JP2008197224A - Optical element, polarizing plate, retardation plate, lighting system and liquid crystal display device - Google Patents

Optical element, polarizing plate, retardation plate, lighting system and liquid crystal display device Download PDF

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Masanori Yoshihara
眞紀 吉原
Manabu Haraguchi
学 原口
Shuhei Okude
修平 奥出
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Zeon Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical element which is used for displaying an image having a similar color balance when the image is observed head-on and obliquely and is excellent in handling property or the like. <P>SOLUTION: The optical element has a transparent base material and a selective reflection layer formed on the transparent base material and is used in a system equipped with a light source. The transparent base material contains a thermoplastic resin and an ultraviolet absorbent unevenly distributed in the central part in the thickness direction and has <100 μm average thickness. The optical element is characterized in that the lower limit λ<SB>L</SB>of a wavelength range of the reflected light when the optical element reflects the light of 0° incident angle is made longer than the wavelength λ<SB>R1</SB>of the light which is emitted from the light source and shows the maximum luminous intensity in the wavelength of 600-700 nm. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学素子、偏光板、位相差板、照明装置、および液晶表示装置に関する。具体的には、正面及び斜めからの観察において同様の色バランスがとれた画像を表示するために用いる光学素子、偏光板、位相差板、照明装置、および液晶表示装置に関する。   The present invention relates to an optical element, a polarizing plate, a retardation plate, an illumination device, and a liquid crystal display device. Specifically, the present invention relates to an optical element, a polarizing plate, a retardation plate, an illuminating device, and a liquid crystal display device used for displaying an image having the same color balance in front and oblique observations.

液晶表示装置は、光源と、二枚の二色性偏光子と、この二色性偏光子に挟まれて配置された液晶セルとを含むものである。冷陰極管、熱陰極管、LED(発光ダイオード)、EL(エレクトロルミネセンス)などの光源からの光は、青色光(波長410〜470nm)、緑色光(波長520〜580nm)、及び赤色光(波長600〜660nm)がバランスされ白色発光する。該光は一枚目の二色性偏光子で直線偏光に変換される。該直線偏光は、液晶セルにおける電圧印加又は電圧無印加の違いによって、位相がそのまま又は反転された直線偏光に変換される。一枚目の二色性偏光子の偏光透過軸と二枚目の二色性偏光子(検光子ともいう。)の偏光透過軸が直角の場合、液晶セルで位相が反転された直線偏光は二枚目の二色性偏光子を透過し、液晶セルで位相がそのままの直線偏光は二枚目の二色性偏光子を通過できない構成となる。一般に、入射角0度から入射する光に対して位相を反転できる(すなわち、位相を二分の一波長遅らせる)ものであっても、斜めから入射する光に対しては、位相の遅延をちょうど二分の一波長にすることができず、歪みを生じる。この歪みの度合いは波長によって異なってくる。その結果、正面から観察したときのカラー画像の色合いと、斜めから観察したときのカラー画像の色合いが異なる。   The liquid crystal display device includes a light source, two dichroic polarizers, and a liquid crystal cell disposed between the dichroic polarizers. Light from a light source such as a cold cathode tube, a hot cathode tube, LED (light emitting diode), EL (electroluminescence), blue light (wavelength 410 to 470 nm), green light (wavelength 520 to 580 nm), and red light ( (Wavelength 600 to 660 nm) is balanced and emits white light. The light is converted into linearly polarized light by the first dichroic polarizer. The linearly polarized light is converted into linearly polarized light with the phase unchanged or inverted depending on the difference in voltage application or no voltage application in the liquid crystal cell. When the polarization transmission axis of the first dichroic polarizer and the polarization transmission axis of the second dichroic polarizer (also referred to as analyzer) are perpendicular, the linearly polarized light whose phase is inverted in the liquid crystal cell is The linearly polarized light which is transmitted through the second dichroic polarizer and whose phase is unchanged in the liquid crystal cell cannot pass through the second dichroic polarizer. In general, even if the phase can be inverted with respect to light incident from an incident angle of 0 degree (that is, the phase is delayed by one half wavelength), the phase delay is exactly halved for light incident from an oblique direction. 1 wavelength cannot be obtained, resulting in distortion. The degree of distortion varies depending on the wavelength. As a result, the color image when viewed from the front is different from the color image when viewed from an oblique direction.

また、輝度を向上させるために反射性偏光子が使われることがある。反射性偏光子では、斜めから入射する光の選択反射帯域が真正面から入射する光の選択反射帯域に比べて短波長側にシフトする。正面から入射する光について可視光領域全体を反射できる反射性偏光子であっても、斜めから入射する光については長波長の光(赤色光)を反射できないことがある。このようなことから、液晶表示装置では、一般に、正面から観察したときのカラー画像の色合いと、斜めから観察したときのカラー画像の色合いが異なる。   Also, reflective polarizers may be used to improve brightness. In the reflective polarizer, the selective reflection band of light incident from an oblique direction is shifted to the short wavelength side as compared with the selective reflection band of light incident from the front. Even with a reflective polarizer that can reflect the entire visible light region with respect to light incident from the front, long wavelength light (red light) may not be reflected with respect to light incident from an oblique direction. For this reason, in general, in a liquid crystal display device, the color image when viewed from the front is different from the color image when viewed from an oblique direction.

この観察角度による色合いの相違を解消するために、特許文献1では、垂直入射光に対して波長λ1〜λ2(λ1<λ2)に選択反射帯域を示すコレステリック液晶層からなり、組み合されて使用される光源の発光スペクトルの極大波長λ0に対してλ0<λ1を満たすコリメータをバックライトシステムに配置することが提案されている。特許文献1に記載のコリメータは、様々な角度で進む光を、垂直方向に進む光だけに揃える機能を有するものである。従って、斜めから入射する光線はこのコリメータによって反射され透過しない。 In order to eliminate the difference in hue depending on the observation angle, Patent Document 1 includes a cholesteric liquid crystal layer having a selective reflection band at wavelengths λ 1 to λ 212 ) with respect to normal incident light. It has been proposed to arrange a collimator in the backlight system that satisfies λ 01 with respect to the maximum wavelength λ 0 of the emission spectrum of the light source used in combination. The collimator described in Patent Document 1 has a function of aligning light traveling at various angles with only light traveling in the vertical direction. Therefore, light rays incident from an oblique direction are reflected by this collimator and are not transmitted.

また特許文献2では、法線方向の可視光領域の入射光に対しては透過特性を有し、赤外域に反射波長帯域を有し、法線方向に対する入射角が大きくなるにしたがい、反射波長帯域が短波長側に変化する赤外反射層(B)を照明装置に配置することが提案されている。特許文献2には赤外反射層(B)として、入射角45度の波長710nm、640nm又は610nmの光の透過率が10%以下となるものが開示されている。したがって、斜めから入射する赤色光は赤外反射層(B)によってほぼ完全に反射又は吸収されてしまう。   Further, in Patent Document 2, it has a transmission characteristic with respect to incident light in the visible light region in the normal direction, has a reflection wavelength band in the infrared region, and has a reflection wavelength as the incident angle with respect to the normal direction increases. It has been proposed to arrange an infrared reflecting layer (B) whose band changes to the short wavelength side in an illumination device. Patent Document 2 discloses an infrared reflective layer (B) having a transmittance of light of 10% or less at a wavelength of 710 nm, 640 nm, or 610 nm at an incident angle of 45 degrees. Therefore, the red light incident obliquely is almost completely reflected or absorbed by the infrared reflection layer (B).

特開2002−169026号公報(米国公開公報2002/0036735)JP 2002-169026 A (US Publication 2002/0036735) 特開2004−309618号公報JP 2004-309618 A

ところで、液晶表示装置等に用いられる偏光板は、二色性偏光子と保護フィルムとからなる積層体である。この偏光板を構成する二色性偏光子としては、ポリビニルアルコールを溶液流延法により製膜したフィルムにヨウ素又は二色性染料を吸着させ、ホウ酸溶液中で延伸させたフィルムが通常使用されている。   By the way, the polarizing plate used for a liquid crystal display device etc. is a laminated body which consists of a dichroic polarizer and a protective film. As the dichroic polarizer constituting the polarizing plate, a film obtained by adsorbing iodine or a dichroic dye on a film obtained by forming a film of polyvinyl alcohol by a solution casting method and stretching in a boric acid solution is usually used. ing.

偏光板を構成する保護フィルムとしてトリアセチルセルロース(TAC)フィルムが広く用いられている。しかし、トリアセチルセルロースフィルムは、耐熱性、耐湿性が十分でなく、高温もしくは高湿雰囲気下で長時間使用すると、偏光度が著しく低下したり、偏光子と保護フィルムとが分離したり、TACの加水分解によって透明性が低下したりする。その結果、偏光板の性能が低下し、液晶表示装置(LCD)に用いた場合には画質の低下が起こる。   A triacetyl cellulose (TAC) film is widely used as a protective film constituting the polarizing plate. However, the triacetyl cellulose film has insufficient heat resistance and moisture resistance, and when used for a long time in a high temperature or high humidity atmosphere, the degree of polarization is significantly reduced, the polarizer and the protective film are separated, TAC Transparency may decrease due to hydrolysis. As a result, the performance of the polarizing plate is degraded, and when used in a liquid crystal display (LCD), the image quality is degraded.

また、特許文献3にはノルボルネン系樹脂からなる積層フィルムを保護フィルムとして偏光子に積層した偏光板が提案されている。この保護フィルムは、中間層の両側に表面層が積層された3層積層体からなり、少なくとも中間層には紫外線吸収剤が配合されており、中間層の紫外線吸収剤濃度が両表面層より高く設定されている。特許文献3によれば、ノルボルネン系樹脂に紫外線吸収性を付与することにより、液晶や偏光子を紫外線から保護でき、一方の層または両側の表面層の紫外線吸収剤濃度を低くすることにより、押出成形時にロール汚れのない成形が可能となる、とされている。
特開2002−249600号公報
Patent Document 3 proposes a polarizing plate in which a laminated film made of a norbornene-based resin is laminated on a polarizer as a protective film. This protective film is composed of a three-layer laminate in which surface layers are laminated on both sides of the intermediate layer, and at least the intermediate layer contains an ultraviolet absorber, and the concentration of the ultraviolet absorber in the intermediate layer is higher than that of both surface layers. Is set. According to Patent Document 3, it is possible to protect a liquid crystal or a polarizer from ultraviolet rays by imparting an ultraviolet absorptivity to the norbornene-based resin, and by reducing the concentration of the ultraviolet absorber in one or both surface layers, It is said that molding without roll contamination becomes possible at the time of molding.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-249600

また、表示装置、特に液晶表示装置は、テレビ、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、携帯電話機等各種電子機器の情報表示手段として利用されている。表示装置の表面には、予期せぬ機械的外力を受けたり、長時間太陽光の下に晒されたりなどして、様々なストレスが加わることが多い。従来の保護層を積層した偏光板を備える表示装置では、その表示面に使用に伴って多数の傷が付き、視認性、外観性を損なう事態が生じている。   In addition, display devices, particularly liquid crystal display devices, are used as information display means for various electronic devices such as televisions, personal computers, portable information terminals, and mobile phones. In many cases, various stresses are applied to the surface of the display device due to unexpected mechanical external force or exposure to sunlight for a long time. In a display device including a conventional polarizing plate with a protective layer laminated, a large number of scratches are caused on the display surface with use, resulting in a situation where visibility and appearance are impaired.

本発明の目的は、正面及び斜めからの観察において同様の色バランスがとれた画像を表示するために用いる光学素子、偏光板、位相差板、照明装置、および液晶表示装置を提供することにある。具体的には、入射角度に応じて透過率などの特性が適切に変化するような光学素子、偏光板、位相差板、照明装置、および液晶表示装置を提供することにある。また、本発明の目的は、視認性、耐候性、紫外線透過防止効果、及び偏光子と保護層との密着性に優れ、高温高湿下でも高い偏光度を維持できる光学素子を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical element, a polarizing plate, a retardation plate, an illumination device, and a liquid crystal display device that are used to display an image having the same color balance in front and oblique observations. . Specifically, an object is to provide an optical element, a polarizing plate, a retardation plate, an illumination device, and a liquid crystal display device in which characteristics such as transmittance appropriately change according to an incident angle. Another object of the present invention is to provide an optical element that is excellent in visibility, weather resistance, ultraviolet light transmission preventing effect, adhesion between the polarizer and the protective layer, and can maintain a high degree of polarization even under high temperature and high humidity. is there.

本発明者らは、上記特許文献に開示されている液晶表示装置を正面から観察した場合には、青色、緑色及び赤色が良くバランスした画像が得られるが、斜めから観察した場合には、黒表示時に青みを帯びた画像になってしまうことに気付いた。そして、この原因は、上記特許文献1及び2で用いているコリメータ又は赤外反射層(B)が斜めから入射する赤色光を遮断しすぎているからであることに思い至った。   When the liquid crystal display device disclosed in the above-mentioned patent document is observed from the front, the present inventors can obtain an image in which blue, green and red are well balanced. I noticed that the image was bluish when displayed. And this reason came to be thought that it is because the collimator or infrared reflection layer (B) used in the above-mentioned patent documents 1 and 2 blocks too much red light incident obliquely.

そこで、本発明者は、透明基材の上に選択反射層を形成して得られた、光源の600nm〜700nmの波長域中で最大発光強度を示す光の波長λR1よりも長い波長の帯域(λL〜λH)に入射角0度の光を反射する帯域を有する光学素子を、液晶表示装置の照明装置に備えたところ、正面及び斜めからの観察において同様の色バランスがとれた画像を表示できることを見出した。これらの知見に基づいて、本発明者はさらに検討を加え、前記透明基材として、紫外線吸収剤が厚さ方向中央部に偏在しており且つ平均厚さが100μm未満であるものを用いると、耐候性に優れた液晶表示装置が得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。 Therefore, the present inventor has obtained a band having a wavelength longer than the wavelength λ R1 of light, which is obtained by forming a selective reflection layer on a transparent substrate, and exhibits the maximum emission intensity in the wavelength range of 600 nm to 700 nm of the light source. An optical element having a band that reflects light having an incident angle of 0 degrees in (λ L to λ H ) is provided in an illumination device of a liquid crystal display device, and an image having the same color balance in front and oblique observations. It was found that can be displayed. Based on these findings, the present inventor further studied, and when the transparent base material used is one in which the ultraviolet absorber is unevenly distributed in the central portion in the thickness direction and the average thickness is less than 100 μm, It has been found that a liquid crystal display device excellent in weather resistance can be obtained, and the present invention has been completed.

かくして本発明は、以下のものを含む。
(1) 透明基材と、該透明基材の上に形成された選択反射層とを有する、光源を備える装置に用いる光学素子であって、
前記透明基材が、熱可塑性樹脂を含んでなり、紫外線吸収剤が厚さ方向中央部に偏在しており且つ平均厚さが100μm未満のものであり、
入射角0度の光線を反射する波長帯域の下限λLが、光源が発する光の中で600nm〜700nmの波長帯域で最大発光強度を示す光の波長λR1よりも長い、光学素子。
(2) 透明基材が、
紫外線吸収剤と熱可塑性樹脂とからなる中間層1、
該中間層1の一方の面に積層されるガラス転移温度(Tg)100℃以上のアクリル系樹脂からなる表面層2、及び
該中間層1のもう一方の面に積層されるガラス転移温度(Tg)100℃以上のアクリル系樹脂からなる表面層3
を有する積層体からなるものである、前記の光学素子。
(3) 入射角60度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率が40%以上80%以下である、前記の光学素子。
(4) 入射角0度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率が60%以上であり、
入射角0度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率が入射角60度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率より大きい前記光学素子。
(5) 入射角60度における、波長600nm〜700nmの光の平均透過率が50%以上80%以下である前記光学素子。
(6) 選択反射層がコレステリック規則性を持つ樹脂層を含む、前記光学素子。
Thus, the present invention includes the following.
(1) An optical element for use in an apparatus including a light source, having a transparent base material and a selective reflection layer formed on the transparent base material,
The transparent base material comprises a thermoplastic resin, the ultraviolet absorber is unevenly distributed in the central portion in the thickness direction, and the average thickness is less than 100 μm,
An optical element in which a lower limit λ L of a wavelength band for reflecting a light beam having an incident angle of 0 degrees is longer than a wavelength λ R1 of light that exhibits a maximum emission intensity in a wavelength band of 600 nm to 700 nm among light emitted from a light source.
(2) The transparent substrate is
An intermediate layer 1 comprising an ultraviolet absorber and a thermoplastic resin;
Glass transition temperature (Tg) laminated on one surface of the intermediate layer 1 is a surface layer 2 made of an acrylic resin having a temperature of 100 ° C. or higher, and glass transition temperature (Tg) laminated on the other surface of the intermediate layer 1 ) Surface layer 3 made of acrylic resin at 100 ° C. or higher
Said optical element which consists of a laminated body which has.
(3) The said optical element whose average transmittance | permeability of light with a wavelength of 600 nm-700 nm at an incident angle of 60 degrees is 40% or more and 80% or less.
(4) The average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 0 degree is 60% or more,
The optical element, wherein an average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 0 degrees is larger than an average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees.
(5) The optical element, wherein an average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees is 50% or more and 80% or less.
(6) The optical element, wherein the selective reflection layer includes a resin layer having cholesteric regularity.

(7) 選択反射層が、コレステリック規則性を持つ樹脂層を含み、
該樹脂層のカイラルピッチが400nm以上であり、且つ
入射角0度における選択反射帯域での最大反射率が10%以上40%以下である、前記光学素子。
(8) 入射角0度における選択反射帯域で最大反射率を示す波長の光を入射角60度で入射したときの反射率が、入射角0度における前記最大反射率の50%以上90%以下である、前記光学素子。
(9) 入射角60度における波長600nm〜700nmの光の平均反射率が20%以上60%以下である、前記光学素子。
(7) The selective reflection layer includes a resin layer having cholesteric regularity,
The optical element, wherein the chiral pitch of the resin layer is 400 nm or more, and the maximum reflectance in a selective reflection band at an incident angle of 0 degree is 10% or more and 40% or less.
(8) The reflectance when light having a wavelength exhibiting the maximum reflectance in the selective reflection band at an incident angle of 0 degrees is incident at an incident angle of 60 degrees is 50% to 90% of the maximum reflectance at the incident angle of 0 degrees. The optical element.
(9) The optical element, wherein an average reflectance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees is 20% or more and 60% or less.

(10) 前記光学素子と、直線偏光子とを積層させた偏光板。
(11) 前記光学素子と、位相差素子とを積層させた位相差板。
(12) 光反射素子、光源、光拡散素子、及び前記光学素子が、この順に配置された照明装置。
(13) 光反射素子、光源、光拡散素子、及び前記偏光板が、この順に配置された偏光照明装置。
(14) 光反射素子、光源、光拡散素子、前記光学素子、直線偏光子、液晶パネル及び検光子が、この順に配置された液晶表示装置。
(15) 光源が冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、及びエレクトロルミネセンスから選択されるものである前記液晶表示装置。
(10) A polarizing plate in which the optical element and a linear polarizer are laminated.
(11) A retardation plate in which the optical element and a retardation element are laminated.
(12) A lighting device in which a light reflecting element, a light source, a light diffusing element, and the optical element are arranged in this order.
(13) A polarized light illumination device in which a light reflecting element, a light source, a light diffusing element, and the polarizing plate are arranged in this order.
(14) A liquid crystal display device in which a light reflecting element, a light source, a light diffusing element, the optical element, a linear polarizer, a liquid crystal panel, and an analyzer are arranged in this order.
(15) The liquid crystal display device, wherein the light source is selected from a cold cathode tube, a hot cathode tube, a light emitting diode, and electroluminescence.

