WO2007105721A1 - 光学拡散素子、投影スクリーン、意匠性部材及びセキュリティ媒体 - Google Patents

光学拡散素子、投影スクリーン、意匠性部材及びセキュリティ媒体 Download PDF

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diffusion
cholesteric liquid
crystal polymer
polymer layer
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PCT/JP2007/054943
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Masanori Umeya
Masachika Watanabe
Minoru Azakami
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Dai Nippon Printing Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to an optical diffusing element capable of controlling diffusibility, a projection screen using the optical diffusing element, a designable member, and a security medium.
  • optical diffusion elements made of liquid crystalline polymers include optical compensation elements using nematic liquid crystals, cholesteric liquid crystals, discotic liquid crystals, optical reflection elements, optical phase difference elements, and the like. These are used as optical diffusing elements such as liquid crystal panel displays, security members, optical measuring devices, optical components, liquid crystal projectors, rear projection televisions, and projection screens.
  • a reflective element is a typical example of an optical diffusing element having a cholesteric orientation.
  • an optical diffusion element is used as a polarization separation / reflection element in a liquid crystal display member, as a color filter, or as a negative C plate optical compensation element.
  • a polarizing screen using cholesteric liquid crystal is known, and in recent years, a screen using a cholesteric liquid crystal polymer layer with controlled diffusivity is known as a reflector for LCD. became.
  • Patent Document 1 JP 2005-107296
  • the structure in which the cholesteric liquid crystal polymer layers are laminated in this manner has optical characteristics that are discontinuously different only at a desired portion, such as patterning without forming a step or a cut. An optical diffusing element cannot be obtained.
  • the cholesteric liquid crystal polymer layer that diffuses and reflects light in the same wavelength region is laminated, the remainder of the light reflected by the front cholesteric liquid crystal polymer layer is the rear cholesteric liquid crystal polymer layer. Therefore, the diffusion in each cholesteric liquid crystal polymer layer depends on the film thickness of each cholesteric liquid crystal polymer layer, and it is difficult to control the diffusion. Part of the incident light is repeatedly reflected between the cholesteric liquid crystal polymer layer and stray light may be generated.
  • the present invention has been made in consideration of such points, and can easily have different optical characteristics only at a desired portion without forming a step or a cut, and can be easily performed.
  • An object of the present invention is to provide an optical diffusing element that can control the diffusibility and does not generate stray light, and a projection screen and a designable member using the optical diffusing element.
  • the present invention includes a base material and a cholesteric liquid crystal polymer layer provided on the base material and including a plurality of diffusion regions on a plane, and a diffusion angle of one diffusion region of the cholesteric liquid crystal polymer layer is It is an optical diffusing element that is different from the diffusion angle of other diffusion regions
  • the present invention provides a diffusion region force of the cholesteric liquid crystal polymer layer by performing a process of changing the diffusion control ability of the substrate on a portion corresponding to the diffusion region, before the cholesteric liquid crystal polymer layer is provided. It is an optical diffusing element that is generated
  • the present invention provides a treatment in which the diffusion region of the cholesteric liquid crystal polymer layer changes the diffusion angle of one layer of the cholesteric liquid crystal polymer in a portion corresponding to the diffusion region of the cholesterol liquid crystal polymer layer provided on the substrate. It is an optical diffusing element produced by applying.
  • the present invention is an optical diffusing element further comprising a diffusion control layer that is disposed between a base material and a cholesteric liquid crystal polymer layer and controls a diffusion angle of a diffusion region.
  • the present invention further includes a diffusion control layer disposed in a portion corresponding to one diffusion region between the base material and the cholesteric liquid crystal polymer layer, and controlling a diffusion angle of the diffusion region. It is the optical diffusion element characterized.
  • the present invention is an optical diffusing element characterized in that a plurality of diffusion control layers are stacked between a base material and a cholesteric liquid crystal polymer layer.
  • the present invention is an optical diffusing element characterized in that the diffusion control ability of the diffusion control layer to be laminated is different.
  • the present invention is an optical diffusing element in which a plurality of cholesteric liquid crystal polymer layers are laminated.
  • the present invention is an optical diffusing element, wherein one cholesteric liquid crystal polymer layer diffuses and reflects light having a central wavelength different from that of another cholesteric liquid crystal polymer layer.
  • the present invention is an optical diffusing element, wherein one cholesteric liquid crystal polymer layer diffuses and reflects light having a polarization component different from that of another cholesteric liquid crystal polymer layer.
  • the present invention is a projection screen having any one of the above-described optical diffusion elements.
  • the present invention is a designable member characterized by having any of the optical diffusion elements described above.
  • the present invention provides a projection screen having an optical diffusing element, the optical diffusing element comprising: a base material; and a cholesteric liquid crystal polymer layer provided on the base material and including a plurality of diffusion regions on a plane;
  • the projection screen is characterized in that a diffusion angle of one diffusion region of the cholesteric liquid crystal polymer layer is different from a diffusion angle of another diffusion region.
  • the present invention provides a designable member having an optical diffusing element, wherein the optical diffusing element includes a base material and a cholesteric liquid crystal polymer layer provided on the base material and including a plurality of diffusion regions on a plane.
  • the design member is characterized in that the diffusion angle of one diffusion region of the cholesteric liquid crystal polymer layer is different from the diffusion angle of another diffusion region.
  • the present invention is an optical diffusing element further comprising an alignment film disposed between a base material and a cholesteric liquid crystal polymer layer and subjected to a rubbing treatment.
  • the present invention is an optical diffusing element characterized in that the base material is subjected to an easy adhesion treatment on the surface on the cholesteric liquid crystal polymer layer side and has an easy adhesion property.
  • the present invention is arranged between a base material and a cholesteric liquid crystal polymer layer, and in one diffusion region.
  • An optical diffusing element further comprising an optically anisotropic layer whose corresponding part is exposed.
  • the present invention is an optical diffusing element characterized by further comprising a diffusion control layer that is disposed between one cholesteric liquid crystal polymer layer and another cholesteric liquid crystal polymer layer and controls the diffusion angle of the diffusion region. It is.
  • the present invention provides a diffusion control layer that is disposed in a portion corresponding to one diffusion region between one cholesteric liquid crystal polymer layer and another cholesteric liquid crystal polymer layer, and controls the diffusion angle of the diffusion region.
  • An optical diffusing element is further provided.
  • the present invention provides a security medium having an optical diffusing element, wherein the optical diffusing element includes a base material and a cholesteric liquid crystal polymer layer provided on the base material and including a plurality of diffusion regions on a plane.
  • the security medium is characterized in that the diffusion angle of one diffusion region of the cholesteric liquid crystal polymer layer is different from the diffusion angle of the other diffusion region.
  • only desired portions can have discontinuously different optical characteristics without forming steps, cuts, etc., diffusibility can be easily controlled, and stray light is not generated.
  • An optical diffusing element can be provided.
  • a projection screen and a designable member using the optical diffusion element can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of an optical diffusing element according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view showing a modification of the first embodiment of the optical diffusing element according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view showing a second embodiment of the optical diffusing element according to the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the second embodiment of the optical diffusing element according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic sectional view showing a third embodiment of the optical diffusing element according to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the third embodiment of the optical diffusing element according to the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic sectional view showing a projection screen using the optical diffusing element according to the present invention.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the reflection intensity of light reflected by the optical diffusing element according to the present invention and the diffusion angle.
  • FIG. 9 is a schematic view showing a designable member using the optical diffusing element according to the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a security medium using an optical diffusing element according to the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic sectional view showing Example 1 of the optical diffusing element according to the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic sectional view showing Example 2 of the optical diffusing element according to the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic sectional view showing Example 3 of the optical diffusing element according to the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic sectional view showing Example 4 of the optical diffusing element according to the present invention.
  • FIG. 15 is a schematic sectional view showing Example 5 of the optical diffusing element according to the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic sectional view showing Example 6 of the optical diffusing element according to the present invention.
  • PETA layer diffusion control layer
  • FIGS. 1 (a), (b) and FIG. 2 are views showing a first embodiment of the present invention.
  • the optical diffusing element 50 is provided on the base 2 and the base 2, and a plurality of diffusion regions (first diffusion regions la and 1) are formed on the plane.
  • a cholesteric liquid crystal polymer layer 10 comprising a second diffusion region lb).
  • the diffusion angle of one diffusion region (for example, the first diffusion region la) of the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 is different from the diffusion angle of the other diffusion region (second diffusion region lb).
  • One diffusion region means one unspecified diffusion region
  • other diffusion region means a diffusion region other than one diffusion region. In the present embodiment, for the sake of explanation, one diffusion region will be described as the first diffusion region la and the other diffusion region will be described as the second diffusion region lb.
  • the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 has a first diffusion region la having a diffusion angle of soil a and a second diffusion region lb having a diffusion angle of ⁇ b. As shown in Fig. 1, b> a ⁇ 0.
  • the diffusion angle refers to the reflection intensity at a specific angle of light reflected in a direction other than the regular reflection direction with reference to the reflection intensity of the outgoing angle in the regular reflection direction with respect to the incident angle of the incident light. It is defined as the angle at which the reflection intensity in the regular reflection direction is 1Z3.
  • the diffusion angle is expressed as plus or minus with the regular reflection direction in the plane including the incident outgoing light as 0.
  • the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 contains a large number of helical liquid crystal domains.
  • the diffusivity of each diffusion region la, lb depends on the direction and variation of the helical axis of the liquid crystal domain. The larger the dispersion of the liquid crystal domain's spiral axis, the more diffuse the incident light (broad diffusion). When the liquid crystal domain's spiral axis is aligned, the incident light is diffused (narrow diffusion) within a narrow range. .
  • the polarization characteristics of the diffusion regions la and lb depend on the direction of the spiral axis of the liquid crystal domain. Generally, the direction of the spiral axis of the liquid crystal domain is right.
  • the diffusion angle of each of the diffusion regions la and lb can be adjusted by adjusting the orientation (diffusion control ability) of the substrate 2. It is possible to adjust force S by modifying the surface.
  • the surface of the substrate 2 can be modified by plasma treatment, corona treatment, or UV irradiation.
  • the orientation of the acrylic cholesteric liquid crystal is improved, and a cholesteric liquid crystal polymer layer 10 having a narrow diffusibility is obtained.
  • the diffusible cholesteric liquid crystal polymer layer 10 that results in the diffusible cholesteric liquid crystal polymer layer 10 depends on whether the material of the base material 2 and the cholesteric coating applied on the base material 2 are the same. It depends on the compatibility with the liquid crystal material.
  • the base material 2 is prepared, and UV irradiation is performed on a predetermined portion of the base material 2. This makes it possible to change the orientation (diffusion control ability) of the portion irradiated with UV in the substrate 2.
  • a cholesteric liquid crystal polymer solution is applied onto the substrate 2. Thereafter, the cholesteric liquid crystal polymer liquid applied to the substrate 2 is cured to obtain the cholesteric liquid crystal polymer layer 10.
  • the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 disposed on the UV-irradiated portion of the substrate 2 has a wide diffusibility and forms a second diffusion region lb.
  • the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 disposed on the portion of the substrate 2 that has not been irradiated with UV has sandwich diffusion properties and forms the first diffusion region la.
  • the orientation state of the cholesteric liquid crystal is adjusted by changing the orientation (diffusion control ability) of a predetermined portion of the substrate 2 to thereby adjust the cholesteric liquid crystal.
  • the first diffusion region la and the second diffusion region lb having different diffusion angles can be provided in the same plane.
  • the optical diffusion element 50 can have discontinuously different optical characteristics only in a desired portion, such as a butterfly that does not generate a step or a cut between the diffusion regions la and lb. Can be obtained. Further, unlike the case where the cholesteric liquid crystal polymer layers 10 having different diffusion angles in the same wavelength region are laminated, the diffusion angle does not depend on the film thickness of each cholesteric liquid crystal polymer layer 10, and therefore, cholesteric liquid crystal can be easily obtained. The diffusivity of the polymer layer 10 can be controlled. Furthermore, stray light may not be generated because the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 that reflects light in the same wavelength region is not laminated.
  • the first diffusion region la of the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 may reflect incident light in a specular manner and reflect only in the regular reflection direction.
  • Such a cholesteric liquid crystal polymer layer 10 is obtained by applying a cholesteric liquid crystal and hardening after rubbing only the portion corresponding to the first diffusion region la of the substrate 2. At this time, it is not necessary to apply any treatment to the portion corresponding to the second diffusion region lb of the base material 2.
  • the diffusion angle of the second diffusion region lb is changed in order to obtain diffusion regions la and lb having different diffusivities (narrow diffusivity and wide diffusivity, specular reflectivity and diffuse reflectivity, etc.)
  • a means for changing the diffusion angle of the second diffusion region lb an aspect of adjusting the orientation state of the cholesteric liquid crystal by applying a treatment for changing the orientation (diffusion control ability) to the substrate 2 has been shown.
  • the diffusion angle is changed to the portion corresponding to the second diffusion region lb in the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 provided on the substrate 2 which is not limited to this. It's also possible to give it a treatment.
