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透明屏幕的制作方法

文檔序號:11333462閱讀:465來源:國知局
透明屏幕的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及一種透明屏幕。



背景技術(shù):

近年來,作為顯示裝置之一,提出有反射來自前面?zhèn)鹊墓獠⑹箒碜员趁鎮(zhèn)鹊墓馔干涞耐该髌聊弧?/p>

例如,專利文獻(xiàn)1中記載有如下半透射性反射屏幕,其具備:基材層,能夠使光透射,形成為大致平行平板狀;單位形狀,向與基材層的影像源側(cè)的相反側(cè)即背面?zhèn)韧怀?,沿著屏幕面向一維或二維方向排列多個(gè),能夠使光透射;及反射層,設(shè)置于單位形狀的背面?zhèn)软敳浚瓷渫ㄟ^單位形狀的影像光,單位形狀隔開間隙而排列,在排列單位形狀彼此之間設(shè)置有背景透射部,所述背景透射部成為露出基材層或與基材層平行的平面的狀態(tài)。該半透射型反射屏幕能夠通過反射面反射來自前方的影像光來觀察,而且能夠從前方觀察背面?zhèn)鹊谋尘啊?/p>

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本專利公開2006-337944號公報(bào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

發(fā)明要解決的技術(shù)課題

通常,反射型屏幕根據(jù)其反射特性,分為擴(kuò)散型、遞歸型及鏡面反射型。

擴(kuò)散型屏幕使照射于表面的光向所有方向無偏離地均勻地?cái)U(kuò)散反射。因此,雖然整體的亮度雖然并不高,但能夠擴(kuò)大視角。

遞歸型屏幕向光被投影的方向反射光。因此,能夠提高從光源附近觀察時(shí)的亮度。

并且,鏡面反射型屏幕與光在鏡中反射的情況同樣地,以光的入射角與反射角相同的方式反射光。因此,相對于來自光源的光的入射角,能夠提高從反射角的位置觀察時(shí)的亮度。

這種遞歸型或鏡面反射型屏幕雖然能夠提高特定方向上的亮度,但除此以外的方向上的亮度變低,因此具有視角變窄的特征。

其中,在反射來自前面?zhèn)鹊墓?,并使來自背面?zhèn)鹊墓馔干涞耐该髌聊恢?,除了要求被投影的光的亮度的提高和視角的提高等反射性能的提高以外,還要求來自背面的光的透射性能的提高。

然而,透明屏幕中,若為了擴(kuò)大視角而提高擴(kuò)散性,則存在霧度值變高而透明性下降的問題,相反,若提高透明性,則接近鏡面反射,因此存在視角變窄的問題。

本發(fā)明鑒于上述實(shí)際情況,其課題在于提供一種透明性及視角優(yōu)異的透明屏幕。

用于解決技術(shù)課題的手段

本發(fā)明人等對以往技術(shù)的問題點(diǎn)進(jìn)行深入研究的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)能夠通過如下來解決上述課題,即,具有能夠使光透射的基板與形成于基板的表面的多個(gè)點(diǎn),點(diǎn)具有波長選擇反射性,點(diǎn)由具有膽甾醇型結(jié)構(gòu)的液晶材料形成,膽甾醇型結(jié)構(gòu)在通過掃描電子顯微鏡觀測的點(diǎn)的剖視圖中,賦予明部與暗部的紋路,點(diǎn)包含在從點(diǎn)的端部朝向中心的方向上具有連續(xù)增加至最大高度的高度的部位,部位中,從與基板相反的一側(cè)的點(diǎn)的表面起第1條暗部所成的線的法線與點(diǎn)的表面所成的角度在70°~90°的范圍。

即,發(fā)現(xiàn)通過以下的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的。

(1)一種透明屏幕,其具有能夠使光透射的基板及形成于基板的表面的多個(gè)點(diǎn),點(diǎn)分別具有波長選擇反射性,點(diǎn)由具有膽甾醇型結(jié)構(gòu)的液晶材料形成,膽甾醇型結(jié)構(gòu)在通過掃描電子顯微鏡觀測的點(diǎn)的剖視圖中,賦予明部與暗部的紋路,點(diǎn)包含具有在從點(diǎn)的端部朝向中心的方向上連續(xù)增加至最大高度的高度的部位,部位中,從與基板相反的一側(cè)的點(diǎn)的表面起第1條暗部所成的線的法線與點(diǎn)的表面所成的角度在70°~90°的范圍。

(2)根據(jù)(1)所述的透明屏幕,其中,在基板的形成有點(diǎn)的一側(cè)的面上具有覆蓋點(diǎn)的外涂層,外涂層的折射率與點(diǎn)的折射率之差為0.10以下。

(3)根據(jù)(1)或(2)所述的透明屏幕,其中,從基板的主表面的法線方向觀察時(shí),點(diǎn)相對于基板的面積率為1.0%~90.6%。

(4)根據(jù)(1)至(3)中任一項(xiàng)所述的透明屏幕,其中,多個(gè)點(diǎn)包含反射右圓偏振光的點(diǎn)與反射左圓偏振光的點(diǎn)。

(5)根據(jù)(1)至(4)中任一項(xiàng)所述的透明屏幕,其包含在一個(gè)點(diǎn)內(nèi)具有反射右圓偏振光的區(qū)域與反射左圓偏振光的區(qū)域的點(diǎn)。

(6)根據(jù)(1)至(5)中任一項(xiàng)所述的透明屏幕,其中,多個(gè)點(diǎn)包含2種以上的反射互不相同的波長區(qū)域的光的點(diǎn)。

(7)根據(jù)(1)至(6)中任一項(xiàng)所述的透明屏幕,其包含在一個(gè)點(diǎn)內(nèi)包含兩個(gè)以上的反射互不相同的波長區(qū)域的光的區(qū)域的點(diǎn)。

(8)根據(jù)(1)至(7)中任一項(xiàng)所述的透明屏幕,其中,點(diǎn)與基板的接觸角為40°以上。

(9)根據(jù)(1)至(8)中任一項(xiàng)所述的透明屏幕,其中,液晶材料為對包含液晶化合物、手性劑及表面活性劑的液晶組合物進(jìn)行固化來獲得的材料。

(10)根據(jù)(1)至(9)中任一項(xiàng)所述的透明屏幕,其中,基板的霧度值為0.1%~30.0%。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種透明性及視角優(yōu)異的透明屏幕。

附圖說明

圖1(a)是示意地表示本發(fā)明的透明屏幕的一例的主視圖,圖1(b)是圖1(a)的b-b線剖視圖。

圖2是本發(fā)明的透明屏幕的另一例的示意剖視圖。

圖3是本發(fā)明的透明屏幕的另一例的示意剖視圖。

圖4(a)及圖4(b)是表示圖3所示的透明屏幕中的點(diǎn)的配置圖案的一例的示意主視圖。

圖5是本發(fā)明的透明屏幕的另一例的示意剖視圖。

圖6是本發(fā)明的透明屏幕的另一例的示意剖視圖。

圖7是本發(fā)明的透明屏幕的另一例的示意剖視圖。

圖8是本發(fā)明的透明屏幕的另一例的示意剖視圖。

圖9是本發(fā)明的透明屏幕的另一例的示意剖視圖。

圖10是本發(fā)明的透明屏幕的另一例的示意剖視圖。

圖11是表示通過掃描電子顯微鏡(sem)觀察在實(shí)施例中制作的透明屏幕的點(diǎn)的截面的圖像的圖。

圖12是用于說明視角的測定方法的示意立體圖。

圖13是本發(fā)明的透明屏幕的另一例的示意剖視圖。

圖14是本發(fā)明的透明屏幕的另一例的示意剖視圖。

圖15是本發(fā)明的透明屏幕的另一例的示意剖視圖。

圖16是示意地表示點(diǎn)的剖面的一例的圖。

圖17是用于說明點(diǎn)的作用的示意剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下,對本發(fā)明的透明屏幕進(jìn)行詳細(xì)說明。另外,本說明書中,使用“~”表示的數(shù)值范圍表示作為下限值及上限值包含記載于“~”前后的數(shù)值的范圍。

本說明書中,例如,關(guān)于“45°”、“平行”、“垂直”或者“正交”等角度,除非另有指明,則表示與嚴(yán)格的角度的差異在小于5度的范圍內(nèi)。與嚴(yán)格的角度之間的差異優(yōu)選小于4度,更優(yōu)選小于3度。

本說明書中,“(甲基)丙烯酸酯”以“丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的任一個(gè)或雙方”的含義來使用。

本說明書中,“相同”設(shè)為包含在技術(shù)領(lǐng)域中通常允許的誤差范圍。并且,本說明書中,記述為“全部”、“均”或“整面”等時(shí),除了100%的情況以外,還包含技術(shù)領(lǐng)域中通常允許的誤差范圍,設(shè)為包含例如99%以上、95%以上或90%以上的情況。

可見光是電磁波中通過人眼可見的波長的光,表示380nm~780nm的波長區(qū)域的光。非可見光是小于380nm的波長區(qū)域或超過780nm的波長區(qū)域的光。

并且,并不限定于此,但是可見光中,420nm~495nm的波長區(qū)域的光為藍(lán)色光,495nm~570nm的波長區(qū)域的光為綠色光,620nm~750nm的波長區(qū)域的光為紅色光。

紅外光中,近紅外光為780nm~2500nm的波長區(qū)域的電磁波。紫外光為波長10~380nm的范圍的光。

本說明書中,遞歸反射表示入射的光向入射方向反射的反射。

本說明書中,“霧度”表示利用nippondenshokuindustriesco.,ltd制造的霧度計(jì)ndh-2000測定的值。

理論上,霧度表示由以下式表示的值。

(380~780nm的自然光的散射透射率)/(380~780nm的自然光的散射透射率+自然光的直接透射率)×100%

散射透射率是能夠利用分光光度計(jì)與積分球單元,從所獲得的全方位透射率減去直接透射率來計(jì)算的值。直接透射率為基于利用積分球單元測定的值時(shí),為0°中的透射率。即,霧度較低表示總透射光量中直透射光量較多。

折射率為相對于波長589.3nm的光的折射率。

本發(fā)明的透明屏幕為如下透明屏幕,即,其具有能夠使光透射的基板與形成于基板表面的多個(gè)點(diǎn),點(diǎn)分別具有波長選擇反射性,點(diǎn)由具有膽甾醇型結(jié)構(gòu)的液晶材料形成,膽甾醇型結(jié)構(gòu)在通過掃描電子顯微鏡觀測的點(diǎn)的剖視圖中,賦予明部與暗部的紋路,點(diǎn)包含具有在從點(diǎn)的端部朝向中心的方向上連續(xù)增加至最大高度的高度的部位,該部位中,從與基板相反的一側(cè)的點(diǎn)的表面起第1條暗部所成的線的法線與點(diǎn)的表面所成的角度在70°~90°的范圍。

如前述,在反射來自前面?zhèn)鹊墓?,并使來自背面?zhèn)鹊墓馔干涞耐该髌聊恢?,除了要求被投影的光的亮度的提高和擴(kuò)散性的提高等反射性能的提高以外,還要求來自背面的光的透射性能的提高。

然而,透明屏幕中,若為了擴(kuò)大視角而提高擴(kuò)散性,則存在霧度值變高而透明性下降的問題。相反,若提高透明性,則接近鏡面反射,因此存在視角變窄的問題。

相對于此,本發(fā)明能夠設(shè)為如下透明屏幕,即,能夠通過使用具有膽甾醇型結(jié)構(gòu)的液晶材料,使特定的波長區(qū)域的光反射,并使除此以外的波長區(qū)域的光透射,因此從投影儀等影像裝置出射,使入射于前面的影像光反射,并且使來自背面的光透射,重疊影像光與背面?zhèn)鹊谋尘皝砜蛇M(jìn)行觀察。

其中,若作為平坦的層形成具有這種膽甾醇型結(jié)構(gòu)的液晶材料,則鏡面反射性變高,相對于已入射的影像光的擴(kuò)散性降低,因此視角變窄。

相對于此,本發(fā)明中,以點(diǎn)狀形成多個(gè)具有膽甾醇型結(jié)構(gòu)的液晶材料,該點(diǎn)的膽甾醇型結(jié)構(gòu)在通過掃描電子顯微鏡觀測的點(diǎn)的剖視圖中,賦予明部與暗部的紋路,點(diǎn)包含具有在從點(diǎn)的端部朝向中心的方向上連續(xù)增加至最大高度的高度的部位,該部位中,從與基板相反的一側(cè)的點(diǎn)的表面起第1條暗部所成的線的法線與點(diǎn)的表面所成的角度在70°~90°的范圍,因此也能夠向鏡面反射以外的方向反射,能夠不降低透明性而擴(kuò)大視角。

并且,本發(fā)明的透明屏幕具有霧度較低即直接透射率較高的特征。

<透明屏幕>

以下,參考附圖對本發(fā)明的透明屏幕的優(yōu)選的實(shí)施方式的一例進(jìn)行說明。圖1(a)表示本發(fā)明的透明屏幕的一例的主視圖,圖1(b)表示圖1(a)的b-b線剖視圖。

另外,本發(fā)明中的圖為示意圖,各層的厚度的關(guān)系和位置關(guān)系等不一定與實(shí)際一致。以下的圖也相同。

如圖1所示,透明屏幕10a具有能夠使光透射的基板12、形成于基板12的一側(cè)的主表面的多個(gè)點(diǎn)20及在形成有點(diǎn)20的一側(cè)的面包埋點(diǎn)20而形成的外涂層16。

另外,圖1(a)中,省略了外涂層16的圖示。

并且,影像光入射于形成有點(diǎn)20的一側(cè)的面。即,形成有點(diǎn)20的一側(cè)的面為前面,相反的一側(cè)的面為背面。

如上述,點(diǎn)20包含具有波長選擇反射性的、具有膽甾醇型結(jié)構(gòu)的液晶材料,因此入射于透明屏幕10a的形成有多個(gè)點(diǎn)20的一側(cè)的面的影像光反射到點(diǎn)20的表面,但是點(diǎn)20形成為大致半球狀,因此與點(diǎn)20的表面的各位置對應(yīng),所入射的影像光的入射角發(fā)生變化,因此能夠顯現(xiàn)影像光反射到多種方向而視角擴(kuò)大的效果。

