本發(fā)明涉及一種光學部件以及具有光學部件的圖像顯示裝置。
背景技術:
近年來,對在圖像顯示裝置的顯示器上利用電子筆等手寫進行數(shù)據(jù)輸入的系統(tǒng)的必要性不斷增加。專利文獻1中公開了在透明基板上印刷有如下點圖案的透明片材,所述點圖案包含含有具有選擇反射紅外線的膽甾醇型結構的液晶材料的透明油墨。本透明片材安裝在顯示裝置上,并與具備檢測來自上述點圖案的反射光的紅外線傳感器和紅外線照射部的電子筆組合而能夠使用于上述系統(tǒng)中。
以往技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2008-165385號公報
專利文獻2:日本特開2011-154215號公報
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術課題
專利文獻1中公開的點圖案中的點的直徑為100μm,但在今后,為了進行更精細的手寫數(shù)據(jù)輸入,認為也會要求點更小的圖案。隨著點變小,來自各點的反射光減少,因此在今后,對于誤檢測的對策也變得更加必要。
專利文獻1的[0011]中公開了有關利用膽甾醇型結構僅反射右圓偏振光或左圓偏振光中的任意一種的圓偏振光選擇反射,組合圓偏振光濾光片而進行檢測,從而改善來自膽甾醇型結構的反射光與背景光的sn比的內容。認為通過改善sn比也能夠減少誤檢測,但根據(jù)上述背景光的性質,認為在傾斜地使用電子筆等從傾斜方向進行檢測時,sn比并沒有多大改善。
本發(fā)明的課題在于提供一種在基板上具有包含反射材料的點的光學部件中,能夠減少點位置的誤檢測的光學部件。本發(fā)明的課題還在于提供一種作為能夠進行數(shù)據(jù)輸入的圖像顯示裝置,數(shù)據(jù)輸入的誤檢測較少的圖像顯示裝置。
用于解決技術課題的手段
作為反射材料,當使用具有膽甾醇型結構的液晶材料時,根據(jù)膽甾醇型結構的螺旋節(jié)距,可得到特定波長區(qū)域中的選擇性反射。因此,進行反射光的檢測時,與其特定波長區(qū)域相應地選擇照射部或傳感器。但是,以一個波長進行的測定中,有可能在sn比不充分的測定條件下產(chǎn)生誤檢測。因此,本發(fā)明人等使用具有膽甾醇型結構的液晶材料,嘗試了在多個波長區(qū)域反射光的點圖案的形成,以至完成本發(fā)明。
關于具有顯示兩個以上的選擇反射的中心波長的膽甾醇型結構的液晶材料,例如專利文獻2等中分開了有關包含反射中心波長彼此不同的層的紅外光反射板。但是,從液晶分子的取向控制等觀點考慮,包含具有膽甾醇型結構的液晶材料的點的形成與包含具有膽甾醇型結構的液晶材料的層(膜)的形成相比,技術上的不同點較多,無法直接應用專利文獻2中記載的方法。而且,直至本申請案申請之時,具有顯示示出兩個以上的反射峰的波長選擇反射性的點的光學部件并非是公知的。
即,本發(fā)明提供下述[1]~[14]。
[1]一種光學部件,
其具有基板以及與上述基板的表面接觸的點,
所述點包含具有膽甾醇型結構的液晶材料,
所述點顯示示出兩個以上的反射峰的波長選擇反射性。
[2]根據(jù)[1]所述的光學部件,其中,上述點相對于與上述基板的法線所成的角度為0度的入射光以及與上述基板的法線所成的角度為27度的入射光這二者,顯示示出兩個以上的反射峰的波長選擇反射性。
[3]根據(jù)[1]或[2]所述的光學部件,其中,上述點包含兩個以上的螺旋節(jié)距彼此不同的膽甾醇型結構。
[4]根據(jù)[3]所述的光學部件,其中,上述點包含在上述基板的法線方向上以層狀包含兩個以上的螺旋節(jié)距彼此不同的膽甾醇型結構的部位,上述兩個以上的膽甾醇型結構中,更靠近上述基板的膽甾醇型結構的螺旋節(jié)距更大。
[5]根據(jù)[1]至[4]中任一項所述的光學部件,其中,在上述基板的表面,以圖案狀具有多個上述點。
[6]根據(jù)[1]至[5]中任一項所述的光學部件,其中,上述點的直徑為20~200μm。
[7]根據(jù)[1]至[5]中任一項所述的光學部件,其中,上述點的直徑為70~150μm。
[8]根據(jù)[1]至[7]中任一項所述的光學部件,其中,上述點的最大高度除以上述點的直徑而得的值為0.16~0.30。
[9]根據(jù)[1]至[8]中任一項所述的光學部件,其中,在上述點的端部,上述點的表面與上述基板所成的角度為33度~62度。
[10]根據(jù)[1]至[9]中任一項所述的光學部件,其中,上述液晶材料為將包含液晶化合物以及手性試劑的液晶組合物固化而得的材料。
[11]根據(jù)[1]至[10]中任一項所述的光學部件,其中,上述反射峰的至少一個在紅外光區(qū)域。
[12]根據(jù)[11]所述的光學部件,其中,上述反射峰的至少一個在波長800~950nm內。
[13]根據(jù)[1]至[12]中任一項所述的光學部件,所述光學部件是透明的。
[14]一種圖像顯示裝置,其具有[13]所述的光學部件。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,可提供新穎的光學部件。本發(fā)明的光學部件例如能夠安裝于圖像顯示裝置的顯示器上而作為用于在顯示器上用電子筆等手寫而進行數(shù)據(jù)輸入的光學部件來使用。通過利用本發(fā)明的光學部件,能夠進行誤檢測較少的數(shù)據(jù)輸入。
附圖說明
圖1是示意地表示本發(fā)明的光學部件的一例的剖視圖的圖。
圖2是將本發(fā)明的光學部件作為安裝在圖像顯示裝置(能夠顯示圖像的顯示裝置)的表面或前側的片材而使用的系統(tǒng)的概要圖。
具體實施方式
以下,對本發(fā)明進行詳細說明。
本說明書中,“~”是表示將記載于其前后的數(shù)值作為下限值和上限值而包含的含義來使用。
本說明書中,例如“45度”、“平行”、“垂直”或“正交”等角度只要沒有特別記載,則表示與嚴密的角度之間的差異在小于5度的范圍內。與嚴密的角度之間的差異優(yōu)選為小于4度,更優(yōu)選為小于3度。
本說明書中,“(甲基)丙烯酸酯”以“丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的任一方或雙方”的含義來使用。
本說明書中,關于各數(shù)值、數(shù)值范圍以及定性表現(xiàn)(例如“同一”等表現(xiàn))被解釋為,表示包括本技術領域中通常容許的誤差在內的數(shù)值、數(shù)值范圍以及性質。尤其,本說明書中,稱為“整體”、“均”或“整個面”等時,設為除了為100%的情況以外,還包含技術領域中通常容許的誤差范圍,例如也包含為99%以上、95%以上或90%以上的情況。
可見光是電磁波中能夠以人眼觀察的波長的光,表示380nm~780nm的波長區(qū)域的光。不可見光是小于380nm的波長區(qū)域或超過780nm的波長區(qū)域的光。
紅外光中,近紅外光是780nm~2500nm的波長區(qū)域的電磁波。紫外光是波長10~380nm的范圍的光。
本說明書中,逆反射表示所入射的光向入射方向反射的反射。
本說明書中,“極角”表示相對于基板的法線的角度。
本說明書中,稱作點的表面時,表示與基板相反一側的點的表面或界面,表示與基板不接觸的面。另外,并不防礙點的表面在點的端部與基板接觸。
本說明書中,稱為透明時,
具體而言,光線透射率可以為50%以上,可以為70%以上,優(yōu)選為85%以上。光線透射率設為利用jisa5759中記載的方法來求出的可見光線透射率。即,使用分光光度計測定380nm~780nm的透射率,并通過乘以根據(jù)cie(國際照明委員會)日光d65的分光分布、cie亮適應標準比視感度的波長分布以及波長間隔得到的權重系數(shù)后進行加權平均來求出可見光線透射率。
本說明書中,“霧度”表示使用nippondenshokuindustriesco.ltd.制的霧度計ndh-2000進行測定的值。
理論上,霧度表示下述式所表示的值。
(380~780nm的自然光的散射透射率)/(380~780nm的自然光的散射透射率+自然光的平行光線透射率)×100%
散射透射率是能夠使用分光光度計和積分球單元,從所得到的全方位透射率減去平行光線透射率而算出的值。平行光線透射率在基于使用積分球單元測定而得的值的情況下,是0度下的透射率。
<光學部件>
光學部件包括基板、以及形成于其表面的點即與基板表面接觸的點。與基板表面接觸的點是指與基板表面直接接觸的點。
光學部件的形狀并沒有特別限定,例如為薄膜狀、片材狀或板狀即可。圖1示意地表示本發(fā)明的光學部件的一例的剖視圖。該例子中,點1與包含支撐體3和基底層4的基板2的基底層側的表面接觸,而且以覆蓋點1的方式在基板的點形成面?zhèn)仍O有外涂層5。
本發(fā)明的光學部件根據(jù)用途而在可見光區(qū)域既可以是透明的,也可以不是透明的,但優(yōu)選是透明的。
本發(fā)明的光學部件的霧度優(yōu)選為5%以下,更優(yōu)選為3%以下,尤其優(yōu)選為2%以下。
<基板>
本發(fā)明的光學部件所含的基板作為用于在表面形成點的基材發(fā)揮作用。
基板優(yōu)選在點使光反射的波長中,光的反射率低,并優(yōu)選不包含在點使光反射的波長中使光反射的材料。
并且,優(yōu)選基板在可見光區(qū)域是透明的。并且,基板可以被著色,但優(yōu)選未被著色或被少量著色。而且優(yōu)選基板的折射率為1.2~2.0左右,更優(yōu)選1.4~1.8左右。均是為了例如在光學部件使用于顯示器的前面的用途的光學部件等中,不降低顯示于顯示器的圖像的辨認性。
基板的厚度根據(jù)用途進行選擇即可,并沒有特別限定,為5μm~1000μm左右即可,優(yōu)選為10μm~250μm,更優(yōu)選為15μm~150μm。
基板可以是單層,也可以是多層。作為是單層時的基板的例子,可舉出玻璃、三乙酸纖維素(tac)、聚對苯二甲酸乙二酯(pet)、聚碳酸酯、聚氯乙烯、丙烯酸、聚烯烴等。作為是多層時的基板的例子,可舉出包含上述是單層時的基板的例子中的任一個等作為支撐體,并在上述支撐體的表面設置了其他層的基板等。
作為其他層的例子,可舉出設置于支撐體與點之間的基底層?;讓觾?yōu)選為樹脂層,尤其優(yōu)選為透明樹脂層。作為基底層的例子,可舉出用于調整形成點時的表面形狀的層、用于改善與點的粘接特性的層、用于調整形成點時的聚合性液晶化合物的取向的取向層等。并且,基底層優(yōu)選在點使光反射的波長中,光的反射率低,優(yōu)選不包含在點使光反射的波長中使光反射的材料。并且,優(yōu)選基底層是透明的。而且優(yōu)選基底層的折射率為1.2~2.0左右,更優(yōu)選1.4~1.8左右。還優(yōu)選基底層通過包含直接涂布于支撐體表面的聚合性化合物的組合物的固化而得到的熱固性樹脂或光固化性樹脂。作為聚合性化合物的例子,可舉出(甲基)丙烯酸酯單體、聚氨酯單體等非液晶性的化合物。
基底層的厚度并沒有特別限定,但優(yōu)選為0.01~50μm,進一步優(yōu)選為0.05~20μm。
基板表面或基底層可在點形成前進行表面加工。例如,為了形成所希望的形狀的點或所希望的點圖案,可進行親水性處理或形成凸凹形狀等。
<點>
本發(fā)明的光學部件包含與基板表面接觸的點。形成有點的基板表面可以是基板的兩個面,也可以是一個面,但優(yōu)選是一個面。
在基板表面形成有一個或兩個以上的點即可。兩個以上的點可以在基板表面相互靠近地形成有多個,且點的總表面積可成為基板的點形成側表面的面積的50%以上、60%以上、70%以上等。如在該情況下,點的選擇反射性等光學特性可以實質上成為光學部件整體的光學特性,尤其成為點形成表面的整個面的光學特性。另一方面,兩個以上的點可以在基板表面相互分開地形成有多個,且點的總表面積可成為小于基板的點形成側表面的面積的50%、30%以下、10%以下等。如在該情況下,光學部件的點形成表面?zhèn)鹊墓鈱W特性可以是能夠作為基板的光學特性與點的光學特性之間的對比度而確認的特性。
多個點可以以圖案狀形成,具有提示信息的功能。例如通過以能夠提供形成為片材狀的光學部件中的位置信息的方式形成,光學部件能夠安裝于顯示器而作為能夠進行數(shù)據(jù)輸入的片材而使用。
當點以圖案狀形成時,并且例如直徑為20~200μm的點形成有多個時,在基板面的每個2mm見方的正方形內平均包含10個~100個點即可,優(yōu)選包含15~50個點,進一步優(yōu)選包含20~40個點。
在基板表面具有多個點時,點的直徑、形狀可以全部相同,也可以包含直徑、形狀相互不同的點,但為了從各點得到均勻的反射光,優(yōu)選為相同。例如,意圖形成直徑以及形狀相同的點而優(yōu)選為在相同條件下形成的點。
本說明書中,對點進行說明時,該說明能夠適用于本發(fā)明的光學部件中的全部點,但包含所說明的點的本發(fā)明的光學部件設為容許包含因本技術領域中所容許的誤差和錯誤等而不相當于相同說明的點。
[點的形狀]
點的形狀并沒有特別限定,優(yōu)選從基板法線方向觀察時為圓形。圓形可以不是正圓,是大致圓形或橢圓形即可。例如也可以是多個圓一點點偏離而重合的形狀。關于點而言,稱為中心時表示該圓形的中心或重心。在基板表面存在多個點時,點的形狀可以相同,也可以不同,但優(yōu)選相同或至少相似。
優(yōu)選點的直徑為20~200μm,更優(yōu)選為70~150μm。當點不是圓形時,點的直徑設為近似于圓形而測定或計算出的值。
點的直徑能夠在使用激光顯微鏡、掃描電子顯微鏡(sem)、透射電子顯微鏡(tem)等顯微鏡得到的圖像中,通過測定如下直線的長度而得到,所述直線是從端部(點的邊緣或邊界部)至端部的直線并且通過點的中心。另外,點的數(shù)量、點之間距離也能夠在激光顯微鏡、掃描電子顯微鏡(sem)、透射電子顯微鏡(tem)等的顯微鏡圖像中確認。
優(yōu)選點包含具有從點的端部朝向中心的方向上連續(xù)地增大至最大高度的高度的部位。本說明書中,有時將上述部位稱為傾斜部或曲面部。即,優(yōu)選點包含從點的端部朝向中心而高度增大的傾斜部或曲面部等。
另外,本說明書中,關于點而言,稱為“高度”時,表示“點的表面的點至基板的點形成側表面的最短距離”。并且,在基板上存在凹凸時,將點的端部的基板面的延長部分設為上述點形成側表面。最大高度為上述高度的最大值,例如為從點的頂點至基板的點形成側表面的最短距離。點的高度能夠從基于激光顯微鏡的焦點位置掃描或者使用sem或tem等顯微鏡而得到的點的剖視圖中確認。
作為包含上述傾斜部或曲面部的結構的例子,可舉出將基板側作為平面的半球形狀、將該半球形狀的上部與基板大致平行地切割而進行平坦化的形狀(球狀梯形形狀)、將基板側作為底面的圓錐形狀、將該圓錐形狀的上部與基板大致平行地切割而進行平坦化的形狀(圓錐梯形形狀)以及能夠近似于這些中的任一種的形狀等。這些之中,優(yōu)選將基板側作為平面的半球形狀、將該半球形狀的上部與基板大致平行地切割而進行平坦化的形狀、將以基板側作為底面的圓錐形狀的上部與基板大致平行地切割而進行平坦化的形狀以及能夠近似于這些中的任一種的形狀。另外,上述半球形狀不僅包括以包含球的中心的面作為平面的半球形狀,還包括將球切割成任意兩個而得到的球缺形狀中的任一個。
提供點的最大高度的點表面的點在半球形狀或圓錐形狀的頂點,或者在如上述那樣與基板大致平行地切割而進行平坦化的面上即可。還優(yōu)選進行平坦化的面狀的所有點提供點的最大高度。還優(yōu)選點的中心提供最大高度。
就點而方,優(yōu)選將最大高度除以點的直徑而得的值(最大高度/直徑)為0.16~0.30。尤其優(yōu)選將基板側設為平面的半球形狀、將該半球形狀的上部與基板大致平行地切割而進行平坦化的形狀、將以基板側作為底面的圓錐形狀的上部與基板大致平行地切割而進行平坦化的形狀等、點的高度從點的端部連續(xù)地增大而成為最大高度,且在中心表示最大高度的形狀中滿足上述內容。更優(yōu)選最大高度/直徑為0.18~0.28。
并且,優(yōu)選點的表面與上述基板(基板的點形成側表面)所成的角度(例如平均值)為33度~62度,更優(yōu)選為35度~60度。由于是這樣的角度,由此能夠設為以適于后述光學部件的用途的光的入射角顯示高逆反射性的點。
上述角度能夠從基于激光顯微鏡的焦點位置掃描或者使用sem或tem等的顯微鏡而得到的點的剖視圖中確認,但本說明書中設為,利用在包含點的中心且在與基板垂直的面上的剖視圖的sem圖像中測定了基板與點表面之間的接觸部分的角度而得的角度。
[點的光學性質]
本發(fā)明的光學部件中的點顯示示出兩個以上的反射峰的波長選擇反射性。本發(fā)明的光學部件中的點通過顯示示出兩個以上的反射峰的波長選擇反射性,能夠根據(jù)不同的多個波長的光而檢測其位置,能夠防止光學部件中的點位置的誤檢測或誤識別。
點顯示選擇反射性的光并沒有特別限定,例如可以是紅外光、可見光、紫外光等中的任一種,從它們之中選擇兩個以上的反射峰的波長即可。例如,在將光學部件貼附于顯示器,并作為用于在顯示裝置上直接手寫而進行數(shù)據(jù)輸入的光學部件而使用的情況下,點顯示選擇反射性的光的波長以不影響顯示圖像的方式優(yōu)選為不可見光區(qū)域的波長,更優(yōu)選為紅外光區(qū)域的波長,尤其優(yōu)選為近紅外光區(qū)域的波長。例如,優(yōu)選在來自點的反射光譜中能夠確認到,在750~2000nm的范圍(優(yōu)選在800~1500nm的范圍)具有中心波長的反射波長頻帶,也可以從這些波長區(qū)域中選擇兩個以上的反射峰的波長。上述反射波長還優(yōu)選根據(jù)從組合使用的光源照射的光的波長或成像元件(傳感器)所檢測的光的波長來進行選擇。
優(yōu)選點在可見光區(qū)域是透明的。并且,點可以被著色,但優(yōu)選未被著色或被少量著色。均是為了例如在光學部件被用在顯示器的前面時,不會使顯示于顯示器的圖像的辨認性下降。
[膽甾醇型結構]
點包含具有膽甾醇型結構的液晶材料。
已知膽甾醇型結構在特定的波長中顯示選擇反射性。選擇反射的中心波長λ取決于膽甾醇型結構中的螺旋結構的節(jié)距p(=螺旋的周期),且與膽甾醇型液晶的平均折射率n滿足λ=n×p的關系。因此,通過調節(jié)該螺旋結構的節(jié)距,能夠調節(jié)選擇反射波長。反射峰的波長近似于選擇反射的中心波長,并與選擇反射的中心波長相同地變化,因此反射峰的波長也能夠通過調節(jié)螺旋結構的節(jié)距來進行調節(jié)。膽甾醇型結構的節(jié)距取決于,在形成點時與聚合性液晶化合物一起使用的手性試劑的種類或其添加濃度,因此通過調整這些,能夠得到所希望的節(jié)距。
關于節(jié)距的調整,在富士膠片(fujifilm)研究報告no.50(2005年)p.60-63中有詳細記載。關于螺旋的扭轉方向和節(jié)距的測定法,能夠使用“液晶化學實驗入門”日本液晶學會編西格瑪(sigma)出版、2007年出版、46頁、以及“液晶便覽”液晶便覽編輯委員會丸善196頁中記載的方法。
使用掃描電子顯微鏡(sem)作為亮部和暗部的條紋圖案而觀測膽甾醇型結構。該亮部和暗部重復2次份(兩個亮部和兩個暗部)相當于螺旋1節(jié)距份。由此,能夠根據(jù)sem剖視圖來測定節(jié)距。上述條紋圖案的各線的法線成為螺旋軸方向。
顯示選擇反射的選擇反射帶(圓偏振光反射帶)的半寬度δλ(nm)中,δλ取決于液晶化合物的雙折射δn和上述節(jié)距p,并滿足δλ=δn×p的關系。因此,選擇反射帶的寬度的控制能夠通過調整δn來進行。δn的調整能夠通過調整聚合性液晶化合物的種類及其混合比率,或者通過控制取向固定時的溫度來進行。反射波長頻帶的半寬度根據(jù)本發(fā)明的光學部件的用途進行調整即可,例如為50~500nm,優(yōu)選為100~300nm。
并且,膽甾醇型結構所顯示的選擇反射光為圓偏振光選擇性,1種膽甾醇型結構的選擇反射光成為右圓偏振光或左圓偏振光。反射光是右圓偏振光還是左圓偏振光取決于膽甾醇型結構的螺旋的扭轉方向。膽甾醇型結構的螺旋的扭轉方向為右時反射右圓偏振光,螺旋的扭轉方向為左時反射左圓偏振光。膽甾醇型結構的螺旋的扭轉方向通常依賴于后述液晶組合物中的手性試劑,能夠使用誘發(fā)的螺旋的扭轉方向為右的手性試劑而形成螺旋的扭轉方向為右的膽甾醇型結構,能夠使用誘發(fā)的螺旋的扭轉方向為左的手性試劑而形成螺旋的扭轉方向為左的膽甾醇型結構。
本發(fā)明的光學部件中,點包含螺旋節(jié)距不同的兩個以上的膽甾醇型結構即可。可以在點中以任何方式包含螺旋節(jié)距彼此不同的兩個以上的膽甾醇型結構,而為了設為至少相對于基板的法線方向顯示示出兩個以上的反射峰的波長選擇反射性的結構,優(yōu)選包含在基板的法線方向上以層狀包含兩側的膽甾醇型結構的部位。此時,任一膽甾醇型結構均包含相對于基板的法線方向形成40度~0度的角度的螺旋軸即可,優(yōu)選形成30度~0度的角度,更優(yōu)選形成20度~0度的角度。作為上述的一例,可舉出在與膽甾醇型結構點的表面接觸的部分配置有一側的膽甾醇型結構,在其內側配置有另一側的膽甾醇型結構的結構。螺旋節(jié)距不同的膽甾醇型結構可以從點的表面起以3~10層左右的層狀形成。順序并沒有限定,但優(yōu)選更靠近基板的膽甾醇型結構具有更大的螺旋節(jié)距。優(yōu)選螺旋節(jié)距彼此不同的相鄰的膽甾醇型結構在點內彼此直接接觸。
[點中的膽甾醇型結構]
在點內,優(yōu)選膽甾醇型結構的螺旋軸與點表面為50度~90度范圍的角度范圍。更優(yōu)選上述角度為60度~90度范圍,進一步優(yōu)選70度~90度范圍。在點的表面,優(yōu)選膽甾醇型結構的螺旋軸與表面所成的角度為70度~90度范圍。
當使用掃描電子顯微鏡(sem)觀測點的截面時,膽甾醇型結構的螺旋軸位于各暗部形成的線的法線方向。在點的表面,膽甾醇型結構的螺旋軸與表面所成的角度為從點的表面起第1條暗部形成的線的法線與上述表面所成的角度。當表面為曲線時,將表面作為上述截面中的表面的切線而求出角度即可。尤其,在上述傾斜部或曲面部中,通過滿足上述角度,也能夠相對于從自基板的法線方向形成角度的方向入射于點的光,也顯示較高的逆反射性,且能夠相對于從自基板的法線方向形成角度的方向入射于點的光,也顯示具有兩個以上的反射峰的反射性。例如,根據(jù)點的形狀,相對于以極角27度入射于點的光(優(yōu)選為以45度入射于點的光),也能夠顯示較高的逆反射性且顯示具有兩個以上的反射峰的反射性。在此,入射于點的光的極角表示即將入射于點的光的極角,如后述那樣,如在光學部件具有后述外涂層時,有時會與入射于光學部件的入射光側最表面的光的極角不同。本發(fā)明的光學部件即便是不具有外涂層的形態(tài),也能夠至少在極角27度以內顯示具有兩個以上的反射峰的反射性。
膽甾醇型結構能夠通過固定膽甾醇型液晶相而得。固定膽甾醇型液晶相而成的結構是成為膽甾醇型液晶相的液晶化合物的取向得以保持的結構即可,典型地,是在將聚合性液晶化合物設為膽甾醇型液晶相的取向狀態(tài)的基礎上,通過紫外線照射、加熱等進行聚合、固化而形成沒有流動性的層,同時又變化成不會因外場和外力使取向形態(tài)發(fā)生變化的狀態(tài)的結構即可。另外,固定膽甾醇型液晶相而成的結構中,膽甾醇型液晶相的光學性質能夠得到保持足以,液晶化合物也可以不再顯示液晶性。例如,聚合性液晶化合物可通過固化反應而進行高分子量化而已經(jīng)失去液晶性。
[液晶組合物]
作為用于形成膽甾醇型結構的材料,可舉出包含液晶化合物以及手性試劑的液晶組合物。優(yōu)選液晶化合物為聚合性液晶化合物。
包含聚合性液晶化合物的液晶組合物還可以包含表面活性劑或聚合引發(fā)劑等。
(聚合性液晶化合物)
聚合性液晶化合物可以為棒狀液晶化合物,也可以為圓盤狀液晶化合物,但優(yōu)選為棒狀液晶化合物。
作為形成膽甾醇型液晶層的棒狀聚合性液晶化合物的例子,可舉出棒狀向列型液晶化合物。作為棒狀向列型液晶化合物,可優(yōu)選使用偶氮甲堿類、氧化偶氮類、氰基聯(lián)苯類、氰基苯基酯類、苯甲酸酯類、環(huán)己烷羧酸苯基酯類、氰基苯基環(huán)己烷類、氰基取代的苯基嘧啶類、烷氧基取代的苯基嘧啶類、苯基二噁烷類、二苯乙炔(tolan)類以及烯基環(huán)已基芐腈類。不僅能夠使用低分子液晶化合物,也能夠使用高分子液晶化合物。
聚合性液晶化合物可通過將聚合性基團導入液晶化合物來獲得。聚合性基團的例子中包含不飽和聚合性基團、環(huán)氧基以及氮丙啶基,優(yōu)選不飽和聚合性基團,尤其優(yōu)選乙烯性不飽和聚合性基團。聚合性基團能夠利用各種方法來導入液晶化合物的分子中。聚合性液晶化合物所具有的聚合性基團的個數(shù)優(yōu)選為1~6個,更優(yōu)選為1~3個。聚合性液晶化合物的例子包含makromol.chem.,190卷、2255頁(1989年)、advancedmaterials5卷、107頁(1993年)、美國專利第4683327號說明書、美國專利第5622648號說明書、美國專利第5770107號說明書、國際公開wo95/22586號公報、國際公開wo95/24455號公報、國際公開wo97/00600號公報、國際公開wo98/23580號公報、國際公開wo98/52905號公報、日本特開平1-272551號公報、日本特開平6-16616號公報、日本特開平7-110469號公報、日本特開平11-80081號公報、日本特開2001-328973號公報、日本特開2014-198815號公報以及日本特開2014-198814號公報等中記載的化合物??刹⒂脙煞N以上的聚合性液晶化合物。若并用兩種以上的聚合性液晶化合物,則能夠降低取向溫度。
作為聚合性液晶化合物的具體例,可舉出下述式(1)~(11)所示的化合物。
[化學式1]
[化學式2]
(化合物(11)中,x1為2~5(整數(shù))。)
并且,作為上述以外的聚合性液晶化合物,能夠使用如日本特開昭57-165480號公報中公開的具有膽甾醇型相的環(huán)式有機硅氧烷化合物等。而且,作為前述高分子液晶化合物,能夠使用將呈現(xiàn)液晶的介晶基團導入主鏈、側鏈、或主鏈和側鏈這兩個位置而成的高分子、將膽固醇基導入側鏈而成的高分子膽甾醇型液晶、如日本特開平9-133810號公報中公開的液晶性高分子、如日本特開平11-293252號公報中公開的液晶性高分子等。
并且,液晶組合物中的聚合性液晶化合物的添加量相對于液晶組合物的固體成分質量(除去溶劑后的質量),優(yōu)選為75~99.9質量%,更優(yōu)選為80~99質量%,尤其優(yōu)選為85~90質量%。
(手性試劑(光學活性化合物))
手性試劑具有誘發(fā)膽甾醇型液晶相的螺旋結構的功能。由于通過化合物誘發(fā)的螺旋的扭轉方向或螺旋節(jié)距不同,因此根據(jù)目的選擇手性化合物即可。
手性試劑誘發(fā)的螺旋節(jié)距作為手性試劑使液晶扭轉的力的指標,有時以htp(helicaltwistingpower)表示。htp能夠根據(jù)從包含手性試劑和液晶性化合物的液晶組合物形成的膽甾醇型液晶層的選擇反射波長λ、平均折射率n以及所加入的手性試劑濃度c(質量%),利用式htp=n/(λ×0.01×c)來算出。
作為手性試劑,并沒有特別限制,能夠使用公知的化合物(例如液晶器件手冊、第3章4-3項、tn、stn用chiralreagent199頁中記載,日本學術振興會(japansocietyforthepromotionofscience)第142委員會編,1989)、異山梨醇、異甘露醇衍生物。
手性試劑通常包含不對稱碳原子,但不包含不對稱碳原子的軸手性(axialchirality)化合物或平面手性(planarchirality)化合物也能夠作為手性試劑而使用。軸手性化合物或平面手性化合物的例子包含聯(lián)萘、螺烯、對環(huán)芳烷以及它們的衍生物。手性試劑可具有聚合性基團。當手性試劑和液晶化合物都具有聚合性基團時,通過聚合性手性試劑與聚合性液晶化合物的聚合反應,能夠形成具有從聚合性液晶化合物衍生的重復單元和從手性試劑衍生的重復單元的聚合物。該方式中,聚合性手性試劑所具有的聚合性基團優(yōu)選為與聚合性液晶化合物所具有的聚合性基團是同種基團。因此,手性試劑的聚合性基團也優(yōu)選為不飽和聚合性基團、環(huán)氧基或氮丙啶基,進一步優(yōu)選為不飽和聚合性基團,尤其優(yōu)選為乙烯性不飽和聚合性基團。
并且,手性試劑可以為液晶化合物。
作為手性試劑的具體例,可舉出以下式(12)所表示的化合物。
[化學式3]
式中,x為2~5(整數(shù))。
優(yōu)選液晶組合物中的手性試劑的含量為聚合性液晶性化合物量的0.01摩爾%~200摩爾%,更優(yōu)選為1摩爾%~30摩爾%。
(表面活性劑)
液晶組合物也可以包含表面活性劑。作為表面活性劑,例如可舉出硅酮系表面活性劑以及氟系表面活性劑,優(yōu)選氟系表面活性劑。
作為表面活性劑的具體例,可舉出日本特開2014-119605號公報的[0082]~[0090]中記載的化合物、日本特開2012-203237號公報的〔0031〕~〔0034〕段中記載的化合物、日本特開2005-99248號公報的[0092]以及[0093]中例示的化合物、日本特開2002-129162號公報的[0076]~[0078]以及[0082]~[0085]中例示的化合物、日本特開2007-272185號公報的〔0018〕~〔0043〕段等中記載的氟(甲基)丙烯酸酯系聚合物等。
另外,作為表面活性劑,可單獨使用一種,也可并用兩種以上。
作為氟系表面活性劑,尤其優(yōu)選日本特開2014-119605號公報的[0082]~[0090]中記載的通式(i)所表示的化合物。
液晶組合物中的表面活性劑的添加量相對于聚合性液晶化合物的總質量,優(yōu)選0.01質量%~10質量%,更優(yōu)選0.01質量%~5質量%,尤其優(yōu)選0.02質量%~1質量%。
(聚合引發(fā)劑)
當液晶組合物包含聚合性化合物時,優(yōu)選含有聚合引發(fā)劑。通過紫外線照射進行聚合反應的方式中,優(yōu)選所使用的聚合引發(fā)劑為能夠通過紫外線照射開始進行聚合反應的光聚合引發(fā)劑。光聚合引發(fā)劑的例子可舉出α-羰基化合物(美國專利第2367661號、美國專利第2367670號等各說明書記載)、偶姻醚(美國專利第2448828號說明書記載)、α-烴取代的芳香族偶姻化合物(美國專利第2722512號說明書記載)、多核醌化合物(美國專利第3046127號、美國專利第2951758號等各說明書記載)、三芳基咪唑二聚體與對-氨基苯基酮的組合(美國專利第3549367號說明書記載)、吖啶和吩嗪化合物(日本特開昭60-105667號公報、美國專利第4239850號說明書記載)以及噁二唑化合物(美國專利第4212970號說明書記載)等。
液晶組合物中的光聚合引發(fā)劑的含量相對于聚合性液晶化合物的含量,優(yōu)選為0.1~20質量%,進一步優(yōu)選為0.5質量%~12質量%。
(交聯(lián)劑)
為了提高固化后的膜強度、提高耐久性,液晶組合物可任意含有交聯(lián)劑。作為交聯(lián)劑,能夠優(yōu)選使用以紫外線、熱、濕氣等進行固化的交聯(lián)劑。
作為交聯(lián)劑并沒有特別限制,能夠根據(jù)目的進行適當選擇,例如可舉出三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯化合物;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、乙二醇二縮水甘油醚等環(huán)氧化合物;2,2-雙羥甲基丁醇-三[3-(1-氮丙啶基)丙酸酯]、4,4-雙(乙烯亞氨基羰基氨基)二苯基甲烷等氮丙啶化合物;六亞甲基二異氰酸酯、縮二脲型異氰酸酯等異氰酸酯化合物;側鏈具有噁唑啉基的聚噁唑啉化合物;乙烯基三甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷等烷氧基硅烷化合物等。并且,能夠根據(jù)交聯(lián)劑的反應性而使用公知的催化劑,除了能夠提高膜強度和耐久性以外,還能夠提高生產(chǎn)率。這些可以單獨使用一種,也可以并用兩種以上。
交聯(lián)劑的含量優(yōu)選3質量%~20質量%,更優(yōu)選5質量%~15質量%。若交聯(lián)劑的含量小于3質量%,則有時無法得到提高交聯(lián)密度的效果,若超過20質量%,則會導致膽甾醇型液晶層的穩(wěn)定性下降。
(其他添加劑)
作為點形成方法,當使用后述噴墨法時,為了得到通常所要求的油墨物性,可使用單官能聚合性單體。作為單官能聚合性單體,可舉出2-甲氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸辛酯/丙烯酸癸酯等。
并且,液晶組合物中,能夠根據(jù)需要,在不降低光學性能等的范圍內還添加聚合抑制劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、著色劑、金屬氧化物微粒等。
(溶劑)
液晶組合物在形成點時,優(yōu)選作為液體而使用。
液晶組合物可含有溶劑。作為溶劑并沒有特別限制,能夠根據(jù)目的進行適當選擇,但優(yōu)選使用有機溶劑。
作為有機溶劑并沒有特別限制,能夠根據(jù)目的進行適當選擇,例如可舉出甲基乙基酮、甲基異丁基酮等酮類、烷基鹵化物類、酰胺類、亞砜類、雜環(huán)化合物、烴類、酯類、醚類等。這些可以單獨使用一種,也可以并用兩種以上。這些之中,考慮到對環(huán)境的負荷時,尤其優(yōu)選酮類。上述單官能聚合性單體等的上述成分可作為溶劑發(fā)揮功能。
[點的形成方法]
將上述液晶組合物使用于基板上并進行干燥后,根據(jù)需要進行固化,由此能夠在基板表面形成點。
在基板上使用液晶組合物優(yōu)選通過噴出液滴來進行。在基板上使用多個點時,將液晶組合物作為油墨而進行印刷即可。作為印刷法并沒有特別限定,能夠使用噴墨法、凹版印刷法、柔性版印刷法等,但尤其優(yōu)選噴墨法。點的圖案形成也能夠應用公知的印刷技術來形成。
(噴出液滴)
關于作為在基板上使用的方法而尤其優(yōu)選的噴出液滴,在以下進行說明。
優(yōu)選每一個點進行2次以上的噴出液滴。通過2次以上的噴出液滴,能夠將手性試劑等的濃度、手性試劑等的構成成分的種類彼此不同的液晶組合物以彼此分離的狀態(tài),為了形成一個點而使用于基板上。對準與緊前噴出的液晶組合物的基板上的位置而進行第2次之后的液晶組合物的噴出液滴即可。
本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)若對形成點時已噴出液晶組合物的部位再次噴出液滴,則點的形狀并非與先前形成的形狀相似地變大,而是相對于從基板法線方向觀察的大小,高度方向容易增大。若高度方向增大,則能夠以較大的最大高度得到從表面依次存在包含彼此不同的液晶組合物的2層以上的膽甾醇型結構的點,能夠形成相對于較大極角的入射光也示出兩個以上的反射峰的點。即,如上所述,能夠形成相對于極角27度或45度的入射光也顯示示出兩個以上的反射峰的波長選擇反射性的點。
在第2次之后的噴出液滴中,當噴出與緊前噴出的液晶組合物的手性試劑等的濃度、手性試劑等的構成成分的種類彼此不同的液晶組合物時,在噴出液滴之前對已噴出的液晶組合物進行干燥。并且,更優(yōu)選在液晶組合物包含聚合性液晶化合物時進行干燥和固化。這是因為,所控制的節(jié)距不同的手性試劑變得難以混合,能夠防止膽甾醇型結構變得不穩(wěn)定,其結果得到良好的反射特性。在噴出于固化后的液晶組合物的表面的液晶組合物中存在液晶化合物分子的取向良好的傾向。
并且,從固化后的液晶組合物中也存在手性試劑等滲透于使用于其表面的固化前的液晶組合物的情況。從該觀點考慮,優(yōu)選先噴出手性試劑的濃度更低的液晶組合物,在干燥、固化該液晶組合物之后,在其表面噴出手性試劑的濃度更高的液晶組合物。
對于形成一個點的噴出液滴進行2次以上即可,優(yōu)選為2~200次,更優(yōu)選為2~100次,進一步優(yōu)選為2~80次,尤其優(yōu)選為2~50次。
當進行3次以上的噴出液滴時,可重復進行基于相同組成的液晶組合物進行的噴出液滴。當基于與緊前噴出的液晶組合物相同組成的液晶組合物進行噴出液滴時,可以在干燥緊前噴出的液晶組合物之前進行,也可以在干燥之后進行。并且,當液晶組合物包含聚合性液晶化合物時,可以在固化緊前噴出的液晶組合物之前進行,也可以在固化之后進行。
作為使用包含聚合性液晶化合物的液晶組合物時的點形成順序,能夠例示如下。在以下,例如液晶組合物1和液晶組合物2是指所含的手性試劑的濃度或種類不同的液晶組合物。
第1例
(1)不包括干燥、固化工序,向基板上噴出1~20次液晶組合物1。
(2)對已噴出的液晶組合物1進行干燥。
(3)噴出1~100次不同于液晶組合物1的液晶組合物2。
(4)對已噴出的液晶組合物2進行干燥,對液晶組合物1和液晶組合物2整體進行固化。
第2例
(1)不包括干燥、固化工序,向基板上噴出1~20次液晶組合物1。
(2)對已噴出的液晶組合物1進行干燥、固化。
(3)噴出1~100次不同于液晶組合物1的液晶組合物2。
(4)對已噴出的液晶組合物2進行干燥、固化。
在上述第1例、第2例中,噴出液晶組合物2的數(shù)量可以是噴出液晶組合物1的數(shù)量的例如3~8倍,可以是5倍左右。
可以重復2次以上上述第1例~第2例中的任意一個,也可以組合選自包括上述第1例~第2例的組中的任意兩個以上。
上述例子中,優(yōu)選噴出于基板表面的液晶組合物1為手性試劑的濃度更低的液晶組合物,且液晶組合物2為手性試劑的濃度更高的液晶組合物。或者,優(yōu)選先噴出的液晶組合物1為包含具有更低的htp的手性試劑的液晶組合物,且液晶組合物2為包含具有更高的htp的手性試劑的液晶組合物。
在液晶組合物1和液晶組合物2中,液晶化合物的種類或濃度也可以不同。
有關相對于先噴出的液晶組合物的位置或位置圖案,向同一位置噴出第2次之后的液晶組合物的技術,能夠應用印刷技術領域中公知的對準法。
每一次噴出的液晶組合物量(油墨量),按照每1點,例如為1pl~20pl即可,優(yōu)選為2pl~10pl,更優(yōu)選為5pl~6pl。按照每1點噴出的液晶組合物的總量例如為2pl~1200pl即可,優(yōu)選為10pl~600pl,更優(yōu)選為50pl~500pl,進一步優(yōu)選100pl~400pl。
(液晶組合物的干燥)
使用于基板表面的液晶組合物根據(jù)需要進行干燥即可??梢詾榱烁稍锘蛟诟稍镏筮M行加熱,在干燥或加熱工序中液晶組合物中的液晶化合物進行取向而形成膽甾醇型液晶相即可。進行加熱時,加熱溫度優(yōu)選為200℃以下,更優(yōu)選為130℃以下。
在點形成過程中進行多次干燥時,它們的條件可以彼此相同,也可以不同。
(液晶組合物的固化)
當液晶組合物包含聚合性液晶化合物時,已取向的聚合性液晶化合物通過液晶組合物的固化而聚合即可。固化通過光照射或加熱來進行即可,優(yōu)選通過光照射進行固化。優(yōu)選光照射使用紫外線。優(yōu)選照射能為20mj/cm2~50j/cm2,更優(yōu)選為100mj/cm2~1,500mj/cm2。為了促進光聚合反應,也可以在加熱條件下或氮氣氛下實施光照射。優(yōu)選照射紫外線波長為250nm~430nm。從穩(wěn)定性的觀點考慮,優(yōu)選聚合反應率較高,優(yōu)選為70%以上,更優(yōu)選為80%以上。關于聚合反應率,能夠使用ir吸收光譜來決定聚合性官能團的消耗比例。
在點形成過程中進行多次固化時,它們的條件可以彼此相同,也可以不同。
<外涂層>
光學部件也可包含外涂層。外涂層設置于基板的形成有點的面,即點所接觸的面?zhèn)燃纯?,?yōu)選將光學部件的表面進行平坦化。
外涂層并沒有特別限定,但優(yōu)選折射率為1.4~1.8左右的樹脂層。為了在將光學部件在圖像顯示裝置等的顯示器表面作為輸入片材等輸入介質使用時,防止來自圖像顯示裝置的圖像光的散射,外涂層與包含液晶材料的點的折射率之差優(yōu)選為0.2以下。更優(yōu)選為0.1以下即可。包含液晶材料的點的折射率為1.6左右,而通過使用折射率為1.4~1.8左右的外涂層,能夠減小實際入射于點的光的極角。例如,在使用折射率為1.6的外涂層以極角45度使光入射于光學部件時,實際入射于點的極角能夠設為27度左右。因此,通過使用外涂層,能夠擴大光學部件顯示逆反射性的光的極角,即使在點的表面與基板所成的角度較小的點中,也能夠以更寬的范圍得到較高的逆反射性。并且,外涂層也可具有作為防反射層、粘合劑層、粘接劑層、硬涂層的功能。
作為外涂層的例子,可舉出將包含單體的組合物涂布于基板的點所接觸的面?zhèn)戎?,將涂膜固化而得到的樹脂層等。樹脂并沒有特別限定,考慮基板或對形成點的液晶材料的密合性等而進行選擇即可。例如能夠使用熱塑性樹脂、熱固性樹脂、紫外線固化性樹脂等。從耐久性、耐溶劑性等方面考慮,優(yōu)選通過交聯(lián)進行固化的類型的樹脂,尤其優(yōu)選能夠在短時間內固化的紫外線固化性樹脂。作為能夠在外涂層的形成中使用的單體,可舉出(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基已酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、n-乙烯基吡咯烷酮、聚羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
外涂層的厚度并沒有特別限定,考慮點的最大高度而決定即可,為5μm~100μm左右即可,優(yōu)選為10μm~50μm,更優(yōu)選為20μm~40μm。厚度是從沒有點的部分的基板的點形成表面到位于相對置的面的外涂層表面為止的距離。
<光學部件的用途>
作為本發(fā)明的光學部件的用途并沒有特別限定,能夠作為各種反射部件而使用。
例如,在基板表面相互靠近地形成有多數(shù)點的形態(tài)的光學部件,能夠作為僅使特定波長的圓偏振光反射的逆反射體而使用。
以圖案狀具有點的光學部件例如通過將圖案作為提供位置信息的進行了代碼化的點圖案來形成,能夠作為將手寫信息進行數(shù)字化而輸入于信息處理裝置的與電子筆等輸入機構組合使用的輸入介質。使用時,以從輸入機構照射的光的波長成為點顯示反射的波長的方式,制備形成點的液晶材料而使用。具體而言,利用上述方法調整膽甾醇型結構的螺旋節(jié)距即可。
本發(fā)明的光學部件也能夠在液晶顯示器等顯示器表面作為輸入片材等輸入介質來使用。此時,優(yōu)選光學部件是透明的。光學部件可直接或經(jīng)由其他薄膜等而粘接于顯示器表面,并與顯示器成為一體,例如也可以能夠拆卸地安裝在顯示器表面。此時,優(yōu)選本發(fā)明的光學部件中的點顯示選擇反射的光的波長區(qū)域與顯示器發(fā)出的光的波長區(qū)域不同。即,優(yōu)選點在不可見光區(qū)域具有選擇反射性,且顯示器不發(fā)出不可見光,以免用檢測裝置進行誤檢測。
關于對手寫信息進行數(shù)字化而輸入于信息處理裝置的手寫輸入系統(tǒng),能夠參照日本特開2014-67398號公報、日本特開2014-98943號公報、日本特開2008-165385號公報、日本特開2008-108236號公報的[0021]~[0032]或日本特開2008-077451號公報等。
作為將本發(fā)明的光學部件作為安裝在能夠圖像顯示的顯示裝置的表面或前側的片材而使用時的優(yōu)選方式,能夠舉出日本專利第4725417號公報的[0024]~[0031]中記載的方式。
圖2示出將本發(fā)明的光學部件作為安裝在能夠圖像顯示的顯示裝置的表面或前側的片材而使用的系統(tǒng)的概要圖。
圖2中,只要能夠發(fā)射紅外線i并檢測前述圖案的反射光r,則并沒有特別限定,使用公知的傳感器即可,例如,作為筆型輸入終端106還具備讀取數(shù)據(jù)處理裝置107的例子,可舉出日本特開2003-256137號公報所公開的內置有不具備油墨或石墨等的筆尖、具備紅外線照射部的cmos(complementarymetal-oxidesemiconductor)攝像機、處理器、存儲器、利用了藍牙(bluetooth)(注冊商標)技術等的無線收發(fā)器等通信接口以及電池等的筆型輸入終端等。
作為筆型輸入終端106的動作,例如若使筆尖以與本發(fā)明的光學部件100的前面接觸而描摹的方式進行描繪,則筆型輸入終端106除了檢測筆尖以外還檢測筆壓,cmos攝像機啟動,并以從紅外線照射部發(fā)出的規(guī)定波長的紅外線照射筆尖附近的規(guī)定范圍,并且拍攝圖案(圖案的拍攝例如在1秒鐘內進行數(shù)十次至100次左右)。當筆型輸入終端106具備讀取數(shù)據(jù)處理裝置107時,通過用處理器對已拍攝的圖案進行分析,將手寫時伴隨筆尖的移動的輸入軌跡進行數(shù)值化、數(shù)據(jù)化而生成輸入軌跡數(shù)據(jù),并將該輸入軌跡數(shù)據(jù)發(fā)送至信息處理裝置。
另外,如圖2所示,作為讀取數(shù)據(jù)處理裝置107,可在筆型輸入終端106的外部具有處理器、存儲器、利用了藍牙(bluetooth)(注冊商標)技術等的無線收發(fā)器等通信接口以及電池等部件。該情況下,筆型輸入終端106可以與讀取數(shù)據(jù)處理裝置107以電線108連接,也可以使用電波、紅外線等而無線發(fā)送讀取數(shù)據(jù)。
此外,輸入終端106也可以是如日本特開2001-243006號公報中記載的讀取器那樣的部件。
本發(fā)明中能夠使用的讀取數(shù)據(jù)處理裝置107只要是具有如下功能的裝置,則并沒有特別限定,具備處理器、存儲器、通信接口以及電池等部件即可。所述功能即根據(jù)由輸入終端106讀取的連續(xù)的攝像數(shù)據(jù)計算出位置信息,并將該位置信息與時間信息進行組合而作為信息處理裝置能夠進行處理的輸入軌跡數(shù)據(jù)而提供的功能。
并且,讀取數(shù)據(jù)處理裝置107可以如日本特開2003-256137號公報中記載的那樣內置于輸入終端106,并且,也可以內置于具備顯示裝置的信息處理裝置。并且,讀取數(shù)據(jù)處理裝置107可以向具備顯示裝置的信息處理裝置無線發(fā)送位置信息,也可以利用以電線等連接的有線連接來進行發(fā)送。
與顯示裝置105連接的信息處理裝置根據(jù)從讀取數(shù)據(jù)處理裝置107發(fā)送來的軌跡信息,依次更新顯示于顯示裝置105的圖像,由此能夠宛如在紙上用筆書寫那樣將由輸入終端106手寫輸入的軌跡顯示在顯示裝置上。
<圖像顯示裝置>
本發(fā)明的圖像顯示裝置具有本發(fā)明的光學部件。
例如,優(yōu)選為在顯示裝置的最前面或保護用前面板與顯示用面板之間配置本發(fā)明的光學部件等、在圖像顯示裝置的圖像顯示面的前側安裝有本發(fā)明的光學部件的圖像顯示裝置。圖像顯示裝置的優(yōu)選方式記載于上述光學部件的用途的項目中。
另外,包含在圖像顯示裝置的圖像顯示面或圖像顯示面的前側安裝有本發(fā)明的光學部件的圖像顯示裝置的系統(tǒng),也包含于本說明書所公開的發(fā)明中。
實施例
以下,例舉實施例來對本發(fā)明進一步進行具體說明。以下實施例中示出的材料、試劑、物質量及其比例、操作等,只要不脫離本發(fā)明的宗旨,則能夠進行適當變更。因此,本發(fā)明的范圍并不限定于以下實施例。
[實施例1]
(基底層的制作)
在被保溫在25℃的容器中對下述所示的組合物進行攪拌并使其溶解,從而制備出基底層溶液。
在100μm厚的透明pet(聚對苯二甲酸乙二酯、toyoboco.,ltd.制,cosmoshinea4100)基板上,使用棒涂布機,以3ml/m2的涂布量將通過上述制備的基底層溶液進行了涂布。之后,在以膜面溫度成為90℃的方式進行加熱并進行了120秒的干燥之后,在氧濃度100ppm以下的氮氣吹掃下,利用紫外線照射裝置照射700mj/cm2(照度200mw/cm2,3.5秒)的紫外線而使其進行交聯(lián)反應,從而制作出基底層。
(膽甾醇型液晶點的形成)
在被保溫在25℃的容器中對下述所示的組合物進行攪拌并使其溶解,從而制備出膽甾醇型液晶墨液a(液晶組合物)。
[化學式4]
數(shù)值為質量%。并且,r所表示的基團為右下側示出的部分結構,在該部分結構的氧原子的部位進行鍵合。
[化學式5]
如下變更手性試劑的添加量,除此以外,以與墨液a相同的方式制備出膽甾醇型液晶墨液b~d。
墨液b的手性試劑量:3.5質量份
墨液c的手性試劑量:3.8質量份
墨液d的手性試劑量:8.3質量份
另外,以墨液a~d分別反射950、900、850、360nm的波長的方式?jīng)Q定了添加量。
在通過上述制作的pet上的基底層上,利用噴墨打印機(dmp-2831,fujifilmdimatix公司制),向點中心之間距離為300μm、點徑為64μm且50×50mm的整個區(qū)域,噴出通過上述制備的膽甾醇型液晶墨液a,并在95℃下干燥30秒之后,利用紫外線照射裝置照射500mj/cm2(照度200mw/cm2,2.5秒)的紫外線,從而得到預點(pre-dot)。
而且,在通過上述制作的預點表面噴出通過上述制備的膽甾醇型液晶墨液c,在95℃下干燥30秒之后,利用紫外線照射裝置照射500mj/cm2(照度200mw/cm2,2.5秒)的紫外線,形成點徑為109μm的點(折射率1.57),從而得到光學部件。
(點形狀、膽甾醇型結構評價)
在通過上述得到的光學部件的點中隨機選擇10個,使用激光顯微鏡(keyencecorporation制)觀察了點的形狀的結果,點的平均直徑為109μm,平均最大高度為21μm,點端部的點表面與基底層表面在兩者的接觸部所成的角度平均為41度,在從點端部朝向中心的方向,高度連續(xù)地增大。
關于位于通過上述得到的光學部件的中央的一個點,在包含點中心的面上與pet基板垂直地進行切削,并使用掃描電子顯微鏡觀察了截面的結果,在點內部確認到亮部和暗部的條紋圖案。
并且,關于通過上述得到的光學部件的點,在使用了nikoncorporation制的偏光顯微鏡(eclipsee600pol)、顯微鏡用數(shù)碼相機(dxm1200)、應用軟件(act-1)的反射觀察系統(tǒng)中,使用fujifilmcorporation制ir銳截止濾光片(ir80)截斷可見光而使光學部件傾斜27度進行觀察的結果,確認到逆反射光。
(外涂層的形成)
在被保溫在25℃的容器中對下述所示的組合物進行攪拌并使其溶解,從而制備出外涂層用涂布液。
在形成有膽甾醇型液晶點的基底層上,使用涂抹器,以80ml/m2的涂布量將通過上述制備的外涂層用涂布液進行了涂布。之后,以膜面溫度成為50℃的方式進行加熱,并在進行了60秒的干燥后,利用紫外線照射裝置照射700mj/cm2的紫外線而使其進行交聯(lián)反應,從而制作出外涂層(折射率:1.52)。
(點性能評價)
關于通過上述制作的附有外涂層的光學部件,使用oceanoptics公司制的可見-近紅外照射光源(hl-2000)、超高分辨率光纖多通道分光器(hr4000)、2分支光纖,在直徑2mm視場下隨機從光學部件的法線方向測量了5個部位的結果,在任何部位的視場下都確認到850nm和950nm這兩個反射峰波長。并且,將光學部件的法線設為0度,在極角45度下也確認到850nm和950nm這兩個反射峰波長。
[實施例2~9以及比較例1~3]
如下改變膽甾醇型液晶墨液的使用順序、基底層溶液的dpha量、噴墨的點徑,除此以外,以與實施例1相同的方式制作出附有外涂層的光學部件。
下表中示出以與實施例1相同的方式測定了點直徑、最大高度/直徑、來自正面和45度傾斜方向的反射峰波長的結果。
[表1]
如上所述,本發(fā)明的光學部件中,通過在多個波長中具有反射峰,能夠有效地利用于各種規(guī)格(發(fā)光波長、受光波長)的電子筆(筆型輸入終端)。
符號說明
1-點,2-基板,3-支撐體,4-基底層,5-外涂層,100-光學部件,105-顯示裝置,106-筆型輸入終端,107-讀取數(shù)據(jù)處理裝置,108-電線。