JP2007148158A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置に関し、さらに詳しくは反射による光の損失を最小限に抑え、円偏光分離素子の層剥離や反りなどが生じず、輝度ムラやモアレなどの発生による表示品質の低下の無い、耐久性に優れた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, minimizes light loss due to reflection, does not cause delamination or warping of a circularly polarized light separating element, and reduces display quality due to occurrence of uneven brightness or moire. The present invention relates to a liquid crystal display device having no durability and excellent durability.
液晶表示装置の輝度を高くするために、円偏光分離素子と1/4波長板とRth(={(nx+ny)/2−nz}×d;nx、nyは面内で直交する主屈折率で、nx>nyである。nzは厚み方向の主屈折率、dは膜厚である。)が負の値を持つ位相差素子とを組み合わせたものを、液晶パネルと光源との間に配置することが知られている。
例えば、特許文献1には、光拡散板を挟むようにその両面にコレステリック液晶層を配置した偏光分離シート(円偏光分離素子)、Rthが−20〜−2000nmである位相差素子、及び1/4波長板を配置した液晶表示装置が開示されている。特許文献2では、上記偏光分離シート、位相差素子、1/4波長板をこの順に積層したものを輝度向上フィルムと称している。
特許文献2には、表面に凹凸形状を賦形したコレステリック相の液晶層を有する光学積層体(円偏光分離素子)、Rthが−20〜−2000nmである位相差素子、及び1/4波長板を配置した液晶表示装置が開示されている。特許文献2では、上記光学積層体、位相差素子、1/4波長板をこの順で直接に又は粘着剤等を介して積層したものを輝度向上フィルムと称している。
To increase the brightness of the liquid crystal display device, the circularly polarized beam splitter and a quarter-wave plate and Rth (= {(n x + n y) / 2-n z} × d; n x, n y is in the plane in the principal refractive index perpendicular, n x> n y a is .n z is the thickness direction main refractive index, d is what is thickness.) is a combination of a retardation element having a negative value, the liquid crystal It is known to arrange between a panel and a light source.
For example,
液晶表示装置は3〜4の要素で構成されるので、特許文献3の段落番号(0003)に記載されているように、要素の各界面での反射損による光量減衰が生じ、単なる重ね合わせ配置の場合には単純計算で70〜80%の光利用効率に留まる。そこで、特許文献3は、コレステリック液晶層からなる偏光分離フィルム(円偏光分離素子)と1/4波長板とを応力緩和性に優れる粘着層を介して積層すると、反射損が減り、光の利用効率が向上すると教示している。
Since the liquid crystal display device is composed of 3 to 4 elements, as described in Paragraph No. (0003) of
ところが、本発明者の検討によると、特許文献1〜3に記載のように、円偏光分離素子と1/4波長板又は位相差素子とを積層すると、熱膨張率の相違などによって両者間に応力が生じることは避けられず、液晶層の剥離や輝度向上フィルムの反りという現象を生じたりすることがあることがわかった。これらの現象は、輝度ムラやモアレなどを発生させ、表示品質を著しく損なうことになる。
よって、本発明の目的は、反射による光の損失を最小限に抑え、円偏光分離素子の層剥離や反りなどが生じず、輝度ムラやモアレなどの発生による表示品質の低下の無い、耐久性に優れた液晶表示装置を提供することにある。
However, according to the study of the present inventor, as described in
Therefore, the object of the present invention is to minimize the loss of light due to reflection, do not cause delamination or warping of the circularly polarized light separating element, and do not deteriorate display quality due to occurrence of uneven brightness or moire. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device excellent in the above.
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、液晶セルの光源側に配される直線偏光子Bと、円偏光分離素子との間に、正面方向のレターデーションReが透過光の波長の約1/4で且つ厚み方向のレターデーションRthが0nm未満である、光学異方性素子Cを配し、直線偏光子Bと光学異方性素子Cとを一体にし、一体にした直線偏光子B及び光学異方性素子Cと、円偏光分離素子との間に空間を確保するように配置することによって、反射による光の損失を最小限に抑え且つ円偏光分離素子の性能を十分に発揮させて、光の利用効率を大幅に高め、且つ円偏光分離素子の層剥離や反りが生じず、表示品質の低下が無い、耐久性に優れた液晶表示装置が得られることを見いだした。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has found that the retardation Re in the front direction is transmitted between the linear polarizer B arranged on the light source side of the liquid crystal cell and the circularly polarized light separating element. An optically anisotropic element C having a wavelength of about 1/4 and a retardation Rth in the thickness direction of less than 0 nm is disposed, and the linear polarizer B and the optically anisotropic element C are integrated to form an integrated straight line. By disposing a space between the polarizer B and the optically anisotropic element C and the circularly polarized light separating element, the loss of light due to reflection is minimized and the performance of the circularly polarized light separating element is sufficient. It has been found that a liquid crystal display device with excellent durability can be obtained, in which the light utilization efficiency is greatly improved, the layer separation and warping of the circularly polarized light separating element do not occur, and the display quality is not deteriorated. .
さらに、円偏光分離素子と、光学異方性素子とが対向する二つの面のうち、少なくとも一方の面に凹凸形状を備えることによって、又は、円偏光分離素子又は光学異方性素子Cの少なくとも一方に光拡散性を備えることによって、反射による光の損失を最小限に抑え且つ円偏光分離素子の性能を十分に発揮させて、光の利用効率を大幅に高めることができるとともに、円偏光分離素子の層剥離や反りが生じず、輝度ムラ、モアレなどの表示品質の低下が無い、耐久性に優れた液晶表示装置が得られることを見出した。本発明はこれらの知見に基づいて完成するに至ったものである。 Furthermore, by providing a concavo-convex shape on at least one of the two faces of the circularly polarized light separating element and the optically anisotropic element, or at least of the circularly polarized light separating element or the optically anisotropic element C By providing light diffusivity on one side, the loss of light due to reflection can be minimized and the performance of the circularly polarized light separating element can be fully exerted, so that the light utilization efficiency can be greatly improved, and circularly polarized light separation is achieved. It has been found that a liquid crystal display device excellent in durability can be obtained without delamination or warping of the element and without deterioration in display quality such as luminance unevenness and moire. The present invention has been completed based on these findings.
かくして本発明によれば、
(1)直線偏光子A、液晶セル、直線偏光子B、正面方向のレターデーションReが透過光の波長の約1/4で且つ厚み方向のレターデーションRthが0nm未満である、光学異方性素子C、及び円偏光分離素子 をこの順に有し、直線偏光子Bと光学異方性素子Cとが一体になっており、一体になった直線偏光子B及び光学異方性素子Cと、円偏光分離素子との間に空間が形成されるように配置されている、液晶表示装置が提供される。
Thus, according to the present invention,
(1) Optical anisotropy in which the linear polarizer A, the liquid crystal cell, the linear polarizer B, the retardation Re in the front direction is about 1/4 of the wavelength of transmitted light, and the retardation Rth in the thickness direction is less than 0 nm. Element C and circularly polarized light separating element in this order, linear polarizer B and optically anisotropic element C are integrated, and integrated linear polarizer B and optically anisotropic element C; A liquid crystal display device is provided in which a space is formed between the circularly polarized light separating elements.
さらに本発明によれば、好適な態様として、
(2)円偏光分離素子と、光学異方性素子Cと間の、対向する二つの面のうち少なくとも一方の面に凹凸形状が備わっている前記の液晶表示装置、
(3)一体になった直線偏光子B及び光学異方性素子Cと、円偏光分離素子との間にスペーサーが介在されている前記の液晶表示装置。
(4)円偏光分離素子又は光学異方性素子Cの少なくとも一方は光拡散性を有している前記の液晶表示装置、
(5)円偏光分離素子が、支持基材とコレステリック規則性を持った樹脂層とを有するものである前記の液晶表示装置、
(6)円偏光分離素子の総厚みが140〜350μmであり、コレステリック規則性を持った樹脂層の厚みの合計が4〜20μmである前記の液晶表示装置、
(7)円偏光分離素子の支持基材が、透明樹脂と光拡散材とを含む材料を成形してなるものである前記の液晶表示装置、
Furthermore, according to the present invention, as a preferred embodiment,
(2) The above-mentioned liquid crystal display device in which at least one of the two opposing surfaces between the circularly polarized light separating element and the optically anisotropic element C is provided with an uneven shape,
(3) The liquid crystal display device, wherein a spacer is interposed between the linear polarizer B and the optically anisotropic element C integrated with the circularly polarized light separating element.
(4) The liquid crystal display device, wherein at least one of the circularly polarized light separating element and the optically anisotropic element C has light diffusibility,
(5) The above-mentioned liquid crystal display device, wherein the circularly polarized light separating element has a support base and a resin layer having cholesteric regularity,
(6) The liquid crystal display device, wherein the total thickness of the circularly polarized light separating element is 140 to 350 μm, and the total thickness of the resin layers having cholesteric regularity is 4 to 20 μm,
(7) The above-mentioned liquid crystal display device, wherein the support substrate of the circularly polarized light separating element is formed by molding a material containing a transparent resin and a light diffusing material,
(8)円偏光分離素子のコレステリック規則性を持った樹脂層が、配向欠陥を有する前記の液晶表示装置、
(9)コレステリック規則性を持った樹脂層が、非液晶性である前記の液晶表示装置、
(10)コレステリック規則性を持った樹脂層が、重合性液晶化合物を重合して得られたものである、前記の液晶表示装置、
(11)円偏光分離素子と、光学異方性素子Cとの間に、両面に凹凸形状を備えた光学素子Dをさらに有する前記の液晶表示装置、
(12)光学異方性素子Cが、複数の光学異方性素子の組み合わせからなるものである前記の液晶表示装置、
(13)光学異方性素子Cが、正面方向のレターデーションReが透過光の波長の約1/4の光学異方性素子C1と、正面方向のレターデーションReがほぼ0nmで且つ厚み方向のレターデーションRthが0nm未満の光学異方性素子C2との組み合わせからなるものである、前記の液晶表示装置、及び/又は
(14)前記液晶セルと直線偏光子Bとの間に光学異方性素子Eをさらに有し、光学異方性素子Eと直線偏光子Bと光学異方性素子Cとがこの順で一体になっている、前記の液晶表示装置が提供される。
(8) The liquid crystal display device, wherein the resin layer having cholesteric regularity of the circularly polarized light separating element has an alignment defect,
(9) The liquid crystal display device, wherein the resin layer having cholesteric regularity is non-liquid crystalline,
(10) The liquid crystal display device, wherein the resin layer having cholesteric regularity is obtained by polymerizing a polymerizable liquid crystal compound,
(11) The above-mentioned liquid crystal display device further comprising an optical element D having uneven shapes on both sides between the circularly polarized light separating element and the optically anisotropic element C,
(12) The liquid crystal display device, wherein the optically anisotropic element C is a combination of a plurality of optically anisotropic elements,
(13) optically anisotropic element C, and about 1/4 of the optically anisotropic element C 1 having a wavelength in the front direction of the retardation Re of the transmitted light, and the thickness direction in the front direction of the retardation Re approximately 0nm retardation Rth is composed of the combination of the optically anisotropic element C 2 of less than 0 nm, the liquid crystal display device, and / or (14) optically anisotropic between the liquid crystal cell and the linear polarizer B The liquid crystal display device is further provided, which further includes a anisotropic element E, and the optically anisotropic element E, the linear polarizer B, and the optically anisotropic element C are integrated in this order.
本発明の液晶表示装置及び偏光照明装置では、直線偏光子B及び光学異方性素子Cとが一体になっており、一体になった直線偏光子B及び光学異方性素子Cと、円偏光分離素子との間に空間が形成されるように配置されている。このような配置にすることによって、反射による光の損失を最小限に抑えることができる。また、本発明の液晶表示装置では、円偏光分離素子にひずみ等が生じ難くなるので、輝度ムラ、モアレが発生せず、さらに、耐久性が向上する。さらに、正面方向から及び斜め60度の方向から観察した表示画像はともに輝度が高く、色味分布が無く、良質である。 In the liquid crystal display device and the polarization illumination device of the present invention, the linear polarizer B and the optically anisotropic element C are integrated, and the integrated linear polarizer B and optically anisotropic element C are circularly polarized. It arrange | positions so that space may be formed between isolation | separation elements. With this arrangement, light loss due to reflection can be minimized. Further, in the liquid crystal display device of the present invention, distortion or the like hardly occurs in the circularly polarized light separating element, so that luminance unevenness and moire do not occur, and durability is further improved. Furthermore, the display images observed from the front direction and from the direction of 60 degrees obliquely have high luminance, no color distribution, and high quality.
