JP2015025956A - 円偏光フィルターおよびその応用 - Google Patents
円偏光フィルターおよびその応用 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015025956A JP2015025956A JP2013155587A JP2013155587A JP2015025956A JP 2015025956 A JP2015025956 A JP 2015025956A JP 2013155587 A JP2013155587 A JP 2013155587A JP 2013155587 A JP2013155587 A JP 2013155587A JP 2015025956 A JP2015025956 A JP 2015025956A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- polarized light
- circularly polarized
- layer
- polarizing filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000010287 polarization Effects 0.000 title abstract description 44
- 239000004986 Cholesteric liquid crystals (ChLC) Substances 0.000 claims abstract description 63
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 40
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 308
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 74
- 239000010408 film Substances 0.000 description 66
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 56
- 239000000463 material Substances 0.000 description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 description 24
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 22
- UWCWUCKPEYNDNV-LBPRGKRZSA-N 2,6-dimethyl-n-[[(2s)-pyrrolidin-2-yl]methyl]aniline Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1NC[C@H]1NCCC1 UWCWUCKPEYNDNV-LBPRGKRZSA-N 0.000 description 19
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 17
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 12
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 12
- -1 cyanobiphenyls Chemical group 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 10
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 9
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 8
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 7
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 7
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 7
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 7
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 6
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 6
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 6
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 6
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 6
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 5
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000003098 cholesteric effect Effects 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 4
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 4
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 4
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 4
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Chemical class 0.000 description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 3
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- MWKAGZWJHCTVJY-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxyoctadecan-2-one Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)C(C)=O MWKAGZWJHCTVJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 2
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 2
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N acridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 125000004069 aziridinyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000005337 azoxy group Chemical group [N+]([O-])(=N*)* 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000007756 gravure coating Methods 0.000 description 2
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000012788 optical film Substances 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920006289 polycarbonate film Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyloxy prop-2-eneperoxoate Chemical compound C=CC(=O)OOOC(=O)C=C KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005268 rod-like liquid crystal Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- KLDXJTOLSGUMSJ-BXKVDMCESA-N (3s,3as,6s,6as)-2,3,3a,5,6,6a-hexahydrofuro[3,2-b]furan-3,6-diol Chemical class O[C@H]1CO[C@H]2[C@@H](O)CO[C@H]21 KLDXJTOLSGUMSJ-BXKVDMCESA-N 0.000 description 1
- ODIGIKRIUKFKHP-UHFFFAOYSA-N (n-propan-2-yloxycarbonylanilino) acetate Chemical compound CC(C)OC(=O)N(OC(C)=O)C1=CC=CC=C1 ODIGIKRIUKFKHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UWFRVQVNYNPBEF-UHFFFAOYSA-N 1-(2,4-dimethylphenyl)propan-1-one Chemical compound CCC(=O)C1=CC=C(C)C=C1C UWFRVQVNYNPBEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AUXIEQKHXAYAHG-UHFFFAOYSA-N 1-phenylcyclohexane-1-carbonitrile Chemical class C=1C=CC=CC=1C1(C#N)CCCCC1 AUXIEQKHXAYAHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OOLUVSIJOMLOCB-UHFFFAOYSA-N 1633-22-3 Chemical compound C1CC(C=C2)=CC=C2CCC2=CC=C1C=C2 OOLUVSIJOMLOCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000022 2-aminoethyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])N([H])[H] 0.000 description 1