  • a cholesteric liquid crystal polymer layer 10 is provided by applying and curing a cholesteric liquid crystal on a substrate 2 that has not been subjected to any treatment.
  • the surface corresponding to the second diffusion region lb is heat-treated to modify the surface, or the surface shape of the portion corresponding to the second diffusion region lb is physically changed.
  • the diffusion angle of the second diffusion region lb can be changed, and diffusion regions la and lb having different diffusivities can be obtained.
  • an uncured cholesteric liquid crystal is applied and formed as disclosed in JP-A-2005-3823, and is heated to an isotropic phase temperature to make the cholesteric liquid crystal an isotropic phase.
  • the gas is injected from a certain direction to change the temperature to the cholesteric liquid crystal surface. Spray.
  • the cholesteric phase makes the direction of the spiral axis of the liquid crystal domain tilt along the flow of the sprayed gas.
  • the spiral axis of the liquid crystal domain is tilted while maintaining the same orientation while having specular reflectivity.
  • the surface of the substrate 2 is a non-oriented surface
  • the main direction of the spiral axis of the liquid crystal domain is inclined while the spiral axis varies to some extent and has diffuse reflectivity.
  • This phenomenon is a kind of shear orientation, and the inclination of the spiral axis of the liquid crystal domain can be freely controlled by the speed, direction, and angle of the injected gas.
  • the gas is controlled for each location in the plane of the base material 2, it is possible to form a plurality of portions having the main axis directions of different liquid crystal domains on one plane of the cholesteric liquid crystal polymer layer 10.
  • the tilted liquid crystal domain's helical axis is maintained for a certain period of time, so there is no problem even if the gas is turned off.
  • the helical axis of the domain can be fixed, and anisotropy can be generated in the optical diffusing element 50.
  • the cholesteric liquid crystal structure of the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 has a visible light region (for example, 38 It is preferable to have a specific helical pitch length so as to selectively reflect light in a specific wavelength range that covers only a part of the wavelength range of 0 to 780 nm. More specifically, the cholesteric liquid crystal structure of the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 selectively reflects only light in a wavelength range corresponding to the wavelength range of image light projected by a projector such as a liquid crystal projector. It is preferable to have at least two or more different helical pitch lengths that are discontinuously different.
  • the helical pitch length refers to the thickness of a repeated layer that exhibits Bragg reflection of a laminated film.
  • each color of red (R), green (G) and blue (B) is represented as a bright line having a peak at a specific wavelength (for example, green (G) is typically 550 nm).
  • the red (R) and green (G) wavelength ranges may be included in the wavelength bandwidth of the selective reflection wavelength range with one spiral pitch length.
  • the cholesteric liquid crystal structure is It is preferable to have two different helical pitch lengths that are discontinuously different.
  • the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 has two or more types of helical pitch lengths in which the cholesteric liquid crystal structure is discontinuously different, the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 has at least two layers having different helical pitch lengths.
  • the force S can be configured by stacking the above partial selective reflection layers on each other. Next, the substrate 2 will be described.
  • the substrate 2 is for supporting the cholesteric liquid crystal polymer layer 10, and any material can be used as long as it can apply a liquid crystal material such as a plastic film, metal, paper material, cloth material, and glass. good.
  • the substrate 2 may include a light absorption layer that absorbs light in the visible light range.
  • the base 2 is formed using an acrylic plate or a plastic film (for example, a black PET film kneaded with carbon) in which a black pigment is kneaded (in this case, the entire base 2 is formed). It is preferable to form a light absorption layer made of a black pigment or the like on the surface of either side of a transparent support film such as a light absorption layer (light absorption base material) or a plastic film.
  • the plastic film used as the material for the substrate 2 includes polycarbonate polymers, polyester polymers such as polyethylene terephthalate, polyimide polymers, polysulfone polymers, polyethersulfone polymers, Polystyrene polymers, Polyolefin polymers such as polyethylene and polypropylene, Polyvinyl alcohol polymers, Cellulose acetate polymers, Polyvinyl chloride polymers, Polyacrylate polymers, Polymethylmethacrylate A film made of a thermoplastic polymer such as a polymer can be used.
  • the material of the base material 2 is not limited to this, and materials such as metal paper, cloth, and glass can also be used.
  • the transmittance of the substrate 2 is arbitrary and may be transparent. The same applies to the color, and any color such as red or blue can be used as long as it is transparent.
  • a functional retention layer (not shown) may be appropriately provided on the surface of the optical diffusion element 50.
  • a hard coat layer (HC layer), an antireflection layer (AR layer), an antiglare layer (AG layer), an ultraviolet absorption layer (UV absorption layer) and a force capable of using various types of functional retention layers
  • HC layer hard coat layer
  • AR layer antireflection layer
  • AG layer antiglare layer
  • UV absorption layer ultraviolet absorption layer
  • AS layer antistatic layer
  • the hard coat layer protects the surface of the screen and is scratched or soiled. This is a layer for preventing wearing.
  • the antireflection layer is a layer for suppressing the interface reflection of light on the surface of the dual screen.
  • the ultraviolet absorbing layer is a layer for absorbing an ultraviolet component that causes the liquid crystalline composition to turn yellow in incident light.
  • the antistatic layer is a layer for removing static electricity generated on the screen.
  • These functional retention layers desirably have low haze and high transparency.
  • the retardation layer it may have birefringence.
  • the AG layer preferably has a haze of 50 or less. If the haze is greater than 50, the scattering is too strong, and external light such as illumination is also strongly scattered, resulting in high contrast in a bright room. On the other hand, if the AG layer has a haze of 50 or less, it may suppress the influence of external light, eliminate the reflection of weak light, and obtain good image quality.
  • the haze is preferably 20 or less, more preferably haze 1 to 10.
  • FIGS. 3 (a), (b) and FIG. The second embodiment shown in FIGS. 3 (a), 3 (b), and 4 is a diffusion control that controls the diffusion angle of each diffusion region la, lb between the substrate 2 and the cholesteric liquid crystal polymer layer 10.
  • the layer 3 is further provided, and the others are substantially the same as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) and FIG.
  • the diffusion control layer 3 in which the orientation (diffusion control ability) of the portion corresponding to the second diffusion region lb is adjusted in advance is disposed on the substrate 2, and the diffusion control layer 3
  • the diffusion angle of the second diffusion region lb of the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 can be changed simply by applying a cholesteric liquid crystal polymer liquid on the top and curing it (see FIG. 3 (a)). For this reason, it is possible to easily obtain the optical diffusion element 50 having a diffusion angle different for each of the diffusion regions la and lb.
  • the portion corresponding to the first diffusion region la has undergone no processing to adjust the orientation.
  • the second expansion between the substrate 2 and the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 is performed.
  • the diffusion control layer 3 that controls the diffusion angle of the second diffusion region lb may be provided only in the portion corresponding to the diffusion region lb.
  • the diffusive control layer 3 made of a material different from that of the base material 2 is used, the material of the diffusion control layer 3 itself has an orientation different from that of the base material 2, so that the diffusion control layer 3 is provided.
  • the first diffusion region lb having a diffusivity different from that of the first diffusion region la directly disposed on the substrate 2 can be easily obtained simply by forming and arranging the film.
  • the material used for the diffusion control layer 3 is preferably a solvent-resistant material, and is preferably a material that can be cured by heat or electron beam after film formation. It is also possible to form a film obtained by dissolving a polymer material with a solvent, remove the solvent, and form a film. However, in this case, it is necessary to withstand the liquid crystal to be laminated next, the liquid crystal solution, the diffusion control layer material, and the solvent contained therein.
  • monofunctional acrylates and metaacrylates such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, phenoxychetyl (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate , Trimethylol ethane tri (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hex (meth) acrylate , Hexanediol (meth) atalylate, trimethylolpropane tri (atallylooxypropyl) ether, tri (atariloy mouth kichetil) isocyanurate, glycerin, trimethylolethane, etc.
  • Polyfunctional alcohol added with ethylene oxide or propylene oxide and then (meth) acrylated, urethane acrylate, polyester acrylate, epoxy acrylate, reaction product of epoxy resin and (meth) acrylic acid And multi-functional atarilate and meta-atarilate.
  • a so-called alignment film for aligning liquid crystals such as a liquid crystal display device can be used, and a polyimide material or the like is generally used. It is not particularly limited.
  • first diffusion control layer 3a and second diffusion control layer 3b may be laminated on the substrate 2.
  • the second diffusion control layer 3b is provided on the substrate 2, and the second diffusion control layer 3b is oriented at a predetermined position on the second diffusion control layer 3b.
  • the first diffusion control layer 3a having different (diffusion control ability) may be provided.
  • the first diffusion region la of the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 disposed on the first diffusion control layer 3a and the second diffusion control The second diffusion regions lb of the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 disposed on the layer 3b will have different diffusion angles.
  • FIGS. 5 and 6 the others are substantially the same as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 (a) and (b) and FIG.
  • the same parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • a plurality of cholesteric liquid crystal polymer layers (first cholesteric liquid crystal polymer layer 11, first nicoresteric liquid crystal polymer layer 12, third cholesteric liquid crystal polymer) Layer 13) is laminated, and one cholesteric liquid crystal polymer layer (for example, the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11) is different from the other cholesteric liquid crystal polymer layers (the first cholesteric liquid crystal polymer layer 12 and the third cholesteric liquid crystal polymer layer 13).
  • the central wavelength light is diffusely reflected.
  • One cholesteric liquid crystal polymer layer means one unspecified cholesteric liquid crystal polymer layer
  • another cholesteric liquid crystal polymer layer means a cholesteric liquid crystal polymer layer other than one cholesteric liquid crystal polymer layer. It means a polymer layer.
  • a first cholesteric liquid crystal polymer layer 11 is provided on a substrate 2, and a first cholesteric liquid crystal polymer layer 12 is formed on the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11.
  • the third cholesteric liquid crystal polymer layer 13 is provided on the first nicoresteric liquid crystal polymer layer 12.
  • the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11 selectively reflects light having a central wavelength in the range of 430 to 470 nm
  • the first cholesteric liquid crystal polymer layer 12 has light having a central wavelength in the range of 530 to 570 nm.
  • the third cholesteric liquid crystal polymer layer 13 selectively reflects light having a center wavelength in the range of 580 to 640 nm.
  • the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11 selectively reflects light having a center wavelength in the range of 430 to 470 nm, and the first cholesteric liquid crystal polymer layer 12 is the center.
  • the light having a wavelength in the range of 530 to 570 nm is selectively reflected, and the third cholesteric liquid crystal polymer layer 13 selectively reflects the light having a center wavelength in the range of 580 to 640 nm.
  • the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11 reflects light in the red (R) wavelength region
  • the second cholesteric liquid crystal polymer layer 12 reflects light in the green (G) wavelength region
  • the third cholesteric liquid crystal polymer layer 12 reflects light in the red (R) wavelength region.
  • the polymer layer 13 can reflect light in the blue (B) wavelength region.
  • the projector since the projector generally realizes color display with light in the wavelength ranges of red (R), green (G), and blue (B), which are the three primary colors of light, the present embodiment According to the optical diffusing element 50, red (R), green (G) and blue (B) which are the three primary colors of light can be appropriately reflected on the optical diffusing element 50, so that a full color image can be projected. it can. For this reason, the optical diffusion element 50 excellent in design can be obtained.
  • the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11 is composed of a first diffusion region laR and a second diffusion region IbR that selectively reflect light having a center wavelength in the range of 430 to 470 nm
  • the polymer layer 12 includes a first diffusion region laG and a second diffusion region lbG that selectively reflect light having a center wavelength in the range of 530 to 570 nm
  • the third cholesteric liquid crystal polymer layer 13 has a center wavelength of 580. It consists of a first diffusion region laB and a second diffusion region lbB that selectively reflect light existing in a range of ⁇ 640 nm.
  • cholesteric liquid crystal polymer layer 10 may be laminated, or the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 and a primer layer (not shown) may be alternately laminated.
  • one cholesteric liquid crystal polymer layer (for example, the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11) has a polarization component different from that of the other cholesteric liquid crystal polymer layer (the second cholesteric liquid crystal polymer layer 12).
  • the light may be diffusely reflected.
  • the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11 and the third cholesteric liquid crystal polymer layer 13 diffusely reflect the same right circularly polarized light component.
  • the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11 is a right circularly polarized light component, and the first diffusion region laRr that selectively reflects light having a center wavelength in the range of 430 to 470 nm and
  • the second diffusion region IbRr and the first nicoresteric liquid crystal polymer layer 12 is a left circularly polarized component, and the first diffusion region laGl that selectively reflects light having a center wavelength in the range of 530 to 570 nm.
  • the polymer layer 13 is a right circularly polarized light component, and includes a first diffusion region laBr and a second diffusion region lbBr that selectively reflect light having a central wavelength in the range of 580 to 640 nm.
  • the optical diffusing element 50 in each of the above-described embodiments can be used as the reflective layer 60 of the projection screen 20 that reflects the image light emitted from the projector.
