WO2021060528A1

WO2021060528A1 - 光学積層体、導光素子および画像表示装置

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Publication number: WO2021060528A1
Application number: PCT/JP2020/036425
Authority: WO
Inventors: 克己篠田; 佐藤　寛; 齊藤　之人
Original assignee: 富士フイルム株式会社
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2021-04-01
Also published as: US20220214485A1; JPWO2021060528A1

Abstract

クロストークの発生を抑制でき、多重像の発生を抑制できる光学積層体、導光素子および画像表示装置を提供する。コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層であって、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する第１および第２コレステリック液晶層を有し、第１および第２コレステリック液晶層は、反射する円偏光の旋回方向が逆方向であり、第１および第２コレステリック液晶層の螺旋ピッチＰ1およびＰ2はＰ1＜Ｐ2であり、液晶配向パターンにおいて一方向に沿って連続的に回転する液晶化合物由来の光学軸の向きの回転方向が逆方向であり、第１および第２コレステリック液晶層の液晶配向パターンの１周期の長さΛ1およびΛ2はΛ1＜Λ2である。

Description

光学積層体、導光素子および画像表示装置

　本発明は、光を反射する光学積層体、この光学積層体を用いる導光素子、および、この導光素子を用いる画像表示装置に関する。

　近年、非特許文献１に記載されるような、実際に見ている光景に、仮想の映像および各種の情報等を重ねて表示する、ＡＲ（Augmented Reality（拡張現実））グラスが実用化されている。ＡＲグラスは、スマートグラス、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ（Head Mounted Display））、および、ＡＲメガネ等とも呼ばれている。

　非特許文献１に示されるように、ＡＲグラスは、一例として、ディスプレイ（光学エンジン）が表示した映像を、導光板の一端に入射して伝播し、他端から出射することにより、使用者が実際に見ている光景に、仮想の映像を重ねて表示する。
　ＡＲグラスでは、回折素子を用いて、ディスプレイからの光（投影光）を回折（屈折）させて導光板の一方の端部に入射する。これにより、角度を付けて導光板に光を導入して、導光板内で光を全反射して伝播させる。導光板を伝播した光は、導光板の他方の端部において同じく回折素子によって回折されて、導光板から、使用者による観察位置に出射される。

　ＡＲグラスに利用される、導光板に角度をつけて光を入射させる回折素子の一例として、特許文献１に記載される、コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層を用いる反射構造体が例示される。
　この反射構造体は、各々が所定方向に沿って延びる複数の螺旋状構造体を備えている。また、この反射構造体は、所定方向に交差すると共に、光が入射する第１入射面と、この所定方向に交差すると共に、第１入射面から入射した光を反射する反射面とを有し、第１入射面は、複数の螺旋状構造体のそれぞれの両端部のうちの一方端部を含む。また、複数の螺旋状構造体の各々は、所定方向に沿って連なる複数の構造単位を含み、この複数の構造単位は、螺旋状に旋回して積み重ねられた複数の要素を含む。また、複数の構造単位の各々は、第１端部と第２端部とを有し、所定方向に沿って互いに隣接する構造単位のうち、一方の構造単位の第２端部は、他方の構造単位の第１端部を構成し、かつ、複数の螺旋状構造体に含まれる複数の第１端部に位置する要素の配向方向は揃っている。さらに、反射面は、複数の螺旋状構造体のそれぞれに含まれる少なくとも１つの第１端部を含むものであり、かつ、第１入射面に対して非平行となっている。

　特許文献１に記載される反射構造体（コレステリック液晶層）は、要するに、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有するものである。特許文献１に記載されるコレステリック液晶層は、このような液晶配向パターンを有することにより、第１入射面に対して、非平行な反射面を有する。
　一般的なコレステリック液晶層は、入射した光を鏡面反射する。
　これに対して、特許文献１に記載される反射構造体は、鏡面反射ではなく、入射した光を、鏡面反射に対して所定の方向に角度を持たせて反射する。例えば、特許文献１に記載されるコレステリック液晶層によれば、法線方向から入射した光を、法線方向に反射するのではなく、法線方向に対して角度を有して反射する。
　従って、この光学素子を用いることで、ディスプレイによる画像を回折させて、角度を付けて導光板に光を導入して、導光板内で光を導光できる。

国際公開第２０１６／０６６２１９号

Bernard C. Kress et al., Towards the Ultimate Mixed Reality Experience: HoloLens Display Architecture Choices, SID 2017 DIGEST, pp.127-131

　ところで、ＡＲグラスにおいて、カラー表示を行う場合には、例えば、ＲＧＢの各色の光を反射するコレステリック液晶層を積層して、各コレステリック液晶層によってＲＧＢの各色の光を反射する。

　本発明者らの検討によれば、このように波長の異なる光を反射するコレステリック液晶層を積層して用いた場合に、一部の光が想定と異なるコレステリック液晶層で回折されることで、設計と異なる角度で回折し、二重（多重）像に見える現象（「クロストーク」ともいう）が発生するという問題があることがわかった。例えば、緑色光（Ｇ光）を反射するコレステリック液晶層で、青色光（Ｂ光）の一部の反射も生じるが、Ｇ光用のコレステリック液晶層でＢ光が反射された場合、Ｂ光用のコレステリック液晶層でＢ光が反射された場合とは異なる角度で回折される。そのため、Ｂ光用のコレステリック液晶層で反射されたＢ光と、Ｇ光用のコレステリック液晶層で反射されたＢ光とで二重像に見える現象が発生してしまう。

　本発明の課題は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、クロストークの発生を抑制できる光学積層体、この光学積層体を用いる、例えばＡＲグラスに用いることにより多重像の発生を抑制できる導光素子、および、この導光素子を用いる画像表示装置を提供することにある。

　この課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
　［１］　コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層であって、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する、第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層を有し、
　第１コレステリック液晶層と第２コレステリック液晶層とは、
　反射する円偏光の旋回方向が逆方向であり、
　コレステリック液晶相において、螺旋状に旋回して積み上げられる液晶化合物が３６０°旋回する厚さ方向の長さである螺旋のピッチが、互いに異なり、
　液晶配向パターンにおいて、少なくとも一方向に沿って連続的に回転する液晶化合物由来の光学軸の向きの回転方向が逆方向であり、
　第１コレステリック液晶層の螺旋ピッチをＰ₁、第２コレステリック液晶層の螺旋ピッチをＰ₂とすると、Ｐ₁＜Ｐ₂であり、
　液晶配向パターンの、液晶化合物由来の光学軸の向きが連続的に回転しながら変化する一方向における、液晶化合物由来の光学軸の向きが１８０°回転する長さを１周期とした際に、第１コレステリック液晶層の１周期の長さをΛ₁とし、第２コレステリック液晶層の１周期の長さをΛ₂とすると、Λ₁＜Λ₂である、光学積層体。
　［２］　さらに、コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層であって、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する第３コレステリック液晶層を有し、
　第１コレステリック液晶層および第３コレステリック液晶層と、第２コレステリック液晶層とは、
　反射する円偏光の旋回方向が逆方向であり、
　コレステリック液晶相において、螺旋状に旋回して積み上げられる液晶化合物が３６０°旋回する厚さ方向の長さである螺旋のピッチが、互いに異なり、
　液晶配向パターンにおいて、少なくとも一方向に沿って連続的に回転する液晶化合物由来の光学軸の向きの回転方向が逆方向であり、
　第３コレステリック液晶層の螺旋ピッチをＰ₃とすると、Ｐ₁＜Ｐ₂＜Ｐ₃であり、
　第３コレステリック液晶層の１周期の長さをΛ₃とすると、Λ₁＜Λ₂＜Λ₃である、［１］に記載の光学積層体。
　［３］　第１コレステリック液晶層の液晶配向パターン、および、第２コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおいて、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の一方向のみに沿って連続的に回転しながら変化するものであり、
　第１コレステリック液晶層の液晶配向パターン、および、第２コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおいて、面内の一方向が同方向である、［１］または［２］に記載の光学積層体。
　［４］　第１コレステリック液晶層の液晶配向パターン、第２コレステリック液晶層の液晶配向パターン、および、第３コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおいて、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の一方向のみに沿って連続的に回転しながら変化するものであり、
　第１コレステリック液晶層の液晶配向パターン、第２コレステリック液晶層の液晶配向パターン、および、第３コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおいて、面内の一方向が同方向である、［２］に記載の光学積層体。
　［５］　導光板と、導光板に設けられる［１］～［４］のいずれかに記載の光学積層体と、を有する、導光素子。
　［６］　［５］に記載の導光素子と、導光素子の光学積層体に画像を照射する表示素子とを有する画像表示装置。
　［７］　表示素子が、円偏光を光学積層体に照射する、［６］に記載の画像表示装置。
　［８］　表示素子が、表示色によって旋回方向が異なる円偏光を光学積層体に照射する、［７］に記載の画像表示装置。

　本発明によれば、クロストークの発生を抑制できる光学積層体、この光学積層体を用いる、例えばＡＲグラスに用いることにより多重像の発生を抑制できる導光素子、および、この導光素子を用いる画像表示装置を提供することができる。

本発明の光学積層体および導光素子を用いる本発明の画像表示装置の一例を概念的に示す図である。本発明の光学積層体を構成するＢ反射コレステリック液晶層の一例を概念的に示す図である。配向膜を露光する露光装置の一例の概念図である。図２に示す光学積層体のコレステリック液晶層の平面図である。図２に示す光学積層体のコレステリック液晶層の断面ＳＥＭ画像を概念的に示す図である。本発明の光学積層体を構成するＧ反射コレステリック液晶層の一例を概念的に示す図である。図６に示す光学積層体のＧ反射コレステリック液晶層の平面図である。従来の光学積層体を用いる画像表示装置の一例を概念的に示す図である。本発明の光学積層体を用いる画像表示装置の一例を概念的に示す図である。図１に示す光学積層体の作用を説明するための概念図である。光学積層体の別の例の作用を説明するための概念図である。

　以下、本発明の光学積層体、導光素子および画像表示装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。

　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および上限値として含む範囲を意味する。
　本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味で使用される。

　本明細書において、可視光は、電磁波のうち、ヒトの目で見える波長の光であり、３８０～７８０ｎｍの波長域の光を示す。非可視光は、３８０ｎｍ未満の波長域および７８０ｎｍを超える波長域の光である。
　またこれに限定されるものではないが、可視光のうち、４２０～４９０ｎｍの波長域の光は青色光であり、４９５～５７０ｎｍの波長域の光は緑色光であり、６２０～７５０ｎｍの波長域の光は赤色光である。

　図１に、本発明の導光素子を用いる、本発明の画像表示装置の一例を概念的に示す。なお、本発明の導光素子は、本発明の光学積層体を用いるものである。
　図１に示す画像表示装置１０は、好適な一例として、ＡＲグラスとして利用されるものである。なお、本発明の光学積層体および導光素子は、ＡＲグラス以外にも、透明スクリーン、照明装置(液晶ディスプレイのバックライト等を含む)、センサー等の光学素子にも利用可能である。また、本発明の画像表示装置は、これらの光学素子を用いる画像表示装置にも利用可能である。
　図１に示す画像表示装置１０は、表示素子１２と、光学積層体１４ａおよび１４ｂと、導光板１６と、を有する。光学積層体１４ａおよび１４ｂは、導光板１６の同一面の長手方向の端部に離間して貼り合わされており、光学積層体１４ａが表示素子１２側で、光学積層体１４ｂが画像の表示側である。

　［表示素子］
　表示素子１２は、使用者Ｕが観察する画像（映像）を表示して、画像を導光板を介して光学積層体１４ａに照射するものである。
　本発明の画像表示装置１０において、表示素子１２には制限はなく、ＡＲグラス等に用いられる公知の表示素子（表示装置、プロジェクター）が、各種、利用可能である。図示例においては、表示素子１２は、一例として、ディスプレイ２０および投映レンズ２４を有する（図８参照）。

　本発明の画像表示装置１０において、ディスプレイ２０には、制限はなく、例えば、ＡＲグラス等に用いられる公知のディスプレイが、各種、利用可能である。
　ディスプレイ２０としては、一例として、液晶ディスプレイ（ＬＣＯＳ：Liquid Crystal On Silicon等を含む）、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、ＤＬＰ（Digital Light Processing）、ＬＳＤ（Laser Scanning Display）等が例示される。
　なお、ディスプレイ２０は、二色以上の画像を表示するものであればよく、カラー画像を表示するものでもよい。図示例の画像表示装置１０は、一例として、緑色と青色の二色画像を表示するものであり、ディスプレイ２０は、緑色と青色の二色画像を表示する。

　本発明の画像表示装置１０に用いられる表示素子１２おいて、投映レンズ２４も、ＡＲグラス等に用いられる公知の投映レンズ（集光レンズ）である。

　ここで、本発明の画像表示装置１０においては、表示素子１２は、円偏光を照射するのが好ましい。
　従って、ディスプレイ２０が無偏光の画像を照射する場合には、表示素子１２は、例えば直線偏光子とλ／４板とからなる円偏光板を有するのが好ましい。また、ディスプレイ２０が直線偏光の画像を照射する場合には、表示素子１２は、例えばλ／４板を有するのが好ましい。
　図示例においては、表示素子１２は、表示色によって旋回方向が異なる円偏光を照射する。一例として、青色光は右円偏光で照射し、緑色光は左円偏光で照射する。この点については後に詳述する。

　また、本発明の光学積層体および画像表示装置については、視認の改善のため、射出瞳を拡大する回折光学方法を用いてもよい。具体的には複数個の回折要素（光学積層体）を使用する光学的方法、すなわち内結合、中間および外結合回折要素を備えた回折光学方法を用いる事が出来る。本方法は特表２００８－５４６０２０に詳しく記載がある。

　［導光板］
　画像表示装置１０において、導光板１６は、内部に入射した光を反射して導光（伝搬）する、公知の導光板である。この導光板１６と、光学積層体１４ａおよび／または光学積層体１４ｂとで、本発明の導光素子が構成される。
　導光板１６には、制限はなく、ＡＲグラスおよび液晶ディスプレイのバックライトユイット等で用いられている公知の導光板が、各種、利用可能である。

　［光学積層体］
　光学積層体１４ａおよび１４ｂは、本発明の光学積層体である。なお、以下の説明では光学積層体１４ａと光学積層体１４ｂとをまとめて光学積層体１４として説明を行う。
　光学積層体１４ａと光学積層体１４ｂとでは、コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおける、一方向（後述する矢印Ｘ方向）に沿う液晶化合物４０の光学軸４０Ａの回転方向が逆になるように導光板１６上に配置される。
　画像表示装置１０（図示例の導光素子）においては、導光板１６の同一面の長手方向の両端部に、光学積層体１４が配置される。

　図示は省略するが、光学積層体１４は、貼合層によって導光板に貼り合わされている。
　本発明において、貼合層は、貼り合わせの対象となる物同士を貼り合わせられる層であれば、公知の各種の材料からなる層が利用可能である。貼合層としては、貼り合わせる際には流動性を有し、その後、固体になる、接着剤からなる層でも、貼り合わせる際にゲル状（ゴム状）の柔らかい固体で、その後もゲル状の状態が変化しない、粘着剤からなる層でも、接着剤と粘着剤との両方の特徴を持った材料からなる層でもよい。従って、貼合層は、光学透明接着剤（ＯＣＡ（Optical Clear Adhesive））、光学透明両面テープ、および、紫外線硬化型樹脂等の、光学装置および光学素子等でシート状物の貼り合わせに用いられる公知の層を用いればよい。
　あるいは、貼合層で貼り合わせるのではなく、光学積層体１４と導光板１６とを積層して、枠体または治具等で保持して、本発明の導光素子を構成してもよい。
　あるいは、導光板１６上に直接、光学積層体１４を形成してもよい。

