JP6840235B2 - 加飾シート、光学デバイス、画像表示装置 - Google Patents
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Description
外光を利用する素子に関する様々な技術が提案されており、例えば、特許文献1には、カメラの前面にハーフミラーを配置することで、視認対象から監視カメラが視認されにくくすることが開示されている。
特許文献1では、ハーフミラー部分の外観は鏡のようになるため、様々な任意のデザイン性を付与することは難しいという問題があった。つまり、特許文献1以外の方法にて、カメラおよびセンサーなどの外光を利用する素子を観察者から視認しづらくする技術が望まれていた。
また、本発明は、上記加飾シートを用いた光学デバイス、および、画像表示装置を提供することも課題とする。
円偏光反射層が、波長選択反射性を有するコレステリック液晶層を1層以上有し、
波長λnmにおける積分反射率をI−R(λ)とした際に、
円偏光反射層のI−R(630)、I−R(550)、および、I−R(450)がいずれも30%以上であり、
λ/4板Aの遅相軸と直線偏光子の吸収軸とのなす角、および、λ/4板Bの遅相軸と直線偏光子の吸収軸とのなす角が、それぞれ45°±10°である、加飾シート。
(2) 波長λnmにおける鏡面反射率をS−R(λ)とした際に、
円偏光反射層のS−R(630)、S−R(550)、および、S−R(450)がいずれも30%以下である、(1)に記載の加飾シート。
(3) 円偏光反射層が後述する式(A1)〜式(C1)を満たす、(1)または(2)に記載の加飾シート。
(4) 円偏光反射層が後述する式(A2)〜式(C2)を満たす、(3)に記載の加飾シート。
(5) 円偏光反射層が、異なる選択反射波長を有するコレステリック液晶層を複数有し、
複数のコレステリック液晶層の選択反射波長が、直線偏光子側から順に短波化する、(1)〜(4)のいずれかに記載の加飾シート。
(6) 波長λnmにおける積分反射率をI−R(λ)とした際に、
円偏光反射層のI−R(750)が30%以上である、(1)〜(5)のいずれかに記載の加飾シート。
(7) (1)〜(6)のいずれかに記載の加飾シートと、加飾シートを透過する光を利用する素子とを有する、光学デバイス。
(8) (1)〜(6)のいずれかに記載の加飾シートが、加飾シートを透過する光を利用する素子の表面上に配置される、請求項7に記載の光学デバイス。
(9) 加飾シートを透過する光を利用する素子が撮像素子である、(7)または(8)に記載の光学デバイス。
(10) (1)〜(6)のいずれかに記載の加飾シートと、画像表示素子とを有する、画像表示装置。
また、本発明は、上記加飾シートを用いた光学デバイス、および、画像表示装置を提供できる。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」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範囲を意味する。
また、本明細書において、平行および直交とは厳密な意味での平行、直交を意味するのではなく、平行または直交から±5°の範囲を意味する。
本明細書において、波長λにおける積分反射率I−R(λ)は下記の方法で測定された値である。具体的には、分光光度計(日本分光(株)製、V−550)に大型積分球装置(日本分光(株)製、ILV−471)を取り付けた装置を用いて、円偏光反射層の表面に極角5°から波長380〜780nmの光が入射させた際に光トラップにより測定される、波長λで積分反射率を表す。
本明細書において、分光光度計(日本分光(株)製、V−550)に絶対反射率測定装置ARV−474を取り付けた装置を用いて、円偏光反射層の表面に極角5°から波長380〜780nmの光が入射させた際に測定される、波長λで鏡面反射率を表す。
具体的には、反射率とは、円偏光反射層の表面に光が入射するように、入射角度(極角、方位角)、受光角度(極角、方位角)、および、測定波長領域を適宜設定し、三次元変角分光測色システム((株)村上色彩技術研究所製、GCMS−3B)を用いて測定した値である。
積分反射率を上述した方法により測定すると、波長を横軸にした山型(上に凸型)である積分反射率のスペクトル波形が得られる。このとき積分反射率の最大値と最小値の平均反射率(算術平均)を求め、波形と平均反射率との2交点の2つの波長のうち、短波側の波長の値をλα(nm)、長波側の波長の値をλβ(nm)とし、下記式により算出した値である。
選択反射波長=(λα+λβ)/2
ここで、拡散反射性が低く、鏡面反射性の強い試料の場合は、積分反射率の積分反射スペクトルの波形が鋸歯状に乱れる場合がある。このような場合は、上記の鏡面反射率のスペクトル波形にて、鏡面反射率の最大値と最小値との平均反射率(算術平均)を求め、波形と平均反射率との2交点の2つの波長のうち、短波側の波長の値をλα(nm)、長波側の波長の値をλβ(nm)として、上記式により選択反射波長を算出する。
