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JP2006163003A - Optical compensating element and its manufacturing method, liquid crystal display, and liquid crystal projector - Google Patents

Optical compensating element and its manufacturing method, liquid crystal display, and liquid crystal projector Download PDF

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JP2006163003A
JP2006163003A JP2004354719A JP2004354719A JP2006163003A JP 2006163003 A JP2006163003 A JP 2006163003A JP 2004354719 A JP2004354719 A JP 2004354719A JP 2004354719 A JP2004354719 A JP 2004354719A JP 2006163003 A JP2006163003 A JP 2006163003A
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JP
Japan
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liquid crystal
optical compensation
compensation element
optical
anisotropic layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004354719A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yosuke Takeuchi
洋介 竹内
Kenichi Nakagawa
謙一 中川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Priority to PCT/JP2005/022403 priority patent/WO2006062109A1/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical compensating element having little long term deterioration by preventing light leakage in a wide field angle, and optically compensating a liquid crystal layer of a black display state in higher precision, and to provide its manufacturing method, and a liquid crystal display and a liquid crystal projector having high image quality in high field angle and high contrast by using the optical compensating element. <P>SOLUTION: The optical compensating element and its manufacturing method comprise a first optical anisotropic layer formed of an inorganic material, and a second optical anisotropic layer formed of a polymerization liquid crystal compound and having a means for holding a deoxidation atmosphere. The liquid crystal display comprises a liquid crystal element having a liquid crystal molecule sealed between a pair of electrodes, the optical compensating element arranged on both the faces or one face of the liquid crystal element, and a polarizing element arranged oppositely on the liquid crystal element and the optical compensating element. The liquid crystal projector displays images by image-forming optically modulated light by the liquid crystal display on a screen by a projection optical system by irradiating illumination light from a light source on the liquid crystal display. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、長期間の使用に対して、光学特性の劣化の少ない光学補償素子及びその製造方法、液晶表示装置及び液晶プロジェクタに関する。   The present invention relates to an optical compensation element with little deterioration in optical characteristics and a method for manufacturing the same, a liquid crystal display device, and a liquid crystal projector for long-term use.

近年、液晶表示装置は、その用途展開が急速に進んでおり、携帯電話、パソコン用モニタ、テレビ、液晶プロジェクタなどに使われている。
一般に、液晶表示装置は、TN(Twisted Nematic)モード、VA(Vertical Alignment)モード、IPS(In−Plane Switching)モード、OCB(Optically Compensatory Bend)モード、ECB(Electrically Controlled Birefringence)モードなどの表示モードで液晶を動作させて、該液晶を通過する光を電気的に制御して明暗の違いを画面上に表すことで、文字や画像を表現する表示装置である。
このような液晶表示装置としては、一般に、TFT(Thin Film Transistor)−LCDが知られており、該TFT−LCDの液晶動作モードとしてはTNモードが主流である。一方、近年液晶表示装置の用途展開が進むにつれて、高コントラスト化の要望が高まっており、VAモードの液晶表示装置の研究も盛んに行われている。
TNモードの液晶表示装置は、2枚のガラス基板の間に90°ねじれたネマチック液晶が封入され、また、2枚のガラスの外側には一対の偏光板がクロスニコルで配置されている。そして、電圧無印加状態では、偏光子側の偏光板を通った直線偏光が液晶層で偏光面が90°ねじられて検光子側の偏光板を通過して白表示となる。また、電圧が十分に印加された状態では、液晶の配列方向が液晶パネルに略垂直に変化して、偏光子側の偏光板を通った直線偏光が偏光状態を変化させることなく液晶層を通り抜けて検光子側の偏光板に到達して黒表示となる。
一方、VAモードの液晶表示装置は、2枚のガラス基板の間に垂直配向あるいは垂直傾斜配向するようにネマチック液晶が封入され、また、2枚のガラスの外側には一対の偏光板がクロスニコルで配置されている。そして、電圧無印加状態では、偏光子側の偏光板を通った直線偏光が液晶層でその偏光面をほとんど変化させることなく液晶層を通り抜けて検光子側の偏光板に到達して黒表示となる。また、電圧が十分に印加された状態では、液晶の配列方向が液晶パネルに平行で、且つ90°ねじれた状態に変化して、偏光子側の偏光板を通った直線偏光が液晶層で偏光面が90°ねじられて検光子側の偏光板を通過して白表示となる。
これらの表示モードで動作する液晶表示装置は、斜め方向から表示画面を見た場合に、光漏れに起因して、コントラストの低下や階調表示で明るさが逆転する階調反転現象が生じるという問題がある。
In recent years, the use of liquid crystal display devices has been rapidly advanced, and is used in mobile phones, personal computer monitors, televisions, liquid crystal projectors, and the like.
In general, a liquid crystal display device is in a TN (Twisted Nematic) mode, a VA (Vertical Alignment) mode, an IPS (In-Plane Switching) mode, an OCB (Optically Compensatory Bend) mode, an ECB (Electrically Bending mode), or the like. It is a display device that expresses characters and images by operating a liquid crystal and electrically controlling light passing through the liquid crystal to display a difference between light and dark on a screen.
As such a liquid crystal display device, a TFT (Thin Film Transistor) -LCD is generally known, and a TN mode is mainstream as a liquid crystal operation mode of the TFT-LCD. On the other hand, as the application development of liquid crystal display devices progresses in recent years, the demand for higher contrast has increased, and research on VA mode liquid crystal display devices has been actively conducted.
In a TN mode liquid crystal display device, nematic liquid crystal twisted by 90 ° is enclosed between two glass substrates, and a pair of polarizing plates are arranged in crossed Nicols outside the two glasses. When no voltage is applied, the linearly polarized light that has passed through the polarizer on the polarizer side is twisted by 90 ° in the liquid crystal layer and passes through the polarizer on the analyzer side, resulting in white display. In addition, when the voltage is sufficiently applied, the alignment direction of the liquid crystal changes substantially perpendicular to the liquid crystal panel, and the linearly polarized light passing through the polarizer on the polarizer side passes through the liquid crystal layer without changing the polarization state. As a result, the light reaches the polarizing plate on the analyzer side and black is displayed.
On the other hand, in the VA mode liquid crystal display device, nematic liquid crystal is sealed between two glass substrates so as to be vertically aligned or vertically inclined, and a pair of polarizing plates is crossed Nicols on the outside of the two glasses. Is arranged in. When no voltage is applied, the linearly polarized light that has passed through the polarizer on the polarizer side passes through the liquid crystal layer with almost no change in the plane of polarization in the liquid crystal layer, reaches the polarizer on the analyzer side, and displays black. Become. In addition, when the voltage is sufficiently applied, the alignment direction of the liquid crystal changes parallel to the liquid crystal panel and twisted by 90 °, and the linearly polarized light passing through the polarizer on the polarizer side is polarized by the liquid crystal layer. The surface is twisted by 90 ° and passes through the polarizing plate on the analyzer side, resulting in a white display.
In a liquid crystal display device operating in these display modes, when the display screen is viewed from an oblique direction, due to light leakage, a contrast inversion or a gradation inversion phenomenon in which the brightness is reversed in gradation display occurs. There's a problem.

このような問題を改善するため、従来より、黒表示状態の液晶層を通過する光の位相差値と、光学異方性層の位相差値とを合わせこみ、該黒表示状態の液晶層を三次元的に光学補償して、どの方向から見ても光漏れをなくして、視野角依存性の問題を改善する光学補償フィルムが提案されている。
例えば、本願出願人によって、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム等の支持体及びその上に設けられた光学異方性層からなる光学補償シートであって、前記光学異方性層がディスコティック構造単位を有する化合物からなる光学異方性を有する層であり、前記ディスコティック構造単位の円盤面が、支持体面に対して傾いており、且つ、前記ディスコティック構造単位の円盤面と支持体面とのなす角度が、光学異方性層の厚み方向において変化するハイブリッド配向を有し、前記支持体が光学的にほぼ一軸性の負の屈折率楕円体の特性を有する光学補償フィルムが提案されている(特許文献1参照)。
この光学補償フィルムによれば、黒表示状態の液晶層と鏡面対称となるように前記光学異方性層のディスコティック構造単位が配列されているため、前記支持体と前記ディスコティック構造単位との積層体全体の光学特性として、黒表示状態の液晶層が光学的に補償され幅広い視野角において光漏れを防止することが可能となる。
In order to improve such problems, conventionally, the retardation value of light passing through the liquid crystal layer in the black display state and the retardation value of the optically anisotropic layer are combined to form the liquid crystal layer in the black display state. An optical compensation film has been proposed that optically compensates three-dimensionally, eliminates light leakage from any direction, and improves the problem of viewing angle dependency.
For example, an optical compensation sheet comprising a support such as a triacetyl cellulose (TAC) film and an optically anisotropic layer provided thereon by the applicant of the present application, wherein the optically anisotropic layer is a discotic structural unit. The disc surface of the discotic structural unit is inclined with respect to the support surface, and the disc surface of the discotic structural unit is formed by the support surface. There has been proposed an optical compensation film having a hybrid orientation in which the angle changes in the thickness direction of the optically anisotropic layer, and the support has the characteristics of an optically nearly uniaxial negative refractive index ellipsoid ( Patent Document 1).
According to this optical compensation film, since the discotic structural unit of the optically anisotropic layer is arranged so as to be mirror-symmetrical with the liquid crystal layer in the black display state, the support and the discotic structural unit As the optical characteristics of the entire laminate, the liquid crystal layer in the black display state is optically compensated, and light leakage can be prevented in a wide viewing angle.

しかしながらこの場合、前記光学補償フィルムを用いることにより、前記液晶表示装置の視野角依存性の問題が改善され、視野角を拡大することに成功したが、近年、大画面表示を可能とする大画面液晶モニターや液晶プロジェクタ等への要望が高まり、前記大画面液晶モニターや液晶プロジェクタ等に対し、長期間使用しても退色や色ずれなどの表示品質の劣化の少ないものが望まれている。また、液晶プロジェクタは、様々な角度で液晶セルに入射した光が投影レンズにより統合されてスクリーンに拡大投影されるため、より高いコントラストが要求され、前記光学補償フィルムには未だ改善の余地がある。
また、従来より、液晶セルを挟むように配置される2つの偏光板間に、ハイブリット配向した液晶層を有する光学フィルムを配置してなり、該光学フィルムが、複屈折性が極めて少ないプラスチックフィルムからなる基材フィルム上にハイブリッド配向した液晶層を配置してなる液晶プロジェクタのコントラスト比改善方法が知られている(特許文献2参照)。しかしながらこの場合であっても、前記光学補償フィルムは、前記光学異方性層は重合性液晶化合物などの有機材料からなり、前記光学補償フィルム上に、有機ポリマーからなる配向膜塗布液を塗布した後、前記光学異方性層塗布液をコーティング法などにより塗布して形成する。このような塗布工程において、光学補償フィルムの層内部に空気が充填されてしまうので、該空気中に含まれている約21%の酸素や水、窒素酸化物や硫黄酸化物(例えば亜硫酸化合物)等の酸性化合物、さらには塗布工程で発生する各種溶媒ガス等の分子が、光学異方性層の配向膜に付着(吸着)することとなる。このため、得られる光学補償素子は、付着したこれら分子が有機材料と結合して酸化反応を起こすなどの悪影響によって光学異方性層や配向膜が経年変化して徐々に品質が劣化し、該光学補償素子の表示品位の劣化を招くことになる。
特に液晶プロジェクタに用いられる場合は、光照射により前記酸化反応は加速され、赤、緑、青のチャンネルの内、青チャンネルの劣化が大きく、コントラストが低下するだけでなく色バランスに齟齬を来すという問題点がある。このような劣化の要因となる有機材料の酸化反応を抑え、経年劣化のない耐久性(耐光性)のある光学補償素子が要請される。これらの改善方法として、有機材料の層上に無機材料の蒸着や有機材料の塗布などの手段により保護層を設け酸化反応を抑止する方法が知られている(特許文献3〜5参照)。 しかしながらこの場合、光の通過方向、各層の法線方向においてのガスバリア性は向上することができるが、光学補償素子の端面からの、不純物の混入などの影響に対し効果に欠け、光学補償素子の有機材料部分の経年劣化を防止することは不十分であった。
However, in this case, by using the optical compensation film, the problem of the viewing angle dependency of the liquid crystal display device has been improved and the viewing angle has been successfully expanded. The demand for liquid crystal monitors, liquid crystal projectors, and the like has increased, and there has been a demand for the large-screen liquid crystal monitors, liquid crystal projectors, and the like that have little deterioration in display quality such as fading and color shift even when used for a long period of time. In addition, since the liquid crystal projector integrates light incident on the liquid crystal cell at various angles and is projected on the screen in an enlarged manner, higher contrast is required, and the optical compensation film still has room for improvement. .
Further, conventionally, an optical film having a hybrid-aligned liquid crystal layer is arranged between two polarizing plates arranged so as to sandwich a liquid crystal cell, and the optical film is made of a plastic film having extremely low birefringence. There is known a method for improving the contrast ratio of a liquid crystal projector in which a hybrid-aligned liquid crystal layer is disposed on a base film (see Patent Document 2). However, even in this case, in the optical compensation film, the optically anisotropic layer is made of an organic material such as a polymerizable liquid crystal compound, and an alignment film coating liquid made of an organic polymer is applied onto the optical compensation film. Thereafter, the optically anisotropic layer coating solution is applied by a coating method or the like. In such a coating process, air is filled in the layer of the optical compensation film, so about 21% of oxygen, water, nitrogen oxides and sulfur oxides (for example, sulfite compounds) contained in the air. Molecules such as various solvent gases generated in the coating step adhere (adsorb) to the alignment film of the optically anisotropic layer. For this reason, the obtained optical compensation element gradually deteriorates in quality as the optically anisotropic layer and the alignment film change over time due to adverse effects such as the adhesion of these attached molecules to the organic material and causing an oxidation reaction. The display quality of the optical compensation element is deteriorated.
In particular, when used in a liquid crystal projector, the oxidation reaction is accelerated by light irradiation, and among the red, green, and blue channels, the blue channel is greatly deteriorated, which not only lowers the contrast but also causes color balance. There is a problem. There is a demand for an optical compensation element that suppresses an oxidation reaction of an organic material that causes such deterioration and has durability (light resistance) without deterioration over time. As these improvement methods, a method is known in which a protective layer is provided on an organic material layer by means of vapor deposition of an inorganic material or application of an organic material to suppress an oxidation reaction (see Patent Documents 3 to 5). However, in this case, the gas barrier properties in the light passing direction and the normal direction of each layer can be improved, but the effect of the contamination of the optical compensation element from the end face of the optical compensation element is lacking and the effect of the optical compensation element is reduced. It was insufficient to prevent aging of the organic material part.

特開平8−50206号公報JP-A-8-50206 再公表特許WO01/090808Republished patent WO01 / 090808 特開平6−289227号公報JP-A-6-289227 特開平5−27114号公報JP-A-5-27114 特開2001−91747号公報JP 2001-91747 A

本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、黒表示状態の液晶層を、より高い精度で光学的に補償し、幅広い視野角において光漏れを防止するとともに、経年劣化の少ない光学補償素子及びその光学補償素子の製造方法、前記光学補償素子を用いることにより高視野角、高コントラストで高画質な長寿命の液晶表示装置及び液晶プロジェクタを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is, the present invention optically compensates a liquid crystal layer in a black display state with higher accuracy, prevents light leakage at a wide viewing angle, and has a little deterioration over time, and a method of manufacturing the optical compensation element An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a liquid crystal projector that have a long viewing angle, high contrast, and high image quality by using the optical compensation element.

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 光学補償素子を密封する密封手段を有することを特徴とする光学補償素子である。
<2> 密封手段が、光学補償素子を挟持する挟持部材と、周側面を密封する密封手段からなる前記<1>に記載の光学補償素子である。
<3> 光学補償素子を挟持する挟持部材が、無機蒸着膜及びガラスの少なくともいずれかである前記<1>から2のいずれかに記載の光学補償素子である。
<4> 光学補償素子が、ツイストネマティック液晶素子を用いている前記<1>から<3>のいずれかに記載の光学補償素子である。
<5> 光学補償素子が、視野角拡大フィルムである 前記<1>から<4>のいずれかに記載の光学補償素子である。
<6> 光学補償素子が、支持体上に無機材料で形成された第1の光学異方性層及び重合性液晶化合物で形成された第2の光学異方性層からなり、
前記第1の光学異方性層は、屈折率が互いに異なる複数の層が、規則的な順序で積層され繰り返し単位が繰り返されてなる周期構造積層体であり、全体として負の屈折率異方性を有しており、
前記第2の光学異方性層は、液晶構造を含む重合性液晶化合物から形成され、前記液晶構造の配向角が前記第2の光学異方性層の厚み方向に対して変化するハイブリッド配向である前記<1>から<5>のいずれかに記載の光学補償素子である。
<7> 第2の光学異方性層が、配向方向が異なる2つの層からなる前記<6>に記載の光学補償素子である。
<8> 少なくとも一対の電極及び該一対の電極間に封入される液晶分子を有する液晶素子と、該液晶素子の両面及び片面のいずれかに配置される光学補償素子と、前記液晶素子及び光学補償素子に対向配置される偏光素子とを備え、前記光学補償素子が前記<1>から<7>のいずれかに記載の光学補償素子であることを特徴とする液晶表示装置である。
<9> 光源と、該光源からの照明光が照射される液晶表示装置と、該液晶表示装置によって光変調された光をスクリーン上に結像させる投影光学系とを備え、前記液晶表示装置が前記<8>に記載の液晶表示装置であることを特徴とする液晶プロジェクタである。
Means for solving the problems are as follows. That is,
<1> An optical compensation element having sealing means for sealing the optical compensation element.
<2> The optical compensation element according to <1>, wherein the sealing unit includes a sandwiching member that sandwiches the optical compensation element and a sealing unit that seals the peripheral side surface.
<3> The optical compensation element according to any one of <1> to 2, wherein the sandwiching member that sandwiches the optical compensation element is at least one of an inorganic vapor deposition film and glass.
<4> The optical compensation element according to any one of <1> to <3>, wherein the optical compensation element uses a twisted nematic liquid crystal element.
<5> The optical compensation element according to any one of <1> to <4>, wherein the optical compensation element is a viewing angle widening film.
<6> The optical compensation element comprises a first optical anisotropic layer formed of an inorganic material on a support and a second optical anisotropic layer formed of a polymerizable liquid crystal compound,
The first optically anisotropic layer is a periodic structure laminate in which a plurality of layers having different refractive indexes are laminated in a regular order and a repeating unit is repeated, and the negative refractive index anisotropic as a whole. Have
The second optically anisotropic layer is formed of a polymerizable liquid crystal compound including a liquid crystal structure, and has a hybrid orientation in which an orientation angle of the liquid crystal structure changes with respect to a thickness direction of the second optically anisotropic layer. The optical compensation element according to any one of <1> to <5>.
<7> The optical compensation element according to <6>, wherein the second optically anisotropic layer includes two layers having different orientation directions.
<8> A liquid crystal element having at least a pair of electrodes and liquid crystal molecules sealed between the pair of electrodes, an optical compensation element disposed on either one or both sides of the liquid crystal element, the liquid crystal element, and the optical compensation A liquid crystal display device comprising: a polarizing element disposed opposite to the element, wherein the optical compensation element is the optical compensation element according to any one of <1> to <7>.
<9> A light source, a liquid crystal display device irradiated with illumination light from the light source, and a projection optical system that forms an image of light modulated by the liquid crystal display device on a screen, the liquid crystal display device A liquid crystal projector according to <8>, wherein the liquid crystal display device is the liquid crystal display device.

本発明の光学補償素子は、支持体の面上に、無機材料で形成された第1の光学異方性層及び重合性液晶化合物で形成された第2の光学異方性層を備えてなり、かつ、前記光学補償素子を密封する密封手段を有するため、黒表示状態の液晶層を、より高い精度で光学的に補償し、幅広い視野角において光漏れを防止するとともに長期間、表示品質の劣化を抑止することが可能となる。
また、本発明の光学補償素子の製造方法は、支持体上に光学異方性層を積層して、光学補償素子体を形成する光学補償素子体形成工程と、該光学補償素子体を脱酸素雰囲気で密封する脱酸素雰囲気光学補償素子体密封工程とを含むため、各工程を行い積層し、更に脱酸素雰囲気で光学補償素子を密封することで黒表示状態の液晶層を、より高い精度で光学的に補償し、幅広い視野角において光漏れを防止し、かつ、表示品質劣化が極めて少ない光学補償素子を製造することが可能となる。
また、本発明の液晶表示装置は、少なくとも一対の電極及び該一対の電極間に注入される液晶分子を有する液晶素子と、該液晶素子の両面及び片面のいずれかに配置される光学補償素子と、前記液晶素子及び光学補償素子に対向配置される偏光素子とを有し、前記光学補償素子が前記本発明の光学補償素子であるため、長期間高視野角、高コントラスト化が可能となる。
また、本発明の液晶プロジェクタは、光源と、該光源からの照明光が照射される液晶表示装置と、該液晶表示装置によって光変調された光をスクリーン上に結像させる投影光学系とを備え、前記液晶表示装置が前記本発明の液晶表示装置であるため、高視野角、高コントラスト化、長寿命化が可能となる。
The optical compensation element of the present invention comprises a first optical anisotropic layer formed of an inorganic material and a second optical anisotropic layer formed of a polymerizable liquid crystal compound on the surface of a support. And having a sealing means for sealing the optical compensation element, the liquid crystal layer in the black display state is optically compensated with higher accuracy to prevent light leakage in a wide viewing angle and to improve the display quality for a long period of time. Deterioration can be suppressed.
The method for producing an optical compensation element of the present invention includes an optical compensation element body forming step of forming an optical compensation element body by laminating an optically anisotropic layer on a support, and deoxidizing the optical compensation element body. In addition, a liquid crystal layer in a black display state can be obtained with higher accuracy by laminating each process and then sealing the optical compensation element in a deoxygenated atmosphere. It is possible to manufacture an optical compensation element that compensates optically, prevents light leakage over a wide viewing angle, and has very little deterioration in display quality.
Further, the liquid crystal display device of the present invention includes at least a pair of electrodes, a liquid crystal element having liquid crystal molecules injected between the pair of electrodes, and an optical compensation element disposed on either one or both sides of the liquid crystal element. Since the liquid crystal element and the polarizing element disposed opposite to the optical compensation element, and the optical compensation element is the optical compensation element of the present invention, a high viewing angle and high contrast can be obtained for a long period of time.
The liquid crystal projector of the present invention includes a light source, a liquid crystal display device irradiated with illumination light from the light source, and a projection optical system that forms an image of light modulated by the liquid crystal display device on a screen. Since the liquid crystal display device is the liquid crystal display device of the present invention, a high viewing angle, high contrast, and long life can be achieved.

