本發(fā)明涉及一種光學(xué)部件以及圖像顯示裝置。更詳細(xì)而言,涉及一種波長選擇反射部的具有選擇反射性的波長區(qū)域中的波長選擇反射部的反射率與基底層的反射率之比即signal/noise比高的光學(xué)部件、以及使用該光學(xué)部件的圖像顯示裝置。
背景技術(shù):
具有膽甾醇型結(jié)構(gòu)的材料具有波長選擇反射性,并活用其特性而用作各種光學(xué)部件的構(gòu)成材料。
例如專利文獻(xiàn)1中記載有如下圖案印刷片:在基板的表面印刷有不可見光反射性的透明圖案,構(gòu)成透明圖案的油墨包含不可見光反射材料,不可見光反射材料是相對于不可見光區(qū)域的波長具有波長選擇反射性的材料,當(dāng)使用掃描電子顯微鏡觀察透明圖案的截面時,形成為包含由一定的重復(fù)周期形成的多層結(jié)構(gòu),且透明圖案相對于入射光僅反射所希望的旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振光成分。專利文獻(xiàn)1中還記載有由一定的重復(fù)周期形成的多層結(jié)構(gòu)是由已被固定化的具有膽甾醇型結(jié)構(gòu)的液晶材料形成。專利文獻(xiàn)1中記載有提供如下圖案印刷片:其通過這些結(jié)構(gòu),能夠適用于直接手寫在顯示裝置的畫面上的類型的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng),且提供坐標(biāo)檢測機構(gòu)的部件,并且重量輕、價格低廉、容易大面積化以及能夠量產(chǎn)。
專利文獻(xiàn)2中記載有在使可見光透射且使紅外線或紫外線擴散反射的基材上,圖案印刷有吸收紅外線或紫外線的層而成的光學(xué)薄膜。專利文獻(xiàn)2中還記載有使紅外線或紫外線擴散反射的基材,在透明基板上設(shè)有使紅外線或紫外線擴散反射的包含具有膽甾醇型結(jié)構(gòu)的液晶材料的彎曲的層,并在其上圖案印刷有吸收紅外線或紫外線的層而成。專利文獻(xiàn)2中記載有提供如下光學(xué)薄膜:其通過這些結(jié)構(gòu),能夠適用于直接手寫在顯示裝置的畫面上的類型的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng),且提供坐標(biāo)檢測機構(gòu),并且重量輕、價格低廉、容易大面積化、能夠量產(chǎn)、且具有寬讀取角、讀取性能優(yōu)異。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-108236號公報
專利文獻(xiàn)2:日本特開2008-209598號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術(shù)課題
然而,本發(fā)明人等關(guān)于專利文獻(xiàn)1以及2所述的材料,研究了波長選擇反射部的具有選擇反射性的波長區(qū)域中的波長選擇反射部的反射率與基底層的反射率之比即signal/noise比(以下,也稱為s/n比),結(jié)果得知存在s/n比較低,無法提高檢測精度的問題。具體而言,專利文獻(xiàn)1中僅評價了評價用全部涂布面上的反射波長與強度以及圓偏振光選擇性,但有為了位置檢測所需的s/n比低的問題。專利文獻(xiàn)2中有提高了可讀取的角的記載,但存在為了進行位置檢測所需的s/n比較低的問題。
本發(fā)明中要解決的課題在于,提供一種波長選擇反射部的具有選擇反射性的波長區(qū)域中的波長選擇反射部的反射率與基底層的反射率之比即signal/noise比較高的光學(xué)部件。
用于解決技術(shù)課題的手段
本發(fā)明人等鑒于上述狀況而進行了深入研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過在波長選擇反射部的基板的基底設(shè)置吸收任意波長的不可見光的光線的基底層,并在該基底層上設(shè)置選擇反射任意波長的具有膽甾醇型結(jié)構(gòu)的波長選擇反射部,能夠飛躍性地提高基底部分與波長選擇反射部之間的反射率的強度比(s/n比)。
作為用于解決上述課題的具體方法的本發(fā)明和本發(fā)明的優(yōu)選范圍如下。
[1]一種光學(xué)部件,其依次具有支撐體、基底層以及波長選擇反射部,
前述波長選擇反射部具有波長選擇反射性,
前述波長選擇反射部具有膽甾醇型結(jié)構(gòu),
前述膽甾醇型結(jié)構(gòu)在使用掃描電子顯微鏡進行觀測的前述波長選擇反射部的剖視圖中給出亮部和暗部的條紋圖案,
前述基底層吸收不可見光,
前述波長選擇反射部的具有選擇反射性的波長區(qū)域與前述基底層的所吸收的不可見光的波長區(qū)域重疊。
[2][1]所述的光學(xué)部件優(yōu)選前述膽甾醇型結(jié)構(gòu)包含具有膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)的液晶材料。
[3][2]所述的光學(xué)部件優(yōu)選前述液晶材料包含表面活性劑。
[4][3]所述的光學(xué)部件優(yōu)選前述表面活性劑為氟系表面活性劑。
[5][3]或[4]所述的光學(xué)部件優(yōu)選前述液晶材料為將包含液晶化合物、手性試劑以及前述表面活性劑的液晶組合物固化而得到的材料。
[6][1]至[5]中任一個所述的光學(xué)部件優(yōu)選在前述基底層的表面以圖案狀具有多個前述波長選擇反射部。
[7][1]至[6]中任一個所述的光學(xué)部件優(yōu)選前述波長選擇反射部為點。
[8][7]所述的光學(xué)部件優(yōu)選前述點包含具有從前述點的端部朝向中心的方向上連續(xù)地增大至最大高度的高度的部位,
在前述部位中,從與前述基底層相反一側(cè)的前述點的表面起第1條前述暗部形成的線的法線,與前述表面所成的角為70°~90°的范圍。
[9][7]或[8]所述的光學(xué)部件優(yōu)選前述點的直徑為20~200μm。
[10][7]或[8]所述的光學(xué)部件優(yōu)選前述點的直徑為30~120μm。
[11][7]至[10]中任一個所述的光學(xué)部件優(yōu)選將前述最大高度除以前述點的直徑而得的值為0.13~0.30。
[12][7]至[11]中任一個所述的光學(xué)部件優(yōu)選在前述點的端部,與前述基底層相反一側(cè)的前述點的表面與前述基底層的表面所成的角為27°~62°。
[13][7]至[12]中任一個所述的光學(xué)部件優(yōu)選前述光學(xué)部件通過使用能夠照射以及檢測不可見光的輸入終端,并讀取前述圖案狀波長選擇反射部的反射圖案,能夠提供與前述光學(xué)部件上的輸入終端的位置有關(guān)的信息。
[14][1]至[13]中任一個所述的光學(xué)部件優(yōu)選前述基底層包含在760nm~1200nm具有最大吸收的化合物。
[15][1]至[14]中任一個所述的光學(xué)部件優(yōu)選前述波長選擇反射部具有在紅外區(qū)域具有中心波長的波長選擇反射性。
[16][15]所述的光學(xué)部件優(yōu)選前述波長選擇反射部具有在波長800~950nm具有中心波長的波長選擇反射性。
[17][1]至[16]中任一個所述的光學(xué)部件優(yōu)選在可見光區(qū)域為透明。
[18]一種圖像顯示裝置,其具有[1]至[17]中任一個所述的光學(xué)部件。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,可提供一種新型的光學(xué)部件。本發(fā)明的光學(xué)部件中,波長選擇反射部具有選擇反射性的波長區(qū)域中的波長選擇反射部的反射率與基底層的反射率之比即signal/noise比較高。
附圖說明
圖1是示意地表示本發(fā)明的光學(xué)部件的一例的剖視圖的圖。
圖2是表示使用掃描電子顯微鏡(sem)觀察實施例中制作的光學(xué)部件的點的截面而得的圖像的圖。
圖3是將本發(fā)明的光學(xué)部件作為安裝在圖像顯示裝置(能夠顯示圖像的顯示裝置)的表面或前側(cè)的片材而使用的系統(tǒng)的概要圖。
具體實施方式
以下,對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。
本說明書中,“~”是表示將記載于其前后的數(shù)值作為下限值和上限值而包含的含義來使用。
本說明書中,例如“45°”、“平行”、“垂直”或“正交”等角度只要沒有特別記載,則表示與嚴(yán)密的角度之間的差異在小于5度的范圍內(nèi)。與嚴(yán)密的角度之間的差異優(yōu)選為小于4度,更優(yōu)選為小于3度。
本說明書中,“(甲基)丙烯酸酯”以“丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的任一方或雙方”的含義來使用。
本說明書中,“同一”設(shè)為包含技術(shù)領(lǐng)域中通常容許的誤差范圍。并且,本說明書中,稱為“全部”、“均”或“全面”等時,設(shè)為除了為100%的情況以外,還包含技術(shù)領(lǐng)域中通常容許的誤差范圍,例如還包含為99%以上、95%以上或90%以上的情況。
可見光是電磁波中能夠以人眼觀察到的波長的光,表示380nm~780nm的波長區(qū)域的光。不可見光是小于380nm的波長區(qū)域或超過780nm的波長區(qū)域的光。
紅外光中,近紅外光是780nm~2500nm的波長區(qū)域的電磁波。紫外光是波長10~380nm的范圍的光。
本說明書中,逆反射表示入射于任意面的光向入射方向反射的反射。逆反射還包含相對于某一面,從該面的法線方向入射的光向入射方向正反射(鏡面反射)的反射。
本說明書中,“霧度”使用利用nippondenshokuindustriesco.ltd.制的霧度計ndh-2000進行測定的值。
理論上,霧度表示下述式所表示的值。
(380~780nm的自然光的散射透射率)/(380~780nm的自然光的散射透射率+自然光的直接透射率)×100%
散射透射率是能夠使用分光光度計和積分球單元,從所得到的全方位透射率減去直接透射率而算出的值。直接透射率在基于使用積分球單元測定而得的值的情況下,是0°下的透射率。
[光學(xué)部件]
本發(fā)明的光學(xué)部件依次具有支撐體、基底層以及波長選擇反射部,
前述波長選擇反射部具有波長選擇反射性,
前述波長選擇反射部具有膽甾醇型結(jié)構(gòu),
前述膽甾醇型結(jié)構(gòu)在使用掃描電子顯微鏡進行觀測的前述波長選擇反射部的剖視圖中給出亮部和暗部的條紋圖案,
前述基底層吸收不可見光,
前述波長選擇反射部的具有選擇反射性的波長區(qū)域與前述基底層的所吸收的不可見光的波長區(qū)域重疊。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),本發(fā)明的光學(xué)部件中,波長選擇反射部的具有選擇反射性的波長區(qū)域中的波長選擇反射部的反射率與基底層的反射率之比即signal/noise比較高。雖然并不拘泥于任何理論,但通過前述波長選擇反射部的具有選擇反射性的波長區(qū)域與前述基底層的所吸收的不可見光的波長區(qū)域重疊,能夠?qū)/n比提高到預(yù)測以上。
本說明書中,波長選擇反射部與吸收不可見光的基底層的區(qū)別在于,不僅能夠通過層疊的順序來確定,還能夠通過兩者的不可見光的反射率的相對高低來確定。即,“波長選擇反射部”優(yōu)選為不可見光的反射率高于“吸收不可見光的基底層”的部分。具體而言,在波長選擇反射部的具有選擇反射性的波長區(qū)域中,優(yōu)選吸收不可見光的基底層的反射率為1.1倍(優(yōu)選范圍與后述的波長選擇反射部的反射率與基底層的反射率之比即signal/noise比的優(yōu)選范圍相同)以上的反射率的部分為“波長選擇反射部”。
