(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を透過可能な基板と、前記基板の表面に形成された複数のドットとを有し、
前記ドットはそれぞれ波長選択反射性を有し、
前記ドットは、コレステリック構造を有する液晶材料からなり、前記コレステリック構造は走査型電子顕微鏡にて観測される前記ドットの断面図において明部と暗部との縞模様を与え、
前記ドットは、前記ドットの端部から中心に向かう方向で最大高さまで連続的に増加する高さを有する部位を含み、
前記部位の全部の点において、前記基板と反対側の前記ドットの表面から１本目の前記暗部がなす線の法線と前記ドットの表面とのなす角度は７０°〜９０°の範囲であることを特徴とする透明スクリーン。
【請求項２】
前記基板の前記ドットが形成される側の面に、前記ドットを覆うオーバーコート層を有し、
前記オーバーコート層の屈折率と、前記ドットの屈折率との差が、０．１０以下である請求項１に記載の透明スクリーン。
【請求項３】
前記基板の主面の法線方向から見た際の、前記基板に対する前記ドットの面積率が、１．０％〜９０．６％である請求項１または２に記載の透明スクリーン。
【請求項４】
複数の前記ドットは、右円偏光を反射するドットと、左円偏光を反射するドットとを含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の透明スクリーン。
【請求項５】
１つの前記ドット内に、右円偏光を反射する領域と、左円偏光を反射する領域とを有するドットを含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の透明スクリーン。
【請求項６】
複数の前記ドットは、互いに異なる波長域の光を反射するドットを２種以上含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の透明スクリーン。
【請求項７】
１つの前記ドット内に、互いに異なる波長域の光を反射する領域を２つ以上有するドットを含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の透明スクリーン。
【請求項８】
前記ドットと、前記基板との接触角が４０°以上である請求項１〜７のいずれか１項に記載の透明スクリーン。
【請求項９】
前記液晶材料が液晶化合物、キラル剤および界面活性剤を含む液晶組成物を硬化して得られる材料である請求項１〜８のいずれか１項に記載の透明スクリーン。
【請求項１０】
前記基板のヘイズ値が０．１％〜３０．０％である請求項１〜９のいずれか１項に記載の透明スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明スクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置の一つとして、前面側からの光は反射し、裏面側からの光は透過する透明スクリーンが提案されている。【０００３】
例えば、特許文献１には、光を透過可能であり、略平行平板状に形成された基材層と、基材層の映像源側とは反対側である裏面側に突出してスクリーン面に沿って１次元又は２次元方向に多数並べて配列され、光を透過可能な単位形状と、単位形状の裏面側頂部に設けられ、単位形状を通過した映像光を反射する反射層と、を備え、単位形状は、隙間を空けて配列されており、単位形状同士が配列される間には、基材層又は基材層と平行な平面が露出した状態となっている背景透過部が設けられている半透過型反射スクリーンが記載されている。この半透過型反射スクリーンは、前方からの映像光を反射面により反射させて観察可能としながらも、裏面側の背景を前方から観察可能なスクリーンである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３７９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般に、反射型スクリーンは、その反射特性によって、拡散型、再帰型および鏡面反射型に分けられる。
拡散型のスクリーンは、表面に当たった光をあらゆる方向へ、偏り無く均一に拡散反射させるものである。そのため、全体の輝度はそれほど高くないものの、視野角を広くすることができる。
再帰型のスクリーンは、光が投写された方向に光を反射するものである。そのため、光源近傍から見た際の輝度を高くすることができる。
また、鏡面反射型のスクリーンは、鏡に光が反射するのと同様に、光の入射角と反射角が同じになるように光を反射するものである。そのため、光源からの光の入射角に対して、反射角の位置から見た際の輝度を高くすることができる。
このような再帰型や鏡面反射型のスクリーンは、特定の方向での輝度を高くできるものの、それ以外の方向での輝度が低くなるため、視野角が狭くなるという特徴がある。【０００６】
ここで、前面側からの光は反射し、裏面側からの光は透過する透明スクリーンにおいては、投影された光の輝度の向上や視野角の向上等の反射性能の向上に加えて、裏面からの光の透過性能の向上が求められる。
しかしながら、透明スクリーンにおいて、視野角を広くするために、拡散性を高くすると、ヘイズ値が上がって透明性が低下するという問題があり、逆に、透明性を上げると鏡面反射に近くなるため、視野角が狭くなる、という問題があった。【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて、透明性および視野角に優れる透明スクリーン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】
【０００８】
本発明者らは、従来技術の問題点について鋭意検討した結果、光を透過可能な基板と、基板の表面に形成された複数のドットとを有し、ドットは波長選択反射性を有し、ドットは、コレステリック構造を有する液晶材料からなり、コレステリック構造は走査型電子顕微鏡にて観測されるドットの断面図において明部と暗部との縞模様を与え、ドットは、ドットの端部から中心に向かう方向で最大高さまで連続的に増加する高さを有する部位を含み、部位において、基板と反対側のドットの表面から１本目の暗部がなす線の法線とドットの表面とのなす角度は７０°〜９０°の範囲であることにより、上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、以下の構成により上記目的を達成することができることを見出した。【０００９】
（１）  光を透過可能な基板と、基板の表面に形成された複数のドットとを有し、ドットはそれぞれ波長選択反射性を有し、ドットは、コレステリック構造を有する液晶材料からなり、コレステリック構造は走査型電子顕微鏡にて観測されるドットの断面図において明部と暗部との縞模様を与え、ドットは、ドットの端部から中心に向かう方向で最大高さまで連続的に増加する高さを有する部位を含み、部位において、基板と反対側のドットの表面から１本目の暗部がなす線の法線とドットの表面とのなす角度は７０°〜９０°の範囲である透明スクリーン。
（２）  基板のドットが形成される側の面に、ドットを覆うオーバーコート層を有し、オーバーコート層の屈折率と、ドットの屈折率との差が、０．１０以下である（１）に記載の透明スクリーン。
（３）  基板の主面の法線方向から見た際の、基板に対するドットの面積率が、１．０％〜９０．６％である（１）または（２）に記載の透明スクリーン。
（４）  複数のドットは、右円偏光を反射するドットと、左円偏光を反射するドットとを含む（１）〜（３）のいずれかに記載の透明スクリーン。
（５）  １つのドット内に、右円偏光を反射する領域と、左円偏光を反射する領域とを有するドットを含む（１）〜（４）のいずれかに記載の透明スクリーン。
（６）  複数のドットは、互いに異なる波長域の光を反射するドットを２種以上含む（１）〜（５）のいずれかに記載の透明スクリーン。
（７）  １つのドット内に、互いに異なる波長域の光を反射する領域を２つ以上有するドットを含む（１）〜（６）のいずれかに記載の透明スクリーン。
（８）  ドットと、基板との接触角が４０°以上である（１）〜（７）のいずれかに記載の透明スクリーン。
（９）  液晶材料が液晶化合物、キラル剤および界面活性剤を含む液晶組成物を硬化して得られる材料である（１）〜（８）のいずれかに記載の透明スクリーン。
（１０）  基板のヘイズ値が０．１％〜３０．０％である（１）〜（９）のいずれかに記載の透明スクリーン。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、透明性および視野角に優れる透明スクリーンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の透明スクリーンの一例を概念的に示す正面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】本発明の透明スクリーンの他の一例の概略断面図である。
【図３】本発明の透明スクリーンの他の一例の概略断面図である。
【図４】図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、図３に示す透明スクリーンにおけるドットの配置パターンの一例を示す概略正面図である。
【図５】本発明の透明スクリーンの他の一例の概略断面図である。
【図６】本発明の透明スクリーンの他の一例の概略断面図である。
【図７】本発明の透明スクリーンの他の一例の概略断面図である。
【図８】本発明の透明スクリーンの他の一例の概略断面図である。
【図９】本発明の透明スクリーンの他の一例の概略断面図である。
【図１０】本発明の透明スクリーンの他の一例の概略断面図である。
【図１１】実施例で作製した透明スクリーンのドットの断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察した画像を示す図である。
【図１２】視野角の測定方法を説明するための概略斜視図である。
【図１３】本発明の透明スクリーンの他の一例の概略断面図である。
【図１４】本発明の透明スクリーンの他の一例の概略断面図である。
【図１５】本発明の透明スクリーンの他の一例の概略断面図である。
【図１６】ドットの断面の一例を概念的に示す図である。
【図１７】ドットの作用を説明するための概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の透明スクリーン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。
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度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度未満であることが好ましく、３度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。
本明細書において、「同一」は、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含むものとする。また、本明細書において、「全部」、「いずれも」または「全面」などというとき、１００％である場合のほか、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含み、例えば９９％以上、９５％以上、または９０％以上である場合を含むものとする。
【００１３】
可視光は電磁波のうち、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。非可視光は、３８０ｎｍ未満の波長域または７８０ｎｍを超える波長域の光である。
またこれに限定されるものではないが、可視光のうち、４２０ｎｍ〜４９５ｎｍの波長域の光は、青色光であり、４９５ｎｍ〜５７０ｎｍの波長域の光は、緑色光であり、６２０ｎｍ〜７５０ｎｍの波長域の光は、赤色光である。
赤外光のうち、近赤外光は７８０ｎｍ〜２５００ｎｍの波長域の電磁波である。紫外光は波長１０〜３８０ｎｍの範囲の光である。
【００１４】
本明細書において再帰反射は入射した光が入射方向に反射される反射を意味する。
【００１５】
本明細書において、「ヘイズ」は、日本電色工業株式会社製のヘーズメーターＮＤＨ−２０００を用いて測定される値を意味する。
理論上は、ヘイズは、以下式で表される値を意味する。
（３８０〜７８０ｎｍの自然光の散乱透過率）/（３８０〜７８０ｎｍの自然光の散乱透過率＋自然光の直透過率）×１００％
散乱透過率は分光光度計と積分球ユニットを用いて、得られる全方位透過率から直透過率を差し引いて算出することができる値である。直透過率は、積分球ユニットを用いて測定した値に基づく場合、０°での透過率である。つまり、ヘイズが低いということは、全透過光量のうち、直透過光量が多いことを意味する。
屈折率は、波長５８９．３ｎｍの光に対する屈折率である。
【００１６】
本発明の透明スクリーンは、光を透過可能な基板と、基板の表面に形成された複数のドットとを有し、ドットはそれぞれ波長選択反射性を有し、ドットは、コレステリック構造を有する液晶材料からなり、コレステリック構造は走査型電子顕微鏡にて観測されるドットの断面図において明部と暗部との縞模様を与え、ドットは、ドットの端部から中心に向かう方向で最大高さまで連続的に増加する高さを有する部位を含み、この部位において、基板と反対側のドットの表面から１本目の暗部がなす線の法線とドットの表面とのなす角度は７０°〜９０°の範囲である透明スクリーンである。
【００１７】
前述のとおり、前面側からの光は反射し、裏面側からの光は透過する透明スクリーンにおいて、投影された光の輝度の向上や拡散性の向上等の反射性能の向上に加えて、裏面からの光の透過性能の向上が求められる。
しかしながら、透明スクリーンにおいて、視野角を広くするために、拡散性を高くするとヘイズ値が上がって透明性が低下するという問題がある。逆に、透明性を上げると鏡面反射に近くなるため、視野角が狭くなる、という問題があった。
【００１８】
これに対して本発明は、コレステリック構造を有する液晶材料を用いることにより、特定の波長域の光を反射させて、これ以外の波長域の光を透過させることができるので、プロジェクタ等の映像装置から出射され、前面に入射される映像光を反射させて、かつ、裏面からの光は透過させて、映像光と裏面側の背景とを重畳して観察可能な透明スクリーンとすることができる。
ここで、このようなコレステリック構造を有する液晶材料を平坦な層として形成すると、鏡面反射性が高くなり、入射される映像光に対する拡散性が低下するので、視野角が狭くなる。