本発明によると、従来における前記問題を解決し、黒表示状態の液晶層を、より高い精度で光学的に補償し、幅広い視野角において光漏れを防止する光学補償素子、該光学補償素子の製造方法、前記光学補償素子を用いることにより高視野角、高コントラストで高画質な状態を長期間に亘って維持できる液晶表示装置及び液晶プロジェクタを提供することができる。   According to the present invention, an optical compensation element that solves the above-described problems, optically compensates a liquid crystal layer in a black display state with higher accuracy, and prevents light leakage in a wide viewing angle, and manufacture of the optical compensation element By using the method and the optical compensation element, it is possible to provide a liquid crystal display device and a liquid crystal projector that can maintain a high viewing angle, high contrast, and high image quality over a long period of time.

(光学補償素子)
本発明の光学補償素子は、支持体の面上に、無機材料で形成された第1の光学異方性層及び重合性液晶化合物で形成された第2の光学異方性層を有してなり、かつ、前記光学補償素子を挟持する挟持部材である一対のプレート材と、周側面を密封する密封部材からなる。前記光学補償素子は必要に応じてその他の層を有してなる。
(Optical compensation element)
The optical compensation element of the present invention has a first optical anisotropic layer formed of an inorganic material and a second optical anisotropic layer formed of a polymerizable liquid crystal compound on the surface of the support. And a pair of plate members that are sandwiching members for sandwiching the optical compensation element, and a sealing member that seals the peripheral side surface. The optical compensation element has other layers as required.

−支持体−
前記支持体としては、透明性に優れ、80%以上の光透過率を示して均一な光学特性を与えるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、白板ガラス、青板ガラス、石英ガラス、アルカリフリーガラス、サファイアガラス、有機高分子フィルムなどが挙げられる。
前記有機高分子フィルムとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリアリレート系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリオレフィン系、ポリエーテル系、ポリスルフィン系、ポリスルホン系及びポリエーテルスルホン系、セルロースエステル系などの重合体群から選ばれる1種類、または2種類以上の組合せが挙げられる。
前記有機高分子フィルムの具体例としては、ポリカーボネート共重合体、ポリエステル共重合体、ポリエステルカーボネート共重合体、ポリアリレート共重合体が好適に挙げられ、ポリカーボネート共重合体がより好適に挙げられる。
前記ポリカーボネート共重合体としては、フルオレン骨格を有するポリカーボネート共重合体が好ましく、透明性、耐熱性、生産性の観点から、ビスフェノール類とホスゲンあるいは炭酸ジフェニルなどの炭酸エステル形成化合物と反応させて得られるポリカーボネート共重合体が特に好ましい。
前記ポリカーボネート共重合体が有するフルオレン骨格の含有量としては、1〜99モル%が好ましい。前記ポリカーボネート共重合体としては、国際公開第00/26705号パンフレットに記載の、繰り返し単位を用いることも可能である。
具体的には、例えば、トリアセチルセルロースやポリビニルアルコール、ポリイミドやポリアリレート、ポリエステルやポリカーボネート、ポリスルホンやポリエーテルスルホン、エポキシ系樹脂のようなプラスチックからなるフィルムなどが挙げられる。
前記支持体としては、面の平滑性などの観点から、前記の各種無機材料よりなるガラス又はトリアセチルセルロースフイルムを好適に用いることができる。
前記支持体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、0.1μm以上が好ましく、前記厚みの上限としては、組込みのハンドリング性や機械的強度の観点から、0.3mm〜3mmが好ましく、0.5mm〜1.5mmがより好ましい。
-Support-
The support is not particularly limited as long as it is excellent in transparency and exhibits a light transmittance of 80% or more and gives uniform optical characteristics, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include glass, blue plate glass, quartz glass, alkali-free glass, sapphire glass, and an organic polymer film.
The organic polymer film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include polyarylate, polyester, polycarbonate, polyolefin, polyether, polysulfine, polysulfone, One type or a combination of two or more types selected from a polymer group such as polyether sulfone type and cellulose ester type may be mentioned.
Specific examples of the organic polymer film include a polycarbonate copolymer, a polyester copolymer, a polyester carbonate copolymer, and a polyarylate copolymer, and a polycarbonate copolymer is more preferable.
The polycarbonate copolymer is preferably a polycarbonate copolymer having a fluorene skeleton, and is obtained by reacting a bisphenol with a carbonate ester-forming compound such as phosgene or diphenyl carbonate from the viewpoint of transparency, heat resistance, and productivity. Polycarbonate copolymers are particularly preferred.
As content of the fluorene skeleton which the said polycarbonate copolymer has, 1-99 mol% is preferable. As the polycarbonate copolymer, it is also possible to use repeating units described in WO 00/26705 pamphlet.
Specific examples include films made of plastics such as triacetylcellulose, polyvinyl alcohol, polyimide, polyarylate, polyester, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, and epoxy resin.
As the support, glass or triacetyl cellulose film made of the various inorganic materials described above can be suitably used from the viewpoint of surface smoothness and the like.
The thickness of the support is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and is preferably 0.1 μm or more, and the upper limit of the thickness is from the viewpoint of built-in handling properties and mechanical strength. 0.3 mm-3 mm are preferable and 0.5 mm-1.5 mm are more preferable.

−第1の光学異方性層−
前記第1の光学異方性層の構造としては、無機材料で形成され、層全体として、光学異方性を有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが例えば、前記支持体の法線方向を積層方向として、屈折率が互いに異なる複数の層が規則的な順序で積層され、繰り返し単位が繰り返されてなる(繰り返し構造を有してなる)周期構造積層体であり、前記繰り返し単位の光学厚み、即ち、前記周期構造積層体中の繰り返し構造の積層方向における厚み(以下「周期構造ピッチ」という。)が、可視光領域における光の波長より短い構造が好適に挙げられる。
なお、前記周期構造積層体中の一の繰り返し構造の積層方向における厚みと、他の繰り返し構造の積層方向における厚みとは、必ずしも同一とする必要はなく、前記第1の光学異方性層を通過させる光の性質等により異ならせることも可能である。
前記一の繰り返し構造を構成する層数としては、屈折率が互いに異なる複数種の層であれば、特に層数に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、この中でも、2種の無機材料による2つの層からなるものが好適に挙げられる。
前記周期構造積層体を構成する各層の厚みとしては、可視光領域における光の波長より小さいものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、可視光領域における光の波長をλとした場合に、λ/100〜λ/5が好ましく、λ/50〜λ/5がより好ましく、λ/30〜λ/10が特に好ましい。
前記周期構造積層体を構成する各層の厚みとしては、積層された層の相互間で光干渉が生じることを避ける必要があるため、各層の厚みは薄い方がよいが、必要な合計厚みを得るのに成層回数が増えてくるので、各層の厚みの決定に際しは、前記第1の光学異方性層の所望とする光学特性、層の相互干渉による着色の問題などを考慮して、各層の材料、屈折率、厚み比、合計厚みなどから各層の厚みの最適値が決定されることが好ましい。
-First optical anisotropic layer-
The structure of the first optically anisotropic layer is not particularly limited as long as it is formed of an inorganic material and has optical anisotropy as a whole layer, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a periodic structure in which a plurality of layers having different refractive indexes are laminated in a regular order with a normal direction of the support as a lamination direction, and a repeating unit is repeated (having a repeating structure) A structure in which the optical thickness of the repeating unit, that is, the thickness in the stacking direction of the repeating structure in the periodic structure stacked body (hereinafter referred to as “periodic structure pitch”) is shorter than the wavelength of light in the visible light region. Are preferable.
In addition, the thickness in the stacking direction of one repeating structure in the periodic structure stacked body and the thickness in the stacking direction of the other repeating structure are not necessarily the same. It is also possible to make it different depending on the nature of the light to be transmitted.
The number of layers constituting the one repeating structure is not particularly limited as long as it is a plurality of types of layers having different refractive indexes, and can be appropriately selected according to the purpose. Preferred examples include those composed of two layers of the inorganic material.
The thickness of each layer constituting the periodic structure laminate is not particularly limited as long as it is smaller than the wavelength of light in the visible light region, and can be appropriately selected according to the purpose. When the wavelength is λ, λ / 100 to λ / 5 is preferable, λ / 50 to λ / 5 is more preferable, and λ / 30 to λ / 10 is particularly preferable.
As the thickness of each layer constituting the periodic structure laminate, since it is necessary to avoid the occurrence of optical interference between the laminated layers, the thickness of each layer is preferably thin, but the required total thickness is obtained. However, in determining the thickness of each layer, the desired optical characteristics of the first optical anisotropic layer, the problem of coloring due to mutual interference of the layers, and the like are taken into consideration when determining the thickness of each layer. It is preferable that the optimum value of the thickness of each layer is determined from the material, refractive index, thickness ratio, total thickness, and the like.

前記周期構造ピッチとしては、可視光領域における光の波長よりも短いものであれば、特に制限はなく、該可視光領域の中から目的に応じて適宜選択することができ、ここで、前記可視光領域としては、特に明記するもの以外は、400〜700nmの波長領域をいう。従って、前記周期構造ピッチとしては、400〜700nmの範囲で適宜選択されることが好ましい。
前記第1の光学異方性層のレターデーションとしては、下記式(1)で表されるレターデーションRthが20〜300nmが好ましく、20〜200nmがより好ましい。
Rth={(n+n)/2−n}×d・・・式(1)
但し、前記式(1)において、n、n及びnは、前記支持体の法線方向をZ軸とした時に、第1の光学異方性層中におけるお互いに直交するX、Y、Z軸方向の屈折率をそれぞれ表す。また、dは、光学異方性層の厚みを表す。
前記周期構造積層体中の繰り返し構造の数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記第1の光学異方性層の厚みとしては、前記レターデーションRthを満たすものが好ましく、具体的には、50〜2000μmが好ましく、100〜1500μmがより好ましい。
The periodic structure pitch is not particularly limited as long as it is shorter than the wavelength of light in the visible light region, and can be appropriately selected from the visible light region according to the purpose. The light region refers to a wavelength region of 400 to 700 nm unless otherwise specified. Therefore, it is preferable that the periodic structure pitch is appropriately selected within a range of 400 to 700 nm.
As the retardation of the first optically anisotropic layer, the retardation Rth represented by the following formula (1) is preferably 20 to 300 nm, more preferably 20 to 200 nm.
Rth = {(n x + n y ) / 2−n z } × d (1)
However, in said Formula (1), nx , ny, and nz are X, Y orthogonal to each other in the 1st optically anisotropic layer when the normal line direction of the said support body is made into a Z-axis. Represents the refractive index in the Z-axis direction. D represents the thickness of the optically anisotropic layer.
There is no restriction | limiting in particular as the number of the repeating structures in the said periodic structure laminated body, According to the objective, it can select suitably.
The thickness of the first optically anisotropic layer is preferably one that satisfies the retardation Rth, specifically 50 to 2000 μm, more preferably 100 to 1500 μm.

前記第1の光学異方性層を構成する前記周期構造積層体の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記第1の光学異方性層の複屈折性による位相差値は、光学異方性層の厚みdと、前記繰り返し構造を構成する各層の屈折率差Δnとの積によって決まるので、所望の屈折率差Δnに応じて適宜選択されることが好ましく、具体的には、屈折率の高い材料として、TiO、ZrOなど、屈折率の低い材料として、SiO、MgFなどから適宜選択されることが好ましい。
前記周期構造積層体の材料としては、具体的には、可視光領域における屈折率の最大値と最小値との屈折率差Δnが0.5以上となる材料の組合せから選択されることが好ましく、酸化物層から適宜選択される複数の材料の組合せがより好ましく、SiO層(屈折率n=1.4870〜1.5442)及びTiO層(屈折率n=2.583〜2.741)の組合せが特に好ましい。
前記屈折率差Δnが0.5未満であると、光学異方性層の厚みdを調整して、前記第1の光学異方性層における位相差値を所望の値とすることとなるため、繰り返し単位を積層する工程が増加してしまい、製造適性や生産性を勘案した場合好ましくない。
このような第1の光学異方性層は、各層の積層方向、即ち、前記支持体の法線方向には、屈折率の一様な媒質と等価であり、層全体としては、構造性複屈折とよばれる異方性が生じることにより、一軸性の傾斜していない負の屈折率楕円体の光学特性を有するものである。そして、前記第1の光学異方性層は、平滑性が高く、且つ前記周期構造積層体の材料、厚み、層数、前記周期構造ピッチの周期などを適宜選択することにより、前記レターデーションなどを容易且つ高精度に得ることが可能となる。
The material of the periodic structure laminate constituting the first optically anisotropic layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Since the retardation value due to refraction is determined by the product of the thickness d of the optically anisotropic layer and the refractive index difference Δn of each layer constituting the repetitive structure, it is appropriately selected according to the desired refractive index difference Δn. Specifically, it is preferable that the material having a high refractive index is appropriately selected from TiO 2 , ZrO 2 and the like, and the material having a low refractive index is appropriately selected from SiO 2 , MgF 2 and the like.
Specifically, the material of the periodic structure laminate is preferably selected from a combination of materials in which the refractive index difference Δn between the maximum value and the minimum value of the refractive index in the visible light region is 0.5 or more. In addition, a combination of a plurality of materials appropriately selected from oxide layers is more preferable, and a SiO 2 layer (refractive index n = 1.4870 to 1.5442) and a TiO 2 layer (refractive index n = 2.583 to 2.741). ) Is particularly preferred.
If the refractive index difference Δn is less than 0.5, the thickness d of the optically anisotropic layer is adjusted, and the retardation value in the first optically anisotropic layer becomes a desired value. In addition, the number of steps for laminating repeating units increases, which is not preferable in consideration of manufacturability and productivity.
Such a first optically anisotropic layer is equivalent to a medium having a uniform refractive index in the stacking direction of each layer, that is, the normal direction of the support, and the entire layer has a structural compound. Due to the occurrence of anisotropy called refraction, it has the optical characteristics of a negative refractive index ellipsoid that is not uniaxially inclined. The first optically anisotropic layer has high smoothness, and the retardation and the like can be selected by appropriately selecting the material, thickness, number of layers, period of the periodic structure pitch, and the like of the periodic structure laminate. Can be obtained easily and with high accuracy.

また、前記第1の光学異方性層は、各層の厚み比や厚みを適宜選択することにより反射防止層としての機能を付与することも可能である。
なお、前記レターデーションRthの測定としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エリプソメーター(M−150、日本分光(株)製)を用いて測定することができる。
In addition, the first optically anisotropic layer can be given a function as an antireflection layer by appropriately selecting the thickness ratio and thickness of each layer.
In addition, there is no restriction | limiting in particular as measurement of the said retardation Rth, According to the objective, it can select suitably, For example, it can measure using an ellipsometer (M-150, JASCO Corporation make). it can.

−第2の光学異方性層−
前記第2の光学異方性層としては、少なくとも重合性液晶化合物を備えてなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の構成を備えてなる。
-Second optical anisotropic layer-
The second optically anisotropic layer includes at least a polymerizable liquid crystal compound, and further includes other configurations appropriately selected as necessary.

前記重合性液晶化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、配向状態を固定可能とした液晶構造を含む重合性液晶化合物を用いることが好ましく、棒状液晶構造、円盤状液晶構造、バナナ状液晶構造などの液晶構造を含む重合性液晶化合物がより好ましく、円盤状の液晶構造を含む重合性液晶化合物が特に好ましい。
また、前記重合性液晶化合物には、必要に応じて適宜選択した、その他の成分を含有することが可能である。
The polymerizable liquid crystal compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. It is preferable to use a polymerizable liquid crystal compound including a liquid crystal structure in which the alignment state can be fixed. A polymerizable liquid crystal compound having a liquid crystal structure such as a liquid crystal structure or a banana-like liquid crystal structure is more preferable, and a polymerizable liquid crystal compound having a discotic liquid crystal structure is particularly preferable.
Further, the polymerizable liquid crystal compound can contain other components appropriately selected as necessary.

本発明において、液晶を構成する分子に分子形状に起因する固有軸、つまり、棒状などの棒状様分子であれば長軸方向、板状分子であれば板の法線方向にこの固有軸を設定した場合に、注目した微少領域に含まれる液晶構造の固有軸の平均方向がほぼ揃っていることを液晶構造が配向状態にあると言う。さらに、本発明では、この配向状態にあるとき、注目した微少領域の液晶構造の固有軸の平均方向と、光学補償素子の積層方向(第2の光学異方性層と支持体との界面における法線方向)とのなす角を配向角と称し、固有軸の平均方向を前記界面へ投影した成分を配向方向と称する。
配向状態としては、前記液晶構造の配向角が傾斜する状態を有しているもの、つまり配向角が、第2の光学異方性層の厚み方向に平行又は垂直状態にない事が好適に挙げられ、前記配向角が第2の光学異方性層の上面と下面との間で厚み方向に連続的に変化するハイブリッド配向を有しているものがより好適に挙げられる。
前記ハイブリッド配向における配向角度としては、配向膜側から空気界面側に向かって連続的に20°±20°〜65°±25°の範囲で変化するように調整されることが好ましい。
In the present invention, the natural axis of the molecules constituting the liquid crystal is set in the long axis direction if it is a rod-like molecule such as a rod, or the normal direction of the plate if it is a plate-like molecule. In this case, it is said that the liquid crystal structure is in an aligned state that the average directions of the eigen axes of the liquid crystal structure included in the microscopic area of interest are substantially aligned. Further, according to the present invention, when in this alignment state, the average direction of the natural axis of the liquid crystal structure in the microscopic area of interest and the stacking direction of the optical compensation element (at the interface between the second optical anisotropic layer and the support) The angle formed with the (normal direction) is referred to as the orientation angle, and the component obtained by projecting the average direction of the natural axis onto the interface is referred to as the orientation direction.
As the alignment state, it is preferable that the alignment angle of the liquid crystal structure is inclined, that is, the alignment angle is not parallel or perpendicular to the thickness direction of the second optical anisotropic layer. More preferred are those having a hybrid orientation in which the orientation angle continuously changes in the thickness direction between the upper surface and the lower surface of the second optically anisotropic layer.
The orientation angle in the hybrid orientation is preferably adjusted so as to continuously change in the range of 20 ° ± 20 ° to 65 ° ± 25 ° from the orientation film side to the air interface side.

前記重合性液晶化合物の前記配向角度及び配向方向により決定される前記配向状態としては、黒表示状態の液晶層と鏡面対象となるように前記配向角及び配向方法が調整されることが好ましい。
ここで、前記第2の光学異方性層における前記液晶構造の配向膜側近傍の配向角、空気界面側の配向角及び平均配向角は、エリプソメーター(M−150、日本分光(株)製)を用いて、多方向からのレターデーションを測定し、測定されたレターデーションから屈折率楕円体モデルを想定し、該屈折率楕円体モデルから算出された推定値である。
また、前記レターデーションから配向角を算出する方法としては、Design Concepts of Discotic Negative Birefringence Compensation Films SID98 DIGESTに記載された手法で算出することも可能である。前記配向角を算出する場合における前記レターデーションの測定方向としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記光学異方性層の法線方向のレターデーション(Re0)、該法線方向に対して−40°方向のレターデーション(Re−40)及び+40°方向のレターデーション(Re40)が挙げられる。
前記Re0、Re−40、Re40の測定は、それぞれ前記エリプソメーターを用いて、前記各測定方向に観察角度を変えて測定した値である。
As the alignment state determined by the alignment angle and the alignment direction of the polymerizable liquid crystal compound, it is preferable that the alignment angle and the alignment method are adjusted so that the liquid crystal layer in a black display state and a mirror surface target.
Here, in the second optically anisotropic layer, the alignment angle in the vicinity of the alignment film side of the liquid crystal structure, the alignment angle on the air interface side, and the average alignment angle are determined using an ellipsometer (M-150, manufactured by JASCO Corporation). ) Is used to measure retardation from multiple directions, a refractive index ellipsoid model is assumed from the measured retardation, and the estimated value calculated from the refractive index ellipsoid model.
In addition, as a method of calculating the orientation angle from the retardation, it is also possible to calculate by an approach described in Design Concepts of Discrete Negative Birefringence Compensation Films SID98 DIGEST. The measurement direction of the retardation in calculating the orientation angle is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the retardation in the normal direction of the optically anisotropic layer (Re0 ), Retardation in the −40 ° direction with respect to the normal direction (Re-40) and retardation in the + 40 ° direction (Re40).
The measurements of Re0, Re-40, and Re40 are values obtained by changing the observation angle in each of the measurement directions using the ellipsometer.

前記棒状液晶構造を含む重合性液晶化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリマーバインダーを用いて前記棒状液晶構造の配向状態を固定可能とした重合性液晶化合物、重合により液晶構造の配向状態を固定可能とした重合性基を有する重合性液晶化合物などが挙げられ、この中でも重合性基を有する前記重合性液晶化合物が好適に挙げられる。
前記棒状液晶構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as a polymeric liquid crystal compound containing the said rod-shaped liquid crystal structure, It can select suitably according to the objective, For example, the polymerizability which made it possible to fix the orientation state of the said rod-shaped liquid crystal structure using a polymer binder. Examples thereof include a liquid crystal compound and a polymerizable liquid crystal compound having a polymerizable group capable of fixing the alignment state of the liquid crystal structure by polymerization, and among these, the polymerizable liquid crystal compound having a polymerizable group is preferable.
The rod-like liquid crystal structure is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoates, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters Cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines, phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles.

前記棒状液晶構造を含む重合性液晶化合物としては、下記構造式(1)で表される低分子の重合性基を有する棒状液晶化合物が重合した高分子液晶化合物が挙げられる。
但し、前記構造式(1)において、Q及びQは、それぞれ重合性基を表し、L、L、L及びLは、それぞれ単結合または二価の連結基を表すが、L及びLの少なくとも一方は、−O−CO−O−を表す。また、A及びAは、それぞれ独立に、炭素原子数2〜20のスペーサー基を表す。また、Mは、メソゲン基を表す。
Examples of the polymerizable liquid crystal compound having a rod-like liquid crystal structure include a polymer liquid crystal compound obtained by polymerizing a rod-like liquid crystal compound having a low-molecular polymerizable group represented by the following structural formula (1).
However, in the structural formula (1), Q 1 and Q 2 each represent a polymerizable group, and L 1 , L 2 , L 3 and L 4 each represent a single bond or a divalent linking group, At least one of L 2 and L 3 represents —O—CO—O—. A 1 and A 2 each independently represent a spacer group having 2 to 20 carbon atoms. M represents a mesogenic group.

