CN110462466A - 光学滤波器及光通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在用于光通信装置的情况下可提高光通信的稳定性的光学滤波器。光学滤波器具有偏振片，且被用于光通信装置的发信机。光学滤波器优选进一步具有λ/4板，偏振片的起偏器的吸收轴与λ/4板的慢轴所成的角度为38°～52°，按照λ/4板成为发信机的发光元件侧的方式被配置而使用。

Description

光学滤波器及光通信装置
技术领域
本发明涉及光通信装置中使用的光学滤波器及光通信装置。
背景技术
伴随着使用了电波的无线通信的需求增加所引起的电波带域的枯竭等情况，使用光的光无线通信备受瞩目。特别是伴随着可高速调制的LED等发光元件的普及，正在进行适于使用可见光的可见光通信技术的实用化的尝试。在利用这样的光通信技术的光通信装置中，提出了通过在接收机侧设置偏振光滤波器而从入射到接收机中的光中除去干扰光的成分的方法(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-281882号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在屋外等干扰光的影响大的环境下使用上述那样的光通信装置的情况下，存在光通信的稳定性不充分的问题。本发明是鉴于上述的课题而进行的，其目的在于提供在用于光通信装置的情况下可提高光通信的稳定性的光学滤波器及具备那样的光学滤波器的光通信装置。
用于解决课题的手段
本发明的光学滤波器具有偏振片，其被用于光通信装置的发信机。
在一个实施方式中，其进一步具有λ/4板，上述偏振片具有起偏器和配置于上述起偏器的至少一侧的保护层，上述起偏器的吸收轴与上述λ/4板的慢轴所成的角度为38°～52°，按照上述λ/4板成为上述发信机的发光元件侧的方式被配置而使用。
本发明的光学滤波器具有反射型起偏器，其被用于光通信装置的发信机。
在一个实施方式中，其进一步具有λ/4板，上述反射型起偏器的反射轴与上述λ/4板的慢轴所成的角度为38°～52°，按照上述λ/4板成为上述发信机的发光元件侧的方式被配置而使用。
在一个实施方式中，其进一步具有光扩散层。
根据本发明的另一方面，提供一种光通信装置。该光通信装置具备上述光学滤波器。
在一个实施方式中，光通信装置进一步具备反射板。
在一个实施方式中，上述反射板的反射率为40％以上。
发明效果
根据本发明，可提供在用于光通信装置的情况下可提高光通信的稳定性的光学滤波器及具备那样的光学滤波器的光通信装置。
附图说明
图1是基于本发明的一个实施方式的光学滤波器的概略截面图。
图2是基于本发明的另一实施方式的光学滤波器的概略截面图。
图3是基于本发明的又一实施方式的光学滤波器的概略截面图。
图4是本发明的光学滤波器中可使用的反射型起偏器的一个例子的概略立体图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不限定于这些实施方式。
(用语及符号的定义)
本说明书中的用语及符号的定义如下所述。
(1)折射率(nx、ny、nz)
“nx”为面内的折射率成为最大的方向(即，慢轴方向)的折射率，“ny”为在面内与慢轴正交的方向(即，快轴方向)的折射率，“nz”为厚度方向的折射率。
(2)面内相位差(Re)
“Re(λ)”为23℃下的由波长为λnm的光测定得到的面内相位差。在将层(膜)的厚度设定为d(nm)时，Re(λ)通过式：Re＝(nx-ny)×d而求出。例如，“Re(550)”为23℃下的由波长为550nm的光测定得到的面内相位差。
A.光学滤波器的整体构成
图1是基于本发明的一个实施方式的光学滤波器的概略截面图。光学滤波器100具有偏振片。偏振片10代表性而言具有吸收型的起偏器11、层叠于起偏器11的一侧的第1保护层12和层叠于另一侧的第2保护层13。光学滤波器100被用于光通信装置的发信机，代表性而言，可用于具有发信机和接收机的光通信装置。通过将本实施方式的光学滤波器100用于光通信装置的发信机，由发信机射出特定的偏振光状态(偏振光方向)的光。因此，通过在接收机侧选择性地接收上述特定的偏振光状态的光，可降低干扰光的影响，提高光通信的稳定性。
