CN105190382B - 圆偏振光分离薄膜、圆偏振光分离薄膜的制备方法、红外传感器、利用光的探测系统及探测方法 - Google Patents

圆偏振光分离薄膜、圆偏振光分离薄膜的制备方法、红外传感器、利用光的探测系统及探测方法 Download PDF

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Abstract

根据本发明能够提供一种：在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的圆偏振光分离薄膜，所述薄膜包含在可见光波长区域的至少一部分中反射或吸收光的可见光阻挡层与在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的圆偏振光分离层；上述圆偏振光分离薄膜的制备方法；包含上述圆偏振光分离薄膜的红外传感器；及使用包含上述圆偏振光分离薄膜或圆偏振光分离薄膜及可见光阻挡层的薄膜的组合的探测系统及探测方法。本发明的探测系统及探测方法与周围环境无关灵敏度高且误探测少。

Description

圆偏振光分离薄膜、圆偏振光分离薄膜的制备方法、红外传感 器、利用光的探测系统及探测方法
技术领域
本发明涉及一种圆偏振光分离薄膜、圆偏振光分离薄膜的制备方法、红外传感器、利用光的探测系统及探测方法。
背景技术
以往已知有利用红外区域的偏振光的探测系统。例如，专利文献1中，在硅基板上照射经由第一直线偏振光滤波器的偏振红外光，并以将由硅基板的反射光或透射光经由第二直线偏振光滤波器而受光的系统，以检测硅基板的龟裂。该技术利用了如下现象，即不存在龟裂的地方的反射光或透射光为直线偏振光且满足经由第二直线偏振光滤波器的这一特定的条件时，除此以外能够感知的光量减少，但在由龟裂的反射光或透射光中，通过漫反射产生由第二直线偏振光滤波器也能够感知的光。专利文献2中公开有利用红外光来检查人的手或物体的在自动水栓装置中使用透射所照入的红外光的直线偏振光成分的第一偏振单元与使受光的红外光直线偏振光成分透射的第二偏振单元来防止误探测的装置。
专利文献3中公开有在专利文献1的技术中利用圆偏振光的技术。通过利用圆偏振光，排除了第二直线偏振光滤波器的偏振光方向上调整的必要性。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2008-58270号公报
专利文献2：日本专利公开2003-96850号公报
专利文献3：日本专利公开2013-36888号公报
发明的概要
发明要解决的技术课题
利用红外光波长区域中的偏振光的探测系统可在各种光环境中使用。本发明的课题在于，作为利用红外光波长区域中的偏振光的探测系统，提供一种与周围环境无关的灵敏度高且误探测少的探测系统。本发明的另一课题在于提供一种在利用红外光波长区域中的偏振光的探测方法中，与周围环境无关的灵敏度高且误探测少的方法。而且，本发明的课题在于提供一种可利用于这种系统的薄膜。
用于解决技术课题的手段
本发明人等为了解决上述课题，对利用红外线波长区域中的偏振光的探测系统进行了研究。结果发现，即使在使用具有感知红外线的受光元件的传感器进行探测时，受光元件也会探测可见光区域的光而导致误探测的现象。本发明人等，基于该见解并进行更深入的研究后完成了本发明。即，本发明提供下述[1]～[26]。
[1]一种圆偏振光分离薄膜，其在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种，其中，所述圆偏振光分离薄膜包含在可见光波长区域的至少一部分中反射或吸收光的可见光阻挡层与在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的圆偏振光分离层。
[2]根据[1]所述的圆偏振光分离薄膜，其中，上述的近红外光波长区域的至少一部分为波长800～1500nm且宽度50nm以上的波长区域，且上述的可见光波长区域的至少一部分为波长380～780nm且宽度50nm以上的波长区域。
[3]根据[1]或[2]所述的圆偏振光分离薄膜，其中，波长380～780nm的区域的平均透光率为5％以下，且在波长范围为800～1500nm且宽度为50nm以上的区域中，右旋或左旋圆偏振光中任一种的透光率为10％以下，而另外一种圆偏振光的透光率为90％以上。
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的圆偏振光分离薄膜，其中，上述可见光阻挡层为选自固定有胆甾醇型液晶相的层及电介质多层膜中的可见光反射层。
[5]根据[1]～[3]中任一项所述的圆偏振光分离薄膜，其中，上述可见光阻挡层为包含颜料或染料的可见光吸收层。
[6]根据[1]～[5]中任一项所述的圆偏振光分离薄膜，其中，上述圆偏振光分离层为固定有胆甾醇型液晶相的层。
[7]根据[1]～[5]中任一项所述的圆偏振光分离薄膜，其中，上述圆偏振光分离层包含直线偏振光分离层与波长800～1500nm且宽度50nm以上的范围且相位差(Re)为200～375nm的层。
[8]一种[1]～[6]中任一项所述的圆偏振光分离薄膜的制备方法，上述圆偏振光分离层通过包括以下步骤(1)～(3)的方法来形成，
(1)将包含聚合性液晶化合物及手性剂的液晶组合物涂布在基材上；
(2)干燥(1)中涂布于基板上的液晶组合物以形成胆甾醇型液晶相；
(3)通过加热或光照射固定上述胆甾醇型液晶相。
[9]一种[8]所述的圆偏振光分离薄膜的制备方法，上述圆偏振光分离层通过包括以下步骤(11)～(13)的方法来形成，
(11)将包含聚合性液晶化合物及手性剂的液晶组合物直接涂布在上述(3)中制得的固定有上述胆甾醇型液晶相的层的表面；
(12)干燥(11)中涂布于基板上的液晶组合物以形成胆甾醇型液晶相；
(13)通过加热或光照射固定(12)中形成的上述胆甾醇型液晶相。
[10]根据[9]所述的方法，其中，上述(1)的聚合性液晶化合物及手性剂与上述(11)的聚合性液晶化合物及手性剂各自相同。
[11]一种[8]～[10]中任一项所述的制备方法，其中，所述方法包括在固定有胆甾醇型液晶相的层的表面用粘合剂贴合可见光阻挡层的步骤。
[12]一种[8]～[10]中任一项所述的制备方法，其中，所述方法包括在上述基材的表面用粘合剂贴合可见光阻挡层的步骤。
[13]一种[1]～[6]中任一项所述的圆偏振光分离薄膜的制备方法，上述圆偏振光分离层通过包括以下步骤(21)～(23)的方法来形成，
(21)将包含聚合性液晶化合物及手性剂的液晶组合物涂布在可见光阻挡层上；
(22)干燥(21)中涂布于上述可见光阻挡层上的液晶组合物以形成胆甾醇型液晶相；
(23)通过加热或光照射固定上述胆甾醇型液晶相。
[14]一种[13]所述的圆偏振光分离薄膜的制备方法，上述圆偏振光分离层通过包括以下步骤(31)～(33)的方法来形成，
(31)将包含聚合性液晶化合物及手性剂的液晶组合物直接涂布在上述(23)中制得的固定有上述胆甾醇型液晶相的层的表面；
(32)干燥(31)中涂布于基板上的液晶组合物以形成胆甾醇型液晶相；
(33)通过加热或光照射固定(32)中形成的上述胆甾醇型液晶相。
[15]根据[14]所述的制备方法，其中，上述(21)的聚合性液晶化合物及手性剂与上述(31)的聚合性液晶化合物及手性剂各自相同。
[16]一种红外传感器，其中，所述红外传感器包括[1]～[7]中任一项所述的圆偏振光分离薄膜与可检测由上述圆偏振光分离薄膜选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的波长的光的受光元件。
[17]一种系统，其对对象物进行光照射并通过检测源于上述光照射的上述对象物的反射光或透射光而探测上述对象物，其中，所述系统包括检测光源、圆偏振光分离薄膜1、圆偏振光分离薄膜2及近红外光波长区域的波长的光的受光元件，
圆偏振光分离薄膜1及圆偏振光分离薄膜2均在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种，
圆偏振光分离薄膜1可兼作圆偏振光分离薄膜2，
上述光源、圆偏振光分离薄膜1、圆偏振光分离薄膜2及上述受光元件配制成由上述光源供给的光透射圆偏振光分离薄膜1而照射至上述对象物且透射上述对象物或反射的光透射圆偏振光分离薄膜2而被上述受光元件所检测，
圆偏振光分离薄膜2为[1]～[7]中任一项所述的圆偏振光分离薄膜。
[18]根据[17]所述的系统，其中，圆偏振光分离薄膜1为[1]～[7]中任一项所述的圆偏振光分离薄膜。
[19]根据[17]或[18]所述的系统，其中，上述光源为近红外光光源。
[20]根据[17]～[19]中任一项所述的系统，其中，
所述系统隔着玻璃探测上述对象物，
上述光源、圆偏振光分离薄膜1、圆偏振光分离薄膜2及上述受光元件配置成源于上述光源的光的上述对象物的反射光透射圆偏振光分离薄膜2而被上述受光元件所检测。
[21]根据[17]～[19]中任一项所述的系统，其中，
上述对象物为透明薄膜，
上述光源、圆偏振光分离薄膜1、圆偏振光分离薄膜2及上述受光元件配置成源于上述光源的光的上述对象物的透射光透射圆偏振光分离薄膜2而被上述受光元件所检测。
[22]根据[17]～[21]中任一项所述的系统，其中，
源于上述光源的上述对象物的反射光或透射光的光轴与圆偏振光分离薄膜2呈70°～89°的角度。
[23]一种方法，其对对象物进行光照射并通过源于上述光照射的上述对象物的反射光或透射光而探测上述对象物，其中，所述方法包括：
(1)以选择性地包含右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的近红外光波长区域的圆偏振光对上述对象物进行照射；
(2)上述圆偏振光在上述对象物上反射或透射上述对象物而产生的光的至少一部分透射圆偏振光分离层2及可见光阻挡层2后的光由检测近红外光波长区域的波长的光的受光元件进行感知，
上述圆偏振光分离层2在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种，
可见光阻挡层2反射或吸收可见光波长区域的至少一部分波长区域的光。
[24]根据[23]所述的方法，其中，圆偏振光分离层2及可见光阻挡层2为均构成相同薄膜的层。
[25]根据[23]或[24]所述的方法，其中，在上述(2)中，在上述对象物上反射或透射上述对象物而产生的光的至少一部分依次透射圆偏振光分离层2及光阻挡层2。
[26]根据[23]～[25]中任一项所述的方法，其中，
上述(1)的近红外光波长区域的圆偏振光为使光透射可见光阻挡层1及圆偏振光分离层1而形成的光，
圆偏振光分离层1为在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的层，且可兼作圆偏振光分离层2，
