JP2005037657A - Optical laminate, its manufacturing method, and luminance improved film - Google Patents

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耕也 川畑
Kohei Arakawa
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical laminate uniformly and inexpensively manufactured and having a liquid crystal layer set in a specified oriented state, and its manufacturing method, a luminance improved film using the optical laminated body, and a polarization light source device and a liquid crystal display device. <P>SOLUTION: The optical laminate has the liquid crystal layer set in a 2nd oriented state different from a 1st oriented state by changing the layer shape of the liquid crystal layer after forming the liquid crystal layer having the 1st oriented state on transparent base material. The optical laminated body and its manufacturing method are provided. The luminance improved film includes the liquid crystal layer set in the 2nd oriented state different from the 1st oriented state by changing the layer shape after forming the liquid crystal layer having the 1st oriented state on the transparent base material, a phase difference element set so that Rth defined by expression (1) is -20nm to -1000nm, and a 1/4 wavelength plate. The luminance improved film, and the polarizing light source device and the liquid crystal display device equipped with the luminance improved film are provided. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、透明基材上に配向制御された液晶層を有する光学積層体及びその製造方法、この光学積層体を用いる輝度向上フィルム、並びに偏光光源装置及び液晶表示装置に関する。   The present invention relates to an optical laminate having a liquid crystal layer whose orientation is controlled on a transparent substrate, a method for producing the same, a brightness enhancement film using the optical laminate, a polarized light source device, and a liquid crystal display device.

液晶表示装置は多くの表示デバイスに用いられており、その表示特性に対する要求はますます高まっている。これに伴って、液晶表示装置に用いられる偏光板、視野角補償フィルム、広帯域1/4波長板、輝度向上フィルム等の光学フィルムの性能や、その生産性、製造コストに対する要求も高まっている。   Liquid crystal display devices are used in many display devices, and the demand for display characteristics is increasing. Along with this, there are increasing demands on the performance, productivity, and manufacturing cost of optical films such as polarizing plates, viewing angle compensation films, broadband quarter-wave plates, and brightness enhancement films used in liquid crystal display devices.

これらの光学フィルムとして、表示に用いる光の偏光状態を制御するための位相差フィルムが知られている。この位相差フィルムはポリマーフィルムを延伸したものと、透明基材上に配向制御された液晶層を形成したフィルムに大別することができる。後者の位相差フィルムは、液晶性化合物を用いるものであり、液晶層の配向状態を様々に操作することにより、多様な偏光状態の制御が可能であるという特徴を有する。   As these optical films, retardation films for controlling the polarization state of light used for display are known. This retardation film can be roughly classified into a film obtained by stretching a polymer film and a film in which a liquid crystal layer whose orientation is controlled is formed on a transparent substrate. The latter retardation film uses a liquid crystalline compound and has a feature that various polarization states can be controlled by variously controlling the alignment state of the liquid crystal layer.

従来、液晶性化合物を用いた位相差フィルムとしては、特許文献1に開示されている視野角補償フィルムや、特許文献2に開示されている光学異方性素子、特許文献3に開示されている1/4波長板、特許文献4に開示されている偏光分離膜等が挙げられる。これらの光学フィルムは、いずれも液晶組成物の組成及び液晶層の片面或いは両面に接触する物質により一義的に決まる配向状態を固定化して形成される液晶層を有する。しかしながら、これらの光学フィルムは、液晶層の配向状態が環境や材料起因のノイズの影響を非常に受けやすい。特に、液晶分子の光軸を層法線に対して傾けた構造は不安定であって、このような構造を有する液晶層を有する光学フィルムを均一かつ効率よく製造することは技術的に困難であった。   Conventionally, as a retardation film using a liquid crystalline compound, a viewing angle compensation film disclosed in Patent Document 1, an optical anisotropic element disclosed in Patent Document 2, and Patent Document 3 are disclosed. Examples include a quarter wave plate and a polarization separation film disclosed in Patent Document 4. Each of these optical films has a liquid crystal layer formed by fixing an alignment state that is uniquely determined by the composition of the liquid crystal composition and a substance that contacts one or both sides of the liquid crystal layer. However, in these optical films, the alignment state of the liquid crystal layer is very susceptible to noise caused by the environment and materials. In particular, the structure in which the optical axis of liquid crystal molecules is tilted with respect to the layer normal is unstable, and it is technically difficult to uniformly and efficiently produce an optical film having a liquid crystal layer having such a structure. there were.

ところで、光学フィルムには、表示に用いる光の偏光状態を制御するものの他に、表示時の明るさを増大させるための輝度向上フィルムが知られている。輝度向上フィルムとしては、その構成要素の中に入射光を偏光状態に応じて透過光と反射光に分離するための偏光分離膜を有するものが現在上市されている。   Incidentally, as an optical film, in addition to a film that controls the polarization state of light used for display, a brightness enhancement film for increasing the brightness at the time of display is known. As the brightness enhancement film, a film having a polarization separation film for separating incident light into transmitted light and reflected light according to the polarization state is currently on the market.

偏光分離膜としては、特許文献5に開示される異方性ポリマー層を多数積層した直線偏光分離膜や、特許文献4や6に開示されているコレステリック液晶層を用いた円偏光分離膜等が知られている。これらの内、前者の直線偏光分離層については数百層もの異方性層を積層する必要があり、非常に高価であるという問題を抱えている。   Examples of the polarization separation film include a linear polarization separation film in which many anisotropic polymer layers disclosed in Patent Document 5 are stacked, a circular polarization separation film using a cholesteric liquid crystal layer disclosed in Patent Documents 4 and 6, and the like. Are known. Among these, the former linearly polarized light separating layer has a problem that it is necessary to stack several hundred anisotropic layers and is very expensive.

後者の円偏光分離膜は、棒状液晶分子あるいは側鎖型液晶性高分子の液晶性基が層法線と平行な螺旋軸を回転軸として厚み方向に捩れた構造の液晶層を有し、その選択反射特性を利用して、左右回転の円偏光を透過光と反射光に分離するものである。しかし、通常の液晶を用いてこの選択反射層を形成した場合、この選択反射層の選択反射の波長域は数十nm程度であり、このままでは輝度向上フィルムとして使用することはできない。従って、可視光全域にわたって円偏光分離を行うために反射帯域を可視域において広帯域化する必要がある。   The latter circularly polarized light separating film has a liquid crystal layer having a structure in which a liquid crystal group of a rod-like liquid crystal molecule or a side chain type liquid crystalline polymer is twisted in a thickness direction with a helical axis parallel to the layer normal as a rotation axis. By utilizing the selective reflection characteristic, the circularly polarized light rotated left and right is separated into transmitted light and reflected light. However, when this selective reflection layer is formed using ordinary liquid crystal, the selective reflection wavelength range of this selective reflection layer is about several tens of nm, and cannot be used as a brightness enhancement film as it is. Therefore, in order to perform circularly polarized light separation over the entire visible light region, it is necessary to widen the reflection band in the visible region.

この目的に対して、異なる反射帯域を有する液晶層を複数設ける方法、コレステリック液晶層の螺旋ピッチを厚み方向に徐々に変化した構造にする方法等によって広帯域化された選択反射層を形成することが試みられている。しかしながら、いずれの方法も生産性及びコストに関して課題を残しているのが現状である。また、コレステリック液晶層を用いた円偏光分離層の場合、層法線に平行な方向に入射した光に対しては表示特性に影響を与えることはないが、斜めに入射した光に対してはコレステリック液晶層自身の作用により位相差が発生するために表示特性が悪化し、特に斜め方向で着色するという問題があった。   For this purpose, a selective reflection layer having a wide band can be formed by a method of providing a plurality of liquid crystal layers having different reflection bands, a method of gradually changing the helical pitch of the cholesteric liquid crystal layer in the thickness direction, or the like. Has been tried. However, the present situation is that both methods still have problems regarding productivity and cost. In addition, in the case of a circularly polarized light separation layer using a cholesteric liquid crystal layer, it does not affect display characteristics for light incident in a direction parallel to the layer normal, but for obliquely incident light. Since the phase difference is generated by the action of the cholesteric liquid crystal layer itself, the display characteristics are deteriorated, and there is a problem of coloring in an oblique direction.

特開平8−338913号公報JP-A-8-338913 特開平8−209127号公報JP-A-8-209127 特開2000−66192号公報JP 2000-66192 A 特開平8−271731号公報JP-A-8-271731 US6335999号公報US 6335999 gazette 特開平6−235900号公報JP-A-6-235900

本発明はこのような従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、均一かつ低コストで製造可能な、特定の配向状態の液晶層を有する光学積層体及びその製造方法、この光学積層体を用いる輝度向上フィルム、並びに偏光光源装置及び液晶表示装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and is an optical laminate having a liquid crystal layer in a specific alignment state, which can be produced uniformly and at low cost, a method for producing the same, and an optical laminate comprising the optical laminate. It is an object to provide a brightness enhancement film to be used, a polarized light source device, and a liquid crystal display device.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、透明基材上に第1の配向状態を有する液晶層を形成した後、該液晶層に面内に凸部を有する部材を接触させて層形状を変化させることにより、目的とする第2の配向状態を有する液晶層を簡便かつ確実に得られることを見出した。また、この方法を第1の配向状態を有するコレステリック相の液晶層に適用することにより、表示特性に優れた輝度向上フィルムを簡便に得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have formed a liquid crystal layer having a first alignment state on a transparent substrate, and then a member having a convex portion in the surface of the liquid crystal layer. It was found that a liquid crystal layer having the desired second alignment state can be obtained simply and reliably by bringing the layer into contact with each other to change the layer shape. Further, by applying this method to a liquid crystal layer of a cholesteric phase having the first alignment state, it has been found that a brightness enhancement film excellent in display characteristics can be easily obtained, and the present invention has been completed.

かくして本発明の第1によれば、透明基材上に液晶層を有する光学積層体であって、該液晶層が透明基材上に第1の配向状態を有する液晶層を形成した後、該液晶層の層形状を変化させることにより、第1の配向状態とは異なる第2の配向状態とした液晶層であることを特徴とする光学積層体が提供される。   Thus, according to the first aspect of the present invention, an optical laminate having a liquid crystal layer on a transparent substrate, the liquid crystal layer forming a liquid crystal layer having a first alignment state on the transparent substrate, By changing the layer shape of the liquid crystal layer, an optical layered body is provided which is a liquid crystal layer having a second alignment state different from the first alignment state.

本発明の光学積層体においては、前記第1の配向状態を有する液晶層が、コレステリック相、ネマチック相又はスメクチック相の液晶層であることが好ましい。
また本発明の光学積層体においては、前記液晶層が、螺旋軸と層法線とが略平行であるコレステリック相の液晶層を形成した後、その層形状を変化させることにより、螺旋軸と層法線とが平行でない部分を少なくとも一部に含むコレステリック相とした液晶層であるのがより好ましい。
In the optical layered body of the present invention, the liquid crystal layer having the first alignment state is preferably a liquid crystal layer having a cholesteric phase, a nematic phase, or a smectic phase.
In the optical layered body of the present invention, the liquid crystal layer is formed by forming a cholesteric phase liquid crystal layer in which the spiral axis and the layer normal are substantially parallel, and then changing the shape of the layer to change the spiral axis and the layer. It is more preferable that the liquid crystal layer has a cholesteric phase including at least a portion that is not parallel to the normal line.

本発明の第2によれば、透明基材上に液晶層を形成する光学積層体の製造方法であって、透明基材上に、第1の配向状態を有する液晶層を形成する工程(1)と、該液晶層の層形状を変化させることにより、その配向状態を第1の配向状態とは異なる第2の配向状態とする工程(2)とを有することを特徴とする光学積層体の製造方法が提供される。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for producing an optical laminate in which a liquid crystal layer is formed on a transparent substrate, the step of forming a liquid crystal layer having a first alignment state on the transparent substrate (1 And a step (2) of changing the shape of the liquid crystal layer to change the alignment state to a second alignment state different from the first alignment state. A manufacturing method is provided.

本発明の光学積層体の製造方法においては、前記工程(1)が、透明基材上に、コレステリック相、ネマチック相又はスメクチック相の液晶層を形成するものであるのが好ましく、前記工程(2)が、前記第1の配向状態を有する液晶層に、面内に凸部を有する部材を接触させる段階を含むものであるのが好ましい。   In the method for producing an optical laminate of the present invention, the step (1) preferably forms a cholesteric phase, nematic phase or smectic phase liquid crystal layer on a transparent substrate. ) Includes a step of bringing a liquid crystal layer having the first alignment state into contact with a member having an in-plane convex portion.

本発明の第3によれば、透明基材上に第1の配向状態を有するコレステリック相の液晶層を形成した後、層形状を変化させることにより、第1の配向状態とは異なる第2の配向状態とした液晶層と、式:Rth={(nx+ny)/2−nz}×d(式中、nx、nyは厚み方向に垂直な互いに直交する2方向の屈折率を表し、nx>nyである。nzは厚み方向の屈折率を表し、dは膜厚を表す。)で定義されるRthが、−20nm〜−1000nmである位相差素子と、1/4波長板とを含むことを特徴とする輝度向上フィルムが提供される。   According to the third aspect of the present invention, after forming the cholesteric phase liquid crystal layer having the first alignment state on the transparent substrate, the second shape different from the first alignment state is obtained by changing the layer shape. A liquid crystal layer in an aligned state and a formula: Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d (where nx and ny represent refractive indexes in two directions perpendicular to the thickness direction and nx> ny. Nz represents a refractive index in the thickness direction, and d represents a film thickness.) Rth defined by -20 nm to -1000 nm and a quarter wavelength plate are included. A brightness enhancement film is provided.

本発明の輝度向上フィルムにおいては、前記液晶層が、螺旋軸と層法線とが略平行であるコレステリック相の液晶層を形成した後、その層形状を変化させることにより、螺旋軸と層法線とが平行でない部分を少なくとも一部に含むコレステリック相とした液晶層であるのが好ましい。   In the brightness enhancement film of the present invention, the liquid crystal layer is formed by forming a cholesteric phase liquid crystal layer in which the spiral axis and the layer normal are substantially parallel, and then changing the shape of the layer, thereby changing the spiral axis and the layer method. A liquid crystal layer having a cholesteric phase including at least a portion that is not parallel to the line is preferable.

本発明の第4によれば、本発明の輝度向上フィルムを備えることを特徴とする偏光光源装置が提供される。
本発明の第5によれば、本発明の偏光光源装置を備え,さらにその上方に液晶セルを備えることを特徴とする液晶表示装置が提供される。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a polarized light source device comprising the brightness enhancement film of the present invention.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising the polarized light source device of the present invention and further comprising a liquid crystal cell above it.

本発明者の研究の結果、基材上に一度液晶層を配向させた後で、面内に凸部を有する部材を接触させて層形状を変化させることで、液晶分子の光軸を層法線に対して傾けた構造を容易に得ることができ、均一かつ効率よく製造することが可能となった。また、これをコレステリック液晶層に適用した場合には、螺旋軸と層法線の成す角度が厚み方向に徐々に変化する構造が得られた結果、広帯域の円偏光分離膜を均一かつ効率よく製造することが可能となった。この広帯域円偏光分離膜と定義されたRthを持つ位相差素子及び1/4波長板を一体化することで、性能・コストを両立させる視野角特性が良好な輝度向上フィルムの作製が可能となった。   As a result of the inventor's research, after aligning the liquid crystal layer once on the substrate, the optical axis of the liquid crystal molecules is changed to the layer method by changing the layer shape by contacting a member having a convex portion in the plane. A structure tilted with respect to the line can be easily obtained, and it has become possible to produce the structure uniformly and efficiently. In addition, when this is applied to a cholesteric liquid crystal layer, a structure in which the angle formed by the spiral axis and the layer normal gradually changes in the thickness direction is obtained. As a result, a broadband circularly polarized light separation film can be manufactured uniformly and efficiently. It became possible to do. By integrating the retardation element having the Rth defined as the broadband circularly polarized light separating film and the quarter wavelength plate, it becomes possible to produce a brightness enhancement film with good viewing angle characteristics that achieves both performance and cost. It was.

以下、本発明を、1)光学積層体、2)光学積層体の製造方法、3)輝度向上フィルム、4)偏光光源装置、及び5)液晶表示装置に項分けして詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by dividing it into 1) an optical laminate, 2) a method for producing an optical laminate, 3) a brightness enhancement film, 4) a polarized light source device, and 5) a liquid crystal display device.

1)光学積層体
本発明の光学積層体は、透明基材上に液晶層を有する積層体であって、該液晶層が、透明基材上に第1の配向状態を有する液晶層を形成した後、該液晶層の層形状を変化させることにより、第1の配向状態とは異なる第2の配向状態とした液晶層であることを特徴とする。
1) Optical laminate The optical laminate of the present invention is a laminate having a liquid crystal layer on a transparent substrate, and the liquid crystal layer formed a liquid crystal layer having a first alignment state on the transparent substrate. After that, the liquid crystal layer is characterized in that the liquid crystal layer is changed to a second alignment state different from the first alignment state by changing the layer shape of the liquid crystal layer.

(1)液晶層
本発明の光学積層体の液晶層は、第1の配向状態を有する液晶層を形成した後、該液晶層の層形状を変化させることにより、第1の配向状態とは異なる第2の配向状態としたものである。
(1) Liquid crystal layer The liquid crystal layer of the optical layered body of the present invention is different from the first alignment state by changing the layer shape of the liquid crystal layer after forming the liquid crystal layer having the first alignment state. This is the second orientation state.

ここで、配向状態とは、例えば、液晶分子群の長軸方向が透明基材面に垂直になっているホメオトロピック配向;液晶分子群の長軸方向が透明基材面に平行になっているホモジニアス配向;液晶分子群が液晶層の中央付近で折れ曲がったようになっているベンド配向;液晶分子群の長軸方向が、一方の側では平行になっており、他方の側では垂直になっているハイブリッド配向;液晶分子群の長軸方向が透明基材面に平行で、上下間にねじれているツイスト配向;液晶分子群の長軸と層の法線との成す角度が一方の層界面から他方の層界面に向かって、徐々に変化している配向(スプレイ配向等);等の、液晶層中における液晶分子群の配向状態をいう。   Here, the alignment state means, for example, homeotropic alignment in which the major axis direction of the liquid crystal molecule group is perpendicular to the transparent substrate surface; the major axis direction of the liquid crystal molecule group is parallel to the transparent substrate surface. Homogeneous alignment; bend alignment in which the liquid crystal molecule group is bent near the center of the liquid crystal layer; the major axis direction of the liquid crystal molecule group is parallel on one side and vertical on the other side Hybrid alignment; twisted orientation in which the major axis direction of the liquid crystal molecule group is parallel to the transparent substrate surface and twisted between the upper and lower sides; the angle formed by the major axis of the liquid crystal molecule group and the normal of the layer is from one layer interface The orientation state of the liquid crystal molecule group in the liquid crystal layer, such as orientation (splay orientation etc.) gradually changing toward the other layer interface.

