JP2018092000A - Space display device - Google Patents

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JP2018092000A
JP2018092000A JP2016235328A JP2016235328A JP2018092000A JP 2018092000 A JP2018092000 A JP 2018092000A JP 2016235328 A JP2016235328 A JP 2016235328A JP 2016235328 A JP2016235328 A JP 2016235328A JP 2018092000 A JP2018092000 A JP 2018092000A
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矢賀部 裕
Yutaka Yakabe
裕 矢賀部
岩根 透
Toru Iwane
透 岩根
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Zeon Corp
Nikon Corp
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Nikon Corp
Nippon Zeon Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a space display device capable of displaying a three-dimensional stereoscopic image and displaying a bright image having high utilization efficiency of light.SOLUTION: A space display device 10 includes: an image display unit 110 for outputting a far and near reversal stereoscopic image and having a display surface that emits it as image light that is linear polarization; a selective reflection film 120 for mirror reflecting the image light; and a retroreflective material 130 for retroreflecting the image light from the selective reflection film. The selective reflection film transmits the image light that retroreflected in the retroreflective material and entered the selective reflection film to thereby display a stereoscopic image in a space. The selective reflection film includes a resin layer 121 having cholesteric regularity and a λ/4 plate 122 provided on a surface at an image display unit side of the resin layer having cholesteric regularity.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、空間に立体像を表示する空間表示装置に関する。   The present invention relates to a space display device that displays a stereoscopic image in space.

空間表示装置、即ち、像を表示する表示装置であって、装置の表面ではなく、装置の表面から離隔した空間上に像が浮いた状態で存在するような視覚効果を生じせしめる装置が、従来より知られている。これらの空間表示装置の多くは、ハーフミラー等のビームスプリッター及び再帰性反射材を組み合わせて備える。例えば、特許文献1には、ビームスプリッターと再帰性反射材とを組み合わせて、スクリーン上の画像として出射する光を空間上に浮いた状態で存在するように表示させることが記載されている。   2. Description of the Related Art A spatial display device, that is, a display device that displays an image, and a device that produces a visual effect in which an image exists in a state of floating in a space separated from the surface of the device, not the surface of the device, has been conventionally used. More known. Many of these spatial display devices include a combination of a beam splitter such as a half mirror and a retroreflecting material. For example, Patent Document 1 describes that a beam splitter and a retroreflecting material are combined to display light emitted as an image on a screen so as to be present in a floating state in space.

特開平4−339488号公報JP-A-4-339488

しかしながら、従来技術の空間表示装置では、空間に表示される像が、平面又は曲面の二次元の表示面であり、空間に、三次元の立体像を表示することができなかった。   However, in the conventional spatial display device, the image displayed in the space is a flat or curved two-dimensional display surface, and a three-dimensional stereoscopic image cannot be displayed in the space.

また、従来技術の空間表示装置では、ビームスプリッターを透過する際の光の減衰が大きく、そのため、出射する光の明るさに対して、空間上に表示される像が暗いという問題点があった。   In addition, the spatial display device of the prior art has a problem that the attenuation of light when passing through the beam splitter is large, so that the image displayed in the space is dark with respect to the brightness of the emitted light. .

従って、本発明の目的は、三次元の立体像を表示することができ、且つ光の利用効率が高く、明るい像を表示することができる、空間表示装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a spatial display device that can display a three-dimensional stereoscopic image, has high light utilization efficiency, and can display a bright image.

本発明者らは、上記課題を解決するため検討した結果、画像を出力する手段として、遠近反転立体像を出力し、直線偏光である画像光として出射する表示面を備える画像表示ユニットを採用し、これと組み合わせて、特定の層構成を有する選択反射膜を採用することにより、空間に三次元の立体像を明るい像として表示することが可能であることを見出し、本発明を完成した。   As a result of studying to solve the above problems, the present inventors have adopted an image display unit having a display surface that outputs a perspective inverted stereoscopic image and emits it as linearly polarized image light as means for outputting an image. In combination with this, it has been found that by using a selective reflection film having a specific layer structure, it is possible to display a three-dimensional stereoscopic image as a bright image in the space, and the present invention has been completed.

即ち、本発明によれば、下記のものが提供される。
〔1〕 遠近反転立体像を出力し、直線偏光である画像光として出射する表示面を備える画像表示ユニットと、
前記画像光を鏡面反射させる選択反射膜と、
前記選択反射膜からの画像光を再帰性反射させる再帰性反射材とを備える空間表示装置であって、
前記選択反射膜は、前記再帰性反射材において再帰性反射し前記選択反射膜に入射した前記画像光を透過させ、それにより立体像を空間に表示し、
前記選択反射膜は、
コレステリック規則性を有する樹脂層、及び
前記コレステリック規則性を有する樹脂層の前記画像表示ユニット側の面に設けられたλ/4板を備える、空間表示装置。
〔2〕 前記画像表示ユニットが、その前記表示面側に設けられたマイクロレンズアレイを備える、〔1〕に記載の空間表示装置。
〔3〕 前記コレステリック規則性を有する樹脂層が、可視波長帯域の少なくとも一の波長において、反射率40%以上であり且つ反射帯域の半値幅が350nm以上である反射を示す、〔1〕又は〔2〕に記載の空間表示装置。
〔4〕 前記コレステリック規則性を有する樹脂層が、重合性液晶化合物(iw)を含む液晶組成物の層を硬化してなる層であり、
前記重合性液晶化合物(iw)が、下記式(Iw):

Figure 2018092000
〔式中、Y1w〜Y6wはそれぞれ独立して、単結合、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR1w−C(=O)−、−C(=O)−NR1w−、−O−C(=O)−NR1w−、−NR1w−C(=O)−O−、−NR1w−C(=O)−NR1w−、−O−NR1w−、または−NR1w−O−を表す。ここで、R1wは、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す。
1wおよびG2wはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の2価の脂肪族基を表す。該脂肪族基には、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR2w−C(=O)−、−C(=O)−NR2w−、−NR2w−、または−C(=O)−が介在していてもよい(ただし、−O−および−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、R2wは、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す。
1wおよびZ2wはそれぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルケニル基を表す。
1wおよびA2wはそれぞれ独立して、炭素数1〜30の2価の有機基Awを表す。
1w〜X8wはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、−OR3w、−O−C(=O)−R3w、−C(=O)−OR3w、−O−C(=O)−OR3w、−NR4w−C(=O)−R3w、−C(=O)−NR3w4w、または−O−C(=O)−R4w、NR3w4wを表す。ここで、R3w及びR4wは、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基を表し、アルキル基である場合、当該アルキル基には、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR5w−C(=O)−、−C(=O)−NR5w−、−NR5w−、または−C(=O)−が介在していてもよい(ただし、−O−および−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、R5wは、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す。
awおよびbwはそれぞれ独立して、0または1である。〕で示される化合物である、〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の空間表示装置。
〔5〕 前記λ/4板が、λ/4波長層及びλ/2波長層を含み、
前記λ/4波長層及び前記λ/2波長層が、脂環式構造含有重合体を含む樹脂からなり、
前記λ/4波長層の遅相軸と前記λ/2波長層の遅相軸とがなす角が、60°±5°である、〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の空間表示装置。
〔6〕 前記λ/4板が、重合性の液晶化合物を含む液晶組成物の硬化物からなる層を含み、
前記液晶化合物が、下記式(I)で表される化合物である、〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の空間表示装置。
Figure 2018092000
(前記式(I)において、
〜Yは、それぞれ独立して、化学的な単結合、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR−C(=O)−、−C(=O)−NR−、−O−C(=O)−NR−、−NR−C(=O)−O−、−NR−C(=O)−NR−、−O−NR−、又は、−NR−O−を表す。ここで、Rは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
及びGは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の二価の脂肪族基を表す。また、前記脂肪族基には、1つの脂肪族基当たり1以上の−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR−C(=O)−、−C(=O)−NR−、−NR−、又は、−C(=O)−が介在していてもよい。ただし、−O−又は−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。ここで、Rは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
及びZは、それぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルケニル基を表す。
は、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表す。
は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルキニル基、−C(=O)−R、−SO−R、−C(=S)NH−R、又は、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表す。ここで、Rは、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は、炭素数5〜12の芳香族炭化水素環基を表す。Rは、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、フェニル基、又は、4−メチルフェニル基を表す。Rは、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は、置換基を有していてもよい炭素数5〜20の芳香族基を表す。前記A及びAが有する芳香環は、置換基を有していてもよい。また、前記AとAは、一緒になって、環を形成していてもよい。
は、置換基を有していてもよい三価の芳香族基を表す。
及びAは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数3〜30の二価の脂環式炭化水素基を表す。
及びAは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数6〜30の二価の芳香族基を表す。
は、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
mは、それぞれ独立に、0又は1を表す。) That is, according to the present invention, the following is provided.
[1] An image display unit including a display surface that outputs a perspective inverted stereoscopic image and emits the image light as linearly polarized light;
A selective reflection film for specularly reflecting the image light;
A spatial display device comprising a retroreflecting material that retroreflects image light from the selective reflection film,
The selective reflection film transmits the image light retroreflected in the retroreflective material and incident on the selective reflection film, thereby displaying a stereoscopic image in space,
The selective reflection film is
A spatial display device comprising: a resin layer having cholesteric regularity; and a λ / 4 plate provided on a surface of the resin layer having cholesteric regularity on the image display unit side.
[2] The spatial display device according to [1], wherein the image display unit includes a microlens array provided on the display surface side.
[3] The resin layer having the cholesteric regularity exhibits reflection having a reflectance of 40% or more and a half-value width of the reflection band of 350 nm or more in at least one wavelength of the visible wavelength band. 2].
[4] The resin layer having the cholesteric regularity is a layer formed by curing a layer of a liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound (iw),
The polymerizable liquid crystal compound (iw) is represented by the following formula (Iw):
Figure 2018092000
[ Wherein , Y 1w to Y 6w are each independently a single bond, —O—, —S—, —O—C (═O) —, —C (═O) —O—, —O—C. (═O) —O—, —NR 1w —C (═O) —, —C (═O) —NR 1w —, —O—C (═O) —NR 1w —, —NR 1w —C (= O) —O—, —NR 1w —C (═O) —NR 1w —, —O—NR 1w —, or —NR 1w —O— is represented. Here, R 1w represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
G 1w and G 2w each independently represent a divalent aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms, which may have a substituent. The aliphatic group includes —O—, —S—, —O—C (═O) —, —C (═O) —O—, —O—C (═O) —O—, —NR 2w. —C (═O) —, —C (═O) —NR 2w —, —NR 2w —, or —C (═O) — may be present (provided that —O— and —S— are present) Except when two or more adjacent to each other.) Here, R 2w represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Z 1w and Z 2w each independently represent an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom.
A 1w and A 2w each independently represent a divalent organic group Aw having 1 to 30 carbon atoms.
X 1w to X 8w are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, —OR 3w , —O—C (= O) —R 3w , —C (═O) —OR 3w , —O—C (═O) —OR 3w , —NR 4w —C (═O) —R 3w , —C (═O) —NR 3w R 4w , or —O—C (═O) —R 4w , NR 3w R 4w is represented. Here, R 3w and R 4w represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent. When the alkyl group is an alkyl group, the alkyl group includes —O— and —S. -, -O-C (= O)-, -C (= O) -O-, -O-C (= O) -O-, -NR 5w -C (= O)-, -C (= O ) —NR 5w —, —NR 5w —, or —C (═O) — may be present (except when two or more of —O— and —S— are adjacent to each other). . Here, R 5w represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
aw and bw are each independently 0 or 1. ] The space display apparatus of any one of [1]-[3] which is a compound shown by these.
[5] The λ / 4 plate includes a λ / 4 wavelength layer and a λ / 2 wavelength layer,
The λ / 4 wavelength layer and the λ / 2 wavelength layer are made of a resin containing an alicyclic structure-containing polymer,
The angle formed by the slow axis of the λ / 4 wavelength layer and the slow axis of the λ / 2 wavelength layer is 60 ° ± 5 °, according to any one of [1] to [4]. Spatial display device.
[6] The λ / 4 plate includes a layer made of a cured product of a liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound,
The spatial display device according to any one of [1] to [5], wherein the liquid crystal compound is a compound represented by the following formula (I).
Figure 2018092000
(In the formula (I),
Y 1 to Y 8 are each independently a chemical single bond, —O—, —S—, —O—C (═O) —, —C (═O) —O—, —O—C. (═O) —O—, —NR 1 —C (═O) —, —C (═O) —NR 1 —, —O—C (═O) —NR 1 —, —NR 1 —C (= O) —O—, —NR 1 —C (═O) —NR 1 —, —O—NR 1 —, or —NR 1 —O— is represented. Here, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
G 1 and G 2 each independently represent a divalent aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms, which may have a substituent. The aliphatic group includes one or more —O—, —S—, —O—C (═O) —, —C (═O) —O—, —O—C per one aliphatic group. Even if (═O) —O—, —NR 2 —C (═O) —, —C (═O) —NR 2 —, —NR 2 —, or —C (═O) — are present. Good. However, the case where two or more of -O- or -S- are adjacent to each other is excluded. Here, R < 2 > represents a hydrogen atom or a C1-C6 alkyl group.
Z 1 and Z 2 each independently represents an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom.
A x represents an organic group having 2 to 30 carbon atoms having at least one aromatic ring selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocyclic ring.
A y has a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, and a substituent. A cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent, —C (═O) —R 3 , —SO 2 —R 4 , —C ( = S) NH-R 9 or an organic group having 2 to 30 carbon atoms having at least one aromatic ring selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocyclic ring. Here, R 3 has an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, and a substituent. Or a C3-C12 cycloalkyl group or a C5-C12 aromatic hydrocarbon ring group. R 4 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a phenyl group, or a 4-methylphenyl group. R 9 is an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, and an optionally substituted carbon. The C3-C12 cycloalkyl group or the C5-C20 aromatic group which may have a substituent is represented. The aromatic ring which said Ax and Ay have may have a substituent. A x and A y may be combined to form a ring.
A 1 represents a trivalent aromatic group which may have a substituent.
A 2 and A 3 each independently represent a C 3-30 divalent alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent.
A 4 and A 5 each independently represent a divalent aromatic group having 6 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
Q 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent.
m represents 0 or 1 each independently. )

本発明の空間表示装置は、三次元の立体像を表示することができ、且つ光の利用効率が高く、明るい像を表示することができる。
特に、コレステリック規則性を有する樹脂層が、重合性液晶化合物(iw)を含む液晶組成物の層を硬化してなる層である場合、立体像の表示において特に有利である。即ち、コレステリック規則性を有する樹脂層が、Δn値が高い当該化合物を含む材料の硬化物を含むことにより、薄い層であっても広い反射帯域の選択反射が達成され、且つ狭い厚み範囲において高い光量の光の反射が行われ、その結果、光量が特に不足し易く且つ立体像を結像するために精密な反射が必要となる空間立体表示に特に有利である。
The spatial display device of the present invention can display a three-dimensional stereoscopic image, has high light utilization efficiency, and can display a bright image.
In particular, when the resin layer having cholesteric regularity is a layer formed by curing a liquid crystal composition layer containing a polymerizable liquid crystal compound (iw), it is particularly advantageous in displaying a stereoscopic image. That is, the resin layer having cholesteric regularity includes a cured product of a material containing the compound having a high Δn value, thereby achieving selective reflection in a wide reflection band even in a thin layer and high in a narrow thickness range. Reflection of a light amount of light is performed, and as a result, it is particularly advantageous for spatial stereoscopic display in which the light amount is particularly insufficient and precise reflection is required to form a stereoscopic image.

図1は、本発明の空間表示装置の一例を概略的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of the space display device of the present invention. 図2は、図1に示す空間表示装置を線1aに沿って切断した断面を示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a cross section of the space display device shown in FIG. 1 cut along a line 1a. 図3は、図1及び図2に示す空間表示装置における、選択反射膜120における選択反射の態様をより具体的に説明する側面図である。FIG. 3 is a side view for more specifically explaining the mode of selective reflection in the selective reflection film 120 in the spatial display device shown in FIGS. 1 and 2. 図4は、図3における画像表示ユニット110の立体像を、観察方向A22において観察した状態を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the stereoscopic image of the image display unit 110 in FIG. 3 is observed in the observation direction A22. 図5は、図3における領域R中の立体像を、観察方向A21において観察した状態を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a state in which the stereoscopic image in the region R in FIG. 3 is observed in the observation direction A21.

以下、実施形態及び例示物等を示して本発明について詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施形態及び例示物等に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments and examples, but the present invention is not limited to the following embodiments and examples, and the claims of the present invention and equivalents thereof. Any change can be made without departing from the scope described above.

〔1.空間表示装置の概要〕
本発明の空間表示装置は、遠近反転立体像を出力し、直線偏光である画像光として出射する表示面を備える画像表示ユニットと、画像光を鏡面反射させる選択反射膜と、選択反射膜からの画像光を再帰性反射させる再帰性反射材とを備える空間表示装置である。画像表示ユニット、選択反射膜及び再帰性反射材の配置は、選択反射膜が、再帰性反射材において再帰性反射し選択反射膜に入射した画像光を透過させ、それにより立体像を空間に表示するよう、位置決めされる。本発明の空間表示装置において、選択反射膜は、コレステリック規則性を有する樹脂層、及びコレステリック規則性を有する樹脂層の画像表示ユニット側の面に設けられたλ/4板を備える。本願においては、コレステリック規則性を有する樹脂層を、単に「コレステリック樹脂層」という場合がある。
[1. Overview of the space display device)
The spatial display device of the present invention outputs an inversion perspective stereoscopic image and includes an image display unit including a display surface that emits linearly polarized image light, a selective reflection film that specularly reflects image light, and a selective reflection film. A spatial display device comprising a retroreflecting material that retroreflects image light. The arrangement of the image display unit, the selective reflection film, and the retroreflective material is such that the selective reflection film transmits the image light that is retroreflected by the retroreflective material and incident on the selective reflection film, thereby displaying a stereoscopic image in space. To be positioned. In the spatial display device of the present invention, the selective reflection film includes a resin layer having cholesteric regularity and a λ / 4 plate provided on the surface of the resin layer having cholesteric regularity on the image display unit side. In the present application, a resin layer having cholesteric regularity may be simply referred to as “cholesteric resin layer”.

