CN107615165B - 透明屏幕 - Google Patents
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Abstract
本发明的透明屏幕具有能够使光透射的基板及形成于基板的表面的多个点,点分别具有波长选择反射性,点包含具有胆甾醇型结构的液晶材料,胆甾醇型结构在通过扫描电子显微镜观测的点的剖视图中,赋予明部与暗部的纹路,点包含在从点的端部朝向中心的方向上具有连续增加至最大高度的高度的部位,在部位中,从与基板相反的一侧的点的表面起第1条暗部所呈的线的法线与点的表面所呈的角度在70°~90°的范围,且形成由两个以上的点相邻并沿着一方向排列的多个点列单元。
Description
技术领域
本发明涉及一种透明屏幕。
背景技术
近年来,作为显示装置之一,提出有反射来自前面侧的光并使来自背面侧的光透射的透明屏幕。
例如,专利文献1中记载有如下半透射性反射屏幕,其具备:基材层,能够使光透射,形成为大致平行平板状;单位形状,向与基材层的影像源侧的相反侧即背面侧突出,沿着屏幕面向一维或二维方向排列多个,能够使光透射;及反射层,设置于单位形状的背面侧顶部,反射通过单位形状的影像光,单位形状隔开间隙而排列,在排列单位形状彼此之间设置有背景透射部,所述背景透射部成为露出基材层或与基材层平行的平面的状态。该半透射型反射屏幕能够通过反射面反射来自前方的影像光来观察,而且能够从前方观察背面侧的背景。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开2006-337944号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
通常,反射型屏幕根据其反射特性,分为扩散型、递归型及镜面反射型。
扩散型屏幕使照射于表面的光向所有方向无偏离地均匀地扩散反射。因此,虽然整体的亮度虽然并不高,但能够扩大视角。
递归型屏幕向光被投影的方向反射光。因此,能够提高从光源附近观察时的亮度。
并且,镜面反射型屏幕与光在镜中反射的情况同样地,以光的入射角与反射角相同的方式反射光。因此,相对于来自光源的光的入射角,能够提高从反射角的位置观察时的亮度。
这种递归型或镜面反射型屏幕虽然能够提高特定方向上的亮度,但除此以外的方向上的亮度变低,因此具有视角变窄的特征。
其中,在反射来自前面侧的光,并使来自背面侧的光透射的透明屏幕中,除了要求被投影的光的亮度的提高和视角的提高等反射性能的提高以外,还要求来自背面的光的透射性能的提高。
然而,透明屏幕中,若为了扩大视角而提高扩散性,则存在雾度值变高而透明性下降的问题,相反,若提高透明性,则接近镜面反射,因此存在视角变窄的问题。
本发明鉴于上述实际情况,其课题在于提供一种透明性及视角优异的透明屏幕。
用于解决技术课题的手段
本发明人等对以往技术的问题点进行深入研究的结果,发现能够通过如下方法解决上述课题,即,具有能够使光透射的基板与形成于基板的表面的多个点,点分别具有波长选择反射性,点包含具有胆甾醇型结构的液晶材料,胆甾醇型结构在通过扫描电子显微镜观测的点的剖视图中,赋予明部与暗部的纹路,点包含在从点的端部朝向中心的方向上具有连续增加至最大高度的高度的部位,在部位中,从与基板相反的一侧的点的表面起第1条暗部所呈的线的法线与点的表面所呈的角度在70°~90°的范围,且形成由两个以上的点相邻并沿着一方向排列的多个点列单元。
即,发现通过以下的结构能够实现上述目的。
(1)一种透明屏幕,其具有能够使光透射的基板及形成于基板的表面的多个点,
点分别具有波长选择反射性,
点包含具有胆甾醇型结构的液晶材料,胆甾醇型结构在通过扫描电子显微镜观测的点的剖视图中,赋予明部与暗部的纹路,
点包含具有在从点的端部朝向中心的方向上连续增加至最大高度的高度的部位,
在该部位中,从与基板相反的一侧的点的表面起第1条暗部所呈的线的法线与点的表面所呈的角度在70°~90°的范围,
且形成多个由两个以上的点相邻地沿着一个方向排列而成的点列单元。
(2)根据(1)所述的透明屏幕,其中,在多个点列单元中的点的排列方向相互平行。
(3)根据(1)或(2)所述的透明屏幕,其中,在与点列单元内的点的排列方向正交的方向上相邻的所述点之间的距离比点列单元内的点之间的距离长。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的透明屏幕,其中,在点列单元内,各点的直径相同。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的透明屏幕,其中,在点列单元内,各点的直径以朝向点的排列方向的一个方向逐渐变小的方式形成。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的透明屏幕,其中,多个点包含反射互不相同的波长区域的光的两种以上的点。
(7)根据(6)所述的透明屏幕,其中,所述点列单元内的各点的反射波长相同。
(8)根据(1)至(7)中任一项所述的透明屏幕,其中,所述透明屏幕包含:在一个点内具有反射互不相同的波长区域的光的两个以上区域的点。
(9)根据(1)至(8)中任一项所述的透明屏幕,其中,液晶材料为对包含液晶化合物、手性剂及表面活性剂的液晶组合物进行固化而获得的材料。
发明效果
根据本发明,能够提供一种透明性及视角优异的透明屏幕。
附图说明
图1A是示意地表示本发明的透明屏幕的一例的主视图。
图1B是图1A的B-B线剖视图。
图1C是图1A的C-C线剖视图
图2是本发明的透明屏幕的另一例的示意主视图。
图3A是本发明的透明屏幕的另一例的示意主视图。
图3B是图3A的B-B线剖视图。
图4是本发明的透明屏幕的另一例的示意主视图。
图5是本发明的透明屏幕的另一例的示意主视图。
图6A是构成本发明的透明屏幕的点的一例的示意剖视图。
图6B是构成本发明的透明屏幕的点的另一例的示意剖视图。
图6C是构成本发明的透明屏幕的点的另一例的示意剖视图。
图7是本发明的透明屏幕的另一例的示意剖视图。
图8是表示通过扫描电子显微镜(SEM)观察在实施例中制作的透明屏幕的点的截面的图像的图。
图9A是用于说明正面亮度及左右亮度的测定方法的图。
图9B是用于说明正面亮度及左右亮度的测定方法的图。
图10是示意地表示点的剖面的一例的图。
图11是用于说明点的作用的示意剖视图。
具体实施方式
以下,对本发明的透明屏幕进行详细说明。另外,本说明书中,使用“~”表示的数值范围表示作为下限值及上限值包含记载于“~”前后的数值的范围。
本说明书中,例如,关于“45°”、“平行”、“垂直”或者“正交”等角度,除非另有指明,则表示与严格的角度的差异在小于5度的范围内。与严格的角度之间的差异优选小于4度,更优选小于3度。
本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”以“丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的任一个或双方”的含义来使用。
本说明书中,“相同”设为包含在技术领域中通常允许的误差范围。并且,本说明书中,记述为“全部”、“均”或“整面”等时,除了100%的情况以外,还包含技术领域中通常允许的误差范围,设为包含例如99%以上、95%以上或90%以上的情况。
可见光是电磁波中通过人眼可见的波长的光,表示380nm~780nm的波长区域的光。非可见光是小于380nm的波长区域或超过780nm的波长区域的光。
并且,并不限定于此,但是可见光中,420nm~495nm的波长区域的光为蓝色光,495nm~570nm的波长区域的光为绿色光,620nm~750nm的波长区域的光为红色光。
红外光中,近红外光为780nm~2500nm的波长区域的电磁波。紫外光为波长10nm~380nm的范围的光。
本说明书中,递归反射表示入射的光向入射方向反射的反射。
本说明书中,“雾度”表示利用NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD制造的雾度计NDH-2000测定的值。
理论上,雾度表示由以下式表示的值。
(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%
散射透射率是能够利用分光光度计与积分球单元,从所获得的全方位透射率减去直接透射率来计算的值。直接透射率为基于利用积分球单元测定的值时,为0°中的透射率。
本发明的透明屏幕为如下透明屏幕,即,其具有能够使光透射的基板与形成于基板表面的多个点,点分别具有波长选择反射性,点包含具有胆甾醇型结构的液晶材料,胆甾醇型结构在通过扫描电子显微镜观测的点的剖视图中,赋予明部与暗部的纹路,点包含在从点的端部朝向中心的方向上具有连续增加至最大高度的高度的部位,在部位中,从与基板相反的一侧的点的表面起第1条暗部所呈的线的法线与点的表面所呈的角度在70°~90°的范围,且形成由两个以上的点相邻并沿着一方向排列的多个点列单元。
<透明屏幕>