前記円盤状液晶構造を含む重合性液晶化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリマーバインダーを用いて前記円盤状液晶構造の配向状態を固定可能とした重合性液晶化合物、重合により前記円盤状液晶構造の配向状態を固定可能とした重合性基を有する重合性液晶化合物などが挙げられ、この中でも重合性基を有する前記重合性液晶化合物が好適に挙げられる。   The polymerizable liquid crystal compound containing the discotic liquid crystal structure is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the orientation state of the discotic liquid crystal structure can be fixed using a polymer binder. Polymerizable liquid crystal compounds, polymerizable liquid crystal compounds having a polymerizable group capable of fixing the alignment state of the discotic liquid crystal structure by polymerization, and the like. Among them, the polymerizable liquid crystal compound having a polymerizable group is preferable. It is done.

前記重合性基を有する重合性液晶化合物としては、例えば、円盤状コアと重合性基との間に連結基を導入した構造が挙げられる。前記重合性液晶化合物の具体的としては、特開平8−050206号公報に記載されている様な下記構造式(2)で表される化合物が好適に挙げられる。
但し、前記構造式(2)において、Dは円盤状コアを表し、Lは二価の連結基を表し、Pは重合性基を表す。また、nは4〜12の整数である。また、複数の二価の連結基Lと重合性基Pとの組合せとしては、異なる二価の連結基と重合性基との組合せでもよいが、同一の組合せが好ましい。前記円盤状コアDとしては、2種以上を併用することも可能である。
前記構造式(2)において、円盤状コアDの具体例としては、下記構造式(D1)〜(D15)で表される円盤状コアが挙げられる。







前記構造式(2)において、二価の連結基Lとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−CO−、−NH−、−O−、−S−、これらの組合せなどが好ましく、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−CO−、−NH−、−O−、−S−、これらの中から選ばれる二価の基を少なくとも二つ組合せた二価の連結基がより好ましく、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−CO−、−O−、これらの中から選ばれる二価の基を少なくとも二つ組合せた二価の連結基が特に好ましい。
前記アルキレン基の炭素原子数としては、1〜12が好ましい。前記アルケニレン基の炭素原子数としては、2〜12が好ましい。前記アリーレン基の炭素原子数としては、6〜10が好ましい。また、前記アルキレン基、前記アルケニレン基、前記アリーレン基としては、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ、アルコキシ基、アシルオキシ基などの置換基を有していてもよい。
前記二価の連結基Lの具体例としては、−AL−CO−O−AL−、−AL−CO−O−AL−O−、−AL−CO−O−AL−O−AL−、−AL−CO−O−AL−O−CO−、−CO−AR−O−AL−、−CO−AR−O−AL−O−、−CO−AR−O−AL−O−CO−、−CO−NH−AL−、−NH−AL−O−、−NH−AL−O−CO−、−O−AL−、−O−AL−O−、−O−AL−O−CO−、−O−AL−O−CO−NH−AL−、−O−AL−S−AL−、−O−CO−AL−AR−O−AL−O−CO−、−O−CO−AR−O−AL−CO−、−O−CO−AR−O−AL−O−CO−、−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−CO−、−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−AL−O−CO−、−S−AL−、−S−AL−O−、−S−AL−O−CO−、−S−AL−S−AL−、−S−AR−AL−などが挙げられる。
但し、前記二価の連結基Lの具体例において、左側が前記円盤状コアDに結合し、右側が重合性基Pに結合する。またALはアルキレン基、アルケニレン基を表し、ARはアリーレン基を表す。
Examples of the polymerizable liquid crystal compound having a polymerizable group include a structure in which a linking group is introduced between a discotic core and a polymerizable group. Specific examples of the polymerizable liquid crystal compound include compounds represented by the following structural formula (2) as described in JP-A-8-050206.
In the structural formula (2), D represents a discotic core, L represents a divalent linking group, and P represents a polymerizable group. Moreover, n is an integer of 4-12. Further, the combination of a plurality of divalent linking groups L and polymerizable groups P may be a combination of different divalent linking groups and polymerizable groups, but the same combination is preferred. As the disk-shaped core D, two or more kinds can be used in combination.
In the structural formula (2), specific examples of the disk-shaped core D include disk-shaped cores represented by the following structural formulas (D1) to (D15).







In the structural formula (2), the divalent linking group L is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, —CO—, —NH -, -O-, -S-, combinations thereof and the like are preferable, alkylene group, alkenylene group, arylene group, -CO-, -NH-, -O-, -S-, and a divalent group selected from these More preferred is a divalent linking group in which at least two of the above groups are combined, and an alkylene group, alkenylene group, arylene group, -CO-, -O-, or at least two divalent groups selected from these are combined. A divalent linking group is particularly preferred.
The number of carbon atoms of the alkylene group is preferably 1-12. The number of carbon atoms of the alkenylene group is preferably 2-12. The number of carbon atoms of the arylene group is preferably 6-10. The alkylene group, the alkenylene group, and the arylene group may have a substituent such as an alkyl group, a halogen atom, a cyano, an alkoxy group, or an acyloxy group.
Specific examples of the divalent linking group L include -AL-CO-O-AL-, -AL-CO-O-AL-O-, -AL-CO-O-AL-O-AL-,- AL-CO-O-AL-O-CO-, -CO-AR-O-AL-, -CO-AR-O-AL-O-, -CO-AR-O-AL-O-CO-,- CO-NH-AL-, -NH-AL-O-, -NH-AL-O-CO-, -O-AL-, -O-AL-O-, -O-AL-O-CO-,- O-AL-O-CO-NH-AL-, -O-AL-S-AL-, -O-CO-AL-AR-O-AL-O-CO-, -O-CO-AR-O- AL-CO-, -O-CO-AR-O-AL-O-CO-, -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-CO-, -O-CO-AR-O- AL-O-AL-O-AL-OC -, - S-AL -, - S-AL-O -, - S-AL-O-CO -, - S-AL-S-AL -, - such as S-AR-AL- the like.
However, in the specific example of the divalent linking group L, the left side is bonded to the discotic core D, and the right side is bonded to the polymerizable group P. AL represents an alkylene group or an alkenylene group, and AR represents an arylene group.

前記構造式(2)において、前記重合性基Pとしては、特に制限はなく、重合反応の種類に応じて適宜選択することができ、不飽和重合性基、エポキシ基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基がより好ましい。前記重合性基Pの具体例としては、下記構造式(P1)〜(P18)で表される重合性基が挙げられる。






これらの重合性液晶化合物については、例えば、特開平9−104656号公報、特開平11−92420号公報、特開2000−34251号公報、特開2000−44507号公報、特開2000−44517号公報、特開2000−86589号公報などを例示することができる。
In the structural formula (2), the polymerizable group P is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the kind of the polymerization reaction, and is preferably an unsaturated polymerizable group or an epoxy group, and is ethylenically unsaturated. A polymerizable group is more preferable. Specific examples of the polymerizable group P include polymerizable groups represented by the following structural formulas (P1) to (P18).






As for these polymerizable liquid crystal compounds, for example, JP-A-9-104656, JP-A-11-92220, JP-A 2000-34251, JP-A 2000-44507, JP-A 2000-44517. JP-A-2000-86589 can be exemplified.

前記重合性液晶化合物に含有するその他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記重合性液晶化合物の重合反応を開始する重合開始剤、前記重合性液晶化合物の塗布液を調製するための溶剤などが挙げられる。   The other components contained in the polymerizable liquid crystal compound are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a polymerization initiator that initiates a polymerization reaction of the polymerizable liquid crystal compound, the polymerizable property Examples thereof include a solvent for preparing a liquid crystal compound coating solution.

前記重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱重合反応を開始する熱重合開始剤、光重合反応を開始する光重合開始剤が挙げられ、こられの中でも前記光重合開始剤が好適に挙げられる。
前記光重合開始剤の具体例としては、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号明細書、同2367670号明細書に記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書に記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書に記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号明細書、同2951758号明細書に記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組合せ(米国特許3549367号明細書に記載)、アクリジン及びフェナジンの化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号明細書に記載)、オキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書に記載)が挙げられる。
前記光重合開始剤の前記重合性液晶化合物における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記重合性液晶化合物の塗布液における固形分の0.01〜20重量%が好ましく、0.5〜5重量%がより好ましい。
前記光重合反応に用いられる光照射手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、紫外線が好適に挙げられる。前記光照射手段の照射エネルギーとしては、20m〜50J/cmが好ましく、100〜800mJ/cmがより好ましい。
また、前記光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
The polymerization initiator is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.For example, a thermal polymerization initiator that initiates a thermal polymerization reaction, a photopolymerization initiator that initiates a photopolymerization reaction, and the like. Among these, the said photoinitiator is mentioned suitably.
Specific examples of the photopolymerization initiator include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbons. A substituted aromatic acyloin compound (described in US Pat. No. 2,722,512), a polynuclear quinone compound (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), a combination of a triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone ( U.S. Pat. No. 3,549,367), acridine and phenazine compounds (JP-A-60-105667, U.S. Pat. No. 4,239,850), oxadiazole compounds (described in U.S. Pat. No. 4,221,970) Can be mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as content in the said polymeric liquid crystal compound of the said photoinitiator, According to the objective, it can select suitably, 0.01-20 of solid content in the coating liquid of the said polymeric liquid crystal compound % By weight is preferable, and 0.5 to 5% by weight is more preferable.
There is no restriction | limiting in particular as a light irradiation means used for the said photopolymerization reaction, According to the objective, it can select suitably, For example, an ultraviolet-ray is mentioned suitably. The irradiation energy of the light irradiation unit, preferably 20m~50J / cm 2, 100~800mJ / cm 2 is more preferable.
In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions.

前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、有機溶溶剤が好適に挙げられる。前記有機溶剤の具体例としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N‐メチルピロリドン等のアミド、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド、ピリジン等のヘテロ環化合物、ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素、クロロホルム、ジクロロメタン等のアルキルハライド、酢酸メチル、酢酸ブチル等のエステル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のケトエステル、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等のエーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブなどのセロソルブが好適に挙げられ、これらの中でもアミド、エーテル、ケトンがより好適に挙げられる。前記有機溶剤としては、これらの二種類以上を併用してもよい。
前記重合性液晶化合物の重合方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開平8−27284号公報、特開平10−278123号公報に記載の方法を用いることも可能である。
There is no restriction | limiting in particular as said solvent, According to the objective, it can select suitably, An organic solvent is mentioned suitably. Specific examples of the organic solvent include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, amides such as N-methylpyrrolidone, sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, heterocyclic compounds such as pyridine, carbonization such as benzene and hexane. Alkyl halides such as hydrogen, chloroform and dichloromethane, esters such as methyl acetate and butyl acetate, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ketoesters such as methyl acetoacetate and ethyl acetoacetate, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane, Preferred examples include ethers such as diethylene glycol diethyl ether and dipropylene glycol dimethyl ether, and cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and butyl cellosolve. Among these, amides, Ether, ketones more preferable. As the organic solvent, two or more of these may be used in combination.
There is no restriction | limiting in particular as a polymerization method of the said polymeric liquid crystal compound, According to the objective, it can select suitably, For example, the method of Unexamined-Japanese-Patent No. 8-27284 and Unexamined-Japanese-Patent No. 10-278123 is used. It is also possible.

前記第2の光学異方性層が備えるその他の構成としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができ、前記重合性液晶化合物に含まれる前記液晶構造を配向させるための配向膜が好適に挙げられる。前記配向膜上に前記重合性液晶化合物が塗布等により積層されることが好ましい。
前記配向膜としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ラビング処理された有機化合物(ポリマー)からなる配向膜、マイクログループを有する配向膜、ラングミュア・ブロジェット法(LB膜)によりω−トリコ酸、ジオクタデシルジメチルアンモニウムクロリド、ステアリル酸メチル等の有機化合物が累積された配向膜、無機化合物が斜方蒸着された配向膜、電場、磁場又は光照射等により配向機能が生じる配向膜などが挙げられ、前記ラビング処理された有機化合物からなる配向膜が好適に挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as another structure with which the said 2nd optically anisotropic layer is equipped, It can select suitably according to the objective, The alignment film for orientating the said liquid crystal structure contained in the said polymeric liquid crystal compound Are preferable. It is preferable that the polymerizable liquid crystal compound is laminated on the alignment film by coating or the like.
The alignment film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an alignment film made of a rubbed organic compound (polymer), an alignment film having a microgroup, a Langmuir-Blodgett method (LB film) alignment film in which organic compounds such as ω-triconic acid, dioctadecyldimethylammonium chloride, methyl stearylate are accumulated, alignment film in which inorganic compounds are obliquely deposited, alignment by electric field, magnetic field or light irradiation Examples thereof include an alignment film having a function, and an alignment film made of the rubbed organic compound is preferable.

前記ラビング処理としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記有機化合物からなる膜の表面を紙や布で一定方向に数回こする処理が挙げられる。
前記有機化合物の種類としては、特に制限はなく、前記液晶構造の配向状態(特に配向角)に応じて決定することができ、例えば、前記液晶構造を水平に配向させるために配向膜の表面エネルギーを低下させない配向膜用ポリマーが挙げられる。
前記配向膜用ポリマーの具体例としては、ラビング処理の方向に対して直交する方向に前記液晶構造を配向する場合には、変性ポリビニルアルコール(特開2002−62427号公報に記載)、アクリル酸系コポリマー(特開2002−98836号公報に記載)ポリイミド、ポリアミック酸(特開2002−268068号公報に記載)が好適に挙げられる。
前記配向膜は、前記重合性液晶化合物、前記支持体に対する密着性を向上させることを目的として、反応性基を有することが好ましい。前記反応性基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記配向膜用ポリマーの繰り返し単位の側鎖に反応性基を導入したもの、前記配向膜用ポリマーに環状基の置換基を導入したものなどが挙げられる。
前記反応性基により前記重合性液晶化合物、前記支持体に対して化学結合を形成する配向膜としては、特開平9−152509号に記載の配向膜を用いることも可能である。
配向膜の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、0.01〜5μmが好ましく、0.02〜2μmがより好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as said rubbing process, According to the objective, it can select suitably, For example, the process which rubs the surface of the film | membrane which consists of said organic compound several times in a fixed direction with paper or cloth is mentioned.
The type of the organic compound is not particularly limited and can be determined according to the alignment state (particularly the alignment angle) of the liquid crystal structure. For example, the surface energy of the alignment film for aligning the liquid crystal structure horizontally. Examples thereof include polymers for alignment films that do not lower the thickness.
Specific examples of the alignment film polymer include modified polyvinyl alcohol (described in JP-A-2002-62427), acrylic acid-based polymer when the liquid crystal structure is aligned in a direction orthogonal to the rubbing treatment direction. Preferred examples include copolymers (described in JP-A No. 2002-98836) polyimide and polyamic acid (described in JP-A No. 2002-268068).
The alignment film preferably has a reactive group for the purpose of improving adhesion to the polymerizable liquid crystal compound and the support. There is no restriction | limiting in particular as said reactive group, According to the objective, it can select suitably, For example, what introduce | transduced the reactive group into the side chain of the repeating unit of the said polymer for alignment films, The said polymer for alignment films In which a substituent of a cyclic group is introduced.
As the alignment film that forms a chemical bond with the polymerizable liquid crystal compound and the support by the reactive group, an alignment film described in JP-A-9-152509 can also be used.
There is no restriction | limiting in particular as thickness of alignment film, According to the objective, it can select suitably, 0.01-5 micrometers is preferable and 0.02-2 micrometers is more preferable.

前記第2の光学異方性層の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記溶剤に前記液晶構造を含む前記重合性液晶化合物、前記重合開始剤などを含有した塗布液を、前記配向膜の上に塗布することで形成する方法が好適に挙げられる。
塗布液の前記配向膜上への塗布方法としては、特に制限はなく、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スピンコート法などの公知の方法が挙げられる。
The method for producing the second optically anisotropic layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the polymerizable liquid crystal compound containing the liquid crystal structure in the solvent, the polymerization initiation A method of forming a coating liquid containing an agent or the like by coating on the alignment film is preferable.
The method for applying the coating liquid onto the alignment film is not particularly limited, and examples thereof include known methods such as an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, a die coating method, and a spin coating method.

−その他の層−
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、反射防止層、防眩層、防汚層、帯電防止層などが挙げられる。
前記反射防止層の材料、構造としては、反射率を低減し、透過率を増加させるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知のARフィルム(Anti Reflection Coat Film)などが挙げられる。
-Other layers-
There is no restriction | limiting in particular as said other layer, According to the objective, it can select suitably, For example, an antireflection layer, an anti-glare layer, an antifouling layer, an antistatic layer etc. are mentioned.
The material and structure of the antireflection layer are not particularly limited as long as they reduce the reflectance and increase the transmittance, and can be appropriately selected according to the purpose. A known AR film (Anti Reflection) Coat Film).

―密封手段―
前記密封手段としては、密封でき、光学特性を満たすものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記光学補償素子を保持体で挟み周側面を封止する挟持構造、全体をシート状のもので包み込むパック構造、ケース状の容器に納める収納構造などが挙げられ、板状の保持体で挟む挟持構造が好ましい。
具体的には、光学補償素子を挟持する一対のプレート材と、周側面を密封する密封部材からなる挟持構造が好ましい。
前記密封手段の機能としては、前記光学補償素子に付着している水分や酸素、各種溶媒ガス等の分子のような不純物を除去した後に、前記光学補償素子を密封し、不純物の無いクリーンな状態を保持する働きがある。更に、密封前に不活性ガスで置換すれば、高品位の状態をより長期間維持でき、前記光学補償素子内部で起こる酸化反応を抑止して、退色やコントラストの低下を抑えて前記光学補償素子の耐久性を高める働きがある。
―Sealing means―
The sealing means is not particularly limited as long as it can be sealed and satisfies the optical characteristics, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the peripheral side surface is sealed by holding the optical compensation element with a holding body. For example, a pack structure that wraps the whole in a sheet-like structure, a storage structure that is housed in a case-like container, and the like.
Specifically, a sandwich structure including a pair of plate members that sandwich the optical compensation element and a sealing member that seals the peripheral side surface is preferable.
As a function of the sealing means, after removing impurities such as molecules such as moisture, oxygen, and various solvent gases adhering to the optical compensation element, the optical compensation element is sealed, and a clean state free of impurities There is a work to hold. Furthermore, if the gas is replaced with an inert gas before sealing, the high-quality state can be maintained for a longer period of time, the oxidation reaction occurring inside the optical compensation element can be suppressed, and fading and contrast reduction can be suppressed. It works to increase the durability.

――プレート材――
前記プレート材の材料としては、機械的強度、密封性があり、透明性に優れ、80%以上の光透過率を示して均一な光学特性を満たすものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、無機材料、有機材料などが挙げられる。また、前述の支持体や各層が安定した耐候性を有する場合は、プレート材の機能を兼ねていてもよい。
前記無機材料としては、例えば、白板ガラス、青板ガラス、石英ガラス、サファイアガラス、などのガラスを好適に用いることができる。
前記有機材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリアセチルセルロースやポリビニルアルコール、ポリイミドやポリアリレート、ポリエステルやポリカーボネート、ポリスルホンやポリエーテルスルホン、エポキシ系樹脂のようなプラスチックからなるフィルムなどが挙げられる。
前記プレート材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、0.1μm以上が好ましく、前記厚みの上限としては、組込みのハンドリング性や機械的強度の観点から、0.3〜3mmがより好ましく、0.5〜1.5mmが特に好ましい。
前記プレート材の、大きさとしては、積層された前記光学異方性層の全体を覆うものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記光学異方性層と同じ大きさか、それよりも大きいことが好ましい。
前記プレート材の、形状としては、光学特性を満たすものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記光学補償素子により密着できる平坦なシート状のものが好ましい。
--Plate material--
The material of the plate material is not particularly limited as long as it has mechanical strength and sealing properties, is excellent in transparency, exhibits a light transmittance of 80% or more, and satisfies uniform optical characteristics. Can be selected as appropriate, and examples thereof include inorganic materials and organic materials. Moreover, when the above-mentioned support body and each layer have the stable weather resistance, you may serve as the function of a plate material.
As said inorganic material, glass, such as white plate glass, blue plate glass, quartz glass, sapphire glass, can be used conveniently, for example.
The organic material is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, triacetyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyimide, polyarylate, polyester, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, epoxy resin Examples include films made of such plastics.
The thickness of the plate material is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and is preferably 0.1 μm or more, and the upper limit of the thickness is from the viewpoint of built-in handling properties and mechanical strength, 0.3 to 3 mm is more preferable, and 0.5 to 1.5 mm is particularly preferable.
The size of the plate material is not particularly limited as long as it covers the entire laminated optically anisotropic layer, and can be appropriately selected according to the purpose. Is preferably the same size as or larger than
The shape of the plate material is not particularly limited as long as it satisfies the optical characteristics, and can be appropriately selected according to the purpose, and is preferably a flat sheet that can be in close contact with the optical compensation element.

