JPWO2018079130A1 - 透過加飾フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、以下の構成により上記目的を達成することができることを見出した。
直線偏光板の一方の主面に積層される第1のλ/4板と、
第1のλ/4板に積層される第1のコレステリック液晶層と、
直線偏光板の他方の主面に積層される第2のλ/4板と、
第2のλ/4板に積層される第2のコレステリック液晶層とを有し、
第1のコレステリック液晶層および第2のコレステリック液晶層はそれぞれ、波長選択反射性を有し、選択反射波長の右円偏光または左円偏光を反射する透過加飾フィルム。
(2) 第1のコレステリック液晶層および第2のコレステリック液晶層の少なくとも一方は、選択反射波長が異なる2以上の反射領域を有する(1)に記載の透過加飾フィルム。
(3) 第1のコレステリック液晶層および第2のコレステリック液晶層がそれぞれ、選択反射波長が異なる2以上の反射領域を有し、
直線偏光板の一方の主面側から見た際の、第1のコレステリック液晶層の反射領域の形成パターンと、第2のコレステリック液晶層の反射領域の形成パターンとが互いに異なる(2)に記載の透過加飾フィルム。
(4) 第1のコレステリック液晶層および第2のコレステリック液晶層の少なくとも一方は、第1のλ/4板または第2のλ/4板の一部に積層されている(1)〜(3)のいずれかに記載の透過加飾フィルム。
(5) λ/4板の一部に積層されるコレステリック液晶層の側面、ならびに、λ/4板の、コレステリック液晶層が形成されない表面を覆う充填層を有する(4)に記載の透過加飾フィルム。
(6) 充填層の表面とコレステリック液晶層の表面とが面一である(5)に記載の透過加飾フィルム。
(7) 充填層の厚みが、コレステリック液晶層の厚み以上である(5)に記載の透過加飾フィルム。
(8) 直線偏光板と第1のλ/4板との組み合わせは、第1のコレステリック液晶層が反射する円偏光とは旋回方向が逆向きの円偏光を透過する円偏光板として機能し、
直線偏光板と第2のλ/4板との組み合わせは、第2のコレステリック液晶層が反射する円偏光とは旋回方向が逆向きの円偏光を透過する円偏光板として機能する(1)〜(7)のいずれかに記載の透過加飾フィルム。
(9) 第1のコレステリック液晶層および第2のコレステリック液晶層の少なくとも一方は、面方向の少なくとも一部の領域において選択反射波長が異なる2以上の反射層が積層されてなる(1)〜(8)のいずれかに記載の透過加飾フィルム。
また、本明細書において、「直交」および「平行」とは、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、「直交」および「平行」とは、厳密な直交あるいは平行に対して±10°未満の範囲内であることなどを意味し、厳密な直交あるいは平行に対しての誤差は、5°以下であることが好ましく、3°以下であることがより好ましい。
また、「直交」および「平行」以外で表される角度、例えば、15°や45°等の具体的な角度についても、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、本発明においては、角度は、具体的に示された厳密な角度に対して、±5°未満であることなどを意味し、示された厳密な角度に対する誤差は、±3°以下であるのが好ましく、±1°以下であるのが好ましい。
本明細書において、「同一」は、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含むものとする。また、本明細書において、「全部」、「いずれも」または「全面」などというとき、100%である場合のほか、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含み、例えば99%以上、95%以上、または90%以上である場合を含むものとする。
またこれに限定されるものではないが、可視光のうち、420nm〜490nmの波長域の光は、青色光であり、495nm〜570nmの波長域の光は、緑色光であり、620nm〜750nmの波長域の光は、赤色光である。
赤外光のうち、近赤外光は780nm〜2500nmの波長域の電磁波である。紫外光は波長10〜380nmの範囲の光である。
本明細書において、選択反射波長とは、対象となる物(部材)における透過率の極小値をTmin(%)とした場合、下記の式で表される半値透過率:T1/2(%)を示す2つの波長の平均値のことを言う。
半値透過率を求める式: T1/2=100−(100−Tmin)÷2
理論上は、ヘイズは、以下式で表される値を意味する。
(380〜780nmの自然光の散乱透過率)/(380〜780nmの自然光の散乱透過率+自然光の直透過率)×100%
散乱透過率は分光光度計と積分球ユニットを用いて、得られる全方位透過率から直透過率を差し引いて算出することができる値である。直透過率は、積分球ユニットを用いて測定した値に基づく場合、0°での透過率である。つまり、ヘイズが低いということは、全透過光量のうち、直透過光量が多いことを意味する。
屈折率は、波長589.3nmの光に対する屈折率である。
本明細書において、Re(λ)、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)、各種光学フィルムのカタログの値を使用することもできる。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)である。
直線偏光板と、
直線偏光板の一方の主面に積層される第1のλ/4板と、
第1のλ/4板に積層される第1のコレステリック液晶層と、
直線偏光板の他方の主面に積層される第2のλ/4板と、
第2のλ/4板に積層される第2のコレステリック液晶層とを有し、
第1のコレステリック液晶層および第2のコレステリック液晶層はそれぞれ、波長選択反射性を有し、選択反射波長の右円偏光または左円偏光の光を反射する透過加飾フィルムである。
以下に、本発明の透過加飾フィルムの好適な実施態様の一例について図面を参照して説明する。
図1に、本発明の透過加飾フィルムの一例の模式的な断面図を示す。
なお、本発明における図は模式図であり、各層の厚みの関係や位置関係などは必ずしも実際のものとは一致しない。以下の図も同様である。
図1に示すように、透過加飾フィルム10aは、第1のコレステリック液晶層18raと、粘着層16と、第1のλ/4板14aと、直線偏光板12と、第2のλ/4板14bと、粘着層16と、第2のコレステリック液晶層18rbとをこの順に有する。
すなわち、透過加飾フィルム10aは、直線偏光板12の一方の主面に、第1のλ/4板14aが積層され、第1のλ/4板14aの上に粘着層16を介して第1のコレステリック液晶層18raが積層されており、また、直線偏光板12の他方の主面に、第2のλ/4板14bが積層され、第2のλ/4板14bの上に粘着層16を介して第2のコレステリック液晶層18rbが積層された構成を有する。
第1のコレステリック液晶層18raは、620nm〜750nmの波長域の光(すなわち、赤色光)の右円偏光を反射し、赤色光の左円偏光および他の波長域の光を透過する赤色右円偏光反射領域20rRと、495nm〜570nmの波長域の光(すなわち、緑色光)の右円偏光を反射し、緑色光の左円偏光および他の波長域の光を透過する緑色右円偏光反射領域20rGとを有する。
また、第2のコレステリック液晶層18rbは、赤色右円偏光反射領域20rRと、420nm〜490nmの波長域の光(すなわち、青色光)の右円偏光を反射し、青色光の左円偏光および他の波長域の光を透過する青色右円偏光反射領域20rBとを有する。
なお、赤色右円偏光反射領域20rR、緑色右円偏光反射領域20rG、および、青色右円偏光反射領域20rB、ならびに、後述する赤色左円偏光反射領域20lR、緑色左円偏光反射領域20lG、および、青色左円偏光反射領域20lBは、選択反射波長および反射光の偏光方向が異なる以外は同様の構成を有するので、以下の説明においては、まとめて反射領域ともいう。
また、選択反射を示す選択反射帯域(円偏光反射帯域)の半値幅Δλ(nm)は、コレステリック液晶相の屈折率異方性Δnと螺旋のピッチPとに依存し、Δλ=Δn×Pの関係に従う。そのため、選択反射帯域の幅の制御は、Δnを調節して行うことができる。Δnは、反射領域を形成する液晶化合物の種類およびその混合比率、ならびに、配向時の温度により調節できる。なお、コレステリック液晶相における反射率はΔnに依存することも知られており、同程度の反射率を得る場合に、Δnが大きいほど、螺旋ピッチの数を少なく、すなわち膜厚を薄く、することができる。