以下,参考附图对本发明的透明屏幕的优选的实施方式的一例进行说明。图1A表示本发明的透明屏幕的一例的主视图,图1B表示图1A的B-B线剖视图,图1C表示图1A的C-C线剖视图。
另外,本发明中的图为示意图,各层的厚度的关系和位置关系等不一定与实际一致。以下的图也相同。
如图1A~图1C所示,透明屏幕10a具有:基板12,能够使光透射;多个点20,形成于基板12的一侧的主表面;及外涂层16,在形成有点20的一侧的面包埋点20而形成。
另外,图1A中,省略了外涂层16的图示。
并且,影像光入射于形成有点20的一侧的面。即,形成有点20的一侧的面为前面,相反的一侧的面为背面。
点20包含具有波长选择反射性的、具有胆甾醇型结构的液晶材料,因此入射于透明屏幕10a的形成有多个点20的一侧的面的影像光在点20的表面反射。其中,点20形成为大致半球状,因此与点20的表面的各位置对应,所入射的影像光的入射角发生变化,因此能够显现影像光反射到多种方向而视角扩大的效果。
另外,点20具有根据所入射的影像光的波长区域选择性地反射该波长区域的光的波长选择反射性。
并且,构成点20的液晶材料的胆甾醇型结构在通过扫描电子显微镜观测的点的剖视图中赋予明部与暗部的纹路,点包含在从点的端部朝向中心的方向上具有连续增加至最大高度的高度的部位,在该部位中,从与基板相反的一侧的点的表面起第1条暗部所呈的线的法线与点的表面所呈的角度在70°~90°的范围。
对该方面在后面进行详述。
其中,如图1A所示,本发明的透明屏幕10a具有形成多个点列单元22的结构,该点列单元22由两个以上的点20相互相邻并沿着一方向排列。
具体而言,透明屏幕10a具有如下结构,即,在图中的上下方向,形成有由多个点20排列成一列的点列单元22,在与点列单元22内的点20的排列方向正交的方向(图中的左右方向),排列多个该点列单元22而成。因此,多个点列单元22中的点20的排列方向相互平行。
并且,点列单元22内的点20之间的距离相比点列单元22之间的距离更短。即,在与点列单元22内的点20的排列方向正交的方向上,相邻的点20之间的距离相比点列单元22内的点20之间的距离更长。
另外,在以下说明中,将点列单元中的点的排列方向称为Y方向,与Y方向正交的方向称为X方向。
如前述,在反射来自前面侧的光,并使来自背面侧的光透射的透明屏幕中,除了要求被投影的光的亮度的提高和扩散性的提高等反射性能的提高以外,还要求来自背面的光的透射性能的提高。
然而,以往,在透明屏幕中,若为了扩大视角而提高扩散性,则存在雾度值变高而透明性下降的问题。相反,若提高透明性,则接近镜面反射,因此存在视角变窄的问题。
相对于此,本发明能够设为如下透明屏幕,即,能够通过使用具有胆甾醇型结构的液晶材料,使特定的波长区域的光反射,并使除此以外的波长区域的光透射,因此从投影仪等影像装置出射,使入射于前面的影像光反射,并且使来自背面的光透射,重叠影像光与背面侧的背景来可进行观察。
其中,若作为平坦的层形成具有这种胆甾醇型结构的液晶材料,则镜面反射性变高,相对于已入射的影像光的扩散性降低,因此视角变窄。
相对于此,本发明中,以点状形成多个具有胆甾醇型结构的液晶材料,该点的胆甾醇型结构在通过扫描电子显微镜观测的点的剖视图中,赋予明部与暗部的纹路,点包含在从点的端部朝向中心的方向上具有连续增加至最大高度的高度的部位,在该部位中,至少在点的三个点,从与基板相反的一侧的点的表面起第1条暗部所呈的线的法线与点的表面所呈的角度在70°~90°的范围,因此也能够向镜面反射以外的方向反射,能够不降低透明性而扩大视角。
而且,在本发明中,优选具有如下结构:形成由两个以上的点相互相邻并沿着Y方向排列的多个点列单元,点列单元内的点之间的距离相比X方向上的相邻点之间的距离更短。通过这种结构,在X方向上,通过上述点的形状及结构的效果,能够扩大视角,在Y方向上,能够提高正面亮度。
具体而言,在Y方向上,当影像光入射于某个点时,在该点经反射的光通过上述点的形状及结构的效果,以扩散到各个方向的方式被反射。其中,在Y方向上,点相互相邻排列,因此扩散到正面方向以外的方向而被反射的光,入射到相邻的点而反射到正面方向,或者在相邻的点之间反复这种反射而反射到正面方向。由此,在Y方向上能够提高正面亮度。
即,本发明的透明屏幕通过形成由两个以上的点相互相邻并沿着Y方向排列的多个点列单元,使其在X方向和Y方向具有不同的反射特性,从而在X方向上能够扩大视角,在Y方向上能够提高正面亮度。
其中,通常,向透明屏幕投影影像光来显示影像时,相比垂直方向,在水平方向上要求更宽的视角。例如,在多数观察者对显示于透明屏幕的影像进行观察或者观察者在中途变换位置而进行观察时等,要求在水平方向具有宽视角。
因此,通过使本发明的透明屏幕的X方向与水平方向一致,并使Y方向与垂直方向一致,能够扩大水平方向的视角,从而能够扩大实质性的视角,且能够提高正面亮度。
另外,本发明中,点列单元内的点相邻是指,将连续排列的两个点的半径分别设为R1、R2,将点之间的节距(中心之间的距离)设为D时,节距D满足(R1+R2)≤D<2(R1+R2)。
因此,相邻的点彼此之间基本上互不接触,但端边彼此之间可相互接触。
其中,作为优选的方式,图1B所示的透明屏幕10a中具有以覆盖点20的方式形成的外涂层16。然而,并不限定于此,也可以为不具有外涂层而露出点20的结构。
另外,在本发明中,如图1B所示的透明屏幕10a,通过具有外涂层16来去除基于多个点20的表面的凹凸,由此从更提高透明性的观点考虑而优选。
并且,在形成外涂层16时,抑制外涂层16与点20之间的界面中的反射,从能够更提高透明性的观点考虑,外涂层16的折射率与点20的折射率之差越小越优选,优选为0.10以下,更优选为0.04以下。
并且,在图1A所示的例中,设为由沿Y方向排列成一列的所有点20形成点列单元22的结构,但并不限定于此,也可以设为由两个以上的点沿Y方向相互相邻排列而形成点列单元的结构。
例如,在图2所示的透明屏幕10b中,由三个点沿Y方向相互相邻排列而形成点列单元22。并且,透明屏幕10b具有多个这种点列单元22,多个点列单元22沿X方向及Y方向以规定间隔排列。
另外,点列单元22的X方向的宽度W1和Y方向的宽度W2之比W2/W1,优选为2以上,更优选为3以上。由此,在Y方向上,能够将反射光更适宜地导向正面方向,能够更加提高正面亮度。
并且,在图2所示的例中,设为由多个点列单元22分别在X方向及Y方向以规定间隔排列的结构,但只要各点列单元22内的点20的排列方向相互平行,对点列单元的配置并不特别限定。
另外,在X方向上相邻的点列单元之间的距离,即,在X方向上相邻的点之间的距离,优选15μm以上,更优选20μm以上且500μm以下。
并且,在Y方向上相邻的点列单元之间的距离,优选200μm以下,更优选20μm以上且200μm以下。
并且,在图1A所示的例中,将点的大小(直径及高度)均设为相同,但并不限定于此,也可以包含大小不同的点。当包含大小不同的点时,在点列单元内,可以将各点的大小设为相同后,按点列单元改变点的大小,或者也可以在点列单元内,设为包含大小不同的点的结构。
其中,在点列单元内,各点的直径优选以朝向点的排列方向的一方向逐渐变小的方式形成。
在图3A示出本发明的透明屏幕的另一例的示意主视图,在图3B示出图3A的B-B线剖视图。
在图3A及图3B示出的透明屏幕10c具有包含相邻排列的三个点的多个点列单元22e。
如图3A所示,该点列单元22e包含直径最大的点20c、中间大小的点20d及直径最小的点20e,并朝向图中的下方向,按此顺序排列。
因此,如图3B所示,以点的排列方向的截面观察时,具有连接三个点20c~20e的顶部的虚拟的线相对于基板12的主表面倾斜的结构。
通过设为这种结构,例如,作为影像源而使用短焦点投影仪时等,从斜向以较大的投影角度将影像光投影到透明屏幕,并使其反射到透明屏幕的正面方向的情况下,能够将反射光更加适宜地反射到透明屏幕的正面方向。
并且,形成多个的点20中,可以设为所有的点20反射相同波长区域的光的结构,但是并不限定于此,也可以设为包含反射互不相同的波长区域的光的两种以上点的结构。
例如,图4所示的透明屏幕10d构成为:分别包含多个反射610nm~690nm的波长区域的红色光的红色点20R、反射515nm~585nm的波长区域的绿色光的绿色点20G及反射420nm~480nm的波长区域的蓝色光的蓝色点20B,并分别具有将三个蓝色点20B相邻排列而成的蓝色点列单元22a、将三个绿色点20G相邻排列而成的绿色点列单元22b及将三个红色点20R相邻排列而成的红色点列单元22c。
在图示例中,在Y方向上蓝色点列单元22a、绿色点列单元22b及红色点列单元22c依次反复排列。另一方面,在X方向上蓝色点列单元22a、绿色点列单元22b及红色点列单元22c中的任意一种排列成一列。
如此,具有反射红色光的点、反射绿色光的点及反射蓝色光的点,由此能够反射入射到前面的影像光的红色光、绿色光及蓝色光,从而能够彩色显示投影到透明屏幕的影像的方面、从由投影仪等影像装置出射的影像光可以作为红色光、绿色光及蓝色光来利用的方面等考虑而优选。
另外,在图4所示的例中,设为包含分别反射红色光、绿色光及蓝色光的点的结构,但是并不限定于此,也可以包含反射除此以外的波长区域的光的点。