本明細書において、Re(λ)およびRth(λ)はAxoScan OPMF−1(オプトサイエンス社製)において、波長λで測定した値である。AxoScanにて平均屈折率((nx+ny+nz)/3)と膜厚(d(μm))を入力することにより、
遅相軸方向(°)
Re(λ)=R0(λ)
Rth(λ)=((nx+ny)/2−nz)×d
が算出される。
なお、R0(λ)は、AxoScan OPMF−1で算出される数値として表示されるものであるが、Re(λ)を意味している。
また、ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、および、各種光学フィルムのカタログの値を使用できる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)。
本発明の加飾シートは、円偏光反射層、λ/4板A、直線偏光子、および、λ/4板Bをこの順に有し、円偏光反射層が、波長選択反射性を有するコレステリック液晶層を1層以上有し、円偏光反射層のI−R(630)、I−R(550)、および、I−R(450)がいずれも30%以上であり、λ/4板Aの遅相軸と直線偏光子の吸収軸とのなす角、および、λ/4板Bの遅相軸と直線偏光子の吸収軸とのなす角が、それぞれ45°±10°である加飾シートである。
一方で、円偏光反射層だけでは、外光を利用する素子まで届いた光が、外光を利用する素子の表面、例えばレンズなどで反射してしまい、結果として反射光の一部が観察者まで届き、外光を利用する素子が見えてしまうという問題があった。
そこで、外光を利用する素子の表面で反射した光を、λ/4層と直線偏光子を用いて遮断することで、観察者に届く光を低減し、効果的に外光を利用する素子を認識しづらくできることを見出した。
図1に示すように、加飾シート10は、円偏光反射層12と、λ/4板A14と、直線偏光子16と、λ/4板B18とを有する。円偏光反射層12は、第1コレステリック液晶層20、第2コレステリック液晶層22、および、第3コレステリック液晶層24をこの順で有する。第1コレステリック液晶層20、第2コレステリック液晶層22、および、第3コレステリック液晶層24は、それぞれ選択反射波長が異なる層である。
なお、図1においては、円偏光反射層が3層のコレステリック液晶層を有する態様を述べたが、この態様に限定されず、円偏光反射層が1層のコレステリック液晶層を有する態様であっても、2層または4層以上のコレステリック液晶層を有する態様であってもよい。
なお、加飾シートと、外光を利用する素子(言い換えれば、加飾シートを透過する光を利用する素子)との配置関係は、観察者が視認する側から加飾シート、外光を利用する素子を配置する。また、加飾シートは、加飾シート中の円偏光反射層が観察者側になるように配置する。
透過した円偏光成分は、λ/4板A14によって、直線偏光に変換される。この時、直線偏光の偏光軸と、直線偏光子の透過軸とが揃うように(平行となるように)、λ/4板Aの遅相軸と直線偏光子16の透過軸とを配置している。λ/4板A14がなくとも円偏光反射層12を透過した円偏光成分は直線偏光子16を透過するが、λ/4板A14を用いることで、直線偏光子16で吸収される光を減らし、加飾シート10を透過する光量の低下を抑制できる。
そこで、加飾シート10では、まず、λ/4板B18によって、直線偏光子16を透過した直線偏光を円偏光に変換する。次に、変換された円偏光は、外光を利用する素子の表面で反射し、その旋回方向が逆転した円偏光となる。素子で反射された光がλ/4板B18に入射されると直線偏光に変換され、λ/4板B18と透過した直線偏光の偏光軸は直線偏光子16の吸収軸と平行な関係になるため、直線偏光子16によって吸収される。このように、直線偏光子16およびλ/4板B18を配置することにより、外光を利用する素子の反射光は、加飾シート10を透過しなくなり、外光を利用する素子をより認識しづらくできる。
円偏光反射層が右回りの円偏光(右円偏光)を反射する場合は、λ/4板A側から直線偏光子を観察した際に、直線偏光子の吸収軸がλ/4板Aの遅相軸から反時計まわりに45°±10°となるような角度に配置されることが好ましく、円偏光反射層が左回りの円偏光(左円偏光)を反射する場合は、λ/4板A側から直線偏光子を観察した際に、直線偏光子の吸収軸がλ/4板Aの遅相軸から時計まわりに45°±10°となるような角度に配置されることが好ましい。
以上のように、λ/4板Aの遅相軸と直線偏光子の吸収軸とのなす角は、45°±10°であることが好ましい。
また、λ/4板Bの遅相軸と直線偏光子の吸収軸とのなす角は、45°±10°であることが好ましい。
なお、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。
円偏光反射層は、選択反射波長域において、右円偏光および左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させ、他方の円偏光を透過させる円偏光選択反射層である。
ここで、I−R(λ)は、上述したように、波長λnmにおける積分反射率を表す。
上記値とすることで、より加飾シートを透過する光を利用する素子を認識しづらくできる。