−密封部材−
前記密封部材の材料としては、密封性が保てれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、紫外線硬化型、熱硬化型の樹脂組成物、一液性又は二液性のエポキシ樹脂接合剤、合成ゴム系の溶剤形接着剤、変成シリコーン樹脂系接着剤、シリル化ウレタン樹脂系接着剤などが挙げられ、紫外線硬化型又はエポキシ樹脂接合剤が好ましい。
前記密封部材の密封位置としては、少なくとも外気との接触を遮断したい層の側面でもよいが、形成の容易化や使用形態などから、前記プレート材により挟持された前記光学補償素子の周側面全体でもよい。
前記密封部材の厚みとしては、密封できるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、0.1μm以上が好ましく、前記厚みの上限としては、塗布の容易性や密封性の観点から、0.1〜1.1mmが好ましく、0.1〜0.7mmがより好ましい。
前記紫外線硬化型又はエポキシ樹脂接合剤を前記プレート材により挟持された前記光学補償素子の周側面を塗布し、硬化させて前記光学補償素子を密封する。
前記密封部材により、前記光学補償素子の周側面全体が密封され、外部から水分や酸素、各種溶媒ガス等の分子のような不純物が浸入することを防止することができる。
-Sealing member-
The material of the sealing member is not particularly limited as long as the sealing property is maintained, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the ultraviolet curable resin composition, the thermosetting resin composition, one-component or two-component Epoxy resin bonding agents, solvent-based adhesives based on synthetic rubber, modified silicone resin adhesives, silylated urethane resin adhesives, and the like, and ultraviolet curable or epoxy resin bonding agents are preferred.
The sealing position of the sealing member may be at least the side surface of the layer that wants to block contact with the outside air, but from the viewpoint of ease of formation or usage, the entire peripheral side surface of the optical compensation element sandwiched by the plate material Good.
The thickness of the sealing member is not particularly limited as long as it can be sealed, and can be appropriately selected according to the purpose, and is preferably 0.1 μm or more. From the viewpoint of sealing properties, 0.1 to 1.1 mm is preferable, and 0.1 to 0.7 mm is more preferable.
The ultraviolet compensation type or epoxy resin bonding agent is applied to the peripheral side surface of the optical compensation element sandwiched by the plate material and cured to seal the optical compensation element.
The sealing member seals the entire peripheral side surface of the optical compensation element, and prevents impurities such as molecules such as moisture, oxygen, and various solvent gases from entering from the outside.

(光学補償素子の製造方法)
光学補償素子の製造方法は、支持体上に光学異方性層を積層して、光学補償素子体を形成する光学補償素子体形成工程と、該光学補償素子体を脱酸素雰囲気で密封する脱酸素雰囲気光学補償素子体密封工程からなる。
(Manufacturing method of optical compensation element)
An optical compensation element manufacturing method includes: an optical compensation element body forming step of forming an optical compensation element body by laminating an optically anisotropic layer on a support; It consists of an oxygen atmosphere optical compensation element body sealing step.

―(光学補償素子体形成工程)―
以下に光学補償素子の形成工程について述べるが、本発明は記載した方法に限定されず、他の方法で作成された光学補償素子を用いることもできる。
光学補償素子体形成工程は、第1の光学異方性層形成ステップと、配向膜形成ステップと、第2の光学異方性層形成ステップと、熱処理ステップと、第2の光学異方性層重合硬化ステップ工程と、反射防止層形成ステップと、密封手段形成ステップと、その他の層の形成ステップとを含む製造方法が挙げられる。
-(Optical compensation element formation process)-
Although the process of forming an optical compensation element is described below, the present invention is not limited to the described method, and an optical compensation element created by another method can also be used.
The optical compensation element body forming step includes a first optical anisotropic layer forming step, an alignment film forming step, a second optical anisotropic layer forming step, a heat treatment step, and a second optical anisotropic layer. Examples include a polymerization curing step process, an antireflection layer forming step, a sealing means forming step, and other layer forming steps.

以下、各形成ステップについて説明する。
――第1の光学異方性層形成ステップ――
前記第1の光学異方性層形成ステップとしては、光学特性を満たすものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記支持体上に該支持体の法線方向を積層方向として、屈折率が互いに異なる複数の層を規則的な順序で積層し、繰り返し構造を有してなる(繰り返し単位が繰り返されてなる)周期構造積層体を形成するステップが好適に挙げられる。
前記周期構造積層体の材料としては、無機材料であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、屈折率の高い材料若しくは低い材料を組み合わせて用いることが好ましい。
前記屈折率の高い材料としては、TiO、ZrOなどが好ましく、前記屈折率の低い材料としては、SiO、MgFなどが好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
具体的には、可視光領域における屈折率の最大値と最小値との屈折率差が0.5以上となる材料の組合せから選択されることが好ましく、酸化物から適宜選択される複数の材料の組合せがより好ましく、SiO(屈折率n=1.4870〜1.5442)及びTiO(屈折率n=2.583〜2.741)の組合せが特に好ましい。
繰り返し構造を構成する層数としては、屈折率が互いに異なる複数の層であれば、特に制限はないが、2種の無機材料による2以上の層からなるように形成することが好ましく、例えば、前記支持体上に減圧下でスパッタ装置を用いて、SiOとTiOを交互に蒸着して、数十層からなる周期構造積層体を形成することがより好ましい。
前記繰り返し単位の光学厚み、即ち、前記周期構造積層体中の繰り返し構造の積層方向における厚みは、可視光領域における光の波長より薄くなるように形成することが好ましく、例えば、可視光領域における光の波長をλとした場合に、λ/100〜λ/5が好ましく、λ/50〜λ/5がより好ましく、λ/30〜λ/10が特に好ましい。各層は薄い方がよいが、必要な合計厚みを得るのに積層回数が増えてくるので、各層の積層回数の決定に際しは、前記第1の光学異方性層の所望とする光学特性、層の相互干渉による着色の問題などを考慮して、各層の材料、屈折率、厚み比、合計厚みなどから各層の厚みが最適になるように形成することが好ましい。
例えば、400〜700nmの範囲で適宜選択して形成することが好ましい。
前記第1の光学異方性層の厚みとしては、100〜1500μmになるように形成することがより好ましい。
Hereinafter, each forming step will be described.
-First optical anisotropic layer formation step-
The first optically anisotropic layer forming step is not particularly limited as long as it satisfies the optical characteristics, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the first optically anisotropic layer forming step can be selected on the support. A step of stacking a plurality of layers having different refractive indexes in a regular order with a normal direction as a stacking direction, and forming a periodic structure stacked body having a repeating structure (repeating repeating units); Preferably mentioned.
The material of the periodic structure laminate is not particularly limited as long as it is an inorganic material, and can be appropriately selected according to the purpose. It is preferable to use a combination of a material having a high refractive index or a material having a low refractive index.
The material having a high refractive index is preferably TiO 2 , ZrO 2 or the like, and the material having a low refractive index is preferably SiO 2 or MgF 2 . These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Specifically, it is preferably selected from a combination of materials in which the difference in refractive index between the maximum value and the minimum value of the refractive index in the visible light region is 0.5 or more, and a plurality of materials appropriately selected from oxides more preferably a combination of, SiO 2 combinations (refractive index n = 1.4870-1.5442) and TiO 2 (refractive index n = 2.583-2.741) is particularly preferred.
The number of layers constituting the repetitive structure is not particularly limited as long as it is a plurality of layers having different refractive indexes, but is preferably formed of two or more layers of two kinds of inorganic materials. More preferably, SiO 2 and TiO 2 are alternately deposited on the support using a sputtering apparatus under reduced pressure to form a periodic structure laminate composed of several tens of layers.
The optical thickness of the repeating unit, that is, the thickness in the stacking direction of the repeating structure in the periodic structure stacked body is preferably formed to be thinner than the wavelength of light in the visible light region. Λ / 100 to λ / 5 is preferable, λ / 50 to λ / 5 is more preferable, and λ / 30 to λ / 10 is particularly preferable. Each layer is preferably thin, but the number of laminations increases to obtain the required total thickness. Therefore, when determining the number of laminations of each layer, desired optical characteristics and layers of the first optical anisotropic layer In consideration of coloring problems due to mutual interference, it is preferable that the thickness of each layer be optimized from the material, refractive index, thickness ratio, total thickness, etc. of each layer.
For example, it is preferable to select and form within a range of 400 to 700 nm.
More preferably, the thickness of the first optically anisotropic layer is 100 to 1500 μm.

――配向膜形成ステップ――
前記一の配向膜形成ステップは、前記第2の光学異方性層内の前記液晶構造の配列方向を定める機能を有する膜を前記第1の光学異方性層上に形成するステップである。
前記配向膜の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ラビング処理された有機化合物(ポリマー)からなる配向膜、マイクログループを有する配向膜、ラングミュア・ブロジェット法(LB膜)によりω−トリコ酸、ジオクタデシルジメチルアンモニウムクロリド、ステアリル酸メチル等の有機化合物が累積された配向膜、無機化合物が斜方蒸着された配向膜、電場、磁場又は光照射等により配向機能が生じる配向膜などが挙げられ、前記ラビング処理された有機化合物からなる配向膜が好適に挙げられる。
--Alignment film formation step--
The first alignment film forming step is a step of forming a film having a function of determining an alignment direction of the liquid crystal structure in the second optical anisotropic layer on the first optical anisotropic layer.
The material of the alignment film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the alignment film made of an organic compound (polymer) subjected to rubbing treatment, the alignment film having a microgroup, Langmuir-Bro Alignment film in which organic compounds such as ω-triconic acid, dioctadecyldimethylammonium chloride, methyl stearylate are accumulated by jet method (LB film), alignment film in which inorganic compounds are obliquely deposited, electric field, magnetic field, light irradiation, etc. An alignment film that generates an alignment function by the above-described method is preferable, and an alignment film made of the rubbed organic compound is preferable.

前記ラビング処理としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記有機化合物からなる膜の表面を紙や布で一定方向に数回こする処理が挙げられる。
前記有機化合物の種類としては、特に制限はなく、前記液晶構造の配向状態(特に配向角)に応じて決定することができ、例えば、前記液晶構造を水平に配向させるために配向膜の表面エネルギーを低下させない効果のある配向膜用ポリマーが挙げられる。
前記配向膜用ポリマーの具体例としては、ラビング処理の方向に対して直交する方向に前記液晶構造を配向する場合には、変性ポリビニルアルコール、アクリル酸系コポリマー、ポリイミド、ポリアミック酸などが挙げられ、配向性に優れたポリイミドがより好ましい。
前記配向膜の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、0.01〜5μmが好ましく、0.02〜2μmがより好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as said rubbing process, According to the objective, it can select suitably, For example, the process which rubs the surface of the film | membrane which consists of said organic compound several times in a fixed direction with paper or cloth is mentioned.
The type of the organic compound is not particularly limited and can be determined according to the alignment state (particularly the alignment angle) of the liquid crystal structure. For example, the surface energy of the alignment film for aligning the liquid crystal structure horizontally. Examples thereof include polymers for alignment films that have an effect of not lowering.
As specific examples of the alignment film polymer, in the case of aligning the liquid crystal structure in a direction perpendicular to the rubbing treatment direction, modified polyvinyl alcohol, acrylic acid copolymer, polyimide, polyamic acid, and the like can be given. A polyimide excellent in orientation is more preferable.
There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said alignment film, According to the objective, it can select suitably, 0.01-5 micrometers is preferable and 0.02-2 micrometers is more preferable.

――第2の光学異方性層形成ステップ――
前記一の第2の光学異方性層形成ステップは、前記配向膜上に少なくとも重合性液晶化合物を用いた光学異方性層を形成するステップである。
前記液晶構造を含む重合性液晶化合物の溶液を前記配向膜上に塗工する。該塗工の方法としては、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、マイクログラビア法やダイコート法などの塗布方式により形成することができる。ウェット塗布量を最小化することで乾燥ムラをなくす観点でマイクログラビア法及びグラビア法が好ましく、幅方向の厚みの均一性及び塗布経時での長手方向の厚みの均一性の観点で、順転グラビア法がより好ましい。
前記重合性液晶化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、配向状態を固定可能とした液晶構造を含む重合性液晶化合物を用いることが好ましく、棒状液晶構造、円盤状液晶構造、バナナ状液晶構造などの液晶構造を含む重合性液晶化合物がより好ましく、円盤状の液晶構造を含む重合性液晶化合物が特に好ましい。
また、前記重合性液晶化合物には、必要に応じて適宜選択した、その他の成分を含有することが可能である。
その他の成分として、前記重合性液晶化合物の重合反応を開始する重合開始剤、前記重合性液晶化合物の塗布液を調製するための溶剤などが挙げられる。
-Second optical anisotropic layer formation step-
The first second optically anisotropic layer forming step is a step of forming an optically anisotropic layer using at least a polymerizable liquid crystal compound on the alignment film.
A polymerizable liquid crystal compound solution containing the liquid crystal structure is applied onto the alignment film. As the coating method, it can be formed by a coating method such as a wire bar coating method, a gravure coating method, a micro gravure method or a die coating method. The micro gravure method and the gravure method are preferable from the viewpoint of eliminating drying unevenness by minimizing the wet coating amount, and the forward gravure from the viewpoint of the uniformity of the thickness in the width direction and the uniformity of the thickness in the longitudinal direction over the time of application. The method is more preferred.
The polymerizable liquid crystal compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a polymerizable liquid crystal compound including a liquid crystal structure in which the alignment state can be fixed is preferably used. A polymerizable liquid crystal compound containing a liquid crystal structure such as a discotic liquid crystal structure or a banana-like liquid crystal structure is more preferred, and a polymerizable liquid crystal compound containing a discotic liquid crystal structure is particularly preferred.
Further, the polymerizable liquid crystal compound can contain other components appropriately selected as necessary.
Examples of other components include a polymerization initiator for initiating a polymerization reaction of the polymerizable liquid crystal compound, a solvent for preparing a coating liquid for the polymerizable liquid crystal compound, and the like.

――熱処理ステップ――
前記熱処理ステップは、第2の光学異方性層を加熱して配向を均一にし、熟成させ、それを維持するステップである。
前記塗工層を60〜120℃で加熱して溶媒を揮発、乾燥させる。溶媒を乾燥させた後に、液晶構造を含む重合化合物の配向を熟成させるために加熱温度を85〜180℃の範囲若しくは液晶がND層を示すまで制御し、硬化反応が充分に行われるエネルギー量の紫外線を照射して前記重合化合物を重合させて、液晶構造を含む重合化合物の配向を固定し、光学異方性層を得る。
-Heat treatment step-
The heat treatment step is a step in which the second optically anisotropic layer is heated to make the orientation uniform, mature, and maintained.
The coating layer is heated at 60 to 120 ° C. to volatilize and dry the solvent. After drying the solvent, the heating temperature is controlled in the range of 85 to 180 ° C. or until the liquid crystal shows the ND layer in order to ripen the orientation of the polymerization compound containing the liquid crystal structure, and the amount of energy sufficient for the curing reaction to be performed. The polymer compound is polymerized by irradiating with ultraviolet rays to fix the orientation of the polymer compound containing a liquid crystal structure, thereby obtaining an optically anisotropic layer.

――第2の光学異方性層重合硬化ステップ――
第2の光学異方性層重合硬化ステップは、前記遷移温度を維持しつつ第2の光学異方性層を重合硬化させるステップである。
配向が熟成された第2の光学異方性層の重合硬化ステップとしては、該液晶層の配向を固定化できるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、光重合用の活性線を照射することにより硬化反応を行うもが挙げられる。光重合用の活性線としては、電子線、紫外線、可視光線、赤外線(熱線)等を必要に応じて適宜選択して用いることができ、一般的には、紫外線が好ましい。紫外線の光源としては、例えば、低圧水銀ランプ(殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト)、高圧放電ランプ(高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ)及びショートアーク放電ランプ(超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ)を挙げることができる。
エチレン性不飽和基の重合反応のためのラジカル重合開始剤としては、例えば、アゾビス化合物、パーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、レドックス触媒など、例えば過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、tert−ブチルパーオクトエート、ベンゾイルパーオキサイド、イソプロピルパーカーボネート、2、4−ジクロルベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーキサイド、ジクミルパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル、2、2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド或いはベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンゾイン類、チオキサントン類等を挙げることができる。これらの詳細については「紫外線硬化システム」総合技術センター、63頁〜147頁、1989年等に記載されている。
-Second optically anisotropic layer polymerization curing step-
The second optical anisotropic layer polymerization curing step is a step of polymerizing and curing the second optical anisotropic layer while maintaining the transition temperature.
The polymerization and curing step of the second optically anisotropic layer having matured orientation is not particularly limited as long as the orientation of the liquid crystal layer can be fixed, and can be appropriately selected according to the purpose. The thing which performs a hardening reaction by irradiating the active ray for photopolymerization is mentioned. As an active ray for photopolymerization, an electron beam, an ultraviolet ray, a visible ray, an infrared ray (heat ray) or the like can be appropriately selected and used as necessary, and an ultraviolet ray is generally preferable. Examples of ultraviolet light sources include low-pressure mercury lamps (sterilization lamps, fluorescent chemical lamps, black lights), high-pressure discharge lamps (high-pressure mercury lamps, metal halide lamps), and short arc discharge lamps (extra-high pressure mercury lamps, xenon lamps, mercury xenon). Lamp).
Examples of radical polymerization initiators for the polymerization reaction of ethylenically unsaturated groups include azobis compounds, peroxides, hydroperoxides, redox catalysts, such as potassium persulfate, ammonium persulfate, tert-butyl peroctoate, and benzoyl. Peroxide, isopropyl percarbonate, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cumene hydroperoxide, dicumyl peroxide, azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2-amidinopropane) Hydrochloride or benzophenones, acetophenones, benzoins, thioxanthones and the like can be mentioned. Details thereof are described in “Ultraviolet Curing System” General Technical Center, pages 63 to 147, 1989, and the like.

また、エポキシ基を有する化合物の重合には、紫外線活性化カチオン触媒として、例えば、アリルジアゾニウム塩(ヘキサフルオロフォスフェート、テトラフルオロボラート等)、ジアリルヨードニウム塩、VIa族アリロニウム塩(PF、AsF、SbFのようなアニオンをもつアリルスルホニウム塩等)が一般的に用いられる。
また、ラジカル反応を用いて硬化反応を行う場合、空気中の酸素の存在による重合反応の遅れをさけるために、窒素雰囲気下で上記活性線を照射することが、反応時間の短縮化と少ない光量で硬化できる点で好ましい。
For the polymerization of a compound having an epoxy group, for example, allyl diazonium salts (hexafluorophosphate, tetrafluoroborate, etc.), diallyl iodonium salts, VIa group allylonium salts (PF 6 , AsF) can be used as UV-activated cationic catalysts. 6, allyl sulfonium salts having an anion such as SbF 6, etc.) are generally used.
In addition, when performing a curing reaction using a radical reaction, in order to avoid a delay in the polymerization reaction due to the presence of oxygen in the air, irradiation with the active ray in a nitrogen atmosphere shortens the reaction time and reduces the amount of light. It is preferable at the point which can be hardened by.

――反射防止層形成ステップ――
反射防止層形成ステップは、硬化した第2の光学異方性層上に反射防止層を形成するステップである。例えば、無機材料で形成する場合は、蒸着方法により、有機材料の場合は、塗布方法により第2の光学異方性層上に形成する方法が挙げられる。
前記蒸着の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、試料を気体原料の雰囲気内におき、化学反応によって、試料表面に層を形成する化学気相成長法(CVD)や蒸発やスパッタによって、粒子になった原料を試料に付着させて形成する物理気相成長法(PVD)などが挙げられる。
これらのなかでも、スパッタ装置を用い、前記中間層の材料である金属で形成されたスパッタリングターゲットを用いて減圧下でスパッタリングを行うことにより、物理的に作製するPVDがより好ましい。
前記塗布の方法としては、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、マイクログラビア法やダイコート法などの塗布方式により形成することができる。ウェット塗布量を最小化することで乾燥ムラをなくす観点でマイクログラビア法及びグラビア法が好ましく、幅方向の厚みの均一性及び塗布経時での長手方向の厚みの均一性の観点で、順転グラビア法がより好ましい。
-Antireflection layer formation step-
The antireflection layer forming step is a step of forming an antireflection layer on the cured second optically anisotropic layer. For example, in the case of forming with an inorganic material, a method of forming on the second optically anisotropic layer by a vapor deposition method or in the case of an organic material by a coating method can be mentioned.
The vapor deposition method is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, chemical vapor deposition in which a sample is placed in an atmosphere of a gas source and a layer is formed on the sample surface by a chemical reaction. Examples thereof include a physical vapor deposition method (PVD) in which a raw material in the form of particles is attached to a sample by a method (CVD), evaporation or sputtering.
Among these, PVD physically produced by sputtering under reduced pressure using a sputtering target formed of a metal that is a material of the intermediate layer is more preferable.
As the coating method, it can be formed by a coating method such as a wire bar coating method, a gravure coating method, a micro gravure method or a die coating method. The micro gravure method and the gravure method are preferable from the viewpoint of eliminating drying unevenness by minimizing the wet coating amount, and the forward gravure from the viewpoint of the uniformity of the thickness in the width direction and the uniformity of the thickness in the longitudinal direction over the time of application. The method is more preferred.

――その他の層の形成ステップ――
その他の層の形成ステップとしては、前記第1の光学異方性層形成ステップ、配向膜形成ステップ、第2の光学異方性層形成ステップ、熱処理ステップ、第2の光学異方性層重合硬化ステップまでの各ステップをこの順に少なくとも1回に繰り返して、先に形成した前記第2の光学異方性層と配向方向が異なる第2の光学異方性層を形成する第2の光学異方性層形成ステップが挙げられる。
反射防止層形成ステップの後に、反射防止層上に適宜選択によりその他の層を形成することができ、例えば、防眩層、防汚層、帯電防止層などの形成ステップが挙げられる。
-Other layer formation steps-
The other layer forming steps include the first optical anisotropic layer forming step, the alignment film forming step, the second optical anisotropic layer forming step, the heat treatment step, and the second optical anisotropic layer polymerization and curing. Steps up to the step are repeated at least once in this order to form a second optical anisotropic layer that forms a second optical anisotropic layer having an orientation direction different from that of the previously formed second optical anisotropic layer. A step for forming a conductive layer.
After the antireflection layer forming step, other layers can be appropriately formed on the antireflection layer, and examples thereof include steps for forming an antiglare layer, an antifouling layer, an antistatic layer, and the like.