可见光阻挡层1为反射或吸收可见光波长区域的至少一部分波长区域的光的层，且可兼作可见光阻挡层2。
发明效果
根据本发明能够提供一种与周围环境无关的灵敏度高且误探测少并利用红外光波长区域中的偏振光的探测系统及探测方法。而且能够提供一种可利用于上述探测系统及上述探测方法中的圆偏振光分离薄膜。
附图说明
图1是表示根据本发明的方法的用于探测对象物的光源、受光元件及圆偏振光分离薄膜的配置例的图。
图2是示意地表示配置实施例中使用的薄膜、光源、受光元件及镜子的图。
具体实施方式
以下，详细说明本发明。
另外，在本说明书中“～”是指将其前后所记载的数值作为下限值及上限值来包含的意思而使用。
在本说明书中，对于圆偏振光使用“选择性”一词时，表示照射的光的右旋圆偏振光成分或左旋圆偏振光成分中任一光量多于另一圆偏振光成分。具体而言，使用“选择性”一词时，光的圆偏振度，优选为0.3以上，更优选为0.6以上，进一步优选为0.8以上。实际上进一步优选为1.0。
在此，圆偏振度是指在光的右旋圆偏振光成分的强度为IR、左旋圆偏振光成分的强度为IL时以|IR-IL|/(IR+IL)表示的值。
在本说明书中，对圆偏振光使用“旋向(sense)”一词时是指为右旋圆偏振光或为左旋圆偏振光。圆偏振光的旋向如下定义，即在光朝向正面传播的方向进行观察时，电矢量的前端随时间的增加而向顺时针旋转时为右旋圆偏振光，而向逆时针旋转时为左旋圆偏振光。
在本说明书中，对胆甾醇型液晶的螺旋的扭曲方向，有时使用“旋向”一词。基于胆甾醇型液晶的选择反射在胆甾醇型液晶的螺旋的扭曲方向(旋向)为右旋的情况下反射右旋圆偏振光并透射左旋圆偏振光，而在旋向为左旋的情况下反射左旋圆偏振光并透射右旋圆偏振光。
可见光是电磁波中肉眼可见的波长的光，表示380nm～780nm的波长区域的光。
红外线(红外光)为比可见光长且比电波短的波长区域的电磁波。近红外光是指700nm～2500nm的波长区域的电磁波。作为近红外光优选780nm～1500nm或800nm～1500nm的波长区域。典型而言，只要是在红外照相机、红外光电传感器或红外通信等中使用的对应近红外光波长区域的波长区域即可。
在本说明书中，关于透光率的计算中必要的光强度的测量，例如使用常规的可见、近红外光谱仪并以空气作为参考试料而进行测量即可。
另外，光的各波长的偏振光状态可使用装配有圆偏振片的分光辐射亮度计或光谱仪进行测量。此时，通过右旋圆偏振片而进行测量的光的强度相当于IR、通过左旋圆偏振片而进行测量的光的强度相当于IL。并且，白炽灯、汞灯、荧光灯及LED等常规光源发射近似自然光的光，装配在它们当中而产生偏振光状态控制部件的偏振光的特性，例如可使用AXOMETRICS Corporation制的偏振光相位差解析装置AxoScan等进行测量。
并且，在光度计或光光谱仪中安装圆偏振片也能进行测量。安装右旋圆偏振光透射板来测量右旋圆偏振光量，安装左旋圆偏振光透射板来测量左旋圆偏振光量，由此可测量比率。
(对象物的探测)
在本发明的探测系统或探测方法中对对象物进行探测时，作为光可使用红外线，尤其使用近红外光波长区域的光。作为红外线使用偏振光即可。作为用于探测的红外线使用偏振光，由此在经由对于偏振光的透射性具有选择性的薄膜的来自对象物的反射光及透射光的探测中，作为与背景的对比可反映出对象物的光学性质，且能够探测具有特定光学性质的对象物，并能够进行误操作少的探测等。另外，在本说明书中使用“反射光及透射光”一词时，是以包含散射光及衍射光的意思来使用。而且，在本发明的探测系统或探测方法中，作为用于探测的偏振光可使用圆偏振光。若利用圆偏振光探测来自对象物的反射光及透射光，则与作为偏振光使用直线偏振光的情况相比用于检测偏振光的薄膜的方位的调整变得容易。
作为本发明的探测系统或探测方法中能够探测的对象物的例可列举透明(双折射)薄膜、镜面反射体(金属板等)上的龟裂或伤痕及镜面反射体上的异物等。作为安全用途，可列举作为感知夜间行人、自动门及电梯等中的人感知传感器的使用。
图1中示出用于探测对象物的光源、受光元件及圆偏振光分离薄膜的配置例。
在配置1中，依次配置有光源、光源侧的圆偏振光分离薄膜(在本说明书中有时称为圆偏振光分离薄膜1。)、对象物、受光元件侧的圆偏振光分离薄膜(在本说明书中有时称为圆偏振光分离薄膜2。)及受光元件，并探测对象物的透射光。作为此时的对象物可以考虑透明薄膜(尤其具有双折射性的薄膜)等。例如，在薄膜的生产线中可用于探测薄膜的通过而使用。在配置1中对象物与圆偏振光分离薄膜1(图中的1)之间及对象物与圆偏振光分离薄膜2(图中的1)之间分别配设有玻璃，但通过利用圆偏振光分离薄膜能够大幅减少来自玻璃的反射光的影响。
在配置1中，在圆偏振光分离薄膜2中包含可见光阻挡层或在圆偏振光分离薄膜2与受光元件之间配设包含可见光阻挡层的薄膜即可。基于这种结构可获得与周围环境无关的高灵敏度。当圆偏振光分离薄膜2包含可见光阻挡层时，优选配置成使可见光阻挡层位于受光元件侧且使圆偏振光分离层位于对象物侧。并且，在配置1中，优选在圆偏振光分离薄膜1中包含可见光阻挡层或在圆偏振光分离薄膜1与光源之间配设包含可见光阻挡层的薄膜。当圆偏振光分离薄膜1具有可见光阻挡层时，优选配置成使可见光阻挡层位于光源侧且使圆偏振光分离层位于对象物侧。
配置2～4为探测反射光的结构，且圆偏振光分离薄膜1兼作圆偏振光分离薄膜2，即为圆偏振光分离薄膜1与圆偏振光分离薄膜2相同的结构。在配置2～4中，从对象物进行观察时在圆偏振光分离薄膜(图中的1)的相同侧面侧配置有光源与受光元件。如图所示，在该结构中在受光元件与光源之间可以设置阻挡光的层等，以使受光元件不受来自光源的直接光的影响。
在配置2中，示出了透明薄膜(尤其具有双折射性的薄膜)为对象物的例。对象物与圆偏振光分离薄膜之间配设有玻璃，但通过利用圆偏振光分离薄膜可大幅减少来自玻璃的反射光的影响。
在配置3中探测镜面反射体上的纸。该例利用了如下现象，即经由圆偏振光分离薄膜(图中的1)成为任一种旋向的圆偏振光的光在镜面反射体中作为另外一种旋向的圆偏振光而反射，因此不能透射上述圆偏振光分离薄膜而到达受光元件，但通过纸漫反射的光包含能够透射上述圆偏振光分离薄膜的光成分。
在配置4中示出了探测作为对象物的镜面反射体的异物或龟裂的例，但探测(感知)原理与配置3相同。
配置5为探测反射光的结构，是在圆偏振光分离薄膜1与圆偏振光分离薄膜2中使用其他薄膜的例。在这种使用例中，可将光源(图中的2)及圆偏振光分离薄膜1(图中的1)一体化而构成光源装置，也可将受光元件(图中的3)及圆偏振光分离薄膜2(图中的1)一体化而构成红外传感器。图示的例中用配置5探测人体。例如，这种配置可优选探测夜间行人或电梯中的人。
在配置2～4中，在圆偏振光分离薄膜中包含可见光阻挡层或在圆偏振光分离薄膜与光源及受光元件之间配设包含可见光阻挡层的薄膜即可。基于这种结构可获得与周围环境无关的高灵敏度。当圆偏振光分离薄膜包含可见光阻挡层时，圆偏振光分离薄膜优选配置成使可见光阻挡层位于光源及受光元件侧且使圆偏振光分离层位于对象物侧。
并且在配置5中，在圆偏振光分离薄膜2中包含可见光阻挡层或在圆偏振光分离薄膜2与受光元件之间配设包含可见光阻挡层的薄膜即可。基于这种结构可获得与周围环境无关的高灵敏度。当圆偏振光分离薄膜2包含可见光阻挡层时，优选配置成使圆偏振光分离薄膜2的可见光阻挡层位于受光元件侧且使圆偏振光分离层侧位于对象物侧。而且，在配置5中，优选在圆偏振光分离薄膜1中包含可见光阻挡层或在圆偏振光分离薄膜1与光源之间配设包含可见光阻挡层的薄膜。当圆偏振光分离薄膜1具有可见光阻挡层时，优选配置成使可见光阻挡层位于光源侧且使圆偏振光分离层位于对象物侧。
例如，如配置2～5所示，源于光源的对象物的反射光或透射光的光路(光轴)优选与圆偏振光分离薄膜2的法线方向形成角度。例如，光的光路(光轴)相对于圆偏振光分离薄膜2的所成角度为70°～89°、80°～89°或85°左右即可。基于这种配置，例如反射或透射相当于对象物的背景的镜面反射体等后，在圆偏振光分离薄膜2上反射的圆偏振光再度反射背景，由此能够减少对不源于对象物的光的探测。
(圆偏振光分离薄膜的光学性质)
圆偏振光分离薄膜为在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的薄膜。圆偏振光分离薄膜优选将从一侧面入射的特定的近红外光波长区域的光(自然光、非偏振光)分离为右旋圆偏振光及左旋圆偏振光并能够使任一种光选择性地透射另一侧面侧。此时反射或吸收另外一种圆偏振光均可。
圆偏振光分离薄膜可以是对从任意面入射的光也选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的薄膜，也可以是只对从任一侧面入射的光选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种而对从另一侧面入射的光不表现那种同样选择性透射的薄膜。当为后者的情况下而使用时，能够获得所期望的圆偏振光选择性的配置即可。并且，圆偏振光分离薄膜可以是即便从任意面入射的光也分离成右旋圆偏振光及左旋圆偏振光而将任一种光选择性地透射至另一侧面侧的薄膜，也可以是只对从任一侧面入射的光分离成右旋圆偏振光及左旋圆偏振光而将任一种光选择性地透射至另一侧面侧并对从另一侧面入射的光不表现那种圆偏振光分离的薄膜。当为后者的情况下而使用时，能够获得所期望的圆偏振光选择性的配置即可。
圆偏振光分离薄膜在波长范围为800～1500nm且宽度为50nm以上的区域中入射右旋或左旋圆偏振光中任一种时的与入射光同一旋向的圆偏振光的透光率{(透射的圆偏振光的光强度)/(入射的圆偏振光的光强度)×100}为70％以上、80％以上、90％以上、95％以上及99％以上，优选实际上为100％即可。同时在与上述相同的波长区域中，入射另外一种旋向的圆偏振光时的与入射光同一旋向的圆偏振光的透光率{(透射的圆偏振光的光强度)/(入射的圆偏振光的光强度)×100}为30％以下、20％以下、10％以下、5％以下及1％以下，优选实际上为0％即可。
圆偏振光分离薄膜优选在可见光波长区域中具有低的透光率。尤其在受光元件侧使用的圆偏振光分离薄膜2优选在可见光波长区域中具有低的透光率。并且，尤其在将如上所述的包含可见光阻挡层的薄膜不另作他用的系统或方法中所使用的圆偏振光分离薄膜优选在可见光波长区域中具有低的透光率。通常为自然光(非偏振光)的透射率低的结构即可，圆偏振光及/或直线偏振光也优选低的透射率。并且，在可见光波长区域的一部分中光的透射率低或在可见光波长区域的整个区域中光的透射率低均可。具体而言，380nm～780nm的波长区域的平均透光率为50％以下、40％以下、30％以下、20％以下、10％以下或5％以下等即可。
在可见光波长区域中光的透射率低，因此在利用圆偏振光分离薄膜的系统中，能够大幅减少到达受光元件的无需感知的光(妨碍感知的光)并能够提高S/N比且降低由受光元件检测的最低的光强度。
