(57)【要約】【課題】車載用液晶表示装置の画面の視認性を大きく損なうこと無く、フロントガラスへの映り込みを抑制できる光制御素子を提供する。【解決手段】光源側偏光板及び視認側偏光板を備えた車載用液晶表示素子の画面に設けられるための光制御素子であって、前記光制御素子が、可視光領域における光線透過率の平均値が６０％〜７５％のコレステリック樹脂層を備える、光制御素子。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源側偏光板及び視認側偏光板を備えた車載用液晶表示素子の画面に設けられるための光制御素子であって、
前記光制御素子が、可視光領域における光線透過率の平均値が６０％〜７５％のコレステリック樹脂層を備える、光制御素子。
【請求項２】
前記コレステリック樹脂層の前記視認側偏光板側に位相差層を備え、
前記位相差層が、１／４波長の面内レターデーションを有する、請求項１記載の光制御素子。
【請求項３】
前記視認側偏光板の透過軸と前記位相差層の遅相軸とがなす角度が、略４５°である、請求項２記載の光制御素子。
【請求項４】
前記コレステリック樹脂層の前記視認側偏光板とは反対側に反射防止層を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光制御素子。
【請求項５】
光源と、光源側偏光板と、液晶セルと、視認側偏光板と、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光制御素子とを、この順に備える、車載用液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光制御素子及びそれを備えた車載用液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多くの車両にはカーナビゲーションシステムが設けられている。カーナビゲーションシステムの表示装置としては、液晶表示装置が広く用いられている。この液晶表示装置は、一般に、車両のダッシュボードの、運転席と助手席との中間に設置される。
【０００３】
前記の液晶表示装置は、運転席、助手席及び後部座席のいずれから見ても画面を視認できることが求められる。そのため、一般に、液晶表示装置の画面は、明るく明瞭であることが求められる。ところが、液晶表示装置の画面が明るいと、夜間運転中に、フロントガラス等の窓部への映り込みが生じることがある。フロントガラスに映り込んだ液晶表示装置の映像は、運転者の視界に入ると、運転の妨げとなりうる。
【０００４】
そこで、このような液晶表示装置の画面のフロントガラスへの映り込みを防止するため、従来、様々な技術が開発されている。その例を挙げると、下記の特許文献１〜９等に記載の技術が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２４５９１８号公報
【特許文献２】特開２００５−２７５２６２号公報
【特許文献３】特開２００６−２０８６０６号公報
【特許文献４】特開２０１０−０６０６７４号公報
【特許文献５】特開平１−３０２３８３号公報
【特許文献６】特許第２５６１４８３号公報
【特許文献７】特表２００４−５１４１６７号公報
【特許文献８】特許第４８５６８０５号公報
【特許文献９】特開２００４−２４５９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１〜９に記載のような従来の技術は、コスト又は設置態様に制限があった。そのため、従来と異なる技術によって、車載用液晶表示装置の画面のフロントガラスへの映り込みを抑制することが求められていた。
【０００７】
本発明は前記の課題に鑑みて創案されたものであって、比較的簡便に製造できるとともに、車載用液晶表示装置の画面の視認性を大きく損なうこと無く、フロントガラスへの映り込みを抑制できる光制御素子；並びに、比較的簡便に製造できるとともに、その画面の視認性を大きく損なうこと無くフロントガラスへの映り込みを抑制できる車載用液晶表示装置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】
【０００８】
本発明者は前記課題を解決するべく鋭意検討した結果、車載用液晶表示素子の画面に、可視光領域において所定範囲の光線透過率を有するコレステリック樹脂層を備える光制御素子を設けることにより、比較的簡便に構成できるとともに、その画面を直接視認した場合の視認性を大きく損なうこと無くフロントガラスへの映り込みを防止できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下の通りである。
【０００９】
〔１〕  光源側偏光板及び視認側偏光板を備えた車載用液晶表示素子の画面に設けられるための光制御素子であって、
前記光制御素子が、可視光領域における光線透過率の平均値が６０％〜７５％のコレステリック樹脂層を備える、光制御素子。
〔２〕  前記コレステリック樹脂層の前記視認側偏光板側に位相差層を備え、
前記位相差層が、１／４波長の面内レターデーションを有する、〔１〕記載の光制御素子。
〔３〕  前記視認側偏光板の透過軸と前記位相差層の遅相軸とがなす角度が、略４５°である、〔２〕記載の光制御素子。
〔４〕  前記コレステリック樹脂層の前記視認側偏光板とは反対側に反射防止層を備える、〔１〕〜〔３〕のいずれか一項に記載の光制御素子。
〔５〕  光源と、光源側偏光板と、液晶セルと、視認側偏光板と、〔１〕〜〔４〕のいずれか一項に記載の光制御素子とを、この順に備える、車載用液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光制御素子は、比較的簡便に製造できるとともに、車載用液晶表示装置の画面の視認性を大きく損なうこと無く、フロントガラスへの映り込みを抑制できる。
本発明の車載用液晶表示装置は、比較的簡便に製造できるとともに、その画面の視認性を大きく損なうこと無くフロントガラスへの映り込みを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係る車載用の液晶表示装置を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第一実施形態に係る液晶表示装置を、車両に設けた様子を模式的に示す模式図である。
【図３】図３は、本発明の第二実施形態に係る車載用の液晶表示装置を模式的に示す分解斜視図である。
【図４】図４は、本発明の第二実施形態に係る液晶表示装置を、車両に設けた様子を模式的に示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の第三実施形態に係る車載用の液晶表示装置を模式的に示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について実施形態及び例示物等を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に挙げる実施形態及び例示物等に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
【００１３】
以下の説明において、「長尺」とは、幅に対して、少なくとも５倍以上の長さを有するものをいい、好ましくは１０倍若しくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻き取られて保管又は運搬される程度の長さを有するものをいう。幅に対する長さの倍率の上限は、特に限定されないが、通常５０００倍以下としてもよい。
【００１４】
また、「偏光板」及び「１／４波長板」とは、剛直な部材だけでなく、例えば樹脂製のフィルムのように可撓性を有する部材も含む。
【００１５】
また、ある膜の面内レターデーションとは、別に断らない限り、（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで表される値である。ここで、ｎｘは、その膜の厚み方向に垂直な方向（面内方向）であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表す。また、ｎｙは、その膜の前記面内方向であってｎｘの方向に直交する方向の屈折率を表す。さらに、ｄは、その膜の厚みを表す。面内レターデーションは、市販の位相差測定装置（例えば、フォトニックラティス社製「ＷＰＡ−ｍｉｃｒｏ」）あるいはセナルモン法を用いて測定しうる。面内レターデーションの測定波長は、別に断らない限り、５４３ｎｍである。
【００１６】
また、「（メタ）アクリレート」とは、「アクリレート」及び「メタクリレート」の両方を包含する。さらに、「（メタ）アクリル」とは、「アクリル」及び「メタクリル」の両方を包含する。
【００１７】
また、「紫外線」とは、波長が１ｎｍ以上４００ｎｍ以下の光のことを意味する。
また、「可視光領域」とは、４５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲を表す。
【００１８】
