JP7297870B2 - 光学部材、照明装置、および、スクリーン - Google Patents
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Description
本発明は、光学部材、ならびに、この光学部材を用いた照明装置およびスクリーンに関する。
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、液晶表示装置において用いられる面光源装置の反射部材、投影スクリーン等の投映像表示用部材などとして用いられている。
例えば、特許文献１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、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、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異方性光学素子（投影スクリーン）が開示されている。
本発明者らが、導光部材内を導光される光を出射させるための反射板としてコレステリック液晶層を用いることを検討したところ、光がコレステリック液晶層に対して斜めに入射すると、円偏光選択性が低下することがわかった。
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、円偏光選択性が高い光学部材、照明装置およびスクリーン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］ 内部で光を導光する導光部材と、
導光部材の一方の主面に積層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は、液晶化合物を用いて形成された層であり、
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おり、
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光学部材。
［２］ 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４５°～８５°傾斜している、［１］に記載の光学部材。
［３］ 明部および暗部の配列方向の、コレステリック液晶層の主面に対する傾斜角度が４５°～７０°である［２］に記載の光学部材。
［４］ コレステリック液晶層は、明部および暗部の形状が波状であり、光拡散性を示す［２］または［３］に記載の光学部材。
［５］ 選択反射波長の異なる２種以上のコレステリック液晶層を有する［１］～［４］のいずれかに記載の光学部材。
［６］ さらに、導光部材の、コレステリック液晶層が配置された面とは反対側の面に積層されるλ／４板を有する［１］～［５］のいずれかに記載の光学部材。
［７］ ［１］～［６］のいずれかに記載の光学部材と、
導光部材の少なくとも１つの端面に対面して配置される光源とを有する照明装置。
［８］ ［１］～［６］のいずれかに記載の光学部材と、
導光部材の少なくとも１つの端面に対面して配置され、映像光を出射する画像投影装置とを有するスクリーン。
［９］ 導光部材の、コレステリック液晶層が積層された面とは反対側の面から導光部材に入射する光を導光し、導光部材の端面から出射する集光素子として用いる［１］～［６］のいずれかに記載の光学部材。
導光部材の一方の主面に積層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は、液晶化合物を用いて形成された層であり、
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おり、
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光学部材。
［２］ 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４５°～８５°傾斜している、［１］に記載の光学部材。
［３］ 明部および暗部の配列方向の、コレステリック液晶層の主面に対する傾斜角度が４５°～７０°である［２］に記載の光学部材。
［４］ コレステリック液晶層は、明部および暗部の形状が波状であり、光拡散性を示す［２］または［３］に記載の光学部材。
［５］ 選択反射波長の異なる２種以上のコレステリック液晶層を有する［１］～［４］のいずれかに記載の光学部材。
［６］ さらに、導光部材の、コレステリック液晶層が配置された面とは反対側の面に積層されるλ／４板を有する［１］～［５］のいずれかに記載の光学部材。
［７］ ［１］～［６］のいずれかに記載の光学部材と、
導光部材の少なくとも１つの端面に対面して配置される光源とを有する照明装置。
［８］ ［１］～［６］のいずれかに記載の光学部材と、
導光部材の少なくとも１つの端面に対面して配置され、映像光を出射する画像投影装置とを有するスクリーン。
［９］ 導光部材の、コレステリック液晶層が積層された面とは反対側の面から導光部材に入射する光を導光し、導光部材の端面から出射する集光素子として用いる［１］～［６］のいずれかに記載の光学部材。
本発明によれば、円偏光選択性が高い光学部材、照明装置およびスクリーンを提供することができる。
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、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。
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、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。
［光学部材］
本発明の光学部材は、
内部で光を導光する導光部材と、
導光部材の一方の主面に積層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は、液晶化合物を用いて形成された層であり、
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おり、
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光学部材である。
本発明の光学部材は、
内部で光を導光する導光部材と、
導光部材の一方の主面に積層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は、液晶化合物を用いて形成された層であり、
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おり、
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光学部材である。
本発明の光学部材、照明装置、および、スクリーンについて、図面を用いて説明する。
図１に、本発明の光学部材を有する、本発明の照明装置の一例を模式的に示す。
図１に示す照明装置７０は、光学部材６０と、光源７２とを有する。光学部材６０は、導光部材６２と、コレステリック液晶層１０とを有する。なお、図面において、コレステリック液晶層の斜線は明暗線の向きを表す。
図１に、本発明の光学部材を有する、本発明の照明装置の一例を模式的に示す。
図１に示す照明装置７０は、光学部材６０と、光源７２とを有する。光学部材６０は、導光部材６２と、コレステリック液晶層１０とを有する。なお、図面において、コレステリック液晶層の斜線は明暗線の向きを表す。
＜光源＞
光源７２は、光学部材６０の導光部材６２に入射させる光を出射するものである。光源７２としては特に限定はなく、ＬＥＤ（light emitting diode）、蛍光灯等の公知の光源が適宜利用可能である。また、光源７２が出射する光の波長についても特に限定はなく、可視光、ＵＶ光、ＩＲ光が適宜利用可能である。
光源７２は、発光面が導光部材６２の１つの端面に対面するように配置されており、光源７２が出射した光は導光部材６２の端面から導光部材６２内に入射する。
光源７２は、光学部材６０の導光部材６２に入射させる光を出射するものである。光源７２としては特に限定はなく、ＬＥＤ（light emitting diode）、蛍光灯等の公知の光源が適宜利用可能である。また、光源７２が出射する光の波長についても特に限定はなく、可視光、ＵＶ光、ＩＲ光が適宜利用可能である。
光源７２は、発光面が導光部材６２の１つの端面に対面するように配置されており、光源７２が出射した光は導光部材６２の端面から導光部材６２内に入射する。
＜導光部材＞
導光部材６２は、画像表示装置等で用いられている従来公知の導光部材（導光板）であり、透明性を有する板状の直方体形状の部材である。導光部材６２は、アクリル等の光学的に透明な樹脂、および、ガラス等からなる。
導光部材６２は屈折率が高いことが好ましい。屈折率１．３以上が好ましく、１．４以上がより好ましい。
導光部材６２は、画像表示装置等で用いられている従来公知の導光部材（導光板）であり、透明性を有する板状の直方体形状の部材である。導光部材６２は、アクリル等の光学的に透明な樹脂、および、ガラス等からなる。
導光部材６２は屈折率が高いことが好ましい。屈折率１．３以上が好ましく、１．４以上がより好ましい。
導光部材６２には、光源７２から出射された光が端面から入射される。導光部材６２内に入射した光は、導光部材６２内を伝播し、導光部材６２と外部との界面に到達した際に、界面に対する入射角度が閾値角度以上の場合には、光はこの界面で反射されてさらに導光部材６２を伝播する。一方、入射角度が閾値角度以下の場合には、光はこの界面を透過して導光部材６２から出射される。導光部材６２は、界面での光の反射を繰り返しつつ、光を導光部材６２内の面方向（図１中、上方向）に伝播させる。
閾値角度は、導光部材と導光部材に接するもの（例えば空気）の屈折率によって定まる。なお、例えば、導光部材６２と空気との界面において光は鏡面反射する。
導光部材６２の大きさ、および、厚さには特に限定はなく、用途等に応じて適宜設定すればよい。
＜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層であり、導光部材６２の一方の主面（最大面）に積層される。
コレステリック液晶層は、所定の波長域の光に対して選択反射特性を示す層である。コレステリック液晶層は選択反射波長域において、右円偏光及び左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させ、他方のセンスの円偏光を透過させる円偏光選択反射層として機能する。
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層であり、導光部材６２の一方の主面（最大面）に積層される。
コレステリック液晶層は、所定の波長域の光に対して選択反射特性を示す層である。コレステリック液晶層は選択反射波長域において、右円偏光及び左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させ、他方のセンスの円偏光を透過させる円偏光選択反射層として機能する。