并且,分别反射红色光、绿色光及蓝色光的点只要是反射上述波长区域的光的点即可,反射波的峰波长也可以为上述波长区域的范围之外的波长。
并且,并不限定于包含分别反射红色光、绿色光及蓝色光的三种点的结构,例如也可以为包含两种反射红色光的点和反射蓝色光的点的结构,或者还可以为进一步包含四种以上除了分别反射红色光、绿色光及蓝色光的点以外反射其他波长区域的光的点的结构。
并且,在图示例中设为,在Y方向上蓝色点列单元22a、绿色点列单元22b及红色点列单元22c依次反复排列,在X方向上蓝色点列单元22a、绿色点列单元22b及红色点列单元22c中的任意一种排列成一列的结构,但是并不限定于此,例如,也可以设为,在Y方向上将任意一种点列单元排列成一列的结构,在X方向上蓝色点列单元22a、绿色点列单元22b及红色点列单元22c依次反复排列的结构,或者也可以无规则地排列。
并且,在图4所示的例中,由反射相同的波长区域的光的多个点构成一个点列单元,但并不限定于此,也可以由反射互不相同的波长区域的光的多个点构成一个点列单元。
例如,如图5所示的透明屏幕10e,也可以设为如下结构,即,具有多个将蓝色点20B、绿色点20G及红色点20R的三种点,沿Y方向相邻排列而形成的点列22d。
其中,构成上述点的液晶材料的胆甾醇型结构的反射光为圆偏振光。即,液晶材料的胆甾醇型结构中,选择性地反射右圆偏振光或左圆偏振光的一侧,且透射另一侧。
因此,本发明中,形成有多个的点20中,所有的点20可以为反射相同的圆偏振光的结构,或者,也可以为包括反射右圆偏振光的右偏振光点和反射左圆偏振光的左偏振光点的结构。
设为包括反射右圆偏振光的点和反射左圆偏振光的点的结构,由此从能够反射影像光的右圆偏振光和左圆偏振光并能够提高反射率的方面、能够分别对影像光的右圆偏振光和左圆偏振光显示观察人员的左眼用或右眼用的图像来进行立体观察(所谓的3D显示)的方面、由投影仪等影像装置出射的影像光也可以作为右圆偏振光或者左圆偏振光来利用的方面考虑而优选。
另外,胆甾醇型结构的反射光为右圆偏振光或者为左圆偏振光的圆偏振光选择反射性基于胆甾醇型结构的螺旋扭曲方向。基于胆甾醇型液晶的选择反射中,胆甾醇型液晶的螺旋扭曲方向为右时,反射右圆偏振光,螺旋扭曲方向为左时,反射左圆偏振光。
另外,作为具有反射互不相同的波长区域的光的两种以上点并且反射各波长区域的光的点,也可以具有反射右圆偏振光的点和反射左圆偏振光的点。
并且,图1A所示的例中,将各点分别设为反射一个波长区域的光的结构,但是并不限定于此,也可以将一个点设为反射多个波长区域的光的结构。即,也可以设为在一个点内包括具有反射互不相同的波长区域的光的区域的两个以上点的结构。
图6A中示出能够用于本发明的透明屏幕中的另一例的示意剖视图。
图6A所示的3层点20T为3层结构的点,该3层结构的点在一个点内具有反射红色光的红色区域21R、反射绿色光的绿色区域21G及反射蓝色光的蓝色区域21B。
具体而言,3层点20T具有沿基板12的法线方向层叠有3层的结构,所述3层为在基板12侧形成为半球状的红色区域21R、层叠于红色区域21R的表面的绿色区域21G及层叠于绿色区域21G的表面的蓝色区域21B。
这种3层点20T具有反射红色光的层、反射绿色光的层及反射蓝色光的层,因此在一个点上能够反射已入射的影像光的红色光、绿色光及蓝色光。
因此,能够彩色显示投影到透明屏幕的影像。并且,即使由投影仪等影像装置出射的影像光可以作为红色光或绿色光或蓝色光来利用。并且,能够反射影像光的红色光、绿色光及蓝色光,从而能够提高反射率。
另外,图6A所示的一例中,设为具有分别反射红色光、绿色光及蓝色光的3层的结构,但是并不限定于此,也可以为包含反射互不相同的波长区域的光的2层的结构,或者还可以为包含4层以上的结构。
并且,图6A所示的一例中,3层点20T可以设为依次从基板12侧层叠红色区域21R、绿色区域21G及蓝色区域21B的结构,但是并不限定于此,各层的层叠顺序也可以是任意顺序。
并且,也可以设为一个点反射右圆偏振光和左圆偏振光的结构。即,也可以设为在一个点内包括具有反射右圆偏振光的区域和反射左圆偏振光的区域的点的结构。
图6B中示出能够用于本发明的透明屏幕的另一例的示意剖视图。
图6B所示的2层点20W为2层结构的点,该2层结构的点在一个点内具有反射右圆偏振光的右偏振光区域21m和反射左圆偏振光的左偏振光区域21h。
具体而言,2层点20W具有沿基板12的法线方向层叠有2层的结构,所述2层为在基板12侧形成为半球状的左偏振光区域21h和层叠于左偏振光区域21h的表面的右偏振光区域21m。
这种2层点20W具有反射右圆偏振光的层和反射左圆偏振光的层,因此能够在一个点上反射已入射的影像光的右圆偏振光及左圆偏振光。
因此,能够反射影像光的右圆偏振光及左圆偏振光,并能够提高反射率。并且,能够分别对影像光的右圆偏振光和左圆偏振光显示观察人员的左眼用或右眼用的图像来进行立体观察(所谓的3D显示)。并且,由投影仪等影像装置出射的影像光也可以作为右圆偏振光或者左圆偏振光来利用。
另外,图6B所示的例中,2层点20W设为从基板12侧依次层叠左偏振光区域21h和右偏振光区域21m的结构,但是并不限定于此,也可以为依次层叠右偏振光区域21m和左偏振光区域21h的结构。
另外,各点中将一个点可以设为反射多个波长区域的光并且反射各波长区域的右圆偏振光和左圆偏振光的结构。即,也可以设为在一个点内具有反射互不相同的波长区域的光的区域,并且包括在各波长区域中具有反射右圆偏振光的区域和反射左圆偏振光的区域的点的结构。
图6C中示出本发明的透明屏幕的另一例的示意剖视图。
图6C所示的6层点20S为6层结构的点,该6层结构的点在一个点内具有为红色光且反射左圆偏振光的左偏振光红色区域21Rh、为红色光且反射右圆偏振光的右偏振光红色区域21Rm、为绿色光且反射左圆偏振光的左偏振光绿色区域21Gh、为绿色光且反射右圆偏振光的右偏振光绿色区域21Gm、为蓝色光且反射左圆偏振光的左偏振光蓝色区域21Bh及蓝色光且反射右圆偏振光的右偏振光蓝色区域21Bm。
具体而言,6层点20S具有沿基板12的法线方向上层叠有6层的结构,所述6层为在基板12侧形成为半球状的左偏振光红色区域21Rh、层叠于左偏振光红色区域21Rh的表面的右偏振光红色区域21Rm、层叠于右偏振光红色区域21Rm的表面的左偏振光绿色区域21Gh、层叠于左偏振光绿色区域21Gh的表面的右偏振光绿色区域21Gm、层叠于右偏振光绿色区域21Gm的表面的左偏振光蓝色区域21Bh及层叠于左偏振光蓝色区域21Bh的表面的右偏振光蓝色区域21Bm。
这种6层点20S具有反射红色光的右圆偏振光的层及反射左圆偏振光的层、反射绿色光的右圆偏振光的层及反射左圆偏振光的层以及反射蓝色光的右圆偏振光的层及反射左圆偏振光的层,因此能够在一个点上分别反射已入射的影像光的红色光、绿色光及蓝色光的右圆偏振光及左圆偏振光。
因此,能够彩色显示投影到透明屏幕的影像。并且,能够反射影像光的红色光、绿色光及蓝色光以及各波长区域的右圆偏振光及左圆偏振光,从而能够提高反射率。并且,能够分别对影像光的右圆偏振光和左圆偏振光显示观察人员的左眼用或右眼用的图像来进行立体观察(所谓的3D显示)。并且,由投影仪等影像装置出射的影像光可以作为红色光、绿色光或者蓝色光,并且,也可以作为右圆偏振光或者左圆偏振光来利用。
接着,对本发明的透明屏幕的各构成要件的材料、形状等进行详述。
[基板]
本发明的透明屏幕中所含的基板作为用于在表面形成点的基材来发挥功能。
关于基板,优选在点反射光的波长中光的反射率较低的基板,优选不包括在点反射光的波长中反射光的材料。
并且,基板优选在可见光区域中为透明的基板。并且,基板可以为进行着色的,但是优选未着色或者着色较少的基板。另外,优选基板的折射率为1.2~2.0左右,更优选为1.4~1.8左右。
另外,在本说明书中为透明时,具体而言,只要波长380~780nm的非偏振光透射率(全方位透射率)为50%以上即可,只要为70%以上即可,优选为85%以上。
并且,基板的雾度值优选为30%以下,更优选为0.1%~25%,尤其优选为0.1%~10%。
基板的厚度只要根据用途选择即可,并无特别限定,但是只要为5μm~1000μm左右即可,优选为10μm~250μm,更优选为15μm~150μm。
基板可以为单层,也可以为多层,作为单层时的基板的例,可以举出包含玻璃、三乙酰基纤维素(TAC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯、聚氯乙烯、丙烯酸、聚烯烃等的基板。作为多层时的基板的例,可以举出作为支承体包含上述的为单层时的基板的例中任一个等,并在上述支承体的表面设置其他层等。
例如,如图7所示的透明屏幕10i,可以在支承体14与点20之间设置基底层18。基底层优选为树脂层,尤其优选为透明树脂层。作为基底层的例,可以举出用于调整形成点时的表面形状的层、用于改善与点的粘接特性的层、用于调整形成点时的聚合性液晶化合物的取向的取向层等。