第1の配向状態とは、透明基材上に液晶性化合物を含む塗布液を塗布し、乾燥・加熱することにより得られる液晶層の配向状態である。
透明基材上に形成された液晶層は、液晶性化合物及びその他素材の持つ特性、温度に応じて種々の配向状態を示す。また、液晶性化合物の中には、温度(各相の発現する温度を相転移温度という。)に依存して特定の配向状態を発現するものが知られている。これらはサーモトロピック液晶と称される。従って、サーモトロピック液晶を使用する場合には、所定温度に加熱することで、所望の第1の配向状態を得ることができる。
The first alignment state is an alignment state of a liquid crystal layer obtained by applying a coating liquid containing a liquid crystalline compound on a transparent substrate, and drying and heating.
The liquid crystal layer formed on the transparent substrate exhibits various alignment states depending on the characteristics and temperature of the liquid crystalline compound and other materials. Further, among liquid crystal compounds, those that exhibit a specific alignment state depending on temperature (the temperature at which each phase develops is called a phase transition temperature) are known. These are called thermotropic liquid crystals. Therefore, when using the thermotropic liquid crystal, a desired first alignment state can be obtained by heating to a predetermined temperature.

第2の配向状態は、第1の配向状態の層形状を変化させることにより得られる、第1の配向状態とは異なる配向状態である。
第2の配向状態としては、層形状が変化することにより、第1の配向状態とは異なる配向状態であれば、様々なものを形成し得る。本発明においては、第2の配向状態として、接触界面(配向膜側及びこれに対向する界面)の性質に応じて、特開平8−338913号公報、特開平8−209127号公報、特開2000−66192号公報等に記載されているように、液晶性化合物の長軸と層の法線との成す角度が一方の層界面から他方の層界面に向かって、徐々に変化している配向状態が好ましい。
The second alignment state is an alignment state different from the first alignment state, which is obtained by changing the layer shape of the first alignment state.
As the second alignment state, various layers can be formed as long as the layer shape is changed as long as the alignment state is different from the first alignment state. In the present invention, as the second alignment state, JP-A-8-338913, JP-A-8-209127 and JP2000-2000A depend on the nature of the contact interface (alignment film side and the interface facing the interface). An alignment state in which the angle formed by the major axis of the liquid crystalline compound and the normal line of the layer gradually changes from one layer interface toward the other layer interface, as described in JP-A-66192 Is preferred.

本発明の光学積層体の液晶層としては、広い反射帯域が実現できることから、第1の配向状態を有するコレステリック相の液晶層の層形状を変化させて、層の長軸と層の法線との成す角度が一方の層界面から他方の層界面に向かって、徐々に変化している配向状態を有する液晶層が好ましく、螺旋軸が層法線方向とが略平行であるコレステリック相の液晶層を形成した後、その層形状を変化させることにより、螺旋軸と層法線とが平行でない部分を少なくとも一部に含むコレステリック相の液晶層であるのが特に好ましい。   Since the liquid crystal layer of the optical layered body of the present invention can realize a wide reflection band, the layer shape of the liquid crystal layer of the cholesteric phase having the first alignment state is changed, and the major axis of the layer and the normal of the layer A liquid crystal layer having an orientation state in which the angle formed by the layer gradually changes from one layer interface to the other layer interface is preferable, and a liquid crystal layer having a cholesteric phase in which the helical axis is substantially parallel to the layer normal direction It is particularly preferable that the liquid crystal layer has a cholesteric phase including at least a portion where the spiral axis and the layer normal are not parallel by changing the layer shape after forming the layer.

液晶層は、後述するように、透明基材上に、液晶性化合物、溶剤、界面活性剤、重合開始剤、配向調整剤等を適宜含む塗布液を塗布することによって形成することができる。
用いる液晶性化合物としては特に制約されず、目的の配向状態に応じて適宜選択され得る。例えば、棒状液晶性化合物、円盤状液晶性化合物、高分子液晶等が挙げられる。
As will be described later, the liquid crystal layer can be formed by applying a coating liquid appropriately containing a liquid crystalline compound, a solvent, a surfactant, a polymerization initiator, an alignment regulator, and the like on a transparent substrate.
The liquid crystal compound to be used is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the target alignment state. For example, a rod-like liquid crystal compound, a disk-like liquid crystal compound, a polymer liquid crystal, and the like can be given.

棒状液晶性化合物としては、式(I):R1−B1−A1−B3−M−B4−A2−B2−R2で表される化合物を挙げることができる。
式(1)中、R1及びR2は重合性基を表す。重合性基であるR1、R2の具体例としては、下記に示す(r−1)〜(r−15)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Examples of the rod-like liquid crystalline compound include compounds represented by the formula (I): R1-B1-A1-B3-M-B4-A2-B2-R2.
In formula (1), R1 and R2 represent a polymerizable group. Specific examples of the polymerizable groups R1 and R2 include (r-1) to (r-15) shown below, but are not limited thereto.

Figure 2005037657
Figure 2005037657

B1、B2、B3及びB4は、それぞれ独立して単結合又は二価の連結基を表す。また、B3、B4の少なくとも一方は、−O−CO−O−であるのが好ましい。   B1, B2, B3 and B4 each independently represent a single bond or a divalent linking group. Moreover, it is preferable that at least one of B3 and B4 is —O—CO—O—.

A1及びA2は炭素原子数2〜20のスペーサ基を表す。スペーサ基としては、例えば、ポリメチレン基やポリオキシメチレン基等が挙げられる。スペーサ基を形成する構造単位に含まれる炭素数は、メソゲン基の化学構造等により適宜に決定され、一般にはポリメチレン基の場合には、0〜20、好ましくは2〜12であり、ポリオキシメチレン基の場合には、炭素数が0〜10、好ましくは1〜3である。   A1 and A2 represent a spacer group having 2 to 20 carbon atoms. Examples of the spacer group include a polymethylene group and a polyoxymethylene group. The number of carbon atoms contained in the structural unit forming the spacer group is appropriately determined depending on the chemical structure of the mesogenic group, and is generally 0 to 20, preferably 2 to 12, in the case of a polymethylene group. In the case of a group, it has 0 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms.

Mはメソゲン基を表す。メソゲン基Mの形成材料としては特に制限されないが、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、トラン類及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。   M represents a mesogenic group. The material for forming the mesogenic group M is not particularly limited, but 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.

円盤状液晶性化合物としては、種々の文献(例えば、C.Destrade et al.,Mol.Crysr.Liq.Cryst.,vol.71,page111(1981);日本化学会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節(1994年);液晶便覧編集委員会編、液晶便覧、第2章第2.1.1節(2000年)に記載されているものに、前述の棒状液晶性化合物で挙げたものと同様の連結基、スペーサ基、重合性基を導入したものを用いることができる。   Examples of the discotic liquid crystalline compound include various documents (for example, C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., Vol. 71, page 111 (1981); 22, Liquid Crystal Chemistry, Chapter 5, Chapter 10, Section 2 (1994); Liquid Crystal Handbook Editorial Committee, Liquid Crystal Handbook, Chapter 2, Section 2.1.1 (2000) The thing which introduce | transduced the connection group similar to what was mentioned by the above-mentioned rod-shaped liquid crystalline compound, a spacer group, and a polymeric group can be used for a thing.

高分子液晶としては特に限定されず種々のものを使用できる。例えば、液晶便覧、液晶便覧編集委員会編、第3章第3.8節(2000年)に掲載されているものを用いることができ、配向均一性の観点からは側鎖型高分子液晶が好ましい。   The polymer liquid crystal is not particularly limited, and various types can be used. For example, liquid crystal handbooks, edited by Liquid Crystal Handbook Editorial Committee, Chapter 3, Section 3.8 (2000) can be used. From the viewpoint of alignment uniformity, side chain polymer liquid crystals are used. preferable.

本発明においては、第1の配向状態を有する液晶層としては、コレステリック相、ネマチック相又はスメクチック相の液晶層であるのが好ましい、
コレステリック相は液晶分子の重心の位置が無秩序であり、かつ分子の長軸が分子間で一定方向にねじれた状態である。ネマチック相は液晶分子の重心の位置が無秩序であり、かつ分子の長軸が一軸配向している状態である。スメクチック相はネマチック相の方向の秩序に加え、重心の位置に一次元的な秩序が存在する状態で、層構造を有するのが特徴である。
In the present invention, the liquid crystal layer having the first alignment state is preferably a cholesteric phase, nematic phase or smectic phase liquid crystal layer.
The cholesteric phase is a state in which the position of the center of gravity of the liquid crystal molecules is disordered and the major axis of the molecules is twisted in a certain direction between the molecules. The nematic phase is a state in which the position of the center of gravity of the liquid crystal molecules is disordered and the long axes of the molecules are uniaxially aligned. The smectic phase is characterized by having a layer structure in a state where a one-dimensional order exists at the position of the center of gravity in addition to the order in the direction of the nematic phase.

これらの中でも、本発明においては、第1の配向状態を有する液晶層として、コレステリック相の液晶層がより好ましく、可視光の全波長領域にわたって円偏光分離機能を有するもの、すなわち、波長410〜470nm、波長520〜580nm、波長600〜660nmのいずれの波長域の光についても円偏光分離機能を有するコレステリック相の液晶層が特に好ましい。   Among these, in the present invention, as the liquid crystal layer having the first alignment state, a cholesteric phase liquid crystal layer is more preferable, which has a circularly polarized light separation function over the entire wavelength region of visible light, that is, a wavelength of 410 to 470 nm. A cholesteric phase liquid crystal layer having a circularly polarized light separation function is particularly preferable for light in any wavelength region of wavelengths 520 to 580 nm and wavelengths 600 to 660 nm.

このようなコレステリック液晶層としては、(i)選択的に反射する光の中心波長が異なるコレステリック液晶層を組み合わせたもの、(ii)一つのコレステリック液晶層からなり、厚み方向に対して螺旋のピッチが連続的に、あるいは段階的に変化するもの等が挙げられる。   As such a cholesteric liquid crystal layer, (i) a combination of cholesteric liquid crystal layers having different central wavelengths of selectively reflected light, and (ii) a single cholesteric liquid crystal layer having a helical pitch in the thickness direction. Are continuously or stepwise changing.

上記(i)のタイプのものの場合には、各層で反射される円偏光の位相状態を
そろえて各波長領域で異なる偏光状態となることを防止し、利用できる状態の偏
光を増量する観点より、同じ方向の円偏光を反射するもの同士を組み合わせるのが好ましい。またこの場合には、反射光の中心波長に基づき波長順序で各コレステリック液晶層が積層されていることが、大視野角時の波長シフトを抑制する観点からより好ましい。
In the case of the type (i) above, from the viewpoint of increasing the amount of polarized light in a usable state by aligning the phase state of the circularly polarized light reflected by each layer and preventing different polarization states in each wavelength region, It is preferable to combine those that reflect circularly polarized light in the same direction. In this case, it is more preferable that the cholesteric liquid crystal layers are laminated in the wavelength order based on the center wavelength of the reflected light from the viewpoint of suppressing the wavelength shift at the large viewing angle.

反射光の中心波長に基づき波長順序でコレステリック液晶層を積層する方法としては、例えば、反射光の中心波長が470nm、550nm、640nm、770nmであるコレステリック液晶層をそれぞれ作製し、これらのコレステリック液晶層を任意に選択して、反射光の中心波長の順序で3〜7層積層する方法が挙げられる。反射光の中心波長が異なる複数のコレステリック液晶層を積層する方法としては、例えば、単なる重ね置き、粘着剤等の接着剤を介した接着等の方法が挙げられる。   As a method of laminating the cholesteric liquid crystal layers in the wavelength order based on the center wavelength of the reflected light, for example, cholesteric liquid crystal layers having the center wavelengths of the reflected light of 470 nm, 550 nm, 640 nm, and 770 nm are respectively produced, and these cholesteric liquid crystal layers Is arbitrarily selected, and 3 to 7 layers are laminated in the order of the center wavelength of the reflected light. Examples of a method of laminating a plurality of cholesteric liquid crystal layers having different center wavelengths of reflected light include methods such as simple placement and adhesion via an adhesive such as an adhesive.

上記(ii)のコレステリック液晶層は、次のようにして形成することができる。先ず、特定波長の紫外線照射により異性化してカイラル剤となる化合物、液晶及び紫外線吸収剤とを含有してなる液晶層に、表面(紫外線照射面)側から深さ方向に連続的に照射光強度が減衰するように、前記特定波長の紫外線を照射する。これにより、カイラル剤の存在量が表面側から深さ方向に連続的に減少した状態、すなわち、液晶の螺旋ピッチが液晶層の厚み方向に連続的に変化した状態の液晶層が得られる。次いで、前記特定波長の紫外線とは異なる波長の紫外線を液晶層に照射して、液晶層全体を硬化させることにより、この螺旋ピッチの傾斜的変化した状態を固定化させる。このようにして得られるコレステリック液晶層は、深さ方向に対して連続的に螺旋構造のピッチが変化しているものであり、可視光域すべての波長帯域で円偏光分離機能を有する。   The cholesteric liquid crystal layer (ii) can be formed as follows. First, the irradiation light intensity is continuously applied in the depth direction from the surface (ultraviolet irradiation surface) side to a liquid crystal layer containing a compound that becomes a chiral agent by being irradiated with ultraviolet rays of a specific wavelength, a liquid crystal, and an ultraviolet absorber. Is irradiated with ultraviolet rays of the specific wavelength so that the light is attenuated. As a result, a liquid crystal layer in which the amount of the chiral agent existing continuously decreases in the depth direction from the surface side, that is, a state in which the spiral pitch of the liquid crystal continuously changes in the thickness direction of the liquid crystal layer is obtained. Next, the liquid crystal layer is irradiated with ultraviolet light having a wavelength different from that of the specific wavelength to cure the entire liquid crystal layer, thereby fixing the state in which the spiral pitch is changed in an inclined manner. The cholesteric liquid crystal layer thus obtained has a helical structure whose pitch is continuously changed in the depth direction, and has a circularly polarized light separation function in all the wavelength bands of the visible light range.

このようなタイプのコレステリック液晶層としては、例えば、SID’95,Asia Display.,p735(1995年)、液晶、第2巻、第2号、32−39頁(1998年)等に記載されたものがある。   Examples of such a type of cholesteric liquid crystal layer include SID'95, Asia Display. , P735 (1995), Liquid Crystal, Vol. 2, No. 2, pp. 32-39 (1998).

コレステリック液晶の材料としては液晶ポリマーが好ましい。この液晶ポリマーには特に制限はなく、液晶配向性を付与する共役性の直線状原子団(メソゲン)がポリマーの主鎖に導入された液晶ポリマー、該メソゲンがポリマーの側鎖に導入されたタイプの液晶ポリマー等、種々のものを使用することができる。   As a material for the cholesteric liquid crystal, a liquid crystal polymer is preferable. The liquid crystal polymer is not particularly limited, and a liquid crystal polymer in which a conjugated linear atomic group (mesogen) imparting liquid crystal orientation is introduced into the main chain of the polymer, and a type in which the mesogen is introduced into the side chain of the polymer. Various liquid crystal polymers can be used.

メソゲンがポリマーの主鎖に導入された液晶ポリマーとしては、屈曲性を付与するスペーサ部を必要に応じ介してパラ置換環状化合物等からなるメソゲン基を結合した構造を有する、ポリエステル系やポリアミド系、ポリカーボネート系やポリエステルイミド系等のポリマー等が挙げられる。   As a liquid crystal polymer in which a mesogen is introduced into the main chain of the polymer, a polyester system or a polyamide system having a structure in which a mesogen group composed of a para-substituted cyclic compound or the like is bonded via a spacer portion that imparts flexibility as necessary, Examples of the polymer include polycarbonate-based and polyesterimide-based polymers.

また、メソゲンがポリマーの側鎖に導入された液晶ポリマーとしては、ポリアクリレートやポリメタクリレート、ポリシロキサンやポリマロネート等を主鎖骨格とし、側鎖として必要に応じて共役性の原子団からなるスペーサ部を介してパラ置換環状化合物等からなる低分子結晶化合物(メソゲン部)を有するもの、低分子カイラル剤含有のネマチック系液晶ポリマー、カイラル成分導入の液晶ポリマー、ネマチック系とコレステリック系の混合液晶ポリマー等が挙げられる。   In addition, as a liquid crystal polymer in which mesogen is introduced into the side chain of the polymer, the main chain skeleton is polyacrylate, polymethacrylate, polysiloxane, polymalonate, etc., and a spacer part composed of a conjugated atomic group as a side chain as necessary Having a low molecular crystal compound (mesogen part) composed of a para-substituted cyclic compound, etc., a nematic liquid crystal polymer containing a low molecular chiral agent, a liquid crystal polymer incorporating a chiral component, a mixed liquid crystal polymer of nematic and cholesteric, etc. Is mentioned.

また、アゾメチン形やアゾ形、アゾキシ形やエステル形、ビフェニル形やフェニルシクロヘキサン形、ビシクロヘキサン形のようなパラ置換芳香族単位やパラ置換シクロヘキシル単位等からなるネマチック配向性を付与するパラ置換環状化合物を有するものに、不斉炭素を有する化合物等からなる適宜なカイラル成分や低分子カイラル剤等を導入する方法等により、コレステリック配向性のものとすることもできる(特開昭55−21479号公報、米国特許第5332522号明細書等)。ここで、パラ置換環状化合物におけるパラ位の末端置換基としては、シアノ基やアルキル基、アルコキシル基等が挙げられる。   In addition, para-substituted cyclic compounds that impart nematic orientation such as para-substituted aromatic units and para-substituted cyclohexyl units such as azomethine, azo, azoxy, ester, biphenyl, phenylcyclohexane, and bicyclohexane. Cholesteric orientation can be obtained by introducing an appropriate chiral component composed of a compound having an asymmetric carbon, a low molecular chiral agent, or the like into a compound having an asymmetric carbon (JP-A-55-21479). U.S. Pat. No. 5,332,522). Here, examples of the terminal substituent at the para position in the para-substituted cyclic compound include a cyano group, an alkyl group, and an alkoxyl group.