従来の液晶表示装置では、斜めから観察したときに、赤みを帯びることが多かった。それは、正面から観察したときの青色、緑色及び赤色の光量バランスに対して、斜めから観察したときの赤色の光量が青色及び緑色の光量に比べ相対的に高くなるからである。一方、特許文献1及び2のように斜めから入射する波長710nm、640nm又は610nmの光の透過率を10%以下にしてしまうと、正面から観察したときの青色、緑色及び赤色の光量バランスに対して、斜めから観察したときの赤色の光量が青色及び緑色の光量に比べ相対的に低くなりすぎてしまう。その結果、斜めから液晶表示装置を観察したときに、青みや赤みを帯びたり、暗くなったりする傾向にあった。   Conventional liquid crystal display devices are often reddish when observed obliquely. This is because the amount of red light when viewed from an oblique angle is relatively higher than the amount of blue and green light when compared to the light amount balance of blue, green and red when viewed from the front. On the other hand, if the transmittance of light having a wavelength of 710 nm, 640 nm, or 610 nm incident from an oblique angle is set to 10% or less as in Patent Documents 1 and 2, the light quantity balance of blue, green, and red when viewed from the front is reduced. As a result, the amount of red light when observed from an oblique direction is relatively low compared to the amounts of blue and green light. As a result, when the liquid crystal display device is observed obliquely, it tends to be bluish or reddish or dark.

本発明の好ましい態様の光学素子は、入射角60度で入射する波長600nm〜700nmの光を40%以上80%以下の範囲で透過させるので、これを、光源を有する装置に据え付けると、斜めから観察したときの青色、緑色及び赤色の色バランスが、正面から観察したときの青色、緑色及び赤色のバランスと同様のバランスに調整できる。その結果、斜めから観察したときに、赤みを帯びたり、青みを帯びたりすることがなくなり、色再現範囲を広くできる。   The optical element according to the preferred embodiment of the present invention transmits light having a wavelength of 600 nm to 700 nm incident at an incident angle of 60 degrees in the range of 40% to 80%. The color balance of blue, green and red when observed can be adjusted to the same balance as the balance of blue, green and red when observed from the front. As a result, when observed from an oblique direction, the color reproduction range can be widened without redness or bluishness.

本発明の一実施態様の光学素子は、カイラルピッチ400nm以上であるコレステリック樹脂層を有し、且つ入射角0度における選択反射帯域での最大反射率が10%以上40%以下である。コレステリック樹脂層は入射角が大きくなると選択反射帯域が短波長側にシフトするので、本発明の光学素子を光源を有する装置に据え付けると、斜めから観察したときの青色、緑色及び赤色の色バランスが、正面から観察したときの青色、緑色及び赤色のバランスと同様のバランスに調整できる。その結果、斜めから観察したときに、赤みを帯びたり、青みを帯びたりすることがなくなり、色再現範囲を広くすることができる。   The optical element of one embodiment of the present invention has a cholesteric resin layer having a chiral pitch of 400 nm or more, and has a maximum reflectance in the selective reflection band at an incident angle of 0 degree of 10% or more and 40% or less. Since the selective reflection band of the cholesteric resin layer shifts to the short wavelength side when the incident angle increases, when the optical element of the present invention is installed in a device having a light source, the color balance of blue, green and red when observed from an oblique direction is increased. It can be adjusted to a balance similar to the balance of blue, green and red when observed from the front. As a result, when observed from an oblique direction, the color reproduction range can be widened without being reddish or bluish.

本発明の光学素子は、上記特性を有する他、紫外線などの光に対する耐候性にも優れるので、画質の劣化が起こりにくい液晶表示装置を与えることが出来る。   Since the optical element of the present invention has the above characteristics and is excellent in weather resistance against light such as ultraviolet rays, it can provide a liquid crystal display device in which image quality is unlikely to deteriorate.

光源の発光スペクトルの一例を示す図。The figure which shows an example of the emission spectrum of a light source. 選択反射帯域を説明するための図。The figure for demonstrating a selective reflection zone | band. 本発明の光学素子(円偏光反射板)の一例を示す図。The figure which shows an example of the optical element (circularly polarized light reflecting plate) of this invention. 本発明の液晶表示装置の一例の構成を示す図。FIG. 6 illustrates a structure of an example of a liquid crystal display device of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:透明基材
2:配向膜
3:コレステリック樹脂層
11:偏光子Y(検光子)
12:液晶セル
13:偏光子X
17:本発明の光学素子(円偏光反射板)
18:光拡散板
19:冷陰極管
20:反射板
1: Transparent substrate 2: Alignment film 3: Cholesteric resin layer 11: Polarizer Y (analyzer)
12: Liquid crystal cell 13: Polarizer X
17: Optical element of the present invention (circularly polarizing reflector)
18: Light diffuser 19: Cold cathode tube 20: Reflector

本発明の光学素子は、熱可塑性樹脂を含んでなり、紫外線吸収剤が厚さ方向中央部に偏在しており且つ平均厚さが100μm未満である透明基材と、該透明基材の上に形成された選択反射層とを有し、
入射角0度の光線を反射する波長帯域の下限λLが、光源が発する光の中で600nm〜700nmの波長帯域で最大発光強度を示す光の波長λR1よりも長い光学素子である。
なお、本発明の光学素子は、光源とともに用いられる部材であって、この光源の光出射側に配置されるものである。
The optical element of the present invention comprises a transparent base material comprising a thermoplastic resin, the ultraviolet absorber is unevenly distributed in the central portion in the thickness direction, and the average thickness is less than 100 μm, and the transparent base material. A selective reflection layer formed,
An optical element having a lower limit λ L of a wavelength band for reflecting a light beam having an incident angle of 0 ° is longer than a wavelength λ R1 of light that exhibits a maximum emission intensity in a wavelength band of 600 nm to 700 nm among light emitted from a light source.
The optical element of the present invention is a member used with a light source, and is disposed on the light emission side of the light source.

本発明の光学素子は、光線を反射する波長帯域(以下、選択反射帯域ということがある。)がある。図2の実線30は入射角0度における反射率の波長依存性を示すものである。選択反射帯域は実線30のように、特定波長域(λLからλHの間の波長域)において反射率が他の部分よりも大きくなっている部分である。図2では選択反射帯域と非選択反射帯域との境界でくっきりと反射率が変化し、グラフが矩形又は台形状を成しているが、反射率が緩やかに変化して、例えば、グラフが放物線のような緩やかな山形形状を成していても良い。ここで選択反射帯域の下限λL及び上限λHは選択反射帯域における最大反射率の1/2倍の反射率を示す波長の中で、それぞれ最も短いもの及び最も長いものである。 The optical element of the present invention has a wavelength band for reflecting light (hereinafter sometimes referred to as a selective reflection band). The solid line 30 in FIG. 2 shows the wavelength dependence of the reflectance at an incident angle of 0 degree. The selective reflection band is a portion where the reflectance is larger than the other portions in a specific wavelength region (a wavelength region between λ L and λ H ) as indicated by a solid line 30. In FIG. 2, the reflectance changes clearly at the boundary between the selective reflection band and the non-selective reflection band, and the graph has a rectangular or trapezoidal shape, but the reflectance changes slowly, for example, the graph is a parabola. A gentle mountain shape such as Here, the lower limit λ L and the upper limit λ H of the selective reflection band are the shortest and the longest, respectively, among the wavelengths showing the reflectance that is ½ times the maximum reflectance in the selective reflection band.

図1は、液晶表示装置に使用されている光源(冷陰極管)の発光スペクトルの一例を示すものである。λR1は光源が発する光の中で600nm〜700nmの波長帯域で最大発光強度を示す光の波長である。
前記の光線を反射する帯域(選択反射帯域)は、入射角によって、波長範囲が変化する。本発明では、入射角0度の光線を反射する帯域の下限波長λLが、前記波長λR1よりも長い。
FIG. 1 shows an example of an emission spectrum of a light source (cold cathode tube) used in a liquid crystal display device. λ R1 is the wavelength of light that exhibits the maximum emission intensity in the wavelength band of 600 nm to 700 nm in the light emitted from the light source.
The wavelength range of the band for reflecting the light beam (selective reflection band) varies depending on the incident angle. In the present invention, the lower limit wavelength λ L of the band for reflecting the light beam having the incident angle of 0 degrees is longer than the wavelength λ R1 .

さらに、本発明の光学素子は、λLが、光源が発する光の中で630〜700nmの波長帯域で最大発光強度を示す光の波長λR2よりも長いことが好ましい。λLがより長い波長になることにより、正面観察したときの色バランスを良くでき、又は色度域に対する色再現範囲の面積比の値を高くすることができる。 Furthermore, in the optical element of the present invention, it is preferable that λ L is longer than the wavelength λ R2 of light that exhibits the maximum emission intensity in the wavelength band of 630 to 700 nm in the light emitted from the light source. By making λ L have a longer wavelength, the color balance when viewed from the front can be improved, or the value of the area ratio of the color reproduction range to the chromaticity range can be increased.

図1ではλR1は約610nmであるので、λLは610nmよりも長い波長にすることが好ましい。図2の実線30で示す選択反射帯域のλLは約680nmである。選択反射帯域の幅(λHとλLとの差)は、好ましくは50nm以上、特に好ましくは80nm以上である。 In FIG. 1, since λ R1 is about 610 nm, λ L is preferably set to a wavelength longer than 610 nm. The selective reflection band λ L shown by the solid line 30 in FIG. 2 is about 680 nm. The width of the selective reflection band (difference between λ H and λ L ) is preferably 50 nm or more, particularly preferably 80 nm or more.

入射角0度における選択反射帯域の最大反射率は、好ましくは10%以上40%以下、より好ましくは15%以上35%以下である。最大反射率が上記範囲にあると、液晶表示装置の表示画面を斜めから観察した場合において、正面から観察した場合と同様の色バランスがとれた画像を得ることができる。最大反射率が低いと斜めから観察したときに画像が赤みを帯びる傾向になる。最大反射率が高いと斜めから観察した時に画像が青みを帯びる傾向になる。   The maximum reflectance of the selective reflection band at an incident angle of 0 degree is preferably 10% to 40%, more preferably 15% to 35%. When the maximum reflectance is in the above range, when the display screen of the liquid crystal display device is observed obliquely, an image having the same color balance as that observed from the front can be obtained. When the maximum reflectance is low, the image tends to be reddish when observed from an oblique direction. When the maximum reflectance is high, the image tends to be bluish when observed from an oblique direction.

本発明の光学素子は、入射角0度における選択反射帯域で最大反射率を示す波長の光を入射角60度で入射したときの反射率が、入射角0度における前記最大反射率の、好ましくは50%以上90%以下、より好ましくは60%以上85%以下である。   In the optical element of the present invention, the reflectance when the light having the wavelength exhibiting the maximum reflectance in the selective reflection band at the incident angle of 0 degrees is incident at the incident angle of 60 degrees is preferably the maximum reflectance at the incident angle of 0 degrees. Is from 50% to 90%, more preferably from 60% to 85%.

本発明の光学素子は、入射角0度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率が、好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上である。さらに入射角0度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率が、後記の入射角60度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率より大きいことが好ましい。具体的には、入射角60度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率が、入射角0度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率の94%以下であることが好ましい。   In the optical element of the present invention, the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 0 degree is preferably 60% or more, more preferably 70% or more. Furthermore, it is preferable that the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 0 ° is larger than the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 ° described later. Specifically, the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees is preferably 94% or less of the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 0 degrees.

青色光及び緑色光の入射角0度における光線透過率は、赤色光に対する光量バランスを考慮して適宜選択できる。入射角0度における青色光(波長400nm〜500nm)及び緑色光(波長500nm〜600nm)の平均透過率は、好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上である。なお、本明細書において平均透過率とは、10nmの波長間隔で測定した透過率の算術平均値である。   The light transmittance of blue light and green light at an incident angle of 0 degree can be appropriately selected in consideration of the light quantity balance with respect to red light. The average transmittance of blue light (wavelength 400 nm to 500 nm) and green light (wavelength 500 nm to 600 nm) at an incident angle of 0 degree is preferably 60% or more, more preferably 70% or more. In the present specification, the average transmittance is an arithmetic average value of transmittance measured at a wavelength interval of 10 nm.

前記の選択反射帯域は、光線の入射角度が大きくなると短波長側にシフトすることが好ましい。具体的には入射角60度において選択反射帯域が波長λR1又はλR2を含むようになることが好ましい。入射角が大きくなると選択反射帯域は短波長側にシフトする。これによって、入射角60度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率を下げることができる。 The selective reflection band is preferably shifted to the short wavelength side as the incident angle of light increases. Specifically, the selective reflection band preferably includes the wavelength λ R1 or λ R2 at an incident angle of 60 degrees. As the incident angle increases, the selective reflection band shifts to the short wavelength side. Thereby, the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees can be lowered.

図2の破線31は、入射角60度における選択反射帯域の一例を示すものである。図2では選択反射帯域の下限が約610nmになっている。
本発明の光学素子は、その入射角60度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率が、好ましくは40%以上80%以下、より好ましくは50%以上80%以下である。光線透過率が上記範囲未満になると、斜めから観察したときの表示画像が青みを帯びる傾向になる。光線透過率が上記範囲を超えると斜めから観察したときの表示画像が赤みを帯びる傾向になる。
A broken line 31 in FIG. 2 shows an example of the selective reflection band at an incident angle of 60 degrees. In FIG. 2, the lower limit of the selective reflection band is about 610 nm.
In the optical element of the present invention, the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees is preferably 40% to 80%, more preferably 50% to 80%. When the light transmittance is less than the above range, the display image when observed obliquely tends to be bluish. When the light transmittance exceeds the above range, the display image when observed from an oblique angle tends to be reddish.

本発明の光学素子では、入射角60度における青色光(波長400nm〜500nm)及び緑色光(波長500nm〜600nm)の平均透過率が、好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上である。
また、入射角60度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率は、入射角60度における青色光(波長400nm〜500nm)及び緑色光(波長500〜600nm)の平均透過率よりも小さいことが好ましく、具体的には入射角60度における青色光(波長400〜500nm)及び緑色光(波長500nm〜600nm)の平均透過率よりも5〜30%小さい方が好ましい。
In the optical element of the present invention, the average transmittance of blue light (wavelength 400 nm to 500 nm) and green light (wavelength 500 nm to 600 nm) at an incident angle of 60 degrees is preferably 60% or more, more preferably 70% or more.
Further, the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees may be smaller than the average transmittance of blue light (wavelength of 400 nm to 500 nm) and green light (wavelength of 500 to 600 nm) at an incident angle of 60 degrees. More specifically, it is preferably 5 to 30% smaller than the average transmittance of blue light (wavelength 400 to 500 nm) and green light (wavelength 500 nm to 600 nm) at an incident angle of 60 degrees.

本発明の光学素子は、入射角60度における波長600nm〜700nmの光の平均反射率が、好ましくは20%以上60%以下、より好ましく25%以上50%以下である。   In the optical element of the present invention, the average reflectance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees is preferably 20% to 60%, more preferably 25% to 50%.

〔透明基材〕
本発明の光学素子を構成する透明基材は、紫外線吸収剤が厚さ方向中央部に偏在している。また、透明基材は、全体の平均厚さが100μm未満である。
透明基材を構成する材料は光学的に透明な熱可塑性樹脂であれば特に限定されない。透明な熱可塑性樹脂としては、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、変性アクリルポリマー、エポキシ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、アクリル系樹脂が、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性等の観点から好ましい。
(Transparent substrate)
As for the transparent base material which comprises the optical element of this invention, the ultraviolet absorber is unevenly distributed in the thickness direction center part. The transparent base material has an overall average thickness of less than 100 μm.
The material which comprises a transparent base material will not be specifically limited if it is an optically transparent thermoplastic resin. Transparent thermoplastic resins include alicyclic structure-containing polymer resins, chain olefin polymers such as polyethylene and polypropylene, triacetyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyimide, polyarylate, polyester, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, Amorphous polyolefin, a modified acrylic polymer, an epoxy resin, etc. are mentioned. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, acrylic resins are preferable from the viewpoints of transparency, low hygroscopicity, dimensional stability, lightness, and the like.

本発明に用いられる好適な透明基材は、表面層2、中間層1、及び表面層3が積層されたものである。
表面層2、中間層1、及び表面層3のうち、少なくとも一層は引張弾性率が3.0GPa以上である樹脂を含む材料から形成されることが好ましい。引張弾性率が3.0GPa以上である樹脂を用いることによって透明基材の剛性が向上する。
中間層1は、紫外線吸収剤と熱可塑性樹脂とからなる層である。
表面層2は、該中間層1の一方の面に積層され、ガラス転移温度(Tg)100℃以上のアクリル系樹脂からなる層である。
表面層3は、該中間層1のもう一方の面に積層され、ガラス転移温度(Tg)100℃以上のアクリル系樹脂からなる層である。
A suitable transparent substrate used in the present invention is a laminate of the surface layer 2, the intermediate layer 1, and the surface layer 3.
Of the surface layer 2, the intermediate layer 1, and the surface layer 3, at least one layer is preferably formed of a material containing a resin having a tensile modulus of elasticity of 3.0 GPa or more. The rigidity of the transparent substrate is improved by using a resin having a tensile modulus of 3.0 GPa or more.
The intermediate layer 1 is a layer made of an ultraviolet absorber and a thermoplastic resin.
The surface layer 2 is a layer that is laminated on one surface of the intermediate layer 1 and is made of an acrylic resin having a glass transition temperature (Tg) of 100 ° C. or higher.
The surface layer 3 is a layer that is laminated on the other surface of the intermediate layer 1 and is made of an acrylic resin having a glass transition temperature (Tg) of 100 ° C. or higher.

表面層2および表面層3に用いられるアクリル系樹脂は、ガラス転移温度(Tg)が100℃以上のアクリル系樹脂である。アクリル系樹脂のガラス転移温度(Tg)のより好ましい範囲は100℃〜170℃であり、さらに好ましい範囲は100℃〜140℃である。アクリル系樹脂のガラス転移温度が上記範囲よりも小さい場合には表面硬度が不十分な傾向になる。
なお、表面層2に用いるアクリル系樹脂と、表面層3に用いるアクリル系樹脂とは、同じ樹脂であってもよいし、異なる樹脂であってもよい。
The acrylic resin used for the surface layer 2 and the surface layer 3 is an acrylic resin having a glass transition temperature (Tg) of 100 ° C. or higher. A more preferable range of the glass transition temperature (Tg) of the acrylic resin is 100 ° C to 170 ° C, and a more preferable range is 100 ° C to 140 ° C. When the glass transition temperature of the acrylic resin is smaller than the above range, the surface hardness tends to be insufficient.
The acrylic resin used for the surface layer 2 and the acrylic resin used for the surface layer 3 may be the same resin or different resins.

上記アクリル系樹脂としては、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする重合体樹脂が好ましく用いられる。この重合体樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルのみからなる単独重合体でも共重合体でもよく、また、(メタ)アクリル酸エステルとこれと共重合可能な単量体との共重合体であっても良い。なお、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸及び/又はメタクリル酸を意味する。同様に、(メタ)アクリル酸エステルは、アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルを意味する。   As said acrylic resin, the polymer resin which has a (meth) acrylic acid ester as a main component is used preferably. This polymer resin may be a homopolymer or copolymer consisting only of (meth) acrylic acid ester, and is a copolymer of (meth) acrylic acid ester and a monomer copolymerizable therewith. May be. In addition, (meth) acrylic acid means acrylic acid and / or methacrylic acid. Similarly, (meth) acrylic acid ester means acrylic acid ester and / or methacrylic acid ester.