光学滤波器100可适宜用于具有出射与传送的信号对应地调制的光的发光元件和配置于发光元件的背面侧的反射板的发信机。光学滤波器100在发信机中可配置在上述发光元件的出射出射光(以下，有时称为“传送信号光”)的光出射面。通过将上述光学滤波器100用于光通信装置的发信机，光通信的稳定性可提高。在以往的光通信装置中，仅实施了相对于入射到接收机侧的干扰光的对策，没有考虑入射到发信机侧的干扰光的影响。近年来，进行了在可在屋外使用的显示设备(例如数字标牌)中搭载光通信装置的发信机、由上述显示设备传送与上述显示设备的显示图像有关的信息的尝试。在屋外设置光通信装置的情况下，就实施了相对于入射到接收机侧的干扰光的对策的以往的光通信装置而言，光通信的稳定性不充分。具体而言，在干扰光入射到具有发光元件和反射板的以往的发信机中的情况下，干扰光可被上述反射板反射而从发信机出射。其结果是，传送信号光的光量在发信机出射的总光量中所占的比例(传送信号光的对比度)降低，光通信的稳定性可能降低。与此相对，通过将本实施方式的光学滤波器100用于光通信装置的发信机，可抑制干扰光入射到发信机中。由此，可抑制干扰光在发信机的反射板反射而出射到接收机侧，传送信号光的对比度可提高。其结果是，可抑制干扰光入射到接收机中，光通信的稳定性可提高。因此，本发明的光学滤波器100特别是可适宜用于被设置于暴露在屋外等干扰光的环境下的光通信装置的发信机。
如图1中所示的那样，光学滤波器100可根据用途而具有任意适当的功能层20。功能层20可以介由粘合剂而层叠于偏振片10上，也可以在与偏振片10之间空出任意适当的间隔而配置。在一个实施方式中，功能层20可以为光扩散层。光扩散层代表性而言按照在将光学滤波器100应用于发信机时位于偏振片10的发光元件侧的方式配置。通过将具有光扩散层的光学滤波器用于发信机，可抑制发光元件的光不均。因此，在将光学滤波器应用于数字标牌等显示设备中搭载的光通信装置的发信机的情况下，可抑制发光元件的灯图像在显示面中被目视确认。
图2是基于本发明的另一实施方式的光学滤波器的概略截面图。本实施方式的光学滤波器101具有反射型起偏器30来代替光学滤波器100的偏振片。光学滤波器101被用于光通信装置的发信机，代表性而言，可用于具有发信机和接收机的光通信装置。通过将本实施方式的光学滤波器101用于光通信装置的发信机，可得到与使用图1的光学滤波器100的情况同样的效果，并且可进一步提高发光元件的出射光的利用效率，其结果是，光通信的稳定性可提高。
图3是基于本发明的又一实施方式的光学滤波器的概略截面图。本实施方式的光学滤波器102具有偏振片10和λ/4板40。λ/4板40可以介由粘合剂而层叠于偏振片10上，也可以在与偏振片10之间空出任意适当的间隔而配置。起偏器11的吸收轴与λ/4板40的慢轴所成的角度优选为38°～52°，更优选为42°～48°，最优选为约45°。
在一个实施方式中，光学滤波器102按照λ/4板成为发信机的发光元件侧的方式被配置而使用。由此，光学滤波器102作为防反射滤波器发挥功能。即，介由光学滤波器102入射到发信机中的干扰光通过光学滤波器102被转换成圆偏振光后，通过在发信机内被反射而转换成相反回转的圆偏振光，其结果是，可抑制再次透过光学滤波器102而从发信机出射。由此，传送信号光的对比度提高，其结果是，光通信的稳定性可提高。
基于本发明的另一实施方式的光学滤波器具有反射型起偏器和λ/4板。该情况下，反射型起偏器的反射轴与λ/4板的慢轴所成的角度优选为38°～52°，更优选为42°～48°，最优选为约45°。上述光学滤波器也可以按照反射型起偏器成为发信机的发光元件侧的方式被配置而使用，也可以按照λ/4板成为发信机的发光元件侧的方式被配置而使用。
B.偏振片
偏振片如上所述代表性而言具有吸收型的起偏器、层叠于起偏器的一侧的第1保护层和层叠于另一侧的第2保护层。第1保护层及第2保护层中的一者也可以省略。
B-1.起偏器