―脱酸素雰囲気光学補償素子体密封工程―
前記脱酸素雰囲気光学補償素子体密封工程は、前記光学補償素子体を保持体で挟持し、減圧して脱酸素雰囲気下に置いて脱気し、更に不活性ガスで置換し、前記光学補償素子体を密封する工程である。
まず、平板状のプレート材を前記光学補償素子体の表面及び裏面全体を覆うようにして挟持し、前記光学補償素子体と前記プレート材を密着させる。
次に、前記光学補償素子体を25〜200℃、好ましくは、25〜100℃で加熱し、一般に用いられる真空装置若しくは減圧装置などで作業エリアを減圧し、脱酸素雰囲気にして前記光学補償素子体を脱気する。これにより、前記光学補償素子体内にある不純物、例えば、水、酸素、窒素酸化物や硫黄酸化物などの酸性化合物や光学補償素子の製造工程で発生する各種溶媒ガスなどの分子が除去される。
更に、一般に用いられるガス置換装置により、不活性ガスを充填する。不活性ガスとしては、前記光学補償素子体の有機材料と反応しない化合物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、ネオンガスなどが挙げられ、窒素ガスがより好ましい。これらの不活性ガスはできるだけ高純度が好ましい。
そして、露出している前記積層体の側面を、シール材で封止する。該シール材に紫外線硬化型を用いるときは、側面にシール材を塗布して封止した後、該シール材に紫外線を照射して硬化させる。前記光線は、300nm程度以下の波長領域を除いたものが好ましい。前記波長領域の光線が含まれていると、前記積層体に含まれる液晶構造の分解又は劣化を促進するおそれがあるからである。
該シール材に一液性のエポキシ樹脂接合剤を用いるときは、側面に前記接合剤を塗布して封止した後、100〜150℃で30〜60分間加熱し硬化を促進する。二液性のエポキシ樹脂接合剤を用いるときは、二液混合液を塗布して封止した後所定の時間をかけて硬化させる。
以上の工程により全体を密封することになり、前記積層体内部で起こる酸化反応を抑止して、退色やコントラストの低下を抑えて前記光学補償素子の耐久性を高かめることができる。
―Deoxygenating atmosphere optical compensation element sealing process―
In the deoxygenating atmosphere optical compensation element body sealing step, the optical compensation element body is sandwiched between holding bodies, depressurized and placed in a deoxygenating atmosphere, deaerated, and further replaced with an inert gas. It is a process of sealing the body.
First, a flat plate material is sandwiched so as to cover the entire front and back surfaces of the optical compensation element body, and the optical compensation element body and the plate material are brought into close contact with each other.
Next, the optical compensation element body is heated at 25 to 200 ° C., preferably 25 to 100 ° C., and the work area is depressurized by a generally used vacuum apparatus or decompression apparatus to make a deoxygenated atmosphere. Deaerate the body. Thereby, impurities such as water, oxygen, acidic compounds such as nitrogen oxide and sulfur oxide, and molecules such as various solvent gases generated in the manufacturing process of the optical compensation element are removed.
Further, the gas is filled with an inert gas by a generally used gas replacement device. The inert gas is not particularly limited as long as it is a compound that does not react with the organic material of the optical compensation element body, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples of the inert gas include nitrogen gas, helium gas, argon gas, and neon gas. Nitrogen gas is more preferable. These inert gases are preferably as pure as possible.
Then, the exposed side surface of the laminate is sealed with a sealing material. When an ultraviolet curable type is used for the sealing material, the sealing material is coated on the side surface and sealed, and then the sealing material is irradiated with ultraviolet rays to be cured. The light beam preferably excludes a wavelength region of about 300 nm or less. This is because if light in the wavelength region is included, decomposition or deterioration of the liquid crystal structure included in the laminate may be promoted.
When a one-component epoxy resin bonding agent is used for the sealing material, the bonding agent is applied to the side surface and sealed, and then heated at 100 to 150 ° C. for 30 to 60 minutes to accelerate curing. When using a two-component epoxy resin bonding agent, a two-component mixed solution is applied and sealed, and then cured for a predetermined time.
The whole process is hermetically sealed, and the oxidation reaction occurring inside the laminate can be suppressed, fading and deterioration of contrast can be suppressed, and the durability of the optical compensation element can be increased.

―光学補償素子の構造―
前記光学補償素子の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下に示す第1から第8の構造の光学補償素子が好適に挙げられる。
―Structure of optical compensation element―
There is no restriction | limiting in particular as a structure of the said optical compensation element, According to the objective, it can select suitably, For example, the optical compensation element of the 1st-8th structure shown below is mentioned suitably.

(第1の構造の光学補償素子)
図1は、第1の構造に係る光学補償素子の断面図である。
第1の構造に係る光学補償素子は、前記支持体の一方の面上に、前記第1の光学異方性層を備え、他方の面上に配向方向が異なる2つの前記第2の光学異方性層を備えてなる。即ち、図1に示すように、第1の構造に係る光学補償素子10は、支持体1の一方の面上に、配向膜4A、第2の光学異方性層3A、配向膜4B、第2の光学異方性層3B、反射防止層5Bが、該反射防止層5Bが最外表面に配置されるように積層され、支持体1の他方の面上に第1の光学異方性層2、反射防止層5Aが、該反射防止層5Aが最外表面に配置されるように積層されたものを、反射防止層5A、5Bの外表面を保持体6、6Aで挟持し、外周側面をシール7で密封してなるものである。
第1の光学異方性層2は、TiO層2A及びSiO層2Bの周期構造積層体であり、各層の厚みはそれぞれ約15nmである。第1の光学異方性層2は、このような周期構造積層体とすることにより反射防止機能を兼ね備えることも可能である。
また、配向膜4Aと配向膜4Bのラビング処理の方向が90°異なることが好ましい。このような配向膜4A及び4Bを備えることにより、第2の異方性層3A及び3Bにおける前記重合性液晶化合物に含まれる前記液晶構造の配向方向を90°異なる方向に配向させることが可能となる。
(Optical compensation element having the first structure)
FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical compensation element according to the first structure.
The optical compensation element according to the first structure includes the first optical anisotropic layer on one surface of the support, and the two second optical fibers having different orientation directions on the other surface. It comprises an anisotropic layer. That is, as shown in FIG. 1, the optical compensation element 10 according to the first structure has an alignment film 4A, a second optical anisotropic layer 3A, an alignment film 4B, a first film on one surface of the support 1. The optically anisotropic layer 3B and the antireflection layer 5B are laminated so that the antireflection layer 5B is disposed on the outermost surface, and the first optically anisotropic layer is formed on the other surface of the support 1. 2. The antireflection layer 5A is laminated so that the antireflection layer 5A is disposed on the outermost surface, and the outer surfaces of the antireflection layers 5A and 5B are sandwiched between the holding bodies 6 and 6A, Is sealed with a seal 7.
The first optically anisotropic layer 2 is a periodic structure laminate of a TiO 2 layer 2A and a SiO 2 layer 2B, and each layer has a thickness of about 15 nm. The first optical anisotropic layer 2 can also have an antireflection function by using such a periodic structure laminate.
Moreover, it is preferable that the directions of rubbing treatment of the alignment film 4A and the alignment film 4B differ by 90 °. By providing such alignment films 4A and 4B, the alignment directions of the liquid crystal structures included in the polymerizable liquid crystal compound in the second anisotropic layers 3A and 3B can be aligned in directions different by 90 °. Become.

(第2の構造の光学補償素子)
図2は、第2の構造に係る光学補償素子の一例を示す断面図である。
第2の構造に係る光学補償素子は、前記支持体の少なくとも一方の面上に、前記第1の光学異方性層及び前記第2の異方性層をこの順に備えてなる。
即ち、図2に示すように、第2の構造に係る光学補償素子20は、支持体21の一方の面上に、第1の光学異方性層22、配向膜24、第2の光学異方性層23、反射防止層25Bがこの順に該反射防止層25Bが最外表面に配置されるように積層され、支持体21の他方の面上に反射防止層25Aを積層してなるものである。さらに、反射防止層25A、25Bの外表面を保持体26、26Aで挟持し、外周側面をシール27で密封してなるものである。
第1の光学異方性層22の構造としては、前記第1の構造に係る光学補償素子10における第1の光学異方性層2と同様の構造とすることができる。
また、前記第2の構造に係る光学補償素子20を、2枚積層して用いることも可能である。この場合には、それぞれの光学補償素子における配向膜のラビング処理の方向が90°異なることが好ましい。
前記第2の構造に係る光学補償素子20に示すように、支持体の一方の面上に各層を配置する態様は、各層を構成する素材、組合せにもよるが、一般的にハンドリングがよく、製造も容易となる。
(Optical compensation element having the second structure)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an optical compensation element according to the second structure.
The optical compensation element according to the second structure includes the first optical anisotropic layer and the second anisotropic layer in this order on at least one surface of the support.
That is, as shown in FIG. 2, the optical compensation element 20 according to the second structure has the first optical anisotropic layer 22, the alignment film 24, and the second optical difference on one surface of the support 21. The isotropic layer 23 and the antireflection layer 25B are laminated in this order so that the antireflection layer 25B is disposed on the outermost surface, and the antireflection layer 25A is laminated on the other surface of the support 21. is there. Further, the outer surfaces of the antireflection layers 25A and 25B are sandwiched between holding bodies 26 and 26A, and the outer peripheral side surfaces are sealed with a seal 27.
The structure of the first optical anisotropic layer 22 can be the same structure as that of the first optical anisotropic layer 2 in the optical compensation element 10 according to the first structure.
Also, two optical compensation elements 20 according to the second structure can be laminated. In this case, it is preferable that the direction of rubbing treatment of the alignment film in each optical compensation element is different by 90 °.
As shown in the optical compensation element 20 according to the second structure, the mode in which each layer is arranged on one surface of the support depends on the material and combination constituting each layer, but generally has good handling, Manufacturing is also easy.

(第3の構造の光学補償素子)
図3は、第3の構造に係る光学補償素子の一例を示す断面図である。
第3の構造に係る光学補償素子は、配向方向が異なる2つの前記第2の異方性層が前記支持体の一方の面上に設けられてなる。
即ち、図3に示すように、第3の構造に係る光学補償素子30は、支持体31の一方の面上に、第1の光学異方性層32、配向膜34A、第2の光学異方性層33A、配向膜34B、第2の光学異方性層33B、反射防止層35Bが、この順に該反射防止層35Bが最外表面に配置されるように積層され、支持体31の他方の面上に、反射防止層35Aを積層してなるものである。さらに、反射防止層35A、35Bの外表面を保持体36、36Aで挟持し、外周側面をシール37で密封してなるものである。
第1の光学異方性層32の構造としては、前記第1の構造に係る光学補償素子10における第1の光学異方性層2と同様の構造とすることができる。
また、配向膜34Aと配向膜34Bのラビング処理の方向が90°異なることが好ましい。このような配向膜34A及び34Bを備えることにより第2の異方性層33A及び33Bにおける前記重合性液晶化合物に含まれる前記液晶構造の配向方向を90°異なる方向に配向させることが可能となる。
(Optical compensation element of the third structure)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of an optical compensation element according to the third structure.
The optical compensation element according to the third structure is formed by providing two second anisotropic layers having different orientation directions on one surface of the support.
That is, as shown in FIG. 3, the optical compensation element 30 according to the third structure has the first optical anisotropic layer 32, the alignment film 34A, and the second optical difference on one surface of the support 31. The isotropic layer 33A, the alignment film 34B, the second optically anisotropic layer 33B, and the antireflection layer 35B are laminated in this order so that the antireflection layer 35B is disposed on the outermost surface. The antireflection layer 35A is laminated on the surface. Further, the outer surfaces of the antireflection layers 35A and 35B are sandwiched between holding bodies 36 and 36A, and the outer peripheral side surfaces are sealed with a seal 37.
The structure of the first optically anisotropic layer 32 can be the same as that of the first optically anisotropic layer 2 in the optical compensation element 10 according to the first structure.
Further, it is preferable that the rubbing treatment directions of the alignment film 34A and the alignment film 34B are different by 90 °. By providing such alignment films 34A and 34B, the alignment directions of the liquid crystal structure included in the polymerizable liquid crystal compound in the second anisotropic layers 33A and 33B can be aligned in directions different by 90 °. .

(第4の構造の光学補償素子)
図4は、第4の構造に係る光学補償素子の一例を示す断面図である。
第4の構造に係る光学補償素子は、配向方向が異なる2つの前記第2の異方性層が前記支持体を介して設けられてなる。
即ち、図4に示すように、第4の構造に係る光学補償素子40は、支持体41の一方の面上に、第1の光学異方性層42、配向膜44A、第2の光学異方性層43A、反射防止層45Bがこの順に該反射防止層45Bが最外表面に配置されるように積層され、支持体41の他方の面上に配向膜44B、第2の光学異方性層43B、反射防止層45Aがこの順に配置されるように積層されてなるものである。さらに、反射防止層45A、45Bの外表面を保持体46、46Aで挟持し、外周側面をシール47で密封してなるものである。
第1の光学異方性層42の構造としては、前記第1の構造に係る光学補償素子10における第1の光学異方性層2と同様の構造とすることができる。
また、配向膜44Aと配向膜44Bのラビング処理の方向が90°異なることが好ましい。このような配向膜44A及び配向膜44Bを備えることにより、第2の異方性層43A及び第2の異方性層43Bにおける前記重合性液晶化合物に含まれる前記液晶構造の配向方向を90°異なる方向に配向させることが可能となる。
(Fourth structure optical compensation element)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of an optical compensation element according to the fourth structure.
The optical compensation element according to the fourth structure is formed by providing the two second anisotropic layers having different orientation directions via the support.
That is, as shown in FIG. 4, the optical compensation element 40 according to the fourth structure has the first optical anisotropic layer 42, the alignment film 44A, and the second optical difference on one surface of the support 41. The isotropic layer 43A and the antireflection layer 45B are laminated in this order so that the antireflection layer 45B is disposed on the outermost surface, and the orientation film 44B and the second optical anisotropy are formed on the other surface of the support 41. The layer 43B and the antireflection layer 45A are laminated so as to be arranged in this order. Further, the outer surfaces of the antireflection layers 45A and 45B are sandwiched between holding bodies 46 and 46A, and the outer peripheral side surfaces are sealed with a seal 47.
The structure of the first optical anisotropic layer 42 can be the same structure as that of the first optical anisotropic layer 2 in the optical compensation element 10 according to the first structure.
In addition, it is preferable that the rubbing treatment directions of the alignment film 44A and the alignment film 44B are different by 90 °. By providing the alignment film 44A and the alignment film 44B, the alignment direction of the liquid crystal structure included in the polymerizable liquid crystal compound in the second anisotropic layer 43A and the second anisotropic layer 43B is 90 °. It is possible to align in different directions.

(第5の構造の光学補償素子)
図5は、第5の構造に係る光学補償素子の一例を示す断面図である。
第5の構造に係る光学補償素子は、前記支持体の少なくとも一方の面上に、前記第1の光学異方性層及び前記第2の異方性層を備えてなる。
即ち、図5に示すように、第5の構造に係る光学補償素子50は、支持体51の一方の面上に、配向膜54、第2の光学異方性層53、第1の光学異方性層52、反射防止層55Bがこの順に該反射防止層55Bが最外表面に配置されるように積層され、支持体51の他方の面上に反射防止層55Aが積層されてなるものである。さらに、反射防止層55A、55Bの外表面を保持体56、56Aで挟持し、外周側面をシール57で密封してなるものである。
第1の光学異方性層52の構造としては、前記第1の構造に係る光学補償素子10における第1の光学異方性層2と同様の構造とすることができる。
また、前記第5の構造に係る光学補償素子50を、2枚積層して用いることも可能である。この場合には、それぞれの光学補償素子における配向膜のラビング処理の方向が90°異なることが好ましい。
(5th structure optical compensation element)
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of an optical compensation element according to the fifth structure.
The optical compensation element according to the fifth structure comprises the first optical anisotropic layer and the second anisotropic layer on at least one surface of the support.
That is, as shown in FIG. 5, the optical compensation element 50 according to the fifth structure has an alignment film 54, a second optical anisotropic layer 53, and a first optical difference on one surface of a support 51. The isotropic layer 52 and the antireflection layer 55B are laminated in this order so that the antireflection layer 55B is disposed on the outermost surface, and the antireflection layer 55A is laminated on the other surface of the support 51. is there. Further, the outer surfaces of the antireflection layers 55 </ b> A and 55 </ b> B are sandwiched between holding bodies 56 and 56 </ b> A, and the outer peripheral side surfaces are sealed with a seal 57.
The structure of the first optical anisotropic layer 52 can be the same structure as that of the first optical anisotropic layer 2 in the optical compensation element 10 according to the first structure.
In addition, two optical compensation elements 50 according to the fifth structure can be stacked. In this case, it is preferable that the direction of rubbing treatment of the alignment film in each optical compensation element is different by 90 °.

(第6の構造の光学補償素子)
図6は、第6の構造に係る光学補償素子の一例を示す断面図である。
第6の構造に係る光学補償素子は、配向方向が異なる2つの前記第2の異方性層を有してなる。
即ち、図6に示すように、第6の構造に係る光学補償素子60は、支持体61の一方の面上に、配向膜64A、第2の光学異方性層63A、配向膜64B、第2の光学異方性層63B、第1の光学異方性層62、反射防止層65Bがこの順に該反射防止層65Bが最外表面に配置されるように積層され、支持体61の他方の面上に反射防止層65Aが積層されてなるものである。さらに、反射防止層65A、65Bの外表面を保持体66、66Aで挟持し、外周側面をシール67で密封してなるものである。
第1の光学異方性層62の構造としては、前記第1の構造に係る光学補償素子10における第1の光学異方性層2と同様の構造とすることができる。
また、配向膜64Aと配向膜64Bのラビング処理の方向が90°異なることが好ましい。このような配向膜64A及び64Bを備えることにより、第2の異方性層63A及び63Bにおける前記重合性液晶化合物に含まれる前記液晶構造の配向方向を90°異なる方向に配向させることが可能となる。
(Sixth structure optical compensation element)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of an optical compensation element according to the sixth structure.
The optical compensation element according to the sixth structure includes the two second anisotropic layers having different orientation directions.
That is, as shown in FIG. 6, the optical compensation element 60 according to the sixth structure has an alignment film 64A, a second optical anisotropic layer 63A, an alignment film 64B, a first film on one surface of a support 61. The second optically anisotropic layer 63B, the first optically anisotropic layer 62, and the antireflection layer 65B are laminated in this order so that the antireflection layer 65B is disposed on the outermost surface. The antireflection layer 65A is laminated on the surface. Further, the outer surfaces of the antireflection layers 65A and 65B are sandwiched between holding bodies 66 and 66A, and the outer peripheral side surfaces are sealed with a seal 67.
The structure of the first optical anisotropic layer 62 can be the same structure as that of the first optical anisotropic layer 2 in the optical compensation element 10 according to the first structure.
In addition, it is preferable that the rubbing treatment directions of the alignment film 64A and the alignment film 64B differ by 90 °. By providing such alignment films 64A and 64B, the alignment directions of the liquid crystal structure included in the polymerizable liquid crystal compound in the second anisotropic layers 63A and 63B can be aligned in directions different by 90 °. Become.

(第7の構造の光学補償素子)
図7は、第7の構造に係る光学補償素子の一例を示す断面図である。
第7の構造に係る光学補償素子は、配向方向が異なる2つの前記第2の異方性層が前記支持体を介して設けられてなる。
即ち、図7に示すように、第7の構造に係る光学補償素子70は、支持体71の一方の面上に、配向膜74A、第2の光学異方性層73A、第1の光学異方性層72、反射防止層75Bがこの順に該反射防止層75Bが最外表面に配置されるように積層され、支持体71の他方の面上に配向膜74B、第2の光学異方性層73B、第1の光学異方性層72、反射防止層75Aがこの順に該反射防止層75Aが最外表面に配置されるように積層されてなるものである。さらに、反射防止層75A、75Bの外表面を保持体76、76Aで挟持し、外周側面をシール77で密封してなるものである。
第1の光学異方性層72の構造としては、前記第1の構造に係る光学補償素子10における第1の光学異方性層2と同様の構造とすることができる。また、第1の光学異方性層72は少なくとも一層備えていればよく、いずれか一方の第1の光学異方性層72を省略することが可能である。
また、配向膜74Aと配向膜74Bのラビング処理の方向が90°異なることが好ましい。このような配向膜74A及び74Bを備えることにより、第2の異方性層73A及び73Bにおける前記重合性液晶化合物に含まれる前記液晶構造の配向方向を90°異なる方向に配向させることが可能となる。
(7th structure optical compensation element)
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of an optical compensation element according to the seventh structure.
The optical compensation element according to the seventh structure is provided with the two second anisotropic layers having different orientation directions via the support.
That is, as shown in FIG. 7, the optical compensation element 70 according to the seventh structure has an alignment film 74A, a second optical anisotropic layer 73A, and a first optical difference on one surface of a support 71. The isotropic layer 72 and the antireflection layer 75B are laminated in this order so that the antireflection layer 75B is disposed on the outermost surface. The alignment film 74B and the second optical anisotropy are formed on the other surface of the support 71. The layer 73B, the first optical anisotropic layer 72, and the antireflection layer 75A are laminated in this order so that the antireflection layer 75A is disposed on the outermost surface. Further, the outer surfaces of the antireflection layers 75A and 75B are sandwiched between holding bodies 76 and 76A, and the outer peripheral side surfaces are sealed with a seal 77.
The structure of the first optical anisotropic layer 72 can be the same structure as that of the first optical anisotropic layer 2 in the optical compensation element 10 according to the first structure. Further, it is sufficient that at least one first optical anisotropic layer 72 is provided, and any one of the first optical anisotropic layers 72 can be omitted.
Further, it is preferable that the rubbing treatment directions of the alignment film 74A and the alignment film 74B differ by 90 °. By providing such alignment films 74A and 74B, the alignment direction of the liquid crystal structure included in the polymerizable liquid crystal compound in the second anisotropic layers 73A and 73B can be aligned in directions different by 90 °. Become.

(第8の構造の光学補償素子)
図8は、第8の構造に係る光学補償素子の一例を示す断面図である。
第8の構造に係る光学補償素子は、前記支持体の一方の面上に前記第1の光学異方性層を備え、他方の面上に前記第2の光学異方性層を備えてなる。
即ち、図8に示すように、第8の構造に係る光学補償素子80は、支持体81の一方の面上に配向膜84、第2の光学異方性層83、反射防止層85Bがこの順に該反射防止層85Bが最外表面に配置されるように積層され、支持体81の他方の面上に、第1の光学異方性層82、反射防止層85Aがこの順に該反射防止層85Aが最外表面に配置されるように積層されてなるものである。さらに、反射防止層85A、85Bの外表面を保持体86、86Aで挟持し、外周側面をシール87で密封してなるものである。 第1の光学異方性層82の構造としては、前記第1の構造に係る光学補償素子10における第1の光学異方性層2と同様の構造とすることができる。
また、前記第8の構造に係る光学補償素子80を、2枚積層して用いることも可能である。この場合には、それぞれの光学補償素子における配向膜のラビング処理の方向が90°異なることが好ましい。
(Eighth structure optical compensation element)
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of an optical compensation element according to the eighth structure.
An optical compensation element according to an eighth structure includes the first optical anisotropic layer on one surface of the support and the second optical anisotropic layer on the other surface. .
That is, as shown in FIG. 8, the optical compensation element 80 according to the eighth structure includes an alignment film 84, a second optical anisotropic layer 83, and an antireflection layer 85B on one surface of the support 81. The antireflection layer 85B is laminated so as to be disposed on the outermost surface in order, and the first optical anisotropic layer 82 and the antireflection layer 85A are arranged on the other surface of the support 81 in this order. 85A is laminated so as to be disposed on the outermost surface. Further, the outer surfaces of the antireflection layers 85A and 85B are sandwiched between holding bodies 86 and 86A, and the outer peripheral side surfaces are sealed with a seal 87. The structure of the first optical anisotropic layer 82 can be the same structure as the first optical anisotropic layer 2 in the optical compensation element 10 according to the first structure.
Further, two optical compensation elements 80 according to the eighth structure can be used by being laminated. In this case, it is preferable that the direction of rubbing treatment of the alignment film in each optical compensation element is different by 90 °.