本発明の液晶表示装置は、直線偏光子A、液晶セル、直線偏光子B、正面方向のレターデーションReが透過光の波長の約1/4で且つ厚み方向のレターデーションRthが0nm未満である、光学異方性素子C、及び円偏光分離素子 をこの順に有し、直線偏光子Bと光学異方性素子Cとが一体になっており、一体になった直線偏光子B及び光学異方性素子Cと、円偏光分離素子との間に空間(又は隙間)が形成されるように配置されているものである。 In the liquid crystal display device of the present invention, the linear polarizer A, the liquid crystal cell, the linear polarizer B, the retardation Re in the front direction is about 1/4 of the wavelength of transmitted light, and the retardation Rth in the thickness direction is less than 0 nm. , Optically anisotropic element C and circularly polarized light separating element in this order, linear polarizer B and optically anisotropic element C are integrated, and integrated linear polarizer B and optically anisotropic The space element (or gap) is formed between the active element C and the circularly polarized light separating element.
本発明に用いる直線偏光子A及び直線偏光子Bは液晶表示装置等に用いられている公知の直線偏光子である。本発明に用いる直線偏光子は直角に交わる二つの直線偏光の一方を透過するものである。例えば、ポリビニルアルコールフィルムやエチレン酢酸ビニル部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料などの二色性物質を吸着させて一軸延伸させたもの、前記親水性高分子フィルムを一軸延伸して二色性物質を吸着させたもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン配向フィルムなどが挙げられる。その他に、グリッド偏光子、多層偏光子などの直線偏光を反射光と透過光に分離する機能を有する偏光子が挙げられる。これらのうちポリビニルアルコールを含有する偏光子が好ましい。 The linear polarizer A and the linear polarizer B used in the present invention are known linear polarizers used in liquid crystal display devices and the like. The linear polarizer used in the present invention transmits one of two linearly polarized lights that intersect at right angles. For example, a hydrophilic polymer film such as a polyvinyl alcohol film or an ethylene vinyl acetate partially saponified film adsorbed a dichroic substance such as iodine or a dichroic dye and uniaxially stretched, the hydrophilic polymer film Examples include uniaxially stretched and dichroic substances adsorbed, and polyene oriented films such as polyvinyl alcohol dehydrated products and polyvinyl chloride dehydrochlorinated products. In addition, there is a polarizer having a function of separating linearly polarized light such as grid polarizer and multilayer polarizer into reflected light and transmitted light. Of these, a polarizer containing polyvinyl alcohol is preferred.
本発明に用いる直線偏光子の偏光度は特に限定されないが、好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上である。直線偏光子の平均厚みは好ましくは5〜80μmである。
直線偏光子Aの偏光透過軸と直線偏光子Bの偏光透過軸とは、通常、直角になるように、液晶セルを挟むようにして配置する。直線偏光子は吸湿によって偏光性能が変化することがある。これを防ぐために保護フィルムが直線偏光子AまたはBの片面又は両面に通常貼り合わせてある。
The degree of polarization of the linear polarizer used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 98% or more, more preferably 99% or more. The average thickness of the linear polarizer is preferably 5 to 80 μm.
The polarization transmission axis of the linear polarizer A and the polarization transmission axis of the linear polarizer B are usually arranged so as to sandwich the liquid crystal cell so as to be at right angles. The linear polarizer may change its polarization performance due to moisture absorption. In order to prevent this, a protective film is usually bonded to one or both sides of the linear polarizer A or B.
保護フィルムを構成する樹脂としては、ノルボルネン樹脂、ポリエステル樹脂、アセテート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。直線偏光子と保護フィルムとは通常、水系の粘接着剤等を介して密着させる。水系の粘接着剤としては、イソシアネート粘接着剤、ポリビニルアルコール粘接着剤、ゼラチン粘接着剤、ポリウレタン粘接着剤、ポリエステル粘接着剤等を例示できる。保護フィルムは、直線偏光子と貼り合わせない側に、ハードコート層、反射防止層、低反射層、防眩層、防汚層などの層が形成されていてもよい。 As the resin constituting the protective film, norbornene resin, polyester resin, acetate resin, polyethersulfone resin, polycarbonate resin, polyamide resin, polyimide resin, polyolefin resin, acrylic resin, urethane resin, acrylic urethane resin, epoxy resin, silicone resin Etc. The linear polarizer and the protective film are usually brought into close contact with each other via an aqueous adhesive or the like. Examples of water-based adhesives include isocyanate adhesives, polyvinyl alcohol adhesives, gelatin adhesives, polyurethane adhesives, polyester adhesives, and the like. Layers, such as a hard-coat layer, an antireflection layer, a low reflection layer, an anti-glare layer, and an antifouling layer, may be formed on the side where the protective film is not bonded to the linear polarizer.
液晶セルは、数μmのギャップを隔てて対向する透明電極を設けた2枚のガラス基板の間に液晶物質を充填し、この電極に電圧を掛けて液晶の配向状態を変化させて通過する光の量を制御するものである。
液晶物質の配向状態を変化させる方式(動作モード)などによって、液晶セルは分類され、例えば、TN(Twisted Nematic)型液晶セル、STN(Super Twisted Nematic)型液晶セル、HAN(Hybrid Alignment Nematic)型液晶セル、IPS(In Plane Switching)型液晶セル、VA(Vertical Alignment)型液晶セル、MVA(Multiple Vertical Alignment)型液晶セル、OCB(Optical Compensated Bend)型液晶セルなどのツイスト系若しくは非ツイスト系の液晶セル;強誘電性液晶系の液晶セル;又は内部拡散式等の光拡散型の液晶セルなどが挙げられる。
In a liquid crystal cell, a liquid crystal material is filled between two glass substrates provided with transparent electrodes facing each other with a gap of several μm, and a voltage is applied to this electrode to change the alignment state of the liquid crystal and pass light. This is to control the amount.
The liquid crystal cell is classified according to a method (operation mode) for changing the alignment state of the liquid crystal substance. For example, a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal cell, a STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal cell, or a HAN (Hybrid Alignment Nematic) type. Non-twist type liquid crystal cells such as liquid crystal cells, IPS (In Plane Switching) type liquid crystal cells, VA (Vertical Alignment) type liquid crystal cells, MVA (Multiple Vertical Alignment) type liquid crystal cells, and OCB (Optical Compensated Bend) type liquid crystal cells. Examples thereof include a liquid crystal cell; a ferroelectric liquid crystal cell; or a light diffusion type liquid crystal cell such as an internal diffusion type.
光学異方性素子Cは、正面方向のレターデーションReが透過光の波長の約1/4で且つ厚み方向のレターデーションRthが0nm未満のものである。なお、ここで透過光は波長550nmの光であり、各レターデーションは波長550nmにおける値である。
レターデーションReは、(nx−ny)×dの計算式で求められる値である。レターデーションRthは、{(nx+ny)/2−nz}×dの計算式で求められる値である。nxは面内の最大屈折率、nyは面内の最小屈折率、nzは厚み方向の屈折率、dは厚みを表す。なお、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。
レターデーションReは透過光の波長の約1/4、好ましくは透過光の波長の1/4 ±10nmである。
レターデーションRthは、0nm未満、好ましくは−50〜−1000nm、より好ましくは−100〜−500nmである。
The optically anisotropic element C has a retardation Re in the front direction of about ¼ of the wavelength of transmitted light and a retardation Rth in the thickness direction of less than 0 nm. Here, the transmitted light is light having a wavelength of 550 nm, and each retardation is a value at a wavelength of 550 nm.
Retardation Re is a value obtained by equation (n x -n y) × d . Retardation Rth is a value obtained by equation {(n x + n y) / 2-n z} × d. nx is the maximum in-plane refractive index, ny is the minimum in-plane refractive index, nz is the refractive index in the thickness direction, and d is the thickness. The main refractive index can be measured by an automatic birefringence meter [for example, “KOBRA series” manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.].
The retardation Re is about 1/4 of the wavelength of transmitted light, preferably 1/4 ± 10 nm of the wavelength of transmitted light.
The retardation Rth is less than 0 nm, preferably −50 to −1000 nm, more preferably −100 to −500 nm.
光学異方性素子Cは、樹脂からなる層を延伸することによって、ディスコティック液晶などの光学異方性材料を配向させて支持基体に積層することによって、又は複数の光学異方性素子を組み合わせることによって得ることができる。
光学異方性素子Cを延伸によって得るために用いる樹脂としては、負の固有複屈折性を示す樹脂が好適である。負の固有複屈折性(光学弾性係数が負)を示す樹脂を延伸すると、nzの値がnyよりも大きくなり、前記Rthが負になりやすい。負の固有複屈折性を示す樹脂としては、スチレンポリマー、スチレン含有コポリマー、アクリロニトリル含有コポリマー、メチルメタクリレート含有コポリマー、ポリカーボネート、セルロースエステルポリマー等が挙げられる。
The optically anisotropic element C is formed by stretching a layer made of a resin, orienting an optically anisotropic material such as a discotic liquid crystal and stacking it on a support base, or combining a plurality of optically anisotropic elements. Can be obtained.
As the resin used for obtaining the optically anisotropic element C by stretching, a resin exhibiting negative intrinsic birefringence is suitable. When a negative intrinsic birefringence (photoelastic coefficient is negative) stretching a resin that shows a value of n z is larger than n y, the Rth is likely negative. Examples of the resin exhibiting negative intrinsic birefringence include styrene polymer, styrene-containing copolymer, acrylonitrile-containing copolymer, methyl methacrylate-containing copolymer, polycarbonate, and cellulose ester polymer.
光学異方性素子Cは、負の固有複屈折性を示す樹脂層と正の固有複屈折性(光学弾性係数が正)を示す樹脂層とを積層してなるものを延伸することによって得ることもできる。正の固有複屈折性を示す樹脂としては、鎖状オレフィンポリマー、ポリエステル、ポリアリーレンサルファイド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリアリレート、セルロースエステルポリマー、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアリルサルホン、ポリ塩化ビニル、後述の脂環式構造含有重合体樹脂等が挙げられる。 The optically anisotropic element C is obtained by stretching a layer formed by laminating a resin layer exhibiting negative intrinsic birefringence and a resin layer exhibiting positive intrinsic birefringence (optical elastic modulus is positive). You can also. Examples of the resin exhibiting positive intrinsic birefringence include a chain olefin polymer, polyester, polyarylene sulfide, polyvinyl alcohol, polycarbonate, polyarylate, cellulose ester polymer, polyethersulfone, polysulfone, polyallylsulfone, polyvinyl chloride, Examples include alicyclic structure-containing polymer resins described below.
本発明に用いる光学異方性素子Cは、複数の光学異方性素子の組み合わせからなるものであってもよい。例えば、正面方向のレターデーションReが透過光の波長の約1/4の光学異方性素子C1と、正面方向のレターデーションReがほぼ0nmで且つ厚み方向のレターデーションRthが0nm未満の光学異方性素子C2との組み合わせからなるもの;正面方向のレターデーションReが透過光の波長の約1/4である光学異方性素子C11と、正面方向のレターデーションReが透過光の波長の約1/2である光学異方性素子C12と、正面方向のレターデーションReがほぼ0nmで且つ厚み方向のレターデーションRthが0nm未満の光学異方性素子C2との組み合わせからなるものなどが挙げられる。
なお、正面方向のレターデーションReが透過光の波長の約1/4である光学異方性素子C11と、正面方向のレターデーションReが透過光の波長の約1/2である光学異方性素子C12とを、遅相軸の交差角が約60度になるように組み合わせると、可視光線の広い波長領域において、約1/4波長の位相差を与える光学異方性素子C1(このような素子を広帯域1/4波長板ということがある。)を得ることができる。
The optically anisotropic element C used in the present invention may be a combination of a plurality of optically anisotropic elements. For example, an optically anisotropic element C 1 having a retardation Re in the front direction of about ¼ of the wavelength of transmitted light and an optical element having a retardation Re in the front direction of approximately 0 nm and a retardation Rth in the thickness direction of less than 0 nm. those comprising a combination of anisotropic element C 2; an optically anisotropic element C 11 front direction retardation Re is about 1/4 of the wavelength of the transmitted light, the front direction retardation Re of transmitted light an optical anisotropic element C 12 is about half of the wavelength, the retardation Rth of and the thickness direction in a front direction retardation Re approximately 0nm is a combination of an optically anisotropic element C 2 of less than 0nm Things.