  • the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 of the optical diffusion element 50 shown in each embodiment has the first diffusion region la and the second diffusion region lb having different diffusion angles, the first diffusion region By adjusting the arrangement and ratio of la and the second diffusion region lb, the viewing angle of the projection screen 20 can be set to a desired characteristic.
  • the image light reflected by the first diffusion region la is strongly reflected in the front direction of the projection screen 20, whereas it is reflected by the second diffusion region lb.
  • the reflected image light is strongly reflected even at a wide angle away from the front direction of the projection screen 20. Therefore, by adjusting the arrangement and ratio of the first diffusion region la and the second diffusion region lb in a well-balanced manner, a clear image can be displayed in the front direction and a projection screen 20 having a wide viewing angle can be obtained. Yes (see Figure 8 (b)).
  • FIG. 8 (a) shows the relationship between the reflection intensity and the diffusion angle of the light reflected by the first diffusion region la, and the relationship between the reflection intensity and the diffusion angle of the light reflected by the second diffusion region lb. It is shown.
  • Figure 8 (b) shows the relationship between the diffusion angle and the sum of the reflection intensity of the light reflected by the first diffusion region la and the reflection intensity of the light reflected by the second diffusion region lb. It is a thing.
  • the optical diffusing element 50 in each of the above-described embodiments can also be used as a designable member 30 including a specific pattern such as a screen signboard.
  • the light incident on the second diffusion region lb is diffused with a larger diffusion angle than the light incident on the first diffusion region la.
  • the letters “ABC” appear in the first diffusion region la of the cholesteric liquid crystal polymer layer 10. It looks uplifted.
  • optical diffusing element 50 in each of the above-described embodiments can also be used for a security medium such as a force card 40 as shown in FIG.
  • the optical diffusing element 50 when the optical diffusing element 50 is provided on the card 40, the optical diffusing element 50 exhibits polarization characteristics. The reflected color disappears on the entire surface. Therefore, it is possible to determine whether or not the card 40 is genuine.
  • the optical diffusion element 50 can be provided not only in such a card 40 but also in a product or a package. In this case, as in the case of the card 40, the reflected color disappears on the entire surface of the optical diffusing element 50 when the product or package is viewed through the polarizing plate. Therefore, it can be determined whether or not these products and packaging are genuine products.
  • the optical diffusing element 50 is provided in the product or package as described above, the product or package becomes a security medium.
  • one diffusion region means an unspecified one diffusion region
  • other diffusion regions means diffusion regions other than one diffusion region.
  • one diffusion region may be the first diffusion region la and the other diffusion region may be the second diffusion region lb.
  • one diffusion region is the second diffusion region. In some cases, it becomes the region lb and the other diffusion region becomes the first diffusion region la. Note that the diffusion angle a of the first diffusion region la and the diffusion angle b of the second diffusion region lb satisfy b> a ⁇ 0.
  • the diffusion angle of the first diffusion region la is set at a portion corresponding to the first diffusion region (one diffusion region) la between the glass substrate (base material) 2 ′ and the cholesteric liquid crystal polymer layer 10.
  • This is an embodiment relating to the optical diffusion element 50 in which the PETA layer (diffusion control layer) 3 ′ to be controlled is arranged (see FIGS. 11 (a) and 11 (b)).
  • a main agent (97 wt%) composed of an ultraviolet curable nematic liquid crystal and a chiral agent (triple) %) And a surfactant (0.05% by weight) added monomer mixed liquid crystal was dissolved in cyclohexanone to prepare a first cholesteric liquid crystal solution having a selective reflection center wavelength at 550 nm.
  • a PETA penentaerythritol tri (meth) acrylate
  • the first cholesteric liquid crystal solution prepared as described above was applied to a glass substrate 2 '(thickness 1 mm) provided with a lOOmm x 100 mm PETA layer 3' by a die coating method. (See Figure 11 (b)).
  • this first cholesteric liquid crystal solution was heated in an oven at 80 ° C. for 90 seconds and dried to obtain a cholesteric liquid crystal polymer layer 10 from which the solvent was removed (see FIG. 11 (b)). Thereafter, the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 is further kept at 80 ° C.
  • an optical diffusing element 50 that reflects green light having a selective reflection center wavelength at 550 nm was obtained (see FIG. 11 (b)).
  • the optical diffusing element 50 when the optical diffusing element 50 is viewed from the front, the narrow diffusion portion (first diffusion region la) appears bright, and conversely, when viewed obliquely, the wide diffusion portion (second diffusion region lb) appears bright and the pattern is clear. It was visible. Further, when the optical diffusing element 50 was viewed through the polarizing plate, it was confirmed that the reflected color disappeared on the entire surface and showed the polarization characteristics.
  • This embodiment is an optical diffusing element 50 in which a plurality of cholesteric liquid crystal polymer layers 11, 12, 13 are laminated on a glass substrate 2 ′, and includes one cholesteric liquid crystal polymer layer (for example, the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11 ) And another cholesteric liquid crystal polymer layer (for example, the first nicolistic liquid crystal polymer layer 12) in a portion corresponding to one diffusion region (for example, the first diffusion region laG).
  • the diffusion angle of one diffusion region laG An embodiment relating to the optical diffusion device 50 PETA layer 3 'is arranged to control (see FIG. 12) 0
  • a monomer mixed liquid crystal in which a chiral agent (3% by weight) and a surfactant (0.15% by weight) are added to a main agent (97% by weight) composed of an ultraviolet curable nematic liquid crystal is dissolved in cyclohexanone.
  • a first cholesteric liquid crystal solution having a selective reflection center wavelength at 550 nm was prepared.
  • the first cholesteric liquid crystal solution prepared as described above was applied by a die coating method onto a 500 mm ⁇ 500 mm glass substrate 2 ′ (thickness 1 mm) on which a PETA layer 3 ′ was patterned.
  • the pattern of PETA layer 3 was a 0.3 mm wide stripe pattern.
  • the first cholesteric liquid crystal solution was heated in an oven at 80 ° C. for 90 seconds and dried to obtain the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11 from which the solvent was removed (see FIG. 12).
  • the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11 was heated for alignment at 80 ° C for 1 minute, and the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11 was irradiated with ultraviolet rays at 365 nm in a nitrogen atmosphere at 10 mW / By irradiation for 1 minute at cm 2 and curing, a first cholesteric liquid crystal polymer layer 11 having a selective reflection center wavelength at 600 nm was obtained (see FIG. 12).
  • the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11 has diffusibility, and the diffusion angle a of the first diffusion region laR of the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11 on the PETA layer 3 is ⁇ 20.
  • the diffusion angle b of the second diffusion region IbR of the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11 on the glass was 35 ° earth.
  • a PETA layer 3 ' is patterned again to form a film.
  • the second cholesteric liquid crystal solution is directly applied, and the same drying and orientation are performed. Treatment and curing treatment were performed.
  • a second layer of nicoresteric liquid crystal polymer layer 12 having a selective reflection center wavelength at 550 nm was obtained (see FIG. 12).
  • the second cholesteric liquid crystal solution was prepared by the same method as the first cholesteric liquid crystal solution, and the selective reflection center wavelength was adjusted to 550 nm by controlling the mixing ratio of the nematic liquid crystal and the chiral agent. It was made to have.
  • the PETA layer 3 ' was again patterned on the first nicoresteric liquid crystal polymer layer 12, and similarly, the third cholesteric liquid crystal solution was directly applied, and the same drying, An orientation process and a curing process were performed.
  • This has a selective reflection center wavelength at 440 nm, 3
  • a third cholesteric liquid crystal polymer layer 13 was obtained (see FIG. 12).
  • the third cholesteric liquid crystal solution was prepared by the same method as the first cholesteric liquid crystal solution, and the selective reflection center wavelength was adjusted to 440 nm by controlling the mixing ratio of the nematic liquid crystal and the chiral agent. It was made to have.
  • the first first cholesteric liquid crystal polymer layer 11 selectively reflects light in the red (R) wavelength region (light having a selective reflection center wavelength at 600 nm).
  • a second layer of nicoresteric liquid crystal polymer layer 12 (thickness 4 ⁇ m) that selectively reflects light in the green (G) wavelength range (light having a selective reflection center wavelength at 550 nm), blue
  • the third cholesteric liquid crystal polymer layer 13 (thickness 3 ⁇ m) that selectively reflects light in the wavelength band (B) (light having a selective reflection center wavelength at 440 nm) is a glass substrate 2.
  • An optical diffusing element 50 laminated in this order from the side was obtained.
  • the projection screen 20 having the optical diffusing element 50 thus obtained includes the first diffusion layers of the first cholesteric liquid crystal polymer layer 11, the second nicoresteric liquid crystal polymer layer 12, and the third cholesteric liquid crystal polymer layer 13, respectively.
  • a diffusion angle a ⁇ 20 °
  • the second diffusion region is formed in a portion corresponding to the second diffusion region (one diffusion region) lb between the untreated stretched PET substrate (substrate) 2 "and the cholesteric liquid crystal polymer layer 10.
  • This is an example relating to an optical diffusing element 50 in which a PETA layer 3 ′ for controlling the diffusion angle 1 b is arranged (see FIGS. 13A and 13B).
  • a monomer mixed liquid crystal in which a chiral agent (3% by weight) and a surfactant (0.15% by weight) are added to a main agent (97% by weight) composed of an ultraviolet curable nematic liquid crystal is dissolved in cyclohexanone.
  • a first cholesteric liquid crystal solution having a selective reflection center wavelength at 550 nm was prepared.
  • the PETA solution was printed on a 100 zm untreated stretched PET substrate 2 "by gravure, dried at 90 ° C for 2 minutes, and then cured by irradiation with ultraviolet rays.
  • a 1 ⁇ m PETA layer 3 ′ was partially formed (see FIG. 13 (a)).
  • the first cholesteric liquid crystal solution prepared as described above is applied onto the PET substrate 2 "and the PETA layer 3 'partially formed on the PET substrate 2". It was applied by the die coating method (see Fig. 13 (b)).
  • this first cholesteric liquid crystal solution was heated in an oven at 80 ° C. for 90 seconds and dried to obtain a cholesteric liquid crystal polymer layer 10 from which the solvent was removed (see FIG. 13 (b)).
  • the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 is further kept at 80 ° C. for 1 minute, and then cured by irradiating the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 with lOmWZcm 2 for 1 minute at room temperature in a nitrogen atmosphere.
  • an optical diffusing element 50 that reflects green light having a selective reflection center wavelength at 550 nm was obtained (see FIG. 13B).
  • the optical diffusing element 50 When light is incident on the optical diffusing element 50 from a light source, the light is diffused and reflected by the second diffusion region lb applied on the PETA layer 3 ′, while being directly applied on the PET substrate 2 ′′.
  • the optical diffusing element 50 when the optical diffusing element 50 is viewed from the regular reflection direction of the light source, the first diffusion region la where the light is specularly reflected appears bright, and conversely, when viewed from an oblique direction.
  • the second diffused area lb where the light is diffusely reflected appeared bright and the pattern was clearly recognized, and when the optical diffuser 50 was viewed through the polarizing plate, the reflection color disappeared on the entire surface, indicating the polarization characteristics. I was able to confirm.
  • an alignment film 82 subjected to rubbing treatment is disposed between an untreated stretched PET base material 2 '' and a cholesteric liquid crystal polymer layer 10, and a second diffusion region (one of the alignment films 82) is arranged.
  • a second diffusion region one of the alignment films 82
  • a monomer mixed liquid crystal in which a chiral agent (3% by weight) and a surfactant (0.15% by weight) are added to a main agent (97% by weight) composed of an ultraviolet curable nematic liquid crystal is dissolved in cyclohexanone.
  • a first cholesteric liquid crystal solution having a selective reflection center wavelength at 550 nm was prepared.
  • an alignment film 8 2 made of polyimide was applied onto a 100 zm untreated stretched PET substrate 2 "and dried at 100 ° C for 2 minutes to form an lzm film (see Fig. 14).
  • the first cholesteric liquid crystal solution prepared as described above was applied by a die coating method on the rubbing surface and the PETA layer 3 'partially formed on the rubbing surface (Fig. 14).
  • this first cholesteric liquid crystal solution was heated in an oven at 80 ° C. for 90 seconds and dried to obtain a cholesteric liquid crystal polymer layer 10 from which the solvent was removed (see FIG. 14).
  • the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 is further kept at 80 ° C. for 1 minute, and then cured by irradiating 365 nm ultraviolet ray with lOmWZ cm 2 for 1 minute at room temperature in a nitrogen atmosphere.
  • an optical diffusing element 50 that reflects green light having a selective reflection center wavelength at 550 nm was obtained (see FIG. 14).
  • the optical diffusing element 50 When light is incident on the optical diffusing element 50 from a light source, the light is diffused and reflected in the second diffusion region lb applied on the PETA layer 3 ′, while being applied directly on the rubbing surface of the alignment film 82.
  • the first diffused region la was specularly reflected. That is, when the optical diffusion element 50 is viewed from the regular reflection direction of the light source, the first diffusion region la where the light is specularly reflected appears bright, and conversely, when viewed from an oblique direction, the second diffusion region where the light is diffusely reflected. lb looked bright and the pattern was clearly recognized. Further, when the optical diffusing element 50 was viewed through the polarizing plate, it was confirmed that the reflected color disappeared on the entire surface and showed polarization characteristics.