因此,點(diǎn)20具有根據(jù)所入射的影像光的波長區(qū)域選擇性地反射該波長區(qū)域的光的波長選擇反射性。

另外,構(gòu)成點(diǎn)20的液晶材料的膽甾醇型結(jié)構(gòu)在通過掃描電子顯微鏡觀測的點(diǎn)的剖視圖中賦予明部與暗部的紋路,點(diǎn)包含在從點(diǎn)的端部朝向中心的方向上具有連續(xù)增加至最大高度的高度的部位,該部位中,從與基板相反的一側(cè)的點(diǎn)的表面起第1條暗部所成的線的法線與點(diǎn)的表面所成的角度在70°~90°的范圍。

對該方面在后面進(jìn)行詳述。

其中,作為優(yōu)選的方式,圖1(b)所示的透明屏幕10a中具有以覆蓋點(diǎn)20的方式形成的外涂層16。然而,并不限定于此,如圖2所示的透明屏幕10b,也可以為不具有外涂層而露出點(diǎn)20的結(jié)構(gòu)。

另外,本發(fā)明中,如圖1(b)所示的透明屏幕10a,通過具有外涂層16來去除基于多個(gè)點(diǎn)20的表面的凹凸,由此從更提高透明性的觀點(diǎn)考慮而優(yōu)選。

并且,在形成外涂層16時(shí),抑制外涂層16與點(diǎn)20之間的界面中的反射,從能夠更提高透明性的觀點(diǎn)考慮,外涂層16的折射率與點(diǎn)20的折射率之差越小越優(yōu)選,優(yōu)選為0.10以下,更優(yōu)選為0.04以下,尤其優(yōu)選為0.02以下。

并且,形成有多個(gè)的點(diǎn)20中,所有的點(diǎn)20也可以反射相同波長區(qū)域的光,但是并不限定于此,也可以為包含兩種以上的反射互不相同的波長區(qū)域的光的點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。

例如,圖3所示的透明屏幕10c具有分別包含多個(gè)反射610nm~690nm的波長區(qū)域的紅色光的紅色點(diǎn)20r、反射515nm~585nm的波長區(qū)域的綠色光的綠色點(diǎn)20g及反射420nm~480nm的波長區(qū)域的藍(lán)色光的藍(lán)色點(diǎn)20b的結(jié)構(gòu)。

如此,形成反射紅色光的點(diǎn)、反射綠色光的點(diǎn)及反射藍(lán)色光的點(diǎn),由此能夠反射入射于前面的影像光的紅色光、綠色光及藍(lán)色光,從能夠彩色顯示投影到透明屏幕的影像的方面、從由投影儀等影像裝置出射的影像光可以作為紅色光、綠色光及藍(lán)色光來利用的方面等考慮而優(yōu)選。

另外,在圖3所示的例中,設(shè)為包含分別反射紅色光、綠色光及藍(lán)色光的點(diǎn)的結(jié)構(gòu),但是并不限定于此,也可以包含反射除此以外的波長區(qū)域的光的點(diǎn)。

并且,分別反射紅色光、綠色光及藍(lán)色光的點(diǎn)只要是反射上述波長區(qū)域的光的點(diǎn)即可,反射波的峰波長也可以為上述波長區(qū)域的范圍之外的波長。

并且,并不限定于包括分別反射紅色光、綠色光及藍(lán)色光的三種點(diǎn)的結(jié)構(gòu),例如也可以為包含兩種反射紅色光的點(diǎn)和反射藍(lán)色光的點(diǎn)的結(jié)構(gòu),或者還可以為進(jìn)一步包含四種以上除了分別反射紅色光、綠色光及藍(lán)色光的點(diǎn)以外反射其他波長區(qū)域的光的點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。并且,根據(jù)由投影儀等影像裝置出射的影像光的波長來調(diào)整點(diǎn)的反射波長,由此能夠有效地僅反射影像光,使影像光中不包含的波長的光透射,并能夠更提高透明性。另外,將由投影儀等影像裝置出射的影像光的波長設(shè)為窄頻帶,使透明屏幕的點(diǎn)的反射頻帶對應(yīng),由此能夠提高該效果。

并且,在具有反射互不相同的波長區(qū)域的光的兩種以上點(diǎn)時(shí),點(diǎn)的排列并無特別限定,例如可以交替地排列,或者也可以無規(guī)則地排列。

例如,對具有分別反射紅色光、綠色光及藍(lán)色光的三種點(diǎn)的透明屏幕10c而言,如作為透明屏幕10c的主視圖的一例的圖4(a)所示,在圖4(a)中上下方向及左右方向上可以分別依次排列紅色點(diǎn)20r、綠色點(diǎn)20g及藍(lán)色點(diǎn)20b。

或者,如作為透明屏幕10c的主視圖的另一例的圖4(b)所示,也可以構(gòu)成為如下,即,以彼此間隔相同的方式配置每一個(gè)紅色點(diǎn)20r、綠色點(diǎn)20g及藍(lán)色點(diǎn)20b,并將其設(shè)為1組,將多個(gè)該組排列在圖中上下方向及左右方向。

其中,構(gòu)成上述點(diǎn)的液晶材料的膽甾醇型結(jié)構(gòu)的反射光為圓偏振光。即,液晶材料的膽甾醇型結(jié)構(gòu)中,選擇性地反射右圓偏振光或左圓偏振光的一側(cè),且透射另一側(cè)。

因此,本發(fā)明中,形成有多個(gè)的點(diǎn)20中,所有的點(diǎn)20可以為反射相同的圓偏振光的結(jié)構(gòu),或者,如圖5所示的透明屏幕10d,也可以為包括反射右圓偏振光的右偏振光點(diǎn)20m和反射左圓偏振光的左偏振光點(diǎn)20h的結(jié)構(gòu)。

設(shè)為包括反射右圓偏振光的點(diǎn)和反射左圓偏振光的點(diǎn)的結(jié)構(gòu),由此從能夠反射影像光的右圓偏振光和左圓偏振光并能夠提高反射率的方面、能夠分別對影像光的右圓偏振光和左圓偏振光顯示觀察人員的左眼用或右眼用的圖像來進(jìn)行立體觀察(所謂的3d顯示)的方面、由投影儀等影像裝置出射的影像光也可以作為右圓偏振光或者左圓偏振光來利用的方面考慮而優(yōu)選。

并且,液晶材料的膽甾醇型結(jié)構(gòu)中,在選擇性地反射右圓偏振光或左圓偏振光的一個(gè)且透射另一個(gè)時(shí),將從投影儀等影像裝置出射的影像光設(shè)為右圓偏振光或者左圓偏振光中的任一個(gè),并與使用反射對應(yīng)于該影像光的圓偏振光的點(diǎn)的透明屏幕組合,由此能夠有效地僅反射影像光而使影像光中不包含的圓偏振光透射,從而能夠更提高透明性。

另外,膽甾醇型結(jié)構(gòu)的反射光為右圓偏振光或者為左圓偏振光的圓偏振光選擇反射性基于膽甾醇型結(jié)構(gòu)的螺旋扭曲方向?;谀戠薮夹鸵壕У倪x擇反射中,膽甾醇型液晶的螺旋扭曲方向?yàn)橛視r(shí),反射右圓偏振光,螺旋扭曲方向?yàn)樽髸r(shí),反射左圓偏振光。

另外,作為具有反射互不相同的波長區(qū)域的光的兩種以上點(diǎn)并且反射各波長區(qū)域的光的點(diǎn),也可以具有反射右圓偏振光的點(diǎn)和反射左圓偏振光的點(diǎn)。

圖6中示出透明屏幕的另一例的剖視圖。

圖6所示的透明屏幕10e中作為多個(gè)點(diǎn)具有包括如下結(jié)構(gòu):為紅色光且反射右圓偏振光的右偏振光紅色點(diǎn)20rm、為紅色光且反射左圓偏振光的左偏振光紅色點(diǎn)20rh、為綠色光且反射右圓偏振光的右偏振光綠色點(diǎn)20gm、為綠色光且反射左圓偏振光的左偏振光綠色點(diǎn)20gh、為藍(lán)色光且反射右圓偏振光的右偏振光藍(lán)色點(diǎn)20bm及為藍(lán)色光且反射左圓偏振光的左偏振光藍(lán)色點(diǎn)20bh。

如此,作為具有反射互不相同的波長區(qū)域的光的兩種以上點(diǎn)并且反射各波長區(qū)域的光的點(diǎn),設(shè)為具有反射右圓偏振光的點(diǎn)和反射左圓偏振光的點(diǎn)的結(jié)構(gòu),由此從能夠彩色顯示投影到透明屏幕的影像的方面、能夠分別對影像光的右圓偏振光和左圓偏振光顯示觀察人員的左眼用或右眼用的圖像來進(jìn)行立體觀察(所謂的3d顯示)的方面、可與由投影儀等影像裝置出射的影像光的波長區(qū)域或圓偏振光的方向無關(guān)而利用的方面考慮而優(yōu)選。

另外,圖6所示的一例中,對反射互不相同的波長區(qū)域的光的點(diǎn)的兩種以上,分別設(shè)為具有反射右圓偏振光的點(diǎn)和反射左圓偏振光的點(diǎn)的結(jié)構(gòu),但是并不限定于此,反射互不相同的波長區(qū)域的光的點(diǎn)中,對至少一種設(shè)為包括反射右圓偏振光的點(diǎn)和反射左圓偏振光的點(diǎn)的結(jié)構(gòu),對剩余部分也可以設(shè)為包括反射任一個(gè)方向的圓偏振光的點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。

并且,圖3所示的例中,各點(diǎn)分別設(shè)為反射一個(gè)波長區(qū)域的光的結(jié)構(gòu),但是并不限定于此,一個(gè)點(diǎn)也可以設(shè)為反射多個(gè)波長區(qū)域的光的結(jié)構(gòu)。即,也可以設(shè)為在一個(gè)點(diǎn)內(nèi)包括具有反射互不相同的波長區(qū)域的光的區(qū)域的兩個(gè)以上點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。

圖7中示出本發(fā)明的透明屏幕的另一例的示意剖視圖。

圖7所示的透明屏幕10f中作為多個(gè)點(diǎn)具有在一個(gè)點(diǎn)內(nèi)包括多個(gè)3層點(diǎn)20t的結(jié)構(gòu),所述3層點(diǎn)20t具有反射紅色光的紅色區(qū)域21r、反射綠色光的綠色區(qū)域21g及反射藍(lán)色光的藍(lán)色區(qū)域21b。

具體而言,3層點(diǎn)20t具有沿基板12的法線方向?qū)盈B有3層的結(jié)構(gòu),所述3層為在基板12側(cè)形成為半球狀的紅色區(qū)域21r、層疊于紅色區(qū)域21r的表面的綠色區(qū)域21g及層疊于綠色區(qū)域21g的表面的藍(lán)色區(qū)域21b。

這種3層點(diǎn)20t具有反射紅色光的層、反射綠色光的層及反射藍(lán)色光的層,因此在一個(gè)點(diǎn)上能夠反射已入射的影像光的紅色光、綠色光及藍(lán)色光。

因此,能夠彩色顯示投影到透明屏幕的影像。并且,即使由投影儀等影像裝置出射的影像光可以作為紅色光或綠色光或藍(lán)色光來利用。并且,能夠反射影像光的紅色光、綠色光及藍(lán)色光,從而能夠提高反射率。

另外,圖7所示的一例中,設(shè)為具有分別反射紅色光、綠色光及藍(lán)色光的3層的結(jié)構(gòu),但是并不限定于此,也可以為包含反射互不相同的波長區(qū)域的光的2層的結(jié)構(gòu),或者還可以為包含4層以上的結(jié)構(gòu)。

并且,圖7所示的一例中,3層點(diǎn)20t可以設(shè)為依次從基板12側(cè)層疊紅色區(qū)域21r、綠色區(qū)域21g及藍(lán)色區(qū)域21b的結(jié)構(gòu),但是并不限定于此,各層的層疊順序也可以是任意順序。

并且,圖5所示的一例中,各點(diǎn)分別設(shè)為反射右圓偏振光和左圓偏振光中的任一個(gè)的結(jié)構(gòu),但是并不限定于此,一個(gè)點(diǎn)也可以設(shè)為反射右圓偏振光和左圓偏振光的結(jié)構(gòu)。即,也可以設(shè)為在一個(gè)點(diǎn)內(nèi)包括具有反射右圓偏振光的區(qū)域和反射左圓偏振光的區(qū)域的點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。

圖8中示出本發(fā)明的透明屏幕的另一例的示意剖視圖。

圖8所示的透明屏幕10g中作為多個(gè)點(diǎn)具有在一個(gè)點(diǎn)內(nèi)包括多個(gè)具有反射右圓偏振光的右偏振光區(qū)域21m和反射左圓偏振光的左偏振光區(qū)域21h的2層點(diǎn)20w的結(jié)構(gòu)。

具體而言,2層點(diǎn)20w具有沿基板12的法線方向?qū)盈B有2層的結(jié)構(gòu),所述2層為在基板12側(cè)形成為半球狀的左偏振光區(qū)域21h和層疊于左偏振光區(qū)域21h的表面的右偏振光區(qū)域21m。

這種2層點(diǎn)20t具有反射右圓偏振光的層和反射左圓偏振光的層,因此能夠在一個(gè)點(diǎn)上反射已入射的影像光的右圓偏振光及左圓偏振光。

因此,能夠反射影像光的右圓偏振光及左圓偏振光,并能夠提高反射率。并且,能夠分別對影像光的右圓偏振光和左圓偏振光顯示觀察人員的左眼用或右眼用的圖像來進(jìn)行立體觀察(所謂的3d顯示)。并且,由投影儀等影像裝置出射的影像光也可以作為右圓偏振光或者左圓偏振光來利用。

另外,圖8所示的例中,2層點(diǎn)20w設(shè)為從基板12側(cè)依次層疊左偏振光區(qū)域21h和右偏振光區(qū)域21m的結(jié)構(gòu),但是并不限定于此,也可以為依次層疊右偏振光區(qū)域21m和左偏振光區(qū)域21h的結(jié)構(gòu)。

另外,各點(diǎn)中一個(gè)點(diǎn)可以設(shè)為反射多個(gè)波長區(qū)域的光并且反射各波長區(qū)域的右圓偏振光和左圓偏振光的結(jié)構(gòu)。即,也可以設(shè)為在一個(gè)點(diǎn)內(nèi)具有反射互不相同的波長區(qū)域的光的區(qū)域,并且包括在各波長區(qū)域中具有反射右圓偏振光的區(qū)域和反射左圓偏振光的區(qū)域的點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。

