JP2006064758A - Optical laminated body, its manufacturing method and luminance improving film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2層以上の液晶層を有する光学積層体及びこの光学積層体を用いた輝度向上フィルムに関するものである。 The present invention relates to an optical laminate having two or more liquid crystal layers and a brightness enhancement film using the optical laminate.
液晶表示装置には偏光板が用いられている。この偏光板を通過する光は、一方向の偏光だけである。従って偏光板を通過する光は入射光の50%を上回ることが理論上不可能である。液晶パネルへの入射光の利用効率を上げて、液晶表示装置の輝度を増大させるためのフィルムとして輝度向上フィルムが知られている。この輝度向上フィルムは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から構成され、偏光分離膜で反射された光を反射板等で反射して偏光分離膜に再入射して、光の再利用を図るために用いられている。 A polarizing plate is used in the liquid crystal display device. The light passing through this polarizing plate is only unidirectionally polarized light. Therefore, it is theoretically impossible for the light passing through the polarizing plate to exceed 50% of the incident light. A brightness enhancement film is known as a film for increasing the utilization efficiency of incident light to a liquid crystal panel and increasing the brightness of a liquid crystal display device. This brightness enhancement film is composed of a polarization separation film for separating incident light into transmitted light and reflected light according to the polarization state, and the light reflected by the polarization separation film is reflected by a reflecting plate or the like to form a polarization separation film. It is used to re-enter and reuse light.
この偏光分離膜には、異方性ポリマー層を多数積層した直線偏光分離膜(例えば特許文献1参照)や、コレステリック液晶層を用いた円偏光分離膜(例えば特許文献2,特許文献3及び特許文献4参照)などが知られている。これらの内、直線偏光分離膜は数百層もの異方性ポリマー層を積層する必要があり、非常に高価である。
Examples of the polarization separation film include a linear polarization separation film in which a large number of anisotropic polymer layers are stacked (for example, see Patent Document 1) and a circular polarization separation film using a cholesteric liquid crystal layer (for example,
後者の円偏光分離膜は、分子がおおよそ一定方向を向く性質を有するネマティック液晶の特性に加え螺旋構造を持つ相、いわゆるコレステリック相の液晶層を有する。このコレステリック相は円偏光を螺旋構造の回転方向に応じて透過光と反射光に分離する特性を有しており、円偏光分離膜はこの特性を利用したものである。単なるコレステリック相の液晶層からなる円偏光分離膜は選択反射の波長領域が数十nmの幅しかないので、輝度向上フィルム用の円偏光分離膜は可視光全域に渡って円偏光分離を行なうために反射領域を可視域において広帯域化している。 The latter circularly polarized light separation film has a so-called cholesteric phase liquid crystal layer in addition to the characteristics of nematic liquid crystal having the property that molecules are oriented in a certain direction. This cholesteric phase has a characteristic of separating circularly polarized light into transmitted light and reflected light according to the direction of rotation of the spiral structure, and the circularly polarized light separating film utilizes this characteristic. Since the circularly polarized light separating film composed of a simple cholesteric phase liquid crystal layer has a wavelength range of selective reflection of only a few tens of nanometers, the circularly polarized light separating film for a brightness enhancement film performs circularly polarized light separation over the entire visible light region. In addition, the reflection region is widened in the visible region.
広帯域化の手法としては、(方法1)異なる選択反射帯域を有する液晶層を複数積層する方法、(方法2)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が知られている。しかしながら、いずれの方法も生産性・コストに関しては課題を残しているのが現状である。 As methods for widening the bandwidth, there are known (Method 1) a method of laminating a plurality of liquid crystal layers having different selective reflection bands, and (Method 2) a method of gradually changing the helical pitch of the cholesteric liquid crystal layer in the thickness direction. It has been. However, the present situation is that both methods still have problems regarding productivity and cost.
本発明は、このような背景技術を鑑みてなされたものであり、生産性に優れており低コストとすることが出来て、かつ偏光分離特性の優れた光学積層体及びその製造方法、並びにこの光学積層体を用いる輝度向上フィルムを提供することを目的としてなされたものである。 The present invention has been made in view of such a background art, and is excellent in productivity, can be made at low cost, and has an excellent polarization separation characteristic, a method for manufacturing the same, and the manufacturing method thereof. The object of the present invention is to provide a brightness enhancement film using an optical laminate.
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、2層以上の液晶層を有する光学積層体であって、前記液晶層のいずれもが、螺旋軸と層法線とが略平行となるようにコレステリック液晶層(a)を形成した後にその層を変形させて螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されて成る層(b)である光学積層体とすることにより、生産性に優れており低コストとすることが出来て、かつ偏光分離特性の優れた輝度向上フィルムを得られることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors are optical laminates having two or more liquid crystal layers, and each of the liquid crystal layers has a helical axis and a layer normal line substantially parallel to each other. An optical laminate which is a layer (b) formed by forming a cholesteric liquid crystal layer (a) so that the layer is deformed so as to partially include a portion where the helical axis and the layer normal are not substantially parallel As a result, it was found that a brightness enhancement film having excellent productivity and low cost and having excellent polarization separation characteristics can be obtained, and the present invention has been completed.
かくして、本発明によれば、
(1)2層以上の液晶層を有する光学積層体であって、前記液晶層のいずれもが、螺旋軸と層法線とが略平行となるようにコレステリック液晶層(a)を形成した後にその層を変形させて螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されて成る層(b)である光学積層体。
(2)積層されたコレステリック液晶層の少なくとも一組が接触している(1)項に記載の光学積層体。
(3)2層以上の液晶層を有する光学積層体の製造方法であって、(A)螺旋軸と層法線とが略平行となるようにコレステリック液晶層(a)を形成する工程、(B)前記の液晶層(a)を変形させて螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むようにする工程、(C)螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されて成るコレステリック液晶層(b)が2層以上となるように積層する工程を含む光学積層体の製造方法。
(4)前記(C)工程がコレステリック液晶層の少なくとも1組が接触するように積層する(3)項に記載の光学積層体の製造方法。
(5)前記(B)工程において、面内に凸部を有する部材を(A)工程で形成したコレステリック液晶層(a)に接触させて、液晶層(a)を変形させて螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むようにする工程である(3)または(4)項に記載の光学積層体の製造方法。
(6)(1)または(2)項に記載の光学積層体と、式:Rth=[(nx+ny)/2−nz]×d(ただしnxは面内における屈折率の最大のもの、nyは面内においてnxと直交する軸方向の屈折率、nzは厚み方向の屈折率、dは位相差素子の厚みである。)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。
(7)(6)項に記載の輝度向上フィルムを有することを特徴とする偏光光源装置。
(8)(7)項に記載の偏光光源装置を有することを特徴とする液晶表示装置。
Thus, according to the present invention,
(1) An optical layered body having two or more liquid crystal layers, and after forming the cholesteric liquid crystal layer (a) so that the spiral axis and the layer normal line are substantially parallel to each other. An optical laminated body which is a layer (b) formed by deforming the layer so as to partially include a portion where the spiral axis and the layer normal are not substantially parallel.
(2) The optical laminate according to item (1), wherein at least one set of laminated cholesteric liquid crystal layers is in contact.
(3) A method for producing an optical laminate having two or more liquid crystal layers, wherein (A) the step of forming the cholesteric liquid crystal layer (a) so that the helical axis and the layer normal are substantially parallel to each other; B) A step of deforming the liquid crystal layer (a) so as to include a part in which the spiral axis and the layer normal are not substantially parallel; (C) a part in which the spiral axis and the layer normal are not substantially parallel; A method for producing an optical layered body comprising a step of laminating the cholesteric liquid crystal layer (b) formed so as to include two or more layers.
(4) The method for producing an optical laminate according to the item (3), wherein the step (C) is laminated so that at least one pair of cholesteric liquid crystal layers is in contact.
(5) In the step (B), a member having a convex portion in the surface is brought into contact with the cholesteric liquid crystal layer (a) formed in the step (A), and the liquid crystal layer (a) is deformed to form a spiral axis and a layer. The method for producing an optical layered product according to item (3) or (4), which is a step of including a part that is not substantially parallel to the normal line.
(6) The optical laminate according to (1) or (2) and the formula: Rth = [(nx + ny) / 2−nz] × d (where nx is the maximum refractive index in the plane, ny is A retardation element in which Rth is defined as -20 nm to -1000 nm defined by the refractive index in the axial direction orthogonal to nx in the plane, nz is the refractive index in the thickness direction, and d is the thickness of the retardation element. A brightness enhancement film comprising a quarter wave plate.
(7) A polarized light source device comprising the brightness enhancement film according to item (6).
(8) A liquid crystal display device comprising the polarized light source device according to item (7).
本発明によれば、生産性に優れて低コストで、かつ広い波長領域にわたり偏光分離特性の優れた光学積層体及びその製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、高輝度であって、視野角特性の良好な液晶表示装置のバックライトなどとして好適に用いられる輝度向上フィルム、それを用いた偏光光源装置、輝度に優れ、かつ視野角依存性が良好な液晶表示装置を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide an optical laminate that is excellent in productivity, low in cost, and excellent in polarization separation characteristics over a wide wavelength region, and a method for manufacturing the same.
Further, according to the present invention, a brightness enhancement film that is suitably used as a backlight of a liquid crystal display device having high brightness and good viewing angle characteristics, a polarized light source device using the same, excellent brightness, and viewing field A liquid crystal display device with favorable angular dependency can be provided.
本発明の光学積層体は、2層以上の液晶層を有する光学積層体であって、前記液晶層のいずれもが、螺旋軸と層法線とが略平行となるようにコレステリック液晶層(a)を形成した後にその層を変形させて螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されて成る層(b)であることを特徴とする。 The optical layered body of the present invention is an optical layered body having two or more liquid crystal layers, and each of the liquid crystal layers has a cholesteric liquid crystal layer (a The layer (b) is formed by deforming the layer after forming a part so that the spiral axis and the layer normal are not substantially parallel.
略平行とは、コレステリック層の片方の面からもう一方の面に至る厚み方向全体に渡って、螺旋軸と層法線とのなす角度が±10°以内であるという意味である。 The term “substantially parallel” means that the angle formed between the spiral axis and the layer normal is within ± 10 ° over the entire thickness direction from one surface of the cholesteric layer to the other surface.