Incidentally, the optical anisotropic element C 11 retardation Re in the front direction is about 1/4 of the wavelength of the transmitted light, the optical anisotropic retardation Re in the front direction is approximately half of the wavelength of the transmitted light When the optical element C 12 is combined with the slow axis so that the crossing angle of the slow axis is about 60 degrees, the optically anisotropic element C 1 (which gives a phase difference of about ¼ wavelength in a wide wavelength region of visible light) Such an element may be referred to as a broadband quarter-wave plate).
本発明に用いる円偏光分離素子は、入射光の内、特定波長域の右回り又は左回りの円偏光を反射し、他の円偏光を透過する性質(このような性質を、円偏光分離機能ということがある。)を有するものである。円偏光を反射する特定波長域は、赤外光領域を広く含む380nm以上であることが好ましく、可視光領域である波長380〜780nmであることがより好ましい。具体的には、青色(波長410〜470nm)、緑色(波長520〜580nm)、赤色(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ことが好ましい。 The circularly polarized light separating element used in the present invention reflects the right-handed or left-handed circularly polarized light in a specific wavelength region of incident light and transmits other circularly polarized light (such a property as a circularly polarized light separating function). It may be said that). The specific wavelength range for reflecting circularly polarized light is preferably 380 nm or more including a wide infrared light region, and more preferably a wavelength of 380 to 780 nm in the visible light region. Specifically, it is preferable to have a circularly polarized light separation function for light in any wavelength region of blue (wavelength 410 to 470 nm), green (wavelength 520 to 580 nm), and red (wavelength 600 to 660 nm).
本発明に用いる円偏光分離素子は、反射率が30%以上となる入射角0度の円偏光の最大波長が好ましくは700nm以上、より好ましくは730nm以上である。また、反射率が30%以上となる入射角60度の円偏光の最大波長が好ましくは570nm以上、より好ましくは600nm以上である。これら最大波長が前記範囲になっていることによって、斜めから観察したときの着色を無くすことができる。 In the circularly polarized light separating element used in the present invention, the maximum wavelength of circularly polarized light having an incident angle of 0 degree and a reflectance of 30% or more is preferably 700 nm or more, more preferably 730 nm or more. Further, the maximum wavelength of circularly polarized light having an incident angle of 60 degrees with a reflectance of 30% or more is preferably 570 nm or more, more preferably 600 nm or more. When these maximum wavelengths are within the above range, coloring when observed from an oblique direction can be eliminated.
円偏光分離素子としては、支持基材とコレステリック規則性を持った樹脂(以下、コレステリック樹脂ということがある)層とを有するものが挙げられる。
コレステリック規則性とは、該樹脂層平面の法線方向に進むに従って、該樹脂の分子軸の角度が次々にずれて(ねじれて)いく構造を示すことである。このように分子軸の方向がねじれてゆく構造はヘリカルな構造と呼ばれる。該樹脂層平面の法線(ヘリカル軸)は、コレステリック樹脂層の厚み方向に略平行になっていることが好ましい。
Examples of the circularly polarized light separating element include those having a supporting base and a resin having a cholesteric regularity (hereinafter sometimes referred to as cholesteric resin).
The cholesteric regularity indicates a structure in which the molecular axis angle of the resin is shifted (twisted) one after another as it proceeds in the normal direction of the resin layer plane. Such a structure in which the direction of the molecular axis is twisted is called a helical structure. The normal line (helical axis) of the resin layer plane is preferably substantially parallel to the thickness direction of the cholesteric resin layer.
円偏光分離素子は、その総厚みが、通常、140〜350μm、好ましくは200〜300μmである
また、コレステリック樹脂層の厚みの合計は、通常4〜20μm、好ましく4〜10μm、より好ましくは4〜7μmである。コレステリック樹脂層の厚みの合計が小さくなることによって波長による位相変化量の相違が小さくなる傾向になる。
The total thickness of the circularly polarized light separating element is usually 140 to 350 μm, preferably 200 to 300 μm. The total thickness of the cholesteric resin layer is usually 4 to 20 μm, preferably 4 to 10 μm, more preferably 4 to 4 μm. 7 μm. As the total thickness of the cholesteric resin layer is reduced, the difference in the amount of phase change due to wavelength tends to be reduced.
円偏光分離機能を発揮する波長は、コレステリック樹脂におけるヘリカル構造のピッチ(=コレステリック規則性の周期)に依存する。ヘリカル構造のピッチとは、ヘリカル構造において分子軸の方向が平面を進むに従って少しずつ角度がずれていき、そして再びもとの分子軸方向に戻るまでのヘリカル軸方向の距離のことである。このヘリカル構造のピッチの大きさを変えることによって、円偏光分離機能を発揮する波長を変えることができる。 The wavelength that exhibits the circularly polarized light separation function depends on the pitch of the helical structure in the cholesteric resin (= period of cholesteric regularity). The pitch of the helical structure is the distance in the helical axis direction until the angle of the molecular axis gradually shifts in the helical structure as it advances along the plane and then returns to the original molecular axis direction again. By changing the pitch of the helical structure, the wavelength at which the circularly polarized light separation function is exhibited can be changed.
可視光の全波長領域にわたって円偏光分離機能を発揮するコレステリック樹脂層としては、例えば、(i)ヘリカル構造のピッチの大きさを段階的に変化させたコレステリック樹脂層、(ii)ヘリカル構造のピッチの大きさを連続的に変化させたコレステリック樹脂層等が挙げられる。 Examples of the cholesteric resin layer that exhibits the circularly polarized light separating function over the entire wavelength region of visible light include (i) a cholesteric resin layer in which the pitch of the helical structure is changed stepwise, and (ii) the pitch of the helical structure. Examples thereof include a cholesteric resin layer in which the size of is continuously changed.
(i)ヘリカル構造のピッチを段階的に変化させたコレステリック樹脂層は、例えば、2以上の樹脂層を積層することによって得られる。具体的には、青色の波長域の光で円偏光分離機能を発揮するヘリカル構造のピッチを有するコレステリック樹脂層、緑色の波長域の光で円偏光分離機能を発揮するヘリカル構造のピッチを有するコレステリック樹脂層及び赤色の波長域の光で円偏光分離機能を発揮するヘリカル構造のピッチを有するコレステリック樹脂層を積層することによって得ることができる。また、反射される円偏光の中心波長が470nm、550nm、640nm、及び770nmであるコレステリック樹脂層をそれぞれ作製し、これらのコレステリック樹脂層を任意に選択し、反射光の中心波長の順序で3〜7層積層することによって得ることができる。ヘリカル構造のピッチの大きさが異なるコレステリック樹脂層を積層する場合には、各コレステリック樹脂層で反射する円偏光の回転方向が同じであることが好ましい。また、ヘリカル構造のピッチの大きさが異なるコレステリック樹脂層の積層順序は、ヘリカル構造のピッチの大きさで、昇順又は降順になるようにするのが、視野角の広い液晶表示装置を得るために好ましい。これらコレステリック樹脂層の積層は、単に重ね置いただけでもよいし、粘着剤や接着剤を介して一体化させてもよい。 (I) The cholesteric resin layer in which the pitch of the helical structure is changed stepwise is obtained, for example, by laminating two or more resin layers. Specifically, a cholesteric resin layer having a helical structure pitch that exhibits a circularly polarized light separating function with light in the blue wavelength region, and a cholesteric material having a helical structure pitch that exhibits a circularly polarized light separating function with light in the green wavelength region It can be obtained by laminating a resin layer and a cholesteric resin layer having a helical structure pitch that exhibits a circularly polarized light separation function with light in the red wavelength region. Further, cholesteric resin layers having a central wavelength of reflected circularly polarized light of 470 nm, 550 nm, 640 nm, and 770 nm are respectively produced, and these cholesteric resin layers are arbitrarily selected, and the order of the central wavelengths of reflected light is 3 to 3 It can be obtained by laminating seven layers. When the cholesteric resin layers having different helical structure pitches are laminated, it is preferable that the rotation directions of the circularly polarized light reflected by the cholesteric resin layers are the same. In addition, in order to obtain a liquid crystal display device having a wide viewing angle, the stacking order of the cholesteric resin layers having different helical structure pitches is ascending or descending according to the helical structure pitch. preferable. The lamination of these cholesteric resin layers may be simply overlaid, or may be integrated via an adhesive or an adhesive.
(ii)ヘリカル構造のピッチの大きさを連続的に変化させたコレステリック樹脂層は、その製法によって特に制限されない。例えば、コレステリック樹脂層を形成するための重合性液晶化合物と、カイラル剤と、重合開始剤とを含有してなる層を形成し、この層に紫外線を照射して加熱することによって得ることができる。ここで重合性液晶化合物とカイラル剤は紫外線照射における重合反応性が異なる化合物であることが好ましい。なお、カイラル剤とは、分子の配列にヘリカルな構造を付与できる化合物のことである。 (Ii) The cholesteric resin layer in which the pitch of the helical structure is continuously changed is not particularly limited by the manufacturing method. For example, it can be obtained by forming a layer comprising a polymerizable liquid crystal compound for forming a cholesteric resin layer, a chiral agent, and a polymerization initiator, and heating this layer by irradiating with ultraviolet rays. . Here, the polymerizable liquid crystal compound and the chiral agent are preferably compounds having different polymerization reactivity in ultraviolet irradiation. A chiral agent is a compound that can give a helical structure to a molecular arrangement.
紫外線照射でピッチの大きさを連続的に変化させる機構は詳細に判っていないが、つぎのような機構でピッチに傾斜が生じると言われている。前記重合性液晶化合物と、カイラル剤と、重合開始剤とを含有してなる層に照射された紫外線の受光強度は、層の表面(紫外線照射面)側では強い。層の中では紫外線は紫外線吸収剤によって吸収されるので層の深さが増すほどに紫外線受光強度が弱くなる。したがって、層の表面(紫外線照射面)から層の深さが増すにつれて重合度の差が生じる。重合性液晶化合物とカイラル剤のうち重合度の高い化合物の濃度が層表面側で高くなり、未反応成分として残った重合性液晶化合物とカイラル剤のうち重合度の低い化合物が拡散して層の反対側へと移動する。最終的に、重合性液晶化合物あるいはカイラル剤の濃度が層の深さ方向で連続的に変化した濃度勾配が形成される。カイラル剤の量はヘリカル構造のピッチの大きさに影響を与える。このようにして、深さ方向に対して連続的にヘリカル構造のピッチが変化したコレステリック樹脂層を得ることができる。 Although the mechanism for continuously changing the pitch size by ultraviolet irradiation is not known in detail, it is said that the pitch is inclined by the following mechanism. The light receiving intensity of the ultraviolet rays irradiated to the layer containing the polymerizable liquid crystal compound, the chiral agent, and the polymerization initiator is strong on the surface (ultraviolet irradiation surface) side of the layer. In the layer, ultraviolet rays are absorbed by the ultraviolet absorber, so that the ultraviolet light receiving intensity decreases as the layer depth increases. Therefore, a difference in polymerization degree occurs as the depth of the layer increases from the surface of the layer (ultraviolet irradiation surface). Among the polymerizable liquid crystal compound and the chiral agent, the concentration of the compound having a high degree of polymerization is increased on the surface side of the layer, and the compound having a low degree of polymerization among the polymerizable liquid crystal compound and the chiral agent remaining as unreacted components is diffused. Move to the other side. Eventually, a concentration gradient is formed in which the concentration of the polymerizable liquid crystal compound or the chiral agent continuously changes in the depth direction of the layer. The amount of chiral agent affects the pitch size of the helical structure. Thus, a cholesteric resin layer in which the pitch of the helical structure is continuously changed in the depth direction can be obtained.