前記スペーサ部としては、ポリメチレン鎖やポリオキシメチレン鎖等が挙げられる。スペーサ部を形成する構造単位に含まれる炭素数は、メソゲン部の化学構造等により適宜に決定され、一般にはポリメチレン鎖の場合には、0〜20、好ましくは2〜12であり、ポリオキシメチレン鎖の場合には、炭素数が0〜10、好ましくは1〜3である。   Examples of the spacer portion include a polymethylene chain and a polyoxymethylene chain. The number of carbon atoms contained in the structural unit forming the spacer portion is appropriately determined depending on the chemical structure of the mesogen portion, and is generally 0 to 20, preferably 2 to 12 in the case of a polymethylene chain. In the case of a chain, the carbon number is 0 to 10, preferably 1 to 3.

メソゲンがポリマーの主鎖に導入されたタイプのポリマーを製造する方法としては、成分モノマーをラジカル重合、カチオン重合又はアニオン重合等により重合する方法等が挙げられる。また、メソゲンがポリマーの側鎖に導入されたタイプのポリマーを製造する方法としては、アクリル酸やメタクリル酸のエステルのようなビニル系モノマーに、所望によりスペーサ部を介してメソゲン基を導入したモノマーを、ラジカル重合法等により重合する方法、ポリオキシメチルシリレンのSi−H結合を介し白金系触媒の存在下にビニル置換メソゲンモノマーを付加反応させる方法、主鎖ポリマーに付与した官能基を介して相間移動触媒を用いたエステル化反応によりメソゲン基を導入する方法、マロン酸の一部に必要に応じスペーサ基を介してメソゲン基を導入したモノマーとジオールとを重縮合反応させる方法等が挙げられる。   Examples of a method for producing a polymer of a type in which mesogen is introduced into the polymer main chain include a method in which component monomers are polymerized by radical polymerization, cationic polymerization, anionic polymerization, or the like. In addition, as a method of producing a polymer of a type in which mesogen is introduced into the side chain of the polymer, a monomer in which a mesogenic group is introduced into a vinyl monomer such as an ester of acrylic acid or methacrylic acid through a spacer portion as desired. Via a radical polymerization method, a method of addition reaction of a vinyl-substituted mesogen monomer in the presence of a platinum-based catalyst via the Si-H bond of polyoxymethylsilylene, via a functional group imparted to the main chain polymer Examples include a method of introducing a mesogen group by an esterification reaction using a phase transfer catalyst, a method of subjecting a part of malonic acid to a polycondensation reaction between a monomer having a mesogen group introduced via a spacer group and a diol as necessary. .

カイラル剤としては特に制限されず、従来公知のものを使用することができる。例えば、特開平6−281814号公報に記載されたカイラルモノマー、特開平8−209127号公報に記載されたカイラル剤、特開2003−131187号公報に記載の光反応型カイラル化合物等が挙げられる。   The chiral agent is not particularly limited, and conventionally known agents can be used. Examples thereof include a chiral monomer described in JP-A-6-281814, a chiral agent described in JP-A-8-209127, and a photoreactive chiral compound described in JP-A-2003-131187.

またカイラル剤としては、カイラル剤の添加によって意図しない相転移温度の変化を避けるために、カイラル剤自身が液晶性を示すものが好ましい。さらに、経済性の観点からは、液晶性化合物を捩じる効率を表す指標である、式(II):HTP=1/P・cで定義されるHTPの大きなものが好ましい。ここで、Pはコレステリック相の螺旋のピッチ長を表し、cはカイラル剤の濃度を表す。   Further, as the chiral agent, in order to avoid an unintended change of the phase transition temperature due to the addition of the chiral agent, a chiral agent that exhibits liquid crystallinity is preferable. Further, from the viewpoint of economy, a material having a large HTP defined by the formula (II): HTP = 1 / P · c, which is an index representing the efficiency of twisting the liquid crystal compound, is preferable. Here, P represents the pitch length of the spiral of the cholesteric phase, and c represents the concentration of the chiral agent.

第1の配向状態を有する液晶層(特にコレステリック相の液晶層)は、この後の層形状を変形させる工程において、液晶の相の基本構造(コレステリック相自身の螺旋構造)はできるだけ維持させることが好ましい。この目的からは、第1の配向状態はある程度固定させておくことが好ましい。この固定の方法としては、重合性基の種類、重合性基の一分子あたりの数を調整したものを液晶性化合物として用いて加熱あるいは光照射して固定化する方法、非重合性液晶と重合性液晶との混合物を用いて加熱あるいは光照射して固定化する方法、高分子液晶を用いて、第1の配向状態が得られた時点で急速に冷却することにより固定化する方法等が挙げられる。   In the liquid crystal layer having the first alignment state (particularly, the cholesteric phase liquid crystal layer), the basic structure of the liquid crystal phase (the spiral structure of the cholesteric phase itself) can be maintained as much as possible in the subsequent step of deforming the layer shape. preferable. For this purpose, it is preferable to fix the first alignment state to some extent. This fixing method includes a method in which the type of polymerizable group, the number of polymerizable groups per molecule adjusted, is used as a liquid crystalline compound, and is fixed by heating or light irradiation. Examples include a method of fixing by heating or light irradiation using a mixture with a crystalline liquid crystal, and a method of fixing by rapidly cooling when a first alignment state is obtained using a polymer liquid crystal. It is done.

液晶層の厚み(液晶層が複数の層からなる場合には全体の厚み)は、配向の乱れや透過率低下の防止、選択反射の波長範囲(反射波長域)の広さ等の観点から、通常、1〜50μm、好ましくは2〜30μm、より好ましくは2〜10μmである。また、支持基材を有する場合には、その基材を含めた合計厚みが、通常20〜200μm、好ましくは25〜150μm、より好ましくは30〜100μmである。   The thickness of the liquid crystal layer (the total thickness in the case where the liquid crystal layer is composed of a plurality of layers) is from the viewpoint of orientation disorder and prevention of transmittance reduction, the range of the selective reflection wavelength range (reflection wavelength range), etc. Usually, it is 1-50 micrometers, Preferably it is 2-30 micrometers, More preferably, it is 2-10 micrometers. Moreover, when it has a support base material, the total thickness including the base material is 20-200 micrometers normally, Preferably it is 25-150 micrometers, More preferably, it is 30-100 micrometers.

(2)透明基材
本発明に用いる透明基材は、光学的に透明な基材であれば特に限定されないが、偏光状態の不要な変化を避けるためには、複屈折による位相差が小さく、光学的に等方性のものが好ましい。かかる透明基材としては、透明樹脂フィルム、ガラス基板等が挙げられ、液晶層を効率よく製造することができる観点から、長尺の透明樹脂フィルムがより好ましい。透明樹脂フィルムとしては、単層のフィルムであっても、複数のフィルムを積層した複層フィルムであってもよいが、1mm厚で全光線透過率が80%以上のものが好ましい。
(2) Transparent substrate The transparent substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it is an optically transparent substrate, but in order to avoid an unnecessary change in the polarization state, the phase difference due to birefringence is small, Those that are optically isotropic are preferred. Examples of such a transparent substrate include a transparent resin film and a glass substrate, and a long transparent resin film is more preferable from the viewpoint of efficiently producing a liquid crystal layer. The transparent resin film may be a single-layer film or a multi-layer film in which a plurality of films are laminated, but preferably has a thickness of 1 mm and a total light transmittance of 80% or more.

透明樹脂フィルムの樹脂材料としては、脂環式構造含有重合体樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等の鎖状オレフィン系重合体、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、エポキシ系樹脂等が挙げられる。これらは1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、脂環式構造含有重合体樹脂又は鎖状オレフィン系重合体が好ましく、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性等の観点から、脂環式構造含有重合体樹脂がより好ましい。   The resin material of the transparent resin film includes an alicyclic structure-containing polymer resin, a chain olefin polymer such as polyethylene and polypropylene, triacetyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyimide, polyarylate, polyester, polycarbonate, polysulfone, and polyether. Examples include sulfone, amorphous polyolefin, modified acrylic polymer, and epoxy resin. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, an alicyclic structure-containing polymer resin or a chain olefin polymer is preferable, and an alicyclic structure-containing polymer resin is more preferable from the viewpoint of transparency, low hygroscopicity, dimensional stability, lightness, and the like. preferable.

脂環式構造含有重合体樹脂は、重合体樹脂の繰り返し単位中に脂環式構造を有するものであり、主鎖中に脂環式構造を有する重合体樹脂及び側鎖に脂環式構造を有する重合体樹脂のいずれも用いることができる。脂環式構造としては、例えば、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造等が挙げられるが、熱安定性等の観点からシクロアルカン構造が好ましい。脂環式構造を構成する炭素数に特に制限はないが、通常4〜30個、好ましくは5〜20個、より好ましくは6〜15個である。   The alicyclic structure-containing polymer resin has an alicyclic structure in the repeating unit of the polymer resin, and the polymer resin having an alicyclic structure in the main chain and an alicyclic structure in the side chain. Any polymer resin can be used. Examples of the alicyclic structure include a cycloalkane structure and a cycloalkene structure, and a cycloalkane structure is preferable from the viewpoint of thermal stability. Although there is no restriction | limiting in particular in carbon number which comprises an alicyclic structure, Usually, 4-30 pieces, Preferably it is 5-20 pieces, More preferably, it is 6-15 pieces.

脂環式構造を有する重合体樹脂中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は使用目的に応じて適宜選択されるが、通常50重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上である。脂環式構造を有する繰り返し単位が過度に少ないと、フィルムの耐熱性が低下するおそれがある。   The proportion of the repeating unit having an alicyclic structure in the polymer resin having an alicyclic structure is appropriately selected depending on the purpose of use, but is usually 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more, more preferably 90%. % By weight or more. When there are too few repeating units having an alicyclic structure, the heat resistance of the film may be reduced.

脂環式構造を有する重合体樹脂は、具体的には、(1)ノルボルネン系重合体、(2)単環の環状オレフィン系重合体、(3)環状共役ジエン系重合体、(4)ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、透明性や成形性の観点から、ノルボルネン系重合体がより好ましい。   Specifically, the polymer resin having an alicyclic structure includes (1) a norbornene polymer, (2) a monocyclic olefin polymer, (3) a cyclic conjugated diene polymer, and (4) vinyl. Examples thereof include alicyclic hydrocarbon polymers and hydrogenated products thereof. Among these, norbornene-based polymers are more preferable from the viewpoints of transparency and moldability.

ノルボルネン系重合体としては、具体的にはノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、及びそれらの水素添加物、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体などが挙げられる。これらの中でも、透明性の観点から、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素添加物が最も好ましい。
上記の脂環式構造を有する重合体は、例えば特開2002−321302号公報等に開示されている公知の重合体から選ばれる。
Specific examples of the norbornene-based polymer include ring-opening polymers of norbornene-based monomers, ring-opening copolymers of norbornene-based monomers and other monomers capable of ring-opening copolymerization, and hydrogenated products thereof, norbornene-based polymers Examples include addition polymers of monomers and addition copolymers with other monomers copolymerizable with norbornene-based monomers. Among these, from the viewpoint of transparency, a ring-opening polymer hydrogenated product of a norbornene-based monomer is most preferable.
The polymer having the alicyclic structure is selected from known polymers disclosed in, for example, JP-A No. 2002-321302.

本発明に好適に用いる透明樹脂フィルムの樹脂材料のガラス転移温度は、好ましくは80℃以上、より好ましくは100〜250℃の範囲である。ガラス転移温度がこのような範囲にある透明樹脂からなる基材は、高温下での使用における変形や応力が生じることがなく耐久性に優れる。   The glass transition temperature of the resin material of the transparent resin film suitably used in the present invention is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 to 250 ° C. A substrate made of a transparent resin having a glass transition temperature in such a range is excellent in durability without causing deformation or stress in use at high temperatures.

本発明に好適に用いる透明樹脂フィルムの樹脂材料の分子量は、溶媒としてシクロヘキサン(重合体樹脂が溶解しない場合にはトルエン)を用いたゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(以下、「GPC」と略す。)で測定したポリイソプレン又はポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)で、通常10,000〜100,000、好ましくは25,000〜80,000、より好ましくは25,000〜50,000である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、フィルムの機械的強度及び成形加工性が高度にバランスされ好適である。   The molecular weight of the resin material of the transparent resin film suitably used in the present invention is abbreviated as gel permeation chromatography (hereinafter referred to as “GPC”) using cyclohexane (toluene when the polymer resin is not dissolved) as a solvent. The weight average molecular weight (Mw) in terms of polyisoprene or polystyrene measured in (1) is usually 10,000 to 100,000, preferably 25,000 to 80,000, more preferably 25,000 to 50,000. When the weight average molecular weight is in such a range, the mechanical strength and moldability of the film are highly balanced and suitable.

本発明に好適に用いる透明樹脂フィルムの樹脂材料の分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は特に制限されないが、通常1.0〜10.0、好ましくは1.0〜4.0、より好ましくは1.2〜3.5の範囲である。   The molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)) of the resin material of the transparent resin film suitably used in the present invention is not particularly limited, but is usually 1.0 to 10.0, preferably 1.0. It is -4.0, More preferably, it is the range of 1.2-3.5.

本発明に好適に用いる脂環式構造含有重合体樹脂は、その分子量2,000以下の樹脂成分(すなわち、オリゴマー成分)の含有量が、好ましくは5重量%以下、より好ましくは3重量%以下、さらに好ましくは2重量%以下である。オリゴマ一成分の量が多いと樹脂積層体を延伸する際に、表面に微細な凸部が発生したり、厚みむらを生じたりして面精度が悪くなる。オリゴマー成分の量を低減するためには、重合触媒や水素化触媒の選択、重合、水素化等の反応条件、樹脂を成形用材料としてペレット化する工程における温度条件、等を最適化すればよい。オリゴマーの成分量は、シクロヘキサン(重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン)を用いるGPCによって測定することができる   The alicyclic structure-containing polymer resin suitably used in the present invention has a resin component (that is, oligomer component) having a molecular weight of 2,000 or less, preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight or less. More preferably, it is 2% by weight or less. When the amount of the oligomer one component is large, when the resin laminate is stretched, fine convex portions are generated on the surface or unevenness of the thickness occurs, resulting in poor surface accuracy. In order to reduce the amount of the oligomer component, the selection of the polymerization catalyst and the hydrogenation catalyst, the reaction conditions such as polymerization and hydrogenation, and the temperature conditions in the step of pelletizing the resin as a molding material may be optimized. . The amount of the oligomer component can be measured by GPC using cyclohexane (toluene if the polymer resin does not dissolve).

本発明に用いる透明基材の厚みは特に制限されないが、材料コストや薄型・軽量化の観点から、その厚みは、通常1〜1000μm、好ましくは5〜300μm、より好ましくは30〜100μmである。   The thickness of the transparent substrate used in the present invention is not particularly limited, but the thickness is usually 1 to 1000 μm, preferably 5 to 300 μm, more preferably 30 to 100 μm, from the viewpoint of material cost and reduction in thickness and weight.

また、本発明に用いる透明基材は予め表面処理されているものが好ましい。表面処理を施すことにより、透明基材と配向膜との密着性を高めることができる。表面処理の手段としては、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線(UV)処理、火炎処理)等が挙げられる。また、透明支持体の上に、接着層(下塗り層)を設けることも、透明基材と配向膜との密着性を高める上で好ましい。   In addition, the transparent substrate used in the present invention is preferably subjected to surface treatment in advance. By performing the surface treatment, the adhesion between the transparent substrate and the alignment film can be enhanced. Examples of the surface treatment include glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet (UV) treatment, flame treatment) and the like. It is also preferable to provide an adhesive layer (undercoat layer) on the transparent support in order to improve the adhesion between the transparent substrate and the alignment film.

透明基材の表面には、液晶化合物を配向させるための配向膜を設けることが好ましい。配向膜は、有機化合物のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログループの形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法による有機化合物の累積のような手段で形成することができる。また、電場や磁場の付与あるいは光照射により配向機能が生じる配向膜を設けることもできる。これらの中でも、透明基材上に形成する配向膜としては、連続処理を可能ならしめるという観点からは、ポリマーを塗布し、それをラビング処理することにより形成されるものが好ましい。ラビング処理はポリマー層の表面を布で一定方向に摩擦することにより行うことができる。   It is preferable to provide an alignment film for aligning the liquid crystal compound on the surface of the transparent substrate. The alignment film can be formed by means such as rubbing treatment of an organic compound, oblique vapor deposition of an inorganic compound, formation of a micro group, or accumulation of an organic compound by a Langmuir-Blodgett method. In addition, an alignment film in which an alignment function is generated by application of an electric field or a magnetic field or light irradiation can be provided. Among these, the alignment film formed on the transparent substrate is preferably formed by applying a polymer and rubbing it from the viewpoint of enabling continuous treatment. The rubbing treatment can be performed by rubbing the surface of the polymer layer with a cloth in a certain direction.

配向膜の形成に用いるポリマーとしては特に限定されず、用いる液晶化合物の種類と目的の配向に応じたものを適宜選択し得る。また配向膜は、液晶化合物と基材との密着性を付与する目的で、重合性基を有することが好ましい。配向膜の厚さは、通常0.001〜50μm、好ましくは0.01〜5μm、より好ましくは0.05〜1μmである。   The polymer used for forming the alignment film is not particularly limited, and a polymer corresponding to the type of liquid crystal compound to be used and the desired alignment can be appropriately selected. The alignment film preferably has a polymerizable group for the purpose of imparting adhesion between the liquid crystal compound and the substrate. The thickness of the alignment film is usually 0.001 to 50 μm, preferably 0.01 to 5 μm, more preferably 0.05 to 1 μm.