　図１に示す光学積層体１４は、青色光（Ｂ光）を選択的に反射するＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂと、緑色光（Ｇ光）を選択的に反射するＧ反射コレステリック液晶層３４Ｇとを有する。Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂは、本発明における第１コレステリック液晶層に相当し、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇは、本発明における第１コレステリック液晶層に相当する。なお、後述するように、光学積層体１４は、コレステリック液晶層を形成するための支持体および配向膜を含んでいてもよい。

　本発明において、Ｂ反射コレステリック液晶層（第１コレステリック液晶層）とＧ反射コレステリック液晶層（第２コレステリック液晶層）とは、反射する円偏光の旋回方向が逆方向であり、コレステリック液晶相において、螺旋状に旋回して積み上げられる液晶化合物が３６０°旋回する厚さ方向の長さである螺旋のピッチが、互いに異なり、液晶配向パターンにおいて、少なくとも一方向に沿って連続的に回転する液晶化合物由来の光学軸の向きの回転方向が逆方向であり、第１コレステリック液晶層の螺旋ピッチをＰ₁、第２コレステリック液晶層の螺旋ピッチをＰ₂とすると、Ｐ₁＜Ｐ₂であり、液晶配向パターンの、液晶化合物由来の光学軸の向きが連続的に回転しながら変化する一方向における、液晶化合物由来の光学軸の向きが１８０°回転する長さを１周期とした際に、第１コレステリック液晶層の１周期の長さをΛ₁とし、第２コレステリック液晶層の１周期の長さをΛ₂とすると、Λ₁＜Λ₂である。
　この点については後に詳述する。

　本発明の光学積層体が有するコレステリック液晶層について、まず、図２に示すＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂを例に説明する。
　図２に、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂ、ならびに、これを形成するための支持体および配向膜を有する積層体を概念的に示す。図２に示す積層体は、支持体３０と、配向膜３２Ｂと、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂと、を有する。

　なお、図２に示す積層体は、支持体３０と、配向膜３２Ｂと、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂとを有するが、光学積層体１４とする場合には、支持体３０を剥離した、配向膜３２、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂを、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇと積層したものでもよい。または、支持体３０および配向膜３２を剥離した、Ｂ反射コレステリック液晶層３４ＢをＧ反射コレステリック液晶層３４Ｇと積層したものであってもよい。この点は、後述するＧ反射コレステリック液晶層３４ＧおよびＲ反射コレステリック液晶層３４Ｒでも同様である。

　＜支持体＞
　図２に示す積層体において、支持体３０は、配向膜３２Ｂ、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂを支持するものである。

　支持体３０は、配向膜３２ＢおよびＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂを支持できるものであれば、各種のシート状物（フィルム、板状物）が利用可能である。
　なお、支持体３０は、対応する光に対する透過率が５０％以上であるのが好ましく、７０％以上であるのがより好ましく、８５％以上であるのがさらに好ましい。

　支持体３０の厚さには、制限はなく、光学積層体１４の用途および支持体３０の形成材料等に応じて、配向膜３２ＢおよびＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂを保持できる厚さを、適宜、設定すればよい。
　支持体３０の厚さは、１～１０００μｍが好ましく、３～２５０μｍがより好ましく、５～１５０μｍがさらに好ましい。

　支持体３０は単層であっても、多層であってもよい。
　単層である場合の支持体３０としては、ガラス、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、アクリル、および、ポリオレフィン等からなる支持体３０が例示される。多層である場合の支持体３０の例としては、前述の単層の支持体のいずれかなどを基板として含み、この基板の表面に他の層を設けたもの等が例示される。

　＜配向膜＞
　図２に示す積層体において、支持体３０の表面には配向膜３２Ｂが形成される。
　配向膜３２Ｂは、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂを形成する際に、液晶化合物４０を所定の液晶配向パターンに配向するための配向膜である。
　後述するが、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂは、液晶化合物４０に由来する光学軸４０Ａ（図３参照）の向きが、面内の一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する。従って、配向膜３２Ｂは、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂが、この液晶配向パターンを形成できるように、形成される。
　以下の説明では、『光学軸４０Ａの向きが回転』を単に『光学軸４０Ａが回転』とも言う。

　本発明の光学積層体１４においては、配向膜３２Ｂは、光配向性の素材に偏光または非偏光を照射して配向膜とした、いわゆる光配向膜が好適に利用される。すなわち、本発明の光学積層体１４においては、配向膜３２Ｂとして、支持体３０上に、光配向材料を塗布して形成した光配向膜が、好適に利用される。
　偏光の照射は、光配向膜に対して、垂直方向または斜め方向から行うことができ、非偏光の照射は、光配向膜に対して、斜め方向から行うことができる。

　本発明に利用可能な配向膜に用いられる光配向材料としては、例えば、特開２００６－２８５１９７号公報、特開２００７－７６８３９号公報、特開２００７－１３８１３８号公報、特開２００７－９４０７１号公報、特開２００７－１２１７２１号公報、特開２００７－１４０４６５号公報、特開２００７－１５６４３９号公報、特開２００７－１３３１８４号公報、特開２００９－１０９８３１号公報、特許第３８８３８４８号公報および特許第４１５１７４６号公報に記載のアゾ化合物、特開２００２－２２９０３９号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開２００２－２６５５４１号公報および特開２００２－３１７０１３号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミドおよび／またはアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第４２０５１９５号および特許第４２０５１９８号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表２００３－５２０８７８号公報、特表２００４－５２９２２０号公報および特許第４１６２８５０号に記載の光架橋性ポリイミド、光架橋性ポリアミドおよび光架橋性ポリエステル、ならびに、特開平９－１１８７１７号公報、特表平１０－５０６４２０号公報、特表２００３－５０５５６１号公報、国際公開第２０１０／１５０７４８号、特開２０１３－１７７５６１号公報および特開２０１４－１２８２３号公報に記載の光二量化可能な化合物、特にシンナメート化合物、カルコン化合物およびクマリン化合物等が、好ましい例として例示される。
　中でも、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、光架橋性ポリアミド、光架橋性ポリエステル、シンナメート化合物、および、カルコン化合物は、好適に利用される。

　配向膜３２Ｂの厚さには制限はなく、配向膜３２Ｂの形成材料に応じて、必要な配向機能を得られる厚さを、適宜、設定すればよい。
　配向膜３２Ｂの厚さは、０．００５～５μｍが好ましく、０．０１～２μｍがより好ましい。

　配向膜３２Ｂの形成方法には、制限はなく、配向膜３２Ｂの形成材料に応じた公知の方法が、各種、利用可能である。一例として、配向膜３２Ｂを支持体３０の表面に塗布して乾燥させた後、配向膜３２Ｂをレーザ光によって露光して、配向パターンを形成する方法が例示される。

　図３に、配向膜３２Ｂを露光して、配向パターンを形成する露光装置の一例を概念的に示す。
　図３に示す露光装置６０は、レーザ６２を備えた光源６４と、レーザ６２が出射したレーザ光Ｍの偏光方向を変えるλ／２板６５と、レーザ６２が出射したレーザ光Ｍを光線ＭＡおよびＭＢの２つに分離する偏光ビームスプリッター６８と、分離された２つの光線ＭＡおよびＭＢの光路上にそれぞれ配置されたミラー７０Ａおよび７０Ｂと、λ／４板７２Ａおよび７２Ｂと、を備える。
　なお、光源６４は直線偏光Ｐ₀を出射する。λ／４板７２Ａは、直線偏光Ｐ₀（光線ＭＡ）を右円偏光Ｐ_Rに、λ／４板７２Ｂは直線偏光Ｐ₀（光線ＭＢ）を左円偏光Ｐ_Lに、それぞれ変換する。

　配向パターンを形成される前の配向膜３２を有する支持体３０が露光部に配置され、２つの光線ＭＡと光線ＭＢとを配向膜３２上において交差させて干渉させ、その干渉光を配向膜３２に照射して露光する。
　この際の干渉により、配向膜３２に照射される光の偏光状態が干渉縞状に周期的に変化するものとなる。これにより、配向膜３２において、配向状態が周期的に変化する配向パターンが得られる。
　露光装置６０においては、２つの光線ＭＡおよびＭＢの交差角αを変化させることにより、配向パターンの周期を調節できる。すなわち、露光装置６０においては、交差角αを調節することにより、液晶化合物４０に由来する光学軸４０Ａが一方向に向かって連続的に回転する配向パターンにおいて、光学軸４０Ａが回転する１方向における、光学軸４０Ａが１８０°回転する１周期の長さを調節できる。
　このような配向状態が周期的に変化した配向パターンを有する配向膜３２上に、コレステリック液晶層を形成することにより、後述するように、液晶化合物４０に由来する光学軸４０Ａが一方向に向かって連続的に回転する液晶配向パターンを有する、コレステリック液晶層を形成できる。
　また、λ／４板７２Ａおよび７２Ｂの光学軸を、それぞれ、９０°回転することにより、光学軸４０Ａの回転方向を逆にすることができる。

　なお、本発明の光学積層体において、配向膜３２Ｂは、好ましい態様として設けられるものであり、必須の構成要件ではない。
　例えば、支持体３０をラビング処理する方法、支持体３０をレーザ光などで加工する方法等によって、支持体３０に配向パターンを形成することにより、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂが、液晶化合物４０に由来する光学軸４０Ａの向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する構成とすることも、可能である。すなわち、本発明においては、支持体３０を配向膜として作用させてもよい。

　＜Ｂ反射コレステリック液晶層＞
　図２に示す積層体において、配向膜３２Ｂの表面には、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂが形成される。
　Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂは、コレステリック液晶相を固定してなるものである。すなわち、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂは、コレステリック構造を有する液晶化合物４０（液晶材料）からなる層である。

　コレステリック液晶相は、液晶化合物４０が螺旋状に旋回して積み重ねられた螺旋構造を有し、液晶化合物４０が螺旋状に１回転（３６０°回転）して積み重ねられた構成を螺旋１ピッチとして、螺旋状に旋回する液晶化合物４０が、複数ピッチ、積層された構造を有する。すなわち、螺旋１ピッチとは、図１に示すピッチＰ₁である。
　螺旋１ピッチとは、言い換えれば、螺旋の巻き数１回分の長さであり、すなわち、コレステリック液晶相を構成する液晶化合物のダイレクター（光学軸、棒状液晶であれば長軸方向）が３６０°回転する螺旋軸方向の長さである。

　ここで、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂは、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）で観察した断面において、コレステリック液晶相に由来して、明部（明線）と暗部（暗線）との縞模様が観察される。すなわち、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂの断面では、厚さ方向に明部と暗部とを交互に積層した層状構造が観察される。
　コレステリック液晶相では、明部と暗部の繰り返し２回分が、螺旋１ピッチに相当する。明部と暗部の繰り返し２回分とは、暗部（明部）３つ、および、明部（暗部）２つ分である（図５参照）。このことから、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂの螺旋１ピッチ（ピッチＰ₁）は、ＳＥＭ断面図から測定することができる。

　＜＜コレステリック液晶相＞＞
　コレステリック液晶相は、特定の波長において選択反射性を示すことが知られている。
　一般的なコレステリック液晶相において、選択反射の中心波長（選択反射中心波長）λは、コレステリック液晶相における螺旋１ピッチの長さ（ピッチＰ、図２および図５参照）に依存し、コレステリック液晶相の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。そのため、螺旋ピッチを調節することによって、選択反射中心波長を調節することができる。
　コレステリック液晶相の選択反射中心波長は、ピッチＰが長いほど、長波長になる。

　コレステリック液晶相の螺旋ピッチは、コレステリック液晶層を形成する際に、液晶化合物と共に用いるキラル剤の種類、および、キラル剤の添加濃度に依存する。従って、これらを調節することによって、所望の螺旋ピッチを得ることができる。Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂの場合には、選択反射中心波長が青色光の波長領域となる螺旋ピッチとなるように、キラル剤の種類、および、キラル剤の添加濃度を調整すればよい。
　なお、ピッチの調節については富士フイルム研究報告Ｎｏ．５０（２００５年）ｐ．６０－６３に詳細な記載がある。螺旋のセンスおよびピッチの測定法については「液晶化学実験入門」日本液晶学会編　シグマ出版２００７年出版、４６頁、および、「液晶便覧」液晶便覧編集委員会　丸善　１９６頁に記載される方法を用いることができる。

　コレステリック液晶相は、特定の波長において左右いずれかの円偏光に対して選択反射性を示す。反射光が右円偏光であるか左円偏光であるかは、コレステリック液晶相の螺旋の捩れ方向（センス）による。コレステリック液晶相による円偏光の選択反射は、コレステリック液晶層の螺旋の捩れ方向が右の場合は右円偏光を反射し、螺旋の捩れ方向が左の場合は左円偏光を反射する。
　図２に示すＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂは、螺旋の捩れ方向が右であるので、青色光の波長帯域において、右円偏光を反射する。
　なお、コレステリック液晶相の旋回の方向は、コレステリック液晶層を形成する液晶化合物の種類および／または添加されるキラル剤の種類によって調節できる。

　また、選択反射を示す選択反射波長域（円偏光反射波長域）の半値幅Δλ（ｎｍ）は、コレステリック液晶相のΔｎと螺旋のピッチＰとに依存し、Δλ＝Δｎ×Ｐの関係に従う。そのため、選択反射波長域（選択的な反射波長域）の幅の制御は、Δｎを調節して行うことができる。Δｎは、コレステリック液晶層を形成する液晶化合物の種類およびその混合比率、ならびに、配向固定時の温度により調節できる。
　反射波長域の半値幅は、光学積層体の用途に応じて調節され、例えば１０～５００ｎｍであればよく、好ましくは２０～３００ｎｍであり、より好ましくは３０～１００ｎｍである。

　＜＜Ｂ反射コレステリック液晶層の液晶配向パターン＞＞
　本発明のＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂは、コレステリック液晶相を形成する液晶化合物４０に由来する光学軸４０Ａの向きが、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂの面内において、一方向に連続的に回転しながら変化する液晶配向パターンを有する。
　なお、液晶化合物４０に由来する光学軸４０Ａとは、液晶化合物４０において屈折率が最も高くなる軸、いわゆる遅相軸である。例えば、液晶化合物４０が棒状液晶化合物である場合には、光学軸４０Ａは、棒形状の長軸方向に沿っている。以下の説明では、液晶化合物４０に由来する光学軸４０Ａを、『液晶化合物４０の光学軸４０Ａ』または『光学軸４０Ａ』ともいう。

　図４に、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂの平面図を概念的に示す。
　なお、平面図とは、図２において、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂを上方から見た図であり、すなわち、図２に示す積層体を厚さ方向（＝各層（膜）の積層方向）から見た図である。
　また、図４では、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂの構成を明確に示すために、液晶化合物４０は配向膜３２Ｂの表面の液晶化合物４０のみを示している。