圖9中示出本發(fā)明的透明屏幕的另一例的示意剖視圖。

圖9所示的透明屏幕10h中作為多個(gè)點(diǎn)在一個(gè)點(diǎn)內(nèi)具有包括多個(gè)6層點(diǎn)20s的結(jié)構(gòu),所述6層點(diǎn)20s具有為紅色光且反射左圓偏振光的左偏振光紅色區(qū)域21rh、為紅色光且反射右圓偏振光的右偏振光紅色區(qū)域21rm、為綠色光且反射左圓偏振光的左偏振光綠色區(qū)域21gh、為綠色光且反射右圓偏振光的右偏振光綠色區(qū)域21gm、為藍(lán)色光且反射左圓偏振光的左偏振光藍(lán)色區(qū)域21bh及藍(lán)色光且反射右圓偏振光的右偏振光藍(lán)色區(qū)域21bm。

具體而言,6層點(diǎn)20s具有沿基板12的法線方向上層疊有6層的結(jié)構(gòu),所述6層為在基板12側(cè)形成為半球狀的左偏振光紅色區(qū)域21rh、層疊于左偏振光紅色區(qū)域21rh的表面的右偏振光紅色區(qū)域21rm、層疊于右偏振光紅色區(qū)域21rm的表面的左偏振光綠色區(qū)域21gh、層疊于左偏振光綠色區(qū)域21gh的表面的右偏振光綠色區(qū)域21gm、層疊于右偏振光綠色區(qū)域21gm的表面的左偏振光藍(lán)色區(qū)域21bh及層疊于左偏振光藍(lán)色區(qū)域21bh的表面的右偏振光藍(lán)色區(qū)域21bm。

這種6層點(diǎn)20s具有反射紅色光的右圓偏振光的層及反射左圓偏振光的層、反射綠色光的右圓偏振光的層及反射左圓偏振光的層以及反射藍(lán)色光的右圓偏振光的層及反射左圓偏振光的層,因此能夠在一個(gè)點(diǎn)上反射已入射的影像光的紅色光、綠色光及藍(lán)色光的右圓偏振光及左圓偏振光。

因此,能夠彩色顯示投影到透明屏幕的影像。并且,能夠反射影像光的紅色光、綠色光及藍(lán)色光以及各波長區(qū)域的右圓偏振光及左圓偏振光,從而能夠提高反射率。并且,能夠分別對影像光的右圓偏振光和左圓偏振光顯示觀察人員的左眼用或右眼用的圖像來進(jìn)行立體觀察(所謂的3d顯示)。并且,由投影儀等影像裝置出射的影像光可以作為紅色光、綠色光或者藍(lán)色光,并且,也可以作為右圓偏振光或者左圓偏振光來利用。

并且,如圖13所示的一例,本發(fā)明的透明屏幕可以為如下結(jié)構(gòu),即,在基板12表面形成點(diǎn)20,經(jīng)由粘結(jié)層30層疊多個(gè)由外涂層16包覆了點(diǎn)20的部件。圖13所示的一例中,層疊有形成有紅色點(diǎn)20r的部件、形成有綠色點(diǎn)20g的部件及形成有藍(lán)色點(diǎn)20b的部件這3層。

并且,層疊多個(gè)時(shí),通過錯開從正面觀察時(shí)的點(diǎn)的位置,能夠有效地提高從正面觀察時(shí)的面積率。并且,關(guān)于反射波長和反射圓偏振光的設(shè)計(jì),各層中所含的點(diǎn)可以為上述的任意的點(diǎn),尤其優(yōu)選為特別從光入射側(cè)依次層疊具有反射藍(lán)色光的點(diǎn)的部件、具有反射綠色光的點(diǎn)的部件及具有反射紅色光的點(diǎn)的部件。這是因?yàn)樵谶h(yuǎn)離光源的層上經(jīng)反射的光通過更接近光源的層再次反射而抑制無法返回到觀察人員側(cè)。

并且,圖13所示的一例中,設(shè)為經(jīng)由粘結(jié)層30層疊多個(gè)由外涂層16包覆了點(diǎn)20的部件的結(jié)構(gòu),但是如圖14所示的一例,也可以設(shè)為外涂層16兼具粘結(jié)層30的結(jié)構(gòu)。此時(shí),可以在透明屏幕的最表面?zhèn)鹊恼辰Y(jié)層30上層疊玻璃等透明基板32,或者也可以形成在最表面不具有粘合性的外涂層16。

并且,如圖15所示的一例,也可以在基板12的兩面層疊形成有點(diǎn)20的部件。

接著,對本發(fā)明的透明屏幕的各構(gòu)成要件的材料、形狀等進(jìn)行詳述。

[基板]

本發(fā)明的透明屏幕中所含的基板作為用于在表面形成點(diǎn)的基材來發(fā)揮功能。

關(guān)于基板,優(yōu)選在點(diǎn)反射光的波長中光的反射率較低的基板,優(yōu)選不包括在點(diǎn)反射光的波長中反射光的材料。

并且,基板優(yōu)選在可見光區(qū)域中為透明的基板。并且,基板可以為進(jìn)行著色的,但是優(yōu)選未著色或者著色較少的基板。另外,優(yōu)選基板的折射率為1.2~2.0左右,更優(yōu)選為1.4~1.8左右。

另外,在本說明書中為透明時(shí),具體而言,只要波長380~780nm的非偏振光透射率(全方位透射率)為50%以上即可,只要為70%以上即可,優(yōu)選為85%以上。

并且,基板的霧度值優(yōu)選為30%以下,更優(yōu)選為0.1%~25%,尤其優(yōu)選為0.1%~10%。另外,通過使用如ag(防眩)基板的霧度較高的基板,也可以進(jìn)行如使透明性惡化、使正面亮度和視角特性改善的調(diào)整。

基板的厚度只要根據(jù)用途選擇即可,并無特別限定,但是只要為5μm~1000μm左右即可,優(yōu)選為10μm~250μm,更優(yōu)選為15μm~150μm。

基板可以為單層,也可以為多層,作為單層時(shí)的基板的例,可以舉出包括玻璃、三乙?;w維素(tac)、聚對苯二甲酸乙二酯(pet)、聚碳酸酯、聚氯乙烯、丙烯酸、聚烯烴等的基板。作為多層時(shí)的基板的例,可以舉出作為支承體包含上述的為單層時(shí)的基板的例中任一個(gè)等,并在上述支承體的表面設(shè)置其他層等。

例如,如圖10所示的透明屏幕10i,可以在支承體14與點(diǎn)20之間設(shè)置基底層18?;讓觾?yōu)選為樹脂層,尤其優(yōu)選為透明樹脂層。作為基底層的例,可以舉出用于調(diào)整形成點(diǎn)時(shí)的表面形狀的層(具體而言,調(diào)整基底層表面的表面能)、用于改善與點(diǎn)的粘接特性的層、用于調(diào)整形成點(diǎn)時(shí)的聚合性液晶化合物的取向的取向?qū)拥取?/p>

并且,基底層優(yōu)選在點(diǎn)反射光的波長中光的反射率較低的層,優(yōu)選不包括在點(diǎn)反射光的波長中反射光的材料。并且,基底層優(yōu)選為透明的層。另外,優(yōu)選基底層的折射率為1.2~2.0左右,更優(yōu)選為1.4~1.8左右?;讓觾?yōu)選為通過包括直接涂布于支承體表面的聚合性化合物的組合物的固化來獲得的熱固性樹脂或光固性樹脂。作為聚合性化合物的例,可以舉出(甲基)丙烯酸酯單體、氨基甲酸酯單體等非液晶性的化合物。

基底層的厚度并無特別限定,但是優(yōu)選為0.01~50μm,進(jìn)一步優(yōu)選為0.05~20μm。

[點(diǎn)]

本發(fā)明的透明屏幕包括形成于基板表面的點(diǎn)。形成有點(diǎn)的基板表面可以為基板的兩面,也可以為單面。形成于基板的兩面時(shí),穿過未形成光的入射面?zhèn)鹊狞c(diǎn)部分的光在背面?zhèn)鹊狞c(diǎn)上反射,由此能夠提高反射強(qiáng)度。即,形成于基板的兩面時(shí),優(yōu)選在表面?zhèn)任葱纬牲c(diǎn)的位置形成背面?zhèn)鹊狞c(diǎn)。

點(diǎn)可以在基板表面形成兩個(gè)以上。兩個(gè)以上的點(diǎn)在基板表面彼此接近而形成多個(gè)。此時(shí),如前述的圖4(a)及圖4(b),兩個(gè)以上的點(diǎn)可以由規(guī)定的圖案有規(guī)則地排列,也可以無規(guī)則地配置。并且,點(diǎn)可以均勻地排列在基板的整面,也可以僅排列在基板的至少一部分區(qū)域。

其中,對點(diǎn)的配置密度并無特別限定,可以根據(jù)對透明屏幕所要求的擴(kuò)散性(視角)或透明性等適當(dāng)設(shè)定。

從能夠兼顧較寬的視角與較高的透明性的方面、制造時(shí)能夠以沒有點(diǎn)的聚結(jié)或破損等缺陷而制造的適當(dāng)?shù)拿芏鹊扔^點(diǎn)考慮,從基板的主表面的法線方向觀察時(shí)的點(diǎn)相對于基板的面積率優(yōu)選為1.0%~90.6%,更優(yōu)選為2.0%~50.0%,尤其優(yōu)選為4.0%~30.0%。

另外,關(guān)于點(diǎn)的面積率,在利用激光顯微鏡、掃描電子顯微鏡(sem)、透射電子顯微鏡(tem)等顯微鏡來獲得的圖像中,以1mm×1mm大小的區(qū)域測定面積率,并將5處的平均值設(shè)為點(diǎn)的面積率。

同樣地,從能夠兼顧較寬的視角與較高的透明性的方面考慮,相鄰的點(diǎn)之間的節(jié)距優(yōu)選為20μm~500μm,更優(yōu)選為20μm~300μm,尤其優(yōu)選為20μm~150μm。

并且,如圖4(b)所示,構(gòu)成為在圖中上下方向及左右方向排列多個(gè)分別具有一個(gè)紅色點(diǎn)20r、綠色點(diǎn)20g及藍(lán)色點(diǎn)20b的rgb的組時(shí),rgb的組中的各點(diǎn)之間的節(jié)距優(yōu)選為10μm~200μm,相鄰的各組之間的節(jié)距優(yōu)選為20μm~500μm。

在基板表面具有多個(gè)點(diǎn)時(shí),點(diǎn)的直徑、形狀可以全部相同,也可以包括互不相同的情況,但是優(yōu)選相同。例如,意圖形成相同的直徑及形狀的點(diǎn)時(shí),優(yōu)選為在相同條件下形成的點(diǎn)。

本說明書中,對點(diǎn)進(jìn)行說明時(shí),該說明能夠適用于本發(fā)明的透明屏幕中的所有的點(diǎn),但是對于包括已進(jìn)行說明的點(diǎn)的本發(fā)明的透明屏幕,允許包括根據(jù)本技術(shù)領(lǐng)域中所允許的誤差和錯誤等而與相同說明不符合的點(diǎn)。

(點(diǎn)的形狀)

從基板的主表面的法線方向(以下,也稱為基板法線方向)觀察時(shí),點(diǎn)為圓形即可。圓形不是正圓也可以,為大致圓形即可。對點(diǎn)稱為中心時(shí),是指該圓形的中心或重心。在基板表面具有多個(gè)點(diǎn)時(shí),點(diǎn)的平均的形狀為圓形即可,在一部分也可以包括不是圓形的形狀的點(diǎn)。

優(yōu)選從基板法線方向觀察時(shí)的點(diǎn)的直徑為10~200μm,更優(yōu)選為20~120μm。

點(diǎn)的直徑能夠通過在由激光顯微鏡、掃描電子顯微鏡(sem)、透射電子顯微鏡(tem)等顯微鏡獲得的圖像中,測定從端部(點(diǎn)的緣部或邊界部)至端部的直線中通過點(diǎn)中心的直線的長度而獲得。另外,點(diǎn)的數(shù)量、點(diǎn)之間的距離也能夠由激光顯微鏡、掃描電子顯微鏡(sem)、透射電子顯微鏡(tem)等顯微鏡圖像來確認(rèn)。

另外,從基板法線方向觀察時(shí)的點(diǎn)的形狀為圓形以外的情況下,將具有與該點(diǎn)的投影面積相等的圓面積的圓的直徑(圓當(dāng)量直徑)設(shè)為點(diǎn)的直徑。

點(diǎn)包含具有在從點(diǎn)的端部朝向中心的方向上連續(xù)增加至最大高度的高度的部位。即,點(diǎn)包含從點(diǎn)的端部朝向中心增加高度的傾斜部或曲面部等。本說明書中,有時(shí)將上述部位設(shè)為傾斜部或曲面部。傾斜部或曲面部表示由如下包圍的部位,即,在與基板的主表面垂直的剖視圖中的點(diǎn)表面的開始連續(xù)增加的點(diǎn)至表示最大高度的點(diǎn)的點(diǎn)表面的部位、由以最短距離連結(jié)這些點(diǎn)的直線及基板。

另外,本說明書中,關(guān)于點(diǎn),稱為“高度”時(shí)是指“從與基板相反的一側(cè)的點(diǎn)的表面的點(diǎn)至基板的點(diǎn)形成側(cè)表面的最短距離”。此時(shí),點(diǎn)的表面可以為與其他層之間的界面。并且,基板上存在凹凸時(shí),將點(diǎn)的端部中的基板面的延伸設(shè)為上述點(diǎn)形成側(cè)表面。最大高度為上述高度的最大值,例如為從點(diǎn)的頂點(diǎn)至基板的點(diǎn)形成側(cè)表面的最短距離。點(diǎn)的高度能夠從基于激光顯微鏡的焦點(diǎn)位置掃描、或者使用sem或tem等顯微鏡來獲得的點(diǎn)的剖視圖來確認(rèn)。