并且,基底层优选在点反射光的波长中光的反射率较低的层,优选不包括在点反射光的波长中反射光的材料。并且,基底层优选为透明的层。另外,优选基底层的折射率为1.2~2.0左右,更优选为1.4~1.8左右。基底层优选为通过包括直接涂布于支承体表面的聚合性化合物的组合物的固化来获得的热固性树脂或光固性树脂。作为聚合性化合物的例,可以举出(甲基)丙烯酸酯单体、氨基甲酸酯单体等非液晶性的化合物。
基底层的厚度并无特别限定,但是优选为0.01~50μm,进一步优选为0.05~20μm。
[点]
本发明的透明屏幕包括形成于基板表面的点。形成有点的基板表面可以为基板的两面,也可以为单面。形成于基板的两面时,穿过未形成光的入射面侧的点部分的光在背面侧的点上反射,由此能够提高反射强度。即,形成于基板的两面时,优选在表面侧未形成点的位置形成背面侧的点。
点在基板表面形成多个,多个点以由两个以上的点相互相邻而形成多个点列单元的方式排列。并且,点可以排列在基板的整面,也可以仅排列在基板的至少一部分区域。
其中,对点的配置密度并无特别限定,可以根据对透明屏幕所要求的扩散性(视角)或透明性等适当设定。
从能够兼顾较宽的视角与较高的透明性的方面、制造时能够以没有点的聚结或破损等缺陷而制造的适当的密度等观点考虑,从基板的主表面的法线方向观察时的点相对于基板的面积比优选为1.0%~90.6%,更优选为2.0%~50.0%,尤其优选为4.0%~30.0%。
另外,关于点的面积比,在利用激光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等显微镜来获得的图像中,以1mm×1mm大小的区域测定面积比,并将5处的平均值设为点的面积比。
本说明书中,对点进行说明时,该说明能够适用于本发明的透明屏幕中的所有的点,但是对于包括已进行说明的点的本发明的透明屏幕,允许包括根据本技术领域中所允许的误差和错误等而与相同说明不符合的点。
(点的形状)
从基板的主表面的法线方向(以下,也称为基板法线方向)观察时,点为圆形即可。圆形不是正圆也可以,为大致圆形即可。对点称为中心时,是指该圆形的中心或重心。在基板表面具有多个点时,点的平均的形状为圆形即可,在一部分也可以包括不是圆形的形状的点。
优选从基板法线方向观察时的点的直径为10~200μm,更优选为20~120μm。
点的直径能够通过在由激光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等显微镜获得的图像中,测定从端部(点的缘部或边界部)至端部的直线中通过点中心的直线的长度而获得。另外,点的数量、点之间的距离也能够由激光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等显微镜图像来确认。
另外,从基板法线方向观察时的点的形状为圆形以外的情况下,将具有与该点的投影面积相等的圆面积的圆的直径(圆当量直径)设为点的直径。
点包含在从点的端部朝向中心的方向上具有连续增加至最大高度的高度的部位。即,点包含从点的端部朝向中心增加高度的倾斜部或曲面部等。本说明书中,有时将上述部位设为倾斜部或曲面部。倾斜部或曲面部表示由如下包围的部位,即,在与基板的主表面垂直的剖视图中的点表面的开始连续增加的点至表示最大高度的点的点表面的部位、由以最短距离连结这些点的直线及基板。
另外,本说明书中,关于点,称为“高度”时是指“从与基板相反的一侧的点的表面的点至基板的点形成侧表面的最短距离”。此时,点的表面可以为与其他层之间的界面。并且,基板上存在凹凸时,将点的端部中的基板面的延伸设为上述点形成侧表面。最大高度为上述高度的最大值,例如为从点的顶点至基板的点形成侧表面的最短距离。点的高度能够从基于激光显微镜的焦点位置扫描、或者使用SEM或TEM等显微镜来获得的点的剖视图来确认。
从点的中心观察时,上述倾斜部或曲面部可以在一部分方向的端部,也可以在所有方向的端部。例如点为圆形时,端部与圆周对应,但是也可以在圆周的一部分(例如为与圆周的30%以上、50%以上、70%以上,且90%以下的长度对应的部分)的方向的端部,也可以在所有圆周的(圆周的90%以上、95%以上或99%以上)的方向的端部。优选点的端部为全部。即,从点的中心朝向圆周的方向的高度的变化优选为在任意方向相同。并且,光学性质、由剖视图说明的性质也优选为从中心朝向圆周的任意方向中也相同。
倾斜部或曲面部可以在从点的端部(圆周的缘部或边界部)开始未到达中心的一定距离,也可以在从点的端部开始至中心,也可以在从离点的圆周部的缘部(边界部)一定距离的部位开始未到达中心的一定距离,还可以在从离点的端部一定距离的部位开始至中心。
包含上述倾斜部或曲面部的结构,例如可以举出将基板侧设为平面的半球形状、将该半球形状的上部以与基板大致平行地进行切断而使其平坦化的形状(球截形状)、将基板侧设为底面的圆锥形状、将该圆锥形状的上部以与基板大致平行地进行切断而使其平坦化的形状(截头圆锥形状)等。这些中,优选将基板侧设为平面的半球形状、将该半球形状的上部以与基板大致平行地切断而使其平坦化的形状、对将基板侧设为底面的圆锥形状的上部以与基板大致平行地切断而使其平坦化的形状。另外,上述半球形状不仅包含将包含球的中心的表面设为平面的半球形状,而且还包含将球任意地切断成两个而获得的矢状面形状中的任一个(优选不包含球中心的矢状面形状)。
赋予点的最大高度的点表面的点只要在半球形状或圆锥形状的顶点或者在如上述在与基板大致平行地切断而使其平坦化的表面即可。还优选平坦化的面状的所有点赋予点的最大高度。还优选点的中心赋予最大高度。
并且,与基板相反的一侧的点的表面和上述基板(基板的点形成侧表面)所呈的角度(例如平均值),即,基板与点的接触角优选为40°以上,更优选为60°以上。通过将接触角设为该范围,能够兼顾较宽的视角和较高的透明性。
上述角度能够从基于激光显微镜的焦点位置的扫描、或者使用SEM或TEM等显微镜来获得的点的剖视图来确认,但是本说明书中,通过包含点的中心并与基板垂直的表面中的剖视图的SEM图像来测定基板与点表面的接触部分的角度。
另外,如上述,通过在基板与点之间设置基底层,能够将基板与点的接触角调整在所期望的范围。
(点的光学性质)
点具有波长选择反射性。对点显示选择反射性的光并无特别限定,例如可以为红外光、可见光、紫外光等中的任一个。例如,将透明屏幕用作重叠基于由投影仪等影像装置出射的影像光的图像和透明屏幕的背面侧的背景来显示的屏幕时,优选点显示选择反射性的光为可见光。
或者,上述反射波长还优选按照从组合使用的光源照射的光的波长来进行选择。
点包含具有胆甾醇型结构的液晶材料。点显示选择反射性的光的波长,能够通过调整如上述形成点的液晶材料的胆甾醇型结构中的螺旋节距来进行。并且,形成本发明的透明屏幕中的点的液晶材料,如后述控制胆甾醇型结构的螺旋轴向,因此,入射光不仅可以正反射,也可以向多种方向进行反射。
可以对点进行着色,但是优选不进行着色或者着色较少。由此能够提高透明屏幕的透明性。
(胆甾醇型结构)
已知胆甾醇型结构在特定的波长上显示选择反射性。选择反射的中心波长λ依赖于胆甾醇型结构中的螺旋结构的节距P(=螺旋的周期),遵从胆甾醇型液晶的平均折射率n与λ=n×P的关系。因此,能够通过调节该螺旋结构的节距来调节选择反射波长。胆甾醇型结构的节距在形成点时依赖于与聚合性液晶化合物一同使用的手性剂的种类或其添加浓度,因此能够通过调整这些来获得所期望的节距。另外,关于节距的调节,在FUJIFILMCorporation研究报告No.50(2005年)p.60-63中有详细的记载。关于螺旋的旋向和节距的测定法,能够使用记载于“液晶化学实验入门”日本液晶学会编Sigma出版2007年出版、46页、及“液晶手册”液晶手册编辑委员会MARUZEN 196页的方法。
胆甾醇型结构在由扫描电子显微镜(SEM)来观测的上述点的剖视图中赋予明部与暗部的纹路。反复两次该明部与暗部的量(两个明部及两个暗部)相当于螺旋1节距量。因此,节距能够由SEM剖视图来测定。上述纹路的各线的法线成为螺旋轴向。
另外,胆甾醇型结构的反射光为圆偏振光。即,本发明的透明屏幕中的点的反射光成为圆偏振光。对于本发明的透明屏幕能够考虑该圆偏振光选择反射性来选择用途。反射光为右圆偏振光、或者为左圆偏振光、或者胆甾醇型结构基于螺旋扭曲方向。基于胆甾醇型液晶的选择反射中,胆甾醇型液晶的螺旋扭曲方向为右时,反射右圆偏振光,螺旋扭曲方向为左时,反射左圆偏振光。
本发明中,作为点可以使用右扭曲及左扭曲中的任一个胆甾醇型液晶。或者,也优选上述圆偏振光的方向与从组合使用的光源照射的光的圆偏振光的方向相同地进行选择。
另外,胆甾醇型液晶相的回转方向能够通过液晶化合物的种类或所添加的手性剂种类来进行调整。
并且,显示选择反射的选择反射带(圆偏振光反射带)的半值宽度Δλ(nm)中,Δλ依赖于液晶化合物的双折射Δn与上述节距P,遵从Δλ=Δn×P的关系。因此,选择反射带的宽度的控制能够通过调整Δn来进行。Δn的调整能够通过调整聚合性液晶化合物的种类和其混合比率或者控制取向固定时的温度来进行。反射波长频带的半值宽度根据本发明的透明屏幕的用途来调整,例如为50~500nm即可,优选为100~300nm即可。
(点中的胆甾醇型结构)