2)光学積層体の製造方法
本発明の光学積層体の製造方法は、透明基材上に、第1の配向状態を有する液晶層を形成する工程(1)と、該液晶層の層形状を変化させることにより、その配向状態を第1の配向状態とは異なる第2の配向状態とする工程(2)とを有することを特徴とする。本発明の製造方法は、本発明の光学積層体の製造に特に好適である。
2) Method for Producing Optical Laminate The method for producing an optical laminate of the present invention includes a step (1) of forming a liquid crystal layer having a first alignment state on a transparent substrate, and a layer shape of the liquid crystal layer. And (2) changing the alignment state into a second alignment state different from the first alignment state. The production method of the present invention is particularly suitable for the production of the optical laminate of the present invention.

(A)工程(1)
工程(1)は、透明基材上に、第1の配向状態を有する液晶層を形成するものである。液晶層は、透明基材上に、液晶性化合物、溶剤、界面活性剤、重合開始剤、配向調整剤等を適宜含む塗布液を塗布することによって形成することができる。
(A) Step (1)
Step (1) forms a liquid crystal layer having a first alignment state on a transparent substrate. The liquid crystal layer can be formed by applying a coating liquid appropriately containing a liquid crystalline compound, a solvent, a surfactant, a polymerization initiator, an alignment regulator, and the like on a transparent substrate.

液晶性化合物としては、前述したものと同様のものが使用できる。
界面活性剤は、塗布液及び重合前の液晶層の表面張力を調整するために用いる。界面活性剤としては特に制約されず、市販のものを使用し得るが、ノニオン系の界面活性剤の使用が好ましい。なかでも、分子量が数千程度のオリゴマーであるノニオン系の界面活性剤の使用が特に好ましい。このような界面活性剤としては、セイミケミカル(株)製のノニオン系界面活性剤(商品名:KH−40)等が挙げられる。
As the liquid crystal compound, the same compounds as described above can be used.
The surfactant is used to adjust the surface tension of the coating liquid and the liquid crystal layer before polymerization. The surfactant is not particularly limited, and a commercially available one can be used, but the use of a nonionic surfactant is preferable. Among these, the use of a nonionic surfactant which is an oligomer having a molecular weight of about several thousand is particularly preferable. Examples of such surfactants include nonionic surfactants (trade name: KH-40) manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.

重合開始剤としては、熱重合開始剤及び光重合開始剤のいずれもが使用できる。重合反応が迅速であることから、光重合開始剤の使用が好ましい。光重合開始剤の例としては、多核キノン化合物(米国特許3046127号公報、同2951758号公報に記載のもの)、オキサジアゾール化合物(米国特許4212970号公報に記載のもの)、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号公報、同2367670号公報に記載のもの)、アシロインエーテル(米国特許2448828号公報に記載のもの)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号公報に記載のもの)、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3549367号公報に記載のもの)、アクリジン及びフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号公報に記載のもの)等が挙げられる。重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分に対して、通常0.001〜50重量%、好ましくは0.01〜20重量%、より好ましくは0.5〜5重量%である。   As the polymerization initiator, either a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator can be used. Use of a photoinitiator is preferred because the polymerization reaction is rapid. Examples of photopolymerization initiators include polynuclear quinone compounds (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), oxadiazole compounds (described in US Pat. No. 4,212,970), α-carbonyl compounds ( U.S. Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in U.S. Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin compound (as described in U.S. Pat. No. 2,722,512) ), Combinations of triarylimidazole dimers and p-aminophenyl ketone (described in US Pat. No. 3,549,367), acridine and phenazine compounds (described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-105667, US Pat. No. 4,239,850) ) And the like. The usage-amount of a polymerization initiator is 0.001 to 50 weight% normally with respect to solid content of a coating liquid, Preferably it is 0.01 to 20 weight%, More preferably, it is 0.5 to 5 weight%.

配向調整剤は、基材上に形成された液晶層の空気側表面の配向状態を制御するためのものである。配向調整剤は、前記界面活性剤を兼ねる場合もある。配向調整剤としては特に制限されず、目的の配向状態に応じて種々のものを使用できる。例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、あるいはこれらの変性物等の樹脂類等が挙げられる。   The alignment regulator is for controlling the alignment state of the air side surface of the liquid crystal layer formed on the substrate. The alignment regulator may also serve as the surfactant. The alignment regulator is not particularly limited, and various types can be used depending on the target alignment state. Examples thereof include resins such as polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, and modified products thereof.

塗布液の調製に用いる溶媒としては有機溶媒が好ましい。有機溶媒としては、ケトン類、ハロゲン化炭化水素類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物類、炭化水素類、エステル類、エーテル類等が挙げられる。これらは1種単独で、あるいは2種以上を混合して用いることができる。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合には、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類の使用が好ましい。   As the solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferable. Examples of the organic solvent include ketones, halogenated hydrocarbons, amides, sulfoxides, heterocyclic compounds, hydrocarbons, esters, ethers, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, in consideration of environmental load, it is preferable to use ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone.

上記塗布液を透明基材上に塗布する方法は特に制限されず、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等の公知の塗工方法を採用することができる。   The method for applying the coating solution on the transparent substrate is not particularly limited, and spin coating method, roll coating method, flow coating method, printing method, dip coating method, casting film forming method, bar coating method, gravure printing method. A known coating method such as the above can be employed.

また、液晶層を形成する方法として、液晶ポリマーの加熱溶融物、好ましくは等方相を呈する状態の加熱溶融物を、ベースフィルム上に、上述した塗工方法に応じた方法により塗膜を形成し、必要に応じて溶融温度を維持しつつ、さらに薄層に展開して固化させる方法を採用することができる。   In addition, as a method for forming the liquid crystal layer, a heated melt of a liquid crystal polymer, preferably a heated melt exhibiting an isotropic phase, is formed on the base film by a method according to the above-described coating method. In addition, it is possible to employ a method of further developing and solidifying into a thin layer while maintaining the melting temperature as necessary.

前記塗布液を透明基材上に塗布して得られた塗膜を乾燥・加熱処理することにより液晶層を形成することができる。加熱処理の温度は、液晶ポリマーのガラス転移温度から等方相転移温度までの温度範囲、すなわち液晶ポリマーが液晶を呈する温度範囲である。   A liquid crystal layer can be formed by drying and heat-treating a coating film obtained by applying the coating liquid on a transparent substrate. The temperature of the heat treatment is a temperature range from the glass transition temperature to the isotropic phase transition temperature of the liquid crystal polymer, that is, a temperature range in which the liquid crystal polymer exhibits liquid crystal.

本発明の光学積層体の製造方法においては、前記工程(1)が、透明基材上に、コレステリック相、ネマチック相又はスメクチック相の液晶層を形成するものであるのが好ましい。コレステリック相、ネマチック相又はスメクチック相の液晶層については、前述したとおりである。   In the method for producing an optical layered body of the present invention, the step (1) preferably forms a cholesteric phase, nematic phase or smectic phase liquid crystal layer on a transparent substrate. The liquid crystal layer in the cholesteric phase, nematic phase or smectic phase is as described above.

また第1の配向状態を固定化させるためには、目的の配向状態において熱あるいは紫外線等によって固化することが好ましく、このために分子中に重合性を有する官能基が導入された液晶性化合物を用いるのが好ましい。   In order to fix the first alignment state, it is preferable to solidify with heat or ultraviolet rays in the target alignment state. For this purpose, a liquid crystalline compound having a polymerizable functional group introduced in the molecule is used. It is preferable to use it.

重合性基を有する液晶性化合物を重合することで、第1の配向状態をある程度固定させることができる。すなわち、重合開始剤として熱重合開始剤を用いる場合には前記塗膜を所定温度に加熱することで、光重合開始剤を使用する場合には前記塗膜に光照射を行うことで、液晶性化合物を重合することができる。迅速性の観点からは、光照射による方法が好ましく、紫外線を用いる方法がより好ましい。光照射エネルギーは、通常、1mJ/cm〜50J/cm、好ましくは1mJ/cm〜800mJ/cmである。 By polymerizing a liquid crystal compound having a polymerizable group, the first alignment state can be fixed to some extent. That is, when a thermal polymerization initiator is used as the polymerization initiator, the coating film is heated to a predetermined temperature, and when a photopolymerization initiator is used, the coating film is irradiated with light, thereby obtaining a liquid crystalline property. The compound can be polymerized. From the viewpoint of rapidity, a method using light irradiation is preferable, and a method using ultraviolet rays is more preferable. The light irradiation energy is usually 1 mJ / cm 2 to 50 J / cm 2 , preferably 1 mJ / cm 2 to 800 mJ / cm 2 .

(B)工程(2)
工程(2)は、工程(1)により形成した第1の配向状態を有する液晶層の層形状を変化させることにより、その配向状態を第1の配向状態とは異なる第2の配向状態とするものである。
(B) Step (2)
In the step (2), the alignment state is changed to a second alignment state different from the first alignment state by changing the layer shape of the liquid crystal layer having the first alignment state formed in the step (1). Is.

第2の配向状態としては、層形状が変化することにより、第1の配向状態とは異なる配向状態であれば、様々なものが存在し得る。なかでも、本発明の光学積層体の液晶層と同様の液晶性化合物の長軸と層の法線との成す角度が一方の層界面から他方の層界面に向かって、徐々に変化している配向状態が好ましく、広い反射帯域が実現できることから、第1の配向状態を有するコレステリック相の液晶層の層形状を変化させて、層の長軸と層の法線との成す角度が一方の層界面から他方の層界面に向かって、徐々に変化している配向状態が特に好ましい。   As the second alignment state, various layers may exist as long as the layer shape is changed and the alignment state is different from the first alignment state. Among them, the angle formed between the major axis of the liquid crystal compound similar to the liquid crystal layer of the optical layered body of the present invention and the normal line of the layer gradually changes from one layer interface to the other layer interface. Since the alignment state is preferable and a wide reflection band can be realized, the layer shape of the liquid crystal layer of the cholesteric phase having the first alignment state is changed so that the angle formed between the major axis of the layer and the normal of the layer is one layer. An alignment state that gradually changes from the interface toward the other layer interface is particularly preferable.

以下、工程(2)について、第1の配向状態を有するコレステリック相の液晶層の層形状を変化させて、層の長軸と層の法線との成す角度が一方の層界面から他方の層界面に向かって、徐々に変化している配向状態(第2の配向状態)を形成する場合を例にとって説明する。   Hereinafter, with respect to the step (2), the layer shape of the liquid crystal layer of the cholesteric phase having the first alignment state is changed so that the angle formed between the major axis of the layer and the normal of the layer is changed from one layer interface to the other layer. A case where an alignment state (second alignment state) that gradually changes toward the interface is formed will be described as an example.

一般的なコレステリック相の液晶層を模式的に表したものを図1に示す。ここで、基材表面に施された配向処理面1と接する液晶分子2は配向処理に応じた向きに液晶分子の長軸を揃えて配向するように描かれている。さらに液晶分子は、配向処理面側界面とそれと対向する表面間でカイラル剤のHTPに応じた螺旋ピッチPでねじれた配向を形成している。   A schematic representation of a general cholesteric phase liquid crystal layer is shown in FIG. Here, the liquid crystal molecules 2 in contact with the alignment treatment surface 1 applied to the substrate surface are drawn so as to align the major axes of the liquid crystal molecules in the direction corresponding to the alignment treatment. Furthermore, the liquid crystal molecules form a twisted orientation with a helical pitch P corresponding to the chiral agent HTP between the orientation-treated surface side interface and the surface facing it.

このようなコレステリック相を呈する液晶層1に対して光を入射させた場合、特定波長領域の左右回りの何れかの円偏光に対してのみ反射特性(選択反射)を示すことが知られている。このことを図2を用いて説明する。図2において、θ1は白色入射光L1を入射した場合の入射角度、L2は選択反射した円偏光、θ2は入射光L1がスネルの法則にしたがって液晶層1内で屈折した場合の入射光の進行方向と層法線3とがなす角度を表している。液晶性化合物がねじれるときの回転軸を表す螺旋軸4が層に対して垂直である場合は、層法線3と螺旋軸4は平行である。この場合、θ2は液晶層内部での螺旋軸と入射光の成す角度であるともいえる。   It is known that when light is incident on the liquid crystal layer 1 exhibiting such a cholesteric phase, it exhibits a reflection characteristic (selective reflection) only with respect to any circularly polarized light around the left and right of a specific wavelength region. . This will be described with reference to FIG. In FIG. 2, θ1 is an incident angle when white incident light L1 is incident, L2 is selectively reflected circularly polarized light, and θ2 is a progression of incident light when the incident light L1 is refracted in the liquid crystal layer 1 according to Snell's law. It represents the angle formed by the direction and the layer normal 3. When the spiral axis 4 representing the rotation axis when the liquid crystal compound is twisted is perpendicular to the layer, the layer normal 3 and the spiral axis 4 are parallel. In this case, it can be said that θ2 is an angle formed by the spiral axis inside the liquid crystal layer and the incident light.

選択反射を受ける円偏光L2の中心波長λは、式(III):λ=n×P×cosθ2により表され、反射帯域は、式(IV):no×P×cosθ2≦λ≦ne×P×cosθ2で表される。ここで、n=(ne+no)/2(式中、noは棒状液晶性化合物の短軸方向の屈折率を表し、neは棒状液晶性化合物の長軸方向の屈折率を表し、Pは螺旋ピッチ長を表す。)である。   The central wavelength λ of the circularly polarized light L2 subjected to selective reflection is expressed by the formula (III): λ = n × P × cos θ2, and the reflection band is expressed by the formula (IV): no × P × cos θ2 ≦ λ ≦ ne × P ×. It is represented by cos θ2. Here, n = (ne + no) / 2 (wherein, no represents the refractive index in the minor axis direction of the rod-like liquid crystalline compound, ne represents the refractive index in the major axis direction of the rod-like liquid crystalline compound, and P represents the helical pitch. Represents the length.)

前記式(IV)から明らかなように、螺旋軸に対して平行(θ2=0)に入射する光に対しての反射光の波長に対して、斜めから入射する光に対する反射光の波長は短波側にシフトする。その結果、螺旋軸に対して斜めから入射する光に対する透過スペクトル5は、平行(θ2=0)に入射する光に対する透過スペクトル6に対してピークの位置が短波側にシフトする。このことを図3に示す。図3において、横軸は測定波長(nm)、縦軸は透過率(%)を示す。   As apparent from the above formula (IV), the wavelength of the reflected light with respect to the light incident obliquely is shorter than the wavelength of the reflected light with respect to the light incident parallel to the helical axis (θ2 = 0). Shift to the side. As a result, the transmission spectrum 5 for light incident obliquely with respect to the helical axis shifts the peak position to the short wave side with respect to the transmission spectrum 6 for light incident in parallel (θ2 = 0). This is shown in FIG. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the measurement wavelength (nm), and the vertical axis indicates the transmittance (%).

今ここで、選択反射の波長域Δλ(ne×P×cosθ2−no×P×cosθ2)を可視波長全域に広げる(広帯域化)ことを考える。これには、次の(a)〜(c)の方法が考えられる。   Here, it is considered that the selective reflection wavelength range Δλ (ne × P × cos θ2−no × P × cos θ2) is extended to the entire visible wavelength range (wide band). For this, the following methods (a) to (c) are conceivable.

(a)第1は、棒状液晶性化合物のneとnoの差であるΔn(複屈折)を大きくする方法である。しかしながら、現在のところ単層で可視域全域に選択反射特性を示すようなΔnの大きな液晶性化合物は見出されておらず、従って、このような液晶性化合物を用いたコレステリック液晶層は知られていない。 (A) The first is a method of increasing Δn (birefringence) which is the difference between ne and no of the rod-like liquid crystal compound. However, at present, no liquid crystal compound having a large Δn that exhibits a selective reflection characteristic in the entire visible region in a single layer has been found. Therefore, a cholesteric liquid crystal layer using such a liquid crystal compound is known. Not.

(b)第2は、特開平6−235900号公報等に示される方法である。この方法は、層の厚み方向に螺旋ピッチPが徐々に変化するような構造である。このような構造では、厚み方向で螺旋ピッチPが異なる領域が存在するために、各領域における反射光の波長領域λの合計として広帯域の反射特性を得ることができる。このことは、前記式(IV)において螺旋ピッチPを制御した結果であるといえる。 (B) The second is a method disclosed in JP-A-6-235900. This method has a structure in which the helical pitch P gradually changes in the thickness direction of the layer. In such a structure, since there are regions having different spiral pitches P in the thickness direction, a broadband reflection characteristic can be obtained as the sum of the wavelength regions λ of reflected light in each region. This can be said to be a result of controlling the helical pitch P in the formula (IV).

(c)第3は、前記式(IV)においてcosθ2を制御する方法である。前記式(IV)中、θ2は液晶層内部での入射光と螺旋軸とのなす角度であるので、層内部での入射光の行路において徐々にθ2が変化するように液晶層の螺旋軸を傾斜させた構造の場合、入射光は行路上の異なるθ2領域において異なる反射帯域をもつと考えられる。 (C) The third is a method of controlling cos θ2 in the above formula (IV). In the above formula (IV), θ2 is an angle formed between the incident light inside the liquid crystal layer and the spiral axis, so that the spiral axis of the liquid crystal layer is changed so that θ2 gradually changes in the path of the incident light inside the layer. In the case of an inclined structure, it is considered that incident light has different reflection bands in different θ2 regions on the path.

選択反射光の波長の入射角依存性は式(III)、(IV)及び図3に示した通り、入射角度、すなわちθ2が大きいほど短波側にシフトするので、液晶層の螺旋軸の傾斜角及び螺旋ピッチ長を入射光の行路全体で調整することにより広帯域化することが可能である。このことを図4に示す。図4には、入射光L1が液晶層を進むにつれ、螺旋軸とL1がなす角度θ2がa、b、c(a>b>c)と変化する様子が描かれている。θ2が大きいほど選択反射光の波長は短波側にシフトするので、各反射光の波長はθ2=aの方がθ2=cに比べて短くなる。   As shown in the equations (III), (IV) and FIG. 3, the incident angle dependence of the wavelength of the selectively reflected light shifts to the short wave side as the incident angle, that is, θ2 increases. Therefore, the inclination angle of the spiral axis of the liquid crystal layer Further, it is possible to broaden the band by adjusting the helical pitch length over the entire path of incident light. This is shown in FIG. FIG. 4 illustrates a state in which the angle θ2 formed by the spiral axis and L1 changes as a, b, and c (a> b> c) as the incident light L1 travels through the liquid crystal layer. Since the wavelength of the selectively reflected light is shifted to the short wave side as θ2 is larger, the wavelength of each reflected light is shorter in θ2 = a than in θ2 = c.

