(57)【要約】  輝度が高く、ヘイズが低く色味変化の小さい光学部材、光学素子、液晶表示装置および、近接眼光学部材を提供する。基板上に、複数のコレステリック液晶ドットを設けた光学部材であって、ドットの形状は、基板側を平面とした半球、半楕円球形状、基板側を底面とした円錐形状、楕円錐形状、もしくはこれらを複数積層してできうる形状のいずれかであり、コレステリック液晶ドットが、可視光に反射中心波長を有し、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。
2016129645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、複数のコレステリック液晶ドットを設けた光学部材であって、
前記ドットの形状は、基板側を平面とした半球、半楕円球形状、基板側を底面とした円錐形状、楕円錐形状、これらの形状の上部を基板と平行に切断し平坦化した形状、もしくは前記の形状を複数積層してできる形状のいずれかであり、
前記ドットが、可視光に反射中心波長を有し、
前記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°の範囲である光学部材。
【請求項２】
前記複数のドットの選択反射中心波長が、４２０〜４８０ｎｍ、５２０〜５８０ｎｍ、６００〜６６０ｎｍ、７００〜７６０ｎｍのうち少なくとも１つを含む、請求項１記載の光学部材。
【請求項３】
前記複数のドットに接したオーバーコート層を設けた、請求項２に記載の光学部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学部材に、更に光源を含む光学素子であって、
基板が導光部材である、光学素子。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学部材に、更に光源を含む光学素子であって、
基板以外に、光学部材と直接接する導光部材を有する光学素子。
【請求項６】
請求項４または５に記載の光学素子と、液晶セルと、偏光板とを有する液晶表示装置。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学部材と、画像表示部とを少なくとも有する近接眼光学部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部材、光学素子、液晶表示装置および近接眼光学部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（以下、ＬＣＤとも言う。）などの画像表示装置には、通常、少なくとも、液晶セル等の画像表示素子とバックライトユニットが含まれる。【０００３】
バックライトユニットの省電力化に伴って、バックライトユニットに含まれる光源から出射される光の利用効率を高めるために、バックライトユニットと画像表示素子との間に、輝度（単位面積当たりの明るさの程度）向上に寄与し得る光学シートを配置することが提案されている。このような光学シートは、輝度向上膜または輝度向上フィルムと呼ばれ、モバイル機器の増加と家電製品の低消費電力化に伴う低電力画像表示装置の核心部品として期待されている。【０００４】
輝度向上膜の１つとして、一般にプリズムシートと呼ばれる、バックライトユニットから入射した光が出射される出射面に凹凸形状が形成された光学シートが提案され（例えば特許文献１参照）、市販品としても入手可能である。
一方、バックライトからの出射光は、バックライト側の偏光板で吸収され、４０％程度の透過率と光の利用効率は悪く、これを改善するべく、もう１つの輝度向上フィルムである反射型偏光板を利用した液晶表示装置が知られている。【０００５】
反射型偏光板は、その吸収される偏光方向の光を反射し、バックライト内で反射を繰り返し、再利用するものである。【０００６】
反射型偏光板には、誘電体の多層膜を形成し、直線偏光を反射する方法（例えば特許文献２、特許文献３参照）、コレステリック液晶を用いて円偏光を反射する方法（例えば特許文献４参照）などが知られている。【０００７】
また、入射角度によるＳ波とＰ波の反射率の違いを利用して、無偏光な光源を一部偏光に変え出射する導光板を使用して（例えば特許文献５、特許文献６参照）、光利用効率を上げる試みがなされている。【０００８】
また近年、拡張現実感を出すため、実在の風景に画像や文字を映し出す方法として、例えば、透明ＬＣＤ、透明のウェアラブルディスプレイが提案されている(例えば特許文献７、８、９)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１９０８０６号公報
【特許文献２】特表平９−５０６８７３号公報
【特許文献３】特表平９−５０６９８５号公報
【特許文献４】特開平１０−３０７９号公報
【特許文献５】特開２０００−９８３１７号公報
【特許文献６】特開２００９−５１９５０１号公報
【特許文献７】特開２０１４−１０９７８１号公報
【特許文献８】ＵＳ２０１３／０１００３６２
【特許文献９】特開２０１４−１４３５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
プリズムシートは、バックライト光を正面方向に集光し正面輝度を向上するが、集光の際、バックライト内で反射や拡散などによるエネルギー損失を伴うため、全方向の光量の積算値(全光束とも呼ばれる)は低下し、光利用効率は低くなる。【００１１】
反射型偏光板は、バックライト部材での反射や拡散による偏光解消を利用しているため、エネルギー損失を伴いながら偏光化している。よって、バックライト側の偏光板での吸収が少なくなる分、光利用効率は上がるものの、十分に再利用できていないのが現状である。【００１２】
偏光を出射する導光板は、Ｓ波Ｐ波の反射率の角度依存性が高いため、偏光度の角度依存性が大きい。【００１３】
しかし透明ＬＣＤには、透明でない前述の記載のバックライト部材は使用できず、外光を利用することが多いが、認性に改善の余地がある。【００１４】
これに対し、特許文献７において液晶パネルの液晶部にコレステリック液晶を使用して、バックライト部材を使用しない提案がなされているが、画素と光源の施光性を合わせる必要があり、斜め観察ではズレが生じるため、透明に見える方位がせまいことが予想される。【００１５】