- LWRBVKNFOYUCNP-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1-(4-methylsulfanylphenyl)-2-morpholin-4-ylpropan-1-one Chemical compound C1=CC(SC)=CC=C1C(=O)C(C)(C)N1CCOCC1 LWRBVKNFOYUCNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003504 2-oxazolinyl group Chemical group O1C(=NCC1)* 0.000 description 1
- WLNDDIWESXCXHM-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-1,4-dioxane Chemical class C1OCCOC1C1=CC=CC=C1 WLNDDIWESXCXHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OXPDQFOKSZYEMJ-UHFFFAOYSA-N 2-phenylpyrimidine Chemical class C1=CC=CC=C1C1=NC=CC=N1 OXPDQFOKSZYEMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UWHCZFSSKUSDNV-UHFFFAOYSA-N 3-(aziridin-1-yl)propanoic acid;2-ethyl-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound OC(=O)CCN1CC1.OC(=O)CCN1CC1.OC(=O)CCN1CC1.CCC(CO)(CO)CO UWHCZFSSKUSDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VLJQDHDVZJXNQL-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-n-(oxomethylidene)benzenesulfonamide Chemical compound CC1=CC=C(S(=O)(=O)N=C=O)C=C1 VLJQDHDVZJXNQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229920001651 Cyanoacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- KLDXJTOLSGUMSJ-JGWLITMVSA-N Isosorbide Chemical compound O[C@@H]1CO[C@@H]2[C@@H](O)CO[C@@H]21 KLDXJTOLSGUMSJ-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017768 LaF 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000661 Mercury cadmium telluride Inorganic materials 0.000 description 1
- MWCLLHOVUTZFKS-UHFFFAOYSA-N Methyl cyanoacrylate Chemical compound COC(=O)C(=C)C#N MWCLLHOVUTZFKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017493 Nd 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- SJEYSFABYSGQBG-UHFFFAOYSA-M Patent blue Chemical compound [Na+].C1=CC(N(CC)CC)=CC=C1C(C=1C(=CC(=CC=1)S([O-])(=O)=O)S([O-])(=O)=O)=C1C=CC(=[N+](CC)CC)C=C1 SJEYSFABYSGQBG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000980 acid dye Substances 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 150000001541 aziridines Chemical class 0.000 description 1
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 1
- 238000007611 bar coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000981 basic dye Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 150000001558 benzoic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- ZDZHCHYQNPQSGG-UHFFFAOYSA-N binaphthyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC=CC=C12)C1=CC=CC2=CC=CC=C12 ZDZHCHYQNPQSGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- ZLSMCQSGRWNEGX-UHFFFAOYSA-N bis(4-aminophenyl)methanone Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(N)C=C1 ZLSMCQSGRWNEGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000007766 curtain coating Methods 0.000 description 1
- 125000004802 cyanophenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 1
- KIQKWYUGPPFMBV-UHFFFAOYSA-N diisocyanatomethane Chemical compound O=C=NCN=C=O KIQKWYUGPPFMBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 239000000982 direct dye Substances 0.000 description 1
- 239000000986 disperse dye Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000004715 ethylene vinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000007765 extrusion coating Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene-2,5-diol Chemical compound OC(=C)CCC(O)=C RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UOYPNWSDSPYOSN-UHFFFAOYSA-N hexahelicene Chemical compound C1=CC=CC2=C(C=3C(=CC=C4C=CC=5C(C=34)=CC=CC=5)C=C3)C3=CC=C21 UOYPNWSDSPYOSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N hydroxyformaldehyde Chemical compound O[14CH]=O BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229960002479 isosorbide Drugs 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000983 mordant dye Substances 0.000 description 1
- IZXDTJXEUISVAJ-UHFFFAOYSA-N n-methyl-n-octadecyloctadecan-1-amine;hydrochloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCCCC[NH+](C)CCCCCCCCCCCCCCCCCC IZXDTJXEUISVAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N norbornene Chemical compound C1[C@@H]2CC[C@H]1C=C2 JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004866 oxadiazoles Chemical class 0.000 description 1
- AHHWIHXENZJRFG-UHFFFAOYSA-N oxetane Chemical compound C1COC1 AHHWIHXENZJRFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 125000001791 phenazinyl group Chemical class C1(=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C12)* 0.000 description 1
- OPYYWWIJPHKUDZ-UHFFFAOYSA-N phenyl cyclohexanecarboxylate Chemical class C1CCCCC1C(=O)OC1=CC=CC=C1 OPYYWWIJPHKUDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007699 photoisomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229910021340 platinum monosilicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000765 poly(2-oxazolines) Chemical class 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 150000004053 quinones Chemical class 0.000 description 1