I−R(630)の範囲としては、より加飾シートを透過する光を利用する素子を認識しづらくできる点(以下、「本発明の効果がより優れる点」ともいう)で、35〜50%が好ましく、40〜50%がより好ましい。
I−R(550)の範囲としては、本発明の効果がより優れる点でで、35〜50%が好ましく、40〜50%がより好ましい。
I−R(450)の範囲としては、本発明の効果がより優れる点でで、35〜50%が好ましく、40〜50%がより好ましい。
ここで、S−R(λ)は、上述したように、波長λnmにおける鏡面反射率を表す。
上記値とすることで斜めから見たときに、より加飾シートを透過する光を利用する素子を認識しづらくできる。
S−R(630)の範囲としては、本発明の効果がより優れる点で、5〜20%が好ましく、5〜15%がより好ましい。
S−R(550)の範囲としては、本発明の効果がより優れる点でで、5〜20%が好ましく、5〜15%がより好ましい。
S−R(450)の範囲としては、本発明の効果がより優れる点でで、5〜20%が好ましく、5〜15%がより好ましい。
式(A1) R[45,35](630)/R[45,20](630)≦10.0
式(B1) R[45,35](550)/R[45,20](550)≦10.0
式(C1) R[45,35](450)/R[45,20](450)≦10.0
ここで、R[45,35](λ)は、円偏光反射層への極角45°の入射光に対して、その入射光の方位角と180°ずれた方位角における極角35°の受光角度で測定される、波長λにおける反射率を表し、
R[45,20](λ)は、円偏光反射層への極角45°の入射光に対して、その入射光の方位角と180°ずれた方位角における極角20°の受光角度で測定される、波長λにおける反射率を表す。
式(A2) R[45,35](630)/R[45,20](630)≦4.0
式(B2) R[45,35](550)/R[45,20](550)≦4.0
式(C2) R[45,35](450)/R[45,20](450)≦4.0
上記R[45,35](550)/R[45,20](550)の下限は特に限定されないが、1.0以上が好ましい。
上記R[45,35](450)/R[45,20](450)の下限は特に限定されないが、1.0以上が好ましい。
コレステリック液晶層は、波長選択反射性を有する層であって、液晶性化合物をコレステリック配向状態で固定してなる層であることが好ましい。言い換えれば、コレステリック液晶層は、コレステリック液晶相を固定してなる層であることが好ましい。コレステリック配向状態は、右円偏光を反射する配向状態でも、左円偏光を反射する配向状態でもよい。
なお、ここで、コレステリック液晶相を「固定した」状態は、コレステリック液晶相となっている液晶性化合物の配向が保持された状態である。より具体的には、コレステリック液晶相を「固定した」状態は、通常0〜50℃、より過酷な条件下では−30〜70℃の温度範囲において、層に流動性が無く、また、外場もしくは外力によって配向形態に変化を生じさせることなく、固定化された配向形態を安定に保ち続けることができる状態であることが好ましい。コレステリック液晶層においては、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。
液晶性化合物の種類は特に限定されず、各種公知の化合物が挙げられる。液晶性化合物としては、その形状から、棒状タイプ(棒状液晶性化合物)と円盤状タイプ(ディスコティック液晶性化合物、円盤状液晶性化合物)とに分類でき、螺旋ピッチ数の調整の点から、棒状液晶性化合物が好ましい。
液晶性化合物は、重合性基を有していてもよい。重合性基の種類は特に限定されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基または環重合性基がより好ましい。より具体的には、重合性基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基、エポキシ基、または、オキセタン基が好ましく、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
キラル剤の種類は、特に限定されない。キラル剤は液晶性であっても、非液晶性であってもよい。キラル剤は、公知の種々のキラル剤(例えば、液晶デバイスハンドブック、第3章4−3項、TN(twisted nematic)、STN(Super Twisted Nematic)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)から選択できる。キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含む。ただし、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物または面性不斉化合物を、キラル剤として用いることもできる。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。
キラル剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
