JP7173914B2 - 画像表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像表示装置に関する。
有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置は、斜め方向から観察すると青色からシアン色の成分が相対的に多くなるため、斜め方向からの観察に対して色再現性が悪いことが知られている。この現象は斜め方向に出射する光の波長が干渉によって短波長化することが要因である。
特に、特許文献１に示すように、マイクロキャビティ構造を有する有機ＥＬ表示装置は、斜め方向からの観察に対して色再現性が悪くなるという問題が生じやすい。なお、マイクロキャビティ構造とは、有機材料の上下電極（即ち、アノード電極及びカソード電極）間の光路長を、取り出したい光のスペクトルのピーク波長に合致させることで、所定の波長の光のみを共振させ、他の波長の光を弱める構造である。
ところで、コレステリック液晶層は、特定の波長域において右円偏光及び左円偏光のいずれか一方を選択的に反射する性質を有する層として知られている。そのため、種々の用途へ展開されており、例えば、画像表示装置において反射素子、カラーフィルター、輝度向上フィルム等として用いられる。
例えば、特許文献２には、「素子平面の法線方向に対して異方的な光学特性を持つ異方性光学素子において、コレステリック規則性を示す重合性の液晶からなる分子配向されたコレステリック液晶層であって、平坦な層平面を持つように形成されたコレステリック液晶層を備え、上記コレステリック液晶層内の液晶ドメインの螺旋軸方向の平均として規定される螺旋軸主方向が、上記層平面の法線方向に対して所定の角度だけ傾けられていることを特徴とする異方性光学素子。」が開示されている。
また、特許文献３には、「反射電極と、有機ＥＬ発光層と、赤色波長帯域と緑色波長帯域と青色波長帯域とに対応する少なくとも３種類のカラーフィルターがマトリックス状に配置されているカラーフィルター層と、それぞれの画素を駆動する薄膜トランジスタを備える駆動回路と、１／４波長位相差層と、直線偏光板と、をこの順に備える画像表示装置であって、赤色波長帯域と緑色波長帯域と青色波長帯域とに相当する波長をそれぞれ選択反射する、コレステリック液晶を含む３種類の反射層が、駆動回路と前記有機ＥＬ発光層との間に配置されている画像表示装置。」が開示されている。
特開２００３－１０９７７５号公報 特開２００６－３１７６５６号公報 特開２００４－１４５０９７号公報
しかしながら、従来のコレステリック液晶層は、斜め方向の色再現性を改善できるものではなかった。
本発明の課題は、このような問題点を解決することにあり、有機ＥＬ表示素子を用いる画像表示装置において、斜め方向の色再現性を向上できる画像表示装置を提供することにある。
本発明は、以下の構成によって課題を解決する。
［１］ 有機エレクトロルミネッセンス表示素子と、有機エレクトロルミネッセンス表示素子の発光面側に配置されるコレステリック液晶層とを有し、
コレステリック液晶層の一対の主面のうち少なくとも一方の主面において、液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
コレステリック液晶層の主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の配列方向が、コレステリック液晶層の主面に対して傾斜しており、
コレステリック液晶層の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度が６９°～８１°であり、
コレステリック液晶相由来の明部及び暗部のピッチが１０５０ｎｍ～２３５０ｎｍである、画像表示装置。
［２］ 有機エレクトロルミネッセンス表示素子と、有機エレクトロルミネッセンス表示素子の発光面側に配置されるコレステリック液晶層とを有し、
コレステリック液晶層の一対の主面のうち少なくとも一方の主面において、液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
コレステリック液晶層の主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の配列方向が、コレステリック液晶層の主面に対して傾斜しており、
コレステリック液晶層の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度が９°～２１°であり、
コレステリック液晶相由来の明部及び暗部のピッチが３７０ｎｍ～３９５ｎｍである、画像表示装置。
［３］ 有機エレクトロルミネッセンス表示素子と、有機エレクトロルミネッセンス表示素子の発光面側に配置されるコレステリック液晶層とを有し、
コレステリック液晶層の一対の主面のうち少なくとも一方の主面において、液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
コレステリック液晶層の主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の配列方向が、コレステリック液晶層の主面に対して傾斜しており、
コレステリック液晶層の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度が６３°～８１°であり、
コレステリック液晶相由来の明部及び暗部のピッチが６３９ｎｍ～１８５６ｎｍである、画像表示装置。
［４］ 有機エレクトロルミネッセンス表示素子と、有機エレクトロルミネッセンス表示素子の発光面側に配置されるコレステリック液晶層とを有し、
コレステリック液晶層の一対の主面のうち少なくとも一方の主面において、液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
コレステリック液晶層の主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の配列方向が、コレステリック液晶層の主面に対して傾斜しており、
コレステリック液晶層の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度が３°～２７°であり、
コレステリック液晶相由来の明部及び暗部のピッチが２９０ｎｍ～３３０ｎｍである、画像表示装置。
［５］ コレステリック液晶層は、明部及び暗部の傾斜方向が異なる２以上の領域を有し、
２以上の領域において、異なる方向に光を反射する、［１］～［４］のいずれかに記載の画像表示装置。
［６］ コレステリック液晶層は、コレステリック液晶相に由来する明部および暗部の形状が波状であり、光拡散性を示す［１］～［５］のいずれかに記載の画像表示装置。
［７］ コレステリック液晶層は、液晶化合物の分子軸が、コレステリック液晶層の主面に対して傾斜している［１］～［６］のいずれかに記載の画像表示装置。
［８］ コレステリック液晶層の、有機エレクトロルミネッセンス表示素子側とは反対側に円偏光板を有する［１］～［７］のいずれかに記載の画像表示装置。
本発明によれば、有機ＥＬ表示素子を用いる画像表示装置において、斜め方向の色再現性を向上できる画像表示装置を提供できる。
本発明の画像表示装置の構成の一例を概念的に示す図である。 明部及び暗部の傾斜角度、および、螺旋ピッチを説明するための図である。 明部及び暗部の傾斜角度、および、螺旋ピッチを説明するための図である。 第一実施形態の画像表示装置の作用を説明するための図である。 第一実施形態におけるコレステリック液晶層による光の反射を説明するための図である。 第二実施形態の画像表示装置の作用を説明するための図である。 第二実施形態におけるコレステリック液晶層による光の反射を説明するための図である。 第三実施形態の画像表示装置の作用を説明するための図である。 第三実施形態におけるコレステリック液晶層による光の反射を説明するための図である。 第四実施形態の画像表示装置の作用を説明するための図である。 第四実施形態におけるコレステリック液晶層による光の反射を説明するための図である。 コレステリック液晶層１０のＸ－Ｙ面の模式図である。 コレステリック液晶層１０のＸ－Ｚ面の模式図である。 コレステリック液晶層１０のＸ－Ｚ面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）にて観察した際の模式図である。 従来のコレステリック液晶層２０のＸ－Ｚ面の模式図である。 従来のコレステリック液晶層２０のＸ－Ｚ面をＳＥＭにて観察した際の模式図である。 コレステリック液晶層３０のＸ－Ｙ面の模式図である。 コレステリック液晶層３０のＸ－Ｚ面をＳＥＭにて観察した際の模式図である。 従来のコレステリック液晶層４０のＸ－Ｙ面の模式図である。 従来のコレステリック液晶層４０のＸ－Ｚ面の模式図である。 本発明に用いられるコレステリック液晶層の他の一例を模式的に表すＸ－Ｙ面である。 工程２－１において、条件１を満たす組成物層の実施形態の一例を説明するための断面模式図である。 積層体５０の断面模式図である。 キラル剤Ａ及びキラル剤Ｂの各々について、螺旋誘起力（ＨＴＰ：Helical Twisting Power）（μｍ-1）×濃度(質量％）と光照射量（ｍＪ／ｃｍ2）との関係をプロットしたグラフの模式図である。 キラル剤Ａ及びキラル剤Ｂを併用した系において、加重平均螺旋誘起力（μｍ-1）と光照射量（ｍＪ／ｃｍ2）との関係をプロットしたグラフの模式図である。 キラル剤Ａ及びキラル剤Ｂの各々について、ＨＴＰ（μｍ-1）×濃度(質量％）と温度（℃）との関係をプロットしたグラフの模式図である。 キラル剤Ａ及びキラル剤Ｂを併用した系において、加重平均螺旋誘起力（μｍ-1）と温度（℃）との関係をプロットしたグラフの模式図である。 図２１に示すコレステリック液晶層を作製する際に用いるマスキング部材を模式的に表す図である。 図２１に示すコレステリック液晶層の作製方法を説明するための図である。 図２１に示すコレステリック液晶層の作製方法を説明するための図である。 図２１に示すコレステリック液晶層の作製方法を説明するための図である。 図２１に示すコレステリック液晶層の作製方法を説明するための図である。 配向膜に対して干渉光を照射する露光装置の概略構成図である。
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートの両方を表す表記であり、「（メタ）アクリロイル基」とは、アクリロイル基及びメタクリロイル基の両方を表す表記であり、「（メタ）アクリル」とは、アクリル及びメタクリルの両方を表す表記である。
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、角度についての「同一」とは、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。
［画像表示装置］
本発明の画像表示装置は、
有機エレクトロルミネッセンス表示素子と、有機エレクトロルミネッセンス表示素子の発光面側に配置されるコレステリック液晶層とを有し、
コレステリック液晶層の一対の主面のうち少なくとも一方の主面において、液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
コレステリック液晶層の主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の配列方向が、コレステリック液晶層の主面に対して傾斜しており、
コレステリック液晶層の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度が所定の範囲内であり、
明部及び暗部のピッチが所定の範囲内である、画像表示装置である。
なお、本発明の画像表示装置は、コレステリック液晶層の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度と、明部及び暗部のピッチとの組み合わせによって、異なる作用により斜め方向の色再現性を改善するものである。
具体的には、第一実施形態は、コレステリック液晶層の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度が６９°～８１°であり、明部及び暗部のピッチが１０５０ｎｍ～２３５０ｎｍである構成を有する。この形態は、赤色光および緑色光、すなわち青色光の補色である黄色光を斜め方向へ透過、屈折させて増やすことで、斜め方向から見た際の青味を低減する形態である。
第二実施形態は、コレステリック液晶層の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度が９°～２１°であり、明部及び暗部のピッチが３７０ｎｍ～３９５ｎｍである構成を有する。この形態は、赤色光と緑色光、すなわち青色光の補色である黄色光を斜め方向に反射させて増やすことで、斜めから見た際の青味を低減する形態である。
第三実施形態は、コレステリック液晶層の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度が６３°～８１°であり、明部及び暗部のピッチが６３９ｎｍ～１８５６ｎｍである構成を有する。この形態は、斜め方向に進行する青色光を透過、屈折させて減らすことで、斜めから見た際の青味を低減する形態である。
第四実施形態は、コレステリック液晶層の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度が３°～２７°であり、明部及び暗部のピッチが２９０ｎｍ～３３０ｎｍである構成を有する。この形態は、斜め方向に進行する青色光を反射させて減らすことで、斜めから見た際の青味を低減する形態である。
なお、第一実施形態～第四実施形態の画像表示装置は、コレステリック液晶層の明部及び暗部の傾斜角度およびピッチが異なる以外は、基本的に同様の構成を有する。したがって、第一実施形態～第四実施形態の画像表示装置で同じ構成の部分についてはまとめて説明を行う。
以下に、本発明の画像表示装置の各実施形態について図面を参照して説明する。
図１に、本発明の画像表示装置の構成の一例を概念的に表す図を示す。
図１に示す画像表示装置８０は、直線偏光子８４と、λ／４板８６と、コレステリック液晶層１０と、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示素子８２とをこの順に有する。有機ＥＬ表示素子８２はコレステリック液晶層１０側に発光面を有する。直線偏光子８４およびλ／４板８６は円偏光板８７として作用する。
＜＜直線偏光子＞＞
直線偏光子８４は、一方向の偏光軸を有し、特定の直線偏光を透過する機能を有する。
直線偏光子８４としては、ヨウ素化合物を含む吸収型偏光板およびワイヤーグリッドなどの反射型偏光板等の一般的な直線偏光板が利用可能である。なお、偏光軸とは、透過軸と同義である。
吸収型偏光板としては、例えば、ヨウ素系偏光板、二色性染料を利用した染料系偏光板、および、ポリエン系偏光板の、いずれも用いることができる。ヨウ素系偏光板、および染料系偏光板は、一般に、ポリビニルアルコールにヨウ素または二色性染料を吸着させ、延伸することで作製される。
＜＜λ／４板＞＞
λ／４板８６は、所定の波長λｎｍにおける面内レターデーション値がＲｅ（λ）＝λ／４（または、この奇数倍）を示す板である。この式は、可視光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。
λ／４板８６は、入射した円偏光を直線偏光に変換し、また、直線偏光を円偏光に変換する。
なお、λ／４板は、λ／４機能を有する光学異方性層のみからなる構成であっても、支持体にλ／４機能を有する光学異方性層を形成した構成であってもよいが、λ／４板が支持体を有する場合には、支持体と光学異方性層との組み合わせが、λ／４板であることを意図する。
λ／４板８６としては、公知のλ／４板が利用可能である。
ここで、λ／４板８６は、複屈折率が逆分散となる材料を用いて構成されていることが好ましい。これにより、λ／４板８６は広帯域の波長の光に対応できる。
直線偏光子８４とλ／４板８６との組み合わせは、円偏光板８７として作用する。
円偏光板８７は一方の旋回方向の円偏光を直線偏光にして透過し、他方の旋回方向の円偏光を遮断する。
＜＜有機ＥＬ表示素子＞＞
有機ＥＬ表示素子８２は、陽極、陰極の一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄膜を形成した部材であり、電極間の電圧により発光層が発光する。発光層は赤、緑、青、黄、白などいずれの色を発光するものであってもよい。例えば、有機ＥＬ表示素子８２は、赤色光、緑色光および青色光を発光する画素がマトリックス状に配列された構成であり、カラー画像を表示することができるものである。また、有機ＥＬ表示素子８２は、白色光を発光する画素がマトリックス状に配列され、各画素に合わせて赤色光、緑色光および青色光のいずれかを透過するカラーレジストがマトリックス状に配列されたカラーフィルタを有する構成であり、カラー画像を表示することができるものであってもよい。
有機ＥＬ表示素子８２は、発光層のほか正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、保護層などを有してもよく、またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよい。各層の形成にはそれぞれ種々の材料を用いることができる。
有機ＥＬ表示素子としては限定はなく、従来公知の有機ＥＬ表示素子を用いることができる。なかでも、マイクロキャビティ構造を有する有機ＥＬ表示素子は、斜め方向からの観察に対して色再現性が悪くなるという問題が生じやすいため、本発明を好適に適用可能である。
＜＜コレステリック液晶層＞＞
コレステリック液晶層１０は、液晶化合物をコレステリック配向させたコレステリック液晶相を固定化してなる層である。コレステリック液晶層１０は、波長選択反射性および円偏光選択反射性を有する。すなわち、コレステリック液晶層１０は、選択反射波長の右円偏光または左円偏光を反射し、他の波長域の光、および、他の旋回方向の光を透過する。
ここで、本発明においてコレステリック液晶層は、一対の主面のうち少なくとも一方の主面において、液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、コレステリック液晶層の主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の配列方向が、コレステリック液晶層の主面に対して傾斜している構成を有する。
後に詳述するが、コレステリック液晶層は、ＳＥＭ断面にて観察される明部及び暗部（以下、明暗線ともいう）に平行な面を反射面として光を反射する。また、この反射面における反射は鏡面反射である。従って、主面に対して傾斜している明暗線を有するコレステリック液晶層１０は、入射した光を主面に対する入射角とは異なる角度で反射する。以下の説明では、コレステリック液晶層１０が、入射した光を主面に対する入射角とは異なる角度で反射する性質（主面に対する入射角と反射角とが異なる性質）を有することを反射異方性を有するともいう。
また、前述のとおり、コレステリック液晶層１０は波長選択反射性および円偏光選択反射性を有する。
従って、コレステリック液晶層１０は、有機ＥＬ表示素子から出射された光のうち、選択反射波長の一方の円偏光を、反射面で反射して、この光の進行方向を変える。
ここで、本発明においては、コレステリック液晶層１０は、コレステリック液晶層の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度が所定の範囲にあり、コレステリック液晶相由来の明部及び暗部のピッチが所定の範囲にある。本発明の画像表示装置は、コレステリック液晶層の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度と、明部及び暗部のピッチとの組み合わせによって、異なる作用により斜め方向の色再現性を改善する。
以下の説明において、コレステリック液晶層の主面に垂直な断面においてＳＥＭにて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部を、コレステリック液晶層の明部及び暗部ともいう。また、明部及び暗部をそれぞれ明線及び暗線ともいい、明部及び暗部をまとめて明暗線ともいう。
（明部及び暗部の傾斜角度およびピッチ）
コレステリック液晶層の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度、および、ピッチについて図２を用いて説明する。
図２はコレステリック液晶層の断面ＳＥＭ画像を模式的に表す図である。前述のとおり、コレステリック液晶層の断面ＳＥＭ画像において、コレステリック液晶相に由来する明部及び暗部の縞模様が観察される。なお、図２においては暗部のみを示している。
暗部の一方の端部がコレステリック液晶層１０の主面、もしくは、側面と交わる点をａ１とし、暗部の他方の端部がコレステリック液晶層１０の主面、もしくは、側面と交わる点をａ２として、点ａ１と点ａ２からなる線分Ｂ1～Ｂ5を複数求める。図２においては、順次、隣接して配列している線分を線分Ｂ1～Ｂ5とする。図２においては、暗部は直線状であるため、暗部と線分Ｂ1～Ｂ5とは一致している。なお、図２において線分Ｂ2と線分Ｂ4の点ａ１と点ａ２は省略している。
各線分Ｂ1～Ｂ5と、コレステリック液晶層の主面のなす角θc1～θc5をそれぞれ求める。この角度を暗部５本と明部５本とに対して求め、これらの角度の平均値を傾斜角度とする。
なお、点ａ１および点ａ２は、コレステリック液晶層の表面に平行な方向における、暗部（または明部）の幅の中央の位置とする。
明部及び暗部のピッチは、以下のようにして求める。
前述のように定義した線分Ｂ1～Ｂ5が順次、隣接して配列しているとすると、線分Ｂ1と線分Ｂ3との最短距離ｄ１、および、線分Ｂ3と線分Ｂ5との最短距離ｄ２とを求める。すなわち、一つおきの線分間の最短距離を２つ求める。明部についても同様に一つおきの線分間の最短距離を２つ求める。これらの最短距離の平均値を明部及び暗部のピッチとする。
ここで、最短距離とは、一方の線分の任意の点から、この点から法線を引き、その法線が他方の線分と交差する点までの距離である。
なお、図２においては、暗部が直線状である構成としたが、暗部及び明部が直線状以外の場合、例えば、図３に示すように暗部及び明部が波状の場合等にも、上記と同様にして明部及び暗部の傾斜角度、および、ピッチを求めればよい。
具体的には、図３において、暗部の一方の端部がコレステリック液晶層１０の主面、もしくは、側面と交わる点をａ１とし、暗部の他方の端部がコレステリック液晶層１０の主面、もしくは、側面と交わる点をａ２として、点ａ１と点ａ２からなる線分Ｂ1～Ｂ5を複数求める。各線分Ｂ1～Ｂ5と、コレステリック液晶層の主面のなす角θc1～θc5をそれぞれ求める。この角度を暗部５本と明部５本とに対して求め、これらの角度の平均値を傾斜角度とする。
また、明部及び暗部それぞれについて、一つおきの線分間の最短距離を２つ求め、これらの最短距離の平均値を明部及び暗部のピッチとする。
なお、図３においては、線分Ｂ2および線分Ｂ4の図示は省略している。
以下、各実施形態の画像表示装置の作用を図面を用いて説明する。
［第一実施形態］
第一実施形態の画像表示装置８０のコレステリック液晶層１０は、コレステリック液晶層１０の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度が６９°～８１°であり、明部及び暗部のピッチが１０５０ｎｍ～２３５０ｎｍである。
第一実施形態の画像表示装置８０の作用を図４および図５を用いて説明する。なお、図４においては、説明のためコレステリック液晶層１０と有機ＥＬ表示素子８２、および、コレステリック液晶層１０と円偏光板８７とをそれぞれ離間した状態で示している。
また、有機ＥＬ表示素子８２は、青色光、緑色光および赤色光をそれぞれ出射する多数の画素がマトリックス状に配置された構成を有するものとする。
図４に示すとおり、有機ＥＬ表示素子８２からは、青色光ＩB1、緑色光ＩG1、赤色光ＩR1が有機ＥＬ表示素子８２の正面方向（有機ＥＬ表示素子８２の表面に垂直な方向）に出射されるとともに、青色光ＩB0、緑色光ＩG0、赤色光ＩR0が有機ＥＬ表示素子８２の表面に対して斜め方向に出射される。
なお、図４に示す例では、有機ＥＬ表示素子８２から出射される光のうち、有機ＥＬ表示素子８２の表面に垂直な方向に出射される、青色光ＩB1、緑色光ＩG1、赤色光ＩR1、および、所定の角度の斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0、赤色光ＩR0のみを示したが、有機ＥＬ表示素子８２からは、種々の方向に青色光、緑色光および赤色光が出射される。
有機ＥＬ表示素子８２から出射された光はコレステリック液晶層１０に入射する。第一実施形態において、コレステリック液晶層１０の明部及び暗部のピッチが１０５０ｎｍ～２３５０ｎｍであり、明部及び暗部の傾斜角度が６９°～８１°である。後述するがコレステリック液晶層の選択反射波長は明部及び暗部のピッチに依存する。また、反射される光の波長は入射角度にも依存する。コレステリック液晶層１０の明部及び暗部のピッチが１０５０ｎｍ～２３５０ｎｍであり、明部及び暗部の傾斜角度が６９°～８１°である場合、コレステリック液晶層１０は、波長の短い青色光は透過し、波長の長い緑色光および／または赤色光の一部を反射する。