本発明の製造方法は、2層以上の液晶層を有する光学積層体の製造方法であって、(A)螺旋軸と層法線とが略平行となるようにコレステリック液晶層(a)を形成する工程、(B)前記の液晶層(a)を変形させて螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むようにする工程、(C)螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されているコレステリック液晶層(b)が2層以上となるように積層する工程を含むことを特徴とする。本発明の製造方法は、本発明の光学積層体の製造に特に最適である。 The production method of the present invention is a method for producing an optical laminate having two or more liquid crystal layers, wherein (A) the cholesteric liquid crystal layer (a) is formed so that the helical axis and the layer normal line are substantially parallel. (B) a step of deforming the liquid crystal layer (a) so as to include a part in which the spiral axis and the layer normal are not substantially parallel; (C) the spiral axis and the layer normal; The method includes a step of laminating the cholesteric liquid crystal layer (b) formed so as to partially include a portion that is not substantially parallel, so that two or more layers are formed. The production method of the present invention is particularly optimal for the production of the optical laminate of the present invention.
(A)工程は螺旋軸と層法線とが略平行となるようにコレステリック液晶層(a)を形成するものである。コレステリック液晶層(a)は、コレステリック液晶化合物、溶剤、重合開始剤等を適宜含む塗布液を基材上に塗布することによって形成することができる。また必要に応じて界面活性剤、配向調整剤等を塗布液に加えることが出来る。 In the step (A), the cholesteric liquid crystal layer (a) is formed so that the spiral axis and the layer normal line are substantially parallel. The cholesteric liquid crystal layer (a) can be formed by applying a coating liquid appropriately containing a cholesteric liquid crystal compound, a solvent, a polymerization initiator and the like on a substrate. Further, a surfactant, an alignment adjusting agent, etc. can be added to the coating solution as necessary.
ここでいうコレステリック液晶化合物はコレステリック液晶性を示す化合物または組成物である。例えば、光学活性部位を含んだコレステリック液晶化合物単独の物質、光学活性部位を含んだコレステリック液晶化合物と光学活性物質であるカイラル剤との組成物、光学活性部位を有していないネマティック液晶と光学活性物質であるカイラル剤との組成物等が挙げられる。 The cholesteric liquid crystal compound here is a compound or composition exhibiting cholesteric liquid crystallinity. For example, a cholesteric liquid crystal compound containing an optically active site alone, a composition of a cholesteric liquid crystal compound containing an optically active site and a chiral agent that is an optically active material, a nematic liquid crystal that does not have an optically active site, and an optical activity Examples include a composition with a chiral agent as a substance.
液晶化合物としては、分子中に重合性官能基が導入された棒状液晶化合物、円盤状液晶化合物、高分子液晶などを用いることができる。
前記棒状液晶化合物としては式[1]:R1―L1―S1―L3―M―L4―S2―L2―R2で表せ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。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。
As the liquid crystal compound, a rod-like liquid crystal compound having a polymerizable functional group introduced in the molecule, a discotic liquid crystal compound, a polymer liquid crystal, or the like can be used.
Examples of the rod-like liquid crystal compound include compounds represented by the formula [1]: R1-L1-S1-L3-M-L4-S2-L2-R2.
In formula [1], R1 and R2 represent a polymerizable group. Specific examples of R1 and R2 include (r-1) to (r-15) shown below, but are not limited thereto.
L1、L2、L3及びL4はそれぞれ独立して単結合または2価の連結基を表すが、L3またはL4の少なくとも一方が−O−CO−O−であることが好ましい。S1及びS2は炭素数2から20のスペーサー基を表し、Mはメソゲン基を表す。メソゲン基Mとしてはアゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキシル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。 L1, L2, L3 and L4 each independently represent a single bond or a divalent linking group, and it is preferable that at least one of L3 and L4 is —O—CO—O—. S1 and S2 represent a spacer group having 2 to 20 carbon atoms, and M represents a mesogenic group. The mesogenic group M includes azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexyl carboxylic acid phenyl esters, cyanophenyl cyclohexanes, cyano substituted phenyl pyrimidines, alkoxy substituted phenyl pyrimidines, phenyl Dioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used.
円盤状液晶性化合物としては様々な文献[C.Destrade et al.,Mol.Cryst.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);液晶便覧編集委員会編、液晶便覧、第2章第2.1.1節(2000)]に記載されているものに、前述の棒状液晶化合物で挙げたものと同様の連結基、スペーサー基、重合基を導入したものを用いることができる。
高分子液晶としては、液晶便覧編集会編、液晶便覧、第3章第3.8節(2000)に記載されているものを用いることができるが、これらに限定されるものではない。主鎖型高分子液晶、側鎖型高分子液晶ともに用いることができる。
As discotic liquid crystalline compounds, various documents [C. Destrade et al. Mol. Cryst. Liq. Cryst. , vol. 71, page 111 (1981); edited by The Chemical Society of Japan, Quarterly Chemical Review, No. 22, Liquid Crystal Chemistry, Chapter 5,
As the polymer liquid crystal, those described in the edited edition of the Liquid Crystal Handbook, the Liquid Crystal Handbook,
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。
カイラル剤としてはコレステリック液晶性を示す組成物の相転移温度の意図しない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、液晶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。
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.
As the chiral agent, in order to avoid an unintended change in the phase transition temperature of the composition exhibiting cholesteric liquid crystallinity, the chiral agent itself exhibits liquid crystallinity. Further, from the viewpoint of economy, those 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, are preferable. Here, P represents the pitch length of the spiral of the cholesteric phase, and c represents the concentration of the chiral agent.
塗布液に使用する溶媒としては、液晶化合物を溶解する有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、ケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、へテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、エーテル類が含まれる。特に環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用しても良い。 As the solvent used in the coating solution, an organic solvent that dissolves the liquid crystal compound is preferably used. Examples of the organic solvent include ketones, alkyl halides, amides, sulfoxides, heterocyclic compounds, hydrocarbons, esters, and ethers. In particular, ketones are preferable in consideration of environmental load. Two or more organic solvents may be used in combination.
重合開始剤としては熱重合開始剤と光重合開始剤が挙げられるが、光重合開始剤が好ましい。光重合開始剤の例にはアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、アルキルアミノベンゾフェノン類、ベンジル類、ベンゾイン類、ベンゾインエーテル類、ベンジルジメチルアセタール類、ベンゾイルベンゾエート類、α―アシロキシムエステル類などのアリールケトン系光開始剤、スルフィド類、チオキサントン類などの含硫黄系光重合開始剤、アシルホスフィンオキシド類、アントラキノン類等の光重合開始剤が挙げられる。光重合開始剤を1種または2種以上適宜選択して用いることができる。光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の0.01〜20重量%であることが好ましい。0.5〜5重量%であることがより好ましい。 Examples of the polymerization initiator include a thermal polymerization initiator and a photopolymerization initiator, and a photopolymerization initiator is preferred. Examples of photopolymerization initiators include aryl ketones such as acetophenones, benzophenones, alkylaminobenzophenones, benzyls, benzoins, benzoin ethers, benzyldimethylacetals, benzoylbenzoates, α-acyloxime esters Examples include initiators, sulfur-containing photopolymerization initiators such as sulfides and thioxanthones, and photopolymerization initiators such as acylphosphine oxides and anthraquinones. One or more photopolymerization initiators can be appropriately selected and used. It is preferable that the usage-amount of a photoinitiator is 0.01-20 weight% of solid content of a coating liquid. More preferably, it is 0.5 to 5% by weight.
塗布液および重合開始前のコレステリック液晶層(a)の表面張力を調整するために界面活性剤を使用し得る。ノニオン系の界面活性剤が好適であり、かつ分子量が数千程度のオリゴマーからなるものが特に好ましい。 A surfactant can be used to adjust the surface tension of the coating liquid and the cholesteric liquid crystal layer (a) before the start of polymerization. Nonionic surfactants are preferred, and those composed of oligomers having a molecular weight of about several thousand are particularly preferred.
配向調整剤は基材上に形成されるコレステリック液晶層(a)の空気界面の配向状態を制御するためのものであり、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が用いられるが、この限りではない。 The alignment regulator is for controlling the alignment state of the air interface of the cholesteric liquid crystal layer (a) formed on the substrate, and may also serve as the surfactant. As the alignment regulator, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, or a modified product thereof is used, but not limited thereto.
光学積層体の製造に用いられる基材は、光学的に透明な基材であれば特に制限されないが、偏光状態の無用な変化を避けるために、光学的に等方性であることが好ましい。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できるといった観点から、長尺の透明樹脂フィルムであることがより好ましい。透明樹脂フィルムとしては単層フィルムであっても積層フィルムであってもよいが、1mm厚での全光線透過率が80%以上のものが好ましい。 The substrate used for the production of the optical laminate is not particularly limited as long as it is an optically transparent substrate, but is preferably optically isotropic in order to avoid unnecessary changes in the polarization state. Examples of such a transparent substrate include a transparent resin film and a glass substrate. From the viewpoint that the liquid crystal layer can be produced efficiently, a long transparent resin film is more preferable. The transparent resin film may be a single layer film or a laminated film, but preferably has a total light transmittance of 80% or more at a thickness of 1 mm.
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、ポリエチレンやポリプロピレン等の鎖状オレフィン重合体、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、変性アクリル系重合体、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは1種あるいは2種以上の組み合わせで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と鎖状オレフィン重合体が好ましく、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性の観点から、脂環式構造含有重合体がより好ましい。 As the resin material of the transparent resin film, alicyclic structure-containing polymer, chain olefin polymer such as polyethylene and polypropylene, triacetyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyimide, polyarylate, polyester, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, Examples thereof include modified acrylic polymers and epoxy resins. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, an alicyclic structure-containing polymer and a chain olefin polymer are preferable, and an alicyclic structure-containing polymer is more preferable from the viewpoints of transparency, low hygroscopicity, dimensional stability, and lightness.