螺旋のセンスおよびピッチの測定法については「液晶化学実験入門」日本液晶学会編 シグマ出版2007年出版、46頁、および「液晶便覧」液晶便覧編集委員会 丸善 196頁に記載の方法を用いることができる。
従って、透過加飾フィルム10aにおいて、赤色右円偏光反射領域20rR、緑色右円偏光反射領域20rG、および、青色右円偏光反射領域20rBは、右捩れのコレステリック液晶相を有する層である。また、後述する図5に示す透過加飾フィルム10bの赤色左円偏光反射領域20lR、緑色左円偏光反射領域20lG、および、青色左円偏光反射領域20lBは、左捩れのコレステリック液晶相を有する層である。
なお、コレステリック液晶相の旋回の方向は、反射領域を形成する液晶化合物の種類または添加されるキラル剤の種類によって調節できる。
反射する光の波長領域を広くするには、選択反射波長λをずらした層を順次積層することで実現することができる。また、ピッチグラジエント法と呼ばれる層内の螺旋ピッチを段階的に変化させる方法で、波長範囲を広げる技術も知られており、具体的にはNature 378、467−469(1995)、特開平6−281814号公報、および、特許4990426号公報に記載の方法などが挙げられる。
すなわち、第1のコレステリック液晶層18raは、赤色右円偏光反射領域20rRと緑色右円偏光反射領域20rGとが所望のパターンで形成されている。また、第2のコレステリック液晶層18rbは、赤色右円偏光反射領域20rRと青色右円偏光反射領域20rBとが所望のパターンで形成されている。
なお、図1においては、各コレステリック液晶層は、選択反射波長の異なる2種の反射領域を有する構成としたが、これに限定はされず、3種以上の反射領域を有する構成としてもよい。
第1のλ/4板14aおよび第2のλ/4板14bは、従来公知のλ/4板であり、λ/4板に入射する光が直線偏光の場合には円偏光にして出射し、λ/4板に入射する光が円偏光の場合には直線偏光にして出射する。
なお、第1のλ/4板14aおよび第2のλ/4板14bは、配置する位置が異なる以外は基本的に同じ構成を有するので、区別する必要がない場合は、まとめてλ/4板14ともいう。
なお、λ/4板は、λ/4機能を有する光学異方性層のみからなる構成であっても、支持体にλ/4機能を有する光学異方性層を形成した構成であってもよいが、λ/4板が支持体を有する場合には、支持体と光学異方性層との組み合わせが、λ/4板であることを意図する。
λ/4板は、公知のλ/4板が利用可能である。
具体的には、Rth(550)が−50nm〜50nmであるのが好ましく、−30nm〜30nmであるのがより好ましく、Rth(λ)がゼロであるのがさらに好ましい。これにより、λ/4板に対して斜めに入射する円偏光を直線偏光に変換できる点で好ましい結果を得る。
同様に、第2のλ/4板14bは、第2のコレステリック液晶層18rbを透過して入射する左円偏光が直線偏光になるように遅相軸を合わせて配置される。
直線偏光板12は、一方向の偏光軸を有し、特定の直線偏光を透過する機能を有する。
直線偏光板12としては、ヨウ素化合物を含む吸収型偏光板やワイヤーグリッドなどの反射型偏光板等の一般的な直線偏光板が利用可能である。なお、偏光軸とは、透過軸と同義である。
吸収型偏光板としては、例えば、ヨウ素系偏光板、二色性染料を利用した染料系偏光板、および、ポリエン系偏光板の、いずれも用いることができる。ヨウ素系偏光板、および染料系偏光板は、一般に、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、延伸することで作製される。
また、直線偏光板12は、第2のλ/4板14bを透過して入射する直線偏光が透過するように、偏光軸を合わせて配置される。これにより、直線偏光板12と第2のλ/4板14bとの組み合わせは、第2のλ/4板14b側から入射した光のうち、左円偏光を直線偏光にして透過する左円偏光板(図1中、第2の左円偏光板15lb)として機能する。すなわち、第2のλ/4板14bと直線偏光板12との組み合わせは、第2のコレステリック液晶層18rbが反射する円偏光とは旋回方向が逆向きの円偏光を透過するものである。
粘着層16は、第1のコレステリック液晶層18raと第1のλ/4板14aと間に配置され、第1のコレステリック液晶層18raと第1のλ/4板14aとを貼り合わせるものである。また、粘着層16は、第2のコレステリック液晶層18rbと第2のλ/4板14bとの間に配置され、第2のコレステリック液晶層18rbと第2のλ/4板14bとを貼り合わせるものである。
粘着層16は、対象となる層(シート状物)を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ものが利用可能であり、貼り合わせる際には流動性を有し、その後、固体になる、接着剤からなる層でもよいし、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、粘着剤からなる層でもよいし、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。従って、粘着層16は、光学透明接着剤(OCA(Optical Clear Adhesive))、光学透明両面テープ、紫外線硬化型樹脂等、シート状物の貼り合わせに用いられる公知のものを用いればよい。
図2に示すように、第1のコレステリック液晶層18ra側から透過加飾フィルム10aに入射した光のうち、第1のコレステリック液晶層18ra(反射領域)の選択反射波長の右円偏光Lr1は、第1のコレステリック液晶層18raで反射される。
一方、第1のコレステリック液晶層18ra側から透過加飾フィルム10aに入射した光のうち、左円偏光Ll1は、第1のコレステリック液晶層18raを透過し、第1のλ/4板14aに入射する。第1のコレステリック液晶層18raを透過した左円偏光Ll1は、第1のλ/4板14aで直線偏光に変換され直線偏光板12に入射する。直線偏光板12は、第1のλ/4板14aで変換された直線偏光が透過するように、偏光軸を合わせて配置されているので、第1のλ/4板14aで変換された直線偏光は、直線偏光板12を透過する。直線偏光板12を透過した直線偏光は、第2のλ/4板14bに入射し、左円偏光に変換される。第2のλ/4板14bで変換された左円偏光は、第2のコレステリック液晶層18rbを透過する。
一方、第2のコレステリック液晶層18rb側から透過加飾フィルム10aに入射した光のうち、左円偏光Ll2は、第2のコレステリック液晶層18rbを透過し、第2のλ/4板14bに入射する。第2のコレステリック液晶層18rbを透過した左円偏光Ll2は、第2のλ/4板14bで直線偏光に変換され直線偏光板12に入射する。直線偏光板12は、第2のλ/4板14bで変換された直線偏光が透過するように、偏光軸を合わせて配置されているので、第2のλ/4板14bで変換された直線偏光は、直線偏光板12を透過する。直線偏光板12を透過した直線偏光は、第1のλ/4板14aに入射し、左円偏光に変換される。第1のλ/4板14aで変換された左円偏光は、第1のコレステリック液晶層18raを透過する。
すなわち、図2中a方向から見た際には、第2のコレステリック液晶層18rbの形成パターンに影響されることなく、第1のコレステリック液晶層18raの反射領域の形成パターンに応じた模様の画像が視認される(図3)。
すなわち、図2中b方向から見た際には、第1のコレステリック液晶層18raの形成パターンに影響されることなく、第2のコレステリック液晶層18rbの反射領域の形成パターンに応じた模様の画像が視認される(図4)。
図5に示す透過加飾フィルム10bは、第1のコレステリック液晶層18laと、粘着層16と、第1のλ/4板14aと、直線偏光板12と、第2のλ/4板14bと、粘着層16と、第2のコレステリック液晶層18lbとをこの順に有する。
また、第2のコレステリック液晶層18lbは、赤色左円偏光反射領域20lRと、青色光の左円偏光を反射し、青色光の右円偏光および他の波長域の光を透過する青色左円偏光反射領域20lBとを有する。