組成物中でのキラル剤の含有量は特に限定されないが、液晶性化合物全質量に対して、0.5〜30質量%が好ましい。
重合開始剤としては、紫外光照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤が好ましい。
組成物中での重合開始剤の含有量は特に限定されないが、液晶性化合物全質量に対して、0.1〜20質量%が好ましく、1〜8質量%がより好ましい。
組成物中での界面活性剤の含有量は特に限定されないが、液晶性化合物全質量に対して、0.01〜10質量%が好ましく、0.01〜5質量%がより好ましい。
溶媒としては、水または有機溶媒が挙げられる。有機溶媒としては、例えば、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素、アルキルハライド類、エステル類、ケトン類、および、エーテル類が挙げられる。
以下、上記方法の手順について詳述する。
支持体(仮支持体)としては、プラスチックフィルムの他、ガラス基板などを用いてもよい。
なお、必要に応じて、支持体上に配向膜を設けてもよい。また、支持体表面にラビング処理を施して、ラビング処理が施された表面上に組成物を塗布してもよい。
下塗り層としては、(メタ)アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリオレフィン樹脂、シクロオレフィンポリマー樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、または、ポリエーテル樹脂を含んでいる下塗り層が挙げられる。
なお、(メタ)アクリル樹脂は、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートなどの、多官能(メタ)アクリルモノマーを硬化した樹脂であってもよい。
下塗り層には、配向規制力を付与しないか、弱い配向規制力を付与することが好ましい。例えば、ラビング処理を実施しない、また、弱いラビング処理を行なう程度とすることが好ましい。適切な配向規制力を付与することで、後述する波打構造を得ることができる。
次に、形成された塗膜を加熱することにより、液晶性化合物をコレステリック配向させる。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、液晶性化合物が、支持体表面に対して実質的に垂直な方向に螺旋軸を有するように液晶性化合物がねじれ配向する。
例えば、コレステリック液晶層の選択反射波長が可視光領域に位置する場合、青色光領域(波長400nm以上500nm未満の領域)、緑色光領域(波長500nm以上600nm未満の領域)、および、赤色光領域(波長600nm以上700nm未満の領域)のいずれに位置してもよい。
なお、複数のコレステリック液晶層を含む場合、各コレステリック液晶層の反射する円偏光の旋回方向は同じであることが好ましい。つまり、円偏光反射層が複数のコレステリック液晶層を有する場合、いずれのコレステリック液晶層も右円偏光を反射するか、いずれのコレステリック液晶層も左円偏光を反射するのが好ましい。
円偏光反射層が複数のコレステリック液晶層を有する場合、各液晶層において、選択反射波長が異なっていることが好ましい。例えば、円偏光反射層は、青色光領域に選択反射波長を有するコレステリック液晶層、緑色光領域に選択反射波長を有するコレステリック液晶層、および、赤色光領域に選択反射波長を有するコレステリック液晶層を有していてもよい。
さらに、複数のコレステリック液晶層を含む場合、それぞれの層は、直線偏光子に近い側が最も選択反射波長が長く、直線偏光子から遠ざかるにつれて順に短波化していることが好ましい。
縞模様は波打構造を有していることが好ましく、波打構造のピーク間距離の平均値が0.5〜50μmであることが好ましく、1.5〜10μmであることがより好ましく、2.5μm〜5.0μmであることがさらに好ましい。
λ/4板Aおよびλ/4板Bは、それぞれ各種公知のλ/4板であれば特に限定はない。
λ/4板とは、λ/4機能を有する板であり、具体的には、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(または円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する板である。
λ/4板Aおよびλ/4板BのRe(550)は特に限定されないが、λ/4板として有用である点で、110〜160nmが好ましく、120〜150nmがより好ましい。
なお、λ/2板とは、特定の波長λnmにおける面内レタデーションRe(λ)がRe(λ)≒λ/2を満たす光学異方性層のことをいう。
λ/4板Aおよびλ/4板Bとしては、市販品を用いることもでき、市販品としては、例えば、ピュアエース(登録商標)WR(帝人株式会社製ポリカーボネートフィルム)が挙げられる。
例えば、λ/4板Aおよびλ/4板Bは、仮支持体、配向膜、または、前面板表面に液晶性組成物を塗布し、液晶性組成物中の重合性液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向させた後、光架橋または熱架橋によって固定化して、形成できる。