また、ウェアラブルディスプレイは、おもに画像や映像を全反射で導光させ、目に入射させるため、微細な突起(特許文献８)やホログラム(特許文献９)を使用しているが、前者は屈折率の差で反射させるため、風景の鮮明性が劣り、また後者は、光指向性を特定の角度に変えるため鮮明性は維持されるが、波長依存性が大きいため、特定波長のみで使用されると考えられる。【００１６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、全光束向上の達成でき、高い透明性をもつ光学部材、光学素子を提供することと、更には、これらを用いた画像表示装置あるいは近接眼光学部材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】
【００１７】
［１］  基板上に、複数のコレステリック液晶ドット部分を設けた光学部材であって、前述のドットの形状は、基板側を平面とした半球、半楕円球形状、基板側を底面とした円錐形状、楕円錐形状、これらの形状の上部を基板と略平行に切断し平坦化した形状、もしくはこれらを複数積層してできうる形状のいずれかであり、前述のコレステリック液晶部分が、可視光（本文中で波長定義）に反射中心波長を有し、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°の範囲である光学部材。
[２]  前述の複数のコレステリック液晶部分の選択反射中心波長が、４２０〜４８０ｎｍ、５２０〜５８０ｎｍ、６００〜６６０ｎｍ、７００〜７６０ｎｍのうち少なくとも１つを含む、[１]に記載の光学部材。
[３]  前述の複数のコレステリック液晶部分に接したオーバーコート層を設けた、［２］に記載の光学部材。
[４]  [１]〜[３]のいずれかに記載の光学部材に、更に光源を含む光学素子であって、基板が導光部材である、光学素子。
[５]  [１]〜[３]のいずれかに記載の光学部材に、更に光源を含む光学素子であって、基板以外に、光学部材と直接接する導光部材を有する光学素子。
[６]  [４]または[５]に記載の光学素子と、液晶セルと、偏光板とを有する液晶表示装置。
[７]  [１]〜[３]のいずれかに記載の光学部材と、画像表示部とを少なくとも有する近接眼光学部材。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光学部材は、基板の上に複数のコレステリック液晶ドットを設けてなる光学部材であって、全光束向上の達成でき、透明性に優れる。本発明の光学素子は、基板の上に複数のコレステリック液晶ドットを設けてなる光学部材と光源とを備えてなる光学素子であって、全光束向上の達成でき、高い透明性をもつ。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態の光学部材の概略断面図である。
【図２】オーバーコート層を設けた本発明の一実施形態の光学部材の概略断面図である。
【図３】コレステリック液晶ドットの大きさが異なる本発明の一実施形態の光学部材の概略断面図である。
【図４】本発明の一実施形態の光学素子の概略断面図である。
【図５】基板と導光部材とが異なる、本発明の一実施形態の光学素子の概略断面図である。
【図６】本発明に係る一実施形態の光学素子の概略断面図である。
【図７】光源から距離が離れるにつれ、ドット群同士の距離が短くなる本発明の一実施形態の光学素子の平面図である。
【図８】ドット群の距離が一定である本発明の一実施形態の光学部材の平面図である。
【図９】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。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の光学部材、光学素子、液晶表示装置および近接眼光学部材について、添付の図面に示される好適な実施形態を基に、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。
【００２１】
本発明の光学部材は、
基板上に、複数のコレステリック液晶ドットを設けた光学部材であって、
ドットの形状は、基板側を平面とした半球、半楕円球形状、基板側を底面とした円錐形状、楕円錐形状、これらの形状の上部を基板と平行に切断し平坦化した形状、もしくはの形状を複数積層してできうる形状のいずれかであり、
コレステリック液晶部分が、可視光に反射中心波長を有する光学部材である。
【００２２】
［光学部材］
図１に示すように、本発明の光学部材は、基板３ａ上に、複数のコレステリック液晶ドット１ａ、１ｂ、１ｃ（以下、ドットとも言う）を設けたものである。なお、以下の説明では、ドット１ａ、１ｂ、１ｃを区別する必要が無い場合には、まとめてドット１ともいう。
また、図２に示すように、ドット１を覆うオーバーコート層２を設けてもよい。
【００２３】
［光学素子］
本発明の光学素子は、上記光学部材と光源とを組合せたものである。この際、光源からの出射光が、光学部材の基板を通過するものであっても良いし、基板以外の導光部材を通過するものであってもよい。
例えば、図４に示す光学素子は、導光部材３を基板として用い、この導光部材３上に複数のドット１を設けた光学部材と、光源１０とを組み合わせた光学素子である。図示例において、光源１０は導光部材３の側面に対面して配置されている。
あるいは、図５に示す光学素子は、図２に示すような光学部材のオーバーコート層２側に導光部材３を積層し、導光部材３の側面に光源１０を対面して配置した構成を有する。
また、本発明の光学素子は、図６に示した近接眼光学素子としても使用することができる。図６に示す近接眼光学素子は、略Ｌ字形状の導光部材３と、導光部材３のＬ字の角部分に配置され、導光部材３内を通過するように光を反射するハーフミラー７と、導光部材３の一方の先端部に対面して配置された光源１０と、導光部材３の他方の先端部に配置された光学素子９とを有する。光学素子９は、図２または図３に示すような光学素子であり、視線と画像が重なる位置に配置される。
【００２４】
［基板］
本発明の光学部材に含まれる基板は、その表面にドットを形成できるものであればよい。
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、透過型ディスプレイの視認側での使用の際に、ディスプレイの表示画像の視認性を保つために、基板は可視光領域において、透明であることが好ましい。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。
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。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。
【００２５】
