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WO2007018258A1 - 光学素子、偏光板、位相差板、照明装置、および液晶表示装置 - Google Patents

光学素子、偏光板、位相差板、照明装置、および液晶表示装置 Download PDF

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WO2007018258A1
WO2007018258A1 PCT/JP2006/315798 JP2006315798W WO2007018258A1 WO 2007018258 A1 WO2007018258 A1 WO 2007018258A1 JP 2006315798 W JP2006315798 W JP 2006315798W WO 2007018258 A1 WO2007018258 A1 WO 2007018258A1
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WO
WIPO (PCT)
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light
wavelength
incident angle
optical element
liquid crystal
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2006/315798
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kohei Arakawa
Toshihiko Hori
Shuhei Okude
Manabu Haraguchi
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.)
Zeon Corp
Original Assignee
Zeon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zeon Corp filed Critical Zeon Corp
Priority to US11/990,143 priority Critical patent/US20100134724A1/en
Priority to JP2007529618A priority patent/JP4853476B2/ja
Publication of WO2007018258A1 publication Critical patent/WO2007018258A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G02F1/133528—Polarisers
    • G02F1/133541—Circular polarisers

Definitions

  • Optical element polarizing plate, retardation plate, lighting device, and liquid crystal display
  • the present invention relates to an optical element, a polarizing plate, a retardation plate, an illumination device, and a liquid crystal display device. Specifically, the present invention relates to an optical element, a polarizing plate, a retardation plate, an illuminating device, and a liquid crystal display device used for displaying an image having the same color balance in front and oblique observations.
  • a liquid crystal display device includes a light source, two dichroic polarizers, and a liquid crystal cell disposed between the dichroic polarizers.
  • Light from light sources such as cold cathode tube, hot cathode tube, LED (light emitting diode), EL (electroluminescence), blue light (wavelength 410-470nm), green light (wavelength 520-580nm), and red Light (wavelength 600-660nm) force S balance and emits white light.
  • the light is converted into linearly polarized light by the first dichroic polarizer.
  • the linearly polarized light is converted into linearly polarized light with the phase as it is or inverted depending on the difference in voltage application or no voltage application in the liquid crystal cell.
  • the linearly polarized light whose phase is inverted in the liquid crystal cell is
  • the linearly polarized light that is transmitted through the second dichroic polarizer and has the same phase cannot pass through the second dichroic polarizer.
  • the phase can be reversed with respect to the incident light with an incident angle of 0 degree (that is, the phase is delayed by one half wavelength)
  • the delay cannot be reduced to a half wavelength, which causes distortion.
  • the degree of distortion varies depending on the wavelength. As a result, the color image when viewed from the front is different from the color image when viewed from an oblique direction.
  • reflective polarizers are sometimes used to improve luminance.
  • a reflective polarizer the selective reflection band of light incident from an oblique direction is shifted to the short wavelength side as compared to the selective reflection band of light incident from the front.
  • the color image when viewed from the front is different from the color image when viewed from an oblique direction.
  • Patent Document 1 discloses a cholesteric liquid crystal layer having a selective reflection band at a wavelength of ⁇ ⁇ ( ⁇ ⁇ ) with respect to normal incident light.
  • the collimator described in 1 has a function of aligning light traveling at various angles with only light traveling in the vertical direction. Therefore, light rays that are incident on an oblique force are reflected by this collimator and are not transmitted.
  • Patent Document 2 it has a transmission characteristic for incident light in the visible region in the normal direction, has a reflection wavelength band in the infrared region, and has an increased incident angle with respect to the normal direction. It has been proposed to arrange an infrared reflection layer ( ⁇ ) whose reflection wavelength band changes to the short wavelength side in the lighting device. Patent Document 2 discloses an infrared reflection layer ( ⁇ ) having a transmittance of light of 10% or less at a wavelength of 710 nm, 640 nm, or 610 nm at an incident angle of 45 degrees. Therefore, the red light incident obliquely is reflected or absorbed almost completely by the infrared reflection layer (B).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-169026 (US Publication 2002 0036735)
  • Patent Document 2 JP 2004-309618 A
  • An object of the present invention is to provide an optical element, a polarizing plate, a retardation plate, an illumination device, and a liquid crystal display device used for displaying an image having the same color balance in front and oblique observations. It is to provide. Specifically, an object is to provide an optical element, a polarizing plate, a retardation plate, a lighting device, and a liquid crystal display device in which characteristics such as transmittance appropriately change according to an incident angle.
  • the present inventor has 600 ⁇ ! A band that reflects light with an incident angle of 0 degrees in a wavelength band ( ⁇ to ⁇ ) longer than the wavelength of light that exhibits the maximum emission intensity in the wavelength range of ⁇ 700nm.
  • An optical element having an average transmittance of 0% or more and 80% or less for light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees is provided in a lighting device of a liquid crystal display device. We found that images with the same color balance can be displayed during observation.
  • the present inventor is an optical element having a resin layer having cholesteric regularity, wherein the resin layer has a chiral pitch of 400 nm or more and a selective reflection band at an incident angle of 0 degree.
  • an optical element having a maximum reflectance of 10% or more and 40% or less is provided in an illumination device of a liquid crystal display device, it has been found that an image with the same color balance can be displayed in observation from the front and oblique directions. . Based on these findings, the present inventor has further investigated and completed the present invention.
  • the present invention includes the following.
  • An optical element having an average transmittance of 0% to 80% for light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees.