なお、本明細書において、円偏光につき「センス」というときは、右円偏光であるか、又は左円偏光であるかを意味する。円偏光のセンスは、光が手前に向かって進んでくるように眺めた場合に電場ベクトルの先端が時間の増加に従って時計回りに回る場合が右円偏光であり、反時計回りに回る場合が左円偏光であるとして定義される。本明細書においては、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向について「センス」との用語を用いることもある。コレステリック液晶による選択反射は、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向（センス）が右の場合は右円偏光を反射し、左円偏光を透過し、センスが左の場合は左円偏光を反射し、右円偏光を透過する。
ここで、本発明において、コレステリック液晶層１０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おり、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構成を有する。
後に詳述するが、コレステリック液晶層１０を、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構成とすることで、コレステリック液晶層１０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１０の主面（導光部材６２との界面）に対して傾斜した構成となる。すなわち、コレステリック液晶相由来の明部及び暗部が、コレステリック液晶層１０と導光部材６２との界面に対して傾斜した構成となる（図５参照）。
コレステリック液晶層においては、明部及び暗部に沿った面が反射面となる。そのため、本発明の光学部材において、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（導光部材６２との界面）に対して傾斜した反射面を有するものとなる。したがって、本発明の光学部材６０では、導光部材６２とコレステリック液晶層１０との界面に入射した光はコレステリック液晶層１０の反射面に対して鏡面反射して、界面に対しては鏡面反射されずに、界面に対する入射角と反射角とが異なるように反射することができる。
したがって、導光部材６２内を面方向に伝播する光を導光部材の正面方向（主面に垂直な方向）に出射させることができる。
したがって、導光部材６２内を面方向に伝播する光を導光部材の正面方向（主面に垂直な方向）に出射させることができる。
この点を、図２を用いて説明する。
図２に示すように、本発明の光学部材６０を有する照明装置７０において、光源７２から出射された光は導光部材６２の端面から導光部材６２内に入射する。導光部材６２内に入射した光は、導光部材６２内を主に面方向に伝播するが、種々の方向の成分を有する。
一例として、図２中Ｉ1で示す光を用いて説明する。光Ｉ1は、導光部材６２内を面方向の、コレステリック液晶層１０が積層される側の面側に傾斜した方向（図２中、左上方向）に伝播している光である。
図２に示すように、本発明の光学部材６０を有する照明装置７０において、光源７２から出射された光は導光部材６２の端面から導光部材６２内に入射する。導光部材６２内に入射した光は、導光部材６２内を主に面方向に伝播するが、種々の方向の成分を有する。
一例として、図２中Ｉ1で示す光を用いて説明する。光Ｉ1は、導光部材６２内を面方向の、コレステリック液晶層１０が積層される側の面側に傾斜した方向（図２中、左上方向）に伝播している光である。
光Ｉ1は、導光部材６２内を伝播して、導光部材６２と空気との界面に入射する。光Ｉ1の入射角が閾値角度よりも大きいため、光Ｉ1は界面で鏡面反射される。反射された光Ｉ2は、導光部材６２の他方の界面に向かう方向（図２中、右上方向）に伝播し、他方の界面に入射する。光Ｉ2の他方の界面に対する入射角は先の入射角と同じになるため、やはり光Ｉ2は界面で鏡面反射される。このような界面における反射を繰り返して光が導光部材６２内を面方向に伝播すると、光Ｉ3はコレステリック液晶層１０（導光部材６２とコレステリック液晶層１０との界面）に入射する。
前述のとおり、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（導光部材６２との界面）に対して傾斜した反射面を有する。そのため、コレステリック液晶層１０で反射された光Ｉ4は、導光部材６２とコレステリック液晶層１０との界面に対しては鏡面反射されずに、界面に対する入射角とは異なる角度の反射角で反射される。図２に示す例では、導光部材６２の主面に略垂直な方向に反射される。コレステリック液晶層１０による入射光と反射光の角度の関係は、コレステリック液晶層１０の明部および暗部の傾斜角度による。そのため、図２においては、コレステリック液晶層１０で反射された光が導光部材６２の主面に略垂直な方向に反射されるように、コレステリック液晶層１０の明部および暗部の傾斜角度が設定されている。
コレステリック液晶層１０で反射された光は、導光部材６２の、コレステリック液晶層１０が積層されていない側の界面に入射するが、界面に対する入射角が小さいため、この界面（主面）から導光部材６２の外に出射される。
このように本発明の光学部材６０を有する照明装置７０は、導光部材６２の端面から入射した光を導光部材６２の正面方向に出射させることができる。
このように本発明の光学部材６０を有する照明装置７０は、導光部材６２の端面から入射した光を導光部材６２の正面方向に出射させることができる。
ここで、本発明の光学部材においては、コレステリック液晶層１０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。本発明の光学部材は、液晶化合物の分子軸が傾斜した構成とすることで円偏光選択性を高くすることができる。この点については後に詳述する。
なお、図２に示す例では、光学部材６０は導光部材６２の主面に略垂直な方向に光を出射する構成としたがこれに限定はされず、コレステリック液晶層１０の明部および暗部の傾斜角度を適宜設定することにより、任意の方向に出射する構成とすることができる。
〔コレステリック液晶層の詳細〕
以下、コレステリック液晶層について図面を参照して詳細に説明する。
なお、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。
以下、コレステリック液晶層について図面を参照して詳細に説明する。
なお、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。
図３及び図４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３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４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３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４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３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４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３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４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３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。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３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。
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４に、コレステリック液晶層１０のＸ－Ｚ面の模式図を示す。
図４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。
なお、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４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４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。
なお、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４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４に示すコレステリック液晶層１０のＸ－Ｚ面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）にて観察すると、図５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５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。
以下、本発明の各種特性が得られる理由に関して説明する。
（反射異方性）
ここで、図６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６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６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。
（反射異方性）
ここで、図６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６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６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６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７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６中の矢印参照）。このため、コレステリック液晶層２０を導光部材に適用した場合、導光部材内を導光される光の、界面に対する角度を変えることができないため、導光部材から出射させることができない。