基板の構成は、単層でも２層以上の積層でもよく、これらの例としては、ガラス、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、アクリル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が挙げられる。なかでも、ドットによる反射で円偏光化した偏光を変化させないために、複屈折性の少ないガラス、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、アクリルなどが好ましい。複屈折性は、下記Ｒｅ／Ｒｔｈで表わすことができる。
【００２６】
本明細書において、Ｒｅ（λ）、Ｒｔｈ（λ）は、各々、波長λにおける面内のレターデーション、及び厚さ方向のレターデーションを表す。単位はいずれもｎｍである。Ｒｅ（λ）はＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、又はＷＲ（王子計測機器（株）製）において、波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λｎｍの選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、または測定値をプログラム等で変換して測定することができる。測定されるフィルムが、１軸又は２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）が算出される。
Ｒｔｈ（λ）は、Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０°まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、又はＷＲが算出する。なお、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値、及び入力された膜厚値を基に、以下の式（Ａ）、及び式（Ｂ）よりＲｔｈを算出することもできる。
【００２７】
【数１】
2016129645.tif 000003
【００２８】
なお、上記のＲｅ（θ）は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。また、式（Ａ）におけるｎｘは、面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは、面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚは、ｎｘ及びｎｙに直交する方向の屈折率を表す。ｄは膜厚である。
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ・・・・・・・・・式（Ｂ）
【００２９】
測定されるフィルムが、１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（ｏｐｔｉｃ  ａｘｉｓ）がないフィルムの場合には、以下の方法により、Ｒｔｈ（λ）は算出される。Ｒｔｈ（λ）は、前述のＲｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として、フィルム法線方向に対して−５０°から＋５０°まで１０°ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて１１点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。また、上記の測定において、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ  ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについては、アッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ、ｎｙ、ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）が更に算出される。
【００３０】
偏光変化抑制のため、上記基板のＲｅ（５５０）／Ｒｔｈ（５５０）は０〜２０ｎｍ／−８０〜８０ｎｍが好ましく、０〜１５ｎｍ／−６５〜６５ｎｍがより好ましく、０〜１０ｎｍ／−５０〜５０ｎｍがさらに好ましい。
【００３１】
本発明において、光学部材を光源とともに光学素子として用いる場合、光源からの基板への入射光は基板内を通過し、その後ドットへ出射されることで導光部材として機能する。
【００３２】
［コレステリック液晶ドット］
本発明において、コレステリック液晶ドットは、コレステリック構造発現能のある液晶化合物を含有する組成物を、基板等に、塗布や打滴等の手法によってドット状の形態とし、その後乾燥、配向処理、紫外線硬化させたものである。ドットの形状については後述する。
コレステリック液晶ドット（以下、ドットともいう）は、ドットと空気の界面に沿ってグランジャン配向していることが好ましい。ドットが選択反射性を示す光は、可視光である。本発明において、可視光とは４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の光をあらわす。本発明において、ドットは複数形成され、全てのドットが同じ波長域の光を反射するものであってもよく、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。
また、ドットが選択反射性を示す光の中心波長は、フルカラー表示を実現する観点から、赤（６００〜８００ｎｍ）、緑（５００〜６００ｎｍ）、青（４００〜５００ｎｍ）の反射波長帯域をそれぞれ含む３種のドットを設けることが好ましく、４２０〜４８０ｎｍ、５２０〜５８０ｎｍ、６００〜６６０ｎｍ、および、７００〜７６０ｎｍのうち少なくとも１つを含むことがより好ましい。上述の、反射波長帯域の調整は、ドットを形成する液晶化合物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。
【００３３】
また選択反射を示す反射波長帯域（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、反射波長帯域の半値幅の制御は、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、本発明の光学部材の用途に応じて調整される。例えば、透明性を上げるためには、反射波長帯域が狭い方が好ましい。可視光全体にわたって散乱させたい場合は、反射波長帯域が広い方が好ましい。反射波長帯域は、その半値幅として２５〜２００ｎｍであればよく、好ましくは５０〜１００ｎｍであればよい。
【００３４】
（ドットの形状）
ドットの形状は、基板側を平面とした半球か半楕円球形状、もしくは、基板側を底面とした円錐形状か楕円錐形状が挙げられる。