これに対して、本発明においては、コレステリック構造を有する液晶材料をドット状に複数形成してなり、このドットのコレステリック構造は、走査型電子顕微鏡にて観測されるドットの断面図において明部と暗部との縞模様を与え、ドットの端部から中心に向かう方向で最大高さまで連続的に増加する高さを有する部位を含み、この部位において、基板と反対側のドットの表面から１本目の暗部がなす線の法線とドットの表面とのなす角度は７０°〜９０°の範囲であるので、鏡面反射以外の方向へも反射させることができ、透明性を低下させることなく、視野角を広くすることができる。
また、本発明の透明スクリーンは、ヘイズが低い、すなわち直透過率が高いという特徴を有する。
【００１９】
＜透明スクリーン＞
以下に、本発明の透明スクリーンの好適な実施態様の一例について図面を参照して説明する。図１（Ａ）に、本発明の透明スクリーンの一例の正面図を示し、図１（Ｂ）に、図１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図を示す。
なお、本発明における図は模式図であり、各層の厚みの関係や位置関係などは必ずしも実際のものとは一致しない。以下の図も同様である。
図１に示すように、透明スクリーン１０ａは、光を透過可能な基板１２と、基板１２の一方の主面に形成される多数のドット２０と、ドット２０が形成される側の面に、ドット２０を包埋して形成されるオーバーコート層１６とを有する。
なお、図１（Ａ）においては、オーバーコート層１６の図示を省略している。
また、映像光はドット２０が形成される側の面に入射される。すなわち、ドット２０が形成される側の面が前面であり、反対側の面が裏面である。
【００２０】
上述のとおり、ドット２０は、波長選択反射性を有するコレステリック構造を有する液晶材料からなるので、透明スクリーン１０ａの、多数のドット２０が形成される側の面に入射された映像光は、ドット２０の表面において反射されるが、ドット２０は、略半球状に形成されているので、ドット２０の表面の各位置に対応して、入射した映像光の入射角が変わるので、映像光は種々の方向に反射され、視野角が広くなるという効果を発現することができる。
したがって、ドット２０は、入射される映像光の波長域に基づいて、この波長域の光を選択的に反射する波長選択反射性を有する。
【００２１】
なお、ドット２０を構成する液晶材料のコレステリック構造は、走査型電子顕微鏡にて観測されるドットの断面図において明部と暗部との縞模様を与え、ドットの端部から中心に向かう方向で最大高さまで連続的に増加する高さを有する部位を含み、この部位において、基板と反対側のドットの表面から１本目の暗部がなす線の法線とドットの表面とのなす角度は７０°〜９０°の範囲である。
この点については後に詳述する。
【００２２】
ここで、図１（Ｂ）に示す透明スクリーン１０ａにおいては、好ましい態様として、ドット２０を覆うように形成されるオーバーコート層１６を有する。しかしながら、これに限定はされず、図２に示す透明スクリーン１０ｂのように、オーバーコート層を有さず、ドット２０が露出する構成としてもよい。
なお、本発明においては、図１（Ｂ）に示す透明スクリーン１０ａのように、オーバーコート層１６を有することにより、多数のドット２０による表面の凹凸をなくすことで、透明性をより向上することができる点で好ましい。
また、オーバーコート層１６を形成する場合には、オーバーコート層１６とドット２０との界面での反射を抑制し、透明性をより向上ができる観点から、オーバーコート層１６の屈折率と、ドット２０の屈折率との差は小さいほど好ましく、０．１０以下であるのが好ましく、０．０４以下であるのがより好ましく、０．０２以下であるのが特に好ましい。
【００２３】
また、複数形成されるドット２０は、全てのドット２０が同じ波長域の光を反射するものであってもよいが、これに限定はされず、互いに異なる波長域の光を反射するドットを２種以上含む構成としてもよい。
例えば、図３に示す透明スクリーン１０ｃは、６１０ｎｍ〜６９０ｎｍの波長域の赤色光を反射する赤色ドット２０Ｒと、５１５ｎｍ〜５８５ｎｍの波長域の緑色光を反射する緑色ドット２０Ｇと、４２０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長域の青色光を反射する青色ドット２０Ｂとをそれぞれ複数含む構成を有する。
このように、赤色光を反射するドット、緑色光を反射するドット、および青色光を反射するドットを形成することで、前面に入射される映像光の赤色光、緑色光および青色光を反射することができ、透明スクリーンに投影される映像をカラー表示することができる点、プロジェクタ等の映像装置から出射される映像光が赤色光であっても緑色光であっても青色光であっても利用可能である点等で好ましい。
【００２４】
なお、図３に示す例では、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ反射するドットを含む構成としたが、これに限定はされず、これ以外の波長域の光を反射するドットを含んでいてもよい。
また、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ反射するドットは、上記波長域の光を反射するものであればよく、反射波のピーク波長が上記波長域の範囲外であってもよい。
また、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ反射する３種のドットからなる構成に限定はされず、例えば、赤色光を反射するドットと、青色光を反射するドットとの２種を含む構成としてもよく、あるいは、さらに、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ反射するドットに加えて、他の波長域の光を反射するドットとの４種以上を含む構成としてもよい。また、プロジェクタ等の映像装置から出射される映像光の波長に応じて、ドットの反射波長を調整することで、映像光のみを効率良く反射し、映像光に含まれない波長の光を透過させることができ、より透明性を高めることができる。さらには、プロジェクタ等の映像装置から出射される映像光の波長を狭帯域にし、透明スクリーンのドットの反射帯域を対応させることで、その効果を高めることもできる。
【００２５】
また、互いに異なる波長域の光を反射するドットを２種以上有する場合には、ドットの配列には特に限定はなく、例えば、交互に配列してもよいし、あるいは、ランダムに配列してもよい。
例えば、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ反射する３種のドットを有する透明スクリーン１０ｃの場合には、透明スクリーン１０ｃの正面図の一例である図４（Ａ）に示すように、図４（Ａ）中上下方向および左右方向にそれぞれ、赤色ドット２０Ｒ、緑色ドット２０Ｇおよび青色ドット２０Ｂを順に配列してもよい。
あるいは、透明スクリーン１０ｃの正面図の他の一例である図４（Ｂ）に示すように、赤色ドット２０Ｒ、緑色ドット２０Ｇおよび青色ドット２０Ｂを１つずつ、互いの間隔が同じになるように配置したものを１組として、この組を多数、図中上下方向および左右方向に配列して構成してもよい。
【００２６】
ここで、上記ドットを構成する液晶材料のコレステリック構造の反射光は円偏光である。すなわち、液晶材料のコレステリック構造は、右円偏光または左円偏光の一方を選択的に反射し、他方を透過する。
したがって、本発明においては、複数形成されるドット２０は、全てのドット２０が同じ円偏光を反射する構成であってもよいし、あるいは、図５に示す透過スクリーン１０ｄのように、右円偏光を反射する右偏光ドット２０ｍと、左円偏光を反射する左偏光ドット２０ｈとを含む構成としてもよい。
右円偏光を反射するドットと、左円偏光を反射するドットとを含む構成とすることで、映像光の右円偏光と左円偏光とを反射でき反射率を向上できる点、映像光の右円偏光と左円偏光それぞれに、観察者の左目用または右目用の画像を表示させて立体視（いわゆる３Ｄ表示）を行うことができる点、プロジェクタ等の映像装置から出射される映像光が右円偏光であっても左円偏光であっても利用可能である点等で好ましい。
また、液晶材料のコレステリック構造が、右円偏光または左円偏光の一方を選択的に反射し、他方を透過する場合には、プロジェクタ等の映像装置から出射される映像光を右円偏光、もしくは左円偏光のいずれか一方とし、その映像光に対応した円偏光を反射させるドットを用いた透明スクリーンと組み合わせることで、映像光のみを効率良く反射し、映像光に含まれない円偏光を透過させることができ、より透明性を高めることができる。
【００２７】
なお、コレステリック構造の反射光が右円偏光であるか、または左円偏光であるかの円偏光選択反射性は、コレステリック構造の螺旋の捩れ方向による。コレステリック液晶による選択反射は、コレステリック液晶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。
【００２８】
さらに、互いに異なる波長域の光を反射するドットを２種以上有し、かつ、各波長域の光を反射するドットとして、右円偏光を反射するドットと、左円偏光を反射するドットを有していてもよい。
図６に透明スクリーンの他の一例の断面図を示す。
図６に示す透明スクリーン１０ｅは、複数のドットとして、赤色光でかつ右円偏光を反射する右偏光赤色ドット２０Ｒｍと、赤色光でかつ左円偏光を反射する左偏光赤色ドット２０Ｒｈと、緑色光でかつ右円偏光を反射する右偏光緑色ドット２０Ｇｍと、緑色光でかつ左円偏光を反射する左偏光緑色ドット２０Ｇｈと、青色光でかつ右円偏光を反射する右偏光青色ドット２０Ｂｍと、青色光でかつ左円偏光を反射する左偏光青色ドット２０Ｂｈと、を含む構成を有する。
このように、互いに異なる波長域の光を反射するドットを２種以上有し、かつ、各波長域の光を反射するドットとして、右円偏光を反射するドットと、左円偏光を反射するドットを有する構成とすることで、透明スクリーンに投影される映像をカラー表示することができる点、映像光の右円偏光と左円偏光それぞれに、観察者の左目用または右目用の画像を表示させて立体視（いわゆる３Ｄ表示）を行うことができる点、プロジェクタ等の映像装置から出射される映像光の、波長域や円偏光の方向によらず利用可能である点等で好ましい。
【００２９】
なお、図６に示す例では、互いに異なる波長域の光を反射するドットの２種以上について、それぞれ右円偏光を反射するドットと、左円偏光を反射するドットを有する構成としたが、これに限定はされず、互いに異なる波長域の光を反射するドットのうち、少なくとも１種について、右円偏光を反射するドットと、左円偏光を反射するドットを含む構成とし、残りについては、いずれか一方の方向の円偏光を反射するドットを含む構成としてもよい。
【００３０】
また、図３に示す例では、各ドットはそれぞれ、１つの波長域の光を反射する構成としたが、これに限定はされず、１つのドットが、複数の波長域の光を反射する構成としてもよい。すなわち、１つのドット内に互いに異なる波長域の光を反射する領域を２以上有するドットを含む構成としてもよい。
図７に本発明の透明スクリーンの他の一例の概略断面図を示す。
図７に示す透明スクリーン１０ｆは、複数のドットとして、１つのドット内に、赤色光を反射する赤色領域２１Ｒと、緑色光を反射する緑色領域２１Ｇと、青色光を反射する青色領域２１Ｂとを有する３層ドット２０Ｔを複数含む構成を有する。
【００３１】
具体的には、３層ドット２０Ｔは、基板１２側の、半球状に形成された赤色領域２１Ｒと、赤色領域２１Ｒの表面に積層された緑色領域２１Ｇと、緑色領域２１Ｇの表面に積層された青色領域２１Ｂとの３層を基板１２の法線方向に積層した構成を有する。
このような３層ドット２０Ｔは、赤色光を反射する層、緑色光を反射する層および青色光を反射する層を有するので、１つのドットで、入射した映像光の赤色光、緑色光および青色光を反射することができる。
したがって、透明スクリーンに投影される映像をカラー表示することができる。また、プロジェクタ等の映像装置から出射される映像光が赤色光であっても緑色光であっても青色光であっても利用可能である。また、映像光の赤色光、緑色光および青色光を反射でき、反射率を向上できる。
【００３２】
なお、図７に示す例では、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ反射する３層を有する構成としたが、これに限定はされず、互いに異なる波長域の光を反射する２層からなるものであってもよく、あるいは、４層以上からなるものであってもよい。
また、図７に示す例では、３層ドット２０Ｔは、基板１２側から赤色領域２１Ｒ、緑色領域２１Ｇおよび青色領域２１Ｂの順に積層する構成としたがこれに限定はされず、各層の積層順はどのような順番であってもよい。
【００３３】
また、図５に示す例では、各ドットはそれぞれ、右円偏光と左円偏光のいずれか一方を反射する構成としたが、これに限定はされず、１つのドットが、右円偏光と左円偏光とを反射する構成としてもよい。すなわち、１つのドット内に右円偏光を反射する領域と、左円偏光を反射する領域とを有するドットを含む構成としてもよい。
図８に本発明の透明スクリーンの他の一例の概略断面図を示す。
図８に示す透明スクリーン１０ｇは、複数のドットとして、１つのドット内に、右円偏光を反射する右偏光領域２１ｍと、左円偏光を反射する左偏光領域２１ｈとを有する２層ドット２０Ｗを複数含む構成を有する。
【００３４】
具体的には、２層ドット２０Ｗは、基板１２側の、半球状に形成された左偏光領域２１ｈと、左偏光領域２１ｈの表面に積層された右偏光領域２１ｍとの２層を基板１２の法線方向に積層した構成を有する。
このような２層ドット２０Ｔは、右円偏光を反射する層と左円偏光を反射する層とを有するので、１つのドットで、入射した映像光の右円偏光および左円偏光を反射することができる。
したがって、映像光の右円偏光および左円偏光を反射でき、反射率を向上できる。また、映像光の右円偏光と左円偏光それぞれに、観察者の左目用または右目用の画像を表示させて立体視（いわゆる３Ｄ表示）を行うことができる。また、プロジェクタ等の映像装置から出射される映像光が右円偏光であっても左円偏光であっても利用可能である。
【００３５】
なお、図８に示す例では、２層ドット２０Ｗは、基板１２側から左偏光領域２１ｈ、右偏光領域２１ｍの順に積層する構成としたがこれに限定はされず、右偏光領域２１ｍ、左偏光領域２１ｈの順に積層する構成であってもよい。
【００３６】
さらに、各ドットは、１つのドットが、複数の波長域の光を反射し、かつ、各波長域の右円偏光と左円偏光とを反射する構成としてもよい。すなわち、１つのドット内に互いに異なる波長域の光を反射する領域を有し、かつ、各波長域で右円偏光を反射する領域と、左円偏光を反射する領域とを有するドットを含む構成としてもよい。