また、λ/4板Aおよびλ/4板Bは、高分子液晶性化合物を含む組成物を、仮支持体、配向膜、または前面板表面に液晶性組成物を塗布して、液晶状態においてネマチック配向させた後、冷却することによって配向を固定化して得られる層であってもよい。
直線偏光子は、光を特定の直線偏光に変換する機能を有する部材であれば特に限定されず、従来公知の吸収型偏光子および反射型偏光子が挙げられる。
吸収型偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、およびポリエン系偏光子などが用いられる。ヨウ素系偏光子および染料系偏光子には、塗布型偏光子と延伸型偏光子があり、いずれも適用できるが、ポリビニルアルコールにヨウ素または二色性染料を吸着させ、延伸して作製される偏光子が好ましい。
例えば、加飾シートは、各層間の密着性を高めるために、貼合層をさらに有していてもよい。貼合層は、各部材間と貼り合わせられる物であれば、公知の各種の材料からなる貼合層が利用可能である。例えば、貼り合わせる際には流動性を有し、その後、固体になる、接着剤からなる層(接着剤層)でも、貼り合わせる際にゲル状(ゴム状)の柔らかい固体で、その後もゲル状の状態が変化しない、粘着剤からなる層(粘着剤層)でも、接着剤と粘着剤との両方の特徴を持った材料からなる層でもよい。貼合層の具体例としては、光学透明接着剤、光学透明両面テープ、および、紫外線硬化型樹脂が挙げられる。
なお、加飾シートにおいては、貼合層を設けずに、円偏光反射層、λ/4板A、直線偏光子、および、λ/4板Bがそれぞれ直接接していてもよい。
基材の種類は特に限定されず、支持体、および、支持体上に配置された配向膜または下塗り層を有する積層体が挙げられる。
本発明の光学デバイスは、上記加飾シートと、加飾シートを透過する光を利用する素子(外光を利用する素子)とを有する光学デバイスである。本発明の光学デバイスでは、上記加飾シートを用いることで、加飾シートを透過する光を利用する素子の表面などで反射する光が光学デバイスの外まで達しないようにすることで、加飾シートを透過する光を利用する素子をより認識しづらくできる。
なお、光学デバイスにおいては、視認側に円偏光反射層が位置するように、加飾シートを配置する。
加飾シートを透過する光を利用する素子は特に限定されず、撮像素子およびセンサーなどの様々な素子が挙げられる。
本発明の画像表示装置は、上記加飾シートと、画像表示素子とを有する画像表示装置である。
なお、画像表示装置においては、視認側に円偏光反射層が位置するように、加飾シートを配置する。
画像表示素子は通常用いられる画像表示素子であれば特に限定されず、液晶セルおよび有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示素子などの各種表示素子が挙げられる。
(透明支持体1の作製)
下記の成分をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、エア層用セルロースエステル溶液を調製した。
・セルロースエステル(アセチル置換度2.86) 100質量部
・式(R−I)の糖エステル化合物 3質量部
・式(R−II)の糖エステル化合物 1質量部
・下記紫外線吸収剤 2.4質量部
・シリカ粒子分散液(平均粒径16nm) "AEROSIL R972"
日本アエロジル(株)製 0.026質量部
・メチレンクロライド 339質量部
・メタノール 74質量部
・ブタノール 3質量部
・セルロースエステル(アセチル置換度2.86) 100質量部
・式(R−I)の糖エステル化合物 3質量部
・式(R−II)の糖エステル化合物 1質量部
・上記紫外線吸収剤 2.4質量部
・シリカ粒子分散液(平均粒径16nm) "AEROSIL R972"、
日本アエロジル(株)製 0.091質量部
・メチレンクロライド 339質量部
・メタノール 74質量部
・ブタノール 3質量部
・セルロースエステル(アセチル置換度2.86) 100質量部
・式(R−II)の糖エステル化合物 8.3質量部
・式(R−II)の糖エステル化合物 2.8質量部
・上記紫外線吸収剤 2.4質量部
・メチレンクロライド 266質量部
・メタノール 58質量部
・ブタノール 2.6質量部
そして、流延部の終点部から50cm手前で、流延して回転してきたセルロースエステルフィルムをドラムから剥ぎ取った後、両端をピンテンターでクリップした。剥離の際、搬送方向(長手方向)に沿って、セルロースエステルフィルムを5%延伸した。
ピンテンターからウェブを離脱させた後、ピンテンターで保持されていた部分を連続的に切り取り、ウェブの幅方向両端部に15mmの幅で10μmの高さの凹凸をつけた。このときのウェブの幅は1610mmであった。得られたウェブを搬送方向に210Nの引っ張り応力の付加をかけながら、140℃で10分間乾燥した。さらに、ウェブが所望の幅になるように幅方向端部を連続的に切り取り、膜厚41μmのセルロースエステルフィルムを作製した。
このフィルムを、透明支持体1とする。