図1は、本発明の空間表示装置の一例を概略的に示す斜視図であり、図2は、図1に示す空間表示装置を線1aに沿って切断した断面を示す縦断面図である。図1及び図2において、空間表示装置10は、画像表示ユニット110、選択反射膜120及び再帰性反射材130を備える。空間表示装置10はさらに、任意の構成要素として、これらを格納する筐体180、及びその上部に設けられたフード190とを備える。フード190は装置側面に設けられた側板190L及び190R、並びに装置背面に設けられた背面板190Bを含み、これらにより、観察方向A21に沿って観察者が観察領域R内を観察した際の外光を遮蔽し、それに表示像をより鮮明にしうる。   FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of the spatial display device of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a cross section of the spatial display device shown in FIG. 1 cut along a line 1a. 1 and 2, the spatial display device 10 includes an image display unit 110, a selective reflection film 120, and a retroreflecting material 130. The space display device 10 further includes, as optional components, a housing 180 for storing them and a hood 190 provided on the upper portion thereof. The hood 190 includes side plates 190L and 190R provided on the side surface of the apparatus, and a back plate 190B provided on the back side of the apparatus. With these, external light when the observer observes the inside of the observation region R along the observation direction A21. And the display image can be made clearer.

画像表示ユニット110は、表示面110U側から、画像を、直線偏光である画像光として出射するユニットである。この例においては、画像表示ユニット110は、表示パネル111と、その表示面110U側に設けられたマイクロレンズアレイ112とを備え、これにより、立体的な位置情報を有する画像光を出射する。画像表示ユニット110により表示される画像は、静止画でもよく、動画でもよい。画像表示ユニット110から出射した画像光A11は、斜め上方向に進む。   The image display unit 110 is a unit that emits an image as image light that is linearly polarized light from the display surface 110U side. In this example, the image display unit 110 includes a display panel 111 and a microlens array 112 provided on the display surface 110U side, thereby emitting image light having three-dimensional position information. The image displayed by the image display unit 110 may be a still image or a moving image. The image light A11 emitted from the image display unit 110 travels obliquely upward.

選択反射膜120は、コレステリック樹脂層121、及びコレステリック樹脂層121の画像表示ユニット110側の面に設けられたλ/4板122を備える。画像表示ユニット110と選択反射膜120との配置の関係は、画像表示ユニット110から出射した画像光A11が、選択反射膜120の下面120Dに、斜め方向に入射するよう位置決めされる。この例においては、選択反射膜120は、水平に配置され、画像表示ユニット110から出射した画像光A11を正反射させ、反射した画像光A12は斜め下方向に進む。かかる反射に際し、選択反射膜120はまた、画像光の偏光方向を90°変化させる。   The selective reflection film 120 includes a cholesteric resin layer 121 and a λ / 4 plate 122 provided on the surface of the cholesteric resin layer 121 on the image display unit 110 side. The positional relationship between the image display unit 110 and the selective reflection film 120 is such that the image light A11 emitted from the image display unit 110 is incident on the lower surface 120D of the selective reflection film 120 in an oblique direction. In this example, the selective reflection film 120 is disposed horizontally, and regularly reflects the image light A11 emitted from the image display unit 110, and the reflected image light A12 travels obliquely downward. Upon such reflection, the selective reflection film 120 also changes the polarization direction of the image light by 90 °.

再帰性反射材130は、入射した光を、入射光の出射元の方向に反射させる性質を有する材料である。即ち、再帰性反射材130において反射した反射光の出射角度は、入射光の入射角度と同じ角度となる。本発明の空間表示装置において、選択反射膜120と再帰性反射材130との配置の関係は、選択反射膜120において反射した画像光が、再帰性反射材130に入射するよう位置決めされる。この例において、再帰性反射材130は、再帰性反射材130に入射した画像光A12を再帰性反射させる。再帰性反射した画像光A13は、斜め上方向に進む。かかる反射に際し、再帰性反射材130による反射は、画像光の立体的な遠近位置情報を反転させる。画像光A13は、画像表示ユニット110から直接選択反射膜120に入射した際とは異なり、その偏光方向が変化しているため、選択反射膜120を透過し、透過光A14として出射する。その結果、装置使用者が観察方向A21に沿って観察を行った場合、領域Rにおいて、画像表示ユニット110から出力された像が、その遠近が反転した像として観察される。   The retroreflective member 130 is a material having a property of reflecting incident light in the direction of the emission source of the incident light. That is, the outgoing angle of the reflected light reflected by the retroreflecting material 130 is the same as the incident angle of the incident light. In the spatial display device of the present invention, the positional relationship between the selective reflection film 120 and the retroreflective material 130 is positioned so that the image light reflected by the selective reflection film 120 enters the retroreflective material 130. In this example, the retroreflecting material 130 retroreflects the image light A12 incident on the retroreflecting material 130. The retroreflected image light A13 travels obliquely upward. Upon such reflection, the reflection by the retroreflecting material 130 inverts the stereoscopic perspective position information of the image light. Unlike the case where the image light A13 is directly incident on the selective reflection film 120 from the image display unit 110, the polarization direction of the image light A13 is changed, so that the image light A13 is transmitted through the selective reflection film 120 and emitted as transmitted light A14. As a result, when the user of the apparatus performs observation along the observation direction A21, the image output from the image display unit 110 is observed as an image whose perspective is inverted in the region R.

〔2.選択反射の具体例〕
図3は、図1及び図2に示す空間表示装置における、選択反射膜120における選択反射の態様をより具体的に説明する側面図である。図3においては、説明のため、コレステリック樹脂層121及びλ/4板122とは離隔した状態で示される。図3においては、立体像の上下左右前後の位置関係を、座標軸U(上)D(下)L(左)R(右)F(前)B(後)により示し、紙面より手前に向かう座標軸は楔形矢印、紙面より奥に向かう座標軸は点線矢印で示している。この例では、装置使用者が観察方向A21に沿って観察を行った場合に、「A」の文字が観察者に対して突出する立体像を表示する態様を示している。
[2. Specific example of selective reflection)
FIG. 3 is a side view for more specifically explaining the mode of selective reflection in the selective reflection film 120 in the spatial display device shown in FIGS. 1 and 2. In FIG. 3, the cholesteric resin layer 121 and the λ / 4 plate 122 are shown separated from each other for explanation. In FIG. 3, the positional relationship between the top, bottom, left, and right of the stereoscopic image is indicated by coordinate axes U (up), D (down), L (left), R (right), F (front), and B (rear). Is a wedge-shaped arrow, and a coordinate axis extending from the paper surface is indicated by a dotted arrow. In this example, when the apparatus user observes along the observation direction A21, a three-dimensional image in which the letter “A” protrudes from the observer is displayed.

図3の例において、画像表示ユニット110は、遠近が反転した立体像を、直線偏光である画像光として出力する。その上下左右前後の位置関係は座標軸C11の通りである。また、偏光の方向は、像の左右方向と平行な方向である。この立体像を、観察方向A22において観察を行った場合、観察される像及び偏光方向は、図4に示す像410及び偏光方向A41の通りとなる。   In the example of FIG. 3, the image display unit 110 outputs a stereoscopic image in which perspective is inverted as image light that is linearly polarized light. The positional relationship between the top, bottom, left, and right is the coordinate axis C11. The direction of polarization is a direction parallel to the left-right direction of the image. When this stereoscopic image is observed in the observation direction A22, the observed image and the polarization direction are the same as the image 410 and the polarization direction A41 shown in FIG.

このような、表示パネルとマイクロレンズアレイとを組み合わせて備え、立体像を生成し出力する画像表示ユニットの具体例としては、既知のものを用いうる。例えば、特開2012−22307号公報に記載される装置を、画像表示ユニットとして用いうる。出力する立体像の遠近の反転は、表示パネルに入力する画像データとして、遠近の情報を反転させるよう変換したデータを用いることにより達成しうる。   As a specific example of such an image display unit that includes a combination of a display panel and a microlens array and generates and outputs a stereoscopic image, a known one can be used. For example, an apparatus described in JP 2012-22307 A can be used as an image display unit. Inversion of the perspective of the stereoscopic image to be output can be achieved by using data converted so as to invert the perspective information as image data to be input to the display panel.

画像表示ユニットを構成する表示パネルは、液晶表示パネル、有機エレクトロルミネッセンス表示パネル等の各種のものとしうるが、液晶表示パネルが、直線偏光を出射するものを容易に構成しうるため好ましい。   The display panel constituting the image display unit may be various types such as a liquid crystal display panel, an organic electroluminescence display panel, etc., but is preferable because the liquid crystal display panel can be easily configured to emit linearly polarized light.

画像表示ユニットを構成するマイクロレンズアレイを構成する材料は、特に限定されず、既知の光学材料を適宜採用しうる。特に高い機械的強度、透明性、耐熱性、加工の容易さ及び加工精度の高さの観点から、脂環式構造含有重合体を含む樹脂が好ましい。脂環式構造含有重合体を含む樹脂の詳細は、λ/4板を構成する材料の例として後述するものと同様のものとしうる。   The material which comprises the micro lens array which comprises an image display unit is not specifically limited, A known optical material can be employ | adopted suitably. In particular, a resin containing an alicyclic structure-containing polymer is preferable from the viewpoint of high mechanical strength, transparency, heat resistance, ease of processing, and high processing accuracy. Details of the resin containing the alicyclic structure-containing polymer can be the same as those described later as examples of the material constituting the λ / 4 plate.

画像表示ユニット110から出射した画像光A11は、λ/4板122に入射する。この例では、λ/4板122の遅相軸の方向A43は、画像光の偏光方向をλ/4板122に投影した方向A42に対して45°の角度をなしている。かかる偏光方向と遅相軸方向との関係により、λ/4板122を出射した画像光A31は、その偏光状態が直線偏光から円偏光に変換された光となる。   The image light A11 emitted from the image display unit 110 enters the λ / 4 plate 122. In this example, the slow axis direction A43 of the λ / 4 plate 122 forms an angle of 45 ° with the direction A42 in which the polarization direction of the image light is projected onto the λ / 4 plate 122. Due to the relationship between the polarization direction and the slow axis direction, the image light A31 emitted from the λ / 4 plate 122 is light whose polarization state is converted from linearly polarized light to circularly polarized light.

画像光A31は、コレステリック樹脂層121に到達する。コレステリック樹脂層121は、右円偏光及び左円偏光のうち一方を透過し、他方を反射させる性質を有する。この例では、コレステリック樹脂層121は、画像光A31である円偏光を反射させるよう構成される。したがって、コレステリック樹脂層121において、画像光A31は正反射する。反射した画像光A32は、再びλ/4板122に入射する。λ/4板122を出射した画像光A12は、その偏光状態が円偏光から直線偏光に変換された光となる。画像光A32は、画像光A31と回転方向が同じで進行方向が逆向きの円偏光であるため、λ/4板122による変換の結果、出射する画像光A12の偏光方向は、画像光A11から90°変化した方向となる。即ち、偏光の方向は、像の上下方向と平行な方向となる。   The image light A31 reaches the cholesteric resin layer 121. The cholesteric resin layer 121 has a property of transmitting one of right circularly polarized light and left circularly polarized light and reflecting the other. In this example, the cholesteric resin layer 121 is configured to reflect circularly polarized light that is the image light A31. Therefore, in the cholesteric resin layer 121, the image light A31 is regularly reflected. The reflected image light A32 is incident on the λ / 4 plate 122 again. The image light A12 emitted from the λ / 4 plate 122 is light whose polarization state is converted from circularly polarized light to linearly polarized light. Since the image light A32 is circularly polarized light having the same rotation direction as that of the image light A31 and the traveling direction being opposite, the polarization direction of the image light A12 emitted as a result of conversion by the λ / 4 plate 122 is changed from the image light A11. The direction changes by 90 °. That is, the direction of polarization is parallel to the vertical direction of the image.

画像光A12は、再帰性反射材130に到達し、再帰性反射する。このような再帰性反射材の具体例としては、既知のものを用いうる。例えば、表面にマイクロビーズを設けたもの、表面にマイクロプリズムを設けたもの等の各種の反射材を用いうる。再帰性反射においては、直線偏光の偏光方向は維持され、画像光の立体的な遠近位置情報が反転する。反射した画像光A13は、再びλ/4板122に入射する。λ/4板122を出射した画像光A33は、その偏光状態が直線偏光から円偏光に変換された光となる。画像光A13は、画像光A11に比べて偏光方向が90°変化した直線偏光であるため、λ/4板122による変換の結果、出射する画像光A33の回転方向は、画像光A31とは逆向きとなる。したがって、画像光A33は、コレステリック樹脂層121を透過し、透過光A14として出射する。その結果、装置使用者が観察方向A21に沿って観察を行った場合、領域Rにおいて、画像表示ユニット110から出力された立体像が観察される。その上下左右前後の位置関係は座標軸C12の通りである。この立体像を、観察方向A21において観察を行った場合、観察される像は、図5に示す像420の通りとなる。   The image light A12 reaches the retroreflecting material 130 and is retroreflected. As a specific example of such a retroreflective material, a known material can be used. For example, various reflectors such as those provided with microbeads on the surface and those provided with microprisms on the surface can be used. In retroreflection, the polarization direction of linearly polarized light is maintained, and the stereoscopic perspective information of the image light is inverted. The reflected image light A13 is incident on the λ / 4 plate 122 again. The image light A33 emitted from the λ / 4 plate 122 is light whose polarization state is converted from linearly polarized light to circularly polarized light. Since the image light A13 is linearly polarized light whose polarization direction is changed by 90 ° compared to the image light A11, the rotation direction of the emitted image light A33 is opposite to that of the image light A31 as a result of conversion by the λ / 4 plate 122. It becomes the direction. Accordingly, the image light A33 passes through the cholesteric resin layer 121 and is emitted as transmitted light A14. As a result, when the apparatus user performs observation along the observation direction A21, a stereoscopic image output from the image display unit 110 is observed in the region R. The positional relationship between the top, bottom, left, and right is the coordinate axis C12. When this stereoscopic image is observed in the observation direction A21, the observed image is as shown by an image 420 shown in FIG.

〔3.選択反射膜〕
本発明の空間表示装置においては、選択反射膜として、コレステリック樹脂層及びλ/4板を備えるものを採用し、これを直線偏光である画像光を出射する特定の画像表示ユニットと組み合わせている。本発明の空間表示装置は、かかる構成を備えることにより、三次元の立体像を、明るい像として表示することができる。即ち、かかる選択反射膜を採用することにより、上記において説明した例の通り、画像表示ユニットから出射し直接選択反射膜に入射した直線偏光は高効率で反射させることができ、一方一旦反射した後再帰性反射材側から再び入射した直線偏光は高効率で透過させることができる。その結果、ハーフミラー等の従来のビームスプリッターを用いた空間表示装置に比べて、画像表示ユニットから出射した画像光を効率的に利用することができる。本発明の空間表示装置は、このような構成を備えることにより、遠近の奥行きにおいて明るい像が形成されることが求められる立体像を空間に表示する上で特に有利な装置とすることができる。
[3. Selective reflective film)
In the spatial display device of the present invention, a selective reflection film including a cholesteric resin layer and a λ / 4 plate is employed, and this is combined with a specific image display unit that emits image light that is linearly polarized light. The spatial display device of the present invention can display a three-dimensional stereoscopic image as a bright image by providing such a configuration. That is, by adopting such a selective reflection film, as in the example described above, linearly polarized light emitted from the image display unit and directly incident on the selective reflection film can be reflected with high efficiency. The linearly polarized light incident again from the retroreflecting material side can be transmitted with high efficiency. As a result, the image light emitted from the image display unit can be used more efficiently than a space display device using a conventional beam splitter such as a half mirror. By providing such a configuration, the spatial display device of the present invention can be a device that is particularly advantageous in displaying a stereoscopic image that is required to form a bright image at a depth of perspective.

また、コレステリック樹脂層は、直線偏光を選択反射するフィルム等の、他の偏光を分離するフィルムに比べて、構造が単純であり製造が容易であるため、安価に製造することができ、且つ厚みを薄くすることができる。コレステリック樹脂層の厚みが薄いことにより、斜め方向から入射した光についても良好な選択反射機能を発現しうるため、表示される像の画質を向上させることができる。具体的には、狭い厚み範囲において高い光量の光の反射が行われ、その結果、光量が特に不足し易く且つ立体像を結像するために精密な反射が必要となる空間立体表示に特に有利である。   In addition, the cholesteric resin layer has a simple structure and is easy to manufacture as compared to other films that separate polarized light, such as a film that selectively reflects linearly polarized light, and can be manufactured at a low cost. Can be made thinner. Since the thickness of the cholesteric resin layer is thin, a good selective reflection function can be exhibited even for light incident from an oblique direction, so that the image quality of the displayed image can be improved. Specifically, a high amount of light is reflected in a narrow thickness range, and as a result, it is particularly advantageous for spatial stereoscopic display where the amount of light is particularly insufficient and precise reflection is necessary to form a stereoscopic image. It is.

〔4.コレステリック樹脂層の具体例〕
コレステリック樹脂層は、可視波長帯域の少なくとも一の波長において、反射率40%以上であり且つ反射帯域の半値幅が350nm以上である反射を示すことが好ましい。かかる反射を示すことにより、画像表示ユニットからの画像光(図1〜5の例における画像光A11)を、幅広い波長帯域において高い割合で反射することができ、その結果、明るく、且つ幅広い色調を有する像の表示が可能となる。
[4. Specific example of cholesteric resin layer]
The cholesteric resin layer preferably exhibits reflection having a reflectance of 40% or more and a half-value width of 350 nm or more in at least one wavelength of the visible wavelength band. By exhibiting such reflection, the image light from the image display unit (image light A11 in the examples of FIGS. 1 to 5) can be reflected at a high rate in a wide wavelength band, and as a result, it is bright and has a wide color tone. The displayed image can be displayed.