図９に本発明の透明スクリーンの他の一例の概略断面図を示す。
図９に示す透明スクリーン１０ｈは、複数のドットとして、１つのドット内に、赤色光でかつ左円偏光を反射する左偏光赤色領域２１Ｒｈと、赤色光でかつ右円偏光を反射する右偏光赤色領域２１Ｒｍと、緑色光でかつ左円偏光を反射する左偏光緑色領域２１Ｇｈと、緑色光でかつ右円偏光を反射する右偏光緑色領域２１Ｇｍと、青色光でかつ左円偏光を反射する左偏光青色領域２１Ｂｈと、青色光でかつ右円偏光を反射する右偏光青色領域２１Ｂｍとを有する６層ドット２０Ｓを複数含む構成を有する。
【００３７】
具体的には、６層ドット２０Ｓは、基板１２側の、半球状に形成された左偏光赤色領域２１Ｒｈと、左偏光赤色領域２１Ｒｈの表面に積層された右偏光赤色領域２１Ｒｍと、右偏光赤色領域２１Ｒｍの表面に積層された左偏光緑色領域２１Ｇｈと、左偏光緑色領域２１Ｇｈの表面に積層された右偏光緑色領域２１Ｇｍと、右偏光緑色領域２１Ｇｍの表面に積層された左偏光青色領域２１Ｂｈと、左偏光青色領域２１Ｂｈの表面に積層された右偏光青色領域２１Ｂｍと、の６層を基板１２の法線方向に積層した構成を有する。
このような６層ドット２０Ｓは、赤色光の右円偏光を反射する層および左円偏光を反射する層、緑色光の右円偏光を反射する層および左円偏光を反射する層、ならびに、青色光の右円偏光を反射する層および左円偏光を反射する層を有するので、１つのドットで、入射した映像光の赤色光、緑色光および青色光の右円偏光および左円偏光を反射することができる。
したがって、透明スクリーンに投影される映像をカラー表示することができる。また、映像光の赤色光、緑色光および青色光、ならびに、各波長域の右円偏光および左円偏光を反射でき、反射率を向上できる。また、映像光の右円偏光と左円偏光それぞれに、観察者の左目用または右目用の画像を表示させて立体視（いわゆる３Ｄ表示）を行うことができる。また、プロジェクタ等の映像装置から出射される映像光が赤色光であっても緑色光であっても青色光であっても、また、右円偏光であっても左円偏光であっても利用可能である。
【００３８】
また、本発明の透明スクリーンは、図１３に示す例のように、基板１２表面にドット２０を形成し、ドット２０をオーバーコート層１６で覆った部材を、粘着層３０を介して複数積層して構成してもよい。図１３に示す例は、赤色ドット２０Ｒを形成した部材、緑色ドット２０Ｇを形成した部材および青色ドット２０Ｂを形成した部材の３層を積層したものである。
また、複数積層する際には、正面から見た際のドットの位置をずらすことによって、正面から見た際の、面積比率を効率良く高めることができる。また、各層に含まれるドットは、反射波長や、反射円偏光の設計について、上述したいかなるドットでもよいが、特に光入射側から青色光を反射するドットを有する部材、緑色光を反射するドットを有する部材、赤色光を反射するドットを有する部材の順で積層することが特に好ましい。これは、光源から遠い層で反射された光が、より光源に近い層によって再び反射され、視認者側に戻らないことを抑制するためである。
【００３９】
また、図１３に示す例では、ドット２０をオーバーコート層１６で覆った部材を粘着層３０を介して複数積層する構成としたが、図１４に示す例のように、オーバーコート層１６が粘着層３０を兼ねる構成としてもよい。その際、透明スクリーンの最表面側の粘着層３０上には、ガラス等の透明基板３２を積層してもよく、あるいは、最表面には粘着性を有さないオーバーコート層１６を形成してもよい。
また、図１５に示す例のように、基板１２の両面にドット２０を形成した部材を積層してもよい。
【００４０】
次に、本発明の透明スクリーンの各構成要素の材料、形状等について詳述する。
【００４１】
［基板］
本発明の透明スクリーンに含まれる基板は、表面にドットを形成するための基材として機能する。
基板は、ドットが光を反射する波長において、光の反射率が低いことが好ましく、ドットが光を反射する波長において光を反射する材料を含んでいないことが好ましい。
また、基板は可視光領域において、透明であることが好ましい。また、基板は、着色していてもよいが、着色していないか、着色が少ないことが好ましい。さらに基板は屈折率が１．２〜２．０程度であることが好ましく、１．４〜１．８程度であることがより好ましい。
なお、本明細書において透明というとき、具体的には波長３８０〜７８０ｎｍの非偏光透過率（全方位透過率）が５０％以上であればよく、７０％以上であればよく、８５％以上であることが好ましい。
【００４２】
また、基板のヘイズ値は、３０％以下が好ましく、０．１％〜２５％がより好ましく、０．１％〜１０％が特に好ましい。さらに、ＡＧ（アンチグレア）基板のようにヘイズの高い基板を用いることで、透明性を悪化させ、正面輝度や視野角特性を良化させるような調整も可能となる。
基板の厚みは用途に応じて選択すればよく、特に限定されないが、５μｍ〜１０００μｍ程度であればよく、好ましくは１０μｍ〜２５０μｍであり、より好ましくは１５μｍ〜１５０μｍである。
【００４３】
基板は単層であっても、多層であってもよく、単層である場合の基板の例としては、ガラス、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、アクリル、ポリオレフィン等からなる基板が挙げられる。多層である場合の基板の例としては、上記の単層である場合の基板の例のいずれかなどを支持体として含み、上記支持体の表面に他の層を設けたものなどが挙げられる。
【００４４】
例えば、図１０に示す透明スクリーン１０ｉのように、支持体１４とドット２０の間に下地層１８を設けてもよい。下地層は樹脂層であることが好ましく、透明樹脂層であることが特に好ましい。下地層の例としては、ドットを形成する際の表面形状を調整するための層（具体的には下地層表面の表面エネルギー調整）、ドットとの接着特性を改善するための層、ドット形成の際の重合性液晶化合物の配向を調整するための配向層などが挙げられる。
また、下地層は、ドットが光を反射する波長において、光の反射率が低いことが好ましく、ドットが光を反射する波長において光を反射する材料を含んでいないことが好ましい。また、下地層は透明であることが好ましい。さらに下地層は屈折率が１．２〜２．０程度であることが好ましく、１．４〜１．８程度であることがより好ましい。下地層は支持体表面に直接塗布された重合性化合物を含む組成物の硬化により得られた熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂であることも好ましい。重合性化合物の例としては、（メタ）アクリレートモノマー、ウレタンモノマーなどの非液晶性の化合物が挙げられる。
下地層の厚みは、特に限定されないが、０．０１〜５０μｍであることが好ましく、０．０５〜２０μｍであることがさらに好ましい。
【００４５】
［ドット］
本発明の透明スクリーンは基板表面に形成されたドットを含む。ドットが形成される基板表面は基板の両面であっても片面であってもよい。基板の両面に形成した場合には、光の入射面側のドットが形成されていない部分を通り抜けた光が裏面側のドットで反射されることで、反射強度を向上できる。すなわち、基板の両面に形成する場合には、表面側にドットが形成されていない位置に、裏面側のドットを形成するのが好ましい。
ドットは基板表面に２つ以上形成されていればよい。２つ以上のドットは基板表面で互いに近接して多数形成される。その際、前述の図４（Ａ）および図４（Ｂ）のように、２つ以上のドットは、所定のパターンで、規則的に配列されてもよいし、ランダムに配置されてもよい。また、ドットは、基板の全面に均一に配列されてもよいし、基板の少なくとも一部の領域にのみ配列されてもよい。
【００４６】
ここで、ドットの配置密度には特に限定はなく、透明スクリーンに求められる拡散性（視野角）や、透明性等に応じて適宜設定すればよい。
広い視野角と、高い透明性とを両立できる点、製造時にドットの合一や欠損などの欠陥なく製造できる適切な密度等の観点から、基板の主面の法線方向から見た際の、基板に対するドットの面積率は、１．０％〜９０．６％であるのが好ましく、２．０％〜５０．０％であるのがより好ましく、４．０％〜３０．０％であるのが特に好ましい。
なお、ドットの面積率は、レーザー顕微鏡、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などの顕微鏡で得られる画像において、１ｍｍ×１ｍｍの大きさの領域で面積率を測定し、５箇所の平均値をドットの面積率とした。
【００４７】
同様に、広い視野角と、高い透明性とを両立できる点で、隣接するドット間のピッチは、２０μｍ〜５００μｍが好ましく、２０μｍ〜３００μｍがより好ましく、２０μｍ〜１５０μｍが特に好ましい。
また、図４（Ｂ）に示すように、赤色ドット２０Ｒ、緑色ドット２０Ｇおよび青色ドット２０Ｂをそれぞれ１つ有するＲＧＢの組を多数、図中上下方向および左右方向に配列して構成する場合には、ＲＧＢの組のなかでの各ドット間のピッチは、１０μｍ〜２００μｍとするのが好ましく、隣接する各組間のピッチは、２０μｍ〜５００μｍとするのが好ましい。
【００４８】
基板表面にドットが複数ある場合、ドットの直径、形状はすべて同一であってもよく、互いに異なるものが含まれていてもよいが、同一であることが好ましい。例えば、同一の直径および形状のドット形成を意図して、同条件で形成されたドットであることが好ましい。
【００４９】
本明細書において、ドットについて説明されるとき、その説明は、本発明の透明スクリーン中のすべてのドットについて適用できるが、説明されるドットを含む本発明の透明スクリーンが、本技術分野で許容される誤差やエラーなどにより同説明に該当しないドットを含むことを許容するものとする。
【００５０】
（ドットの形状）
ドットは、基板の主面の法線方向（以下、基板法線方向ともいう）から見たとき円形であればよい。円形は正円でなくてもよく、略円形であればよい。ドットについて中心というときは、この円形の中心または重心を意味する。基板表面にドットが複数ある場合、ドットの平均的形状が円形であればよく、一部に円形に該当しない形状のドットが含まれていてもよい。
【００５１】
ドットは基板法線方向から見たときの直径が１０〜２００μｍであることが好ましく、２０〜１２０μｍであることがより好ましい。
ドットの直径は、レーザー顕微鏡、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などの顕微鏡で得られる画像において、端部（ドットのへりまたは境界部）から端部までの直線であってドットの中心を通る直線の長さを測定することにより得ることができる。なお、ドットの数、ドット間距離もレーザー顕微鏡、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などの顕微鏡画像で確認できる。
なお、基板法線方向から見た際の、ドットの形状が円形以外の場合には、このドットの投影面積と等しい円面積を持つ円の直径（円相当径）をドットの直径とする。
【００５２】
ドットは、ドットの端部から中心に向かう方向で最大高さまで連続的に増加する高さを有する部位を含む。すなわち、ドットは、ドットの端部から中心に向かって高さが増加する傾斜部または曲面部等を含む。本明細書において、上記部位を傾斜部または曲面部ということがある。傾斜部または曲面部は、基板の主面に垂直な断面図におけるドット表面の、連続的に増加し始める点から最大高さを示す点までのドット表面の部位と、それらの点と基板とを最短距離で結ぶ直線と、基板と、で囲まれる部位を示す。
【００５３】
なお、本明細書において、ドットについて、「高さ」というときは、「基板と反対側のドットの表面の、点から基板のドット形成側表面までの最短距離」を意味する。このとき、ドットの表面は他の層との界面であってもよい。また、基板に凹凸がある場合は、ドットの端部における基板面の延長を上記ドット形成側表面とする。最大高さは、上記高さの最大値であり、例えば、ドットの頂点から基板のドット形成側表面までの最短距離である。ドットの高さは、レーザー顕微鏡による焦点位置スキャン、またはＳＥＭもしくはＴＥＭなどの顕微鏡を用いて得られるドットの断面図から確認することができる。
【００５４】
上記傾斜部または曲面部は、ドットの中心からみて一部の方向の端部にあってもよく、全部にあってもよい。例えばドットが円形であるとき、端部は円周に対応するが、円周の一部（例えば円周の３０％以上、５０％以上、７０％以上であって、９０％以下の長さに対応する部分）の方向の端部にあってもよく、円周の全部（円周の９０％以上、９５％以上または、９９％以上）の方向の端部にあってもよい。ドットの端部は、全部であることが好ましい。すなわち、ドットの中心から円周に向かう方向の高さの変化はいずれの方向でも同一であることが好ましい。また後述の再帰反射性などの光学的性質、断面図で説明される性質も中心から円周に向かういずれの方向においても同一であることが好ましい。
【００５５】
傾斜部または曲面部は、ドットの端部（円周のヘリまたは境界部）から始まって中心までは到達しない一定距離にあってもよく、ドットの端部から始まって中心までにあってもよく、ドットの円周部のヘリ（境界部）から一定距離の部位から始まって中心までは到達しない一定距離にあってもよく、ドットの端部から一定距離の部位から始まって中心までにあってもよい。
【００５６】
上記の傾斜部または曲面部を含む構造は、例えば、基板側を平面とした半球形状、この半球形状の上部を基板と略平行に切断し平坦化した形状（球台形状）、基板側を底面とした円錐形状、この円錐形状の上部を基板と略平行に切断し平坦化した形状（円錐台形形状）などが挙げられる。これらのうち、基板側を平面とした半球形状、この半球形状の上部を基板と略平行に切断し平坦化した形状、基板側を底面とした円錐形状の上部を基板と略平行に切断し平坦化した形状が好ましい。なお上記半球形状は球の中心を含む面を平面とする半球の形状のみでなく、球を任意に２つに切断して得られる球欠形状のいずれか（好ましくは球の中心を含まない球欠形状）を含むものとする。
【００５７】
ドットの最大高さを与えるドット表面の点は、半球形状または円錐形状の頂点にあるか、上記のように基板と略平行に切断し平坦化した面にあればよい。平坦化した面状の点全部がドットの最大高さを与えていることも好ましい。ドットの中心が最大高さを与えていることも好ましい。
【００５８】
また、基板と反対側のドットの表面と上記基板（基板のドット形成側表面）とのなす角度（例えば平均値）、すなわち、基板とドットとの接触角は４０°以上であることが好ましく、６０°以上であることがより好ましい。接触角をこの範囲とすることにより、広い視野角と、高い透明性とを両立することができる。