点中,在由扫描电子显微镜(SEM)观测的剖视图中确认到上述倾斜部或曲面部时,从与基板相反的一侧的点的表面第1条暗部所呈的线的法线与上述表面所呈的角度在70°~90°的范围。图10中示出点的截面的概略图。该图10中,由粗线表示暗部所呈的线。如图10所示,第1条暗部所呈的线Ld1的法线与点的表面所呈的角度θ1为70°~90°。其中,由相对于通过点的中心的基板表面的垂线的角度α1表示上述倾斜部或曲面部中的点表面中的位置时,角度α1在30°的位置及60°的位置中,从与基板相反的一侧的点的表面第1条暗部所呈的线Ld1的法线方向与上述表面所呈的角度只要在70°~90°的范围即可,优选在上述倾斜部或曲面部的所有点中从与基板相反的一侧的点的表面第1条暗部所呈的线Ld1的法线方向与上述表面所呈的角度只要在70°~90°的范围即可。即,倾斜部或曲面部的一部分中满足上述角度,例如,即使在倾斜部或曲面部的一部分中并非断续地满足上述角度,只要连续地满足上述角度即可。另外,剖视图中表面为曲线时,与表面所呈的角度是指来自表面的接线的角度。并且,上述角度以锐角表示时,是指以0°~180°的角度表示法线与上述表面所呈的角度时的70°~110°的范围。剖视图中,从与基板相反的一侧的点的表面至第2条暗部所呈的线均优选为该法线与上述表面所呈的角度为70°~90°的范围,从与基板相反的一侧的点的表面至第3~4条暗部所呈的线均更优选为该法线与上述表面所呈的角度为70°~90°的范围,从与基板相反的一侧的点的表面至第5~12条以上的暗部所呈的线均进一步优选为该法线与上述表面所呈的角度为70°~90°的范围。
上述角度优选为80°~90°的范围,更优选为85°~90°的范围。
另外,从与基板相反的一侧的点的表面至第2条暗部所呈的线Ld2的法线与上述表面所呈的角度θ2优选为70°~90°的范围,第3条~第20条暗部所呈的线的法线与上述表面所呈的角度也优选为70°~90°的范围。
在上述倾斜部或曲面部的点的表面中,上述SEM提供的剖视图表示胆甾醇型结构的螺旋轴与表面呈70°~90°的范围的角度。通过这种结构,入射于点的光在上述倾斜部或曲面部中,能够以接近于胆甾醇型结构的螺旋轴向平行的角度来入射从基板的法线方向所呈角度的方向入射的光。因此,能够使入射于点的光反射到各种方向。具体而言,点以胆甾醇型结构的螺旋轴为基准使入射光正反射,因此如图11所示,相对于从基板的法线方向入射的光In,在点的中心附近反射的反射光Ir与基板的法线方向平行地进行反射。另一方面,在偏离点的中心的位置(胆甾醇型结构的螺旋轴相对于基板的法线方向倾斜的位置)中,反射光Ir反射到与基板的法线方向不同的方向。因此,能够使入射于点的光反射到各种方向而使其宽视角化。并且,透射点的光Ip透射到与入射光In相同的方向,因此,能够抑制透射光的散射而减少雾度,并能够提高透明性。
并且,优选能够全方位地反射从基板的法线方向入射的光。尤其优选能够将成为正面亮度(峰值亮度)的一半亮度的角度(半值角)达到35°以上,并具有较高的反射性。
上述倾斜部或曲面部的点的表面中,通过胆甾醇型结构的螺旋轴与表面呈70°~90°范围的角度,优选从表面第1条暗部所呈的线的法线方向与基板的法线方向所呈的角度随着上述高度的连续增加而连续減少。
另外,剖视图为包含在从点的端部朝向中心的方向上具有连续增加至最大高度的高度的部位的任意方向的剖视图,通常,只要包含点的中心并与基板垂直的任意的表面的剖视图即可。
(胆甾醇型结构的制作方法)
胆甾醇型结构能够固定胆甾醇型液晶相来获得。固定胆甾醇型液晶相的结构只要是保持有成为胆甾醇型液晶相的液晶化合物的取向的结构即可,通常,将聚合性液晶化合物设为胆甾醇型液晶相的取向状态的基础上,通过紫外线照射、加热等来进行聚合并固化,形成无流动性的层的同时,变成不会因外磁场和外力而改变取向方式的结构即可。另外,固定胆甾醇型液晶相的结构中,只要保持胆甾醇型液晶相的光学性质就很充分,液晶化合物已不显示液晶性也可。例如,聚合性液晶化合物也可以通过固化反应来高分子量化,已失去了液晶性。
作为用于形成胆甾醇型结构的材料,可以举出包含液晶化合物的液晶组合物等。优选液晶化合物为聚合性液晶化合物。
包含聚合性液晶化合物的液晶组合物还包含表面活性剂。液晶组合物也可以还包含手性剂、聚合引发剂。
--聚合性液晶化合物--
聚合性液晶化合物可以为棒状液晶化合物,也可以为圆盘状液晶化合物,但是优选为棒状液晶化合物。
作为形成胆甾醇型液晶层的棒状聚合性液晶化合物的例,可以举出棒状向列液晶化合物。作为棒状向列液晶化合物优选使用甲亚胺类、氧化偶氮类、氰基联苯类、氰基苯基酯类、苯甲酸酯类、环己烷羧酸苯基酯类、氰基苯基环己烷类、氰基取代的苯基嘧啶类、烷氧基取代的苯基嘧啶类、苯基二噁烷类、二苯乙炔类及烯基环己基苄腈类。不仅能够使用低分子液晶化合物,也能够使用高分子液晶化合物。
聚合性液晶化合物通过将聚合性基导入到液晶化合物而获得。聚合性基的例中包含不饱和聚合性基、环氧基及吖丙啶基,优选不饱和聚合性基,尤其优选烯属不饱和聚合性基。聚合性基能够以多种方法导入到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的个数优选为1~6个,更优选为1~3个。聚合性液晶化合物的例包含记载于Makromol.Chem.,190卷,2255页(1989年)、AdvancedMaterials5卷,107页(1993年)、美国专利第4683327号说明书、美国专利第5622648号说明书、美国专利第5770107号说明书、国际公开WO95/22586号公报、国际公开WO95/24455号公报、国际公开WO97/00600号公报、国际公开WO98/23580号公报、国际公开WO98/52905号公报、日本专利公开平1-272551号公报、日本专利公开平6-16616号公报、日本专利公开平7-110469号公报、日本专利公开平11-80081号公报及日本专利公开2001-328973号公报等的化合物。可以同时使用两种类以上的聚合性液晶化合物。若同时使用两种类以上的聚合性液晶化合物,则能够降低取向温度。
作为聚合性液晶化合物的具体例,可以举出下述式(1)~(11)所示的化合物。
[化学式1]
[化学式2]
[化合物(11)中,X1为2~5(整数)。]
并且,作为除了上述以外的聚合性液晶化合物,能够使用如日本专利公开昭57-165480号公报中所公开的具有胆甾醇型相的环式有机聚硅氧烷化合物等。另外,作为前述高分子液晶化合物,能够使用将呈现液晶的介晶基团导入到主链、侧链、或者主链以及侧链双方的位置的高分子、将胆甾醇基导入到侧链的高分子胆甾醇型液晶、如在日本专利公开平9-133810号公报中所公开的液晶性高分子、如在日本专利公开平11-293252号公报中所公开的液晶性高分子等。
并且,液晶组合物中的聚合性液晶化合物的添加量,相对于液晶组合物的固体成分质量(去除溶剂的质量),优选为75~99.9质量%,更优选为80~99质量%,尤其优选为85~90质量%。
--表面活性剂--
本发明人等发现了通过对形成点时所使用的液晶组合物加入表面活性剂来得到在形成点时聚合性液晶化合物在空气界面侧水平取向并如上述控制螺旋轴向的点。通常为了形成点,要保持印刷时的液滴形状,因此需要使表面张力不会降低。令人惊讶的是,即使加入表面活性剂也能够形成点,并且得到来自多方向的递归反射性较高的点。后述的实施例中,在使用表面活性剂的透明屏幕中,在点端部显示形成有点表面与基板所呈的角度为40°以上的点。即,可知,在形成点时加入表面活性剂,由此能够使点与基板之间的接触角形成在能够兼顾较宽的视角和较高的透明性的角度范围。
表面活性剂优选能够作为有助于稳定且迅速地设为平面取向的胆甾醇型结构的取向控制剂而发挥功能的化合物。作为表面活性剂可以举出例如硅类表面活性剂及氟类表面活性剂,优选为氟类表面活性剂。
作为表面活性剂的具体例,可以举出在日本专利公开2014-119605号公报的[0082]~[0090]中所记载的化合物、在日本专利公开2012-203237号公报的〔0031〕~〔0034〕中所记载的化合物、在日本专利公开2005-99248号公报的[0092]及[0093]中例示的化合物、在日本专利公开2002-129162号公报的[0076]~[0078]及[0082]~[0085]中例示的化合物、在日本专利公开2007-272185号公报的[0018]~[0043]等中所记载的氟(甲基)丙烯酸酯类聚合物等。
另外,作为水平取向剂可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。
作为氟类表面活性剂尤其优选在日本专利公开2014-119605号公报的[0082]~[0090]中所记载的以下通式(I)表示的化合物。
[化学式3]
