JP6612109B2 - 光学部材およびその製造方法、ディスプレイ、ならびに画像表示装置 - Google Patents
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Description
[1]円偏光反射層および弾性有機層を含み、
上記円偏光反射層はコレステリック液晶相を固定した層を含み、
上記円偏光反射層は凹凸形状を有し、
上記弾性有機層は、一方の面が上記円偏光反射層に直接接しており、他方の面が平坦面である反射材。
[2]凹凸平坦化層を含み、
上記凹凸平坦化層、上記円偏光反射層および上記弾性有機層がこの順であり、
上記凹凸平坦化層が上記円偏光反射層に直接接している[1]に記載の反射材。
[3]上記凹凸平坦化層がマイクロレンズフィルムである[2]に記載の反射材。
[4]上記凹凸平坦化層がプリズムフィルムまたはレンチキュラーシートである[2]に記載の反射材。
[5]上記弾性有機層の平坦面側に支持体を含む[1]〜[4]のいずれか一項に記載の反射材。
[6]赤外線波長域の光を反射する[1]〜[5]のいずれか一項に記載の反射材。
[8][1]〜[7]のいずれか一項に記載の反射材と情報提示層とを含む光学部材であって、
上記情報提示層は、上記反射材が反射する光を吸収または反射する材料のパターンを有する光学部材。
[9]上記パターンがドットパターンである[8]に記載の光学部材。
[10]上記パターンが印刷により施されたものである[8]または[9]に記載の光学部材。
[11][8]〜[10]のいずれか一項に記載の光学部材を有するディスプレイ。
[12][11]に記載のディスプレイを有する画像表示装置。
[13][1]〜[7]のいずれか一項に記載の反射材の製造方法であって、
弾性有機層およびコレステリック液晶層を含む積層体10を用意すること、
上記積層体10の上記コレステリック液晶層側の面に凹凸面を有する基材の凹凸面を貼合して、上記弾性有機層に凹凸面を形成すると同時に、上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間で上記コレステリック液晶層を凹凸形状とすることを含み、
上記積層体10の上記コレステリック液晶層が重合性液晶化合物を含む液晶組成物を硬化または半硬化した層である製造方法。
[14]上記貼合が真空貼合である[13]に記載の製造方法。
[16]上記光が紫外線であって、上記光照射が100mJ/cm2以上で行われる[15]に記載の製造方法。
[17]上記コレステリック液晶層の表面に弾性有機層形成材料を塗布して上記弾性有機層を形成することを含む[13]〜[16]のいずれか一項に記載の製造方法。
[18]積層体10が支持体、上記弾性有機層、および上記コレステリック液晶層を含み、
積層体10の上記用意が、仮支持体および上記コレステリック液晶層を含む積層体1と支持体および弾性有機層を含む積層体2とを、上記コレステリック液晶層と上記弾性有機層面とが接触するように積層すること、ならびに
上記積層後上記仮支持体を剥離すること
を含む方法により行われる[13]〜[16]のいずれか一項に記載の製造方法。
[19]上記積層体2の上記弾性有機層の貯蔵弾性率が30℃で103〜106Paである[18]に記載の製造方法。
[20]上記仮支持体の表面に上記重合性液晶化合物を含む液晶組成物を塗布すること、および
上記液晶組成物に50mJ/cm2以下の紫外線照射を行うことにより上記コレステリック液晶層を形成することを含む[18]または[19]に記載の製造方法。
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。
本明細書において、例えば、「45度」、「平行」、「垂直」あるいは「直交」等の角度は、特に記載がなければ、厳密な角度との差異が5度未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との差異は、4度未満であることが好ましく、3度未満であることがより好ましい。なお、本明細書において、面と面、線と面、または線と線がなす角度は鋭角(90度以下の角度)で表される。
円偏光反射層の膜厚(層内の片面の点から他方の面までの距離)について、一定というときは、差異が0.5μm未満であることをいう。
本明細書において、凹凸面について、互いに相補的というときは、互いに凹凸面の全面で直接接触できる関係であることをいう。第1層の凹凸面の凹凸を埋めるように、第2層を形成すると、第1層の凹凸面に相補的な凹凸面を有する第2層が得られる。また、得られた第2層の凹凸面に対し第1層の凹凸面は相補的である。
本明細書における、膜厚、層内の片面の点から他方の面までの距離、傾斜面1間の距離、傾斜面の角度についての値は、レーザー顕微鏡、走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)などの顕微鏡で得られる画像において測定できる値である。
本明細書において、「方位」とは、反射材の法線を中心とする反射材の面内の方向を意味する。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味で使用される。
理論上は、ヘイズ値は、以下式で表される値を意味する。
(380〜780nmの非偏光(自然光)の散乱透過率)/(380〜780nmの非偏光の散乱透過率+380〜780nmの非偏光の平行光線透過率)×100%
散乱透過率は分光光度計と積分球ユニットを用いて、得られる全方位透過率から平行光線透過率を差し引いて算出することができる値である。平行光線透過率は、積分球ユニットを用いて測定した値に基づく場合、0度での透過率である。
本明細書において、単に「反射光」または「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。
また、照度計やスペクトルメータに、円偏光透過板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。
反射材はフィルム状、シート状、または板状であればよい。本発明の反射材の断面の例を模式的に図1に示す。
本発明の反射材は、円偏光反射層1および弾性有機層2を含む。本発明の反射材は凹凸平坦化層3を含むことが好ましく、弾性有機層2、円偏光反射層1および凹凸平坦化層3がこの順となるように含まれていればよい。また、本発明の反射材は、支持体4を含んでいてもよく、支持体4、弾性有機層2、円偏光反射層1および凹凸平坦化層3がこの順であることが好ましい。
本発明の反射材は、赤外線波長域の光を反射することができる。本発明の反射材が反射する赤外線の波長は特に限定されないが、反射材の透過率スペクトルを確認したときに、780〜2000nmの範囲、好ましくは800〜1500nmの範囲に中心波長を有する反射波長帯域が確認できることが好ましい。上記反射波長は、反射材の用途に応じ、選択されていることも好ましい。例えば、組み合わせて用いられる光学ペンなどの光源の波長や撮像素子のセンサーが感知する赤外線の波長に従って選択されていることが好ましい。反射波長帯域の半値幅は50〜500nm、好ましくは100〜300nmであることが好ましい。