前述のとおり、コレステリック液晶層において、光を反射する反射面は明部及び暗部に平行な面である。第一実施形態では明部及び暗部の傾斜角度は６９°～８１°と大きな傾斜角度を有する。そのため、図５に示すように、有機ＥＬ表示素子から正面方向に出射された赤色光ＩR1の一部は、コレステリック液晶層１０の暗部１６に平行な反射面において鏡面反射されるが、その反射方向はコレステリック液晶層１０の有機ＥＬ表示素子側とは反対側の面側に所定の角度傾斜した方向に出射される。すなわち、コレステリック液晶層１０は垂直に入射した赤色光ＩR1の一部を屈折して透過させる。図５に示すように明部及び暗部の傾斜角度をθcとすると、反射面（暗部１６）に対する赤色光ＩR1の入射角は明部及び暗部の傾斜角度θcに等しく、また、反射角も傾斜角度θcに等しくなる。コレステリック液晶層１０から出射される赤色光ＩR2の出射角をβ1とすると、傾斜角度θcと出射角β1とはβ1＝（１８０°－２×θc）の関係となる。なお、図５に示すように赤色光ＩR2はコレステリック液晶層から出射される際にさらに屈折して出射される。
なお、図５においては、コレステリック液晶層に反射される光として赤色光のみを示したが、緑色光も同様に反射され得る。
このように有機ＥＬ表示素子８２から垂直方向に出射された緑色光ＩG1および赤色光ＩR1は、その一部がコレステリック液晶層１０を屈折して透過する。そのため、図４に示すように、コレステリック液晶層１０に垂直に入射した緑色光ＩG1および赤色光ＩR1の一部は、コレステリック液晶層１０から斜め方向に出射される緑色光ＩG2および赤色光ＩR2となる。この緑色光ＩG2と有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射された緑色光ＩG0とを合計した緑色光ＩG3が画像表示装置から斜め方向に出射される。同様に、赤色光ＩR2と有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射された赤色光ＩR0とを合計した赤色光ＩR3が画像表示装置から斜め方向に出射される。一方、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射された青色光ＩB0はそのまま画像表示装置から斜め方向に出射される。すなわち、画像表示装置から斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG3および赤色光ＩR3の光量の比率は、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率に比べて青色光の比率が低いものとなる。
前述のとおり、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射される光は、干渉によって光の波長が短波長化するため、青色光ＩB0の光量が多くなる。そのため、正面方向に出射される青色光ＩB1、緑色光ＩG1および赤色光ＩR1の光量の比率に対して、斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率は、青色光ＩB0の光量が多くなり、各色成分の光量比が所望の比率からズレてしまう。従って、画像表示装置がコレステリック液晶層１０を有さない場合には、画像表示装置を斜め方向から観察すると、色再現性が悪くなる。
これに対して、本発明の第一実施形態の画像表示装置は、有機ＥＬ表示素子８２の発光面側にコレステリック液晶層１０を有し、コレステリック液晶層１０の明部及び暗部が主面に対して傾斜しており、明部及び暗部の傾斜角度が６３°～８１°であり、ピッチが８１０ｎｍ～２３５０ｎｍである構成を有する。これによって、有機ＥＬ表示素子８２から垂直方向に出射された緑色光ＩG1および赤色光ＩR1の一部を斜め方向に屈折させて、画像表示装置８０から斜め方向に出射される緑色光ＩG3および赤色光ＩR3の光量を増加させて、斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG3および赤色光ＩR3の光量の比率を有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率に比べて青色光の比率が低いものとして、青色光の光量が多くなる斜め方向での色再現性を向上することができる。
また、第一実施形態の画像表示装置では、画像表示装置８０から斜め方向に出射される緑色光ＩG3および赤色光ＩR3の光量を増加させることで、斜め方向における青色光ＩB0、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率を調整して色再現性を向上している。そのため、第一実施形態の画像表示装置は、斜め方向の明るさを低下させることなく、色再現性を向上することができる。
ここで、前述のとおり、コレステリック液晶層１０から屈折されて出射される赤色光ＩR2および緑色光ＩG2の出射角β1は、明部及び暗部の傾斜角度θcによってβ1＝（１８０°－２×θc）の関係から定まる。有機ＥＬ表示素子８２を斜め方向から観察した際に青色成分が増加して色再現性が低下する影響が大きくなるのは、有機ＥＬ表示素子８２の主面に垂直な線に対して、出射角β1が１８°以上の場合である。一方、反射面で反射された反射光の、コレステリック液晶層の界面に対する角度が臨界角を超えると導光板内部で反射されてしまうため、斜め方向に赤色光および緑色光を出射できず、色味が改善されない。そのため、４２°以下となる必要がある。従って、明部及び暗部の傾斜角度θcは６９°～８１°とする。一般的に臨界角θairはｎair×sin(θair)＝ｎ×sin(β1)≧１の式から決まる。ここでｎは表示装置の内部部材の屈折率であるため、使用部材の屈折率によって適宜β１を決めることができる。
また、明部及び暗部のピッチは、有機ＥＬ表示素子８２から出射される緑色光および赤色光の波長帯域、ならびに、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率等に応じて、緑色光および／または赤色光の一部の波長域の光を反射可能なピッチを適宜設定すればよい。
ここで、コレステリック液晶層において、反射面（明部及び暗部）に斜め方向から光が入射した場合にはいわゆるブルーシフトが生じ、反射する光の波長が短波長側にズレる。具体的には、入射角が０°の場合の中心反射波長をλ0とし、入射角がθcの場合の中心反射波長をλcとすると、λ0＝λc／ｃｏｓθcの関係を満たす。上述のとおり、明部及び暗部の傾斜角度θcは６９°～８１°であり、また、この角度で反射面に入射して反射される光の中心波長は５４０ｎｍ～６００ｎｍである。従って、コレステリック液晶層の反射面に対する入射角が０°の場合の中心反射波長は、１５９０ｎｍ～３６４５ｎｍとなる。
後に詳述するが、コレステリック液晶層による選択反射波長帯域λは、螺旋構造のピッチＰ（明部及び暗部のピッチ）に依存し、コレステリック液晶層の平均屈折率をｎとするとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。コレステリック液晶層の平均屈折率ｎは、コレステリック液晶層を構成する液晶化合物の種類にもよるが、１．５５程度となる。
従って、明部及び暗部のピッチは、１０５０ｎｍ～２３５０ｎｍとなる。
色再現性を向上する観点から、第一実施形態において、明部及び暗部の傾斜角度は７０°～７８°が好ましく、７１°～７５°がより好ましい。
また、明部及び暗部のピッチは１０７５ｎｍ～１７７０ｎｍが好ましく、１１３０ｎｍ～１４２０ｎｍがより好ましい。
［第二実施形態］
第二実施形態の画像表示装置８０のコレステリック液晶層１０は、コレステリック液晶層１０の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度が９°～２１°であり、明部及び暗部のピッチが３７０ｎｍ～３９５ｎｍである。
第二実施形態の画像表示装置８０の作用を図６および図７を用いて説明する。なお、図６においては、説明のためコレステリック液晶層１０と有機ＥＬ表示素子８２、および、コレステリック液晶層１０と円偏光板８７とをそれぞれ離間した状態で示している。
また、有機ＥＬ表示素子８２は、青色光、緑色光および赤色光をそれぞれ出射する多数の画素がマトリックス状に配置された構成を有するものとする。
図６に示すとおり、有機ＥＬ表示素子８２からは、青色光ＩB1、緑色光ＩG1、赤色光ＩR1が有機ＥＬ表示素子８２の正面方向（有機ＥＬ表示素子８２の表面に垂直な方向）に出射されるとともに、青色光ＩB0、緑色光ＩG0、赤色光ＩR0が有機ＥＬ表示素子８２の表面に対して斜め方向に出射される。
なお、図６に示す例では、有機ＥＬ表示素子８２から出射される光のうち、有機ＥＬ表示素子８２の表面に垂直な方向に出射される、青色光ＩB1、緑色光ＩG1、赤色光ＩR1、および、所定の角度の斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0、赤色光ＩR0のみを示したが、有機ＥＬ表示素子８２からは、種々の方向に青色光、緑色光および赤色光が出射される。
有機ＥＬ表示素子８２から出射された光はコレステリック液晶層１０に入射する。第二実施形態において、コレステリック液晶層１０の明部及び暗部のピッチが３７０ｎｍ～３９５ｎｍであり、明部及び暗部の傾斜角度が９°～２１°である。後述するがコレステリック液晶層の選択反射波長は明部及び暗部のピッチに依存する。また、反射される光の波長は入射角度にも依存する。コレステリック液晶層１０の明部及び暗部のピッチが３７０ｎｍ～３９５ｎｍであり、明部及び暗部の傾斜角度が９°～２１°である場合、コレステリック液晶層１０は、波長の短い青色光は透過し、波長の長い緑色光および／または赤色光の一部を反射する。
前述のとおり、コレステリック液晶層において、光を反射する反射面は明部及び暗部に平行な面である。第一実施形態では明部及び暗部の傾斜角度は９°～２１°と小さな傾斜角度を有する。そのため、図７に示すように、有機ＥＬ表示素子から正面方向に出射された赤色光ＩR1の一部は、コレステリック液晶層１０の暗部１６に平行な反射面において鏡面反射され、反射された赤色光ＩR4はコレステリック液晶層１０の有機ＥＬ表示素子側に所定の角度傾斜した方向に出射される。赤色光ＩR4は有機ＥＬ表示素子８２の表面で反射される。有機ＥＬ表示素子８２で反射された赤色光ＩR5は再度、コレステリック液晶層１０に入射する。図７に示すように明部及び暗部の傾斜角度をθcとすると、反射面（暗部１６）に対する赤色光ＩR1の入射角は明部及び暗部の傾斜角度θcに等しく、また、反射角も傾斜角度θcに等しくなる。コレステリック液晶層１０で反射され有機ＥＬ表示素子８２に入射する赤色光ＩR4の入射角をβ2とすると、傾斜角度θcと入射角β2とはβ2＝２×θcの関係となる。
なお、図７においては、コレステリック液晶層に反射される光として赤色光のみを示したが、緑色光も同様に反射され得る。
このように有機ＥＬ表示素子８２から垂直方向に出射された緑色光ＩG1および赤色光ＩR1は、その一部がコレステリック液晶層１０で反射された後、有機ＥＬ表示素子８２の表面で反射される。図６に示すように、有機ＥＬ表示素子８２の表面で反射された緑色光ＩG5および赤色光ＩR5は、再度コレステリック液晶層１０に入射するが斜め方向から入射することになる。コレステリック液晶層では斜めから入射する光に対してはブルーシフトが発生して反射波長帯域がズレるため、斜め方向から入射した緑色光ＩG5および赤色光ＩR5はコレステリック液晶層１０を透過する。そのため、図６に示すように、コレステリック液晶層１０を透過した緑色光ＩG5と、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射された緑色光ＩG0とを合計した緑色光ＩG6が画像表示装置から斜め方向に出射される。同様に、コレステリック液晶層１０を透過した赤色光ＩR5と有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射された赤色光ＩR0とを合計した赤色光ＩR6が画像表示装置から斜め方向に出射される。一方、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射された青色光ＩB0はそのまま画像表示装置から斜め方向に出射される。すなわち、画像表示装置から斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG6および赤色光ＩR6の光量の比率は、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率に比べて青色光の比率が低いものとなる。
これによって、有機ＥＬ表示素子８２から垂直方向に出射された緑色光ＩG1および赤色光ＩR1の一部を斜め方向に屈折させて、画像表示装置８０から斜め方向に出射される緑色光ＩG6および赤色光ＩR6の光量を増加させて、斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG6および赤色光ＩR6の光量の比率を有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率に比べて青色光の比率が低いものとして、青色光の光量が多くなる斜め方向での色再現性を向上することができる。
また、第二実施形態の画像表示装置では、画像表示装置８０から斜め方向に出射される緑色光ＩG6および赤色光ＩR6の光量を増加させることで、斜め方向における青色光、緑色光および赤色光の光量の比率を調整して色再現性を向上している。そのため、第一実施形態の画像表示装置は、斜め方向の明るさを低下させることなく、色再現性を向上することができる。
ここで、有機ＥＬ表示素子８２で反射されてコレステリック液晶層１０透過する赤色光ＩR5および緑色光ＩG5の出射角は、有機ＥＬ表示素子８２で反射角度β2からβ2である。β2は２×θcで表されるため出射角は２×θcとなる。有機ＥＬ表示素子８２を斜め方向から観察した際に青色成分が増加して色再現性が低下する影響が大きくなるのは、有機ＥＬ表示素子８２の主面に垂直な線に対して、出射角が１８°以上の場合である。一方、反射面で反射された反射光の、コレステリック液晶層の界面に対する角度が臨界角を超えると導光板内部で反射されてしまうため斜め方向に赤色光および緑色光を出射できず、色味は改善されない。そのため、最大でも４２°以下となる必要がある。従って、明部及び暗部の傾斜角度θcは９°～２１°とする。
また、明部及び暗部のピッチは、有機ＥＬ表示素子８２から出射される緑色光および赤色光の波長帯域、ならびに、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率等に応じて、緑色光および／または赤色光の一部の波長域の光を反射可能なピッチを適宜設定すればよい。
前述のとおり、コレステリック液晶層において、反射面（明部及び暗部）に斜め方向から光が入射した場合にはいわゆるブルーシフトが生じる。上述のとおり、明部及び暗部の傾斜角度θcは９°～２１°であり、また、この角度で反射面に入射して反射される光の中心波長は５４０ｎｍ～６００ｎｍである。従って、コレステリック液晶層の反射面に対する入射角が０°の場合の中心反射波長は、５７４ｎｍ～６４３ｎｍとなる。
後に詳述するが、コレステリック液晶層による選択反射波長帯域λは、螺旋構造のピッチＰ（明部及び暗部のピッチ）に依存し、コレステリック液晶層の平均屈折率をｎとするとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。コレステリック液晶層の平均屈折率ｎは、コレステリック液晶層を構成する液晶化合物の種類にもよるが、１．５５程度となる。
従って、明部及び暗部のピッチは、３７０ｎｍ～３９５ｎｍとなる。
色再現性を向上する点から、第二実施形態において、明部及び暗部の傾斜角度は１２°～２０°が好ましく、１５°～１９°がより好ましい。
また、明部及び暗部のピッチは３７５ｎｍ～３９５ｎｍが好ましく、３８０ｎｍ～３９０ｎｍがより好ましい。
［第三実施形態］
第三実施形態の画像表示装置８０のコレステリック液晶層１０は、コレステリック液晶層１０の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度が６３°～８１°であり、明部及び暗部のピッチが６３９ｎｍ～１８５６ｎｍである。
第三実施形態の画像表示装置８０の作用を図８および図９を用いて説明する。なお、図８においては、説明のためコレステリック液晶層１０と有機ＥＬ表示素子８２、および、コレステリック液晶層１０と円偏光板８７とをそれぞれ離間した状態で示している。
また、有機ＥＬ表示素子８２は、青色光、緑色光および赤色光をそれぞれ出射する多数の画素がマトリックス状に配置された構成を有するものとする。
図８に示すとおり、有機ＥＬ表示素子８２からは、青色光ＩB0、緑色光ＩG0、赤色光ＩR0が有機ＥＬ表示素子８２の表面に対して斜め方向に出射される。
なお、図８に示す例では、有機ＥＬ表示素子８２から出射される光のうち、所定の角度の斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0、赤色光ＩR0のみを示したが、有機ＥＬ表示素子８２からは、有機ＥＬ表示素子８２の表面に垂直な方向を含む、種々の方向に青色光、緑色光および赤色光が出射される。
有機ＥＬ表示素子８２から出射された光はコレステリック液晶層１０に入射する。第三実施形態において、コレステリック液晶層１０の明部及び暗部のピッチが６３９ｎｍ～１８５６ｎｍであり、明部及び暗部の傾斜角度が６３°～８１°である。後述するがコレステリック液晶層の選択反射波長は明部及び暗部のピッチに依存する。また、反射される光の波長は入射角度にも依存する。コレステリック液晶層１０の明部及び暗部のピッチが６３９ｎｍ～１８５６ｎｍであり、明部及び暗部の傾斜角度が６３°～８１°である場合、コレステリック液晶層１０は、斜めに入射する光のうち波長の短い青色光の一部を反射し、波長の長い緑色光および赤色光を透過する。
前述のとおり、コレステリック液晶層において、光を反射する反射面は明部及び暗部に平行な面である。第三実施形態では明部及び暗部の傾斜角度は６３°～８１°と大きな傾斜角度を有する。そのため、図９に示すように、有機ＥＬ表示素子から斜め方向に出射された青色光ＩB0の一部は、コレステリック液晶層１０の暗部１６に平行な反射面において鏡面反射される。反射された青色光ＩB3はコレステリック液晶層１０の有機ＥＬ表示素子側とは反対側の面側に出射される。その際、コレステリック液晶層１０の表面に垂直な方向に出射される。すなわち、コレステリック液晶層１０は斜め方向から入射した青色光ＩB0の一部を屈折して透過させる。図９に示すように、反射した光をコレステリック液晶層の主面に垂直な方向に出射する場合、明部及び暗部の傾斜角度をθcとすると、反射面（暗部１６）に対する青色光ＩB1の入射角β3は明部及び暗部の傾斜角度θcに等しく、また、反射角も傾斜角度θcに等しくなる。
このように有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射された青色光ＩB0は、その一部がコレステリック液晶層１０を屈折して正面方向に透過する。そのため、図８に示すように、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射された青色光ＩB0の残りの青色光ＩB4が画像表示装置から斜め方向に出射される。一方、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射された緑色光ＩG0および赤色光ＩR0はそのまま画像表示装置から斜め方向に出射される。すなわち、画像表示装置から斜め方向に出射される青色光ＩB4、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率は、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率に比べて青色光の比率が低いものとなる。
これによって、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射された青色光ＩB0の一部を正面方向に屈折させて、画像表示装置８０から斜め方向に出射される青色光ＩB4の光量を減少させて、斜め方向に出射される青色光ＩB4、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率を有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率に比べて青色光の比率が低いものとして、青色光の光量が多くなる斜め方向での色再現性を向上することができる。
ここで、図９に示すように、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射される青色光ＩB0の出射角をγとすると、この青色光ＩB0を正面方向（０°）に屈折させるためには、明部及び暗部の傾斜角度θcはθc＝（１８０°－γ）／２の関係を満たす必要がある。有機ＥＬ表示素子８２を斜め方向から観察した際に青色成分が増加して色再現性が低下する影響が大きくなるのは、有機ＥＬ表示素子８２の主面に垂直な線に対して、出射角γが１８°以上の場合である。一方、斜め方向に青光が出射されてしまうと、斜め方向から見た際に青味が強くなり色再現性が悪化するため、コレステリック液晶層１０を透過後の視野角（出射角γ）としては５４°以下が必要となる。従って、明部及び暗部の傾斜角度θcは６３°～８１°とする。
また、明部及び暗部のピッチは、有機ＥＬ表示素子８２から出射される青色光の波長帯域、ならびに、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率等に応じて、青色光の一部の波長域の光を反射可能なピッチを適宜設定すればよい。
前述のとおり、コレステリック液晶層において、反射面（明部及び暗部）に斜め方向から光が入射した場合にはいわゆるブルーシフトが生じる。上述のとおり、明部及び暗部の傾斜角度θcは６３°～８１°であり、また、この角度で反射面に入射して反射される光の中心波長は４２０ｎｍ～４８０ｎｍである。従って、コレステリック液晶層の反射面に対する入射角が０°の場合の中心反射波長は、９９０ｎｍ～２８８０ｎｍとなる。
後に詳述するが、コレステリック液晶層による選択反射波長帯域λは、螺旋構造のピッチＰ（明部及び暗部のピッチ）に依存し、コレステリック液晶層の平均屈折率をｎとするとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。コレステリック液晶層の平均屈折率ｎは、コレステリック液晶層を構成する液晶化合物の種類にもよるが、１．５５程度となる。
従って、明部及び暗部のピッチは、６３９ｎｍ～１８５６ｎｍとなる。
色再現性を向上する観点から、第三実施形態において、明部及び暗部の傾斜角度は６６°～７８°が好ましく、６８°～７５°がより好ましい。
また、明部及び暗部のピッチは７１４ｎｍ～１３９６ｎｍが好ましく、８１０ｎｍ～１１２２ｎｍがより好ましい。
［第四実施形態］
第四実施形態の画像表示装置８０のコレステリック液晶層１０は、コレステリック液晶層１０の主面に対する明部及び暗部の傾斜角度が３°～２７°であり、明部及び暗部のピッチが２９０ｎｍ～３３０ｎｍである。
第四実施形態の画像表示装置８０の作用を図１０および図１１を用いて説明する。なお、図１０においては、説明のためコレステリック液晶層１０と有機ＥＬ表示素子８２、および、コレステリック液晶層１０と円偏光板８７とをそれぞれ離間した状態で示している。
また、有機ＥＬ表示素子８２は、青色光、緑色光および赤色光をそれぞれ出射する多数の画素がマトリックス状に配置された構成を有するものとする。
図１０に示すとおり、有機ＥＬ表示素子８２からは、青色光ＩB0、緑色光ＩG0、赤色光ＩR0が有機ＥＬ表示素子８２の表面に対して斜め方向に出射される。
なお、図１０に示す例では、有機ＥＬ表示素子８２から出射される光のうち、所定の角度の斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0、赤色光ＩR0のみを示したが、有機ＥＬ表示素子８２からは、有機ＥＬ表示素子８２の表面に垂直な方向を含む、種々の方向に青色光、緑色光および赤色光が出射される。
有機ＥＬ表示素子８２から出射された光はコレステリック液晶層１０に入射する。第四実施形態において、コレステリック液晶層１０の明部及び暗部のピッチが２９０ｎｍ～３３０ｎｍであり、明部及び暗部の傾斜角度が３°～２７°である。後述するがコレステリック液晶層の選択反射波長は明部及び暗部のピッチに依存する。また、反射される光の波長は入射角度にも依存する。コレステリック液晶層１０の明部及び暗部のピッチが２９０ｎｍ～３３０ｎｍであり、明部及び暗部の傾斜角度が３°～２７°である場合、コレステリック液晶層１０は、斜めに入射する光のうち波長の短い青色光の一部を反射し、波長の長い緑色光および赤色光を透過する。
前述のとおり、コレステリック液晶層において、光を反射する反射面は明部及び暗部に平行な面である。第四実施形態では明部及び暗部の傾斜角度は３°～２７°と小さな傾斜角度を有する。そのため、図１１に示すように、有機ＥＬ表示素子から斜め方向に出射された青色光ＩB0の一部は、コレステリック液晶層１０の暗部１６に平行な反射面において鏡面反射され、反射された赤色光ＩB5はコレステリック液晶層１０の有機ＥＬ表示素子側に所定の角度傾斜した方向に出射される。青色光ＩB5は有機ＥＬ表示素子８２の表面で反射されるが、有機ＥＬ表示素子８２に対する入射角が大きくなるため、画像表示装置から出射されない。
このように有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射された青色光ＩB0は、その一部がコレステリック液晶層１０で屈折して有機ＥＬ表示素子８２側に反射される。その際、有機ＥＬ表示素子８２への入射角が大きくなるように反射することで、青色光ＩB0の一部が画像表示装置から出射されなくなり、残りの青色光ＩB6が画像表示装置から斜め方向に出射される。一方、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射された緑色光ＩG0および赤色光ＩR0はそのまま画像表示装置から斜め方向に出射される。すなわち、画像表示装置から斜め方向に出射される青色光ＩB6、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率は、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率に比べて青色光の比率が低いものとなる。
