(57)【要約】【課題】ディスプレイ装置の画面に直接手書きするタイプのデータ入力システムに適用できる、座標検知手段を提供する部材であって、軽量で、価格が安く、大面積化が容易で、量産可能なパターン印刷シートを提供する。【解決手段】本発明のパターン印刷シート１は、基板２の表面に非可視光線反射性の透明パターン３が印刷されてなり、透明パターン３を構成するインキが非可視光線反射材料を含み、前記非可視光線反射材料が、非可視光線領域の波長に対して波長選択反射性を持つ材料であり、基板２の表面に印刷された非可視光線反射性の透明パターン３の断面を走査型電子顕微鏡で観察した場合に、一定の繰返し周期からなる多層構造を含むよう形成されており、かつ透明パターン３が、入射光に対して所望の回転方向の円偏光成分のみを反射する。【選択図】図１
2008108236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に非可視光線反射性の透明パターンが印刷されてなり、該透明パターンを構成するインキが非可視光線反射材料を含み、該非可視光線反射材料が、非可視光線領域の波長に対して波長選択反射性を持つ材料であり、前記透明パターンの断面を走査型電子顕微鏡で観察した場合に、一定の繰返し周期からなる多層構造を含むように形成されており、かつ該透明パターンが、入射光に対して所望の回転方向の円偏光成分のみを反射するパターン印刷シート。
【請求項２】
前記多層構造が、固定化されたコレステリック構造を有する液晶材料により形成されている請求項１に記載のパターン印刷シート。
【請求項３】
前記コレステリック構造を有する液晶材料が、ネマチック液晶にカイラル剤を混合したカイラルネマチック液晶材料からなる請求項２に記載のパターン印刷シート。
【請求項４】
前記コレステリック構造を有する液晶材料が、高分子コレステリック液晶材料からなる請求項２に記載のパターン印刷シート。
【請求項５】
前記ネマチック液晶及びカイラル剤がそれぞれ架橋可能な官能基を有し、これらを架橋させることによりコレステリック構造が固定化される請求項３に記載のパターン印刷シート。
【請求項６】
前記ネマチック液晶及び／又はカイラル剤が、アクリレート構造を有する化合物である請求項３に記載のパターン印刷シート。
【請求項７】
前記基板と透明パターンとの間に配向膜を有する請求項１に記載のパターン印刷シート。
【請求項８】
前記透明パターンが８００ｎｍ〜９５０ｎｍに選択反射ピーク波長を有する請求項１に記載のパターン印刷シート。
【請求項９】
前記透明パターンが２００ｎｍ〜４００ｎｍに選択反射ピーク波長を有する請求項１に記載のパターン印刷シート。
【請求項１０】
前記透明パターンの印刷厚さが１〜２０μｍである請求項１に記載のパターン印刷シート。
【請求項１１】
前記パターン印刷シートが、非可視光線の照射及び検知が可能な入力端末を用いて、前記シートの反射パターンを読み取ることで、前記シート上における入力端末の位置に関する情報を提供可能である請求項１に記載のパターン印刷シート。
【請求項１２】
前記パターン印刷シートが、画像表示可能なディスプレイ装置に装着されるシートである請求項１１に記載のパターン印刷シート。
【請求項１３】
前記ディスプレイ装置の前面に対向して装着される請求項１２に記載のパターン印刷シート。
【請求項１４】
前記ディスプレイ装置に装着するための装着手段を備えている請求項１１に記載のパターン印刷シート。
【請求項１５】
前記装着手段が、ディスプレイ装置に接触する接触面側に設けられ、ディスプレイ装置に貼り付けるための接着性又は粘着性を有する貼着具である請求項１４記載のパターン印刷シート。
【請求項１６】
切り離し可能なものである請求項１に記載のパターン印刷シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の画像情報を表示する媒体の前面に設置して、該画像情報に付随する樣々な情報を提供するパターン印刷シートに関する。中でも特に、ディスプレイ装置の画面に直接手書きするタイプのデータ入力システムに好適に適用できる、座標検知手段を提供する部材であって、特に、軽量で、価格が安く、大面積化が容易で、量産可能なパターン印刷シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、手書きした文字、絵及び記号などを、情報処理装置が扱うことができる電子データに変換する必要性が高まっており、特に、スキャナーなどの読取装置を経由せず、手書き情報をリアルタイムでコンピューター等へ入力する方式への需要が高まっている。
