CN107111029B - 光学部件以及具有光学部件的图像显示装置 - Google Patents

光学部件以及具有光学部件的图像显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107111029B
CN107111029B CN201580058888.7A CN201580058888A CN107111029B CN 107111029 B CN107111029 B CN 107111029B CN 201580058888 A CN201580058888 A CN 201580058888A CN 107111029 B CN107111029 B CN 107111029B
Authority
CN
China
Prior art keywords
point
optical component
mentioned
substrate
liquid crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580058888.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107111029A (zh
Inventor
永井道夫
伊藤洋士
柏木大助
山本昌
一原信彦
中村秀之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority claimed from PCT/JP2015/080471 external-priority patent/WO2016068221A1/ja
Publication of CN107111029A publication Critical patent/CN107111029A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107111029B publication Critical patent/CN107111029B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/26—Reflecting filters
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/0304—Detection arrangements using opto-electronic means
    • G06F3/0317—Detection arrangements using opto-electronic means in co-operation with a patterned surface, e.g. absolute position or relative movement detection for an optical mouse or pen positioned with respect to a coded surface
    • G06F3/0321—Detection arrangements using opto-electronic means in co-operation with a patterned surface, e.g. absolute position or relative movement detection for an optical mouse or pen positioned with respect to a coded surface by optically sensing the absolute position with respect to a regularly patterned surface forming a passive digitiser, e.g. pen optically detecting position indicative tags printed on a paper sheet
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545—Pens or stylus
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

根据本发明，提供一种光学部件以及具有透明的上述光学部件的图像显示装置。所述光学部件具有基板以及与上述基板的表面接触的点，上述点具有波长选择反射性，上述点包含具有胆甾醇型结构的液晶材料，上述胆甾醇型结构在使用扫描电子显微镜进行观测的上述点的剖视图中给出亮部和暗部的条纹图案，上述点包含具有从上述点的端部朝向中心的方向上连续地增大至最大高度的高度的部位，在上述部位中，从上述点的表面起第1条上述暗部形成的线的法线与上述表面所成的角在70°～90°的范围，上述液晶材料包含表面活性剂。本发明的光学部件在多个方向上显示出较高的逆反射性。

Description

光学部件以及具有光学部件的图像显示装置
技术领域
本发明涉及一种光学部件以及具有光学部件的图像显示装置。
背景技术
具有胆甾醇型结构的液晶材料具有波长选择反射性，并活用其特性而用作各种光学部件的构成材料。例如，专利文献1中公开了在透明基板上印刷有如下图案的透明片材，所述图案包含含有具有选择反射红外线的胆甾醇型结构的液晶材料的透明油墨。本透明片材安装在显示装置上，并与电子笔组合使用而作为能够通过直接手写进行数据输入的片材被公开，所述电子笔具备红外线照射部以及检测由图案反射的红外线图案的红外线传感器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-165385号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在具有胆甾醇型结构的液晶材料中，波长选择反射性在胆甾醇型螺旋轴方向上成为最大，因此以如下方式使用时，很难得到高反射性，所述方式即在螺旋轴方向一致的材料中，使光从相对于螺旋轴倾斜的方向入射，且从相同方向检测或观察光的方式。专利文献1中，通过使螺旋轴方向与透明基板的表面的法线所成的倾角至少分布在0～45°的范围内，能够形成具有宽读取角的红外线反射图案印刷透明片材。然而，使倾角如上述那样分布的结构只不过是使光扩散，因此无法充分提高向各方向的反射光的强度。
本发明的课题在于提供一种在使用具有胆甾醇型结构的液晶材料的光学部件中，即使在使光从包括倾斜方向在内的任意方向入射并从相同方向进行检测或观察的情况下，来自上述液晶材料的反射光的感度也良好的光学部件。即，本发明的课题在于提供一种在使用具有胆甾醇型结构的液晶材料的光学部件中，上述液晶材料在多个方向上显示出高逆反射性的光学部件。本发明的课题还在于提供一种能够作为能够安装在显示器上而进行数据输入的片材而使用的上述光学部件、以及具有上述光学部件的图像显示装置。
用于解决技术课题的手段
本发明人等对使用具有胆甾醇型结构的液晶材料的反射部件进一步进行反复研究，实现了胆甾醇型结构的螺旋轴方向被有效分布的结构，并得到来自多个方向的逆反射性均高的光学部件，从而完成了本发明。
即，本发明提供下述[1]～[12]。
[1]一种光学部件，其具有基板以及与上述基板的表面接触的点，
上述点具有波长选择反射性，
上述点包含具有胆甾醇型结构的液晶材料，上述胆甾醇型结构在使用扫描电子显微镜进行观测的上述点的剖视图中给出亮部和暗部的条纹图案，
上述点包含具有从上述点的端部朝向中心的方向上连续地增大至最大高度的高度的部位，
在上述部位中，从上述点的表面起第1条上述暗部形成的线的法线与上述表面所成的角为70°～90°的范围。
上述液晶材料包含表面活性剂。
[2][1]所述的光学部件，其在上述基板的表面以图案状具有多个上述点。
[3][1]或[2]所述的光学部件，其中，上述点的直径为20～200μm。
[4][1]或[2]所述的光学部件，其中，上述点的直径为30～120μm
[5][1]至[4]中任一项所述的光学部件，其中，上述最大高度除以上述点的直径而得的值为0.13～0.30。
[6][1]至[5]中任一项所述的光学部件，其中，在上述点的端部，上述点的表面与上述基板所成的角为27°～62°。
[7][1]至[6]中任一项所述的光学部件，其中，上述表面活性剂为氟系表面活性剂。
[8][1]至[7]中任一项所述的光学部件，其中，上述液晶材料为将包含液晶化合物、手性试剂以及上述表面活性剂的液晶组合物固化而得的材料。
[9][1]至[8]中任一项所述的光学部件，其中，上述点具有在红外区域具有中心波长的波长选择反射性。
[10][9]所述的光学部件，其中，上述点具有在波长800～950nm下具有中心波长的波长选择反射性。
[11][1]至[10]中任一项所述的光学部件，其在可见光区域是透明的。