透明支持体1の表面に、下記の組成の下塗り層塗布液1を#3.6のワイヤーバーコーターで塗布した。その後、下塗り層塗布液が塗布された透明支持体1を、45℃で60秒間乾燥し、25℃にて紫外線照射装置により500mJ/cm2の紫外線を照射して、下塗り層付き透明支持体1を作製した。
・KAYARAD PET30(日本化薬(株)製) 100質量部
・IRGACURE 907 (チバガイギー社製) 3質量部
・カヤキュアーDETX(日本化薬(株)製) 1質量部
・下記構造の界面活性剤F1 0.01質量部
・メチルイソブチルケトン 243質量部
下記に示す成分を25℃に保温された容器中にて攪拌して、コレステリック液晶層用塗布液B1を調製した。
・メチルエチルケトン 258質量部
・下記の棒状液晶性化合物の混合物L1 100質量部
・IRGACURE 907 (チバガイギー社製) 3質量部
・カヤキュアーDETX(日本化薬(株)製) 1質量部
・下記構造のキラル剤A 6.71質量部
・上記構造の界面活性剤F1 0.03質量部
・下記構造の界面活性剤F2 0.07質量部
コレステリック液晶層用塗布液B1を調製において、キラル剤Aの添加量を5.48質量部に変更した以外は、上記コレステリック液晶層用塗布液B1と同様の組成にて、コレステリック液晶層用塗布液G1を調製した。
コレステリック液晶層用塗布液B1を調製において、キラル剤Aの添加量を4.78質量部に変更した以外、上記コレステリック液晶層用塗布液B1と同様の組成にて、コレステリック液晶層用塗布液R1を調製した。
特開2012−18396号公報の実施例([0272]〜[0282])を参考に、支持体として透明支持体1を用いて、その上に配向膜と光学異方性層とを形成し、λ/4板を作製した。λ/4板のRe(550)およびRth(550)は、それぞれ130nmおよび−5nmであった。
厚さ80μmのポリビニルアルコール(PVA)フィルムを、ヨウ素濃度0.05質量%のヨウ素水溶液中に30℃で60秒間浸漬して染色し、次いで、ホウ酸濃度4質量%濃度のホウ酸水溶液中に60秒間浸漬している間に、フィルムを元の長さの5倍に縦延伸した後、50℃で4分間乾燥させて、厚さ20μmの偏光子1を得た。
上記で作製したλ/4板を、1.5モル/リットルで55℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬した後、水で十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、0.005モル/リットルで35℃の希硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し、希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を120℃で十分に乾燥させた。λ/4板を2枚用意し、支持体側が偏光子面となるように、偏光子1を挟んで貼り合せ、積層体1を作製した。
次に、上記作製した円偏光反射層1を構成するコレステリック液晶層R1の支持体側に、粘着剤SK2057(綜研化学製)を用いて、積層体1を貼り合わせることで、加飾シート1を作製した。
ここで、偏光子1の吸収軸と2枚のλ/4板の遅相軸とのなす角度は、それぞれ45°であった。なお、円偏光反射層側のλ/4板から直線偏光子を観察した際に、直線偏光子の吸収軸が円偏光反射層側のλ/4板の遅相軸から反時計まわりに45°となるような角度に配置されていた。
ワイヤーバーコーターの番手を変更して、各コレステリック液晶層の厚みを変更した以外は、実施例1と同様の方法で、加飾シート2を作製した。
(コレステリック液晶層IR3の作製)
実施例1のコレステリック液晶層用塗布液B1を調製において、キラル剤Aの添加量を4.01質量部に変更した以外は、上記コレステリック液晶層用塗布液B1と同様の組成にて、コレステリック液晶層用塗布液IR3を調製した。
円偏光反射層1を構成するコレステリック液晶層R1の支持体側に、粘着剤SK2057(綜研化学製)を用いて、コレステリック液晶層IR3の液晶層側を貼り合わせて、円偏光反射層3を作製した。さらに、円偏光反射層3のコレステリック液晶層IR3の支持体側に、粘着剤SK2057(綜研化学製)を用いて、積層体1を貼り合わせることで、加飾シート3を作製した。
コレステリック液晶層に使用する界面活性剤F1の添加量を0.01質量部に変更し、さらに界面活性剤F2の添加量を0.02質量部に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、加飾シート4を作製した。
下塗り層塗布液1を下記の下塗り層塗布液5に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、加飾シート5を作製した。
・下記構造のブレンマーGLM(日油社製) 100質量部
・IRGACURE 907 (チバガイギー社製) 3質量部
・カヤキュアーDETX(日本化薬(株)製) 1質量部
・上記構造の界面活性剤F1 0.01質量部
・メチルイソブチルケトン 243質量部