  • PET the surface on the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 side of the untreated stretched PET base material 2 "is subjected to an easy adhesion treatment
  • PET the PET base material 2
  • a monomer mixed liquid crystal in which a chiral agent (3% by weight) and a surfactant (0.05% by weight) are added to a main agent (97% by weight) composed of an ultraviolet curable nematic liquid crystal is dissolved in cyclohexanone.
  • a first cholesteric liquid crystal solution having a selective reflection center wavelength at 550 nm was prepared.
  • the PETA solution is printed on the 100 xm PET substrate 2e "with easy adhesion treatment by gravure printing, dried at 90 ° C for 2 minutes, and then cured by UV irradiation. As a result, a 1 ⁇ m PETA layer 3 ′ was partially formed (see FIG. 15).
  • the first cholesteric liquid crystal solution prepared as described above was applied to the PET substrate 2e "and the PETA layer 3 'formed on the PET substrate 2e" by a die coating method. (See Figure 15).
  • the first cholesteric liquid crystal solution was heated in an oven at 80 ° C. for 90 seconds and dried to obtain a cholesteric liquid crystal polymer layer 10 from which the solvent was removed (see FIG. 15). Then 80 cholesteric liquid crystal polymer layer 10.
  • this cholesteric liquid crystal polymer layer 10 was cured by irradiating 365 nm UV light at 10 mWZ cm 2 for 1 minute at room temperature in a nitrogen atmosphere, thereby selectively reflecting the center at 550 nm.
  • An optical diffusing element 50 that reflects green light having a wavelength was obtained (see FIG. 15).
  • This optical diffusing element 50 has a narrow diffusibility in the first diffusion region la applied on the PETA layer 3 ′, while in the second diffusion region lb applied directly on the PET substrate 2e ′′. In other words, when the optical diffusing element 50 is viewed from the regular reflection direction of the light source, the first diffusion region la where light is diffusely reflected is reflected brightly.
  • the diffusely reflected second diffused region lb appeared bright and the pattern was clearly recognized, and when the optical diffuser 50 was viewed through the polarizing plate, the reflected color disappeared on the entire surface, indicating that it exhibited polarization characteristics. wi Sa / ko.
  • an optically anisotropic layer 85 is disposed between a PET substrate 2e "whose surface on the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 side is subjected to easy adhesion treatment and the cholesteric liquid crystal polymer layer 10, and the optically different
  • a monomer mixed liquid crystal in which a chiral agent (3% by weight) and a surfactant (0.15% by weight) are added to a main agent (97% by weight) composed of an ultraviolet curable nematic liquid crystal is dissolved in cyclohexanone.
  • a first cholesteric liquid crystal solution having a selective reflection center wavelength at 550 nm was prepared.
  • lOOnm optically anisotropic layer 85 is applied on lOO xm PET substrate 2e "which has been subjected to easy adhesion treatment, dried, and then partially UV-lighted through a photomask. Then, the optically anisotropic layer 85 was dried at 90 ° C. for 2 minutes and then cured by ultraviolet irradiation (see FIG. 16).
  • the first cholesteric liquid crystal solution prepared as described above is added to the optically anisotropic layer 85. It was applied on top by die coating (see Fig. 16).
  • the first cholesteric liquid crystal solution was heated in an oven at 80 ° C. for 90 seconds and dried to obtain a cholesteric liquid crystal polymer layer 10 from which the solvent was removed (see FIG. 16).
  • the cholesteric liquid crystal polymer layer 10 is kept at 80 ° C. for another minute, and then cured by irradiating 365 nm ultraviolet light with lOmWZcm 2 for one minute at room temperature in a nitrogen atmosphere.
  • an optical diffusion element 50 that reflects green light having a selective reflection center wavelength at 550 nm was obtained (see FIG. 16).
  • This optical diffusing element 50 has a narrow diffusibility in the first diffusion region la applied to the exposed portion 85a of the optical anisotropic layer 85, while the optical anisotropic layer 85 uses a photomask.
  • the second diffusion region lb applied to the unexposed portion 85b had wide diffusibility. That is, when the optical diffusing element 50 is viewed from the regular reflection direction of the light source, the first diffusion region la where the light is narrowly diffused and reflected appears bright, and conversely, when viewed obliquely, the light is diffusely reflected and reflected by the second diffusion. The area lb appeared bright and the pattern was clearly recognized. Further, when the optical diffusing element 50 was viewed through the polarizing plate, it was confirmed that the reflected color disappeared on the entire surface and showed polarization characteristics.

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Abstract

　段差や切れ目などを形成することなく所望の部分のみ不連続的に異なる光学特性を有することができ、容易に拡散性を制御することができ、迷光の発生しない光学拡散素子と、当該光学拡散素子を用いた投影スクリーン及び意匠性部材を提供すること。 　本発明の光学拡散素子５０は、基材２と、基材２上に設けられ、平面上において複数の領域からなるコレステリック液晶ポリマー層１０とを備えている。コレステリック液晶ポリマー層１０の一の拡散領域（例えば、第一拡散領域１ａ）の拡散角は、他の拡散領域（第二拡散領域１ｂ）の拡散角と異なっている。

Description

明 細 書
光学拡散素子、投影スクリーン、意匠性部材及びセキュリティ媒体 技術分野
[0001] 本発明は、拡散性を制御することができる光学拡散素子と、当該光学拡散素子を 用いた投影スクリーン、意匠性部材及びセキュリティ媒体に関する。
背景技術
[0002] 従来の液晶性重合体からなる光学拡散素子としては、ネマチック液晶、コレステリッ ク液晶、ディスコティック液晶などを用いた光学補償素子、光学反射素子、光学位相 差素子などが知られる。これらは、液晶パネルディスプレイ、セキュリティ部材、光学 測定装置、光学部品、液晶プロジェクター、リアプロジェクシヨンテレビ、投影スクリー ンなどの光学拡散素子として利用される。
[0003] その中でコレステリック配向を有する光学拡散素子としては反射素子が代表的なも のとなつている。このような光学拡散素子は、具体的には、液晶ディスプレイ部材で偏 光分離反射素子として利用されたり、カラーフィルタ一として利用されたり、ネガティブ Cプレート光学補償素子などで利用されている。
[0004] また、投影スクリーンとしては、コレステリック液晶を利用した偏光スクリーンが知られ ており、近年では、拡散性を制御したコレステリック液晶ポリマー層を用いたスクリー ンゃ LCD用反射板が知られるようになった。
[0005] このようなコレステリック液晶ポリマー層を用いた光学拡散素子において、厚さ方向 に拡散角の異なるコレステリック液晶ポリマー層を配置し、輝度分布及び視野角を改 善する方法が知られている（例えば、特許文献 1)。
特許文献 1 :特開 2005 - 107296
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] し力、しながら、このようにコレステリック液晶ポリマー層を積層した構造においては、 段差や切れ目などを形成することなぐパターユングといった、所望の部分のみ不連 続的に異なる光学特性を有する光学拡散素子を得ることができない。 [0007] また、同じ波長領域の光を拡散反射するコレステリック液晶ポリマー層が積層されて いるため、入射光のうち、前方のコレステリック液晶ポリマー層で反射する光の残りが 、後方のコレステリック液晶ポリマー層で反射するので、各コレステリック液晶ポリマー 層における拡散が、各コレステリック液晶ポリマー層の膜厚に依存してしまレ、、その拡 散を制御することが難しいし、さらに前方のコレステリック液晶ポリマー層と後方のコレ ステリック液晶ポリマー層との間で、入射光の一部が繰り返して反射され、迷光が発 生してしまうこともある。
