CN111033329B - 结构体及反射层的形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种结构体及反射层的形成方法，所述结构体具有良好的透明性及漫反射性并且具有还能够抑制眩光的反射层。本发明的课题可通过如下方式解决：所述结构体具有基板及固定胆甾醇型液晶相而成的反射层，在所述反射层中，基于扫描型电子显微镜的截面的观察中，源自胆甾醇型液晶相的明部所成的线及暗部所成的线具有波状结构或相对于基板的表面倾斜，并且暗部所成的线及明部所成的线的至少一部分是不连续的。

Description

结构体及反射层的形成方法
技术领域
本发明涉及一种具有固定胆甾醇型液晶相而成的反射层的结构体及该结构体中的反射层的形成方法。
背景技术
作为通过干涉现象来显现反射性能的结构体，已知有反覆层叠2种以上的折射率不同的聚合物而成的有机多层膜及层叠固定液晶分子形成螺旋结构的胆甾醇型液晶相而成的反射层及无机材料的蒸镀膜而成的电介质多层膜等。
反射轴在与基板(基材)垂直的方向上均匀的情况下，这种反射结构体显示镜面反射性。
与此相对，将反射结构体的反射轴设为不均匀的结构及反射结构体中使反射轴在不与基板垂直的方向上连续地变化的结构等中，反射结构体显示漫反射性。显示这种漫反射性的反射结构体能够用于屏幕及装饰等的用途。
具有固定胆甾醇型液晶相而成的反射层的反射结构体中，作为具有漫反射性的结构，例如已知有专利文献1中所记载的胆甾醇型液晶薄膜。
该胆甾醇型液晶薄膜为如下的薄膜：胆甾醇型液晶相中的螺旋轴方向与膜厚方向相同地在不平行的状态下使胆甾醇型取向固定化，并且由薄膜的除去正反射的反射率(SCE)与包括正反射的反射率(SCI)之比“(SCE/SCI)×100”定义的扩散率为15％以上。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-002797号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
如专利文献1所示，通过使胆甾醇型液晶相的反射轴(螺旋轴)不均匀化，能够得到漫反射性。
另一方面，使反射轴不均匀化的结构中，在除了通过干涉现象被反射的波长以外的波长范围内也导致产生强的散射。因此，例如在如透明屏幕的用途中，产生在所有波长范围内不透明度变高的问题。
与此相对，通过使反射轴的朝向连续地变化，能够解决这种问题。
固定胆甾醇型液晶相而成的反射层中，在截面中以纹路状观察到源自胆甾醇型液晶相的明部所成的线及暗部所成的线。固定胆甾醇型液晶相而成的反射层在某些条件中，该明部所成的线及暗部所成的线成为波状结构(成为周期性凹凸结构)。
如此，由胆甾醇型液晶相构成且截面中的明部所成的线及暗部所成的线具有波状结构的反射层具有除了通过干涉现象被反射的波长以外的波长范围内的散射较少且不透明度难以变高的优点。
但是，这种由截面中的明部所成的线及暗部所成的线具有波状结构的胆甾醇型液晶相构成的反射层源自面内方向的周期性结构而导致产生强的衍射现象。因此，例如在屏幕等的用途中，存在导致在投影像产生眩光的问题。
本发明的目的在于提供一种结构体及反射层的形成方法，所述结构体具有良好的透明性及漫反射性(非镜面反射性)并且具有还能够抑制眩光的反射层。
用于解决技术课题的手段
本发明人对上述课题进行了深入研究的结果发现了，固定胆甾醇型液晶相而成的反射层中，厚度方向的截面中的源自胆甾醇型液晶相的明部所成的线及暗部所成的线具有波状结构或相对于基板倾斜的结构并且具有明部所成的线及暗部所成的线不连续的部位，由此具有良好的透明性及漫反射性并且还能够抑制眩光。
即，本发明通过以下结构解决课题。
[1]一种结构体，其具有基板及固定胆甾醇型液晶相而成的反射层，所述结构体的特征在于，
反射层中，基于扫描型电子显微镜的厚度方向的截面的观察中，源自胆甾醇型液晶相的明部所成的线及暗部所成的线具有波状结构或相对于基板的表面倾斜，并且，
明部所成的线及暗部所成的线的至少一部分是不连续的。
[2]根据[1]所述的结构体，其中，
暗部所成的线不连续的部分在反射层的截面的每1μm2中占0.05部位以上。
[3]根据[1]或[2]所述的结构体，其中，
明部所成的线及暗部所成的线不连续的部分中包含胆甾醇型液晶相的取向缺陷。
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的结构体，其中，
明部所成的线及暗部所成的线不连续的部分中存在粒子。
[5]根据[1]～[4]中任一项所述的结构体，其中，
明部所成的线及暗部所成的线具有波状结构，波状结构的波的周期为0.3～10μm。
[6]一种反射层的形成方法，所述反射层为在基板的表面固定胆甾醇型液晶相而成，所述反射层的形成方法中，
在形成反射层时，对基板的表面不实施取向处理，而在基板的表面涂布包含液晶化合物及手性剂的组合物，从而固化组合物，
所述反射层为如下的层：厚度方向的截面的基于扫描型电子显微镜的观察中，源自胆甾醇型液晶相的明部所成的线及暗部所成的线具有波状结构或相对于基板的表面倾斜，并且明部所成的线及暗部所成的线的至少一部分是不连续的。
[7]一种反射层的形成方法，所述反射层为在基板的表面固定胆甾醇型液晶相而成，所述反射层的形成方法中，
在形成反射层时，对基板的表面涂布包含液晶化合物、手性剂及垂直取向剂的组合物，从而固化组合物，
所述反射层为如下的层：厚度方向的截面的基于扫描型电子显微镜的观察中，源自胆甾醇型液晶相的明部所成的线及暗部所成的线具有波状结构或相对于基板的表面倾斜，并且明部所成的线及暗部所成的线的至少一部分是不连续的。
[8]一种反射层的形成方法，所述反射层为在基板的表面固定胆甾醇型液晶相而成，所述反射层的形成方法中，
在形成反射层时，在基板的表面涂布包含液晶化合物、手性剂及粒子的组合物，从而固化组合物，
所述反射层为如下的层：厚度方向的截面的基于扫描型电子显微镜的观察中，源自胆甾醇型液晶相的明部所成的线及暗部所成的线具有波状结构或相对于基板的表面倾斜，并且明部所成的线及暗部所成的线的至少一部分是不连续的。
[9]根据[6]～[8]中任一项所述的反射层的形成方法，其中，
在基板的表面涂布组合物之后，为了使液晶化合物成为胆甾醇型液晶相的状态，进行组合物的加热，之后对组合物进行冷却或加热。
发明效果
根据本发明，能够提供一种结构体及反射层的形成方法，所述结构体具有良好的透明性及漫反射性(非镜面反射性)并且具有还能够抑制投影像等眩光的反射层。
附图说明
图1是概念性地表示本发明的结构体的一例的剖视图。
图2是用于说明胆甾醇型液晶层的反射的概念图。
图3是用于说明胆甾醇型液晶层的反射的概念图。
图4是概念性地表示本发明的结构体的另一例的剖视图。
图5是图4的局部放大图。
图6是概念性地表示本发明的结构体的另一例的剖视图。
图7是概念性地表示以往的结构体的剖视图。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。另外，在本说明书中，用“～”表示的数值范围是指将在“～”的前后记载的数值作为下限值以及上限值包含的范围。
并且，本说明书中，“(甲基)丙烯酸酯”是表示丙烯酸及甲基丙烯酸酯这两者的标记，“(甲基)丙烯酰基”是表示丙烯酰基及甲基丙烯酰基这两者的标记，“(甲基)丙烯酸”是表示丙烯酸及甲基丙烯酸这两者的标记。
本发明中，可见光为电磁波中通过人眼可见的波长的光，表示400～700nm的波长范围(波长区域)的光。非可见光为小于400nm的波长范围或大于700nm的波长范围的光。
并且，并不限制于此，但是在可见光中，420～490nm的波长范围的光为蓝色(B)光，495～570nm的波长范围的光为绿色(G)光，620～700nm的波长范围的光为红色(R)光。
另外，本发明中，紫外线(紫外光)是指小于400nm且200nm以上的波长范围的光，红外线(红外光)是指大于780nm且1mm以下的波长范围的光，其中，近红外区域是指大于780nm且2000nm以下的波长范围的光。
图1中概念性地表示本发明的结构体的截面。图1是概念性地表示例如用扫描型电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)观察本发明的结构体的截面的状态的图。关于这一点，后述的图2及图3、图6及图7也相同。
图1所示的结构体10具有基板12及形成于基板12的一个表面的反射层14。在以下说明中，也将结构体10的基板12侧称为“下”，也将反射层14侧称为“上”。
反射层14为固定胆甾醇型液晶相而成的层。
固定胆甾醇型液晶相而成的层中，液晶分子以螺旋状取向，反射时具有波长选择性，进而仅选择性地反射规定的波长范围的右旋圆偏振光或左旋圆偏振光，除此以外的光则透射。
本发明的结构体中，反射层可以为反射右旋圆偏振光的层，也可以为反射左旋圆偏振光的层。或者，本发明的结构体也可以具有反射右旋圆偏振光的反射层与反射左旋圆偏振光的反射层这两者。
并且，本发明的结构体中，关于反射层选择性地反射的波长范围及反射层的选择反射的中心波长也没有限制。因此，反射层可以为选择性地反射红外线的反射层或选择性地反射红色光的反射层或选择性地反射绿色光的反射层或选择性地反射蓝色光的反射层或选择性地反射紫外线的反射层。
并且，本发明的结构体也不限制于层结构。因此，本发明的结构体例如可以为仅具有1层选择性地反射绿色光的反射层的结构或也可以为具有选择性地反射红色光的反射层及选择性地反射绿色光的反射层的2层结构或可以为具有选择性地反射红色光的反射层、选择性地反射绿色光的反射层及选择性地反射蓝色光的反射层的3层结构或可以为具有选择性地反射红外线的反射层、选择性地反射红色光的反射层、选择性地反射绿色光的反射层及选择性地反射蓝色光的反射层的4层结构或具有5层以上的反射层的结构。
如上所述，反射层14为固定胆甾醇型液晶相而成的层。另外，在以下说明中，也将固定胆甾醇型液晶相而成的层称为“胆甾醇型液晶层”。
因此，在作为胆甾醇型液晶层的反射层14中，用SEM观察的截面中可观察到源自胆甾醇型液晶相且在厚度方向上交替地层叠明部16与暗部18而成的纹路。即，在固定胆甾醇型液晶相而成的反射层14的截面中，可观察到交替地层叠明部16与暗部18而成的层状结构。该纹路的各线的法线成为胆甾醇型液晶相的螺旋轴方向。另外，上述的截面为反射层14的厚度方向的截面。并且，反射层14的厚度方向是指图1中的上下方向。
在此，图示例的结构体10中，基板12中的反射层14的形成面为平坦面，但是形成于基板12的反射层14的截面的明部16所成的线及暗部18所成的线具有周期性波状结构。换言之，周期性波状结构为波动结构，即为凹凸结构。