これによって、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射された青色光ＩB0の一部を有機ＥＬ表示素子側に屈折させて、画像表示装置８０から斜め方向に出射される青色光ＩB6の光量を減少させて、斜め方向に出射される青色光ＩB6、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率を有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率に比べて青色光の比率が低いものとして、青色光の光量が多くなる斜め方向での色再現性を向上することができる。
ここで、有機ＥＬ表示素子８２で反射される青色光ＩB5が画像表示装置から出射されないようにするには、有機ＥＬ表示素子８２の表面に対する青色光ＩB5の入射角度δを４２°～９０°とする必要がある。図１１に示すように、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射される青色光ＩB0の出射角をγとすると、有機ＥＬ表示素子８２に入射する青色光ＩB5の入射角δを上記範囲とするためには、明部及び暗部の傾斜角度θcはθc＝（δ°－γ）／２の関係を満たす必要がある。出射角γが３６°の場合を考えると、明部及び暗部の傾斜角度θcは３°～２７°となる。
また、明部及び暗部のピッチは、有機ＥＬ表示素子８２から出射される青色光の波長帯域、ならびに、有機ＥＬ表示素子８２から斜め方向に出射される青色光ＩB0、緑色光ＩG0および赤色光ＩR0の光量の比率等に応じて、青色光の一部の波長域の光を反射可能なピッチを適宜設定すればよい。
前述のとおり、コレステリック液晶層において、反射面（明部及び暗部）に斜め方向から光が入射した場合にはいわゆるブルーシフトが生じる。上述のとおり、明部及び暗部の傾斜角度θcは３°～２７°であり、また、この角度で反射面に入射して反射される光の中心波長は４２０ｎｍ～４８０ｎｍである。従って、コレステリック液晶層の反射面に対する入射角が０°の場合の中心反射波長は、４５０ｎｍ～５１５ｎｍとなる。
後に詳述するが、コレステリック液晶層による選択反射波長帯域λは、螺旋構造のピッチＰ（明部及び暗部のピッチ）に依存し、コレステリック液晶層の平均屈折率をｎとするとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。コレステリック液晶層の平均屈折率ｎは、コレステリック液晶層を構成する液晶化合物の種類にもよるが、１．５５程度となる。
従って、明部及び暗部のピッチは、２９０ｎｍ～３３０ｎｍとなる。
色再現性を向上する観点から、第三実施形態において、明部及び暗部の傾斜角度は９°～２７°が好ましく、１５°～２７°がより好ましい。
また、明部及び暗部のピッチは２９５ｎｍ～３３０ｎｍが好ましく、３００ｎｍ～３３０ｎｍがより好ましい。
ここで、第一実施形態および第三実施形態においては、円偏光板８７は、コレステリック液晶層１０の反射面で反射された円偏光を透過するものとする。すなわち、円偏光板８７を構成する直線偏光子８６およびλ／４板８６は、コレステリック液晶層１０の反射面で反射された円偏光をλ／４板８６によって直線偏光に変換し、λ／４板８６によって変換された直線偏光を直線偏光子８４が透過するように配置される。
一方、第二実施形態および第四実施形態においては、円偏光板８７は、コレステリック液晶層１０の反射面で反射された後、有機ＥＬ表示素子８２の表面で反射された円偏光を透過するものとする。有機ＥＬ表示素子８２の表面で反射される際、円偏光はその旋回方向が逆方向になる。従って、円偏光板８７を構成する直線偏光子８６およびλ／４板８６は、コレステリック液晶層１０の反射面で反射された円偏光の旋回方向とは逆方向の円偏光をλ／４板８６によって直線偏光に変換し、λ／４板８６によって変換された直線偏光を直線偏光子８４が透過するように配置される。
また、上記説明では、各実施形態における明部及び暗部のピッチは、コレステリック液晶層の平均屈折率ｎを１．５５として求めたが、コレステリック液晶層の平均屈折率ｎが異なる場合はλ＝ｎ×Ｐの関係を考慮して明部及び暗部のピッチを設定することができる。
〔コレステリック液晶層の詳細〕
以下に、本発明の画像表示装置に用いられるコレステリック液晶層について詳細に説明する。なお、各実施形態におけるコレステリック液晶層は明部及び暗部の傾斜角度およびピッチが異なる以外は同様の構成を有するので、以下の説明ではまとめて説明を行う。
また、本発明において、コレステリック液晶層は、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十分であり、層中の液晶化合物は液晶性を示さなくてもよい。
＜液晶配向パターン＞
図１２及び図１３に、コレステリック液晶層中の液晶化合物の配向状態を概念的に示す模式図を示す。
図１２は、主面１１及び主面１２からなる一対の主面１３を有するコレステリック液晶層１０の、主面１１及び主面１２の面内における液晶化合物の配向状態を示す模式図である。また、図１３は、主面１１及び主面１２に垂直な断面におけるコレステリック液晶相の状態を示す断面模式図である。以下においては、コレステリック液晶層１０の主面１１及び主面１２をＸ－Ｙ面とし、このＸ－Ｙ面に対して垂直な断面をＸ－Ｚ面として説明する。つまり、図１２は、コレステリック液晶層１０のＸ－Ｙ面の模式図に相当し、図１３は、コレステリック液晶層１０のＸ－Ｚ面の模式図に相当する。
なお、以下においては、液晶化合物として棒状液晶化合物の態様を例に挙げて説明する。
図１２に示すように、コレステリック液晶層１０のＸ－Ｙ面において、液晶化合物１４は、Ｘ－Ｙ面内の互いに平行な複数の配列軸Ｄ1に沿って配列しており、それぞれの配列軸Ｄ1上において、液晶化合物１４の分子軸Ｌ1の向きは、配列軸Ｄ1に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する。ここで、説明のため、配列軸Ｄ1がＸ方向に向いているとする。また、Ｙ方向においては、分子軸Ｌ1の向きが等しい液晶化合物１４が等間隔で配向している。
なお、「液晶化合物１４の分子軸Ｌ1の向きが配列軸Ｄ1に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している」とは、液晶化合物１４の分子軸Ｌ1と配列軸Ｄ1とのなす角度が、配列軸Ｄ1方向の位置により異なっており、配列軸Ｄ1に沿って分子軸Ｌ1と配列軸Ｄ1とのなす角度がθ１からθ１＋１８０°あるいはθ１－１８０°まで徐々に変化していることを意味する。つまり、配列軸Ｄ1に沿って配列する複数の液晶化合物１４は、図１２に示すように、分子軸Ｌ1が配列軸Ｄ1に沿って一定の角度ずつ回転しながら変化する。
また、本明細書において、液晶化合物１４が棒状液晶化合物である場合、液晶化合物１４の分子軸Ｌ1は、棒状液晶化合物の分子長軸を意図する。一方、液晶化合物１４が円盤状液晶化合物である場合、液晶化合物１４の分子軸Ｌ1は、円盤状液晶化合物の円盤面に対する法線方向に平行な軸を意図する。
図１３に、コレステリック液晶層１０のＸ－Ｚ面の模式図を示す。
図１３に示すコレステリック液晶層１０のＸ－Ｚ面において、液晶化合物１４は、主面１１及び主面１２（Ｘ－Ｙ面）に対して、その分子軸Ｌ1が傾斜して配向している。
液晶化合物１４の分子軸Ｌ1と主面１１及び主面１２（Ｘ－Ｙ面）とのなす平均角度（平均チルト角）θ3は、コレステリック液晶層１０のＸ－Ｚ面を偏光顕微鏡観察することにより測定できる。なかでも、コレステリック液晶層１０のＸ－Ｚ面において、液晶化合物１４は、主面１１及び主面１２（Ｘ－Ｙ面）に対して、その分子軸Ｌ1が同一の方向に傾斜配向することが好ましい。
分子軸Ｌ1が上述した配向をとることで、図１３に示すように、コレステリック液晶層１０において、コレステリック液晶相由来の螺旋軸Ｃ1は、主面１１及び主面１２（Ｘ－Ｙ面）に対して所定角度で傾斜している。つまり、コレステリック液晶層１０の反射面（螺旋軸Ｃ1に直交し、方位角が等しい液晶化合物が存在する平面）Ｔ1は、主面１１及び主面１２（Ｘ－Ｙ面）に対して略一定の方向に傾斜している。
なお、「方位角が等しい液晶分子」とは、主面１１及び主面１２（Ｘ－Ｙ面）に投影したときに、分子軸の配向方向が同一にある液晶分子をいう。
図１３に示すコレステリック液晶層１０のＸ－Ｚ面をＳＥＭにて観察すると、図１４に示すような明部１５と暗部１６とが交互に配列された配列方向Ｐ1が、主面１１及び主面１２（Ｘ－Ｙ面）に対して所定角度θ2で傾斜している縞模様が観察される。なお、図１４中の明部１５が２つと暗部１６が２つで螺旋１ピッチ分（螺旋の巻き数１回分）に相当する。
なお、明部１５及び暗部１６の配列方向Ｐ1の角度θ2と、前述の明部１５及び暗部１６の傾斜角度θ3とは、θ2＋θ3＝９０°の関係である。
コレステリック液晶層１０において、液晶化合物１４の分子軸Ｌ1は、明部１５と暗部１６とが交互に配列された配列方向Ｐ1に対して略直交する。
分子軸Ｌ1と配列方向Ｐ1とのなす角度は、８０～９０°が好ましく、８５～９０°がより好ましい。
以下、コレステリック液晶層１０の反射異方性が得られる理由に関して説明する。
＜反射異方性＞
図１５に、従来のコレステリック液晶層の断面模式図を示す。具体的には、図１５は、主面２１及び主面２２からなる一対の主面２３を有するコレステリック液晶層２０の主面２３に垂直な断面でのコレステリック液晶層の状態を示す。以下においては、コレステリック液晶層２０の主面２１及び主面２２をＸ－Ｙ面とし、このＸ－Ｙ面に対して垂直な断面をＸ－Ｚ面として説明する。つまり、図１５は、コレステリック液晶層２０のＸ－Ｚ面での模式図に相当する。
図１５に示すコレステリック液晶層２０において、コレステリック液晶相由来の螺旋軸Ｃ2は、主面２１及び主面２２（Ｘ－Ｙ面）に対して垂直であり、その反射面Ｔ2は主面２１及び主面２２（Ｘ－Ｙ面）と平行な面である。また、液晶化合物２４の分子軸Ｌ2は、主面２１及び主面２２（Ｘ－Ｙ面）に対して傾斜していない。言い換えると、分子軸Ｌ2は主面２１及び主面２２（Ｘ－Ｙ面）に対して平行である。したがって、図１６に示すように、コレステリック液晶層２０のＸ－Ｚ面をＳＥＭにて観察すると、明部２５と暗部２６とが交互に配列された配列方向Ｐ2は主面２１及び主面２２（Ｘ－Ｙ面）と垂直となる。
コレステリック液晶相は鏡面反射性であるため、例えば、コレステリック液晶層２０に斜め方向から光が入射される場合、入射角と同じ角度の反射角度で斜め方向に光が反射される（図１５中の矢印参照）。
これに対して、図１２及び図１３に示すコレステリック液晶層１０は、その反射面Ｔ1が主面１１及び主面１２（Ｘ－Ｙ面）に対して所定方向に傾斜しているため、反射光異方性を有する。例えば、コレステリック液晶層１０に斜め方向から光を入射させると、反射面Ｔ1によって、主面１１及び主面１２（Ｘ－Ｙ面）の法線方向に光が反射される（図１３中の矢印参照）。
このように、本発明におけるコレステリック液晶層１０は反射異方性を有する。そのため、各実施形態において、入射した光を所望の方向に屈折させることができる。
＜コレステリック液晶相＞
コレステリック液晶相は、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（選択反射中心波長）λは、上述のように、コレステリック液晶相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相の平均屈折率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、選択反射中心波長を調節することができる。コレステリック液晶相のピッチは、光学異方性層の形成の際、液晶化合物と共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、これらを調節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、ピッチの調節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。螺旋のセンスおよび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。
コレステリック液晶相は、特定の波長において左右いずれかの円偏光に対して選択反射性を示す。反射光が右円偏光であるか左円偏光であるかは、コレステリック液晶相の螺旋の捩れ方向（センス）による。コレステリック液晶相による円偏光の選択反射は、コレステリック液晶相の螺旋の捩れ方向が右の場合は右円偏光を反射し、螺旋の捩れ方向が左の場合は左円偏光を反射する。
なお、コレステリック液晶相の旋回の方向は、光学異方性層を形成する液晶化合物の種類および／または添加されるキラル剤の種類によって調節できる。
また、選択反射を示す選択反射帯域（円偏光反射帯域）の半値幅Δλ（ｎｍ）は、コレステリック液晶相のΔｎと螺旋のピッチＰとに依存し、Δλ＝Δｎ×Ｐの関係に従う。そのため、選択反射帯域の幅の制御は、Δｎを調節して行うことができる。Δｎは、コレステリック液晶層を形成する液晶化合物の種類およびその混合比率、ならびに、配向固定時の温度により調節できる。
反射波長帯域の半値幅は、コレステリック液晶層の用途に応じて調節され、例えば１０～５００ｎｍであればよく、好ましくは２０～３００ｎｍであり、より好ましくは３０～１００ｎｍである。
ここで、図１４に示す例では、コレステリック液晶層１０の明部１５及び暗部１６は、直線状である構成としたが、これに限定はされず、図１８に示すコレステリック液晶層３０のように、Ｘ－Ｚ面においてＳＥＭにより観察されるコレステリック液晶相に由来する明部３５および暗部３６からなる明暗線の形状が波状（波打ち構造）である構成としてもよい。
前述のとおり、コレステリック液晶層において、明部および暗部に平行な面が反射面となる。したがって、コレステリック液晶層の、コレステリック液晶相に由来する明部および暗部の形状を波状とすることで、反射面が波状となる。そのため、コレステリック液晶層３０での反射光の反射角度は、位置によって異なるものとなり、光拡散性が得られる。
コレステリック液晶層３０の、コレステリック液晶相に由来する明部３５および暗部３６からなる明暗線の形状が波状（波打ち構造）であるとは、螺旋軸とコレステリック液晶層の表面とのなす角が周期的に変化する構造を有する層である。言い換えれば、コレステリック液晶層３０は、ＳＥＭにて観測される断面図において暗部がなす線の法線とコレステリック液晶層の表面となす角が周期的に変化する層である。
好ましくは、波打ち構造とは、以下の構成を有する。
暗部の一方の端部がコレステリック液晶層の主面、もしくは、側面と交わる点をａ１とし、暗部の他方の端部がコレステリック液晶層の主面、もしくは、側面と交わる点をａ２として、点ａ１と点ａ２からなる線分を基準線とする。暗部のある点における接線とこの基準線とのなす角度を暗部の傾斜角度とすると、波打ち構造は、暗部がなす線状における傾斜角度の変動量が５°以上である。
このように明部３５および暗部３６が波状となるコレステリック液晶層３０は、一例として、一方の主面３１における液晶化合物３４の分子軸Ｌ3の配列を、図１７に示すように、面内の一定の方向を向くように配向することで形成されやすい。
なお、他方の主面３２における液晶化合物３４の分子軸Ｌ3の配列は、図１２に示すコレステリック液晶層１０のＸ－Ｙ面と同様の配向である。また、コレステリック液晶層３０のＸ－Ｚ面は、コレステリック液晶層１０のＸ－Ｚ面と同様の配向をとっている。つまり、コレステリック液晶層３０は、液晶化合物３４が主面３１及び主面３２（Ｘ－Ｙ面）に対して分子軸Ｌ3が所定方向で傾斜配向し、且つ、コレステリック液晶相由来の螺旋軸が主面３１及び主面３２（Ｘ－Ｙ面）に対して所定角度で傾斜している。
あるいは、明部３５および暗部３６が波状となるコレステリック液晶層３０は、後述する液晶配向パターンにおける液晶化合物の分子軸の向きが１８０°回転する長さである１周期Λを、配列軸に沿って変動させることでも形成できる。
あるいは、他の方法としては、コレステリック液晶層を形成するための液晶組成物に界面活性剤を添加する方法もある。
一方、コレステリック液晶層１０は、上述した通り、Ｘ－Ｚ面において、液晶化合物１４が、主面１１及び主面１２（Ｘ－Ｙ面）に対してその分子軸Ｌ1が傾斜配向し、且つ、主面１１及び主面１２（Ｘ－Ｙ面）において、液晶化合物１４の分子軸Ｌ1の向きが配列軸Ｄ1に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している。コレステリック液晶層１０は、この構成によって、Ｘ－Ｚ面におけるＳＥＭにより観測されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部からなる明暗線が高い直線性を示すと推測される。この結果として、ヘイズが低く、高い透明性を有する。
つまり、図１２～図１４に示すコレステリック液晶層１０は、Ｘ－Ｚ面においてＳＥＭにより観察されるコレステリック液晶相由来の明部１５がなす線（明線）及び暗部１６がなす線（暗線）の直線性が高いほど（図１４参照）、ヘイズがより低く、且つ、透明性により優れる。なかでも、コレステリック液晶相由来の暗部１６がなす線と主面１１とのなす平均傾斜角度と、暗部１６がなす線と主面１２とのなす平均傾斜角度とが、同一である場合、ヘイズがより低く、且つ、透明性により優れる。
上記平均傾斜角度は、Ｘ－Ｚ面におけるＳＥＭにより観測されるコレステリック液晶相由来の明暗線（図１４参照）において、暗部１６がなす線と主面１１又は主面１２とのなす角度の平均値として得られる。つまり、主面１２側の平均傾斜角度は、主面１２側の暗部１６がなす線と主面１２とのなす傾斜角度θa1、θa2・・θanの平均値として得られる。主面１１側の平均傾斜角度は、主面１１側の暗部１６がなす線と主面１１とのなす傾斜角度θb1、θb2・・・θbnの平均値として得られる。
コレステリック液晶層１０は、ヘイズがより低く、且つ、透明性により優れる点で、主面１１側の平均傾斜角度と主面１２側の平均傾斜角度との差は、例えば、０～２０°であることが好ましく、０～５°であることがより好ましく、０～１°であることが更に好ましい。なお、上記平均傾斜角度は、ＳＥＭにより観察される画像において、コレステリック液晶相由来の暗部１６がなす線と主面１１（又は主面１２）とのなす角度を任意の５か所以上で測定して、それらを算術平均した値である。
ここで、図１３に示すコレステリック液晶層１０の例では、液晶化合物１４の分子軸が、コレステリック液晶層１０の主面１３に対して傾斜している構成としたが、これに限定はされず、液晶化合物の分子軸が、コレステリック液晶層の主面に平行であってもよい。
図１９及び図２０に、本発明に用いられるコレステリック液晶層の他の一例の模式図を示す。具体的には、図１９は、主面４１及び主面４２からなる一対の主面４３を有するコレステリック液晶層４０の、主面４１及び主面４２での液晶化合物の配向状態を概念的に示す模式図である。また、図２０は、コレステリック液晶層４０の主面４３に垂直な断面でのコレステリック液晶層の状態を示す。以下においては、コレステリック液晶層４０の主面４１及び主面４２をＸ－Ｙ面とし、このＸ－Ｙ面に対して垂直な断面をＸ－Ｚ面として説明する。つまり、図２０は、コレステリック液晶層４０のＸ－Ｙ面での模式図であり、図２０は、コレステリック液晶層４０のＸ－Ｚ面での模式図である。
図１９に示すように、コレステリック液晶層４０のＸ－Ｙ面において、液晶化合物４４は、Ｘ－Ｙ面内の互いに平行な複数の配列軸Ｄ2に沿って配列しており、それぞれの配列軸Ｄ2上において、液晶化合物４４の分子軸Ｌ4の向きは、配列軸Ｄ2に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している。つまり、コレステリック液晶層４０のＸ－Ｙ面における液晶化合物４４の配向状態は、図１３に示すコレステリック液晶層１０のＸ－Ｙ面における液晶化合物１４の配向状態と同じである。
図２０に示すように、コレステリック液晶層４０のＸ－Ｚ面においては、液晶化合物４４の分子軸Ｌ4は、主面４１及び主面４２（Ｘ－Ｙ面）に対して傾斜していない。言い換えると、分子軸Ｌ4は主面４１及び主面４２（Ｘ－Ｙ面）に対して平行である。
コレステリック液晶層４０は、上述した図１９に示すＸ－Ｙ面及び図２０に示すＸ－Ｚ面を有することにより、コレステリック液晶相由来の螺旋軸Ｃ3は、主面４１及び主面４２（Ｘ－Ｙ面）に対して垂直であり、その反射面Ｔ3は主面４１及び主面４２（Ｘ－Ｙ面）に対して所定方向に傾斜している。なお、上記コレステリック液晶層４０のＸ－Ｚ面をＳＥＭにて観察すると、明部と暗部とが交互に配列された配列方向が主面４１及び主面４２（Ｘ－Ｙ面）に対して所定角度で傾斜している縞模様が観察される（図１４と同様）。
このように、コレステリック液晶層は、液晶化合物の分子軸が、コレステリック液晶層の主面に平行であってもよい。
なお、図１２及び図１３に示すコレステリック液晶層１０においては、分子軸Ｌ1は、Ｘ－Ｚ面におけるＳＥＭ観察により観察される明部１５と暗部１６とが交互に配列された配列方向Ｐ1に対して略直交する。つまり、螺旋軸Ｃ1の方向は、明部１５と暗部１６とが交互に配列された配列方向Ｐ1に対して略平行となる。この結果として、斜め方向から入射する光と螺旋軸Ｃ1とがより平行となりやすく、反射面での反射光は、円偏光度が高くなる。これに対して、コレステリック液晶層４０の場合、螺旋軸Ｃ3は主面４１及び主面４２（Ｘ－Ｙ面）に対して垂直であることから、斜め方向から入射する光の入射方向と螺旋軸Ｃ3の方向とは、そのなす角度がより大きくなる。つまり、斜め方向から入射する光の入射方向と螺旋軸Ｃ3の方向とがより非平行となる。このため、コレステリック液晶層１０は、コレステリック液晶層４０と比較すると、反射面での反射光は、円偏光度がより高くなる。
ここで、図１２および図１３に示すコレステリック液晶層１０では、主面１１及び主面１２の両主面において、液晶化合物１４の分子軸Ｌ1の向きが配列軸Ｄ1に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している形態を示したが、一方の主面のみにおいて、液晶化合物の分子軸の向きが配列軸に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している形態であってもよい。
また、コレステリック液晶層において、一方の主面に存在する配列軸と他方の主面に存在する配列軸とは、平行であることが好ましい。
上記１周期Λは、反射偏光顕微鏡観察における明暗線の間隔に相当する。したがって、１周期Λの変動係数（標準偏差／平均値）は、反射偏光顕微鏡観察における明暗線の間隔をコレステリック液晶層の両主面についてそれぞれ１０点測定して算出すればよい。
また、本発明のコレステリック液晶層は、コレステリック液晶層の少なくとも一方の主面において、液晶化合物の分子軸の向きが面内で連続的に回転しながら変化する一方向が異なる２以上の領域を有し、２以上の領域において、異なる方向に光を反射する構成としてもよい。すなわち、配列軸の向きが異なる２以上の領域を有する構成としてもよい。
図２１に配列軸の向きが異なる２以上の領域を有する構成の一例を示す。
図２１はコレステリック液晶層のＸ－Ｙ面を示す模式図である。
図２１に示すコレステリック液晶層６０は、配列軸の向きが異なる４種の領域Ａ1～領域Ａ4がＸ方向およびＹ方向に配列された構成を有する。具体的には図２１に示すように、領域Ａ1～領域Ａ4はそれぞれ略正方形状であり、領域Ａ1のＸ方向右側に領域Ａ2が配置され、領域Ａ2のＹ方向下側に領域Ａ3が配置され、領域Ａ3のＸ方向左側に領域Ａ4が配置されたものを１つの組として、この組がＸ方向およびＹ方向に配列された構成を有する。なお、図２１においては、４×４個の領域のみを示したが、コレステリック液晶層６０は、面内に領域Ａ1～領域Ａ4が多数配列されている。
図２１に矢印で示すように、各領域における液晶化合物の配列方向は異なっている。なお、図２１において矢印の方向は、Ｘ－Ｚ断面で見た際に明暗線の傾斜が立ち上がる方向とし、以下の説明では、明暗線の傾斜が立ち上がる方向を、この向きに配列されているともいう。
なお、図２１においては液晶化合物の図示は省略しているが、配列軸の向きが異なる以外は図１２に示す液晶化合物１４と同様である。また、図２１においては、配列軸（矢印）を一つ図示しているが、各領域のＸ－Ｙ面内において、液晶化合物は、互いに平行な複数の配列軸に沿って配列されている。
図２１に示す例では、領域Ａ1において、液晶化合物は、Ｘ方向の左向きに配列されている。すなわち、領域Ａ1においては、液晶化合物の分子軸の向きは、Ｘ方向の配列軸に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している。また、領域Ａ1をＸ－Ｚ断面で見た際に、図２１中左方向に明暗線の傾斜が立ち上がっている。
領域Ａ2において、液晶化合物は、Ｙ方向の下向きに配列されている。すなわち、領域Ａ2においては、液晶化合物の分子軸の向きは、Ｙ方向の配列軸に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している。また、領域Ａ2をＹ－Ｚ断面で見た際に、図２１中下方向に明暗線の傾斜が立ち上がっている。
領域Ａ3において、液晶化合物は、Ｘ方向の右向きに配列されている。すなわち、領域Ａ3においては、液晶化合物の分子軸の向きは、Ｘ方向の配列軸に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している。また、領域Ａ3をＸ－Ｚ断面で見た際に、図２１中右方向に明暗線の傾斜が立ち上がっている。