- 239000000985 reactive dye Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000007767 slide coating Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910000018 strontium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- GBECUEIQVRDUKB-UHFFFAOYSA-M thallium monochloride Chemical compound [Tl]Cl GBECUEIQVRDUKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilane Chemical compound CO[SiH](OC)OC YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/02—Details
- G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
- G01J1/0407—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
- G01J1/0429—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings using polarisation elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/02—Details
- G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
- G01J1/0488—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts with spectral filtering
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/02—Details
- G01J1/08—Arrangements of light sources specially adapted for photometry standard sources, also using luminescent or radioactive material
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/21—Polarisation-affecting properties
- G01N2021/216—Polarisation-affecting properties using circular polarised light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
- G01N2021/8848—Polarisation of light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/21—Polarisation-affecting properties
- G01N21/23—Bi-refringence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/8422—Investigating thin films, e.g. matrix isolation method
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/958—Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
Abstract
Description
例えば、特許文献1には、植物栽培における円偏光の利用が開示されており、植物栽培用の照明装置に円偏光板を用いることについて記載されている。
また、特許文献2には、円偏光を利用した検知システムが開示されている。特許文献2においては、シリコン基板に円偏光フィルターを介した円偏光赤外光を照射し、さらにシリコン基板からの反射光もしくは透過光を円偏光フィルターを介して受光するシステムにより、シリコン基板のクラックを検出する技術が開示されている。この技術は、すなわち、クラックが存在しない箇所の反射光もしくは透過光は逆センスの円偏光であり円偏光フィルターを透過できない一方で、クラックでの反射光もしくは透過光においては乱反射によって円偏光フィルターを介しても感知できる光が生じることを利用したものである。
[1]コレステリック液晶相を固定した層からなる円偏光分離層を含む円偏光フィルターであって、前記円偏光分離層は特定の波長域において右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる層であり、前記円偏光分離層の少なくとも一方の面側に前記の特定の波長域の光に対して透明である透明媒体を有し、前記透明媒体は前記円偏光分離層の前記透明媒体側の面に対し1°〜30°の角度をなす傾斜面を有する円偏光フィルター。
[2]前記円偏光分離層がコレステリック液晶相を固定した層であるか、または反射型直線偏光子とλ/4位相差層とを含む積層体である[1]に記載の円偏光フィルター。
[3]前記透明媒体が、前記円偏光分離層と直接接しているか、または、直接接着されている[1]または[2]に記載の円偏光フィルター。
[4]前記透明媒体が、均一媒体である[1]〜[3]のいずれか一項に記載の円偏光フィルター。
[6]前記傾斜面が最表面にある[1]〜[5]のいずれか一項に記載の円偏光フィルター。
[7]前記円偏光分離層の両側面に前記透明媒体を有し、かつ、膜厚が均一である[1]〜[5]のいずれか一項に記載の円偏光フィルター。
[8]前記の特定の波長域が波長800nm-1500nmの範囲の、少なくとも50nm幅以上の波長域である[1]〜[6]のいずれか一項に記載の円偏光フィルター。
[9]前記の特定の波長域以外の波長域の少なくとも一部において光を遮断する光遮断層を含む[1]〜[7]のいずれか一項に記載の円偏光フィルター。
[10]波長380〜780nmの50nm幅以上の波長域において光を遮断する光遮断層を含む[8]に記載の円偏光フィルター。
[12]前記光源、前記円偏光分離層、および前記透明媒体がこの順で配置されている[10]に記載の光源装置。
[13][1]〜[10]のいずれか一項に記載の円偏光フィルターと前記の特定の波長域内の波長の光を感知できる受光素子とを含むセンサー。
[14]前記受光素子、前記円偏光分離層、および前記透明媒体がこの順で配置されている[13]に記載のセンサー。
[15][1]〜[10]のいずれか一項に記載の円偏光フィルターと前記の特定の波長域内の波長の光を発光する光源と前記の特定の波長域内の波長の光を感知できる受光素子とを含むセンサーシステム。
[16]前記光源、前記円偏光分離層、および前記透明媒体がこの順で配置され、かつ前記受光素子、前記円偏光分離層、および前記透明媒体がこの順で配置されている[15]に記載のセンサーシステム。
なお、本明細書において「〜」とはそ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意味で使用される。
また、照度計や光スペクトルメータに、円偏光フィルターを取り付けても測定することができる。右円偏光透過板をつけ、右円偏光量を測定、左円偏光透過板をつけ、左円偏光量を測定することにより、比率を測定できる。
本発明の円偏光フィルターは円偏光分離層および透明媒体を含む。本発明の円偏光フィルターは必要に応じて、他の層または他の構成部材を含んでいてもよい。円偏光フィルターは、円偏光分離層の少なくとも一方の面側に透明媒体を有していればよい。すなわち、透明媒体は円偏光分離層のいずれか一方の面側にあってもよく、両方の面にあってもよい。なお、本明細書において、層またはフィルターなどのフィルム状の形態の対象について、「面」という場合は、フィルム面積を示す2つの面のいずれかを意味し、特に言及のない場合は、厚み方向の面を示さない。「面」は、円偏光フィルターの使用において、光の入射方向と角度をなす。例えば上記面は光の入射方向と30°〜90°などの角度で交差していればよい。
透明媒体は、層状の媒体であることが好ましい。また、円偏光分離層の片側面側にある透明媒体は、前記片側面の50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、または99%以上、好ましくは実質的に100%の面積を覆う層状の媒体であることが好ましい。
図1(a)は円偏光分離層の両側の面に透明媒体を有する例である。円偏光フィルターの2つの面が略平行になるように2つの略同一形状の透明媒体が円偏光分離層の両側の面に配置されている。透明媒体が円偏光分離層の両側の面にある構成は、例えば図1(c)に示す透明媒体が円偏光分離層の片側の面のみにある構成と比較して、使用の際に、いずれの面を光源や受光素子に向けてもよいため、向きの調整が不要であり好ましい。また、特にセンサーにおいて、受光素子と組み合わせて用いる円偏光フィルターとしては、透明媒体が円偏光分離層の両側の面にある構成の円偏光フィルターが好ましい。
本発明の円偏光フィルターは図1(a)に示すように、円偏光フィルターの厚み方向の面において光吸収層を有していてもよい。円偏光フィルターの厚み方向の面にある光吸収層は制御波長域を少なくとも含む波長域の光を吸収するものであることが好ましい。厚み方向の面において光吸収層を有することにより、厚み方向からの入射光や、フィルター内での厚み方向面からの反射光の影響を減らし、より円偏光度の高い円偏光を得ることができる。
図1(c)は円偏光分離層の片側面に透明媒体を有する例であり、円偏光フィルターの片側面が他方の面に対して傾斜した構造を有している。円偏光分離層の片側面に透明媒体を有する図1(c)の構成の円偏光フィルターを、円偏光分離のために使用する際、また、そのほか、円偏光度がより高い光を得るために使用する場合には、円偏光分離層側から光(円偏光、自然光または非偏光)を入射させることが好ましい。一方、センサーシステムなどにおいて、いずれかのセンスの円偏光を選択的に透過させて検知する必要がある場合には、透明媒体側から円偏光を入射させることも好ましい。
円偏光分離層の法線方向から入射した光は、透明媒体と空気との界面である傾斜面で屈折する。この光路を考慮して、円偏光度をより上げるために、必要に応じて、光源の位置や円偏光照射する対象物の位置を調整してもよい。
図1(d)は図1(a)の構成の片側面に光遮断層を加えた例である。
図1(e)は図1(b)の構成の片側面に光遮断層を加えた例である。
図1(f) の円偏光フィルターは、ジグザグ形状の円偏光分離層の一方の面に透明媒体を有し、他方の面に光遮断層を有している。
図1(g)は図1(c)の構成の片側面に光遮断層を加えた例である。
図1(h)は図1(c)の構成の円偏光分離層透明媒体との間に光遮断層を加えた例である。
円偏光フィルターは、特定の波長域において右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させるフィルターである。本明細書において、円偏光フィルターまたは円偏光分離層が右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる特定の波長域を「制御波長域」ということがある。