[12]一种图像显示装置，其具有[11]所述的光学部件。
发明效果
根据本发明，可提供新颖的光学部件。本发明的光学部件例如能够贴附于显示器上而作为用于在显示装置上直接用笔等手写而进行数据输入的光学部件来使用。
附图说明
图1是示意地表示本发明的光学部件的一例的剖视图的图。
图2是表示使用扫描电子显微镜(SEM)观察实施例中制作的光学部件的点的截面而得的图像的图。
图3是将本发明的光学部件作为安装在图像显示装置(能够显示图像的显示装置)的表面或前侧的片材而使用的系统的概要图。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。
本说明书中，“～”是表示将记载于其前后的数值作为下限值和上限值而包含的含义来使用。
本说明书中，例如“45°”、“平行”、“垂直”或“正交”等角度只要没有特别记载，则表示与严密的角度之间的差异在小于5度的范围内。与严密的角度之间的差异优选为小于4度，更优选为小于3度。
本说明书中，“(甲基)丙烯酸酯”以“丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的任一方或双方”的含义来使用。
本说明书中，关于各数值、数值范围以及定性表述(例如“同一”等表述)被解释为，表示包括本技术领域中通常容许的误差在内的数值、数值范围以及性质。尤其，本说明书中，称为“全部”、“均”或“全面”等时，设为除了为100％的情况以外，还包含技术领域中通常容许的误差范围，例如也包含为99％以上、95％以上或90％以上的情况。
可见光是电磁波中能够以人眼观察的波长的光，表示380nm～780nm的波长区域的光。不可见光是小于380nm的波长区域或超过780nm的波长区域的光。
红外光中，近红外光是780nm～2500nm的波长区域的电磁波。紫外光是波长10～380nm的范围的光。
本说明书中，逆反射表示所入射的光向入射方向反射的反射。
本说明书中，“极角”表示相对于基板的法线的角。
本说明书中，称作点的表面时，表示与基板相反一侧的点的表面或界面，表示与基板不接触的面。另外，并不防碍点的表面在点的端部与基板接触。
本说明书中，称为透明时，具体而言，光线透射率可以为50％以上，可以为70％以上，优选为85％以上。光线透射率设为利用JIS A5759中记载的方法来求出的可见光线透射率。即，使用分光光度计测定各波长380nm～780nm下的透射率，并通过乘以根据CIE(国际照明委员会)日光D65的分光分布、CIE亮适应标准比视感度的波长分布以及波长间隔得到的权重系数后进行加权平均来求出可见光线透射率。
本说明书中，“雾度”表示使用Nippon Denshoku Industries Co.Ltd.制的雾度计NDH-2000进行测定的值。
理论上，雾度表示下述式所表示的值。
(380～780nm的自然光的散射透射率)/(380～780nm的自然光的散射透射率+自然光的平行光线透射率)×100％
散射透射率是能够使用分光光度计和积分球单元，从所得到的全方位透射率减去平行光线透射率而算出的值。平行光线透射率在基于使用积分球单元测定而得的值的情况下，是0°下的透射率。
＜光学部件＞
光学部件包括基板、以及形成于其表面的点即与基板表面接触的点。与基板表面接触的点是指与基板表面直接接触的点。
光学部件的形状并没有特别限定，例如为薄膜状、片材状或板状即可。图1示意地表示本发明的光学部件的一例的剖视图。图1(1)所示的例子中，点1与由支撑体3形成的基板2的表面接触。图1(2)所示的例子中，还以覆盖点1的方式在基板的点形成面侧设有外涂层5。图1(3)所示的例子中，点1与由支撑体3以及基底层4形成的基板2的基底层侧的表面接触。图1(4)所示的例子中，还以覆盖点1的方式在基板的点形成面侧设有外涂层5。
本发明的光学部件根据用途而在可见光区域既可以是透明的，也可以不是透明的，但优选是透明的。
本发明的光学部件的雾度优选为5％以下，更优选为3％以下，尤其优选为2％以下。
[基板]
本发明的光学部件所含的基板作为用于在表面形成点的基材发挥作用。
基板优选在点使光反射的波长中，光的反射率低，并优选不包含在点使光反射的波长中使光反射的材料。
并且，基板优选在可见光区域是透明的。并且，基板可以被着色，但优选未被着色或被少量着色。而且基板优选折射率为1.2～2.0左右，更优选1.4～1.8左右。均是为了例如在光学部件使用于显示器的前面的用途的光学部件等中，不降低显示于显示器的图像的辨认性。
基板的厚度根据用途进行选择即可，并没有特别限定，为5μm～1000μm左右即可，优选为10μm～250μm，更优选为15μm～150μm。
基板可以是单层，也可以是多层。作为是单层时的基板的例子，可举出玻璃、三乙酸纤维素(TAC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯、聚氯乙烯、丙烯酸、聚烯烃等。作为是多层时的基板的例子，可举出包含上述是单层时的基板的例子中的任一个等作为支撑体，并在上述支撑体的表面设置了其他层的基板等。
作为其他层的例子，可举出设置于支撑体与点之间的基底层。基底层优选为树脂层，尤其优选为透明树脂层。作为基底层的例子，可举出用于调整形成点时的表面形状的层、用于改善与点的粘接特性的层、用于调整形成点时的聚合性液晶化合物的取向的取向层等。并且，基底层优选在点使光反射的波长中，光的反射率低，优选不包含在点使光反射的波长中使光反射的材料。并且，基底层优选是透明的。而且基底层优选折射率为1.2～2.0左右，更优选1.4～1.8左右。基底层还优选通过包含直接涂布于支撑体表面的聚合性化合物的组合物的固化而得到的热固性树脂或光固化性树脂。作为聚合性化合物的例子，可举出(甲基)丙烯酸酯单体、聚氨酯单体等非液晶性的化合物。
基底层的厚度并没有特别限定，但优选为0.01～50μm，进一步优选为0.05～20μm。
基板(支撑体或基底层)的表面可在点形成前进行表面加工。例如，为了形成所希望的形状的点或所希望的点图案，可进行等离子体处理或亲水性处理或形成凸凹形状等。
尤其在使用玻璃作为基板而在玻璃表面进行点形成时，优选对玻璃表面进行等离子体处理。等离子体处理条件并没有特别限定。例如，能够使用惰性气体(氦气、氩气、氪气、氙气等)、至少含有O、N、F或Cl的反应性气体(O2、CF4、C2F4、N2、CO2、SF6、CHF3等)进行等离子体处理。尤其优选以含氟的反应性气体进行等离子体处理。也可以进行多个条件下的等离子体处理。
[点]
本发明的光学部件包含与基板表面接触的点。形成有点的基板表面可以是基板的两个面，也可以是一个面，但优选是一个面。
在基板表面形成有一个或两个以上的点即可。两个以上的点可以在基板表面相互靠近地形成有多个，且点的总表面积可成为基板的点形成侧表面的面积的50％以上、60％以上、70％以上等。如在该情况下，点的选择反射性等光学特性可以实质上成为光学部件整体的光学特性，尤其成为点形成表面的整个面的光学特性。另一方面，两个以上的点可以在基板表面相互分开地形成有多个，且点的总表面积可成为小于基板的点形成侧表面的面积的50％、30％以下、10％以下等。如在该情况下，光学部件的点形成表面侧的光学特性可以是能够作为基板的光学特性与点的光学特性之间的对比度而确认的特性。
多个点可以以图案状形成，具有提示信息的功能。例如通过以能够提供形成为片材状的光学部件中的位置信息的方式形成，光学部件能够安装于显示器而作为能够进行数据输入的片材而使用。
当点以图案状形成时，并且例如直径为20～200μm的点形成有多个时，在基板面的每个2mm见方的正方形内平均包含10个～100个点即可，优选包含15～50个点，进一步优选包含20～40个点。
在基板表面具有多个点时，点的直径、形状可以全部相同，也可以包含直径、形状相互不同的点，但为了从各点得到均匀的反射光，优选为相同。例如，意图形成直径以及形状相同的点而优选为在相同条件下形成的点。
本说明书中，对点进行说明时，该说明能够适用于本发明的光学部件中的全部点，但包含所说明的点的本发明的光学部件设为容许包含因本技术领域中所容许的误差和错误等而不相当于相同说明的点。
(点的形状)
从基板法线方向观察时，点为圆形即可。圆形可以不是正圆，是大致圆形即可。关于点而言，称为中心时表示该圆形的中心或重心。点的形状可以相同，也可以不同，但优选相同或至少相似。在基板表面有多个点时，点的平均形状为圆形即可，也可在局部包含不相当于圆形的形状的点。
点优选直径为20～200μm，更优选为30～120μm。当点不是圆形时，点的直径设为近似于圆形而测定或计算出的值。
点的直径能够在使用激光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等显微镜得到的图像中，通过测定如下直线的长度而得到，所述直线是从端部(点的边缘或边界部)至端部的直线并且通过点的中心。另外，点的数量、点之间距离也能够在激光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等的显微镜图像中确认。