本発明の反射材は、可視光領域において、透明であることが好ましい。
本発明の反射材は弾性有機層を含む。弾性有機層は一方の面が円偏光反射層に直接接しており、他方の面が平坦面である。平坦面は1μm角の平均粗さ(Ra値)として100nm未満、好ましくは50nm未満の平面である。本明細書において、反射材、または反射材中の各層の面内方向というときは、平坦面の面内方向と平行な方向となる。
弾性有機層の円偏光反射層に直接接している面は、円偏光反射層の弾性有機層側の面と相補的な凹凸形状を有する。
貯蔵弾性率はレオメーターにより測定できる。具体的な測定方法の例は、測定対象物を厚さ約1.5mmとなるように成形、積層などした後、レオメーター(例えば、株式会社タイセー製動的粘弾性測定装置NDS−1000)を用い、せん断モード、周波数1Hzおよび昇温速度5℃/分の測定条件下、設定温度範囲内で測定することができる。
また、弾性有機層は透明で、円偏光反射層との屈折率差が小さいことが好ましい。凹凸賦形で弾性有機層にも凹凸形状が形成されたときに、屈折率差に起因してヘイズが生じないようにするためである。屈折率差は0.1以下であることが好ましく、0.05以下であることがより好ましく、0.02以下であることがさらに好ましい。
さらに、弾性有機層は低複屈折性であることが好ましい。本明細書において、低複屈折性であるとは、波長550nmにおいて、正面位相差が10nm以下であることを意味する。本明細書において、正面位相差は、Axometrix社製のAxoScanを用いて測定した値である。
本発明の反射材は、円偏光反射層を含む。本発明の反射材における円偏光反射層は凹凸形状である。
円偏光反射層は、円偏光反射層1の面内方向の1つ(面内方向1)において向きが互いに反対である傾斜1および傾斜2を交互に有することが好ましい。面内方向1は下記の性質を満たす限り、いずれの方向でもよい。本明細書において、傾面1および傾斜2は、1つの面内方向において、互いに傾斜の向きが反対であることを示すために用いられており、本明細書において単に「傾斜」というときは、傾斜1および傾斜2のいずれも意味することとする。
なお、上記の距離は、面内方向1での反射材の断面図の顕微鏡画像で用いて求めるものとする。
なお、凹凸形状が曲面からなる場合、曲面の接平面(断面図における曲線の接線)の傾斜により判断する。すなわち、いずれかの接平面と平坦面とがなす角度の最大値が10度以上60度以下であればよい。
これらの角度は、面内方向1での反射材の断面図の顕微鏡画像で用いて平坦面に対応する線と円偏光反射層の凹凸平坦化層側の面に対応する線の傾斜との角度を測定して求めるものとする。
この態様においては、上述のような反射材の法線から角度をなす方向からの光の入射に対する高い再帰反射性を、多方位で得ることができる。
この態様においては、反射材は再帰反射性の大きさに異方性がある。例えば半柱状体または三角柱の稜線と垂直な反射材面内の方向を含む入射面で、上述のような半柱状体反射材の法線から角度をなす方向からの光の入射に対する再帰反射性を、最も有効に得ることができる。例えば、反射材面内において、上記稜線と直交する直線と入射光または反射光を反射材面に射影した成分とのなす角をφとしたとき、φが10度以上の場合、φが0度の場合の、同じ角度をなす方向からの光の入射に対する再帰反射率に対して50%以下となる。
円偏光反射層はコレステリック液晶相を固定した層を1層または2層以上含む。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する円偏光選択反射性を有することが知られている。円偏光選択反射性を示すフィルムとして、液晶化合物を含む液晶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。また、本明細書においては、液晶化合物を含む液晶組成物の硬化により得られる層であるが、完全に流動性が無い層とはなっていない状態の層もコレステリック液晶層ということがあり、流動性が無く、完全にコレステリック液晶相を固定した層と特に区別して、半硬化コレステリック液晶層ということもある。
なお、螺旋のセンスやピッチの測定法については「液晶化学実験入門」日本液晶学会編 シグマ出版2007年出版、46頁、および「液晶便覧」液晶便覧編集委員会 丸善 196頁に記載の方法を用いることができる。
分光光度計UV3150(島津製作所)を用いて反射材の透過スペクトルを測定すると、選択反射領域に透過率の低下ピークがみられる。この最も大きいピーク高さの1/2の高さの透過率となる2つの波長のうち、短波側の波長の値をλ1(nm)、長波側の波長の値をλ2(nm)とすると、反射中心波長と半値幅は下記式で表すことができる。
反射中心波長=(λ1+λ2)/2
半値幅=(λ2−λ1)
コレステリック液晶層は液晶組成物を材料として作製することができる。液晶組成物は、液晶化合物を含む。液晶化合物は重合性液晶化合物であることが好ましい。液晶組成物は、キラル剤や水平配向剤を含んでいることが好ましい。液晶組成物は、さらに界面活性剤や重合開始剤を含んでいてもよい。
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挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類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。
キラル剤はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル化合物は、化合物によって誘起する螺旋のセンスまたは螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物(例えば、液晶デバイスハンドブック、第3章4−3項、TN、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。
また、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、重合性液晶化合物量の0.01質量%〜200質量%が好ましく、1質量%〜30質量%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)等が挙げられる。
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。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挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