作为起偏器，可根据目的而采用任意适当的起偏器。例如，形成起偏器的树脂膜可以是单层的树脂膜，也可以是两层以上的层叠体。
作为由单层的树脂膜构成的起偏器的具体例子，可列举出对聚乙烯醇(PVA)系膜、部分甲缩醛化PVA系膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性高分子膜实施利用碘或二色性染料等二色性物质的染色处理及拉伸处理而得到的膜、PVA的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯系取向膜等。从高温耐久性优异的方面出发，优选使用将PVA系膜用二色性染料染色而得到的起偏器。作为二色性染料，可采用起偏器中可使用的任意适当的二色性染料。作为二色性染料，可列举出例如包含二重氮化合物的二色性直接染料、包含三偶氮、四偶氮化合物等的二色性直接染料、液晶性偶氮色素、多环式染料、具有磺酸基的(偶氮)染料。
作为使用层叠体而得到的起偏器的具体例子，可列举出使用树脂基材与层叠于该树脂基材上的PVA系树脂层(PVA系树脂膜)的层叠体、或者树脂基材与涂布形成于该树脂基材上的PVA系树脂层的层叠体而得到的起偏器。使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材上的PVA系树脂层的层叠体而得到的起偏器例如可通过以下步骤来制作：将PVA系树脂溶液涂布于树脂基材上，使其干燥而在树脂基材上形成PVA系树脂层，得到树脂基材与PVA系树脂层的层叠体；将该层叠体进行拉伸及染色而将PVA系树脂层制成起偏器。在本实施方式中，拉伸代表性而言包含使层叠体浸渍在硼酸水溶液中并进行拉伸。进而，拉伸可根据需要进一步包含在硼酸水溶液中的拉伸之前将层叠体在高温(例如95℃以上)下进行空中拉伸。所得到的树脂基材/起偏器的层叠体可以直接使用(即，也可以将树脂基材作为起偏器的保护层)，也可以将树脂基材从树脂基材/起偏器的层叠体剥离，在该剥离面上层叠与目的相应的任意适当的保护层而使用。这样的起偏器的制造方法的详细情况记载在例如日本特开2012-73580号公报中。该公报的整体的记载作为参考被援引于本说明书中。
起偏器的厚度代表性而言为1μm～80μm。起偏器的厚度的上限优选为50μm，更优选为25μm，特别优选为12μm。起偏器的厚度的下限优选为5μm。若起偏器的厚度为这样的范围，则能够良好地抑制加热时的卷曲，并且可得到良好的加热时的外观耐久性。
起偏器的波长为589nm的透射率(也称为单体透射率)优选为41％以上，更优选为42％以上。需要说明的是，单体透射率的理论的上限为50％。另外，偏光度优选为99.5％～100％，进一步优选为99.9％～100％。
B-2.保护层
保护层由可以作为偏振片的保护膜使用的任意适当的膜形成。作为成为该膜的主要成分的材料的具体例子，可列举出三乙酰纤维素(TAC)等纤维素系树脂、聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、聚醚砜系、聚砜系、聚苯乙烯系、聚降冰片烯系、聚烯烃系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯系等透明树脂等。另外，还可列举出(甲基)丙烯酸系、氨基甲酸酯系、(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯系、环氧系、有机硅系等热固化型树脂或紫外线固化型树脂等。除此以外，例如还可列举出硅氧烷系聚合物等玻璃质系聚合物。另外，还可以使用日本特开2001-343529号公报(WO01/37007)中记载的聚合物膜。作为该膜的材料，例如可以使用含有侧链上具有取代或非取代的酰亚胺基的热塑性树脂和侧链上具有取代或非取代的苯基以及腈基的热塑性树脂的树脂组合物，例如可列举出具有由异丁烯与N-甲基马来酰亚胺制成的交替共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物。该聚合物膜例如可以为上述树脂组合物的挤出成型物。各个保护层可以相同，也可以不同。