前記光学補償素子にあっては、第1の光学異方性層2、22、32、42、52、62、72、82における光学特性が無機材料よりなる周期構造積層体による周期構造ピッチによって決められるために、高分子フィルムを一軸伸延して所定の光学特性を得る場合に生じる残留応力による高分子フィルム面内における屈折率のバラツキやヘイズ値の低下等の光学的不均一性の問題が防止でき、前記第1の光学異方性層面内における光学的均一性を高くすることが可能である。従って、前記光学補償素子は、黒表示状態の液晶層を、より高い精度で光学的に補償することが可能となる。
また、第1の光学異方性層2、22、32、42、52、62、72、82が、10数nmの範囲で面内の厚みの制御が可能であり、高い平滑性を実現でき、前記第1の光学異方性層面内における光学的均一性を高くすることが可能である。従って、黒表示状態の液晶層を、より高い精度で光学的に補償して、光漏れを低減して、スジ状のむらが顕在化することが防止できる。
更に、第1の光学異方性層2、22、32、42、52、62、72、82は、高温・高多湿環境で長期にわたり使用されても、膨張又は収縮が生じることがない。
さらに、反射防止層5A、25A、35A、45A、55A、65A、75A、85A及び5B、25B、35B、45B、55B、65B、75B、85Bの各外表面を保持体6、26、36、46、56、66、76、86及び6A、26A、36A、46A、56A、66A、76A、86Aで各々挟持し、減圧及び不活性ガス置換により、前記積層体に付着した不純物を除去し、積層体の外周側面をシール7、27、37、47、57、67、77、87で密封することにより、クリーンな状態を維持でき、酸化反応を抑制することができる。
以上の光学補償素子全体としても長期にわたり光学特性の変化を最小とすることが可能となる。
In the optical compensation element, the optical characteristics of the first optical anisotropic layers 2, 22, 32, 42, 52, 62, 72, and 82 are determined by the periodic structure pitch of the periodic structure laminate made of an inorganic material. Therefore, it is possible to prevent problems of optical non-uniformity such as refractive index variation and haze value decrease in the surface of the polymer film due to residual stress generated when the polymer film is uniaxially stretched to obtain predetermined optical characteristics. It is possible to increase the optical uniformity in the plane of the first optical anisotropic layer. Therefore, the optical compensation element can optically compensate the liquid crystal layer in the black display state with higher accuracy.
In addition, the first optically anisotropic layer 2, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82 can control the in-plane thickness within a range of several tens of nm, and can realize high smoothness. It is possible to increase the optical uniformity in the plane of the first optical anisotropic layer. Therefore, the liquid crystal layer in the black display state can be optically compensated with higher accuracy, light leakage can be reduced, and the occurrence of stripe-like unevenness can be prevented.
Further, the first optically anisotropic layer 2, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82 does not expand or contract even when used for a long time in a high temperature / high humidity environment.
Further, the outer surfaces of the antireflection layers 5A, 25A, 35A, 45A, 55A, 65A, 75A, 85A and 5B, 25B, 35B, 45B, 55B, 65B, 75B, and 85B are held on the holders 6, 26, 36, and 46, respectively. , 56, 66, 76, 86 and 6A, 26A, 36A, 46A, 56A, 66A, 76A, 86A, respectively, and the impurities attached to the laminate are removed by decompression and inert gas replacement. By sealing the outer peripheral side surface with seals 7, 27, 37, 47, 57, 67, 77, 87, a clean state can be maintained and an oxidation reaction can be suppressed.
The above optical compensation element as a whole can minimize the change in optical characteristics over a long period of time.

特に、前記第1〜第3の構造の光学補償素子にあっては、支持体1、21、31上に、10数nmの範囲で面内の厚み制御が可能な第1の光学異方性層2、22、32を備えてなる。このため、第1の光学異方性層2、22、32は、高い精度で面内の厚みむらを防止することが可能であり、高平滑な表面を有する第1の光学異方性層を得ることが可能となる。このような高平滑な表面を有する第1の光学異方性層2、22、32上に、第2の光学異方性層3、23、33が積層されるので、該第2の光学異方性層3、23、33の面内における配向欠陥を防止することが可能となる。このため、黒表示状態の液晶層を、より高い精度で光学的に補償し、幅広い視野角において光漏れを防止する光学補償素子を実現でき、幅広い視野角が要求される大画面液晶モニターや液晶プロジェクタ等に前記光学補償素子を用いることにより高画質、高コントラストな液晶表示装置及び液晶プロジェクタが実現することが可能となる。   In particular, in the optical compensation elements having the first to third structures, the first optical anisotropy capable of in-plane thickness control in the range of several tens of nanometers on the supports 1, 21 and 31. Layers 2, 22, and 32 are provided. For this reason, the first optically anisotropic layers 2, 22, and 32 can prevent in-plane thickness unevenness with high accuracy, and the first optically anisotropic layer having a highly smooth surface can be used. Can be obtained. Since the second optical anisotropic layers 3, 23, 33 are laminated on the first optical anisotropic layers 2, 22, 32 having such a high smooth surface, the second optical anisotropic layers are stacked. It becomes possible to prevent orientation defects in the plane of the isotropic layers 3, 23, 33. For this reason, an optical compensation element that optically compensates the liquid crystal layer in the black display state with higher accuracy and prevents light leakage at a wide viewing angle can be realized, and a large-screen liquid crystal monitor or liquid crystal that requires a wide viewing angle. By using the optical compensation element in a projector or the like, a liquid crystal display device and a liquid crystal projector with high image quality and high contrast can be realized.

(液晶表示装置)
本発明の液晶表示装置は、少なくとも一対の電極及び該一対の電極間に封入される液晶分子を有する液晶素子と、該液晶素子の両面及び片面のいずれかに配置される光学補償素子と、前記液晶素子及び光学補償素子に対向配置される偏光素子とを備え、更に、必要に応じてその他の構成を備えてなり、前記光学補償素子が前記本発明の光学補償素子を用いてなる。
前記液晶素子の表示モードとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、TN(Twisted Nematic)モード、VA(Vertical Alignment)モード、IPS(In−Plane Switching)モード、OCB(Optically Compensatory Bend)モード、ECB(Electrically Controlled Birefringence)モードなどが挙げられるが、この中でも、高コントラスト比であることなどから、TNモードが好適に挙げられる。
(Liquid crystal display device)
The liquid crystal display device of the present invention includes at least a pair of electrodes, a liquid crystal element having liquid crystal molecules sealed between the pair of electrodes, an optical compensation element disposed on either one or both sides of the liquid crystal element, A polarizing element disposed opposite to the liquid crystal element and the optical compensation element, and further provided with other configurations as necessary, wherein the optical compensation element uses the optical compensation element of the present invention.
The display mode of the liquid crystal element is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a TN (Twisted Nematic) mode, a VA (Vertical Alignment) mode, an IPS (In-Plane Switching) mode, An OCB (Optically Compensatory Bend) mode, an ECB (Electrically Controlled Birefringence) mode, and the like can be cited. Among them, a TN mode is preferable because of its high contrast ratio.

図9〜12は、本発明の液晶表示装置の概略構成図である。
これらの図において理解を促すため、各図に示す液晶表示装置の概略構成においては、図面の下側から光源からの光が入射され、図面の上側に進んで出射される形態を示し、偏向板や第2光学異方性層の2つ構成要素を含むものについては、図面の上下方向になぞらえて、以下、図面の上方向を「上側」、図面の下方向を「下側」と表記する。
図9に示すように、液晶表示装置100は、吸収軸102及び115が概略直交しクロスニコルで対向配置される一対の上側偏光素子101(検光子)及び下側偏光素子116(偏光子)と、上・下側偏光素子101、116の間に配置される光学補償素子108と、液晶素子114(液晶セル)とを備えてなる。
なお、上・下側偏光素子101、116に代えて、グラン−トムソンプリズムなどの偏光ビームスプリッタを偏光素子として、液晶素子114に対向配置して用いることも可能である。
9 to 12 are schematic configuration diagrams of the liquid crystal display device of the present invention.
In order to facilitate understanding in these drawings, the schematic configuration of the liquid crystal display device shown in each drawing shows a mode in which light from a light source is incident from the lower side of the drawing and is emitted toward the upper side of the drawing. For those including two components of the second optically anisotropic layer, the upper direction of the drawing is referred to as “upper side” and the lower direction of the drawing is referred to as “lower side”. .
As shown in FIG. 9, the liquid crystal display device 100 includes a pair of an upper polarizing element 101 (analyzer) and a lower polarizing element 116 (polarizer) in which absorption axes 102 and 115 are substantially orthogonal and opposed to each other in crossed Nicols. , An optical compensation element 108 disposed between the upper and lower polarizing elements 101 and 116, and a liquid crystal element 114 (liquid crystal cell).
In place of the upper and lower polarizing elements 101 and 116, a polarizing beam splitter such as a Glan-Thompson prism may be used as a polarizing element so as to be opposed to the liquid crystal element 114.

液晶素子114は、ガラス基板よりなる上側基板109と下側基板113とが対向配置され、これらの上側基板109及び下側基板113の間には、例えば、ネマチック液晶111が封入されている。上側基板109及び下側基板113の対向面には、不図示の画素電極、回路素子(薄膜トランジスタ)等が形成されている。上側基板109及び下側基板113のネマチック液晶111が接する対向面には不図示の上・下側配向膜が形成されている。該配向膜のネマチック液晶111が接する面上は、液晶分子の配列方向を揃えるために、ラビング処理が施されている。該ラビング処理を施すことにより刻まれる溝の方向(ラビング方向)としては、例えば、TNモードの液晶表示装置の場合では、上・下側配向膜におけるラビング方向110及び112が概略直交している。
図10は、液晶素子114に電圧が印加されていない通常状態時の液晶分子の配列状態を表している。上側基板109及び下側基板113側のネマチック液晶111は、前記不図示の配向膜に施されたラビング処理の作用によりラビング方向110及び112と略同一の方向に配列されている。そして、ラビング方向110及び112はお互いに直交しているので、ネマチック液晶111の分子は、上側基板109から下側基板113に向かうに従い、液晶分子の長軸が90°ねじれた状態となるように配列される。
In the liquid crystal element 114, an upper substrate 109 made of a glass substrate and a lower substrate 113 are arranged to face each other, and for example, a nematic liquid crystal 111 is sealed between the upper substrate 109 and the lower substrate 113. On the opposing surfaces of the upper substrate 109 and the lower substrate 113, pixel electrodes (not shown), circuit elements (thin film transistors), and the like are formed. Upper and lower alignment films (not shown) are formed on the opposing surfaces of the upper substrate 109 and the lower substrate 113 that are in contact with the nematic liquid crystal 111. A rubbing process is performed on the surface of the alignment film in contact with the nematic liquid crystal 111 in order to align the alignment direction of the liquid crystal molecules. For example, in the case of a TN mode liquid crystal display device, the rubbing directions 110 and 112 in the upper and lower alignment films are substantially orthogonal to each other as the direction of the groove (rubbing direction) carved by the rubbing treatment.
FIG. 10 shows an alignment state of liquid crystal molecules in a normal state where no voltage is applied to the liquid crystal element 114. The nematic liquid crystals 111 on the upper substrate 109 and the lower substrate 113 are arranged in substantially the same direction as the rubbing directions 110 and 112 by the action of the rubbing treatment applied to the alignment film (not shown). Since the rubbing directions 110 and 112 are orthogonal to each other, the molecules of the nematic liquid crystal 111 are in a state in which the major axis of the liquid crystal molecules is twisted by 90 ° from the upper substrate 109 toward the lower substrate 113. Arranged.

前記偏光素子としては、該偏光素子を平行ニコル配置したときの光の透過率を100%とした場合に、該偏光素子をクロスニコル配置したときの光の透過率が0.001%以下が好ましい。
上側偏光素子101(検光子)及び下側偏光素子116(偏光子)は、少なくとも偏光膜を有してなり、更に、必要に応じてその他の構成を有してなる。
前記偏光膜としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリビニルアルコール、部分ホルマール化ポリビニルアルコール、エチレン・酢酸ビニル共重合体部分ケン化物等の親水性ポリマーなどからなるフィルムに、ヨウ素、アゾ系、アントラキノン系、テトラジン系等の二色性染料などの二色性物質を吸着させて、延伸配向処理したものなどが挙げられる。
前記伸延配向処理としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記偏光膜の吸収軸が長手方向に対して実質的に直交する、幅方向一軸延伸型テンター延伸機が好適に挙げられる。このような幅方向一軸延伸型テンター延伸機は、貼り合せ時に異物が入りにくいというという利点を有する。
前記伸延配向処理としては、特開2002−131548号公報に記載の延伸方法を用いることも可能である。
前記その他の構成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記偏光膜の片面又は両面に有する透明保護膜、反射防止膜、防眩処理膜などが挙げられる。
上・下側偏光素子101、116の構造としては、前記偏光膜の少なくとも一方の面に前記透明保護膜を有した偏光板、光学補償素子114を支持体として該光学補償素子の一方の面に一体的に前記偏光膜を有するものなどが好適に挙げられる。
前記透明保護膜としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースプロピオネート等のセルロースエステル類、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステルなどが挙げられる。
前記透明保護膜としては、具体的には、セルローストリアセテート、ゼオネックス、ゼオノア(共に日本ゼオン(株)製)、ARTON(JSR(株)製)などのポリオレフィン類が好適に挙げられる。
また、特開平8−110402号公報、特開平11−293116号公報に記載されている非複屈折性光学樹脂材料も用いることが可能である。
前記透明保護膜の配向軸(遅相軸)方向としては、特に制限はないが、作業操作上の簡便性から、前記透明保護膜の配向軸が長手方向に平行であることが好ましい。また、透明保護膜の遅相軸(配向軸)と偏光膜の吸収軸(延伸軸)の角度も特に限定的でなく、偏光板の目的に応じて適宜設定できる。なお、前記幅方向一軸延伸型テンター延伸機を用いて前記偏光膜を作製した場合には、前記透明保護膜の遅相軸(配向軸)と前記偏光膜の吸収軸(延伸軸)方向とは実質的に直交することになる。
前記透明保護膜のレターデーションとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、測定波長632.8nmにおいて10nm以下が好ましく、5nm以下がより好ましい。
なお、前記セルロースアセテートを用いる場合には、環境の温湿度によるレターデーション変化を小さくおさえる目的から、レターデーションが3nm未満が好ましく、2nm以下がより好ましい。
前記偏光板の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ロール形態で供給される長尺の偏光膜に対して、長手方向が一致するようにして
連続して貼り合わされることが好ましい。
また、前記偏光膜、前記偏光板は、光学軸のズレ防止、ゴミなどの異物侵入防止などの点から前記光学補償素子に固着処理されていることが好ましい。
反射防止層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フッ素系ポリマーのコート層、多層金属蒸着層等の光干渉性の膜、などが挙げられる。
上・下側偏光素子101、116の光学的性質、耐久性(短期、長期での保存性)としては、市販のスーパーハイコントラスト品(例えば、株式会社サンリッツ社製HLC2−5618等)と同等かそれ以上の性能を有することが好ましい。
The polarizing element preferably has a light transmittance of 0.001% or less when the polarizing element is arranged in a crossed Nicol state, where the light transmittance when the polarizing element is arranged in parallel Nicols is 100%. .
The upper polarizing element 101 (analyzer) and the lower polarizing element 116 (polarizer) have at least a polarizing film, and further have other configurations as necessary.
The polarizing film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. And a film obtained by adsorbing a dichroic substance such as iodine, azo-based, anthraquinone-based, and tetrazine-based dichroic dyes on the resulting film, and then subjecting the film to stretching orientation.
There is no restriction | limiting in particular as said extending | stretching orientation process, Although it can select suitably according to the objective, The width direction uniaxial stretching type tenter stretching machine in which the absorption axis of the said polarizing film is substantially orthogonal to a longitudinal direction Are preferable. Such a width direction uniaxial stretching type tenter stretching machine has an advantage that foreign matter hardly enters during bonding.
As the stretching orientation treatment, a stretching method described in JP-A No. 2002-131548 can be used.
There is no restriction | limiting in particular as said other structure, Although it can select suitably according to the objective, The transparent protective film which has on one side or both surfaces of the said polarizing film, an antireflection film, an anti-glare treatment film, etc. are mentioned.
The upper and lower polarizing elements 101 and 116 are structured such that a polarizing plate having the transparent protective film on at least one surface of the polarizing film and an optical compensation element 114 as a support on one surface of the optical compensation element. Suitable examples include those having the polarizing film integrally therewith.
There is no restriction | limiting in particular as said transparent protective film, According to the objective, it can select suitably, For example, cellulose esters, such as a cellulose acetate, a cellulose acetate butyrate, a cellulose propionate, a polycarbonate, polyolefin, polystyrene, polyester Etc.
Specific examples of the transparent protective film include polyolefins such as cellulose triacetate, ZEONEX, ZEONOR (both manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), and ARTON (manufactured by JSR Co., Ltd.).
Further, non-birefringent optical resin materials described in JP-A-8-110402 and JP-A-11-293116 can also be used.
The alignment axis (slow axis) direction of the transparent protective film is not particularly limited, but it is preferable that the alignment axis of the transparent protective film is parallel to the longitudinal direction from the viewpoint of simplicity in operation. Further, the angle between the slow axis (orientation axis) of the transparent protective film and the absorption axis (stretching axis) of the polarizing film is not particularly limited, and can be appropriately set according to the purpose of the polarizing plate. When the polarizing film is produced using the width direction uniaxial stretching type tenter stretching machine, the slow axis (alignment axis) of the transparent protective film and the absorption axis (stretching axis) direction of the polarizing film are It will be substantially orthogonal.
There is no restriction | limiting in particular as retardation of the said transparent protective film, According to the objective, it can select suitably, For example, 10 nm or less is preferable in measurement wavelength 632.8nm, and 5 nm or less is more preferable.
In the case of using the cellulose acetate, the retardation is preferably less than 3 nm, more preferably 2 nm or less, for the purpose of reducing the change in retardation due to environmental temperature and humidity.
The method for producing the polarizing plate is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. The polarizing plate is continuously formed so that the longitudinal direction thereof is coincident with the long polarizing film supplied in a roll form. It is preferable that they are bonded together.
Moreover, it is preferable that the polarizing film and the polarizing plate are fixed to the optical compensation element from the viewpoints of preventing displacement of the optical axis and preventing entry of foreign matters such as dust.
There is no restriction | limiting in particular as an antireflection layer, According to the objective, it can select suitably, For example, optical interference films, such as a coating layer of a fluorine-type polymer, a multilayer metal vapor deposition layer, etc. are mentioned.
Is the optical properties and durability (short-term, long-term storage stability) of the upper and lower polarizing elements 101, 116 equivalent to commercially available super high contrast products (for example, HLC2-5618 manufactured by Sanlitz Co., Ltd.)? It is preferable to have more performance.

光学補償素子108は、前記本発明の光学補償素子を用いてなる。
前記光学補償素子としては、液晶表示装置100に組み込んだ状態における液晶表示装置100の白表示透過率をVw、黒表示透過率をVbとしたときに、該液晶表示装置100の正面における前記白表示透過率Vwと黒表示透過率Vbとの比、即ち、コントラスト比Vw:Vbが100:1以上が好ましく、200:1以上がより好ましく、300:1以上がさらに好ましい。
また、液晶表示装置100の表示面における法線方向から60°傾斜した全方位角方向において、黒表示透過率の最大値がVwに対して10%以下が好ましく、5%以下がより好ましい。このような光学補償素子を用いることにより、高コントラストで階調反転の生じない広い視野角の液晶表示装置を実現できる。
また、残留捩れ成分が大きい液晶素子を正確に補償するためには、クロスニコルに配置した一対の偏光素子の間に前記光学補償素子を配置し、該光学補償素子の法線方向を回転軸として該光学補償素子を回転させたときに前記液晶表示装置が消光する方位がなく、全方位にあたり、光の透過率が0.01%以上が好ましい。
光学補償素子108は、上側偏光素子101と液晶素子114との間に配置され、第1の光学異方性層107、上側第2光学異方性層103、下側第2光学異方性層105を含んでなる。
光学補償素子108を構成する各光学異方性層はそれぞれ、上側第2光学異方性層103における配向膜のラビング方向104と、液晶素子114の上側基板109における上側配向膜のラビング方向110との成す角が180°となるように配置され、下側第2光学異方性層105における配向膜のラビング方向106と、液晶素子114の下側基板132における下側配向膜のラビング方向112との成す角が180°となるように配置される。
なお、第2光学異方性層と、液晶素子の基板における配向膜のラビング方向との関係は置換しても良く、下側第2光学異方性層105における配向膜のラビング方向106と、液晶素子114の上側基板109における上側配向膜のラビング方向110との成す角が180°となるように配置され、上側第2光学異方性層103における配向膜のラビング方向104と、液晶素子114の下側基板113における下側配向膜のラビング方向112との成す角が180°となるように配置されてもよい。
また、第1の光学異方性層107は液晶素子114側となるように備えられることが好ましい。
The optical compensation element 108 uses the optical compensation element of the present invention.
As the optical compensation element, when the white display transmittance of the liquid crystal display device 100 in a state incorporated in the liquid crystal display device 100 is Vw and the black display transmittance is Vb, the white display on the front surface of the liquid crystal display device 100 is performed. The ratio between the transmittance Vw and the black display transmittance Vb, that is, the contrast ratio Vw: Vb is preferably 100: 1 or more, more preferably 200: 1 or more, and further preferably 300: 1 or more.
Further, in all azimuth angle directions inclined by 60 ° from the normal direction on the display surface of the liquid crystal display device 100, the maximum value of the black display transmittance is preferably 10% or less, more preferably 5% or less with respect to Vw. By using such an optical compensation element, it is possible to realize a liquid crystal display device having a wide viewing angle with high contrast and no gradation inversion.
Further, in order to accurately compensate a liquid crystal element having a large residual twist component, the optical compensation element is disposed between a pair of polarizing elements disposed in crossed Nicols, and the normal direction of the optical compensation element is used as a rotation axis. There is no direction in which the liquid crystal display device extinguishes when the optical compensation element is rotated, and the light transmittance is preferably 0.01% or more in all directions.
The optical compensation element 108 is disposed between the upper polarizing element 101 and the liquid crystal element 114, and includes a first optical anisotropic layer 107, an upper second optical anisotropic layer 103, and a lower second optical anisotropic layer. 105.
Each of the optically anisotropic layers constituting the optical compensation element 108 includes a rubbing direction 104 of the alignment film in the upper second optically anisotropic layer 103 and a rubbing direction 110 of the upper alignment film in the upper substrate 109 of the liquid crystal element 114. The rubbing direction 106 of the alignment film in the lower second optically anisotropic layer 105 and the rubbing direction 112 of the lower alignment film in the lower substrate 132 of the liquid crystal element 114 are arranged so that the angle formed by The angle formed by is arranged to be 180 °.
The relationship between the second optically anisotropic layer and the rubbing direction of the alignment film in the substrate of the liquid crystal element may be replaced, and the rubbing direction 106 of the alignment film in the lower second optically anisotropic layer 105; The angle formed between the upper alignment film of the upper substrate 109 of the liquid crystal element 114 and the rubbing direction 110 of the upper alignment film is 180 °, the rubbing direction 104 of the alignment film in the upper second optical anisotropic layer 103, and the liquid crystal element 114 The angle formed with the rubbing direction 112 of the lower alignment film on the lower substrate 113 may be 180 °.
The first optically anisotropic layer 107 is preferably provided so as to be on the liquid crystal element 114 side.