また、偏光板の透過軸、位相差層の遅相軸等のような、光学素子の光学軸の角度は、別に断らない限り、厚み方向から見た角度のことを意味する。
【００１９】
また、構成要素の方向が「平行」又は「垂直」とは、特に断らない限り、本発明の効果を損ねない範囲内、例えば±５°の範囲内での誤差を含んでいてもよい。
【００２０】
［１．第一実施形態］
図１は、本発明の第一実施形態に係る車載用の液晶表示装置を模式的に示す分解斜視図である。使用の態様において、この液晶表示装置を構成する部材は通常は接触した状態とされるが、図１では図示のためこれらを分解して示している。
【００２１】
図１に示すように、本発明の第一実施形態に係る車載用の液晶表示装置１０は、車載用の液晶表示素子１００と、この液晶表示素子１００の画面１２１に設けられた光制御素子としてのコレステリック樹脂層２１０を備える。また、液晶表示素子１００は、光源１１０及び液晶パネル１２０を備える。
【００２２】
液晶パネル１２０は、光源１１０に近い順に、光源側偏光板１３０、液晶セル１４０及び視認側偏光板１５０を備える。
【００２３】
光源側偏光板１３０は、矢印Ａ１３０で示す方向に透過軸を有する直線偏光板であり、矢印Ａ１３０で示す方向に振動方向を有する直線偏光を透過させ、それ以外の偏光を遮ることができる構成を有している。ここで、直線偏光の振動方向とは、直線偏光の電場の振動方向を意味する。
【００２４】
液晶セル１４０は、図示しない電極から印加される電圧に応じて配向が変化しうる液晶性化合物を含む光学素子であり、印加される電圧に応じて光源側偏光板１３０を透過した直線偏光を旋光させうる構成を有している。
【００２５】
視認側偏光板１５０は、矢印Ａ１５０で示す方向に透過軸を有する直線偏光板であり、矢印Ａ１５０で示す方向に振動方向を有する直線偏光を透過させ、それ以外の偏光を遮ることができる構成を有している。また、本実施形態において、矢印Ａ１５０で示す視認側偏光板１５０の透過軸の方向と、矢印Ａ１３０で示す光源側偏光板１３０の透過軸の方向とは、垂直になっている。
【００２６】
さらに、本実施形態では、液晶パネル１２０の視認側偏光板１５０側の表面が画面１２１を形成している。したがって、液晶表示素子１００は、光源１１０から発せられた光が、光源側偏光板１３０、液晶セル１４０及び視認側偏光板１５０をこの順に透過し、この透過した光によって画面１２１に映像が表示される構成を有している。また、この液晶表示素子１００は、画面１２１に表示される映像を、矢印Ａ１５０で示す方向に振動方向を有する直線偏光によって表示できる構成を有している。
【００２７】
光制御素子としてのコレステリック樹脂層２１０は、コレステリック規則性を有する樹脂層である。コレステリック樹脂層２１０が有するコレステリック規則性とは、一平面上では分子軸が一定の方向に並んでいるが、それに重なる次の平面では分子軸の方向が少し角度をなしてずれ、さらに次の平面ではさらに角度がずれるというように、重なって配列している平面を順次透過して進むに従って当該平面中の分子軸の角度がずれて（ねじれて）いく構造である。このように分子軸の方向がねじれてゆく構造は光学的にカイラルな構造となる。
【００２８】
コレステリック樹脂層２１０は、円偏光分離機能を有する。すなわち、コレステリック樹脂層２１０は、右円偏光及び左円偏光のうちの一方の円偏光を透過させ、他方の円偏光の一部又は全部を反射させる性質を有する。
【００２９】
コレステリック樹脂層２１０が円偏光分離機能を発揮する波長は、コレステリック樹脂層２１０におけるらせん構造のピッチに依存する。らせん構造のピッチとは、らせん構造において分子軸の方向が平面を進むに従って少しずつ角度がずれていき、そして再びもとの分子軸方向に戻るまでの平面法線方向の距離である。このらせん構造のピッチの大きさを変えることによって、円偏光分離機能を発揮する波長を変えることができる。広い波長範囲において円偏光分離機能を発揮しうるコレステリック樹脂層２１０は、例えば、（ｉ）らせん構造のピッチの大きさを段階的に変化させたコレステリック樹脂層、（ii）らせん構造のピッチの大きさを連続的に変化させたコレステリック樹脂層、などが挙げられる。本実施形態では、コレステリック樹脂層２１０が、可視光領域において前記の円偏光分離機能を有している例を示して説明する。
【００３０】
コレステリック樹脂層２１０は、可視光領域における光線透過率の平均値が、所定の範囲に収まる。すなわち、コレステリック樹脂層２１０に垂直に非偏光が入射したとき、その非偏光の可視光領域における光線透過率の平均値が、所定の範囲に収まる。この可視光領域における光線透過率の平均値の具体的な範囲は、通常６０％以上、好ましくは６２％以上、より好ましくは６５％以上、且つ、通常７５％以下、好ましくは７３％以下、より好ましくは７０％以下である。前記のコレステリック樹脂層２１０の可視光領域における光線透過率の平均値は、例えば、コレステリック樹脂層２１０の厚みにより調整しうる。
【００３１】
コレステリック樹脂層２１０が前記のような可視光領域における光線透過率の平均値を有するので、液晶表示素子１００の画面１２１で映像を表示する光Ｌのうち、コレステリック樹脂層２１０に対して垂直又は垂直に近い方向で透過する光ＬＦは、コレステリック樹脂層２１０を、前記範囲のように高い平均透過率で透過できる。しかし、液晶表示素子１００の画面１２１で映像を表示する光Ｌのうち、コレステリック樹脂層２１０に対して斜め方向で透過する光ＬＳは、前記の光ＬＦよりも低い平均透過率でしかコレステリック樹脂層２１０を透過できない。このような透過方向による光の透過率の違いは、光の透過方向の違いによる反射帯域のシフト、偏光状態の変化、及び、見かけ上の厚みの増加等により生じているものと考えられる。
【００３２】
図２は、本発明の第一実施形態に係る液晶表示装置１０を、車両３００に設けた様子を模式的に示す模式図である。
図２に示すように、液晶表示装置１０は、通常、車両３００のインストルメントパネル（図示省略）に設けられる。この場合、ドライバー等のユーザー３１０は、液晶表示装置１０を直接に見て、画面１２１に表示された映像を視認する。通常、ユーザー３１０は画面１２１を正面から見る。したがって、ユーザー３１０は、画面１２１から出てコレステリック樹脂層２１０を透過する光のうち、コレステリック樹脂層２１０に対して垂直又は垂直に近い方向で透過する光ＬＦを視認する。この光ＬＦは、コレステリック樹脂層２１０を高い平均透過率で透過できるので、ユーザー３１０は、画面１２１に表示される映像を明確に視認できる。よって、画面１２１の視認性は良好である。
【００３３】
また、画面１２１から出てコレステリック樹脂層２１０を透過する光のうち、コレステリック樹脂層２１０に対して斜め方向で透過する光ＬＳは、車両３００のフロントガラス３２０に入射し、そのフロントガラス３２０で反射する。反射した光ＬＳの強度が強いと、この光ＬＳは、フロントガラス３２０への映り込みの原因となりうる。しかし、本実施形態においては、この光ＬＳは、コレステリック樹脂層２１０を低い平均透過率でしか透過できないので、ユーザー３１０は、この光ＬＳによって表示さえる映像を明確には視認できない。よって、画面１２１に表示される映像のフロントガラス３２０への映り込みは抑制される。
【００３４】
以上のように、本発明の第一実施形態に係る液晶表示装置１０は、コレステリック樹脂層２１０の厚みを調整する等により光線透過率を適宜の範囲に制御するという比較的簡便な構成でありながら、画面１２１の視認性を大きく損なうこと無く、フロントガラス３２０への映り込みを抑制できる。したがって、ユーザー３１０は、フロントガラス３２０に映り込んだ映像によって運転を妨げられることが無く、快適なドライビングが可能となる。
【００３５】
［２．第二実施形態］
上述した第一実施形態では、コレステリック樹脂層のみによって光制御素子を構成したが、光制御素子にはコレステリック樹脂層以外の層を設けてもよい。例えば、コレステリック樹脂層に位相差層を組み合わせてもよい。以下、このような例を、第二実施形態として説明する。
【００３６】
図３は、本発明の第二実施形態に係る車載用の液晶表示装置を模式的に示す分解斜視図である。使用の態様において、この液晶表示装置を構成する部材は通常は接触した状態とされるが、図３では図示のためこれらを分解して示している。
【００３７】
図３に示すように、本発明の第二実施形態に係る車載用の液晶表示装置２０は、コレステリック樹脂層２１０の視認側偏光板１５０側に位相差層４２０が設けられていること以外は、第一実施形態に係る液晶表示装置１０と同様である。したがって、この液晶表示装置２０は、コレステリック樹脂層２１０を単独で光制御素子として用いる代わりに、位相差層４２０及びコレステリック樹脂層２１０を視認側偏光板１５０に近い方からこの順に備える光制御素子４００を用いた構成を有する。
【００３８】
位相差層４２０は、面内で一様な面内レターデーションを有する層である。本実施形態に係る位相差層４２０が有する具体的な面内レターデーションの大きさは、１／４波長である。ここで、位相差層４２０が１／４波長の面内レターデーションを有する、とは、位相差層４２０の面内レターデーションが、その測定波長である５４３ｎｍの１／４の値から、通常±６５ｎｍ、好ましくは±３０ｎｍ、より好ましくは±１０ｎｍの範囲にあるか、または、中心値の３／４の値から通常±６５ｎｍ、好ましくは±３０ｎｍ、より好ましくは±１０ｎｍの範囲にあることを示す。