脂環式構造含有重合体は、重合体の繰り返し単位中に脂環式構造を有するものであり、主鎖に脂環式構造を有する重合体及び側鎖に脂環式構造を有する重合体のいずれも使用できる。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、熱安定性など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5〜15個である。 The alicyclic structure-containing polymer has an alicyclic structure in the repeating unit of the polymer, and is a polymer having an alicyclic structure in the main chain and a polymer having an alicyclic structure in the side chain. Either can be used. Examples of the alicyclic structure include a cycloalkane structure and a cycloalkene structure, but 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 5-15 pieces.
脂環式構造を有する重合体中の脂環式構造を有する繰り返し単位の量は、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耐熱性が低下する恐れがある。
脂環式構造を有する重合体として、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体、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。
The amount of the repeating unit having an alicyclic structure in the polymer having an alicyclic structure is usually 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more, more preferably 90% by weight or more. If the number of repeating units having an alicyclic structure is too small, the heat resistance may be lowered.
Examples of the polymer having an alicyclic structure include norbornene polymers, monocyclic olefin polymers, cyclic conjugated diene polymers, vinyl 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、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付加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。これらの中でも耐熱性及び透明性の観点から、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。
以上の脂環式構造を有する重合体は、例えば特開2002―321302号公報などに開示されている公知の重合体から選ばれる。
Norbornene-based polymers include ring-opening polymers of norbornene-based monomers, ring-opening copolymers of norbornene-based monomers with other monomers that can be ring-opened copolymerized, hydrogenated products thereof, addition weights of norbornene-based monomers. Examples thereof include addition copolymers and addition copolymers of norbornene monomers and other monomers capable of addition copolymerization. Among these, from the viewpoint of heat resistance and transparency, a ring-opening polymer hydrogenated product of a norbornene-based monomer is most preferable.
The polymer having the above alicyclic structure is selected from known polymers disclosed in, for example, JP-A-2002-321302.
基材にはコレステリック液晶化合物を配向させるための配向層を設けることが望ましい。配向層は配向膜用重合体膜のラビング処理、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膜の形成のような手段で設けることができる。さらに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用いることも可能である。さらに基材と配向層の密着性を付与するために、あらかじめ基材に表面処理することが好ましく、このための手段としては、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。また基材と配向層との間に接着層(下塗り層)を設けることも効果的である。 It is desirable to provide an alignment layer for aligning the cholesteric liquid crystal compound on the substrate. The alignment layer can be provided by means such as rubbing treatment of a polymer film for alignment film, oblique vapor deposition of an inorganic compound, formation of a microgroup, or formation of an organic film by Langmuir-Blodgett method. Furthermore, it is also possible to use an alignment film in which an alignment function is generated by application of an electric field or a magnetic field or light irradiation. Further, in order to impart adhesion between the base material and the alignment layer, it is preferable to perform surface treatment on the base material in advance, and means for this purpose include glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet (UV) treatment, flame treatment, etc. Is mentioned. It is also effective to provide an adhesive layer (undercoat layer) between the substrate and the alignment layer.
連続処理という観点においては、配向膜用重合体膜のラビング処理により形成される配向層が好ましい。ラビング処理は重合体膜の表面を布で一定方向に摩擦することにより達成される。このような配向層として用いられる配向膜用重合体の種類は配向機能を付与し得るものの中から生産条件に適したものを選択し得る。また配向層は、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。配向層の厚みは0.001〜5μmであることが好ましく、0.01〜2μmであることがさらに好ましい。 From the viewpoint of continuous treatment, an alignment layer formed by rubbing the polymer film for alignment film is preferable. The rubbing treatment is achieved by rubbing the surface of the polymer film with a cloth in a certain direction. As the type of polymer for the alignment film used as such an alignment layer, a polymer suitable for production conditions can be selected from those capable of providing an alignment function. The alignment layer preferably has a polymerizable group for the purpose of imparting adhesion between the liquid crystal compound and the substrate. The thickness of the alignment layer is preferably 0.001 to 5 μm, and more preferably 0.01 to 2 μm.
上記配向膜用重合体の塗布液を基材上に塗布する方法は特に限定されず、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、流延製膜法、バーコート法、グラビア印刷法等の公知の塗布方法を採用することができる。 The method for coating the alignment film polymer coating solution on the substrate is not particularly limited, and spin coating, roll coating, flow coating, printing, dip coating, casting film forming, bar coating A known coating method such as a method or a gravure printing method can be employed.
また螺旋軸と層法線とが略平行となるコレステリック液晶層(a)を形成する方法は、基材上にコレステリック液晶層用の塗布液を、上述した公知の塗布方法の中から選択された方法にて塗布し、得られた塗工層を乾燥・加熱処理することによりコレステリック液晶層(a)を形成することができる。加熱処理の温度は、コレステリック相となる温度範囲である。 Further, the method for forming the cholesteric liquid crystal layer (a) in which the spiral axis and the layer normal line are substantially parallel was selected from the above-described known coating methods as the coating liquid for the cholesteric liquid crystal layer on the substrate. A cholesteric liquid crystal layer (a) can be formed by applying by the method and drying / heating the resulting coating layer. The temperature of heat processing is the temperature range used as a cholesteric phase.
螺旋軸と層法線とが略平行となるコレステリック液晶層(a)は、この後の(B)工程を考慮すると、コレステリック相自身の螺旋構造をできるだけ維持させることが好ましい。この目的からは、螺旋軸と層法線とが略平行であるコレステリック液晶層(a)を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、重合基の種類、重合基の一分子あたりの数を調整したものをコレステリック液晶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、螺旋軸と層法線とが略平行となるコレステリック液晶層を形成し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。 It is preferable that the cholesteric liquid crystal layer (a) in which the spiral axis and the layer normal are substantially parallel maintain the spiral structure of the cholesteric phase itself as much as possible in consideration of the subsequent step (B). For this purpose, it is preferable to fix the cholesteric liquid crystal layer (a) whose spiral axis and layer normal are substantially parallel to some extent. This fixing method includes a method of fixing by heating or irradiating with a cholesteric liquid crystal compound using a kind of polymerized group and a number of polymerized groups per molecule, a non-polymerizable liquid crystal and a polymerizable liquid crystal. By heating or light irradiation using a mixture of and a polymer liquid crystal, and by rapidly cooling when a cholesteric liquid crystal layer is formed in which the helical axis and the layer normal are substantially parallel Examples of the method include immobilization.
(A)工程で得られるコレステリック液晶層(a)の厚みは、広帯域円偏光分離膜としての機能を考慮すると、通常1〜50μm、好ましくは2〜30μm、より好ましくは2〜10μmである。また基材とコレステリック液晶層(a)の合計の厚みは、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 cholesteric liquid crystal layer (a) obtained in the step (A) is usually 1 to 50 μm, preferably 2 to 30 μm, more preferably 2 to 10 μm, considering the function as a broadband circularly polarized light separating film. The total thickness of the substrate and the cholesteric liquid crystal layer (a) is usually 20 to 200 μm, preferably 25 to 150 μm, and more preferably 30 to 100 μm.
加熱あるいは光照射して固定化する方法においては、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工層を所定の温度に加熱することで、光重合開始剤を用いる場合には前記塗工層に光照射を行なうことで、液晶化合物を重合できる。迅速性の観点から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/cm2〜50J/cm2であり、1〜800mJ/cm2であることが好ましい。 In the method of fixing by heating or light irradiation, when using a thermal polymerization initiator as a polymerization initiator, the coating layer is heated to a predetermined temperature, and when using a photopolymerization initiator, The liquid crystal compound can be polymerized by irradiating the coating layer with light. From the viewpoint of rapidity, a method using light irradiation is preferable, and a method using ultraviolet rays is more preferable. Light irradiation energy is usually 1mJ / cm 2 ~50J / cm 2 , it is preferable that 1~800mJ / cm 2.
(A)工程にて作製された螺旋軸と層法線とが略平行となるコレステリック液晶層(a)の模式図を図1に示す。 FIG. 1 shows a schematic diagram of the cholesteric liquid crystal layer (a) in which the spiral axis and the layer normal produced in the step (A) are substantially parallel.
(B)工程は、前記の液晶層(a)を変形させて螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むようにする工程である。 The step (B) is a step in which the liquid crystal layer (a) is deformed to include a portion where the helical axis and the layer normal are not substantially parallel.
螺旋軸と層法線とが略平行となるコレステリック液晶層(a)1に対して光を入射させた場合、特定波長領域の左右何れかの円偏光に対して反射特性(選択反射)を示すことが知られている。このことを図2にて説明する。入射角θ1で入射したは白色入射光L1が液晶層(a)1内で屈折し、入射角θ2となった時に、液晶層(a)にて、円偏光L2が選択反射される。液晶化合物がねじれる時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は略平行である。
When light is incident on the cholesteric liquid crystal layer (a) 1 in which the spiral axis and the layer normal are substantially parallel, the reflection characteristic (selective reflection) is exhibited with respect to either left or right circularly polarized light in a specific wavelength region. It is known. This will be described with reference to FIG. When the incident light is incident at the incident angle θ1, the white incident light L1 is refracted in the liquid crystal layer (a) 1 and when the incident angle θ2 is reached, the circularly polarized light L2 is selectively reflected by the liquid crystal layer (a). When the
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で表され、反射帯域は式(IV):no×P×cosθ2≦λ≦ne×P×cosθ2で表される。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し、n=(ne+no)/2を表す。 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 × cos θ2. It is represented by In the formula, 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, P represents the helical pitch length, and n = (ne + no) / 2. Represents.
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長側にシフトする。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は平行方向(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)、縦軸は非偏光を入射したときの光線透過率(%)を示す。 As is clear from the 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 (θ2 = 0) to the helical axis. Shift to the side. As a result, the transmission spectrum 5 with respect to light incident obliquely with respect to the helical axis has a peak position shifted to the short wave side with respect to the transmission spectrum 6 with respect to light incident in the parallel direction (θ2 = 0). This is shown in FIG. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the measurement wavelength (nm), and the vertical axis indicates the light transmittance (%) when non-polarized light is incident.