　図４に示すように、配向膜３２Ｂの表面において、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂを構成する液晶化合物４０は、下層の配向膜３２Ｂに形成された配向パターンに応じて、矢印Ｘで示す所定の一方向、および、この一方向（矢印Ｘ方向）と直交する方向に、二次元的に配列された状態になっている。
　以下の説明では、矢印Ｘ方向と直交する方向を、便宜的にＹ方向とする。すなわち、図２、図５および後述する図６では、Ｙ方向は、紙面に直交する方向となる。
　また、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂを形成する液晶化合物４０は、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂの面内において、矢印Ｘ方向に沿って、光学軸４０Ａの向きが、連続的に回転しながら変化する、液晶配向パターンを有する。図示例においては、液晶化合物４０の光学軸４０Ａが、矢印Ｘ方向に沿って、時計回りで連続的に回転しながら変化する、液晶配向パターンを有する。

　液晶化合物４０の光学軸４０Ａの向きが矢印Ｘ方向（所定の一方向）に連続的に回転しながら変化しているとは、具体的には、矢印Ｘ方向に沿って配列されている液晶化合物４０の光学軸４０Ａと、矢印Ｘ方向とが成す角度が、矢印Ｘ方向の位置によって異なっており、矢印Ｘ方向に沿って、光学軸４０Ａと矢印Ｘ方向とが成す角度がθからθ＋１８０°あるいはθ－１８０°まで、順次、変化していることを意味する。
　なお、矢印Ｘ方向に互いに隣接する液晶化合物４０の光学軸４０Ａの角度の差は、４５°以下であるのが好ましく、１５°以下であるのがより好ましく、より小さい角度であるのがさらに好ましい。

　一方、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂを形成する液晶化合物４０は、矢印Ｘ方向と直交するＹ方向、すなわち、光学軸４０Ａが連続的に回転する一方向と直交するＹ方向では、光学軸４０Ａの向きが等しい。
　言い換えれば、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂを形成する液晶化合物４０は、Ｙ方向では、液晶化合物４０の光学軸４０Ａと矢印Ｘ方向とが成す角度が等しい。

　本発明においては、このような液晶化合物４０の液晶配向パターンにおいて、面内で光学軸４０Ａが連続的に回転して変化する矢印Ｘ方向において、液晶化合物４０の光学軸４０Ａが１８０°回転する長さ（距離）を、液晶配向パターンにおける１周期の長さΛとする。すなわち、矢印Ｘ方向に対する角度が等しい２つの液晶化合物４０の、矢印Ｘ方向の中心間の距離を、１周期の長さΛとする。
　具体的には、図４に示すように、矢印Ｘ方向と光学軸４０Ａの方向とが一致する２つの液晶化合物４０の、矢印Ｘ方向の中心間の距離を、１周期の長さΛとする。以下の説明では、この１周期の長さΛを『１周期Λ』とも言う。
　本発明において、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂの液晶配向パターンは、この１周期Λを、矢印Ｘ方向すなわち光学軸４０Ａの向きが連続的に回転して変化する一方向に繰り返す。

　コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層は、通常、入射した光（円偏光）を鏡面反射する。
　これに対して、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂは、入射した光を、入射光に対して矢印Ｘ方向に角度を有した方向に反射する。Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂは、面内において、矢印Ｘ方向（所定の一方向）に沿って光学軸４０Ａが連続的に回転しながら変化する、液晶配向パターンを有するものである。

　上述のように、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂは、青色光の波長帯域において、右円偏光Ｂ_Rを反射する。
　従って、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂに光が入射すると、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂは、青色光の波長帯域における右円偏光Ｂ_Rのみを反射し、それ以外の光を透過する。

　面内に液晶配向パターンを有さない通常のコレステリック液晶層は、入射した円偏光を鏡面反射する。
　これに対して、面内において、矢印Ｘ方向に沿って光学軸４０Ａが連続的に回転する液晶配向パターンを有するＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂは、鏡面反射に対して、入射した円偏光を矢印Ｘ方向とは反対方向に傾いた方向に反射する。

　コレステリック液晶相では、ＳＥＭで観察する断面において、コレステリック液晶相に由来して、明部と暗部との縞模様が観察される。
　周知のように、コレステリック液晶相の明部および暗部は、螺旋状に旋回する液晶化合物４０における、光学軸４０Ａの向きが旋回方向で一致している液晶化合物４０を接続するように形成される。
　ここで、通常のコレステリック液晶層の明部および暗部は、主面すなわち形成面である配向面と平行になる。
　これに対して、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂは、面内において、矢印Ｘ方向に沿って光学軸４０Ａが連続的に回転する液晶配向パターンを有する。従って、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂの明部Ｂおよび暗部Ｄは、図５に概念的に示すように、螺旋状の旋回における光学軸４０Ａの向きが一致する液晶化合物４０の配列に応じて、主面すなわち配向膜３２に対して矢印Ｘ方向に向かって上昇するように傾斜する。

　矢印Ｘ方向に向かう液晶化合物４０の光学軸４０Ａの回転方向を逆にすることで、右円偏光Ｂ_Rの反射方向を逆にできる。すなわち、図２および図４においては、矢印Ｘ方向に向かう光学軸４０Ａの回転方向は反時計回りで、青色の右円偏光Ｂ_Rは矢印Ｘ方向と逆方向に傾けて反射されるが、これを時計回りとすることで、明部Ｂおよび暗部Ｄの傾斜方向が逆になるので、青色の右円偏光Ｂ_Rは矢印Ｘ方向に傾けて反射される。この態様は、言い合えれば、光学軸４０Ａが反時計回りする矢印Ｘ方向を、逆方向にした場合と同様である。
　さらに、上述したように、右円偏光を反射するコレステリック液晶層と左円偏光を反射するコレステリック液晶層とでは、液晶化合物４０の螺旋状の旋回方向が逆になる。従って、図示例のように、矢印Ｘ方向に向かって光学軸４０Ａが時計回りに回転する液晶配向パターンを有する左円偏光を反射するコレステリック液晶層では、明部Ｂおよび暗部Ｄの傾斜方向が逆になるので、左円偏光は矢印Ｘ方向と逆方向に傾けて反射される。

　Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂにおいては、面内において、光学軸４０Ａが連続的に回転する液晶配向パターンの１周期Λ_Bが短いほど、上述した入射光に対する反射光の傾斜角度が大きくなる。すなわち、１周期Λ_Bが短いほど、反射光を、入射方向に対して大きく傾けて反射できる。
　従って、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂでは、１周期Λ_Bを調節することで、入射した光の反射光の反射角度を調節できる。
　なお、液晶配向パターンの１周期Λ_Bには、制限はないが、反射光を、入射方向に対して大きく傾けて反射できる点で、液晶配向パターンの１周期Λ_Bは、１．６μｍ以下が好ましく、１．０μｍ以下がより好ましく、０．６μｍ以下がさらに好ましい。
　なお、１周期Λ_Bは本発明における１周期Λ₁に相当する。

　また、図２示したＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂは、液晶化合物４０が主面に対して傾斜し、かつ、傾斜方向がコレステリック液晶相の明線Ｂおよび暗線Ｄに略一致している。そのため、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂでは、光の反射（回折）に対する液晶化合物４０の作用が大きくなり、回折効率を向上できる。その結果、本発明の光学積層体によれば、例えば、入射光に対する反射光の光量を、従来より向上できる。

　なお、図２に示す例では、液晶化合物４０の傾斜と、コレステリック液晶相の明線Ｂおよび暗線Ｄの傾斜とが略一致する構成としたが、これに限定はされない。例えば、液晶化合物４０が傾斜していない、すなわち、コレステリック液晶層の主面に対して平行な構成であってもよい。

　＜Ｇ反射コレステリック液晶層＞
　Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇは、緑色の波長帯域の円偏光を反射するものである。
　図６に、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇを有する積層体を概念的に示す。また、図７に、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇの平面図を概念的に示す。なお、図７においては、矢印Ｘ方向に配列された液晶化合物４０のみを示すが、図４に示す例と同様にＹ方向には、光学軸４０Ａの向きが等しい液晶化合物４０が配列されている。
　図６に示す積層体は、支持体３０と、配向膜３２Ｇと、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇと、を有する。支持体３０は、上述した支持体３０と同様の構成を有する。

　配向膜３２Ｇは、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇを形成する際に、液晶化合物４０を所定の液晶配向パターンに配向するための配向膜である。後述するようにＧ反射コレステリック液晶層３４Ｇは、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂとは、液晶配向パターンの光学軸の向きの回転方向が逆方向であり、液晶配向パターンの１周期の長さΛ_Gが、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂにおける１周期の長さΛ_Bよりも長い。従って、配向膜３２Ｇは、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇ内の液晶化合物４０をこのような液晶配向パターンに形成できる配向パターンを有する。すなわち、配向膜３２Ｇは、例えば、図３に示す露光装置を用いて露光する際に、λ／４板７２Ａおよび７２Ｂの光学軸の向き、および、２つの光線ＭＡおよびＭＢの交差角αを調整することで、所望の配向パターンが得られる。
　なお、配向膜３２Ｇは、配向パターンが異なる以外は、基本的に配向膜３２Ｂと同様の構成を有するのでその説明は省略する。
　また、１周期の長さΛ_Gは本発明における１周期の長さΛ₂に相当する。

　Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇは、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂと同様に、コレステリック液晶相を固定してなるものである。すなわち、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇは、コレステリック構造を有する液晶化合物４０（液晶材料）からなる層である。Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇは、緑色の波長帯域における左円偏光Ｂ_Lのみを反射し、それ以外の光を透過する。

　図６および図７に示すように、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇは、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂと同様に、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する。

　ここで、図７に示すように、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇは、液晶配向パターンにおいて、液晶化合物４０の光学軸４０Ａの向きが矢印Ｘ方向（所定の一方向）に連続的に回転する液晶化合物４０の光学軸４０Ａの向きの回転方向が、Ｂ反射コレステリック液晶層とは逆方向である。図示例では、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂの液晶配向パターンは、矢印Ｘ方向に沿って時計回りで回転しており（図４参照）、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇの液晶配向パターンが反時計回りで連続的に回転している（図７参照）。

　また、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇは、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂとは、反射する円偏光の旋回方向が逆方向である。従って、図６に示すように、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇは、コレステリック液晶相において、螺旋状に旋回して積み上げられる液晶化合物４０が旋回する方向が、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂとは逆方向である。図示例においては、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂにおけるコレステリック液晶相の螺旋の旋回方向が右回転であり、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇにおけるコレステリック液晶相の螺旋の旋回方向が右回転である。従って、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇは、左円偏光を反射する。

　Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇは、液晶配向パターンの回転方向がＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂと逆であり、かつ、コレステリック液晶相の螺旋の旋回方向が逆である。
　これによって、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇは、緑色の左円偏光Ｇ_Lを、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂが反射する青色の右円偏光Ｂ_Rと同じ方向（図中左上方向）に反射する。

　Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇは、緑色の波長帯域の円偏光を反射し、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂは、青色の波長帯域の円偏光を反射するものである。前述のとおり、コレステリック液晶相における選択反射中心波長λは、螺旋１ピッチＰの長さに依存する。従って、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇの螺旋ピッチをＰ₂、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂの螺旋ピッチをＰ₁とすると、Ｐ₁＜Ｐ₂である。

　また、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇの螺旋ピッチＰ₂と、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂの螺旋ピッチＰ₁とは、Ｐ₁＜Ｐ₂の関係である。従って、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇによって反射される緑色の左円偏光Ｇ_Lの反射角度と、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂによって反射される青色の右円偏光Ｂ_Rの反射角度とを略一致させるために、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇの液晶配向パターンの１周期の長さΛ_Gと、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂの液晶配向パターンの１周期の長さΛ_Ｂとを、Λ_B＜Λ_Gの関係とする。

　光学積層体１４は、上記で説明したＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂと、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇとを有する。このような本発明の光学積層体の作用、および、これを用いる画像表示装置１０（図１）の作用を説明する。

　まず、従来の例について、図８を用いて説明する。
　図８は、従来の光学積層体１１４ａおよび１１４ｂを有する画像表示装置１００を概念的に示す図である。図８に示す画像表示装置１００は、表示素子１２と、光学積層体１１４ａおよび１１４ｂと、導光板１６と、を有する。光学積層体１１４ａおよび１１４ｂは、導光板１６の同一面の長手方向の端部に離間して貼り合わされており、光学積層体１１４ａが表示素子１２側で、光学積層体１１４ｂが画像の表示側である。

　光学積層体１１４は、Ｂ反射コレステリック液晶層１３４ＢとＧ反射コレステリック液晶層１３４Ｇとを有する。
　Ｂ反射コレステリック液晶層１３４ＢおよびＧ反射コレステリック液晶層１３４Ｇはいずれも、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有するコレステリック液晶層である。従って、入射した光を鏡面反射とは異なる方向に反射する。
　ここで、Ｂ反射コレステリック液晶層１３４ＢおよびＧ反射コレステリック液晶層１３４Ｇはいずれも、同じ旋回方向の円偏光（例えば、右円偏光とする）を反射する。したがって、液晶配向パターンにおける液晶化合物の光学軸の向きの回転方向は同じである。
　また、表示素子１１２は、青色の右円偏光Ｂ_R、および、緑色の右円偏光Ｇ_Rを照射して二色画像を表示するものである。

　このような光学積層体１１４ａおよび１１４ｂを導光板１６の両端部に備えた画像表示装置１００では、表示素子１２が照射した青色の右円偏光Ｂ_Rは、導光板１６を透過して光学積層体１１４ａに入射し、光学積層体１１４ａによって所定の角度傾斜して反射されて、導光板１６の主面の法線方向に対して角度を有して導光板１６に再入射する。導光板１６の主面の法線方向に対して角度を有して導光板１６に入射した青色の右円偏光Ｂ_Rは、導光板１６内で反射を繰り返して光学積層体１１４ｂ側に導光され、光学積層体１１４ｂ入射して、導光板の主面に略垂直な方向に反射される。これによって、青色の右円偏光Ｂ_Rは、導光板１６から出射されて、使用者Ｕによる観察位置に出射される。

　同様に、表示素子１２が照射した緑色の右円偏光Ｇ_Rは、導光板１６を透過して光学積層体１１４ａに入射し、光学積層体１１４ａによって所定の角度傾斜して反射されて、導光板１６の主面の法線方向に対して角度を有して導光板１６に再入射する。導光板１６の主面の法線方向に対して角度を有して導光板１６に入射した緑色の右円偏光Ｇ_Rは、導光板１６内で反射を繰り返して光学積層体１１４ｂ側に導光され、光学積層体１１４ｂ入射して、導光板の主面に略垂直な方向に反射される。これによって、緑色の右円偏光Ｇ_Rは、導光板１６から出射されて、使用者Ｕによる観察位置に出射される。
　このように、青色の右円偏光Ｂ_R、および、緑色の右円偏光Ｇ_Rが導光板１６内を導光されて使用者Ｕによる観察位置に出射されることで二色画像が表示される。