アクリル系樹脂の主成分として使用する(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸と炭素数1〜15のアルカノール及びシクロアルカノールから誘導される構造のものが好ましい。より好ましくは、炭素数1〜8のアルカノールから誘導される構造のものである。炭素数が多すぎる場合は、得られる脆質フィルムの破断時の伸びが大きくなりすぎる。   The (meth) acrylic acid ester used as the main component of the acrylic resin is preferably a structure derived from (meth) acrylic acid, an alkanol having 1 to 15 carbon atoms, and a cycloalkanol. More preferably, it is a structure derived from an alkanol having 1 to 8 carbon atoms. When there are too many carbon numbers, the elongation at the time of the fracture | rupture of the brittle film obtained will become large too much.

この(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸i−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸i−ブチル、アクリル酸sec−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸n−ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸n−デシル、アクリル酸n−ドデシル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸i−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸i−ブチル、メタクリル酸sec−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸n−デシル、メタクリル酸n−ドデシルなどを挙げることができる。   Specific examples of the (meth) acrylic acid ester include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, i-propyl acrylate, n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, sec-butyl acrylate. , T-butyl acrylate, n-hexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-decyl acrylate, n-dodecyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, methacryl N-propyl acid, i-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, methacrylic acid 2 -Ethylhexyl, methacrylic acid n- Sill, and the like methacrylic acid n- dodecyl.

また、これらの(メタ)アクリル酸エステルは、水酸基、ハロゲン原子等の任意の置換基を有していてもよい。そのような置換基を有する(メタ)アクリル酸エステルの例としては、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸4−ヒドロキシブチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸4−ヒドロキシブチル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸グリシジル等を挙げることができる。これらの(メタ)アクリル酸エステルは、1種類を単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。   Moreover, these (meth) acrylic acid esters may have an arbitrary substituent such as a hydroxyl group or a halogen atom. Examples of the (meth) acrylic acid ester having such a substituent include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-methacrylic acid 2- Examples include hydroxypropyl, 4-hydroxybutyl methacrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, glycidyl methacrylate, and the like. These (meth) acrylic acid esters may be used alone or in combination of two or more.

本発明に使用するアクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルの含有量が、好ましくは50重量%以上、より好ましくは85重量%以上、特に好ましくは90重量%以上のものである。   The acrylic resin used in the present invention has a (meth) acrylic acid ester content of preferably 50% by weight or more, more preferably 85% by weight or more, and particularly preferably 90% by weight or more.

(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能な単量体には、特に限定はないが、上述した(メタ)アクリル酸エステル以外のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体、さらに、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸単量体、アルケニル芳香族単量体、共役ジエン単量体、非共役ジエン単量体、シアン化ビニル単量体、不飽和カルボン酸アミド単量体、カルボン酸不飽和アルコールエステル、オレフィン単量体などを挙げることができる。   The monomer copolymerizable with the (meth) acrylic acid ester is not particularly limited, but α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester monomers other than the (meth) acrylic acid ester described above, α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, alkenyl aromatic monomer, conjugated diene monomer, non-conjugated diene monomer, vinyl cyanide monomer, unsaturated carboxylic acid amide monomer, Examples thereof include carboxylic acid unsaturated alcohol esters and olefin monomers.

上述した(メタ)アクリル酸エステル以外のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体の具体例としては、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、イタコン酸ジメチルなどを挙げることができる。   Specific examples of the α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester monomer other than the (meth) acrylic acid ester described above include dimethyl fumarate, diethyl fumarate, dimethyl maleate, diethyl maleate, dimethyl itaconate, etc. Can be mentioned.

α,β−エチレン性不飽和カルボン酸単量体は、モノカルボン酸、多価カルボン酸、多価カルボン酸の部分エステル及び多価カルボン酸無水物のいずれでもよく、その具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸モノエチル、フマル酸モノn−ブチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸などを挙げることができる。   The α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer may be any of monocarboxylic acid, polyvalent carboxylic acid, partial ester of polyvalent carboxylic acid, and polyvalent carboxylic acid anhydride. Examples include acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, monoethyl maleate, mono n-butyl fumarate, maleic anhydride, itaconic anhydride and the like.

アルケニル芳香族単量体の具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、メチルα−メチルスチレン、ビニルトルエンおよびジビニルベンゼンなどを挙げることができる。   Specific examples of the alkenyl aromatic monomer include styrene, α-methylstyrene, methyl α-methylstyrene, vinyl toluene and divinylbenzene.

共役ジエン単量体の具体例としては、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−クロル−1,3−ブタジエン、シクロペンタジエンなどを挙げることができる。非共役ジエン単量体の具体例としては、1,4−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネンなどを挙げることができる。   Specific examples of the conjugated diene monomer include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, and 2-chloro-1. , 3-butadiene, cyclopentadiene and the like. Specific examples of the non-conjugated diene monomer include 1,4-hexadiene, dicyclopentadiene, and ethylidene norbornene.

シアン化ビニル単量体の具体例としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、α−エチルアクリロニトリルなどを挙げることができる。   Specific examples of the vinyl cyanide monomer include acrylonitrile, methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, α-ethylacrylonitrile and the like.

α,β−エチレン性不飽和カルボン酸アミド単量体の具体例としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミドなどを挙げることができる。
カルボン酸不飽和アルコールエステル単量体の具体例としては、酢酸ビニルなどを挙げることができる。
オレフィン単量体の具体例としては、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテンなどを挙げることができる。
Specific examples of the α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid amide monomer include acrylamide, methacrylamide, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, N, N-dimethylacrylamide and the like.
Specific examples of the carboxylic acid unsaturated alcohol ester monomer include vinyl acetate.
Specific examples of the olefin monomer include ethylene, propylene, butene, pentene and the like.

(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能な単量体は、1種類を単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能な単量体としては、アルケニル芳香族単量体が好ましく、なかでもスチレンが好ましい。   As the monomer copolymerizable with (meth) acrylic acid ester, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. As a monomer copolymerizable with (meth) acrylic acid ester, an alkenyl aromatic monomer is preferable, and styrene is particularly preferable.

本発明において使用するアクリル系樹脂において、(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能な単量体の含有量は、50重量%以下、好ましくは15重量%以下、より好ましくは10重量%以下である。   In the acrylic resin used in the present invention, the content of the monomer copolymerizable with (meth) acrylic acid ester is 50% by weight or less, preferably 15% by weight or less, more preferably 10% by weight or less. .

本発明において使用するアクリル系樹脂の好ましい具体例としては、メタクリル酸メチル/アクリル酸メチル/アクリル酸ブチル/スチレン共重合体、メタクリル酸メチル/アクリル酸メチル共重合体、メタクリル酸メチル/スチレン/アクリル酸ブチル共重合体などを挙げることができる。アクリル系樹脂は、1種類を単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。本発明では、これらのうち、ポリメタクリレート樹脂が好ましく、中でもポリメチルメタクリレート樹脂がより好ましい。   Preferable specific examples of the acrylic resin used in the present invention include methyl methacrylate / methyl acrylate / butyl acrylate / styrene copolymer, methyl methacrylate / methyl acrylate copolymer, methyl methacrylate / styrene / acrylic. Examples thereof include butyl acid copolymer. One type of acrylic resin may be used alone, or two or more types may be used in combination. In the present invention, among these, a polymethacrylate resin is preferable, and among them, a polymethyl methacrylate resin is more preferable.

アクリル系樹脂の分子量は、特に限定されないが、通常、重量平均分子量で50,000〜500,000である。分子量がこの範囲内にあると、均質なフィルムを溶融流延法により容易に作ることができる。   Although the molecular weight of acrylic resin is not specifically limited, Usually, it is 50,000-500,000 in a weight average molecular weight. When the molecular weight is within this range, a homogeneous film can be easily produced by the melt casting method.

本発明において使用するアクリル系樹脂は、引張試験における破断時伸びが10〜180%の範囲内にあるのが好ましく、50〜170%の範囲内にあるのがより好ましい。破断時伸びが上記範囲内にあるときに、脆質フィルムのカス上げ性が良好となる。アクリル系樹脂として2種類以上を併用するときは、混合物の破断時伸びが前記範囲内にあることが好ましい。破断時伸びは、JIS K 7127の規定により、試験片タイプ1B(W10,L100,t0.1mm)、速度5mm/分の条件で求められた値である。   The acrylic resin used in the present invention preferably has an elongation at break in the tensile test in the range of 10 to 180%, and more preferably in the range of 50 to 170%. When the elongation at break is within the above range, the bristle film has good dregs. When two or more kinds of acrylic resins are used in combination, the elongation at break of the mixture is preferably within the above range. The elongation at break is a value obtained under the conditions of test piece type 1B (W10, L100, t0.1 mm) and speed of 5 mm / min according to JIS K 7127.

透明基材は、表面層2及び表面層3のそれぞれの厚さが、好ましくは10μm以上であり、さらに好ましくは20〜60μmである。各表面層の厚さが上記範囲内にあることにより、表面鉛筆硬度と可撓性とを十分に付与できる。   As for a transparent base material, each thickness of the surface layer 2 and the surface layer 3 becomes like this. Preferably it is 10 micrometers or more, More preferably, it is 20-60 micrometers. When the thickness of each surface layer is within the above range, surface pencil hardness and flexibility can be sufficiently imparted.

前記表面層2および表面層3のうちの少なくとも一方の表面硬度は、本発明の目的から鉛筆硬度1H以上であることが好ましい。この鉛筆硬度の調整は、厚さや組成によって行うことができる。   The surface hardness of at least one of the surface layer 2 and the surface layer 3 is preferably a pencil hardness of 1H or more for the purpose of the present invention. The pencil hardness can be adjusted depending on the thickness and composition.

中間層1を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、および脂環式オレフィンポリマーなどが挙げられる。これらのうちアクリル系樹脂が好ましい。   Examples of the thermoplastic resin constituting the intermediate layer 1 include polycarbonate resin, polyethersulfone resin, polyethylene terephthalate resin, polyimide resin, polymethyl methacrylate resin, polysulfone resin, polyarylate resin, polyethylene resin, polystyrene resin, and polyvinyl chloride. Examples include resins, cellulose diacetate, cellulose triacetate, and alicyclic olefin polymers. Of these, acrylic resins are preferred.

脂環式オレフィンポリマーとしては、特開平05−310845号公報や米国特許第5179171号公報に記載されている環状オレフィンランダム多元共重合体;特開平05−97978号公報や米国特許第5202388号公報に記載されている水素添加重合体;特開平11−124429号公報(国際公開99/20676号公報)に記載されている熱可塑性ジシクロペンタジエン系開環重合体及びその水素添加物等が挙げられる。   Examples of alicyclic olefin polymers include cyclic olefin random multi-component copolymers described in JP-A No. 05-310845 and US Pat. No. 5,179,171; JP-A No. 05-97978 and US Pat. No. 5,202,388. Examples of the hydrogenated polymers described include thermoplastic dicyclopentadiene ring-opening polymers described in JP-A No. 11-124429 (International Publication No. 99/20676) and hydrogenated products thereof.

中間層1を構成する熱可塑性樹脂は、重量平均分子量(Mw)が、通常5,000〜100,000、好ましくは8,000〜80,000、より好ましくは10,000〜50,000である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、透明基材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 thermoplastic resin constituting the intermediate layer 1 has a weight average molecular weight (Mw) of usually 5,000 to 100,000, preferably 8,000 to 80,000, more preferably 10,000 to 50,000. . When the weight average molecular weight is in such a range, the mechanical strength and molding processability of the transparent substrate are highly balanced, which is preferable.

熱可塑性樹脂の分子量分布(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。
なお、重量平均分子量及び数平均分子量は、溶媒としてシクロヘキサン(樹脂が溶解しない場合はトルエン)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。)で測定した標準ポリイソプレン換算の値である。
The molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)) of the thermoplastic resin is not particularly limited, but is usually 1.0 to 10.0, preferably 1.0 to 4.0, more preferably 1. The range is from 2 to 3.5.
The weight average molecular weight and number average molecular weight are converted to standard polyisoprene measured by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as “GPC”) using cyclohexane (toluene when the resin is not dissolved) as a solvent. Is the value of

熱可塑性樹脂は、その分子量2,000以下の樹脂成分(すなわち、オリゴマー成分)の含有量が、通常5重量%以下、好ましくは3重量%以下、より好ましくは2重量%以下である。オリゴマー成分の量が多いと積層体を製造する際に、中間層1、表面層2及び表面層3それぞれに微細な凹凸が発生したり、各層において厚さむらが生じたりして面精度が悪くなる可能性がある。   The thermoplastic resin has a resin component (that is, an oligomer component) having a molecular weight of 2,000 or less, usually 5% by weight or less, preferably 3% by weight or less, more preferably 2% by weight or less. When the amount of the oligomer component is large, when the laminate is produced, fine irregularities are generated in each of the intermediate layer 1, the surface layer 2 and the surface layer 3, or unevenness in thickness occurs in each layer, resulting in poor surface accuracy. There is a possibility.

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;重合反応や水素化反応などの反応条件;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;などを最適化すればよい。オリゴマー成分の量は、シクロヘキサン(樹脂が溶解しない場合はトルエン)を用いたゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーによって測定することができる。   In order to reduce the amount of oligomer components, the selection of polymerization catalyst and hydrogenation catalyst; reaction conditions such as polymerization reaction and hydrogenation reaction; temperature conditions in the process of pelletizing resin as a molding material; That's fine. The amount of the oligomer component can be measured by gel permeation chromatography using cyclohexane (toluene if the resin does not dissolve).

上記中間層1には紫外線吸収剤が含有されている。紫外線吸収剤は中間層1のみに含有させても良いし、表面層2及び/又は表面層3にも含有させても良い。表面層2及び/又は表面層3にも含有させる場合は、表面層2及び/又は表面層3中の紫外線吸収剤含有量は、中間層1中の含有量よりかなり少なくすることが重要である。   The intermediate layer 1 contains an ultraviolet absorber. The ultraviolet absorber may be contained only in the intermediate layer 1 or may be contained in the surface layer 2 and / or the surface layer 3. When it is also contained in the surface layer 2 and / or the surface layer 3, it is important that the content of the ultraviolet absorber in the surface layer 2 and / or the surface layer 3 is considerably less than the content in the intermediate layer 1. .

本発明で用いる紫外線吸収剤は、特に限定されない。例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、アクリロニトリル系紫外線吸収剤、トリアジン系化合物、ニッケル錯塩系化合物、無機粉体等の公知のものが挙げられる。これらの中でも、2,2’−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2,4−ジ−tert−ブチル−6−(5−クロロベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン等が好適である。これらの中でも、特に2,2’−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)が好ましい。   The ultraviolet absorber used in the present invention is not particularly limited. For example, oxybenzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylic acid ester compounds, benzophenone UV absorbers, benzotriazole UV absorbers, acrylonitrile UV absorbers, triazine compounds, nickel complex compounds, inorganic powders, etc. A well-known thing is mentioned. Among these, 2,2′-methylenebis (4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -6- (2H-benzotriazol-2-yl) phenol), 2- (2′-hydroxy- 3'-tert-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2,4-di-tert-butyl-6- (5-chlorobenzotriazol-2-yl) phenol, 2,2'- Dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone and the like are preferable. Among these, 2,2'-methylenebis (4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -6- (2H-benzotriazol-2-yl) phenol) is particularly preferable.

上記紫外線吸収剤を含有する中間層1(場合によっては表面層2,3)を形成する方法としては、紫外線吸収剤を熱可塑性樹脂に配合し、その配合物で形成する方法;紫外線吸収剤を高濃度に含有する熱可塑性樹脂のマスターバッチと、紫外線吸収剤を含有しない熱可塑性樹脂とを用いて形成する方法;中間層1の溶融押出成形時に溶融樹脂に直接供給する方法などが挙げられ、いずれの方法が採用されてもよい。   As a method of forming the intermediate layer 1 (in some cases, the surface layers 2 and 3) containing the ultraviolet absorber, a method of blending an ultraviolet absorber with a thermoplastic resin and forming the mixture; A method of forming using a master batch of a thermoplastic resin contained in a high concentration and a thermoplastic resin not containing an ultraviolet absorber; a method of directly supplying the molten resin at the time of melt extrusion molding of the intermediate layer 1, etc. Any method may be adopted.

中間層1に含有される紫外線吸収剤の量は、中間層1を構成する熱可塑性樹脂100重量部に対して0.5〜5重量部が好ましく、1.0〜5重量部がさらに好ましい。紫外線吸収剤の含有量が上記範囲内にあることにより、偏光板の色調を悪化させること無く紫外線を効率的に遮断することができ、長期使用時の偏光度の低下を防ぐことができる。中間層1の紫外線吸収剤の含有量が0.5重量部未満であると、波長370nm及び380nmにおける光線透過率が大きくなり、偏光板の偏光度が低下傾向になる。   The amount of the ultraviolet absorber contained in the intermediate layer 1 is preferably 0.5 to 5 parts by weight, more preferably 1.0 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin constituting the intermediate layer 1. When the content of the ultraviolet absorber is within the above range, it is possible to efficiently block ultraviolet rays without deteriorating the color tone of the polarizing plate, and to prevent a decrease in the degree of polarization during long-term use. When the content of the ultraviolet absorber in the intermediate layer 1 is less than 0.5 parts by weight, the light transmittance at wavelengths of 370 nm and 380 nm increases, and the degree of polarization of the polarizing plate tends to decrease.

また、この中間層1に含有される紫外線吸収剤の濃度ばらつきが全面で0.1%以下であることが望ましい。紫外線吸収剤の濃度のばらつきをこの範囲に抑えると、紫外線による劣化が均一に起こり、液晶表示装置に実装したときの色調ムラが起こりにくくなるからである。中間層1における紫外線吸収剤の濃度のばらつきが全面で0.1%を超えると、色調のムラがはっきりと視認でき、色調不良の傾向になる。また、長期使用後には紫外線による劣化が不均一となり、色調不良がさらにひどくなる傾向になる。   Further, it is desirable that the concentration variation of the ultraviolet absorber contained in the intermediate layer 1 is 0.1% or less over the entire surface. This is because if the variation in the concentration of the ultraviolet absorber is suppressed within this range, the deterioration due to ultraviolet rays occurs uniformly, and color tone unevenness when mounted on a liquid crystal display device is less likely to occur. If the variation in the concentration of the UV absorber in the intermediate layer 1 exceeds 0.1% over the entire surface, uneven color tone can be clearly seen and the color tone tends to be poor. Further, after long-term use, deterioration due to ultraviolet rays becomes non-uniform, and the color tone tends to become worse.

前述の中間層1における紫外線吸収剤の濃度のばらつきは、以下の手順で測定する。
まず、分光光度計により積層体の紫外線透過率を測定する。次に、接触式厚さ計により積層体の厚さを測定する。次いで、測定部の断面を光学顕微鏡により観察し、表面層と中間層1の厚さの比を求め、中間層1の厚さを求める。そして、紫外線透過率と厚さから紫外線吸収剤の濃度を下記式(A)から算出する。
C=−log10(0.01T)/K/L (A)
式(A)において、Cは紫外線吸収剤の濃度(重量%)、Tは光線透過率(%)、Kは吸光係数(−)、Lは積層体の厚さ(μm)である。
The variation in the concentration of the ultraviolet absorber in the intermediate layer 1 is measured by the following procedure.
First, the ultraviolet transmittance of the laminate is measured with a spectrophotometer. Next, the thickness of the laminate is measured with a contact-type thickness meter. Next, the cross section of the measurement part is observed with an optical microscope, the ratio of the thickness of the surface layer and the intermediate layer 1 is determined, and the thickness of the intermediate layer 1 is determined. And the density | concentration of a ultraviolet absorber is computed from following formula (A) from a ultraviolet-ray transmittance and thickness.
C = −log 10 (0.01T) / K / L (A)
In the formula (A), C is the concentration (% by weight) of the ultraviolet absorber, T is the light transmittance (%), K is the extinction coefficient (−), and L is the thickness (μm) of the laminate.

