JPWO2018079168A1 - 鑑賞システム、展示装置、舞台装置、及び、重合性液晶組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
なかでも、光が照射された対象物(以下、本明細書において「被照射体」ともいう。)の色が変化する鑑賞システムは、様々な演出に応用できるため、盛んに開発が進められている。
また、本発明は、展示装置、舞台装置、及び、重合性液晶組成物を提供することも課題とする。
光源ユニットは、第一円偏光反射層により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方又は自然光と、第一円偏光反射層により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光と、を切り替え可能に出射でき、光源ユニットより出射される光を切り替えることにより、被照射体の色を変化させる、鑑賞システム。
[2] 被照射体が、第一円偏光反射層上、及び、部材と第一円偏光反射層の間のいずれか一方に、更に、第二円偏光反射層を備え、第二円偏光反射層は、第一円偏光反射層により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光であって、第一円偏光反射層により反射される円偏光の選択反射波長とは異なる選択反射波長の円偏光を反射する、[1]に記載の鑑賞システム。
[3] 部材が可視光領域で透明である、[1]又は[2]に記載の鑑賞システム。
[4] 第一円偏光反射層が、コレステリック液晶相を固定してなる層を少なくとも1層以上含有する、[1]〜[3]のいずれかに記載の鑑賞システム。
[5] 光源ユニットが、右円偏光と、左円偏光とを切り替え可能に出射する、[1]〜[4]のいずれかに記載の鑑賞システム。
[6] 光源ユニットが、光源と、偏光変換部とを備え、偏光変換部は、光源から出射された光を透過させ、透過した光の偏光状態を右円偏光と左円偏光との間で切り替え可能である、[5]に記載の鑑賞システム。
[7] 偏光変換部が、直線偏光板と、λ/4波長板とを備え、直線偏光板の透過軸とλ/4波長板の遅相軸とのなす角が変わるように、直線偏光板とλ/4波長板とは相対的に移動可能で、直線偏光板とλ/4波長板とを相対的に移動させることで、偏光変換部を透過した光の偏光状態を右円偏光と左円偏光との間で切り替え可能である、[6]に記載の鑑賞システム。
[8] [1]〜[7]のいずれかに記載に鑑賞システムを備える、展示装置。
[9] [1]〜[7]のいずれかに記載の鑑賞システムを備える、舞台装置。
[10] 溶剤と、重合性液晶化合物と、キラル剤と、重合開始剤と、を含有し、重合性液晶化合物が、アクリロイル基、及び、メタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも1種の重合性基を、1分子中に1個以上含有する液晶化合物1と、重合性基を、1分子中に2個以上含有する液晶化合物2と、を含有し、溶剤の溶解パラメータが8〜9であり、かつ、沸点が55〜150℃である、重合性液晶組成物。なお、溶解パラメータの単位は、(cal/cm3)1/2である。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書中において、重合性基とは、重合反応に関与する基をいう。
なお、本発明における各図面は説明のための概略図であり、各部材等の形状、寸法、及び、相互の位置関係等は実際のものとは一致しないこともある。
また、本明細書において自然光とは、種々の振動方向を持つ偏光が混合し、異方性を示さない光を意図する。
図1は本発明の一実施形態に係る鑑賞システムの概略図である。
図1に示すように、本実施形態に係る鑑賞システム100は、光源ユニット101と、光源ユニット101より出射された光Lが照射される被照射体104とを備える。光源ユニット101は、光源102と、偏光変換部103とを備え、偏光変換部103は光源102から出射された光を透過させるよう配置されている。
また、光源102としては、発光によって得られた波長の光をそのまま用いてもよく、蛍光体によって変換された光を用いてもよい。なお、光源の色(出射する光の波長)、明るさ、及び、形状等は所望の視覚効果に応じて選択される。
また、切り替える、とは、透過する光の偏光状態が変化することを意図する。変化の形態としては特に制限されず、例えば、後述する直線偏光板の透過軸とλ/4波長板の遅相軸とのなす角が変わるように、直線偏光板とλ/4波長板とが相対的に移動可能に備える偏光変換部等である場合、直線偏光板の透過軸とλ/4波長板の遅相軸との相対的な移動は、連続的でも、段階的であってもよい。
なお、偏光変換部としては上記形態に制限されず、直線偏光板の透過軸とλ/4波長板の遅相軸とのなす角が変わるように、直線偏光板とλ/4波長板とが相対的に移動可能であればよい。
直線偏光板は、光を特定の直線偏光に変換する機能を有する部材であればよく、主に、吸収型偏光子を利用できる。吸収型偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、及びポリエン系偏光子などが用いられる。
上記λ/4波長板は、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(又は、円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する板であり、特定の波長λnmにおける面内レタデーションRe(λ)がRe(λ)=λ/4を満たす光学異方性層のことをいう。この式は、可視光領域のいずれかの波長(例えば、550nm)において達成されていればよいが、波長550nmにおける面内レタデーションRe(550)が、以下の関係を満たすことが好ましい。
115nm≦Re(550)≦155nm
円偏光板としては特に制限されず、公知の円偏光板を用いることができる。公知の円偏光板としては、直線偏光板に位相差板(例えば、λ/4波長板)を貼合した積層体を用いた円偏光板、及び、コレステリック液晶を用いた円偏光板等が挙げられる。