即，图示例的结构体10中，反射层14为具有胆甾醇型液晶结构且具有螺旋轴与基板12的表面所成的角周期性地发生变化的结构的层。换言之，反射层14为如下层：具有胆甾醇型液晶结构，且胆甾醇型液晶结构用SEM观察的剖视图中赋予明部16与暗部18的纹路，明部16及暗部18的法线与基板12的表面所成的角周期性地发生变化。
在此，本发明的结构体10中，胆甾醇型液晶相具有取向缺陷部20，由此在反射层14的截面中明部16所成的线及暗部18所成的线的至少一部分成为不连续。
并且，虽未在图1中表达，但是除了取向缺陷部20以外，即使在胆甾醇型液晶相的缺陷部(位错等)，反射层14的截面中明部16所成的线及暗部18所成的线也成为不连续。具体而言，胆甾醇型液晶相的缺陷部是指反射层14的截面中明部16所成的线及暗部18所成的线在中途中断的部分。
本发明中，如此通过具有明部16所成的线及暗部18所成的线不连续的部分的结构，将本发明的结构体用于透明屏幕等时，抑制眩光。关于这一点，在后面进行详细叙述。
另外，在反射层14即胆甾醇型液晶层中，明部16与暗部18的重复2次的量相当于螺旋1节距的量。由此，胆甾醇型液晶层即反射层14的螺旋节距能够从SEM剖视图进行测定。
明部16与暗部18的重复2次的量即为明部3个及暗部2个的量。并且，螺旋1节距的量换言之为螺旋的1次绕数的量。
图2中概念性地表示通常的胆甾醇型层的截面。
如前面所叙述，如图2所示，在形成于基板12上的胆甾醇型液晶层50a的截面中通常可观察到明部16与暗部18的纹路。
通常，如图2所示，明部16及暗部18的纹路(层状结构)形成为与作为形成面的基板12的表面成为平行。胆甾醇型液晶层在与螺旋轴正交的平面上显现镜面反射性。因此，这种方式的情况下，固定胆甾醇型液晶相而成的胆甾醇型液晶层50a显现镜面反射性。即，光从胆甾醇型液晶层50a的法线方向入射的情况下，光向法线方向反射，但是光难以向斜方向反射，从而漫反射性差(参考图2中的箭头)。
与此相对，如图3中概念性地表示截面的胆甾醇型液晶层50b，将形成面(基板12)作为平坦面，明部16及暗部18的纹路即明部16所成的线及暗部18所成的线具有波状结构(波动结构)的情况下，若光从胆甾醇型液晶层50b的法线方向入射，则存在液晶化合物的螺旋轴倾斜的区域，因此入射光的一部分向斜方向反射(参考图3中的箭头)。
即，固定胆甾醇型液晶相而成的胆甾醇型液晶层中，明部16所成的线与暗部18所成的线具有波状结构，由此能够实现漫反射性高的胆甾醇型液晶层。并且，明部16与暗部18的波状结构的凹凸越大，漫反射性变得越良好。
在以下说明中，也将胆甾醇型液晶层的截面的“明部所成的线及暗部所成的线的波状结构”简称为“波状结构”。
如后述，作为一例，将包含液晶化合物及手性剂的组合物涂布于被形成面，并通过加热组合物使液晶化合物取向于胆甾醇型液晶相，之后冷却组合物并通过紫外线照射等来固定胆甾醇型液晶相，由此能够形成具有波状结构的胆甾醇型液晶层。
如上所述，结构体具有多个胆甾醇型层的情况下，若在具有波状结构的胆甾醇型液晶层上形成胆甾醇型液晶层，则上层的胆甾醇型液晶层追随底层的胆甾醇型液晶层的波状结构也成为相同的波状结构。即，结构体具有多个胆甾醇型层的情况下，若在具有波状结构的胆甾醇型液晶层上形成胆甾醇型液晶层，则上层的胆甾醇型液晶层依照底层的胆甾醇型液晶层的波状结构也成为相同的波状结构。
另外，底层的胆甾醇型液晶层的波状结构的凹凸越大，上方的胆甾醇型液晶层的波状结构的凹凸也变得越大。另外，胆甾醇型液晶层的波状结构的凹凸大是指波的高度高及波的周期短。
本发明的结构体10中，反射层14的截面的波状结构的波的周期为大致均匀，但是波的高度也可以变动。
例如，波的高度可以构成为反射层14的厚度方向的中央区域最高且随着朝向厚度方向的上方(表面侧)及基板12侧逐渐变低。即，反射层14的截面的波状结构的振幅可以构成为厚度方向的中央区域最大且随着朝向表面侧及基板12侧逐渐变小。
或者，如图3所示的胆甾醇型液晶层50b的波状结构，也可以为在厚度方向的所有区域中具有均匀的高度的波的结构。
图示例的结构体10中，反射层14的表面24可以为平面状，也可以具有如图1所示的凹凸结构。反射层14的表面24即为与空气的界面或与上层的界面。
在表面24具有凹凸的反射层14中，反射层14的截面的波状结构的波的高度大于表面平坦的胆甾醇型液晶层的波的高度。因此，在表面24具有凹凸结构的反射层14得到更高的漫反射性。
反射层14的表面24具有凹凸结构的情况下，通常表面24的凹凸结构是周期性的(大致是周期性的)。并且，反射层14的表面24具有凹凸结构的情况下，通常表面24的凹凸结构如图1所示那样凹凸的相位成为与截面的明部及暗部的波状结构相反。
具体而言，反射层14的表面24的凹凸相对于截面的波状结构，相位移动了一半(大致一半)。因此，基板12的面方向中，反射层14的截面的波状结构的凸部的位置成为反射层14的表面24的凹凸的凹部的位置，反射层14的截面的波状结构的凹部的位置成为反射层14的表面24的凹凸的凸部的位置。
另外，如图1所示，反射层14的截面的波状结构的周期C1与表面24的凹凸的周期C2基本上相等。即，反射层14的截面的波状结构的周期与表面24的凹凸的周期相等。
另外，如图1所示，周期C1为反射层14的最靠近表面24的暗部18的波的顶点的间隔，周期C2为反射层14的表面24中的凸部的顶点的间隔。
并且，本发明中，周期C1与周期C2相等不仅包含周期C1与周期C2完全一致的情况，也包含利用“[(C1-C2)/C1]×100”算出的周期之差为±30％以下的情况。
如上所述，反射层14中，为了得到高的漫反射性，优选波状结构的周期C1变窄并且截面的波状结构的波变大(高)。其中，反射层14的表面24的凹凸的状态较大地影响于截面的波状结构。因此，反射层14中，为了得到良好的漫反射性，优选使表面的凹凸的周期C2变窄，并且使凹凸的高度h变高(深)。尤其，凹凸的高度h越高，越倾向于得到高的漫反射性。
但是，若使反射层14的表面24的凹凸的周期C2即截面的波状结构的周期C1变窄，则凹凸的高度h趋于变低。相反地，若使表面24的凹凸的高度h变高，则凹凸的周期C2即波状结构的周期C1趋于变窄。
若考虑这一点，则反射层14的波状结构的周期C1优选0.3～10μm，更优选1～6μm。另外，如上述，反射层14的表面24的凹凸的周期C2与截面的波状结构的周期C1基本上相等。
并且，反射层14的表面24的凹凸的高度h优选1～500nm，更优选5～300nm。
在后述的制造方法中，通过进行手性剂及/或取向控制剂的选择以及加热处理或冷却处理的条件的选择中的至少一个，能够形成这种在表面24具有凹凸结构的反射层14。
本发明的结构体10中，反射层14的截面的波状结构不仅在图1(图3)的横向，例如在与图1的纸面垂直的方向的截面也形成相同的波状结构。即，反射层14的波状结构在反射层14的面方向上二维形成，并且在反射层14的所有方向的截面上识别到波状结构。如上所述，反射层14的截面的波状结构即为明部16及暗部18的波状结构。
但是，本发明并不限定于此，反射层14也可以具有在截面中形成为连续的波仅向一方向前进的波状结构。但是，从漫反射性的方面考虑，如上所述，反射层14优选在所有方向的截面上识别到波状结构。
关于这一点，关于反射层14的表面的凹凸也相同。
本发明的结构体10中，反射层14为固定胆甾醇型液晶相而成的层，反射层14的截面中明部16所成的线及暗部18所成的线具有波状结构，并且明部16所成的线及暗部18所成的线的至少一部分变得不连续。图示例中，反射层14具有胆甾醇型液晶相的取向缺陷部20，由此明部16所成的线及暗部18所成的线的至少一部分变得不连续。
本发明的结构体10具有这种结构，由此除了良好的漫反射性(非镜面反射性)及透明性以外，在例如用作透明屏幕的情况下还可以抑制产生眩光。
如上所述，固定胆甾醇型液晶相而成的反射层(胆甾醇型液晶层)通常具有镜面反射性，但是也如专利文献1中记载，通过使反射轴即螺旋轴不均匀化来得到漫反射性。
但是，在使反射轴不均匀化的结构中，在除了通过干涉现象被反射的波长以外的波长范围内也导致产生强的散射。因此，例如在如透明屏幕的用途中，产生在所有波长范围内不透明度变高的问题。
与此相对，如图3所示，在具有反射轴即螺旋轴的方向连续地变化的波状结构的反射层中，除了通过干涉现象被反射的波以外的波长范围内的散射较少，不透明度难以变高。
但是，如图3所示，源自胆甾醇型液晶相的明部所成的线及暗部所成的线具有波状结构的反射层在面内方向具有波状的周期性结构，因此源自该周期结构而导致产生强的衍射现象。因此，例如在屏幕等的用途中，存在导致在投影像产生眩光的问题。
与此相对，图示例的结构体10中，反射层14具有波状结构，并且明部16所成的线及暗部18所成的线的至少一部分变得不连续。因此，结构体10能够使反射层14的面内方向上的基于波状结构的周期结构的连续性及有序性下降，并能够防止产生源自波状的周期结构的强的衍射现象。
因此，本发明的结构体10例如用于透明屏幕等的用途的情况下，具有良好的漫反射性及透明性，并且也抑制投影光的眩光，并能够兼顾背景的可见性及投影光的良好的观察。
另外，本发明中，反射层14的面内方向即为与反射层14的主表面的面方向一致的方向，即为将厚度方向作为垂线的方向。主表面是指层(片状物、扁平状物、薄膜)的最大面。
结构体10的反射层14中，明部16所成的线及暗部18所成的线不连续的部分具有至少一部分即至少1部位即可，但是在反射层14的截面的每1μm2中暗部18所成的线不连续的部分优选为0.05部位以上，更优选为0.1部位以上，进一步优选为0.15部位以上，尤其优选为0.2部位以上。
在以下说明中，也将明部16所成的线不连续的部分及暗部18所成的线不连续的部分称为“不连续点”。尤其，也将暗部18所成的线不连续的部分称为“暗部18的不连续点”。
在反射层14的截面的每1μm2中将暗部18的不连续点的数量设为0.05部位以上，由此能够适当地抑制例如将积层体10用于透明屏幕等时的眩光。更优选将反射层14的截面的每1μm2中暗部18的不连续点设为0.1部位以上，进一步优选设为0.15部位以上，尤其优选设为0.2部位以上，由此能够更适当地抑制将积层体10用于透明屏幕等时的眩光。
另外，暗部18的不连续点的数量优选在反射层14的截面的每1μm2中为1部位以下，更优选为0.5部位以下。
在反射层14的截面的每1μm2中将暗部18的不连续点的数量设为1部位以下，由此从能够维持高的透明性等的方面考虑优选。
另外，本发明中，将暗部18所成的线中断的部位作为1部位来计数暗部18的不连续点。
具体而言，关于反射层14的截面的每1μm2中暗部18的不连续点的数量，例如用SEM观察反射层14的截面，任意选择20部位的截面中的100μm2的区域，在各区域中计数暗部18的不连续点的数量，将其平均除以面积，设为反射层14的截面的每1μm2中暗部18的不连续点的数量即可。暗部18的不连续点换言之为暗部18所成的线中断的部位。