円偏光フィルターは、いずれの面から入射した特定の波長域の光に対しても右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させるものであってもよく、いずれか一方の面から入射した特定の波長域の光に対してのみ右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させ、他側面から入射した光に対してはそのような同様の選択的透過を示さないものであってもよい。
制御波長域は、円偏光フィルターの用途に応じて、適宜選択すればよい。例えば、センサーシステム用途では、赤外線カメラ、赤外線光電センサー、または赤外線通信などで用いられている近赤外光の波長域に対応する波長域であればよい。植物栽培用途においては、使用される光源や太陽光の使用したい波長域であればよい。
円偏光フィルターは、法線方向および 円偏光フィルターの厚み方向を斜めに経由する方向において、屈折率の変化が小さく、光の進行方向が変化しないことが好ましい。
以下、円偏光フィルターを構成する各層について説明する。
円偏光分離層は、特定の波長域において右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる機能を有する。円偏光分離層は、また、片側面から入射した特定の波長域の光(自然光、非偏光)を右円偏光および左円偏光に分離し、いずれか一方を選択的に他側面側に透過させることができる。
円偏光フィルターは円偏光分離層の上記機能が他の層によって喪失しないように円偏光分離層を含むことにより、特定の波長域の右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる機能を有する。すなわち、例えば、円偏光フィルターは、特定の波長域において右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる円偏光分離層とともに同一の波長域で同一のセンスの円偏光を反射する円偏光分離層を同時に含むことにより、または同一の波長域において、光(自然光)を反射または吸収する層を光路上に含むことにより、右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる個々の円偏光分離層の機能が相殺されていないことが好ましい。
円偏光分離層は、右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる波長域以外の光については、透過させていても、反射していても、吸収していてもよい。
円偏光分離層としては、例えば、コレステリック液晶相を固定した層、または直線偏光分離層とλ/4位相差層とを含む積層体を用いればよい。本発明の円偏光フィルターは、円偏光分離層として、コレステリック液晶相を固定した層を用いるとき、または直線偏光分離層とλ/4位相差層とを含む積層体の直線偏光分離層として反射型直線偏光子を用いるときに、特に本発明の構成により得られる円偏光の円偏光度の向上などの効果が顕著である。
コレステリック液晶相は、右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させるとともに他方の円偏光を透過する円偏光選択反射を示すことが知られている。コレステリック液晶層は、通常、いずれの面から入射した光に対しても右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させ、かついずれの面から入射した光であっても右円偏光および左円偏光に分離していずれか一方を選択的に他側面側に透過させることができる。
円偏光選択反射性を示すフィルムとして、重合性液晶化合物を含む組成物から形成されたフィルムは従来から数多く知られており、コレステリック液晶相を固定した層については、それらの従来技術を参照することができる。
本明細書において前記コレステリック液晶相を固定した層をコレステリック液晶層または液晶層ということがある。
は、Δλが液晶化合物の複屈折Δnと上記ピッチ長Pに依存し、Δλ=Δn×Pの関係に従う。そのため、前記選択反射帯の幅の制御は、Δnを調整して行うことができる。Δnの調整は重合性液晶化合物の種類やその混合比率を調整したり、配向固定時の温度を制御したりすることで行うことができる。
また、1つのコレステリック液晶層内において、周期Pを膜厚方向に対して緩やかに変化させることで制御波長域を広げることもできる。
以下、円偏光分離層および後述の光反射層に用いることができるコレステリック液晶層の作製材料および作製方法について説明する。
上記コレステリック液晶層の形成に用いる材料としては、重合性液晶化合物とキラル剤(光学活性化合物)とを含む液晶組成物などがあげられる。必要に応じてさらに界面活性剤や重合開始剤などと混合して溶剤などに溶解した上記液晶組成物を、基材(支持体、配向膜、下層となるコレステリック液晶層など)に塗布し、コレステリック配向熟成後、固定化してコレステリック液晶層を形成することができる。
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が、棒状液晶化合物であることが好ましい。
コレステリック液晶層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あげられる。前記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。
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、STN用カイラル剤、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、イソマンニド誘導体を用いることができる。
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あるい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。前記キラル剤は、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、同種の基であることが好ましい。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ことが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが特に好ましい。
また、前記キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
液晶組成物における、キラル剤の含有量は、重合性液晶性化合物量の0.01モル%〜200モル%が好ましく、1モル%〜30モル%がより好ましい。
液晶組成物は、重合開始剤を含有していることが好ましい。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ことが好ましい。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、同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、同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)およびオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)等があげられる。
液晶組成物中の光重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物の含有量に対して0.1〜20質量%であることが好ましく、0.5質量%〜5質量%であることがさらに好ましい。
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。前記架橋剤としては、紫外線、熱、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、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、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]、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、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;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あげられる。また、前記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、3質量%〜20質量%が好ましく、5質量%〜15質量%がより好ましい。前記架橋剤の含有量が、3質量%未満であると、架橋密度向上の効果が得られないことがあり、20質量%を超えると、コレステリック液晶層の安定性を低下させてしまうことがある。
液晶組成物中には、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層とするために寄与する配向制御剤を添加してもよい。配向制御剤の例としては特開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、特開2012−203237号公報の段落〔0031〕〜〔0034〕等に記載の式(I)〜(IV)で表される化合物などがあげられる。
なお、前記配向制御剤としては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。
その他、液晶組成物は、塗膜の表面張力を調整し膜厚を均一にするための界面活性剤、および重合性モノマー等の種々の添加剤から選ばれる少なくとも1種を含有していてもよい。また、前記液晶組成物中には、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、金属酸化物微粒子等を、光学的性能を低下させない範囲で添加することができる。
有機溶媒としては、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、エーテル類、などがあげられる。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特に好ましい。
重合反応率は、重合性の官能基の消費割合を、IR吸収スペクトルを用いて決定することができる。
円偏光分離層の厚みは、1μm〜150μmが好ましく、2μm〜100μmがより好ましく、3μm〜50μmが更に好ましい。