[0008] 本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、段差や切れ目などを形成す ることなく所望の部分のみ不連続的に異なる光学特性を有することができ、容易に拡 散性を制御することができ、迷光の発生しない光学拡散素子と、当該光学拡散素子 を用いた投影スクリーン及び意匠性部材を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明は、基材と、基材上に設けられ、平面上において複数の拡散領域からなるコ レステリック液晶ポリマー層とを備え、コレステリック液晶ポリマー層の一の拡散領域 の拡散角は、他の拡散領域の拡散角と異なることを特徴とする光学拡散素子である
[0010] 本発明は、コレステリック液晶ポリマー層の拡散領域力 コレステリック液晶ポリマー 層が設けられる前の基材のうち、拡散領域に対応する部分に基材の拡散制御能を 変化させる処理を施すことによって生成されることを特徴とする光学拡散素子である
[0011] 本発明は、コレステリック液晶ポリマー層の拡散領域が、基材上に設けられたコレス テリック液晶ポリマー層のうち、拡散領域に対応する部分にコレステリック液晶ポリマ 一層の拡散角を変化させる処理を施すことによって生成されることを特徴とする光学 拡散素子である。
[0012] 本発明は、基材とコレステリック液晶ポリマー層との間に配置され、拡散領域の拡散 角を制御する拡散制御層を更に備えたことを特徴とする光学拡散素子である。
[0013] 本発明は、基材とコレステリック液晶ポリマー層との間の一の拡散領域に対応する 部分に配置され、当該拡散領域の拡散角を制御する拡散制御層を更に備えたことを 特徴とする光学拡散素子である。
[0014] 本発明は、基材とコレステリック液晶ポリマー層との間に、複数の拡散制御層が積 層されていることを特徴とする光学拡散素子である。
[0015] 本発明は、積層される拡散制御層の拡散制御能が異なることを特徴とする光学拡 散素子である。
[0016] 本発明は、複数のコレステリック液晶ポリマー層が積層されていることを特徴とする 光学拡散素子である。
[0017] 本発明は、一のコレステリック液晶ポリマー層が、他のコレステリック液晶ポリマー層 と異なる中心波長の光を拡散反射することを特徴とする光学拡散素子である。
[0018] 本発明は、一のコレステリック液晶ポリマー層が、他のコレステリック液晶ポリマー層 と異なる偏光成分の光を拡散反射することを特徴とする光学拡散素子である。
[0019] 本発明は、上述したいずれかの光学拡散素子を有することを特徴とする投影スクリ ーンである。
[0020] 本発明は、上述したいずれかの光学拡散素子を有することを特徴とする意匠性部 材である。
[0021] 本発明は、光学拡散素子を有する投影スクリーンにおいて、前記光学拡散素子が 、基材と、基材上に設けられ、平面上において複数の拡散領域からなるコレステリック 液晶ポリマー層とを備え、当該コレステリック液晶ポリマー層の一の拡散領域の拡散 角が、他の拡散領域の拡散角と異なることを特徴とする投影スクリーンである。
[0022] 本発明は、光学拡散素子を有する意匠性部材において、前記光学拡散素子が、 基材と、基材上に設けられ、平面上において複数の拡散領域からなるコレステリック 液晶ポリマー層とを備え、当該コレステリック液晶ポリマー層の一の拡散領域の拡散 角が、他の拡散領域の拡散角と異なることを特徴とする意匠性部材である。
[0023] 本発明は、基材とコレステリック液晶ポリマー層との間に配置され、ラビング処理が 施された配向膜を更に備えたことを特徴とする光学拡散素子である。
[0024] 本発明は、基材が、コレステリック液晶ポリマー層側における表面に易接着処理が 施され、易接着性を有することを特徴とする光学拡散素子である。
[0025] 本発明は、基材とコレステリック液晶ポリマー層との間に配置され、一の拡散領域に 対応する部分が露光された光学異方性層を更に備えたことを特徴とする光学拡散素 子である。
[0026] 本発明は、一のコレステリック液晶ポリマー層と他のコレステリック液晶ポリマー層と の間に配置され、拡散領域の拡散角を制御する拡散制御層を更に備えたことを特徴 とする光学拡散素子である。
[0027] 本発明は、一のコレステリック液晶ポリマー層と他のコレステリック液晶ポリマー層と の間の一の拡散領域に対応する部分に配置され、当該拡散領域の拡散角を制御す る拡散制御層を更に備えたことを特徴とする光学拡散素子である。
[0028] 本発明は、光学拡散素子を有するセキュリティ媒体において、前記光学拡散素子 が、基材と、基材上に設けられ、平面上において複数の拡散領域からなるコレステリ ック液晶ポリマー層とを備え、当該コレステリック液晶ポリマー層の一の拡散領域の拡 散角は、他の拡散領域の拡散角と異なることを特徴とするセキュリティ媒体である。 発明の効果
[0029] 本発明によれば、段差や切れ目などを形成することなく所望の部分のみ不連続的 に異なる光学特性を有することができ、容易に拡散性を制御することができ、迷光の 発生しない光学拡散素子を提供することができる。また、当該光学拡散素子を用い た投影スクリーン及び意匠性部材を提供するもできる。
図面の簡単な説明
[0030] [図 1]本発明による光学拡散素子の第 1の実施の形態を示す概略断面図。
[図 2]本発明による光学拡散素子の第 1の実施の形態の変形例を示す概略断面図。
[図 3]本発明による光学拡散素子の第 2の実施の形態を示す概略断面図。
[図 4]本発明による光学拡散素子の第 2の実施の形態の変形例を示す概略断面図。
[図 5]本発明による光学拡散素子の第 3の実施の形態を示す概略断面図。
[図 6]本発明による光学拡散素子の第 3の実施の形態の変形例を示す概略断面図。
[図 7]本発明による光学拡散素子を用いた投影スクリーンを示した概略断面図。
[図 8]本発明による光学拡散素子によって反射される光の反射強度と拡散角との関 係を示した図。
[図 9]本発明による光学拡散素子を用いた意匠性部材を示した概略図。 [図 10]本発明による光学拡散素子を用いたセキュリティ媒体を示した概略図。
[図 11]本発明による光学拡散素子の実施例 1を示す概略断面図。
[図 12]本発明による光学拡散素子の実施例 2を示す概略断面図。
[図 13]本発明による光学拡散素子の実施例 3を示す概略断面図。
[図 14]本発明による光学拡散素子の実施例 4を示す概略断面図。
[図 15]本発明による光学拡散素子の実施例 5を示す概略断面図。
[図 16]本発明による光学拡散素子の実施例 6を示す概略断面図。
符号の説明
la, laB, laG, laR, laBr, laGl, laRr 第一拡散領域
lb, lbB, lbG, IbR, lbBr, lbGl, IbRr 第二拡散領域
2 基材
2' ガラス基板 (基材）
2" 未処理延伸の PET基材 (基材）
2e" 易接着処理が施された PET基材 (基材）
3, 3a, 3b 拡散制御層
3， PETA層 (拡散制御層）
10 コレステリック液晶ポリマー層
11 第一コレステリック液晶ポリマ -層
12 第ニコレステリック液晶ポリマ -層
13 第三コレステリック液晶ポリマ -層
20 投影スクリーン
30 意匠性部材
40 セキュリティ媒体 (カード）
50 光学拡散素子
60 反射層
82 配向膜
85 光学異方性層
85a 光学異方性層のうち露光された咅 1 85b 光学異方性層のうち露光されなかった部分
発明を実施するための最良の形態
[0032] iの ¾の开
以下、本発明に係る光学拡散素子の第 1の実施の形態について、図面を参照して 説明する。ここで、図 1 (a) (b)及び図 2は本発明の第 1の実施の形態を示す図である
[0033] 図 1 (a) (b)に示すように、光学拡散素子 50は、基材 2と、基材 2上に設けられ、平 面上において複数の拡散領域 (第一拡散領域 la及び第二拡散領域 lb)からなるコ レステリック液晶ポリマー層 10とを備えている。このうち、コレステリック液晶ポリマー層 10の一の拡散領域 (例えば、第一拡散領域 la)の拡散角は、他の拡散領域 (第二拡 散領域 lb)の拡散角と異なっている。なお「一の拡散領域」とは、不特定なある一つ の拡散領域のことを意味し、「他の拡散領域」とは、一の拡散領域以外の拡散領域の ことを意味する。本実施の形態においては、説明のため、一の拡散領域を第一拡散 領域 laとし、他の拡散領域を第二拡散領域 lbとして、以下記載する。
[0034] 図 1に示すように、コレステリック液晶ポリマー層 10は、拡散角が土 aとなる第一拡散 領域 laと、拡散角が ±bとなる第二拡散領域 lbとを有している。なお図 1に示すよう に、 b > a≥0となっている。
[0035] ここで拡散角とは、入射する光の入射角に対する正反射方向の出射角の反射強度 を基準として、正反射方向以外の方向に反射する光の特定の角度における反射強 度が前記正反射方向における反射強度の 1Z3となる角度として定義される。拡散角 は、入射出射光を含む平面内における正反射方向を 0とし、プラスマイナスで表され る。
[0036] コレステリック液晶ポリマー層 10には、螺旋形状の液晶ドメインが多数含有されてい る。そして、各拡散領域 la， lbの拡散性は、この液晶ドメインの螺旋軸の方向及びば らつきに依存している。液晶ドメインの螺旋軸のばらつきが大きいほど、入射光をより 広範囲で拡散（広拡散）し、液晶ドメインの螺旋軸の方向が揃っている場合には入射 光を狭い範囲で拡散 (狭拡散)する。また各拡散領域 la, lbの偏光特性は、液晶ドメ インの螺旋軸の卷き方向に依存し、一般的には、液晶ドメインの螺旋軸の方向が右 卷きの場合には右円偏光を反射し、かつ左円偏光を透過し、液晶ドメインの螺旋軸 の方向が左巻きの場合には左円偏光を反射し、かつ右円偏光を透過する。コレステ リック液晶ポリマー層 10の拡散性を制御する方法に関しては、特開 2005-010432 号公報、特開 2005- 017751号公報、特開 2005-017405号公報、特開 2005- 03 7807号公報、特開 2005-037735号公報などに開示されている。
[0037] 各拡散領域 la， lbの拡散角は、基材 2の配向性 (拡散制御能）を調整することによ つて調整することができ、この基材 2の配向性は、基材 2の表面を改質することによつ て調整すること力 Sできる。なお基材 2の表面は、プラズマ処理したり、コロナ処理したり 、 UV照射する等して改質することができる。
[0038] たとえば、アクリル基材 (基材） 2にアクリル系のコレステリック液晶を塗布した場合に は、アクリル系コレステリック液晶の配向性がよくなり、狭拡散性を有するコレステリック 液晶ポリマー層 10を得ることができる。なお、挟拡散性のコレステリック液晶ポリマー 層 10を得ることになるカ 広拡散性のコレステリック液晶ポリマー層 10を得ることにな るかは、基材 2の材料と基材 2上に塗布されるコレステリック液晶の材料との相性によ つて決まる。
[0039] 次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
[0040] 最初に、本実施の形態における光学拡散素子 50を製造する方法について説明す る。
[0041] まず基材 2を準備し、この基材 2のうち、所定箇所に UV照射を施す。このことによつ て、基材 2のうち UV照射された箇所の配向性 (拡散制御能）を変化させることができ る。
[0042] 次に、基材 2上にコレステリック液晶ポリマー液を塗布する。その後、基材 2に塗布さ れたコレステリック液晶ポリマー液を硬化させて、コレステリック液晶ポリマー層 10を得 る。
[0043] このとき、基材 2の UV照射された箇所の上に配置されたコレステリック液晶ポリマー 層 10は広拡散性を有し、第二拡散領域 lbを形成する。他方、基材 2の UV照射され ていない箇所の上に配置されたコレステリック液晶ポリマー層 10は挟拡散性を有し、 第一拡散領域 laを形成する。 [0044] 上述した本実施の形態における光学拡散素子 50によれば、基材 2の所定箇所の 配向性 (拡散制御能）を変化させることによって、コレステリック液晶の配向状態を調 整し、コレステリック液晶ポリマー層 10の第二拡散領域 lbの拡散角を変化させるため 、同一平面内に、拡散角が異なる第一拡散領域 la及び第二拡散領域 lbを設けるこ とができる。
[0045] このため、各拡散領域 la, lbの間に段差や切れ目などが発生することがなぐバタ 一ユングといった、所望の部分のみ不連続的に異なる光学特性を有することができる 光学拡散素子 50を得ることができる。また、同じ波長領域で異なる拡散角を有するコ レステリック液晶ポリマー層 10を積層した場合のように、拡散角が各コレステリック液 晶ポリマー層 10の膜厚に依存することがないため、容易にコレステリック液晶ポリマ 一層 10の拡散性を制御することができる。さらに、同じ波長領域の光を反射するコレ ステリック液晶ポリマー層 10が積層されていないため、迷光が発生してしまうこともな レ、。
[0046] なお図 2に示すように、コレステリック液晶ポリマー層 10の第一拡散領域 laは、入 射光を鏡面反射し、正反射方向にのみ反射するものであってもよい。このようなコレス テリック液晶ポリマー層 10は、基材 2の第一拡散領域 laに対応する箇所のみをラビ ング処理した後、コレステリック液晶を塗布、硬ィ匕することによって得られる。なお、こ のとき、基材 2の第二拡散領域 lbに対応する箇所には、何ら処理を施す必要がない
[0047] また上記では、異なる拡散性 (狭拡散性と広拡散性や、鏡面反射性と拡散反射性 など）を有する拡散領域 la, lbを得るために第二拡散領域 lbの拡散角を変化させ、 この第二拡散領域 lbの拡散角を変化させる手段として、基材 2に配向性 (拡散制御 能）を変化させる処理を施すことによって、コレステリック液晶の配向状態を調整する 態様を示したが（図 1 (a) (b)参照）、これに限ることはなぐ基材 2上に設けられたコレ ステリック液晶ポリマー層 10のうち、第二拡散領域 lbに対応する部分に拡散角を変 化させる処理を施すことによってもよレ、。