如上所述，反射层14为固定胆甾醇型液晶相而成的具有波状结构的层。具有这种波状结构的反射层14中，不连续点基本上能够通过在胆甾醇型液晶相产生取向缺陷来形成。
如后述，作为一例，固定胆甾醇型液晶相而成并且具有波状结构的反射层14如以下形成。
首先，制备含有液晶化合物、手性剂及取向控制剂的组合物(液晶组合物)。接着，将已制备的组合物涂布于基板12(反射层的形成面)。进而通过加热已涂布的组合物，将液晶化合物取向成胆甾醇型液晶相的状态。之后，冷却或加热组合物，根据需要通过紫外线照射等交联组合物，由此形成反射层14。
在此，固定胆甾醇型液晶相而成并且具有波状结构的反射层的形成中，通常进行用于对基板12(反射层的形成面)赋予水平取向控制性的摩擦等取向处理之后将组合物涂布于基板12。
与此相对，未进行取向处理而在基板12上涂布组合物来形成反射层14，由此能够形成具有波状结构并且具有不连续点的反射层14。即，通过使基板12界面的水平取向控制变弱，能够形成具有波状结构并且具有不连续点的反射层14。
胆甾醇型液晶相的形成中，在涂布组合物的起初，液晶化合物的朝向为多种，整体成为如取向缺陷的状态。因此，未对基板12进行取向处理，由此液晶化合物难以取向于胆甾醇型液晶相，且朝向各种方向，因此产生液晶化合物无法准确地取向于胆甾醇型液晶相的部分而该部分成为取向缺陷。其结果，能够形成具有波状结构并且具有不连续点的反射层14。
作为另一方法，可例示向形成反射层14的组合物作为取向控制剂添加使液晶化合物垂直取向的垂直取向剂的方法。即，使组合物(涂膜)的空气界面中的水平取向控制变弱，由此能够形成具有波状结构并且具有不连续点的反射层14。
如上所述，形成反射层14的情况下，对基板12实施摩擦处理等而对基板12赋予取向限制力。在此，形成反射层14的组合物具有垂直取向剂的情况下，在组合物的空气界面中液晶化合物趋于取向于垂直方向，因此在组合物内产生变形而该部分成为取向缺陷。其结果，能够形成具有波状结构并且具有不连续点的反射层14。
另外，形成反射层14的组合物中通常作为取向控制剂添加如后述的使液晶化合物水平取向的水平取向剂，但是添加该垂直取向剂的方法中，优选不添加水平取向剂而仅添加垂直取向剂的方法。
作为垂直取向剂，可例示氟系的聚合物(例如，日本特开2007-248621号公报的[0074]～[0120]中所记载的化合物)、含氟化合物(例如，日本特开2007-248621号公报的[0122]～[0146]中所记载的化合物)、鎓盐(例如，日本特开2013-235234号公报的[0155]～[0189]中所记载的化合物)、纤维原材料(例如，日本专利05301083号公报中所记载的化合物)及膦化合物(例如，日本专利5655113号公报中所记载的化合物)等。
另外，作为另一方法，可例示向形成反射层14的组合物添加粒子(杂质)而在反射层14内分散粒子的方法。
如上所述，在胆甾醇型液晶相的形成中，在涂布组合物的起初，液晶化合物的朝向为多种，整体成为如取向缺陷的状态。组合物中的液晶化合物从通过摩擦等被赋予水平取向性的基板12的附近朝向上方逐渐取向于胆甾醇型液晶相的状态。在此，液晶化合物在存在粒子的位置无法准确地取向而以取向缺陷的状态稳定化。其结果，能够形成具有波状结构并且具有不连续点的反射层14。
组合物即添加到反射层14的粒子的粒径并无限制，但是优选粒径小于胆甾醇型液晶相的螺旋节距(螺旋1节距)的粒子。粒子的添加具有成为结构体10的雾度上升的原因的可能性。与此相对，使添加的粒子的粒径小于胆甾醇型液晶相的螺旋节距的粒径，由此能够抑制结构体10的雾度上升。
反射层14中的粒子的含量也没有限制，但是优选为2质量％以下。
添加的粒子的形成材料也没有限制，只要能够确保充分的反射层14的透明性，则能够利用各种粒子。
作为一例，可例示氧化物系纳米粒子、纳米金刚石、银纳米粒子及聚合物系纳米粒子等。作为氧化物系纳米粒子，作为一例，可例示二氧化硅溶胶、氧化锆、氧化锌、氧化钛、氧化氮化钛及ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)等。作为聚合物系纳米粒子，作为一例，可例示聚苯乙烯、丙烯酸树脂及三聚氰胺等。
也可以同时使用2个以上的用于形成以上的不连续点的未对基板12实施取向处理的方法、向形成反射层14的组合物添加垂直取向剂的方法及向形成反射层14的组合物添加粒子(杂质)的方法。
反射层14的厚度并无限制，根据反射层14的面方向的大小、反射层14的形成材料等，适当设定满足反射层14所要求的漫反射性的厚度即可。
反射层14的厚度优选0.3～20μm，更优选0.5～10μm。将反射层14的厚度设为0.3μm以上，由此通过充分的厚度的反射层14可得到良好的漫反射性。并且，将反射层14的厚度设为20μm以下，由此防止反射层14变得过厚，例如能够使后面叙述的投影像显示用部件等变薄。
另外，如上述，基板12上具有多个反射层的情况下，优选每1层的厚度在该范围。并且，在表面24没有凹凸的胆甾醇型液晶层的厚度也优选在该范围。
如上所述，结构体10在基板12上形成截面中的明部16所成的线及暗部18所成的线具有波状结构并且明部16所成的线及暗部18所成的线的至少一部分不连续的反射层14。
结构体10中，基板12为用于支撑反射层14(形成反射层14的组合物)的扁平状物。
基板12优选不具有色调(色彩)并且总光线透射率为70％以上。不具有色彩换言之为没有彩色。即，基板12优选为无色透明。并且，基板12的总光线透射率更优选80％以上，进一步优选90％以上。
本发明中，关于总光线透射率，使用NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD.制的NDH5000或SH-4000等市售的测定装置并以JISK7361为标准测定即可。
构成基板12的材料并无特别限制，可举出例如纤维素系聚合物、聚碳酸酯系聚合物、聚酯系聚合物、(甲基)丙烯酸系聚合物、苯乙烯系聚合物、聚烯烃系聚合物、氯乙烯系聚合物、酰胺系聚合物、酰亚胺系聚合物、砜系聚合物、聚醚砜系聚合物及聚醚醚酮系聚合物等各种树脂材料。
基板12中也可以含有UV(紫外线)吸收剂、消光剂微粒、增塑剂、劣化抑制剂及剥离剂等各种添加剂。另外，基板12也可以在表面具有取向层等层。
另外，基板优选在可见光区域中为低双折射性。例如，优选基板的波长550nm中的相位差为50nm以下，更优选20nm以下。
基板12的厚度并无特别限制，但是从薄型化及操作性的方面考虑，优选为10～200μm，更优选为20～100μm。
如上所述，图示例的结构体10中，反射层14具有波状结构，但是基板12的反射层14的形成面不具有凹凸结构或波状结构，而是平坦面。
如上所述，在基板12上设置有截面中的明部16所成的线及暗部18所成的线具有波状结构并且明部16所成的线及暗部18所成的线的至少一部分不连续的反射层14。
如上所述，反射层14为固定胆甾醇型液晶相而成的层，反射时具有波长选择性，并反射左旋圆偏振光或右旋圆偏振光。
固定胆甾醇型液晶相而成的反射层14的选择反射的中心波长(选择反射的中心波长λ)依赖于胆甾醇型液晶相中的螺旋结构的节距P(＝螺旋的周期)，并遵循反射层14(胆甾醇型液晶相)的平均折射率n与λ＝n×P的关系。
在此，反射层14所具有的选择反射的中心波长λ是指位于从反射层14的法线方向测定的圆偏振发射光谱的反射峰值的重心位置的波长。从上述式可知，通过调节螺旋结构的节距，能够调节选择反射的中心波长。即，调节n值与P值，例如为了对蓝色光选择性地反射右旋圆偏振光及左旋椭圆偏振光中的任一个，调节中心波长λ，能够设为表观上的选择反射的中心波长成为420nm以上且小于500nm的波长范围。另外，表观上的选择反射的中心波长是指位于实用时的从观察方向测定的反射层14的圆偏振发射光谱的反射峰值的重心位置的波长。实用时例如为用作投影像显示用部件时。
胆甾醇型液晶相的节距依赖于与液晶化合物一同使用的手性剂的种类或其添加浓度，因此通过调节这些来能够得到所期望的节距。
固定胆甾醇型液晶相而成的反射层14的反射光为圆偏振。即，本发明的结构体10反射圆偏振。反射光为右旋圆偏振光或者为左旋圆偏振光，取决于胆甾醇型液晶相的螺旋的扭曲方向。基于胆甾醇型液晶相的圆偏振的选择反射中，胆甾醇型液晶相的螺旋的扭曲方向为右时反射右旋圆偏振光，螺旋的扭曲方向为左时反射左旋圆偏振光。
另外，胆甾醇型液晶相的回转的方向能够根据形成反射层14的液晶化合物的种类或所添加的手性剂的种类进行调节。
关于螺旋的扭曲方向(旋向)或节距的测定法，能够使用“液晶化学实验入门”日本液晶学会编西格玛(Sigma)出版2007年出版、46页及“液晶便览”液晶便览编辑委员会丸善196页中所记载的方法。
反射层14为固定胆甾醇型液晶相而成的层。作为一例，通过制备包含液晶化合物及手性剂的组合物，涂布及干燥该组合物，根据需要固化组合物来固定胆甾醇型液晶相，由此能够形成这种反射层14。反射层14尤其优选由聚合具有2个以上的聚合性基团的液晶化合物而进行三维交联的高分子材料形成。
(液晶化合物)
液晶化合物的种类并无特别限制。
通常，液晶化合物能够从其形状分类为棒状类型(棒状液晶化合物)和圆盘状类型(圆盘状液晶化合物、圆盘状液晶化合物)。而且，棒状类型及圆盘状类型中分别具有低分子类型和高分子类型。高分子通常是指聚合度为100以上的类型(高分子物理·相变动力学，土井正男著，2页，岩波书店(IwanamiShoten)，1992)。本发明中，也能够使用任一种液晶化合物。并且，也可以同时使用2种以上的液晶化合物。
液晶化合物也可以具有聚合性基团。聚合性基团的种类并无特别限制，优选能够进行加成聚合反应的官能团，更优选聚合性烯属不饱和基团或开环聚合性基团。更具体而言，作为聚合性基团，优选(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基、环氧基及氧杂环丁烷基等，更优选为(甲基)丙烯酰基。
聚合性基团的数量并无特别限制，但是优选2以上。上限并无特别限制，但是多为8以下的情况。
作为液晶化合物，从反射层14的漫反射性更优异的方面考虑，优选由以下的式(I)表示的液晶化合物。
其中，从反射层14的漫反射性更优异的方面考虑，将可以具有由A表示的取代基的反式-1,4-亚环己基的数除以m的数设为mc时，优选满足mc＞0.1的液晶化合物，更优选满足0.4≤mc≤0.8的液晶化合物。
另外，上述mc为由以下的计算式表示的数。
mc＝(可以具有由A表示的取代基的反式-1,4-亚环己基的数)÷m
[化学式1]
Figure BDA0002383341570000171
式中，
A表示可以具有取代基的亚苯基或可以具有取代基的反式-1,4-亚环己基，A中的至少1个表示可以具有取代基的反式-1,4-亚环己基，