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６中の矢印参照）。このため、コレステリック液晶層２０を導光部材に適用した場合、導光部材内を導光される光の、界面に対する角度を変えることができないため、導光部材から出射させることができない。
これに対して、図３及び図４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４中の矢印参照）。
この結果として、コレステリック液晶層１０を導光部材に適用した場合、前述のとおり、導光部材内を導光される光の、界面に対する角度を変えることができるため、導光部材の正面方向に出射させることができる。
この結果として、コレステリック液晶層１０を導光部材に適用した場合、前述のとおり、導光部材内を導光される光の、界面に対する角度を変えることができるため、導光部材の正面方向に出射させることができる。
（ヘイズ）
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、上記構成によって、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、この結果として、ヘイズが低く、高い透明性を有する。
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、上記構成によって、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、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３～図５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５参照）、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５参照）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。
（反射光の円偏光度）
ここで、図８及び図９に、他のコレステリック液晶層の模式図を示す。具体的には、図８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９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９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９は、コレステリック液晶層４０のＸ－Ｚ面での模式図である。
ここで、図８及び図９に、他のコレステリック液晶層の模式図を示す。具体的には、図８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９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９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９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８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３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９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８に示すＸ－Ｙ面及び図９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５と同様）。
コレステリック液晶層４０は、上述した図８に示すＸ－Ｙ面及び図９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５と同様）。
一方、図３及び図４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、図１０に示すように、斜め方向から入射する光Ｉ0と螺旋軸Ｃ1とがより平行に近くなりやすく、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、図１１に示すように、斜め方向から入射する光Ｉ0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Ｉ0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。
なお、光学部材６０において、コレステリック液晶層１０が、導光部材６２とコレステリック液晶層１０との界面に対する入射角と反射角とが異なるように導光部材１０内を導光される光を反射するために、すなわち、反射異方性の観点から、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１０°～８５°傾斜していることが好ましく、４５°～８５°傾斜していることがより好ましく、４５°～７０°傾斜していることがさらに好ましい。
また、反射光の円偏光度の観点から、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ことが好ましい。具体的には、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。
なお、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。したがって、液晶化合物１４の分子軸Ｌ1と、明部１５と暗部１６とが交互に配列された配列方向Ｐ1とがなす角度は、配列方向Ｐ1の、主面１１及び主面１２（Ｘ－Ｙ面）に対する傾斜角度θ2と、平均チルト角θ3から算出することができる。
なお、上記平均チルト角は、コレステリック液晶層断面の偏光顕微鏡観察において、液晶化合物１４の分子軸Ｌ1と主面１１及び主面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。
なお、上記平均チルト角は、コレステリック液晶層断面の偏光顕微鏡観察において、液晶化合物１４の分子軸Ｌ1と主面１１及び主面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１に示す例では、光学部材６０は導光部材６２およびコレステリック液晶層１０からなる構成としたが、これに限定はされず、他の層を有していてもよい。
例えば、図１２に示すように、光学部材６０はさらにλ／４板６４を有する構成としてもよい。
λ／４板６４は、導光部材６２の、コレステリック液晶層１０が積層される面とは反対側の面に積層されている。すなわち、λ／４板６４は、コレステリック液晶層１０によって反射された光が導光部材６２から出射される面に積層される。また、λ／４板６４は、面方向においてコレステリック液晶層１０と重複する位置に配置されている。すなわち、λ／４板６４は、コレステリック液晶層１０によって反射され導光部材６２から出射される光が透過するように配置される。
例えば、図１２に示すように、光学部材６０はさらにλ／４板６４を有する構成としてもよい。
λ／４板６４は、導光部材６２の、コレステリック液晶層１０が積層される面とは反対側の面に積層されている。すなわち、λ／４板６４は、コレステリック液晶層１０によって反射された光が導光部材６２から出射される面に積層される。また、λ／４板６４は、面方向においてコレステリック液晶層１０と重複する位置に配置されている。すなわち、λ／４板６４は、コレステリック液晶層１０によって反射され導光部材６２から出射される光が透過するように配置される。
コレステリック液晶層１０による反射光は円偏光である。したがって、導光部材６２の出射面にλ／４板６４を配置することで、光学部材６０から出射される光を円偏光から直線偏光に変換することができる。
なお、図１２に示す例おいては、λ／４板６４は導光部材６２の表面に積層する構成としたが、これに限定はされず、λ／４板６４を導光部材６２とコレステリック液晶層１０との間に配置する構成としてもよい。
なお、図１２に示す例おいては、λ／４板６４は導光部材６２の表面に積層する構成としたが、これに限定はされず、λ／４板６４を導光部材６２とコレステリック液晶層１０との間に配置する構成としてもよい。
ここで、図２に示す例では、コレステリック液晶層１０は、導光部材６２内を導光される光をコレステリック液晶層１０が配置される面とは反対側の面側に出射するように配置される構成とした。すなわち、図２に示す例では、コレステリック液晶層１０の明部及び暗部の配列方向が、図２中左上向きになるように配置することで、図２中上方向に導光される光を右向きに出射する構成とした。しかしながら、本発明はこれに限定はされない。
図１３に示す例のように、コレステリック液晶層１０の明部及び暗部の配列方向が、図１３中右上向きになるように配置することで、図１３中上方向に導光される光を左向きに出射する構成とすることができる。すなわち、コレステリック液晶層１０の向きを調整することで、図１３に示すように、導光部材６２内を導光される光をコレステリック液晶層１０が配置される面側に出射する構成とすることもできる。
図１３に示す例のように、コレステリック液晶層１０の明部及び暗部の配列方向が、図１３中右上向きになるように配置することで、図１３中上方向に導光される光を左向きに出射する構成とすることができる。すなわち、コレステリック液晶層１０の向きを調整することで、図１３に示すように、導光部材６２内を導光される光をコレステリック液晶層１０が配置される面側に出射する構成とすることもできる。
また、このように導光部材６２内を導光される光をコレステリック液晶層１０が配置される面側に出射する構成とした場合には、図１４に示すようにコレステリック液晶層１０の導光部材６２とは反対側の面にλ／４板６４を配置してもよい。これにより、光学部材６０から出射される光を円偏光から直線偏光に変換することができる。
また、図１に示す例では、光学部材６０は、１層のコレステリック液晶層１０を有する構成としたが、これに限定はされず、光学部材は、２層以上のコレステリック液晶層を有する構成としてもよい。その際、選択反射波長の異なる２種以上のコレステリック液晶層を有する構成とするのが好ましい。
例えば、図１５に示す例は、選択反射波長の異なる３種のコレステリック液晶層を有する構成である。コレステリック液晶層１０Ｒは赤色領域に選択反射波長を有するコレステリック液晶層であり、コレステリック液晶層１０Ｇは緑色領域に選択反射波長を有するコレステリック液晶層であり、コレステリック液晶層１０Ｂは青色領域に選択反射波長を有するコレステリック液晶層である。
このように、光学部材が、それぞれ赤色領域、緑色領域および青色領域に選択反射波長を有するコレステリック液晶層を有する構成とすることで、白色光を導光部材の面方向から正面方向に導光する光学部材とすることができる。なお、図１５のように、より短波長を反射するコレステリック液晶層を、反射光の出射側に設置することが好ましい。