【００３９】
また、位相差層４２０は、矢印Ａ４２０で示すように、視認側偏光板１５０の透過軸と位相差層４２０の遅相軸とが略４５°の角度をなすように設けられている。本実施形態では、視認側偏光板１５０が奥で且つ位相差層４２０が手前となる向きで見た場合に、視認側偏光板１５０の透過軸に対して位相差層４２０の遅相軸がなす角度が、反時計回りに略４５°となっている。ここで略４５°とは、通常は４５°±５°のことを意味する。
【００４０】
このような位相差層４２０は、視認側偏光板１５０を透過した光Ｌの偏光状態を、直線偏光から円偏光に変換する機能を有する。そして、本実施形態に係るコレステリック樹脂層２１０は、位相差層４２０を透過した円偏光を透過させ、それとは反対の向きの円偏光の一部又は全部を反射させうる円偏光分離機能を有するように設けられている。
【００４１】
これにより、液晶表示素子１００の画面１２１で映像を表示する光Ｌのうち、コレステリック樹脂層２１０に対して垂直又は垂直に近い方向で透過する光ＬＦは、コレステリック樹脂層２１０を透過しうる円偏光又はそれに近い楕円偏光となっているので、第一実施形態よりも高い平均透過率で透過できる。しかし、液晶表示素子１００の画面１２１で映像を表示する光Ｌのうち、コレステリック樹脂層２１０に対して斜め方向で透過する光ＬＳは、前記の光ＬＦよりも低い平均透過率でしかコレステリック樹脂層２１０を透過できない。このような透過方向による光の透過率の違いは、斜め方向で透過する光ＬＳでは視認側偏光板１５０の透過軸と位相差層４２０の遅相軸とがなす角度が見かけ上略４５°からずれることにより、位相差層４２０を透過した光ＬＳの偏光状態が円偏光から大きく離れるからと考えられる。
【００４２】
図４は、本発明の第二実施形態に係る液晶表示装置２０を、車両３００に設けた様子を模式的に示す模式図である。
図４に示すように、液晶表示装置２０は、通常、車両３００のインストルメントパネル（図示省略）に設けられる。この場合、第一実施形態と同様に、ユーザー３１０は、コレステリック樹脂層２１０に対して垂直又は垂直に近い方向で光制御素子４００を透過する光ＬＦを見て、画面１２１に表示された映像を視認する。本実施形態では、この光ＬＦは第一実施形態よりも高い平均透過率でコレステリック樹脂層２１０を透過するので、ユーザー３１０は、画面１２１に表示される映像を特に明確に視認でき、画面１２１の視認性は良好である。
【００４３】
また、第一実施形態と同様に、コレステリック樹脂層２１０に対して斜め方向で光制御素子４００を透過する光ＬＳは、フロントガラス３２０への映り込みの原因となりうる。しかし、本実施形態では、この光ＬＳは低い平均透過率でしかコレステリック樹脂層２１０を透過できないので、ユーザー３１０は、この光ＬＳによって表示される映像を明確には視認できず、画面１２１に表示される映像のフロントガラス３２０への映り込みは抑制される。
【００４４】
以上のように、本発明の第二実施形態に係る液晶表示装置２０は、比較的簡便な構成でありながら、画面１２１の視認性を大きく損なうこと無く、フロントガラス３２０への映り込みを抑制できる。特に、光制御素子４００を垂直又は垂直に近い方向で透過する光ＬＦの強度を第一実施形態に係る液晶表示装置１０よりも向上させられるので、ユーザー３１０が液晶表示装置２０を直接に見たときの映像の視認性を特に向上させることができる。
また、本発明の第二実施形態に係る液晶表示装置２０によれば、本発明の第一実施形態に係る液晶表示装置１０と同様の利点を得ることができる。
【００４５】
［３．第三実施形態］
光制御素子は、コレステリック樹脂層の視認側偏光板とは反対側(視認者側)に、任意の層を備えていてもよい。この任意の層としては、反射防止層及びハードコート層などが挙げられる。以下、このような例を、第三実施形態として説明する。
【００４６】
図５は、本発明の第三実施形態に係る車載用の液晶表示装置を模式的に示す分解斜視図である。使用の態様において、この液晶表示装置を構成する部材は通常は接触した状態とされるが、図５では図示のためこれらを分解して示している。
【００４７】
図５に示すように、この例に示す液晶表示装置３０は、コレステリック樹脂層２１０の視認側偏光板１５０とは反対側にハードコート層５３０及び反射防止層５４０が設けられていること以外は、第二実施形態に係る液晶表示装置２０と同様である。したがって、この液晶表示装置３０は、光制御素子４００の代わりに、位相差層４２０、コレステリック樹脂層２１０、ハードコート層５３０及び反射防止層５４０を視認側偏光板１５０に近い方からこの順に備える光制御素子５００を用いた構成を有する。
【００４８】
ハードコート層５３０は、高い硬度を有する層である。具体的には、ハードコート層５３０は、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４で示す鉛筆硬度試験（試験板はガラス板）で１Ｈ以上の硬度を示すことが好ましく、４Ｈ以上となることが好ましい。これにより、光制御素子５００の傷付きを防止することができる。
【００４９】
反射防止層５４０は、外光の反射を防止するための層である。外光の反射を防止するために、反射防止層５４０は、ハードコート層５３０よりも小さい屈折率を有することが好ましい。具体的には、ハードコート層５３０は１．６０〜１．７０の屈折率を有することが好ましく、反射防止層５４０は１．４０未満の屈折率を有することが好ましい。より詳しくは、反射防止層５４０の屈折率は、好ましくは１．２５以上、より好ましくは１．３０以上であり、好ましくは１．３９以下、より好ましくは１．３８以下である。
【００５０】
本発明の第三実施形態に係る液晶表示装置３０は、比較的簡便な構成でありながら、反射防止層５４０が外光の反射を防止できるので、画面１２１への外光の映り込みを防止できる。そのため、車両のユーザーは外光の映り込みに妨げることなく画面１２１の映像を視認できるので、視認性を更に改善することができる。
また、本発明の第三実施形態に係る液晶表示装置３０によれば、本発明の第二実施形態に係る液晶表示装置２０と同様の利点を得ることができる。
【００５１】
［４．変形例］
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、更に変更して実施してもよい。
例えば、液晶表示素子及び光制御素子に、上述した以外に任意の層を設けてもよい。このような任意の層の具体例としては、粘着層、防汚層、ガスバリア層などが挙げられる。
また、所望の映像を適切に表示できる限り、各光学要素の遅相軸、透過軸等の光軸の方向は変更して実施してもよい。
【００５２】
さらに、位相差層の遅相軸は、視認側偏光板の透過軸に対して時計回り又は反時計回りに略４５°の角度をなす場合、視認側偏光板を透過した直線偏光を円偏光に変換できる。したがって、位相差層の遅相軸が視認側偏光板の透過軸に対して前記の実施形態に係る位相差層４２０の遅相軸とは逆回りで略４５°の角度をなしている場合も、その位相差層を透過することにより直線偏光を円偏光に変換できる。この場合、コレステリック樹脂層が反射させうる円偏光の向きは、光制御素子の可視光領域における光線透過率の平均値が上述した範囲に収まるように、適切に設定しうる。
【００５３】
［５．材料等］
以下、上述した光制御素子に設けられる層の材料及び製造方法等について説明する。
【００５４】
［５．１．コレステリック樹脂層］
コレステリック樹脂層は、例えば、基材フィルム上に光硬化性の液晶組成物の膜を設け、この液晶組成物の膜を硬化して得ることができる。この際、液晶組成物としては、例えば、液晶性化合物を含有し、基材フィルム上に膜を形成した際にコレステリック液晶相を呈しうる組成物を用いうる。
【００５５】
ここで、液晶組成物が含む液晶性化合物としては、重合性を有する液晶性化合物を用いうる。かかる重合性を有する液晶性化合物を、コレステリック規則性を呈した状態で重合させることにより、前記の液晶組成物の膜を硬化させ、コレステリック規則性を呈したまま硬化した非液晶性のコレステリック樹脂層を得ることができる。
【００５６】
このような液晶組成物の中でも好適な例としては、下記式（１）で表される化合物、及び特定の棒状液晶性化合物を含有する液晶組成物が挙げられる。
【００５７】
Ｒ1−Ａ1−Ｂ−Ａ2−Ｒ2  （１）
式（１）において、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立して、炭素原子数１個〜２０個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数１個〜２０個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレンオキサイド基、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、任意の連結基が介在していてもよい（メタ）アクリル基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、アミノ基、及びシアノ基からなる群より選択される基を表す。
