WO2015033932A1 - 光学フィルター、光学フィルター付表示装置 - Google Patents

光学フィルター、光学フィルター付表示装置 Download PDF

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WO2015033932A1
WO2015033932A1 PCT/JP2014/073074 JP2014073074W WO2015033932A1 WO 2015033932 A1 WO2015033932 A1 WO 2015033932A1 JP 2014073074 W JP2014073074 W JP 2014073074W WO 2015033932 A1 WO2015033932 A1 WO 2015033932A1
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polarizer
region
retardation
phase difference
polarizing plate
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PCT/JP2014/073074
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Inventor
市橋 光芳
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/281Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for attenuating light intensity, e.g. comprising rotatable polarising elements

Definitions

  • the present invention relates to an optical filter and a display device with an optical filter.
  • Patent Document 1 Various dimming methods using a polarizer have been proposed. It is also expected that such a dimming method is used for dimming sunlight incident from a building window. More specifically, in Patent Document 1, two polarizing plates having a polarizer and a patterned optically anisotropic layer are prepared and arranged so that the patterned optically anisotropic layers face each other. An optical filter is disclosed that changes to a transmission mode when the pattern of the retardation region in the patterned optical anisotropic layer matches, and changes to a light shielding mode when the pattern does not match. In Patent Document 1, an absorptive polarizer is used as the polarizer.
  • optical filters are required to have further light shielding properties.
  • the light shielding property did not necessarily satisfy the level required recently, and further improvement was necessary.
  • the polarizer is an absorptive polarizer in the optical filter disclosed in Patent Document 1, it has been found that it absorbs a lot of heat, resulting in insufficient heat shielding and durability.
  • an object of the present invention is to provide an optical filter that is excellent in light shielding properties and also excellent in heat shielding properties and durability.
  • the present inventors have found that the above problem can be solved by using a reflective polarizer as the polarizer. That is, it has been found that the above object can be achieved by the following configuration.
  • a first polarizer having a first polarizer and a first patterned optically anisotropic layer disposed on the first polarizer, and a second polarizer disposed on the second polarizer and the second polarizer.
  • a second polarizing plate having a two-pattern optically anisotropic layer, wherein the first polarizing plate and the second polarizing plate are opposed to the first patterned optically anisotropic layer and the second patterned optically anisotropic layer; And at least one of the first polarizing plate and the second polarizing plate is relatively movable in parallel with respect to the other, and the first patterned optically anisotropic layer is in the first direction along the relative movement direction.
  • a plurality of first retardation regions and a plurality of second retardation regions which are alternately arranged at a pitch and in which at least one of in-plane slow axis direction and in-plane retardation is different from each other, and second pattern optical anisotropy In-plane slow axis in which layers are alternately arranged at a first pitch along the relative direction of movement
  • a plurality of third retardation regions and a plurality of fourth retardation regions wherein at least one of direction and in-plane retardation is different from each other, and at least one of the first polarizer and the second polarizer is a reflective polarizer,
  • the light transmittance is different between the case where the first phase difference region and the third phase difference region overlap and the case where the first phase difference region and the fourth phase difference region overlap.
  • the optical filter according to (1) wherein the first polarizer and the second polarizer are both reflective polarizers.
  • the first polarizer and the second polarizer are linear polarizers, and each of the first retardation region, the second retardation region, the third retardation region, and the fourth retardation region is a reflective polarization.
  • the optical filter according to (1) or (2) which is a ⁇ / 4 phase difference region with respect to light reflected by a child.
  • the first polarizer is a circular polarizer
  • the second polarizer is a linear polarizer
  • one of the first retardation region and the second retardation region is reflected by the reflective polarizer.
  • the third phase region and the fourth phase difference region Each of the optical filters according to (1) or (2), wherein each is a ⁇ / 4 phase difference region with respect to light reflected by the reflective polarizer.
  • the first polarizer and the second polarizer are circular polarizers, and each of the first retardation region, the second retardation region, the third retardation region, and the fourth retardation region is a reflective polarization.
  • a display device with an optical filter comprising: a display device; and the optical filter according to any one of (1) to (5) disposed on a display surface of the display device.
  • an optical filter that is excellent in light shielding properties and also excellent in heat shielding properties and durability.
  • FIG. 2 It is a perspective view of 1st Embodiment of the optical filter of this invention. It is the schematic which shows the state before and behind sliding the polarizing plate in 1st Embodiment of the optical filter of this invention. It is the schematic which shows the relationship of the angle of the in-plane slow axis and transmission axis of each layer in X1 area
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the relationship between the in-plane slow axis and the transmission axis angle of each layer in the X1 region and the Y1 region in FIG. 5A, where (A) represents the X1 region and (B) represents the Y1 region. . It is the schematic which shows the relationship of the angle of the in-plane slow axis and transmission axis of each layer in X2 area
  • the “in-plane slow axis” means a direction in which the refractive index is maximized.
  • Re ( ⁇ ) represents in-plane retardation at the wavelength ⁇ .
  • Re ( ⁇ ) is measured by AXOSCAN (manufactured by AXOMETRICS).
  • visible light means 380 nm to 750 nm.
  • a measurement wavelength is 550 nm.
  • the angle relationship (for example, “orthogonal”, “parallel”, etc.) includes a range of errors allowed in the technical field to which the present invention belongs. Specifically, it means that the angle is within a range of strict angle ⁇ 10 °, and an error from the strict angle is preferably 5 ° or less, and more preferably 3 ° or less.
  • At least one of the two polarizers included in the optical filter is a reflective polarizer.
  • the reflective polarizer By using the reflective polarizer, the light shielding property is further improved, and the heat absorption by the polarizer is suppressed, and as a result, the heat shielding property and durability are improved.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a first embodiment of the optical filter of the present invention.
  • the optical filter 10 includes a first polarizing plate 16 and a second polarizing plate 22.
  • the first polarizing plate 16 includes a first polarizer 12 and a first pattern optical anisotropic layer 14 disposed on the first polarizer 12.
  • the second polarizing plate 22 includes a second polarizer 18 and a second pattern optical anisotropic layer 20 disposed on the second polarizer 18.
  • the 1st polarizing plate 16 and the 2nd polarizing plate 22 are arrange
  • the first polarizer 12 and the second polarizer 18 are both reflection type linear polarizers.
  • each layer constituting the optical filter 10 will be described in detail, and then the transmission and light shielding mechanisms using the optical filter 10 will be described in detail.
  • Each of the first polarizer 12 and the second polarizer 18 is a reflective linear polarizer.
  • a reflective linear polarizer has a property of transmitting a polarized light component in a first direction and reflecting a polarized light component in a direction orthogonal to the first direction in incident light. That is, when non-polarized light is incident from one side of the first polarizer 12 and the second polarizer 18, linearly polarized light is obtained from the other side.
  • a reflective polarizer By using such a reflective polarizer, a predetermined polarization component is reflected, light absorption in the optical filter is suppressed, and heat shielding properties, durability, and light shielding properties are improved.
  • control wavelength range The wavelength range of light transmitted or reflected by the first polarizer 12 and the second polarizer 18 (hereinafter also referred to as “control wavelength range”) is not particularly limited, and is visible even within the wavelength range of infrared light.
  • the wavelength range of infrared light and visible light Within the wavelength range of light or within the wavelength range of ultraviolet light, the wavelength range of infrared light and visible light, the wavelength range of visible light and ultraviolet light, or infrared light, visible light and ultraviolet light It may be a wavelength range extending over the wavelength range.
  • it is preferably in the wavelength range of visible light or near infrared light.
  • infrared rays are electromagnetic waves in a wavelength region longer than visible rays and shorter than radio waves.
  • Near-infrared light is generally an electromagnetic wave having a wavelength range of more than 750 nm to 2500 nm.
  • Visible light is light having a wavelength visible to the human eye among electromagnetic waves, and indicates light having a wavelength range of 380 nm to 750 nm.
  • Ultraviolet rays are electromagnetic waves in a wavelength range shorter than visible light and longer than X-rays. The ultraviolet light may be light in a wavelength region that can be distinguished from visible light and X-rays.
  • the transmission axis of the first polarizer 12 and the transmission axis of the second polarizer 18 are orthogonal to each other.
  • the definition of orthogonal is as described above.
  • the reflective linear polarizers such as the first polarizer 12 and the second polarizer 18
  • known ones can be used.
  • a polarizer in which thin films having different birefringence are stacked
  • a wire grid type polarizer is used.
  • a polarizer in which thin films having different birefringence are laminated for example, those described in JP-T-9-506837 can be used.
  • a polarizer when processed under conditions selected to obtain a predetermined refractive index relationship, a polarizer can be formed using a wide variety of materials.
  • one of the first materials needs to have a different refractive index than the second material in the chosen direction.
  • This difference in refractive index can be achieved in a variety of ways including stretching, extrusion or coating during or after film formation.
  • a commercial product can be used as a polarizer in which thin films having different birefringence are laminated. Examples of the commercial product include a trade name: DBEF manufactured by 3M Corporation.
  • a wire grid type polarizer is a polarizer that transmits one of polarized light and reflects the other by birefringence of a fine metal wire.
  • the wire grid type polarizer is a metal wire periodically arranged, and is mainly used as a polarizer in a terahertz wave band. In order for the wire grid to function as a polarizer, the wire interval needs to be sufficiently smaller than the wavelength of the incident electromagnetic wave.
  • metal wires are arranged at equal intervals. The polarization component in the polarization direction parallel to the longitudinal direction of the metal wire is reflected by the wire grid polarizer, and the polarization component in the perpendicular polarization direction is transmitted through the wire grid polarizer.
  • a commercially available product can be used as the wire grid polarizer, and examples of the commercially available product include a wire grid polarizing filter 50 ⁇ 50, NT46-636 manufactured by Edmund Optics.
  • the thickness of the wire grid polarizer is preferably 0.05 to 300 ⁇ m, more preferably 0.2 to 150 ⁇ m, and even more preferably 0.5 to 100 ⁇ m.
  • the first pattern optical anisotropic layer 14 includes a first retardation region 30 and a second retardation region 32 that are different from each other in the in-plane slow axis directions, and the first retardation region 30 and the second retardation region 32. Are alternately arranged in the plane.
  • the second patterned optically anisotropic layer 20 also includes a third retardation region 34 and a fourth retardation region 36 that are different from each other in the in-plane slow axis directions. The regions 36 are alternately arranged in the plane.
  • the first retardation region 30 and the second retardation region 32 have the same in-plane retardation as described later.
  • the present invention is not limited to this mode, and the first retardation region and the second retardation region are the same. It suffices that the regions are different from each other in at least one of the in-plane slow axis direction and the in-plane retardation.
  • the third retardation region 34 and the fourth retardation region 36 have the same in-plane retardation as described later, but the present invention is not limited to this mode, and the third retardation region and the fourth retardation region are the same.
  • the phase difference region only needs to be different from each other in at least one of the in-plane slow axis direction and the in-plane retardation.
  • the first phase difference region 30, the second phase difference region 32, the third phase difference region 34, and the fourth phase difference region 36 are all arranged in stripes having the same width (pitch).
  • the present invention is not limited to this embodiment as long as the respective regions are arranged at a predetermined pitch along the relative movement direction of the first polarizing plate 16 and / or the second polarizing plate 22 as described later. .
  • the in-plane slow axis of the first retardation region 30 and the in-plane slow axis of the second retardation region 32 are orthogonal to each other.
  • the definition of orthogonal is as described above.
  • the in-plane slow axis of the third retardation region 34 and the in-plane slow axis of the fourth retardation region 36 are orthogonal to each other.
  • the in-plane slow axis of the first phase difference region 30 and the in-plane slow axis of the third phase difference region 34 are parallel
  • the in-plane slow axis of the second phase difference region 32 is parallel.
  • the in-plane slow axis of the fourth retardation region 36 is also parallel.
  • the angle formed by the in-plane slow axis of the first retardation region 30 and the in-plane slow axis of the second retardation region 32 and the transmission axis of the first polarizer 12 is 45 °.
  • the angle formed by the in-plane slow axis of the third retardation region 34 and the in-plane slow axis of the fourth retardation region 36 and the transmission axis of the second polarizer 18 is also 45 °.
  • the first retardation region 30, the second retardation region 32, the third retardation region 34, and the fourth retardation region 36 are respectively reflective polarizers (the first polarizer 12 and the second polarizer 18). This is a ⁇ / 4 phase difference region for the light reflected by.
  • the ⁇ / 4 phase difference region with respect to the light reflected by the reflective polarizer is a wavelength within the control wavelength range, preferably 1 ⁇ 4 of the center wavelength of the control wavelength range, or “center wavelength ⁇ n ⁇ center wavelength” Is intended to be a region having an in-plane retardation (in-plane retardation value (phase difference value)) of 1/4 (n is an integer of 0 or 1 or more).
  • a retardation plate having a retardation of 250 nm, 750 nm, 1250 nm, 1750 nm, or the like can be used as the ⁇ / 4 retardation plate. More specifically, for example, when the light reflected by the reflective polarizer is light in the visible light region, the first phase difference region 30, the second phase difference region 32, and the third phase difference measured at a wavelength of 550 nm.
  • Re (550) which is the in-plane retardation of the region 34 and the fourth retardation region 36 preferably satisfies the following formula (1).
  • the in-plane retardation is measured by using Axometrics' Axoscan (polarimeter) device and its analysis software.
  • the material constituting the first pattern optical anisotropic layer 14 and the second pattern optical anisotropic layer 20 is not particularly limited, and examples thereof include liquid crystalline compounds. More specifically, an optically anisotropic layer obtained by forming a low-molecular liquid crystalline compound in a nematic alignment in a liquid crystal state and then fixing by photocrosslinking or thermal crosslinking, or a nematic alignment in a liquid crystalline state of a polymer liquid crystalline compound After forming, an optically anisotropic layer obtained by fixing the orientation by cooling can also be used.
  • liquid crystal compounds can be classified into rod-shaped types (rod-shaped liquid crystalline compounds) and disc-shaped types (discotic liquid-crystalline compounds) based on their shapes. Furthermore, there are low molecular type and high molecular type, respectively.
  • Polymer generally refers to a polymer having a degree of polymerization of 100 or more (Polymer Physics / Phase Transition Dynamics, Masao Doi, 2 pages, Iwanami Shoten, 1992). In the present invention, any liquid crystalline compound can be used. Two or more kinds of rod-like liquid crystalline compounds, two or more kinds of discotic liquid crystalline compounds, or a mixture of a rod-like liquid crystalline compound and a discotic liquid crystalline compound may be used.
  • rod-like liquid crystal compound for example, those described in claim 1 of JP-T-11-53019 and paragraphs [0026] to [0098] of JP-A-2005-289980 can be preferably used.
  • discotic liquid crystalline compound for example, those described in paragraphs [0020] to [0067] of JP-A No. 2007-108732 and paragraphs [0013] to [0108] of JP-A No. 2010-244038 are preferable. Although it can be used, it is not limited to these.
  • the first pattern optical anisotropic layer 14 and the second pattern optical anisotropic layer 20 can be formed by using a rod-like liquid crystal compound or a discotic liquid crystal compound having a polymerizable group because the temperature change and the humidity change can be reduced. More preferably.
  • the liquid crystalline compound may be a mixture of two or more types, and in that case, at least one preferably has two or more polymerizable groups. That is, the first pattern optical anisotropic layer 14 or the second pattern optical anisotropic layer 20 is a layer formed by fixing a rod-like liquid crystal compound or discotic liquid crystal compound having a polymerizable group by polymerization or the like. In this case, it is no longer necessary to show liquid crystallinity after the layer is formed.
  • the kind of the polymerizable group contained in the discotic liquid crystalline compound and the rod-like liquid crystalline compound is not particularly limited, and a functional group capable of addition polymerization reaction is preferable, and a polymerizable ethylenically unsaturated group or a ring polymerizable group is preferable. More specifically, a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a styryl group, an allyl group, etc. are mentioned preferably, and a (meth) acryloyl group is more preferable.
  • Examples of the method for forming the first patterned optically anisotropic layer 14 and the second patterned optically anisotropic layer 20 include the following preferred embodiments, but are not limited thereto, and various known methods can be used. Can be used.
  • the first preferred embodiment utilizes a plurality of actions for controlling the alignment of the liquid crystal compound, and then eliminates any action by an external stimulus (heat treatment, etc.) to make the predetermined alignment control action dominant. Is the method.
  • the liquid crystalline compound is brought into a predetermined alignment state by the combined action of the alignment control ability by the alignment film and the alignment control ability of the alignment controller added to the liquid crystalline compound, and then fixed.
  • any action for example, action by the alignment control agent
  • disappears by external stimulation heat treatment, etc.
  • the other orientation control action action by the alignment film
  • another alignment state is realized and fixed to form the other retardation region. Details of this method are described in paragraphs [0017] to [0029] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-008170, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • the second preferred embodiment is an embodiment using a pattern alignment film.
  • pattern alignment films having different alignment control capabilities are formed, a liquid crystalline compound is disposed thereon, and the liquid crystalline compound is aligned.
  • the liquid crystalline compounds achieve different alignment states depending on the alignment control ability of the pattern alignment film.
  • the pattern alignment film can be formed using a printing method, mask rubbing for the rubbing alignment film, mask exposure for the photo alignment film, or the like.
  • a method using a printing method is preferable in that large-scale equipment is not required and manufacturing is easy. Details of this method are described in paragraphs [0166] to [0181] of JP2012-032661A, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • a photo acid generator is added to the alignment film.
  • a photoacid generator is added to the alignment film, and pattern exposure exposes a region where the photoacid generator is decomposed to generate an acidic compound and a region where no acid compound is generated.
  • the photoacid generator remains almost undecomposed in the non-irradiated portion, and the interaction between the alignment film material, the liquid crystal compound, and the alignment control agent added as necessary dominates the alignment state, and the liquid crystal compound Is oriented in a direction whose slow axis is perpendicular to the rubbing direction.
  • the alignment film When the alignment film is irradiated with light and an acidic compound is generated, the interaction is no longer dominant, the rubbing direction of the rubbing alignment film dominates the alignment state, and the liquid crystalline compound has its slow axis parallel to the rubbing direction. To parallel orientation.
  • a water-soluble compound is preferably used. Examples of photoacid generators that can be used include Prog. Polym. Sci. , Vol. 23, p. 1485 (1998).
  • the photoacid generator pyridinium salts, iodonium salts and sulfonium salts are particularly preferably used. Details of this method are described in Japanese Patent Application No. 2010-289360, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • the first polarizing plate 16 includes the first polarizer 12 described above and the first pattern optical anisotropic layer 14 disposed on the first polarizer 12.
  • the second polarizing plate 22 includes the second polarizer 18 described above and the second patterned optical anisotropic layer 20 disposed on the second polarizer 18.
  • the first polarizing plate 16 (or the second polarizing plate 22) may further include another configuration.
  • the first polarizing plate 16 may have an alignment film between the first polarizer 12 and the first pattern optical anisotropic layer 14.
  • the alignment film is an organic compound (eg, ⁇ -tricosane) formed by rubbing treatment of an organic compound (preferably polymer), oblique deposition of an inorganic compound, formation of a layer having a microgroove, or Langmuir-Blodgett method (LB film). Acid, dioctadecylmethylammonium chloride, methyl stearylate).
  • the first polarizing plate 16 may have an adhesive layer between the first polarizer 12 and the first patterned optically anisotropic layer 14. Examples of the adhesive used include a hot melt type, a thermosetting type, a photocuring type, a reaction curing type, and a pressure-sensitive adhesive type that does not require curing from the viewpoint of a curing method.
  • the second polarizing plate 22 may also have the alignment film or the adhesive layer between the second polarizer 18 and the second patterned optically anisotropic layer 20.
  • the manufacturing method of the 1st polarizing plate 16 is not restrict
  • the said method can be employ
  • the optical filter 10 includes the first polarizing plate 16 and the second polarizing plate 22 described above, and includes a first patterned optical anisotropic layer 14 and a second patterned optical anisotropic layer. 20 are arranged so as to face each other.
  • the 1st polarizing plate 16 and the 2nd polarizing plate 22 are mutually arrange
  • the second polarizing plate 22 can be moved relative to the first polarizing plate 16 in parallel. More specifically, the second polarizing plate 22 is movable in the direction of the arrow in FIG.
  • FIG. 1 shows a mode in which only the second polarizing plate 22 is movable, the present invention is not limited to this mode, and even if the first polarizing plate 16 is movable, the first polarizing plate 16 Both the second polarizing plate 22 and the second polarizing plate 22 may be movable.
  • FIG. 2 the schematic before and behind sliding the 2nd polarizing plate 22 is shown.
  • the first polarizer 12 when viewed from the normal direction of the first polarizer 12 (the direction orthogonal to the surface of the first polarizer 12) (the first polarizer in FIG. 2A). 12 (when viewed from a white arrow at the bottom), the first phase difference region 30 and the third phase difference region 34 overlap (in other words, the second phase difference region 32 and the fourth phase difference region 36 overlap). ),
  • the light incident on the first polarizer 12 from the direction of the white arrow in FIG. 2A passes through the optical filter 10 as indicated by the black arrow. That is, the state of FIG. 2A is a transmission state.
  • FIG. 2A when viewed from the normal direction of the first polarizer 12 (the direction orthogonal to the surface of the first polarizer 12) (the first polarizer in FIG. 2A). 12 (when viewed from a white arrow at the bottom), the first phase difference region 30 and the third phase difference region 34
  • FIG. 2B is a diagram in which the second polarizing plate 22 is slid (moved) by one pattern area from FIG.
  • the first retardation region 30 and the fourth retardation region 36 overlap (in other words, the second retardation region 32 and the third retardation region 34).
  • the light that enters the first polarizer 12 from the direction of the white arrow in FIG. 2B does not pass through the optical filter 10. That is, the state of FIG. 2B is a light shielding state.
  • a mechanism in which light is transmitted or blocked by the optical filter 10 will be described in detail.
  • 3 (A) and 3 (B) respectively show the angles of the in-plane slow axis of the retardation region and the transmission axis of the polarizer in the X1 region and the Y1 region in the optical filter 10 in the state of FIG. 2 (A). It is the schematic which shows a relationship.
  • the X1 region refers to the first polarizer 12, the first retardation region 30 in the first patterned optical anisotropic layer 14, the third retardation region 34 in the second patterned optical anisotropic layer 20, and the first An area extending over the two polarizers 18 is intended.
  • the Y1 region refers to the first polarizer 12, the second retardation region 32 in the first patterned optical anisotropic layer 14, the fourth retardation region 36 in the second patterned optical anisotropic layer 20, and , Intended to span the second polarizer 18.
  • the transmission axis of the first polarizer 12, the in-plane slow axis of the first retardation region 30, the in-plane slow axis of the third retardation region 34 included in the X1 region, and The transmission axes of the second polarizer 18 are indicated by arrows.
  • the transmission axis of the second polarizer 18 is indicated by arrows.
  • the angle ⁇ 1 formed by the transmission axis of the first polarizer 12 and the in-plane slow axis of the first retardation region 30 is 45 °.
  • the in-plane slow axis of the first retardation region 30 is 45 clockwise with respect to the transmission axis of the first polarizer 12. Rotate.
  • ⁇ 1 is 45 °, but is not limited to this mode, and may be in a range of 45 ° ⁇ 10 °.
  • the in-plane slow axis of the first retardation region 30 and the in-plane slow axis of the third retardation region 34 are parallel.
  • An angle ⁇ 3 formed by the in-plane slow axis of the third retardation region 34 and the transmission axis of the second polarizer 18 is 45 °.
  • the in-plane slow axis of the third retardation region 34 is 45 clockwise with respect to the transmission axis of the second polarizer 18. Rotate. Note that in FIG. 3A, ⁇ 3 is 45 °, but is not limited to this mode, and may be in a range of 45 ° ⁇ 10 °.
  • the angle ⁇ 2 formed by the transmission axis of the first polarizer 12 and the in-plane slow axis of the second retardation region 32 is 45 °.
  • the in-plane slow axis of the second retardation region 32 is counterclockwise with respect to the transmission axis of the first polarizer 12. Rotate 45 °.
  • ⁇ 2 is 45 °, but is not limited to this mode, and may be in a range of 45 ° ⁇ 10 °.
  • the in-plane slow axis of the second retardation region 32 and the in-plane slow axis of the fourth retardation region 36 are parallel.
  • An angle ⁇ 4 formed by the in-plane slow axis of the fourth retardation region 36 and the transmission axis of the second polarizer 18 is 45 °.
  • the in-plane slow axis of the fourth retardation region 36 is counterclockwise with respect to the transmission axis of the second polarizer 18. Rotate 45 °. Note that in FIG. 3B, ⁇ 4 is 45 °, but is not limited to this mode, and may be in a range of 45 ° ⁇ 10 °.
  • the light incident on the first polarizer 12 from the direction indicated by the white arrow in FIG. 2A is the same as that shown in FIG. 3 (B)) from the back side to the front side (from the first polarizer 12 side to the second polarizer 18 side).
  • the mechanism when the light incident on the first polarizer 12 passes through each layer will be described in detail.
  • the light incident on the first polarizer 12 in the X1 region only linearly polarized light parallel to the transmission axis of the first polarizer 12 is transmitted through the first polarizer 12.
  • the light transmitted through the first polarizer 12 is converted into left circularly polarized light by the first phase difference region 30.
  • the left circularly polarized light transmitted through the first phase difference region 30 is converted again into linearly polarized light by the third phase difference region 34.
  • the linearly polarized light that has passed through the third phase difference region 34 is parallel to the transmission axis of the second polarizer 18, and thus passes through the second polarizer 18. That is, the light incident on the first polarizer 12 is emitted from the second polarizer 18 and passes through the optical filter 10.
  • the light incident on the first polarizer 12 is emitted from the second polarizer 18 and passes through the optical filter 10 as described above. That is, in the case of the aspect of FIG. 2A, the light incident on the optical filter 10 passes through the optical filter 10.
  • the case where light is incident on the first polarizer 12 from the direction of the white arrow in FIG. 2A has been described. Passes through the optical filter 10.
  • FIG. 2B a case where the second polarizing plate 22 is slid (moved) by the pattern 1 region from FIG. 2A will be described below.