保护层的厚度优选为10μm～100μm，更优选为20μm～100μm。保护层可以介由粘接层(具体而言，粘接剂层、粘合剂层)而层叠于起偏器，也可以密合(不介由粘接层)而层叠于起偏器。粘接剂层由任意适当的粘接剂形成。作为粘接剂，例如可列举出以聚乙烯醇系树脂作为主要成分的水溶性粘接剂。
C.反射型起偏器
反射型起偏器具有将特定的偏振光状态(偏振光方向)的偏振光透射、且将除此以外的偏振光状态的光反射的功能。反射型起偏器可以是直线偏振光分离型，也可以是圆偏振光分离型。在反射型起偏器为直线偏振光分离型的情况下，直线偏振光从反射型起偏器出射，在反射型起偏器为圆偏振光分离型的情况下，圆偏振光从反射型起偏器出射。
C-1.直线偏振光分离型的反射型起偏器
图4是直线偏振光分离型的反射型起偏器的一个例子的概略立体图。反射型起偏器为具有双折射性的层A与实质上不具有双折射性的层B交替层叠而得到的多层层叠体。例如，这样的多层层叠体的层的总数可以为50～1000。图示例中，A层的x轴方向的折射率nx大于y轴方向的折射率ny，B层的x轴方向的折射率nx与y轴方向的折射率ny实质上相同。因此，A层与B层的折射率差在x轴方向上大，在y轴方向上实质上为零。其结果是，x轴方向成为反射轴，y轴方向成为透射轴。A层与B层在x轴方向上的折射率差优选为0.2～0.3。需要说明的是，x轴方向与后述的制造方法中的反射型起偏器的拉伸方向对应。
上述A层优选由通过拉伸而体现出双折射性的材料构成。作为这样的材料的代表例，可列举出萘二羧酸聚酯(例如聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯及丙烯酸系树脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)。优选聚萘二甲酸乙二醇酯。上述B层优选由即使进行拉伸也实质上不体现出双折射性的材料构成。作为这样的材料的代表例，可列举出萘二羧酸与对苯二甲酸的共聚酯。
反射型起偏器在A层与B层的界面中，将具有第1偏振光方向的光(例如p波)透射、且将具有与第1偏振光方向正交的第2偏振光方向的光(例如s波)反射。所反射的光在A层与B层的界面中，一部分作为具有第1偏振光方向的光透射，一部分作为具有第2偏振光方向的光反射。在反射型起偏器的内部，通过重复多次这样的反射及透射，能够提高光的利用效率。
在一个实施方式中，反射型起偏器也可以如图4中所示的那样，包含反射层R作为发光元件侧的最外层。通过设置反射层R，由于能够进一步利用最终没有被利用而返回至反射型起偏器的最外部的光，所以能够进一步提高光的利用效率。反射层R代表性而言通过聚酯树脂层的多层结构来体现出反射功能。
反射型起偏器的整体厚度可根据目的、反射型起偏器中包含的层的合计数等而适当设定。反射型起偏器的整体厚度优选为10μm～150μm。
反射型起偏器代表性而言可以将共挤出与横向拉伸组合来制作。共挤出可通过任意适当的方式来进行。例如可以是送料块方式，也可以是多歧管方式。例如，在送料块中将构成A层的材料和构成B层的材料挤出，接着，使用倍增器进行多层化。需要说明的是，这样的多层化装置对于本领域技术人员而言是公知的。接着，将所得到的长条状的多层层叠体代表性而言沿与搬送方向正交的方向(TD)进行拉伸。构成A层的材料(例如聚萘二甲酸乙二醇酯)通过该横向拉伸而折射率仅在拉伸方向上增大，结果是体现出双折射性。构成B层的材料(例如萘二羧酸与对苯二甲酸的共聚酯)通过该横向拉伸而折射率在任意方向上均没有增大。结果是，可得到在拉伸方向(TD)上具有反射轴、在搬送方向(MD)上具有透射轴的反射型起偏器(TD与图4的x轴方向对应，MD与y轴方向对应)。需要说明的是，拉伸操作可使用任意适当的装置来进行。
作为反射型起偏器，例如可使用日本特表平9-507308号公报中记载的反射型起偏器。
反射型起偏器可以直接使用市售品，也可以将市售品进行2次加工(例如拉伸)而使用。作为市售品，可列举出例如日东电工株式会社制的商品名APCF、3M公司制的商品名DBEF、3M公司制的商品名APF。
C-2.圆偏振光分离型的反射型起偏器
