WO2016084542A1 - 赤外線反射パターン形成体 - Google Patents

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Definitions

  • the transmittance in the visible region (preferably 550 nm) can be increased, and the reflectance in the visible region can be decreased.
  • a transparent support body can be used as a support body.
  • hexagonal or circular tabular metal particles for example, tabular silver particles
  • hexagonal or circular tabular metal particles for example, tabular
  • the metal particles have 60% by number or more of hexagonal or circular tabular metal particles, the main plane of the tabular metal particles described above, and the surface of the uneven structure closest to the tabular metal particles.
  • the number of the tabular metal particles whose plane orientation is in the range of 0 ° to ⁇ 30 ° is 50% by number or more with respect to all the tabular metal particles.
  • the metal particle-containing layer is a layer containing at least one metal particle.
  • the metal particles are preferably flat metal particles (flat metal particles), and it is preferable to segregate the flat metal particles on one surface of the metal particle-containing layer.
  • the coefficient of variation in the particle size distribution of the flat metal particles can be determined by a value (%) obtained by dividing the standard deviation of the particle size distribution by the above-mentioned average particle diameter (average circle equivalent diameter).
  • the coefficient of variation in the particle size distribution of the flat metal particles is preferably 35% or less, more preferably 30% or less, and particularly preferably 20% or less.
  • the variation coefficient is preferably 35% or less because the reflection wavelength region of the heat ray in the infrared reflection pattern forming body becomes sharp.
  • the size of the metal particles is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
  • the average particle size is preferably 10 to 500 nm, more preferably 20 to 300 nm, and further preferably 50 to 200 nm.
  • the infrared reflective pattern formed body of the present invention can increase the reflectance at a wavelength (peak wavelength) showing the highest reflectance in the infrared region of 780 nm or more and 2500 nm or less by reducing the thickness of the pattern part that reflects infrared rays. .
  • the coating film thickness d of the metal particle-containing layer is d> D / 2 with respect to the average equivalent circle diameter D of the metal particles
  • hexagonal or circular plate-like metal particles 80% by number or more is preferably present in the range of d / 2 from the surface of the metal particle-containing layer, more preferably in the range of d / 3, and 60 of hexagonal to circular plate-like metal particles.
  • the plasmon resonance wavelength ⁇ of the metal constituting the flat metal particles in the metal particle-containing layer is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. However, in terms of imparting heat ray reflection performance, 400 nm to 2, The thickness is preferably 500 nm, and more preferably 700 nm to 2,500 nm from the viewpoint of imparting visible light transmittance.
  • the plasmon resonance wavelength ⁇ of the metal constituting the flat metal particles is preferably the reflection peak wavelength A ( ⁇ m) of the flat metal particles.
  • the method for synthesizing the flat metal particles is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. It is mentioned as what can synthesize circular flat metal particles. Among these, a liquid phase method such as a chemical reduction method or a photochemical reduction method is particularly preferable in terms of shape and size controllability. After synthesizing hexagonal to triangular tabular metal particles, for example, by performing etching treatment with a dissolved species that dissolves silver such as nitric acid and sodium sulfite, aging treatment by heating, etc., hexagonal to triangular tabular shapes are obtained. Hexagonal or circular flat metal particles may be obtained by blunting the corners of the metal particles.
  • the metal particle-containing layer contains a polymer and the main polymer of the polymer is a polyester resin, it is preferable to add a crosslinking agent from the viewpoint of film strength.
  • a metal particle content layer contains a polymer
  • the crosslinking agent and surfactant materials described in paragraph 0066 of JP-A No. 2014-194446 can be used, and the description of this publication is incorporated in this specification.
  • the flat metal particle dispersion contains a preservative from the viewpoint of improving the visible light transmittance while maintaining the heat shielding performance.
  • the description of paragraphs 0073 to 0090 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-184688 can be referred to as the function of the preservative and examples of the preservative, and the description of this publication is incorporated in this specification.
  • CWO cadmium tungstate
  • ITO tin-doped indium oxide
  • a material that absorbs infrared rays a material having an absorption peak at 780 to 950 nm is preferable.
  • the infrared absorbing material is oriented in a plane within a range of 0 ° to ⁇ 30 ° with respect to the surface of the uneven structure, wherein the main plane of the hexagonal or circular flat metal particles is closest to the flat metal particles.
  • the flat metal particle is a layer having less than 50% by number
  • the main plane of the hexagonal or circular tabular metal particles is oriented in the range of 0 ° to ⁇ 30 ° with respect to the surface of the uneven structure closest to the tabular metal particles.
  • the layer in which the number of tabular metal particles is less than 50% by number is 0 ° to the surface of the uneven structure having the principal plane of the hexagonal or circular tabular metal particles closest to the tabular metal particles.
  • Infrared reflective pattern forming body of the present invention particularly when the flat metal particles are unevenly distributed on the surface of the metal particle-containing layer, prevention of contamination of the manufacturing process due to the peeling of the flat metal particles, flat metal particle arrangement at the time of coating another layer
  • An overcoat layer may be provided to prevent disturbance.
  • the above-described overcoat layer may contain an ultraviolet absorber.
  • the above-mentioned overcoat layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include binders, matting agents, low refractive index fillers such as hollow silica and hollow magnesium fluoride, and surfactants.
  • the thickness of the above-mentioned overcoat layer is preferably 0.01 ⁇ m to 1,000 ⁇ m, more preferably 0.02 ⁇ m to 500 ⁇ m, and particularly preferably 0.03 to 10 ⁇ m.
  • the difference in refractive index between the above-mentioned overcoat layer and the above-mentioned support is preferably 0.05 or less, more preferably 0.02 or less, and 0.01 or less. It is particularly preferred that In the infrared reflective pattern forming body of the present invention, the overcoat layer is preferably transparent, and the above-mentioned support and overcoat layer are more preferably transparent.
  • the infrared reflective pattern formation body of this invention has a layer in which the ultraviolet absorber is contained.
  • the layer containing the ultraviolet absorber the description in paragraphs 0148 to 0155 of JP-A-2014-184688 can be referred to, and the description of this publication is incorporated in this specification.
  • the pen-type input terminal 106 As an operation of the pen-type input terminal 106, for example, when a pen tip is drawn so as to be in contact with the front surface of the infrared reflective pattern forming body 100 of the present invention, the pen-type input terminal 106 is applied to the pen tip. The pressure is detected, the CMOS camera is activated, and a predetermined range in the vicinity of the pen tip is irradiated with infrared rays having a predetermined wavelength emitted from the infrared irradiation unit, and a pattern is imaged. From about 100 times).
  • the pen-type input terminal 106 includes the read data processing device 107, the input trace associated with the movement of the pen tip during handwriting is digitized and converted into data by analyzing the captured pattern with a processor.
  • Example 8 In Example 7, in the same manner as in Example 7, except that non-pattern ink liquid J2 that disturbs the arrangement of the flat metal particles is used instead of using ink liquid J1 for non-pattern part that absorbs infrared rays.