それに対応して、例えば、手書き入力する為のペン及び被書込面を備えた入力手段と、該入力手段による手書き入力時の入力軌跡を読み取る入力軌跡読取手段と、該入力軌跡情報を電子データ化する入力軌跡変換手段と、該入力軌跡変換手段により変換したデータを情報処理装置に対して送信する入力軌跡データ送信手段を備えた書込型入力装置であって、前記入力軌跡読取手段が、被書込面上に形成された位置情報を提供するマークを、ペンに設置されたセンサーで読み取ることにより行われ、該被書込面が、位置情報を提供するマークとして赤外線を吸収する特殊なドットパターンが印刷されている特殊な用紙であり、前記ペンが該被書込面に対して赤外線を照射する赤外線照射部と、該ドットパターンにより反射された赤外線パターンを検知する赤外線センサーを備えている書込型入力装置が提案されている。
また、書込用パネルに感圧式センサーや静電式のセンサー、光センサーなどを設置し、該パネル表面にスタイラス型ペンや指などを使用して手書きした際の筆圧や静電気、影を検知することで入力軌跡を取得するタイプの書込型入力装置も提案されている。
【０００３】
しかしながら前者の装置では、手書きした内容（入力軌跡）を電子データ化できるが、直接の入力対象は専用の用紙であり、電子データ化された入力軌跡情報を表示するには別途ディスプレイ装置が必要となる。紙の上に軌跡を記録できるよう黒鉛やインキを搭載したペン先を使うことで、軌跡情報を紙上で視認することはできるが、いずれにしろ例えばディスプレイに表示された図表に対して手書き入力をするといった、直感的でインタラクティブな運用には向いておらず、入力時の作業スペースもより広く必要となる。また、紙上に軌跡を記録する場合には、一度手書き入力が終わった用紙は使用できないため、消耗品である入力用紙を常備しておく必要があり、特に移動体用途には不向きである。
一方、後者の装置であると、被書込パネルに感圧式センサーや静電式のセンサーなどを備えるため、入力装置としては前者の装置に比べ小型化が難しく、重量、厚みが増加してしまう。またコスト的にも高価である。加えて、感圧式センサーや静電式のセンサーは、手や袖口が触れた際には、誤作動する可能性があり、通常のノート等に書く時の様に手の平の小指側側面を接触させてしまう書き方をする場合には、不向きなものとなる。このような装置は、書込パネルに透明な材料を用いディスプレイ前面に設置したり、書込パネル自体にディスプレイ機能を持たせることで、例えばディスプレイに表示された図表に対して手書き入力をするといった直感的でインタラクティブな運用が可能となるが、本方式の場合高価であるため大画面化が難しく、またサイズや重量の軽減が難しい為、携帯電話等の移動体用途にも不向きである。
【０００４】
そこで、このような不具合を解決すべく、ディスプレイ装置の表示面に直接手書きした内容を情報処理装置に入力することを可能にしたものであって、コンパクトで安価に製造することが可能な入力装置が望まれていた。これを実現する為には、例えば、前者の書込型入力装置において、被書込手段であるところのドットパターンが印刷された用紙を可視領域の光に対して透明化し、ディスプレイ装置の前方又は前面に設置すればよい。
このような要求を満たすシートとして、例えば、特許文献１には、ディスプレイ装置の前面若しくは前方に装着される透明シートであって、入力用電子ペン等による入力軌跡の位置を示すための位置情報を提供可能なマークを所定波長の光を照射されて当該入力軌跡読取手段に読み取り可能な光を発光するインキを用いて印刷したものが開示されている。しかしながら、特許文献１には、そのような透明シートを具現化するインキの種類などは記載されておらず、透明シートのアイデアもしくは願望が記載されているに過ぎず、具体的な透明シートの例示はない。
また、特許文献２には、赤外線領域を反射する特殊インキを印刷した透明部材を用いた座標入力装置が開示されているが、特許文献２にも、そのような装置を具現化するインキの種類などは記載されておらず、アイデアもしくは願望が記載されているに過ぎず、具体的な透明シートの例示はない。
【特許文献１】特開平２００３−２５６１３７号公報
【特許文献２】特開平２００１−２４３００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、例えば、ディスプレイ装置に直接手書きしてデータ入力する様な、画像表示媒体への付加情報提供用に好適に使用することができ、軽量で、価格が安く、大面積化が容易で、量産可能なパターン印刷シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、例えば、基板上に、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パターンを印刷したシートに、赤外線に代表される非可視光線を照射し、その反射光を利用することにより前記の目的を達成することを見出し本発明を完成したものである。