從點(diǎn)的中心觀察時(shí),上述傾斜部或曲面部可以在一部分方向的端部,也可以在所有方向的端部。例如點(diǎn)為圓形時(shí),端部與圓周對應(yīng),但是也可以在圓周的一部分(例如為與圓周的30%以上、50%以上、70%以上,且90%以下的長度對應(yīng)的部分)的方向的端部,也可以在所有圓周的(圓周的90%以上、95%以上或99%以上)的方向的端部。優(yōu)選點(diǎn)的端部為全部。即,從點(diǎn)的中心朝向圓周的方向的高度的變化優(yōu)選為在任意方向相同。并且,后述的遞歸反射性等光學(xué)性質(zhì)、由剖視圖說明的性質(zhì)也優(yōu)選為從中心朝向圓周的任意方向中也相同。

傾斜部或曲面部可以在從點(diǎn)的端部(圓周的緣部或邊界部)開始未到達(dá)中心的一定距離,也可以在從點(diǎn)的端部開始至中心,也可以在從離點(diǎn)的圓周部的緣部(邊界部)一定距離的部位開始未到達(dá)中心的一定距離,還可以在從離點(diǎn)的端部一定距離的部位開始至中心。

包含上述傾斜部或曲面部的結(jié)構(gòu),例如可以舉出將基板側(cè)設(shè)為平面的半球形狀、將該半球形狀的上部以與基板大致平行地進(jìn)行切斷而使其平坦化的形狀(球截形狀)、將基板側(cè)設(shè)為底面的圓錐形狀、將該圓錐形狀的上部以與基板大致平行地進(jìn)行切斷而使其平坦化的形狀(截頭圓錐形狀)等。這些中,優(yōu)選將基板側(cè)設(shè)為平面的半球形狀、將該半球形狀的上部以與基板大致平行地切斷而使其平坦化的形狀、對將基板側(cè)設(shè)為底面的圓錐形狀的上部以與基板大致平行地切斷而使其平坦化的形狀。另外,上述半球形狀不僅包含將包含球的中心的表面設(shè)為平面的半球形狀,而且還包含將球任意地切斷成兩個(gè)而獲得的矢狀面形狀中的任一個(gè)(優(yōu)選不包含球中心的矢狀面形狀)。

賦予點(diǎn)的最大高度的點(diǎn)表面的點(diǎn)只要在半球形狀或圓錐形狀的頂點(diǎn)或者在如上述在與基板大致平行地切斷而使其平坦化的表面即可。還優(yōu)選平坦化的面狀的所有點(diǎn)賦予點(diǎn)的最大高度。還優(yōu)選點(diǎn)的中心賦予最大高度。

并且,與基板相反的一側(cè)的點(diǎn)的表面和上述基板(基板的點(diǎn)形成側(cè)表面)所成的角度(例如平均值),即,基板與點(diǎn)的接觸角優(yōu)選為40°以上,更優(yōu)選為60°以上。通過將接觸角設(shè)為該范圍,能夠兼顧較寬的視角和較高的透明性。

上述角度能夠從基于激光顯微鏡的焦點(diǎn)位置的掃描、或者使用sem或tem等顯微鏡來獲得的點(diǎn)的剖視圖來確認(rèn),但是本說明書中,通過包含點(diǎn)的中心并與基板垂直的表面中的剖視圖的sem圖像來測定基板與點(diǎn)表面的接觸部分的角度。

另外,如上述,通過在基板與點(diǎn)之間設(shè)置基底層,能夠?qū)⒒迮c點(diǎn)的接觸角調(diào)整在所期望的范圍。

(點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì))

點(diǎn)具有波長選擇反射性。對點(diǎn)顯示選擇反射性的光并無特別限定,例如可以為紅外光、可見光、紫外光等中的任一個(gè)。例如,將透明屏幕用作重疊基于由投影儀等影像裝置出射的影像光的圖像和透明屏幕的背面?zhèn)鹊谋尘皝盹@示的屏幕時(shí),優(yōu)選點(diǎn)顯示選擇反射性的光為可見光。

或者,上述反射波長還優(yōu)選按照從組合使用的光源照射的光的波長來進(jìn)行選擇。

點(diǎn)包括具有膽甾醇型結(jié)構(gòu)的液晶材料。點(diǎn)顯示選擇反射性的光的波長,能夠通過調(diào)整如上述形成點(diǎn)的液晶材料的膽甾醇型結(jié)構(gòu)中的螺旋節(jié)距來進(jìn)行。并且,形成本發(fā)明的透明屏幕中的點(diǎn)的液晶材料,如后述控制膽甾醇型結(jié)構(gòu)的螺旋軸向,因此,入射光不僅可以正反射,也可以向多種方向進(jìn)行反射。

可以對點(diǎn)進(jìn)行著色,但是優(yōu)選不進(jìn)行著色或者著色較少。由此能夠提高透明屏幕的透明性。

(膽甾醇型結(jié)構(gòu))

已知膽甾醇型結(jié)構(gòu)在特定的波長上顯示選擇反射性。選擇反射的中心波長λ依賴于膽甾醇型結(jié)構(gòu)中的螺旋結(jié)構(gòu)的節(jié)距p(=螺旋的周期),遵從膽甾醇型液晶的平均折射率n與λ=n×p的關(guān)系。因此,能夠通過調(diào)節(jié)該螺旋結(jié)構(gòu)的節(jié)距來調(diào)節(jié)選擇反射波長。膽甾醇型結(jié)構(gòu)的節(jié)距在形成點(diǎn)時(shí)依賴于與聚合性液晶化合物一同使用的手性劑的種類或其添加濃度,因此能夠通過調(diào)整這些來獲得所期望的節(jié)距。另外,關(guān)于節(jié)距的調(diào)節(jié),在fujifilmcorporation研究報(bào)告no.50(2005年)p.60-63中有詳細(xì)的記載。關(guān)于螺旋的旋向和節(jié)距的測定法,能夠使用記載于“液晶化學(xué)實(shí)驗(yàn)入門”日本液晶學(xué)會編sigma出版2007年出版、46頁、及“液晶手冊”液晶手冊編輯委員會maruzen196頁的方法。

膽甾醇型結(jié)構(gòu)在由掃描電子顯微鏡(sem)來觀測的上述點(diǎn)的剖視圖中賦予明部與暗部的紋路。反復(fù)兩次該明部與暗部的量(兩個(gè)明部及兩個(gè)暗部)相當(dāng)于螺旋1節(jié)距量。因此,節(jié)距能夠由sem剖視圖來測定。上述紋路的各線的法線成為螺旋軸向。

另外,膽甾醇型結(jié)構(gòu)的反射光為圓偏振光。即,本發(fā)明的透明屏幕中的點(diǎn)的反射光成為圓偏振光。對于本發(fā)明的透明屏幕能夠考慮該圓偏振光選擇反射性來選擇用途。反射光為右圓偏振光、或者為左圓偏振光、或者膽甾醇型結(jié)構(gòu)基于螺旋扭曲方向?;谀戠薮夹鸵壕У倪x擇反射中,膽甾醇型液晶的螺旋扭曲方向?yàn)橛視r(shí),反射右圓偏振光,螺旋扭曲方向?yàn)樽髸r(shí),反射左圓偏振光。

本發(fā)明中,作為點(diǎn)可以使用右扭曲及左扭曲中的任一個(gè)膽甾醇型液晶?;蛘?,也優(yōu)選上述圓偏振光的方向與從組合使用的光源照射的光的圓偏振光的方向相同地進(jìn)行選擇。

另外,膽甾醇型液晶相的回轉(zhuǎn)方向能夠通過液晶化合物的種類或所添加的手性劑種類來進(jìn)行調(diào)整。

并且,顯示選擇反射的選擇反射帶(圓偏振光反射帶)的半值寬度δλ(nm)中,δλ依賴于液晶化合物的雙折射δn與上述節(jié)距p,遵從δλ=δn×p的關(guān)系。因此,選擇反射帶的寬度的控制能夠通過調(diào)整δn來進(jìn)行。δn的調(diào)整能夠通過調(diào)整聚合性液晶化合物的種類和其混合比率或者控制取向固定時(shí)的溫度來進(jìn)行。反射波長頻帶的半值寬度根據(jù)本發(fā)明的透明屏幕的用途來調(diào)整,例如為50~500nm即可,優(yōu)選為100~300nm即可。

(點(diǎn)中的膽甾醇型結(jié)構(gòu))

點(diǎn)中,在由掃描電子顯微鏡(sem)觀測的剖視圖中確認(rèn)到上述傾斜部或曲面部時(shí),從與基板相反的一側(cè)的點(diǎn)的表面第1條暗部所成的線的法線與上述表面所成的角度在70°~90°的范圍。圖16中示出點(diǎn)的截面的概略圖。該圖16中,由粗線表示暗部所成的線。如圖16所示,第1條暗部所成的線ld1的法線與點(diǎn)的表面所成的角度θ1為70°~90°。其中,由相對于通過點(diǎn)的中心的基板表面的垂線的角度α1表示上述傾斜部或曲面部中的點(diǎn)表面中的位置時(shí),角度α1在30°的位置及60°的位置中,從與基板相反的一側(cè)的點(diǎn)的表面第1條的暗部所成的線ld1的法線方向與上述表面所成的角度只要在70°~90°的范圍即可,優(yōu)選在上述傾斜部或曲面部的所有點(diǎn)中從與基板相反的一側(cè)的點(diǎn)的表面第1條暗部所成的線ld1的法線方向與上述表面所成的角度只要在70°~90°的范圍即可。即,傾斜部或曲面部的一部分中滿足上述角度,例如,即使在傾斜部或曲面部的一部分中并非斷續(xù)地滿足上述角度,只要連續(xù)地滿足上述角度即可。另外,剖視圖中表面為曲線時(shí),與表面所成的角度是指來自表面的接線的角度。并且,上述角度以銳角表示時(shí),是指以0°~180°的角度表示法線與上述表面所成的角度時(shí)的70°~110°的范圍。剖視圖中,從與基板相反的一側(cè)的點(diǎn)的表面至第2條暗部所成的線均優(yōu)選為該法線與上述表面所成的角度為70°~90°的范圍,從與基板相反的一側(cè)的點(diǎn)的表面至第3~4條暗部所成的線均更優(yōu)選為該法線與上述表面所成的角度為70°~90°的范圍,從與基板相反的一側(cè)的點(diǎn)的表面至第5~12條以上的暗部所成的線均進(jìn)一步優(yōu)選為該法線與上述表面所成的角度為70°~90°的范圍。

上述角度優(yōu)選為80°~90°的范圍,更優(yōu)選為85°~90°的范圍。

另外,從與基板相反的一側(cè)的點(diǎn)的表面至第2條暗部所成的線ld2的法線與上述表面所成的角度θ2優(yōu)選為70°~90°的范圍,第3條~第20條暗部所成的線的法線與上述表面所成的角度也優(yōu)選為70°~90°的范圍。

在上述傾斜部或曲面部的點(diǎn)的表面中,上述sem提供的剖視圖表示膽甾醇型結(jié)構(gòu)的螺旋軸與表面呈70°~90°的范圍的角度。通過這種結(jié)構(gòu),入射于點(diǎn)的光在上述傾斜部或曲面部中,能夠以接近于膽甾醇型結(jié)構(gòu)的螺旋軸向平行的角度來入射從基板的法線方向所成角度的方向入射的光。因此,能夠使入射于點(diǎn)的光反射到各種方向。具體而言,點(diǎn)以膽甾醇型結(jié)構(gòu)的螺旋軸為基準(zhǔn)使入射光正反射,因此如圖17所示,相對于從基板的法線方向入射的光in,在點(diǎn)的中心附近反射的反射光ir與基板的法線方向平行地進(jìn)行反射。另一方面,在偏離點(diǎn)的中心的位置(膽甾醇型結(jié)構(gòu)的螺旋軸相對于基板的法線方向傾斜的位置)中,反射光ir反射到與基板的法線方向不同的方向。因此,能夠使入射于點(diǎn)的光反射到各種方向而使其寬視角化。并且,透射點(diǎn)的光ip透射到與入射光in相同的方向,因此,能夠抑制透射光的散射而減少霧度,并能夠提高透明性。

并且,優(yōu)選能夠全方位地反射從基板的法線方向入射的光。尤其優(yōu)選能夠?qū)⒊蔀檎媪炼?峰值亮度)的一半亮度的角度(半值角)達(dá)到35°以上,并具有較高的反射性。

上述傾斜部或曲面部的點(diǎn)的表面中,通過膽甾醇型結(jié)構(gòu)的螺旋軸與表面呈70°~90°范圍的角度,優(yōu)選從表面第1條暗部所成的線的法線方向與基板的法線方向所成的角度隨著上述高度的連續(xù)增加而連續(xù)減少。

另外,剖視圖為包含在從點(diǎn)的端部朝向中心的方向上具有連續(xù)增加至最大高度的高度的部位的任意方向的剖視圖,通常,只要包含點(diǎn)的中心并與基板垂直的任意的表面的剖視圖即可。

(膽甾醇型結(jié)構(gòu)的制作方法)

膽甾醇型結(jié)構(gòu)能夠固定膽甾醇型液晶相來獲得。固定膽甾醇型液晶相的結(jié)構(gòu)只要是保持有成為膽甾醇型液晶相的液晶化合物的取向的結(jié)構(gòu)即可,通常,將聚合性液晶化合物設(shè)為膽甾醇型液晶相的取向狀態(tài)的基礎(chǔ)上,通過紫外線照射、加熱等來進(jìn)行聚合并固化,形成無流動性的層的同時(shí),變成不會因外磁場和外力而改變?nèi)∠蚍绞降慕Y(jié)構(gòu)即可。另外,固定膽甾醇型液晶相的結(jié)構(gòu)中,只要保持膽甾醇型液晶相的光學(xué)性質(zhì)就很充分,液晶化合物已不顯示液晶性也可。例如,聚合性液晶化合物也可以通過固化反應(yīng)來高分子量化,已失去了液晶性。

作為用于形成膽甾醇型結(jié)構(gòu)的材料,可以舉出包含液晶化合物的液晶組合物等。優(yōu)選液晶化合物為聚合性液晶化合物。

包含聚合性液晶化合物的液晶組合物還包含表面活性劑。液晶組合物也可以還包含手性劑、聚合引發(fā)劑。

--聚合性液晶化合物--

聚合性液晶化合物可以為棒狀液晶化合物,也可以為圓盤狀液晶化合物,但是優(yōu)選為棒狀液晶化合物。

作為形成膽甾醇型液晶層的棒狀聚合性液晶化合物的例,可以舉出棒狀向列液晶化合物。作為棒狀向列液晶化合物優(yōu)選使用甲亞胺類、氧化偶氮類、氰基聯(lián)苯類、氰基苯基酯類、苯甲酸酯類、環(huán)己烷羧酸苯基酯類、氰基苯基環(huán)己烷類、氰基取代的苯基嘧啶類、烷氧基取代的苯基嘧啶類、苯基二噁烷類、二苯乙炔類及烯基環(huán)己基芐腈類。不僅能夠使用低分子液晶化合物,也能夠使用高分子液晶化合物。