圆偏振光分离型的反射型起偏器例如由胆甾醇型液晶膜构成。上述胆甾醇型液晶膜包含胆甾醇型液晶聚合物的取向层，且具有将逆时针或顺时针中的任一种圆偏振光反射而其他光透射的特性。胆甾醇型液晶聚合物的取向层可以通过具有含光学活性基团的单体来源的构成单元的胆甾醇型液晶聚合物来形成。胆甾醇型液晶膜的厚度优选为1μm～30μm，更优选为2μm～15μm。需要说明的是，可以在胆甾醇型液晶膜中根据需要配合上述液晶聚合物以外的聚合物、稳定剂、增塑剂等无机化合物、有机化合物、金属或其化合物等中的1种以上的添加剂。
上述圆偏振光分离型的反射型起偏器可具有多片胆甾醇型液晶膜。优选使用反射波长不同的多片胆甾醇型液晶膜。通过设定为这样的构成，能够形成可得到广的波长范围的透射圆偏振光的圆偏振光分离型的反射型起偏器。
D.λ/4板
起偏器的吸收轴(或反射型起偏器的反射轴)与λ/4的慢轴所成的角度如上所述优选为38°～52°，更优选为42°～48°，最优选为约45°。
λ/4板的厚度优选为1μm～200μm，更优选为1μm～100μm。λ/4板优选折射率特性显示nx>ny≥nz的关系。需要说明的是，这里“ny＝nz”不仅包含ny与nz完全相等的情况，而且包含实质上相等的情况。因此，在不损害本发明的效果的范围内，有时可成为ny<nz。
λ/4板的面内相位差Re(550)优选为60nm～220nm，更优选为80nm～200nm。从偏振片(或直线偏振光分离型的反射型起偏器)出射而入射到λ/4板中的直线偏振光通过λ/4板被转换成圆偏振光而出射。
λ/4板的双折射Δnxy例如为0.0025～0.0060，优选为0.0028～0.0050。通过将双折射最优化为这样的范围，可得到薄并且具有所期望的光学特性的λ/4板。λ/4板的Nz系数优选为0.9～3，更优选为0.9～1.3。
λ/4板包含光弹性系数的绝对值优选为2×10-11m2/N以下、更优选为2.0×10-13m2/N～1.6×10-11m2/N的树脂。若光弹性系数的绝对值为这样的范围，则在产生加热时的收缩应力的情况下不易产生相位差变化。
在一个实施方式中，λ/4板可由可满足上述的特性的任意适当的树脂膜构成。作为那样的树脂的代表例，可列举出环状烯烃系树脂、聚碳酸酯系树脂、纤维素系树脂、聚酯系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚系树脂、聚苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂。作为上述聚碳酸酯树脂，只要可得到本发明的效果，则可以使用任意适当的聚碳酸酯树脂。可适宜使用的聚碳酸酯树脂的详细情况记载在例如日本特开2014-10291号公报、日本特开2014-26266号公报中，该记载作为参考被援引于本说明书中。
在另一实施方式中，λ/4板可以为液晶化合物的取向固化层。通过使用液晶化合物，由于与非液晶材料相比能够格外增大所得到的λ/4板的nx与ny之差，所以能够格外减小用于得到所期望的面内相位差的λ/4板的厚度。代表性而言，棒状的液晶化合物以在λ/4板的慢轴方向上排列的状态取向(平行取向)。上述液晶化合物的具体例子及取向固化层的形成方法的详细情况记载在日本特开2006-163343号公报中。该公报的记载作为参考被援引于本说明书中。在另一实施方式中，代表性而言，圆盘状的液晶化合物以垂直取向、混合取向及倾斜取向中的任一种状态取向。作为上述液晶化合物，例如可以优选使用日本特开2007-108732号或日本特开2010-244038号中记载的液晶化合物，但并不限定于它们。
E.功能层
作为光学滤波器所具有的功能层，可列举出例如光扩散层、硬涂层、透明粘合剂层。这些层可组合使用、可配置在任意适当的位置。另外，上述的实施方式可以适当组合，也可以将上述的实施方式中的构成用光学上等价的构成置换。
E-1.光扩散层
光扩散层代表性而言由光扩散元件构成。光扩散元件包含基质和分散于该基质中的光扩散性微粒。