すなわち、本発明は、基板の表面に非可視光線反射性の透明パターンが印刷されてなり、該透明パターンを構成するインキが非可視光線反射材料を含み、該非可視光線反射材料が、非可視光線領域の波長に対して波長選択反射性を持つ材料であり、前記透明パターンの断面を走査型電子顕微鏡で観察した場合に、一定の繰返し周期からなる多層構造を含むように形成されており、かつ該透明パターンが、入射光に対して所望の回転方向の円偏光成分のみを反射するパターン印刷シートを提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のパターン印刷シートは、例えば、ディスプレイ装置に直接手書きして手書き情報の位置座標をデータ入力する様な、画像表示媒体への付加情報提供用に好適に使用することができ、画像表示媒体の視認性を妨げず、作業スペースが低減出来ることに加えて、軽量で、価格が安く、大面積化が容易で、量産可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のパターン印刷シート１は、図１〜３に示すように、基板２の表面に非可視光線反射性の透明パターン３が印刷されてなり、透明パターン３を構成するインキが非可視光線反射材料を含み、前記非可視光線反射材料が、非可視光線領域の波長に対して波長選択反射性を持つ材料であり、基板２の表面に印刷された非可視光線反射性の透明パターン３の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した場合に、一定の繰返し周期からなる多層構造を含むよう形成されており、かつ透明パターン３が、入射光に対して所望の回転方向の円偏光成分のみを反射する。
前記非可視光線としては、赤外線又は紫外線が好ましい。赤外線として、好ましくは８００〜２５００ｎｍの近赤外領域の光であり、８００〜９５０ｎｍに選択反射ピーク波長を有する赤外線であると好ましい。また、紫外線として、好ましくは２００〜４００ｎｍに選択反射ピーク波長を有する紫外線であると好ましい。
【０００９】
本発明で用いる非可視光線反射性の透明パターン（以下単に透明パターンとも呼称する）を形成するインキの成分は非可視光線を反射して、形成された透明パターンの断面を走査型電子顕微鏡で観察した場合に、一定の繰返し周期からなる多層構造を含むよう形成されており、かつ該透明パターンが、入射光に対して所望の回転方向の円偏光成分のみを反射する機能を有していれば特に限定されないが、前記多層構造は、固定化されたコレステリック構造を有する液晶材料により形成されていると好ましい。
ここで、コレステリック（カイラルネマチック）構造を有する液晶は、一定周期のらせん構造（コレステリック構造）を持つ。コレステリック構造の特徴として、らせんの向きに対応し、かつらせんピッチに対応した波長の円偏光を反射すると言う性質がある（選択反射）。選択反射波長λ（ｎｍ）は、一般に次式で与えられる。
λ＝ｐ・ｎ・ｃｏｓθ
ｐ：コレステリック液晶のらせんピッチ（ｎｍ）
ｎ:液晶の平均屈折率
θ：光の入射角（面の法線からの角度）
コレステリック構造の１ピッチとは、細長い液晶分子がらせんを描いて３６０°回転する軸の長さであるが、実際に断面を観察すると、１８０°回転するごとに繰り返しの層構造が見える（図５参照）。したがって、断面を観察したときに見える見掛けの層間ピッチは、液晶のらせんピッチの１／２である。それゆえ、断面観察したときに見える見掛けの層間ピッチが２５０ｎｍであれば、液晶のピッチは５００ｎｍとなる。
なお、所望の回転方向の円偏光のみを反射するという性質を利用すれば、円偏光フィルター等と組み合わせることにより、非可視光線反射性透明パターンからの反射光とその背景光（パターン部以外からの反射光）のＳＮ比を改善することが可能である。
【００１０】
以下、本発明のパターン印刷シートに適用できるコレステリック構造を発現する液晶材料について説明する。
本発明で用いるコレステリック液晶相を呈する液晶材料としては、重合性のネマチック液晶に重合性のカイラル剤を混合した重合性のカイラルネマチック液晶材料（重合性液晶材料）、又は高分子コレステリック液晶材料を使用することができる。
本発明においては、上記重合性液晶材料の中でも、重合性モノマー又は重合性オリゴマーを用いることが好ましく、重合性官能基としてアクリレート構造を有しているとさらに好ましい。
尚、上記コレステリック構造を呈する（発現する）液晶材料としては、非可視光線、例えば赤外線領域の少なくとも一部の波長に於いて高反射率（通常５〜５０％程度）を呈するものであれば、本来、可視光線領域の波長において必ずしも高透過性は要求しない。それは、仮に上記コレステリック構造を呈する液晶材料が完全不透明であったとしても当該液晶材料の非形成部（余白部）の面積を適度に大きく取り、そこからの透過光を利用すれば、当該透明パターン全体としては、所望の透明性を得ることは可能だからである。ただし、当該液晶材料自体の可視光線透過率は高い方が好ましいことは勿論である。そして、通常、かかるコレステリック構造を呈する液晶材料は、高反射波長域を赤外線領域に持って行くと、可視光線領域に於いては、数μｍ程度の厚みで７０％程度以上の可視光線透過率を得る。一方、赤外線領域に於いては５〜５０％程度の高反射率を得ることが一般的である。また、上記重合性液晶材料がコレステリック相を呈する温度範囲については特に制限はなく、コレステリック相の状態で架橋などにより固定化できれば良いが、コレステリック相を呈する温度が３０〜１４０℃の範囲にある材料は、パターン印刷時の乾燥工程と、液晶の相転移を同時に行えるため好ましい。