点包含具有从点的端部朝向中心的方向上连续地增大至最大高度的高度的部位。即，点包含高度从点的端部起朝向中心而增加的倾斜部或曲面部等。本说明书中，有时将上述部位称为倾斜部或曲面部。倾斜部或曲面部表示剖视图的点表面中从开始连续增大的位置点至表示最大高度的位置点为止的点表面部位，以及由以最短距离连结这些位置点与基板的直线和基板包围的部位。
另外，本说明书中，关于点而言，称为“高度”时，表示“点的表面的位置点至基板的点形成侧表面的最短距离”。此时，点的表面可以是与其他层的界面。并且，在基板上具有凹凸时，将点的端部的基板面的延长部分设为上述点形成侧表面。最大高度为上述高度的最大值，例如为从点的顶点至基板的点形成侧表面的最短距离。点的高度能够从基于激光显微镜的焦点位置扫描中确认，或者使用SEM或TEM等显微镜而得到的点的剖视图中确认。
从点的中心观察时，上述倾斜部或曲面部既可以在局部方向的端部，也可以在整个端部。例如点为圆形时，端部与圆周对应，既可以在圆周的局部(例如为圆周的30％以上、50％以上、70％以上，并且与90％以下的长度对应的部分)方向的端部，也可以在整个圆周(圆周的90％以上、95％以上或99％以上)方向的端部。点的端部优选是整个的。即，从点的中心朝向圆周的方向的高度变化优选为在任何方向上均相同。并且，后述的逆反射性等光学性质、利用剖视图进行说明的性质，也优选为从中心朝向圆周的任何方向上均相同。
倾斜部或曲面部可以在从点的端部(圆周的边缘或边界部)开始而不到达中心的一定距离上，可以在从点的端部开始直至中心为止，可以在从点的圆周部的边缘(边界部)相距一定距离的部位开始而不到达中心的一定距离上，也可以在从点的端部相距一定距离的部位开始直至中心为止。
包含上述倾斜部或曲面部的结构例如可举出将基板侧作为平面的半球形状、将该半球形状的上部与基板大致平行地切割而进行平坦化的形状(球状梯形形状)、将基板侧作为底面的圆锥形状、将该圆锥形状的上部与基板大致平行地切割而进行平坦化的形状(圆锥梯形形状)以及能够近似于这些中的任一种的形状等。这些之中，优选将基板侧作为平面的半球形状、将该半球形状的上部与基板大致平行地切割而进行平坦化的形状、将以基板侧作为底面的圆锥形状的上部与基板大致平行地切割而进行平坦化的形状以及能够近似于这些中的任一种的形状。另外，上述半球形状不仅包括以包含球的中心的面作为平面的半球形状，还包括将球切割成任意两个而得到的球缺形状中的任一个(优选为不包含球的中心的球缺形状)。
提供点的最大高度的点表面的位置点在半球形状或圆锥形状的顶点，或者在如上述那样与基板大致平行地切割而进行平坦化的面上即可。还优选进行平坦化的面状的所有位置点提供点的最大高度。还优选点的中心提供最大高度。
点优选将最大高度除以点的直径而得的值(最大高度/直径)为0.13～0.30。尤其优选将基板侧设为平面的半球形状、将该半球形状的上部与基板大致平行地切割而进行平坦化的形状、将以基板侧作为底面的圆锥形状的上部与基板大致平行地切割而进行平坦化的形状等、点的高度从点的端部连续地增大而成为最大高度，且在中心表示最大高度的形状中满足上述内容。更优选最大高度/直径为0.16～0.28。
并且，点的表面和上述基板(基板的点形成侧表面)所成的角(例如平均值)优选为27°～62°，更优选为29°～60°。由于是这样的角，由此能够设为适于后述光学部件的用途的光的入射角且显示高逆反射性的点。
上述角能够从基于激光显微镜的焦点位置扫描或者使用SEM或TEM等的显微镜而得到的点的剖视图中确认，但本说明书中设为，利用在包含点的中心且在与基板垂直的面上的剖视图的SEM图像测定了基板与点表面之间的接触部分的角而得的角。
(点的光学性质)
点具有波长选择反射性。点显示选择反射性的光并没有特别限定，例如可以是红外光、可见光、紫外光等中的任一种。例如，在将光学部件贴附于显示器，并作为用于在显示装置上直接手写而进行数据输入的光学部件而使用的情况下，点显示选择反射性的光的波长以不影响显示图像的方式优选为不可见光区域的波长，更优选为红外光，尤其优选为近红外光区域的波长。例如，优选在来自点的反射光谱中能够确认到，在750～2000nm的范围、优选在800～1500nm的范围具有中心波长的反射波长频带。上述反射波长还优选根据从组合使用的光源照射的光的波长或成像元件(传感器)所检测的光的波长来进行选择。
点包含具有胆甾醇型结构的液晶材料。点显示选择反射性的光的波长的调节能够如上述那样，通过调整形成点的液晶材料的胆甾醇型结构中的螺旋节距来进行。并且，本发明的光学部件中的形成点的液晶材料中，如后述那样胆甾醇型结构的螺旋轴方向被控制，因此相对于从各个方向入射的光的逆反射性较高。
点优选在可见光区域是透明的。并且，点可以被着色，但优选未被着色或被少量着色。均是为了例如在将光学部件用在显示器的前面时，不会使显示于显示器的图像的辨认性下降。
(胆甾醇型结构)
已知胆甾醇型结构在特定的波长中显示选择反射性。选择反射的中心波长λ取决于胆甾醇型结构中的螺旋结构的节距P(＝螺旋的周期)，且与胆甾醇型液晶的平均折射率n满足λ＝n×P的关系。因此，通过调节该螺旋结构的节距，能够调节选择反射波长。胆甾醇型结构的节距取决于，在形成点时与聚合性液晶化合物一起使用的手性试剂的种类或其添加浓度，因此通过调整这些，能够得到所希望的节距。另外，关于节距的调整，在富士胶片(FUJIFILM)研究报告No.50(2005年)p.60-63中有详细记载。关于螺旋的旋向和节距的测定法，能够使用“液晶化学实验入门”日本液晶学会编西格玛(SIGMA)出版、2007年出版、46页、以及“液晶便览”液晶便览编辑委员会丸善196页中记载的方法。另外，反射峰的波长近似于选择反射的中心波长，并与选择反射的中心波长相同地变化，因此反射峰的波长也能够通过调节螺旋结构的节距来进行调节。
胆甾醇型结构在使用扫描电子显微镜(SEM)进行观测的上述点的剖视图中给出亮部和暗部的条纹图案。该亮部和暗部重复两次份(两个亮部和两个暗部)相当于螺旋1节距份。由此，节距能够根据SEM剖视图来测定。上述条纹图案的各线的法线成为螺旋轴方向。
另外，胆甾醇型结构的反射光为圆偏振光。即，本发明的光学部件中的点的反射光成为圆偏振光。本发明的光学部件能够考虑该圆偏振光选择反射性而选择用途。无论反射光是右旋圆偏振光还是或左旋圆偏振光，胆甾醇型结构均基于螺旋的扭转方向。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转方向为右侧时反射右旋圆偏振光，在螺旋的扭转方向为左侧时反射左旋圆偏振光。
并且，显示选择反射的选择反射带(圆偏振光反射带)的半宽度Δλ(nm)中，Δλ取决于液晶化合物的双折射Δn和上述节距P，并满足服从Δλ＝Δn×P的关系。因此，选择反射带的宽度的控制能够通过调整Δn来进行。Δn的调整能够通过调整聚合性液晶化合物的种类及其混合比率，或者通过控制取向固定时的温度来进行。反射波长频带的半宽度根据本发明的光学部件的用途进行调整即可例如为50～500nm，优选为100～300nm。
(点中的胆甾醇型结构)
点在利用使用扫描电子显微镜(SEM)进行观测的剖视图确认上述倾斜部或曲面部时，点的表面起第1条暗部形成的线的法线与上述表面所成的角为70°～90°的范围。此时，上述倾斜部或曲面部的所有的位置点中，从点的表面起第1条暗部形成的线的法线方向与上述表面所成的角为70°～90°的范围即可。即，不是在倾斜部或曲面部的局部满足上述角的点例如在倾斜部或曲面部的局部断续地满足上述角的点，而是连续地满足上述角的点即可。另外，在剖视图中表面为曲线时，与表面所成的角表示自表面的切线起始的角。并且，上述角表示锐角，表示以0°～180°的角表示法线与上述表面所成的角时的70°～110°的范围。剖视图中，优选从点的表面至第2条为止的暗部形成的线，其法线与上述表面所成的角均为70°～90°的范围，更优选从与基板相反一侧的点的表面至第3条～第4条为止的暗部形成的线，其法线与上述表面所成的角均为70°～90°的范围，进一步优选从点的表面至第5条～第12条以上的暗部形成的线，其法线与上述表面所成的角均为70°～90°的范围。
上述角优选为80°～90°的范围，优选为85°～90°的范围。
上述SEM所提供的剖视图显示在上述倾斜部或曲面部的点的表面，胆甾醇型结构的螺旋轴与表面成70°～90°的范围的角。根据这种结构，入射于点的光中，能够使从自基板的法线方向成角的方向入射的光在上述倾斜部或曲面部，以与胆甾醇型结构的螺旋轴方向接近平行的角入射。因此，点能够针对以与基板的法线方向成角的各个方向入射的光，显示高逆反射性。例如，根据点的形状，能够针对极角为以60°～0°的范围入射于点的光，显示出高逆反射性。尤其优选能够针对以45°～0°的范围的极角入射于点的光，显示高逆反射性。