  • the average transmittance power of light with a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 0 degrees is 60% or more, and the average transmittance power of light with a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 0 degrees is 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees.
  • the optical element having a light transmittance greater than that of the optical element.
  • the optical element comprising a resin layer having cholesteric regularity.
  • the optical element which is 10% or more and 40% or less.
  • the chiral pitch of the resin layer is 400 nm or more.
  • a retardation plate in which the optical element and a retardation element are laminated (12) A retardation plate in which the optical element and a retardation element are laminated.
  • An illumination device in which a light reflecting element, a light source, a light diffusing element, and the optical element are arranged in this order.
  • a polarized illumination device in which a light reflecting element, a light source, a light diffusing element, and the polarizing plate are arranged in this order.
  • a liquid crystal display device in which a light reflecting element, a light source, a light diffusing element, the optical element, a linear polarizer, a liquid crystal panel, and an analyzer are arranged in this order.
  • the liquid crystal display device wherein the light source is selected from a cold cathode tube, a hot cathode tube, a light emitting diode, and electroluminescence.
  • the optical element of the present invention transmits light having a wavelength of 600 nm to 700 nm that is incident at an incident angle of 60 degrees in the range of 40% to 80%.
  • the color balance of blue, green and red when observed can be adjusted to the same balance as the balance of blue, green and red when the front force is observed. As a result, there is no redness or bluishness when observed from an oblique direction, and the color reproduction range can be widened.
  • the optical element of the present invention has a cholesteric resin layer having a chiral pitch of 400 nm or more, and a maximum reflectance in a selective reflection band at an incident angle of 0 ° is 10% or more and 40% or less. Since the selective reflection band of the cholesteric resin layer shifts to the short wavelength side when the incident angle is increased, the blue, green, and red colors when observed obliquely when the optical element of the present invention is installed in a device having a light source. The balance can be adjusted to the same balance as that of blue, green and red when viewed from the front. As a result, when viewed from an oblique direction, it does not appear reddish or bluish, and the color reproduction range can be widened.
  • boundary values X and y are included. “Less than ⁇ ” and “greater than y” indicate that the boundary values X and y are not included.
  • the boundary values X and y in the range indicated by “x to y” are included in the range.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of an emission spectrum of a light source.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a selective reflection band.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an optical element (circularly polarizing reflector) according to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an example of a liquid crystal display device of the present invention.
  • the optical element of the present invention is 600 ⁇ among the light emitted from the lower limit intensity light source of the wavelength band that reflects light rays with an incident angle of 0 degrees! Average transmittance of light of wavelength 600nm to 700nm longer than wavelength ⁇ of light showing maximum emission intensity in wavelength band of ⁇ 700nm and incident angle 60 degrees
  • the force is 0% or more and 80% or less.
  • the optical element of the present invention is a member used together with a light source, and is disposed on the light emitting side of this light source. Specifically, it is a reflective polarizer, particularly a circularly polarizing reflector. be able to.
  • the optical element of the present invention has a wavelength band for reflecting light (hereinafter also referred to as a selective reflection band).
  • the solid line 30 in Fig. 2 shows the wavelength dependence of the reflectance at an incident angle of 0 degree.
  • Selective reflection band is in a specific wavelength range (wavelength range between ⁇ or ⁇ ) as shown by solid line 30
  • the reflectance is larger than the other portions.
  • the reflectance changes sharply at the boundary between the selective reflection band and the non-selective reflection band, and the graph has a rectangular or trapezoidal shape.
  • the reflectance changes slowly and the graph looks like a parabola. It may also be a gentle mountain shape.
  • the lower limit L and the upper limit ⁇ ⁇ of the selective reflection band are the shortest of the wavelengths exhibiting a reflectance of 1Z2 times the maximum reflectance in the selective reflection band. And the longest.
  • FIG. 1 shows an example of an emission spectrum of a light source (cold cathode tube) used in a liquid crystal display device.
  • ⁇ is 600 ⁇ in the light emitted from the light source! Up to 700nm wavelength band
  • the wavelength range of the band for reflecting the light beam (selective reflection band) varies depending on the incident angle.
  • the lower limit wavelength of the band for reflecting the light beam having the incident angle of 0 degree is 1S.
  • the optical element of the present invention has a wavelength of 630 to 700 nm in the light emitted from the ⁇ force light source.
  • ⁇ force is longer
  • the wavelength By setting the wavelength, the color balance when viewed from the front can be improved, or the value of the area ratio of the color reproduction range to the chromaticity range can be increased.
  • the length is about 610 nm, so it is preferable to set ⁇ to a wavelength longer than 6 lOnm.
  • the selective reflection band ⁇ shown by the solid line 30 in Fig. 2 is about 680 nm.
  • the width is preferably 50 nm or more, particularly preferably 80 nm or more.
  • the maximum reflectance of the selective reflection band at an incident angle of 0 degree is preferably 10% or more and 40% or less, more preferably 15% or more and 35% or less.
  • the maximum reflectance is in the above range, an image with the same color balance as that observed from the front can be obtained when the display screen of the liquid crystal display device is observed from an oblique direction. If the maximum reflectance is low, the image appears reddish when viewed from an angle. When the maximum reflectance is high, the image becomes bluish when observed from an oblique direction.
  • the optical element of the present invention has a reflectivity when the light having a wavelength exhibiting the maximum reflectivity in the selective reflection band at an incident angle of 0 degrees is incident at an incident angle of 60 degrees, and the maximum reflection at the incident angle of 0 degrees.