以上説明したように、螺旋軸を入射光に対して傾斜させる構造とすることは広帯域化の手法として有効であることは明らかである。
一般に、液晶性化合物の長軸と層の法線との成す角度が一方の層界面から他方の層界面に向かって、徐々に変化している配向状態は、液晶層の配向膜側界面とそれに対向する界面での液晶分子の配向状態を異ならせることによって実現することができる。この方法としては、従来、一方の界面が配向膜との界面、他方が空気との界面である場合、配向膜には液晶性化合物分子を配向膜表面に水平に吸着するような素材を選び、空気側界面には液晶性化合物分子が同界面に対して斜めに配向するように配向調整剤を選択し、あらかじめ液晶層形成用の塗布溶液中に添加しておく手法が知られている(例えば、特開平8−209127号公報、特開平8−338913号公報)。しかしながら、液晶層の配向状態は環境や材料に起因するノイズの影響を非常に受けやすい。特に、液晶分子の光軸を層法線に対して傾けた構造は不安定であって、このような構造を有する液晶層を均一かつ効率よく製造することは技術的に困難である。
As described above, it is obvious that the structure in which the spiral axis is inclined with respect to the incident light is effective as a method for widening the bandwidth.
In general, the orientation state in which the angle formed between the major axis of the liquid crystal compound and the normal of the layer gradually changes from one layer interface to the other layer interface is the alignment layer side interface of the liquid crystal layer and the interface This can be realized by changing the alignment state of the liquid crystal molecules at the facing interface. As this method, conventionally, when one interface is an interface with an alignment film and the other is an interface with air, a material that horizontally adsorbs liquid crystal compound molecules on the alignment film surface is selected for the alignment film, A method is known in which an alignment regulator is selected so that liquid crystal compound molecules are obliquely aligned with respect to the air interface at the air side interface, and added in advance to a coating solution for forming a liquid crystal layer (for example, JP-A-8-209127, JP-A-8-338913). However, the alignment state of the liquid crystal layer is very susceptible to noise caused by the environment and materials. In particular, the structure in which the optical axis of the liquid crystal molecules is tilted with respect to the layer normal is unstable, and it is technically difficult to manufacture a liquid crystal layer having such a structure uniformly and efficiently.

また、液晶層として、第1の配向状態を有するコレステリック相の液晶層を形成した場合、コレステリック液晶層の螺旋軸を傾斜させ、可視光に対して広帯域化を図る場合に必要な傾斜角度範囲は、例えば、螺旋ピッチPを470nm、nを1.5とした場合には、式(III)よりθ2(700)(反射帯域の上限波長)、θ2(400)(反射帯域の下限波長)はそれぞれθ2(700)≒0°、θ2(400)≒56°となる。従って、層内部での入射光の進行方向に対する液晶層の螺旋軸の傾きθ2は少なくとも0°から56°を含む分布であることが好ましい。しかしながら、上述した公知の手法では、このような大きな傾斜角度分布を有するコレステリック液晶層を形成することは困難である。 In addition, when the cholesteric phase liquid crystal layer having the first alignment state is formed as the liquid crystal layer, the tilt angle range necessary for inclining the spiral axis of the cholesteric liquid crystal layer to increase the bandwidth for visible light is as follows. For example, when the spiral pitch P is 470 nm and n is 1.5, θ 2 (700) (upper limit wavelength of reflection band), θ 2 (400) (lower limit wavelength of reflection band) from the formula (III) Are θ 2 (700) ≈0 ° and θ 2 (400) ≈56 °, respectively. Therefore, it is preferable that the inclination θ2 of the spiral axis of the liquid crystal layer with respect to the traveling direction of incident light inside the layer has a distribution including at least 0 ° to 56 °. However, it is difficult to form a cholesteric liquid crystal layer having such a large tilt angle distribution by the known method described above.

そこで本発明においては、基材上に第1の配向状態を有する液晶層を形成した後、層形状を変化させることにより、第2の配向状態に変化させる手法を採用することとした。この手法によれば,簡便、かつ確実に所望の第2の配向状態を有する液晶層を形成することができる。   Therefore, in the present invention, after the liquid crystal layer having the first alignment state is formed on the substrate, a method of changing to the second alignment state by changing the layer shape is adopted. According to this method, a liquid crystal layer having a desired second alignment state can be easily and reliably formed.

基材上に第1の配向状態を有する液晶層を形成した後、層形状を変化させることにより、第2の配向状態に変化させる具体的な手段としては、面内に凸部を有する部材を第1の配向状態の液晶層に接触させる方法を好ましく挙げることができる。   After forming the liquid crystal layer having the first alignment state on the substrate, as a specific means for changing to the second alignment state by changing the layer shape, a member having a convex portion in the plane is used. A preferred example is a method of bringing the liquid crystal layer into the first alignment state into contact.

面内に凸部を有する部材の材質としては凹凸加工可能なものであれば特に限定されないが、第2の配向状態を有する液晶層と一体化された状態で用いる場合には光学的に透明な、複屈折による位相差ができるだけ小さい材質が好ましい。   The material of the member having a convex portion in the surface is not particularly limited as long as it can be processed into a concave and convex portion, but is optically transparent when used in an integrated state with the liquid crystal layer having the second alignment state. A material having the smallest possible phase difference due to birefringence is preferable.

このような材質としては、脂環式構造含有重合体樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等の鎖状オレフィン系重合体、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、エポキシ系樹脂等の合成樹脂からなる単層又は積層のフィルム、ガラス板等が挙げられる。これらの中でも、脂環式構造含有重合体樹脂又は鎖状オレフィン系重合体が好ましく、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性等の観点から、脂環式構造含有重合体樹脂が特に好ましい。また、連続加工を可能ならしめるという観点からは、長尺のフィルム状であることが好ましい。   Such materials include alicyclic structure-containing polymer resins, chain olefin polymers such as polyethylene and polypropylene, triacetyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyimide, polyarylate, polyester, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, Examples thereof include a single layer or laminated film made of a synthetic resin such as an amorphous polyolefin, a modified acrylic polymer, and an epoxy resin, and a glass plate. Among these, an alicyclic structure-containing polymer resin or a chain olefin polymer is preferable, and an alicyclic structure-containing polymer resin is particularly preferable from the viewpoints of transparency, low hygroscopicity, dimensional stability, lightness, and the like. preferable. From the viewpoint of enabling continuous processing, it is preferably a long film.

凸部の形状としては、螺旋軸の傾斜が発生する範囲のものであれば特に制限はないが、円柱状、円錐状、三角柱・四角柱等の多角形柱状、三角錐・四角錐等の多角形錐状、半球状、ドーム状等の形状を挙げることができる。形状を変化させた結果として発生する正面方向の位相差を面内で相殺して見かけ上の位相差を発生させないようにする場合には、凸部形状として回転対称軸が基材法線方向にあるものが好ましい。   The shape of the convex portion is not particularly limited as long as the inclination of the spiral axis is generated. Examples include a pyramid shape, a hemispherical shape, and a dome shape. When the phase difference in the front direction that occurs as a result of changing the shape is canceled in-plane to prevent the appearance of an apparent phase difference, the rotationally symmetric axis is in the normal direction of the substrate as the convex shape. Some are preferred.

凸部の高さとしては、凸部の底面より頂点までの高さが0.1μm乃至10μmが好ましく、0.5μm乃至3μmがより好ましい。また、凸部の面内周期としては0.1μm乃至10μmが好ましく、0.5乃至3μmがより好ましい。   As the height of the convex portion, the height from the bottom surface of the convex portion to the apex is preferably 0.1 μm to 10 μm, more preferably 0.5 μm to 3 μm. The in-plane period of the convex portion is preferably 0.1 μm to 10 μm, and more preferably 0.5 to 3 μm.

図5に、面内に凸部を有する部材7が第2の配向状態を有する液晶層と一体化した様子の断面図を示す。ここで、液晶層1を横断する曲線4はコレステリック液晶層の螺旋軸を表す。図5に示すように、始めに螺旋軸が液晶層の法線に平行であった平面状の第1の配向状態は、部材7の凸部面により変形され、第2の配向状態であるところの螺旋軸が湾曲した構造を呈している。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the member 7 having a convex portion in the surface is integrated with the liquid crystal layer having the second alignment state. Here, a curve 4 crossing the liquid crystal layer 1 represents the helical axis of the cholesteric liquid crystal layer. As shown in FIG. 5, the planar first alignment state in which the spiral axis is parallel to the normal line of the liquid crystal layer is deformed by the convex surface of the member 7 and is the second alignment state. The spiral axis of this has a curved structure.

面内に凸部を有する部材を液晶層に接触させる手段としては、液晶層に面内に凸部を有する部材を対向させた状態で一般に用いられているプレス機で加圧する方法や、ロール間で加熱・加圧するラミネート法を適用することができる。また、第1の配向状態を形成した液晶層にエンボスロール等を圧着させ、エンボスロール上の凸部形状を転写する方法等も適用し得る。   As a means for bringing a member having a convex portion in the surface into contact with the liquid crystal layer, a method of pressing with a press machine generally used with a member having a convex portion in the surface facing the liquid crystal layer, or between rolls A laminating method of heating and pressurizing can be applied. In addition, a method in which an embossing roll or the like is pressure-bonded to the liquid crystal layer in which the first alignment state is formed, and a convex shape on the embossing roll can be transferred.

以上のようにして、透明基材上に、螺旋軸が層法線方向と平行である第1の配向状態のコレステリック液晶層を形成した後、その層形状を変化させることにより、螺旋軸と層法線とが平行でない部分を少なくとも一部に含むコレステリック相とした液晶層を、簡便かつ確実に形成することができる。   As described above, after forming the cholesteric liquid crystal layer in the first alignment state in which the spiral axis is parallel to the layer normal direction on the transparent substrate, the spiral shape and the layer are changed by changing the layer shape. A liquid crystal layer having a cholesteric phase including at least a portion that is not parallel to the normal can be easily and reliably formed.

以上、工程(2)について、第1の配向状態を有するコレステリック相の液晶層の層形状を変化させて、層の長軸と層の法線との成す角度が一方の層界面から他方の層界面に向かって、徐々に変化している配向状態を形成する場合を例にとって説明した。本発明はこれに限定されることなく、透明基材上に、第1の配向状態を有する液晶層を形成し、その層形状を変化させることにより、第1の配向状態とは異なる第2の配向状態を有する、種々の液晶層を有する光学積層体を製造することができる。   As described above, in the step (2), by changing the layer shape of the liquid crystal layer of the cholesteric phase having the first alignment state, the angle formed between the major axis of the layer and the normal of the layer is changed from one layer interface to the other layer. The case where an alignment state that gradually changes toward the interface is formed has been described as an example. The present invention is not limited to this, and a second liquid crystal layer different from the first alignment state is formed by forming a liquid crystal layer having the first alignment state on a transparent substrate and changing the layer shape thereof. An optical laminate having various liquid crystal layers having an alignment state can be produced.

本発明の光学積層体の形状は特に制限されないが、フィルム状であるのが好ましい。フィルム状の本発明の光学積層体は、以下に述べるように、輝度向上フィルム、液晶表示装置の製造原料として有用である。   The shape of the optical laminate of the present invention is not particularly limited, but is preferably a film. As described below, the film-shaped optical laminate of the present invention is useful as a raw material for producing a brightness enhancement film and a liquid crystal display device.

3)輝度向上フィルム
本発明の輝度向上フィルムは、透明基材上に第1の配向状態を有する液晶層を形成した後、層形状を変化させることにより、第1の配向状態とは異なる第2の配向状態とした液晶層と、式:Rth={(nx+ny)/2−nz}×d(式中、nx、nyは厚み方向に垂直な互いに直交する2方向の屈折率を表し、nx>nyである。nzは厚み方向の屈折率を表し、dは膜厚を表す。)で定義されるRthが、−20nm〜−1000nmである位相差素子と、1/4波長板とを含むことを特徴とする。
3) Brightness-enhancing film The brightness-enhancing film of the present invention is different from the first oriented state by forming a liquid crystal layer having the first oriented state on a transparent substrate and then changing the layer shape. And the formula: Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d (where nx and ny represent the refractive indexes in two directions perpendicular to the thickness direction and nx> nz represents a refractive index in the thickness direction, and d represents a film thickness.) Rth defined by -20 nm to -1000 nm, and a quarter-wave plate. It is characterized by.

上述した本発明の光学積層体のうち、螺旋軸が層法線方向と平行である第1の配向状態のコレステリック液晶層を形成した後、その層形状を変化させることにより、前記螺旋軸と層法線とが平行でない部分を少なくとも一部に含むコレステリック相の液晶層を有する光学積層体は、1/4波長板と組み合わせることで輝度向上フィルムとして活用できる。   In the optical layered body of the present invention described above, after forming the cholesteric liquid crystal layer in the first alignment state in which the spiral axis is parallel to the layer normal direction, the spiral shape and the layer are changed by changing the layer shape. An optical laminate having a cholesteric phase liquid crystal layer containing at least a portion that is not parallel to the normal can be used as a brightness enhancement film by being combined with a quarter-wave plate.

本発明の輝度向上フィルムに用いる位相差素子は、面内のレターデーションを実質的に有さず、かつ、式:Rth={(nx+ny)/2−nz}×d(式中、nx、nyは厚み方向に垂直な互いに直交する2方向の屈折率を表し、nx>nyである。nzは厚み方向の屈折率を表し、dは膜厚を表す。)で定義されるRthが、−20nm〜−1000nm、好ましくは−50nm〜−500nmの範囲である。このような範囲のRthを有する位相差素子は、光源側から1/4波長板に斜めから入射する光の位相差を補償する機能を有する。   The retardation element used for the brightness enhancement film of the present invention has substantially no in-plane retardation, and has the formula: Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d (where nx, ny Represents a refractive index in two directions perpendicular to the thickness direction and orthogonal to each other, nx> ny, nz represents a refractive index in the thickness direction, and d represents a film thickness.) Rth defined by −20 nm It is in the range of ˜−1000 nm, preferably -50 nm to −500 nm. The retardation element having Rth in such a range has a function of compensating for a phase difference of light incident obliquely on the quarter wavelength plate from the light source side.

本発明の輝度向上フィルムに用いる位相差素子は、主屈折率nx、ny及びnz(nx、ny及びnzは前記と同じ意味を表す。)の関係が、nz>nx、nz>ny、nx≒nyを満たすことが必要である。この位相差素子が複数の層から構成されている場合、各層の主屈折率は異なるが、本発明においては、当該素子全体の屈折率が前記の関係を満たせばよい。この主屈折率は、自動複屈折計[例えば、王子計測器(株)製「KOBRAシリーズ」等]により測定することができる。なお、nx≒nyとは、屈折率差が、通常0.0002以内、好ましくは0.0001以内、より好ましくは0.00005以内のことである。   In the retardation element used in the brightness enhancement film of the present invention, the relationship between the main refractive indexes nx, ny and nz (nx, ny and nz are the same as described above) is nz> nx, nz> ny, nx≈ It is necessary to satisfy ny. When this retardation element is composed of a plurality of layers, the main refractive index of each layer is different, but in the present invention, the refractive index of the entire element only needs to satisfy the above relationship. This main refractive index can be measured by an automatic birefringence meter [for example, “KOBRA series” manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.]. Note that nx≈ny means that the refractive index difference is usually within 0.0002, preferably within 0.0001, and more preferably within 0.00005.

また、本発明の輝度向上フィルムに用いる位相差素子の、式:Re=(nx−ny)×d(nx、ny及びdは前記と同じ意味を表す。)で定義される面内レターデーションReは、通常20nm以下、好ましくは10nm以下、より好ましくは5nm以下である。   Further, the in-plane retardation Re defined by the formula: Re = (nx−ny) × d (nx, ny and d have the same meaning as described above) of the retardation element used in the brightness enhancement film of the present invention. Is usually 20 nm or less, preferably 10 nm or less, more preferably 5 nm or less.

このような光学特性を有する位相差素子としては、少なくとも負の固有複屈折値を有する材料(以下、単に負の材料ということがある。)を延伸配向させて得られた層を含むものを挙げることができる。   Examples of the retardation element having such optical characteristics include a layer including a layer obtained by stretching and orientation of a material having at least a negative intrinsic birefringence value (hereinafter, sometimes referred to simply as a negative material). be able to.

ここで、負の固有複屈折値を有する材料とは、分子が一軸性の秩序をもって配向した際に、光学的に負の一軸性を示す特性を有するものをいう。固有複屈折値が負の材料としては、ディスコティック液晶、ディスコティック液晶ポリマー、芳香族ビニル系重合体、ポリアクリロニトリル系重合体、ポリメタクリレート系重合体、セルロースエステル系重合体、これらの多元(二元、三元等)共重合体等が挙げられる。これらは1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、芳香族ビニル系重合体、ポリアクリロニトリル系重合体及びポリメチルメタクリレート系重合体の中から選択される少なくとも1種が好ましい。なかでも複屈折発現性が高いという観点から、芳香族ビニル系重合体がより好ましい。   Here, a material having a negative intrinsic birefringence value refers to a material having a characteristic that exhibits optically negative uniaxiality when molecules are oriented in a uniaxial order. Examples of materials having a negative intrinsic birefringence value include discotic liquid crystals, discotic liquid crystal polymers, aromatic vinyl polymers, polyacrylonitrile polymers, polymethacrylate polymers, cellulose ester polymers, and their multiple (two Original, ternary, etc.) and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, at least one selected from an aromatic vinyl polymer, a polyacrylonitrile polymer, and a polymethyl methacrylate polymer is preferable. Of these, aromatic vinyl polymers are more preferable from the viewpoint of high birefringence.

芳香族ビニル系重合体とは、芳香族ビニル単量体の単独重合体、これらの2種以上の共重合体、又は芳香族ビニル単量体とこれと共重合可能な単量体との共重合体のことをいう。芳香族ビニル単量体としては、スチレン;4−メチルスチレン、4−クロロスチレン、3−メチルスチレン、4−メトキシスチレン、4−tert−ブトキシスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン誘導体;等が挙げられる。また、これらを2種以上併用して使用してもよい。   An aromatic vinyl polymer is a homopolymer of an aromatic vinyl monomer, a copolymer of two or more of these, or a copolymer of an aromatic vinyl monomer and a monomer copolymerizable therewith. Refers to a polymer. Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene; styrene derivatives such as 4-methylstyrene, 4-chlorostyrene, 3-methylstyrene, 4-methoxystyrene, 4-tert-butoxystyrene, and α-methylstyrene; It is done. Two or more of these may be used in combination.