なお、被照射体401としては、これに制限されず、部材106と第一円偏光反射層105との間に別の層を備えていてもよい。別の層としては、例えば、接着層等が挙げられる。
従い、光源ユニット101から、第一円偏光反射層105により反射される旋回方向とは逆向きの円偏光が出射された場合(例えば、第一円偏光反射層105が、右円偏光を反射する場合に、光源ユニット101から、左円偏光が出射された場合)、光源ユニット101から出射された光Lは、第一円偏光反射層105により反射されない(透過する)ため、観察者Aは、第一円偏光反射層105からの反射光を観察できない。言い換えれば、観察者Aには、第一円偏光反射層105の色は知覚されない。
一方で、光源ユニット101から、第一円偏光反射層105により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方又は自然光が出射される場合(例えば、第一円偏光反射層105が、右円偏光を反射する場合に、光源ユニット101から、右円偏光、又は、自然光が出射された場合)、光源ユニット101から出射された光Lの全部又は一部は、第一円偏光反射層105により反射され、観察者Aは、第一円偏光反射層105からの反射光を観察できる。言い換えれば、観察者Aには、上記反射光に応じた色が知覚される。
上記ケース2の場合、観察者Aには、第一円偏光反射層105の色が知覚されるため、観察者Aに知覚される被照射体104の色は、第一円偏光反射層105による反射光、及び、部材106の色に応じたものとなる。例えば、部材106が無色透明である場合、観察者Aには被照射体104が、第一円偏光反射層105の色に知覚される。
第一円偏光反射層105は、後述するコレステリック液晶相を固定してなる層を含有していることが好ましい。コレステリック液晶相は、右円偏光又は左円偏光のいずれか一方を選択的に反射する円偏光選択反射性を有することが知られている。コレステリック液晶相を固定してなる層は、後述する重合性液晶化合物を含有する組成物により得られた層を硬化させて得ることができる。
なお、部材が有色不透明である場合、部材の色によって、観察者により観察される被照射体の色味を調整できる。
例えば、不透明で黒色の部材と、部材上に配置された右円偏光反射層とを備える被照射体に対して、光源ユニットから右円偏光が照射されるケースを想定する。
上記のケースでは、右円偏光反射層が選択反射する波長の中心波長に応じた色が、被照射体の色として、観察者に知覚される。その理由としては、被照射体が不透明で黒色の部材を備えるため、右円偏光反射層で反射されなかった光は、部材に吸収されるためである。
一方、不透明で白色の部材と、部材上に配置された右円偏光反射層とを備える被照射体に対して、光源ユニットから右円偏光が照射されるケースを想定する。
上記のケースでは、右円偏光反射層が選択反射する光と、円偏光反射層で反射されず、部材で反射、及び/又は、散乱された光とを合わせた光に対応する色が、被照射体の色として、観察者に知覚される。
上記のとおり、部材の色(光の反射特性の違い)によって、観察者により観察される被照射体の色味を調整できる。
図3は上記実施形態に係る鑑賞システムの変形例を表す概略図である。鑑賞システム300は、光源ユニット301と、被照射体302とを備え、被照射体302は、台303上に載置されている。
被照射体302は、図示しない部材上に第一円偏光反射層を備えており、上記部材は、可視光領域で透明である。なお、本明細書において、可視光領域で透明とは、可視光波長(400〜800nm)において光の平均透過率が50%以上となる領域を含むことをいい、可視光領域全域における光の平均透過率が50%以上となることが好ましい。
既に説明したとおり、光源ユニット301は、被照射体302が備える第一円偏光反射層により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方又は自然光と、第一円偏光反射層により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光と、を切り替え可能に出射できる。
光源ユニット301から、第一円偏光反射層により反射される旋回方向とは逆向きの円偏光が出射された場合(例えば、第一円偏光反射層が、右円偏光を反射する場合に、光源ユニット301から、左円偏光が出射された場合)、光源ユニット101から出射された光Lは、第一円偏光反射層、及び、部材を透過する。従い、観察者Aには、被照射体302は透明に見える。特に、被照射体302の部材が可視光領域で無色透明である場合、観察者Aには、被照射体302は無色透明に見える。
また、被照射体302が台303上に作る影Sを観察する観察者Bには、光源ユニット301から出射した光が被照射体302を透過し、そのまま影Sとして観察される。例えば、光源ユニット301から、白色光が出射され、かつ、被照射体302の部材が可視光領域で無色透明である場合、観察者Bには白色の影Sが知覚される。
光源ユニット301から、第一円偏光反射層により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方又は自然光が出射した場合(例えば、第一円偏光反射層が、右円偏光を反射する場合に、光源ユニット301から、右円偏光、又は、自然光が出射された場合)、光源ユニット101から出射された光Lの全部又は一部は、第一円偏光反射層により反射される。
このとき、被照射体302の部材は可視光領域で透明であり、かつ無色である場合、観察者Aには、第一円偏光反射層からの反射光が、被照射体302の色として知覚される。
一方、影Sを観察する観察者Bには、影Sは、被照射体302の色の補色(照射光から、第一円偏光反射層における反射光を除いた光の色)として観察される。これは、第一円偏光反射層が選択反射する波長以外の波長の光が被照射体302を透過して、台303により反射されて、影Sを作るためであると考えられる。