  • the emissivity is preferably 50% or more and 90% or less, more preferably 60% or more and 85% or less.
  • the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 0 ° is preferably 60% or more, more preferably 70% or more. Further, the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 0 ° is preferably larger than the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 ° described later. Specifically, the average transmittance power of light with a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees. It is preferably 94% or less of the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm.
  • the light transmittance of blue light and green light at an incident angle of 0 degrees can be appropriately selected in consideration of the light quantity balance with respect to red light.
  • the average transmittances of blue light (wavelength 400 ⁇ ! To 500 ⁇ m) and green light (wavelength 500 nm to 600 nm) at an incident angle of 0 ° are preferably 60% or more, more preferably 70% or more.
  • the average transmittance is an arithmetic average value of transmittance measured at a wavelength interval of lOnm.
  • the selective reflection band is preferably shifted to the short wavelength side as the incident angle of the light beam increases. Specifically, the selective reflection band at the incident angle of 60 degrees
  • Rl 2 is preferably included. As the incident angle increases, the selective reflection band shifts to the short wavelength side. This can reduce the average transmittance of light with a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees.
  • a broken line 31 in FIG. 2 shows an example of the selective reflection band at an incident angle of 60 degrees.
  • the lower limit of the selective reflection band is about 6 lOnm.
  • the optical element of the present invention has an average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees of 40% to 80%, preferably 50% to 80%.
  • the display image when observed obliquely becomes bluish. If the light transmittance exceeds the above range, the display image when viewed from an oblique angle will be reddish.
  • the average transmittance of blue light (wavelength 400 ⁇ ! To 500 nm) and green light (wavelength 500 ⁇ ! To 600 nm) at an incident angle of 60 degrees is preferably 60% or more and more preferably. Is over 70%.
  • the average transmittance of light with a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees should be smaller than the average transmittance of blue light (with a wavelength of 400 nm to 500 nm) and green light (with a wavelength of 500 to 600 nm) at an incident angle of 60 degrees. Specifically, it is preferably 5 to 30% smaller than the average transmittance of blue light (wavelength 400 to 5 OOnm) and green light (wavelength 500 to 600 nm) at an incident angle of 60 degrees.
  • the average reflectance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees is preferably 20% or more and 60% or less, more preferably 25% or more and 50% or less.
  • the optical element of the present invention is not limited by its structure as long as the transmittance or reflectance characteristics change according to the incident angle as described above.
  • a multilayer thin film for example, a cold filter or the like in which inorganic oxides having different refractive indexes are alternately deposited; a thin film in which thin films of resin having different refractive indexes are laminated; Infrared reflective film obtained by biaxial stretching of a multi-layered resin film; Infrared reflective film obtained by uniaxially stretching two types of resin films having different refractive indexes, and laminated with them orthogonally; A selective reflection band of a circularly polarized light reflector including a cholesteric regularity resin layer in the infrared region; a laminate of right and left twisted circularly polarized light reflectors; a cholesteric layer in the same twist direction. Two circularly polarized light reflectors including a regular resin layer are laminated via a 1Z2 wave plate; grid polarizers and the like.
  • the optical element of the present invention is an optical element having a resin layer having cholesteric regularity, wherein the resin layer has a chiral pitch of 400 nm or more and a selective reflection band at an incident angle of 0 degree.
  • the maximum reflectance is 10% or more and 40% or less.
  • the optical element of the present invention has a resin layer (hereinafter sometimes referred to as cholesteric resin) layer having cholesteric regularity.
  • the cholesteric regularity is a force in which the molecular axes are aligned in a certain direction on one plane, and the direction of the molecular axes is slightly shifted in the next plane, and the angle is further shifted in the next plane.
  • the structure is such that the angle of the molecular axis is shifted (twisted) one after another in the normal direction of the plane.
  • Such a structure in which the direction of the molecular axis is twisted is called a chiral structure.
  • the normal line (chiral axis) of the plane is preferably substantially parallel to the thickness direction of the cholesterol resin layer.
  • the thickness of the cholesteric resin layer is preferably 1 ⁇ m to 10 ⁇ m, particularly preferably 1 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the cholesteric resin layer used in the present invention has a chiral pitch of 400 nm or more, preferably 430 nm or more.
  • the chiral pitch is the distance in the chiral axis direction until the angle of the molecular axis gradually shifts in the chiral structure as it advances along the plane and then returns to the original molecular axis direction again.
  • FIG. 3 is a view showing the structure of an example of the optical element (circularly polarizing reflector) of the present invention.
  • This circularly polarized light reflector can be obtained by forming an alignment film 2 on a sheet-like transparent substrate 1 and further forming a resin layer 3 having cholesteric regularity thereon.
  • the transparent substrate is not particularly limited as long as it is an optically transparent substrate. However, in order to avoid the change in polarization, an optically isotropic material having a small phase difference due to birefringence is preferable. .
  • the transparent base material that can be used include a transparent resin film and a glass substrate. From the viewpoint of efficient production, a long transparent resin film is more preferable.
  • the transparent resin film may be a single layer film or a multilayer film, but preferably has a thickness of 1 mm and a total light transmittance of 80% or more.
  • alicyclic structure-containing polymer resin linear olefin polymer such as polyethylene and polypropylene, triacetyl cellulose, polybutyl alcohol, polyimide, polyarylate, polyester, polycarbonate , Polysulfone, polyethersulfone, amorphous polyolefin, modified acrylic polymer, epoxy resin and the like.