また、これらの上部を基板と略平行に切断し平坦化した形状も挙げられる。
【００３５】
円錐形状の場合、断面方向から観察すると概ね三角形状であるが、この三角形状は対称であっても非対称であってもよい。入射光の指向性を大きく変えるときは、非対称である方が好ましい。
【００３６】
また、これらドットを複数積層させてできる形状でもよい。例えば、同じ位置に反射波長帯域の異なるコレステリック層を積層させることで、高密度でかつ青光/緑光/赤光を反射させることができるドットを形成できる。
他にも、図３に示すように、高さの異なるドット１をずらして積層させることで、断面方向からみるとその包絡線が非対称な三角形状になり、前述のように指向性を大きくかえることができるドットを形成できる。
【００３７】
ドットの直径は、ドットが基板に接している部分の長さが１０〜３００μｍであることが好ましく、２０〜２０００μｍであることがより好ましい。
【００３８】
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、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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
ドットの高さは、１０〜１５０μｍであることが好ましく、２０〜１００μｍであることがより好ましい。
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、基板と反対側の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。
【００４２】
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。
【００４３】
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）に特に制限はないが、は１０°〜７０°であることが好ましく、２０°〜６０°であることがより好ましい。
【００４４】
（ドットの密度）
本発明において、ドットは基板上に複数設けられる。２つ以上のドットは表面で互いに近接して多数形成されて、ドットの総表面積が基板のドット形成側表面の面積の５０％以上、６０％以上、７０％以上となっていてもよい。この総表面積の割合は高いほど輝度が高くなるため好ましいが、近接してドットを形成する観点から、９８％以下が好ましい。この場合、ドットの選択反射性などの光学特性は、実質的に光学部材全体、特にドット形成表面全面の光学特性となっていてもよい。一方、２つ以上のドットは基板表面で互いに離れて多数形成されて、ドットの総表面積が基板のドット形成側表面の面積の５０％未満、３０％以下、１０％以下となっていてもよい。この場合、光学部材のドット形成表面側の光学特性は、基板の光学特性とドットの光学特性とのコントラストとして確認できるものであってもよい。
【００４５】
複数のドットは、パターン状に形成されても、ランダムに形成されてもよい。
例えば、直径が２０〜２００μｍのドットが複数形成される場合、基板面のいずれかの２ｍｍ四方の正方形内に、平均１０個〜１０００個、好ましくは３０〜８００個、さらに好ましくは５０〜６００個のドットが含まれていればよい。このとき、可視光において異なる反射波長帯域を持つドットを近接して配置することも好ましい、異なる反射波長帯域を各々１つずつ含む１組のドットをドット群という。ドット群は、各ドットを包含する円で表すことができ、この直径は上記ドットが１つずつ含まれていれば良い。ドット群の直径は好ましくは４０μｍ以上１００μｍ以下である。
【００４６】
また、面内で密度分布があってもよい。たとえば、一方の端部におけるドットの個数は平均１００個であり、他方の端部付近におけるドットの個数は平均５００個であってもよい。その間は、連続的に変化しても、段階的に変化してもよい。つまり、図７において、光源に近い方の端部において、ドット群同士の距離Ｌ１が広く、光源から遠くなるにつれ、ドット群間の距離を漸次縮め、光源から遠い端部ではＬ２となる。図８に示すように、それぞれのドット群の間隔が等しくても良い。
【００４７】
基板表面にドットが複数ある場合、ドットの直径、形状、反射波長帯域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。
【００４８】
ドットの形状、直径、長さ、上記角度、ドット数、ドット間距離などは、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）、光学顕微鏡などで得られる画像で確認できる。
【００４９】
（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。
【００５０】
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。
【００５１】
（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同じ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同じ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同じであることがさらに好ましい。
【００５２】
具体的には、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。このとき、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。
【００５３】
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。例えば、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。
【００５４】
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。
【００５５】
（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。
【００５６】
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。
【００５７】
−−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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
【化１】