図4は、本発明の一実施形態に係る鑑賞システムの概略図である。
図4に示すように、本実施形態に係る鑑賞システム400は、光源ユニット101と、光源ユニット101より出射された光Lが照射される被照射体401とを備える。
光源ユニット101は、光源102と、偏光変換部103とを備え、それぞれの形態は、鑑賞システムの第一の実施形態において説明したとおりである。
第二円偏光反射層402は、第一円偏光反射層105により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光であって、第一円偏光反射層105により反射される円偏光の選択反射波長とは異なる選択反射波長の円偏光を反射する。
なお、本明細書において、円偏光の選択反射波長が異なる、とは、選択反射する波長の中心波長(ピーク波長)が異なることを意図する。なお、選択反射する波長の中心波長とは、円偏光反射層の法線方向(らせん軸方向)から測定した時に得られる中心波長を意味する。中心波長の測定方法は、後段で詳述する。
なお、図4においては、被照射体401は、部材106上に第一円偏光反射層105、及び、第二円偏光反射層402をこの順に備える形態となっている。しかし、被照射体401としては、これに制限されず、部材106上に第二円偏光反射層402、及び、第一円偏光反射層105をこの順に備える形態であってもよい。
各層間に別の層を備える形態としては、例えば、第一円偏光反射層105上に、粘着層、及び/又は、接着層(以下、「粘接着層」という。)を備え、粘接着層上に第二円偏光反射層402を備える形態が挙げられる。
光源ユニット101から、第一円偏光反射層105により反射される旋回方向とは逆向きの円偏光が出射された場合(例えば、第一円偏光反射層が、右円偏光を反射する場合に、光源ユニット101から、左円偏光が出射された場合)、光源ユニット101から出射された光Lの全部又は一部は、第二円偏光反射層402によって反射され、観察者Aは第二円偏光反射層402からの反射光を観察できる。言い換えれば、観察者Aには第二円偏光反射層402からの反射光に応じた色が知覚される。
一方で、光源ユニット101から、第一円偏光反射層105により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方が出射される場合(例えば、第一円偏光反射層105が、右円偏光を反射する場合に、光源ユニット101から、右円偏光が出射された場合)、光源ユニット101から出射された光Lは、第二円偏光反射層402を透過し、第一円偏光反射層105により反射される。
従って、観察者Aは、第二円偏光反射層402からの反射光は観察できず、第一円偏光反射層105からの反射光を観察できる。言い換えれば、観察者Aには、第一円偏光反射層105からの反射光に応じた色が知覚される。
また、光源ユニット101から、自然光が出射される場合、光源ユニット101から出射された光Lの一部は、第二円偏光反射層402、及び、第一円偏光反射層105の両方で反射される。この場合、観察者Aは、第一円偏光反射層105、及び、第二円偏光反射層402からの反射光を合わせた光に応じた色が知覚される。
上記のように、本実施形態に係る鑑賞システムは、より簡便な構成で、被照射体の色が多色に変化するというより優れた視覚効果を提供できる。
本発明の鑑賞システムの第一の実施形態、及び、第二の実施形態において用いられる円偏光反射層は、コレステリック液晶相を固定してなる層(以下本明細書において、「コレステリック液晶層」ともいう。)を含有することが好ましい。円偏光反射層は、コレステリック液晶層を1層以上含有することが好ましく、複数層含有してもよい。
コレステリック液晶層としては、例えば、後述する重合性液晶化合物をコレステリック液晶相の配向状態としたうえで、光(例えば紫外線等)の照射、又は、加熱によって重合させた層が挙げられる。
なお、コレステリック液晶層においては、コレステリック液晶相の光学的性質が層中において保持されていればよく、層中の液晶化合物はもはや液晶性を示していなくてもよい。例えば、重合性液晶化合物は、硬化反応により高分子量化して、もはや液晶性を失っていてもよい。
コレステリック液晶相のピッチは、例えば、後述する重合性液晶組成物中におけるキラル剤の種類、及び/又は、含有量に依存するため、これらを調整することによって所望のピッチを得ることができる。円偏光反射層がコレステリック液晶層を2層以上備えるとき、2層以上のコレステリック液晶層の円偏光選択反射の中心波長λは同一でも異なっていてもよい。
なお、本明細書において、第一円偏光反射層がコレステリック液晶層を2層以上備えるときは、これらのコレステリック液晶層のセンスは同一である。また、第二円偏光反射層がコレステリック液晶層を2層以上備えるときは、これらのコレステリック液晶層のセンスは同一である。
なお、らせんのセンス及びピッチの測定方法については「液晶化学実験入門」日本液晶学会編 シグマ出版2007年出版、46頁、及び「液晶便覧」液晶便覧編集委員会 丸善 196頁に記載の方法を用いることができる。
分光光度計UV3150(島津製作所)を用いてコレステリック液晶層の透過スペクトルを測定すると、選択反射領域に透過率の低下ピークがみられる。この最も大きいピーク高さの1/2の高さの透過率となる2つの波長のうち、短波側の波長の値をλ1(nm)、長波側の波長の値をλ2(nm)とすると、選択反射の中心波長と半値幅は下記式で表すことができる。
中心波長=(λ1+λ2)/2
半値幅=(λ2−λ1)
重合性液晶組成物としては、重合性液晶化合物を含有していれば特に制限されず、公知の重合性液晶組成物を用いることができる。
重合性液晶組成物は、重合性液晶化合物以外の成分として、例えば、溶剤、キラル剤、重合開始剤、配向制御剤、及び、界面活性剤等を含有してもよい。以下では、重合性液晶組成物が含有する各成分について説明する。
重合性液晶化合物としては重合性基を含有する液晶化合物であれば特に制限されず、公知の重合性液晶化合物を用いることができる。