  • linear olefin polymer such as polyethylene and polypropylene
  • polyimide such as polyethylene and polypropylene
  • polyarylate polybutyl alcohol
  • polyester polycarbonate
  • Polysulfone polyethersulfone
  • amorphous polyolefin modified acrylic polymer
  • epoxy resin and the like can be used alone or in combination of two or more.
  • the alicyclic structure-containing polymer resin Is more preferable.
  • the alicyclic structure-containing polymer resin includes (1) norbornene-based polymer, (2) monocyclic cyclic olefin-based polymer, (3) cyclic conjugation-based polymer, (4) vinyl fat Examples thereof include cyclic hydrocarbon polymers and hydrogenated products thereof. Of these, norbornene polymers are preferred from the viewpoint of transparency and moldability.
  • Examples of norbornene-based polymers include ring-opening polymers of norbornene-based monomers, ring-opening copolymers of norbornene-based monomers and other monomers capable of ring-opening copolymerization, and hydrogenated products thereof.
  • Examples thereof include addition polymers of norbornene monomers and addition copolymers with other monomers copolymerizable with norbornene monomers.
  • a ring-opening polymer hydrogenated product of a norbornene monomer is most preferable from the viewpoint of transparency.
  • Examples of the polymer having the above alicyclic structure include, for example, JP-A-2002-321302. A known polymer force disclosed in a gazette is selected.
  • the resin material of the transparent resin film suitable for the present invention has a glass transition temperature of preferably 80 ° C or higher, more preferably 100 to 250 ° C.
  • a transparent resin film having a glass transition temperature in such a range and having a resin material strength is excellent in durability without being deformed or stressed when used at a high temperature.
  • the molecular weight of the resin material of the transparent resin film suitable for the present invention is such that gel permeation using cyclohexane as the solvent (polymer resin does not dissolve !, in this case, toluene) is used.
  • the weight average molecular weight (Mw) of polyisoprene in terms of polystyrene when the solvent is toluene measured by mouth-matography (hereinafter abbreviated as “GPC”), usually 10,000 to 100,000, good Better ⁇ is from 25,000 to 80,000, more preferred is ⁇ 25,000 to 50,000.
  • the molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw) Z number average molecular weight (Mn)) of the resin material of the transparent resin film suitable for the present invention is not particularly limited, but is usually 1.0 to 10.0, Preferably it is 1.0-4.0, More preferably, it is the range of 1.2-3.5.
  • the resin material of the transparent resin film suitable for the present invention has a content of a resin component having a molecular weight of 2,000 or less (that is, an oligomer component), preferably 5% by weight or less, more preferably 3 % By weight or less, more preferably 2% by weight or less.
  • a resin component having a molecular weight of 2,000 or less that is, an oligomer component
  • a resin component having a molecular weight of 2,000 or less that is, an oligomer component
  • 5% by weight or less preferably 3 % By weight or less, more preferably 2% by weight or less.
  • the selection of polymerization catalyst and hydrogenation catalyst, reaction conditions such as polymerization and hydrogenation, temperature conditions in the process of pelletizing resin as a molding material, etc. should be optimized. That's fine.
  • the amount of oligomer components can be measured by GPC using cyclohexane (V in which the resin material does not dissolve, in this case toluene)
  • the thickness of the transparent substrate used in the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of material cost and reduction in thickness and weight, the thickness is usually 1-1000 ⁇ m, preferably 5-300 ⁇ m, more preferably. Preferably 30 ⁇ : LOO / zm.
  • the transparent substrate used in the present invention is preferably surface-treated in advance.
  • the adhesion between the transparent substrate and the alignment film can be enhanced.
  • Surface treatment examples of the means for treatment include glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet (UV) treatment, and flame treatment. It is also preferable to provide an adhesive layer (undercoat layer) on the transparent substrate to improve the adhesion between the transparent substrate and the alignment film.
  • the alignment film is formed on the surface of the transparent base material in order to regulate the orientation of the resin layer having cholesteric regularity in one direction in the plane.
  • the alignment film contains, for example, a polymer such as polyimide, polyvinyl alcohol, polyester, polyarylate, polyamideimide, or polyetherimide.
  • the alignment film can be obtained by laminating a solution (composition for alignment film) containing such a polymer into a film, drying, and rubbing in one direction.
  • Examples of the method of laminating the film include spin coating, roll coating, flow coating, printing, dip coating, casting film forming, bar coating, die coating, and gravure printing. Can be mentioned.
  • the rubbing method is not particularly limited, and examples thereof include a method of rubbing the alignment film in a certain direction with a synthetic fiber such as nylon, a natural fiber cloth such as cotton, or a roll wound with felt.
  • a synthetic fiber such as nylon, a natural fiber cloth such as cotton, or a roll wound with felt.
  • the method of irradiating the surface of the alignment film with polarized ultraviolet rays also has a function of regulating the orientation of the resin layer having cholesteric regularity in one direction in the plane. be able to.
  • the thickness of the alignment film is preferably 0.01 to 5 111, more preferably 0.05 to 1 / ⁇ ⁇ .
  • the circularly polarized light reflector includes a resin layer having cholesteric regularity.
  • the cholesteric regularity is that the molecular axes are aligned in a certain direction on one plane, but the direction of the molecular axis is slightly offset on the next plane, and the angle is further shifted on the next plane.