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分别独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-NRCO-、-CONR-(通式(I)中的R表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基),-NRCO-、-CONR-具有降低溶解性的效果,从制作点时具有雾度上升的趋势的情况考虑,更优选为-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-,从化合物的稳定性的观点考虑,进一步优选为-O-、-CO-、-COO-、-OCO-。上述R可取代的烷基可以为直链状,也可以为支链状。更优选碳原子数为1~3,能够例示甲基、乙基、正丙基。
Sp11、Sp12、Sp13、Sp14分别独立地表示单键或碳原子数为1~10的亚烷基,更优选为单键或碳原子数为1~7的亚烷基,进一步优选为单键或碳原子数为1~4的亚烷基。但是,亚烷基的氢原子也可以由氟原子取代。亚烷基中可以具有支链,也可以没有,但是优选为没有支链的直链亚烷基。从合成上的观点考虑,优选Sp11与Sp14相同,并且Sp12与Sp13相同。
A11、A12为1~4价的芳香族烃基。优选芳香族烃基的碳原子数为6~22,更优选为6~14,进一步优选为6~10,进一步更优选为6。由A11、A12表示的芳香族烃基也可以具有取代基。作为这些取代基的例,能够举出碳原子数为1~8的烷基、烷氧基、卤原子、氰基或酯基。关于这些基团的说明及优选的范围,能够参考与下述T所对应的记载。作为与由A11、A12表示的芳香族烃基相对的取代基,能够举出例如甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、溴原子、氯原子、氰基等。在分子内具有多个全氟烷基部分的分子能够以较少的添加量取向液晶,从导致雾度下降的情况考虑,如在分子内具有多个全氟烷基那样优选A11、A12为4价。从合成上的观点考虑,优选A11与A12相同。
T11优选由
[化学式4]
表示的二价的基团或二价的芳香族杂环基(上述T11中所含的X表示碳原子数为1~8的烷基、烷氧基、卤原子、氰基或酯基,Ya、Yb、Yc、Yd分别独立地表示氢原子或碳原子数为1~4的烷基),更优选为
[化学式5]
更进一步优选为
[化学式6]
上述T11中所含的X可取代的烷基的碳原子数为1~8,优选为1~5,更优选为1~3。烷基也可以为直链状、支链状、环状中的任一个,优选为直链状或支链状。作为优选的烷基,能够例示甲基、乙基、正丙基、异丙基等,其中优选为甲基。关于上述T11中所含的X可取代的烷氧基的烷基部分,能够参考上述T11中所含的X可取代的烷基的说明及优选的范围。作为上述T11中所含的X可取代的卤原子,能够举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,优选为氯原子、溴原子。作为上述T11中所含的X可取代的酯基,能够例示由R’COO-表示的基团。作为R’,能够举出碳原子数为1~8的烷基。关于R’可取代的烷基的说明及优选的范围,能够参考上述T11中所含的X可取代的烷基的说明及优选的范围。作为酯的具体例,能够举出CH3COO-、C2H5COO-。Ya、Yb、Yc、Yd可取代的碳原子数为1~4的烷基可以为直链状,也可以为支链状。例如能够例示甲基、乙基、正丙基、异丙基等。
二价的芳香族杂环基优选具有5圆、6圆或7圆的杂环。进一步优选为5圆环或6圆环,最优选为6圆环。作为构成杂环的杂原子,优选为氮原子、氧原子及硫原子。杂环优选为芳杂环。芳杂环为一般的不饱和杂环。进一步优选具有最多双键的不饱和杂环。杂环的例中,包含呋喃环、噻吩环、吡咯环、吡咯啉环、吡咯烷环、噁唑环、异噁唑环、噻唑环、异噻唑环、咪唑环、咪唑啉环、咪唑烷环、吡唑环、吡唑啉环、吡唑烷环、***环、呋咱环、四唑环、吡喃环、噻哌喃环、吡啶环、哌啶环、噁嗪环、吗啉环、噻嗪环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、哌嗪环及三嗪环。二价的杂环基也可以具有取代基。关于这些取代基的例的说明及优选的范围,能够参考与上述A1与A2的1~4价的芳香族烃可取代的取代基相关的说明和记载。
Hb11表示碳原子数为2~30的全氟烷基,更优选为碳原子数为3~20的全氟烷基,进一步优选为碳原子数为3~10的全氟烷基。全氟烷基也可以为直链状、支链状、环状中的任一个,但是优选为直链状或支链状,更优选为直链状。
m11、n11分别独立地为0~3,并且m11+n11≥1。此时,存在多个的括号内的结构可以彼此相同也可以不同,优选为彼此相同。通式(I)的m11、n11根据A11、A12的价数来确定,优选的范围也根据A11、A12的价数的优选的范围来确定。
T11中所含的o及p分别独立地为0以上的整数,o及p为2以上时,多个X可以彼此相同也可以不同。T11中所含的o优选为1或2。T11中所含的p优选为1~4中的任一个整数,更优选为1或2。
由通式(I)表示的化合物可以为分子结构具有对称性的化合物,也可以为不具有对称性的化合物。另外,在这里所指的对称性是指至少相当于点对称、线对称、旋转对称中的任一个,非对称是指不相当于点对称、线对称、旋转对称中的任一个。
由通式(I)表示的化合物为以上所述的全氟烷基(Hb11)、连结基-(-Sp11-L11-Sp12-L12)m11-A11-L13-及-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-)n11-,以及优选组合具有排除体积效果的作为2价的基的T的化合物。优选分子内存在两个的全氟烷基(Hb11)为彼此相同,优选在分子内存在的连结基-(-Sp11-L11-Sp12-L12)m11-A11-L13-及-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-)n11-也彼此相同。末端的Hb11-Sp11-L11-Sp12-及-Sp13-L16-Sp14-Hb11优选为由以下中的任一个通式表示的基团。
(CaF2a+1)-(CbH2b)-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-O-(CrH2r)-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-COO-(CrH2r)-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-OCO-(CrH2r)-
上述式中,a优选为2~30,更优选为3~20,进一步优选为3~10。b优选为0~20,更优选为0~10,进一步优选为0~5。a+b为3~30。r优选为1~10,更优选为1~4。
并且,通式(I)的末端的Hb11-Sp11-L11-Sp12-L12-及-L15-Sp13-L16-Sp14-Hb11优选为由以下中的任一个通式表示的基团。
(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-
上述式中的a、b及r的定义与仅上的定义相同。
液晶组合物中的表面活性剂的添加量相对于聚合性液晶化合物的总质量优选为0.01质量%~10质量%,更优选为0.01质量%~5质量%,尤其优选为0.02质量%~1质量%。
--手性剂(光学活性化合物)--
手性剂具有衍生胆甾醇型液晶相的螺旋结构的功能。由于通过化合物衍生的螺旋扭曲方向或螺旋节距不同,手性化合物只要根据目的选择即可。
作为手性剂并不特别限制,能够使用公知的化合物(例如,记载于液晶设备手册、第3章4-3项、TN、STN用手性剂、199页、日本学术振兴会第142委员会编、1989)、异山梨醇、异甘露醇衍生物。
手性剂一般包含不对称碳原子,但也能够使用不包含不对称碳原子的轴性不对称化合物或面性不对称化合物作为手性剂。在轴性不对称化合物或面性不对称化合物的例中,包含联萘、螺烯、对环芳烷及这些的衍生物。手性剂可以具有聚合性基团。手性剂与液晶化合物均具有聚合性基团的情况下,通过聚合性手性剂与聚合性液晶化合物的聚合反应,能够形成具有由聚合性液晶化合物衍生的重复单元与由手性剂衍生的重复单元的聚合物。在该方式中,聚合性手性剂所具有的聚合性基团,优选为与聚合性液晶化合物所具有的聚合性基团相同种类的基团。因此,手性剂的聚合性基团也优选为不饱和聚合性基团、环氧基或吖丙啶基,进一步优选为不饱和聚合性基团,尤其优选为烯属不饱和聚合性基团。
并且,手性剂也可以为液晶化合物。
手性剂具有光异构化基团的情况下,优选在涂布、取向之后通过活性光线等光掩膜照射来形成与发光波长对应的所期望的反射波长的图案。作为光异构化基团优选显示光致变色性的化合物的异构化部位、偶氮、氧化偶氮、肉桂酰基。作为具体的化合物,能够使用记载于日本专利公开2002-80478号公报、日本专利公开2002-80851号公报、日本专利公开2002-179668号公报、日本专利公开2002-179669号公报、日本专利公开2002-179670号公报、日本专利公开2002-179681号公报、日本专利公开2002-179682号公报、日本专利公开2002-338575号公报、日本专利公开2002-338668号公报、日本专利公开2003-313189号公报、日本专利公开2003-313292号公报的化合物。