重合性液晶組成物中における重合性液晶化合物の含有量としては特に制限されないが、一般に、重合性液晶組成物の全固形分に対して、70〜95質量%が好ましい。
重合性液晶化合物は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の重合性液晶化合物を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
公知の重合性基としては、例えば、特開2002−129162号公報の0161〜0171段落に記載の重合性基を用いることができ、上記内容は本明細書に組み込まれる。
なお、重合性基としては、エチレン性不飽和二重結合基が好ましく、アクリロイル基、及び、メタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも1種がより好ましい。
Z1は、−CO−、−O−CO−又は単結合を表し;
Z2は、−CO−又はCO−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、炭素原子数1〜4の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、置換基を有していても良い芳香環、シクロヘキシル基、ビニル基、ホルミル基、ニトロ基、シアノ基、アセチル基、アセトキシ基、N−アセチルアミド基、アクリロイルアミノ基、N,N−ジメチルアミノ基、マレイミド基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、アリルオキシカルバモイル基、アルキル基の炭素原子数が1〜4であるN−アルキルオキシカルバモイル基、N−(2−メタクリロイルオキシエチル)カルバモイルオキシ基、N−(2−アクリロイルオキシエチル)カルバモイルオキシ基、又は下記式(1−2)で表される構造を表し;
L1、L2、L3及びL4は各々独立して、炭素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基、炭素原子数2〜5のアルコキシカルボニル基、炭素原子数2〜4のアシル基、ハロゲン原子又は水素原子を表し、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。
式(1−2)中、Pはアクリル基、メタクリル基、又は、水素原子を表し;Z5は単結合、−COO−、−CONR1−(R1は水素原子又はメチル基を表す)又は、−COS−を表し;Tは1,4−フェニレンを表し;Spは置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12の2価の脂肪族基を表し、上記脂肪族基中の1つのCH2又は隣接していない2以上のCH2は、−O−、−S−、−OCO−、−COO−又は−OCOO−で置換されていてもよい。
なかでも、得られるコレステリック液晶層がより優れた即硬化性、より優れた耐久性、及び、より優れた強度を有する点で、液晶化合物1は、アクリロイル基、及び、メタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも1種の重合性基を、1分子中に2個以上含有することが好ましい。
なお、本明細書において、液晶化合物1と液晶化合物2とは、互いに異なる化合物を意図する。
重合性液晶組成物が互いに異なる重合性液晶化合物(液晶化合物1、及び、液晶化合物2)を含有する場合、重合性液晶組成物中において、重合性液晶化合物が結晶化しにくい。上記重合性液晶組成物は、より優れた経時安定性を有する。また、上記重合性液晶組成物を用いて形成された重合性液晶組成物層は、形成後(例えば噴霧による形成後)から紫外線照射までの間の経時安定性により優れ、得られるコレステリック液晶層は、より優れた面状を有する。
重合性液晶組成物中における液晶化合物2の含有量としては特に制限されないが、一般に、重合性液晶組成物の全固形分に対して、5〜90質量%が好ましい。
重合性液晶組成物は、溶剤を含有することが好ましい。
溶剤としては、重合性液晶組成物の各成分を溶解、又は、分散させることができれば特に制限されず、公知の溶剤を用いることができる。溶剤としては水、及び/又は、有機溶剤が挙げられ、有機溶剤を含有することが好ましい。
重合性液晶組成物中における溶剤の含有量としては特に制限されないが、重合性液晶組成物の固形分が、1〜50質量%に調整されることが好ましく、1〜20質量%に調整されることがより好ましい、なかでも、部材上に重合性液晶組成物を噴霧してコレステリック液晶層を形成する場合には、1〜10質量%に調整されることが更に好ましい。
溶剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の溶剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
なお、2種以上の溶剤を併用する場合は、併用する溶剤を混合した混合物の沸点を意図する。また、上記沸点とは、1気圧下における沸点を意図する。
重合性液晶組成物が、アクリロイル基、及び、メタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも1種の重合性基を、1分子中に1個以上含有する液晶化合物1と、重合性基を、1分子中に2個以上含有する液晶化合物2と、を含有し、溶剤の溶解パラメータが8〜9であり、かつ、沸点が55〜150℃であると、重合性液晶組成物を噴霧インキとして用いた場合により平滑で、より欠陥の少ないコレステリック液晶層を得ることができる。なお、噴霧インキとは、部材に噴霧して、部材上にコレステリック液晶層を形成するために用いる組成物を意図する。
重合性液晶組成物はキラル剤を含有してもよい。キラル剤はコレステリック液晶相のらせん構造を誘起し、コレステリック液晶相が得られやすい。キラル剤としては特に制限されず、公知のキラル剤を用いることができる。