优选在上述倾斜部或曲面部的点的表面，通过胆甾醇型结构的螺旋轴与表面成70°～90°的范围的角，从表面起第1条暗部形成的线的法线方向与基板的法线方向所成的角随着上述高度连续增大而连续减小。
另外，剖视图是包含具有在从点的端部朝向中心的方向上连续地增大至最大高度的高度的部位的任意方向的剖视图，典型地，是包含点的中心且与基板垂直的任意面的剖视图即可。
(胆甾醇型结构的制作方法)
胆甾醇型结构能够通过固定胆甾醇型液晶相而得。固定胆甾醇型液晶相而成的结构是成为胆甾醇型液晶相的液晶化合物的取向得以保持的结构即可，典型地，是在将聚合性液晶化合物设为胆甾醇型液晶相的取向状态的基础上，通过紫外线照射、加热等进行聚合、固化而形成没有流动性的层，同时又变化成不会因外场和外力使取向形态发生变化的状态的结构即可。另外，固定胆甾醇型液晶相而成的结构中，胆甾醇型液晶相的光学性质能够得到保持足以，液晶化合物也可以不再显示液晶性。例如，聚合性液晶化合物可通过固化反应而进行高分子量化而已经失去液晶性。
作为用于形成胆甾醇型结构的材料，可举出包含液晶化合物的液晶组合物等。液晶化合物优选为聚合性液晶化合物。
包含聚合性液晶化合物的液晶组合物还包含表面活性剂。液晶组合物还可包含手性试剂、聚合引发剂。
--聚合性液晶化合物--
聚合性液晶化合物可以为棒状液晶化合物，也可以为圆盘状液晶化合物，但优选为棒状液晶化合物。
作为形成胆甾醇型液晶层的棒状聚合性液晶化合物的例子，可举出棒状向列型液晶化合物。作为棒状向列型液晶化合物，可优选使用偶氮甲碱类、氧化偶氮类、氰基联苯类、氰基苯基酯类、苯甲酸酯类、环己烷羧酸苯基酯类、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(tolan)类以及烯基环已基苄腈类。不仅能够使用低分子液晶化合物，也能够使用高分子液晶化合物。
聚合性液晶化合物可通过将聚合性基团导入液晶化合物来获得。聚合性基团的例子中包含不饱和聚合性基团、环氧基以及氮丙啶基，优选不饱和聚合性基团，尤其优选乙烯性不饱和聚合性基团。聚合性基团能够利用各种方法来导入液晶化合物的分子中。聚合性液晶化合物所具有的聚合性基团的个数优选为1～6个，更优选为1～3个。聚合性液晶化合物的例子包含Makromol.Chem.,190卷、2255页(1989年)、Advanced Materials 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、日本特开平1-272551号公报、日本特开平6-16616号公报、日本特开平7-110469号公报、日本特开平11-80081号公报以及日本特开2001-328973号公报、日本特开2014-198815号公报、日本特开2014-198814号公报等中记载的化合物。可并用两种以上的聚合性液晶化合物。若并用两种以上的聚合性液晶化合物，则能够降低取向温度。
作为聚合性液晶化合物的具体例，可举出下述式(1)～(11)所示的化合物。
[化学式1]
[化学式2]
[化合物(11)中，X1为2～5(整数)。]
并且，作为上述以外的聚合性液晶化合物，能够使用如日本特开昭57-165480号公报中公开的具有胆甾醇型相的环式有机硅氧烷化合物等。而且，作为前述高分子液晶化合物，能够使用将呈现液晶的介晶基团导入主链、侧链、或主链和侧链这两个位置而成的高分子、将胆固醇基导入侧链而成的高分子胆甾醇型液晶、如日本特开平9-133810号公报所公开的液晶性高分子、如日本特开平11-293252号公报所公开的液晶性高分子等。
并且，液晶组合物中的聚合性液晶化合物的添加量相对于液晶组合物的固体成分质量(除去溶剂后的质量)，优选为75～99.9质量％，更优选为80～99质量％，尤其优选为85～90质量％。
--表面活性剂--
本发明人等发现，通过向形成点的时使用的液晶组合物中加入表面活性剂，能够得到在形成点时聚合性液晶化合物在空气界面侧水平取向，且螺旋轴方向以上述方式被控制的点。一般，为了形成点要确保印刷时的液滴形状，因此需要不使表面张力降低。因此，加入表面活性剂也可能形成点，且能够得到来自多方向的逆反射性高的点，这是令人惊讶的。在后述实施例中示出，使用了表面活性剂的本发明的光学部件中，形成有在点端部点表面与基板所成的角为27°～62°的点。即，本发明的光学部件中可知，可以得到能够在如下光的入射角下显示高逆反射性的点形状，所述光的入射角是在作为与电子笔等输入机构组合使用的输入介质的用途等中可能需要的光的入射角。表面活性剂优选能够作为有助于稳定或迅速地形成平面取向的胆甾醇型结构的取向控制剂而发挥功能的化合物。作为表面活性剂，例如可举出硅酮系表面活性剂以及氟系表面活性剂，优选氟系表面活性剂。
作为表面活性剂的具体例，可举出日本特开2014-119605号公报的[0082]～[0090]中记载的化合物、日本特开2012-203237号公报的〔0031〕～〔0034〕段中记载的化合物、日本特开2005-99248号公报的[0092]以及[0093]中例示的化合物、日本特开2002-129162号公报的[0076]～[0078]以及[0082]～[0085]中例示的化合物、日本特开2007-272185号公报的〔0018〕～〔0043〕段等中记载的氟(甲基)丙烯酸酯系聚合物等。
另外，作为表面活性剂，可单独使用一种，也可并用两种以上。
作为氟系表面活性剂，尤其优选日本特开2014-119605号公报的[0082]～[0090]中记载的下述通式(I)所表示的化合物。
[化学式3]
通式(I)
(Hb11-Sp11-L11-Sp12-L12)m11-A11-L13-T11-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-Hb11)n11
通式(I)中，L11、L12、L13、L14、L15、L16分别独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-NRCO-、-CONR-(通式(I)中的R表示氢原子或碳原子数为1～6的烷基)，-NRCO-、-CONR-有降低溶解性的效果，从制作点时有雾度上升的倾向的方面考虑，更优选为-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-，从化合物的稳定性的观点考虑，进一步优选为-O-、-CO-、-COO-、-OCO-。上述R可取的烷基可以是直链状，也可以是分支状。更优选为碳原子数为1～3，能够例示甲基、乙基、正丙基。
Sp11、Sp12、Sp13、Sp14分别独立地表示单键或碳原子数1～10的亚烷基，更优选为单键或碳原子数1～7的亚烷基，进一步优选为单键或碳原子数1～4的亚烷基。其中，亚烷基的氢原子可以被氟原子取代。亚烷基可具有或不具有分支，但优选为不具有分支的直链的亚烷基。从合成上的观点考虑，优选Sp11与Sp14相同，且Sp12与Sp13相同。
A11、A12为1～4价芳香族烃基。芳香族烃基的碳原子数优选为6～22，更优选为6～14，进一步优选为6～10，更进一步优选为6。A11、A12所表示的芳香族烃基可具有取代基。作为这种取代基的例子，能够举出碳原子数1～8的烷基、烷氧基、卤素原子、氰基或酯基。关于这些基团的说明和优选范围，能够参照下述T的所对应的记载。作为相对于A11、A12所表示的芳香族烃基的取代基，例如能够举出甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、溴原子、氯原子、氰基等。分子内具有较多全氟烷基部分的分子能够以较少的添加量使液晶取向，以致降低雾度，因此优选A11、A12为4价，以使分子内具有较多全氟烷基。从合成上的观点考虑，A11与A12优选为相同。
T11优选表示
[化学式4]
所表示的二价基团或二价芳香族杂环基(上述T11中所含的X表示碳原子数1～8的烷基、烷氧基、卤素原子、氰基或酯基，Ya、Yb、Yc、Yd分别独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烷基)，更优选为
[化学式5]
进一步优选为
[化学式6]
更进一步优选为
[化学式7]
上述T11中所含的X可取的烷基的碳原子数为1～8，优选为1～5，更优选为1～3。烷基可以是直链状、分支状、环状中的任一种，优选为直链状或分支状。作为优选的烷基，能够例示甲基、乙基、正丙基、异丙基等，其中，优选甲基。关于上述T11中所含的X可取的烷氧基的烷基部分，能够参照上述T11中所含的X可取的烷基的说明和优选范围。作为上述T11中所含的X可取的卤素原子，能够举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子，优选氯原子、溴原子。作为上述T11中所含的X可取的酯基，能够例示R’COO-所表示的基团。作为R’，能够举出碳原子数1～8的烷基。关于R’可取的烷基的说明和优选范围，能够参照上述T11中所含的X可取的烷基的说明和优选范围。作为酯的具体例，能够举出CH3COO-、C2H5COO-。Ya、Yb、Yc、Yd可取的碳原子数1～4的烷基可以是直链状，也可以是分支状。例如能够例示甲基、乙基、正丙基、异丙基等。