このようなタイプのコレステリック樹脂層としては、例えば、SID ’95,Asia Display.,p735(1995年);液晶、第2巻、第2号、p32−39(1998年);特表平11−514757号公報、米国公開特許20010001509号公報、米国特許6638449号公報、米国特許5948831号公報などに記載されたものがある。 As this type of cholesteric resin layer, for example, SID '95, Asia Display. , P735 (1995); Liquid Crystal, Vol. 2, No. 2, p32-39 (1998); Japanese Patent Publication No. 11-514757, US Publication No. 2001001509, US Pat. No. 6,638,449, US Pat. No. 5,948,831 There are those described in the Gazette.
コレステリック樹脂層を形成する材料としては、液晶ポリマーや重合性液晶化合物が挙げられる。中でも、重合性液晶化合物が好ましい。
この液晶ポリマーや重合性液晶化合物を膜状に塗布することによってコレステリック樹脂層を形成することができる。
Examples of the material for forming the cholesteric resin layer include a liquid crystal polymer and a polymerizable liquid crystal compound. Among these, a polymerizable liquid crystal compound is preferable.
A cholesteric resin layer can be formed by applying the liquid crystal polymer or polymerizable liquid crystal compound in a film form.
コレステリック樹脂層を形成する材料に用いられる前記液晶ポリマーは、液晶性を有するポリマーである。この液晶ポリマーとしては、メソゲン構造を有するポリマーがある。メソゲンは、液晶配向性を付与する共役性の直線状原子団である。
メソゲン構造を有するポリマーとしては、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステルイミド等のポリマー主鎖に、直接に又は屈曲性を付与するスペーサー部を介して、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もの;ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリシロキサン、ポリマロネート等をポリマー主鎖に、直接に又は共役性の原子団からなるスペーサー部を介して、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)を結合した構造を有するものが挙げられる。
なお、前記スペーサー部としては、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。スペーサー部を形成する構造単位に含まれる炭素原子数は、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、炭素原子数が1〜20、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、炭素原子数が1〜10、好ましくは1〜3である。
The liquid crystal polymer used for the material forming the cholesteric resin layer is a polymer having liquid crystallinity. As this liquid crystal polymer, there is a polymer having a mesogenic structure. A mesogen is a conjugated linear atomic group that imparts liquid crystal alignment.
As a polymer having a mesogenic structure, a structure in which a mesogenic group composed of a para-substituted cyclic compound or the like is bonded to a polymer main chain such as polyester, polyamide, polycarbonate, polyesterimide, or the like directly or via a spacer portion imparting flexibility. A low molecular weight crystalline compound (mesogen) composed of a para-substituted cyclic compound or the like directly or via a spacer portion composed of a conjugated atomic group in the polymer main chain, such as polyacrylate, polymethacrylate, polysiloxane, polymalonate, etc. Part) are combined.
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, etc. In general, in the case of a polymethylene chain, the number of carbon atoms is 1 to 20, preferably 2 to 12. Yes, in the case of a polyoxymethylene chain, the number of carbon atoms is 1 to 10, preferably 1 to 3.
また、前記液晶ポリマーの他の例としては、低分子カイラル剤含有のネマチック液晶ポリマー;カイラル成分導入の液晶ポリマー;ネマチック液晶ポリマーとコレステリック液晶ポリマーの混合物等が挙げられる。カイラル成分導入の液晶ポリマーとは、それ自体がカイラル剤の機能を果たす液晶ポリマーである。ネマチック液晶ポリマーとコレステリック液晶ポリマーの混合物は、それらの混合比率を変えることによって、ネマチック液晶ポリマーのヘリカル構造のピッチを調整することができるものである。
さらに、アゾメチン形、アゾ形、アゾキシ形、エステル形、ビフェニル形、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、コレステリック規則性を付与したもの(特開昭55−21479号公報、米国特許第5332522号公報等を参照)も挙げることができる。なお、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。
Other examples of the liquid crystal polymer include a nematic liquid crystal polymer containing a low molecular chiral agent; a liquid crystal polymer incorporating a chiral component; a mixture of a nematic liquid crystal polymer and a cholesteric liquid crystal polymer. The liquid crystal polymer having a chiral component introduced therein is a liquid crystal polymer that itself functions as a chiral agent. The mixture of the nematic liquid crystal polymer and the cholesteric liquid crystal polymer can adjust the helical structure pitch of the nematic liquid crystal polymer by changing the mixing ratio thereof.
Furthermore, para-substituted cyclic compounds that impart nematic orientation, such as azomethine, azo, azoxy, ester, biphenyl, phenylcyclohexane, and bicyclohexane, consisting of para-substituted aromatic units, para-substituted cyclohexyl units, etc. Having cholesteric regularity by a method of introducing an appropriate chiral component composed of a compound having an asymmetric carbon, a low molecular chiral agent, or the like (Japanese Patent Laid-Open No. 55-21479, US Patent) (See Japanese Patent No. 5332522). 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.
液晶ポリマーはその製法によって制限されない。液晶ポリマーは、例えば、メソゲン構造を有する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することによって得られる。メソゲン構造を有するモノマーは、例えば、アクリル酸エステルやメタクリル酸エステルのようなビニル系モノマーに、直接に又はスペーサー部を介してメソゲン基を公知の方法で導入することによって得ることができる。また、液晶ポリマーは、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ことによって;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ことによって;マロン酸の一部に必要に応じスペーサー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ことによって得ることができる。 The liquid crystal polymer is not limited by its production method. The liquid crystal polymer can be obtained, for example, by subjecting a monomer having a mesogenic structure to radical polymerization, cationic polymerization, or anionic polymerization. A monomer having a mesogenic structure can be obtained, for example, by introducing a mesogenic group into a vinyl monomer such as an acrylic ester or a methacrylic ester directly or via a spacer portion by a known method. In addition, the liquid crystal polymer can be obtained by adding a vinyl-substituted mesogenic monomer via the Si-H bond of polyoxymethylsilylene in the presence of a platinum catalyst; and a phase transfer catalyst via a functional group imparted to the main chain polymer. By introducing a mesogenic group by the esterification reaction used; a monomer having a mesogenic group introduced into a part of malonic acid via a spacer group, if necessary, and a diol can be obtained by a polycondensation reaction.
液晶ポリマーに導入または含有させるカイラル剤としては、例えば、特開平6−281814号公報、特開平8−209127号公報等に記載された、従来公知のものを使用することができる。
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、液晶ポリマーを捩じる効率を表す指標であるHTP(=1/P・cで定義される値)が大きいものが好ましい。ここで、Pはヘリカル構造のピッチ長を表し、cはカイラル剤の濃度を表す。
As the chiral agent to be introduced or contained in the liquid crystal polymer, for example, conventionally known ones described in JP-A-6-281814, JP-A-8-209127 and the like can be used.
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, those having a large HTP (a value defined by 1 / P · c), which is an index representing the efficiency of twisting the liquid crystal polymer, are preferable. Here, P represents the pitch length of the helical structure, and c represents the concentration of the chiral agent.
コレステリック樹脂層を形成する材料に好適に用いられる前記重合性液晶化合物は、重合性基を有する液晶化合物である。この重合性液晶化合物としては、棒状液晶化合物が挙げられる。
棒状液晶化合物としては、式(1)で表される化合物を挙げることができる。
R1−B1−A1−B3−M−B4−A2−B2−R2 式(1)
なお、式(1)中のA1及びA2は、後述するようにスペーサー基であるが、このスペーサー基を省いて、B1とB3又はB4とB2が直接に結合していてもよい。
The polymerizable liquid crystal compound preferably used for the material forming the cholesteric resin layer is a liquid crystal compound having a polymerizable group. Examples of the polymerizable liquid crystal compound include a rod-like liquid crystal compound.
Examples of the rod-like liquid crystal compound include a compound represented by the formula (1).
R1-B1-A1-B3-M-B4-A2-B2-R2 Formula (1)
In addition, although A1 and A2 in Formula (1) are spacer groups so that it may mention later, this spacer group may be omitted and B1 and B3 or B4 and B2 may be directly bonded.
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、化1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。
In formula (1), R1 and R2 represent a polymerizable group. Specific examples of R1 and R2 that are polymerizable groups include (r-1) to (r-15) shown in
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及び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1〜20のスペーサー基を表す。スペーサー基としては、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。スペーサー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、炭素原子数が1〜20、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、炭素原子数が1〜10、好ましくは1〜3である。 A1 and A2 represent a spacer group having 1 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 generally in the case of a polymethylene group, the number of carbon atoms is 1 to 20, preferably 2 to 12. In the case of a polyoxymethylene group, the number of carbon atoms is 1 to 10, preferably 1 to 3.
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.
コレステリック樹脂層を形成するために用いられるより好適な材料として、前記重合性液晶化合物を含有する重合性組成物、好ましくは前記重合性液晶化合物、重合開始剤、及びカイラル剤を含有する重合性組成物が挙げられる。この材料を用いてコレステリック樹脂層を形成する方法の例としては、重合性液晶化合物、重合開始剤及びカイラル剤、さらに必要に応じて界面活性剤、配向調整剤等を溶剤に溶解させた塗布液を得、これを支持基材に膜状に塗布し、乾燥させ、乾燥させた膜中の重合性液晶化合物を重合させる方法がある。 As a more preferable material used for forming the cholesteric resin layer, a polymerizable composition containing the polymerizable liquid crystal compound, preferably a polymerizable composition containing the polymerizable liquid crystal compound, a polymerization initiator, and a chiral agent. Things. Examples of a method for forming a cholesteric resin layer using this material include a coating liquid in which a polymerizable liquid crystal compound, a polymerization initiator, a chiral agent, and a surfactant, an alignment regulator, and the like are dissolved in a solvent as necessary. There is a method in which a polymer liquid crystal compound in the dried film is polymerized by applying it to a support substrate in the form of a film and drying it.
本発明に用いるコレステリック樹脂層は非液晶性の樹脂層であることが好ましい。非液晶性のものであると、周囲の温度や電界などによってコレステリック規則性が変化しないからである。非液晶性のコレステリック樹脂層は、前記重合性組成物として、重合性基を2以上有する重合性液晶化合物を含有したものを選択し、それを重合することによって得ることができる。重合性基を2以上有する重合性液晶化合物によって、コレステリック樹脂に比較的剛直な架橋構造が導入され、液晶性を生じない樹脂が得られるのである。 The cholesteric resin layer used in the present invention is preferably a non-liquid crystalline resin layer. This is because the cholesteric regularity does not change depending on the ambient temperature, electric field, or the like when it is non-liquid crystalline. The non-liquid crystalline cholesteric resin layer can be obtained by selecting a polymerizable composition containing a polymerizable liquid crystal compound having two or more polymerizable groups and polymerizing it. By the polymerizable liquid crystal compound having two or more polymerizable groups, a relatively rigid cross-linked structure is introduced into the cholesteric resin, and a resin that does not produce liquid crystallinity is obtained.
前記重合開始剤には、熱重合開始剤と光重合開始剤とがあるが、重合反応が速いことから光重合開始剤が好ましい。
光重合開始剤としては、多核キノン化合物(米国特許3046127号公報、米国特許2951758号公報)、オキサジアゾール化合物(米国特許4212970号公報)、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号公報、米国特許2367670号公報)、アシロインエーテル(米国特許2448828号公報)、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)、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)、アクリジンおよ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)などが挙げられる。
The polymerization initiator includes a thermal polymerization initiator and a photopolymerization initiator, and a photopolymerization initiator is preferred because the polymerization reaction is fast.
Examples of the photopolymerization initiator include polynuclear quinone compounds (US Pat. No. 3,046,127, US Pat. No. 2,951,758), oxadiazole compounds (US Pat. No. 4,212,970), α-carbonyl compounds (US Pat. No. 2,367,661, US Pat. No. 2,367,670). No. 2), acyloin ether (US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin compound (US Pat. No. 2,722,512), combination of triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (US Pat. No. 3,549,367). Gazette), acridine and phenazine compounds (Japanese Patent Laid-Open No. 60-105667, US Pat. No. 4,239,850).
重合開始剤の量は、重合性液晶化合物100重量部に対して1〜10重量部であることが好ましく、1〜5重量部であることがさらに好ましい。光重合開始剤を用いたときには、照射光として、紫外線を用いることが好ましく、中でも、波長320〜390nmの紫外線(以下、UV−Aということがある)を用いることが好ましい。UV−Aの照射エネルギーは、0.1mJ/cm2〜50J/cm2であることが好ましく、0.1〜800mJ/cm2であることがさらに好ましい。 The amount of the polymerization initiator is preferably 1 to 10 parts by weight and more preferably 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound. When a photopolymerization initiator is used, it is preferable to use ultraviolet rays as irradiation light, and it is particularly preferable to use ultraviolet rays having a wavelength of 320 to 390 nm (hereinafter sometimes referred to as UV-A). Irradiation energy of UV-A is preferably 0.1mJ / cm 2 ~50J / cm 2 , further preferably 0.1~800mJ / cm 2.