　ここで、このような従来の画像表示装置１００においては、図８中破線で示すように、青色の右円偏光Ｂ_Rの一部がＧ反射コレステリック液晶層１３４Ｇで反射され（図８中、太い破線）、また、緑色の右円偏光Ｇ_Rの一部がＢ反射コレステリック液晶層１３４Ｂで反射されてしまう（図８中、細い破線）。青色の右円偏光Ｂ_RがＧ反射コレステリック液晶層１３４Ｇで反射された場合、反射（回折）の角度が緑色の右円偏光Ｇ_Rの場合と異なるものとなる。同様に、緑色の右円偏光Ｇ_RがＢ反射コレステリック液晶層１３４Ｂで反射された場合には、反射（回折）の角度が青色の右円偏光Ｂ_Rの場合と異なるものとなる。そのため、Ｂ反射コレステリック液晶層１３４Ｂで反射された青色の右円偏光Ｂ_Rと、Ｇ反射コレステリック液晶層１３４Ｇで反射された青色の右円偏光Ｂ_Rとで進行方向が異なるものとなる。同様に、Ｇ反射コレステリック液晶層１３４Ｇで反射された緑色の右円偏光Ｇ_Rと、Ｂ反射コレステリック液晶層１３４Ｂで反射された緑色の右円偏光Ｇ_Rとで進行方向が異なるものとなる。このようにクロストークが発生して、使用者Ｕには二重像が視認されてしまうという問題が生じる。なお、図８においては、出射側の光学積層体１１４ｂにおいてクロストークが発生するものとして説明したが、入射側の光学積層体１１４ａにおいても同様にクロストークの問題が発生し、二重像の原因となる。

　本発明である光学積層体１４は、上述したＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂと、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇと有している。
　図１０に、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂと、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇとを有する光学積層体１４の概念図を示す。
　なお、図１０においては、図面を簡略化して光学積層体１４の構成を明確に示すために、Ｂ反射コレステリック液晶層３４ＢおよびＧ反射コレステリック液晶層３４Ｇは、配向膜の表面の液晶化合物４０（液晶化合物分子）のみを概念的に示している。しかしながら、Ｂ反射コレステリック液晶層３４ＢおよびＧ反射コレステリック液晶層３４Ｇは、図２および図６に概念的に示すように、通常のコレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層と同様に、液晶化合物４０が螺旋状に旋回して積み重ねられた螺旋構造を有し、液晶化合物４０が螺旋状に１回転（３６０°回転）して積み重ねられた構成を螺旋１ピッチとして、螺旋状に旋回する液晶化合物４０が、複数ピッチ、積層された構造を有する。

　前述のとおり、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂと、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇとが、反射する円偏光の旋回方向が逆方向である。また、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂと、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇとは、それぞれが反射する光を同じ向きの同じ角度に反射するように、液晶配向パターンが形成されている。

　これによって、青色の右円偏光Ｂ_RはＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂによって反射され、また、緑色の左円偏光Ｇ_LはＧ反射コレステリック液晶層３４Ｇによって反射される。また、図１０に示すように、青色の右円偏光Ｂ_R、および、緑色の左円偏光Ｇ_Lは、略同じ角度で同じ方向に反射される。

　ここで、青色の右円偏光Ｂ_Rの一部は、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂを透過してＧ反射コレステリック液晶層３４Ｇに入射するが、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇは左円偏光を反射するものであるため、右円偏光である青色の右円偏光Ｂ_RはＧ反射コレステリック液晶層３４Ｇでは反射されずに透過する。また、緑色の左円偏光Ｇ_Lは、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂに入射するが、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂは右円偏光を反射するものであるため、左円偏光である緑色の左円偏光Ｇ_LはＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂでは反射されずに透過する。
　これによって、青色の右円偏光Ｂ_R、および、緑色の左円偏光Ｇ_Lは、それぞれ所定の角度にのみ反射され、他の角度で反射される成分を抑制でき、クロストークの発生を抑制できる。

　また、このような光学積層体１４を用いる画像表示装置１０では、光学積層体において、青色の右円偏光Ｂ_RがＧ反射コレステリック液晶層３４Ｇで反射されたり、緑色の左円偏光Ｇ_LがＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂで反射されることがなく、クロストークが発生を抑制できるため、二重像の発生を抑制できる。

　なお、図１０に示す例では、光学積層体は、青色の円偏光を反射するＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂ、および、緑色の円偏光を反射するＧ反射コレステリック液晶層３４Ｇを有する構成としたが、これに限定はされず、他の波長域の円偏光を反射する第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層を有する構成であってもよい。例えば、光学積層体は、赤色の円偏光を反射するコレステリック液晶層と、緑色の円偏光を反射するコレステリック液晶層を有するものであってもよい。

　また、図１０に示す例では、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂ（第１コレステリック液晶層）が右円偏光を反射し、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇ（第２コレステリック液晶層）が左円偏光を反射する構成としたが、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂ（第１コレステリック液晶層）が左円偏光を反射し、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇ（第２コレステリック液晶層）が右円偏光を反射する構成としてもよい。

　また、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂ（第１コレステリック液晶層）液晶配向パターン、および、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇ（第２コレステリック液晶層）の液晶配向パターンにおいて、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の一方向のみに沿って連続的に回転しながら変化する一方向（矢印Ｘ方向）が同方向であるのが好ましい。
　これによって、反射する光の方位方向を同じ向きにすることができる。

＜Ｒ反射コレステリック液晶層＞
　ここで、本発明の光学積層体は、
　さらに、コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層であって、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する第３コレステリック液晶層を有し、
　第１コレステリック液晶層および第３コレステリック液晶層と、第２コレステリック液晶層とは、
　反射する円偏光の旋回方向が逆方向であり、
　コレステリック液晶相において、螺旋状に旋回して積み上げられる液晶化合物が３６０°旋回する厚さ方向の長さである螺旋のピッチが、互いに異なり、
　液晶配向パターンにおいて、少なくとも一方向に沿って連続的に回転する液晶化合物由来の光学軸の向きの回転方向が逆方向であり、
　第３コレステリック液晶層の螺旋ピッチをＰ₃とすると、Ｐ₁＜Ｐ₂＜Ｐ₃であり、
　第３コレステリック液晶層の１周期の長さをΛ₃とすると、Λ₁＜Λ₂＜Λ₃であるのが好ましい。

　図１１に第３コレステリック液晶層を有する光学積層体の一例の概念図を示す。図９にこの光学積層体を有する導光素子を用いる画像表示装置の一例を概念的に示す。
　図１１に示す光学積層体１４は、図１０に示す光学積層体に加えて、支持体３０、配向膜３２ＲおよびＲ反射コレステリック液晶層３４Ｒを有する。Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒは本発明における第３コレステリック液晶層である。

　配向膜３２ＲはＲ反射コレステリック液晶層３４Ｒを形成する際に、液晶化合物４０を後述する所定の液晶配向パターンに配向するための配向膜である。なお、配向膜３２Ｒは、配向パターンが異なる以外は、基本的に配向膜３２Ｂ、配向膜３２Ｒと同様の構成を有するのでその説明は省略する。

　Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒは、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂと同様に、コレステリック液晶相を固定してなるものである。すなわち、Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒは、コレステリック構造を有する液晶化合物４０（液晶材料）からなる層である。Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒは、赤色の波長帯域における右円偏光Ｒ_Rのみを反射し、それ以外の光を透過する。

　Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒは、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂと同様に、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する。
　ここで、Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒは、液晶配向パターンにおける液晶化合物４０の光学軸４０Ａの向きの回転方向が、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂと同じでＧ反射コレステリック液晶層３４Ｇとは逆方向である。

　また、Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒは、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂとは、反射する円偏光の旋回方向が同じであり、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇとは逆方向である。従って、Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒは、右円偏光を反射する。
　従って、Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒは、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂ、および、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇと、それぞれが反射する光を同じ向きの同じ角度に反射するように、液晶配向パターンが形成されている。

　また、Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒの螺旋ピッチをＰ₃とすると、Ｐ₁＜Ｐ₂＜Ｐ₃である。
　また、Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒの液晶配向パターンの１周期の長さΛ_Rは、Λ_B＜Λ_G＜Λ_Rの関係である。

　このような構成の場合、赤色の右円偏光Ｒ_Rが、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇに入射するが、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇは左円偏光を反射するものであるため、右円偏光である赤色の右円偏光Ｒ_RはＧ反射コレステリック液晶層３４Ｇでは反射されずに透過する。また、緑色の左円偏光Ｇ_Lの一部は、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇを透過してＲ反射コレステリック液晶層３４Ｒに入射するが、Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒは右円偏光を反射するものであるため、左円偏光である緑色の左円偏光Ｇ_LはＲ反射コレステリック液晶層３４Ｒでは反射されずに透過する。

　また、赤色の右円偏光Ｒ_RがＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂに入射するが、赤色の右円偏光Ｒ_Rの波長は、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂの選択反射中心波長とは離れているため、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂによって反射されにくい。同様に、青色の右円偏光Ｂ_Rの一部が、Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒに入射するが、青色の右円偏光Ｂ_Rの波長は、Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒの選択反射中心波長とは離れているため、Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒによって反射されにくい。

　青色の右円偏光Ｂ_RとＧ反射コレステリック液晶層３４Ｇとの関係、および、緑色の左円偏光Ｇ_LとＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂとの関係は、図１０の場合と同様である。
　これによって、青色の右円偏光Ｂ_R、緑色の左円偏光Ｇ_L、および、赤色の右円偏光Ｒ_Rは、それぞれ所定の角度にのみ反射され、他の角度で反射される成分を抑制でき、クロストークの発生を抑制できる。

　また、図１１に示す光学積層体を用いる画像表示装置では、光学積層体において、クロストークが発生を抑制できるため、二重像の発生を抑制できる。なお、この場合の画像表示装置において表示素子はＲＧＢのカラー画像を表示するものであり、青色光は右円偏光で照射し、緑色光は左円偏光で照射し、赤色光は右円偏光で照射する。

　なお、図１１に示す例では、光学積層体は、青色の円偏光を反射するＢ反射コレステリック液晶層３４Ｂ、緑色の円偏光を反射するＧ反射コレステリック液晶層３４Ｇ、および、赤色の円偏光を反射するＲ反射コレステリック液晶層３４Ｒを有する構成としたが、これに限定はされず、他の波長域の円偏光を反射する第１コレステリック液晶層、第２コレステリック液晶層および第３コレステリック液晶層を有する構成であってもよい。

　また、図１１に示す例では、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂ（第１コレステリック液晶層）が右円偏光を反射し、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇ（第２コレステリック液晶層）が左円偏光を反射し、Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒ（第３コレステリック液晶層）が右円偏光を反射する構成としたが、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂ（第１コレステリック液晶層）が左円偏光を反射し、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇ（第２コレステリック液晶層）が右円偏光を反射し、Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒ（第３コレステリック液晶層）が左円偏光を反射する構成としてもよい。

　また、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂ（第１コレステリック液晶層）の液晶配向パターン、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇ（第２コレステリック液晶層）の液晶配向パターン、および、Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒ（第３コレステリック液晶層）の液晶配向パターンにおいて、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の一方向のみに沿って連続的に回転しながら変化する一方向（矢印Ｘ方向）が同方向であるのが好ましい。
　これによって、反射する光の方位方向を同じ向きにすることができる。

　また、Ｂ反射コレステリック液晶層３４Ｂ（第１コレステリック液晶層）、Ｇ反射コレステリック液晶層３４Ｇ（第２コレステリック液晶層）、および、Ｒ反射コレステリック液晶層３４Ｒ（第３コレステリック液晶層）の積層順は図１１に示す例に限定はされず、各層の積層順は特に制限はされない。

　＜＜コレステリック液晶層の形成方法＞＞
　コレステリック液晶層（第１コレステリック液晶層、第２コレステリック液晶層、および、第３コレステリック液晶層）の形成方法について説明する。
　コレステリック液晶層は、コレステリック液晶相を層状に固定して形成できる。
　コレステリック液晶相を固定した構造は、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向が保持されている構造であればよく、典型的には、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、紫外線照射、加熱等によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して、同時に、外場または外力によって配向形態に変化を生じさせることない状態に変化した構造が好ましい。
　なお、コレステリック液晶相を固定した構造においては、コレステリック液晶相の光学的性質が保持されていれば十分であり、コレステリック液晶層において、液晶化合物４０は液晶性を示さなくてもよい。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、液晶性を失っていてもよい。

　コレステリック液晶層の形成方法には、制限はなく、公知の形成方法が、各種、利用可能である。
　特に、以下に示すコレステリック液晶層の形成方法は、コレステリック液晶層を、安定して、好適に形成できるため、好ましく例示される。

＜＜＜液晶組成物＞＞＞
　コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層の形成に用いる材料は、一例として、液晶化合物およびキラル剤を含む液晶組成物が挙げられる。液晶化合物は重合性液晶化合物であるのが好ましい。
　また、コレステリック液晶層の形成に用いる液晶組成物は、さらに界面活性剤等を含んでいてもよい。

－－重合性液晶化合物－－
　重合性液晶化合物は、棒状液晶化合物であっても、円盤状液晶化合物であってもよい。
　コレステリック液晶相を形成する棒状の重合性液晶化合物の例としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、および、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類等が好ましく用いられる。低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。

　重合性液晶化合物は、重合性基を液晶化合物に導入することで得られる。重合性基の例には、不飽和重合性基、エポキシ基、およびアジリジニル基が含まれ、不飽和重合性基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基がより好ましい。重合性基は種々の方法で、液晶化合物の分子中に導入できる。重合性液晶化合物が有する重合性基の個数は、好ましくは１～６個、より好ましくは１～３個である。
　重合性液晶化合物の例は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号明細書、米国特許第５６２２６４８号明細書、米国特許第５７７０１０７号明細書、国際公開第９５／２２５８６号、国際公開第９５／２４４５５号、国際公開第９７／００６００号、国際公開第９８／２３５８０号、国際公開第９８／５２９０５号、特開平１－２７２５５１号公報、特開平６－１６６１６号公報、特開平７－１１０４６９号公報、特開平１１－８００８１号公報、および、特開２００１－３２８９７３号公報等に記載の化合物が含まれる。２種類以上の重合性液晶化合物を併用してもよい。２種類以上の重合性液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。

　また、上記以外の重合性液晶化合物としては、特開昭５７－１６５４８０号公報に開示されているようなコレステリック相を有する環式オルガノポリシロキサン化合物等を用いることができる。さらに、前述の高分子液晶化合物としては、液晶を呈するメソゲン基を主鎖、側鎖、あるいは主鎖および側鎖の両方の位置に導入した高分子、コレステリル基を側鎖に導入した高分子コレステリック液晶、特開平９－１３３８１０号公報に開示されているような液晶性高分子、および、特開平１１－２９３２５２号公報に開示されているような液晶性高分子等を用いることができる。

　－－円盤状液晶化合物－－
　円盤状液晶化合物としては、例えば、特開２００７－１０８７３２号公報や特開２０１０－２４４０３８号公報に記載のものを好ましく用いることができる。

　また、液晶組成物中の重合性液晶化合物の添加量は、液晶組成物の固形分質量（溶媒を除いた質量）に対して、７５～９９．９質量％であるのが好ましく、８０～９９質量％であるのがより好ましく、８５～９０質量％であるのがさらに好ましい。

－－界面活性剤－－
　コレステリック液晶層を形成する際に用いる液晶組成物は、界面活性剤を含有してもよい。
　界面活性剤は、安定的にまたは迅速にプレーナー配向のコレステリック液晶相とするために寄与する配向制御剤として機能できる化合物が好ましい。界面活性剤としては、例えば、シリコ－ン系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤が挙げられ、フッ素系界面活性剤が好ましく例示される。

