JP6714715B2 - 鑑賞システム、展示装置、舞台装置、及び、重合性液晶組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、鑑賞システム、展示装置、舞台装置、及び、重合性液晶組成物に関する。
変化する視覚効果を提供する鑑賞システムが知られている。上記のような鑑賞システムは観察者に良好な印象を与え、及び/又は、強い印象を与えることができ、販売品の陳列棚、ショーウィンドウ等の展示装置、及び、サーカス等で用いられる舞台装置等に用いられている。
なかでも、光が照射された対象物(以下、本明細書において「被照射体」ともいう。)の色が変化する鑑賞システムは、様々な演出に応用できるため、盛んに開発が進められている。
この様な鑑賞システムとして、例えば、特許文献1には、照明による色の見えの変化が異なる色材を用いて模様等を形成し、照明源の違いに応じて表示態様及び/又はパターンを変化させる演出システムが記載されている。
特開2009−295472号公報
本発明者らは、特許文献1に記載された演出システムについて検討したところ、色材と光源との組み合わせに限りがあり、所望の視覚効果が得られない場合があること、及び、光源から照射される光の波長を色材に応じて変化させなければならず、光源の選定、準備、及び、制御が煩雑であるという問題を知見している。
そこで、本発明は、より簡便な構成で、変化する視覚効果を提供できる鑑賞システムを提供することを課題とする。
また、本発明は、展示装置、舞台装置、及び、重合性液晶組成物を提供することも課題とする。
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題を達成できることを見出した。
[1] 光源ユニットと、光源ユニットより出射された光が照射される被照射体とを備え、被照射体を鑑賞するための鑑賞システムであって、被照射体は、部材と、部材上に配置された、右円偏光及び左円偏光のいずれか一方を反射する第一円偏光反射層とを備え、
光源ユニットは、第一円偏光反射層により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方又は自然光と、第一円偏光反射層により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光と、を切り替え可能に出射でき、光源ユニットより出射される光を切り替えることにより、被照射体の色を変化させる、鑑賞システム。
[2] 被照射体が、第一円偏光反射層上、及び、部材と第一円偏光反射層の間のいずれか一方に、更に、第二円偏光反射層を備え、第二円偏光反射層は、第一円偏光反射層により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光であって、第一円偏光反射層により反射される円偏光の選択反射波長とは異なる選択反射波長の円偏光を反射する、[1]に記載の鑑賞システム。
[3] 部材が可視光領域で透明である、[1]又は[2]に記載の鑑賞システム。
[4] 第一円偏光反射層が、コレステリック液晶相を固定してなる層を少なくとも1層以上含有する、[1]〜[3]のいずれかに記載の鑑賞システム。
[5] 光源ユニットが、右円偏光と、左円偏光とを切り替え可能に出射する、[1]〜[4]のいずれかに記載の鑑賞システム。
[6] 光源ユニットが、光源と、偏光変換部とを備え、偏光変換部は、光源から出射された光を透過させ、透過した光の偏光状態を右円偏光と左円偏光との間で切り替え可能である、[5]に記載の鑑賞システム。
[7] 偏光変換部が、直線偏光板と、λ/4波長板とを備え、直線偏光板の透過軸とλ/4波長板の遅相軸とのなす角が変わるように、直線偏光板とλ/4波長板とは相対的に移動可能で、直線偏光板とλ/4波長板とを相対的に移動させることで、偏光変換部を透過した光の偏光状態を右円偏光と左円偏光との間で切り替え可能である、[6]に記載の鑑賞システム。
[8] [1]〜[7]のいずれかに記載に鑑賞システムを備える、展示装置。
[9] [1]〜[7]のいずれかに記載の鑑賞システムを備える、舞台装置。
[10] 溶剤と、重合性液晶化合物と、キラル剤と、重合開始剤と、を含有し、重合性液晶化合物が、アクリロイル基、及び、メタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも1種の重合性基を、1分子中に1個以上含有する液晶化合物1と、重合性基を、1分子中に2個以上含有する液晶化合物2と、を含有し、溶剤の溶解パラメータが8〜9であり、かつ、沸点が55〜150℃である、重合性液晶組成物。なお、溶解パラメータの単位は、(cal/cm1/2である。
本発明によれば、より簡便な構成で、変化する視覚効果を提供できる鑑賞システムを提供できる。また、展示装置、舞台装置、及び、重合性液晶組成物も提供できる。
本発明の鑑賞システムの第一の実施形態を表す概略図である。 偏光変換部の一形態を表す概略図である。 本発明の鑑賞システムの第一の実施形態の変形例を表す概略図である。 本発明の鑑賞システムの第二の実施形態を表す概略図である。 本発明の展示装置の第一の実施形態を表す概略図である。 本発明の舞台装置の第一の実施形態を表す概略図である。 本発明の舞台装置の第二の実施形態を表す概略図である。
以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
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及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書中において、重合性基とは、重合反応に関与する基をいう。
なお、本発明における各図面は説明のための概略図であり、各部材等の形状、寸法、及び、相互の位置関係等は実際のものとは一致しないこともある。
また、本明細書において自然光とは、種々の振動方向を持つ偏光が混合し、異方性を示さない光を意図する。
[鑑賞システムの第一の実施形態]
図1は本発明の一実施形態に係る鑑賞システムの概略図である。
図1に示すように、本実施形態に係る鑑賞システム100は、光源ユニット101と、光源ユニット101より出射された光Lが照射される被照射体104とを備える。光源ユニット101は、光源102と、偏光変換部103とを備え、偏光変換部103は光源102から出射された光を透過させるよう配置されている。
光源102は、被照射体104を照射するための光を出射する。光源102としては特に種類は制限されず、例えば、発光ダイオード(LED:Light emitting diode);蛍光灯、キセノンランプ、水銀ランプ、ナトリウムランプ、及び、メタルハライドランプ等の放電ランプ;ハロゲンランプ、及び、白熱電球等のフィラメントを用いたランプ;無機、又は、有機EL(Electro-Luminescence)ランプ;等を用いることができる。
また、光源102としては、発光によって得られた波長の光をそのまま用いてもよく、蛍光体によって変換された光を用いてもよい。なお、光源の色(出射する光の波長)、明るさ、及び、形状等は所望の視覚効果に応じて選択される。
偏光変換部103は、光源102から出射された光を透過させ、透過した光の偏光状態を切り替える機能を有する。なお、本明細書において、偏光状態を切り替えるとは、右偏光及び左偏光のいずれか一方と、それとは旋回方向が逆向きの円偏光とを切り替える、又は、自然光と、右偏光及び左偏光のいずれか一方若しくは両方とを切り替えることを意図する。
また、切り替える、とは、透過する光の偏光状態が変化することを意図する。変化の形態としては特に制限されず、例えば、後述する直線偏光板の透過軸とλ/4波長板の遅相軸とのなす角が変わるように、直線偏光板とλ/4波長板とが相対的に移動可能に備える偏光変換部等である場合、直線偏光板の透過軸とλ/4波長板の遅相軸との相対的な移動は、連続的でも、段階的であってもよい。
なかでも、偏光変換部103が、光源102から出射された光を透過させ、透過した光の偏光状態を右円偏光と左円偏光との間で切り替え可能であると、被照射体104の色の変化がはっきりと観察者に知覚されやすく、より好ましい。
図2は、偏光変換部の一形態を表す概略図である。図2において、偏光変換部200は、直線偏光板202と、直線偏光板202上に配置された、回転可能なλ/4波長板201とを備える。このとき、λ/4波長板201を回転させると、直線偏光板202の透過軸(図示しない)と、λ/4波長板201の遅相軸(図示しない)とのなす角が変わり、透過する光の偏光状態が変化する。例えば、直線偏光板202側から自然光が入射する際に、直線偏光板202の透過軸とλ/4波長板201の遅相軸とのなす角を45°に設定するか、又は、上記なす角を−45°に設定することにより、透過する光の偏光状態を右円偏光又は左円偏光に切り替えることができる。上記角度は、直線偏光板202面側からλ/4波長板201を観察した際、直線偏光板202の透過軸方向を0°とし、時計回り(右回り)を負の角度値で表す。
なお、偏光変換部としては上記形態に制限されず、直線偏光板の透過軸とλ/4波長板の遅相軸とのなす角が変わるように、直線偏光板とλ/4波長板とが相対的に移動可能であればよい。
直線偏光板は、光を特定の直線偏光に変換する機能を有する部材であればよく、主に、吸収型偏光子を利用できる。吸収型偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、及びポリエン系偏光子などが用いられる。