ここで反射帯域の波長領域Δλを可視領域全体に広げることを考えると、前記式(IV)においてcosθ2を制御する方法がある。前記式(IV)中、θ2は液晶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持つと考えられる。
選択反射光の波長の入射角依存性は式(III)、式(IV)及び図3に示した通り、入射角度、すなわちθ2が大きいほど短波長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のなす角度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長側にシフトするので、各反射光の波長はθ2=aの方がθ2=cに比べ短くなる。従って螺旋ピッチ長を可視光の長波長側に設定し、液晶層の螺旋軸の傾斜角を可視光の短波長側まで反射するように制御することにより、広帯域化が可能となる。
Here, considering that the wavelength region Δλ of the reflection band is expanded to the entire visible region, there is a method of controlling cos θ2 in the above formula (IV). In the above formula (IV), θ2 is the angle formed between the incident light inside the liquid crystal and the helical axis, so the helical axis of the liquid crystal layer is inclined so that θ2 gradually changes along the path of the incident light inside the layer. In the case of the structure, the incident light is considered to have different reflection bands in different θ2 regions on the path.
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 shorter wavelength side as the incident angle, that is, θ2, increases. By adjusting the tilt angle and the helical pitch length over the entire path of incident light, it is possible to broaden the bandwidth. This is shown in FIG. FIG. 4 shows 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 shorter wavelength side as θ2 is larger, the wavelength of each reflected light is shorter when θ2 = a than when θ2 = c. Therefore, by setting the helical pitch length to the long wavelength side of visible light and controlling the tilt angle of the helical axis of the liquid crystal layer to reflect to the short wavelength side of visible light, it is possible to widen the band.
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、螺旋ピッチ長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となる700nmでの螺旋軸の傾斜角)、θ2(400)(反射帯域の下限波長となる400nmでの螺旋軸の傾斜角)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。 For example, when the spiral pitch length P is set to 470 nm and n is set to 1.5, the tilt angle range necessary for tilting the spiral axis of the cholesteric liquid crystal layer to achieve a broad band with respect to visible light is expressed by the formula ( III) to θ2 (700) (inclination angle of the helical axis at 700 nm that is the upper limit wavelength of the reflection band) and θ2 (400) (inclination angle of the helical axis at 400 nm that is the lower limit wavelength of the reflection band) are θ2 ( 700) ≈0 ° and θ2 (400) ≈56 °. 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 °.
そこで本発明においては、(A)工程の後、(B)工程を施す手法を採用した。この手法によれば、簡便、かつ確実に螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むようにすることができる。 Therefore, in the present invention, a method of applying the step (B) after the step (A) is adopted. According to this method, a part in which the spiral axis and the layer normal are not substantially parallel can be included in a simple and reliable manner.
(B)工程における方法は、螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むようにする方法であれば特に制限はない。例えば、液晶化合物の分子を層法線に対し斜めに配向させる機能を有する配向層を(A)工程にて作製されたコレステリック液晶層に基材の逆方向から接触させる方法、粒子を(A)工程にて作製されたコレステリック液晶層に基材の逆方向から添加する方法、面内に凸部を有する部材を(A)工程にて作製されたコレステリック液晶層に接触させる方法等が挙げられる。液晶層の傾きの制御の簡便さ、配向の均一性を考慮すると、面内に凸部を有する部材を螺旋軸と層法線とが略平行であるコレステリック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。 The method in the step (B) is not particularly limited as long as it includes a portion in which the spiral axis and the layer normal are not substantially parallel. For example, a method in which an alignment layer having a function of aligning molecules of a liquid crystal compound obliquely with respect to a layer normal is brought into contact with the cholesteric liquid crystal layer produced in the step (A) from the reverse direction of the substrate, and particles (A) Examples thereof include a method of adding the cholesteric liquid crystal layer produced in the step from the reverse direction of the substrate, a method of bringing a member having a convex portion in the surface into contact with the cholesteric liquid crystal layer produced in the step (A), and the like. In view of the ease of controlling the tilt of the liquid crystal layer and the uniformity of orientation, a method in which a member having a convex portion in the surface is brought into contact with the cholesteric liquid crystal layer in which the spiral axis and the layer normal are substantially parallel is preferably mentioned. Can do.
面内に凸部を有する部材の材料としては凹凸加工の可能なものであれば特に限定されないが、光学的に透明な、複屈折による位相差の小さい光学的に等方性である材料が好ましい。光学的に透明な、複屈折による位相差の小さい光学的に等方性である材料としては、光学積層体の製造に用いられる基材において説明したものと同様のものが用いられる。 The material of the member having a convex portion in the surface is not particularly limited as long as it can be processed to be uneven, but an optically transparent material having a small phase difference due to birefringence is preferable. . As the optically transparent material that is optically isotropic with a small phase difference due to birefringence, the same materials as those described for the base material used in the production of the optical laminate are used.
凸部の形状としては、螺旋軸の傾斜を発生させる範囲のものであれば特に制限はないが、円柱、三角柱、四角柱等の多角形柱状、三角錐、四角錘等の多角形錘状、半球状、ドーム状等の形状を挙げることができる。形状を変化させても、見かけ上、位相差を発生させないようにするためには、凸部形状の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 it is within a range that causes the inclination of the spiral axis, but a polygonal columnar shape such as a cylinder, a triangular prism, a quadrangular prism, a polygonal pyramid shape such as a triangular pyramid, a quadrangular pyramid, Examples of the shape include a hemispherical shape and a dome shape. In order to prevent a phase difference from appearing even if the shape is changed, it is preferable that the rotational symmetry axis of the convex shape is in the normal direction of the substrate.
凸部の高さとしては、凸部の底面より頂点までの高さが0.1〜10μmが好ましく、0.5〜3μmがより好ましい。また凸部の面内周期としては0.1〜10μmが好ましく、0.5〜3μm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 from 0.1 to 10 μm, and more preferably from 0.5 to 3 μm. Moreover, as an in-plane period of a convex part, 0.1-10 micrometers is preferable and 0.5-3 micrometers is more preferable.
面内に凸部を有する部材7が螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を少なくとも一部に含むように形成されているコレステリック液晶層(b)と一体化した様子の断面図を図5に示す。ここで、液晶層1を横断する曲線4はコレステリック相の螺旋軸を表す。図5に示すように、始めに螺旋軸と層法線とが略平行であるコレステリック液晶層(a)は部材7により変形され、螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を少なくとも一部に含むように形成されて成るコレステリック液晶層(b)は螺旋軸が傾斜した構造を呈している。
Sectional drawing of a state in which the
面内に凸部を有する部材を液晶層(a)に接触させる手段としては、液晶層(a)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、ロール間を加熱・加圧するラミネート法を適用することができる。また液晶層(a)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), a member generally having a convex portion in the surface is opposed to the liquid crystal layer (a) with a press machine generally used. A method of pressing and a laminating method of heating and pressurizing between rolls can be applied. Moreover, the method etc. which pressure-bond an embossing roll etc. to a liquid crystal layer (a), and transcribe | transfer the convex part shape on an embossing roll, etc. are applicable.
以上のようにして、螺旋軸と層法線とが略平行であるコレステリック液晶層(a)を形成した後に前記の液晶層(a)を変形させて螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されて成るコレステリック液晶層(b)を、簡便かつ確実に形成することができる。
また(B)工程後、面内に凸部を有する部材をコレステリック液晶層(b)から除去しても、除去せずにそのまま残しても良い。
As described above, after forming the cholesteric liquid crystal layer (a) in which the spiral axis and the layer normal are substantially parallel, the liquid crystal layer (a) is deformed, and the spiral axis and the layer normal are not substantially parallel. The cholesteric liquid crystal layer (b) formed so as to include a part can be easily and reliably formed.
Further, after the step (B), the member having a convex portion in the surface may be removed from the cholesteric liquid crystal layer (b) or may be left without being removed.
(C)工程は螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されて成るコレステリック液晶層(b)が2層以上となるように積層する工程を含む工程である。 The step (C) includes a step of laminating the cholesteric liquid crystal layer (b) formed so as to include two or more layers in which a part of the spiral axis and the layer normal is not substantially parallel. .
螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されて成るコレステリック液晶層(b)が2層以上となるように積層する手段としては、
(i)(A)及び(B)工程にて形成されたコレステリック液晶層(b1)に、(A)及び(B)工程にて形成された別のコレステリック液晶層(b2)を作製し、2枚を張り合わせる手段。この手段を用いる場合は2枚を張り合わせる時点で液晶層(b)を得るために用いた基材、面内に凸部を有する部材が残ったまま張り合わせても良い。
(ii)(B)工程にて作製された面内に凸部を有するコレステリック液晶層(b1)を、(A)工程にて形成された別のコレステリック液晶層(a2)に接触させて、液晶層(a2)を変形させて螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されて成るコレステリック液晶層(b2)を形成させながら積層させる手段。
等が適用し得る。
その中でも、屈折率の界面の増加に伴う透過率の低下や工程の簡略化を考慮すると、前記(ii)で示した手段が好ましい。この手段を用いた場合、本発明の光学積層体は少なくとも一組のコレステリック液晶層が接触しているものとなる。
As a means for laminating the cholesteric liquid crystal layer (b) formed so as to include a part where the spiral axis and the layer normal are not substantially parallel in part,
(I) Another cholesteric liquid crystal layer (b2) formed in the steps (A) and (B) is prepared on the cholesteric liquid crystal layer (b1) formed in the steps (A) and (B). A means to stick sheets together. When this means is used, the two substrates may be bonded together with the base material used to obtain the liquid crystal layer (b) and a member having a convex portion in the surface remaining.
(Ii) A cholesteric liquid crystal layer (b1) having a convex portion in the surface produced in the step (B) is brought into contact with another cholesteric liquid crystal layer (a2) formed in the step (A) to obtain a liquid crystal. Means for laminating the layer (a2) while forming the cholesteric liquid crystal layer (b2) formed by deforming the layer (a2) so as to partially include a portion in which the spiral axis and the layer normal are not substantially parallel.
Etc. may apply.
Among these, the means shown in the above (ii) is preferable in consideration of a decrease in transmittance accompanying an increase in the refractive index interface and simplification of the process. When this means is used, at least one set of cholesteric liquid crystal layers is in contact with the optical layered body of the present invention.