作为手性剂的具体例可以举出由以下式(12)表示的化合物。
[化学式7]
式中,X为2~5(整数)。
液晶组合物中的手性剂的含量优选为聚合性液晶化合物量的0.01摩尔%~200摩尔%,更优选为1摩尔%~30摩尔%。
--聚合引发剂--
在液晶组合物中包含聚合性化合物的情况下,优选含有聚合引发剂。在通过紫外线照射进行聚合反应的方式中,所使用的聚合引发剂优选可通过紫外线照射来开始聚合反应的光聚合引发剂。在光聚合引发剂的例中,可列举α-羰基化合物(记载于美国专利第2367661号、美国专利第2367670号的各说明书中)、偶姻醚(记载于美国专利第2448828号说明书中)、α-烃取代的芳香族偶姻化合物(记载于美国专利第2722512号说明书中)、多核醌化合物(记载于美国专利第3046127号、美国专利第2951758号的各说明书中)、三芳基咪唑二聚物与对氨基苯基酮的组合(记载于美国专利第3549367号说明书中)、吖啶及吩嗪化合物(日本专利公开昭60-105667号公报、美国专利第4239850号说明书中)及噁二唑化合物(记载于美国专利第4212970号说明书中)等。
液晶组合物中的光聚合引发剂的含量相对于聚合性液晶化合物的含量优选为0.1~20质量%,进一步优选为0.5质量%~12质量%。
--交联剂--
为了提高固化之后的膜强度、提高耐久性,液晶组合物可含有任意的交联剂。作为交联剂能够适宜地使用由紫外线、热、湿气等固化的交联剂。
作为交联剂并无特别限制,能够根据目的适当地选择,可以举出例如三羟甲基丙烷三(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;缩水甘油(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二缩水甘油醚等环氧基化合物;2,2-双羟甲基丁醇-三[3-(1-氮丙啶基)丙酸酯]、4,4-双(乙烯亚氨基羰基氨基)二苯基甲烷等吖丙啶化合物;六亚甲基二异氰酸酯、缩二脲型异氰酸酯等异氰酸酯化合物;在侧链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-氨丙基三甲氧基硅烷等烷氧基硅烷化合物等。并且,能够根据交联剂的反应性来使用公知的催化剂,且不仅能够提高膜强度及耐久性,也能够提高生产性。这些中,可单独使用一种,也可以同时使用两种以上。
交联剂的含量优选为3质量%~20质量%,更优选为5质量%~15质量%。若交联剂的含量小于3质量%,则无法得到提高交联密度的效果,若超过20质量%,则导致使胆甾醇型液晶层的稳定性降低。
--其他添加剂--
作为点形成方法,使用后述的喷墨法时,为了得到通常所需的油墨物性,也可以使用单官能聚合性单体。作为单官能聚合性单体,可以举出2-甲氧基乙基丙烯酸酯、异丁基丙烯酸酯、异辛基丙烯酸酯、异癸基丙烯酸酯、辛基/癸基丙烯酸酯等。
并且,在液晶组合物中根据需要在不会降低光学性能等的范围,还能够添加聚合禁止剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定化剂、色材、金属氧化物微粒等。
形成点时,优选液晶组合物用作液体。
液晶组合物可以含有溶剂。作为溶剂并无特别限制,能够根据目的适当地选择,但是优选使用有机溶剂。
作为有机溶剂并无特别限制,能够根据目的适当地选择,可以举出例如甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮类、卤代烷类、酰胺类、亚砜类、杂环化合物、烃类、酯类、醚类等。这些中,可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上。这些中,还考虑对环境的负荷的情况下,尤其优选酮类。上述单官能聚合性单体等上述成分也可以作为溶剂发挥功能。
液晶组合物适用于基板上,之后进行固化而形成点。液晶组合物在基板上的适用,优选通过喷射来进行。在将多个(通常为多数)的点适用于基板上时,只要将液晶组合物作为油墨进行印刷即可。作为印刷法并无特别限定,能够使用喷墨法、凹版印刷法、柔版印刷法等,但是尤其优选为喷墨法。点的图案形成也能够应用公知的印刷技术来形成。
并且,如图6A~图6C所示,一个点中,为具有反射互不相同的波长区域的光的多个区域的点或具有反射右圆偏振光的层与反射左圆偏振光的区域的点的情况下,首先,通过上述印刷法对作为基板侧的层的液晶组合物进行喷射,并使其固化来形成第1层,接着在第1层上对作为第2层的液晶组合物进行喷射,并使其固化来形成第2层,另外,第3层以后也以相同的方法形成,由此能够形成具有反射的光的波长区域或偏振光方向有所不同的多个区域的点。
适用于基板上之后的液晶组合物根据需要进行干燥或加热,之后进行固化。在干燥或加热的工序中,只要液晶组合物中的聚合性液晶化合物取向即可。进行加热时,优选加热温度为200℃以下,更优选为130℃以下。
已取向的液晶化合物还可以进行聚合。聚合也可以为热聚合、基于光照射的光聚合中的任一个,但是优选光聚合。光照射优选使用紫外线。照射能量优选为20mJ/cm2~50J/cm2,更优选为100mJ/cm2~1,500mJ/cm2。为了促进光聚合反应,也可以在加热条件下或氮气气氛下实施光照射。照射紫外线波长优选为250nm~430nm。从稳定性的观点考虑,优选聚合反应率较高,优选为70%以上,更优选为80%以上。
聚合反应率能够使用IR吸收光谱来确定聚合性官能团的消耗比例。
[外涂层]
透明屏幕也可以含有外涂层。外涂层只要设置于基板的形成点的表面侧即可,优选使透明屏幕的表面平坦化。
外涂层并无特别限定,但是如上述,点的折射率之差越小越优选,优选折射率之差为0.04以下。包含液晶材料的点的折射率为1.6左右,因此优选折射率为1.4~1.8左右的树脂层。通过使用具有接近点的折射率的折射率的外涂层,能够减小来自实际入射于点的光的法线的角度(极角)。例如,使用折射率为1.6的外涂层,并以极角45°向透明屏幕入射光时,能够将实际入射于点的极角设为27°左右。因此,通过使用外涂层,能够扩大由透明屏幕显示递归反射性的光的极角,在与基板相反的一侧的点的表面与基板所呈的角度较小的点中,也能够在更宽的范围得到较高的递归反射性。并且,外涂层也可以具有作为抗反射层、粘合剂层、粘接剂层、硬涂层的功能。
作为外涂层的例,可以举出将含有单体的组合物涂布到基板的点所形成的表面侧,之后对涂布膜进行固化而获得的树脂层等。树脂并无特别限定,只要考虑对形成基板或点的液晶材料的粘附性等来选择即可。能够使用例如热塑性树脂、热固性树脂、紫外线固化性树脂等。从耐久性、耐溶剂性等观点考虑,优选通过交联来固化的类型的树脂,尤其优选可在短时间内固化的紫外线固化性树脂。作为能够用于形成外涂层的单体,可以举出乙基(甲基)丙烯酸酯、乙基己基(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮、聚羟甲基丙烷三(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。
外涂层的厚度并无特别限定,只要考虑点的最大高度来确定即可,也可为5μm~100μm左右,优选为10μm~50μm,更优选为20μm~40μm。厚度为从没有点的部分的基板的点形成表面至存在于对置的面中的外涂层表面的距离。
以上,对本发明的透明屏幕进行了详述,但是本发明并不限定于上述的例,在不脱离本发明的主旨的范围内可进行各种改良和改变是理所当然的。
实施例
以下举出实施例进一步具体说明本发明的特征。以下实施例示出的材料、试剂、使用量、物质量、比例、处理内容、处理顺序等,只要不脱离本发明的主旨,则能够适当进行改变。因此,本发明的范围不应由以下示出的具体例进行限定性解释。
[实施例1]
(基底层的制作)
在保温至25℃的容器中,对以下所示的组合物进行搅拌并溶解,制备了基底层溶液。
使用棒涂布机,以3mL/m2的涂布量,将由上述制备的基底层溶液涂布于100μm厚度的透明的PET(聚对苯二甲酸乙二酯,TOYOBO CO.,LTD.制,CosmoshineA4100)基板。之后加热成膜面温度为90℃,干燥120秒钟,之后在氧浓度100ppm以下的氮气吹扫下,通过紫外线照射装置照射700mJ/cm2的紫外线,进行交联反应,制作了基底层。
另外,对PET基板的雾度值进行测定的结果,为1%。
(胆甾醇型液晶点的形成)
在保温至25℃的容器中,对以下所示的组合物进行搅拌并溶解,制备了胆甾醇型液晶墨水液G(液晶组合物)。
[化学式8]
棒状液晶化合物
数值为质量%。并且,R为由氧原子键合的基团。
[化学式9]
手性剂A
[化学式10]
表面活性剂
胆甾醇型液晶墨水液G为形成反射中心波长550nm的光的绿色点的材料。
在由上述制备的PET上的基底层上,使用喷墨打印机(DMP-2831,FUJIFILMDimatix公司制),将由上述制备的胆甾醇型液晶墨水液G以纵向点中心间距离(节距)23μm、横向节距46μm来喷射到100mm×100mm的整个区域,在95℃下干燥30秒钟之后,通过紫外线照射装置在室温下照射500mJ/cm2的紫外线来使其固化,形成点而获得了透明屏幕。