【００５８】
前記アルキル基及びアルキレンオキサイド基は、置換されていないか、若しくはハロゲン原子で１つ以上置換されていてもよい。さらに、前記ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、（メタ）アクリル基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、アミノ基、及びシアノ基は、炭素原子数１個〜２個のアルキル基、及びアルキレンオキサイド基と結合していてもよい。
【００５９】
Ｒ1及びＲ2として好ましい例としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、（メタ）アクリル基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、アミノ基、及びシアノ基が挙げられる。
【００６０】
また、Ｒ1及びＲ2の少なくとも一方は、反応性基であることが好ましい。Ｒ1及びＲ2の少なくとも一方として反応性基を有することにより、前記式（１）で表される化合物が硬化時にコレステリック樹脂層中に固定され、より強固な層を形成することができる。ここで反応性基とは、例えば、カルボキシル基、（メタ）アクリル基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、及びアミノ基を挙げることができる。
【００６１】
式（１）において、Ａ1及びＡ2はそれぞれ独立して、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シクロヘキセニル基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−ビシクロヘキシレン基、及び２，６−ナフチレン基からなる群より選択される基を表す。前記１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シクロヘキセニル基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−ビシクロヘキシレン基、及び２，６−ナフチレン基は、置換されていないか、若しくはハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、アミノ基、炭素原子数１個〜１０個のアルキル基、ハロゲン化アルキル基等の置換基で１つ以上置換されていてもよい。Ａ1及びＡ2のそれぞれにおいて、２以上の置換基が存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
【００６２】
Ａ1及びＡ2として特に好ましいものとしては、１，４−フェニレン基、４，４’−ビフェニレン基、及び２，６−ナフチレン基からなる群より選択される基が挙げられる。これらの芳香環骨格は脂環式骨格と比較して比較的剛直であり、棒状液晶性化合物のメソゲンとの親和性が高く、配向均一性がより高くなる。
【００６３】
式（１）において、Ｂは、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＳ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2−、−ＯＣＨ2−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＮＨＣＯ−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、−ＣＨ2−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、及び−ＣＨ2Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−からなる群より選択される。
Ｂとして特に好ましいものとしては、単結合、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−及び−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−が挙げられる。
【００６４】
式（１）で表される化合物は、少なくとも一種類が液晶性を有することが好ましく、また、キラリティを有することが好ましい。また、式（１）で表される化合物は、複数の光学異性体を組み合わせて用いることが好ましい。例えば、複数種類のエナンチオマーの混合物、複数種類のジアステレオマーの混合物、又は、エナンチオマーとジアステレオマーとの混合物を用いてもよい。式（１）で表される化合物の少なくとも一種は、その融点が、５０℃〜１５０℃の範囲内であることが好ましい。
【００６５】
式（１）で表される化合物が液晶性を有する場合には、屈折率異方性Δｎが高いことが好ましい。屈折率異方性Δｎが高い液晶性化合物を式（１）で表される化合物として用いることによって、それを含む液晶組成物の屈折率異方性Δｎを向上させることができ、円偏光を反射可能な波長範囲が広いコレステリック樹脂層を作製することができる。式（１）で表される化合物の少なくとも一種の屈折率異方性Δｎは、好ましくは０．１８以上、より好ましくは０．２２以上である。ここで、屈折率異方性Δｎは、セナルモン法により測定しうる。例えば、硬化樹脂層を光学顕微鏡（ＥＣＬＩＰＳＥ  Ｅ６００ＰＯＬ（透過・反射タイプ）に鋭敏色板、１／４波長板、セナルモンコンペンセータ、ＧＩＦフィルター５４６ｎｍを装着、ニコン社製）を用いて消光位（θ）を観察することから面内レタデーション（Ｒｅ）をＲｅ＝λ（５４６ｎｍ）×θ／１８０の計算式により算出し、別に求めた液晶層の厚み（ｄ）から計算式Δｎ＝Ｒｅ／ｄによりΔｎを算出できる。
【００６６】
式（１）で表される化合物として特に好ましい具体例としては、例えば下記の化合物（Ａ１）〜（Ａ９）が挙げられる。また、これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００６７】
【化１】
2015125240.tif 000003
【００６８】
上記化合物（Ａ３）において、「＊」はキラル中心を表す。
【００６９】
前記の式（１）で表される化合物と組み合わせて用いうる棒状液晶性化合物としては、１分子中に少なくとも２つ以上の反応性基を有する棒状液晶性化合物を用いうる。このような棒状液晶性化合物としては、例えば、式（２）で表される化合物を挙げることができる。
Ｒ3−Ｃ3−Ｄ3−Ｃ5−Ｍ−Ｃ6−Ｄ4−Ｃ4−Ｒ4  式（２）
【００７０】
式（２）において、Ｒ3及びＲ4は、反応性基であり、それぞれ独立して、（メタ）アクリル基、（チオ）エポキシ基、オキセタン基、チエタニル基、アジリジニル基、ピロール基、ビニル基、アリル基、フマレート基、シンナモイル基、オキサゾリン基、メルカプト基、イソ（チオ）シアネート基、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、及びアルコキシシリル基からなる群より選択される基を表す。これらの反応性基を有することにより、液晶組成物を硬化させた際に、実用に耐えうる膜強度を有した硬化物を得ることができる。ここで、実用に耐えうる膜強度とは、鉛筆硬度（ＪＩＳ  Ｋ５４００）で、通常ＨＢ以上、好ましくはＨ以上である。膜強度をこのように高くすることにより、傷をつきにくくできるので、ハンドリング性を高めることができる。
【００７１】
式（２）において、Ｄ3及びＤ4は、単結合、炭素原子数１個〜２０個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、及び炭素原子数１個〜２０個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレンオキサイド基からなる群より選択される基を表す。
【００７２】
式（２）において、Ｃ3〜Ｃ6は、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＳ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2−、−ＯＣＨ2−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＮＨＣＯ−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、−ＣＨ2−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、及び−ＣＨ2Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−からなる群より選択される基を表す。
【００７３】