2016129645.tif 000004
【００６１】
【化２】
2016129645.tif 000005
【００６２】
［化合物（１１）において、Ｘ1は２〜５(整数）である。］
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
−−界面活性剤−−
本発明において、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が好ましい。これにより、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することができる。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。
【００６６】
界面活性剤の具体例としては、特開２０１４−１１９６０５号公報の［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［００９２］及び［００９３］中に例示されている化合物、特開２００２−１２９１６２号公報の［００７６］〜［００７８］及び［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［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。
【００６７】
【化３】
2016129645.tif 000006
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
Ｔ11は
【００７２】
【化４】
2016129645.tif 000007
【００７３】
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
【００７４】
【化５】
2016129645.tif 000008
【００７５】
であり、よりさらに好ましくは、
【００７６】
【化６】
2016129645.tif 000009
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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）−
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
−−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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
【化７】
2016129645.tif 000010
【００８９】
式中、Ｘは２〜５（整数）である。
【００９０】
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。
【００９１】
−−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。
【００９２】
−−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。
【００９３】
−−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、液晶組成物中に、単官能重合性モノマーを添加してもよい。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。
【００９４】
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、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を用いることが好ましい。
【００９５】
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。基板上に複数のドットを設ける際の方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、インクジェット法を用いることが好ましい。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。
【００９６】
例えば、基板上に打滴された後の液晶組成物は、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コレステリック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。
【００９７】
乾燥または加熱されコレステリック配向させた液晶化合物は、その後硬化される。硬化は、熱あるいは光照射によって行われるが、光照射による硬化が好ましい。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。光硬化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。
【００９８】
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イズメーター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。
また「画像鮮明度」は、ＪＩＳ Ｋ  ７３７４に基づき計算される値で、スガ試験株式会社の写像性測定器(Ｉｍａｇｅ Ｃｌａｒｉｔｙ Ｍｅｔｅｒ)ＩＣＭ−１を用いて測定できる。
また「透過率」は、上記ヘイズメーターを用いるか、分光光度計ＵＶ３１５０（島津製作所社製）で測定できる。
【００９９】
また、本発明の光学部材のヘイズは、３０％以下であることが好ましく、２５％以下であることがより好ましく、２０％以下であることが特に好ましい。
本発明の光学部材の０．１２５ｍｍのくし歯における画像鮮明性は、７０％以上であることが好ましく、７５％以上であることがより好ましく、８０％以上であることが特に好ましい。
【０１００】
［オーバーコート層］
光学部材はオーバーコート層を含むことが好ましい。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、光学部材の表面を平坦化していることが好ましい。ドットの形状に起因する表面凹凸によるヘイズが低減できる。これにより画像鮮明性も高いまま、コレステリックに起因する上記特性を維持できるため、高透明性でありながら、散乱性を有する光学部材を作製することができる。