光扩散层的光扩散性能例如可以用雾度值和/或光扩散半功率角表示。光扩散层的雾度值优选为10％～99％，更优选为20％～95％。通过将雾度值设定为上述范围，可得到所期望的扩散性能，能够将来自信号接收部10的光的出射方向扩大，其结果是，有助于通信稳定性的提高。光扩散层的光扩散半功率角优选为5°～70°，更优选为10°～60°。光扩散层的光扩散性能可以通过调整基质的构成材料、以及光扩散性微粒的构成材料、体积平均粒径及配合量等来控制。
光扩散层的总光线透射率优选为75％以上，更优选为80％以上，进一步优选为85％以上。
光扩散层的厚度可以根据构成及扩散性能等而适当调整。光扩散层的厚度优选为5μm～200μm。
基质例如由电离性射线固化型树脂构成。作为电离性射线，可列举出例如紫外线、可见光、红外线、电子射线。优选为紫外线，因此，基质优选由紫外线固化型树脂构成。作为紫外线固化型树脂，可列举出例如丙烯酸系树脂、脂肪族系(例如聚烯烃)树脂、氨基甲酸酯系树脂。
作为光扩散性微粒，可以使用任意适当的光扩散性微粒。光扩散性微粒的详细情况记载在例如日本特开2014-224964号公报中。该公报的整体的记载作为参考被援引于本说明书中。
在一个实施方式中，光扩散元件中基质包含树脂成分及超微粒子成分，且在光扩散性微粒的表面附近外部形成有折射率实质上连续地发生变化的折射率调制区域。这样的光扩散元件的详细情况记载在例如日本特开2012-88692号公报中。该公报的整体的记载作为参考被援引于本说明书中。这样的光扩散元件可实现低背散射并且高雾度。
E-2.硬涂层
硬涂层在铅笔硬度试验中具有优选H以上、更优选3H以上、进一步优选4H以上的硬度。铅笔硬度试验可依据JIS K 5400测定。
硬涂层的厚度通常为1μm～30μm，优选为2μm～20μm，更优选为3μm～15μm。
硬涂层可以为任意适当的固化型化合物的固化层。作为上述固化型化合物，可列举出例如热固化型树脂单体或低聚物、电离性射线固化型树脂单体或低聚物等。优选为电离性射线固化型树脂单体或低聚物。这是由于，发挥加工性的良好及不易对透明膜给予热损伤等有利的效果。
作为热固化型树脂单体或低聚物，可列举出丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯等单体及低聚物。热固化型树脂中也包含通过利用热使溶剂挥发而固化的树脂。
作为上述电离性射线固化型树脂单体或低聚物，通常可列举出以紫外线或电子射线进行固化的固化型化合物。作为电离性射线固化型树脂单体或低聚物，可列举出分子中具有(甲基)丙烯酸酯基(所谓“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或/和甲基丙烯酸酯)、(甲基)丙烯酰氧基等聚合性不饱和键基或环氧基等的单体或低聚物。需要说明的是，低聚物包含预聚物。
作为上述低聚物的具体例子，可列举出氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯等丙烯酸酯、硅氧烷等硅树脂、不饱和聚酯、环氧等。作为上述单体的具体例子，可列举出α-甲基苯乙烯等苯乙烯系单体、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、分子中具有2个以上的硫醇基的多元醇化合物等。作为形成硬涂层的固化型化合物的分子量，可列举出例如200～10000的范围内等。
在电离性射线固化型树脂单体或低聚物中，通常添加光聚合引发剂。作为光聚合引发剂，可列举出例如2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、苯乙酮、二苯甲酮、呫吨、3-甲基苯乙酮、4-氯二苯甲酮、4,4’-二甲氧基二苯甲酮、苯偶姻丙基醚、苯偶酰二甲基缩酮、N,N,N’,N’-四甲基-4,4’-二氨基二苯甲酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、其他的噻吨酮系化合物等。
用于形成上述硬涂层的组合物中可包含紫外线吸收剂。通过使用紫外线吸收剂，硬涂层还可作为紫外线吸收层发挥功能。由此，通过将光学滤波器用于数字标牌等可在屋外使用的显示设备中搭载的光通信装置中，可抑制因太阳光中包含的紫外线引起的显示板(显示面板)的损伤。在用于形成上述硬涂层的组合物中，也可以包含其他添加物。作为上述添加剂，可列举出微粒、填充剂、分散剂、增塑剂、表面活性剂、抗氧化剂、触变剂等。