また、第2のコレステリック液晶層18lbは、図5の透過加飾フィルム10bの第2のコレステリック液晶層18lbと同様に、選択反射波長の左円偏光を反射する反射領域を有する。
一方、第1のコレステリック液晶層18ra側から透過加飾フィルム10cに入射した光のうち、左円偏光Ll1は、第1のコレステリック液晶層18raを透過し、第1のλ/4板14aに入射する。第1のコレステリック液晶層18raを透過した左円偏光Ll1は、第1のλ/4板14aで直線偏光に変換され直線偏光板12に入射する。直線偏光板12は、第1のλ/4板14aで変換された直線偏光が透過するように、偏光軸を合わせて配置されているので、第1のλ/4板14aで変換された直線偏光は、直線偏光板12を透過する。直線偏光板12を透過した直線偏光は、第2のλ/4板14bに入射し、右円偏光に変換される。第2のλ/4板14bで変換された右円偏光は、第2のコレステリック液晶層18lbを透過する。
一方、第2のコレステリック液晶層18lb側から透過加飾フィルム10cに入射した光のうち、右円偏光Lr2は、第2のコレステリック液晶層18lbを透過し、第2のλ/4板14bに入射する。第2のコレステリック液晶層18lbを透過した右円偏光Lr2は、第2のλ/4板14bで直線偏光に変換され直線偏光板12に入射する。直線偏光板12は、第2のλ/4板14bで変換された直線偏光が透過するように、偏光軸を合わせて配置されているので、第2のλ/4板14bで変換された直線偏光は、直線偏光板12を透過する。直線偏光板12を透過した直線偏光は、第1のλ/4板14aに入射し、右円偏光に変換される。第1のλ/4板14aで変換された右円偏光は、第1のコレステリック液晶層18raを透過する。
図8に本発明の透過加飾フィルムの他の一例を示す。
図8に示す透過加飾フィルム10dは、第1のコレステリック液晶層18rcと、粘着層16と、第1のλ/4板14aと、直線偏光板12と、第2のλ/4板14bと、粘着層16と、第2のコレステリック液晶層18rdとをこの順に有する。
第1のλ/4板14aと直線偏光板12との組み合わせは左円偏光板15laとして機能するように配置されており、第2のλ/4板14bと直線偏光板12との組み合わせは左円偏光板15lbとして機能するように配置されている。
また、第2のコレステリック液晶層18rdは、粘着層16側から、赤色右円偏光反射領域20rRと青色右円偏光反射領域20rBとを有する反射層19rc、赤色右円偏光反射領域20rRと緑色右円偏光反射領域20rGとを有する反射層19rb、および、赤色右円偏光反射領域20rRからなる反射層19raの3層が積層された構成を有する。
第1のλ/4板14aと直線偏光板12との組み合わせは右円偏光板15raとして機能するように配置されており、第2のλ/4板14bと直線偏光板12との組み合わせは右円偏光板15rbとして機能するように配置されている。
また、第2のコレステリック液晶層18ldは、粘着層16側から、赤色左円偏光反射領域20lRと青色左円偏光反射領域20lBとを有する反射層19lc、赤色左円偏光反射領域20lRと緑色左円偏光反射領域20lGとを有する反射層19lb、および、赤色左円偏光反射領域20lRからなる反射層19laの3層が積層された構成を有する。
第1のλ/4板14aと直線偏光板12との組み合わせは左円偏光板15laとして機能するように配置されており、第2のλ/4板14bと直線偏光板12との組み合わせは右円偏光板15rbとして機能するように配置されている。
また、第2のコレステリック液晶層18ldは、粘着層16側から、赤色左円偏光反射領域20lRと青色左円偏光反射領域20lBとを有する反射層19lc、赤色左円偏光反射領域20lRと緑色左円偏光反射領域20lGとを有する反射層19lb、および、赤色左円偏光反射領域20lRからなる反射層19laの3層が積層された構成を有する。
一例として、図11に示すように、赤外線を選択反射波長とする反射領域を有していてもよい。なお、赤外線とは、780nmを超え、1mm以下の波長領域の光であり、中でも、近赤外領域とは、780nmを超え、2000nm以下の波長領域の光である。
第1のλ/4板14aと直線偏光板12との組み合わせは左円偏光板15laとして機能するように配置されており、第2のλ/4板14bと直線偏光板12との組み合わせは左円偏光板15lbとして機能するように配置されている。
また、第2のコレステリック液晶層18rfは、粘着層16側から、赤外線右円偏光反射領域20rIと青色右円偏光反射領域20rBとを有する反射層19rf、赤外線右円偏光反射領域20rIと緑色右円偏光反射領域20rGとを有する反射層19re、および、赤色右円偏光反射領域20rRと、赤外線右円偏光反射領域20rIとを有する反射層19rdの3層が積層された構成を有する。
赤外線を選択反射波長とする反射領域は可視光を透過するので、この部分は透明に視認される。
図に示すように、第1のコレステリック液晶層18rgは、緑色右円偏光反射領域20rGからなり、第1のλ/4板14aの一部に、粘着層16を介して積層されている。
また、第2のコレステリック液晶層18rhは、青色右円偏光反射領域20rBからなり、第2のλ/4板14bの一部に、粘着層16を介して積層されている。
第1のコレステリック液晶層18rgおよび第2のコレステリック液晶層18rhはそれぞれ、表示する画像に合わせて所望の形状に形成されている。
図13に示すように、第1のコレステリック液晶層18rgが形成された領域では、第1のコレステリック液晶層18rg側から透過加飾フィルム10hに入射した光のうち、第1のコレステリック液晶層18rg(反射領域)の選択反射波長の右円偏光Lr1は、第1のコレステリック液晶層18rgで反射される。
一方、第1のコレステリック液晶層18rg側から透過加飾フィルム10aに入射した光のうち、左円偏光Ll1は、第1のコレステリック液晶層18rgを透過し、第1のλ/4板14aに入射する。第1のコレステリック液晶層18rgを透過した左円偏光Ll1は、第1のλ/4板14aで直線偏光に変換され直線偏光板12に入射する。直線偏光板12は、第1のλ/4板14aで変換された直線偏光が透過するように、偏光軸を合わせて配置されているので、第1のλ/4板14aで変換された直線偏光は、直線偏光板12を透過する。直線偏光板12を透過した直線偏光は、第2のλ/4板14bに入射し、左円偏光に変換される。第2のλ/4板14bで変換された左円偏光は、第2のコレステリック液晶層18rhを透過する。
また、第1のコレステリック液晶層18rgが形成されていない領域では、無偏光の光が第1のλ/4板14aを透過し、直線偏光板12に入射する。直線偏光板12に入射した光は、直線偏光に変換されて第2のλ/4板14bに入射する。第2のλ/4板14bに入射した光は左円偏光に変換され透過する。
一方、第2のコレステリック液晶層18rh側から透過加飾フィルム10hに入射した光のうち、左円偏光Ll2は、第2のコレステリック液晶層18rhを透過し、第2のλ/4板14bに入射する。第2のコレステリック液晶層18rhを透過した左円偏光Ll2は、第2のλ/4板14bで直線偏光に変換され直線偏光板12に入射する。直線偏光板12は、第2のλ/4板14bで変換された直線偏光が透過するように、偏光軸を合わせて配置されているので、第2のλ/4板14bで変換された直線偏光は、直線偏光板12を透過する。直線偏光板12を透過した直線偏光は、第1のλ/4板14aに入射し、左円偏光に変換される。第1のλ/4板14aで変換された左円偏光は、第1のコレステリック液晶層18rgを透過する。
また、第2のコレステリック液晶層18rhが形成されていない領域では、無偏光の光が第2のλ/4板14bを透過し、直線偏光板12に入射する。直線偏光板12に入射した光は、直線偏光に変換されて第1のλ/4板14aに入射する。第1のλ/4板14aに入射した光は左円偏光に変換され透過する。
すなわち、図13中a方向から見た際には、第2のコレステリック液晶層18rhの形状に影響されることなく、第1のコレステリック液晶層18rgの反射領域の形状に応じた模様の画像が視認される(図14)。
すなわち、図13中b方向から見た際には、第1のコレステリック液晶層18rgの形状に影響されることなく、第2のコレステリック液晶層18rhの反射領域の形状に応じた模様の画像が視認される(図15)。