領域Ａ4において、液晶化合物は、Ｙ方向の上向きに配列されている。すなわち、領域Ａ4においては、液晶化合物の分子軸の向きは、Ｙ方向の配列軸に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している。また、領域Ａ4をＹ－Ｚ断面で見た際に、図２１中上方向に明暗線の傾斜が立ち上がっている。
このように配列軸の向きが異なる領域を複数有する構成とすることで、各領域で異なる方向に光を反射する構成とすることができる。
例えば、コレステリック液晶層６０の正面方向（図２１の紙面に垂直な方向）から光が入射すると、領域Ａ1では、光はＸ方向右向きに傾いた方向に反射される。また、領域Ａ2では、光はＹ方向上向きに傾いた方向に反射される。また、領域Ａ3では、光はＸ方向左向きに傾いた方向に反射される。また、領域Ａ4では、光はＹ方向下向きに傾いた方向に反射される。
例えば、第一実施形態および第二実施形態の画像表示装置において、配列軸の方向が異なる領域を有するコレステリック液晶層６０を用いることで、有機ＥＬ表示素子８２から垂直方向に出射される緑色光ＩG1および赤色光ＩR1を上下左右（方位角方向）の複数の方向に散乱させるため、どの方位から観察しても、画像表示装置から斜め方向に出射される青色光、緑色光および赤色光の光量の比率を調整して斜め方向の色再現性を向上することができる。
また、第三実施形態および第四実施形態の画像表示装置において、配列軸の方向が異なる領域を有するコレステリック液晶層６０を用いることで、有機ＥＬ表示素子８２から、各方位の斜め方向に出射される青色光ＩG0を垂直方向、あるいは、有機ＥＬ表示素子８２側に屈折させるため、どの方位から観察しても、画像表示装置から斜め方向に出射される青色光、緑色光および赤色光の光量の比率を調整して斜め方向の色再現性を向上することができる。
また、上記コレステリック液晶層６０は反射方向に異方性を有しているため、透明性と輝度を両立することができる。さらに、各領域における液晶化合物の配列方向（配列軸の方向）および明部及び暗部の傾斜角度等を調整することで、特定の方位での斜め方向の色再現性を向上することができる。
なお、図２１に示す例では、コレステリック液晶層６０は、配列軸の方向が異なる４種の領域を有する構成としたが、これに限定はされず、配列軸の方向が異なる２または３種、あるいは、５種以上の領域を有する構成としてもよい。
また、コレステリック液晶層６０は、配列軸の方向が異なる４種の領域が所定のパターンで配列される構成としたが、これに限定はされず、各領域の配列パターンは種々の配列パターンとすることができる。
また、コレステリック液晶層６０は、各領域の形状を正方形状としたが、これに限定はされず、各領域は種々の形状とすることができる。
また、図２１に示す例では、コレステリック液晶層６０の各領域は配列軸の方向が異なる構成としたがこれに限定はされず、配列軸の方向が同じで、明部及び暗部の傾斜角度およびピッチが異なる領域を有していてもよい。
また、配列軸の方向が異なる領域同士の境界近傍において、互いの配列軸がなだらかに接続されていてもよい。
また、図２１に示す例では、配列軸の方向が一定の領域を複数有する構成としたが、これに限定はされず、配列軸の方向が面内において漸次変化する構成としてもよい。
［コレステリック液晶層の製造方法］
本発明の画像表示装置に用いられるコレステリック液晶層を製造するための製造方法として、コレステリック液晶層の配向基板として所定の液晶層を用い、且つ光照射により螺旋誘起力（ＨＴＰ）が変化するキラル剤Ｘ、又は温度変化により螺旋誘起力が変化するキラル剤Ｙを含む液晶組成物を使用する方法が挙げられる。
以下に、コレステリック液晶層の製造方法について詳述する。
コレステリック液晶層の製造方法の一実施形態は、下記工程１及び下記工程２を有する。
工程１：円盤状液晶化合物を含む組成物を用いて、少なくとも一方の表面において上記円盤状液晶化合物の分子軸が上記表面に対して傾斜している液晶層を形成する工程１と、
工程２： 上記液晶層上に、液晶化合物を含む組成物を用いて、コレステリック液晶層を形成する工程２と、を有する。
以下、工程１及び工程２について、上述したコレステリック液晶層１０を例に挙げて詳述する。
〔工程１〕
工程１は、円盤状液晶化合物を含む組成物を用いて液晶層を形成する工程である。
上記液晶層の少なくとも一方の表面において、円盤状液晶化合物の分子軸は、上記表面に対して傾斜している。言い換えると、上記液晶層の少なくとも一方の表面において、円盤状液晶化合物は、その分子軸が上記表面に対して傾斜するように配向している。なお、本製造方法においては、円盤状液晶化合物が傾斜配向した表面（以下「傾斜配向面」ともいう。）を有する液晶層の上記傾斜配向面上にコレステリック液晶層を形成する。
工程１の具体的な方法としては特に制限されず、下記工程１－１及び下記工程１－２を含むことが好ましい。なお、以下においては、円盤状液晶化合物を傾斜配向させる手法として、プレチルト角を有するラビング配向膜を表面に配置した基板を用いて組成物層を形成する方法（工程１－１）を示すが、円盤状液晶化合物を傾斜配向させる手法はこれに制限されず、例えば、液晶層形成用組成物に界面活性剤を添加する手法（例えば下記工程１－１’）であってもよい。この場合、工程１において、工程１－１の代わりに、下記工程１－１’を実施すればよい。
工程１－１’：円盤状液晶化合物及び界面活性剤を含む組成物を用いて、基板（表面にラビング配向膜を配置していなくてもよい）上に組成物層を形成する工程
また、円盤状液晶化合物が重合性基を有する場合、工程１は、後述するように、組成物層に対して硬化処理を実施することが好ましい。
工程１－１：円盤状液晶化合物を含む組成物（液晶層形成用組成物）を用いて、プレチルト角を有するラビング配向膜を表面に配置した基板上に組成物層を形成する工程
工程１－２：上記組成物層中の円盤状化合物を配向させる工程
以下に、工程１について説明する。
＜基板＞
基板は、後述する組成物層を支持する板である。なかでも、透明基板であることが好ましい。なお、透明基板とは、可視光の透過率が６０％以上である基板を意図し、その透過率は８０％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。
基板を構成する材料は特に制限されず、例えば、セルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、（メタ）アクリル系ポリマー、スチレン系ポリマー、ポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、アミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、及び、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー等が挙げられる。
基板には、ＵＶ（紫外線）吸収剤、マット剤微粒子、可塑剤、劣化防止剤、及び、剥離剤等の各種添加剤が含まれていてもよい。
なお、基板は、可視光領域で低複屈折性であることが好ましい。例えば、基板の波長５５０ｎｍにおける位相差は５０ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以下がより好ましい。
基板の厚さは特に制限されないが、薄型化、及び、取り扱い性の点から、１０～２００μｍが好ましく、２０～１００μｍがより好ましい。
上記厚さは平均厚さを意図し、基板の任意の５点の厚さを測定し、それらを算術平均したものである。この厚さの測定方法に関しては、後述する液晶層の厚さ、及びコレステリック液晶層の厚さも同様である。
プレチルト角を有するラビング配向膜の種類としては特に制限されないが、例えば、ポリビニルアルコール配向膜、及びポリイミド配向膜等を使用できる。
＜液晶層形成用組成物＞
以下、液晶層形成用組成物について説明する。
（円盤状液晶化合物）
液晶層形成用組成物は、円盤状液晶化合物を含む。
円盤状液晶化合物としては特に制限されず、公知の化合物を使用できるが、なかでも、トリフェニレン骨格を有するものが好ましい。
円盤状液晶化合物は、重合性基を有していてもよい。重合性基の種類は特に制限されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基又は環重合性基がより好ましい。より具体的には、重合性基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基、エポキシ基、又は、オキセタン基が好ましく、（メタ）アクリロイル基がより好ましい。
（重合開始剤）
液晶層形成用組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。特に、円盤状液晶化合物が重合性基を有する場合、液晶層形成用組成物は重合開始剤を含むことが好ましい。
重合開始剤としては、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。光重合開始剤としては、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）、アクリジン及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）及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。
液晶層形成用組成物中での重合開始剤の含有量（重合開始剤が複数種含まれる場合にはその合計量）は特に制限されないが、円盤状液晶化合物全質量に対して、０．１～２０質量％が好ましく、１．０～８．０質量％がより好ましい。
（界面活性剤）
液晶層形成用組成物は、上記組成物層の基板側表面及び／又は基板とは反対側の表面に偏在し得る界面活性剤を含んでいてもよい。液晶層形成用組成物が界面活性剤を含む場合、円盤状化合物が所望の傾斜角度で配向しやすくなる。
界面活性剤としては、例えば、オニウム塩化合物（特開２０１２－２０８３９７号明細書記載）、ボロン酸化合物（特開２０１３－５４２０１明細書記載）、パーフルオロアルキル化合物（特許４５９２２２５号明細書記載、ネオス社フタージェント等）、及びこれらの官能基を含む高分子等が挙げられる。
界面活性剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
液晶層形成用組成物中での界面活性剤の含有量（界面活性剤が複数種含まれる場合にはその合計量）は特に制限されないが、円盤状化合物全質量に対して、０．０１～１０質量％が好ましく、０．０１～５．０質量％がより好ましく、０．０１～２．０質量％が更に好ましい。
（溶媒）
液晶層形成用組成物は、溶媒を含んでいてもよい。
溶媒としては、水又は有機溶媒が挙げられる。有機溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド等のアミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；ピリジン等のヘテロ環化合物；ベンゼン、及びヘキサン等の炭化水素；クロロホルム、及びジクロロメタン等のアルキルハライド類；酢酸メチル、酢酸ブチル、及びプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、及びシクロペンタノン等のケトン類；テトラヒドロフラン、及び１，２－ジメトキシエタン等のエーテル類；１，４－ブタンジオールジアセテート；等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
（その他の添加剤）
液晶層形成用組成物は、１種又は２種類以上の酸化防止剤、紫外線吸収剤、増感剤、安定剤、可塑剤、連鎖移動剤、重合禁止剤、消泡剤、レべリング剤、増粘剤、難燃剤、界面活性物質、分散剤、並びに、染料及び顔料等の色材、等の他の添加剤を含んでいてもよい。
＜工程１－１の手順＞
工程１－１において、基板上に組成物層を形成する工程としては、上記基板上に、上述した液晶層形成用組成物の塗膜を形成する工程であることが好ましい。
塗布方法は特に制限されず、例えば、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、及びダイコーティング法等が挙げられる。
なお、必要に応じて、液晶層形成用組成物の塗布後に、基板上に塗布された塗膜を乾燥する処理を実施してもよい。乾燥処理を実施することにより、塗膜から溶媒を除去できる。
塗膜の膜厚は特に制限されないが、０．１～２０μｍが好ましく、０．２～１５μｍがより好ましく、０．５～１０μｍが更に好ましい。
＜工程１－２の手順＞
工程１－２は、上記塗膜を加熱することによって、上記組成物層中の円盤状化合物を配向させる工程であることが好ましい。
好ましい加熱条件としては、４０～１５０℃（好ましくは、６０～１００℃）で０．５～５分間（好ましくは、０．５～２分間）にわたって組成物層を加熱することが好ましい。なお、組成物層を加熱する際には、液晶化合物が等方相（Ｉｓｏ）となる温度まで加熱しないことが好ましい。円盤状液晶化合物が等方相となる温度以上に組成物層を加熱してしまうと、傾斜配向した液晶相の欠陥が増加してしまい、好ましくない。
〔硬化処理〕
なお、円盤状液晶化合物が重合性基を有する場合、組成物層に対して硬化処理を実施することが好ましい。
硬化処理の方法は特に制限されず、光硬化処理及び熱硬化処理が挙げられる。なかでも、光照射処理が好ましく、紫外線照射処理がより好ましい。円盤状液晶化合物が重合性基を有する場合には、硬化処理は、光照射（特に紫外線照射）による重合反応であるのが好ましく、光照射（特に紫外線照射）によるラジカル重合反応であるのがより好ましい。
紫外線照射には、紫外線ランプ等の光源が利用される。
紫外線の照射エネルギー量は特に制限されないが、一般的には、１００～８００ｍＪ／ｃｍ2程度が好ましい。なお、紫外線を照射する時間は特に制限されないが、得られる層の充分な強度及び生産性の双方の観点から適宜決定すればよい。
〔円盤状液晶化合物の平均傾斜角度、及び液晶層の傾斜配向面の方位角規制力〕
上記液晶層の上記傾斜配向面においては、液晶層の表面に対する円盤状液晶化合物の平均傾斜角度（平均チルト角）が、例えば、２０～９０°であることが好ましく、２０～８０°であることがより好ましく、３０～８０°であることが更に好ましく、３０～６５°であることが更に好ましい。
なお、上記平均傾斜角度は、液晶層断面の偏光顕微鏡観察において、円盤状液晶化合物の分子軸と液晶層の表面とのなす角度を任意の５か所以上で測定して、それらを算術平均した値である。
上記液晶層の上記傾斜配向面における、液晶層の表面に対する円盤状液晶化合物の平均傾斜角度は、液晶層断面の偏光顕微鏡観察することにより測定できる。
また、上記液晶層の上記傾斜配向面は、方位角規制力が、例えば、０．０００３０Ｊ/ｍ2以下であり、０．０００２０Ｊ/ｍ2未満であることが好ましく、０．０００１０Ｊ/ｍ2以下がより好ましく、０．００００５Ｊ/ｍ2以下が更に好ましい。なお、下限は特に制限されないが、例えば、０．０００００Ｊ/ｍ2以上である。
上記液晶層の上記傾斜配向面における方位角規制力は、J. Appl. Phys. 1992, 33, L1242に記載の方法により測定できる。
上記液晶層の上記傾斜配向面における円盤状液晶化合物の傾斜角度を調整することにより、コレステリック液晶層中の液晶化合物の分子軸の主面に対する傾斜角度が所定の角度に調整しやすい利点がある。つまり、上述したコレステリック液晶層１０（図１２及び図１３参照）を例に挙げると、コレステリック液晶層１０中の液晶化合物１４の分子軸Ｌ1の主面１１に対する平均角度θ3の調整がし易い利点がある。
また、上記液晶層の上記傾斜配向面における方位角規制力を調整することにより、コレステリック液晶層中の主面において、液晶化合物の分子軸の向きが面内の一方向に連続的に回転しながら変化しやすくなる。つまり、上述したコレステリック液晶層１０（図１２及び図１３参照）を例に挙げると、上記液晶層の上記傾斜配向面における方位角規制力を調整することにより、液晶化合物１４は、Ｘ－Ｙ面内の互いに平行な複数の配列軸Ｄ1に沿って配列し、且つ、それぞれの配列軸Ｄ1上において、液晶化合物１４の分子軸Ｌ1の向きが、配列軸Ｄ1に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化しやすい。
〔工程２〕
工程２は、上記液晶層上に、液晶化合物を含む組成物を用いてコレステリック液晶層を形成する工程である。以下、工程２について説明する。
工程２は、下記工程２－１及び下記工程２－２を有することが好ましい。
工程２－１：
工程１で形成した液晶層上に、下記条件１又は下記条件２を満たす組成物層を形成する工程
条件１：上記組成物層中の上記液晶化合物の少なくとも一部が、上記組成物層表面に対して、傾斜配向している
条件２：上記組成物層中の上記液晶化合物のチルト角が厚み方向に沿って連続的に変化するように、上記液晶化合物が配向している
工程２－２：
上記組成物層中の上記液晶化合物をコレステリック配向させる処理を実施して、コレステリック液晶層を形成する工程。
以下に、工程２－１及び工程２－２について説明する。
＜工程２－１の作用機序＞
まず、図２２に、工程２－１により得られる条件１を満たす組成物層の断面模式図を示す。なお、図２２に示す液晶化合物１４は、棒状液晶化合物である。
図２２に示すように、組成物層１００は、円盤状液晶化合物を用いて形成された液晶層１０２上に形成される。液晶層１０２は、組成物層１００と接する側の表面において、円盤状液晶化合物の分子軸が、液晶層１０２の表面に対して傾斜している傾斜配向面１０２ａを有する（図２３参照）。
図２２に示すように、液晶層１０２の傾斜配向面１０２ａ上に配置される組成物層１００中、液晶化合物１４は、傾斜配向面１０２ａによって緩く配向規制されることで、傾斜配向面１０２ａに対して傾斜するように配向する。言い換えると、組成物層１００中において、液晶化合物１４は、液晶化合物１４の分子軸Ｌ1が組成物層１００の表面に対して所定の角度θ10となるように一定の方向（一軸方向）に配向している。
なお、図２２では、組成物層１００の厚み方向Ｒ1の全域に渡って、液晶化合物１４が、傾斜配向面１０２ａに対して分子軸Ｌ1が所定の角度θ10となるように配向している実施形態を示したが、工程２－１により得られる条件１を満たす組成物層としては、液晶化合物１４の一部が傾斜配向していればよく、組成物層１００の傾斜配向面１０２ａ側表面（図２２中の領域Ａに該当）、及び、組成物層１００の傾斜配向面１０２ａ側とは反対側の表面（図２２中の領域Ｂに該当）の少なくとも一方において、液晶化合物１４が組成物層１００の表面に対して分子軸Ｌ1が所定の角度θ10となるように配向していることが好ましく、傾斜配向面１０２ａ側表面において、液晶化合物１４が、組成物層１００の表面に対して分子軸Ｌ1が所定の角度θ10となるように傾斜配向していることがより好ましい。なお、領域Ａ及び領域Ｂのいずれか少なくとも一方において、液晶化合物１４が組成物層１００の表面に対して分子軸Ｌ1が所定の角度θ10となるように配向していれば、続く工程２－２において液晶化合物１４をコレステリック液晶相の状態とした際に、領域Ａ及び／又は領域Ｂ中の配向された液晶化合物１４に基づく配向規制力により、他の領域の液晶化合物１４のコレステリック配向を誘起させることができる。
また、図示はしないが、上述した条件２を満たす組成物層は、上記図２２に示す組成物層１００において、液晶化合物１４が、組成物層１００の表面に対してハイブリッド配向したものに相当する。つまり、上述の図１２の説明において、角度θ10が厚さ方向で連続的に変化する態様に相当する。具体的には、液晶化合物１４は、そのチルト角θ20（組成物層１００の表面に対する分子軸Ｌ1の角度）が組成物層１００の厚み方向Ｒ１に沿って連続的に変化するように配向する。
なお、工程２－１により得られる条件２を満たす組成物層としては、液晶化合物１４の一部がハイブリッド配向していればよく、組成物層１００の傾斜配向面１０２ａ側表面（図２２中の領域Ａに該当）、及び、組成物層１００の傾斜配向面１０２ａ側とは反対側の表面（図２２中の領域Ｂに該当）の少なくとも一方において、液晶化合物１４が傾斜配向面１０２ａに対してハイブリッド配向していることが好ましく、傾斜配向面１０２ａ側表面において液晶化合物１４が組成物層１００の表面に対してハイブリッド配向していることがより好ましい。
角度θ10及びθ20は、組成物層全体において０°でなければ特に制限されない（なお、角度θ10が組成物層全体において０°である場合、液晶化合物１４の分子軸Ｌ1は、液晶化合物１４が棒状液晶化合物であるときは傾斜配向面１０２ａに対して平行となる。）。言い換えると、組成物層の一部の領域において角度θ10及びθ20が０°であることを妨げるものではない。
角度θ10及びθ20としては、例えば０～９０°である。なかでも、角度θ10及びθ20は、０～５０°であることが好ましく、０～１０°であることがより好ましい。
なお、コレステリック液晶層の反射異方性がより優れる点で、工程２－１により得られる組成物層は、条件１又は条件２を満たす組成物層が好ましく、条件２を満たす組成物層がより好ましい。
＜工程２－２の作用機序＞
上記工程２－１により条件１又は条件２を満たす組成物層を得た後、工程２－２において上記組成物層中の液晶化合物をコレステリック配向させて（言い換えると、上記液晶化合物をコレステリック液晶相として）、コレステリック液晶層を形成する。
この結果として、図２３に示すようなコレステリック液晶層（図１２及び図１３に示すコレステリック液晶層１０）が得られる。
図２３に示す積層体５０は、円盤状液晶化合物１８を用いて形成された液晶層１０２と、液晶層１０２上に接するように配置されたコレステリック液晶層１０とを含む。
液晶層１０２は、コレステリック液晶層１０と接する側の表面において、円盤状液晶化合物１８の分子軸Ｌ5が、液晶層１０２の表面（コレステリック液晶層１０の主面１１及び主面１２（Ｘ－Ｙ面）にも相当する。）に対して傾斜している傾斜配向面１０２ａを有する。つまり、傾斜配向面１０２ａにおいて、円盤状液晶化合物１８は、その分子軸Ｌ5が液晶層１０２の表面に対して傾斜するように配向している。
上記液晶層１０２の上記傾斜配向面１０２ａにおいては、上記液晶層１０２の表面に対する円盤状液晶化合物１８の平均傾斜角度θ4（上記液晶層１０２の表面と円盤状液晶化合物１８のなす角度θ5の角度の平均値）が、例えば、２０～９０°であることが好ましく、２０～８０°であることがより好ましく、３０～８０°であることが更に好ましく、３０～６５°であることが特に好ましい。
上記液晶層１０２の上記傾斜配向面１０２ａにおける、液晶層１０２の表面に対する円盤状液晶化合物１８の平均傾斜角度θ5は、液晶層断面を偏光顕微鏡観察することにより測定できる。なお、上記平均傾斜角度は、液晶層断面の偏光顕微鏡観察において、円盤状液晶化合物１８の分子軸Ｌ5と液晶層１０２の表面とのなす角度を任意の５か所以上で測定して、それらを算術平均した値である。
また、上記液晶層１０２の上記傾斜配向面１０２ａは、方位角規制力が、例えば、０．０００３０Ｊ/ｍ2以下であり、０．０００２０Ｊ/ｍ2未満であることが好ましく、０．０００１０Ｊ/ｍ2以下がより好ましく、０．００００５Ｊ/ｍ2以下がより好ましい。なお、下限は特に制限されないが、例えば、０．０００００Ｊ/ｍ2以上である。
上記液晶層１０２の上記傾斜配向面１０２ａにおける方位角規制力は、J. Appl. Phys. 1992, 33, L1242に記載の方法により測定できる。
なお、図２３においてコレステリック液晶層の螺旋軸と円盤状液晶化合物の分子軸とは逆方向に傾斜しているように記載されているが、この傾斜方向は一致していてもよい。
また、積層体５０において、円盤状液晶化合物１８は、その配向状態が層中において保持されていれば十分であり、最終的に層中の組成物がもはや液晶性を示す必要はない。
なお、コレステリック液晶層１０については、既に上述したとおりである。
＜液晶組成物の作用機序＞
上述したとおり、本発明者らは、上記コレステリック液晶層の製造方法を達成する方法の一つとして、光照射により螺旋誘起力（ＨＴＰ）が変化するキラル剤Ｘ、又は温度変化により螺旋誘起力が変化するキラル剤Ｙを含む液晶組成物を使用する方法を見いだしている。以下において、キラル剤Ｘを含む液晶組成物の作用機序、及びキラル剤Ｙを含む液晶組成物の作用機序について詳述する。
なお、キラル剤の螺旋誘起力（ＨＴＰ）は、下記式（１Ａ）で表される螺旋配向能力を示すファクターである。
式（１Ａ） ＨＴＰ＝１／（螺旋ピッチの長さ（単位：μｍ）×液晶組成物中におけるキラル剤濃度（質量％））［μｍ-1］
螺旋ピッチの長さとは、コレステリック液晶相の螺旋構造のピッチＰ（＝螺旋の周期）の長さをいい、液晶便覧（丸善株式会社出版）の１９６ページに記載の方法で測定できる。
なお、上記ＨＴＰの値は、キラル剤の種類のみならず、組成物中に含まれる液晶化合物の種類によっても影響を受ける。よって、例えば、所定のキラル剤Ｘ及び液晶化合物Ａを含む組成物と、所定のキラル剤Ｘ及び液晶化合物Ａとは異なる液晶化合物Ｂを含む組成物とを用意し、同一温度で両者のＨＴＰを測定した場合、その値が異なる場合もある。
なお、キラル剤の螺旋誘起力（ＨＴＰ）は、下記式（１Ｂ）としても表される。
式（１Ｂ）：ＨＴＰ＝（液晶化合物の平均屈折率）／｛（液晶組成物中におけるキラル剤濃度（質量％））×（中心反射波長（ｎｍ））｝［μｍ-1］
なお、液晶組成物が、２種以上のキラル剤を含む場合、上記式（１Ａ）及び（１Ｂ）における「液晶組成物中におけるキラル剤濃度」は全キラル剤の濃度の総和に相当する。
（キラル剤Ｘを含む液晶組成物の作用機序）
以下において、キラル剤Ｘを含む液晶組成物を使用してコレステリック液晶層を形成する方法を説明する。
キラル剤Ｘを含む液晶組成物を使用してコレステリック液晶層を形成する場合、工程２－１において条件１又は条件２を満たす組成物層を形成した後、工程２－２において、上記組成物層に光照射処理を施すことにより、上記組成物層中の液晶化合物をコレステリック配向させる。つまり、上記工程２－２では、光照射処理によって、組成物層中のキラル剤Ｘの螺旋誘起力を変化させることにより、組成物層中の液晶化合物をコレステリック配向させている。