  • 4 (A) and 4 (B) show the in-plane slow axis of the retardation region and the angle of the transmission axis of the polarizer in the X2 region and the Y2 region in the optical filter 10 in the state of FIG. 2 (B), respectively. It is the schematic which shows a relationship.
  • FIG. 1 shows the in-plane slow axis of the retardation region and the angle of the transmission axis of the polarizer in the X2 region and the Y2 region in the optical filter 10 in the state of FIG. 2 (B), respectively. It is the schematic which shows a relationship.
  • FIG. 1 shows the in-plane slow axis of the retardation region and the angle of the transmission axis of the polarizer in the X2 region and the Y2 region in the optical filter 10 in the state of FIG. 2 (B), respectively.
  • the linearly polarized light transmitted through the fourth retardation region 36 is reflected by the second polarizer 18 because it is orthogonal to the transmission axis of the second polarizer 18. That is, the light incident on the first polarizer 12 is not emitted from the second polarizer 18 and cannot pass through the optical filter 10. Also in the Y2 region, similarly to the above, the light incident on the first polarizer 12 is reflected by the second polarizer 18 and cannot pass through the optical filter 10. That is, in the case of the mode of FIG. 2B, the light incident on the optical filter 10 cannot pass through the optical filter 10. In the above description, the case where light is incident on the first polarizer 12 from the direction of the white arrow in FIG. 2B has been described. However, when light is incident from the second polarizer 18 side, the same mechanism is used. Cannot pass through the optical filter 10.
  • the mode in which the second polarizing plate 22 is slid by one pattern has been described.
  • the sliding amount of the second polarizing plate 22 for example, the second polarizing plate 22 is slid by half the pattern pitch.
  • the amount of light transmitted can be adjusted by controlling the overlap of each region in the first pattern optical anisotropic layer 14 and each region in the second pattern optical anisotropic layer 20.
  • both the 1st polarizer 12 and the 2nd polarizer 18 explained in full detail about the aspect of a reflection type polarizer, it is not limited to this aspect,
  • both the 1st polarizer 12 and the 2nd polarizer 18 are reflection type polarizers from the point which the thermal-insulation property and durability of an optical filter are more excellent.
  • an absorption type polarizer an iodine type polarizer, a dye type polarizer containing a dichroic dye, etc. can be used, for example.
  • the present invention is not limited to this aspect, and other angles may be used.
  • the first phase difference region 30, the second phase difference region 32, the third phase difference region 34, and the fourth phase difference region 36 are all described in detail as to the ⁇ / 4 phase difference region.
  • the present embodiment is not limited to the above aspect, and the first retardation region 30, the second retardation region 32, the third retardation region 34, and the fourth retardation region 36 are regions that exhibit different in-plane retardations. May be. In this case, the in-plane slow axis in each region and the transmission axes of the first polarizer 12 and the second polarizer 18 are adjusted to have a predetermined angle.
  • the first pattern optical anisotropic layer 14 and the second pattern optical anisotropic layer 20 have been described in terms of one layer.
  • the present invention is not limited to this mode, and the so-called broadband ⁇ / 4 phase difference is described. It may be a layer. More specifically, as shown in FIG. 5, there is an embodiment in which the patterned optically anisotropic layer is a laminate of a ⁇ / 2 retardation layer and a ⁇ / 4 retardation layer.
  • the optical filter 100 shown in FIGS. 5A and 5B includes a first patterned optical anisotropic layer 14a in the first polarizing plate 16a and a second patterned optical anisotropic layer 20a in the second polarizing plate 22a.
  • the optical filter 10 has the same configuration as the optical filter 10 shown in FIGS. 2A and 2B. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the first pattern optical anisotropic layer 14a and the second pattern optical anisotropic layer 20a will be described.
  • the first pattern optical anisotropic layer 14a is a layer in which a third pattern optical anisotropic layer 40 and a fourth pattern optical anisotropic layer 42 are stacked in this order on the first polarizer 12.
  • the patterned optically anisotropic layer 20a is a layer in which a fifth patterned optically anisotropic layer 44 and a sixth patterned optically anisotropic layer 46 are laminated on the second polarizer 18 in this order.
  • the third pattern optical anisotropic layer 40 has retardation regions 50 and 54
  • the fourth pattern optical anisotropic layer 42 has retardation regions 52 and 56
  • the fifth pattern optical anisotropic layer 44 has no retardation.
  • the retardation regions 60 and 64 and the sixth pattern optical anisotropic layer 46 include retardation regions 62 and 66, respectively.
  • the in-plane slow axis directions of the phase difference regions 50 and 54, the phase difference regions 52 and 56, the phase difference regions 60 and 64, and the phase difference regions 62 and 66 are different from each other.
  • this embodiment is not limited to the said aspect, In-plane retardation of each of phase difference area
  • phase difference region 50 and the phase difference region 52 are the first phase difference region 30a
  • the phase difference region 54 and the phase difference region 56 are the second phase difference region 32a
  • the phase difference region 60 and The phase difference area 62 constitutes a third phase difference area 34a
  • the phase difference area 64 and the phase difference area 66 constitute a fourth phase difference area 36a.
  • Each of the fourth pattern optical anisotropic layer 42 and the sixth pattern optical anisotropic layer 46 is a layer including a ⁇ / 4 retardation region, like the first pattern optical anisotropic layer 14 described above. That is, the retardation region 52 and the retardation region 56 in the fourth pattern optical anisotropic layer 42 and the retardation region 62 and the retardation region 66 in the sixth pattern optical anisotropic layer 46 are the above-described ⁇ . This corresponds to the / 4 phase difference region.
  • the angle formed by the in-plane slow axis of the retardation region 52 and the in-plane slow axis of the retardation region 56 in the fourth pattern optical anisotropic layer 42 is 30 °
  • the sixth pattern optical anisotropic The angle formed by the in-plane slow axis of the retardation region 62 in the conductive layer 46 and the in-plane slow axis of the retardation region 66 is also 30 °.
  • the above two angles are not limited to the 30 ° mode, and may be in the range of 30 ° ⁇ 10 °.
  • the third pattern optical anisotropic layer 40 and the fifth pattern optical anisotropic layer 44 are layers including a ⁇ / 2 retardation region. That is, the retardation region 50 and the retardation region 54 in the third pattern optical anisotropic layer 40 and the retardation region 60 and the retardation region 64 in the fifth pattern optical anisotropic layer 44 are ⁇ / 2. Corresponds to the phase difference region.
  • the ⁇ / 2 phase difference region is a ⁇ / 2 phase difference region with respect to the light reflected by the reflective polarizer (the first polarizer 12 and the second polarizer 18), and more specifically, In-plane retardation value (phase difference value) of a wavelength within the control wavelength range, preferably 1 ⁇ 2 of the center wavelength of the control wavelength range, or “center wavelength ⁇ n + 1 ⁇ 2 of center wavelength (n is an integer)” Intended for areas with More specifically, for example, when the light reflected by the reflective polarizer is light in the visible light region, Re (550) which is the in-plane retardation of the retardation region measured at a wavelength of 550 nm is expressed by the following formula ( It is preferable to satisfy 2).
  • Formula (2) 220 nm ⁇ Re (550) ⁇ 325 nm
  • the in-plane retardation is measured by using Axometrics' Axoscan (polarimeter) device and its analysis software.
  • the angle formed between the in-plane slow axis of the retardation region 50 and the in-plane slow axis of the retardation region 54 in the third pattern optical anisotropic layer 40 is 30 °
  • the fifth pattern optical anisotropic The angle formed by the in-plane slow axis of the retardation region 60 in the conductive layer 44 and the in-plane slow axis of the retardation region 64 is also 30 °.
  • the above two angles are not limited to the 30 ° mode, and may be in the range of 30 ° ⁇ 10 °.
  • FIG. 5A when viewed from the normal direction of the first polarizer 12 (as viewed from the white arrow in FIG. 5A), the first retardation region 30a and the third phase difference region 30a.
  • the phase difference region 34a in other words, when the second phase difference region 32a and the fourth phase difference region 36a overlap
  • the light is incident on the first polarizer 12 from the direction of the white arrow in FIG.
  • Light passes through the optical filter 100 as indicated by the black arrows.
  • FIG. 5B is a diagram in which the second polarizing plate 22a is slid (moved) by one pattern area from FIG.
  • the first retardation region 30a and the fourth retardation region 36a overlap (in other words, the second retardation region 32a and the third retardation region 34a). And the light entering the first polarizer 12 from the direction of the white arrow in FIG. 5B does not pass through the optical filter 100.
  • FIGS. 6A and 6B are schematic diagrams showing the relationship between the in-plane slow axis angles of the respective layers in the X1 region and the Y1 region in the optical filter 100 in the state of FIG.
  • the angle ⁇ 1a formed by the transmission axis of the first polarizer 12 and the in-plane slow axis of the phase difference region 50 is 15 °.
  • the in-plane slow axis of the phase difference region 50 rotates 15 ° clockwise with respect to the transmission axis of the first polarizer 12.
  • ⁇ 1a is 15 °, but is not limited to this mode, and may be in the range of 15 ° ⁇ 10 °.
  • An angle ⁇ 1b formed by the transmission axis of the first polarizer 12 and the in-plane slow axis of the phase difference region 52 is 75 °.
  • ⁇ 1b is 75 °, but is not limited to this mode, and may be in a range of 75 ° ⁇ 10 °.
  • the angle formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 52 and the in-plane slow axis of the phase difference region 62 is 60 °. Note that in FIG. 6A, the angle is 60 °, but is not limited to this aspect, and may be in a range of 60 ° ⁇ 10 °.
  • An angle ⁇ 3b formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 62 and the transmission axis of the second polarizer 18 is 75 °. In other words, when the phase difference region 62 is observed from the second polarizer 18 side, the in-plane slow axis of the phase difference region 62 rotates clockwise by 75 ° with respect to the transmission axis of the second polarizer 18. In FIG.
  • ⁇ 3b is 75 °, but is not limited to this mode, and may be in the range of 75 ° ⁇ 10 °.
  • An angle ⁇ 3a formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 60 and the transmission axis of the second polarizer 18 is 15 °.
  • the in-plane slow axis of the phase difference region 60 rotates 15 ° clockwise with respect to the transmission axis of the second polarizer 18.
  • ⁇ 3a is 15 °, but is not limited to this mode, and may be in a range of 15 ° ⁇ 10 °.
  • the angle ⁇ 2a formed by the transmission axis of the first polarizer 12 and the in-plane slow axis of the phase difference region 54 is 15 °.
  • the in-plane slow axis of the phase difference region 54 rotates 15 ° counterclockwise with respect to the transmission axis of the first polarizer 12.
  • ⁇ 2a is 15 °, but is not limited to this mode, and may be in the range of 15 ° ⁇ 10 °.
  • An angle ⁇ 2b formed between the transmission axis of the first polarizer 12 and the in-plane slow axis of the phase difference region 56 is 75 °.
  • the in-plane slow axis of the retardation region 56 rotates 75 ° counterclockwise with respect to the transmission axis of the first polarizer 12.
  • ⁇ 2b is 75 °, but is not limited to this mode, and may be in a range of 75 ° ⁇ 10 °.
  • the angle formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 56 and the in-plane slow axis of the phase difference region 66 is 60 °. In FIG. 6B, the angle is 60 °, but is not limited to this mode, and may be in a range of 60 ° ⁇ 10 °.
  • An angle ⁇ 4b formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 66 and the transmission axis of the second polarizer 18 is 75 °.
  • the in-plane slow axis of the phase difference region 66 rotates 75 ° counterclockwise with respect to the transmission axis of the second polarizer 18.
  • ⁇ 4b is 75 °, but is not limited to this mode, and may be in a range of 75 ° ⁇ 10 °.
  • An angle ⁇ 4a formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 64 and the transmission axis of the second polarizer 18 is 15 °.
  • ⁇ 4a is 15 °, but is not limited to this mode, and may be in the range of 15 ° ⁇ 10 °.
  • FIG. 6A the light incident on the first polarizer 12 from the direction indicated by the white arrow in FIG. 6 (B)) from the back side to the front side (from the first polarizer 12 side to the second polarizer 18 side).
  • the mechanism when the light incident on the first polarizer 12 passes through each layer will be described in detail.
  • the light incident on the first polarizer 12 in the X1 region only linearly polarized light parallel to the transmission axis of the first polarizer 12 is transmitted through the first polarizer 12.
  • the light transmitted through the first polarizer 12 is converted into left circularly polarized light by the first retardation region 30a (the retardation region 50 and the retardation region 52).
  • the left circularly polarized light transmitted through the first phase difference region 30a is converted again into linearly polarized light by the third phase difference region 34a (the phase difference region 62 and the phase difference region 60).
  • the linearly polarized light that has passed through the third retardation region 34 a is parallel to the transmission axis of the second polarizer 18, and therefore passes through the second polarizer 18. That is, the light incident on the first polarizer 12 is emitted from the second polarizer 18 and passes through the optical filter 100.
  • the light incident on the first polarizer 12 is emitted from the second polarizer 18 and passes through the optical filter 100 in the same manner as described above. That is, in the case of the mode of FIG. 6A, the light incident on the optical filter 100 passes through the optical filter 100.
  • FIGS. 7A and 7B show the in-plane slow axis of the phase difference region of the X2 region and the Y2 region in the optical filter 100 in the state of FIG. 6B and the angle of the transmission axis of the polarizer, respectively. It is the schematic which shows a relationship.
  • FIG. 7A or FIG. 7B
  • the first polarizer 12 Of the light incident on the first polarizer 12 in the X2 region, only linearly polarized light parallel to the transmission axis of the first polarizer 12 is transmitted through the first polarizer 12.
  • the light transmitted through the first polarizer 12 is converted into left circularly polarized light by the first retardation region 30a (the retardation region 50 and the retardation region 52).
  • the left circularly polarized light transmitted through the first retardation region 30a is converted into linearly polarized light by the fourth retardation region 36a (the retardation region 64 and the retardation region 66).
  • the linearly polarized light transmitted through the fourth retardation region 36 a is reflected by the second polarizer 18 because it is orthogonal to the transmission axis of the second polarizer 18.
  • the light incident on the first polarizer 12 is not emitted from the second polarizer 18 and cannot pass through the optical filter 100. Also in the Y2 region, similarly to the above, the light incident on the first polarizer 12 is reflected by the second polarizer 18 and cannot pass through the optical filter 100. That is, in the case of the mode of FIG. 6B, the light incident on the optical filter 100 cannot pass through the optical filter 100.
  • FIG. 8A and 8B are cross-sectional views of a second embodiment of the optical filter of the present invention.
  • FIG. 8B is a diagram in which the second polarizing plate 122 in FIG. 8A is slid by one pattern.
  • the optical filter 110 includes a first polarizing plate 116 and a second polarizing plate 122.
  • the first polarizing plate 116 includes a first polarizer 112 and a first pattern optical anisotropic layer 114 disposed on the first polarizer 112.
  • the second polarizing plate 122 includes a second polarizer 118 and a second pattern optical anisotropic layer 120 disposed on the second polarizer 118.
  • the first polarizing plate 116 and the second polarizing plate 122 are disposed so that the first pattern optical anisotropic layer 114 and the second pattern optical anisotropic layer 120 face each other.
  • Both the first polarizer 112 and the second polarizer 118 are reflective circular polarizers.
  • Both the first polarizer 112 and the second polarizer 118 are reflective circular polarizers.
  • the reflection type circular polarizer is a polarizer having a function of selectively transmitting either the right circularly polarized light or the left circularly polarized light in a specific wavelength region and reflecting the other circularly polarized light. That is, the first polarizer 112 and the second polarizer 118 separate light (natural light, non-polarized light) in a specific wavelength range incident from one side surface into right circularly polarized light and left circularly polarized light, and selectively one of them. Can be transmitted to the other side.
  • the specific wavelength range in which the first polarizer 112 and the second polarizer 118 selectively transmit either the right circularly polarized light or the left circularly polarized light is a control wavelength in the first polarizer 12 and the second polarizer 18. It may be the same as that described as the area.
  • the first polarizer 112 and the second polarizer 118 are both polarizers that transmit left circularly polarized light.
  • the present invention is not limited to this mode, and the first patterned optical anisotropic layer 114 and the second polarizer In accordance with the mode of the patterned optically anisotropic layer 120, a polarizer that transmits right circularly polarized light may be used as appropriate.
  • the reflective circular polarizers such as the first polarizer 112 and the second polarizer 118
  • known ones can be used.
  • a reflective type utilizing selective reflection characteristics by cholesteric liquid crystal or ferroelectric liquid crystal.
  • a circular polarizer or the like is used.
  • the first patterned optically anisotropic layer 114 includes a first retardation region 130 and a second retardation region 132 that are different from each other in the in-plane slow axis directions, and the first retardation region 130 and the second retardation region 132. Are alternately arranged in the plane.
  • the second patterned optically anisotropic layer 120 also includes a third retardation region 134 and a fourth retardation region 136 that are different from each other in the in-plane slow axis directions. Regions 136 are alternately arranged in the plane.
  • the first retardation region 130 and the second retardation region 132 have the same in-plane retardation as described later, but the present invention is not limited to this mode, and the first retardation region and the second retardation region are the same. It suffices that the regions are different from each other in at least one of the in-plane slow axis direction and the in-plane retardation.
  • the third retardation region 134 and the fourth retardation region 136 also have the same in-plane retardation as described later, but the present invention is not limited to this mode, and the third retardation region and the fourth retardation region are the same.
  • the phase difference region only needs to be different from each other in at least one of the in-plane slow axis direction and the in-plane retardation. In FIG. 8, as in FIG.
  • the first retardation region 130, the second retardation region 132, the third retardation region 134, and the fourth retardation region 136 all have the same width (pitch). As shown below, if each region is arranged at a predetermined pitch along the relative movement direction of the first polarizing plate 116 and the second polarizing plate 122 as described later, this mode is shown. It is not limited to.
  • the in-plane slow axis of the first retardation region 130 and the in-plane slow axis of the second retardation region 132 are orthogonal to each other.
  • the definition of orthogonal is as described above.
  • the in-plane slow axis of the third retardation region 134 and the in-plane slow axis of the fourth retardation region 136 are orthogonal to each other.
  • the in-plane slow axis of the first retardation region 130 and the in-plane slow axis of the third retardation region 134 are orthogonal to each other, and the in-plane slow axis of the second retardation region 132 is It is also orthogonal to the in-plane slow axis of the fourth phase difference region 136.
  • the first retardation region 130, the second retardation region 132, the third retardation region 134, and the fourth retardation region 136 are respectively reflective polarizers (the first polarizer 112 and the second polarizer 118). This is a ⁇ / 4 phase difference region for the light reflected by. The explanation of the ⁇ / 4 phase difference region is as described above.
  • the material constituting the first pattern optical anisotropic layer 114 or the second pattern optical anisotropic layer 120 and the manufacturing procedure thereof are not particularly limited, and the first pattern optical anisotropic layer 14 or the second pattern optical anisotropic layer described above are not limited.
  • the material constituting the isotropic layer 20 and its manufacturing procedure can be used.
  • the first polarizing plate 116 includes the first polarizer 112 described above and the first pattern optical anisotropic layer 114 disposed on the first polarizer 112.
  • the second polarizing plate 122 includes the second polarizer 118 described above and the second patterned optical anisotropic layer 120 disposed on the second polarizer 118.
  • the 1st polarizing plate 116 may contain another structure.
  • the first polarizing plate 116 may have an alignment film or an adhesive layer between the first polarizer 112 and the first pattern optical anisotropic layer 114.
  • the second polarizing plate 122 may include another configuration.
  • the manufacturing method in particular of the 1st polarizing plate 116 and the 2nd polarizing plate 122 is not restrict
  • the optical filter 110 includes the first polarizing plate 116 and the second polarizing plate 122 described above, and includes a first patterned optical anisotropic layer 114 and a second patterned optical anisotropic layer. 120 is arranged so as to oppose.
  • the 1st polarizing plate 116 and the 2nd polarizing plate 122 are arrange
  • the second polarizing plate 122 is movable relative to the first polarizing plate 116 in parallel. More specifically, the second polarizing plate 122 is movable in the direction of the arrow in FIG. Note that FIG.
  • FIG. 8A illustrates a mode in which only the second polarizing plate 122 is movable; however, the present invention is not limited to this mode, and the first polarizing plate 116 can be moved even if the first polarizing plate 116 is movable. Both the polarizing plate 116 and the second polarizing plate 122 may be movable.
  • FIG. 8A when viewed from the normal direction of the first polarizer 112 (as viewed from the white arrow in FIG. 8A), the first retardation region 130 and the third phase difference region When overlapping with the phase difference region 134 (in other words, when the second phase difference region 132 and the fourth phase difference region 136 overlap), the light is incident on the first polarizer 112 from the direction of the white arrow in FIG. Light passes through the optical filter 110 as indicated by the black arrows. That is, the state of FIG. 8A is a transmission state.
  • FIG. 8B is a diagram in which the second polarizing plate 122 is slid (moved) by one pattern area from FIG.
  • the first retardation region 130 and the fourth retardation region 136 overlap (in other words, the second retardation region 132 and the third retardation region 134).
  • the light incident on the first polarizer 112 from the direction of the white arrow in FIG. 8B does not pass through the optical filter 110. That is, the state of FIG. 8B is a light shielding state.
  • a mechanism in which light is transmitted or blocked by the optical filter 110 will be described in detail.
  • the X1 region refers to the first polarizer 112, the first retardation region 130 in the first patterned optical anisotropic layer 114, the third retardation region 134 in the second patterned optical anisotropic layer 120, and the first An area spanning the two polarizers 118 is intended.
  • the Y1 region refers to the first polarizer 112, the second retardation region 132 in the first patterned optical anisotropic layer 114, the fourth retardation region 136 in the second patterned optical anisotropic layer 120, and , Intended to span the second polarizer 118.
  • the transmission axis of the first polarizer 112, the in-plane slow axis of the first retardation region 130, the in-plane slow axis of the third retardation region 134 included in the X1 region, and The transmission axes of the second polarizer 118 are indicated by arrows.
  • the first polarizer 112 and the second polarizer 118 are arranged so that the first polarizer 112 and the second polarizer 118 are arranged from the back side to the front side (first polarization) in FIGS. 9A and 9B.
  • This is a circular polarizer that transmits left circularly polarized light in the traveling light (non-polarized light) when observed from the polarizer 112 side toward the second polarizer 118 side.
  • the in-plane slow axis of the first phase difference region 130 and the in-plane slow axis of the third phase difference region 134 are orthogonal to each other.
  • the in-plane slow axis of the second retardation region 132 and the in-plane slow axis of the fourth retardation region 136 are orthogonal to each other.
  • the directions of the in-plane slow axes of the first retardation region 130 and the second retardation region 132 are not particularly limited in relation to the first polarizer 112.
  • the directions of the in-plane slow axes of the third retardation region 134 and the fourth retardation region 136 are not particularly limited in relation to the second polarizer 118.
  • FIG. 9A the light incident on the first polarizer 112 from the direction indicated by the white arrow in FIG. 8A is the same as that shown in FIG. 9 (B)) from the back side to the front side (from the first polarizer 112 side to the second polarizer 118 side).
  • a mechanism when light incident on the first polarizer 112 passes through each layer will be described in detail.
  • the left circularly polarized light passes through the first polarizer 112.
  • the left circularly polarized light transmitted through the first polarizer 112 is converted into linearly polarized light by the first phase difference region 130.
  • the linearly polarized light transmitted through the first phase difference region 130 is converted again to left circularly polarized light by the third phase difference region 134.
  • the left circularly polarized light transmitted through the third retardation region 134 is transmitted through the second polarizer 118. That is, the light incident on the first polarizer 112 is emitted from the second polarizer 118 and passes through the optical filter 110.
  • the light incident on the first polarizer 112 is emitted from the second polarizer 118 and passes through the optical filter 110 in the same manner as described above. That is, in the case of the mode of FIG. 8A, the light incident on the optical filter 110 is transmitted through the optical filter 110.
  • FIGS. 10A and 10B show the angles between the in-plane slow axis of the retardation region in the X2 region and the Y2 region in the optical filter 110 in the state of FIG. 8B and the transmission axis of the polarizer, respectively. It is the schematic which shows these relationships.
  • FIG. 10A shows the angles between the in-plane slow axis of the retardation region in the X2 region and the Y2 region in the optical filter 110 in the state of FIG. 8B and the transmission axis of the polarizer, respectively. It is the schematic which shows these relationships.
  • the transmission axis of the second polarizer 118 are indicated by arrows.
  • the light incident on the first polarizer 112 from the direction indicated by the white arrow in FIG. 8B is the same as that shown in FIG. 10 (B)) from the back side to the front side (from the first polarizer 112 side to the second polarizer 118 side).
  • the light incident on the first polarizer 112 in the X2 region only the left circularly polarized light is transmitted through the first polarizer 112.
  • the light transmitted through the first polarizer 112 is converted into linearly polarized light by the first phase difference region 130.
  • the linearly polarized light transmitted through the first phase difference region 130 is converted into right circularly polarized light by the fourth phase difference region 136.
  • the right circularly polarized light transmitted through the third retardation region 134 is reflected by the second polarizer 118. That is, the light incident on the first polarizer 112 is reflected by the second polarizer 118 and cannot pass through the optical filter 110. Also in the Y2 region, similarly to the above, the light incident on the first polarizer 112 is reflected by the second polarizer 18 and cannot pass through the optical filter 110. That is, in the case of the mode of FIG. 10B, the light incident on the optical filter 110 cannot pass through the optical filter 110.
  • the case where light enters the first polarizer 112 from the direction of the white arrow in FIG. 10B has been described. However, when light enters from the second polarizer 118 side, Cannot pass through the optical filter 110.
  • the mode in which the second polarizing plate 122 is slid by one pattern has been described.
  • the sliding amount of the second polarizing plate 122 for example, the second polarizing plate 122 is slid by half the pattern pitch.
  • the amount of transmitted light can be adjusted by controlling the overlap of each region in the first pattern optical anisotropic layer 114 and each region in the second pattern optical anisotropic layer 120.