重合性液晶組成物中におけるキラル剤の含有量としては特に制限されないが、一般に、重合性液晶化合物の全質量に対して、1〜15質量%が好ましい。
キラル剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上のキラル剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤が重合性基を有する場合は、重合性キラル剤と重合性液晶化合物との重合反応により、重合性液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、キラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成できる。この態様では、重合性キラル剤が有する重合性基は、重合性液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であることが好ましい。従って、キラル剤の重合性基も、エチレン性不飽和基、エポキシ基、又は、アジリジニル基が好ましく、エチレン性不飽和基がより好ましい。また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
重合性液晶組成物は重合開始剤を含有することが好ましい。
重合性液晶組成物中における重合開始剤の含有量としては、特に制限されないが、十分な硬化性を付与する点で、重合性液晶組成物の全固形分に対して、0.5〜10質量%が好ましく、1〜5質量%がより好ましい。
なお、重合開始剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の重合開始剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
光重合開始剤としては、重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限されず、公知の光重合開始剤を用いることができる。
光重合開始剤としては、例えば、紫外光領域から可視光領域に対して感光性を有するものが好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、重合性化合物の種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
重合性液晶組成物は増感剤を含有することが好ましい。増感剤としては特に制限されず、公知の増感剤を用いることができる。
重合性液晶組成物中における増感剤の含有量としては特に制限されず、一般に重合開始剤100質量部に対して、0.1〜20質量%が好ましい。
増感剤は1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の増感剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
重合性液晶組成物は、配向制御剤を含有してもよい。配向制御剤としては特に制限されず、公知の配向制御剤を用いることができる。
重合性液晶組成物中における配向制御剤の含有量としては特に制限されないが、一般に、重合性液晶組成物の全固形分に対して、0.05〜10質量%が好ましい。配向制御剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の配向制御剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
配向制御剤を用いることにより、例えば、より容易に、液晶化合物を層の表面と並行に配向したホモジニアス配向状態とすることができる。
重合性液晶組成物は、界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤としては特に制限されず、公知の界面活性剤を用いることができる。
重合性液晶組成物中における界面活性剤の含有量としては特に制限されないが、一般に、重合性液晶組成物の全固形分に対して、0.05〜10質量%が好ましく、なかでも部材上に重合性液晶組成物を噴霧してコレステリック液晶層を形成する場合には、2〜10質量%がより好ましい。重合性液晶組成物が含有する界面活性剤の含有量が2〜10質量%であると、重合性液晶組成物を噴霧して形成したコレステリック液晶層がより優れた面状を有する。なお、本明細書において、面状とは、面内の均一性(重合性液晶組成物のハジキが発生しないこと、及び、面内の色ムラが発生しないこと)を意図する。
界面活性剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上の界面活性剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
上記鑑賞システムに用いられる被照射体の製造方法としては特に制限されないが、部材と重合性液晶組成物とを接触させ、部材上に重合性液晶組成物層を形成する工程と、重合性液晶組成物層に光を照射して、コレステリック液晶層を得る工程と、を含有することが好ましい。
上記接触の方法としては、特に制限されないが、例えば、部材上に重合性液晶組成物を塗布する方法、部材を重合性液晶組成物中に浸漬する方法、及び、部材上に重合性液晶組成物を噴霧する方法が挙げられる。なかでも、噴霧の場合、移設が困難な部材(例えば、大型の構造物等)上に、その部材の設置の場所で、円偏光反射層を設けることができる。
また、上記以外にも、被照射体の製造方法としては、仮支持体上にコレステリック液晶層を形成し、得られたコレステリック液晶層を部材上に転写する方法も挙げられる。
本発明の実施形態に係る展示装置は、上記鑑賞システムを備える。以下では、上記展示装置について説明する。
図5は、本発明の展示装置の第一の実施形態を表す概略図である。
展示装置500は、光源ユニット501と、光源ユニット501から出射された光が照射される被照射体502とを備える鑑賞システム503と、鑑賞システム503を覆うように配置されたカバー部材504とを備える。
