WO2016093290A1 - 光学部材および光学部材を有する画像表示装置 - Google Patents

光学部材および光学部材を有する画像表示装置 Download PDF

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    • G06F3/03542—Light pens for emitting or receiving light

Definitions

  • the present invention relates to an optical member and an image display apparatus having the optical member.
  • Patent Document 1 discloses a transparent sheet in which a dot pattern made of a transparent ink containing a liquid crystal material having a cholesteric structure that selectively reflects infrared rays is printed on a transparent substrate.
  • This transparent sheet can be used in the above system in combination with an electronic pen that is mounted on a display device and includes an infrared sensor that detects reflected light from the dot pattern and an infrared irradiation unit.
  • a liquid crystal material having a cholesteric structure has a wavelength selective reflectivity that is maximized in the direction of the cholesteric spiral axis.
  • the liquid crystal material when formed in a planar shape, the liquid crystal material usually has a maximum reflectivity at a desired wavelength in the normal direction. It has the characteristics shown. For this reason, when reading with an electronic pen or the like obliquely in the system as described above, strong reflection cannot be obtained, and high sensitivity is difficult to obtain.
  • the use of a liquid repellent layer as a base layer for dot formation achieves the formation of a substantially hemispherical bulge and a large curved surface. With such a shape, it is said that highly sensitive reading is possible even from an oblique direction.
  • the alignment disorder of the liquid crystal compound is small. Therefore, the formation of the layer having a cholesteric structure is performed on the alignment film surface or the like.
  • the liquid repellent layer described in Patent Document 1 is formed from a composition containing a crosslinkable monomer, but does not have a function as an alignment film. Therefore, in the transparent sheet of patent document 1, it is thought that sufficient selective reflectivity according to the material which the dot used is not obtained.
  • An object of the present invention is to provide an optical member having a dot pattern made of a liquid crystal material having a cholesteric structure and having high dot pattern detection sensitivity in any direction including an oblique direction. Specifically, it is to provide an optical member including dots made of a liquid crystal material having a cholesteric structure with little alignment disorder in a shape having a maximum maximum height with respect to the dot diameter. It is another object of the present invention to provide an image display device with high data input sensitivity as an image display device capable of inputting data.
  • the orientation of the liquid crystal material is good by using a layer formed by orienting a liquid crystal compound as an underlayer for forming dots.
  • a dot having a maximum height with respect to the dot diameter can be formed, and the present invention has been completed.
  • the present invention provides the following [1] to [16].
  • the dot is made of a liquid crystal material having a cholesteric structure,
  • the substrate includes a liquid crystal layer on a surface in contact with the dots,
  • the optical member, wherein the liquid crystal layer is a layer in which the orientation of the liquid crystal compound is fixed.
  • the optical member according to [1] wherein the liquid crystal layer is a layer in which the horizontal alignment of the rod-like liquid crystal compound is fixed.
  • the liquid crystal layer is a cured layer of a composition containing a polymerizable rod-like liquid crystal compound.
  • the substrate includes a support.
  • the liquid crystal material is a material obtained by curing a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound and a chiral agent.
  • the liquid crystal composition contains a surfactant.
  • the surfactant is a fluorosurfactant.
  • the present invention provides a novel optical member.
  • the optical member of the present invention can be used, for example, as an optical member for pasting on a display of an image display device and inputting data by handwriting directly on the image display device with an electronic pen or the like.
  • highly sensitive data can be input even when an operation with an electronic pen or the like is performed from an oblique direction.
  • an angle such as “45 degrees”, “parallel”, “vertical”, or “orthogonal”, unless otherwise specified, has a difference from an exact angle within a range of less than 5 degrees. Means. The difference from the exact angle is preferably less than 4 degrees, and more preferably less than 3 degrees.
  • (meth) acrylate is used to mean “one or both of acrylate and methacrylate”.
  • each numerical value, numerical range, and qualitative expression includes a numerical value, a numerical range, and an error that are generally allowed in this technical field. It shall be interpreted as indicating properties.
  • an expression such as “same”, etc. includes a numerical value, a numerical range, and an error that are generally allowed in this technical field. It shall be interpreted as indicating properties.
  • when referring to “all”, “any” or “entire surface”, etc. in addition to the case where it is 100%, including an error range generally allowed in the technical field, for example, 99% or more, The case of 95% or more, or 90% or more is included.
  • Visible light is light having a wavelength visible to the human eye among electromagnetic waves, and indicates light having a wavelength range of 380 nm to 780 nm.
  • Invisible light is light having a wavelength range of less than 380 nm or a wavelength range of more than 780 nm.
  • near infrared light is an electromagnetic wave having a wavelength range of 780 nm to 2500 nm.
  • Ultraviolet light is light having a wavelength in the range of 10 to 380 nm.
  • retroreflection means reflection in which incident light is reflected in the incident direction.
  • polar angle means an angle with respect to the normal of the substrate.
  • the surface of a dot means the surface or interface of a dot on the side opposite to the substrate, and means the surface not in contact with the substrate. It does not prevent the dot surface from coming into contact with the substrate at the end of the dot.
  • the light transmittance may be 50% or more, 70% or more, and preferably 85% or more.
  • the light transmittance is the visible light transmittance determined by the method described in JIS A5759.
  • the transmittance of 380 nm to 780 nm is measured with a spectrophotometer, and the weight coefficient obtained from the spectral distribution of CIE (International Commission on Illumination) daylight D65, the wavelength distribution of CIE light adaptation standard relative luminous sensitivity, and the wavelength interval.
  • the visible light transmittance is obtained by multiplying by a weighted average.
  • haze means a value measured using a haze meter NDH-2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. Theoretically, haze means a value represented by the following equation. (Scattering transmittance of natural light of 380 to 780 nm) / (scattering transmittance of natural light of 380 to 780 nm + parallel light transmittance of natural light) ⁇ 100%
  • the scattering transmittance is a value that can be calculated by subtracting the parallel light transmittance from the obtained omnidirectional transmittance using a spectrophotometer and an integrating sphere unit.
  • the parallel light transmittance is a transmittance at 0 degrees when based on a value measured using an integrating sphere unit.
  • the optical member includes a substrate and dots formed on the substrate.
  • the shape of the optical member is not particularly limited, and may be, for example, a film shape, a sheet shape, or a plate shape.
  • FIG. 1 schematically shows a cross-sectional view of an example of the optical member of the present invention.
  • dots 1 are formed on the surface of the substrate 2 made of the support 3 and the liquid crystal layer 4 on the liquid crystal side.
  • an overcoat layer 5 is provided on the dot forming surface side of the substrate so as to further cover the dots 1.
  • the optical member of the present invention may be transparent or not transparent in the visible light region depending on the application, but is preferably transparent.
  • the haze of the optical member of the present invention is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and particularly preferably 2% or less.
  • the substrate included in the optical member of the present invention functions as a base material for forming dots on the surface.
  • the substrate preferably has a low light reflectivity at a wavelength at which the dots reflect light, and preferably does not include a material that reflects light at a wavelength at which the dots reflect light.
  • the substrate is preferably transparent in the visible light region.
  • substrate may be colored, it is preferable that it is not colored or there is little coloring.
  • the substrate preferably has a refractive index of about 1.2 to 2.0, more preferably about 1.4 to 1.8. In any case, for example, in an optical member used for an optical member used on the front surface of the display, the visibility of an image displayed on the display is not lowered.
  • Each layer included in the substrate also preferably has a low light reflectance at the wavelength at which the dot reflects light, and preferably does not include a material that reflects light at the wavelength at which the dot reflects light.
  • substrate is transparent.
  • each layer preferably has a refractive index of about 1.2 to 2.0, more preferably about 1.4 to 1.8.
  • the thickness of the substrate may be selected according to the application and is not particularly limited, but may be about 5 ⁇ m to 1000 ⁇ m, preferably 10 ⁇ m to 250 ⁇ m, and more preferably 15 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the substrate includes a liquid crystal layer.
  • substrate may consist only of a liquid crystal layer, it is also preferable that it consists of a support body and a liquid crystal layer or a support body, an orientation layer, and a liquid crystal layer.
  • the liquid crystal layer is a layer included in the substrate and is on the outermost surface of the substrate. Dots are formed on the surface of the substrate having the liquid crystal layer. That is, the liquid crystal layer and the dots are arranged so as to contact each other.
  • the liquid crystal layer is a layer in which the orientation of the liquid crystal compound is fixed.
  • the inventors of the present invention have found that the liquid crystal layer serves as a base layer exhibiting liquid repellency necessary for forming a dot shape and also has a function as an alignment layer for forming a cholesteric structure. Conventionally, formation of cholesteric alignment has been performed by applying a composition for forming a cholesteric structure on an alignment film or a rubbed substrate surface.
  • the alignment film surface or rubbed substrate surface is used for forming a dot shape. Necessary liquid repellency could not be obtained.
  • the use of the liquid crystal layer provides a dot exhibiting high retroreflectivity for light incident on the dot at a polar angle of 5 degrees and for light incident on the dot at 30 degrees. It has been shown. This is because the liquid crystal layer has a liquid crystal material having a good liquid repellency and orientation as a base layer for forming dots, and having a cholesteric structure with little disorder in alignment. This shows that it is possible to form a large shape.
  • the liquid crystal layer is a layer in which the alignment of the liquid crystal compound is aligned, and usually has a front phase difference.
  • the front phase difference of a predetermined wavelength can be measured by making light of the above wavelength incident in the film normal direction in KOBRA 21ADH or WR (manufactured by Oji Scientific Instruments).
  • the front retardation of the liquid crystal layer is not particularly limited, and may be, for example, 0.1 nm to 1000 nm, 1 nm to 500 nm, 5 nm to 300 nm, and the like.
  • the front phase difference may be adjusted according to the use of the optical member or according to the image display device used in combination.
  • the thickness of the liquid crystal layer is not particularly limited, but is preferably 0.01 ⁇ m to 5 ⁇ m, and more preferably 0.05 ⁇ m to 3 ⁇ m.
  • the liquid crystal layer can be formed, for example, by applying a liquid crystal composition described later on the surface of a support or an alignment layer, drying, and then curing as necessary.
  • the liquid crystal layer may be prepared on a temporary support, and then the temporary support is peeled off.
  • the coating method is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a wire bar coating method, a curtain coating method, an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, a die coating method, a spin coating method, and the like. Examples thereof include a coating method, a dip coating method, a spray coating method, and a slide coating method.
  • the liquid crystal composition applied to the substrate surface may be dried as necessary. Heating may be performed for drying or after drying, as long as the liquid crystal compound in the liquid crystal composition is aligned in the drying or heating step.
  • the liquid crystal compound in the liquid crystal composition is preferably aligned horizontally with respect to the substrate surface.
  • the liquid crystal layer is preferably a layer in which the horizontal alignment of the liquid crystal compound is fixed. It is sufficient that a nematic phase is formed by horizontal alignment.
  • the liquid crystal compound is preferably a rod-like liquid crystal compound.
  • the nematic phase refers to a state in which liquid crystal molecules have an alignment order but do not have a three-dimensional positional order.
  • the heating temperature when heating is preferably 50 ° C. to 120 ° C., more preferably 60 ° C. to 100 ° C.
  • the aligned polymerizable liquid crystal compound is polymerized by curing of the liquid crystal composition.
  • Curing may be performed by light irradiation or heating. Those are preferred. It is preferable to use ultraviolet rays for light irradiation.
  • the irradiation energy is preferably 20mJ / cm 2 ⁇ 50J / cm 2, 100mJ / cm 2 ⁇ 1,500mJ / cm 2 is more preferable.
  • light irradiation may be performed under heating conditions or in a nitrogen atmosphere.
  • the irradiation ultraviolet wavelength is preferably 250 nm to 430 nm.
  • the polymerization reaction rate is preferably high from the viewpoint of stability, preferably 70% or more, and more preferably 80% or more. The polymerization reaction rate can determine the consumption rate of a polymerizable functional group using an IR absorption spectrum.
  • substrate should just contain the support body.
  • the support include glass, triacetyl cellulose (TAC), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polyvinyl chloride, acrylic, polyolefin and the like.
  • the substrate may include an alignment layer.
  • the alignment layer may be between the support and the liquid crystal layer in the substrate including the support. At this time, the alignment layer is preferably in direct contact with the liquid crystal layer and the support.
  • the alignment layer has a rubbing treatment of organic compounds such as polymers (resins such as polyimide, polyvinyl alcohol, polyester, polyarylate, polyamideimide, polyetherimide, polyamide, modified polyamide), oblique deposition of inorganic compounds, and microgrooves.
  • the alignment layer that generates an alignment function by application of an electric field, application of a magnetic field, or light irradiation may be used.
  • the alignment layer made of a polymer is preferably subjected to a rubbing treatment and a liquid crystal composition is applied to the rubbing treatment surface.
  • the rubbing treatment can be performed by rubbing the surface of the polymer layer several times in a certain direction with paper or cloth.
  • the liquid crystal layer may be formed on the surface of the support without providing the alignment layer, or on the surface where the support is rubbed.
  • the thickness of the alignment layer is preferably 0.01 to 5 ⁇ m, more preferably 0.05 to 2 ⁇ m.
  • the optical member of the present invention includes dots formed on the substrate surface.
  • the substrate surface on which the dots are formed may be both sides or one side of the substrate, but is preferably one side.
  • One or more dots may be formed on the substrate surface.
  • Two or more dots may be formed in close proximity to each other on the substrate surface, and the total surface area of the dots may be 50% or more, 60% or more, 70% or more of the area of the substrate on the dot forming side.
  • the optical characteristics such as the selective reflectivity of the dots may be substantially the optical characteristics of the entire optical member, particularly the entire surface of the dot formation.
  • the total surface area of the dots is less than 50%, 30% or less, 10% or less, etc. Good.
  • the optical characteristics of the optical member on the dot forming surface side may be confirmed as the contrast between the optical characteristics of the substrate and the optical characteristics of the dots.
  • the plurality of dots may be formed in a pattern and have a function of presenting information.
  • the optical member can be used as a sheet on which data can be input by being mounted on a display by being formed so as to provide position information on the optical member formed in a sheet shape.
  • dots are formed in a pattern, for example, when a plurality of dots having a diameter of 20 to 200 ⁇ m are formed, an average of 10 to 100, preferably 15 to, per 2 mm square on the substrate surface 50 dots, more preferably 20 to 40 dots may be included.
  • the diameters and shapes of the dots may all be the same or different from each other, but in order to obtain uniform reflected light from each dot, the same Preferably there is.