ここで、組成物層中の液晶化合物を配向させてコレステリック液晶相の状態とする上で、液晶化合物の螺旋を誘起する螺旋誘起力は、組成物層中に含まれているキラル剤の加重平均螺旋誘起力に概ね該当すると考えられる。ここでいう加重平均螺旋誘起力とは、例えば、２種類のキラル剤（キラル剤Ａ及びキラル剤Ｂ）を併用した場合、下記式（１Ｃ）により表される。
式（１Ｃ） 加重平均螺旋誘起力（μｍ-1）＝（キラル剤Ａの螺旋誘起力（μｍ-1）×液晶組成物中におけるキラル剤Ａの濃度（質量％）＋キラル剤Ｂの螺旋誘起力（μｍ-1）×液晶組成物中におけるキラル剤Ｂの濃度（質量％））／（液晶組成物中におけるキラル剤Ａの濃度（質量％）＋液晶組成物中におけるキラル剤Ｂの濃度（質量％））
ただし、上記式（１Ｃ）において、キラル剤の螺旋方向が右巻きの場合、その螺旋誘起力は正の値とする。また、キラル剤の螺旋方向が左巻きの場合、その螺旋誘起力は負の値とする。つまり、例えば、螺旋誘起力が１０μｍ-1のキラル剤の場合、上記キラル剤により誘起される螺旋の螺旋方向が右であるときは、螺旋誘起力を１０μｍ-1として表す。一方、上記キラル剤により誘起される螺旋の螺旋方向が左であるときは、螺旋誘起力を－１０μｍ-1として表す。
なお、上記式（１Ｃ）により得られる加重平均螺旋誘起力（μｍ-1）は、上記式（１Ａ）及び上記式（１Ｂ）からも算出できる。
以下に、例えば、組成物層中に下記特性を有するキラル剤Ａ及びキラル剤Ｂが含まれている場合の加重平均螺旋誘起力について述べる。
図２４に示すように、上記キラル剤Ａは、キラル剤Ｘに該当し、左方向（－）の螺旋誘起力を有し、光照射により螺旋誘起力を低減させるキラル剤である。
また、図２４に示すように、上記キラル剤Ｂは、キラル剤Ａとは逆方向である右方向（＋）の螺旋誘起力を有し、光照射により螺旋誘起力が変化しないキラル剤である。ここで、未光照射時の「キラル剤Ａの螺旋誘起力（μｍ-1）×キラル剤Ａの濃度（質量％）」と「キラル剤Ｂの螺旋誘起力（μｍ-1）×キラル剤Ｂの濃度（質量％）」は等しいものとする。なお、図２４において、縦軸の「キラル剤の螺旋誘起力（μｍ-1）×キラル剤の濃度（質量％）」は、その値がゼロから離れるほど、螺旋誘起力が大きくなる。
組成物層が上記キラル剤Ａ及びキラル剤Ｂを含む場合、液晶化合物の螺旋を誘起する螺旋誘起力は、キラル剤Ａ及びキラル剤Ｂの加重平均螺旋誘起力に一致する。この結果として、上記キラル剤Ａと上記キラル剤Ｂとを併用した系においては、図２５に示すように、液晶化合物の螺旋を誘起する螺旋誘起力は、照射光量が大きいほど、キラル剤Ｂ（キラル剤Ｙに該当）が誘起する螺旋の方向（＋）に螺旋誘起力が大きくなると考えられる。
本実施形態のコレステリック液晶層の製造方法においては、工程２－１により形成される組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力の絶対値は特に制限されないが、組成物層が形成しやすい点で、例えば、０．０～１．９μｍ-1が好ましく、０．０～１．５μｍ-1がより好ましく、０．０～０．５μｍ-1が更に好ましく、ゼロが最も好ましい（図２４参照）。一方で、工程２－２の光照射処理の際においては、組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力の絶対値は、液晶化合物をコレステリック配向させることが可能であれば特に制限されないが、例えば、１０．０μｍ-1以上が好ましく、１０．０～２００．０μｍ-1がより好ましく、２０．０～２００．０μｍ-1が更に好ましい。
つまり、工程２－１の際には組成物層中のキラル剤Ｘはその螺旋誘起力が略ゼロに相殺されることによって、組成物層中の液晶化合物を配向させて、傾斜配向、又はハイブリッド配向とすることができる。次いで、工程２－２の光照射処理を契機として、キラル剤Ｘの螺旋誘起力を変化させて、組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力を右方向（＋）又は左方向（－）のいずれかの方向に増大させることで、コレステリック液晶層（例えば、コレステリック液晶層１０）が得られる。
（キラル剤Ｙを含む液晶組成物の作用機序）
次に、キラル剤Ｙを含む液晶組成物を使用してコレステリック液晶層を形成する方法を説明する。
キラル剤Ｙを含む液晶組成物を使用してコレステリック液晶層を形成する場合、工程２－１において条件１又は条件２を満たす組成物層を形成した後、工程２－２において、上記組成物層に冷却処理又は加熱処理を施すことにより、上記組成物層中の液晶化合物をコレステリック配向させる。つまり、上記工程２－２では、冷却処理又は加熱処理によって、組成物層中のキラル剤Ｙの螺旋誘起力を変化させることにより、組成物層中の液晶化合物をコレステリック配向させている。
上述の通り、組成物層中の液晶化合物を配向させてコレステリック液晶相の状態とする上で、液晶化合物の螺旋を誘起する螺旋誘起力は、組成物層中に含まれているキラル剤の加重平均螺旋誘起力に概ね相当すると考えられる。ここでいう加重平均螺旋誘起力とは、上述した通りである。
以下に、工程２―２において冷却処理を施すことによって上記組成物層中の液晶化合物をコレステリック配向させる実施形態を一例として、キラル剤Ｙの作用機序を説明する。
まず、以下において、例えば、組成物層中に下記特性を有するキラル剤Ａ及びキラル剤Ｂが含まれている場合の加重平均螺旋誘起力について述べる。
図２６に示すように、上記キラル剤Ａは、キラル剤Ｙに該当し、工程１において条件１又は条件２を満たす組成物層を形成するための液晶化合物の配向処理が実施される温度Ｔ11、及び工程２－２の冷却処理が実施される温度Ｔ12において左方向（－）の螺旋誘起力を有し、より低温領域であるほど左方向（－）への螺旋誘起力を増大させるキラル剤である。また、図２６に示すように、上記キラル剤Ｂは、キラル剤Ａとは逆方向である右方向（＋）の螺旋誘起力を有し、温度変化により螺旋誘起力が変化しないキラル剤である。ここで、温度Ｔ11時の「キラル剤Ａの螺旋誘起力（μｍ-1）×キラル剤Ａの濃度（質量％）」と「キラル剤Ｂの螺旋誘起力（μｍ-1）×キラル剤Ｂの濃度（質量％）」は等しいものとする。
組成物層が上記キラル剤Ａ及びキラル剤Ｂを含む場合、液晶化合物の螺旋を誘起する螺旋誘起力は、キラル剤Ａ及びキラル剤Ｂの加重平均螺旋誘起力に一致する。この結果として、上記キラル剤Ａと上記キラル剤Ｂとを併用した系においては、図２７に示すように、液晶化合物の螺旋を誘起する螺旋誘起力は、より低温領域であるほど、キラル剤Ａ（キラル剤Ｙに該当）が誘起する螺旋の方向（－）に螺旋誘起力が大きくなると考えられる。
本実施形態のコレステリック液晶層の製造方法においては、組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力の絶対値は特に制限されないが、工程２－１の条件１又は条件２を満たす組成物層を形成する際においては（つまり、本実施形態の場合、条件１又は条件２を満たす組成物層を形成するための液晶化合物の配向処理が実施される温度Ｔ11においては）組成物層が形成しやすい点で、０．０～１．９μｍ-1が好ましく、０．０～１．５μｍ-1がより好ましく、０．０～０．５μｍ-1が更に好ましく、ゼロが最も好ましい。
一方で、工程２－２の冷却処理が実施される温度Ｔ12においては、組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力の絶対値は、液晶化合物をコレステリック配向させることが可能であれば特に制限されないが、１０．０μｍ-1以上が好ましく、１０．０～２００．０μｍ-1がより好ましく、２０．０～２００．０μｍ-1が更に好ましい（図２７参照）。
つまり、温度Ｔ11においてキラル剤Ｙはその螺旋誘起力が略ゼロに相殺されているため、液晶化合物を傾斜配向又はハイブリッド配向とすることができる。次いで、工程２－２の冷却処理又は加熱処理（温度Ｔ12への温度変化）を契機として、キラル剤Ｙの螺旋誘起力を増大させて、組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力を右方向（＋）又は左方向（－）のいずれかの方向に増大させることで、コレステリック液晶層（例えば、コレステリック液晶層１０）が得られる。
＜工程２の手順＞
以下に、工程２の手順について詳述する。なお、以下においては、キラル剤Ｘを含む液晶組成物を使用する態様と、キラル剤Ｙを含む液晶組成物を使用する態様とに分けて詳述する。
（キラル剤Ｘを含む液晶組成物を使用する態様）
以下、キラル剤Ｘを含む液晶組成物を使用した工程２の手順（以下、「工程２Ｘ」ともいう。）について説明する。
工程２Ｘは、下記工程２Ｘ－１及び工程２Ｘ－２を少なくとも有する。
工程２Ｘ－１：キラル剤Ｘ及び液晶化合物を含む液晶組成物を用いて、液晶層上に下記条件１又は下記条件２を満たす組成物層を形成する工程
工程２Ｘ－２：上記組成物層に対して光照射処理を施すことにより、上記組成物層中の上記液晶化合物をコレステリック配向させてコレステリック液晶層を形成する工程
条件１：上記組成物層中の上記液晶化合物の少なくとも一部が、上記組成物層表面に対して、傾斜配向している
条件２：上記組成物層中の上記液晶化合物のチルト角が厚み方向に沿って連続的に変化するように、上記液晶化合物が配向している
また、液晶化合物が重合性基を有する場合、工程２Ｘは、後述するように、組成物層に対して硬化処理を実施することが好ましい。
以下、各工程で使用される材料、及び、各工程の手順について詳述する。
≪工程２Ｘ－１≫
工程２Ｘ－１は、キラル剤Ｘ及び液晶化合物を含む液晶組成物（以下、「組成物Ｘ」ともいう）。を用いて、液晶層上に上記条件１又は上記条件２を満たす組成物層を形成する工程である。
以下では、組成物Ｘについて詳述し、その後、工程の手順について詳述する。
≪≪組成物Ｘ≫≫
組成物Ｘは、液晶化合物と、光照射により螺旋誘起力が変化するキラル剤Ｘと、を含む。以下に、各成分について説明する。
上述したとおり、工程２Ｘ－１により得られる組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力の絶対値は、組成物層が形成しやすい点で、０．０～１．９μｍ-1が好ましく、０．０～１．５μｍ-1がより好ましく、０．０～０．５μｍ-1が更に好ましく、ゼロが最も好ましい。したがって、キラル剤Ｘが未光照射処理の状態で上記所定範囲を超える螺旋誘起力を有する場合、組成物Ｘは、キラル剤Ｘとは逆方向の螺旋を誘起させるキラル剤（以下、「キラル剤ＸＡ」ともいう。）を含み、工程２Ｘ－１の際にはキラル剤Ｘの螺旋誘起力を略ゼロに相殺させておく（つまり、工程２Ｘ－１により得られる組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力を上記所定範囲としておく）ことが好ましい。なお、キラル剤ＸＡは、光照射処理により螺旋誘起力を変化させない化合物であることがより好ましい。
また、液晶組成物がキラル剤としてキラル剤Ｘを複数種含むときであって、未光照射処理の状態で複数種のキラル剤Ｘの加重平均螺旋誘起力が上記所定範囲外の螺旋誘起力である場合、「キラル剤Ｘとは逆方向の螺旋を誘起させる他のキラル剤ＸＡ」とは、上記複数種のキラル剤Ｘの加重平均螺旋誘起力に対して逆方向の螺旋を誘起させるキラル剤を意図する。
キラル剤Ｘが一種単独で、未光照射処理の状態で螺旋誘起力を有さず、光照射によって螺旋誘起力を増大させる特性を有する場合、キラル剤ＸＡを併用しなくてもよい。
・液晶化合物
液晶化合物の種類は、特に制限されない。
一般的に、液晶化合物はその形状から、棒状タイプ（棒状液晶化合物）と円盤状タイプ（ディスコティック液晶化合物、円盤状液晶化合物）とに分類できる。更に、棒状タイプ及び円盤状タイプには、それぞれ低分子タイプと高分子タイプとがある。高分子とは一般に重合度が１００以上のものを指す（高分子物理・相転移ダイナミクス，土井 正男 著，２頁，岩波書店，１９９２）。本発明では、いずれの液晶化合物を用いることもできる。また、２種以上の液晶化合物を併用してもよい。
液晶化合物は、重合性基を有していてもよい。重合性基の種類は特に制限されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基又は環重合性基がより好ましい。より具体的には、重合性基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基、エポキシ基、又は、オキセタン基が好ましく、（メタ）アクリロイル基がより好ましい。
液晶化合物としては、以下の式（Ｉ）で表される液晶化合物が、好適に利用される。
Figure 0007173914000001
式中、
Ａは、置換基を有していてもよいフェニレン基又は置換基を有していてもよいトランス－１，４－シクロヘキシレン基を示し、Ａのうち少なくとも１つは置換基を有していてもよいトランス－１，４－シクロヘキシレン基を示し、
Ｌは、単結合、又は、－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－、及び、－ＯＣ（＝Ｏ）－ＣＨ＝ＣＨ－からなる群から選択される連結基を示し、
ｍは３～１２の整数を示し、
Ｓｐ1及びＳｐ2は、それぞれ独立に、単結合、又は、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、及び、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つ又は２つ以上の－ＣＨ2－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ3）－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はＣ（＝Ｏ）Ｏ－で置換された基からなる群から選択される連結基を示し、
Ｑ1及びＱ2は、それぞれ独立に、水素原子、又は、以下の式（Ｑ－１）～式（Ｑ－５）で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、ただしＱ1及びＱ2のいずれか一方は重合性基を示す；
Figure 0007173914000002
Ａは、置換基を有していてもよいフェニレン基、又は、置換基を有していてもよいトランス－１，４－シクロヘキシレン基である。本明細書において、フェニレン基というとき、１，４－フェニレン基であるのが好ましい。
なお、Ａのうち少なくとも１つは置換基を有していてもよいトランス－１，４－シクロヘキシレン基である。
ｍ個のＡは、互いに同一でも異なっていてもよい。
ｍは３～１２の整数を示し、３～９の整数であるのが好ましく、３～７の整数であるのがより好ましく、３～５の整数であるのが更に好ましい。
式（Ｉ）中の、フェニレン基及びトランス－１，４－シクロヘキシレン基が有していてもよい置換基としては、特に制限されず、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルエーテル基、アミド基、アミノ基、及びハロゲン原子、並びに、上記の置換基を２つ以上組み合わせて構成される基からなる群から選択される置換基が挙げられる。また、置換基の例としては、後述の－Ｃ（＝Ｏ）－Ｘ3－Ｓｐ3－Ｑ3で表される置換基が挙げられる。フェニレン基及びトランス－１，４－シクロヘキシレン基は、置換基を１～４個有していてもよい。２個以上の置換基を有するとき、２個以上の置換基は互いに同一であっても異なっていてもよい。
本明細書において、アルキル基は直鎖及び分岐のいずれでもよい。アルキル基の炭素数は１～３０が好ましく、１～１０がより好ましく、１～６が更に好ましい。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、１，１－ジメチルプロピル基、ｎ－ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、及び、ドデシル基等が挙げられる。アルコキシ基中のアルキル基の説明も、上記アルキル基に関する説明と同じである。また、本明細書において、アルキレン基というときのアルキレン基の具体例としては、上記のアルキル基の例それぞれにおいて、任意の水素原子を１つ除いて得られる２価の基が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及び、ヨウ素原子が挙げられる。
本明細書において、シクロアルキル基の炭素数は、３以上が好ましく、５以上がより好ましく、また、２０以下が好ましく、１０以下がより好ましく、８以下が更に好ましく、６以下が特に好ましい。シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、及び、シクロオクチル基等が挙げられる。
フェニレン基及びトランス－１，４－シクロヘキシレン基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、及び、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｘ3－Ｓｐ3－Ｑ3からなる群から選択される置換基が好ましい。ここで、Ｘ3は単結合、－Ｏ－、－Ｓ－、もしくは－Ｎ（Ｓｐ4－Ｑ4）－を示すか、又は、Ｑ3及びＳｐ3と共に環構造を形成している窒素原子を示す。Ｓｐ3及びＳｐ4は、それぞれ独立に、単結合、又は、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、及び、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つ又は２つ以上の－ＣＨ2－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ3）－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はＣ（＝Ｏ）Ｏ－で置換された基からなる群から選択される連結基を示す。
Ｑ3及びＱ4はそれぞれ独立に、水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において１つもしくは２つ以上の－ＣＨ2－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ3）－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、もしくは－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－で置換された基、又は式（Ｑ－１）～式（Ｑ－５）で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示す。
シクロアルキル基において１つ又は２つ以上の－ＣＨ2－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ3）－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はＣ（＝Ｏ）Ｏ－で置換された基として、具体的には、テトラヒドロフラニル基、ピロリジニル基、イミダゾリジニル基、ピラゾリジニル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、及び、モルホルニル基等が挙げられる。これらのうち、テトラヒドロフラニル基が好ましく、２－テトラヒドロフラニル基がより好ましい。
式（Ｉ）において、Ｌは、単結合、又は、－ＣＨ2Ｏ－、－ＯＣＨ2－、－（ＣＨ2）2ＯＣ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ2）2－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、及び、－ＯＣ（＝Ｏ）－ＣＨ＝ＣＨ－からなる群から選択される連結基を示す。Ｌは、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－又はＯＣ（＝Ｏ）－であるのが好ましい。ｍ個のＬは互いに同一でも異なっていてもよい。
Ｓｐ1及びＳｐ2は、それぞれ独立に、単結合、又は、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、及び、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つ又は２つ以上の－ＣＨ2－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ3）－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又は、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－で置換された基からなる群から選択される連結基を示す。Ｓｐ1及びＳｐ2はそれぞれ独立に、両末端にそれぞれ－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、及び、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－からなる群から選択される連結基が結合した炭素数１から１０の直鎖のアルキレン基、－ＯＣ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、－Ｏ－、及び、炭素数１から１０の直鎖のアルキレン基からなる群から選択される基を１又は２以上組み合わせて構成される連結基であるのが好ましく、両末端に－Ｏ－がそれぞれ結合した炭素数１から１０の直鎖のアルキレン基であるのがより好ましい。
Ｑ1及びＱ2はそれぞれ独立に、水素原子、又は、以下の式（Ｑ－１）～式（Ｑ－５）で表される基からなる群から選択される重合性基を示す。ただし、Ｑ1及びＱ2のいずれか一方は重合性基を示す。
Figure 0007173914000003
重合性基としては、アクリロイル基（式（Ｑ－１））又はメタクリロイル基（式（Ｑ－２））が好ましい。
上記液晶化合物の具体例としては、以下の式（Ｉ－１１）で表される液晶化合物、式（Ｉ－２１）で表される液晶化合物、式（Ｉ－３１）で表される液晶化合物が挙げられる。上記以外にも、特開２０１３－１１２６３１号公報の式（Ｉ）で表される化合物、特開２０１０－７０５４３号公報の式（Ｉ）で表される化合物、特開２００８－２９１２１８号公報の式（Ｉ）で表される化合物、特許第４７２５５１６号の式（Ｉ）で表される化合物、特開２０１３－０８７１０９号公報の一般式（II）で表される化合物、特開２００７－１７６９２７号公報の段落［００４３］記載の化合物、特開２００９－２８６８８５号公報の式（１－１）で表される化合物、ＷＯ２０１４／１０３２５号の一般式（Ｉ）で表される化合物、特開２０１６－８１０３５号公報の式（１）で表される化合物、並びに、特開２０１６－１２１３３９号公報の式（２－１）及び式（２－２）で表される化合物、等に記載の公知の化合物が挙げられる。
式（Ｉ－１１）で表される液晶化合物
Figure 0007173914000004
式中、Ｒ11は水素原子、炭素数１から１２の直鎖もしくは分岐のアルキル基、又は、－Ｚ12－Ｓｐ12－Ｑ12を示し、
Ｌ11は単結合、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、又は、－Ｏ（Ｃ＝Ｏ）－を示し、
Ｌ12は－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又は、－ＣＯＮＲ2－を示し、
Ｒ2は、水素原子、又は、炭素数１から３のアルキル基を示し、
Ｚ11及びＺ12はそれぞれ独立に、単結合、－Ｏ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ3）－、－Ｓ－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ－、又は、－Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ12－を示し、
Ｒ12は水素原子又はＳｐ12－Ｑ12を示し、
Ｓｐ11及びＳｐ12はそれぞれ独立に、単結合、Ｑ11で置換されていてもよい炭素数１から１２の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、又は、Ｑ11で置換されていてもよい炭素数１から１２の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において、いずれか１つ以上の－ＣＨ2－を－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－Ｎ（Ｑ11）－、又は、－Ｃ（＝Ｏ）－に置き換えて得られる連結基を示し、
Ｑ11は水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において１つ又は２つ以上の－ＣＨ2－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ3）－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、もしくは－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－で置換された基、又は、式（Ｑ－１）～式（Ｑ－５）で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、
Ｑ12は水素原子又は式（Ｑ－１）～式（Ｑ－５）で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、
ｌ11は０～２の整数を示し、
ｍ11は１又は２の整数を示し、
ｎ11は１～３の整数を示し、
複数のＲ11、複数のＬ11、複数のＬ12、複数のｌ11、複数のＺ11、複数のＳｐ11、及び、複数のＱ11はそれぞれ互いに同じでも異なっていてもよい。