上記λ/4波長板は、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(又は、円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する板であり、特定の波長λnmにおける面内レタデーションRe(λ)がRe(λ)=λ/4を満たす光学異方性層のことをいう。この式は、可視光領域のいずれかの波長(例えば、550nm)において達成されていればよいが、波長550nmにおける面内レタデーションRe(550)が、以下の関係を満たすことが好ましい。
115nm≦Re(550)≦155nm
偏光変換部103としては、上記で説明した以外にも、例えば、着脱可能に配置された右偏光板、及び/又は、左偏光板であってもよい。この場合、例えば、右偏光板及び左円偏光板のいずれか一方を配置して光源より光照射を行った後、上記右偏光板(又は左円偏光板)を取り外し、旋回方向が逆向きである偏光板(右偏光板及び左円偏光板の他方の円偏光板)と交換することにより、透過する光の偏光状態を変化させることができる。
円偏光板としては特に制限されず、公知の円偏光板を用いることができる。公知の円偏光板としては、直線偏光板に位相差板(例えば、λ/4波長板)を貼合した積層体を用いた円偏光板、及び、コレステリック液晶を用いた円偏光板等が挙げられる。
なお、光の偏光状態は、円偏光板を装着した分光放射輝度計又はスペクトルメータを用いて測定できる。また、照度計又は光スペクトルメータに、円偏光板を取り付けても測定できる。右円偏光板をつけ、右円偏光量を測定、左円偏光板をつけ、左円偏光量を測定することにより、偏光状態を測定できる。
被照射体104は、部材106と、部材106上に配置された第一円偏光反射層105とを備え、第一円偏光反射層105は、光源ユニット101側を向いている。光源ユニット101から出射した光Lは、被照射体104の第一円偏光反射層105側に照射され、観察者Aは、第一円偏光反射層105からの反射光を観察する。そのため、部材106が無色透明である場合、観察者Aは、主に、第一円偏光反射層105からの反射光を被照射体104の色として知覚する。
なお、被照射体401としては、これに制限されず、部材106と第一円偏光反射層105との間に別の層を備えていてもよい。別の層としては、例えば、接着層等が挙げられる。
第一円偏光反射層105は右円偏光、及び、左円偏光のいずれか一方を反射する。上記実施形態に係る鑑賞システム100においては、光源ユニット101は、第一円偏光反射層105により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方と又は自然光と、第一円偏光反射層105により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光とを切り替え可能に出射できる。
(ケース1)
従い、光源ユニット101から、第一円偏光反射層105により反射される旋回方向とは逆向きの円偏光が出射された場合(例えば、第一円偏光反射層105が、右円偏光を反射する場合に、光源ユニット101から、左円偏光が出射された場合)、光源ユニット101から出射された光Lは、第一円偏光反射層105により反射されない(透過する)ため、観察者Aは、第一円偏光反射層105からの反射光を観察できない。言い換えれば、観察者Aには、第一円偏光反射層105の色は知覚されない。
(ケース2)
一方で、光源ユニット101から、第一円偏光反射層105により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方又は自然光が出射される場合(例えば、第一円偏光反射層105が、右円偏光を反射する場合に、光源ユニット101から、右円偏光、又は、自然光が出射された場合)、光源ユニット101から出射された光Lの全部又は一部は、第一円偏光反射層105により反射され、観察者Aは、第一円偏光反射層105からの反射光を観察できる。言い換えれば、観察者Aには、上記反射光に応じた色が知覚される。
上記ケース1の場合、観察者Aには、第一円偏光反射層105の色は知覚されないため、観察者Aに知覚される被照射体104の色は、部材106の色に応じたものとなる。例えば、部材106が無色透明である場合、観察者Aには被照射体104が無色透明に知覚される。
上記ケース2の場合、観察者Aには、第一円偏光反射層105の色が知覚されるため、観察者Aに知覚される被照射体104の色は、第一円偏光反射層105による反射光、及び、部材106の色に応じたものとなる。例えば、部材106が無色透明である場合、観察者Aには被照射体104が、第一円偏光反射層105の色に知覚される。
上記鑑賞システムは、光源ユニットから出射される光を切り替えることにより、ケース1、及び、ケース2に記載したとおり、被照射体の色を変化させることができる。なお、被照射体の色を変化させるために、光源ユニットから出射される光を切り替えても(右偏光、左偏光、及び、自然光を切り替えても)、被照射体以外(例えば、壁、及び、天井等の背景、並びに、後述する実施例中に記載した台等)の色は変化しない。被照射体以外の色を変化させずに、被照射体の色を変化させることができる点は、上記鑑賞システムの特徴点の一つである。
第一円偏光反射層105としては、右円偏光を選択反射する右円偏光反射層、及び、左円偏光を選択反射する左円偏光反射層のいずれか一方であれはよい。第一円偏光反射層105は単層で構成されていてもよく、複数層から構成されていてもよい。
第一円偏光反射層105は、後述するコレステリック液晶相を固定してなる層を含有していることが好ましい。コレステリック液晶相は、右円偏光又は左円偏光のいずれか一方を選択的に反射する円偏光選択反射性を有することが知られている。コレステリック液晶相を固定してなる層は、後述する重合性液晶化合物を含有する組成物により得られた層を硬化させて得ることができる。
部材106としては、図1中においては、発明を理解しやすいように平板状に記載してあるが、この形状には特に制限されず、3次元形状を有する物品であってもよい。つまり、部材の形状、大きさ、及び、厚み等は特に制限されず、所望の視覚効果に応じて適宜選択して用いることができる。
また、部材の色も特に制限されず、無色であっても、有色であってもよい。更に、部材は透明であっても、不透明であってもよい。
なお、部材が有色不透明である場合、部材の色によって、観察者により観察される被照射体の色味を調整できる。
例えば、不透明で黒色の部材と、部材上に配置された右円偏光反射層とを備える被照射体に対して、光源ユニットから右円偏光が照射されるケースを想定する。
上記のケースでは、右円偏光反射層が選択反射する波長の中心波長に応じた色が、被照射体の色として、観察者に知覚される。その理由としては、被照射体が不透明で黒色の部材を備えるため、右円偏光反射層で反射されなかった光は、部材に吸収されるためである。
一方、不透明で白色の部材と、部材上に配置された右円偏光反射層とを備える被照射体に対して、光源ユニットから右円偏光が照射されるケースを想定する。
上記のケースでは、右円偏光反射層が選択反射する光と、円偏光反射層で反射されず、部材で反射、及び/又は、散乱された光とを合わせた光に対応する色が、被照射体の色として、観察者に知覚される。
上記のとおり、部材の色(光の反射特性の違い)によって、観察者により観察される被照射体の色味を調整できる。
部材としては、例えば、衣類、履物、食器、文房具、紙、フィルム、建具、小間物、寝具、マット、壁紙、おもちゃ、及び、運動用具等が挙げられるが、これに制限されない。
部材106を構成する材料としては、特に制限されず、ガラス及び/又は金属等の無機材料、並びに、プラスチック等の有機材料のいずれであってもよい。なかでも、より優れた照明効果が得られる点で、部材106を構成する材料としては、ガラス、又は、プラスチックが好ましく、なかでも、ガラス、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂(例えばポリエチレンテレフタレート)、フェノール樹脂、又は、塩化ビニル樹脂がより好ましい。
〔第一の実施形態の変形例〕
図3は上記実施形態に係る鑑賞システムの変形例を表す概略図である。鑑賞システム300は、光源ユニット301と、被照射体302とを備え、被照射体302は、台303上に載置されている。
被照射体302は、図示しない部材上に第一円偏光反射層を備えており、上記部材は、可視光領域で透明である。なお、本明細書において、可視光領域で透明とは、可視光波長(400〜800nm)において光の平均透過率が50%以上となる領域を含むことをいい、可視光領域全域における光の平均透過率が50%以上となることが好ましい。
既に説明したとおり、光源ユニット301は、被照射体302が備える第一円偏光反射層により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方又は自然光と、第一円偏光反射層により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光と、を切り替え可能に出射できる。
(ケース1)
光源ユニット301から、第一円偏光反射層により反射される旋回方向とは逆向きの円偏光が出射された場合(例えば、第一円偏光反射層が、右円偏光を反射する場合に、光源ユニット301から、左円偏光が出射された場合)、光源ユニット101から出射された光Lは、第一円偏光反射層、及び、部材を透過する。従い、観察者Aには、被照射体302は透明に見える。特に、被照射体302の部材が可視光領域で無色透明である場合、観察者Aには、被照射体302は無色透明に見える。