なお、上記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層の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。なお、ここで、コレステリック液晶層が有する選択反射の中心波長λは、コレステリック液晶層の法線方向から測定した円偏光反射スペクトルの反射ピークの重心位置にある波長を意味する。上記式から分かるように、螺旋構造のピッチを調節することによって、選択反射の中心波長を調節できる。コレステリック液晶相のピッチはキラル剤の種類、又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、螺旋のセンス及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、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、図５に示す例では、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は、直線状としたが、これに限定はされず、図１７に示すコレステリック液晶層３０のように、ＳＥＭにより観察されるコレステリック液晶相由来の明部２５がなす線（明線）及び暗部２６がなす線（暗線）が波状構造であってもよい。
コレステリック液晶相由来の明暗線の形状を波状にすることにより、コレステリック液晶層３０の主面３１及び主面３２に対する、明暗線の局所的な位置での角度が異なるものとなるため、コレステリック液晶層３０に対する入射角が同じであっても、局所的な位置によって反射角が異なるものとなる。従って、明暗線が直線状の場合と比べて、光拡散性が高くなる。なお、明暗線が波状のコレステリック液晶層３０は、明暗線が直線状のコレステリック液晶層に比べてヘイズが若干増加しやすい。
コレステリック液晶相由来の明暗線の形状を波状にすることにより、コレステリック液晶層３０の主面３１及び主面３２に対する、明暗線の局所的な位置での角度が異なるものとなるため、コレステリック液晶層３０に対する入射角が同じであっても、局所的な位置によって反射角が異なるものとなる。従って、明暗線が直線状の場合と比べて、光拡散性が高くなる。なお、明暗線が波状のコレステリック液晶層３０は、明暗線が直線状のコレステリック液晶層に比べてヘイズが若干増加しやすい。
明暗線が波状のコレステリック液晶層３０は、例えば、図１６に示すように、一方の主面３１においては、液晶化合物３４の分子軸Ｌ3が、面内の一定の方向を向くように配向し、他方の主面３２においては、図３と同様に、液晶化合物１４は、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するように配向している構成とすることで形成することができる。
なお、コレステリック液晶層１０において、主面１１に存在する配列軸Ｄ1と主面１２に存在する配列軸Ｄ1とは、平行であることが好ましい。
また、本発明において、コレステリック液晶層の液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一つの方向に沿って連続的に回転しながら変化している主面において、液晶化合物の分子軸の向きが１８０°回転する長さを１周期Λとした際に、１周期Λの変動係数が０．６以下であることが好ましく、０．０～０．４がより好ましく、０．０～０．１がさらに好ましい。
１周期Λの変動係数を０．６以下とすることで、ヘイズをより低くすることができ、また、反射光の円偏光度をより高くすることができる。
なお、１周期Λの変動係数は、コレステリック液晶層の両主面側で上記範囲となるのが好ましい。
１周期Λの変動係数を０．６以下とすることで、ヘイズをより低くすることができ、また、反射光の円偏光度をより高くすることができる。
なお、１周期Λの変動係数は、コレステリック液晶層の両主面側で上記範囲となるのが好ましい。
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。
〔用途〕
本発明の光学部材において、コレステリック液晶層を１層又は２層以上含む光学部材は、様々な用途に用いることができる。コレステリック液晶層を２層以上含む光学部材において、各コレステリック液晶層が反射する円偏光のセンスは用途に応じて同じでも逆であってもよい。また、各コレステリック液晶層の後述の選択反射の中心波長も用途に応じて同じでも異なっていてもよい。
本発明の光学部材において、コレステリック液晶層を１層又は２層以上含む光学部材は、様々な用途に用いることができる。コレステリック液晶層を２層以上含む光学部材において、各コレステリック液晶層が反射する円偏光のセンスは用途に応じて同じでも逆であってもよい。また、各コレステリック液晶層の後述の選択反射の中心波長も用途に応じて同じでも異なっていてもよい。
例えば、可視光波長域（波長４００～７５０ｎｍ）に選択反射特性を示すコレステリック液晶層を含む光学部材は、各種の照明、スクリーン、加飾、透明ハーフミラー、反射板、光センサー、光発電等に利用できる。
また、紫外線領域あるいは赤外線領域の不可視光波長域に選択反射特性を示すコレステリック液晶層を含む光学部材は、セキュリティ用部材、光センサー、光発電等に利用できる。
また、紫外線領域あるいは赤外線領域の不可視光波長域に選択反射特性を示すコレステリック液晶層を含む光学部材は、セキュリティ用部材、光センサー、光発電等に利用できる。
具体的には、照明用途としては、図１に示す照明装置７０のように、導光部材６２の端面に対面して配置される光源７２を有する構成とすることで、導光部材６２の正面（主面）から面状の光を照射する照明装置とすることができる。このような面状の照明装置は、天井等に設けられる室内用の照明として用いることができる。また、窓として建物の壁の開口に照明装置７０を配置することで、光源７２を消灯した場合には外部の景色が視認でき、光源７２を点灯した場合には照明となる、窓および照明装置としての機能を持つものとして用いることができる。また、パーテーションの窓としても上記と同様に用いることができる。
あるいは、図１８に示す液晶表示装置８０のように、液晶表示装置用の面状照明装置（バックライト）として用いることもできる。
図１８に示す液晶表示装置８０は、本発明の光学部材６０を有する照明装置７０と、光学部材６０の導光部材６２の、コレステリック液晶層１０が積層された面とは反対側の主面に対面して配置される液晶パネル８２とを有する。
図１８に示す液晶表示装置８０は、本発明の光学部材６０を有する照明装置７０と、光学部材６０の導光部材６２の、コレステリック液晶層１０が積層された面とは反対側の主面に対面して配置される液晶パネル８２とを有する。
一般的な液晶表示装置においては、導光部材の背面側（液晶パネルとは反対側の面側）には、反射板が配置されている。従って、図１８に示す液晶表示装置８０は、反射板としてコレステリック液晶層１０を配置したものと言える。
ここで、本発明の光学部材では、容易に光を導光部材６２の正面方向に反射することができるため、導光部材と液晶パネルとの間に光の方向を調整するためのプリズムシート等の部材が不要となるため薄型化することができる。
また、一般的な液晶表示装置において用いられている反射板は金属等からなり透明性を有さない。これに対して、本発明の光学部材を有する照明装置ではバックライトを透明化することができる。
ここで、本発明の光学部材では、容易に光を導光部材６２の正面方向に反射することができるため、導光部材と液晶パネルとの間に光の方向を調整するためのプリズムシート等の部材が不要となるため薄型化することができる。
また、一般的な液晶表示装置において用いられている反射板は金属等からなり透明性を有さない。これに対して、本発明の光学部材を有する照明装置ではバックライトを透明化することができる。
また、上述のような、光源７２を消灯した場合には向こう側の景色が視認でき、光源７２を点灯した場合には照明となる照明装置は、透明ハーフミラーとして利用可能である。
また、図１に示す構成において、光源７２を、プロジェクター等の画像投影装置に代えることで、投映像を表示するスクリーンとして用いることができる。
このようなスクリーン用途として用いる場合には、コレステリック液晶層の上記の機能により、投射光のうち選択反射を示す波長において、いずれか一方のセンスの円偏光を反射させて、投映像を形成できる。投映像は光学部材（導光部材）表面で表示され、そのように視認されるものであってもよく、観察者から見て光学部材（導光部材）の先に浮かび上がって見える虚像であってもよい。
このようなスクリーン用途として用いる場合には、コレステリック液晶層の上記の機能により、投射光のうち選択反射を示す波長において、いずれか一方のセンスの円偏光を反射させて、投映像を形成できる。投映像は光学部材（導光部材）表面で表示され、そのように視認されるものであってもよく、観察者から見て光学部材（導光部材）の先に浮かび上がって見える虚像であってもよい。
また、光学部材をスクリーンとして用いる場合には、選択反射波長の異なる２種以上のコレステリック液晶層を有する構成とするのが好ましい。
各コレステリック液晶層の選択反射の中心波長を、投映に用いられる光源の発光波長域に応じて調節することにより、光利用効率良く鮮明な投映像を表示できる。特にコレステリック液晶層の選択反射の中心波長をそれぞれ投映に用いられる光源の発光波長域等に応じてそれぞれ調節することにより、光利用効率良く鮮明なカラー投映像を表示できる。
各コレステリック液晶層の選択反射の中心波長を、投映に用いられる光源の発光波長域に応じて調節することにより、光利用効率良く鮮明な投映像を表示できる。特にコレステリック液晶層の選択反射の中心波長をそれぞれ投映に用いられる光源の発光波長域等に応じてそれぞれ調節することにより、光利用効率良く鮮明なカラー投映像を表示できる。
また、例えば、光学部材を可視光領域の光に対して透過性を有する構成とすることによりヘッドアップディスプレイのコンバイナとして使用可能な投影表示用ハーフミラーとすることができる。投映像表示用ハーフミラーは、プロジェクターから投映された画像を視認可能に表示できるとともに、画像が表示されている同じ面側から投映像表示用ハーフミラーを観察したときに、反対の面側にある情報又は風景を同時に観察できる。
また、光学部材が紫外線領域あるいは赤外線領域の不可視光波長域に選択反射特性を示すコレステリック液晶層を含む構成とすることで、光学部材をセキュリティ用部材として用いることができる。この場合には、導光部材の端面から紫外線あるいは赤外線を導光部材に入射して、導光部材の正面方向から出射されるか否かによって光学部材の真贋を判定することができる。
また、上記用途の例では、光学部材は、導光部材の端面から光を入射して導光部材の主面に平行な方向に導光する光を導光部材の正面方向に出射させる構成としたが、これに限定はされず、光学部材は、導光部材の正面方向から導光部材に入射する光を導光部材の端面に導光する構成としてもよい。