また、式（Ｉ－１１）で表される液晶化合物は、Ｒ11として、Ｑ12が式（Ｑ－１）～式（Ｑ－５）で表される基からなる群から選択される重合性基である－Ｚ12－Ｓｐ12－Ｑ12を少なくとも１つ含む。
また、式（Ｉ－１１）で表される液晶化合物は、Ｚ11が－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－又はＣ（＝Ｏ）ＮＲ12－、及び、Ｑ11が式（Ｑ－１）～式（Ｑ－５）で表される基からなる群から選択される重合性基である－Ｚ11－Ｓｐ11－Ｑ11であるのが好ましい。また、式（Ｉ－１１）で表される液晶化合物は、Ｒ11として、Ｚ12が－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－又はＣ（＝Ｏ）ＮＲ12－、及び、Ｑ12が式（Ｑ－１）～式（Ｑ－５）で表される基からなる群から選択される重合性基である－Ｚ12－Ｓｐ12－Ｑ12であるのが好ましい。
式（Ｉ－１１）で表される液晶化合物に含まれる１，４－シクロヘキシレン基はいずれもトランス－１，４－シクロヘキレン基である。
式（Ｉ－１１）で表される液晶化合物の好適態様としては、Ｌ11が単結合、ｌ11が１（ジシクロヘキシル基）、かつ、Ｑ11が式（Ｑ－１）～式（Ｑ－５）で表される基からなる群から選択される重合性基である化合物が挙げられる。
式（Ｉ－１１）で表される液晶化合物の他の好適態様としては、ｍ11が２、ｌ11が０、かつ、２つのＲ11がいずれも－Ｚ12－Ｓｐ12－Ｑ12を表し、Ｑ12が式（Ｑ－１）～式（Ｑ－５）で表される基からなる群から選択される重合性基である化合物が挙げられる。
式（Ｉ－２１）で表される液晶化合物
Figure 0007173914000005
式中、Ｚ21及びＺ22は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいトランス－１，４－シクロヘキシレン基、又は、置換基を有していてもよいフェニレン基を示し、
上記置換基はいずれもそれぞれ独立に、－ＣＯ－Ｘ21－Ｓｐ23－Ｑ23、アルキル基、及びアルコキシ基からなる群から選択される１から４個の置換基であり、
ｍ２１は１又は２の整数を示し、ｎ２１は０又は１の整数を示し、
ｍ２１が２を示すときｎ２１は０を示し、
ｍ２１が２を示すとき２つのＺ21は同一であっても異なっていてもよく、
Ｚ21及びＺ22の少なくともいずれか一つは置換基を有していてもよいフェニレン基であり、
Ｌ21、Ｌ22、Ｌ23及びＬ24はそれぞれ独立に、単結合、又は、－ＣＨ2Ｏ－、－ＯＣＨ2－、－（ＣＨ2）2ＯＣ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ2）2－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、及びＯＣ（＝Ｏ）－ＣＨ＝ＣＨ－からなる群から選択される連結基を示し、
Ｘ21は－Ｏ－、－Ｓ－、もしくは－Ｎ（Ｓｐ25－Ｑ25）－を示すか、又は、Ｑ23及びＳｐ23と共に環構造を形成する窒素原子を示し、
ｒ21は１から４の整数を示し、
Ｓｐ21、Ｓｐ22、Ｓｐ23、及びＳｐ25はそれぞれ独立に、単結合、又は、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、及び、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つ又は２つ以上の－ＣＨ2－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ3）－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はＣ（＝Ｏ）Ｏ－で置換された基からなる群から選択される連結基を示し、
Ｑ21及びＱ22はそれぞれ独立に、式（Ｑ－１）～式（Ｑ－５）で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示し、
Ｑ23は水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において１つもしくは２つ以上の－ＣＨ2－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ3）－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、もしくは－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－で置換された基、式（Ｑ－１）～式（Ｑ－５）で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基、又は、Ｘ21がＱ23及びＳｐ23と共に環構造を形成する窒素原子である場合において単結合を示し、
Ｑ25は、水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において１つもしくは２つ以上の－ＣＨ2－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ3）－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、もしくは－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－で置換された基、又は、式（Ｑ－１）～式（Ｑ－５）で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示し、Ｓｐ25が単結合のとき、Ｑ25は水素原子ではない。
式（Ｉ－２１）で表される液晶化合物は、１，４－フェニレン基及びトランス－１，４－シクロヘキシレン基が交互に存在する構造であることも好ましく、例えば、ｍ２１が２であり、ｎ２１が０であり、かつ、Ｚ21がＱ21側からそれぞれ置換基を有していてもよいトランス－１，４－シクロヘキシレン基、置換基を有していてもよいアリーレン基であるか、又は、ｍ２１が１であり、ｎ２１が１であり、Ｚ21が置換基を有していてもよいアリーレン基であり、かつ、Ｚ22が置換基を有していてもよいアリーレン基である構造が好ましい。
式（Ｉ－３１）で表される液晶化合物；
Figure 0007173914000006
式中、Ｒ31及びＲ32はそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、及び、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｘ31－Ｓｐ33－Ｑ33からなる群から選択される基であり、
ｎ３１及びｎ３２はそれぞれ独立に、０～４の整数を示し、
Ｘ31は単結合、－Ｏ－、－Ｓ－、もしくは－Ｎ（Ｓｐ34－Ｑ34）－を示すか、又は、Ｑ33及びＳｐ33と共に環構造を形成している窒素原子を示し、
Ｚ31は、置換基を有していてもよいフェニレン基を示し、
Ｚ32は、置換基を有していてもよいトランス－１，４－シクロヘキシレン基、又は、置換基を有していてもよいフェニレン基を示し、
上記置換基はいずれもそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、及び、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｘ31－Ｓｐ33－Ｑ33からなる群から選択される１から４個の置換基であり、
ｍ３１は１又は２の整数を示し、ｍ３２は０～２の整数を示し、
ｍ３１及びｍ３２が２を示すとき２つのＺ31、Ｚ32は同一であっても異なっていてもよく、
Ｌ31及びＬ32はそれぞれ独立に、単結合、又は、－ＣＨ2Ｏ－、－ＯＣＨ2－、－（ＣＨ2）2ＯＣ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ2）2－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、及びＯＣ（＝Ｏ）－ＣＨ＝ＣＨ－からなる群から選択される連結基を示し、
Ｓｐ31、Ｓｐ32、Ｓｐ33及びＳｐ34はそれぞれ独立に、単結合、又は、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、及び、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つ又は２つ以上の－ＣＨ2－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ3）－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はＣ（＝Ｏ）Ｏ－で置換された基からなる群から選択される連結基を示し、
Ｑ31及びＱ32はそれぞれ独立に、式（Ｑ－１）～式（Ｑ－５）で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示し、
Ｑ33及びＱ34はそれぞれ独立に、水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において１つもしくは２つ以上の－ＣＨ2－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ3）－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、もしくは－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－で置換された基、又は、式（Ｑ－１）～式（Ｑ－５）で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示し、Ｑ33はＸ31及びＳｐ33と共に環構造を形成している場合において、単結合を示してもよく、Ｓｐ34が単結合のとき、Ｑ34は水素原子ではない。
式（Ｉ－３１）で表される液晶化合物として、特に好ましい化合物としては、Ｚ32がフェニレン基である化合物及びｍ３２が０である化合物が挙げられる。
式（Ｉ）で表される化合物は、以下の式（II）で表される部分構造を有することも好ましい。
Figure 0007173914000007
式（ＩＩ）において、黒丸は、式（Ｉ）の他の部分との結合位置を示す。式（II）で表される部分構造は式（Ｉ）中の下記式（III）で表される部分構造の一部として含まれていればよい。
Figure 0007173914000008
式中、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、及び、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｘ3－Ｓｐ3－Ｑ3で表される基からなる群から選択される基である。ここで、Ｘ3は単結合、－Ｏ－、－Ｓ－、もしくは－Ｎ（Ｓｐ4－Ｑ4）－を示すか、又は、Ｑ3及びＳｐ3と共に環構造を形成している窒素原子を示す。Ｘ3は単結合又はＯ－であることが好ましい。Ｒ1及びＲ2は、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｘ3－Ｓｐ3－Ｑ3であることが好ましい。また、Ｒ1及びＲ2は、互いに同一であることが好ましい。Ｒ1及びＲ2のそれぞれのフェニレン基への結合位置は特に制限されない。
Ｓｐ3及びＳｐ4はそれぞれ独立に、単結合、又は、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、及び、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つ又は２つ以上の－ＣＨ2－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ3）－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、又はＣ（＝Ｏ）Ｏ－で置換された基からなる群から選択される連結基を示す。Ｓｐ3及びＳｐ4としては、それぞれ独立に、炭素数１から１０の直鎖又は分岐のアルキレン基が好ましく、炭素数１から５の直鎖のアルキレン基がより好ましく、炭素数１から３の直鎖のアルキレン基が更に好ましい。
Ｑ3及びＱ4はそれぞれ独立に、水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において１つもしくは２つ以上の－ＣＨ2－が－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－Ｎ（ＣＨ3）－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）－もしくは－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－で置換された基、又は、式（Ｑ－１）～式（Ｑ－５）で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示す。
式（Ｉ）で表される化合物は、例えば、以下式（II－２）で表される構造を有することも好ましい。
Figure 0007173914000009
式中、Ａ1及びＡ2はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよいフェニレン基又は置換基を有していてもよいトランス－１，４－シクロヘキレン基を示し、上記置換基はいずれもそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、及び、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｘ3－Ｓｐ3－Ｑ3からなる群から選択される１から４個の置換基であり、
Ｌ1、Ｌ2及びＬ3は単結合、又は、－ＣＨ2Ｏ－、－ＯＣＨ2－、－（ＣＨ2）2ＯＣ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ2）2－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、及び、－ＯＣ（＝Ｏ）－ＣＨ＝ＣＨ－からなる群から選択される連結基を示し、
ｎ１及びｎ２はそれぞれ独立に、０から９の整数を示し、かつｎ１＋ｎ２は９以下である。
Ｑ1、Ｑ2、Ｓｐ1、及び、Ｓｐ2の定義は、上記式（Ｉ）中の各基の定義と同義である。Ｘ3、Ｓｐ3、Ｑ3、Ｒ1、及び、Ｒ2の定義は、上記式（II）中の各基の定義と同義である。
本発明に用いる液晶化合物としては、特開２０１４－１９８８１４号公報に記載される、以下の式（ＩＶ）で表される化合物、特に、式（ＩＶ）で表される１つの（メタ）アクリレート基を有する重合性液晶化合物も、好適に利用される。
式（ＩＶ）
Figure 0007173914000010
式（ＩＶ）中、Ａ1は、炭素数２～１８のアルキレン基を表し、アルキレン基中の１つのＣＨ2又は隣接していない２つ以上のＣＨ2は、－Ｏ－で置換されていてもよい；
Ｚ1は、－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－又は単結合を表し；
Ｚ2は、－Ｃ（＝Ｏ）－又はＣ（＝Ｏ）－ＣＨ＝ＣＨ－を表し；
Ｒ1は、水素原子又はメチル基を表し；
Ｒ2は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数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よいフェニル基、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、以下の式（ＩＶ－２）で表される構造を表し；
Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3及びＬ4は、それぞれ独立して、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、炭素数２～５のアルコキシカルボニル基、炭素数２～４のアシル基、ハロゲン原子又は水素原子を表し、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3及びＬ4のうち少なくとも１つは水素原子以外の基を表す。
－Ｚ5－Ｔ－Ｓｐ－Ｐ 式（ＩＶ－２）
式（ＩＶ－２）中、Ｐはアクリル基、メタクリル基又は水素原子を表し、Ｚ5は単結合、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ1－（Ｒ1は水素原子又はメチル基を表す）、－ＮＲ1Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｓ－、又は、－ＳＣ（＝Ｏ）－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数１～１２の２価の脂肪族基を表し、脂肪族基中の１つのＣＨ2又は隣接していない２以上のＣＨ2は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－又はＯＣ（＝Ｏ）Ｏ－で置換されていてもよい。
上記式（ＩＶ）で表される化合物は、以下の式（Ｖ）で表される化合物であることが好ましい。
式（Ｖ）
Figure 0007173914000011
式（Ｖ）中、ｎ１は３～６の整数を表し；
Ｒ11は水素原子又はメチル基を表し；
Ｚ12は、－Ｃ（＝Ｏ）－又はＣ（＝Ｏ）－ＣＨ＝ＣＨ－を表し；
Ｒ12は、水素原子、炭素数１～４の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、又は、以下の式（ＩＶ－３）で表される構造を表す。
－Ｚ51－Ｔ－Ｓｐ－Ｐ 式（ＩＶ－３）
式（ＩＶ－３）中、Ｐはアクリル基又はメタクリル基を表し；
Ｚ51は、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、又は、－ＯＣ（＝Ｏ）－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数２～６の２価の脂肪族基を表す。この脂肪族基中の１つのＣＨ2又は隣接していない２以上のＣＨ2は、－Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－又はＯＣ（＝Ｏ）Ｏ－で置換されていてもよい。
上記ｎ１は３～６の整数を表し、３又は４であることが好ましい。
上記Ｚ12は、－Ｃ（＝Ｏ）－又はＣ（＝Ｏ）－ＣＨ＝ＣＨ－を表し、－Ｃ（＝Ｏ）－を表すことが好ましい。
上記Ｒ12は、水素原子、炭素数１～４の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、又は、上記式（ＩＶ－３）で表される基を表し、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、又は、上記式（ＩＶ－３）で表される基を表すことが好ましく、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、又は、上記式（ＩＶ－３）で表される構造を表すことがより好ましい。
本発明に用いる液晶化合物としては、特開２０１４－１９８８１４号公報に記載される、以下の式（ＶＩ）で表される化合物、特に、以下の式（ＶＩ）で表される（メタ）アクリレート基を有さない液晶化合物も好適に利用される。
式（ＶＩ）
Figure 0007173914000012
式（ＶＩ）中、Ｚ3は、－Ｃ（＝Ｏ）－又はＣＨ＝ＣＨ－Ｃ（＝Ｏ）－を表し；
Ｚ4は、－Ｃ（＝Ｏ）－又はＣ（＝Ｏ）－ＣＨ＝ＣＨ－を表し；
Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数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よい芳香環、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、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、以下の式（ＶＩ－２）で表される構造を表し；
Ｌ5、Ｌ6、Ｌ7及びＬ8は、それぞれ独立して、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、炭素数２～５のアルコキシカルボニル基、炭素数２～４のアシル基、ハロゲン原子、又は、水素原子を表し、Ｌ5、Ｌ6、Ｌ7及びＬ8のうち少なくとも１つは水素原子以外の基を表す。
－Ｚ5－Ｔ－Ｓｐ－Ｐ 式（ＶＩ－２）
式（ＶＩ－２）中、Ｐはアクリル基、メタクリル基又は水素原子を表し、Ｚ5は－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ1－（Ｒ1は水素原子又はメチル基を表す）、－ＮＲ1Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｓ－、又はＳＣ（＝Ｏ）－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数１～１２の２価の脂肪族基を表す。ただし、この脂肪族基中の１つのＣＨ2又は隣接していない２以上のＣＨ2は、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－又はＯＣ（＝Ｏ）Ｏ－で置換されていてもよい。
上記式（ＶＩ）で表される化合物は、以下の式（ＶII）で表される化合物であることが好ましい。
式（ＶII）
Figure 0007173914000013
式（ＶII）中、Ｚ13は、－Ｃ（＝Ｏ）－又はＣ（＝Ｏ）－ＣＨ＝ＣＨ－を表し；
Ｚ14は、－Ｃ（＝Ｏ）－又はＣＨ＝ＣＨ－Ｃ（＝Ｏ）－を表し；
Ｒ13及びＲ14は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～４の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、又は上記式（ＩＶ－３）で表される構造を表す。
上記Ｚ13は、－Ｃ（＝Ｏ）－又はＣ（＝Ｏ）－ＣＨ＝ＣＨ－を表し、－Ｃ（＝Ｏ）－が好ましい。
Ｒ13及びＲ14は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～４の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、又は、上記式（ＩＶ－３）で表される構造を表し、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、又は、上記式（ＩＶ－３）で表される構造を表すことが好ましく、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、又は、上記式（ＩＶ－３）で表される構造を表すことがより好ましい。
本発明に用いる液晶化合物としては、特開２０１４－１９８８１４号公報に記載される、以下の式（ＶIII）で表される化合物、特に、以下の式（ＶIII）で表される２つの（メタ）アクリレート基を有する重合性液晶化合物も好適に利用される。
式（ＶIII）
Figure 0007173914000014
式（ＶIII）中、Ａ2及びＡ3は、それぞれ独立して、炭素数２～１８のアルキレン基を表し、アルキレン基中の１つのＣＨ2又は隣接していない２つ以上のＣＨ2は、－Ｏ－で置換されていてもよい；
Ｚ5は、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）－又は単結合を表し；
Ｚ6は、－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－又は単結合を表し；
Ｒ5及びＲ6は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し；
Ｌ9、Ｌ10、Ｌ11及びＬ12は、それぞれ独立して、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、炭素数２～５のアルコキシカルボニル基、炭素数２～４のアシル基、ハロゲン原子又は水素原子を表し、Ｌ9、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。
上記式（ＶIII）で表される化合物は、下記式（ＩＸ）で表される化合物であることが好ましい。
式（ＩＸ）
Figure 0007173914000015
式（ＩＸ）中、ｎ２及びｎ３は、それぞれ独立して、３～６の整数を表し；
Ｒ15及びＲ16は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表す。
式（ＩＸ）中、ｎ２及びｎ３は、それぞれ独立して、３～６の整数を表し、上記ｎ２及びｎ３が４であることが好ましい。
式（ＩＸ）中、Ｒ15及びＲ16は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、上記Ｒ15及びＲ16が水素原子を表すことが好ましい。
このような液晶化合物は、公知の方法により製造できる。
なお、上記条件１及び上記条件２を満たす組成物層を得る上では、界面におけるプレチルト角が大きい液晶化合物を使用することが好ましい。
・光照射により螺旋誘起力が変化するキラル剤Ｘ
キラル剤Ｘは、液晶化合物の螺旋を誘起する化合物であり、光照射により螺旋誘起力（ＨＴＰ）が変化するキラル剤であれば特に制限されない。
また、キラル剤Ｘは、液晶性であっても、非液晶性であってもよい。キラル剤Ｘは、一般に不斉炭素原子を含む。ただし、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物又は面性不斉化合物を、キラル剤Ｘとして用いることもできる。キラル剤Ｘは、重合性基を有していてもよい。
キラル剤Ｘとしては、いわゆる光反応型キラル剤が挙げられる。光反応型キラル剤とは、キラル部位と光照射によって構造変化する光反応部位を有し、例えば、照射光量に応じて液晶化合物の捩れ力を大きく変化させる化合物である。