圆偏振光分离薄膜包含在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的圆偏振光分离层。圆偏振光分离薄膜优选含有在可见光波长区域的至少一部分中反射或吸收光的可见光阻挡层。包含可见光阻挡层的圆偏振光分离薄膜可优选在将包含可见光阻挡层的薄膜不另作他用的系统或方法中使用。圆偏振光分离薄膜根据需要可含有其他层。
在探测系统或探测方法中，使用于受光元件侧的圆偏振光分离薄膜2含有在可见光波长区域的至少一部分中反射或吸收光的可见光阻挡层，或与包含在可见光波长区域的至少一部分中反射或吸收光的可见光阻挡层的薄膜一同使用即可。使用于光源侧的圆偏振光分离薄膜1优选含有在可见光波长区域的至少一部分中反射或吸收光的可见光阻挡层或与包含在可见光波长区域的至少一部分中反射或吸收光的可见光阻挡层的薄膜一同使用。另外，在本说明书中，有时将使用于光源侧的可见光阻挡层称为可见光阻挡层1，并且，有时将使用于受光元件侧的可见光阻挡层称为可见光阻挡层2。以下，对各层进行说明。
(可见光阻挡层)
可见光阻挡层发挥使特定的可见光波长区域的光不能透射薄膜的功能。可见光阻挡层优选阻挡自然光。并且，优选阻挡非偏振光、圆偏振光及直线偏振光中的任意光。圆偏振光分离薄膜主要通过可见光阻挡层来实现可见光波长区域中低的透光率即可。
作为可见光阻挡层的例可列举可见光反射层及可见光吸收层。
可见光阻挡层通过反射或吸收等而阻挡光的可见光波长区域的至少一部分在380nm～780nm的波长区域即可。可见光波长区域的至少一部分的波长区域宽度为10nm以上、20nm以上、30nm以上、40nm以上或50nm以上等即可。可见光阻挡层反射或吸收光的可见光波长区域优选含有由传感器(受光元件)易于检测感知中不必要的光(妨碍感知的光)的波长区域。并且，也优选含有相应于来自光源的发光波长等而选定的所期望的近红外光波长区域以外的光的波长区域。可见光波长区域的至少一部分可为380nm～750nm的波长区域的50％以上、60％以上、70％以上、80％以上或90％以上，实际上可为100％。
可见光阻挡层只要是在除了所使用的传感器(受光元件)的检测波长区域以外的波长区域的至少一部分中光反射性或光吸收性等光阻挡性高的层即可。或者是在除了所使用的光源通常为红外线光源的发光波长区域以外的至少一部分中光阻挡性高的层即可。一般用作受光元件(光检测器)的硅光电二极管在使用环境中存在最多且成为噪声的主要原因的可见光区域为止均具有灵敏度，因此可见光阻挡层优选以该可见光区域为中心进行光反射或光吸收的层。并且，可见光阻挡层优选实际上不反射或不吸收由圆偏振光分离层选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的近红外光波长区域的光。
可见光阻挡层的厚度优选为2μm～500μm，更优选为5μm～300μm，进一步优选为10μm～150μm。
以下，分别对可用作可见光阻挡层的可见光反射层及可见光吸收层进行说明。
(可见光反射层)
通过利用为了阻挡光而反射光的可见光反射层，由于薄膜的温度也不会上升，因此薄膜耐久性提高且容易维持薄膜性能。并且，可见光反射层通常具有与镜子一样的外观且对薄膜的外观赋予好的影响，而且用作传感器部件时也容易在肉眼可见的地方中使用。
作为可见光反射层的例可举出固定有电介质多层膜及胆甾醇型液晶相的层等。
(电介质多层膜)
电介质多层膜是将无机氧化物、有机高分子材料的折射率不同的透明介质性的层相互交替层叠多层的膜。这些透明介质层中的至少任一层构成为使厚度(d)与透明介质层的折射率(n)的乘积(n×d)成为需进行反射的光的波长(λ)的四分之一，并能够对反射的中心波长为λ且对应于介质层的折射率之差来确定的反射的带宽区域的光进行反射。常规材料的组合中，用一个周期的电介质多层膜要反射整个可见光区域比较困难，因此层叠几种改变n×d值的反射光的中心波长不同的膜，从而能够调整扩展反射的带宽等。若上述透明介质层在所使用的红外光波长区域中具有透射性，则对其不作特别限定。
通常，作为电介质多层膜中的无机氧化物可优选使用TiO2、SiO2及Ta2O5等。无机氧化物层，例如可通过溅射法等形成于玻璃及耐热性高分子薄膜的表面。另一方面，作为有机高分子材料的例可列举聚碳酸酯、丙烯酸树脂、聚酯、环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚烯烃及硅酮(包含有机硅聚脲等改性硅酮)等，并可按照日本专利公表平9-507308号公报等公开的方法制备。
(固定有胆甾醇型液晶相的层：可见光反射层)
胆甾醇型液晶相已知有显示选择性地反射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的同时透射另外一种圆偏振光的圆偏振光选择反射。以往已知有多种显示圆偏振光选择反射性的胆甾醇型液晶化合物及由胆甾醇型液晶化合物形成的薄膜，在圆偏振光分离薄膜中使用固定有胆甾醇型液晶相的层时，可参考这些以往的技术。
固定有胆甾醇型液晶相的层只要是已成为胆甾醇型液晶相的且保持有液晶化合物的取向的层即可，典型而言是使聚合性液晶化合物成为胆甾醇型液晶相的取向状态下，再通过紫外线照射及加热等进行聚合及固化而形成没有流动性的层，同时还通过外磁场或外力变换为取向形态中不会产生变化的层即可。另外，在固定有胆甾醇型液晶相的层中，胆甾醇型液晶相的光学性质保持在层中就足够，而上述层中的液晶性化合物即使已不显示液晶性亦可。例如，聚合性液晶化合物通过固化反应进行高分子量化后即使失去液晶性亦可。
在本说明书中，将固定有胆甾醇型液晶相的层有时称为胆甾醇型液晶层或液晶层。
固定有胆甾醇型液晶相的层显示源于胆甾醇型液晶的螺旋结构的圆偏振光反射。其反射的中心波长λ取决于胆甾醇相中的螺旋结构的间距长度P(＝螺旋的周期)并遵循胆甾醇型液晶层的平均折射率n与λ＝n×P的关系。因此，通过调节该螺旋结构的间距长度，能够调整显示圆偏振光反射的波长。即，为了形成可见光波长区域的至少一部分中反射光的可见光反射层，调节n值与P值来使中心波长λ在380nm～780nm的波长区域即可。胆甾醇型液晶相的间距长度取决于与聚合性液晶化合物一同使用的手性剂的种类或其添加浓度，因此通过调整它们能够获得所期望的间距长度。另外，关于螺旋旋向及间距的测量法可使用《液晶化学实验入门》日本液晶学会编Sigma出版2007年出版、46p，及《液晶便览》液晶便览编集委员会丸善(Maruzen)196p中记载的方法。
并且，胆甾醇型液晶层的反射圆偏振光的旋向与螺旋的旋向一致。
反射波长中的反射率为胆甾醇型液晶层越厚变得越高，但对于常规的液晶材料在可见光波长区域中以2～8μm的厚度饱和，并且只对一侧的圆偏振光进行反射而反射率最大为50％。为了与圆偏振光的旋向无关地进行光反射且使自然光的反射率达到50％以上，作为可见光反射层，可使用层叠周期P相同且螺旋旋向为右旋的胆甾醇型液晶层与左旋的胆甾醇型液晶层的，或由周期P相同且相同螺旋旋向的胆甾醇型液晶层与在其之间配设且相对于胆甾醇型液晶层的圆偏振光反射的中心波长具有半波长相位差的相位差膜构成的层叠体。
并且，选择反射(圆偏振光反射)带的半宽度遵循Δλ＝Δn×P的关系而Δλ取决于液晶化合物的双折射Δn与上述间距长度P。因此，选择反射带的宽度的控制可调整Δn来进行。Δn的调整可以以调整聚合性液晶化合物的种类及其混合比率或控制取向固定时的温度来进行。
圆偏振光反射波长区域的宽度在可见光区域中，常规的材料为50nm～100nm，因此通过层叠几种改变周期P的反射光中心波长不同的胆甾醇型液晶层能够扩展反射带宽。并且，在一个胆甾醇型液晶层内，通过相对膜厚方向缓慢改变周期P也能够扩展反射带宽。
对于胆甾醇型液晶层的具体的制备材料及制备方法在后述中进行说明。
(可见光吸收层)
作为可见光吸收层，可使用将在包含分散剂、粘结剂或单体的溶剂中分散颜料或染料等着色剂的分散液涂布于基材(优选由受光元件进行检测的在红外线波长区域中具有足够透光性的材料)上而形成的层、用染料直接在高分子基材表面进行染色的层及由包含染料的高分子材料形成的层。
作为颜料可优选使用由受光元件进行检测的在红外线波长区域中没有吸收或散射的颜料。因此，可优选使用要求透明性的用于彩色印刷的青色、洋红色、黄色及黑色的墨水，以及液晶显示装置或有机LED显示装置等的红色、绿色及蓝色的彩色滤光片中使用的颜料。通过混合这些最大吸收波长不同的颜料，能够形成宽范围且充分吸收可见光波长区域所有光的层。
染料优选使用由受光元件进行检测的在红外线波长区域中没有吸收且暴露于可见光中也非常牢固的染料。并且可使用一般的直接染料、酸性染料、碱性染料、媒染染料、分散染料及反应染料等。作为这种染料型吸收层可使用市售的照片用滤光片IR-80、IR-82及IR-84等(Fujifilm Corporation制)。
(圆偏振光分离层)
圆偏振光分离薄膜包含在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的圆偏振光分离层。另外，在本说明书中，有时将使用于光源侧的圆偏振光分离层称为圆偏振光分离层1，并且，有时将使用于受光元件侧的圆偏振光分离层称为圆偏振光分离层2。圆偏振光分离薄膜为了不因其他层而丧失由圆偏振光分离层选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的功能而包含圆偏振光分离层，因此具有在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的功能。即，例如圆偏振光分离薄膜同时包含在特定的近红外光波长区域中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的圆偏振光分离层与在同一波长区域中反射同一旋向的圆偏振光的圆偏振光分离层，或包含相应的近红外光波长区域中反射或吸收光(自然光)的层，由此优选选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的各自的圆偏振光分离层的功能不被相互抵消。
由圆偏振光分离层选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的近红外光波长区域为780nm～1500nm，优选为800nm～1500nm，其波长区域宽度为5nm以上、10nm以上、20nm以上、30nm以上、40nm以上或50nm以上即可。由圆偏振光分离层选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的近红外光波长区域，配合圆偏振光分离薄膜的使用形态，例如可含有需要感知的光的波长，而且可以是800nm～1500nm的波长区域的50％以上、60％以上、70％以上、80％以上或90％以上，实际上也可以是100％。