図16に示す透過加飾フィルム10iは、第1のコレステリック液晶層18lgと、粘着層16と、第1のλ/4板14aと、直線偏光板12と、第2のλ/4板14bと、粘着層16と、第2のコレステリック液晶層18lhとをこの順に有する。
また、第2のコレステリック液晶層18lhは、青色左円偏光反射領域20lBからなり、第2のλ/4板14bの一部に、粘着層16を介して積層されている。
第1のコレステリック液晶層18lgおよび第2のコレステリック液晶層18lhはそれぞれ、表示する画像に合わせて所望の形状に形成されている。
また、第2のコレステリック液晶層18lhは、青色左円偏光反射領域20lBからなり、第2のλ/4板14bの一部に、粘着層16を介して積層されている。
第1のコレステリック液晶層18rgおよび第2のコレステリック液晶層18lhはそれぞれ、表示する画像に合わせて所望の形状に形成されている。
図18に本発明の透過加飾フィルムの他の一例を示す。
図18に示す透過加飾フィルム10kは、第1のコレステリック液晶層18riと、粘着層16と、第1のλ/4板14aと、直線偏光板12と、第2のλ/4板14bと、粘着層16と、第2のコレステリック液晶層18rjとをこの順に有する。
第1のλ/4板14aと直線偏光板12との組み合わせは左円偏光板15laとして機能するように配置されており、第2のλ/4板14bと直線偏光板12との組み合わせは左円偏光板15lbとして機能するように配置されている。
また、第2のコレステリック液晶層18rjは、粘着層16側から、緑色右円偏光反射領域20rG、赤色右円偏光反射領域20rR、および、青色右円偏光反射領域20rBの3層が積層された構成を有する。
図19〜図21に本発明の透過加飾フィルムの他の一例を示す。
図に示すように、第1のコレステリック液晶層18rgは、緑色右円偏光反射領域20rGからなり、第1のλ/4板14aに積層された表層フィルム22の一部に積層されている。
また、第2のコレステリック液晶層18rhは、青色右円偏光反射領域20rBからなり、第2のλ/4板14bに積層された表層フィルム22の一部に積層されている。
図に示すように、第1のコレステリック液晶層18lgは、緑色左円偏光反射領域20lGからなり、第1のλ/4板14aに積層された表層フィルム22の一部に積層されている。
また、第2のコレステリック液晶層18lhは、青色左円偏光反射領域20lBからなり、第2のλ/4板14bに積層された表層フィルム22の一部に積層されている。
図に示すように、第1のコレステリック液晶層18rgは、緑色右円偏光反射領域20rGからなり、第1のλ/4板14aに積層された表層フィルム22の一部に積層されている。
また、第2のコレステリック液晶層18lhは、青色左円偏光反射領域20lBからなり、第2のλ/4板14bに積層された表層フィルム22の一部に積層されている。
図に示すように、第1のコレステリック液晶層18raは、赤色右円偏光反射領域20rRと緑色右円偏光反射領域20rGとが所望のパターンで形成されている。
また、第2のコレステリック液晶層18rhは、青色右円偏光反射領域20rBからなり、表層フィルム22の一部に積層されている。
図に示すように、第1のコレステリック液晶層18raは、赤色右円偏光反射領域20rRと緑色右円偏光反射領域20rGとが所望のパターンで形成されている。
また、第2のコレステリック液晶層18rhは、青色右円偏光反射領域20rBからなり、粘着層16を介して第2のλ/4板14bの一部に積層されている。
図24に示す透過加飾フィルム10qは、表面保護層26と、第1のコレステリック液晶層18raと、粘着層16と、第1のλ/4板14aと、直線偏光板12と、第2のλ/4板14bと、粘着層16と、第2のコレステリック液晶層18rbと、表面保護層26とをこの順に有する。
なお、透過加飾フィルム10qは、コレステリック液晶層の上に表面保護層を有する以外は、図1に示す透過加飾フィルム10aと同様の構成を有する。
例えば、後述する透過加飾フィルムの作製方法において、コレステリック液晶層を形成する際の仮支持体として用いられる基材フィルムを表面保護層として用いてもよい。すなわち、仮支持体である基材フィルム上にコレステリック液晶層を形成した後、コレステリック液晶層を基材フィルムから剥離せずに、基材フィルムとともにコレステリック液晶層をλ/4板上に積層して、仮支持体として用いた基材フィルムを、透過加飾フィルムの表面保護層として用いてもよい。
表面保護層として用いられる基材フィルムとしては、PETフィルム、TACフィルム、アクリル系樹脂フィルム等が挙げられる。
図25に示す透過加飾フィルム10rは、表面保護層26と、散乱層28と、第1のコレステリック液晶層18raと、粘着層16と、第1のλ/4板14aと、直線偏光板12と、第2のλ/4板14bと、粘着層16と、第2のコレステリック液晶層18rbと、散乱層28と、表面保護層26とをこの順に有する。
なお、透過加飾フィルム10rは、コレステリック液晶層と表面保護層との間に散乱層を有する以外は、図24に示す透過加飾フィルム10qと同様の構成を有する。
散乱層28としては限定はなく、各種の積層フィルムで用いられる従来公知の散乱層が適宜利用可能である。例えば、散乱層の材料としては、アクリル、アルミナやシリカ粒子などを分散させた層等が挙げられる。
また、散乱層に代えてコレステリック液晶層の配向を調整する層を設けて、コレステリック液晶層に配向欠陥をもたせて、コレステリック液晶層が拡散性を有する構成としてもよい。
なお、透過加飾フィルム10sは、充填層30aおよび充填層30bと表面保護層26とを有する以外は、図12に示す透過加飾フィルム10hと同様の構成を有する。また、表面保護層26は、図24に示す表面保護層26と同様の構成を有する。
同様に、充填層30bは、第2のλ/4板14bの、第2のコレステリック液晶層18rhが形成されていない部分に、第2のコレステリック液晶層18rhと略同等の厚みで形成されている。すなわち、充填層30bと第2のコレステリック液晶層18rhとは、略面一に形成されている。これにより、充填層30bは第2のコレステリック液晶層18rhの側面、および、第2のλ/4板14bの表面(第2のコレステリック液晶層18rhが形成されていない表面)を覆っている。
これに対して、コレステリック液晶層の側面、および、λ/4板の表面を覆う充填層を有することで、コレステリック液晶層が形成された領域と形成されない領域とでλ/4板との屈折率差の差異が少なくなるため、すなわち、λ/4板とコレステリック液晶層との屈折率差と、λ/4板と充填層との屈折率差が近くなるため、より強い光があたった場合などでも、裏面側のコレステリック液晶層で形成した模様が表面側からが視認されることを抑制できる。
具体的には、PET、TAC、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、シクロオレフィン系ポリマー、無機系材料あるいは、光学粘着シート等が利用可能である。特にレターデーション(Re)が0に近い材料を用いるのが好ましく、TAC、アクリル系樹脂が好適である。
なお、透過加飾フィルム10tは、充填層30aおよび充填層30bを有する以外は、図12に示す透過加飾フィルム10hと同様の構成を有する。
同様に、充填層30bは、第2のλ/4板14b、および、第2のコレステリック液晶層18rhを包埋するように、第2のコレステリック液晶層18rhよりも厚く形成されている。これにより、充填層30bは第2のコレステリック液晶層18rhの側面、および、第2のλ/4板14bの表面(第2のコレステリック液晶層18rhが形成されていない表面)を覆って形成されている。
次に、コレステリック液晶層(反射領域)について説明する。
コレステリック液晶層とは、コレステリック液晶相を含む層のことを言う。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が、これに限定されない。静止画を表示させる場合に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く、動画を表示させる場合は固定させない方が好ましい。