例えば、図１９に示す例では、光学部材６０の導光部材６２の端面に太陽電池モジュール９２が配置されている。このような構成において、導光部材６２の正面から入射した光はコレステリック液晶層１０の反射異方性によって導光部材６２の面方向に進行するように反射されて、導光部材６２の端面に向かって導光される。導光部材６２の端面に到達した光は端面から出射されて太陽電池モジュール９２に入射する。これにより導光部材６２の主面に入射する光を導光部材６２の端面に集光することができる。
このように、本発明の光学部材は、集光素子としても利用可能である。光学部材を集光素子として用いる場合には、上述のような光発電用途、および、光センサー用途の集光素子として用いることができる。
また、光学素子を集光素子として、上述のような光発電用途に用いる場合には、紫外線領域あるいは赤外線領域の不可視光波長域に選択反射特性を示すコレステリック液晶層を含む構成としてもよい。また、可視光波長域および不可視光波長域にそれぞれ選択反射特性を示すコレステリック液晶層を含む構成としてもよい。
また、光学素子を集光素子として用いる場合には、選択反射波長が同じで反射する円偏光のセンスが異なる２層を有する構成とするのが好ましい。
［コレステリック液晶層の製造方法］
本発明におけ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、本発明におけるコレステリック液晶層の製造方法について詳述する。
本発明におけ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、本発明におけるコレステリック液晶層の製造方法について詳述する。
本発明におけ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、本発明の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、上述した第１実施形態のコレステリック液晶層１０を例に挙げて詳述する。
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、本発明の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、上述した第１実施形態の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、本発明の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、本発明の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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。また、一般的に導光板の入射端部側ほど光量が多いことから、均一な照明として用いる際には、コレステリック液晶層の膜厚が連続的に変化し、入射端部側ほど薄くなっている（反射率が小さくなっている）ことが好ましい。
＜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。
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。
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。
〔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、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：
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２０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２０に示す液晶化合物１４は、棒状液晶化合物である。
まず、図２０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２０に示す液晶化合物１４は、棒状液晶化合物である。
図２０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。なお、液晶層１０２及び傾斜配向面１０２ａについては後述する。
図２０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。
図２０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２０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２０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２０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２０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２０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２０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２０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。
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２０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２０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。
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、本実施形態のコレステリック液晶層（図３及び図４に示すコレステリック液晶層１０）が得られる。
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、本実施形態のコレステリック液晶層（図３及び図４に示すコレステリック液晶層１０）が得られる。
＜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。
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、液相組成物が、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。
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、液相組成物が、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。
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。
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２１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２１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２１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２２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。
図２１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２１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２１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２２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２１参照）。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、本実施形態の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。
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、本実施形態の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。
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２３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２３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２４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。
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２３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２３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２４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２４参照）。
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、本実施形態の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。
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２４参照）。
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、本実施形態の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。
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、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。
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。
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、重合性基を有する重合性液晶化合物であってもよい。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。重合性基は種々の方法で、液晶化合物の分子中に導入できる。重合性液晶化合物が有する重合性基の個数は、好ましくは１～６個、より好ましくは１～３個である。