圆偏振光分离层对于选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的波长区域以外的光，透射或反射或吸收均可。并且，圆偏振光分离层选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的同时，反射或吸收另外一种圆偏振光均可。
作为圆偏振光分离层，例如可使用固定有胆甾醇型液晶相的层或由包含直线偏振光分离层与λ/4相位差层的层叠体构成的层。
(固定有胆甾醇型液晶相的层：圆偏振光分离层)
作为圆偏振光分离层可使用如上所述的固定有胆甾醇型液晶相的层。但是，用作圆偏振光分离层的胆甾醇型液晶层为了在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射(反射)右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种，调节上述的n值与P值而使中心波长λ成为780nm～1500nm、优选成为800nm～1500nm的波长区域。
作为圆偏振光分离层可使用螺旋旋向为右旋或左旋中任一种的胆甾醇型液晶层，为了以特定的波长来提高圆偏振光选择性等为目的进行层叠时，可层叠多个周期P相同且相同螺旋旋向的胆甾醇型液晶层。此时，优选重复进行用后述的方法形成的最初的胆甾醇型液晶层的表面直接涂布包含聚合性液晶化合物等的液晶组合物并实施取向及固定的工序。通过这种工序，最初形成的胆甾醇型层的空气界面侧的液晶分子的取向方向与在其上面形成的胆甾醇型液晶层的下侧的液晶分子的取向方向相一致，且圆偏振光分离层的偏振特性变好。
并且，与在可见光反射层中使用胆甾醇型液晶层的情况相同，为了扩展选择反射(透射)带宽可进行多层层叠，但此时优选层叠相同螺旋旋向的胆甾醇型液晶层。
胆甾醇型液晶层对于从任意面入射的光也选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种且即使从任意面入射的光也能够分离成右旋圆偏振光及左旋圆偏振光而将任一种光选择性地透射至另一侧面侧。
对于胆甾醇型液晶层的制备材料及制备方法在后述中进行说明。
(包含直线偏振光分离层与λ/4相位差层的层叠体)
由包含直线偏振光分离层与λ/4相位差层的层叠体构成的圆偏振光分离层中，从直线偏振光分离层的面入射的光通过反射或吸收变换为直线偏振光，之后通过λ/4相位差层而变换为右旋或左旋的圆偏振光。另一方面，当光从λ/4相位差层入射时，即使是任意偏振光状态的光也通过最后透过的直线偏振光分离层而成为直线偏振光，但尤其入射光为圆偏振光时，通过λ/4相位差层变换为与直线偏振光层的透射轴平行或正交的直线偏振光，因此为了利用于入射圆偏振光旋向的识别，优选从λ/4相位差层侧来入射光，而在利用出射圆偏振光的情况下，优选从直线偏振光分离层侧入射光。
作为直线偏振光分离层可使用直线偏振器，只要是与红外线区域的光对应的偏振器即可。
(直线偏振器)
作为可优选使用的红外直线偏振器，可列举具有折射性且层叠多层折射率不同的树脂并通过拉伸控制厚度与相位差值的多层介质反射偏振器、由多数的平行导线排列(网格)构成的网格偏振器、排列固定具有形状各向异性的金属纳米粒子的偏振器及排列固定二色性色素的偏振器等。这些均容易形成为薄层状、薄膜状或板状，且在形成圆偏振光分离层的工序中，可只贴合后述的片状相位差层来形成。或者可在红外直线偏振器上直接涂布用于形成相位差层的组合物而形成相位差层，能够制备更薄膜的圆偏振光分离层。
多层介质反射偏振器为只透射与面内透射轴平行的振动方向上的光且能够反射除此以外的光的偏振薄膜。作为这种薄膜可举出日本专利公表平9-507308号公报等所公开的多层薄膜。其为将由薄膜面内不具有双折射性的透明介质层1构成的层与由面内具有双折射性的透明介质层2构成的层相互交替层叠多层，且使透明介质层1的折射率与透明介质层2的寻常光折射率或非寻常光折射率中任一种相一致地形成的薄膜。而且这些透明介质层中至少任一层构成为使厚度(d)与透明介质层的折射率(n)的乘积(n×d)成为需进行反射的光的波长的四分之一。用于形成上述透明介质层的材料只要在所使用的红外线波长中为透光性的材料即可，例如可列举聚碳酸酯、丙烯酸树脂、聚酯、环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚烯烃、纤维素衍生物及硅酮(包含有机硅聚脲等改性硅酮)等。
网格偏振器在所使用的红外线波长中透光性高分子薄膜、玻璃基板或硅(Si)基板的一侧面设有由铝、银或金等良导体薄膜制成的多数亚微米间距(比入射光的波长短的间距)的平行导线排列结构(网格)，可举出日本专利公开2002-328234号公报等公开的偏振器等。该偏振器在入射光中反射相对于网格平行的偏振光成分并透射垂直的偏振光成分，由此发挥作为偏振器的功能。根据需要可将其用玻璃夹住或设置防反射层。
排列固定具有形状各向异性的金属纳米粒子的偏振器对纵横比大的卤化银颗粒或银颗粒进行取向并固定。该偏振器为吸收在颗粒的排列方向上具有电场振动面的红外光而透射与其正交的方向上的红外光的吸收型直线偏振片。作为这种偏振片可使用日本专利公开昭59-83951号公报、日本专利公开平2-248341号公报及日本专利公开2003-139951号公报所记载的偏振片。
作为排列固定二色性色素的偏振器，可列举在PVA(聚乙烯醇)中吸附碘或掺杂二色性染料并进行拉伸且当作聚亚乙烯的红外偏振薄膜等。该偏振器吸收拉伸方向上具有电场振动面的红外光而透射与其正交的方向上的红外光。
这是将PVA薄膜通过碘/碘化物等的染色组合物槽中而进行PVA层的染色后以4～6倍的倍率进行拉伸，以此能够获得二色性色素的取向。PVA向聚亚乙烯的转换可用如美国专利第2.445，555号中记载的盐酸蒸汽法来进行。并且为改善该偏振用材料的稳定性，使用含有硼酸与硼砂的水溶性硼酸盐化浴槽而进行硼酸盐化。作为与此相当的薄膜可举出市售的Edmund Optics.Japan company limited制的近红外用直线偏振薄膜。
直线偏振光分离层的厚度，优选为0.05μm～300μm，更优选为0.2μm～150μm，进一步优选为0.5μm～100μm。
(λ/4相位差层)
相位差片的面内慢轴设置在从上述偏振片的吸收轴或透射轴旋转45°的方位上。在作为红外线光源使用LED或激光等单色光光源的情况下，相位差片的正面相位差优选为光源的发光波长的中心波长的1/4的长度或“中心波长*n±中心波长的1/4(n为整数)”，例如，若光源的发光中心波长为1000nm，则优选为250nm、750nm、1250nm及1750nm等的相位差。并且相位差对光入射角度的依赖性越小越优选，而持有中心波长的1/4长度的相位差的相位差片在此点上为最优选。
在本发明的探测系统或探测方法中，作为红外线光源组合使用发光波长不同的多种光源或使用发光强度的峰值为二波长以上的光源及发光涉及宽波长范围的光源时等，要考虑需扩展显示圆偏振光选择性的波长区域的情况。在这种情况下也可使用上述的相位差片，但优选使用宽频带相位差片。宽频带相位差片是指横跨宽的波长范围其相位差角为恒定的相位差片，作为该例可列举将双折射率的波长分散互为不同的相位差层通过使其慢轴正交而变为宽频带的层叠相位差片、以分子级别使用该原理且对双折射率的波长分散互为不同的取代基使其排列轴正交而形成取向的高分子薄膜、将相对于所使用波长区域的波长(λ)的相位差为λ/2的层与λ/4的层使其慢轴以60度的角度相互交差而层叠的相位差片等。
作为上述相位差片的材料的例可列举结晶性玻璃或无机物结晶；聚碳酸酯、丙烯酸树脂、聚酯、环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚烯烃、纤维素衍生物及硅酮(包含有机硅聚脲等改性硅酮)等聚合物；排列并固定聚合性液晶化合物及高分子液晶化合物的化合物等。
λ/4层的厚度，优选为0.2μm～300μm，更优选为0.5μm～150μm，进一步优选为1μm～80μm。
(固定有胆甾醇型液晶相的层的制备方法)
以下，对可使用于可见光反射层或圆偏振光分离层中的胆甾醇型液晶层的制备材料及制备方法进行说明。
作为用于形成上述胆甾醇型液晶层的材料，可举出包含聚合性液晶化合物与手性剂(光学活性化合物)的液晶组合物等。根据需要还可将与表面活性剂或聚合引发剂等混合后在溶剂等中溶解的上述液晶组合物涂布于基材(成为支撑体、取向膜及下层的胆甾醇型液晶层等)上并使胆甾醇取向熟化后进行固定化而形成胆甾醇型液晶层。
聚合性液晶化合物
聚合性液晶化合物为棒状液晶化合物或圆盘状液晶化合物均可，但优选棒状液晶化合物。
作为形成胆甾醇型液晶层的棒状聚合性液晶化合物的例可举出棒状向列相液晶化合物。作为棒状向列相液晶化合物可优选使用偶氮甲碱类、氧化偶氮类、氰基联苯类、氰基苯酯类、苯甲酸酯类、环己烷羧酸苯酯类、氰基苯基环己烷类、氰基取代的苯基嘧啶类、烷氧基取代的苯基嘧啶类、苯基二噁烷类、二苯乙炔类及链烯基环己基苄腈类。而且，不仅使用低分子液晶化合物，还可使用高分子液晶化合物。
聚合性胆甾醇型液晶化合物可通过在胆甾醇型液晶化合物中导入聚合性基来获得。作为聚合性基的例包含不饱和聚合性基、环氧基及吖丙啶基，优选不饱和聚合性基，尤其优选烯属不饱和聚合性基。对于聚合性基可用多种方法在胆甾醇型液晶化合物的分子中导入。聚合性胆甾醇型液晶化合物所具有的聚合性基的数量，优选1～6个，更优选1～3个。聚合性胆甾醇型液晶化合物的例包含Makromol.Chem.,190卷，2255页(1989年)；AdvancedMaterials 5卷，107页(1993年)；美国专利第4683327号说明书；美国专利第5622648号说明书；美国专利第5770107号说明书；国际公开WO95/22586号公报；国际公开WO95/24455号公报；国际公开WO97/00600号公报；国际公开WO98/23580号公报；国际公开WO98/52905号公报；日本专利公开平1-272551号公报；日本专利公开平6-16616号公报；日本专利公开平7-110469号公报；日本专利公开平11-80081号公报及日本专利公开2001-328973号公报等所述的化合物。而且可同时使用两种以上的聚合性胆甾醇型液晶化合物。若同时使用两种以上的聚合性胆甾醇型液晶化合物，则能够降低取向温度。
并且，相对于液晶组合物的固体成分质量(除去溶剂的质量)，液晶组合物中的聚合性液晶化合物的添加量优选为10～60质量％，更优选为20～50质量％，尤其优选为30～40质量％。
手性剂(光学活性化合物)
手性剂具有诱导胆甾醇型液晶相的螺旋结构的功能。手性化合物由于通过化合物而诱导的螺旋旋向或螺距不同，因此根据目的进行选择即可。
作为手性剂不作特别限制，可使用公知的化合物(例如，记载于液晶设备手册，第3章4-3项，TN、STN用手性试剂，199页，日本学术振兴会第142委员会编，1989)、异山梨醇及异甘露醇衍生物等。