図6に、(ii)の手段にて作製された光学積層体の断面図を示す。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。
FIG. 6 shows a cross-sectional view of the optical laminate produced by the means (ii). Here, a
本発明の光学積層体の形状は特に制限されないが、フィルム状であることが好ましい。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材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. The film-shaped optical laminate of the present invention is useful as a production material for a brightness enhancement film and a liquid crystal display device as described below.
本発明の輝度向上フィルムは、前記光学積層体と、式:Rth=[(nx+ny)/2−nz]×d(ただしnxは面内における屈折率の最大のもの、nyは面内においてnxと直交する軸方向の屈折率、nzは厚み方向の屈折率、dは位相差素子の厚みである。)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。 The brightness enhancement film of the present invention comprises the optical laminate and the formula: Rth = [(nx + ny) / 2−nz] × d (where nx is the one having the highest refractive index in the plane, ny is nx in the plane) A retardation element in which Rth is defined as -20 nm to -1000 nm, a quarter-wave plate, and a refractive index in an orthogonal axis direction, nz is a refractive index in a thickness direction, and d is a thickness of the retardation element. It is characterized by including.
前記、1/4波長板は波長550nmの入射光に対してほぼ1/4波長の位相差を与えるものであれば特に制限はないが、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(レタデーション)がほぼ1/4波長となる1/4波長板のことをいう。 The quarter wavelength plate is not particularly limited as long as it gives a phase difference of almost ¼ wavelength to incident light having a wavelength of 550 nm, but a broadband quarter wavelength plate is preferable. Here, the broadband quarter-wave plate means a quarter-wave plate in which the retardation (retardation) is almost a quarter wavelength over the entire visible light region including the wavelength of 410 to 660 nm.
広帯域1/4波長板は、例えば特開平5−100114号公報、特開平11−231132号公報などに記載されている1/2波長板と1/4波長板を積層したもの、広帯域位相差フィルムWRF[帝人社製]、WO03/107048に記載の、斜め延伸処理された位相差フィルムの2枚を、各々の遅相軸が所定の角度で交差するように積層されてなるもの及びWO03/102639に記載の固有複屈折値が正の材料からなる層(A層)の少なくとも1層と、固有複屈折値が負の材料からなる層(B層)の少なくとも1層を有し、前記A層と前記B層における分子鎖の配向方向が等しいもの等がある。その中でも、面内での輝度ばらつきや生産効率を考慮すると、固有複屈折値が正の材料からなる層(A層)の少なくとも1層と、固有複屈折値が負の材料からなる層(B層)の少なくとも1層を有し、前記A層と前記B層における分子鎖の配向方向が等しいものが特に好ましい。 The broadband quarter wave plate is, for example, a laminate of a half wavelength plate and a quarter wavelength plate described in JP-A-5-100114, JP-A-11-231132, etc., a broadband retardation film WRF [manufactured by Teijin Ltd.], WO03 / 107048, which is a laminate of two retardation films that have been obliquely stretched so that their slow axes intersect at a predetermined angle, and WO03 / 102639 The layer A has at least one layer (A layer) made of a material having a positive intrinsic birefringence value and a layer (B layer) made of a material having a negative intrinsic birefringence value. And those having the same orientation direction of molecular chains in the B layer. Among them, in consideration of in-plane luminance variation and production efficiency, at least one layer (A layer) made of a material having a positive intrinsic birefringence value and a layer made of a material having a negative intrinsic birefringence value (B It is particularly preferable that the layer has at least one layer) and the molecular chain orientation directions in the A layer and the B layer are the same.
本発明の輝度向上フィルムに用いる位相差素子は、Rth=[(nx+ny)/2−nz]×d(ただしnxは面内における屈折率の最大のもの、nyは面内においてnxと直交する軸方向の屈折率、nzは厚み方向の屈折率、dは位相差素子の厚みである。)で定義されるRthが−20nm〜−1000nmの範囲である。このようなRthを有する位相差素子は、光源側から1/4波長板に斜めに入射する光の位相差を補償する機能を有する。 The retardation element used in the brightness enhancement film of the present invention is Rth = [(nx + ny) / 2−nz] × d (where nx is the maximum in-plane refractive index, ny is the axis orthogonal to nx in the plane) The refractive index in the direction, nz is the refractive index in the thickness direction, and d is the thickness of the retardation element.) Rth is in the range of −20 nm to −1000 nm. Such a retardation element having Rth has a function of compensating for the phase difference of light incident obliquely on the quarter-wave 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の関係が、nz>nx、nz>ny、nx≒nyを満たすことが好ましい。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好ましいものとなる。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出来る。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, it is preferable that the relationship between the main refractive indexes nx, ny and nz satisfies nz> nx, nz> ny, nx≈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, it is preferable if the refractive index of the entire element satisfies 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.
面内レタデーションReは、Re=(nx−ny)×dで定義される。面内のレタデーションを実質的に有しないということは、該Reが、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。また、厚み方向のレタデーションRthは、使用目的に応じて適宜設定されるが、位相差補償部材としての機能を果たす上では、−20〜−1000nmの範囲であり、−50〜−700nmの範囲が好ましい。 The in-plane retardation Re is defined by Re = (nx−ny) × d. Having substantially no in-plane retardation means that the Re is usually 20 nm or less, preferably 10 nm or less, more preferably 5 nm or less. The retardation Rth in the thickness direction is appropriately set according to the purpose of use, but in order to fulfill the function as a phase difference compensation member, it is in the range of −20 to −1000 nm, and in the range of −50 to −700 nm. preferable.
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 those including a layer obtained by stretching and aligning a material having at least a negative intrinsic birefringence value.
負の固有複屈折値を有する材料は、分子が一軸性の秩序を持って配向した際に、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重合体、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)共重合体などが挙げられる。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出来る。
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、ポリ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。中でも複屈折発現性が高いといった観点から、芳香族ビニル系重合体がより好ましい。
A material having a negative intrinsic birefringence value refers to a material having a characteristic of 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 ( Binary, ternary, etc.) copolymers. These can be used alone or in combination of two or more.
Among these, at least one selected from aromatic vinyl polymers, polyacrylonitrile polymers, and polymethacrylate polymers 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−メチルスチレンなどのスチレン系誘導体;などが挙げられる。これらを単独若しくは2種以上併用して使用してもよい。 The aromatic vinyl polymer refers to a polymer of an aromatic vinyl monomer or a copolymer of an aromatic vinyl monomer and a monomer copolymerizable therewith. Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, 4-methylstyrene, 4-chlorostyrene, 3-methylstyrene; styrene derivatives such as 4-methoxystyrene, 4-tert-butoxystyrene, and α-methylstyrene. It is done. You may use these individually or in combination of 2 or more types.
芳香族ビニル単量体として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、塩化ビニルなどが挙げられる。
芳香族ビニル系重合体の中でも、耐熱性が高いといった観点から、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。
Examples of the copolymerizable monomer as the aromatic vinyl monomer include propylene, butene, acrylonitrile, (meth) acrylic acid, maleic anhydride, (meth) acrylic acid ester, maleimide, vinyl acetate, and vinyl chloride. .
Among the aromatic vinyl polymers, a copolymer of styrene and / or a styrene derivative and maleic anhydride is preferable from the viewpoint of high heat resistance.
負の固有複屈折値を有する材料のガラス転移温度は、優れた光学特性が得られるといった観点から、好ましくは110℃以上、より好ましくは120℃以上である。 The glass transition temperature of a material having a negative intrinsic birefringence value is preferably 110 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, from the viewpoint that excellent optical properties can be obtained.
本発明に使用する位相差素子としては、前記負の固有複屈折値を有する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)をたがいに直交させて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。しかし、機械的強度などの点から、前記負の材料を延伸配向させて得られた層の少なくとも片面に、透明樹脂材料からなる補強層(C層)を積層したものが好適である。 As the retardation element used in the present invention, the film or sheet made of the material having the negative intrinsic birefringence value is uniaxially stretched or unbalanced biaxially stretched, and the stretch direction (the refractive index becomes maximum or minimum). Use a single layer that is laminated with two (orientations) perpendicular to each other, or balanced biaxially stretched (stretched so that the refractive index is substantially equal in any direction in the plane). it can. However, in view of mechanical strength and the like, it is preferable to laminate a reinforcing layer (C layer) made of a transparent resin material on at least one surface of a layer obtained by stretching and orientation of the negative material.
透明樹脂材料からなる補強層(C層)としては、1mm厚で全光線透過率が80%以上のものであればよく特に制限されず、例えば、脂環式構造を有する重合体、ポリエチレンやポリプロピレンなどの鎖状オレフィン系重合体、ポリカーボネート系重合体、ポリエステル系重合体、ポリスルホン系重合体、ポリエーテルスルホン系重合体、ポリビニルアルコール系重合体、酢酸セルロース系重合体、ポリ塩化ビニル系重合体、ポリメタクリレート系重合体などが挙げられる。これらの中でも、脂環式構造を有する重合体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、軽量性などの観点から、脂環式構造を有する重合体が特に好ましい。
前記脂環式構造を有する重合体については、前述の光学積層体の基材において、説明したとおりである。
The reinforcing layer (C layer) made of a transparent resin material 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, a polymer having an alicyclic structure, polyethylene or polypropylene Chain olefin polymer, polycarbonate polymer, polyester polymer, polysulfone polymer, polyethersulfone polymer, polyvinyl alcohol polymer, cellulose acetate polymer, polyvinyl chloride polymer, etc. Examples include polymethacrylate polymers. Among these, a polymer having an alicyclic structure or a chain olefin polymer is preferable, and a polymer having an alicyclic structure is particularly preferable from the viewpoint of transparency, low hygroscopicity, dimensional stability, lightness, and the like. preferable.
About the polymer which has the said alicyclic structure, it is as having demonstrated in the base material of the above-mentioned optical laminated body.