　界面活性剤の具体例としては、特開２０１４－１１９６０５号公報の段落［００８２］～［００９０］に記載の化合物、特開２０１２－２０３２３７号公報の段落［００３１］～［００３４］に記載の化合物、特開２００５－９９２４８号公報の段落［００９２］および［００９３］中に例示されている化合物、特開２００２－１２９１６２号公報の段落［００７６］～［００７８］および段落［００８２］～［００８５］中に例示されている化合物、ならびに、特開２００７－２７２１８５号公報の段落［００１８］～［００４３］等に記載のフッ素（メタ）アクリレート系ポリマー、などが挙げられる。
　なお、界面活性剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
　フッ素系界面活性剤として、特開２０１４－１１９６０５号公報の段落［００８２］～［００９０］に記載の化合物が好ましい。

　液晶組成物中における、界面活性剤の添加量は、液晶化合物の全質量に対して０．０１～１０質量％が好ましく、０．０１～５質量％がより好ましく、０．０２～１質量％がさらに好ましい。

（配向制御剤）
　液晶組成物は、配向膜上に塗布した際に、配向膜側あるいは空気界面側の少なくとも一方の界面にプレチルト角を有する領域を発現させるための添加剤（配向制御剤）を少なくとも一種含有させることが好ましい。前述の添加剤を組成物に含有させることで、コレステリック液晶層にプレチルト角を有する領域を設けることができる。

　液晶組成物には、配向膜上に塗布した際に、空気界面側にプレチルト角を持たせるために、液晶性化合物以外に、空気界面配向剤を含有することが好ましい。これにより、コレステリック液晶層の上下界面の少なくとも１つの界面に対してプレチルト角を有する領域を形成することができる。空気界面配向剤は、後述する式（Ａ）で表される構成単位を有するフッ素系ポリマー（Ｘ）と、後述する式（Ａ）で表される構成単位を有さず、極性基を有するフッ素系ポリマー（Ｙ）とを含み、コレステリック液晶層の形成に好適に用いられる組成物である。
　液晶組成物が含有する空気界面配向剤は、少なくとも、後述する式（Ａ）で表される構成単位を有するフッ素系ポリマー（Ｘ）と、後述する式（Ａ）で表される構成単位を有さず、極性基を有するフッ素系ポリマー（Ｙ）とを含むことが好ましい。

＜フッ素系ポリマー（Ｘ）＞
　フッ素系ポリマー（Ｘ）は、下記式（Ａ）で表される構成単位を有するフッ素系のポリマーである。

　（式（Ａ）中、Ｍｐはポリマー主鎖の一部を構成する３価の基を表し、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｘは置換または無置換の縮合環官能基を表す。）

　式（Ａ）中、Ｍｐは、３価の基であり、ポリマーの主鎖の一部を構成する。
　Ｍｐは、例えば、炭素原子数２～２０（置換基の炭素原子数は含まない。以下、Ｍｐ中のものについて同様。）の置換もしくは無置換の長鎖または分岐のアルキレン基（例えば、エチレン基、プロピレン基、メチルエチレン基、ブチレン基、ヘキシレン基等）、炭素原子数３～１０の置換もしくは無置換の環状アルキレン基（例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロヘキシレン基等）、置換もしくは無置換のビニレン基、置換もしくは無置換の環状ビニレン基、置換もしくは無置換のフェニレン基、酸素原子を含む基（例えば、エーテル基、アセタール基、エステル基、カルボネート基等を含む基）、窒素原子を含む基（例えば、アミノ基、イミノ基、アミド基、ウレタン基、ウレイド基、イミド基、イミダゾール基、オキサゾール基、ピロール基、アニリド基、マレインイミド基等を含む基）、硫黄原子を含む基（例えば、スルフィド基、スルホン基、チオフェン基等を含む基）、リン原子を含む基（例えば、ホスフィン基、リン酸エステル基等を含む基）、珪素原子を含む基（例えば、シロキサン基等を含む基）の基、これらの基を二つ以上連結して形成される基、であって、これらの基に含まれる水素原子の１つが－Ｌ－Ｘ基によって置換されている基が好適に挙げられる。
　これらのうち、置換もしくは無置換のエチレン基、置換もしくは無置換のメチルエチレン基、置換もしくは無置換のシクロヘキシレン基、置換もしくは無置換のビニレン基、であって、これらの基に含まれる水素原子の１つが－Ｌ－Ｘ基によって置換されている基であるのが好ましく、なかでも、置換もしくは無置換のエチレン基、置換もしくは無置換のメチルエチレン基、置換もしくは無置換のビニレン基、であって、これらの基に含まれる水素原子の１つが－Ｌ－Ｘ基によって置換されている基であるのがより好ましく、置換もしくは無置換のエチレン基、置換もしくは無置換のメチルエチレン基、であって、これらの基に含まれる水素原子の１つが－Ｌ－Ｘ基によって置換されている基であるのが更に好ましく、具体的には、後述する、Ｍｐ－１およびＭｐ－２であるのが好ましい。

　以下に、Ｍｐの好ましい具体例を示すが、Ｍｐはこれに限定されるものではない。また、Ｍｐ中の＊で表される部位はＬと連結する部位を表す。

　式（Ａ）中のＬ（単結合または２価の連結基）のうち、２価の連結基としては、＊－Ｌ1－Ｌ2－（＊は主鎖との連結位置を表す。）で表される２価の連結基であって、Ｌ1が、＊－ＣＯＯ－、＊－ＣＯＮＨ－、＊－ＯＣＯ－、または、＊－ＮＨＣＯ－を表し、かつ、Ｌ2が、炭素数２～２０のアルキレン基、炭素数２～２０のポリオキシアルキレン基、または、これらの基が組み合わされた２価の連結基を表す、２価の連結基であるのが好ましい。
　これらのうち、Ｌ1が、＊－ＣＯＯ－で表され、Ｌ2が、炭素数２～２０のポリオキシアルキレン基で表される連結基であるのが好ましい。

　式（Ａ）中のＸで表される置換もしくは無置換の縮合環官能基の環数については特に制限はないが、２～５個の環が縮合した基であるのが好ましい。環を構成している原子が炭素原子のみである炭化水素系の芳香族縮合環のみならず、ヘテロ原子を環構成原子とするヘテロ環が縮合した芳香族縮合環であってもよい。
　また、Ｘとしては、例えば、炭素原子数５～３０の置換もしくは無置換のインデニル基、炭素原子数６～３０の置換もしくは無置換のナフチル基、炭素原子数１２～３０の置換もしくは無置換のフルオレニル基、アントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、フェナントレニル基などであるのが好ましい。

　これらのうち、Ｘとしては、炭素原子数５～３０の置換もしくは無置換のインデニル基、または、炭素原子数６～３０の置換もしくは無置換のナフチル基であるのが好ましく、中でも、炭素原子数１０～３０の置換もしくは無置換のナフチル基であるのがより好ましく、炭素原子数１０～２０の置換もしくは無置換のナフチル基であるのが更に好ましい。

　以下に、一般式（Ａ）として好ましい構成単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。

　また、フッ素系ポリマー（Ｘ）は、上記式（Ａ）で表される構成単位とともに、例えば、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される構成単位を有しているのが好ましく、具体的には、下記式（Ｂ）で表される構成単位を有しているのがより好ましい。

　式（Ｂ）中、Ｍｐはポリマー主鎖の一部を構成する３価の基を表し、Ｌ′は単結合または２価の連結基を表し、Ｒｆは少なくとも１つのフッ素原子を含有する置換基を表す。

　式（Ｂ）中、Ｍｐは、上記式（Ａ）中のＭｐと同義であり、好ましい範囲も同義である。
　また、Ｌ′（単結合または２価の連結基）のうち、２価の連結基としては、好ましくは、－Ｏ－、－ＮＲa11－（但し、Ｒa11は水素原子、炭素原子数１～１０の脂肪族炭化水素基または炭素原子数６～２０のアリール基を表す。）、－Ｓ－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｓ（＝Ｏ）2－、および、炭素原子数１～２０の置換もしくは無置換のアルキレン基、ならびに、これらを２個以上連結して形成される基から選択される２価の連結基である。
　２個以上連結して形成される２価の連結基としては、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、－ＯＣ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ－、－ＮＨＣ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ₂）maＯ－（但し、ｍａは１～２０の整数を表す）等が挙げられる。

　さらに、式（Ｂ）中のＭｐが、上述したＭｐ－１またはＭｐ－２を表す場合には、Ｌ′は、－Ｏ－、－ＮＲa11－（Ｒa11は、水素原子、炭素原子数１～１０の脂肪族炭化水素基を表す。）、－Ｓ－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｓ（＝Ｏ）₂－、および、炭素原子数１～２０の置換もしくは無置換のアルキレン基、ならびに、これらの２個以上を連結して形成される基から選択される２価の連結基であることが好ましく、－Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、および、－Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ－、ならびに、これらの１以上とアルキレン基との組み合わせからなる基から選択される２価の連結基がより好ましい。

　Ｒｆは、少なくとも一つのフッ素原子が置換した炭素原子数１～３０の脂肪族炭化水素基（例えば、トリフルオロエチル基、パーフルオロヘキシルエチル基、パーフルオロヘキシルプロピル基、パーフルオロブチルエチル基、パーフルオロオクチルエチル基等）等が好ましい例として挙げられる。また、Ｒｆは、末端に、ＣＦ₃基またはＣＦ₂Ｈ基を有することが好ましく、ＣＦ₃基を有することがより好ましい。

　Ｒｆとしてより好ましくは、末端にＣＦ₃基を有するアルキル基または末端にＣＦ₂Ｈ基を有するアルキル基である。末端にＣＦ₃基を有するアルキル基は、アルキル基に含まれる水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたアルキル基である。末端にＣＦ₃基を有するアルキル基中の水素原子の５０％以上がフッ素原子で置換されているアルキル基が好ましく、６０％以上が置換されているアルキル基がより好ましく、７０％以上が置換されているアルキル基が特に好ましい。残りの水素原子は、さらに後述の置換基群Ｄとして例示された置換基によって置換されていてもよい。
　末端にＣＦ₂Ｈ基を有するアルキル基は、アルキル基に含まれる水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されたアルキル基である。末端にＣＦ₂Ｈ基を有するアルキル基中の水素原子の５０％以上がフッ素原子で置換されているのが好ましく、６０％以上が置換されているのがより好ましく、７０％以上が置換されているのが特に好ましい。残りの水素原子は、さらに後述の置換基群Ｄとして例示された置換基によって置換されていてもよい。

　置換基群Ｄ
　アルキル基（好ましくは炭素原子数（該置換基が有する炭素原子数をいう、以下、置換基群Ｄについて同じ）１～２０、より好ましくは炭素原子数１～１２、特に好ましくは炭素原子数１～８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－オクチル基、ｎ－デシル基、ｎ－ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる）、アルケニル基（好ましくは炭素原子数２～２０、より好ましくは炭素原子数２～１２、特に好ましくは炭素原子数２～８のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、２－ブテニル基、３－ペンテニル基などが挙げられる）、アルキニル基（好ましくは炭素原子数２～２０、より好ましくは炭素原子数２～１２、特に好ましくは炭素原子数２～８のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、３－ペンチニル基などが挙げられる）、置換もしくは無置換のアミノ基（好ましくは炭素原子数０～２０、より好ましくは炭素原子数０～１０、特に好ましくは炭素原子数０～６のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基などが挙げられる）、

　アルコキシ基（好ましくは炭素原子数１～２０、より好ましくは炭素原子数１～１２、特に好ましくは炭素原子数１～８のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる）、アシル基（好ましくは炭素原子数１～２０、より好ましくは炭素原子数１～１６、特に好ましくは炭素原子数１～１２アシル基であり、例えば、アセチル基、ホルミル基、ピバロイル基などが挙げられる）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素原子数２～２０、より好ましくは炭素原子数２～１６、特に好ましくは炭素原子数２～１２のアルコキシカルボニル基であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる）、アシルオキシ基（好ましくは炭素原子数２～２０、より好ましくは炭素原子数２～１６、特に好ましくは炭素原子数２～１０のアシルオキシ基であり、例えば、アセトキシ基などが挙げられる）、

　アシルアミノ基（好ましくは炭素原子数２～２０、より好ましくは炭素原子数２～１６、特に好ましくは炭素原子数２～１０のアシルアミノ基であり、例えばアセチルアミノ基などが挙げられる）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素原子数２～２０、より好ましくは炭素原子数２～１６、特に好ましくは炭素原子数２～１２のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素原子数１～２０、より好ましくは炭素原子数１～１６、特に好ましくは炭素原子数１～１２のスルホニルアミノ基であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、エタンスルホニルアミノ基などが挙げられる）、スルファモイル基（好ましくは炭素原子数０～２０、より好ましくは炭素原子数０～１６、特に好ましくは炭素原子数０～１２のスルファモイル基であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基などが挙げられる）、

　アルキルチオ基（好ましくは炭素原子数１～２０、より好ましくは炭素原子数１～１６、特に好ましくは炭素原子数１～１２のアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる）、スルホニル基（好ましくは炭素原子数１～２０、より好ましくは炭素原子数１～１６、特に好ましくは炭素原子数１～１２のスルホニル基であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる）、スルフィニル基（好ましくは炭素原子数１～２０、より好ましくは炭素原子数１～１６、特に好ましくは炭素原子数１～１２のスルフィニル基であり、例えば、メタンスルフィニル基、エタンスルフィニル基などが挙げられる）、ウレイド基（好ましくは炭素原子数１～２０、より好ましくは炭素原子数１～１６、特に好ましくは炭素原子数１～１２のウレイド基であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基などが挙げられる）、リン酸アミド基（好ましくは炭素原子数１～２０、より好ましくは炭素原子数１～１６、特に好ましくは炭素原子数１～１２のリン酸アミド基であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基挙げられる）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、シリル基（好ましくは、炭素原子数３～４０、より好ましくは炭素原子数３～３０、特に好ましくは、炭素原子数３～２４のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基などが挙げられる）が含まれる。これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基が二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。

　末端にＣＦ₃基を有するアルキル基又は末端にＣＦ₂Ｈ基を有するアルキル基の例を以下に示す。
Ｒ１：ｎ－Ｃ₈Ｆ₁₇－
Ｒ２：ｎ－Ｃ₆Ｆ₁₃－
Ｒ３：ｎ－Ｃ₄Ｆ₉－
Ｒ４：ｎ－Ｃ₈Ｆ₁₇－（ＣＨ₂）₂－
Ｒ５：ｎ－Ｃ₆Ｆ₁₃－（ＣＨ₂）₃－
Ｒ６：ｎ－Ｃ₄Ｆ₉－（ＣＨ₂）₂－
Ｒ７：Ｈ－（ＣＦ₂）₈－
Ｒ８：Ｈ－（ＣＦ₂）₆－
Ｒ９：Ｈ－（ＣＦ₂）₄－
Ｒ１０：Ｈ－（ＣＦ₂）₈－（ＣＨ₂）₂－
Ｒ１１：Ｈ－（ＣＦ₂）₆－（ＣＨ₂）₃－
Ｒ１２：Ｈ－（ＣＦ₂）₄－（ＣＨ₂）₂－
Ｒ１３：ｎ－Ｃ₇Ｆ₁₅－（ＣＨ₂）₂－
Ｒ１４：ｎ－Ｃ₆Ｆ₁₃－（ＣＨ₂）₃－
Ｒ１５：ｎ－Ｃ₄Ｆ₉－（ＣＨ₂）₂－