以上の操作を積層体の縦方向及び横方向で一定間隔毎に行い、これらの測定値の算術平均値をとり、これを平均濃度Caveとする。そして、測定した濃度Cの内最大値をCmax、最小値をCminとして、以下の式から算出する。
濃度のばらつき(%)=(Cave−Cmin)/Cave×100、または
(Cmax−Cave)/Cave×100 のうちの大きい方
The above operation is performed at regular intervals in the longitudinal direction and the lateral direction of the laminate, and an arithmetic average value of these measured values is taken, and this is defined as an average concentration C ave . Then, the maximum value of the measured density C is C max and the minimum value is C min and is calculated from the following equation.
Concentration variation (%) = (C ave −C min ) / C ave × 100, or
The larger of (C max -C ave ) / C ave × 100

前記中間層1における紫外線吸収剤の濃度のばらつきを全面で0.1%以下とするための手段としては、(1)乾燥させた熱可塑性樹脂と、紫外線吸収剤とを混合させる。次いで、その混合物を押出機に接続されたホッパーへ投入し、単軸押出機へ供給して溶融押出する方法;(2)乾燥機付きホッパーに熱可塑性樹脂を投入する。また別の投入口から紫外線吸収剤を投入する。前記熱可塑性樹脂及び紫外線吸収剤をそれぞれフィーダーで計量しながら二軸押出機へ供給して溶融押出する方法;が挙げられる。   As means for reducing the variation in the concentration of the ultraviolet absorber in the intermediate layer 1 to 0.1% or less over the entire surface, (1) a dried thermoplastic resin and an ultraviolet absorber are mixed. Next, the mixture is put into a hopper connected to an extruder, and supplied to a single screw extruder for melt extrusion; (2) A thermoplastic resin is put into a hopper with a dryer. In addition, an ultraviolet absorber is introduced from another inlet. A method in which the thermoplastic resin and the ultraviolet absorber are supplied to a twin-screw extruder while being metered with a feeder and melt-extruded.

中間層1の厚さは10〜40μmであることが好ましい。中間層1の厚さが10μm未満であると、層間の界面が荒れやすく、平坦性、平滑性などの面状態が悪化傾向になる。一方、中間層1の厚さが40μmを超えると、偏光板保護フィルムとして使用した場合に、偏光板全体が厚くなる。   The thickness of the intermediate layer 1 is preferably 10 to 40 μm. When the thickness of the intermediate layer 1 is less than 10 μm, the interface between the layers tends to be rough, and the surface state such as flatness and smoothness tends to deteriorate. On the other hand, when the thickness of the intermediate layer 1 exceeds 40 μm, the entire polarizing plate becomes thick when used as a polarizing plate protective film.

中間層1の厚さは、市販の接触式厚さ計を用いて、総厚を測定し、厚さ測定部分を切断し断面を光学顕微鏡で観察して、中間層1と表面層との厚さ比を求めて、その比率より中間層1の厚さを計算する。以上の操作を積層体の横方向及び縦方向において一定間隔毎に行い平均値やばらつきを求めた。   The thickness of the intermediate layer 1 is determined by measuring the total thickness using a commercially available contact-type thickness meter, cutting the thickness measurement portion and observing the cross section with an optical microscope, and measuring the thickness of the intermediate layer 1 and the surface layer. The thickness ratio is obtained, and the thickness of the intermediate layer 1 is calculated from the ratio. The above operation was performed at regular intervals in the horizontal direction and the vertical direction of the laminate, and average values and variations were obtained.

中間層1の厚さのばらつきは、全面で1μm以下であることが好ましい。この中間層1の厚さのばらつきが全面で1μm以下であることにより、色調のばらつきが小さくなる。また、長期使用後の色調変化も均一となるため、長期使用後の色調ムラも起こらない。   The variation in the thickness of the intermediate layer 1 is preferably 1 μm or less over the entire surface. When the thickness variation of the intermediate layer 1 is 1 μm or less over the entire surface, the color tone variation is reduced. In addition, since the color tone change after long-term use is uniform, color tone unevenness after long-term use does not occur.

中間層1の厚さのばらつきは、上記で測定した測定値の算術平均値を基準厚さTaveとし、測定した厚さTの内の最大値をTmax、最小値をTminとして、以下の式から算出する。
厚さのばらつき(μm)=Tave−Tmin、及び
max−Tave のうちの大きい方。
The variation in the thickness of the intermediate layer 1 is as follows, where the arithmetic average value of the measured values measured above is the reference thickness T ave , the maximum value of the measured thickness T is T max , and the minimum value is T min . It is calculated from the formula of
Thickness variation (μm) = T ave −T min , and
The larger of T max -T ave .

本発明においては、表面層2及び/又は表面層3にも紫外線吸収剤を含有させることもあるが、その場合の含有量は、表面層を構成するアクリル系樹脂100重量部に対して好ましくは0.5重量部以下である。この含有量は、より具体的には、前記中間層1中の紫外線吸収剤の含有量を勘案して、透明基材全体として必要な紫外線透過防止性能を確保するように、決定する。   In the present invention, the surface layer 2 and / or the surface layer 3 may also contain an ultraviolet absorber, but the content in that case is preferably 100 parts by weight of the acrylic resin constituting the surface layer. 0.5 parts by weight or less. More specifically, the content is determined in consideration of the content of the ultraviolet absorber in the intermediate layer 1 so as to ensure the necessary ultraviolet transmission preventing performance as the entire transparent substrate.

本発明においては、透明基材の表面層2及び3並びに中間層1のどの層にも、紫外線吸収剤以外の他の配合剤を含有させてもよい。他の配合剤としては、格別限定はないが、無機微粒子;酸化防止剤、熱安定剤、近赤外線吸収剤等の安定剤;滑剤、可塑剤等の樹脂改質剤;染料や顔料等の着色剤;帯電防止剤等が挙げられる。これらの配合剤は、単独で、あるいは2種以上を組み合せて用いることができ、その配合量は本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択される。   In the present invention, any of the surface layers 2 and 3 and the intermediate layer 1 of the transparent substrate may contain other compounding agents other than the ultraviolet absorber. Other compounding agents are not particularly limited, but inorganic fine particles; stabilizers such as antioxidants, heat stabilizers and near infrared absorbers; resin modifiers such as lubricants and plasticizers; coloring dyes and pigments Agents; antistatic agents and the like. These compounding agents can be used alone or in combination of two or more, and the compounding amount is appropriately selected within a range not impairing the object of the present invention.

透明基材は、波長380nmにおける光線透過率が4%以下であることが好ましく、3%以下であることがより好ましい。また、透明基材は、波長370nmにおける光線透過率が1%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがより好ましい。更に、透明基材は、波長420〜780nmにおける光線透過率が85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。   The transparent substrate preferably has a light transmittance at a wavelength of 380 nm of 4% or less, and more preferably 3% or less. The transparent substrate preferably has a light transmittance of 1% or less at a wavelength of 370 nm, more preferably 0.5% or less. Further, the transparent substrate preferably has a light transmittance of 85% or more at a wavelength of 420 to 780 nm, more preferably 90% or more.

透明基材の波長380nm又は波長370nmにおける光線透過率が上記範囲を超えると紫外線により偏光子が変化し偏光度が低下傾向になる。波長420〜780nmにおける光線透過率が上記範囲未満であると、液晶表示装置などの表示装置に実装したとき、特に長期間使用した場合の輝度が低下傾向になる。
上記光線透過率は、JIS K0115に準拠して、分光光度計を用いて測定することができる。
透明基材の厚さは、好ましくは、30μm〜80μmである。
When the light transmittance of the transparent substrate at a wavelength of 380 nm or a wavelength of 370 nm exceeds the above range, the polarizer changes due to ultraviolet rays, and the degree of polarization tends to decrease. When the light transmittance at a wavelength of 420 to 780 nm is less than the above range, the luminance tends to decrease particularly when used for a long period of time when mounted on a display device such as a liquid crystal display device.
The light transmittance can be measured using a spectrophotometer according to JIS K0115.
The thickness of the transparent substrate is preferably 30 μm to 80 μm.

透明基材を得る方法は特に限定されないが好ましくは、共押出Tダイ法、共押出インフレーション法、共押出ラミネーション法等の共押出成形法;ドライラミネーション等のフィルムラミネーション成形法、及び中間層1を構成するフィルムに対して表面層を構成する樹脂溶液をコーティングするようなコーティング成形法などの公知の方法が適宜利用され得る。中でも、製造効率や、フィルム中に溶剤などの揮発性成分を残留させないという観点から、共押出成形法が好ましい。   The method for obtaining the transparent substrate is not particularly limited, but preferably a coextrusion method such as a coextrusion T-die method, a coextrusion inflation method, a coextrusion lamination method, a film lamination molding method such as dry lamination, and the intermediate layer 1 A known method such as a coating molding method in which the resin film constituting the surface layer is coated on the constituting film can be appropriately used. Among these, the coextrusion molding method is preferable from the viewpoint of production efficiency and not leaving volatile components such as a solvent in the film.

共押出成形法の中でも、共押出Tダイ法が好ましい。さらに共押出Tダイ法にはフィードブロック方式、マルチマニホールド方式が挙げられるが、中間層1の厚さのばらつきを少なくできる点でマルチマニホールド方式がさらに好ましい。   Among the coextrusion molding methods, the coextrusion T-die method is preferable. Further, examples of the coextrusion T-die method include a feed block method and a multi-manifold method, but the multi-manifold method is more preferable in that variation in the thickness of the intermediate layer 1 can be reduced.

透明基材を得る方法として、共押出Tダイ法を採用する場合、Tダイを有する押出機における熱可塑性樹脂の溶融温度は、この熱可塑性樹脂のガラス転移温度(Tg)よりも80〜180℃高い温度にすることが好ましく、より好ましくはガラス転移温度よりも100〜150℃高い温度にする。押出機での溶融温度が過度に低いと、熱可塑性樹脂の流動性が不足するおそれがあり、逆に溶融温度が過度に高いと、樹脂が劣化する可能性がある。   When the co-extrusion T-die method is employed as a method for obtaining a transparent substrate, the melting temperature of the thermoplastic resin in the extruder having a T-die is 80 to 180 ° C. than the glass transition temperature (Tg) of this thermoplastic resin. It is preferable to set the temperature higher, more preferably 100 to 150 ° C. higher than the glass transition temperature. If the melting temperature in the extruder is excessively low, the flowability of the thermoplastic resin may be insufficient. Conversely, if the melting temperature is excessively high, the resin may be deteriorated.

中間層1の厚さのばらつきを全面で1μm以下とするためには、(1)押出機内に目開きが20μm以下のポリマーフィルターを設ける;(2)ギヤポンプを5rpm以上で回転させる;(3)ダイス周りに囲い手段を配置する;(4)エアギャップを200mm以下とする;(5)フィルムを冷却ロール上にキャストする際にエッジピニングを行う;(6)押出機として二軸押出機又はスクリュー形式がダブルフライト型の単軸押出機を用いる;のすべてを行う必要がある。前記(1)〜(6)の1つでも実施しないと、中間層1の厚さのばらつきを全面で±1μm以内にすることは難しい。   In order to make the thickness variation of the intermediate layer 1 1 μm or less over the entire surface, (1) a polymer filter having an opening of 20 μm or less is provided in the extruder; (2) the gear pump is rotated at 5 rpm or more; (3) (4) The air gap is 200 mm or less; (5) Edge pinning is performed when the film is cast on a cooling roll; (6) A twin-screw extruder or screw as an extruder. Use a double-flight type single-screw extruder; Unless even one of the above (1) to (6) is implemented, it is difficult to make the thickness variation of the intermediate layer 1 within ± 1 μm on the entire surface.

押出温度は、使用する熱可塑性樹脂に応じて適宜選択すればよい。押出機内の温度で、樹脂投入口はTg〜(Tg+100)℃、押出し機出口は(Tg+50)〜(Tg+170)℃、ダイス温度は(Tg+50)℃〜(Tg+170)℃とするのが好ましい。ここでTgは押出樹脂のガラス転移温度である。   What is necessary is just to select extrusion temperature suitably according to the thermoplastic resin to be used. The temperature inside the extruder is preferably Tg to (Tg + 100) ° C., the outlet of the extruder is (Tg + 50) to (Tg + 170) ° C., and the die temperature is preferably (Tg + 50) ° C. to (Tg + 170) ° C. Here, Tg is the glass transition temperature of the extruded resin.

透明基材を得る方法として溶融押出法を用いる場合には、ダイスの開口部から押出されたシート状の溶融樹脂を冷却ドラムに密着させる。溶融樹脂を冷却ドラムに密着させる方法は、特に制限されず、例えば、エアナイフ方式、バキュームボックス方式、静電密着方式などが挙げられる。   When the melt extrusion method is used as a method for obtaining the transparent substrate, the sheet-like molten resin extruded from the opening of the die is brought into close contact with the cooling drum. The method for bringing the molten resin into close contact with the cooling drum is not particularly limited, and examples thereof include an air knife method, a vacuum box method, and an electrostatic contact method.

冷却ドラムの数は特に制限されないが、通常は2本以上である。また、冷却ドラムの配置方法としては、例えば、直線型、Z型、L型などが挙げられるが特に制限されない。またダイスの開口部から押出された溶融樹脂の冷却ドラムへの通し方も特に制限されない。   The number of cooling drums is not particularly limited, but is usually two or more. Examples of the arrangement method of the cooling drum include, but are not limited to, a linear type, a Z type, and an L type. Further, the way of passing the molten resin extruded from the opening of the die through the cooling drum is not particularly limited.

本発明においては、冷却ドラムの温度により、押出されたシート状の熱可塑性樹脂の冷却ドラムへの密着具合が変化する。冷却ドラムの温度を上げると密着はよくなるが、温度を上げすぎるとシート状の熱可塑性樹脂が冷却ドラムから剥がれずに、ドラムに巻きつく不具合が発生する恐れがある。そのため、冷却ドラム温度は、好ましくはダイスから押し出す熱可塑性樹脂のガラス転移温度をTgとすると、(Tg+30)℃以下、さらに好ましくは(Tg−5)℃〜(Tg−45)℃の範囲にする。そうすることにより滑りやキズなどの不具合を防止することができる。   In the present invention, the degree of adhesion of the extruded sheet-like thermoplastic resin to the cooling drum varies depending on the temperature of the cooling drum. When the temperature of the cooling drum is raised, the adhesion is improved. However, if the temperature is raised too much, the sheet-like thermoplastic resin may not be peeled off from the cooling drum, and there is a possibility that a problem of winding around the drum may occur. Therefore, the cooling drum temperature is preferably (Tg + 30) ° C. or lower, more preferably (Tg−5) ° C. to (Tg−45) ° C., where Tg is the glass transition temperature of the thermoplastic resin extruded from the die. . By doing so, problems such as slipping and scratches can be prevented.

また、透明基材の製造方法において、残留溶剤の含有量を少なくすることが重要になるが、そのための手段としては、(1)熱可塑性樹脂自体の残留溶剤を少なくする;(2)フィルムを成形する前に用いる熱可塑性樹脂を予備乾燥する;などの手段が挙げられる。予備乾燥は、例えば原料をペレットなどの形態にして、熱風乾燥機などで行われる。乾燥温度は100℃以上が好ましく、乾燥時間は2時間以上が好ましい。予備乾燥を行うことにより、透明基材中の残留溶剤を低減させる事ができ、さらに押し出す熱可塑性樹脂の発泡を防ぐことができる。   In addition, in the method for producing a transparent substrate, it is important to reduce the content of residual solvent. As a means for that purpose, (1) reduce the residual solvent of the thermoplastic resin itself; (2) Examples thereof include pre-drying a thermoplastic resin used before molding. The preliminary drying is performed with a hot air dryer or the like, for example, in the form of pellets or the like. The drying temperature is preferably 100 ° C. or more, and the drying time is preferably 2 hours or more. By performing preliminary drying, the residual solvent in the transparent base material can be reduced, and foaming of the extruded thermoplastic resin can be prevented.

透明基材を製造する方法として、前述の押出法による以外に接着剤を用いて3枚のフィルムを貼りあわせて製造することも可能である。接着剤としては、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリオレフィン系接着剤、変性ポリオレフィン系接着剤、ポリビニルアルキルエーテル系接着剤、ゴム系接着剤、エチレン−酢酸ビニル系接着剤、塩化ビニル−酢酸ビニル系接着剤、SEBS(スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体)系接着剤、SIS(スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体)系接着剤、エチレン−スチレン共重合体などのエチレン系接着剤、エチレン−(メタ)アクリル酸メチル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エチル共重合体などのアクリル酸エステル系接着剤などが挙げられる。これらの内、硬化後に所定の弾性を維持するものがより好ましく、そのような接着剤としては、SEBS系接着剤、SIS系接着剤、エチレン−酢酸ビニル系接着剤を挙げることができる。   As a method for producing a transparent substrate, it is also possible to produce three transparent films by using an adhesive in addition to the aforementioned extrusion method. Adhesives include acrylic adhesives, urethane adhesives, polyester adhesives, polyvinyl alcohol adhesives, polyolefin adhesives, modified polyolefin adhesives, polyvinyl alkyl ether adhesives, rubber adhesives, ethylene -Vinyl acetate adhesive, vinyl chloride-vinyl acetate adhesive, SEBS (styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer) adhesive, SIS (styrene-isoprene-styrene block copolymer) adhesive, ethylene -Ethylene-based adhesives such as styrene copolymer, acrylic acid ester-based adhesives such as ethylene- (meth) methyl acrylate copolymer, ethylene- (meth) ethyl acrylate copolymer, and the like. Among these, those that maintain a predetermined elasticity after curing are more preferable, and examples of such adhesives include SEBS adhesives, SIS adhesives, and ethylene-vinyl acetate adhesives.

このような弾性を維持する接着剤を用いて中間層1の両側に表面層を積層することにより、透明基材の可撓性を向上させることができ、透明基材を製品に適する寸法に打ち抜く時の切断特性が良好となる。また、この接着剤層は、透明基材に外力が加わった時に生じる応力を緩和する応力緩衝層として作用するので、偏光子の保護特性をより向上させることができる。   By laminating surface layers on both sides of the intermediate layer 1 using such an adhesive that maintains elasticity, the flexibility of the transparent substrate can be improved, and the transparent substrate is punched to a size suitable for the product. The cutting characteristics at the time are good. Moreover, since this adhesive bond layer acts as a stress buffer layer that relieves stress generated when an external force is applied to the transparent substrate, the protective properties of the polarizer can be further improved.

この接着層の平均厚さは、通常0.01〜30μm、好ましくは0.1〜15μmである。   The average thickness of the adhesive layer is usually 0.01 to 30 μm, preferably 0.1 to 15 μm.