このような、反射率が高く、且つ反射帯域が広いコレステリック樹脂層は、特定の化合物を含む液晶組成物の層を硬化することにより得うる。かかる特定の化合物の例としては、以下に説明する、重合性液晶化合物(iw)が挙げられる。   Such a cholesteric resin layer having a high reflectance and a wide reflection band can be obtained by curing a liquid crystal composition layer containing a specific compound. Examples of such specific compounds include polymerizable liquid crystal compounds (iw) described below.

〔4.1.重合性液晶化合物(iw)〕
重合性液晶化合物(iw)は、下記式(Iw)で示される化合物である。重合性液晶化合物(iw)は、後述する重合性化合物(iiw)でも、重合性キラル化合物でもないものである。
[4.1. Polymerizable liquid crystal compound (iw)]
The polymerizable liquid crystal compound (iw) is a compound represented by the following formula (Iw). The polymerizable liquid crystal compound (iw) is neither a polymerizable compound (iiw) described later nor a polymerizable chiral compound.

Figure 2018092000
Figure 2018092000

前記式(Iw)において、Y1w〜Y6wはそれぞれ独立して、単結合、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR1w−C(=O)−、−C(=O)−NR1w−、−O−C(=O)−NR1w−、−NR1w−C(=O)−O−、−NR1w−C(=O)−NR1w−、−O−NR1w−、または−NR1w−O−を表す。ここで、R1wは、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す。R1wは、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
Yの組み合わせとして特に好ましいのは、合成しやすさ及び本発明の所望の効果をより良好に発現させる観点から、Y1wとY3wが−C(=O)−O−であり、Y4wとY6wが−O−C(=O)−であり、Y2wとY5wが−O−である組み合わせ、あるいは、Y1w〜Y3wが−C(=O)−O−であり、Y4w〜Y6wが−O−C(=O)−である組み合わせである。
In the formula (Iw), Y 1w to Y 6w are each independently a single bond, —O—, —S—, —O—C (═O) —, —C (═O) —O—, — O-C (= O) -O -, - NR 1w -C (= O) -, - C (= O) -NR 1w -, - O-C (= O) -NR 1w -, - NR 1w - C (= O) -O -, - NR 1w -C (= O) -NR 1w -, - O-NR 1w -, or an -NR 1 w -O-. Here, R 1w represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 1w is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Particularly preferred as a combination of Y is Y 1w and Y 3w are —C (═O) —O—, and Y 4w , from the viewpoint of better synthesis and the desired effects of the present invention. Y 6w is —O—C (═O) — and Y 2w and Y 5w are —O—, or Y 1w to Y 3w are —C (═O) —O—, Y 4w -Y 6w is a combination in which -O-C (= O)-.

1w及びG2wはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の2価の脂肪族基であり、好ましくは炭素数1〜12の2価の脂肪族基である。
1w及びG2wの炭素数1〜20の2価の脂肪族基としては、炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数2〜20のアルケニレン基等の鎖状の脂肪族基が好ましい。
本発明の所望の効果をより良好に発現させる観点から、エチレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等のアルキレン基が好ましい。
G 1w and G 2w are each independently a divalent aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, preferably a divalent aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms. It is.
The divalent aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms of G 1w and G 2w is preferably a chain aliphatic group such as an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms or an alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms.
From the viewpoint of better expressing the desired effect of the present invention, an alkylene group such as an ethylene group, a butylene group, a hexylene group, and an octylene group is preferable.

1w及びG2wの脂肪族基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルコキシ基;等が挙げられる。ハロゲン原子としてはフッ素原子が好ましく、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。 Examples of the substituent for the aliphatic group of G 1w and G 2w include a halogen atom and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms; The halogen atom is preferably a fluorine atom, and the alkoxy group is preferably a methoxy group or an ethoxy group.

また、前記脂肪族基には、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR2w−C(=O)−、−C(=O)−NR2w−、−NR2w−、または−C(=O)−が介在していてもよい(ただし、−O−および−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、R2wは、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す。R2wは、水素原子又はメチル基であることが好ましい。 The aliphatic group includes —O—, —S—, —O—C (═O) —, —C (═O) —O—, —O—C (═O) —O—, — NR 2w —C (═O) —, —C (═O) —NR 2w —, —NR 2w —, or —C (═O) — may be present (provided that —O— and —S -Except when two or more intervening each other.) Here, R 2w represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 2w is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

1w及びZ2wはそれぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルケニル基を表す。
1w及びZ2wの炭素数2〜10のアルケニル基の具体例としては、CH=CH−、CH=C(CH)−、CH=CH−CH−、CH−CH=CH−、CH=CH−CH−CH−、CH=C(CH)−CH−CH−、(CHC=CH−CH−、(CHC=CH−CH−CH−、CH=C(Cl)−、CH=C(CH)−CH−、CH−CH=CH−CH−等が挙げられる。
Z 1w and Z 2w each independently represent an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom.
Specific examples of the alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms of Z 1w and Z 2w include CH 2 ═CH—, CH 2 ═C (CH 3 ) —, CH 2 ═CH—CH 2 —, CH 3 —CH═. CH-, CH 2 = CH-CH 2 -CH 2 -, CH 2 = C (CH 3) -CH 2 -CH 2 -, (CH 3) 2 C = CH-CH 2 -, (CH 3) 2 C ═CH—CH 2 —CH 2 —, CH 2 ═C (Cl) —, CH 2 ═C (CH 3 ) —CH 2 —, CH 3 —CH═CH—CH 2 — and the like.

該アルケニル基の炭素数としては、2〜6が好ましい。Z1w及びZ2wのアルケニル基の置換基であるハロゲン原子としては、塩素原子が好ましい。
中でも、Z1w及びZ2wとしては、本発明の所望の効果をより良好に発現させる観点から、CH=CH−、CH=CH(CH)−、CH=C(Cl)−、CH=CH−CH−、CH=C(CH)−CH−、又はCH=C(CH)−CH−CH−であることがより好ましい。
As carbon number of this alkenyl group, 2-6 are preferable. As a halogen atom which is a substituent of the alkenyl group of Z1w and Z2w , a chlorine atom is preferable.
Among them, as Z 1w and Z 2w , from the viewpoint of better expressing the desired effect of the present invention, CH 2 = CH-, CH 2 = CH (CH 3 )-, CH 2 = C (Cl)-, It is more preferable that CH 2 ═CH—CH 2 —, CH 2 ═C (CH 3 ) —CH 2 —, or CH 2 ═C (CH 3 ) —CH 2 —CH 2 —.

1w〜X8wはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、−OR3w、−O−C(=O)−R3w、−C(=O)−OR3w、−O−C(=O)−OR3w、−NR4w−C(=O)−R3w、−C(=O)−NR3w4w、または−O−C(=O)−NR3w4wを表す。X1w〜X8wが置換基を有するアルキル基である場合の置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メチル基、エチル基を挙げることができる。ここで、R3w及びR4wは、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基を表し、アルキル基である場合、当該アルキル基には、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR5w−C(=O)−、−C(=O)−NR5w−、−NR5w−、または−C(=O)−が介在していてもよい(ただし、−O−および−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、R5wは、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す。R3w及びR4wが置換基を有するアルキル基である場合の置換基としては、それぞれ独立に、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メチル基、エチル基を挙げることができる。
原料の入手しやすさの観点から、(1)X1w〜X8wがいずれも水素原子であるか、(2)X1w〜X5w及びX7wがいずれも水素原子であり、かつX6w及びX8wが−OCH、−OCHCH、若しくは−CHであるか、(3)X1w〜X5w、X7w及びX8wがいずれも水素原子であり、かつX6wが−C(=O)−OR3w、−OCH、−OCHCH、−CH、−CHCH、−CHCHCH若しくはフッ素原子であるか、又は(4)X1w〜X4w及びX6w〜X8wがいずれも水素原子であり、かつX5wが−C(=O)−O−R3w、−OCH、−OCHCH、−CH、−CHCH、−CHCHCH若しくはフッ素原子であることが好ましい。
X 1w to X 8w are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, —OR 3w , —O—C (= O) —R 3w , —C (═O) —OR 3w , —O—C (═O) —OR 3w , —NR 4w —C (═O) —R 3w , —C (═O) —NR 3w R 4w , or —O—C (═O) —NR 3w R 4w is represented. Examples of the substituent when X 1w to X 8w are alkyl groups having a substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, a methyl group, and an ethyl group. Here, R 3w and R 4w represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent. When the alkyl group is an alkyl group, the alkyl group includes —O— and —S. -, -O-C (= O)-, -C (= O) -O-, -O-C (= O) -O-, -NR 5w -C (= O)-, -C (= O ) —NR 5w —, —NR 5w —, or —C (═O) — may be present (except when two or more of —O— and —S— are adjacent to each other). . Here, R 5w represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the substituent when R 3w and R 4w are alkyl groups having a substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, a methyl group, and an ethyl group.
From the viewpoint of easy availability of raw materials, (1) X 1w to X 8w are all hydrogen atoms, (2) X 1w to X 5w and X 7w are all hydrogen atoms, and X 6w and X 8w is -OCH 3, -OCH 2 CH 3, or whether it is -CH 3, (3) X 1w ~X 5w, X 7w and X 8w are both hydrogen atoms, and X 6w is -C ( ═O) —OR 3w , —OCH 3 , —OCH 2 CH 3 , —CH 3 , —CH 2 CH 3 , —CH 2 CH 2 CH 3 or a fluorine atom, or (4) X 1w to X 4w And X 6w to X 8w are all hydrogen atoms, and X 5w is —C (═O) —O—R 3w , —OCH 3 , —OCH 2 CH 3 , —CH 3 , —CH 2 CH 3 , Oh by -CH 2 CH 2 CH 3 or fluorine atom It is preferable.

また、前記式(Iw)において、A1w及びA2wにそれぞれ結合する、式:−Y2w−(G1w−Y1w)aw−Z1w及び式:−Y5w−(G2w−Y6w)bw−Z2wで表される基の具体例としては、以下のものが挙げられる。なお、前記aw及びbwはそれぞれ、(G1w−Y1w)単位及び(G2w−Y6w)単位の繰り返し数を表し、aw及びbwはそれぞれ独立して、0又は1である。aw、bwとして特に好ましい組み合わせとしては、合成しやすさ及び、本発明の所望の効果をより良好に発現させる観点からaw及びbwは共に1である。 Further, in the formula (Iw), respectively coupled to the A 1 w and A 2w, wherein: -Y 2w - (G 1w -Y 1w) aw-Z 1w and the formula: -Y 5w - (G 2w -Y 6w) Specific examples of the group represented by bw-Z 2w include the following. Incidentally, the aw and bw are each represent a repeating number of (G 1w -Y 1w) units and (G 2w -Y 6w) units, aw and bw are each independently 0 or 1. As a particularly preferred combination as aw and bw, both aw and bw are 1 from the viewpoint of ease of synthesis and better expression of the desired effect of the present invention.

1w及びA2wはそれぞれ独立して、炭素数1〜30の2価の有機基Awを表す。有機基Awの炭素数としては6〜20が好ましい。A1w及びA2wの有機基Aとしては、特に制限されないが、芳香族環を有するものが好ましい。 A 1w and A 2w each independently represent a divalent organic group Aw having 1 to 30 carbon atoms. As carbon number of organic group Aw, 6-20 are preferable. Although it does not restrict | limit especially as the organic group A of A1w and A2w , What has an aromatic ring is preferable.

本発明において、前記式(Iw)で示される重合性液晶化合物(iw)において、以下の式で表される2つの基は同一であっても、異なっていてもよい。   In the present invention, in the polymerizable liquid crystal compound (iw) represented by the formula (Iw), two groups represented by the following formulas may be the same or different.

Figure 2018092000
Figure 2018092000

Figure 2018092000
Figure 2018092000

式(Iw)で示される化合物の具体例及び当該化合物の部分の好ましい例としては、国際公開第2009/041512号等の文献に記載されるものが挙げられる。   Specific examples of the compound represented by the formula (Iw) and preferable examples of the portion of the compound include those described in documents such as International Publication No. 2009/041512.

前記式(Iw)で表される重合性液晶化合物(iw)の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。   Preferable specific examples of the polymerizable liquid crystal compound (iw) represented by the formula (Iw) include the following.

Figure 2018092000
Figure 2018092000

重合性液晶化合物(iw)は、そのΔn値が好ましくは0.05以上、より好ましくは0.20以上である。このような高いΔn値を有することにより、高い光学的性能(例えば、選択反射機能)を有するコレステリック樹脂層を与えることができる。Δnの上限は、特に限定されないが、例えば、0.40、好ましくは0.35とすることができる。   The Δn value of the polymerizable liquid crystal compound (iw) is preferably 0.05 or more, more preferably 0.20 or more. By having such a high Δn value, a cholesteric resin layer having high optical performance (for example, selective reflection function) can be provided. Although the upper limit of (DELTA) n is not specifically limited, For example, it can be set to 0.40, Preferably it is 0.35.

重合性液晶化合物(iw)は、国際公開第2009/041512号等の文献に記載される既知の方法に基づき製造しうる。   The polymerizable liquid crystal compound (iw) can be produced based on a known method described in documents such as WO2009 / 041512.

〔4.2.重合性液晶化合物(iw)と組み合わせて用いうる重合性液晶化合物〕
重合性液晶化合物(iw)は、それ以外の重合性液晶化合物と組み合わせて用いてもよい。重合性液晶化合物(iw)と組み合わせて用いうる重合性液晶化合物の例としては、特開平11−130729号公報、特開平8−104870号公報、特開2005−309255号公報、特開2005−263789号公報、特表2002−533742号公報、特開2002−308832号公報、特開2002−265421号公報、特開昭62−070406号公報、及び特開平11−100575号公報に記載されるもの等の既知の重合性液晶化合物が挙げられる。
[4.2. Polymerizable liquid crystal compound that can be used in combination with polymerizable liquid crystal compound (iw)]
The polymerizable liquid crystal compound (iw) may be used in combination with other polymerizable liquid crystal compounds. Examples of the polymerizable liquid crystal compound that can be used in combination with the polymerizable liquid crystal compound (iw) include JP-A-11-130729, JP-A-8-104870, JP-A-2005-309255, and JP-A-2005-263789. Disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-533742, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-308832, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-265421, Japanese Patent Laid-Open No. 62-070406, and Japanese Patent Laid-Open No. 11-100555. And known polymerizable liquid crystal compounds.

上に述べた、重合性液晶化合物(iw)及びその他の重合性液晶化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の割合で組み合わせて用いてもよい。但し、重合性液晶化合物(iw)と、それ以外の重合性液晶化合物を用いる場合、重合性液晶化合物(iw)以外の重合性液晶化合物の含有量は、重合性液晶化合物全量中、50重量%以下が好ましく、30重量%以下がより好ましい。   The polymerizable liquid crystal compound (iw) and other polymerizable liquid crystal compounds described above may be used alone or in combination of two or more at any ratio. However, when the polymerizable liquid crystal compound (iw) and the other polymerizable liquid crystal compound are used, the content of the polymerizable liquid crystal compound other than the polymerizable liquid crystal compound (iw) is 50% by weight in the total amount of the polymerizable liquid crystal compound. The following is preferable, and 30% by weight or less is more preferable.

〔4.3.重合性化合物(iiw)〕
液晶組成物が重合性液晶化合物(iw)を含む場合において、液晶組成物は、重合性液晶化合物以外の重合性化合物を含有し得る。かかる重合性化合物の好ましい例としては、下記式(IIw)で示されるアキラルな化合物が挙げられる。以下において、この化合物を重合性化合物(iiw)という場合がある。
[4.3. Polymerizable compound (iiw)]
When the liquid crystal composition contains a polymerizable liquid crystal compound (iw), the liquid crystal composition can contain a polymerizable compound other than the polymerizable liquid crystal compound. Preferable examples of such polymerizable compounds include achiral compounds represented by the following formula (IIw). Hereinafter, this compound may be referred to as a polymerizable compound (iiw).

3w−MG−O(CH)n1w−Y11w−Z4w (IIw) Z 3w -MG-O (CH 2 ) n 1w -Y 11w -Z 4w (IIw)

前記式(IIw)において、Z3wは、水素原子、置換基を有してもよい炭素原子数1〜2個のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、及びシアノ基;からなる群より選択される基を表す。Z3wが置換基を有するアルキル基である場合の置換基としては、ハロゲン原子を挙げることができる。Z3wは好ましくはシアノ基である。
MGは、4,4’−ビフェニレン基、4,4’−ビシクロヘキシレン基、2,6−ナフチレン基、及び4,4’−ベンズアルデヒドアジン基(−C−CH−=N−N=CH−C−,ここで−C−はp−フェニレン基)からなる群より選択されるメソゲン基を表す。MGは好ましくは4,4’−ビフェニレン基である。
1wは、0〜6、好ましくは0〜2の整数を表す。
11wは、単結合、−O−、−S−、−CO−、−CS−、−OCO−、−CH−、−OCH−、−NHCO−、−OCOO−、−CHCOO−、及び−CHOCO−からなる群より選択される基を表す。Y11wは好ましくは−OCO−である。
4wは、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルケニル基を表す。Z4wは好ましくはCH=CH−である。
In the formula (IIw), Z 3w represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may have a substituent, a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, and a cyano group. Represents a group selected from the group consisting of A halogen atom can be mentioned as a substituent in case Z3w is an alkyl group which has a substituent. Z 3w is preferably a cyano group.
MG is 4,4′-biphenylene group, 4,4′-bicyclohexylene group, 2,6-naphthylene group, and 4,4′-benzaldehyde azine group (—C 6 H 4 —CH—═N—N). = CH-C 6 H 4 - , wherein -C 6 H 4 - represents a mesogen group selected from the group consisting of p- phenylene). MG is preferably a 4,4′-biphenylene group.
n 1w represents an integer of 0 to 6, preferably 0 to 2.
Y 11w represents a single bond, —O—, —S—, —CO—, —CS—, —OCO—, —CH 2 —, —OCH 2 —, —NHCO—, —OCOO—, —CH 2 COO—. And a group selected from the group consisting of —CH 2 OCO—. Y 11w is preferably —OCO—.
Z 4w represents an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom. Z 4w is preferably CH 2 ═CH—.