以下,對本發(fā)明的光學(xué)部件的優(yōu)選方式進行說明。
<形狀>
光學(xué)部件的形狀并沒有特別限定,例如為薄膜狀、片材狀或板狀即可。圖1示意地表示本發(fā)明的光學(xué)部件的一例的剖視圖。圖1所示的光學(xué)部件中,在包含支撐體3和基底層4的基板2的基底層4側(cè)的表面形成有點形狀的波長選擇反射部1。以下,也將支撐體和基底層的層疊體稱為基板。另外,從制造的容易性的觀點考慮,優(yōu)選支撐體和基底層并未一體化,但支撐體和基底層也可以一體化。
本發(fā)明的光學(xué)部件優(yōu)選在前述基底層的表面以圖案狀具有多個前述波長選擇反射部。圖1所示的光學(xué)部件中,在基底層4的表面以圖案狀具有多個波長選擇反射部1。
本發(fā)明的光學(xué)部件優(yōu)選前述波長選擇反射部為點。圖1所示的光學(xué)部件中波長選擇反射部1為點。
圖1所示的光學(xué)部件中,還以覆蓋點形狀的波長選擇反射部1的方式在基板的點形成面?zhèn)仍O(shè)有外涂層5,但也可以不設(shè)置外涂層5。
<特性>
本發(fā)明中的s/n比表示波長選擇反射部具有選擇反射性的波長區(qū)域中的波長選擇反射部的反射率為s、基底層的反射率為n時的反射率的強度比。該值也基于輸入讀取裝置的規(guī)格,因此無法一概而定,但優(yōu)選為1.5以上,根據(jù)該值的性質(zhì),當(dāng)然沒有上限值,越高越好。更優(yōu)選s/n比為2.0以上,尤其優(yōu)選為3.0以上,更尤其優(yōu)選為4.0以上。
本發(fā)明的光學(xué)部件根據(jù)用途而在可見光區(qū)域既可以為透明,也可以為不透明,但優(yōu)選為透明。
本說明書中,稱為透明時,具體而言,波長380~780nm的非偏振光透射率(全方位透射率)為50%以上即可,為70%以上即可優(yōu)選為85%以上。
本發(fā)明的光學(xué)部件的霧度優(yōu)選為5%以下,更優(yōu)選為3%以下,尤其優(yōu)選為2%以下。
<支撐體>
本發(fā)明的光學(xué)部件具有支撐體。
本發(fā)明的光學(xué)部件所含的支撐體作為用于在基底層的表面形成波長選擇反射部的基材而發(fā)揮作用。
支撐體優(yōu)選在波長選擇反射部使光反射的波長中光的反射率低,優(yōu)選不包含在波長選擇反射部使光反射的波長中使光反射的材料。
并且,支撐體優(yōu)選在可見光區(qū)域為透明。并且,支撐體可以被著色,但優(yōu)選未被著色或被著色較少。而且支撐體優(yōu)選折射率為1.2~2.0左右,更優(yōu)選為1.4~1.8左右。均是為了例如在光學(xué)部件使用于顯示器的前面的用途的光學(xué)部件等中,不降低顯示于顯示器的圖像的辨認(rèn)性。
支撐體的厚度根據(jù)用途進行選擇即可,并沒有特別限定,為5μm~1000μm左右即可,優(yōu)選為10μm~250μm,更優(yōu)選為15μm~150μm。
支撐體可以是單層,也可以是多層,作為單層時的支撐體的例子,可舉出玻璃、三乙酸纖維素(tac)、聚對苯二甲酸乙二酯(pet)、聚碳酸酯、聚氯乙烯、丙烯酸、聚烯烴等。
<基底層>
本發(fā)明的光學(xué)部件至少具有吸收不可見光的基底層,前述波長選擇反射部的具有選擇反射性的波長區(qū)域與前述基底層的所吸收的不可見光的波長區(qū)域重疊。另外,可在支撐體與吸收不可見光的基底層之間或吸收不可見光的基底層與波長選擇反射部之間具有除了吸收不可見光的基底層以外的其他基底層。
本發(fā)明的光學(xué)部件依次具有支撐體、基底層以及波長選擇反射部,因此基底層設(shè)置于支撐體與波長選擇反射部之間。
基底層優(yōu)選為樹脂層,尤其優(yōu)選為透明樹脂層。構(gòu)成基底層的粘合劑樹脂成分并沒有特別限定,但作為優(yōu)選使用于基底層的粘合劑樹脂,可舉出日本特開2010-191146號公報的0042~0043段中記載的材料(該公報的內(nèi)容被編入本發(fā)明中),其中,優(yōu)選甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸的共聚物等(甲基)丙烯酸芐酯與(甲基)丙烯酸的共聚物。
構(gòu)成基底層的樹脂成分還優(yōu)選通過涂布于支撐體表面的包含聚合性化合物的組合物的固化而得到的熱固性樹脂或光固化性樹脂。作為聚合性化合物的例子,可舉出(甲基)丙烯酸酯單體、聚氨酯單體等非液晶性的化合物。作為優(yōu)選使用于基底層的聚合性化合物,可舉出日本特開2010-191146號公報的0044~0045段中記載的材料(該公報的內(nèi)容被編入本發(fā)明中),其中,優(yōu)選二季戊四醇六丙烯酸酯(dpha)等多官能丙烯酸酯。
吸收不可見光的基底層可以是不發(fā)揮除了吸收不可見光的以外的功能的層,也可以是發(fā)揮除了吸收不可見光的以外的功能的層。作為發(fā)揮其他功能的基底層的例子,可舉出用于調(diào)整形成點時的表面形狀的層、用于改善與點的粘接特性的層、用于調(diào)整形成點時的聚合性液晶化合物的取向的取向?qū)拥取?/p>
基底層吸收不可見光,優(yōu)選至少吸收小于380nm的波長區(qū)域或超過780nm的波長區(qū)域的光,更優(yōu)選至少吸收超過780nm的波長區(qū)域的光,尤其優(yōu)選吸收紅外光,更尤其優(yōu)選吸收近紅外光,進一步更尤其優(yōu)選吸收在波長800~950nm具有中心波長的光。基底層優(yōu)選波長選擇反射部的具有選擇反射性的波長區(qū)域即不可見光的吸收率(例如,波長850nm下的吸收率)為15%以上,更優(yōu)選為20%以上,尤其優(yōu)選為25%以上。
另外,基底層可以吸收可見光,但優(yōu)選不吸收可見光,即優(yōu)選基底層為透明。
并且,基底層優(yōu)選在波長選擇反射部使光反射的波長中,光的反射率低,優(yōu)選不包含在波長選擇反射部使光反射的波長中使光反射的材料。
而且基底層優(yōu)選折射率為1.2~2.0左右,更優(yōu)選1.4~1.8左右。
表面成為波長選擇反射部的形成面的基底層在不形成顯示逆反射性的點時尤其優(yōu)選氟系、硅酮系、丙烯酸共聚物系的表面活性劑的含量較少。
表面活性劑的含量相對于基底層的整體,優(yōu)選為0.001~1質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.001~0.1質(zhì)量%,尤其優(yōu)選為0.001~0.05質(zhì)量%。作為優(yōu)選使用于基底層的表面活性劑,可舉出日本特開2010-191146號公報的0050段中記載的材料(該公報的內(nèi)容被編入本發(fā)明中),其中,優(yōu)選氟系且共聚物系的表面活性劑。
吸收不可見光的基底層的厚度并沒有特別限定,但優(yōu)選為0.01~50μm,進一步優(yōu)選為0.05~20μm。
(紅外線吸收劑)
當(dāng)作為不可見光使用紅外線時,吸收不可見光的基底層優(yōu)選包含紅外線吸收劑,更優(yōu)選包含在760nm~1200nm具有最大吸收的化合物。
紅外線吸收劑的添加量相對于吸收不可見光的基底層的總固體成分,通常為0.001~50質(zhì)量%,優(yōu)選為0.005~30質(zhì)量%,尤其優(yōu)選為0.01~10質(zhì)量%。在該范圍內(nèi),不會給膜強度帶來不佳的影響,能夠?qū)崿F(xiàn)實現(xiàn)了高s/n比的吸收強度。
紅外線吸收劑優(yōu)選為紅外線吸收染料或顏料。
作為供于吸收不可見光的基底層的染料,能夠利用例如市售的染料以及例如“染料便覽”(有機合成化學(xué)協(xié)會編輯,昭和45年刊)等文獻(xiàn)中記載的公知的染料。具體而言,可舉出偶氮染料、金屬絡(luò)合鹽偶氮染料、吡唑啉酮偶氮染料、萘醌染料、蒽醌染料、酞菁染料、碳鎓染料、醌亞胺染料、甲川染料、花青染料、二亞銨(diimmonium)、四萘嵌苯(quaterrylene)、二硫醇ni絡(luò)合物、氨基蒽醌、吲哚苯胺、花青萘酞菁、氧雜菁、吡喃鎓鹽、金屬硫醇絡(luò)合物等染料。
作為優(yōu)選染料,例如能夠舉出日本特開昭58-125246號、日本特開昭59-84356號、日本特開昭60-78787號等公報中記載的花青染料、日本特開昭58-173696號、日本特開昭58-181690號、日本特開昭58-194595號等公報中記載的甲川染料、日本特開昭58-112793號、日本特開昭58-224793號、日本特開昭59-48187號、日本特開昭59-73996號、日本特開昭60-52940號、日本特開昭60-63744號等公報中記載的萘醌染料、日本特開昭58-112792號公報等中記載的方酸菁(squarilium)色素、英國專利第434,875號說明書記載的花青染料等。
并且,還優(yōu)選使用美國專利第5,156,938號說明書記載的近紅外吸收敏化劑,并且,還優(yōu)選使用美國專利第3,881,924號說明書記載的經(jīng)取代的芳基苯并(硫代)吡喃鎓鹽、日本特開昭57-142645號公報(美國專利第4,327,169號說明書)記載的三甲堿噻喃鎓鹽、日本特開昭58-181051號、日本特開昭58-220143號、日本特開昭59-41363號、日本特開昭59-84248號、日本特開昭59-84249號、日本特開昭59-146063號、日本特開昭59-146061號等各公報中記載的吡喃鎓系化合物、日本特開昭59-216146號公報記載的花青色素、美國專利第4,283,475號說明書記載的五甲堿硫代吡喃鎓鹽等或日本特公平5-13514號、日本特公平5-19702號的公報公開的吡喃鎓化合物。并且,作為染料優(yōu)選的其他例子,能夠舉出美國專利第4,756,993號說明書中作為式(i)、(ii)記載的近紅外吸收染料。
作為其他具體例,可舉出“化學(xué)評論(chemicalreviews)”1992年發(fā)行92卷no.61197~1226頁、“joem手冊2染料相對于激光二極管的吸收光譜(absorptionspectraofdyesfordiodelasersjoemhandbook2)”(文伸(bunshin)出版社、1990年發(fā)行)、“光盤用紅外線吸收色素的開發(fā)”精細(xì)化學(xué)(finechemical)23卷no.31999年發(fā)行中記載的、在前述波長區(qū)域具有吸收極大波長(從其他觀點換句話說為最大吸收波長)的色素。
作為具體例,可舉出
二亞銨色素:日本特開2008-069260號公報[0072]~[0115]
花青色素:日本特開2009-108267號公報[0020]~[0051]
酞菁色素:日本特開2013-182028號公報[0010]~[0019]。
這些公報中記載的內(nèi)容被編入本發(fā)明中。
作為這些染料中尤其優(yōu)選的染料,可舉出花青色素、方酸菁色素、吡喃鎓鹽、鎳硫醇絡(luò)合物、假吲哚花青色素。
作為花青色素,優(yōu)選使用下述通式(1)所示的花青色素。
[化學(xué)式1]
通式(1)
通式(1)中,x1表示氫原子、鹵素原子、-n(l1)2、x2-l1或以下所示的基團。x2表示氧原子、氮原子或硫原子,l1表示碳原子數(shù)1~12的烴基、具有雜原子的芳香族環(huán)基或包含雜原子的碳原子數(shù)1~12的烴基。其中,雜原子表示氮原子、硫原子、氧原子、鹵素原子或硒原子。在以下所示基團中,xa-與后述za-同義,ra表示選自氫原子或烷基、芳基、取代或未取代的氨基以及鹵素原子的取代基。從提高辨認(rèn)性的觀點考慮,x1優(yōu)選為-nph2。
[化學(xué)式2]