式（２）において、Ｍは、メソゲン基を表す。具体的には、Ｍは、非置換又は置換基を有していてもよい、アゾメチン類、アゾキシ類、フェニル類、ビフェニル類、ターフェニル類、ナフタレン類、アントラセン類、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、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類の群から選択された２個〜４個の骨格を、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＳ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2−、−ＯＣＨ2−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＮＨＣＯ−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、−ＣＨ2−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−、及び−ＣＨ2Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−等の結合基によって結合された基を表す。
【００７４】
前記メソゲン基Ｍが有しうる置換基としては、例えば、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数１個〜１０個のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、−Ｏ−Ｒ5、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ5、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｒ5、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｒ5、−ＮＲ5−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ5、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ5Ｒ７、または−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ5Ｒ７が挙げられる。ここで、Ｒ5及びＲ７は、水素原子又は炭素数１個〜１０個のアルキル基を表す。Ｒ５及びＲ７がアルキル基である場合、当該アルキル基には、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−ＮＲ6−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ6−、−ＮＲ6−、または−Ｃ（＝Ｏ）−が介在していてもよい（ただし、−Ｏ−および−Ｓ−がそれぞれ２以上隣接して介在する場合を除く。）。ここで、Ｒ6は、水素原子または炭素数１個〜６個のアルキル基を表す。
【００７５】
前記「置換基を有してもよい炭素数１個〜１０個のアルキル基」における置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、アミノ基、炭素原子数１個〜６個のアルコキシ基、炭素原子数２個〜８個のアルコキシアルコキシ基、炭素原子数３個〜１５個のアルコキシアルコキシアルコキシ基、炭素原子数２個〜７個のアルコキシカルボニル基、炭素原子数２個〜７個のアルキルカルボニルオキシ基、炭素原子数２〜７個のアルコキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
【００７６】
また、前記の棒状液晶性化合物は、非対称構造であることが好ましい。ここで非対称構造とは、式（２）において、メソゲン基Ｍを中心として、Ｒ3−Ｃ3−Ｄ3−Ｃ5−と−Ｃ6−Ｄ4−Ｃ4−Ｒ4が異なる構造のことをいう。棒状液晶性化合物として非対称構造のものを用いることにより、配向均一性をより高めることができる。
【００７７】
棒状液晶性化合物の屈折率異方性Δｎは、好ましくは０．１８以上、より好ましくは０．２２以上である。屈折率異方性Δｎが０．３０以上の棒状液晶性化合物を用いると、棒状液晶性化合物の紫外線吸収スペクトルの長波長側の吸収端が可視域に及ぶ場合があるが、該スペクトルの吸収端が可視域に及んでも所望する光学的性能に悪影響を及ぼさない限り、使用可能である。このような高い屈折率異方性Δｎを有する棒状液晶性化合物を用いることにより、高い光学的性能（例えば、円偏光の選択反射性能）を有するコレステリック樹脂層を得ることができる。
【００７８】
棒状液晶性化合物の好ましい具体例としては、以下の化合物（Ｂ１）〜（Ｂ９）が挙げられる。また、これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００７９】
【化２】
2015125240.tif 000004
【００８０】
（式（１）で表される化合物の合計重量）／（棒状液晶性化合物の合計重量）で示される重量比は、好ましくは０．０５以上、より好ましくは０．１以上、特に好ましくは０．１５以上であり、好ましくは１以下、より好ましくは０．６５以下、特に好ましくは０．４５以下である。前記の重量比を前記範囲の下限値以上にすることにより、液晶組成物の膜において配向均一性を高めることができる。また、上限値以下にすることにより、配向均一性を高くできる。また、液晶組成物の液晶相の安定性を高くできる。さらに、液晶組成物の屈折率異方性Δｎを高くできるので、所望の光学的性能（例えば、円偏光の選択反射性能）を有するコレステリック樹脂層を安定して得ることができる。ここで、合計重量とは、１種類を用いた場合にはその重量を示し、２種類以上を用いた場合には合計の重量を示す。
【００８１】
また、式（１）で表される化合物と棒状液晶性化合物とを組み合わせて用いる場合、式（１）で表される化合物の分子量が６００未満であることが好ましく、棒状液晶性化合物の分子量が６００以上であることが好ましい。これにより、式（１）で表される化合物が、それよりも分子量の大きい棒状液晶性化合物の隙間に入り込むことができるので、配向均一性を向上させることができる。
【００８２】
液晶組成物は、硬化物膜の機械的強度の向上及び耐久性の向上のために、架橋剤を含みうる。架橋剤は、例えば、液晶組成物の膜の硬化時に反応したり、硬化後の熱処理によって反応を促進したり、湿気により自然に反応が進行したりすることによって、硬化物膜の架橋密度を高めることができる。架橋剤としては、例えば、紫外線、熱、湿気等で反応しうるものを用いうる。中でも、架橋剤としては、配向均一性を悪化させないものが好ましい。
【００８３】
架橋剤としては、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、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、２−（２−ビニロキシエトキシ）エチル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、グリセリントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラ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、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート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、ヘキサメチレンジイソシアネートから誘導されるイソシアヌレート型イソシアネート、ビウレット型イソシアネート、アダク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、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン等のアルコキシシラン化合物；が挙げられる。また、架橋剤は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。さらに、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いてもよい。触媒を用いることにより、コレステリック樹脂層の膜強度及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。
【００８４】
架橋剤の量は、液晶組成物の膜を硬化して得られるコレステリック樹脂層における架橋剤の量が０．１重量％〜１５重量％となるようにすることが好ましい。架橋剤の量を前記範囲の下限値以上にすることにより、架橋密度を効果的に高めることができる。また、上限値以下にすることにより、液晶組成物の膜の安定性を高めることができる。
【００８５】