紫外線の照射方法は、特に制限されないが、反射帯域を広くするために、先ず、重合性液晶化合物に重合転化率が100%にならない程度の照射エネルギーの紫外線を照射し、次いで、ヘリカル構造のピッチを変化させ、そして、重合転化率が100%になるまで紫外線を照射する方法が好ましい。重合性液晶化合物の重合転化率が100%にならない程度の照射エネルギーは、重合性液晶化合物の種類によって適宜選択される。重合転化率が100%にならない程度のUV−A照射エネルギーは、通常、0.1〜250mJ/cm2である。 Although the ultraviolet irradiation method is not particularly limited, in order to widen the reflection band, first, the polymerizable liquid crystal compound is irradiated with ultraviolet rays having an irradiation energy that does not cause the polymerization conversion rate to be 100%, and then the pitch of the helical structure. The method of irradiating ultraviolet rays until the polymerization conversion rate reaches 100% is preferred. The irradiation energy at which the polymerization conversion rate of the polymerizable liquid crystal compound does not reach 100% is appropriately selected depending on the type of the polymerizable liquid crystal compound. The UV-A irradiation energy at which the polymerization conversion does not reach 100% is usually 0.1 to 250 mJ / cm 2 .
ヘリカル構造のピッチを変化させる方法としては、例えば、液晶相を示す温度範囲内で加熱する方法、光重合した樹脂層にさらに重合性液晶化合物を含む組成物を塗布する方法、光重合した樹脂層に非液晶化合物を塗布する方法が挙げられる。これらのうち液晶相を示す温度範囲内で加熱する方法が好ましい。加熱温度は、液晶化合物の種類によって適宜選択でき、通常65〜115℃である。加熱時間は通常0.001〜20分間、好ましくは0.001〜10分間、より好ましくは0.001〜5分間である。
重合転化率が100%になるまでの紫外線照射エネルギーは、重合性液晶化合物の種類によって適宜選択される。重合転化率が100%になるまでのUV−A照射エネルギーは、最初のUV−A照射エネルギーとの積算で、通常、200〜1500mJ/cm2である。
Examples of the method of changing the pitch of the helical structure include a method of heating within a temperature range showing a liquid crystal phase, a method of applying a composition containing a polymerizable liquid crystal compound to a photopolymerized resin layer, and a photopolymerized resin layer And a method of applying a non-liquid crystal compound. Among these, the method of heating within the temperature range showing the liquid crystal phase is preferable. The heating temperature can be appropriately selected depending on the type of the liquid crystal compound, and is usually 65 to 115 ° C. The heating time is usually 0.001 to 20 minutes, preferably 0.001 to 10 minutes, more preferably 0.001 to 5 minutes.
The ultraviolet irradiation energy until the polymerization conversion rate reaches 100% is appropriately selected depending on the kind of the polymerizable liquid crystal compound. The UV-A irradiation energy until the polymerization conversion rate reaches 100% is usually 200 to 1500 mJ / cm 2 as a sum of the initial UV-A irradiation energy.
前記カイラル剤としては、特開2003−66214号公報、特開2003−313187号公報、米国特許第6468444号公報、国際公開WO98/00428号公報等に掲載されるものを適宜使用することが出来るが、液晶化合物を捩じる効率を表す指標であるHTPの大きなものが経済性の観点から好ましい。また、カイラル剤の添加による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を用いることが好ましい。 As the chiral agent, those described in JP-A No. 2003-66214, JP-A No. 2003-313187, US Pat. No. 6,468,444, International Publication No. WO98 / 00428 and the like can be used as appropriate. From the viewpoint of economy, a large HTP that is an index representing the efficiency of twisting the liquid crystal compound is preferable. In order to avoid an unintended change in the phase transition temperature due to the addition of the chiral agent, it is preferable to use a chiral agent that exhibits liquid crystallinity.
前記塗布液及び支持基材に塗布した塗膜の、表面張力を調整するために界面活性剤を使用することができる。界面活性剤は、ノニオン系の界面活性剤であることが特に好ましい。また分子量が数千程度のオリゴマーであることが好ましい。このような界面活性剤としては、セイミケミカル社製KH−40等が挙げられる。 A surfactant can be used to adjust the surface tension of the coating solution applied to the coating solution and the supporting substrate. The surfactant is particularly preferably a nonionic surfactant. Further, it is preferably an oligomer having a molecular weight of about several thousand. Examples of such a surfactant include KH-40 manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.
前記配向調整剤は、支持基材上に形成されたコレステリック樹脂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などが挙げられる。 The said orientation regulator is for controlling the orientation state of the air side surface of the cholesteric resin layer formed on the support base material. Examples of the alignment modifier include polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, and modified products thereof.
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の具体例としては、ケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、エーテル類が挙げられる。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よい。 As the solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used. Specific 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.
塗布液を膜状に塗布するには、公知の方法、例えば押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法等を実施する。 In order to apply the coating liquid into a film, a known method such as extrusion coating, direct gravure coating, reverse gravure coating, or die coating is performed.
塗布液を塗布するために用いる支持基材は、光学的に透明な基材であれば特に限定されないが、偏光が変化することを避けるために光学的に等方性のものが好ましい。かかる支持基材としては、透明樹脂フィルム、ガラス基板等が挙げられ、長尺の透明樹脂フィルムがより好ましい。透明樹脂フィルムは、単層のフィルムであっても、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。 The supporting substrate used for applying the coating solution is not particularly limited as long as it is an optically transparent substrate, but is preferably optically isotropic in order to avoid polarization change. Examples of such a supporting substrate include a transparent resin film and a glass substrate, and a long transparent resin film is more preferable. The transparent resin film may be a single layer film or a multilayer film, 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、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, alicyclic structure-containing polymer resins are preferable from the viewpoints of transparency, low hygroscopicity, dimensional stability, lightness, and the like.
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.
脂環式構造含有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 alicyclic structure-containing polymer resin is appropriately selected according to 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.
脂環式構造含有重合体樹脂は、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 alicyclic structure-containing polymer resin includes (1) a norbornene polymer, (2) a monocyclic olefin polymer, (3) a cyclic conjugated diene polymer, and (4) vinyl fat. Examples thereof include cyclic 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、例えば、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、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。 Examples of the norbornene-based polymer include, for example, a ring-opening polymer of a norbornene-based monomer, a ring-opening copolymer of a norbornene-based monomer and another monomer capable of ring-opening copolymerization, and hydrogenated products thereof; Addition polymers, addition copolymers of norbornene monomers and other monomers capable of addition copolymerization, and the like can be mentioned. 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.
本発明に好適な透明樹脂フィルムの樹脂材料は、そのガラス転移温度が、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樹脂材料からなる透明樹脂フィルムは、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 resin material of the transparent resin film suitable for the present invention has a glass transition temperature of preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 to 250 ° C. A transparent resin film made of a resin material having a glass transition temperature in such a range is excellent in durability without causing deformation or stress during use at high temperatures.
本発明に好適な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(樹脂材料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換算(溶媒がトルエンのときは、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 resin material of the transparent resin film suitable for the present invention has a molecular weight of gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as “GPC”) using cyclohexane (toluene when the resin material is not dissolved) as a solvent. The measured weight average molecular weight (Mw) in terms of polyisoprene (when the solvent is toluene, in terms of polystyrene) is usually 10,000 to 100,000, preferably 25,000 to 80,000, more preferably 25,000. ~ 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.
本発明に好適な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 suitable for the present invention is not particularly limited, but is usually 1.0 to 10.0, preferably 1.0 to 4.0, more preferably in the range of 1.2 to 3.5.
本発明に好適な透明樹脂フィルムの樹脂材料は、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前記範囲内にあると、表面に微細な凸部が発生しづらくなり、厚みむらが小さくなり面精度が向上する。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、前述のGPCによって測定することができる The resin material of the transparent resin film suitable for the present invention has a content of a resin component having a molecular weight of 2,000 or less (that is, an oligomer component), preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight or less, and still more preferably Is 2% by weight or less. When the amount of the oligomer component is within the above range, fine convex portions are hardly generated on the surface, the thickness unevenness is reduced, and the surface accuracy is improved. 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, the temperature conditions in the step of pelletizing the resin as a molding material, etc. may be optimized. . The amount of oligomer components can be measured by GPC as described above.
本発明に用いる支持基材は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、支持基材と後述する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、紫外線処理、火炎処理等が挙げられる。また、支持基材の上に、接着層(下塗り層)を設けることも、支持基材と配向膜との密着性を高める上で好ましい。 The support substrate used in the present invention is preferably surface-treated. By performing the surface treatment, it is possible to improve the adhesion between the supporting base material and the alignment film described later. Examples of the surface treatment include glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet treatment, and flame treatment. It is also preferable to provide an adhesive layer (undercoat layer) on the support substrate in order to improve the adhesion between the support substrate and the alignment film.
また、本発明に用いる支持基材には、形成されるコレステリック樹脂層のヘリカル構造の配向方向を調整するために配向膜を支持基材表面に有することが好ましい。 In addition, the supporting base material used in the present invention preferably has an alignment film on the surface of the supporting base material in order to adjust the orientation direction of the helical structure of the cholesteric resin layer to be formed.
本発明に用いる配向膜は、コレステリック樹脂層の配向方向を調整できるものであれば、特に制限されない。
配向膜は、例えば、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなどの樹脂を主成分とする塗布液を支持基材に膜状に積層し、乾燥させ、次いで一方向にラビングすることによって得られる。膜状に積層した塗布層を一方向にラビングすることで、コレステリック規則性を持つ樹脂層を一方向に配向規制することが可能な配向膜になる。
The alignment film used in the present invention is not particularly limited as long as the alignment direction of the cholesteric resin layer can be adjusted.
For example, the alignment film is formed by laminating a coating liquid mainly composed of a resin such as polyimide, polyvinyl alcohol, polyester, polyarylate, polyamideimide, or polyetherimide on a supporting substrate, drying the film, and then unidirectionally. Obtained by rubbing. By rubbing the coating layer laminated in a film shape in one direction, an alignment film capable of regulating the alignment of the resin layer having cholesteric regularity in one direction is obtained.
ラビングの方法は、特に制限されないが、例えばナイロンなどの合成繊維、木綿などの天然繊維からなる布やフェルトを巻き付けたロールで一定方向に配向膜を擦る方法が挙げられる。ラビングした時に発生する微粉末(異物)を除去して配向膜の表面を清浄な状態とするために、形成された配向膜をイソプロピルアルコールなどによって洗浄することが好ましい。配向膜にコレステリック規則性を持つ樹脂層を面内で一方向に配向規制する機能を持たせるために、ラビングする以外に、配向膜の表面に偏光紫外線を照射する方法が挙げられる。
配向膜の厚さは0.01〜5μmであることが好ましく、0.05〜1μmであることがさらに好ましい。
The rubbing method is not particularly limited, and examples thereof include a method of rubbing the alignment film in a fixed direction with a roll made of a synthetic fiber such as nylon or a natural fiber such as cotton or a felt. In order to remove fine powder (foreign matter) generated during rubbing and to clean the surface of the alignment film, it is preferable to clean the formed alignment film with isopropyl alcohol or the like. In order to give the alignment layer a function of regulating the alignment of the resin layer having cholesteric regularity in one direction in the plane, there is a method of irradiating the surface of the alignment film with polarized ultraviolet rays in addition to rubbing.
The thickness of the alignment film is preferably 0.01 to 5 μm, and more preferably 0.05 to 1 μm.