聚合性液晶化合物通過將聚合性基導(dǎo)入到液晶化合物而獲得。聚合性基的例中包含不飽和聚合性基、環(huán)氧基及吖丙啶基,優(yōu)選不飽和聚合性基,尤其優(yōu)選烯屬不飽和聚合性基。聚合性基能夠以多種方法導(dǎo)入到液晶化合物的分子中。聚合性液晶化合物所具有的聚合性基的個(gè)數(shù)優(yōu)選為1~6個(gè),更優(yōu)選為1~3個(gè)。聚合性液晶化合物的例包含記載于makromol.chem.,190卷,2255頁(1989年)、advancedmaterials5卷,107頁(1993年)、美國專利第4683327號說明書、美國專利第5622648號說明書、美國專利第5770107號說明書、國際公開wo95/22586號公報(bào)、國際公開wo95/24455號公報(bào)、國際公開wo97/00600號公報(bào)、國際公開wo98/23580號公報(bào)、國際公開wo98/52905號公報(bào)、日本專利公開平1-272551號公報(bào)、日本專利公開平6-16616號公報(bào)、日本專利公開平7-110469號公報(bào)、日本專利公開平11-80081號公報(bào)及日本專利公開2001-328973號公報(bào)等的化合物??梢酝瑫r(shí)使用兩種類以上的聚合性液晶化合物。若同時(shí)使用兩種類以上的聚合性液晶化合物,則能夠降低取向溫度。

作為聚合性液晶化合物的具體例,可以舉出下述式(1)~(11)所示的化合物。

[化學(xué)式1]

[化學(xué)式2]

[化合物(11)中,x1為2~5(整數(shù))。]

并且,作為除了上述以外的聚合性液晶化合物,能夠使用如日本專利公開昭57-165480號公報(bào)中所公開的具有膽甾醇型相的環(huán)式有機(jī)聚硅氧烷化合物等。另外,作為前述高分子液晶化合物,能夠使用將呈現(xiàn)液晶的介晶基團(tuán)導(dǎo)入到主鏈、側(cè)鏈、或者主鏈以及側(cè)鏈雙方的位置的高分子、將膽甾醇基導(dǎo)入到側(cè)鏈的高分子膽甾醇型液晶、如在日本專利公開平9-133810號公報(bào)中所公開的液晶性高分子、如在日本專利公開平11-293252號公報(bào)中所公開的液晶性高分子等。

并且,液晶組合物中的聚合性液晶化合物的添加量,相對于液晶組合物的固體成分質(zhì)量(去除溶劑的質(zhì)量),優(yōu)選為75~99.9質(zhì)量%,更優(yōu)選為80~99質(zhì)量%,尤其優(yōu)選為85~90質(zhì)量%。

--表面活性劑--

本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)了通過對形成點(diǎn)時(shí)所使用的液晶組合物加入表面活性劑來得到在形成點(diǎn)時(shí)聚合性液晶化合物在空氣界面?zhèn)人饺∠虿⑷缟鲜隹刂坡菪S向的點(diǎn)。通常為了形成點(diǎn),要保持印刷時(shí)的液滴形狀,因此需要使表面張力不會降低。令人驚訝的是,即使加入表面活性劑也能夠形成點(diǎn),并且得到來自多方向的遞歸反射性較高的點(diǎn)。后述的實(shí)施例中,在使用表面活性劑的透明屏幕中,在點(diǎn)端部顯示形成有點(diǎn)表面與基板所成的角度為40°以上的點(diǎn)。即,可知,在形成點(diǎn)時(shí)加入表面活性劑,由此能夠使點(diǎn)與基板之間的接觸角形成在能夠兼顧較寬的視角和較高的透明性的角度范圍。

表面活性劑優(yōu)選能夠作為有助于穩(wěn)定且迅速地設(shè)為平面取向的膽甾醇型結(jié)構(gòu)的取向控制劑而發(fā)揮功能的化合物。作為表面活性劑可以舉出例如硅類表面活性劑及氟類表面活性劑,優(yōu)選為氟類表面活性劑。

作為表面活性劑的具體例,可以舉出在日本專利公開2014-119605號公報(bào)的[0082]~[0090]段中所記載的化合物、在日本專利公開2012-203237號公報(bào)的〔0031〕~〔0034〕段中所記載的化合物、在日本專利公開2005-99248號公報(bào)的[0092]及[0093]段中例示的化合物、在日本專利公開2002-129162號公報(bào)的[0076]~[0078]段及[0082]~[0085]段中例示的化合物、在日本專利公開2007-272185號公報(bào)的〔0018〕~〔0043〕段等中所記載的氟(甲基)丙烯酸酯類聚合物等。

另外,作為水平取向劑可以單獨(dú)使用一種,也可以同時(shí)使用兩種以上。

作為氟類表面活性劑尤其優(yōu)選在日本專利公開2014-119605號公報(bào)的[0082]~[0090]段中所記載的以下通式(i)表示的化合物。

[化學(xué)式3]

通式(i)

(hb11-sp11-l11-sp12-l12)m11-a11-l13-t11-l14-a12-(l15-sp13-l16-sp14-hb11)n11

通式(i)中,l11、l12、l13、l14、l15、l16分別獨(dú)立地表示單鍵、-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-cos-、-sco-、-nrco-、-conr-(通式(i)中的r表示氫原子或碳原子數(shù)為1~6的烷基),-nrco-、-conr-具有降低溶解性的效果,從制作點(diǎn)時(shí)具有霧度上升的趨勢的情況考慮,更優(yōu)選為-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-cos-、-sco-,從化合物的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)考慮,進(jìn)一步優(yōu)選為-o-、-co-、-coo-、-oco-。上述r可取代的烷基可以為直鏈狀,也可以為支鏈狀。更優(yōu)選碳原子數(shù)為1~3,能夠例示甲基、乙基、正丙基。

sp11、sp12、sp13、sp14分別獨(dú)立地表示單鍵或碳原子數(shù)為1~10的亞烷基,更優(yōu)選為單鍵或碳原子數(shù)為1~7的亞烷基,進(jìn)一步優(yōu)選為單鍵或碳原子數(shù)為1~4的亞烷基。但是,亞烷基的氫原子也可以由氟原子取代。亞烷基中可以具有支鏈,也可以沒有,但是優(yōu)選為沒有支鏈的直鏈亞烷基。從合成上的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選sp11與sp14相同,并且sp12與sp13相同。

a11、a12為1~4價(jià)的芳香族烴基。優(yōu)選芳香族烴基的碳原子數(shù)為6~22,更優(yōu)選為6~14,進(jìn)一步優(yōu)選為6~10,進(jìn)一步更優(yōu)選為6。由a11、a12表示的芳香族烴基也可以具有取代基。作為這些取代基的例,能夠舉出碳原子數(shù)為1~8的烷基、烷氧基、鹵原子、氰基或酯基。關(guān)于這些基團(tuán)的說明及優(yōu)選的范圍,能夠參考與下述t所對應(yīng)的記載。作為與由a11、a12表示的芳香族烴基相對的取代基,能夠舉出例如甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、溴原子、氯原子、氰基等。在分子內(nèi)具有多個(gè)全氟烷基部分的分子能夠以較少的添加量取向液晶,從導(dǎo)致霧度下降的情況考慮,如在分子內(nèi)具有多個(gè)全氟烷基那樣優(yōu)選a11、a12為4價(jià)。從合成上的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選a11與a12相同。

t11優(yōu)選表示由

[化學(xué)式4]

表示的二價(jià)的基團(tuán)或二價(jià)的芳香族雜環(huán)基(上述t11中所含的x表示碳原子數(shù)為1~8的烷基、烷氧基、鹵原子、氰基或酯基,ya、yb、yc、yd分別獨(dú)立地表示氫原子或碳原子數(shù)為1~4的烷基),更優(yōu)選為

[化學(xué)式5]

進(jìn)一步優(yōu)選為

[化學(xué)式6]

上述t11中所含的x可取代的烷基的碳原子數(shù)為1~8,優(yōu)選為1~5,更優(yōu)選為1~3。烷基也可以為直鏈狀、支鏈狀、環(huán)狀中的任一個(gè),優(yōu)選為直鏈狀或支鏈狀。作為優(yōu)選的烷基,能夠例示甲基、乙基、正丙基、異丙基等,其中優(yōu)選為甲基。關(guān)于上述t11中所含的x可取代的烷氧基的烷基部分,能夠參考上述t11中所含的x可取代的烷基的說明及優(yōu)選的范圍。作為上述t11中所含的x可取代的鹵原子,能夠舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,優(yōu)選為氯原子、溴原子。作為上述t11中所含的x可取代的酯基,能夠例示由r’coo-表示的基團(tuán)。作為r’,能夠舉出碳原子數(shù)為1~8的烷基。關(guān)于r’可取代的烷基的說明及優(yōu)選的范圍,能夠參考上述t11中所含的x可取代的烷基的說明及優(yōu)選的范圍。作為酯的具體例,能夠舉出ch3coo-、c2h5coo-。ya、yb、yc、yd可取代的碳原子數(shù)為1~4的烷基可以為直鏈狀,也可以為支鏈狀。例如能夠例示甲基、乙基、正丙基、異丙基等。

二價(jià)的芳香族雜環(huán)基優(yōu)選具有5圓、6圓或7圓的雜環(huán)。進(jìn)一步優(yōu)選為5圓環(huán)或6圓環(huán),最優(yōu)選為6圓環(huán)。作為構(gòu)成雜環(huán)的雜原子,優(yōu)選為氮原子、氧原子及硫原子。雜環(huán)優(yōu)選為芳雜環(huán)。芳雜環(huán)為一般的不飽和雜環(huán)。進(jìn)一步優(yōu)選具有最多雙鍵的不飽和雜環(huán)。雜環(huán)的例中,包含呋喃環(huán)、噻吩環(huán)、吡咯環(huán)、吡咯啉環(huán)、吡咯烷環(huán)、噁唑環(huán)、異噁唑環(huán)、噻唑環(huán)、異噻唑環(huán)、咪唑環(huán)、咪唑啉環(huán)、咪唑烷環(huán)、吡唑環(huán)、吡唑啉環(huán)、吡唑烷環(huán)、三唑環(huán)、呋咱環(huán)、四唑環(huán)、吡喃環(huán)、噻哌喃環(huán)、吡啶環(huán)、哌啶環(huán)、噁嗪環(huán)、嗎啉環(huán)、噻嗪環(huán)、噠嗪環(huán)、嘧啶環(huán)、吡嗪環(huán)、哌嗪環(huán)及三嗪環(huán)。二價(jià)的雜環(huán)基也可以具有取代基。關(guān)于這些取代基的例的說明及優(yōu)選的范圍,能夠參考與上述a1與a2的1~4價(jià)的芳香族烴可取代的取代基相關(guān)的說明和記載。

hb11表示碳原子數(shù)為2~30的全氟烷基,更優(yōu)選為碳原子數(shù)為3~20的全氟烷基,進(jìn)一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為3~10的全氟烷基。全氟烷基也可以為直鏈狀、支鏈狀、環(huán)狀中的任一個(gè),但是優(yōu)選為直鏈狀或支鏈狀,更優(yōu)選為直鏈狀。

m11、n11分別獨(dú)立地為0~3,并且m11+n11≥1。此時(shí),存在多個(gè)的括號內(nèi)的結(jié)構(gòu)可以彼此相同也可以不同,優(yōu)選為彼此相同。通式(i)的m11、n11根據(jù)a11、a12的價(jià)數(shù)來確定,優(yōu)選的范圍也根據(jù)a11、a12的價(jià)數(shù)的優(yōu)選的范圍來確定。

t11中所含的o及p分別獨(dú)立地為0以上的整數(shù),o及p為2以上時(shí),多個(gè)x可以彼此相同也可以不同。t11中所含的o優(yōu)選為1或2。t11中所含的p優(yōu)選為1~4中的任一個(gè)整數(shù),更優(yōu)選為1或2。

由通式(i)表示的化合物可以為分子結(jié)構(gòu)具有對稱性的化合物,也可以為不具有對稱性的化合物。另外,在這里所指的對稱性是指至少相當(dāng)于點(diǎn)對稱、線對稱、旋轉(zhuǎn)對稱中的任一個(gè),非對稱是指不相當(dāng)于點(diǎn)對稱、線對稱、旋轉(zhuǎn)對稱中的任一個(gè)。

由通式(i)表示的化合物為以上所述的全氟烷基(hb11)、連結(jié)基-(-sp11-l11-sp12-l12)m11-a11-l13-及-l14-a12-(l15-sp13-l16-sp14-)n11-,以及優(yōu)選組合具有排除體積效果的作為2價(jià)的基的t的化合物。優(yōu)選分子內(nèi)存在兩個(gè)的全氟烷基(hb11)為彼此相同,優(yōu)選在分子內(nèi)存在的連結(jié)基-(-sp11-l11-sp12-l12)m11-a11-l13-及-l14-a12-(l15-sp13-l16-sp14-)n11-也彼此相同。末端的hb11-sp11-l11-sp12-及-sp13-l16-sp14-hb11優(yōu)選為由以下中的任一個(gè)通式表示的基團(tuán)。

(caf2a+1)-(cbh2b)-

(caf2a+1)-(cbh2b)-o-(crh2r)-

(caf2a+1)-(cbh2b)-coo-(crh2r)-

(caf2a+1)-(cbh2b)-oco-(crh2r)-

上式中,a優(yōu)選為2~30,更優(yōu)選為3~20,進(jìn)一步優(yōu)選為3~10。b優(yōu)選為0~20,更優(yōu)選為0~10,進(jìn)一步優(yōu)選為0~5。a+b為3~30。r優(yōu)選為1~10,更優(yōu)選為1~4。

并且,通式(i)的末端的hb11-sp11-l11-sp12-l12-及-l15-sp13-l16-sp14-hb11優(yōu)選為由以下中的任一個(gè)通式表示的基團(tuán)。