また、被照射体302が台303上に作る影Sを観察する観察者Bには、光源ユニット301から出射した光が被照射体302を透過し、そのまま影Sとして観察される。例えば、光源ユニット301から、白色光が出射され、かつ、被照射体302の部材が可視光領域で無色透明である場合、観察者Bには白色の影Sが知覚される。
(ケース2)
光源ユニット301から、第一円偏光反射層により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方又は自然光が出射した場合(例えば、第一円偏光反射層が、右円偏光を反射する場合に、光源ユニット301から、右円偏光、又は、自然光が出射された場合)、光源ユニット101から出射された光Lの全部又は一部は、第一円偏光反射層により反射される。
このとき、被照射体302の部材は可視光領域で透明であり、かつ無色である場合、観察者Aには、第一円偏光反射層からの反射光が、被照射体302の色として知覚される。
一方、影Sを観察する観察者Bには、影Sは、被照射体302の色の補色(照射光から、第一円偏光反射層における反射光を除いた光の色)として観察される。これは、第一円偏光反射層が選択反射する波長以外の波長の光が被照射体302を透過して、台303により反射されて、影Sを作るためであると考えられる。
上記のように、本実施形態に係る鑑賞システムは、より簡便な構成で、変化する視覚効果を提供できる。また、部材が可視光領域で透明(特に、無色透明)である場合には、被照射体の色に加えて、被照射体の影の色を変化させることができ、より優れた視覚効果を提供できる。
[鑑賞システムの第二の実施形態]
図4は、本発明の一実施形態に係る鑑賞システムの概略図である。
図4に示すように、本実施形態に係る鑑賞システム400は、光源ユニット101と、光源ユニット101より出射された光Lが照射される被照射体401とを備える。
光源ユニット101は、光源102と、偏光変換部103とを備え、それぞれの形態は、鑑賞システムの第一の実施形態において説明したとおりである。
被照射体401は、部材106と、部材106上に配置された第一円偏光反射層105とを備え、更に、第一円偏光反射層105上に、第二円偏光反射層402を備える。
第二円偏光反射層402は、第一円偏光反射層105により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光であって、第一円偏光反射層105により反射される円偏光の選択反射波長とは異なる選択反射波長の円偏光を反射する。
なお、本明細書において、円偏光の選択反射波長が異なる、とは、選択反射する波長の中心波長(ピーク波長)が異なることを意図する。なお、選択反射する波長の中心波長とは、円偏光反射層の法線方向(らせん軸方向)から測定した時に得られる中心波長を意味する。中心波長の測定方法は、後段で詳述する。
なお、図4においては、被照射体401は、部材106上に第一円偏光反射層105、及び、第二円偏光反射層402をこの順に備える形態となっている。しかし、被照射体401としては、これに制限されず、部材106上に第二円偏光反射層402、及び、第一円偏光反射層105をこの順に備える形態であってもよい。
また、図2においては、部材106、第一円偏光反射層105及び第二円偏光反射層402は互いに接している。しかし、被照射体401としては、これに制限されず、各層間(例えば、部材106と第一円偏光反射層105との間、及び、第一円偏光反射層105と第二円偏光反射層402の間等)に別の層を備えていてもよい。
各層間に別の層を備える形態としては、例えば、第一円偏光反射層105上に、粘着層、及び/又は、接着層(以下、「粘接着層」という。)を備え、粘接着層上に第二円偏光反射層402を備える形態が挙げられる。
既に説明したとおり、光源ユニット101は、被照射体401が備える第一円偏光反射層105により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方又は自然光と、第一円偏光反射層により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光と、を切り替え可能に出射できる。
(ケース1)
光源ユニット101から、第一円偏光反射層105により反射される旋回方向とは逆向きの円偏光が出射された場合(例えば、第一円偏光反射層が、右円偏光を反射する場合に、光源ユニット101から、左円偏光が出射された場合)、光源ユニット101から出射された光Lの全部又は一部は、第二円偏光反射層402によって反射され、観察者Aは第二円偏光反射層402からの反射光を観察できる。言い換えれば、観察者Aには第二円偏光反射層402からの反射光に応じた色が知覚される。
(ケース2)
一方で、光源ユニット101から、第一円偏光反射層105により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方が出射される場合(例えば、第一円偏光反射層105が、右円偏光を反射する場合に、光源ユニット101から、右円偏光が出射された場合)、光源ユニット101から出射された光Lは、第二円偏光反射層402を透過し、第一円偏光反射層105により反射される。
従って、観察者Aは、第二円偏光反射層402からの反射光は観察できず、第一円偏光反射層105からの反射光を観察できる。言い換えれば、観察者Aには、第一円偏光反射層105からの反射光に応じた色が知覚される。
(ケース3)
また、光源ユニット101から、自然光が出射される場合、光源ユニット101から出射された光Lの一部は、第二円偏光反射層402、及び、第一円偏光反射層105の両方で反射される。この場合、観察者Aは、第一円偏光反射層105、及び、第二円偏光反射層402からの反射光を合わせた光に応じた色が知覚される。
上記実施形態に係る鑑賞システムにおいては、第二円偏光反射層により反射される円偏光の選択反射波長と、第一円偏光反射層により反射される円偏光の選択反射波長とが異なるため、上記ケース1及びケース2において、それぞれ観察者Aに知覚される被照射体401の色が異なる。また、上記ケース3の場合も同様にそれぞれケース1及びケース2とは異なる色が被照射体401の色として知覚される。
上記のように、本実施形態に係る鑑賞システムは、より簡便な構成で、被照射体の色が多色に変化するというより優れた視覚効果を提供できる。
なお、部材106が可視光領域で透明(特に、無色透明)である場合には、第一の実施形態の変形例で説明した場合と同様に、光源ユニット101から照射する光の偏光状態を切り替えることにより、被照射体401の色に加えて、被照射体401の影の色を変化させることができ、より優れた視覚効果を提供できる。
〔コレステリック液晶相を固定してなる層〕
本発明の鑑賞システムの第一の実施形態、及び、第二の実施形態において用いられる円偏光反射層は、コレステリック液晶相を固定してなる層(以下本明細書において、「コレステリック液晶層」ともいう。)を含有することが好ましい。円偏光反射層は、コレステリック液晶層を1層以上含有することが好ましく、複数層含有してもよい。
コレステリック液晶層とは、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層であれば特に制限されず、公知の層を用いることができる。
コレステリック液晶層としては、例えば、後述する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、光(例えば紫外線等)の照射、又は、加熱によって重合させた層が挙げられる。
なお、コレステリック液晶層においては、コレステリック液晶相の光学的性質が層中において保持されていればよく、層中の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。
コレステリック液晶層は、コレステリック液晶のらせん構造に由来した円偏光選択反射を示す。円偏光選択反射の中心波長λは、コレステリック液晶相におけるらせん構造のピッチP(=らせんの周期)に依存し、コレステリック液晶層の平均屈折率nとλ=n×Pの関係に従う。そのため、このらせん構造のピッチを調節することによって、円偏光選択反射を示す波長を調整できる。
コレステリック液晶相のピッチは、例えば、後述する重合性液晶組成物中におけるキラル剤の種類、及び/又は、含有量に依存するため、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。円偏光反射層がコレステリック液晶層を2層以上備えるとき、2層以上のコレステリック液晶層の円偏光選択反射の中心波長λは同一でも異なっていてもよい。
また、コレステリック液晶層の選択反射する円偏光のセンスはらせんのセンスに一致する。すなわち、らせんのセンスが右であるコレステリック液晶層は右円偏光を選択反射し、らせんのセンスが左であるコレステリック液晶層は左円偏光を選択反射する。
なお、本明細書において、第一円偏光反射層がコレステリック液晶層を2層以上備えるときは、これらのコレステリック液晶層のセンスは同一である。また、第二円偏光反射層がコレステリック液晶層を2層以上備えるときは、これらのコレステリック液晶層のセンスは同一である。
なお、らせんのセンス及びピッチの測定方法については「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、及び「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。
また、円偏光を選択反射する場合の選択反射帯(円偏光反射層)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、Δnを調整することにより、選択反射帯の幅を制御できる。Δnの調整は後述する重合性液晶化合物の種類、及び/又は、配向固定時の温度等により制御できる。