図11は、TNモードの液晶表示装置において、黒表示状態、即ち、液晶素子114に電圧が印加された状態の液晶分子の配列状態を表している。液晶素子114に電圧が印加されると、液晶分子が立ち上がった状態、即ち、液晶分子の長軸が光の入射面に対して垂直となるように液晶分子の配列状態が変化する。ここで理想的には、電圧を印加した時の液晶素子114内の全ての液晶分子が、光の入射面に対して平行となることが望ましいが、実際には、図11に示すように、液晶素子114内の液晶分子は、上側基板109及び下側基板113から液晶素子114の中心領域に向かうに従い、徐々に液晶分子の長軸が立ち上がった状態となる。従って、上側基板109及び下側基板113側界面近傍の液晶分子は電圧印加時においても、その液晶分子の長軸が光りの入射面に対して平行ではなく、傾斜した配列状態となっている。このように、光の入射面に対して傾斜した液晶分子が存在することが、視野角によっては、黒表示状態とならずに光漏れを起こす原因となる。
更に、TNモードの液晶表示装置に用いられるネマチック液晶は、一般に棒状液晶であり、光学的に正の一軸性を示す。このため、液晶素子114の中心領域に存在し、完全に立ち上がった状態の液晶分子によっても、斜め方向から液晶表示装置100を見た場合には、複屈折が発現され、視野角によっては、黒表示状態とならずに光漏れを起こす原因となる。
従って、黒表示状態における上側基板109及び下側基板113側界面近傍の液晶素子114内の液晶の配向状態に対しては、第2の光学異方性層103及び105に含まれる液晶分子の配向状態を鏡面対称として、上側基板109及び下側基板113側界面領域における前記複屈折の発現を光学的に補償するとともに、液晶素子114の中心領域における液晶による複屈折に対しては、一軸性の傾斜していない負の屈折率楕円体の光学特性を有する第1の光学異方性層107により光学的に補償して配置されることにより、全体として黒表示状態の液晶表示素子114を三次元的に光学補償して、幅広い視野角において光漏れを防止することが可能となる。
また、光学補償素子108は、図11に示すように液晶素子114の下面に備えることもでき、さらには図12に示すように液晶素子114の上下面に108a、108bとして備えることも可能である。なお、液晶素子の上下面に配置する場合、第1の光学異方性層107a又は107bのいずれかを省略することも可能であり、それぞれに第1の光学異方性層を設ける場合は107a、107bの合計のレターデーション値で調整される。
また、光学補償素子108としては、該光学補償素子108に備えられる不図示の前記支持体が液晶素子114の上側基板109と下側基板113であることも可能である。この場合には、図12に示す第1の光学異方性層107a又は107bが上側基板109と下側基板113に直接形成される。
FIG. 11 illustrates a liquid crystal display device in a TN mode in a black display state, that is, an arrangement state of liquid crystal molecules in a state where a voltage is applied to the liquid crystal element 114. When a voltage is applied to the liquid crystal element 114, the alignment state of the liquid crystal molecules changes so that the liquid crystal molecules rise, that is, the major axis of the liquid crystal molecules is perpendicular to the light incident surface. Ideally, it is desirable that all the liquid crystal molecules in the liquid crystal element 114 when a voltage is applied are parallel to the light incident surface, but actually, as shown in FIG. The liquid crystal molecules in the liquid crystal element 114 are gradually in a state where the major axis of the liquid crystal molecules rises from the upper substrate 109 and the lower substrate 113 toward the central region of the liquid crystal element 114. Accordingly, the liquid crystal molecules in the vicinity of the interface between the upper substrate 109 and the lower substrate 113 are arranged in an inclined state in which the major axis of the liquid crystal molecules is not parallel to the light incident surface even when a voltage is applied. Thus, the presence of liquid crystal molecules tilted with respect to the light incident surface may cause light leakage depending on the viewing angle without being in a black display state.
Further, nematic liquid crystal used in a TN mode liquid crystal display device is generally a rod-like liquid crystal and exhibits optically positive uniaxiality. For this reason, even when the liquid crystal molecules exist in the central region of the liquid crystal element 114 and are completely upright, when the liquid crystal display device 100 is viewed from an oblique direction, birefringence is manifested. This may cause light leakage without being displayed.
Therefore, with respect to the alignment state of the liquid crystal in the liquid crystal element 114 near the interface between the upper substrate 109 and the lower substrate 113 in the black display state, the alignment of the liquid crystal molecules included in the second optical anisotropic layers 103 and 105 is performed. The state is specularly symmetric, and optically compensates for the occurrence of birefringence in the interface region on the upper substrate 109 and lower substrate 113 side. The liquid crystal display element 114 in a black display state as a whole is three-dimensionally arranged by being optically compensated by the first optical anisotropic layer 107 having an optical characteristic of a negative refractive index ellipsoid that is not inclined. Thus, optical compensation can be performed to prevent light leakage at a wide viewing angle.
Further, the optical compensation element 108 can be provided on the lower surface of the liquid crystal element 114 as shown in FIG. 11, and further can be provided as 108a and 108b on the upper and lower surfaces of the liquid crystal element 114 as shown in FIG. . Note that in the case of disposing the liquid crystal element on the upper and lower surfaces, either the first optical anisotropic layer 107a or 107b can be omitted, and in the case where the first optical anisotropic layer is provided for each, 107a. , 107b, the total retardation value.
As the optical compensation element 108, the support (not shown) provided in the optical compensation element 108 can be the upper substrate 109 and the lower substrate 113 of the liquid crystal element 114. In this case, the first optical anisotropic layer 107 a or 107 b shown in FIG. 12 is directly formed on the upper substrate 109 and the lower substrate 113.

(液晶プロジェクタ)
本発明の液晶プロジェクタは、光源からの照明光を液晶表示装置に照射し、液晶表示装置によって光変調された光を投影光学系によりスクリーン上に結像させて画像を表示する液晶プロジェクタにおいて、前記液晶表示装置が前記本発明の液晶表示装置を用いてなる。
前記液晶プロジェクタとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スクリーン投影型のフロントプロジェクタ、リアプロジェクションテレビなどが挙げられる。また、前記液晶プロジェクタに用いられる液晶表示装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置などが好適に挙げられる。
(LCD projector)
The liquid crystal projector of the present invention is a liquid crystal projector that displays an image by irradiating a liquid crystal display device with illumination light from a light source, and forming an image on a screen by a projection optical system using light modulated by the liquid crystal display device. A liquid crystal display device uses the liquid crystal display device of the present invention.
The liquid crystal projector is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a screen projection type front projector and a rear projection television. The liquid crystal display device used for the liquid crystal projector is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Suitable examples include a transmissive liquid crystal display device and a reflective liquid crystal display device.

図13はリア方式の液晶プロジェクタの一例を示す外観図である。
図13に示すように液晶プロジェクタ200は、筐体202の前面に拡散透過型のスクリーン203が設けられ、その背面に投影された画像がスクリーン203の前面側から観察される。筐体202の内部には投影ユニット300が組み込まれ、投影ユニット300によって投影される投影画像が、ミラー206、207で反射されスクリーン203の背面に結像される。液晶プロジェクタ200は、筐体202の内部には、図示しないチューナー回路、ビデオ信号及び音声信号再生用の周知の回路ユニットなどが配置されている。
投影ユニット300には、画像表示手段として図示しない液晶表示装置が組み込まれている。該液晶表示装置がビデオ信号の再生画像を表示することによって、画像をスクリーン203上に表示することができる。
FIG. 13 is an external view showing an example of a rear type liquid crystal projector.
As shown in FIG. 13, the liquid crystal projector 200 is provided with a diffusion transmission type screen 203 on the front surface of the housing 202, and an image projected on the back surface is observed from the front surface side of the screen 203. A projection unit 300 is incorporated inside the housing 202, and a projection image projected by the projection unit 300 is reflected by the mirrors 206 and 207 and formed on the back surface of the screen 203. In the liquid crystal projector 200, a tuner circuit (not shown), a well-known circuit unit for reproducing a video signal and an audio signal, and the like are disposed inside the housing 202.
The projection unit 300 incorporates a liquid crystal display device (not shown) as image display means. The liquid crystal display device displays the reproduced image of the video signal, so that the image can be displayed on the screen 203.

図14は投影ユニット300の一例を示す構成図である。
図14に示すように、投影ユニット300は、透過型の三枚の液晶素子311R,311G,311Bを備え、フルカラーで画像投影を行うことが可能である。
光源312から出射された光は、紫外線及び赤外線をカットするフィルタ313を透過することにより赤色光、緑色光、青色光を含む白色光となり、光源312から液晶素子311R、G、Bに至る照明光軸にしたがってガラスロッド314に入射する。ガラスロッド314の光入射面は、光源312に用いられている放物面鏡の焦点位置近傍に位置し、光源312からの光は効率的にガラスロッド314に入射する。
FIG. 14 is a configuration diagram showing an example of the projection unit 300.
As shown in FIG. 14, the projection unit 300 includes three transmissive liquid crystal elements 311R, 311G, and 311B, and can perform full-color image projection.
Light emitted from the light source 312 passes through a filter 313 that cuts ultraviolet rays and infrared rays to become white light including red light, green light, and blue light, and illumination light from the light source 312 to the liquid crystal elements 311R, G, and B. It enters the glass rod 314 along the axis. The light incident surface of the glass rod 314 is located near the focal position of the parabolic mirror used in the light source 312, and the light from the light source 312 efficiently enters the glass rod 314.

ガラスロッド314の出射面には、リレーレンズ315が配設され、ガラスロッド314から出射される白色光は、リレーレンズ315及び後段のコリメートレンズ316により平行光となって、ミラー317に入射する。
ミラー317で反射された白色光は、赤色光だけを透過するダイクロイックミラー318Rで2光束に分けられ、透過した赤色光はミラー319で反射して液晶素子311Rを背面から照明する。
また、ダイクロイックミラー318Rで反射された緑色光と青色光は、緑色光だけを反射するダイクロイックミラー318Gで更に2光束に分割される。ダイクロイックミラー318Gで反射された緑色光は、液晶素子311Gを背面側から照明する。ダイクロイックミラー318Gを透過した青色光は、ミラー318B,320で反射され、液晶素子311Bを背面から照明する。
A relay lens 315 is disposed on the exit surface of the glass rod 314, and the white light emitted from the glass rod 314 becomes parallel light by the relay lens 315 and the subsequent collimator lens 316 and enters the mirror 317.
The white light reflected by the mirror 317 is divided into two light beams by a dichroic mirror 318R that transmits only red light, and the transmitted red light is reflected by the mirror 319 to illuminate the liquid crystal element 311R from the back.
Further, the green light and the blue light reflected by the dichroic mirror 318R are further divided into two light beams by the dichroic mirror 318G that reflects only the green light. The green light reflected by the dichroic mirror 318G illuminates the liquid crystal element 311G from the back side. The blue light transmitted through the dichroic mirror 318G is reflected by the mirrors 318B and 320, and illuminates the liquid crystal element 311B from the back.

各々の液晶素子311R、311G、311Bは、それぞれTNモードの液晶素子で構成され、個々の該液晶素子には、フルカラー画像を構成する赤色画像、緑色画像、青色画像の濃度パターンの画像が表示される。これらの液晶素子311R、311G、311Bから光学的に等距離となる位置に中心がくるように、合成プリズム324が配置され、該合成プリズム324の出射面に対面して投影レンズ325が設けられている。合成プリズム324は、内部に2面のダイクロイック面324a、324bを備え、液晶素子311Rを透過してきた赤色光、液晶素子311Gを透過してきた緑色光、液晶素子311Bを透過してきた青色光を合成して投影レンズ325に入射させる。   Each of the liquid crystal elements 311R, 311G, 311B is composed of a TN mode liquid crystal element, and each liquid crystal element displays a density pattern image of a red image, a green image, and a blue image constituting a full color image. The A synthesis prism 324 is arranged so that the center is optically equidistant from these liquid crystal elements 311R, 311G, and 311B, and a projection lens 325 is provided to face the emission surface of the synthesis prism 324. Yes. The combining prism 324 includes two dichroic surfaces 324a and 324b inside, and combines the red light transmitted through the liquid crystal element 311R, the green light transmitted through the liquid crystal element 311G, and the blue light transmitted through the liquid crystal element 311B. To enter the projection lens 325.

各液晶素子311R、311G、311Bの出射面の中心から、合成プリズム324及び投影レンズ325の中心を通り、スクリーン3の中心に至る投影光軸上には、投影レンズ325が設けられている。投影レンズ325は、物体側焦点面が液晶素子311R、311G、311Bの出射面に一致し、像面側焦点面がスクリーン3に一致するように配置される。このため合成プリズム324で合成されたフルカラー画像は、スクリーン303に結像される。   A projection lens 325 is provided on the projection optical axis from the center of the exit surface of each of the liquid crystal elements 311R, 311G, 311B, through the center of the combining prism 324 and the projection lens 325 to the center of the screen 3. The projection lens 325 is disposed such that the object-side focal plane coincides with the exit surfaces of the liquid crystal elements 311R, 311G, and 311B, and the image-plane focal plane coincides with the screen 3. Therefore, the full color image synthesized by the synthesis prism 324 is formed on the screen 303.

液晶素子311R、311G、311Bの照明光の入射面側には、それぞれ偏光板326R、326G、326Bが設けられている。また、前記各液晶素子の出射面側には、光学補償素子327R、327G、327Bと、偏光板328R、328G、328Bとが設けられている。入射面側の偏光板326R、326G、326Bと出射面側の偏光板328R、328G、328Bとはクロスニコルの配置となっており、入射面側の偏光板は偏光子、出射面側の偏光板は検光子として作用する。
前記本発明の液晶表示装置は、液晶素子311R、311G、311B、偏光板326R、326G、326B、328R、328G、328B、及び光学補償素子327R、327G、327Bを備えてなる。
尚、それぞれの色チャンネルごとに設けられた液晶素子、その両側にそれぞれ設けられた偏光板及び光学補償素子の作用は、それぞれの色光に基づく相違はあるものの、基本的な作用は実質的に共通であるので、以下、赤色チャンネルにより作用を説明する。
Polarizing plates 326R, 326G, and 326B are provided on the illumination light incident surfaces of the liquid crystal elements 311R, 311G, and 311B, respectively. Further, optical compensation elements 327R, 327G, and 327B and polarizing plates 328R, 328G, and 328B are provided on the emission surface side of each liquid crystal element. The polarizing plates 326R, 326G, and 326B on the incident surface side and the polarizing plates 328R, 328G, and 328B on the outgoing surface side are arranged in a crossed Nicol arrangement. The polarizing plate on the incident surface side is a polarizer, and the polarizing plate on the outgoing surface side. Acts as an analyzer.
The liquid crystal display device of the present invention includes liquid crystal elements 311R, 311G, 311B, polarizing plates 326R, 326G, 326B, 328R, 328G, 328B, and optical compensation elements 327R, 327G, 327B.
Although the operations of the liquid crystal elements provided for the respective color channels, the polarizing plates and the optical compensation elements respectively provided on both sides thereof are different based on the respective color lights, the basic operations are substantially common. Therefore, the operation will be described below using the red channel.

ミラー319で反射された赤色照明光は、入射面側の偏光板326Rで直線偏光となって液晶素子311Rに入射する。ノーマリホワイトモードの場合、液晶素子311Rに用いられているTNモードの液晶は、赤色画像の黒を表示するために画素に信号電圧が印加される。このとき、液晶層に含まれる液晶分子は様々な配向姿勢をとるようになり、赤色照明光が平行光束となって液晶素子311Rに入射しても、液晶層が呈する旋光性と複屈折性により、液晶素子311Rの出射面から出射する光は完全な直線偏光とはならず、一般に楕円偏光の画像光が出射するようになり、検光子側の偏光板328Rから光漏れを生じて、充分な黒が得られない。また、ノーマリーブラックモードの場合でも、液晶分子のわずかな傾きによって黒レベルが充分に黒くはならない。   The red illumination light reflected by the mirror 319 becomes linearly polarized light by the polarizing plate 326R on the incident surface side and enters the liquid crystal element 311R. In the normally white mode, a signal voltage is applied to the pixel of the TN mode liquid crystal used in the liquid crystal element 311R in order to display black of a red image. At this time, the liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer take various orientations, and even if the red illumination light becomes a parallel light flux and enters the liquid crystal element 311R, the liquid crystal layer exhibits optical rotation and birefringence. The light emitted from the emission surface of the liquid crystal element 311R does not become completely linearly polarized light, and generally elliptically polarized image light is emitted, causing light leakage from the analyzer-side polarizing plate 328R, which is sufficient. I can't get black. Even in the normally black mode, the black level does not become sufficiently black due to a slight inclination of the liquid crystal molecules.

また、黒表示させたい状態において、液晶素子中の液晶分子を斜めに通過する光が含まれている場合には、液晶層によって変調された画像光は、直線偏光とはわずかに光学的な位相が相違した楕円偏光となって、検光子側の偏光板328Rから光漏れを生じて、充分な黒が得られない。
本発明の液晶プロジェクタは、前記本発明の光学補償素子を備えた前記本発明の液晶表示装置を用いてなる。そして光学補償素子327Rが黒表示状態の液晶層を、より高い精度で光学的に補償して、幅広い視野角において光漏れを防止することが可能となる。
このため、前記本発明の液晶プロジェクタは、高視野角、高コントラスト、高画質を得ることが可能となる。
In addition, in the state where black display is desired, if the light passing through the liquid crystal molecules in the liquid crystal element is included obliquely, the image light modulated by the liquid crystal layer has a slightly optical phase different from the linearly polarized light. Becomes elliptically polarized light different from each other, light leakage occurs from the analyzer-side polarizing plate 328R, and sufficient black cannot be obtained.
The liquid crystal projector of the present invention uses the liquid crystal display device of the present invention provided with the optical compensation element of the present invention. The optical compensation element 327R can optically compensate the liquid crystal layer in the black display state with higher accuracy, and can prevent light leakage in a wide viewing angle.
Therefore, the liquid crystal projector of the present invention can obtain a high viewing angle, high contrast, and high image quality.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
実施例1は、図1に示す第1の構造の光学補償素子10の実施例で、支持体1の一方の面上に、配向膜4A、第2の光学異方性層3A、配向膜4B、第2の光学異方性層3B、反射防止層5Bを、この順に積層し、支持体1の他方の面上に第1の光学異方性層2、反射防止層5Aを、この順に積層し、更に反射防止層5A、5Bの外表面を保持体6、6Aで挟持し、外周側面をシール7で密封した光学補償素子である。
Example 1
Example 1 is an example of the optical compensation element 10 having the first structure shown in FIG. 1. On one surface of the support 1, an alignment film 4 A, a second optical anisotropic layer 3 A, and an alignment film 4 B are provided. The second optical anisotropic layer 3B and the antireflection layer 5B are laminated in this order, and the first optical anisotropic layer 2 and the antireflection layer 5A are laminated on the other surface of the support 1 in this order. In addition, an optical compensation element in which the outer surfaces of the antireflection layers 5A and 5B are sandwiched between the holding bodies 6 and 6A and the outer peripheral side surface is sealed with a seal 7 is provided.

<光学補償素子の作製>
支持体1として、ガラス基板を用い、前記構造の光学補償素子を作製した。
<Production of optical compensation element>
A glass substrate was used as the support 1 to produce an optical compensation element having the above structure.

―第1の光学異方性層―
前記ガラス基板上に減圧下でスパッタ装置を用いてSiO層とTiO層を交互に蒸着して、各層をそれぞれ26層ずつ、合計52層からなる周期構造積層体からなる第1の光学異方性層2を形成した。形成された第1の光学異方性層2の全体の厚みは、760nm、Rth=200nmであった。
-First optical anisotropic layer-
A SiO 2 layer and a TiO 2 layer are alternately deposited on the glass substrate by using a sputtering apparatus under reduced pressure, and each of the layers is 26 layers, and the first optical structure comprising a periodic structure laminate comprising 52 layers in total. The isotropic layer 2 was formed. The total thickness of the formed first optically anisotropic layer 2 was 760 nm and Rth = 200 nm.

―反射防止層の作製―
得られた第1の光学異方性層2の表面上に減圧下でスパッタ装置を用いてSiO層とTiO層を交互に蒸着して、反射防止層5Aを形成した。形成された反射防止層5Aの厚みは0.24μmであった。
―Preparation of antireflection layer―
An SiO 2 layer and a TiO 2 layer were alternately deposited on the surface of the obtained first optically anisotropic layer 2 using a sputtering apparatus under reduced pressure, thereby forming an antireflection layer 5A. The thickness of the formed antireflection layer 5A was 0.24 μm.