【００１１】
以上のような材料であれば、液晶分子をコレステリック液晶の状態のままで光学的に固定化することができ、シートとしての取り扱いが容易な、常温で安定したパターンを形成することができる。
また、高いガラス転移点を有し、加熱後冷却することにより常温でガラス状態に固化することが可能な液晶ポリマー（高分子コレステリック液晶）を用いることもできる。これらの材料も同様に、液晶分子をコレステリック規則性を有した液晶の状態のままで光学的に固定化することができ、光学シートとしての取り扱いが容易な、常温で安定したパターンを形成することができるからである。
【００１２】
前記重合性モノマーとしては、特開平７−２５８６３８号公報、特表平１１−５１３０１９号公報、特表平９−５０６０８８号公報及び特表平１０−５０８８８２２号公報に開示されているような、液晶性モノマー及びキラル化合物の混合物を用いることができる。例えば、ネマチック液晶相を呈する液晶性モノマーにカイラル剤を添加することによりカイラルネマチック液晶（コレステリック液晶）が得られる。なお、コレステリック液晶の製膜法は、特開２００１−５６８４号公報や特開２００１−１１００４５号公報にも記載されている。
【００１３】
本発明で用いることができるネマチック液晶分子（液晶性モノマー）としては、例えば下記式（１）〜（１１）に示す化合物が挙げられる。ここに例示した化合物はアクリレート構造を有し、紫外線照射等により重合させることが可能である。
【００１４】
【化１】
2008108236.tif 000003
【００１５】
【化２】
2008108236.tif 000004
［化合物（１１）において、Ｘ1は２〜５(整数）である。］
【００１６】
また、前記重合性オリゴマーとしては、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、前記液晶ポリマーとしては、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。
【００１７】
本発明で用いる透明インキに含まれるカイラル剤は、不斉炭素原子を有し、ネマチック液晶と混合することでカイラルネマチック相を形成する材料であって、重合性を有するものであれば特に制限はないが、式（１２）に例示するような、アクリレート構造を有する材料は、紫外線照射により重合可能であるため好ましい。
【００１８】
【化３】
2008108236.tif 000005
［Ｘは２〜５（整数）である。］
【００１９】
本発明における透明パターンの非可視光線を反射する性質は、前述の通り、コレステリック構造を持った液晶材料の波長選択反射性（Ｘ線回折に於けるＢｒａｇｇ反射と同様な原理）を利用したものが好ましく、その選択反射ピーク波長（Ｂｒａｇｇ反射条件を満たす波長）は、パターン内に含まれるコレステリック構造のピッチ長で決定されるが、液晶材料としてネマチック液晶とカイラル剤を用いる場合には、カイラル剤の添加量を調整することによりピッチ長を制御できる。目標とする非可視光線領域の選択反射ピーク波長を得るためのカイラル剤添加量は、使用する液晶の種類やカイラル剤の種類により異なり、例えば式（１１）の液晶及び式（１２）のカイラル剤を用いる場合には、液晶１００重量部に対しカイラル剤３重量部程度の添加で赤外領域に反射ピークを持つコレステリック相が形成される。液晶材料に高分子コレステリック液晶を用いる場合は、目的とするピッチ長を有するポリマー材料を選べばよい。
【００２０】
本発明におけるネマチック液晶分子とカイラル剤との重合体は、例えば、重合性ネマチック液晶と重合性カイラル剤に公知の光重合開始剤等を添加し、紫外線を照射してラジカル重合させることにより得られる。
また、本発明において、透明パターンを印刷する際、重合性モノマー又は重合性オリゴマーやカイラル剤を溶媒に溶解したコーティング液を用いると好ましい。
この溶媒としては、材料に対し十分な溶解性を持つ限り特に限定されず公知のものを用いれば良く、例えば、アノン（シクロヘキサノン）、シクロペンタノン、トルエン、アセトン、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）、ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）、ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、ＤＭＡ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド）、酢酸メチル、酢酸エチル、ｎ−酢酸ブチル、酢酸３−メトキシブチル等の一般的な溶媒や、それらの混合溶媒が挙げられる。
本発明のパターン印刷シートにおいて、透明パターンの印刷方法としては、特に限定されず公知の方法を用いることができ、例えば、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、孔版印刷法、インキジェット印刷法等が挙げられる。
【００２１】
本発明のパターン印刷シート１は、各種画像表示媒体と組合せ又は一体化して設置して、該画像に附帯する各種情報（位置座標等）を提供する用途に用いられる。この画像表示媒体としては、各種形態の画像情報を表示するものが対象となる。表示する画像情報は、静止画、動画の何れでも形式でも良く、情報の種類としては、文字、数字、図形、バーコード等の暗号コード、写真画像（風景、人物、絵画、其の他各種）等各種のものが対象となる。具体的な画像表示媒体５を例示すると、ＣＲＴ（陰極線管）、ＬＣＤ（液晶表示装置）、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）、ＥＬ（電場発光）表示装置等のディスプレイ装置、又は画像を印刷した紙、樹脂フィルム等からなる、書籍、パンフレット、カタログ、帳票、取扱説明書等が例示できる。用途又は仕様形態としては、後述の各種のもの（携帯電話等）が挙げられる。これらの中でも代表的なものが、ＣＲＴ等のディスプレイ装置の前面に対向して設置し、画面状で手書き入力する画像の位置座標の情報を入力する用途である。また、本発明のパターン印刷シート１は、例えば、液晶ディスプレイ等の前面フィルムに用いる偏光板の一部として組み込むこともできる。
以下、本発明のパターン印刷シート１の用途について詳述する。図１に示すように、非可視光線の照射及び検知が可能な入力端末６を用いて、パターン印刷シート１の反射パターンを読み取ることで、シート１上における入力端末の位置に関する情報を提供可能である。
本発明のパターン印刷シート１は、画像表示可能なディスプレイ装置５に装着されると好ましく、前記ディスプレイ装置の前面に対向して装着されると好ましい。
なお、前面に対向して装着するとは、ディスプレイ装置の前面に対して、間隙を置かずに密着して装着する形態、間隙を介して隔離状態で装着する形態の何れをも包含する。
【００２２】
本発明のパターン印刷シートにおいて、透明パターンは、センサーを備えた入力端末にて読み取った部分的なパターンから、シート面上における入力端末の位置情報を導き出すことができるよう設定されたものである。
そのようなパターンについては特許文献１及び２にもいくつか例示されており、例えばドットの形状を複数設定し、平面内において、所定範囲内に配置されたこれら複数形状のドットの組み合わせをパターン化したようなもの、縦横に配置した罫線の太さを変えて、所定範囲内の前記罫線の重なり部分の大きさの組み合わせをパターン化したようなもの、ｘ、ｙ座標の値を直接ドットの縦横の大きさと結びつけたもの等が挙げられるが、特に簡素で好適なものとしては、縦横に等間隔に並ぶ基準点を設定して、この基準点に対して上下左右に変位したドットを配置し、これらドットの当該基準点からの相対的な位置関係を利用する方法が挙げられる。この方法はドットのサイズを小さく一定にできるため入力装置の高分解能化に有利である。
【００２３】
本発明のパターン印刷シートにおいて、入力端末に備えられた非可視光線センサーにより反射パターンを検知するには、選択反射ピーク波長における非可視光線反射率が大きいほうが好ましい。通常は、選択反射ピーク波長において反射率５〜５０％程度であり、２０％以上であると好ましい。なお、コレステリック構造による反射は、コレステリック螺旋と同じ向きの円偏光のみを反射する性質があるため、最大でも５０％程度にしか到達しない。
コレステリック構造による反射の場合、一般に印刷厚みが厚い方が反射強度が大きくなるが、厚すぎると液晶の配向性の乱れや透明性の低下、乾燥負荷増大を招くため、非可視光線反射パターンの印刷厚みは通常１〜２０μｍ程度であり、好ましくは３〜１０μｍ程度である。
印刷パターンがドットパターンである場合、ドット形状は隣接するドットと容易に区別できれば特に制限はなく、通常は、平面視形状が、円、楕円、多角形などの形状が用いられる。またドットの立体形状についても特に制限はなく、通常円盤状であるが、半球状や凹面状であっても良い。
【００２４】
本発明のパターン印刷シートに用いる基板としては、透明でも不透明でも良く、所謂フィルム、シート又は板の形態の物が適宜用いられる。
透明基板の材料としては、ガラスやＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、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好適に用いられる。また、厚みは２０〜５０００μｍ程度の範囲から、材料、要求性能、及び使用形態に応じて適宜選定する。
前記透明基板としてＴＡＣフィルム等の高分子フィルム等の溶媒に溶解乃至膨潤し易い物を用いる場合には、透明パターン印刷時に使用するコーティング液中の溶媒で基板が侵されないように、基板上にバリア層を設けることが好ましい。この場合、バリア層が配向膜を兼ねるようにしても良く、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）やＨＥＣ（ヒドロキシエチルセルロース）等の水溶性物質をバリア層として用いれば良い。
また、不透明な基板としては、例えば、紙、布、色素又は顔料が添加されたプラスチック、金属板等が挙げられる。
【００２５】
本発明のパターン印刷シートにおいて、必ずしも必要ではないが、液晶材料を用いた場合の液晶配向の安定化などのために、配向膜４を基板２上に設けておくことが好ましい（図４参照）。配向膜の材料は特に限定されず、例えば、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＶＡ、ＨＥＣ、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＰＥ（ポリエステル）、ＰＶＣｉ（ ポリビニルシンナメート）、ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）、シンナモイルを含むポリシラン、クマリン、カルコン等の公知の配向膜の材料を用いることができる。これらの材料を用いて形成した配向膜は、ラビング処理等を施しても良い。 また、配向膜として延伸した樹脂シートを基板に接着しても良い。
【００２６】
また、本発明のパターン印刷シートにおいて、ペン型等の入力端末で手書入力する際に、繰り返し入力端末が接触しても耐えられる強度を与えるために、基板上にハードコート層（硬質塗膜から成る表面保護層）を設けても良い。ハードコート層の材質としては、特に限定されず、通常のシートやレンズの分野において用いられているものが使用できる。例えば、紫外線、電子線、熱等で架橋硬化したアクリル樹脂、珪素系樹脂等が代表的なものである。
さらに、本発明のパターン印刷シートの背後にディスプレイ装置がある場合には、その視認性を確保するために、シート表面又は内部に反射防止膜等を設けても良い。反射防止膜の材質としては、特に限定されず、通常のディスプレイ用透明シートやレンズの分野において用いられているものが使用できる。例えば、弗化マグネシウム、弗素系樹脂等の低屈折率物質の薄膜と、酸化ジルコニウム、酸化チタニウム等の高屈折率物質の薄膜とを該低屈折率の薄膜が最表面になる様積層した誘電体多層膜等が代表的なものである。
【００２７】
前記ディスプレイ装置は、手書き入力データを処理する情報処理装置に接続されたものであってもよく、独立したものであっても良いが、前者は手書き入力時の軌跡を画面上に表示することができ直感的な入力が可能であるため好ましい。
ここで手書き入力情報を扱う情報処理装置としては、携帯電話、ＰＤＡ等の各種携帯端末や、パーソナルコンピュータ、テレビ電話、相互通信機能を備えたテレビジョン、インターネット端末などが例示できる。
【００２８】
本発明で用いることができる入力端末６としては、図１に示すように、非可視光線ｉを発し、前記パターンの反射光ｒを検知できるものであれば特に限定されず公知のセンサーを用いれば良く、例えば、ペン型の入力端末６が読取データ処理装置７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、非可視光線照射部を備えたＣＭＯＳカメラ、プロセッサ、メモリ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ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。
ペン型入力端末６の動作としては、例えば、ペン先を平面視が図２のようにドットパターンが印刷されたシート１の前面に接触させてなぞるように描画すると、ペン型入力端末６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非可視光線照射部から発する所定波長の非可視光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）。ペン型入力端末６が読取データ処理装置７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１に示すように、読取データ処理装置７として、ペン型入力端末６の外部に有っても良い。この場合には、ペン型入力端末６は読取データ処理装置７にコード８で接続されていても、電波、非可視光線等を用い無線で読取データを送信しても良い。
この他、入力端末６は、特開２００１−２４３００６号公報に記載された読取器のようなものであっても良い。
【００２９】
本発明において適用できる読取データ処理装置７は、入力端末６で読み取った連続的な撮像データから位置情報を算出し、それを時間情報と組み合わせ、情報処理装置で扱える入力軌跡データとして提供する機能を有するものであれば特に限定されず、プロセッサ、メモリ、通信インタフェース及びバッテリ等の部材を具備していれば良い。
また、読取データ処理装置７は、特開２００３−２５６１３７号公報のように入力端末６に内蔵されていても良く、また、ディスプレイ装置を備える情報処理装置に内蔵されていても良い。また、読取データ処理装置７は、ディスプレイ装置を備える情報処理装置に無線で位置情報を送信しても良く、コード等で接続された有線接続で送信しても良い。
ディスプレイ装置５に接続された情報処理装置は、読取データ処理装置７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５に表示する画像を順次更新することによって、入力端末６で手書き入力した軌跡を、紙の上にペンで書いたかのようにディスプレイ装置上に表示することが出来る。
【００３０】
このように、本発明のパターン印刷シートは、既存のディスプレイ装置にそのまま装着することができ、ディスプレイ装置に組み込むタイプの静電式、感圧式等の位置入力装置よりもその製作を簡単にすることができ、コストも低減できる。また、印刷された位置情報を提供可能なパターンが薄くなったり、傷が付いたりするなどして、位置情報提供の機能が低減した場合であっても、シートのみを交換すれば良いので、使用者にとって扱いやすいものとなる。
本発明のパターン印刷シートは、液晶ディスプレイに装着すれば、液晶保護シートとしても使用可能なものとなる。また、本発明のパターン印刷シートは、検査依頼表などの紙の上に乗せて使用する場合など、ディスプレイ装置の前面に配置する以外の利用方法もある（特開２００４−３４１８３１参照）。
【００３１】
本発明のパターン印刷シートは、ディスプレイ装置の前面又は前方に対して着脱可能に装着するようにすることもできる。このようにすれば、一つのディスプレイ装置のみならず、別のディスプレイ装置にも装着することができるようになる。また、ディスプレイ装置側には装着のための加工を施さないようにしてシートを装着することができるようにするために、シート自体が、ディスプレイ装置に対する装着手段を備えていると好ましい。なお、この装着手段とは、シートと一体に設けられたものであっても、別体に設けられたものであっても良い。
このような装着手段として、例えばバックル状のものをディスプレイ装置のコーナ部に引っ掛けるようなものや、ディスプレイ装置の端部を挟み込むようなものなどが挙げられるが、簡単で好適な具体的態様としては、ディスプレイ装置の前面に装着するような場合において、ディスプレイ装置に接触する接触面側に設けられ、ディスプレイ装置に貼り付けるための接着性又は粘着性を有する貼着具が挙げられる。また、貼着具としては、シートに一体的に取り付けられた接着性又は粘着性を有するものや、接触面に直接塗装された接着剤や粘着剤などをも含むものが挙げられる。
【００３２】
本発明のパターン印刷シートは、その製造の利便性を向上するために、シートを、切り離し可能なものとすると好ましい。具体的には、鋏などの切断具若しくは専用の切断具などで切り離せるようなものや、ミシン目などを入れることにより手で切り離すことができるようなものなどが挙げられる。このようなものであれば、使用者側で、各使用者所有のディスプレイ装置大きさに対応して切断することができるようになるため、製造者側は、数種の所定のサイズに設定したシートを製造すれば良いからである。さらに、汎用のディスプレイ装置の規格サイズにミシン目を入れるようにしても良い。
また、このような使い方が可能であれば、位置情報を提供するパターンが印刷された一のシートを分割し、それぞれのシートが異なる座標範囲を示すようにすることが可能になる。このようなシートを用いる場合、例えば隣接したディスプレイ装置に対して連続した座標を示すシートを適用すれば、入力データに連続性を与えることが出来る。また、１つの入力装置に対し異なる座標範囲のシートを複数切り替えて使用することで、それぞれのシートに対し異なる意味を付与することが出来る。
【実施例】
【００３３】
次に、実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
実施例１
両末端に重合可能なアクリレート、中央部にメソゲン、前記アクリレートとの間にスペーサーを有し、ネマチック−アイソトロピック転移温度が１１０℃付近であるモノマー（前記化合物（１１）で示される分子構造を有するもの）１００重量部と、両末端に重合可能なアクリロイル基を有するカイラル剤（上記化学式（１２）で示される分子構造を有するもの）３．３重量部とをアノンに溶解させたシクロヘキサノン（以下、アノンと略称）溶液を調製した。なお、このアノン溶液には、４重量部の光重合開始剤（ビーエーエスエフジャパン株式会社製、ルシリン（登録商標）ＴＰＯ）を添加した。
一方、０．７ｍｍ厚の透明なガラス基板上に、溶媒に溶かしたポリイミド（ＪＳＲ株式会社製、オプトマー（登録商標）ＡＬ１２５４）をスピンコーターによりスピンコーティングし、乾燥後、２００℃で成膜し（膜厚０．１μｍ）、ラビングして配向膜を形成した。
得られた配向膜付きのガラス基板上に、前記アノン溶液をインキとして、フレキソ印刷法によりドットパターン及び反射率測定用矩形パターンの印刷を行なった。次に、加熱乾燥させると同時に液晶のコレステリック相転移を進行させた。
そして、上記印刷物に紫外線を照射し、塗膜中の光重合開始剤から発生するラジカルによってモノマー分子とカイラル剤のアクリロイル基を架橋してポリマー化させ、長方形領域中に透明な円盤状のドットパターンを、図２の平面図に示す如くの、各ドットを正方格子点から所定の座標だけ偏移させて２次元配置し、且つ該長方形領域外の余白部に反射率測定用矩形パターン（図示略）が形成された透明シートを作製した。このときのパターンの膜厚は約２μｍであり、ドットのサイズは円盤の直径が約１００μｍであった。
得られた透明シートについて、反射率測定用矩形パターン（ベタ塗工部）の反射率を分光光度計（島津製作所株式会社製、入射角５°）で測定したところ、塗膜の選択反射波長は８３０〜８８０ｎｍであり、反射率は２０％であった。
また、パターンの断面をＳＥＭにより観察したところ、一定の間隔の層構造が形成されていることが確認された。また、シートサンプルに赤外線を照射し、その反射光を１／４波長板、直線偏光板の順で通過させ、赤外線カメラで観察しつつ、該１／４波長板を面内で回転させたところ、パターン部分の明度のみが周期的に変化し、パターンが入射光に対して所望の回転方向の円偏光成分のみを反射する特性を持っていることが確認された。なお、らせんピッチは５２５ｎｍであった。
【００３４】
実施例２
濃度が２重量％となるように純水に溶かしたヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）溶液を、バーコートによって透明なＴＡＣフィルム（厚み８０μｍ、桍化処理済）上にコーティングし、乾燥後、１００℃で成膜することで（膜厚０．２μｍ）配向膜付きの透明基材を作製した。
得られた基材上に、実施例１で作製したアノン溶液をインキとして、グラビア印刷法によりドットパターン及び反射率測定用矩形パターンの印刷を行なった。実施例１と同様に乾燥（相転移）処理、硬化処理を行い、透明な円盤状のドットパターン及び反射率測定用矩形パターンが形成された透明シートを作製した。このときのパターンの膜厚は約５μｍであり、ドットのサイズは円盤の直径が約１００μｍであった。
得られた透明シートについて、反射率測定用矩形パターン（ベタ塗工部）の反射率を分光光度計（島津製作所株式会社製、入射角５°）で測定したところ、塗膜の選択反射波長は８３０〜８８０ｎｍであり、反射率は１３％であった。
また、パターンの断面をＳＥＭにより観察したところ、一定の間隔の層構造が形成されていることが確認された。また、シートサンプルに赤外線を照射し、その反射光を１／４波長板、直線偏光板の順で通過させ、赤外線カメラで観察しつつ、該１／４波長板を面内で回転させたところ、パターン部分の明度のみが周期的に変化し、パターンが入射光に対して所望の回転方向の円偏光成分のみを反射する特性を持っていることが確認された。なお、らせんピッチは５２５ｎｍであった。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上詳細に説明したように、本発明のパターン印刷シートは、例えば、ディスプレイ装置に直接手書きしてデータ入力する様な、画像表示媒体への付加情報提供用のデータ入力システムに適用できる、座標検知手段を提供する部材であって、作業スペースが低減出来ることに加えて、軽量で、価格が安く、大面積化が容易で、量産可能である。このため、手軽に使用することができ、実用性能が高く、携帯電話、ＰＤＡ等の各種携帯端末や、パーソナルコンピュータ、テレビ電話、相互通信機能を備えたテレビジョン、インターネット端末などの種々の情報処理装置に用いることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のパターン印刷シートを用いるシステム全体の概略図である。
【図２】本発明のパターン印刷シートにおいてドットパターンが不規則に配列した例を示す要部拡大平面図である。
【図３】本発明のパターン印刷シートの一実施態様を示す断面図である。
【図４】本発明のパターン印刷シートの別の一実施態様を示す断面図である。
【図５】コレステリック液晶の繰り返しの層構造を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００３７】
１：パターン印刷シート
２：基板
３：透明パターン
４：配向膜
５：ディスプレイ装置
６：入力端末（ペン型）
７：読取データ処理装置
８：コード
ｉ：非可視光線（入射光）
ｒ：反射光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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