L表示单键或选自包括-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2OC(＝O)-、-C(＝O)O(CH2)2-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-OC(＝O)O-、-CH＝N-N＝CH-、-CH＝CH-、-C≡C-、-NHC(＝O)-、-C(＝O)NH-、-CH＝N-、-N＝CH-、-CH＝CH-C(＝O)O-及-OC(＝O)-CH＝CH-的组中的连接基，
m表示3～12的整数，
Sp1及Sp2分别独立地表示单键或选自包括碳原子数1～20的直链或支链的亚烷基及碳原子数1～20的直链或支链的亚烷基中1个或2个以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(＝O)-、-OC(＝O)-或-C(＝O)O-取代的基团的组中的连接基，
Q1及Q2分别独立地表示选自包括氢原子或由以下的式(Q-1)～式(Q-5)表示的基团的组中的聚合性基团，其中，Q1及Q2中的任一个表示聚合性基团；
[化学式2]
Figure BDA0002383341570000172
A为可以具有取代基的亚苯基或可以具有取代基的反式-1,4-亚环己基。本说明书中，称为亚苯基时，优选1,4-亚苯基。
另外，A中的至少1个为可以具有取代基的反式-1,4-亚环己基。
m个的A可以彼此相同也可以不同。
m表示3～12的整数，优选为3～9的整数，更优选为3～7的整数，进一步优选为3～5的整数。
式(I)中的、作为可以具有亚苯基及反式-1,4-亚环己基的取代基，并无特别限制，例如可举出选自包括烷基、环烷基、烷氧基、烷醚基、酰胺基、氨基、及卤原子以及组合2个以上的上述取代基而构成的基团的组中的取代基。并且，作为取代基的例，可举出由后面叙述的-C(＝O)-X3-Sp3-Q3表示的取代基。亚苯基及反式-1,4-亚环己基也可以具有1～4个取代基。具有2个以上的取代基时，2个以上的取代基可以彼此相同也可以不同。
本说明书中，烷基可以为直链及支链中的任一种。优选烷基的碳原子数为1～30，更优选1～10，进一步优选1～6。作为烷基，例如可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、1,1-二甲基丙基、正己基、异己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基及十二烷基等。烷氧基中的烷基的说明也和与上述烷基相关的说明相同。并且，本说明书中，作为设为亚烷基时的亚烷基的具体例，可举出上述的烷基的例各自中，去除1个任意氢原子而得到的2价的基团。作为卤原子，可举出氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
本说明书中，环烷基的碳原子数优选3以上，更优选5以上，并且，优选20以下，更优选10以下，进一步优选8以下，尤其优选6以下。作为环烷基，例如可举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基及环辛基等。
作为亚苯基及反式-1,4-亚环己基可具有的取代基，优选选自包括烷基、烷氧基及-C(＝O)-X3-Sp3-Q3的组中的取代基。其中，X3表示单键、-O-、-S-或-N(Sp4-Q4)-或者表示与Q3及Sp3一同形成有环结构的氮原子。Sp3及Sp4分别独立地表示单键或选自包括碳原子数1～20的直链或支链的亚烷基及碳原子数1～20的直链或支链的亚烷基中1个或2个以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(＝O)-、-OC(＝O)-或-C(＝O)O-取代的基团的组中的连接基。
Q3及Q4分别独立地表示选自包括氢原子、环烷基、环烷基中1个或2个以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(＝O)-、-OC(＝O)-或-C(＝O)O-取代的基团或由式(Q-1)～式(Q-5)表示的基团的组中的任一种聚合性基团。
作为环烷基中1个或2个以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(＝O)-、-OC(＝O)-或-C(＝O)O-取代的基团，具体而言，可举出四氢呋喃基、吡咯烷基、咪唑啶基、吡唑啶基、哌啶基、哌嗪基及吗啉基等。它们之中，优选四氢呋喃基，更优选2-四氢呋喃基。
式(I)中，L表示单键或选自包括-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2OC(＝O)-、-C(＝O)O(CH2)2-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-OC(＝O)O-、-CH＝CH-C(＝O)O-及-OC(＝O)-CH＝CH-的组中的连接基。L优选为-C(＝O)O-或-OC(＝O)-。m个的L可以彼此相同也可以不同。
Sp1及Sp2分别独立地表示单键或选自包括碳原子数1～20的直链或支链的亚烷基及碳原子数1～20的直链或支链的亚烷基中1个或2个以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(＝O)-、-OC(＝O)-或-C(＝O)O-取代的基团的组中的连接基。Sp1及Sp2分别独立地优选为在两末端分别键合选自包括-O-、-OC(＝O)-及-C(＝O)O-的组中的连接基的碳原子数1～10的直链的亚烷基、组合1个或2个以上选自包括-OC(＝O)-、-C(＝O)O-、-O-及碳原子数1～10的直链的亚烷基团的组中的基团而构成的连接基，更优选为在两末端分别键合-O-的碳原子数1～10的直链的亚烷基。
Q1及Q2分别独立地表示氢原子或选自包括由以下的式(Q-1)～式(Q-5)表示的基团的组中的聚合性基团。其中，Q1及Q2中的任一个表示聚合性基团。
[化学式3]
Figure BDA0002383341570000191
作为聚合性基团，优选丙烯酰基(式(Q-1))或甲基丙烯酰基(式(Q-2))。
作为上述液晶化合物的具体例，可举出由以下的式(I-11)表示的液晶化合物、由式(I-21)表示的液晶化合物、由式(I-31)表示的液晶化合物。除了上述以外，可举出日本特开2013-112631号公报的由式(I)表示的化合物、日本特开2010-070543号公报的由式(I)表示的化合物、日本特开2008-291218号公报的由式(I)表示的化合物、日本专利第4725516号的由式(I)表示的化合物、日本特开2013-087109号公报的由通式(II)表示的化合物、日本特开2007-176927号公报的[0043]段中记载的化合物、日本特开2009-286885号公报的由式(1-1)表示的化合物、WO2014/10325号的由通式(I)表示的化合物、日本特开2016-081035号公报的由式(1)表示的化合物及日本特开2016-121339号公报的由式(2-1)及式(2-2)表示的化合物等公知的化合物。
由式(I-11)表示的液晶化合物
[化学式4]
Figure BDA0002383341570000201
式中，R11表示氢原子、碳原子数1～12的直链或支链的烷基或-Z12-Sp12-Q12，
L11表示单键、-C(＝O)O-或-O(C＝O)-，
L12表示-C(＝O)O-、-OC(＝O)-或-CONR2-，
R2表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，
Z11及Z12分别独立地表示单键、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-S-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-OC(＝O)O-或-C(＝O)NR12-，
R12表示氢原子或-Sp12-Q12，
Sp11及Sp12分别独立地表示单键、可以被Q11取代的碳原子数1～12的直链或支链的亚烷基或将可以被Q11取代的碳原子数1～12的直链或支链的亚烷基中的任1个以上的-CH2-取代为-O-、-S-、-NH-、-N(Q11)-或-C(＝O)-而得到的连接基，
Q11表示氢原子、环烷基、环烷基中1个或2个以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(＝O)-、-OC(＝O)-或-C(＝O)O-取代的基团或选自包括由式(Q-1)～式(Q-5)表示的基团的组中的聚合性基团，
Q12表示氢原子或选自包括由式(Q-1)～式(Q-5)表示的基团的组中的聚合性基团，
l11表示0～2的整数，
m11表示1或2的整数，
n11表示1～3的整数，
多个R11、多个L11、多个L12、多个l11、多个Z11、多个Sp11及多个Q11可以分别彼此相同也可以不同。
并且，由式(I-11)表示的液晶化合物中，作为R11，至少包含1个Q12为选自包括由式(Q-1)～式(Q-5)表示的基团的组中的聚合性基团的-Z12-Sp12-Q12。
并且，由式(I-11)表示的液晶化合物优选为Z11为-C(＝O)O-或-C(＝O)NR12-且Q11为选自包括由式(Q-1)～式(Q-5)表示的基团的组中的聚合性基团的-Z11-Sp11-Q11。并且，由式(I-11)表示的液晶化合物中，作为R11，优选为Z12为-C(＝O)O-或-C(＝O)NR12-且Q12为选自包括由式(Q-1)～式(Q-5)表示的基团的组中的聚合性基团的-Z12-Sp12-Q12。
由式(I-11)表示的液晶化合物中所包含的1,4-亚环己基均为反式-1,4-亚环己基。
作为由式(I-11)表示的液晶化合物的优选方式，可举出L11为单键、l11为1-(二环己基)且Q11为选自包括由式(Q-1)～式(Q-5)表示的基团的组中的聚合性基团的化合物。
作为由式(I-11)表示的液晶化合物的其他优选方式，可举出m11为2、l11为0且2个R11均表示-Z12-Sp12-Q12、Q12为选自包括由式(Q-1)～式(Q-5)表示的基团的组中的聚合性基团的化合物。
由式(I-21)表示的液晶化合物
[化学式5]
Figure BDA0002383341570000221
式中，Z21及Z22分别独立地表示可以具有取代基的反式-1,4-亚环己基或可以具有取代基的亚苯基，
上述取代基均分别独立地为选自包括-CO-X21-Sp23-Q23、烷基、及烷氧基团的组中的1～4个的取代基，
m21表示1或2的整数，n21表示0或1的整数，
m21表示2时n21表示0，