  • the dots are formed under the same conditions with the intention of forming dots having the same diameter and shape.
  • the shape of the dot is not particularly limited, but is preferably circular when viewed from the normal direction of the substrate.
  • the circle does not have to be a perfect circle, and may be a substantially circle or an ellipse.
  • a shape in which a plurality of circles are slightly shifted and overlapped may be used.
  • the dot is referred to as the center, it means the center or the center of gravity of the circle.
  • the shapes of the dots may be the same or different, but are preferably the same or at least similar.
  • the dots preferably have a diameter of 20 to 200 ⁇ m, and more preferably 30 to 150 ⁇ m.
  • the dot diameter is measured or calculated by approximating a circle when the dot is not circular.
  • the diameter of the dot is a straight line from the end (dot edge or boundary) to the end in an image obtained with a microscope such as a laser microscope, a scanning electron microscope (SEM), or a transmission electron microscope (TEM). And measuring the length of a straight line passing through the center of the dot.
  • the number of dots and the distance between the dots can also be confirmed with a microscope image such as a laser microscope, a scanning electron microscope (SEM), or a transmission electron microscope (TEM).
  • the dot includes a portion having a height that continuously increases to the maximum height in the direction from the end of the dot toward the center.
  • the part may be referred to as an inclined part or a curved part. That is, it is preferable that the dot includes an inclined portion or a curved surface portion whose height increases from the end portion of the dot toward the center.
  • the dot when the dot is referred to as “height”, it means “the shortest distance from the dot surface point to the dot forming surface of the substrate”. Further, when the substrate is uneven, the extension of the substrate surface at the end of the dot is defined as the dot-forming surface.
  • the maximum height is the maximum value of the height, and is, for example, the shortest distance from the vertex of the dot to the dot formation side surface of the substrate. The height of a dot can be confirmed from a cross-sectional view of the dot obtained using a focus position scan with a laser microscope or a microscope such as SEM or TEM.
  • Examples of the structure including the inclined part or the curved part include a hemispherical shape with the substrate side as a flat surface, a shape obtained by cutting and flattening the upper part of the hemispherical shape substantially parallel to the substrate (spherical base shape), A conical shape, a shape obtained by cutting and flattening the upper portion of the conical shape substantially parallel to the substrate (conical trapezoidal shape), and a shape that can approximate either of these.
  • a hemispherical shape with the substrate side as a flat surface a shape obtained by cutting and flattening the upper part of the hemispherical shape substantially parallel to the substrate, and a conical shape with the substrate side as a bottom surface cut substantially parallel to the substrate
  • a shape that can be approximated to any one of these is preferable.
  • the above hemispherical shape includes not only a hemispherical shape having a plane including the center of the sphere as a plane, but also any one of a spherical shape obtained by arbitrarily cutting the sphere into two.
  • the dot surface point that gives the maximum height of the dot may be at the apex of the hemispherical shape or the conical shape, or it may be on the flat surface obtained by cutting substantially parallel to the substrate as described above. It is also preferred that all flattened planar points give the maximum dot height. It is also preferred that the center of the dot gives the maximum height.
  • the dot preferably has a value obtained by dividing the maximum height by the dot diameter (maximum height / diameter) of 0.13 to 0.30.
  • a hemispherical shape with the substrate side as a plane a shape obtained by cutting and flattening the upper part of the hemispherical shape substantially parallel to the substrate, and a shape obtained by cutting and flattening the conical shape with the substrate side as the bottom surface substantially parallel to the substrate
  • the above is satisfied in a shape in which the dot height continuously increases from the end of the dot to the maximum height and the center shows the maximum height. More preferably, the maximum height / diameter is 0.16-0.28.
  • an angle (for example, an average value) formed by the surface of the dot and the substrate (the surface on the dot forming side of the substrate) is preferably 27 degrees to 62 degrees, and more preferably 29 degrees to 60 degrees.
  • it can be set as the dot which shows high retroreflection with the incident angle of the light suitable for the use of the below-mentioned optical member.
  • the angle can be confirmed from a focus position scan by a laser microscope or a cross-sectional view of a dot obtained by using a microscope such as SEM or TEM. It is assumed that the angle of the contact portion between the substrate and the dot surface is measured by the SEM image of the sectional view on the surface.
  • the dots in the optical member of the present invention exhibit wavelength selective reflectivity.
  • the light with which the dot exhibits selective reflectivity is not particularly limited, and may be any of infrared light, visible light, ultraviolet light, and the like.
  • the wavelength of light at which dots exhibit selective reflectivity does not affect the display image.
  • the wavelength is preferably in the invisible light region, more preferably in the infrared light region, and particularly preferably in the near infrared light region.
  • a reflection wavelength band having a center wavelength in the range of 750 to 2000 nm, preferably in the range of 800 to 1500 nm can be confirmed.
  • the reflection wavelength is preferably selected in accordance with the wavelength of light emitted from a light source used in combination or the wavelength of light sensed by an image sensor (sensor).
  • the optical member of the present invention when used as a transparent screen, it is preferable that the light where the dots exhibit selective reflectivity is in the visible light region.
  • the reflection wavelength is preferably selected according to the light emitted from the video device used in combination.
  • the dots are preferably transparent in the visible light region.
  • the dots may be colored, but are preferably not colored or less colored. In either case, for example, when the optical member is used on the front surface of the display, the visibility of the image displayed on the display is not lowered. Moreover, it is for the suitable use as a transparent screen.
  • the dots are made of a liquid crystal material having a cholesteric structure. Cholesteric structures are known to exhibit selective reflectivity at specific wavelengths.
  • the selectively reflected light indicated by the cholesteric structure is circularly polarized
  • the selectively reflected light of the cholesteric structure is right circularly polarized light or left circularly polarized light.
  • Whether the reflected light is right-handed circularly polarized light or left-handed circularly polarized light depends on the twist direction of the helix of the cholesteric structure. When the twist direction of the spiral of the cholesteric structure is right, it reflects right circularly polarized light, and when the twist direction of the spiral is left, it reflects left circularly polarized light.
  • the cholesteric structure is observed with a scanning electron microscope (SEM) as a stripe pattern of a bright part and a dark part. Two repetitions of this bright part and dark part (two bright parts and two dark parts) correspond to one pitch of the spiral. Therefore, the pitch can be measured from the SEM sectional view.
  • the normal of each line of the striped pattern is the spiral axis direction.
  • ⁇ n can be adjusted by adjusting the kind of the polymerizable liquid crystal compound and the mixing ratio thereof, or by controlling the temperature at the time of fixing the alignment.
  • the half-value width of the reflection wavelength band is adjusted according to the use of the optical member of the present invention, and may be, for example, 50 to 500 nm, preferably 100 to 300 nm.
  • the helical axis of the cholesteric structure is preferably in the range of angles ranging from 50 degrees to 90 degrees with the dot surface.
  • the angle is more preferably in the range of 60 degrees to 90 degrees, and further preferably in the range of 70 degrees to 90 degrees.
  • the angle formed by the surface of the helical axis of the cholesteric structure on the surface of the dot is preferably in the range of 70 to 90 degrees.
  • the helical axis of the cholesteric structure is in the normal direction of the line formed by each dark part when the cross section of the dot is observed with a scanning electron microscope (SEM).
  • SEM scanning electron microscope
  • the angle formed by the spiral axis of the cholesteric structure on the surface of the dot is the angle formed by the normal of the line formed by the first dark portion from the surface of the dot and the surface.
  • the angle may be obtained using the surface as a tangent to the surface in the cross section.
  • the optical member of the present invention has a form that does not have an overcoat layer. High retroreflectivity can be shown.
  • the angle formed by the surface of the spiral axis of the cholesteric structure on the surface of a part of the inclined part or curved part satisfies 70 to 90 degrees, for example, the above-mentioned angle intermittently in a part of the inclined part or curved part It is preferable that the above angle is continuously satisfied.
  • the angle is shown as an acute angle.
  • the angle between the normal and the surface is expressed as an angle of 0 degrees to 180 degrees. It means a range of 110 degrees.
  • the line formed by the dark part from the surface of the dot to the second one is in the range of 70 to 90 degrees between the normal and the surface, and 3 to 3 from the surface of the dot. It is more preferable that the line formed by the dark part up to the fourth line is in the range of 70 ° to 90 ° between the normal line and the surface, and the line formed by the 5th to 12th dark part from the surface of the dot. In any case, the angle between the normal and the surface is more preferably in the range of 70 to 90 degrees.
  • the angle formed by the surface of the cholesteric helical axis on the surface of the dot is more preferably in the range of 0 ° to 90 °, and still more preferably in the range of 85 ° to 90 °.
  • a cholesteric structure can be obtained by fixing a cholesteric liquid crystal phase.
  • the structure in which the cholesteric liquid crystal phase is fixed may be a structure in which the alignment of the liquid crystal compound that is the cholesteric liquid crystal phase is maintained.
  • the polymerizable liquid crystal compound is in an alignment state of the cholesteric liquid crystal phase.
  • any structure may be used as long as it is polymerized and cured by ultraviolet irradiation, heating, or the like to form a layer having no fluidity, and at the same time, the orientation state is not changed by an external field or an external force.
  • the liquid crystal compound may no longer exhibit liquid crystallinity.
  • the polymerizable liquid crystal compound may have a high molecular weight due to a curing reaction and may no longer have liquid crystallinity.
  • the dots can be formed, for example, by applying a liquid crystal composition described later to the surface of the liquid crystal layer of the substrate, drying, and curing as necessary.
  • the liquid crystal layer may be surface-treated before dot formation. For example, a hydrophilic treatment or an uneven shape may be formed to form a dot having a desired shape or a desired dot pattern.
  • liquid crystal composition Application of the liquid crystal composition onto the substrate for dot formation is preferably performed by droplet ejection.
  • printing using a liquid crystal composition as ink may be performed.
  • the printing method is not particularly limited, and an inkjet method, a gravure printing method, a flexographic printing method, or the like can be used, but an inkjet method is particularly preferable.
  • Dot pattern formation can also be performed by applying a known printing technique.
  • the liquid crystal composition applied to the substrate surface may be dried as necessary. Heating may be performed for drying or after drying, as long as the liquid crystal compound in the liquid crystal composition is aligned in the drying or heating step to form a cholesteric liquid crystal phase.
  • the heating temperature is preferably 200 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower.
  • the aligned polymerizable liquid crystal compound is polymerized by curing of the liquid crystal composition.
  • Curing may be performed by light irradiation or heating. Those are preferred. It is preferable to use ultraviolet rays for light irradiation.
  • the irradiation energy is preferably 20mJ / cm 2 ⁇ 50J / cm 2, 100mJ / cm 2 ⁇ 1,500mJ / cm 2 is more preferable.
  • light irradiation may be performed under heating conditions or in a nitrogen atmosphere.
  • the irradiation ultraviolet wavelength is preferably 250 nm to 430 nm.
  • the polymerization reaction rate is preferably high from the viewpoint of stability, preferably 70% or more, and more preferably 80% or more. The polymerization reaction rate can determine the consumption rate of a polymerizable functional group using an IR absorption spectrum.
  • the liquid crystal composition includes a liquid crystal compound.
  • the liquid crystal compound is preferably a polymerizable liquid crystal compound.
  • the liquid crystal composition may further contain a surfactant, a polymerization initiator, or the like.
  • the liquid crystal composition used for forming dots preferably contains a chiral agent.
  • the polymerizable liquid crystal compound may be a rod-like liquid crystal compound or a disk-like liquid crystal compound, but is preferably a rod-like liquid crystal compound.
  • Examples of the rod-like polymerizable liquid crystal compound forming the cholesteric liquid crystal layer include a rod-like nematic liquid crystal compound.
  • rod-like nematic liquid crystal compounds examples include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines.
  • Phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used. Not only low-molecular liquid crystal compounds but also high-molecular liquid crystal compounds can be used.
  • the polymerizable liquid crystal compound can be obtained by introducing a polymerizable group into the liquid crystal compound.
  • the polymerizable group include an unsaturated polymerizable group, an epoxy group, and an aziridinyl group, preferably an unsaturated polymerizable group, and particularly preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group.
  • the polymerizable group can be introduced into the molecule of the liquid crystal compound by various methods.
  • the number of polymerizable groups possessed by the polymerizable liquid crystal compound is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3. Examples of polymerizable liquid crystal compounds are described in Makromol. Chem. , 190, 2255 (1989), Advanced Materials, Volume 5, 107 (1993), US Pat. Nos.
  • polymerizable liquid crystal compound examples include compounds represented by the following formulas (1) to (11).
  • cyclic organopolysiloxane compounds having a cholesteric phase as disclosed in JP-A-57-165480 can be used.
  • the above-mentioned polymer liquid crystal compound includes a polymer in which a mesogenic group exhibiting liquid crystal is introduced into the main chain, a side chain, or both positions of the main chain and side chain, and a polymer cholesteric in which a cholesteryl group is introduced into the side chain.
  • a liquid crystal, a liquid crystalline polymer as disclosed in JP-A-9-133810, a liquid crystalline polymer as disclosed in JP-A-11-293252, or the like can be used.
  • the addition amount of the polymerizable liquid crystal compound in the liquid crystal composition is preferably 75 to 99.9% by mass with respect to the solid content mass (mass excluding the solvent) of the liquid crystal composition, and preferably 80 to 99. More preferably, it is more preferably 85% to 90% by weight.
  • the liquid crystal composition used for forming dots preferably contains a chiral agent.
  • the chiral agent has a function of inducing a helical structure of a cholesteric liquid crystal phase.
  • the chiral compound may be selected according to the purpose because the twist direction or the spiral pitch of the spiral induced by the compound is different.
  • the chiral agent is not particularly limited, and known compounds (for example, liquid crystal device handbook, Chapter 3-4-3, TN, chiral agent for STN, 199 pages, Japan Society for the Promotion of Science, 142nd edition, 1989) Description), isosorbide, and isomannide derivatives can be used.
  • a chiral agent generally contains an asymmetric carbon atom, but an axially asymmetric compound or a planar asymmetric compound containing no asymmetric carbon atom can also be used as the chiral agent.
  • the axial asymmetric compound or the planar asymmetric compound include binaphthyl, helicene, paracyclophane, and derivatives thereof.
  • the chiral agent may have a polymerizable group. When both the chiral agent and the liquid crystal compound have a polymerizable group, they are derived from the repeating unit derived from the polymerizable liquid crystal compound and the chiral agent by a polymerization reaction between the polymerizable chiral agent and the polymerizable liquid crystal compound.
  • the polymerizable group possessed by the polymerizable chiral agent is preferably the same group as the polymerizable group possessed by the polymerizable liquid crystal compound. Therefore, the polymerizable group of the chiral agent is also preferably an unsaturated polymerizable group, an epoxy group or an aziridinyl group, more preferably an unsaturated polymerizable group, and an ethylenically unsaturated polymerizable group. Particularly preferred.
  • the chiral agent may be a liquid crystal compound.
  • chiral agent examples include compounds represented by the following formula (12).
  • the content of the chiral agent in the liquid crystal composition is preferably 0.01 mol% to 200 mol%, more preferably 1 mol% to 30 mol% of the amount of the polymerizable liquid crystal compound.
  • the liquid crystal composition preferably contains a surfactant.
  • the surfactant include a silicone-based surfactant and a fluorine-based surfactant, and a fluorine-based surfactant is preferable.
  • the surfactant include compounds described in [0082] to [0090] of JP 2014-119605 A, compounds described in paragraphs [0031] to [0034] of JP 2012-203237 A, Compounds exemplified in [0092] and [0093] of JP-A-2005-99248, exemplified in [0076] to [0078] and [0082] to [0085] of JP-A-2002-129162 And fluorine (meth) acrylate polymers described in paragraphs [0018] to [0043] of JP-A-2007-272185, and the like.
  • 1 type may be used independently and 2 or more types may be used together.
  • the fluorine-based surfactant compounds represented by the following general formula (I) described in [0082] to [0090] of JP-A No. 2014-119605 are particularly preferable.
  • L 11 , L 12 , L 13 , L 14 , L 15 and L 16 are each independently a single bond, —O—, —S—, —CO—, —COO—, —OCO. —, —COS—, —SCO—, —NRCO—, —CONR— (in the general formula (I), R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), —NRCO—, — CONR- has an effect of reducing solubility, and has a tendency to increase haze at the time of dot preparation.
  • the alkyl group that R can take may be linear or branched.
  • the number of carbon atoms is more preferably 1 to 3, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group.
  • Sp 11 , Sp 12 , Sp 13 and Sp 14 each independently represents a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a single bond or an alkylene group having 1 to 7 carbon atoms, and more preferably A single bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the hydrogen atom of the alkylene group may be substituted with a fluorine atom.
  • the alkylene group may or may not be branched, but a linear alkylene group having no branch is preferred. From the viewpoint of synthesis, it is preferable that Sp 11 and Sp 14 are the same, and Sp 12 and Sp 13 are the same.
  • a 11 and A 12 are monovalent to tetravalent aromatic hydrocarbon groups.
  • the aromatic hydrocarbon group preferably has 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 14 carbon atoms, still more preferably 6 to 10 carbon atoms, and still more preferably 6.
  • the aromatic hydrocarbon groups represented by A 11 and A 12 may have a substituent. Examples of such a substituent include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, or an ester group. For the explanation and preferred ranges of these groups, the corresponding description of T below can be referred to.
  • Examples of the substituent for the aromatic hydrocarbon group represented by A 11 and A 12 include a methyl group, an ethyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a bromine atom, a chlorine atom, and a cyano group.
  • a molecule having a large number of perfluoroalkyl moieties in the molecule can align the liquid crystal with a small amount of addition, leading to a decrease in haze. Therefore, A 11 and A 12 have a large number of perfluoroalkyl groups in the molecule. It is preferable that it is tetravalent. From the viewpoint of synthesis, A 11 and A 12 are preferably the same.
  • Y, Yb, Yc, Yd each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably
  • the alkyl group that X contained in T 11 can have 1 to 8 carbon atoms, preferably 1 to 5 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, and is preferably linear or branched. Examples of preferable alkyl groups include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group, and among them, a methyl group is preferable.
  • the alkyl moiety of the alkoxy group X contained in the T 11 can be taken, it is possible to refer to the description and the preferred range of the alkyl group X contained in the T 11 can take.
  • Examples of the halogen atom that X contained in T 11 can take include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a chlorine atom and a bromine atom are preferable.
  • Examples of the ester group that X contained in T 11 can take include a group represented by R′COO—.
  • Examples of R ′ include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • Specific examples of the ester include CH 3 COO— and C 2 H 5 COO—.
  • the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which Ya, Yb, Yc and Yd can take may be linear or branched.
  • a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group and the like can be exemplified.
  • the divalent aromatic heterocyclic group preferably has a 5-membered, 6-membered or 7-membered heterocyclic ring.
  • a 5-membered ring or a 6-membered ring is more preferable, and a 6-membered ring is most preferable.
  • As the hetero atom constituting the heterocyclic ring a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom are preferable.
  • the heterocycle is preferably an aromatic heterocycle.
  • the aromatic heterocycle is generally an unsaturated heterocycle. An unsaturated heterocyclic ring having the most double bond is more preferable.
  • heterocyclic rings examples include furan ring, thiophene ring, pyrrole ring, pyrroline ring, pyrrolidine ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring, isothiazole ring, imidazole ring, imidazoline ring, imidazolidine ring, pyrazole ring, pyrazoline Ring, pyrazolidine ring, triazole ring, triazane ring, tetrazole ring, pyran ring, thiyne ring, pyridine ring, piperidine ring, oxazine ring, morpholine ring, thiazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, piperazine ring and triazine ring included.
  • the divalent heterocyclic group may have a substituent.
  • substituents that can be taken by the above-described monovalent to tetravalent aromatic hydrocarbons of A 1 and A 2 .
  • Hb 11 represents a perfluoroalkyl group having 2 to 30 carbon atoms, more preferably a perfluoroalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and still more preferably a perfluoroalkyl group having 3 to 10 carbon atoms.
  • the perfluoroalkyl group may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear or branched, and more preferably linear.
  • m11 and n11 are each independently 0 to 3, and m11 + n11 ⁇ 1.
  • a plurality of parenthesized structures may be the same or different, but are preferably the same.
  • M11 and n11 in the general formula (I) are determined by the valences of A 11 and A 12 , and the preferable range is also determined by the preferable ranges of the valences of A 11 and A 12 .
  • O and p contained in T 11 are each independently an integer of 0 or more, and when o and p are 2 or more, a plurality of X may be the same or different from each other.
  • O contained in T 11 is preferably 1 or 2.
  • P contained in T 11 is preferably an integer of 1 to 4, and more preferably 1 or 2.
  • the compound represented by the general formula (I) may have a symmetrical molecular structure or may have no symmetry.
  • the symmetry means at least one of point symmetry, line symmetry, and rotational symmetry
  • asymmetry means that does not correspond to any of point symmetry, line symmetry, or rotational symmetry. means.
  • the compound represented by the general formula (I) includes the perfluoroalkyl group (Hb 11 ), the linking group-(-Sp 11 -L 11 -Sp 12 -L 12 ) m11 -A 11 -L 13 -and -L 14 -A 12 - (L 15 -Sp 13 -L 16 -Sp 14 -) n11 -, and is preferably a compound which is a combination of T is a divalent group having the excluded volume effect.
  • the two perfluoroalkyl groups (Hb 11 ) present in the molecule are preferably the same as each other, and the linking group present in the molecule-(-Sp 11 -L 11 -Sp 12 -L 12 ) m11 -A 11 -L 13 - and -L 14 -A 12 - (L 15 -Sp 13 -L 16 -Sp 14 -) n11 - is preferably also the same.
  • the terminal Hb 11 -Sp 11 -L 11 -Sp 12 -and -Sp 13 -L 16 -Sp 14 -Hb 11 are preferably groups represented by any one of the following general formulas.
  • a is preferably from 2 to 30, more preferably from 3 to 20, and even more preferably from 3 to 10.
  • b is preferably 0 to 20, more preferably 0 to 10, and still more preferably 0 to 5.
  • a + b is 3 to 30.
  • r is preferably from 1 to 10, and more preferably from 1 to 4.
  • Hb 11 -Sp 11 -L 11 -Sp 12 -L 12 -and -L 15 -Sp 13 -L 16 -Sp 14 -Hb 11 at the terminal of the general formula (I) are any of the following general formulas: It is preferable that it is group represented by these.
  • the surfactant for forming the liquid crystal layer is preferably capable of horizontally aligning the liquid crystal and imparting the necessary liquid repellency.
  • the structure is not particularly limited, but as the surfactant for forming the liquid crystal layer, for example, the following low molecular surfactants or copolymer surfactants are also preferably used.
  • the low molecular surfactant is a compound having at least six perfluoroalkyl groups represented by (C a F 2a + 1 ) in the molecule. a is preferably 4 or more, more preferably 6 or more.
  • compounds described in JP2013-47204A and JP2002-129162A can be suitably used.
  • the surfactant of the copolymer is a copolymer composed of a monomer containing a perfluoroalkyl group represented by the following structure, wherein the weight ratio of the monomer having the following structure to the total monomer is 25% or more. It is a coalescence.
  • the monomer mass ratio is more preferably 30% or more, and even more preferably 35% or more.
  • a is preferably 4 or more, more preferably 6 or more.
  • A2 in the formula represents an integer of 1 to 3, and 2 is most preferable.
  • R represents a methyl group or hydrogen, and hydrogen is more preferable.
  • copolymers described in JP 2008-257205 A or JP 2004-198511 A can be suitably used.
  • the addition amount of the surfactant in the liquid crystal composition is preferably 0.01% by mass to 10% by mass, more preferably 0.01% by mass to 5% by mass with respect to the total mass of the polymerizable liquid crystal compound. 0.02% by mass to 1% by mass is particularly preferable.
  • the addition amount of the surfactant in the liquid crystal composition for forming the liquid crystal layer is preferably larger than the minimum amount necessary for the horizontal alignment of the liquid crystal in order to impart liquid repellency. Specifically, it is preferably 0.2% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, and 0.4% by mass or more with respect to the total mass of the polymerizable liquid crystal compound. Particularly preferred.
  • the liquid crystal composition contains a polymerizable compound, it preferably contains a polymerization initiator.
  • the polymerization initiator to be used is preferably a photopolymerization initiator that can start the polymerization reaction by ultraviolet irradiation.
  • photopolymerization initiators include ⁇ -carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), ⁇ -hydrocarbon substituted aromatics. Group acyloin compounds (described in US Pat. No.
  • the content of the photopolymerization initiator in the liquid crystal composition is preferably 0.1 to 20% by mass, and preferably 0.5 to 12% by mass with respect to the content of the polymerizable liquid crystal compound. Further preferred.
  • the liquid crystal composition may optionally contain a crosslinking agent in order to improve the film strength after curing and improve the durability.
  • a crosslinking agent one that can be cured by ultraviolet rays, heat, moisture, or the like can be suitably used.
  • polyfunctional acrylate compounds such as a trimethylol propane tri (meth) acrylate and pentaerythritol tri (meth) acrylate
  • Glycidyl (meth) acrylate Epoxy compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether; aziridine compounds such as 2,2-bishydroxymethylbutanol-tris [3- (1-aziridinyl) propionate], 4,4-bis (ethyleneiminocarbonylamino) diphenylmethane; hexa Isocyanate compounds such as methylene diisocyanate and biuret type isocyanate; polyoxazoline compounds having an oxazoline group in the side chain; vinyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylto Alkoxysilane compounds such as methoxy silane.
  • a well-known catalyst can be used according to the reactivity of a crosslinking agent, and productivity can be improved in addition to membrane strength and durability improvement. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
  • the content of the crosslinking agent is preferably 3% by mass to 20% by mass, and more preferably 5% by mass to 15% by mass. When the content of the crosslinking agent is less than 3% by mass, the effect of improving the crosslinking density may not be obtained. When the content exceeds 20% by mass, the stability of the cholesteric liquid crystal layer may be decreased.
  • the liquid crystal composition may contain a monofunctional polymerizable monomer.
  • the liquid crystal composition used for dot formation preferably contains a monofunctional polymerizable monomer. This is because when the ink jet method described later is used as the dot forming method, generally required ink physical properties can be obtained by using a monofunctional polymerizable monomer.
  • the monofunctional polymerizable monomer include 2-methoxyethyl acrylate, isobutyl acrylate, isooctyl acrylate, isodecyl acrylate, octyl / decyl acrylate, and the like.
  • liquid crystal composition if necessary, a polymerization inhibitor, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a colorant, metal oxide fine particles, etc., in a range that does not deteriorate the optical performance and the like. Can be added.
  • the liquid crystal composition may contain a solvent.
  • a solvent there is no restriction
  • the organic solvent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
  • ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, alkyl halides, amides, sulfoxides, heterocyclic compounds, hydrocarbons , Esters, ethers and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, ketones are particularly preferable in consideration of environmental load.
  • the above-described components such as the above-mentioned monofunctional polymerizable monomer may function as a solvent.
  • the optical member may include an overcoat layer.
  • the overcoat layer may be provided on the side of the liquid crystal layer on which the dots of the substrate are formed, and the surface of the optical member is preferably flattened.
  • the overcoat layer is not particularly limited, but is preferably a resin layer having a refractive index of about 1.4 to 1.8.
  • the difference between the refractive index of the dot formed of the overcoat layer and the liquid crystal material is avoided. Is preferably 0.2 or less. More preferably, it may be 0.1 or less.
  • the refractive index of a dot made of a liquid crystal material is about 1.6.
  • an overcoat layer having a refractive index of about 1.4 to 1.8 By using an overcoat layer having a refractive index of about 1.4 to 1.8, the polar angle of light actually incident on the dot is reduced. be able to. For example, when an overcoat layer having a refractive index of 1.6 is used and light is incident on the optical member at a polar angle of 45 degrees, the polar angle actually incident on the dots can be about 27 degrees. Therefore, by using an overcoat layer, it is possible to widen the polar angle of light where the optical member exhibits retroreflectivity, and even in the case of a dot having a small angle between the surface of the dot and the substrate, in a wider range, High retroreflectivity can be obtained.
  • the overcoat layer may have a function as an antireflection layer, a pressure-sensitive adhesive layer, an adhesive layer, or a hard coat layer.
  • the overcoat layer examples include a resin layer obtained by applying a composition containing a monomer to the liquid crystal layer surface side where the dots of the substrate are formed, and then curing the coating film.
  • the resin is not particularly limited, and may be selected in consideration of adhesion to a liquid crystal material forming a substrate or dots.
  • a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or the like can be used. From the viewpoint of durability, solvent resistance, etc., a resin of a type that is cured by crosslinking is preferable, and an ultraviolet curable resin that can be cured in a short time is particularly preferable.
  • Monomers that can be used to form the overcoat layer include ethyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, styrene, methylstyrene, N-vinylpyrrolidone, polymethylolpropane tri (meth) acrylate, and hexanediol (meth).
  • the thickness of the overcoat layer is not particularly limited and may be determined in consideration of the maximum height of the dots, may be about 5 ⁇ m to 100 ⁇ m, preferably 10 ⁇ m to 50 ⁇ m, more preferably 20 ⁇ m to 40 ⁇ m. is there.
  • the thickness is the distance from the dot formation surface of the substrate where there is no dot to the surface of the overcoat layer on the opposite surface.
  • optical member of the present invention is not particularly limited, and can be used as various reflecting members.
  • an optical member in which a large number of dots are formed close to each other on the substrate surface can be used as a retroreflector that reflects only circularly polarized light having a specific wavelength.
  • the optical member of the present invention can be used as a transparent screen.
  • the image light can be reflected by adjusting the wavelength range of selective reflection indicated by the dots in accordance with the wavelength of the image light emitted from the image device such as a projector.
  • the optical member of the present invention only light in a specific wavelength region is reflected at the dots, so that light is transmitted through portions other than the dots, and light outside the specific wavelength regions is transmitted through the dots. Therefore, a transparent screen that can be observed by superimposing the image light and the background on the back side can be obtained.
  • An optical member having dots in a pattern is combined with an input means such as an electronic pen that digitizes handwritten information and inputs it to an information processing device by forming the pattern as a coded dot pattern that gives positional information, for example. It can be used as an input medium.
  • a liquid crystal material for forming dots is prepared and used so that the wavelength of light emitted from the input means becomes a wavelength at which the dots reflect.
  • the spiral pitch of the cholesteric structure may be adjusted by the method described above.
  • the optical member of the present invention can also be used as an input medium such as an input sheet on the surface of a display such as a liquid crystal display.
  • the optical member is preferably transparent.
  • the optical member may be bonded directly to the display surface or via another film or the like, and may be integrated with the display.
  • the optical member may be detachably attached to the display surface.
  • the wavelength range of the light in which the dots in the optical member of the present invention exhibit selective reflection are different from the wavelength range of the light emitted from the display. That is, it is preferable that the dots have selective reflectivity in the non-visible light region, and the display does not emit non-visible light so that there is no false detection by the detection device.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-67398 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-98943
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-165385 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-108236.
  • the optical member of the present invention is used as a sheet mounted on the surface or the front of a display device capable of displaying an image
  • the aspects described in [0024] to [0031] of Japanese Patent No. 4725417 are listed. be able to.
  • FIG. 2 shows a schematic view of a system in which the optical member of the present invention is used as a sheet mounted on the front surface or front of a display device capable of displaying an image.
  • any known sensor may be used as long as it emits infrared rays i and can detect the reflected light r having the above-described pattern.
  • a pen-type input terminal 106 may also read data processing device 107. As an example, it is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • a pen tip that does not include ink, graphite, or the like
  • a CMOS Complementary Metal-Oxide Semiconductor
  • Bluetooth Examples thereof include a communication interface such as a wireless transceiver using a registered trademark technology and the like and a battery or the like built-in.
  • the pen-type input terminal 106 As an operation of the pen-type input terminal 106, for example, when the pen-tip is drawn so as to be in contact with the front surface of the optical member 100 of the present invention, the pen-type input terminal 106 detects the pen pressure applied to the pen-tip. Then, the CMOS camera operates to irradiate a predetermined range in the vicinity of the pen tip with an infrared ray having a predetermined wavelength emitted from the infrared irradiation unit, and image a pattern (pattern imaging is performed, for example, several tens to 100 times per second. To be done).
  • pattern imaging is performed, for example, several tens to 100 times per second. To be done).
  • 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. And the input trajectory data is transmitted to the information processing apparatus.
  • a processor, a memory, a communication interface such as a wireless transceiver using Bluetooth (registered trademark) technology, and a member such as a battery are a pen-type input terminal 106 as a read data processing device 107 as shown in FIG. It may be outside of. In this case, even if the pen-type input terminal 106 is connected to the read data processing device 107 with the code 108, the read data may be transmitted wirelessly using radio waves, infrared rays, or the like.
  • the input terminal 106 may be a reader described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-243006.
  • the read data processing device 107 applicable in the present invention has a function of calculating position information from continuous imaging data read by the input terminal 106, combining it with time information, and providing it as input trajectory data that can be handled by the information processing device. If it has, it will not specifically limit, What is necessary is just to comprise members, such as a processor, memory, a communication interface, and a battery. Further, the read data processing device 107 may be built in the input terminal 106 as described in JP-A-2003-256137, or may be built in an information processing device including a display device. Further, the read data processing device 107 may transmit the position information wirelessly to an information processing device provided with a display device, or may transmit it by a wired connection connected by a code or the like.
  • the information processing apparatus connected to the display device 105 sequentially updates the image displayed on the display device 105 based on the trajectory information transmitted from the read data processing device 107, so that the trajectory input by handwriting on the input terminal 106 is obtained. It can be displayed on the display device as if it were written with a pen on paper.
  • the image display device of the present invention has the optical member of the present invention.
  • the optical member of the present invention is mounted in front of the image display surface of the image display device, for example, the optical member of the present invention is disposed between the front surface of the display device or the protective front plate and the display panel.
  • An image display device is preferred.
  • a preferable aspect of the image display device is described in the item of use of the optical member. Note that a system including an image display surface of the image display device or an image display device in which the optical member of the present invention is mounted in front of the image display surface is also included in the invention disclosed in this specification.
  • Example 1 (Preparation of liquid crystal layer) The composition shown below was stirred and dissolved in a container kept at 25 ° C. to prepare a liquid crystal layer preparation solution. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  • a polyimide alignment film SE-130 manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. was applied to the surface of the cleaned glass substrate by a spin coating method, and baked at 250 ° C. for 1 hour after drying. This was rubbed to produce a support with an alignment film.
  • the liquid crystal layer solution prepared above was applied to the rubbing-treated surface of this alignment film at a rotation speed of 2000 rotations / minute by spin coating, and alignment aging was performed at 80 ° C. for 30 seconds, and then a short wavelength of ultraviolet light at 30 ° C.
  • a liquid crystal layer was obtained by fixing the alignment state by irradiating with 500 mJ / cm 2 ultraviolet rays using a high-pressure mercury lamp with the components blocked.
  • the numerical value is mass%. Further, the group represented by R has a partial structure shown in the lower right, and is bonded at the position of the oxygen atom of this partial structure.
  • the cholesteric liquid crystal ink liquid prepared above is applied to the entire surface of the 50 ⁇ 50 mm area on the liquid crystal layer on the glass substrate prepared above by using an inkjet printer (DMP-2831, manufactured by FUJIFILM Dimatix) with a dot center distance of 75 ⁇ m. After droplet ejection and drying at 95 ° C. for 30 seconds, an optical member was obtained by irradiating with an ultraviolet ray of 500 mJ / cm 2 by an ultraviolet irradiation device.
  • DMP-2831 manufactured by FUJIFILM Dimatix
  • Dot shape, cholesteric structure evaluation Ten dots were randomly selected from the optical member dots obtained above, and the dot shape was observed with a laser microscope (manufactured by Keyence Corporation). The dots had an average diameter of 22 ⁇ m and an average maximum height of 6.2 ⁇ m. The height continuously increased in the direction from the dot end toward the center.
  • Example 2 An optical member was produced in the same manner as in Example 1 except that the surfactant in the liquid crystal layer solution of Example 1 was changed to Surfactant B having the following structure and the addition amount was changed from 0.6 to 0.3. did.
  • Example 3 After rubbing the 75 ⁇ m thick PET (polyethylene terephthalate, manufactured by Toyobo Co., Ltd.), the liquid crystal layer solution of Example 1 was bar-coated so that the wet film thickness was 4 ⁇ m, and dried at 85 ° C. for 1 minute. After aging, the alignment state was fixed by irradiating with 500 mJ / cm 2 ultraviolet rays using a high-pressure mercury lamp that cut off short-wave components of ultraviolet rays at 30 ° C. to obtain a liquid crystal layer. Subsequent steps were performed in the same manner as in Example 1 to produce an optical member.
  • Example 2 Dot shape, cholesteric structure evaluation
  • 10 dots were randomly selected from the optical member dots obtained above, and the dot shape was observed with a laser microscope (manufactured by Keyence Corporation). In the direction of heading, the height increased continuously. Further, one dot located at the center of the optical member obtained above was cut perpendicularly to the PET substrate on the surface including the dot center, and the cross section was observed with a scanning electron microscope. As a result, a bright and dark stripe pattern was confirmed inside the dot, and a cross-sectional view as shown in FIG. 4 was obtained.
  • Example 4 After the liquid crystal layer was formed by the method of Example 3 using the liquid crystal layer coating liquid of Example 2, an optical member was produced in the same manner as in Example 1.
  • Example 6 A liquid crystal layer was formed on the TAC substrate by the same method as in Example 5 using the liquid crystal layer preparation solution of Example 2. Subsequent steps were performed in the same manner as in Example 1 to produce an optical member.
  • the dots of the obtained optical member had an average diameter of 35 ⁇ m and an average maximum height of 4.7 ⁇ m.
  • Example 1 An optical member was produced in the same manner as in Example 1 except that the substrate used in Example 1 was changed to glass without an alignment film and a liquid crystal layer was not formed.
  • Comparative Example 2 An optical member was produced in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal layer was not formed on the substrate used in Example 1 (only the glass with an alignment film).
  • Example 4 An optical member was produced in the same manner as in Example 3, except that the liquid crystal layer was not formed on the substrate used in Example 3 (only rubbing-treated PET).
  • Example 1 Similarly to Example 1, in Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, the dot diameter, the maximum height / diameter, and the normal of the optical member are 0 degrees, and the polar angles are 5 degrees and 30 degrees. The presence or absence of retroreflection was measured and confirmed. The results are shown in Table 1.
  • the cholesteric liquid crystal layer forming dots was aligned, and retroreflection was confirmed at all angles.
  • the cholesteric orientation forming the dots was disordered, and the retroreflection was not confirmed because the maximum height of the dots was low.
  • the samples of Comparative Examples 2 and 4 have the same cholesteric orientation to form dots, but the maximum height of the dots is low, so the 5 degree retroreflection is very weak and the 30 degree retroreflection cannot be confirmed. It was.
  • the orientation of the cholesteric forming the dots is disordered, and the maximum height of the dots is sufficiently high. Therefore, the 5 degree retroreflection is very weak, and the 30 degree retroreflection can be confirmed. .
  • Example 7 Optical member having overcoat layer
  • the composition shown below was stirred and dissolved in a container kept at 25 ° C. to prepare an overcoat coating solution.
  • Overcoat coating solution (parts by mass) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Acetone 100.0 KAYARAD DPCA-30 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) 100.0 IRGACURE 819 (BASF) 3.0 --------------------------------------------------------------------------------- The overcoat coating solution prepared above was applied onto the liquid crystal layer on which cholesteric liquid crystal dots were formed in Example 1 using a bar coater at a coating amount of 40 mL / m 2 .
  • Dot performance evaluation was performed about the obtained optical member which has an overcoat layer.
  • Visible-near-infrared irradiation light source (HL-2000) manufactured by Ocean Optics, ultra-high resolution fiber multichannel spectrometer (HR4000), 2 branch diameter optical field, 2 points in diameter, randomly measured 5 locations
  • the reflection peak wavelength is 560 nm in any field of view, and retroreflection is always confirmed from all dots when the normal of the optical member is 0 degree and the polar angle is confirmed in the range of 5 degrees and 50 degrees. .
  • Example 8 An optical member was produced in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of the chiral agent in the cholesteric liquid crystal ink liquid of Example 1 was changed from 5.5 parts by mass to 3.8 parts by mass.
  • the dots of the obtained optical member had an average diameter of 23 ⁇ m and an average maximum height of 6.0 ⁇ m.
  • Example 7 an overcoat layer was formed in the same manner as in Example 7, and the dot performance was evaluated in the same manner as in Example 7.
  • the reflection peak wavelength was 850 nm in any field of view, and retroreflection was always confirmed from all dots when the normal of the optical member was 0 degree and the polar angle was confirmed in the range of 0 to 50 degrees. .

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Abstract

　本発明により、基板と上記基板の表面に接するドットとを有し、上記ドットはコレステリック構造を有する液晶材料からなり、上記基板は上記ドットと接する面に液晶層を含み、上記液晶層は液晶化合物の配向が固定された層である光学部材が提供される。本発明の光学部材は、配向乱れの少ないコレステリック構造を有する液晶材料からなるドットを、ドット直径に対する最大高さが大きい形状で含み、斜め方向を含むいずれの方向においてもドットパターンの検出感度が高い。本発明の光学部材を用いて、データ入力の感度のよい画像表示装置を提供することができる。

Description

光学部材および光学部材を有する画像表示装置
　本発明は、光学部材および光学部材を有する画像表示装置に関する。
　画像表示装置のディスプレイに電子ペン等で手書きしてデータ入力するシステムに対する必要性は、近年高まっている。特許文献１には、透明基板上に、赤外線を選択反射するコレステリック構造を有する液晶材料を含有する透明インキからなるドットパターンを印刷した透明シートが開示されている。本透明シートは、ディスプレイ装置に装着され、上記ドットパターンからの反射光を検知する赤外線センサーと赤外線照射部とを備えている電子ペンと組み合わせて、上記のシステムに用いることができる。
特開２００９－２８９５３号公報
　コレステリック構造を有する液晶材料はコレステリック螺旋軸方向で最大となる波長選択反射性を有し、例えば、平面状に形成された場合、通常、その法線方向で、所望の波長における最大の反射性を示す特性を有する。そのため、上記のようなシステムで斜めから上記電子ペン等での読取を行う場合は、強い反射を得ることができず、高い感度が得られにくい。特許文献１の透明シートにおいては、ドットの形成の下地層として撥液層の利用することにより、略半球状に盛り上がって、表面が大きく湾曲した形成を達成している。このような形状により、斜めからも感度の高い読み取りが可能であるとされている。
　一方、選択反射性の高い液晶材料のコレステリック構造の形成のためには、液晶化合物の配向の乱れが少ないことが好ましい。そのため、コレステリック構造を有する層の形成は、配向膜表面等で行われる。特許文献１に記載の上記撥液層は、架橋性モノマーを含む組成物から形成されているが、配向膜としての機能は有していない。そのため、特許文献１の透明シートにおいては、ドットが用いた材料に応じた十分な選択反射性を得ていないと考えられる。
　本発明の課題は、コレステリック構造を有する液晶材料からなるドットパターンを有する光学部材において、斜め方向を含むいずれの方向においてもドットパターンの検出感度の高い光学部材を提供することである。具体的には、配向乱れの少ないコレステリック構造を有する液晶材料からなるドットを、ドット直径に対する最大高さが大きい形状で含む光学部材を提供することである。本発明はさらに、データ入力することができる画像表示装置として、データ入力の感度のよい画像表示装置を提供することを課題とする。
　本発明者が上記課題の解決のために鋭意検討を行っていたところ、ドットの形成の下地層として、液晶化合物を配向させて形成した層を用いることにより、液晶材料の配向性が良好であるとともに、ドット直径に対する最大高さの大きいドットを形成できることを見出し、本発明の完成に至った。
　すなわち、本発明は下記の［１］～［１６］を提供するものである。
［１］光学部材であって、
基板と、上記基板の表面に接するドットとを有し、
上記ドットは、コレステリック構造を有する液晶材料からなり、
上記基板は上記ドットと接する面に液晶層を含み、
上記液晶層は液晶化合物の配向が固定された層である光学部材。
［２］上記液晶層が棒状液晶化合物の水平配向が固定された層である［１］に記載の光学部材。
［３］上記液晶層が重合性棒状液晶化合物を含む組成物の硬化層である［２］に記載の光学部材。
［４］上記液晶層が界面活性剤を含む［１］～［３］のいずれか一項に記載の光学部材。
［５］上記基板が配向膜を含み、上記液晶層と上記配向膜とが直接接している［１］～［４］のいずれか一項に記載の光学部材。
［６］上記基板が支持体を含む［１］～［５］のいずれか一項に記載の光学部材。
［７］上記液晶材料が液晶化合物およびキラル剤を含む液晶組成物を硬化して得られる材料である［１］～［６］のいずれか一項に記載の光学部材。
［８］上記液晶組成物が界面活性剤を含む［７］に記載の光学部材。
［９］上記界面活性剤がフッ素系界面活性剤である［８］に記載の光学部材。
［１０］上記基板の表面に上記ドットの複数をパターン状に有する［１］～［９］のいずれか一項に記載の光学部材。
［１１］上記ドットの直径が２０～２００μｍである［１］～［１０］のいずれか一項に記載の光学部材。
［１２］上記ドットの最大高さを上記ドットの直径で割った値が０．１３～０．３０である［１］～［１１］のいずれか一項に記載の光学部材。
［１３］上記ドットが赤外光領域に中心波長を有する波長選択反射性を有する［１］～［１２］のいずれか一項に記載の光学部材。
［１４］上記ドットが波長８００～９５０ｎｍに中心波長を有する波長選択反射性を有する［１３］に記載の光学部材。
［１５］透明である［１］～［１４］のいずれか一項に記載の光学部材。
［１６］［１５］に記載の光学部材を有する画像表示装置。
　本発明により、新規な光学部材が提供される。本発明の光学部材は、例えば画像表示装置のディスプレイに貼り付けて、画像表示装置に直接電子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。本発明の光学部材の利用により、電子ペンなどによる操作を斜め方向から行った場合でも、感度の高いデータ入力が可能となる。
本発明の光学部材の例として、オーバーコート層を含まない例（１）およびオーバーコート層を含む例（２）の断面を模式的に示す図である。 本発明の光学部材を、画像表示装置（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。 実施例１の光学部材の極角５度の再帰反射を示す画像である。各ドット中央は緑色の反射を示した。 実施例で作製した光学部材のドットの断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察した画像を示す図である。
　以下、本発明を詳細に説明する。
　本明細書において「～」とはそ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意味で使用される。
　本明細書において、例えば、「４５度」、「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。
　本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味で使用される。
　また、本明細書において、各数値、数値範囲、及び定性的な表現（例えば、「同一」、等の表現）については、本技術分野で一般的に許容される誤差を含む数値、数値範囲及び性質を示していると解釈されるものとする。特に、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。
　可視光は電磁波のうち、ヒトの目で見える波長の光であり、３８０ｎｍ～７８０ｎｍの波長域の光を示す。非可視光は、３８０ｎｍ未満の波長域または７８０ｎｍを超える波長域の光である。
　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。
　本明細書において再帰反射は入射した光が入射方向に反射される反射を意味する。
　本明細書において、「極角」は基板の法線に対する角度を意味する。
　本明細書において、ドットの表面というときは、基板と反対側のドットの表面または界面を意味し、基板と接していない面を意味する。なお、ドットの端部でドットの表面が基板と接することを妨げるものではない。
　本明細書において透明というとき、
具体的には光線透過率が５０％以上であればよく、７０％以上であればよく、８５％以上であることが好ましい。光線透過率は、ＪＩＳ　Ａ５７５９に記載された方法で求めた可視光線透過率とする。すなわち分光光度計にて、３８０ｎｍ～７８０ｎｍの透過率を測定し、ＣＩＥ（国際照明委員会）昼光　Ｄ６５の分光分布、ＣＩＥ　明順応標準比視感度の波長分布及び波長間隔から得られる重価係数を乗じて加重平均することによって可視光線透過率を求める。
　本明細書において、「ヘイズ」は、日本電色工業株式会社製のヘーズメーターＮＤＨ－２０００を用いて測定される値を意味する。
　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＋自然光の平行光線透過率）×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平行光線透過率を差し引いて算出することができる値である。平行光線透過率は、積分球ユニットを用いて測定した値に基づく場合、０度での透過率である。
＜光学部材＞
　光学部材は基板、および基板上に形成されたドットを含む。
　光学部材の形状は特に限定されず、例えば、フィルム状、シート状、または板状であればよい。図１に本発明の光学部材の例の断面図を模式的に示す。図１（１）に示す例では、支持体３および液晶層４からなる基板２の液晶側の表面にドット１が形成されている。図１（２）に示す例では、さらにドット１を覆うように基板のドット形成面側にオーバーコート層５が設けられている。
　本発明の光学部材は、用途に応じて、可視光領域において、透明であっても透明でなくてもよいが、透明であることが好ましい。
　本発明の光学部材のヘイズは、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く、２％以下であることが特に好ましい。
＜基板＞
　本発明の光学部材に含まれる基板は、表面にドットを形成するための基材として機能する。
　基板は、ドットが光を反射する波長において、光の反射率が低いことが好ましく、ドットが光を反射する波長において光を反射する材料を含んでいないことが好ましい。
　また、基板は可視光領域において、透明であることが好ましい。また、基板は、着色していてもよいが、着色していないか、着色が少ないことが好ましい。さらに基板は屈折率が１．２～２．０程度であることが好ましく、１．４～１．８程度であることがより好ましい。いずれも、例えば、光学部材がディスプレイの前面で用いられる用途の光学部材などにおいて、ディスプレイに表示される画像の視認性を低下させないようにするためである。
　基板中に含まれる各層もドットが光を反射する波長において、光の反射率が低いことが好ましく、ドットが光を反射する波長において光を反射する材料を含んでいないことが好ましい。また、基板中に含まれる各層は透明であることが好ましい。さらに各層は屈折率が１．２～２．０程度であることが好ましく、１．４～１．８程度であることがより好ましい。
　基板の厚みは用途に応じて選択すればよく、特に限定されないが、５μｍ～１０００μｍ程度であればよく、好ましくは１０μｍ～２５０μｍであり、より好ましくは１５μｍ～１５０μｍである。
　基板は液晶層を含む。基板は液晶層のみからなっていてもよいが、支持体および液晶層、または、支持体、配向層、および液晶層からなることも好ましい。
＜液晶層＞
　液晶層は基板に含まれる層であり、基板の最表面にある。基板の液晶層のある表面にドットが形成される。すなわち、液晶層とドットとは接するように配置されている。
　液晶層は液晶化合物の配向が固定された層である。本発明者らは、液晶層が、ドット形状の形成のために必要な撥液性を示す下地層となるとともに、コレステリック構造形成のための配向層としての機能も有することを見出した。従来、コレステリック配向の形成は配向膜もしくはラビングした基材表面にコレステリック構造形成用組成物を塗布することにより行われていたが、配向膜表面またはラビングした基材表面はドット形状の形成のために必要な撥液性を得ることができなかった。以下の実施例では、液晶層の利用により、極角５度でドットに入射する光に対しても、３０度でドットに入射する光に対しても、高い再帰反射性を示すドットが得られたことが示されている。これは、液晶層が、ドットの形成のための下地層として、良好な撥液性と配向性を有し、配向乱れの少ないコレステリック構造を有する液晶材料からなるドットを、ドット直径に対する最大高さが大きい形状で形成することを可能としたことを示すものである。
　液晶層は、液晶化合物の配向が配向した層であり、通常、正面位相差を有する。所定の波長の正面位相差はＫＯＢＲＡ　２１ＡＤＨ、又はＷＲ（王子計測機器（株）製）において、上記波長の光をフィルム法線方向に入射させて測定することができる。液晶層の正面位相差は特に限定されず、例えば０．１ｎｍ～１０００ｎｍ、１ｎｍ～５００ｎｍ、５ｎｍ～３００ｎｍ等であればよい。光学部材の用途に合わせて、または、組み合わせて用いる画像表示装置に合わせて、正面位相差を調整してもよい。
　液晶層の厚みは、特に限定されないが、０．０１μｍ～５μｍであることが好ましく、０．０５μｍ～３μｍであることがさらに好ましい。
［液晶層の形成方法］
　液晶層は、例えば、後述の液晶組成物を、支持体または配向層等の表面に塗布して、乾燥後、必要に応じて硬化することにより、形成することができる。液晶層は、仮支持体上で作製されて、その後仮支持体が剥離されたものであってもよい。
　塗布方法は、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、ワイヤーバーコーティング法、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法などが挙げられる。
（液晶組成物の乾燥）
　基板表面に適用された液晶組成物は必要に応じて乾燥されればよい。乾燥のため、または乾燥後に、加熱を行ってもよく、乾燥または加熱の工程で液晶組成物中の液晶化合物が配向していればよい。液晶組成物中の液晶化合物は、基板面に対して水平配向させることが好ましい。そして、液晶層は液晶化合物の水平配向が固定された層であることが好ましい。水平配向によりネマチック相が形成されていればよい。このとき、液晶化合物は、棒状液晶化合物であることが好ましい。なお、ネマチック相は液晶分子が配向秩序を持つが、三次元的な位置秩序を持たない状態をいう。
　加熱する場合の加熱温度は、５０℃～１２０℃が好ましく、６０℃～１００℃がより好ましい。
（液晶組成物の硬化）
　液晶組成物が重合性液晶化合物を含むものである場合、液晶組成物の硬化により、配向させた重合性液晶化合物が、重合されていればよい硬化は光照射または加熱により行われればよく、光照射によるものが好ましい。光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2～５０Ｊ／ｃｍ2が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ2～１，５００ｍＪ／ｃｍ2がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下または窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射紫外線波長は２５０ｎｍ～４３０ｎｍが好ましい。重合反応率は安定性の観点から、高いことが好ましく７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。重合反応率は、重合性の官能基の消費割合を、ＩＲ吸収スペクトルを用いて決定することができる。
＜支持体＞
　基板は支持体を含んでいればよい。支持体の例としては、ガラス、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、アクリル、ポリオレフィン等が挙げられる。
＜配向層＞
　基板は配向層を含んでいてもよい。配向層は支持体を含む基板において、支持体および液晶層の間にあればよい。このとき、配向層は、液晶層および支持体と直接接していることが好ましい。配向層は、ポリマーなどの有機化合物（ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、変性ポリアミドなどの樹脂）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、またはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例えば、ω－トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。更に、電場の付与、磁場の付与または光照射により、配向機能が生じる配向層を用いてもよい。
　特にポリマーからなる配向層はラビング処理を行ったうえで、ラビング処理面に液晶組成物を塗布することが好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙、布で一定方向に、数回擦ることにより実施することができる。
　配向層を設けずに支持体表面、または支持体をラビング処理した表面に、液晶層を形成してもよい。
　配向層の厚さは０．０１～５μｍであることが好ましく、０．０５～２μｍであることがさらに好ましい。
＜ドット＞
　本発明の光学部材は基板表面に形成されたドットを含む。ドットが形成される基板表面は基板の両面であっても片面であってもよいが、片面であることが好ましい。
　ドットは基板表面に１つまたは２つ以上形成されていればよい。２つ以上のドットは基板表面で互いに近接して多数形成されて、ドットの総表面積が基板のドット形成側表面の面積の５０％以上、６０％以上、７０％以上等となっていてもよい。この場合などにおいて、ドットの選択反射性などの光学特性は、実質的に光学部材全体、特にドット形成表面全面の光学特性となっていてもよい。一方、２つ以上のドットは基板表面で互いに離れて多数形成されて、ドットの総表面積が基板のドット形成側表面の面積の５０％未満、３０％以下、１０％以下等となっていてもよい。この場合などにおいて、光学部材のドット形成表面側の光学特性は、基板の光学特性とドットの光学特性とのコントラストとして確認できるものであってもよい。
　複数のドットは、パターン状に形成され、情報を提示する機能を有していてもよい。例えば、シート状に形成された光学部材における位置情報を提供できるように形成されることにより、光学部材はディスプレイに装着して、データ入力することができるシートとして用いることができる。
　ドットがパターン状に形成されているときであって、例えば、直径が２０～２００μｍのドットが複数形成される場合、基板面の２ｍｍ四方の正方形当たり、平均１０個～１００個、好ましくは１５～５０個、さらに好ましくは２０～４０個のドットが含まれていればよい。
　基板表面にドットが複数ある場合、ドットの直径、形状はすべて同一であってもよく、互いに異なるものが含まれていてもよいが、各ドットから均一な反射光を得るためには、同一であることが好ましい。例えば、同一の直径および形状のドット形成を意図して、同条件で形成されたドットであることが好ましい。
　本明細書において、ドットについて説明されるとき、その説明は、本発明の光学部材中のすべてのドットについて適用できるが、説明されるドットを含む本発明の光学部材が、本技術分野で許容される誤差やエラーなどにより同説明に該当しないドットを含むことを許容するものとする、
［ドットの形状］
　ドットの形状は特に限定されないが、基板法線方向から見たとき円形であることが好ましい。円形は正円でなくてもよく、略円形または楕円形であればよい。例えば、複数の円が少しずつずれて重なり合った形状であってもよい。ドットについて中心というときは、この円形の中心または重心を意味する。基板表面にドットが複数ある場合、ドットの形状は同じであっても異なっていてもよいが、同じであるか、少なくとも似通っていることが好ましい。
　ドットは直径が２０～２００μｍであることが好ましく、３０～１５０μｍであることがより好ましい。ドットの直径はドットが円形でないときは、円形に近似して、測定または算出したものとする。
　ドットの直径は、レーザー顕微鏡、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などの顕微鏡で得られる画像において、端部（ドットのへりまたは境界部）から端部までの直線であってドットの中心を通る直線の長さを測定することにより得ることができる。なお、ドットの数、ドット間距離もレーザー顕微鏡、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などの顕微鏡画像で確認できる。
　ドットは、ドットの端部から中心に向かう方向で最大高さまで連続的に増加する高さを有する部位を含むことが好ましい。本明細書において、上記部位を傾斜部または曲面部ということがある。すなわち、ドットは、ドットの端部から中心に向かって高さが増加する傾斜部または曲面部等を含むことが好ましい。
　なお、本明細書において、ドットについて、「高さ」というときは、「ドットの表面の点から基板のドット形成側表面までの最短距離」を意味する。また、基板に凹凸がある場合は、ドットの端部における基板面の延長を上記ドット形成側表面とする。最大高さは、上記高さの最大値であり、例えば、ドットの頂点から基板のドット形成側表面までの最短距離である。ドットの高さは、レーザー顕微鏡による焦点位置スキャン、またはＳＥＭもしくはＴＥＭなどの顕微鏡を用いて得られるドットの断面図から確認することができる。
　上記の傾斜部または曲面部を含む構造の例としては、基板側を平面とした半球形状、この半球形状の上部を基板と略平行に切断し平坦化した形状（球台形状）、基板側を底面とした円錐形状、この円錐形状の上部を基板と略平行に切断し平坦化した形状（円錐台形形状）、および、これらいずれかに近似できる形状などが挙げられる。これらのうち、基板側を平面とした半球形状、この半球形状の上部を基板と略平行に切断し平坦化した形状、基板側を底面とした円錐形状の上部を基板と略平行に切断し平坦化した形状、および、これらいずれかに近似できる形状が好ましい。なお上記半球形状は球の中心を含む面を平面とする半球の形状のみでなく、球を任意に２つに切断して得られる球欠形状のいずれかを含むものとする。
　ドットの最大高さを与えるドット表面の点は、半球形状または円錐形状の頂点にあるか、上記のように基板と略平行に切断し平坦化した面にあればよい。平坦化した面状の点全部がドットの最大高さを与えていることも好ましい。ドットの中心が最大高さを与えていることも好ましい。
　ドットは、最大高さをドットの直径で割った値（最大高さ／直径）が０．１３～０．３０であることが好ましい。特に基板側を平面とした半球形状、この半球形状の上部を基板と略平行に切断し平坦化した形状、基板側を底面とした円錐形状の上部を基板と略平行に切断し平坦化した形状など、ドットの高さがドットの端部から連続的に増加して、最大高さになっており、かつ、中心が最大高さを示す形状において、上記を満たすことが好ましい。最大高さ／直径は０．１６～０．２８であることがより好ましい。
　また、ドットの表面と上記基板（基板のドット形成側表面）とのなす角度（例えば平均値）は２７度～６２度であることが好ましく、２９度～６０度であることがより好ましい。このような角度であることにより、後述の光学部材の用途に適した光の入射角で高い再帰反射性を示すドットとすることができる。
　上記角度はレーザー顕微鏡による焦点位置スキャン、または、ＳＥＭもしくはＴＥＭなどの顕微鏡を用いて得られるドットの断面図から確認することができるが、本明細書においては、ドットの中心を含み基板に垂直な面での断面図のＳＥＭ画像で基板とドット表面との接触部分の角度を測定したものとする。
［ドットの光学的性質］
　本発明の光学部材におけるドットは、波長選択反射性を示す。
　ドットが選択反射性を示す光は特に限定されず、例えば、赤外光、可視光、紫外光などいずれであってもよい。
　例えば、光学部材をディスプレイに貼り付けて、ディスプレイ装置に直接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場合などにおいて、ドットが選択反射性を示す光の波長は、ディスプレイ画像に影響がないように、非可視光域の波長であることが好ましく、赤外光域の波長であることがより好ましく、近赤外光域の波長であることが特に好ましい。例えば、ドットの反射スペクトルにおいて、７５０～２０００ｎｍの範囲、好ましくは８００～１５００ｎｍの範囲に中心波長を有する反射波長帯域が確認できることが好ましい。上記反射波長は、組み合わせて用いられる光源から照射される光の波長や撮像素子（センサー）が感知する光の波長に従って選択されていることも好ましい。
　また、例えば、本発明の光学部材を、透明スクリーンとして使用する場合においては、ドットが選択反射性を示す光は、可視光領域であることが好ましい。上記反射波長は、組み合わせて用いられる映像装置から照射される光に従って選択されていることが好ましい。
　ドットは可視光領域で透明であることが好ましい。また、ドットは着色していてもよいが、着色していないか、着色が少ないことが好ましい。いずれも、例えば、光学部材がディスプレイの前面で用いられる場合に、ディスプレイに表示される画像の視認性を低下させないようにするためである。また、透明スクリーンとしての好適な使用のためである。
［コレステリック構造］
　ドットは、コレステリック構造を有する液晶材料からなる。
　コレステリック構造は特定の波長において、選択反射性を示すことが知られている。選択反射の中心波長（反射ピーク波長）λは、コレステリック構造における螺旋構造のピッチＰ（＝螺旋の周期）に依存し、コレステリック液晶の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。そのため、この螺旋構造のピッチを調節することによって、選択反射波長を調節することができる。コレステリック構造のピッチは、ドットの形成の際、液晶化合物とともに用いるキラル剤の種類、またはその添加濃度に依存するため、これらを調整することによって所望のピッチを得ることができる。
　また、コレステリック構造の示す選択反射光は円偏光選択性であり、コレステリック構造の選択反射光は右円偏光または左円偏光となる。反射光が右円偏光であるか、または左円偏光であるかは、コレステリック構造の螺旋の捩れ方向による。コレステリック構造の螺旋の捩れ方向が右の場合は右円偏光を反射し、螺旋の捩れ方向が左の場合は左円偏光を反射する。
　ピッチの調整については富士フイルム研究報告Ｎｏ．５０（２００５年）ｐ．６０－６３に詳細な記載がある。螺旋の捩れ方向や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。
　コレステリック構造は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて明部と暗部との縞模様として観測される。この明部と暗部の繰り返し２回分（明部２つおよび暗部２つ）が螺旋１ピッチ分に相当する。そのため、ピッチはＳＥＭ断面図から測定することができる。上記縞模様の各線の法線が螺旋軸方向となる。
　選択反射を示す選択反射帯（円偏光反射帯）の半値幅Δλ（nm）は、Δλが液晶化合物の複屈折Δｎと上記ピッチＰに依存し、Δλ＝Δｎ×Ｐの関係に従う。そのため、選択反射帯の幅の制御は、Δｎを調整して行うことができる。Δｎの調整は重合性液晶化合物の種類やその混合比率を調整したり、配向固定時の温度を制御したりすることで行うことができる。反射波長帯域の半値幅は本発明の光学部材の用途に応じて調整され、例えば５０～５００ｎｍであればよく、好ましくは１００～３００ｎｍであればよい。
［ドット中のコレステリック構造］
　ドット内において、コレステリック構造の螺旋軸はドット表面と５０度～９０度の範囲の角度の範囲であることが好ましい。上記角度は６０度～９０度の範囲であることがより好ましく、７０度～９０度の範囲であることがさらに好ましい。特に、ドットの表面においてコレステリック構造の螺旋軸が表面となす角度は、７０度～９０度の範囲であることが好ましい。
　コレステリック構造の螺旋軸は、ドットの断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観測したときに、各暗部がなす線の法線方向にある。ドットの表面においてコレステリック構造の螺旋軸が表面となす角度は、ドットの表面から１本目の暗部がなす線の法線と上記表面とのなす角度である。表面が曲線であるときは、表面を上記断面における表面の接線として角度を求めればよい。特に、上記の傾斜部または曲面部においても上記の角度を満たすことにより、基板の法線方向から角度をなす方向からドットに入射する光に対しても高い再帰反射性を示すことができる。例えば、本発明の光学部材は、オーバーコート層を有していない形態でも、極角５度でドットに入射する光に対しても、極角３０度でドットに入射する光に対しても、高い再帰反射性を示すことができる。
　特に、傾斜部または曲面部の一部の表面においてコレステリック構造の螺旋軸が表面となす角度が、７０度～９０度を満たすもの、例えば、傾斜部または曲面部の一部において断続的に上記角度を満たすものでなく、連続的に上記角度を満たすものであることが好ましい。また、上記角度は鋭角で示されており、例えば、７０度～９０度の範囲というときは、法線と上記表面とのなす角度を０度～１８０度の角度で表すときの、７０度～１１０度の範囲を意味する。断面図においては、ドットの表面から２本目までの暗部がなす線がいずれもその法線と上記表面とのなす角度が７０度～９０度の範囲であることが好ましく、ドットの表面から３～４本目までの暗部がなす線がいずれもその法線と上記表面とのなす角度が７０度～９０度の範囲であることがより好ましく、ドットの表面から５～１２本目以上の暗部がなす線がいずれもその法線と上記表面とのなす角度が７０度～９０度の範囲であることがさらに好ましい。
　ドットの表面においてコレステリック構造の螺旋軸が表面となす角度は０度～９０度の範囲であることがより好ましく、８５度～９０度の範囲であることがさらに好ましい。
　コレステリック構造は、コレステリック液晶相を固定して得ることができる。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。
［ドットの形成方法］
　ドットは、例えば、後述の液晶組成物を、基板の液晶層表面に適用して、乾燥後、必要に応じて硬化することにより、形成することができる。液晶層は、ドット形成前に、表面加工されていてもよい。例えば、所望の形状のドットの形成、または所望のドットパターンの形成のために、親水性処理や、凸凹形状の形成などがなされていてもよい。
（液晶組成物の打滴）
　ドット形成のための基板上への液晶組成物の適用は、好ましくは打滴により行われる。複数のドットを基板上に適用する際には、液晶組成物をインクとした印刷を行えばよい。印刷法としては特に限定されず、インクジェット法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法などを用いることができるが、インクジェット法が特に好ましい。ドットのパターン形成も、公知の印刷技術を応用して行うことができる。
（液晶組成物の乾燥）
　基板表面に適用された液晶組成物は必要に応じて乾燥されればよい。乾燥のため、または乾燥後に、加熱を行ってもよく、乾燥または加熱の工程で液晶組成物中の液晶化合物が配向して、コレステリック液晶相を形成していればよい。加熱を行う場合、加熱温度は、２００℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。
（液晶組成物の硬化）
　液晶組成物が重合性液晶化合物を含むものである場合、液晶組成物の硬化により、配向させた重合性液晶化合物が、重合されていればよい硬化は光照射または加熱により行われればよく、光照射によるものが好ましい。光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2～５０Ｊ／ｃｍ2が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ2～１，５００ｍＪ／ｃｍ2がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下または窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射紫外線波長は２５０ｎｍ～４３０ｎｍが好ましい。重合反応率は安定性の観点から、高いことが好ましく７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。重合反応率は、重合性の官能基の消費割合を、ＩＲ吸収スペクトルを用いて決定することができる。
＜液晶組成物＞
　以下、液晶層の形成およびドット（コレステリック構造）の形成に用いることができる材料である液晶組成物を説明する。
　液晶組成物は液晶化合物を含む。液晶化合物は重合性液晶化合物であることが好ましい。また、液晶組成物は、さらに、界面活性剤または重合開始剤等を含んでいてもよい。ドットの形成に用いられる液晶組成物はキラル剤を含むことが好ましい。
［重合性液晶化合物］
　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。
　重合性液晶化合物は、重合性基を液晶化合物に導入することで得られる。重合性基の例には、不飽和重合性基、エポキシ基、およびアジリジニル基が含まれ、不飽和重合性基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基が特に好ましい。重合性基は種々の方法で、液晶化合物の分子中に導入できる。重合性液晶化合物が有する重合性基の個数は、好ましくは１～６個、より好ましくは１～３個である。重合性液晶化合物の例は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号明細書、同５６２２６４８号明細書、同５７７０１０７号明細書、国際公開ＷＯ９５／２２５８６号公報、同９５／２４４５５号公報、同９７／００６００号公報、同９８／２３５８０号公報、同９８／５２９０５号公報、特開平１－２７２５５１号公報、同６－１６６１６号公報、同７－１１０４６９号公報、同１１－８００８１号公報、特開２００１－３２８９７３号公報、特開２０１４－１９８８１５号公報、および特開２０１４－１９８８１４号公報などに記載の化合物が含まれる。２種類以上の重合性液晶化合物を併用してもよい。２種類以上の重合性液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。
　重合性液晶化合物の具体例としては、下記式（１）～（１１）に示す化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　また、上記以外の重合性液晶化合物としては、特開昭５７－１６５４８０号公報に開示されているようなコレステリック相を有する環式オルガノポリシロキサン化合物等を用いることができる。さらに、前述の高分子液晶化合物としては、液晶を呈するメソゲン基を主鎖、側鎖、あるいは主鎖及び側鎖の両方の位置に導入した高分子、コレステリル基を側鎖に導入した高分子コレステリック液晶、特開平９－１３３８１０号公報に開示されているような液晶性高分子、特開平１１－２９３２５２号公報に開示されているような液晶性高分子等を用いることができる。
　また、液晶組成物中の重合性液晶化合物の添加量は、液晶組成物の固形分質量（溶媒を除いた質量）に対して、７５～９９．９質量％であることが好ましく、８０～９９質量％であることがより好ましく、８５～９０質量％であることが特に好ましい。
［キラル剤（光学活性化合物）］
　ドットの形成に用いられる液晶組成物はキラル剤を含むことが好ましい。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、ＳＴＮ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。
　キラル剤の具体例としては以下の式（１２）で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　液晶組成物における、キラル剤の含有量は、重合性液晶性化合物量の０．０１モル％～２００モル％が好ましく、１モル％～３０モル％がより好ましい。
［界面活性剤］
　液晶組成物は界面活性剤を含むことが好ましい。界面活性剤としては、例えば、シリコ－ン系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤が挙げられ、フッ素系界面活性剤が好ましい。
　界面活性剤の具体例としては、特開２０１４－１１９６０５号公報の［００８２］～［００９０］に記載の化合物、特開２０１２－２０３２３７号公報の段落〔００３１〕～〔００３４〕に記載の化合物、特開２００５－９９２４８号公報の［００９２］及び［００９３］中に例示されている化合物、特開２００２－１２９１６２号公報の［００７６］～［００７８］及び［００８２］～［００８５］中に例示されている化合物、特開２００７－２７２１８５号公報の段落〔００１８〕～〔００４３〕等に記載のフッ素（メタ）アクリレート系ポリマー、などが挙げられる。
　なお、界面活性剤としては１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
　フッ素系界面活性剤として、特開２０１４－１１９６０５号公報の［００８２］～［００９０］に記載の下記一般式（Ｉ）で表される化合物が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　一般式（Ｉ）において、Ｌ11、Ｌ12、Ｌ13、Ｌ14、Ｌ15、Ｌ16はおのおの独立して単結合、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯＳ－、－ＳＣＯ－、－ＮＲＣＯ－、－ＣＯＮＲ－（一般式（Ｉ）中におけるＲは水素原子または炭素数が１～６のアルキル基を表す）を表し、－ＮＲＣＯ－、－ＣＯＮＲ－は溶解性を減ずる効果があり、ドット作製時にヘイズが上昇する傾向があることからより好ましくは－Ｏ－、－Ｓ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＣＯＳ－、－ＳＣＯ－であり、化合物の安定性の観点からさらに好ましくは－Ｏ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－である。上記のＲがとりうるアルキル基は、直鎖状であっても分枝状であってもよい。炭素数は１～３であることがより好ましく、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基を例示することができる。
　Ｓｐ11、Ｓｐ12、Ｓｐ13、Ｓｐ14はそれぞれ独立して単結合または炭素数１～１０のアルキレン基を表し、より好ましくは単結合または炭素数１～７のアルキレン基であり、さらに好ましくは単結合または炭素数１～４のアルキレン基である。但し、アルキレン基の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。アルキレン基には、分枝があっても無くてもよいが、好ましいのは分枝がない直鎖のアルキレン基である。合成上の観点からは、Ｓｐ11とＳｐ14が同一であり、かつ、Ｓｐ12とＳｐ13が同一であることが好ましい。
　Ａ11、Ａ12は１～４価の芳香族炭化水素基である。芳香族炭化水素基の炭素数は６～２２であることが好ましく、６～１４であることがより好ましく、６～１０であることがさらに好ましく、６であることがさらにより好ましい。Ａ11、Ａ12で表される芳香族炭化水素基は置換基を有していてもよい。そのような置換基の例として、炭素数１～８のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基またはエステル基を挙げることができる。これらの基の説明と好ましい範囲については、下記のＴの対応する記載を参照することができる。Ａ11、Ａ12で表される芳香族炭化水素基に対する置換基としては、例えばメチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、臭素原子、塩素原子、シアノ基などを挙げることができる。パーフルオロアルキル部分を分子内に多く有する分子は、少ない添加量で液晶を配向させることができ、ヘイズ低下につながることから、分子内にパーフルオロアルキル基を多く有するようにＡ11、Ａ12は４価であることが好ましい。合成上の観点からは、Ａ11とＡ12は同一であることが好ましい。
　Ｔ11は
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
で表される二価の基または二価の芳香族複素環基を表す（上記Ｔ11中に含まれるＸは炭素数１～８のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基またはエステル基を表し、Ｙａ、Ｙｂ、Ｙｃ、Ｙｄはおのおの独立して水素原子または炭素数１～４のアルキル基を表す）ことが好ましく、より好ましくは、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
であり、よりさらに好ましくは、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
である。
　上記Ｔ11中に含まれるＸがとりうるアルキル基の炭素数は１～８であり、１～５であることが好ましく、１～３であることがより好ましい。アルキル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよく、直鎖状または分枝状であることが好ましい。好ましいアルキル基として、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基などを例示することができ、その中でもメチル基が好ましい。上記Ｔ11中に含まれるＸがとりうるアルコキシ基のアルキル部分については、上記Ｔ11中に含まれるＸがとりうるアルキル基の説明と好ましい範囲を参照することができる。上記Ｔ11中に含まれるＸがとりうるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができ、塩素原子、臭素原子が好ましい。上記Ｔ11中に含まれるＸがとりうるエステル基としては、Ｒ’ＣＯＯ－で表される基を例示することができる。Ｒ’としては炭素数１～８のアルキル基を挙げることができる。Ｒ’がとりうるアルキル基の説明と好ましい範囲については、上記Ｔ11中に含まれるＸがとりうるアルキル基の説明と好ましい範囲を参照することができる。エステルの具体例として、ＣＨ3ＣＯＯ－、Ｃ2Ｈ5ＣＯＯ－を挙げることができる。Ｙａ、Ｙｂ、Ｙｃ、Ｙｄがとりうる炭素数１～４のアルキル基は、直鎖状であっても分枝状であってもよい。例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基などを例示することができる。
　二価の芳香族複素環基は、５員、６員または７員の複素環を有することが好ましい。５員環または６員環がさらに好ましく、６員環が最も好ましい。複素環を構成する複素原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子が好ましい。複素環は、芳香族性複素環であることが好ましい。芳香族性複素環は、一般に不飽和複素環である。最多二重結合を有する不飽和複素環がさらに好ましい。複素環の例には、フラン環、チオフェン環、ピロール環、ピロリン環、ピロリジン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、イミダゾリン環、イミダゾリジン環、ピラゾール環、ピラゾリン環、ピラゾリジン環、トリアゾール環、フラザン環、テトラゾール環、ピラン環、チイン環、ピリジン環、ピペリジン環、オキサジン環、モルホリン環、チアジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペラジン環およびトリアジン環が含まれる。二価の複素環基は置換基を有していてもよい。そのような置換基の例の説明と好ましい範囲については、上記のＡ1とＡ2の１～４価の芳香族炭化水素が取り得る置換基に関する説明と記載を参照することができる。
　Ｈｂ11は炭素数２～３０のパーフルオロアルキル基を表し、より好ましくは炭素数３～２０のパーフルオロアルキル基であり、さらに好ましくは３～１０のパーフルオロアルキル基である。パーフルオロアルキル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状または分枝状であるものが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。
　ｍ１１、ｎ１１はそれぞれ独立に０から３であり、かつｍ１１＋ｎ１１≧１である。このとき複数存在する括弧内の構造は互いに同一であっても異なっていてもよいが、互いに同一であることが好ましい。一般式（Ｉ）のｍ１１、ｎ１１は、Ａ11、Ａ12の価数によって定まり、好ましい範囲もＡ11、Ａ12の価数の好ましい範囲によって定まる。
Ｔ11中に含まれるｏおよびｐはそれぞれ独立に０以上の整数であり、ｏおよびｐが２以上であるとき複数のＸは互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｔ11中に含まれるｏは１または２であることが好ましい。Ｔ11中に含まれるｐは１～４のいずれかの整数であることが好ましく、１または２であることがより好ましい。
　一般式（Ｉ）で表される化合物は、分子構造が対称性を有するものであってもよいし、対称性を有しないものであってもよい。なお、ここでいう対称性とは、点対称、線対称、回転対称のいずれかひとつに少なくとも該当するものを意味し、非対称とは点対称、線対称、回転対称のいずれにも該当しないものを意味する。
　一般式（Ｉ）で表される化合物は、以上述べたパーフルオロアルキル基（Ｈｂ11）、連結基－（－Ｓｐ11－Ｌ11－Ｓｐ12－Ｌ12）m11－Ａ11－Ｌ13－および－Ｌ14－Ａ12－（Ｌ15－Ｓｐ13－Ｌ16－Ｓｐ14－）n11－、ならびに好ましくは排除体積効果を持つ２価の基であるＴを組み合わせた化合物である。分子内に２つ存在するパーフルオロアルキル基（Ｈｂ11）は互いに同一であることが好ましく、分子内に存在する連結基－（－Ｓｐ11－Ｌ11－Ｓｐ12－Ｌ12）m11－Ａ11－Ｌ13－および－Ｌ14－Ａ12－（Ｌ15－Ｓｐ13－Ｌ16－Ｓｐ14－）n11－も互いに同一であることが好ましい。末端のＨｂ11－Ｓｐ11－Ｌ11－Ｓｐ12－および－Ｓｐ13－Ｌ16－Ｓｐ14－Ｈｂ11は、以下のいずれかの一般式で表される基であることが好ましい。

（ＣaＦ2a+1）－（ＣbＨ2b）－
（ＣaＦ2a+1）－（ＣbＨ2b）－Ｏ－（ＣrＨ2r）－
（ＣaＦ2a+1）－（ＣbＨ2b）－ＣＯＯ－（ＣrＨ2r）－
（ＣaＦ2a+1）－（ＣbＨ2b）－ＯＣＯ－（ＣrＨ2r）－
　上式において、ａは２～３０であることが好ましく、３～２０であることがより好ましく、３～１０であることがさらに好ましい。ｂは０～２０であることが好ましく、０～１０であることがより好ましく、０～５であることがさらに好ましい。ａ＋ｂは３～３０である。ｒは１～１０であることが好ましく、１～４であることがより好ましい。
　また、一般式（Ｉ）の末端のＨｂ11－Ｓｐ11－Ｌ11－Ｓｐ12－Ｌ12－および－Ｌ15－Ｓｐ13－Ｌ16－Ｓｐ14－Ｈｂ11は、以下のいずれかの一般式で表される基であることが好ましい。

（ＣaＦ2a+1）－（ＣbＨ2b）－Ｏ－
（ＣaＦ2a+1）－（ＣbＨ2b）－ＣＯＯ－
（ＣaＦ2a+1）－（ＣbＨ2b）－Ｏ－（ＣrＨ2r）－Ｏ－
（ＣaＦ2a+1）－（ＣbＨ2b）－ＣＯＯ－（ＣrＨ2r）－ＣＯＯ－
（ＣaＦ2a+1）－（ＣbＨ2b）－ＯＣＯ－（ＣrＨ2r）－ＣＯＯ－
上式におけるａ、ｂおよびｒの定義は直上の定義と同じである。
　特に、液晶層の形成用の界面活性剤は、液晶を水平配向させ、かつ必要な撥液性を付与することができることが好ましい。これを満たすかぎり、特に構造は限定されないが、液晶層の形成用の界面活性剤としては、例えば、下記に挙げる低分子の界面活性剤または共重合体の界面活性剤を用いることも好ましい。
　上記低分子の界面活性剤は、（ＣaＦ2a+1）で表されるパーフルオロアルキル基を分子内に少なくとも６つ以上有する化合物である。aは４以上が好ましく、６以上がさらに好ましい。具体的には、特開２０１３－４７２０４号公報、特開２００２－１２９１６２号公報記載の化合物などを好適に用いることができる。
　上記共重合体の界面活性剤は、下記構造で表されるパーフルオロアルキル基を含有するモノマーからなる共重合体であって、全モノマーに対する下記構造のモノマーの質量比が２５％以上の共重合体である。モノマーの質量比は３０％以上がより好ましく、３５％以上がさらに好ましい。また式中のaは４以上が好ましく、６以上がさらに好ましい。式中のａ2は１から３の整数を表し、２が最も好ましい。Ｒはメチル基もしくは水素を表し、水素がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　具体的には、特開２００８－２５７２０５号公報または特開２００４－１９８５１１号公報に記載の共重合体等を好適に用いることができる。
　液晶組成物中における、界面活性剤の添加量は、重合性液晶化合物の全質量に対して０．０１質量％～１０質量％が好ましく、０．０１質量％～５質量％がより好ましく、０．０２質量％～１質量％が特に好ましい。
　特に、液晶層形成のための、液晶組成物中における界面活性剤の添加量は、撥液性を付与するために、液晶の水平配向に必要な最小量よりも多く添加することが好ましい。具体的には、重合性液晶化合物の全質量に対して０．２質量％以上であることが好ましく、０．３質量％以上であることがより好ましく、０．４質量％以上であることが特に好ましい。
［重合開始剤］
　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。
［架橋剤］
　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。
［その他の添加剤］
　液晶組成物は、単官能重合性モノマーを含んでいてもよい。特に、ドット形成に用いられる液晶組成物は単官能重合性モノマーを含むことが好ましい。ドット形成方法として、後述のインクジェット法を用いる場合には、単官能重合性モノマーの使用により、一般的に求められるインク物性を得ることができるためである。単官能重合性モノマーとしては、２－メトキシエチルアクリレート、イソブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソデシルアクリレート、オクチル／デシルアクリレート等が挙げられる。
　また、液晶組成物中には、必要に応じて、さらに重合禁止剤、酸化防止剤、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。
［溶媒］
　液晶組成物は溶媒を含んでいてもよい。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るが、有機溶媒が好ましく用いられる。
　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。
＜オーバーコート層＞
　光学部材はオーバーコート層を含んでいてもよい。オーバーコート層は基板のドットが形成された液晶層面側に設けられていればよく、光学部材の表面を平坦化していることが好ましい。
　オーバーコート層は特に限定されないが、屈折率が１．４～１．８程度の樹脂層であることが好ましい。光学部材を画像表示装置などのディスプレイ表面で入力シートなどの入力媒体として用いる場合の、画像表示装置からの画像光の散乱をさけるため、オーバーコート層と液晶材料からなるドットの屈折率との差は０．２以下であることが好ましい。より好ましくは０．１以下であればよい。液晶材料からなるドットの屈折率は１．６程度であるが、屈折率が１．４～１．８程度のオーバーコート層を用いることによって、ドットに実際に入射する光の極角を小さくすることができる。例えば、屈折率が１．６のオーバーコート層を用い、極角４５度で光学部材に光を入射させたとき、ドットに実際に入射する極角は２７度程度とすることができる。そのため、オーバーコート層を用いることによっては光学部材が再帰反射性を示す光の極角を広げることが可能であり、ドットの表面と基板とのなす角度が小さいドットにおいても、より広い範囲で、高い再帰反射性を得ることができる。また、オーバーコート層は、反射防止層、粘着剤層、接着剤層、ハードコート層としての機能を有していてもよい。
　オーバーコート層の例としては、モノマーを含む組成物を基板のドットが形成された液晶層面側に塗布、その後塗布膜を硬化して得られる樹脂層などが挙げられる。樹脂は、特に限定されず、基板やドットを形成すする液晶材料への密着性などを考慮して選択すればよい。例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等を用いることができる。耐久性、耐溶剤性等の点からは、架橋により硬化するタイプの樹脂が好ましく、特に、短時間での硬化が可能である紫外線硬化性樹脂が好ましい。オーバーコート層の形成に用いることができるモノマーとしては、エチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ－ビニルピロリドン、ポリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
　オーバーコート層の厚みは、特に限定されず、ドットの最大高さを考慮して決定すればよく、５μｍ～１００μｍ程度であればよく、好ましくは１０μｍ～５０μｍであり、より好ましくは２０μｍ～４０μｍである。厚みは、ドットが無い部分の基板のドット形成表面から対向する面にあるオーバーコート層表面までの距離である。
＜光学部材の用途＞
　本発明の光学部材の用途としては特に限定されず、各種反射部材として用いることができる。
　例えば、ドットが基板表面で互いに近接して多数形成された形態の光学部材は、特定波長の円偏光のみを反射する再帰反射体として用いることができる。
　また、本発明の光学部材は、透明スクリーンとして用いることができる。ドットが示す選択反射の波長域をプロジェクタ等の映像装置から出射される映像光の波長に合わせて調整することにより、映像光を反射させることができる。本発明の光学部材においては、ドットにおいて特定の波長域の光が反射されるのみであるため、ドット以外の部分においては光が透過し、ドットにおいても特定の波長域以外の光は透過する。そのため、映像光と裏面側の背景とを重畳して観察可能な透明スクリーンとすることができる。
　パターン状にドットを有する光学部材は、例えば、パターンを位置情報を与えるコード化されたドットパターンとして形成することにより、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などの入力手段と組み合わせて用いる入力媒体とすることができる。使用の際は入力手段から照射される光の波長がドットが反射を示す波長となるように、ドットを形成する液晶材料を調製して用いられる。具体的にはコレステリック構造の螺旋ピッチを上述の方法で調整すればよい。
　本発明の光学部材は、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などの入力媒体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、例えばディスプレイ表面に脱着可能に装着されてもよい。このとき、本発明の光学部材におけるドットが選択反射を示す光の波長域はディスプレイが発する光の波長域とは異なっていることが好ましい。すなわち、ドットは非可視光領域で選択反射性を有し、かつディスプレイは、検出装置で誤検知がないように、非可視光を発していないことが好ましい。
　手書き情報をデジタル化して情報処理装置に入力する手書き入力システムについては、特開２０１４－６７３９８号公報、特開２０１４‐９８９４３号公報、特開２００８－１６５３８５号公報、特開２００８－１０８２３６号公報の［００２１］～［００３２］、または特開２００８－０７７４５１号公報等を参照できる。
　本発明の光学部材を、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場合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。
　本発明の光学部材を、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２に示す。
　図２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よく、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（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）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、ペン先を本発明の光学部材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２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の外部にあってもよい。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よい。
　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よい。
　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よい。
　また、読取データ処理装置１０７は、特開２００３－２５６１３７号公報に記載のように入力端末１０６に内蔵されていてもよく、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よい。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よく、コード等で接続された有線接続で送信してもよい。
　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できる。
＜画像表示装置＞
　本発明の画像表示装置は、本発明の光学部材を有する。
　例えば、表示装置の最前面や保護用の前面板と表示用パネルとの間に本発明の光学部材を配置するなど、画像表示装置の画像表示面の前方に本発明の光学部材が装着された画像表示装置であることが好ましい。画像表示装置の好ましい態様は、上記の光学部材の用途の項目に記載した。
　なお、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光学部材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さらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
（液晶層の作製）
　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、液晶層作製用溶液を調製した。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
液晶層作製用溶液（質量部）
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
下記の棒状液晶組成物　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１００．０
下記の界面活性剤Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．６
ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９（ＢＡＳＦ社製）                       ３．０
メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９００．０
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　次に、洗浄したガラス基板の表面に、日産化学社製ポリイミド配向膜ＳＥ－１３０をスピンコート法により塗布し、乾燥後に２５０℃で１時間焼成した。これをラビング処理して配向膜付き支持体を作製した。この配向膜のラビング処理面に上記で調製した液晶層溶液をスピンコート法により２０００回転/分の回転数で塗布し、８０℃で３０秒配向熟成を行った後に、３０℃で紫外線の短波長成分を遮断した高圧水銀ランプを用いて５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射して配向状態を固定し液晶層を得た。
（コレステリック液晶ドットの形成）
　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（液晶組成物）を調製した。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
コレステリック液晶インク液（質量部）
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
メトキシエチルアクリレート　　　　　　　　　　　　　　　１５０．０
下記の棒状液晶化合物の混合物　　　　　　　　　　　　　　１００．０
ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９（ＢＡＳＦ社製）　　　　　　　　　 １０．０
下記構造のキラル剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５．５
下記構造の界面活性剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．０８
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 　数値は質量％である。また、Ｒで表される基は右下に示す部分構造であり、この部分構造の酸素原子の箇所で結合している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　上記で調製したコレステリック液晶インク液を、上記で作製したガラス基板上の液晶層上に、インクジェットプリンター（ＤＭＰ－２８３１、ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｄｉｍａｔｉｘ社製）にて、ドット中心間距離７５μｍ、５０×５０ｍｍ領域全面に打滴し、９５℃、３０秒間乾燥した後に、紫外線照射装置により、５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射して、光学部材を得た。
（ドット形状、コレステリック構造評価）
　上記で得られた光学部材のドットのうち、無作為に１０個を選択しドットの形状をレーザー顕微鏡（キーエンス社製）にて観察したところ、ドットは平均直径２２μｍ、平均最大高さ６．２μｍであり、ドット端部から中心に向かう方向で、連続的に高さが増加していた。
（ドット性能評価）
　オーシャンオプティクス社製の可視－近赤外照射用光源（ＨＬ－２０００）、超高分解能ファイバマルチチャンネル分光器（ＨＲ４０００）、２分岐光ファイバを用いて直径２ｍｍ視野、無作為に５箇所を計測したところ、いずれの箇所の視野でも反射ピーク波長は５６０ｎｍであり、光学部材の法線を０度として、極角５度、３０度で確認したとき常に、全てのドットから再帰反射が確認された。光学部材の極角５度の測定画像を図３に示す。
［実施例２］
　実施例１の液晶層溶液の界面活性剤を下記構造の界面活性剤Ｂに変更し、添加量を０．６から０．３に変更したこと以外は、実施例１と同様に光学部材を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
［実施例３］
　７５μｍ厚のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート、東洋紡株式会社製）に対しラビング処理を行った後、実施例１の液晶層溶液をウェット膜厚が４μｍとなるようにバーコートし、８５℃で１分間乾燥、熟成させたのちに３０℃で紫外線の短波長成分を遮断した高圧水銀ランプを用いて５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射して配向状態を固定し液晶層を得た。それ以降の工程は実施例１と同様にして光学部材を作製した。
（ドット形状、コレステリック構造評価）
　実施例１と同様に、上記で得られた光学部材のドットのうち、無作為に１０個を選択しドットの形状をレーザー顕微鏡（キーエンス社製）にて観察したところ、ドット端部から中心に向かう方向で、連続的に高さが増加していた。
　また、上記で得られた光学部材の中央に位置する１つのドットについてドット中心を含む面で、ＰＥＴ基板に垂直に切削し、断面を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果、ドット内部に明部と暗部の縞模様が確認され、図４に示すような断面図が得られた。
　断面図から、ドットの空気界面側の表面から１本目の暗線がなす線の法線方向と、空気界面側の表面のなす角度を測定したところ、コレステリック構造の螺旋軸（暗線がなす線の法線方向）はドット表面と７０度～９０度の範囲にあることが確認できた。
［実施例４］
　実施例２の液晶層塗布液を用いて、実施例３の方法で液晶層を形成した後、実施例１と同様にして光学部材を作製した。
［実施例５］
（配向層の形成）
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
配向層用塗布液（質量部）
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
ポリビニルアルコールＰＶＡ１０３（クラレ社製）　　　　　　　１１．０
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３７１．０
メタノール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１１９．０
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
　８０μｍ厚のＴＡＣ（トリアセチルセルロース、富士フイルム株式会社製）に上記配向層用塗布液を塗布し、１００℃、２分間の条件で溶媒を乾燥させたのちに、ラビング処理をして配向膜付き基板を作製した。
　次に、実施例１の液晶層作製用溶液を用いて実施例３の方法で液晶層を形成した。それ以降の工程は、実施例１と同様にして光学部材を作製した。
　得られた光学部材のドットは平均直径２６μｍ、平均最大高さ５．９μｍであった。
［実施例６］
　実施例２の液晶層作製用溶液を用いて、実施例５と同様の方法でＴＡＣ基板上に液晶層を形成した。それ以降の工程は、実施例１と同様にして光学部材を作製した。
　得られた光学部材のドットは平均直径３５μｍ、平均最大高さ４．７μｍであった。
［比較例１］
　実施例１で用いた基材を配向膜なしガラスに変え、さらに液晶層も形成しなかったこと以外は実施例１と同様に光学部材を作製した。
［比較例２］
　実施例１で用いた基材の上に液晶層を形成しなかった（配向膜付きガラスのみ）に変えたこと以外は実施例１と同様に光学部材を作製した。
［比較例３］
　実施例３で用いた基材の上に形成する液晶層溶液を下記組成に変更し、非液晶性の層を形成したこと以外は実施例３と同様に光学部材を作製した。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
非液晶層溶液（質量部）
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
Ａ－ＴＭＭＴ（新中村化学工業製）　　　　　　　　　　　　　　５０．０
下記の界面活性剤Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．６
ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９（ＢＡＳＦ社製）                       ３．０
メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４００．０
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
［比較例４］
　実施例３で用いた基材の上に液晶層を形成しなかった（ラビング処理ＰＥＴのみ）に変えたこと以外は実施例３と同様に光学部材を作製した。
　実施例１と同様に、実施例２～４および比較例１～４についても、ドット直径、最大高さ／直径、および光学部材の法線を０度として、極角５度、３０度、での再帰反射の有無を、測定、確認した。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
　実施例のサンプルはドットを形成するコレステリック液晶層が配向しており、すべての角度で再帰反射が確認できた。
　比較例１のサンプルは、ドットを形成するコレステリックの配向が乱れており、さらにドットの最大高さが低いために再帰反射は確認できなかった。
　比較例２と４のサンプルは、ドットを形成するコレステリックの配向は揃っているがドットの最大高さが低いために、５度の再帰反射が非常に弱く、３０度の再帰反射は確認できなかった。
　比較例３のサンプルは、ドットを形成するコレステリックの配向が乱れており、さらにドットの最大高さは十分高いために、５度の再帰反射が非常に弱く、３０度の再帰反射は確認できた。
［実施例７：オーバーコート層を有する光学部材］
　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、オーバーコート用塗布液を調製した。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
オーバーコート用塗布液（質量部）
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
アセトン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 １００．０
ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ－３０（日本化薬株式会社製）　　　１００．０
ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９（ＢＡＳＦ社製）　　　　　　　　　　　３．０
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

　上記で調製したオーバーコート用塗布液を、実施例１にてコレステリック液晶ドットを形成した液晶層上に、バーコーターを用いて４０ｍＬ／ｍ2の塗布量で塗布した。その後、膜面温度が５０℃になるように加熱して６０秒間乾燥した後に、紫外線照射装置により、５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、架橋反応を進行させ、オーバーコート層を作製した。
　得られたオーバーコート層を有する光学部材についてドット性能評価を行った。
　オーシャンオプティクス社製の可視－近赤外照射用光源（ＨＬ－２０００）、超高分解能ファイバマルチチャンネル分光器（ＨＲ４０００）、２分岐光ファイバを用いて直径２ｍｍ視野、無作為に５箇所を計測したところ、いずれの箇所の視野でも反射ピーク波長は５６０ｎｍであり、光学部材の法線を０度として、極角５度、５０度の範囲で確認したとき常に全てのドットから再帰反射が確認された。
［実施例８］
　実施例１のコレステリック液晶インク液　のキラル剤の添加量を５．５質量部から３．８質量部に変更した以外は、実施例１と同様にして光学部材を作製した。
　得られた光学部材のドットは平均直径２３μｍ、平均最大高さ６．０μｍであった。
　次に、実施例７と同様にオーバーコート層を形成し、実施例７と同様にドット性能評価を行った。その結果、いずれの箇所の視野でも反射ピーク波長は８５０ｎｍであり、光学部材の法線を０度として、極角０～５０度の範囲で確認したとき常に全てのドットから再帰反射が確認された。
１　　ドット
２　　基板
３　　支持体
４　　液晶層
５　　オーバーコート層
１００　光学部材
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

Claims (16)

  1. 光学部材であって、
    基板と、前記基板の表面に接するドットとを有し、
    前記ドットは、コレステリック構造を有する液晶材料からなり、
    前記基板は前記ドットと接する面に液晶層を含み、
    前記液晶層は液晶化合物の配向が固定された層である光学部材。
  2. 前記液晶層が棒状液晶化合物の水平配向が固定された層である請求項１に記載の光学部材。
  3. 前記液晶層が重合性棒状液晶化合物を含む組成物の硬化層である請求項２に記載の光学部材。
  4. 前記液晶層が界面活性剤を含む請求項１～３のいずれか一項に記載の光学部材。
  5. 前記基板が配向膜を含み、前記液晶層と前記配向膜とが直接接している請求項１～４のいずれか一項に記載の光学部材。
  6. 前記基板が支持体を含む請求項１～５のいずれか一項に記載の光学部材。
  7. 前記液晶材料が液晶化合物およびキラル剤を含む液晶組成物を硬化して得られる材料である請求項１～６のいずれか一項に記載の光学部材。
  8. 前記液晶組成物が界面活性剤を含む請求項７に記載の光学部材。
  9. 前記界面活性剤がフッ素系界面活性剤である請求項８に記載の光学部材。
  10. 前記基板の表面に前記ドットの複数をパターン状に有する請求項１～９のいずれか一項に記載の光学部材。
  11. 前記ドットの直径が２０～２００μｍである請求項１～１０のいずれか一項に記載の光学部材。
  12. 前記ドットの最大高さを前記ドットの直径で割った値が０．１３～０．３０である請求項１～１１のいずれか一項に記載の光学部材。
  13. 前記ドットが赤外光領域に中心波長を有する波長選択反射性を有する請求項１～１２のいずれか一項に記載の光学部材。
  14. 前記ドットが波長８００～９５０ｎｍに中心波長を有する波長選択反射性を有する請求項１３に記載の光学部材。
  15. 透明である請求項１～１４のいずれか一項に記載の光学部材。
  16. 請求項１５に記載の光学部材を有する画像表示装置。
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