コレステリック液晶相を固定した構造は、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向が保持されている構造であればよく、典型的には、重合性液晶化合物をコレステリック液晶相の配向状態としたうえで、紫外線照射、加熱等によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して、同時に、また外場や外力によって配向形態に変化を生じさせることない状態に変化した構造であればよい。なお、コレステリック液晶相を固定した構造においては、コレステリック液晶相の光学的性質が保持されていれば十分であり、液晶化合物はもはや液晶性を示していなくてもよい。例えば、重合性液晶化合物は、硬化反応により高分子量化して、もはや液晶性を失っていてもよい。
重合性液晶化合物を含む液晶組成物はさらに界面活性剤、キラル剤、重合開始剤等を含んでいてもよい。
重合性液晶化合物は、棒状液晶化合物であっても、円盤状液晶化合物であってもよいが、棒状液晶化合物であることが好ましい。
コレステリック液晶層を形成する棒状の重合性液晶化合物の例としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。
[化合物(11)において、X1は2〜5(整数)である。]
キラル剤はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル化合物は、化合物によって誘起する螺旋の捩れ方向または螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物(例えば、液晶デバイスハンドブック、第3章4−3項、TN(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)、イソソルビド、イソマンニド誘導体を用いることができる。
キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物あるいは面性不斉化合物もキラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が含まれる。キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤と液晶化合物とがいずれも重合性基を有する場合は、重合性キラル剤と重合性液晶化合物との重合反応により、重合性液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、キラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性キラル剤が有する重合性基は、重合性液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であることが好ましい。従って、キラル剤の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが特に好ましい。
また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
感光性キラル剤とは、光を吸収することにより構造が変化し、コレステリック液晶相の螺旋ピッチを変化させ得る化合物である。このような化合物としては、光異性化反応、光二量化反応、および、光分解反応の少なくとも1つを起こす化合物が好ましい。
光異性化反応を起こす化合物とは、光の作用で立体異性化または構造異性化を起こす化合物をいう。光異性化化合物としては、例えば、アゾベンゼン化合物、および、スピロピラン化合物などが挙げられる。
また、光二量化反応を起こす化合物とは、光の照射によって、二つの基の間に付加反応を起こして環化する化合物をいう。光二量化化合物としては、例えば、桂皮酸誘導体、クマリン誘導体、カルコン誘導体、および、ベンゾフェノン誘導体などが挙げられる。
Ar1とAr2で表されるアリール基は、置換基を有していてもよく、総炭素数6〜40が好ましく、総炭素数6〜30がより好ましい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、カルボキシル基、シアノ基、または、複素環基が好ましく、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、または、アリールオキシカルボニル基がより好ましい。
一般式(III)中のL1および一般式(IV)中のL2は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、または、ヒドロキシル基を表し、炭素数1〜10のアルコキシ基、または、ヒドロキシル基が好ましい。
lは0、1〜4の整数を表し、0、1が好ましい。mは0、1〜6の整数を表し、0、1が好ましい。l、mが2以上のときは、L1とL2は互いに異なる基を表してもよい。
複素芳香環基としては、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、および、ベンゾフラニル基などが挙げられ、この中でも、ピリジル基、または、ピリミジニル基が好ましい。
液晶組成物が重合性化合物を含む場合は、重合開始剤を含有していることが好ましい。紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)等が挙げられる。
液晶組成物中の光重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物の含有量に対して0.1〜20質量%であることが好ましく、0.5質量%〜12質量%であることがさらに好ましい。
液晶組成物は、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、紫外線、熱、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等の多官能アクリレート化合物;グリシジル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物;2,2−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス[3−(1−アジリジニル)プロピオネート]、4,4−ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン等のアジリジン化合物;ヘキサメチレンジイソシアネート、ビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物;オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物;ビニルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
架橋剤の含有量は、3質量%〜20質量%が好ましく、5質量%〜15質量%がより好ましい。架橋剤の含有量が、3質量%未満であると、架橋密度向上の効果が得られないことがあり、20質量%を超えると、コレステリック液晶層の安定性を低下させてしまうことがある。
液晶組成物中には、必要に応じて、さらに界面活性剤、重合禁止剤、酸化防止剤、水平配向剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、色材、金属酸化物微粒子等を、光学的性能等を低下させない範囲で添加することができる。
有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、エーテル類などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が特に好ましい。上述の単官能重合性モノマーなどの上述の成分が溶媒として機能していてもよい。
以下、透過加飾フィルムの作製方法について説明する。
まず、図1に示す透過加飾フィルム10aのように、選択反射波長が異なる2以上の反射領域を有するコレステリック液晶層を備える透過加飾フィルムの作製方法の一例を、図28を参照しながら示す。
次に、ステップS2として、所定の開口パターンを有するマスクMを介して、感光性キラル剤が感光する波長の光を照射する露光装置Sを用いて、塗布層21aに露光処理を施し、一部を露光した塗布層21bを形成する。塗布層21bの露光部においては、感光性キラル剤が感光し、その構造が変化する。
次に、ステップS3として、マスクMを取り外して、再度、露光装置Sから感光性キラル剤が感光する波長の光を照射して、塗布層21bに露光処理を施し、露光した塗布層21cを形成する。