架橋剤の含有量は、3質量%〜20質量%が好ましく、5質量%〜15質量%がより好ましい。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としての水平配向剤を添加してもよい。水平配向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挙げられる。
なお、水平配向剤としては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、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。
液晶組成物は溶媒を含んでいてもよい。液晶組成物の調製に使用する溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましく用いられる。
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、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が特に好ましい。
本発明の反射材における円偏光反射層は、例えば、以下のいずれかの手順で作製することができる。
(1)仮支持体上に液晶組成物を塗布する;
(2)仮支持体上に塗布された液晶組成物を乾燥させる;
(3)乾燥した液晶組成物を硬化させてコレステリック液晶層を設ける;
(4)上記(3)の後に得られるコレステリック液晶層表面に弾性有機層を設ける;
(5)上記弾性有機層の上に支持体を設ける;
(6)仮支持体を剥離する;
(7)上記剥離面に、凹凸面を有する基材の凹凸面表面を貼合して、凹凸面を有する弾性有機層を形成すると同時に上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間でコレステリック液晶層を凹凸形状とする。
(1)仮支持体上に液晶組成物を塗布する;
(2)仮支持体上に塗布された液晶組成物を乾燥させる;
(3)乾燥した液晶組成物を半硬化させて半硬化コレステリック液晶層を設ける;
(4)上記(3)の後に得られる半硬化コレステリック液晶層表面に弾性有機層形成材料を塗布して弾性有機層を設ける;
(5)上記弾性有機層の上に支持体を設ける;
(6)仮支持体を剥離する;
(7)上記剥離面に、凹凸面を有する基材の凹凸面表面を貼合して、凹凸面を有する弾性有機層を形成すると同時に上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間でコレステリック液晶層を凹凸形状とする;
(8)上記(7)の後に得られる積層体を加熱または光照射して半硬化コレステリック液晶層及び/または弾性有機層を硬化して凹凸形状の円偏光反射層を得る。
(1)仮支持体上に液晶組成物を塗布する;
(2)仮支持体上に塗布された液晶組成物を乾燥させる;
(3)乾燥した液晶組成物を硬化あるいは半硬化させてコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層を設ける;
(4)上記(3)の後に得られるコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層の表面に弾性有機層形成材料を塗布して弾性有機層を設ける;
(5)上記弾性有機層の上に支持体を設ける;
(6)仮支持体を剥離する;
(7)上記剥離面に、凹凸面を有する基材の凹凸面表面を貼合して、凹凸面を有する弾性有機層を形成すると同時に上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間でコレステリック液晶層を凹凸形状とする;
(8)凹凸面を有する基材を剥離する;
(9)凹凸面を有するコレステリック液晶層の上からオーバーコート層を設ける;
(10)上記(9)の後に得られる積層体を加熱または光照射して半硬化コレステリック液晶層及び/または弾性有機層、ならびにオーバーコート層を硬化して凹凸形状の円偏光反射層を得る。
(1)仮支持体上に液晶組成物を塗布する;
(2)仮支持体上に塗布された液晶組成物を乾燥させる;
(3)乾燥した液晶組成物を硬化あるいは半硬化させてコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層を設ける;
(4)上記(3)の後に得られるコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層の表面に弾性有機層形成材料を塗布して弾性有機層を設ける;
(5)上記弾性有機層の上に支持体を設ける;
(6)仮支持体を剥離する;
(7)上記剥離面に、凹凸面を有する基材の凹凸面表面を貼合して、凹凸面を有する弾性有機層を形成すると同時に上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間でコレステリック液晶層を凹凸形状とする;
(8)凹凸面を有する基材を剥離する;
(9)凹凸面を有するコレステリック液晶層の上から、粘着剤または接着剤を介してプラスチックフィルムを設ける;
(10)必要に応じて、上記(9)の後に得られる積層体を加熱または光照射して半硬化コレステリック液晶層及び/または弾性有機層、ならびに粘着剤または接着剤を硬化して凹凸形状の円偏光反射層を得る。
(1)仮支持体上に液晶組成物を塗布する;
(2)仮支持体上に塗布された液晶組成物を乾燥させる;
(3)乾燥した液晶組成物を硬化あるいは半硬化させてコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層を設ける;
(4)上記(3)の後に得られるコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層の表面に弾性有機層形成材料を塗布して弾性有機層を設ける;
(5)弾性有機層を硬化あるいは半硬化させる;
(6)上記弾性有機層の上に支持体を設ける;
(7)仮支持体を剥離する;
(8)上記剥離面に、凹凸面を有する基材の凹凸面表面を貼合して、凹凸面を有する弾性有機層を形成すると同時に上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間でコレステリック液晶層を凹凸形状とする。
(1)仮支持体上に液晶組成物を塗布する;
(2)仮支持体上に塗布された液晶組成物を乾燥させる;
(3)乾燥した液晶組成物を硬化あるいは半硬化させてコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層を設ける;
(4)上記(3)の後に得られるコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層の表面に弾性有機層形成材料を塗布して弾性有機層を設ける;
(5)弾性有機層を硬化あるいは半硬化させる;
(6)上記弾性有機層の上に支持体を設ける;
(7)仮支持体を剥離する;
(8)上記剥離面に、凹凸面を有する基材の凹凸面表面を貼合して、凹凸面を有する弾性有機層を形成すると同時に上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間でコレステリック液晶層を凹凸形状とする;