オーバーコート層は、屈折率が１．４〜１．８程度の樹脂層であることが好ましい。液晶材料からなるドットの屈折率は１．６程度であり、この値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、光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°で光学部材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光学部材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。
【０１０１】
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、基板やドットを形成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。
【０１０２】
オーバーコート層の厚みは、ドットの最大高さを考慮して決定すればよく、５μｍ〜１００μｍが好ましく、１０μｍ〜５０μｍがより好ましく、２０μｍ〜４０μｍが更に好ましい。オーバーコート層の厚みは、ドットが無い部分の基板面からオーバーコート層表面までの距離である。
【０１０３】
オーバーコート層を設ける際は、ドットとの屈折率差が小さいほうが好ましい。具体的には、０．２０以下であるのが好ましく、０．１０以下であるのがより好ましく、０．０４以下であるのが更に好ましい。
【０１０４】
他の層の例としては、基板とドットの間に設けられる下地層が挙げられる。下地層は、ドット形成の際に表面形状を調整する、ドットと基板との密着性を確保する、ドット形成の際の重合性液晶化合物の配向を調整するなどの理由で設けられる。下地層は樹脂層であることが好ましい。下地層は基板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。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。
【０１０５】
＜光学部材の用途＞
本発明の用途としては特に限定されないが、各種散乱部材もしくは反射部材として用いることができる。
【０１０６】
本発明の光学部材を光源と組合わせることで、基板を導光板として機能させ光学素子として利用することができる。この場合、ドットは基板に直接接している。このように作製された光学素子は、導光板のサイドから光源を照射(いわゆるサイドエッジ型導光板として使用)することで、ドットで散乱した円偏光が出射される。一方、ドットを通過する上記と旋光性が異なる円偏光は、導光板や基材の全反射で旋光性が変わり、出射された円偏光と略同等の偏光状態になる。このような現象が導光板の中で繰り返し起きた結果、出射光の円偏光状態は高い偏光度を有する。
【０１０７】
本発明の光学素子において、基板と別に導光部材を設けることもできる、この場合、導光部材の素材として、基板と同様の素材を用いることができる。導光部材は、ドット或いはドットに接したオーバーコート層と、直接接し、ドット或いはドットとオーバーコート層が基板と導光部材に挟まれた形となることが好ましい。
【０１０８】
また、出射光の指向性はドットの形状で制御し、たとえば青光/緑光/赤光を選択的に反射させることで、色再現性が高く、光利用効率の高いバックライトを提供することができる。この際、上記光学素子と偏光板の間に、λ/４板を配置する必要がある。
また、斜め方向の円偏光も直線偏光に変えることでバックライト側の偏光板で吸収が少なくなるため、λ/４板のＲｔｈは−８０〜８０ｎｍが好ましく、−５０〜５０ｎｍであることがより好ましい。
【０１０９】
上記ドットは基板表面の片側(視認側)、もしくは他方の片側(視認とは逆側)、もしくは両方に設けても良い。
【０１１０】
また、上記ドットのパターンに制限は無いが、光学素子として使用する場合は、面内均一性の観点から、密度分布があることが好ましく、例えば、図７に示すように光源側から反対側までドットの密度が低から高に連続的に変化していることが好ましい。ここで図７において、Ｌ１＞Ｌ２であり、Ｗ１＞Ｗ２である。
【０１１１】
光源は、蛍光灯、ＬＥＤ、レーザー光源などが考えられ、ドットの反射波長は、これらに合わせて調整することもできる。特に広色再現性の観点から、半値幅の狭い３波長型のＬＥＤやレーザー光源を使用してもよい。これとは別に量子ドットや量子ロッドによる発光を利用することもできる。この場合は光源が青光〜近紫外光のスペクトルであることが望ましい。
【０１１２】
本発明では、ドット形状を有するコレステリック液晶と、導光板と、光源から少なくともなる光学素子を、従来サイドエッジ型バックライトで使用される光学素子に置き換えるだけ、光利用効率が高まる。必要によって、反射板や拡散板を視認側とは逆側に配置することができる。反射板に制限はないが、偏光を維持する観点で、金属（銀やアルミなど）蒸着されたシートであることが好ましい。また、必要によって導光板と反射板の間にλ/４板をいれてもよい。
【０１１３】
[液晶表示装置]
また、上記の光学素子と、液晶セル、および、偏光板と組み合わせることで、ＬＣＤ（液晶表示装置）とすることができる。
【０１１４】
[偏光板]
本発明に係る偏光板は、特に限定されないが、偏光膜と保護膜とを有する偏光板を用いることができる。保護膜は偏光膜の少なくとも外側の面（液晶表示装置に配置されたときに、偏光膜の液晶セルに対向する面とは反対側の面）に設けられるが、偏光膜の両側の面に保護膜を有することが好ましい。
偏光板の偏光膜としては、公知のものを特に制限なく使用することができ、例えば、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜及び染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。偏光膜の厚さは、通常の偏光板で採用されている厚さを特に制限無く採用できる。
偏光板の保護膜としては、公知のものを特に制限なく使用することができ、例えば、特許４８２５９３４号の段落［００１６］〜［００１８］に記載のポリマーを用いることができる。
【０１１５】
[液晶セル]
本発明に用いられる液晶セルは、特に限定されず、各種公知のモードの液晶セルを用いることができる。液晶セルの一例としては、ＩＰＳモード、ＦＦＳモード、ＶＡモード、ＴＮモード、ＯＣＢモード、ＥＣＢモード、などが挙げられる。
【０１１６】
他にも、上記ドット形状を有するコレステリック液晶と、導光板と、光源からなる光学素子は透明性が非常に高くできるため、ＬＣＤと組み合わせることで、透明ディスプレイが容易に提供できる。光学素子はＬＣＤの視認側、その反対側（通常のバックライト側）どちらにも配置することができるが、円偏光を利用でき、より明るくできる観点で、後者の方が好ましい。この場合、前述のように、上記光学素子と偏光板の間にλ/４板を配置する必要がある。