本発明において、透明樹脂材料からなる補強層(C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。
また、本発明に使用する位相差素子が、このような負の固有複屈折値を有する材料からなる層(D層)と透明樹脂材料からなる補強層(C層)との積層構造の場合、該C層の厚みは、特に限定されないが、通常5〜400μm、好ましくは15〜250μmである。
また、D層に用いる固有複屈折値が負である材料のガラス転移温度TgDとC層に用いる透明樹脂材料のガラス転移温度TgCとが、TgD>TgCであることが好ましく、TgD −20(℃)≧TgC(℃)であることがさらに好ましい。TgD≦TgCであると、特にC層に用いる透明樹脂材料の固有複屈折値が正である場合、延伸によって発現するD層の屈折率異方性がC層の屈折率異方性と相殺してしまい、目的とする面方向の屈折率と厚さ方向の屈折率との関係が得られなくなる恐れがある。
In the present invention, the thickness of the reinforcing layer (C layer) made of a transparent resin material is not particularly limited, but is usually 15 to 250 μm, preferably 25 to 150 μm.
In the case where the retardation element used in the present invention has a laminated structure of a layer (D layer) made of a material having such a negative intrinsic birefringence value and a reinforcing layer (C layer) made of a transparent resin material, Although the thickness of this C layer is not specifically limited, Usually, 5-400 micrometers, Preferably it is 15-250 micrometers.
Further, the glass transition temperature Tg C of the transparent resin material used for the glass transition temperature Tg D and C layer of intrinsic birefringence is negative material used in the D layer is preferably a Tg D> Tg C, Tg More preferably, D −20 (° C.) ≧ Tg C (° C.). When Tg D ≦ Tg C , particularly when the intrinsic birefringence value of the transparent resin material used for the C layer is positive, the refractive index anisotropy of the D layer expressed by stretching is the refractive index anisotropy of the C layer. There is a risk that the relationship between the target refractive index in the plane direction and the refractive index in the thickness direction cannot be obtained.
さらに本発明に使用する位相差素子が、負の固有複屈折値を有する材料からなる層(D層)と透明樹脂材料からなる補強層(C層)との積層構造を含む場合、吸湿や温度変化、または経時変化による反りなどを防止する観点からは、前記D層の両面に、前記C層が積層されることが好ましく、この場合D層両面に積層される各C層の厚みは実質的に等しいことが好ましい。また、片面のみにC層を積層する場合は、重ねるD層の数に限りはないが、通常は1層である。
本発明に使用する固有複屈折値が負である材料及び/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、熱可数性エラストマーなど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。
Furthermore, when the retardation element used in the present invention includes a laminated structure of a layer (D layer) made of a material having a negative intrinsic birefringence value and a reinforcing layer (C layer) made of a transparent resin material, moisture absorption or temperature From the viewpoint of preventing warpage due to change or change over time, the C layer is preferably laminated on both sides of the D layer. In this case, the thickness of each C layer laminated on both sides of the D layer is substantially Is preferably equal to In addition, when the C layer is laminated on only one side, the number of D layers to be overlaid is not limited, but it is usually one layer.
For the material having a negative intrinsic birefringence value and / or transparent resin material used in the present invention, an antioxidant, a heat stabilizer, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, and a dispersing agent are optionally added. , Chlorine scavengers, flame retardants, crystallization nucleating agents, antiblocking agents, antifogging agents, mold release agents, pigments, organic or inorganic fillers, neutralizing agents, lubricants, decomposition agents, metal deactivators, contamination Known additive components such as an inhibitor, an antibacterial agent, other resins, and a heat-numerable elastomer 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D層と前記C層との間に接着剤層(E層)を設けてもよい。
接着剤層(E層)は、D層に用いる固有複屈折値が負の材料とE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。具体的には、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などのエチレン−(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−スチレン共重合休などのエチレン系共重合体;他のオレフィン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、クロルスルホン化などで変性した変性物を用いることもできる。この接着剤層(E層)の厚みは、好ましくは1〜50μm、さらに好ましくは5〜30μmである。
In the retardation element used in the present invention, an adhesive layer (E layer) may be provided between the D layer and the C layer.
The adhesive layer (E layer) can be formed from a material having an affinity for both the material having a negative intrinsic birefringence value used for the D layer and the transparent resin material used for the E layer. Specifically, ethylene- (meth) acrylic acid ester copolymers such as ethylene- (meth) acrylic acid methyl copolymer and ethylene- (meth) ethyl acrylate copolymer; ethylene-vinyl acetate copolymer And ethylene copolymers such as ethylene-styrene copolymer suspension; other olefin copolymers. In addition, modified products obtained by modifying these copolymers by oxidation, saponification, chlorination, chlorosulfonation or the like can also be used. The thickness of this adhesive layer (E layer) is preferably 1 to 50 μm, more preferably 5 to 30 μm.
さらに本発明に使用する位相差素子が、前記接着剤層(E層)を含む場合は、E層に用いる接着剤のガラス転移温度又は軟化点TgEは、TgD>TgEであることが好ましく、TgD−20(℃)≧TgE(℃)であることがさらに好ましい。 Further the phase difference element for use in the present invention, the case comprising an adhesive layer (E layer) has a glass transition temperature or softening point Tg E of the adhesive used in E layer, be a Tg D> Tg E Preferably, Tg D −20 (° C.) ≧ Tg E (° C.) is more preferable.
本発明に使用する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、好ましい製造方法としては、固有複屈折値が負である材料からなる層(D層)の少なくとも片面に、透明樹脂材料からなる層(E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挙げられる。 The method for producing the retardation element used in the present invention is not particularly limited, but as a preferred production method, a transparent resin material is provided on at least one side of a layer (D layer) made of a material having a negative intrinsic birefringence value. There is a method of laminating a layer (E layer) consisting of the above to obtain an unstretched laminate, and uniaxially or biaxially stretching it.
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などの公知の方法を適宜利用することができる。中でも、製造効率などの観点から、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.
積層体を延伸する方法は特に制限はなく、従来公知の一軸又は二軸延伸する方法が適用され得る。
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TgDに対して、(TgD−10)(℃)〜(TTgD+20)(℃)の範囲が好ましく、(TgD−5)(℃)〜(TgD+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E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み方向の屈折率の関係を容易に得ることができる。
ここで延伸倍率は、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。
There is no restriction | limiting in particular in the method of extending | stretching a laminated body, The conventionally well-known method of uniaxial or biaxial stretching can be applied.
The stretching temperature is not particularly limited, but when the retardation element has the above laminated structure, (Tg D −10) (° C.) to (TTg) with respect to the glass transition temperature Tg D of the material having a negative intrinsic birefringence. The range of ( D + 20) (° C.) is preferable, and the range of (Tg D −5) (° C.) to (Tg D +15) (° C.) is more preferable. By setting the stretching temperature in the above range, it is possible to make it difficult for the E layer to exhibit refractive index anisotropy at the time of stretching, and to easily obtain the desired relationship between the in-plane orthogonal axis direction and the refractive index in the thickness direction. be able to.
Here, 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 exhibited, or the laminate may be broken.
このように、本発明方法で得られた光学積層体に、1/4波長板及び位相差素子を組み合わせた光学素子は、輝度向上フィルムとして、液晶表示装置のバックライトユニットなどとして好適に偏光光源装置等に用いられる。輝度向上フィルムを備えた偏光光源装置は、高輝度であって、広い視野角で色むらが生じにくい液晶表示装置を与えることができる。 As described above, the optical element obtained by combining the optical laminate obtained by the method of the present invention with the quarter wavelength plate and the retardation element is suitably used as a polarized light source as a brightness enhancement film, a backlight unit of a liquid crystal display device, or the like. Used in devices and the like. A polarized light source device provided with a brightness enhancement film can provide a liquid crystal display device that has high brightness and is less likely to cause color unevenness with a wide viewing angle.
本発明の輝度向上フィルムの層構成例を図7に示す。図7中、9は螺旋軸と層法線とが平行でない部分を一部に含むように形成されているコレステリック液晶層を2層以上有する光学積層体、12は位相差素子、10は1/4波長板である。図8に示す輝度向上フィルム14は、例えば、図8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、螺旋軸と層法線とが平行でない部分を一部に含むように形成されているコレステリック液晶層を2層以上有する光学積層体9に入射した光線は、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、輝度を向上させることができる。
An example of the layer structure of the brightness enhancement film of the present invention is shown in FIG. In FIG. 7, 9 is an optical laminated body having two or more cholesteric liquid crystal layers formed so as to partially include a portion where the spiral axis and the layer normal are not parallel, 12 is a retardation element, 10 is 1 / It is a 4-wavelength plate. For example, as shown in FIG. 8, the
図7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。螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されているコレステリック液晶層を2層以上有する光学積層体を形成する。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(ただしnxは面内における屈折率の最大のもの、nyは面内においてnxと直交する軸方向の屈折率、nzは厚み方向の屈折率、dは位相差素子の厚みである。)で定義されるRthが、−20nm〜−1000nmである位相差素子を積層する。次いで、位相差素子側に、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. 7 can be manufactured, for example, as follows. An optical laminated body having two or more cholesteric liquid crystal layers formed so as to partially include a portion in which the spiral axis and the layer normal are not substantially parallel is formed. Next, directly or through an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer, the formula: Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d (where nx is the maximum in-plane refractive index, ny is in-plane A retardation element in which Rth is defined as -20 nm to -1000 nm is laminated, in which the refractive index in the axial direction orthogonal to nx is, nz is the refractive index in the thickness direction, and d is the thickness of the retardation element. . Subsequently, the target brightness improvement film can be obtained by laminating | stacking a quarter wavelength plate to the phase difference element side directly or through an adhesive bond layer or an adhesive layer.