(9)上記(8)の後に得られる積層体を加熱または光照射して半硬化コレステリック液晶層及び/または半硬化弾性有機層を硬化して凹凸形状の円偏光反射層を得る。
(手順2−3)
(1)仮支持体上に液晶組成物を塗布する;
(2)仮支持体上に塗布された液晶組成物を乾燥させる;
(3)乾燥した液晶組成物を硬化あるいは半硬化させてコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層を設ける;
(4)上記(3)の後に得られるコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層の表面に弾性有機層形成材料を塗布して弾性有機層を設ける;
(5)弾性有機層を硬化あるいは半硬化させる;
(6)上記弾性有機層の上に支持体を設ける;
(7)仮支持体を剥離する;
(8)上記剥離面に、凹凸面を有する基材の凹凸面表面を貼合して、凹凸面を有する弾性有機層を形成すると同時に上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間でコレステリック液晶物層を凹凸形状とする;
(9)凹凸面を有する基材を剥離する;
(10)凹凸面を有するコレステリック液晶層の上からオーバーコート層を設ける;
(11)上記(10)の後に得られる積層体を加熱または光照射して半硬化コレステリック液晶層及び/または半硬化弾性有機層、およびオーバーコート層を硬化して凹凸形状の円偏光反射層を得る。
(1)仮支持体上に液晶組成物を塗布する;
(2)仮支持体上に塗布された液晶組成物を乾燥させる;
(3)乾燥した液晶組成物を硬化あるいは半硬化させてコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層を設ける;
(4)上記(3)の後に得られるコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層の表面に弾性有機層形成材料を塗布して弾性有機層を設ける;
(5)弾性有機層を硬化あるいは半硬化させる;
(6)上記弾性有機層の上に支持体を設ける;
(7)仮支持体を剥離する;
(8)上記剥離面に、凹凸面を有する基材の凹凸面表面を貼合して、凹凸面を有する弾性有機層を形成すると同時に上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間でコレステリック液晶物層または半硬化コレステリック液晶層を凹凸形状とする;
(9)凹凸面を有する基材を剥離する;
(10)凹凸面を有するコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層の上から、粘着剤または接着剤を介してプラスチックフィルムを設ける;
(11)必要に応じて、上記(10)の後に得られる積層体を加熱または光照射して半硬化コレステリック液晶層及び/または弾性有機層、粘着剤または接着剤を硬化して凹凸形状の円偏光反射層を得る。
(1)仮支持体上に液晶組成物を塗布する;
(2)仮支持体上に塗布された液晶組成物を乾燥させて積層体1を得る;
(3)積層体1を加熱または光照射して液晶組成物を硬化し、コレステリック液晶層を得る;
(4)支持体および弾性有機層を含む積層体2を用意する;
(5)積層体1のコレステリック液晶層表面に弾性有機層が接触するように積層体2を設ける;
(6)仮支持体を剥離する;
(7)上記剥離面に、凹凸面を有する基材の凹凸面表面を貼合して、凹凸面を有する弾性有機層を形成すると同時に上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間でコレステリック液晶層を凹凸形状とする。
(1)仮支持体上に液晶組成物を塗布する;
(2)仮支持体上に塗布された液晶組成物を乾燥させて積層体1を得る;
(3)積層体1を加熱または光照射して液晶組成物を硬化または半硬化し、コレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層を得る;
(4)支持体および弾性有機層を含む積層体2を用意する;
(5)積層体1のコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層表面に弾性有機層が接触するように積層体2を設ける;
(6)仮支持体を剥離する;
(7)上記剥離面に、凹凸面を有する基材の凹凸面表面を貼合して、凹凸面を有する弾性有機層を形成すると同時に上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間でコレステリック液晶層を凹凸形状とする;
(8)上記(7)の後に得られる積層体を加熱または光照射して半硬化コレステリック液晶層及び/または弾性有機層を硬化して凹凸形状の円偏光反射層を得る。
(1)仮支持体上に液晶組成物を塗布する;
(2)仮支持体上に塗布された液晶組成物を乾燥させて積層体1を得る;
(3)積層体1を加熱または光照射して液晶組成物を硬化または半硬化し、コレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層を得る;
(4)支持体および弾性有機層を含む積層体2を用意する;
(5)積層体1のコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層の表面に弾性有機層が接触するように積層体2を設ける;
(6)仮支持体を剥離する;
(7)上記剥離面に、凹凸面を有する基材の凹凸面表面を貼合して、凹凸面を有する弾性有機層を形成すると同時に上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間でコレステリック液晶層を凹凸形状とする;
(8)凹凸面を有する基材を剥離する;
(9)凹凸面を有するコレステリック液晶層の上からオーバーコート層を設ける;
(10)上記(9)の後に得られる積層体を加熱または光照射して半硬化コレステリック液晶層及び/または弾性有機層、ならびにオーバーコート層を硬化して凹凸形状の円偏光反射層を得る。
(1)仮支持体上に液晶組成物を塗布する;
(2)仮支持体上に塗布された液晶組成物を乾燥させて積層体1を得る;
(3)積層体1を加熱または光照射して液晶組成物を硬化または半硬化し、コレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層を得る;
(4)支持体および弾性有機層を含む積層体2を用意する;
(5)積層体1のコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層の表面に弾性有機層が接触するように積層体2を設ける;
(6)仮支持体を剥離する;
(7)上記剥離面に、凹凸面を有する基材の凹凸面表面を貼合して、凹凸面を有する弾性有機層を形成すると同時に上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間でコレステリック液晶層を凹凸形状とする;