　以下に、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される構成単位の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。

　また、本発明で用いるフッ素系ポリマー（Ｘ）には、上記式（Ａ）で表される構造を含有する構成単位、および、上記式（Ｂ）で表される、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される構成単位の他、これらの構成単位を形成するモノマーと共重合可能なモノマーより誘導される構成単位を含有してもよい。
　共重合可能なモノマーとしては、本発明の趣旨を逸脱しない限り、特に制限はない。好ましいモノマーとしては、例えば、炭化水素系ポリマー（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリマレインイミド、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリルアミド、ポリアクリルアニリド等）、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカルボナート、ポリアミド、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリウレタン及びポリウレイドを構成するモノマーでなどが、溶媒への溶解度を向上させたり、ポリマーの凝集を防止する観点で好ましく用いることができる。
　さらに、主鎖構造が、上記式（Ａ）で表される基が構成するものと、同一となる構成単位が好ましい。

　以下に共重合可能な構成単位の具体例を示すが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない。特に、Ｃ－２、Ｃ－３、Ｃ－１０、Ｃ－１１、Ｃ－１２、Ｃ－１９が好ましく、Ｃ－１１、Ｃ－１９がさらに好ましい。

　フッ素系ポリマー（Ｘ）における、上記式（Ａ）で表される構成単位の含有率としては、１質量％～９０質量％が好ましく、３質量％～８０質量％がより好ましい。
　また、フッ素系ポリマー（Ｘ）における、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される繰り返し単位（好ましくは上記式（Ｂ）で表される構成単位）の含有率としては、５質量％～９０質量％が好ましく、１０質量％～８０質量％がより好ましい。
　上記２種以外の構成単位の含有率としては、６０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましい。

　また、フッ素系ポリマー（Ｘ）は、各構成単位が不規則的に導入されたランダム共重合体であっても、規則的に導入されたブロック共重合体であってもよく、ブロック共重合体である場合の各構成単位は、如何なる導入順序で合成されたものであってもよく、同一の構成成分を２度以上用いてもよい。
　また、上記式（Ａ）で表される構成単位、上記式（Ｂ）で表される構成単位等は、１種類のみであってもよいし、２種類以上であってもよい。上記式(Ａ)の構成単位を２種以上含む場合には、Ｘが同一縮合環骨格(置換と無置換の組み合わせ)であるのが好ましい。２種類以上の場合、上記含有率は、合計含有率である。

　さらに、フッ素系ポリマー（Ｘ）の分子量範囲は、数平均分子量（Ｍｎ）で、好ましくは１０００～１００万であり、より好ましくは３０００～２０万であり、さらに好ましくは５０００～１０万である。また、本発明で用いるポリマーの分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ、Ｍｗは重量平均分子量）は、１～４であることが好ましく、１．５～４であることがより好ましい。
　ここで、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いて、ポリスチレン（ＰＳ）換算の値として測定可能である。

＜フッ素系ポリマー（Ｙ）＞
　フッ素系ポリマー（Ｙ）は、上記式（Ａ）で表される構成単位を有さず、極性基を有するフッ素系のポリマーである。
　ここで、極性基とは、ヘテロ原子またはハロゲン原子を少なくとも１原子以上有する基をいい、具体的には、例えば、水酸基、カルボニル基、カルボキシ基、アミノ基、ニトロ基、アンモニウム基、シアノ基などが挙げられる。中でも、水酸基、カルボキシ基が好ましい。

　本発明においては、フッ素系ポリマー（Ｙ）は、下記式（Ｃ）で表される構成単位を有するフッ素系ポリマーであるのが好ましい。

（式（Ｃ）中、Ｍｐはポリマー主鎖の一部を構成する３価の基を表し、Ｌ″は単結合または２価の連結基を表し、Ｙは極性基を表す。）

　式（Ｃ）中、Ｍｐは、上記式（Ａ）中のＭｐと同義であり、好ましい範囲も同義である。また、Ｌ″（単結合または２価の連結基）のうち、２価の連結基としては、＊－Ｌ1－Ｌ3－（＊は主鎖との連結位置を表す。）で表される２価の連結基であって、Ｌ1が、＊－ＣＯＯ－、＊－ＣＯＮＨ－、＊－ＯＣＯ－、または、＊－ＮＨＣＯ－を表し、かつ、Ｌ3が、炭素数２～２０のアルキレン基、炭素数２～２０のポリオキシアルキレン基、－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ－、アリール基、または、これらの基が組み合わされた２価の連結基を表す、２価の連結基であるのが好ましい。
　これらのうち、Ｌ″は、単結合；Ｌ1が、＊－ＣＯＯ－で表され、Ｌ3が、アルキレン基、－ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ－およびアリール基が組み合わされた２価の連結基；Ｌ1が、＊－ＣＯＯ－で表され、Ｌ3が、炭素数２～２０のポリオキシアルキレン基で表される２価の連結基；であるのが好ましい。

　また、式（Ｃ）中のＹで表される極性基としては、上述した通り、例えば、水酸基、カルボニル基、カルボキシ基、アミノ基、ニトロ基、アンモニウム基、シアノ基などが挙げられる。これらのうち、水酸基、カルボキシ基、シアノ基であるのが好ましい。

　また、フッ素系ポリマー（Ｙ）は、上記式（Ｃ）で表される構成単位とともに、上述したフッ素系ポリマー（Ｘ）と同様、例えば、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される構成単位を有しているのが好ましく、具体的には、上記式（Ｂ）で表される構成単位を有しているのがより好ましい。
　同様に、フッ素系ポリマー（Ｙ）は、上記式（Ｃ）で表される構造を含有する構成単位、および、上記式（Ｂ）で表される、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される構成単位の他、上述したフッ素系ポリマー（Ｘ）と同様、これらの構成単位を形成するモノマーと共重合可能なモノマーより誘導される構成単位を含有してもよい。

　フッ素系ポリマー（Ｙ）における、上記式（Ｃ）で表される構成単位の含有率としては、４５質量％以下であるのが好ましく、１～２０質量％であるのがより好ましく、２～１０質量％であるのが更に好ましい。
　また、フッ素系ポリマー（Ｙ）における、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される繰り返し単位（好ましくは上記式（Ｂ）で表される構成単位）の含有率としては、５５質量％以上であるのが好ましく、８０～９９質量％が好ましく、９０～９８質量％がより好ましい。上記２種以外の構成単位の含有率としては、６０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましい。

　また、フッ素系ポリマー（Ｙ）は、各構成単位が不規則的に導入されたランダム共重合体であっても、規則的に導入されたブロック共重合体であってもよく、ブロック共重合体である場合の各構成単位は、如何なる導入順序で合成されたものであってもよく、同一の構成成分を２度以上用いてもよい。
　また、上記式（Ｃ）で表される構成単位、上記式（Ｂ）で表される構成単位等は、１種類のみであってもよいし、２種類以上であってもよい。上記式(Ｃ)の構成単位を２種以上含む場合には、Ｙが同一極性基であるのが好ましい。２種類以上の場合、上記含有率は、合計含有率である。

　さらに、フッ素系ポリマー（Ｙ）の分子量範囲は、重量平均分子量（Ｍｗ）で、１００００～３５０００であるの好ましく、１５０００～３００００であるのがより好ましい。
　ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いて、ポリスチレン（ＰＳ）換算の値として測定可能である。

＜フッ素系ポリマー（Ｘ）およびフッ素系ポリマー（Ｙ）の質量比（Ａ：Ｂ）＞
　９８：２～２：９８であるのが好ましく、９８：２～５５：４５であるのがより好ましく、９８：２～６０：４０であるのがより好ましい。

　本発明においては、上述したフッ素系ポリマー（Ｘ）およびフッ素系ポリマー（Ｙ）を含む空気界面配合剤の含有量は、液晶組成物の全固形分に対して０．２質量％～１０質量％であるのが好ましく、０．２質量％～５質量％であるのがより好ましく、０．２質量％～３質量％であるのが更に好ましい。

　〔その他の成分〕
　液晶組成物には、上述した液晶性化合物および光配向化合物以外の成分が含まれていてもよい。
　例えば、液晶組成物には、重合開始剤が含まれていてもよい。
　使用される重合開始剤は、重合反応の形式に応じて、熱重合開始剤、光重合開始剤が挙げられる。例えば、光重合開始剤の例には、α－カルボニル化合物、アシロインエーテル、α－炭化水素置換芳香族アシロイン化合物、多核キノン化合物、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ－アミノフェニルケトンとの組み合わせ、アクリジンおよびフェナジン化合物およびオキサジアゾール化合物が含まれる。
　重合開始剤の使用量は、組成物の全固形分に対して、０．０１～２０質量％であることが好ましく、０．５～５質量％であることが更に好ましい。

　また、液晶組成物には、塗工膜の均一性、膜の強度の点から、重合性モノマーが含まれていてもよい。
　重合性モノマーとしては、ラジカル重合性またはカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の円盤状液晶性化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開２００２－２９６４２３号公報明細書中の段落番号［００１８］～［００２０］記載のものが挙げられる。
　重合性モノマーの添加量は、液晶性化合物１００質量部に対して、１～５０質量部であることが好ましく、５～３０質量部であることがより好ましい。

　また、液晶組成物には、塗工膜の均一性、膜の強度の点から、界面活性剤が含まれていてもよい。
　界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開２００１－３３０７２５号公報の段落番号［００２８］～［００５６］記載の化合物、特願２００３－２９５２１２号明細書中の段落番号［００６９］～［０１２６］記載の化合物が挙げられる。

　また、液晶組成物には、溶媒が含まれていてもよく、有機溶媒が好ましく用いられる。
　有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２－ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。２種類以上の有機溶媒を併用してもよい。

《オニウム塩》
　液晶組成物は、配向膜上に塗布した際に、配向膜側でプレチルト角を有する領域を設けるため、オニウム塩の少なくとも一種を含有することが好ましい。オニウム塩は配向膜界面側において棒状液晶化合物の分子に一定のプレチルト角を付与させるのに寄与する。オニウム塩の例には、アンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等のオニウム塩が含まれる。好ましくは、４級オニウム塩であり、特に好ましくは第４級アンモニウム塩である。

　第４級アンモニウム塩は、一般に第３級アミン（例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、Ｎ－メチルピロリジン、Ｎ－メチルピペリジン、Ｎ，Ｎ－ジメチルピペラジン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミンなど）あるいは含窒素複素環（ピリジン環、ピコリン環、２，２’－ビピリジル環、４，４’－ビピリジル環、１，１０－フェナントロリン環、キノリン環、オキサゾール環、チアゾール環、Ｎ－メチルイミダゾール環、ピラジン環、テトラゾール環など）をアルキル化（メンシュトキン反応）、アルケニル化、アルキニル化あるいはアリール化して得られる。

　第４級アンモニウム塩としては、含窒素複素環からなる第４級アンモニウム塩が好ましく、特に好ましくは第４級ピリジニウム塩である。
より具体的には、第４級アンモニウム塩は、下記一般式（３ａ）又は後述する一般式（３ｂ）で表される第４級ピリジニウム塩から選ばれるのが好ましい。

　式（３ａ）中、Ｒ⁸は置換もしくは無置換の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アリール基又は複素環基を表し、Ｄは水素結合性基を表し、ｍは１～３の整数を表し、Ｘ―はアニオンを表す。

　まず、一般式（３ａ）について説明する。
　上記Ｒ⁸で表されるアルキル基は、炭素数１～１８の置換もしくは無置換のアルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数１～８の置換もしくは無置換のアルキル基である。これらは、直鎖状、分岐鎖状、あるいは環状であってもよい。これらの例としては、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｔ－ブチル、ｎ－ヘキシル、ｎ－オクチル、ネオペンチル、シクロヘキシル、アダマンチル及びシクロプロピル等が挙げられる。

　アルキル基の置換基の例としては、以下のものを挙げることができる。炭素数２～１８（好ましくは炭素数２～８）の置換もしくは無置換のアルケニル基（例、ビニル）；炭素数２～１８（好ましくは炭素数２～８）の置換もしくは無置換のアルキニル基（例、エチニル）；炭素数６～１０の置換もしくは無置換のアリール基（例、フェニル、ナフチル）；ハロゲン原子（例、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ等）；炭素数１～１８（好ましくは炭素数１～８）の置換もしくは無置換のアルコキシ基（例、メトキシ、エトキシ）；炭素数６～１０の置換もしくは無置換のアリールオキシ基（例、フェノキシ、ビフェニルオキシ、ｐ－メトキシフェノキシ）；炭素数１～１８（好ましくは炭素数１～８）の置換もしくは無置換のアルキルチオ基（例、メチルチオ、エチルチオ）；炭素数６～１０の置換もしくは無置換のアリールチオ基（例、フェニルチオ）；炭素数２～１８（好ましくは炭素数２～８）の置換もしくは無置換のアシル基（例、アセチル、プロピオニル）；

　炭素数１～１８（好ましくは炭素数１～８）の置換もしくは無置換のアルキルスルホニル基又はアリールスルホニル基（例、メタンスルホニル、ｐ－トルエンスルホニル）；炭素数２～１８（好ましくは炭素数２～８）の置換もしくは無置換のアシルオキシ基（例、アセトキシ、プロピオニルオキシ）；炭素数２～１８（好ましくは炭素数２～８）の置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基（例、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル）；炭素数７～１１の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基（例、ナフトキシカルボニル）；無置換のアミノ基、もしくは炭素数１～１８（好ましくは炭素数１～８）の置換アミノ基（例、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、アニリノ、メトキシフェニルアミノ、クロロフェニルアミノ、ピリジルアミノ、メトキシカルボニルアミノ、ｎ－ブトキシカルボニルアミノ、フェノキシカルボニルアミノ、メチルカルバモイルアミノ、エチルチオカルバモイルアミノ、フェニルカルバモイルアミノ、アセチルアミノ、エチルカルボニルアミノ、エチルチオカルバモイルアミノ、シクロヘキシルカルボニルアミノ、ベンゾイルアミノ、クロロアセチルアミノ、メチルスルホニルアミノ）；

　炭素数１～１８（好ましくは炭素数１～８）の置換もしくは無置換のカルバモイル基（例、無置換のカルバモイル、メチルカルバモイル、エチルカルバモイル、ｎ－ブチルカルバモイル、ｔ－ブチルカルバモイル、ジメチルカルバモイル、モルホリノカルバモイル、ピロリジノカルバモイル）；無置換のスルファモイル基、もしくは炭素数１～１８（好ましくは炭素数１～８）の置換スルファモイル基（例、メチルスルファモイル、フェニルスルファモイル）；シアノ基；ニトロ基；カルボキシ基；水酸基；ヘテロ環基（例、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、インドレニン環、ピリジン環、ピペリジン環、ピロリジン環、モルホリン環、スルホラン環、フラン環、チオフェン環、ピラゾール環、ピロール環、クロマン環、クマリン環）。アルキル基の置換基としては、特に好ましくは、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールスルホニル基、アリールオキシカルボニル基である。