  • the infrared reflective pattern formation body of Example 8 was produced.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the cross-sectional structure of the infrared reflective pattern forming body of Example 8 with the corner cube shape simplified. In addition, about the structure of the non-pattern part which absorbs the infrared rays of Example 8, it described as "random arrangement

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Abstract

支持体上の少なくとも一部の領域に、赤外線反射材料を含む赤外線を反射するパターン部を有し、赤外線を反射するパターン部が凸部および/又は凹部を複数含む凸凹構造を有し、赤外線を反射するパターン部の前述の凸凹構造の凸部および/又は凹部の面上に金属粒子を含有し、金属粒子が、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を60個数%以上有し、平板状金属粒子の主平面と、平板状金属粒子に最も近い凸凹構造の表面とのなす角が0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が、全平板状金属粒子に対して50個数%以上である赤外線反射パターン形成体は、赤外線を反射するパターン部に斜めから赤外線を照射した場合に、780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率の波長における赤外線を反射するパターン部の反射率の、非パターン部の反射率に対する比が大きい。

Description

赤外線反射パターン形成体
 本発明は、赤外線反射パターン形成体に関する。特に、赤外線を反射するパターン部に斜めから赤外線を照射した場合に、780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率の波長において、赤外線を反射するパターン部の反射率の、非パターン部の反射率に対する比が大きい赤外線反射パターン形成体に関する。
 近年、手書きした字、絵及び記号等を、情報処理装置が扱うことができる電子データに変換する必要性が高まっており、特に、スキャナー等の読取装置を経由せず、手書き情報をリアルタイムでコンピューター等に入力できる入力手段への需要が高まっている。そうした入力手段としては、ドットパターンが印刷されたシートを可視光に対して透明化し、その透明シートをディスプレイ装置の前面に設置し、その透明シート上に直接手書きした内容を情報処理装置に入力することができる入力装置が提案されている。
 これらはいずれも印刷物やディスプレイのデザインや視認性への影響を抑える為、赤外線のパターンをデータとして認識するよう設計される。読み取り方法として斜めから赤外光を照射し、パターンで反射した赤外光を赤外光照射部のすぐそばにある読み込み機で読み取るよう設計されることがある。
 赤外線のパターン作製方法として、例えば特許文献1には、基板の表面に非可視光線反射性の透明パターンが印刷されてなり、透明パターンを構成するインキが非可視光線を反射する材料を含み、非可視光線を反射する材料が、再帰反射材料であるパターン印刷シートが記載されている。
特開2008-268585号公報 特許第5570305号 特許第4890800号 特許第5583988号
 ここで、情報処理用途として赤外線反射パターン形成体を用いるにあたり、赤外線反射パターン形成体に対して斜めから赤外線を照射した場合に、赤外線帯域の特定の波長において、赤外線を反射するパターン部の反射率の非パターン部の反射率に対する比を大きくして、パターンの読み取り精度を向上させることが望まれていた。特に、赤外線照射部と受光器がペン先の延長線上の方向に配置されたペン型の入力端末を斜めに傾けて使用した場合に、赤外線を照射した方向とほぼ同じ方向への反射率を高くすること、より好ましくは赤外線を照射した方向にほぼ再帰反射させることが望まれていた。
 しかし、本発明者らがこれらの文献に記載の材料を用いた赤外線反射材料について検討したところ、パターン形成体が適切に形成されていないか、形成されていたとしても赤外線を反射するパターン部に斜めから赤外線を照射した場合に、780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率の波長において、赤外線を反射するパターン部の反射率の、非パターン部の反射率に対する比が小さいことがわかった。
 特許文献1の方法では赤外線反射パターン形成体に対して斜めから赤外線を照射した場合に反射光の読み取りはできるものの、斜めから赤外線を照射した場合に、780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率の波長において、赤外線を反射するパターン部の反射率の、非パターン部の反射率に対する比が小さい問題があった。
 赤外線を反射できる部材として、特許文献2には、少なくとも1種の金属粒子を含有する金属粒子含有層を有してなり、金属粒子が、略六角形状又は略円盤形状の平板状金属粒子を60個数%以上有し、平板状金属粒子の主平面が、金属粒子含有層の一方の表面に対して0°~±30°の範囲で面配向しており、かつ金属粒子含有層における水平方向に隣接する平板状金属粒子の平均粒子間距離が、平板状金属粒子の平均粒子径の1/10以上であり、表面抵抗値が9.9×1012Ω/□以上である熱線遮蔽材が記載されている。しかしながら、これまでの平板状金属粒子を用いた赤外線反射材料は、拡散反射性や再帰反射性がなかった。特許文献2のような赤外反射材料ではほとんどが正反射なので、赤外線反射パターン形成体に対して斜めから赤外線を照射した場合に受光部で反射光を受け取ることができないことがわかった。
 一方、パターンを有さない一般的な再帰反射部材も知られている。例えば、特許文献3には、複数のキューブコーナー型キャビティを含む構造を有する表面と実質的に平坦な裏面とを有する、光透過性材料でなる光学構造層と;光学構造層の表面上に設けられた、可視光は透過させて可視光以外の特定波長域の光を選択的に反射する、波長選択反射層とを;有する、透明波長選択性再帰反射体であって、波長選択反射層が赤外線を選択的に反射するものである透明波長選択性再帰反射体が記載されている。
 また、特許文献4には、光が入射する入射面を有する光学層と、上記光学層内に形成された波長選択反射膜とを備え、上記波長選択反射膜が、上記入射面に対して傾斜した複数の波長選択反射膜からなり、上記複数の波長選択反射膜が、互いに平行に配置されており、入射角(θ、φ)(但し、θ:上記入射面に対する垂線と、上記入射面に入射する入射光または上記入射面から出射される反射光とのなす角、φ:上記入射面内の特定の直線と、上記入射光または上記反射光を上記入射面に射影した成分とのなす角)で上記入射面に入射した光のうち、主に特定波長帯780nm~2100nmの近赤外光を正反射(-θ、φ+180°)以外の方向に選択的に指向反射するのに対して、上記波長帯域以外の光を透過する光学体が記載されている。特許文献3や4に記載の方法では再帰反射が起こるため斜めから赤外線を照射した場合でも受光部で反射光を受け取ることができるが、特許文献3では赤外線反射材料として誘電体多層膜を使用し、特許文献4では赤外線反射材料として金属膜と銀膜の交互多層膜を使用するため、いずれも再帰反射部材の成形性が悪いものであった。再帰反射部材の成形性が悪いため、特許文献3や4に記載の方法を用いてペン型の入力端末を斜めに傾けて使用する態様にあわせたパターンを形成しても、斜めから赤外線を照射した場合に、780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率の波長において、赤外線を反射するパターン部の反射率の、非パターン部の反射率に対する比が小さくなってしまうことがわかった。
 本発明が解決しようとする課題は、赤外線を反射するパターン部に斜めから赤外線を照射した場合に、780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率の波長において、赤外線を反射するパターン部の反射率の、非パターン部の反射率に対する比が大きい赤外線反射パターン形成体を提供することである。
 上述の課題を解決するために本発明者らが鋭意検討したところ、平板状金属粒子を用いて凸凹構造に沿って配置されるように制御することで、拡散反射や再帰反射性を高めた赤外線反射パターン形成体を作製できることがわかった。
 具体的には、支持体上の少なくとも一部の領域に、赤外線反射材料を含む赤外線を反射するパターン部を有し、前述の赤外線を反射するパターン部が凸部および凹部のうち少なくとも一方を複数含む凸凹構造を有し、前述の赤外線を反射するパターン部の前述の凸凹構造の凸部および凹部のうち少なくとも一方の面上に少なくとも1種の金属粒子を含有し、前述の金属粒子が、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を60個数%以上有しており、前述の平板状金属粒子の主平面と、前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面とのなす角が0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が、全平板状金属粒子に対して50個数%以上となるように調整することで、上述の課題を解決した赤外線反射パターン形成体を提供できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
 上記の課題を解決するための具体的な手段である本発明および本発明の好ましい態様は、以下のとおりである。
[1] 支持体上の少なくとも一部の領域に、赤外線反射材料を含む赤外線を反射するパターン部を有し、
 赤外線を反射するパターン部が凸部および凹部のうち少なくとも一方を複数含む凸凹構造を有し、
 赤外線を反射するパターン部の凸凹構造の凸部および凹部のうち少なくとも一方の面上に少なくとも1種の金属粒子を含有し、
 金属粒子が、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を60個数%以上有しており、
 平板状金属粒子の主平面と、平板状金属粒子に最も近い凸凹構造の表面とのなす角が0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が、全平板状金属粒子に対して50個数%以上である赤外線反射パターン形成体。
[2] [1]に記載の赤外線反射パターン形成体は、支持体上の赤外線を反射するパターン部がある面側に、凸凹構造を埋めるオーバーコート層を有することが好ましい。
[3] [2]に記載の赤外線反射パターン形成体は、オーバーコート層と支持体の屈折率差が0.05以下であることが好ましい。
[4] [2]または[3]に記載の赤外線反射パターン形成体は、支持体およびオーバーコート層が透明であることが好ましい。
[5] [1]~[4]のいずれか一つに記載の赤外線反射パターン形成体は、凸凹構造が、プリズム形状、ピラミッド型プリズム形状、半球形状またはコーナーキューブ形状であることが好ましい。
[6] [1]~[5]のいずれか一つに記載の赤外線反射パターン形成体は、凸凹構造のサイズが、1μm以上100μm以下であることが好ましい。
[7] [1]~[6]のいずれか一つに記載の赤外線反射パターン形成体は、赤外線を反射するパターン部の780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率が20%以上であることが好ましい。
[8] [1]~[7]のいずれか一つに記載の赤外線反射パターン形成体は、赤外線反射パターン形成体の550nmにおける透過率が60%以上であることが好ましい。
[9] [1]~[8]のいずれか一つに記載の赤外線反射パターン形成体は、780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率を示す波長が780nm~1100nmの帯域に存在することが好ましい。
[10] [1]~[9]のいずれか一つに記載の赤外線反射パターン形成体は、画像表示可能なディスプレイ装置の表面または前方に装着されるシートであることが好ましい。
 本発明によれば、赤外線を反射するパターン部に斜めから赤外線を照射した場合に、780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率の波長において、赤外線を反射するパターン部の反射率の、非パターン部の反射率に対する比が大きい赤外線反射パターン形成体を提供することができる。
図1は、本発明の赤外線反射パターン形成体の一例の断面を示す概略図である。 図2は、本発明の赤外線反射パターン形成体の他の一例の断面を示す概略図である。 図3は、本発明の赤外線反射パターン形成体の他の一例の上面を示す概略図である。 図4は、本発明の赤外線反射パターン形成体を、画像表示可能なディスプレイ装置の表面または前方に装着されるシートとして用いたシステムの概略図である。 図5は、赤外線反射パターン形成体の斜め反射率を測定する方法の概略図である。 図6Aは、本発明の赤外線反射パターン形成体において、平板状金属粒子を含む金属粒子含有層の存在状態を示した概略断面図であって、平板状金属粒子の主平面(円相当径Dを決定する面)と、平板状金属粒子に最も近い凸凹構造の表面とのなす角(θ)を説明する図を示す。 図6Bは、本発明の赤外線反射パターン形成体において、平板状金属粒子を含む金属粒子含有層の存在状態を示した概略断面図であって、金属粒子含有層の赤外線反射パターン形成体の深さ方向における平板状金属粒子の存在領域を示す図である。 図6Cは、本発明の赤外線反射パターン形成体において、平板状金属粒子を含む金属粒子含有層の存在状態の他の一例を示した概略断面図である。 図6Dは、本発明の赤外線反射パターン形成体において、平板状金属粒子を含む金属粒子含有層の存在状態の他の一例を示した概略断面図である。 図6Eは、本発明の赤外線反射パターン形成体において、平板状金属粒子を含む金属粒子含有層の存在状態の他の一例を示した概略断面図である。 図6Fは、本発明の赤外線反射パターン形成体において、平板状金属粒子を含む金属粒子含有層の存在状態の他の一例を示した概略断面図である。 図7Aは、本発明の赤外線反射パターン形成体に好ましく用いられる平板状金属粒子の形状の一例を示した概略斜視図であって、円形状の平板状金属粒子を示す。 図7Bは、本発明の赤外線反射パターン形成体に好ましく用いられる平板状金属粒子の形状の一例を示した概略斜視図であって、六角形状の平板状金属粒子を示す。 図8は、本発明の赤外線反射パターン形成体の一例を斜め上から眺めた場合の概略図である。 図9は、本発明の赤外線反射パターン形成体の他の一例を斜め上から眺めた場合の概略図である。 図10は、本発明の赤外線反射パターン形成体の他の一例を斜め上から眺めた場合の概略図である。 図11は、本発明の赤外線反射パターン形成体の他の一例を斜め上から眺めた場合の概略図である。 図12は、本発明の赤外線反射パターン形成体の有する凸凹構造の一例である半球形状の凸凹構造の概略図である。 図13は、本発明の赤外線反射パターン形成体の有する凸凹構造の一例であるプリズム形状の凸凹構造の概略図である。 図14は、本発明の赤外線反射パターン形成体の有する凸凹構造の一例であるコーナーキューブ形状の凸凹構造の概略図である。 図15は、本発明の赤外線反射パターン形成体の有する凸凹構造の一例であるピラミッド型プリズム形状の凸凹構造の概略図である。 図16は、本発明の赤外線反射パターン形成体の有する凸凹構造の凸部の面上に平板状金属粒子が配置された一例の概略図である。 図17は、本発明の赤外線反射パターン形成体の有する凸凹構造の凸部の表面の走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)写真である。 図18は、本発明の赤外線反射パターン形成体の他の一例の断面を示す概略図である。 図19は、本発明の赤外線反射パターン形成体の他の一例の断面を示す概略図である。
 以下、本発明の赤外線反射パターン形成体について詳細に説明する。
 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。
[赤外線反射パターン形成体]
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、支持体上の少なくとも一部の領域に、赤外線反射材料を含む赤外線を反射するパターン部を有し、前述の赤外線を反射するパターン部が凸部および凹部のうち少なくとも一方を複数含む凸凹構造を有し、前述の赤外線を反射するパターン部の前述の凸凹構造の凸部および凹部のうち少なくとも一方の面上に少なくとも1種の金属粒子を含有し、前述の金属粒子が、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を60個数%以上有しており、前述の平板状金属粒子の主平面と、前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面とのなす角が0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が、全平板状金属粒子に対して50個数%以上である。
 このような構成をとることにより、赤外線を反射するパターン部に斜めから赤外線を照射した場合に、780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率の波長において、赤外線を反射するパターン部の反射率の、非パターン部の反射率に対する比が大きい赤外線反射パターン形成体となる。
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、支持体上の少なくとも一部の領域に、赤外線反射材料を含む赤外線を反射するパターン部を有する。本発明の赤外線反射パターン形成体は、前述の支持体上の前述のパターン部が形成されていない領域のうち少なくとも一部の領域に非パターン部を有することが好ましく、赤外線吸収材料を含み、かつ、非パターン部を有することがより好ましい。本明細書中、赤外線を反射するパターン部と非パターン部の区別は、両者の形状がパターン状であるか否かによって定められるものではなく、両者の赤外線反射率の相対的な高さによって定められる。すなわち、「赤外線を反射するパターン部」とは、斜めから赤外線を照射した場合に、「非パターン部」よりも斜めから入射した赤外線の赤外線照射方向への赤外線反射率が高い部分のことを言う。具体的には赤外線を反射するパターン部において780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率の波長において、赤外線を吸収する非パターン部の反射率が2.0倍(好ましい範囲は、後述の赤外線を反射するパターン部の反射率の、非パターン部の反射率に対する比の好ましい範囲と同様)以上の反射率である部分を、「赤外線を反射するパターン部」という。
 具体的には、赤外線反射パターン形成体を画像表示可能なディスプレイ装置の表面または前方に装着されるシートとして用いた場合に、公知の赤外線センサーで反射光が検知される部分を一般的にパターン部と呼ぶことに基づき、赤外線反射率の高い部分をパターン部と便宜的に呼ぶ。したがって、非パターン部は、均一な面ではなくてもよく、例えば面内に穴を有する形状であってもよい。