芳香族ビニル単量体と共重合可能な単量体としては、プロピレン、ブテン;アクリロニトリル;(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸;(メタ)アクリル酸エステル;マレイミド;酢酸ビニル、塩化ビニル;等が挙げられる。これらの中でも、耐熱性が高い観点から、スチレン及び/又はスチレン誘導体と無水マレイン酸との共重合体が好ましい。
前記芳香族ビニル系重合体のガラス転移温度Tgは、優れた光学特性が得られる観点から、好ましくは110℃以上、より好ましくは120℃以上である。
Monomers copolymerizable with aromatic vinyl monomers include propylene, butene; acrylonitrile; (meth) acrylic acid, maleic anhydride; (meth) acrylic acid ester; maleimide; vinyl acetate, vinyl chloride; Can be mentioned. Among these, from the viewpoint of high heat resistance, a copolymer of styrene and / or a styrene derivative and maleic anhydride is preferable.
The glass transition temperature Tg A of the aromatic vinyl polymer is preferably 110 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, from the viewpoint of obtaining excellent optical properties.

位相差素子としては、前記固有複屈折値が負の材料からなるフィルム又はシートを一軸延伸やアンバランス二軸延伸したものを、延伸方向(屈折率が最大又は最小になる方向)を互いに直交させて2枚積層したもの、あるいはバランス二軸延伸したもの(面内の任意の方向で屈折率が実質的に等しくなるように延伸したもの)を単層で用いることができる。なかでも、機械的強度等の点から、前記負の材料を延伸配向させて得られた層(A層)の少なくとも片面に、透明樹脂材料からなる補強層(B層)を積層したものを用いるのが好ましく、吸湿や温度変化、又は経時変化による反り等を防止する観点からは、固有複屈折値が負である材料からなる層(A層)の両面に、透明樹脂材料からなる層(B層)が積層されることがより好ましい。   As a retardation element, a film or sheet made of a material having a negative intrinsic birefringence value is uniaxially stretched or unbalanced biaxially stretched, and the stretching directions (directions in which the refractive index is maximum or minimum) are orthogonal to each other. Two layers laminated, or a balance biaxially stretched (stretched so that the refractive index is substantially equal in any direction in the plane) can be used as a single layer. Among them, in view of mechanical strength, a layer in which a reinforcing layer (B layer) made of a transparent resin material is laminated on at least one side of a layer (A layer) obtained by stretching and orientation of the negative material is used. From the viewpoint of preventing warping due to moisture absorption, temperature change, or change over time, a layer (B) made of a transparent resin material on both sides of a layer (A layer) made of a material having a negative intrinsic birefringence value (B) More preferably, the layer) is laminated.

ここで用いる透明樹脂材料としては、1mm厚で全光線透過率が80%以上のものであれば、特に制限されない。例えば、前記本発明の光学積層体の透明基材の材料として用いることができるものとして列記したものと同様なものを使用することができる。
透明樹脂材料からなる層(B層)の厚みは、特に限定されないが、通常15〜250μm、好ましくは25〜150μmである。
The transparent resin material used here is not particularly limited as long as it has a thickness of 1 mm and a total light transmittance of 80% or more. For example, the thing similar to what was listed as what can be used as a material of the transparent base material of the optical laminated body of the said invention can be used.
Although the thickness of the layer (B layer) which consists of transparent resin materials is not specifically limited, Usually, 15-250 micrometers, Preferably it is 25-150 micrometers.

前記負の固有複屈折値を有する材料及び/又は透明樹脂材料には、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、塩素捕捉剤、難燃剤、結晶化核剤、ブロッキング防止剤、防曇剤、離型剤、顔料、有機又は無機の充填材、中和剤、滑剤、分解剤、金属不活性化剤、汚染防止剤、抗菌剤やその他の樹脂、熱可塑性エラストマー等の公知の添加成分を、本発明の効果が損なわれない範囲で添加することができる。   The material having the negative intrinsic birefringence value and / or the transparent resin material may include an antioxidant, a heat stabilizer, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a dispersant, and a chlorine scavenger as necessary. , Flame retardant, crystallization nucleating agent, antiblocking agent, antifogging agent, mold release agent, pigment, organic or inorganic filler, neutralizing agent, lubricant, decomposition agent, metal deactivator, antifouling agent, antibacterial Known additives such as an agent, other resins, and thermoplastic elastomers can be added as long as the effects of the present invention are not impaired.

本発明に使用する位相差素子は、前記負の固有複屈折値を有する材料からなる層(A層)と透明樹脂材料からなる層(B層)との間に接着剤層(C層)を設けてもよい。接着剤層(C層)は、A層に用いる固有複屈折値が負の材料とB層に用いる透明樹脂材料との双方と親和性があるものから形成することができる。例えば、エチレン−(メタ)アクリル酸メチル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エチル共重合体等のエチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体;エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−スチレン共重合体等のエチレン系共重合体が挙げられる。また、これらの共重合体を酸化、ケン化、塩素化、クロルスルホン化する等により変性した変性物を用いることもできる。本発明において、エチレン系共重合体の変性を行うと、積層構造体成形時のハンドリング性や接着力の耐熱劣化性を向上させることができる。接着剤層(C層)の厚さは、好ましくはl〜50μm、さらに好ましくは5〜30μmである。   The retardation element used in the present invention has an adhesive layer (C layer) between a layer (A layer) made of a material having a negative intrinsic birefringence value and a layer (B layer) made of a transparent resin material. It may be provided. The adhesive layer (C layer) can be formed from a material having an affinity for both the material having a negative intrinsic birefringence value used for the A layer and the transparent resin material used for the B layer. For example, ethylene- (meth) acrylic acid ester copolymer such as ethylene- (meth) acrylic acid methyl copolymer, ethylene- (meth) ethyl acrylate copolymer; ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-styrene An ethylene copolymer such as a copolymer may be mentioned. In addition, modified products obtained by modifying these copolymers by oxidation, saponification, chlorination, chlorosulfonation, or the like can also be used. In the present invention, when the ethylene copolymer is modified, the handling property at the time of forming the laminated structure and the heat resistance deterioration property of the adhesive force can be improved. The thickness of the adhesive layer (C layer) is preferably 1 to 50 μm, more preferably 5 to 30 μm.

位相差素子を製造する方法としては特に制限されないが、負の固有複屈折値を有する材料からなる層(A層)の少なくとも片面に、透明樹脂材料からなる層(B層)を積層して未延伸積層体を得、これを一軸又は二軸延伸する方法が好ましい。   A method for producing the retardation element is not particularly limited, but a layer (B layer) made of a transparent resin material is not laminated on at least one side of a layer (A layer) made of a material having a negative intrinsic birefringence value. A method of obtaining a stretched laminate and stretching it uniaxially or biaxially is preferable.

未延伸積層体を得る方法としては、共押出Tダイ法、共押出インフレーション法、共押出ラミネーション法等の共押出による成形方法、ドライラミネーション等のフィルムラミネーション成形方法、及び基材樹脂フィルムに対して樹脂溶液をコーティングするようなコーティング成形方法等の公知の方法を適宜利用することができる。なかでも、製造効率等の観点から、共押出による成形方法が好ましい。押出し温度は、使用する固有複屈折値が負である材料や透明樹脂材料及び必要に応じて用いられる接着剤の種類に応じて適宜選択すればよい。   As a method for obtaining an unstretched laminate, a coextrusion T die method, a coextrusion inflation method, a coextrusion molding method such as a coextrusion lamination method, a film lamination molding method such as dry lamination, and a base resin film A known method such as a coating molding method for coating a resin solution can be appropriately used. Among these, from the viewpoint of production efficiency and the like, a molding method by coextrusion is preferable. The extrusion temperature may be appropriately selected according to the material having a negative intrinsic birefringence value, a transparent resin material, and the type of adhesive used as necessary.

前記未延伸積層体を延伸する方法は特に制限はなく、従来公知の方法が適用され得る。具体的には、ロール側の周速の差を利用して縦方向に一軸延伸する方法、テンターを用いて横方向に一軸延伸する方法等の一軸延伸法;固定するクリップの間隔を開いての縦方向の延伸と同時に、ガイドレールの広がり角度により横方向に延伸する同時二軸延伸法や、ロール間の周速の差を利用して縦方向に延伸した後、その両端部をクリップ把持してテンターを用いて横方向に延伸する逐次二軸延伸法等の二軸延伸法;が挙げられる。面方向の屈折率をバランスさせ、面内レターデーションを実質的にゼロにする(ポジティブレターダー)には二軸延伸法が好ましい。   There is no restriction | limiting in particular in the method of extending | stretching the said unstretched laminated body, A conventionally well-known method may be applied. Specifically, a uniaxial stretching method such as a method of uniaxial stretching in the longitudinal direction using the difference in peripheral speed on the roll side, a method of uniaxial stretching in the lateral direction using a tenter, etc .; At the same time as stretching in the longitudinal direction, use the simultaneous biaxial stretching method that stretches in the transverse direction according to the spread angle of the guide rail or the longitudinal direction using the difference in peripheral speed between the rolls, and then grip the both ends of the clip And a biaxial stretching method such as a sequential biaxial stretching method of stretching in the transverse direction using a tenter. The biaxial stretching method is preferred for balancing the refractive index in the plane direction and making the in-plane retardation substantially zero (positive letterer).

延伸温度は特に制限されないが、位相差素子が前記積層構造をとる場合は、固有複屈折が負の材料のガラス転移温度Tgとすると、(Tg−10)(℃)〜(Tg+20)(℃)の範囲が好ましく、(Tg−5)(℃)〜(Tg+15)(℃)の範囲がさらに好ましい。延伸温度を上記範囲とすることにより、延伸時にB層に屈折率異方性を発現しにくくすることができ、目的とする面内の直交軸方向と厚さ方向の屈折率の関係を容易に得ることができる。 The stretching temperature is not particularly limited. However, when the retardation element has the above-described laminated structure, assuming that the glass transition temperature Tg A of the material having a negative intrinsic birefringence is (Tg A −10) (° C.) to (Tg A +20). ) (° C.) is preferable, and the range of (Tg A −5) (° C.) to (Tg A +15) (° C.) is more preferable. By setting the stretching temperature in the above range, refractive index anisotropy can be made difficult to develop in the B layer during stretching, and the relationship between the target in-plane orthogonal axis direction and the refractive index in the thickness direction can be easily achieved. Obtainable.

延伸倍率は、通常1.1〜30倍、好ましくは1.3〜10倍である。延伸倍率が、上記範囲を外れると、配向が不十分で屈折率異方性、ひいてはレターデーションの発現が不十分になったり、積層体が破断したりするおそれがある。   The draw ratio is usually 1.1 to 30 times, preferably 1.3 to 10 times. If the draw ratio is out of the above range, the orientation may be insufficient, the refractive index anisotropy, and thus the retardation may be insufficiently developed, or the laminate may be broken.

本発明に用いる1/4波長板としては、入射光に対して1/4波長の位相差を与えるものであれば特に制限されないが、広帯域1/4波長板が好適である。ここで広帯域1/4波長板とは、波長410〜660nmを含む可視光域全体で位相差(レターデーション)がほぼ1/4波長になる1/4波長板のことである。   The quarter-wave plate used in the present invention is not particularly limited as long as it provides a quarter-wave phase difference with respect to incident light, but a broadband quarter-wave plate is preferable. Here, the broadband quarter-wave plate is a quarter-wave plate in which the retardation (retardation) is almost ¼ wavelength in the entire visible light region including the wavelength of 410 to 660 nm.

本発明に用いる1/4波長板としては、正の固有複屈折値を有する材料からなる層(D層)の少なくとも1層と、負の固有複屈折値を有する材料からなる層(E層)の少なくとも1層とを有し、前記D層とE層における分子鎖の配向方向が等しいものが好ましい。   The quarter-wave plate used in the present invention includes at least one layer (D layer) made of a material having a positive intrinsic birefringence value and a layer (E layer) made of a material having a negative intrinsic birefringence value. And having the same orientation direction of molecular chains in the D layer and the E layer are preferable.

前記D層を構成する正の固有複屈折値を有する材料は、分子が一軸性の秩序をもって配向した際に、光学的に正の一軸性を示す特性を有するものをいう。正の固有複屈折値を有する材料としては、例えば、棒状液晶、棒状液晶ポリマー、脂環式構造含有重合体樹脂、オレフィン系重合体、ポリエステル系重合体、ポリアリーレンサルファイド系重合体、ポリビニルアルコール系重合体、ポリカーボネート系重合体、ポリアリレート系重合体、セルロースエステル系重合体、ポリエーテルスルホン系重合体、ポリスルホン系重合体、ポリアリルスルホン系重合体、ポリ塩化ビニル系重合体、あるいはこれらの多元(二元、三元等)共重合体等が挙げられる。これらは1種を単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。   The material having a positive intrinsic birefringence value constituting the D layer refers to a material having optically positive uniaxial characteristics when molecules are oriented in a uniaxial order. Examples of the material having a positive intrinsic birefringence value include a rod-like liquid crystal, a rod-like liquid crystal polymer, an alicyclic structure-containing polymer resin, an olefin polymer, a polyester polymer, a polyarylene sulfide polymer, and a polyvinyl alcohol type. Polymer, polycarbonate polymer, polyarylate polymer, cellulose ester polymer, polyethersulfone polymer, polysulfone polymer, polyallylsulfone polymer, polyvinyl chloride polymer, or their multiple (Binary, ternary, etc.) copolymers and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

本発明においては、これらの中でも、脂環式構造含有重合体樹脂又はオレフィン系重合体の使用が好ましく、光透過率特性、耐熱性、寸度安定性、光弾性特性等の観点から、脂環式構造含有重合体樹脂の使用がより好ましい。ここで用いる脂環式構造含有重合体樹脂としては、前記本発明の光学積層体の透明基材の材料として用いることができるものとして列記したものと同様なものを使用することができる。脂環式構造含有重合体樹脂のガラス転移温度は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、優れた光学特性が得られる観点から、好ましくは80℃以上、より好ましくは100〜250℃、さらに好ましくは120〜200℃の範囲である。   In the present invention, among these, it is preferable to use an alicyclic structure-containing polymer resin or an olefin polymer. From the viewpoint of light transmittance characteristics, heat resistance, dimensional stability, photoelastic characteristics, and the like, The use of a polymer resin containing a formula structure is more preferred. As an alicyclic structure containing polymer resin used here, the thing similar to what was listed as what can be used as a material of the transparent base material of the said optical laminated body of the said invention can be used. The glass transition temperature of the alicyclic structure-containing polymer resin may be appropriately selected depending on the purpose of use, but is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 to 250 ° C. from the viewpoint of obtaining excellent optical properties. More preferably, it is the range of 120-200 degreeC.

また、(E)層を構成する負の固有複屈折値を有する材料については、芳香族ビニル系重合体の使用が好ましい。芳香族ビニル系重合体としては、前記位相差素子において列記したものと同様のものが挙げられる。   Moreover, about the material which has the negative intrinsic birefringence value which comprises the (E) layer, use of an aromatic vinyl polymer is preferable. Examples of the aromatic vinyl polymer include the same ones listed in the retardation element.

本発明に用いる1/4波長板を製造する方法は特に制限はなく、例えば、(i)D層とE層とを別々に成膜し、接着剤層(F層)を介してドライラミネーションにより積層して積層体とする方法、(ii)共押出法により成膜して積層体を得る方法等が挙げられる。これらの中でも、層間剥離強度が大きい積層体を得ることができ、かつ、生産効率に優れることから、(ii)の共押出法による成膜法が好ましい。共押出法により積層体を得る方法は、具体的には、複数基の押出機を用い、正の固有複屈折値を有する材料と負の固有複屈折値を有する材料とを多層ダイから押出すことにより成膜するものである。   The method for producing a quarter-wave plate used in the present invention is not particularly limited. For example, (i) a D layer and an E layer are separately formed, and dry lamination is performed through an adhesive layer (F layer). Examples include a method of laminating to form a laminate, and (ii) a method of forming a laminate by coextrusion to obtain a laminate. Among these, the film-forming method by the co-extrusion method (ii) is preferable because a laminate having a high delamination strength can be obtained and the production efficiency is excellent. Specifically, a method of obtaining a laminate by a coextrusion method is to extrude a material having a positive intrinsic birefringence value and a material having a negative intrinsic birefringence value from a multilayer die using a plurality of extruders. Thus, a film is formed.

本発明に用いる1/4波長板を製造する場合には、本発明の目的を阻害しない範囲内で、各種添加剤及び他の熱可塑性樹脂やエラストマーを、前記D層及び/又はE層に添加することができる。各種添加剤としては、例えば、可塑剤や劣化防止剤等が挙げられる。これらの添加剤の添加量は、脂環式構造含有重合体樹脂に対して、通常0〜20重量%、好ましくは0〜10重量%、より好ましくは0〜5重量%である。   In the case of producing a quarter-wave plate used in the present invention, various additives and other thermoplastic resins and elastomers are added to the D layer and / or E layer within a range not impairing the object of the present invention. can do. Examples of various additives include plasticizers and deterioration inhibitors. The addition amount of these additives is usually 0 to 20% by weight, preferably 0 to 10% by weight, and more preferably 0 to 5% by weight with respect to the alicyclic structure-containing polymer resin.

正の固有複屈折値を有する材料からなる層(D層)と負の固有複屈折値を有する材料からなる層(E層)を遅相軸を直交させて積層するには、各層の分子鎖の配向方向を等しくさせればよい。すなわち、当該1/4波長板は、固有複屈折値が異符号の材料からなる層(D層とE層)の積層体であるため、D層とE層との延伸方向を一致させれば、2相の遅相軸を必然的に直交させることができる。   In order to laminate a layer made of a material having a positive intrinsic birefringence value (D layer) and a layer made of a material having a negative intrinsic birefringence value (E layer) with the slow axes orthogonal to each other, the molecular chain of each layer It is sufficient to make the orientation directions of the same. That is, since the quarter wave plate is a laminate of layers (D layer and E layer) made of materials having different intrinsic birefringence values, the stretching direction of the D layer and the E layer should be matched. The slow phases of the two phases can inevitably be orthogonal.