　上記Ｒ⁸で表されるアルケニル基は、炭素数２～１８の置換もしくは無置換のアルケニル基が好ましく、より好ましくは炭素数２～８の置換もしくは無置換のアルケニル基であり、例えば、ビニル、アリル、１－プロペニル、１，３－ブタジエニル等が挙げられる。アルケニル基の置換基としては、前述のアルキル基の置換基として挙げたものが好ましい。

　上記Ｒ⁸で表されるアルキニル基は、炭素数２～１８の置換もしくは無置換のアルキニル基が好ましく、より好ましくは炭素数２～８の置換もしくは無置換のアルキニル基であり、例えば、エチニル、２－プロピニル等が挙げられる。アルキニル基の置換基は、前述のアルキル基の置換基として挙げたものが好ましい。

　上記Ｒ⁸で表されるアラルキル基は、炭素数７～１８の置換もしくは無置換のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル、メチルベンジル、ビフェニルメチル、ナフチルメチル等が好ましい。アラルキル基の置換基は前述のアルキル基の置換基として挙げたものが挙げられる。

　上記Ｒ⁸で表されるアリール基は、炭素数６～１８の置換もしくは無置換のアリール基が好ましく、例えば、フェニル、ナフチル、フルオレニル等が挙げられる。アリール基の置換基は前述のアルキル基の置換基として挙げたものが好ましい。またこれらの他に、アルキル基（例えば、メチル、エチル等）、アルキニル基、ベンゾイル基も好ましい。

　上記Ｒ⁸で表される複素環基は、炭素原子、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子から構成される５～６員環の飽和又は不飽和の複素環であり、これらの例としては、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、インドレニン環、ピリジン環、ピペリジン環、ピロリジン環、モルホリン環、スルホラン環、フラン環、チオフェン環、ピラゾール環、ピロール環、クロマン環、及びクマリン環が挙げられる。複素環基は置換されていてもよく、その場合の置換基としては、前述のアルキル基の置換基として挙げたものが好ましい。Ｒ8で表される複素環基としては、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環が特に好ましい。

　上記Ｒ⁸は好ましくは、置換もしくは無置換の、アルキル基、アラルキル基、アリール基又は複素環基である。

　Ｄは水素結合性基を表す。水素結合は、電気的に陰性な原子（例えば、Ｏ，Ｎ，Ｆ，Ｃｌ）と、同じように電気的に陰性な原子に共有結合した水素原子間に存在する。水素結合の理論的な解釈としては、例えば、Ｈ．ＵｎｅｙａｍａａｎｄＫ．Ｍｏｒｏｋｕｍａ、ＪｏｕｎａｌｏｆＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ、第９９巻、第１３１６～１３３２頁、１９７７年に報告がある。具体的な水素結合の様式としては、例えば、Ｊ．Ｎ．イスラエスアチヴィリ著、近藤保、大島広行訳、分子間力と表面力、マグロウヒル社、１９９１年の第９８頁、図１７に記載の様式が挙げられる。具体的な水素結合の例としては、例えば、Ｇ．Ｒ．Ｄｅｓｉｒａｊｕ、ＡｎｇｅｗａｎｔｅＣｈｅｍｉｓｔｒｙＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｄｉｔｉｏｎＥｎｇｌｉｓｈ、第３４巻、第２３１１頁、１９９５年に記載のものが挙げられる。

　好ましい水素結合性基としては、メルカプト基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、酸アミド基、ウレイド基、カルバモイル基、カルボキシル基、スルホ基、含窒素複素環基（例えば、イミダゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、１，３，５－トリアジル基、ピリミジル基、ピリダジル基、キノリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基、コハクイミド基、フタルイミド基、マレイミド基、ウラシル基、チオウラシル基、バルビツール酸基、ヒダントイン基、マレイン酸ヒドラジド基、イサチン基、ウラミル基などが挙げられる）を挙げることができる。更に好ましい水素結合性基としては、アミノ基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、ウレイド基、カルバモイル基、カルボキシル基、スルホ基、ピリジル基を挙げることができ、特に好ましくは、アミノ基、カルバモイル基、ピリジル基を挙げることができる。

　Ｘ-で表されるアニオンは無機陰イオンあるいは有機陰イオンのいずれであってもよく、ハロゲン陰イオン（例え、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンなど）、スルホネートイオン（例えば、メタンスルホン酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、メチル硫酸イオン、ｐ－トルエンスルホン酸イオン、ｐ－クロロベンゼンスルホン酸イオン、１，３－ベンゼンジスルホン酸イオン、１，５－ナフタレンジスルホン酸イオン、２，６－ナフタレンジスルホン酸イオンなど）、硫酸イオン、チオシアン酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロほう酸イオン、ピクリン酸イオン、酢酸イオン、リン酸イオン（例えば、ヘキサフルオロリン酸イオン）、水酸イオンなどが挙げられる。Ｘ-は、好ましくは、ハロゲン陰イオン、スルホネートイオン、水酸イオンである。なおＸ-は１価のアニオンである必要はなく、２価以上のアニオンであってもよく、かかる場合は、前述の化合物中のカチオンとアニオンとの比率も１：１である必要はなく、適宜決定される。

　前述の一般式（３ａ）中、ｍは好ましくは１である。

　また、前述の一般式（３ａ）としてより好ましい４級アンモニウム塩としては、下記一般式（４）で表される。

　一般式（４）中、Ｌ¹およびＬ²はそれぞれ独立に、２価の連結基もしくは単結合を表す。
　２価の連結基としては、炭素数１～１０の置換もしくは無置換のアルキレン基（例えば、メチレン基、エチレン基、１，４－ブチレン基等）、－Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、―ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ－、－Ｓ－、―ＮＲ'－、－Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ”－、－Ｓ（＝Ｏ）₂－又はこれらを更に２つ以上連結した２価の連結基を表し、Ｒ'およびＲ”は水素原子又は置換もしくは無置換のアルキル基を表す。尚、これら２価の連結基が左右非対称の場合（例えば－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－等）は、どちらの向きで連結していてもよい。

　Ｙは、フェニル基に置換可能な水素原子以外の置換基を表す。Ｙで表される置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基（シクロアルキル基、ビシクロアルキル基を含む）、アルケニル基（シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む）、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基（アニリノ基を含む）、アシルアミノ基、スルファモイルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、が例として挙げられる。

　Ｒ¹¹およびＲ¹²は水素原子、アルキル基、アリール基、アシル基、カルバモイル基、水酸基、もしくは、アミノ基を表す。また、Ｒ¹¹およびＲ¹²は連結して環を形成してもよい。
　Ｚは水素原子、置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素基（例えば、炭素数１～３０のアルキル基、炭素数２～３０のアルケニル基等）、又は置換もしくは無置換のアリール基（例えば、炭素数６～３０のフェニル基等）を表し、ｎおよびｐは１～１０の整数を表し、ｑは０～４の整数を表す。ただし、ｐが２以上の場合、それぞれの繰り返し単位に含まれるＬ²、Ｙ、およびｑは、同じであっても異なっていてもよい。

　以下に一般式（４）で表される好ましい４級アンモニウムについて詳細に記載する。
　一般式（４）中、Ｌ¹で表される２価の連結基としては、―Ｏ－もしくは、単結合が好ましく、Ｌ²で表される２価の連結基としては、―Ｏ－、－Ｃ（＝Ｏ）Ｏ－、―ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ－又は単結合が好ましい。
　一般式（４）中、Ｙで表される好ましい置換基としては、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子）、アルキル基〔直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルキル基〕を表し、より好ましくは、アルキル基（好ましくは炭素数１から３０のアルキル基、例えばメチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｔ－ブチル、ｎ－オクチル、２－クロロエチル、２－シアノエチル、２―エチルヘキシル）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基等）、シアノ基を表す。
　一般式（４）中、Ｒ¹¹およびＲ¹²として好ましくは、置換もしくは無置換のアルキル基であり、最も好ましくはメチル基である。
　一般式（４）中の、ｐは１～５が好ましく、２～４がより好ましく、ｎは１～４が好ましく、１もしくは２がより好ましく、ｑは０もしくは１が好ましい。ただし、ｐが２以上の場合は、少なくとも一つの構成単位においてｑが１以上であることがより好ましい。

　次に、前述の一般式（３ｂ）について説明する。

　式（３ｂ）中、Ｒ⁹及びＲ¹⁰は各々置換もしくは無置換の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アリール基又は複素環基を表し、Ｘ―はアニオンを表す。Ｒ9及びＲ10で各々表される置換もしくは無置換の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アリール基又は複素環基は、前述の一般式（３ａ）中、Ｒ⁸で表される基と同義であり、その好ましい範囲も同一である。Ｘ-で表されるアニオンは、前述の一般式（３ａ）中、Ｘ-で表されるアニオンと同義であり、その好ましい範囲も同一である。前述した様に、Ｘ-は１価のアニオンである必要はなく、２価以上のアニオンであってもよく、かかる場合は、前述の化合物中のカチオンとアニオンとの比率も１：２である必要はなく、適宜決定される。

　本発明に使用可能なオニウム塩の具体例を以下に示すが、本発明に用いられるオニウム塩はこれらに限定されるものではない。下記の具体例中、Ｎｏ．II－１～１２は一般式（３ｂ）、Ｎｏ．II－１３～３２は一般式（３ａ）で表される化合物の例である。

　また、下記（１）～（６０）の第４級アンモニウム塩も好ましい。

　上記のピリジニウム誘導体は、一般にピリジン環をアルキル化（メンシュトキン反応）して得られる。

　液晶組成物中のオニウム塩の含有量は、その種類によって好ましい含有量が変動するが、通常は、併用される棒状液晶性化合物の含有量に対して、０．０１～１０質量％であるのが好ましく、０．０５～７質量％であるのがより好ましく、０．０５～５質量％であるのがさらに好ましい。オニウム塩は二種類以上用いてもよいが、かかる場合は、使用する全種類のオニウム塩の含有量の合計が前述の範囲であるのが好ましい。

－－キラル剤（光学活性化合物）－－
　キラル剤（カイラル剤）はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル剤は、化合物によって誘起する螺旋の捩れ方向または螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
　キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４－３項、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）用キラル剤、１９９頁、日本学術振興会第１４２委員会編、１９８９に記載）、イソソルビド（イソソルビド構造を有するキラル剤）、および、イソマンニド誘導体等を用いることができる。
　また、キラル剤は、光の照射によって、戻り異性化、二量化、ならびに、異性化および二量化等を生じて、螺旋誘起力（ＨＴＰ：Helical Twisting Power）が低下するキラル剤も、好適に利用可能である。

　キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物または面性不斉化合物もキラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファン、および、これらの誘導体が含まれる。キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤と液晶化合物とがいずれも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することができる。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、同種の基であるのが好ましい。従って、キラル剤の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であるのが好ましく、不飽和重合性基であるのがより好ましく、エチレン性不飽和重合性基であるのがさらに好ましい。
　また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。

　キラル剤が光異性化基を有する場合には、塗布、配向後に活性光線などのフォトマスク照射によって、発光波長に対応した所望の反射波長のパターンを形成することができるので好ましい。光異性化基としては、フォトクロッミック性を示す化合物の異性化部位、アゾ基、アゾキシ基、または、シンナモイル基が好ましい。具体的な化合物として、特開２００２－８０４７８号公報、特開２００２－８０８５１号公報、特開２００２－１７９６６８号公報、特開２００２－１７９６６９号公報、特開２００２－１７９６７０号公報、特開２００２－１７９６８１号公報、特開２００２－１７９６８２号公報、特開２００２－３３８５７５号公報、特開２００２－３３８６６８号公報、特開２００３－３１３１８９号公報、および、特開２００３－３１３２９２号公報等に記載の化合物を用いることができる。

　液晶組成物における、キラル剤の含有量は、液晶化合物の含有モル量に対して０．０１～２００モル％が好ましく、１～３０モル％がより好ましい。

－－重合開始剤－－
　液晶組成物が重合性化合物を含む場合は、重合開始剤を含有しているのが好ましい。紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であるのが好ましい。
　光重合開始剤の例には、α－カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、米国特許第２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書記載）、α－炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号、米国特許第２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ－アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許第３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０－１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書記載）、ならびに、オキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書記載）等が挙げられる。
　液晶組成物中の光重合開始剤の含有量は、液晶化合物の含有量に対して０．１～２０質量％であるのが好ましく、０．５～１２質量％であるのがさらに好ましい。

－－架橋剤－－
　液晶組成物は、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、紫外線、熱、および、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
　架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートおよびペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の多官能アクリレート化合物；グリシジル（メタ）アクリレートおよびエチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物；２，２－ビスヒドロキシメチルブタノール－トリス［３－（１－アジリジニル）プロピオネート］および４，４－ビス（エチレンイミノカルボニルアミノ）ジフェニルメタン等のアジリジン化合物；ヘキサメチレンジイソシアネートおよびビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物；オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物；ならびに、ビニルトリメトキシシラン、Ｎ－（２－アミノエチル）３－アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
　架橋剤の含有量は、液晶組成物の固形分質量に対して、３～２０質量％が好ましく、５～１５質量％がより好ましい。架橋剤の含有量が上記範囲内であれば、架橋密度向上の効果が得られやすく、コレステリック液晶相の安定性がより向上する。

－－その他の添加剤－－
　液晶組成物中には、必要に応じて、さらに重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、色材、および、金属酸化物微粒子等を、光学的性能等を低下させない範囲で添加することができる。

　液晶組成物は、コレステリック液晶層を形成する際には、液体として用いられるのが好ましい。
　液晶組成物は溶媒を含んでいてもよい。溶媒には、制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましい。
　有機溶媒には、制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、および、エーテル類などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が好ましい。

　＜＜＜コレステリック液晶層の形成＞＞＞
　コレステリック液晶層を形成する際には、コレステリック液晶層の形成面に液晶組成物を塗布して、液晶化合物をコレステリック液晶相の状態に配向した後、液晶化合物を硬化して、コレステリック液晶層とするのが好ましい。
　すなわち、上述した液晶配向パターンに応じた、光学軸４０Ａの向きを、面内の少なくとも一方向に沿って回転させる配向パターンを有する配向膜３２に、上述した液所化合物およびキラル剤を含む液晶組成物を塗布する。
　液晶組成物の塗布は、インクジェットおよびスクロール印刷等の印刷法、ならびに、スピンコート、バーコートおよびスプレー塗布等のシート状物に液体を一様に塗布できる公知の方法が全て利用可能である。

　ここで、液晶配向パターンにおける１周期Λは、１．６μｍ以下であるのが好ましいので、配向膜３２も、これに応じた配向パターンとするのが好ましい。

　液晶組成物の塗膜厚には、制限はなく、形成するコレステリック液晶層の膜厚に応じて、適宜、設定すればよい。
　ここで、本発明の形成方法によれば、１回の塗布によって、膜厚の厚いコレステリック液晶層を形成できる。この点を考慮すると、液晶組成物の塗膜厚ｄｃは、液晶配向パターンにおける１周期Λの半分を超える厚さであるのが好ましい。すなわち、液晶組成物の塗膜厚ｄｃは『ｄｃ＞Λ／２』を満たすのが好ましい。