重合性液晶化合物の例は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号明細書、米国特許第５６２２６４８号明細書、米国特許第５７７０１０７号明細書、国際公開第９５／２２５８６号、国際公開第９５／２４４５５号、国際公開第９７／００６００号、国際公開第９８／２３５８０号、国際公開第９８／５２９０５号、特開平１－２７２５５１号公報、特開平６－１６６１６号公報、特開平７－１１０４６９号公報、特開平１１－８００８１号公報、および、特開２００１－３２８９７３号公報等に記載の化合物が含まれる。
重合性液晶化合物の例は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号明細書、米国特許第５６２２６４８号明細書、米国特許第５７７０１０７号明細書、国際公開第９５／２２５８６号、国際公開第９５／２４４５５号、国際公開第９７／００６００号、国際公開第９８／２３５８０号、国際公開第９８／５２９０５号、特開平１－２７２５５１号公報、特開平６－１６６１６号公報、特開平７－１１０４６９号公報、特開平１１－８００８１号公報、および、特開２００１－３２８９７３号公報等に記載の化合物が含まれる。
・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。
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。
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。
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。
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。
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２０参照）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２０参照）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。
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２０参照）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２０参照）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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、本発明で用いられる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、本発明で用いられる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、本発明で用いられる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。
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、
（２）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。
（２）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。
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。
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。
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。
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。
≪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。
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。
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。
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。
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。
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２３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。
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２３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。
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、本発明で用いられる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、本発明で用いられる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、本発明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。
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。
本発明で用いられるコレステリック液晶層の製造方法の他の実施形態として、上述したコレステリック液晶層、または、後述の積層体に含まれるコレステリック液晶層の上に、コレステリック液晶層を積層するコレステリック液晶層の製造方法（積層体の製造方法）がある。
本発明で用いられるコレステリック液晶層の上に、液晶化合物を含む組成物層を形成すると、組成物層中の液晶化合物が、コレステリック液晶層中の液晶組成物の傾斜配向に倣って傾斜配向する。そのため、コレステリック液晶層上に形成された組成物層中の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ことで、コレステリック液晶層の上に、本発明で用いられるコレステリック液晶層を形成することができる。
本発明で用いられるコレステリック液晶層の上に、液晶化合物を含む組成物層を形成すると、組成物層中の液晶化合物が、コレステリック液晶層中の液晶組成物の傾斜配向に倣って傾斜配向する。そのため、コレステリック液晶層上に形成された組成物層中の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ことで、コレステリック液晶層の上に、本発明で用いられるコレステリック液晶層を形成することができる。
なお、本発明で用いられるコレステリック液晶層の上に、液晶化合物を含む組成物層を形成して新たなコレステリック液晶層を形成する場合の組成物の組成等は前述の液晶組成物と同様である。
［積層体］
以下に、積層体について説明する。
積層体は、円盤状液晶化合物を用いて形成された液晶層と、上記液晶層上に接するように配置された上述したコレステリック液晶層と、を含む。
図２５に、積層体の断面模式図を示す。
図２５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２５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。
以下に、積層体について説明する。
積層体は、円盤状液晶化合物を用いて形成された液晶層と、上記液晶層上に接するように配置された上述したコレステリック液晶層と、を含む。
図２５に、積層体の断面模式図を示す。
図２５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２５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。
積層体の他の実施形態は、上述したコレステリック液晶層１０を２層以上積層した積層体である。
積層した２層以上のコレステリック液晶のうちの２層のコレステリック液晶層は、コレステリック液晶相由来の螺旋軸の旋回方向（センス）が同じであっても逆であってもよい。
２層のコレステリック液晶層の螺旋軸の旋回方向が同じの場合には、２層のコレステリック液晶層の主面に垂直な断面においてＳＥＭにより観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部（明暗線）の傾斜方向は、同じである。
明暗線の傾斜方向が同じ方向のコレステリック液晶層を積層することで、一方向からのみ色および／または像を検出できる。また、選択反射波長が異なるコレステリック液晶層を積層することで積層体としての反射波長帯域を広げることができる。
積層した２層以上のコレステリック液晶のうちの２層のコレステリック液晶層は、コレステリック液晶相由来の螺旋軸の旋回方向（センス）が同じであっても逆であってもよい。
２層のコレステリック液晶層の螺旋軸の旋回方向が同じの場合には、２層のコレステリック液晶層の主面に垂直な断面においてＳＥＭにより観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部（明暗線）の傾斜方向は、同じである。
明暗線の傾斜方向が同じ方向のコレステリック液晶層を積層することで、一方向からのみ色および／または像を検出できる。また、選択反射波長が異なるコレステリック液晶層を積層することで積層体としての反射波長帯域を広げることができる。
また、２層のコレステリック液晶層の螺旋軸の旋回方向が逆の場合には、２層のコレステリック液晶層の主面に垂直な断面においてＳＥＭにより観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部（明暗線）の傾斜方向は、逆である。
明暗線の傾斜方向が逆方向のコレステリック液晶層を積層することで、二方向から色および／または像を検出できる。
明暗線の傾斜方向が逆方向のコレステリック液晶層を積層することで、二方向から色および／または像を検出できる。
また、２層以上のコレステリック液晶層を有する場合には、２層以上のコレステリック液晶層のうちのいずれかのコレステリック液晶層同士の間に他の層を有していてもよい。例えば、コレステリック液晶層同士の間に液晶層、ラビング配向層、または光配向層を含んでいてもよい。
基板上に作製したコレステリック液晶層は、基板から剥離して導光部材に転写する構成としてもよいし、基板と積層したままで、導光部材に積層する構成としてもよいし、基板として導光部材を用いて導光部材上に直接、コレステリック液晶層を形成する構成としてもよい。