(8)凹凸面を有する基材を剥離する;
(9)凹凸面を有するコレステリック液晶層の上から、粘着剤または接着剤を介してプラスチックフィルムを設ける;
(10)必要に応じて、上記(9)の後に得られる積層体を加熱または光照射して半硬化コレステリック液晶層及び/または弾性有機層、粘着剤または接着剤を硬化して凹凸形状の円偏光反射層を得る。
(1)仮支持体上に液晶組成物を塗布する;
(2)仮支持体上に塗布された液晶組成物を乾燥させて積層体1を得る;
(3)積層体1を加熱または光照射して液晶組成物を硬化し、コレステリック液晶層を得る;
(4)支持体および弾性有機層を含む積層体2を用意する;
(5)積層体2を硬化あるいは半硬化させる;
(6)積層体1のコレステリック液晶層表面に弾性有機層が接触するように積層体2を設ける;
(7)仮支持体を剥離する;
(8)上記剥離面に、凹凸面を有する基材の凹凸面表面を貼合して、凹凸面を有する弾性有機層を形成すると同時に上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間でコレステリック液晶層を凹凸形状とする。
(1)仮支持体上に液晶組成物を塗布する;
(2)仮支持体上に塗布された液晶組成物を乾燥させて積層体1を得る;
(3)積層体1を加熱または光照射して液晶組成物を硬化または半硬化し、コレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層を得る;
(4)支持体および弾性有機層を含む積層体2を用意する;
(5)積層体2を硬化あるいは半硬化させる;
(6)積層体1のコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層の表面に弾性有機層が接触するように積層体2を設ける;
(7)仮支持体を剥離する;
(8)上記剥離面に、凹凸面を有する基材の凹凸面表面を貼合して、凹凸面を有する弾性有機層を形成すると同時に上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間でコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層を凹凸形状とする;
(9)上記(8)の後に得られる積層体を加熱または光照射して半硬化コレステリック液晶層及び/または弾性有機層を硬化して凹凸形状の円偏光反射層を得る。
(1)仮支持体上に液晶組成物を塗布する;
(2)仮支持体上に塗布された液晶組成物を乾燥させて積層体1を得る;
(3)積層体1を加熱または光照射して液晶組成物を硬化または半硬化し、コレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層を得る;
(4)支持体および弾性有機層を含む積層体2を用意する;
(5)積層体2を硬化あるいは半硬化させる;
(6)積層体1のコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層の表面に弾性有機層が接触するように積層体2を設ける;
(7)仮支持体を剥離する;
(8)上記剥離面に、凹凸面を有する基材の凹凸面表面を貼合して、凹凸面を有する弾性有機層を形成すると同時に上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間でコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層を凹凸形状とする;
(9)凹凸面を有する基材を剥離する;
(10)凹凸面を有するコレステリック液晶層の上からオーバーコート層を設ける;
(11)上記(10)の後に得られる積層体を加熱または光照射して半硬化コレステリック液晶層及び/または弾性有機層ならびにオーバーコート層を硬化して凹凸形状の円偏光反射層を得る。
(1)仮支持体上に液晶組成物を塗布する;
(2)仮支持体上に塗布された液晶組成物を乾燥させて積層体1を得る;
(3)積層体1を加熱または光照射して液晶組成物を硬化または半硬化し、コレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層を得る;
(4)支持体および弾性有機層を含む積層体2を用意する;
(5)積層体2を硬化あるいは半硬化させる;
(6)積層体1のコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層の表面に弾性有機層が接触するように積層体2を設ける;
(7)仮支持体を剥離する;
(8)上記剥離面に、凹凸面を有する基材の凹凸面表面を貼合して、凹凸面を有する弾性有機層を形成すると同時に上記基材の凹凸面と上記弾性有機層の凹凸面との間でコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層を凹凸形状とする;
(9)凹凸面を有する基材を剥離する;
(10)凹凸面を有するコレステリック液晶層の上から、粘着剤または接着剤を介してプラスチックフィルムを設ける;
(11)必要に応じて、上記(10)の後に得られる積層体を加熱または光照射して半硬化コレステリック液晶層及び/または弾性有機層ならびに粘着剤または接着剤を硬化して凹凸形状の円偏光反射層を得る。
基材を剥離する場合、その剥離は半硬化コレステリック液晶層の硬化前に行ってもよく、硬化後に行ってもよい。硬化前に基材を剥離する場合、例えば硬化性樹脂によるオーバーコート層形成のための光照射が、上記液晶組成物の硬化のための光照射となっていてもよい。
液晶組成物の塗布方法は、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、ワイヤーバーコーティング法、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法などが挙げられる。
塗布した液晶組成物の乾燥は、そのまま放置することにより、または加熱により乾燥させればよい。加熱温度は、200℃以下が好ましく、130℃以下がより好ましい。液晶組成物の乾燥の過程で、液晶分子を配向させることができる。
貼合は液晶組成物の硬化または半硬化後に得られるコレステリック液晶層を、凹凸面を有する基材または材料の凹凸面表面に直接接触させることにより行えばよい。このとき、凹凸面の窪んだ部分を埋めるようにコレステリック液晶層が凹凸面表面に接触されていればよい。これにより凹凸面を有する基材または材料の凹凸表面形状の全部を、コレステリック液晶層表面に転写することができる。または、凹凸面と液晶組成物の間に空隙があってもよい。これにより凹凸面を有する基材または材料の凹凸表面形状の一部を、コレステリック液晶層表面に転写することができる。
空隙としては、基材の凹凸面の凹部の凹み部分で形成される体積(凹み部分を満たすことができる液体の容積)の0より大きく50%以下の空隙が挙げられる。空隙の場所は限定されないが、例えば、凹み部分の底であればよい。