このような1/4波長板は、前記積層体を延伸処理することにより製造することができる。積層体を延伸する方法は特に制限はなく、従来公知の方法を採用できる。延伸する方法としては、例えば、ロール側の周速の差を利用して縦方向に一軸延伸する方法、テンターを用いて横方向に一軸延伸する方法等が挙げられる。これらの中で、縦方向の一軸延伸が好適である。一軸延伸の延伸倍率に特に制限はないが、1.1〜3.0倍であることが好ましく、1.2〜2.2倍であることがより好ましい。   Such a quarter-wave plate can be produced by stretching the laminate. There is no restriction | limiting in particular in the method of extending | stretching a laminated body, A conventionally well-known method is employable. Examples of the stretching method include a method of uniaxial stretching in the longitudinal direction using a difference in peripheral speed on the roll side, and a method of uniaxial stretching in the lateral direction using a tenter. Among these, uniaxial stretching in the longitudinal direction is preferable. Although there is no restriction | limiting in particular in the draw ratio of uniaxial stretching, it is preferable that it is 1.1 to 3.0 times, and it is more preferable that it is 1.2 to 2.2 times.

前記積層体を延伸する際の温度は、前記D層及びE層を構成する樹脂のガラス移転温度をTgとすると、好ましくは(Tg−30)℃から(Tg+60)℃の間、より好ましくは(Tg−10)℃から(Tg+50)℃の温度範囲である。また、延伸倍率は、通常、1.01〜30倍、好ましくは1.01〜10倍、より好ましくは1.01〜5倍である。   The temperature at which the laminate is stretched is preferably between (Tg-30) ° C and (Tg + 60) ° C, more preferably (Tg + 60) ° C, where Tg is the glass transition temperature of the resin constituting the D layer and E layer. The temperature range is from Tg-10) ° C to (Tg + 50) ° C. Moreover, a draw ratio is 1.01-30 times normally, Preferably it is 1.01-10 times, More preferably, it is 1.01-5 times.

また、前記積層体を前述した共押出法により製造した場合には、従来の1/4波長板の製造時に必要であった、延伸フィルムのチップの切り出しや、切り出したチップの貼り合わせ等の作業が不要となり、いわゆるロールトゥロール(Roll to Roll)方式により、連続的に長尺の1/4波長板を生産することができる。   In addition, when the laminate is manufactured by the above-described coextrusion method, operations such as cutting out a stretched film chip and pasting the cut chip, which are necessary when manufacturing a conventional quarter-wave plate, are performed. Is not necessary, and a long quarter-wave plate can be continuously produced by a so-called roll-to-roll method.

1/4波長板は、D層を少なくとも1層と、E層を少なくとも1層有し、前記D層とE層における分子鎖の配向が等しい光学積層体であれば、その層構成に特に制限されないが、D層/E層/D層、又はE層/D層/E層の層構成を有するのが好ましい。また、前記D層とE層との層間にF層(接着剤層)をさらに有し、D層−F層−E層の3層構造、又はD層−F層−E層−F層−D層若しくはE層−F層−D層−F層−E層の5層構造とすることができる。前記F層を構成する接着剤については、前記位相差素子において列記したものと同様のものを使用できる。   The quarter-wave plate is particularly limited to the layer structure as long as it has at least one D layer and at least one E layer, and the optical layered body has the same molecular chain orientation in the D layer and the E layer. However, it is preferable to have a layer structure of D layer / E layer / D layer or E layer / D layer / E layer. In addition, an F layer (adhesive layer) is further provided between the D layer and the E layer, and a three-layer structure of D layer-F layer-E layer, or D layer-F layer-E layer-F layer- A five-layer structure of D layer or E layer-F layer-D layer-F layer-E layer can be employed. About the adhesive which comprises the said F layer, the thing similar to what was listed in the said phase difference element can be used.

以上のようにして得られる1/4波長板の厚みは、その使用目的等に応じて適宜決定することができる。安定した延伸処理による均質な延伸フィルムが得られる観点から、好ましくは10〜300μm、より好ましくは30〜200μmである。   The thickness of the quarter-wave plate obtained as described above can be appropriately determined according to the purpose of use. From the viewpoint of obtaining a homogeneous stretched film by a stable stretching treatment, the thickness is preferably 10 to 300 μm, more preferably 30 to 200 μm.

本発明においては、広帯域1/4波長板として、前記したもの以外に、特開平5−100114号公報、特開平11−231132号公報等に記載されている1/2波長板と1/4波長板を積層したもの、あるいは広帯域位相差フィルムWRF[帝人社製]等も好適に用いることができる。   In the present invention, in addition to the above-described broadband quarter-wave plate, a half-wave plate and a quarter wavelength described in JP-A-5-100114, JP-A-11-231132, etc. A laminate of plates or a broadband retardation film WRF (manufactured by Teijin Ltd.) can also be used suitably.

本発明の輝度向上フィルムは、上述した液晶層と、上述した位相差素子と、1/4波長板とを含むことを特徴とする。
本発明の輝度向上フィルムの層構成例を図6に示す。図6中、9はコレステリック液晶層、12は位相差素子、10は1/4波長板である。図6に示す輝度向上フィルム14は、例えば、図7に示すように、光源A、拡散板8、輝度向上フィルム14、プリズムシート13、及び偏光板11を順次配置して用いることができる。光源Aより出射した光線Lは、拡散板8を通過することにより均一な分布を持つ拡散光に変換される。次に、1/4波長板10に入射した光線は異なる回転方向を持つ円偏光に分離され、一方の回転方向の円偏光は透過し、他方の回転方向の円偏光は反射される。透過した円偏光は1/4波長板10により偏光板11の透過軸に平行な直線偏光に変換される。一方反射された円偏光は拡散板8による偏光解消作用を受けて非偏光化された後、光源Aの背面側に配置された反射板Bによって再び拡散板側に出射されて再利用される。このことにより、光源より出射した光の有効利用が図られ、表示輝度を向上させることができる。
The brightness enhancement film of the present invention includes the above-described liquid crystal layer, the above-described retardation element, and a quarter-wave plate.
An example of the layer structure of the brightness enhancement film of the present invention is shown in FIG. In FIG. 6, 9 is a cholesteric liquid crystal layer, 12 is a retardation element, and 10 is a quarter-wave plate. For example, as shown in FIG. 7, the brightness enhancement film 14 shown in FIG. 6 can be used by sequentially arranging the light source A, the diffusion plate 8, the brightness enhancement film 14, the prism sheet 13, and the polarizing plate 11. The light beam L emitted from the light source A is converted into diffused light having a uniform distribution by passing through the diffusion plate 8. Next, the light incident on the quarter-wave plate 10 is separated into circularly polarized light having different rotational directions, circularly polarized light in one rotational direction is transmitted, and circularly polarized light in the other rotational direction is reflected. The transmitted circularly polarized light is converted by the quarter wavelength plate 10 into linearly polarized light parallel to the transmission axis of the polarizing plate 11. On the other hand, the reflected circularly polarized light is depolarized by being depolarized by the diffusing plate 8 and then emitted again to the diffusing plate side by the reflecting plate B disposed on the back side of the light source A to be reused. As a result, the light emitted from the light source can be effectively used, and the display luminance can be improved.

図6に示す輝度向上フィルムは、例えば、次のようにして製造することができる。先ず、透明基材上に配向膜を形成し、該配向膜上に、第1の配向状態を有する液晶層を形成した後、層形状を変化させることにより、螺旋軸が層法線方向と略平行であるコレステリック相の液晶層を形成した後、その層形状を変化させることにより、前記螺旋軸と層法線とが平行でない部分を少なくとも1部に含むコステリック相の液晶層を形成する。次に、直接に又は接着剤層若しくは粘着剤層を介して、式:Rth={(nx+ny)/2−nz}×d(式中、nx、nyは厚み方向に垂直な互いに直交する2方向の屈折率を表し、nx>nyである。nzは厚み方向の屈折率を表し、dは膜厚を表す。)で定義されるRthが、−20nm〜−1000nmである位相差フィルムを積層することにより位相差素子を形成する。次いで、該位相差素子上に、直接に又は接着剤層若しくは粘着剤層を介して、1/4波長板を積層することにより、目的とする輝度向上フィルムを得ることができる。   The brightness enhancement film shown in FIG. 6 can be manufactured, for example, as follows. First, an alignment film is formed on a transparent substrate, a liquid crystal layer having a first alignment state is formed on the alignment film, and then the layer shape is changed so that the spiral axis is substantially the same as the layer normal direction. After the parallel cholesteric liquid crystal layer is formed, the layer shape is changed to form a costelic liquid crystal layer including at least one portion where the helical axis and the layer normal are not parallel. Next, directly or via an adhesive layer or an adhesive layer, the formula: Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d (where nx and ny are two directions perpendicular to the thickness direction and perpendicular to each other) Nx> ny, nz represents the refractive index in the thickness direction, and d represents the film thickness.) Rth defined by Rth is −20 nm to −1000 nm is laminated. Thereby, a phase difference element is formed. Next, a desired wavelength enhancement film can be obtained by laminating a quarter wavelength plate directly or via an adhesive layer or an adhesive layer on the retardation element.

本発明の輝度向上フィルムを、例えば、サイドライト型導光板等の適宜な面光源と組み合わせて用いることにより、コレステリック液晶層による反射円偏光を偏光解消して出射光として再利用することで反射ロスをなくすことができる。また、その出射光をコレステリック液晶層に積層された光学積層体を介して位相制御して偏光板透過性の直線偏光成分を豊富に含む状態に変換することで、偏光板による吸収ロスを防止して輝度の向上を図ることができる。   By using the brightness enhancement film of the present invention in combination with an appropriate surface light source such as a side light type light guide plate, the reflection circular loss by depolarizing the reflected circularly polarized light by the cholesteric liquid crystal layer and reusing it as the output light is reflected. Can be eliminated. Moreover, the loss of absorption by the polarizing plate is prevented by controlling the phase of the emitted light through an optical layered body laminated on the cholesteric liquid crystal layer and converting it into a state containing a large amount of linearly polarized light that is transparent to the polarizing plate. Therefore, the luminance can be improved.

3)偏光光源装置
本発明の偏光光源装置は、本発明の輝度向上フィルムを備えることを特徴とする。本発明の偏光光源装置は、光反射層、光源及び本発明の輝度向上フィルムを備え、光源から発した光が輝度向上フィルムのコレステリック液晶層側から入射し、輝度向上フィルムで反射した反射円偏光を光反射層で反射し、輝度向上フィルムに再入射するように光反射層、光源及び輝度向上フィルムを配置してなるのが好ましい。
3) Polarized light source device The polarized light source device of the present invention includes the brightness enhancement film of the present invention. The polarized light source device of the present invention includes a light reflection layer, a light source, and the brightness enhancement film of the present invention, and the light emitted from the light source is incident from the cholesteric liquid crystal layer side of the brightness enhancement film and reflected by the brightness enhancement film. The light reflecting layer, the light source, and the brightness enhancement film are preferably arranged so that the light reflection layer is reflected by the light reflection layer and reenters the brightness enhancement film.

本発明の偏光光源装置の層構成の例を図8に示す。図8中、15は光源、16は光源ホルダ、17は導光板、18は反射層、14は輝度向上フィルム、11は偏光板である。輝度向上フィルム14は、コレステリック液晶層9、位相差素子12及び1/4波長板10からなる。   An example of the layer structure of the polarized light source device of the present invention is shown in FIG. In FIG. 8, 15 is a light source, 16 is a light source holder, 17 is a light guide plate, 18 is a reflection layer, 14 is a brightness enhancement film, and 11 is a polarizing plate. The brightness enhancement film 14 includes a cholesteric liquid crystal layer 9, a retardation element 12, and a quarter wavelength plate 10.

側面に配置された光源15からの光は、導光板17に入射し、上方(コレステリック液晶層9側)に出射する。コレステリック液晶層9に入射した光は、左右いずれか一方の円偏光が透過し、他方の円偏光は反射して導光板17に再入射する。導光板に再入射した光は、下面の反射層18で反射して再びコレステリック液晶層9に入射し、透過光と反射光に再度分離される。これにより、光源15から出射した光の有効利用が図られ、優れた輝度向上効果を得ることができる。
光源15としては特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。
The light from the light source 15 arranged on the side surface enters the light guide plate 17 and exits upward (to the cholesteric liquid crystal layer 9 side). The light incident on the cholesteric liquid crystal layer 9 is transmitted through one of the left and right circularly polarized light, and the other circularly polarized light is reflected and reenters the light guide plate 17. The light that re-enters the light guide plate is reflected by the reflective layer 18 on the lower surface, is incident again on the cholesteric liquid crystal layer 9, and is separated again into transmitted light and reflected light. Thereby, the effective utilization of the light emitted from the light source 15 is achieved, and an excellent luminance improvement effect can be obtained.
The light source 15 is not particularly limited, and a conventionally known light source 15 can be used.

導光板17としては、その形状が入射面に対向する側端部の厚さが入射面のそれよりも薄い形状のもの(くさび型)が好ましい。また、出射面よりの出射効率に優れ、その出射面に対する垂直性に優れて出射光の有効利用を図ること等の観点から、微細なプリズム状凸部を有する構造のものが好ましい。導光板17は、ノルボルネン系重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン等の透明性を有する材料で形成することができる。また、反射層18は、例えば、メッキ層、金属蒸着層、金属箔、金属蒸着シート、メッキシート等により適宜に形成することができる。反射層は、導光板の対向面に一体化されていても良いし、反射シート等として導光板と重ね合わせて形成することもできる。   As the light guide plate 17, it is preferable that the shape of the side end portion facing the incident surface is thinner than that of the incident surface (wedge type). Moreover, the thing of the structure which has a fine prism-shaped convex part from viewpoints, such as being excellent in the output efficiency from an output surface, excellent in the perpendicularity with respect to the output surface, and aiming at effective utilization of an emitted light, is preferable. The light guide plate 17 can be formed of a transparent material such as norbornene-based polymer, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polystyrene. Moreover, the reflective layer 18 can be appropriately formed by, for example, a plating layer, a metal vapor deposition layer, a metal foil, a metal vapor deposition sheet, a plating sheet, or the like. The reflection layer may be integrated with the opposite surface of the light guide plate, or may be formed as a reflection sheet or the like so as to overlap the light guide plate.

本発明の偏光光源装置は、本発明の輝度向上フィルムを備えるものであるため、優れた輝度向上効果を奏し、かつ広い視野角特性を有する。   Since the polarized light source device of the present invention is provided with the brightness enhancement film of the present invention, it has an excellent brightness enhancement effect and has a wide viewing angle characteristic.

4)液晶表示装置
本発明の液晶表示装置は、本発明の偏光光源装置を有し、さらにその上方に液晶セルを備えることを特徴とする。液晶表示装置は、一般に、液晶シャッターとして機能する液晶セルとそれに付随する駆動装置、偏光板、バックライト、及び必要に応じて補償用位相差板等の構成部品を組み合わせることにより製造することができる。本発明の液晶表示装置は、本発明の光学積層体を用いる点を除いて特に限定はなく、従来法に準じた方法により製造することができる。
4) Liquid crystal display device The liquid crystal display device of the present invention has the polarized light source device of the present invention, and further includes a liquid crystal cell above it. In general, a liquid crystal display device can be manufactured by combining a liquid crystal cell that functions as a liquid crystal shutter, and accompanying components such as a driving device, a polarizing plate, a backlight, and a retardation plate for compensation as necessary. . The liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited except that the optical laminate of the present invention is used, and can be produced by a method according to a conventional method.

本発明の液晶表示装置の層構成の例を図9に示す。図9に示す液晶表示装置は、本発明の偏光光源装置をバックライトシステムに用いている。図9中、19は液晶セル、11aは下方の偏光板、11bは上方の偏光板、8a、8bは拡散板である。なお、下側の偏光板11a及び拡散板(8a,8b)は省略することもできる。   An example of the layer structure of the liquid crystal display device of the present invention is shown in FIG. The liquid crystal display device shown in FIG. 9 uses the polarized light source device of the present invention in a backlight system. In FIG. 9, 19 is a liquid crystal cell, 11a is a lower polarizing plate, 11b is an upper polarizing plate, and 8a and 8b are diffusion plates. The lower polarizing plate 11a and the diffusion plates (8a, 8b) can be omitted.

用いる液晶モードは特に限定されない。液晶モードとしては、例えば、TN(Twisted Nematic)型、STN(Super Twisted Nematic)型、HAN(Hybrid Aligned Nematic)型等が挙げられる。また、偏光板(11a,11b)としては特に制限されず、従来公知のものを使用することができる。   The liquid crystal mode to be used is not particularly limited. Examples of the liquid crystal mode include a TN (Twisted Nematic) type, a STN (Super Twisted Nematic) type, and a HAN (Hybrid Aligned Nematic) type. Moreover, it does not restrict | limit especially as a polarizing plate (11a, 11b), A conventionally well-known thing can be used.

本発明の液晶表示装置は、本発明の光学積層体を有しているので優れた輝度向上効果を得ることができ、また、広い視野角特性を得ることができる。   Since the liquid crystal display device of the present invention has the optical layered body of the present invention, it is possible to obtain an excellent brightness improvement effect and to obtain a wide viewing angle characteristic.

(偏光分離層の作成)
[実施例1]
厚さ100μm、幅680mm、長さ500mの光学的に等方性の脂環式構造含有重合体樹脂を透明支持体として用いた。この透明支持体の両面をプラズマ放電処理した後、下記組成の配向膜塗布液を透明支持体の片面に連続的に塗布、乾燥し、厚さ1μmの配向膜を形成した。次いで、透明支持体の長手方向に対し平行方向に連続的に配向膜上にラビング処理を実施した。
(Creation of polarization separation layer)
[Example 1]
An optically isotropic alicyclic structure-containing polymer resin having a thickness of 100 μm, a width of 680 mm, and a length of 500 m was used as a transparent support. After performing plasma discharge treatment on both surfaces of the transparent support, an alignment film coating solution having the following composition was continuously applied to one surface of the transparent support and dried to form an alignment film having a thickness of 1 μm. Next, a rubbing treatment was performed on the alignment film continuously in a direction parallel to the longitudinal direction of the transparent support.