上記角度はレーザー顕微鏡による焦点位置スキャン、または、ＳＥＭもしくはＴＥＭなどの顕微鏡を用いて得られるドットの断面図から確認することができるが、本明細書においては、ドットの中心を含み基板に垂直な面での断面図のＳＥＭ画像で基板とドット表面との接触部分の角度を測定したものとする。
なお、上述したように、基板とドットとの間に下地層を設けることで、基板とドットとの接触角を所望の範囲に調整することができる。
【００５９】
（ドットの光学的性質）
ドットは波長選択反射性を有する。ドットが選択反射性を示す光は特に限定されず、例えば、赤外光、可視光、紫外光などいずれであってもよい。例えば、透明スクリーンを、プロジェクタ等の映像装置から出射される映像光による画像と、透明スクリーンの裏面側の背景とを重畳して表示するスクリーンとして使用する場合には、ドットが選択反射性を示す光は、可視光であることが好ましい。
あるいは、上記反射波長は、組み合わせて用いられる光源から照射される光の波長に従って選択されていることも好ましい。
【００６０】
ドットは、コレステリック構造を有する液晶材料からなる。ドットが選択反射性を示す光の波長は上記のようにドットを形成する液晶材料のコレステリック構造における螺旋ピッチを調整することにより行うことができる。また、本発明の透明スクリーンにおけるドットを形成する液晶材料は、後述のようにコレステリック構造の螺旋軸方向が制御されており、そのため、入射光は正反射だけでなく、種々の方向にも反射される。
【００６１】
ドットは着色していてもよいが、着色していないか、着色が少ないことが好ましい。これにより、透明スクリーンの透明性を向上できる。
【００６２】
（コレステリック構造）
コレステリック構造は特定の波長において、選択反射性を示すことが知られている。選択反射の中心波長λは、コレステリック構造における螺旋構造のピッチＰ（＝螺旋の周期）に依存し、コレステリック液晶の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。そのため、この螺旋構造のピッチを調節することによって、選択反射波長を調節することができる。コレステリック構造のピッチは、ドットの形成の際、重合性液晶化合物とともに用いるキラル剤の種類、またはその添加濃度に依存するため、これらを調整することによって所望のピッチを得ることができる。なお、ピッチの調製については富士フイルム研究報告Ｎｏ．５０（２００５年）ｐ．６０−６３に詳細な記載がある。螺旋のセンスやピッチの測定法については「液晶化学実験入門」日本液晶学会編  シグマ出版２００７年出版、４６頁、および「液晶便覧」液晶便覧編集委員会  丸善  １９６頁に記載の方法を用いることができる。
【００６３】
コレステリック構造は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観測される上記ドットの断面図において明部と暗部との縞模様を与える。この明部と暗部の繰り返し２回分（明部２つおよび暗部２つ）が螺旋１ピッチ分に相当する。このことからピッチは、ＳＥＭ断面図から測定することができる。上記縞模様の各線の法線が螺旋軸方向となる。
【００６４】
なお、コレステリック構造の反射光は円偏光である。すなわち、本発明の透明スクリーンにおけるドットの反射光は円偏光となる。本発明の透明スクリーンは、この円偏光選択反射性を考慮して、用途を選択することができる。反射光が右円偏光であるか、または左円偏光であるかコレステリック構造は螺旋の捩れ方向による。コレステリック液晶による選択反射は、コレステリック液晶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。
本発明では、ドットとして、右捩れおよび左捩れのいずれのコレステリック液晶を使用してもよい。あるいは、上記円偏光の方向は、組み合わせて用いられる光源から照射される光の円偏光の方向と同じに選択されていることも好ましい。
なお、コレステリック液晶相の旋回の方向は、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整できる。
【００６５】
また選択反射を示す選択反射帯（円偏光反射帯）の半値幅Δλ（nm）は、Δλが液晶化合物の複屈折Δｎと上記ピッチＰに依存し、Δλ＝Δｎ×Ｐの関係に従う。そのため、選択反射帯の幅の制御は、Δｎを調整して行うことができる。Δｎの調整は重合性液晶化合物の種類やその混合比率を調整したり、配向固定時の温度を制御したりすることで行うことができる。反射波長帯域の半値幅は本発明の透明スクリーンの用途に応じて調整され、例えば５０〜５００ｎｍであればよく、好ましくは１００〜３００ｎｍであればよい。
【００６６】
（ドット中のコレステリック構造）
ドットは上記の傾斜部または曲面部を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観測される断面図で確認した際、基板と反対側のドットの表面から１本目の暗部がなす線の法線と上記表面とのなす角度は７０°〜９０°の範囲である。図１６にドットの断面の概略図を示す。この図１６において、暗部がなす線を太線で示す。図１６に示すように、１本目の暗部がなす線Ｌｄ1の法線と、ドットの表面とのなす角度θ1が７０°〜９０°である。ここで、上記の傾斜部または曲面部におけるドット表面での位置を、ドットの中心をとおる基板表面の垂線に対する角度α1で表したとき、角度α1が３０°の位置および６０°の位置において、基板と反対側のドットの表面から１本目の暗部がなす線Ｌｄ1の法線方向と上記表面とのなす角度が７０°〜９０°の範囲であればよく、好ましくは、上記の傾斜部または曲面部の全部の点において、基板と反対側のドットの表面から１本目の暗部がなす線Ｌｄ1の法線方向と上記表面とのなす角度が７０°〜９０°の範囲であればよい。すなわち、傾斜部または曲面部の一部において上記角度を満たすもの、例えば、傾斜部または曲面部の一部において断続的に上記角度を満たすものでなく、連続的に上記角度を満たすものであればよい。なお、断面図において表面が曲線であるときは、表面とのなす角度は表面の接線からの角度を意味する。また、上記角度は鋭角で示されており、法線と上記表面とのなす角度を０°〜１８０°の角度で表すときの、７０°〜１１０°の範囲を意味する。断面図においては、基板と反対側のドットの表面から２本目までの暗部がなす線がいずれもその法線と上記表面とのなす角度が７０°〜９０°の範囲であることが好ましく、基板と反対側のドットの表面から３〜４本目までの暗部がなす線がいずれもその法線と上記表面とのなす角度が７０°〜９０°の範囲であることがより好ましく、基板と反対側のドットの表面から５〜１２本目以上の暗部がなす線がいずれもその法線と上記表面とのなす角度が７０°〜９０°の範囲であることがさらに好ましい。
上記角度は８０°〜９０°の範囲であることが好ましく、８５°〜９０°の範囲であることが好ましい。
【００６７】
さらに、基板と反対側のドットの表面から２本目の暗部がなす線Ｌｄ2の法線と上記表面とのなす角度θ2が７０°〜９０°の範囲であるのが好ましく、３本目〜２０本目の暗部がなす線の法線と上記表面とのなす角度も７０°〜９０°の範囲であるのが好ましい。
【００６８】
上記ＳＥＭが与える断面図は、上記の傾斜部または曲面部のドットの表面において、コレステリック構造の螺旋軸が表面と７０°〜９０°の範囲の角度をなすことを示している。このような構造により、ドットに入射する光は基板の法線方向から角度をなす方向から入射する光を、上記傾斜部または曲面部において、コレステリック構造の螺旋軸方向と平行に近い角度で入射させることができる。そのため、ドットに入射する光を様々な方向に反射させることができる。具体的には、ドットはコレステリック構造の螺旋軸を基準として入射光を正反射させるので、図１７に示すように、基板の法線方向から入射する光Ｉｎに対して、ドットの中心付近で反射される反射光Ｉｒは基板の法線方向に平行に反射される。一方、ドットの中心からずれた位置（コレステリック構造の螺旋軸が基板の法線方向に対して傾いている位置）では、反射光Ｉｒは基板の法線方向とは異なる方向に反射される。したがって、ドットに入射する光を様々な方向に反射させることができ広視野角化することができる。また、ドットを透過する光Ｉｐは、入射光Ｉｎと同方向に透過するので、透過光が散乱されることを抑制してヘイズを小さくすることができ、透明性を高くすることができる。
また、基板の法線方向から入射する光を、全方位に反射することができることが好ましい。特に、正面輝度（ピーク輝度）の半分の輝度となる角度（半値角）が３５°以上にでき、高い反射性を有することが好ましい。
【００６９】
上記の傾斜部または曲面部のドットの表面において、コレステリック構造の螺旋軸が表面と７０°〜９０°の範囲の角度をなすことにより、表面から１本目の暗部がなす線の法線方向と基板の法線方向とのなす角度は、上記高さが連続的に増加するにしたがって連続的に減少していることが好ましい。
なお、断面図は、ドットの端部から中心に向かう方向で最大高さまで連続的に増加する高さを有する部位を含む任意の方向の断面図であり、典型的にはドットの中心を含み基板に垂直な任意の面の断面図であればよい。
【００７０】
（コレステリック構造の作製方法）
コレステリック構造は、コレステリック液晶相を固定して得ることができる。コレステリック液晶相を固定した構造は、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向が保持されている構造であればよく、典型的には、重合性液晶化合物をコレステリック液晶相の配向状態としたうえで、紫外線照射、加熱等によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して、同時に、また外場や外力によって配向形態に変化を生じさせることない状態に変化した構造であればよい。なお、コレステリック液晶相を固定した構造においては、コレステリック液晶相の光学的性質が保持されていれば十分であり、液晶化合物はもはや液晶性を示していなくてもよい。例えば、重合性液晶化合物は、硬化反応により高分子量化して、もはや液晶性を失っていてもよい。
【００７１】
コレステリック構造の形成に用いる材料としては、液晶化合物を含む液晶組成物などが挙げられる。液晶化合物は重合性液晶化合物であることが好ましい。
重合性液晶化合物を含む液晶組成物はさらに界面活性剤を含む。液晶組成物は、さらにキラル剤、重合開始剤を含んでいてもよい。
【００７２】
−−重合性液晶化合物−−
重合性液晶化合物は、棒状液晶化合物であっても、円盤状液晶化合物であってもよいが、棒状液晶化合物であることが好ましい。
コレステリック液晶層を形成する棒状の重合性液晶化合物の例としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。
【００７３】
重合性液晶化合物は、重合性基を液晶化合物に導入することで得られる。重合性基の例には、不飽和重合性基、エポキシ基、およびアジリジニル基が含まれ、不飽和重合性基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基が特に好ましい。重合性基は種々の方法で、液晶化合物の分子中に導入できる。重合性液晶化合物が有する重合性基の個数は、好ましくは１〜６個、より好ましくは１〜３個である。重合性液晶化合物の例は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号明細書、同５６２２６４８号明細書、同５７７０１０７号明細書、国際公開ＷＯ９５／２２５８６号公報、同９５／２４４５５号公報、同９７／００６００号公報、同９８／２３５８０号公報、同９８／５２９０５号公報、特開平１−２７２５５１号公報、同６−１６６１６号公報、同７−１１０４６９号公報、同１１−８００８１号公報、および特開２００１−３２８９７３号公報などに記載の化合物が含まれる。２種類以上の重合性液晶化合物を併用してもよい。２種類以上の重合性液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。
【００７４】
重合性液晶化合物の具体例としては、下記式（１）〜（１１）に示す化合物が挙げられる。
【００７５】
【化１】
0006481018.tif 000002
【００７６】
【化２】
0006481018.tif 000003
［化合物（１１）において、Ｘ1は２〜５(整数）である。］
【００７７】
また、上記以外の重合性液晶化合物としては、特開昭５７−１６５４８０号公報に開示されているようなコレステリック相を有する環式オルガノポリシロキサン化合物等を用いることができる。さらに、前述の高分子液晶化合物としては、液晶を呈するメソゲン基を主鎖、側鎖、あるいは主鎖及び側鎖の両方の位置に導入した高分子、コレステリル基を側鎖に導入した高分子コレステリック液晶、特開平９−１３３８１０号公報に開示されているような液晶性高分子、特開平１１−２９３２５２号公報に開示されているような液晶性高分子等を用いることができる。
【００７８】
また、液晶組成物中の重合性液晶化合物の添加量は、液晶組成物の固形分質量（溶媒を除いた質量）に対して、７５〜９９．９質量％であることが好ましく、８０〜９９質量％であることがより好ましく、８５〜９０質量％であることが特に好ましい。
【００７９】
−−界面活性剤−−
本発明者らは、ドットを形成する際に用いる液晶組成物に界面活性剤を加えることにより、ドット形成時に重合性液晶化合物が空気界面側で水平に配向し、螺旋軸方向が上述のように制御されたドットが得られることを見出した。一般的に、ドットの形成のためには、印刷の際の液滴形状を保つため、表面張力を低下させない必要がある。そのため界面活性剤を加えてもドットの形成が可能であり、かつ、多方向からの再帰反射性の高いドットが得られたことは驚くべきことであった。後述の実施例において、界面活性剤を用いた透明スクリーンでは、ドット端部でドット表面と基板とがなす角度が４０°以上であるドットが形成されていることが示されている。すなわち、ドットを形成する際に界面活性剤を加えることにより、ドットと基板との接触角を、広い視野角と、高い透明性とを両立することができる角度範囲に形成することができることがわかる。
界面活性剤は、安定的にまたは迅速にプレーナー配向のコレステリック構造とするために寄与する配向制御剤として機能できる化合物が好ましい。界面活性剤としては、例えば、シリコ−ン系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤が挙げられ、フッ素系界面活性剤が好ましい。
【００８０】