通式(1)中,r1以及r2分別獨立地表示碳原子數(shù)1~12的烴基。從圖像形成層涂布液的保存穩(wěn)定性考慮,r1以及r2優(yōu)選為碳原子數(shù)2以上的烴基,進一步優(yōu)選r1與r2相互鍵合而形成5元環(huán)或6元環(huán)。從提高辨認(rèn)性的觀點考慮,尤其優(yōu)選形成5元環(huán)。
通式(1)中,ar1以及ar2可以分別相同或不同,表示可具有取代基的芳香族烴基。作為優(yōu)選的芳香族烴基,可舉出苯環(huán)基或萘環(huán)基。作為優(yōu)選的取代基,可舉出碳原子數(shù)12以下的烴基、鹵素原子或碳原子數(shù)12以下的烷氧基。從提高辨認(rèn)性的觀點考慮,優(yōu)選為給電子基團,具體而言,更優(yōu)選為碳原子數(shù)12以下的烷氧基或碳原子數(shù)12以下的烷基。y1以及y2可以分別相同或不同,表示硫原子或碳原子數(shù)12以下的二烷基亞甲基。r3以及r4可以分別相同或不同,表示可具有取代基的碳原子數(shù)20以下的烴基。作為優(yōu)選的取代基,可舉出碳原子數(shù)12以下的烷氧基、羧基或磺基。r5、r6、r7以及r8可以分別相同或不同,表示氫原子或碳原子數(shù)12以下的烴基。從獲得原料方面考慮,優(yōu)選為氫原子。
通式(1)中,za-表示抗衡陰離子。其中,通式(1)所表示的花青色素在其結(jié)構(gòu)內(nèi)具有陰離子性的取代基,而不需要中和電荷時,則不需要za-。從圖像形成層涂布液的保存穩(wěn)定性考慮,作為za-所表示的抗衡陰離子,優(yōu)選為鹵化物離子、高氯酸根離子、四氟硼酸根離子、六氟磷酸根離子、磺酸根離子或四苯硼酸根離子等有機硼酸根離子等,更優(yōu)選為高氯酸根離子、六氟磷酸根離子或芳基磺酸根離子。
作為花青色素的更優(yōu)選的例子,可舉出下述通式(2)所表示的色素。
[化學(xué)式3]
通式(2)中,l1表示氫原子、鹵素原子、-nph2或-y3-l2。y3表示氧原子、氮原子或硫原子,l2表示烷基、芳基、雜芳環(huán)基(雜原子表示氮原子、硫原子、氧原子、鹵素原子或硒原子)或包含雜原子的碳原子數(shù)1~12的烴基。
x1以及x2分別獨立地表示硫原子、氧原子或碳原子數(shù)12以下的二烷基亞甲基。z1以及z2分別獨立地表示芳環(huán)基或雜芳環(huán)基。
r1以及r2分別獨立地表示烴基。r3、r4、r7以及r8分別獨立地表示氫原子或碳原子數(shù)12以下的烴基。r5以及r6分別獨立地表示烴基,或者r5與r6可相對連結(jié)而形成5元環(huán)或6元環(huán)。a-表示抗衡陰離子,與前述通式(1)中的za-同義,優(yōu)選的例子也相同。
上述各取代基或環(huán)結(jié)構(gòu)還可具有取代基,作為可導(dǎo)入的取代基,可舉出碳原子數(shù)1~12的烷基、碳原子數(shù)6~12的芳基、鹵素原子、碳原子數(shù)1~12的烷氧基、碳原子數(shù)6~12的芳氧基、羥基、氨基、羰基、羧基、磺?;蚣坠柰榛?。
作為花青色素的進一步優(yōu)選的例子,可舉出下述通式(3)所表示的色素。
[化學(xué)式4]
通式(3)中,z1以及z2分別獨立地表示芳環(huán)或雜芳環(huán)。r1以及r2分別獨立地表示烴基。a-表示抗衡陰離子,與前述通式(1)中的za-同義,優(yōu)選的例子也相同。
上述各取代基或環(huán)結(jié)構(gòu)還可具有取代基,作為可導(dǎo)入的取代基,可舉出碳原子數(shù)1~12的烷基、碳原子數(shù)6~12的芳基、鹵素原子、碳原子數(shù)1~12的烷氧基、碳原子數(shù)6~12的芳氧基、羥基、氨基、羰基、羧基、磺酰基或甲硅烷基等。
本發(fā)明中,以下舉出能夠優(yōu)選使用的通式(1)所表示的花青色素的具體例,但本發(fā)明并不限定于這些。
[化學(xué)式5]
作為本發(fā)明中使用的紅外線吸收顏料,可舉出市售的顏料以及比色指數(shù)(c.i.)便覽、“最新顏料便覽”(日本顏料技術(shù)協(xié)會編、1977年刊)、“最新顏料應(yīng)用技術(shù)”(cmc出版、1986年刊)、“印刷油墨技術(shù)”(cmc出版、1984年刊)等中記載的顏料。
作為顏料的種類,可舉出黑色顏料、黃色顏料、橙色顏料、褐色顏料、紅色顏料、紫色顏料、青色顏料、綠色顏料、熒光顏料、金屬粉顏料以及聚合物結(jié)合色素。具體而言,能夠使用不溶性偶氮顏料、偶氮色淀顏料、縮合偶氮顏料、螯合偶氮顏料、酞菁系顏料、蒽醌系顏料、苝(perylene)以及紫環(huán)酮(perinone)系顏料、硫靛系顏料、喹吖啶酮系顏料、二噁嗪系顏料、異吲哚啉酮系顏料、喹酞酮系顏料、染色的色淀顏料、吖嗪顏料、亞硝基顏料、硝基顏料、天然顏料、熒光顏料、無機顏料、炭黑等。
這些顏料可不進行表面處理而使用,也可以實施表面處理后使用。表面處理的方法可舉出表面涂布樹脂或蠟的方法、附著表面活性劑的方法、使反應(yīng)性物質(zhì)(例如、硅烷偶聯(lián)劑、環(huán)氧化合物、多異氰酸酯等)與顏料表面結(jié)合的方法等。表面處理方法詳細(xì)記載于“金屬皂的性質(zhì)與應(yīng)用”(幸書房(saiwaishobo))、“印刷油墨技術(shù)”(cmc出版、1984年刊)以及“最新顏料應(yīng)用技術(shù)”(cmc出版、1986年刊)中。
顏料的料徑優(yōu)選0.01μm~10μm的范圍,更優(yōu)選0.05μm~1μm的范圍,尤其優(yōu)選0.1μm~1μm的范圍。在該范圍內(nèi)能夠得到顏料分散物的在圖像形成層涂布液中的良好的穩(wěn)定性和圖像形成層的良好的均勻性。
作為使顏料分散的方法,能夠使用油墨的制備和墨粉的制備等中使用的公知的分散技術(shù)。作為分散機,可舉出超聲波分散器、砂磨機、磨碎機、珠磨機、超級研磨機(supermill)、球磨機、葉輪研磨機、分散器、kd研磨機、膠體磨、負(fù)阻管(dynatron)、三輥研磨機、加壓捏合機等。在“最新顏料應(yīng)用技術(shù)”(cmc出版、1986年刊)中記載有詳細(xì)內(nèi)容。
(基底層的形成方法)
作為基底層的形成方法并沒有特別限制,能夠根據(jù)目的進行適當(dāng)選擇。
作為基底層的制造方法,例如可舉出在前述支撐體等下層的表面上將具有前述基底層的材料的基底層形成用組合物(既可以是溶液,也可以是分散液),利用浸漬涂布機、模涂布機、狹縫涂布機、棒涂布機、凹版涂布機等進行涂布的方法,優(yōu)選利用棒涂布機進行涂布的方法。并且,基底層優(yōu)選通過各種印刷機構(gòu)形成,或通過涂布形成。
適用于支撐體等下層的表面上后的基底層形成用組合物優(yōu)選根據(jù)需要進行干燥或加熱后進行固化。在干燥或加熱的工序中基底層形成用組合物中的聚合性化合物進行取向即可。在進行加熱時,加熱溫度優(yōu)選60℃以上且200℃以下,更優(yōu)選80℃以上且130℃以下。
已進行取向的聚合性化合物進一步進行聚合即可。聚合可以是熱聚合、基于光照射的光聚合中的任一者,但優(yōu)選光聚合。光照射優(yōu)選使用紫外線。照射能量優(yōu)選為20mj/cm2~50j/cm2,更優(yōu)選為100mj/cm2~1,500mj/cm2。
為了促進光聚合反應(yīng),可在加熱條件下或氮氣氛下實施光照射。照射紫外線波長優(yōu)選為350nm~430nm。從穩(wěn)定性的觀點考慮,優(yōu)選聚合反應(yīng)率較高,優(yōu)選為70%以上,更優(yōu)選為80%以上。
關(guān)于聚合反應(yīng)率,能夠使用ir(infrared)吸收光譜來決定聚合性的官能團的消費比例。
<波長選擇反射部>
本發(fā)明的光學(xué)部件具有波長選擇反射部,
前述波長選擇反射部具有波長選擇反射性,前述波長選擇反射部具有膽甾醇型結(jié)構(gòu),前述膽甾醇型結(jié)構(gòu)在使用掃描電子顯微鏡進行觀測的前述波長選擇反射部的剖視圖中給出亮部和暗部的條紋圖案,
前述波長選擇反射部的具有選擇反射性的波長區(qū)域與前述基底層的所吸收的不可見光的波長區(qū)域重疊。
形成有波長選擇反射部的表面可以是基板的兩個面,也可以是一個面,但優(yōu)選是一個面。
本發(fā)明的光學(xué)部件優(yōu)選前述波長選擇反射部為點。以下,有時對前述波長選擇反射部為點的情況進行說明,但本發(fā)明的前述波長選擇反射部也可以為點以外的形狀。
在基板表面形成有一個或兩個以上的波長選擇反射部即可。兩個以上的波長選擇反射部可以在基板表面相互靠近地形成有多個,且波長選擇反射部的總表面積可成為基板的波長選擇反射部形成側(cè)表面的面積的50%以上、60%以上、70%以上等。如在該情況下,波長選擇反射部的選擇反射性等光學(xué)特性可以實質(zhì)上成為光學(xué)部件整體的光學(xué)特性,尤其成為波長選擇反射部形成表面的整個面的光學(xué)特性。另一方面,兩個以上的波長選擇反射部可以在基板表面相互分開地形成有多個,且波長選擇反射部的總表面積可成為小于基板的點形成側(cè)表面的面積的50%、30%以下、10%以下等。如在該情況下,光學(xué)部件的波長選擇反射部形成表面?zhèn)鹊墓鈱W(xué)特性可以是能夠作為基板的光學(xué)特性與波長選擇反射部的光學(xué)特性之間的對比度而確認(rèn)的特性。
本發(fā)明的光學(xué)部件優(yōu)選在前述基底層的表面以圖案狀具有多個前述波長選擇反射部(優(yōu)選為點)的。多個波長選擇反射部可以以圖案狀形成,且具有提示信息的功能。例如通過以能夠提供形成為片材狀的光學(xué)部件中的位置信息的方式形成,光學(xué)部件能夠安裝于顯示器而作為能夠進行數(shù)據(jù)輸入的片材而使用。
當(dāng)波長選擇反射部以圖案狀形成時,并且例如直徑為20~200μm的點形成有多個時,在基板面的任意2mm見方的正方形內(nèi)平均包含10個~100個點即可,優(yōu)選包含15~50個點,進一步優(yōu)選包含20~40個點。
在基板表面具有多個波長選擇反射部時,波長選擇反射部的直徑、形狀可以全部相同,也可以包含直徑、形狀相互不同的波長選擇反射部,但優(yōu)選為相同。例如,優(yōu)選為意圖形成直徑以及形狀相同的波長選擇反射部而在相同條件下形成的波長選擇反射部。
本說明書中,對波長選擇反射部進行說明時,該說明能夠適用于本發(fā)明的光學(xué)部件中的全部波長選擇反射部,但包含所說明的波長選擇反射部的本發(fā)明的光學(xué)部件設(shè)為容許包含因本技術(shù)領(lǐng)域中所容許的誤差和錯誤等而不相當(dāng)于相同說明的波長選擇反射部。
(波長選擇反射部的形狀)
作為點以外的波長選擇反射部的形狀,例如能夠舉出作為紅外線反射圖案而公知的形狀,例如能夠舉出條形碼形狀、二維條形碼形狀、改變縱橫配置的格線的粗度而將規(guī)定范圍內(nèi)的格線的重疊部分的大小的組合進行了圖案化而成的形狀以及任意的文字或數(shù)字形狀。
當(dāng)波長選擇反射部為點時,只要點形狀能夠容易與相鄰的點進行區(qū)分,則并沒有特別限制,通??墒褂酶┮曈^察的形狀為圓形、橢圓形、多邊形等形狀。并且,關(guān)于點的立體形狀也并沒有特別限制,通常圓盤狀,但也可以是半球狀或凹面狀。從基板法線方向觀察時,點優(yōu)選為圓形。圓形可以不是正圓,是大致圓形即可。關(guān)于點而言,稱為中心時表示中心或重心。在基板表面有多個點時,優(yōu)選點的平均形狀為圓形,也可在局部包含不相當(dāng)于圓形的形狀的點。
點優(yōu)選直徑為20~200μm,更優(yōu)選為30~120μm。
點的直徑能夠在使用激光顯微鏡、掃描電子顯微鏡(sem)、透射電子顯微鏡(tem)等顯微鏡得到的圖像中,通過測定如下直線的長度而得到,所述直線是從端部(點的邊緣或邊界部)至端部的直線并且通過點的中心。另外,點的數(shù)量、點之間距離也能夠在激光顯微鏡、掃描電子顯微鏡(sem)、透射電子顯微鏡(tem)等的顯微鏡圖像中確認(rèn)。