手性剂通常包含不对称碳原子，但不含不对称碳原子的轴不对称化合物或面不对称化合物也可用作手性剂。轴不对称化合物或面不对称化合物的例包含联萘、螺烯、对二甲苯二聚体及它们的衍生物。手性剂可具有聚合性基。当手性剂与固化胆甾醇型液晶化合物具有聚合性基时，通过聚合性手性剂与聚合性胆甾醇型液晶化合物之间的聚合反应，能够形成具有从胆甾醇型液晶化合物衍生的重复单元与从手性剂衍生的重复单元的聚合物。在该形态中，聚合性手性剂所具有的聚合性基优选与聚合性胆甾醇型液晶化合物所具有的聚合性基同类的基。因此，手性剂的聚合性基也优选不饱和聚合性基及环氧基或吖丙啶基，进一步优选不饱和聚合性基，尤其优选烯属不饱和聚合性基。
并且，手性剂可以是液晶化合物。
在手性剂具有光异构化基的情况下，进行涂布及取向后通过活性光线等的光掩膜照射，能够形成对应于发光波长的所期望的反射波长的图案，因此优选。作为光异构化基优选显示光变色性的化合物的异构化部位、偶氮基、氧化偶氮基及肉桂酰基等。作为具体的化合物可使用日本专利公开2002-80478号公报、日本专利公开2002-80851号公报、日本专利公开2002-179668号公报、日本专利公开2002-179669号公报、日本专利公开2002-179670号公报、日本专利公开2002-179681号公报、日本专利公开2002-179682号公报、日本专利公开2002-338575号公报、日本专利公开2002-338668号公报、日本专利公开2003-313189号公报及日本专利公开2003-313292号公报所记载的化合物。
液晶组合物中手性剂的含量优选聚合性液晶性化合物量的0.01摩尔％～200摩尔％，更优选1摩尔％～30摩尔％。
聚合引发剂
液晶组合物优选含有聚合引发剂。通过照射紫外线来进行聚合反应的方式中，所使用的聚合引发剂优选通过照射紫外线能够开始进行聚合反应的光聚合引发剂。作为光聚合引发剂的例可列举α-羰基化合物(美国专利第2367661号及美国专利第2367670号的各说明书中的记载)、偶姻醚(美国专利第2448828号说明书中的记载)、α-烃取代的芳香族偶姻化合物(美国专利第2722512号说明书中的记载)、多核醌化合物(美国专利第3046127号及美国专利第2951758号各说明书中的记载)、三芳基咪唑二聚体与对氨基苯基酮的组合(美国专利第3549367号说明书中的记载)、吖啶及吩嗪化合物(日本专利公开昭60-105667号公报及美国专利第4239850号说明书中的记载)及噁二唑化合物(美国专利第4212970号说明书中的记载)等。
相对于聚合性液晶化合物的含量，液晶组合物中的光聚合引发剂的含量优选为0.1～20质量％，进一步优选为0.5质量％～5质量％。
交联剂
液晶组合物为了提高固化后的膜强度及耐久性可任意含有交联剂。作为交联剂可优选使用以紫外线、热及湿气等进行固化的交联剂。
作为交联剂不作特别限制，根据目的可适当进行选择，例如可列举三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯化合物；缩水甘油(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二缩水甘油醚等的环氧化合物；2,2-双羟甲基丁醇-三[3-(1-吖丙啶基)丙酸酯]、4,4-双(乙烯亚氨基羰基氨)二苯基甲烷等的吖丙啶化合物；六亚甲基二异氰酸酯、缩二脲型异氰酸酯等的异氰酸酯化合物；侧链具有噁唑啉基的聚噁唑啉化合物；及乙烯基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷等的烷氧基硅烷化合物等。并且，相应于交联剂的反应性可使用公知的催化剂，而且，除了提高膜强度及耐久性之外还可提高生产率。对于它们单独使用一种或同时使用两种以上均可。
交联剂的含量优选为3质量％～20质量％，更优选为5质量％～15质量％。若交联剂的含量小于3质量％，则有时不能获得提高交联密度的效果，若超过20质量％，则有时会降低胆甾醇型层的稳定性。
取向控制剂
为了稳定且迅速地获得平面取向的胆甾醇型液晶层可在液晶组合物中添加取向控制剂。作为取向控制剂的例可列举日本专利公开2007-272185号公报的[0018]～[0043]段落等所述的氟(甲基)丙烯酸酯系聚合物及日本专利公开2012-203237号公报的[0031]～[0034]段落等所述的由式(I)～(IV)表示的化合物等。
另外，作为取向控制剂单独使用一种或同时使用两种以上均可。
相对于胆甾醇型液晶化合物的总质量，液晶组合物中取向控制剂的添加量优选为0.01质量％～10质量％，更优选为0.01质量％～5质量％，尤其优选为0.02质量％～1质量％。
其他添加剂
另外，液晶组合物可含有用于调整涂膜的表面张力且使膜厚均匀的表面活性剂及选自聚合性单体等各种添加剂中的至少一种。并且，根据需要在不降低光学性能的范围内，液晶组合物中还可添加阻聚剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、颜色材料及金属氧化物微粒等。
胆甾醇型液晶层将在溶剂中溶解聚合性液晶化合物及聚合引发剂、进一步根据需要添加的手性剂及表面活性剂等的液晶组合物涂布于基材上并进行干燥后获得涂膜，且在该涂膜上照射活性光线而聚合胆甾醇型液晶组合物，以此能够形成胆甾醇型规律性被固定化的胆甾醇型液晶层。另外，由多个胆甾醇型层构成的层叠膜可通过重复进行胆甾醇型层的制备工序来形成。
作为在液晶组合物的配制中使用的溶剂，不作特别限制，可根据目的适当进行选择，但可优选使用有机溶剂。
作为有机溶剂不作特别限制，可根据目的适当进行选择，例如可列举酮类、卤代烷类、酰胺类、亚砜类、杂环化合物、烃类、酯类及醚类等。对于它们单独使用一种或同时使用两种以上均可。在考虑对环境的影响的情况下，在它们当中尤其优选酮类。
在基材上的液晶组合物的涂布方法，不作特别限制，可根据目的适当进行选择，例如可列举线棒涂布法、帘式涂布法、挤出涂布法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法、模涂法、旋涂法、浸涂法、喷涂法及滑动涂布法等。并且，可通过将涂设在另外的支撑体上的液晶组合物转印于基材上而实施。通过加热已进行涂布的液晶组合物来进行液晶分子的取向。加热温度优选200℃以下，更优选130℃以下。通过该取向处理可获得聚合性液晶化合物在相对于薄膜面实际上具有垂直的方向上以具有螺旋轴的方式扭转取向的光学薄膜。
已进行取向的液晶化合物还可进行聚合。聚合为热聚合或基于光照射的光聚合中任一种均可，但优选光聚合。光照射优选使用紫外线。照射能量优选为20mJ/cm2～50J/cm2，更优选为100mJ/cm2～1,500mJ/cm2。为了促进光聚合反应也可在加热条件下或氮气氛下实施光照射。照射紫外线波长优选为350nm～430nm。从稳定性的观点考虑聚合反应率优选高的反应率，优选为70％以上，更优选为80％以上。
聚合反应率可用IR吸收光谱确定聚合性的官能团的消耗比例。
另外，近红外波长区域中的圆偏振光分离层即胆甾醇型液晶层的厚度(层叠有多个层时为多个层的合计)，优选为1μm～150μm，更优选为2μm～100μm，进一步优选为5μm～50μm。
(其他层)
圆偏振光分离薄膜可含有包含支撑体、用于上述液晶化合物的取向的取向层及用于贴合圆偏振光分离层与可见光阻挡层的粘合层等其他层。并且，可含有上述的可见光阻挡层的薄膜也可含有支撑体等其他层。
对于支撑体不作特别限定，除了塑料薄膜之外还可使用玻璃等。优选不具有相互抵消可见光阻挡层或圆偏振光分离层的光学性质的性质，一般优选透明且低双折射性。作为塑料薄膜的例可列举聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等的聚酯、聚碳酸酯、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚烯烃、纤维素衍生物及硅酮等。用于制备上述胆甾醇型液晶层而使用的支撑体可在圆偏振光分离薄膜中剥离。
取向膜可通过有机化合物及聚合物(聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酯、聚芳酯、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺及改性聚酰胺等树脂)的摩擦处理；无机化合物的倾斜蒸镀；具有微槽的层的形成或基于朗缪尔-布洛杰特法(LB膜)的有机化合物(例如，ω-二十三烷酸、双十八烷基甲基氯化铵及硬脂酸甲酯)的累积等方法来进行设置。而且，已知有通过电场的施加及磁场的施加或光照射而产生取向功能的取向膜。这些当中尤其优选通过聚合物的摩擦处理而形成的取向膜。摩擦处理可用纸或布按一定方向摩擦聚合物层的表面来实施。
可在不设置取向膜的支撑体表面或对支撑体已进行摩擦处理的表面涂布液晶组合物。
从固化方式的观点考虑作为粘合剂有热熔型、热固型、光固型、反应固化型及无需固化的压敏粘合型等，作为各自的原材料可使用丙烯酸酯系、氨基甲酸乙酯系、聚氨酯丙烯酸酯系、环氧系、环氧丙烯酸酯系、聚烯烃系、改性烯烃系、聚丙烯系、乙烯-乙烯醇系、氯乙烯系、氯丁橡胶系、氰基丙烯酸酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、聚苯乙烯系及聚乙烯醇缩丁醛系等化合物。从操作性及生产性的观点考虑作为固化方式优选光固型，从光学透明性及耐热性的观点考虑原材料优选使用丙烯酸酯系、聚氨酯丙烯酸酯系及环氧丙烯酸酯系等。
(具有可见光阻挡层的圆偏振光分离薄膜的制备方法)
具有可见光阻挡层的圆偏振光分离薄膜，例如可通过用粘合剂等贴合能够以上述的方法制备的可见光阻挡层与圆偏振光分离层来制备。对于贴合的面不作特别限定，例如，当具有支撑体时支撑体面侧或其相反侧均可。贴合两者后，剥离或不剥离支撑体均可。当圆偏振光分离层包含直线偏振光分离层与λ/4相位差层时，从λ/4相位差层进行观察时优选在直线偏振光分离层侧的面贴合可见光阻挡层。
具有可见光阻挡层的圆偏振光分离薄膜，可经过在可见光阻挡层上直接涂布用于形成圆偏振光分离层的组合物的工序后形成圆偏振光分离层来制备，也可经过在圆偏振光分离层上直接涂布用于形成可见光阻挡层的组合物的工序后形成可见光阻挡层来制备。
(受光元件、红外传感器)
作为在探测系统或探测方法中使用的受光元件可列举使用Si、Ge、HgCdTe、PtSi、InSb及PbS等半导体的光电二极管型传感器；以线状排列光检测元件的检测器；采集图像的CCD及CMOS等。
在探测系统或探测方法中，圆偏振光分离薄膜作为红外传感器的部件，可与能够检测由圆偏振光分离薄膜选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的波长的光的受光元件组合使用。例如，可在红外传感器的受光面配置圆偏振光分离薄膜。