下塗り層付き透明支持体1を下記の下塗り層付き透明支持体6に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、加飾シート6を作製した。
透明支持体1の表面に、下記の組成の下塗り層塗布液6を#16のワイヤーバーコーターで塗布した。その後、得られた支持体1を60℃で60秒間、さらに90℃で150秒間乾燥した。次に、塗布面側を、ラビングロールで搬送方向に平行な方向にクリアランス1.0mm、1000回転/分で回転させてラビング処理を行うことで、下塗り層付き透明支持体6を作製した。
・下記の変性ポリビニルアルコール 10質量部
・水 370質量部
・メタノール 120質量部
・グルタルアルデヒド(架橋剤) 0.5質量部
(コレステリック液晶層7の作製)
下記に示す成分を25℃に保温された容器中にて攪拌して、コレステリック液晶層用塗布液Ch7を調製した。
メチルエチルケトン 198.2質量部
上記の棒状液晶性化合物の混合物L1 100質量部
IRGACURE 907 (チバガイギー社製) 0.0375質量部
カヤキュアーDETX(日本化薬(株)製) 0.0125質量部
下記構造のキラル剤B 6.06質量部
上記構造の界面活性剤F1 0.03質量部
上記構造の界面活性剤F2 0.07質量部
上記作製した円偏光反射層7の支持体側に、粘着剤SK2057(綜研化学製)を用いて、積層体1を貼り合わせることで、加飾シート7を作製した。
実施例1と同様の方法で作製した円偏光反射層1を使用した。
実施例1と同様の方法で作製した円偏光反射層1を用意した。さらに、円偏光反射層1を構成するコレステリック液晶層R1の支持体側に、粘着剤SK2057(綜研化学製)を用いて、上記λ/4板の光学異方性層側を貼り合わせることで、比較例2の加飾シートを作製した。
実施例1の積層体1の作製において、λ/4板とZ-TAC(富士フイルム製)とを用意し、支持体側が偏光子面となるように、偏光子を挟んで貼り合せた以外は、積層体1と同様の方法で、積層体2を作製した。積層体2を、比較例3の加飾シートとして用いた。
実施例1と同様の方法で作製した円偏光反射層1を用意し、円偏光反射層1を構成するコレステリック液晶層R1の支持体側に、粘着剤SK2057(綜研化学製)を用いて、上記積層体2のλ/4板側を貼り合わせることで、比較例4の加飾シートを作製した。
コレステリック液晶層G1の厚みを変更した以外は、実施例1と同様の方法で、比較例5の加飾シートを作製した。
実施例および比較例で作製した各加飾シートを用いて、測定および評価を行った結果を下記表1に示す。
断面SEM写真において、コレステリック液晶層の両表面から1μm以内の膜厚内に位置するすべての縞模様を座標化し、膜と平行な方向に0.12μm単位で、55μmに亘り各点の傾き(傾斜角度)を算出した。
各点の傾き(傾斜角度)は、各点を中心に±0.3μm(0.6μm分)の座標データから計算される傾き(傾斜角度)である。これらの傾き(傾斜角度)の絶対値が5°以上の領域Mが少なくとも一つ存在し、領域Mを挟み、最も近い位置にある、2点の傾斜角度0°の山または谷が特定できる場合を「波打ち有」と表記した。上記「波打ち有」と判断される構造(波打構造)が観察されない場合を「波打ち無」と表記した。
なお、後述する表1中において「波打ち有」と記載される場合、円偏光反射層に含まれるすべてのコレステリック液晶層において波打構造があることを表す。また、後述する表1中において「波打ち無」と記載される場合、円偏光反射層に含まれるすべてのコレステリック液晶層において波打構造があることを表す。
センサーとしてiPhone(登録商標)7(Apple)を用意し、センサー1として使用した。センサー1と、1面が開口し、5面が遮光された箱を用意し、遮光された箱の開口面に、カメラが外向きになるようにセンサー1を配置した。さらに、箱の一面を実施例または比較例の各加飾シートで覆い、センサー1の外側からの、正面、斜め25°、および、斜め50°の視認性を、下記観点で評価した。なお、各加飾シートの円偏光反射層側が視認側になるように配置した。
A:正面、斜め25°、および、斜め50°のいずれからもカメラが視認されない。
B:正面からは視認されないが、斜め25°および斜め50°からはカメラの位置を認識していれば視認される。
C:正面および斜め25°からは視認されないが、斜め50°からはカメラの位置を認識していれば視認される。
D:正面、斜め25°、および、斜め50°のいずれからも視認される。
カメラの視認性の評価と同様の評価形態にて、センサー1のカメラが顔認証できるかを下記観点で評価した。
A:カメラの撮像領域のいずれでも、顔認証が可能である。
B:カメラの顔認証が不可の場所が存在する。
カメラの視認性の評価と同様の評価形態にて、加飾シートを正面から斜め50°の角度まで、斜めに見たときの、加飾シートの色味付きを評価した。色味変化が視認される場合のみ、視認される色味を記載した。
「反射層2」は、円偏光反射層1中のコレステリック液晶層の厚みを変更した態様に該当する。
「反射層3」は、円偏光反射層1にさらにコレステリック液晶層IR3を積層した態様に該当する。
「反射層4」は、円偏光反射層1を形成する際に用いられるコレステリック液晶層用塗布液中の界面活性剤の使用量を変更した態様に該当する。