【０１１７】
また、本発明の光学素子を利用することで、広色再現性と透明性を両立したウェアラブルディスプレイを提供することができる。前述のように、画像を全反射させて目に入射させる際、上記光学素子を配置することで、上記が達成できる。
この場合、特定方向に指向性を変えるために、ドット形状は図３に示すように非対称な円錐形状が好ましい。また、ドットの一部が重なっていてもよい。
また、広色再現性のために、光源に合わせた青光/緑光/赤光を選択的に反射させることと、オーバーコート層を付与することで、透明性と両立ができる。
【０１１８】
他にも、本発明の光学部材を用い、透明かつ立体画像を映し出すスクリーンの提供が可能になる。例えば、基材の片側に右円偏光を反射するドット形状のコレステリック液晶を配置し、もう片側に左円偏光を反射するドット形状のコレステリック液晶を配置した光学部材を作製する。
一方、投射機と、投射機の前に軸が９０度異なるλ/４板が半分ずつついた回転板を用意し、右目用画像/左目用画像を交互に切り替えて表示させるのと同期させて回転板を回転させ、各画像が表示されている間常に同じ円偏光状態になるように画像を投影する（例えば右目用画像表示のときは右円偏光になる）。
上記画像を上記光学部材に投影し、３Ｄ用円偏光メガネで観察することで、立体画像が表示される透明スクリーンが提供できる。透明性が高いため、立体画像が空中に浮かんだように見え、拡張現実感が高いものになる。
【０１１９】
他にも、上記ドット形状を有するコレステリック液晶を使った光学部材により、特定方向の視野角（例えば左右）を広げた透明スクリーンができる。
方法は限定されないが、例えば、ドット形状を縦方向に隙間無く連続的に配置したパターンを１ラインとして、このラインを多数基板上に配置した光学部材に、投射機で画像を投影することで、正面と左右方向から画像が容易に観察される透明スクリーンが提供でき、拡張現実感が高いものになる。
【０１２０】
[近接眼光学素子]
本発明に係る近接眼光学素子とは、ヘッドマウントディスプレイとして知られているものであれば良い。特に限定されないが、例えば，Ｇｏｏｇｌｅ社のＧｏｏｇｌｅ Ｇｌａｓｓ、エプソン社のＭＯＶＥＲＩＯ、Ｖｉｚｕｘ社のＭ２０００ＡＲなどに代表されるように、目の近くに画像表示部を配置し、画像や動画情報を表示することができ、それらと風景が一体化することで、拡張現実感を高め、視線をずらすことなく作業できる等のメリットがあるものであれば良い。
上記近接眼光学素子は、視野が透明であっても非透明であってもよいが、透明である方がより一体感を増すことができるため、好ましい。
【実施例】
【０１２１】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。【０１２２】
［実施例１］【０１２３】
＜保護フィルム０１の作製＞
特開２０１２−１８３９６号公報の実施例（［０２６７］〜［０２７０］）を参考に、セルロースアセテートフィルムを作製した。厚みは６０μｍで、Ｒｅ（５５０）とＲｔｈ（５５０）はそれぞれ０．８ｎｍ、６０ｎｍであった。これを保護フィルム０１とする。【０１２４】
＜λ／４板の作製＞
特開２０１２−１８３９６号公報の実施例（［０２７２］〜［０２８２］）を参考に、支持体として保護フィルム０１を用いて、その上に配向膜と光学異方性層を形成し、λ/４板を作製した。Ｒｅ（５５０）とＲｔｈ（５５０）はそれぞれ１３０ｎｍ、−５ｎｍであった。【０１２５】
＜偏光膜の作製＞
特開２０１２−１８３９６号公報の実施例（［０２９１］）を参考に、ポリビニルアルコールフィルムとヨウ素より偏光膜を作製した。【０１２６】
＜λ/４板付偏光子層の作製＞
上記偏光膜の一方の面に、アルカリケン化処理をした上記保護フィルム０１を、他方の面に上記λ/４板を、支持体側が偏光膜側になるように、ポリビニルアルコール（クラレ社製ＰＶＡ−１１７Ｈ）３質量％水溶液を接着剤として、それぞれ貼合し、λ/４板付偏光子層を作製した。【０１２７】
（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
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)製、商品名：ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＨＡ）          ５．０
メガファックＲＳ−９０（ＤＩＣ株式会社製）                  ２６．７
ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９（ＢＡＳＦ社製）                       ０．５
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−【０１２８】
上記で調製した下地層溶液を、上記作製した保護フィルム０１上に、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。【０１２９】
（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（液晶組成物）１を調製した。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
コレステリック液晶インク液１（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                                            ５．８
下記構造の界面活性剤                                        ０．０８
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−【０１３０】
【化８】
2016129645.tif 000011
【０１３１】
数値は質量％である。また、Ｒで表される基は右下に示す部分構造であり、この部分構造の酸素原子の箇所で結合している。【０１３２】
【化９】
2016129645.tif 000012
【０１３３】
上記で調製したコレステリック液晶インク液１を、上記で作製した保護フィルム０１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、ドット径２０μｍになるように液量を調整して打滴し、９５℃、３０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、ドット０１を形成した。【０１３４】