 なお、赤外線を反射するパターン部をパターン部と省略することがある。
 赤外線を反射するパターン部に斜めから赤外線を照射する角度としては特に制限はないが、赤外線反射パターン形成体の支持体の凹凸構造が形成されていない主面の法線方向を0°とした場合の入射角が5~75°であることが好ましく、15~60°であることがより好ましく、30~50°であることが特に好ましく、45°であることがより特に好ましい。
 本明細書において、例えば、「45°」、「平行」、「垂直」あるいは「直交」等の角度は、特に記載がなければ、厳密な角度との差異が5度未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との差異は、4度未満であることが好ましく、3度未満であることがより好ましい。
 本発明の赤外線反射パターン形成体の好ましい態様の一つでは、可視域(好ましくは550nm)における透過率を高くすることができ、また、可視域の反射率を低くすることができる。また、本発明の赤外線反射パターン形成体の好ましい態様の一つでは、支持体として透明な支持体を用いることができる。
 ここで、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子(例えば平板状銀粒子)は可視光部に若干の吸収を持っていることが多いため、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子(例えば平板状銀粒子)を含む金属粒子含有層を支持体上にパターニングするとパターン部の視認性が高かったが、本発明の赤外線反射パターン形成体の好ましい態様の一つでは六角形状乃至円形状の平板状金属粒子(例えば平板状銀粒子)を含む金属粒子含有層を支持体上にパターニングせずに膜状に設けることで金属粒子含有層が目立ちにくい膜が得られる。
 さらに、本発明の赤外線反射パターン形成体の好ましい態様の一つでは、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子(例えば平板状銀粒子)を含む金属粒子含有層を支持体上にパターニングせず、かつ、可視光の透過率が高い赤外線吸収材料をパターニングすることによって、赤外線を反射するパターン部と非パターン部の可視光透過率差が小さい(パターン部が目立ちにくい)。金属粒子含有層がパターニングされていない場合、赤外線を反射するパターン部は非常に目立ちにくい。特に、支持体上に金属粒子含有層をパターニングして得られる赤外線を反射するパターン部を有し、非パターン部で赤外線を透過するような態様の赤外線反射パターン形成体と比較すると、赤外線を反射するパターン部が目立ちにくくなる。
 また、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子(例えば平板状銀粒子)の性質から、反射する赤外線のピーク波長や反射強度を、金属粒子含有層の薄層を保ったまま自在に調整可能である。
 これまでの凸凹構造を有する赤外反射材料は、赤外線反射材料として誘電体多層膜や金属膜と銀膜の交互多層膜を使用すると赤外反射材料の材質に起因して成型性が悪く、小さいピッチがつくれず、膜厚が厚くなってしまう。また、成型性が悪く、層間剥離が起きやすい問題点もあった。本発明の赤外線反射パターン形成体の好ましい態様の一つでは、赤外線反射材料として六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を用いるため、連続膜を形成していないために成形性が良好であり、ピッチが小さくでき、膜厚を下げられる。また成型性が良いため再帰反射率が高く、赤外線を反射するパターン部に斜めから赤外線を照射した場合に、780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率の波長において、赤外線を反射するパターン部の反射率の、非パターン部の反射率に対する比が大きい。また、赤外線反射材料の層数が少ないため層間剥離も起きにくい。
<赤外線反射パターン形成体の特性>
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、赤外線を反射するパターン部に斜め45°から赤外線を照射した場合に780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率が10%以上であることが好ましく、15%以上であることがより好ましく、20%以上であることが特に好ましく、25%以上であることがより特に好ましく、30%以上であることがさらにより特に好ましい。
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、斜め45°から赤外線を照射した場合に、赤外線を反射するパターン部が780nm~2500nm間において最大の反射率を持つ波長における、非パターン部の反射率が20%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましく、5%以下であることが特に好ましく、3%以下であることがより特に好ましい。
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、赤外線を反射するパターン部が780nm~2500nm間において最大の反射率を持つ波長における、赤外線を反射するパターン部の反射率の、非パターン部の反射率に対する比(赤外線を反射するパターン部の反射率/非パターン部の反射率)が2.0以上であることが好ましく、3.5以上であることがより好ましく、5.0以上であることが特に好ましく、10.0以上であることがより特に好ましく、20.0以上であることがさらにより特に好ましい。
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率を示す波長が780nm~1100nmの帯域に存在することが好ましく、800~1100nmの帯域に存在することがより好ましく、800~1050nmの帯域に存在することが特に好ましい。
 本発明では、本発明の赤外線反射パターン形成体の780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率を示す波長を、前述の平板状金属粒子の反射ピーク波長A(nm)とすることができる。
 本発明の赤外線反射パターン形成体の550nmにおける透過率としては、60%以上であることが好ましく、65%以上であることがより好ましく、70%以上であることが特に好ましく、75%以上であることがより特に好ましく、80%以上であることがさらにより特に好ましい。550nmにおける透過率が、60%以上であると、例えば、画像表示可能なディスプレイ装置の表面または前方に装着されるシートとして用いた時に、画像が見やすくなる観点で好ましい。
<赤外線反射パターン形成体の構成>
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、支持体上の少なくとも一部の領域に、赤外線反射材料を含む赤外線を反射するパターン部を有し、前述の赤外線を反射するパターン部が凸部および凹部のうち少なくとも一方を複数含む凸凹構造を有する。
 前述の支持体上の前述のパターン部が形成されていない領域のうち少なくとも一部の領域に、非パターン部を有することが好ましい。
 さらに、必要に応じて、オーバーコート層、粘着層、紫外線吸収層、金属酸化物粒子含有層、バックコート層、ハードコート層、断熱層などのその他の層を有する態様も好ましい。
 以下、図面をもとに本発明の赤外線反射パターン形成体の好ましい構成について説明する。
 本発明の赤外線反射パターン形成体の層構成としては、図1、図2、図18および図19に一例を示すように、赤外線反射パターン形成体は、支持体40上の少なくとも一部の領域に、赤外線反射材料を含む赤外線を反射するパターン部51を有する。本発明の赤外線反射パターン形成体は、図18に示すように支持体上の同一層中の少なくとも一部の領域に六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層(不図示)を有していてもよく、図1、図2および図19に示すように支持体上の同一層中の全ての領域に六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層(不図示)を有していてもよい。「同一層」とは、同一の組成を有する層を意味する。図1では、赤外線を反射するパターン部51は、赤外線反射材料として六角形状乃至円形状の平板状金属粒子11を含有し、赤外線を反射するパターン部51中、平板状金属粒子11の主平面が平板状金属粒子に最も近い凸凹構造の表面に対して0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子11が、全平板状金属粒子に対して50個数%以上である。
 また、図1、図2、図18および図19に示した赤外線反射パターン形成体100は、前述の支持体40上の前述のパターン部51が形成されていない領域のうち少なくとも一部の領域に、非パターン部52を有する。非パターン部52は、図1および図2に示すような赤外線を吸収する非パターン部でもよく、図18に示すような赤外線を透過する非パターン部でもよく、図19に示すような(斜めから入射した)赤外線を正反射する非パターン部でもよく、赤外線を散乱する非パターン部でもよいが、赤外線を吸収する非パターン部または赤外線を透過する非パターン部であることが好ましい。赤外線を吸収する非パターン部とは、本発明の赤外線反射パターン形成体において、支持体の表面のうち赤外線吸収材料を含み、かつ、赤外線を吸収する部分のことを言う。図1の赤外線反射パターン形成体では、非パターン部52は、赤外線吸収材料7としてランダム配列の六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を含有し、赤外線を反射するパターン部51中、平板状金属粒子11の主平面が平板状金属粒子に最も近い凸凹構造の表面に対して0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子11が、全平板状金属粒子に対して50個数%未満である。なお、図18に示すように、非パターン部52は、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を含有しなくてもよい。
 非パターン部52は、支持体40上に六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層(不図示)を含んでいても、含んでいなくてもよい。図1の赤外線反射パターン形成体では、非パターン部52は、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層(不図示)を含む構成である。また、図1の赤外線反射パターン形成体では、支持体40上の同一層中の全ての領域に六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層(不図示)を有する。
 一方、図2に示すように本発明の赤外線反射パターン形成体の他の好ましい態様では、非パターン部52は、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層(不図示)を含み、その上に赤外線吸収材料7が直接またはオーバーコート層5を介して積層されていてもよい。本発明の赤外線反射パターン形成体は、赤外線を反射するパターン部51および非パターン部52の全体を覆うように形成されたオーバーコート層5を有することが耐擦傷性を高めることができるため好ましい。図2の赤外線反射パターン形成体でも、支持体40上の同一層中の全ての領域に六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層(不図示)を有する。
 ここで、本明細書中、「平板状金属粒子の反射ピーク波長A」とは、前述の平板状金属粒子を含有するパターン部を積分球分光光度計により780nmから2500nmの範囲で測定した反射スペクトルにおける最も反射率の高い波長のことを言う。
 なお、表面プラズモン共鳴の特性上、平板状金属粒子に起因する前述の反射ピーク波長と、吸収ピーク波長はほぼ一致する。ただし、平板状金属粒子の周囲の屈折率環境(樹脂やセラミックによる被覆や、空気界面への偏在など)によっては、吸収ピーク波長よりも反射ピーク波長のほうが大きくなる場合もある。
 ここでいう吸収ピーク波長は、300nm~2500nmの分光透過・反射スペクトルを測定した際、それぞれの波長において、100%から透過率及び反射率を差引いた値が最大となる波長を意味する。
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、前述のパターン部の1部分あたりの、パターン部の一辺の長さが4μm以上であることが好ましく、5μm以上であることがより好ましく、10μm以上であることが特に好ましい。
 前述のパターン部の1部分あたりの大きさの上限値は特に制限はない。
 ここで、パターン部の一辺の長さは、図3に示すようにほぼ正方形のパターンが繰り返されている場合、パターン部の一辺の長さ53は縦、横ともに同じ長さであってもよい。一方、ほぼ長方形のパターンが繰り返されている場合、赤外線を反射するパターン部の一辺の長さと、赤外線を反射するパターン部の他の一辺の長さは異なる長さであってもよい。本発明の赤外線反射パターン形成体の赤外線を反射するパターン形状は、なんら限定されるものではなく、たとえば円、楕円、メッシュ状、ライン状、など、あらゆる形状をとることができる。
 また、本発明の赤外線反射パターン形成体は、支持体40の赤外線を反射するパターン部51を有する面または反対側の面に、粘着層または接着層を有することが好ましい。このような構成を有することにより、本発明の赤外線反射パターン形成体を画像表示可能なディスプレイ装置の表面または前方に装着されるシートとして用いるときにディスプレイ装置の表面に容易に貼り付けることができる。
 また、本発明の赤外線反射パターン形成体は、図2に示したように支持体40、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層および任意の形状の非パターン部を形成するための赤外線吸収材料7がこの順に積層された態様に限定されるものではない。図面には示さないが、支持体40、任意の形状の非パターン部を形成するための赤外線吸収材料7および六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層がこの順に積層された態様の赤外線反射パターン形成体として、支持体40の赤外線を反射するパターン部51を有する面とは同じ側の面に、粘着層または接着層を有することも好ましい。このような構成を有することにより、支持体40側から入射した赤外線に対して、パターン部51で赤外線を反射し、非パターン部52で赤外線を吸収させることができ、本発明の赤外線反射パターン形成体を画像表示可能なディスプレイ装置の表面または前方に装着されるシートとして用いるときにディスプレイ装置の表面に容易に貼り付けることができる。
 本発明の赤外線反射パターン形成体の好ましい例を斜め上から眺めた場合の概略図を、図8~11に示した。図8~図11に示した本発明の赤外線反射パターン形成体の例について、赤外線を反射するパターン部と非パターン部を説明する。図8および図9は、支持体40上に、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層1を含み、その上に非パターン部52に相当する領域に赤外線吸収材料7が形成され、赤外線吸収材料7が形成されていない金属粒子含有層1を赤外線を反射するパターン部51とした態様である。図10および図11は、支持体40上に、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層1を含み、金属粒子含有層1のうち非パターン部52に相当する領域にランダム配列された六角形状乃至円形状の平板状金属粒子である赤外線吸収材料7が形成され、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子がランダム配列されていない金属粒子含有層1を赤外線を反射するパターン部51とした態様である。図8~図11に示した本発明の赤外線反射パターン形成体の例では、いずれも金属粒子含有層1はパターニングされていないため、赤外線を反射するパターン部と非パターン部の可視光における透過率を同程度にすることができ、著しく目立ちにくい。さらに赤外線吸収材料7の可視光における透過率を金属粒子含有層1の可視光における透過率と同程度にすることで、赤外線を反射するパターン部と非パターン部の可視光においてさらに目立ちにくくすることができる。
<赤外線を反射するパターン部>
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、支持体上の少なくとも一部の領域に、赤外線反射材料を含む赤外線を反射するパターン部を有し、前述の赤外線を反射するパターン部が凸部および凹部のうち少なくとも一方を複数含む凸凹構造を有し、前述の赤外線を反射するパターン部の前述の凸凹構造の凸部および凹部のうち少なくとも一方の面上に少なくとも1種の金属粒子を含有し、前述の金属粒子が、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を60個数%以上有しており、前述の平板状金属粒子の主平面と、前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面とのなす角が0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が、全平板状金属粒子に対して50個数%以上である。
 金属粒子含有層は、少なくとも1種の金属粒子を含有する層である。金属粒子は、平板状金属粒子(平板状の金属粒子)であることが好ましく、金属粒子含有層の一方の表面に平板状金属粒子を偏析させることが好ましい。
-1-1.金属粒子-
 本発明の赤外線反射パターン形成体では、前述の赤外線を反射するパターン部の前述の凸凹構造の凸部および凹部のうち少なくとも一方の面上に少なくとも1種の金属粒子を含有し、前述の金属粒子が、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を60個数%以上有しており、前述の平板状金属粒子の主平面と、前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面とのなす角が0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が、全平板状金属粒子に対して50個数%以上である。
 金属粒子含有層において、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の存在形態としては、前述の平板状金属粒子の主平面と、前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面とのなす角が平均0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が全平板状金属粒子に対して50個数%以上であり、平均0°~±20°の範囲で面配向している平板状金属粒子が全平板状金属粒子に対して50個数%以上であることが好ましく、平均0°~±10°の範囲で面配向している平板状金属粒子が全平板状金属粒子に対して50個数%以上であることが特に好ましい。