また、液晶組成物は、光硬化性を有するために、通常は、光開始剤を含有する。光開始剤としては、例えば、紫外線又は可視光線によってラジカル又は酸を発生させる公知の化合物が使用できる。光開始剤の具体例としては、ベンゾイン、ベンジルメチルケタール、ベンゾフェノン、ビアセチル、アセトフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンジルイソブチルエーテル、テトラメチルチウラムモノ（ジ）スルフィド、２，２−アゾビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、メチルベンゾイルフォーメート、２，２−ジエトキシアセトフェノン、β−アイオノン、β−ブロモスチレン、ジアゾアミノベンゼン、α−アミルシンナックアルデヒド、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノプロピオフェノン、２−クロロベンゾフェノン、ｐｐ’−ジクロロベンゾフェノン、ｐｐ’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインｎ−プロピルエーテル、ベンゾインｎ−ブチルエーテル、ジフェニルスルフィド、ビス（２，６−メトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニル−フォスフィンオキサイド、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、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、アントラセンベンゾフェノン、α−クロロアントラキノン、ジフェニルジスルフィド、ヘキサクロルブタジエン、ペンタクロルブタジエン、オクタクロロブテン、１−クロルメチルナフタリン、１，２−オクタンジオン−１−［４−（フェニルチオ）−２−（ｏ−ベンゾイルオキシム）］や１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］エタノン１−（ｏ−アセチルオキシム）などのカルバゾールオキシム化合物、（４−メチルフェニル）［４−（２−メチルプロピル）フェニル］ヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、３−メチル−２−ブチニルテトラメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル−（ｐ−フェニルチオフェニル）スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等が挙げられる。また、これらは１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。さらに、必要に応じて公知の光増感剤又は重合促進剤としての三級アミン化合物を用いて、硬化性をコントロールしてもよい。
【００８６】
光開始剤の量は、液晶組成物中０．０３重量％〜７重量％であることが好ましい。光開始剤の量を前記範囲の下限値以上にすることにより、重合度を高くできるので、コレステリック樹脂層の膜強度を高めることができる。また、上限値以下にすることにより、液晶性化合物の配向を良好にできるので、液晶組成物の液晶相を安定にできる。
【００８７】
液晶組成物は、任意に界面活性剤を含有しうる。界面活性剤としては、例えば、配向を阻害しないものを適宜選択して使用しうる。このような界面活性剤としては、例えば、疎水基部分にシロキサン又はフッ化アルキル基を含有するノニオン系界面活性剤が好適に挙げられる。中でも、１分子中に２個以上の疎水基部分を持つオリゴマーが特に好適である。これらの界面活性剤の具体例としては、ＯＭＮＯＶＡ社のＰｏｌｙＦｏｘのＰＦ−１５１Ｎ、ＰＦ−６３６、ＰＦ−６３２０、ＰＦ−６５６、ＰＦ−６５２０、ＰＦ−３３２０、ＰＦ−６５１、ＰＦ−６５２；ネオス社のフタージェントのＦＴＸ−２０９Ｆ、ＦＴＸ−２０８Ｇ、ＦＴＸ−２０４Ｄ；セイミケミカル社のサーフロンのＫＨ−４０；等を用いることができる。また、界面活性剤は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００８８】
界面活性剤の量は、液晶組成物を硬化して得られるコレステリック樹脂層における界面活性剤の量が０．０５重量％〜３重量％となるようにすることが好ましい。界面活性剤の量を前記範囲の下限値以上にすることにより、空気界面における配向規制力を高くできるので、配向欠陥を防止できる。また、上限値以下にすることにより、過剰の界面活性剤が液晶分子間に入り込むことによる配向均一性の低下を防止できる。
【００８９】
液晶組成物は、任意にカイラル剤を含有しうる。通常、コレステリック樹脂層のねじれ方向は、使用するカイラル剤の種類及び構造により適宜選択できる。ねじれを右方向とする場合には、右旋性を付与するカイラル剤を用い、ねじれ方向を左方向とする場合には、左旋性を付与するカイラル剤を用いることで、実現できる。カイラル剤の具体例としては、特開２００５−２８９８８１号公報、特開２００４−１１５４１４号公報、特開２００３−６６２１４号公報、特開２００３-３１３１８７号公報、特開２００３−３４２２１９号公報、特開２０００−２９０３１５号公報、特開平６−０７２９６２号公報、米国特許第６４６８４４４号公報、国際公開第９８／００４２８号、特開２００７−１７６８７０号公報、等に掲載されるものを適宜使用することができ、例えばＢＡＳＦ社パリオカラーのＬＣ７５６として入手できる。また、カイラル剤は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００９０】
カイラル剤の量は、所望する光学的性能を低下させない範囲で任意に設定しうる。カイラル剤の具体的な量は、液晶組成物中で、通常１重量％〜６０重量％である。
【００９１】
液晶組成物は、必要に応じてさらに任意の成分を含有しうる。この任意の成分としては、例えば、溶媒、ポットライフ向上のための重合禁止剤、耐久性向上のための酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤等を挙げることができる。また、これらの任意成分は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。これらの任意成分の量は、所望する光学的性能を低下させない範囲で任意に設定しうる。
【００９２】
液晶組成物の製造方法は、特に限定されず、上記各成分を混合することにより製造することができる。
【００９３】
前記の光硬化性の液晶組成物を用意した後で、基材フィルム上にその液晶組成物の膜を設ける。通常、液晶組成物を基材フィルムの表面に塗布することにより、液晶組成物の膜を設ける。
【００９４】
また、基材フィルムには、液晶組成物の膜を設ける前に、配向膜を設けてもよい。配向膜は、例えば、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、ポリアミド等の重合体を含む樹脂により形成しうる。また、これらの重合体は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。配向膜は、例えば、前記の重合体を含む溶液を塗布し、乾燥させ、ラビング処理を施すことにより製造しうる。配向膜の厚みは、好ましくは０．０１μｍ以上、より好ましくは０．０５μｍ以上であり、好ましくは５μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下である。基材フィルムが配向膜を有する場合には、通常、配向膜上に液晶組成物の膜を設ける。
【００９５】
さらに、液晶組成物を塗布する前に、必要に応じて、基材フィルムの表面にコロナ放電処理及びラビング処理等の表面処理を施してもよい。
【００９６】
液晶組成物の塗布は、公知の方法、例えば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、バーコーティング法等により実施することができる。
【００９７】
基材フィルム上に液晶組成物の膜を設けた後で、必要に応じて、配向処理を行ってもよい。配向処理は、例えば液晶組成物の膜を５０℃〜１５０℃で０．５分間〜１０分間加温することにより行いうる。配向処理を施すことにより、膜中の液晶組成物を良好に配向させることができる。
【００９８】
その後、液晶組成物の膜を硬化させるために、硬化処理を行う。硬化処理は、例えば、１回以上の光照射と加温処理との組み合わせにより行うことができる。
加温条件は、例えば、通常４０℃以上、好ましくは５０℃以上、また、通常２００℃以下、好ましくは１４０℃以下の温度において、通常１秒以上、好ましくは５秒以上、また、通常３分以下、好ましくは１２０秒以下の時間としうる。
また、光照射に用いる光とは、可視光のみならず紫外線及びその他の電磁波をも含む。光照射は、例えば、波長２００ｎｍ〜５００ｎｍの光を０．０１秒〜３分照射することにより行うことができる。この際、照射される光のエネルギーは、例えば、０．０１ｍＪ／ｃｍ２〜５０ｍＪ／ｃｍ2としうる。
【００９９】