配向膜塗布液組成
ポリビニルアルコール 10重量%
水 371重量%
Alignment film coating solution composition Polyvinyl alcohol 10% by weight
371% by weight of water

配向膜の上に、下記の組成の塗布液をバーコーターを用いて連続的に塗布、乾燥、及び加熱(配向熟成)し、さらに紫外線照射して厚さ5.0μmのコレステリック液晶層(A)を形成した。コレステリック液晶層(A)は層法線方向に螺旋軸を有していた。   On the alignment film, a coating solution having the following composition is continuously applied using a bar coater, dried and heated (alignment aging), and further irradiated with ultraviolet rays to give a cholesteric liquid crystal layer (A) having a thickness of 5.0 μm. Formed. The cholesteric liquid crystal layer (A) had a helical axis in the layer normal direction.

コレステリック液晶層(A)用塗布液組成
液晶性化合物(化合物1) 81.5重量部
光重合開始剤(化合物2) 3.1重量部
界面活性剤(セイミケミカル社製 KH−40) 0.1重量部
カイラル剤(化合物3) 18.5重量部
メチルエチルケトン 240.8重量部
Coating liquid composition for cholesteric liquid crystal layer (A) Liquid crystalline compound (Compound 1) 81.5 parts by weight Photopolymerization initiator (Compound 2) 3.1 parts by weight Surfactant (KH-40 manufactured by Seimi Chemical Co.) 0.1 Parts by weight Chiral agent (compound 3) 18.5 parts by weight Methyl ethyl ketone 240.8 parts by weight

Figure 2005037657
Figure 2005037657

コレステリック液晶層(A)に対して脂環式構造含有重合体樹脂を素材とする頂角約70°、高さ3μmの四角錐が形成された部材を前記四角錐が形成された面がコレステリック液晶層面に対向するように配置し、これを加圧圧着することで層形状を変化させた円偏光分離層(B)を作製した。円偏光分離層(B)は層法線に対して傾斜した螺旋軸を有していた。   A member in which a quadrangular pyramid having an apex angle of about 70 ° and a height of 3 μm is formed of a polymer resin containing an alicyclic structure with respect to the cholesteric liquid crystal layer (A) is a surface on which the quadrangular pyramid is formed. The circularly polarized light separating layer (B) was arranged so as to face the layer surface and the shape of the layer was changed by pressure bonding. The circularly polarized light separating layer (B) had a helical axis inclined with respect to the layer normal.

(位相差フィルムの作製)
固有複屈折値が負の材料としてスチレン−無水マレイン酸共重合体[「ダイラークD332」、ノパケミカル社製、Tg=131℃]、透明樹脂層材料としてノルボルネン系樹脂(商品名:ゼオノア1020、日本ゼオン(株)製、Tg=105℃)を用い、共押出し法によって、ノルボルネン系樹脂層(厚さ50μm)/スチレン−無水マレイン酸共重合体層(厚さ200μm)/ノルボルネン系樹脂層(厚さ50μm)の3層構造を有する積層体を得た。
(Production of retardation film)
Styrene-maleic anhydride copolymer [“Dairaku D332”, manufactured by Nopa Chemical Co., Tg = 131 ° C.] as a material having a negative intrinsic birefringence value, norbornene-based resin (trade name: ZEONOR 1020, Nippon Zeon) as a transparent resin layer material Co., Ltd., Tb = 105 ° C., and a norbornene resin layer (thickness 50 μm) / styrene-maleic anhydride copolymer layer (thickness 200 μm) / norbornene resin layer (thickness) A laminate having a three-layer structure of 50 μm) was obtained.

次いで、ゾーン加熱の縦一軸延伸装置とテンター延伸(横一軸延伸)装置に順次送り込んで逐次二軸延伸を行った。延伸温度は縦延伸、横延伸のいずれも140℃、延伸倍率は縦延伸が1.8倍、横延伸は1.5倍とした。   Next, the mixture was sequentially fed into a zone-heated longitudinal uniaxial stretching apparatus and a tenter stretching (lateral uniaxial stretching) apparatus to perform sequential biaxial stretching. The stretching temperature was 140 ° C. for both longitudinal stretching and lateral stretching, and the stretching ratio was 1.8 times for longitudinal stretching and 1.5 times for lateral stretching.

延伸後の積層体(位相差フィルム(D))の平均厚さは120μm、面方向の屈折率はnx=1.5732、ny=1.5731、厚み方向の屈折率はnz=1.5757であった。レターデーションは、面内Reが10nm、厚み方向Rthが−300nmであった。   The average thickness of the stretched laminate (retardation film (D)) is 120 μm, the refractive index in the plane direction is nx = 1.732, ny = 1.5731, and the refractive index in the thickness direction is nz = 1.5757. there were. In the retardation, the in-plane Re was 10 nm and the thickness direction Rth was -300 nm.

(1/4波長板の作製)
正の固有複屈折値を有する材料として、ノルボルネン系樹脂(商品名:ゼオノア1420、日本ゼオン(株)製、Tg=136℃)及び負の固有複屈折値を有する材料として、スチレン−無水マレイン酸共重合体(商品名:ダイラークD332、ノバケミカル社製、Tg=131℃)を用いた。まず、2つの押出し機が押出しダイに一体に組み合わされた押出しダイのそれぞれの押出し機に、溶融状態の前記ノルボルネン系樹脂及び前記スチレン−無水マレイン酸共重合体をそれぞれ格納した。前記ノルボルネン系樹脂を格納した押出し機の押出し流路は2つに分岐していて、分岐した流路から押出されたノルボルネン系樹脂は、他の押出し機から押出されたスチレン−無水マレイン酸共重合体を挟持して、押出しダイ内部で3層構成の積層体を形成するように構成した。また、前記2つの押出し機の押出しダイへの連通口にはフィルタが配置されていて、前記ノルボルネン系樹脂及び前記スチレン−無水マレイン酸共重合体をフィルタを通してから、前記押出しダイ内部に押出すようにした。
(Preparation of quarter wave plate)
As a material having a positive intrinsic birefringence value, norbornene-based resin (trade name: ZEONOR 1420, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., Tg = 136 ° C.) and as a material having a negative intrinsic birefringence value, styrene-maleic anhydride A copolymer (trade name: Dailark D332, manufactured by Nova Chemical Co., Ltd., Tg = 131 ° C.) was used. First, the norbornene-based resin and the styrene-maleic anhydride copolymer in a molten state were respectively stored in the extruders of the extrusion dies in which two extruders were integrally combined with the extrusion die. The extrusion flow path of the extruder containing the norbornene-based resin is branched into two, and the norbornene-based resin extruded from the branched flow path is styrene-maleic anhydride co-polymer extruded from another extruder. The union was sandwiched and a three-layer laminate was formed inside the extrusion die. In addition, a filter is disposed at a communication port to the extrusion die of the two extruders, and the norbornene resin and the styrene-maleic anhydride copolymer are passed through the filter and then extruded into the extrusion die. I made it.

前記押出しダイから押出された3層構成の積層体の厚みむらを、走査式厚み計を用いて測定した。測定は積層体の長手方向に連続的走査して行った。得られた積層体は厚み平均120μmであり、厚みむらは前記厚み平均に対して2.5%であった。   The thickness unevenness of the three-layered laminate extruded from the extrusion die was measured using a scanning thickness meter. The measurement was performed by continuously scanning in the longitudinal direction of the laminate. The obtained laminate had a thickness average of 120 μm, and the thickness unevenness was 2.5% with respect to the thickness average.

次に、得られた積層体を125℃で70%延伸したところ、波長λ=450nm、550nm及び650nmにおけるレターデーションと波長との比が、それぞれ0.235、0.250及び0.232である、広帯域1/4波長板(E)が得られた。   Next, when the obtained laminate was stretched 70% at 125 ° C., the ratio of retardation to wavelength at wavelengths λ = 450 nm, 550 nm, and 650 nm was 0.235, 0.250, and 0.232, respectively. A broadband quarter-wave plate (E) was obtained.

(輝度向上フィルムの作製)
実施例1で得られた円偏光分離層(B)をそれぞれ上記で作製した位相差フィルム(D)及び広帯域1/4波長板(E)をこの順で積層し、輝度向上フィルム(F)とした。
(Production of brightness enhancement film)
The circularly polarized light separating layer (B) obtained in Example 1 was laminated with the retardation film (D) and the broadband quarter-wave plate (E) prepared in the above order, and the brightness enhancement film (F) and did.

[比較例1]
実施例1と同じ素材、方法にてコレステリック液晶層(A)を作製し、表面に凸部を有していない脂環式構造含有重合体樹脂を加圧圧着することで円偏光分離層(C)を作製した。円偏光分離層(C)は層法線方向に螺旋軸を有していた。円偏光分離層(C)も実施例1と同様にして位相差フィルム(D)及び広帯域1/4波長板(E)と積層し、輝度向上フィルム(G)とした。
[Comparative Example 1]
A cholesteric liquid crystal layer (A) is produced by the same material and method as in Example 1, and a circularly polarized light separating layer (C ) Was produced. The circularly polarized light separating layer (C) had a helical axis in the layer normal direction. The circularly polarized light separating layer (C) was laminated with the retardation film (D) and the broadband quarter wave plate (E) in the same manner as in Example 1 to obtain a brightness enhancement film (G).

(性能比較)
入射端面側に冷陰極管が配置され、かつ裏面側に光反射シートが設けられた導光板の出射面側に、順次光拡散シート、実施例1で得られた輝度向上フィルム(F)を円偏光分離層が拡散シート側に向くように積層し偏光光源装置を作製した。さらに前記1/4波長板側に、順次偏光板、視野角拡大フィルム(商品名:WVフィルム、富士写真フィルム(株)製)、透過型のTN液晶表示素子、偏光板を配置し、液晶表示装置を作製した。
(Performance comparison)
The light diffusion sheet and the brightness enhancement film (F) obtained in Example 1 are sequentially applied to the light-emitting plate side where the cold cathode tube is disposed on the incident end surface side and the light reflecting sheet is provided on the back surface side. A polarized light source device was produced by laminating the polarization separation layer so that it faces the diffusion sheet. Further, a polarizing plate, a viewing angle widening film (trade name: WV film, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.), a transmission type TN liquid crystal display element, and a polarizing plate are sequentially arranged on the quarter wavelength plate side to display a liquid crystal display. A device was made.

この液晶表示装置を白表示モードとして、出光面側から観察したところ、表示面全面にわたって着色がなく、良好な白表示ができた。輝度向上フィルムとして比較例1で作製した輝度向上フィルム(G)を用いた他は全く同様にして液晶表示装置を作製して観察したところ、液晶表示装置の表示面全面にわたって着色し、良好な表示ができなかった。   When this liquid crystal display device was observed in the white display mode from the light exit surface side, there was no coloration over the entire display surface, and good white display was achieved. When the liquid crystal display device was produced and observed in exactly the same manner except that the brightness enhancement film (G) produced in Comparative Example 1 was used as the brightness enhancement film, it was colored over the entire display surface of the liquid crystal display device, and a good display was obtained. I could not.

一般的なコレステリック液晶層を示す概略図である。It is the schematic which shows a general cholesteric liquid crystal layer. 一般的なコレステリック液晶層の選択反射を示す概略図である。It is the schematic which shows the selective reflection of a general cholesteric liquid crystal layer. 選択反射の視野角依存性を示す概略図である。It is the schematic which shows the viewing angle dependence of selective reflection. 螺旋軸が傾斜したコレステリック液晶層を示す概略図である。It is the schematic which shows the cholesteric liquid crystal layer in which the spiral axis inclined. 螺旋軸を傾斜させる本発明の方法の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the method of this invention which inclines a helical axis. 輝度向上フィルムの原理・構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the principle and structure of a brightness enhancement film. 本発明の輝度向上フィルムの層構成を示す図である。It is a figure which shows the layer structure of the brightness enhancement film of this invention. 本発明の偏光光源装置の層構成を示す図である。It is a figure which shows the layer structure of the polarized light source device of this invention. 本発明の液晶表示装置の層構成を示す図である。It is a figure which shows the layer structure of the liquid crystal display device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…基材の配向処理面、2…液晶分子、3…層法線、4…螺旋軸、5…斜め入射光に対する透過スペクトル、6…平行入射光に対する透過スペクトル、7…面内に凸部を有する部材、8,8a,8b…拡散板、9…コレステリック液晶層、10…1/4波長板、11,11a,11b…偏光板、12…位相差素子、13…プリズムシート、P…螺旋ピッチ、L1…白色入射光、L2…反射円偏光、θ1…層表面に対する入射角、θ2…層内部での入射角、a…層内部(上層)での入射角、b…層内部(中層)での入射角、c…層内部(下層)での入射角、A、15…光源、B、18…反射板(反射層)、16…光源ホルダー、17…導光板、19…液晶セル

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Orientation processing surface of base material, 2 ... Liquid crystal molecule, 3 ... Layer normal line, 4 ... Spiral axis, 5 ... Transmission spectrum with respect to oblique incident light, 6 ... Transmission spectrum with respect to parallel incident light, 7 ... Convex part in plane 8, 8a, 8b ... diffusion plate, 9 ... cholesteric liquid crystal layer, 10 ... 1/4 wavelength plate, 11, 11a, 11b ... polarizing plate, 12 ... phase difference element, 13 ... prism sheet, P ... spiral Pitch, L1 ... white incident light, L2 ... reflected circularly polarized light, .theta.1 ... incident angle to the layer surface, .theta.2 ... incident angle inside the layer, a ... incident angle inside the layer (upper layer), b ... inside layer (middle layer) , C ... incident angle inside the layer (lower layer), A, 15 ... light source, B, 18 ... reflector (reflective layer), 16 ... light source holder, 17 ... light guide plate, 19 ... liquid crystal cell

Claims (10)

透明基材上に液晶層を有する光学積層体であって、該液晶層が透明基材上に第1の配向状態を有する液晶層を形成した後、層形状を変化させることにより、第1の配向状態とは異なる第2の配向状態とした液晶層であることを特徴とする光学積層体。   An optical laminate having a liquid crystal layer on a transparent substrate, wherein the liquid crystal layer forms a liquid crystal layer having a first alignment state on the transparent substrate, and then the first shape is changed by changing the layer shape. An optical laminate, which is a liquid crystal layer having a second alignment state different from the alignment state. 前記第1の配向状態を有する液晶層が、コレステリック相、ネマチック相又はスメクチック相の液晶層であることを特徴とする請求項1に記載の光学積層体。   2. The optical laminate according to claim 1, wherein the liquid crystal layer having the first alignment state is a liquid crystal layer of a cholesteric phase, a nematic phase, or a smectic phase. 前記液晶層が、螺旋軸と層法線とが略平行であるコレステリック相の液晶層を形成した後、その層形状を変化させることにより、螺旋軸と層法線とが平行でない部分を少なくとも一部に含むコレステリック相とした液晶層であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学積層体。   After the liquid crystal layer forms a cholesteric phase liquid crystal layer in which the spiral axis and the layer normal are substantially parallel, the layer shape is changed, so that at least one portion where the spiral axis and the layer normal are not parallel is changed. The optical layered body according to claim 1, wherein the optical layered body is a liquid crystal layer having a cholesteric phase contained in a part. 透明基材上に液晶層を形成する光学積層体の製造方法であって、透明基材上に、第1の配向状態を有する液晶層を形成する工程(1)と、該液晶層の層形状を変化させることにより、その配向状態を第1の配向状態とは異なる第2の配向状態とする工程(2)とを有することを特徴とする光学積層体の製造方法。   A method for producing an optical laminate in which a liquid crystal layer is formed on a transparent substrate, the step (1) of forming a liquid crystal layer having a first alignment state on the transparent substrate, and the layer shape of the liquid crystal layer And (2) changing the orientation state to a second orientation state different from the first orientation state, thereby producing an optical laminate manufacturing method. 前記工程(1)が、透明基材上に、コレステリック相、ネマチック相又はスメクチック相の液晶層を形成するものであることを特徴とする請求項4に記載の光学積層体の製造方法。   5. The method for producing an optical laminate according to claim 4, wherein the step (1) forms a cholesteric phase, nematic phase or smectic phase liquid crystal layer on a transparent substrate. 前記工程(2)が、前記第1の配向状態を有する液晶層に、面内に凸部を有する部材を接触させる段階を含むことを特徴とする請求項4又は5に記載の光学積層体の製造方法。   6. The optical layered body according to claim 4, wherein the step (2) includes a step of bringing a member having a convex portion in contact with the liquid crystal layer having the first alignment state. Production method. 透明基材上に第1の配向状態を有するコレステリック相の液晶層を形成した後、層形状を変化させることにより、第1の配向状態とは異なる第2の配向状態としたコレステリック相の液晶層と、式:Rth={(nx+ny)/2−nz}×d(式中、nx、nyは、厚み方向に垂直な互いに直交する2方向の屈折率を表し、nx>nyである。nzは厚み方向の屈折率を表し、dは膜厚を表す。)で定義されるRthが、−20nm〜−1000nmである位相差素子と、1/4波長板とを含むことを特徴とする輝度向上フィルム。   After forming a cholesteric phase liquid crystal layer having a first alignment state on a transparent substrate, the cholesteric phase liquid crystal layer having a second alignment state different from the first alignment state by changing the layer shape And the formula: Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d (where nx and ny represent refractive indexes in two directions perpendicular to the thickness direction and perpendicular to each other, and nx> ny. The brightness improvement characterized by including the phase difference element whose Rth defined by the refractive index of thickness direction and d represents a film thickness is -20 nm--1000 nm, and a quarter wavelength plate. the film. 前記液晶層が、螺旋軸と層法線とが略平行であるコレステリック相の液晶層を形成した後、その層形状を変化させることにより、螺旋軸と層法線とが平行でない部分を少なくとも一部に含むコレステリック相とした液晶層であることを特徴とする請求項7に記載の輝度向上フィルム。   After the liquid crystal layer forms a cholesteric phase liquid crystal layer in which the spiral axis and the layer normal are substantially parallel, the layer shape is changed, so that at least one portion where the spiral axis and the layer normal are not parallel is changed. The brightness enhancement film according to claim 7, which is a liquid crystal layer having a cholesteric phase contained in a part. 請求項7又は8に記載の輝度向上フィルムを備えることを特徴とする偏光光源装置。   A polarized light source device comprising the brightness enhancement film according to claim 7. 請求項9に記載の偏光光源装置を備え、さらにその上方に液晶セルを備えることを特徴とする液晶表示装置。

A liquid crystal display device comprising the polarized light source device according to claim 9 and further comprising a liquid crystal cell thereabove.

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