次に、ステップS4として、塗布層21cに対して加熱装置Hを用いて加熱処理(熟成処理)を施し、加熱した塗布層21dを形成する。塗布層21d中においては、液晶化合物が配向して、コレステリック液晶相が形成される。なお、塗布層21d中においては、露光量が異なる2つの領域があり、それぞれの領域では露光量に応じてコレステリック液晶相の螺旋ピッチの長さが異なる。これにより、選択反射波長が異なる2つの反射領域が形成される。
次に、ステップS5として、紫外線照射装置UVを用いて塗布層21dに紫外光照射による硬化処理を施し、コレステリック液晶相が固定してなる層である、コレステリック液晶層18を形成する。
その後、ステップS6として、形成したコレステリック液晶層18を仮支持体から剥離して、第1のλ/4板14a、直線偏光板12および第2のλ/4板14bの積層体13の一方のλ/4板上に、剥離したコレステリック液晶層18を粘着層16(図示せず)を介して積層する。
他方の面についても同様にしてコレステリック液晶層18を形成し、積層体13の他方のλ/4板上にコレステリック液晶層18を積層することで透過加飾フィルムが作製される。
なお、上記では感光性キラル剤を用いて、選択反射波長が異なる2つの反射領域を有するコレステリック液晶層の作製方法について述べたが、この態様には限定されず、例えば、特開2009−300662号公報に記載の方法など他の公知の方法を採用できる。
さらに、室温で配向可能な液晶化合物を用いる場合は、ステップS4の加熱処理を施さずにコレステリック液晶層を形成できる場合もある。
散乱層を基材フィルム上に形成する際の形成方法には限定はなく、散乱層の構成に応じた形成方法を利用すればよい。例えば、散乱層としてアクリル樹脂層を形成する場合には、バーコーター等でアクリル系溶液を基材フィルム上に塗布して形成すればよい。
まず、図28を用いて説明した作製方法と同様にして、仮支持体上にコレステリック液晶層を形成する。
次に、形成したコレステリック液晶層を所望の形状に切り取る。コレステリック液晶層を切断する方法には限定はなく、カッター等の刃物を用いて切断すればよい。
その後、切り抜いたコレステリック液晶層をλ/4板上に粘着層を介して積層する。
2枚のλ/4板と直線偏光板との積層体の両面(λ/4板上)に切り取ったコレステリック液晶層を積層することで透過加飾フィルムが作製される。
まず、表層フィルムと第1のλ/4板と直線偏光板と第2のλ/4板と表層フィルムとがこの順に積層された積層体25の一方の表層フィルム上に、液晶組成物を所望の形状に塗布して塗布層23を形成する。
塗布の方法に限定はなく、液晶組成物をインクとして、図示例のようなペン型の塗布装置Pで塗布してもよいし、インクジェット印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法等の印刷法により塗布してもよい。
次に、露光処理および加熱装置Hによる加熱処理を行い、その後、紫外線照射装置UVを用いた紫外光照射による硬化処理を施し、コレステリック液晶相が固定してなる層である、コレステリック液晶層18を形成する。
上記処理を積層体25の両面に行うことで透過加飾フィルムが作製される。
本発明の透過加飾フィルムの用途は特に限定されないが、例えば、ビルの窓広告として窓ガラスに貼り付けられる広告媒体、車、タクシー、バス、電車などの窓ガラスに貼り付けられる広告媒体やライト部分やデザイン性の加飾、道路標識、住宅や店舗、水族館、動物園、植物館、美術館などの窓ガラス、遊戯機、遊戯用カード、下敷きなどの玩具や文房具、舞台、劇場用の器材、エレベータ、エスカレータ、階段などの透明部材、カバンや服、ゴーグルやサングラスなどのファッション部材、カベ、カーテンや床などのインテリアファブリクス用材料、POP広告(Point of purchase advertising)、名刺、ステッカー、はがき、写真、コースター、チケット、うちわ、せんす、テント、ブラインド、シャッター、防護用盾、衝立などのセパレーション、家電製品(カメラ、インスタントカメラ、PC(personal computer)、スマートフォン、テレビ、レコーダー、レンジ、オーディオプレーヤー、ゲーム機、VR(virtual reality)ヘッドセット、掃除機、洗濯機)、スマートフォンカバー、ぬいぐるみ、コップ、お皿、プレート、壺や花瓶、机、イス、CD(compact disc)、DVDケース、本、カレンダー、ペットボトル、食品包装容器、ギターやピアノなどの楽器、ラケット、バット、クラブ、ボールなどのスポーツ用品、迷路、観覧車、ジェットコースター、お化け屋敷などのアトラクション、造花、知育玩具、ボードゲーム、かさ、杖、時計、オルゴール、ネックレスなどの服飾材料、化粧品などの容器、ソーラーパネル、電灯やランプカバーとして用いることができる。
例えば、米国特許公開2016/0033806号、特許第5071388号、および、OPTICS EXPRESS 2016 vol.24 No.20 P23027-23036等に記載の方法を参考にして、コレステリック液晶層をUV硬化させずに、電圧印加あるいは温度変化によってコレステリック液晶層の液晶相の配向が可変な状態にすることで、コレステリック液晶層のパターンを変化させて、表示される絵および文字等を可変にする、すなわち、動画を表示するものとしてもよい。
実施例1として、図1に示すような構成の透過加飾フィルム10aを作製した。
下記に示す組成物を、25℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、コレステリック液晶インク液A(液晶組成物)を調製した。
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コレステリック液晶インク液A
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下記の液晶化合物1 1g
下記構造のキラル剤1 107mg
下記構造の水平配向剤1 1mg
開始剤:IRGACURE 907 (BASF社製) 40mg
IRGANOX1010 10mg
MEK(メチルエチルケトン) 1.6g
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仮支持体として、厚み100μmの東洋紡(株)社製PET(ポリエチレンテレフタレート、コスモシャインA4100)フィルムを用いて、上記で調製したコレステリック液晶インク液Aを仮支持体上にワイヤーバーで塗布した。塗布は乾燥後の塗布層の厚みが2〜5μm程度になるように調整して、室温にて行い、塗膜を形成した。
次に、酸素雰囲気下、室温で、所定の開口パターンを有する黒色のマスクを介して、塗布層に一定時間UV(紫外線)照射を行った。さらに、マスクを外して一定時間UV照射を行った。マスクの無かった部分の露光量は50mJ/cm2、マスクのかかった部分の露光量は15mJ/cm2とした。
なお、本実施例において、UV照射の光源として、コレステリック液晶層を硬化させる工程では、「EXECURE3000−W」(HOYA CANDEO OPTRONICS(株)社製)を用い、コレステリック液晶相における螺旋構造のピッチを調整する工程では、UVトランスイルミネーターLM−26型(フナコシ株式会社製)を用いた。
次に、窒素雰囲気下(酸素濃度500ppm以下)、室温で、加熱処理後の塗布層に一定時間UV照射を行い、塗布層を硬化させて、選択反射波長の異なる2種以上の反射領域を有するコレステリック液晶層R1を形成した。形成したコレステリック液晶層R1は、右捩れのコレステリック液晶相を有し、右円偏光を反射するものである。
なお、開口パターンの異なるマスクを用いて、第1のコレステリック液晶層として用いるコレステリック液晶層R1、および、第2のコレステリック液晶層として用いるコレステリック液晶層R1をそれぞれ形成した。
一方で、第1のλ/4板(MCR140N:美舘イメージング社製)と直線偏光板(MCR140N:美舘イメージング社製)と第2のλ/4板(MCR140N:美舘イメージング社製)とがこの順に積層された積層体Aを準備した。直線偏光板とλ/4板とは粘着層(MCS70:株式会社美舘イメージング製)で貼合した。後述する積層体についても、直線偏光板とλ/4板とは粘着層(MCS70:株式会社美舘イメージング製)で貼合した。
積層体Aは、第1のλ/4板と直線偏光板との組み合わせが左円偏光板となるように積層され、また、第2のλ/4板と直線偏光板との組み合わせが左円偏光板となるように積層されている。