０．０１ｍＪ／ｃｍ２〜５０ｍＪ／ｃｍ2の微弱な紫外線照射と加温とを複数回交互に繰り返すことにより、らせん構造のピッチの大きさを連続的に大きく変化させた、反射帯域の広い円偏光分離機能を有するコレステリック樹脂層を得ることができる。さらに、上記の微弱な紫外線照射等による反射帯域の拡張を行った後に、５０ｍＪ／ｃｍ２〜１０，０００ｍＪ／ｃｍ2といった比較的強い紫外線を照射し、液晶性化合物を完全に重合させることにより、機械的強度の高いコレステリック樹脂層を得ることができる。上記の反射帯域の拡張及び強い紫外線の照射は、空気下で行ってもよく、又はその工程の一部又は全部を、酸素濃度を制御した雰囲気（例えば、窒素雰囲気下）で行ってもよい。
【０１００】
前記のような液晶組成物の塗布及び硬化の工程は、１回に限られず、塗布及び硬化を複数回繰り返して行ってもよい。これにより、２層以上を含むコレステリック樹脂層を形成できる。ただし、上記の例において説明した液晶組成物を用いることにより、１回のみの液晶組成物の塗布及び硬化によっても、良好に配向した棒状液晶性化合物を含み、かつ５μｍ以上といった厚みのコレステリック樹脂層を容易に形成することができる。
【０１０１】
コレステリック樹脂層の厚みは、可視光領域における平均透過率を前記の範囲に収める観点から、５μｍ以下にすることが好ましい。更に詳しくは、コレステリック樹脂層の厚みは、好ましくは１．０μｍ以上、より好ましくは１．５μｍ以上、特に好ましくは２．０μｍ以上であり、好ましくは５μｍ以下、より好ましくは４．７μｍ以下、特に好ましくは４．５μｍ以下である。
【０１０２】
［５．２．位相差層］
位相差層は、例えば、樹脂により形成された延伸フィルムを用いうる。通常、樹脂は、ポリマーを含む。位相差層の材料となる樹脂が含むポリマーの例を挙げると、鎖状オレフィンポリマー、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、酢酸セルロース系ポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリメタクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、鎖状オレフィンポリマー及びシクロオレフィンポリマーが好ましく、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などの観点から、シクロオレフィンポリマーが特に好ましい。また、樹脂は、１種類のポリマーを単独で含むものを用いてもよく、２種類以上のポリマーを任意の比率で組み合わせて含むものを用いてもよい。
また、樹脂には、本発明の効果を著しく損なわない限り、任意の配合剤を含ませてもよい。
さらに、位相差層としては、単層構造のフィルムを用いてもよく、複層構造のフィルムを用いてもよい。
好適な位相差層の例を挙げると、市販の長尺の斜め延伸フィルム、横延伸フィルムなどが挙げられる。またその具体例としては、日本ゼオン社製、製品名「斜め延伸ゼオノアフィルム」、「横延伸ゼオノアフィルム」を挙げることができる。
【０１０３】
［５．３．反射防止層］
反射防止層の材料としては、例えば、紫外線硬化型アクリル樹脂等の樹脂系材料；樹脂中にコロイダルシリカ等の無機微粒子を分散させたハイブリッド系材料；テトラエトキシシラン等の金属アルコキシドを用いたゾル−ゲル系材料；などが挙げられる。また、これらは１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。さらに、反射防止層としては、例えば、特許４５５６６１３号公報、特許４３００５２２号公報、特許４５５６６６４号公報などに記載のものを用いてもよい。
【実施例】
【０１０４】
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
以下の説明において、量を表す「％」及び「部」は、別に断らない限り重量基準である。また、以下の操作は、別に断らない限り、常温常圧大気中にて行った。さらに、以下の説明において、光学軸がなす角度は、別に断らない限り、液晶表示素子の画面を正面から見る向きにおける角度を表す。
【０１０５】
［コレステリック樹脂層の光の透過率の測定方法］
コレステリック樹脂層の光の透過率は、透過率測定器（日本分光社製「Ｖ−７２００」）を用いて測定した。
【０１０６】
［製造例１］
（１−１．液晶組成物の製造）
下記表１に示す割合で試薬を混合して、コレステリック樹脂層を形成するための液晶組成物を製造した。
【０１０７】
【表１】
2015125240.tif 000005
【０１０８】
表１に示す各試薬の内容は、以下の通りである。
カイラル剤：ＢＡＳＦ社製「ＬＣ７５６」
光重合開始剤：チバ・ジャパン社製「イルガキュア９０７」
界面活性剤：ネオス社製「フタージェント２０９Ｆ」
【０１０９】
さらに、表１に示す光重合性液晶性化合物１及び光重合性非液晶性化合物の分子構造は、下記の通りである。
【０１１０】
【化３】
2015125240.tif 000006
【０１１１】
【化４】
2015125240.tif 000007
【０１１２】
（１−２．コレステリック樹脂層の製造）
基材フィルムとして、面内の屈折率が等方性で長尺のポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡社製「ＰＥＴフィルムＡ４１００」；厚み１００μｍ）を用意した。この基材フィルムの一方の面にラビング処理を施した。次に、ラビング処理を施した面に、用意した液晶組成物を、ダイコーターを使用して塗布した。これにより、基材フィルムの片面に、未硬化状態の液晶組成物の膜を形成した。
【０１１３】
得られた液晶組成物の膜に、１００℃で５分間、配向処理を施した。その後、２５℃まで冷却し、当該膜に対して空気雰囲気下で、１０ｍＪ／ｃｍ２の微弱な紫外線による照射処理及びそれに続く１００℃で１分間の加温処理からなるプロセスを、２回繰り返した。その後、液晶組成物の膜に、窒素雰囲気下で８００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して、液晶組成物の膜を完全に硬化させた。これにより、基材フィルムの片面に、厚み４．７μｍのコレステリック樹脂層を形成して、基材フィルム及びコレステリック樹脂層を備える複層フィルムを得た。
前記のコレステリック樹脂層の４５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲における光線透過率の平均値を測定したところ、およそ６１％であった。
【０１１４】
［製造例２］
コレステリック樹脂層の厚みを３．０μｍにしたこと以外は製造例１と同様にして、基材フィルム及びコレステリック樹脂層を備える複層フィルムを得た。
このコレステリック樹脂層の４５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲における光線透過率の平均値は、７３％であった。
【０１１５】
［製造例３］
コレステリック樹脂層の厚みを５．２μｍにしたこと以外は製造例１と同様にして、基材フィルム及びコレステリック樹脂層を備える複層フィルムを得た。
このコレステリック樹脂層の４５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲における光線透過率の平均値は、５５％であった。
【０１１６】
［実施例１］
光源、光源側偏光板、液晶セル及び視認側偏光板をこの順に備える液晶表示素子（ＩＯ−ＤＡＴＡ社製「ＬＣＤ−ＡＤ２０１ＸＧＢ」；Ｉｎｎｏｌｕｘ社製のＴＮ型液晶パネル「ＭＴ２００ＬＷ０１」を備えるもの。）を用意した。
【０１１７】
用意した液晶表示素子の視認側偏光板の液晶セルとは反対側の面に、アクリル粘着剤（巴川製紙所社製「ノンキャリアＴＤ０６Ａ」）を厚み２５μｍで塗布して、粘着層を形成した。この粘着層に、製造例１で製造した複層フィルムをコレステリック樹脂層側の面で貼り合わせた後、コレステリック樹脂層から基材フィルムを剥離した。これにより、光源、光源側偏光板、液晶セル、視認側偏光板及びコレステリック樹脂層をこの順で備える液晶表示装置を得た。
【０１１８】
この液晶表示装置を、視認側偏光板の透過軸が水平方向（０°方向）に対して反時計回りに１３５°の角度をなす向きで、車両のインスツルメントパネルの中央部に配置した。
この液晶表示装置を、外光が無い状態で表示させ、車両の運転席、助手席及び後部座席からフロントガラスへの映り込みを観察した。その結果、どの視点からも液晶表示装置の画面のフロントガラスへの映り込みが大幅に低減されていることが確認された。また、液晶表示装置の画面を直視観察した際には、視認性の低下は殆ど無かった。
【０１１９】
［実施例２］
製造例１で製造した複層フィルムの代わりに製造例２で製造した複層フィルムを用いたこと以外は実施例１と同様にして、液晶表示装置を製造して車両のインスツルメントパネルの中央部に配置した。
この液晶表示装置を、外光が無い状態で表示させ、車両の運転席、助手席及び後部座席からフロントガラスへの映り込みを観察した。その結果、どの視点からも液晶表示装置の画面のフロントガラスへの映り込みが低減されていることが確認された。また、液晶表示装置の画面を直視観察した際には、視認性の低下は殆ど無かった。
【０１２０】
［実施例３］