界面活性剤の具体例としては、特開２０１４−１１９６０５号公報の段落［００８２］〜［００９０］に記載の化合物、特開２０１２−２０３２３７号公報の段落〔００３１〕〜〔００３４〕に記載の化合物、特開２００５−９９２４８号公報の段落［００９２］及び［００９３］中に例示されている化合物、特開２００２−１２９１６２号公報の段落［００７６］〜［００７８］及び段落［００８２］〜［００８５］中に例示されている化合物、特開２００７−２７２１８５号公報の段落〔００１８〕〜〔００４３〕等に記載のフッ素（メタ）アクリレート系ポリマー、などが挙げられる。
なお、水平配向剤としては１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
フッ素系界面活性剤として、特開２０１４−１１９６０５号公報の段落［００８２］〜［００９０］に記載の下記一般式（Ｉ）で表される化合物が特に好ましい。
【００８１】
【化３】
0006481018.tif 000004
【００８２】
一般式（Ｉ）において、Ｌ11、Ｌ12、Ｌ13、Ｌ14、Ｌ15、Ｌ16はおのおの独立して単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＳ−、−ＳＣＯ−、−ＮＲＣＯ−、−ＣＯＮＲ−（一般式（Ｉ）中におけるＲは水素原子または炭素数が１〜６のアルキル基を表す）を表し、−ＮＲＣＯ−、−ＣＯＮＲ−は溶解性を減ずる効果があり、ドット作製時にヘイズが上昇する傾向があることからより好ましくは−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＳ−、−ＳＣＯ−であり、化合物の安定性の観点からさらに好ましくは−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−である。上記のＲがとりうるアルキル基は、直鎖状であっても分枝状であってもよい。炭素数は１〜３であることがより好ましく、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基を例示することができる。
【００８３】
Ｓｐ11、Ｓｐ12、Ｓｐ13、Ｓｐ14はそれぞれ独立して単結合または炭素数１〜１０のアルキレン基を表し、より好ましくは単結合または炭素数１〜７のアルキレン基であり、さらに好ましくは単結合または炭素数１〜４のアルキレン基である。但し、アルキレン基の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。アルキレン基には、分枝があっても無くてもよいが、好ましいのは分枝がない直鎖のアルキレン基である。合成上の観点からは、Ｓｐ11とＳｐ14が同一であり、かつ、Ｓｐ12とＳｐ13が同一であることが好ましい。
【００８４】
Ａ11、Ａ12は１〜４価の芳香族炭化水素基である。芳香族炭化水素基の炭素数は６〜２２であることが好ましく、６〜１４であることがより好ましく、６〜１０であることがさらに好ましく、６であることがさらにより好ましい。Ａ11、Ａ12で表される芳香族炭化水素基は置換基を有していてもよい。そのような置換基の例として、炭素数１〜８のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基またはエステル基を挙げることができる。これらの基の説明と好ましい範囲については、下記のＴの対応する記載を参照することができる。Ａ11、Ａ12で表される芳香族炭化水素基に対する置換基としては、例えばメチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、臭素原子、塩素原子、シアノ基などを挙げることができる。パーフルオロアルキル部分を分子内に多く有する分子は、少ない添加量で液晶を配向させることができ、ヘイズ低下につながることから、分子内にパーフルオロアルキル基を多く有するようにＡ11、Ａ12は４価であることが好ましい。合成上の観点からは、Ａ11とＡ12は同一であることが好ましい。
【００８５】
Ｔ11は
【００８６】
【化４】
0006481018.tif 000005
【００８７】
で表される二価の基または二価の芳香族複素環基を表す（上記Ｔ11中に含まれるＸは炭素数１〜８のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基またはエステル基を表し、Ｙａ、Ｙｂ、Ｙｃ、Ｙｄはおのおの独立して水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す）ことが好ましく、より好ましくは、
【００８８】
【化５】
0006481018.tif 000006
【００８９】
であり、さらに好ましくは、
【００９０】
【化６】
0006481018.tif 000007
【００９１】
である。
上記Ｔ11中に含まれるＸがとりうるアルキル基の炭素数は１〜８であり、１〜５であることが好ましく、１〜３であることがより好ましい。アルキル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、直鎖状または分枝状であることが好ましい。好ましいアルキル基として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基などを例示することができ、その中でもメチル基が好ましい。上記Ｔ11中に含まれるＸがとりうるアルコキシ基のアルキル部分については、上記Ｔ11中に含まれるＸがとりうるアルキル基の説明と好ましい範囲を参照することができる。上記Ｔ11中に含まれるＸがとりうるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができ、塩素原子、臭素原子が好ましい。上記Ｔ11中に含まれるＸがとりうるエステル基としては、Ｒ’ＣＯＯ−で表される基を例示することができる。Ｒ’としては炭素数１〜８のアルキル基を挙げることができる。Ｒ’がとりうるアルキル基の説明と好ましい範囲については、上記Ｔ11中に含まれるＸがとりうるアルキル基の説明と好ましい範囲を参照することができる。エステルの具体例として、ＣＨ3ＣＯＯ−、Ｃ2Ｈ5ＣＯＯ−を挙げることができる。Ｙａ、Ｙｂ、Ｙｃ、Ｙｄがとりうる炭素数１〜４のアルキル基は、直鎖状であっても分枝状であってもよい。例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基などを例示することができる。
【００９２】
二価の芳香族複素環基は、５員、６員または７員の複素環を有することが好ましい。５員環または６員環がさらに好ましく、６員環が最も好ましい。複素環を構成する複素原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子が好ましい。複素環は、芳香族性複素環であることが好ましい。芳香族性複素環は、一般に不飽和複素環である。最多二重結合を有する不飽和複素環がさらに好ましい。複素環の例には、フラン環、チオフェン環、ピロール環、ピロリン環、ピロリジン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、イミダゾリン環、イミダゾリジン環、ピラゾール環、ピラゾリン環、ピラゾリジン環、トリアゾール環、フラザン環、テトラゾール環、ピラン環、チイン環、ピリジン環、ピペリジン環、オキサジン環、モルホリン環、チアジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペラジン環およびトリアジン環が含まれる。二価の複素環基は置換基を有していてもよい。そのような置換基の例の説明と好ましい範囲については、上記のＡ1とＡ2の１〜４価の芳香族炭化水素が取り得る置換基に関する説明と記載を参照することができる。
【００９３】
Ｈｂ11は炭素数２〜３０のパーフルオロアルキル基を表し、より好ましくは炭素数３〜２０のパーフルオロアルキル基であり、さらに好ましくは３〜１０のパーフルオロアルキル基である。パーフルオロアルキル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状または分枝状であるものが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。
【００９４】
ｍ１１、ｎ１１はそれぞれ独立に０から３であり、かつｍ１１＋ｎ１１≧１である。このとき複数存在する括弧内の構造は互いに同一であっても異なっていてもよいが、互いに同一であることが好ましい。一般式（Ｉ）のｍ１１、ｎ１１は、Ａ11、Ａ12の価数によって定まり、好ましい範囲もＡ11、Ａ12の価数の好ましい範囲によって定まる。
Ｔ11中に含まれるｏおよびｐはそれぞれ独立に０以上の整数であり、ｏおよびｐが２以上であるとき複数のＸは互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｔ11中に含まれるｏは１または２であることが好ましい。Ｔ11中に含まれるｐは１〜４のいずれかの整数であることが好ましく、１または２であることがより好ましい。
【００９５】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、分子構造が対称性を有するものであってもよいし、対称性を有しないものであってもよい。なお、ここでいう対称性とは、点対称、線対称、回転対称のいずれかひとつに少なくとも該当するものを意味し、非対称とは点対称、線対称、回転対称のいずれにも該当しないものを意味する。
【００９６】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、以上述べたパーフルオロアルキル基（Ｈｂ11）、連結基−（−Ｓｐ11−Ｌ11−Ｓｐ12−Ｌ12）m11−Ａ11−Ｌ13−および−Ｌ14−Ａ12−（Ｌ15−Ｓｐ13−Ｌ16−Ｓｐ14−）n11−、ならびに好ましくは排除体積効果を持つ２価の基であるＴを組み合わせた化合物である。分子内に２つ存在するパーフルオロアルキル基（Ｈｂ11）は互いに同一であることが好ましく、分子内に存在する連結基−（−Ｓｐ11−Ｌ11−Ｓｐ12−Ｌ12）m11−Ａ11−Ｌ13−および−Ｌ14−Ａ12−（Ｌ15−Ｓｐ13−Ｌ16−Ｓｐ14−）n11−も互いに同一であることが好ましい。末端のＨｂ11−Ｓｐ11−Ｌ11−Ｓｐ12−および−Ｓｐ13−Ｌ16−Ｓｐ14−Ｈｂ11は、以下のいずれかの一般式で表される基であることが好ましい。
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−Ｏ−（ＣrＨ2r）−
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−ＣＯＯ−（ＣrＨ2r）−
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−ＯＣＯ−（ＣrＨ2r）−
【００９７】
上式において、ａは２〜３０であることが好ましく、３〜２０であることがより好ましく、３〜１０であることがさらに好ましい。ｂは０〜２０であることが好ましく、０〜１０であることがより好ましく、０〜５であることがさらに好ましい。ａ＋ｂは３〜３０である。ｒは１〜１０であることが好ましく、１〜４であることがより好ましい。
また、一般式（Ｉ）の末端のＨｂ11−Ｓｐ11−Ｌ11−Ｓｐ12−Ｌ12−および−Ｌ15−Ｓｐ13−Ｌ16−Ｓｐ14−Ｈｂ11は、以下のいずれかの一般式で表される基であることが好ましい。
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−Ｏ−
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−ＣＯＯ−
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−Ｏ−（ＣrＨ2r）−Ｏ−
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−ＣＯＯ−（ＣrＨ2r）−ＣＯＯ−
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−ＯＣＯ−（ＣrＨ2r）−ＣＯＯ−
上式におけるａ、ｂおよびｒの定義は直上の定義と同じである。
【００９８】
液晶組成物中における、界面活性剤の添加量は、重合性液晶化合物の全質量に対して０．０１質量％〜１０質量％が好ましく、０．０１質量％〜５質量％がより好ましく、０．０２質量％〜１質量％が特に好ましい。
【００９９】
−−キラル剤（光学活性化合物）−−
キラル剤はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル化合物は、化合物によって誘起する螺旋の捩れ方向または螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４−３項、ＴＮ、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）、イソソルビド、イソマンニド誘導体を用いることができる。
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。
【０１００】
キラル剤が光異性化基を有する場合には、塗布、配向後に活性光線などのフォトマスク照射によって、発光波長に対応した所望の反射波長のパターンを形成することができるので好ましい。光異性化基としては、フォトクロッミック性を示す化合物の異性化部位、アゾ、アゾキシ、シンナモイル基が好ましい。具体的な化合物として、特開２００２−８０４７８号公報、特開２００２−８０８５１号公報、特開２００２−１７９６６８号公報、特開２００２−１７９６６９号公報、特開２００２−１７９６７０号公報、特開２００２−１７９６８１号公報、特開２００２−１７９６８２号公報、特開２００２−３３８５７５号公報、特開２００２−３３８６６８号公報、特開２００３−３１３１８９号公報、特開２００３−３１３２９２号公報に記載の化合物を用いることができる。
【０１０１】
キラル剤の具体例としては以下の式（１２）で表される化合物が挙げられる。
【０１０２】
【化７】
0006481018.tif 000008
式中、Ｘは２〜５（整数）である。
【０１０３】
液晶組成物における、キラル剤の含有量は、重合性液晶性化合物量の０．０１モル％〜２００モル％が好ましく、１モル％〜３０モル％がより好ましい。
【０１０４】
−−重合開始剤−−
液晶組成物に重合性化合物を含む場合は、重合開始剤を含有していることが好ましい。紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許第３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書記載）等が挙げられる。