図5では、光源ユニット501は、被照射体502の上側に配置されているが、本実施形態に係る展示装置としては、これに制限されない。光源ユニット501は、被照射体502の下側に配置されてもよいし、被照射体502と接していてもよい。
図5では、展示装置500は、鑑賞システム503を1つ備えるが、本実施形態に係る展示装置としてはこれに制限されない。展示装置は、複数の鑑賞システム503を備えていてもよい。
また、図5では、鑑賞システム503は、光源ユニット501と、被照射体502をそれぞれ1つずつ備えるが、本実施形態に係る展示装置が備える鑑賞システム503としてはこれに制限されず、複数の光源ユニット501、及び/又は、複数の被照射体502を備えてもよい。
カバー部材504の材料としては特に制限されないが、例えば無色透明のガラス等が挙げられる。
なお、図5では、展示装置500は、カバー部材504を備えているが、本実施形態に係る展示装置は、カバー部材504を備えていなくてもよい。
上記実施形態によれば、光源ユニット501から右円偏光と、左円偏光とを切り替えて出射すると、商品の色を変化させることなく、被照射体502(棚板)の色を変化させることができる。
本発明の他の実施形態に係る展示装置としては、光源ユニットと、上記光源ユニットを覆うように配置された被照射体(透明、又は、無色透明の部材を備える)とを備える鑑賞システムを備える展示装置が挙げられる。上記展示装置は、ショーウィンドウとしての機能を有し、被照射体は、上記展示装置内に展示される商品とともに鑑賞される。
上記展示装置では、光源ユニットは、ショーウィンドウの光源としての機能を有し、被照射体は、光源のランプシェードとしての機能を有する。
光源ユニットから右円偏光と、左円偏光とを切り替えて出射すると、被照射体の色が変化し、被照射体の影の色も変化する。このとき、商品の色は変化しない。
上記展示装置によれば、観察者に対し、商品を強調して見せる(強い印象を与える)ことができる。なお、光源ユニット、被照射体の形態としてはすでに説明したとおりである。
本発明の実施形態に係る舞台装置は、上記鑑賞システムを備える。以下では、上記舞台装置について説明する。
図6は、本発明の舞台装置の第一の実施形態を表す概略図である。
舞台装置600は、天井(図示しない)から吊り下げられた光源ユニット601と、光源ユニット601から出射された光が照射される被照射体602とを備える鑑賞システム603と、鑑賞システム603が配置された舞台605とを備える。なお、上記被照射体602は舞台605上の人物604によって着用されている。
図6では、光源ユニット601は、天井から吊り下げられているが、本実施形態に係る舞台装置としては、これに制限されない。光源ユニット601は、舞台605上に配置されてもよい。光源ユニット601は、舞台605上に光を照射することができれば、任意の位置に配置されていればよい。
被照射体602の部材は、黒色の布製の衣服であるが、これに制限されず、白色の布製の衣服、及び、透明(又は、無色透明)のフィルム製の衣服等であってもよい。部材の材料によって、観察者に知覚される被照射体602の色味を制御することができる。
また、被照射体602は、部材と、部材上に第一円偏光反射層と、第二円偏光反射層とを備えているが、これに制限されず、被照射体602は、部材と、部材上に第一円偏光反射層とを備える形態であってもよい。
被照射体602は、部材(例えば、無色透明のフィルム製の衣服)と、部材上に配置された第一円偏光反射層とを備える形態であってもよい。
また、図6では、鑑賞システム603は、光源ユニット601と、被照射体602をそれぞれ1つずつ備えるが、本実施形態に係る舞台装置が備える鑑賞システム603としてはこれに制限されず、複数の光源ユニット601、及び/又は、複数の被照射体602を備えてもよい。
この場合、光源ユニット601から、右円偏光と、左円偏光とを切り替えて出射すると、人物604が、あたかも衣服を着用していないように見える状態から、舞台605上の照明色を変化させることなく、人物604が衣服を着用したように見える状態に変化させることができる。
図7は、本発明の舞台装置の第二の実施形態を表す概略図である。
舞台装置700は、天井(図示しない)から吊り下げられた光源ユニット701と、光源ユニット701から出射された光が照射される被照射体702とを備える鑑賞システム703と、鑑賞システム703が配置された舞台705とを備える。なお、被照射体702は、天井から吊り下げられている。
図7では、光源ユニット701は、天井から吊り下げられているが、本実施形態に係る舞台装置としては、これに制限されない。光源ユニット701は、舞台705上に配置されてもよい。光源ユニット701は、舞台705上に光を照射することができれば、任意の位置に配置されていてもよい。
図7では、被照射体702は、球形であるが、被照射体702の形状としてはこれに制限されず、所望の視覚効果を得られる形状を任意に選択することができる。
また、図7では、鑑賞システム703は、光源ユニット701と、被照射体702をそれぞれ1つずつ備えるが、本実施形態に係る舞台装置が備える鑑賞システム703としてはこれに制限されず、複数の光源ユニット701、及び/又は、複数の被照射体702を備えてもよい。
この場合、光源ユニット701から、右円偏光と、左円偏光とを切り替えて出射すると、被照射体702が、無色透明に見える状態から、舞台705上の照明色を変化させることなく、被照射体702が有色に見える状態に変化させることができる。
以下の各成分を、表1に記載した組成で混合し、重合性液晶組成物を得た。なお、各重合性液晶組成物の固形分は、重合性液晶組成物2が5質量%、その他の重合性液晶組成物が20質量%となるよう、溶剤(トルエン。沸点:111℃、溶解パラメータ:8.9(cal/cm3)1/2。)で調整した。また、表1中の各数値は、重合性液晶組成物の全固形分に対する、各成分の含有量(質量部)である。
・液晶化合物A(下記式で表される化合物)