光照射によって構造変化する光反応部位の例としては、フォトクロミック化合物（内田欣吾、入江正浩、化学工業、ｖｏｌ．６４、６４０ｐ，１９９９、内田欣吾、入江正浩、ファインケミカル、ｖｏｌ．２８（９）、１５ｐ，１９９９）等が挙げられる。また、上記構造変化とは、光反応部位への光照射により生ずる、分解、付加反応、異性化、及び２量化反応等を意味し、上記構造変化は不可逆的であってもよい。また、キラル部位としては、例えば、野平博之、化学総説、Ｎｏ．２２液晶の化学、７３ｐ：１９９４に記載の不斉炭素等が相当する。
上記光反応型キラル剤としては、例えば、特開２００１－１５９７０９号公報の段落００４４～００４７に記載の光反応型キラル剤、特開２００２－１７９６６９号公報の段落００１９～００４３に記載の光学活性化合物、特開２００２－１７９６３３号公報の段落００２０～００４４に記載の光学活性化合物、特開２００２－１７９６７０号公報の段落００１６～００４０に記載の光学活性化合物、特開２００２－１７９６６８号公報の段落００１７～００５０に記載の光学活性化合物、特開２００２－１８００５１号公報の段落００１８～００４４に記載の光学活性化合物、特開２００２－３３８５７５号公報の段落００１６～００５５に記載の光学活性化合物、及び特開２００２－１７９６８２号公報の段落００２０～００４９に記載の光学活性化合物等が挙げられる。
キラル剤Ｘとしては、なかでも、光異性化部位を少なくとも一つ有する化合物が好ましい。上記光異性化部位としては、可視光の吸収が小さく、光異性化が起こりやすく、且つ、光照射前後の螺旋誘起力差が大きいという点で、シンナモイル部位、カルコン部位、アゾベンゼン部位、スチルベン部位又はクマリン部位が好ましく、シンナモイル部位又はカルコン部位がより好ましい。なお、光異性化部位は、上述した光照射によって構造変化する光反応部位に該当する。
また、キラル剤Ｘは、光照射前後の螺旋誘起力差が大きいという点で、イソソルビド系光学活性化合物、イソマンニド系光学化合物、又はビナフトール系光学活性化合物が好ましい。つまり、キラル剤Ｘは、上述したキラル部位として、イソソルビド骨格、イソマンニド骨格、又はビナフトール骨格を有していることが好ましい。キラル剤Ｘとしては、なかでも、光照射前後の螺旋誘起力差がより大きいという点で、イソソルビド系光学活性化合物又はビナフトール系光学活性化合物がより好ましく、イソソルビド系光学活性化合物が更に好ましい。
コレステリック液晶相の螺旋ピッチはキラル剤Ｘの種類及びその添加濃度に大きく依存するため、これらを調節することによって所望のピッチを得ることができる。
キラル剤Ｘは、１種単独で使用しても、複数種を併用してもよい。
組成物Ｘ中におけるキラル剤の総含有量（組成物Ｘ中の全てのキラル剤の総含有量）は、液晶化合物の全質量に対して、２．０質量％以上が好ましく、３．０質量％以上がより好ましい。また、組成物Ｘ中におけるキラル剤の総含有量の上限は、コレステリック液晶層のヘイズ抑制の点で、液晶化合物の全質量に対して、１５．０質量％以下が好ましく、１２．０質量％以下がより好ましい。
・任意の成分
組成物Ｘには、液晶化合物、キラル剤Ｘ以外の他の成分が含まれていてもよい。
・・キラル剤ＸＡ
キラル剤ＸＡとしては、液晶化合物の螺旋を誘起する化合物であり、光照射により螺旋誘起力（ＨＴＰ）が変化しないキラル剤が好ましい。
また、キラル剤ＸＡは、液晶性であっても、非液晶性であってもよい。キラル剤ＸＡは、一般に不斉炭素原子を含む。ただし、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物又は面性不斉化合物を、キラル剤ＸＡとして用いることもできる。キラル剤ＸＡは、重合性基を有していてもよい。
キラル剤ＸＡとしては、公知のキラル剤を使用できる。
液晶組成物が、キラル剤Ｘを１種単独で含み、キラル剤Ｘが未光照射処理の状態で所定範囲（例えば、０．０～１．９μｍ-1）を超える螺旋誘起力を有する場合、キラル剤ＸＡは、上述したキラル剤Ｘと逆向きの螺旋を誘起するキラル剤であることが好ましい。つまり、例えば、キラル剤Ｘにより誘起する螺旋が右方向の場合には、キラル剤ＸＡにより誘起する螺旋は左方向となる。
また、液晶組成物がキラル剤としてキラル剤Ｘを複数種含むときであって、未光照射処理の状態でその加重平均螺旋誘起力が上記所定範囲を超える場合、キラル剤ＸＡは、上記加重平均螺旋誘起力に対して逆方向の螺旋を誘起させるキラル剤であることが好ましい。
・・重合開始剤
組成物Ｘは、重合開始剤を含んでいてもよい。特に、液晶化合物が重合性基を有する場合、組成物Ｘが重合開始剤を含むことが好ましい。
重合開始剤としては、液晶層中に含み得る重合開始剤と同様のものが挙げられる。なお、液晶層中に含み得る重合開始剤については上述の通りである。
組成物Ｘ中での重合開始剤の含有量（重合開始剤が複数種含まれる場合にはその合計量）は特に制限されないが、液晶化合物全質量に対して、０．１～２０質量％が好ましく、１．０～８．０質量％がより好ましい。
・・界面活性剤
組成物Ｘは、組成物層の傾斜配向面１０２ａ側表面及び／又は傾斜配向面１０２ａとは反対側の表面に偏在し得る界面活性剤を含んでいてもよい。
組成物Ｘに配向制御剤が界面活性剤を含む場合、上記条件１又は上記条件２を満たす組成物層が得られやすくなり、また、安定的又は迅速なコレステリック液晶相の形成が可能となる。
界面活性剤としては、液晶層中に含み得る界面活性剤と同様のものが挙げられる。なお、液晶層中に含み得る界面活性剤については上述の通りである。
組成物Ｘは、なかでも、工程２Ｘ－１において形成される組成物層中、傾斜配向面１０２ａ側表面において液晶化合物１４の分子軸Ｌ１の傾斜配向面１０２ａ面に対する傾斜角（図２２参照）を制御し得る界面活性剤（例えば、オニウム塩化合物（特開２０１２－２０８３９７号明細書記載））、及び、傾斜配向面１０２ａ側とは反対側の表面において上記液晶化合物１４の分子軸Ｌ1の傾斜配向面１０２ａ面に対する傾斜角（図２２参照）を制御し得る界面活性剤(例えば、パーフルオロアルキル基を側鎖に有する高分子等)を含むことが好ましい。また、組成物Ｘが上述の界面活性剤を含む場合、得られるコレステリック液晶層はヘイズが小さいという利点も有する。
界面活性剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
組成物Ｘ中での界面活性剤の含有量（界面活性剤が複数種含まれる場合にはその合計量）は特に制限されないが、液晶化合物全質量に対して、０．０１～１０質量％が好ましく、０．０１～５．０質量％がより好ましく、０．０１～２．０質量％が更に好ましい。
・・溶媒
組成物Ｘは、溶媒を含んでいてもよい。
溶媒としては、液晶層中に含み得る溶媒と同様のものが挙げられる。なお、液晶層中に含み得る溶媒については上述の通りである。
・・その他の添加剤
組成物Ｘは、１種又は２種類以上の酸化防止剤、紫外線吸収剤、増感剤、安定剤、可塑剤、連鎖移動剤、重合禁止剤、消泡剤、レべリング剤、増粘剤、難燃剤、界面活性物質、分散剤、並びに、染料及び顔料等の色材、等の他の添加剤を含んでいてもよい。
組成物Ｘを構成する化合物の１以上が、複数の重合性基を有する化合物（多官能性化合物）であるのが好ましい。更に、組成物Ｘにおいては、複数の重合性基を有する化合物の総含有量が、組成物Ｘ中の全固形分に対して、８０質量％以上であるのが好ましい。なお、この上記固形分とは、コレステリック液晶層を形成する成分であり、溶媒は含まれない。
組成物Ｘ中の全固形分の８０質量％以上を、複数の重合性基を有する化合物とすることにより、コレステリック液晶相の構造を強固に固定して耐久性を付与できる等の点で好ましい。
なお、複数の重合性基を有する化合物とは、１分子内に２つ以上の固定化可能な基を有する化合物である。本発明において、組成物Ｘが含む多官能性化合物は、液晶性を有するものでも、液晶性を有さないものでもよい。
≪≪工程２Ｘ－１の手順≫≫
工程２Ｘ－１は、下記工程２Ｘ－１－１と、下記工程２Ｘ－１－２と、を有することが好ましい。
工程２Ｘ－１－１：組成物Ｘと上記液晶層とを接触させて、上記液晶層上に塗膜を形成する工程
工程２Ｘ－１－２：上記塗膜を加熱することによって、上記条件１又は上記条件２を満たす組成物層を形成する工程
・工程２Ｘ－１－１：塗膜形成工程
工程２Ｘ－１－１では、まず、上述した組成物Ｘを液晶層上に塗布する。塗布方法は特に制限されず、例えば、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、及び、ダイコーティング法等が挙げられる。なお、組成物Ｘの塗布に先立ち、上記液晶層に公知のラビング処理を施してもよい。
なお、必要に応じて、組成物Ｘの塗布後に、上記液晶層上に塗布された塗膜を乾燥する処理を実施してもよい。乾燥処理を実施することにより、塗膜から溶媒を除去できる。
塗膜の膜厚は特に制限されないが、コレステリック液晶層の反射異方性及びヘイズがより優れる点で、０．１～２０μｍが好ましく、０．２～１５μｍがより好ましく、０．５～１０μｍが更に好ましい。
・工程２Ｘ－１－２：組成物層形成工程
組成物Ｘの液晶相転移温度は、製造適性の面から１０～２５０℃の範囲内が好ましく、１０～１５０℃の範囲内がより好ましい。
好ましい加熱条件としては、４０～１００℃（好ましくは、６０～１００℃）で０．５～５分間（好ましくは、０．５～２分間）にわたって組成物層を加熱することが好ましい。
組成物層を加熱する際には、液晶化合物が等方相（Ｉｓｏ）となる温度まで加熱しないことが好ましい。液晶化合物が等方相となる温度以上に組成物層を加熱してしまうと、傾斜配向した液晶相又はハイブリッド配向した液晶相の欠陥が増加してしまい、好ましくない。
上記工程２Ｘ－１－２により、上記条件１又は上記条件２を満たす組成物層が得られる。
なお、液晶化合物を傾斜配向又はハイブリッド配向させるためには、界面にプレチルト角度を与えることが有効であり、具体的には、下記の方法が挙げられる。
（１）組成物Ｘ中に、空気界面及び／又は液晶層界面に偏在して、液晶化合物の配向を制御する配向制御剤を添加する。
（２）組成物Ｘ中に、液晶化合物として、界面におけるプレチルト各が大きい液晶性化合物を添加する。
≪工程２Ｘ－２≫
工程２Ｘ－２は、工程２Ｘ－１により得られた組成物層に対して光照射処理を施すことにより、キラル剤Ｘの螺旋誘起力を変化させ、組成物層中の液晶化合物をコレステリック配向させてコレステリック液晶層を形成する工程である。
なお、光照射領域を複数のドメインに分割し、各ドメイン毎に照射光量を調整することにより、更に螺旋ピッチが異なる領域（選択反射波長が異なる領域）を形成できる。
工程２Ｘ－２における光照射の照射強度は特に制限されず、キラル剤Ｘの螺旋誘起力に基づいて適宜決定することができる。工程２Ｘ－２における光照射の照射強度は、一般的には、０．１～２００ｍＷ／ｃｍ2程度が好ましい。また、光を照射する時間は特に制限されないが、得られる層の充分な強度及び生産性の双方の観点から適宜決定すればよい。
また、光照射時における組成物層の温度は、例えば、０～１００℃であり、１０～６０℃が好ましい。
光照射に使用される光は、キラル剤Ｘの螺旋誘起力を変化させる活性光線又は放射線であれば特に制限されず、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線（ＥＵＶ光：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）、Ｘ線、紫外線、及び電子線（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ）等を意味する。なかでも、紫外線が好ましい。
ここで、上述のコレステリック液晶層の製造方法においては、組成物層が風に晒されると、形成されるコレステリック液晶層の表面の面状にムラが生じてしまう可能性がある。この点を考慮すると、上述のコレステリック液晶層の製造方法では、工程２Ｘの全工程において、組成物層が晒される環境の風速が低い方が好ましい。具体的には、上述のコレステリック液晶層の製造方法では、工程２Ｘの全工程において、組成物層が晒される環境の風速は、１ｍ／ｓ以下が好ましい。
≪硬化処理≫
なお、液晶化合物が重合性基を有する場合、組成物層に対して硬化処理を実施することが好ましい。組成物層に対して硬化処理を実施する手順としては、以下に示す（１）及び（２）が挙げられる。
（１）工程２Ｘ－２の際に、コレステリック配向状態を固定化する硬化処理を施し、コレステリック配向状態が固定化されたコレステリック液晶層を形成する（つまり、工程２Ｘ－２と同時に硬化処理を実施する）か、又は、
（１）工程２Ｘ－２の後に、コレステリック配向状態を固定化する硬化処理を施し、コレステリック配向状態が固定化されたコレステリック液晶層を形成する工程３Ｘを更に有する。
つまり、硬化処理を実施して得られるコレステリック液晶層は、コレステリック液晶相を固定してなる層に該当する。
なお、ここで、コレステリック液晶相を「固定化した」状態は、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た状態が最も典型的、且つ、好ましい態様である。それだけには制限されず、具体的には、通常０～５０℃、より過酷な条件下では－３０～７０℃の温度範囲において、層に流動性が無く、また、外場もしくは外力によって配向形態に変化を生じさせることなく、固定化された配向形態を安定に保ち続けることができる状態を意味するものとする。本発明では、後述するように、紫外線照射によって進行する硬化反応により、コレステリック液晶相の配向状態を固定することが好ましい。
なお、コレステリック液晶相を固定してなる層においては、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十分であり、最終的に層中の組成物がもはや液晶性を示す必要はない。
硬化処理の方法は特に制限されず、光硬化処理及び熱硬化処理が挙げられる。なかでも、光照射処理が好ましく、紫外線照射処理がより好ましい。また、前述のように、液晶化合物は、重合性基を有する液晶化合物であるのが好ましい。液晶化合物が重合性基を有する場合には、硬化処理は、光照射（特に紫外線照射）による重合反応であるのが好ましく、光照射（特に紫外線照射）によるラジカル重合反応であるのがより好ましい。
紫外線照射には、紫外線ランプ等の光源が利用される。
紫外線の照射エネルギー量は特に制限されないが、一般的には、１００～８００ｍＪ／ｃｍ2程度が好ましい。なお、紫外線を照射する時間は特に制限されないが、得られる層の充分な強度及び生産性の双方の観点から適宜決定すればよい。
（キラル剤Ｙを含む液晶組成物を使用する態様）
以下、キラル剤Ｙを含む液晶組成物を使用したコレステリック液晶層の製造方法（以下、「工程２Ｙ」ともいう。）について説明する。
製造方法２Ｙは、下記工程２Ｙ－１及び工程２Ｙ－２を少なくとも有する。
工程２Ｙ－１：キラル剤Ｙ及び液晶化合物を含む液晶組成物を用いて、上記液晶層上に下記条件１又は下記条件２を満たす組成物層を形成する工程
工程２Ｙ－２：上記組成物層に対して冷却処理又は加熱処理を施すことにより、上記組成物層中の上記液晶化合物をコレステリック配向させてコレステリック液晶層を形成する工程
条件１：上記組成物層中の上記液晶化合物少なくとも一部が、上記組成物層表面に対して、傾斜配向している
条件２：上記組成物層中の上記液晶化合物のチルト角が厚み方向に沿って連続的に変化するように、上記液晶化合物が配向している
また、液晶化合物が重合性基を有する場合、工程２Ｙは、後述するように、組成物層に対して硬化処理を実施することが好ましい。
以下、各工程で使用される材料、及び、各工程の手順について詳述する。
≪工程２Ｙ－１≫
工程２Ｙ－１は、キラル剤Ｙ及び液晶化合物を含む液晶組成物（以下、「組成物Ｙ」ともいう）。を用いて、液晶層上に上記条件１又は上記条件２を満たす組成物層を形成する工程である。
工程２Ｙ－１は、組成物Ｘの代わりに組成物Ｙを使用する点以外は、工程手順はいずれも上述した工程２Ｘ－１と同様であり、説明を省略する。
≪≪組成物Ｙ≫≫
組成物Ｙは、液晶化合物と、温度変化により螺旋誘起力が変化するキラル剤Ｙと、を含む。以下に、各成分について説明する。
なお、上述したとおり、組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力の絶対値は、工程２Ｙ－１における上記条件１又は上記条件２を満たす組成物層を形成するための液晶化合物の配向処理が実施される温度Ｔ11においては、組成物層が形成しやすい点で、例えば、０．０～１．９μｍ-1であり、０．０～１．５μｍ-1が好ましく、０．０～０．５μｍ-1が更に好ましく、ゼロが特に好ましい。したがって、キラル剤Ｙが上記温度Ｔ11において上記所定範囲を超える螺旋誘起力を有する場合、組成物Ｙは、上記温度Ｔ11においてキラル剤Ｙとは逆方向の螺旋を誘起させるキラル剤（以下、「キラル剤ＹＡ」ともいう。）を含み、工程２Ｙ－１の際においてキラル剤Ｙの螺旋誘起力を略ゼロに相殺させておく（つまり、組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力を上記所定範囲としておく）ことが好ましい。なお、キラル剤ＹＡは温度変化により螺旋誘起力を変化させないことが好ましい。
また、液晶組成物がキラル剤としてキラル剤Ｙを複数種含むときであって、上記温度Ｔ11において複数種のキラル剤Ｙの加重平均螺旋誘起力が上記所定範囲外の螺旋誘起力である場合、「キラル剤Ｙとは逆方向の螺旋を誘起させる他のキラル剤ＹＡ」とは、上記複数種のキラル剤Ｙの加重平均螺旋誘起力に対して逆方向の螺旋を誘起させるキラル剤を意図する。
キラル剤Ｙが一種単独で、上記温度Ｔ11において螺旋誘起力を有さず、温度変化により螺旋誘起力を増大させる特性を有する場合、キラル剤ＹＡを併用しなくてもよい。
以下、組成物Ｙが含む各種材料について説明する。なお、組成物Ｙ中に含まれる材料のうちキラル剤以外の成分については、組成物Ｘに含まれる材料と同様であるため、その説明を省略する。
・冷却又は加熱により螺旋誘起力が変化するキラル剤Ｙ
キラル剤Ｙは、液晶化合物の螺旋を誘起する化合物であり、冷却又は加熱により螺旋誘起力が大きくなるキラル剤であれば特に制限されない。なお、ここでいう「冷却又は加熱」とは、工程２Ｙ－１において実施される冷却処理又は加熱処理を意味する。また、冷却又は加熱の温度の上限は、通常±１５０℃程度である（言い換えると、±１５０℃以内の冷却又は加熱により螺旋誘起力が大きくなるキラル剤が好ましい）。なかでも、冷却により螺旋誘起力が大きくなるキラル剤が好ましい。
キラル剤Ｙは、液晶性であっても、非液晶性であってもよい。キラル剤は、公知の種々のキラル剤（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）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）から選択できる。キラル剤Ｙは、一般に不斉炭素原子を含む。ただし、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物又は面性不斉化合物を、キラル剤Ｙとして用いることもできる。軸性不斉化合物又は面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファン及びこれらの誘導体が含まれる。キラル剤Ｙは、重合性基を有していてもよい。
キラル剤Ｙは、なかでも、温度変化後の螺旋誘起力差が大きいという点で、イソソルビド系光学活性化合物、イソマンニド系光学活性化合物又はビナフトール系光学活性化合物が好ましく、ビナフトール系光学活性化合物がより好ましい。
組成物Ｙ中におけるキラル剤の総含有量（組成物Ｙ中の全てのキラル剤の総含有量）は、液晶化合物の全質量に対して、２．０質量％以上が好ましく、３．０質量％以上がより好ましい。また、組成物Ｘ中におけるキラル剤の総含有量の上限は、コレステリック液晶層のヘイズ抑制の点で、液晶化合物の全質量に対して、１５．０質量％以下が好ましく、１２．０質量％以下がより好ましい。
なお、上記キラル剤Ｙの使用量は、より少ないことが液晶性に影響を及ぼさない傾向があるため好まれる。従って、上記キラル剤Ｙとしては、少量でも所望の螺旋ピッチの捩れ配向を達成可能なように、強い捩り力のある化合物が好ましい。
・キラル剤ＹＡ
キラル剤ＹＡとしては、液晶化合物の螺旋を誘起する化合物であり、温度変化により螺旋誘起力（ＨＴＰ）が変化しないことが好ましい。
また、キラル剤ＹＡは、液晶性であっても、非液晶性であってもよい。キラル剤ＸＡは、一般に不斉炭素原子を含む。ただし、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物又は面性不斉化合物を、キラル剤ＹＡとして用いることもできる。キラル剤ＹＡは、重合性基を有していてもよい。
キラル剤ＹＡとしては、公知のキラル剤を使用できる。
液晶組成物が、キラル剤Ｙを１種単独で含み、キラル剤Ｙが上記温度Ｔ11において所定範囲（例えば、０．０～１．９μｍ-1）を超える螺旋誘起力を有する場合、キラル剤ＹＡは、上述したキラル剤Ｙと逆向きの螺旋を誘起するキラル剤であることが好ましい。つまり、例えば、キラル剤Ｙにより誘起する螺旋が右方向の場合には、キラル剤ＹＡにより誘起する螺旋は左方向となる。
また、液晶組成物がキラル剤としてキラル剤Ｙを複数種含むときであって、上記温度Ｔ11において複数種のキラル剤Ｙの加重平均螺旋誘起力が上記所定範囲を超える場合、キラル剤ＹＡは、上記加重平均螺旋誘起力に対して逆方向の螺旋を誘起させるキラル剤であることが好ましい。
≪工程２Ｙ－２≫
工程２Ｙ－２は、工程２Ｙ－１により得られた組成物層に対して冷却処理又は加熱処理を施すことにより、キラル剤Ｙの螺旋誘起力を変化させ、組成物層中の液晶化合物をコレステリック配向させてコレステリック液晶層を形成する工程である。本工程では、なかでも、組成物層を冷却するのが好ましい。
組成物層を冷却する際には、コレステリック液晶層の反射異方性がより優れる点で、組成物層の温度が３０℃以上下がるように、組成物層を冷却することが好ましい。なかでも、上記効果がより優れる点で、４０℃以上下がるように組成物層を冷却することが好ましく、５０℃以上下がるように組成物層を冷却することがより好ましい。上記冷却処理の低減温度幅の上限値は特に制限されないが、通常、１５０℃程度である。
なお、上記冷却処理は、言い換えると、冷却前の工程１に得られた上記条件１又は上記条件２を満たす組成物層の温度をＴ℃とする場合、Ｔ－３０℃以下となるように、組成物層を冷却することを意図する（つまり、図２６に示す態様の場合、Ｔ12≦Ｔ11－３０℃となる）。
上記冷却の方法は特に制限されず、組成物層が配置された液晶層を所定の温度の雰囲気中に静置する方法が挙げられる。
冷却処理における冷却速度には制限はないが、コレステリック液晶層の反射異方性がより優れる点で、冷却速度を、ある程度の速さにするのが好ましい。
具体的には、冷却処理における冷却速度は、その最大値が毎秒１℃以上であるのが好ましく、毎秒２℃以上であるのがより好ましく、毎秒３℃以上であるのが更に好ましい。なお、冷却速度の上限は、特に制限されないが、毎秒１０℃以下の場合が多い。
ここで、上述のコレステリック液晶層の製造方法においては、組成物層が風に晒されると、形成されるコレステリック液晶層の表面の面状にムラが生じてしまう可能性がある。この点を考慮すると、上述のコレステリック液晶層の製造方法では、工程２Ｙの全工程において、組成物層が晒される環境の風速が低い方が好ましい。具体的には、上述のコレステリック液晶層の製造方法では、工程２Ｙの全工程において、組成物層が晒される環境の風速は、１ｍ／ｓ以下が好ましい。
なお、組成物層を加熱する場合、加熱処理の増加温度幅の上限値は特に制限されないが、通常、１５０℃程度である。
≪硬化処理≫
なお、液晶化合物が重合性基を有する場合、組成物層に対して硬化処理を実施することが好ましい。組成物層に対して硬化処理を実施する手順としては、製造方法２Ｘにて述べた方法と同様であり、好適態様も同じである。
ここで、図２１に示すような配列軸の方向が異なる２種以上の領域を有するコレステリック液晶層を作製する場合には、工程１において、液晶層を表面に形成するための基材にラビング配向および光配向の少なくとも一方を施す配向処理工程を含み、配向処理工程において、面内において、所定の領域ごとに配向方向が異なるように配向処理を施すことが好ましい。
例えば、図２１に示すような配列軸の方向が異なる４種の領域が配列されたコレステリック液晶層を作製する場合には、工程１において、マスキング部材を用いて配向方向の異なる光配向膜を領域ごとに形成すればよい。
具体的には、まず、基板上に光配向材料を塗布し塗布層を形成する。
次に、図２８に示すような、１種の領域の配列パターンに合わせて、複数の開口ＯＰが形成されたマスキング部材ＭＫを用いて領域ごとに配向方向の異なる光配向膜を形成する。図２８に示すマスキング部材ＭＫは、正方形状の開口ＯＰが左右方向および上下方向に所定の間隔で配列されている。左右方向または上下方向に隣接する開口ＯＰ間の間隔は開口ＯＰの一辺の長さに等しい。
なお、以下の説明では、図２８におけるマスキング部材ＭＫの上方向をｙ1方向、右方向をｘ1方向として説明する。
図２９に示すように、このようなマスキング部材ＭＫを光配向膜５４の上に設置して、直線偏光子ＬＰを介して、レーザ光源ＬＤから偏光紫外線光ＭＵを照射する。その際、偏光紫外線光ＭＵは所定の方向から所定の極角で光配向膜５４の表面に対して斜め方向から照射する。図２９に示す例では、Ｘ方向から照射する。また、マスキング部材ＭＫは、光配向膜５４の上にコレステリック液晶層が形成された際に領域Ａ1となる位置に開口ＯＰが配置されるように設置される。すなわち、この露光により、領域Ａ1となる位置の光配向膜の配向方向が定められる。
また、図２９に示す１回目の露光では、マスキング部材ＭＫを、マスキング部材ＭＫのｙ1方向を図２９中のｙ方向上向きと一致させ、また、マスキング部材のｘ1方向を図２９のｘ方向右向きと一致させて配置している。