本発明はまた、前述の本発明の輝度向上フィルムを有する偏光光源装置、及び該偏光光源装置を有する液晶表示装置をも提供する。
図9は、本発明の偏光光源装置の1例の構成を示す断面図である。図9中、15は光源、16は光源ホルダー、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。
The present invention also provides a polarized light source device having the above-described brightness enhancement film of the present invention and a liquid crystal display device having the polarized light source device.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration of an example of the polarized light source device of the present invention. In FIG. 9, 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
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(本発明の光学積層体9側)に出射する。光学積層体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、反射光は導光板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で反射して再び光学積層体9に入射し、前記と同様に円偏光の方向で透過光と反射光に再度分離される。これを繰り返すことにより、光源15から出射した光は、その多くが一方の円偏光に変換されることにより偏光板における損失がなくなり、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。
Light from the
The
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(くさび型)のものが好ましい。また、出射面からの出射効率に優れ、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などの観点から、微細なプリズム状凹凸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、ポリスチレンなどの透明性を有する材料で形成することができる。また、光反射層2aは、例えば、メッキ層、金属蒸着層、金属箔、金属蒸着シート、メッキシートなどにより適宜に形成することができる。この光反射層は、導光板の出射面に対向する面に一体化されていても良いし、光反射シートなどとして導光板と重ね合わせて形成することもできる。
The
本発明の偏光光源装置は、優れた輝度向上効果を奏すると共に、位相差素子が配設されているので、液晶表示装置のバックライトユニットとして使用した場合、正面及び斜視の広い視野角で色むらが生じにくい高輝度の液晶表示装置を与えることができる。 The polarized light source device of the present invention has an excellent brightness enhancement effect and is provided with a phase difference element. Therefore, when used as a backlight unit of a liquid crystal display device, color unevenness with wide viewing angles in the front and perspective. It is possible to provide a high-brightness liquid crystal display device that is less likely to cause the phenomenon.
本発明の液晶表示装置は、前記本発明の偏光光源装置をバックライトユニットとして有するものであって、その構成については特に制限はない。
本発明の液晶表示装置の層構成の1例を図10に示す。図10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10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)は層構成から除くこともできる。
The liquid crystal display device of the present invention has the polarized light source device of the present invention as a backlight unit, and there is no particular limitation on the configuration thereof.
One 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. 10 uses the polarized light source device of the present invention for a backlight system. In FIG. 10, 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
用いられ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、VA(Vertical Alignment)型、IPS(In Plane Switching)型、OCB(Optical Compensated Bend)型などが挙げられる。
また、偏光板(8、11)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。
本発明の液晶表示装置は、本発明の偏光光源装置をバックライトユニットとして有しているので、優れた輝度向上効果が得られ、かつ、この輝度向上効果を長期にわたって安定して発揮することができる。しかも正面及び斜視の広い視野角で色むらの発生が抑制され、表示品位に優れている。
The liquid crystal mode used is not particularly limited. As the liquid crystal mode, for example, TN (Twisted nematic) type, STN (Super Twisted Nematic) type, HAN (hybrid aligned nematic) type, VA (Vertical Aligned Bench type, IPS (In Plane Swing C, B) ) Type.
Moreover, it does not restrict | limit especially as a polarizing plate (8, 11), A conventionally well-known thing can be used.
Since the liquid crystal display device of the present invention has the polarized light source device of the present invention as a backlight unit, an excellent luminance improvement effect can be obtained and the luminance improvement effect can be stably exhibited over a long period of time. it can. In addition, the occurrence of color unevenness is suppressed at a wide viewing angle from the front and perspective, and the display quality is excellent.
本発明を、実施例及び比較例を示しながら、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
実施例1
(螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されているコレステリック液晶層を2層有する光学積層体の作製)
下記の(化合物1)で示されるネマティック液晶化合物95.53重量部、下記の(化合物2)で示されるカイラル剤4.47重量部、下記の(化合物3)で示される光吸収剤3.10重量部、及び界面活性剤0.10重量部を、メチルエチルケトン155.0重量部に溶解した後、0.5μmのフィルターにてろ過してコレステリック液晶用塗布液を調製した。
Example 1
(Preparation of an optical laminate having two cholesteric liquid crystal layers formed so as to partially include a portion in which the spiral axis and the layer normal are not substantially parallel)
95.53 parts by weight of a nematic liquid crystal compound represented by the following (Compound 1), 4.47 parts by weight of a chiral agent represented by the following (Compound 2), 3.10 of a light absorber represented by the following (Compound 3) Part by weight and 0.10 parts by weight of a surfactant were dissolved in 155.0 parts by weight of methyl ethyl ketone, and then filtered through a 0.5 μm filter to prepare a coating solution for cholesteric liquid crystals.
次に、厚み100μmのノルボルネン系重合体製フィルム[日本ゼオン社製、商品名「ゼオノアフィルムZF14-100」]を用い、この基材の両面にプラズマ処理を施した。そして、この基材の片面にポリビニルアルコール10重量部及び水371重量部からなる配向膜塗布液を塗布、乾燥し、厚み1μmの配向層を形成した。その後、配向膜上にラビング処理を実施した。次いで、このラビング処理された基材上に、前記コレステリック液晶用塗布液を、乾燥厚みが4μmになるように塗工したのち100℃で5分間加熱(配向熟成)し、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。 Next, plasma treatment was performed on both surfaces of this substrate using a norbornene polymer film [manufactured by Zeon Corporation, trade name “Zeonor film ZF14-100”] having a thickness of 100 μm. And the orientation film coating liquid which consists of 10 weight part of polyvinyl alcohol and 371 weight part of water was apply | coated and dried on the single side | surface of this base material, and the 1-micrometer-thick orientation layer was formed. Thereafter, a rubbing treatment was performed on the alignment film. Next, the cholesteric liquid crystal coating solution is applied onto the rubbed substrate so as to have a dry thickness of 4 μm, and then heated at 100 ° C. for 5 minutes (alignment aging), so that the cholesteric liquid crystal layer (A) 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)に対し、ノルボルネン系重合体[日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア1420」、]を素材とする頂角約90°、高さ2μm、ピッチ4μmのプリズム条列が形成された部材を前記プリズム条列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、螺旋軸と層法線とが平行でない部分を一部に含むように形成されているコレステリック液晶層(B)を作製した。その後、(B)に紫外線を150mW/cm2、2秒間照射して、(B)を硬化させた。 For the cholesteric liquid crystal layer (A), a prism array having a vertex angle of about 90 °, a height of 2 μm, and a pitch of 4 μm is formed using a norbornene-based polymer [trade name “Zeonor 1420” manufactured by ZEON Corporation]. The surface on which the prism row is formed is arranged so as to face the surface of the cholesteric liquid crystal layer, and this is pressure-bonded so that the spiral axis and the layer normal are partially included. A cholesteric liquid crystal layer (B) formed in the above was prepared. Thereafter, (B) was cured by irradiating (B) with ultraviolet rays at 150 mW / cm 2 for 2 seconds.
(B)と接触しているプリズム条列が形成された部材を剥離し、プリズム条列が転写された凸部の形状を有し、さらに螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されて成るコレステリック液晶層(C)を得た。 The member in which the prism row in contact with (B) is peeled off, has the shape of a convex portion to which the prism row is transferred, and a portion where the spiral axis and the layer normal line are not substantially parallel A cholesteric liquid crystal layer (C) formed so as to be included in the portion was obtained.
上記のものとは別のノルボルネン系重合体製フィルム[日本ゼオン社製、商品名「ゼオノアフィルムZF14-100」]を基材として用い、この基材の両面にプラズマ処理を施した。そして、この基材の片面にポリビニルアルコール10重量部及び水371重量部からなる配向膜塗布液を塗布、乾燥し、厚み1μmの配向層を形成した。その後、配向膜上にラビング処理を実施した。次いで、このラビング処理された基材上に、前記コレステリック液晶用塗布液を、乾燥厚さが5μmになるように塗工したのち100℃で5分間加熱(配向熟成)し、コレステリック液晶層(D)を形成した。 A norbornene polymer film [trade name “Zeonor film ZF14-100” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.] different from the above was used as a substrate, and plasma treatment was performed on both surfaces of the substrate. And the orientation film coating liquid which consists of 10 weight part of polyvinyl alcohol and 371 weight part of water was apply | coated and dried on the single side | surface of this base material, and the 1-micrometer-thick orientation layer was formed. Thereafter, a rubbing treatment was performed on the alignment film. Next, the cholesteric liquid crystal coating solution is applied onto the rubbed substrate so as to have a dry thickness of 5 μm, and then heated at 100 ° C. for 5 minutes (alignment aging) to obtain a cholesteric liquid crystal layer (D ) Was formed.
コレステリック液晶層(D)に、前記コレステリック液晶層(C)をプリズム条列が内側になるように圧着させた。その際にコレステリック液晶層が互いに接触するように圧着し、コレステリック液晶層(D)を変形させ、螺旋軸と層法線が略平行でない部分を一部に含むように形成されて成るコレステリック液晶層を2層積層した光学積層体(E)を得た。その後、(E)に紫外線を150mW/cm2、2秒間照射して、(E)の未硬化部分を硬化させた。液晶層の総厚みは8μmであった。 The cholesteric liquid crystal layer (C) was pressure-bonded to the cholesteric liquid crystal layer (D) so that the prism rows were inside. At this time, the cholesteric liquid crystal layer is formed by pressure bonding so that the cholesteric liquid crystal layers are in contact with each other, deforming the cholesteric liquid crystal layer (D), and including a portion where the spiral axis and the layer normal are not substantially parallel. An optical laminated body (E) in which two layers were laminated was obtained. Thereafter, (E) was irradiated with ultraviolet rays at 150 mW / cm 2 for 2 seconds to cure the uncured portion of (E). The total thickness of the liquid crystal layer was 8 μm.
このようにして得られた光学積層体について、選択反射帯域の測定を、
測定機器:大塚電子社製、装置名「MCPD-3000」
使用顕微鏡:ニコン社製、装置名「エクリプスE-600POL」
を使用して行った。測定結果を図11に示す。
なお、選択反射帯域は400〜700nmの帯域において、「最高透過率−最低透過率」を計算して反射率とし、反射率が最高になる反射率の60%以上となる帯域の幅とした。
For the optical layered body thus obtained, measurement of the selective reflection band is performed.
Measuring instrument: Otsuka Electronics Co., Ltd., “MCPD-3000”
Microscope used: Nikon Corporation, apparatus name “Eclipse E-600POL”
Made using. The measurement results are shown in FIG.
In addition, the selective reflection band was a band width of 60% or more of the reflectivity at which the maximum reflectivity was calculated by calculating “maximum transmittance−minimum transmittance” in a band of 400 to 700 nm.