なお、コレステリック液晶層の選択反射の中心波長と半値幅は下記の方法により求めることができる。
分光光度計UV3150(島津製作所)を用いてコレステリック液晶層の透過スペクトルを測定すると、選択反射領域に透過率の低下ピークがみられる。この最も大きいピーク高さの1/2の高さの透過率となる2つの波長のうち、短波側の波長の値をλ1(nm)、長波側の波長の値をλ2(nm)とすると、選択反射の中心波長と半値幅は下記式で表すことができる。
中心波長=(λ1+λ2)/2
半値幅=(λ2−λ1)
選択反射帯の半値幅は、通常1種の材料では50〜150nm程度である。選択波長帯を広げるためには、周期Pを変えた反射光の中心波長が異なるコレステリック液晶層を2種以上積層すればよい。又は、1つのコレステリック液晶層内において、周期Pを膜厚方向に対して緩やかに変化させることで制御波長域を広げることもできる。
また、円偏光反射層はコレステリック液晶層を少なくとも1層含有していてれば、特に制限されず、他の層を含有していてもよい、すなわち、円偏光反射層は、コレステリック液晶層と他の層とを積層した積層体であってもよい。
コレステリック液晶層は液晶化合物を含有する液晶組成物を用いて作製できる。なかでも、より簡便にコレステリック液晶層を得られる点で、コレステリック液晶層は、重合性基を含有する液晶化合物(重合性液晶化合物)を含有する重合性液晶組成物を用いて作製されることが好ましい。
<重合性液晶組成物>
重合性液晶組成物としては、重合性液晶化合物を含有していれば特に制限されず、公知の重合性液晶組成物を用いることができる。
重合性液晶組成物は、重合性液晶化合物以外の成分として、例えば、溶剤、キラル剤、重合開始剤、配向制御剤、及び、界面活性剤等を含有してもよい。以下では、重合性液晶組成物が含有する各成分について説明する。
(重合性液晶化合物)
重合性液晶化合物としては重合性基を含有する液晶化合物であれば特に制限されず、公知の重合性液晶化合物を用いることができる。
重合性液晶組成物中における重合性液晶化合物の含有量としては特に制限されないが、一般に、重合性液晶組成物の全固形分に対して、70〜95質量%が好ましい。
重合性液晶化合物は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の重合性液晶化合物を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
重合性液晶化合物が含有する重合性基としては特に制限されず、公知の重合性基を用いることができる。
公知の重合性基としては、例えば、特開2002−129162号公報の0161〜0171段落に記載の重合性基を用いることができ、上記内容は本明細書に組み込まれる。
なお、重合性基としては、エチレン性不飽和二重結合基が好ましく、アクリロイル基、及び、メタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも1種がより好ましい。
重合性液晶化合物としては、例えば、以下の一般式(1)又は、一般式(3)で表される化合物が挙げられる。
一般式(1)中、Aは、炭素原子数2〜18のメチレン基を表し、該メチレン基中の1つのCH又は隣接していない2つ以上のCHは、−O−で置換されていてもよい;
は、−CO−、−O−CO−又は単結合を表し;
は、−CO−又はCO−CH=CH−を表し;
は、水素原子又はメチル基を表し;
は、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜4の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、置換基を有していても良い芳香環、シクロヘキシル基、ビニル基、ホルミル基、ニトロ基、シアノ基、アセチル基、アセトキシ基、N−アセチルアミド基、アクリロイルアミノ基、N,N−ジメチルアミノ基、マレイミド基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、アリルオキシカルバモイル基、アルキル基の炭素原子数が1〜4であるN−アルキルオキシカルバモイル基、N−(2−メタクリロイルオキシエチル)カルバモイルオキシ基、N−(2−アクリロイルオキシエチル)カルバモイルオキシ基、又は下記式(1−2)で表される構造を表し;
、L、L及びLは各々独立して、炭素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルコキシカルボニル基、炭素原子数2〜4のアシル基、ハロゲン原子又は水素原子を表し、L、L、L及びLのうち少なくとも1つは水素原子以外の基を表す。
−Z−T−Sp−P 式(1−2)
式(1−2)中、Pはアクリル基、メタクリル基、又は、水素原子を表し;Zは単結合、−COO−、−CONR−(Rは水素原子又はメチル基を表す)又は、−COS−を表し;Tは1,4−フェニレンを表し;Spは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12の2価の脂肪族基を表し、上記脂肪族基中の1つのCH又は隣接していない2以上のCHは、−O−、−S−、−OCO−、−COO−又は−OCOO−で置換されていてもよい。
一般式(3)中、A、及び、Aはそれぞれ独立して、炭素原子数2〜18のメチレン基を表し、上記メチレン基中の1つのCH、又は、隣接していない2つ以上のCHは、−O−で置換されていてもよい;Zは、−CO−、−OCO−、又は、単結合を表し;Zは、−CO−、−COO−、又は、単結合を表し;R、及び、Rはそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し;L、L10、L11、及び、L12はそれぞれ独立して、炭素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルコキシカルボニル基、炭素原子数2〜4のアシル基、ハロゲン原子、又は、水素原子を表し、L、L10、L11及びL12のうち少なくとも1つは水素原子以外の基を表す。
重合性液晶化合物としては上記以外にも、例えば、特開2014−198814号公報の0015〜0036段落に記載の液晶化合物を用いることができ、上記内容は本明細書に組み込まれる。
上記重合性液晶化合物としては、重合性液晶組成物がより優れた硬化性、特に、より短時間で硬化する(以下、「即硬化性」ともいう。)点、及び、重合性液晶化合物の結晶化が抑制される点で、アクリロイル基、及び、メタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも1種の重合性基を、1分子中に1個以上含有する液晶化合物1と、上記重合性基を、1分子中に2個以上含有する液晶化合物2と、を含有することが好ましい。
なかでも、得られるコレステリック液晶層がより優れた即硬化性、より優れた耐久性、及び、より優れた強度を有する点で、液晶化合物1は、アクリロイル基、及び、メタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも1種の重合性基を、1分子中に2個以上含有することが好ましい。
なお、本明細書において、液晶化合物1と液晶化合物2とは、互いに異なる化合物を意図する。
重合性液晶組成物が互いに異なる重合性液晶化合物(液晶化合物1、及び、液晶化合物2)を含有する場合、重合性液晶組成物中において、重合性液晶化合物が結晶化しにくい。上記重合性液晶組成物は、より優れた経時安定性を有する。また、上記重合性液晶組成物を用いて形成された重合性液晶組成物層は、形成後(例えば噴霧による形成後)から紫外線照射までの間の経時安定性により優れ、得られるコレステリック液晶層は、より優れた面状を有する。
重合性液晶組成物中における液晶化合物1の含有量としては特に制限されないが、一般に、重合性液晶組成物の全固形分に対して、5〜90質量%が好ましい。
重合性液晶組成物中における液晶化合物2の含有量としては特に制限されないが、一般に、重合性液晶組成物の全固形分に対して、5〜90質量%が好ましい。
(溶剤)
重合性液晶組成物は、溶剤を含有することが好ましい。
溶剤としては、重合性液晶組成物の各成分を溶解、又は、分散させることができれば特に制限されず、公知の溶剤を用いることができる。溶剤としては水、及び/又は、有機溶剤が挙げられ、有機溶剤を含有することが好ましい。
重合性液晶組成物中における溶剤の含有量としては特に制限されないが、重合性液晶組成物の固形分が、1〜50質量%に調整されることが好ましく、1〜20質量%に調整されることがより好ましい、なかでも、部材上に重合性液晶組成物を噴霧してコレステリック液晶層を形成する場合には、1〜10質量%に調整されることが更に好ましい。
溶剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の溶剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
有機溶剤としては、例えば、ブチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、1,3,5−トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール、フェネトール、炭酸ジメチル、炭酸メチルエチル、炭酸ジエチル、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−プチロラクトン、2−メトキシ酢酸メチル、2−エトキシ酢酸メチル、2−エトキシ酢酸エチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシエタノール、2−プロポキシエタノール、2−ブトキシエタノール、1,2−ジアセトキシアセトン、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、酢酸イソブチル、メチルイソブチルケトン(MIBK)、2−オクタノン、2−ペンタノン、2−ヘキサノン、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、及びキシレン等が挙げられる。