直線偏光分離層とλ/4位相差層とを含む積層体からなる円偏光分離層では、直線偏光分離層の面から入射する光は、反射もしくは吸収によって直線偏光に変換され、その後λ/4位相差層を通過することによって右または左の円偏光に変換される。一方、λ/4位相差層からの光入射の場合、いずれの偏光状態の光でも最後に通過する直線偏光分離層によって直線偏光となるが、特に入射光が円偏光の場合はλ/4位相差層によって直線偏光層の透過軸に平行または直交する直線偏光に変換されるので、入射円偏光センスの識別に利用するためにはλ/4位相差層側から光を入射することが好ましく、出射円偏光を利用する場合には、直線偏光分離層側から光を入射することが好ましい。
直線偏光分離層としては、上記制御波長域に対応した直線偏光子を用いればよい。
上記のように、本発明の円偏光フィルターにおいては、円偏光分離層として反射型直線偏光分離層とλ/4位相差層とを含む積層体を円偏光分離層として用いるときに特に得られる円偏光の円偏光度の向上が顕著である。したがって、直線偏光子としては、反射型直線偏光子が好ましい。
反射型直線偏光子(直線偏光反射板)としては、例えば(i)多層構造の直線偏光反射板、(ii)複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子、(iii)ワイヤーグリッド型偏光子、(iv)偏光プリズム、(v)散乱異方性型偏光板、などが挙げられる。
積層数は、2層〜20層が好ましく、2層〜12層がより好ましく、4層〜10層が更に好ましく、6層〜8層が特に好ましい。前記積層数が20層を超えると、多層蒸着により生産効率性が低下することがある。
なお、誘電体薄膜の材料においては、原子比についても特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、成膜時に雰囲気ガス濃度を変えることにより、原子比を調整することができる。
スパッタリング法としては、成膜レートの高いDCスパッタリング法が好ましい。なお、DCスパッタリング法においては、導電性が高い材料を用いることが好ましい。
また、スパッタリング法により多層成膜する方法としては、例えば、(1)1つのチャンバで複数のターゲットから交互又は順番に成膜する1チャンバ法、(2)複数のチャンバで連続的に成膜するマルチチャンバ法とがある。これらの中でも、生産性及び材料コンタミネーションを防ぐ観点から、マルチチャンバ法が特に好ましい。
誘電体薄膜の膜厚としては、光学波長オーダーで、λ/16〜λの膜厚が好ましく、λ/8〜3λ/4がより好ましく、λ/6〜3λ/8がより好ましい。
具体的には、屈折率関係を得るために選ばれた条件下で加工すると、広く様々な材料を用いて、偏光子を形成できる。一般に、第一の材料の一つが、選ばれた方向において、第二の材料とは異なる屈折率を有することが必要である。この屈折率の違いは、フィルムの形成中、又はフィルムの形成後の延伸、押出成形、或いはコーティングを含む様々な方法で達成できる。更に、2つの材料が同時押出することができるように、類似のレオロジー特性(例えば、溶融粘度)を有することが好ましい。
複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、3M社製の商品名:DBEFなどが挙げられる。
ワイヤーグリッド偏光子は、金属ワイヤーを周期的に配列したもので、テラヘルツ波帯域で主に偏光子として用いられる。ワイヤーグリッドが偏光子として機能するためには,ワイヤー間隔が入射電磁波の波長よりも十分小さいことが必要となる。
ワイヤーグリッド偏光子では、金属ワイヤーが等間隔に配列されている。金属ワイヤーの長手方向と平行な偏光方向の偏光成分はワイヤーグリッド偏光子において反射され、垂直な偏光方向の偏光成分はワイヤーグリッド偏光子を透過する。
ワイヤーグリッド型偏光子としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、エドモンドオプティクス社製のワイヤーグリッド偏光フィルタ50×50、NT46−636などが挙げられる。
直線偏光分離層の厚さは、0.05μm〜300μmが好ましく、0.2μm〜150μmがより好ましく、0.5μm〜100μmが更に好ましい。
λ/4位相差板の正面位相差は、制御波長域の波長(好ましくは中心波長)(例えば、光源装置に用いられる場合は光源の発光波長の中心波長)の1/4の長さ、または「中心波長*n±中心波長の1/4(nは整数)」であることが望ましく、例えば、光源の発光中心波長が1000nmであれば、250nm、750nm、1250nm、1750nmなどの位相差であることが好ましい。また位相差の光入射角度の依存性は小さいほど好ましく、中心波長の1/4の長さの位相差を持つ位相差板がこの点において最も好ましい。
なお、正面位相差はKOBRA 21ADH又はWR(王子計測機器(株)製)において制御波長域内の波長の光をフィルム法線方向に入射させて測定することができる。測定波長の選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、又は測定値をプログラム等で変換して測定することができる。
このようなλ/4波長板としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば商品名:ピュアエース WR(帝人株式会社製)などが挙げられる。
λ/4層の厚さは、0.2μm〜300μmが好ましく、0.5μm〜150μmがより好ましく、1μm〜80μmが更に好ましい。
透明媒体は前記円偏光分離層の前記透明媒体側の面に対し1°〜30°の角度をなす傾斜面を有することを特徴とする。本発明者は、コレステリック液晶層からなる円偏光分離層を透過して得られる円偏光の円偏光度が、前記円偏光分離層に加えてさらに傾斜面を有する透明媒体を透過させることにより、顕著に増加することを偶然にも見出した。そして、さらに検討を重ねて、その傾斜が前記円偏光分離層の前記透明媒体側の面に対し1°〜30°であることが好ましいことを見出したものである。本明細書において、1°〜30°の角度をなすというとき、円偏光フィルター内に面が交わり1°〜30°の角度をなす部分があることを意味していてもよく、単にそれぞれの面を含む延長面を想定したときに、それらの延長面同士交わってなす角度が1°〜30°であることを意味していてもよい。前記角度は1°〜30°であればよいが、4°〜15°が好ましく、10°程度がより好ましい。
また、傾斜は傾斜方向が連続的、すなわち、傾斜面全面において、同一の傾斜方向であるが、傾斜角が非連続的、すなわち、変化していてもよい。
本発明の円偏光フィルターにおいて、前記傾斜面は最表面にあることが好ましい。
1つの均一媒体からなる透明媒体としては、例えば、ガラス板およびプラスチック板などがあげられる。透明媒体の材料の例として、具体的には、ガラスやポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、シリコーン(シリコーンポリウレア等の変性シリコーンを含む)等のポリマーや アクリルモノマーやエポキシ、オキセタンモノマーを重合固定したものをあげることができる。
複数の媒体からなる透明媒体としては、例えば、平坦なガラス板またはプラスチックフィルム上に傾斜を持つように塗布された組成物(ポリマー組成物や重合固定化される重合性組成物)から形成される層を設けた構成を有する媒体や、2枚の平坦なガラス板またはプラスチックフィルムの間に流動性のある組成物を導入して形成される媒体、複数の透明フィルムの積層体などがあげられる。複数の媒体からなる透明媒体中の個々の媒体の材料としては、例えば。上記の1つの均一媒体からなる透明媒体の例として挙げた材料が使用できる。
また、後述の光遮断層、配向層、接着層、支持体等が、透明媒体の全部または一部を構成していてもよい。
円偏光フィルターは光遮断層を含んでいてもよい。光遮断層は円偏光フィルターが右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる上記の特定の波長域以外の光がフィルターを透過しないように機能する。光遮断層は、自然光を遮断することが好ましい。また、非偏光、円偏光、直線偏光のいずれも遮断することが好ましい。光遮断層としては、光反射層および光吸収層があげられる。
また、光遮断層は、上記の透明媒体と同様に制御波長域において、円偏光分離層の平均屈折率(面内平均屈折率)との屈折率の差が小さいことが好ましい。
例えば、センサーシステムにおいて、近赤外領域の円偏光を使用する場合は、可視光領域の少なくとも一部で光反射性または光吸収性が高い光遮断層を使用すればよい。一般に受光素子(光検出器)として使用されるシリコンフォトダイオードは、使用環境中に最も多く存在しノイズの主因となる可視光領域にまで感度を有するため、光遮断層は、この可視光領域を中心に反射または光吸収するものが好ましい。また、可視光遮断層は、円偏光分離層が右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる近赤外光波長域の光を実質的に反射または吸収しないことが好ましい。
以下、光遮断層として用いることができる光反射層および光吸収層について説明する。
光遮断のために光を反射させる光反射層の利用によっては、フィルムの温度上昇もないため、フィルム耐久性が上がり、フィルム性能が維持しやすい。また、光反射層は通常、鏡のような外観を有し、フィルムの外観にも好影響を与え、センサー部品として用いられる場合にも人の目に触れる部分に使用しやすくなる。
光反射層の例としては、誘電体多層膜およびコレステリック液晶相を固定した層などがあげられる。
誘電体多層膜は、無機酸化物や有機高分子材料の屈折率の異なる透明誘電性の層を相互に多層積層したものである。これらの透明誘電体層の少なくともいずれか一層は、厚み(d)と透明誘電体層の屈折率(n)との積(n×d)が、反射させるべき光の波長(λ)の4分の1になる様にして構成され、反射の中心波長がλで誘電体層の屈折率の差に対応して決まる反射の帯域幅の領域の光を反射することができる。通常の材料の組み合わせでは、一つの周期の誘電体多層膜で所望の波長域全体を反射することは困難である場合が多いため、n×dの値を変えた反射光の中心波長が異なるものを幾種類か積層することで反射の帯域幅を広げるなど調整してもよい。上記透明誘電体層は、円偏光フィルターが円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる特定の波長域において光透過性であれば特に限定されない。
反射層としては、上述のコレステリック液晶相を固定した層を用いることができる。
反射波長での反射率は、コレステリック液晶層が厚いほど高くなるが、通常の液晶材料では、例えば可視光の波長域では2〜8μmの厚みで飽和し、また片側の円偏光のみに対しての反射であるため反射率は最大で50%である。円偏光のセンスに関わらず光反射し、自然光の反射率を50%以上とするために、光反射層としては、周期Pが同じで、螺旋のセンスが右のコレステリック液晶層と左のコレステリック液晶層とが積層されたもの、または、周期Pが同じで、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層と、その間に配される前記コレステリック液晶層の円偏光反射帯の中心波長に対して半波長の位相差を有する位相差膜とからなる積層体を用いることができる。