 また、上述の範囲で面配向している平板状金属粒子が、全平板状金属粒子に対して50個数%以上であり、70個数%以上であることがより好ましく、90個数%以上であることがさらに好ましい。
 金属粒子の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、熱線(近赤外線と同義。以下同じ)の反射率が高い点から、銀、金、アルミニウム、銅、ロジウム、ニッケル、白金などが好ましく、その中でも銀がより好ましい。
-1-2.平板状金属粒子-
 平板状金属粒子としては、2つの主平面からなる粒子(図7A及び図7B参照)であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、六角形状、円形状、三角形状などが挙げられる。これらの中でも、可視光透過率が高い点で、六角形状以上の多角形状~円形状であることがより好ましく、六角形状または円形状であることが特に好ましい。
 本明細書中、円形状とは、後述する平板状の金属粒子の平均円相当径の50%以上の長さを有する辺の個数が1個の平板状金属粒子当たり0個である形状のことを言う。円形状の平板状金属粒子としては、透過型電子顕微鏡(TEM)で平板状金属粒子を主平面の上方から観察した際に、角が無く、丸い形状であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 本明細書中、六角形状とは、後述する平板状金属粒子の平均円相当径の20%以上の長さを有する辺の個数が1個の平板状金属粒子当たり6個である形状のことを言う。なお、その他の多角形についても同様である。六角形状の平板状金属粒子としては、透過型電子顕微鏡(TEM)で平板状金属粒子を主平面の上方から観察した際に、六角形状であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、六角形状の角が鋭角のものでも、鈍っているものでもよいが、可視光域の吸収を軽減し得る点で、角が鈍っているものであることが好ましい。角の鈍りの程度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 赤外線を反射するパターン部に存在する金属粒子のうち、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子は、全平板状金属粒子の個数に対して、60個数%以上であることが好ましく、65個数%以上がより好ましく、70個数%以上が特に好ましい。六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の割合が、60個数%以上であると、可視光線透過率が高くなる。
[1-2-1.面配向]
 本発明の赤外線反射パターン形成体において、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子は、前述の平板状金属粒子の主平面と、前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面とのなす角が0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が、全平板状金属粒子に対して50個数%以上である。
 平板状金属粒子の存在状態は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、後述する図6C~図6Fのように並んでいることが好ましい。
 ここで、図6A~図6Fは、本発明の赤外線反射パターン形成体において、平板状金属粒子を含む金属粒子含有層の存在状態を示した概略断面図である。図6D~図6Fは、金属粒子含有層1中における平板状金属粒子11の存在状態を示す。図6Aは、平板状金属粒子11の主平面(円相当径Dを決める面)と、前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面とのなす角(±θ)を説明する図である。図6Bは、金属粒子含有層1の赤外線反射パターン形成体の深さ方向における存在範囲fを示すものである。
 図6Aにおいて、平板状金属粒子11の主平面と、前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面とのなす角(±θ)は、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の面配向における所定の範囲に対応する。即ち、面配向とは、赤外線反射パターン形成体の断面を観察した際、図6Aに示す傾角(±θ)が小さい状態をいい、特に、図6Cは、平板状金属粒子11の主平面と前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面とが接している状態、即ち、θが0°である状態を示す。平板状金属粒子11の主平面の、その平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面に対する面配向の角度、即ち図6Aにおけるθが±30°を超えると、赤外線反射パターン形成体の所定の波長(例えば、可視光域長波長側から近赤外線領域)の反射率が低下してしまう。本明細書では、平板状金属粒子11の主平面の、その平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面に対する、すなわち図6Aにおけるθが±30°以下の平板状金属粒子が全平板状金属粒子に対して50個数%未満の場合、ランダム配列された六角形状乃至円形状の平板状金属粒子と言い、このようなランダム配列された六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を赤外線吸収材料として用いることができる。
 平板状金属粒子の主平面から前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面とは、平板状金属粒子の主平面から平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面に向けて下した垂線と直交する平面のことを言う。図16(A)のプリズム形状のように凸凹構造の表面が平面の場合は、前述の平板状金属粒子の主平面と、前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面とのなす角は、平板状金属粒子の主平面から前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面に向けて下した垂線の足を含む凸凹構造の表面となる。図16(B)の半休形状のように凸凹構造の表面が曲面の場合は、前述の平板状金属粒子の主平面と、前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面とのなす角は、平板状金属粒子の主平面から前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面に向けて下した垂線と凸凹構造の表面の接平面となる。
 平板状金属粒子の主平面が、その平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面に対して面配向しているかどうかの評価としては、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、適当な断面切片を作製し、この切片における金属粒子含有層及び平板状金属粒子を観察して評価する方法であってもよい。具体的には、赤外線反射パターン形成体を、ミクロトーム、集束イオンビーム(FIB)を用いて赤外線反射パターン形成体の断面サンプルまたは断面切片サンプルを作製し、これを、各種顕微鏡(例えば、電界放射型走査電子顕微鏡(FE-SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)等)を用いて観察して得た画像から評価する方法などが挙げられる。
 上記の通り作製した断面サンプルまたは断面切片サンプルの観察としては、サンプルにおいて金属粒子含有層の一方の表面(基材表面)に対して平板状金属粒子の主平面が面配向しているかどうかを確認し得るものであれば、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、FE-SEM、TEMなどを用いた観察が挙げられる。上記断面サンプルの場合は、FE-SEMにより、上記断面切片サンプルの場合は、TEMにより観察を行ってもよい。FE-SEMで評価する場合は、平板状金属粒子の形状と傾角(図6Aの±θ)が明瞭に判断できる空間分解能を有することが好ましい。
[1-2-2.平均粒子径(平均円相当径)および変動係数]
 六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の平均粒子径(平均円相当径)は、粒子の投影面積を電子顕微鏡写真上での面積を測定し、撮影倍率を補正する公知の方法により得ることができる。円相当径は、この方法により得られた個々の粒子の投影面積と等しい面積を有する円の直径で表される。200個の平板状金属粒子の円相当径Dの統計で粒径分布(粒度分布)が得られ、算術平均を計算することで平均粒子径(平均円相当径)を求めることができる。平板状金属粒子の粒度分布における変動係数は、粒度分布の標準偏差を前述の平均粒子径(平均円相当径)で割った値(%)で求めることができる。
 本発明の赤外線反射パターン形成体において、平板状金属粒子の粒度分布における変動係数としては、35%以下が好ましく、30%以下がより好ましく、20%以下が特に好ましい。変動係数が、35%以下であることが赤外線反射パターン形成体における熱線の反射波長域がシャープになることから好ましい。
 金属粒子の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、平均粒子径は10~500nmが好ましく、20~300nmがより好ましく、50~200nmがさらに好ましい。
[1-2-3.平板状金属粒子の厚み・アスペクト比]
 本発明の赤外線反射パターン形成体では、平板状金属粒子の厚みは14nm以下であることが好ましく、5~14nmであることがより好ましく、5~12nmであることが特に好ましく、5~10nmであることがより特に好ましい。
 平板状金属粒子のアスペクト比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、波長800nm~1,800nmの赤外線領域での反射率が高くなる点から、6~40が好ましく、10~35がより好ましい。アスペクト比が6未満であると反射波長が800nmより小さくなり、40を超えると、反射波長が1,800nmより長くなり、十分な熱線反射能が得られないことがある。
 アスペクト比は、平板状金属粒子の平均粒子径(平均円相当径)を平板状金属粒子の平均粒子厚みで除算した値を意味する。粒子厚みは、平板状金属粒子の主平面間距離に相当し、例えば、図7A及び図7Bにaとして示す通りであり、原子間力顕微鏡(AFM)や透過型電子顕微鏡(TEM)により測定することができる。
 AFMによる平均粒子厚みの測定方法としては、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、ガラス基板に平板状金属粒子を含有する粒子分散液を滴下し、乾燥させて、粒子1個の厚みを測定する方法などが挙げられる。
 TEMによる平均粒子厚みの測定方法としては、特に制限は無く、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリコン基板上に平板状金属粒子を含有する粒子分散液を滴下し、乾燥させた後、カーボン蒸着、金属蒸着による被覆処理を施し、集束イオンビーム(FIB)加工により断面切片を作製し、この断面をTEMによる観察することにより、粒子の厚み測定を行う方法などが挙げられる。
[1-2-4.金属粒子含有層の厚み、平板状金属粒子の存在範囲]
 本発明の赤外線反射パターン形成体において、平板状金属粒子を含有する金属粒子含有層の塗布膜厚みに相当する赤外線を反射するパターン部の厚みdは、5~120nmであることが好ましく、7~80nmであることがより好ましく、10~40nmであることが特に好ましく、10~30nmであることがより特に好ましい。本発明の赤外線反射パターン形成体は、赤外線を反射するパターン部の厚みを小さくすると、780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率を示す波長(ピーク波長)における反射率を高めることができる。
 本発明の赤外線反射パターン形成体では、金属粒子含有層の塗布膜厚みdが金属粒子の平均円相当直径Dに対し、d>D/2の場合、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の80個数%以上が、金属粒子含有層の表面からd/2の範囲に存在することが好ましく、d/3の範囲に存在することがより好ましく、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の60個数%以上が金属粒子含有層の一方の表面に露出していることが更に好ましい。平板状金属粒子が金属粒子含有層の表面からd/2の範囲に存在するとは、平板状金属粒子の少なくとも一部が金属粒子含有層の表面からd/2の範囲に含まれていることを意味する。すなわち、平板状金属粒子の一部が、金属粒子含有層の表面よりも突出している図6Dに記載される平板状金属粒子も、金属粒子含有層の表面からd/2の範囲に存在する平板状金属粒子として扱う。なお、図6Dは、各平板状金属粒子の厚み方向のごく一部が金属粒子含有層に埋没してことを意味し、各平板状金属粒子が金属粒子含有層の表面上に積まれているわけではない。図6B~図6Dは金属粒子含有層の厚みdがd>D/2である場合を表した模式図であり、特に図6Bは平板状金属粒子の80個数%以上がfの範囲に含まれており、f<d/2であることを表した図である。
 また、平板状金属粒子が金属粒子含有層の一方の表面に露出しているとは、平板状金属粒子の一方の表面の一部が、金属粒子含有層の表面よりも突出していることを意味する。
 ここで、金属粒子含有層中の平板状金属粒子存在分布は、例えば、赤外線反射パターン形成体の断面試料をSEM観察した画像より測定することができる。
 本発明の赤外線反射パターン形成体では、金属粒子含有層の塗布膜厚みdは金属粒子の平均円相当径Dに対し、d<D/2の場合が好ましく、より好ましくはd<D/4であり、d<D/8がさらに好ましい。金属粒子含有層の塗布厚みを下げるほど、平板状金属粒子の面配向の角度範囲が0°に近づきやすくなり、平板状金属粒子によるプラズモン反射効果を最大限に活用できるため好ましい。また、金属粒子含有層の塗布厚みを下げるほど、各平板状金属粒子の厚み方向の配置バラツキが小さくなり、同一面内高さに並びやすくなり、平板状金属粒子によるプラズモン反射効果を最大限に活用できるため好ましい。図6E、図6Fは金属粒子含有層の厚みdがd<D/2である場合を表した模式図である。
 本発明の赤外線反射パターン形成体において、図6Bに示すように、金属粒子含有層1における平板状金属粒子11を構成する金属のプラズモン共鳴波長をλとし、金属粒子含有層1における媒質の屈折率をnとするとき、金属粒子含有層1が、赤外線反射パターン形成体の水平面からの深さ方向において、(λ/n)/4の範囲で存在することが好ましい。この範囲内であると、赤外線反射パターン形成体の上側と下側のそれぞれの金属粒子含有層の界面での反射波の位相により反射波の振幅が強めあう効果が十分大きく、可視光透過率及び熱線最大反射率が良好となる。
 金属粒子含有層における平板状金属粒子を構成する金属のプラズモン共鳴波長λ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るが、熱線反射性能を付与する点で、400nm~2,500nmであることが好ましく、可視光透過率を付与する点から、700nm~2,500nmであることがより好ましい。
 本発明では平板状金属粒子を構成する金属のプラズモン共鳴波長λが、前述の平板状金属粒子の反射ピーク波長A(μm)であることが好ましい。
[1-2-5.金属粒子含有層の媒質]
 金属粒子含有層における媒質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。本発明の赤外線反射パターン形成体は、金属粒子含有層がポリマーを含むことが好ましく、透明ポリマーを含むことがより好ましい。ポリマーとしては、例えば、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、(飽和)ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ゼラチンやセルロース等の天然高分子等の高分子などが挙げられる。その中でも、本発明では、ポリマーの主ポリマーがポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、(飽和)ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂であることが好ましく、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂であることが六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の80個数%以上を金属粒子含有層の表面からd/2の範囲に存在させやすい観点からより好ましく、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂であることが本発明の赤外線反射パターン形成体のこすり耐性をより改善する観点から特に好ましい。
 ポリエステル樹脂の中でも、飽和ポリエステル樹脂であることが二重結合を含まないために優れた耐候性を付与できる観点からより特に好ましい。また、分子末端に水酸基またはカルボキシル基を持つことが、水溶性・水分散性の硬化剤等で硬化させることで高い硬度・耐久性・耐熱性を得られる観点から、より好ましい。
 上記ポリマーとしては、商業的に入手できるものを好ましく用いることもでき、例えば、互応化学工業(株)製の水溶性ポリエステル樹脂である、プラスコートZ-867などを挙げることができる。
 また、本明細書中、金属粒子含有層に含まれる前述のポリマーの主ポリマーとは、金属粒子含有層に含まれるポリマーの50質量%以上を占めるポリマー成分のことを言う。
 金属粒子含有層に含まれる金属粒子に対するポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂の含有量が1~10000質量%であることが好ましく、10~1000質量%であることがより好ましく、20~500質量%であることが特に好ましい。金属粒子含有層に含まれるバインダーを上記範囲以上とすることで、こすり耐性性等の物理特性を改善することができる。
 媒質の屈折率nは、1.4~1.7であることが好ましい。
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の厚みをaとしたとき、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の80個数%以上が、厚み方向のa/10以上を上記ポリマーに覆われていることが好ましく、厚み方向のa/10~10aを上記ポリマーに覆われていることがより好ましく、a/8~4aを上記ポリマーに覆われていることが特に好ましい。このように六角形状乃至円形状の平板状金属粒子が金属粒子含有層に一定割合以上埋没していることにより、よりこすり耐性を高めることができる。すなわち、本発明の赤外線反射パターン形成体は、図6Dや図6Fの態様よりも、図6Cや図6Eの態様の方が好ましい。