　液晶組成物の塗膜を形成したら、次いで、液晶組成物を加熱処理する加熱工程を行う。加熱処理によって、液晶化合物４０を上述した配向状態とする。
　加熱処理は、液晶化合物４０の、結晶相－ネマチック相転移温度（Ｃｒ－Ｎｅ相転移温度）～ネマチック相－等方相転移温度（Ｎｅ－Ｉｓｏ相転移温度）の温度範囲内の温度Ｔ１で行う。
　加熱処理温度がＣｒ－Ｎｅ相転移温度未満では、液晶化合物４０を適正に配向できない等の不都合を生じる。
　加熱処理温度がＮｅ－Ｉｓｏ相転移温度を超えると、配向欠陥の増加、回折効率の低下等の不都合を生じる。

　加熱処理時間には、制限はないが、１０～６００秒が好ましく、１５～３００秒がより好ましく、３０～２００秒がさらに好ましい。

　なお、上部すなわち配向膜３２と離れた領域において、安定して液晶化合物４０を主面に対して傾斜させるためには、加熱処理が終了した状態において、螺旋１ピッチすなわちピッチＰが小さい方が好ましい。
　具体的には、液晶配向パターンの１周期Λに対して、ピッチＰは『Ｐ／Λ≦１．５』を満たすのが好ましく、『Ｐ／Λ≦１．２』を満たすのがより好ましい。

　加熱工程を終了したら、液晶組成物を露光する露光工程を行うことによって、液晶組成物を硬化して、コレステリック液晶層とする。
　ここで、この形成方法においては、露光工程において、液晶組成物の温度を『Ｔ１－２０℃』以上の温度に保ったまま、露光を行う。これにより、上述した液晶配向パターンを有し、かつ、液晶化合物４０が主面に対して傾斜しているコレステリック液晶層を形成しやすくなる。
　露光時における液晶組成物の温度が『Ｔ１－２０℃』未満では、主面に対して液晶化合物４０が傾斜するコレステリック液晶層を安定して形成できない、配向欠陥の増加等の不都合を生じるおそれがある。
　なお、露光時における液晶組成物の温度は、Ｎｅ－Ｉｓｏ相転移温度以下であるのが好ましい。

　露光工程では、露光を１回のみ行っても良いが、加熱処理後に第１露光工程を行い、その後、波長の異なる光を照射する第２露光工程を行うのが好ましい。
　光の照射によってＨＴＰが低下するキラル剤を用い、このような２段階の露光を行うことで、第１露光工程において螺旋１ピッチ（ピッチＰ）を伸長して、第２露光工程で液晶組成物を硬化することで、上述した『Ｐ／Λ≦１．５』を超える螺旋１ピッチを有するコレステリック液晶層を形成でき、かつ、『Ｐ／Λ≦１．５』を超える螺旋１ピッチを有するコレステリック液晶層でも、上部すなわち配向膜３２と離れた領域において、安定して液晶化合物４０を主面に対して傾斜させることが可能である。

　このような２回の露光工程を行うことにより、コレステリック液晶層は、ＳＥＭで観察する断面において、明部と暗部との形成周期すなわちピッチＰが、厚さ方向の位置によって異なる領域を有する構成となるように制御することが可能である。
　また、このような２回の露光工程を行うことにより、コレステリック液晶層は、明部および暗部の傾斜角θ１が、厚さ方向の位置によって異なる領域を有する構成となるように制御することが可能である。なお、傾斜角θ１とは、図５に示す明部および暗部がコレステリック液晶層の主面に対して成す角度である。
　好ましくは、コレステリック液晶層は、厚さ方向の一方向に向かって、傾斜角θ１が連続的に増大する領域を有する。図２に示す例においては、コレステリック液晶層は、配向膜３２側から、配向膜３２と離間する側（空気側界面Ａ）に向かって、傾斜角θ１が連続的に増大する領域を有するのが好ましい。

　露光に用いる光には、制限はないが、紫外線を用いるのが好ましい。照射する紫外線の波長は２５０～４３０ｎｍが好ましい。
　照射エネルギーは、合計で２ｍＪ／ｃｍ²～５０Ｊ／ｃｍ²が好ましく、５～１５００ｍＪ／ｃｍ²がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下または窒素雰囲気下で露光を実施してもよい。

　なお、コレステリック液晶層の形成は、コレステリック液晶層の形成を、複数回、繰り返す、多重塗布による方法で行ってもよい。

　以上、本発明の光学積層体、導光素子および画像表示装置について詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。

　以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、使用量、物質量、割合、処理内容、および、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。

［コレステリック液晶層１の作製］

＜配向膜の形成＞
　ガラス基板上に、下記の配向膜形成用塗布液をスピンコートで塗布した。この配向膜形成用塗布液の塗膜が形成された支持体を６０℃のホットプレート上で６０秒間乾燥し、配向膜を形成した。

　　配向膜形成用塗布液
――――――――――――――――――――――――――――――――――
　下記光配向用素材　　　　　　　　　　　　　　　　　１．００質量部
　水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１６．００質量部
　ブトキシエタノール　　　　　　　　　　　　　　　４２．００質量部
　プロピレングリコールモノメチルエーテル　　　　　４２．００質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――

－光配向用素材－

（配向膜の露光）
　図３に示す露光装置を用いて配向膜を露光して、配向パターンを有する配向膜Ｐ－１を形成した。
　露光装置において、レーザとして波長（３２５ｎｍ）のレーザ光を出射するものを用いた。干渉光による露光量を３０００ｍＪ／ｃｍ²とした。２つの光の交差角（交差角α）は６１．０°とした。

＜コレステリック液晶層の形成＞
　コレステリック液晶層１を形成する液晶組成物として、下記の組成物Ａ－１を調製した。この組成物Ａ－１は、コレステリック液晶相における螺旋１ピッチ（ピッチＰ）の長さが３００ｎｍで、右円偏光を反射するコレステリック液晶層を形成する、液晶組成物である。組成物Ａ－１中の固形分濃度は３５ｗｔ％である。

　　組成物Ａ－１
――――――――――――――――――――――――――――――――――
　棒状液晶化合物Ｌ－１　　　　　　　　　　　　　　１００．００質量部
　重合開始剤Ｉ－１　　　　　　　　　　　　　　　　　　３．００質量部
　キラル剤Ｃｈ－１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６．３質量部
　メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　　　２０２．９９質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――

　　棒状液晶化合物Ｌ－１

　　重合開始剤Ｉ－１

　　キラル剤Ｃｈ－１

　コレステリック液晶層１は、組成物Ａ－１を配向膜Ｐ－１上に塗布することにより形成した。
　配向膜Ｐ－１上に下記の組成物Ａ－１をスピンコートで塗布して、塗膜をホットプレート上で８０℃に１２０秒間加熱し、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて波長３６５ｎｍの紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ²の照射量で塗膜に照射することにより、液晶化合物の配向を固定化した。得られた液晶層の膜厚は３．５μｍであった。

　コレステリック液晶層１は、図４に示すような周期的な配向表面になっていることを偏光顕微鏡で確認した。なお、塗布層の断面をＳＥＭで確認したところ、コレステリック液晶層１の液晶配向パターンにおいて、液晶化合物の光学軸が１８０°回転する１周期Λは、０．３２μｍであった。

［コレステリック液晶層２の作製］
　配向膜の露光において、２つの光の交差角（交差角α）を４９．２°とし、コレステリック液晶層の形成において、組成物Ａ－１のキラル剤の量を５．３質量部に変更し、メチルエチルケトンの量を２０１．１３質量部に変更した組成物Ａ－２を調製して用いた以外はコレステリック液晶層１と同様にしてコレステリック液晶層２を作製した。

　組成物Ａ－２は、コレステリック液晶相における螺旋１ピッチ（ピッチＰ）の長さが３６０ｎｍで、右円偏光を反射するコレステリック液晶層を形成する、液晶組成物である。
　コレステリック液晶層２の液晶配向パターンの１周期Λは、０．３９μｍであった。

［コレステリック液晶層３の作製］
　配向膜の露光において、２つの光の交差角（交差角α）を４２．３°とし、コレステリック液晶層の形成において、組成物Ａ－１のキラル剤の量を４．６質量部に変更し、メチルエチルケトンの量を１９９．８３質量部に変更した組成物Ａ－３を調製して用いた以外はコレステリック液晶層１と同様にしてコレステリック液晶層３を作製した。

　組成物Ａ－３は、コレステリック液晶相における螺旋１ピッチ（ピッチＰ）の長さが４１０ｎｍで、右円偏光を反射するコレステリック液晶層を形成する、液晶組成物である。
　コレステリック液晶層３の液晶配向パターンの１周期Λは、０．４５μｍであった。

［コレステリック液晶層４の作製］
　コレステリック液晶層の形成において、組成物Ａ－２のキラル剤の種類を下記Ｃｈ－２に変更し、量を３．７質量部に変更し、メチルエチルケトンの量を１９８．１６質量部に変更した組成物Ａ－４を調製して用いた以外はコレステリック液晶層２と同様にしてコレステリック液晶層４を作製した。

　　キラル剤Ｃｈ－２

　組成物Ａ－４は、コレステリック液晶相における螺旋１ピッチ（ピッチＰ）の長さが３６０ｎｍで、左円偏光を反射するコレステリック液晶層を形成する、液晶組成物である。
　コレステリック液晶層４の液晶配向パターンの１周期Λは、０．３９μｍであった。

　［実施例１］
　コレステリック液晶層１、コレステリック液晶層４、コレステリック液晶層３をこの順に積層して光学積層体を作製した。さらに得られた光学積層体を、厚さ１ｍｍのガラス板に貼合し、導光素子を作製した。このとき、各層の方向は、周期面の傾斜方向が図１１に示すような関係になるように設定した。つまり、コレステリック液晶層４はコレステリック液晶層１、３に対して、上下を反転して貼合した。各層の貼合には光学粘着シート（Ｏｐｔｅｒｉａ、リンテック株式会社製）を用いた。

　［比較例１］
　コレステリック液晶層１、コレステリック液晶層２、コレステリック液晶層３をこの順に積層して光学積層体を作製した。さらに得られた光学積層体を、厚さ１ｍｍのガラス板に貼合し、導光素子を作製した。各層の貼合には接着剤光学粘着シート（Ｏｐｔｅｒｉａ、リンテック株式会社製）を用いた。

　［評価］
　実施例および比較例で作製した導光素子について、下記の方法でクロストークの有無を評価した。

－クロストーク－
　ＬＣＯＳ方式のプロジェクターを用いて導光素子に映像を投影し、観察位置で目視評価した。クロストークによる多重像がはっきり視認できるものを「Ｂ」、多重像が低減したものを「Ａ」と評価した。
　結果および光学積層体の緒元を、下記の表に示す。

　以上の結果から本発明の効果は明らかである。

　ＡＲグラスの導光板に光を入射および出射させる回折素子など、光学装置において光を反射する各種の用途に好適に利用可能である。

　１０　画像表示装置
　１２　表示素子
　１４、１４ａ，１４ｂ　光学積層体
　１６　導光板
　２０　ディスプレイ
　２４　投映レンズ
　３０　支持体
　３２，３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂ　配向膜
　３４　コレステリック液晶層
　３４Ｒ　Ｒ反射コレステリック液晶層
　３４Ｇ　Ｇ反射コレステリック液晶層
　３４Ｂ　Ｂ反射コレステリック液晶層
　４０　液晶化合物
　４０Ａ　光学軸
　６０　露光装置
　６２　レーザ
　６４　光源
　６５　λ／２板
　６８　偏光ビームスプリッター
　７０Ａ，７０Ｂ　ミラー
　７２Ａ，７２Ｂλ／４板
　Ｂ_R　青色の右円偏光
　Ｇ_R　緑色の右円偏光
　Ｇ_L　緑色の左円偏光
　Ｒ_R　赤色の右円偏光
　Ｍ　レーザ光
　ＭＡ，ＭＢ　光線
　ＭＰ　Ｐ偏光
　ＭＳ　Ｓ偏光
　Ｐ_O　直線偏光
　Ｐ_R　右円偏光
　Ｐ_L　左円偏光
　Ｕ　使用者

Claims

　コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層であって、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する、第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層を有し、
　前記第１コレステリック液晶層と前記第２コレステリック液晶層とは、
　反射する円偏光の旋回方向が逆方向であり、
　前記コレステリック液晶相において、螺旋状に旋回して積み上げられる液晶化合物が３６０°旋回する厚さ方向の長さである螺旋のピッチが、互いに異なり、
　前記液晶配向パターンにおいて、少なくとも前記一方向に沿って連続的に回転する前記液晶化合物由来の光学軸の向きの回転方向が逆方向であり、
　前記第１コレステリック液晶層の螺旋ピッチをＰ₁、前記第２コレステリック液晶層の螺旋ピッチをＰ₂とすると、Ｐ₁＜Ｐ₂であり、
　前記液晶配向パターンの、前記液晶化合物由来の光学軸の向きが連続的に回転しながら変化する前記一方向における、前記液晶化合物由来の光学軸の向きが１８０°回転する長さを１周期とした際に、前記第１コレステリック液晶層の１周期の長さをΛ₁とし、前記第２コレステリック液晶層の１周期の長さをΛ₂とすると、Λ₁＜Λ₂である、光学積層体。
　さらに、コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層であって、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する第３コレステリック液晶層を有し、
　前記第１コレステリック液晶層および前記第３コレステリック液晶層と、第２コレステリック液晶層とは、
　反射する円偏光の旋回方向が逆方向であり、
　前記コレステリック液晶相において、螺旋状に旋回して積み上げられる液晶化合物が３６０°旋回する厚さ方向の長さである螺旋のピッチが、互いに異なり、
　前記液晶配向パターンにおいて、少なくとも一方向に沿って連続的に回転する前記液晶化合物由来の光学軸の向きの回転方向が逆方向であり、
　前記第３コレステリック液晶層の螺旋ピッチをＰ₃とすると、Ｐ₁＜Ｐ₂＜Ｐ₃であり、
　前記第３コレステリック液晶層の１周期の長さをΛ₃とすると、Λ₁＜Λ₂＜Λ₃である、請求項１に記載の光学積層体。
　前記第１コレステリック液晶層の前記液晶配向パターン、および、前記第２コレステリック液晶層の前記液晶配向パターンにおいて、前記液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の一方向のみに沿って連続的に回転しながら変化するものであり、
　前記第１コレステリック液晶層の前記液晶配向パターン、および、前記第２コレステリック液晶層の前記液晶配向パターンにおいて、前記面内の一方向が同方向である、請求項１または２に記載の光学積層体。
　前記第１コレステリック液晶層の前記液晶配向パターン、前記第２コレステリック液晶層の前記液晶配向パターン、および、前記第３コレステリック液晶層の前記液晶配向パターンにおいて、前記液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の一方向のみに沿って連続的に回転しながら変化するものであり、
　前記第１コレステリック液晶層の前記液晶配向パターン、前記第２コレステリック液晶層の前記液晶配向パターン、および、前記第３コレステリック液晶層の前記液晶配向パターンにおいて、前記面内の一方向が同方向である、請求項２に記載の光学積層体。
　導光板と、前記導光板に設けられる請求項１～４のいずれか１項に記載の光学積層体と、を有する、導光素子。
　請求項５に記載の導光素子と、前記導光素子の光学積層体に画像を照射する表示素子とを有する画像表示装置。
　前記表示素子が、円偏光を前記光学積層体に照射する、請求項６に記載の画像表示装置。
　前記表示素子が、表示色によって旋回方向が異なる円偏光を前記光学積層体に照射する、請求項７に記載の画像表示装置。