効率よく凹凸面表面全面で接触できるように、凹凸面を有する基材または材料、またはコレステリック液晶層面を接触前に加熱してもよい。加熱は40℃〜110℃で行うことが好ましく、50℃〜100℃で行うことがより好ましい。加熱は、コレステリック液晶層および凹凸面を有する基材または材料の双方において行うことがより好ましい。貼合の際は、加圧してもよい。加圧は、例えば0.05〜60MPa、好ましくは、0.05〜20MPaで行えばよい。
液晶組成物を硬化してコレステリック液晶層が形成される。半硬化である場合を除き、硬化によって液晶組成物の流動性がない層が形成される。
硬化は、熱硬化、光照射による光硬化のいずれでもよいが、光硬化が好ましい。光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2〜50J/cm2が好ましく、100mJ/cm2〜1,500mJ/cm2がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下または窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射紫外線波長は350nm〜430nmが好ましい。重合反応率は安定性の観点から、高いことが好ましく70%以上が好ましく、80%以上がより好ましい。
硬化による液晶組成物中の重合性液晶化合物の重合反応率は、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測定することにより、決定することができる。
本明細書において、「半硬化」は、硬化される組成物の流動性を残して硬化することを意味する。特に、液晶組成物の「半硬化」は、液晶組成物の「硬化」の一種であるが、液晶組成物の流動性のないコレステリック液晶層の完成に至るまでに追加の加熱または光照射による硬化を必要とする硬化を意味する。液晶組成物の「半硬化」により得られる「半硬化コレステリック液晶層」は液晶組成物中の重合性液晶化合物の重合性基の一部が反応しているが、流動性を有する層を意味する。本発明の反射材の製造においては、半硬化コレステリック液晶層に凹凸面を有する基材を貼合し、凹凸形状形成後、さらに硬化工程に付して、凹凸形状を有する円偏光反射層を形成してもよい。
凹凸面を有する基材の凹凸面は、本発明の反射材における円偏光反射層の凹凸形状と相補的なものとなる。凹凸面を有する基材としては、例えば、後述の凹凸平坦化層のうち、凹凸面を有する基材を用いることができる。
また、上記基材を液晶組成物から剥離する場合には、所望の凹凸面を有する任意の材料(金型など)を用いることもできる。
凹凸面の例としては、半球が2次元的に連続した形状、コーナーキューブ、プリズムが2次元的に連続した形状などが挙げられる(図3(a),(b)または、これらいずれかの形状と相補的な凹凸面形状)。また、1次元的な連続形状の凹凸面が挙げられる(図3(c)、(d)、またはこれらいずれかの形状と相補的な凹凸面形状)。
仮支持体は液晶組成物を塗布する基板として用いられる。仮支持体は、後述の貼付後、または硬化後に、剥離されていればよい。本発明の反射材が光学部材の構成部材として用いられる場合には、仮支持体は、仮支持体を有する本発明の反射材に後述の情報提示層が形成された後に剥離されてもよい。
仮支持体の膜厚としては、5μm〜1000μm程度であればよく、好ましくは10μm〜250μmであり、より好ましくは15μm〜90μmである。
配向層を設けずに仮支持体表面、または仮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。
仮支持体が剥離される場合は、配向膜は仮支持体とともに剥離されて本発明の反射材を構成する層とはならなくてもよく、仮支持体と配向膜の界面で剥離されて配向膜が本発明の反射材を構成する層とはなっていてもよい。
配向層の厚さは0.01〜5μmであることが好ましく、0.05〜2μmであることがさらに好ましい。
凹凸平坦化層は、その一面が凹凸面であり、他方が平坦面であって、円偏光反射層の凹凸面に直接接するように設けられる層である。凹凸平坦化層を有する本発明の反射材は、その両面が平坦面となる。本発明の反射材の凹凸平坦化層は、円偏光反射層の凹凸平坦化層側の面の凹凸形状と相補的な凹凸面を有していることが好ましい。
凹凸平坦化層は、円偏光反射層との屈折率差が小さいことが好ましい。屈折率差が小さいとヘイズが生じにくいためである。屈折率差は0.1以下であることが好ましく、0.05以下であることがより好ましく、0.02以下であることがさらに好ましい。
また、凹凸平坦化層は、透明であることが好ましい。さらに、凹凸平坦化層は低複屈折性であることが好ましい。特に円偏光反射層が螺旋のセンスが右であるコレステリック液晶層または螺旋のセンスが左であるコレステリック液晶層のいずれか一方のみを含む場合は、凹凸平坦化層は低複屈折性であることが好ましい。
凹凸平坦化層の膜厚の平均値としては、5μm〜1000μm程度であればよく、好ましくは10μm〜250μmであり、より好ましくは15μm〜150μmである。
基材は、円偏光反射層の凹凸平坦化層側の面の凹凸形状と相補的な凹凸面を有する、基材は他方の面が平坦面であることが好ましい。
基材の例としては、マイクロレンズフィルム、プリズムフィルム、レンチキュラーシートなどが挙げられる。マイクロレンズフィルムとしては例えば、韓国SKC Haas Display Films Co.Ltd.製の ML1またはML4、プリズムフィルムとしては、例えば、韓国SKC Haas Display Films Co.Ltd.製のHD74U、サンテックオプト株式会社製のSPX2、SPX3、SPX6、レンチキュラーシートとしては、例えば、富士膠片(中国)投資有限公司(FUJIFILM (China) Investment Co.,Ltd.)製、LS-200Yを用いることができる。基材の材料は、プラスチックが好ましく、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、シリコーンなどが挙げられる。
貼合後に上記基材を液晶組成物から剥離する場合には、上記基材の凹凸表面を予め離型処理しておいてもよい。離型処理の方法としては、例えばフッ素系ポリマーやシリコーン樹脂を、塗布やプラズマ処理により凹凸表面に積層する方法を適用できるが、これらに限定されない。
オーバーコート層としては、例えば、紫外線硬化モノマーを含む組成物を円偏光反射層表面に塗布後、それを硬化して設けられる層が挙げられる。
粘着剤または接着剤によりプラスチックフィルムを円偏光反射層表面に粘接着することによっても凹凸平坦化層を形成することができる。プラスチックフィルムは両面が平坦面であっても、上記基材として例示したような凹凸を有するものであってもよい。
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、シリコーンなどが挙げられる。