光吸収層としては顔料や染料などの着色剤を分散剤、バインダーやモノマーを含む溶媒に分散した分散液を、基材(受光素子が検出する赤外線波長域で十分な光透過性を有するものが好ましい)の上に塗工して形成された層、染料を用いて直接高分子基材表面を染色した層、染料を含む高分子材料から形成された層を用いることができる。
顔料としては、円偏光フィルターが円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる特定の波長域にて吸収や散乱が無いものが好ましく用いられる。そのため、透明性を求められるカラー印刷用のシアン、マゼンタ、イエロー、クロのインキや、液晶表示装置や有機LED表示装置などの赤色、緑色、青色のカラーフィルターに使用されている顔料を好適に用いることができる。これらの吸収の極大波長が異なる顔料を混合することによって、前記特定の波長域以外の所望の波長域全体を広く十分に吸収する層を形成することができる。
染料は、円偏光フィルターが円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる特定の波長域にて吸収が無く、また光暴露に対して堅牢なものが好ましく用いられる。一般的な直接染料、酸性染料、塩基性染料、媒染染料、分散染料、反応染料などを用いることができる。この染料型吸収層として、市販の写真用フィルターIR-80、IR-82、IR-84など(富士フイルム社製)を使用することもできる。
円偏光フィルターは、図1(a)および図1(d)で示したように、厚み方向の面に光吸収層を有していてもよい。光吸収層としては、上述の光遮断層としての光吸収層と同じ材料を用いて同様に作製したものを用いることができるが、厚み方向の面に設けられる光吸収層は、円偏光フィルターが円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる特定の波長域の光を吸収していてもよい。
厚み方向の面は、全面であってもよく一部であってもよい。例えば、円偏光フィルターが長方形または正方形である場合、その4面全てであってもよく、長方形または正方形の円偏光フィルターの1〜3面のみであってもよい。例えば、側面(厚み方向の面)からの光の入射量が顕著である面のみに、光吸収層を設けてもよい。
円偏光フィルターは、支持体、上記の液晶化合物の配向のための配向層、各層の接着のための接着層等の他の層を含んでいてもよい。他の層はいずれも、上記透明媒体について記載したように、透明であって、低複屈折性であり、かつ円偏光分離層の平均屈折率(面内平均屈折率)との屈折率の差が小さいことが好ましい。また光遮断層や円偏光分離層の光学的性質を相殺する性質を有していないことが好ましい。
支持体は特に限定されない。円偏光分離層またはλ/4位相差層などの形成のために用いられる支持体は、そのまま円偏光フィルターを構成する一つの層になっていてもよく、層形成後に剥離される仮支持体であってもよい。支持体が仮支持体である場合は、円偏光フィルターを構成する層とはならないため、前記の透明性や屈折性などの光学特性に関する制限は特にない。
支持体(仮支持体)としては、プラスチックフィルムの他、ガラス等を用いてもよい。プラスチックフィルムの例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、シリコーンなどがあげられる。
配向膜は、有機化合物、ポリマー(ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、変性ポリアミドなどの樹脂)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、またはラングミュア・ブロジェット法(LB膜)による有機化合物(例えば、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で、設けることができる。更に、電場の付与、磁場の付与または光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。これらの中でも、ポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。前記ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙、布で一定方向に、数回擦ることにより実施することができる。
配向膜を設けずに支持体表面、または支持体をラビング処理した表面に、液晶組成物を塗布してもよい。
接着層は接着剤から形成されるものであればよい。
接着剤としては硬化方式の観点からホットメルトタイプ、熱硬化タイプ、光硬化タイプ、反応硬化タイプ、硬化の不要な感圧接着タイプがあり、それぞれ素材としてアクリレート系、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、エポキシ系、エポキシアクリレート系、ポリオレフィン系、変性オレフィン系、ポリプロピレン系、エチレンビニルアルコール系、塩化ビニル系、クロロプレンゴム系、シアノアクリレート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリスチレン系、ポリビニルブチラール系などの化合物を使用することができる。作業性、生産性の観点から、硬化方式として光硬化タイプが好ましく、光学的な透明性、耐熱性の観点から、素材はアクリルレート系、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系などを使用することが好ましい。
円偏光フィルターの用途としては特に限定されず、光源装置、センサー、光学部材、植物栽培用シート(農業用シート)、プロジェクターなどに用いることができる。光源装置としては、植物栽培用に用いられる光源装置や、偏光を利用したセンサーシステムに用いられる光源装置が挙げられる。本発明の円偏光フィルターは光源と受光素子と組み合わせて、センサーシステムとして用いることも好ましい。
円偏光フィルターの使用の際は、光源(太陽光などの自然光であってもよい)からの光は円偏光分離層を経由したあと、少なくとも透明媒体を経由して円偏光フィルターから出射していることが好ましい。また、少なくとも透明媒体を経由したあと、円偏光分離層を経由して円偏光フィルターから出射した光が受光素子で検知されていることが好ましい。円偏光フィルターが光遮断層を有する場合、光遮断層は、光の入射側にあっても、出射側にあってもよいが、光の入射側にあることが好ましい。
本発明の円偏光フィルターのセンサーシステムとしての使用例を図2に示す。
図2(a)(b)はそれぞれ、対象物からの反射光を検知する形態のシステムの例である。図2(a)は、図1(d)の円偏光フィルターを用いたセンサーシステムであって、1つの円偏光フィルターの光遮断層側に、光源と受光素子とが配置されている。図2(a)に示す構成においては、光源と受光素子との間に光遮断層が設けられ、光源の光が受光素子で検出されないようになっている。ここで設けられる光遮断層は上記の円偏光フィルターで用いることができる光遮断層と同じ材料を用いて同様に作製したものを用いることができるが、光源と受光素子との間に設けられる光遮断層は、円偏光フィルターが円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる特定の波長域の光を含む波長域の光を遮断することが好ましい。
センサーシステムにおいて用いられる光の波長域は特に限定されないが、赤外線、特に近赤外光波長域の光が好ましい。センシング(検知)のための光として円偏光を用いることにより、円偏光の透過性に選択性のあるフィルターを介した対象物からの反射光および透過光の検知において、バックグラウンドとの対比として対象物の光学的性質を反映させることが可能であり、特定の光学的性質を有する対象物の検知が可能となったり、誤作動の少ない検知等が可能となったりする。また、円偏光の利用により、偏光として直線偏光を用いる場合と比較して偏光検出のためのフィルターの方位の調整が容易または不要になる。なお、本明細書において、「反射光および透過光」というときは、散乱光および回折光を含む意味で用いられる。センサーシステムで検知できる対象物の例としては、透明(複屈折)フィルム、鏡面反射体(金属板など)上のクラックまたは傷、鏡面反射体上の異物などがあげられる。セキュリティー用途として、夜間の歩行者などのヒトや、自動ドアやエレベーターなどでの人感センサーとしての使用もあげられる。
受光素子としては、Si、Ge、HgCdTe、PtSi、InSb、PbSなどの半導体を使用したフォトダイオード型センサーや光検出素子を線状に配列した検出器や画像を取り込めるCCDやCMOSが含まれる。
本発明の円偏光フィルターを利用したシステムにおいては、上記制御波長域内の波長の光を検出できる受光素子が用いられていればよい。
円偏光フィルターは例えば、センサーの受光面に配置することができる。
光源としては、上記制御波長域内の波長の光を出射できる光源を用いればよい。ハロゲンランプ、タングステンランプ、LED、LD、キセノンランプ、メタハラランプなど受光素子の感光波長の光を発光するものであればいずれも使用できるが、小型、発光指向性、単色光、パルス変調適性の点でLEDまたはLDが好ましい。
ラビング処理を施した富士フイルム製PETのラビング処理面に、表1に示す塗布液A−1 を乾燥後の乾膜の厚みが5μmになるように室温にてワイヤーバーを用いて塗布した。塗布層を室温にて30秒間乾燥させた後、85℃の雰囲気で2分間加熱し、その後30℃でフュージョン製Dバルブ(ランプ90mW/cm)にて出力60%で6〜12秒間UV照射しコレステリック液晶層を固定して、円偏光分離層を得た。
ガラスセルの傾斜角が8度のものを用いた以外は、実施例1と同様にして実施例2の円偏光フィルターを作製した。
[実施例3]
ガラスセルの傾斜角が15度のものを用いた以外は、実施例1と同様にして実施例3の円偏光フィルターを作製した。
[実施例4]
ガラスセルの傾斜角が30度のものを用いた以外は、実施例1と同様にして実施例4の円偏光フィルターを作製した。
傾斜角3度のガラスセルを用いた実施例1で作製した透明傾斜媒体と同様の透明傾斜媒体を、実施例1の円偏光フィルター中の透明傾斜媒体とは反平行にした状態で実施例1の円偏光フィルターの円偏光分離層側に接着して、図3(11)に示す層構成の、実施例5の円偏光フィルターを作製した。
[実施例6]
液晶塗布液にA−2を用いた以外は、実施例1と同様にして実施例6の円偏光フィルターを作製した。
ラビング処理を施した富士フイルム製PETのラビング処理面に、表1に示す塗布液A−3 を乾燥後の乾膜の厚みが5μmになるように室温にてワイヤーバーを用いて塗布した。塗布層を室温にて30秒間乾燥させた後、85℃の雰囲気で2分間加熱し、その後30℃でフュージョン製Dバルブ(ランプ90mW/cm)にて出力60%で6〜12秒間UV照射し液晶層を得た。この液晶層上に表1に示す塗布液A−4を乾燥後の乾膜の厚みが5μmになるように室温にて塗布し、その後上記と同様に乾燥、加熱、UV照射を行い、2層目の液晶層を形成した。2層目の液晶層上に表1に示す塗布液A−5を乾燥後の乾膜の厚みが5μmになるように室温にて塗布し、その後上記と同様に乾燥、加熱、UV照射を行い、3層目の液晶層を形成して、円偏光分離層を得た。