本発明の透明基材の外表面、すなわちアクリル系樹脂から構成されている表面層2および/または表面層3の表面は、不規則に生じる線状凹部や線状凸部が実質的に形成されず、その表面が平坦な面であることが好ましい。実質的に形成されないとは、仮に、線状凹部や線状凸部が形成されたとしても、深さが50nm未満もしくは幅が500nmより大きい線状凹部、および高さが50nm未満もしくは幅が500nmより大きい線状凸部であることである。より好ましくは、深さが30nm未満、または、幅が700nmの線状凹部であり、高さが30nm未満、または、幅が700nmより大きい線状凸部である。このような構成とすることにより、線状凹部や線状凸部での光の屈折等に基づく、光の干渉や光漏れの発生を防止でき、光学性能を向上できる。なお、不規則に生じるとは、意図しない位置に意図しない寸法、形状等で形成されるということである。   On the outer surface of the transparent substrate of the present invention, that is, the surface of the surface layer 2 and / or the surface layer 3 made of an acrylic resin, irregularly formed linear recesses and linear protrusions are substantially formed. The surface is preferably a flat surface. The fact that it is not substantially formed means that even if a linear recess or a linear protrusion is formed, a linear recess having a depth of less than 50 nm or a width of more than 500 nm, and a height of less than 50 nm or a width of 500 nm. It is a larger linear convex part. More preferably, it is a linear concave portion having a depth of less than 30 nm or a width of 700 nm, and a linear convex portion having a height of less than 30 nm or a width of greater than 700 nm. By adopting such a configuration, it is possible to prevent the occurrence of light interference and light leakage based on the light refraction at the linear concave portions or the linear convex portions, and the optical performance can be improved. In addition, irregularly occurring means that it is formed with an unintended size, shape, or the like at an unintended position.

上述した線状凹部の深さや、線状凸部の高さ、及びこれらの幅は、次に述べる方法で求めることができる。透明基材に光を照射して、透過光をスクリーンに映し、スクリーン上に現れる光の明又は暗の縞の有る部分(この部分は線状凹部の深さ及び線状凸部の高さが大きい部分である。)を30mm角で切り出す。切り出したフィルム片の表面を三次元表面構造解析顕微鏡(視野領域5mm×7mm)を用いて観察し、これを3次元画像に変換し、この3次元画像からMD方向の断面プロファイルを求める。断面プロファイルは視野領域で1mm間隔で求める。   The depth of the linear concave portion described above, the height of the linear convex portion, and the width thereof can be obtained by the following method. Light is applied to the transparent substrate, the transmitted light is projected onto the screen, and the portion of the light that appears on the screen has light stripes or dark stripes (the depth of the linear concave portion and the height of the linear convex portion are Cut out at 30 mm square. The surface of the cut film piece is observed using a three-dimensional surface structure analysis microscope (field region 5 mm × 7 mm), converted into a three-dimensional image, and a cross-sectional profile in the MD direction is obtained from the three-dimensional image. The cross-sectional profile is obtained at 1 mm intervals in the visual field region.

この断面プロファイルに、平均線を引き、この平均線から線状凹部の底までの長さが線状凹部深さ、または平均線から線状凸部の頂までの長さが線状凸部高さとなる。平均線とプロファイルとの交点間の距離が幅となる。これら線状凹部深さ及び線状凸部高さの測定値からそれぞれ最大値を求め、その最大値を示した線状凹部又は線状凸部の幅をそれぞれ求める。以上から求められた線状凹部深さ及び線状凸部高さの最大値、その最大値を示した線状凹部の幅及び線状凸部の幅を、そのフィルムの線状凹部の深さ、線状凸部の高さ及びそれらの幅とする。   In this cross-sectional profile, an average line is drawn, the length from the average line to the bottom of the linear recess is the linear recess depth, or the length from the average line to the top of the linear protrusion is the linear protrusion height. It becomes. The distance between the intersection of the average line and the profile is the width. The maximum values are obtained from the measured values of the linear concave portion depth and the linear convex portion height, respectively, and the width of the linear concave portion or the linear convex portion showing the maximum value is obtained. The maximum value of the linear recess depth and the height of the linear convex portion obtained from the above, the width of the linear concave portion and the width of the linear convex portion showing the maximum value, the depth of the linear concave portion of the film Let the height of the linear protrusions and their widths.

さらに本発明に用いる透明基材は、透明基材の外表面にハードコート層、反射防止層、防汚層などの機能層が形成されていても良い。   Furthermore, the transparent substrate used in the present invention may have a functional layer such as a hard coat layer, an antireflection layer, or an antifouling layer formed on the outer surface of the transparent substrate.

(ハードコート層)
ハードコート層は、JIS K5600−5−4で示す鉛筆硬度試験(試験板はガラス板)で「1H」以上の硬度を示す、熱や光硬化性の材料から形成されることが好ましい。ハードコート層が設けられた透明基材の鉛筆硬度は4H以上となることが好ましい。透明基材の表面層をアクリル系樹脂で構成すると、ハードコート層によって表面の鉛筆強度を4H以上に調整することが容易になる。
(Hard coat layer)
The hard coat layer is preferably formed of a heat or photo-curing material that exhibits a hardness of “1H” or higher in a pencil hardness test (test plate is a glass plate) shown in JIS K5600-5-4. The pencil hardness of the transparent substrate provided with the hard coat layer is preferably 4H or more. When the surface layer of the transparent substrate is composed of an acrylic resin, it becomes easy to adjust the pencil strength of the surface to 4H or more by the hard coat layer.

ハードコート層用材料としては、有機シリコーン系、メラミン系、エポキシ系、アクリル系、ウレタンアクリレート系などの有機ハードコート材料;および、二酸化ケイ素などの無機ハードコート材料;などが挙げられる。なかでも、接着力が良好であり、生産性に優れる観点から、ウレタンアクリレート系および多官能アクリレート系ハードコート材料の使用が好ましい。   Examples of the hard coat layer material include organic hard coat materials such as organic silicone, melamine, epoxy, acrylic, and urethane acrylate; and inorganic hard coat materials such as silicon dioxide. Of these, urethane acrylate-based and polyfunctional acrylate-based hard coat materials are preferably used from the viewpoint of good adhesive strength and excellent productivity.

このハードコート層は、その屈折率nHが、その上に積層する低屈折率層の屈折率nLとの間に、nH≧1.53、及びnH 1/2−0.2<nL<nH 1/2+0.2、の関係を有することが、反射防止機能を発現させるために好ましい。 This hard coat layer has a refractive index n H between the refractive index n L of the low refractive index layer laminated thereon, n H ≧ 1.53, and n H 1/2 −0.2 <. It is preferable to have a relationship of n L <n H 1/2 +0.2 in order to develop the antireflection function.

このハードコート層には、所望により、屈折率の調整、曲げ弾性率の向上、体積収縮率の安定化、耐熱性、帯電防止性、防眩性などの向上を図る目的で、各種フィラーを含有せしめてもよい。さらに、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、レベリング剤、消泡剤などの各種添加剤を配合することもできる。   This hard coat layer contains various fillers for the purpose of adjusting the refractive index, improving the flexural modulus, stabilizing the volume shrinkage, improving heat resistance, antistatic properties, antiglare properties, etc., as desired. You may squeeze it. Furthermore, various additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antistatic agent, a leveling agent, and an antifoaming agent can be blended.

(反射防止層)
反射防止層は、外光の移りこみを防止するための層である。このような反射防止層が積層された透明基材は、入射角5°、430〜700nmにおける反射率が2.0%以下であるとともに、550nmにおける反射率が1.0%以下であることが好ましい。反射防止層の厚さは、0.01μm〜1μmが好ましく、0.02μm〜0.5μmがより好ましい。このような反射防止層としては、例えば、前記ハードコート層よりも屈折率の小さい、好ましくは屈折率が1.30〜1.45である低屈折率層を積層したもの、無機化合物からなる低屈折率層と無機化合物からなる高屈折率層とを繰り返し積層したもの、などを挙げることができる。
(Antireflection layer)
The antireflection layer is a layer for preventing the transfer of external light. The transparent base material on which such an antireflection layer is laminated may have a reflectance at an incident angle of 5 ° and 430 to 700 nm of 2.0% or less and a reflectance at 550 nm of 1.0% or less. preferable. The thickness of the antireflection layer is preferably 0.01 μm to 1 μm, more preferably 0.02 μm to 0.5 μm. As such an antireflection layer, for example, a layer in which a low refractive index layer having a refractive index smaller than that of the hard coat layer, preferably a refractive index of 1.30 to 1.45, is laminated, or a low layer made of an inorganic compound. Examples thereof include those obtained by repeatedly laminating a refractive index layer and a high refractive index layer made of an inorganic compound.

低屈折率層を形成する材料は、透明基材又はハードコート層よりも屈折率の低いものであれば特に制限されないが、例えば、紫外線硬化型アクリル系樹脂等の樹脂系材料、樹脂中にコロイダルシリカ等の無機微粒子を分散させたハイブリッド系材料、テトラエトキシシラン等の金属アルコキシドを用いたゾル−ゲル系材料等が挙げられる。前記例示した低屈折率層を形成する材料は、重合済みのポリマーであってもよいし、前駆体となるモノマーまたはオリゴマーであってもよい。また、それぞれの材料は、表面に防汚染性を付与するためのフッ素基を含有する化合物を含むことが好ましい。   The material for forming the low refractive index layer is not particularly limited as long as the refractive index is lower than that of the transparent substrate or the hard coat layer. For example, a resin material such as an ultraviolet curable acrylic resin, or a colloid in the resin. Examples thereof include hybrid materials in which inorganic fine particles such as silica are dispersed and sol-gel materials using metal alkoxides such as tetraethoxysilane. The material for forming the exemplified low refractive index layer may be a polymerized polymer, or a monomer or oligomer serving as a precursor. Moreover, it is preferable that each material contains the compound containing the fluorine group for providing antifouling property to the surface.

前記フッ素基を含有するゾル−ゲル系材料としては、パーフルオロアルキルアルコキシシランを例示できる。パーフルオロアルキルアルコキシシランとしては、たとえば、一般式:CF3(CF2nCH2CH2Si(OR)3(式中、Rは、炭素数1〜5個のアルキル基を示し、nは0〜12の整数を示す)で表される化合物が挙げられる。具体的には、たとえば、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシランなどが挙げられる。これらのなかでも前記nが2〜6の化合物が好ましい。 Examples of the sol-gel material containing a fluorine group include perfluoroalkylalkoxysilane. As perfluoroalkyl alkoxysilane, for example, general formula: CF 3 (CF 2 ) n CH 2 CH 2 Si (OR) 3 (wherein R represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, n is And an integer of 0 to 12). Specifically, for example, trifluoropropyltrimethoxysilane, trifluoropropyltriethoxysilane, tridecafluorooctyltrimethoxysilane, tridecafluorooctyltriethoxysilane, heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, heptadecafluorodecyltri And ethoxysilane. Among these, the compound wherein n is 2 to 6 is preferable.

低屈折率層は、熱硬化性含フッ素化合物または電離放射線硬化型のフッ素化合物の硬化物からなることが好ましい。該硬化物の動摩擦係数は、好ましくは0.03〜0.15であり、水に対する接触角は好ましくは90〜120度である。硬化性の含フッ素高分子化合物としてはパーフルオロアルキル基含有シラン化合物(例えば(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラデシル)トリエトキシシラン)等の他、架橋性官能基を有する含フッ素共重合体が挙げられる。   The low refractive index layer is preferably made of a cured product of a thermosetting fluorine-containing compound or an ionizing radiation curable fluorine compound. The dynamic friction coefficient of the cured product is preferably 0.03 to 0.15, and the contact angle with water is preferably 90 to 120 degrees. Examples of the curable fluorine-containing polymer compound include a perfluoroalkyl group-containing silane compound (for example, (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetradecyl) triethoxysilane) and the like, and a fluorine-containing fluorine-containing polymer having a crosslinkable functional group. A copolymer is mentioned.

架橋性官能基を有する含フッ素重合体はフッ素含有モノマーと架橋性官能基を有するモノマーとを共重合することによって、又はフッ素含有モノマーと官能基を有するモノマーとを共重合し次いで重合体中の官能基に架橋性官能基を有する化合物を付加させることによって得ることができる。   The fluorine-containing polymer having a crosslinkable functional group is obtained by copolymerizing a fluorine-containing monomer and a monomer having a crosslinkable functional group, or by copolymerizing a fluorine-containing monomer and a monomer having a functional group, and then in the polymer. It can be obtained by adding a compound having a crosslinkable functional group to the functional group.

含フッ素モノマーとしては、フルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール等のフルオロオレフィン類;ビスコート6FM(大阪有機化学製)、M−2020(ダイキン製)等の(メタ)アクリル酸の部分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類等が挙げられる。   Fluoroolefins such as fluoroethylene, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoroethylene, hexafluoropropylene, perfluoro-2,2-dimethyl-1,3-dioxole; biscoat 6FM (Osaka Organic) Chemical), M-2020 (manufactured by Daikin), (meth) acrylic acid partial or fully fluorinated alkyl ester derivatives, fully or partially fluorinated vinyl ethers, and the like.

架橋性官能基を有するモノマー又は架橋性官能基を有する化合物としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどのグリシジル基を有するモノマー;アクリル酸、メタクリル酸などのカルボキシル基を有するモノマー;ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレートなどのヒドロキシル基を有するモノマー;メチロールアクリレート、メチロールメタクリレート;アリルアクリレート、アリルメタクリレートなどのビニル基を有するモノマー;アミノ基を有するモノマー;スルホン酸基を有するモノマー;等を挙げることができる。   Monomers having a crosslinkable functional group or compounds having a crosslinkable functional group include monomers having a glycidyl group such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate; monomers having a carboxyl group such as acrylic acid and methacrylic acid; hydroxyalkyl acrylate and hydroxyalkyl Monomers having a hydroxyl group such as methacrylate; methylol acrylate, methylol methacrylate; monomers having a vinyl group such as allyl acrylate and allyl methacrylate; monomers having an amino group; monomers having a sulfonic acid group;

低屈折率層を形成するための材料としては、耐傷性を向上できる点で、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、フッ化マグネシウム等の微粒子をアルコール溶媒に分散したゾルが含まれたものを用いることができる。前記微粒子は、反射防止性の観点から、屈折率が低いものほど好ましい。このような微粒子は、空隙を有するものであってもよく、特にシリカ中空微粒子が好ましい。中空微粒子の平均粒径は、5nm〜2,000nmが好ましく、20nm〜100nmがより好ましい。ここで、平均粒径は、透過型電子顕微鏡観察によって求められる数平均粒径である。   As a material for forming the low refractive index layer, a material containing a sol in which fine particles such as silica, alumina, titania, zirconia, magnesium fluoride and the like are dispersed in an alcohol solvent is used because it can improve scratch resistance. Can do. From the viewpoint of antireflection properties, the fine particles preferably have a lower refractive index. Such fine particles may have voids, and silica hollow fine particles are particularly preferable. The average particle size of the hollow fine particles is preferably 5 nm to 2,000 nm, and more preferably 20 nm to 100 nm. Here, the average particle diameter is a number average particle diameter obtained by observation with a transmission electron microscope.

低屈折率層の厚さは特に制限されないが、通常0.05〜0.3μm、特に好ましくは0.1〜0.3μmである。   The thickness of the low refractive index layer is not particularly limited, but is usually 0.05 to 0.3 μm, particularly preferably 0.1 to 0.3 μm.

(防汚層)
前記低屈折率層の防汚性を高めるために、前記低屈折率層の上(観察側)にさらに防汚層を設けてもよい。防汚層は、表面に撥水性、撥油性、耐汗性、防汚性などを付与できる層である。防汚層を形成するために用いる材料としては、フッ素含有有機化合物が好適である。フッ素含有有機化合物としては、フルオロカーボン、パーフルオロシラン、又はこれらの高分子化合物などが挙げられる。また、防汚層の形成方法は、形成する材料に応じて、蒸着、スパッタリング等の物理的気相成長法、化学的気相成長法、湿式コーティング法等を用いることができる。防汚層の平均厚さは好ましくは1〜50nm、より好ましくは3〜35nmである。
(Anti-fouling layer)
In order to improve the antifouling property of the low refractive index layer, an antifouling layer may be further provided on the low refractive index layer (observation side). The antifouling layer is a layer that can impart water repellency, oil repellency, sweat resistance, antifouling properties and the like to the surface. As a material used for forming the antifouling layer, a fluorine-containing organic compound is suitable. Examples of the fluorine-containing organic compound include fluorocarbon, perfluorosilane, or a polymer compound thereof. As a method for forming the antifouling layer, a physical vapor deposition method such as vapor deposition or sputtering, a chemical vapor deposition method, a wet coating method, or the like can be used depending on the material to be formed. The average thickness of the antifouling layer is preferably 1 to 50 nm, more preferably 3 to 35 nm.

また、これらの層の他に、防眩層、ガスバリア層、透明帯電防止層、プライマー層、電磁遮蔽層、下塗り層等のその他の層を透明基材に設けてもよい。   In addition to these layers, other layers such as an antiglare layer, a gas barrier layer, a transparent antistatic layer, a primer layer, an electromagnetic shielding layer, and an undercoat layer may be provided on the transparent substrate.

以上のような機能層を形成する場合には、形成させる面に化学的処理を施すことが好ましい。化学的処理の手段としては、例えば、コロナ放電処理、スパッタ処理、低圧UV照射処理、プラズマ処理などが挙げられる。また、本発明の透明基材は、前記化学的処理に加えて、機能層との密着性強化や防眩性付与を目的として、エッチング、サンドブラスト、エンボスロール等による機械的処理が施されていても良い。
これらの機能層の形成方法に格別な限定はなく、各機能層の形成に一般的な方法を採用すればよい。
When the functional layer as described above is formed, it is preferable to perform chemical treatment on the surface to be formed. Examples of the chemical treatment include corona discharge treatment, sputtering treatment, low-pressure UV irradiation treatment, and plasma treatment. In addition to the chemical treatment, the transparent substrate of the present invention has been subjected to mechanical treatment by etching, sandblasting, embossing roll, etc. for the purpose of enhancing adhesion with the functional layer and imparting antiglare properties. Also good.
There is no particular limitation on the method for forming these functional layers, and a general method may be employed for forming each functional layer.

本発明に用いられる透明基材は、その光弾性係数の絶対値が30×10-13cm2/dyn以下であることが好ましく、10×10-13cm2/dyn以下であることがより好ましく、5×10-13cm2/dyn以下であることがさらに好ましい。光弾性係数が上記数値よりも大きくなると、当該透明基材が外部からの応力によって位相差を発現しやすくなり、光学性能を低下させる傾向がある。 The transparent substrate used in the present invention preferably has an absolute value of the photoelastic coefficient of 30 × 10 −13 cm 2 / dyn or less, more preferably 10 × 10 −13 cm 2 / dyn or less. More preferably, it is 5 × 10 −13 cm 2 / dyn or less. When the photoelastic coefficient is larger than the above numerical value, the transparent substrate tends to develop a phase difference due to external stress, and tends to deteriorate optical performance.

本発明に用いられる透明基材は、面内方向のレターデーションRe(Re=d×(nx−ny)で定義される値;nxは面内の遅相軸の屈折率、nyは面内で遅相軸と直交する方向の屈折率;dは当該フィルムの平均厚さ)、及び厚さ方向のレターデーションRth(Rth=d×([nx+ny]/2−nz)で定義される値;nzは厚さ方向の屈折率)の絶対値が小さいものが好ましい。具体的には、当該透明基材の面内方向のレターデーションReは、波長550nmにおいて10nm以下であることが好ましく、5nm以下であることがより好ましく、3nm以下であることが特に好ましく、2nm以下であることが最も好ましい。当該透明基材の厚さ方向のレターデーションRthは、波長550nmにおいて−10nm〜+10nmであることが好ましく、−5nm〜+5nmであることがより好ましい。 Transparent substrate used in the present invention, the in-plane direction retardation Re (Re = d × (n x -n y value is defined by); n x is a refractive index of in-plane slow axis, n y Is the refractive index in the direction perpendicular to the slow axis in the plane; d is the average thickness of the film, and retardation Rth in the thickness direction (Rth = d × ([ nx + ny ] / 2− nz) ) Is preferably a value having a small absolute value of nz (refractive index in the thickness direction). Specifically, the in-plane retardation Re of the transparent substrate is preferably 10 nm or less at a wavelength of 550 nm, more preferably 5 nm or less, particularly preferably 3 nm or less, and 2 nm or less. Most preferably. The retardation Rth in the thickness direction of the transparent substrate is preferably −10 nm to +10 nm, more preferably −5 nm to +5 nm, at a wavelength of 550 nm.