―配向膜―
下記構造式(3)の変性ポリビニルアルコール20g、水(溶剤)360g、メタノール120g、グルタルアルデヒド(架橋剤)1.0gからなる配向膜塗布液を調製した。
―Alignment film―
An alignment film coating solution comprising 20 g of modified polyvinyl alcohol of the following structural formula (3), 360 g of water (solvent), 120 g of methanol, and 1.0 g of glutaraldehyde (crosslinking agent) was prepared.

次に、第1の光学異方性層2とは反対側の面上に配向膜塗布液100ml/mを滴下し、1000rpmの条件でスピンコートする。その後、該配向膜塗布液を100℃の温風で3分間乾燥して、厚み600nmの配向膜を形成した。次いで、形成された前記配向膜上にラビング処理を施して、所定の配向方向に配向する配向膜4Aを形成した。 Next, 100 ml / m 2 of the alignment film coating solution is dropped on the surface opposite to the first optically anisotropic layer 2 and spin-coated under the condition of 1000 rpm. Thereafter, the alignment film coating solution was dried with hot air at 100 ° C. for 3 minutes to form an alignment film having a thickness of 600 nm. Next, a rubbing treatment was performed on the formed alignment film to form an alignment film 4A that is aligned in a predetermined alignment direction.

―重合性液晶化合物の調製―
下記構造式(4)の円盤状液晶化合物4.27g、エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)0.42g、セルロースアセテートブチレート(CAB551−0.2、イーストマンケミカル社製)0.09g、セルロースアセテートブチレート(CAB531−1、イーストマンケミカル社製)0.02g、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)0.14g、増感剤(カヤキュアーDETX−S、日本化薬(株)製)0.05gを溶剤としてのメチルエチルケトン15.0gに溶解し、重合性液晶化合物の塗布液を調製した。
-Preparation of polymerizable liquid crystal compounds-
4.27 g of a discotic liquid crystal compound of the following structural formula (4), 0.42 g of ethylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), cellulose acetate butyrate (CAB551-0.2) 0.09 g, manufactured by Eastman Chemical Co., Ltd., 0.02 g of cellulose acetate butyrate (CAB531-1, manufactured by Eastman Chemical Co., Ltd.), 0.14 g of photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.), sensitizer 0.05 g (Kayacure DETX-S, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) was dissolved in 15.0 g of methyl ethyl ketone as a solvent to prepare a coating liquid for a polymerizable liquid crystal compound.

重合性液晶化合物塗布液100ml/mを配向膜4Aの表面上に滴下し、1500rpmの条件でスピンコートする。その後、130℃の恒温ゾーンで5分間加熱し、前記重合性液晶化合物を配向させた。その後、高圧水銀灯を用いて照射エネルギー300mJ/cmでUV照射して、前記重合性液晶化合物を重合させ、液晶構造の配向状態を固定した。その後、室温まで放冷し、第2の光学異方性層3Aを形成した。
形成された第2の光学異方性層3Aにおいて、前記円盤状液晶化合物は、円盤面の垂直軸法線と前記ガラス基板の法線とのなす角度(配向角)が、10°から62°に前記ガラス基板側から空気界面側に向かって増加し、前記円盤状液晶化合物がハイブリッド配向していた。前記円盤状液晶化合物の配向角は、エリプソメーター(M−150、日本分光(株)製)を用いて、観察角度を変えてレターデーションを測定し、得られた測定値から屈折率楕円体モデルを仮想し、「Design Concepts of the Discotic Negative Birefringence Compensation Films SID98 DIGEST」に記載されている手法により算出した。
第2の光学異方性層3Aの表面上に、更に、配向膜4Bをその配向方向が配向膜4Aと概略直交するように積層した。そして、配向膜4Bの表面上に第2の光学異方性層3Bを第2の光学異方性層3Aと同様の方法により形成した。
なお、配向膜4B及び第2の光学異方性層3Bの材料、配合量等は配向膜4A及び第2の光学異方性層3Aと同様とした。
得られた第2の光学異方性層3Bにおいて、円盤状液晶化合物は、円盤面と前記ガラス基板とのなす角度(配向角)が、7°から60°に前記ガラス基板側から空気界面側に向かって増加し、該円盤状液晶化合物がハイブリッド配向していた。また、得られた第2の光学異方性層3Bはシュリーレンなどの欠陥がない均一な膜であった。
A polymerizable liquid crystal compound coating solution 100 ml / m 2 is dropped on the surface of the alignment film 4A and spin-coated under the condition of 1500 rpm. Thereafter, the polymerizable liquid crystal compound was aligned by heating in a constant temperature zone of 130 ° C. for 5 minutes. Thereafter, the polymerizable liquid crystal compound was polymerized by UV irradiation with an irradiation energy of 300 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp, and the alignment state of the liquid crystal structure was fixed. Then, it stood to cool to room temperature and formed the 2nd optically anisotropic layer 3A.
In the formed second optically anisotropic layer 3A, the discotic liquid crystal compound has an angle (orientation angle) formed by a vertical axis normal to the disc surface and a normal to the glass substrate of 10 ° to 62 °. From the glass substrate side toward the air interface side, the discotic liquid crystal compound was hybrid aligned. The orientation angle of the discotic liquid crystal compound is measured by using an ellipsometer (M-150, manufactured by JASCO Corporation) to measure the retardation while changing the observation angle. Was calculated by the method described in “Design Concepts of the Discrete Negative Birefringence Compensation Films SID98 DIGEST”.
On the surface of the second optically anisotropic layer 3A, an alignment film 4B was further laminated so that the alignment direction was substantially orthogonal to the alignment film 4A. Then, the second optical anisotropic layer 3B was formed on the surface of the alignment film 4B by the same method as the second optical anisotropic layer 3A.
The materials, blending amounts, and the like of the alignment film 4B and the second optical anisotropic layer 3B are the same as those of the alignment film 4A and the second optical anisotropic layer 3A.
In the obtained second optically anisotropic layer 3B, the discotic liquid crystal compound has an angle (orientation angle) between the disc surface and the glass substrate of 7 ° to 60 ° from the glass substrate side to the air interface side. The disk-like liquid crystal compound was hybrid aligned. The obtained second optically anisotropic layer 3B was a uniform film free from defects such as schlieren.

―反射防止層の作製―
得られた第2の光学異方性層3Bの表面上に減圧下でスパッタ装置を用いてSiO層とTiO層を交互に蒸着して、反射防止層5Bを形成した。形成された該反射防止層5Bの厚みは0.24μmであった。
―Preparation of antireflection layer―
An SiO 2 layer and a TiO 2 layer were alternately deposited on the surface of the obtained second optically anisotropic layer 3B using a sputtering apparatus under reduced pressure to form an antireflection layer 5B. The formed antireflection layer 5B had a thickness of 0.24 μm.

―光学補償素子の密封―
ガラス基板で作製した前記光学補償素子の表面及び裏面全体を覆うようにして、保持体6及び6Aとして前記ガラス板と同様のガラス板で挟持し、前記光学補償素子と前記ガラス板を密着させた。次に、作業エリアを減圧し、前記光学補償素子を脱気した。これにより、前記積層体内にある不純物、例えば、水、酸素、窒素酸化物や硫黄酸化物などの酸性化合物や光学補償素子の製造工程で発生する各種溶媒ガスなどの分子が除去される。
更に、窒素ガスを充填した。最後に、前記光学補償素子の側面を、シール7として、一液性のエポキシボンド(三井化学社製ストラクトボンドXN−21−S−B)を塗布し、硬化処理温度100℃で10分間加熱し硬化させて、前記光学補償素子を封止した。
―Sealing of optical compensation element―
Covering the entire front and back surfaces of the optical compensation element made of a glass substrate, the holders 6 and 6A were sandwiched between glass plates similar to the glass plate, and the optical compensation element and the glass plate were brought into close contact with each other. . Next, the working area was depressurized and the optical compensation element was deaerated. Thereby, impurities such as water, oxygen, acidic compounds such as nitrogen oxides and sulfur oxides, and molecules such as various solvent gases generated in the manufacturing process of the optical compensation element are removed.
Furthermore, nitrogen gas was filled. Finally, as a seal 7 on the side surface of the optical compensation element, a one-component epoxy bond (Struct Bond XN-21-SB, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) is applied and heated at a curing temperature of 100 ° C. for 10 minutes. Cured to seal the optical compensation element.

[液晶表示装置]
(実施例1)
作製された前記光学補償素子を白表示1.5V、黒表示3VのノーマリーホワイトモードのTNモード液晶素子に重ね合わせて、実施例1の液晶表示装置を得た。
[Liquid Crystal Display]
Example 1
The manufactured optical compensation element was superimposed on a normally white mode TN mode liquid crystal element with white display of 1.5 V and black display of 3 V to obtain a liquid crystal display device of Example 1.

(実施例2)
光学補償素子の密封方法が、前記光学補償素子をガラスケース内に収納し開口部分を封止する方法であること以外は前記実施例1と同様の方法により実施例2の液晶表示装置を得た。
(Example 2)
A liquid crystal display device of Example 2 was obtained by the same method as in Example 1 except that the method of sealing the optical compensation element was a method of housing the optical compensation element in a glass case and sealing the opening. .

(実施例3)
光学補償素子を減圧下で脱気したのみで、窒素ガスの充填は行わなかったこと以外は前記実施例2と同様の方法により実施例3の液晶表示装置を得た。
(Example 3)
A liquid crystal display device of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 2 except that the optical compensation element was only degassed under reduced pressure and not filled with nitrogen gas.

(実施例4)
光学補償素子の支持体上に第1の光学異方性層と同じレターデーション値を有するトリアセチルセルロースフィルムを用いた以外は、前記実施例2と同様の方法により実施例4の液晶表示装置を得た。
Example 4
The liquid crystal display device of Example 4 was prepared in the same manner as in Example 2 except that a triacetyl cellulose film having the same retardation value as that of the first optical anisotropic layer was used on the support of the optical compensation element. Obtained.

(比較例1)
光学補償素子を前記実施例4と同様の方法により作製した後、ガラスケースの一角を破壊し、外界と物質交換ができるようにして比較例1の液晶表示装置を得た。
(Comparative Example 1)
After the optical compensation element was produced by the same method as in Example 4, a corner of the glass case was broken to allow the exchange of substances with the outside to obtain the liquid crystal display device of Comparative Example 1.

(比較例2)
前記実施例1において、光学補償素子の密封手段を行わなかったこと以外は実施例1と同様にして、比較例2の液晶表示装置を得た。
(Comparative Example 2)
A liquid crystal display device of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the sealing means for the optical compensation element was not used in Example 1.

(実施例1〜4及び比較例1、2)
(液晶表示装置のコントラストの評価)
実施例1〜4及び比較例1、2の液晶表示装置について、コノスコープ(Autronic−Melcher社製)を用いて、表示面の正面から仰角20°、方位角45°の場所におけるコントラストを測定した。ここで、前記コントラストは、白表示照度、黒表示照度及びそれらの比から算出されるコントラスト(白表示照度/黒表示照度)を測定した。
(Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2)
(Evaluation of contrast of liquid crystal display device)
For the liquid crystal display devices of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, the contrast at a location with an elevation angle of 20 ° and an azimuth angle of 45 ° from the front of the display surface was measured using a conoscope (manufactured by Autronic-Melcher). . Here, as the contrast, a contrast (white display illuminance / black display illuminance) calculated from white display illuminance, black display illuminance, and a ratio thereof was measured.

(実施例5〜8及び比較例3、4)
−液晶プロジェクタの作製−
RGBの各色にそれぞれ各一枚の3枚の実施例1〜4及び比較例1、2の液晶表示装置をそれぞれ市販のTN型液晶プロジェクタに装着して、実施例5〜8及び比較例3,4の液晶プロジェクタを作製した。
(Examples 5 to 8 and Comparative Examples 3 and 4)
-Production of liquid crystal projector-
The three liquid crystal display devices of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 are mounted on a commercially available TN liquid crystal projector for each of the RGB colors, and Examples 5 to 8 and Comparative Examples 3 and 3 are mounted. 4 liquid crystal projectors were produced.

<液晶プロジェクタのコントラストの評価>
得られた該液晶プロジェクタについて、投射レンズから3mの距離に設置したスクリーン上での白表示照度、黒表示照度及びそれらの比から算出されるコントラスト(白表示照度/黒表示照度)を測定した。
<Evaluation of contrast of LCD projector>
About the obtained liquid crystal projector, the contrast (white display illuminance / black display illuminance) calculated from the white display illuminance, the black display illuminance and the ratio thereof on the screen set at a distance of 3 m from the projection lens was measured.

−使用経時(強制試験)の評価方法−
前記液晶表示装置(実施例1〜4及び比較例1、2)及び液晶プロジェクタ(実施例5〜8及び比較例3、4)について、白色光2億lux相当の光源度用いて96時間の各加速条件で使用経時(強制試験)を行い、前記コントラストの評価を行った。その結果を表1に示す。
-Evaluation method of usage time (forced test)-
For the liquid crystal display devices (Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2) and the liquid crystal projectors (Examples 5 to 8 and Comparative Examples 3 and 4), each of 96 hours using white light equivalent to 200 million lux The time of use (forced test) was performed under accelerated conditions, and the contrast was evaluated. The results are shown in Table 1.

液晶表示装置
表1の結果から、比較例1、2の液晶表示装置と比較して実施例1〜4の液晶表示装置は、いずれもコントラストが劣化していないことが判る。
Liquid crystal display
From the results in Table 1, it can be seen that the contrast of the liquid crystal display devices of Examples 1 to 4 is not deteriorated as compared with the liquid crystal display devices of Comparative Examples 1 and 2.

液晶プロジェクタ
表2の結果から、比較例3,4の液晶プロジェクタと比較して実施例5〜8の液晶プロジェクタは、いずれもコントラストが劣化していないことが判る。
LCD projector
From the results of Table 2, it can be seen that the contrast of the liquid crystal projectors of Examples 5 to 8 is not deteriorated as compared with the liquid crystal projectors of Comparative Examples 3 and 4.

本発明の光学補償素子、液晶表示装置は、携帯電話、パソコン用モニタ、テレビ、液晶プロジェクタなどに好適に使用することができる。   The optical compensation element and the liquid crystal display device of the present invention can be suitably used for mobile phones, personal computer monitors, televisions, liquid crystal projectors, and the like.

図1は、第1の構造の光学補償素子の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the optical compensation element having the first structure. 図2は、第2の構造の光学補償素子の一例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the optical compensation element having the second structure. 図3は、第3の構造の光学補償素子の一例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the optical compensation element having the third structure. 図4は、第4の構造の光学補償素子の一例を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of an optical compensation element having a fourth structure. 図5は、第5の構造の光学補償素子の一例を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the optical compensation element having the fifth structure. 図6は、第6の構造の光学補償素子の一例を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of an optical compensation element having a sixth structure. 図7は、第7の構造の光学補償素子の一例を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of an optical compensation element having a seventh structure. 図8は、第8の構造の光学補償素子の一例を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing an example of an optical compensation element having an eighth structure. 図9は、本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。FIG. 9 is a schematic view showing an example of the liquid crystal display device of the present invention. 図10は、本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。FIG. 10 is a schematic view showing an example of the liquid crystal display device of the present invention. 図11は、本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。FIG. 11 is a schematic view showing an example of the liquid crystal display device of the present invention. 図12は、本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。FIG. 12 is a schematic view showing an example of the liquid crystal display device of the present invention. 図13は、リア方式の液晶プロジェクタの一例を示す外観図である。FIG. 13 is an external view showing an example of a rear type liquid crystal projector. 図14は、投影ユニットの一例を示す構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram illustrating an example of a projection unit.

符号の説明Explanation of symbols

1、21,31、41、51、61、71、81・・・・・支持体
2、22、32、42、52、62、72、82・・・・・第1の光学異方性層
3、23、33、43、53、63、73、83・・・・・第2の光学異方性層
4、24、34、44、54、64、74、84・・・・・配向膜
5、25、35、45、55、65、75、85・・・・・反射防止層
6、26、36、46、56、66、76、86・・・・・保持体
7、27、37、47、57、67、77、87・・・・・シール
10、20、30、40、50、60、70、80・・・・光学補償素子
100・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・液晶表示装置
101・・・・・・・・・・・・・・・上側偏光板
102・・・・・・・・・・・・・・・上側偏光板吸収軸
103・・・・・・・・・・・・・・・上側第2光学異方性層
104・・・・・・・・・・・・・・・上側第2光学異方性層作製時のラビング方向
105・・・・・・・・・・・・・・・下側第2の光学異方性層
106・・・・・・・・・・・・・・・下側第2光学異方性層作製時のラビング方向
107・・・・・・・・・・・・・・・第1の光学異方性層
108・・・・・・・・・・・・・・・光学補償素子
109・・・・・・・・・・・・・・・液晶セル上側基板
110・・・・・・・・・・・・・・・上側基板液晶配向用ラビング方向
111・・・・・・・・・・・・・・・液晶分子(液晶層)
112・・・・・・・・・・・・・・・下側基板液晶配向用ラビング方向
113・・・・・・・・・・・・・・・液晶セル下側基板
114・・・・・・・・・・・・・・・液晶素子
115・・・・・・・・・・・・・・・下側偏光板の吸収軸
116・・・・・・・・・・・・・・・下側偏光板
200・・・・・・・・・・・・・・・液晶プロジェクタ
300・・・・・・・・・・・・・・・投射ユニット
1, 2, 31, 31, 41, 51, 61, 71, 81... Support 2, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82... First optical anisotropic layer 3, 23, 33, 43, 53, 63, 73, 83 ... Second optical anisotropic layer 4, 24, 34, 44, 54, 64, 74, 84 ... Alignment film 5, 25, 35, 45, 55, 65, 75, 85 ... Antireflection layer 6, 26, 36, 46, 56, 66, 76, 86 ... Holder 7, 27, 37 , 47, 57, 67, 77, 87... Seal 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80... Optical compensation element 100. ···················································· 101・ Upper polarizing plate absorption axis 103 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Upper second optical anisotropic layer 104 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Upper second optical The rubbing direction during the preparation of the anisotropic layer 105 ......... Lower second optically anisotropic layer 106 ...・ Rubbing direction at the time of preparation of the lower second optically anisotropic layer 107...・ ・ ・ ・ ・ Optical compensation element 109 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Liquid crystal cell upper substrate 110 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Upper substrate liquid crystal alignment rubbing Direction 111 ... Liquid crystal molecules (liquid crystal layer)
112 ·····························································································································・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Liquid crystal element 115 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Absorption axis of lower polarizing plate 116・ ・ Lower side polarizing plate 200 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Liquid crystal projector 300 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Projection unit

Claims (9)

光学補償素子を密封する密封手段を有することを特徴とする光学補償素子。   An optical compensation element comprising sealing means for sealing the optical compensation element. 密封手段が、光学補償素子を挟持する挟持部材と、周側面を密封する密封手段からなる請求項1に記載の光学補償素子。   The optical compensation element according to claim 1, wherein the sealing means includes a clamping member that sandwiches the optical compensation element and a sealing means that seals the peripheral side surface. 光学補償素子を挟持する挟持部材が、無機蒸着膜及びガラスの少なくともいずれかである請求項1から2のいずれかに記載の光学補償素子。   The optical compensation element according to claim 1, wherein the sandwiching member that sandwiches the optical compensation element is at least one of an inorganic vapor deposition film and glass. 光学補償素子が、ツイストネマティック液晶素子を用いている請求項1から3のいずれかに記載の光学補償素子。   The optical compensation element according to claim 1, wherein the optical compensation element uses a twisted nematic liquid crystal element. 光学補償素子が、視野角拡大フィルムである請求項1から4のいずれかに記載の光学補償素子。   The optical compensation element according to any one of claims 1 to 4, wherein the optical compensation element is a viewing angle widening film. 光学補償素子が、支持体上に無機材料で形成された第1の光学異方性層及び重合性液晶化合物で形成された第2の光学異方性層からなり、
前記第1の光学異方性層は、屈折率が互いに異なる複数の層が、規則的な順序で積層され繰り返し単位が繰り返されてなる周期構造積層体であり、全体として負の屈折率異方性を有しており、
前記第2の光学異方性層は、液晶構造を含む重合性液晶化合物から形成され、前記液晶構造の配向角が前記第2の光学異方性層の厚み方向に対して変化するハイブリッド配向である請求項1から5のいずれかに記載の光学補償素子。
The optical compensation element comprises a first optical anisotropic layer formed of an inorganic material on a support and a second optical anisotropic layer formed of a polymerizable liquid crystal compound,
The first optically anisotropic layer is a periodic structure laminate in which a plurality of layers having different refractive indexes are laminated in a regular order and a repeating unit is repeated, and the negative refractive index anisotropic as a whole. Have
The second optically anisotropic layer is formed of a polymerizable liquid crystal compound including a liquid crystal structure, and has a hybrid orientation in which an orientation angle of the liquid crystal structure changes with respect to a thickness direction of the second optically anisotropic layer. The optical compensation element according to claim 1.
第2の光学異方性層が、配向方向が異なる二つの層からなる請求項6に記載の光学補償素子。   The optical compensation element according to claim 6, wherein the second optical anisotropic layer is composed of two layers having different orientation directions. 少なくとも一対の電極及び該一対の電極間に封入される液晶分子を有する液晶素子と、該液晶素子の両面及び片面のいずれかに配置される光学補償素子と、前記液晶素子及び光学補償素子に対向配置される偏光素子とを備え、前記光学補償素子が請求項1から7のいずれかに記載の光学補償素子であることを特徴とする液晶表示装置。   A liquid crystal element having at least a pair of electrodes and liquid crystal molecules sealed between the pair of electrodes, an optical compensation element disposed on one or both sides of the liquid crystal element, and opposed to the liquid crystal element and the optical compensation element A liquid crystal display device comprising: a polarizing element disposed, wherein the optical compensation element is the optical compensation element according to claim 1. 光源と、該光源からの照明光が照射される液晶表示装置と、該液晶表示装置によって光変調された光をスクリーン上に結像させる投影光学系とを備え、前記液晶表示装置が請求項8に記載の液晶表示装置であることを特徴とする液晶プロジェクタ。
9. The liquid crystal display device comprising: a light source; a liquid crystal display device irradiated with illumination light from the light source; and a projection optical system that forms an image of light modulated by the liquid crystal display device on a screen. A liquid crystal projector according to claim 1.
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