E-3.透明粘合剂层
透明粘合剂层通过任意适当的粘合剂来形成。代表性而言，使用丙烯酸系粘合剂。透明粘合剂层的厚度优选为7μm～25μm。透明粘合剂层中可包含紫外线吸收剂。通过使用紫外线吸收剂，透明粘合剂层还可作为紫外线吸收层发挥功能。由此，通过将光学滤波器用于数字标牌等可在屋外使用的显示设备中搭载的光通信装置，可抑制因太阳光中包含的紫外线引起的显示板(显示面板)的损伤。在透明粘合剂层中，也可以包含其他添加物。作为上述添加剂，可列举出任意适当的树脂成分、粘合赋予剂、无机填充剂、有机填充剂、金属粉、颜料、箔状物、软化剂、增塑剂、抗老化剂、导电剂、抗氧化剂、光稳定剂、表面润滑剂、流平剂、防腐蚀剂、耐热稳定剂、阻聚剂、滑剂等。在一个实施方式中，透明粘合剂层被配置在光学滤波器的一侧的最表面，可将光学滤波器作为贴合于数字标牌等显示设备的显示板时的粘合剂层发挥功能。
F.光通信装置
上述A～E项中记载的光学滤波器可应用于光通信装置的发信机。因此，本发明也包含使用了那样的光学滤波器的发信机及光通信装置。光通信装置具有发信机和接收机。发信机可具有发光元件和配置在发光元件的背面侧的反射板。发光元件可由可出射与所传送的信号对应地调制的光(代表性而言，可见光)的任意适当的元件构成，代表性而言为LED。接收机可具有受光元件。受光元件可由可检测发信机的出射光的任意适当的元件构成，代表性而言为光电二极管。
反射板代表性而言被设置于发光元件的与起偏器相反侧。由此，从发光元件出射到后方(与起偏器相反侧)的光可通过反射板被反射到前方。特别是通过反射型起偏器被反射到后方(发光元件侧)的偏振光被转换偏振光状态，并且可被反射到前方。其结果是，能够提高发光元件的出射光的利用效率。
反射板的反射率优选为40％以上，更优选为80％以上。由此，能够更进一步提高发光元件的出射光的利用效率。
反射板只要具有反射功能则可由任意的材料构成。反射板可以是镜面反射板(镜子)，也可以是扩散反射板(白色板)。作为镜面反射板，例如可以使用反射率高的金属即铝、银、不锈钢等金属片材或金属箔、以及基材与上述金属片材或与上述金属箔的层叠体。作为扩散反射板，例如可以使用在表面形成有用于将入射光扩散反射的微细的凹凸的树脂膜、在基材上蒸镀有铝等的蒸镀片材、或基材与混入许多反射珠而成的扩散层的层叠体。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不受这些实施例的限定。需要说明的是，使用了光学滤波器的发信机的传送信号光的对比度的评价方法如下所述。
<评价方法>
将反射板(白色反射板、反射率：88％)、作为发光元件的LED光源(AITEC SYSTEMCo.,Ltd.制、制品名“LPDPP1-24100NCW”)、光扩散片材(聚苯乙烯片材、雾度：82％、半功率角：58°)及光学滤波器依次配置。上述的构成是疑似再现光通信装置的发信机的构成。
在光学滤波器的与上述LED光源相反侧，空出22cm的间隔，且按照与光学滤波器相向的方式配置亮度计(Konica Minolta,Inc.制、制品名“LS-110”)。另外，在光学滤波器的与上述LED光源相反侧，按照相对于光学滤波器的表面从距离19cm的位置以30°的入射角照射光的方式配置作为干扰光的点光源(林时计工业株式会社制、制品名“LA-HDF108A”)。需要说明的是，LED光源的出射光量按照在去除了光学滤波器的状态下仅使LED光源点亮时用亮度计测定的亮度成为2739cd/m2的方式调整，点光源的出射光量按照在去除了光学滤波器的状态下仅使点光源点亮时用亮度计测定的亮度成为1510cd/m2的方式调整。
在配置了各实施例及比较例的光学滤波器的状态下，通过上述亮度计，测定使LED光源及点光源点亮时的亮度A和仅使LED光源点亮时的亮度B。进而，作为使用了光学滤波器的发信机的传送信号光的对比度的指标，算出B/A。B/A优选为0.70以上，更优选为0.80以上。
<参考例1>