重合性化合物(iiw)のΔnは好ましくは0.18以上であり、より好ましくは0.22以上とすることができる。このように高いΔn値を有することにより、液晶組成物としてのΔnを向上させることができ、広帯域の選択反射機能を有するコレステリック樹脂層を作製することができる。Δnの上限は、特に限定されないが、例えば、0.35、好ましくは0.30とすることができる。   The Δn of the polymerizable compound (iiw) is preferably 0.18 or more, more preferably 0.22 or more. By having such a high Δn value, Δn as a liquid crystal composition can be improved, and a cholesteric resin layer having a broadband selective reflection function can be produced. Although the upper limit of (DELTA) n is not specifically limited, For example, it can be 0.35, Preferably it can be 0.30.

重合性化合物(iiw)の好ましい例としては、具体的には下記の化合物(2−1w)〜(2−4w)を挙げることができる。   Preferable examples of the polymerizable compound (iiw) include the following compounds (2-1w) to (2-4w).

Figure 2018092000
Figure 2018092000

重合性化合物(iiw)の製造方法は、特に限定されず、当該技術分野において知られた方法、例えば特開昭62−70406号公報及び特開平11−100575号公報に記載の方法により合成することができる。   The production method of the polymerizable compound (iiw) is not particularly limited, and is synthesized by a method known in the technical field, for example, a method described in JP-A Nos. 62-70406 and 11-10055. Can do.

液晶組成物が重合性液晶化合物(iw)及び重合性化合物(iiw)を含む場合、(重合性化合物(iiw)の合計重量)/(重合性液晶化合物(iw)の合計重量)の重量比は、好ましくは0.05〜1、より好ましくは0.1〜0.65、さらにより好ましくは0.15〜0.45である。前記重量比を0.05以上とすることにより配向均一性を高めることができる。また逆に1以下とすることにより配向均一性を高め、液晶相の安定性を高め、液晶組成物としてのΔnを高い値とし、所望する光学的性能(例えば、選択反射機能)を良好に得ることができる。なお、合計重量とは、1種を用いた場合にはその重量を、2種以上用いた場合には合計の重量を示す。   When the liquid crystal composition contains a polymerizable liquid crystal compound (iw) and a polymerizable compound (iiw), the weight ratio of (total weight of polymerizable compound (iiw)) / (total weight of polymerizable liquid crystal compound (iw)) is , Preferably 0.05 to 1, more preferably 0.1 to 0.65, and even more preferably 0.15 to 0.45. By setting the weight ratio to 0.05 or more, alignment uniformity can be improved. Conversely, by setting it to 1 or less, alignment uniformity is improved, stability of the liquid crystal phase is improved, Δn as a liquid crystal composition is set to a high value, and desired optical performance (for example, selective reflection function) is obtained satisfactorily. be able to. The total weight indicates the weight when one kind is used and the total weight when two or more kinds are used.

液晶組成物においては、重合性化合物(iiw)の分子量が600未満、重合性液晶化合物(iw)の分子量が600以上であることが好ましい。重合性化合物(iiw)の分子量が600未満であることにより、それよりも分子量の大きい棒状液晶化合物の隙間に入り込むことができ、配向均一性を向上させることができる。重合性液晶化合物(iw)の分子量は、より好ましくは750〜950とすることができる。重合性化合物(iiw)の分子量は、より好ましくは250〜450とすることができる。   In the liquid crystal composition, the molecular weight of the polymerizable compound (iiw) is preferably less than 600, and the molecular weight of the polymerizable liquid crystal compound (iw) is preferably 600 or more. When the molecular weight of the polymerizable compound (iiw) is less than 600, it can enter the gap between the rod-like liquid crystal compounds having a molecular weight larger than that, and the alignment uniformity can be improved. The molecular weight of the polymerizable liquid crystal compound (iw) can more preferably be 750 to 950. The molecular weight of the polymerizable compound (iiw) can more preferably be 250 to 450.

〔4.4.重合性キラル化合物〕
液晶組成物が重合性液晶化合物(iw)を含む場合において、液晶組成物は、さらに重合性キラル化合物を含有し得る。重合性キラル化合物としては、分子内にキラルな炭素原子を有し、重合性液晶化合物と重合可能な化合物であって、かつ重合性液晶化合物の配向を乱さないものを適宜選択して用いうる。上に述べた重合性液晶化合物(iw)は、重合性キラル化合物と混合することでコレステリック相を発現し得る。
ここで、「重合」とは、通常の重合反応のほか、架橋反応を含む広い意味での化学反応を意味するものとする。
液晶組成物においては、重合性キラル化合物を一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
[4.4. Polymerizable chiral compound)
In the case where the liquid crystal composition contains a polymerizable liquid crystal compound (iw), the liquid crystal composition may further contain a polymerizable chiral compound. As the polymerizable chiral compound, a compound having a chiral carbon atom in the molecule and capable of polymerizing with the polymerizable liquid crystal compound and not disturbing the orientation of the polymerizable liquid crystal compound can be appropriately selected and used. The polymerizable liquid crystal compound (iw) described above can exhibit a cholesteric phase by mixing with the polymerizable chiral compound.
Here, “polymerization” means a chemical reaction in a broad sense including a crosslinking reaction in addition to a normal polymerization reaction.
In the liquid crystal composition, the polymerizable chiral compound can be used alone or in combination of two or more.

重合性キラル化合物の例としては、市販のもの(例えば、BASF社製「LC756」等)に加え、特開平11−193287号公報及び特開2003−137887号公報に記載されているような既知のものが挙げられる。かかるキラル化合物としては、例えば、以下の3つの一般式で示される化合物が挙げられるが、これらに限定されない。   Examples of the polymerizable chiral compound include known compounds as described in JP-A-11-193287 and JP-A-2003-13787 in addition to commercially available products (for example, “LC756” manufactured by BASF). Things. Examples of such chiral compounds include, but are not limited to, compounds represented by the following three general formulas.

Figure 2018092000
Figure 2018092000

Figure 2018092000
Figure 2018092000

Figure 2018092000
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上記式中、R6w及びR7wとしては、例えば、水素原子、メチル基、メトキシ基等が挙げられる。Y9w及びY10wとしては、例えば、−O−、−O−C(=O)−、−O−C(=O)−O−等が挙げられる。また、m1w、m2wはそれぞれ独立して、2、4又は6である。これらの一般式で表される化合物の具体例としては、下記に示される化合物が挙げられる。 In the above formulas, R 6w and R 7w, for example, a hydrogen atom, a methyl group, and a methoxy group. Examples of Y 9w and Y 10w include —O—, —O—C (═O) —, —O—C (═O) —O—, and the like. M 1w and m 2w are each independently 2, 4 or 6. Specific examples of the compounds represented by these general formulas include the compounds shown below.

Figure 2018092000
Figure 2018092000

Figure 2018092000
Figure 2018092000

液晶組成物が重合性液晶化合物(iw)と重合性キラル化合物とを含む場合、重合性キラル化合物の配合割合は、重合性液晶化合物(iw)100重量部に対し、通常、0.1〜100重量、好ましくは0.5〜10重量部である。   When the liquid crystal composition contains a polymerizable liquid crystal compound (iw) and a polymerizable chiral compound, the mixing ratio of the polymerizable chiral compound is usually 0.1 to 100 with respect to 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound (iw). Weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight.

〔4.4.その他の成分、製造方法等〕
液晶組成物は、液晶化合物に組み合わせて、任意の成分を含んでいてもよい。任意の成分としては、例えば、重合開始剤、界面活性剤、溶媒、金属、金属錯体、染料、顔料、蛍光材料、燐光材料、レベリング剤、チキソ剤、ゲル化剤、多糖類、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、抗酸化剤、イオン交換樹脂、酸化チタン等の金属酸化物等が挙げられる。
[4.4. Other ingredients, production methods, etc.)
The liquid crystal composition may contain an arbitrary component in combination with the liquid crystal compound. Optional components include, for example, polymerization initiators, surfactants, solvents, metals, metal complexes, dyes, pigments, fluorescent materials, phosphorescent materials, leveling agents, thixotropic agents, gelling agents, polysaccharides, ultraviolet absorbers, Examples include infrared absorbers, antioxidants, ion exchange resins, and metal oxides such as titanium oxide.

重合性液晶化合物(iw)、重合性化合物(iiw)、及び重合性キラル化合物等の、液晶組成物の成分のキラリティを適宜選択することにより、選択反射膜が右円偏光及び左円偏光のうちどちらを透過させどちらを反射させるかを設定しうる。右円偏光及び左円偏光のうちどちらを透過させどちらを反射させるかは、空間表示装置の設計に応じて適宜選択しうる。例えば、図1〜図5において説明した空間表示装置10において、画像光A31が左円偏光である場合、選択反射膜120としては、左円偏光を反射し、右円偏光を透過させるものを用いうる。   By appropriately selecting the chirality of the components of the liquid crystal composition such as the polymerizable liquid crystal compound (iw), the polymerizable compound (iiw), and the polymerizable chiral compound, the selective reflection film can be selected from right circularly polarized light and left circularly polarized light. Which can be transmitted and which can be reflected can be set. Which of right circularly polarized light and left circularly polarized light is transmitted and reflected can be appropriately selected according to the design of the spatial display device. For example, in the spatial display device 10 described with reference to FIGS. 1 to 5, when the image light A31 is left circularly polarized light, the selective reflection film 120 that reflects left circularly polarized light and transmits right circularly polarized light is used. sell.

液晶組成物は、通常、重合性液晶化合物(iw)、重合性化合物(iiw)、重合性キラル化合物、光重合開始剤、及び所望によりその他の添加剤の所定量を適当な有機溶媒に溶解させることにより調製しうる。コレステリック樹脂層は、液晶組成物を適当な基材に塗布して液晶層とし、これを硬化することにより製造しうる。液晶層には、必要に応じて配向処理を施しうる。必要に応じて配向処理を施した後、液晶組成物を光照射及び/又は加温処理により硬化させることにより、コレステリック樹脂層を形成することができる。硬化の工程は、1回以上の光照射と加温処理との組み合わせにより行うことができる。加温条件は、具体的には例えば、温度40〜200℃、好ましくは50〜200℃、さらに好ましくは50〜140℃、時間は1秒〜3分、好ましくは5〜120秒とすることができる。光照射に用いる光は、可視光のみならず紫外線及びその他の電磁波をも含む。光照射は、具体的には例えば波長200〜500nmの光を0.01秒〜3分照射することにより行うことができる。また、例えば0.01〜50mJ/cmの微弱な紫外線照射と加温とを複数回交互に繰り返し、反射帯域の広いコレステリック樹脂層を得うる。上記の微弱な紫外線照射等による反射帯域の拡張を行った後に、50〜10,000mJ/cmといった比較的強い紫外線を照射し、液晶性化合物を完全に重合させ、コレステリック樹脂層を得うる。
液晶組成物が含有しうる任意の成分、液晶組成物を硬化させてコレステリック樹脂層を製造する方法、及びコレステリック樹脂層の態様の詳細については、国際公開第2009/041512号を参照しうる。
In the liquid crystal composition, a predetermined amount of a polymerizable liquid crystal compound (iw), a polymerizable compound (iiw), a polymerizable chiral compound, a photopolymerization initiator, and other additives as required is usually dissolved in an appropriate organic solvent. Can be prepared. The cholesteric resin layer can be produced by applying a liquid crystal composition to a suitable substrate to form a liquid crystal layer and curing it. The liquid crystal layer can be subjected to an alignment treatment as necessary. A cholesteric resin layer can be formed by performing alignment treatment as necessary and then curing the liquid crystal composition by light irradiation and / or heating treatment. The curing step can be performed by a combination of one or more light irradiations and a heating treatment. Specifically, the heating conditions are, for example, a temperature of 40 to 200 ° C., preferably 50 to 200 ° C., more preferably 50 to 140 ° C., and a time of 1 second to 3 minutes, preferably 5 to 120 seconds. it can. The light used for light irradiation includes not only visible light but also ultraviolet rays and other electromagnetic waves. Specifically, the light irradiation can be performed by, for example, irradiating light having a wavelength of 200 to 500 nm for 0.01 second to 3 minutes. Further, for example, a weak irradiating ultraviolet ray of 0.01 to 50 mJ / cm 2 and heating are alternately repeated a plurality of times to obtain a cholesteric resin layer having a wide reflection band. After extending the reflection band by the above-mentioned weak ultraviolet irradiation or the like, a relatively strong ultraviolet ray of 50 to 10,000 mJ / cm 2 is irradiated to completely polymerize the liquid crystalline compound, whereby a cholesteric resin layer can be obtained.
For details on the optional components that the liquid crystal composition can contain, the method of producing a cholesteric resin layer by curing the liquid crystal composition, and the embodiment of the cholesteric resin layer, WO2009 / 041512 can be referred to.

〔4.5.コレステリック樹脂層の性質〕
コレステリック樹脂層の膜厚は好ましくは3.0μm〜10.0μm、より好ましくは3.5〜8μmとしうる。膜厚は、コレステリック樹脂層が2以上の層である場合は、全ての層の膜厚の合計を、コレステリック樹脂層が1層のみである場合にはその膜厚をさす。コレステリック樹脂層の膜厚を前記下限以上とすることにより、高い反射率を容易に得ることができる。膜厚を前記上限以下とすることにより、コレステリック樹脂層に対して斜め方向から入射した光を、その色調を変化させることなく選択反射させることができる。
[4.5. Properties of cholesteric resin layer)
The film thickness of the cholesteric resin layer is preferably 3.0 μm to 10.0 μm, more preferably 3.5 to 8 μm. The film thickness refers to the total film thickness of all layers when the cholesteric resin layer is two or more layers, and the film thickness when there is only one cholesteric resin layer. By setting the film thickness of the cholesteric resin layer to the lower limit or more, a high reflectance can be easily obtained. By setting the film thickness to be equal to or less than the above upper limit, it is possible to selectively reflect light incident on the cholesteric resin layer from an oblique direction without changing its color tone.

特に、コレステリック樹脂層として、反射率及び高いΔn値を有する化合物である重合性液晶化合物(iw)を含む液晶組成物の層を硬化してなる、反射率が40%以上の層を採用することにより、立体像を表示する空間表示装置において特に有利である。即ち、Δn値が高い材料の硬化物を含むことにより、薄い層であっても広い反射帯域の選択反射が達成され、且つ狭い厚み範囲において高い光量の光の反射が行われ、その結果、光量が特に不足し易く且つ立体像を結像するために精密な反射が必要となる空間立体表示に特に有利である。   In particular, as the cholesteric resin layer, a layer having a reflectance of 40% or more obtained by curing a layer of a liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound (iw) that is a compound having a reflectance and a high Δn value is adopted. This is particularly advantageous in a spatial display device that displays a stereoscopic image. That is, by including a cured product of a material having a high Δn value, selective reflection in a wide reflection band is achieved even in a thin layer, and a high amount of light is reflected in a narrow thickness range. Is particularly advantageous for spatial three-dimensional display in which precise reflection is required to form a three-dimensional image.

〔5.λ/4板の具体例〕
選択反射膜が備えるλ/4板は、直線偏光−円偏光の変換を、広い波長帯域において行いうるものであることが、幅広い色調を有する像の表示を行う上で好ましい。また、正面方向から入射した光のみならず、斜め方向から入射した光についても良好な直線偏光−円偏光の変換を行いうるものであることが、表示される像の画質を向上させる上で好ましい。
[5. Specific example of λ / 4 plate]
The λ / 4 plate provided in the selective reflection film is preferably capable of performing conversion between linearly polarized light and circularly polarized light in a wide wavelength band in order to display an image having a wide color tone. In addition, it is preferable to improve the image quality of the displayed image that the conversion from the linearly polarized light to the circularly polarized light is good not only for the light incident from the front direction but also for the light incident from the oblique direction. .

好ましいλ/4板の具体例としては、下記λ/4板(ア)及びλ/4板(イ)が挙げられる。これらのλ/4板によれば、直線偏光−円偏光の変換を、広い波長帯域において行うことができる。
λ/4板(ア):λ/4波長層及びλ/2波長層を含み、λ/4波長層及び前記λ/2波長層が、脂環式構造含有重合体を含む樹脂からなり、λ/4波長層の遅相軸と前記λ/2波長層の遅相軸とがなす角が、60°±5°である、λ/4板。
λ/4板(イ):重合性の液晶化合物を含む液晶組成物の硬化物からなる層を含む、λ/4板。
Specific examples of preferred λ / 4 plates include the following λ / 4 plates (A) and λ / 4 plates (A). According to these λ / 4 plates, conversion between linearly polarized light and circularly polarized light can be performed in a wide wavelength band.
λ / 4 plate (a): comprising a λ / 4 wavelength layer and a λ / 2 wavelength layer, wherein the λ / 4 wavelength layer and the λ / 2 wavelength layer are made of a resin containing an alicyclic structure-containing polymer, An angle formed by the slow axis of the / 4 wavelength layer and the slow axis of the λ / 2 wavelength layer is 60 ° ± 5 °.
λ / 4 plate (A): λ / 4 plate including a layer made of a cured product of a liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound.

〔5.1.λ/4板(ア):材料〕
λ/4板(ア)を構成するλ/4波長層及びλ/2波長層の材料は、脂環式構造含有重合体を含む樹脂(以下において、樹脂(ア)と略称することがある)としうる。脂環式構造含有重合体の例としては、非晶性又は結晶性の脂環式構造含有重合体が挙げられる。結晶性の重合体とは、分子鎖が規則正しく長距離秩序を持って配列し、示差走査熱量計(DSC)で観測できる融点を有する重合体をいう。また、非晶性の重合体とは、結晶のような長距離秩序を有さず、示差走査熱量計(DSC)で観測できる融点を有さない重合体をいう。
[5.1. λ / 4 plate (A): material]
The material of the λ / 4 wavelength layer and the λ / 2 wavelength layer constituting the λ / 4 plate (a) is a resin containing an alicyclic structure-containing polymer (hereinafter sometimes abbreviated as resin (a)). It can be. Examples of the alicyclic structure-containing polymer include amorphous or crystalline alicyclic structure-containing polymers. A crystalline polymer means a polymer in which molecular chains are regularly arranged in a long-range order and have a melting point that can be observed with a differential scanning calorimeter (DSC). An amorphous polymer refers to a polymer that does not have a long-range order like a crystal and does not have a melting point that can be observed with a differential scanning calorimeter (DSC).

樹脂(ア)を構成する非晶性の脂環式構造含有重合体の具体的なガラス転移温度は、耐熱性向上及び成形の容易性の観点から、通常150℃以上、好ましくは155℃以上、より好ましくは160℃以上であり、好ましくは185℃以下、より好ましくは180℃以下、特に好ましくは175℃以下である。   The specific glass transition temperature of the amorphous alicyclic structure-containing polymer constituting the resin (a) is usually 150 ° C. or higher, preferably 155 ° C. or higher, from the viewpoint of heat resistance improvement and ease of molding. More preferably, it is 160 degreeC or more, Preferably it is 185 degreeC or less, More preferably, it is 180 degreeC or less, Most preferably, it is 175 degreeC or less.

結晶性の脂環式構造含有重合体の具体的な融点は、耐熱性向上及び成形の容易性の観点から、通常250℃以上、好ましくは255℃以上、より好ましくは260℃以上であり、好ましくは290℃以下、より好ましくは280℃以下、特に好ましくは270℃以下である。   The specific melting point of the crystalline alicyclic structure-containing polymer is usually 250 ° C. or higher, preferably 255 ° C. or higher, more preferably 260 ° C. or higher, from the viewpoints of improved heat resistance and ease of molding. Is 290 ° C. or lower, more preferably 280 ° C. or lower, particularly preferably 270 ° C. or lower.

脂環式構造含有重合体は、その重合体の構造単位が脂環式構造を含有する重合体である。脂環式構造含有重合体は、主鎖に脂環式構造を有していてもよく、側鎖に脂環式構造を有していてもよく、主鎖及び側鎖に脂環式構造を有していてもよい。中でも、機械的強度及び耐熱性の観点から、主鎖に脂環式構造を含有する重合体が好ましい。   An alicyclic structure-containing polymer is a polymer in which the structural unit of the polymer contains an alicyclic structure. The alicyclic structure-containing polymer may have an alicyclic structure in the main chain, may have an alicyclic structure in the side chain, and has an alicyclic structure in the main chain and the side chain. You may have. Among these, from the viewpoint of mechanical strength and heat resistance, a polymer containing an alicyclic structure in the main chain is preferable.

脂環式構造としては、例えば、飽和脂環式炭化水素(シクロアルカン)構造、不飽和脂環式炭化水素(シクロアルケン、シクロアルキン)構造などが挙げられる。中でも、機械強度及び耐熱性の観点から、シクロアルカン構造及びシクロアルケン構造が好ましく、中でもシクロアルカン構造が特に好ましい。   Examples of the alicyclic structure include a saturated alicyclic hydrocarbon (cycloalkane) structure and an unsaturated alicyclic hydrocarbon (cycloalkene, cycloalkyne) structure. Among these, from the viewpoint of mechanical strength and heat resistance, a cycloalkane structure and a cycloalkene structure are preferable, and a cycloalkane structure is particularly preferable.

脂環式構造を構成する炭素原子数は、一つの脂環式構造あたり、好ましくは4個以上、より好ましくは5個以上であり、好ましくは30個以下、より好ましくは20個以下、特に好ましくは15個以下の範囲である。脂環式構造を構成する炭素原子数をこの範囲にすることにより、脂環式構造含有重合体を含む樹脂の機械強度、耐熱性及び成形性が高度にバランスされる。   The number of carbon atoms constituting the alicyclic structure is preferably 4 or more, more preferably 5 or more, preferably 30 or less, more preferably 20 or less, particularly preferably per alicyclic structure. Is a range of 15 or less. By setting the number of carbon atoms constituting the alicyclic structure within this range, the mechanical strength, heat resistance and moldability of the resin containing the alicyclic structure-containing polymer are highly balanced.

非晶性の脂環式構造含有重合体における脂環式構造を有する構造単位の割合は、好ましくは55重量%以上、さらに好ましくは70重量%以上、特に好ましくは90重量%以上である。脂環式構造含有重合体における脂環式構造を有する構造単位の割合がこの範囲にあると、脂環式構造含有重合体を含む樹脂の透明性及び耐熱性が良好となる。   The proportion of structural units having an alicyclic structure in the amorphous alicyclic structure-containing polymer is preferably 55% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and particularly preferably 90% by weight or more. When the ratio of the structural unit having an alicyclic structure in the alicyclic structure-containing polymer is within this range, the transparency and heat resistance of the resin containing the alicyclic structure-containing polymer are improved.

非晶性の脂環式構造含有重合体としては、例えば、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素化物が挙げられる。これらの中でも、透明性及び成形性が良好であるので、ノルボルネン系重合体がより好ましい。   Non-crystalline alicyclic structure-containing polymers include, for example, norbornene polymers, monocyclic olefin polymers, cyclic conjugated diene polymers, vinyl alicyclic hydrocarbon polymers, and hydrogens thereof. A compound. Among these, norbornene-based polymers are more preferable because of their good transparency and moldability.

非晶性の脂環式構造含有重合体の市販品の例としては、日本ゼオン社製のゼオネックス及びゼオノア(ノルボルネン系樹脂);住友ベークライト社製のスミライトFS−1700;JSR社製のアートン(変性ノルボルネン系樹脂);三井化学社製のアペル(環状オレフィン共重合体);Ticona社製のTopas(環状オレフィン共重合体);及び、日立化成社製のオプトレッツOZ−1000シリーズ(脂環式アクリル樹脂);が挙げられる。   Examples of commercially available amorphous alicyclic structure-containing polymers include ZEONEX and ZEONOR (norbornene resin) manufactured by ZEON CORPORATION; SUMILITE FS-1700 manufactured by Sumitomo Bakelite; Arton (modified by JSR) Norbornene-based resin); Appel (cyclic olefin copolymer) manufactured by Mitsui Chemicals; Topas (cyclic olefin copolymer) manufactured by Ticona; and Optretz OZ-1000 series manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. (alicyclic acrylic) Resin) ;.

非晶性の脂環式構造含有重合体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは10,000以上、より好ましくは15,000以上、特に好ましくは20,000以上であり、好ましくは100,000以下、より好ましくは80,000以下、特に好ましくは50,000以下である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、樹脂の機械的強度および成型加工性が高度にバランスされる。   The weight average molecular weight (Mw) of the amorphous alicyclic structure-containing polymer is preferably 10,000 or more, more preferably 15,000 or more, particularly preferably 20,000 or more, preferably 100,000. Below, it is more preferably 80,000 or less, particularly preferably 50,000 or less. When the weight average molecular weight is in such a range, the mechanical strength and molding processability of the resin are highly balanced.

非晶性の脂環式構造含有重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは1.2以上、より好ましくは1.5以上、特に好ましくは1.8以上であり、好ましくは3.5以下、より好ましくは3.0以下、特に好ましくは2.7以下である。ここで、Mnは、数平均分子量を表す。分子量分布を前記範囲の下限値以上にすることにより、重合体の生産性を高め、製造コストを抑制できる。また、上限値以下にすることにより、低分子成分の量が小さくなるので、高温曝露時の緩和を抑制して、その重合体を含む部材の安定性を高めることができる。   The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the amorphous alicyclic structure-containing polymer is preferably 1.2 or more, more preferably 1.5 or more, particularly preferably 1.8 or more, preferably 3. It is 5 or less, more preferably 3.0 or less, and particularly preferably 2.7 or less. Here, Mn represents a number average molecular weight. By making molecular weight distribution more than the lower limit of the said range, productivity of a polymer can be improved and manufacturing cost can be suppressed. Moreover, since the quantity of a low molecular component becomes small by making it into an upper limit or less, the relaxation at the time of high temperature exposure can be suppressed and the stability of the member containing the polymer can be improved.

重合体の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、溶媒としてシクロヘキサンを用いた(但し、試料がシクロヘキサンに溶解しない場合にはトルエンを用いてもよい)ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより、ポリイソプレンまたはポリスチレン換算の重量平均分子量として測定しうる。   The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the polymer were gel permeation chromatography using cyclohexane as a solvent (however, toluene may be used when the sample does not dissolve in cyclohexane). Can be measured as a weight average molecular weight in terms of polyisoprene or polystyrene.

結晶性の脂環式構造含有重合体において、全ての構造単位に対する脂環式構造を有する構造単位の割合は、好ましくは30重量%以上、より好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上である。結晶性の脂環式構造含有重合体における脂環式構造を有する構造単位の割合を前記のように多くすることにより、耐熱性を高めることができる。
また、脂環式構造含有重合体において、脂環式構造を有する構造単位以外の残部は、格別な限定はなく、使用目的に応じて適宜選択しうる。
In the crystalline alicyclic structure-containing polymer, the ratio of the structural unit having an alicyclic structure to all the structural units is preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, and particularly preferably 70% by weight. That's it. Heat resistance can be improved by increasing the proportion of structural units having an alicyclic structure in the crystalline alicyclic structure-containing polymer as described above.
In the alicyclic structure-containing polymer, the remainder other than the structural unit having an alicyclic structure is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose of use.

結晶性の脂環式構造含有重合体の具体例としては、下記の重合体(α)〜重合体(δ)が挙げられる。これらの中でも、耐熱性に優れる樹脂が得られ易いことから、重合体(β)が好ましい。重合体(α)〜重合体(δ)の具体例及び製造方法としては、例えば特開2016−26909号公報に記載されるものを採用しうる。
重合体(α):環状オレフィン単量体の開環重合体であって、結晶性を有するもの。
重合体(β):重合体(α)の水素添加物であって、結晶性を有するもの。
重合体(γ):環状オレフィン単量体の付加重合体であって、結晶性を有するもの。
重合体(δ):重合体(γ)の水素添加物であって、結晶性を有するもの。
Specific examples of the crystalline alicyclic structure-containing polymer include the following polymer (α) to polymer (δ). Among these, the polymer (β) is preferable because a resin having excellent heat resistance is easily obtained. As specific examples and production methods of the polymer (α) to the polymer (δ), for example, those described in JP-A-2006-26909 can be employed.
Polymer (α): A ring-opening polymer of a cyclic olefin monomer having crystallinity.
Polymer (β): A hydrogenated product of polymer (α) having crystallinity.
Polymer (γ): An addition polymer of a cyclic olefin monomer having crystallinity.
Polymer (δ): A hydrogenated product of polymer (γ) having crystallinity.

結晶性の脂環式構造含有重合体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000以上、より好ましくは2,000以上であり、好ましくは1,000,000以下、より好ましくは500,000以下である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、樹脂の成形加工性と耐熱性とのバランスに優れる。   The weight average molecular weight (Mw) of the crystalline alicyclic structure-containing polymer is preferably 1,000 or more, more preferably 2,000 or more, preferably 1,000,000 or less, more preferably 500, 000 or less. When the weight average molecular weight is in such a range, the balance between resin molding processability and heat resistance is excellent.

結晶性の脂環式構造含有重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは1.0以上、より好ましくは1.5以上であり、好ましくは4.0以下、より好ましくは3.5以下である。このような分子量分布を有する結晶性の重合体は、成形加工性に優れる。   The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the crystalline alicyclic structure-containing polymer is preferably 1.0 or more, more preferably 1.5 or more, preferably 4.0 or less, more preferably 3.5. It is as follows. A crystalline polymer having such a molecular weight distribution is excellent in moldability.

結晶性の脂環式構造含有重合体のガラス転移温度は、特に限定されないが、通常は85℃以上、通常170℃以下である。   The glass transition temperature of the crystalline alicyclic structure-containing polymer is not particularly limited, but is usually 85 ° C. or higher and usually 170 ° C. or lower.

樹脂(ア)における脂環式構造含有重合体の割合は、好ましくは50重量%〜100重量%、より好ましくは70重量%〜100重量%、特に好ましくは90重量%〜100重量%である。脂環式構造含有重合体の割合を前記範囲にすることにより、λ/4波長層及びλ/2波長層が十分な耐熱性及び透明性を得られる。   The ratio of the alicyclic structure-containing polymer in the resin (a) is preferably 50% by weight to 100% by weight, more preferably 70% by weight to 100% by weight, and particularly preferably 90% by weight to 100% by weight. By setting the ratio of the alicyclic structure-containing polymer within the above range, the λ / 4 wavelength layer and the λ / 2 wavelength layer can obtain sufficient heat resistance and transparency.

樹脂(ア)は、脂環式構造含有重合体に加えて、任意の成分を含みうる。
例えば、樹脂(ア)は、任意の成分として、COレーザー光を効率良く吸収できる添加剤を含みうる。かかる成分を含むことにより、フィルムの切り出しが容易にすることができる。さらなる任意の成分としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等の酸化防止剤;ヒンダードアミン系光安定剤等の光安定剤;石油系ワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリアルキレンワックス等のワックス;ソルビトール系化合物、有機リン酸の金属塩、有機カルボン酸の金属塩、カオリン及びタルク等の核剤;ジアミノスチルベン誘導体、クマリン誘導体、アゾール系誘導体(例えば、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、及びベンゾチアソール誘導体)、カルバゾール誘導体、ピリジン誘導体、ナフタル酸誘導体、及びイミダゾロン誘導体等の蛍光増白剤;タルク、シリカ、炭酸カルシウム、ガラス繊維等の無機充填材;顔料、染料等の着色剤;分散剤;熱安定剤;光安定剤;難燃剤;難燃助剤;帯電防止剤;酸化防止剤;可塑剤;近赤外線吸収剤;界面活性剤;滑剤;フィラー;などが挙げられる。
任意の成分は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
Resin (A) can contain arbitrary components in addition to the alicyclic structure-containing polymer.
For example, the resin (A) can contain an additive capable of efficiently absorbing CO 2 laser light as an optional component. By including such a component, the film can be easily cut out. Further optional components include, for example, antioxidants such as phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants and sulfur antioxidants; light stabilizers such as hindered amine light stabilizers; petroleum waxes and Fischer-Tropsch waxes. Waxes such as polyalkylene wax; sorbitol compounds, metal salts of organic phosphoric acid, metal salts of organic carboxylic acid, nucleating agents such as kaolin and talc; diaminostilbene derivatives, coumarin derivatives, azole derivatives (for example, benzoxazole derivatives) , Benzotriazole derivatives, benzimidazole derivatives, and benzothiazole derivatives), carbazole derivatives, pyridine derivatives, naphthalic acid derivatives, imidazolone derivatives, and other fluorescent brighteners; inorganic fillers such as talc, silica, calcium carbonate, and glass fibers Pigments and dyes Colorant; Dispersant; Heat stabilizer; Light stabilizer; Flame retardant; Flame retardant aid; Antistatic agent; Antioxidant; Plasticizer; Near infrared absorber; Surfactant; It is done.
Arbitrary components may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

樹脂(ア)は、正の固有複屈折値を有することが好ましい。正の固有複屈折値を有する樹脂とは、延伸方向の屈折率が、それに直交する方向の屈折率よりも大きくなる樹脂を意味する。固有複屈折値は、誘電率分布から計算しうる。樹脂(ア)として正の固有複屈折値を有する樹脂を採用することにより、配向規制力の高さ、強度の高さ、コストの低さ、低い熱寸法変化率等の良好な特性を備えたλ/4波長層及びλ/2波長層を、容易に得ることができる。   The resin (a) preferably has a positive intrinsic birefringence value. The resin having a positive intrinsic birefringence value means a resin whose refractive index in the stretching direction is larger than the refractive index in the direction orthogonal thereto. The intrinsic birefringence value can be calculated from the dielectric constant distribution. By adopting a resin having a positive intrinsic birefringence value as the resin (a), it has good characteristics such as high orientation regulating force, high strength, low cost, low thermal dimensional change rate, etc. A λ / 4 wavelength layer and a λ / 2 wavelength layer can be easily obtained.

〔5.2.λ/4板(ア):λ/4波長層の特性〕
λ/4波長層の面内レターデーションReは、好ましくは110nm以上、より好ましくは118nm以上であり、好ましくは154nm以下、より好ましくは138nm以下、特に好ましくは128nm以下である。λ/4波長層がこのような面内レターデーションReを有することにより、λ/2波長層及びλ/4波長層を組み合わせて、広帯域λ/4板として機能させることができる。
[5.2. λ / 4 plate (A): Characteristics of λ / 4 wavelength layer]
The in-plane retardation Re of the λ / 4 wavelength layer is preferably 110 nm or more, more preferably 118 nm or more, preferably 154 nm or less, more preferably 138 nm or less, and particularly preferably 128 nm or less. Since the λ / 4 wavelength layer has such an in-plane retardation Re, the λ / 2 wavelength layer and the λ / 4 wavelength layer can be combined to function as a broadband λ / 4 plate.

λ/4波長層のNZ係数は、好ましくは0.95以上、より好ましくは0.97以上、特に好ましくは0.99以上であり、好ましくは1.05以下、より好ましくは1.03以下、特に好ましくは1.01以下である。λ/4波長層のNZ係数が1.0に近く、λ/4波長層の光学的な一軸性が高い方が、NZ係数が所定範囲にあるλ/2波長層とλ/4波長層との組み合わせを、広帯域λ/4板として良好に機能させることができる。   The NZ coefficient of the λ / 4 wavelength layer is preferably 0.95 or more, more preferably 0.97 or more, particularly preferably 0.99 or more, preferably 1.05 or less, more preferably 1.03 or less, Especially preferably, it is 1.01 or less. When the NZ coefficient of the λ / 4 wavelength layer is close to 1.0 and the optical uniaxiality of the λ / 4 wavelength layer is higher, the λ / 2 wavelength layer and the λ / 4 wavelength layer whose NZ coefficient is in a predetermined range Can be made to function well as a broadband λ / 4 plate.