二价芳香族杂环基优选具有5元、6元或7元的杂环。进一步优选5元环或6元环，最优选6元环。作为构成杂环的杂原子，优选氮原子、氧原子以及硫原子。杂环优选为芳香族性杂环。芳香族性杂环通常为不饱和杂环。进一步优选具有最多双键的不饱和杂环。杂环的例子包括呋喃环、噻吩环、吡咯环、吡咯啉环、吡咯烷环、噁唑环、异噁唑环、噻唑环、异噻唑环、咪唑环、咪唑啉环、咪唑烷环、吡唑环、吡唑啉环、吡唑烷环、三唑环、呋咱(furazane)环、四唑环、吡喃环、噻喃(thi in)环、吡啶环、哌啶环、噁嗪环、吗啉环、噻嗪环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、哌嗪环以及三嗪环。二价杂环基可具有取代基。关于这种取代基的例子的说明和优选范围，能够参照与上述A1和A2的1～4价芳香族烃可取的取代基有关的说明和记载。
Hb11表示碳原子数2～30的全氟烷基，更优选为碳原子数3～20的全氟烷基，进一步优选为碳原子数3～10的全氟烷基。全氟烷基可以是直链状、分支状、环状中的任一种，但优选为直链状或分支状，更优选为直链状。
m11、n11分别独立地表示0～3，且m11+n11≥1。此时，存在多个的括号内的结构可以彼此相同或不同，但优选为彼此相同。通式(I)的m11、n11由A11、A12的价数设定，优选范围也由A11、A12的价数的优选范围决定。
T11中所含的o以及p分别独立地为0以上的整数，当o以及p为2以上时，多个X可以彼此相同或不同。T11中所含的o优选为1或2。T11中所含的p优选为1～4中的任一整数，更优选为1或2。
通式(I)所表示的化合物可以是分子结构具有对称性的化合物，也可以是不具有对称性的化合物。另外，在此所说的对称性表示至少相当于点对称、线对称、旋转对称中的任一种的结构，非对称表示与点对称、线对称、旋转对称中的任何一种都不相当的结构。
通式(I)所表示的化合物为将以上所述的全氟烷基(Hb11)、连接基团-(-Sp11-L11-Sp12-L12)m11-A11-L13-及-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-)n11-，以及优选为具有排队体积效应的2价基团的T进行组合而成的化合物。分子内存在两个的全氟烷基(Hb11)优选为彼此相同，分子内存在的连接基团-(-Sp11-L11-Sp12-L12)m11-A11-L13-和-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-)n11-也优选为彼此相同。末端的Hb11-Sp11-L11-Sp12-和-Sp13-L16-Sp14-Hb11优选为以下任一通式所表示的基团。
(CaF2a+1)-(CbH2b)-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-O-(CrH2r)-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-COO-(CrH2r)-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-OCO-(CrH2r)-
上式中，a优选为2～30，更优选为3～20，进一步优选为3～10。b优选为0～20，更优选为0～10，进一步优选为0～5。a+b为3～30。r优选为1～10，更优选为1～4。
并且，通式(I)的末端的Hb11-Sp11-L11-Sp12-L12-和-L15-Sp13-L16-Sp14-Hb11优选为以下任一通式所表示的基团。
(CaF2a+1)-(CbH2b)-O-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-COO-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-O-(CrH2r)-O-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-COO-(CrH2r)-COO-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-OCO-(CrH2r)-COO-
上式中的a、b以及r的定义与近上的定义相同。
液晶组合物中的表面活性剂的添加量相对于聚合性液晶化合物的总质量，优选0.01质量％～10质量％，更优选0.01质量％～5质量％，尤其优选0.02质量％～1质量％。
--手性试剂(光学活性化合物)--
手性试剂具有诱发胆甾醇型液晶相的螺旋结构的功能。由于通过化合物诱发的螺旋的扭转方向或螺旋节距不同，因此根据目的选择手性化合物即可。
作为手性试剂并没有特别限制，能够使用公知的化合物(例如液晶器件手册第3章4-3项TN、STN用chiral reagent 199页中记载，日本学术振兴会(Japan Society for thePromotion of Science)第142委员会编，1989中记载)、异山梨醇、异甘露醇衍生物。
手性试剂通常包含不对称碳原子，但不包含不对称碳原子的轴手性(axialchirality)化合物或平面手性(planar chirality)化合物也能够作为手性试剂而使用。轴手性化合物或平面手性化合物的例子包含联萘、螺烯、对环芳烷以及它们的衍生物。手性试剂可具有聚合性基团。当手性试剂和液晶化合物都具有聚合性基团时，通过聚合性手性试剂与聚合性液晶化合物的聚合反应，能够形成具有从聚合性液晶化合物衍生的重复单元和从手性试剂衍生的重复单元的聚合物。该方式中，聚合性手性试剂所具有的聚合性基团优选为与聚合性液晶化合物所具有的聚合性基团是同种基团。因此，手性试剂的聚合性基团也优选为不饱和聚合性基团、环氧基或氮丙啶基，进一步优选为不饱和聚合性基团，尤其优选为乙烯性不饱和聚合性基团。
并且，手性试剂可以为液晶化合物。
当手性试剂具有光异构化基团时，在涂布、取向后通过活性光线等光掩模照射，能够形成与发光波长对应的所希望的反射波长的图案，因此优选。作为光异构化基团，优选显示光致变色性的化合物的异构化部位、偶氮、氧化偶氮、肉桂酰基。作为具体的化合物，能够使用日本特开2002-80478号公报、日本特开2002-80851号公报、日本特开2002-179668号公报、日本特开2002-179669号公报、日本特开2002-179670号公报、日本特开2002-179681号公报、日本特开2002-179682号公报、日本特开2002-338575号公报、日本特开2002-338668号公报、日本特开2003-313189号公报、日本特开2003-313292号公报中记载的化合物。
作为手性试剂的具体例，可举出以下式(12)所表示的化合物。
[化学式8]
式中，X为2～5(整数)。
液晶组合物中的手性试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--
当液晶组合物中包含聚合性化合物时，优选含有聚合引发剂。通过紫外线照射进行聚合反应的方式中，所使用的聚合引发剂优选为能够通过紫外线照射开始进行聚合反应的光聚合引发剂。光聚合引发剂的例子可举出α-羰基化合物(美国专利第2367661号、美国专利第2367670号等各说明书记载)、偶姻醚(美国专利第2448828号说明书记载)、α-烃取代的芳香族偶姻化合物(美国专利第2722512号说明书记载)、多核醌化合物(美国专利第3046127号、美国专利第2951758号等各说明书记载)、三芳基咪唑二聚体与对-氨基苯基酮的组合(美国专利第3549367号说明书记载)、吖啶和吩嗪化合物(日本特开昭60-105667号公报、美国专利第4239850号说明书记载)以及噁二唑化合物(美国专利第4212970号说明书记载)等。
液晶组合物中的光聚合引发剂的含量相对于聚合性液晶化合物的含量，优选为0.1～20质量％，进一步优选为0.5质量％～12质量％。
--交联剂--
液晶组合物为了提高固化后的膜强度、提高耐久性，可任意含有交联剂。作为交联剂，能够优选使用以紫外线、热、湿气等进行固化的交联剂。
作为交联剂并没有特别限制，能够根据目的适当选择，例如可举出三羟甲基丙烷三(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；(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、乙二醇二缩水甘油醚等环氧化合物；2,2-双羟甲基丁醇-三[3-(1-氮丙啶基)丙酸酯]、4,4-双(乙烯亚氨基羰基氨基)二苯基甲烷等氮丙啶化合物；六亚甲基二异氰酸酯、缩二脲型异氰酸酯等异氰酸酯化合物；侧链具有噁唑啉基的聚噁唑啉化合物；乙烯基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷等烷氧基硅烷化合物等。并且，能够根据交联剂的反应性而使用公知的催化剂，除了能够提高膜强度和耐久性以外，还能够提高生产率。这些可以单独使用一种，也可以并用两种以上。