[1-2-6.パターン部における平板状金属粒子の密度(平板状金属粒子の面積率)]
 赤外線反射パターン形成体を上から見た時の基材の面積A(金属粒子含有層に対して垂直方向から見たときの金属粒子含有層の全投影面積A)に対する平板状金属粒子の面積の合計値Bの割合である平板状金属粒子の密度(面積率)〔(B/A)×100〕としては、15%以上が好ましく、20%以上がより好ましく、30%以上であることがより好ましい。
 ここで、面積率は、例えば赤外線反射パターン形成体を上からSEM観察で得られた画像や、AFM(原子間力顕微鏡)観察で得られた画像を画像処理することにより測定することができる。
[1-2-7.平板状金属粒子の配列]
 金属粒子含有層における平板状金属粒子の配列は均一であることが好ましい。ここで言う配列の均一とは、各粒子に対する最近接粒子までの距離(最近接粒子間距離)を粒子の中心間距離で数値化した際、各々の粒子の最近接粒子間距離の変動係数(=標準偏差÷平均値)が小さいことを差す。最近接粒子間距離の変動係数は小さいほど好ましく、好ましくは30%以下、より好ましくは20%以下、より好ましくは10%以下、理想的には0%である。最近接粒子間距離の変動係数が大きい場合には、金属粒子含有層内で平板状金属粒子の粗密や粒子間の凝集が生じ、ヘイズが悪化する傾向があるため好ましくない。最近接粒子間距離は金属粒子含有層塗布面をSEMなどで観察することにより測定が可能である。
[1-2-8.金属粒子含有層の層構成]
 本発明の赤外線反射パターン形成体において、平板状金属粒子は、図6A~図6Fに示すように、平板状金属粒子を含む金属粒子含有層の形態で配置される。
 金属粒子含有層としては、図6A~図6Fに示すように単層で構成されてもよく、複数の金属粒子含有層で構成されてもよい。複数の金属粒子含有層で構成される場合、遮熱性能を付与したい波長帯域に応じた遮蔽性能を付与することが可能となる。なお、金属粒子含有層が複数の金属粒子含有層で構成される場合、本発明の赤外線反射パターン形成体は、少なくとも最表面の金属粒子含有層において、この最表面の金属粒子含有層の厚みをd’としたとき、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の80個数%以上が、この最表面の金属粒子含有層の表面からd’/2の範囲に存在することが好ましい。
 ここで、金属粒子含有層の各層の厚みは、例えば、赤外線反射パターン形成体の断面サンプルをSEM観察したり、断面切片サンプルをTEM観察することにより測定することができる。
 また、赤外線反射パターン形成体の金属粒子含有層の上に、例えば後述するオーバーコート層などの他の層を有する場合においても、他の層と金属粒子含有層の境界は同様の方法によって決定することができ、金属粒子含有層の厚みdを決定することができる。なお、金属粒子含有層に含まれるポリマーと同じ種類のポリマーを用いて、金属粒子含有層の上にコーティングをする場合は通常はSEM観察した画像によって金属粒子含有層との境界を判別できることができ、金属粒子含有層の厚みdを決定することができる。
[1-2-9.平板状金属粒子の合成方法]
 平板状金属粒子の合成方法としては、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、化学還元法、光化学還元法、電気化学還元法等の液相法などが六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を合成し得るものとして挙げられる。これらの中でも、形状とサイズ制御性の点で、化学還元法、光化学還元法などの液相法が特に好ましい。六角形~三角形状の平板状金属粒子を合成後、例えば、硝酸、亜硫酸ナトリウム等の銀を溶解する溶解種によるエッチング処理、加熱によるエージング処理などを行うことにより、六角形~三角形状の平板状金属粒子の角を鈍らせて、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を得てもよい。
 平板状金属粒子の合成方法としては、上記の他、予めフィルム、ガラスなどの透明基材の表面に種晶を固定後、平板状に金属粒子(例えばAg)を結晶成長させてもよい。
 本発明の赤外線反射パターン形成体において、平板状金属粒子は、所望の特性を付与するために、更なる処理を施してもよい。上記更なる処理としては、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、高屈折率シェル層の形成、分散剤、酸化防止剤等の各種添加剤を添加することなどが挙げられる。
-1-2-9-1.高屈折率シェル層の形成-
 平板状金属粒子は、可視光域透明性を更に高めるために、可視光域透明性が高い高屈折率材料で被覆されてもよい。
 高屈折率材料としては、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、TiO、BaTiO、ZnO、SnO、ZrO、NbOなどが挙げられる。
 被覆する方法としては、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、Langmuir、2000年、16巻、p.2731-2735に報告されているようにテトラブトキシチタンを加水分解することにより銀の平板状金属粒子の表面にTiO層を形成する方法であってもよい。
 また、平板状金属粒子に直接高屈折率金属酸化物層シェルを形成することが困難な場合は、上記の通り平板状金属粒子を合成した後、適宜SiOやポリマーのシェル層を形成し、更に、このシェル層上に金属酸化物層を形成してもよい。TiOを高屈折率金属酸化物層の材料として用いる場合には、TiOが光触媒活性を有することから、平板状金属粒子を分散するマトリクスを劣化させてしまう懸念があるため、目的に応じて平板状金属粒子にTiO層を形成した後、適宜SiO層を形成してもよい。
-1-2-9-2.各種添加物の添加-
 本発明の赤外線反射パターン形成体において、金属粒子含有層がポリマーを含み、ポリマーの主ポリマーがポリエステル樹脂である場合には、架橋剤を添加することが膜強度の観点から好ましい。
 また、本発明の赤外線反射パターン形成体において、金属粒子含有層がポリマーを含む場合、界面活性剤を添加することがハジキの発生を抑えて良好な面状な層が得られる観点から好ましい。
 架橋剤や界面活性剤としては、特開2014-194446号公報の0066段落に記載の材料などを用いることができ、この公報の記載は本明細書に組み込まれる。
 平板状金属粒子は、この平板状金属粒子を構成する銀などの金属の酸化を防止するために、メルカプトテトラゾール、アスコルビン酸等の酸化防止剤を吸着していてもよい。また、酸化防止を目的として、Ni等の酸化犠牲層が平板状金属粒子の表面に形成されていてもよい。また、酸素を遮断することを目的として、SiOなどの金属酸化物膜で被覆されていてもよい。
 平板状金属粒子は、分散性付与を目的として、例えば、4級アンモニウム塩、アミン類等のN元素、S元素、及びP元素の少なくともいずれかを含む低分子量分散剤、高分子量分散剤などの分散剤を添加してもよい。
防腐剤:
 本発明の赤外線反射パターン形成体を作製する際、平板状金属粒子分散液に防腐剤を含有することが、遮熱性能を維持しつつ、可視光透過率も改善する観点から好ましい。防腐剤の機能や防腐剤の例としては特開2014-184688号公報の0073~0090段落の記載を参照することができ、この公報の記載は本明細書に組み込まれる。
消泡剤:
 本発明では、平板状金属粒子の調製や再分散の工程において、消泡剤を使用することが好ましい。消泡剤の機能や消泡剤の例としては特開2014-184688号公報の0091および0092段落の記載を参照することができ、この公報の記載は本明細書に組み込まれる。
-2.凸凹構造-
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、前述の赤外線を反射するパターン部が凸部および凹部のうち少なくとも一方を複数含む凸凹構造を有し、前述の赤外線を反射するパターン部の前述の凸凹構造の凸部および凹部のうち少なくとも一方の面上に少なくとも1種の金属粒子を含有する。
 図1、図2および図18に示すように、非パターン部52および赤外線を反射するパターン部51がともに凸凹構造を有していてもよい。図19に示すように、(斜めから入射した)赤外線を正反射する非パターン部52は凸凹構造を有さず、斜めから入射した赤外線の赤外線照射方向へと反射するパターン部51のみが凸凹構造を有していてもよい。
 凸凹構造は、支持体が凸凹構造を有していてもよく、他の部材が有していてもよい。その中でも、支持体が凸凹構造を有していることが好ましい。
 凸凹構造は、凸部のみを複数含んでいても、凹部のみを複数含んでいても、凸部および凹部をそれぞれ複数含んでいてもよい。凸部のみを複数含む凸凹構造としては、半球形状の凸部が形成された構造を挙げることができる。凸部および凹部をそれぞれ複数含む凸凹構造としては、プリズム形状、ピラミッド型プリズム形状またはコーナーキューブ形状などを挙げることができる。
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、前述の凸凹構造が、プリズム形状、ピラミッド型プリズム形状、半球形状またはコーナーキューブ形状であることが好ましい。
 前述の凸凹構造は、凸部および凹部をそれぞれ複数含むことがより好ましく、プリズム形状、ピラミッド型プリズム形状またはコーナーキューブ形状であることが特に好ましく、コーナーキューブ形状であることがより特に好ましい。
 本明細書中、コーナーキューブ形状とは、3つの平面を互いに直交するように組み合わせた形状のことを言うが、さらに3つの平面を互いに直交するように組み合わせた形状から光学的に許容できる範囲で変形された形状も含まれる。赤外線照射部と受光器は完全に光学的に一致させることは困難であるため、再帰反射を完全に行うよりも受光器に反射光が入りやすくなるように変形されていることが好ましい。
 凸凹構造が凸部および凹部のうち少なくとも一方を周期的なピッチで有することが好ましい。
 凸部または凹部のサイズは凸部の場合、支持体に垂直で凸部の最高点と最低点を通る平面で切ったときの最低点間の距離のことをいい、凹部の場合、支持体に垂直で凹部の最高点と最低点を通る平面で切ったときの最高点間の距離のことをいい、個々のピッチのサイズが異なる場合は前述の最低点間または最高点間の距離の平均値である。ピッチは凸部の場合、最高点間の距離のことをいい、凹部の場合最低点間の距離である。凸凹構造のサイズが、1μm以上100μm以下であることが好ましい。
 前述の凸凹構造が、図12に示した半球形状である場合、個々のピッチは図12のPに相当し、凸部または凹部のサイズは図12のRに相当する。凸凹構造が、半球形状である場合、ピッチと凸部または凹部のサイズは一致しないでもよく、ピッチと凸部または凹部のサイズが近いことが好ましい。
 前述の凸凹構造が、図13に示したプリズム形状である場合、個々のピッチは図13のPに相当し、凸部または凹部のサイズは図13のRに相当する。凸凹構造が、プリズム形状である場合、ピッチと凸部または凹部のサイズは一致することが好ましい。
 前述の凸凹構造が、図14に示したコーナーキューブ形状である場合、個々のピッチは図14のPに相当し、凸部または凹部のサイズは図14のRに相当する。凸凹構造が、プリズムコーナーキューブ形状である場合、ピッチと凸部または凹部のサイズは一致しなくていよく、ピッチと凸部または凹部のサイズが近いことが好ましい。
 前述の凸凹構造が、図15に示したピラミッド型プリズム形状である場合、個々のピッチは図15のPに相当し、凸部または凹部のサイズは図15のRに相当する。凸凹構造が、ピラミッド型プリズム形状である場合、ピッチと凸部または凹部のサイズは一致することが好ましい。
 凸部または凹部のサイズは平板状金属粒子の直径に比べ十分に大きいことが好ましい。凸部または凹部のサイズと平板状金属粒子の直径の比は5倍~500倍が好ましく、10倍~300倍がより好ましく、25倍~250倍が特に好ましいい。凸部または凹部のサイズと平板状金属粒子の直径の比が前述の下限値以上であると赤外線の反射率が高くなって好ましい。凸部または凹部のサイズと平板状金属粒子の直径の比が前述の上限値以下であると凸部または凹部のサイズが小さくなって、結果として膜厚が薄くなって好ましい。
 赤外線反射材料を含む赤外線を反射するパターン部のパターンサイズは一つのパターンの面積と同じ面積になる円を仮定したときの直径をいい、個々のパターンの面積が異なる場合は前述の直径の平均値である。
 パターンサイズは凸部または凹部のサイズに比べ十分に大きいことが好ましい。パターンサイズと凸部または凹部のサイズの比は2倍~100倍が好ましく、5倍~50倍がより好ましい。パターンサイズと凸部または凹部のサイズの比が前述の下限値以上であるとパターン形状を認識しやすくなるため好ましい。パターンサイズと凸部または凹部のサイズの比が前述の上限値以下である場合、赤外線の反射率が高くなって好ましい。
<非パターン部>
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、前述の支持体上の前述のパターン部が形成されていない領域のうち少なくとも一部の領域に、非パターン部を有することが好ましい。
 非パターン部は、赤外線吸収材料を含み、かつ、赤外線を吸収することが好ましい。
 赤外線吸収材料は、層を形成していることが好ましい。
 赤外線吸収材料を含む層は1つの層からなっていても、2つ以上の層からなっていてもよい。
 赤外線吸収材料としては、例えば、カーボンインク、無機物イオン(銅、鉄、イッテルビウムなどの金属類)を含有するインク、フタロシアニン色素、ジオチール化合物色素、スクアリウム色素、クロコニウム色素、ニッケル錯体色素などの有機色素、そのほかジイモニウム色素やシアニン色素などの公知の赤外線吸収色素、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の主平面が前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面に対して0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が50個数%未満である層、CWO(タングステン酸カドミウム)、ITO(スズドープ酸化インジウム)などの無機粒子等を用いることができる。
 赤外線を吸収する材料としては、780~950nmに吸収ピークがあるものが好ましい。
 これらの中でも、ジイモニウム色素などの公知の赤外線吸収色素および六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の主平面が前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面に対して0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が50個数%未満である層が好ましく、ジイモニウム色素などの公知の赤外線吸収色素がより好ましく、ジイモニウム色素が特に好ましい。
 公知の赤外線吸収色素としては、フタロシアニン、シアニン、ジイモニウム、クアテリレン、ジチオールNi錯体、インドアニリン、アゾメチン錯体、アミノアントラキノン、ナフタロシアニン、オキソノール、スクアリウム、クロコニウム色素であり、具体例としては「ケミカルレビューズ(Chenmical Reviews)」 1992年発行 92巻 No.6 1197~1226ページや「JOEMハンドブック2 ダイオードレーザーに対する染料の吸収スペクトル(Absorption Spectra Of Dyes for Diode Lasers JOEM Handbook 2)」(ぶんしん出版社、1990年発行)や「光ディスク用赤外吸収色素の開発」ファインケミカル 23巻 No.3 1999年発行に記載の、前述の波長領域に吸収極大波長(別の観点から言い換えると、最大吸収波長)を有する色素が挙げられる。
 具体例として、
ジイモニウム色素:特開2008-069260号公報[0072]~[0115]
シアニン色素:特開2009-108267号公報[0020]~[0051]
フタロシアニン色素:特開2013-182028号公報[0010]~[0019]が挙げられる。これらの公報に記載の内容は、本発明に組み込まれる。
 これらの中でも、堅牢性の観点から、ジイモニウム色素が好ましい。
 公知の赤外線吸収色素としては、市販の赤外線吸収色素を好ましく用いることができる。市販の赤外線吸収色素としては例えば、ジイモニウム色素として、N,N,N,N-テトラキス(パラ-ジブチルアミノフェニル)1,4-ベンゼンイミニウム ジテトラオキシクロラート;(KAYASORB IRG-023、日本化薬株式会社製)を挙げることができる。
 赤外線吸収材料が、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の主平面が前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面に対して0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が50個数%未満である層である場合について説明する。
 非パターン部において、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の主平面が前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面に対して0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が50個数%未満である層は、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の主平面が前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面に対して0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が40個数%未満であることがより好ましく、35個数%以下であることが特に好ましい。
 六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の主平面が前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面に対して0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が50個数%未満である層は、前述の赤外線を反射するパターン部に用いられる平板状金属粒子の主平面が前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面に対して0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が50個数%以上である層を形成した後で、平板状金属粒子の配列を乱すことで形成することができる。
 平板状金属粒子の配列を乱す方法としては、平板状金属粒子の配列を乱す塗布液(インクジェット液を含む)を任意の方法で印刷してパターニングする方法を挙げることができ、インクジェット法で印刷することが好ましい。平板状金属粒子の配列を乱す塗布液としては、ポリマーを含むことが好ましく、透明ポリマーを含むことがより好ましい。ポリマーとしては、例えば、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、(飽和)ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ゼラチンやセルロース等の天然高分子等の高分子などが挙げられる。その中でも、本発明では、ゼラチンを含む塗布液を挙げることができ、加熱によりゼラチンの膨潤と溶解を同時に行って完全に溶解させて調製することができる。