  • the structure is such that the angle of the molecular axis is shifted (twisted) one after another in the normal direction of the plane. It is made.
  • Such a structure in which the direction of the molecular axis is twisted is called a chiral structure.
  • the normal line (chiral axis) of the plane is preferably substantially parallel to the thickness direction of the cholesteric resin layer.
  • the thickness of the cholesteric resin layer is preferably 1 ⁇ m to 10 ⁇ m, particularly preferably l ⁇ m to 5 m.
  • a liquid crystal polymer As a material for forming the cholesteric resin layer, first, a liquid crystal polymer is exemplified.
  • a substance In general, a substance is in one of three states (phases): gas, liquid, or solid, depending on conditions such as temperature and pressure.
  • Liquid crystals are described as "in a state between liquid and solid".
  • liquid crystal substances like other substances, are solid at low temperatures and transparent liquids at high temperatures, and become turbid in the intermediate temperature range. This state is a liquid crystal state.
  • a liquid crystal substance exhibiting such a state has an elongated, rod-like or disk-like part in its molecular structure.
  • this partial force is 'a state that becomes solid', that is, a state where it is regularly arranged, and the other part is 'a state that becomes liquid', that is, it can maintain a fluid free position.
  • the liquid crystal molecules are regularly arranged according to the ambient conditions such as the electric field and temperature, and the alignment state changes, and the liquid crystal molecules change.
  • the liquid crystal material is liquid and fluid, and is arranged with a certain regularity, so it exhibits a character similar to a crystal.
  • the liquid crystal polymer is a polymer having such liquid crystallinity.
  • a cholesteric resin layer can be obtained by laminating the liquid crystal polymer on the alignment film in the form of a film. Can do.
  • liquid crystal polymer there is a polymer having a mesogenic structure.
  • Mesogen is a conjugated linear atomic group that imparts liquid crystal alignment.
  • Examples of the polymer having a mesogenic structure include a mesogenic group composed of a para-substituted cyclic compound or the like directly or via a spacer that imparts flexibility to a polymer main chain such as polyester, polyamide, polycarbonate, and polyesterimide.
  • Examples of the spacer include a polymethylene chain and a polyoxymethylene chain.
  • the number of carbon atoms contained in the structural unit forming part of the spacer is appropriately determined according to the chemical structure of the mesogen moiety. In general, in the case of a polymethylene chain, the number of carbon atoms is from 1 to 20, preferably from 2 to 12, and in the case of a polyoxymethylene chain, the number of carbon atoms is from 1 to: L0, preferably from 1 to 3 It is.
  • liquid crystal polymer examples include a nematic liquid crystal polymer containing a low molecular chiral agent; a liquid crystal polymer incorporating a chiral component; a mixture of a nematic liquid crystal polymer and a cholesteric liquid crystal polymer.
  • a liquid crystal polymer having a chiral component introduced therein is a liquid crystal polymer that itself functions as a chiral agent.
  • the mixture of the nematic liquid crystal polymer and the cholesteric liquid crystal polymer can adjust the pitch of the chiral structure of the nematic liquid crystal polymer by changing the mixing ratio thereof.
  • para-substituted aromatic units such as azomethine form, azo form, azoxy form, ester form, biphenyl form, bisphenol hexane form, and bicyclohexane form
  • a suitable chiral component or a low-molecular-weight chiral agent composed of a compound having an asymmetric carbon to a compound having a para-substituted cyclic compound that imparts nematic orientation with xylyl unit isoscillation, etc.
  • those imparted with cholesteric regularity see JP-A-55-21479, US Pat. No. 5,332,522, etc.
  • examples of the terminal substituent at the para position in the para-substituted cyclic compound include a cyano group, an alkyl group, and an alkoxyl group.
  • the liquid crystal polymer is not limited by its production method.
  • the liquid crystal polymer can be obtained, for example, by subjecting a monomer having a mesogenic structure to radical polymerization, cationic polymerization, or ion polymerization.
  • a monomer having a mesogenic structure can be obtained by introducing a mesogenic group directly into a butyl monomer such as an acrylate ester or a methacrylate ester directly or through a part of a spacer by a known method. it can.
  • a liquid crystal polymer can be obtained by addition reaction of a vinyl-substituted mesogenic monomer through the Si—H bond of polyoxymethylsilylene in the presence of a platinum-based catalyst; a phase transfer catalyst via a functional group attached to the main chain polymer.
  • a mesogenic group By introducing a mesogenic group by the esterification reaction used; It can be obtained by polycondensation reaction of a monomer having a mesogenic group introduced into a part of the acid with a spacer part as necessary, and diol.
  • chiral agent to be introduced or contained in the liquid crystal polymer conventionally known ones can be used. Examples thereof include chiral monomers described in JP-A-6-281814, chiral agents described in JP-A-8-209127, and photoreactive chiral compounds described in JP-A-2003-131187.
  • P represents the pitch length of the chiral structure
  • c represents the concentration of the chiral agent.
  • the pitch length of the chiral structure is the distance in the chiral axis direction until the angle of the molecular axis gradually shifts in the chiral structure as it advances along the plane and then returns to the original molecular axis direction again. .
  • Suitable materials for forming the cholesteric resin layer include a polymerizable composition containing a polymerizable liquid crystal compound, preferably a polymerizable composition containing a polymerizable liquid crystal compound, a polymerization initiator, and a chiral agent.