交联剂的含量优选3质量％～20质量％，更优选5质量％～15质量％。若交联剂的含量小于3质量％，则有时无法得到提高交联密度的效果，若超过20质量％，则会导致胆甾醇型液晶层的稳定性下降。
--其他添加剂--
作为点形成方法，当使用后述喷墨法时，为了得到通常所要求的油墨物性，可使用单官能聚合性单体。作为单官能聚合性单体，可举出2-甲氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸辛酯/丙烯酸癸酯等。
并且，液晶组合物中，能够根据需要，在不降低光学性能等的范围内还添加聚合抑制剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、着色剂、金属氧化物微粒等。
液晶组合物在形成点时，优选作为液体而使用。
液晶组合物可含有溶剂。作为溶剂并没有特别限制，能够根据目的进行适当选择，但优选使用有机溶剂。
作为有机溶剂并没有特别限制，能够根据目的进行适当选择，例如可举出甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮类、烷基卤化物类、酰胺类、亚砜类、杂环化合物、烃类、酯类、醚类等。这些可以单独使用一种，也可以并用两种以上。这些之中，考虑到对环境的负荷时，尤其优选酮类。上述单官能聚合性单体等的上述成分可作为溶剂发挥功能。
液晶组合物使用于基板上之后进行固化而形成点。在基板上使用液晶组合物优选通过喷出液滴来进行。在基板上使用多个(通常为多数)点时，将液晶组合物作为油墨而进行印刷即可。作为印刷法并没有特别限定，能够使用喷墨法、凹版印刷法、柔性版印刷法等，但尤其优选喷墨法。点的图案形成也能够应用公知的印刷技术来形成。
在基板上使用后的液晶组合物在根据需要进行干燥或加热之后进行固化。在干燥或加热工序中液晶组合物中的聚合性液晶化合物进行取向即可。在进行加热时，加热温度优选为200℃以下，更优选为130℃以下。
已进行取向的液晶化合物进一步进行聚合即可。聚合可以是热聚合、基于光照射的光聚合中的任一者，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，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250nm～430nm。从稳定性的观点考虑，聚合反应率优选较高，优选为70％以上，更优选为80％以上。
关于聚合反应率，能够使用IR吸收光谱来决定聚合性的官能团的消费比例。
[外涂层]
光学部件也可包含外涂层。外涂层设置于基板的形成有点的面，即点所接触的面侧即可，优选将光学部件的表面进行平坦化。
外涂层并没有特别限定，但优选折射率为1.4～1.8左右的树脂层。为了在将光学部件在图像显示装置等的显示器表面作为输入片材等输入介质使用时，防止来自图像显示装置的图像光的散射，外涂层与由液晶材料形成的点的折射率之间的差异优选为0.2以下，更优选为0.1以下。包含液晶材料的点的折射率为1.6左右，通过使用具有接近该值的折射率(例如，1.4～1.8左右的折射率)的外涂层，能够减小实际入射于点的光的极角。例如，在使用折射率为1.6的外涂层以极角45°使光入射于光学部件时，实际入射于点的极角能够设为27°左右。因此，通过使用外涂层，能够扩大光学部件显示逆反射性的光的极角，即使在点的表面与基板所成的角较小的点上，也能够以更宽的范围得到较高逆反射性。并且，外涂层也可具有作为防反射层、粘合剂层、粘接剂层、硬涂层的功能。
作为外涂层的例子，可举出将包含单体的组合物涂布于基板的点所接触的面侧之后，将涂膜固化而得到的树脂层等。树脂并没有特别限定，考虑基板或对形成点的液晶材料的密合性等而进行选择即可。例如能够使用热塑性树脂、热固性树脂、紫外线固化性树脂等。从耐久性、耐溶剂性等方面考虑，优选通过交联进行固化的类型的树脂，尤其优选能够在短时间内固化的紫外线固化性树脂。作为能够在外涂层的形成中使用的单体，可举出(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基已酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮、聚羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
外涂层的厚度并没有特别限定，考虑点的最大高度而决定即可，为5μm～100μm左右即可，优选为10μm～50μm，更优选为20μm～40μm。厚度是从没有点的部分的基板的点形成表面到位于相对置的面的外涂层表面为止的距离。
＜光学部件的用途＞
作为本发明的光学部件的用途并没有特别限定，能够作为各种反射部件而使用。
例如，在基板表面相互靠近地形成有多数点的形态的光学部件，能够作为仅使特定波长的圆偏振光反射的逆反射体而使用。
尤其，以图案状具有点的光学部件例如通过将图案作为提供位置信息的进行了代码化的点图案来形成，能够作为将手写信息进行数字化而输入于信息处理装置的与电子笔等输入机构组合使用的输入介质。使用时，以从输入机构照射的光的波长成为点显示反射的波长的方式，制备形成点的液晶材料而使用。具体而言，利用上述方法调整胆甾醇型结构的螺旋节距即可。
本发明的光学部件也能够在液晶显示器等显示器表面作为输入片材等输入介质来使用。此时，光学部件优选是透明的。光学部件可直接或经由其他薄膜等而粘接于显示器表面，并与显示器成为一体，例如也可以能够拆卸地安装在显示器表面。此时，优选本发明的光学部件中的点显示选择反射的光的波长区域与显示器发出的光的波长区域不同。即，优选点在不可见光区域具有选择反射性，且显示器不发出不可见光，以免用检测装置进行误检测。
关于对手写信息进行数字化而输入于信息处理装置的手写输入系统，能够参照日本特开2014-67398号公报、日本特开2014-98943号公报、日本特开2008-165385号公报、日本特开2008-108236号公报的[0021]～[0032]或日本特开2008-077451号公报等。
作为将本发明的光学部件作为安装在能够图像显示的显示装置的表面或前侧的片材而使用时的优选方式，能够举出日本专利第4725417号公报的[0024]～[0031]中记载的方式。
图3示出将本发明的光学部件作为安装在能够图像显示的显示装置的表面或前侧的片材而使用的系统的概要图。
图3中，只要能够发射红外线i并检测前述图案的反射光r，则并没有特别限定，使用公知的传感器即可，例如，作为笔型输入终端106还具备读取数据处理装置107的例子，可举出日本特开2003-256137号公报所公开的内置有不具有油墨或石墨等的笔尖、具备红外线照射部的CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)摄像机、处理器、存储器、利用了蓝牙(Bluetooth)(注册商标)技术等的无线收发器等通信接口以及电池等的笔型输入终端等。
作为笔型输入终端106的动作，例如若使笔尖以与本发明的光学部件100的前面接触而描摹的方式进行描绘，则笔型输入终端106除了检测笔尖以外还检测笔压，CMOS摄像机启动，并以从红外线照射部发出的规定波长的红外线照射笔尖附近的规定范围，并且拍摄图案(图案的拍摄例如在1秒钟内进行数十次至100次左右)。当笔型输入终端106具备读取数据处理装置107时，通过用处理器对已拍摄的图案进行分析，将手写时伴随笔尖的移动的输入轨迹进行数值化、数据化而生成输入轨迹数据，并将该输入轨迹数据改善至信息处理装置。
另外，如图3所示，作为读取数据处理装置107，可在笔型输入终端106的外部具有处理器、存储器、利用了蓝牙(注册商标)技术等的无线收发器等通信接口以及电池等部件。该情况下，笔型输入终端106可以与读取数据处理装置107以电线108连接，也可以使用电波、红外线等而无线发送读取数据。
此外，输入终端106也可以是如日本特开2001-243006号公报中记载的如读取器那样的部件。
本发明中能够使用的读取数据处理装置107只要是具有如下功能的装置，则并没有特别限定，具备处理器、存储器、通信接口以及电池等部件即可。所述功能即根据由输入终端106读取的连续的摄像数据计算出位置信息，并将此与时间信息进行组合而作为信息处理装置能够进行处理的输入轨迹数据而提供的功能。
并且，读取数据处理装置107可以如日本特开2003-256137号公报中记载的那样内置于输入终端106，并且，也可以内置于具备显示装置的信息处理装置。并且，读取数据处理装置107可以向具备显示装置的信息处理装置无线发送位置信息，也可以利用以电线等连接的有线连接来进行发送。