本発明に用いる円偏光分離素子は、端部に切り欠きや、孔が設けられていることが好ましい。中でも、孔が設けられていることが特に好ましい。
例えば、図8に示すような、円形、長円形、楕円形等の孔や、長円形、円形、楕円形、長方形、正方形、ひし形等の切り欠きを設けたものが挙げられる。これらの切り欠きや孔は、液晶表示装置の筐体側の形状に合わせて設けられ、円偏光分離素子を取り付けたときに、衝撃等によってずれが生じないようにするためのものである。もし、円偏光分離素子の端部に切り欠きや、孔が設けられていないと、特に液晶表示装置が大型化した場合に、円偏光分離素子自体の重みにより、円偏光分離素子に撓みが生じてしまう結果、液晶表示装置の円偏光分離素子が、取り付け位置からずれやすくなるおそれがある。
The circularly polarized light separating element used in the present invention is preferably provided with a notch or a hole at the end. Among these, it is particularly preferable that a hole is provided.
For example, as shown in FIG. 8, there may be provided a hole having a circular shape, an oval shape, an elliptical shape or the like, or a notch such as an elliptical shape, a circular shape, an elliptical shape, a rectangular shape, a square shape, or a rhombus shape. These notches and holes are provided in accordance with the shape of the housing side of the liquid crystal display device, and are intended to prevent deviation due to impact or the like when the circularly polarized light separating element is attached. If there is no cutout or hole in the edge of the circularly polarized light separating element, the circularly polarized light separating element will bend due to the weight of the circularly polarized light separating element itself, especially when the liquid crystal display device is enlarged. As a result, the circularly polarized light separating element of the liquid crystal display device may be easily displaced from the mounting position.
本発明の液晶表示装置は、直線偏光子Bと光学異方性素子Cとが一体になっている。一体になることで直線偏光子Bと光学異方性素子Cとの間に空間が無くなる。一体にする方法は、特に制限されない。例えば、接着剤や粘着剤を用いてこれらを貼りあわせる方法、これらの表面にプラズマを接触させ次いでこれらを圧着する方法などが挙げられる。接着剤や粘着剤は、可視光に対して透明であることが好ましく、また無用な位相差を発生させないものであることが好ましい。直線偏光子Bと光学異方性素子Cとを一体にした場合には、光学異方性素子Cは直線偏光子Bの保護フィルムとしても機能するので、直線偏光子Bの、光学異方性素子Cに近い側の保護フィルムを省略することができる。 In the liquid crystal display device of the present invention, the linear polarizer B and the optically anisotropic element C are integrated. By being integrated, there is no space between the linear polarizer B and the optically anisotropic element C. The method of uniting is not particularly limited. For example, a method of bonding them using an adhesive or a pressure-sensitive adhesive, a method of bringing plasma into contact with these surfaces, and then crimping them are included. The adhesive or pressure-sensitive adhesive is preferably transparent to visible light, and preferably does not generate an unnecessary phase difference. When the linear polarizer B and the optically anisotropic element C are integrated, the optically anisotropic element C also functions as a protective film for the linear polarizer B. The protective film on the side close to the element C can be omitted.
本発明の液晶表示装置では、光学異方性素子Eをさらに有する。光学異方性素子Eは、液晶セルの表示方式等により適宜最適なものを選択することができる。光学異方性素子Eとして、例えば、TN型液晶セルにおいては「WVフィルム」(富士写真フィルム社製)が挙げられ、IPS型液晶セルにおいては、nx=nz>nyの関係を有する位相補償フィルムが挙げられる。光学異方性素子Eは、光学異方性素子Cと同様に、樹脂からなる層を延伸することによって、ディスコティック液晶などの光学異方性材料を配向させて支持基体に積層することによって、又は複数の光学異方性素子を組み合わせることによって得ることができる。 The liquid crystal display device of the present invention further includes an optical anisotropic element E. As the optically anisotropic element E, an optimal element can be selected as appropriate depending on the display method of the liquid crystal cell. As the optically anisotropic element E, for example, "WV Film" (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) are exemplified in the TN type liquid crystal cell, the IPS-type liquid crystal cell has the relationship of n x = n z> n y Examples include a phase compensation film. The optically anisotropic element E, like the optically anisotropic element C, is formed by stretching a layer made of resin and orienting an optically anisotropic material such as a discotic liquid crystal and laminating it on a support substrate. Alternatively, it can be obtained by combining a plurality of optically anisotropic elements.
本発明においては、光学異方性素子Eと直線偏光子Bと光学異方性素子Cとがこの順で一体になっていることが好ましい。一体にする方法は、特に制限されない。例えば、接着剤や粘着剤を用いてこれらを貼りあわせる方法、これらの表面にプラズマを接触させ次いでこれらを圧着する方法などが挙げられる。接着剤や粘着剤は、可視光に対して透明であることが好ましく、また無用な位相差を発生させないものであることが好ましい。光学異方性素子Eと直線偏光子Bと光学異方性素子Cとを一体にした場合には、光学異方性素子E及び光学異方性素子Cは直線偏光子Bの保護フィルムとしても機能するので、直線偏光子Bの、両面の保護フィルムを省略することができる。 In the present invention, it is preferable that the optically anisotropic element E, the linear polarizer B, and the optically anisotropic element C are integrated in this order. The method of uniting is not particularly limited. For example, a method of bonding them using an adhesive or a pressure-sensitive adhesive, a method of bringing plasma into contact with these surfaces, and then crimping them are included. The adhesive or pressure-sensitive adhesive is preferably transparent to visible light, and preferably does not generate an unnecessary phase difference. When the optically anisotropic element E, the linear polarizer B, and the optically anisotropic element C are integrated, the optically anisotropic element E and the optically anisotropic element C can be used as a protective film for the linear polarizer B. Since it functions, the protective films on both sides of the linear polarizer B can be omitted.
本発明の液晶表示装置は、一体になった直線偏光子B及び光学異方性素子C又は一体になった光学異方性素子Eと直線偏光子Bと光学異方性素子Cと、円偏光分離素子との間に空間又は隙間が形成されるように配置されている。空間又は隙間を設けることによって、輝度ムラを低減することができる。
空間又は隙間を形成するための方法としては、光学異方性素子Cと円偏光分離素子との間にスペーサーを介在させる方法、光学異方性素子C又は円偏光分離素子の向かい合う面の少なくとも一方の面に凹凸形状を備えさせる方法などが挙げられる。
The liquid crystal display device of the present invention includes an integrated linear polarizer B and an optically anisotropic element C, or an integrated optically anisotropic element E, a linear polarizer B, an optically anisotropic element C, and circularly polarized light. It arrange | positions so that a space or a clearance gap may be formed between separation elements. By providing the space or the gap, luminance unevenness can be reduced.
As a method for forming a space or a gap, at least one of a method in which a spacer is interposed between the optically anisotropic element C and the circularly polarized light separating element, an optically anisotropic element C or the opposite surface of the circularly polarized light separating element And a method of providing an uneven shape on the surface.
介在させるスペーサーは、特に制限されず、例えば、少なくとも一方の面に凹凸形状を備えた透明フィルム(光学素子D)、透明な粒子、透明な格子などが挙げられる。凹凸形状を備えた透明フィルム(光学素子D)としては、例えば、樹脂フィルムの表面をエンボス加工して凹凸形状を腑形したもの、樹脂フィルム表面に微粒子を含有する液を塗布し乾燥することによって凹凸形状を腑形したものなどが挙げられる。この微粒子の粒径は、0.5μm〜100μmであることが好ましく、1μm〜50μmであることがより好ましい。
光学素子Dは光拡散性を有するものであることが好ましい。光拡散性を付与する方法としては、光拡散材を分散させる方法、表面に光拡散性を示す凹凸形状を腑形する方法などが挙げられる。光拡散材としては、シリコーンビーズ、ポリスチレンビーズ、アクリル樹脂ビーズなどの透明微粒子が挙げられる。この透明微粒子の粒径は、0.5μm〜100μmであることが好ましく、1μm〜50μmであることがより好ましい。また、この光拡散材は、光学素子Dを構成する材料と、屈折率が異なっていることが好ましい。
The spacer to be interposed is not particularly limited, and examples thereof include a transparent film (optical element D) having a concavo-convex shape on at least one surface, transparent particles, and a transparent lattice. As a transparent film (optical element D) having an uneven shape, for example, the surface of a resin film is embossed to form an uneven shape, or a liquid containing fine particles is applied to the resin film surface and dried. For example, a concave-convex shape is used. The particle diameter of the fine particles is preferably 0.5 μm to 100 μm, and more preferably 1 μm to 50 μm.
The optical element D preferably has light diffusibility. Examples of the method for imparting light diffusibility include a method of dispersing a light diffusing material, and a method of forming a concavo-convex shape exhibiting light diffusibility on the surface. Examples of the light diffusing material include transparent fine particles such as silicone beads, polystyrene beads, and acrylic resin beads. The particle diameter of the transparent fine particles is preferably 0.5 μm to 100 μm, and more preferably 1 μm to 50 μm. Further, this light diffusing material preferably has a refractive index different from that of the material constituting the optical element D.
光学異方性素子C又は円偏光分離素子の向かい合う面の少なくとも一方の面に備えさせる凹凸形状は、光学異方性素子Cと円偏光分離素子との密着を防ぎ、かつ表示性能を悪化させないような形状であれば、特に制限されない。そのような凹凸形状としては、直径0.5μm〜500μmのドットパターン形状;幅が0.5μm〜500μmのラインパターン形状;またはこれに準じる形状等が挙げられる。前記ドットパターン形状及びラインパターン形状は規則的であっても、不規則的であってもよい。凹凸形状を腑形する方法としては、腑形しようとする面にエンボス加工を施す方法、腑形しようとする面に微粒子を含有する液を塗布し乾燥する方法、などが挙げられる。この微粒子の粒径は、0.5μm〜100μmであることが好ましく、1μm〜50μmであることがより好ましい。円偏光分離素子の場合には、支持基材又はコレステリック樹脂層のいずれかに凹凸形状を腑形することができる。 The concave / convex shape provided on at least one surface of the optically anisotropic element C or the circularly polarized light separating element prevents adhesion between the optically anisotropic element C and the circularly polarized light separating element and does not deteriorate the display performance. If it is a simple shape, it will not be restrict | limited in particular. Examples of such an uneven shape include a dot pattern shape having a diameter of 0.5 μm to 500 μm; a line pattern shape having a width of 0.5 μm to 500 μm; or a shape equivalent thereto. The dot pattern shape and line pattern shape may be regular or irregular. Examples of the method for forming the concavo-convex shape include a method of embossing the surface to be formed, a method of applying a liquid containing fine particles to the surface to be formed and drying. The particle diameter of the fine particles is preferably 0.5 μm to 100 μm, and more preferably 1 μm to 50 μm. In the case of a circularly polarized light separating element, the concavo-convex shape can be formed into either a support base material or a cholesteric resin layer.
本発明においては、円偏光分離素子又は光学異方性素子Cの少なくとも一方が、光拡散性を有していることが好ましい。光拡散性を有することによって、色度変化、モアレ発生などを抑制することができる。光拡散性の指標としてヘイズを用いることができる。ヘイズがある範囲の値を持つ場合には光拡散性が高くなる。具体的にはヘイズが、好ましくは5%以上、より好ましくは5〜70%である。
光拡散性を発現させる方法としては、例えば、前記凹凸形状の腑形において光拡散性を示す凹凸形状を選択する方法、円偏光分離素子の支持基材を透明樹脂と光拡散材とを含む材料で成形する方法、円偏光分離素子のコレステリック樹脂層のヘリカル構造を乱して配向欠陥を生じさせ光拡散性を示すようにする方法、光学異方性素子Cを構成する樹脂に光拡散材を分散させる方法などが挙げられる。なお、光拡散材としては、シリコーンビーズ、ポリスチレンビーズ、アクリル樹脂ビーズなどの透明微粒子が挙げられる。この光拡散材は、光学異方性素子Cを構成する樹脂と、屈折率が異なっていることが好ましい。また、この透明微粒子の粒径は、0.5μm〜100μmであることが好ましく、1μm〜50μmであることがより好ましい。また、配向欠陥を生じさせる方法としては、配向膜に添加剤等を加えて配向規制の度合いを弱める方法;ラビングの方向を乱して配向方向が部分的に乱れるようにする方法などが挙げられる。
In the present invention, it is preferable that at least one of the circularly polarized light separating element or the optically anisotropic element C has light diffusibility. By having light diffusibility, chromaticity change, moiré generation, and the like can be suppressed. Haze can be used as an index of light diffusibility. When the haze has a value in a certain range, the light diffusibility becomes high. Specifically, the haze is preferably 5% or more, more preferably 5 to 70%.