  • Examples of a method for forming a cholesteric resin layer using this material include a coating liquid in which a polymerizable liquid crystal compound, a polymerization initiator and a chiral agent, and a surfactant, an alignment modifier, and the like are dissolved in a solvent as necessary. There is a method of laminating a film on a substrate, drying it, and polymerizing the dried film.
  • a rod-like liquid crystal compound is preferably used.
  • Examples of the rod-like liquid crystal compound include a compound represented by the formula (1).
  • A1 and A2 in the formula (1) are a single spacer, as will be described later. However, this spacer is omitted and B1 and B3 or B4 and B2 are directly bonded. ! /, Even! /
  • R1 and R2 represent a polymerizable group. Specific examples of polymerizable groups Rl and R2 Is the force (r-l) to (!: 1) shown in 1
  • Bl, B2, B3 and B4 each independently represent a single bond or a divalent linking group. Further, at least one of B3 and B4 is preferably O—CO—O 2.
  • A1 and A2 represent a spacer group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the spacer group include a polymethylene group and a polyoxymethylene group.
  • the number of carbon atoms contained in the structural unit forming the spacer group is appropriately determined depending on the chemical structure of the mesogenic group.
  • the number of carbon atoms is 1 to 20, preferably 2 to 12, and in the case of a polyoxymethylene group, the number of carbon atoms is 1 to: L0, preferably 1 to 3.
  • M represents a mesogenic group.
  • the material for forming the mesogenic group M is not particularly limited, but azomethines, azoxys, cyanobiphenols, cyanophylesters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid ester esters, cyanophanecyclohexane Hexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenolic birimidines, phenoldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzo-tolyls are preferably used.
  • the polymerization initiator includes a thermal polymerization initiator and a photopolymerization initiator, and a photopolymerization initiator is preferred because the polymerization reaction is fast.
  • Photopolymerization initiators include polynuclear quinone compounds (US Pat. Nos. 3046127 and 2951758), oxadiazole compounds (US Pat. No. 4212970), a-carbo-Louis compounds (US Pat. No. 2367661). No. 2367670), acyloin ether (US Pat. No. 2448828), a-hydrocarbon-substituted aromatic acyloin compound (US Pat. No. 2722512), combination of triarylimidazole dimer and p-aminophenol ketone (U.S. Pat. No. 3,549,367), atalidine and phenazine compound (JP-A-60-105667, U.S. Pat. No. 4,239,850).
  • the amount of the polymerization initiator is preferably 1 to 10 parts by weight, more preferably 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound.
  • a photopolymerization initiator it is preferable to use ultraviolet rays as irradiation light.
  • the irradiation energy is preferably from 0. lmj / cm 2 to 50 jZcm 2 , and more preferably from 0. ln3jZcm 2 to 800 mjZcm 2 .
  • the irradiation method of ultraviolet rays is not particularly limited. Further, the amount of UV irradiation until the polymerization conversion rate reaches 100% is appropriately selected depending on the type of the polymerizable liquid crystal compound.
  • P represents the pitch length of the chiral structure
  • c represents the concentration of the chiral agent.
  • a surfactant can be used to adjust the surface tension of the coating solution and the film of the coating solution before polymerization.
  • Particularly preferred are nonionic surfactants, and oligomers having a molecular weight of about several thousand are preferred.
  • Examples of such a surfactant include KH-40 manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.
  • the alignment modifier is for controlling the alignment state of the air-side surface of the cholesteric resin layer formed on the substrate, and may also serve as the surfactant.
  • Target alignment state Depending on the case, greaves may be used as appropriate.
  • Polyural alcohol, polybutyral, or a modified product thereof is used as such a resin, but is not limited thereto.
  • an organic solvent is preferably used as the solvent used for the preparation of the coating solution.
  • the organic solvent include ketones, alkyl halides, amides, sulfoxides, heterocyclic compounds, hydrocarbons, esters, and ethers.
  • ketones are preferred in consideration of environmental impact.
  • Two or more organic solvents may be used in combination.
  • a known method such as an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, and a die coating method can be performed.
  • the cholesteric resin layer used in the present invention is preferably a non-liquid crystalline resin layer. This is because the non-liquid crystalline material does not change the cholesteric regularity due to the ambient temperature or electric field.
  • the non-liquid crystalline cholesteric resin layer can be obtained by selecting a polymerizable composition containing a polymerizable liquid crystal compound having two or more polymerizable groups and polymerizing it. By a polymerizable liquid crystal compound having two or more polymerizable groups, A relatively rigid cross-linked structure is introduced into the cholesteric resin, and a resin having no liquid crystallinity can be obtained.
  • the colored light is refracted on the surface of the cholesteric resin layer and the refraction angle ⁇
  • 0 represents the refractive index in the minor axis direction of the rod-like liquid crystal compound
  • e represents the refractive index in the major axis direction of the rod-like liquid crystal compound
  • n (n + n) Z2
  • P represents the pitch length of the chiral structure
  • the center wavelength ⁇ of the selective reflection band depends on the pitch length ⁇ ⁇ of the chiral structure in the cholesteric resin layer.
  • the pitch length of this chiral structure By changing the pitch length of this chiral structure, the selected wavelength band can be changed.
  • the reflectance is proportional to the number of laminated chiral structures. In order to adjust the reflectance, the number of layers of the chiral structure, that is, the thickness is adjusted.
  • the width of the selective reflection band depends on the difference between ⁇ and ⁇ , so select an appropriate liquid crystal compound that is easy to manufacture.