なお、コレステリック液晶層を導光部材に転写、あるいは、形成する場合には、コレステリック液晶層の明暗線の傾斜方向を、導光部材の光源等が配置される端面の方向に合わせて転写、あるいは、形成すればよい。
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。
〔各種成分〕
以下において、まず、実施例及び比較例において使用する各種成分について説明する。
以下において、まず、実施例及び比較例において使用する各種成分について説明する。
＜キラル剤＞
（化合物ＣＤ－１の合成）
以下の合成手順に従い、一般的な手法にて化合物ＣＤ－１を合成した。なお、化合物ＣＤ－１は、螺旋方向は左であり、温度変化又は光照射により螺旋誘起力が変化しないキラル剤である。
（化合物ＣＤ－１の合成）
以下の合成手順に従い、一般的な手法にて化合物ＣＤ－１を合成した。なお、化合物ＣＤ－１は、螺旋方向は左であり、温度変化又は光照射により螺旋誘起力が変化しないキラル剤である。
（化合物ＣＤ－２Ａの合成）
特開２００２－３３８５７５号公報に準じて、下記化合物ＣＤ－２Ａを合成して使用した。なお、化合物ＣＤ－２Ａは、螺旋方向は右であり、光照射により螺旋誘起力が変化するキラル剤である（キラル剤Ｘに該当する）。
特開２００２－３３８５７５号公報に準じて、下記化合物ＣＤ－２Ａを合成して使用した。なお、化合物ＣＤ－２Ａは、螺旋方向は右であり、光照射により螺旋誘起力が変化するキラル剤である（キラル剤Ｘに該当する）。
＜円盤状液晶化合物＞
（円盤状液晶化合物Ｄ－１）
円盤状液晶化合物として、特開２００７－１３１７６５号公報に記載の下記円盤状液晶化合物Ｄ－１を使用した。
（円盤状液晶化合物Ｄ－１）
円盤状液晶化合物として、特開２００７－１３１７６５号公報に記載の下記円盤状液晶化合物Ｄ－１を使用した。
＜界面活性剤＞
界面活性剤としては、界面活性剤Ａ－１及び界面活性剤Ｓ－１を使用した。
（界面活性剤Ａ－１）
特開２０１２－２０８３９７に記載の下記界面活性剤Ａ－１を使用した。
界面活性剤としては、界面活性剤Ａ－１及び界面活性剤Ｓ－１を使用した。
（界面活性剤Ａ－１）
特開２０１２－２０８３９７に記載の下記界面活性剤Ａ－１を使用した。
（界面活性剤Ｓ－１）
特許第５７７４５１８号公報に記載の下記界面活性剤Ｓ－１を使用した。
特許第５７７４５１８号公報に記載の下記界面活性剤Ｓ－１を使用した。
〔実施例１〕
＜工程１：液晶層１の作製＞
（試料溶液の調製）
下記組成の試料溶液を調製した。
・化合物Ｄ－１ １００質量部
・開始剤Ｉｒｇ－９０７（ＢＡＳＦ製） ３．０質量部
・溶剤（ＭＥＫ（メチルエチルケトン）／シクロヘキサノン＝９０／１０（質量比））
溶質濃度が３０質量％となる量
＜工程１：液晶層１の作製＞
（試料溶液の調製）
下記組成の試料溶液を調製した。
・化合物Ｄ－１ １００質量部
・開始剤Ｉｒｇ－９０７（ＢＡＳＦ製） ３．０質量部
・溶剤（ＭＥＫ（メチルエチルケトン）／シクロヘキサノン＝９０／１０（質量比））
溶質濃度が３０質量％となる量
（液晶層１の作製）
次に、ＰＶＡ－２０３（クラレ製）を塗布したガラス基板にラビング処理することにより、配向膜付き基板を作製した。この配向膜のラビング処理面に、３０μＬの上記試料溶液を回転数１０００ｒｐｍ、１０秒間の条件でスピンコートし、１３０℃で５分間熟成した。続いて、１３０℃、窒素雰囲気下で５００ｍＪ/ｃｍ2の照射量でＵＶ（紫外線）を照射することにより上記塗膜を硬化し、液晶層１を得た。
次に、ＰＶＡ－２０３（クラレ製）を塗布したガラス基板にラビング処理することにより、配向膜付き基板を作製した。この配向膜のラビング処理面に、３０μＬの上記試料溶液を回転数１０００ｒｐｍ、１０秒間の条件でスピンコートし、１３０℃で５分間熟成した。続いて、１３０℃、窒素雰囲気下で５００ｍＪ/ｃｍ2の照射量でＵＶ（紫外線）を照射することにより上記塗膜を硬化し、液晶層１を得た。
＜工程２：コレステリック液晶層１の作製＞
（試料溶液の調製）
下記組成の試料溶液を調製した。
・下記構造で表される液晶性化合物ＬＣ－１ １００質量部
・化合物Ａ－１ ０．２質量部
・化合物Ｓ－１ ０．４質量部
・化合物ＣＤ－１ ５．８質量部
・化合物ＣＤ－２Ａ ５．８質量部
・開始剤Ｉｒｇ－９０７（ＢＡＳＦ製） ２．０質量部
・溶剤（ＭＥＫ（メチルエチルケトン）／シクロヘキサノン＝９０／１０（質量比））
溶質濃度が３０質量％となる量
（試料溶液の調製）
下記組成の試料溶液を調製した。
・下記構造で表される液晶性化合物ＬＣ－１ １００質量部
・化合物Ａ－１ ０．２質量部
・化合物Ｓ－１ ０．４質量部
・化合物ＣＤ－１ ５．８質量部
・化合物ＣＤ－２Ａ ５．８質量部
・開始剤Ｉｒｇ－９０７（ＢＡＳＦ製） ２．０質量部
・溶剤（ＭＥＫ（メチルエチルケトン）／シクロヘキサノン＝９０／１０（質量比））
溶質濃度が３０質量％となる量
（コレステリック液晶層１の作製）
次に、液晶層１上に、４０μＬの上記試料溶液を回転数１０００ｒｐｍ、１０秒間の条件でスピンコートして組成物層を形成した後、上記組成物層を９０℃で１分間熟成した。続いて、熟成後の上記組成物層に対して、３０℃にて光源（ＵＶＰ社製、２ＵＶ・トランスイルミネーター）より３１５ｎｍ光を０．３ｍＷ／ｃｍ2の照射強度で６００秒間紫外線を照射した。続いて、組成物層に９０℃、窒素雰囲気下で５００ｍＪ/ｃｍ2の照射量でＵＶ（紫外線）を照射して液晶化合物の重合反応を実施することにより、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１を得た。
次に、液晶層１上に、４０μＬの上記試料溶液を回転数１０００ｒｐｍ、１０秒間の条件でスピンコートして組成物層を形成した後、上記組成物層を９０℃で１分間熟成した。続いて、熟成後の上記組成物層に対して、３０℃にて光源（ＵＶＰ社製、２ＵＶ・トランスイルミネーター）より３１５ｎｍ光を０．３ｍＷ／ｃｍ2の照射強度で６００秒間紫外線を照射した。続いて、組成物層に９０℃、窒素雰囲気下で５００ｍＪ/ｃｍ2の照射量でＵＶ（紫外線）を照射して液晶化合物の重合反応を実施することにより、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１を得た。
（コレステリック液晶層１と導光部材の積層）
上記で得たコレステリック液晶層１を導光部材の一方の主面に貼合し、光学部材を作製した。導光部材は、アクリル製で、大きさ２００ｍｍ×３００ｍｍ、厚さ５ｍｍとした。
また、コレステリック液晶層１と導光部材とはＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）フィルム（リンテック社製）を用いて積層した。
上記で得たコレステリック液晶層１を導光部材の一方の主面に貼合し、光学部材を作製した。導光部材は、アクリル製で、大きさ２００ｍｍ×３００ｍｍ、厚さ５ｍｍとした。
また、コレステリック液晶層１と導光部材とはＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）フィルム（リンテック社製）を用いて積層した。
〔実施例２～１７〕
表１に示すように、コレステリック液晶層１製膜時の試料溶液組成と照度を変更した以外は、実施例１と同様の手法にて光学部材を作製した。
表１に示すように、コレステリック液晶層１製膜時の試料溶液組成と照度を変更した以外は、実施例１と同様の手法にて光学部材を作製した。
〔実施例１８〕
コレステリック液晶層１製膜の際の硬化時の温度を３０℃に変更した以外は、実施例４と同様の手法にて光学部材を作製した。得られたコレステリック液晶相の断面ＳＥＭ観察において、明部及び暗部は波状構造となっていることが分かった。また、このコレステリック液晶相は光拡散性を示し、導光板を導光する光を効率よく拡散するため、照明用途に適していることを確認した。
コレステリック液晶層１製膜の際の硬化時の温度を３０℃に変更した以外は、実施例４と同様の手法にて光学部材を作製した。得られたコレステリック液晶相の断面ＳＥＭ観察において、明部及び暗部は波状構造となっていることが分かった。また、このコレステリック液晶相は光拡散性を示し、導光板を導光する光を効率よく拡散するため、照明用途に適していることを確認した。
〔比較例１〕
Optics Express 2017, 25, 19298.に記載の方法にて、干渉露光時のパターン間隔とキラル剤量を調整し、明部暗部の配列方向の層主面に対する傾斜角が７０°、膜厚２．５μｍのコレステリック液晶層Ｃ１を作製し、このコレステリック液晶層Ｃ１を導光部材に貼合して光学部材を作製した。
Optics Express 2017, 25, 19298.に記載の方法にて、干渉露光時のパターン間隔とキラル剤量を調整し、明部暗部の配列方向の層主面に対する傾斜角が７０°、膜厚２．５μｍのコレステリック液晶層Ｃ１を作製し、このコレステリック液晶層Ｃ１を導光部材に貼合して光学部材を作製した。
〔比較例２〕
特開２００６－３１７６５６号公報の実施例１に記載の手法でコレステリック液晶層Ｃ２を作製し、このコレステリック液晶層Ｃ２を導光部材に貼合して光学部材を作製した。
特開２００６－３１７６５６号公報の実施例１に記載の手法でコレステリック液晶層Ｃ２を作製し、このコレステリック液晶層Ｃ２を導光部材に貼合して光学部材を作製した。
得られた光学部材のコレステリック液晶層について、導光部材に貼合する前に下記測定を行った。
＜明部及び暗部の配列方向の主面に対する傾斜角の測定＞
コレステリック液晶層を主面に垂直に割断し、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察した。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の主面に対する平均傾斜角を測定した。
コレステリック液晶層を主面に垂直に割断し、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察した。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の主面に対する平均傾斜角を測定した。
＜主面に対する液晶分子の分子軸の傾斜角の測定＞
コレステリック液晶層をミクロトームで主面に垂直に割断し、その断面を偏光顕微鏡にて観察し、主面に対する遅相軸の平均傾斜角（チルト角）を測定した（遅相軸は液晶化合物の分子軸と一致する）。
コレステリック液晶層をミクロトームで主面に垂直に割断し、その断面を偏光顕微鏡にて観察し、主面に対する遅相軸の平均傾斜角（チルト角）を測定した（遅相軸は液晶化合物の分子軸と一致する）。
＜液晶化合物の分子軸の面内配列の測定＞
コレステリック液晶層の表面反射像を偏光顕微鏡にて観察し、アナライザーを回転させた際の明暗線の変化挙動から、液晶化合物の分子軸の面内配列を測定した。
Ａ：両主面において、液晶化合物の分子軸が面内の一方向に沿って連続的に回転している。
Ｂ：少なくとも一方の主面において、液晶化合物の分子軸が面内の一方向に沿って連続的に回転していない。