點包含具有從點的端部朝向中心的方向上連續(xù)地增大至最大高度的高度的部位。即,點包含高度從點的端部起朝向中心而增加的傾斜部或曲面部等。本說明書中,有時將上述部位稱為傾斜部或曲面部。傾斜部或曲面部表示剖視圖的點表面中從開始連續(xù)增大的點至表示最大高度的點為止的點表面部位,以及由以最短距離連結(jié)這些點與基板的直線和基板包圍的部位。
另外,本說明書中,關(guān)于點而言,稱為“高度”時,表示“從與基板相反一側(cè)的點的表面的點至基板的點形成側(cè)表面的最短距離”。此時,點的表面可以是與其他層的界面。并且,在基板上具有凹凸時,將點的端部的基板面的延長部分設(shè)為上述點形成側(cè)表面。最大高度為上述高度的最大值,例如為從點的頂點至基板的點形成側(cè)表面的最短距離。點的高度能夠從基于激光顯微鏡的焦點位置掃描中確認(rèn),或者使用sem或tem等顯微鏡而得到的點的剖視圖中確認(rèn)。
從點的中心觀察時,上述傾斜部或曲面部既可以在局部方向的端部,也可以在整個端部。例如點為圓形時,端部與圓周對應(yīng),既可以在圓周的局部(例如為圓周的30%以上、50%以上、70%以上,并且與90%以下的長度對應(yīng)的部分)方向的端部,也可以在整個圓周(圓周的90%以上、95%以上或99%以上)方向的端部。點的端部優(yōu)選是整個的。即,從點的中心朝向圓周的方向的高度變化優(yōu)選為在任何方向上均相同。并且,后述的逆反射性等光學(xué)性質(zhì)、利用剖視圖進行說明的性質(zhì),也優(yōu)選為從中心朝向圓周的任何方向上均相同。
傾斜部或曲面部可以在從點的端部(圓周的邊緣或邊界部)開始而不到達(dá)中心的一定距離上,可以在從點的端部開始直至中心為止,可以在從點的圓周部的邊緣(邊界部)相距一定距離的部位開始而不到達(dá)中心的一定距離上,也可以在從點的端部相距一定距離的部位開始直至中心為止。
包含上述傾斜部或曲面部的結(jié)構(gòu)例如可舉出將基板側(cè)作為平面的半球形狀、將該半球形狀的上部與基板大致平行地切割而進行平坦化的形狀(球狀梯形形狀)、將基板側(cè)作為底面的圓錐形狀、將該圓錐形狀的上部與基板大致平行地切割而進行平坦化的形狀(圓錐梯形形狀)等。這些之中,優(yōu)選將基板側(cè)作為平面的半球形狀、將該半球形狀的上部與基板大致平行地切割而進行平坦化的形狀、將以基板側(cè)作為底面的圓錐形狀的上部與基板大致平行地切割而進行平坦化的形狀。另外,上述半球形狀不僅包括將包含球的中心的面作為平面的半球形狀,還包括將球切割成任意兩個而得到的球缺形狀中的任一(優(yōu)選為不包含球的中心的球缺形狀)形狀。
提供點的最大高度的點表面的點在半球形狀或圓錐形狀的頂點,或者在如上述那樣與基板大致平行地切割而進行平坦化的面上即可。還優(yōu)選進行平坦化的面狀的所有點提供點的最大高度。還優(yōu)選點的中心提供最大高度。
點優(yōu)選將最大高度除以點的直徑而得的值(最大高度/直徑)為0.13~0.30。尤其優(yōu)選將基板側(cè)設(shè)為平面的半球形狀、將該半球形狀的上部與基板大致平行地切割而進行平坦化的形狀、將以基板側(cè)作為底面的圓錐形狀的上部與基板大致平行地切割而進行平坦化的形狀等、點的高度從點的端部連續(xù)地增大而成為最大高度,且在中心表示最大高度的形狀中滿足上述內(nèi)容。更優(yōu)選最大高度/直徑為0.16~0.28。
并且,與基板相反一側(cè)的點的表面和上述基板(基板的點形成側(cè)表面)所成的角(例如平均值)優(yōu)選為27°~62°,更優(yōu)選為29°~60°。由于是這樣的角,由此能夠設(shè)為適于后述光學(xué)部件的用途的光的入射角且顯示高逆反射性的點。
上述角能夠從基于激光顯微鏡的焦點位置掃描或者使用sem或tem等的顯微鏡而得到的點的剖視圖中確認(rèn),但本說明書中設(shè)為,利用在包含點的中心且在與基板垂直的面上的剖視圖的sem圖像測定了基板與點表面之間的接觸部分的角而得的角。
(波長選擇反射部的光學(xué)性質(zhì))
波長選擇反射部具有波長選擇反射性。關(guān)于波長選擇反射部顯示選擇反射性的光,只要前述波長選擇反射部的具有選擇反射性的波長區(qū)域與前述基底層的所吸收的不可見光的波長區(qū)域重疊,則并沒有特別限定,例如可以是紅外光、可見光、紫外光等中的任一者。例如,在將光學(xué)部件貼附于顯示器,并作為用于在顯示裝置上直接手寫而進行數(shù)據(jù)輸入的光學(xué)部件而使用的情況下,波長選擇反射部顯示選擇反射性的光以不影響顯示圖像的方式優(yōu)選為不可見光,更優(yōu)選為紅外光尤其優(yōu)選為近紅外光。本發(fā)明的光學(xué)部件例如在來自波長選擇反射部的反射光譜中,優(yōu)選前述波長選擇反射部具有在紅外區(qū)域具有中心波長的波長選擇反射性,更優(yōu)選具有在近紅外區(qū)域具有中心波長的波長選擇反射性,尤其優(yōu)選具有在750~2000nm的范圍具有中心波長的波長選擇反射性,更尤其優(yōu)選具有在800~1500nm的范圍具有中心波長的波長選擇反射性,更進一步尤其優(yōu)選具有在波長800~950nm具有中心波長的波長選擇反射性。上述反射波長還優(yōu)選根據(jù)從組合使用的光源照射的光的波長或成像元件(傳感器)所檢測的光的波長來進行選擇。
波長選擇反射部優(yōu)選具有膽甾醇型結(jié)構(gòu),并包含具有膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)的液晶材料,更優(yōu)選包含具有膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)的液晶材料。波長選擇反射部顯示選擇反射性的光的波長的調(diào)節(jié)能夠如上述那樣通過調(diào)整形成波長選擇反射部的膽甾醇型結(jié)構(gòu)中的螺旋節(jié)距來進行。并且,本發(fā)明的優(yōu)選方式中,本發(fā)明的光學(xué)部件中的形成波長選擇反射部的材料優(yōu)選如后述那樣控制膽甾醇型結(jié)構(gòu)的螺旋軸方向,并優(yōu)選相對于從各個方向入射的光的逆反射性高。
波長選擇反射部優(yōu)選在可見光區(qū)域為透明。并且,波長選擇反射部可以被著色,但優(yōu)選未被著色或者著色較少。均是為了例如在將光學(xué)部件用在顯示器的前面時,不會使顯示于顯示器的圖像的辨認(rèn)性下降。
(膽甾醇型結(jié)構(gòu))
已知膽甾醇型結(jié)構(gòu)在特定的波長中顯示選擇反射性。選擇反射的中心波長λ取決于膽甾醇型結(jié)構(gòu)中的螺旋結(jié)構(gòu)的節(jié)距p(=螺旋的周期),且與膽甾醇型液晶的平均折射率n滿足λ=n×p的關(guān)系。因此,通過調(diào)節(jié)該螺旋結(jié)構(gòu)的節(jié)距,能夠調(diào)節(jié)選擇反射波長。膽甾醇型結(jié)構(gòu)的節(jié)距取決于,在形成波長選擇反射部時與聚合性液晶化合物一起使用的手性試劑的種類或其添加濃度,因此通過調(diào)整這些,能夠得到所希望的節(jié)距。另外,關(guān)于節(jié)距的調(diào)整,在富士膠片(fujifilm)研究報告no.50(2005年)p.60-63中有詳細(xì)記載。關(guān)于螺旋的旋向和節(jié)距的測定法,能夠使用“液晶化學(xué)實驗入門”日本液晶學(xué)會編西格瑪(sigma)出版、2007年出版、46頁、以及“液晶便覽”液晶便覽編輯委員會丸善196頁中記載的方法。
膽甾醇型結(jié)構(gòu)在使用掃描電子顯微鏡(sem)進行觀測的上述波長選擇反射部的剖視圖中給出亮部和暗部的條紋圖案。該亮部和暗部重復(fù)兩次份(兩個亮部和兩個暗部)相當(dāng)于螺旋1節(jié)距份。由此,節(jié)距能夠根據(jù)sem剖視圖來測定。上述條紋圖案的各線的法線成為螺旋軸方向。
另外,膽甾醇型結(jié)構(gòu)的反射光為圓偏振光。即,本發(fā)明的光學(xué)部件中的波長選擇反射部的反射光成為圓偏振光。本發(fā)明的光學(xué)部件能夠考慮該圓偏振光選擇反射性而選擇用途。無論反射光是右旋圓偏振光還是或左旋圓偏振光,膽甾醇型結(jié)構(gòu)均基于螺旋的扭轉(zhuǎn)方向。例如,基于膽甾醇型液晶的選擇反射在膽甾醇型液晶的螺旋的扭轉(zhuǎn)方向為右側(cè)時反射右旋圓偏振光,在螺旋的扭轉(zhuǎn)方向為左側(cè)時反射左旋圓偏振光。
并且,顯示選擇反射的選擇反射帶(圓偏振光反射帶)的半寬度δλ(nm)中,δλ取決于液晶化合物的雙折射δn和上述節(jié)距p,并滿足δλ=δn×p的關(guān)系。因此,選擇反射帶的寬度的控制能夠通過調(diào)整δn來進行。δn的調(diào)整能夠通過調(diào)整聚合性液晶化合物的種類及其混合比率,或者通過控制取向固定時的溫度來進行。反射波長頻帶的半寬度根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)部件的用途進行調(diào)整即可例如為50~500nm,優(yōu)選為100~300nm。
(點中的膽甾醇型結(jié)構(gòu))
點優(yōu)選在利用使用掃描電子顯微鏡(sem)進行觀測的剖視圖確認(rèn)上述傾斜部或曲面部時,從與基板相反一側(cè)的點的表面起第1條暗部形成的線的法線與上述表面所成的角為70°~90°的范圍。此時,上述傾斜部或曲面部的所有點中,優(yōu)選從與基板相反一側(cè)的點的表面起第1條暗部形成的線的法線方向與上述表面所成的角為70°~90°的范圍。即,不是在傾斜部或曲面部的局部滿足上述角的點例如在傾斜部或曲面部的局部斷續(xù)地滿足上述角的點,而是連續(xù)地滿足上述角的點即可。另外,在剖視圖中表面為曲線時,與表面所成的角表示自表面的切線起始的角。并且,上述角表示銳角,表示以0°~180°的角表示法線與上述表面所成的角時的70°~110°的范圍。剖視圖中,優(yōu)選從與基板相反一側(cè)的點的表面至第2條為止的暗部形成的線,其法線與上述表面所成的角均為70°~90°的范圍,更優(yōu)選從與基板相反一側(cè)的點的表面至第3條~第4條為止的暗部形成的線,其法線與上述表面所成的角均為70°~90°的范圍,進一步優(yōu)選從與基板相反一側(cè)的點的表面至第5條~第12條以上的暗部形成的線,其法線與上述表面所成的角均為70°~90°的范圍。
上述角優(yōu)選為80°~90°的范圍,更優(yōu)選為85°~90°的范圍。
上述sem所提供的剖視圖顯示在上述傾斜部或曲面部的點的表面,膽甾醇型結(jié)構(gòu)的螺旋軸與表面成70°~90°的范圍的角。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),入射于點的光中,能夠使從自基板的法線方向成角的方向入射的光在上述傾斜部或曲面部,以與膽甾醇型結(jié)構(gòu)的螺旋軸方向接近平行的角入射。因此,點能夠針對以與基板的法線方向成角的各個方向入射的光,顯示高逆反射性。例如,根據(jù)點的形狀,能夠針對相對于基板的法線的角(本說明書中,有時稱為“極角”)以60°~0°的范圍入射于點的光,顯示高逆反射性。尤其優(yōu)選能夠針對以45°~0°的范圍的極角入射于點的光,顯示高逆反射性。
優(yōu)選在上述傾斜部或曲面部的點的表面,通過膽甾醇型結(jié)構(gòu)的螺旋軸與表面成70°~90°的范圍的角,從表面起第1條暗部形成的線的法線方向與基板的法線方向所成的角隨著上述高度連續(xù)增大而連續(xù)減小。
另外,剖視圖是包含具有在從點的端部朝向中心的方向上連續(xù)地增大至最大高度的高度的部位的任意方向的剖視圖,典型地,是包含點的中心且與基板垂直的任意面的剖視圖即可。