液晶組成物中の光重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物の含有量に対して０．１〜２０質量％であることが好ましく、０．５質量％〜１２質量％であることがさらに好ましい。
【０１０５】
−−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。
架橋剤の含有量は、３質量％〜２０質量％が好ましく、５質量％〜１５質量％がより好ましい。架橋剤の含有量が、３質量％未満であると、架橋密度向上の効果が得られないことがあり、２０質量％を超えると、コレステリック液晶層の安定性を低下させてしまうことがある。
【０１０６】
−−その他の添加剤−−
ドット形成方法として、後述のインクジェット法を用いる場合には、一般的に求められるインク物性を得るために、単官能重合性モノマーを使用してもよい。単官能重合性モノマーとしては、２−メトキシエチルアクリレート、イソブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソデシルアクリレート、オクチル／デシルアクリレート等が挙げられる。
また、液晶組成物中には、必要に応じて、さらに重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、色材、金属酸化物微粒子等を、光学的性能等を低下させない範囲で添加することができる。
【０１０７】
液晶組成物は、ドット形成の際は、液体として用いられることが好ましい。
液晶組成物は溶媒を含んでいてもよい。溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましく用いられる。
有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、エーテル類などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が特に好ましい。上述の単官能重合性モノマーなどの上述の成分が溶媒として機能していてもよい。
【０１０８】
液晶組成物は、基板上に適用されて、その後硬化されドットを形成する。基板上への液晶組成物の適用は、好ましくは打滴により行われる。複数（通常多数）のドットを基板上に適用する際には、液晶組成物をインクとした印刷を行えばよい。印刷法としては特に限定されず、インクジェット法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法などを用いることができるが、インクジェット法が特に好ましい。ドットのパターン形成も、公知の印刷技術を応用して形成することができる。
また、図７〜図９に示すように、１つのドット中に、互いに異なる波長域の光を反射する複数の領域を有するドットや、右円偏光を反射する層と左円偏光を反射する領域を有するドットの場合には、まず、基板側の層となる液晶組成物を上記の印刷法により打滴して硬化させて１層目を形成し、次に２層目となる液晶組成物を、１層目の上に打滴して硬化させて２層目を形成し、さらに、３層目以降も同様の方法で形成することで、反射する光の波長域あるいは偏光方向が異なる複数の領域を有するドットを形成することができる。
【０１０９】
基板上に適用後の液晶組成物は必要に応じて乾燥または加熱され、その後硬化される。乾燥または加熱の工程で液晶組成物中の重合性液晶化合物が配向していればよい。加熱を行う場合、加熱温度は、２００℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。
【０１１０】
配向させた液晶化合物は、更に重合させればよい。重合は、熱重合、光照射による光重合のいずれでもよいが、光重合が好ましい。光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５０Ｊ／ｃｍ2が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ2〜１，５００ｍＪ／ｃｍ2がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下または窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射紫外線波長は２５０ｎｍ〜４３０ｎｍが好ましい。重合反応率は安定性の観点から、高いことが好ましく７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。
重合反応率は、重合性の官能基の消費割合を、ＩＲ吸収スペクトルを用いて決定することができる。
【０１１１】
［オーバーコート層］
透明スクリーンはオーバーコート層を含んでいてもよい。オーバーコート層は基板のドットが形成された面側に設けられていればよく、透明スクリーンの表面を平坦化していることが好ましい。
オーバーコート層は特に限定されないが、上述のとおり、ドットの屈折率との差が小さいほど好ましく、屈折率の差が０．０４以下であるのが好ましい。液晶材料からなるドットの屈折率は１．６程度であるので、屈折率が１．４〜１．８程度の樹脂層であることが好ましい。ドットの屈折率に近い屈折率を有するオーバーコート層を用いることによって、ドットに実際に入射する光の法線からの角度（極角）を小さくすることができる。例えば、屈折率が１．６のオーバーコート層を用い、極角４５°で透明スクリーンに光を入射させたとき、ドットに実際に入射する極角は２７°程度とすることができる。そのため、オーバーコート層を用いることによっては透明スクリーンが再帰反射性を示す光の極角を広げることが可能であり、基板と反対側のドットの表面と基板とのなす角度が小さいドットにおいても、より広い範囲で、高い再帰反射性を得ることができる。また、オーバーコート層は、反射防止層、粘着剤層、接着剤層、ハードコート層としての機能を有していてもよい。
【０１１２】
オーバーコート層の例としては、モノマーを含む組成物を基板のドットが形成された面側に塗布、その後塗布膜を硬化して得られる樹脂層などが挙げられる。樹脂は、特に限定されず、基板やドットを形成すする液晶材料への密着性などを考慮して選択すればよい。例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等を用いることができる。耐久性、耐溶剤性等の点からは、架橋により硬化するタイプの樹脂が好ましく、特に、短時間での硬化が可能である紫外線硬化性樹脂が好ましい。オーバーコート層の形成に用いることができるモノマーとしては、エチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン、ポリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【０１１３】
オーバーコート層の厚みは、特に限定されず、ドットの最大高さを考慮して決定すればよく、５μｍ〜１００μｍ程度であればよく、好ましくは１０μｍ〜５０μｍであり、より好ましくは２０μｍ〜４０μｍである。厚みは、ドットが無い部分の基板のドット形成表面から対向する面にあるオーバーコート層表面までの距離である。
【０１１４】
以上、本発明の透明スクリーンについて詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
【実施例】
【０１１５】
以下に実施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、試薬、使用量、物質量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、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。【０１１６】
［実施例１］
（下地層の作製）
下記に示す組成物を、２５℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、下地層溶液を調製した。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
下地層溶液（質量部）
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート            ６７．８
メガファックＲＳ−９０(ＤＩＣ株式会社製)                    ３１．７
ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９ (ＢＡＳＦ社製)                      ０．５
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−【０１１７】
上記で調製した下地層溶液を、１００μｍ厚の透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート、東洋紡株式会社製、コスモシャインＡ４１００）基板に、バーコーターを用いて３ｍＬ／ｍ2の塗布量で塗布した。その後、膜面温度が９０℃になるように加熱し、１２０秒間乾燥した後に、酸素濃度１００ｐｐｍ以下の窒素パージ下で、紫外線照射装置により、７００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、架橋反応を進行させ、下地層を作製した。
なお、ＰＥＴ基板のヘイズ値を測定したところ、１％であった。【０１１８】
（コレステリック液晶ドットの形成）
下記に示す組成物を、２５℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、コレステリック液晶インク液Ｇｍ（液晶組成物）を調製した。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
コレステリック液晶インク液Ｇｍ（質量部）
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
メトキシエチルアクリレート                              １４５．０
下記の棒状液晶化合物の混合物                            １００．０
ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９ (ＢＡＳＦ社製)                  １０．０
下記構造のキラル剤Ａ                                    ５．７８
下記構造の界面活性剤                                    ０．０８
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−【０１１９】
棒状液晶化合物
【化８】
0006481018.tif 000009
数値は質量％である。また、Ｒは酸素原子で結合する基である。【０１２０】
キラル剤Ａ
【化９】
0006481018.tif 000010
【０１２１】
界面活性剤
【化１０】
0006481018.tif 000011
コレステリック液晶インク液Ｇｍは、中心波長５５０ｎｍの光を反射するドットを形成する材料である。また、コレステリック液晶インク液Ｇｍは、右円偏光を反射するドットを形成する材料である。すなわち、コレステリック液晶インク液Ｇｍは、右偏光緑色ドットを形成するための材料である。【０１２２】
上記で調製したコレステリック液晶インク液Ｇｍを、上記で作製したＰＥＴ上の下地層上に、インクジェットプリンター（ＤＭＰ−２８３１、ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｄｉｍａｔｉｘ社製）にて、ドット中心間距離（ピッチ）８０μｍで１００ｍｍ×１００ｍｍ領域全面に打滴し、９５℃、３０秒間乾燥した後に、紫外線照射装置により、室温で５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射して硬化させてドットを形成して透明スクリーンを得た。【０１２３】
（ドット形状、コレステリック構造評価）
上記で得られた透明スクリーンのドットのうち、無作為に１０個を選択しドットの形状をレーザー顕微鏡（キーエンス社製）にて観察したところ、ドットは平均直径２３μｍ、平均最大高さ１０μｍ、ドット端部のドット表面と下地層表面とが両者の接触部でなす角度（接触角）は平均８３度であり、ドット端部から中心に向かう方向で、連続的に高さが増加していた。
上記で得られた透明スクリーンの中央に位置する１つのドットについてドット中心を含む面で、ＰＥＴ基板に垂直に切削し、断面を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果、ドット内部に明部と暗部の縞模様が確認できる断面図が得られた。
断面図から、ドットの空気界面側の表面から１本目の暗線がなす線の法線方向と、空気界面側の表面のなす角度を測定したところ、ドット端部、ドット端部と中央の間、ドット中央の順に９０度、８９度、９０度であった。さらに、暗線がなす線の法線方向と、ＰＥＴ基板の法線方向がなす角度は、ドット端部、ドット端部と中央の間、ドット中央の順に、８４度、３８度、０度と、連続的に減少していた。【０１２４】
（ドット面積率）
また、上記で得られた透明スクリーンのドットのうち、無作為に１０個を選択しドットの形状をレーザー顕微鏡（キーエンス社製）にて観察し、１ｍｍ×１ｍｍの大きさの領域、５箇所で面積率を測定したところ、面積率の平均値は、６．５％であった。【０１２５】
（オーバーコート層の形成）
下記に示す組成物を、２５℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、オーバーコート用塗布液１を調製した。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
オーバーコート用塗布液１（質量部）
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
アセトン                                              １００．０
ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ−３０（日本化薬株式会社製）   ３０．０
ＥＡ−２００（大阪ガスケミカル社製）                  ７０．０
ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９ (ＢＡＳＦ社製)                ３．０
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