m21表示2时2个Z21可以相同也可以不同，
Z21及Z22的至少任一个为可以具有取代基的亚苯基，
L21、L22、L23及L24分别独立地表示单键或选自包括-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2OC(＝O)-、-C(＝O)O(CH2)2-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-OC(＝O)O-、-CH＝CH-C(＝O)O-、及-OC(＝O)-CH＝CH-的组中的连接基，
X21表示-O-、-S-或-N(Sp25-Q25)-或表示与Q23及Sp23一同形成环结构的氮原子，
r21表示1～4的整数，
Sp21、Sp22、Sp23、及Sp25分别独立地表示单键或选自包括碳原子数1～20的直链或支链的亚烷基及碳原子数1～20的直链或支链的亚烷基中1个或2个以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(＝O)-、-OC(＝O)-或-C(＝O)O-取代的基团的组中的连接基，
Q21及Q22分别独立地表示选自包括由式(Q-1)～式(Q-5)表示的基团的组中的任一种聚合性基团，
Q23表示氢原子、环烷基、环烷基中1个或2个以上的-CH2-被O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(＝O)-、-OC(＝O)-或-C(＝O)O-取代的基团、选自包括由式(Q-1)～式(Q-5)表示的基团的组中的任一种聚合性基团或X21为与Q23及Sp23一同形成环结构的氮原子时表示单键，
Q25表示氢原子、环烷基、环烷基中1个或2个以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(＝O)-、-OC(＝O)-或-C(＝O)O-取代的基团或选自包括由式(Q-1)～式(Q-5)表示的基团的组中的任一种聚合性基团，Sp25为单键时，Q25不是氢原子。
由式(I-21)表示的液晶化合物，优选为交替地存在1,4-亚苯基及反式-1,4-亚环己基的结构，例如优选为如下结构：m21为2、n21为0且Z21从Q21侧分别为可以具有取代基的反式-1,4-亚环己基、可以具有取代基的亚芳基或m21为1、n21为1、Z21为可以具有取代基的亚芳基且Z22为可以具有取代基的亚芳基。
由式(I-31)表示的液晶化合物；
[化学式6]
Figure BDA0002383341570000231
式中，R31及R32分别独立地为选自包括烷基、烷氧基及-C(＝O)-X31-Sp33-Q33的组中的基团，
n31及n32分别独立地表示0～4的整数，
X31表示单键、-O-、-S-或-N(Sp34-Q34)-或与Q33及Sp33一同形成有环结构的氮原子，
Z31表示可以具有取代基的亚苯基，
Z32表示可以具有取代基的反式-1,4-亚环己基或可以具有取代基的亚苯基，
上述取代基均分别独立地为选自包括烷基、烷氧基及-C(＝O)-X31-Sp33-Q33的组中的1～4个的取代基团，
m31表示1或2的整数，m32表示0～2的整数，
m31及m32表示2时2个Z31、Z32可以相同也可以不同，
L31及L32分别独立地表示单键或选自包括-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2OC(＝O)-、-C(＝O)O(CH2)2-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-OC(＝O)O-、-CH＝CH-C(＝O)O-、及-OC(＝O)-CH＝CH-的组中的连接基，
Sp31、Sp32、Sp33及Sp34分别独立地表示单键或选自包括碳原子数1～20的直链或支链的亚烷基及碳原子数1～20的直链或支链的亚烷基中1个或2个以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(＝O)-、-OC(＝O)-或-C(＝O)O-取代的基团的组中的连接基，
Q31及Q32分别独立地表示选自包括由式(Q-1)～式(Q-5)表示的基团的组中的任一种聚合性基团，
Q33及Q34分别独立地表示氢原子、环烷基、环烷基中1个或2个以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(＝O)-、-OC(＝O)-或-C(＝O)O-取代的基团或选自包括由式(Q-1)～式(Q-5)表示的基团的组中的任一种聚合性基团，Q33与X31及Sp33一同形成环结构时，可以表示单键，Sp34为单键时，Q34不是氢原子。
作为由式(I-31)表示的液晶化合物，作为尤其优选的化合物，可举出Z32为亚苯基的化合物及m32为0的化合物。
由式(I)表示的化合物也优选具有由以下的式(II)表示的部分结构。
[化学式7]
Figure BDA0002383341570000241
式(II)中，黑圆圈表示与式(I)的其他部分的键合位置。由式(II)表示的部分结构作为式(I)中的由下述式(III)表示的部分结构的一部分而包含即可。
[化学式8]
Figure BDA0002383341570000242
式中，R1及R2分别独立地为选自包括氢原子、烷基、烷氧基及由-C(＝O)-X3-Sp3-Q3表示的基团的组中的基团。其中，X3表示单键、-O-、-S-或-N(Sp4-Q4)-或者表示与Q3及Sp3一同形成有环结构的氮原子。X3优选为单键或-O-。R1及R2优选为-C(＝O)-X3-Sp3-Q3。并且，R1及R2优选为彼此相同。R1及R2的各自的与亚苯基的键合位置并无特别限制。
Sp3及Sp4分别独立地表示单键或选自包括碳原子数1～20的直链或支链的亚烷基及碳原子数1～20的直链或支链的亚烷基中1个或2个以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(＝O)-、-OC(＝O)-或-C(＝O)O-取代的基团的组中的连接基。作为Sp3及Sp4，分别独立地优选碳原子数1～10的直链或支链的亚烷基，更优选碳原子数1～5的直链的亚烷基，进一步优选碳原子数1～3的直链的亚烷基。
Q3及Q4分别独立地表示氢原子、环烷基、环烷基中1个或2个以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(＝O)-、-OC(＝O)-或-C(＝O)O-取代的基团或选自包括由式(Q-1)～式(Q-5)表示的基团的组中的任一种聚合性基团。
由式(I)表示的化合物例如也优选具有由以下式(II-2)表示的结构。
[化学式9]
Figure BDA0002383341570000251
式中，A1及A2分别独立地表示可以具有取代基的亚苯基或可以具有取代基的反式-1,4-亚环己基，上述取代基均分别独立地为选自包括烷基、烷氧基及-C(＝O)-X3-Sp3-Q3的组中的1～4个的取代基团，
L1、L2及L3表示单键或选自包括-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2OC(＝O)-、-C(＝O)O(CH2)2-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-OC(＝O)O-、-CH＝CH-C(＝O)O-及-OC(＝O)-CH＝CH-的组中的连接基，
n1及n2分别独立地表示0～9的整数，并且n1+n2为9以下。
Q1、Q2、Sp1及Sp2的定义与上述式(I)中的各基团的定义相同。X3、Sp3、Q3、R1及R2的定义与上述式(II)中的各基团的定义相同。
作为由式(I)表示且满足0.4≤mc≤0.8的液晶化合物，例如可例示国际公开第2016/047648号的[0051]～[0054]段中所记载的化合物。
另外，液晶化合物可以同时使用2种以上而使用。例如，可以同时使用2种以上的由式(I)表示的液晶化合物。
其中，优选与由上述式(I)表示且满足0.4≤mc≤0.8的液晶化合物一同使用由式(I)表示且满足0.1＜mc＜0.3的液晶化合物。
作为由式(I)表示且满足0.1＜mc＜0.3的液晶化合物，例如可例示国际公开第2016/047648号的[0055]～[0058]段中所记载的化合物。
作为本发明中所使用的液晶化合物，优选使用日本特开2014-198814号公报中所记载的由以下的式(IV)表示的化合物，尤其还优选使用由式(IV)表示的具有1个(甲基)丙烯酸酯基的聚合性液晶化合物。
式(IV)
[化学式10]
Figure BDA0002383341570000261
式(IV)中，A1表示碳原子数2～18的亚烷基，亚烷基中的1个CH2或未相邻的2个以上的CH2也可以被-O-取代；
Z1表示-C(＝O)-、-O-C(＝O)-或单键；
Z2表示-C(＝O)-或-C(＝O)-CH＝CH-；
R1表示氢原子或甲基；
R2表示氢原子、卤原子、碳原子数1～4的直链烷基、甲氧基、乙氧基、可以具有取代基的苯基、乙烯基、甲酰基、硝基、氰基、乙酰基、乙酰氧基、N-乙酰基酰胺基、丙烯酰氨基、N,N-二甲基氨基或順丁烯二酰亚氨基、甲基丙烯酰氨基、烯丙氧基、烯丙氧基氨甲酰基、烷基的碳原子数为1～4的N-烷氧基氨甲酰基、N-(2-甲基丙烯酰氧基乙基)氨基甲酰氧基、N-(2-丙烯酰氧基乙基)氨基甲酰氧基或以下的由式(IV-2)表示的结构；
L1、L2、L3及L4分别独立地表示碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、碳原子数2～5的烷氧羰基、碳原子数2～4的酰基、卤原子或氢原子，L1、L2、L3及L4中的至少1个表示除了氢原子以外的基团。
-Z5-T-Sp-P……式(IV-2)
式(IV-2)中，P表示丙烯酸根、甲基丙烯酸根或氢原子，Z5表示单键、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-C(＝O)NR1-(R1表示氢原子或甲基)、-NR1C(＝O)-、-C(＝O)S-或-SC(＝O)-，T表示1,4-苯，Sp表示可以具有取代基的碳原子数1～12的2价的脂肪族基，脂肪族基中的1个CH2或未相邻的2个以上的CH2也可以被-O-、-S-、-OC(＝O)-、-C(＝O)O-或-OCOO-取代。
由上述式(IV)表示的化合物优选为由以下的式(V)表示的化合物。
式(V)
[化学式11]
Figure BDA0002383341570000271
式(V)中，n1表示3～6的整数；
R11表示氢原子或甲基；
Z12表示-C(＝O)-或-C(＝O)-CH＝CH-；