・液晶化合物B: パリオカラーLC242(BASF社製)
上記各重合性液晶組成物を用いて、PET(Polyethylene terephthalate)フィルム上に重合性液晶組成物層を形成した。次に上記重合性液晶組成物層を室温で2分間静置した。次に、静置後のPETフィルムを90℃のオーブンで2分間加熱した。次に、加熱後のPETフィルムをオーブンから取り出し、加熱後のPETフィルムに対して、空気中で500mJ/cm2の光を照射して、各重合性液晶組成物層を硬化させて、コレステリック液晶層を得た。
上記コレステリック液晶層について、分光光度計UV3150(島津製作所)を用いて選択反射する偏光方向、及び、選択反射の中心波長を求めた。結果を表2に示した。
部材として無色透明なガラス球(ガラス製の球体)を準備した。上記ガラス球の表面(主面に該当する。)をアルカリ洗剤で洗浄し、汚れを落とした。次に、洗浄後のガラス球を網の上に置き、ガラス製スプレーボトルに詰めた重合性液晶組成物2を、ガラス球に向けて噴霧した。噴霧した重合性液晶組成物2でガラス球の表面の全面が十分に濡れた(重合性液晶組成物層2が形成された)こと確認した後、噴霧後のガラス球を室温で2分間静置した。静置後のガラス球を、白色光下で観察したところ緑色に観察された。次に、静置後のガラス球を90℃のオーブンで2分間加熱した。次に、加熱後のガラス球をオーブンから取り出し、加熱後のガラス球に対して、空気中で500mJ/cm2の光を照射して、重合性液晶組成物層2を硬化させて円偏光反射層(コレステリック液晶相を固定してなる層Bを含有する)を得た。これにより、白色光下で、上記静置後のガラス球より鮮やかな緑色の構造色を呈する被照射体1を得た。
次に、上記ガラス製の台の上に、被照射体1を配置した。次に、上記白色LEDライトを点灯した。このとき、被照射体は、強い緑の構造色を呈した。また、このとき、上記ドーム状簡易スタジオのドーム部分(内側、天井部)の被照射体1の影はマゼンタ色を呈した。すなわち、被照射体1の影を観察したところ、マゼンタ色だった。
このとき、被照射体1は無色だった。
また、このとき、上記ドーム状簡易スタジオのドーム部分(内側、天井部)の被照射体1の影は白色だった。
部材として、無色透明なPETフィルムを準備した。上記PETフィルム上に、バーコータを用いて、重合性液晶組成物3を塗布し、重合性液晶組成物層3を得た。次に、塗布後のPETフィルムを室温で2分間静置した。静置後のPETフィルムを白色光下で観察すると赤色だった。次に、静置後のPETフィルムを90℃のオーブンで2分間加熱した。次に、加熱後のPETフィルムをオーブンから取り出し、加熱後のPETフィルムに対して、空気中で500mJ/cm2の光を照射して、重合性液晶組成物層3を硬化させ、円偏光反射層2−1(コレステリック液晶相を固定してなる層Cを含有する)を得た。これにより、上記静置後のPETフィルムより鮮やかな赤色の構造色を呈するPETフィルムを得た。次に、上記円偏光反射層2−1上に、更に、バーコータを用いて、重合性液晶組成物5を塗布し、既に説明した重合性液晶組成物層3と同様の方法で硬化させて円偏光反射層2−2(コレステリック液晶相を固定してなる層Eを含有する)を得た。これにより、白色光下で、黄緑色の構造色を呈する被照射体2を得た。被照射体2のこのフィルムの円偏光反射層面(円偏光反射層2−1、及び、円偏光反射層2−2を備える側の面)を多層の花弁を有する造花の形状に加工した。
次に、直線偏光板面側から位相差板を観察した際、直線偏光板の透過軸方向を0°とし、位相差板の遅相軸が45°となるように調整して、上記白色LEDライトを点灯し、上記位相差板を時計回りに回転させた。なお、上記角度は、直線偏光板面側から位相差板を観察した際、直線偏光板の透過軸方向を0°とし、時計回り(右回り)を負の角度値で表す。
このとき、被照射体2の色は、上記位相差板を45°回転させる毎に赤、黄緑、緑、そして、黄緑と繰り返し変化した。
また、このとき、上記ドーム状簡易スタジオのドーム部分(内側、天井部)の被照射体の影は、シアン、青紫、マゼンタ、そして、青紫と変化した。
部材として黒色不透明なアクリル樹脂製の六面体を準備した。上記六面体を、重合性液晶組成物3にディップ(浸漬)した後に引き上げ、六面体上に重合性液晶組成物層3を形成した。次に、浸漬後の六面体を網の上で2分間静置した。静置後の六面体を、白色光下で観察したところ、赤色だった。次に、静置後の六面体を90℃のオーブンで2分間加熱した。次に、加熱後の六面体をオーブンから取り出し、加熱後の六面体に対して、空気中で500mJ/cm2の光を照射して硬化させて、円偏光反射層3−1(コレステリック液晶相を固定してなる層Cを含有する)を得た。これにより、白色光下で、上記静置後の六面体より鮮やかな赤色の構造色を呈する六面体を得た。次に、上記硬化後の六面体を、更に重合性液晶組成物4にディップした後に引き上げ、円偏光反射層3−1と同様の方法で硬化させて円偏光反射層3−2(コレステリック液晶相を固定してなる層Dを含有する)を得た。これにより、白色光下で、赤紫色の構造色を呈する被照射体3を得た。
次に、直線偏光板面側から位相差板を観察した際、直線偏光板の透過軸方向を0°とし、位相差板の遅相軸が45°となるように調整して、メタルハライドランプを点灯し、上記位相差板を時計回りに回転させていくと、被照射体3の色は、上記位相差板を45°回転させる毎には、赤、赤紫、青、そして、赤紫と変化した。
仮支持体として、無色透明なPETフィルムを準備した。上記PETフィルム上に、バーコータを用いて、重合性液晶組成物1を塗布し、重合性液晶組成物層1を得た。次に、塗布後のPETフィルムを室温で2分間静置した。静置後のPETフィルムを白色光下で観察すると青色だった。次に、静置後のPETフィルムを90℃のオーブンで2分間加熱した。次に、加熱後のPETフィルムをオーブンから取り出し、加熱後のPETフィルムに対して、空気中で500mJ/cm2の光を照射して、重合性液晶組成物層1を硬化させ、円偏光反射層4−1(コレステリック液晶相を固定してなる層Aを含有する)を得た。これにより、上記静置後のPETフィルムより鮮やかな青色の構造色を呈するPETフィルム(T1)を得た。