Examples of a method for developing light diffusibility include a method of selecting a concavo-convex shape exhibiting light diffusibility in the concavo-convex shape of the concavo-convex shape, and a material including a transparent resin and a light diffusing material as a support base material for a circularly polarized light separating element. A method of forming the optically anisotropic element C with a light diffusing material by disturbing the helical structure of the cholesteric resin layer of the circularly polarized light separating element to cause alignment defects and exhibiting light diffusibility Examples include a method of dispersing. Examples of the light diffusing material include transparent fine particles such as silicone beads, polystyrene beads, and acrylic resin beads. This light diffusing material preferably has a refractive index different from that of the resin constituting the optically anisotropic element C. The particle diameter of the transparent fine particles is preferably 0.5 μm to 100 μm, and more preferably 1 μm to 50 μm. In addition, examples of the method for causing alignment defects include a method of adding an additive or the like to the alignment film to weaken the degree of alignment regulation; a method of disturbing the rubbing direction to partially disturb the alignment direction, and the like. .
本発明の液晶表示装置は、透過型、半透過型などの液晶表示装置に適用することができる。透過型液晶表示装置では照明装置が備えられている。図1は透過型液晶表示装置の一例を示すものである。図1中の、1は液晶セル、2は照明装置、3は直線偏光子B、4は直線偏光子A、5は光学異方性素子C、6は円偏光分離素子である。 The liquid crystal display device of the present invention can be applied to transmissive, transflective liquid crystal display devices. The transmissive liquid crystal display device includes an illumination device. FIG. 1 shows an example of a transmissive liquid crystal display device. In FIG. 1, 1 is a liquid crystal cell, 2 is an illumination device, 3 is a linear polarizer B, 4 is a linear polarizer A, 5 is an optically anisotropic element C, and 6 is a circularly polarized light separating element.
透過型液晶表示装置に用いられる照明装置としては、直下型バックライト照明装置、サイドライト型照明装置などが挙げられる。
直下型バックライト照明装置は、光源が発光面の背面(視認側から遠い側)に配置された照明装置であり、通常、光源と光拡散板とを有するものである。光源は白色光を発するものであればよく、例えば、冷陰極管、熱陰極管、エレクトロルミネセンス(EL)、発光ダイオード(LED)などが挙げられる。光拡散板は輝度の面内分布のムラをなくすために光を散乱し拡散光を生じさせるものである。具体的にはシリコーンビーズなどの光拡散材を分散させた樹脂で成形したものが挙げられる。光拡散板の正面には、光を集めるためのプリズム条列や、装置の厚みを小さくするために光源を収納できる窪みが形成されていてもよい。さらに直下型バックライト照明装置には、反射板を光源の背後に設けることができる。反射板は、光を反射することができるものであれば特に制限されず、具体的には、反射性金属膜や白色膜を備えた板が挙げられる。また、光拡散板の正面側に、正面に出射される光の拡散をさらに増やすために、樹脂フィルム表面に光拡散材を塗布したもの(光拡散シートと称することもある)を備えることができる。さらに、光の進行方向を正面に集めるためにプリズムシートを備えることができる。
Examples of the illumination device used in the transmissive liquid crystal display device include a direct backlight illumination device and a sidelight illumination device.
The direct type backlight illuminating device is an illuminating device in which a light source is disposed on the back surface (a side far from the viewing side) of a light emitting surface, and usually includes a light source and a light diffusion plate. The light source only needs to emit white light, and examples thereof include a cold cathode tube, a hot cathode tube, electroluminescence (EL), and a light emitting diode (LED). The light diffusing plate scatters light in order to eliminate unevenness in the in-plane distribution of luminance and generates diffused light. Specifically, what was shape | molded with resin which disperse | distributed light-diffusion materials, such as a silicone bead, is mentioned. On the front surface of the light diffusing plate, a prism array for collecting light and a recess capable of accommodating a light source for reducing the thickness of the apparatus may be formed. Further, in the direct type backlight illumination device, a reflection plate can be provided behind the light source. The reflecting plate is not particularly limited as long as it can reflect light, and specifically includes a plate provided with a reflective metal film or a white film. In addition, in order to further increase the diffusion of light emitted to the front surface, the front surface of the light diffusion plate can be provided with a resin film surface coated with a light diffusion material (sometimes referred to as a light diffusion sheet). . Furthermore, a prism sheet can be provided to collect the traveling direction of light in front.
サイドライト型照明装置は、光源が発光面の側部に配置された照明装置であり、通常、光源と導光板とを有するものである。光源は前記したものと同様のものが用いられる。導光板は、通常、側面に設けられた光源からの光を、正面に向けるための機能を有するものである。導光板としては、例えば、透明な平板又は楔形板の背面に光を反射するための突起や窪みなどを設けたもの、透明な平板又は楔形板に光拡散材を分散させたもの、などが挙げられる。導光板はその正面に光を集めるためのプリズム条列が形成されていてもよい。サイドライト型照明装置には、さらに、光源の背後及び/又は導光板の背面側に反射板を設けることができる。また、光が出射される導光板の正面側に、光拡散シート、プリズムシートなどを設けることができる。 The sidelight type illumination device is an illumination device in which a light source is disposed on a side portion of a light emitting surface, and usually includes a light source and a light guide plate. The same light source as described above is used. The light guide plate usually has a function for directing light from a light source provided on the side surface to the front. Examples of the light guide plate include a transparent flat plate or a wedge-shaped plate provided with a projection or a depression for reflecting light, a transparent flat plate or a wedge-shaped plate having a light diffusing material dispersed therein, and the like. It is done. The light guide plate may have a prism row for collecting light on the front surface thereof. In the sidelight type illumination device, a reflection plate can be further provided behind the light source and / or on the back side of the light guide plate. In addition, a light diffusion sheet, a prism sheet, or the like can be provided on the front side of the light guide plate from which light is emitted.
図1は、本発明の液晶表示装置の一例を示す図である。
4は直線偏光子A、3は直線偏光子B、5は光学異方性素子Cである。図1の液晶表示装置では、液晶セル1を挟んで、その両側に直線偏光子A及び直線偏光子Bが配置されている。直線偏光子Bは光学異方性素子Cと両面粘着シートによって貼り合わせられ一体になっている。そして、光学異方性素子Cと円偏光分離素子6との間には隙間ができるように配置されている。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a liquid crystal display device of the present invention.
4 is a linear polarizer A, 3 is a linear polarizer B, and 5 is an optically anisotropic element C. In the liquid crystal display device of FIG. 1, a linear polarizer A and a linear polarizer B are disposed on both sides of the
図2は、本発明の液晶表示装置の別の一例を示す図である。
7は光学異方性素子Eである。図2の液晶表示装置では、直線偏光子Bは、その両面に光学異方性素子Eと光学異方性素子Cとが、両面粘着シートによって貼り合わせられ、一体になっている。そして、光学異方性素子Cと円偏光分離素子6との間には隙間ができるように配置されている。
FIG. 2 is a diagram showing another example of the liquid crystal display device of the present invention.
本発明を、実施例を示しながら、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。なお部及び%は特に断りのない限り重量基準である。 The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. Parts and% are based on weight unless otherwise specified.
(円偏光分離素子)
(1)支持基材(ノルボルネン系重合体製のフィルム(日本ゼオン社製、商品名「ゼオノアフィルムZF14」、厚み100μm))の両面をプラズマ処理した。この支持基材の片面にポリビニルアルコール10部及び水371部からなる溶液を塗布、乾燥し、次いでラビング処理して、厚さ1μmの配向膜を形成した。
ネマチック液晶化合物(BASF社製、商品名「LC242」)94.13部、カイラル剤(BASF社製、商品名「LC756」)5.87部、光吸収剤(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製、商品名「Irgacure907」)3.1部、及び界面活性剤(セイミケミカル社製、商品名「KH−40」)0.1部を、メチルエチルケトン155部に溶解して、溶液を得た。この溶液を孔径2μmのポリフルオロエチレン製CD/Xシリンジフィルターを用いて濾過して液晶塗工液を調製した。
(Circularly polarized light separating element)
(1) Both surfaces of a supporting substrate (a film made of norbornene polymer (manufactured by Zeon Corporation, trade name “Zeonor film ZF14”, thickness 100 μm)) were plasma-treated. A solution composed of 10 parts of polyvinyl alcohol and 371 parts of water was applied to one side of the support substrate, dried, and then rubbed to form an alignment film having a thickness of 1 μm.
Nematic liquid crystal compound (BASF, trade name “LC242”) 94.13 parts, chiral agent (BASF, trade name “LC756”) 5.87 parts, light absorber (Ciba Specialty Chemicals, 3.1 parts of a trade name “Irgacure 907”) and 0.1 part of a surfactant (trade name “KH-40” manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.) were dissolved in 155 parts of methyl ethyl ketone to obtain a solution. This solution was filtered using a polyfluoroethylene CD / X syringe filter having a pore size of 2 μm to prepare a liquid crystal coating solution.
前記の配向膜の上に、液晶塗工液を乾燥膜厚4μmになるように塗布した。紫外線照射装置[HOYA SCHOTT社製、装置名「EXECURE 3000−W」]及び313nmのバンドパスフィルターを用いて、前記塗膜に、0.2mW/cm2の紫外線(UV−A)を1秒間照射した。100℃のオーブンに2分間放置した。そして、紫外線照射装置[HOYA SCHOTT社製、装置名「EXECURE 3000−W」]を用いて、150mJ/cm2の紫外線を照射した。以上の工程により、支持基材の上に反射帯域の中心波長450nmのコレステリック樹脂層Aを形成した。 A liquid crystal coating solution was applied on the alignment film so as to have a dry film thickness of 4 μm. Using an ultraviolet irradiation device [HOYA SCHOTT, device name “EXECURE 3000-W”] and a 313 nm bandpass filter, the coating film was irradiated with 0.2 mW / cm 2 of ultraviolet light (UV-A) for 1 second. did. It was left in an oven at 100 ° C. for 2 minutes. Then, ultraviolet rays of 150 mJ / cm 2 were irradiated using an ultraviolet irradiation device [manufactured by HOYA SCHOTT, device name “EXECURE 3000-W”]. Through the above steps, a cholesteric resin layer A having a central wavelength of 450 nm in the reflection band was formed on the support substrate.
(2)ネマチック液晶化合物の量を95.19部、カイラル剤の量を4.81部に変えた他は、前記(1)同様にして別の支持基材の上に反射帯域の中心波長550nmのコレステリック樹脂層Bを得た。 (2) The center wavelength of the reflection band is 550 nm on another support substrate in the same manner as in (1) except that the amount of the nematic liquid crystal compound is changed to 95.19 parts and the amount of the chiral agent is changed to 4.81 parts. Cholesteric resin layer B was obtained.
(3)ネマチック液晶化合物の量を95.93部、カイラル剤の量を4.07部に変えた他は、前記(1)同様にして別の支持基材の上に反射帯域の中心波長650nmのコレステリック樹脂層Cを形成した。 (3) The center wavelength of the reflection band is 650 nm on another supporting substrate in the same manner as in (1) except that the amount of the nematic liquid crystal compound is changed to 95.93 parts and the amount of the chiral agent is changed to 4.07 parts. Cholesteric resin layer C was formed.
(4)上記(1)〜(3)で得られた、コレステリック樹脂層A/支持基材、コレステリック樹脂層B/支持基材及びコレステリック樹脂層C/支持基材を、順に光学用の粘着剤を用いて貼り合わせて、円偏光分離素子を得た。コレステリック樹脂層の厚みの合計は12μm、円偏光分離素子の総厚みは315μmであった。また、可視光全域の光について円偏光分離機能を有していた。 (4) Optical adhesives for the cholesteric resin layer A / support substrate, cholesteric resin layer B / support substrate and cholesteric resin layer C / support substrate obtained in the above (1) to (3) in order. Were bonded together to obtain a circularly polarized light separating element. The total thickness of the cholesteric resin layer was 12 μm, and the total thickness of the circularly polarized light separating element was 315 μm. Moreover, it had a circularly polarized light separation function for light in the entire visible light range.