また、粘着剤または接着剤としては特に限定はないが、粘着剤としてはアクリル系、シリコーン系、ウレタン系、接着剤としては天然ゴム系、デンプン系、アクリル系、ウレタン系、酢酸ビニル系、塩化ビニル系、シリコーン系、エポキシ系、イソシアネート系などが挙げられる。2種以上の粘着剤、または2種以上の接着剤を混合して用いてもよく、粘着剤粘着剤および接着剤を混合して用いてもよい。接着層(接着剤)としては、後述の光学部材の各層の接着のための接着層と同様の接着層を用いてもよい。
支持体は可視光領域で透明で円偏光反射層との屈折率差が小さいことが好ましい。屈折率差は0.1以下であることが好ましく、0.05以下であることがより好ましく、0.02以下であることがさらに好ましい。さらに円偏光反射層が螺旋のセンスが右であるコレステリック液晶層または螺旋のセンスが左であるコレステリック液晶層のいずれか一方のみを含む場合は、支持体は低複屈折性であることが好ましい。
可視光領域で透明で低複屈折性の基材の例としては、無機ガラスや高分子樹脂が挙げられる。
高分子樹脂素材の具体例としては、アクリル樹脂(ポリメチル(メタ)アクリレートなどのアクリル酸エステル類など)、ポリカーボネート、シクロペンタジエン系ポリオレフィンやノルボルネン系ポリオレフィンなどの環状ポリオレフィン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、ポリスチレンなどの芳香族ビニルポリマー類、ポリアリレート、セルロースアシレートを挙げることができる。
支持体の厚みは5μm〜1000μm程度であればよく、好ましくは10μm〜250μmであり、より好ましくは15μm〜90μmである。
本発明の反射材は、光学部材の構成部材として用いることができる。
光学部材はさらに情報提示層を含む。光学部材はフィルム状またはシート状であればよい。
光学部材の層構成としては、情報提示層、弾性有機層、円偏光反射層がこの順に配置された構成、あるいは情報提示層、円偏光反射層、弾性有機層がこの順に配置された構成が好ましい。
情報提示層は上記反射波長の光を吸収または反射する材料のパターンを有する。すなわち、情報提示層は赤外線を吸収または反射する材料のパターンを有する。パターンは情報提示層の全体にあっても、一部にあってもよい。上記反射波長の光を吸収または反射する材料は、例えば反射材表面にインクジェット法などにより塗布、印刷され、パターンを形成していてもよい。または、例えば、基材表面に一様に塗布されたあと、赤外線レーザーなどを用いて、0.5〜3000μmの単位で印字蒸発され、パターンを形成していてもよい。後者の方法については、例えば特開2011−152652号公報の記載を参照できる。
赤外線を吸収または反射する材料としては、例えば、カーボンインク、無機物イオン(銅、鉄、イッテルビウムなどの金属類)を含有するインク、フタロシアニン色素、ジオチール化合物色素、スクアリウム色素、クロコニウム色素、ニッケル錯体色素などの有機色素、そのほか公知の赤外線吸収色素、公知の赤外線反射性粒子等を用いることができる。赤外線を吸収または反射する材料は可視光波長領域において、反射または吸収を有していないことが好ましい。
本発明の光学部材は、各層の接着のための接着層を含んでいてもよい。本発明の反射材が接着層を含んでいてもよい。接着層は接着剤から形成されるものであればよい。
本発明の光学部材の用途としては特に限定されないが、例えば、手書き情報をデジタル化して情報処理装置に入力する光学ペンを使用したシステムで用いられる手書き入力シートとして用いることができる。使用の際は光学ペンから照射される赤外線の波長が、反射材が反射を示す波長となるように、コレステリック液晶層の組成を調整して用いられる。具体的にはコレステリック液晶相の螺旋ピッチを上述の方法で調整すればよい。光学部材が手書き入力シートとして用いられる場合は、光学部材の情報提示層側から光照射され、かつ光学部材の情報提示層側から反射光が検知されていればよい。
[積層体1の作製]
PETフィルム(東洋紡株式会社製コスモシャインA−4100:厚み75μm)の易接着処理していない面上にラビング処理を施し、表1に示す塗布液A−1あるいはA−2を、ラビング処理面に、乾燥後の乾膜の厚みが4μmになるように室温にて塗布した。塗布層を室温にて1分間乾燥させた後、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)にて表2に記載のUV照射量となるようにUV出力、照射時間を調整してUV照射を行い、コレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層を形成し積層体1を得た。
アクリルフィルム(エスカーボシート社製テクノロイS001G)の上に、表1に示す塗布液B、塗布液C、及びUVP−3000(東亜合成)、または水あめ(日本澱粉工業)を、表2に従い乾膜が20μmになるように室温にて塗布した。塗布層を室温にて1分間乾燥させた後、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UV照射量が10mJ/cm2となるようにUV出力、照射時間を調整して、UV照射を行い、弾性有機層を形成して積層体2を得た。
ラミネーター(ハーテックス社製、Bio330)を用いて、上記で作製したコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層および弾性有機層が、向かい合わせになるように配置して上記積層体1および積層体2を積層した後、PETフィルムを剥離し、コレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層、弾性有機層、支持体をこの順に有する積層体10を得た。
表2に示すとおり、以下の方法1〜4いずれかにより凹凸形状を形成し、反射材を作製した。
(方法1)
上記で得られた積層体10に対し、表に示す基材の凹凸面とコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層とが向かい合うように配置し、クライムプロダクツ社製真空貼合機V−SE6055aaにて、温度60℃、圧力0.3MPa、加圧時間5min.の条件にて貼合し、反射材を得る。
方法1で得られる反射材に対し、30℃でフュージョン製Dバルブ(ランプ90mW/cm)にてUV照射量が300mJ/cm2となるようにUV出力、照射時間を調整し、UV照射を行い、反射材を得る。
上記積層体10のコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層の表面に、塗布液Cを乾膜で1μmになるように室温で塗布した。その後、85℃の雰囲気で2分間加熱し、表に示す基材の凹凸面とコレステリック液晶層または半硬化コレステリック液晶層とが向かい合うように配置し、方法1と同じ方法で真空貼合を行う。得られるサンプルに対し、30℃でフュージョン製Dバルブ(ランプ90mW/cm)にてUV照射量が300mJ/cm2となるようにUV出力、照射時間を調整してUV照射を行い、反射材を得る。