本発明に用いられる透明基材は、その透湿度が10g・m-2day-1以上、200g・m-2day-1以下であることが好ましい。透湿度を上記好適な範囲とすることにより、本発明の光学素子を偏光子の保護層として用いた場合に偏光子との密着性が向上する。透湿度は、40℃、92%RHの環境下で、24時間放置する試験条件で、JIS Z 0208に記載のカップ法により測定できる。 The transparent substrate used in the present invention preferably has a moisture permeability of 10 g · m −2 day −1 or more and 200 g · m −2 day −1 or less. By adjusting the moisture permeability to the above-mentioned preferable range, when the optical element of the present invention is used as a protective layer for the polarizer, adhesion with the polarizer is improved. The moisture permeability can be measured by the cup method described in JIS Z 0208 under the test conditions for 24 hours in an environment of 40 ° C. and 92% RH.

〔選択反射層〕
本発明の光学素子を構成する選択反射層は、光学素子が上記のような光学特性(入射角に対する光線透過率及び光線反射率)を示すことができるものであれば特に制限されない。
選択反射層として、例えば、屈折率の異なる無機酸化物を交互に蒸着した多層薄膜(例えば、コールドフィルターなど);屈折率の異なる樹脂の薄膜を積層した薄膜;屈折率の異なる樹脂の多層膜を2軸延伸して得られる赤外反射フィルム;屈折率の異なる2種の樹脂膜を1軸延伸して赤外反射フィルムを得、それを直交させて積層したもの;コレステリック規則性を持つ樹脂層を含む円偏光反射板の選択反射帯域を赤外域としたもの;前記円偏光反射板の右捻れ品と左捻れ品を積層としたもの;同一捻れ方向のコレステリック規則性を持つ樹脂層を含む円偏光反射板2枚を1/2波長板を介して積層したもの;グリッド偏光子などが挙げられる。
(Selective reflective layer)
The selective reflection layer constituting the optical element of the present invention is not particularly limited as long as the optical element can exhibit the above optical characteristics (light transmittance and light reflectance with respect to the incident angle).
As the selective reflection layer, for example, a multilayer thin film (for example, a cold filter) in which inorganic oxides having different refractive indexes are alternately deposited; a thin film in which resin thin films having different refractive indexes are laminated; a multilayer film of resins having different refractive indexes; Infrared reflective film obtained by biaxial stretching; Infrared reflective film obtained by uniaxial stretching of two types of resin films having different refractive indexes, and laminated by orthogonality; Resin layer having cholesteric regularity A circularly polarized light reflecting plate having a selective reflection band in the infrared region; a layered right and left twisted product of the circularly polarized light reflecting plate; a circle including a resin layer having cholesteric regularity in the same twisted direction A laminate in which two polarizing reflectors are laminated via a half-wave plate; a grid polarizer or the like.

本発明の一実施態様の光学素子は、選択反射層がコレステリック規則性を持つ樹脂層(以下、コレステリック樹脂層ということがある。)を含み、該樹脂層のカイラルピッチが400nm以上であり、且つ入射角0度における選択反射帯域での最大反射率が10%以上40%以下である。
コレステリック規則性は、一平面上では分子軸が一定の方向に並んでいるが、次の平面では分子軸の方向が少し角度をなしてずれ、さらに次の平面ではさらに角度がずれるという具合に、該平面の法線方向に分子軸の角度が次々にずれて(ねじれて)いく構造である。このように分子軸の方向がねじれてゆく構造はカイラルな構造と呼ばれる。該平面の法線(カイラル軸)はコレステリック樹脂層の厚さ方向に略平行になっていることが好ましい。コレステリック樹脂層の厚さは、1μm〜10μmが好ましく、1μm〜5μmが特に好ましい。
An optical element according to an embodiment of the present invention includes a resin layer having a cholesteric regularity in a selective reflection layer (hereinafter sometimes referred to as a cholesteric resin layer), and the chiral pitch of the resin layer is 400 nm or more, and The maximum reflectance in the selective reflection band at an incident angle of 0 degree is 10% or more and 40% or less.
The cholesteric regularity is such that the molecular axes are aligned in a certain direction on one plane, but the direction of the molecular axis is slightly shifted in the next plane, and the angle is further shifted in the next plane. In this structure, the angle of the molecular axis is shifted (twisted) one after another in the normal direction of the plane. Such a structure in which the direction of the molecular axis is twisted is called a chiral structure. The normal line (chiral axis) of the plane is preferably substantially parallel to the thickness direction of the cholesteric resin layer. The thickness of the cholesteric resin layer is preferably 1 μm to 10 μm, particularly preferably 1 μm to 5 μm.

本発明に用いるコレステリック樹脂層は、そのカイラルピッチが好ましくは400nm以上、より好ましくは430nm以上である。カイラルピッチとは、カイラ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カイラル軸方向の距離のことである。   The cholesteric resin layer used in the present invention has a chiral pitch of preferably 400 nm or more, more preferably 430 nm or more. The chiral pitch is the distance in the chiral axis direction in which the angle gradually shifts as the direction of the molecular axis advances along the plane in the chiral structure and then returns to the original molecular axis direction again.

これらのうち、コレステリック規則性を持つ樹脂層を含む円偏光反射板は、選択反射帯域の調整が比較的容易である。そこで、コレステリック規則性を持つ樹脂層を含む円偏光反射板について説明する。   Among these, the circularly polarizing reflector including a resin layer having cholesteric regularity is relatively easy to adjust the selective reflection band. Therefore, a circularly polarizing reflector including a resin layer having cholesteric regularity will be described.

図3は本発明の光学素子(円偏光反射板)の一例の構造を示す図である。
この円偏光反射板は、シート状の透明基材1に、配向膜2を形成し、さらにその上にコレステリック規則性を持つ樹脂層(反射選択層)3を形成することによって得ることができる。
FIG. 3 is a view showing the structure of an example of the optical element (circularly polarizing reflector) of the present invention.
This circularly polarized light reflector can be obtained by forming an alignment film 2 on a sheet-like transparent substrate 1 and further forming a resin layer (reflection selective layer) 3 having cholesteric regularity thereon.

〔配向膜〕
前記配向膜は、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ために透明基材の表面に形成される。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ポリマーを含有するものである。配向膜は、このようなポリマーを含有する溶液(配向膜用組成物)を膜状に積層し、乾燥させ、そして一方向にラビング等することで、得ることができる。
(Alignment film)
The alignment film is formed on the surface of the transparent substrate in order to regulate the orientation of the resin layer having cholesteric regularity in one direction in the plane. The alignment film contains, for example, a polymer such as polyimide, polyvinyl alcohol, polyester, polyarylate, polyamideimide, or polyetherimide. The alignment film can be obtained by laminating a solution (composition for alignment film) containing such a polymer into a film, drying, and rubbing in one direction.

膜状に積層する方法としては、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延製膜法、バーコート法、ダイコート法、グラビア印刷法などが挙げられる。
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。
また、ラビングする方法以外に、配向膜の表面に偏光紫外線を照射する方法によっても、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ことができる。
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。
Examples of the method of laminating the film include spin coating, roll coating, flow coating, printing, dip coating, casting film forming, bar coating, die coating, and gravure printing.
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 addition to the rubbing method, a method of irradiating the surface of the alignment film with polarized ultraviolet light can also provide the alignment film with a function of regulating the alignment of the resin layer having cholesteric regularity in one direction in the plane.
The thickness of the alignment film is preferably 0.01 to 5 μm, and more preferably 0.05 to 1 μm.

〔コレステリック樹脂層〕
前記円偏光反射板は、コレステリック規則性を持つ樹脂層を含むものである。コレステリック規則性は、一平面上では分子軸が一定の方向に並んでいるが、次の平面では分子軸の方向が少し角度をなしてずれ、さらに次の平面ではさらに角度がずれるという具合に、該平面の法線方向に分子軸の角度が次々にずれて(ねじれて)いく構造である。このように分子軸の方向がねじれてゆく構造はカイラルな構造と呼ばれる。該平面の法線(カイラル軸)はコレステリック樹脂層の厚さ方向に略平行になっていることが好ましい。コレステリック樹脂層の厚さは、1μm〜10μmが好ましく、1μm〜5μmが特に好ましい。
[Cholesteric resin layer]
The circularly polarized light reflector includes a resin layer having cholesteric regularity. The cholesteric regularity is such that the molecular axes are aligned in a certain direction on one plane, but the direction of the molecular axis is slightly shifted in the next plane, and the angle is further shifted in the next plane. In this structure, the angle of the molecular axis is shifted (twisted) one after another in the normal direction of the plane. Such a structure in which the direction of the molecular axis is twisted is called a chiral structure. The normal line (chiral axis) of the plane is preferably substantially parallel to the thickness direction of the cholesteric resin layer. The thickness of the cholesteric resin layer is preferably 1 μm to 10 μm, particularly preferably 1 μm to 5 μm.

<コレステリック樹脂層を形成する材料(1):液晶ポリマー>
コレステリック樹脂層を形成する材料としては、先ず、液晶ポリマーが挙げられる。
一般に物質は温度や圧力などの条件により、気体、液体、固体の3つの状態(相)のいずれかになる。液晶は“液体と固体の中間の状態にあるもの”と説明されている。一般に液晶物質は他の物質と同様に低温では固体であり高温では透明な液体であるが、その中間の温度範囲で濁った液状となる。この状態が液晶状態である。このような状態を示す液晶物質はその分子構造の中に細長い棒状または盤状をなす部分がある。液晶状態では、この部分が“固体となる状態”、すなわち規則的に配列しようとする状態になり、他の部分が“液体となる状態”、すなわち流動的に自由な位置を保ち得る状態にある。液晶の分子は、この“固体となる状態”である部分が、電界、温度など、周囲条件に応じて規則的に配列したり、その配列状態が変ったり、さらにバラバラになったりすることにより光学的な特性が変化する。液晶物質は、液晶状態では液状で流動的ではあるが、分子がある規則性を持って配列しているので結晶と同様な性格を示す。すなわち“液状であるが結晶の性格を持つ状態”である。液晶ポリマーはこのような液晶性を有するポリマーである。この液晶ポリマーを配向膜上に膜状に積層することでコレステリック樹脂層を得ることができる。
<Material for forming cholesteric resin layer (1): liquid crystal polymer>
As a material for forming the cholesteric resin layer, first, a liquid crystal polymer is exemplified.
In general, a substance is in one of three states (phases): gas, liquid, and solid, depending on conditions such as temperature and pressure. Liquid crystals are described as “in the middle of liquid and solid”. In general, the liquid crystal substance is a solid at a low temperature and a transparent liquid at a high temperature like other substances, but becomes a turbid liquid at an intermediate temperature range. This state is a liquid crystal state. The liquid crystal material exhibiting such a state has a long rod-like or disk-like portion in its molecular structure. In the liquid crystal state, this part is in a “solid state”, that is, a state in which it is regularly arranged, and the other part is in a “liquid state”, that is, in a state where it can maintain a fluid free position. . The liquid crystal molecules are optically arranged in such a "solid state" where the portions are regularly arranged according to the ambient conditions such as electric field and temperature, or the arrangement state changes or becomes even more discrete. Characteristics change. The liquid crystal material is liquid and fluid in the liquid crystal state, but exhibits the same characteristics as crystals because the molecules are arranged with a certain regularity. In other words, it is “a liquid but a crystal character”. The liquid crystal polymer is a polymer having such liquid crystal properties. A cholesteric resin layer can be obtained by laminating this liquid crystal polymer on the alignment film.

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、及び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。
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 mesogenic group composed of a para-substituted cyclic compound or the like is bonded to a polymer main chain such as polyester, polyamide, polycarbonate, and polyesterimide directly or via a spacer portion that imparts flexibility. Having a structure; low molecular weight crystalline compound comprising a para-substituted cyclic compound or the like, directly or via a spacer portion comprising a conjugated atomic group in the polymer main chain of polyacrylate, polymethacrylate, polysiloxane, polymalonate, etc. Those having a structure in which a mesogenic part) is bonded.

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、該炭素原子数が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、該炭素原子数が1〜10、好ましくは1〜3である。   Examples of the spacer part 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. In general, in the case of a polymethylene chain, the number of carbon atoms is 1-20, preferably 2-12, and in the case of a polyoxymethylene chain, the number of carbon atoms is 1-10, preferably 1-3. is there.

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カイラル構造のピッチを調整することができるものである。   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. In the mixture of the nematic liquid crystal polymer and the cholesteric liquid crystal polymer, the pitch of the chiral structure of the nematic liquid crystal polymer can be adjusted by changing the mixing ratio thereof.

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、及び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。   In addition, para-substituted cyclics that impart nematic orientation such as azomethine, azo, azoxy, ester, biphenyl, phenylcyclohexane, and para-substituted aromatic units such as bicyclohexane and para-substituted cyclohexyl units. Cholesteric regularity imparted by a method of introducing an appropriate chiral component or a low molecular chiral agent composed of a compound having an asymmetric carbon into a compound having a compound (Japanese Patent Laid-Open No. 55-21479, US) (See Japanese Patent No. 5332522 and the like). 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部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 part and a diol, if necessary, may be subjected to 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)
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、従来公知のものを使用することができる。例えば、特開平6−281814号公報に記載されたカイラルモノマー、特開平8−209127号公報に記載されたカイラル剤、特開2003−131187号公報に記載の光反応型カイラル化合物等が挙げられる。
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)の大きなものが好ましい。ここで、Pはカイラル構造のピッチ長を表し、cはカイラル剤の濃度を表す。カイラル構造のピッチ長とは、カイラ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カイラル軸方向の距離のことである。
(Chiral agent introduced or contained in liquid crystal polymer)
As the chiral agent to be introduced or contained in the liquid crystal polymer, conventionally known ones can be used. Examples thereof include a chiral monomer described in JP-A-6-281814, a chiral agent described in JP-A-8-209127, and a photoreactive chiral compound described in JP-A-2003-131187.
Further, as the chiral agent, in order to avoid an unintended change of the phase transition temperature due to the addition of the chiral agent, a chiral agent that exhibits liquid crystallinity is preferable. Further, from the viewpoint of economy, a material having a large HTP (= 1 / P · c), which is an index representing the efficiency of twisting the liquid crystal polymer, is preferable. Here, P represents the pitch length of the chiral structure, and c represents the concentration of the chiral agent. The pitch length of the chiral structure is a distance in the chiral axis direction until the angle of the molecular axis in the chiral structure gradually shifts as it advances along the plane and then returns to the original molecular axis direction again.

<コレステリック樹脂層を形成する材料(2):重合性組成物>
コレステリック樹脂層を形成する好適な材料として、重合性液晶化合物を含有する重合性組成物、好ましくは重合性液晶化合物、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、これを基材に膜状に積層し、乾燥させ、その乾燥させた膜を重合させる方法がある。
<Material for Forming Cholesteric Resin Layer (2): Polymerizable Composition>
Suitable materials for forming the cholesteric resin layer include a polymerizable composition containing a polymerizable liquid crystal compound, preferably a polymerizable composition containing a polymerizable liquid crystal compound, a polymerization initiator, and a chiral agent. 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 of laminating a film on a substrate, drying it, and polymerizing the dried film.

(重合性組成物に含有させる重合性液晶化合物)
重合性液晶化合物としては、棒状液晶化合物が好ましく用いられる。
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、直接にB1とB3又はB4とB2が結合していてもよい。
(Polymerizable liquid crystal compound contained in the polymerizable composition)
As the polymerizable liquid crystal compound, a rod-like liquid crystal compound is preferably used.
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, B1 and B3 or B4 and B2 may couple | bond together directly, omitting this spacer group.

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 Chemical Formula 1, but are not limited thereto.

Figure 2008197224
Figure 2008197224

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

A1及びA2は炭素原子数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る。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. In general, in the case of a polymethylene group, the number of carbon atoms is 1-20, preferably 2-12, and in the case of a polyoxymethylene group, the number of carbon atoms is 1-10, preferably 1-3.

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.

(重合性組成物に含有させる重合開始剤)
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、同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、同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。
(Polymerization initiator contained in the polymerizable composition)
The polymerization initiator includes a thermal polymerization initiator and a photopolymerization initiator, and a photopolymerization initiator is preferred because the polymerization reaction is fast.
As photopolymerization initiators, polynuclear quinone compounds (US Pat. Nos. 3,046,127 and 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) ), 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) , 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い。照射エネルギーは、0.1mJ/cm2〜50J/cm2であることが好ましく、0.1mJ/cm2〜800mJ/cm2であることがさらに好ましい。
紫外線の照射方法は、特に制限されない。また、重合転化率が100%になるまでの紫外線照射量は、重合性液晶化合物の種類によって適宜選択される。
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. The irradiation energy is preferably from 0.1mJ / cm 2 ~50J / cm 2 , further preferably 0.1mJ / cm 2 ~800mJ / cm 2 .
The irradiation method of ultraviolet rays is not particularly limited. Further, the amount of ultraviolet irradiation until the polymerization conversion rate reaches 100% is appropriately selected depending on the kind of the polymerizable liquid crystal compound.

(重合性組成物に含有させるカイラル剤)
前記重合性組成物に含有させる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、WO98/00428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。HTPは、式:HTP=1/P・cで表される。ここで、Pはカイラル構造のピッチ長を表し、cはカイラル剤の濃度を表す。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。
(Chiral agent contained in the polymerizable composition)
As the chiral agent to be contained in the polymerizable composition, those described in JP-A No. 2003-66214, JP-A No. 2003-313187, US Pat. No. 6,468,444, WO 98/00428, and the like are appropriately used. However, a large HTP that is an index representing the efficiency of twisting the liquid crystal compound is preferable from the viewpoint of economy. HTP is represented by the formula: HTP = 1 / P · c. Here, P represents the pitch length of the chiral structure, and c represents the concentration of the chiral agent. 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.

(重合性組成物に含有させるその他の配合剤)
前記塗布液および重合前の前記塗布液の膜の表面張力を調整するために界面活性剤を使用し得る。特に好ましくはノニオン系の界面活性剤であり、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。
(Other compounding agents included in the polymerizable composition)
A surfactant can be used to adjust the surface tension of the coating solution and the film of the coating solution before polymerization. Particularly preferred is a nonionic surfactant, and an oligomer having a molecular weight of about several thousand is preferred. Examples of such a surfactant include KH-40 manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.

重合性組成物に含有させる配向調整剤は、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り、前記界面活性剤を兼ねる場合もあるが、目的の配向状態によっては適宜樹脂類が用いられる。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、あるいはこれらの変性物が用いられるがこの限りではない。   The alignment modifier contained in the polymerizable composition is for controlling the alignment state of the air-side surface of the cholesteric resin layer formed on the substrate, and may also serve as the surfactant. Depending on the orientation state, resins are appropriately used. As such a resin, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, or a modified product thereof is used, but not limited thereto.

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。有機溶媒の例には、ケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、及びエーテル類が含まれる。特に環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。   As a solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used. Examples of the organic solvent include ketones, alkyl halides, amides, sulfoxides, heterocyclic compounds, hydrocarbons, esters, and ethers. In particular, ketones are preferable in consideration of environmental load. Two or more organic solvents may be used in combination.

塗布液を膜状に積層するには、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、及びダイコーティング法等を実施できる。   In order to laminate the coating liquid into a film, a known method such as an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, a die coating method, or the like can be performed.

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.

コレステリック規則性を持つ樹脂層に、光が入射すると、特定波長領域の左回り又は右回りの何れかの円偏光のみが反射される。反射された円偏光以外の光は透過する。この円偏光が反射される特定波長領域を選択反射帯域という。
図3に示すように、円偏光反射板のコレステリック樹脂層に入射角θ1で入射した白色光は、コレステリック樹脂層表面で屈折して屈折角θ2でコレステリック樹脂層内を通過し、波長λに対応したピッチ長Pを持つコレステリック樹脂層(図3ではP2と表記された層)で一方の円偏光が反射角θ2で反射し、コレステリック樹脂層表面で屈折して出射角θ1で出射する。屈折はスネルの法則に従って行われる。
When light is incident on the resin layer having cholesteric regularity, only the left-handed or right-handed circularly polarized light in the specific wavelength region is reflected. Light other than the reflected circularly polarized light is transmitted. The specific wavelength region where the circularly polarized light is reflected is called a selective reflection band.
As shown in FIG. 3, the white light incident on the cholesteric resin layer of the circularly polarized light reflector at an incident angle θ 1 is refracted at the surface of the cholesteric resin layer and passes through the cholesteric resin layer at a refractive angle θ 2 , and has a wavelength λ One circularly polarized light is reflected at a reflection angle θ 2 by a cholesteric resin layer (a layer denoted as P2 in FIG. 3) having a pitch length P corresponding to, and is refracted at the surface of the cholesteric resin layer to be emitted at an emission angle θ 1 . To do. Refraction is performed according to Snell's law.

カイラル構造において分子軸が捩れる時の回転軸を表す螺旋軸4と、コレステリック樹脂層の法線とが平行である場合、カイラル構造のピッチ長Pと反射される円偏光の波長λとは式(2)及び式(3)の関係を有する。
λc=n×P×cosθ2 式(2)
o×P×cosθ2≦λ≦ne×P×cosθ2 式(3)
式中、noは棒状液晶化合物の短軸方向の屈折率を表し、neは棒状液晶化合物の長軸方向の屈折率を表し、n=(ne+no)/2、Pはカイラル構造のピッチ長を表す。
When the helical axis 4 representing the rotation axis when the molecular axis is twisted in the chiral structure and the normal line of the cholesteric resin layer are parallel, the pitch length P of the chiral structure and the wavelength λ of the circularly polarized light to be reflected are (2) and formula (3).
λ c = n × P × cos θ 2 formula (2)
n o × P × cosθ 2 ≦ λ ≦ n e × P × cosθ 2 Equation (3)
Wherein, n o represents the minor axis direction of the refractive index of the rod-like liquid crystal compound, n e represents the refractive index of the long axis of the rod-like liquid crystal compound, n = (n e + n o) / 2, P is chiral structure Represents the pitch length.

すなわち、選択反射帯域の中心波長λcは、コレステリック樹脂層におけるカイラル構造のピッチ長Pに依存する。このカイラル構造のピッチ長を変えることによって、選択波長帯域を変えることができる。また、反射率はカイラル構造の積層数に比例する。反射率を調整するためにカイラル構造の層数、すなわち厚さを調整する。選択反射帯域の幅はnoとneの差に依存するので、製造しやすい適切な液晶化合物を選択する。 That is, the center wavelength λ c of the selective reflection band depends on the pitch length P of the chiral structure in the cholesteric resin layer. By changing the pitch length of this chiral structure, the selected wavelength band can be changed. Further, the reflectance is proportional to the number of stacked chiral structures. In order to adjust the reflectance, the number of layers of the chiral structure, that is, the thickness is adjusted. Since the width of the selective reflection band is dependent on the difference between n o and n e, selects the manufacturing easy suitable liquid crystal compounds.

本発明の光学素子を、直線偏光子と積層させることによって偏光板を得ることができる。また、本発明の光学素子を位相差素子と積層させることによって位相差板を得ることができる。直線偏光子や位相差素子と積層することによって、各素子間の空気層が排除され、界面における無用な反射や干渉を低減できる。なお、直線偏光子または位相差素子を、前記コレステリック樹脂層を積層させる透明基材の代わりに使用することで、コレステリック樹脂層を直接に直線偏光子または位相差素子に積層することができる。
また本発明の光学素子を他の光学素子と組み合わせることによって照明装置、偏光照明装置、及び液晶表示装置を得ることができる。
A polarizing plate can be obtained by laminating the optical element of the present invention with a linear polarizer. Moreover, a phase difference plate can be obtained by laminating the optical element of the present invention with a phase difference element. By laminating with a linear polarizer and a retardation element, an air layer between the elements is eliminated, and unnecessary reflection and interference at the interface can be reduced. In addition, a cholesteric resin layer can be directly laminated | stacked on a linear polarizer or a phase difference element by using a linear polarizer or a phase difference element instead of the transparent base material which laminates | stacks the said cholesteric resin layer.
In addition, an illumination device, a polarized illumination device, and a liquid crystal display device can be obtained by combining the optical element of the present invention with another optical element.

前記直線偏光子は、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 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. Other examples include a polarizer having a function of separating 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さは好ましくは5μm〜80μmである。
一対の直線偏光子(以下、一対の直線偏光子を、別々に、直線偏光子X、直線偏光子Y(検光子)と言うことがある。)の偏光透過軸が互いに、平行又は直角になるように、液晶セルを挟んで配置する。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Xまたは検光子の両面に通常貼り合わせてある。検光子に貼り合わされる保護フィルムには、反射防止層、防汚層、防眩層などが備わっていてもよい。
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 μm to 80 μm.
The polarization transmission axes of a pair of linear polarizers (hereinafter, the pair of linear polarizers may be referred to as linear polarizer X and linear polarizer Y (analyzer) separately) are parallel or perpendicular to each other. In this manner, the liquid crystal cells are arranged therebetween. The linear polarizer may change its polarization performance due to moisture absorption. In order to prevent this, a protective film is usually bonded to both sides of the linear polarizer X or the analyzer. The protective film bonded to the analyzer may be provided with an antireflection layer, an antifouling layer, an antiglare layer, and the like.

前記位相差素子は、光の位相を変化させることができる素子である。例えば、高分子フィルムを延伸して配向させたものが挙げられる。位相差素子は、直線偏光子に貼り合わされる前記保護フィルムとして用いることができる。   The phase difference element is an element that can change the phase of light. For example, what stretched and orientated the polymer film is mentioned. The retardation element can be used as the protective film bonded to a linear polarizer.

本発明の照明装置は、光反射素子、光源、光拡散素子、及び本発明の光学素子が、この順に配置されたものである。また本発明の偏光照明装置は、光反射素子、光源、光拡散素子、及び本発明の偏光板が、この順に配置されたものである。なお、偏光板は本発明の光学素子が直線偏光子よりも光拡散素子側になるように配置することが好ましい。その他に、プリズムシート、反射性偏光子、1/4波長板、1/2波長板、視野角補償フィルム、反射防止フィルム、防眩フィルムなどが配置されていてもよい。   In the illumination device of the present invention, a light reflecting element, a light source, a light diffusing element, and an optical element of the present invention are arranged in this order. In the polarized illumination device of the present invention, the light reflecting element, the light source, the light diffusing element, and the polarizing plate of the present invention are arranged in this order. The polarizing plate is preferably arranged so that the optical element of the present invention is closer to the light diffusing element than the linear polarizer. In addition, a prism sheet, a reflective polarizer, a quarter wavelength plate, a half wavelength plate, a viewing angle compensation film, an antireflection film, an antiglare film, and the like may be disposed.

前記光反射素子は、光を反射することができる素子である。具体的には、反射性金属膜や白色膜を備えた反射板が挙げられる。本発明に用いる光源は白色光を発するものであればよく、冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、及びエレクトロルミネセンスから選択される。前記光拡散素子は輝度の面内分布をなくすために光を散乱し拡散光とする素子である。具体的には透明基材中にシリコーンビーズなどの光拡散材を分散させたもの(光拡散板と称することもある)、透明基材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)などが挙げられる。   The light reflecting element is an element that can reflect light. Specifically, a reflecting plate provided with a reflective metal film or a white film can be used. The light source used in the present invention only needs to emit white light, and is selected from a cold cathode tube, a hot cathode tube, a light emitting diode, and electroluminescence. The light diffusing element is an element that scatters light into diffused light to eliminate the in-plane distribution of luminance. Specifically, a light diffusing material such as silicone beads dispersed in a transparent substrate (sometimes referred to as a light diffusing plate), or a light diffusing material applied to the surface of a transparent substrate (referred to as a light diffusing sheet) In some cases).

本発明の液晶表示装置は、本発明の光学素子を備えるものである。さらに、前記偏光板、前記位相差板、前記照明装置、または前記偏光照明装置を備えるものである。特に、光源、本発明の光学素子、直線偏光子X、液晶セル、及び直線偏光子Yが、この順に配置されたものであることが好ましい。その他に、反射素子、導光板、光拡散素子、プリズムシート、反射性偏光子、1/4波長板、1/2波長板、視野角補償フィルム、反射防止フィルム、防眩フィルムなどが配置されていてもよい。
The liquid crystal display device of the present invention includes the optical element of the present invention. Furthermore, the polarizing plate, the retardation plate, the illumination device, or the polarization illumination device is provided. In particular, the light source, the optical element of the present invention, the linear polarizer X, the liquid crystal cell, and the linear polarizer Y are preferably arranged in this order. In addition, reflective elements, light guide plates, light diffusing elements, prism sheets, reflective polarizers, quarter wavelength plates, half wavelength plates, viewing angle compensation films, antireflection films, antiglare films, etc. are arranged. May be.
Pasted

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ここを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(Multi−domain Vertical Alignment型液晶セル、OCB(Optical Compensated Bend)型液晶セルなどが挙げられる。
A liquid crystal cell is filled with a liquid crystal substance 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 through this. The amount of light to be controlled is controlled.
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. Liquid crystal cells, IPS (In Plane Switching) type liquid crystal cells, VA (Vertical Alignment) type liquid crystal cells, MVA (Multi-domain Vertical Alignment type liquid crystal cells, OCB (Optical Compensated Bend) type liquid crystal cells, etc.

図4は、本発明の液晶表示装置の一例の構成を示す図である。図4に示すように、反射板20、冷陰極管19、光拡散板18、円偏光反射板17、直線偏光子X、液晶セル12、直線偏光子Yの順に配置されている。光源からの光が入射角0度で円偏光反射板に入射した場合は、光学素子の選択反射帯域は赤外域付近にあるので、青色、緑色、赤色の各光がそのまま透過する。入射角が大きくなると、選択反射帯域が短波長側にシフトし、赤色光を一部反射するようになり、赤色光の光線透過率が低くなっていく。
そして入射角60度において、600nm〜700nmの波長の光の平均透過率が40%以上80%以下に調整される。また、波長600nm〜700nmの波長の光の平均反射率が調整される。
これによって、赤色光の青色光及び緑色光に対するバランスが調整され、正面及び斜めからの観察において同様の色バランスがとれた画像を表示することができる。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an example of the liquid crystal display device of the present invention. As shown in FIG. 4, the reflecting plate 20, the cold cathode tube 19, the light diffusing plate 18, the circularly polarizing reflecting plate 17, the linear polarizer X, the liquid crystal cell 12, and the linear polarizer Y are arranged in this order. When the light from the light source is incident on the circularly polarized light reflector with an incident angle of 0 degree, the selective reflection band of the optical element is in the infrared region, so that each of blue, green, and red light is transmitted as it is. As the incident angle increases, the selective reflection band shifts to the short wavelength side, and the red light is partially reflected, and the light transmittance of the red light decreases.
At an incident angle of 60 degrees, the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm is adjusted to 40% or more and 80% or less. Further, the average reflectance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm is adjusted.
As a result, the balance of the red light with respect to the blue light and the green light is adjusted, and an image with the same color balance can be displayed in the front and oblique observation.

以下、実施例及び比較例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。また、部および%は、特に記載のない限り重量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example. Parts and% are based on weight unless otherwise specified.

(透明基材1)
ポリメチルメタクリレート樹脂(引張弾性率3.3GPa、ガラス転移温度Tg=110℃;以下「PMMA1」と記すことがある)を、目開き10μmのリーフディスク形状のポリマーフィルターを設置したダブルフライト型一軸押出機に投入し、押出機出口温度260℃で溶融樹脂をダイスリップの表面粗さRaが0.1μmであるマルチマニホールドダイの一方に供給した。
(Transparent substrate 1)
Double flight type uniaxial extrusion with polymethylmethacrylate resin (tensile modulus 3.3 GPa, glass transition temperature Tg = 110 ° C .; hereinafter sometimes referred to as “PMMA1”) provided with a leaf disk-shaped polymer filter with an opening of 10 μm The molten resin was fed into one of the multi-manifold dies having a die slip surface roughness Ra of 0.1 μm at an extruder outlet temperature of 260 ° C.

同時に、ポリメチルメタクリレート樹脂(引張弾性率2.5GPa、ガラス転移温度Tg=100℃)に紫外線吸収剤を2重量%添加し、この紫外線吸収剤含有ポリメチルメタクリレート樹脂(以下「PMMA2」と記すことがある)を、目開き10μmのリーフディスク形状のポリマーフィルターを設置したダブルフライト型の一軸押出機に導入し、押出機出口温度260℃で溶融樹脂をダイスリップの表面粗さRaが0.1μmであるマルチマニホールドダイの他方に供給した。   At the same time, 2% by weight of an ultraviolet absorber is added to polymethyl methacrylate resin (tensile elastic modulus 2.5 GPa, glass transition temperature Tg = 100 ° C.), and this ultraviolet absorber-containing polymethyl methacrylate resin (hereinafter referred to as “PMMA2”). Is introduced into a double flight type single screw extruder equipped with a leaf disk-shaped polymer filter with an opening of 10 μm, and the molten resin is melted at an extruder outlet temperature of 260 ° C. and the surface roughness Ra of the die slip is 0.1 μm. To the other of the multi-manifold dies.

そして、溶融状態のポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA1)、紫外線吸収剤入りポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA2)のそれぞれをマルチマニホールドダイから260℃で吐出させ、130℃に温度調整された冷却ロールにキャストし、その後、50℃に温度調整された冷却ロールに通して、PMMA1層(15μm)−PMMA2層(50μm)−PMMA1層(15μm)の3層構成からなる、幅600mm、厚さ80μmのフィルム状の透明基材1を共押出成形により得た。この透明基材1の線状凹部の深さまたは線状凸部の高さは、20nm以下であり、かつ幅が800nm以上の範囲であった。   Then, each of the molten polymethyl methacrylate resin (PMMA1) and the UV-absorbing polymethyl methacrylate resin (PMMA2) is discharged from the multi-manifold die at 260 ° C., and cast to a cooling roll adjusted to 130 ° C., Thereafter, the film is passed through a cooling roll whose temperature is adjusted to 50 ° C., and consists of a three-layer structure of PMMA1 layer (15 μm) -PMMA2 layer (50 μm) -PMMA1 layer (15 μm), and is a film-like transparent film having a width of 600 mm and a thickness of 80 μm The substrate 1 was obtained by coextrusion molding. The depth of the linear concave portion or the height of the linear convex portion of the transparent substrate 1 was 20 nm or less and the width was in the range of 800 nm or more.

(透明基材2)
ポリメチルメタクリレート樹脂(ガラス転移温度Tg=110℃;以下「PMMA1」と記すことがある)を、目開き10μmのリーフディスク形状のポリマーフィルターを設置したダブルフライト型一軸押出機に投入し、押出機出口温度260℃で溶融樹脂をダイスリップの表面粗さRaが0.1μmであるマルチマニホールドダイの一方に供給した。
(Transparent substrate 2)
Polymethylmethacrylate resin (glass transition temperature Tg = 110 ° C .; hereinafter sometimes referred to as “PMMA1”) is introduced into a double flight type single screw extruder having a leaf disk-shaped polymer filter having an opening of 10 μm. At an outlet temperature of 260 ° C., the molten resin was supplied to one of the multi-manifold dies having a die slip surface roughness Ra of 0.1 μm.

同時に、ポリカーボネート樹脂(引張弾性率2.2GPa、紫外線吸収剤不含、吸水率0.2%、「PC」と記すことがある)を、目開き10μmのリーフディスク形状のポリマーフィルターを設置したダブルフライト型の一軸押出機に導入し、押出機出口温度260℃で溶融樹脂をダイスリップの表面粗さRaが0.1μmであるマルチマニホールドダイの他方に供給した。   At the same time, a polycarbonate resin (tensile elastic modulus 2.2 GPa, UV absorber-free, water absorption 0.2%, sometimes referred to as “PC”) and a leaf disk-shaped polymer filter with an opening of 10 μm is installed. It was introduced into a flight type single screw extruder, and the molten resin was supplied to the other of the multi-manifold dies having a die slip surface roughness Ra of 0.1 μm at an extruder outlet temperature of 260 ° C.

そして、溶融状態のポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA1)、ポリカーボネート樹脂(PC)、及び接着層形成材料としてエチレン−酢酸ビニル共重合体のそれぞれをマルチマニホールドダイから260℃で吐出させ、130℃に温度調整された冷却ロールにキャストし、その後、50℃に温度調整された冷却ロールに通して、PMMA1層(20μm)−接着層(4μm)−PC層(32μm)−接着層(4μm)−PMMA1層(20μm)の3層構成からなる、幅600mm、厚さ80μmのフィルム状透明基材2を共押出成形により得た。   Then, molten polymethyl methacrylate resin (PMMA1), polycarbonate resin (PC), and ethylene-vinyl acetate copolymer as an adhesive layer forming material are each discharged from a multi-manifold die at 260 ° C., and the temperature is adjusted to 130 ° C. The PMMA1 layer (20 μm) -adhesive layer (4 μm) -PC layer (32 μm) -adhesive layer (4 μm) -PMMA1 layer ( A film-like transparent substrate 2 having a width of 600 mm and a thickness of 80 μm, having a three-layer structure of 20 μm), was obtained by coextrusion molding.

(引張弾性率)
熱可塑性樹脂を単層成形して、厚さ100μmのフィルムを得、1cm×25cmの試験片を切り出し、ASTM D 882に基づき、引張試験機(東洋ボールドウィン社製、テンシロンUTM−10T−PL)を用いて引張速度25mm/minの条件で測定した。同様の測定を5回行い、その算術平均値を引張弾性率の代表値とする。
(Tensile modulus)
A thermoplastic resin is formed into a single layer to obtain a film having a thickness of 100 μm, a 1 cm × 25 cm test piece is cut out, and a tensile tester (Tensilon UTM-10T-PL, manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd.) is used based on ASTM D882. It was measured under the conditions of a tensile speed of 25 mm / min. The same measurement is performed 5 times, and the arithmetic average value is set as the representative value of the tensile elastic modulus.

実施例1
透明基材1の両面を濡れ指数が56dyne/cmになるようにプラズマ処理した。ポリビニルアルコール5部及び水95部からなる配向膜用組成物を透明基材1の片面に塗布し、乾燥して、膜を形成した。次いで、透明基材1の長手方向に平行な方向に、フェルトのロールでラビングして、平均厚さ0.1μmの配向膜を得た。
Example 1
Plasma treatment was performed on both surfaces of the transparent substrate 1 so that the wetting index was 56 dyne / cm. A composition for an alignment film comprising 5 parts of polyvinyl alcohol and 95 parts of water was applied to one side of the transparent substrate 1 and dried to form a film. Next, the film was rubbed with a felt roll in a direction parallel to the longitudinal direction of the transparent substrate 1 to obtain an alignment film having an average thickness of 0.1 μm.