[0048] 具体的には、まず、何も処理を施していない基材 2にコレステリック液晶を塗布、硬 化し、コレステリック液晶ポリマー層 10を設ける。 [0049] その後、第二拡散領域 lbに対応する箇所に熱処理して表面を改質させたり、第二 拡散領域 lbに対応する箇所の表面の形状を物理的に変化させたりするなどすること によって、第二拡散領域 lbの拡散角を変化させることができ、異なる拡散性を有する 拡散領域 la， lbを得ることができる。
[0050] 次に、光学拡散素子 50に異方性を発現させる方法について詳細を説明する。なお 、一般的な手法と本発明との共通する部分については、特開 2005— 3823号公報 にある記載と同様であるので省略する。
[0051] まず、未硬化のコレステリック液晶を特開 2005— 3823号公報のように塗布、成膜 し、等方相温度まで加熱することによりコレステリック液晶を等方相とする。
[0052] 次にコレステリック相温度以下に基材 2の温度を下げてコレステリック液晶をコレステ リック相とする力 温度変化させている際に、一定の方向からガスを噴射し、コレステリ ック液晶表面に吹き付ける。その状態でコレステリック相とすることで液晶ドメインの螺 旋軸の方向が吹き付けたガスの流れに沿って傾く。
[0053] ここで、基材 2の表面に配向膜を設けた場合には、鏡面反射性を有しながら、向き を揃えたまま液晶ドメインの螺旋軸は傾く。一方、基材 2の表面が無配向表面からな る場合には、ある程度螺旋軸のばらつきを持ち拡散反射性を有しながら、液晶ドメイ ンの螺旋軸の主方向が傾く。この現象は、シェア配向の一種であり、噴射されるガス の速さや向き、角度によって、 自在に液晶ドメインの螺旋軸の傾きを制御することが できる。さらに、基材 2の平面内の場所ごとにガスを制御すれば、 1つのコレステリック 液晶ポリマー層 10平面上で液晶ドメインが異なる螺旋軸主方向をもつ部位を複数作 ることちでさる。
[0054] なおコレステリック相温度以下では、傾レ、た液晶ドメインの螺旋軸は一定時間維持 されるので、ガスを止めても問題はなぐその後、紫外線などの硬化プロセスにより、 ポリマー化し、傾いた液晶ドメインの螺旋軸を固定することができ、光学拡散素子 50 に異方性を発生させることができる。
[0055] 次に光学拡散素子 50の各構成要素について、更に詳述する。
[0056] まず、コレステリック液晶ポリマー層 10について詳細に説明する。
[0057] コレステリック液晶ポリマー層 10のコレステリック液晶構造は、可視光域 (例えば 38 0〜780nmの波長域）の一部のみをカバーする特定の波長域の光を選択的に反射 するように、特定の螺旋ピッチ長を有していることが好ましい。より具体的には、コレス テリック液晶ポリマー層 10のコレステリック液晶構造は、液晶プロジェクターなどの投 影機により投射される映像光の波長域に対応する波長域の光のみを選択的に反射 するように、不連続的に異なる少なくとも 2種類以上の螺旋ピッチ長を有していること が好ましい。
なお、螺旋ピッチ長とは、積層された膜のブラッグ反射を示す繰り返し層の厚さのこと を言う。
[0058] なお、赤色（R)、緑色（G)及び青色（B)の波長域として用いられる、 430〜470nm 、 530〜570nm及び 580〜640nmは、光の三原色によって白色を表現するデイス プレイに用いられるカラーフィルタや光源などの波長域として一般的なものである。こ こで、赤色 (R)、緑色（G)及び青色（B)の各色は特定の波長（例えば緑色（G)は代 表的なものでは 550nm)にピークを持つ輝線として表される。しかしながら、このよう な輝線にはある程度の幅があり、また、装置の設計や光源の種類などによって波長 に差があることから、各色について、 30〜40nmの波長バンド幅を持つことが好まし レ、。なお、赤色（R)、緑色（G)及び青色（B)の各色の波長域を上述した範囲以外に 設定した場合には、白色を表現することができず、白色が、黄味がかった白色や赤 味がかった白色などになってしまう。ここで、赤色（R)、緑色（G)及び青色（B)の波長 域が互いに独立した選択反射波長域として表される場合には、コレステリック液晶ポ リマー層 10のコレステリック液晶構造は、不連続的に異なる 3種類の螺旋ピッチ長を 有することが好ましい。なお、赤色 (R)及び緑色（G)の波長域は、一つの螺旋ピッチ 長での選択反射波長域の波長バンド幅に含まれる場合があるが、この場合には、コ レステリック液晶構造は、不連続的に異なる 2種類の螺旋ピッチ長を有することが好ま しい。
[0059] なお、コレステリック液晶ポリマー層 10のコレステリック液晶構造が不連続的に異な る 2種類以上の螺旋ピッチ長を有する場合には、コレステリック液晶ポリマー層 10は、 螺旋ピッチ長が互いに異なる少なくとも 2層以上の部分選択反射層を互いに積層す ることにより構成すること力 Sできる。 [0060] 次に、基材 2について説明する。
[0061] 基材 2は、コレステリック液晶ポリマー層 10を支持するためのものであり、プラスチッ クフィルムや金属、紙材、布材、ガラスなど、液晶材料を塗布することができるもので あれば何でも良い。
[0062] ここで、基材 2は、可視光域の光を吸収する光吸収層を含んでもよい。具体的には 例えば、黒い顔料を練りこんだアクリル板やプラスチックフィルム（例えばカーボンを 練りこんだ黒色 PETフィルム）などを用いて基材 2を形成したり（この場合には、基材 2 の全体が光吸収層（光吸収基材）となる）、プラスチックフィルムなどの透明な支持フィ ルムのいずれかの側の表面上に、黒い顔料などからなる光吸収層を形成したりすると よい。これにより、投影スクリーン 20の観察者側から入射する無偏光状態の光のうち 反射光として本来反射されるべきでない光や、投影スクリーン 20の背面側から入射 する光を吸収して、外光や照明光などの環境光に起因した反射光や、映像光に起因 した迷光などの発生を効果的に防止することができる。
[0063] また、基材 2の材料として用いられるプラスチックフィルムとしては、ポリカーボネート 系高分子、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル系高分子、ポリイミド系高 分子、ポリスルホン系高分子、ポリエーテルスルホン系高分子、ポリスチレン系高分 子、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフイン系高分子、ポリビニルアルコ ール系高分子、酢酸セルロース系高分子、ポリ塩ィヒビニル系高分子、ポリアタリレート 系高分子、ポリメチルメタタリレート系高分子などの熱可塑性ポリマーなどからなるフィ ルムを用いることができる。なお、基材 2の材料はこれに限定されるものではなぐ金 属ゃ紙材、布材、ガラスなどの材料を用いることもできる。
[0064] 基材 2の透過率は任意であり、透明性があってもよレ、。色についても同様で、透明 であれば、赤や青など任意の色を用いることができる。
[0065] なお光学拡散素子 50の表面に、機能性保持層（図示せず)を適宜設けてもよい。
機能性保持層としては、各種のものを用いることができる力 例えば、ハードコート層（ HC層）、反射防止層（AR層）、アンチグレア層（AG層）、紫外線吸収層（UV吸収層 )及び帯電防止層 (AS層）などが挙げられる。
[0066] ここで、ハードコート層（HC層）は、スクリーンの表面を保護して傷付きや汚れの付 着などを防止するための層である。反射防止層（AR層）は、両用スクリーンの表面で の光の界面反射を抑えるための層である。紫外線吸収層（UV吸収層）は、入射する 光のうち液晶性組成物を黄色へ変化させる原因となる紫外線成分を吸収するための 層である。帯電防止層（AS層）は、スクリーンで生じる静電気を除去するための層で ある。
[0067] これら機能性保持層は、ヘイズが小さく透明性が高いものが望ましい。また、複屈 折が小さく通過する光の偏光状態を変化させないものが望ましい。ただし、前記位相 差層と兼用する場合は、複屈折を持っていてもよい。
[0068] AG層に関しては、ヘイズ 50以下が好ましい。ヘイズ 50より大きいと、散乱が強すぎ 照明などの外光も強く散乱され、明室での高コントラストが得られに《なる。一方ヘイ ズ 50以下の AG層であれば、外光の影響を抑え、弱い光の映り込みを消失させ、良 い画像品質を得る場合もある。好ましくはヘイズ 20以下、さらに好ましくはヘイズ 1〜 10が最適である。
[0069] 第 2の実施の形態
次に図 3 (a) (b)及び図 4により本発明の第 2の実施の形態について説明する。図 3 (a) (b)及び図 4に示す第 2の実施の形態は、基材 2とコレステリック液晶ポリマー層 1 0との間に、各拡散領域 la, lbの拡散角を制御する拡散制御層 3を更に備えたもの であり、他は図 1 (a) (b)及び図 2に示す第 1の実施の形態と略同一である。
[0070] 図 3 (a) (b)及び図 4に示す第 2の実施の形態において、図 1 (a) (b)及び図 2に示 す第 1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
[0071] 本実施の形態においては、予め第二拡散領域 lbに対応する箇所の配向性 (拡散 制御能）が調整された拡散制御層 3を基材 2上に配置し、当該拡散制御層 3上にコレ ステリック液晶ポリマー液を塗布し、硬化するだけで、コレステリック液晶ポリマー層 1 0の第二拡散領域 lbの拡散角を変化させることができる（図 3 (a)参照）。このため、 拡散領域 la， lb毎に異なる拡散角を有する光学拡散素子 50を容易に得ることがで きる。なお拡散制御増 3のうち、第一拡散領域 laに対応する部分には、配向性を調 整するための処理は何も施されてレ、なレ、。
[0072] また図 3 (b)に示すように、基材 2とコレステリック液晶ポリマー層 10との間の第二拡 散領域 lbに対応する部分だけに、当該第二拡散領域 lbの拡散角を制御する拡散 制御層 3を設けてもよい。特に、基材 2と異なる材料からなる拡散性御層 3を用いた場 合には、拡散制御層 3の材料自体が基材 2の材料と異なる配向性を有するため、拡 散制御層 3を成膜して配置するだけで、基材 2上に直接配置された第一拡散領域 la と異なる拡散性を有する第一拡散領域 lbを容易に得ることができる。
[0073] なお、拡散制御層 3として用いられる材料としては、耐溶剤性があるものが好ましぐ 成膜後、熱硬化、または電子線硬化が可能で重合するものが好ましい。また、高分 子材料を溶剤で溶解したものを成膜し、溶剤を除去し膜ィ匕することも可能である。た だし、この場合は次に積層される液晶あるいは、液晶溶液、拡散制御層材料、それ に含まれる溶剤に耐性が必要となる。具体的には、ポリエチレングリコールモノ (メタ） アタリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アタリレート、フエノキシェチル（メタ） アタリレート、等の単官能のアタリレートやメタアタリレート；ポリエチレングリコールジ（ メタ）アタリレート、トリメチロールェタントリ（メタ）アタリレート、ネオペンチルグリコール ジ（メタ）アタリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アタリレート、ペンタエリスリトール テトラ（メタ）アタリレート、ジペンタエリスリトールへキサ（メタ）アタリレート、へキサンジ オール（メタ）アタリレート、トリメチロールプロパントリ（アタリロイルォキシプロピル）ェ 一テル、トリ（アタリロイ口キシェチル）イソシァヌレート、グリセリンやトリメチロールエタ ン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた 後（メタ）アタリレート化したもの、ウレタンアタリレート類、ポリエステルアタリレート類、 エポキシ樹脂と (メタ）アクリル酸の反応生成物であるエポキシアタリレート類等の多官 能のアタリレートやメタアタリレートを挙げることができる。
[0074] なお、ラビング処理等により配向性を得られる拡散制御層 3の例では、液晶表示装 置などの液晶を配向させるいわゆる配向膜を用いることができ、ポリイミド材料など一 般的に用いられるものでよぐ特に制限されるものではない。
[0075] また図 4に示すように、基材 2に対して複数の拡散制御層（第一拡散制御層 3a,第 二拡散制御層 3b)を積層してもよい。具体的には、図 4に示すように、基材 2上に第 二拡散制御層 3bを設け、第二拡散制御層 3b上の所定の位置に、第二拡散制御層 3 bとは配向性 (拡散制御能）の異なる第一拡散制御層 3aを設けてもよい。このとき、第 一拡散制御層 3aと第二拡散制御層 3bの配向性が異なっているので、第一拡散制御 層 3a上に配置されたコレステリック液晶ポリマー層 10の第一拡散領域 laと、第二拡 散制御層 3b上に配置されたコレステリック液晶ポリマー層 10の第二拡散領域 lbは、 各々異なる拡散角を有することになる。
[0076] 3の ¾の开
次に図 5及び図 6により本発明の第 3の実施の形態について説明する。図 5及び図 6に示す第 3の実施の形態において、他は図 1 (a) (b)及び図 2に示す第 1の実施の 形態と略同一であって、第 1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な 説明は省略する。
[0077] 図 5に示す第 3の実施の形態において、基材 2に対して、複数のコレステリック液晶 ポリマー層（第一コレステリック液晶ポリマー層 11，第ニコレステリック液晶ポリマー層 12,第三コレステリック液晶ポリマー層 13)が積層され、一のコレステリック液晶ポリマ 一層 (例えば、第一コレステリック液晶ポリマー層 11)が他のコレステリック液晶ポリマ 一層（第ニコレステリック液晶ポリマー層 12及び第三コレステリック液晶ポリマー層 13 )と異なる中心波長の光を拡散反射するようになっている。なお「一のコレステリック液 晶ポリマー層」とは、不特定なある一つのコレステリック液晶ポリマー層のことを意味し 、「他のコレステリック液晶ポリマー層」とは、一のコレステリック液晶ポリマー層以外の コレステリック液晶ポリマー層のことを意味する。
[0078] 具体的には、例えば図 5に示すように、基材 2上に、第一コレステリック液晶ポリマー 層 11が設けられ、第一コレステリック液晶ポリマー層 11上に、第ニコレステリック液晶 ポリマー層 12が設けられ、第ニコレステリック液晶ポリマー層 12上に、第三コレステリ ック液晶ポリマー層 13が設けられている。このうち、第一コレステリック液晶ポリマー層 11は中心波長が 430〜470nmの範囲に存在する光を選択的に反射し、第ニコレス テリック液晶ポリマー層 12は中心波長が 530〜570nmの範囲に存在する光を選択 的に反射し、第三コレステリック液晶ポリマー層 13は中心波長が 580〜640nmの範 囲に存在する光を選択的に反射する。