溶剤の沸点としては特に制限されないが、部材に重合性液晶組成物を噴霧してコレステリック液晶層を形成する場合、より平滑なコレステリック液晶層を得られ、かつ、十分な作業時間を確保できる点で、溶剤の沸点としては35〜180℃が好ましく、55〜150℃がより好ましい。
なお、2種以上の溶剤を併用する場合は、併用する溶剤を混合した混合物の沸点を意図する。また、上記沸点とは、1気圧下における沸点を意図する。
溶剤の溶解パラメータとしては特に制限されないが、重合性液晶化合物をより溶解しやく、得られるコレステリック液晶層がより平滑である点で、7.5〜12が好ましく、8〜9がより好ましい。なお、溶解パラメータの単位は、(cal/cm1/2である。
・重合性液晶組成物の好ましい形態
重合性液晶組成物が、アクリロイル基、及び、メタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも1種の重合性基を、1分子中に1個以上含有する液晶化合物1と、重合性基を、1分子中に2個以上含有する液晶化合物2と、を含有し、溶剤の溶解パラメータが8〜9であり、かつ、沸点が55〜150℃であると、重合性液晶組成物を噴霧インキとして用いた場合により平滑で、より欠陥の少ないコレステリック液晶層を得ることができる。なお、噴霧インキとは、部材に噴霧して、部材上にコレステリック液晶層を形成するために用いる組成物を意図する。
(キラル剤(光学活性化合物))
重合性液晶組成物はキラル剤を含有してもよい。キラル剤はコレステリック液晶相のらせん構造を誘起し、コレステリック液晶相が得られやすい。キラル剤としては特に制限されず、公知のキラル剤を用いることができる。
重合性液晶組成物中におけるキラル剤の含有量としては特に制限されないが、一般に、重合性液晶化合物の全質量に対して、1〜15質量%が好ましい。
キラル剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上のキラル剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
公知のキラル剤としては、例えば、液晶デバイスハンドブック、第3章4−3項、TN(Twisted Nematic)、STN(Super-twisted nematic display)用カイラル剤、199頁、日本学術振興会第142委員会編、1989に記載された化合物、イソソルビド、及び、イソマンニド誘導体等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有するが、不斉炭素原子を含有しない軸性不斉化合物又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、及び、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、及び、これらの誘導体等が挙げられる。
キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤が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、エチレン性不飽和基、エポキシ基、又は、アジリジニル基が好ましく、エチレン性不飽和基がより好ましい。また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
キラル剤が光異性化基を有すると、重合性液晶組成物を塗布し、配向させた後に、活性光線等を塗膜にフォトマスクを介して照射することで、発光波長に対応した所望の反射波長のパターンを形成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、アゾ基、アゾキシ基、又は、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。また、市販品としては、パリオカラーLC−756(BASF社製)等が挙げられる。
(重合開始剤)
重合性液晶組成物は重合開始剤を含有することが好ましい。
重合性液晶組成物中における重合開始剤の含有量としては、特に制限されないが、十分な硬化性を付与する点で、重合性液晶組成物の全固形分に対して、0.5〜10質量%が好ましく、1〜5質量%がより好ましい。
なお、重合開始剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の重合開始剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
重合開始剤としては、特に制限されず公知の重合開始剤の中から適宜選択できる。例えば、感光性を有するもの(いわゆる、光重合開始剤)が好ましい。光重合開始剤以外に、熱重合開始剤を用いることができ、これらを併用することもできる。
光重合開始剤としては、重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限されず、公知の光重合開始剤を用いることができる。
光重合開始剤としては、例えば、紫外光領域から可視光領域に対して感光性を有するものが好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、重合性化合物の種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート類、α−アミロキシムエステル類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、プロピオフェノン類、アゾ化合物、過酸化物類、2,3−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、ベンジル類、ベンゾイン類、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、メタロセン化合物、ベンゾインスルホン酸エステル、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類、及び、アシルホスフィンオキシド類等が挙げられる。
光重合開始剤の具体例、及び好ましい態様、市販品などは、特開2009−098658号公報の0133〜0151段落に記載されており、上記の内容は本明細書に組み込まれる。光重合開始剤の市販品としては、例えば、IRGACURE819(ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、BASF社製)等が挙げられる。
(増感剤)
重合性液晶組成物は増感剤を含有することが好ましい。増感剤としては特に制限されず、公知の増感剤を用いることができる。
重合性液晶組成物中における増感剤の含有量としては特に制限されず、一般に重合開始剤100質量部に対して、0.1〜20質量%が好ましい。
増感剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の増感剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
増感剤としては、例えば、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン、及び、チオキサントンが挙げられる。市販の増感剤としては、日本化薬社製の商品名「KAYACURE」シリーズ等が挙げられる。
(配向制御剤)
重合性液晶組成物は、配向制御剤を含有してもよい。配向制御剤としては特に制限されず、公知の配向制御剤を用いることができる。
重合性液晶組成物中における配向制御剤の含有量としては特に制限されないが、一般に、重合性液晶組成物の全固形分に対して、0.05〜10質量%が好ましい。配向制御剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の配向制御剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
配向制御剤としては、例えば、低分子の配向制御剤又は高分子の配向制御剤を用いることができる。低分子の配向制御剤としては、例えば、特開2002−20363号公報の0009〜0083段落、特開2006−106662号公報の0111〜0120段落、及び、特開2012−211306号公報の0021−0029段落の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。また、高分子の配向制御剤としては、例えば、特開2004−198511号公報の0021〜0057段落の記載、及び、特開2006−106662号公報の0121〜0167段落を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
配向制御剤を用いることにより、例えば、より容易に、液晶化合物を層の表面と並行に配向したホモジニアス配向状態とすることができる。
(界面活性剤)
重合性液晶組成物は、界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤としては特に制限されず、公知の界面活性剤を用いることができる。