(光学異方性素子Ca)
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」、Tg=131℃、負の固有複屈折性を示す樹脂]、ノルボルネン系樹脂[日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア1020」、Tg=105℃、正の固有複屈折性を示す樹脂]を共押出成形して、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フィルムを得た。
この積層フィルムを延伸して、波長550nmにおけるレターデーションReが135nm、レターデーションRthが−250nmの光学異方性素子Caを得た。
(Optically anisotropic element C a )
Styrene-maleic anhydride copolymer [manufactured by Nova Chemical Co., Ltd., trade name “DILARK D332”, Tg = 131 ° C., resin exhibiting negative intrinsic birefringence], norbornene resin [manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade name “ZEONOR 1020 ”, Tg = 105 ° C., resin exhibiting positive intrinsic birefringence], and a norbornene-based resin layer (thickness 50 μm) / styrene-maleic anhydride copolymer layer (thickness 200 μm) / A laminated film having a three-layer structure of a norbornene resin layer (thickness 50 μm) was obtained.
The laminated film was stretched retardation Re at a wavelength of 550nm is 135 nm, the retardation Rth give an optically anisotropic element C a of -250Nm.
(光学異方性素子Cb)
ノルボルネン系重合体製のフィルム(日本ゼオン社製、商品名「ゼオノアフィルムZF14」、厚み100μm)を一軸延伸して波長550nmにおけるレターデーションReが135nm、レターデーションRthが70nmの光学異方性素子Cb1を得た。
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フィルムを同時二軸延伸して、波長550nmにおけるレターデーションReが5nm、レターデーションRthが−350nmの光学異方性素子Cb2を得た。
光学異方性素子Cb1と光学異方性素子Cb2とを粘着剤(3M社製、商品名「8142」、厚み50μm)を用いて貼り合わせ、レターデーションReが137nm、レターデーションRthが−230nmの光学異方性素子Cbを得た。
(Optically anisotropic element C b )
Optically anisotropic element C having a retardation Re at 135 nm and a retardation Rth of 70 nm at a wavelength of 550 nm by uniaxially stretching a film made of norbornene-based polymer (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade name “Zeonor film ZF14”, thickness 100 μm). b1 was obtained.
A laminated film having a three-layer structure of norbornene-based resin layer (thickness 50 μm) / styrene-maleic anhydride copolymer layer (thickness 200 μm) / norbornene-based resin layer (thickness 50 μm) is simultaneously biaxially stretched, retardation Re at a wavelength of 550nm is 5 nm, the retardation Rth was obtained an optically anisotropic element C b2 of -350 nm.
The optically anisotropic element C b1 and the optically anisotropic element C b2 and a pressure-sensitive adhesive (3M Co., Ltd. under the trade name "8142", thickness of 50μm) attached to each other with the retardation Re is 137nm, retardation Rth is - to obtain an optical anisotropic element C b of 230 nm.
(光学異方性素子F)
ノルボルネン系重合体製のフィルム(日本ゼオン社製、商品名「ゼオノアフィルムZF14」、厚み50μm)を一軸延伸して波長550nmにおけるレターデーションReが135nm、レターデーションRthが70nmの光学異方性素子Fを得た。
(Optically anisotropic element F)
Optically anisotropic element F having a retardation Re of 135 nm and a retardation Rth of 70 nm at a wavelength of 550 nm by uniaxially stretching a film made of norbornene-based polymer (manufactured by Zeon Corporation, trade name “Zeonor film ZF14”, thickness 50 μm). Got.
(実施例1)
光学異方性素子Caと偏光板(直線偏光子の両面に保護フィルムが張り合わせられている)とガラス板とを、この順で、粘着剤(住友3M社製、「8142」、厚み50μm)で貼り合わせ、一体にした。
図3に示すように、バックライト照明装置2の上に、円偏光分離素子6、及び上記の光学異方性素子Caと偏光板3とガラス板9との貼合体を順次重ね載せて、偏光照明装置を得た。円偏光分離素子と光学異方性素子Caとの間は密着しないように浮かせて配置した。
Example 1
An optically anisotropic element Ca, a polarizing plate ( a protective film is bonded to both sides of a linear polarizer), and a glass plate in this order are adhesives (manufactured by Sumitomo 3M, “8142”, thickness 50 μm). And pasted together.
As shown in FIG. 3, the circularly polarized
(実施例2)
光学異方性素子Caを光学異方性素子Cbに置き換えた他は実施例1と同様にして偏光照明装置を得た。
(Example 2)
To obtain a polarizing illumination device in addition to replacing the optical anisotropic element C a optically anisotropic element C b in the same manner as in Example 1.
(実施例3)
図4に示すように、梨地表面(光拡散性を有する凹凸形状)を片面に有するフィルム10と、光学異方性素子Caとを、平滑面同士を合わせて両面粘着シートで貼り合わせ、円偏光分離素子側に梨地面が向くようにして、円偏光分離素子と光学異方性素子Caとの間に梨地面によって隙間ができるように配置した他は、実施例1と同様にして偏光照明装置を得た。
(Example 3)
As shown in FIG. 4, the
(実施例4)
図5に示すように、梨地表面(光拡散性を有する凹凸形状)を両面に有するフィルム11を、円偏光分離素子と光学異方性素子Caとの間に配置し、隙間ができるようにした他は、実施例1と同様にして偏光照明装置を得た。
Example 4
As shown in FIG. 5, a
(実施例5)
梨地表面(光拡散性を有する凹凸形状)を片面に有するフィルムを、シリコーンビーズ(光拡散材)を分散させた樹脂からなり且つ梨地表面(光拡散性を有する凹凸形状)を片面に有するフィルムに置き換えた他は実施例3と同様にして偏光照明装置を得た。
(Example 5)
A film having a satin surface (uneven shape with light diffusibility) on one side, a film made of resin in which silicone beads (light diffusing material) are dispersed, and having a satin surface (uneven shape with light diffusibility) on one side A polarized illuminating device was obtained in the same manner as Example 3 except for the replacement.
(実施例6)
梨地表面(光拡散性を有する凹凸形状)を両面に有するフィルムを、シリコーンビーズを分散させた樹脂からなり且つ梨地表面(光拡散性を有する凹凸形状)を両面に有するフィルムに置き換えた他は実施例4と同様にして偏光照明装置を得た。
(Example 6)
Implemented except that the film with a satin surface (irregular shape with light diffusibility) on both sides was replaced with a film made of resin with dispersed silicone beads and with a satin surface (irregular shape with light diffusibility) on both sides A polarized illumination device was obtained in the same manner as in Example 4.
(比較例1)
図6に示すようにガラス板と偏光板とを両面粘着シートで貼り合わせた。バックライト照明装置の上に、上記の偏光板とガラス板との貼合体を載せて、偏光照明装置を得た。
(Comparative Example 1)
As shown in FIG. 6, the glass plate and the polarizing plate were bonded together with the double-sided adhesive sheet. On the backlight illumination device, the bonded body of the polarizing plate and the glass plate was placed to obtain a polarization illumination device.
(比較例2)
光学異方性素子Caを光学異方性素子Fに置き換えた他は実施例1と同様にして偏光照明装置を得た。
(Comparative Example 2)
To obtain a polarizing illumination device in addition to replacing the optical anisotropic element C a optically anisotropic element F in the same manner as in Example 1.
(比較例3)
図7に示すように、円偏光分離素子と、光学異方性素子Caと、偏光板(直線偏光子の両面に保護フィルムが張り合わせられている)と、ガラス板とを、この順で、両面粘着シート(住友3M社製、「9483」)で貼り合わせ、一体にした。バックライト照明装置の上に、上記の円偏光分離素子と光学異方性素子Caと偏光板とガラス板との貼合体を載せて、偏光照明装置を得た。
(Comparative Example 3)
As shown in FIG. 7, a circularly polarized light separating element, an optically anisotropic element Ca, a polarizing plate ( a protective film is bonded to both surfaces of a linear polarizer), and a glass plate in this order, A double-sided PSA sheet (manufactured by Sumitomo 3M, “9483”) was attached and integrated. On the backlight illuminating device, the above-mentioned circularly polarized light separating element, optically anisotropic element Ca, a polarizing plate and a glass plate were mounted to obtain a polarized illuminating device.
(評価1)輝度
照明装置を点灯させ、正面方向の輝度と正面方向に対して60度の方向(斜め方向)の輝度を輝度計(TOPCON社製、製品名「BM−7」)を用いて測定した。結果を表1に示す。
なお、表1中の、正面方向の輝度は比較例1の輝度を1としたときの相対値であり、斜め方向の輝度は比較例2の輝度を1としたときの相対値である。
(Evaluation 1) Luminance The lighting device is turned on, and the luminance in the front direction and the luminance in the direction of 60 degrees (oblique direction) with respect to the front direction are measured using a luminance meter (product name “BM-7” manufactured by TOPCON). It was measured. The results are shown in Table 1.
In Table 1, the luminance in the front direction is a relative value when the luminance of Comparative Example 1 is 1, and the luminance in the oblique direction is a relative value when the luminance of Comparative Example 2 is 1.
(評価2)剥がれ
照明装置を8時間点灯し、16時間消灯するという繰り返しを20日間行った。そして、コレステリック樹脂層と支持基材との界面を観察し、剥がれの有無を調べた。評価結果を表1に示す。
(Evaluation 2) Peeling The lighting device was turned on for 8 hours and turned off for 16 hours. And the interface of a cholesteric resin layer and a support base material was observed, and the presence or absence of peeling was investigated. The evaluation results are shown in Table 1.
(評価3)輝度ムラ、モアレ
評価2を実施した後、以下の操作を行った。
照明装置を点灯させ、正面から目視観察し、輝度ムラやモアレの有無を調べた。評価結果を表1に示す。
輝度ムラA:輝度が低下している部分が、全面に渡って斑状に見られた。
輝度ムラB:輝度が低下している部分が、端部に一様に見られた。
(Evaluation 3) Luminance unevenness and moire After performing
The lighting device was turned on and visually observed from the front to check for the presence of uneven brightness and moire. The evaluation results are shown in Table 1.
Luminance unevenness A: The portion where the luminance was lowered was seen as a patch over the entire surface.
Luminance unevenness B: The portion where the luminance was lowered was uniformly seen at the end.
(正面方向のレターデーショRe及び厚み方向のレターデーションRthの測定方法)
KOBRA(王子計測機器株式会社)を用いて求める。
(Measurement method of front-side letter Re and thickness direction retardation Rth)
Obtained using KOBRA (Oji Scientific Instruments).
表1の結果から、以下のことがわかる。
本発明によれば、実施例1〜6に示すように、正面方向及び斜め方向の輝度も良好で、円偏光分離素子を構成するコレステリック樹脂層に剥がれが生じなかった。実施例の中でも、凹凸形状を有するフィルムを配置しているもの(実施例3〜6)は、輝度ムラ及びモアレなどの表示不良がなかった。
一方、光学異方性素子CとしてRthが70nmであるものを用いた比較例2や、光学異方性素子Cと円偏光分離素子とを両面粘着シートで貼り合わせ隙間が無いようにした比較例3は、コレステリック液晶層に剥がれが生じ、輝度ムラやモアレが発生した。
From the results in Table 1, the following can be understood.
According to the present invention, as shown in Examples 1 to 6, the luminance in the front direction and the oblique direction was good, and no peeling occurred in the cholesteric resin layer constituting the circularly polarized light separating element. Among the examples, those having the film having the uneven shape (Examples 3 to 6) did not have display defects such as luminance unevenness and moire.
On the other hand, Comparative Example 2 using an optically anisotropic element C having an Rth of 70 nm, or Comparative Example in which an optically anisotropic element C and a circularly polarized light separating element are bonded with a double-sided adhesive sheet so that there is no gap For No. 3, peeling occurred in the cholesteric liquid crystal layer, resulting in luminance unevenness and moire.
1:液晶セル、2:照明装置、3:直線偏光子B、4:直線偏光子A、5:光学異方性素子C、6:円偏光分離素子、7:光学異方性素子E、9:ガラス板、10:梨地面を片面に有するフィルム、11:梨地面を両面に有するフィルム、A:両面粘着シート
1: liquid crystal cell, 2: illumination device, 3: linear polarizer B, 4: linear polarizer A, 5: optically anisotropic element C, 6: circularly polarized light separating element, 7: optically anisotropic element E, 9 : Glass plate, 10: Film with pear ground on one side, 11: Film with pear ground on both sides, A: Double-sided PSA sheet
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