次に、PETフィルム(T1)を、円偏光反射層4−1を上記透明粘着シート側になるようにして上記黒色のシャツに貼り合わせ、円偏光反射層4−1を黒色のシャツに貼りつけ、その後、仮支持体を除去した。次に、円偏光反射層4−1上に、上記と同様の形状にカットした透明粘着シートを貼りつけた。その後、同様にして、PETフィルム(T2)から、円偏光反射層4−2を、円偏光反射層4−1上に転写して、部材上に、円偏光反射層4−1と、粘着層と、円偏光反射層4−2をこの順に備える被照射体4を得た。
上記被照射体4の作製において、部材として用いた黒色のシャツに代えて、白色のシャツを用いたこと以外は実施例4と同様にして、部材上に円偏光反射層5−1(コレステリック液晶相を固定してなる層A)と、円偏光反射層5−2(コレステリック液晶相を固定してなる層F)とを備える被照射体5を得た。
次に、この被照射体5に、実施例3に記載した光源からの光を照射した。被照射体5の色は、位相差板を45°回転させる毎に、イエロー、青緑、シアン、そして、青緑と変化した。
上記実施例1〜5について、結果を表3にまとめて示した。
無色透明な部材上に第一円偏光反射層を備える被照射体を備える実施例1の鑑賞システム、並びに、無色透明な部材上に第一円偏光反射層、及び、第二円偏光反射層を備える実施例2の鑑賞システムは、光源ユニットより出射される光を切り替えることにより、被照射体の色(反射光)、及び、影の色が変化した。
また、被照射体が黒色不透明な部材を備える実施例4の鑑賞システムと、被照射体が白色不透明な部材を備える実施例5の鑑賞システムでは、反射光の色味(被照射体の色味)が異なることがわかった。
重合性液晶組成物2の調製において、液晶化合物Bに代えて、下記の式で表される液晶化合物Cを用いたこと以外は同様にして、重合性液晶組成物cを調製した。
その後、重合性液晶組成物2に代えて、重合性液晶組成物cを用いたこと以外は実施例と同様にして、鑑賞システムを作製したところ、実施例1と同様の結果だった。
101、301、501、601、701 光源ユニット
102 光源
103 偏光変換部
104、302、401、502、602、702 被照射体
105 第一円偏光反射層
106 部材
200 偏光変換部
201 λ/4波長板
202 直線偏光板
303 台
402 第二円偏光反射層
504 カバー部材
604 人物
605、705 舞台
A 観察者
B 観察者
L 光
S 影
Claims (10)
- 光源ユニットと、前記光源ユニットより出射された光が照射される被照射体とを備え、前記被照射体を鑑賞するための鑑賞システムであって、
前記被照射体は、部材と、前記部材上に配置された、右円偏光及び左円偏光のいずれか一方を反射する第一円偏光反射層とを備え、
前記光源ユニットは、前記第一円偏光反射層により反射される右円偏光及び左円偏光のいずれか一方又は自然光と、前記第一円偏光反射層により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光と、を切り替え可能に出射でき、
前記光源ユニットより出射される光を切り替えることにより、前記被照射体の色を変化させる、鑑賞システム。 - 前記被照射体が、前記第一円偏光反射層上、及び、前記部材と前記第一円偏光反射層の間のいずれか一方に、更に、第二円偏光反射層を備え、
前記第二円偏光反射層は、前記第一円偏光反射層により反射される円偏光の旋回方向とは逆向きの円偏光であって、前記第一円偏光反射層により反射される円偏光の選択反射波長とは異なる選択反射波長の円偏光を反射する、請求項1に記載の鑑賞システム。 - 前記部材が可視光領域で透明である、請求項1又は2に記載の鑑賞システム。
- 前記第一円偏光反射層が、コレステリック液晶相を固定してなる層を少なくとも1層以上含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の鑑賞システム。
- 前記光源ユニットが、右円偏光と、左円偏光とを切り替え可能に出射する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の鑑賞システム。
- 前記光源ユニットが、光源と、偏光変換部とを備え、
前記偏光変換部は、光源から出射された光を透過させ、透過した光の偏光状態を右円偏光と左円偏光との間で切り替え可能である、請求項5に記載の鑑賞システム。 - 前記偏光変換部が、直線偏光板と、λ/4波長板とを備え、
前記直線偏光板の透過軸と前記λ/4波長板の遅相軸とのなす角が変わるように、前記直線偏光板と前記λ/4波長板とは相対的に移動可能で、
前記直線偏光板と前記λ/4波長板とを相対的に移動させることで、前記偏光変換部を透過した光の偏光状態を右円偏光と左円偏光との間で切り替え可能である、請求項6に記載の鑑賞システム。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載に鑑賞システムを備える、展示装置。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の鑑賞システムを備える、舞台装置。
- 溶剤と、重合性液晶化合物と、キラル剤と、重合開始剤と、を含有し、
前記重合性液晶化合物が、アクリロイル基、及び、メタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも1種の重合性基を、1分子中に1個以上含有する液晶化合物1と、前記重合性基を、1分子中に2個以上含有する液晶化合物2と、を含有し、
前記溶剤の溶解パラメータが8〜9であり、かつ、沸点が55〜150℃である、重合性液晶組成物。なお、前記溶解パラメータの単位は、(cal/cm3)1/2である。
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