在去除了光学滤波器的状态下使LED光源及点光源点亮时用亮度计测定的亮度为4440cd/m2。另外，去除了光学滤波器的状态的发信机的传送信号光的对比度的指标(B/A)为0.62。
<制造例1>
通过将环烯烃系树脂膜(Zeon Corporation制、“ZEONOR ZF-14膜”)使用拉幅拉伸机以拉伸角度45°进行斜拉伸而制作了λ/4板。
<制造例2>
将厚度为80μm的聚乙烯醇膜在速度比不同的辊间一边在30℃、0.3％浓度的碘溶液中进行1分钟染色，一边拉伸至3倍。之后，一边在60℃、包含4％浓度的硼酸、10％浓度的碘化钾的水溶液中浸渍0.5分钟，一边拉伸至综合拉伸倍率成为6倍。接着，通过在30℃、包含1.5％浓度的碘化钾的水溶液中浸渍10秒钟而洗涤后，在50℃下进行4分钟干燥，得到吸收型的起偏器。在该起偏器的两面，通过聚乙烯醇系粘接剂贴合经皂化处理的厚度为80μm的三乙酰纤维素膜而制作了偏振片。
<实施例1>
将直线偏振光分离型的反射型起偏器(3M公司制、制品名“DBEF”)作为本实施例的光学滤波器。将上述光学滤波器供于发信机的传送信号光的对比度的评价。将结果示于表1中。
<实施例2>
通过将直线偏振光分离型的反射型起偏器(3M公司制、制品名“DBEF”)与上述制造例1的λ/4按照上述反射型起偏器的反射轴与上述λ/4板的慢轴所成的角度成为45°的方式介由粘合剂而贴合，制作了光学滤波器。
将上述光学滤波器按照λ/4板成为扩散片材侧的方式配置，供于发信机的传送信号光的对比度的评价。将结果示于表1中。
<实施例3>
将上述制造例2的偏振片作为本实施例的光学滤波器。将上述光学滤波器供于发信机的传送信号光的对比度的评价。将结果示于表1中。
<实施例4>
通过将上述制造例2的偏振片与上述制造例1的λ/4按照上述起偏器的吸收轴与上述λ/4板的慢轴所成的角度成为45°的方式介由粘合剂而贴合，制作了光学滤波器。
将上述光学滤波器按照λ/4板成为扩散片材侧的方式配置，供于发信机的传送信号光的对比度的评价。将结果示于表1中。
<比较例1>
将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(厚度为120μm)作为本比较例的光学滤波器。将上述光学滤波器供于发信机的传送信号光的对比度的评价。将结果示于表1中。
[表1]
在如参考例1中所示的那样不使用光学滤波器的情况下及如比较例1中所示的那样将PET膜作为光学滤波器用于发信机的情况下，传送信号光的对比度的指标低于0.80。与此相对，在将实施例1～4的光学滤波器用于发信机的情况下，传送信号光的对比度的指标为0.80以上。
产业上的可利用性
本发明的光学滤波器可适宜用于光通信装置，上述光通信装置可适宜用于数字标牌。
符号的说明
10 偏振片
11 起偏器
12 第1保护层
13 第2保护层
20 功能层
30 反射型起偏器
40 λ/4板
100 光学滤波器
101 光学滤波器
102 光学滤波器

Claims (8)

1.一种光学滤波器，其具有偏振片，其被用于光通信装置的发信机。
2.根据权利要求1所述的光学滤波器，其进一步具有λ/4板，其中，
所述偏振片具有起偏器和配置于所述起偏器的至少一侧的保护层，
所述起偏器的吸收轴与所述λ/4板的慢轴所成的角度为38°～52°，
所述λ/4板按照成为所述发信机的发光元件侧的方式被配置而使用。
3.一种光学滤波器，其具有反射型起偏器，其被用于光通信装置的发信机。
4.根据权利要求3所述的光学滤波器，其进一步具有λ/4板，其中，
所述反射型起偏器的反射轴与所述λ/4板的慢轴所成的角度为38°～52°，
所述λ/4板按照成为所述发信机的发光元件侧的方式被配置而使用。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的光学滤波器，其进一步具有光扩散层。
6.一种光通信装置，其具备权利要求1～5中任一项所述的光学滤波器。
7.根据权利要求6所述的光通信装置，其进一步具备反射板。
8.根据权利要求7所述的光通信装置，其中，所述反射板的反射率为40％以上。
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