红外传感器优选在框体内部具有受光元件且在光捕获部分配设圆偏振光分离薄膜并使经由圆偏振光分离薄膜的光以外的光不到达受光元件的结构。并且，当圆偏振光分离薄膜包含可见光阻挡层时，圆偏振光分离薄膜优选配置成使圆偏振光分离层位于外侧且使可见光阻挡层位于受光元件侧。当圆偏振光分离层包含直线偏振光分离层与λ/4相位差层时，优选配置成使λ/4相位差层位于外侧且使直线偏振光分离层位于受光元件侧。
可与圆偏振光分离薄膜一同将包含可见光阻挡层的薄膜配设在光捕获部分中。在这种情况下，优选配置成使圆偏振光分离薄膜位于外侧且使包含可见光阻挡层的薄膜位于受光元件侧。
(光源、光源装置)
作为光源如卤素灯、钨灯、LED、LD、氙气灯及金属卤化物灯等只要是发射受光元件的感光波长的光的灯即可使用其中任一个，但从小型、发光定向性、单色光及脉冲调制适应性的点上优选LED或LD。光源优选近红外光光源。
在探测系统或探测方法中，可组合光源与上述圆偏振光分离薄膜而构成光源装置。光源装置例如优选在框体内部具有光源且在射出光的部分配设圆偏振光分离薄膜并且从光源不射出经由圆偏振光分离薄膜的光以外的光的结构。并且，当圆偏振光分离薄膜包含可见光阻挡层时，优选配置成使圆偏振光分离层位于外侧且使可见光阻挡层位于光源侧。当圆偏振光分离层包含直线偏振光分离层与λ/4相位差层时，优选配置成使λ/4相位差层位于外侧且使直线偏振光分离层位于光源侧。可与圆偏振光分离薄膜一同将包含可见光阻挡层的薄膜配设在光捕获部分中。此时，优选配置成使圆偏振光分离薄膜位于外侧且使包含可见光阻挡层的薄膜位于光源侧。
如实施例所示，圆偏振光分离薄膜可与红外传感器及光源装置单独使用。此时，可将圆偏振光分离薄膜配设在对象物与受光元件之间及/或对象物与光源之间而使用。此时，按照上述红外传感器或光源装置中的说明能够调整相对于对象物的薄膜的朝向。
实施例
以下，举出实施例进一步具体说明本发明。以下实施例中示出的材料、试剂、物质量及其比例、操作等只要不脱离本发明的主旨，可适当进行变更。因此，本发明的范围并不限定于以下的实施例。
[实施例R1]
圆偏振光分离层的制备
在室温下，在已实施摩擦处理的Fujifilm制PET的摩擦处理面，用线棒涂布表1所示的涂布液A-2以使干燥后的干膜的厚度达到5μm。将涂布层在室温下干燥30秒钟后，在85℃的气氛中加热2分钟，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射，得到液晶层。在室温下，在该液晶层上涂布表1所示的涂布液A-3以使干燥后的干膜的厚度达到5μm，然后进行与上述同样的干燥、加热及UV照射，形成第2层的液晶层，得到圆偏振光分离层。
可见光反射层的制备
在室温下，在已实施摩擦处理的Fujifilm制PET的摩擦处理面，用线棒涂布表2所示的涂布液B-1以使干燥后的干膜的厚度达到2μm。将涂布层在室温下干燥30秒钟后，在85℃的气氛中加热2分钟，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射，得到液晶层。在室温下，在该液晶层上涂布表2所示的涂布液B-2以使干燥后的干膜的厚度达到2μm，然后进行与上述同样的干燥、加热及UV照射，形成第2层的液晶层。在第2层的液晶层上分别用表2所示的涂布液B-3～B-16并以同样的工序形成第3层～第16层的液晶层，得到可见光反射层。
可见光反射层、圆偏振光分离层的贴合
在室温下，在上述中制得的圆偏振光分离层的液晶层侧的面上，用线棒涂布DICCorporation制UV固化型粘合剂Exp.U12034-6以使干燥后的干膜的厚度达到5μm。使气泡不能进入地贴合该涂布面与上述中制得的可见光反射层的液晶层侧的面，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射。然后，剥离成为圆偏振光分离层及可见光反射层的支撑体的Fujifilm制PET，得到实施例R1的圆偏振光分离薄膜。
[实施例R2]
在室温下，在已实施摩擦处理的Fujifilm制PET的摩擦处理面，用线棒涂布表1所示的涂布液A-1以使干燥后的干膜的厚度达到5μm。将涂布层在室温下干燥30秒钟后，在85℃的气氛中加热2分钟，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射，得到液晶层。在室温下，在该液晶层上涂布表1所示的涂布液A-2以使干燥后的干膜的厚度达到5μm，然后进行与上述同样的干燥、加热及UV照射，形成第2层的液晶层。在室温下，在第2层的液晶层上涂布表1所示的涂布液A-3以使干燥后的干膜的厚度达到5μm，然后进行与上述同样的干燥、加热及UV照射，形成第3层的液晶层，得到圆偏振光分离层。
以与实施例R1同样的方法贴合上述中制得的圆偏振光分离层和与实施例R1中制得的可见光反射层相同的可见光反射层，得到实施例R2的圆偏振光分离薄膜。
[实施例R3]
在室温下，在已实施摩擦处理的Fujifilm制PET的摩擦处理面，用线棒涂布表1所示的涂布液A-1以使干燥后的干膜的厚度达到5μm。将涂布层在室温下干燥30秒钟后，在85℃的气氛中加热2分钟，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射，得到液晶层。在室温下，在该液晶层上涂布表1所示的涂布液A-2以使干燥后的干膜的厚度达到5μm，并进行与上述同样的干燥、加热及UV照射，形成第2层的液晶层。在第2层的液晶层上分别使用表1所示的涂布液A-3～A-9并以同样的工序形成第3层～第9层的液晶层，得到圆偏振光分离层。
以与实施例R1同样的方法贴合上述中制得的圆偏振光分离层和与实施例R1中制得的可见光反射层相同的可见光反射层，得到实施例R3的圆偏振光分离薄膜。
[实施例R4]
在室温下，在已实施摩擦处理的Fujifilm制PET的摩擦处理面，用线棒涂布表1所示的涂布液A-1以使干燥后的干膜的厚度达到5μm。将涂布层在室温下干燥30秒钟后，在85℃的气氛中加热2分钟，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射，得到液晶层。在室温下，在该液晶层上涂布表1所示的涂布液A-2以使干燥后的干膜的厚度达到5μm，并进行与上述同样的干燥、加热及UV照射，形成第2层的液晶层。在第2层的液晶层上分别使用表1所示的涂布液A-3～A-12并以同样的工序形成第3层～第12层的液晶层，得到圆偏振光分离层。
以与实施例R1同样的方法贴合上述中制得的圆偏振光分离层和与实施例R1中制得的可见光反射层相同的可见光反射层，得到实施例R4的圆偏振光分离薄膜。
[实施例R5]
在室温下，在已实施摩擦处理的Fujifilm制PET的摩擦处理面，用线棒涂布表1所示的涂布液A-1以使干燥后的干膜的厚度达到5μm。将涂布层在室温下干燥30秒钟后，在85℃的气氛中加热2分钟，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射，得到液晶层。在室温下，在该液晶层上涂布表1所示的涂布液A-2以使干燥后的干膜的厚度达到5μm，并进行与上述同样的干燥、加热及UV照射，形成第2层的液晶层。在第2层的液晶层上分别使用表1所示的涂布液A-3～A-14并以同样的工序形成第3层～第14层的液晶层，得到圆偏振光分离层。
以与实施例R1同样的方法贴合上述中制得的圆偏振光分离层和与实施例R1中制得的可见光反射层相同的可见光反射层，得到实施例R5的圆偏振光分离薄膜。
[实施例R6]
在室温下，在已实施摩擦处理的Fujifilm制PET的摩擦处理面，用线棒涂布表1所示的涂布液A-15以使干燥后的干膜的厚度达到5μm。将涂布层在室温下干燥30秒钟后，在85℃的气氛中加热2分钟，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射，得到液晶层。在室温下，在该液晶层上涂布表1所示的涂布液A-16以使干燥后的干膜的厚度达到5μm，然后进行与上述同样的干燥、加热及UV照射，形成第2层的液晶层，得到圆偏振光分离层。
以与实施例R1同样的方法贴合上述中制得的圆偏振光分离层和与实施例R1中制得的可见光反射层相同的可见光反射层，得到实施例R6的圆偏振光分离薄膜。
[实施例R7]
在室温下，在已实施摩擦处理的Fujifilm制PET的摩擦处理面，用线棒涂布表2所示的涂布液B-1以使干燥后的干膜的厚度达到2μm。将涂布层在室温下干燥30秒钟后，在85℃的气氛中加热2分钟，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射，得到液晶层。在室温下，在该液晶层上涂布表2所示的涂布液B-2以使干燥后的干膜的厚度达到2μm，并进行与上述同样的干燥、加热及UV照射，形成第2层的液晶层。在第2层的液晶层上分别使用表2所示的涂布液B-3～B-5及B-9～B-13并以同样的工序形成第3层～第10层的液晶层，得到可见光反射层。
以与实施例R1同样的方法贴合上述中制得的可见光反射层和与实施例R1中制得的圆偏振光分离层相同的圆偏振光分离层，得到实施例R7的圆偏振光分离薄膜。
[实施例R8]
在室温下，在已实施摩擦处理的Fujifilm制PET的摩擦处理面，用线棒涂布表2所示的涂布液B-1以使干燥后的干膜的厚度达到2μm。将涂布层在室温下干燥30秒钟后，在85℃的气氛中加热2分钟，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射，得到液晶层。在室温下，在该液晶层上涂布表2所示的涂布液B-2以使干燥后的干膜的厚度达到2μm，并进行与上述同样的干燥、加热及UV照射，形成第2层的液晶层。在第2层的液晶层上分别使用表2所示的涂布液B-3及B-9～B-11并以同样的工序形成第3层～第6层的液晶层，得到可见光反射层。
以与实施例R1同样的方法贴合上述中制得的可见光反射层和与实施例R1中制得的圆偏振光分离层相同的圆偏振光分离层，得到实施例R8的圆偏振光分离薄膜。
[实施例R9]
在室温下，在已实施摩擦处理的Fujifilm制PET的摩擦处理面，用线棒涂布表1所示的涂布液A-2以使干燥后的干膜的厚度达到5μm。将涂布层在室温下干燥30秒钟后，在85℃的气氛中加热2分钟，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射，得到圆偏振光分离层。
以与实施例R1同样的方法贴合上述中制得的圆偏振光分离层和与实施例R1中制得的可见光反射层相同的可见光反射层，得到实施例R9的圆偏振光分离薄膜。
[实施例R10]