傾斜角8度のガラスセルを用いた実施例7で作製した透明傾斜媒体と同様の透明傾斜媒体を、実施例7の円偏光フィルター中の透明傾斜媒体とは反平行にした状態で実施例7の円偏光フィルターの円偏光分離層側に接着し、図3(12)に示す層構成の実施例8の円偏光フィルターを作製した。
[実施例9]
可視光吸収層を除いた以外は、実施例8と同様にして実施例9の円偏光フィルターを作製した。
ラビング処理を施した富士フイルム製PETのラビング処理面に、表1に示す塗布液A−6を、2000rpmの回転数でスピン塗布した。塗布層を室温にて30秒間乾燥させた後、85℃の雰囲気で2分間加熱し、その後30℃でフュージョン製Dバルブ(ランプ90mW/cm)にて出力60%で6〜12秒間UV照射し位相差膜を形成した。
この位相差膜の位相差をAxometrix社のAxoScanを用いて、400nm〜800nmの範囲で測定し、これらの値を用いて880nmにおける位相差を外挿法で求めたところ220nmの位相差であった。
実施例1で作製した円偏光分離層のみを使用した。
[比較例2]
ガラスセルの傾斜角が45度のものを用いた以外は、実施例1と同様に作製したものを用いた。
[比較例3]
ガラスセルを用いて形成した透明傾斜媒体を使用しなかった以外は、実施例7と同様に作製したものを用いた。
[比較例4]
ガラスセルを用いて形成した透明傾斜媒体を使用しなかった以外は、実施例10と同様に作製したものを用いた。
[比較例5]
実施例1で作製した円偏光フィルターを使用した。(円偏光度測定等において、光を透明媒体側から入射した。)
選択反射波長が400nm〜800nmの範囲にある試料については、AXOMETRIX社のAxoScanを用いて、5nmの波長ステップで透過光の円偏光度(Circular Polarizance)を測定した。測定は、実施例1〜5、比較例1、2は円偏光分離層側から測定光を入射する配置で、比較例5は透明媒体側から測定光を入射する配置で行った。なお、測定の際は、光の透過率が最大になるように試料フィルターの光源および検出器に対する傾きを調整した。実施例1と比較例1については、その測定結果を図4に示す。図の選択反射波長での円偏光度を読み取った値を表2に示す。実施例1〜5、比較例1、2、5で測定された円偏光度の最大値を表3に示す。
上記で作製した実施例7〜10、および比較例3、4のフィルターにつき、光電センサー用の円偏光フィルターとしての性能評価を行った。フィルター、鏡、光源(京セミ株式会社製KED880S4)、受光素子(新光電子株式会社製KS1364)を図5に示すように配置した。実施例7、10は、鏡側に透明媒体を配置し、実施例8および比較例3、4は光遮断層に対して円偏光分離層が鏡側になるようにして配置した。鏡に対して、光源から波長880nm中心の非偏光をフィルターを介して照射し、鏡からの反射光が前記フィルターを透過した光を受光素子で感知して評価した。なお、測定の際は、フィルターを設置した状態で検知される強度が最大になるように鏡の傾きを調整した。フィルターが無い状態で測定した値を100として、フィルター設置して測定した値を補正して評価した。値が低いほど効果があることを示す。評価基準は以下の通りである。暗室は光を完全に遮断した状態で測定し、明室は白熱灯をともした状態で測定した。結果を表3に示す。
AA:0〜3
A:3〜10
B:10〜25
C:25〜50
D:50〜100
E:100以上
2 透明媒体
3 光遮断層
4 光吸収層
6 受光素子
7 光源
Claims (16)
- 円偏光分離層を含む円偏光フィルターであって、
前記円偏光分離層は特定の波長域において右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる層であり、
前記円偏光分離層の少なくとも一方の面側に前記の特定の波長域の光に対して透明である透明媒体を有し、
前記透明媒体は前記円偏光分離層の前記透明媒体側の面に対し1°〜30°の角度をなす傾斜面を有する円偏光フィルター。 - 前記円偏光分離層がコレステリック液晶相を固定した層であるか、または反射型直線偏光子とλ/4位相差層とを含む積層体である請求項1記載の円偏光フィルター。
- 前記透明媒体が、前記円偏光分離層と直接接しているか、または、直接接着されている請求項1または2に記載の円偏光フィルター。
- 前記透明媒体が、均一媒体である請求項1〜3のいずれか一項に記載の円偏光フィルター。
- 透明媒体の屈折率と円偏光分離層の面内平均屈折率との差が0.05以内である請求項4に記載の円偏光フィルター。
- 前記傾斜面が最表面にある請求項1〜5のいずれか一項に記載の円偏光フィルター。
- 前記円偏光分離層の両側面に前記透明媒体を有し、かつ、膜厚が均一である請求項1〜6のいずれか一項に記載の円偏光フィルター。
- 前記の特定の波長域が波長800nm-1500nmの範囲の、少なくとも50nm幅以上の波長域である請求項1〜7のいずれか一項に記載の円偏光フィルター。
- 前記の特定の波長域以外の波長域の少なくとも一部において光を遮断する光遮断層を含む請求項1〜8のいずれか一項に記載の円偏光フィルター。
- 波長380〜780nmの50nm幅以上の波長域において光を遮断する光遮断層を含む請求項8に記載の円偏光フィルター。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の円偏光フィルターと前記の特定の波長域内の波長の光を発光する光源とを含む光源装置。
- 前記光源、前記円偏光分離層、および前記透明媒体がこの順で配置されている請求項11に記載の光源装置。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の円偏光フィルターと前記の特定の波長域内の波長の光を感知できる受光素子とを含むセンサー。
- 前記受光素子、前記円偏光分離層、および前記透明媒体がこの順で配置されている請求項13に記載のセンサー。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の円偏光フィルターと前記の特定の波長域内の波長の光を発光する光源と前記の特定の波長域内の波長の光を感知できる受光素子とを含むセンサーシステム。
- 前記光源、前記円偏光分離層、および前記透明媒体がこの順で配置され、かつ
前記受光素子、前記円偏光分離層、および前記透明媒体がこの順で配置されている請求項15に記載のセンサーシステム。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013155587A JP6166977B2 (ja) | 2013-06-21 | 2013-07-26 | 円偏光フィルターおよびその応用 |
PCT/JP2014/066371 WO2014203985A1 (ja) | 2013-06-21 | 2014-06-20 | 円偏光フィルターおよびその応用 |
US14/974,969 US9759600B2 (en) | 2013-06-21 | 2015-12-18 | Circular polarization filter and application therefor |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013130633 | 2013-06-21 | ||
JP2013130633 | 2013-06-21 | ||
JP2013155587A JP6166977B2 (ja) | 2013-06-21 | 2013-07-26 | 円偏光フィルターおよびその応用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015025956A true JP2015025956A (ja) | 2015-02-05 |
JP6166977B2 JP6166977B2 (ja) | 2017-07-19 |
Family
ID=52104711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013155587A Active JP6166977B2 (ja) | 2013-06-21 | 2013-07-26 | 円偏光フィルターおよびその応用 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9759600B2 (ja) |
JP (1) | JP6166977B2 (ja) |
WO (1) | WO2014203985A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017146289A (ja) * | 2015-04-24 | 2017-08-24 | 富士フイルム株式会社 | 検知方法および検知システム |
JP2019178495A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | Toto株式会社 | 吐水装置 |
JP2020052294A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 大日本印刷株式会社 | 光学積層体及びこれを備える装置 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109561656A (zh) * | 2016-08-15 | 2019-04-02 | 富士胶片株式会社 | 植物生长用层叠薄膜及植物生长用照明装置 |
US10972643B2 (en) | 2018-03-29 | 2021-04-06 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Camera comprising an infrared illuminator and a liquid crystal optical filter switchable between a reflection state and a transmission state for infrared imaging and spectral imaging, and method thereof |
US10924692B2 (en) | 2018-05-08 | 2021-02-16 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Depth and multi-spectral camera |
US10477173B1 (en) | 2018-05-23 | 2019-11-12 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Camera with tunable filter and active illumination |
CN108593145B (zh) * | 2018-05-24 | 2020-01-10 | 中国民航大学 | 标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置 |