与显示装置105连接的信息处理装置根据从读取数据处理装置107发送来的轨迹信息，依次更新显示于显示装置105的图像，由此能够宛如在纸上用笔书写那样将由输入终端106手写输入的轨迹显示在显示装置上。
[图像显示装置]
本发明的图像显示装置具有本发明的光学部件。
例如，优选为在显示装置的最前面或保护用前面板与显示用面板之间配置本发明的光学部件等、在图像显示装置的图像显示面的前侧安装有本发明的光学部件的图像显示装置。图像显示装置的优选方式记载于上述光学部件的用途的项目中。
另外，包含在图像显示装置的图像显示面或图像显示面的前侧安装有本发明的光学部件的图像显示装置的系统，也包含于本说明书所公开的发明中。
实施例
以下，例举实施例来对本发明进一步进行具体说明。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宗旨，是能够进行适当变更。因此，本发明的范围并不限定于以下实施例。
[实施例1]
(基底层的制作)
在被保温在25℃的容器中对下述所示的组合物进行搅拌并使其溶解，从而制备出基底层溶液。
在100μm厚的透明PET(聚对苯二甲酸乙二酯、TOYOBO CO.,LTD.制，COSMOSHINEA4100)基板上，使用棒涂布机，以3mL/m2的涂布量将通过上述制备的基底层溶液进行了涂布。之后，在以膜面温度成为90℃的方式进行加热并进行了120秒的干燥之后，在氧浓度100ppm以下的氮气吹扫下，利用紫外线照射装置照射700mJ/cm2的紫外线而使其进行交联反应，从而制作出基底层。
(胆甾醇型液晶点的形成)
在被保温在25℃的容器中对下述所示的组合物进行搅拌并使其溶解，从而制备出胆甾醇型液晶墨液(液晶组合物)。
[化学式9]
数值为质量％。并且，R所表示的基团为右下侧示出的部分结构，在该部分结构的氧原子的部位进行键合。
[化学式10]
在通过上述制作的PET上的基底层上，利用喷墨打印机(DMP-2831，FUJI FILMDimatix公司制)，向点中心之间距离为300μm、点径为50μm且50×50mm的整个区域，喷出通过上述制备的胆甾醇型液晶墨液的液滴，并在95℃下干燥30秒之后，利用紫外线照射装置照射500mJ/cm2的紫外线，从而得到光学部件。
(点形状、胆甾醇型结构的评价)
在通过上述得到的光学部件的点中随机选择10个，使用激光显微镜(KEY ENCECORPORATION制)观察了点的形状的结果，就点而言，平均直径为50μm，平均最大高度为8μm，点端部的点表面与基底层表面在两者的接触部所成的角平均为36度，在从点端部朝向中心的方向，高度连续地增大。
关于位于通过上述得到的光学部件的中央的一个点，在包含点中心的面上与PET基板垂直地进行切削，并使用扫描电子显微镜观察了截面。其结果，在点内部确认到亮部和暗部的条纹图案，得到如图2所示的剖视图。(另外，图2为后述实施例3的光学部件的剖视图，位于剖视图右侧的半圆上形状的外侧的部位是切削时产生的毛刺。)
根据剖视图，测定了从点的空气界面侧的表面起第1条暗部形成的线的法线方向与空气界面侧的表面所成的角的结果，按照点端部、点端部与中央之间、点中央的顺序依次为90度、89度、90度。而且，暗部形成的线的法线方向与PET基板的法线方向所成的角，按照点端部、点端部与中央之间、点中央的顺序连续减小了35度、18度、0度。
(外涂层的形成)
在被保温在25℃的容器中对下述所示的组合物进行搅拌并使其溶解，从而制备出外涂层用涂布液。
在形成有胆甾醇型液晶点的基底层上，使用棒涂布机，以40mL/m2的涂布量将通过上述制备的外涂用涂布液进行了涂布。之后，以膜面温度成为50℃的方式进行加热，并在进行了60秒的干燥后，利用紫外线照射装置照射500mJ/cm2的紫外线而使其进行交联反应，从而制作出外涂层。
(点性能评价)
使用雾度计(Nippon Denshoku Industries Co.Ltd.制)测定了通过上述制作的附有外涂层的光学部件的透射率、雾度的结果，透射率为89.0％，雾度为0.4％。
并且，使用Ocean Optics公司制的可见-近红外照射光源(HL-2000)、超高分辨率光纤多通道分光器(HR4000)、2分支光纤，在直径2mm视场下随机测量了5个部位的结果，得知任何部位的视场下反射峰波长均为850nm，当将光学部件的法线设为0度，并以极角0～50度的范围进行了确认时，始终从所有点确认到逆反射。
[实施例2～16]
如下表那样改变了基底层溶液的DPHA量、胆甾醇型液晶墨液的手性试剂量、喷墨的点径以及有无外涂，除此以外，与实施例1相同地制作出附有外涂层的光学部件。
[表1]
将与实施例1相同地测定、计算出点直径、最大高度/直径以及各角的结果示于表3。
[实施例17]
将手性试剂的添加量设为5.8质量份，并将喷墨的点中心之间距离设为53μm，除此以外，与实施例1相同地制作出附有外涂层的光学部件。对附有该外涂层的光学部件，使用Ocean Optics公司制的可见-近红外照射光源(HL-2000)、超高分辨率光纤多通道分光器(HR4000)、2分支光纤，在直径2mm视场下随机测量了5个部位的结果，得知任何部位的视场下反射峰波长均为550nm，当将光学部件的法线设为0度，并以极角0～70度、方位角0～360度的范围进行了确认时，始终从所有点确认到逆反射。
[实施例18]
(玻璃基板的制作)
将10cm见方的玻璃基板(商品名：EagleXG Corning公司制)在纯水中施加超声波的同埋清洗30分钟之后，通过下述等离子体处理条件在氧气中进行等离子体处理后，进行氟气中的等离子体处理，从而得到胆甾醇型液晶油墨的喷出液滴用玻璃基板。
＜等离子体处理条件＞
装置：直接式常压等离子体表面处理装置(AIR WATER INC.制)
1)气体：O2、压力：25Pa、RF功率：100W、处理时间：2分钟
2)气体：CF4、压力：80Pa、RF功率：300W、处理时间：10分钟
在以上所示的方法中准备的10cm见方的玻璃基板上，用实施例10中所用的胆甾醇型液晶油墨，并利用喷墨打印机(DMP-2831、FUJIFILM Dimatix公司制)，与实施例10相同地使点中心之间距离等喷出液滴条件一致地喷出液滴，以与实施例10相同的条件进行干燥并照射紫外线，从而得到具有与实施例10相同的点径的光学部件。
而且，与实施例10相同地进行外涂层的形成，并进行点性能评价的结果，与实施例10相同地在极角0～50度的范围内确认到良好的逆反射。
[比较例1]
(基底层的制作)
在被保温在25℃的容器中对下述所示的组合物进行搅拌并使其溶解，从而制备出基底层溶液。
在100μm厚的透明PET(聚对苯二甲酸乙二酯、TOYOBO CO.,LTD.制，COSMOSHINEA4100)基板上，使用棒涂布机，以3mL/m2的涂布量将通过上述制备的基底层溶液进行了涂布。之后，以膜面温度成为80℃的方式进行加热，并进行了120秒的干燥，从而制作出基底层。
(胆甾醇型液晶点的形成)
在被保温在25℃的容器中对下述所示的组合物进行搅拌并使其溶解，从而制备出胆甾醇型液晶墨液。
[化学式11]，
在通过上述制作的PET上的基底层上，利用凹版印刷法，向点之间距离为300μm、点径为100μm、50×50mm的整个区域喷出通过上述制备的胆甾醇型液晶墨液的液滴，并通过加热干燥、紫外线照射使其交联，从而制作出光学部件。
[比较例2～4]
在基底层溶液中，如表2所示那样改变DPHA量，且在胆甾醇型液晶墨液中并未使用表面活性剂，除此以外，与实施例1相同地制作出比较例2～4的附有外涂层的光学部件。其中，在比较例3中，还向基底层溶液中加入了比较例1的基底层中所用的流平剂0.1质量份。
[表2]
关于比较例1～4，将与实施例1相同地测定、计算出点直径、最大高度/直径、各角的结果示于表3。
符号说明
1-点，2-基板，3-支撑体，4-基底层，5-外涂层，100-光学部件，105-显示装置，106-笔型输入终端，107-读取数据处理装置，108-电线。

Claims (12)

1.一种光学部件，
其具有基板以及与所述基板的表面接触的点，
所述点具有波长选择反射性，
所述点包含具有胆甾醇型结构的液晶材料，所述胆甾醇型结构在使用扫描电子显微镜进行观测的所述点的剖视图中给出亮部和暗部的条纹图案，
所述点包含具有从所述点的端部朝向中心的方向上连续地增大至最大高度的高度的部位，
在所述部位的所有的位置点中，从所述点的表面起第1条所述暗部形成的线的法线与所述点的表面所成的角度为70°～90°的范围，
所述液晶材料包含表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的光学部件，其中，
在所述基板的表面以图案状具有多个所述点。
3.根据权利要求1所述的光学部件，其中，
所述点的直径为20～200μm。