λ/4波長層は、順波長分散特性、フラット波長分散特性、及び逆波長分散特性等の波長分散特性を有しうる。順波長分散特性は、波長が短くなるに従って、レターデーションが大きくなる波長分散特性を意味する。また、逆波長分散特性は、波長が短くなるに従って、レターデーションが小さくなる波長分散特性を意味する。さらに、フラット波長分散特性は、波長に関係なく、レターデーションが変わらない波長分散特性を意味する。   The λ / 4 wavelength layer can have chromatic dispersion characteristics such as forward chromatic dispersion characteristics, flat chromatic dispersion characteristics, and reverse chromatic dispersion characteristics. The forward wavelength dispersion characteristic means a wavelength dispersion characteristic in which retardation increases as the wavelength becomes shorter. Further, the reverse wavelength dispersion characteristic means a wavelength dispersion characteristic in which the retardation becomes smaller as the wavelength becomes shorter. Further, the flat wavelength dispersion characteristic means a wavelength dispersion characteristic in which the retardation does not change regardless of the wavelength.

λ/4波長層の厚みは、好ましくは10μm以上、より好ましくは13μm以上、特に好ましくは15μm以上であり、好ましくは60μm以下、より好ましくは58μm以下、特に好ましくは55μm以下である。λ/4波長層の厚みが、前記範囲の下限値以上であることにより所望のレターデーションの発現ができ、また、前記範囲の上限値以下であることにより薄膜化ができる。   The thickness of the λ / 4 wavelength layer is preferably 10 μm or more, more preferably 13 μm or more, particularly preferably 15 μm or more, preferably 60 μm or less, more preferably 58 μm or less, and particularly preferably 55 μm or less. When the thickness of the λ / 4 wavelength layer is equal to or greater than the lower limit value of the above range, desired retardation can be exhibited, and when the thickness is equal to or less than the upper limit value of the above range, the thickness can be reduced.

〔5.3.λ/4板(ア):λ/2波長層の特性〕
λ/2波長層の面内レターデーションは、好ましくは240nm以上、より好ましくは250nm以上であり、好ましくは300nm以下、より好ましくは280nm以下、特に好ましくは265nm以下である。λ/2波長層がこのような面内レターデーションReを有することにより、λ/2波長層及びλ/4波長層を組み合わせて、広帯域λ/4板として機能させることができる。
[5.3. λ / 4 plate (A): λ / 2 wavelength layer characteristics]
The in-plane retardation of the λ / 2 wavelength layer is preferably 240 nm or more, more preferably 250 nm or more, preferably 300 nm or less, more preferably 280 nm or less, and particularly preferably 265 nm or less. Since the λ / 2 wavelength layer has such in-plane retardation Re, the λ / 2 wavelength layer and the λ / 4 wavelength layer can be combined to function as a broadband λ / 4 plate.

λ/2波長層のNZ係数は、通常1.1以上、好ましくは1.3以上、特に好ましくは1.5以上であり、通常3.0以下、好ましくは2.5以下、特に好ましくは2.0以下である。λ/2波長層が前記範囲のNZ係数を有することにより、λ/2波長層及びλ/4波長層を組み合わせて、広帯域λ/4板として良好に機能させることができる。   The NZ coefficient of the λ / 2 wavelength layer is usually 1.1 or more, preferably 1.3 or more, particularly preferably 1.5 or more, and usually 3.0 or less, preferably 2.5 or less, particularly preferably 2 0.0 or less. When the λ / 2 wavelength layer has an NZ coefficient in the above range, the λ / 2 wavelength layer and the λ / 4 wavelength layer can be combined to function well as a broadband λ / 4 plate.

λ/2波長層は、順波長分散特性、フラット波長分散特性、及び逆波長分散特性等の波長分散特性を有しうる。   The λ / 2 wavelength layer may have chromatic dispersion characteristics such as forward chromatic dispersion characteristics, flat chromatic dispersion characteristics, and reverse chromatic dispersion characteristics.

λ/2波長層の厚みは、好ましくは25μm以上、より好ましくは27μm以上、特に好ましくは30μm以上であり、好ましくは45μm以下、より好ましくは43μm以下、特に好ましくは40μm以下である。λ/2波長層の厚みが、前記範囲の下限値以上であることにより所望のレターデーションの発現ができ、また、前記範囲の上限値以下であることにより薄膜化ができる。   The thickness of the λ / 2 wavelength layer is preferably 25 μm or more, more preferably 27 μm or more, particularly preferably 30 μm or more, preferably 45 μm or less, more preferably 43 μm or less, and particularly preferably 40 μm or less. When the thickness of the λ / 2 wavelength layer is not less than the lower limit of the above range, desired retardation can be expressed, and when it is not more than the upper limit of the above range, the thickness can be reduced.

〔5.4.λ/4板(ア):λ/4波長層及びλ/2波長層の製造方法〕
λ/4波長層及びλ/2波長層の製造方法は任意である。λ/4波長層及びλ/2波長層は、例えば、樹脂(ア)からなる長尺の延伸前基材に延伸を施すことを含む製造方法により、延伸フィルムとして製造しうる。特に、λ/4波長層及びλ/2波長層は、長尺の延伸前基材に1回以上の斜め延伸を施すことを含む製造方法により、斜め延伸フィルムとして製造することが好ましい。ここで「斜め延伸」とは、長尺のフィルムを斜め方向に延伸することを表す。斜め延伸を含む製造方法によれば、λ/4波長層及びλ/2波長層を容易に製造することができる。樹脂(ア)が結晶性の重合体を含む場合、延伸の工程の後で、さらに、結晶性の重合体の結晶化を促進する工程を行いうる。
[5.4. λ / 4 plate (A): λ / 4 wavelength layer and λ / 2 wavelength layer manufacturing method]
The manufacturing method of the λ / 4 wavelength layer and the λ / 2 wavelength layer is arbitrary. The λ / 4 wavelength layer and the λ / 2 wavelength layer can be manufactured as a stretched film, for example, by a manufacturing method including stretching a long pre-stretch base material made of resin (a). In particular, the λ / 4 wavelength layer and the λ / 2 wavelength layer are preferably manufactured as an obliquely stretched film by a manufacturing method including subjecting a long base material before stretching to at least one oblique stretching. Here, “oblique stretching” refers to stretching a long film in an oblique direction. According to the manufacturing method including oblique stretching, the λ / 4 wavelength layer and the λ / 2 wavelength layer can be easily manufactured. When the resin (a) contains a crystalline polymer, a step of promoting crystallization of the crystalline polymer can be further performed after the stretching step.

〔5.5.λ/4板(ア):遅相軸の位置関係〕
一般に、ある基準方向に対して遅相軸角度θλ/4をなすλ/4波長層と、前記基準方向に対して遅相軸角度θλ/2をなすλ/2波長層とを組み合わせた複層フィルムが、式θλ/4=2θλ/2+45°を満たす場合、この複層フィルムは、広い波長範囲において当該複層フィルムを通過する光にその光の波長の略1/4波長の面内レターデーションを与えうる広帯域λ/4板となる。また、当該基準方向に吸収軸を有する直線偏光子をこれらと組み合わせ、(直線偏光子)/(λ/2波長層)/(λ/4波長層)の層構成を有する複層フィルムとした場合、直線偏光子側に入射した自然光を、直線偏光子において直線偏光のみ選択的に透過させ、さらにλ/2波長層及びλ/4波長層において円偏光に変換してλ/4波長層側から出射させうることが知られている(特開2007−004120号公報参照)。したがって、本発明の空間表示装置において、λ/4板としてλ/4板(ア)を採用する場合、それを構成するλ/2波長層及びλ/4波長層の遅相軸方向を、かかる性質に基づいて、画像表示ユニットからの画像光を円偏光に変化しうる方向に配置することにより、良好な本発明の効果を得ることができる。
[5.5. λ / 4 plate (A): Position of slow axis]
In general, a λ / 4 wavelength layer that forms a slow axis angle θ λ / 4 with respect to a certain reference direction and a λ / 2 wavelength layer that forms a slow axis angle θ λ / 2 with respect to the reference direction are combined. When the multilayer film satisfies the formula θ λ / 4 = 2θ λ / 2 + 45 °, the multilayer film is approximately ¼ wavelength of the wavelength of the light passing through the multilayer film in a wide wavelength range. This is a broadband λ / 4 plate capable of providing in-plane retardation. Further, when a linear polarizer having an absorption axis in the reference direction is combined with these, a multilayer film having a layer configuration of (linear polarizer) / (λ / 2 wavelength layer) / (λ / 4 wavelength layer) is obtained. The natural light incident on the linear polarizer side is selectively transmitted only through the linearly polarized light in the linear polarizer, and is further converted into circularly polarized light in the λ / 2 wavelength layer and the λ / 4 wavelength layer, from the λ / 4 wavelength layer side. It is known that the light can be emitted (see JP 2007-004120 A). Therefore, in the spatial display device of the present invention, when the λ / 4 plate (a) is adopted as the λ / 4 plate, the direction of the slow axis of the λ / 2 wavelength layer and the λ / 4 wavelength layer constituting the λ / 4 plate is determined. A good effect of the present invention can be obtained by arranging the image light from the image display unit in a direction that can be changed to circularly polarized light based on the properties.

具体的には、図1〜図5において説明した空間表示装置10において、λ/4板122としてλ/4板(ア)を採用する場合、λ/2波長層が下側(即ち画像表示ユニット110からの画像光A11が入射する側)の層となりλ/4波長層を上側の層となるようこれらを配置する。さらに、画像光の偏光方向をλ/4板122に投影した方向A42に対して90°の角度をなす方向を基準方向とし、かかる基準方向に対して式θλ/4=2θλ/2+45°を満たす方向またはそれと近い方向となるよう、λ/2波長層及びλ/4波長層の遅相軸の方向を配置することにより、直線偏光である画像光A11を、円偏光である画像光A31に良好に変換することができる。 Specifically, in the spatial display device 10 described with reference to FIGS. 1 to 5, when the λ / 4 plate (a) is adopted as the λ / 4 plate 122, the λ / 2 wavelength layer is on the lower side (that is, the image display unit). These are arranged so that the image light A11 from 110 is incident on the side) and the λ / 4 wavelength layer is the upper layer. Further, a direction that forms an angle of 90 ° with respect to the direction A42 projected onto the λ / 4 plate 122 as the polarization direction of the image light is a reference direction, and the formula θ λ / 4 = 2θ λ / 2 +45 with respect to the reference direction. By arranging the direction of the slow axis of the λ / 2 wavelength layer and the λ / 4 wavelength layer so as to be in a direction satisfying or close to °, the image light A11 that is linearly polarized light is converted into image light that is circularly polarized light. It can be converted well to A31.

より具体的には、画像光の偏光方向をλ/4板122に投影した方向A42に対して90°の角度をなす方向を基準方向とした場合において、λ/2波長層の遅相軸の基準方向に対する角度は、好ましくは15°±5°、より好ましくは15°±3°、特に好ましくは15°±1°である。また、λ/4波長層の遅相軸の基準方向に対する角度は、好ましくは75°±5°、より好ましくは75°±3°、特に好ましくは75°±1°である。このようにλ/2波長層及びλ/4波長層を配置することにより、これらが協働して、A43の方向に遅相軸を有する1層のλ/4板と同様に機能し、さらにかかる機能を広い波長帯域において発現させることができる。この場合において、λ/4波長層の遅相軸とλ/2波長層の遅相軸とがなす角は、好ましくは60°±5°、より好ましくは60°±3°、さらにより好ましくは60°±5°としうる。   More specifically, when the direction in which the polarization direction of the image light is 90 ° with respect to the direction A42 projected onto the λ / 4 plate 122 is a reference direction, the slow axis of the λ / 2 wavelength layer The angle with respect to the reference direction is preferably 15 ° ± 5 °, more preferably 15 ° ± 3 °, and particularly preferably 15 ° ± 1 °. The angle of the slow axis of the λ / 4 wavelength layer with respect to the reference direction is preferably 75 ° ± 5 °, more preferably 75 ° ± 3 °, and particularly preferably 75 ° ± 1 °. By arranging the λ / 2 wavelength layer and the λ / 4 wavelength layer in this way, they function in the same way as a one-layer λ / 4 plate having a slow axis in the direction of A43, and Such a function can be expressed in a wide wavelength band. In this case, the angle formed by the slow axis of the λ / 4 wavelength layer and the slow axis of the λ / 2 wavelength layer is preferably 60 ° ± 5 °, more preferably 60 ° ± 3 °, and even more preferably It may be 60 ° ± 5 °.

〔5.6.λ/4板(イ)〕
λ/4板(イ)は、重合性の液晶化合物を含む液晶組成物の硬化物からなる層を含む。以下の説明において、λ/4板(イ)における液晶化合物を「液晶化合物(イ)」、液晶化合物(イ)を含む材料を「液晶組成物(イ)」、液晶組成物(イ)の硬化物の層を「液晶硬化層(イ)」ということがある。ただし、この用語「液晶組成物(イ)」は、2種類以上の成分を含む材料だけでなく、1種類の液晶化合物のみを含む材料を包含する。
[5.6. λ / 4 plate (I)]
The λ / 4 plate (A) includes a layer made of a cured product of a liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound. In the following description, the liquid crystal compound in the λ / 4 plate (b) is “liquid crystal compound (b)”, the material containing the liquid crystal compound (b) is “liquid crystal composition (b)”, and the liquid crystal composition (b) is cured. The layer of the object is sometimes referred to as “liquid crystal cured layer (a)”. However, the term “liquid crystal composition (A)” includes not only a material containing two or more kinds of components but also a material containing only one kind of liquid crystal compound.

液晶化合物(イ)は、液晶組成物(イ)に配合し配向させた際に、液晶相を呈しうる化合物である。このような液晶化合物(イ)として、通常は、重合性の液晶化合物(イ)を用いる。ここで、重合性の液晶化合物(イ)とは、液晶相を呈した状態で液晶組成物(イ)中で重合し、液晶相における分子の配向を維持したまま重合体となりうる液晶化合物(イ)である。   The liquid crystal compound (a) is a compound that can exhibit a liquid crystal phase when blended and aligned in the liquid crystal composition (a). As such a liquid crystal compound (a), a polymerizable liquid crystal compound (a) is usually used. Here, the polymerizable liquid crystal compound (a) is a liquid crystal compound (a) that is polymerized in the liquid crystal composition (a) in a state of exhibiting a liquid crystal phase and can be a polymer while maintaining molecular orientation in the liquid crystal phase. ).

重合性の液晶化合物(イ)としては、重合性基を有する液晶化合物、側鎖型液晶ポリマーを形成しうる化合物、円盤状液晶化合物などの化合物が挙げられ、中でも、可視光線、紫外線、及び赤外線等の光を照射することによって重合しうる光重合性の化合物が好ましい。重合性基を有する液晶化合物としては、例えば、特開平11−513360号公報、特開2002−030042号公報、特開2004−204190号公報、特開2005−263789号公報、特開2007−119415号公報、特開2007−186430号公報などに記載された重合性基を有する棒状液晶化合物などが挙げられる。また、側鎖型液晶ポリマー化合物としては、例えば、特開2003−177242号公報などに記載の側鎖型液晶ポリマー化合物などが挙げられる。また、好ましい液晶化合物(イ)の例を製品名で挙げると、BASF社製「LC242」等が挙げられる。円盤状液晶化合物の具体例としては、特開平8−50206号公報、文献(C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981) ;日本化学会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節(1994);J. Lehn et al., J.Chem.Soc.,Chem.Commun., page 1794 (1985);J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994))に記載されている。液晶化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   Examples of the polymerizable liquid crystal compound (a) include compounds such as a liquid crystal compound having a polymerizable group, a compound capable of forming a side chain type liquid crystal polymer, and a discotic liquid crystal compound, among which visible light, ultraviolet light, and infrared light are used. A photopolymerizable compound that can be polymerized by irradiation with light such as the like is preferred. Examples of the liquid crystal compound having a polymerizable group include JP-A-11-513360, JP-A-2002-030042, JP-A-2004-204190, JP-A-2005-263789, and JP-A-2007-119415. Examples thereof include rod-like liquid crystal compounds having a polymerizable group described in JP-A No. 2007-186430. Moreover, as a side chain type liquid crystal polymer compound, the side chain type liquid crystal polymer compound etc. which are described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-177242 etc. are mentioned, for example. Moreover, when an example of a preferable liquid crystal compound (A) is given as a product name, “LC242” manufactured by BASF may be mentioned. Specific examples of the discotic liquid crystal compound are disclosed in JP-A-8-50206, literature (C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., Vol. 71, page 111 (1981); , Quarterly Review, No. 22, Liquid Crystal Chemistry, Chapter 5, Chapter 10, Section 2 (1994); J. Lehn et al., J. Chem. Soc., Chem. Commun., Page 1794 (1985) ); J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., Vol. 116, page 2655 (1994)). A liquid crystal compound may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

中でも、液晶化合物(イ)としては、逆波長分散性液晶化合物が好ましい。ここで、逆波長分散性液晶化合物とは、ホモジニアス配向した場合に、逆波長分散特性を示す液晶化合物をいう。ここで、液晶化合物をホモジニアス配向させる、とは、当該液晶化合物を含む層を形成し、その層における液晶化合物の分子のメソゲンの長軸方向を、前記層の面に平行なある一の方向に配向させることをいう。液晶化合物(イ)が配向方向の異なる複数種類のメソゲンを含む場合は、それらのうち最も長い種類のメソゲンが配向する方向が、前記の配向方向となる。液晶化合物がホモジニアス配向しているか否か、及びその配向方向は、AxoScan(Axometrics社製)に代表されるような位相差計を用いた遅相軸方向の測定と、遅相軸方向における入射角毎のレターデーション分布の測定とにより確認しうる。液晶組成物(イ)が含む液晶化合物(イ)の一部又は全部として、逆波長分散性液晶化合物を用いることにより、逆波長分散特性を有する液晶硬化層(イ)を容易に得ることができる。   Especially, as a liquid crystal compound (a), a reverse wavelength dispersion liquid crystal compound is preferable. Here, the reverse wavelength dispersive liquid crystal compound refers to a liquid crystal compound exhibiting reverse wavelength dispersion characteristics when homogeneously oriented. Here, the liquid crystal compound is homogeneously aligned means that a layer containing the liquid crystal compound is formed, and the major axis direction of the mesogen of the molecule of the liquid crystal compound in the layer is set in one direction parallel to the plane of the layer. It means that it is oriented. When the liquid crystal compound (a) includes a plurality of types of mesogens having different alignment directions, the direction in which the longest type of mesogen is aligned is the alignment direction. Whether or not the liquid crystal compound is homogeneously aligned and the alignment direction are determined by measuring the slow axis direction using a phase difference meter represented by AxoScan (manufactured by Axometrics) and the incident angle in the slow axis direction. It can be confirmed by measuring the retardation distribution for each. By using a reverse wavelength dispersible liquid crystal compound as part or all of the liquid crystal compound (b) contained in the liquid crystal composition (b), a liquid crystal cured layer (b) having reverse wavelength dispersion characteristics can be easily obtained. .

例えば、当該逆波長分散性液晶化合物の分子中に、主鎖メソゲンと、前記主鎖メソゲンに結合した側鎖メソゲンとを含む化合物を、液晶化合物(イ)として用いることが好ましく、逆波長分散性液晶化合物として用いることがより好ましい。主鎖メソゲン及び側鎖メソゲンを含む前記の逆波長分散性液晶化合物は、当該逆波長分散性液晶化合物が配向した状態において、側鎖メソゲンが主鎖メソゲンと異なる方向に配向しうる。このような場合、複屈折は主鎖メソゲンに対応する屈折率と側鎖メソゲンに対応する屈折率との差として発現するので、結果として、逆波長分散性液晶化合物は、ホモジニアス配向した場合に、逆波長分散特性を示すことができる。   For example, a compound containing a main chain mesogen and a side chain mesogen bonded to the main chain mesogen in the molecule of the reverse wavelength dispersive liquid crystal compound is preferably used as the liquid crystal compound (A). More preferably, it is used as a liquid crystal compound. In the reverse wavelength dispersive liquid crystal compound containing a main chain mesogen and a side chain mesogen, the side chain mesogen can be aligned in a direction different from the main chain mesogen in a state where the reverse wavelength dispersive liquid crystal compound is aligned. In such a case, birefringence appears as the difference between the refractive index corresponding to the main chain mesogen and the refractive index corresponding to the side chain mesogen, and as a result, when the reverse wavelength dispersive liquid crystal compound is homogeneously oriented, Inverse chromatic dispersion characteristics can be shown.

重合性を有する逆波長分散性液晶化合物としては、例えば、下記式(I)で表される化合物が挙げられる。以下の説明において、式(I)で表される化合物を、適宜「化合物(I)」ということがある。   Examples of the reverse wavelength dispersible liquid crystal compound having polymerizability include compounds represented by the following formula (I). In the following description, the compound represented by the formula (I) may be referred to as “compound (I)” as appropriate.

Figure 2018092000
Figure 2018092000

化合物(I)は、通常、下記式で表すように、基−Y−A−Y−(A−Y−A−(Y−A−Y−A−Y−からなる主鎖メソゲン1a、及び、基>A−C(Q)=N−N(A)Aからなる側鎖メソゲン1bの2つのメソゲン骨格を含む。また、これらの主鎖メソゲン1a及び側鎖メソゲン1bは、互いに交差している。上記の主鎖メソゲン1a及び側鎖メソゲン1bをあわせて1つのメソゲンとすることもできるが、本発明では、2つのメソゲンに分けて表記する。 Compound (I) is usually a group represented by the following formula: —Y 5 —A 4 —Y 3 — (A 2 —Y 1 ) m —A 1 — (Y 2 —A 3 ) m —Y 4 —. It includes two mesogenic skeletons of a main chain mesogen 1a composed of A 5 -Y 6- and a side chain mesogen 1b composed of a group> A 1 -C (Q 1 ) = NN (A x ) A y . The main chain mesogen 1a and the side chain mesogen 1b cross each other. Although the main chain mesogen 1a and the side chain mesogen 1b can be combined into one mesogen, in the present invention, they are divided into two mesogens.

Figure 2018092000
Figure 2018092000

主鎖メソゲン1aの長軸方向における屈折率をn1、側鎖メソゲン1bの長軸方向における屈折率をn2とする。この際、屈折率n1の絶対値及び波長分散性は、通常、主鎖メソゲン1aの分子構造に依存する。また、屈折率n2の絶対値及び波長分散性は、通常、側鎖メソゲン1bの分子構造に依存する。ここで、液晶相において逆波長分散性液晶化合物は、通常、主鎖メソゲン1aの長軸方向を回転軸として回転運動を行うので、ここでいう屈折率n1及びn2とは、回転体としての屈折率を表している。   The refractive index in the major axis direction of the main chain mesogen 1a is n1, and the refractive index in the major axis direction of the side chain mesogen 1b is n2. At this time, the absolute value and the wavelength dispersion of the refractive index n1 usually depend on the molecular structure of the main chain mesogen 1a. Further, the absolute value and wavelength dispersion of the refractive index n2 usually depend on the molecular structure of the side chain mesogen 1b. Here, in the liquid crystal phase, the reverse wavelength dispersive liquid crystal compound normally performs a rotational motion with the major axis direction of the main chain mesogen 1a as the rotation axis, and the refractive indexes n1 and n2 here are the refraction as a rotating body. Represents the rate.

主鎖メソゲン1a及び側鎖メソゲン1bの分子構造に由来して、屈折率n1の絶対値は屈折率n2の絶対値より大きい。さらに、屈折率n1及びn2は、通常、順波長分散性を示す。ここで、順波長分散性の屈折率とは、測定波長が大きいほど当該屈折率の絶対値が小さくなる屈折率を表す。主鎖メソゲン1aの屈折率n1は、順波長分散性が小さいので、短波長で測定した屈折率よりも、長波長で測定した屈折率は、大幅には小さくならない。これに対し、側鎖メソゲン1bの屈折率n2は、順波長分散性が大きいので、短波長で測定した屈折率よりも、長波長で測定した屈折率は、大幅に小さくなる。そのため、測定波長が短いと屈折率n1と屈折率n2との差Δnは小さく、測定波長が長いと屈折率n1と屈折率n2との差Δnが大きくなる。このようにして、主鎖メソゲン1a及び側鎖メソゲン1bに由来して、化合物(I)は、ホモジニアス配向した場合に、逆波長分散特性を示しうる。   Due to the molecular structure of the main chain mesogen 1a and the side chain mesogen 1b, the absolute value of the refractive index n1 is larger than the absolute value of the refractive index n2. Furthermore, the refractive indexes n1 and n2 usually show forward wavelength dispersion. Here, the forward wavelength dispersive refractive index represents a refractive index in which the absolute value of the refractive index decreases as the measurement wavelength increases. Since the refractive index n1 of the main chain mesogen 1a has a small forward wavelength dispersion, the refractive index measured at a long wavelength is not significantly smaller than the refractive index measured at a short wavelength. On the other hand, since the refractive index n2 of the side chain mesogen 1b has a large forward wavelength dispersion, the refractive index measured at the long wavelength is significantly smaller than the refractive index measured at the short wavelength. Therefore, when the measurement wavelength is short, the difference Δn between the refractive index n1 and the refractive index n2 is small, and when the measurement wavelength is long, the difference Δn between the refractive index n1 and the refractive index n2 is large. Thus, derived from main chain mesogen 1a and side chain mesogen 1b, compound (I) can exhibit reverse wavelength dispersion characteristics when homogeneously oriented.

前記式(I)において、Y〜Yは、それぞれ独立して、化学的な単結合、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR−C(=O)−、−C(=O)−NR−、−O−C(=O)−NR−、−NR−C(=O)−O−、−NR−C(=O)−NR−、−O−NR−、又は、−NR−O−を表す。ここで、Rは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。 In the formula (I), Y 1 to Y 8 are each independently a chemical single bond, —O—, —S—, —O—C (═O) —, —C (═O) —. O—, —O—C (═O) —O—, —NR 1 —C (═O) —, —C (═O) —NR 1 —, —O—C (═O) —NR 1 —, —NR 1 —C (═O) —O—, —NR 1 —C (═O) —NR 1 —, —O—NR 1 —, or —NR 1 —O— is represented. Here, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

前記式(I)において、G及びGは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の二価の脂肪族基を表す。また、前記脂肪族基には、1つの脂肪族基当たり1以上の−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR−C(=O)−、−C(=O)−NR−、−NR−、又は、−C(=O)−が介在していてもよい。ただし、−O−又は−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。ここで、Rは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。 In the formula (I), G 1 and G 2 each independently represent a divalent aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms, which may have a substituent. The aliphatic group includes one or more —O—, —S—, —O—C (═O) —, —C (═O) —O—, —O—C per one aliphatic group. Even if (═O) —O—, —NR 2 —C (═O) —, —C (═O) —NR 2 —, —NR 2 —, or —C (═O) — are present. Good. However, the case where two or more of -O- or -S- are adjacent to each other is excluded. Here, R < 2 > represents a hydrogen atom or a C1-C6 alkyl group.

前記式(I)において、Z及びZは、それぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルケニル基を表す。 In the formula (I), Z 1 and Z 2 each independently represent an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom.

前記式(I)において、Aは、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表す。「芳香環」は、Huckel則に従う広義の芳香族性を有する環状構造、すなわち、π電子を(4n+2)個有する環状共役構造、及びチオフェン、フラン、ベンゾチアゾール等に代表される、硫黄、酸素、窒素等のヘテロ原子の孤立電子対がπ電子系に関与して芳香族性を示す環状構造を意味する。 In the formula (I), A x represents an organic group having 2 to 30 carbon atoms having at least one aromatic ring selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocyclic ring. “Aromatic ring” means a cyclic structure having a broad sense of aromaticity according to the Huckle rule, that is, a cyclic conjugated structure having (4n + 2) π electrons, and sulfur, oxygen, typified by thiophene, furan, benzothiazole, etc. It means a cyclic structure in which a lone electron pair of a hetero atom such as nitrogen is involved in the π-electron system and exhibits aromaticity.

前記芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等が挙げられる。前記芳香族複素環としては、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環等の単環の芳香族複素環;ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノリン環、フタラジン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾピラゾール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、チアゾロピリジン環、オキサゾロピリジン環、チアゾロピラジン環、オキサゾロピラジン環、チアゾロピリダジン環、オキサゾロピリダジン環、チアゾロピリミジン環、オキサゾロピリミジン環等の縮合環の芳香族複素環;が挙げられる。   Examples of the aromatic hydrocarbon ring include a benzene ring, a naphthalene ring, and an anthracene ring. Examples of the aromatic heterocyclic ring include monocyclic aromatic heterocyclic rings such as a pyrrole ring, a furan ring, a thiophene ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, a pyrazole ring, an imidazole ring, an oxazole ring, and a thiazole ring; Benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoline ring, phthalazine ring, benzimidazole ring, benzopyrazole ring, benzofuran ring, benzothiophene ring, thiazolopyridine ring, oxazolopyridine ring, thiazolopyrazine ring, oxazolopyrazine ring, thia And a condensed aromatic heterocycle such as a zolopyridazine ring, an oxazolopyridazine ring, a thiazolopyrimidine ring, and an oxazolopyrimidine ring.

前記式(I)において、Aは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルキニル基、−C(=O)−R、−SO−R、−C(=S)NH−R、又は、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表す。ここで、Rは、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は、炭素数5〜12の芳香族炭化水素環基を表す。Rは、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、フェニル基、又は、4−メチルフェニル基を表す。Rは、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は、置換基を有していてもよい炭素数5〜20の芳香族基を表す。前記A及びAが有する芳香環は、置換基を有していてもよい。また、前記AとAは、一緒になって、環を形成していてもよい。 In the formula (I), A y is a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having from 3 to 12 carbon atoms which may have a substituent, which may have a substituent group an alkynyl group having a carbon number of 2~20, -C (= O) -R 3, -SO 2 An organic group having 2 to 30 carbon atoms having at least one aromatic ring selected from the group consisting of —R 4 , —C (═S) NH—R 9 , or an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocyclic ring; Represent. Here, R 3 has an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, and a substituent. Or a C3-C12 cycloalkyl group or a C5-C12 aromatic hydrocarbon ring group. R 4 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a phenyl group, or a 4-methylphenyl group. R 9 is an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, and an optionally substituted carbon. The C3-C12 cycloalkyl group or the C5-C20 aromatic group which may have a substituent is represented. The aromatic ring which said Ax and Ay have may have a substituent. A x and A y may be combined to form a ring.

前記式(I)において、Aは、置換基を有していてもよい三価の芳香族基を表す。
前記式(I)において、A及びAは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数3〜30の二価の脂環式炭化水素基を表す。
前記式(I)において、A及びAは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数6〜30の二価の芳香族基を表す。
前記式(I)において、Qは、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
前記式(I)において、mは、それぞれ独立に、0又は1を表す。
In the formula (I), A 1 represents a trivalent aromatic group which may have a substituent.
In the formula (I), A 2 and A 3 each independently represent a C 3-30 divalent alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent.
In the formula (I), A 4 and A 5 each independently represent a C 6-30 divalent aromatic group which may have a substituent.
In the formula (I), Q 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent.
In the formula (I), each m independently represents 0 or 1.

化合物(I)としては、例えば、国際公開第2014/069515号、国際公開第2015/064581号などに記載された化合物が挙げられる。   Examples of the compound (I) include compounds described in International Publication No. 2014/0669515, International Publication No. 2015/064581, and the like.

上述した液晶化合物(イ)の中でも、本発明の所望の効果を顕著に発揮する観点から、当該液晶化合物(イ)の分子中に、ベンゾチアゾール環を含有するものが好ましく、特に、側鎖メソゲンにベンゾチアゾール環を有するものが好ましい。ここで、ベンゾチアゾール環とは、下記式(II)に示す構造の環構造を示す。   Among the liquid crystal compounds (a) described above, those having a benzothiazole ring in the molecule of the liquid crystal compound (a) are preferable from the viewpoint of remarkably exhibiting the desired effect of the present invention, and in particular, side chain mesogens. Those having a benzothiazole ring are preferred. Here, the benzothiazole ring indicates a ring structure having a structure represented by the following formula (II).

Figure 2018092000
Figure 2018092000

また、液晶化合物(イ)は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。   Moreover, liquid crystal compound (I) may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.

液晶組成物(イ)における液晶化合物(イ)の量は、所望の液晶硬化層(イ)が得られる範囲で任意に設定でき、好ましくは1重量%以上、より好ましくは5重量%以上、特に好ましくは10重量%以上であり、また、好ましくは100重量%以下、より好ましくは80重量%以下、特に好ましくは60重量%以下である。   The amount of the liquid crystal compound (a) in the liquid crystal composition (a) can be arbitrarily set within a range in which the desired liquid crystal cured layer (a) can be obtained, preferably 1% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, particularly Preferably it is 10 weight% or more, Preferably it is 100 weight% or less, More preferably, it is 80 weight% or less, Most preferably, it is 60 weight% or less.

液晶組成物(イ)は、液晶化合物(イ)に組み合わせて、任意の成分を含んでいてもよい。任意の成分としては、例えば、重合開始剤、界面活性剤、溶媒、金属、金属錯体、染料、顔料、蛍光材料、燐光材料、レベリング剤、チキソ剤、ゲル化剤、多糖類、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、抗酸化剤、イオン交換樹脂、酸化チタン等の金属酸化物等が挙げられる。   The liquid crystal composition (A) may contain an arbitrary component in combination with the liquid crystal compound (A). Optional components include, for example, polymerization initiators, surfactants, solvents, metals, metal complexes, dyes, pigments, fluorescent materials, phosphorescent materials, leveling agents, thixotropic agents, gelling agents, polysaccharides, ultraviolet absorbers, Examples include infrared absorbers, antioxidants, ion exchange resins, and metal oxides such as titanium oxide.

液晶硬化層(イ)は、前記の液晶化合物(イ)を含む液晶組成物(イ)の硬化物で形成された層であり、通常、液晶化合物(イ)から得られる硬化液晶分子を含む。ここで、「硬化液晶分子」とは、液晶相を呈しうる化合物を、液晶相を呈した状態のまま固体とした際の当該化合物の分子を意味する。液晶硬化層(イ)が含む硬化液晶分子は、通常、液晶化合物(イ)を重合させてなる重合体である。よって、液晶硬化層(イ)は、通常は、液晶化合物(イ)を重合させてなる重合体を含み、必要に応じて任意の成分を含みうる樹脂の層となっている。そして、このような液晶硬化層(イ)は、前記の硬化液晶分子の配向状態に応じた光学異方性を有しうる。
液晶組成物(イ)が含有しうる任意の成分、液晶組成物(イ)を硬化させて液晶硬化層(イ)を製造する方法、及び液晶硬化層(イ)の態様の詳細については、国際公開第2015/064581号を参照しうる。
The liquid crystal cured layer (a) is a layer formed of a cured product of the liquid crystal composition (a) containing the liquid crystal compound (a), and usually contains cured liquid crystal molecules obtained from the liquid crystal compound (a). Here, the “cured liquid crystal molecule” means a molecule of the compound when the compound capable of exhibiting the liquid crystal phase is turned into a solid while exhibiting the liquid crystal phase. The cured liquid crystal molecules contained in the liquid crystal cured layer (a) are usually polymers obtained by polymerizing the liquid crystal compound (a). Therefore, the liquid crystal cured layer (A) usually includes a polymer obtained by polymerizing the liquid crystal compound (A), and is a resin layer that can include any component as necessary. Such a liquid crystal cured layer (A) can have optical anisotropy corresponding to the alignment state of the cured liquid crystal molecules.
For details on the optional components that can be contained in the liquid crystal composition (a), the method for producing the liquid crystal cured layer (a) by curing the liquid crystal composition (a), and the liquid crystal cured layer (a), Reference may be made to Publication 2015/064581.