 その他、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の主平面が前述の平板状金属粒子に最も近い前述の凸凹構造の表面に対して0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が50個数%未満である層の好ましい範囲は、前述の赤外線を反射するパターン部に用いられる平板状金属粒子の好ましい範囲を適宜採用することができる。
<支持体>
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、支持体を有する。
 前述の支持体としては特に制限は無く公知の支持体を用いることができる。
 前述の支持体としては、その形状、構造、大きさ、材料などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前述の支持体の形状としては、例えば、平板状などが挙げられる。前述の支持体の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
 前述の支持体の大きさとしては、前述の赤外線反射パターン形成体の大きさなどに応じて適宜選択することができる。
 前述の支持体としては、可視光透過性が高いものが好ましく、前述の支持体が透明であることがより好ましい。
 また、ヘイズが低いことも好ましい。
 また、成型性の観点からTgが低いことが好ましい。前述の支持体のTgとしては好ましくは30℃~200℃、より好ましくは60℃~170℃程度である。また、成型性の観点からTgを超える温度を与えたときでも高可視光透過性や低ヘイズを維持することが好ましい。
 前述の支持体の材料としては、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、シクロオレフィンポリマー(COPとも言われる)、シクロオレフィンコポリマー(COCとも言われる)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ4-メチルペンテン-1、ポリブテン-1等のポリオレフィン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ポリ塩化ビニル系樹脂;ポリフェニレンサルファイド系樹脂;ポリエーテルサルフォン系樹脂;ポリエチレンサルファイド系樹脂;ポリフェニレンエーテル系樹脂;スチレン系樹脂;アクリル系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリイミド系樹脂;トリアセチルセルロース、その他のセルロースアセテート等のセルロース系樹脂などを含むフィルム又はこれらの積層フィルムが挙げられる。必要に応じて最適な材料を用いることができる。これらの中で、特にアクリル、COP、ポリエチレンテレフタレートフィルムが成型性、高可視光透過性、低ヘイズの観点から好適である。
 前述の支持体の厚みとしては、特に制限はなく、赤外線反射パターン形成体の使用目的に応じて適宜選択することができ、通常は10μm~500μm程度であるが、薄膜化の要請の観点からはより薄い方が好ましく、成型性の観点からは厚いことが好ましい。前述の支持体の厚みは10μm~100μmであることが好ましく、20~300μmであることがより好ましく、35~280μmであることが特に好ましい。前述の支持体の厚みが十分に厚いと、接着故障が起き難くなる傾向にある。また、前述の支持体の厚みが十分に薄いと、成形時に穴が開きやすくなってしまう。
<その他の層・成分>
<<粘着層または接着層>>
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、粘着層または接着層を有することが好ましい。前述の粘着層は、紫外線吸収剤を含むことができる。
 前述の粘着層の形成に利用可能な材料としては、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、ポリビニルブチラール(PVB)樹脂、アクリル樹脂、スチレン/アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。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。これらの材料からなる粘着層は、塗布により形成することができる。
 さらに、前述の粘着層には帯電防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤などを添加してもよい。
 前述の粘着層の厚みとしては、0.1μm~10μmが好ましい。
<<ハードコート層>>
 耐擦傷性を付加するために、機能性フィルムがハードコート性を有するハードコート層を含むことも好適である。ハードコート層には金属酸化物粒子を含むことができる。
 前述のハードコート層としては、特開2014-184688号公報の0144段落の記載を参照することができ、この公報の記載は本明細書に組み込まれる。
<<オーバーコート層>>
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、前述の支持体上の赤外線を反射するパターン部がある面側に、前述の凸凹構造を埋めるオーバーコート層を有することが、ヘイズを低減する観点から好ましい。
 本発明の赤外線反射パターン形成体において、物質移動による平板状金属粒子の酸化・硫化を防止し、耐擦傷性を付与するため、本発明の赤外線反射パターン形成体は、前述の六角形状乃至円形状の平板状金属粒子が露出している方の前述の金属粒子含有層の表面に密接するオーバーコート層を有していてもよい。また、前述の金属粒子含有層と後述の紫外線吸収層との間にオーバーコート層を有していてもよい。本発明の赤外線反射パターン形成体は特に平板状金属粒子が金属粒子含有層の表面に偏在する場合は、平板状金属粒子の剥落による製造工程のコンタミ防止、別層塗布時の平板状金属粒子配列乱れの防止、などのため、オーバーコート層を有していてもよい。
 前述のオーバーコート層には紫外線吸収剤を含んでもよい。前述のオーバーコート層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、バインダー、マット剤、中空シリカや中空フッ化マグネシウムなどの低屈折率フィラー、及び界面活性剤を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。前述の低屈折率フィラーを含有することで、パターン部および非パターン部の可視光反射率が低減、及び可視光透過率が向上し、本発明の赤外線反射パターン形成体をディスプレイの前面に装着する用途においてより好ましい。前述のバインダーとしては、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、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、アルキド系樹脂、フッ素系樹脂等の熱硬化型又は光硬化型樹脂などが挙げられる。前述のオーバーコート層の厚みとしては、0.01μm~1,000μmが好ましく、0.02μm~500μmがより好ましく、0.03~10μmがより特に好ましい。
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、前述のオーバーコート層と前述の支持体の屈折率差が0.05以下であることが好ましく、0.02以下であることがより好ましく、0.01以下であることが特に好ましい。
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、オーバーコート層が透明であることが好ましく、前述の支持体およびオーバーコート層が透明であることがより好ましい。
<<バックコート層>>
 一方、本発明の赤外線反射パターン形成体において、前述の支持体の前述の金属粒子含有層とは反対側の面上に、バックコート層を有していてもよい。前述のバックコート層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ好ましい組成や厚みは、前述のオーバーコート層の好ましい組成や厚みと同様である。
<<紫外線吸収剤>>
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、紫外線吸収剤が含まれている層を有することが好ましい。
 前述の紫外線吸収剤を含有する層は、特開2014-184688号公報の0148~0155段落の記載を参照することができ、この公報の記載は本明細書に組み込まれる。
<<金属粒子反射調整用屈折率層>>
 本発明の赤外線反射パターン形成体には、1層または2層以上の金属粒子反射調整用屈折率層を設けて、前述の金属粒子含有層をさらに目立ちにくく改善することが好ましい。例えば、支持体の一方の表面上に金属粒子含有層を有し、支持体の金属粒子含有層を有する表面とは反対側の表面上に低屈折率層を有する態様が挙げられる。さらにこの態様において、支持体と金属粒子含有層の間に、第2の金属粒子反射調整用屈折率層を有してもよい。さらに、支持体、第2の金属粒子反射調整用屈折率層、第3の金属粒子反射調整用屈折率層、および金属粒子含有層の順で積層している態様でもよい。
 金属粒子反射調整用屈折率層を有すると、より可視光透過率が高くなる。
 本発明における金属粒子反射調整用屈折率層を構成する材料としては、特開2014-191224号公報の0065段落に記載の材料などを用いることができ、この公報の記載は本明細書に組み込まれる。
 金属粒子反射調整用屈折率層の厚みとしては、20nm以上であることが好ましく、30nm以上であることがより好ましく、40nm以上であることがさらに好ましい。上限については特に制限はないが、1000nmである。
 なお、金属粒子反射調整用屈折率層が2層以上からなる場合は、各層の合計の厚みが上記範囲内であることが好ましい。
 前述の金属粒子反射調整用屈折率層のその他の構成については、特開2014-191224号公報の0066~0075段落に記載のアンダーコート層の構成を参照することができ、この公報の記載は本明細書に組み込まれる。
<赤外線反射パターン形成体の製造方法>
 本発明の赤外線反射パターン形成体を製造する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。まず、本発明の赤外線反射パターン形成体の金属粒子含有層の製造方法について説明する。
-1.金属粒子含有層の形成方法-
 本発明の赤外線反射パターン形成体の金属粒子含有層は、赤外線を反射するパターン部と非パターン部をともに含むようにパターニングされていてもよいし、赤外線を反射するパターン部のみを含むようにパターニングされていてもよい。このようなパターニングはフォトレジストを用いたフォトリソグラフィーにて形成してもよい。他に金属粒子含有層のパターン部を形成する方法として、インクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷などの各種印刷手段などを用いることができ、連続性、製造コストの観点から、インクジェット印刷が好ましい。
 本発明の赤外線反射パターン形成体の赤外線を反射するパターン部と非パターン部の製造方法としては、例えば、前述の支持体などの下層の表面上に、前述の六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を有する分散液を、ディップコーター、ダイコーター、スリットコーター、バーコーター、グラビアコーター等により塗布する方法、LB膜法、自己組織化法、スプレー塗布などの方法で面配向させる方法が挙げられる。また、そのようにして形成されたパターン化されていない金属粒子含有層をフォトリソグラフィー法でパターン化する方法の組み合わせが挙げられる。金属粒子含有層は各種印刷手段によって形成されてなることや、塗布により形成されてなることが好ましい。六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を有する分散液を用いてパターン化されていない金属粒子含有層を形成する場合は、その中でもバーコーターにより塗布する方法が好ましい。
 金属粒子含有層を塗布により形成する場合、塗布液には六角形状乃至円形状の平板状金属粒子や、前述のポリマーの他、溶媒や界面活性剤などのその他の添加剤を添加してもよい。
 前述の溶媒としては、特に制限はなく水や公知の有機溶媒を用いることができ、例えば、水、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、メチルアルコール、N-プロピルアルコール、1-プロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、乳酸エチル、乳酸メチル、カプロラクタム、等の種々のものを用いることができる。本発明では、環境影響の観点と、塗布コスト低減の点から水性の溶媒を用いることが好ましい。
 前述の溶媒は、1種単独で用いる以外に2種以上を組合せて用いてもよい。本発明では、具体的には水とメタノールを組み合わせた水性の溶媒として用いることがより好ましい。
 その他の添加剤としては、特開2005-17322号公報の段落番号[0027]~[0031]に記載の界面活性剤や添加剤が挙げられる。
 前述の界面活性剤は特に限定されないが、脂肪族、芳香族、フッ素系のいずれの界面活性剤でもよく、また、ノニオン系、アニオン系、カチオン系のいずれの界面活性剤でもよい。前述の界面活性剤としては、特開2011-218807号公報に記載のものなどを挙げることができる。
 前述の界面活性剤としては、具体的には、日本油脂(株)製のラピゾールA-90、三洋化成工業(株)製のナロアクティーCL95等が好ましく用いられる。
 前述の界面活性剤は、1種単独で用いる以外に2種以上を組合せて用いてもよい。
 金属粒子含有層を塗布により形成する場合、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子およびポリマー塗布量の好ましい範囲は、それぞれ金属粒子含有層中に含まれる六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の含有量および前述のポリマーの含有量の好ましい範囲とそれぞれ同様である。
 金属粒子含有層を塗布により形成する場合、前述の塗布液を塗布後、公知の方法で乾燥して、固化し、金属粒子含有層を形成することが好ましい。乾燥方法としては、加熱による乾燥が好ましい。
 なお、面配向を促進するために、平板状金属粒子を塗布後、カレンダーローラーやラミローラーなどの圧着ローラーを通すことにより促進させてもよい。
 また、フォトリソグラフィーによる金属粒子含有層の形成においても、ネガ方式、ポジ方式いずれも実施可能であるが、オーバーコート層(保護層)を付与する際に、パターン部の段差に応じて、厚みムラや塗布面状悪化などが発生しにくい観点で、ポジ方式がより好ましい。
 パターン化されていない金属粒子含有層をフォトリソグラフィー法でパターン化する方法としては特に制限は無く公知の方法を用いることができる。例えば、特開2013-201005号公報の段落番号0078~0093に記載の方法を本発明では採用することができ、この公報に記載の内容は本発明に組み込まれる。
-2.凸凹構造の形成方法-
 パターン部に凸凹構造を形成方法する方法としては特に制限は無い。
 例えば、支持体上に金属粒子含有層を有する状態で、所望の凸部または凹部のサイズの所望の凸凹構造の形状の型をあてて、加熱および加圧の少なくとも一方をすることにより凸凹構造を設けることが平板状金属粒子の面配向を維持する観点から好ましく、加熱および加圧(ホットプレス)をすることにより凸凹構造を設けることがより好ましい。
 加熱および加圧の条件は特に制限は無く、支持体の形状、構造、材料、厚みなどによって変更することができる。加熱温度が80~200℃であることが好ましく、120~160℃であることがより好ましい。加圧圧力が1~100MPaで好ましく、5~15MPaであることがより好ましい。
 パターン部に凸凹構造を形成する方法は上記の方法に限定されるものではなく、その他の公知の方法でパターン部に凸凹構造を形成してもよい。支持体上に金属粒子含有層を設ける前に凸凹構造を設けておいてもよい。加熱や加圧以外の方法で凸凹構造を設けておいてもよい。
-3.オーバーコート層の形成方法-
 オーバーコート層は、塗布により形成することが好ましい。このときの塗布方法としては、特に限定はなく、公知の方法を用いることができ、例えば、前述の紫外線吸収剤を含有する分散液を、ディップコーター、ダイコーター、スリットコーター、バーコーター、グラビアコーター等により塗布する方法などが挙げられる。
-4.粘着層または接着層の形成方法-
 前述の粘着層または接着層は、塗布により形成することが好ましい。例えば、前述の支持体のパターン部を有する面とは反対側の面の表面上に積層することができる。このときの塗布方法としては、特に限定はなく、公知の方法を用いることができる。
 粘着材または接着層を予め離型フィルム上に塗工及び乾燥させたフィルムを作製しておいて、このフィルムの粘着材または接着層面と本発明の赤外線反射パターン形成体表面とをラミネートすることにより、ドライな状態のままの粘着材層を積層することが可能である。このときのラミネートの方法としては、特に限定はなく、公知の方法を用いることができる。
<赤外線反射パターン形成体の用途>
 本発明の赤外線反射パターン形成体の用途は特に制限は無く、公知の赤外線反射パターン形成体を用いたシステムに用いることができる。
 本発明の光学部材の用途としては特開2008-108236号公報の[0021]~[0032]に記載の用途を挙げることができ、この公報に記載の内容は本発明に組み込まれる。例えば本発明の光学部材は、ディスプレイに貼り付けて、ディスプレイ装置に直接ペンなどにより手書きしてデータ入力するための光学部材として使用することができる。
 特にパターン状に波長選択反射部(例えばドット)を有する光学部材は、例えば、手書き情報をデジタル化して情報処理装置に入力する電子ペンを使用したシステムで用いられる入力シートとして用いることができる。
 光学部材を液晶ディスプレイなどのディスプレイ表面で入力シートとして用いることもできる。このとき、光学部材は透明であることが好ましい。光学部材はディスプレイ表面に直接、または他のフィルム等を介して接着され、ディスプレイと一体化されていてもよく、ディスプレイ表面に例えば脱着可能に装着されてもよい。
 手書き情報をデジタル化して情報処理装置に入力する電子ペンを使用したシステムについては、特開2014-98943号公報、特開2008-165385号公報、特開2008-108236号公報、特開2008-077451号公報等を参照できる。
 本発明の赤外線反射パターン形成体は、画像表示可能なディスプレイ装置の表面または前方に装着されるシートであることが好ましい。画像表示可能なディスプレイ装置の表面または前方に装着されるシートの好ましい態様としては、特許第4725417号公報の[0024]~[0031]に記載の態様を挙げることができる。
 本発明の赤外線反射パターン形成体を、画像表示可能なディスプレイ装置の表面または前方に装着されるシートとして用いたシステムの概略図を図4に示す。