4.根据权利要求1所述的光学部件，其中，
所述点的直径为30～120μm。
5.根据权利要求1所述的光学部件，其中，
所述最大高度除以所述点的直径而得的值为0.13～0.30。
6.根据权利要求1所述的光学部件，其中，
在所述点的端部，所述点的表面与所述基板的表面所成的角度为27°～62°。
7.根据权利要求1所述的光学部件，其中，
所述表面活性剂为氟系表面活性剂。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学部件，其中，
所述液晶材料为将包含液晶化合物、手性试剂以及所述表面活性剂的液晶组合物固化而得的材料。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的光学部件，其中，
所述点具有在红外区域具有中心波长的波长选择反射性。
10.根据权利要求9所述的光学部件，其中，
所述点具有在波长800～950nm具有中心波长的波长选择反射性。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的光学部件，其在可见光区域是透明的。
12.一种图像显示装置，其具有权利要求11所述的光学部件。
CN201580058888.7A 2014-10-31 2015-10-29 光学部件以及具有光学部件的图像显示装置 Active CN107111029B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014222880 2014-10-31
JP2014-222880 2014-10-31
JP2015-011318 2015-01-23
JP2015011318A JP6486116B2 (ja) 2014-10-31 2015-01-23 光学部材および光学部材を有する画像表示装置
PCT/JP2015/080471 WO2016068221A1 (ja) 2014-10-31 2015-10-29 光学部材および光学部材を有する画像表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107111029A CN107111029A (zh) 2017-08-29
CN107111029B true CN107111029B (zh) 2019-08-16

Family

ID=56017898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580058888.7A Active CN107111029B (zh) 2014-10-31 2015-10-29 光学部件以及具有光学部件的图像显示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10222525B2 (zh)
JP (1) JP6486116B2 (zh)
CN (1) CN107111029B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2016129645A1 (ja) * 2015-02-10 2017-10-26 富士フイルム株式会社 光学部材、光学素子、液晶表示装置および近接眼光学部材
WO2017208559A1 (ja) * 2016-05-31 2017-12-07 富士フイルム株式会社 ハーフミラーおよび画像表示機能付きミラー
JP6632479B2 (ja) * 2016-05-31 2020-01-22 富士フイルム株式会社 ハーフミラーおよび画像表示機能付きミラー
TWI614657B (zh) * 2016-12-16 2018-02-11 奇象光學有限公司 光學膜片以及使用者輸入系統
WO2019188846A1 (ja) 2018-03-29 2019-10-03 富士フイルム株式会社 画像形成方法
JP7425806B2 (ja) * 2019-12-27 2024-01-31 富士フイルム株式会社 画像表示装置およびａｒグラス
CN114902098B (zh) * 2020-01-28 2024-04-02 富士胶片株式会社 胆甾醇型液晶膜

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5093034B2 (ja) * 2008-09-30 2012-12-05 大日本印刷株式会社 赤外線反射パターン形成シート及びその製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008165385A (ja) 2006-12-27 2008-07-17 Dainippon Printing Co Ltd 赤外線反射パターン印刷透明シート
JP2008180798A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 Dainippon Printing Co Ltd パターン印刷透明シート
JP2008250541A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Dainippon Printing Co Ltd 赤外線反射パターン印刷透明シート
KR101381026B1 (ko) * 2009-12-24 2014-04-04 닛토덴코 가부시키가이샤 광대역 콜레스테릭 액정 필름의 제조 방법
JP5153762B2 (ja) * 2009-12-25 2013-02-27 日東電工株式会社 広帯域コレステリック液晶フィルムの製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5093034B2 (ja) * 2008-09-30 2012-12-05 大日本印刷株式会社 赤外線反射パターン形成シート及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10222525B2 (en) 2019-03-05
JP6486116B2 (ja) 2019-03-20
US20170227692A1 (en) 2017-08-10
JP2016090993A (ja) 2016-05-23
CN107111029A (zh) 2017-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107111029B (zh) 光学部件以及具有光学部件的图像显示装置
CN105911626B (zh) 光学部件、光学部件的制造方法及图像显示装置
CN109154770A (zh) 透明薄膜、透明屏幕及图像显示系统以及透明海报
CN105593713B (zh) 投影图像显示用半反射镜及其制造方法以及投影图像显示系统
CN110114722A (zh) 光学薄膜
US10459132B2 (en) Optical member, method of manufacturing optical member, and image display device
US20170227693A1 (en) Optical member and image display device
JP2016004487A (ja) 光学的パターン読み取り方法、光学的パターン読み取りシステム、光学的パターン読み取り装置、および光学的パターンを含む光学部材
JP2008250541A (ja) 赤外線反射パターン印刷透明シート
JP6220738B2 (ja) 光学部材および光学部材を有するディスプレイ
CN107003784A (zh) 光学部件以及具有光学部件的图像显示装置
JP2016126326A (ja) 反射材、光学部材、ディスプレイおよび画像表示装置
CN105700050B (zh) 光学部件及具有光学部件的图像显示装置
JP6117148B2 (ja) 光学部材および光学部材を有するディスプレイ
JP6433776B2 (ja) 光学部材の製造方法
CN107003456B (zh) 光学部件以及具有光学部件的图像显示装置
JP6404105B2 (ja) 光学部材および光学部材を有する画像表示装置
WO2016068221A1 (ja) 光学部材および光学部材を有する画像表示装置
JP2016128884A (ja) 透明シートを有する画像表示装置、および透明シート
JP2016114764A (ja) 反射フィルム、光学部材、ディスプレイおよび画像表示装置
JP2016114765A (ja) 反射フィルム、光学部材、ディスプレイおよび画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant