JP2001249225A - Polarized light separating element and its manufacturing method - Google Patents
Polarized light separating element and its manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等で
用いられる偏光分離素子に係り、とりわけ、光学特性お
よび耐熱特性に優れた偏光分離素子およびその製造方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarizing beam splitter used in a liquid crystal display device and the like, and more particularly to a polarizing beam splitter having excellent optical characteristics and heat resistance and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、コンピュータ等のディスプレイと
して、液晶パネルをその背面からバックライト装置によ
り照明する液晶表示装置が広く用いられている。このよ
うな液晶表示装置では一般に、バックライト装置から照
射された光を偏光板により偏光した後、その光を液晶パ
ネルの液晶層で変調させるようにしている。2. Description of the Related Art In recent years, a liquid crystal display device in which a liquid crystal panel is illuminated by a backlight device from the back thereof has been widely used as a display of a computer or the like. In such a liquid crystal display device, generally, light emitted from a backlight device is polarized by a polarizing plate, and then the light is modulated by a liquid crystal layer of a liquid crystal panel.
【０００３】このような液晶表示装置で用いられる偏光
板としては、入射光に含まれる所定の円偏光成分のみを
選択的に透過させる円偏光分離層と、この円偏光分離層
を透過した透過光に含まれる円偏光成分を直線偏光成分
へ変換させる１／４波長位相差層とを備えた偏光分離素
子が知られている。なお、このような偏光分離素子は、
コレステリック液晶膜（円偏光分離層）と一軸延伸フィ
ルム（１／４波長位相差層）とを接着剤や熱転写等によ
り接着することにより製造されるのが一般的である。As a polarizing plate used in such a liquid crystal display device, a circularly polarized light separating layer for selectively transmitting only a predetermined circularly polarized light component contained in incident light, and a transmitted light for transmitting through the circularly polarized light separating layer. And a quarter-wave retardation layer that converts a circularly polarized light component contained in the light into a linearly polarized light component. In addition, such a polarization separation element is
It is generally manufactured by bonding a cholesteric liquid crystal film (a circularly polarized light separating layer) and a uniaxially stretched film (a quarter-wave retardation layer) with an adhesive, thermal transfer, or the like.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の偏光分離素子では、円偏光分離層と１／４波長
位相差層との間の平均屈折率の差があり、両層の界面で
の光の反射によりその光学特性が低下してしまうという
問題がある。However, in the above-mentioned conventional polarization splitting element, there is a difference in the average refractive index between the circularly polarized light separating layer and the quarter-wave retardation layer, and there is a difference in the interface between the two layers. There is a problem that the optical characteristics are degraded due to the reflection of light.
【０００５】また、上述した従来の偏光分離素子では、
円偏光分離層と１／４波長位相差層とが互いに接着層や
熱転写等により接着されているので、両層を接着する過
程で両層の界面に異物や気泡等が侵入しやすく、これに
よっても光学特性が低下してしまうという問題がある。Further, in the above-mentioned conventional polarization splitting element,
Since the circularly polarized light separating layer and the quarter-wave retardation layer are adhered to each other by an adhesive layer, thermal transfer, or the like, foreign matter or bubbles easily enter the interface between the two layers in the process of adhering the two layers. However, there is a problem that the optical characteristics are deteriorated.
【０００６】さらに、上述した従来の偏光分離素子で
は、円偏光分離層と１／４波長位相差層との間の熱的特
性（熱膨張率等）の差が大きく、加熱により両層が剥離
しやすいという問題がある。Further, in the above-mentioned conventional polarization splitting element, the difference in thermal properties (coefficient of thermal expansion, etc.) between the circularly polarized light separating layer and the quarter-wave retardation layer is large, and both layers are separated by heating. There is a problem that it is easy to do.
【０００７】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、円偏光分離層および１／４波長位相差層の
界面での光の反射や、当該界面への異物や気泡等の侵入
を効果的に防止して光学特性を向上させるとともに、加
熱による円偏光分離層および１／４波長位相差層の剥離
等を防止して耐熱特性を向上させることができる偏光分
離素子およびその製造方法を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above points, and reflects light at the interface between the circularly polarized light separating layer and the quarter-wave retardation layer, as well as foreign matter and bubbles at the interface. Polarization separation element capable of effectively preventing intrusion and improving optical properties, and preventing heat of a circularly polarized light separation layer and a quarter-wave retardation layer from being peeled off by heating and improving heat resistance, and production thereof. The aim is to provide a method.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、その第１の解
決手段として、コレステリック液晶層と、前記コレステ
リック液晶層上に設けられたネマチック液晶層とを備
え、前記コレステリック液晶層は前記ネマチック液晶層
で用いられる液晶と同一の液晶を主成分として含有する
ことを特徴とする偏光分離素子を提供する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a cholesteric liquid crystal layer and a nematic liquid crystal layer provided on the cholesteric liquid crystal layer, wherein the cholesteric liquid crystal layer is formed of the nematic liquid crystal. Provided is a polarization splitting element characterized by containing, as a main component, the same liquid crystal as the liquid crystal used in the layer.
【０００９】なお、上述した第１の解決手段において、
前記コレステリック液晶層は前記主成分とともにカイラ
ル剤を含有することが好ましい。また、前記コレステリ
ック液晶層と前記ネマチック液晶層との間の平均屈折率
の差が０．０１以下であることが好ましい。さらに、前
記コレステリック液晶層と前記ネマチック液晶層とが直
接接合されていることが好ましい。[0009] In the first solution means described above,
The cholesteric liquid crystal layer preferably contains a chiral agent together with the main component. Further, it is preferable that a difference in average refractive index between the cholesteric liquid crystal layer and the nematic liquid crystal layer is 0.01 or less. Further, it is preferable that the cholesteric liquid crystal layer and the nematic liquid crystal layer are directly joined.
【００１０】本発明は、その第２の解決手段として、コ
レステリック液晶層とネマチック液晶層とを接合して偏
光分離素子を製造する偏光分離素子の製造方法におい
て、配向処理が施された基板上にネマチック液晶を塗布
して硬化させることによりネマチック液晶層を形成する
工程と、前記基板上に形成されたネマチック液晶層上に
コレステリック液晶を塗布して硬化させることによりコ
レステリック液晶層を形成する工程とを含むことを特徴
とする偏光分離素子の製造方法を提供する。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a polarization beam splitting element in which a cholesteric liquid crystal layer and a nematic liquid crystal layer are bonded to each other to produce a polarization beam splitting element. A step of forming a nematic liquid crystal layer by applying and curing a nematic liquid crystal, and a step of forming a cholesteric liquid crystal layer by applying and curing a cholesteric liquid crystal on the nematic liquid crystal layer formed on the substrate. And a method for manufacturing a polarization beam splitting element.
【００１１】本発明は、その第３の解決手段として、コ
レステリック液晶層とネマチック液晶層とを接合して偏
光分離素子を製造する偏光分離素子の製造方法におい
て、配向処理が施された基板上にコレステリック液晶を
塗布して硬化させることによりコレステリック液晶層を
形成する工程と、前記基板上に形成されたコレステリッ
ク液晶層上にネマチック液晶を塗布して硬化させること
によりネマチック液晶層を形成する工程とを含むことを
特徴とする偏光分離素子の製造方法を提供する。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a polarized light separating element in which a cholesteric liquid crystal layer and a nematic liquid crystal layer are bonded to each other to form a polarized light separating element. A step of forming a cholesteric liquid crystal layer by applying and curing a cholesteric liquid crystal, and a step of forming a nematic liquid crystal layer by applying and curing a nematic liquid crystal on the cholesteric liquid crystal layer formed on the substrate. And a method for manufacturing a polarization beam splitting element.
【００１２】なお、上述した第２および第３の解決手段
において、前記コレステリック液晶は前記ネマチック液
晶と同一の液晶を主成分として含有することが好まし
い。また、前記コレステリック液晶は前記主成分ととも
にカイラル剤を含有することが好ましい。In the second and third means described above, the cholesteric liquid crystal preferably contains the same liquid crystal as the nematic liquid crystal as a main component. Further, the cholesteric liquid crystal preferably contains a chiral agent together with the main component.
【００１３】本発明の第１の解決手段によれば、ネマチ
ック液晶層上に、ネマチック液晶層で用いられている液
晶と同一の液晶を主成分とするコレステリック液晶層を
設けているので、コレステリック液晶層とネマチック液
晶層との間の平均屈折率の差を非常に小さくなり、両層
の界面での反射による光学特性の低下を防止することが
できる。また、コレステリック液晶層とネマチック液晶
層の熱的特性（熱膨張率等）がほぼ同一となるので、加
熱によるコレステリック液晶層およびネマチック液晶層
の剥離等を防止して耐熱特性を向上させることができ
る。According to the first solution of the present invention, the cholesteric liquid crystal layer mainly composed of the same liquid crystal as the liquid crystal used in the nematic liquid crystal layer is provided on the nematic liquid crystal layer. The difference in the average refractive index between the layer and the nematic liquid crystal layer can be made very small, and deterioration of the optical characteristics due to reflection at the interface between the two layers can be prevented. Further, the thermal characteristics (coefficient of thermal expansion, etc.) of the cholesteric liquid crystal layer and the nematic liquid crystal layer are substantially the same, so that the cholesteric liquid crystal layer and the nematic liquid crystal layer can be prevented from peeling off due to heating, and the heat resistance can be improved. .
【００１４】本発明の第２および第３の解決手段によれ
ば、ネマチック液晶層上にコレステリック液晶を塗布し
て硬化させることによりコレステリック液晶層を形成す
るので、両層の界面に異物や気泡等が侵入しにくく、こ
れを原因とする光学特性の低下を防止することができ
る。According to the second and third solutions of the present invention, the cholesteric liquid crystal layer is formed by coating and curing the cholesteric liquid crystal on the nematic liquid crystal layer. Can hardly penetrate, and the deterioration of the optical characteristics due to this can be prevented.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】図１は本発明による偏光分離素子の一実施
の形態を示す図である。図１に示すように、偏光分離素
子１０は、コレステリック液晶層１と、コレステリック
液晶層１上に直接接合されたネマチック液晶層２とを備
えている。このうち、コレステリック液晶層１は、入射
光（自然光）Ｌに含まれる所定の円偏光成分（例えば右
円偏光成分）Ｌ１を反射させて所定の円偏光成分（例え
ば左円偏光成分）Ｌ２を選択的に透過させる円偏光分離
層である。また、ネマチック液晶層２は、コレステリッ
ク液晶層１を透過した透過光に含まれる円偏光成分Ｌ２
を直線偏光成分Ｌ３へ変換させる１／４波長位相差層で
ある。FIG. 1 is a view showing one embodiment of the polarization beam splitter according to the present invention. As shown in FIG. 1, the polarization separation element 10 includes a cholesteric liquid crystal layer 1 and a nematic liquid crystal layer 2 directly bonded on the cholesteric liquid crystal layer 1. Among them, cholesteric liquid crystal layer 1 has a predetermined circularly polarized light component (e.g., right-handed circularly polarized light component) reflects the L 1 in predetermined circularly polarized light component (e.g., left-handed circularly polarized light component) contained incident light (natural light) L L 2 Is a circularly-polarized light separating layer that selectively transmits light. Further, the nematic liquid crystal layer 2 has a circular polarization component L 2 included in the transmitted light transmitted through the cholesteric liquid crystal layer 1.
Which is a quarter-wave retardation layer for converting the linearly polarized light component L 3.
【００１７】なお、コレステリック液晶層１は、ネマチ
ック液晶層２で用いられる液晶（主成分）と、カイラル
剤とを含有するものである。なお、カイラル剤の量は、
コレステリック液晶層１とネマチック液晶層２との間の
平均屈折率の差が０．０１以下となるよう調整されてい
ることが好ましい。The cholesteric liquid crystal layer 1 contains the liquid crystal (main component) used in the nematic liquid crystal layer 2 and a chiral agent. The amount of the chiral agent is
It is preferable that the average refractive index difference between the cholesteric liquid crystal layer 1 and the nematic liquid crystal layer 2 is adjusted to be 0.01 or less.
【００１８】次に、図２(a)(b)(c)(d)により、このよう
な構成からなる偏光分離素子１０の製造方法について説
明する。Next, with reference to FIGS. 2A, 2B, 2C, and 2D, a method of manufacturing the polarization splitting element 10 having such a configuration will be described.
【００１９】まず、ガラス基板３上にポリイミド膜４を
成膜し（図２(a)）、次いで、そのポリイミド膜４に対
してラビング処理等の配向処理を施す（図２(b)）。な
お、ポリイミド膜４の膜厚は０．０２μｍ以下であるこ
とが好ましい。First, a polyimide film 4 is formed on the glass substrate 3 (FIG. 2A), and then the polyimide film 4 is subjected to an orientation treatment such as a rubbing treatment (FIG. 2B). Note that the thickness of the polyimide film 4 is preferably 0.02 μm or less.
【００２０】その後、このようにして配向処理が施され
たガラス基板３のポリイミド膜４上にネマチック液晶を
スピンコーティング等により塗布し、紫外線または電子
線を用いて硬化させることによりネマチック液晶層２を
形成する（図２(c)）。なお、ネマチック液晶を塗布す
る際には、ネマチック液晶を有機溶剤に溶かした状態で
塗布することが好ましい。Thereafter, a nematic liquid crystal is applied on the polyimide film 4 of the glass substrate 3 which has been subjected to the alignment treatment in this manner by spin coating or the like, and is cured using ultraviolet rays or an electron beam to form the nematic liquid crystal layer 2. (FIG. 2C). When applying the nematic liquid crystal, it is preferable to apply the nematic liquid crystal in a state of being dissolved in an organic solvent.
【００２１】ここで、ネマチック液晶としては、以下の
ような化学式のものを用いることができる。Here, as the nematic liquid crystal, one having the following chemical formula can be used.
【００２２】[0022]
【化１】 Embedded image
【００２３】また、有機溶剤としては、トルエン、テト
ラヒドロフラン、キシレン、アセトン、プロピレングリ
コールモノエチルエーテルアセテート、３−メトキシブ
チルアセテート等を用いることができ、その希釈濃度
は、５〜５０％ｗｗに調整することが好ましい。なお、
塗布方法としては、スピンコーティング以外にも、ブレ
ードコーティングや、スライドコーティング、ダイコー
ティング等を用いることができる。As the organic solvent, toluene, tetrahydrofuran, xylene, acetone, propylene glycol monoethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate and the like can be used, and the dilution concentration is adjusted to 5 to 50% ww. Is preferred. In addition,
As an application method, besides spin coating, blade coating, slide coating, die coating and the like can be used.
【００２４】次に、ガラス基板３のポリイミド膜４上に
形成されたネマチック液晶層２上にコレステリック液晶
（ネマチック液晶＋カイラル剤）をスピンコーティング
等により塗布して硬化させることによりコレステリック
液晶層１を形成する（図２(d)）。なお、コレステリッ
ク液晶は、上述したネマチック液晶の場合と同様の方法
で塗布および硬化させることが好ましい。Next, a cholesteric liquid crystal layer (nematic liquid crystal + chiral agent) is applied onto the nematic liquid crystal layer 2 formed on the polyimide film 4 of the glass substrate 3 by spin coating or the like and cured to form the cholesteric liquid crystal layer 1. (FIG. 2D). The cholesteric liquid crystal is preferably applied and cured by the same method as in the case of the nematic liquid crystal described above.
【００２５】ここで、カイラル剤としては、以下のよう
な化学式のものを用いることができる。Here, as the chiral agent, one having the following chemical formula can be used.
【００２６】[0026]
【化２】 Embedded image
【００２７】また、カイラル剤の添加量は、中心選択反
射波長に応じて適宜調整することが好ましい。なお、コ
レステリック液晶層１の膜厚は、円偏光成分Ｌ１を反射
するのに十分な厚さ（例えば３〜５μｍ）であることが
好ましい。It is preferable that the amount of the chiral agent is appropriately adjusted according to the central selective reflection wavelength. The thickness of the cholesteric liquid crystal layer 1 is preferably thick enough to reflect circularly polarized light component L 1 (e.g., 3 to 5 [mu] m).
【００２８】これにより、コレステリック液晶層１とネ
マチック液晶層２とからなる偏光分離素子１０が製造さ
れる。As a result, the polarization beam splitter 10 including the cholesteric liquid crystal layer 1 and the nematic liquid crystal layer 2 is manufactured.
【００２９】なお、図１に示す偏光分離素子１０は例え
ば、図３に示すような液晶表示装置に組み込まれて用い
られる。図３において、液晶表示装置は、液晶パネル２
０と、液晶パネル２０をその背面から照明するバックラ
イト装置１５とを備えている。このうち、液晶パネル２
０は、液晶セル２１と、偏光板２２とを有している。ま
た、バックライト装置１５は、図１に示す偏光分離素子
１０に対して光を照射する装置として、光源１１、導光
体１２、光散乱体１３および反射シート１４を有してい
る。The polarization splitting element 10 shown in FIG. 1 is used, for example, incorporated in a liquid crystal display device as shown in FIG. In FIG. 3, the liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 2.
0 and a backlight device 15 that illuminates the liquid crystal panel 20 from the back. LCD panel 2
0 has a liquid crystal cell 21 and a polarizing plate 22. The backlight device 15 has a light source 11, a light guide 12, a light scatterer 13, and a reflection sheet 14 as a device for irradiating the polarization splitting element 10 shown in FIG. 1 with light.
【００３０】このように本実施の形態によれば、ネマチ
ック液晶層２上に、ネマチック液晶層２で用いられてい
る液晶と同一の液晶を主成分とするコレステリック液晶
層１を接合しているので、コレステリック液晶層１とネ
マチック液晶層２との間の平均屈折率の差が非常に小さ
くなり、両層の界面での反射による光学特性の低下を防
止することができる。また、コレステリック液晶層１と
ネマチック液晶層２の熱的特性（熱膨張率等）がほぼ同
一となるので、加熱によるコレステリック液晶層１およ
びネマチック液晶層２の剥離等を防止して耐熱特性を向
上させることができる。As described above, according to the present embodiment, the cholesteric liquid crystal layer 1 mainly composed of the same liquid crystal as the liquid crystal used in the nematic liquid crystal layer 2 is joined to the nematic liquid crystal layer 2. In addition, the difference in the average refractive index between the cholesteric liquid crystal layer 1 and the nematic liquid crystal layer 2 becomes very small, and it is possible to prevent a decrease in optical characteristics due to reflection at the interface between the two layers. Further, since the thermal characteristics (coefficient of thermal expansion, etc.) of the cholesteric liquid crystal layer 1 and the nematic liquid crystal layer 2 become almost the same, the cholesteric liquid crystal layer 1 and the nematic liquid crystal layer 2 are prevented from peeling off due to heating, and the heat resistance is improved. Can be done.
【００３１】また、本実施の形態によれば、ネマチック
液晶層２上にコレステリック液晶を塗布して硬化させる
ことによりコレステリック液晶層１を形成しているの
で、両層の界面に異物や気泡等が侵入しにくく、これを
原因とする光学特性の低下を防止することができる。Further, according to the present embodiment, the cholesteric liquid crystal layer 1 is formed by applying and curing the cholesteric liquid crystal on the nematic liquid crystal layer 2, so that foreign matter, bubbles, and the like are present at the interface between the two layers. It is difficult to penetrate, and it is possible to prevent a decrease in optical characteristics due to this.
【００３２】さらに、本実施の形態によれば、コレステ
リック液晶層１が形成されるネマチック液晶層２の界面
が配向能力を有しているので、ネマチック液晶層２上に
コレステリック液晶を塗布および硬化させるだけで、何
ら特別な配向処理を施すことなくコレステリック液晶層
１を形成することができる。Further, according to the present embodiment, since the interface of the nematic liquid crystal layer 2 on which the cholesteric liquid crystal layer 1 is formed has an alignment ability, the cholesteric liquid crystal is applied and cured on the nematic liquid crystal layer 2. By itself, the cholesteric liquid crystal layer 1 can be formed without performing any special alignment treatment.
【００３３】なお、上述した実施の形態においては、ネ
マチック液晶にカイラル剤を添加することによりコレス
テリック液晶層１におけるコレステリック相を実現して
いるが、これに限らず、カイラル剤を用いることなく、
ネマチック液晶層に対して所定の配向処理を施すことに
よりコレステリック相を実現するようにしてもよい。In the above-described embodiment, the cholesteric phase in the cholesteric liquid crystal layer 1 is realized by adding a chiral agent to the nematic liquid crystal. However, the present invention is not limited to this.
A cholesteric phase may be realized by performing a predetermined alignment treatment on the nematic liquid crystal layer.
【００３４】また、上述した実施の形態においては、配
向処理が施されたガラス基板３のポリイミド膜４上にネ
マチック液晶層２を形成した後、このネマチック液晶層
２上にコレステリック液晶層１を形成しているが、これ
に限らず、配向処理が施されたガラス基板３のポリイミ
ド膜４上にコレステリック液晶を塗布して硬化すること
によりコレステリック液晶層１を形成し、さらに、この
コレステリック液晶層１上にネマチック液晶を塗布して
硬化することによりネマチック液晶層２を形成するよう
にしてもよい。In the above-described embodiment, the nematic liquid crystal layer 2 is formed on the polyimide film 4 of the glass substrate 3 which has been subjected to the alignment treatment, and then the cholesteric liquid crystal layer 1 is formed on the nematic liquid crystal layer 2. However, the present invention is not limited to this. A cholesteric liquid crystal layer 1 is formed by applying and curing a cholesteric liquid crystal on the polyimide film 4 of the glass substrate 3 which has been subjected to the alignment treatment. The nematic liquid crystal layer 2 may be formed by applying and curing a nematic liquid crystal thereon.
【００３５】さらに、上述した実施の形態においては、
ネマチック液晶およびカイラル剤として上記化学式のも
のを用いるが、これに限らず、特表平１０−５０８８８
２号に記載されているような化学式で表される材料を用
いることができる。Further, in the above-described embodiment,
As the nematic liquid crystal and the chiral agent, those having the above chemical formulas are used, but not limited thereto.
A material represented by a chemical formula as described in No. 2 can be used.
【００３６】[0036]
【実施例】次に、上述した実施の形態の具体的実施例に
ついて述べる。Next, a specific example of the above-described embodiment will be described.
【００３７】まず、ガラス基板３上にポリイミド膜４を
０．０２μｍの膜厚で成膜し（図２(a)）、次いで、そ
のポリイミド膜４に対してラビング処理等の配向処理を
施した（図２(b)）。First, a polyimide film 4 having a thickness of 0.02 μm was formed on the glass substrate 3 (FIG. 2A), and the polyimide film 4 was subjected to an orientation treatment such as a rubbing treatment. (FIG. 2 (b)).
【００３８】その後、このようにして配向処理が施され
たガラス基板３のポリイミド膜４上にトルエンを溶剤と
したネマチック液晶溶液（希釈濃度２５％ｗｗ）をスピ
ンコーティングにより塗布した。塗布後、８０℃で１分
間乾燥した後、紫外線を用いて８０℃で硬化させること
によりネマチック液晶層２を形成した（図２(c)）。な
お、ネマチック液晶層２の膜厚は、１２８．７５ｎｍの
レタデーションを持つよう、１．３２μｍとした。Thereafter, a nematic liquid crystal solution (dilution concentration: 25% ww) using toluene as a solvent was applied by spin coating on the polyimide film 4 of the glass substrate 3 thus subjected to the alignment treatment. After the application, the coating was dried at 80 ° C. for 1 minute, and then cured at 80 ° C. using ultraviolet rays to form a nematic liquid crystal layer 2 (FIG. 2C). The thickness of the nematic liquid crystal layer 2 was set to 1.32 μm so as to have a retardation of 128.75 nm.
【００３９】次に、ガラス基板３のポリイミド膜４上に
形成されたネマチック液晶層２上にコレステリック液晶
を塗布および硬化させることによりコレステリック液晶
層１を形成した。なお、コレステリック液晶は、上述し
たネマチック液晶の場合と同様の方法で塗布および硬化
させた。また、カイラル剤の添加量は、５１５ｎｍに中
心選択反射波長を持つよう、４．５４７％ｗｗとした。
さらにコレステリック液晶層１の膜厚は、１００％の選
択反射率を得るため、３μｍとした。Next, a cholesteric liquid crystal layer 1 was formed by applying and curing a cholesteric liquid crystal on the nematic liquid crystal layer 2 formed on the polyimide film 4 of the glass substrate 3. The cholesteric liquid crystal was applied and cured by the same method as in the case of the nematic liquid crystal described above. The amount of the chiral agent added was 4.547% ww so that the center selective reflection wavelength was at 515 nm.
Further, the thickness of the cholesteric liquid crystal layer 1 was set to 3 μm in order to obtain a selective reflectance of 100%.
【００４０】これにより、コレステリック液晶層１およ
びネマチック液晶層２により自然光Ｌから５１５ｎｍの
直線偏光成分Ｌ３のみを分離する偏光分離素子１０を製
造した。[0040] Thus, to prepare a cholesteric liquid crystal layer 1 and the nematic liquid crystal layer polarization separation element 10 2 by separating only linearly polarized light component L 3 of 515nm from natural light L.
【００４１】なお、このようにして製造された偏光分離
素子１０では、コレステリック液晶層１およびネマチッ
ク液晶層２の界面での反射や、当該界面への異物や気泡
等の侵入がなく、既存の偏光分離素子に比べて光学特性
を格段に向上させることができた。また、加熱によるコ
レステリック液晶層１およびネマチック液晶層２の剥離
等の問題がなく、既存の偏光分離素子に比べて耐熱特性
を格段に向上させることができた。In the polarized light separating element 10 manufactured as described above, there is no reflection at the interface between the cholesteric liquid crystal layer 1 and the nematic liquid crystal layer 2 and no intrusion of foreign matter or bubbles into the interface. The optical characteristics were significantly improved as compared with the separation element. Further, there was no problem such as peeling of the cholesteric liquid crystal layer 1 and the nematic liquid crystal layer 2 due to heating, and the heat resistance was remarkably improved as compared with the existing polarization separation element.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、円
偏光分離層および１／４波長位相差層の界面での光の反
射や、当該界面への異物や気泡等の侵入を効果的に防止
して光学特性を向上させるとともに、加熱による円偏光
分離層および１／４波長位相差層の剥離等を防止して耐
熱特性を向上させることができる。As described above, according to the present invention, the reflection of light at the interface between the circularly polarized light separating layer and the quarter-wave retardation layer and the penetration of foreign matter and bubbles into the interface can be effectively prevented. In addition to improving the optical characteristics, the separation of the circularly polarized light separating layer and the quarter-wave retardation layer due to heating can be prevented, and the heat resistance can be improved.
【図１】本発明による偏光分離素子の一実施の形態を示
す図。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a polarization beam splitter according to the present invention.
【図２】図１に示す偏光分離素子の製造方法を説明する
ための工程図。FIG. 2 is a process chart for explaining a method of manufacturing the polarization splitting element shown in FIG.
【図３】図１に示す偏光分離素子が組み込まれた液晶表
示装置を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a liquid crystal display device in which the polarization separation element shown in FIG. 1 is incorporated.
１ コレステリック液晶層 ２ ネマチック液晶層 ３ ガラス基板 ４ ポリイミド膜 Reference Signs List 1 cholesteric liquid crystal layer 2 nematic liquid crystal layer 3 glass substrate 4 polyimide film
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１３年２月２７日（２００１．２．２
７）[Submission date] February 27, 2001 (2001.2.2)
7)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２２[Correction target item name] 0022
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００２２】[0022]
【化１】 Embedded image
Claims (8)
晶層とを備え、 前記コレステリック液晶層は前記ネマチック液晶層で用
いられる液晶と同一の液晶を主成分として含有すること
を特徴とする偏光分離素子。1. A cholesteric liquid crystal layer, and a nematic liquid crystal layer provided on the cholesteric liquid crystal layer, wherein the cholesteric liquid crystal layer contains, as a main component, the same liquid crystal as the liquid crystal used in the nematic liquid crystal layer. The polarization separation element characterized by the above-mentioned.
ともにカイラル剤を含有することを特徴とする請求項１
記載の偏光分離素子。2. The cholesteric liquid crystal layer contains a chiral agent together with the main component.
The polarized light separating element according to any one of the preceding claims.
ク液晶層との間の平均屈折率の差が０．０１以下である
ことを特徴とする請求項１または２記載の偏光分離素
子。3. The polarization separation element according to claim 1, wherein a difference in average refractive index between the cholesteric liquid crystal layer and the nematic liquid crystal layer is 0.01 or less.
ク液晶層とが直接接合されていることを特徴とする請求
項１記載の偏光分離素子。4. The polarization separation element according to claim 1, wherein the cholesteric liquid crystal layer and the nematic liquid crystal layer are directly joined.
とを接合して偏光分離素子を製造する偏光分離素子の製
造方法において、 配向処理が施された基板上にネマチック液晶を塗布して
硬化させることによりネマチック液晶層を形成する工程
と、 前記基板上に形成されたネマチック液晶層上にコレステ
リック液晶を塗布して硬化させることによりコレステリ
ック液晶層を形成する工程とを含むことを特徴とする偏
光分離素子の製造方法。5. A method for manufacturing a polarized light separating element by bonding a cholesteric liquid crystal layer and a nematic liquid crystal layer to produce a polarized light separating element, wherein a nematic liquid crystal is coated on an alignment-treated substrate and cured. A step of forming a nematic liquid crystal layer, and a step of forming a cholesteric liquid crystal layer by applying and curing a cholesteric liquid crystal on the nematic liquid crystal layer formed on the substrate, Production method.
とを接合して偏光分離素子を製造する偏光分離素子の製
造方法において、 配向処理が施された基板上にコレステリック液晶を塗布
して硬化させることによりコレステリック液晶層を形成
する工程と、 前記基板上に形成されたコレステリック液晶層上にネマ
チック液晶を塗布して硬化させることによりネマチック
液晶層を形成する工程とを含むことを特徴とする偏光分
離素子の製造方法。6. A method for manufacturing a polarization beam splitting element in which a cholesteric liquid crystal layer and a nematic liquid crystal layer are bonded to each other to manufacture a polarization beam splitting element. A step of forming a cholesteric liquid crystal layer, and a step of forming a nematic liquid crystal layer by applying and curing a nematic liquid crystal on the cholesteric liquid crystal layer formed on the substrate, Production method.
液晶と同一の液晶を主成分として含有することを特徴と
する請求項５または６記載の偏光分離素子の製造方法。7. The method according to claim 5, wherein the cholesteric liquid crystal contains the same liquid crystal as the nematic liquid crystal as a main component.
もにカイラル剤を含有することを特徴とする請求項７記
載の偏光分離素子の製造方法。8. The method according to claim 7, wherein the cholesteric liquid crystal contains a chiral agent together with the main component.
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