 図4において、赤外線iを発し、前述のパターンの反射光rを検知できるものであれば特に限定されず公知のセンサーを用いれば良く、例えば、ペン型の入力端末106が読取データ処理装置107も具備する例として、特開2003-256137号公報に開示されている、インキや黒鉛等を備えないペン先、赤外線照射部を備えたCMOSカメラ、プロセッサ、メモリ、Bluetooth(登録商標)技術等を利用したワイヤレストランシーバ等の通信インタフェース、及びバッテリ等を内蔵しているものなどが挙げられる。
 ペン型の入力端末106の動作としては、例えば、ペン先を本発明の赤外線反射パターン形成体100の前面に接触させてなぞるように描画すると、ペン型の入力端末106がペン先に加わった筆圧を検知し、CMOSカメラが作動して、ペン先近傍の所定範囲を赤外線照射部から発する所定波長の赤外線で照射するとともに、パターンを撮像する(パターンの撮像は、例えば、1秒間に数10から100回程度行われる)。ペン型の入力端末106が読取データ処理装置107を具備する場合には、撮像したパターンをプロセッサで解析することにより手書き時のペン先の移動に伴う入力軌跡を数値化・データ化して入力軌跡データを生成し、その入力軌跡データを情報処理装置へ送信する。
 なお、プロセッサ、メモリ、Bluetooth(登録商標)技術等を利用したワイヤレストランシーバ等の通信インタフェース、及びバッテリ等の部材は、図4に示すように、読取データ処理装置107として、ペン型の入力端末106の外部に有っても良い。この場合には、ペン型の入力端末106は読取データ処理装置107にコード108で接続されていても、電波、赤外線等を用い無線で読取データを送信しても良い。
 この他、入力端末106は、特開2001-243006号公報に記載された読取器のようなものであっても良い。
 本発明において適用できる読取データ処理装置107は、入力端末106で読み取った連続的な撮像データから位置情報を算出し、それを時間情報と組み合わせ、情報処理装置で扱える入力軌跡データとして提供する機能を有するものであれば特に限定されず、プロセッサ、メモリ、通信インタフェース及びバッテリ等の部材を具備していれば良い。
 また、読取データ処理装置107は、特開2003-256137号公報のように入力端末106に内蔵されていても良く、また、ディスプレイ装置を備える情報処理装置に内蔵されていても良い。また、読取データ処理装置107は、ディスプレイ装置を備える情報処理装置に無線で位置情報を送信しても良く、コード等で接続された有線接続で送信しても良い。
 ディスプレイ装置105に接続された情報処理装置は、読取データ処理装置107から送信されてきた軌跡情報に基づき、ディスプレイ装置105に表示する画像を順次更新することによって、入力端末106で手書き入力した軌跡を、紙の上にペンで書いたかのようにディスプレイ装置上に表示することが出来る。
 画像表示装置の画像表示面または画像表示面の前方に本発明の赤外線反射パターン形成体が装着された画像表示装置、画像表示装置の画像表示面または画像表示面の前方に本発明の赤外線反射パターン形成体が装着された画像表示装置を含むシステムも、本明細書に開示された発明に含まれる。
 以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
 以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
[実施例1]
<平板状金属粒子の調製と評価>
(平板状金属粒子分散液の調製)
 NTKR-4(日本金属工業(株)製)製の反応容器にイオン交換水13Lを計量し、SUS316L製のシャフトにNTKR-4製のプロペラ4枚およびNTKR-4製のパドル4枚を取り付けたアジターを備えるチャンバーを用いて撹拌しながら、10g/Lのクエン酸三ナトリウム(無水物)水溶液1.0Lを添加して35℃に保温した。8.0g/Lのポリスチレンスルホン酸水溶液0.68Lを添加し、更に0.04Nの水酸化ナトリウム水溶液を用いて23g/Lに調製した水素化ホウ素ナトリウム水溶液0.041Lを添加した。0.10g/Lの硝酸銀水溶液13Lを5.0L/minで添加した。
 10g/Lのクエン酸三ナトリウム(無水物)水溶液1.0Lとイオン交換水11Lを添加して、更に80g/Lのヒドロキノンスルホン酸カリウム水溶液0.68Lを添加した。撹拌を800rpmに上げて、0.10g/Lの硝酸銀水溶液8.1Lを0.95L/minで添加した後、30℃に降温した。
 44g/Lのメチルヒドロキノン水溶液8.0Lを添加し、次いで、後述する40℃のゼラチン水溶液を全量添加した。撹拌を1200rpmに上げて、後述する亜硫酸銀白色沈殿物混合液を全量添加した。
 調製液のpH変化が止まった段階で、1mol/LのNaOH水溶液5.0Lを0.33L/minで添加した。その後、2.0g/Lの1-(メタ-スルホフェニル)-5-メルカプトテトラゾールナトリウム水溶液(NaOHとクエン酸(無水物)とを用いてpH=7.0±1.0に調節して溶解した)0.18Lを添加し、更に70g/Lの1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン(NaOHで水溶液をアルカリ性に調節して溶解した)0.078Lを添加した。このようにして銀平板粒子分散液Aを調製した。
(ゼラチン水溶液の調製)
 SUS316L製の溶解タンクにイオン交換水16.7Lを計量した。SUS316L製のアジターで低速撹拌を行いながら、脱イオン処理を施したアルカリ処理牛骨ゼラチン(GPC重量平均分子量20万)1.4kgを添加した。更に、脱イオン処理、蛋白質分解酵素処理、および過酸化水素による酸化処理を施したアルカリ処理牛骨ゼラチン(GPC重量平均分子量2.1万)0.91kgを添加した。その後40℃に昇温し、ゼラチンの膨潤と溶解を同時に行って完全に溶解させた。
(亜硫酸銀白色沈殿物混合液の調製)
 SUS316L製の溶解タンクにイオン交換水5.7Lを計量し、100g/Lの硝酸銀水溶液5.7Lを添加した。SUS316L製のアジターで高速撹拌を行いながら、140g/Lの亜硫酸ナトリウム水溶液1.9Lを短時間で添加して、亜硫酸銀の白色沈澱物を含む混合液を調製した。この混合液は、使用する直前に調製した。
 銀平板粒子分散液Aをイオン交換水で希釈し、分光光度計((株)日立製作所製U-3500)を用いて分光吸収を測定したところ、吸収ピーク波長は800nmであり、半値全幅は250nmであった。
 銀平板粒子分散液Aの物理特性は、25℃においてpH=9.4(アズワン(株)製KR5Eで測定)、電気伝導度8.1mS/cm(東亜ディーケーケー(株)製CM-25Rで測定)、粘度2.1mPa・s((株)エー・アンド・デイ製SV-10で測定)であった。得られた銀平板粒子分散液Aは、ユニオンコンテナーII型(低密度ポリエチレン製、販売元:アズワン(株))の20Lの容器に収納し、30℃で貯蔵した。
(平板状金属粒子分散液の脱塩および再分散)
 前述の銀平板粒子分散液Aを遠沈管に800g採取して、1mol/LのNaOHおよび/または0.5mol/Lの硫酸を用いて25℃でpH=9.2±0.2に調整した。遠心分離機(日立工機(株)製himacCR22GIII、アングルローターR9A)を用いて、35℃に設定して9000rpm60分間の遠心分離操作を行った後、上澄液を784g捨てた。沈殿した銀平板粒子に0.2mMのNaOH水溶液を加えて合計400gとし、撹拌棒を用いて手撹拌して粗分散液にした。これと同様の操作で24本分の粗分散液を調製して合計9600gとし、SUS316L製のタンクに添加して混合した。更に、Pluronic31R1(BASF社製)の10g/L溶液(メタノール:イオン交換水=1:1(体積比)の混合液で希釈)を10cm添加した。プライミクス(株)製オートミクサー20型(撹拌部はホモミクサーMARKII)を用いて、タンク中の粗分散液混合物に9000rpmで120分間のバッチ式分散処理を施した。分散中の液温は50℃に保った。分散後、25℃に降温してから、プロファイルIIフィルター(日本ポール(株)製、製品型式MCY1001Y030H13)を用いてシングルパスの濾過を行った。
 このようにして、銀平板粒子分散液Aに脱塩処理および再分散処理を施して、銀平板粒子分散液Bを調製した。
 銀平板粒子分散液Bの分光透過率を、銀平板粒子分散液Aと同様の方法で測定したところ、吸収ピーク波長および半値幅は銀平板粒子分散液Aとほぼ同じ結果であった。
 銀平板粒子分散液Bの物理特性は、25℃においてpH=7.6、電気伝導度0.37mS/cm、粘度1.1mPa・sであった。得られた銀平板粒子分散液Aは、ユニオンコンテナーII型の20Lの容器に収納し、30℃で貯蔵した。
(平板状金属粒子の評価)
 銀平板粒子分散液Aの中には、六角形状乃至円形状および三角形状の平板状金属粒子が生成していることを銀平板粒子分散液AのTEM観察により得られた像を用いて確認した。また、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の個数を、銀平板粒子分散液Aを観察したSEM画像から任意に抽出した200個の平板状金属粒子の形状をもとに、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子をA、三角形状の平板状金属粒子をBとして画像解析を行い、Aに該当する六角形状乃至円形状の平板状金属粒子の個数の割合(個数%)を求めた。その結果、全平板状金属粒子(六角形状乃至円形状の平板状金属粒子および三角形状の平板状金属粒子)の個数に対して、80個数%以上であった。
 銀平板粒子分散液AのTEM観察により得られた像を、画像処理ソフトImageJに取り込み、画像処理を施した。数視野のTEM像から任意に抽出した500個の粒子に関して画像解析を行い、同面積円相当直径を算出した。これらの母集団に基づき統計処理した結果、平均直径は100nmであった。
 レーザー回折・散乱式の粒子径・粒度分布測定装置マイクロトラックMT3300II(日機装(株)製、粒子透過性は反射に設定)を用いて銀平板粒子分散液Aを測定して、平均粒径(体積加重)44nmの結果を得た。
 銀平板粒子分散液Bを同様に測定したところ、平板状金属粒子の全金属粒子に対する割合、平板状金属粒子の粒度分布および形状は、銀平板粒子分散液Aにおける平板状金属粒子の全金属粒子に対する割合、平板状金属粒子の粒度分布および形状とほぼ同じ結果を得た。
 銀平板粒子分散液Bをシリコン基板上に滴下して乾燥し、銀平板粒子の個々の厚みをFIB-TEM法により測定した。銀平板粒子分散液B中の銀平板粒子10個を測定して平均厚みは8nmであった。
<赤外線反射パターン形成体の作製>
 以下、赤外線反射パターン形成体の作製について記載する。塗布液調製に用いた原材料は、購入した素原料を希釈したり、あるいは分散物にするなど、適宜加工して使用した。
(金属粒子含有パターン層用の塗布液M1の調製)
-金属粒子含有パターン層用の塗布液M1-
水性ウレタン樹脂:ハイドランHW350
(DIC(株)製、固形分30質量%)         0.27質量部
銀平板粒子分散液B                 17.85質量部
1-(メチルウレイドフェニル)-5-メルカプトテトラゾール
(和光純薬工業(株)製、固形分2質量%のアルカリ性水溶液を調製)
                           0.61質量部
界面活性剤A:リパール870P
(ライオン(株)製、固形分1質量%イオン交換水希釈) 0.96質量部
界面活性剤B:ナロアクティーCL-95
(三洋化成工業(株)製、固形分1質量%イオン交換水希釈)
                           1.19質量部
メタノール                     30.00質量部
蒸留水                       49.12質量部
(オーバーコート層用塗布液O1の調製)
-オーバーコート層用塗布液O1-
アクリルポリマー水分散物:AS-563A
(ダイセルファインケム(株)製、固形分27.5質量%)  20質量部
架橋剤:カルボジライトV-02-L2
(日清紡ケミカル(株)製、固形分濃度20質量%蒸留水希釈)    
                           0.46質量部
界面活性剤A:リパール870P
(ライオン(株)製、固形分1質量%蒸留水希釈)    0.63質量部
界面活性剤B:ナロアクティーCL-95
(三洋化成工業(株)製、固形分1質量%蒸留水希釈)  0.87質量部
ウレタンポリマー水溶液:オレスターUD350
(三井化学(株)製、固形分38質量%)        0.13質量部
蒸留水                       77.91質量部
(コロイド状シリカ微粒子分散物Aの調製)
 平均一次粒子径40nmのコロイド状シリカ微粒子であるアエロジルOX-50(日本アエロジル(株)製)0.10kgをSUS304製の容器に計量し、イオン交換水0.9kgを添加して、卓上型クイックホモミキサーLR-1(みづほ工業(株)製)を用いて3000rpmで60分間の粗分散を行った。引き続き、BRANSON社製(販売元:日本エマソン(株)ブランソン事業部)の超音波発振器(型式S-8540-12、40kHz)を備えた超音波分散槽に移して設定出力80%で4時間の分散を行って、固形分10質量%のコロイド状シリカ微粒子分散物Aを調製した。
 レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置LA-920((株)堀場製作所製)を用い、相対屈折率設定値を140a0001に設定して測定を行ったところ、平均粒子径は165nmであった。
(金属粒子含有パターン層の作製)
 支持体となるロール形態のアクリルフィルム(テクノロイS001G 厚み250μm、Tg 103℃、(株)エスカーボシート社製)を15m/分の速度で搬送し、支持体の片面上に金属粒子含有パターン層用の塗布液M1をワイヤーバーを用いて10.6cm/mとなるように塗布し、80℃で乾燥処理を施して、塗布液M1を塗布および乾燥して得られる金属粒子含有パターン層であるT1層を設けた。塗布乾燥後のT1層の膜厚は20nmであった。
(金属粒子含有層のパターニング工程-金属粒子含有パターン層の形成-)
 作製したT1層上に、ポジ型の感光性樹脂組成物であるFH-6400L(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を、15m/分の速度で搬送し、T1層の上にワイヤーバーを用いて7.0cm/mとなるように塗布し、80℃で乾燥処理を施して、FH-6400Lを塗布および乾燥して得られる感光性レジスト層としてT2層を設けた。
 この支持体上にT1層・T2層を有するフィルムから、A4サイズのサンプルを切り出した。その後、T2層側に所定のパターンを施したターゲットマスクを接触させ、ML-501D/B(ウシオ電機製)を用いてターゲットマスク側から積算光量50mJとなるようにパターン露光した。実施例1で用いたターゲットマスクは、図3に示したパターン1辺の長さ200μm×200μmのパターン部51と非パターン部52とが市松模様状にA4サイズ全体に繰り返されたパターンを形成できるターゲットマスクであり、パターン部51の形状とマスク部の形状が一致するターゲットマスクであった。
 パターン露光したサンプルを、2.38%に調製した水酸化テトラメチルアンモニウム(和光純薬工業(株)製)で120秒処理したのち、蒸留水にて120秒洗浄した。ここまでの現像工程により、感光性レジスト層であるT2層の露光された部分が、サンプル上から洗い落された。
 さらに、このサンプルを続けてCP48S-P2(富士フイルム(株)製)で60秒処理した後、蒸留水にて60秒洗浄した後、常温環境下でよく乾燥させた。ここまでの現像工程により、露光された部分のT1層が、サンプル上から洗い落された。
 その後、支持体上に非露光部分のT1層と非露光部分のT2層を有するサンプルのT2層側から、ML-501D/B(ウシオ電機製)を用いて積算光量100mJとなるように全面露光した。その後、2.38%に調製した水酸化テトラメチルアンモニウム(和光純薬工業(株)製)で120秒処理したのち、蒸留水にて120秒洗浄した。ここまでの現像工程により、感光性レジスト層であるT2層のパターン露光時の非露光部分も、サンプル上から洗い落された。このようにして、支持体上に非露光部分のT1層を有するサンプルを得た。
(凸凹構造作製)
 支持体上に非露光部分のT1層を有するサンプルのT1層側に50μmのサイズのプリズム形状の型をあてて、ホットプレス機(ミニテストプレスMP-SNL(株)東洋精機社製)を使用して140℃、10MPaでホットプレスすることにより凸凹構造をつけたサンプルを作製した。
(オーバーコート層の積層)
 この凸凹構造をつけたサンプルの非露光部分のT1層を有するサンプルのパターニングされたT1層側に、ワイヤーバーを用いて凸凹構造が埋まるようにオーバーコート層用の塗布液O1を塗布し、80℃で乾燥処理を施して、塗布液O1を塗布および乾燥して得られるO1層を設けた。オーバーコート層と支持体の屈折率差は、0.01であった。
 以上のような方法を用いて、ターゲットマスクのマスク部の形状と一致する所定の金属粒子含有の赤外線を反射するパターン部と、非パターン部と、赤外線を反射するパターン部および非パターン部の全体を覆うように形成されたオーバーコート層とを有するサンプルを作製した。
 得られたサンプルを実施例1の赤外線反射パターン形成体とした。実施例1の赤外線反射パターン形成体の断面構造の模式図を図18に示した。
 実施例1の赤外線反射パターン形成体の有する凸凹構造の凸部の表面のSEM写真を図17に示した。
[実施例2]
 実施例1において、50μmのサイズのプリズム形状の型をあてる代わりに20μmのサイズのプリズム形状の型を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例2の赤外線反射パターン形成体を作製した。
[実施例3]
 実施例1において、50μmのサイズのプリズムの型をあてる代わりに20μmのサイズのピラミッド型プリズム形状の型を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例3の赤外線反射パターン形成体を作製した。
[実施例4]
 実施例1において、50μmのサイズのプリズム形状の型をあてる代わりに20μmのサイズ、凸部のサイズが20μmの半球形状の型を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例4の赤外線反射パターン形成体を作製した。
[実施例5]
 実施例1において、50μmのサイズのプリズム形状の型をあてる代わりに20μmのサイズのコーナーキューブ形状の型を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例5の赤外線反射パターン形成体を作製した。
[実施例6]
 実施例1において、金属粒子含有層のパターニング工程を行わず、50μmのサイズのプリズム形状の型をあてる代わりに、1辺の長さ200μm×200μmのコーナーキューブ形状の型(パターン部)と平滑な型(非パターン部)とが市松模様状に繰り返されたパターンを用いた以外は実施例1と同様にして、実施例6の赤外線反射パターン形成体を作製した。実施例6の赤外線反射パターン形成体の断面構造を、コーナーキューブ形状を簡略化して記載した模式図を図19に示した。
[実施例7]
 実施例5において、金属粒子含有層のパターニング工程を行わず、オーバーコート層まで積層し、オーバーコート層上に、以下のインクジェットプリンタを用いて赤外線吸収材料を打滴し、非パターン部として使用すること以外は実施例5と同様にして、実施例7の赤外線反射パターン形成体を作製した。実施例7の赤外線反射パターン形成体の断面構造を、コーナーキューブ形状を簡略化して記載した模式図を図2に示した。
(赤外線吸収材料のインク液を用いた赤外線を吸収する非パターン部の作製)