(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-

上式中的a、b及r的定義與僅上的定義相同。

液晶組合物中的表面活性劑的添加量相對于聚合性液晶化合物的總質(zhì)量優(yōu)選為0.01質(zhì)量%~10質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.01質(zhì)量%~5質(zhì)量%,尤其優(yōu)選為0.02質(zhì)量%~1質(zhì)量%。

--手性劑(光學(xué)活性化合物)--

手性劑具有衍生膽甾醇型液晶相的螺旋結(jié)構(gòu)的功能。由于通過化合物衍生的螺旋扭曲方向或螺旋節(jié)距不同,手性化合物只要根據(jù)目的選擇即可。

作為手性劑并不特別限制,能夠使用公知的化合物(例如,記載于液晶設(shè)備手冊、第3章4-3項(xiàng)、tn、stn用手性劑、199頁、日本學(xué)術(shù)振興會第142委員會編、1989)、異山梨醇、異甘露醇衍生物。

手性劑一般包含不對稱碳原子,但也能夠使用不包含不對稱碳原子的軸性不對稱化合物或面性不對稱化合物作為手性劑。在軸性不對稱化合物或面性不對稱化合物的例中,包含聯(lián)萘、螺烯、對環(huán)芳烷及這些的衍生物。手性劑可以具有聚合性基團(tuán)。手性劑與液晶化合物均具有聚合性基團(tuán)的情況下,通過聚合性手性劑與聚合性液晶化合物的聚合反應(yīng),能夠形成具有由聚合性液晶化合物衍生的重復(fù)單元與由手性劑衍生的重復(fù)單元的聚合物。在該方式中,聚合性手性劑所具有的聚合性基團(tuán),優(yōu)選為與聚合性液晶化合物所具有的聚合性基團(tuán)相同種類的基團(tuán)。因此,手性劑的聚合性基團(tuán)也優(yōu)選為不飽和聚合性基團(tuán)、環(huán)氧基或吖丙啶基,進(jìn)一步優(yōu)選為不飽和聚合性基團(tuán),尤其優(yōu)選為烯屬不飽和聚合性基團(tuán)。

并且,手性劑也可以為液晶化合物。

手性劑具有光異構(gòu)化基團(tuán)的情況下,優(yōu)選在涂布、取向之后通過活性光線等光掩膜照射來形成與發(fā)光波長對應(yīng)的所期望的反射波長的圖案。作為光異構(gòu)化基團(tuán)優(yōu)選顯示光致變色性的化合物的異構(gòu)化部位、偶氮、氧化偶氮、肉桂酰基。作為具體的化合物,能夠使用記載于日本專利公開2002-80478號公報(bào)、日本專利公開2002-80851號公報(bào)、日本專利公開2002-179668號公報(bào)、日本專利公開2002-179669號公報(bào)、日本專利公開2002-179670號公報(bào)、日本專利公開2002-179681號公報(bào)、日本專利公開2002-179682號公報(bào)、日本專利公開2002-338575號公報(bào)、日本專利公開2002-338668號公報(bào)、日本專利公開2003-313189號公報(bào)、日本專利公開2003-313292號公報(bào)的化合物。

作為手性劑的具體例可以舉出由以下式(12)表示的化合物。

[化學(xué)式7]

式中,x為2~5(整數(shù))。

液晶組合物中的手性劑的含量優(yōu)選為聚合性液晶化合物量的0.01摩爾%~200摩爾%,更優(yōu)選為1摩爾%~30摩爾%。

--聚合引發(fā)劑--

在液晶組合物中包含聚合性化合物的情況下,優(yōu)選含有聚合引發(fā)劑。在通過紫外線照射進(jìn)行聚合反應(yīng)的方式中,所使用的聚合引發(fā)劑優(yōu)選可通過紫外線照射來開始聚合反應(yīng)的光聚合引發(fā)劑。在光聚合引發(fā)劑的例中,可列舉α-羰基化合物(記載于美國專利第2367661號、美國專利第2367670號的各說明書中)、偶姻醚(記載于美國專利第2448828號說明書中)、α-烴取代的芳香族偶姻化合物(記載于美國專利第2722512號說明書中)、多核醌化合物(記載于美國專利第3046127號、美國專利第2951758號的各說明書中)、三芳基咪唑二聚物與對氨基苯基酮的組合(記載于美國專利第3549367號說明書中)、吖啶及吩嗪化合物(日本專利公開昭60-105667號公報(bào)、美國專利第4239850號說明書中)及噁二唑化合物(記載于美國專利第4212970號說明書中)等。

液晶組合物中的光聚合引發(fā)劑的含量相對于聚合性液晶化合物的含量優(yōu)選為0.1~20質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.5質(zhì)量%~12質(zhì)量%。

--交聯(lián)劑--

為了提高固化之后的膜強(qiáng)度、提高耐久性,液晶組合物可含有任意的交聯(lián)劑。作為交聯(lián)劑能夠適宜地使用由紫外線、熱、濕氣等固化的交聯(lián)劑。

作為交聯(lián)劑并無特別限制,能夠根據(jù)目的適當(dāng)?shù)剡x擇,可以舉出例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯化合物;縮水甘油(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二縮水甘油醚等環(huán)氧基化合物;2,2-雙羥甲基丁醇-三[3-(1-氮丙啶基)丙酸酯]、4,4-雙(乙烯亞氨基羰基氨基)二苯基甲烷等吖丙啶化合物;六亞甲基二異氰酸酯、縮二脲型異氰酸酯等異氰酸酯化合物;在側(cè)鏈具有噁唑啉基的聚噁唑啉化合物;乙烯基三甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷等烷氧基硅烷化合物等。并且,能夠根據(jù)交聯(lián)劑的反應(yīng)性來使用公知的催化劑,且不僅能夠提高膜強(qiáng)度及耐久性,也能夠提高生產(chǎn)性。這些中,可單獨(dú)使用一種,也可以同時(shí)使用兩種以上。

交聯(lián)劑的含量優(yōu)選為3質(zhì)量%~20質(zhì)量%,更優(yōu)選為5質(zhì)量%~15質(zhì)量%。若交聯(lián)劑的含量小于3質(zhì)量%,則無法得到提高交聯(lián)密度的效果,若超過20質(zhì)量%,則導(dǎo)致使膽甾醇型液晶層的穩(wěn)定性降低。

--其他添加劑--

作為點(diǎn)形成方法,使用后述的噴墨法時(shí),為了得到通常所需的油墨物性,也可以使用單官能聚合性單體。作為單官能聚合性單體,可以舉出2-甲氧基乙基丙烯酸酯、異丁基丙烯酸酯、異辛基丙烯酸酯、異癸基丙烯酸酯、辛基/癸基丙烯酸酯等。

并且,在液晶組合物中根據(jù)需要在不會降低光學(xué)性能等的范圍,還能夠添加聚合禁止劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定化劑、色材、金屬氧化物微粒等。

形成點(diǎn)時(shí),優(yōu)選液晶組合物用作液體。

液晶組合物可以含有溶劑。作為溶劑并無特別限制,能夠根據(jù)目的適當(dāng)?shù)剡x擇,但是優(yōu)選使用有機(jī)溶劑。

作為有機(jī)溶劑并無特別限制,能夠根據(jù)目的適當(dāng)?shù)剡x擇,可以舉出例如甲基乙基酮、甲基異丁基酮等酮類、鹵代烷類、酰胺類、亞砜類、雜環(huán)化合物、烴類、酯類、醚類等。這些中,可以單獨(dú)使用一種,也可以同時(shí)使用兩種以上。這些中,還考慮對環(huán)境的負(fù)荷的情況下,尤其優(yōu)選酮類。上述單官能聚合性單體等上述成分也可以作為溶劑發(fā)揮功能。

液晶組合物適用于基板上,之后進(jìn)行固化而形成點(diǎn)。液晶組合物在基板上的適用,優(yōu)選通過噴射來進(jìn)行。在將多個(gè)(通常為多數(shù))的點(diǎn)適用于基板上時(shí),只要將液晶組合物作為油墨進(jìn)行印刷即可。作為印刷法并無特別限定,能夠使用噴墨法、凹版印刷法、柔版印刷法等,但是尤其優(yōu)選為噴墨法。點(diǎn)的圖案形成也能夠應(yīng)用公知的印刷技術(shù)來形成。

并且,如圖7~圖9所示,一個(gè)點(diǎn)中,為具有反射互不相同的波長區(qū)域的光的多個(gè)區(qū)域的點(diǎn)或具有反射右圓偏振光的層與反射左圓偏振光的區(qū)域的點(diǎn)的情況下,首先,通過上述印刷法對作為基板側(cè)的層的液晶組合物進(jìn)行噴射,并使其固化來形成第1層,接著在第1層上對作為第2層的液晶組合物進(jìn)行噴射,并使其固化來形成第2層,另外,第3層以后也以相同的方法形成,由此能夠形成具有反射的光的波長區(qū)域或偏振光方向有所不同的多個(gè)區(qū)域的點(diǎn)。

適用于基板上之后的液晶組合物根據(jù)需要進(jìn)行干燥或加熱,之后進(jìn)行固化。在干燥或加熱的工序中,只要液晶組合物中的聚合性液晶化合物取向即可。進(jìn)行加熱時(shí),優(yōu)選加熱溫度為200℃以下,更優(yōu)選為130℃以下。

已取向的液晶化合物還可以進(jìn)行聚合。聚合也可以為熱聚合、基于光照射的光聚合中的任一個(gè),但是優(yōu)選光聚合。光照射優(yōu)選使用紫外線。照射能量優(yōu)選為20mj/cm2~50j/cm2,更優(yōu)選為100mj/cm2~1,500mj/cm2。為了促進(jìn)光聚合反應(yīng),也可以在加熱條件下或氮?dú)鈿夥障聦?shí)施光照射。照射紫外線波長優(yōu)選為250nm~430nm。從穩(wěn)定性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選聚合反應(yīng)率較高,優(yōu)選為70%以上,更優(yōu)選為80%以上。

聚合反應(yīng)率能夠使用ir吸收光譜來確定聚合性官能團(tuán)的消耗比例。

[外涂層]

透明屏幕也可以含有外涂層。外涂層只要設(shè)置于基板的形成點(diǎn)的表面?zhèn)燃纯?,?yōu)選使透明屏幕的表面平坦化。

外涂層并無特別限定,但是如上述,點(diǎn)的折射率之差越小越優(yōu)選,優(yōu)選折射率之差為0.04以下。包含液晶材料的點(diǎn)的折射率為1.6左右,因此優(yōu)選折射率為1.4~1.8左右的樹脂層。通過使用具有接近點(diǎn)的折射率的折射率的外涂層,能夠減小來自實(shí)際入射于點(diǎn)的光的法線的角度(極角)。例如,使用折射率為1.6的外涂層,并以極角45°向透明屏幕入射光時(shí),能夠?qū)?shí)際入射于點(diǎn)的極角設(shè)為27°左右。因此,通過使用外涂層,能夠擴(kuò)大由透明屏幕顯示遞歸反射性的光的極角,在與基板相反的一側(cè)的點(diǎn)的表面與基板所成的角度較小的點(diǎn)中,也能夠在更寬的范圍得到較高的遞歸反射性。并且,外涂層也可以具有作為抗反射層、粘合劑層、粘接劑層、硬涂層的功能。

作為外涂層的例,可以舉出將含有單體的組合物涂布到基板的點(diǎn)所形成的表面?zhèn)?,之后對涂布膜進(jìn)行固化而獲得的樹脂層等。樹脂并無特別限定,只要考慮對形成基板或點(diǎn)的液晶材料的粘附性等來選擇即可。能夠使用例如熱塑性樹脂、熱固性樹脂、紫外線固化性樹脂等。從耐久性、耐溶劑性等觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選通過交聯(lián)來固化的類型的樹脂,尤其優(yōu)選可在短時(shí)間內(nèi)固化的紫外線固化性樹脂。作為能夠用于形成外涂層的單體,可以舉出乙基(甲基)丙烯酸酯、乙基己基(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、n-乙烯基吡咯烷酮、聚羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。

外涂層的厚度并無特別限定,只要考慮點(diǎn)的最大高度來確定即可,也可為5μm~100μm左右,優(yōu)選為10μm~50μm,更優(yōu)選為20μm~40μm。厚度為從沒有點(diǎn)的部分的基板的點(diǎn)形成表面至存在于對置的面中的外涂層表面的距離。

以上,對本發(fā)明的透明屏幕進(jìn)行了詳述,但是本發(fā)明并不限定于上述的例,在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種改良和改變是理所當(dāng)然的。

實(shí)施例

以下舉出實(shí)施例進(jìn)一步具體說明本發(fā)明的特征。以下實(shí)施例示出的材料、試劑、使用量、物質(zhì)量、比例、處理內(nèi)容、處理順序等,只要不脫離本發(fā)明的主旨,則能夠適當(dāng)進(jìn)行改變。因此,本發(fā)明的范圍不應(yīng)由以下示出的具體例進(jìn)行限定性解釋。

[實(shí)施例1]

(基底層的制作)

在保溫至25℃的容器中,對以下所示的組合物進(jìn)行攪拌并溶解,制備了基底層溶液。

使用棒涂布機(jī),以3ml/m2的涂布量,將由上述制備的基底層溶液涂布于100μm厚度的透明的pet(聚對苯二甲酸乙二酯,toyoboco.,ltd.制,cosmoshinea4100)基板。之后加熱成膜面溫度為90℃,干燥120秒鐘,之后在氧濃度100ppm以下的氮?dú)獯祾呦?,通過紫外線照射裝置照射700mj/cm2的紫外線,進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng),制作了基底層。

另外,對pet基板的霧度值進(jìn)行測定的結(jié)果,為1%。

(膽甾醇型液晶點(diǎn)的形成)

在保溫至25℃的容器中,對以下所示的組合物進(jìn)行攪拌并溶解,制備了膽甾醇型液晶墨水液gm(液晶組合物)。

棒狀液晶化合物

[化學(xué)式8]

數(shù)值為質(zhì)量%。并且,r為由氧原子鍵合的基團(tuán)。

手性劑a

[化學(xué)式9]

表面活性劑

[化學(xué)式10]

膽甾醇型液晶墨水液gm為形成反射中心波長550nm的光的點(diǎn)的材料。并且,膽甾醇型液晶墨水液gm為形成反射右圓偏振光的點(diǎn)的材料。即,膽甾醇型液晶墨水液gm為用于形成右偏振光綠色點(diǎn)的材料。