重合性液晶組成物中における界面活性剤の含有量としては特に制限されないが、一般に、重合性液晶組成物の全固形分に対して、0.05〜10質量%が好ましく、なかでも部材上に重合性液晶組成物を噴霧してコレステリック液晶層を形成する場合には、2〜10質量%がより好ましい。重合性液晶組成物が含有する界面活性剤の含有量が2〜10質量%であると、重合性液晶組成物を噴霧して形成したコレステリック液晶層がより優れた面状を有する。なお、本明細書において、面状とは、面内の均一性(重合性液晶組成物のハジキが発生しないこと、及び、面内の色ムラが発生しないこと)を意図する。
界面活性剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の界面活性剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
界面活性剤としては、例えば、シリコ−ン系界面活性剤及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。
界面活性剤の具体例としては、特開2014−119605号公報の0082〜0090段落に記載の化合物、特開2012−203237号公報の0031〜0034段落に記載の化合物、特開2005−99248号公報の0092段落及び0093段落に記載の化合物、特開2002−129162号公報の0076〜0078段落及び0082〜0085段落に記載の化合物、並びに、特開2007−272185号公報の0018〜0043段落に記載の化合物等が挙げられる。
〔被照射体の製造方法〕
上記鑑賞システムに用いられる被照射体の製造方法としては特に制限されないが、部材と重合性液晶組成物とを接触させ、部材上に重合性液晶組成物層を形成する工程と、重合性液晶組成物層に光を照射して、コレステリック液晶層を得る工程と、を含有することが好ましい。
上記接触の方法としては、特に制限されないが、例えば、部材上に重合性液晶組成物を塗布する方法、部材を重合性液晶組成物中に浸漬する方法、及び、部材上に重合性液晶組成物を噴霧する方法が挙げられる。なかでも、噴霧の場合、移設が困難な部材(例えば、大型の構造物等)上に、その部材の設置の場所で、円偏光反射層を設けることができる。
また、上記以外にも、被照射体の製造方法としては、仮支持体上にコレステリック液晶層を形成し、得られたコレステリック液晶層を部材上に転写する方法も挙げられる。
[展示装置]
本発明の実施形態に係る展示装置は、上記鑑賞システムを備える。以下では、上記展示装置について説明する。
〔展示装置の第一の実施形態〕
図5は、本発明の展示装置の第一の実施形態を表す概略図である。
展示装置500は、光源ユニット501と、光源ユニット501から出射された光が照射される被照射体502とを備える鑑賞システム503と、鑑賞システム503を覆うように配置されたカバー部材504とを備える。
光源ユニット501は、図示しない光源と、偏光変換部とを備え、その形態としては既に説明したとおりである。
図5では、光源ユニット501は、被照射体502の上側に配置されているが、本実施形態に係る展示装置としては、これに制限されない。光源ユニット501は、被照射体502の下側に配置されてもよいし、被照射体502と接していてもよい。
被照射体502は、白色不透明の部材と、部材上に配置された第一円偏光反射層とを備える。なお、第一円偏光反射層は光源ユニット501側に配置されている。なお、第一円偏光反射層の形態としては既に説明したとおりである。
図5では、展示装置500は、鑑賞システム503を1つ備えるが、本実施形態に係る展示装置としてはこれに制限されない。展示装置は、複数の鑑賞システム503を備えていてもよい。
また、図5では、鑑賞システム503は、光源ユニット501と、被照射体502をそれぞれ1つずつ備えるが、本実施形態に係る展示装置が備える鑑賞システム503としてはこれに制限されず、複数の光源ユニット501、及び/又は、複数の被照射体502を備えてもよい。
カバー部材504は、鑑賞システム503を覆うように配置されている。
カバー部材504の材料としては特に制限されないが、例えば無色透明のガラス等が挙げられる。
なお、図5では、展示装置500は、カバー部材504を備えているが、本実施形態に係る展示装置は、カバー部材504を備えていなくてもよい。
展示装置500において、被照射体502は、商品を陳列するための棚板としての機能を有する。被照射体502の上に展示すべき商品(図示しない)を配置し、光源ユニット501から、第一円偏光反射層により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方と又は自然光と、第一円偏光反射層により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光とを切り替えて出射すると、商品の色を変化させることなく、被照射体502(棚板)の色を変化させることができる。上記展示装置500によれば、観察者に対し、商品を強調して見せる(強い印象を与える)ことができる。
なお、被照射体502は、部材と、部材上に配置された第一円偏光反射層とを備えるが、本実施形態に係る展示装置としては、これに制限されない。被照射体502は、部材と、部材上に配置された第一円偏光反射層と、第一円偏光反射層上に配置された第二円偏光反射層とを備えてもよい。なお、この場合の第一円偏光反射層、及び、第二円偏光反射層については、鑑賞システムの第二の実施形態として既に説明したとおりである。
上記実施形態によれば、光源ユニット501から右円偏光と、左円偏光とを切り替えて出射すると、商品の色を変化させることなく、被照射体502(棚板)の色を変化させることができる。
また、被照射体502は、白色不透明の部材を備えるが、本実施形態に係る展示装置としては、これに制限されない。部材の色は、所望の視覚効果に応じて、任意に選択することができる。なかでも、部材が、無色透明である場合、光源ユニット501を被照射体502の下側に配置しても所望の視覚効果が得られやすい。
〔展示装置の他の実施形態〕
本発明の他の実施形態に係る展示装置としては、光源ユニットと、上記光源ユニットを覆うように配置された被照射体(透明、又は、無色透明の部材を備える)とを備える鑑賞システムを備える展示装置が挙げられる。上記展示装置は、ショーウィンドウとしての機能を有し、被照射体は、上記展示装置内に展示される商品とともに鑑賞される。
上記展示装置では、光源ユニットは、ショーウィンドウの光源としての機能を有し、被照射体は、光源のランプシェードとしての機能を有する。
光源ユニットから右円偏光と、左円偏光とを切り替えて出射すると、被照射体の色が変化し、被照射体の影の色も変化する。このとき、商品の色は変化しない。
上記展示装置によれば、観察者に対し、商品を強調して見せる(強い印象を与える)ことができる。なお、光源ユニット、被照射体の形態としてはすでに説明したとおりである。
[舞台装置]
本発明の実施形態に係る舞台装置は、上記鑑賞システムを備える。以下では、上記舞台装置について説明する。
〔舞台装置の第一の実施形態〕
図6は、本発明の舞台装置の第一の実施形態を表す概略図である。
舞台装置600は、天井(図示しない)から吊り下げられた光源ユニット601と、光源ユニット601から出射された光が照射される被照射体602とを備える鑑賞システム603と、鑑賞システム603が配置された舞台605とを備える。なお、上記被照射体602は舞台605上の人物604によって着用されている。
光源ユニット601は、図示しない光源と、偏光変換部とを備え、その形態としては既に説明したとおりである。
図6では、光源ユニット601は、天井から吊り下げられているが、本実施形態に係る舞台装置としては、これに制限されない。光源ユニット601は、舞台605上に配置されてもよい。光源ユニット601は、舞台605上に光を照射することができれば、任意の位置に配置されていればよい。
被照射体602は、黒色の布製の衣服である部材と、部材上に粘着層を介して配置された第一円偏光反射層と、第一円偏光反射層上に粘着層を介して配置された第二円偏光反射層とを備えている。
被照射体602の部材は、黒色の布製の衣服であるが、これに制限されず、白色の布製の衣服、及び、透明(又は、無色透明)のフィルム製の衣服等であってもよい。部材の材料によって、観察者に知覚される被照射体602の色味を制御することができる。
また、被照射体602は、部材と、部材上に第一円偏光反射層と、第二円偏光反射層とを備えているが、これに制限されず、被照射体602は、部材と、部材上に第一円偏光反射層とを備える形態であってもよい。
被照射体602は、部材(例えば、無色透明のフィルム製の衣服)と、部材上に配置された第一円偏光反射層とを備える形態であってもよい。
図6では、舞台装置600は、鑑賞システム603を1つ備えるが、本実施形態に係る舞台装置としてはこれに制限されない。舞台装置は、複数の鑑賞システム603を備えていてもよい。
また、図6では、鑑賞システム603は、光源ユニット601と、被照射体602をそれぞれ1つずつ備えるが、本実施形態に係る舞台装置が備える鑑賞システム603としてはこれに制限されず、複数の光源ユニット601、及び/又は、複数の被照射体602を備えてもよい。
光源ユニット601から、右円偏光と、左円偏光とを切り替えて出射すると、舞台605上の照明色を変化させることなく、人物604が着用している被照射体602の色を瞬時に変化させることができる。上記舞台装置600によれば、観察者に対して、強い印象を与えることができる。