在室温下，在已实施摩擦处理的Fujifilm制PET的摩擦处理面，用线棒涂布表2所示的涂布液B-1以使干燥后的干膜的厚度达到2μm。将涂布层在室温下干燥30秒钟后，在85℃的气氛中加热2分钟，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射，得到液晶层。在室温下，在该液晶层上涂布表2所示的涂布液B-9以使干燥后的干膜的厚度达到2μm，然后进行与上述同样的干燥、加热及UV照射，形成第2层的液晶层，得到可见光反射层。
以与实施例R1同样的方法贴合上述中制得的可见光反射层和与实施例R1中制得的圆偏振光分离层相同的圆偏振光分离层，得到实施例R10的圆偏振光分离薄膜。
[实施例R11]
在已实施摩擦处理的Fujifilm制PET的摩擦处理面，以2000rpm的转速旋涂表3所示的涂布液C。将涂布层在室温下干燥30秒钟后，在85℃的气氛中加热2分钟，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射，形成相位差膜。
使用Axometrix Corporation的AxoScan并以400nm～800nm的范围测量该相位差膜的相位差，使用这些值用外插法求出880nm上的相位差的结果相位差为220nm。
在室温下，在该膜的相位差膜表面，用线棒涂布DIC Corporation制UV固化型粘合剂Exp.U12034-6以使干燥后的干膜的厚度达到5μm。贴合Edmund Optics.Japan companylimited制近红外用直线偏振薄膜以使液晶分子的取向轴与偏振片的吸收轴的面内所呈角度为45度，形成圆偏振片。使用上述的AxoScan且使偏振片向光入射侧接近的方式测量Circular Polarizance，由此确认该圆偏振片成为右旋圆偏振片的情况。
以与实施例R1同样的方法，在上述中制得的圆偏振光分离层的直线偏振片的面上贴合实施例R1中制得的可见光反射层的液晶层侧的面，得到实施例R11的圆偏振光分离薄膜。
[比较例R1]
只使用实施例R9中制得的圆偏振光分离层。
[比较例R2]
只使用实施例R1中制得的圆偏振光分离层。
[比较例R3]
在室温下，在Fujifilm Corporation制IR80(可见光吸收层)上，用线棒涂布DICCorporation制UV固化型粘合剂Exp.U12034-6以使干燥后的干膜的厚度达到5μm。使气泡不能进入地贴合该涂布面和与制备的实施例R1同样的方法制备的圆偏振光分离层的液晶层侧，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射。剥离成为圆偏振光分离层的支撑体的Fujifilm制PET，得到比较例R3的圆偏振光分离薄膜。
[实施例A1]
在室温下，在作为可见光吸收层的Fujifilm Corporation制IR80上，用线棒涂布DIC Corporation制UV固化型粘合剂Exp.U12034-6以使干燥后的干膜的厚度达到5μm。使气泡不能进入地贴合该涂布面和与实施例R1同样的方法制备的圆偏振光分离层的液晶层侧的面，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射。然后，剥离成为圆偏振光分离层的支撑体的Fujifilm制PET，得到实施例A1的圆偏振光分离薄膜。
[实施例A2]
以与实施例A1同样的方法贴合与实施例R2同样的方法制备的圆偏振光分离层与Fujifilm Corporation制IR80，得到实施例A2的圆偏振光分离薄膜。
[实施例A3]
以与实施例A1同样的方法贴合与实施例R3同样的方法制备的圆偏振光分离层与Fujifilm Corporation制IR80，得到实施例A3的圆偏振光分离薄膜。
[实施例A4]
以与实施例A1同样的方法贴合与实施例R4同样的方法制备的圆偏振光分离层与Fujifilm Corporation制IR80，得到实施例A4的圆偏振光分离薄膜。
[实施例A5]
以与实施例A1同样的方法贴合与实施例R5同样的方法制备的圆偏振光分离层与Fujifilm Corporation制IR80，得到实施例A5的圆偏振光分离薄膜。
[实施例A6]
在室温下，在已实施摩擦处理的Fujifilm制PET的摩擦处理面，用线棒涂布表1所示的涂布液A-14以使干燥后的干膜的厚度达到5μm。将涂布层在室温下干燥30秒钟后，在85℃的气氛中加热2分钟，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射，得到液晶层。在室温下，在该液晶层上涂布表1所示的涂布液A-15以使干燥后的干膜的厚度达到5μm，并进行与上述同样的干燥、加热及UV照射，形成第2层的液晶层，得到圆偏振光分离层。
以与实施例A1同样的方法贴合上述中制得的圆偏振光分离层与FujifilmCorporation制IR80，得到实施例A6的圆偏振光分离薄膜。
[实施例A7]
除了作为可见光吸收层使用Fujifilm Corporation制SC60以外，以与实施例A1同样的方法得到实施例A7的圆偏振光分离薄膜。
[实施例A8]
除了作为可见光吸收层使用Fujifilm Corporation制SC46以外，以与实施例A1同样的方法得到实施例A8的圆偏振光分离薄膜。
[实施例A9]
以与实施例A1同样的方法贴合与实施例R9同样的方法制备的圆偏振光分离层与Fujifilm Corporation制IR80，得到实施例A9的圆偏振光分离薄膜。
[实施例A10]
除了作为可见光吸收层使用Fujifilm Corporation制SC42以外，以与实施例A1同样的方法得到实施例A10的圆偏振光分离薄膜。
[实施例A11]
在已实施摩擦处理的Fujifilm制PET的摩擦处理面，以2000rpm的转速旋涂表3所示的涂布液C。将涂布层在室温下干燥30秒钟后，在85℃的气氛中加热2分钟，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射，形成相位差膜。
使用Axometrix Corporation的AxoScan并以400nm～800nm的范围测量该相位差膜的相位差，使用这些值用外插法求出880nm上的相位差的结果相位差为220nm。
在室温下，在该膜的相位差膜表面，用线棒涂布DIC Corporation制UV固化型粘合剂Exp.U12034-6以使干燥后的干膜的厚度达到5μm。贴合Edmund Optics.Japan companylimited制近红外用直线偏振薄膜以使液晶分子的取向轴与偏振片的吸收轴的面内所呈角度为45度，形成圆偏振片。使用上述的AxoScan并使偏振片向光入射侧接近的方式测量Circular Polarizance，由此确定该圆偏振片成为右旋圆偏振片的情况。
在室温下，在Fujifilm Corporation制IR80上，用线棒涂布DIC Corporation制UV固化型粘合剂Exp.U12034-6以使干燥后的干膜的厚度达到5μm。使气泡不能进入地贴合该涂布面与上述中制得的圆偏振光分离层的直线偏振片的面，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射，得到实施例A11的圆偏振光分离薄膜。
[比较例A1]
只使用实施例R9中制得的圆偏振光分离层。
[比较例A2]
只使用实施例R1中制得的圆偏振光分离层。
测量方法
如图2所示配置上述中制得的薄膜、镜子、光源(Kyosemi Corporation制KED880S4)及受光元件(SHINKO DENSHI CO.,LTD.制KS1364)。另外，薄膜配置成使可见光阻挡层(可见光反射层或可见光吸收层)位于光源及受光元件侧且使圆偏振光分离层位于镜子侧。对镜子经由薄膜照射来自光源的880nm中心的波长的非偏振光，对来自镜子的反射光透射上述薄膜的光由受光元件进行感知来进行了评价。在没有薄膜的状态下测量的值设为100，并对设置薄膜后测量的值进行补正后进行了评价。示出值越小效果越好。评价基准如下。以暗室为完全阻挡光的状态而明室为点亮白炽灯的状态进行测量。
AA：0～5
A：5～20
B：20～50
C：50～100
耐久性的评价是用40W卤素灯连续照射1000个小时后实施上述的测量而进行，数值变化在5以内为A，5以上为C。外观以目视方式进行了评价，如镜子一样可见的为A，除此以外的为C。
结果如表4、5所示。
[表1]
涂布液(A)
[表2]
涂布液(B)
[表3]
涂布液(C)
[化1]
化合物1
化合物2(参考日本专利公开2005-99248号公报)
R<sup>1</sup> R<sup>2</sup> X
O(CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>O(CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>(CF<sub>2</sub>)<sub>6</sub>F O(CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>O(CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>(CF<sub>2</sub>)<sub>6</sub>F NH
化合物3
[圆偏振光分离薄膜A的制备]
以与实施例R1的圆偏振光分离薄膜的制备同样的步骤制备圆偏振光分离薄膜A。
[圆偏振光分离薄膜B的制备]
以与实施例A1的圆偏振光分离薄膜的制备同样的步骤制备圆偏振光分离薄膜B。
[圆偏振光分离薄膜C的制备]
以与实施例A2的圆偏振光分离薄膜的制备同样的步骤制备圆偏振光分离薄膜C。
[圆偏振光分离薄膜D的制备]
在室温下，在已实施摩擦处理的Fujifilm制PET的摩擦处理面，用线棒涂布表1所示的涂布液A-15以使干燥后的干膜的厚度达到5μm。将涂布层在室温下干燥30秒钟后，在85℃的气氛中加热2分钟，然后在30℃下用FUSION制D灯泡(灯90mW/cm)以60％的输出进行6～12秒钟的UV照射，得到液晶层。在室温下，在该液晶层上涂布表1所示的涂布液A-16并使干燥后的干膜的厚度达到5μm，然后进行与上述同样的干燥、加热及UV照射，形成第2层的液晶层，得到圆偏振光分离层。
以与圆偏振光分离薄膜B同样的方法贴合上述中制得的圆偏振光分离层与Fujifilm Corporation制IR80，得到圆偏振光分离薄膜D。
[圆偏振光分离薄膜E的制备]
以与实施例A9的圆偏振光分离薄膜的制备同样的步骤制备圆偏振光分离薄膜E。
[圆偏振光分离薄膜F的制备]
除了未形成可见光反射层以外，与圆偏振光分离薄膜A的制备方法同样地制得圆偏振光分离薄膜F。
[圆偏振光分离薄膜G的制备]
除了未形成可见光吸收层以外，与圆偏振光分离薄膜C的制备方法同样地制得圆偏振光分离薄膜G。
[圆偏振光分离薄膜H的制备]