[0079] 上述のように、第一コレステリック液晶ポリマー層 11は中心波長が 430〜470nmの 範囲に存在する光を選択的に反射し、第ニコレステリック液晶ポリマー層 12は中心 波長が 530〜570nmの範囲に存在する光を選択的に反射し、第三コレステリック液 晶ポリマー層 13は中心波長が 580〜640nmの範囲に存在する光を選択的に反射 する。このため、第一コレステリック液晶ポリマー層 11は赤色 (R)の波長域の光を反 射し、第ニコレステリック液晶ポリマー層 12は緑色（G)の波長域の光を反射し、第三 コレステリック液晶ポリマー層 13は青色（B)の波長域の光を反射することができる。
[0080] ここで、投影機は一般に、光の三原色である赤色 (R)、緑色（G)及び青色（B)の波 長域の光によりカラー表示を実現しているので、本実施の形態の光学拡散素子 50に よると、光学拡散素子 50上で光の三原色である赤色 (R)、緑色（G)及び青色（B)を 適宜反射することができるため、フルカラーの画像を映し出すことができる。このため 、意匠性に優れた光学拡散素子 50を得ることができる。
[0081] また、第一コレステリック液晶ポリマー層 11は、中心波長が 430〜470nmの範囲に 存在する光を選択的に反射する第一拡散領域 laR及び第二拡散領域 IbRからなり 、第ニコレステリック液晶ポリマー層 12は、中心波長が 530〜570nmの範囲に存在 する光を選択的に反射する第一拡散領域 laG及び第二拡散領域 lbGからなり、第 三コレステリック液晶ポリマー層 13は、中心波長が 580〜640nmの範囲に存在する 光を選択的に反射する第一拡散領域 laB及び第二拡散領域 lbBからなつている。
[0082] なお、コレステリック液晶ポリマー層 10のみを積層してもよいし、コレステリック液晶 ポリマー層 10とプライマー層（図示せず）とを交互で積層させてもよい。
[0083] また図 6に示すように、一のコレステリック液晶ポリマー層（例えば、第一コレステリッ ク液晶ポリマー層 11)が、他のコレステリック液晶ポリマー層（第ニコレステリック液晶 ポリマー層 12)と異なる偏光成分の光を拡散反射するものであってもよい。なお、図 6 に示す態様においては、第一コレステリック液晶ポリマー層 11と第三コレステリック液 晶ポリマー層 13とは同じ右円偏光成分の光を拡散反射する。
[0084] より具体的には、第一コレステリック液晶ポリマー層 11は、右円偏光成分であって、 中心波長が 430〜470nmの範囲に存在する光を選択的に反射する第一拡散領域 laRr及び第二拡散領域 IbRrからなり、第ニコレステリック液晶ポリマー層 12は、左 円偏光成分であって、中心波長が 530〜570nmの範囲に存在する光を選択的に反 射する第一拡散領域 laGl及び第二拡散領域 lbGlからなり、第三コレステリック液晶 ポリマー層 13は、右円偏光成分であって、中心波長が 580〜640nmの範囲に存在 する光を選択的に反射する第一拡散領域 l aBr及び第二拡散領域 lbBrからなつて いる。
[0085] 次に、上述した各実施の形態で示した光学拡散素子 50の応用例について説明す る。
[0086] 図 7に示すように、上述した各実施の形態における光学拡散素子 50は、投影機か ら照射される映像光を反射する投影スクリーン 20の反射層 60として用いることができ る。
[0087] 各実施の形態で示した光学拡散素子 50のコレステリック液晶ポリマー層 10は、拡 散角の異なる第一拡散領域 la及び第二拡散領域 lbを有しているため、第一拡散領 域 laと第二拡散領域 lbの配置や比率を調整することによって、投影スクリーン 20の 視野角を所望の特性にすることができる。
[0088] すなわち、図 8 (a)に示すように、第一拡散領域 laで反射される映像光は、投影ス クリーン 20の正面方向に強く反射されるのに対し、第二拡散領域 lbで反射される映 像光は、投影スクリーン 20の正面方向からそれた広い角度でも強く反射される。この ため、第一拡散領域 laと第二拡散領域 lbの配置や比率をバランス良く調整すること によって、正面方向に鮮明な画像を映し出すと共に、広い視野角を有する投影スクリ ーン 20を得ることができる（図 8 (b)参照）。なお図 8 (a)は、第一拡散領域 laで反射 される光の反射強度と拡散角との関係と、第二拡散領域 lbで反射される光の反射強 度と拡散角との関係を示したものである。また図 8 (b)は、第一拡散領域 laで反射さ れる光の反射強度と、第二拡散領域 lbで反射される光の反射強度とを合計したもの と、拡散角との関係を示したものである。
[0089] また図 9に示すように、上述した各実施の形態における光学拡散素子 50は、スクリ ーンゃ看板などの特定パターンを含む意匠性部材 30として用いることもできる。
[0090] コレステリック液晶ポリマー層 10の第二拡散領域 lbにおいて、第二拡散領域 lbに 入射する光が第一拡散領域 laに入射する光よりも大きな拡散角で拡散されるため、 例えば図 9に示すように、第二拡散領域 lbを「ABC」という文字でパターユングした 場合には、「ABC」の文字が、コレステリック液晶ポリマー層 10の第一拡散領域 laに 対して浮き上がって見える。
[0091] このように、コレステリック液晶ポリマー層 10の第二拡散領域 lbを、文字や図形など の形状でパターユングすることによって、意匠性が高く良好な視認性をもって、当該 文字や図形を表示することができる。
[0092] また、上述した各実施の形態における光学拡散素子 50は、図 10に示すように、力 ード 40などのセキュリティ媒体に用いることもできる。
[0093] 図 10に示すように、光学拡散素子 50をカード 40に設けた場合には、光学拡散素 子 50が偏光特性を示すため、偏光板を通してこのカード 40をみると光学拡散素子 5 0の全面において反射色が消える。このため、カード 40が真正品か否かを判定する こと力 Sできる。
[0094] また、このようなカード 40に限らず、製品や包装などに光学拡散素子 50を設けるこ ともできる。この場合も、カード 40の場合と同様に、偏光板を通して製品や包装をみ ると光学拡散素子 50の全面において反射色が消える。このため、これらの製品や包 装が真正品か否かを判定することができる。なお、このように製品や包装に光学拡散 素子 50を設けた場合には、当該製品や包装がセキュリティ媒体となる。
実施例
[0095] 上述のように、「一の拡散領域」とは、不特定なある一つの拡散領域のことを意味し 、「他の拡散領域」とは、一の拡散領域以外の拡散領域のことを意味する。そして、以 下に示す実施例においては、一の拡散領域が第一拡散領域 laとなり他の拡散領域 が第二拡散領域 lbとなる場合もあれば、逆に、一の拡散領域が第二拡散領域 lbと なり他の拡散領域が第一拡散領域 laとなる場合もある。なお、第一拡散領域 laの拡 散角 aと第二拡散領域 lbの拡散角 bとは、 b > a≥0となっている。
[0096] (実施例 1)
本実施例は、ガラス基板（基材） 2 'とコレステリック液晶ポリマー層 10との間の第一 拡散領域 (一の拡散領域） laに対応する部分に、当該第一拡散領域 laの拡散角を 制御する PETA層（拡散制御層） 3 'が配置された光学拡散素子 50に関する実施例 である（図 11 (a) (b)参照）。
[0097] まず、紫外線硬化型のネマチック液晶からなる主剤（97重量％)にカイラル剤（3重 量％)と界面活性剤（0.05重量％)を添加したモノマー混合液晶をシクロへキサノン に溶解し、 550nmに選択反射中心波長を有する第 1のコレステリック液晶溶液を調 整した。次に、ガラス基板 2'上に PETA (ペンタエリスリトールトリ（メタ）アタリレート） 溶液を塗布し、乾燥後、フォトマスクを介して部分的に UV (紫外線)光により露光し、 UV光が照射された部分のみが硬化した PETA層 3 'を得た。その後、 PETA溶液の 未硬化部分を有機溶剤で除去し、パターユングされた PETA層 3 'を設けた（図 11 (a )参照）。
[0098] 次に、上述のようにして調整した第 1のコレステリック液晶溶液を、 lOOmm X 100m mの PETA層 3 'を設けたガラス基板 2 ' (厚さ 1 mm)上にダイコート法により塗布した（ 図 11 (b)参照）。次に、この第 1のコレステリック液晶溶液を、 80°Cのオーブンで 90秒 加熱し、乾燥処理を行い、溶媒が除去されたコレステリック液晶ポリマー層 10を得た（ 図 11 (b)参照）。その後、コレステリック液晶ポリマー層 10を 80°Cでさらに 1分間保温 したのち、このコレステリック液晶ポリマー層 10に対して室温、窒素雰囲気下で 365η mの紫外線を 10mW/ cm2で 1分間照射し硬化させることにより、 550nmに選択反 射中心波長を有する緑色の光を反射する光学拡散素子 50を得た（図 11 (b)参照)。 この光学拡散素子 50は PETA層 3 '上に塗布された第一拡散領域 laにおいて狭拡 散性 (a= ± 20° )を有し、一方、ガラス基板 2，上に直接塗布された第二拡散領域 1 bにおいて広拡散性 (b= ± 35° )を有していた。すなわち、光学拡散素子 50を正面 力 見ると、狭拡散部分 (第一拡散領域 la)が明るく見え、逆に斜めから見ると広拡 散部分 (第二拡散領域 lb)が明るく見え、パターンが鮮明に視認できた。また、偏光 板を通してこの光学拡散素子 50をみると、全面において反射色が消え、偏光特性を 示すことが確認できた。
[0099] (実施例 2)
本実施例は、ガラス基板 2'上に複数のコレステリック液晶ポリマー層 11 , 12, 13が 積層された光学拡散素子 50であって、一のコレステリック液晶ポリマー層（例えば、 第一コレステリック液晶ポリマー層 11)と他のコレステリック液晶ポリマー層（例えば、 第ニコレステリック液晶ポリマー層 12)との間の一の拡散領域 (例えば、第一拡散領 域 laG)に対応する部分に、当該一の拡散領域 (第一拡散領域 laG)の拡散角を制 御する PETA層 3 'が配置された光学拡散素子 50に関する実施例である（図 12参照 ) 0
[0100] まず、紫外線硬化型のネマチック液晶からなる主剤（97重量％)にカイラル剤（3重 量％)と界面活性剤（0.15重量％)を添加したモノマー混合液晶をシクロへキサノン に溶解し、 550nmに選択反射中心波長を有する第 1のコレステリック液晶溶液を調 整した。以上のようにして調整した第 1のコレステリック液晶溶液を、 PETA層 3 'がパ ターニングされた 500mm X 500mmのガラス基板 2 ' (厚さ lmm)上にダイコート法 により塗布した。 PETA層 3，のパターンは 0.3mm幅のストライプパターンとした。次 に、第 1のコレステリック液晶溶液を、 80°Cのオーブンで 90秒加熱し、乾燥処理を行 レ、、溶媒が除去された第一コレステリック液晶ポリマー層 11を得た（図 12参照）。
[0101] その後、第一コレステリック液晶ポリマー層 11を 80°Cで 1分間、配向のための加温 を行い、この第一コレステリック液晶ポリマー層 11に対して窒素雰囲気下で 365nm の紫外線を 10mW/cm2で 1分間照射し硬化させることにより、 600nmに選択反射 中心波長を有する 1層目の第一コレステリック液晶ポリマー層 11を得た（図 12参照） 。この第一コレステリック液晶ポリマー層 11は拡散性を有し、 PETA層 3，上の第一コ レステリック液晶ポリマー層 11の第一拡散領域 laRの拡散角 aは ± 20。 で、一方、 ガラス上の第一コレステリック液晶ポリマー層 11の第二拡散領域 IbRの拡散角 bは土 35° であった。
[0102] 次に、第一コレステリック液晶ポリマー層 11上に、 PETA層 3'を再度パターニング して成膜し、同様にして、第 2のコレステリック液晶溶液を、直接塗布し、同様な乾燥、 配向処理、硬化処理を行った。これにより、 550nmに選択反射中心波長を有する 2 層目の第ニコレステリック液晶ポリマー層 12を得た（図 12参照）。なお、第 2のコレス テリック液晶溶液は、第 1のコレステリック液晶溶液と同様の手法により調整されたも のであり、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を制御することにより、 550nmに 選択反射中心波長を有するようにした。
[0103] 次に、第ニコレステリック液晶ポリマー層 12上に、 PETA層 3'を再度パターユング して成膜し、同様にして、第 3のコレステリック液晶溶液を、直接塗布し、同様な乾燥、 配向処理、硬化処理を行った。これにより、 440nmに選択反射中心波長を有する、 3 層目の第三コレステリック液晶ポリマー層 13を得た（図 12参照）。なお、第 3のコレス テリック液晶溶液は、第 1のコレステリック液晶溶液と同様の手法により調整されたも のであり、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を制御することにより、 440nmに 選択反射中心波長を有するようにした。
[0104] これにより、赤色 (R)の波長域の光（600nmに選択反射中心波長を有する光）を選 択的に反射する 1層目の第一コレステリック液晶ポリマー層 11 (厚さ 5 μ m)と、緑色（ G)の波長域の光（550nmに選択反射中心波長を有する光）を選択的に反射する 2 層目の第ニコレステリック液晶ポリマー層 12 (厚さ 4 μ m)と、青色（B)の波長域の光（ 440nmに選択反射中心波長を有する光）を選択的に反射する 3層目の第三コレステ リック液晶ポリマー層 13 (厚さ 3 μ m)とが、ガラス基板 2'側から順に積層された光学 拡散素子 50を得た。なお、このようにして得られた光学拡散素子 50を有する投影ス クリーン 20は、第一コレステリック液晶ポリマー層 11、第ニコレステリック液晶ポリマー 層 12及び第三コレステリック液晶ポリマー層 13のそれぞれの第一拡散領域 laR, la G, laBが入射した光を拡散角 a= ± 20° で反射し、第二拡散領域 IbR, lbG, lb Bが入射した光を拡散角 b= ± 35° で反射するものであった（図 12参照）。この投影 スクリーン 20に映像を投影したところ、スクリーン正面付近では明るく鮮明な映像が 得られ、さらに、斜視においても明るい映像が得られた。