US10931894B2 (en) | 2018-10-31 | 2021-02-23 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Tunable spectral illuminator for camera |
JP7181312B2 (ja) * | 2018-12-14 | 2022-11-30 | 富士フイルム株式会社 | 植物育成用灯具 |
US11245875B2 (en) | 2019-01-15 | 2022-02-08 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Monitoring activity with depth and multi-spectral camera |
DE112020006525T5 (de) * | 2020-01-15 | 2022-12-01 | Arcsoft Corporation Limited | Sensor im unteren Displaybereich |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003202558A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-18 | Sony Corp | 画像表示装置 |
JP2003279745A (ja) * | 2002-03-26 | 2003-10-02 | Casio Comput Co Ltd | 偏光素子及びそれを用いた液晶表示装置 |
JP2004326128A (ja) * | 1998-03-05 | 2004-11-18 | Nitto Denko Corp | 円偏光分離層、光学素子、照明装置及び液晶表示装置 |
JP2005268489A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Canon Inc | 照明装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
WO2012014552A1 (ja) * | 2010-07-26 | 2012-02-02 | 大日本印刷株式会社 | 電磁波反射フィルムおよびその製造方法 |
JP2013036888A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Mitsubishi Electric Corp | シリコン基板の検査装置、および検査方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002139624A (ja) * | 2000-11-06 | 2002-05-17 | Nitto Denko Corp | 光学素子、照明装置及び液晶表示装置 |
JP4565541B2 (ja) * | 2003-10-31 | 2010-10-20 | 日本発條株式会社 | 識別媒体および識別対象物品 |
JPWO2005063495A1 (ja) * | 2003-12-26 | 2007-12-20 | 日本発条株式会社 | 識別媒体および識別媒体の識別方法 |
JP5158921B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2013-03-06 | 日本発條株式会社 | 識別媒体 |
JP4875003B2 (ja) * | 2008-01-22 | 2012-02-15 | 日本発條株式会社 | 識別媒体およびその製造方法 |
JP5293063B2 (ja) * | 2008-10-06 | 2013-09-18 | Jnc株式会社 | コレステリック液晶組成物 |
JP5718715B2 (ja) | 2011-04-22 | 2015-05-13 | 富士フイルム株式会社 | 植物成長制御用照明装置及び植物の成長制御方法 |
-
2013
- 2013-07-26 JP JP2013155587A patent/JP6166977B2/ja active Active
-
2014
- 2014-06-20 WO PCT/JP2014/066371 patent/WO2014203985A1/ja active Application Filing
-
2015
- 2015-12-18 US US14/974,969 patent/US9759600B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004326128A (ja) * | 1998-03-05 | 2004-11-18 | Nitto Denko Corp | 円偏光分離層、光学素子、照明装置及び液晶表示装置 |
JP2003202558A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-18 | Sony Corp | 画像表示装置 |
JP2003279745A (ja) * | 2002-03-26 | 2003-10-02 | Casio Comput Co Ltd | 偏光素子及びそれを用いた液晶表示装置 |
JP2005268489A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Canon Inc | 照明装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
WO2012014552A1 (ja) * | 2010-07-26 | 2012-02-02 | 大日本印刷株式会社 | 電磁波反射フィルムおよびその製造方法 |
JP2013036888A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Mitsubishi Electric Corp | シリコン基板の検査装置、および検査方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017146289A (ja) * | 2015-04-24 | 2017-08-24 | 富士フイルム株式会社 | 検知方法および検知システム |
US10598588B2 (en) | 2015-04-24 | 2020-03-24 | Fujifilm Corporation | Sensing method and sensing system |
JP2019178495A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | Toto株式会社 | 吐水装置 |
JP7021586B2 (ja) | 2018-03-30 | 2022-02-17 | Toto株式会社 | 吐水装置 |
JP2020052294A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 大日本印刷株式会社 | 光学積層体及びこれを備える装置 |
JP7379811B2 (ja) | 2018-09-27 | 2023-11-15 | 大日本印刷株式会社 | 光学積層体及びこれを備える装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6166977B2 (ja) | 2017-07-19 |
US20160103015A1 (en) | 2016-04-14 |
WO2014203985A1 (ja) | 2014-12-24 |
US9759600B2 (en) | 2017-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6166977B2 (ja) | 円偏光フィルターおよびその応用 | |
JP6132678B2 (ja) | 偏光フィルターおよびその応用 | |
WO2015025909A1 (ja) | 円偏光フィルターおよびその応用 | |
WO2014181799A1 (ja) | 円偏光分離フィルム、円偏光分離フィルムの製造方法、赤外線センサー、ならびに光を利用した検知システムおよび検知方法 | |
JP6471162B2 (ja) | 検知システムおよび検知方法 | |
JP6254768B2 (ja) | 光を利用した検知システムおよび検知方法 | |
US9874669B2 (en) | Reflection film, optical member, and display | |
WO2015030176A1 (ja) | 応力表示部材および応力表示部材を用いたひずみ測定方法 | |
KR101944227B1 (ko) | 투영상 표시용 하프 미러 및 그 제조 방법, 그리고 투영상 표시 시스템 | |
JP6321988B2 (ja) | 遮熱用途に使用可能な反射部材および反射部材を含むプロジェクター | |
JP6193471B2 (ja) | 投映像表示用部材および投映像表示用部材を含む投映システム | |
JP2016004487A (ja) | 光学的パターン読み取り方法、光学的パターン読み取りシステム、光学的パターン読み取り装置、および光学的パターンを含む光学部材 | |
JP6502282B2 (ja) | 検知方法および検知システム | |
JP6254770B2 (ja) | 円偏光分離フィルムおよび円偏光分離フィルムの製造方法、ならびに赤外線センサー | |
WO2016171218A1 (ja) | 検知方法および検知システム | |
US9910197B2 (en) | Optical member and display including the optical member | |
JP6254769B2 (ja) | 円偏光分離フィルムおよび円偏光分離フィルムの製造方法、ならびに赤外線センサー | |
JP7313346B2 (ja) | 信号検出システム | |
JP2017227924A (ja) | 円偏光分離フィルムおよび円偏光分離フィルムの製造方法、ならびに赤外線センサー | |
JP6588517B2 (ja) | 円偏光分離フィルムおよび円偏光分離フィルムの製造方法、ならびに赤外線センサー |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161129 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170127 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170411 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170419 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170620 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170626 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6166977 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |