JP2016114764A - Reflective film, optical member, display, and image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、反射フィルムに関する。また、本発明は、上記反射フィルムを含む光学部材、上記光学部材を含むディスプレイ、および上記ディスプレイを含む画像表示装置に関する。 The present invention relates to a reflective film. The present invention also relates to an optical member including the reflective film, a display including the optical member, and an image display device including the display.
画像表示装置のディスプレイに文字または図形等の情報を手書き入力してデジタル化し情報処理装置に入力するシステムの必要性は近年高まっている。上記システムとして、光学ペンと手書き入力シートとを使用する形態では、手書き入力シートとして、情報が光学的パターンとして書き込まれた層と反射フィルムとを有するものを用いることができる。ここで、反射フィルムは、光学ペンから照射された光を上記光学的パターンとして記載された情報を反映させた光として光学ペンに内蔵されている撮像素子に戻すために用いられる。例えば、特許文献1には、一面側からの赤外線を反射すると共に、可視光を透過する特性を有する赤外線反射層が、座標情報および/またはコード情報が繰り返し定義されたドットパターンのドットが配置されたドットパターン層とともに設けられた情報入力補助シートについての記載がある。 In recent years, there is an increasing need for a system in which information such as characters or figures is input by handwriting on a display of an image display device, digitized, and input to an information processing device. In the form using an optical pen and a handwritten input sheet as the system, a handwritten input sheet having a layer in which information is written as an optical pattern and a reflective film can be used. Here, the reflective film is used to return light emitted from the optical pen to the image sensor incorporated in the optical pen as light reflecting information described as the optical pattern. For example, in Patent Document 1, an infrared reflecting layer having a characteristic of reflecting infrared light from one side and transmitting visible light is arranged with dots having a dot pattern in which coordinate information and / or code information is repeatedly defined. There is a description about an information input auxiliary sheet provided together with the dot pattern layer.
本発明の課題は、新規な反射フィルムを提供することである。本発明は、特に上記システムに用いることができる反射フィルムを提供することを課題とする。本発明は、また、上述の手書き入力シートとして用いることができる新規な光学部材を提供することを課題とする。本発明はさらに、光学ペンによる読み取りの感度の高いディスプレイおよび画像表示装置を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a novel reflective film. This invention makes it a subject to provide the reflective film which can be used especially for the said system. Another object of the present invention is to provide a novel optical member that can be used as the above-mentioned handwriting input sheet. It is another object of the present invention to provide a display and an image display device with high sensitivity for reading with an optical pen.
本発明者らは、従来から反射部材として用いることができることが知られているコレステリック液晶相を固定した層を用いて上記課題を解決することを試みた。その過程で、特に光学ペンを傾けて使用する際に感度が低下する問題に直面した。コレステリック液晶相を固定した層は法線方向で所望の波長における最大の反射性を示す特性を有するが、上記の問題は、光学ペンを傾けて斜め方向から読み取る際に、使用している赤外光の波長において十分な反射光が得られないことが原因と考えられた。すなわち、コレステリック液晶相を固定した層の斜め方向の再帰反射性が低いことに由来すると考えられた。本発明者らは、検討を重ねて、上記問題の解決に至り、本発明を完成させた。 The inventors of the present invention have attempted to solve the above problems by using a layer in which a cholesteric liquid crystal phase that has been conventionally known to be used as a reflecting member is fixed. In the process, we faced a problem that sensitivity was lowered especially when the optical pen was tilted. A layer in which a cholesteric liquid crystal phase is fixed has the property of exhibiting maximum reflectivity at a desired wavelength in the normal direction, but the above problem is that the infrared light used when tilting the optical pen and reading from an oblique direction is used. It was thought that the reason was that sufficient reflected light could not be obtained at the wavelength of light. That is, it was considered that the layer in which the cholesteric liquid crystal phase was fixed had low retroreflectivity in the oblique direction. The inventors of the present invention have repeatedly studied to solve the above problems and complete the present invention.
すなわち、本発明は下記の[1]〜[16]を提供するものである。
[1]反射フィルムであって、
赤外線波長域の光を反射し、
コレステリック液晶相を固定した層からなる円偏光反射層を含み、
前記円偏光反射層は粒子を含み、
前記粒子は、0.5μm以上、前記円偏光反射層の膜厚未満の平均粒径を有する反射フィルム。
[2]前記粒子が有機粒子である[1]に記載の反射フィルム。
[3]前記粒子がポリ(メタ)アクリレート粒子である[1]に記載の反射フィルム。
[4]ヘイズ値が10%以下である[1]〜[3]のいずれか一項に記載の反射フィルム。
[5]前記円偏光反射層が、前記粒子、液晶化合物、キラル剤、および水平配向剤を含む液晶組成物から形成された層である[1]〜[4]のいずれか一項に記載の反射フィルム。
[6]前記円偏光反射層として、右円偏光を選択反射する右円偏光反射層および左円偏光を選択反射する左円偏光反射層を含み、
右円偏光反射層および左円偏光反射層の円偏光選択反射の中心波長が同一である[1]〜[5]のいずれか一項に記載の反射フィルム。
That is, the present invention provides the following [1] to [16].
[1] A reflective film,
Reflects light in the infrared wavelength range,
Including a circularly polarized light reflection layer composed of a layer in which a cholesteric liquid crystal phase is fixed;
The circularly polarized reflective layer includes particles,
The reflective film having an average particle diameter of 0.5 μm or more and less than a film thickness of the circularly polarized reflective layer.
[2] The reflective film according to [1], wherein the particles are organic particles.
[3] The reflective film according to [1], wherein the particles are poly (meth) acrylate particles.
[4] The reflective film according to any one of [1] to [3], which has a haze value of 10% or less.
[5] The circularly polarizing reflective layer according to any one of [1] to [4], wherein the circularly polarized light reflecting layer is a layer formed from a liquid crystal composition containing the particles, a liquid crystal compound, a chiral agent, and a horizontal alignment agent. Reflective film.
[6] The circularly polarized light reflecting layer includes a right circularly polarized light reflecting layer that selectively reflects right circularly polarized light and a left circularly polarized light reflecting layer that selectively reflects left circularly polarized light,
The reflective film according to any one of [1] to [5], wherein the central wavelengths of circularly polarized light selective reflection of the right circularly polarized light reflecting layer and the left circularly polarized light reflecting layer are the same.
[7]基材を含む[1]〜[6]のいずれか一項に記載の反射フィルム。
[8]非偏光可視光の直透過率が50%以上である、[1]〜[7]のいずれか一項に記載の反射フィルム。
[9][1]〜[8]のいずれか一項に記載の反射フィルム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、上記反射フィルム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。
[10]上記パターンがドットパターンである[9]に記載の光学部材。
[11]上記パターンが印刷により施されたものである[9]または[10]に記載の光学部材。
[12]上記反射フィルムが基材を含み、
上記円偏光反射層、上記基材、および上記情報提示層をこの順に含む[9]〜[11]のいずれか一項に記載の光学部材。
[13]上記反射フィルムが基材を含み、
上記基材、上記円偏光反射層、および上記情報提示層をこの順に含む[9]〜[11]のいずれか一項に記載の光学部材。
[14]上記反射フィルムが基材を含み、
上記パターンが上記基材表面に印刷により施されたものである[9]〜[13]のいずれか一項に記載の光学部材。
[15][9]〜[14]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。
[16][15]に記載のディスプレイを有する画像表示装置。
[7] The reflective film according to any one of [1] to [6], including a base material.
[8] The reflective film according to any one of [1] to [7], wherein the direct transmittance of non-polarized visible light is 50% or more.
[9] An optical member including the reflective film according to any one of [1] to [8] and an information presentation layer,
The information presentation layer is an optical member having a pattern of a material that absorbs or reflects light reflected by the reflective film.
[10] The optical member according to [9], wherein the pattern is a dot pattern.
[11] The optical member according to [9] or [10], wherein the pattern is formed by printing.
[12] The reflective film includes a substrate,
The optical member according to any one of [9] to [11], including the circularly polarized light reflecting layer, the base material, and the information presentation layer in this order.
[13] The reflective film includes a substrate,
The optical member according to any one of [9] to [11], including the base material, the circularly polarized light reflection layer, and the information presentation layer in this order.
[14] The reflective film includes a substrate,
The optical member according to any one of [9] to [13], wherein the pattern is formed on the substrate surface by printing.
[15] A display having the optical member according to any one of [9] to [14].
[16] An image display device having the display according to [15].
本発明により、新規な反射フィルムが提供される。本発明は、特に画像表示装置のディスプレイに文字または図形等の情報を手書き入力してデジタル化して情報処理装置に入力するシステムに用いることができる反射フィルムを提供する。本反射フィルムを含む光学部材は上述のシステムにおいて、手書き入力シートとして用いることができる。上記光学部材を利用して、光学ペンによる読み取りの感度の高いディスプレイおよび画像表示装置を提供することができる。 According to the present invention, a novel reflective film is provided. In particular, the present invention provides a reflective film that can be used in a system for inputting information such as characters or figures on a display of an image display device by handwriting, digitizing the information, and inputting the information to an information processing device. The optical member including the reflective film can be used as a handwritten input sheet in the above-described system. By using the optical member, it is possible to provide a display and an image display device with high sensitivity of reading with an optical pen.
以下、本発明を詳細に説明する。
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。
本明細書において、各数値、数値範囲、および定性的な表現(例えば、「同一」、等の表現)については、本技術分野で一般的に許容される誤差を含む数値、数値範囲および性質を示していると解釈されるものとする。例えば、波長について「同一」というときは、差異が5nm以内であることをいう。
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。「(メタ)ポリアクリレート」等についても同様である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present specification, “to” is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.
In this specification, for example, an angle such as “45 degrees”, “parallel”, “vertical”, or “orthogonal”, unless otherwise specified, has a difference from an exact angle within a range of less than 5 degrees. Means. The difference from the exact angle is preferably less than 4 degrees, and more preferably less than 3 degrees.
In the present specification, for each numerical value, numerical range, and qualitative expression (for example, an expression such as “same”, etc.), a numerical value, a numerical range, and a property including an error generally allowed in this technical field are used. It shall be interpreted as showing. For example, when the wavelength is “same”, the difference is within 5 nm.
In this specification, “(meth) acrylate” is used to mean “one or both of acrylate and methacrylate”. The same applies to “(meth) polyacrylate” and the like.
本明細書において、円偏光につき「センス」というときは、右円偏光であるか、または左円偏光であるかを意味する。円偏光のセンスは、光が手前に向かって進んでくるように眺めた場合に電場ベクトルの先端が時間の増加に従って時計回りに回る場合が右円偏光であり、反時計回りに回る場合が左円偏光であるとして定義される。 In this specification, “sense” for circularly polarized light means right circularly polarized light or left circularly polarized light. The sense of circularly polarized light is right-handed circularly polarized light when the electric field vector tip turns clockwise as time increases when viewed as the light travels toward you, and left when it turns counterclockwise. Defined as being circularly polarized.
本明細書においては、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向について「センス」との用語を用いることもある。コレステリック液晶による選択反射は、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向(センス)が右の場合は右円偏光を反射し、左円偏光を透過し、センスが左の場合は左円偏光を反射し、右円偏光を透過する。 In this specification, the term “sense” may be used for the twist direction of the spiral of the cholesteric liquid crystal. The selective reflection by the cholesteric liquid crystal reflects right circularly polarized light when the twist direction (sense) of the cholesteric liquid crystal spiral is right, transmits left circularly polarized light, and reflects left circularly polarized light when the sense is left, Transmits circularly polarized light.
可視光線は電磁波のうち、ヒトの目で見える波長の光であり、380nm〜780nmの波長域の光を示す。赤外線(赤外光)は可視光線より長く電波より短い波長域電磁波である。赤外線のうち、近赤外光とは780nm〜2500nmの波長域の電磁波である。 Visible light is light having a wavelength visible to the human eye among electromagnetic waves, and indicates light having a wavelength range of 380 nm to 780 nm. Infrared rays (infrared light) are electromagnetic waves in the wavelength range that are longer than visible rays and shorter than radio waves. Among infrared rays, near infrared light is an electromagnetic wave having a wavelength range of 780 nm to 2500 nm.
本明細書において、「拡散反射率」または「正反射率」は分光光度計と積分球ユニットを用いて測定した値に基づいて計算される値である。正反射率は積分球ユニットを用いて測定した値に基づく場合、測定の都合上、例えば入射角5度での測定値であればよい。拡散反射率は全反射率(積分球の全角度測定値)から正反射率を差し引いて算出することができる値である。直透過率は、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。 In this specification, “diffuse reflectance” or “regular reflectance” is a value calculated based on values measured using a spectrophotometer and an integrating sphere unit. When the regular reflectance is based on a value measured using an integrating sphere unit, it may be a measured value at an incident angle of, for example, 5 degrees for convenience of measurement. The diffuse reflectance is a value that can be calculated by subtracting the regular reflectance from the total reflectance (measured value of all angles of the integrating sphere). The direct transmittance is a transmittance at 0 degrees when based on a value measured using an integrating sphere unit.
本明細書において、「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を用いて測定される値を意味する。
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の非偏光の直透過率)×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直透過率を差し引いて算出することができる値である。
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。
In this specification, the “haze value” means a value measured using a haze meter NDH-2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
Theoretically, the haze value means a value represented by the following formula.
(Scattering transmittance of non-polarized light (natural light) of 380 to 780 nm) / (scattering transmittance of non-polarized light of 380 to 780 nm + direct transmittance of non-polarized light of 380 to 780 nm) × 100%
The scattering transmittance is a value that can be calculated by subtracting the direct transmittance from the obtained omnidirectional transmittance using a spectrophotometer and an integrating sphere unit.
In the present specification, the term “reflected light” or “transmitted light” is used to mean scattered light and diffracted light.
なお、光の各波長の偏光状態は、円偏光板を装着した分光放射輝度計またはスペクトルメータを用いて測定することができる。この場合、右円偏光板を通して測定した光の強度がIR、左円偏光板を通して測定した光の強度がILに相当する。また、白熱電球、水銀灯、蛍光灯、LED等の通常光源は、ほぼ非偏光を発しているが、これらに装着されたフィルムの偏光を作り出す特性は、例えば、AXOMETRICS社製の偏光位相差解析装置AxoScanなどを用いて測定することができる。
また、照度計や光スペクトルメータに、反射フィルム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。
In addition, the polarization state of each wavelength of light can be measured using a spectral radiance meter or a spectrometer equipped with a circularly polarizing plate. In this case, the intensity of light measured through the right circularly polarizing plate corresponds to I R , and the intensity of light measured through the left circularly polarizing plate corresponds to I L. In addition, ordinary light sources such as incandescent light bulbs, mercury lamps, fluorescent lamps, and LEDs emit almost non-polarized light. However, the characteristic of producing polarized light of films mounted on these light sources is, for example, a polarization phase difference analyzer manufactured by AXOMETRIC It can be measured using AxoScan or the like.
Moreover, even if it attaches a reflective film to an illuminance meter or an optical spectrum meter, it can measure. The ratio can be measured by attaching a right circular polarized light transmission plate, measuring the right circular polarized light amount, attaching a left circular polarized light transmission plate, and measuring the left circular polarized light amount.
<反射フィルム>
本発明の反射フィルムは、円偏光反射層を含む。本発明の反射フィルムは右円偏光を選択反射する右円偏光反射層または左円偏光を選択反射する左円偏光反射層のいずれか一方を含んでいてもよく、双方を含んでいてもよい。本発明の反射フィルムは、円偏光反射層のほか、基材、配向膜を含んでいてもよい。図1に本発明の反射フィルムの例の断面図を模式的に示す。図1(a)に示す反射フィルムは、基材5および右円偏光反射層または左円偏光反射層のいずれか一方(1−1)を含む例である。図1(b)に示す反射フィルムは、基材5および右円偏光反射層および左円偏光反射層の双方(1−1および1−2)を含む例である。
<Reflection film>
The reflective film of the present invention includes a circularly polarized reflective layer. The reflective film of the present invention may include either one of a right circularly polarized light reflecting layer that selectively reflects right circularly polarized light or a left circularly polarized light reflecting layer that selectively reflects left circularly polarized light, or may include both. The reflective film of this invention may contain the base material and the oriented film other than a circularly-polarized-light reflection layer. FIG. 1 schematically shows a cross-sectional view of an example of the reflective film of the present invention. The reflective film shown to Fig.1 (a) is an example containing either the base material 5 and either (1-1) of a right circular polarization reflection layer or a left circular polarization reflection layer. The reflective film shown in FIG. 1B is an example including the base material 5 and both the right circularly polarized reflective layer and the left circularly polarized reflective layer (1-1 and 1-2).
[反射フィルムの光学的性質]
本発明の反射フィルムは、赤外線波長域の光を反射することができるフィルムである。本発明の反射フィルムが反射する赤外線の波長は特に限定されないが、反射フィルム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、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も好ましい。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。
[Optical properties of reflective film]
The reflective film of the present invention is a film that can reflect light in the infrared wavelength region. Although the wavelength of the infrared ray reflected by the reflective film of the present invention is not particularly limited, when the transmittance spectrum of the reflective film is confirmed, a reflective wavelength band having a center wavelength in the range of 780 to 2000 nm, preferably in the range of 800 to 1500 nm. It is preferable that can be confirmed. It is also preferable that the reflection wavelength is selected according to the wavelength of a light source such as an optical pen used in combination or the wavelength of an infrared ray sensed by a sensor of an image sensor. The half width of the reflection wavelength band is 50 to 500 nm, preferably 100 to 300 nm.
本発明の反射フィルムは、反射フィルムの法線から角度をなす方向からの光の入射に対しても、再帰反射性が高い。再帰反射は入射した光が入射方向に反射される反射を意味する。例えば、本発明の反射フィルムの少なくともいずれか一方の表面側から、反射フィルムの法線から45度の角度をなす光が入射するとき、再帰反射光量が最も大きい波長において、標準拡散板(ラブスフィア社製)の再帰反射光量の10%以上の再帰反射光量を有する。後述するように、本発明の反射フィルムにおいては、円偏光反射層が粒子を含むことにより、このような再帰反射性が得られている。再帰反射性を有することにより、反射フィルムの法線から角度をなす斜めから光を入射し、同じ方向から反射光を検知する場合であっても、高い感度を得ることができる。 The reflective film of the present invention is highly retroreflective with respect to the incidence of light from a direction that forms an angle from the normal line of the reflective film. Retroreflection means reflection in which incident light is reflected in the incident direction. For example, when light having an angle of 45 degrees with respect to the normal line of the reflective film is incident from the surface side of at least one of the reflective films of the present invention, the standard diffuser plate (Labsphere) The amount of retroreflective light is 10% or more of the amount of retroreflective light produced by the company. As will be described later, in the reflective film of the present invention, such a retroreflective property is obtained when the circularly polarized reflective layer contains particles. By having retroreflectivity, high sensitivity can be obtained even when light is incident at an angle from the normal of the reflective film and the reflected light is detected from the same direction.
本発明の反射フィルムは、非偏光に対する拡散反射率が40%以上となる反射波長を赤外線波長域に有することが好ましい。この反射波長は、後述のコレステリック液晶層の円偏光選択反射の中心波長に該当していてもよい。 The reflective film of the present invention preferably has a reflection wavelength in the infrared wavelength region where the diffuse reflectance with respect to non-polarized light is 40% or more. This reflection wavelength may correspond to the center wavelength of circularly polarized light selective reflection of a cholesteric liquid crystal layer described later.
拡散反射率は、さらに、50以上、60%以上、70%以上であってもよく、95%以下、90%以下、85%以下等であってもよい。
本発明の反射フィルムは上記の反射波長において非偏光に対する正反射率が50%以下であることが好ましい。正反射率はさらに、30%以下であってもよく、20%以下であってもよい。
Further, the diffuse reflectance may be 50 or more, 60% or more, 70% or more, or 95% or less, 90% or less, 85% or less, and the like.
The reflective film of the present invention preferably has a regular reflectance of 50% or less for non-polarized light at the above reflection wavelength. Further, the regular reflectance may be 30% or less, or 20% or less.
本発明の反射フィルムのヘイズ値は10%以下とすることができる。ヘイズ値は5%以下であることが好ましく、3%以下であることがより好ましい。ヘイズ値は小さければ小さいほどよいが、本発明の反射フィルムは、円偏光反射層が粒子を含むことにより、通常1%以上、または1.5%以上程度のヘイズ値となる。
本発明の反射フィルムは、可視光領域において、透明であることが好ましい。具体的には波長380〜780nmの非偏光可視光の直透過率が50%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、70%以上であることがさらに好ましく、80%以上であることが特に好ましい。
The haze value of the reflective film of the present invention can be 10% or less. The haze value is preferably 5% or less, and more preferably 3% or less. The smaller the haze value is, the better. However, the reflective film of the present invention usually has a haze value of about 1% or more, or about 1.5% or more when the circularly polarizing reflection layer contains particles.
The reflective film of the present invention is preferably transparent in the visible light region. Specifically, the direct transmittance of non-polarized visible light having a wavelength of 380 to 780 nm is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, further preferably 70% or more, and 80% or more. It is particularly preferred that
[円偏光反射層]
本発明の反射フィルムは、コレステリック液晶相を固定した層からなる円偏光反射層を含む。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。
[Circularly polarized reflective layer]
The reflective film of the present invention includes a circularly polarizing reflective layer composed of a layer in which a cholesteric liquid crystal phase is fixed. It is known that the cholesteric liquid crystal phase has a circularly polarized light selective reflection property that selectively reflects either right circularly polarized light or left circularly polarized light. Many films formed from a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound have been known as films exhibiting circularly polarized light selective reflectivity. For layers in which a cholesteric liquid crystal phase is fixed, those conventional techniques can be referred to. it can.
コレステリック液晶相を固定した層とは、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向が保持されている層であればよく、典型的には、重合性液晶化合物をコレステリック液晶相の配向状態としたうえで、紫外線照射、加熱等によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して、同時に、また外場や外力によって配向形態に変化を生じさせることのない状態に変化した層であればよい。なお、コレステリック液晶相を固定した層においては、コレステリック液晶相の光学的性質が層中において保持されていれば十分であり、層中の液晶性化合物はもはや液晶性を示していなくてもよい。例えば、重合性液晶化合物は、硬化反応により高分子量化して、もはや液晶性を失っていてもよい。
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。
The layer in which the cholesteric liquid crystal phase is fixed may be a layer in which the alignment of the liquid crystal compound in the cholesteric liquid crystal phase is maintained, and typically, the polymerizable liquid crystal compound is in the alignment state of the cholesteric liquid crystal phase. On the other hand, if it is a layer that has been polymerized and cured by ultraviolet irradiation, heating, etc. to form a layer having no fluidity, and at the same time, it has been changed to a state that does not cause changes in the orientation form due to an external field or external force Good. In the layer in which the cholesteric liquid crystal phase is fixed, it is sufficient that the optical properties of the cholesteric liquid crystal phase are maintained in the layer, and the liquid crystalline compound in the layer may no longer exhibit liquid crystallinity. For example, the polymerizable liquid crystal compound may have a high molecular weight due to a curing reaction and may no longer have liquid crystallinity.
In this specification, a layer in which a cholesteric liquid crystal phase is fixed may be referred to as a cholesteric liquid crystal layer or a liquid crystal layer.
コレステリック液晶層は、コレステリック液晶の螺旋構造に由来した円偏光選択反射を示す。円偏光選択反射の中心波長λは、コレステリック相における螺旋構造のピッチP(=螺旋の周期)に依存し、コレステリック液晶層の平均屈折率nとλ=n×Pの関係に従う。そのため、この螺旋構造のピッチを調節することによって、円偏光選択反射を示す波長を調整できる。すなわち、n値とP値を調節して、近赤外光波長域において円偏光選択反射を示すようにするために、中心波長λが750nm〜2000nm、好ましくは800nm〜1500nmの波長域となるようにすればよい。コレステリック液晶相のピッチは重合性液晶化合物とともに用いるキラル剤の種類、またはその添加濃度に依存するため、これらを調整することによって所望のピッチを得ることができる。
また、コレステリック液晶層の反射円偏光のセンスは螺旋のセンスに一致する。そのため、右円偏光反射層および左円偏光反射層としては、それぞれ螺旋のセンスが右および左であるコレステリック液晶層を用いればよい。
The cholesteric liquid crystal layer exhibits circularly polarized light selective reflection derived from the helical structure of the cholesteric liquid crystal. The central wavelength λ of the circularly polarized light selective reflection depends on the pitch P (= spiral period) of the helical structure in the cholesteric phase, and follows the relationship between the average refractive index n of the cholesteric liquid crystal layer and λ = n × P. Therefore, by adjusting the pitch of this spiral structure, the wavelength exhibiting circularly polarized light selective reflection can be adjusted. That is, in order to adjust the n value and the P value so as to exhibit circularly polarized light selective reflection in the near-infrared light wavelength region, the center wavelength λ is in the wavelength region of 750 nm to 2000 nm, preferably 800 nm to 1500 nm. You can do it. Since the pitch of the cholesteric liquid crystal phase depends on the type of chiral agent used together with the polymerizable liquid crystal compound or the concentration of the chiral agent, the desired pitch can be obtained by adjusting these.
In addition, the sense of the reflected circularly polarized light of the cholesteric liquid crystal layer coincides with the sense of the spiral. Therefore, a cholesteric liquid crystal layer having a spiral sense of right and left may be used as the right circular polarization reflection layer and the left circular polarization reflection layer, respectively.
本発明の反射フィルムが右円偏光反射層および左円偏光反射層の双方を含む場合、右円偏光反射層および左円偏光反射層それぞれの円偏光選択反射の中心波長は同一であっても異なっていてもよいが、同一であることがより好ましい。円偏光選択反射の中心波長が同一である右円偏光反射層および左円偏光反射層を含むことにより、反射フィルムを光学ペンを使用したシステムで用いる場合において、光学ペンの照射光波長および撮像素子の検出光波長に合う、特定の波長において、右円偏光および左円偏光の双方を反射して、反射光の強度を向上させることができるからである。
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。
When the reflective film of the present invention includes both a right circularly polarized reflective layer and a left circularly polarized reflective layer, the center wavelength of the circularly polarized selective reflection of each of the right circularly polarized reflective layer and the left circularly polarized reflective layer is the same or different. However, it is more preferable that they are the same. By including a right circularly polarized light reflecting layer and a left circularly polarized light reflecting layer having the same center wavelength of circularly polarized light, when the reflective film is used in a system using an optical pen, the irradiation light wavelength of the optical pen and the image sensor This is because the intensity of the reflected light can be improved by reflecting both the right circularly polarized light and the left circularly polarized light at a specific wavelength that matches the detected light wavelength.
For the method of measuring spiral sense and pitch, use the methods described in “Introduction to Liquid Crystal Chemistry Experiments”, edited by the Japanese Liquid Crystal Society, Sigma Publishing 2007, page 46, and “Liquid Crystal Handbook”, Liquid Crystal Handbook Editing Committee, page 196. be able to.
また、円偏光選択反射を示す選択反射帯(円偏光反射帯)の半値幅Δλ(nm)は、Δλが液晶化合物の複屈折Δnと上記ピッチPに依存し、Δλ=Δn×Pの関係に従う。そのため、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。 The half-value width Δλ (nm) of the selective reflection band (circular polarization reflection band) showing the circularly polarized selective reflection follows that ΔΔ depends on the birefringence Δn of the liquid crystal compound and the pitch P, and Δλ = Δn × P. . Therefore, the width of the selective reflection band can be controlled by adjusting Δn. Δn can be adjusted by adjusting the kind of the polymerizable liquid crystal compound and the mixing ratio thereof, or by controlling the temperature at the time of fixing the alignment.
なお、コレステリック液晶層の反射中心波長と半値幅は下記のように求めることができる。
分光光度計UV3150(島津製作所)を用いて反射フィルム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)
The reflection center wavelength and the half width of the cholesteric liquid crystal layer can be obtained as follows.
When the transmission spectrum of the reflective film is measured using a spectrophotometer UV3150 (Shimadzu Corporation), a peak of decrease in transmittance is observed in the selective reflection region. Of the two wavelengths having a transmittance of 1/2 the maximum peak height, the wavelength value on the short wave side is λ1 (nm) and the wavelength value on the long wave side is λ2 (nm). The reflection center wavelength and the half width can be expressed by the following formula.
Reflection center wavelength = (λ1 + λ2) / 2
Half width = (λ2−λ1)
円偏光反射帯の半値幅は、通常1種の材料では50nm〜150nm程度である。選択波長域を広げるためには、周期Pを変えた反射光の中心波長が異なるコレステリック液晶層を2種以上積層すればよい。または、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。 The half-value width of the circularly polarized light reflection band is usually about 50 nm to 150 nm for one kind of material. In order to widen the selection wavelength range, two or more cholesteric liquid crystal layers having different center wavelengths of reflected light with different periods P may be stacked. Alternatively, in one cholesteric liquid crystal layer, the control wavelength region can be widened by gradually changing the period P in the film thickness direction.
[粒子]
本発明の反射フィルムは円偏光反射層に粒子を含む。本発明者らはコレステリック液晶相を固定した層からなる円偏光反射層が粒子を含むことにより、上記のように再帰反射性が向上することを見出した。
粒子を含まないコレステリック液晶層はその法線方向に上記の螺旋の螺旋軸が平行になるように形成され、上記円偏光選択反射帯での再帰反射光量はコレステリック液晶層の法線方向(=螺旋軸方向)からの光の入射において最大となり、法線方向から角度をなす方向からの光の入射に対しては、ほとんど再帰反射光量がない。すなわち、層の法線方向のみで良好な再帰反射性を示す。一方、コレステリック液晶相が粒子を含むことにより、粒子の表面に沿って液晶分子が配向し、粒子の表面の法線を螺旋軸方向とするコレステリック液晶相が部分的に生じ、この部分からの選択反射により、反射フィルムの法線から角度をなす方向からの光の入射に対しても、再帰反射性が向上したものと考えられる。
[particle]
The reflective film of the present invention contains particles in the circularly polarized light reflective layer. The present inventors have found that the retroreflectivity is improved as described above when the circularly polarized light reflection layer composed of a layer in which the cholesteric liquid crystal phase is fixed contains particles.
The cholesteric liquid crystal layer not containing particles is formed so that the spiral axis of the spiral is parallel to the normal direction, and the amount of retroreflected light in the circularly polarized light selective reflection band is the normal direction of the cholesteric liquid crystal layer (= spiral). It becomes the maximum in the incidence of light from the (axial direction), and there is almost no retroreflective light quantity for the incidence of light from the direction that makes an angle from the normal direction. That is, good retroreflectivity is exhibited only in the normal direction of the layer. On the other hand, when the cholesteric liquid crystal phase contains particles, the liquid crystal molecules are aligned along the surface of the particles, and a cholesteric liquid crystal phase having a normal to the surface of the particles as a helical axis direction is partially generated. It is considered that the retroreflectivity is improved by the reflection even with respect to the incidence of light from a direction that forms an angle with the normal line of the reflective film.
粒子としては、無機粒子または有機粒子のいずれでもよいが、有機粒子が好ましく、有機ポリマー粒子であることがより好ましい。有機ポリマー粒子としては、例えば、ポリメチルメタクリレート粒子、架橋ポリメチルメタクリレート粒子、またはアクリル−スチレン共重合体粒子などのポリ(メタ)アクリレート粒子、メラミン粒子、ポリカーボネート粒子、ポリスチレン粒子、架橋ポリスチレン粒子、ポリ塩化ビニル粒子、ベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒド粒子などが挙げられる。これらのうち、ポリ(メタ)アクリレート粒子が好ましい。 The particles may be either inorganic particles or organic particles, but organic particles are preferable, and organic polymer particles are more preferable. Examples of the organic polymer particles include poly (meth) acrylate particles such as polymethyl methacrylate particles, crosslinked polymethyl methacrylate particles, or acrylic-styrene copolymer particles, melamine particles, polycarbonate particles, polystyrene particles, crosslinked polystyrene particles, poly Examples include vinyl chloride particles and benzoguanamine-melamine formaldehyde particles. Of these, poly (meth) acrylate particles are preferred.
粒子の平均粒径は、0.5μm以上である。平均粒径0.5μm以上の粒子を用いることにより、円偏光反射層から好ましい再帰反射性を得ることができる。また、粒子の平均粒径は、円偏光反射層の膜厚未満であればよい。円偏光反射層の膜厚未満とすることにより、ヘイズ値を10%以下と低く抑えることができる。これは、円偏光反射層の表面形状に粒子が影響を及ぼさないためと考えられる。粒子の平均粒径は、再帰反射性を維持しながらヘイズ値を低減させるため、0.8〜5μmがより好ましく、1〜3μmが更に好ましい。また、散乱反射性を付与するとともに低いヘイズ値とするため、粒子径の異なる2種以上の粒子を適宜併用して用いてもよい。
なお、本明細書において、粒子の平均粒径は、電子顕微鏡写真の画像処理により求めた値であり、ランダムに100個の粒子を選択して測定した粒径の平均値である。
The average particle diameter of the particles is 0.5 μm or more. By using particles having an average particle size of 0.5 μm or more, a preferable retroreflective property can be obtained from the circularly polarized light reflecting layer. Moreover, the average particle diameter of particle | grains should just be less than the film thickness of a circularly polarized light reflection layer. By making it less than the film thickness of the circularly polarized light reflecting layer, the haze value can be kept as low as 10% or less. This is presumably because the particles do not affect the surface shape of the circularly polarized light reflecting layer. The average particle size of the particles is more preferably 0.8 to 5 μm and even more preferably 1 to 3 μm in order to reduce the haze value while maintaining retroreflectivity. In addition, in order to impart scattering reflectivity and a low haze value, two or more kinds of particles having different particle diameters may be used in combination as appropriate.
In addition, in this specification, the average particle diameter of a particle | grain is a value calculated | required by the image process of an electron micrograph, and is an average value of the particle diameter which selected and measured 100 particle | grains at random.
粒子の屈折率は、特に制限はないが、1.0〜3.0が好ましく、1.2〜1.6がより好ましく、1.3〜1.5が更に好ましい。粒子の屈折率は、例えば自動屈折率測定器(KPR−2000、株式会社島津製作所製)を用い、屈折液の屈折率を測定してから、精密分光計(GMR−1DA、株式会社島津製作所製)で、シュリブスキー法により測定することができる。 Although there is no restriction | limiting in particular in the refractive index of particle | grains, 1.0-3.0 are preferable, 1.2-1.6 are more preferable, 1.3-1.5 are still more preferable. The refractive index of the particles is determined by measuring the refractive index of the refractive liquid using, for example, an automatic refractive index measuring device (KPR-2000, manufactured by Shimadzu Corporation), and then a precision spectrometer (GMR-1DA, manufactured by Shimadzu Corporation). ) And can be measured by the Shribsky method.
粒子はコレステリック液晶層の形成に用いられる液晶組成物に添加されることによって、円偏光反射相に含まれていればよい。粒子の液晶組成物中の含量は、液晶化合物の総質量に対し、0.01〜5質量%が好ましく、0.05〜3質量%がより好ましく、0.1〜2質量%がさらに好ましい。 The particles may be contained in the circularly polarized reflection phase by being added to the liquid crystal composition used for forming the cholesteric liquid crystal layer. The content of the particles in the liquid crystal composition is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.05 to 3% by mass, and still more preferably 0.1 to 2% by mass with respect to the total mass of the liquid crystal compound.
[液晶組成物]
液晶組成物は、液晶化合物および上記粒子を含む。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、キラル剤および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。液晶組成物を、基材、配向層、または、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。
[Liquid crystal composition]
The liquid crystal composition includes a liquid crystal compound and the above particles. The liquid crystal compound is preferably a polymerizable liquid crystal compound. The liquid crystal composition preferably contains a chiral agent and a horizontal alignment agent. The liquid crystal composition may further contain a surfactant or a polymerization initiator. A cholesteric liquid crystal layer can be formed by applying the liquid crystal composition to a substrate, an alignment layer, or a cholesteric liquid crystal layer serving as a lower layer, fixing the cholesteric alignment, and then fixing it.
(重合性液晶化合物)
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。
(Polymerizable liquid crystal compound)
The polymerizable liquid crystal compound may be a rod-like liquid crystal compound or a disk-like liquid crystal compound, but is preferably a rod-like liquid crystal compound.
Examples of the rod-like polymerizable liquid crystal compound forming the cholesteric liquid crystal layer include a rod-like nematic liquid crystal compound. Examples of rod-like nematic liquid crystal compounds include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines. , Phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used. Not only low-molecular liquid crystal compounds but also high-molecular liquid crystal compounds can be used.
重合性液晶化合物は、重合性基を液晶化合物に導入することで得られる。重合性基の例には、不飽和重合性基、エポキシ基、およびアジリジニル基が含まれ、不飽和重合性基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基が特に好ましい。重合性基は種々の方法で、液晶化合物の分子中に導入できる。重合性液晶化合物が有する重合性基の個数は、好ましくは1〜6個、より好ましくは1〜3個である。重合性液晶化合物の例は、Makromol.Chem.,190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5巻、107頁(1993年)、米国特許第4683327号明細書、同5622648号明細書、同5770107号明細書、国際公開WO95/22586号公報、同95/24455号公報、同97/00600号公報、同98/23580号公報、同98/52905号公報、特開平1−272551号公報、同6−16616号公報、同7−110469号公報、同11−80081号公報、および特開2001−328973号公報などに記載の化合物が含まれる。2種類以上の重合性液晶化合物を併用してもよい。2種類以上の重合性液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。 The polymerizable liquid crystal compound can be obtained by introducing a polymerizable group into the liquid crystal compound. Examples of the polymerizable group include an unsaturated polymerizable group, an epoxy group, and an aziridinyl group, preferably an unsaturated polymerizable group, and particularly preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group. The polymerizable group can be introduced into the molecule of the liquid crystal compound by various methods. The number of polymerizable groups possessed by the polymerizable liquid crystal compound is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3. Examples of polymerizable liquid crystal compounds are described in Makromol. Chem. 190, 2255 (1989), Advanced Materials 5, 107 (1993), US Pat. No. 4,683,327, US Pat. No. 5,622,648, US Pat. No. 5,770,107, International Publication WO95 / 22586. No. 95/24455, No. 97/00600, No. 98/23580, No. 98/52905, JP-A-1-272551, No. 6-16616, and No. 7-110469. 11-80081 and JP-A 2001-328773, and the like. Two or more kinds of polymerizable liquid crystal compounds may be used in combination. When two or more kinds of polymerizable liquid crystal compounds are used in combination, the alignment temperature can be lowered.
また、液晶組成物中の重合性液晶化合物の添加量は、液晶組成物の固形分質量(溶媒を除いた質量)に対して、80〜99.9質量%であることが好ましく、85〜99.5質量%であることがより好ましく、90〜99質量%であることが特に好ましい。 Moreover, it is preferable that the addition amount of the polymeric liquid crystal compound in a liquid-crystal composition is 80-99.9 mass% with respect to solid content mass (mass except a solvent) of a liquid-crystal composition, and 85-99. More preferably, it is 5 mass%, and it is especially preferable that it is 90-99 mass%.
(キラル剤:光学活性化合物)
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。
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。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、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
(Chiral agent: optically active compound)
The chiral agent has a function of inducing a helical structure of a cholesteric liquid crystal phase. The chiral compound may be selected according to the purpose because the helical sense or helical pitch induced by the compound is different.
The chiral agent is not particularly limited, and known compounds (for example, liquid crystal device handbook, Chapter 3-4-3, TN, chiral agent for STN, page 199, Japan Society for the Promotion of Science, 142nd edition, 1989) Description), isosorbide, and isomannide derivatives can be used.
A chiral agent generally contains an asymmetric carbon atom, but an axially asymmetric compound or a planar asymmetric compound containing no asymmetric carbon atom can also be used as the chiral agent. Examples of the axial asymmetric compound or the planar asymmetric compound include binaphthyl, helicene, paracyclophane, and derivatives thereof. The chiral agent may have a polymerizable group. When both the chiral agent and the liquid crystal compound have a polymerizable group, they are derived from the repeating unit derived from the polymerizable liquid crystal compound and the chiral agent by a polymerization reaction between the polymerizable chiral agent and the polymerizable liquid crystal compound. A polymer having repeating units can be formed. In this aspect, the polymerizable group possessed by the polymerizable chiral agent is preferably the same group as the polymerizable group possessed by the polymerizable liquid crystal compound. Therefore, the polymerizable group of the chiral agent is also preferably an unsaturated polymerizable group, an epoxy group or an aziridinyl group, more preferably an unsaturated polymerizable group, and an ethylenically unsaturated polymerizable group. Particularly preferred.
The chiral agent may be a liquid crystal compound.
キラル剤が光異性化基を有する場合には、塗布、配向後に活性光線などのフォトマスク照射によって、発光波長に対応した所望の反射波長のパターンを形成することができるので好ましい。光異性化基としては、フォトクロッミック性を示す化合物の異性化部位、アゾ、アゾキシ、シンナモイル基が好ましい。具体的な化合物として、特開2002−80478号公報、特開2002−80851号公報、特開2002−179668号公報、特開2002−179669号公報、特開2002−179670号公報、特開2002−179681号公報、特開2002−179682号公報、特開2002−338575号公報、特開2002−338668号公報、特開2003−313189号公報、特開2003−313292号公報に記載の化合物を用いることができる。
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質量%〜200質量%が好ましく、1質量%〜30質量%がより好ましい。
It is preferable that the chiral agent has a photoisomerizable group because a pattern having a desired reflection wavelength corresponding to the emission wavelength can be formed by irradiation with a photomask such as actinic rays after coating and orientation. As a photoisomerization group, the isomerization part of the compound which shows photochromic property, an azo, an azoxy, and a cinnamoyl group are preferable. Specific examples of the compound include JP 2002-80478, JP 2002-80851, JP 2002-179668, JP 2002-179669, JP 2002-179670, and JP 2002-2002. Use the compounds described in JP-A No. 179681, JP-A No. 2002-179682, JP-A No. 2002-338575, JP-A No. 2002-338668, JP-A No. 2003-313189, and JP-A No. 2003-313292. Can do.
The content of the chiral agent in the liquid crystal composition is preferably 0.01% by mass to 200% by mass and more preferably 1% by mass to 30% by mass based on the amount of the polymerizable liquid crystalline compound.
(重合開始剤)
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。
(Polymerization initiator)
The liquid crystal composition preferably contains a polymerization initiator. In the embodiment in which the polymerization reaction is advanced by ultraviolet irradiation, the polymerization initiator to be used is preferably a photopolymerization initiator that can start the polymerization reaction by ultraviolet irradiation. Examples of the photopolymerization initiator include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatics. Group acyloin compounds (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compounds (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), combinations of triarylimidazole dimers and p-aminophenyl ketone (US patents) No. 3549367), acridine and phenazine compounds (JP-A-60-105667, US Pat. No. 4,239,850), oxadiazole compounds (US Pat. No. 4,221,970), and the like. .
The content of the photopolymerization initiator in the liquid crystal composition is preferably 0.1 to 20% by mass, and preferably 0.5 to 5% by mass with respect to the content of the polymerizable liquid crystal compound. Further preferred.
(架橋剤)
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。
(Crosslinking agent)
The liquid crystal composition may optionally contain a crosslinking agent in order to improve the film strength after curing and improve the durability. As the cross-linking agent, one that can be cured by ultraviolet rays, heat, moisture, or the like can be suitably used.
There is no restriction | limiting in particular as a crosslinking agent, According to the objective, it can select suitably, For example, polyfunctional acrylate compounds, such as a trimethylol propane tri (meth) acrylate and pentaerythritol tri (meth) acrylate; Glycidyl (meth) acrylate , Epoxy compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether; aziridine compounds such as 2,2-bishydroxymethylbutanol-tris [3- (1-aziridinyl) propionate], 4,4-bis (ethyleneiminocarbonylamino) diphenylmethane; hexa Isocyanate compounds such as methylene diisocyanate and biuret type isocyanate; polyoxazoline compounds having an oxazoline group in the side chain; vinyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylto Alkoxysilane compounds such as methoxy silane. Moreover, a well-known catalyst can be used according to the reactivity of a crosslinking agent, and productivity can be improved in addition to membrane strength and durability improvement. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
3 mass%-20 mass% are preferable, and, as for content of a crosslinking agent, 5 mass%-15 mass% are more preferable. When the content of the crosslinking agent is less than 3% by mass, the effect of improving the crosslinking density may not be obtained. When the content exceeds 20% by mass, the stability of the cholesteric liquid crystal layer may be decreased.
(水平配向剤)
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。
(Horizontal alignment agent)
In the liquid crystal composition, a horizontal alignment agent as an alignment control agent that contributes to stably or rapidly forming a cholesteric liquid crystal layer having a planar alignment may be added. Examples of the horizontal alignment agent include fluorine (meth) acrylate polymers described in paragraphs [0018] to [0043] of JP 2007-272185 A, paragraphs [0031] to [0034] of JP 2012-203237 A, and the like. Etc.] and the compounds represented by the formulas (I) to (IV).
In addition, as a horizontal alignment agent, 1 type may be used independently and 2 or more types may be used together.
液晶組成物中における、水平配向剤の添加量は、重合性液晶化合物の全質量に対して0.01質量%〜10質量%が好ましく、0.01質量%〜5質量%がより好ましく、0.02質量%〜1質量%が特に好ましい。 The addition amount of the horizontal alignment agent in the liquid crystal composition is preferably 0.01% by mass to 10% by mass, more preferably 0.01% by mass to 5% by mass with respect to the total mass of the polymerizable liquid crystal compound. 0.02% by mass to 1% by mass is particularly preferable.
(その他の添加剤)
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。
(Other additives)
In addition, the liquid crystal composition may contain at least one selected from a surfactant for adjusting the surface tension of the coating film to make the film thickness uniform, and various additives such as a polymerizable monomer. . Further, in the liquid crystal composition, if necessary, a polymerization inhibitor, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a colorant, metal oxide fine particles, and the like may be added as long as the optical performance is not deteriorated. Can be added.
(溶媒)
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。
(solvent)
The liquid crystal composition may contain a solvent. There is no restriction | limiting in particular as a solvent used for preparation of a liquid-crystal composition, Although it can select suitably according to the objective, An organic solvent is used preferably.
The organic solvent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, ketones, alkyl halides, amides, sulfoxides, heterocyclic compounds, hydrocarbons, esters, ethers, etc. Is mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, ketones are particularly preferable in consideration of environmental load.
[コレステリック液晶層の作製方法]
コレステリック液晶層は、上記液晶組成物を、基材等の表面、他のコレステリック液晶層表面または配向膜表面等に塗布し、乾燥させて塗膜を得、この塗膜に活性光線を照射してコレステリック液晶性組成物を重合して形成することができる。複数のコレステリック液晶層からなる積層膜は、液晶組成物をコレステリック液晶層上に塗布して、コレステリック液晶層の製造工程を繰り返し行うことにより形成してもよい。例えば、右円偏光反射層および左円偏光反射層を含む反射フィルムとする際は、誘起する螺旋のセンスが右のキラル剤を含む組成物から右円偏光反射層を形成した表面に、誘起する螺旋のセンスが左のキラル剤を含む組成物を塗布して、配向、重合を行って左円偏光反射層を形成してもよい。このとき右円偏光反射層と左円偏光反射層との形成順は逆であってもよい。
別途形成した円偏光反射層を、例えば別途形成した右円偏光反射層と左円偏光反射層とを、接着層で貼り合わせてもよい。接着層としては、光学部材の各層の接着のために用いる接着層を用いればよい。
[Method for producing cholesteric liquid crystal layer]
A cholesteric liquid crystal layer is obtained by applying the above liquid crystal composition to the surface of a substrate, the surface of another cholesteric liquid crystal layer or an alignment film, and drying to obtain a coating film. It can be formed by polymerizing a cholesteric liquid crystalline composition. The laminated film composed of a plurality of cholesteric liquid crystal layers may be formed by applying a liquid crystal composition on the cholesteric liquid crystal layer and repeating the manufacturing process of the cholesteric liquid crystal layer. For example, in the case of a reflective film including a right circularly polarized reflective layer and a left circularly polarized reflective layer, the induced spiral sense is induced on the surface on which the right circularly polarized reflective layer is formed from the composition containing the right chiral agent. A left circularly polarized light reflecting layer may be formed by applying a composition containing a chiral agent having a left spiral sense and performing orientation and polymerization. At this time, the order of forming the right circularly polarized light reflecting layer and the left circularly polarized light reflecting layer may be reversed.
A separately formed circularly polarized light reflecting layer, for example, a separately formed right circularly polarized light reflecting layer and left circularly polarized light reflecting layer may be bonded together with an adhesive layer. As the adhesive layer, an adhesive layer used for bonding each layer of the optical member may be used.
(塗布、配向、重合)
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。また、別途仮支持体上に塗設した液晶組成物を転写して用いてもよい。塗布した液晶組成物を乾燥する過程で、または塗布した液晶組成物を加熱することにより、液晶分子を配向させることができる。加熱温度は、200℃以下が好ましく、130℃以下がより好ましい。この配向処理により、重合性液晶化合物が、基材等の表面に対して垂直な方向に螺旋軸を有するように捩れ配向している層が得られるが、この層中の粒子表面付近においては、粒子表面に対して垂直な方向に螺旋軸を有するように捩れ配向している部分構造が得られる。
(Coating, orientation, polymerization)
The application method of the liquid crystal composition is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a wire bar coating method, a curtain coating method, an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, a die Examples thereof include a coating method, a spin coating method, a dip coating method, a spray coating method, and a slide coating method. Alternatively, a liquid crystal composition separately coated on a temporary support may be transferred and used. Liquid crystal molecules can be aligned in the process of drying the applied liquid crystal composition or by heating the applied liquid crystal composition. The heating temperature is preferably 200 ° C. or lower, and more preferably 130 ° C. or lower. By this alignment treatment, a layer in which the polymerizable liquid crystal compound is twisted and aligned so as to have a helical axis in a direction perpendicular to the surface of the substrate or the like is obtained. In the vicinity of the particle surface in this layer, A partial structure is obtained which is twisted and oriented so as to have a helical axis in a direction perpendicular to the particle surface.
配向させた液晶化合物は、更に重合させ、液晶組成物を硬化することができる。重合は、熱重合、光照射による光重合のいずれでもよいが、光重合が好ましい。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。
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。
The aligned liquid crystal compound can be further polymerized to cure the liquid crystal composition. The polymerization may be either thermal polymerization or photopolymerization by light irradiation, but photopolymerization is preferred. It is preferable to use ultraviolet rays for light irradiation. The irradiation energy is preferably 20mJ / cm 2 ~50J / cm 2 , 100mJ / cm 2 ~1,500mJ / cm 2 is more preferable. In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions or in a nitrogen atmosphere. The irradiation ultraviolet wavelength is preferably 350 nm to 430 nm. The polymerization reaction rate is preferably high from the viewpoint of stability, preferably 70% or more, and more preferably 80% or more.
The polymerization reaction rate can determine the consumption rate of a polymerizable functional group using an IR absorption spectrum.
個々のコレステリック液晶層の厚みは、上記特性を示す範囲であれば、特に限定はされないが、好ましくは1.0μm以上150μm以下の範囲、より好ましくは4.0μm以上、100μm以下の範囲である。
本発明の反射フィルムのコレステリック液晶層の膜厚の総計、すなわち、円偏光反射層の膜厚の総計は好ましくは2.0μm以上、300μm以下の範囲、より好ましくは8.0μm以上、200μm以下の範囲である。2.0μm以上の厚みで周期構造に基づく選択反射を十分に確保することができる。また、300μm以下の厚みで、可視光の透過性も十分確保することができる。
The thickness of each cholesteric liquid crystal layer is not particularly limited as long as it exhibits the above characteristics, but is preferably in the range of 1.0 to 150 μm, more preferably in the range of 4.0 to 100 μm.
The total thickness of the cholesteric liquid crystal layer of the reflective film of the present invention, that is, the total thickness of the circularly polarized reflective layer is preferably 2.0 μm or more and 300 μm or less, more preferably 8.0 μm or more and 200 μm or less. It is a range. The selective reflection based on the periodic structure can be sufficiently ensured with a thickness of 2.0 μm or more. In addition, with a thickness of 300 μm or less, sufficient visible light transparency can be secured.
[配向層]
反射フィルムはコレステリック液晶層の形成の際に液晶組成物が塗布される下層として、配向層を含んでいてもよい。配向層は、ポリマーなどの有機化合物(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層も知られている。
[Alignment layer]
The reflective film may include an alignment layer as a lower layer to which the liquid crystal composition is applied when forming the cholesteric liquid crystal layer. The alignment layer has a rubbing treatment of organic compounds such as polymers (resins such as polyimide, polyvinyl alcohol, polyester, polyarylate, polyamideimide, polyetherimide, polyamide, modified polyamide), oblique deposition of inorganic compounds, and microgrooves. It can be provided by means such as formation of a layer or accumulation of an organic compound (for example, ω-tricosanoic acid, dioctadecylmethylammonium chloride, methyl stearylate) by the Langmuir-Blodgett method (LB film). Furthermore, an alignment layer in which an alignment function is generated by application of an electric field, application of a magnetic field, or light irradiation is also known.
特にポリマーからなる配向層はラビング処理を行ったうえで、ラビング処理面に液晶組成物を塗布することが好ましい。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。
配向層を設けずに基材表面、または基材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。
仮支持体を用いて液晶層を形成する場合は、配向膜は仮支持体とともに剥離されて本発明の光学部材を構成する層とはならなくてもよい。
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。
In particular, the alignment layer made of a polymer is preferably subjected to a rubbing treatment and then a liquid crystal composition is applied to the rubbing treatment surface. The rubbing treatment can be performed by rubbing the surface of the polymer layer several times in a certain direction with paper or cloth.
You may apply | coat a liquid-crystal composition to the base-material surface, or the surface which carried out the rubbing process of the base material, without providing an alignment layer.
In the case of forming a liquid crystal layer using a temporary support, the alignment film may not be peeled off together with the temporary support to form a layer constituting the optical member of the present invention.
The thickness of the alignment layer is preferably 0.01 to 5 μm, and more preferably 0.05 to 2 μm.
[基材]
本発明の反射フィルムは、コレステリック液晶層の支持体として基材を含んでいてもよい。基材は、上記の配向層を兼ねていてもよい。
基材は特に限定されない。基材としては、プラスチックフィルムを用いることができる。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。
[Base material]
The reflective film of the present invention may contain a substrate as a support for the cholesteric liquid crystal layer. The base material may also serve as the alignment layer.
The substrate is not particularly limited. A plastic film can be used as the substrate. Examples of the plastic film include polyester such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, acrylic resin, epoxy resin, polyurethane, polyamide, polyolefin, cellulose derivative, and silicone.
基材の膜厚としては、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。
なお、コレステリック液晶層の形成の際には仮支持体を用いてもよく、コレステリック液晶層形成の後、コレステリック液晶層が基材に転写されてもよい。
なお、仮支持体としては上記のプラスチックフィルムの他、ガラス等を用いてもよい。
The film thickness of the substrate may be about 5 μm to 1000 μm, preferably 10 μm to 250 μm, and more preferably 15 μm to 90 μm.
In forming the cholesteric liquid crystal layer, a temporary support may be used, and after forming the cholesteric liquid crystal layer, the cholesteric liquid crystal layer may be transferred to a substrate.
In addition, as a temporary support body, you may use glass etc. other than said plastic film.
<光学部材>
本発明の反射フィルムは、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。図2に本発明の光学部材の例の断面図を模式的に示す。図2(a)および(b)に示す光学部材は、情報提示層11、基材5、円偏光反射層(1−1、または1−2および1−1)がこの順に積層されている例である。図2(c)および(d)に示す光学部材は、基材5、円偏光反射層(1−1、または1−2および1−1)、情報提示層11がこの順に積層されている例である。
<Optical member>
The reflective film of this invention can be used as a structural member of an optical member.
The optical member further includes an information presentation layer. The optical member may be in the form of a film or a sheet. FIG. 2 schematically shows a cross-sectional view of an example of the optical member of the present invention. The optical member shown in FIGS. 2A and 2B is an example in which an information presentation layer 11, a base material 5, and a circularly polarized light reflection layer (1-1, or 1-2 and 1-1) are laminated in this order. It is. The optical member shown in FIGS. 2C and 2D is an example in which a base material 5, a circularly polarized light reflection layer (1-1, or 1-2 and 1-1), and an information presentation layer 11 are laminated in this order. It is.
[情報提示層]
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、例えば反射フィルム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。
[Information presentation layer]
The information presentation layer has a pattern of a material that absorbs or reflects light having the reflection wavelength. That is, the information presentation layer has a pattern of a material that absorbs or reflects infrared rays. The pattern may be in the entire information presentation layer or in part. The material that absorbs or reflects the light having the reflection wavelength may be applied and printed on the surface of the reflective film by, for example, an ink jet method to form a pattern. Alternatively, for example, after being uniformly applied to the substrate surface, the pattern may be formed by printing and evaporation in units of 0.5 to 3000 μm using an infrared laser or the like. For the latter method, reference can be made to, for example, the description of JP-A-2011-152652.
パターンは一部領域を選択したときに、少なくとも情報提示層における上記選択された一部領域の位置もしくは座標情報を与えうる模様であればよい。選択される一部は、例えば赤外線を出射する光源と赤外線を感知するセンサーとを有するペン型の撮像素子で撮影できる単位であればよい。パターンの例としては、特開2014‐98943号公報の段落0123〜0152で説明されるドットパターンなどが挙げられる。 The pattern may be a pattern that can give at least the position or coordinate information of the selected partial region in the information presentation layer when the partial region is selected. The part to be selected may be a unit that can be photographed by a pen-type imaging device having, for example, a light source that emits infrared rays and a sensor that senses infrared rays. Examples of the pattern include a dot pattern described in paragraphs 0123 to 0152 of JP 2014-98943 A.
(赤外線を吸収または反射する材料)
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。
(Material that absorbs or reflects infrared rays)
Examples of materials that absorb or reflect infrared rays include carbon inks, inks containing inorganic ions (metals such as copper, iron, ytterbium), phthalocyanine dyes, dioctyl compound dyes, squalium dyes, croconium dyes, nickel complex dyes, etc. Other known organic dyes, other known infrared absorbing dyes, known infrared reflective particles, and the like can be used. The material that absorbs or reflects infrared rays preferably has no reflection or absorption in the visible wavelength region.
[光学部材の層構成]
反射フィルムが基材を含むときの光学部材の層構成の例としては、情報提示層、基材、円偏光反射層がこの順に配置された構成、および情報提示層、円偏光反射層、基材がこの順に配置された構成が挙げられる。円偏光反射層を2層以上含む構成においては、全ての円偏光反射層が隣接し、円偏光反射層の間には情報提示層および基材のいずれも含まない構成とすることが好ましい。
[Layer structure of optical member]
As an example of the layer configuration of the optical member when the reflective film includes a base material, the information presentation layer, the base material, the configuration in which the circularly polarized reflective layer is arranged in this order, and the information presentation layer, the circularly polarized reflective layer, the base material Are arranged in this order. In a configuration including two or more circularly polarized reflective layers, it is preferable that all the circularly polarized reflective layers are adjacent to each other, and neither the information presentation layer nor the substrate is included between the circularly polarized reflective layers.
(接着層)
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。本発明の反射フィルム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。
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。
(Adhesive layer)
The optical member of the present invention may include an adhesive layer for bonding the layers. The reflective film of the present invention may include an adhesive layer. The adhesive layer may be formed from an adhesive.
Adhesives include hot melt type, thermosetting type, photocuring type, reactive curing type, and pressure-sensitive adhesive type that does not require curing, from the viewpoint of curing method, and the materials are acrylate, urethane, urethane acrylate, epoxy , Epoxy acrylate, polyolefin, modified olefin, polypropylene, ethylene vinyl alcohol, vinyl chloride, chloroprene rubber, cyanoacrylate, polyamide, polyimide, polystyrene, polyvinyl butyral, etc. can do. From the viewpoint of workability and productivity, the photocuring type is preferable as the curing method, and from the viewpoint of optical transparency and heat resistance, the material is preferably an acrylate, urethane acrylate, epoxy acrylate, or the like. .
[光学部材の用途]
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、反射フィルム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。
[Use of optical members]
Although it does not specifically limit as an application of the optical member of this invention, For example, it can use as a handwritten input sheet used with the system using the optical pen which digitizes handwritten information and inputs into information processing apparatus. In use, the composition of the cholesteric liquid crystal layer is adjusted and used so that the wavelength of infrared rays emitted from the optical pen is the wavelength at which the reflective film shows reflection. Specifically, the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase may be adjusted by the above method. When the optical member is used as a handwritten input sheet, it is sufficient that light is irradiated from the information presentation layer side of the optical member and reflected light is detected from the information presentation layer side of the optical member.
本発明の光学部材は、例えば、画像表示装置のディスプレイ表面または前方に配置され、手書き入力シートとして用いることができる。光学部材はディスプレイ表面に直接、または他のフィルム等を介して接着され、ディスプレイと一体化されていてもよく、例えばディスプレイ表面に脱着可能に装着されてもよい。一体化している場合、本発明の光学部材は、画像表示装置の最前面や保護用の前面板と表示用パネルとの間に配置されていればよい。本発明の光学部材は、ディスプレイ表面側から、反射フィルム、情報提示層側が、この順になるように配置されることが好ましい。ディスプレイは、光学ペンの撮像素子で誤検知がないように、光学部材中の反射フィルムの反射波長域の赤外光を発していないことが好ましい。 The optical member of the present invention is disposed, for example, on the display surface or in front of the image display device, and can be used as a handwriting input sheet. The optical member may be bonded directly to the display surface or via another film or the like, and may be integrated with the display. For example, the optical member may be detachably attached to the display surface. When integrated, the optical member of the present invention may be disposed between the forefront of the image display device or the protective front plate and the display panel. The optical member of the present invention is preferably arranged so that the reflective film and the information presentation layer side are in this order from the display surface side. It is preferable that the display does not emit infrared light in the reflection wavelength region of the reflective film in the optical member so that there is no false detection with the image sensor of the optical pen.
手書き情報をデジタル化して情報処理装置に入力する手書き入力システムまたは手書き入力シートを装着した画像表示装置については、特開2014−67398号公報、特開2014‐98943号公報、特開2008−165385号公報、特開2008−108236号公報の[0021]〜[0032]、特開2008−077451号公報、または、特許第4725417号公報等を参照できる。 Regarding a handwriting input system that digitizes handwritten information and inputs it to an information processing apparatus or an image display device that is equipped with a handwriting input sheet, JP2014-67398A, JP2014-98943A, JP2008-165385A. [0021] to [0032] of Japanese Patent Laid-Open No. 2008-108236, Japanese Patent Laid-Open No. 2008-077451, or Japanese Patent No. 4725417.
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, reagents, amounts and ratios of substances, operations, and the like shown in the following examples can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the following examples.
[実施例1、3、比較例1〜3、5の反射フィルムの作製]
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PET面上にラビング処理を施し、表1に示す塗布液A−1または塗布液A−5を、ラビング処理面に、乾燥後の乾膜の厚みが8μm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)にて出力60%で6〜12秒間紫外線照射し、円偏光反射層を作製して、反射フィルムを得た。
[Production of Reflective Films of Examples 1 and 3 and Comparative Examples 1 to 3 and 5]
The PET surface of Toyobo Co., Ltd. Cosmo Shine A-4100 (thickness 75 μm) that has not been subjected to easy adhesion treatment is subjected to rubbing treatment, and coating liquid A-1 or coating liquid A-5 shown in Table 1 is applied to the rubbing treated surface. The film was applied at room temperature so that the dry film thickness after drying was 8 μm. The coating layer was dried at room temperature for 1 minute, then heated in an atmosphere of 85 ° C. for 2 minutes, and then irradiated at 30 ° C. with a fusion D bulb (lamp 90 mW / cm) at an output of 60% for 6 to 12 seconds. A circularly polarized reflective layer was produced to obtain a reflective film.
[実施例2、4、比較例4、6の反射フィルムの作製]
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PET面上にラビング処理を施し、表1に示す塗布液A−1または塗布液A−5のいずれか一方を、ラビング処理面に、乾燥後の乾膜の厚みが8μm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)にて出力60%で6〜12秒間紫外線照射し、液晶層を得た。得られた円偏光反射層上に表1に示す塗布液A−1または塗布液A−5の他方を乾燥後の乾膜の厚みが8μm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層目の円偏光反射層を形成し、反射フィルムを得た。
[Production of Reflective Films of Examples 2 and 4 and Comparative Examples 4 and 6]
A rubbing treatment is performed on a PET surface of Toyobo Co., Ltd. Cosmo Shine A-4100 (thickness 75 μm) that has not been subjected to easy adhesion treatment, and either one of the coating liquid A-1 or the coating liquid A-5 shown in Table 1 is used. It apply | coated to the rubbing process surface at room temperature so that the thickness of the dry film after drying might be set to 8 micrometers. The coating layer was dried at room temperature for 1 minute, then heated in an atmosphere of 85 ° C. for 2 minutes, and then irradiated at 30 ° C. with a fusion D bulb (lamp 90 mW / cm) at an output of 60% for 6 to 12 seconds. A liquid crystal layer was obtained. On the obtained circularly polarized light reflective layer, the other of the coating liquid A-1 or the coating liquid A-5 shown in Table 1 was applied at room temperature so that the dry film thickness after drying was 8 μm, and then the same as described above. Then, drying, heating, and UV irradiation were performed to form a second circularly polarized reflective layer, and a reflective film was obtained.
粒子は以下のいずれかを用いた。
SSX-101、積水化成株式会社製(平均粒径1μm)
SSX-104、積水化成株式会社製(平均粒径4μm)
SSX-110、積水化成株式会社製(平均粒径10μm)
MEK-ST-ZL(30%分散液)日産化学株式会社製(平均粒径0.1μm)
SSX-101、SSX-104、またはSSX-110を添加する際は0.20質量部添加し、MEK-ST-ZLを添加する場合は0.67質量部添加した。
One of the following particles was used.
SSX-101, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. (average particle size 1μm)
SSX-104, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. (average particle size 4μm)
SSX-110, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. (average particle size 10μm)
MEK-ST-ZL (30% dispersion) manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. (average particle size 0.1 μm)
When adding SSX-101, SSX-104, or SSX-110, 0.20 mass part was added, and when adding MEK-ST-ZL, 0.67 mass part was added.
[反射フィルムの評価]
得られた反射フィルムの評価を以下のように行った。結果を表2に示す。
(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。サンプルの測定の際には、基材側から入射光が当たるようにして測定を行った。
[Evaluation of reflective film]
The obtained reflective film was evaluated as follows. The results are shown in Table 2.
(Haze value)
The haze value was measured using a haze meter NDH-2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. When measuring the sample, the measurement was performed such that the incident light was applied from the substrate side.
(45度相対再帰反射率)
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3に示すように、サンプル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3中、検出器は、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、反射フィルムの基材側から入射光が当たるようにした。
(45 degree relative retroreflectivity)
Measurement was performed using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer V-670 (manufactured by JASCO Corporation) in combination with an absolute reflectance measurement unit ARV474S (manufactured by JASCO Corporation). As shown in FIG. 3, incident light is applied from a position inclined 45 degrees with respect to the normal direction of the sample surface, and a signal is detected at a position 8 degrees from the position (53 degrees with respect to the normal direction of the sample surface). This was taken as the retroreflective signal intensity. In FIG. 3, the detector is an InGaAs detector in the ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer V-670, and can detect near-infrared light. The incident light was adjusted to a wavelength of 850 nm, and the incident light was applied from the substrate side of the reflective film during measurement.
サンプル位置に標準拡散板(ラブスフィア社製)を設置したときの再帰反射信号強度を100%とし、サンプル位置に上記で作製した各反射フィルムを設置したときの再帰反射強度の割合を、相対再帰反射率として以下の式で算出した。
(相対再帰反射率)=(反射フィルム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、JASCO製の分光光度計V−670を用い、入射角0度での波長380〜780nmの透過率を平均して非偏光の直透過率として算出した。
The retroreflective signal intensity when a standard diffuser (manufactured by Labsphere) is installed at the sample position is 100%, and the ratio of the retroreflective intensity when each of the reflection films prepared above is installed at the sample position is a relative recursion. The reflectance was calculated by the following formula.
(Relative retroreflectivity) = (Retroreflective signal intensity of reflective film) / (Retroreflective signal intensity of standard diffuser) × 100
Further, using a spectrophotometer V-670 manufactured by JASCO, the transmittance at a wavelength of 380 to 780 nm at an incident angle of 0 degree was averaged and calculated as a non-polarized direct transmittance.
表2の結果から分かるように、0.5μm以上で円偏光反射層の膜厚以下の平均粒径の粒子を円偏光反射層に添加することによって、反射フィルムの法線方向に対し45度の角度をなす方向での再帰反射性が向上し、かつ、ヘイズ値も10%以下に抑えることができた。 As can be seen from the results in Table 2, by adding particles having an average particle size of 0.5 μm or more and not more than the thickness of the circularly polarized reflective layer to the circularly polarized reflective layer, 45 ° with respect to the normal direction of the reflective film. Retroreflectivity in the direction forming the angle was improved, and the haze value could be suppressed to 10% or less.
[光学部材の作製:情報提示層の形成]
上記で作製した反射フィルムそれぞれのコスモシャインA−4100の面に、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。
[Production of optical member: formation of information presentation layer]
Carbon ink was apply | coated to the surface of Cosmo Shine A-4100 of each reflective film produced above. The coated surface was irradiated with infrared light having a YVO 4 laser (wavelength: 1064 nm) beam diameter of 10 μm, and a predesigned dot pattern was formed by printing evaporation. That is, the carbon ink was removed according to the designed dot pattern.
1−1 円偏光反射層
1−2 円偏光反射層(1−1の円偏光反射層と逆センス)
5 基材
11 情報提示層
1-1 Circular Polarized Reflective Layer 1-2 Circular Polarized Reflective Layer (1-1 reverse sense with circular polarized reflective layer)
5 Base material 11 Information presentation layer
Claims (16)
赤外線波長域の光を反射し、
コレステリック液晶相を固定した層からなる円偏光反射層を含み、
前記円偏光反射層は粒子を含み、
前記粒子は、0.5μm以上、前記円偏光反射層の膜厚未満の平均粒径を有する反射フィルム。 A reflective film,
Reflects light in the infrared wavelength range,
Including a circularly polarized light reflection layer composed of a layer in which a cholesteric liquid crystal phase is fixed;
The circularly polarized reflective layer includes particles,
The reflective film having an average particle diameter of 0.5 μm or more and less than a film thickness of the circularly polarized reflective layer.
右円偏光反射層および左円偏光反射層の円偏光選択反射の中心波長が同一である請求項1〜5のいずれか一項に記載の反射フィルム。 The circularly polarized light reflecting layer includes a right circularly polarized light reflecting layer that selectively reflects right circularly polarized light and a left circularly polarized light reflecting layer that selectively reflects left circularly polarized light,
The reflective film according to any one of claims 1 to 5, wherein the center wavelength of circularly polarized light selective reflection of the right circularly polarized light reflecting layer and the left circularly polarized light reflecting layer is the same.
前記情報提示層は、前記反射フィルム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。 An optical member comprising the reflective film according to any one of claims 1 to 8 and an information presentation layer,
The information presentation layer is an optical member having a pattern of a material that absorbs or reflects light reflected by the reflective film.
前記円偏光反射層、前記基材、および前記情報提示層をこの順に含む請求項9〜11のいずれか一項に記載の光学部材。 The reflective film includes a substrate;
The optical member according to any one of claims 9 to 11, comprising the circularly polarizing reflection layer, the base material, and the information presentation layer in this order.
前記基材、前記円偏光反射層、および前記情報提示層をこの順に含む請求項9〜11のいずれか一項に記載の光学部材。 The reflective film includes a substrate;
The optical member according to any one of claims 9 to 11, comprising the base material, the circularly polarized light reflecting layer, and the information presentation layer in this order.
前記パターンが前記基材表面に印刷により施されたものである請求項9〜13のいずれか一項に記載の光学部材。 The reflective film includes a substrate;
The optical member according to any one of claims 9 to 13, wherein the pattern is formed on the surface of the base material by printing.
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