[0105] (実施例 3)
本実施例は、未処理延伸の PET基材（基材） 2"とコレステリック液晶ポリマー層 10 との間の第二拡散領域 (一の拡散領域） lbに対応する部分に、当該第二拡散領域 1 bの拡散角を制御する PETA層 3 'が配置された光学拡散素子 50に関する実施例で ある（図 13 (a) (b)参照）。
[0106] まず、紫外線硬化型のネマチック液晶からなる主剤（97重量％)にカイラル剤（3重 量％)と界面活性剤（0.15重量％)を添加したモノマー混合液晶をシクロへキサノン に溶解し、 550nmに選択反射中心波長を有する第 1のコレステリック液晶溶液を調 整した。次に、 PETA溶液を、 100 z mの未処理延伸の PET基材 2"上にグラビア法 にてパターン印刷し、 90°Cで 2分間乾燥した後、紫外線照射して硬化させることによ り、 1 μ mの PETA層 3 'を部分的に形成した（図 13 (a)参照）。 [0107] 次に、上述のようにして調整した第 1のコレステリック液晶溶液を、 PET基材 2"と、こ の PET基材 2"上に部分的に形成された PETA層 3'の上にダイコート法により塗布し た（図 13 (b)参照）。次に、この第 1のコレステリック液晶溶液を、 80°Cのオーブンで 9 0秒加熱し、乾燥処理を行い、溶媒が除去されたコレステリック液晶ポリマー層 10を 得た（図 13 (b)参照）。その後、コレステリック液晶ポリマー層 10を 80°Cでさらに 1分 間保温した後、このコレステリック液晶ポリマー層 10に対して室温、窒素雰囲気下で 365nmの紫外線を lOmWZcm2で 1分間照射して硬化させることにより、 550nmに 選択反射中心波長を有する緑色の光を反射する光学拡散素子 50を得た（図 13 (b) 参照）。この光学拡散素子 50に光源から光を入射させたところ、当該光は、 PETA層 3'上に塗布された第二拡散領域 lbにおいて拡散反射され、一方、 PET基材 2"上 に直接塗布された第一拡散領域 laにおいて鏡面反射された。すなわち、この光学 拡散素子 50を光源の正反射方向から見ると、光が鏡面反射される第一拡散領域 la が明るく見え、逆に斜めから見ると、光が拡散反射される第二拡散領域 lbが明るく見 え、パターンが鮮明に認識できた。また、偏光板を通してこの光学拡散素子 50をみる と、全面において反射色が消え、偏光特性を示すことが確認できた。
[0108] (実施例 4)
本実施例は、未処理延伸の PET基材 2"とコレステリック液晶ポリマー層 10との間に 、ラビング処理の施された配向膜 82が配置され、当該配向膜 82の第二拡散領域 (一 の拡散領域） lbに対応する部分に、当該第二拡散領域 lbの拡散角を制御する PET A層 3'が配置された光学拡散素子 50に関する実施例である（図 14参照）。
[0109] まず、紫外線硬化型のネマチック液晶からなる主剤（97重量％)にカイラル剤（3重 量％)と界面活性剤（0.15重量％)を添加したモノマー混合液晶をシクロへキサノン に溶解し、 550nmに選択反射中心波長を有する第 1のコレステリック液晶溶液を調 整した。次に、 100 z mの未処理延伸の PET基材 2"上にポリイミドからなる配向膜 8 2を塗布し、 100°Cで 2分間乾燥して l z mとなるように成膜した（図 14参照）。その後 、この配向膜 82の全面に、ラビンダロールによってラビング処理を施してラビング面を 作製した。次に、 PETA溶液を、このラビング面上にグラビア法にてパターン印刷し、 90°Cで 2分間乾燥した後、紫外線照射して硬化させることにより、 l x mの PETA層 3 'を部分的に形成した（図 14参照)。
[0110] 次に、上述のようにして調整した第 1のコレステリック液晶溶液を、ラビング面と、この ラビング面上に部分的に形成された PETA層 3'の上にダイコート法により塗布した（ 図 14参照）。次に、この第 1のコレステリック液晶溶液を、 80°Cのオーブンで 90秒加 熱し、乾燥処理を行い、溶媒が除去されたコレステリック液晶ポリマー層 10を得た（図 14参照）。その後、コレステリック液晶ポリマー層 10を 80°Cでさらに 1分間保温した後 、このコレステリック液晶ポリマー層 10に対して、室温、窒素雰囲気下で 365nmの紫 外線を lOmWZ cm2で 1分間照射して硬化させることにより、 550nmに選択反射中 心波長を有する緑色の光を反射する光学拡散素子 50を得た（図 14参照）。この光学 拡散素子 50に光源から光を入射させたところ、当該光は、 PETA層 3 '上に塗布され た第二拡散領域 lbにおいて拡散反射され、一方、配向膜 82のラビング面上に直接 塗布された第一拡散領域 laにおいて鏡面反射された。すなわち、この光学拡散素 子 50を光源の正反射方向から見ると、光が鏡面反射される第一拡散領域 laが明るく 見え、逆に斜めから見ると、光が拡散反射される第二拡散領域 lbが明るく見え、パタ ーンが鮮明に認識できた。また、偏光板を通してこの光学拡散素子 50をみると、全面 において反射色が消え、偏光特性を示すことが確認できた。
[0111] (実施例 5)
本実施例は、未処理延伸の PET基材 2"のコレステリック液晶ポリマー層 10側にお ける表面に易接着処理が施され易接着性を有し（当該 PET基材 2"を、以下、 PET 基材 2e"と示す）、当該 PET基材 2e"の第一拡散領域 (一の拡散領域） laに対応す る部分に、当該第一拡散領域 laの拡散角を制御する PETA層 3 'が配置された光学 拡散素子 50に関する実施例である（図 15参照）。
[0112] まず、紫外線硬化型のネマチック液晶からなる主剤（97重量％)にカイラル剤（3重 量％)と界面活性剤（0.05重量％)を添加したモノマー混合液晶をシクロへキサノン に溶解し、 550nmに選択反射中心波長を有する第 1のコレステリック液晶溶液を調 整した。次に、 PETA溶液を、易接着処理が施された 100 x mの PET基材 2e"上に グラビア法にてパターン印刷し、 90°Cで 2分間乾燥した後、紫外線照射して硬化させ ることにより、 1 μ mの PETA層 3 'を部分的に形成した（図 15参照）。 [0113] 次に、上述のようにして調整した第 1のコレステリック液晶溶液を、 PET基材 2e"と、 この PET基材 2e"上に形成された PETA層 3 '上にダイコート法により塗布した（図 15 参照）。次に、第 1のコレステリック液晶溶液を、 80°Cのオーブンで 90秒加熱し、乾燥 処理を行レ、、溶媒が除去されたコレステリック液晶ポリマー層 10を得た（図 15参照）。 その後、コレステリック液晶ポリマー層 10を 80。Cでさらに 1分間保温した後、このコレ ステリック液晶ポリマー層 10に対して、室温、窒素雰囲気下で 365nmの紫外線を 10 mWZ cm2で 1分間照射して硬化させることにより、 550nmに選択反射中心波長を 有する緑色の光を反射する光学拡散素子 50を得た（図 15参照)。この光学拡散素 子 50は、 PETA層 3 '上に塗布された第一拡散領域 laにおいて狭拡散性を有し、一 方、 PET基材 2e"上に直接塗布された第二拡散領域 lbにおいて広拡散性を有して いた。すなわち、この光学拡散素子 50を光源の正反射方向から見ると、光が狭拡散 反射される第一拡散領域 laが明るく見え、逆に斜めから見ると、広拡散反射される第 二拡散領域 lbが明るく見え、パターンが鮮明に認識できた。また、偏光板を通してこ の光学拡散素子 50をみると、全面において反射色が消え、偏光特性を示すことが確 wi さ/こ。
[0114] (実施例 6)
本実施例は、コレステリック液晶ポリマー層 10側における表面に易接着処理が施さ れた PET基材 2e"とコレステリック液晶ポリマー層 10との間に光学異方性層 85が配 置され、当該光学異方性層 85のうち第一拡散領域 (一の拡散領域） laに対応する部 分 85aが露光された光学拡散素子 50に関する実施例である（図 16参照）。
[0115] まず、紫外線硬化型のネマチック液晶からなる主剤（97重量％)にカイラル剤（3重 量％)と界面活性剤（0.15重量％)を添加したモノマー混合液晶をシクロへキサノン に溶解し、 550nmに選択反射中心波長を有する第 1のコレステリック液晶溶液を調 整した。次に、易接着処理が施された lOO x mの PET基材 2e"上に lOOnmの光学 異方性層 85を塗布し、乾燥後、フォトマスクを介して部分的に偏光された UV光にて 露光した（図 16参照）。その後、光学異方性層 85を、 90°Cで 2分間乾燥した後、紫 外線照射して硬化した（図 16参照）。
[0116] 次に、上述のようにして調整した第 1のコレステリック液晶溶液を、光学異方性層 85 上にダイコート法により塗布した（図 16参照）。次に、この第 1のコレステリック液晶溶 液を、 80°Cのオーブンで 90秒加熱し、乾燥処理を行い、溶媒が除去されたコレステ リック液晶ポリマー層 10を得た（図 16参照）。その後、コレステリック液晶ポリマー層 1 0を 80°Cでさらに 1分間保温した後、このコレステリック液晶ポリマー層 10に対して、 室温、窒素雰囲気下で 365nmの紫外線を lOmWZcm2で 1分間照射して硬化させ ることにより、 550nmに選択反射中心波長を有する緑色の光を反射する光学拡散素 子 50を得た（図 16参照）。この光学拡散素子 50は、光学異方性層 85のうち露光され た部分 85aに塗布された第一拡散領域 laにおいて狭拡散性を有し、一方、光学異 方性層 85のうちフォトマスクにより露光されなかった部分 85bに塗布された第二拡散 領域 lbにおいて広拡散性を有していた。すなわち、この光学拡散素子 50を光源の 正反射方向から見ると、光が狭拡散反射される第一拡散領域 laが明るく見え、逆に 斜めから見ると、光が広拡散反射される第二拡散領域 lbが明るく見え、パターンが 鮮明に認識できた。また、偏光板を通してこの光学拡散素子 50をみると、全面にお いて反射色が消え、偏光特性を示すことが確認できた。

Claims

請求の範囲
[1] 基材と、
基材上に設けられ、平面上にぉレ、て複数の拡散領域からなるコレステリック液晶ポ リマー層とを備え、
コレステリック液晶ポリマー層の一の拡散領域の拡散角は、他の拡散領域の拡散角 と異なることを特徴とする光学拡散素子。
[2] コレステリック液晶ポリマー層の拡散領域は、コレステリック液晶ポリマー層が設けら れる前の基材のうち、拡散領域に対応する部分に基材の拡散制御能を変化させる処 理を施すことによって生成されることを特徴とする請求項 1記載の光学拡散素子。
[3] コレステリック液晶ポリマー層の拡散領域は、基材上に設けられたコレステリック液 晶ポリマー層のうち、拡散領域に対応する部分にコレステリック液晶ポリマー層の拡 散角を変化させる処理を施すことによって生成されることを特徴とする請求項 1記載 の光学拡散素子。
[4] 基材とコレステリック液晶ポリマー層との間に配置され、拡散領域の拡散角を制御 する拡散制御層を更に備えたことを特徴とする請求項 1記載の光学拡散素子。
[5] 基材とコレステリック液晶ポリマー層との間の一の拡散領域に対応する部分に配置 され、当該拡散領域の拡散角を制御する拡散制御層を更に備えたことを特徴とする 請求項 1記載の光学拡散素子。
[6] 基材とコレステリック液晶ポリマー層との間に、複数の拡散制御層が積層されている ことを特徴とする請求項 4又は 5のいずれかに記載の光学拡散素子。
[7] 積層される拡散制御層の拡散制御能が異なることを特徴とする請求項 6記載の光 学拡散素子。
[8] 複数のコレステリック液晶ポリマー層が積層されていることを特徴とする請求項 1記 載の光学拡散素子。
[9] 一のコレステリック液晶ポリマー層は、他のコレステリック液晶ポリマー層と異なる中 心波長の光を拡散反射することを特徴とする請求項 8記載の光学拡散素子。
[10] 一のコレステリック液晶ポリマー層は、他のコレステリック液晶ポリマー層と異なる偏 光成分の光を拡散反射することを特徴とする請求項 8記載の光学拡散素子。
[11] 光学拡散素子を有する投影スクリーンにおいて、
前記光学拡散素子は、基材と、基材上に設けられ、平面上において複数の拡散領 域からなるコレステリック液晶ポリマー層とを備え、当該コレステリック液晶ポリマー層 の一の拡散領域の拡散角は、他の拡散領域の拡散角と異なることを特徴とする投影 スクリーン。
[12] 光学拡散素子を有する意匠性部材において、
前記光学拡散素子は、基材と、基材上に設けられ、平面上において複数の拡散領 域からなるコレステリック液晶ポリマー層とを備え、当該コレステリック液晶ポリマー層 の一の拡散領域の拡散角は、他の拡散領域の拡散角と異なることを特徴とする意匠 性部材。
[13] 基材とコレステリック液晶ポリマー層との間に配置され、ラビング処理の施された配 向膜を更に備えたことを特徴とする請求項 1記載の光学拡散素子。
[14] 基材は、コレステリック液晶ポリマー層側における表面に易接着処理が施され、易 接着性を有することを特徴とする請求項 1記載の光学拡散素子。
[15] 基材とコレステリック液晶ポリマー層との間に配置され、一の拡散領域に対応する部 分が露光された光学異方性層を更に備えたことを特徴とする請求項 1記載の光学拡 散素子。
[16] 一のコレステリック液晶ポリマー層と他のコレステリック液晶ポリマー層との間に配置 され、拡散領域の拡散角を制御する拡散制御層を更に備えたことを特徴とする請求 項 8記載の光学拡散素子。
[17] 一のコレステリック液晶ポリマー層と他のコレステリック液晶ポリマー層との間の一の 拡散領域に対応する部分に配置され、当該拡散領域の拡散角を制御する拡散制御 層を更に備えたことを特徴とする請求項 8記載の光学拡散素子。
[18] 光学拡散素子を有するセキュリティ媒体にぉレ、て、
前記光学拡散素子は、基材と、基材上に設けられ、平面上において複数の拡散領 域からなるコレステリック液晶ポリマー層とを備え、当該コレステリック液晶ポリマー層 の一の拡散領域の拡散角は、他の拡散領域の拡散角と異なることを特徴とするセキ ユリティ媒体。
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