コレステリック液晶インク液Aに代えて、下記のコレステリック液晶インク液Bを用いてコレステリック液晶層を形成し、また、積層体Aに代えて下記の積層体Bを用いた以外は、実施例1と同様にして、図5に示すような構成の透過加飾フィルム10bを作製した。
コレステリック液晶インクBを用いて形成されたコレステリック液晶層L1は、左捩れのコレステリック液晶相を有し、左円偏光を反射するものである。
キラル剤3
第2のコレステリック液晶層としてコレステリック液晶層L1を用い、また、積層体Aに代えて下記の積層体Cを用いた以外は、実施例1と同様にして、図6に示すような構成の透過加飾フィルム10cを作製した。
実施例4として、図12に示すような構成の透過加飾フィルム10hを作製した。
下記に示す組成物を、25℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、コレステリック液晶インク液C(液晶組成物)を調製した。
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コレステリック液晶インク液C
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上記の液晶化合物の混合物 1g
下記構造のキラル剤2 55.5mg
上記構造の水平配向剤1 1mg
開始剤:IRGACURE 907 (BASF社製) 40mg
IRGANOX1010 10mg
MEK(メチルエチルケトン) 1.6g
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仮支持体として厚み100μmの東洋紡(株)社製PET(ポリエチレンテレフタレート、コスモシャインA4100)フィルムを用いて、上記で調製したコレステリック液晶インク液Cを仮支持体上にワイヤーバーで塗布した。塗布は乾燥後の塗布層の厚みが2〜5μm程度になるように調整して、室温にて行い、塗膜を形成した。
次に、窒素雰囲気下(酸素濃度500ppm以下)、室温で、加熱処理後の塗布層に一定時間UV照射を行い、塗布層を硬化させた。
その後、硬化させた塗布層を所望の形状に切り取り、コレステリック液晶層R2を形成した。形成したコレステリック液晶層R2は、右捩れのコレステリック液晶相を有し、右円偏光を反射するものである。
なお、第1のコレステリック液晶層として用いるコレステリック液晶層R2と、第2のコレステリック液晶層として用いるコレステリック液晶層R2とで異なる形状に切り取った。
積層体Aの第1のλ/4板上に、粘着層を介して第1のコレステリック液晶層を貼合し、第2のλ/4板上に、粘着層を介して第2のコレステリック液晶層を貼合して、透過加飾フィルムを作製した。
コレステリック液晶インク液Cに代えて、下記のコレステリック液晶インク液Dを用いてコレステリック液晶層を形成し、また、積層体Aに代えて積層体Bを用いた以外は、実施例4と同様にして、図16に示すような構成の透過加飾フィルム10iを作製した。
コレステリック液晶インクDを用いて形成されたコレステリック液晶層L2は、左捩れのコレステリック液晶相を有し、左円偏光を反射するものである。
第2のコレステリック液晶層としてコレステリック液晶層L2を用い、また、積層体Aに代えて積層体Cを用いた以外は、実施例4と同様にして、図17に示すような構成の透過加飾フィルム10jを作製した。
積層体Aに代えて下記の積層体Dを用い、以下のようにしてコレステリック液晶層を形成して、図19に示す透過加飾フィルム10lを作製した。
積層体Dにおいて、第1のλ/4板と直線偏光板との組み合わせが左円偏光板となるように積層され、また、第2のλ/4板と直線偏光板との組み合わせが左円偏光板となるように積層されている。
積層体Dの一方の表層フィルム上にコレステリック液晶インク液Cを所望の形状に塗布した。塗布は乾燥後の塗布層の厚みが2〜5μm程度になるように調整して、室温にて行った。
次に、塗布層が積層された積層体Dを、100℃のホットプレート上に1分間静置し、加熱処理を行った。
次に、窒素雰囲気下(酸素濃度500ppm以下)、室温で、加熱処理後の塗布層に一定時間UV照射を行い、塗布層を硬化させてコレステリック液晶層R3を形成した。
他方の表層フィルム側についても同様にしてコレステリック液晶層R3を形成して、透過加飾フィルムを作製した。
なお、第1のコレステリック液晶層となるコレステリック液晶層R3と、第2のコレステリック液晶層となるコレステリック液晶層R3とで異なる形状に形成した。
コレステリック液晶インク液Cに代えて、コレステリック液晶インク液Dを用いてコレステリック液晶層を形成し、また、積層体Dに代えて下記の積層体Eを用いた以外は、実施例7と同様にして、図20に示すような構成の透過加飾フィルム10mを作製した。
積層体Eにおいて、第1のλ/4板と直線偏光板との組み合わせが右円偏光板となるように積層され、また、第2のλ/4板と直線偏光板との組み合わせが右円偏光板となるように積層されている。
第2のコレステリック液晶層としてコレステリック液晶層L3を用い、また、積層体Dに代えて以下の積層体Fを用いた以外は、実施例7と同様にして、図21に示すような構成の透過加飾フィルム10nを作製した。
積層体Fにおいて、第1のλ/4板と直線偏光板との組み合わせが左円偏光板となるように積層され、また、第2のλ/4板と直線偏光板との組み合わせが右円偏光板となるように積層されている。
積層体Aに代えて下記の積層体Gを用い、第2のコレステリック液晶層としてコレステリック液晶層R3を積層体Gの表層フィルム上に形成した以外は、実施例1と同様にして、図22に示すような構成の透過加飾フィルム10oを作製した。
積層体Gの表層フィルム上にコレステリック液晶層R3を形成する方法は、実施例7に記載の方法と同様である。
積層体Gにおいて、第1のλ/4板と直線偏光板との組み合わせが左円偏光板となるように積層され、また、第2のλ/4板と直線偏光板との組み合わせが左円偏光板となるように積層されている。
第2のコレステリック液晶層としてコレステリック液晶層R2を用いた以外は、実施例1と同様にして、図23に示すような構成の透過加飾フィルム10pを作製した。
実施例12として、図8に示すような構成の透過加飾フィルム10dを作製した。
仮支持体として厚み100μmの東洋紡(株)社製PET(ポリエチレンテレフタレート、コスモシャインA4100)フィルムを用いて、コレステリック液晶インク液Aを仮支持体上にワイヤーバーで塗布した。塗布は乾燥後の塗布層の厚みが2〜5μm程度になるように調整して、室温にて行った。
次に、酸素雰囲気下、室温で、所定の開口パターンを有する黒色のマスクを介して、塗布層に一定時間UV照射を行った。さらに、マスクを外して一定時間UV照射を行った。
次に、UV照射後の塗布層が積層された仮支持体を、100℃のホットプレート上に1分間静置し、加熱処理を行った。
次に、窒素雰囲気下(酸素濃度500ppm以下)、室温で、加熱処理後の塗布層に一定時間UV照射を行い、塗布層を硬化させて、選択反射波長の異なる2種以上の反射領域を有する反射層R1を形成した。
次に、酸素雰囲気下、室温で、所定の開口パターンを有する黒色のマスクを介して、塗布層に一定時間UV照射を行った。さらに、マスクを外して一定時間UV照射を行った。
次に、UV照射後の塗布層が積層された仮支持体を、100℃のホットプレート上に1分間静置し、加熱処理を行った。
次に、窒素雰囲気下(酸素濃度500ppm以下)、室温で、加熱処理後の塗布層に一定時間UV照射を行い、塗布層を硬化させて、選択反射波長の異なる2種以上の反射領域を有する反射層R2を形成した。
次に、酸素雰囲気下、室温で、所定の開口パターンを有する黒色のマスクを介して、塗布層に一定時間UV照射を行った。さらに、マスクを外して一定時間UV照射を行った。
次に、UV照射後の塗布層が積層された仮支持体を、100℃のホットプレート上に1分間静置し、加熱処理を行った。
次に、窒素雰囲気下(酸素濃度500ppm以下)、室温で、加熱処理後の塗布層に一定時間UV照射を行い、塗布層を硬化させて、選択反射波長の異なる2種以上の反射領域を有する反射層R3を形成し、3つの反射層が積層されてなるコレステリック液晶層R4を形成した。
また、開口パターンの異なるマスクを用いて、第1のコレステリック液晶層として用いるコレステリック液晶層R4、および、第2のコレステリック液晶層として用いるコレステリック液晶層R4をそれぞれ形成した。
積層体Aの第1のλ/4板上に、粘着層を介して第1のコレステリック液晶層を貼合し、第2のλ/4板上に、粘着層を介して第2のコレステリック液晶層を貼合して、透過加飾フィルムを作製した。
コレステリック液晶インク液Aに代えて、コレステリック液晶インク液Bを用いて3つの反射層を形成してコレステリック液晶層L4を形成し、また、積層体Aに代えて積層体Bを用いた以外は、実施例12と同様にして、図9に示すような構成の透過加飾フィルム10eを作製した。
第2のコレステリック液晶層としてコレステリック液晶層L4を用い、また、積層体Aに代えて積層体Cを用いた以外は、実施例12と同様にして、図10に示すような構成の透過加飾フィルム10fを作製した。
コレステリック液晶層を形成する際の仮支持体として、厚み100μmの東洋紡(株)社製PET(ポリエチレンテレフタレート、コスモシャインA4100)フィルムにラビング処理を行った基材フィルムを用い、コレステリック液晶層を形成した後に、コレステリック液晶層を基材フィルムから剥離せずに、基材フィルムとともにλ/4板上に貼合した以外は、実施例1と同様にして、図24に示すような透過加飾フィルム10qを作製した。
コレステリック液晶層を形成する際の仮支持体として、厚み100μmの東洋紡(株)社製PET(ポリエチレンテレフタレート、コスモシャインA4100)フィルムに下記のアクリル系溶液を約5μmの膜厚になるようにバー塗布し、60℃で300mJ/cm2のUV照射を行い硬化させた積層フィルムを用い、この積層フィルム上にコレステリック液晶層を形成した後に、コレステリック液晶層を積層フィルムから剥離せずに、積層フィルムとともにλ/4板上に貼合した以外は、実施例1と同様にして、図25に示すような透過加飾フィルム10rを作製した。
バナレジンGH−1203(新中村化学工業(株)社製) 50質量部
ビスコート#360(大阪有機化学工業(株)社製) 50質量部
IRGACURE819(BASF社製) 4質量部
上記の水平配向剤1 0.01質量部
なお、固形分が30wt%になるように、MEK/MIBK(メチルイソブチルケトン)(1/1wt%)で調整した。
実施例4で作製した透過加飾フィルムに、さらに、充填層および表面保護層を形成して、図26に示すような透過加飾フィルム10sを作製した。
具体的には、λ/4板上にコレステリック液晶層を貼合した後に、充填層としてコレステリック液晶層の形状に応じて切り抜いた粘着シート(MCS70:株式会社美舘イメージング製)を、コレステリック液晶層と同じ厚さになるまで複数積層して、その上に、表面保護層としてPETフィルム(東洋紡(株)社製、コスモシャインA4100、100μm)を貼り合わせて透過加飾フィルムを作製した。
実施例4で作製した透過加飾フィルムに、さらに、充填層を形成して、図27に示すような透過加飾フィルム10tを作製した。
具体的には、λ/4板上にコレステリック液晶層を貼合した後に、下記の充填層用溶液を約6μmの膜厚になるように、コレステリック液晶層の上からバー塗布し、60℃で300mJ/cm2のUV照射を行い硬化させた。
バナレジンGH−1203(新中村化学工業(株)社製) 50質量部
ビスコート#360(大阪有機化学工業(株)社製) 50質量部
IRGACURE819(BASF社製) 4質量部
上記の水平配向剤1 0.01質量部
なお、固形分が30wt%になるように、MEK/MIBK(メチルイソブチルケトン)(1/1wt%)で調整した。
各実施例で作製した透過加飾フィルムについて、第1のコレステリック液晶層側(表側)および第2のコレステリック液晶層側(裏側)それぞれから観察したところ、いずれの実施例においても、透明性を有しており、かつ、表側からは表の画像しか見えず、裏側からは裏の画層しか見えなかった。
また、実施例4、実施例17および実施例18について、作製した透過加飾フィルムを蛍光灯にかざして第1のコレステリック液晶層側(表側)および第2のコレステリック液晶層側(裏側)それぞれから観察したところ、実施例4の透過加飾フィルムでは、反対側の面に形成されたコレステリック液晶層の模様は視認されやすかったが、実施例17および実施例18の透過加飾フィルムでは、反対側の面に形成されたコレステリック液晶層の模様は視認されにくくかった。
以上の結果より本発明の効果は明らかである。
12 直線偏光板
13、25 積層体
14a 第1のλ/4板
14b 第2のλ/4板
15 円偏光板
15ra 第1の右円偏光板
15rb 第2の右円偏光板
15la 第1の左円偏光板
15lb 第2の左円偏光板
16 粘着層
18 コレステリック液晶層
18ra、18rc、18re、18rg、18ri、18la、18lc、18lg 第1のコレステリック液晶層
18rb、18rd、18rf、18rh、18rj、18lb、18ld、18lh 第2のコレステリック液晶層
19ra、19rb、19rc、19rd、19re、19rf、19la、19lb19lc 反射層
20rR 赤色右円偏光反射領域
20rG 緑色右円偏光反射領域
20rB 青色右円偏光反射領域
20rI 赤外線右円偏光反射領域
20lR 赤色左円偏光反射領域
20lG 緑色左円偏光反射領域
20lB 青色左円偏光反射領域
20lI 赤外線左円偏光反射領域
21a 塗布層
21b 一部を露光した塗布層
21c 露光した塗布層
21d 加熱した塗布層
22 表層フィルム
25 積層体
26 表面保護層
28 散乱層
30a、30b 充填層
Lr1 a方向からの右円偏光
Ll1 a方向からの左円偏光
Lr2 b方向からの右円偏光
Ll2 b方向からの左円偏光
S 露光装置
H 加熱装置
UV 紫外線照射装置
P ペン型塗布装置
Claims (9)
- 直線偏光板と、
前記直線偏光板の一方の主面に積層される第1のλ/4板と、
前記第1のλ/4板に積層される第1のコレステリック液晶層と、
前記直線偏光板の他方の主面に積層される第2のλ/4板と、
前記第2のλ/4板に積層される第2のコレステリック液晶層とを有し、
前記第1のコレステリック液晶層および前記第2のコレステリック液晶層はそれぞれ、波長選択反射性を有し、選択反射波長の右円偏光または左円偏光を反射する透過加飾フィルム。 - 前記第1のコレステリック液晶層および前記第2のコレステリック液晶層の少なくとも一方は、選択反射波長が異なる2以上の反射領域を有する請求項1に記載の透過加飾フィルム。
- 前記第1のコレステリック液晶層および前記第2のコレステリック液晶層がそれぞれ、選択反射波長が異なる2以上の前記反射領域を有し、
前記直線偏光板の一方の主面側から見た際の、前記第1のコレステリック液晶層の前記反射領域の形成パターンと、前記第2のコレステリック液晶層の前記反射領域の形成パターンとが互いに異なる請求項2に記載の透過加飾フィルム。 - 前記第1のコレステリック液晶層および前記第2のコレステリック液晶層の少なくとも一方は、前記第1のλ/4板または前記第2のλ/4板の一部に積層されている請求項1〜3のいずれか一項に記載の透過加飾フィルム。
- 前記λ/4板の一部に積層される前記コレステリック液晶層の側面、ならびに、前記λ/4板の、前記コレステリック液晶層が形成されない表面を覆う充填層を有する請求項4に記載の透過加飾フィルム。
- 前記充填層の表面と前記コレステリック液晶層の表面とが面一である請求項5に記載の透過加飾フィルム。
- 前記充填層の厚みが、前記コレステリック液晶層の厚み以上である請求項5に記載の透過加飾フィルム。
- 前記直線偏光板と前記第1のλ/4板との組み合わせは、前記第1のコレステリック液晶層が反射する円偏光とは旋回方向が逆向きの円偏光を透過する円偏光板として機能し、
前記直線偏光板と前記第2のλ/4板との組み合わせは、前記第2のコレステリック液晶層が反射する円偏光とは旋回方向が逆向きの円偏光を透過する円偏光板として機能する請求項1〜7のいずれか一項に記載の透過加飾フィルム。 - 前記第1のコレステリック液晶層および前記第2のコレステリック液晶層の少なくとも一方は、面方向の少なくとも一部の領域において選択反射波長が異なる2以上の反射層が積層されてなる請求項1〜8のいずれか一項に記載の透過加飾フィルム。
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