比較例1
乾燥厚みが8μmになるように塗工する以外は実施例1と同様にして、基材上にコレステリック液晶層(A)を設けたのち、紫外線を150mW/cm2、2秒間照射して、硬化を行なったコレステリック液晶層(A1)を作製した。液晶層(A1)の総厚みは8μmであった。
コレステリック液晶層(A1)の選択反射領域を実施例1と同様にして測定した。測定結果を図11に示す。
Comparative Example 1
A cholesteric liquid crystal layer (A) was provided on the substrate in the same manner as in Example 1 except that coating was performed so that the dry thickness was 8 μm, and then cured by irradiation with ultraviolet rays at 150 mW / cm 2 for 2 seconds. A cholesteric liquid crystal layer (A 1 ) was prepared. The total thickness of the liquid crystal layer (A 1 ) was 8 μm.
The selective reflection region of the cholesteric liquid crystal layer (A 1 ) was measured in the same manner as in Example 1. The measurement results are shown in FIG.
比較例2
乾燥厚みが8μmになるように塗工する以外は実施例1と同様にして、基材上にコレステリック液晶層(A)を設けたのち、螺旋軸と層法線とが平行でない部分を一部に含むように形成されて成るコレステリック液晶層(B)を作製した。その後、(B)に紫外線を150mW/cm2、2秒間照射して、(B)を硬化させたコレステリック液晶層(B1)を作製した。液晶層(B1)の総厚みは8μmであった。
コレステリック液晶層(B1)の選択反射領域を実施例1と同様にして測定した。測定結果を図11に示す。
Comparative Example 2
Except for coating so as to have a dry thickness of 8 μm, in the same manner as in Example 1, after providing the cholesteric liquid crystal layer (A) on the substrate, a part where the spiral axis and the layer normal are not parallel is partially A cholesteric liquid crystal layer (B) formed so as to be included was prepared. Thereafter, (B) was irradiated with ultraviolet rays at 150 mW / cm 2 for 2 seconds to produce a cholesteric liquid crystal layer (B 1 ) in which (B) was cured. The total thickness of the liquid crystal layer (B 1 ) was 8 μm.
The selective reflection region of the cholesteric liquid crystal layer (B 1 ) was measured in the same manner as in Example 1. The measurement results are shown in FIG.
図11より、実施例1によれば、本発明の光学積層体の選択反射帯域は125nm、螺旋軸と層法線とが略平行であるコレステリック液晶層(A1)(比較例1)の選択反射帯域は50nm、螺旋軸と層法線とが平行でない部分を一部に含むように形成されて成るコレステリック液晶層(B1)(比較例2)の選択反射帯域は90nmとなった。 From FIG. 11, according to Example 1, the selective reflection band of the optical layered body of the present invention is 125 nm, and the selection of the cholesteric liquid crystal layer (A 1 ) (Comparative Example 1) in which the spiral axis and the layer normal are substantially parallel. The reflection band was 50 nm, and the selective reflection band of the cholesteric liquid crystal layer (B 1 ) (Comparative Example 2) formed so as to partially include a portion where the spiral axis and the layer normal were not parallel was 90 nm.
本発明の光学積層体は、螺旋軸と層法線とが略平行であるコレステリック液晶層(A1)(比較例1)と比べて選択反射帯域が2倍以上となっており、広い選択反射領域を持つことが分かる。また、本発明の光学積層体は、螺旋軸と層法線とが平行でない部分を一部に含むように形成されて成るコレステリック液晶層(B1)(比較例2)と比べて選択反射率が高く、かつ選択反射領域が広くなっていることが分かる。 The optical layered body of the present invention has a selective reflection band more than twice that of the cholesteric liquid crystal layer (A 1 ) (Comparative Example 1) in which the spiral axis and the layer normal are substantially parallel, and has a wide selective reflection. You can see that it has an area. Further, the optical layered body of the present invention has a selective reflectance as compared with the cholesteric liquid crystal layer (B 1 ) (Comparative Example 2) formed so as to partially include a portion where the spiral axis and the layer normal are not parallel. It can be seen that the selective reflection region is wide.
実施例2
(位相差素子の作製)
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[ノパケミカル社製、商品名「ダイラークD332」]、透明樹脂層材料としてノルボルネン系重合体[日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア1020」]を用い、共押出し法によって、ノルボルネン系重合体層(厚み50μm)/スチレン-無水マレイン酸共重合体層(厚み200μm)/ノルボルネン系重合体層(厚み50μm)の3層構造を有する積層体を得た。
Example 2
(Production of retardation element)
A styrene-maleic anhydride copolymer [manufactured by Nopa Chemical Co., Ltd., trade name “DAILARK D332”] as a material having a negative intrinsic birefringence value, and a norbornene-based polymer [manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade name “ZEONOR 1020” as a transparent resin layer material. ]], And a laminate having a three-layer structure of norbornene polymer layer (
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。
位相差素子の平均厚さは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。レタデーションは面内Re=10nm、厚み方向Rth=−300nmであった。
Next, the mixture was sequentially fed into a zone-heated longitudinal uniaxial stretching apparatus and a tenter stretching (transverse 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.
The average thickness of the phase difference element is 120 [mu] m, the refractive index of the surface direction is n X = 1.5732, n y = 1.5731, the refractive index in the thickness direction was n z = 1.5757. The retardation was in-plane Re = 10 nm and the thickness direction Rth = −300 nm.
(広帯域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、ノルボルネン系重合体[日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア1420」、]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[ノバケミカル社製、商品名「ダイラークD332」]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ーが配置されていて、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ーに通してから、前記押出しダイ内部に押出すようにした。
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。
(Preparation of broadband quarter wave plate)
As a material having a positive intrinsic birefringence value, a norbornene polymer [manufactured by Zeon Corporation, trade name “Zeonor 1420”], and as a material having a negative intrinsic birefringence value, a styrene-maleic anhydride copolymer [ The product name “DAILARK D332” manufactured by Nova Chemical Co., Ltd. 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 storing 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 pushed into the extrusion die. I put it out.
The thickness unevenness of the three-layer 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%縦一軸延伸したところ、波長λ=450nm、550nm及び650nmにおけるレタ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波長板が得られた。 Next, when the obtained laminate was longitudinally uniaxially stretched at 125 ° C. for 70%, the ratio of retardation to wavelength at wavelengths λ = 450 nm, 550 nm and 650 nm was 0.235, 0.250 and 0.232. A broadband ¼ wavelength plate was obtained.
(螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されているコレステリック液晶層を2層有する光学積層体の作製)
実施例1と同様にして、螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されているコレステリック液晶層を2層以上有する光学積層体を得た。
(Preparation of an optical laminate having two cholesteric liquid crystal layers formed so as to partially include a portion in which the spiral axis and the layer normal are not substantially parallel)
In the same manner as in Example 1, an optical layered body having two or more cholesteric liquid crystal layers formed so as to partially include a portion where the spiral axis and the layer normal line are not substantially parallel was obtained.
(輝度向上フィルムの作製)
得られた螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されているコレステリック液晶層を2層有する光学積層体、上記で作製した位相差素子及び広帯域1/4波長板をこの順で積層し、輝度向上フィルムを得た。
(Production of brightness enhancement film)
The obtained optical laminated body having two cholesteric liquid crystal layers formed so as to partially include a portion in which the helical axis and the layer normal are not substantially parallel, the retardation element produced above, and the broadband quarter wavelength The plates were laminated in this order to obtain a brightness enhancement film.
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汎用の導光板の出射面側に、順次光拡散シート、前記輝度向上フィルムを配置して偏光光源装置を作製した。さらに前記輝度向上フィルムの1/4波長板側に、順次偏光板、視野角拡大フィルム[富士写真フィルム社製、「WVフィルム」]、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。
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、明るさは5であり、色視野角は良好であった。
なお、液晶表示装置における特性の評価において、明るさは1、2、3、4、5の五段階で評価し、5が最も明るく、1が最も暗いことを示す。
A polarized light source device is manufactured by sequentially arranging a light diffusion sheet and the brightness enhancement film on the exit surface side of a general-purpose light guide plate in which a cold cathode tube is disposed on the incident end surface side and a light reflecting sheet is provided on the back surface side. did. Furthermore, a polarizing plate, a viewing angle widening film [manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., “WV film”], a transmissive TN liquid crystal display element, and a polarizing plate are sequentially arranged on the 1/4 wavelength plate side of the brightness enhancement film, A display device was produced.
When the liquid crystal display device was observed in the white display mode from the light exit surface side, the brightness was 5 and the color viewing angle was good.
In the evaluation of the characteristics of the liquid crystal display device, the brightness is evaluated in five stages of 1, 2, 3, 4, and 5, with 5 being the brightest and 1 being the darkest.
比較例3
比較例2と同様にして、硬化された螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されているコレステリック液晶層を作製した。
実施例2において、螺旋軸と層法線とが略平行でない部分を一部に含むように形成されているコレステリック液晶層を2層以上有する光学積層体の代わりに、硬化された螺旋軸と層法線とが平行でない部分を一部に含むように形成されているコレステリック液晶層を用いた以外は、実施例2と同様にして、輝度向上フィルム及び液晶表示装置を作製した。
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、明るさは4であり、色視野角は良好であった。
Comparative Example 3
In the same manner as in Comparative Example 2, a cholesteric liquid crystal layer formed so as to partially include a portion where the cured helical axis and the layer normal line are not substantially parallel was produced.
In Example 2, instead of the optical laminate having two or more cholesteric liquid crystal layers formed so as to partially include a portion in which the spiral axis and the layer normal are not substantially parallel, a cured spiral axis and layer A brightness enhancement film and a liquid crystal display device were produced in the same manner as in Example 2 except that a cholesteric liquid crystal layer formed so as to partially include a portion not parallel to the normal line was used.
When this liquid crystal display device was observed from the light exit surface side in the white display mode, the brightness was 4 and the color viewing angle was good.
1:コレステリック液晶層、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:光学積層体、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
1: cholesteric liquid crystal layer, 2: liquid crystal molecule, 3: layer normal, 4: spiral axis, 5: transmission spectrum for obliquely incident light, 6: transmission spectrum for parallel incident light, 7: member having a convex portion in the
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