方法1で得られる反射材に対し、基材を剥がし、はがした面に対し、塗布液Dを乾膜で20μmになるように常温で塗布する。その後、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UV照射量が300mJ/cm2となるようにUV出力、照射時間を調整してUV照射を行い、反射材を得る。
得られた反射材の評価を以下のように行った。結果を表2に示す。
(貯蔵弾性率)
積層体2の状態で、株式会社タイセー製動的粘弾性測定装置NDS-1000を用いてせん断モード、周波数1Hzおよび昇温速度5℃/分の測定条件下、−20〜100℃の温度範囲にて貯蔵弾性率の測定を行った。
(ヘイズ値)
ヘイズ値は日本電色工業株式会社製のヘイズメーターNDH−2000を用いて測定した。測定の際には、支持体であるアクリルフィルム側から入射光が当たるようにして測定を行った。
紫外可視近赤外分光光度計V-670(日本分光社製)に、絶対反射率測定ユニットARV474S(日本分光株式会社製)を組み合わせて用いて、測定を行った。図4に示すように、サンプル101表面の法線方向に対し45度傾けた位置から入射光をあて、その位置から8度(サンプル表面の法線方向に対し53度)の位置での信号を検出し、これを再帰反射信号強度とした。図4中、検出器103は、紫外可視近赤外分光光度計V-670中の、InGaAs検出器であり、近赤外光を検出できる。入射光は、波長850nmに調整し、測定の際は、支持体であるアクリルフィルム側から入射光が当たるようにした。
(相対再帰反射率)=(反射材の再帰反射信号強度)/(標準拡散板の再帰反射信号強度)×100
また、レンチキュラーを用いた実施例1〜3については凹凸形状の稜線方向に対して垂直方向から測定を行った。
上記で作製した反射材の凹凸平坦化層の平面側に、カーボンインキを塗布した。塗布面にYVO4レーザー(波長1064nm)ビーム径10μmの赤外光を照射して、予めデザインしたドットパターンを印字蒸発にて形成した。すなわち、デザインしたドットパターンに従って、カーボンインキを除去した。
2 弾性有機層
3 凹凸平坦化層
4 支持体
5 情報提示層
6 ディスプレイ
11 反射材
12 光学部材
13 ドットパターン
21 光
101 サンプル
102 ミラー
103 検出器
Claims (19)
- 反射材と情報提示層とを含む光学部材であって、
前記反射材が円偏光反射層および弾性有機層を含み、
前記円偏光反射層はコレステリック液晶相を固定した層を含み、
前記円偏光反射層は凹凸形状を有し、
前記弾性有機層は、一方の面が前記円偏光反射層に直接接しており、他方の面が平坦面であり、
前記円偏光反射層が、前記凹凸形状として、前記円偏光反射層の面内方向の1つにおいて向きが互いに反対である傾斜1および傾斜2を交互に有し、傾斜1は、1μm以上500μm以下で繰り返されており、傾斜1と前記平坦面とがなす角度の最大値が10度以上60度以下であり、傾斜2と前記平坦面とがなす角度の最大値が10度以上60度以下であり、
前記弾性有機層の前記円偏光反射層に直接接している面は、前記円偏光反射層の前記弾性有機層側の面と相補的な凹凸形状を有し、
前記反射材がさらに凹凸平坦化層を含み、
前記凹凸平坦化層、前記円偏光反射層および前記弾性有機層がこの順であり、
前記凹凸平坦化層が前記円偏光反射層の凹凸面に直接接しており、
前記情報提示層は、前記反射材が反射する光を吸収または反射する材料のパターンを有し、
前記反射材が赤外線波長域の光を反射する、前記光学部材。 - 前記凹凸平坦化層がマイクロレンズフィルムである請求項1に記載の光学部材。
- 前記凹凸平坦化層がプリズムフィルムまたはレンチキュラーシートである請求項1に記載の光学部材。
- 前記弾性有機層の平坦面側に支持体を含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学部材。
- 前記弾性有機層が紫外線硬化性の接着層である請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学部材。
- ヘイズ値が50%以下である請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学部材。
- 前記パターンがドットパターンである請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学部材。
- 前記パターンが印刷により施されたものである請求項1〜7のいずれか一項に記載の光学部材。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学部材を有するディスプレイ。
- 請求項9に記載のディスプレイを有する画像表示装置。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学部材の製造方法であって、
弾性有機層およびコレステリック液晶層を含む積層体10を用意すること、
積層体10の前記コレステリック液晶層側の面に凹凸面を有する基材の凹凸面を貼合して、前記弾性有機層に凹凸面を形成すると同時に、前記基材の凹凸面と前記弾性有機層の凹凸面との間で前記コレステリック液晶層を凹凸形状とすることを含み、
前記積層体10の前記コレステリック液晶層が重合性液晶化合物を含む液晶組成物を硬化または半硬化した層である製造方法。 - 前記貼合が真空貼合である請求項11に記載の製造方法。
- 前記貼合が40℃〜110℃で行なわれる請求項11または12に記載の製造方法。
- 前記コレステリック液晶層が前記重合性液晶化合物を含む液晶組成物を半硬化した層であって、かつ前記凹凸形状の形成の後に、積層体10を加熱または光照射することを含む請求項11〜13のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記光が紫外線であって、前記光照射が100mJ/cm2以上で行われる請求項14に記載の製造方法。
- 前記コレステリック液晶層の表面に弾性有機層形成材料を塗布して前記弾性有機層を形成することを含む請求項11〜15のいずれか一項に記載の製造方法。
- 積層体10が支持体、前記弾性有機層、および前記コレステリック液晶層を含み、
積層体10の前記用意が、仮支持体および前記コレステリック液晶層を含む積層体1と支持体および弾性有機層を含む積層体2とを、前記コレステリック液晶層と前記弾性有機層面とが接触するように積層すること、ならびに
前記積層後前記仮支持体を剥離すること
を含む方法により行われる請求項11〜15のいずれか一項に記載の製造方法。 - 前記積層体2の前記弾性有機層の貯蔵弾性率が30℃で103〜106Paである請求項17に記載の製造方法。
- 前記仮支持体の表面に前記重合性液晶化合物を含む液晶組成物を塗布すること、および
前記液晶組成物に50mJ/cm2以下の紫外線照射を行うことにより前記コレステリック液晶層を形成することを含む請求項17または18に記載の製造方法。
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