(膽甾醇型結(jié)構(gòu)的制作方法)
膽甾醇型結(jié)構(gòu)優(yōu)選為固定膽甾醇型液晶相而成的結(jié)構(gòu)。膽甾醇型結(jié)構(gòu)能夠通過固定膽甾醇型液晶相而得。固定膽甾醇型液晶相而成的結(jié)構(gòu)是成為膽甾醇型液晶相的液晶化合物的取向得以保持的結(jié)構(gòu)即可,典型地,是在將聚合性液晶化合物設(shè)為膽甾醇型液晶相的取向狀態(tài)的基礎(chǔ)上,通過紫外線照射、加熱等進行聚合、固化而形成沒有流動性的層,同時又變化成不會因外場和外力使取向形態(tài)發(fā)生變化的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)即可。另外,固定膽甾醇型液晶相而成的結(jié)構(gòu)中,膽甾醇型液晶相的光學(xué)性質(zhì)能夠得到保持足以,液晶化合物也可以不再顯示液晶性。例如,聚合性液晶化合物可通過固化反應(yīng)而進行高分子量化而已經(jīng)失去液晶性。
-材料-
作為用于形成膽甾醇型結(jié)構(gòu)的材料,可舉出包含液晶化合物的液晶組合物等,優(yōu)選包含聚合性液晶化合物的液晶組合物。
包含聚合性液晶化合物的液晶組合物還優(yōu)選包含表面活性劑。液晶組合物還可包含手性試劑、聚合引發(fā)劑。
--液晶化合物--
液晶化合物優(yōu)選為聚合性液晶化合物。
液晶化合物可以為棒狀液晶化合物,也可以為圓盤狀液晶化合物,但優(yōu)選為棒狀液晶化合物。
作為形成膽甾醇型液晶層的棒狀聚合性液晶化合物的例子,可舉出棒狀向列型液晶化合物。作為棒狀向列型液晶化合物,可優(yōu)選使用偶氮甲堿類、氧化偶氮類、氰基聯(lián)苯類、氰基苯基酯類、苯甲酸酯類、環(huán)己烷羧酸苯基酯類、氰基苯基環(huán)己烷類、氰基取代的苯基嘧啶類、烷氧基取代的苯基嘧啶類、苯基二噁烷類、二苯乙炔(tolan)類以及烯基環(huán)已基芐腈類。不僅能夠使用低分子液晶化合物,也能夠使用高分子液晶化合物。
聚合性液晶化合物可通過將聚合性基團導(dǎo)入液晶化合物來獲得。聚合性基團的例子中包含不飽和聚合性基團、環(huán)氧基以及氮丙啶基,優(yōu)選不飽和聚合性基團,尤其優(yōu)選乙烯性不飽和聚合性基團。聚合性基團能夠利用各種方法來導(dǎo)入液晶化合物的分子中。聚合性液晶化合物所具有的聚合性基團的個數(shù)優(yōu)選為1~6個,更優(yōu)選為1~3個。聚合性液晶化合物的例子包含makromol.chem.,190卷、2255頁(1989年)、advancedmaterials5卷、107頁(1993年)、美國專利第4683327號說明書、美國專利第5622648號說明書、美國專利第5770107號說明書、國際公開wo95/22586號公報、國際公開wo95/24455號公報、國際公開wo97/00600號公報、國際公開wo98/23580號公報、國際公開wo98/52905號公報、日本特開平1-272551號公報、日本特開平6-16616號公報、日本特開平7-110469號公報、日本特開平11-80081號公報以及日本特開2001-328973號公報等中記載的化合物。可并用兩種以上的聚合性液晶化合物。若并用兩種以上的聚合性液晶化合物,則能夠降低取向溫度。
作為本發(fā)明中能夠使用的向列型液晶分子(液晶性單體),例如可舉出下述式(1)~(11)所示的化合物。在此例示的化合物具有丙烯酸酯結(jié)構(gòu),能夠通過紫外線照射等來進行聚合。
[化學(xué)式6]
[化學(xué)式7]
[化合物(11)中,x1為2~5(整數(shù))。]
并且,作為前述聚合性低聚物,能夠使用如日本特開昭57-165480號公報中公開的具有膽甾醇型相的環(huán)式有機硅氧烷化合物等。
而且,作為前述液晶聚合物,能夠使用將呈現(xiàn)液晶的介晶基團導(dǎo)入主鏈、側(cè)鏈、或主鏈和側(cè)鏈這兩個位置而成的高分子、將膽固醇基導(dǎo)入側(cè)鏈而成的高分子膽甾醇型液晶、如日本特開平9-133810號公報所公開的液晶性高分子、如日本特開平11-293252號公報所公開的液晶性高分子等。
并且,液晶組合物中的聚合性液晶化合物的添加量相對于液晶組合物的固體成分質(zhì)量(除去溶劑后的質(zhì)量),優(yōu)選為75~99.9質(zhì)量%,更優(yōu)選為80~99質(zhì)量%,尤其優(yōu)選為85~90質(zhì)量%。
--表面活性劑--
本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn),通過向形成點的時使用的液晶組合物中加入表面活性劑,能夠得到在形成點時聚合性液晶化合物在空氣界面?zhèn)人饺∠颍衣菪S方向以上述方式被控制的點。一般,為了形成點要確保印刷時的液滴形狀,因此需要不使表面張力降低。因此,加入表面活性劑也可能形成點,且能夠得到來自多方向的逆反射性高的點,這是令人驚訝的。在后述實施例中示出,使用了表面活性劑的本發(fā)明的光學(xué)部件中,形成有在點端部點表面與基板所成的角為27°~62°的點。即,本發(fā)明的光學(xué)部件中可知,可以得到能夠在如下光的入射角下顯示高逆反射性的點形狀,所述光的入射角是在作為與電子筆等輸入機構(gòu)組合使用的輸入介質(zhì)的用途等中可能需要的光的入射角。
表面活性劑優(yōu)選能夠作為有助于穩(wěn)定或迅速地形成平面取向的膽甾醇型結(jié)構(gòu)的取向控制劑而發(fā)揮功能的化合物。作為表面活性劑,例如可舉出硅酮系表面活性劑以及氟系表面活性劑,優(yōu)選氟系表面活性劑。
作為表面活性劑的具體例,可舉出日本特開2014-119605號公報的[0082]~[0090]中記載的化合物、日本特開2012-203237號公報的〔0031〕~〔0034〕段中記載的化合物、日本特開2005-99248號公報的[0092]以及[0093]中例示的化合物、日本特開2002-129162號公報的[0076]~[0078]以及[0082]~[0085]中例示的化合物、日本特開2007-272185號公報的〔0018〕~〔0043〕段等中記載的氟(甲基)丙烯酸酯系聚合物等。
另外,作為水平取向劑,可單獨使用一種,也可并用兩種以上。
作為氟系表面活性劑,尤其優(yōu)選日本特開2014-119605號公報的[0082]~[0090]中記載的下述通式(i)所表示的化合物。
[化學(xué)式8]
通式(i)
(hb11-sp11-l11-sp12-l12)m11-a11-l13-t11-l14-a12-(l15-sp13-l16-sp14-hb11)n11
通式(i)中,l11、l12、l13、l14、l15、l16分別獨立地表示單鍵、-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-cos-、-sco-、-nrco-、-conr-(通式(i)中的r表示氫原子或碳原子數(shù)為1~6的烷基),-nrco-、-conr-有降低溶解性的效果,從制作波長選擇反射部時有霧度上升的傾向的方面考慮,更優(yōu)選為-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-cos-、-sco-,從化合物的穩(wěn)定性的觀點考慮,進一步優(yōu)選為-o-、-co-、-coo-、-oco-。上述r可取的烷基可以是直鏈狀,也可以是分支狀。更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1~3,能夠例示甲基、乙基、正丙基。
sp11、sp12、sp13、sp14分別獨立地表示單鍵或碳原子數(shù)1~10的亞烷基,更優(yōu)選為單鍵或碳原子數(shù)1~7的亞烷基,進一步優(yōu)選為單鍵或碳原子數(shù)1~4的亞烷基。其中,亞烷基的氫原子可以被氟原子取代。亞烷基可具有或不具有分支,但優(yōu)選為不具有分支的直鏈的亞烷基。
從合成上的觀點考慮,優(yōu)選sp11與sp14相同,且sp12與sp13相同。
a11、a12為1~4價芳香族烴基。芳香族烴基的碳原子數(shù)優(yōu)選為6~22,更優(yōu)選為6~14,進一步優(yōu)選為6~10,更進一步優(yōu)選為6。a11、a12所表示的芳香族烴基可具有取代基。作為這種取代基的例子,能夠舉出碳原子數(shù)1~8的烷基、烷氧基、鹵素原子、氰基或酯基。關(guān)于這些基團的說明和優(yōu)選范圍,能夠參照下述t的所對應(yīng)的記載。作為相對于a11、a12所表示的芳香族烴基的取代基,例如能夠舉出甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、溴原子、氯原子、氰基等。分子內(nèi)具有較多全氟烷基部分的分子能夠以較少的添加量使液晶取向,以致降低霧度,因此優(yōu)選a11、a12為4價,以使分子內(nèi)具有較多全氟烷基。從合成上的觀點考慮,a11與a12優(yōu)選為相同。
t11優(yōu)選表示
[化學(xué)式9]
所表示的二價基團或二價芳香族雜環(huán)基(上述t11中所含的x表示碳原子數(shù)1~8的烷基、烷氧基、鹵素原子、氰基或酯基,ya、yb、yc、yd分別獨立地表示氫原子或碳原子數(shù)1~4的烷基),更優(yōu)選為
[化學(xué)式10]
進一步優(yōu)選為
[化學(xué)式11]
更進一步優(yōu)選為
[化學(xué)式12]
上述t11中所含的x可取的烷基的碳原子數(shù)為1~8,優(yōu)選為1~5,更優(yōu)選為1~3。烷基可以是直鏈狀、分支狀、環(huán)狀中的任一種,優(yōu)選為直鏈狀或分支狀。作為優(yōu)選的烷基,能夠例示甲基、乙基、正丙基、異丙基等,其中,優(yōu)選甲基。關(guān)于上述t11中所含的x可取的烷氧基的烷基部分,能夠參照上述t11中所含的x可取的烷基的說明和優(yōu)選范圍。作為上述t11中所含的x可取的鹵素原子,能夠舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,優(yōu)選氯原子、溴原子。作為上述t11中所含的x可取的酯基,能夠例示r’coo-所表示的基團。作為r’,能夠舉出碳原子數(shù)1~8的烷基。關(guān)于r’可取的烷基的說明和優(yōu)選范圍,能夠參照上述t11中所含的x可取的烷基的說明和優(yōu)選范圍。作為酯的具體例,能夠舉出ch3coo-、c2h5coo-。ya、yb、yc、yd可取的碳原子數(shù)1~4的烷基可以是直鏈狀,也可以是分支狀。例如能夠例示甲基、乙基、正丙基、異丙基等。
二價芳香族雜環(huán)基優(yōu)選具有5元、6元或7元的雜環(huán)。進一步優(yōu)選5元環(huán)或6元環(huán),最優(yōu)選6元環(huán)。作為構(gòu)成雜環(huán)的雜原子,優(yōu)選氮原子、氧原子以及硫原子。雜環(huán)優(yōu)選為芳香族性雜環(huán)。芳香族性雜環(huán)通常為不飽和雜環(huán)。進一步優(yōu)選具有最多雙鍵的不飽和雜環(huán)。雜環(huán)的例子包括呋喃環(huán)、噻吩環(huán)、吡咯環(huán)、吡咯啉環(huán)、吡咯烷環(huán)、噁唑環(huán)、異噁唑環(huán)、噻唑環(huán)、異噻唑環(huán)、咪唑環(huán)、咪唑啉環(huán)、咪唑烷環(huán)、吡唑環(huán)、吡唑啉環(huán)、吡唑烷環(huán)、三唑環(huán)、呋咱(furazane)環(huán)、四唑環(huán)、吡喃環(huán)、噻喃(thiin)環(huán)、吡啶環(huán)、哌啶環(huán)、噁嗪環(huán)、嗎啉環(huán)、噻嗪環(huán)、噠嗪環(huán)、嘧啶環(huán)、吡嗪環(huán)、哌嗪環(huán)以及三嗪環(huán)。二價雜環(huán)基可具有取代基。關(guān)于這種取代基的例子的說明和優(yōu)選范圍,能夠參照與上述a1和a2的1~4價芳香族烴可取的取代基有關(guān)的說明和記載。
hb11表示碳原子數(shù)2~30的全氟烷基,更優(yōu)選為碳原子數(shù)3~20的全氟烷基,進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)3~10的全氟烷基。全氟烷基可以是直鏈狀、分支狀、環(huán)狀中的任一種,但優(yōu)選為直鏈狀或分支狀,更優(yōu)選為直鏈狀。
m11、n11分別獨立地表示0~3,且m11+n11≥1。此時,存在多個的括號內(nèi)的結(jié)構(gòu)可以彼此相同或不同,但優(yōu)選為彼此相同。通式(i)的m11、n11由a11、a12的價數(shù)設(shè)定,優(yōu)選范圍也由a11、a12的價數(shù)的優(yōu)選范圍決定。
t11中所含的o以及p分別獨立地為0以上的整數(shù),當(dāng)o以及p為2以上時,多個x可以彼此相同或不同。t11中所含的o優(yōu)選為1或2。t11中所含的p優(yōu)選為1~4中的任一整數(shù),更優(yōu)選為1或2。
通式(i)所表示的化合物可以是分子結(jié)構(gòu)具有對稱性的化合物,也可以是不具有對稱性的化合物。另外,在此所說的對稱性表示至少相當(dāng)于點對稱、線對稱、旋轉(zhuǎn)對稱中的任一種的結(jié)構(gòu),非對稱表示與點對稱、線對稱、旋轉(zhuǎn)對稱中的任何一種都不相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。
通式(i)所表示的化合物為將以上所述的全氟烷基(hb11)、連接基團-(-sp11-l11-sp12-l12)m11-a11-l13-及-l14-a12-(l15-sp13-l16-sp14-)n11-,以及優(yōu)選為具有排隊體積效應(yīng)的2價基團的t進行組合而成的化合物。分子內(nèi)存在兩個的全氟烷基(hb11)優(yōu)選為彼此相同,分子內(nèi)存在的連接基團-(-sp11-l11-sp12-l12)m11-a11-l13-和-l14-a12-(l15-sp13-l16-sp14-)n11-也優(yōu)選為彼此相同。末端的hb11-sp11-l11-sp12-和-sp13-l16-sp14-hb11優(yōu)選為以下任一通式所表示的基團。
(caf2a+1)-(cbh2b)-
(caf2a+1)-(cbh2b)-o-(crh2r)-
(caf2a+1)-(cbh2b)-coo-(crh2r)-
(caf2a+1)-(cbh2b)-oco-(crh2r)-
上式中,a優(yōu)選為2~30,更優(yōu)選為3~20,進一步優(yōu)選為3~10。b優(yōu)選為0~20,更優(yōu)選為0~10,進一步優(yōu)選為0~5。a+b為3~30。r優(yōu)選為1~10,更優(yōu)選為1~4。
并且,通式(i)的末端的hb11-sp11-l11-sp12-l12-和-l15-sp13-l16-sp14-hb11優(yōu)選為以下任一通式所表示的基團。
(caf2a+1)-(cbh2b)-o-
(caf2a+1)-(cbh2b)-coo-
(caf2a+1)-(cbh2b)-o-(crh2r)-o-
(caf2a+1)-(cbh2b)-coo-(crh2r)-coo-
(caf2a+1)-(cbh2b)-oco-(crh2r)-coo-
上式中的a、b以及r的定義與近上的定義相同。
液晶組合物中的表面活性劑的添加量相對于聚合性液晶化合物的總質(zhì)量,優(yōu)選0.01質(zhì)量%~10質(zhì)量%,更優(yōu)選0.01質(zhì)量%~5質(zhì)量%,尤其優(yōu)選0.02質(zhì)量%~1質(zhì)量%。
--手性試劑(光學(xué)活性化合物)--
手性試劑(有時也稱為chiralreagent)具有誘發(fā)膽甾醇型液晶相的螺旋結(jié)構(gòu)的功能。由于通過化合物誘發(fā)的螺旋的扭轉(zhuǎn)方向或螺旋節(jié)距不同,因此根據(jù)目的選擇手性化合物即可。
作為手性試劑并沒有特別限制,能夠使用公知的化合物(例如液晶器件手冊第3章4-3項tn、stn用chiralreagent199頁中記載,日本學(xué)術(shù)振興會(japansocietyforthepromotionofscience)第142委員會編,1989)、異山梨醇、異甘露醇衍生物。
手性試劑通常包含不對稱碳原子,但不包含不對稱碳原子的軸手性(axialchirality)化合物或平面手性(planarchirality)化合物也能夠作為手性試劑而使用。軸手性化合物或平面手性化合物的例子包含聯(lián)萘、螺烯、對環(huán)芳烷以及它們的衍生物。手性試劑可具有聚合性基團。當(dāng)手性試劑和液晶化合物都具有聚合性基團時,通過聚合性手性試劑與聚合性液晶化合物的聚合反應(yīng),能夠形成具有從聚合性液晶化合物衍生的重復(fù)單元和從手性試劑衍生的重復(fù)單元的聚合物。該方式中,聚合性手性試劑所具有的聚合性基團優(yōu)選為與聚合性液晶化合物所具有的聚合性基團是同種基團。因此,手性試劑的聚合性基團也優(yōu)選為不飽和聚合性基團、環(huán)氧基或氮丙啶基,進一步優(yōu)選為不飽和聚合性基團,尤其優(yōu)選為乙烯性不飽和聚合性基團。
并且,手性試劑可以為液晶化合物。
當(dāng)手性試劑具有光異構(gòu)化基團時,在涂布、取向后通過活性光線等光掩模照射,能夠形成與發(fā)光波長對應(yīng)的所希望的反射波長的圖案,因此優(yōu)選。作為光異構(gòu)化基團,優(yōu)選顯示光致變色性的化合物的異構(gòu)化部位、偶氮、氧化偶氮、肉桂?;W鳛榫唧w的化合物,能夠使用日本特開2002-80478號公報、日本特開2002-80851號公報、日本特開2002-179668號公報、日本特開2002-179669號公報、日本特開2002-179670號公報、日本特開2002-179681號公報、日本特開2002-179682號公報、日本特開2002-338575號公報、日本特開2002-338668號公報、日本特開2003-313189號公報、日本特開2003-313292號公報中記載的化合物。
液晶組合物中的手性試劑的含量優(yōu)選聚合性液晶性化合物量的0.01摩爾%~200摩爾%,更優(yōu)選1摩爾%~30摩爾%。
能夠在本發(fā)明中使用的手性試劑可以是具有不對稱碳原子,并通過與向列型液晶進行混合而形成手性向列相的材料,并且具有聚合性的手性試劑。如式(12)所例示,具有丙烯酸酯結(jié)構(gòu)的材料由于能夠通過紫外線照射進行聚合,因此優(yōu)選。
[化學(xué)式13]
式中,x為2~5(整數(shù))。
--聚合引發(fā)劑--
當(dāng)液晶組合物中包含聚合性化合物時,優(yōu)選含有聚合引發(fā)劑。通過紫外線照射進行聚合反應(yīng)的方式中,所使用的聚合引發(fā)劑優(yōu)選為能夠通過紫外線照射開始進行聚合反應(yīng)的光聚合引發(fā)劑。光聚合引發(fā)劑的例子可舉出α-羰基化合物(美國專利第2367661號、美國專利第2367670號等各說明書記載)、偶姻醚(美國專利第2448828號說明書記載)、α-烴取代的芳香族偶姻化合物(美國專利第2722512號說明書記載)、多核醌化合物(美國專利第3046127號、美國專利第2951758號等各說明書記載)、三芳基咪唑二聚體與對氨基苯基酮的組合(美國專利第3549367號說明書記載)、吖啶和吩嗪化合物(日本特開昭60-105667號公報、美國專利第4239850號說明書記載)以及噁二唑化合物(美國專利第4212970號說明書記載)等。
液晶組合物中的光聚合引發(fā)劑的含量相對于聚合性液晶化合物的含量,優(yōu)選為0.1~20質(zhì)量%,進一步優(yōu)選為0.5質(zhì)量%~5質(zhì)量%。
--交聯(lián)劑--
液晶組合物為了提高固化后的膜強度、提高耐久性,可任意含有交聯(lián)劑。
作為交聯(lián)劑,能夠優(yōu)選使用以紫外線、熱、濕氣等進行固化的交聯(lián)劑。作為交聯(lián)劑并沒有特別限制,能夠根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如可舉出三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯化合物;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、乙二醇二縮水甘油醚等環(huán)氧化合物;2,2-雙羥甲基丁醇-三[3-(1-氮丙啶基)丙酸酯]、4,4-雙(乙烯亞氨基羰基氨基)二苯基甲烷等氮丙啶化合物;六亞甲基二異氰酸酯、縮二脲型異氰酸酯等異氰酸酯化合物;側(cè)鏈具有噁唑啉基的聚噁唑啉化合物;乙烯基三甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷等烷氧基硅烷化合物等。并且,能夠根據(jù)交聯(lián)劑的反應(yīng)性而使用公知的催化劑,除了能夠提高膜強度和耐久性以外,還能夠提高生產(chǎn)率。這些可以單獨使用一種,也可以并用兩種以上。
交聯(lián)劑的含量優(yōu)選3質(zhì)量%~20質(zhì)量%,更優(yōu)選5質(zhì)量%~15質(zhì)量%。若交聯(lián)劑的含量小于3質(zhì)量%,則有時無法得到提高交聯(lián)密度的效果,若超過20質(zhì)量%,則會導(dǎo)致膽甾醇型液晶層的穩(wěn)定性下降。
--其他添加劑--
此外,液晶組合物也可含有(優(yōu)選為非液晶性的)聚合性單體。作為波長選擇反射部(優(yōu)選為點)形成方法,當(dāng)使用后述噴墨法時,為了得到通常所要求的油墨物性,可使用單官能聚合性單體。作為單官能聚合性單體,可舉出2-甲氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸辛酯/丙烯酸癸酯等。
并且,液晶組合物中,能夠根據(jù)需要,在不降低光學(xué)性能等的范圍內(nèi)還添加聚合抑制劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、著色劑、金屬氧化物微粒等。
--溶劑--
液晶組合物在形成波長選擇反射部時,優(yōu)選作為液體而使用。
液晶組合物可含有溶劑。作為溶劑并沒有特別限制,能夠根據(jù)目的進行適當(dāng)選擇,但優(yōu)選使用有機溶劑。
作為有機溶劑并沒有特別限制,能夠根據(jù)目的進行適當(dāng)選擇,例如可舉出甲基乙基酮、甲基異丁基酮等酮類、烷基鹵化物類、酰胺類、亞砜類、雜環(huán)化合物、烴類、酯類、醚類等。這些可以單獨使用一種,也可以并用兩種以上。這些之中,考慮到對環(huán)境的負(fù)荷時,尤其優(yōu)選酮類。上述單官能聚合性單體等的上述成分可作為溶劑發(fā)揮功能。
-波長選擇反射部的形成-
液晶組合物優(yōu)選使用于基板上之后進行固化而形成波長選擇反射部。在基板上使用液晶組合物優(yōu)選通過噴出液滴來進行。在基板上使用多個(通常為多數(shù))波長選擇反射部時,將液晶組合物作為油墨而進行印刷即可。作為印刷法并沒有特別限定,能夠使用噴墨法、凹版印刷法、柔性版印刷法等,但尤其優(yōu)選噴墨法。波長選擇反射部的圖案形成也能夠應(yīng)用公知的印刷技術(shù)來形成。
在基板上使用后的液晶組合物優(yōu)選在根據(jù)需要進行干燥或加熱之后進行固化。在干燥或加熱工序中液晶組合物中的聚合性液晶化合物進行取向即可。在進行加熱時,加熱溫度優(yōu)選為200℃以下,更優(yōu)選為130℃以下。