１回目の露光の後、図３０に示すように、マスキング部材ＭＫを右方向に開口ＯＰの一辺の長さ分ずらし、マスキング部材ＭＫおよび光配向膜５４を法線に対して時計回りに９０°回転する。すなわち、マスキング部材ＭＫのｙ1方向は図３０中のｘ方向右向きと一致し、また、マスキング部材のｘ1方向は図３０のｙ方向下向きと一致する。
その後、１回目の露光と同様に偏光紫外線光ＭＵを照射する。マスキング部材ＭＫは右方向にずらされているので、光配向膜５４の上にコレステリック液晶層が形成された際に領域Ａ2となる位置に開口ＯＰが配置される。また、マスキング部材ＭＫおよび光配向膜５４は時計回りに９０°回転されているので、偏光紫外線光ＭＵの照射方向が１回目の照射方向とは９０°異なる方向となる。すなわち、この露光により、領域Ａ2となる位置の光配向膜の配向方向が定められる。また、領域Ａ2となる位置の光配向膜の配向方向は、領域Ａ1の配向方向とは９０°異なっている。
２回目の露光の後、図３１に示すように、マスキング部材ＭＫを下方向に開口ＯＰの一辺の長さ分ずらし、マスキング部材ＭＫおよび光配向膜５４を法線に対して時計回りに９０°回転する。すなわち、マスキング部材ＭＫのｙ1方向は図３１中のｙ方向下向きと一致し、また、マスキング部材のｘ1方向は図３１のｘ方向左向きと一致する。
その後、１回目の露光と同様に偏光紫外線光ＭＵを照射する。マスキング部材ＭＫは下方向にずらされているので、光配向膜５４の上にコレステリック液晶層が形成された際に領域Ａ3となる位置に開口ＯＰが配置される。また、マスキング部材ＭＫおよび光配向膜５４は時計回りに９０°回転されているので、偏光紫外線光ＭＵの照射方向が２回目の照射方向とは９０°異なる方向、すなわち、１回目の照射方向とは１８０°異なる方向となる。すなわち、この露光により、領域Ａ3となる位置の光配向膜の配向方向が定められる。また、領域Ａ3となる位置の光配向膜の配向方向は、領域Ａ1の配向方向とは１８０°異なっている。
３回目の露光の後、図３２に示すように、マスキング部材ＭＫを左方向に開口ＯＰの一辺の長さ分ずらし、マスキング部材ＭＫおよび光配向膜５４を法線に対して時計回りに９０°回転する。すなわち、マスキング部材ＭＫのｙ1方向は図３２中のｘ方向左向きと一致し、また、マスキング部材のｘ1方向は図３２のｙ方向上向きと一致する。
その後、１回目の露光と同様に偏光紫外線光ＭＵを照射する。マスキング部材ＭＫは左方向にずらされているので、光配向膜５４の上にコレステリック液晶層が形成された際に領域Ａ4となる位置に開口ＯＰが配置される。また、マスキング部材ＭＫおよび光配向膜５４は時計回りに９０°回転されているので、偏光紫外線光ＭＵの照射方向が３回目の照射方向とは９０°異なる方向、すなわち、１回目の照射方向とは２７０°異なる方向となる。すなわち、この露光により、領域Ａ4となる位置の光配向膜の配向方向が定められる。また、領域Ａ4となる位置の光配向膜の配向方向は、領域Ａ1の配向方向とは２７０°異なっている。
このように、工程１において、液晶層を表面に形成するための配向膜の面内において、領域ごとに配向方向が異なるように配向処理を施すことで配向膜の上に円盤状液晶化合物を用いて形成される液晶層において、円盤状液晶化合物が各領域ごとに配向方向に沿って配列する。従って、領域ごとに円盤状液晶化合物が異なる方向に配列した液晶層の上に、上述した方法でコレステリック液晶層を形成することで、領域ごとに円盤状液晶化合物の配列方向に沿って、液晶化合物の配列軸が形成される。これにより、図２１に示すような配列軸の向きが異なる２以上の領域を有するコレステリック液晶層を形成することができる。
［コレステリック液晶層の製造方法の他の態様］
本発明の画像表示装置に用いられるコレステリック液晶層を製造するための他の製造方法として、コレステリック液晶層を形成する際の下地層として、コレステリック液晶層中の液晶化合物を上述した液晶配向パターンに配列するようにパターンが形成された配向膜を用いる方法が挙げられる。
支持体上に配向膜を形成し、その配向膜上に組成物を塗布、硬化することにより、液晶組成物の硬化層からなる、所定の液晶配向パターンが固定化されたコレステリック液晶層を得ることができる。
支持体としては、透明支持体が好ましく、上述した基板と同様の透明基板を用いることができる。
＜配向膜＞
配向膜としては、光配向性の素材に偏光又は非偏光を照射して配向膜とした、いわゆる光配向膜を用いることもできる。即ち、支持体上に、光配光材料を塗布して光配向膜を作製してもよい。偏光の照射は、光配向膜に対して、垂直方向又は斜め方向から行うことができ、非偏光の照射は、光配向膜に対して、斜め方向から行うことができる。特に、斜め方向からの照射の場合、液晶にプレチルト角を付与することが出来る。
本発明に利用可能な光配向膜に用いられる光配向材料としては、例えば、特開２００６－２８５１９７号公報、特開２００７－７６８３９号公報、特開２００７－１３８１３８号公報、特開２００７－９４０７１号公報、特開２００７－１２１７２１号公報、特開２００７－１４０４６５号公報、特開２００７－１５６４３９号公報、特開２００７－１３３１８４号公報、特開２００９－１０９８３１号公報、特許第３８８３８４８号、特許第４１５１７４６号に記載のアゾ化合物、特開２００２－２２９０３９号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開２００２－２６５５４１号公報、特開２００２－３１７０１３号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミドおよび／又はアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第４２０５１９５号、特許第４２０５１９８号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表２００３－５２０８７８号公報、特表２００４－５２９２２０号公報、特許第４１６２８５０号に記載の光架橋性ポリイミド、ポリアミド、又はエステル、特開平９－１１８７１７号公報、特表平１０－５０６４２０号公報、特表２００３－５０５５６１号公報、ＷＯ２０１０／１５０７４８号公報、特開２０１３－１７７５６１号公報、特開２０１４－１２８２３号公報に記載の光二量化可能な化合物、特にシンナメート化合物、カルコン化合物、クマリン化合物が好ましい例として挙げられる。特に好ましくは、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、ポリアミド、エステル、シンナメート化合物、カルコン化合物である。
配向膜を支持体上に塗布して乾燥させた後、配向膜をレーザ露光して配向パターンを形成する。配向膜の露光装置の模式図を図３３に示す。露光装置６１は、レーザ６２およびλ／２板６５を備えた光源６４と、レーザ６２（光源６４）からのレーザ光Ｍを２つに分離する偏光ビームスプリッター６８と、分離された２つの光線ＭＡ、ＭＢの光路上にそれぞれ配置されたミラー７０Ａ、７０Ｂおよびλ／４板７２Ａ、７２Ｂを備える。λ／４板７２Ａおよび７２Ｂは互いに直交する光学軸を備えており、λ／４板７２Ａは、直線偏光Ｐ０を右円偏光ＰＲに、λ／４板７２Ｂは直線偏光Ｐ０を左円偏光ＰＬに変換する。
なお、光源６４はλ／２板６５を有し、レーザ６２が出射したレーザ光Ｍの偏光方向を変えて直線偏光Ｐ0を出射する。λ／４板７２Ａは、直線偏光Ｐ0（光線ＭＡ）を右円偏光ＰRに、λ／４板７２Ｂは直線偏光Ｐ0（光線ＭＢ）を左円偏光ＰLに、それぞれ変換する。
配向パターンを形成される前の配向膜５４を備えた支持体５２が露光部に配置され、２つの光線ＭＡ、ＭＢを配向膜５４上で交差させて干渉させ、その干渉光を配向膜５４に照射して露光する。この際の干渉により、配向膜５４に照射される光の偏光状態が干渉縞状に周期的に変化するものとなる。これによって、配向状態が周期的に変化する配向パターンを有する配向膜（以下、パターン配向膜ともいう）５４が得られる。露光装置６１において、２つの光ＭＡおよびＭＢの交差角αを変化させることにより、配向パターンのピッチを変化させることができる。配向状態が周期的に変化した配向パターンを有するパターン配向膜上に後述の光学異方性層を形成することにより、この周期に応じた液晶配向パターンを備えたコレステリック液晶層を形成することができる。
また、λ／４板７２Ａおよび７２Ｂの光学軸を、それぞれ、９０°回転することにより、液晶配向パターンにおける液晶化合物の光学軸の回転方向を逆にすることができる。
上述のとおり、パターン配向膜は、パターン配向膜の上に形成されるコレステリック液晶層中の液晶化合物の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンとなるように、液晶化合物を配向させる配向パターンを有する。パターン配向膜が、液晶化合物を配向させる向きに沿った軸を配向軸とすると、パターン配向膜は、配向軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している配向パターンを有するといえる。パターン配向膜の配向軸は、吸収異方性を測定することで検出することができる。例えば、パターン配向膜に直線偏光を回転させながら照射して、パターン配向膜を透過する光の光量を測定した際に、光量が最大または最小となる向きが、面内の一方向に沿って漸次変化して観測される。
＜コレステリック液晶層の形成＞
コレステリック液晶層は、パターン配向膜上に液晶組成物を多層塗布することにより形成することができる。多層塗布とは、配向膜の上に液晶組成物を塗布し、加熱し、さらに冷却した後に紫外線硬化を行って１層目の液晶固定化層を作製した後、２層目以降はその液晶固定化層に重ね塗りして塗布を行い、同様に加熱し、冷却後に紫外線硬化を行うことを繰り返すことをいう。コレステリック液晶層を上記のように多層塗布して形成することにより、コレステリック液晶層の総厚が厚くなった場合でも配向膜の配向方向を、コレステリック液晶層の下面から上面にわたって反映させることができる。
本製造方法において液晶組成物に含まれる液晶化合物としては前述の棒状液晶化合物および円盤状液晶化合物を用いることができる。
本製造方法において液晶組成物に含まれるキラル剤は、特に制限はなく、目的に応じて、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（twisted nematic）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）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、および、イソマンニド誘導体等を用いることができる。
また、本製造方法において液晶組成物は、重合開始剤、架橋剤、配向制御剤等を含んでいてもよく、さらに、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、および、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。
本発明の画像表示装置は、他の層を有していてもよい。
例えば、有機ＥＬ表示素子８２とλ／４板８６との間に光学補償層を有していてもよい。
光学補償層としては、例えば、有機ＥＬ表示素子８２とλ／４板８６と光学補償層との合計の厚さ方向のレターデーションＲｔｈが０ｎｍとなるような位相差を有するフィルムを用いることができる。
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することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
［実施例１］
［支持体の作製］
（支持体の鹸化）
支持体として、市販されているトリアセチルセルロースフィルム「Ｚ－ＴＡＣ」（富士フイルム株式会社製）を用いた。支持体を、温度６０℃の誘電式加熱ロールに通過させて、支持体表面温度を４０℃に昇温した。その後、支持体の片面に、バーコーターを用いて下記に示すアルカリ溶液を塗布量１４ｍＬ／ｍ２で塗布し、支持体を１１０℃に加熱し、さらに、（株）ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下を、１０秒間搬送した。続いて、同じくバーコーターを用いて、支持体表面上に純水を３ｍＬ／ｍ２塗布した。次いで、ファウンテンコーターによる水洗およびエアナイフによる水切りを３回繰り返した後に、７０℃の乾燥ゾーンを１０秒間搬送して支持体を乾燥させ、アルカリ鹸化処理した支持体０１を得た。
＜アルカリ溶液＞
水酸化カリウム ４．７０質量部
水 １５．８０質量部
イソプロパノール ６３．７０質量部
界面活性剤
ＳＦ－１：Ｃ１４Ｈ２９Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）２ＯＨ １．０質量部
プロピレングリコール １４．８質量部
（下塗り層の形成）
下記の下塗り層形成用塗布液を＃８のワイヤーバーで連続的に上記アルカリ鹸化処理した支持体０１上に塗布した。塗膜が形成された支持体０１を６０℃の温風で６０秒間、さらに１００℃の温風で１２０秒間乾燥し、下塗り層を形成した。
＜下塗り層形成用塗布液＞
下記変性ポリビニルアルコール ２．４０質量部
イソプロピルアルコール １．６０質量部
メタノール ３６．００質量部
水 ６０．００質量部
Figure 0007173914000016
［配向膜Ｐ－１の形成］
上記の下塗り層を形成した支持体０１上に下記の配向膜Ｐ－１形成用塗布液を＃２のワイヤーバーで連続的に塗布した。この配向膜Ｐ－１形成用塗布液の塗膜が形成された支持体０１を６０℃の温風で６０秒間乾燥し、配向膜Ｐ－１を形成した。
＜配向膜Ｐ－１形成用塗布液＞
下記光配向用素材 １．００質量部
水 １６．００質量部
ブトキシエタノール ４２．００質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル ４２．００質量部
－光配向用素材－
Figure 0007173914000017
（配向膜Ｐ－１の露光）
図３３に示すような露光装置６１を用いて配向膜Ｐ－１を露光した。露光装置６１において、半導体レーザ６２として波長（４０５ｎｍ）のレーザ光を出射するものを用いた。干渉光による露光量を１００ｍＪ／ｃｍ2とした。なお、２つのレーザ光の交差角αを変化させることによって、後述の傾斜角度を制御した。
［コレステリック液晶層の作製］
下記に示すコレステリック液晶組成物１の成分を、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組成物１を調製した。
＜コレステリック液晶組成物１＞
下記液晶化合物Ｌ－１ １００．０質量部
ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９ （ＢＡＳＦ社製） １０．０質量部
下記構造のキラル剤Ａ １．８４質量部
下記構造の界面活性剤 ０．０８質量部
溶媒（メチルエチルケトン） 溶質濃度が３０質量％となる量
－液晶化合物Ｌ－１－
Figure 0007173914000018
－キラル剤Ａ－
Figure 0007173914000019
－界面活性剤－
Figure 0007173914000020
上記で作製した配向膜付き支持体０１の配向膜表面をラビング処理した後、上記で調製したコレステリック液晶組成物１を、スリットコーターを用いて均一塗布し、９５℃、３０秒間乾燥した後に、紫外線照射装置により、室温で５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射して硬化させて、膜厚２μｍのコレステリック液晶層を作製した。
コレステリック液晶層は、右円偏光を反射する層であることを確認した。このコレステリック液晶層を断面ＳＥＭで観察したところ、明部及び暗部の傾斜角度は７２°であった。また、明部及び暗部のピッチは１１９０ｎｍであった。
また、コレステリック液晶層の断面ＳＥＭで観察される明部もしくは暗部に対し、法線方向から光を入射して、反射する光の中心波長を求めたところ１８４５ｎｍであった。
［画像表示装置の作製］
ＧａｌａｘｙＳ４（Ｓａｍｓｕｎｇ社製）を分解し、有機ＥＬ表示素子の上に配置されている円偏光板を剥がし、有機ＥＬ表示素子の上に作製したコレステリック液晶層を粘着剤（ＳＫダイン、総研化学株式会社製）を用いて貼合した。なお、コレステリック液晶層は支持体０１に積層された状態のまま有機ＥＬ表示素子上に貼合した。
次に、コレステリック液晶層の上に円偏光板を粘着層を用いて貼合し、画像表示装置を作製した。
その際、円偏光板通過後の円偏光がコレステリック液晶層で反射する円偏光、つまり、右円偏光になるように、円偏光板を配置した。すなわち、コレステリック液晶層の反射面で反射された円偏光を透過するように円偏光板を配置した。
［実施例２～４］
配向膜を露光する際の２つのレーザ光の交差角αと、キラル剤Ａの添加量を適宜変更した以外は実施例１と同様にしてコレステリック液晶層を作製し、画像表示装置を作製した。
実施例３では、円偏光板通過後の円偏光がコレステリック液晶層で反射する円偏光、つまり、右円偏光になるように、円偏光板を配置した。すなわち、コレステリック液晶層の反射面で反射された円偏光を透過するように円偏光板を配置した。
また、実施例２および実施例４では、円偏光板通過後の円偏光がコレステリック液晶層で反射しない円偏光、つまり、左円偏光になるように、円偏光板を配置した。すなわち、コレステリック液晶層の反射面で反射され、有機ＥＬ表示素子の表面で反射された円偏光を透過するように円偏光板を配置した。
各実施例のコレステリック液晶層について、ＳＥＭ断面の観察を行い、明部及び暗部の傾斜角度、および、ピッチを測定した。結果を表１に示す。
［比較例１］
コレステリック液晶層を配置しない、すなわち、ＧａｌａｘｙＳ４（Ｓａｍｓｕｎｇ社製）の元の状態を比較例１とした。
［評価］
有機ＥＬ表示素子に電力を供給して、全白表示にし、コレステリック液晶層の配列軸方向の極角６０度の方向から、ＳＲ－ＵＬ２（ＴＯＰＣＯＮ社製）を用いて、色味（ｕ’，ｖ’）を評価した。（ｕ’，ｖ’）が（０．１８～０．２１５、０．４３～０．４８５）の範囲であれば、白の再現性が高い。また、目視で色味を評価した。
結果を表１に示す。
Figure 0007173914000021
評価の結果、コレステリック液晶層を有さない比較例１に比べて、コレステリック液晶層を有する実施例では、配向軸の方位では、色再現性が向上していることを、測定および目視で確認できた。
１０，２０，３０，４０，６０ コレステリック液晶層
１１，１２，１３，２１，２２，２３，３１，３２，４１，４２，４３ 主面
１４，２４，３４，４４ 液晶化合物
Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4，Ｌ5 分子軸
Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3，Ｄ4 配列軸
θ2，θ5，θ10，θ20，θａ1，θａ2，θａ3，θb1，θb2，θb3，θc1，θc3，θc5，θc，β1，β2，β3，β4，γ、δ 角度
Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3 コレステリック液晶相由来の螺旋軸
Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3 反射面
１５，２５，３５ 明部
１６，２６，３６ 暗部
１８ 円盤状液晶化合物
Ｐ1，Ｐ2 明部と暗部とが交互に配列された配列方向
５２ 支持体
５４ 偏向膜
６１ 露光装置
６２ レーザ
６４ 光源
６５ λ／２板
６８ 偏光ビームスプリッター
７０Ａ，７０Ｂ ミラー
７２Ａ，７２Ｂ λ／４板
８０ 画像表示装置
８２ 有機ＥＬ表示素子
８４ 直線偏光子
８６ λ／４板
１００ 組成物層
１０２ 液晶層
１０２ａ 傾斜配向面
Ａ，Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4，Ｂ 領域
Ｔ11 工程２－１（工程２Ｙ－１）において液晶化合物の配向処理が実施される温度
Ｔ12 工程２－２（工程２Ｙ－２）の冷却処理が実施される温度
Ｒ1 厚み方向
Ｂ1，Ｂ2，Ｂ3，Ｂ4，Ｂ5 暗線
ａ１，ａ２ 点
ｄ１，ｄ２ ピッチ
ＩB0，ＩB1，ＩB2，ＩB3，ＩB4，ＩB5，ＩB6 青色光
ＩG0，ＩG1，ＩG2，ＩG3，ＩG4，ＩG5，ＩG6，ＩG7 緑色光
ＩR0，ＩR1，ＩR2，ＩR3，ＩR4，ＩR5，ＩR6，ＩR7 赤色光
Ｍ レーザ光
ＭＡ 光線
ＭＢ 光線
ＰO 直線偏光
ＰR 右円偏光
ＰL 左円偏光
α 交差角
ＭＫ マスキング部材
ＯＰ 開口
ＬＤ レーザ光源
ＭＵ 偏光紫外線光
ＬＰ 直線偏光子
ｘ１，ｙ１ マスキング部材上の方向

Claims (8)

  1. 有機エレクトロルミネッセンス表示素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス表示素子の発光面側に積層されるコレステリック液晶層とを有し、
    前記コレステリック液晶層の一対の主面のうち少なくとも一方の主面において、液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
    前記コレステリック液晶層の主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の配列方向が、前記コレステリック液晶層の主面に対して傾斜しており、
    前記コレステリック液晶層の主面に対する前記明部及び暗部の傾斜角度が６９°～８１°であり、
    前記コレステリック液晶相由来の前記明部及び暗部それぞれについて一つおきの線分間の最短距離を２つ求め、これらの最短距離を平均した値である前記明部及び暗部のピッチが１０５０ｎｍ～２３５０ｎｍである、画像表示装置。
  2. 有機エレクトロルミネッセンス表示素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス表示素子の発光面側に積層されるコレステリック液晶層とを有し、
    前記コレステリック液晶層の一対の主面のうち少なくとも一方の主面において、液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
    前記コレステリック液晶層の主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の配列方向が、前記コレステリック液晶層の主面に対して傾斜しており、
    前記コレステリック液晶層の主面に対する前記明部及び暗部の傾斜角度が９°～２１°であり、
    前記コレステリック液晶相由来の前記明部及び暗部それぞれについて一つおきの線分間の最短距離を２つ求め、これらの最短距離を平均した値である前記明部及び暗部のピッチが３７０ｎｍ～３９５ｎｍである、画像表示装置。
  3. 有機エレクトロルミネッセンス表示素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス表示素子の発光面側に積層されるコレステリック液晶層とを有し、
    前記コレステリック液晶層の一対の主面のうち少なくとも一方の主面において、液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
    前記コレステリック液晶層の主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の配列方向が、前記コレステリック液晶層の主面に対して傾斜しており、
    前記コレステリック液晶層の主面に対する前記明部及び暗部の傾斜角度が６３°～８１°であり、
    前記コレステリック液晶相由来の前記明部及び暗部それぞれについて一つおきの線分間の最短距離を２つ求め、これらの最短距離を平均した値である前記明部及び暗部のピッチが６３９ｎｍ～１８５６ｎｍである、画像表示装置。
  4. 有機エレクトロルミネッセンス表示素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス表示素子の発光面側に積層されるコレステリック液晶層とを有し、
    前記コレステリック液晶層の一対の主面のうち少なくとも一方の主面において、液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
    前記コレステリック液晶層の主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の配列方向が、前記コレステリック液晶層の主面に対して傾斜しており、
    前記コレステリック液晶層の主面に対する前記明部及び暗部の傾斜角度が３°～２７°であり、
    前記コレステリック液晶相由来の前記明部及び暗部それぞれについて一つおきの線分間の最短距離を２つ求め、これらの最短距離を平均した値である前記明部及び暗部のピッチが２９０ｎｍ～３３０ｎｍである、画像表示装置。
  5. 前記コレステリック液晶層は、前記明部及び暗部の傾斜方向が異なる２以上の領域を有し、
    ２以上の前記領域において、異なる方向に光を反射する、請求項１～４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  6. 前記コレステリック液晶層は、前記コレステリック液晶相に由来する前記明部および暗部の形状が波状であり、光拡散性を示す請求項１～５のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  7. 前記コレステリック液晶層は、前記液晶化合物の分子軸が、前記コレステリック液晶層の主面に対して傾斜している請求項１～６のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  8. 前記コレステリック液晶層の、前記有機エレクトロルミネッセンス表示素子側とは反対側に円偏光板を有する請求項１～７のいずれか一項に記載の画像表示装置。
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