在由上述制備的pet上的基底層上,使用噴墨打印機(jī)(dmp-2831,fujifilmdimatix公司制),將由上述制備的膽甾醇型液晶墨水液gm以整個(gè)點(diǎn)中心間距離(節(jié)距)80μm噴射到100mm×100mm區(qū)域,在95℃下干燥30秒鐘之后,通過紫外線照射裝置在室溫下照射500mj/cm2的紫外線來使其固化,形成點(diǎn)而獲得透明屏幕。

(點(diǎn)形狀、膽甾醇型結(jié)構(gòu)的評價(jià))

由上述獲得的透明屏幕的點(diǎn)中,隨機(jī)選擇10個(gè),并使用激光顯微鏡(keyencecorporation制)來觀察點(diǎn)的形狀的結(jié)果,點(diǎn)的平均直徑為23μm,平均最大高度為10μm,點(diǎn)端部的點(diǎn)表面與基底層表面這兩個(gè)接觸部所成的角度(接觸角)的平均為83度,從點(diǎn)端部朝向中心的方向上,高度連續(xù)地增加。

關(guān)于位于由上述獲得的透明屏幕的中央的一個(gè)點(diǎn),從包含點(diǎn)中心的方面考慮,與pet基板垂直地切削,利用掃描電子顯微鏡觀察了截面。其結(jié)果,獲得了能夠在點(diǎn)內(nèi)部確認(rèn)明部與暗部的紋路的剖視圖。

從剖視圖可知,測定了從點(diǎn)的空氣界面?zhèn)鹊谋砻娴?條暗線所成的線的法線方向與空氣界面?zhèn)鹊谋砻嫠傻慕嵌鹊慕Y(jié)果,以點(diǎn)端部、點(diǎn)端部與中央之間、點(diǎn)中央的順序?yàn)?0度、89度、90度。另外,暗線所成的線的法線方向與pet基板的法線方向所成的角度,以點(diǎn)端部、點(diǎn)端部與中央之間,點(diǎn)中央的順序連續(xù)地減少至84度、38度、0度。

(點(diǎn)面積率)

并且,由上述獲得的透明屏幕的點(diǎn)中,隨機(jī)選擇10個(gè),并使用激光顯微鏡(keyencecorporation制)來觀察點(diǎn)的形狀,在1mm×1mm大小的區(qū)域的5處測定面積率的結(jié)果,面積率的平均值為6.5%。

(外涂層的形成)

在保溫至25℃的容器中,對以下所示的組合物進(jìn)行攪拌并溶解,制備了外涂用涂布液1。

使用棒涂布機(jī),以40ml/m2的涂布量,將由上述制備的外涂用涂布液1涂布于形成膽甾醇型液晶點(diǎn)的基底層上。之后,加熱成膜面溫度為50℃,干燥60秒鐘,之后通過紫外線照射裝置照射500mj/cm2的紫外線,進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng),制作外涂層,獲得了如圖1(b)所示的透明屏幕。

另外,點(diǎn)的折射率為1.58,外涂層的折射率為1.58,折射率之差為0。

[實(shí)施例2]

除了設(shè)為包含三種反射互不相同的波長區(qū)域的光的點(diǎn)的結(jié)構(gòu)以外,與實(shí)施例1相同地制作了如圖3所示的透明屏幕。

具體而言,使用上述膽甾醇型液晶墨水液gm以及以下所示的膽甾醇型液晶墨水液rm及膽甾醇型液晶墨水液bm,如圖4(a)所示,將三種點(diǎn)按順序排列而形成,制作了透明屏幕。

除了將手性劑a的添加量設(shè)為4.66質(zhì)量份以外,與膽甾醇型液晶墨水液gm相同地制備了膽甾醇型液晶墨水液rm。并且,除了將手性劑a的添加量設(shè)為7.61質(zhì)量份以外,與膽甾醇型液晶墨水液gm相同地制備了膽甾醇型液晶墨水液bm。

膽甾醇型液晶墨水液rm為用于形成反射中心波長650nm的右圓偏振光的右偏振光紅色點(diǎn)的材料,膽甾醇型液晶墨水液bm為用于形成反射中心波長450nm的右圓偏振光的右偏振光藍(lán)色點(diǎn)的材料。

并且,對從制作的透明屏幕的各點(diǎn)的空氣界面?zhèn)鹊谋砻娴?條暗線所成的法線方向與空氣界面?zhèn)鹊谋砻嫠傻慕嵌?,與實(shí)施例1相同地進(jìn)行測定的結(jié)果,均以點(diǎn)端部、點(diǎn)端部與中央之間、點(diǎn)中央的順序?yàn)?8度、89度、90度。

[實(shí)施例3]

除了設(shè)為包含反射右圓偏振光的右偏振光綠色點(diǎn)與反射左圓偏振光的左偏振光綠色點(diǎn)的結(jié)構(gòu)以外,與實(shí)施例1相同地制作了如圖5所示的透明屏幕。

具體而言,使用上述膽甾醇型液晶墨水液gm以及以下所示的膽甾醇型液晶墨水液gh,以交替地排列的方式形成兩種點(diǎn),制作了透明屏幕。

除了將手性劑變更為以下所示的手性劑b以外,與膽甾醇型液晶墨水液gm相同地制備了膽甾醇型液晶墨水液gh。

膽甾醇型液晶墨水液gh為用于形成反射中心波長550nm的左圓偏振光的左偏振光綠色點(diǎn)的材料。

手性劑b

[化學(xué)式11]

并且,對從制作的透明屏幕的各點(diǎn)的空氣界面?zhèn)鹊谋砻娴?條暗線所成的線的法線方向與空氣界面?zhèn)鹊谋砻嫠傻慕嵌龋c實(shí)施例1相同地進(jìn)行測定的結(jié)果,均以點(diǎn)端部、點(diǎn)端部與中央之間、點(diǎn)中央的順序?yàn)?9度、90度、90度。

[實(shí)施例4]

作為反射互不相同的三個(gè)波長區(qū)域的光并且反射各波長區(qū)域的光的點(diǎn),除了設(shè)為具有反射右圓偏振光的點(diǎn)與反射左圓偏振光的點(diǎn)的結(jié)構(gòu)以外,與實(shí)施例1相同地制作了如圖6所示的透明屏幕。

具體而言,使用上述膽甾醇型液晶墨水液gm、膽甾醇型液晶墨水液gh、膽甾醇型液晶墨水液rm、膽甾醇型液晶墨水液bm以及以下所示的膽甾醇型液晶墨水液rh及膽甾醇型液晶墨水液bh,將六種點(diǎn)按順序排列而形成,制作了透明屏幕。

除了將手性劑b的添加量設(shè)為4.66質(zhì)量份以外,與膽甾醇型液晶墨水液gh相同地制備了膽甾醇型液晶墨水液rh。并且,除了將手性劑b的添加量設(shè)為7.61質(zhì)量份以外,與膽甾醇型液晶墨水液gh相同地制備了膽甾醇型液晶墨水液bh。

膽甾醇型液晶墨水液rh為用于形成反射中心波長650nm的左圓偏振光的左偏振光紅色點(diǎn)的材料,膽甾醇型液晶墨水液bh為用于形成反射中心波長450nm的左圓偏振光的左偏振光藍(lán)色點(diǎn)的材料。

并且,對從制作的透明屏幕的各點(diǎn)的空氣界面?zhèn)鹊谋砻娴?條暗線所成的線的法線方向與空氣界面?zhèn)鹊谋砻嫠傻慕嵌龋c實(shí)施例1相同地進(jìn)行測定的結(jié)果,均以點(diǎn)端部、點(diǎn)端部與中央之間、點(diǎn)中央的順序?yàn)?9度、89度、89度。

[實(shí)施例5]

除了設(shè)為在一個(gè)點(diǎn)內(nèi)具有含有反射互不相同的波長區(qū)域的光的三個(gè)區(qū)域的點(diǎn)的結(jié)構(gòu)以外,與實(shí)施例1相同地制作了如圖7所示的透明屏幕。

具體而言,使用上述膽甾醇型液晶墨水液gm、膽甾醇型液晶墨水液rm及膽甾醇型液晶墨水液bm,形成如圖7所示的3層點(diǎn)t,制作了透明屏幕。

并且,對從制作的透明屏幕的點(diǎn)的空氣界面?zhèn)鹊谋砻娴?條暗線所成的線的法線方向與空氣界面?zhèn)鹊谋砻嫠傻慕嵌?,與實(shí)施例1相同地進(jìn)行測定的結(jié)果,以點(diǎn)端部、點(diǎn)端部與中央之間、點(diǎn)中央的順序?yàn)?0度、89度、90度。

[實(shí)施例6]

除了設(shè)為在一個(gè)點(diǎn)內(nèi)包含具有反射右圓偏振光的區(qū)域與反射左圓偏振光的區(qū)域的點(diǎn)的結(jié)構(gòu)以外,與實(shí)施例1相同地制作了如圖8所示的透明屏幕。

具體而言,使用上述膽甾醇型液晶墨水液gm及膽甾醇型液晶墨水液gh,形成如圖8所示的2層點(diǎn),制作了透明屏幕。

并且,對從制作的透明屏幕的點(diǎn)的空氣界面?zhèn)鹊谋砻娴?條暗線所成的線的法線方向與空氣界面?zhèn)鹊谋砻嫠傻慕嵌?,與實(shí)施例1相同地進(jìn)行測定的結(jié)果,以點(diǎn)端部、點(diǎn)端部與中央之間、點(diǎn)中央的順序?yàn)?9度、90度、90度。

[實(shí)施例7]

除了設(shè)為在一個(gè)點(diǎn)內(nèi)包含具有為紅色光且反射左圓偏振光的區(qū)域、為紅色光且反射右圓偏振光的區(qū)域、為綠色光且反射左圓偏振光的區(qū)域、為綠色光且反射右圓偏振光的區(qū)域、為藍(lán)色光且反射左圓偏振光的區(qū)域、為藍(lán)色光且反射右圓偏振光的區(qū)域的點(diǎn)的結(jié)構(gòu)以外,與實(shí)施例1相同地制作了如圖9所示的透明屏幕。

具體而言,使用上述膽甾醇型液晶墨水液gm、膽甾醇型液晶墨水液gh、膽甾醇型液晶墨水液rm、膽甾醇型液晶墨水液rh、膽甾醇型液晶墨水液bm及膽甾醇型液晶墨水液bh,形成如圖9所示的6層點(diǎn),制作了透明屏幕。

并且,對從制作的透明屏幕的點(diǎn)的空氣界面?zhèn)鹊谋砻娴?條暗線所成的線的法線方向與空氣界面?zhèn)鹊谋砻嫠傻慕嵌?,與實(shí)施例1相同地進(jìn)行測定的結(jié)果,以點(diǎn)端部、點(diǎn)端部與中央之間、點(diǎn)中央的順序?yàn)?7度、88度、90度。

[實(shí)施例8]

除了不具有外涂層以外,與實(shí)施例2相同地制作了透明屏幕。

[實(shí)施例9~10]

除了變更外涂用涂布液的組成比,將外涂層的折射率分別設(shè)為1.56、1.54,點(diǎn)與外涂層之間的折射率之差分別設(shè)為0.02、0.04以外,與實(shí)施例2相同地制作了透明屏幕。

[實(shí)施例11~12]

除了將點(diǎn)中心間距離(節(jié)距)分別設(shè)為50μm、150μm以外,與實(shí)施例2相同地制作了透明屏幕。

關(guān)于各透明屏幕,與上述相同地測定了點(diǎn)的面積率的結(jié)果,點(diǎn)的面積率分別為16.6%、1.8%。

[實(shí)施例13]

除了將基底層溶液變更為以下所示的基底層溶液2,將點(diǎn)與基板(基底層)之間的接觸角變更為43°以外,與實(shí)施例2相同地制作了透明屏幕。

化合物a

[化學(xué)式12]

[實(shí)施例14]

除了作為基板使用pet(teijinlimited.制,teijintetoronfilm(sl類型)、膜厚38μm)基板以外,與實(shí)施例2相同地制作了透明屏幕。

對該基板的霧度值進(jìn)行測定的結(jié)果,為3%。

[實(shí)施例15]

除了作為基板使用ag(防眩光)基板以外,與實(shí)施例2相同地制作了透明屏幕。ag基板是參考日本專利公開2012-78540的實(shí)施例([0088]~[0096])來制作的。對該基板的霧度值進(jìn)行測定的結(jié)果,為20%。

[實(shí)施例17]

(基底層的制作)

在保溫至25℃的容器中,對以下所示的組合物進(jìn)行攪拌并溶解,制備了基底層溶液3。

棒狀液晶化合物

[化學(xué)式13]

數(shù)值為質(zhì)量%。并且,r為通過氧進(jìn)行鍵合的基團(tuán)。

化合物a

[化學(xué)式14]

使用#2.6的棒涂布機(jī),將由上述制備的基底層溶液3涂布于在長邊方向?qū)嵤┠Σ撂幚淼?5μm厚度的透明的pet(聚對苯二甲酸乙二酯,toyoboco.,ltd.制,cosmoshinea4100)基板上。之后加熱成膜面溫度為50℃,干燥60秒鐘,之后在氧濃度100ppm以下的氮?dú)獯祾呦?,通過紫外線照射裝置照射500mj/cm2的紫外線,進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng),制作了基底層。

另外,對pet基板的霧度值進(jìn)行測定的結(jié)果,為0.8%。

(膽甾醇型液晶點(diǎn)的形成)

在保溫至25℃的容器中,對以下所示的組合物進(jìn)行攪拌并溶解,制備了膽甾醇型液晶墨水液gm2(液晶組合物)。

棒狀液晶化合物

[化學(xué)式15]

數(shù)值為質(zhì)量%。并且,r為由氧原子鍵合的基團(tuán)。

手性劑a

[化學(xué)式16]

表面活性劑

[化學(xué)式17]

膽甾醇型液晶墨水液gm2為形成反射中心波長550nm的光的點(diǎn)的材料。并且,膽甾醇型液晶墨水液gm2為形成反射右圓偏振光的點(diǎn)的材料。即,膽甾醇型液晶墨水液gm2為用于形成右偏振光綠色點(diǎn)的材料。

在由上述制備的pet上的基底層上,使用噴墨打印機(jī)(dmp-2831,fujifilmdimatix公司制),將由上述制備的膽甾醇型液晶墨水液gm2以整個(gè)點(diǎn)中心間距離(節(jié)距)50μm噴射到100mm×100mm區(qū)域,在40℃干燥30秒鐘以上之后,通過紫外線照射裝置在室溫下照射500mj/cm2的紫外線來使其固化,形成點(diǎn)而獲得透明部件。

(點(diǎn)形狀、膽甾醇型結(jié)構(gòu)的評價(jià))

由上述獲得的透明部件的點(diǎn)中,隨機(jī)選擇10個(gè),并使用激光顯微鏡(keyencecorporation制)來觀察點(diǎn)的形狀的結(jié)果,點(diǎn)的平均直徑為23μm,平均最大高度為5μm,點(diǎn)端部的點(diǎn)表面與基底層表面這兩個(gè)接觸部所成的角度(接觸角)的平均為43度,從點(diǎn)端部朝向中心的方向上,高度連續(xù)地增加。

關(guān)于位于由上述獲得的透明部件的中央的一個(gè)點(diǎn),從包含點(diǎn)中心的方面考慮,與pet基板垂直地切削,利用掃描電子顯微鏡觀察了截面。其結(jié)果,獲得了能夠在點(diǎn)內(nèi)部確認(rèn)明部與暗部的紋路的如圖11所示的剖視圖。(另外,處于剖視圖的右側(cè)的半圓形狀的外側(cè)的部位為切削時(shí)出現(xiàn)的屏障。)

從剖視圖可知,測定了從點(diǎn)的空氣界面?zhèn)鹊谋砻娴?條暗線所成的線的法線方向與空氣界面?zhèn)鹊谋砻嫠傻慕嵌鹊慕Y(jié)果,以點(diǎn)端部、點(diǎn)端部與中央之間、點(diǎn)中央的順序?yàn)?0度、89度、90度。另外,暗線所成的線的法線方向與pet基板的法線方向所成的角度,以點(diǎn)端部、點(diǎn)端部與中央之間、點(diǎn)中央的順序連續(xù)地減少至43度、25度、0度。

(點(diǎn)面積率)

并且,由上述獲得的透明部件的點(diǎn)中,隨機(jī)選擇10個(gè),并使用激光顯微鏡(keyencecorporation制)來觀察點(diǎn)的形狀,進(jìn)一步在1mm×1mm的大小的區(qū)域的5處測定面積率的結(jié)果,面積率的平均值為50%。

(外涂層的形成)

在保溫至25℃的容器中,對以下所示的組合物進(jìn)行攪拌并溶解,制備了外涂用涂布液2。

化合物l

[化學(xué)式18]

化合物a

[化學(xué)式19]

使用#8的棒涂布機(jī),將由上述制備的外涂用涂布液2涂布于形成膽甾醇型液晶點(diǎn)的基底層上。之后,加熱成膜面溫度為50℃,干燥60秒鐘,之后通過紫外線照射裝置照射500mj/cm2的紫外線,進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng),制作外涂層,獲得了如圖1(b)所示的透明部件g。

另外,點(diǎn)的折射率為1.58,外涂層的折射率為1.58,折射率之差為0。

除了將手性劑a的添加量設(shè)為4.70質(zhì)量份以外,與膽甾醇型液晶墨水液gm2相同地制備了膽甾醇型液晶墨水液rm2。并且,除了將手性劑a的添加量設(shè)為7.02質(zhì)量份以外,與膽甾醇型液晶墨水液gm2相同地制備了膽甾醇型液晶墨水液bm2。

膽甾醇型液晶墨水液rm2為用于形成反射中心波長650nm的右圓偏振光的右偏振光紅色點(diǎn)的材料,膽甾醇型液晶墨水液bm2為用于形成反射中心波長450nm的右圓偏振光的右偏振光藍(lán)色點(diǎn)的材料。

除了使用rm2來代替gm2以外,相同地獲得了透明部件r。并且,除了使用bm2來代替gm2以外,相同地獲得了透明部件b。接著,使用粘合劑(sokenchemical&engineeringco.,ltd.制“sk-2057”)來貼合透明部件r的外涂側(cè)與透明部件g的pet基板側(cè)。還使用相同的粘合劑來貼合透明部件g的外涂側(cè)與透明部件b的pet基板側(cè),獲得了如圖13所示的實(shí)施例17的透明屏幕。此時(shí),從正面方向觀察時(shí),各層的點(diǎn)以不重疊的方式貼合。

[實(shí)施例18]

使用粘合劑來貼合透明部件b的外涂側(cè)與透明部件g的pet基板側(cè),進(jìn)一步由透明部件g的外涂側(cè)與透明部件r的pet基板側(cè)的粘合劑來貼合,除此以外,與實(shí)施例17相同地獲得了實(shí)施例18的透明屏幕。

[實(shí)施例19]

(粘合劑的制作)

在保溫至25℃的容器中,對以下所示的組合物進(jìn)行攪拌并溶解,制備了粘合劑涂布液。

與實(shí)施例17相同地在pet基板上形成基底層,使用膽甾醇型液晶墨水液rm2形成點(diǎn)。另外,在該點(diǎn)形成面使用敷抹器涂布粘合劑涂布液并使其干燥。接著,使用膽甾醇型液晶墨水液gm2,在粘合劑面貼合帶有形成點(diǎn)的基底層的pet基材的pet基材面。另外,在由膽甾醇型液晶墨水液gm2形成的點(diǎn)形成面涂布粘合劑涂布液并使其干燥。接著,使用膽甾醇型液晶墨水液bm2,在粘合劑面貼合帶有形成點(diǎn)的基底層的pet基材的pet基材面。另外,在由膽甾醇型液晶墨水液bm2形成的點(diǎn)形成面涂布粘合劑涂布液并使其干燥。另外,貼合帶有公知的抗反射功能的玻璃,獲得了如圖14所示的實(shí)施例19的透明屏幕。

[實(shí)施例20]

與實(shí)施例17同樣地,在pet基板上形成基底層,使用膽甾醇型液晶墨水液rm2形成了點(diǎn)。另外,用敷抹器在該點(diǎn)形成面上涂布粘合劑涂布液并使其干燥。

另外,通過與實(shí)施例17相同的方法,在pet基板的兩面形成了基底層。而且,使用膽甾醇型液晶油墨gm2在單側(cè)的基底層形成點(diǎn),使用膽甾醇型液晶油墨bm2在另一側(cè)的基底層形成點(diǎn)。接著,對由膽甾醇型液晶油墨rm2形成的點(diǎn)形成面上所涂布的粘合劑與由膽甾醇型液晶油墨gm2形成的點(diǎn)形成面進(jìn)行貼合。

另外,在由膽甾醇型液晶油墨bm2形成的點(diǎn)形成面涂布粘合劑涂布液并使其干燥。還貼合帶有抗反射功能的玻璃,獲得了如圖15所示的實(shí)施例20的透明屏幕。

[比較例1]

作為反射材料,在100μm厚度的透明的pet(聚對苯二甲酸乙二酯,toyoboco.,ltd.制,cosmoshinea4100)基板的表面涂布了在mibk(甲基異丁基酮)與mek(甲基乙基酮)的混合溶劑內(nèi)含有平均粒徑10μm的微珠(xx-151s:交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚合圓球狀粒子,sekisuiplasticsco.,ltd制)的涂布液,制作了透明屏幕。

<評價(jià)>

關(guān)于制作的實(shí)施例及比較例的透明屏幕,對透明性、正面亮度及視角特性進(jìn)行了評價(jià)。

(透明性的評價(jià))

關(guān)于透明性的評價(jià),由霧度計(jì)(nippondenshokuindustriesco.,ltd制)測定透射率,由以下基準(zhǔn)評價(jià)了透明性。

aa:透射率為85%以上

a:透射率為80%以上且小于85%

b:透射率為75%以上且小于80%

c:透射率為70%以上且小于75%

d:透射率為65%以上且小于70%

e:透射率為60%以上且小于65%

(霧度的評價(jià))

關(guān)于霧度的評價(jià),由霧度計(jì)(nippondenshokuindustriesco.,ltd制)進(jìn)行測定,由以下基準(zhǔn)進(jìn)行了評價(jià)。

a:霧度小于4%

b:霧度為4%以上且小于10%

c:霧度為10%以上且小于25%

d:霧度為25%以上

(正面亮度的評價(jià))

關(guān)于正面亮度的評價(jià),在通常辦公環(huán)境中放置透明屏幕,如圖12所示,通過透明屏幕的正面即透明屏幕的中心,在法線方向上偏移1.0m的位置配置白色光源ls(seikoepsoncorporation制emp-7900),向屏幕照射白色光,通過透明屏幕的中心,由配置于法線方向上偏移1.5m的位置的亮度儀ms(topconcorporation制色彩亮度儀bm-5a)測定亮度,求出針對比較例1的相對值,根據(jù)以下基準(zhǔn)進(jìn)行了評價(jià)。

a:亮度超過2.0的情況

b:亮度超過1.1且為2.0以下的情況

c:亮度超過1.0且為1.1以下的情況

d:亮度為1.0以下的情況

(視角特性的評價(jià))

關(guān)于視角特性的評價(jià),在上述正面亮度的測定中,如圖12所示,將透明屏幕的法線方向?yàn)榛鶞?zhǔn),在相同圓弧上沿水平方向依次變更亮度儀ms的配置角度,并在各位置測定亮度,求出成為正面亮度(峰值亮度)的一半亮度的角度(半值角),由以下基準(zhǔn)進(jìn)行了評價(jià)。

a:半值角為55°以上

b:半值角為45°以上且小于55°

c:半值角為35°以上且小于45°

d:半值角小于35°

將結(jié)果示于表1。

另外,表1中,將使用在反射材料的項(xiàng)目中包含膽甾醇型液晶材料的點(diǎn)的情況表示為“ch”。并且,并列配置的項(xiàng)目中,將設(shè)置反射互不相同的波長區(qū)域的光的三種點(diǎn)的情況表示為“rgb”,將設(shè)置分別反射右圓偏振光及左圓偏振光的兩種點(diǎn)的情況表示為“右左”,將設(shè)置反射波長區(qū)域及旋光性不同的光的六種點(diǎn)的情況表示為“右左rgb”。同樣地,在層疊的項(xiàng)目中,將設(shè)置反射互不相同的波長區(qū)域的光的三層區(qū)域的情況表示為“rgb”,將設(shè)置分別反射右圓偏振光及左圓偏振光的兩層區(qū)域的情況表示為“右左”,將設(shè)置反射波長區(qū)域及旋光性不同的光的六層區(qū)域的情況表示為“右左rgb”。并且,在貼合的項(xiàng)目中,將從接近光源的一側(cè)依次貼合b、g、r的情況表示為“bgr”,將從接近光源的一側(cè)依次貼合r、g、b的情況表示為“rgb”,將只有g(shù)形成于pet基板的背面的情況表示為“bg逆r”。

并且,在oc層的項(xiàng)目中,將設(shè)置外涂層的情況表示為“有”,將設(shè)置粘結(jié)層的情況表示為“粘結(jié)層”。

[實(shí)施例16]

在實(shí)施例2的透明屏幕與光源ls之間配置λ/4膜,由此對光源光進(jìn)行右圓偏振光化來照射,并進(jìn)行了正面亮度的評價(jià)。參考日本專利公開2012-18396的實(shí)施例([0272]~[0282])制作了λ/4膜。

將結(jié)果示于表1。

如表1所示,對作為本發(fā)明的透明屏幕的實(shí)施例1~20與比較例1進(jìn)行比較,可知,能夠共同提高透明性及視角特性。

并且,從實(shí)施例2~4與實(shí)施例5~7的對比可知,設(shè)為在一個(gè)點(diǎn)中具有反射不同的波長區(qū)域的光的兩個(gè)以上區(qū)域的結(jié)構(gòu)或者具有反射右圓偏振光的區(qū)域與反射左圓偏振光的區(qū)域的結(jié)構(gòu),由此能夠更提高正面亮度。

并且,從實(shí)施例2與實(shí)施例8的對比可知,能夠通過設(shè)置外涂層來提高透明性。

并且,從實(shí)施例2、9及10的對比可知,外涂層與點(diǎn)的折射率之差越小,透明性越高。

并且,從實(shí)施例2、11及12的對比可知,點(diǎn)的面積率優(yōu)選為6.5%以上。

并且,從實(shí)施例2及13的對比可知,優(yōu)選點(diǎn)與基板的接觸角設(shè)為60°以上,由此更提高視角特性。

并且,從實(shí)施例2、14及15的對比可知,優(yōu)選基板的霧度值越小,透明性越提高。

并且,從實(shí)施例2及實(shí)施例16的對比可知,優(yōu)選對準(zhǔn)從光源照射的光的偏振光方向與點(diǎn)所反射的光的偏振光方向,由此正面亮度得到提高。

并且,從實(shí)施例17及實(shí)施例18的對比可知,優(yōu)選將在基板上形成有點(diǎn)的部件層疊多個(gè)時(shí),依次層疊具有從光入射側(cè)反射藍(lán)色光的點(diǎn)的部件、具有反射綠色光的點(diǎn)的部件、具有反射紅色光的點(diǎn)的部件。

通過以上,本發(fā)明的效果是顯而易見的。

符號說明

10a~10i-透明屏幕,12-基板,14-支承體,16-外涂層,18-基底層,20-點(diǎn),20r-紅色點(diǎn),20g-綠色點(diǎn),20b-藍(lán)色點(diǎn),20m-右偏振光點(diǎn),20h-左偏振光點(diǎn),20rm-右偏振光紅色點(diǎn),20rh-左偏振光紅色點(diǎn),20gm-右偏振光綠色點(diǎn),20gh-左偏振光綠色點(diǎn),20bm-右偏振光藍(lán)色點(diǎn),20bh-左偏振光藍(lán)色點(diǎn),20t-3層點(diǎn),20w-2層點(diǎn),20s-6層點(diǎn),21r-紅色區(qū)域,21g-綠色區(qū)域,21b-藍(lán)色區(qū)域,21m-右偏振光區(qū)域,21h-左偏振光區(qū)域,21rm-右偏振光紅色區(qū)域,21rh-左偏振光紅色區(qū)域,21gm-右偏振光綠色區(qū)域,21gh-左偏振光綠色區(qū)域,21bm-右偏振光藍(lán)色區(qū)域,21bh-左偏振光藍(lán)色區(qū)域,30-粘結(jié)層,32-透明基板。

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