上記で調製したオーバーコート用塗布液１を、コレステリック液晶ドットを形成した下地層上に、バーコーターを用いて４０ｍＬ／ｍ2の塗布量で塗布した。その後、膜面温度が５０℃になるように加熱し、６０秒間乾燥した後に、紫外線照射装置により、５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、架橋反応を進行させ、オーバーコート層を作製し、図１（Ｂ）に示すような透明スクリーンを得た。
なお、ドットの屈折率は１．５８であり、オーバーコート層の屈折率は１．５８であり、屈折率の差は０である。【０１２６】
［実施例２］
互いに異なる波長域の光を反射するドットを３種含む構成とした以外は、実施例１と同様にして、図３に示すような透明スクリーンを作製した。【０１２７】
具体的には、上記コレステリック液晶インク液Ｇｍ、ならびに、以下に示すコレステリック液晶インク液Ｒｍおよびコレステリック液晶インク液Ｂｍを用いて、３種のドットを、図４（Ａ）に示すように順に配列するように形成して透明スクリーンを作製した。【０１２８】
キラル剤Ａの添加量を４．６６質量部とする以外はコレステリック液晶インク液Ｇｍと同様にして、コレステリック液晶インク液Ｒｍを調製した。また、キラル剤Ａの添加量を７．６１質量部とする以外はコレステリック液晶インク液Ｇｍと同様にして、コレステリック液晶インク液Ｂｍを調製した。
コレステリック液晶インク液Ｒｍは、中心波長６５０ｎｍの右円偏光を反射する右偏光赤色ドットを形成するための材料であり、コレステリック液晶インク液Ｂｍは、中心波長４５０ｎｍの右円偏光を反射する右偏光青色ドットを形成するための材料である。【０１２９】
また、作製した透明スクリーンの各ドットの空気界面側の表面から１本目の暗線がなす線の法線方向と、空気界面側の表面のなす角度を実施例１と同様にして測定したところ、いずれもドット端部、ドット端部と中央の間、ドット中央の順に８８度、８９度、９０度であった。【０１３０】
［実施例３］
右円偏光を反射する右偏光緑色ドットと左円偏光を反射する左偏光緑色ドットを含む構成とした以外は、実施例１と同様にして、図５に示すような透明スクリーンを作製した。【０１３１】
具体的には、上記コレステリック液晶インク液Ｇｍ、ならびに、以下に示すコレステリック液晶インク液Ｇｈを用いて、２種のドットを、交互に配列するように形成して透明スクリーンを作製した。【０１３２】
キラル剤を以下に示すキラル剤Ｂに変更した以外はコレステリック液晶インク液Ｇｍと同様にして、コレステリック液晶インク液Ｇｈを調製した。
コレステリック液晶インク液Ｇｈは、中心波長５５０ｎｍの左円偏光を反射する左偏光緑色ドットを形成するための材料である。【０１３３】
キラル剤Ｂ
【化１１】
0006481018.tif 000012
【０１３４】
また、作製した透明スクリーンの各ドットの空気界面側の表面から１本目の暗線がなす線の法線方向と、空気界面側の表面のなす角度を実施例１と同様にして測定したところ、いずれもドット端部、ドット端部と中央の間、ドット中央の順に８９度、９０度、９０度であった。【０１３５】
［実施例４］
互いに異なる３つの波長域の光を反射し、かつ、各波長域の光を反射するドットとして、右円偏光を反射するドットと、左円偏光を反射するドットを有する構成とした以外は、実施例１と同様にして、図６に示すような透明スクリーンを作製した。【０１３６】
具体的には、上記コレステリック液晶インク液Ｇｍ、コレステリック液晶インク液Ｇｈ、コレステリック液晶インク液Ｒｍ、コレステリック液晶インク液Ｂｍ、ならびに、以下に示すコレステリック液晶インク液Ｒｈおよびコレステリック液晶インク液Ｂｈを用いて、６種のドットを、順に配列するように形成して透明スクリーンを作製した。【０１３７】
キラル剤Ｂの添加量を４．６６質量部とする以外はコレステリック液晶インク液Ｇｈと同様にして、コレステリック液晶インク液Ｒｈを調製した。また、キラル剤Ｂの添加量を７．６１質量部とする以外はコレステリック液晶インク液Ｇｈと同様にして、コレステリック液晶インク液Ｂｈを調製した。
コレステリック液晶インク液Ｒｈは、中心波長６５０ｎｍの左円偏光を反射する左偏光赤色ドットを形成するための材料であり、コレステリック液晶インク液Ｂｈは、中心波長４５０ｎｍの左円偏光を反射する左偏光青色ドットを形成するための材料である。【０１３８】
また、作製した透明スクリーンの各ドットの空気界面側の表面から１本目の暗線がなす線の法線方向と、空気界面側の表面のなす角度を実施例１と同様にして測定したところ、いずれもドット端部、ドット端部と中央の間、ドット中央の順に８９度、８９度、８９度であった。【０１３９】
［実施例５］
１つのドット内に、互いに異なる波長域の光を反射する領域を３つ有するドットを有する構成とした以外は、実施例１と同様にして、図７に示すような透明スクリーンを作製した。【０１４０】
具体的には、上記コレステリック液晶インク液Ｇｍ、コレステリック液晶インク液Ｒｍおよびコレステリック液晶インク液Ｂｍを用いて、図７に示すような３層ドットＴを形成して透明スクリーンを作製した。【０１４１】
また、作製した透明スクリーンのドットの空気界面側の表面から１本目の暗線がなす線の法線方向と、空気界面側の表面のなす角度を実施例１と同様にして測定したところ、ドット端部、ドット端部と中央の間、ドット中央の順に９０度、８９度、９０度であった。【０１４２】
［実施例６］
１つのドット内に、右円偏光を反射する領域と左円偏光を反射する領域を有するドットを含む構成とした以外は、実施例１と同様にして、図８に示すような透明スクリーンを作製した。【０１４３】
具体的には、上記コレステリック液晶インク液Ｇｍおよびコレステリック液晶インク液Ｇｈを用いて、図８に示すような２層ドットを形成して透明スクリーンを作製した。【０１４４】
また、作製した透明スクリーンのドットの空気界面側の表面から１本目の暗線がなす線の法線方向と、空気界面側の表面のなす角度を実施例１と同様にして測定したところ、ドット端部、ドット端部と中央の間、ドット中央の順に８９度、９０度、９０度であった。【０１４５】
［実施例７］
１つのドット内に、赤色光でかつ左円偏光を反射する領域と、赤色光でかつ右円偏光を反射する領域と、緑色光でかつ左円偏光を反射する領域と、緑色光でかつ右円偏光を反射する領域と、青色光でかつ左円偏光を反射する領域と、青色光でかつ右円偏光を反射する領域とを有するドットを含む構成とした以外は、実施例１と同様にして、図９に示すような透明スクリーンを作製した。【０１４６】
具体的には、上記コレステリック液晶インク液Ｇｍ、コレステリック液晶インク液Ｇｈ、コレステリック液晶インク液Ｒｍ、コレステリック液晶インク液Ｒｈ、コレステリック液晶インク液Ｂｍ、および、コレステリック液晶インク液Ｂｈを用いて、図９に示すような６層ドットを形成して透明スクリーンを作製した。【０１４７】
また、作製した透明スクリーンのドットの空気界面側の表面から１本目の暗線がなす線の法線方向と、空気界面側の表面のなす角度を実施例１と同様にして測定したところ、ドット端部、ドット端部と中央の間、ドット中央の順に８７度、８８度、９０度であった。【０１４８】
［実施例８］
オーバーコート層を有しない以外は実施例２と同様にして、透明スクリーンを作製した。【０１４９】
［実施例９〜１０］
オーバーコート用塗布液の組成比を変更して、オーバーコート層の屈折率をそれぞれ１．５６、１．５４とし、ドットとオーバーコート層との屈折率の差をそれぞれ０．０２、０．０４とした以外は、実施例２と同様にして、透明スクリーンを作製した。【０１５０】
［実施例１１〜１２］
ドット中心間距離（ピッチ）をそれぞれ５０μｍ、１５０μｍとした以外は、実施例２と同様にして、透明スクリーンを作製した。
各透明スクリーンについて、上記と同様にしてドットの面積率を測定したところ、ドットの面積率はそれぞれ１６．６％、１．８％であった。【０１５１】
［実施例１３］
下地層溶液を以下に示す下地層溶液２に変更し、ドットと基板（下地層）との接触角を４３°に変更した以外は、実施例２と同様にして透明スクリーンを作製した。【０１５２】
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
下地層溶液２（質量部）
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート            ６７．８
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
（日本化薬株式会社製、商品名：ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＨＡ）    ３０．７
下記構造の化合物Ａ    (和光純薬工業（株）社製)                １．０
ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９ (ＢＡＳＦ社製)                        ０．５【０１５３】
化合物Ａ
【化１２】
0006481018.tif 000013
【０１５４】
［実施例１４］
基板としてＰＥＴ（帝人社製、テイジンテトロンフィルム(ＳＬタイプ)、膜厚３８μｍ）基板を用いた以外は、実施例２と同様にして透明スクリーンを作製した。
この基板のヘイズ値を測定したところ３％であった。【０１５５】
［実施例１５］
基板としてＡＧ（アンチグレア）基板を用いた以外は、実施例２と同様にして透明スクリーンを作製した。ＡＧ基板は、特開２０１２−７８５４０の実施例（［００８８］〜［００９６］）を参考に作製した。この基板のヘイズ値を測定したところ２０％であった。【０１５６】
［実施例１７］
（下地層の作製）
下記に示す組成物を、２５℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、下地層溶液３を調製した。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
下地層溶液３（質量部）
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
下記の棒状液晶化合物                                      １００．０
ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９ (ＢＡＳＦ社製)                        ３．０
下記の化合物Ａ                                                ０．６
メチルエチルケトン                                        ９３２．４
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−【０１５７】
棒状液晶化合物
【化１３】
0006481018.tif 000014
数値は質量％である。また、Ｒは酸素で結合する基である。【０１５８】
化合物Ａ
【化１４】
0006481018.tif 000015
【０１５９】
上記で調製した下地層溶液３を、長手方向にラビング処理を施した７５μｍ厚の透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート、東洋紡株式会社製、コスモシャインＡ４１００）基板上に、＃２．６のバーコーターを用いて塗布した。その後、膜面温度が５０℃になるように加熱し、６０秒間乾燥した後に、酸素濃度１００ｐｐｍ以下の窒素パージ下で、紫外線照射装置により、５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、架橋反応を進行させ、下地層を作製した。
なお、ＰＥＴ基板のヘイズ値を測定したところ、０．８％であった。【０１６０】
（コレステリック液晶ドットの形成）
下記に示す組成物を、２５℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、コレステリック液晶インク液Ｇｍ２（液晶組成物）を調製した。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
コレステリック液晶インク液Ｇｍ２（質量部）
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
シクロペンタノン                                        １３９．６
下記の棒状液晶化合物の混合物                            １００．０
ＩＲＧＡＣＵＲＥ ９０７ (ＢＡＳＦ社製)                      ３．０
カヤキュアーＤＥＴＸ（日本化薬（株）製）                    １．０
下記構造のキラル剤Ａ                                      ５．６３
下記構造の界面活性剤                                      ０．０８
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−【０１６１】
棒状液晶化合物
【化１５】
0006481018.tif 000016
数値は質量％である。また、Ｒは酸素原子で結合する基である。【０１６２】
キラル剤Ａ
【化１６】
0006481018.tif 000017
【０１６３】
界面活性剤
【化１７】
0006481018.tif 000018
【０１６４】
コレステリック液晶インク液Ｇｍ２は、中心波長５５０ｎｍの光を反射するドットを形成する材料である。また、コレステリック液晶インク液Ｇｍ２は、右円偏光を反射するドットを形成する材料である。すなわち、コレステリック液晶インク液Ｇｍ２は、右偏光緑色ドットを形成するための材料である。【０１６５】
上記で調製したコレステリック液晶インク液Ｇｍ２を、インクジェットプリンター（ＤＭＰ−２８３１、ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｄｉｍａｔｉｘ社製）にて、上記で作製したＰＥＴ上の下地層上に、ドット中心間距離（ピッチ）５０μｍで１００ｍｍ×１００ｍｍ領域全面に打滴し、４０℃、３０秒以上乾燥した後に、紫外線照射装置により、室温で５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射して硬化させ、ドットを形成して透明部材を得た。【０１６６】
（ドット形状、コレステリック構造評価）