実施例１と同様の液晶表示素子を用意した。用意した液晶表示素子の視認側偏光板の液晶セルとは反対側の面に、アクリル粘着剤（巴川製紙所社製「ノンキャリアＴＤ０６Ａ」）を厚み２５μｍで塗布して、粘着層を形成した。この粘着層に、位相差層として位相差フィルム（日本ゼオン社製「横延伸ゼオノアフィルム」；面内レターデーション１４０ｎｍ）を貼り合わせた。この際、位相差フィルムの遅相軸は、視認側偏光板の透過軸に対して反時計回りに４５°の角度をなす向きで貼り合わせた。さらに、この位相差フィルムの表面に前記の粘着剤を塗布して粘着層を形成した。この粘着層に、製造例２で製造した複層フィルムをコレステリック樹脂層側の面で貼り合わせた後、コレステリック樹脂層から基材フィルムを剥離した。これにより、光源、光源側偏光板、液晶セル、視認側偏光板、位相差フィルム及びコレステリック樹脂層をこの順で備える液晶表示装置を得た。
【０１２１】
この液晶表示装置を、視認側偏光板の透過軸が水平方向（０°方向）に対して反時計回りに１３５°の角度をなし、且つ、位相差フィルムの遅相軸が水平方向に平行になる向きで、車両のインスツルメントパネルの中央部に配置した。
この液晶表示装置を、外光が無い状態で表示させ、車両の運転席、助手席及び後部座席からフロントガラスへの映り込みを観察した。その結果、どの視点からも液晶表示装置の画面のフロントガラスへの映り込みが低減されていることが確認された。また、液晶表示装置の画面を直視観察した際には、視認性の低下は全く無かった。
【０１２２】
［実施例４］
（４−１．ハードコート層の形成材料の製造）
６官能ウレタンアクリレートオリゴマー３０部、ブチルアクリレート４０部、イソボロニルメタクリレート３０部、及び、２，２−ジフェニルエタン−１−オン１０部を、ホモジナイザーで混合して、混合液を得た。この混合液に、五酸化アンチモン微粒子の４０％メチルイソブチルケトン溶液を、五酸化アンチモン微粒子の重量がハードコート層の形成材料の全固形分の５０重量％となる量だけ混合して、ハードコート層の形成材料を製造した。前記の五酸化アンチモン微粒子は、平均粒子径が２０ｎｍであり、五酸化アンチモンのパイロクロア構造の表面に現れているアンチモン原子１個当りに水酸基が１つの割合で結合しているものである。
【０１２３】
（４−２．低屈折率層の形成材料の製造）
含フッ素モノマーであるフッ化ビニデリン７０重量部及びテトラフルオロエチレン３０重量部をメチルイソブチルケトンに溶解して溶液を得た。次に、この溶液に、含フッ素モノマーの固形分１００重量部に対して、中空シリカのイソプロパノール分散ゾル（触媒化成工業社製、固形分２０重量％、平均一次粒子径約３５ｎｍ、外殻厚み約８ｎｍ）を中空シリカの固形分で３０重量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（信越化学社製）を３重量部、光ラジカル発生剤（チバ・スペシャリティケミカルズ社製「イルガキュア１８４」）を５重量部、それぞれ添加して、低屈折率層の形成材料を製造した。
【０１２４】
（４−３．液晶表示装置の製造）
製造例２で製造した複層フィルムにおいて、コレステリック樹脂層から基材フィルムを剥離した。その後、コレステリック樹脂層の表面にコロナ放電処理を行った。コロナ放電処理を施した面に、温度２５℃、湿度６０％ＲＨの環境下で、ダイコーターを用いてハードコート層の形成材料を塗布し、８０℃の乾燥炉の中で５分間乾燥させて、被膜を形成した。この被膜に、紫外線を積算照射量３００ｍＪ／ｃｍ２で照射して、厚み６μｍのハードコート層を形成した。このハードコート層の屈折率は１．６２であった。また、ハードコート層の表面の鉛筆硬度は４Ｈを越えるものであった。
【０１２５】
次に、このハードコート層の表面に、温度２５℃、湿度６０％ＲＨの環境下でワイヤーバーコーターを用いて低屈折率層の形成材料を塗布し、１時間放置して乾燥させて、被膜を形成した。この被膜に、１２０℃で１０分間、酸素雰囲気下において熱処理を施し、次いで出力１６０Ｗ／ｃｍ、照射距離６０ｍｍの条件で紫外線を照射して、反射防止層として厚み１００ｎｍの低屈折率層（屈折率１．３７）を形成した。これにより、コレステリック樹脂層、ハードコート層及び低屈折率層をこの順で備える複層フィルムを得た。
【０１２６】
実施例１と同様の液晶表示素子を用意した。用意した液晶表示素子の視認側偏光板の液晶セルとは反対側の面に、アクリル粘着剤（巴川製紙所社製「ノンキャリアＴＤ０６Ａ」）を厚み２５μｍで塗布して、粘着層を形成した。この粘着層に、実施例４で製造した前記の複層フィルムをコレステリック樹脂層側で貼り合せて、光源、光源側偏光板、液晶セル、視認側偏光板、コレステリック樹脂層、ハードコート層及び低屈折率層をこの順で備える液晶表示装置を得た。
【０１２７】
この液晶表示装置を、視認側偏光板の透過軸が水平方向（０°方向）に対して反時計回りに１３５°の角度をなす向きで、車両のインスツルメントパネルの中央部に配置した。
この液晶表示装置を、外光が無い状態で表示させ、車両の運転席、助手席及び後部座製からフロントガラスへの映り込みを観察した。その結果、どの視点からも液晶表示装置の画面のフロントガラスへの映り込みは低減されていることが確認された。
また、この液晶表示装置を、外光を明るくした状態で表示させ、車両の運転席、助手席及び後部座製から外光の液晶表示装置の画面への映り込みを観察した。その結果、どの視点から見ても外光の液晶表示装置の画面への映り込みは無かった。
また、液晶表示装置の画面を直視観察した際には、視認性の低下は全く無かった。
【０１２８】
［実施例５］
実施例３と同様にして、液晶表示素子の視認側偏光板の液晶セルとは反対側の面に、粘着層、位相差フィルム及び粘着層をこの順に設けた。そして、露出している粘着層の表面に、実施例４で製造した複層フィルム（コレステリック樹脂層、ハードコート層及び低屈折率層をこの順で備えるもの）を、コレステリック樹脂層側で貼り合わせた。これにより、光源、光源側偏光板、液晶セル、視認側偏光板、位相差フィルム、コレステリック樹脂層、ハードコート層及び低屈折率層をこの順で備える液晶表示装置を得た。
【０１２９】
この液晶表示装置を、視認側偏光板の透過軸が水平方向（０°方向）に対して反時計回りに１３５°の角度をなし、且つ、位相差フィルムの遅相軸が水平方向に平行になる向きで、車両のインスツルメントパネルの中央部に配置した。
この液晶表示装置を、外光が無い状態で表示させ、車両の運転席、助手席及び後部座製からフロントガラスへの映り込みを観察した。その結果、どの視点からも液晶表示装置の画面のフロントガラスへの映り込みは低減されていることが確認された。
また、この液晶表示装置を、外光を明るくした状態で表示させ、車両の運転席、助手席及び後部座製から外光の液晶表示装置の画面への映り込みを観察した。その結果、どの視点から見ても外光の液晶表示装置の画面への映り込みは無かった。
また、液晶表示装置の画面を直視観察した際には、視認性の低下は殆ど無かった。
【０１３０】
［比較例１］
製造例１で製造した複層フィルムの代わりに製造例３で製造した複層フィルムを用いたこと以外は実施例１と同様にして、液晶表示装置を製造して車両のインスツルメントパネルの中央部に配置した。
この液晶表示装置を、外光が無い状態で表示させ、車両の運転席、助手席及び後部座席からフロントガラスへの映り込みを観察した。その結果、どの視点からも液晶表示装置の画面のフロントガラスへの映り込みは幾分低減されていることが確認された。しかし、液晶表示装置の画面を直視観察した際に、視認性の低下が見られた。
【０１３１】
［比較例２］
位相差フィルムを貼り合せる際、位相差フィルムの遅相軸が視認側偏光板の透過軸に対して時計回りに４５°の角度をなす向きで貼り合わせたこと、これにより車両のインスツルメントパネルに液晶表示装置を配置したときに位相差フィルムの遅相軸が水平方向に垂直になるようにしたこと、並びに、製造例２で製造した複層フィルムの代わりに製造例３で製造した複層フィルムを用いたこと以外は実施例３と同様にして、液晶表示装置を製造して車両のインスツルメントパネルの中央部に配置した。
この液晶表示装置を、外光が無い状態で表示させ、車両の運転席、助手席及び後部座席からフロントガラスへの映り込みを観察した。その結果、液晶表示装置の画面からの光は抑えられ暗い状態であり、液晶表示装置の画面を直視観察した際に、視認性の大幅な低下が見られた。
【符号の説明】
【０１３２】
１０、２０及び３０  液晶表示装置
１００  液晶表示素子
１１０  光源
１２０  液晶パネル
１２１  画面
１３０  光源側偏光板
１４０  液晶セル
１５０  視認側偏光板
２１０  コレステリック樹脂層
３００  車両
３１０  ユーザー
３２０  フロントガラス
４００  光制御素子
４２０  位相差層
５００  光制御素子
５３０  ハードコート層
５４０  反射防止層
【図１】
2015125240.tif 000008
【図２】
2015125240.tif 000009
【図３】
2015125240.tif 000010
【図４】
2015125240.tif 000011
【図５】
2015125240.tif 000012