  • first phase difference region 130, the second phase difference region 132, the third phase difference region 134, and the fourth phase difference region 136 are all described in detail with respect to the ⁇ / 4 phase difference region.
  • the embodiment is not limited to the above aspect, and the first retardation region 130, the second retardation region 132, the third retardation region 134, and the fourth retardation region 136 may be regions that exhibit different in-plane retardations. Good. In this case, the in-plane slow axis in each region and the transmission axes of the first polarizer 112 and the second polarizer 118 are adjusted to have a predetermined angle.
  • the first pattern optical anisotropic layer 114 and the second pattern optical anisotropic layer 120 have been described in terms of one layer.
  • the present invention is not limited to this mode, and a so-called broadband ⁇ / 4 phase difference is described. It may be a layer. More specifically, as shown in FIG. 11, there is an embodiment in which the patterned optical anisotropic layer is a laminate of a ⁇ / 2 retardation layer and a ⁇ / 4 retardation layer.
  • the optical filter 110a described in FIGS. 11A and 11B is similar to FIGS. 8A and 8B except for the points of the first pattern optical anisotropic layer 114a and the second pattern optical anisotropic layer 120a.
  • the same components are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and the first pattern optical anisotropic layer 114a and the second are mainly described.
  • the patterned optical anisotropic layer 120a will be described.
  • the first pattern optical anisotropic layer 114a is a layer in which a fourth pattern optical anisotropic layer 142 and a third pattern optical anisotropic layer 140 are stacked in this order on the first polarizer 112.
  • the patterned optical anisotropic layer 120a is a layer in which a sixth patterned optical anisotropic layer 146 and a fifth patterned optical anisotropic layer 144 are stacked in this order on the second polarizer 118.
  • the third pattern optical anisotropic layer 140 includes retardation regions 150 and 154
  • the fourth pattern optical anisotropic layer 142 includes retardation regions 152 and 156
  • the fifth pattern optical anisotropic layer 144 includes
  • the retardation regions 160 and 164 and the sixth pattern optical anisotropic layer 146 include retardation regions 162 and 166, respectively.
  • the in-plane slow axis directions of the phase difference regions 150 and 154, the phase difference regions 152 and 156, the phase difference regions 160 and 164, and the phase difference regions 162 and 166 are different from each other.
  • phase difference region 150 and 154 are the first phase difference region 130a
  • the phase difference region 154 and the phase difference region 156 are the second phase difference region 132a
  • the phase difference region 160 and The phase difference area 162 constitutes a third phase difference area 134a
  • the phase difference area 164 and the phase difference area 166 constitute a fourth phase difference area 136a.
  • the third pattern optical anisotropic layer 140 and the fifth pattern optical anisotropic layer 144 are respectively the third pattern optical anisotropic layer 40 and the fifth pattern optical anisotropic in the modification of the first embodiment described above. Similar to the conductive layer 44, the layer includes a ⁇ / 2 retardation region. That is, the retardation region 150 and the retardation region 154 in the third pattern optical anisotropic layer 140, and the retardation region 160 and the retardation region 164 in the fifth pattern optical anisotropic layer 144 are the above-described ⁇ . / 2 Corresponds to the phase difference region.
  • the angle formed by the in-plane slow axis of the retardation region 150 and the in-plane slow axis of the retardation region 154 in the third pattern optical anisotropic layer 140 is 30 °
  • the fifth pattern optical anisotropic The angle formed by the in-plane slow axis of the retardation region 160 and the in-plane slow axis of the retardation region 164 in the conductive layer 144 is also 30 °.
  • the said angle is not limited to 30 degrees, What is necessary is just in the range of 30 degrees +/- 10 degrees.
  • the fourth pattern optical anisotropic layer 142 and the sixth pattern optical anisotropic layer 146 are respectively the fourth pattern optical anisotropic layer 42 and the sixth pattern optical anisotropic in the modification of the first embodiment described above. Similar to the conductive layer 46, the layer includes a ⁇ / 4 retardation region. That is, the retardation region 152 and the retardation region 156 in the fourth pattern optical anisotropic layer 142, and the retardation region 162 and the retardation region 166 in the sixth pattern optical anisotropic layer 146 are the above-described ⁇ . This corresponds to the / 4 phase difference region.
  • the angle formed by the in-plane slow axis of the retardation region 152 and the in-plane slow axis of the retardation region 156 in the fourth pattern optical anisotropic layer 142 is 30 °
  • the sixth pattern optical anisotropic The angle formed by the in-plane slow axis of the retardation region 162 and the in-plane slow axis of the retardation region 166 in the conductive layer 146 is also 30 °.
  • the two angles are not limited to 30 °, and may be within a range of 30 ° ⁇ 10 °.
  • FIG. 11A when viewed from the normal direction of the first polarizer 112 (as viewed from the white arrow in FIG. 11A), the first retardation region 130a and the third phase difference region 130a When overlapping with the phase difference region 134a (in other words, when the second phase difference region 132a and the fourth phase difference region 136a overlap), the light is incident on the first polarizer 112 from the direction of the white arrow in FIG. Light passes through the optical filter 110a as indicated by a black arrow.
  • FIG. 11B is a diagram in which the second polarizing plate 122a is slid (moved) by one pattern area from FIG.
  • the first retardation region 130a and the fourth retardation region 136a overlap (in other words, the second retardation region 132a and the third retardation region 134a).
  • the light incident on the first polarizer 112 from the direction of the white arrow in FIG. 11B does not pass through the optical filter 110a.
  • the angle ⁇ 1a formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 152 and the in-plane slow axis of the phase difference region 150 is 60 °.
  • the in-plane slow axis of the phase difference region 150 rotates 60 ° clockwise relative to the in-plane slow axis of the phase difference region 152.
  • ⁇ 1a is 60 °, but is not limited to this mode, and may be in a range of 60 ° ⁇ 10 °.
  • the angle formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 150 and the in-plane slow axis of the phase difference region 160 is 30 °.
  • the angle is 30 °; however, the angle is not limited thereto, and may be in a range of 30 ° ⁇ 10 °.
  • the angle ⁇ 3a formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 160 and the in-plane slow axis of the phase difference region 162 is 60 °.
  • the in-plane slow axis of the retardation region 160 is rotated 60 ° clockwise relative to the in-plane slow axis of the retardation region 162.
  • ⁇ 3a is 60 °, but is not limited to this mode, and may be in a range of 60 ° ⁇ 10 °.
  • region 152 is not restrict
  • the angle of the in-plane slow axis of the phase difference region 162 with respect to the second polarizer 118 is not particularly limited.
  • the angle ⁇ 2a formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 156 and the in-plane slow axis of the phase difference region 154 is 60 °.
  • the in-plane slow axis of the retardation region 154 is 60 ° counterclockwise with respect to the in-plane slow axis of the retardation region 156.
  • ⁇ 2a is 60 °, but is not limited to this mode, and may be in a range of 60 ° ⁇ 10 °.
  • the angle formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 154 and the in-plane slow axis of the phase difference region 164 is 30 °.
  • the in-plane slow axis of the retardation region 164 is 30 ° counterclockwise with respect to the in-plane slow axis of the retardation region 154. Rotate.
  • the angle is 30 °.
  • the angle is not limited to this, and may be in a range of 30 ° ⁇ 10 °.
  • the angle ⁇ 4a formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 164 and the in-plane slow axis of the phase difference region 166 is 60 °.
  • the in-plane slow axis of the retardation region 164 is 60 ° counterclockwise with respect to the in-plane slow axis of the retardation region 166. Rotate.
  • ⁇ 4a is 60 °, but is not limited to this mode and may be in a range of 60 ° ⁇ 10 °.
  • angle of the in-plane slow axis of the retardation region 156 with respect to the first polarizer 112 is not particularly limited, and is not limited to the mode of FIG.
  • angle of the in-plane slow axis of the phase difference region 166 with respect to the second polarizer 118 is not particularly limited.
  • FIG. 12A the light incident on the first polarizer 112 from the direction indicated by the white arrow in FIG. 12 (B)) from the back side to the front side (from the first polarizer 112 side to the second polarizer 118 side).
  • a mechanism when light incident on the first polarizer 112 passes through each layer will be described in detail.
  • the light incident on the first polarizer 112 in the X1 region only the left circularly polarized light passes through the first polarizer 112.
  • the light transmitted through the first polarizer 112 is converted into linearly polarized light by the first retardation region 130a (the retardation region 152 and the retardation region 150).
  • the linearly polarized light transmitted through the first phase difference region 130a is converted again to left circularly polarized light by the third phase difference region 134a (the phase difference region 160 and the phase difference region 162).
  • the left circularly polarized light that has passed through the third retardation region 134 a passes through the second polarizer 118. That is, the light incident on the first polarizer 112 is emitted from the second polarizer 118 and passes through the optical filter 110a.
  • the light incident on the first polarizer 112 is emitted from the second polarizer 118 and passes through the optical filter 110a. That is, in the case of the mode of FIG. 11A, the light incident on the optical filter 110a is transmitted through the optical filter 110a.
  • FIG. 11B the case where the second polarizing plate 122a is slid (moved) by one pattern area from FIG. 11A will be described below.
  • 13A and 13B show the angles between the in-plane slow axis of the phase difference region in the X2 region and the Y2 region in the optical filter 110a in the state of FIG. 11B and the transmission axis of the polarizer, respectively. It is the schematic which shows these relationships.
  • FIG. 13A or FIG. 13B
  • the light transmitted through the first polarizer 112 is converted into linearly polarized light by the first retardation region 130a (the retardation region 152 and the retardation region 150).
  • the linearly polarized light transmitted through the first retardation region 130a is converted into right circularly polarized light by the fourth retardation region 136a (the retardation region 164 and the retardation region 166).
  • the right circularly polarized light that has passed through the fourth retardation region 136 a is reflected by the second polarizer 118.
  • the light incident on the first polarizer 112 is reflected by the second polarizer 118 and cannot pass through the optical filter 110a. Also in the Y2 region, similarly to the above, the light incident on the first polarizer 112 is reflected by the second polarizer 18 and cannot pass through the optical filter 110a. That is, in the case of the mode of FIG. 11B, the light incident on the optical filter 110a cannot pass through the optical filter 110a.
  • FIG. 14A and 14B are sectional views of a third embodiment of the optical filter of the present invention.
  • FIG. 14B is a diagram in which the second polarizing plate 222 in FIG. 14A is slid by one pattern.
  • the optical filter 210 includes a first polarizing plate 216 and a second polarizing plate 222.
  • the first polarizing plate 216 includes a first polarizer 112 and a first pattern optical anisotropic layer 214 disposed on the first polarizer 112.
  • the second polarizing plate 222 includes a second polarizer 18 and a second patterned optical anisotropic layer 220 disposed on the second polarizer 18.
  • the first polarizing plate 216 and the second polarizing plate 222 are arranged so that the first patterned optical anisotropic layer 214 and the second patterned optical anisotropic layer 220 face each other.
  • the first polarizer 112 is a reflective circular polarizer as described in the second embodiment.
  • the second polarizer 18 is a reflective linear polarizer as described in the first embodiment. Therefore, the description of the first polarizer 112 and the second polarizer 18 is omitted below, and the following mainly describes the first pattern optical anisotropic layer 214 and the second pattern optical anisotropic layer 220 in detail.
  • the second polarizer 18 is in the form of a reflective linear polarizer.
  • the present invention is not limited to this. If the first polarizer 112 is a reflective circular polarizer, the second polarizer 18 may The polarizer may be an absorptive linear polarizer.
  • it is preferable that both a 1st polarizer and a 2nd polarizer are reflection type polarizers from the point which the thermal-insulation property and durability of an optical filter are more excellent.
  • the first pattern optical anisotropic layer 214 and the second pattern optical anisotropic layer 220 are layers each having a plurality of regions in which at least one of the in-plane slow axis direction and the in-plane retardation is different from each other. More specifically, the first patterned optically anisotropic layer 214 is a layer having a first retardation region 230 that is a ⁇ / 2 retardation region and a second retardation region 232 that is a 0 ⁇ retardation region.
  • the second patterned optically anisotropic layer 220 is a layer having a third retardation region 234 that is a ⁇ / 4 retardation region and a fourth retardation region 236 that is a ⁇ / 4 retardation region.
  • the first phase difference region 230, the second phase difference region 232, the third phase difference region 234, and the fourth phase difference region 236 all have the same width (pitch).
  • the respective regions are arranged at a predetermined pitch along the relative movement direction of the first polarizing plate 216 and the second polarizing plate 222 as described later, this embodiment is shown. It is not limited to.
  • the first phase difference region 230 is the ⁇ / 2 phase difference region described above.
  • the second phase difference region 232 is a 0 ⁇ phase difference region.
  • the 0 ⁇ phase difference region is an optical isotropic region that is optically isotropic with respect to light reflected by the reflective polarizer. More specifically, for example, when the light reflected by the reflective polarizer is light in the visible light region, Re (550), which is the in-plane retardation of the second phase difference region 232 measured at a wavelength of 550 nm, It is preferable to satisfy the following formula (3).
  • Formula (3) ⁇ 10 nm ⁇ Re (550) ⁇ 10 nm
  • the in-plane retardation is measured by using Axometrics' Axoscan (polarimeter) device and its analysis software.
  • the third retardation region 234 and the fourth retardation region 236 in the second pattern optical anisotropic layer 220 are ⁇ / 4 retardation regions. Note that the in-plane slow axis of the third retardation region 234 and the in-plane slow axis of the fourth retardation region 236 are orthogonal to each other.
  • the material constituting the first pattern optical anisotropic layer 214 and the second pattern optical anisotropic layer 220 and the manufacturing procedure thereof are not particularly limited, and the first pattern optical anisotropic layer in the first embodiment described above.
  • the material comprising 14 can be used in its manufacturing procedure.
  • An optical filter 210 includes the first polarizing plate 216 and the second polarizing plate 222 described above, and includes a first patterned optical anisotropic layer 214 and a second patterned optical anisotropic layer. 220 is arranged so as to oppose.
  • the 1st polarizing plate 216 and the 2nd polarizing plate 222 are mutually arrange
  • the second polarizing plate 222 is relatively movable in parallel with the first polarizing plate 216. More specifically, the second polarizing plate 222 is movable in the direction of the arrow in FIG. Note that FIG.
  • FIG. 14A illustrates a mode in which only the second polarizing plate 222 is movable; however, the present invention is not limited to this mode, and the first polarizing plate 216 can be moved even if the first polarizing plate 216 is movable. Both the polarizing plate 216 and the second polarizing plate 222 may be movable.
  • FIG. 14A when viewed from the normal direction of the first polarizer 112 (as viewed from the white arrow in FIG. 14A), the first retardation region 230 and the third phase difference region When overlapping with the phase difference region 234 (in other words, when the second phase difference region 232 and the fourth phase difference region 236 overlap with each other), the light enters the first polarizer 112 from the direction of the white arrow in FIG. Light passes through the optical filter 210 as indicated by the black arrows. That is, the state of FIG. 14A is a transmission state.
  • FIG. 14B is a diagram in which the second polarizing plate 222 is slid (moved) by one pattern area from FIG.
  • the first retardation region 230 and the fourth retardation region 236 overlap (in other words, the second retardation region 232 and the third retardation region 234).
  • the light that enters the first polarizer 112 from the direction of the white arrow in FIG. 14B does not pass through the optical filter 210. That is, the state shown in FIG. 14B is a light shielding state.
  • a mechanism in which light is transmitted or blocked by the optical filter 210 will be described in detail.
  • the X1 region refers to the first polarizer 112, the first retardation region 230 in the first patterned optical anisotropic layer 214, the third retardation region 234 in the second patterned optical anisotropic layer 220, and the first An area extending over the two polarizers 18 is intended.
  • the Y1 region refers to the first polarizer 112, the second retardation region 232 in the first patterned optical anisotropic layer 214, the fourth retardation region 236 in the second patterned optical anisotropic layer 220, and , Intended to span the second polarizer 18.
  • the transmission axis of the first polarizer 112, the in-plane slow axis of the first retardation region 230, the in-plane slow axis of the third retardation region 234 included in the X1 region, and The transmission axes of the second polarizer 18 are indicated by arrows.
  • the first polarizer 112 is formed from the back side to the near side in FIG. 15A and FIG. 15B (from the first polarizer 112 side to the second polarized light).
  • This is a circular polarizer that transmits left circularly polarized light in the traveling light (non-polarized light) when observed toward the optical element 18 side.
  • the second polarizer 18 is a reflective linear polarizer.
  • the in-plane slow axis of the first retardation region 230 and the in-plane slow axis of the third retardation region 234 are parallel.
  • the angle ⁇ 3a formed by the in-plane slow axis of the third retardation region 234 and the transmission axis of the second polarizer 18 is 45 °.
  • the in-plane slow axis of the third retardation region 234 is counterclockwise with respect to the transmission axis of the second polarizer 18.
  • ⁇ 3a is 45 °, but is not limited to this mode, and may be in a range of 45 ° ⁇ 10 °.
  • the angle ⁇ 4a formed by the in-plane slow axis of the fourth retardation region 236 and the transmission axis of the second polarizer 18 is 45 °.
  • the in-plane slow axis of the fourth retardation region 236 is 45 clockwise with respect to the transmission axis of the second polarizer 18.
  • ⁇ 4a is 45 °, but is not limited to this mode, and may be in the range of 45 ° ⁇ 10 °.
  • the direction of the in-plane slow axis of the first retardation region 230 is not particularly limited in relation to the first polarizer 112.
  • the direction of the in-plane slow axis of the fourth retardation region 236 is not particularly limited in relation to the first polarizer 112.
  • FIG. 15A (or FIG. 15B), the light incident on the first polarizer 112 from the direction indicated by the white arrow in FIG. 15 (B)) from the back side to the front side (from the first polarizer 112 side to the second polarizer 18 side).
  • a mechanism when light incident on the first polarizer 112 passes through each layer will be described in detail.
  • the left circularly polarized light passes through the first polarizer 112.
  • the left circularly polarized light transmitted through the first polarizer 112 is converted into right circularly polarized light by the first phase difference region 230.
  • the right circularly polarized light transmitted through the first retardation region 230 is converted into linearly polarized light by the third retardation region 234.
  • the linearly polarized light transmitted through the third retardation region 234 is transmitted through the second polarizer 18 because it is parallel to the transmission axis of the second polarizer 18. That is, the light incident on the first polarizer 112 is emitted from the second polarizer 18 and passes through the optical filter 210. In the Y1 region as well, the light incident on the first polarizer 112 is emitted from the second polarizer 18 and passes through the optical filter 210 in the same manner as described above. That is, in the case of the aspect of FIG.
  • the light incident on the optical filter 210 passes through the optical filter 210.
  • the case where light is incident on the first polarizer 112 from the direction of the white arrow in FIG. 14A has been described.
  • light is incident from the second polarizer 18 side, Passes through the optical filter 210.
  • FIGS. 16A and 16B show the angles between the in-plane slow axis of the phase difference region in the X2 region and the Y2 region in the optical filter 210 in the state of FIG. 14B and the transmission axis of the polarizer, respectively. It is the schematic which shows these relationships.
  • FIG. 16A shows the angles between the in-plane slow axis of the phase difference region in the X2 region and the Y2 region in the optical filter 210 in the state of FIG. 14B and the transmission axis of the polarizer, respectively. It is the schematic which shows these relationships.
  • the transmission axis of the first polarizer 112 the in-plane slow axis of the first retardation region 230, the in-plane slow axis of the fourth retardation region 236 included in the X2 region, and
  • the transmission axes of the second polarizer 18 are indicated by arrows.
  • FIG. 16B the transmission axis of the first polarizer 112, the in-plane slow axis of the second retardation region 232, and the in-plane slow axis of the third retardation region 234 included in the Y2 region.
  • the transmission axis of the second polarizer 18 is indicated by arrows.
  • the light incident on the first polarizer 112 from the direction indicated by the white arrow in FIG. 14B is the same as that shown in FIG. 16 (B)) from the back side to the front side (from the first polarizer 112 side to the second polarizer 18 side).
  • the light incident on the first polarizer 112 in the X2 region only the left circularly polarized light is transmitted through the first polarizer 112.
  • the light transmitted through the first polarizer 112 is converted into right circularly polarized light by the first phase difference region 230.
  • the right circularly polarized light transmitted through the first retardation region 230 is converted into linearly polarized light by the fourth retardation region 236.
  • the linearly polarized light transmitted through the fourth retardation region 236 is reflected by the second polarizer 18 because it is orthogonal to the transmission axis of the second polarizer 18. That is, the light incident on the first polarizer 112 is reflected by the second polarizer 18 and cannot pass through the optical filter 210. Also in the Y2 region, similarly to the above, the light incident on the first polarizer 112 is reflected by the second polarizer 18 and cannot pass through the optical filter 210. That is, in the case of the mode of FIG. 16B, the light incident on the optical filter 210 cannot pass through the optical filter 210. In the above description, the case where light is incident on the first polarizer 112 from the direction of the white arrow in FIG. 14B has been described. However, when light is incident from the second polarizer 18 side, Cannot pass through the optical filter 210.
  • the mode in which the second polarizing plate 222 is slid by one pattern has been described.
  • the sliding amount of the second polarizing plate 222 for example, the second polarizing plate 222 is slid by half the pattern pitch.
  • the amount of transmitted light can be adjusted by controlling the overlap of each region in the first pattern optical anisotropic layer 214 and each region in the second pattern optical anisotropic layer 220.
  • a layer of 0 ⁇ retardation region is shown as the second retardation region 232, but only the first retardation region 230 exists as the first pattern optical anisotropic layer. However, a patterned layer in which the second retardation region 232 does not exist may be used.
  • the first pattern optical anisotropic layer 214 and the second pattern optical anisotropic layer 220 are described with respect to one layer, but the present invention is not limited to this mode, and may be a laminated structure. More specifically, as shown in FIGS. 17A and 17B, the first retardation region 230a of the first patterned optically anisotropic layer 214a includes a ⁇ / 4 retardation layer, a ⁇ retardation layer, and a ⁇ retardation layer.
  • the second pattern optically anisotropic layer 220a is a laminate of a ⁇ / 4 retardation layer and a ⁇ / 2 retardation layer.
  • the optical filter 210a shown in FIGS. 17A and 17B is similar to FIGS.
  • the first pattern optical anisotropic layer 214a is a layer in which the first retardation region 230a is formed by stacking the retardation region 70, the retardation region 72, and the retardation region 74 in this order.
  • the isotropic layer 220a is a layer formed by laminating a fifth pattern optical anisotropic layer 244 and a sixth pattern optical anisotropic layer 246 in this order.
  • the fifth pattern optical anisotropic layer 244 includes a phase difference region 260 and a phase difference region 264
  • the sixth pattern optical anisotropic layer 246 includes a phase difference region 262 and a phase difference region 266, respectively.
  • the phase difference region 70, the phase difference region 72, and the phase difference region 74 are the first phase difference region 230a
  • the phase difference region 260 and the phase difference region 262 are the third phase difference region 234a
  • the phase difference region 264 and the phase difference region 266 constitute a fourth phase difference region 236a.
  • the retardation region 70 and the retardation region 74 in the first pattern optical anisotropic layer 214a are ⁇ / 4 retardation regions, and the retardation region 72 is a ⁇ retardation region.
  • the definition of the ⁇ / 4 phase difference region is as described above.
  • the ⁇ phase difference region is a wavelength within the control wavelength region, preferably a length corresponding to ⁇ of the central wavelength of the control wavelength region, or “plane wavelength ⁇ n + center wavelength (n is an integer of 0 or 1 or more)”.
  • a region having a retardation value (phase difference value) is intended.
  • Re (550) which is the in-plane retardation of the phase difference region 72 measured at a wavelength of 550 nm is expressed by the following formula: It is preferable to satisfy (4).
  • the in-plane retardation is measured by using Axometrics' Axoscan (polarimeter) device and its analysis software.
  • the fifth pattern optical anisotropic layer 244 is a layer including a ⁇ / 2 retardation region ( ⁇ / 2 retardation layer), and the sixth pattern optical anisotropic layer 246 is a layer including a ⁇ / 4 retardation region ( ⁇ / 4 retardation layer). That is, the retardation region 260 and the retardation region 264 in the fifth pattern optical anisotropic layer 244 are the above-described ⁇ / 2 retardation regions, respectively, and the retardation region 262 in the sixth pattern optical anisotropic layer 246.
  • the phase difference region 266 corresponds to the above-described ⁇ / 4 phase difference region.
  • the angle formed by the in-plane slow axis of the retardation region 260 and the in-plane slow axis of the retardation region 264 in the fifth patterned optically anisotropic layer 244 is 30 °.
  • the angle formed by the in-plane slow axis of the retardation region 262 and the in-plane slow axis of the retardation region 266 in the sixth pattern optical anisotropic layer 246 is 30 °.
  • the two angles are not limited to 30 °, and may be within a range of 30 ° ⁇ 10 °.
  • FIG. 17A when viewed from the normal direction of the first polarizer 112 (when viewed from the white arrow in FIG. 17A), the first retardation region 230a and the third phase difference region When overlapping with the phase difference region 234a (in other words, when the second phase difference region 232 and the fourth phase difference region 236a overlap), the light is incident on the first polarizer 112 from the direction of the white arrow in FIG. Light passes through the optical filter 210a as indicated by a black arrow.
  • FIG. 17B is a diagram in which the second polarizing plate 222a is slid (moved) by one pattern area from FIG.
  • the first retardation region 230a and the fourth retardation region 236a overlap (in other words, the second retardation region 232 and the third retardation region 234a).
  • the light incident on the first polarizer 112 from the direction of the white arrow in FIG. 17B does not pass through the optical filter 210a.
  • the angle ⁇ 1a formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 70 and the in-plane slow axis of the phase difference region 72 is 60 °.
  • the in-plane slow axis of the retardation region 72 is rotated 60 ° clockwise relative to the in-plane slow axis of the retardation region 70.
  • ⁇ 1a is 60 °, but is not limited to this mode, and may be in the range of 60 ° ⁇ 10 °.
  • the in-plane slow axis of the phase difference region 70 and the in-plane slow axis of the phase difference region 74 are parallel.
  • An angle ⁇ 3b formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 262 and the transmission axis of the second polarizer 18 is 75 °.
  • the in-plane slow axis of the retardation region 262 rotates 75 ° counterclockwise with respect to the transmission axis of the second polarizer 18. . Note that in FIG.
  • ⁇ 3b is 75 °, but is not limited to this mode, and may be in a range of 75 ° ⁇ 10 °.
  • An angle ⁇ 3a formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 260 and the transmission axis of the second polarizer 18 is 15 °.
  • ⁇ 3a is 15 °, but is not limited to this mode, and may be in the range of 15 ° ⁇ 10 °.
  • region 70 is not restrict
  • the angle formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 74 and the in-plane slow axis of the phase difference region 262 is not particularly limited.
  • an angle ⁇ 4b formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 266 and the transmission axis of the second polarizer 18 is 75 °.
  • the in-plane slow axis of the phase difference region 266 rotates by 75 ° clockwise with respect to the transmission axis of the second polarizer 18.
  • ⁇ 4b is 75 °, but is not limited to this mode, and may be in a range of 75 ° ⁇ 10 °.
  • An angle ⁇ 4a formed by the in-plane slow axis of the phase difference region 264 and the transmission axis of the second polarizer 18 is 15 °.
  • the in-plane slow axis of the phase difference region 264 rotates 15 ° clockwise with respect to the transmission axis of the second polarizer 18.
  • ⁇ 4a is 15 °, but is not limited to this mode, and may be in the range of 15 ° ⁇ 10 °.
  • the angle of the in-plane slow axis of the phase difference region 266 with respect to the first polarizer 112 is not particularly limited.
  • FIG. 18A (or FIG. 18B), the light incident on the first polarizer 112 from the direction indicated by the white arrow in FIG. 18 (B)) from the back side to the front side (from the first polarizer 112 side to the second polarizer 18 side).
  • a mechanism when light incident on the first polarizer 112 passes through each layer will be described in detail.
  • the left circularly polarized light passes through the first polarizer 112.
  • the left circularly polarized light transmitted through the first polarizer 112 is converted into right circularly polarized light by the first phase difference region 230a.
  • the right circularly polarized light transmitted through the first retardation region 230a is converted into linearly polarized light by the third retardation region 234a.
  • the linearly polarized light that has passed through the third retardation region 234 a is parallel to the transmission axis of the second polarizer 18, and therefore passes through the second polarizer 18. That is, the light incident on the first polarizer 112 is emitted from the second polarizer 18 and passes through the optical filter 210a. Also in the Y1 region, similarly to the above, the light incident on the first polarizer 112 is emitted from the second polarizer 18 and passes through the optical filter 210a. That is, in the case of the mode of FIG. 17A, light incident on the optical filter 210a is transmitted through the optical filter 210a.
  • FIGS. 19A and 19B show the angles between the in-plane slow axis of the retardation region in the X2 region and the Y2 region in the optical filter 210a in the state of FIG. 17B and the transmission axis of the polarizer, respectively. It is the schematic which shows these relationships.
  • FIG. 19A or FIG. 19B
  • the first polarizer 112 in the X2 region Of the light incident on the first polarizer 112 in the X2 region, only the left circularly polarized light is transmitted through the first polarizer 112. Next, the light transmitted through the first polarizer 112 is converted into right circularly polarized light by the first phase difference region 230a. Next, the right circularly polarized light transmitted through the first retardation region 230a is converted into linearly polarized light by the fourth retardation region 236a. The linearly polarized light that has passed through the fourth retardation region 236 a is reflected by the second polarizer 18 because it is orthogonal to the transmission axis of the second polarizer 18.
  • the light incident on the first polarizer 112 is reflected by the second polarizer 18 and cannot pass through the optical filter 210a. Also in the Y2 region, similarly to the above, the light incident on the first polarizer 112 is reflected by the second polarizer 18 and cannot pass through the optical filter 210a. That is, in the case of the mode of FIG. 17B, light incident on the optical filter 210a cannot pass through the optical filter 210a.
  • the optical filter described above can be used as an adjusting light system. In particular, it is preferably used as a dimming system for windows. Moreover, it can also be used as a display apparatus with an optical filter by disposing the optical filter on the display surface of the display apparatus.
  • the optical filter in the display device with an optical filter can also be used as a light control system for the display device.
  • the reflective linear polarizer supplies transparent polymer material 1 (polyethylene naphthalate) and transparent polymer material 2 (polyethylene naphthalate) having different glass transition temperatures to the first and second extruders, and heats and melts them.
  • Polymer material using a multi-layer feedblock device in which polymer materials 1 and 2 are alternately laminated after branching into 51 layers from the first extruder and 50 layers from the second extruder A total of 101 layers of melts in which 1 and 2 are alternately laminated, and the glass transition temperature of each other until the reflectivity for polarized light in the direction orthogonal to the stretching direction is minimized while maintaining the layered state.
  • Reflection wavelength is controlled by adjusting the amount of extrusion, and a reflective linear polarizer with a reflection wavelength band of 380 nm to 750 nm is manufactured by bonding and laminating different polarization wavelength bands with the polarization transmission axis aligned. did.
  • a reflective circular polarizer is a mixture of a polymerizable rod-shaped liquid crystal mixed with a chiral agent, an air interface alignment agent, a polymerization initiator, and a solvent on a substrate with a rubbing alignment film, and the liquid crystal phase is applied after drying the solvent. After heating at the presenting temperature and aging the alignment, the alignment was fixed by UV irradiation to produce a circular polarizer. The reflection wavelength was controlled by adjusting the concentration of the chiral agent to be mixed.
  • a circular polarizer is laminated, so that a reflective circular polarizer Ch1 having a reflection band of 380 nm to 1250 nm and a reflective circular polarizer having a reflection band of 380 nm to 750 nm are obtained. Ch2 was obtained. Each of the reflective circular polarizers reflected right circularly polarized light and transmitted left circularly polarized light.
  • retardation plate (retardation layer)> A stretched cycloolefin film with a front in-plane retardation of 550 nm, a 137.5 nm ⁇ / 4 plate and a 275 nm ⁇ / 2 plate, the ⁇ / 2 plate stacked on the lower side, and the ⁇ / 4 plate side
  • the retardation plate A was produced by bonding the in-plane slow axis of the ⁇ / 2 plate to the in-plane slow axis of the ⁇ / 4 plate at an angle of 60 degrees in the clockwise direction.
  • phase difference plate B was produced.
  • the phase difference plate A is viewed from the ⁇ / 4 plate side with the ⁇ / 2 plate side down, the phase difference plate A is set to an angle of 15 ° counterclockwise with respect to the in-plane slow axis of the ⁇ / 4 plate.
  • a strip 1 having a width of 30 mm was cut out.
  • the strip is cut out in a strip shape with a width of 30 mm parallel to the side of the angle of 75 ° clockwise with respect to the in-plane slow axis of the ⁇ / 4 plate. 3 was produced.
  • the strip 2 is cut out in a strip shape with a width of 30 mm parallel to a side of an angle of 15 ° clockwise with respect to the in-plane slow axis of the ⁇ / 4 plate.
  • phase difference plate B when the phase difference plate B is viewed from the ⁇ / 4 plate side, it is cut out in a strip shape with a width of 30 mm parallel to the side of the angle of 75 ° counterclockwise with respect to the in-plane slow axis of the ⁇ / 4 plate.
  • a strip 4 was prepared. Furthermore, the strips 1 and 2 were bonded together with an adhesive so that the ⁇ / 2 plate sides of the strip 1 and the strips 2 faced inward, and the long sides of the strips were parallel to each other, thereby producing a strip 5.
  • the above-mentioned ⁇ / 4 plate with an in-plane retardation of 137.5 nm is strip-shaped with a width of 30 mm parallel to the side at an angle of 45 ° counterclockwise to the in-plane slow axis of the ⁇ / 4 plate.
  • a strip 6 was prepared.
  • a strip 7 having a width of 30 mm was cut out in parallel with a side of an angle of 45 ° clockwise with respect to the in-plane slow axis of the ⁇ / 4 plate to produce a strip 7.
  • ⁇ / 2 plate having an in-plane retardation of 275 nm is cut out in a strip shape with a width of 30 mm parallel to the side of an angle of 45 ° clockwise with respect to the slow axis of the ⁇ / 2 plate, and a strip 8 is obtained.
  • ⁇ Preparation of polarizing plate> (Polarizing plate 1) Add the adhesive so that the long sides of the strips 1 and 2 are parallel to the polarization reflection axis of the reflective linear polarizer produced above, and the ⁇ / 2 plate side of the strip is the reflective linear polarizer side.
  • the strips 1 and 2 were alternately attached in the direction of the polarization transmission axis of the reflective linear polarizer to produce the polarizing plate 1.
  • (Polarizing plate 2) Add an adhesive so that the long sides of the strips 3 and 4 are parallel to the polarization transmission axis of the reflective linear polarizer produced above, and that the ⁇ / 2 plate side of the strip is the reflective linear polarizer side. Using this, the strips 3 and 4 were alternately stuck in the direction of the polarization reflection axis of the reflective linear polarizer to produce the polarizing plate 2.
  • (Polarizing plate 3) The long sides of the strips 3 and 4 are parallel to the polarization transmission axis of a commercially available absorption linear polarizer having a polarization wavelength band of 380 nm to 750 nm, and the ⁇ / 2 plate side of the strip is on the absorption linear polarizer side. Using the adhesive, the strips 3 and 4 were alternately attached in the direction of the polarization absorption axis of the absorption linear polarizer to produce the polarizing plate 3.
  • (Polarizing plate 4) Strips using an adhesive so that the long sides of the strips 3 and 4 are parallel to the short side direction of the reflective circular polarizer Ch1 produced above and the ⁇ / 4 plate side of the strips is on the Ch1 side. 3 and 4 were pasted alternately in the long side direction of Ch1, and the polarizing plate 4 was produced.
  • the strip 5 is pasted at a pitch of 60 mm in the long side direction of Ch2 so that the long side of the reflective circular polarizer Ch2 produced above is parallel to the short side direction of Ch2, and the strip 5
  • the polarizing plate 5 was produced in such a manner that these regions were alternated.
  • the strips 6 and 7 are alternately arranged in the direction of the polarization transmission axis of the reflective linear polarizer by using an adhesive so that the long sides of the strips 6 and 7 are parallel to the polarization reflection axis of the reflective linear polarizer produced above.
  • the polarizing plate 6 in which the in-plane slow axes of the strips 6 and 7 are orthogonal to each other was prepared.
  • the strips 6 and 7 are alternately arranged in the direction of the polarization reflection axis of the reflective linear polarizer using an adhesive so that the long sides of the strips 6 and 7 are parallel to the polarization transmission axis of the reflective linear polarizer produced above.
  • the polarizing plate 7 in which the in-plane slow axes of the strips 6 and 7 are orthogonal to each other was prepared.
  • (Polarizing plate 8) Using an adhesive so that the long sides of the strips 6 and 7 are parallel to the polarization transmission axis of a commercially available absorption linear polarizer having a polarization wavelength band of 380 nm to 750 nm, the strips 6 and 7 are made of the absorption linear polarizer.
  • the strip 8 is pasted at a pitch of 60 mm in the long side direction of Ch2 so that the long side of the reflective circular polarizer Ch2 produced above is parallel to the short side direction of Ch2, and the strip 8
  • the polarizing plate 10 was produced so that the regions were alternated.
  • Example 1 The polarizing plate 1 and the polarizing plate 2 were each affixed on a transparent glass plate so that the polarizer side would be the glass plate side. Further, the obtained glass plate is opposed so that the polarizing plate side is on the inner side and the long sides of the strips in the patterned optical anisotropic layer are parallel to each other, and the inner window glass is Each glass plate was placed on a window frame having a function of sliding in the direction so that the long side direction of the strip was parallel to the height direction of the window, and the window of Example 1 was produced. The polarizing plate 2 was installed so as to be inside the room. The arrangement of the polarizing plate 1 and the polarizing plate 2 in Example 1 corresponds to the arrangement of FIG. 5 described above.
  • the polarizing plate 1 is the first polarizing plate 16a in FIG. 5 and the polarizing plate 2 is the second in FIG. This corresponds to the polarizing plate 22a. Note that the relationship between the in-plane slow axis of each retardation region in the polarizing plate 1 and the polarizing plate 2 and the transmission axis of the polarizer is the same as in the embodiment of FIG.
  • Example 2 The polarizing plate 1 and the polarizing plate 3 were each affixed on a transparent glass plate so that the polarizer side became the glass plate side. Furthermore, the window of Example 2 was produced according to the procedure similar to Example 1 using the obtained glass plate. The polarizing plate 3 was installed so as to be inside the room. In addition, the relationship between the in-plane slow axis of each phase difference region in the polarizing plate 1 and the polarizing plate 3 and the transmission axis of the polarizer is the same as in the embodiment of FIG.
  • Example 3 The polarizing plate 4 was affixed on two transparent glass plates so that the polarizer side was the glass plate side. Furthermore, the window of Example 3 was produced according to the procedure similar to Example 1 using the obtained two glass plates.
  • the arrangement of the polarizing plate 4 in Example 3 corresponds to the arrangement of FIG. 11 described above, and the two polarizing plates 4 correspond to the first polarizing plate 116a and the second polarizing plate 122a in FIG.
  • the relationship between the in-plane slow axis of each retardation region in the polarizing plate 4 and the transmission axis of the polarizer is the same as in the embodiment of FIG.
  • Example 4 The polarizing plate 5 and the polarizing plate 2 were each affixed on a transparent glass plate so that the polarizer side was the glass plate side. Furthermore, the window of Example 4 was produced according to the procedure similar to Example 1 using the obtained glass plate. The polarizing plate 2 was installed so as to be inside the room.
  • the arrangement of the polarizing plate 5 and the polarizing plate 2 in Example 4 corresponds to the arrangement of FIG. 17 described above.
  • the polarizing plate 5 is the first polarizing plate 216a in FIG. 17 and the polarizing plate 2 is the second in FIG. It corresponds to the polarizing plate 222a.
  • the relationship between the in-plane slow axis of each retardation region in the polarizing plate 5 and the polarizing plate 2 and the transmission axis of the polarizer is the same as in the embodiment of FIG.
  • Example 5 The polarizing plate 5 and the polarizing plate 3 were each affixed on a transparent glass plate so that the polarizing plate side was the glass plate side. Furthermore, the window of Example 5 was produced according to the procedure similar to Example 1 using the obtained glass plate. The polarizing plate 3 was installed so as to be inside the room. Note that the relationship between the in-plane slow axis of each retardation region in the polarizing plate 5 and the polarizing plate 3 and the transmission axis of the polarizer is the same as in the embodiment of FIG.
  • Example 6 The polarizing plate 6 and the polarizing plate 7 were each affixed on a transparent glass plate so that the polarizer side became the glass plate side. Furthermore, the window of Example 6 was produced according to the procedure similar to Example 1 using the obtained glass plate. The polarizing plate 7 was installed so as to be inside the room.
  • the arrangement of the polarizing plate 6 and the polarizing plate 7 in Example 6 corresponds to the arrangement of FIG. 2 described above.
  • the polarizing plate 6 is the first polarizing plate 16 in FIG. 2 and the polarizing plate 7 is the second in FIG. This corresponds to the polarizing plate 22. Note that the relationship between the in-plane slow axis of each retardation region in the polarizing plate 6 and the polarizing plate 7 and the transmission axis of the polarizer is the same as in the embodiment of FIG.
  • Example 7 The polarizing plate 6 and the polarizing plate 8 were each affixed on a transparent glass plate so that the polarizer side became the glass plate side. Furthermore, the window of Example 7 was produced according to the procedure similar to Example 1 using the obtained glass plate. The polarizing plate 8 was installed so as to be inside the room. The relationship between the in-plane slow axis of each retardation region in the polarizing plate 6 and the polarizing plate 8 and the transmission axis of the polarizer is the same as in the embodiment of FIG.
  • Example 8 The polarizing plate 9 was affixed on two transparent glass plates so that the polarizer side was the glass plate side. Furthermore, the window of Example 8 was produced according to the procedure similar to Example 1 using the obtained glass plate.
  • the arrangement of the polarizing plate 9 in Example 8 corresponds to the arrangement of FIG. 8 described above, and the two polarizing plates 9 correspond to the first polarizing plate 116 and the second polarizing plate 122 in FIG.
  • the relationship between the in-plane slow axis of each retardation region in the polarizing plate 9 and the transmission axis of the polarizer is the same as in the embodiment of FIG.
  • Example 9 The polarizing plate 10 and the polarizing plate 7 were each affixed on a transparent glass plate so that the polarizer side became the glass plate side. Furthermore, the window of Example 9 was produced according to the procedure similar to Example 1 using the obtained glass plate. The polarizing plate 7 was installed so as to be inside the room.
  • the arrangement of the polarizing plate 10 and the polarizing plate 7 in Example 9 corresponds to the arrangement of FIG. 14 described above.
  • the polarizing plate 10 is the first polarizing plate 216 in FIG. 14 and the polarizing plate 7 is the second in FIG. This corresponds to the polarizing plate 222.
  • the relationship between the in-plane slow axis of each phase difference region in the polarizing plate 10 and the polarizing plate 7 and the transmission axis of the polarizer is the same as in the embodiment of FIG.
  • Example 10 The polarizing plate 10 and the polarizing plate 8 were each affixed on the transparent glass plate so that the polarizer side might become the glass plate side. Furthermore, the window of Example 10 was produced according to the procedure similar to Example 1 using the obtained glass plate. The polarizing plate 8 was installed so as to be inside the room. Note that the relationship between the in-plane slow axis of each retardation region in the polarizing plate 10 and the polarizing plate 8 and the transmission axis of the polarizer is the same as in the embodiment of FIG.
  • Example 11 The window produced in Example 2 is arranged on a commercially available liquid crystal television display screen so that the reflective linear polarizer side is the liquid crystal television side, and the polarization transmission axis of the reflective linear polarizer and the absorption straight line of the display screen of the liquid crystal television.
  • the liquid crystal display device of Example 11 was formed by installing so that the polarization transmission axis of the polarizing plate was parallel.
  • a ⁇ / 2 plate of a cycloolefin-based stretched film having a front in-plane retardation of 550 nm and a wavelength of 275 nm is on the ⁇ / 2 plate side.
  • ⁇ / 2 plate in-plane slow axis is bonded at an angle of 15 degrees counterclockwise with respect to the transmission axis of the polarizing plate, and then the front in-plane retardation is 137 at a wavelength of 550 nm.
  • Example 5 When the ⁇ / 4 plate of a 5 nm cycloolefin-based stretched film is viewed from the ⁇ / 4 plate side, the slow axis of the ⁇ / 4 plate is 75 degrees counterclockwise with respect to the transmission axis of the polarizing plate. Bonded at an intersecting angle (left circular polarization). Next, the window formed in Example 5 was installed on the liquid crystal television so that the circular polarizer side was on the liquid crystal television side, and the liquid crystal display device of Example 12 was formed.
  • ⁇ Comparative Example 1> Use an adhesive so that the long sides of strips 1 and 2 are parallel to the polarization absorption axis of a commercially available iodine-absorbing linear polarizer, and that the ⁇ / 2 plate side of the strip is the absorption linear polarizer side.
  • the strips 1 and 2 were alternately stuck in the direction of the polarization transmission axis of the absorption linear polarizer to produce a polarizing plate 11.
  • the polarizing plate 11 and the polarizing plate 3 were each affixed on a transparent glass plate so that the polarizing plate side was the glass plate side.
  • the window of the comparative example 1 was produced according to the procedure similar to Example 1 using the obtained glass plate.
  • the polarizing plate 3 was installed so as to be inside the room.
  • the relationship between the in-plane slow axis of each phase difference region in the polarizing plate 11 and the polarizing plate 3 and the transmission axis of the polarizer is the same as that in FIG.
  • both the polarizers included in the polarizing plate 11 and the polarizing plate 3 were absorption polarizers.
  • the polarizing plate 8 was installed so as to be inside the room.
  • the relationship between the in-plane slow axis of each retardation region in the polarizing plate 12 and the polarizing plate 8 and the transmission axis of the polarizer is the same as in the embodiment of FIG.
  • the polarizers included in the polarizing plate 12 and the polarizing plate 8 were both absorption-type polarizers.
  • ⁇ Evaluation method> Thermal insulation measurement
  • the northwest-facing room with the windows prepared in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2 was closed, and the windows were switched to a light-shielded condition under the condition that solar radiation entered between 16:00 and 18:00 in good weather in June. The maximum indoor temperature was measured.
  • Indoor illumination measurement At night, the window was switched to a light-shielded state with the interior light turned on, and the illuminance on the floor at a distance of 30 cm from the window was measured.
  • Light shielding evaluation The windows prepared in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2 were shielded from light, and the interior was turned on, and the interior was observed from the outside in the daytime and evaluated according to the following criteria.
  • A is desirable.
  • A The room cannot be seen at all in the front and diagonal directions.
  • B Although the room cannot be visually recognized from the front, the room can be visually recognized from an oblique direction.
  • C The room is visible both in the front and diagonal directions.
  • the inner polarizer side in Table 1 was set to the light irradiation side.
  • each evaluation result is summarized in Table 1.
  • “reflection straight line” means a reflection type linear polarizer
  • “reflection circle” means a reflection type circular polarizer
  • “absorption line” means an absorption type linear polarizer.
  • “()” means the number of the polarizing plate used.
  • the two retardation regions in the patterned optically anisotropic layer in the outer polarizing plate are “retardation region A” and “retardation region B”, and the two in the patterned optically anisotropic layer in the inner polarizing plate.
  • the phase difference region is represented as “phase difference region C” and “phase difference region D”.

Landscapes

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Abstract

 本発明は、遮光性に優れると共に、遮熱性および耐久性にも優れる光学フィルターを提供する。本発明の光学フィルターは、第1偏光子と第1パターン光学異方性層とを有する第1偏光板、および、第2偏光子と第2パターン光学異方性層とを有する第2偏光板を有し、第1偏光板および第2偏光板の少なくとも一方が他方に対して平行に相対移動可能であり、第1パターン光学異方性層が、相対移動方向に沿って第1のピッチで交互に配置された複数の第1位相差領域および複数の第2位相差領域を含み、第2パターン光学異方性層が、相対移動方向に沿って第1のピッチで交互に配置された複数の第3位相差領域および複数の第4位相差領域を含み、第1偏光子および第2偏光子の少なくとも一方が反射型偏光子であり、第1偏光子の表面に対して直交する方向から見た際に、第1位相差領域および第3位相差領域が重なる場合と、第1位相差領域および第4位相差領域が重なる場合とで光透過率が異なる。

Description

光学フィルター、光学フィルター付表示装置
 本発明は、光学フィルター、光学フィルター付表示装置に関する。
 偏光子を利用した調光方法が種々提案されている。かかる調光方法を建物用窓から入射する太陽光の調光に利用することも期待される。
 より具体的には、特許文献1においては、偏光子およびパターン光学異方性層を有する偏光板を2枚用意して、パターン光学異方性層同士が対向するように配置して、両者のパターン光学異方性層中の位相差領域のパターンが一致している場合は透過モードで、パターンが不一致の場合は遮光モードへと変わる光学フィルターが開示されている。なお、特許文献1においては、偏光子としては吸収型偏光子が使用されている。
特開2013-92707号公報
 一方、近年、光学フィルターにはより一層の遮光性が求められている。
 本発明者らが、特許文献1に開示される光学フィルターの性能について検討したところ、その遮光性は必ずしも昨今要求されるレベルを満たしておらず、さらなる改良が必要であった。
 また、特許文献1に開示される光学フィルターでは偏光子が吸収型偏光子であるため、熱を多く吸収し、結果として遮熱性および耐久性が不十分であることを知見している。
 本発明は、上記実情に鑑みて、遮光性に優れると共に、遮熱性および耐久性にも優れる光学フィルターを提供することを目的とする。
 本発明者らは、従来技術の問題点について鋭意検討した結果、偏光子として反射型偏光子を用いることにより、上記課題を解決できることを見出した。
 すなわち、以下の構成により上記目的を達成することができることを見出した。
(1) 第1偏光子と第1偏光子上に配置された第1パターン光学異方性層とを有する第1偏光板、および、第2偏光子と第2偏光子上に配置された第2パターン光学異方性層とを有する第2偏光板を有し、第1偏光板と第2偏光板とが、第1パターン光学異方性層と第2パターン光学異方性層とが対向するように配置され、第1偏光板および第2偏光板の少なくとも一方が他方に対して平行に相対移動可能であり、第1パターン光学異方性層が、相対移動方向に沿って第1のピッチで交互に配置された、面内遅相軸方向および面内レタデーションの少なくとも一方が互いに異なる、複数の第1位相差領域および複数の第2位相差領域を含み、第2パターン光学異方性層が、相対移動方向に沿って第1のピッチで交互に配置された、面内遅相軸方向および面内レタデーションの少なくとも一方が互いに異なる、複数の第3位相差領域および複数の第4位相差領域を含み、第1偏光子および第2偏光子の少なくとも一方が反射型偏光子であり、第1偏光子の法線方向から見た際に、第1位相差領域および第3位相差領域が重なる場合と、第1位相差領域および第4位相差領域が重なる場合とで光透過率が異なる、光学フィルター。
(2) 第1偏光子および第2偏光子が共に反射型偏光子である、(1)に記載の光学フィルター。
(3) 第1偏光子および第2偏光子が直線偏光子であり、第1位相差領域、第2位相差領域、第3位相差領域、および、第4位相差領域それぞれは、反射型偏光子により反射される光に対するλ/4位相差領域である、(1)または(2)に記載の光学フィルター。
(4) 第1偏光子が円偏光子であり、第2偏光子が直線偏光子であり、第1位相差領域および第2位相差領域のいずれか一方は反射型偏光子により反射される光に対するλ/2位相差領域であり、他方は反射型偏光子により反射される光に対して光学的に等方性を示す光学等方性領域であり、第3位相領域および第4位相差領域それぞれは、反射型偏光子により反射される光に対するλ/4位相差領域である、(1)または(2)に記載の光学フィルター。
(5) 第1偏光子および第2偏光子が円偏光子であり、第1位相差領域、第2位相差領域、第3位相差領域、および、第4位相差領域それぞれは、反射型偏光子により反射される光に対するλ/4位相差領域である、(1)または(2)に記載の光学フィルター。
(6) 表示装置と、表示装置の表示面上に配置された(1)~(5)のいずれかに記載の光学フィルターを備える、光学フィルター付表示装置。
 本発明によれば、遮光性に優れると共に、遮熱性および耐久性にも優れる光学フィルターを提供することができる。
本発明の光学フィルターの第1の実施形態の斜視図である。 本発明の光学フィルターの第1の実施形態中の偏光板をスライドさせる前後の状態を示す概略図である。 図2(A)中のX1領域およびY1領域中の各層の面内遅相軸および透過軸の角度の関係を示す概略図であり、(A)はX1領域を(B)はY1領域を表す。 図2(B)中のX2領域およびY2領域中の各層の面内遅相軸および透過軸の角度の関係を示す概略図であり、(A)はX2領域を(B)はY2領域を表す。 本発明の光学フィルターの第1の実施形態の変形例中の偏光板をスライドさせる前後の状態を示す概略図である。 図5(A)中のX1領域およびY1領域中の各層の面内遅相軸および透過軸の角度の関係を示す概略図であり、(A)はX1領域を(B)はY1領域を表す。 図5(B)中のX2領域およびY2領域中の各層の面内遅相軸および透過軸の角度の関係を示す概略図であり、(A)はX2領域を(B)はY2領域を表す。 本発明の光学フィルターの第2の実施形態中の偏光板をスライドさせる前後の状態を示す概略図である。 図8(A)中のX1領域およびY1領域中の各層の面内遅相軸および透過軸の角度の関係を示す概略図であり、(A)はX1領域を(B)はY1領域を表す。 図8(B)中のX2領域およびY2領域中の各層の面内遅相軸および透過軸の角度の関係を示す概略図であり、(A)はX2領域を(B)はY2領域を表す。 本発明の光学フィルターの第2の実施形態の変形例中の偏光板をスライドさせる前後の状態を示す概略図である。 図11(A)中のX1領域およびY1領域中の各層の面内遅相軸および透過軸の角度の関係を示す概略図であり、(A)はX1領域を(B)はY1領域を表す。 図11(B)中のX2領域およびY2領域中の各層の面内遅相軸および透過軸の角度の関係を示す概略図であり、(A)はX2領域を(B)はY2領域を表す。 本発明の光学フィルターの第3の実施形態中の偏光板をスライドさせる前後の状態を示す概略図である。 図14(A)中のX1領域およびY1領域中の各層の面内遅相軸および透過軸の角度の関係を示す概略図であり、(A)はX1領域を(B)はY1領域を表す。 図14(B)中のX2領域およびY2領域中の各層の面内遅相軸および透過軸の角度の関係を示す概略図であり、(A)はX2領域を(B)はY2領域を表す。 本発明の光学フィルターの第3の実施形態の変形例中の偏光板をスライドさせる前後の状態を示す概略図である。 図17(A)中のX1領域およびY1領域中の各層の面内遅相軸および透過軸の角度の関係を示す概略図であり、(A)はX1領域を(B)はY1領域を表す。 図17(B)中のX2領域およびY2領域中の各層の面内遅相軸および透過軸の角度の関係を示す概略図であり、(A)はX2領域を(B)はY2領域を表す。
 以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。まず、本明細書で用いられる用語について説明する。
 本明細書において、「面内遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。
 Re(λ)は、波長λにおける面内のレタデーションを表す。Re(λ)は、AXOSCAN(AXOMETRICS社製)で測定する。
 なお、本明細書では、「可視光」とは、380nm~750nmのことをいう。また、本明細書では、測定波長について特に付記がない場合は、測定波長は550nmである。
 また、本明細書において、角度の関係(例えば「直交」、「平行」等)については、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。具体的には、厳密な角度±10°以内の範囲内であることを意味し、厳密な角度との誤差は、5°以下であることが好ましく、3°以下であることがより好ましい。
 以下において、本発明の光学フィルターの好適態様について詳述する。
 本発明の特徴点の一つとしては、光学フィルター中に含まれる2つの偏光子のうち、少なくとも一方が反射型偏光子である点が挙げられる。反射型偏光子が使用されることにより、遮光性がより向上すると共に、偏光子による熱吸収が抑制され、結果として遮熱性および耐久性が向上する。
<第1の実施形態>
 以下に、本発明の光学フィルターの第1の実施形態について図面を参照して説明する。図1に、本発明の光学フィルターの第1の実施形態の斜視図を示す。なお、本発明における図は模式図であり、各層の厚みの関係や位置関係などは必ずしも実際のものとは一致しない。以下の図も同様である。
 光学フィルター10は、第1偏光板16と、第2偏光板22とを備える。第1偏光板16は、第1偏光子12と、第1偏光子12上に配置された第1パターン光学異方性層14とから構成される。第2偏光板22は、第2偏光子18と第2偏光子18上に配置された第2パターン光学異方性層20とから構成される。第1偏光板16と第2偏光板22とは、第1パターン光学異方性層14と第2パターン光学異方性層20とが対向するように配置される。
 なお、第1偏光子12および第2偏光子18は、いずれも反射型の直線偏光子である。
 以下、まず、光学フィルター10を構成する各層について詳述し、その後、光学フィルター10を用いた透過および遮光のメカニズムについて詳述する。
(偏光子(第1偏光子12および第2偏光子18))
 第1偏光子12および第2偏光子18は、いずれも反射型の直線偏光子である。反射型の直線偏光子とは、入射光のうち、第1の方向の偏光成分を透過し、第1の方向と直交する方向の偏光成分を反射する性質を持つ。つまり、第1偏光子12および第2偏光子18の片側から非偏光が入射された時、他方側から直線偏光が得られる。このような反射型偏光子を使用することにより、所定の偏光成分を反射させて、光学フィルター内での光吸収を抑制し、遮熱性、耐久性、および、遮光性を高めている。
 第1偏光子12および第2偏光子18により透過または反射される光の波長域(以後、「制御波長域」とも称する)は特に制限されず、赤外光の波長域内であっても、可視光の波長域内であっても、紫外光の波長域内であってもよく、赤外光および可視光の波長域、可視光および紫外光の波長域、または、赤外光、可視光および紫外光の波長域にまたがる波長域であってもよい。特に、光学フィルターの遮熱性および耐久性がより優れる点からは、可視光、または、近赤外光の波長域にあることが好ましい。
 なお、赤外線(赤外光)は可視光線より長く電波より短い波長域電磁波である。近赤外光とは一般的に750nm超2500nm以下の波長域の電磁波である。可視光線は電磁波のうち、ヒトの目で見える波長の光であり、380nm~750nmの波長域の光を示す。紫外線は、可視光線より短くX線より長い波長域電磁波である。紫外線は可視光線およびX線と区別される波長領域の光であればよく、例えば、波長10nm以上380nm未満の範囲の光である。
 光学フィルター10において、第1偏光子12の透過軸と第2偏光子18の透過軸とは、直交する。直交の定義は、上述の通りである。
 第1偏光子12および第2偏光子18のような反射型の直線偏光子としては公知のものを使用することができ、例えば(i)複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子、(ii)ワイヤーグリッド型偏光子などが使用される。
 (i)複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子としては、例えば、特表平9-506837号公報などに記載されたものを用いることができる。
 具体的には、所定の屈折率関係を得るために選ばれた条件下で加工すると、広く様々な材料を用いて、偏光子を形成できる。一般に、第一の材料の一つが、選ばれた方向において、第二の材料とは異なる屈折率を有することが必要である。この屈折率の違いは、フィルムの形成中、もしくは、フィルムの形成後の延伸、押出成形、または、コーティングを含む様々な方法で達成できる。さらに、2つの材料が同時押出することができるように、類似のレオロジー特性(例えば、溶融粘度)を有することが好ましい。
 複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、3M社製の商品名:DBEFなどが挙げられる。
 (ii)ワイヤーグリッド型偏光子は、金属細線の複屈折によって、偏光の一方を透過し、他方を反射させる偏光子である。
 ワイヤーグリッド型偏光子は、金属ワイヤーを周期的に配列したもので、テラヘルツ波帯域で主に偏光子として用いられる。ワイヤーグリッドが偏光子として機能するためには、ワイヤー間隔が入射電磁波の波長よりも十分小さいことが必要となる。
 ワイヤーグリッド型偏光子では、金属ワイヤーが等間隔に配列されている。金属ワイヤーの長手方向と平行な偏光方向の偏光成分はワイヤーグリッド型偏光子において反射され、垂直な偏光方向の偏光成分はワイヤーグリッド型偏光子を透過する。
 ワイヤーグリッド型偏光子としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、エドモンドオプティクス社製のワイヤーグリッド偏光フィルター50×50、NT46-636などが挙げられる。
 ワイヤーグリッド型偏光子の厚さは、0.05~300μmが好ましく、0.2~150μmがより好ましく、0.5~100μmがさらに好ましい。
(パターン光学異方性層(第1パターン光学異方性層14および第2パターン光学異方性層20))
 第1パターン光学異方性層14は、面内遅相軸方向が互いに異なる、第1位相差領域30および第2位相差領域32を含み、第1位相差領域30および第2位相差領域32が面内において交互に配置されている。また、第2パターン光学異方性層20も、面内遅相軸方向が互いに異なる、第3位相差領域34および第4位相差領域36を含み、第3位相差領域34および第4位相差領域36が面内において交互に配置されている。
 なお、第1位相差領域30および第2位相差領域32では後述するように面内レタデーションは同じであるが、本発明は該態様には限定されず、第1位相差領域および第2位相差領域は、面内遅相軸方向および面内レタデーションの少なくとも一方が互いに異なっていればよい。また、第3位相差領域34および第4位相差領域36も、後述するように面内レタデーションは同じであるが、本発明は該態様には限定されず、第3位相差領域および第4位相差領域は、面内遅相軸方向および面内レタデーションの少なくとも一方が互いに異なっていればよい。
 また、図1においては、第1位相差領域30、第2位相差領域32、第3位相差領域34、および、第4位相差領域36がいずれも同じ幅(ピッチ)のストライプ状に配置された態様を示すが、後述するように第1偏光板16および/または第2偏光板22の相対移動方向に沿った所定のピッチでそれぞれの領域が配置されていれば、この態様には限定されない。
 第1パターン光学異方性層14中において、第1位相差領域30の面内遅相軸と第2位相差領域32の面内遅相軸とは、直交する。直交の定義は、上述の通りである。
 また、第2パターン光学異方性層20中においても、第3位相差領域34の面内遅相軸と第4位相差領域36の面内遅相軸とは、直交する。
 なお、後述するように、第1位相差領域30の面内遅相軸と第3位相差領域34の面内遅相軸とは平行であり、第2位相差領域32の面内遅相軸と第4位相差領域36の面内遅相軸とも平行である。
 また、後述するように、第1位相差領域30の面内遅相軸および第2位相差領域32の面内遅相軸と、第1偏光子12の透過軸とのなす角は45°であり、第3位相差領域34の面内遅相軸および第4位相差領域36の面内遅相軸と、第2偏光子18の透過軸とのなす角も45°である。
 第1位相差領域30、第2位相差領域32、第3位相差領域34、および、第4位相差領域36は、それぞれ、反射型偏光子(第1偏光子12および第2偏光子18)により反射される光に対するλ/4位相差領域である。
 反射型偏光子により反射される光に対するλ/4位相差領域とは、制御波長域内の波長、好ましくは制御波長域の中心波長の1/4の長さ、または「中心波長×n±中心波長の1/4(nは0または1以上の整数)」の面内レタデーション(面内レタデーション値(位相差値))を有する領域を意図する。例えば、制御波長域の中心波長が1000nmであれば、250nm、750nm、1250nm、1750nmなどの位相差の位相差板をλ/4位相差板として用いることができる。
 より具体的には、例えば、反射型偏光子により反射される光が可視光領域の光である場合、波長550nmで測定した第1位相差領域30、第2位相差領域32、第3位相差領域34、および、第4位相差領域36の面内レタデーションであるRe(550)は、下記式(1)を満たすことが好ましい。
 式(1) 110nm≦Re(550)≦165nm
 なお、面内レタデーションの測定方法は、Axometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い同社の解析ソフトウエアを用いて測定する。
 第1パターン光学異方性層14および第2パターン光学異方性層20を構成する材料は特に制限されず、例えば、液晶性化合物が挙げられる。より具体的には、低分子液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、光架橋や熱架橋によって固定化して得られる光学異方性層や、高分子液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、冷却することによって当該配向を固定化して得られる光学異方性層を用いることもできる。
 一般的に、液晶性化合物はその形状から、棒状タイプ(棒状液晶性化合物)と円盤状タイプ(ディスコティック液晶性化合物)に分類できる。さらにそれぞれ低分子タイプと高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井 正男 著,2頁,岩波書店,1992)。本発明では、いずれの液晶性化合物を用いることもできる。2種以上の棒状液晶性化合物、2種以上のディスコティック液晶性化合物、または棒状液晶性化合物とディスコティック液晶性化合物との混合物を用いてもよい。
 なお、棒状液晶性化合物としては、例えば、特表平11-513019号公報の請求項1や特開2005-289980号公報の段落[0026]~[0098]に記載のものを好ましく用いることができ、ディスコティック液晶性化合物としては、例えば、特開2007-108732号公報の段落[0020]~[0067]や特開2010-244038号公報の段落[0013]~[0108]に記載のものを好ましく用いることができるが、これらに限定されない。
 第1パターン光学異方性層14および第2パターン光学異方性層20は、温度変化や湿度変化を小さくできることから、重合性基を有する棒状液晶性化合物またはディスコティック液晶性化合物を用いて形成することがより好ましい。液晶性化合物は2種類以上の混合物でもよく、その場合少なくとも1つが2以上の重合性基を有していることが好ましい。
 つまり、第1パターン光学異方性層14または第2パターン光学異方性層20は、重合性基を有する棒状液晶性化合物またはディスコティック液晶性化合物が重合等によって固定されて形成された層であることが好ましく、この場合、層となった後はもはや液晶性を示す必要はない。
 ディスコティック液晶性化合物および棒状液晶性化合物に含まれる重合性基の種類は特に制限されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基または環重合性基が好ましい。より具体的には、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基などが好ましく挙げられ、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
 上述の第1パターン光学異方性層14および第2パターン光学異方性層20の形成方法としては、以下の好適な態様が例示されるが、これらに限定されることなく、各種公知の方法を用いて形成できる。
 第1の好適態様は、液晶性化合物の配向を制御する複数の作用を利用し、その後、外部刺激(熱処理等)によりいずれかの作用を消失させて、所定の配向制御作用を支配的にする方法である。上記の方法としては、例えば、配向膜による配向制御能と、液晶性化合物中に添加される配向制御剤の配向制御能との複合作用により、液晶性化合物を所定の配向状態とし、それを固定して一方の位相差領域を形成した後、外部刺激(熱処理等)により、いずれかの作用(例えば配向制御剤による作用)を消失させて、他の配向制御作用(配向膜による作用)を支配的にし、それによって他の配向状態を実現し、それを固定して他方の位相差領域を形成する。この方法の詳細については、特開2012-008170号公報の段落[0017]~[0029]に記載があり、その内容は本明細書に参照として取り込まれる。
 第2の好適態様は、パターン配向膜を利用する態様である。この態様では、互いに異なる配向制御能を有するパターン配向膜を形成し、その上に、液晶性化合物を配置し、液晶性化合物を配向させる。液晶性化合物は、パターン配向膜のそれぞれの配向制御能によって、互いに異なる配向状態を達成する。それぞれの配向状態を固定することで、配向膜のパターンに応じて第1および第2の位相差領域のパターンが形成される。パターン配向膜は、印刷法、ラビング配向膜に対するマスクラビング、光配向膜に対するマスク露光等を利用して形成することができる。大掛かりな設備が不要である点や製造容易な点で、印刷法を利用する方法が好ましい。この方法の詳細については、特開2012-032661号公報の段落[0166]~[0181]に記載があり、その内容は本明細書に参照として取り込まれる。
 第3の好適態様としては、例えば、配向膜中に光酸発生剤を添加する態様である。この例では、配向膜中に光酸発生剤を添加し、パターン露光により、光酸発生剤が分解して酸性化合物が発生した領域と、発生していない領域とを形成する。光未照射部分では光酸発生剤はほぼ未分解のままであり、配向膜材料、液晶性化合物、および必要に応じて添加される配向制御剤の相互作用が配向状態を支配し、液晶性化合物を、その遅相軸がラビング方向と直交する方向に配向させる。配向膜へ光照射し、酸性化合物が発生すると、その相互作用はもはや支配的ではなくなり、ラビング配向膜のラビング方向が配向状態を支配し、液晶性化合物はその遅相軸をラビング方向と平行にして平行配向する。配向膜に用いられる光酸発生剤としては、水溶性の化合物が好ましく用いられる。使用可能な光酸発生剤の例には、Prog. Polym. Sci., 23巻、1485頁(1998年)に記載の化合物が含まれる。光酸発生剤としては、ピリジニウム塩、ヨードニウム塩およびスルホニウム塩が特に好ましく用いられる。この方法の詳細については、特願2010-289360号明細書に記載があり、その内容は本明細書に参照として取り込まれる。
(偏光板(第1偏光板16および第2偏光板22))
 第1偏光板16は、上述した第1偏光子12と、第1偏光子12上に配置された第1パターン光学異方性層14とから構成される。また、第2偏光板22は、上述した第2偏光子18と、第2偏光子18上に配置された第2パターン光学異方性層20とから構成される。
 なお、第1偏光板16(または第2偏光板22)は、さらに別の構成を含んでいてもよい。例えば、第1偏光板16は、第1偏光子12と第1パターン光学異方性層14との間に配向膜を有してもよい。配向膜は、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、または、ラングミュア・ブロジェット法(LB膜)による有機化合物(例、ω-トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で設けることができる。
 また、第1偏光板16は、第1偏光子12と第1パターン光学異方性層14との間に接着剤層を有してもよい。使用される接着剤としては、硬化方式の観点から、ホットメルトタイプ、熱硬化タイプ、光硬化タイプ、反応硬化タイプ、硬化の不要な感圧接着タイプなどが挙げられる。
 なお、第2偏光板22も第2偏光子18と第2パターン光学異方性層20との間に、上記配向膜または接着剤層を有していてもよい。
 第1偏光板16の製造方法は特に制限されず、例えば、偏光子上で上述したパターン光学異方性層の形成方法を実施する方法や、短冊状に形成された第1位相差領域の層および第2位相差領域の層を第1偏光子上に交互に貼り合せる方法などが挙げられる。
 なお、第2偏光板22の製造方法としても、上記方法が採用され得る。
(光学フィルター)
 本発明の第1の実施形態の光学フィルター10は、上述した第1偏光板16と第2偏光板22とを有し、第1パターン光学異方性層14と第2パターン光学異方性層20とが対向するように配置される。なお、第1偏光板16と第2偏光板22とは、図1に示すように、互いに平行に配置される。
 第2偏光板22は、第1偏光板16に対して平行に相対移動可能である。より具体的には、第2偏光板22は、図1中の矢印の方向に移動可能である。
 なお、図1においては第2偏光板22のみが移動可能な態様を示すが、本発明は該態様には限定されず、第1偏光板16が移動可能であっても、第1偏光板16および第2偏光板22の両方が移動可能であってもよい。
 図2に、第2偏光板22をスライドさせる前後の概略図を示す。図2(A)に示すように、第1偏光子12の法線方向(第1偏光子12の表面に対して直交する方向)から見た際(図2(A)中の第1偏光子12下部にある白抜き矢印から見た際)に、第1位相差領域30と第3位相差領域34と重なる場合(言い換えれば、第2位相差領域32と第4位相差領域36とが重なる場合)、図2(A)中の白抜き矢印方向から第1偏光子12に入射される光は、黒矢印で示すように光学フィルター10を透過する。つまり、図2(A)の状態は、透過状態となる。
 一方、図2(B)は、図2(A)から第2偏光板22をパターン1領域分だけスライド(移動)させた図である。この場合、第1偏光子12の法線方向から見た際に、第1位相差領域30と第4位相差領域36と重なり(言い換えれば、第2位相差領域32と第3位相差領域34とが重なる)、図2(B)中の白抜き矢印方向から第1偏光子12に入射される光は、光学フィルター10を透過しない。つまり、図2(B)の状態は、遮光状態となる。
 以下、光学フィルター10により光が透過する、または、遮光されるメカニズムについて詳述する。
 図3(A)および(B)は、それぞれ、図2(A)の状態の光学フィルター10中のX1領域およびY1領域における位相差領域の面内遅相軸および偏光子の透過軸の角度の関係を示す概略図である。X1領域とは、第1偏光子12、第1パターン光学異方性層14中の第1位相差領域30、第2パターン光学異方性層20中の第3位相差領域34、および、第2偏光子18にわたった領域を意図する。また、Y1領域とは、第1偏光子12、第1パターン光学異方性層14中の第2位相差領域32、第2パターン光学異方性層20中の第4位相差領域36、および、第2偏光子18にわたった領域を意図する。
 図3(A)では、X1領域中に含まれる、第1偏光子12の透過軸、第1位相差領域30の面内遅相軸、第3位相差領域34の面内遅相軸、および、第2偏光子18の透過軸をそれぞれ矢印で示す。また、図3(B)では、Y1領域中に含まれる、第1偏光子12の透過軸、第2位相差領域32の面内遅相軸、第4位相差領域36の面内遅相軸、および、第2偏光子18の透過軸をそれぞれ矢印で示す。
 図3(A)に示すように、第1偏光子12の透過軸と第1位相差領域30の面内遅相軸とのなす角θ1は、45°である。言い換えると、第1偏光子12側から第1位相差領域30を観察した際、第1位相差領域30の面内遅相軸は、第1偏光子12の透過軸に対して時計回りに45°回転する。なお、図3(A)においてθ1は45°であるが、この態様に限定されず、45°±10°の範囲であればよい。
 第1位相差領域30の面内遅相軸と第3位相差領域34の面内遅相軸とは、平行である。平行の定義は上述の通りである。
 第3位相差領域34の面内遅相軸と第2偏光子18の透過軸とのなす角θ3は、45°である。言い換えると、第2偏光子18側から第3位相差領域34を観察した際、第3位相差領域34の面内遅相軸は、第2偏光子18の透過軸に対して時計回りに45°回転する。なお、図3(A)においてθ3は45°であるが、この態様に限定されず、45°±10°の範囲であればよい。
 また、図3(B)に示すように、第1偏光子12の透過軸と第2位相差領域32の面内遅相軸とのなす角θ2は、45°である。言い換えると、第1偏光子12側から第2位相差領域32を観察した際、第2位相差領域32の面内遅相軸は、第1偏光子12の透過軸に対して反時計回りに45°回転する。なお、図3(B)においてθ2は45°であるが、この態様に限定されず、45°±10°の範囲であればよい。
 第2位相差領域32の面内遅相軸と第4位相差領域36の面内遅相軸とは、平行である。平行の定義は上述の通りである。
 第4位相差領域36の面内遅相軸と第2偏光子18の透過軸とのなす角θ4は、45°である。言い換えると、第2偏光子18側から第4位相差領域36を観察した際、第4位相差領域36の面内遅相軸は、第2偏光子18の透過軸に対して反時計回りに45°回転する。なお、図3(B)においてθ4は45°であるが、この態様に限定されず、45°±10°の範囲であればよい。
 図2(A)の白抜き矢印で示す方向から第1偏光子12に入射する光は、図3(A)(または、図3(B))においては、図3(A)(または、図3(B))の奥側から手前側(第1偏光子12側から第2偏光子18側)に進行する。
 以下、第1偏光子12に入射された光が各層を通過する際のメカニズムについて詳述する。
 X1領域において、第1偏光子12へと入射された光のうち、第1偏光子12の透過軸と平行な直線偏光のみが第1偏光子12を透過する。次に、第1偏光子12を透過した光は、第1位相差領域30によって左円偏光に変換される。次に、第1位相差領域30を透過した左円偏光は、第3位相差領域34によって再び直線偏光に変換される。第3位相差領域34を透過した直線偏光は、第2偏光子18の透過軸と平行であるため、第2偏光子18を透過する。つまり、第1偏光子12に入射した光は、第2偏光子18より出射され、光学フィルター10を透過する。
 なお、Y1領域においても、上記と同様に、第1偏光子12に入射した光は、第2偏光子18より出射され、光学フィルター10を透過する。
 つまり、図2(A)の態様の場合は、光学フィルター10に入射した光は、光学フィルター10を透過する。なお、上記では図2(A)中の白抜き矢印方向から第1偏光子12に光が入射した場合について説明したが、第2偏光子18側から光が入射した場合も同様の機構により光が光学フィルター10を透過する。
 次に、図2(B)に示すように、図2(A)から第2偏光板22をパターン1領域分だけスライド(移動)させた場合について、以下に述べる。
 図4(A)および(B)は、それぞれ、図2(B)の状態の光学フィルター10中のX2領域およびY2領域における位相差領域の面内遅相軸および偏光子の透過軸の角度の関係を示す概略図である。図4(A)では、X2領域中に含まれる、第1偏光子12の透過軸、第1位相差領域30の面内遅相軸、第4位相差領域36の面内遅相軸、および、第2偏光子18の透過軸をそれぞれ矢印で示す。また、図4(B)では、Y2領域中に含まれる、第1偏光子12の透過軸、第2位相差領域32の面内遅相軸、第3位相差領域34の面内遅相軸、および、第2偏光子18の透過軸をそれぞれ矢印で示す。
 図2(B)の白抜き矢印で示す方向から第1偏光子12に入射する光は、図4(A)(または、図4(B))においては、図4(A)(または、図4(B))の奥側から手前側(第1偏光子12側から第2偏光子18側)に進行する。
 X2領域において、第1偏光子12へと入射された光のうち、第1偏光子12の透過軸と平行な直線偏光のみが第1偏光子12を透過する。次に、第1偏光子12を透過した光は、第1位相差領域30によって左円偏光に変換される。次に、第1位相差領域30を透過した左円偏光は、第4位相差領域36によって再び直線偏光に変換される。第4位相差領域36を透過した直線偏光は、第2偏光子18の透過軸と直交するため、第2偏光子18によって反射される。つまり、第1偏光子12に入射した光は、第2偏光子18より出射されず、光学フィルター10を透過できない。
 なお、Y2領域においても、上記と同様に、第1偏光子12に入射した光は、第2偏光子18により反射され、光学フィルター10を透過できない。
 つまり、図2(B)の態様の場合は、光学フィルター10に入射した光は、光学フィルター10を透過できない。なお、上記では図2(B)中の白抜き矢印方向から第1偏光子12に光が入射した場合について説明したが、第2偏光子18側から光が入射した場合も同様の機構により光が光学フィルター10を透過できない。
 上記においては、第2偏光板22を1パターン分スライドさせた態様について説明したが、第2偏光板22のスライド量を調整することにより(例えば、パターンピッチの半分だけ第2偏光板22をスライドさせる)、言い換えれば、第1パターン光学異方性層14中の各領域および第2パターン光学異方性層20中の各領域の重なりを制御して、透光量を調整することができる。
 上記においては、第1偏光子12および第2偏光子18の両方が反射型偏光子の態様について詳述したが、この態様には限定されず、第1偏光子12および第2偏光子18のいずれか一方が反射型偏光子であれば、他方が吸収型偏光子であってもよい。なお、光学フィルターの遮熱性および耐久性がより優れる点からは、第1偏光子12および第2偏光子18の両方が反射型偏光子であることが好ましい。
 なお、吸収型偏光子としては、例えば、ヨウ素系偏光子、二色性染料を含む染料系偏光子などが使用できる。
 上記において、第1偏光子12の透過軸と第2偏光子18の透過軸とが直交する態様を示したが、該態様には限定されず、他の角度であってもよい。
 また、上記においては、第1位相差領域30、第2位相差領域32、第3位相差領域34、および第4位相差領域36がいずれもλ/4位相差領域の態様について詳述したが、本実施形態は上記態様に限定されず、第1位相差領域30、第2位相差領域32、第3位相差領域34、および第4位相差領域36が異なる面内レタデーションを示す領域であってもよい。なお、その場合、各領域中の面内遅相軸と、第1偏光子12および第2偏光子18の透過軸とは、所定の角度となるように調整される。
(第1の実施形態の変形例)
 また、上記においては、第1パターン光学異方性層14および第2パターン光学異方性層20が一層の態様について述べたが、この態様には限定されず、いわゆる広帯域のλ/4位相差層であってもよい。
 より具体的には、図5に示すように、パターン光学異方性層がλ/2位相差層とλ/4位相差層との積層である態様が挙げられる。
 図5(A)および(B)に記載の光学フィルター100は、第1偏光板16a中の第1パターン光学異方性層14aおよび第2偏光板22a中の第2パターン光学異方性層20aの点を除いて、図2(A)および(B)に示す光学フィルター10と同様の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略し、主として第1パターン光学異方性層14aおよび第2パターン光学異方性層20aについて説明する。
 第1パターン光学異方性層14aは、第1偏光子12上に第3パターン光学異方性層40と第4パターン光学異方性層42とがこの順で積層した層であり、第2パターン光学異方性層20aは、第2偏光子18上に第5パターン光学異方性層44と第6パターン光学異方性層46とがこの順で積層した層である。なお、第3パターン光学異方性層40中には位相差領域50および54、第4パターン光学異方性層42には位相差領域52および56、第5パターン光学異方性層44には位相差領域60および64、第6パターン光学異方性層46には位相差領域62および66がそれぞれ含まれる。後述するように、位相差領域50および54、位相差領域52および56、位相差領域60および64、並びに、位相差領域62および66は、それぞれ面内遅相軸方向が互いに異なる。なお、本実施形態は上記態様には限定されず、位相差領域50および54、位相差領域52および56、位相差領域60および64、並びに、位相差領域62および66のそれぞれの面内レタデーションが互いに異なっている態様でもよい。
 また、図5に示すように、位相差領域50および位相差領域52は第1位相差領域30aを、位相差領域54および位相差領域56は第2位相差領域32aを、位相差領域60および位相差領域62は第3位相差領域34aを、位相差領域64および位相差領域66は第4位相差領域36aをそれぞれ構成する。
 第4パターン光学異方性層42および第6パターン光学異方性層46は、いずれも上述した第1パターン光学異方性層14と同じく、λ/4位相差領域を含む層である。つまり、第4パターン光学異方性層42中の位相差領域52および位相差領域56、並びに、第6パターン光学異方性層46中の位相差領域62および位相差領域66は、上述したλ/4位相差領域に該当する。
 なお、第4パターン光学異方性層42中の位相差領域52の面内遅相軸と位相差領域56の面内遅相軸とのなす角は30°であり、第6パターン光学異方性層46中の位相差領域62の面内遅相軸と位相差領域66の面内遅相軸とのなす角も30°である。なお、上記2つの角度は30°の態様に限定されず、30°±10°の範囲であればよい。
 第3パターン光学異方性層40および第5パターン光学異方性層44は、λ/2位相差領域を含む層である。つまり、第3パターン光学異方性層40中の位相差領域50および位相差領域54、並びに、第5パターン光学異方性層44中の位相差領域60および位相差領域64は、λ/2位相差領域に該当する。
 λ/2位相差領域とは、言い換えると、反射型偏光子(第1偏光子12および第2偏光子18)により反射される光に対するλ/2位相差領域であり、より具体的には、制御波長域内の波長、好ましくは制御波長域の中心波長の1/2の長さ、または「中心波長×n+中心波長の1/2(nは整数)」の面内レタデーション値(位相差値)を有する領域を意図する。
 より具体的には、例えば、反射型偏光子により反射される光が可視光領域の光である場合、波長550nmで測定した位相差領域の面内レタデーションであるRe(550)は、下記式(2)を満たすことが好ましい。
 式(2) 220nm≦Re(550)≦325nm
 なお、面内レタデーションの測定方法は、Axometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い同社の解析ソフトウエアを用いて測定する。
 なお、第3パターン光学異方性層40中の位相差領域50の面内遅相軸と位相差領域54の面内遅相軸とのなす角は30°であり、第5パターン光学異方性層44中の位相差領域60の面内遅相軸と位相差領域64の面内遅相軸とのなす角も30°である。なお、上記2つの角度は30°の態様に限定されず、30°±10°の範囲であればよい。
 図5(A)に示すように、第1偏光子12の法線方向から見た際(図5(A)中の白抜き矢印から見た際)に、第1位相差領域30aと第3位相差領域34aと重なる場合(言い換えれば、第2位相差領域32aと第4位相差領域36aとが重なる場合)、図5(A)中の白抜き矢印方向から第1偏光子12に入射される光は、黒矢印で示すように光学フィルター100を透過する。
 一方、図5(B)は、図5(A)から第2偏光板22aをパターン1領域分だけスライド(移動)させた図である。この場合、第1偏光子12の法線方向から見た際に、第1位相差領域30aと第4位相差領域36aと重なり(言い換えれば、第2位相差領域32aと第3位相差領域34aとが重なる場合)、図5(B)中の白抜き矢印方向から第1偏光子12に入射される光は光学フィルター100を透過しない。
 図6(A)および(B)は、それぞれ、図5(A)の状態の光学フィルター100中のX1領域およびY1領域の各層の面内遅相軸の角度の関係を示す概略図である。
 図6(A)に示すように、第1偏光子12の透過軸と位相差領域50の面内遅相軸とのなす角θ1aは、15°である。言い換えると、第1偏光子12側から位相差領域50を観察した際、位相差領域50の面内遅相軸は、第1偏光子12の透過軸に対して時計回りに15°回転する。なお、図6(A)においてθ1aは15°であるが、この態様に限定されず、15°±10°の範囲であればよい。
 第1偏光子12の透過軸と位相差領域52の面内遅相軸とのなす角θ1bは、75°である。言い換えると、第1偏光子12側から位相差領域52を観察した際、位相差領域52の面内遅相軸は、第1偏光子12の透過軸に対して時計回りに75°回転する。なお、図6(A)においてθ1bは75°であるが、この態様に限定されず、75°±10°の範囲であればよい。
 位相差領域52の面内遅相軸と位相差領域62の面内遅相軸とのなす角は60°である。なお、図6(A)では、60°であるが、この態様には限定されず、60°±10°の範囲であればよい。
 位相差領域62の面内遅相軸と第2偏光子18の透過軸とのなす角θ3bは、75°である。言い換えると、第2偏光子18側から位相差領域62を観察した際、位相差領域62の面内遅相軸は、第2偏光子18の透過軸に対して時計回りに75°回転する。なお、図6(A)においてθ3bは75°であるが、この態様に限定されず、75°±10°の範囲であればよい。
 位相差領域60の面内遅相軸と第2偏光子18の透過軸とのなす角θ3aは、15°である。言い換えると、第2偏光子18側から位相差領域60を観察した際、位相差領域60の面内遅相軸は、第2偏光子18の透過軸に対して時計回りに15°回転する。なお、図6(A)においてθ3aは15°であるが、この態様に限定されず、15°±10°の範囲であればよい。
 また、図6(B)に示すように、第1偏光子12の透過軸と位相差領域54の面内遅相軸とのなす角θ2aは、15°である。言い換えると、第1偏光子12側から位相差領域54を観察した際、位相差領域54の面内遅相軸は、第1偏光子12の透過軸に対して反時計回りに15°回転する。なお、図6(B)においてθ2aは15°であるが、この態様に限定されず、15°±10°の範囲であればよい。
 第1偏光子12の透過軸と位相差領域56の面内遅相軸とのなす角θ2bは、75°である。言い換えると、第1偏光子12側から位相差領域56を観察した際、位相差領域56の面内遅相軸は、第1偏光子12の透過軸に対して反時計回りに75°回転する。なお、図6(B)においてθ2bは75°であるが、この態様に限定されず、75°±10°の範囲であればよい。
 位相差領域56の面内遅相軸と位相差領域66の面内遅相軸とのなす角は60°である。なお、図6(B)では、60°であるが、この態様には限定されず、60°±10°の範囲であればよい。
 位相差領域66の面内遅相軸と第2偏光子18の透過軸とのなす角θ4bは、75°である。言い換えると、第2偏光子18側から位相差領域66を観察した際、位相差領域66の面内遅相軸は、第2偏光子18の透過軸に対して反時計回りに75°回転する。なお、図6(B)においてθ4bは75°であるが、この態様に限定されず、75°±10°の範囲であればよい。
 位相差領域64の面内遅相軸と第2偏光子18の透過軸とのなす角θ4aは、15°である。言い換えると、第2偏光子18側から位相差領域64を観察した際、位相差領域64の面内遅相軸は、第2偏光子18の透過軸に対して反時計回りに15°回転する。なお、図6(B)においてθ4aは15°であるが、この態様に限定されず、15°±10°の範囲であればよい。
 図5(A)の白抜き矢印で示す方向から第1偏光子12に入射する光は、図6(A)(または、図6(B))においては、図6(A)(または、図6(B))の奥側から手前側(第1偏光子12側から第2偏光子18側)に進行する。
 以下、第1偏光子12に入射された光が各層を通過する際のメカニズムについて詳述する。
 X1領域において、第1偏光子12へと入射された光のうち、第1偏光子12の透過軸と平行な直線偏光のみが第1偏光子12を透過する。次に、第1偏光子12を透過した光は、第1位相差領域30a(位相差領域50および位相差領域52)によって左円偏光に変換される。次に、第1位相差領域30aを透過した左円偏光は、第3位相差領域34a(位相差領域62および位相差領域60)によって再び直線偏光に変換される。次に、第3位相差領域34aを透過した直線偏光は、第2偏光子18の透過軸と平行であるため、第2偏光子18を透過する。つまり、第1偏光子12に入射した光は、第2偏光子18より出射され、光学フィルター100を透過する。
 なお、Y1領域においても、上記と同様に、第1偏光子12に入射した光は、第2偏光子18より出射され、光学フィルター100を透過する。
 つまり、図6(A)の態様の場合は、光学フィルター100に入射した光は、光学フィルター100を透過する。
 次に、図6(B)に示すように、図5(A)から第2偏光板22aをパターン1領域分だけスライド(移動)させた場合について、以下に述べる。
 図7(A)および(B)は、それぞれ、図6(B)の状態の光学フィルター100中のX2領域およびY2領域の位相差領域の面内遅相軸および偏光子の透過軸の角度の関係を示す概略図である。
 図5(B)の白抜き矢印で示す方向から第1偏光子12に入射する光は、図7(A)(または、図7(B))においては、図7(A)(または、図7(B))の奥側から手前側(第1偏光子12側から第2偏光子18側)に進行する。
 X2領域において、第1偏光子12へと入射された光のうち、第1偏光子12の透過軸と平行な直線偏光のみが第1偏光子12を透過する。次に、第1偏光子12を透過した光は、第1位相差領域30a(位相差領域50および位相差領域52)によって左円偏光に変換される。次に、第1位相差領域30aを透過した左円偏光は、第4位相差領域36a(位相差領域64および位相差領域66)によって直線偏光に変換される。第4位相差領域36aを透過した直線偏光は、第2偏光子18の透過軸と直交するため、第2偏光子18により反射される。つまり、第1偏光子12に入射した光は、第2偏光子18より出射されず、光学フィルター100を透過できない。
 なお、Y2領域においても、上記と同様に、第1偏光子12に入射した光は、第2偏光子18により反射され、光学フィルター100を透過できない。
 つまり、図6(B)の態様の場合は、光学フィルター100に入射した光は、光学フィルター100を透過できない。
<第2の実施形態>
 以下に、本発明の光学フィルターの第2の実施形態について図面を参照して説明する。図8(A)および(B)に、本発明の光学フィルターの第2の実施形態の断面図を示す。なお、後述するように、図8(B)は、図8(A)中の第2偏光板122を1パターン分スライドさせた図である。
 光学フィルター110は、第1偏光板116と、第2偏光板122とを備える。第1偏光板116は、第1偏光子112と、第1偏光子112上に配置された第1パターン光学異方性層114とから構成される。第2偏光板122は、第2偏光子118と第2偏光子118上に配置された第2パターン光学異方性層120とから構成される。第1偏光板116と第2偏光板122とは、第1パターン光学異方性層114と第2パターン光学異方性層120とが対向するように配置される。
 第1偏光子112および第2偏光子118は、いずれも反射型の円偏光子である。
 以下、まず、各層の構成について詳述する。
(偏光子(第1偏光子112および第2偏光子118))
 第1偏光子112および第2偏光子118は、いずれも反射型の円偏光子である。反射型の円偏光子とは、特定の波長域において右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させ、他方の円偏光を反射する機能を有する偏光子である。つまり、第1偏光子112および第2偏光子118は、片側面から入射した特定の波長域の光(自然光、非偏光)を右円偏光および左円偏光に分離し、いずれか一方を選択的に他側面側に透過させることができる。
 第1偏光子112および第2偏光子118が右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に透過させる特定の波長域は、上記第1偏光子12および第2偏光子18において制御波長域として説明したものと同様であればよい。
 なお、第1偏光子112および第2偏光子118はいずれも左円偏光を透過させる偏光子であるが、本発明は該態様に限定されず、第1パターン光学異方性層114および第2パターン光学異方性層120の態様に合せて、適宜右円偏光を透過させる偏光子を使用してもよい。
 第1偏光子112および第2偏光子118のような反射型の円偏光子としては公知のものを使用することができ、例えば、コレステリック液晶や強誘電性液晶による選択反射特性を利用した反射型円偏光子などが使用される。
(パターン光学異方性層(第1パターン光学異方性層114および第2パターン光学異方性層120))
 第1パターン光学異方性層114は、面内遅相軸方向が互いに異なる、第1位相差領域130および第2位相差領域132を含み、第1位相差領域130および第2位相差領域132が面内において交互に配置されている。また、第2パターン光学異方性層120も、面内遅相軸方向が互いに異なる、第3位相差領域134および第4位相差領域136を含み、第3位相差領域134および第4位相差領域136が面内において交互に配置されている。
 なお、第1位相差領域130および第2位相差領域132では後述するように面内レタデーションは同じであるが、本発明は該態様には限定されず、第1位相差領域および第2位相差領域は、面内遅相軸方向および面内レタデーションの少なくとも一方が互いに異なっていればよい。また、第3位相差領域134および第4位相差領域136も、後述するように面内レタデーションは同じであるが、本発明は該態様には限定されず、第3位相差領域および第4位相差領域は、面内遅相軸方向および面内レタデーションの少なくとも一方が互いに異なっていればよい。
 また、図8においては、図1と同様に、第1位相差領域130、第2位相差領域132、第3位相差領域134、および、第4位相差領域136がいずれも同じ幅(ピッチ)のストライプ状に配置された態様を示すが、後述するように第1偏光板116および第2偏光板122の相対移動方向に沿った所定のピッチでそれぞれの領域が配置されていれば、この態様には限定されない。
 第1パターン光学異方性層114中において、第1位相差領域130の面内遅相軸と、第2位相差領域132の面内遅相軸とは、直交する。直交の定義は、上述の通りである。
 また、第2パターン光学異方性層120中において、第3位相差領域134の面内遅相軸と、第4位相差領域136の面内遅相軸とは、直交する。
 なお、後述するように、第1位相差領域130の面内遅相軸と第3位相差領域134の面内遅相軸とは直交し、第2位相差領域132の面内遅相軸と第4位相差領域136の面内遅相軸とも直交する。
 第1位相差領域130、第2位相差領域132、第3位相差領域134、および、第4位相差領域136は、それぞれ、反射型偏光子(第1偏光子112および第2偏光子118)により反射される光に対するλ/4位相差領域である。λ/4位相差領域の説明は、上述の通りである。
 第1パターン光学異方性層114または第2パターン光学異方性層120を構成する材料およびその製造手順は特に制限されず、上述した第1パターン光学異方性層14または第2パターン光学異方性層20を構成する材料その製造手順が使用できる。
(偏光板(第1偏光板116および第2偏光板122))
 第1偏光板116は、上述した第1偏光子112と、第1偏光子112上に配置された第1パターン光学異方性層114とから構成される。また、第2偏光板122は、上述した第2偏光子118と、第2偏光子118上に配置された第2パターン光学異方性層120とから構成される。
 また、第1偏光板116は、さらに別の構成を含んでいてもよい。例えば、第1偏光板116は、第1偏光子112と第1パターン光学異方性層114との間に配向膜または接着剤層を有していてもよい。なお、第2偏光板122も同様に別の構成を含んでいてもよい。
 また、第1偏光板116および第2偏光板122の製造方法は特に制限されず、上述した第1偏光板16および第2偏光板22の製造方法を適用できる。
(光学フィルター)
 本発明の第2の実施形態の光学フィルター110は、上述した第1偏光板116と第2偏光板122とを有し、第1パターン光学異方性層114と第2パターン光学異方性層120とが対向するように配置される。なお、第1偏光板116と第2偏光板122とは、図8(A)に示すように、互いに平行に配置される。
 第2偏光板122は、第1偏光板116に対して平行に相対移動可能である。より具体的には、第2偏光板122は、図8中の矢印の方向に移動可能である。
 なお、図8(A)においては第2偏光板122のみが移動可能な態様を示すが、本発明は該態様には限定されず、第1偏光板116が移動可能であっても、第1偏光板116および第2偏光板122の両方が移動可能であってもよい。
 図8(A)に示すように、第1偏光子112の法線方向から見た際(図8(A)中の白抜き矢印から見た際)に、第1位相差領域130と第3位相差領域134と重なる場合(言い換えれば、第2位相差領域132と第4位相差領域136とが重なる場合)、図8(A)中の白抜き矢印方向から第1偏光子112に入射される光は、黒矢印で示すように光学フィルター110を透過する。つまり、図8(A)の状態は、透過状態となる。
 一方、図8(B)は、図8(A)から第2偏光板122をパターン1領域分だけスライド(移動)させた図である。この場合、第1偏光子112の法線方向から見た際に、第1位相差領域130と第4位相差領域136と重なり(言い換えれば、第2位相差領域132と第3位相差領域134とが重なる)、図8(B)中の白抜き矢印方向から第1偏光子112に入射される光は光学フィルター110を透過しない。つまり、図8(B)の状態は、遮光状態となる。
 以下、光学フィルター110により光が透過する、または、遮光されるメカニズムについて詳述する。
 図9(A)および(B)は、それぞれ、図8(A)の状態の光学フィルター110中のX1領域およびY1領域における位相差領域の面内遅相軸と偏光子の透過軸との角度の関係を示す概略図である。X1領域とは、第1偏光子112、第1パターン光学異方性層114中の第1位相差領域130、第2パターン光学異方性層120中の第3位相差領域134、および、第2偏光子118にわたった領域を意図する。また、Y1領域とは、第1偏光子112、第1パターン光学異方性層114中の第2位相差領域132、第2パターン光学異方性層120中の第4位相差領域136、および、第2偏光子118にわたった領域を意図する。
 図9(A)では、X1領域中に含まれる、第1偏光子112の透過軸、第1位相差領域130の面内遅相軸、第3位相差領域134の面内遅相軸、および、第2偏光子118の透過軸をそれぞれ矢印で示す。また、図9(B)では、Y1領域中に含まれる、第1偏光子112の透過軸、第2位相差領域132の面内遅相軸、第4位相差領域136の面内遅相軸、および、第2偏光子118の透過軸をそれぞれ矢印で示す。
 図9(A)および図9(B)に示すように、第1偏光子112および第2偏光子118は、図9(A)および図9(B)の奥側から手前側(第1偏光子112側から第2偏光子118側)に向かって観察した際に、進行してくる光(非偏光)のうち左円偏光を透過させる円偏光子である。
 第1位相差領域130の面内遅相軸と第3位相差領域134の面内遅相軸とは、直交する。また、同様に、第2位相差領域132の面内遅相軸と第4位相差領域136の面内遅相軸とも、直交する。
 なお、第1位相差領域130および第2位相差領域132の面内遅相軸の方向は、第1偏光子112との関係では特に制限されない。また、第3位相差領域134および第4位相差領域136の面内遅相軸の方向は、第2偏光子118との関係では特に制限されない。
 図8(A)の白抜き矢印で示す方向から第1偏光子112に入射する光は、図9(A)(または、図9(B))においては、図9(A)(または、図9(B))の奥側から手前側(第1偏光子112側から第2偏光子118側)に進行する。
 以下、第1偏光子112に入射された光が各層を通過する際のメカニズムについて詳述する。
 X1領域において、第1偏光子112へと入射された光のうち、左円偏光のみが第1偏光子112を透過する。次に、第1偏光子112を透過した左円偏光は、第1位相差領域130によって直線偏光に変換される。次に、第1位相差領域130を透過した直線偏光は、第3位相差領域134によって再び左円偏光に変換される。次に、第3位相差領域134を透過した左円偏光は、第2偏光子118を透過する。つまり、第1偏光子112に入射した光は、第2偏光子118より出射され、光学フィルター110を透過する。
 なお、Y1領域においても、上記と同様に、第1偏光子112に入射した光は、第2偏光子118より出射され、光学フィルター110を透過する。
 つまり、図8(A)の態様の場合は、光学フィルター110に入射した光は、光学フィルター110を透過する。なお、上記では図8(A)中の白抜き矢印方向から第1偏光子112に光が入射した場合について説明したが、第2偏光子118側から光が入射した場合も同様の機構により光が光学フィルター110を透過する。
 次に、図8(B)に示すように、図8(A)から第2偏光板122をパターン1領域分だけスライド(移動)させた場合について、以下に述べる。
 図10(A)および(B)は、それぞれ、図8(B)の状態の光学フィルター110中のX2領域およびY2領域における位相差領域の面内遅相軸と偏光子の透過軸との角度の関係を示す概略図である。図10(A)では、X2領域中に含まれる、第1偏光子112の透過軸、第1位相差領域130の面内遅相軸、第4位相差領域136の面内遅相軸、および、第2偏光子118の透過軸をそれぞれ矢印で示す。また、図10(B)では、Y2領域中に含まれる、第1偏光子112の透過軸、第2位相差領域132の面内遅相軸、第3位相差領域134の面内遅相軸、および、第2偏光子118の透過軸をそれぞれ矢印で示す。
 図8(B)の白抜き矢印で示す方向から第1偏光子112に入射する光は、図10(A)(または、図10(B))においては、図10(A)(または、図10(B))の奥側から手前側(第1偏光子112側から第2偏光子118側)に進行する。
 X2領域において、第1偏光子112へと入射された光のうち、左円偏光のみが第1偏光子112を透過する。次に、第1偏光子112を透過した光は、第1位相差領域130によって直線偏光に変換される。次に、第1位相差領域130を透過した直線偏光は、第4位相差領域136によって右円偏光に変換される。次に、第3位相差領域134を透過した右円偏光は、第2偏光子118で反射される。つまり、第1偏光子112に入射した光は、第2偏光子118により反射され、光学フィルター110を透過できない。
 なお、Y2領域においても、上記と同様に、第1偏光子112に入射した光は、第2偏光子18により反射され、光学フィルター110を透過できない。
 つまり、図10(B)の態様の場合は、光学フィルター110に入射した光は、光学フィルター110を透過できない。なお、上記では図10(B)中の白抜き矢印方向から第1偏光子112に光が入射した場合について説明したが、第2偏光子118側から光が入射した場合も同様の機構により光が光学フィルター110を透過できない。
 上記においては、第2偏光板122を1パターン分スライドさせた態様について説明したが、第2偏光板122のスライド量を調整することにより(例えば、パターンピッチの半分だけ第2偏光板122をスライドさせる)、言い換えれば、第1パターン光学異方性層114中の各領域および第2パターン光学異方性層120中の各領域の重なりを制御して、透光量を調整することができる。
 上記においては、第1位相差領域130、第2位相差領域132、第3位相差領域134、および第4位相差領域136がいずれもλ/4位相差領域の態様について詳述したが、本実施形態は上記態様に限定されず、第1位相差領域130、第2位相差領域132、第3位相差領域134、および第4位相差領域136が異なる面内レタデーションを示す領域であってもよい。なお、その場合、各領域中の面内遅相軸と、第1偏光子112および第2偏光子118の透過軸とは、所定の角度となるように調整される。
(第2の実施形態の変形例)
 また、上記においては、第1パターン光学異方性層114および第2パターン光学異方性層120が一層の態様について述べたが、この態様には限定されず、いわゆる広帯域のλ/4位相差層であってもよい。
 より具体的には、図11に示すように、パターン光学異方性層がλ/2位相差層とλ/4位相差層との積層である態様が挙げられる。
 図11(A)および(B)に記載の光学フィルター110aは、第1パターン光学異方性層114aおよび第2パターン光学異方性層120aの点を除いて、図8(A)および(B)に示す光学フィルター110と同様の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略し、主として第1パターン光学異方性層114aおよび第2パターン光学異方性層120aについて説明する。
 第1パターン光学異方性層114aは、第1偏光子112上に第4パターン光学異方性層142と第3パターン光学異方性層140とがこの順で積層した層であり、第2パターン光学異方性層120aは、第2偏光子118上に第6パターン光学異方性層146と第5パターン光学異方性層144とがこの順で積層した層である。なお、第3パターン光学異方性層140中には位相差領域150および154、第4パターン光学異方性層142には位相差領域152および156、第5パターン光学異方性層144には位相差領域160および164、第6パターン光学異方性層146には位相差領域162および166がそれぞれ含まれる。後述するように、位相差領域150および154、位相差領域152および156、位相差領域160および164、並びに、位相差領域162および166は、それぞれ面内遅相軸方向が互いに異なる。なお、本実施形態は上記態様には限定されず、位相差領域150および154、位相差領域152および156、位相差領域160および164、並びに、位相差領域162および166のそれぞれの面内レタデーションが互いに異なっている態様でもよい。
 また、図11に示すように、位相差領域150および位相差領域152は第1位相差領域130aを、位相差領域154および位相差領域156は第2位相差領域132aを、位相差領域160および位相差領域162は第3位相差領域134aを、位相差領域164および位相差領域166は第4位相差領域136aをそれぞれ構成する。
 第3パターン光学異方性層140および第5パターン光学異方性層144それぞれは、上述した第1の実施形態の変形例中の第3パターン光学異方性層40および第5パターン光学異方性層44と同じく、λ/2位相差領域を含む層である。つまり、第3パターン光学異方性層140中の位相差領域150および位相差領域154、並びに、第5パターン光学異方性層144中の位相差領域160および位相差領域164は、上述したλ/2位相差領域に該当する。
 なお、第3パターン光学異方性層140中の位相差領域150の面内遅相軸と位相差領域154の面内遅相軸とのなす角は30°であり、第5パターン光学異方性層144中の位相差領域160の面内遅相軸と位相差領域164の面内遅相軸とのなす角も30°である。なお、上記角度は30°に限定されず、30°±10°の範囲内にあればよい。
 第4パターン光学異方性層142および第6パターン光学異方性層146それぞれは、上述した第1の実施形態の変形例中の第4パターン光学異方性層42および第6パターン光学異方性層46と同じく、λ/4位相差領域を含む層である。つまり、第4パターン光学異方性層142中の位相差領域152および位相差領域156、並びに、第6パターン光学異方性層146中の位相差領域162および位相差領域166は、上述したλ/4位相差領域に該当する。
 なお、第4パターン光学異方性層142中の位相差領域152の面内遅相軸と位相差領域156の面内遅相軸とのなす角は30°であり、第6パターン光学異方性層146中の位相差領域162の面内遅相軸と位相差領域166の面内遅相軸とのなす角も30°である。なお、上記2つの角度は30°に限定されず、30°±10°の範囲内にあればよい。
 図11(A)に示すように、第1偏光子112の法線方向から見た際(図11(A)中の白抜き矢印から見た際)に、第1位相差領域130aと第3位相差領域134aと重なる場合(言い換えれば、第2位相差領域132aと第4位相差領域136aとが重なる場合)、図11(A)中の白抜き矢印方向から第1偏光子112に入射される光は、黒矢印で示すように光学フィルター110aを透過する。
 一方、図11(B)は、図11(A)から第2偏光板122aをパターン1領域分だけスライド(移動)させた図である。この場合、第1偏光子112の法線方向から見た際に、第1位相差領域130aと第4位相差領域136aと重なり(言い換えれば、第2位相差領域132aと第3位相差領域134aとが重なる)、図11(B)中の白抜き矢印方向から第1偏光子112に入射される光は光学フィルター110aを透過しない。
 図12(A)および(B)は、それぞれ、図11(A)の状態の光学フィルター110a中のX1領域およびY1領域の位相差領域の面内遅相軸と偏光子の透過軸との角度の関係を示す概略図である。
 図12(A)に示すように、位相差領域152の面内遅相軸と位相差領域150の面内遅相軸とのなす角θ1aは、60°である。言い換えると、第1偏光子112側から位相差領域150を観察した際、位相差領域150の面内遅相軸は、位相差領域152の面内遅相軸に対して時計回りに60°回転する。なお、図12(A)においてθ1aは60°であるが、この態様に限定されず、60°±10°の範囲であればよい。
 位相差領域150の面内遅相軸と位相差領域160の面内遅相軸とのなす角は30°である。言い換えると、第1偏光子112側から位相差領域160を観察した際、位相差領域160の面内遅相軸は、位相差領域150の面内遅相軸に対して時計回りに30°回転する。なお、図12(A)において該角度は30°であるが、この態様に限定されず、30°±10°の範囲であればよい。
 位相差領域160の面内遅相軸と位相差領域162の面内遅相軸とのなす角θ3aは60°である。言い換えると、第2偏光子118側から位相差領域160を観察した際、位相差領域160の面内遅相軸は、位相差領域162の面内遅相軸に対して時計回りに60°回転する。なお、図12(A)においてθ3aは60°であるが、この態様に限定されず、60°±10°の範囲であればよい。
 なお、位相差領域152の面内遅相軸の第1偏光子112に対する角度は特に制限されず、図12(A)の態様に限定されない。また、位相差領域162の面内遅相軸の第2偏光子118に対する角度も同様に特に限定されない。
 また、図12(B)に示すように、位相差領域156の面内遅相軸と位相差領域154の面内遅相軸とのなす角θ2aは、60°である。言い換えると、第1偏光子112側から位相差領域154を観察した際、位相差領域154の面内遅相軸は、位相差領域156の面内遅相軸に対して反時計回りに60°回転する。なお、図12(B)においてθ2aは60°であるが、この態様に限定されず、60°±10°の範囲であればよい。
 位相差領域154の面内遅相軸と位相差領域164の面内遅相軸とのなす角は30°である。言い換えると、第1偏光子112側から位相差領域164を観察した際、位相差領域164の面内遅相軸は、位相差領域154の面内遅相軸に対して反時計回りに30°回転する。なお、図12(B)において該角度は30°であるが、この態様に限定されず、30°±10°の範囲であればよい。
 さらに、位相差領域164の面内遅相軸と位相差領域166の面内遅相軸とのなす角θ4aは60°である。言い換えると、第2偏光子118側から位相差領域164を観察した際、位相差領域164の面内遅相軸は、位相差領域166の面内遅相軸に対して反時計回りに60°回転する。なお、図12(B)においてθ4aは60°であるが、この態様に限定されず、60°±10°の範囲であればよい。
 なお、位相差領域156の面内遅相軸の第1偏光子112に対する角度は特に制限されず、図12(B)の態様に限定されない。また、位相差領域166の面内遅相軸の第2偏光子118に対する角度も同様に特に限定されない。
 図11(A)の白抜き矢印で示す方向から第1偏光子112に入射する光は、図12(A)(または、図12(B))においては、図12(A)(または、図12(B))の奥側から手前側(第1偏光子112側から第2偏光子118側)に進行する。
 以下、第1偏光子112に入射された光が各層を通過する際のメカニズムについて詳述する。
 X1領域において、第1偏光子112へと入射された光のうち、左円偏光のみが第1偏光子112を透過する。次に、第1偏光子112を透過した光は、第1位相差領域130a(位相差領域152および位相差領域150)によって直線偏光に変換される。次に、第1位相差領域130aを透過した直線偏光は、第3位相差領域134a(位相差領域160および位相差領域162)によって再び左円偏光に変換される。次に、第3位相差領域134aを透過した左円偏光は、第2偏光子118を透過する。つまり、第1偏光子112に入射した光は、第2偏光子118より出射され、光学フィルター110aを透過する。
 なお、Y1領域においても、上記と同様に、第1偏光子112に入射した光は、第2偏光子118より出射され、光学フィルター110aを透過する。
 つまり、図11(A)の態様の場合は、光学フィルター110aに入射した光は、光学フィルター110aを透過する。
 次に、図11(B)に示すように、図11(A)から第2偏光板122aをパターン1領域分だけスライド(移動)させた場合について、以下に述べる。
 図13(A)および(B)は、それぞれ、図11(B)の状態の光学フィルター110a中のX2領域およびY2領域における位相差領域の面内遅相軸と偏光子の透過軸との角度の関係を示す概略図である。
 図11(B)の白抜き矢印で示す方向から第1偏光子112に入射する光は、図13(A)(または、図13(B))においては、図13(A)(または、図13(B))の奥側から手前側(第1偏光子112側から第2偏光子118側)に進行する。
 X2領域において、第1偏光子112へと入射された光のうち、左円偏光のみが第1偏光子112を透過する。次に、第1偏光子112を透過した光は、第1位相差領域130a(位相差領域152および位相差領域150)によって直線偏光に変換される。次に、第1位相差領域130aを透過した直線偏光は、第4位相差領域136a(位相差領域164および位相差領域166)によって右円偏光に変換される。次に、第4位相差領域136aを透過した右円偏光は、第2偏光子118で反射される。つまり、第1偏光子112に入射した光は、第2偏光子118により反射され、光学フィルター110aを透過できない。
 なお、Y2領域においても、上記と同様に、第1偏光子112に入射した光は、第2偏光子18により反射され、光学フィルター110aを透過できない。
 つまり、図11(B)の態様の場合は、光学フィルター110aに入射した光は、光学フィルター110aを透過できない。
<第3の実施形態>
 以下に、本発明の光学フィルターの第3の実施形態について図面を参照して説明する。図14(A)および(B)に、本発明の光学フィルターの第3の実施形態の断面図を示す。なお、後述するように、図14(B)は、図14(A)中の第2偏光板222を1パターン分スライドさせた図である。
 光学フィルター210は、第1偏光板216と、第2偏光板222とを備える。第1偏光板216は、第1偏光子112と、第1偏光子112上に配置された第1パターン光学異方性層214とから構成される。第2偏光板222は、第2偏光子18と第2偏光子18上に配置された第2パターン光学異方性層220とから構成される。第1偏光板216と第2偏光板222とは、第1パターン光学異方性層214と第2パターン光学異方性層220とが対向するように配置される。
 第1偏光子112は、上述した第2の実施形態で説明したように反射型の円偏光子である。また、第2偏光子18は、上述した第1の実施形態で説明したように反射型の直線偏光子である。よって、以下では、第1偏光子112および第2偏光子18の説明は省略し、以下では、主に、第1パターン光学異方性層214および第2パターン光学異方性層220について詳述する。
 なお、図14においては、第2偏光子18が反射型の直線偏光子の態様であるが、この態様に限定されず、第1偏光子112が反射型の円偏光子であれば、第2偏光子は吸収型の直線偏光子であってもよい。なお、光学フィルターの遮熱性および耐久性がより優れる点からは、第1偏光子および第2偏光子の両方が反射型偏光子であることが好ましい。
(パターン光学異方性層(第1パターン光学異方性層214および第2パターン光学異方性層220))
 第1パターン光学異方性層214および第2パターン光学異方性層220は、それぞれ、面内遅相軸方向および面内レタデーションの少なくとも一方が互いに異なる複数の領域を有する層である。
 より具体的には、第1パターン光学異方性層214は、λ/2位相差領域である第1位相差領域230と、0λ位相差領域である第2位相差領域232とを有する層であり、第2パターン光学異方性層220は、λ/4位相差領域である第3位相差領域234と、λ/4位相差領域である第4位相差領域236とを有する層である。
 また、図14においては、図1と同様に、第1位相差領域230、第2位相差領域232、第3位相差領域234、および、第4位相差領域236がいずれも同じ幅(ピッチ)のストライプ状に配置された態様を示すが、後述するように第1偏光板216および第2偏光板222の相対移動方向に沿った所定のピッチでそれぞれの領域が配置されていれば、この態様には限定されない。
 第1位相差領域230は、上記で説明したλ/2位相差領域である。
 一方、第2位相差領域232は、0λ位相差領域である。0λ位相差領域とは、反射型偏光子により反射される光に対して光学的に等方性を示す光学等方性領域である。
 より具体的には、例えば、反射型偏光子により反射される光が可視光領域の光である場合、波長550nmで測定した第2位相差領域232の面内レタデーションであるRe(550)は、下記式(3)を満たすことが好ましい。
 式(3)  -10nm≦Re(550)≦10nm
 なお、面内レタデーションの測定方法は、Axometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い同社の解析ソフトウエアを用いて測定する。
 第2パターン光学異方性層220中の第3位相差領域234および第4位相差領域236は、λ/4位相差領域である。
 なお、第3位相差領域234の面内遅相軸と第4位相差領域236の面内遅相軸とは、直交する。
 第1パターン光学異方性層214および第2パターン光学異方性層220を構成する材料およびその製造手順は特に制限されず、上述した第1の実施形態中の第1パターン光学異方性層14を構成する材料その製造手順が使用できる。
(光学フィルター)
 本発明の第3の実施形態の光学フィルター210は、上述した第1偏光板216と第2偏光板222とを有し、第1パターン光学異方性層214と第2パターン光学異方性層220とが対向するように配置される。なお、第1偏光板216と第2偏光板222とは、図14(A)に示すように、互いに平行に配置される。
 第2偏光板222は、第1偏光板216に対して平行に相対移動可能である。より具体的には、第2偏光板222は、図14(A)中の矢印の方向に移動可能である。
 なお、図14(A)においては第2偏光板222のみが移動可能な態様を示すが、本発明は該態様には限定されず、第1偏光板216が移動可能であっても、第1偏光板216および第2偏光板222の両方が移動可能であってもよい。
 図14(A)に示すように、第1偏光子112の法線方向から見た際(図14(A)中の白抜き矢印から見た際)に、第1位相差領域230と第3位相差領域234と重なる場合(言い換えれば、第2位相差領域232と第4位相差領域236とが重なる場合)、図14(A)中の白抜き矢印方向から第1偏光子112に入射される光は、黒矢印で示すように光学フィルター210を透過する。つまり、図14(A)の状態は、透過状態となる。
 一方、図14(B)は、図14(A)から第2偏光板222をパターン1領域分だけスライド(移動)させた図である。この場合、第1偏光子112の法線方向から見た際に、第1位相差領域230と第4位相差領域236と重なり(言い換えれば、第2位相差領域232と第3位相差領域234とが重なる)、図14(B)中の白抜き矢印方向から第1偏光子112に入射される光は光学フィルター210を透過しない。つまり、つまり、図14(B)の状態は、遮光状態となる。
 以下、光学フィルター210により光が透過する、または、遮光されるメカニズムについて詳述する。
 図15(A)および(B)は、それぞれ、図14(A)の状態の光学フィルター210中のX1領域およびY1領域において位相差領域の面内遅相軸と偏光子の透過軸との角度の関係を示す概略図である。X1領域とは、第1偏光子112、第1パターン光学異方性層214中の第1位相差領域230、第2パターン光学異方性層220中の第3位相差領域234、および、第2偏光子18にわたった領域を意図する。また、Y1領域とは、第1偏光子112、第1パターン光学異方性層214中の第2位相差領域232、第2パターン光学異方性層220中の第4位相差領域236、および、第2偏光子18にわたった領域を意図する。
 図15(A)では、X1領域中に含まれる、第1偏光子112の透過軸、第1位相差領域230の面内遅相軸、第3位相差領域234の面内遅相軸、および、第2偏光子18の透過軸をそれぞれ矢印で示す。また、図15(B)では、Y1領域中に含まれる、第1偏光子112の透過軸、第2位相差領域232の面内遅相軸、第4位相差領域236の面内遅相軸、および、第2偏光子18の透過軸をそれぞれ矢印で示す。
 図15(A)および図15(B)に示すように、第1偏光子112は図15(A)および図15(B)の奥側から手前側(第1偏光子112側から第2偏光子18側)に向かって観察した際に、進行してくる光(非偏光)のうち左円偏光を透過させる円偏光子である。また、第2偏光子18は、反射型の直線偏光子である。
 第1位相差領域230の面内遅相軸と第3位相差領域234の面内遅相軸とは、平行である。
 また、第3位相差領域234の面内遅相軸と第2偏光子18の透過軸とのなす角θ3aは、45°である。言い換えると、第2偏光子18側から第3位相差領域234を観察した際、第3位相差領域234の面内遅相軸は、第2偏光子18の透過軸に対して反時計回りに45°回転する。なお、図15(A)においてθ3aは45°であるが、この態様に限定されず、45°±10°の範囲であればよい。
 また、第4位相差領域236の面内遅相軸と第2偏光子18の透過軸とのなす角θ4aは、45°である。言い換えると、第2偏光子18側から第4位相差領域236を観察した際、第4位相差領域236の面内遅相軸は、第2偏光子18の透過軸に対して時計回りに45°回転する。なお、図15(B)においてθ4aは45°であるが、この態様に限定されず、45°±10°の範囲であればよい。
 なお、第1位相差領域230の面内遅相軸の方向は、第1偏光子112との関係では特に制限されない。また、第4位相差領域236の面内遅相軸の方向は、第1偏光子112との関係では特に制限されない。
 図14(A)の白抜き矢印で示す方向から第1偏光子112に入射する光は、図15(A)(または、図15(B))においては、図15(A)(または、図15(B))の奥側から手前側(第1偏光子112側から第2偏光子18側)に進行する。
 以下、第1偏光子112に入射された光が各層を通過する際のメカニズムについて詳述する。
 X1領域において、第1偏光子112へと入射された光のうち、左円偏光のみが第1偏光子112を透過する。次に、第1偏光子112を透過した左円偏光は、第1位相差領域230によって右円偏光に変換される。次に、第1位相差領域230を透過した右円偏光は、第3位相差領域234によって直線偏光に変換される。次に、第3位相差領域234を透過した直線偏光は、第2偏光子18の透過軸と平行であるため、第2偏光子18を透過する。つまり、第1偏光子112に入射した光は、第2偏光子18より出射され、光学フィルター210を透過する。
 なお、Y1領域においても、上記と同様に、第1偏光子112に入射した光は、第2偏光子18より出射され、光学フィルター210を透過する。
 つまり、図14(A)の態様の場合は、光学フィルター210に入射した光は、光学フィルター210を透過する。なお、上記では図14(A)中の白抜き矢印方向から第1偏光子112に光が入射した場合について説明したが、第2偏光子18側から光が入射した場合も同様の機構により光が光学フィルター210を透過する。
 次に、図14(B)に示すように、図14(A)から第2偏光板222をパターン1領域分だけスライド(移動)させた場合について、以下に述べる。
 図16(A)および(B)は、それぞれ、図14(B)の状態の光学フィルター210中のX2領域およびY2領域における位相差領域の面内遅相軸と偏光子の透過軸との角度の関係を示す概略図である。図16(A)では、X2領域中に含まれる、第1偏光子112の透過軸、第1位相差領域230の面内遅相軸、第4位相差領域236の面内遅相軸、および、第2偏光子18の透過軸をそれぞれ矢印で示す。また、図16(B)では、Y2領域中に含まれる、第1偏光子112の透過軸、第2位相差領域232の面内遅相軸、第3位相差領域234の面内遅相軸、および、第2偏光子18の透過軸をそれぞれ矢印で示す。
 図14(B)の白抜き矢印で示す方向から第1偏光子112に入射する光は、図16(A)(または、図16(B))においては、図16(A)(または、図16(B))の奥側から手前側(第1偏光子112側から第2偏光子18側)に進行する。
 X2領域において、第1偏光子112へと入射された光のうち、左円偏光のみが第1偏光子112を透過する。次に、第1偏光子112を透過した光は、第1位相差領域230によって右円偏光に変換される。次に、第1位相差領域230を透過した右円偏光は、第4位相差領域236によって直線偏光に変換される。次に、第4位相差領域236を透過した直線偏光は第2偏光子18の透過軸と直交するため、第2偏光子18により反射される。つまり、第1偏光子112に入射した光は、第2偏光子18により反射され、光学フィルター210を透過できない。
 なお、Y2領域においても、上記と同様に、第1偏光子112に入射した光は、第2偏光子18により反射され、光学フィルター210を透過できない。
 つまり、図16(B)の態様の場合は、光学フィルター210に入射した光は、光学フィルター210を透過できない。なお、上記では図14(B)中の白抜き矢印方向から第1偏光子112に光が入射した場合について説明したが、第2偏光子18側から光が入射した場合も同様の機構により光が光学フィルター210を透過できない。
 上記においては、第2偏光板222を1パターン分スライドさせた態様について説明したが、第2偏光板222のスライド量を調整することにより(例えば、パターンピッチの半分だけ第2偏光板222をスライドさせる)、言い換えれば、第1パターン光学異方性層214中の各領域および第2パターン光学異方性層220中の各領域の重なりを制御して、透光量を調整することができる。
 上記においては、図14に示すように、第2位相差領域232として0λ位相差領域の層が示されているが、第1パターン光学異方性層として、第1位相差領域230のみが存在し、第2位相差領域232が存在しない、パターン状の層を使用してもよい。
(第3の実施形態の変形例)
 図14においては、第1パターン光学異方性層214および第2パターン光学異方性層220が一層の態様について述べたが、この態様には限定されず、積層構造であってもよい。
 より具体的には、図17(A)および(B)に示すように、第1パターン光学異方性層214aの第1位相差領域230aがλ/4位相差層とλ位相差層とλ/4位相差層との積層であり、第2パターン光学異方性層220aがλ/4位相差層とλ/2位相差層との積層である。
 図17(A)および(B)に記載の光学フィルター210aは、第1パターン光学異方性層214aおよび第2パターン光学異方性層220aの点を除いて、図14(A)および(B)に示す光学フィルター210と同様の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略し、主として第1パターン光学異方性層214aおよび第2パターン光学異方性層220aについて説明する。
 第1パターン光学異方性層214aは、第1位相差領域230aが位相差領域70と、位相差領域72と、位相差領域74とがこの順で積層した層であり、第2パターン光学異方性層220aは、第5パターン光学異方性層244と第6パターン光学異方性層246とがこの順で積層して形成された層である。なお、第5パターン光学異方性層244中には位相差領域260および位相差領域264、第6パターン光学異方性層246には位相差領域262および位相差領域266がそれぞれ含まれる。
 また、図17に示すように、位相差領域70、位相差領域72および位相差領域74は第1位相差領域230aを、位相差領域260および位相差領域262は第3位相差領域234aを、位相差領域264および位相差領域266は第4位相差領域236aをそれぞれ構成する。
 第1パターン光学異方性層214a中の位相差領域70および位相差領域74は、λ/4位相差領域であり、位相差領域72はλ位相差領域である。
 λ/4位相差領域の定義は、上述の通りである。
 λ位相差領域とは、制御波長域内の波長、好ましくは制御波長域の中心波長のλ分の長さ、または「中心波長×n+中心波長(nは0または1以上の整数)」の面内レタデーション値(位相差値)を有する領域を意図する。