R12表示氢原子、碳原子数1～4的直链烷基、甲氧基、乙氧基、苯基、丙烯酰氨基、甲基丙烯酰氨基、烯丙氧基或由以下的式(IV-3)表示的结构。
-Z51-T-Sp-P……式(IV-3)
式(IV-3)中，P表示丙烯酸根或甲基丙烯酸根；
Z51表示-C(＝O)O-或-OC(＝O)-；T表示1,4-苯；
Sp表示可以具有取代基的碳原子数2～6的2价的脂肪族基。该脂肪族基中的1个CH2或未相邻的2个以上的CH2也可以被-O-、-OC(＝O)-、-C(＝O)O-或-OC(＝O)O-取代。
上述n1表示3～6的整数，优选为3或4。
上述Z12表示-C(＝O)-或-C(＝O)-CH＝CH-，优选表示-C(＝O)-。
上述R12表示氢原子、碳原子数1～4的直链烷基、甲氧基、乙氧基、苯基、丙烯酰氨基、甲基丙烯酰氨基、烯丙氧基或由上述式(IV-3)表示的基团，更优选表示甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基、苯基、丙烯酰氨基、甲基丙烯酰氨基或由上述式(IV-3)表示的基团，进一步优选表示甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、苯基、丙烯酰氨基、甲基丙烯酰氨基或由上述式(IV-3)表示的结构。
由式(IV)表示的化合物例如可例示日本特开2014-198814号公报的[0020]～[0036]段中所记载的化合物。
作为本发明中所使用的液晶化合物，相同地优选使用日本特开2014-198814号公报中所记载的由以下的式(VI)表示的化合物，尤其还优选使用由以下的式(VI)表示的不具有(甲基)丙烯酸酯基团的液晶化合物。
式(VI)
[化学式12]
Figure BDA0002383341570000281
式(VI)中，Z3表示-C(＝O)-或-CH＝CH-C(＝O)-；
Z4表示-C(＝O)-或-C(＝O)-CH＝CH-；
R3及R4分别独立地表示氢原子、卤原子、碳原子数1～4的直链烷基、甲氧基、乙氧基、可以具有取代基的芳香環、环己基、乙烯基、甲酰基、硝基、氰基、乙酰基、乙酰氧基、丙烯酰氨基、N,N-二甲基氨基、順丁烯二酰亚氨基、甲基丙烯酰氨基、烯丙氧基、烯丙氧基氨甲酰基、烷基的碳原子数为1～4的N-烷氧基氨甲酰基、N-(2-甲基丙烯酰氧基乙基)氨基甲酰氧基、N-(2-丙烯酰氧基乙基)氨基甲酰氧基或由以下的式(VI-2)表示的结构；
L5、L6、L7及L8分别独立地表示碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、碳原子数2～5的烷氧羰基、碳原子数2～4的酰基、卤原子或氢原子，L5、L6、L7及L8中的至少1个表示除了氢原子以外的基团。
-Z5-T-Sp-P……式(VI-2)
式(VI-2)中，P表示丙烯酸根、甲基丙烯酸根或氢原子，Z5表示-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-C(＝O)NR1-(R1表示氢原子或甲基团)、-NR1C(＝O)-、-C(＝O)S-或-SC(＝O)-，T表示1,4-苯，Sp表示可以具有取代基的碳原子数1～12的2价的脂肪族基团。其中，该脂肪族基中的1个CH2或未相邻的2个以上的CH2也可以被-O-、-S-、-OC(＝O)-、-C(＝O)O-或-OC(＝O)O-取代。
由上述式(VI)表示的化合物优选为由以下的式(VII)表示的化合物。
式(VII)
[化学式13]
Figure BDA0002383341570000291
式(VII)中，Z13表示-C(＝O)-或-C(＝O)-CH＝CH-；
Z14表示-C(＝O)-或-CH＝CH-C(＝O)-；
R13及R14分别独立地表示氢原子、碳原子数1～4的直链烷基、甲氧基、乙氧基、苯基、丙烯酰氨基、甲基丙烯酰氨基、烯丙氧基或由上述式(IV-3)表示的结构。
上述Z13表示-C(＝O)-或-C(＝O)-CH＝CH-，优选表示-C(＝O)-。
R13及R14分别独立地表示氢原子、碳原子数1～4的直链烷基、甲氧基、乙氧基、苯基、丙烯酰氨基、甲基丙烯酰氨基、烯丙氧基或由上述式(IV-3)表示的结构，优选表示甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基、苯基、丙烯酰氨基、甲基丙烯酰氨基或由上述式(IV-3)表示的结构，进一步优选表示甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、苯基、丙烯酰氨基、甲基丙烯酰氨基或由上述式(IV-3)表示的结构。
由式(VI)表示的化合物例如可例示日本特开2014-198814号公报的[0042]～[0049]段中所记载的化合物。
作为本发明中所使用的液晶化合物，相同地优选使用日本特开2014-198814号公报中所记载的以下的由式(VIII)表示的化合物，尤其还优选使用由以下的式(VIII)表示的具有2个(甲基)丙烯酸酯基团的聚合性液晶化合物。
式(VIII)
[化学式14]
Figure BDA0002383341570000292
式(VIII)中，A2及A3分别独立地表示碳原子数2～18的亚烷基团，亚烷基中的1个CH2或未相邻的2个以上的CH2也可以被-O-取代；
Z5表示-C(＝O)-、-OC(＝O)-或单键；
Z6表示-C(＝O)-、-C(＝O)O-或单键；
R5及R6分别独立地表示氢原子或甲基；
L9、L10、L11及L12分别独立地表示碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、碳原子数2～5的烷氧羰基、碳原子数2～4的酰基、卤原子或氢原子，L9、L10、L11及L12中的至少1个表示除了氢原子以外的基团。
由上述式(VIII)表示的化合物优选为由下述式(IX)表示的化合物。
式(IX)
[化学式15]
Figure BDA0002383341570000301
式(IX)中，n2及n3分别独立地表示3～6的整数；
R15及R16分别独立地表示氢原子或甲基。
式(IX)中，n2及n3分别独立地表示3～6的整数，上述n2及n3优选为4。
式(IX)中，R15及R16分别独立地表示氢原子或甲基团，优选上述R15及R16表示氢原子。
由式(VIII)表示的化合物例如可例示日本特开2014-198814号公报的[0056]及[0057]段中所记载的化合物。
这些液晶化合物能够通过公知的方法来制造。
(手性剂(手性化合物))
组合物含有手性剂。
手性剂的种类并无特别限制。手性剂可以为液晶性，也可以为非液晶性。手性剂能够选自公知的各种手性剂(例如，记载于液晶器件手册、第3章4-3项、TN(Twisted Nematic，扭曲向列)、STN(Super Twisted Nematic，超扭曲向列)用手性剂、199页、日本学术振兴会第142委员会编、1989中)。手性剂通常含有不对称碳原子。其中，也能够将不含不对称碳原子的轴向不对称化合物或表面不对称化合物用作手性剂。轴向不对称化合物或表面不对称化合物的例中包含联萘、螺烯、对二甲苯二聚体及这些衍生物等。手性剂也可以具有聚合性基团。
组合物中，手性剂的含量相对于液晶化合物总质量，优选0.5～30质量％。手性剂的使用量优选更少是因为存在不对液晶性带来影响的倾向。因此，作为手性剂，优选具有强的扭曲力的化合物，以便即使少量也能够实现所期望的螺旋节距的扭曲取向。
作为显示这种强的扭曲力的手性剂，例如可举出日本特开2002-302487号公报、日本特开2002-080478号公报、日本特开2002-080851号公报、日本特开2002-179668号公报、日本特开2002-179670号公报、日本特开2002-338575号公报、日本特开2002-180051号公报、日本特开昭62-081354号公报、WO2002/006195号、日本特开2011-241215号公报、日本特开2003-287623号公报、日本特开2002-302487号公报、日本特开2002-080478号公报、日本特开2002-080851号公报及日本特开2014-034581号公报中记载的手性剂及BASF公司制的LC-756等。
(任意成分)
组合物中也可以含有除了液晶化合物及手性剂以外的其他成分。
(聚合引发剂)
组合物也可以含有聚合引发剂。尤其液晶化合物具有聚合性基团的情况下，优选组合物包含聚合引发剂。
作为聚合引发剂，优选能够通过紫外线照射引发聚合反应的光聚合引发剂。作为光聚合引发剂，可举出α-羰基化合物(美国专利第2367661号、美国专利2367670号的各说明书中记载)、偶姻醚(美国专利第2448828号说明书中记载)、α-烃取代芳香族偶姻化合物(美国专利第2722512号说明书中记载)、多核醌化合物(美国专利第3046127号、美国专利2951758号的各说明书中记载)、三芳基咪唑二聚体与对氨基苯基酮的组合(美国专利第3549367号说明书中记载)、吖啶及吩嗪化合物(日本特开昭60-105667号公报、美国专利第4239850号说明书中记载)及噁二唑化合物(美国专利第4212970号说明书中记载)等。
组合物中的聚合引发剂的含量并无特别限制，但是相对于液晶化合物总质量，优选0.1～20质量％，更优选1～8质量％。
(取向控制剂(取向剂))
组合物也可以含有取向控制剂。组合物中含有取向控制剂，由此能够形成稳定或迅速的胆甾醇型液晶相。
作为取向控制剂，例如可举出含氟(甲基)丙烯酸酯系聚合物、WO2011/162291号中记载的由通式(X1)～(X3)表示的化合物、日本特开2012-211306号公报的[0007]段～[0029]段所述的化合物、日本特开2013-047204号公报的[0020]段～[0031]段所述的化合物、WO2016/009648号的[0165]段～[0170]段所述的化合物、WO2016/092844号的[0077]段～[0081]段及日本专利第4592225号公报中记载的通式(Cy201)～(Cy211)等。也可以含有选自这些的2种以上。这些化合物能够在层的空气界面中降低液晶化合物的分子的倾斜角或液晶化合物的分子的倾斜角实质上水平取向。另外，本说明书中，“水平取向”是指膜面与液晶分子长轴平行，但是不要求严格地平行，本说明书中是指与水平面所呈的倾斜角小于20°的取向。
另外，为了形成不连续点，作为取向控制剂而添加垂直取向剂的情况下，如前述那样，除了使这种液晶化合物水平取向的取向控制剂(水平取向剂)以外，还向组合物添加上述垂直取向剂，优选代替上述水平取向剂而添加上述垂直取向剂。
取向控制剂可以单独使用1种，也可以同时使用2种以上。
组合物中的取向控制剂的含量并无特别限制，但是相对于液晶化合物总质量，优选0.01～10质量％，更优选0.01～5质量％，进一步优选0.01～1质量％。