別の実施形態として、上述したように、被照射体602が、無色透明の部材と、部材上に配置された第一円偏光反射層とを備える実施形態について説明する。
この場合、光源ユニット601から、右円偏光と、左円偏光とを切り替えて出射すると、人物604が、あたかも衣服を着用していないように見える状態から、舞台605上の照明色を変化させることなく、人物604が衣服を着用したように見える状態に変化させることができる。
〔舞台装置の第二の実施形態〕
図7は、本発明の舞台装置の第二の実施形態を表す概略図である。
舞台装置700は、天井(図示しない)から吊り下げられた光源ユニット701と、光源ユニット701から出射された光が照射される被照射体702とを備える鑑賞システム703と、鑑賞システム703が配置された舞台705とを備える。なお、被照射体702は、天井から吊り下げられている。
光源ユニット701は、図示しない光源と、偏光変換部とを備え、その形態としては既に説明したとおりである。
図7では、光源ユニット701は、天井から吊り下げられているが、本実施形態に係る舞台装置としては、これに制限されない。光源ユニット701は、舞台705上に配置されてもよい。光源ユニット701は、舞台705上に光を照射することができれば、任意の位置に配置されていてもよい。
被照射体702は、無色透明の部材と、部材上に配置された第一円偏光反射層と、第一円偏光反射層上に配置された第二円偏光反射層とを備えている。
図7では、被照射体702は、球形であるが、被照射体702の形状としてはこれに制限されず、所望の視覚効果を得られる形状を任意に選択することができる。
図7では、舞台装置700は、鑑賞システム703を1つ備えるが、本実施形態に係る舞台装置としてはこれに制限されない。舞台装置は、複数の鑑賞システム703を備えていてもよい。
また、図7では、鑑賞システム703は、光源ユニット701と、被照射体702をそれぞれ1つずつ備えるが、本実施形態に係る舞台装置が備える鑑賞システム703としてはこれに制限されず、複数の光源ユニット701、及び/又は、複数の被照射体702を備えてもよい。
光源ユニット701から、右円偏光と、左円偏光とを切り替えて出射すると、舞台705上の照明色を変化させることなく、被照射体702、及び、被照射体702が舞台705上につくる影Sの色を瞬時に変化させることができる。また、このとき、被照射体702の色(被照射体からの反射光)と影Sの色(被照射体からの透過光)が異なる。上記実施形態によれば、舞台装置700の観察者に対して、強い印象を与えることができる。
別の実施形態として、被照射体702が、無色透明の部材と、部材上に配置された第一円偏光反射層とを備える実施形態について説明する。
この場合、光源ユニット701から、右円偏光と、左円偏光とを切り替えて出射すると、被照射体702が、無色透明に見える状態から、舞台705上の照明色を変化させることなく、被照射体702が有色に見える状態に変化させることができる。
以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。従って、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
[重合性液晶組成物の調製]
以下の各成分を、表1に記載した組成で混合し、重合性液晶組成物を得た。なお、各重合性液晶組成物の固形分は、重合性液晶組成物2が5質量%、その他の重合性液晶組成物が20質量%となるよう、溶剤(トルエン。沸点:111℃、溶解パラメータ:8.9(cal/cm1/2。)で調整した。また、表1中の各数値は、重合性液晶組成物の全固形分に対する、各成分の含有量(質量部)である。
表中の各成分については、以下のとおりである。
(液晶化合物)
・液晶化合物A(下記式で表される化合物)
上記液晶化合物Aは、特開2014−198814号公報の0164段落を参照して合成した。
・液晶化合物B: パリオカラーLC242(BASF社製)
・キラル剤a(下記式で表される化合物)
・キラル剤b(下記式で表される化合物)
・界面活性剤a(下記式で表される化合物)
・界面活性剤b(下記式で表される化合物)
・重合開始剤(IRGACURE907)
・増感剤(KAYACURE DETX−S)
〔コレステリック液晶層の作製〕
上記各重合性液晶組成物を用いて、PET(Polyethylene terephthalate)フィルム上に重合性液晶組成物層を形成した。次に上記重合性液晶組成物層を室温で2分間静置した。次に、静置後のPETフィルムを90℃のオーブンで2分間加熱した。次に、加熱後のPETフィルムをオーブンから取り出し、加熱後のPETフィルムに対して、空気中で500mJ/cmの光を照射して、各重合性液晶組成物層を硬化させて、コレステリック液晶層を得た。
上記コレステリック液晶層について、分光光度計UV3150(島津製作所)を用いて選択反射する偏光方向、及び、選択反射の中心波長を求めた。結果を表2に示した。
[実施例1]
部材として無色透明なガラス球(ガラス製の球体)を準備した。上記ガラス球の表面(主面に該当する。)をアルカリ洗剤で洗浄し、汚れを落とした。次に、洗浄後のガラス球を網の上に置き、ガラス製スプレーボトルに詰めた重合性液晶組成物2を、ガラス球に向けて噴霧した。噴霧した重合性液晶組成物2でガラス球の表面の全面が十分に濡れた(重合性液晶組成物層2が形成された)こと確認した後、噴霧後のガラス球を室温で2分間静置した。静置後のガラス球を、白色光下で観察したところ緑色に観察された。次に、静置後のガラス球を90℃のオーブンで2分間加熱した。次に、加熱後のガラス球をオーブンから取り出し、加熱後のガラス球に対して、空気中で500mJ/cmの光を照射して、重合性液晶組成物層2を硬化させて円偏光反射層(コレステリック液晶相を固定してなる層Bを含有する)を得た。これにより、白色光下で、上記静置後のガラス球より鮮やかな緑色の構造色を呈する被照射体1を得た。
次に、黒背景のドーム状簡易スタジオ内にガラス製の台を配置し、台の下に光源ユニットを配置した。なお、光源ユニットは、白色LEDライトと、光軸上に着脱可能に配置された右偏光板とを備えていた。
次に、上記ガラス製の台の上に、被照射体1を配置した。次に、上記白色LEDライトを点灯した。このとき、被照射体は、強い緑の構造色を呈した。また、このとき、上記ドーム状簡易スタジオのドーム部分(内側、天井部)の被照射体1の影はマゼンタ色を呈した。すなわち、被照射体1の影を観察したところ、マゼンタ色だった。
次に、上記光源ユニット中の、着脱可能に配置された右偏光板を取り除き、上記右円偏光板に代えて、左円偏光板を配置した。
このとき、被照射体1は無色だった。
また、このとき、上記ドーム状簡易スタジオのドーム部分(内側、天井部)の被照射体1の影は白色だった。
[実施例2]
部材として、無色透明なPETフィルムを準備した。上記PETフィルム上に、バーコータを用いて、重合性液晶組成物3を塗布し、重合性液晶組成物層3を得た。次に、塗布後のPETフィルムを室温で2分間静置した。静置後のPETフィルムを白色光下で観察すると赤色だった。次に、静置後のPETフィルムを90℃のオーブンで2分間加熱した。次に、加熱後のPETフィルムをオーブンから取り出し、加熱後のPETフィルムに対して、空気中で500mJ/cmの光を照射して、重合性液晶組成物層3を硬化させ、円偏光反射層2−1(コレステリック液晶相を固定してなる層Cを含有する)を得た。これにより、上記静置後のPETフィルムより鮮やかな赤色の構造色を呈するPETフィルムを得た。次に、上記円偏光反射層2−1上に、更に、バーコータを用いて、重合性液晶組成物5を塗布し、既に説明した重合性液晶組成物層3と同様の方法で硬化させて円偏光反射層2−2(コレステリック液晶相を固定してなる層Eを含有する)を得た。これにより、白色光下で、黄緑色の構造色を呈する被照射体2を得た。被照射体2のこのフィルムの円偏光反射層面(円偏光反射層2−1、及び、円偏光反射層2−2を備える側の面)を多層の花弁を有する造花の形状に加工した。
次に、白背景のドーム状簡易スタジオのドーム部分(内側、天井部)から、上記造花を吊り下げた。このとき、円偏光反射層が上記スタジオの床面(下側)を向くようにした。次に、上記スタジオの床面に、光源ユニットを配置した。なお、上記光源ユニットは、白色LEDライトと、光軸上に配置された偏光変換部とを備えていた。なお、上記偏光変換部は、直線偏光板と、直線偏光板上に回転可能に配置された、波長550nmにおける面内レタデーションRe(550)が140nmである位相差板とを備えていた。
次に、直線偏光板面側から位相差板を観察した際、直線偏光板の透過軸方向を0°とし、位相差板の遅相軸が45°となるように調整して、上記白色LEDライトを点灯し、上記位相差板を時計回りに回転させた。なお、上記角度は、直線偏光板面側から位相差板を観察した際、直線偏光板の透過軸方向を0°とし、時計回り(右回り)を負の角度値で表す。
このとき、被照射体2の色は、上記位相差板を45°回転させる毎に赤、黄緑、緑、そして、黄緑と繰り返し変化した。
また、このとき、上記ドーム状簡易スタジオのドーム部分(内側、天井部)の被照射体の影は、シアン、青紫、マゼンタ、そして、青紫と変化した。
[実施例3]
部材として黒色不透明なアクリル樹脂製の六面体を準備した。上記六面体を、重合性液晶組成物3にディップ(浸漬)した後に引き上げ、六面体上に重合性液晶組成物層3を形成した。次に、浸漬後の六面体を網の上で2分間静置した。静置後の六面体を、白色光下で観察したところ、赤色だった。次に、静置後の六面体を90℃のオーブンで2分間加熱した。次に、加熱後の六面体をオーブンから取り出し、加熱後の六面体に対して、空気中で500mJ/cmの光を照射して硬化させて、円偏光反射層3−1(コレステリック液晶相を固定してなる層Cを含有する)を得た。これにより、白色光下で、上記静置後の六面体より鮮やかな赤色の構造色を呈する六面体を得た。次に、上記硬化後の六面体を、更に重合性液晶組成物4にディップした後に引き上げ、円偏光反射層3−1と同様の方法で硬化させて円偏光反射層3−2(コレステリック液晶相を固定してなる層Dを含有する)を得た。これにより、白色光下で、赤紫色の構造色を呈する被照射体3を得た。