  • a polarizing plate can be obtained by laminating the optical element of the present invention with a linear polarizer.
  • a retardation plate can be obtained by laminating the optical element of the present invention with a retardation element.
  • linear polarizers and retardation elements By laminating with linear polarizers and retardation elements, the air layer between each element is eliminated, and unnecessary reflection and interference at the interface can be reduced.
  • a linear polarizer or retardation element is used instead of the transparent substrate on which the cholesteric resin layer is laminated. By doing so, the cholesteric resin layer can be directly laminated on the linear polarizer or the retardation element.
  • an illumination device a polarized illumination device, and a liquid crystal display device can be obtained by combining the optical element of the present invention with another optical element.
  • the linear polarizer transmits one of two linearly polarized lights that intersect at right angles.
  • a hydrophilic polymer film such as a polybulualcohol film or a partially saponified ethylene acetate acetate film and uniaxially stretched.
  • Other examples include a polarizer having a function of separating polarized light such as grid polarizer and multilayer polarizer into reflected light and transmitted light. Of these, a polarizer containing polyvinyl alcohol is preferred.
  • the degree of polarization of the linear polarizer used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 98% or more, and more preferably 99% or more.
  • the average thickness of the linear polarizer is preferably 5 111-80 m.
  • the polarization transmission axes of a pair of linear polarizers (hereinafter, a pair of linear polarizers may be referred to separately as a linear polarizer X and a linear polarizer Y (analyzer)) are parallel or perpendicular to each other. In this way, the liquid crystal cells are sandwiched.
  • the polarization performance of a linear polarizer may change due to moisture absorption.
  • protective films are usually attached to both sides of the linear polarizer X or analyzer.
  • the protective film bonded to the analyzer may be provided with an antireflection layer, an antifouling layer, an antiglare layer and the like.
  • the phase difference element is an element that can change the phase of light.
  • a polymer film may be stretched and oriented.
  • the retardation element can be used as the protective film bonded to a linear polarizer.
  • the illumination device of the present invention has a light reflecting element, a light source, a light diffusing element, and an optical element of the present invention arranged in this order.
  • a light reflecting element, a light source, a light diffusing element, and a polarizing plate of the present invention are arranged in this order.
  • the polarizing plate is arranged so that the optical element of the present invention is closer to the light diffusing element than the linear polarizer. And are preferred.
  • a prism sheet, a reflective polarizer, a 1Z4 wavelength plate, a 1Z2 wavelength plate, a viewing angle compensation film, an antireflection film, an antiglare film, and the like may be disposed.
  • the light reflecting element is an element that can reflect light. Specifically, a reflective metal film or a reflective plate provided with a white film can be mentioned.
  • the light source used in the present invention is selected from cold cathode tubes, hot cathode tubes, light emitting diodes, and electroluminescence as long as they emit white light.
  • the light diffusing element is an element that scatters light into diffused light to eliminate the in-plane distribution of luminance. Specifically, a light diffusing material such as silicone beads dispersed in a transparent substrate (sometimes referred to as a light diffusing plate), or a light diffusing material applied to the surface of a transparent substrate (light diffusing sheet and May be referred to).
  • the liquid crystal display device of the present invention includes the optical element of the present invention. Furthermore, the polarizing plate, the retardation plate, the illumination device, or the polarization illumination device is provided.
  • the light source, the optical element of the present invention, the linear polarizer X, the liquid crystal cell, and the linear polarizer Y are preferably arranged in this order.
  • a liquid crystal substance is filled between two glass substrates provided with transparent electrodes facing each other with a gap of several ⁇ m, and a voltage is applied to the electrodes to change the alignment state of the liquid crystals. It controls the amount of light passing through here.
  • Liquid crystal cells are classified according to the method of changing the alignment state of the liquid crystal material (operation mode) .
  • TN Transmission Nematic
  • STN Super Twisted Nematic
  • HAN Hybrid Alignment Nematic
  • IPS In Plane Switching
  • VA Vertical Alignment
  • MVA Multi-domain Vertical Alignment type liquid crystal cell
  • OCB Optical Compensated Bend
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an example of the liquid crystal display device of the present invention.
  • reflector 20, cold cathode tube 19, light diffuser 18, circularly polarized reflector 17, linear polarizer X, liquid crystal cell 12 and linear polarizer Y are arranged in this order.
  • the selective reflection band of the optical element is near the infrared region, so that each of blue, green, and red light is transmitted as it is.
  • the selective reflection band shifts to the short wavelength side, and part of the red light is reflected, and the light transmittance of the red light decreases.
  • the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm is adjusted to 0% or more and 80% or less.
  • the average reflectance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm is adjusted.
  • An optically isotropic film made of norbornene-based polymer and having a thickness of 100 ⁇ m was used as a transparent substrate. Both surfaces of this transparent substrate were plasma treated so that the wetting index was 56 dyneZcm.
  • An alignment film composition consisting of 5 parts of polybulal alcohol and 95 parts of water was applied to one side of a transparent substrate and dried to form a film. Subsequently, the film was rubbed with a felt roll in a direction parallel to the longitudinal direction of the transparent substrate to obtain an alignment film having an average thickness of 0.1 ⁇ m.
  • Nematic liquid crystal compound (BASF, trade name “LC242”) 100 parts, chiral agent (BAS F, trade name “LC756”) 3.60 parts, photopolymerization initiator (Ciba 'Specialty' Chemica) Luz's trade name "irga C ure907”) 3.21 parts, and a surfactant (Seimi Chemical Co., Ltd. under the trade name "KH- 40”) 0.11 parts was dissolved in 160 parts of methyl E chill ketone, A liquid crystal coating solution was prepared by filtration using a CDZX syringe filter made of polyfluoroethylene having a pore diameter of 2 m.