(溶剂)
组合物也可以含有溶剂。
作为溶剂，可举出水或有机溶剂。作为有机溶剂，例如可举出N,N-二甲基甲酰胺等酰胺类；二甲基亚砜等亚砜类；吡啶等杂环化合物；苯、己烷等烃；氯仿、二氯甲烷等卤代烷类；乙酸甲酯、乙酸丁酯、丙二醇单乙醚乙酸酯等酯类；丙酮、甲基乙基酮、环己酮、环戊酮等酮类；四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷等醚类；1,4-丁二醇二乙酸酯；等。这些可以单独使用1种，也可以同时使用2种以上。
(其他添加剂)
组合物也可以含有1种或2种以上的抗氧化剂、紫外线吸收剂、敏化剂、稳定剂、增塑剂、链转移剂、阻聚剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、阻燃剂、表面活性物质、分散剂及染料及颜料等色料、等其他添加剂。
这种本发明的结构体10能够通过在基板12上形成反射层14来制作。
反射层14的形成中，首先，在基板12的反射层14的形成面进行摩擦处理等用于对液晶化合物进行水平取向控制的取向处理。另一方面，制备如上述的包含液晶化合物、手性剂及取向控制剂的组合物。
然后，对实施了取向处理的基板12涂布已制备的组合物。
涂布方法并无特别限制，例如可举出线棒涂布法、挤出涂布法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法及模涂法等。
另外，根据需要，也可以在涂布之后实施干燥涂布于基板12的组合物的处理。通过实施干燥处理，能够从所涂布的组合物去除溶剂。
粘接，对涂布于基板12上的组合物(组合物层(涂膜))进行加热，使组合物中的液晶化合物取向而设为胆甾醇型液晶相的状态。
从制造适用性的方面考虑，组合物的液晶相转变温度优选10～250℃，更优选10～150℃。
作为优选的加热条件，在40～100℃(优选60～100℃)下经过0.5～5分钟(优选0.5～2分钟)对组合物进行加热。
加热组合物，使液晶化合物成为胆甾醇型液晶相的状态之后，冷却或加热组合物，以使提高组合物中所包含的手性剂的螺旋扭转力，从而形成反射层14。即，对涂布层实施冷却处理或加热处理，以使构成形成于基板12上的涂布层(组合物层)的组合物中所包含的手性剂的螺旋扭转力(HTP：Helical Twisting Power)上升。
通过实施涂布层的冷却处理及加热处理，手性剂的螺旋扭转力上升且液晶化合物的扭曲增加，作为结果，胆甾醇型液晶相的取向(螺旋轴的斜率)发生变化。由此，与基板12平行的明部16及暗部18发生变化，从而形成具有如图1(图3)所示的波状结构(凹凸结构)的明部16及暗部18的反射层14(胆甾醇型液晶相状态的组合物的层)。
对组合物进行冷却时，从反射层14的漫反射性更优异的方面考虑，优选对组合物进行冷却，以使组合物的温度降低至30℃以上。其中，从上述效果更优异的方面考虑，优选对组合物进行冷却，以使下降至40℃以上，更优选对组合物进行冷却，以使下降至50℃以上。上述冷却处理的降低温度宽度的上限值并无限制，但是通常为70℃左右。
另外，换言之，上述冷却处理是指，将冷却前的胆甾醇型液晶相状态的组合物的温度设为T℃的情况下，对组合物进行冷却，以使成为T-30℃以下。
上述冷却的方法并无特别限制，可举出将配置有组合物的基板静放于规定的温度的气氛中的方法。
冷却处理中的冷却速度并无限制，但是为了适当地形成胆甾醇型液晶相的明部16及暗部18的波状结构、或者进而反射层14的表面24的凹凸，优选将冷却速度设为某一程度的速度。
具体而言，优选冷却处理中的冷却速度的最大值为每秒1℃以上，更优选为每秒2℃以上，进一步优选为每秒3℃以上。冷却速度的上限并无限制，但通常为每秒10℃或更低。
液晶化合物具有聚合性基团的情况下，也可以实施冷却处理或加热处理之后，对基板12上的组合物实施固化处理，对液晶化合物进行三维交联，由此固定胆甾醇型液晶相，从而形成反射层14。
该固化处理可以与冷却处理或加热处理同时进行，或者也可以在实施冷却处理或加热处理之后进行。
另外，将胆甾醇型液晶相设为“固定化”状态中，保持成为胆甾醇型液晶相的液晶化合物的取向的状态为最典型，且为优选的方式。其中，将胆甾醇型液晶相设为“固定化”状态并不仅限定于此，具体而言，是指通常在0～50℃下、更严峻的条件下为-30～70℃的温度范围中，以在层上没有流动性，而且不会因外磁场或外力而使取向形态产生变化的方式，能够稳定地继续保持经固定化的取向形态。本发明中，如在后面进行叙述，优选通过因紫外线照射进行的固化反应，固定胆甾醇型液晶相的取向状态。
另外，使胆甾醇型液晶相固定而成的层中，胆甾醇型液晶相的光学的性质保持在层中就充分，最终层中的组合物已经无需显现液晶性。
固化处理的方法并无特别限制，可举出光固化处理及热固化处理。其中，优选光照射处理，更优选紫外线照射处理。
紫外线照射时利用紫外线灯等光源。
紫外线的照射能量并无特别限制，但是通常优选0.1～0.8J/cm2左右。并且，照射紫外线的时间并无特别限制，但是从所得到的层的充分的强度及生产率这两个观点考虑，适当确定即可。
具有这种波状结构的反射层14的形成中，如上所述，能够通过进行如下步骤中的1以上的步骤来形成具有波状结构并且具有不连续点的反射层14：在基板12未实施摩擦处理等取向处理而涂布用于形成反射层14的组合物、作为用于形成反射层14的组合物取向控制剂而添加垂直取向剂及向用于形成反射层14的组合物添加粒子(杂质)。
另外，本发明的结构体具有多个胆甾醇型反射层的情况下，相同地制备包含液晶化合物、手性剂及取向控制剂的组合物，并涂布于在前面形成的胆甾醇型液晶层上，使组合物中的液晶化合物取向而使其成为胆甾醇型液晶相的状态，根据需要实施固化处理，从而形成胆甾醇型液晶层即可。
如上所述，底层的胆甾醇型液晶层在截面中具有波状结构的情况下，上层的胆甾醇型液晶层也追随底层的胆甾醇型液晶层的波状结构，截面中的明部及暗部成为波状结构。因此，通过涂布法形成于胆甾醇型液晶层上的胆甾醇型液晶层中，截面中的明部16及暗部18也成为波状结构。
因此，在胆甾醇型液晶层上进一步形成胆甾醇型液晶层的情况下，根据需要进行用于提高HTP而形成波状结构的组合物的冷却或加热即可。
图1所示的结构体10中，基板12的表面为平坦面且使反射层14中的胆甾醇型液晶相的取向(螺旋轴的斜率)发生变化，由此形成截面中的明部16所成的线及暗部18所成的线具有波状结构的反射层14(胆甾醇型液晶相状态的组合物的层)。
本发明的结构体中，截面中明部16所成的线及暗部18所成的线具有波状结构的胆甾醇型液晶层并不限制于此，能够利用各种结构。
作为一例，可例示如图4及作为图4的局部放大图的图5中概念性地表示的结构体30，在基板12的表面形成透明的半球状等凸部32，以覆盖该凸部32的方式形成固定胆甾醇型液晶相而成的反射层34(胆甾醇型液晶层)的结构。另外，图4及图5表示波状结构的另一例，因此省略不连续点(取向缺陷部)的图示。
在该结构体30中，反射层34中的胆甾醇型液晶相的取向与通常的胆甾醇型液晶层相同地与形成面垂直。但是，若从整体上看结构体30，则明部16所成的线及暗部18所成的线成为波状结构。
在该结构体30中，凸部32例如可以使用包含透明的树脂材料的液体组合物，并通过喷墨方法等形成点，根据需要通过紫外线照射等固化而形成即可。或者，作为基板，也可以使用玻璃喷砂垫板及微透镜阵列片材等形成有凸部32的基板。
关于反射层34，制备如上述的包含液晶化合物、手性剂及水平取向剂的组合物(液晶组合物)，以覆盖凸部32的方式涂布组合物，使液晶化合物取向成胆甾醇型液晶相的状态之后，固化组合物而形成即可。此时，通过在凸部32不实施取向处理、组合物含有垂直取向剂及组合物含有粒子这些中的1以上，使在反射层34的胆甾醇型液晶相产生取向缺陷，并能够在明部16所成的线及暗部18所成的线形成不连续点。
作为凸部32的形状，除了半球状(大致半球状)以外，也能够利用球欠状(大致球欠状)等、各种形状。
以上的结构体10中，反射层14中，用SEM观察的截面中的源自胆甾醇型液晶相的明部16及暗部18所成的线具有波状结构。
与此相对，图6中概念性地表示的本发明的另一方式的结构体40中，反射层42中，用SEM观察的截面中的源自胆甾醇型液晶相的明部16所成的线及暗部18所成的线相对于基板12的表面即反射层42的形成面倾斜，并且胆甾醇型液晶相具有取向缺陷部46，由此明部16所成的线及暗部18所成的线具有不连续点。
另外，明部16所成的线及暗部18所成的线不是波状结构，且相对于基板12的表面倾斜，除此以外，图6所示的结构体40基本上与上述的结构体10相同，因此以下主要对不同点进行说明。
如此，在明部16所成的线及暗部18所成的线相对于基板12的表面倾斜的结构中，反射轴成为与明部16所成的线及暗部18所成的线正交的方向。因此，基于反射层42的光的反射方向为非镜面反射性。
如图7中概念性地表示的结构体60，反射层62(胆甾醇型液晶层)的明部16所成的线及暗部18所成的线相对于基板12的表面即反射层42的形成面倾斜的情况下，反射层62的面内方向中，直线状的明部16所成的线与暗部18所成的线以均匀(大致均匀)的间隔沿一方向交替地形成。即，即使为该结构，反射层62也具有在面内方向交替地形成直线状的明部16所成的线与暗部18所成的线的周期性结构。
因此，与上述的波状结构的胆甾醇型液晶层50b(参考图3)相同地，源自该周期结构而导致产生强的衍射现象，例如在屏幕等的用途中导致在投影像产生眩光。
与此相对，本发明的结构体40中，反射层42的明部16所成的线及暗部18所成的线相对于基板12的表面即反射层42的形成面倾斜，并且直线状的明部16所成的线及暗部18所成的线的至少一部分成为不连续。由此，反射层42的面内方向中，能够使基于交替地反覆形成明部16所成的线与暗部18所成的线的周期结构的连续性及有序性下降，并能够防止源自波状结构的周期结构的强的衍射现象的产生。
并且，在该方式中，反射层42(胆甾醇型液晶层)的反射轴基本上均匀，因此不会产生除了通过干涉现象被反射的波长以外的波长范围以外的散射波，因此也能够确保透明性。
因此，本发明的结构体40中，例如用于透明屏幕等的用途的情况下，具有良好的非镜面反射性及透明性，并且也抑制投影光的眩光，并能够兼顾背景的可见性及投影光的良好的观察。
另外，本发明中，明部16所成的线及暗部18所成的线相对于基板12的表面倾斜是指明部16所成的线及暗部18所成的线(液晶分子的长轴)不与基板12的表面平行的状态。换言之，胆甾醇型液晶相的螺旋轴与基板12的表面所成的角度为90°以外并且均匀的状态。
优选明部16所成的线及暗部18所成的线相对于基板12的表面倾斜表示明部16所成的线及暗部18所成的线与基板12的表面所成的角度为±5°以上的状态。换言之，优选表示胆甾醇型液晶相的螺旋轴与基板12的表面所成的角度为90°±5°以上的状态。