 より具体的には、例えば、反射型偏光子により反射される光が可視光領域の光である場合、波長550nmで測定した位相差領域72の面内レタデーションであるRe(550)は、下記式(4)を満たすことが好ましい。
 式(4) 500nm≦Re(550)≦600nm
 なお、面内レタデーションの測定方法は、Axometrics社のAxoscan(ポラリメーター)装置を用い同社の解析ソフトウエアを用いて測定する。
 第5パターン光学異方性層244はλ/2位相差領域を含む層(λ/2位相差層)であり、第6パターン光学異方性層246はλ/4位相差領域を含む層(λ/4位相差層)である。つまり、第5パターン光学異方性層244中の位相差領域260および位相差領域264はそれぞれ上述したλ/2位相差領域であり、第6パターン光学異方性層246中の位相差領域262および位相差領域266はそれぞれ上述したλ/4位相差領域に該当する。
 なお、第5パターン光学異方性層244中の位相差領域260の面内遅相軸と位相差領域264の面内遅相軸とのなす角は30°である。また、第6パターン光学異方性層246中の位相差領域262の面内遅相軸と位相差領域266の面内遅相軸とのなす角は30°である。なお、上記2つの角度は30°に限定されず、30°±10°の範囲内にあればよい。
 図17(A)に示すように、第1偏光子112の法線方向から見た際(図17(A)中の白抜き矢印から見た際)に、第1位相差領域230aと第3位相差領域234aと重なる場合(言い換えれば、第2位相差領域232と第4位相差領域236aとが重なる場合)、図17(A)中の白抜き矢印方向から第1偏光子112に入射される光は、黒矢印で示すように光学フィルター210aを透過する。
 一方、図17(B)は、図17(A)から第2偏光板222aをパターン1領域分だけスライド(移動)させた図である。この場合、第1偏光子112の法線方向から見た際に、第1位相差領域230aと第4位相差領域236aと重なり(言い換えれば、第2位相差領域232と第3位相差領域234aとが重なる場合)、図17(B)中の白抜き矢印方向から第1偏光子112に入射される光は光学フィルター210aを透過しない。
 図18(A)および(B)は、それぞれ、図17(A)の状態の光学フィルター210a中のX1領域およびY1領域における位相差領域の面内遅相軸と偏光子の透過軸との角度の関係を示す概略図である。
 図18(A)に示すように、位相差領域70の面内遅相軸と位相差領域72の面内遅相軸とのなす角θ1aは、60°である。言い換えると、第1偏光子112側から位相差領域72を観察した際、位相差領域72の面内遅相軸は、位相差領域70の面内遅相軸に対して時計回りに60°回転する。なお、図18(A)においてθ1aは60°であるが、この態様に限定されず、60°±10°の範囲であればよい。
 位相差領域70の面内遅相軸と位相差領域74の面内遅相軸とは平行である。
 位相差領域262の面内遅相軸と第2偏光子18の透過軸とのなす角θ3bは、75°である。言い換えると、第2偏光子18側から位相差領域262を観察した際、位相差領域262の面内遅相軸は、第2偏光子18の透過軸に対して反時計回りに75°回転する。なお、図18(A)においてθ3bは75°であるが、この態様に限定されず、75°±10°の範囲であればよい。
 位相差領域260の面内遅相軸と第2偏光子18の透過軸とのなす角θ3aは、15°である。言い換えると、第2偏光子18側から位相差領域260を観察した際、位相差領域260の面内遅相軸は、第2偏光子18の透過軸に対して反時計回りに15°回転する。なお、図18(A)においてθ3aは15°であるが、この態様に限定されず、15°±10°の範囲であればよい。
 なお、位相差領域70の面内遅相軸の第1偏光子112に対する角度は特に制限されず、図18(A)の態様に限定されない。また、位相差領域74の面内遅相軸と位相差領域262の面内遅相軸とのなす角は、特に制限されない。
 また、図18(B)に示すように、位相差領域266の面内遅相軸と第2偏光子18の透過軸とのなす角θ4bは、75°である。言い換えると、第2偏光子18側から位相差領域266を観察した際、位相差領域266の面内遅相軸は、第2偏光子18の透過軸に対して時計回りに75°回転する。なお、図18(A)においてθ4bは75°であるが、この態様に限定されず、75°±10°の範囲であればよい。
 位相差領域264の面内遅相軸と第2偏光子18の透過軸とのなす角θ4aは、15°である。言い換えると、第2偏光子18側から位相差領域264を観察した際、位相差領域264の面内遅相軸は、第2偏光子18の透過軸に対して時計回りに15°回転する。なお、図18(B)においてθ4aは15°であるが、この態様に限定されず、15°±10°の範囲であればよい。
 なお、位相差領域266の面内遅相軸の第1偏光子112に対する角度は特に限定されない。
 図17(A)の白抜き矢印で示す方向から第1偏光子112に入射する光は、図18(A)(または、図18(B))においては、図18(A)(または、図18(B))の奥側から手前側(第1偏光子112側から第2偏光子18側)に進行する。
 以下、第1偏光子112に入射された光が各層を通過する際のメカニズムについて詳述する。
 X1領域において、第1偏光子112へと入射された光のうち、左円偏光のみが第1偏光子112を透過する。次に、第1偏光子112を透過した左円偏光は、第1位相差領域230aによって右円偏光に変換される。次に、第1位相差領域230aを透過した右円偏光は、第3位相差領域234aによって直線偏光に変換される。次に、第3位相差領域234aを透過した直線偏光は、第2偏光子18の透過軸と平行であるため、第2偏光子18を透過する。つまり、第1偏光子112に入射した光は、第2偏光子18より出射され、光学フィルター210aを透過する。
 なお、Y1領域においても、上記と同様に、第1偏光子112に入射した光は、第2偏光子18より出射され、光学フィルター210aを透過する。
 つまり、図17(A)の態様の場合は、光学フィルター210aに入射した光は、光学フィルター210aを透過する。
 次に、図17(B)に示すように、図17(A)から第2偏光板222aをパターン1領域分だけスライド(移動)させた場合について、以下に述べる。
 図19(A)および(B)は、それぞれ、図17(B)の状態の光学フィルター210a中のX2領域およびY2領域における位相差領域の面内遅相軸と偏光子の透過軸との角度の関係を示す概略図である。
 図17(B)の白抜き矢印で示す方向から第1偏光子112に入射する光は、図19(A)(または、図19(B))においては、図19(A)(または、図19(B))の奥側から手前側(第1偏光子112側から第2偏光子18側)に進行する。
 X2領域において、第1偏光子112へと入射された光のうち、左円偏光のみが第1偏光子112を透過する。次に、第1偏光子112を透過した光は、第1位相差領域230aによって右円偏光に変換される。次に、第1位相差領域230aを透過した右円偏光は、第4位相差領域236aによって直線偏光に変換される。第4位相差領域236aを透過した直線偏光は、第2偏光子18の透過軸と直交するため、第2偏光子18により反射される。つまり、第1偏光子112に入射した光は、第2偏光子18により反射され、光学フィルター210aを透過できない。
 なお、Y2領域においても、上記と同様に、第1偏光子112に入射した光は、第2偏光子18により反射され、光学フィルター210aを透過できない。
 つまり、図17(B)の態様の場合は、光学フィルター210aに入射した光は、光学フィルター210aを透過できない。
<用途>
 上述した光学フィルターは、調節光システムとして用いることができる。特に、窓用調光システムとして好ましく用いられる。
 また、上記光学フィルターを表示装置の表示面上に配置することにより、光学フィルター付表示装置として用いることもできる。該光学フィルター付表示装置中の光学フィルターは、表示装置の調光システムとして用いることもできる。
 以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
<反射偏光板の製造>
(反射型直線偏光子の製造)
 反射型直線偏光子は、互いにガラス転移温度が異なる透明高分子材料1(ポリエチレンナフタレート)と透明高分子材料2(ポリエチレンナフタレート)を第1および第2の押出機に供給し加熱して溶融状態とし、第1押出機から51層、第2押出機から50層に分岐させた後、高分子材料1と2が交互に積層されるような多層フィードブロック装置を使用して、高分子材料1と2が交互に積層された総数101層の積層状態の溶融体とし、その積層状態を保持したまま、延伸方向と直交する方向の偏光に対する反射率が最小となるまで互いのガラス転移温度の中間温度で一軸延伸することによって製作した。
 反射波長の制御は、押し出し量を調整することによって行い、反射波長帯域が異なるものをその偏光透過軸をそろえて接着積層することによって反射波長の帯域が380nm~750nmの反射型直線偏光子を製造した。
(反射型円偏光子の製造)
 反射型円偏光子は、重合性の棒状液晶にキラル剤、空気界面配向剤、重合開始剤、および、溶媒を混合したものをラビング配向膜付基板の上に塗布し、溶媒乾燥後に液晶相を呈する温度で加熱し配向熟成した後、UV照射で配向を固定して円偏光子を製造した。
 反射波長は、混合するキラル剤の濃度を調整することで制御した。所望の反射帯域が得られるまで、この操作を繰り返して円偏光子を積層することで、反射帯域が380nm~1250nmの反射型円偏光子Ch1と、反射帯域が380nm~750nmの反射型円偏光子Ch2を得た。なお、この反射型円偏光子は、いずれも右円偏光を反射して左円偏光を透過するものであった。
<位相差板(位相差層)の作製>
 シクロオレフィン系の延伸フィルムで正面の面内レタデーションが波長550nmで137.5nmのλ/4板と275nmのλ/2板を、λ/2板を下側において重ね、且つ、λ/4板側から見てλ/4板の面内遅相軸に対してλ/2板の面内遅相軸を時計回り方向に60度で交差する角度で貼り合せて位相差板Aを作製した。同様にしてλ/4板側から見てλ/4板の面内遅相軸に対してλ/2板の面内遅相軸を反時計回り方向に60度で交差する角度で貼り合せて位相差板Bを作製した。
 次に、位相差板Aをλ/2板側を下側にしてλ/4板側から見てλ/4板の面内遅相軸に対して反時計回りに15°の角度の辺に平行に幅30mmで帯状に切り出し短冊1を作製した。同様にして、位相差板Aをλ/4板側から見て、λ/4板の面内遅相軸に対して時計回りに75°の角度の辺に平行に幅30mmで帯状に切り出し短冊3を作製した。
 続いて、位相差板Bをλ/4板側から見て、λ/4板の面内遅相軸に対して時計回りに15°の角度の辺に平行に幅30mmで帯状に切り出し短冊2を作製した。同様にして、位相差板Bをλ/4板側から見て、λ/4板の面内遅相軸に対して反時計回りに75°の角度の辺に平行に幅30mmで帯状に切り出し短冊4を作製した。
 さらに、短冊1と短冊2とのλ/2板側同士を内側に向けて、且つ、短冊の長辺を平行になるようにして接着剤を用いて貼り合せ、短冊5を作製した。
 さらに、上記の正面の面内レタデーションが137.5nmのλ/4板を、λ/4板の面内遅相軸に対して反時計回りに45°の角度の辺に平行に幅30mmで帯状に切り出し短冊6を作製した。さらに、λ/4板の面内遅相軸に対して時計回りに45°の角度の辺に平行に幅30mmで帯状に切り出し短冊7を作製した。
 さらに、上記の正面の面内レタデーションが275nmのλ/2板を、λ/2板の遅相軸に対して時計回りに45°の角度の辺に平行に幅30mmで帯状に切り出し短冊8を作製した。
<偏光板の作製>
(偏光板1)
 上記で作製した反射型直線偏光子の偏光反射軸に短冊1および2の長辺が平行になるように、且つ、短冊のλ/2板側が反射型直線偏光子側になるように接着剤を用いて、短冊1および2を反射型直線偏光子の偏光透過軸方向に交互に貼りつけ、偏光板1を作製した。
(偏光板2)
 上記で作製した反射型直線偏光子の偏光透過軸に短冊3および4の長辺が平行になるように、且つ、短冊のλ/2板側が反射型直線偏光子側になるように接着剤を用いて、短冊3および4を反射型直線偏光子の偏光反射軸方向に交互に貼りつけ、偏光板2を作製した。
(偏光板3)
 偏光波長帯域が380nm~750nmの市販の吸収型直線偏光子の偏光透過軸に短冊3および4の長辺が平行になるように、且つ、短冊のλ/2板側が吸収型直線偏光子側になるように接着剤を用いて、短冊3および4を吸収型直線偏光子の偏光吸収軸方向に交互に貼りつけ、偏光板3を作製した。
(偏光板4)
 上記で作製した反射型円偏光子Ch1の短辺方向に短冊3および4の長辺が平行になるように、且つ、短冊のλ/4板側がCh1側になるように接着剤を用いて短冊3および4をCh1の長辺方向に交互に貼りつけ、偏光板4を作製した。
(偏光板5)
 上記で作製した反射型円偏光子Ch2の短辺方向に短冊5を短冊の長辺が平行になるように、且つ、Ch2の長辺方向に60mmピッチで貼りつけ、短冊がない領域と短冊5の領域が交互になるようにして、偏光板5を作製した。
(偏光板6)
 上記で作製した反射型直線偏光子の偏光反射軸に短冊6および7の長辺が平行になるように接着剤を用いて、短冊6および7を反射型直線偏光子の偏光透過軸方向に交互に貼りつけ、短冊6および7の面内遅相軸同士が直交する偏光板6を作製した。
(偏光板7)
 上記で作製した反射型直線偏光子の偏光透過軸に短冊6および7の長辺が平行になるように接着剤を用いて、短冊6および7を反射型直線偏光子の偏光反射軸方向に交互に貼りつけ、短冊6および7の面内遅相軸同士が直交する偏光板7を作製した。
(偏光板8)
 偏光波長帯域が380nm~750nmの市販の吸収型直線偏光子の偏光透過軸に短冊6および7の長辺が平行になるように接着剤を用いて、短冊6および7を吸収型直線偏光子の偏光吸収軸方向に交互に貼りつけ、短冊6および7の面内遅相軸同士が直交する偏光板8を作製した。
(偏光板9)
 上記で作製した反射型円偏光子Ch1の短辺方向に短冊6および7の長辺が平行になるように接着剤を用いて、短冊6および7をCh1の長辺方向に交互に貼りつけ、短冊6および7の面内遅相軸同士が偏光板9を作製した。
(偏光板10)
 上記で作製した反射型円偏光子Ch2の短辺方向に短冊8を短冊の長辺が平行になるように、且つCh2の長辺方向に60mmピッチで貼りつけ、短冊がない領域と短冊8の領域が交互になるようにして偏光板10を作製した。
<実施例1>
 偏光板1と偏光板2とを、それぞれ透明なガラス板上に偏光子側をガラス板側になるように貼り付けた。
 さらに、得られたガラス板を偏光板側が内側になるように、且つ、パターン光学異方性層中の短冊の長辺方向が互いに平行になるように対向させ、さらに、内側の窓ガラスを横方向にスライドさせる機能を有する窓枠に窓の高さ方向に短冊の長辺方向が平行になるように各ガラス板を配置し、実施例1の窓を作製した。なお、偏光板2が部屋の内側になるように設置した。
 実施例1中の偏光板1および偏光板2の配置は上述した図5の配置に該当し、偏光板1が図5中の第1偏光板16aに、偏光板2が図5中の第2偏光板22aに対応する。なお、偏光板1および偏光板2中の各位相差領域の面内遅相軸および偏光子の透過軸の関係は、図5の態様と同じである。
<実施例2>
 偏光板1と偏光板3とを、それぞれ透明なガラス板上に偏光子側をガラス板側になるように貼り付けた。さらに、得られたガラス板を用いて、実施例1と同様の手順に従い、実施例2の窓を作製した。なお、偏光板3が部屋の内側になるように設置した。
 なお、偏光板1および偏光板3中の各位相差領域の面内遅相軸および偏光子の透過軸の関係は、図5の態様と同じである。
<実施例3>
 偏光板4を二枚の透明なガラス板上に偏光子側をガラス板側になるように貼り付けた。
 さらに、得られた二枚のガラス板を用いて、実施例1と同様の手順に従い、実施例3の窓を作製した。
 実施例3中の偏光板4の配置は上述した図11の配置に該当し、二枚の偏光板4が図11中の第1偏光板116aおよび第2偏光板122aに相当する。なお、偏光板4中の各位相差領域の面内遅相軸および偏光子の透過軸の関係は、図11の態様と同じである。
<実施例4>
 偏光板5と偏光板2とを、それぞれ透明なガラス板上に偏光子側をガラス板側になるように貼り付けた。さらに、得られたガラス板を用いて、実施例1と同様の手順に従い、実施例4の窓を作製した。なお、偏光板2が部屋の内側になるように設置した。
 実施例4中の偏光板5および偏光板2の配置は上述した図17の配置に該当し、偏光板5が図17中の第1偏光板216aに、偏光板2が図17中の第2偏光板222aに相当する。なお、偏光板5および偏光板2中の各位相差領域の面内遅相軸および偏光子の透過軸の関係は、図17の態様と同じである。
<実施例5>
 偏光板5と偏光板3とを、それぞれ透明なガラス板上に偏光板側をガラス板側になるように貼り付けた。さらに、得られたガラス板を用いて、実施例1と同様の手順に従い、実施例5の窓を作製した。なお、偏光板3が部屋の内側になるように設置した。
 なお、偏光板5および偏光板3中の各位相差領域の面内遅相軸および偏光子の透過軸の関係は、図17の態様と同じである。
<実施例6>
 偏光板6と偏光板7とを、それぞれ透明なガラス板上に偏光子側をガラス板側になるように貼り付けた。さらに、得られたガラス板を用いて、実施例1と同様の手順に従い、実施例6の窓を作製した。なお、偏光板7が部屋の内側になるように設置した。
 実施例6中の偏光板6および偏光板7の配置は上述した図2の配置に該当し、偏光板6が図2中の第1偏光板16に、偏光板7が図2中の第2偏光板22に対応する。なお、偏光板6および偏光板7中の各位相差領域の面内遅相軸および偏光子の透過軸の関係は、図2の態様と同じである。
<実施例7>
 偏光板6と偏光板8とを、それぞれ透明なガラス板上に偏光子側をガラス板側になるように貼り付けた。さらに、得られたガラス板を用いて、実施例1と同様の手順に従い、実施例7の窓を作製した。なお、偏光板8が部屋の内側になるように設置した。
 なお、偏光板6および偏光板8中の各位相差領域の面内遅相軸および偏光子の透過軸の関係は、図2の態様と同じである。
<実施例8>
 偏光板9を二枚の透明なガラス板上に偏光子側をガラス板側になるように貼り付けた。さらに、得られたガラス板を用いて、実施例1と同様の手順に従い、実施例8の窓を作製した。
 実施例8中の偏光板9の配置は上述した図8の配置に該当し、二枚の偏光板9が図8中の第1偏光板116および第2偏光板122に相当する。なお、偏光板9中の各位相差領域の面内遅相軸および偏光子の透過軸の関係は、図8の態様と同じである。
<実施例9>
 偏光板10と偏光板7とを、それぞれ透明なガラス板上に偏光子側をガラス板側になるように貼り付けた。さらに、得られたガラス板を用いて、実施例1と同様の手順に従い、実施例9の窓を作製した。なお、偏光板7が部屋の内側になるように設置した。
 実施例9中の偏光板10および偏光板7の配置は上述した図14の配置に該当し、偏光板10が図14中の第1偏光板216に、偏光板7が図14中の第2偏光板222に相当する。なお、偏光板10および偏光板7中の各位相差領域の面内遅相軸および偏光子の透過軸の関係は、図14の態様と同じである。
<実施例10>
 偏光板10と偏光板8を、それぞれ透明なガラス板上に偏光子側をガラス板側になるように貼り付けた。さらに、得られたガラス板を用いて、実施例1と同様の手順に従い、実施例10の窓を作製した。なお、偏光板8が部屋の内側になるように設置した。
 なお、偏光板10および偏光板8中の各位相差領域の面内遅相軸および偏光子の透過軸の関係は、図14の態様と同じである。
<実施例11>
 実施例2で作製した窓を市販の液晶テレビ表示画面に反射型直線偏光子側が液晶テレビ側になるように、且つ、反射型直線偏光子の偏光透過軸と液晶テレビの表示画面の吸収型直線偏光板の偏光透過軸とが平行になるように設置し、実施例11の液晶表示装置を形成した。
<実施例12>
 市販の液晶テレビの表示画面の吸収型直線偏光板の偏光透過軸に対して、正面の面内レタデーションが波長550nmで275nmのシクロオレフィン系の延伸フィルムのλ/2板を、λ/2板側から見て、偏光板の透過軸に対してλ/2板の面内遅相軸を反時計回り方向に15度で交差する角度で貼り合せ、次に正面の面内レタデーションが波長550nmで137.5nmのシクロオレフィン系の延伸フィルムのλ/4板を、λ/4板側から見て、偏光板の透過軸に対してλ/4板の遅相軸を反時計回り方向に75度で交差する角度で貼り合せた(左円偏光)。
 次に、実施例5で形成した窓を、円偏光子側が液晶テレビ側になるように、上記液晶テレビ上に設置し、実施例12の液晶表示装置を形成した。
<比較例1>
 市販のヨウ素吸収型直線偏光子の偏光吸収軸に短冊1および2の長辺が平行になるように、且つ、短冊のλ/2板側が吸収型直線偏光子側になるように接着剤を用いて短冊1および2を吸収型直線偏光子の偏光透過軸方向に交互に貼りつけ偏光板11を製造した。
 偏光板11と偏光板3を、それぞれ透明なガラス板上に偏光板側をガラス板側になるように貼り付けた。さらに、得られたガラス板を用いて、実施例1と同様の手順に従い、比較例1の窓を作製した。なお、偏光板3が部屋の内側になるように設置した。
 なお、偏光板11および偏光板3中の各位相差領域の面内遅相軸および偏光子の透過軸の関係は、図5の態様と同じである。
 ただし、比較例1では、偏光板11および偏光板3中に含まれる偏光子はいずれも吸収型の偏光子であった。
<比較例2>
 市販のヨウ素吸収型直線偏光子の偏光吸収軸に短冊6および7の長辺が平行になるように接着剤を用いて、短冊6および7を吸収型直線偏光子の偏光透過軸方向に交互に貼りつけ、短冊6および7の面内遅相軸が交互に直交する偏光板12を形成した。
 偏光板12と偏光板8とを、それぞれ透明なガラス板上に偏光板側をガラス板側になるように貼り付けた。さらに、得られたガラス板を用いて、実施例1と同様の手順に従い、比較例2の窓を作製した。なお、偏光板8が部屋の内側になるように設置した。
 なお、偏光板12および偏光板8中の各位相差領域の面内遅相軸および偏光子の透過軸の関係は、図2の態様と同じである。
 ただし、比較例2では、偏光板12および偏光板8中に含まれる偏光子はいずれも吸収型の偏光子であった。
<評価方法>
(遮熱性測定)
 実施例1~10および比較例1~2で作製した窓を設置した北西向きの部屋を締め切り、6月の好天時16時~18時の間に日射が差し込む条件で、窓を遮光状態に切り替えて室内最高温度を測定した。
(室内照度測定)
 夜間、室内灯を点灯した状態で窓を遮光状態に切り替えて、窓から30cmの距離の床での照度を測定した。
(遮光性評価)
 実施例1~10および比較例1~2で作製した窓を遮光状態にして、室内灯を点等した状態で、昼間、屋外から室内を観察し、以下の基準で評価した。なお、実用上、Aが望ましい。
A:正面、斜め方向ともに室内がまったく視認できない。
B:正面からは、室内が視認できないが、斜め方向からは室内が視認できる。
C:正面、斜め方向ともに室内が視認可能。
(耐久性(耐光性)評価)
 実施例1~10および比較例1~2で作製した窓について、反射型の偏光板側が光照射側になるようにして、60℃においてキセノンランプ500時間を照射したあとに遮光時の透過率をそれぞれ測定し、以下の基準で評価した。実用上、AまたはBが望ましい。なお、比較例1~2で作製した窓においては、表1中の内側偏光子側が光照射側となるようにした。
A:透過率変化が10%未満であった。
B:透過率変化が10%以上30%未満であった。
C:透過率変化が30%以上であった。
 各評価結果を、表1にまとめて示す。
 なお、表1中、「偏光子」欄において、「反射直線」は反射型直線偏光子を、「反射円」は反射型円偏光子を、「吸収直線」は吸収型直線偏光子を意図し、「偏光子」欄の「( )」は使用した偏光板の番号を意図する。
 また、外側偏光板中のパターン光学異方性層中の2つの位相差領域を「位相差領域A」「位相差領域B」と、内側偏光板中のパターン光学異方性層中の2つの位相差領域を「位相差領域C」「位相差領域D」と表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示すように、本発明の光学フィルターにおいては、遮光性、遮熱性および耐久性に優れることが確認された。特に、使用される2枚の偏光子が両方とも反射型偏光子の場合、遮熱性および耐久性がより優れることが確認された。
 一方、2枚の吸収型偏光子を使用した比較例1および2では、所望の効果が得られなかった。
<切り替え鏡としての評価>
 実施例11および12において窓を透過状態にして液晶テレビを表示している状態では、いずれの液晶テレビも違和感無く、視認可能であった。
 一方、液晶テレビOFF時に窓を反射状態にすることで40%の反射率を有する鏡として十分使用可能であった。
 10,100,110,110a,210,210a  光学フィルター
 12,112  第1偏光子
 14,14a,114,114a,214,214a  第1パターン光学異方性層
 16,16a,116,116a,216,216a  第1偏光板
 18,118  第2偏光子
 20,20a,120,120a,220,220a  第2パターン光学異方性層
 22,22a,122,122a,222,222a  第2偏光板
 30,30a,130,130a,230,230a  第1位相差領域
 32,32a,132,132a,232,232a  第2位相差領域
 34,34a,134,134a,234,234a  第3位相差領域
 36,36a,136,136a,236,236a  第4位相差領域
 40,140  第3パターン光学異方性層
 42,142  第4パターン光学異方性層
 44,144,244  第5パターン光学異方性層
 46,146,246  第6パターン光学異方性層
 50,52,54,56,60,62,64,66,70,72,74,150,152,154,156,160,162,164,166,260,262,264,266  位相差領域

Claims (6)

  1.  第1偏光子と前記第1偏光子上に配置された第1パターン光学異方性層とを有する第1偏光板、および、第2偏光子と前記第2偏光子上に配置された第2パターン光学異方性層とを有する第2偏光板を有し、
     前記第1偏光板と前記第2偏光板とが、前記第1パターン光学異方性層と前記第2パターン光学異方性層とが対向するように配置され、
     前記第1偏光板および前記第2偏光板の少なくとも一方が他方に対して平行に相対移動可能であり、
     前記第1パターン光学異方性層が、前記相対移動方向に沿って第1のピッチで交互に配置された、面内遅相軸方向および面内レタデーションの少なくとも一方が互いに異なる、複数の第1位相差領域および複数の第2位相差領域を含み、
     前記第2パターン光学異方性層が、前記相対移動方向に沿って前記第1のピッチで交互に配置された、面内遅相軸方向および面内レタデーションの少なくとも一方が互いに異なる、複数の第3位相差領域および複数の第4位相差領域を含み、
     前記第1偏光子および前記第2偏光子の少なくとも一方が反射型偏光子であり、
     前記第1偏光子の法線方向から見た際に、前記第1位相差領域および前記第3位相差領域が重なる場合と、前記第1位相差領域および前記第4位相差領域が重なる場合とで光透過率が異なる、光学フィルター。
  2.  前記第1偏光子および前記第2偏光子が共に反射型偏光子である、請求項1に記載の光学フィルター。
  3.  前記第1偏光子および前記第2偏光子が直線偏光子であり、
     前記第1位相差領域、前記第2位相差領域、前記第3位相差領域、および、前記第4位相差領域それぞれは、前記反射型偏光子により反射される光に対するλ/4位相差領域である、請求項1または2に記載の光学フィルター。
  4.  前記第1偏光子が円偏光子であり、
     前記第2偏光子が直線偏光子であり、
     前記第1位相差領域および前記第2位相差領域のいずれか一方は前記反射型偏光子により反射される光に対するλ/2位相差領域であり、他方は前記反射型偏光子により反射される光に対して光学的に等方性を示す光学等方性領域であり、
     前記第3位相領域および前記第4位相差領域それぞれは、前記反射型偏光子により反射される光に対するλ/4位相差領域である、請求項1または2に記載の光学フィルター。
  5.  前記第1偏光子および前記第2偏光子が円偏光子であり、
     前記第1位相差領域、前記第2位相差領域、前記第3位相差領域、および、前記第4位相差領域それぞれは、前記反射型偏光子により反射される光に対するλ/4位相差領域である、請求項1または2に記載の光学フィルター。
  6.  表示装置と、前記表示装置の表示面上に配置された請求項1~5のいずれか1項に記載の光学フィルターを備える、光学フィルター付表示装置。
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