液晶硬化層(イ)は、λ/4板としての機能を実現する観点から、λ/4の面内レターデーションを有することが好ましい。具体的には、測定波長590nmにおける液晶硬化層の面内レターデーションが、好ましくは108nm以上〜168nm、より好ましくは128nm〜148nm、特に好ましくは133nm〜143nmである。   The liquid crystal cured layer (A) preferably has an in-plane retardation of λ / 4 from the viewpoint of realizing the function as a λ / 4 plate. Specifically, the in-plane retardation of the liquid crystal cured layer at a measurement wavelength of 590 nm is preferably 108 nm to 168 nm, more preferably 128 nm to 148 nm, and particularly preferably 133 nm to 143 nm.

また、液晶硬化層(イ)は、逆波長分散特性を有することが好ましい。よって、液晶硬化層(イ)は、その波長450nm、550nm及び650nmにおける面内レターデーションRe450、Re550及びRe650が、Re450<Re650の関係を満たすことが好ましく、Re450<Re550<Re650の関係を満たすことがより好ましい。さらには、Re450/Re550≦0.95であることが好ましく、Re650/Re550≧1.05であることが好ましい。これにより、より広範な波長範囲において、液晶硬化層(イ)が直線偏光を円偏光に変換できる。よって、広い波長帯域における立体像の表示が可能な空間表紙装置を実現することが可能である。このように逆波長分散特性を有する液晶硬化層(イ)は、例えば、液晶化合物として逆波長分散性液晶化合物を用いることにより、得ることができる。 Moreover, it is preferable that a liquid crystal cured layer (A) has reverse wavelength dispersion characteristics. Therefore, in the liquid crystal cured layer (A), the in-plane retardations Re 450 , Re 550 and Re 650 at wavelengths of 450 nm, 550 nm and 650 nm preferably satisfy the relationship of Re 450 <Re 650 , and Re 450 <Re 550. It is more preferable to satisfy the relationship <Re 650 . Further, Re 450 / Re 550 ≦ 0.95 is preferable, and Re 650 / Re 550 ≧ 1.05 is preferable. Thereby, in a wider wavelength range, the liquid crystal cured layer (A) can convert linearly polarized light into circularly polarized light. Therefore, it is possible to realize a spatial cover device that can display a stereoscopic image in a wide wavelength band. Thus, the liquid crystal cured layer (a) having reverse wavelength dispersion characteristics can be obtained by using, for example, a reverse wavelength dispersive liquid crystal compound as the liquid crystal compound.

液晶硬化層(イ)の遅相軸は、液晶硬化層(イ)がλ/4板として画像表示ユニットからの画像光を円偏光に変化しうる方向に配置しうる。
具体的には、図1〜図5において説明した空間表示装置10において、λ/4板122としてλ/4板(イ)を採用する場合、画像光の偏光方向をλ/4板122に投影した方向A42に対して、液晶硬化層(イ)の遅相軸が45°またはそれと近い方向となるよう配置することにより、直線偏光である画像光A11を、円偏光である画像光A31に良好に変換することができる。
The slow axis of the liquid crystal cured layer (A) can be arranged in a direction in which the liquid crystal cured layer (A) can change the image light from the image display unit to circularly polarized light as a λ / 4 plate.
Specifically, in the spatial display device 10 described with reference to FIGS. 1 to 5, when the λ / 4 plate (A) is adopted as the λ / 4 plate 122, the polarization direction of the image light is projected onto the λ / 4 plate 122. By arranging the slow axis of the liquid crystal cured layer (a) to be 45 ° or close to the direction A42, the linearly polarized image light A11 is better than the circularly polarized image light A31. Can be converted to

より具体的には、画像光の偏光方向をλ/4板122に投影した方向A42に対する、液晶硬化層(イ)遅相軸の角度は、好ましくは45°±5°、より好ましくは45°±3°、特に好ましくは45°±1°である。   More specifically, the angle of the slow axis of the liquid crystal cured layer (ii) with respect to the direction A42 in which the polarization direction of the image light is projected onto the λ / 4 plate 122 is preferably 45 ° ± 5 °, more preferably 45 °. ± 3 °, particularly preferably 45 ° ± 1 °.

液晶硬化層(イ)の厚みは、レターデーション等の特性を所望の範囲にできるように適宜調整でき、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1.0μm以上であり、好ましくは10μm以下、より好ましくは7μm以下、特に好ましくは5μm以下である。   The thickness of the liquid crystal cured layer (A) can be appropriately adjusted so that the properties such as retardation can be adjusted within a desired range, preferably 0.5 μm or more, more preferably 1.0 μm or more, and preferably 10 μm or less. Preferably it is 7 micrometers or less, Most preferably, it is 5 micrometers or less.

〔6.応用例〕
本発明の空間表示装置は、上に述べた例に限られず、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。例えば、上に述べた空間表示装置を構成するための構成要素と、他の機能を有する構成要素と組み合わされたものであってもよい。
[6. Application example)
The space display device of the present invention is not limited to the example described above, and can be implemented with any modifications without departing from the scope of the claims of the present invention and the equivalents thereof. For example, it may be combined with a component for configuring the space display device described above and a component having another function.

より具体的な例としては、空間表示装置は、立体像を表示する領域R又はその近辺における、使用者の身体又は使用者が操作する入力装置の動きを検出する検出装置を備えうる。かかる検出装置により、立体像により表示された像に導かれた使用者の動作を検出することができる。   As a more specific example, the spatial display device may include a detection device that detects the movement of the user's body or the input device operated by the user in or near the region R for displaying a stereoscopic image. With such a detection device, it is possible to detect a user's movement guided by an image displayed as a stereoscopic image.

検出された使用者の動作に関する情報は、種々の用途に用いうる。例えば、本発明の空間表示装置は、検出された使用者の動作に関する情報に基づいて、立体像の表示内容を変化させる手段を備えうる。かかる構成により、使用者の動作に応じた相互作用的な表示を達成することができる。
また例えば、本発明の空間表示装置は、使用者の動作を検出する検出装置と、当該検出装置により検出された情報により動作する、物品を販売する自動販売機としての構成要素をさらに備えるものとしうる。かかる構成により、空間に表示された立体像に導かれた、物品購入のための使用者の動作を検出し、検出された使用者の動作に応じて物品を販売する装置を実現しうる。
Information about the detected user action can be used for various purposes. For example, the spatial display device of the present invention can include means for changing the display content of the stereoscopic image based on the detected information regarding the user's motion. With this configuration, interactive display according to the user's operation can be achieved.
In addition, for example, the spatial display device of the present invention further includes a detection device that detects a user's movement and a component as a vending machine that sells an article that operates based on information detected by the detection device. sell. With this configuration, it is possible to realize an apparatus that detects a user's operation for purchasing an article guided by a stereoscopic image displayed in the space, and sells the article according to the detected user's operation.

10:空間表示装置
110:画像表示ユニット
110U:表示面
111:表示パネル
112:マイクロレンズアレイ
120:選択反射膜
120D:選択反射膜の下面
121:コレステリック樹脂層
122:λ/4板
130:再帰性反射材
180:筐体
190:フード
190B:背面板
190L:側板
190R:側板
410:像
420:像
A11:画像光
A12:画像光
A13:画像光
A14:透過光
A21:観察方向
A22:観察方向
A41:偏光方向
A42:画像光の偏光方向をλ/4板に投影した方向
A43:λ/4板の遅相軸の方向
A31:画像光
A32:画像光
A33:画像光
C11:座標軸
C12:座標軸
R:観察領域
10: Spatial display device 110: Image display unit 110U: Display surface 111: Display panel 112: Micro lens array 120: Selective reflection film 120D: Lower surface of selective reflection film 121: Cholesteric resin layer 122: λ / 4 plate 130: Recursive Reflector 180: Housing 190: Hood 190B: Back plate 190L: Side plate 190R: Side plate 410: Image 420: Image A11: Image light A12: Image light A13: Image light A14: Transmitted light A21: Observation direction A22: Observation direction A41 : Polarization direction A42: Direction in which the polarization direction of image light is projected onto the λ / 4 plate A43: Direction of the slow axis of the λ / 4 plate A31: Image light A32: Image light A33: Image light C11: Coordinate axis C12: Coordinate axis R : Observation area

Claims (6)

遠近反転立体像を出力し、直線偏光である画像光として出射する表示面を備える画像表示ユニットと、
前記画像光を鏡面反射させる選択反射膜と、
前記選択反射膜からの画像光を再帰性反射させる再帰性反射材とを備える空間表示装置であって、
前記選択反射膜は、前記再帰性反射材において再帰性反射し前記選択反射膜に入射した前記画像光を透過させ、それにより立体像を空間に表示し、
前記選択反射膜は、
コレステリック規則性を有する樹脂層、及び
前記コレステリック規則性を有する樹脂層の前記画像表示ユニット側の面に設けられたλ/4板を備える、空間表示装置。
An image display unit comprising a display surface that outputs a perspective inverted stereoscopic image and emits it as image light that is linearly polarized light;
A selective reflection film for specularly reflecting the image light;
A spatial display device comprising a retroreflecting material that retroreflects image light from the selective reflection film,
The selective reflection film transmits the image light retroreflected in the retroreflective material and incident on the selective reflection film, thereby displaying a stereoscopic image in space,
The selective reflection film is
A spatial display device comprising: a resin layer having cholesteric regularity; and a λ / 4 plate provided on a surface of the resin layer having cholesteric regularity on the image display unit side.
前記画像表示ユニットが、その前記表示面側に設けられたマイクロレンズアレイを備える、請求項1に記載の空間表示装置。   The spatial display device according to claim 1, wherein the image display unit includes a microlens array provided on the display surface side. 前記コレステリック規則性を有する樹脂層が、可視波長帯域の少なくとも一の波長において、反射率40%以上であり且つ反射帯域の半値幅が350nm以上である反射を示す、請求項1又は2に記載の空間表示装置。   The resin layer having the cholesteric regularity exhibits reflection having a reflectance of 40% or more and a half-value width of the reflection band of 350 nm or more at at least one wavelength in the visible wavelength band. Spatial display device. 前記コレステリック規則性を有する樹脂層が、重合性液晶化合物(iw)を含む液晶組成物の層を硬化してなる層であり、
前記重合性液晶化合物(iw)が、下記式(Iw):
Figure 2018092000
〔式中、Y1w〜Y6wはそれぞれ独立して、単結合、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR1w−C(=O)−、−C(=O)−NR1w−、−O−C(=O)−NR1w−、−NR1w−C(=O)−O−、−NR1w−C(=O)−NR1w−、−O−NR1w−、または−NR1w−O−を表す。ここで、R1wは、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す。
1wおよびG2wはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の2価の脂肪族基を表す。該脂肪族基には、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR2w−C(=O)−、−C(=O)−NR2w−、−NR2w−、または−C(=O)−が介在していてもよい(ただし、−O−および−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、R2wは、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す。
1wおよびZ2wはそれぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルケニル基を表す。
1wおよびA2wはそれぞれ独立して、炭素数1〜30の2価の有機基Awを表す。
1w〜X8wはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、−OR3w、−O−C(=O)−R3w、−C(=O)−OR3w、−O−C(=O)−OR3w、−NR4w−C(=O)−R3w、−C(=O)−NR3w4w、または−O−C(=O)−R4w、NR3w4wを表す。ここで、R3w及びR4wは、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基を表し、アルキル基である場合、当該アルキル基には、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR5w−C(=O)−、−C(=O)−NR5w−、−NR5w−、または−C(=O)−が介在していてもよい(ただし、−O−および−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、R5wは、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す。
awおよびbwはそれぞれ独立して、0または1である。〕で示される化合物である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の空間表示装置。
The resin layer having the cholesteric regularity is a layer formed by curing a layer of a liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound (iw),
The polymerizable liquid crystal compound (iw) is represented by the following formula (Iw):
Figure 2018092000
[ Wherein , Y 1w to Y 6w are each independently a single bond, —O—, —S—, —O—C (═O) —, —C (═O) —O—, —O—C. (═O) —O—, —NR 1w —C (═O) —, —C (═O) —NR 1w —, —O—C (═O) —NR 1w —, —NR 1w —C (= O) —O—, —NR 1w —C (═O) —NR 1w —, —O—NR 1w —, or —NR 1w —O— is represented. Here, R 1w represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
G 1w and G 2w each independently represent a divalent aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms, which may have a substituent. The aliphatic group includes —O—, —S—, —O—C (═O) —, —C (═O) —O—, —O—C (═O) —O—, —NR 2w. —C (═O) —, —C (═O) —NR 2w —, —NR 2w —, or —C (═O) — may be present (provided that —O— and —S— are present) Except when two or more adjacent to each other.) Here, R 2w represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Z 1w and Z 2w each independently represent an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom.
A 1w and A 2w each independently represent a divalent organic group Aw having 1 to 30 carbon atoms.
X 1w to X 8w are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, —OR 3w , —O—C (= O) —R 3w , —C (═O) —OR 3w , —O—C (═O) —OR 3w , —NR 4w —C (═O) —R 3w , —C (═O) —NR 3w R 4w , or —O—C (═O) —R 4w , NR 3w R 4w is represented. Here, R 3w and R 4w represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent. When the alkyl group is an alkyl group, the alkyl group includes —O— and —S. -, -O-C (= O)-, -C (= O) -O-, -O-C (= O) -O-, -NR 5w -C (= O)-, -C (= O ) —NR 5w —, —NR 5w —, or —C (═O) — may be present (except when two or more of —O— and —S— are adjacent to each other). . Here, R 5w represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
aw and bw are each independently 0 or 1. The space display apparatus of any one of Claims 1-3 which is a compound shown by these.
前記λ/4板が、λ/4波長層及びλ/2波長層を含み、
前記λ/4波長層及び前記λ/2波長層が、脂環式構造含有重合体を含む樹脂からなり、
前記λ/4波長層の遅相軸と前記λ/2波長層の遅相軸とがなす角が、60°±5°である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の空間表示装置。
The λ / 4 plate includes a λ / 4 wavelength layer and a λ / 2 wavelength layer,
The λ / 4 wavelength layer and the λ / 2 wavelength layer are made of a resin containing an alicyclic structure-containing polymer,
5. The spatial display according to claim 1, wherein an angle formed by a slow axis of the λ / 4 wavelength layer and a slow axis of the λ / 2 wavelength layer is 60 ° ± 5 °. apparatus.
前記λ/4板が、重合性の液晶化合物を含む液晶組成物の硬化物からなる層を含み、
前記液晶化合物が、下記式(I)で表される化合物である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の空間表示装置。
Figure 2018092000
(前記式(I)において、
〜Yは、それぞれ独立して、化学的な単結合、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR−C(=O)−、−C(=O)−NR−、−O−C(=O)−NR−、−NR−C(=O)−O−、−NR−C(=O)−NR−、−O−NR−、又は、−NR−O−を表す。ここで、Rは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
及びGは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の二価の脂肪族基を表す。また、前記脂肪族基には、1つの脂肪族基当たり1以上の−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR−C(=O)−、−C(=O)−NR−、−NR−、又は、−C(=O)−が介在していてもよい。ただし、−O−又は−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。ここで、Rは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
及びZは、それぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルケニル基を表す。
は、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表す。
は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルキニル基、−C(=O)−R、−SO−R、−C(=S)NH−R、又は、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表す。ここで、Rは、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は、炭素数5〜12の芳香族炭化水素環基を表す。Rは、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、フェニル基、又は、4−メチルフェニル基を表す。Rは、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は、置換基を有していてもよい炭素数5〜20の芳香族基を表す。前記A及びAが有する芳香環は、置換基を有していてもよい。また、前記AとAは、一緒になって、環を形成していてもよい。
は、置換基を有していてもよい三価の芳香族基を表す。
及びAは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数3〜30の二価の脂環式炭化水素基を表す。
及びAは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数6〜30の二価の芳香族基を表す。
は、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
mは、それぞれ独立に、0又は1を表す。)
The λ / 4 plate includes a layer made of a cured product of a liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound,
The space display device according to claim 1, wherein the liquid crystal compound is a compound represented by the following formula (I).
Figure 2018092000
(In the formula (I),
Y 1 to Y 8 are each independently a chemical single bond, —O—, —S—, —O—C (═O) —, —C (═O) —O—, —O—C. (═O) —O—, —NR 1 —C (═O) —, —C (═O) —NR 1 —, —O—C (═O) —NR 1 —, —NR 1 —C (= O) —O—, —NR 1 —C (═O) —NR 1 —, —O—NR 1 —, or —NR 1 —O— is represented. Here, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
G 1 and G 2 each independently represent a divalent aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms, which may have a substituent. The aliphatic group includes one or more —O—, —S—, —O—C (═O) —, —C (═O) —O—, —O—C per one aliphatic group. Even if (═O) —O—, —NR 2 —C (═O) —, —C (═O) —NR 2 —, —NR 2 —, or —C (═O) — are present. Good. However, the case where two or more of -O- or -S- are adjacent to each other is excluded. Here, R < 2 > represents a hydrogen atom or a C1-C6 alkyl group.
Z 1 and Z 2 each independently represents an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom.
A x represents an organic group having 2 to 30 carbon atoms having at least one aromatic ring selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocyclic ring.
A y has a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, and a substituent. A cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent, —C (═O) —R 3 , —SO 2 —R 4 , —C ( = S) NH-R 9 or an organic group having 2 to 30 carbon atoms having at least one aromatic ring selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocyclic ring. Here, R 3 has an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, and a substituent. Or a C3-C12 cycloalkyl group or a C5-C12 aromatic hydrocarbon ring group. R 4 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a phenyl group, or a 4-methylphenyl group. R 9 is an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, and an optionally substituted carbon. The C3-C12 cycloalkyl group or the C5-C20 aromatic group which may have a substituent is represented. The aromatic ring which said Ax and Ay have may have a substituent. A x and A y may be combined to form a ring.
A 1 represents a trivalent aromatic group which may have a substituent.
A 2 and A 3 each independently represent a C 3-30 divalent alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent.
A 4 and A 5 each independently represent a divalent aromatic group having 6 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
Q 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent.
m represents 0 or 1 each independently. )
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024004557A1 (en) * 2022-07-01 2024-01-04 マクセル株式会社 Spatial floating video display system
JP7498636B2 (en) 2020-06-29 2024-06-12 株式会社日本触媒 Passive optical element for an aerial display and an aerial display including the same

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