已進行取向的液晶化合物進一步進行聚合即可。聚合可以是熱聚合、基于光照射的光聚合中的任一者,但優(yōu)選光聚合。光照射優(yōu)選使用紫外線。照射能量優(yōu)選為20mj/cm2~50j/cm2,更優(yōu)選為100mj/cm2~1,500mj/cm2。為了促進光聚合反應(yīng),可在加熱條件下或氮氣氛下實施光照射。照射紫外線波長優(yōu)選為250nm~430nm。從穩(wěn)定性的觀點考慮,聚合反應(yīng)率優(yōu)選較高,優(yōu)選為70%以上,更優(yōu)選為80%以上。
關(guān)于聚合反應(yīng)率,能夠使用ir吸收光譜來決定聚合性的官能團的消費比例。
<外涂層>
光學(xué)部件也可包含外涂層。外涂層設(shè)置于形成有基板的波長選擇反射部的面?zhèn)燃纯?,?yōu)選將光學(xué)部件的表面進行平坦化。
外涂層并沒有特別限定,但優(yōu)選折射率為1.4~1.8左右的樹脂層。包含液晶材料的波長選擇反射部的折射率為1.6左右,通過使用具有接近該值的折射率的外涂層,能夠減小實際入射于波長選擇反射部的光的自法線的角(極角)。例如在使用折射率為1.6的外涂層以極角45°使光入射于光學(xué)部件時,實際入射于波長選擇反射部的極角能夠設(shè)為27°左右。因此,通過使用外涂層,能夠擴大光學(xué)部件顯示逆反射性的光的極角,即使在與前述基板相反一側(cè)的前述波長選擇反射部與前述基板所成的角較小的波長選擇反射部,也能夠以更寬的范圍得到高逆反射性。并且,外涂層也可具有作為防反射層、粘合劑層、粘接劑層、硬涂層的功能。
作為外涂層的例子,可舉出將包含單體的組合物涂布于基板(構(gòu)成基板的基底層)的形成有波長選擇反射部的面?zhèn)戎?,將涂膜固化而得到的樹脂層等。樹脂并沒有特別限定,考慮對基板(構(gòu)成基板的基底層)或形成波長選擇反射部的液晶材料的密合性等而進行選擇即可。例如能夠使用熱塑性樹脂、熱固性樹脂、紫外線固化性樹脂等。從耐久性、耐溶劑性等方面考慮,優(yōu)選通過交聯(lián)進行固化的類型的樹脂,尤其優(yōu)選能夠在短時間內(nèi)固化的紫外線固化性樹脂。作為能夠在外涂層的形成中使用的單體,可舉出(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基已酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、n-乙烯基吡咯烷酮、聚羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
外涂層的厚度并沒有特別限定,考慮波長選擇反射部的最大高度而決定即可,為5μm~100μm左右即可,優(yōu)選為10μm~50μm,更優(yōu)選為20μm~40μm。厚度是從沒有波長選擇反射部的部分的基板的波長選擇反射部形成表面到位于相對置的面的外涂層表面為止的距離。
<光學(xué)部件的用途>
作為本發(fā)明的光學(xué)部件的用途并沒有特別限定,能夠作為各種反射部件而使用。作為本發(fā)明的光學(xué)部件的用途,能夠舉出日本特開2008-108236號公報的[0021]~[0032]中記載的用途,該公報中記載的內(nèi)容被編入本發(fā)明中。例如本發(fā)明的光學(xué)部件能夠貼附于顯示器上而作為用于在顯示裝置上直接用筆等手寫而進行數(shù)據(jù)輸入的光學(xué)部件來使用。
尤其以圖案狀具有波長選擇反射部(例如點)的光學(xué)部件例如通過將圖案作為提供位置信息的進行了代碼化的點圖案來形成,能夠作為將手寫信息進行數(shù)字化而輸入于信息處理裝置的與電子筆等輸入機構(gòu)組合使用的輸入介質(zhì)。使用時,以從輸入機構(gòu)照射的光的波長成為波長選擇反射部顯示反射的波長的方式,制備形成波長選擇反射部的材料而使用。具體而言,利用上述方法調(diào)整膽甾醇型結(jié)構(gòu)的螺旋節(jié)距即可。
本發(fā)明的光學(xué)部件也能夠?qū)⒐鈱W(xué)部件在液晶顯示器等顯示器表面作為輸入片材等輸入介質(zhì)來使用。此時,光學(xué)部件優(yōu)選為透明。光學(xué)部件可直接或經(jīng)由其他薄膜等而粘接于顯示器表面,并與顯示器成為一體,也可以例如能夠拆卸地安裝在顯示器表面。此時,優(yōu)選本發(fā)明的光學(xué)部件中的波長選擇反射部(例如點)顯示選擇反射的光的波長區(qū)域與顯示器發(fā)出的光的波長區(qū)域不同。即,優(yōu)選波長選擇反射部(例如點)在不可見光區(qū)域具有選擇反射性,且顯示器不發(fā)出不可見光,以免用檢測裝置進行誤檢測。
關(guān)于對手寫信息進行數(shù)字化而輸入于信息處理裝置的手寫輸入系統(tǒng),能夠參照日本特開2014-67398號公報、日本特開2014-98943號公報、日本特開2008-165385號公報、日本特開2008-108236號公報的[0021]~[0032]或日本特開2008-077451號公報等。
本發(fā)明的光學(xué)部件優(yōu)選為安裝在能夠圖像顯示的顯示裝置的表面或前側(cè)的片材。作為安裝在能夠圖像顯示的顯示裝置的表面或前側(cè)的片材優(yōu)選方式,能夠舉出日本專利第4725417號公報的[0024]~[0031]中記載的方式。
圖3示出將本發(fā)明的光學(xué)部件作為安裝在能夠圖像顯示的顯示裝置的表面或前側(cè)的片材而使用的系統(tǒng)的概要圖。
圖3中,只要能夠發(fā)射紅外線i并檢測前述圖案的反射光r,則并沒有特別限定,使用公知的傳感器即可,例如,作為筆型輸入終端106還具備讀取數(shù)據(jù)處理裝置107的例子,可舉出日本特開2003-256137號公報所公開的內(nèi)置有不具有油墨或石墨等的筆尖、具備紅外線照射部的cmos攝像機、處理器、存儲器、利用了藍(lán)牙(bluetooth)(注冊商標(biāo))技術(shù)等的無線收發(fā)器等通信接口以及電池等的筆型輸入終端等。
作為筆型輸入終端106的動作,例如若使筆尖以與本發(fā)明的光學(xué)部件100的前面接觸而描摹的方式進行描繪,則筆型輸入終端106除了檢測筆尖以外還檢測筆壓,cmos攝像機啟動,并以從紅外線照射部發(fā)出的規(guī)定波長的紅外線照射筆尖附近的規(guī)定范圍,并且拍攝圖案(圖案的拍攝例如在1秒鐘內(nèi)進行數(shù)十次至100次左右)。當(dāng)筆型輸入終端106具備讀取數(shù)據(jù)處理裝置107時,通過用處理器對已拍攝的圖案進行分析,將手寫時伴隨筆尖的移動的輸入軌跡進行數(shù)值化、數(shù)據(jù)化而生成輸入軌跡數(shù)據(jù),并將該輸入軌跡數(shù)據(jù)輸送至信息處理裝置。
另外,如圖3所示,作為讀取數(shù)據(jù)處理裝置107,可在筆型輸入終端106的外部具有處理器、存儲器、利用了藍(lán)牙(注冊商標(biāo))技術(shù)等的無線收發(fā)器等通信接口以及電池等部件。該情況下,筆型輸入終端106可以與讀取數(shù)據(jù)處理裝置107以電線108連接,也可以使用電波、紅外線等而無線發(fā)送讀取數(shù)據(jù)。
此外,輸入終端106也可以是如日本特開2001-243006號公報中記載的如讀取器那樣的部件。
本發(fā)明中能夠使用的讀取數(shù)據(jù)處理裝置107只要是具有如下功能的裝置,則并沒有特別限定,具備處理器、存儲器、通信接口以及電池等部件即可。所述功能即根據(jù)由輸入終端106讀取的連續(xù)的攝像數(shù)據(jù)計算出位置信息,并將此與時間信息進行組合而作為信息處理裝置能夠進行處理的輸入軌跡數(shù)據(jù)而提供的功能。
并且,讀取數(shù)據(jù)處理裝置107可以如日本特開2003-256137號公報那樣內(nèi)置于輸入終端106,并且,也可以內(nèi)置于具備顯示裝置的信息處理裝置。并且,讀取數(shù)據(jù)處理裝置107可以向具備顯示裝置的信息處理裝置無線發(fā)送位置信息,也可以利用以電線等連接的有線連接來進行發(fā)送。
與顯示裝置105連接的信息處理裝置根據(jù)從讀取數(shù)據(jù)處理裝置107發(fā)送來的軌跡信息,依次更新顯示于顯示裝置105的圖像,由此能夠宛如在紙上用筆書寫那樣將由輸入終端106手寫輸入的軌跡顯示在顯示裝置上。
[圖像顯示裝置]
本發(fā)明的圖像顯示裝置具有本發(fā)明的光學(xué)部件。
優(yōu)選為在圖像顯示裝置的圖像顯示面或圖像顯示面的前側(cè)安裝有本發(fā)明的光學(xué)部件的圖像顯示裝置。圖像顯示裝置的優(yōu)選方式記載于上述光學(xué)部件的用途的項目中。
另外,包含在圖像顯示裝置的圖像顯示面或圖像顯示面的前側(cè)安裝有本發(fā)明的光學(xué)部件的圖像顯示裝置的系統(tǒng),也包含于本說明書所公開的發(fā)明中。
實施例
以下,例舉實施例來對本發(fā)明進一步進行具體說明。以下實施例中示出的材料、試劑、物質(zhì)量及其比例、操作等,只要不脫離本發(fā)明的宗旨,是能夠進行適當(dāng)變更。因此,本發(fā)明的范圍并不限定于以下實施例。
[具有基底層1的基板的制作]
通過在溫度25℃(±2℃)下進行混合,以150rpm(roundperminuites)攪拌10分鐘,同時稱取下述表1中記載的量的丙二醇單甲醚乙酸酯,接著,按以下順序添加粘合劑2、dpha液、2,4-雙(三氯甲基)-6-[4-(n,n-二乙氧基羰基甲基)-3-溴苯基]-s-三嗪、表面活性劑1,最后,投入作為下述最大吸收波長830nm的花青色素的紅外線吸收色素,并攪拌60分鐘,從而制備出用于形成基底層1的基底層溶液1。另外,下述表1中記載的各成分的量為質(zhì)量%基準(zhǔn)。各成分的組成詳細(xì)為以下組成。
[表1]
<粘合劑2>
·聚合物(甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸=78/22摩爾比的無規(guī)共聚物、分子量3.8萬)27質(zhì)量%
·丙二醇單甲醚乙酸酯73質(zhì)量%
<dpha液>
·二季戊四醇六丙烯酸酯(有時省略dpha)
(含500ppm聚合抑制劑mehq,nipponkayakuco.,ltd.制,商品名:kayaraddpha)76質(zhì)量%
·丙二醇單甲醚24質(zhì)量%
<表面活性劑1>
·下述結(jié)構(gòu)物130質(zhì)量%
·甲基異丁基酮70質(zhì)量%
[化學(xué)式14]
結(jié)構(gòu)物1
(n=6、x=55、y=5、mw=33940、mw/mn=2.55p0:環(huán)氧丙烷、e0:環(huán)氧乙烷)
<紅外線吸收色素>
[化學(xué)式15]
在95μm厚的透明pet(聚對苯二甲酸乙二酯)支撐體上,使用棒涂布機,以3ml/m2的涂布量將通過上述制備的基底層溶液1進行了涂布。之后,以膜面溫度成為90℃的方式進行加熱,并進行了120秒的干燥。之后,在氧濃度100ppm以下的氮氣吹掃下,利用紫外線照射裝置照射700mj/cm2的紫外線而使其進行交聯(lián)反應(yīng),從而制作出作為支撐體與基底層1的層疊體的基板。
[具有基底層2的基板的制作]
在被保溫在25℃的容器中對下述所示的各成分進行攪拌并使其溶解,從而制備出用于形成基底層2的基底層溶液2。
在100μm厚的透明pet(聚對苯二甲酸乙二酯、toyoboco.,ltd.制,cosmoshinea4100)支撐體上,使用棒涂布機,以3ml/m2的涂布量將通過上述制備的基底層溶液2進行了涂布。之后,以膜面溫度成為90℃的方式進行加熱,并進行了120秒的干燥。之后,在氧濃度100ppm以下的氮吹掃下,利用紫外線照射裝置照射700mj/cm2紫外線而使其進行交聯(lián)反應(yīng),從而制作出作為支撐體與基底層2的層疊體的基板。