上記で得られた透明部材のドットのうち、無作為に１０個を選択しドットの形状をレーザー顕微鏡（キーエンス社製）にて観察したところ、ドットは平均直径２３μｍ、平均最大高さ５μｍ、ドット端部のドット表面と下地層表面とが両者の接触部でなす角度（接触角）は平均４３度であり、ドット端部から中心に向かう方向で、連続的に高さが増加していた。
上記で得られた透明部材の中央に位置する１つのドットについてドット中心を含む面で、ＰＥＴ基板に垂直に切削し、断面を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果、ドット内部に明部と暗部の縞模様が確認され、図１１に示すような断面図が得られた。（なお、断面図の右側の半円上形状の外側にある部位は、切削の際に出たバリである。）
断面図から、ドットの空気界面側の表面から１本目の暗線がなす線の法線方向と、空気界面側の表面のなす角度を測定したところ、ドット端部、ドット端部と中央の間、ドット中央の順に９０度、８９度、９０度であった。さらに、暗線がなす線の法線方向と、ＰＥＴ基板の法線方向がなす角度は、ドット端部、ドット端部と中央の間、ドット中央の順に、４３度、２５度、０度と、連続的に減少していた。【０１６７】
（ドット面積率）
また、上記で得られた透明部材のドットのうち、無作為に１０個を選択しドットの形状をレーザー顕微鏡（キーエンス社製）にて観察し、さらに１ｍｍ×１ｍｍの大きさの領域、５箇所で面積率を測定したところ、面積率の平均値は、５０％であった。【０１６８】
（オーバーコート層の形成）
下記に示す組成物を、２５℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、オーバーコート用塗布液２を調製した。
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オーバーコート用塗布液２（質量部）
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アセトン                                              １０３．６
ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ−３０（日本化薬株式会社製）     ６０．０
下記の化合物Ｌ                                          ４０．０
下記の化合物Ａ                                            ０．６
ＩＲＧＡＣＵＲＥ １２７ (ＢＡＳＦ社製)                    ３．０
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−【０１６９】
化合物Ｌ
【化１８】
0006481018.tif 000019
【０１７０】
化合物Ａ
【化１９】
0006481018.tif 000020
【０１７１】
上記で調製したオーバーコート用塗布液２を、コレステリック液晶ドットを形成した下地層上に、＃８のバーコーターを用いて塗布した。その後、膜面温度が５０℃になるように加熱し、６０秒間乾燥した後に、紫外線照射装置により、５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、架橋反応を進行させ、オーバーコート層を作製し、図１（Ｂ）に示すような透明部材Ｇを得た。
なお、ドットの屈折率は１．５８であり、オーバーコート層の屈折率は１．５８であり、屈折率の差は０である。【０１７２】
キラル剤Ａの添加量を４．７０質量部とする以外はコレステリック液晶インク液Ｇｍ２と同様にして、コレステリック液晶インク液Ｒｍ２を調製した。また、キラル剤Ａの添加量を７．０２質量部とする以外はコレステリック液晶インク液Ｇｍ２と同様にして、コレステリック液晶インク液Ｂｍ２を調製した。
コレステリック液晶インク液Ｒｍ２は、中心波長６５０ｎｍの右円偏光を反射する右偏光赤色ドットを形成するための材料であり、コレステリック液晶インク液Ｂｍ２は、中心波長４５０ｎｍの右円偏光を反射する右偏光青色ドットを形成するための材料である。【０１７３】
Ｇｍ２の代わりにＲｍ２を用いたこと以外は同様にして、透明部材Ｒを得た。また、Ｇｍ２の代わりにＢｍ２を用いたこと以外は同様にして、透明部材Ｂを得た。次いで、透明部材Ｒのオーバーコート側と、透明部材ＧのＰＥＴ基板側とを、粘着剤（綜研化学（株）製「ＳＫ−２０５７」）を用いて貼合した。さらに透明部材Ｇのオーバーコート側と、透明部材ＢのＰＥＴ基板側とを、同粘着剤を用いて貼合し、図１３に示すような、実施例１７の透明スクリーンを得た。その際、各層のドットが、正面方向から見たときに、重ならないように貼合した。【０１７４】
［実施例１８］
透明部材Ｂのオーバーコート側と、透明部材ＧのＰＥＴ基板側とを、粘着剤を用いて貼合し、さらに透明部材Ｇのオーバーコート側と、透明部材ＲのＰＥＴ基板側との粘着剤で貼合したこと以外は、実施例１７と同様にして、実施例１８の透明スクリーンを得た。【０１７５】
［実施例１９］
（粘着剤の作製）
下記に示す組成物を、２５℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、粘着剤塗布液を調製した。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
粘着剤塗布液（質量部）
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トルエン                                              ２．５
メチルエチルケトン                                    ２．５
アクリル系粘着剤（ＳＫダイン２０９４：綜研化学社製）   １００．０
屈折率調整剤（オグソールＥＡ０２００：大阪ガスケミカル社製）
１００．０
イソシアネート系硬化剤（ＴＤ７５：綜研化学社製）      ０．４
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−【０１７６】
実施例１７と同様にＰＥＴ基板上に下地層を形成し、コレステリック液晶インク液Ｒｍ２を用いてドットを形成した。さらにそのドット形成面に粘着剤塗布液をアプリケータにて塗布、乾燥した。次いで粘着剤面に、コレステリック液晶インク液Ｇｍ２を用いてドット形成した下地層付きＰＥＴ基材のＰＥＴ基材面を貼合した。さらにコレステリック液晶インク液Ｇｍ２で形成したドット形成面に粘着剤塗布液を塗布、乾燥した。次いで粘着剤面に、コレステリック液晶インク液Ｂｍ２を用いてドット形成した下地層付きＰＥＴ基材のＰＥＴ基材面を貼合した。さらに、コレステリック液晶インク液Ｂｍ２で形成したドット形成面に粘着剤塗布液を塗布、乾燥した。さらに公知の反射防止機能付きガラスを貼合し、図１４に示すような、実施例１９の透明スクリーンを得た。【０１７７】
［実施例２０］
実施例１７と同様に、ＰＥＴ基板上に下地層を形成し、コレステリック液晶インク液Ｒｍ２を用いてドット形成した。さらにそのドット形成面に粘着剤塗布液をアプリケータにて塗布、乾燥した。
また別途、実施例１７と同様の手法で、ＰＥＴ基板の両面に下地層を形成した。さらに片側の下地層にコレステリック液晶インクＧｍ２を用いてドット形成し、もう一方の下地層にコレステリック液晶インクＢｍ２を用いてドット形成した。次いで、コレステリック液晶インクＲｍ２で形成したドット形成面に塗布した粘着剤と、コレステリック液晶インクＧｍ２で形成したドット形成面とを、貼合した。
さらにコレステリック液晶インクＢｍ２で形成したドット形成面に、粘着剤塗布液を塗布、乾燥した。さらに反射防止機能付きガラスを貼合し、図１５に示すような、実施例２０の透明スクリーンを得た。【０１７８】
［比較例１］
１００μｍ厚の透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート、東洋紡株式会社製、コスモシャインＡ４１００）基板の表面に、反射材料として、ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）とＭＥＫ（メチルエチルケトン）の混合溶媒内に平均粒径１０μｍのビーズ（ＸＸ−１５１Ｓ：架橋ポリメチルメタクリレート−スチレン共重合真球状粒子、積水化成品工業株式会社製）を含有する塗布液を塗布して透明スクリーンを作製した。【０１７９】
＜評価＞
作製した実施例および比較例の透明スクリーンについて、透明性、正面輝度および視野角特性を評価した。【０１８０】
（透明性の評価）
透明性の評価は、透過率をヘイズメーター（日本電色工業株式会社製）で測定して、透明性を以下の基準で評価した。
ＡＡ：透過率が８５％以上
Ａ：透過率が８０％以上、８５％未満
Ｂ：透過率が７５％以上、８０％未満
Ｃ：透過率が７０％以上、７５％未満
Ｄ：透過率が６５％以上、７０％未満
Ｅ：透過率が６０％以上、６５％未満【０１８１】
（ヘイズの評価）
ヘイズの評価は、ヘイズメーター（日本電色工業株式会社製）で測定して、以下の基準で評価した。
Ａ：ヘイズが４％未満
Ｂ：ヘイズが４％以上、１０％未満
Ｃ：ヘイズが１０％以上、２５％未満
Ｄ：ヘイズが２５％以上【０１８２】
（正面輝度の評価）
正面輝度の評価は、通常のオフィス環境に透明スクリーンを置き、図１２に示すように、透明スクリーンの正面、すなわち、透明スクリーンの中心を通り、法線方向に１．０ｍ離れた位置に白色光源Ｌｓ（セイコーエプソン株式会社製 ＥＭＰ−７９００）を配置して、白色光をスクリーンに照射し、透明スクリーンの中心を通り、法線方向に１．５ｍ離れた位置に配置した輝度計Ｍｓ（株式会社トプコン社製  色彩輝度計 ＢＭ−５Ａ）で輝度を測定して、比較例１との相対値を求めて以下の基準に沿って評価した。
Ａ：輝度が２．０超の場合
Ｂ：輝度が１．１超２．０以下の場合
Ｃ：輝度が１．０超１．１以下の場合
Ｄ：輝度が１．０以下の場合【０１８３】
（視野角特性の評価）
視野角特性の評価は、上記正面輝度の測定において、図１２に示すように、透明スクリーンの法線方向を基準として、輝度計Ｍｓの配置角度を同一円弧上で水平方向に順次変更して各位置で輝度を測定し、正面輝度（ピーク輝度）の半分の輝度となる角度（半値角）を求め、以下の基準で評価した。
Ａ：半値角が５５°以上
Ｂ：半値角が４５°以上５５°未満
Ｃ：半値角が３５°以上４５°未満
Ｄ：半値角が３５°未満
結果を表１に示す。
なお、表１において、反射材料の項目でコレステリック液晶材料からなるドットを用いたものを「Ｃｈ」と表す。また、並列配置の項目で、互いに異なる波長域の光を反射するドットを３種設けた場合を「ＲＧＢ」と表し、右円偏光および左円偏光をそれぞれ反射する２種のドットを設けた場合を「右左」と表し、波長域および旋光性が異なる光を反射する６種のドットを設けた場合を「右左ＲＧＢ」と表す。同様に、積層の項目で、互いに異なる波長域の光を反射する領域を３層設けた場合を「ＲＧＢ」と表し、右円偏光および左円偏光をそれぞれ反射する２層の領域を設けた場合を「右左」と表し、波長域および旋光性が異なる光を反射する６層の領域を設けた場合を「右左ＲＧＢ」と表す。また、貼合の項目で、光源に近い方からＢ、Ｇ、Ｒの順に貼合した場合を「ＢＧＲ」と表し、光源に近い方からＲ、Ｇ、Ｂの順に貼合した場合を「ＲＧＢ」と表し、ＧのみＰＥＴ基板の裏面に形成した場合を「ＢＧ逆Ｒ」と表す。
また、ＯＣ層の項目で、オーバーコート層を設けた場合を「あり」と表し、粘着層を設けた場合を「粘着層」と表す。【０１８４】
［実施例１６］
実施例２の透明スクリーンと、光源Ｌｓとの間に、λ/４フィルムを配置することで、光源光を右円偏光化して照射し、正面輝度の評価を行った。λ/４フィルムは、特開２０１２−１８３９６の実施例（［０２７２］〜［０２８２］）を参考に作製した。
結果を表１に示す。【０１８５】
【表１】
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【０１８６】
表１に示すように、本発明の透明スクリーンである実施例１〜２０は、比較例１に比較して、透明性および視野角特性を共に高くすることができることがわかる。
また、実施例２〜４と実施例５〜７との対比から、１つのドット中に、異なる波長域の光を反射する領域を２以上有する構成や、右円偏光を反射する領域と左円偏光を反射する領域を有する構成とすることで、正面輝度をより高くすることができることがわかる。
また、実施例２と実施例８との対比から、オーバーコート層を設けることで、透明性を向上できることがわかる。
また、実施例２、９および１０の対比から、オーバーコート層とドットの屈折率の差は小さいほど透明性が高くなることがわかる。
また、実施例２、１１および１２の対比から、ドットの面積率は、６．５％以上が好ましいことがわかる。
また、実施例２および１３の対比から、ドットと基板との接触角は６０°以上とすることで視野角特性がより向上し好ましいことがわかる。
また、実施例２、１４および１５の対比から、基板のヘイズ値は小さいほど透明性が向上し好ましいことがわかる。
また、実施例２および実施例１６の対比から、光源から照射される光の偏光方向と、ドットが反射する光の偏光方向を合わせることで、正面輝度が高くなり好ましいことがわかる。
また、実施例１７および実施例１８の対比から、基板にドットを形成した部材を複数積層する場合には光入射側から青色光を反射するドットを有する部材、緑色光を反射するドットを有する部材、赤色光を反射するドットを有する部材の順で積層するのが好ましいことがわかる。
以上より本発明の効果は明らかである。
【符号の説明】
【０１８７】
１０ａ〜１０ｉ  透明スクリーン
１２  基板
１４  支持体
１６  オーバーコート層
１８  下地層
２０  ドット
２０Ｒ  赤色ドット
２０Ｇ  緑色ドット
２０Ｂ  青色ドット
２０ｍ  右偏光ドット
２０ｈ  左偏光ドット
２０Ｒｍ  右偏光赤色ドット
２０Ｒｈ  左偏光赤色ドット
２０Ｇｍ  右偏光緑色ドット
２０Ｇｈ  左偏光緑色ドット
２０Ｂｍ  右偏光青色ドット
２０Ｂｈ  左偏光青色ドット
２０Ｔ  ３層ドット
２０Ｗ  ２層ドット
２０Ｓ  ６層ドット
２１Ｒ  赤色領域
２１Ｇ  緑色領域
２１Ｂ  青色領域
２１ｍ  右偏光領域
２１ｈ  左偏光領域
２１Ｒｍ  右偏光赤色領域
２１Ｒｈ  左偏光赤色領域
２１Ｇｍ  右偏光緑色領域
２１Ｇｈ  左偏光緑色領域
２１Ｂｍ  右偏光青色領域
２１Ｂｈ  左偏光青色領域
３０  粘着層
３２  透明基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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