次に、被照射体3を台上に置き、この被照射体3を照らすことができる位置に光源ユニットを配置した。なお、上記光源ユニットは、メタルハライドランプと、光軸上に配置された偏光変換部とを備えていた。なお、上記偏光変換部は、回転可能に配置された波長550nmにおける面内レタデーションRe(550)が125nmである位相差板と、直線偏光板と、を備えていた。
次に、直線偏光板面側から位相差板を観察した際、直線偏光板の透過軸方向を0°とし、位相差板の遅相軸が45°となるように調整して、メタルハライドランプを点灯し、上記位相差板を時計回りに回転させていくと、被照射体3の色は、上記位相差板を45°回転させる毎には、赤、赤紫、青、そして、赤紫と変化した。
[実施例4]
仮支持体として、無色透明なPETフィルムを準備した。上記PETフィルム上に、バーコータを用いて、重合性液晶組成物1を塗布し、重合性液晶組成物層1を得た。次に、塗布後のPETフィルムを室温で2分間静置した。静置後のPETフィルムを白色光下で観察すると青色だった。次に、静置後のPETフィルムを90℃のオーブンで2分間加熱した。次に、加熱後のPETフィルムをオーブンから取り出し、加熱後のPETフィルムに対して、空気中で500mJ/cmの光を照射して、重合性液晶組成物層1を硬化させ、円偏光反射層4−1(コレステリック液晶相を固定してなる層Aを含有する)を得た。これにより、上記静置後のPETフィルムより鮮やかな青色の構造色を呈するPETフィルム(T1)を得た。
次に、仮支持体として、新たに、無色透明なPETフィルムを準備した。上記PETフィルムの主面上に、バーコータを用いて、重合性液晶組成物6を塗布し、重合性液晶組成物層6を得た。既に説明した重合性液晶組成物1と同様の方法で硬化させて、円偏光反射層4−2(コレステリック液晶相を固定してなる層Fを含有する)を得た。これにより、白色光下で、赤色の構造色を呈するPETフィルム(T2)を得た。
次に、部材として黒色のシャツを準備した。次に、上記黒色のシャツ上に、円の形状にカットした透明粘着シートを貼りつけた。
次に、PETフィルム(T1)を、円偏光反射層4−1を上記透明粘着シート側になるようにして上記黒色のシャツに貼り合わせ、円偏光反射層4−1を黒色のシャツに貼りつけ、その後、仮支持体を除去した。次に、円偏光反射層4−1上に、上記と同様の形状にカットした透明粘着シートを貼りつけた。その後、同様にして、PETフィルム(T2)から、円偏光反射層4−2を、円偏光反射層4−1上に転写して、部材上に、円偏光反射層4−1と、粘着層と、円偏光反射層4−2をこの順に備える被照射体4を得た。
次に、この被照射体4に、実施例3に記載した光源からの光を照射した。被照射体4の色は、位相差板を45°回転させる毎に、青、青紫、赤、そして、青紫と変化した。
[実施例5]
上記被照射体4の作製において、部材として用いた黒色のシャツに代えて、白色のシャツを用いたこと以外は実施例4と同様にして、部材上に円偏光反射層5−1(コレステリック液晶相を固定してなる層A)と、円偏光反射層5−2(コレステリック液晶相を固定してなる層F)とを備える被照射体5を得た。
次に、この被照射体5に、実施例3に記載した光源からの光を照射した。被照射体5の色は、位相差板を45°回転させる毎に、イエロー、青緑、シアン、そして、青緑と変化した。
上記実施例1〜5について、結果を表3にまとめて示した。
なお、表3に示した結果から、実施例1〜5の鑑賞システムは本発明の効果を有していた。
無色透明な部材上に第一円偏光反射層を備える被照射体を備える実施例1の鑑賞システム、並びに、無色透明な部材上に第一円偏光反射層、及び、第二円偏光反射層を備える実施例2の鑑賞システムは、光源ユニットより出射される光を切り替えることにより、被照射体の色(反射光)、及び、影の色が変化した。
また、被照射体が黒色不透明な部材を備える実施例4の鑑賞システムと、被照射体が白色不透明な部材を備える実施例5の鑑賞システムでは、反射光の色味(被照射体の色味)が異なることがわかった。
[実施例C]
重合性液晶組成物2の調製において、液晶化合物Bに代えて、下記の式で表される液晶化合物Cを用いたこと以外は同様にして、重合性液晶組成物cを調製した。
その後、重合性液晶組成物2に代えて、重合性液晶組成物cを用いたこと以外は実施例と同様にして、鑑賞システムを作製したところ、実施例1と同様の結果だった。
・液晶化合物C(下記式で表される化合物)
上記液晶化合物Cは、特開2014−198814号公報の0133段落を参照して合成した。
100、300、400、503、603、703 鑑賞システム
101、301、501、601、701 光源ユニット
102 光源
103 偏光変換部
104、302、401、502、602、702 被照射体
105 第一円偏光反射層
106 部材
200 偏光変換部
201 λ/4波長板
202 直線偏光板
303 台
402 第二円偏光反射層
504 カバー部材
604 人物
605、705 舞台
A 観察者
B 観察者
L 光
S 影

Claims (8)

  1. 光源ユニットと、前記光源ユニットより出射された光が照射される被照射体とを備え、前記被照射体を鑑賞するための鑑賞システムを備える、展示装置であって、
    前記被照射体は、部材と、前記部材上に配置された、右円偏光及び左円偏光のいずれか一方を反射する第一円偏光反射層とを備え、
    前記光源ユニットは、前記第一円偏光反射層により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方又は自然光と、前記第一円偏光反射層により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光と、を切り替え可能に出射でき、
    前記光源ユニットより出射される光を切り替えることにより、前記被照射体の色を変化させる、展示装置
  2. 光源ユニットと、前記光源ユニットより出射された光が照射される被照射体とを備え、前記被照射体を鑑賞するための鑑賞システムを備える、舞台装置であって、
    前記被照射体は、部材と、前記部材上に配置された、右円偏光及び左円偏光のいずれか一方を反射する第一円偏光反射層とを備え、
    前記光源ユニットは、前記第一円偏光反射層により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方又は自然光と、前記第一円偏光反射層により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光と、を切り替え可能に出射でき、
    前記光源ユニットより出射される光を切り替えることにより、前記被照射体の色を変化させる、舞台装置。
  3. 光源ユニットと、前記光源ユニットより出射された光が照射される被照射体とを備え、前記被照射体を鑑賞するための鑑賞システムであって、
    前記被照射体は、部材と、前記部材上に配置された、右円偏光及び左円偏光のいずれか一方を反射する第一円偏光反射層とを備え、
    前記部材が可視光領域で透明であり、
    前記光源ユニットは、前記第一円偏光反射層により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方又は自然光と、前記第一円偏光反射層により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光と、を切り替え可能に出射でき、
    前記光源ユニットより出射される光を切り替えることにより、前記被照射体の色を変化させる、鑑賞システム。
  4. 前記被照射体が、前記第一円偏光反射層上、及び、前記部材と前記第一円偏光反射層の間のいずれか一方に、更に、第二円偏光反射層を備え、
    前記第二円偏光反射層は、前記第一円偏光反射層により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光であって、前記第一円偏光反射層により反射される円偏光の選択反射波長とは異なる選択反射波長の円偏光を反射する、請求項に記載の鑑賞システム。
  5. 前記第一円偏光反射層が、コレステリック液晶相を固定してなる層を少なくとも1層以上含有する、請求項3又は4に記載の鑑賞システム。
  6. 前記光源ユニットが、右円偏光と、左円偏光とを切り替え可能に出射する、請求項3〜5のいずれか一項に記載の鑑賞システム。
  7. 前記光源ユニットが、光源と、偏光変換部とを備え、
    前記偏光変換部は、光源から出射された光を透過させ、透過した光の偏光状態を右円偏光と左円偏光との間で切り替え可能である、請求項に記載の鑑賞システム。
  8. 前記偏光変換部が、直線偏光板と、λ/4波長板とを備え、
    前記直線偏光板の透過軸と前記λ/4波長板の遅相軸とのなす角が変わるように、前記直線偏光板と前記λ/4波長板とは相対的に移動可能で、
    前記直線偏光板と前記λ/4波長板とを相対的に移動させることで、前記偏光変換部を透過した光の偏光状態を右円偏光と左円偏光との間で切り替え可能である、請求項に記載の鑑賞システム。
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