ネマチック液晶化合物(BASF社製、商品名「LC242」) 100部、カイラル剤(BASF社製、商品名「LC756」) 3.60部、光重合開始剤(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製、商品名「Irgacure907」) 3.21部、及び界面活性剤(セイミケミカル社製、商品名「KH−40」) 0.11部、をメチルエチルケトン 160部に溶解し、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することにより、液晶塗工液を調製した。   Nematic liquid crystal compound (BASF, trade name “LC242”) 100 parts, chiral agent (BASF, trade name “LC756”) 3.60 parts, photopolymerization initiator (Ciba Specialty Chemicals, product) (Name "Irgacure 907") 3.21 parts and 0.11 part of a surfactant (trade name "KH-40" manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.) were dissolved in 160 parts of methyl ethyl ketone, and a polyfluoroethylene CD / A liquid crystal coating solution was prepared by filtering using an X syringe filter.

配向膜上に、液晶塗工液を乾燥厚さが1.85μmになるように塗工し、100℃で5分間乾燥した。次いで、紫外線を150mJ/cm2で照射し、コレステリック樹脂層を形成し、円偏光反射板を得た。
この円偏光反射板に、図1に示す発光スペクトルを持つ平行化された白色光を入射角0度で入射し、光線透過率を分光器(相馬光学社製、商品名「S−2600」)で測定した。入射角0度のおける選択反射帯域は波長700〜820nmであり、入射角0度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率は89%であった。
On the alignment film, a liquid crystal coating solution was applied so that the dry thickness was 1.85 μm, and dried at 100 ° C. for 5 minutes. Subsequently, ultraviolet rays were irradiated at 150 mJ / cm 2 to form a cholesteric resin layer, and a circularly polarized light reflecting plate was obtained.
The collimated white light having the emission spectrum shown in FIG. 1 is incident on the circularly polarizing plate at an incident angle of 0 degree, and the light transmittance is measured by a spectroscope (trade name “S-2600” manufactured by Soma Optical Co., Ltd.). Measured with The selective reflection band at an incident angle of 0 degree was a wavelength of 700 to 820 nm, and the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 0 degree was 89%.

次に平行化された白色光(600nm〜700nmの波長帯域で最大発光強度を示す光の波長λR1が630nmの光)を入射角60度で入射し、光線透過率を同様に測定した。入射角60度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率は71%であった。その他の物性を併せて表1に示した。
前記円偏光反射板を図4に示す構成の液晶表示装置に組み込み、観察角度による色度変化を目視評価した。左右0〜80度の範囲でほとんど色度変化が認められなかった。
Next, collimated white light (light having a wavelength λ R1 having a maximum emission intensity in the wavelength band of 600 nm to 700 nm having a wavelength λ R1 of 630 nm) was incident at an incident angle of 60 degrees, and the light transmittance was measured in the same manner. The average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees was 71%. Other physical properties are shown in Table 1.
The circularly polarized light reflection plate was incorporated in a liquid crystal display device having the configuration shown in FIG. 4, and the change in chromaticity depending on the observation angle was visually evaluated. Almost no change in chromaticity was observed in the range of 0 to 80 degrees on the left and right.

比較例1
透明基板1の光線透過率を実施例1と同様に測定した。選択反射帯域は確認されず、平行化された白色光を入射角0度で入射した場合の波長600nm〜700nmの光の平均透過率は90%であった。平行化された白色光を入射角60度で入射した場合の波長600nm〜700nmの光の平均透過率は82%であった。その他の物性を併せて表1に示した。
実施例1で用いた円偏光反射板に代えて、透明基板1を用いて、実施例1と同様に図4に示す構成の液晶表示装置に組み込み、観察角度による色度変化を目視評価した。左右方向60度以上で赤みを帯びていた。
Comparative Example 1
The light transmittance of the transparent substrate 1 was measured in the same manner as in Example 1. The selective reflection band was not confirmed, and the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm was 90% when collimated white light was incident at an incident angle of 0 degree. When the collimated white light was incident at an incident angle of 60 degrees, the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm was 82%. Other physical properties are shown in Table 1.
Instead of the circularly polarized light reflector used in Example 1, the transparent substrate 1 was used and incorporated in the liquid crystal display device having the configuration shown in FIG. 4 in the same manner as in Example 1, and the chromaticity change due to the observation angle was visually evaluated. It was reddish at 60 degrees or more in the left-right direction.

実施例2
透明基材1の両面を濡れ指数が56dyne/cmになるようにプラズマ処理した。ポリビニルアルコール 5部、及び水 95部からなる配向膜用組成物を透明基材1の片面に塗布し、乾燥して、膜を形成した。次いで、透明基材1の長手方向に平行な方向に、フェルトのロールでラビングして、平均厚さ0.1μmの配向膜を得た。
Example 2
Plasma treatment was performed on both surfaces of the transparent substrate 1 so that the wetting index was 56 dyne / cm. A composition for alignment film composed of 5 parts of polyvinyl alcohol and 95 parts of water was applied to one side of the transparent substrate 1 and dried to form a film. Next, the film was rubbed with a felt roll in a direction parallel to the longitudinal direction of the transparent substrate 1 to obtain an alignment film having an average thickness of 0.1 μm.

ネマチック液晶化合物(BASF社製、商品名「LC242」) 100部、カイラル剤(BASF社製、商品名「LC756」) 3.46部、光重合開始剤(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製、商品名「Irgacure907」) 3.21部、及び界面活性剤(セイミケミカル社製、商品名「KH−40」) 0.11部を、メチルエチルケトン 160部に溶解し、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することにより、液晶塗工液を調製した。   Nematic liquid crystal compound (BASF, trade name “LC242”) 100 parts, chiral agent (BASF, trade name “LC756”) 3.46 parts, photopolymerization initiator (Ciba Specialty Chemicals, product) (Name “Irgacure 907”) 3.21 parts and surfactant (trade name “KH-40”, manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.) 0.11 parts were dissolved in 160 parts of methyl ethyl ketone, and a CD / polyethylene made of polyfluoroethylene having a pore diameter of 2 μm. A liquid crystal coating solution was prepared by filtering using an X syringe filter.

配向膜上に、液晶塗工液を乾燥厚さが1.88μmになるように塗工し、100℃で5分間乾燥した。次いで、紫外線を150mJ/cm2で照射し、コレステリック樹脂層を形成し、円偏光反射板を得た。
円偏光反射板の断面をSEM観察したところ、コレステリック樹脂層の螺旋ピッチは470nmであった。その他の物性を併せて表1に示した。
On the alignment film, the liquid crystal coating solution was applied so that the dry thickness was 1.88 μm, and dried at 100 ° C. for 5 minutes. Subsequently, ultraviolet rays were irradiated at 150 mJ / cm 2 to form a cholesteric resin layer, and a circularly polarized light reflecting plate was obtained.
When the cross section of the circularly polarized light reflector was observed with an SEM, the helical pitch of the cholesteric resin layer was 470 nm. Other physical properties are shown in Table 1.

この円偏光反射板に、図1に示す発光スペクトルを持つ平行化された白色光を入射角0度で入射し、光線反射率を分光器(相馬光学製、商品名「S−2600」)で測定した。選択反射帯域は690nm〜850nmにあり、波長760nmで最大反射率24%を示した。
次に平行化された白色光を入射角60度で入射し、光線反射率を同様に測定したところ、波長760nmでの反射率は20%であり、入射角0度における波長760nmの反射率の83%であった。また、入射角60度における波長600nm〜700nmの光の平均反射率は29%であった。
The collimated white light having the emission spectrum shown in FIG. 1 is incident on this circularly polarized light reflector at an incident angle of 0 degree, and the light reflectance is measured with a spectroscope (product name “S-2600” manufactured by Soma Optics). It was measured. The selective reflection band was from 690 nm to 850 nm, and the maximum reflectance was 24% at a wavelength of 760 nm.
Next, collimated white light was incident at an incident angle of 60 degrees, and the light reflectance was measured in the same manner. The reflectance at a wavelength of 760 nm was 20%, and the reflectance at a wavelength of 760 nm at an incident angle of 0 degrees was 83%. The average reflectance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees was 29%.

前記円偏光反射板を図4に示す構成の液晶表示装置に組み込み、観察角度による色度変化を目視評価した。左右0〜80度の範囲でほとんど色度変化が認められなかった。   The circularly polarized light reflection plate was incorporated in a liquid crystal display device having the configuration shown in FIG. 4, and the change in chromaticity depending on the observation angle was visually evaluated. Almost no change in chromaticity was observed in the range of 0 to 80 degrees on the left and right.

比較例2
透明基材1の両面を濡れ指数が56dyne/cmになるようにプラズマ処理した。ポリビニルアルコール 5部、及び水 95部からなる配向膜用組成物を透明基材1の片面に塗布し、乾燥して、膜を形成した。次いで、透明基材1の長手方向に平行な方向に、フェルトのロールでラビングして、平均厚さ0.1μmの配向膜を得た。
Comparative Example 2
Plasma treatment was performed on both surfaces of the transparent substrate 1 so that the wetting index was 56 dyne / cm. A composition for alignment film composed of 5 parts of polyvinyl alcohol and 95 parts of water was applied to one side of the transparent substrate 1 and dried to form a film. Next, the film was rubbed with a felt roll in a direction parallel to the longitudinal direction of the transparent substrate 1 to obtain an alignment film having an average thickness of 0.1 μm.

ネマチック液晶化合物(BASF社製、商品名「LC242」) 100部、カイラル剤(BASF社製、商品名「LC756」) 4.98部、光重合開始剤(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製、商品名「Irgacure907」) 3.24部、及び界面活性剤(セイミケミカル社製、商品名「KH−40」) 0.12部、をメチルエチルケトン 162部に溶解し、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することにより、液晶塗工液を調製した。   Nematic liquid crystal compound (BASF, trade name “LC242”) 100 parts, chiral agent (BASF, trade name “LC756”) 4.98 parts, photopolymerization initiator (Ciba Specialty Chemicals, product) (Name “Irgacure 907”) 3.24 parts and 0.12 parts of surfactant (trade name “KH-40”, manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.) were dissolved in 162 parts of methyl ethyl ketone, and a CD / polyethylene made of polyfluoroethylene having a pore diameter of 2 μm. A liquid crystal coating solution was prepared by filtering using an X syringe filter.

配向膜上に、液晶塗工液を乾燥厚さが1.50μmになるように塗工し、100℃で5分間乾燥した。次いで、紫外線を150mJ/cm2で照射し、コレステリック樹脂層を形成し、円偏光反射板を得た。
円偏光反射板の断面をSEM観察したところ、コレステリック樹脂層の螺旋ピッチは365nmであった。その他の物性を併せて表1に示した。
On the alignment film, a liquid crystal coating solution was applied so that the dry thickness was 1.50 μm, and dried at 100 ° C. for 5 minutes. Subsequently, ultraviolet rays were irradiated at 150 mJ / cm 2 to form a cholesteric resin layer, and a circularly polarized light reflecting plate was obtained.
When the cross section of the circularly polarized light reflector was observed with an SEM, the helical pitch of the cholesteric resin layer was 365 nm. Other physical properties are shown in Table 1.

さらに、実施例2と同様に光線反射率を測定した。選択反射帯域は530nm〜630nmにあり、波長555nmで最大反射率28%を示した。平行化された白色光を入射角60度で入射した場合の、波長555nmでの反射率は12%であり、入射角0度における波長555nmの反射率の43%であった。また、入射角60度における波長600nm〜700nmの光の平均反射率は18%であった。   Further, the light reflectance was measured in the same manner as in Example 2. The selective reflection band was from 530 nm to 630 nm, and the maximum reflectance was 28% at a wavelength of 555 nm. When collimated white light was incident at an incident angle of 60 degrees, the reflectance at a wavelength of 555 nm was 12%, and 43% of the reflectance at a wavelength of 555 nm at an incident angle of 0 degrees. The average reflectance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees was 18%.

実施例2で用いた円偏光反射板に代えて、前記円偏光反射板を用いて、実施例1と同様に図4に示す構成の液晶表示装置に組み込み、観察角度による色度変化を目視評価した。左右方向60度以上で黄緑色を呈していた。   In place of the circularly polarized light reflector used in Example 2, the circularly polarized light reflector is used and incorporated in the liquid crystal display device having the configuration shown in FIG. did. Yellowish green was exhibited at 60 degrees or more in the left-right direction.

比較例3
透明基材1を透明基材2に代えた他は実施例1と同様にして円偏光反射板を得た。そして、前記円偏光反射板を図4に示す構成の液晶表示装置に組み込み、観察角度による色度変化を目視評価した。左右0〜80度の範囲でほとんど色度変化が認められなかったが、アーク灯の照射によって、ΔYIが大きかった。
Comparative Example 3
A circularly polarized light reflector was obtained in the same manner as in Example 1 except that the transparent substrate 1 was replaced with the transparent substrate 2. Then, the circularly polarized light reflecting plate was incorporated in a liquid crystal display device having the configuration shown in FIG. 4, and the chromaticity change depending on the observation angle was visually evaluated. Almost no change in chromaticity was observed in the range of 0 to 80 degrees on the left and right, but ΔYI was large by irradiation with an arc lamp.

Figure 2008197224
Figure 2008197224

(色度変化)
液晶表示装置を、左右方向で0〜80度の角度から目視観察し、以下の基準で評価した
○:左右方向0〜80度の範囲で殆ど色度変化が認められなかった。
×:左右方向60度以上で赤みを帯びた。
(Chromaticity change)
The liquid crystal display device was visually observed from an angle of 0 to 80 degrees in the left-right direction, and evaluated according to the following criteria: ○: Almost no change in chromaticity was observed in the range of 0 to 80 degrees in the left-right direction.
X: Reddish at 60 degrees or more in the left-right direction.

(耐候性)
円偏光反射板を、サンシャインウェザーメーター(スガ試験機社製、S-80)を用いて、サンシャインカーボンアーク灯、相対湿度60%の条件にて、200時間露光した後取り出し、偏光板の色相の変化(ΔYI)を、色差計(スガ試験機社製)を用いて測定し、以下の指標で評価した。
○:ΔYIが2未満
×:ΔYIが2以上
(Weatherability)
Using a sunshine weather meter (S-80, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.), the circularly polarized light reflector was exposed for 200 hours under the conditions of a sunshine carbon arc lamp and a relative humidity of 60%. The change (ΔYI) was measured using a color difference meter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) and evaluated with the following indices.
○: ΔYI is less than 2 ×: ΔYI is 2 or more

Claims (15)

透明基材と、該透明基材の上に形成された選択反射層とを有する、光源を備える装置に用いる光学素子であって、
前記透明基材が、熱可塑性樹脂を含んでなり、紫外線吸収剤が厚さ方向中央部に偏在しており且つ平均厚さが100μm未満のものであり、
入射角0度の光線を反射する波長帯域の下限λLが、光源が発する光の中で600nm〜700nmの波長帯域で最大発光強度を示す光の波長λR1よりも長い、光学素子。
An optical element for use in an apparatus having a light source, comprising a transparent substrate and a selective reflection layer formed on the transparent substrate,
The transparent base material comprises a thermoplastic resin, the ultraviolet absorber is unevenly distributed in the central portion in the thickness direction, and the average thickness is less than 100 μm,
An optical element in which a lower limit λ L of a wavelength band for reflecting a light beam having an incident angle of 0 degrees is longer than a wavelength λ R1 of light that exhibits a maximum emission intensity in a wavelength band of 600 nm to 700 nm among light emitted from a light source.
透明基材が、
紫外線吸収剤と熱可塑性樹脂とからなる中間層1、
該中間層1の一方の面に積層されるガラス転移温度(Tg)100℃以上のアクリル系樹脂からなる表面層2、及び
該中間層1のもう一方の面に積層されるガラス転移温度(Tg)100℃以上のアクリル系樹脂からなる表面層3
を有する積層体からなるものである、請求項1に記載の光学素子。
Transparent substrate
An intermediate layer 1 comprising an ultraviolet absorber and a thermoplastic resin;
Glass transition temperature (Tg) laminated on one surface of the intermediate layer 1 is a surface layer 2 made of an acrylic resin having a temperature of 100 ° C. or higher, and glass transition temperature (Tg) laminated on the other surface of the intermediate layer 1 ) Surface layer 3 made of acrylic resin at 100 ° C. or higher
The optical element according to claim 1, comprising a laminate having
入射角60度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率が40%以上80%以下である、請求項1に記載の光学素子。   The optical element according to claim 1, wherein an average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees is 40% or more and 80% or less. 入射角0度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率が60%以上であり、
入射角0度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率が入射角60度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率より大きい請求項1に記載の光学素子。
The average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 0 degree is 60% or more,
2. The optical element according to claim 1, wherein an average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 0 degrees is larger than an average transmittance of light having a wavelength of from 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees.
入射角60度における波長600nm〜700nmの光の平均透過率が50%以上80%以下である請求項1に記載の光学素子。   The optical element according to claim 1, wherein an average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees is 50% or more and 80% or less. 選択反射層が、コレステリック規則性を持つ樹脂層を含む、請求項1に記載の光学素子。   The optical element according to claim 1, wherein the selective reflection layer includes a resin layer having cholesteric regularity. 選択反射層がコレステリック規則性を持つ樹脂層を含み、
該樹脂層のカイラルピッチが400nm以上であり、且つ
入射角0度における選択反射帯域での最大反射率が10%以上40%以下である、請求項1に記載の光学素子。
The selective reflection layer includes a resin layer having cholesteric regularity,
2. The optical element according to claim 1, wherein the chiral pitch of the resin layer is 400 nm or more, and the maximum reflectance in a selective reflection band at an incident angle of 0 degree is 10% or more and 40% or less.
入射角0度における選択反射帯域で最大反射率を示す波長の光を、入射角60度で入射したときの反射率が、入射角0度における前記最大反射率の50%以上90%以下である、請求項1に記載の光学素子。   When light having a wavelength exhibiting the maximum reflectance in the selective reflection band at an incident angle of 0 degrees is incident at an incident angle of 60 degrees, the reflectance is 50% or more and 90% or less of the maximum reflectance at the incident angle of 0 degrees. The optical element according to claim 1. 入射角60度における波長600nm〜700nmの光の平均反射率が20%以上60%以下である、請求項1に記載の光学素子。   The optical element according to claim 1, wherein an average reflectance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees is 20% or more and 60% or less. 請求項1に記載の光学素子と、直線偏光子とを積層させた偏光板。   A polarizing plate in which the optical element according to claim 1 and a linear polarizer are laminated. 請求項1に記載の光学素子と、位相差素子とを積層させた位相差板。   A retardation plate in which the optical element according to claim 1 and a retardation element are laminated. 光反射素子、光源、光拡散素子、及び請求項1に記載の光学素子が、この順に配置された照明装置。   A lighting device in which a light reflecting element, a light source, a light diffusing element, and the optical element according to claim 1 are arranged in this order. 光反射素子、光源、光拡散素子、及び請求項10に記載の偏光板が、この順に配置された偏光照明装置。   A polarized light illumination device in which a light reflecting element, a light source, a light diffusing element, and the polarizing plate according to claim 10 are arranged in this order. 光反射素子、光源、光拡散素子、請求項1に記載の光学素子、直線偏光子、液晶パネル及び検光子が、この順に配置された液晶表示装置。   A liquid crystal display device in which a light reflecting element, a light source, a light diffusing element, the optical element according to claim 1, a linear polarizer, a liquid crystal panel, and an analyzer are arranged in this order. 光源が冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、及びエレクトロルミネセンスから選択されるものである請求項14に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 14, wherein the light source is selected from a cold cathode tube, a hot cathode tube, a light emitting diode, and electroluminescence.
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