「反射層5」および「反射層6」は、円偏光反射層1を形成する際に用いられる下塗り層の種類を変更した態様に該当する。
「反射層7」は、円偏光反射層7に該当する。
「反射層8」は、円偏光反射層1中のコレステリック液晶層G1の厚みを変更した態様に該当する。
なかでも、実施例6と他の実施例との比較より、S−R(630)、S−R(550)、および、S−R(450)がいずれも30%以下の場合、より効果が優れることが確認された。
また、実施例5と他の実施例との比較より、円偏光反射層が式(A1)〜式(C1)を満たす場合、より効果が優れることが確認された。
さらに、円偏光反射層が式(A2)〜式(C2)を満たす場合、または、円偏光反射層のI−R(750)が30%以上である場合、加飾シートの色味つきが抑制されることが確認された。
12 円偏光反射層
14 λ/4板A
16 直線偏光子
18 λ/4板B
20 第1コレステリック液晶層
22 第2コレステリック液晶層
24 第3コレステリック液晶層
Claims (9)
- 円偏光反射層、λ/4板A、直線偏光子、および、λ/4板Bをこの順に有し、
前記円偏光反射層が、波長選択反射性を有するコレステリック液晶層を複数有し、
いずれの前記コレステリック液晶層も右円偏光を反射するか、いずれの前記コレステリック液晶層も左円偏光を反射し、
波長λnmにおける積分反射率をI−R(λ)とした際に、
前記円偏光反射層のI−R(630)、I−R(550)、および、I−R(450)がいずれも30%以上であり、
波長λnmにおける鏡面反射率をS−R(λ)とした際に、
前記円偏光反射層のS−R(630)、S−R(550)、および、S−R(450)がいずれも30%以下であり、
前記λ/4板Aの遅相軸と前記直線偏光子の吸収軸とのなす角、および、前記λ/4板Bの遅相軸と前記直線偏光子の吸収軸とのなす角が、それぞれ45°±10°である、加飾シートであって、
前記円偏光反射層が右円偏光を反射する場合は、前記λ/4板A側から前記直線偏光子を観察した際に、前記直線偏光子の吸収軸が前記λ/4板Aの遅相軸から反時計まわりに45°±10°となるような角度に配置され、前記円偏光反射層が左円偏光を反射する場合は、前記λ/4板A側から前記直線偏光子を観察した際に、前記直線偏光子の吸収軸が前記λ/4板Aの遅相軸から時計まわりに45°±10°となるような角度に配置される、加飾シート。 - 前記円偏光反射層が式(A1)〜式(C1)を満たす、請求項1に記載の加飾シート。
式(A1) R[45,35](630)/R[45,20](630)≦10.0
式(B1) R[45,35](550)/R[45,20](550)≦10.0
式(C1) R[45,35](450)/R[45,20](450)≦10.0
ここで、R[45,35](λ)は、前記円偏光反射層への極角45°の入射光に対して、その入射光の方位角と180°ずれた方位角における極角35°の受光角度で測定される、波長λにおける反射率を表し、
R[45,20](λ)は、前記円偏光反射層への極角45°の入射光に対して、その入射光の方位角と180°ずれた方位角における極角20°の受光角度で測定される、波長λにおける反射率を表す。 - 前記円偏光反射層が式(A2)〜式(C2)を満たす、請求項2に記載の加飾シート。
式(A2) R[45,35](630)/R[45,20](630)≦4.0
式(B2) R[45,35](550)/R[45,20](550)≦4.0
式(C2) R[45,35](450)/R[45,20](450)≦4.0 - 前記円偏光反射層が、異なる選択反射波長を有するコレステリック液晶層を複数有し、
複数の前記コレステリック液晶層の選択反射波長が、前記直線偏光子側から順に短波化する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の加飾シート。 - 波長λnmにおける積分反射率をI−R(λ)とした際に、
前記円偏光反射層のI−R(750)が30%以上である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の加飾シート。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の加飾シートと、前記加飾シートを透過する光を利用する素子とを有する、光学デバイスであって、視認側に前記円偏光反射層が位置するように前記加飾シートを配置する、光学デバイス。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の加飾シートが、前記加飾シートを透過する光を利用する素子の表面上に配置される、請求項7に記載の光学デバイス。
- 前記加飾シートを透過する光を利用する素子が撮像素子である、請求項6または7に記載の光学デバイス。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の加飾シートと、画像表示素子とを有する、画像表示装置。
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