コレステリック液晶層の表面反射像を偏光顕微鏡にて観察し、アナライザーを回転させた際の明暗線の変化挙動から、液晶化合物の分子軸の面内配列を測定した。
Ａ：両主面において、液晶化合物の分子軸が面内の一方向に沿って連続的に回転している。
Ｂ：少なくとも一方の主面において、液晶化合物の分子軸が面内の一方向に沿って連続的に回転していない。
〔評価〕
得られた光学部材について、下記の評価を実施した。
得られた光学部材について、下記の評価を実施した。
＜円偏光選択性の評価＞
コレステリック液晶層の正面において最も強く反射光を検出できる方向の導光部材の端部から光を入射し、ＧＥＮＥＳＩＡ ＧＯＮＩＯ（ジェネシア社製）を用いて検出角０°（正面）における反射強度を測定した。このとき、コレステリック液晶層と検出機との間に、右または左円偏光板（右：ＭＣＰＲ－４、左：ＭＣＰＬ－４、いずれも美舘イメージング社製）を設置した状態で測定を行った。左右の円偏光板を介した各反射強度のうち、大きい値をｘ、小さい値をｙとした時、下記式より円偏光選択性を算出した。
（円偏光選択性）＝ｘ／（ｘ+ｙ）
なお、光源としてはＬＥＤ白色光源（アドメシー社製、ＳＴＥＲＯＰＥＳ－ＬＥＤ）を用いた。
Ａ：円偏光選択性が９０％以上である。
Ｂ：円偏光選択性が６０％以上９０％未満である。
Ｃ：円偏光選択性が６０％未満である。
コレステリック液晶層の正面において最も強く反射光を検出できる方向の導光部材の端部から光を入射し、ＧＥＮＥＳＩＡ ＧＯＮＩＯ（ジェネシア社製）を用いて検出角０°（正面）における反射強度を測定した。このとき、コレステリック液晶層と検出機との間に、右または左円偏光板（右：ＭＣＰＲ－４、左：ＭＣＰＬ－４、いずれも美舘イメージング社製）を設置した状態で測定を行った。左右の円偏光板を介した各反射強度のうち、大きい値をｘ、小さい値をｙとした時、下記式より円偏光選択性を算出した。
（円偏光選択性）＝ｘ／（ｘ+ｙ）
なお、光源としてはＬＥＤ白色光源（アドメシー社製、ＳＴＥＲＯＰＥＳ－ＬＥＤ）を用いた。
Ａ：円偏光選択性が９０％以上である。
Ｂ：円偏光選択性が６０％以上９０％未満である。
Ｃ：円偏光選択性が６０％未満である。
＜反射特性１＞
導光部材の端部より白色ＬＥＤ光を入射し、コレステリック液晶層の正面から観察した際に、コレステリック液晶層を貼合した領域において反射光を観察し、下記指標にて反射特性１を評価した。
Ａ：反射光が観察される。
Ｂ：反射光が観察されない。
導光部材の端部より白色ＬＥＤ光を入射し、コレステリック液晶層の正面から観察した際に、コレステリック液晶層を貼合した領域において反射光を観察し、下記指標にて反射特性１を評価した。
Ａ：反射光が観察される。
Ｂ：反射光が観察されない。
＜反射特性２＞
導光部材の端部より白色ＬＥＤ光を入射し、コレステリック液晶層の正面（検出角０°）から観察した際の反射光の極大波長を絶対反射率測定装置にて測定した。つづいて、検出角を１０°、－１０°方向にそれぞれあおった際の反射光の極大波長を測定し、検出角０°に対する波長シフト量を測定した。
導光部材の端部より白色ＬＥＤ光を入射し、コレステリック液晶層の正面（検出角０°）から観察した際の反射光の極大波長を絶対反射率測定装置にて測定した。つづいて、検出角を１０°、－１０°方向にそれぞれあおった際の反射光の極大波長を測定し、検出角０°に対する波長シフト量を測定した。
＜ヘイズ＞
ヘーズメーターＮＤＨ－４０００（日本電色製）光学部材のヘイズ値を測定した。
Ａ：ヘイズ値が５％未満である。
Ｂ：ヘイズ値が５％以上である。
ヘーズメーターＮＤＨ－４０００（日本電色製）光学部材のヘイズ値を測定した。
Ａ：ヘイズ値が５％未満である。
Ｂ：ヘイズ値が５％以上である。
結果を表２に示す。
表１および表２から、実施例１～１８は比較例１および２に比べて、高い円偏光選択性を示すことがわかる。これは実施例１～１８は、主面に対して液晶化合物の分子軸が傾斜しているためである。従って、本発明の光学部材は、偏光を出射する導光照明として適していることが分かった。
また、実施例４～１４と実施例１～３および１５～１７との比較より、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２０～７０°傾斜している場合に、導光板内部を伝搬した光を正面方向に反射でき好ましいことが分かった（反射特性１）。
また、実施例１～１７の比較より、明部及び暗部の配列方向の、コレステリック液晶層の主面に対する傾斜角が大きいほど、反射特性２が小さくなり、正面から視点をずらした際の色味変化を小さくできることが分かった。
さらに、実施例１と実施例７の比較から、主面に対する液晶化合物の分子軸が傾斜していることにより、反射特性２が小さくなり、正面から視点をずらした際の色味変化を小さくできることが分かった。
また、実施例１～１７の比較より、明部及び暗部の配列方向の、コレステリック液晶層の主面に対する傾斜角が大きいほど、反射特性２が小さくなり、正面から視点をずらした際の色味変化を小さくできることが分かった。
さらに、実施例１と実施例７の比較から、主面に対する液晶化合物の分子軸が傾斜していることにより、反射特性２が小さくなり、正面から視点をずらした際の色味変化を小さくできることが分かった。
〔実施例１９〕
導光部材上にλ／４板を貼合し、その上に実施例１のコレステリック液晶層１を貼合した。導光部材の端部から白色ＬＥＤ光を入射し、コレステリック液晶層が貼合されている領域を直線偏光板を介して観察した結果、正面方向に直線偏光が出射していることを確認した。
導光部材上にλ／４板を貼合し、その上に実施例１のコレステリック液晶層１を貼合した。導光部材の端部から白色ＬＥＤ光を入射し、コレステリック液晶層が貼合されている領域を直線偏光板を介して観察した結果、正面方向に直線偏光が出射していることを確認した。
１０，２０，３０，４０ 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 配列軸
θ2，θ5，θ10，θ20，θａ1，θａ2，θａ3，θb1，θb2，θb3 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 明部
１６，２６ 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
５０ 積層体
６０ 光学部材
６２ 導光部材
６４ λ／４板
７０ 照明装置
７２ 光源
８０ 液晶表示装置
８２ 液晶パネル
９２ 太陽電池モジュール
１００ 組成物層
１０２ 液晶層
１０２ａ 傾斜配向面
Ａ，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
Ｉ0，Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3，Ｉ4 光
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 配列軸
θ2，θ5，θ10，θ20，θａ1，θａ2，θａ3，θb1，θb2，θb3 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 明部
１６，２６ 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
５０ 積層体
６０ 光学部材
６２ 導光部材
６４ λ／４板
７０ 照明装置
７２ 光源
８０ 液晶表示装置
８２ 液晶パネル
９２ 太陽電池モジュール
１００ 組成物層
１０２ 液晶層
１０２ａ 傾斜配向面
Ａ，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
Ｉ0，Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3，Ｉ4 光
Claims (13)
- 内部で光を導光する導光部材と、
前記導光部材の一方の主面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は、液晶化合物を用いて形成された層であり、
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おり、
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、前記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光学部材。 - 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４５°～８５°傾斜している、請求項１に記載の光学部材。
- 前記明部および暗部の配列方向の、前記コレステリック液晶層の主面に対する傾斜角度が４５°～７０°である請求項２に記載の光学部材。
- 前記コレステリック液晶層は、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２または３に記載の光学部材。
- 選択反射波長の異なる２種以上の前記コレステリック液晶層を有する請求項１～４のいずれか一項に記載の光学部材。
- さらに、前記導光部材の、前記コレステリック液晶層が配置された面とは反対側の面に積層されるλ／４板を有する請求項１～５のいずれか一項に記載の光学部材。
- 前記コレステリック液晶層は、複数の液晶化合物を用いて形成された層であり、
前記複数の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同一の方向に傾斜して配向しており、
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、前記複数の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、請求項１～６のいずれか一項に記載の光学部材。 - 前記コレステリック液晶層のコレステリック液晶相由来の螺旋軸が、前記コレステリック液晶層の主面に対して一定の角度で傾斜している、請求項１～７のいずれか一項に記載の光学部材。
- 前記コレステリック液晶層が２種以上のキラル剤を含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の光学部材。
- 前記コレステリック液晶層が２種以上の界面活性剤を含む、請求項１～９のいずれか一項に記載の光学部材。
- 前記導光部材の、前記コレステリック液晶層が積層された面とは反対側の面から前記導光部材に入射する光を導光し、前記導光部材の端面から出射する集光素子として用いる請求項１～１０のいずれか一項に記載の光学部材。
- 請求項１～１１のいずれか一項に記載の光学部材と、
前記導光部材の少なくとも１つの端面に対面して配置される光源とを有する照明装置。 - 請求項１～１１のいずれか一項に記載の光学部材と、
前記導光部材の少なくとも１つの端面に対面して配置され、映像光を出射する画像投影装置とを有するスクリーン。
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