(点形状、胆甾醇型结构的评价)
由上述获得的透明屏幕的点中,随机选择10个,并使用激光显微镜(KEYENCECORPORATION制)来观察点的形状的结果,点的平均直径为23μm,平均最大高度为10μm,点端部的点表面与基底层表面这两个接触部所呈的角度(接触角)的平均为83度,从点端部朝向中心的方向上,高度连续地增加。
关于位于由上述获得的透明屏幕的中央的一个点,在包含点中心的面,与PET基板平面垂直地切削,利用扫描电子显微镜观察了截面。其结果,获得了能够在点内部确认明部与暗部的纹路的如图8所示的剖视图。(另外,处于剖视图右侧的半圆形状的外侧的部位为切削时产生的毛刺。)
从剖视图可知,测定了从点的空气界面侧的表面第1条暗线所呈的线的法线方向与空气界面侧的表面所呈的角度的结果,以点端部、点端部与中央之间、点中央的顺序为90度、89度、90度。另外,暗线所呈的线的法线方向与PET基板的法线方向所呈的角度,以点端部、点端部与中央之间、点中央的顺序连续地减少至35度、18度、0度。
(点面积比)
并且,由上述获得的透明屏幕的点中,随机选择10个,并使用激光显微镜(KEYENCECORPORATION制)来观察点的形状,在1mm×1mm大小的区域的5处测定面积比的结果,面积比的平均值为6.5%。
(外涂层的形成)
在保温至25℃的容器中,对以下所示的组合物进行搅拌并溶解,制备了外涂用涂布液。
使用棒涂布机,以40mL/m2的涂布量,将由上述制备的外涂用涂布液1涂布于形成胆甾醇型液晶点的基底层上。之后,加热成膜面温度为50℃,干燥60秒钟,之后通过紫外线照射装置照射500mJ/cm2的紫外线,进行交联反应,制作外涂层,获得了如图1A~图1C所示的透明屏幕。
另外,点的折射率为1.58,外涂层的折射率为1.58,折射率之差为0。
[实施例2]
除了设为排列包含大小互不相同的三个点的多个点列单元的结构以外,与实施例1相同地制作了如图3A所示的透明屏幕。
具体而言,关于最大点的大小,与实施例1的点相同地设为平均直径23μm、平均最大高度10μm,关于中间大小的点,以与最大点相似的形状设为最大点的0.8倍的直径,关于最小点,以与最大点相似的形状设为最大点的0.6倍的直径。
并且,在点列单元内,以逐渐改变点大小的方式,按最大点、中间大小的点、最小点的顺序进行了排列。并且,使各点列单元中的点的排列方向及排列顺序一致。
并且,在点列单元内的点的排列方向上,将相邻的点列单元之间的距离设为23μm。并且,在与点列单元内的点的排列方向正交的方向上,将相邻的点列单元之间的距离以最大点彼此之间的距离设为23μm。
[实施例3]
设为包含反射互不相同的波长区域的光的三种点的结构,且设为由相同种类的三个点来形成点列单元的结构,除此以外,与实施例1相同地制作了如图4所示的透明屏幕。
具体而言,如图4所示,使用上述胆甾醇型液晶墨水液G以及以下所示的胆甾醇型液晶墨水液R及胆甾醇型液晶墨水液B排列而分别形成多个如下点列单元,从而制作了透明屏幕,该点列单元为,包含由胆甾醇型液晶墨水液G形成的三个点的点列单元、包含由胆甾醇型液晶墨水液R形成的三个点的点列单元及包含由胆甾醇型液晶墨水液B形成的三个点的点列单元。
除了将手性剂A的添加量设为4.66质量份以外,与胆甾醇型液晶墨水液G相同地制备了胆甾醇型液晶墨水液R。并且,除了将手性剂A的添加量设为7.61质量份以外,与胆甾醇型液晶墨水液G相同地制备了胆甾醇型液晶墨水液B。
胆甾醇型液晶墨水液R为用于形成反射中心波长650nm的光的红色点的材料,胆甾醇型液晶墨水液B为用于形成反射中心波长450nm的光的蓝色点的材料。
[比较例1]
作为反射材料,在100μm厚度的透明的PET(聚对苯二甲酸乙二酯,TOYOBO CO.,LTD.制,CosmoshineA4100)基板的表面涂布了在MIBK(甲基异丁基酮)与MEK(甲基乙基酮)的混合溶剂内含有平均粒径10μm的微珠(XX-151S:交联聚甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚合圆球状粒子,SEKISUI PLASTICS CO.,Ltd制)的涂布液,制作了透明屏幕。
<评价>
关于制作的实施例及比较例的透明屏幕,对透明性、正面亮度及左右亮度进行了评价。
(透明性的评价)
关于透明性的评价,由雾度计NDH4000(NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD制)测定雾度值,并由以下基准进行了评价。
A:雾度值为10%以下
B:雾度值为10%以上且小于15%
C:雾度值为15%以上且小于20%
D:雾度值为20%以上且小于25%
E:雾度值为25%以上
(正面亮度及左右亮度的评价1)
关于正面亮度及左右亮度的评价,在通常的办公环境中放置透明屏幕,如图9A所示,使用标准焦点投影仪200(NEC Corporation制NP-M362WJD)从靠近正面的角度以白色光来显示明亮状态,并用亮度计202(TOPCON CORPORATION制色彩亮度仪BM-5A)测定了亮度。
将源自标准焦点投影仪的影像光投影到透明屏幕中心的投影角度(将透明屏幕的主表面的垂线设为0°)设为10°。
使亮度仪通过透明屏幕的中心而配置于偏移法线方向3m的位置,从而测定了正面亮度。
将由配置在透明屏幕的左右60°方向的3m位置的亮度仪来测定的值的平均值用作左右亮度。
求出针对比较例1的相对值,并根据以下基准进行了评价。
A:亮度超过2.0的情况
B:亮度超过1.1且为2.0以下的情况
C:亮度超过1.0且为1.1以下的情况
D:亮度为1.0以下的情况
(正面亮度及左右亮度的评价2)
如图9B所示,使用短焦点投影仪204与上述相同地测定了正面亮度及左右亮度。
作为短焦点投影仪,使用了NEC Corporation制NP-UM351WJL。
将源自短焦点投影仪的影像光投影到透明屏幕中心的投影角度设为55°。
将结果示于表1。
另外,表1中,将使用在反射材料的项目中包含胆甾醇型液晶材料的点的情况表示为“Ch”。并且,将外涂层表示为OC层。
[表1]
如表1所示,对作为本发明的透明屏幕的实施例1~3与比较例1进行比较可知,均能够提高透明性、正面亮度及左右亮度。
并且,从实施例1与实施例2的对比可知,按照大小顺序排列大小不同的点来构成点列单元,由此更能够提高使用短焦点投影仪时的正面亮度及左右亮度。
并且,从实施例1与实施例3的对比可知,使用选择反射波长互不相同的两种以上的点,由此更能够提高正面亮度及左右亮度。
通过以上,本发明的效果是显而易见的。
符号说明
10、10a~10e、10i-透明屏幕,12-基板,14-支承体,16-外涂层,18-基底层,20、20c~20e-点,20R-红色点,20G-绿色点,20B-蓝色点,20T-3层点,20W-2层点,20S-6层点,21R-红色区域,21G-绿色区域,21B-蓝色区域,21m-右偏振光区域,21h-左偏振光区域,21Rm-右偏振光红色区域,21Rh-左偏振光红色区域,21Gm-右偏振光绿色区域,21Gh-左偏振光绿色区域,21Bm-右偏振光蓝色区域,21Bh-左偏振光蓝色区域,22、22a~22e-点列单元。
Claims (8)
1.一种透明屏幕,其特征在于,
所述透明屏幕具有能够使光透射的基板及形成于所述基板的表面的多个点,
所述点分别具有波长选择反射性,
所述点包含具有胆甾醇型结构的液晶材料,所述胆甾醇型结构在通过扫描电子显微镜观测的所述点的剖视图中,赋予明部与暗部的纹路,
所述点包含具有在从所述点的端部朝向中心的方向上连续增加至最大高度的高度的部位,
多个所述点包含反射互不相同的波长区域的光的两种以上的点,
在所述部位中,从与所述基板的相反侧的所述点的表面起第1条所述暗部所呈的线的法线与所述点的表面所呈的角度在70°~90°的范围,
所述透明屏幕形成有多个由两个以上的所述点相邻地沿着一个方向排列而成的点列单元。
2.根据权利要求1所述的透明屏幕,其中,
在多个所述点列单元中的所述点的排列方向相互平行。
3.根据权利要求1或2所述的透明屏幕,其中,
在与所述点列单元内的所述点的排列方向正交的方向上相邻的所述点之间的距离比所述点列单元内的所述点之间的距离长。
4.根据权利要求1或2所述的透明屏幕,其中,
在所述点列单元内,各所述点的直径相同。
5.根据权利要求1或2所述的透明屏幕,其中,
在所述点列单元内,各所述点的直径以朝向所述点的排列方向的一个方向逐渐变小的方式形成。
6.根据权利要求1所述的透明屏幕,其中,
所述点列单元内的各所述点的反射波长相同。
7.根据权利要求1或2所述的透明屏幕,其中,所述透明屏幕包含:在一个所述点内具有反射互不相同的波长区域的光的两个以上区域的点。
8.根据权利要求1或2所述的透明屏幕,其中,
所述液晶材料为对包含液晶化合物、手性剂及表面活性剂的液晶组合物进行固化而获得的材料。
Applications Claiming Priority (3)
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