[具有基底層1和基底層2的基板的制作]
在通過上述制備的作為支撐體與基底層1的層疊體的基板的基底層1上,使用棒涂布機,以3ml/m2的涂布量將通過上述制備的基底層溶液2進行了涂布。之后,以膜面溫度成為90℃的方式進行加熱,并進行了120秒的干燥。之后,在氧濃度100ppm以下的氮吹掃下,利用紫外線照射裝置照射700mj/cm2的紫外線而使其進行交聯(lián)反應(yīng),從而制作出作為支撐體與基底層1和基底層2的層疊體的基板。
[膽甾醇型液晶墨液1的制作]
將兩末端具有能夠聚合的丙烯酸酯、中央部具有介晶、與丙烯酸酯之間具有間隔物,且向列型-各向同性轉(zhuǎn)變溫度在110℃附近的單體(由前述化合物(11)所示,且具有化合物(11)中的x1為2的分子結(jié)構(gòu)的單體)100質(zhì)量份以及兩末端具有能夠聚合的丙烯?;氖中栽噭?由上述化學(xué)式(12)所示,且具有化合物(12)中的x為2的分子結(jié)構(gòu)的手性試劑)3.3質(zhì)量份,溶解于anon而制備出環(huán)己酮(以下,簡稱為anon)溶液。另外,向該anon溶液中添加了4質(zhì)量份的光聚合引發(fā)劑(basfjapanltd.制,lucirin(注冊商標(biāo))tpo)。
將所得到的anon溶液作為膽甾醇型液晶墨液1。
[膽甾醇型液晶墨液2的制作]
在被保溫在25℃的容器中對下述所示的組合物進行攪拌并使其溶解,從而制備出膽甾醇型液晶墨液2。
棒狀液晶化合物
[化學(xué)式16]
數(shù)值為質(zhì)量%。
并且,r所表示的基團為右下側(cè)示出的部分結(jié)構(gòu),在該部分結(jié)構(gòu)的氧原子的部位進行鍵合。
手性試劑
[化學(xué)式17]
表面活性劑
[化學(xué)式18]
(膽甾醇型液晶墨液3和膽甾醇型液晶墨液4的制作)
在膽甾醇型液晶油墨2的制作中,將手性試劑的量分別從3.8質(zhì)量份變更為4.1質(zhì)量份,從3.8質(zhì)量份變更為3.2質(zhì)量份,除此以外,全部以相同的方式制作出膽甾醇型液晶油墨3和膽甾醇型液晶油墨4。
[實施例1~8,比較例1、2]
通過下述表2所示的組合,將基底層與膽甾醇型液晶墨液進行組合而得到膽甾醇型液晶點圖案。
另外,組合基底層1和基底層2時,表示通過pet支撐體依次進行層疊。
詳細(xì)內(nèi)容記載于下。
實施例1~8以及比較例2中,在通過上述制作的作為pet支撐體與基底層1和/或基底層2的層疊體的基板的基底層上,利用噴墨打印機(dmp-2831、fujifilmdimatix公司制),以點中心間距離成為300μm、點直徑成為50μm、點最大高度成為8μm(最大高度除以點的直徑而得的值為0.16)的方式,向50×50mm區(qū)域的整個面噴出通過上述制備的膽甾醇型液晶墨液1~4,并在95℃下進行了30秒的干燥。之后,利用紫外線照射裝置照射500mj/cm2的紫外線,從而制作出將膽甾醇型液晶點圖案作為波長選擇反射部而具有的光學(xué)部件。
比較例1中未設(shè)置基底層而在pet支撐體上直接噴出了通過上述制備的膽甾醇型液晶墨液1。
將具有所得到的膽甾醇型液晶點圖案的光學(xué)部件作為各實施例以及比較例的光學(xué)部件。
另外,各實施例以及比較例的光學(xué)部件中未設(shè)有外涂層,但也能夠適當(dāng)設(shè)置外涂層。
[比較例3]
根據(jù)日本特開2008-209598號公報的實施例1的光學(xué)薄膜的制作方法,在將紅外線反射油墨涂布于pet支撐體而成的紅外線擴散反射基材上形成了以點狀圖案印刷紅外線吸收油墨而成的點圖案。
將具有所得到的點圖案的光學(xué)薄膜作為比較例3的光學(xué)部件。
[評價]
<s/n比>
使用鏡面反射率計(jascocorporation制v-550)測定了各實施例以及比較例的光學(xué)部件的波長選擇反射部(構(gòu)成點圖案的各點部分)和基底層部分的850nm反射率。具體而言,在將光學(xué)部件的支撐體以及基底層的法線方向設(shè)為0°、將光學(xué)部件的支撐體以及基底層的表面方向設(shè)為90°、將紅外線的照射方向的角度設(shè)為+(正)時,從+20°方向朝向各實施例以及比較例的光學(xué)部件照射了波長850nm的紅外線時,測定了設(shè)置于+15°~+25°方向(大概的逆反射方向)的紅外線受光部上的反射光的量。
關(guān)于點部分,根據(jù)包含于測定孔徑內(nèi)的點面積計算出反射率,并將其除以基底層部分的反射率而得的值作為signal/noise比(也稱為s/n比)。
將所得到的結(jié)果記載于下述表2。
<波長選擇反射部的形狀、膽甾醇型結(jié)構(gòu)的評價>
使用掃描電子顯微鏡(jeolltd.制,商品名jsm-6510)觀測了實施例1~8的光學(xué)部件所具有的波長選擇反射部(構(gòu)成點圖案的各點)的結(jié)果,在觀測到的點的剖視圖中具有亮部和暗部的條紋圖案。
在通過上述得到的光學(xué)部件的點中隨機選擇10個,使用激光顯微鏡(keyencecorporation制)觀察了點的形狀的結(jié)果,就點而言,平均直徑為50μm,平均最大高度為8μm,點端部的點表面與基底層表面在兩者的接觸部所成的角平均為36度,在從點端部朝向中心的方向,高度連續(xù)地增大。
關(guān)于通過上述得到的位于光學(xué)部件的中央的一個點,在包含點中心的面上與pet支撐體垂直地進行切削,并使用上述掃描電子顯微鏡觀察了截面。通過上述掃描電子顯微鏡確認(rèn)了實施例3~8的光學(xué)部件所具有的點包含具有在從點的端部朝向中心的方向上連續(xù)地增大至最大高度的高度的部位,在該部位,從與基底層相反一側(cè)的點的表面起第1條暗部形成的線的法線與表面所成的角在70°~90°的范圍內(nèi)。并且,通過上述掃描電子顯微鏡確認(rèn)了關(guān)于實施例3~8的光學(xué)部件所具有的點,在點的端部,與基底層相反一側(cè)的點的表面與基底層的表面所成的角為27°~62°。圖2示出使用掃描電子顯微鏡觀察實施例1~8的光學(xué)部件的掃描電子顯微鏡的觀察結(jié)果中作為代表例的實施例4的點時觀測到的像。在點內(nèi)部確認(rèn)到亮部和暗部的條紋圖案,得到如圖2所示的剖視圖(另外,圖2為實施例4的光學(xué)部件的剖視圖,位于剖視圖右側(cè)的半圓上形狀的外側(cè)的部位是切削時產(chǎn)生的毛刺)。
根據(jù)剖視圖,測定了從點的空氣界面?zhèn)鹊谋砻嫫鸬?條暗部形成的線的法線方向與空氣界面?zhèn)鹊谋砻嫠傻慕堑慕Y(jié)果,按照點端部、點端部與中央之間、點中央的順序依次為90度、89度、90度。而且,暗部形成的線的法線方向與pet支撐體的法線方向所成的角,按照點端部、點端部與中央之間、點中央的順序連續(xù)減小了35度、18度、0度。
<波長選擇反射部的性能評價>
使用霧度計(nippondenshokuindustriesco.ltd.制)測定了通過上述制作的實施例3的光學(xué)部件的透射率、霧度的結(jié)果,波長380~780nm的非偏振光透射率(全方位透射率)為89.0%,霧度為0.4%。以相同方式測定了其他實施例的光學(xué)部件的透射率的結(jié)果,550nm透射率均為88%以上。以相同方式測定了其他實施例以及比較例的光學(xué)部件的霧度的結(jié)果,均為2%以下。
并且,使用oceanoptics公司制的可見-近紅外照射光源(hl-2000)、超高分辨率光纖多通道分光器(hr4000)、2分支光纖,在直徑2mm視場下隨機測量5個部位的實施例3以及實施例4的光學(xué)部件的波長選擇反射性的結(jié)果,得知任何部位的視場下反射峰波長均為850nm,且具有在850nm具有中心波長的波長選擇反射性。以相同方式測定了其他實施例的光學(xué)部件的波長選擇反射性的結(jié)果,得知實施例1~6的光學(xué)部件的選擇反射波長為830~880nm,實施例7的光學(xué)部件具有在800nm具有中心波長的波長選擇反射性,實施例8的光學(xué)部件具有在860nm具有中心波長的波長選擇反射性。
并且,實施例3~8的光學(xué)部件中,將光學(xué)部件的法線設(shè)為0度而在極角0~50度的范圍內(nèi)進行了確認(rèn)時,始終從所有點確認(rèn)到逆反射。
<基底層的評價>
并且,利用使用與850nm反射率相同的裝置測定的波長850nm下的透射率來求出波長選擇反射部的具有選擇反射性的波長區(qū)域即不可見光下的吸收率(本實施例中具體而言為波長850nm下的吸收率)的結(jié)果,pet支撐體的850nm吸收率為10%,包含紅外線吸收色素的基底層1的850nm吸收率為30%,不包含紅外線吸收色素的基底層2的850nm吸收率為10%。吸收不可見光的基底層優(yōu)選特定波長的不可見光的吸收率超過10%,更優(yōu)選為超過15%,尤其優(yōu)選為超過20%,更尤其優(yōu)選為超過25%。另外,特定波長的不可見光的吸收率為10%以下的層能夠視為實質(zhì)上不吸收不可見光。因此得知,基底層1相當(dāng)于吸收不可見光的基底層,pet支撐體以及基底層2實質(zhì)上不吸收不可見光。
[表2]
從上述表2得知,本發(fā)明的光學(xué)部件中,波長選擇反射部的具有選擇反射性的波長區(qū)域中的波長選擇反射部的反射率與基底層的反射率之比即signal/noise比較高。另外還得知,在本發(fā)明的光學(xué)部件中,若并用基底層1和基底層2,則通過基底層1而點圖案的基板接觸角(與基板相反一側(cè)的點的表面與基板(基板的點形成側(cè)表面)所成的角)增大,從而signal強度提高,根據(jù)這一提高效果,s/n比也進一步提高。
從比較例1得知,在pet支撐體上不具有基底層時,signal/noise比較低。
從比較例2得知,即使具有基底層,但基底層不吸收不可見光時,signal/noise比也較低。
從比較例3得知,當(dāng)基底層不吸收不可見光而進行紅外線擴散反射,且點圖案不使不可見光反射而吸收紅外線時,signal/noise比較低。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
就使用本發(fā)明的光學(xué)部件的紅外線反射圖案形成體而言,安裝在能夠適用于在圖像顯示裝置的畫面上直接手寫的類型的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)的、實施了紅外線反射圖案的顯示器前面的片材中,通過使用能夠照射以及檢測紅外線的輸入終端來讀取紅外線反射圖案,即使在能夠提供透明片材上的與輸入終端的位置有關(guān)的信息的紅外線反射圖案印刷透明片材中,在使用時也無需在意紅外線反射圖案而能夠得到更加接近顯示器畫面本身的圖像。因此,本發(fā)明的光學(xué)部件能夠輕松地使用,實用性能高,能夠用于移動電話、pda等各種便攜式終端、個人計算機、可視電話、具備相互通信功能的電視、互聯(lián)網(wǎng)終端等各種信息處理裝置中。
并且,根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)部件的優(yōu)選方式,能夠在可見光區(qū)域形成非常不明顯的紅外線反射圖案,因此認(rèn)為有如下優(yōu)點:例如作為id卡的真?zhèn)闻卸ㄏ到y(tǒng)的信息介質(zhì),從ir反射圖案部位更不明顯地防犯觀點上是有利的,或者會增加卡的設(shè)計自由度。
符號說明
1-波長選擇反射部,2-基板,3-支撐體,4-基底層,5-外涂層,100-光學(xué)部件,105-顯示裝置,106-筆型輸入終端,107-讀取數(shù)據(jù)處理裝置,108-電線。