 非パターン部の作製にはマテリアルプリンタを用いた。具体的には、米国FUJIFILM Dimatix Inc.製マテリアルプリンタ「DMP-5005」にFUJIFILM Dimatix SX-3ヘッド(508μmピッチ128ノズルのピエゾ駆動型ドロップオンデマンドのインクジェットヘッド(10pLタイプ))を使用した。さらにメタルハライド型UV照射装置を取り付け、制御ソフトにてマルチパスを含む任意のシャトルパターンにてシャトルスキャンを可能にしたプリンタを用いた。
 パターン形成においては、プリントヘッドにインク液J1を入れ、以下に示す配線パターン状に打滴し、UVを同時照射した。
 実施例7で用いたパターンとしては、図3に示したパターン1辺の長さ200μm×200μmの市松模様状にA4サイズ全体に繰り返されたパターンを形成した。
 このパターンはインク液J1を打滴せず、金属粒子含有パターン層用T1がむき出しになった赤外線を反射するパターン部51と、金属粒子含有パターン層用T1の上にインク液J1を打滴し、赤外線吸収材料が重なった赤外線を吸収する非パターン部52とを有するパターンである。
 マルチパス方式で、パス数をmとして、シャトルスキャンにてスワス描画を解像度m×50dpiでパターンを完成させた。さらにパターンを同じ場所へn回重ねて形成した。
 赤外線吸収材料が重なった赤外線を吸収する非パターン部52の厚みは2.5μmになった。
(赤外線を吸収する非パターン部用のインク液J1の調製)
-ジイモニウム含有赤外吸収層インク液-
メチルエチルケトン                    20質量部
トルエン                         20質量部
アクリル樹脂(LP-45M、綜研化学株式会社製)     50質量部
ジイモニウム系有機顔料(N,N,N,N-テトラキス(パラ-ジブチルア
ミノフェニル)1,4-ベンゼンイミニウム ジテトラオキシクロラート;
KAYASORB IRG-023、日本化薬株式会社製)   5質量部
紫外線吸収剤2-(2’-ヒドロキシ-5’-t-オクチルフェニル)ベン
ゾトリアゾール(ケミソーブ79、ケミプロ化成株式会社製)  5質量部
[実施例8]
 実施例7において、赤外線を吸収する非パターン部用のインク液J1を用いる代わりに平板状金属粒子の配列を乱す非パターン用のインク液J2を用いること以外は実施例7と同様にして、実施例8の赤外線反射パターン形成体を作製した。実施例8の赤外線反射パターン形成体の断面構造を、コーナーキューブ形状を簡略化して記載した模式図を図1に示した。
 なお、実施例8の赤外線を吸収する非パターン部の構造については「ランダム配列平板状金属粒子」と記載した。
(平板状金属粒子の配列を乱す非パターン用のインク液J2の調製)
イオン交換水                       99質量部
脱イオン処理を施したアルカリ処理牛骨ゼラチン(GPC重量平均分子量2
0万)                           1質量部
 40℃に昇温し、ゼラチンの膨潤と溶解を同時に行って完全に溶解させインク液J2を得た。
[実施例9]
 実施例5において、オーバーコート層の積層を行わないこと以外は実施例5と同様にして、実施例9の赤外線反射パターン形成体を作製した。
[実施例10]
 実施例5において、20μmのサイズのコーナーキューブ形状の型をあてる代わりに5μmのサイズのコーナーキューブ形状の型を用いた以外は実施例5と同様にして、実施例10の赤外線反射パターン形成体を作製した。
[実施例11]
 実施例5において、20μmのサイズのコーナーキューブ形状の型をあてる代わりに50μmのサイズのコーナーキューブ形状の型を用いた以外は実施例5と同様にして、実施例11の赤外線反射パターン形成体を作製した。
[実施例12]
 実施例5において、20μmのサイズのコーナーキューブ状の型をあてる代わりに90μmのサイズのコーナーキューブ形状の型を用いた以外は実施例5と同様にして、実施例12の赤外線反射パターン形成体を作製した。
[実施例13]
 実施例5において、20μmのサイズのコーナーキューブ状の型をあてる代わりに120μmのサイズのコーナーキューブ形状の型を用いた以外は実施例5と同様にして、実施例13の赤外線反射パターン形成体を作製した。
[実施例14]
 実施例5において、金属粒子含有パターン層用の塗布液M1のかわりに、下記の塗布液M2を使用したこと以外は実施例5と同様にして、実施例14の赤外線反射パターン形成体を作製した。
(金属粒子含有パターン層用の塗布液M2の調製)
-金属粒子含有パターン層用の塗布液M2-
水性ウレタン樹脂:ハイドランHW350
(DIC(株)製、固形分30質量%)          1.2質量部
銀平板粒子分散液B                 26.85質量部
1-(メチルウレイドフェニル)-5-メルカプトテトラゾール
(和光純薬工業(株)製、固形分2質量%のアルカリ性水溶液を調製)
                           0.61質量部
界面活性剤A:リパール870P
(ライオン(株)製、固形分1質量%イオン交換水希釈) 0.96質量部
界面活性剤B:ナロアクティーCL-95
(三洋化成工業(株)製、固形分1質量%イオン交換水希釈)     
                           1.19質量部
メタノール                     30.00質量部
蒸留水                       40.12質量部
[実施例15]
 実施例5において、金属粒子含有パターン層用の塗布液M1のかわりに、下記金属粒子含有パターン層用の塗布液M3を使用したこと以外は実施例5と同様にして、実施例15の赤外線反射パターン形成体を作製した。
(金属粒子含有パターン層用の塗布液M3の調製)
-金属粒子含有パターン層用の塗布液M3-
水性ウレタン樹脂:ハイドランHW350
(DIC(株)製、固形分30質量%)          2.3質量部
銀平板粒子分散液B                 26.85質量部
1-(メチルウレイドフェニル)-5-メルカプトテトラゾール
(和光純薬工業(株)製、固形分2質量%のアルカリ性水溶液を調製)
                           0.61質量部
界面活性剤A:リパール870P
(ライオン(株)製、固形分1質量%イオン交換水希釈) 0.96質量部
界面活性剤B:ナロアクティーCL-95
(三洋化成工業(株)製、固形分1質量%イオン交換水希釈)
                           1.19質量部
メタノール                     30.00質量部
蒸留水                       40.12質量部
[比較例1]
 実施例1において上記金属粒子含有層のパターニング工程を行わず、T1層およびO1層の積層のみを行った。得られた赤外線反射パターン形成体を、比較例1の赤外線反射パターン形成体とした。
[比較例2]
 実施例1において、金属粒子含有パターン層を作製する代わりに銀膜をスパッタ法により成膜したこと以外は実施例1と同様にして、比較例2の赤外線反射パターン形成体を作製した。
[比較例3]
 実施例7において、金属粒子含有パターン層を作製する代わりに特許5583988号のように銀膜をスパッタ法により成膜したこと以外は実施例7と同様にして、比較例3の赤外線反射パターン形成体を作製した。
[比較例4]
 実施例1において、金属粒子含有パターン層を作製する代わりに銀膜をスパッタ法により成膜し、金属粒子含有パターン層の作製と凸凹構造作製を行う代わりに特開2008-268585号公報のように平均粒径6μm、屈折率2.2のガラスビーズが添加された再帰反射材料(アートブライトカラー;小松プロセス社製)を前述の銀膜上にグラビア法にて図3に示したパターン1辺の長さ200μm×200μmのパターン部51と非パターン部52とが市松模様状にA4サイズ全体に繰り返されたパターンに印刷すること以外は実施例1と同様にして、比較例4の赤外線反射パターン形成体を作製した。
[評価]
<金属粒子の面配向性評価>
-粒子傾き角-
 エポキシ樹脂で赤外線反射パターン形成体を包埋処理した後、液体窒素で凍結した状態で剃刀で割断し、赤外線反射パターン形成体の垂直方向断面試料を作製した。この垂直方向断面試料を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察して、100個の平板状金属粒子について、赤外線を反射するパターン部の平板状金属粒子の主平面と、平板状金属粒子に最も近い凸凹構造の表面とのなす角を求めた。
 実施例1~15および比較例1で作製した赤外線反射パターン形成体について、赤外線を反射するパターン部の平板状金属粒子の主平面が平板状金属粒子に最も近い凸凹構造の表面に対して0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子の全平板状金属粒子に対する割合(個数%)を求めた。
 一方、比較例2のサンプルではそもそも金属粒子が平板状ではなかったため、面配向性を評価できなかった。比較例3および4は銀膜をスパッタで製造したため、面配向性を評価しなかった。
 得られた結果を下記表1の※1欄に記載した。
<780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率の波長Aおよび赤外線を反射するパターン部の斜方反射率ならびに非パターン部の斜方反射率>
(比較測定のための非パターン部形成方法)
 各実施例および比較例の赤外線反射パターン形成体では、後述の波長Aにおける非パターン部の斜方反射率を直接測定せずに、パターン部を無くし、非パターン部のみの赤外線反射パターン形成体(比較サンプルと言う)を作製して反射率を測定した。
(780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率の波長Aの算出)
 各一辺の長さを図3のように200μm×200μmのパターンとした市松模様にて作製した各実施例の赤外線反射パターン形成体のサンプル、および、それに相対する非パターン部のみの各実施例の比較サンプルを、5cm角サイズに切り出した。図5のように、光源61から照射された光に対してサンプル62を45°傾けて、再帰反射した光をハーフミラー63で曲げて受光器64に入れて各サンプルの斜方反射スペクトルを紫外可視近赤外分光機(日本分光社製、V-670、積分球ユニットISN-723使用)を用いて300nm~2500nmの波長域において5nm間隔で測定した。ただし、実施例1と実施例2はプリズム形状の溝の線と垂直になる面に上に光源61が来るように配置した。また、実施例3はピラミッド型プリズム形状の一つの溝の線と垂直になる面に上に光源61が来るように配置した。「780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率の波長A」と、各実施例および比較例の赤外線反射パターンのサンプルの波長Aにおける赤外線を反射するパターン部の斜方反射率(45°反射率)と、各実施例および比較例の赤外線反射パターンの比較サンプルの波長Aにおける斜方反射率(45°反射率)とを求めた。
 また、各斜方反射率をもとに、波長Aにおける赤外線を反射するパターン部の斜方反射率/波長Aにおける非パターン部の斜方反射率の値を計算した。
 得られた結果を下記表1に記載した。
<550nm透過率>
 各実施例の赤外線反射パターン形成体からサンプルを5cm角サイズに切り出した。透過スペクトルを紫外可視近赤外分光機(日本分光社製、V-670、積分球ユニットISN-723使用)を用いて300nm~2500nmの波長域において5nm間隔で測定し、550nmにおける透過率を算出した。
 得られた結果を下記表1に記載した。
<ヘイズの測定>
 ヘイズメーター(NDH-5000、日本電色工業株式会社製)を用いて、各実施例および比較例の赤外線反射パターン形成体のサンプルのヘイズ(%)を測定した。
 得られた結果を下記表1に記載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 上記表1中、※1は、赤外線を反射するパターン部の平板状金属粒子の主平面と、平板状金属粒子に最も近い凸凹構造の表面とのなす角が0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子(対全平板状金属粒子、個数%)を表す。
 上記表1より、本発明の赤外線反射パターン形成体は、赤外線を反射するパターン部に斜めから赤外線を照射した場合に、780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率の波長における赤外線を反射するパターン部の反射率の、非パターン部の反射率に対する比が大きいことがわかった。
 一方、非パターン部を有さない比較例1の赤外線反射パターン形成体は、非パターン部を有さないために赤外線反射パターン形成体としての体をなさないものであった。
 赤外線を反射するパターン部に平板状金属粒子を用いていない比較例2~4の赤外線反射パターン形成体は、斜めから赤外線を照射した場合に、780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率の波長における赤外線を反射するパターン部の反射率の、非パターン部の反射率に対する比が小さいことがわかった。
 なお、比較例2~4などの蒸着膜を用いた赤外線反射パターン形成体について、斜めから赤外線を照射した場合に、780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率の波長における赤外線を反射するパターン部の反射率の、非パターン部の反射率に対する比が小さい理由としては、蒸着膜を設けると成形性が悪くなり、凸凹構造に蒸着膜が追随できていなかったためと推測される。特に、細かいパターンを形成するために凸凹構造のサイズを小さくする場合、蒸着膜を設けると成形性が顕著に悪くなり、さらに凸凹構造に蒸着膜が追随できにくくなる。また、蒸着膜を用いた赤外線反射パターン形成体は、支持体から蒸着膜が剥離する層間剥離も生じやすく、さらに赤外線反射材料として誘電体多層膜や金属膜と銀膜の交互多層膜を用いると層間剥離も生じやすくなる。
 さらに、本発明の赤外線反射パターン形成体の中でも好ましい態様では、可視域で透明性が高いことがわかった。
 さらに、本発明の赤外線反射パターン形成体の中でも実施例1~8および10~15で得られた赤外線反射パターン形成体などの好ましい態様ではオーバーコート層によって凸凹構造が埋められているため、特に比較例4の凸凹構造としてガラスビーズを用いた場合に比べて、赤外線を反射するパターン部はヘイズが低く、可視域で非常に目立たないものであった。
 なお、赤外線反射材料の有する凸凹構造の凸部の表面のSEM観察画像から任意に抽出した200個の平板状金属粒子の形状を写真観察した。また、赤外線反射材料の有する凸凹構造の凸部のTEM観察により得られた像を、画像処理ソフトImageJに取り込み、画像処理を施し、数視野のTEM像から任意に抽出した500個の粒子に関して画像解析を行った。その結果、銀平板粒子分散液Bを用いて赤外線反射材料を形成した場合、凸凹構造の凸部および凹部のうち少なくとも一方の面上における平板状金属粒子の全金属粒子に対する割合、平板状金属粒子の粒度分布および形状は、銀平板粒子分散液Bにおける平板状金属粒子の全金属粒子に対する割合、平板状金属粒子の粒度分布および形状とほぼ同じ結果であった。
 以上詳細に説明したように、本発明の赤外線反射パターン形成体は、ディスプレイ装置の画面に直接手書きするタイプのデータ入力システムに適用できる赤外線反射パターンが施されたディスプレイ前面に装着されるシートにおいて、赤外線の照射及び検知が可能な入力端末を用いて赤外線反射パターンを読み取ることで、透明シート上における入力端末の位置に関する情報が提供可能となる赤外線反射パターン印刷透明シートにおいても、使用する際赤外反射パターンを気にすることなく、よりディスプレイ画面そのものに近い画像を得ることができる。このため、手軽に使用することができ、実用性能が高く、携帯電話、PDA等の各種携帯端末や、パーソナルコンピュータ、テレビ電話、相互通信機能を備えたテレビジョン、インターネット端末などの種々の情報処理装置に用いることが出来る。
 また、本発明の赤外線反射パターン形成体の好ましい態様によれば、可視域で非常に目立ちにくい赤外線反射パターンが可能となるため、例えばIDカードの真偽判定システムの情報媒体として、より赤外線反射パターン部位の方が目立ちにくく防犯の観点で有利であったり、カードのデザイン自由度が増したりする利点が考えられる。
1   金属粒子含有層
5   オーバーコート層
7   赤外線吸収材料
11  平板状金属粒子(赤外線反射材料)
40  支持体(基材)
51  赤外線を反射するパターン部
52  非パターン部
53  赤外線を反射するパターン部の一辺の長さ
61  光源
62  サンプル
63  ハーフミラー
64  受光器
100 赤外線反射パターン形成体
105 ディスプレイ装置
106 ペン型の入力端末
107 読取データ処理装置
108 コード
a   金属粒子の(平均)厚み
D   金属粒子の(平均)粒子径または(平均)円相当径
f   平板状金属粒子の深さ方向の存在範囲
P   ピッチ
R   凸部または凹部のサイズ

Claims (10)

  1.  支持体上の少なくとも一部の領域に、赤外線反射材料を含む赤外線を反射するパターン部を有し、
     前記赤外線を反射するパターン部が凸部および凹部のうち少なくとも一方を複数含む凸凹構造を有し、
     前記赤外線を反射するパターン部の前記凸凹構造の凸部および凹部のうち少なくとも一方の面上に少なくとも1種の金属粒子を含有し、
     前記金属粒子が、六角形状乃至円形状の平板状金属粒子を60個数%以上有しており、
     前記平板状金属粒子の主平面と、前記平板状金属粒子に最も近い前記凸凹構造の表面とのなす角が0°~±30°の範囲で面配向している平板状金属粒子が、全平板状金属粒子に対して50個数%以上である赤外線反射パターン形成体。
  2.  前記支持体上の前記赤外線を反射するパターン部がある面側に、前記凸凹構造を埋めるオーバーコート層を有する請求項1に記載の赤外線反射パターン形成体。
  3.  前記オーバーコート層と前記支持体の屈折率差が0.05以下である請求項2に記載の赤外線反射パターン形成体。
  4.  前記支持体および前記オーバーコート層が透明である請求項2または3に記載の赤外線反射パターン形成体。
  5.  前記凸凹構造が、プリズム形状、ピラミッド型プリズム形状、半球形状またはコーナーキューブ形状である請求項1~4のいずれか一項に記載の赤外線反射パターン形成体。
  6.  前記凸凹構造のサイズが、1μm以上100μm以下である請求項1~5のいずれか一項に記載の赤外線反射パターン形成体。
  7.  前記赤外線を反射するパターン部の780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率が20%以上である請求項1~6のいずれか一項に記載の赤外線反射パターン形成体。
  8.  前記赤外線反射パターン形成体の550nmにおける透過率が60%以上である請求項1~7のいずれか一項に記載の赤外線反射パターン形成体。
  9.  780nm以上2500nm以下の赤外領域における最も高い反射率を示す波長が780nm~1100nmの帯域に存在する請求項1~8のいずれか一項に記載の赤外線反射パターン形成体。
  10.  画像表示可能なディスプレイ装置の表面または前方に装着されるシートである請求項1~9のいずれか一項に記載の赤外線反射パターン形成体。
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