除了未形成可见光吸收层以外，与圆偏振光分离薄膜D的制备方法同样地制得圆偏振光分离薄膜H。
[圆偏振光分离薄膜I的制备]
以与实施例R4的圆偏振光分离层的制备同样的步骤制备圆偏振光分离薄膜I。
[圆偏振光分离薄膜J的制备]
在圆偏振光分离薄膜I上与圆偏振光分离薄膜B同样地形成可见光吸收层，得到圆偏振光分离薄膜J。
[圆偏振光分离薄膜K的制备]
以与实施例R5的圆偏振光分离层的制备同样的步骤制备圆偏振光分离薄膜K。
[圆偏振光分离薄膜L的制备]
在圆偏振光分离薄膜K上与圆偏振光分离薄膜B同样地形成可见光吸收层，得到圆偏振光分离薄膜L。
将以上述的方法制得的圆偏振光分离薄膜A～L使用于表1示出的光源侧(圆偏振光分离薄膜1)及受光元件侧(圆偏振光分离薄膜2)，并按照表1示出的编号及图1的配置图进行配置，并对表1示出的实施例1～11及比较例1～5的对象物进行探测。另外，当将包含可见光阻挡层与圆偏振光分离层的薄膜用作圆偏振光分离薄膜1时，配置成使可见光阻挡层位于光源侧且使圆偏振光分离层位于对象物侧，而当将包含可见光阻挡层与圆偏振光分离层的薄膜用作圆偏振光分离薄膜2时，配置成使可见光阻挡层位于受光元件侧且使圆偏振光分离层位于对象物侧。
评价方法
对于实施例1-6、10及11与比较例1-3，在明室的条件下，比较光路中插入及不插入检测对象时的检测器的信号强度比，以此进行了评价。
对于实施例7及8与比较例4，在明室的条件下，比较光路中插入具有龟裂的检测对象与无损伤的检测对象时的检测器的信号强度比，以此进行了评价。
其评价基准如下。
A：4以上
B：2以上且小于4
C：1.4以上且小于2
D：小于1.4
对于实施例9与比较例5，在暗处用照相机拍摄用水喷湿的斗篷，拍出虚像的为“不可”，未读取虚像的为“可”。
以暗处为完全阻挡光的状态而明室为点亮白炽灯的状态进行测量。
结果如表6所示。
符号说明
1-圆偏振光分离薄膜，2-光源，3-受光元件(检测器)，4-对象物，5-透明玻璃。

Claims (18)

1.一种红外传感器，该红外传感器包含圆偏振光分离薄膜和受光元件，
所述圆偏振光分离薄膜在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种，其中，
所述圆偏振光分离薄膜包含在可见光波长区域的至少一部分中反射或吸收光的可见光阻挡层与在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的圆偏振光分离层，
所述可见光阻挡层与所述圆偏振光分离层是不同的层，
所述圆偏振光分离层为固定有胆甾醇型液晶相的层，
所述受光元件可检测由所述圆偏振光分离薄膜选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的波长的光。
2.根据权利要求1所述的红外传感器，其中，
所述可见光阻挡层为选自由固定有胆甾醇型液晶相的层及电介质多层膜组成的组中的可见光反射层。
3.根据权利要求1所述的红外传感器，其中，
所述可见光阻挡层为包含颜料或染料的可见光吸收层。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的红外传感器，其中，
所述圆偏振光分离层包含直线偏振光分离层与波长800～1500nm的宽度50nm以上的范围相位差即Re为200～375nm的层。
5.一种权利要求1～3中任一项所述的红外传感器的制备方法，其中，所述圆偏振光分离层通过包括以下步骤1)～步骤3)的方法来形成，
步骤1)将包含聚合性液晶化合物及手性剂的液晶组合物涂布在基材上；
步骤2)干燥步骤1)中涂布于基材上的液晶组合物以形成胆甾醇型液晶相；
步骤3)通过加热或光照射固定所述胆甾醇型液晶相，
所述制备方法进一步包括：
在固定有胆甾醇型液晶相的所述圆偏振光分离层的表面使用粘合剂贴合可见光阻挡层或者在所述基材的表面使用粘合剂贴合可见光阻挡层。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述圆偏振光分离层通过包括以下步骤步骤11)～步骤13)的方法来形成，
步骤11)将包含聚合性液晶化合物及手性剂的液晶组合物直接涂布在所述步骤3)中制得的固定有所述胆甾醇型液晶相的层的表面；
步骤12)干燥涂布于在所述步骤3)中制得的固定有所述胆甾醇型液晶相的层上的液晶组合物以形成胆甾醇型液晶相；
步骤13)通过加热或光照射固定步骤12)中形成的所述胆甾醇型液晶相。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，
所述步骤1)的聚合性液晶化合物及手性剂与所述步骤11)的聚合性液晶化合物及手性剂各自相同。
8.一种权利要求1～3中任一项所述的红外传感器的制备方法，其中，所述圆偏振光分离层通过包括以下步骤21)～步骤23)的方法来形成，
步骤21)将包含聚合性液晶化合物及手性剂的液晶组合物涂布在可见光阻挡层上；
步骤22)干燥步骤21)中涂布于所述可见光阻挡层上的液晶组合物以形成胆甾醇型液晶相；
步骤23)通过加热或光照射固定所述胆甾醇型液晶相。
9.根据权利要求8所述的制备方法，所述圆偏振光分离层通过包括以下步骤31)～步骤33)的方法来形成，
步骤31)将包含聚合性液晶化合物及手性剂的液晶组合物直接涂布在所述步骤23)中制得的固定有所述胆甾醇型液晶相的层的表面；
步骤32)干燥涂布于在所述步骤23)中制得的固定有所述胆甾醇型液晶相的层上的液晶组合物以形成胆甾醇型液晶相；
步骤33)通过加热或光照射固定步骤32)中形成的所述胆甾醇型液晶相。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其中，
所述步骤21)的聚合性液晶化合物及手性剂与所述步骤31)的聚合性液晶化合物及手性剂各自相同。
11.一种测量系统，其通过对对象物进行光照射并检测源于所述光照射的所述对象物的反射光或透射光来探测所述对象物，其中，
所述系统包括近红外光光源、圆偏振光分离薄膜1、圆偏振光分离薄膜2及检测近红外光波长区域的波长的光的受光元件，
圆偏振光分离薄膜1及圆偏振光分离薄膜2均在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种，
圆偏振光分离薄膜1兼作圆偏振光分离薄膜2，或者圆偏振光分离薄膜1在圆偏振光分离薄膜2之外被另外设置，
所述近红外光光源光源、圆偏振光分离薄膜1、圆偏振光分离薄膜2及所述受光元件按照如下方式配置：由所述近红外光光源光源供给的光透射圆偏振光分离薄膜1而照射至所述对象物，并且透射所述对象物或反射的光透射圆偏振光分离薄膜2而被所述受光元件所检测，
圆偏振光分离薄膜2为权利要求1～4中任一项所述的红外传感器中的圆偏振光分离薄膜，
所述受光元件可检测由所述圆偏振光分离薄膜2选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的波长的光。
12.一种测量系统，其通过对对象物进行光照射并检测源于所述光照射的所述对象物的反射光或透射光来探测所述对象物，其中
所述系统包括近红外光光源、圆偏振光分离薄膜1、圆偏振光分离薄膜2及检测近红外光波长区域的波长的光的受光元件，
圆偏振光分离薄膜1及圆偏振光分离薄膜2均在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种，
圆偏振光分离薄膜1兼作圆偏振光分离薄膜2，或者圆偏振光分离薄膜1在圆偏振光分离薄膜2之外被另外设置，
所述近红外光光源光源、圆偏振光分离薄膜1、圆偏振光分离薄膜2及所述受光元件按照如下方式配置：由所述近红外光光源光源供给的光透射圆偏振光分离薄膜1而照射至所述对象物，并且透射所述对象物或反射的光透射圆偏振光分离薄膜2而被所述受光元件所检测，
圆偏振光分离薄膜1和圆偏振光分离薄膜2分别为权利要求1～4中任一项所述的红外传感器中的圆偏振光分离薄膜，
所述受光元件可检测由所述圆偏振光分离薄膜2选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的波长的光。
13.根据权利要求11所述的系统，
所述系统隔着玻璃探测所述对象物，
所述近红外光光源、圆偏振光分离薄膜1、圆偏振光分离薄膜2及所述受光元件按照如下方式配置：源于所述近红外光光源的光的所述对象物的反射光透射圆偏振光分离薄膜2而被所述受光元件所检测。
14.根据权利要求11所述的系统，其中，
所述对象物为透明薄膜，
所述近红外光光源、圆偏振光分离薄膜1、圆偏振光分离薄膜2及所述受光元件按照如下方式配置：源于所述近红外光光源的光的所述对象物的透射光透射圆偏振光分离薄膜2而被所述受光元件所检测。
15.根据权利要求11所述的系统，其中，
源于所述近红外光光源的所述对象物的反射光或透射光的光轴与圆偏振光分离薄膜2呈70°～89°的角度。
16.一种测量方法，其对对象物进行光照射并通过源于所述光照射的所述对象物的反射光或透射光而探测所述对象物，其中，
所述方法包括以下步骤：
步骤1)以选择性地包含右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的近红外光波长区域的圆偏振光对所述对象物进行照射；
步骤2)所述圆偏振光在所述对象物上反射或透射所述对象物而产生的光的至少一部分透射圆偏振光分离层2及可见光阻挡层2后的光由检测近红外光波长区域的波长的光的受光元件进行感知，
所述圆偏振光分离层2在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种，
可见光阻挡层2反射或吸收可见光波长区域的至少一部分波长区域的光。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，
在所述步骤2)中，在所述对象物上反射或透射所述对象物而产生的光的至少一部分依次透射圆偏振光分离层2及可见光阻挡层2。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，
所述步骤1)的近红外光波长区域的圆偏振光为使光透射可见光阻挡层1及圆偏振光分离层1而形成的光，
圆偏振光分离层1为在近红外光波长区域的至少一部分中选择性地透射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中任一种的层，且圆偏振光分离层1兼作圆偏振光分离层2，或者圆偏振光分离层1在圆偏振光分离层2之外被另外设置，
可见光阻挡层1为反射或吸收可见光波长区域的至少一部分波长区域的光的层，且可见光阻挡层1兼作可见光阻挡层2，或者可见光阻挡层1在可见光阻挡层2之外被另外设置。
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