这种明部16所成的线及暗部18所成的线相对于基板12的表面倾斜的反射层42例如能够参考Apply.Phys.Lett.1998.921中所记载的方法来形成。
这种反射层42的形成中，与上述上述的波状结构的反射层14的形成相同地，向形成反射层42的组合物添加垂直取向剂及/或添加粒子，由此在胆甾醇型液晶相产生取向缺陷部46，由此能够形成明部16所成的线及暗部18所成的线相对于基板12的表面倾斜并且直线状的明部16所成的线及暗部18所成的线的至少一部分不连续的反射层42。
这种本发明的结构体能够用作投影像显示用屏幕及半反射镜。并且，通过控制反射范围，也能够用作提高彩色滤光片或显示器的显示光的色纯度的过滤器(例如参考日本特开2003-294948号公报)。
并且，结构体能够用于光学元件的结构要素即偏振元件、反射膜、防反射膜、观察角补偿膜、全息术及取向膜等、各种用途。
本发明的结构体尤其优选用作投影像显示用屏幕等的投影像显示用部件。具体而言，优选用作透明屏幕及明室用屏幕。
即，通过如上述的胆甾醇型液晶层的功能，投影光中的显示选择反射的波长中，反射任一个旋向的圆偏振，从而能够形成投影像。投影像可以视觉识别成显示在投影像显示用部件表面，也可以为被观察人员观察为浮动在投影像显示用部件前的虚像。
根据投影中所使用的光源的发光波长区域及投影像显示用部件的使用方式，调节各胆甾醇型液晶层的选择反射的中心波长，由此能够显示光利用效率良好且清晰的投影像。尤其，分别根据投影中所使用的光源的发光波长区域等，分别调节胆甾醇型液晶层的选择反射的中心波长，由此能够显示光利用效率良好且清晰的色彩投影像。
并且，例如，通过将上述投影像显示用部件设为相对于可见光区域的光具有透过性的结构，由此能够设为能够用作平视显示器的迭像镜的半反射镜。投影像显示用半反射镜能够视觉辨认从投影仪投影的图像，并且从显示图像的相同的面侧观察投影像显示用半反射镜时，能够同时观察位于相反的面侧的信息或风景。
实施例
以下，举出实施例及比较例，对本发明的特征进行进一步具体说明。以下的实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理步骤等只要不脱离本发明的主意图，就能够适当进行变更。因此，本发明的范围不应被以下所示的具体例限定性解释。
[组合物1～5的制备]
混合下述表1所示的成分，制备了组合物1～5。另外，各成分的量均为质量份。
[表1]
Figure BDA0002383341570000391
平均粒径50nm的纳米金刚石为Vision Development CO.,LTD.制的FND50
棒状液晶化合物101
[化学式16]
Figure BDA0002383341570000392
棒状液晶化合物102
[化学式17]
Figure BDA0002383341570000401
棒状液晶化合物201
[化学式18]
Figure BDA0002383341570000402
棒状液晶化合物202
[化学式19]
Figure BDA0002383341570000403
手性剂A
[化学式20]
Figure BDA0002383341570000404
取向控制剂1(水平取向剂)
[化学式21]
Figure BDA0002383341570000411
取向控制剂2(垂直取向剂)
[化学式22]
Figure BDA0002383341570000412
[实施例1～3、6及比较例1]
(结构体的制作)
作为基板，准备了实施摩擦处理的PET(poly-ethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜(Toyobo Co.，Ltd.制)。
使用线棒，将表1所示的组合物涂布于基板的摩擦处理面。在室温下干燥组合物的涂布层50秒钟之后，在95℃的气氛下加热1分钟使液晶化合物取向。
之后，在30℃下，使用Fusion Co.,Ltd.制的D灯泡(灯90mW/cm2)，以输出80％对涂布层照射8秒钟的紫外线(UV(Ultra Violet)光)，由此在基板上形成反射层(胆甾醇型液晶层)，从而制作了结构体。另外，上述步骤中，在95℃下使液晶化合物取向之后，将液晶组合物冷却至30℃。
[实施例4]
作为基板，使用了未实施摩擦处理的PET薄膜，除此以外，以与实施例1相同的方式制作了结构体。
[实施例5]
(聚合性组合物涂布液A的制备)
混合以下成分，制备了聚合性组合物涂布液A。
Brenmar758(NOF CORPORATION制)100质量份
空气界面取向剂(A-2)0.02质量份
聚合引发剂(BASF公司制,Irg819)…………3质量份
MEK(甲乙酮、Wako Pure Chemical,Ltd.制)200质量份
空气界面取向剂(A-2)
[化学式23]
Figure BDA0002383341570000421
＜丙烯酸层的作成＞
准备了PET薄膜(Toyobo Co.，Ltd.制)。
使用线棒，在室温下，将聚合性组合物涂布液A涂布于PET薄膜。在室温下干燥所得到的涂布层30秒钟之后，在85℃的环境气体下加热了2分钟。
之后，在30℃下，使用Fusion Co.,Ltd.制的D灯泡(灯90mW/cm2)，以输出60％，对涂膜照射6秒钟的紫外线，从而形成了丙烯酸层。该丙烯酸层相当于基底层。
剥离所形成的丙烯酸层的一部分，通过形状测定激光显微镜VK-X200(KEYENCECORPORATION制)并使用10倍的物镜测定了膜厚。其结果，丙烯酸层的膜厚为3μm。
作为基板，使用了形成有该丙烯酸层的PET薄膜，并且使用了组合物5，除此以外，以与实施例1相同的方式制作了结构体。另外，在丙烯酸层中进行了反射层的形成。
[反射层的状态]
关于实施例1～5及比较例1中所制作的结构体，剥离反射层的一部分，用形状测定激光显微镜VK-X200(KEYENCE CORPORATION制)利用10倍的物镜，测定了反射层的膜厚。其结果，反射层的厚度为3.5μm。
并且，通过超薄切片机对结构体进行截面切削，对截面实施基于碳蒸镀的导电性处理之后，通过SEM(Hitachi High-Technologies Corporation制、SU8030)观察加速电压2kV中的二次电子像，其结果能够确认各反射层中明部所成的线及暗部所成的线成为波状结构。
另外，解析该SEM图像，测定胆甾醇型液晶相的螺旋节距，其结果，使用了组合物1、3及4时螺旋节距为520nm，使用组合物2时螺旋节距为320nm。
[不连续点的计数]
解析截面SEM图像，计数了反射层的截面的每1μm2中暗部的不连续点的数量。
关于每1μm2中暗部的不连续点的数量，用SEM观察反射层的截面，任意选择两处截面中的100μm2的区域，计数各区域中暗部的不连续点的数量，将其平均除以面积，求出了反射层的截面的每1μm2中暗部的不连续点的数量([部位/μm2])。
[眩光的评价]
关于所制作的结构体，在白色光的环境下，任意改变观察角度，用肉眼确认反射层中的面内方向的反射色的均匀性，通过下述基准进行了评价。
A：在面内方向完全没有反射色的偏差，也没有产生眩光
B：在面内方向几乎没有反射色的偏差，也没有产生眩光
C：在面内方向有些反射色的偏差，但是眩光不明显
D：在面内方向有反射色的偏差，产生眩光。
将以上结果示于表2中。
[表2]
Figure BDA0002383341570000431
水平取向剂为取向控制剂1，垂直取向剂为取向控制剂2
粒子为平均粒径50nm的纳米金刚石
实施例5中，在基板上具有丙烯酸层
如表2所示，反射层中，根据在明部所成的线及暗部所成的线具有不连续的部分即不连续点的本发明的结构体，与反射层具有周期性波状结构无关地使周期结构的连续性及有序性下降，并能够防止产生强的衍射现象，因此能够抑制面内方向的反射色的偏差及投影光的眩光。
另外，与其他例子相比，实施例3的眩光的评价较低是因为在使用垂直取向剂的实施例3的结构中，基板附近准确地取向为胆甾醇型液晶相的状态，基板附近的不连续点较少，因此可推测为与其他例子相比，不连续点的数量较少且眩光的评价变低。
与此相对，认为在反射层的不连续点极少即等于零的比较例1中，产生源自波状的周期结构的强的衍射现象，在面内方向识别到反射色的偏差，并且根据观察角度产生眩光。
另外，关于所制作的结构体，在附绝对反射率测定系统的分光光度计V-670(JASCOCorporation制)，朝向光源侧套设经制作的结构体的胆甾醇型液晶层，在0°入射45°检测的条件下，评价了45°中的反射性能的高度。其结果，任一结构体的45°中的反射性能均良好。
并且，关于经制作的结构体，使用NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD.制的NDH5000，以JISK7361为标准，测定了总光线透射率。其结果，任一结构体均具有充分的总光线透射率，透明性均充分。
由以上的结果，本发明的效果明显。
产业上的可利用性
能够优选用作投影像显示用屏幕及半反射镜等。
符号说明
10、30、40、60-结构体，12-基板，14、34、42、62-反射层，16-明部，18-暗部，20、46-取向缺陷部，24-表面，32-凸部，50a、50b-胆甾醇型液晶层，C1-波状结构的周期，C2-凹凸的周期，h-凹凸的高度。

Claims (4)

1.一种结构体，其具有基板及固定胆甾醇型液晶相而成的反射层，所述结构体的特征在于，
所述反射层中，基于扫描型电子显微镜的厚度方向的截面的观察中，源自所述胆甾醇型液晶相的明部所成的线及暗部所成的线具有包含周期性连续的多个波的波状结构、或相对于所述基板的表面仅向一方向倾斜的直线状的明部所成的线与暗部所成的线交替地形成的周期性结构，并且，
所述明部所成的线及所述暗部所成的线的至少一部分是不连续的，所述暗部所成的线的不连续的部分在所述反射层的截面的每1μm2中占0.05部位以上，
所述反射层的表面具有凹凸结构，所述反射层的表面的凹凸结构的凹凸的相位与所述明部所成的线及所述暗部所成的线的所述波状结构的凹凸的相位相反，所述反射层的表面的凹凸结构的周期与所述明部所成的线及所述暗部所成的线的所述波状结构的凹凸的周期相等。
2.根据权利要求1所述的结构体，其中，
所述明部所成的线及所述暗部所成的线的不连续的部分中包含所述胆甾醇型液晶相的取向缺陷。
3.根据权利要求1或2所述的结构体，其中，
所述明部所成的线及所述暗部所成的线的不连续的部分中存在粒子。
4.根据权利要求1或2所述的结构体，其中，
所述明部所成的线及所述暗部所成的线具有波状结构，所述波状结构的波的周期为0.3～10μm。
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