（コレステリック液晶ドットの形成）
キラル剤の添加量を、５．１質量部にした以外はコレステリック液晶インク液（液晶組成物）１と同様に、コレステリック液晶インク液（液晶組成物）２を作製し、インクジェットプリンターを用いて、下地層上にドット０２を打滴した。このとき、インク液１を用いて打適したドットとの中心間距離は２５μｍになるように調整した。【０１３５】
（コレステリック液晶ドットの形成）
キラル剤の添加量を、６．５質量部にした以外はコレステリック液晶インク液（液晶組成物）１と同様に、コレステリック液晶インク液（液晶組成物）３を作製し、インクジェットプリンターを用いて、下地層上にドット０３を打滴した。このとき、インク液１やインク液２を用いて打滴したドットとの中心間距離は２５μｍになるように調整した。これらのドット０１、０２および０３の位置関係を図７に示す。ドットの中心間距離は、図７のＲ１に相当する。【０１３６】
図７に示すように、ドット０１、０２、０３を１組のドット群としたとき、一方の端部が１ｍｍ2あたり平均３５組（ドット数は１０５個）、他方の端部が１ｍｍ２あたり１８０組（ドット数は５４０個）、その間は連続的に１組の密度が増加するように打滴し、１５０×２００ｍｍの光学素子０１を得た。【０１３７】
（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され、図９に示すような断面図が得られた。
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。【０１３８】
（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を調製した。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
オーバーコート用塗布液（質量部）
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
アセトン                                                 １００．０
ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ−３０（日本化薬株式会社製）      １００．０
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を、光学部材０１に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、下地層の上端から１０μｍの厚みとなるオーバーコート層を付与した光学部材０１を作製した。オーバーコート層の厚みは、断面ＳＥＭ画像を元に測定した。【０１３９】
（サンプル：測定）
ｉＰａｄ Ａｉｒ(アップル社製)を分解して光源と導光板と反射板を取り出し、ｉＰａｄ Ａｉｒの導光板の裏側に粘着剤(総研化学社製)を用いて、上記光学部材０１のドットを設けていない面を貼合した。この際、密度の低い端部側を光源側になるようにした。【０１４０】
（正面輝度測定）
次に、光源のλ/４板付き偏光板を、λ/４板が光源側になるように配置し、パネルの法線方向から輝度を測定した。測定には、色彩輝度計ＢＭ−５（トプコン製）を用いた。【０１４１】
（全光束測定）
同様の構成で、Ｅｚｃｏｎｔｒａｓｔ(ＥＬＤＩＭ製)で測定し、極角方位角１５度おきの輝度測定値と立体角を考慮し、全光束を算出した。【０１４２】
[比較例１と測定結果]
光学部材０１を貼合していないサンプルを比較例１とし、比較例１の輝度および全光束を１００として規格化した時の各値を表１に示した。【０１４３】
【表１】
2016129645.tif 000013
【０１４４】
[実施例２、比較例２]
実施例１で反射板を取り除いた以外は同様の部材と構成のものを実施例２とした。比較例１と同様に、光学部材０１を貼合していないサンプルを比較例２とした。結果を表２に示した。【０１４５】
【表２】
2016129645.tif 000014
【０１４６】
[実施例３]
実施例１で用いたコレステリック液晶インク１の液量と打滴位置を調整し、図３のように高さの異なるドットを包絡線が三角形状になるように積層した。コレステリック液晶インク２と３も同様に、液量と打滴位置を調整して図３のように積層し、光学部材０２を作製した。【０１４７】
白色光光源を、光学部材０２に対して４５度から入射し、正反射光の輝度を測定した。測定には、色彩輝度計ＢＭ−５（トプコン製）を用いた。【０１４８】
［比較例３］
比較例３は、光学部材０２の代りにハーフミラーを用いた構成で、実施例３と同様の測定を行い、実施例３と比較例３の測定値を、表３に示した。Ｙは三刺激値を表す。表中のu',v'は、u'v'色度図での値である。
ハーフミラーは、コダマガラス社製（品番ＭＪＭ−４０）を用いた。【０１４９】
【表３】
2016129645.tif 000015
【０１５０】
［実施例４、比較例４］
実施例４と比較例４は、白色光源の代りに赤（波長６５０ｎｍ）、緑（波長５３０ｎｍ）、青（波長４５０ｎｍ）のレーザー光源を用いた以外は、実施例３と比較例３と同様の測定を行い、結果を表４に示した。表中のＸ、ＹおよびＺはそれぞれ三刺激値を表す。表中のu',v'は、u'v'色度図での値である。
レーザー光源は、例えばＲｅｚａｐｏｉｎｔａ社から入手することができる。【０１５１】
【表４】
2016129645.tif 000016
【０１５２】
以上に示したとおり、これらより、本願の有用性が示された。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明は、光学部材、光学素子、液晶表示装置、近接眼光学素子などに利用可能である。
【符号の説明】
【０１５４】
１  コレステリック液晶ドット
２  オーバーコート層
３  導光部材
３ａ  基板
７  ハーフミラー
９  光学部材
１０  光源
【図１】
2016129645.tif 000017
【図２】
2016129645.tif 000018
【図３】
2016129645.tif 000019
【図４】
2016129645.tif 000020
【図５】
2016129645.tif 000021
【図６】
2016129645.tif 000022
【図７】
2016129645.tif 000023
【図８】
2016129645.tif 000024
【図９】
2016129645.tif 000025
【国際調査報告】
2016129645.tif 000026
2016129645.tif 000027
2016129645.tif 000028
2016129645.tif 000029