  • a liquid crystal coating solution was applied onto the alignment film so that the dry thickness was 1.85 ⁇ m, and 5 ° C at 100 ° C. Dried for minutes. Next, ultraviolet rays were irradiated at 150 n3j / cm 2 to form a cholesteric resin layer, and a circularly polarized light reflector was obtained.
  • the collimated white light having the emission spectrum shown in Fig. 1 is incident on this circularly polarized light reflector at an incident angle of 0 degree, and the light transmittance is measured by a spectroscope (trade name “S-2600” manufactured by Soma Optical Co., Ltd.). ).
  • the selective reflection band at an incident angle of 0 ° was a wavelength of 700 820 nm, and the average transmittance of light at a wavelength of 600 nm and 700 nm at an incident angle of 0 ° was 89%.
  • collimated white light (light having a maximum emission intensity in the wavelength band of 600 ⁇ ! To 700nm, light with a wavelength output of 1 ⁇ 230nm) is incident at an incident angle of 60 degrees, and the light transmittance is measured in the same manner.
  • the circularly polarized light reflector was incorporated in a liquid crystal display device having the configuration shown in FIG. 4, and the change in chromaticity depending on the observation angle was visually evaluated. Almost no change in chromaticity was observed in the range of 0 to 80 degrees on the left and right.
  • the light transmittance was measured in the same manner as in Example 1 using a film having a norbornene-based polymer strength (manufactured by Zeon Corporation, trade name “Zeonoafilm ZF14”, thickness 100 / z m).
  • the selective reflection band was not confirmed, and the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm was 90% when collimated white light was incident at an incident angle of 0 degree.
  • the average transmittance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm was 82%.
  • Other physical properties are shown in Table 1.
  • Example 1 the film having the norbornene-based polymer force was incorporated into a liquid crystal display device having the configuration shown in FIG. 4, and the chromaticity change depending on the observation angle was visually evaluated. Reddish at 60 degrees or more in the horizontal direction.
  • An optically isotropic film made of norbornene-based polymer and having a thickness of 100 ⁇ m was used as a transparent substrate. Both surfaces of this transparent substrate were plasma treated so that the wetting index was 56 dyneZcm.
  • An alignment film composition consisting of 5 parts of polybulal alcohol and 95 parts of water was applied to one side of a transparent substrate and dried to form a film. Subsequently, the film was rubbed with a felt roll in a direction parallel to the longitudinal direction of the transparent substrate to obtain an alignment film having an average thickness of 0.1 ⁇ m.
  • Nematic liquid crystal compound (BASF, trade name “LC242”) 100 parts, chiral agent (BAS F, trade name “LC756”) 3.46 parts, photopolymerization initiator (Ciba 'Specialty' Chemica) Luz's trade name "irga C ure907”) 3.21 parts, and a surfactant (Seimi Chemical Co., Ltd. under the trade name "KH- 40”) 0.11 parts was dissolved in 160 parts of methyl E chill ketone, A liquid crystal coating solution was prepared by filtration using a CDZX syringe filter made of polyfluoroethylene having a pore diameter of 2 m.
  • the liquid crystal coating solution was applied to a dry thickness of 1.88 ⁇ m, and dried at 100 ° C for 5 minutes. Next, ultraviolet rays were irradiated at 150 n3j / cm 2 to form a cholesteric resin layer, and a circularly polarized light reflector was obtained.
  • the reflectance at a wavelength of 760 nm was 20%, and the reflection at a wavelength of 760 nm at an incident angle of 0 degrees was performed. It was 83% of the rate.
  • the average reflectance of light having a wavelength of 600 nm to 700 nm at an incident angle of 60 degrees was 29%.
  • the circularly polarized light reflecting plate was incorporated in a liquid crystal display device having the configuration shown in FIG. 4, and the chromaticity change depending on the observation angle was visually evaluated. There was almost no change in chromaticity in the range of 0 to 80 degrees on the left and right.
  • An optically isotropic film made of norbornene-based polymer and having a thickness of 100 ⁇ m was used as a transparent substrate. Both surfaces of this transparent substrate were plasma treated so that the wetting index was 56 dyneZcm.
  • An alignment film composition consisting of 5 parts of polybulal alcohol and 95 parts of water was applied to one side of a transparent substrate and dried to form a film. Subsequently, the film was rubbed with a felt roll in a direction parallel to the longitudinal direction of the transparent substrate to obtain an alignment film having an average thickness of 0.1 ⁇ m.
  • Nematic liquid crystal compound (BASF, trade name “LC242”) 100 parts, chiral agent (BAS F, trade name “LC756”) 4.98 parts, photopolymerization initiator (Ciba 'Specialty' Chemica) Ruds, trade name “Irgacure907”) 3. 24 parts and surfactant (Seimi Chemicals trade name, “KH-40”) 0.12 parts are dissolved in 162 parts of methyl ethyl ketone and the pore size is 2 A liquid crystal coating solution was prepared by filtration using a CDZX syringe filter made of m polyfluoroethylene.
  • a liquid crystal coating solution was applied to a dry thickness of 1.50 m and dried at 100 ° C for 5 minutes.
  • ultraviolet rays were irradiated at 150 n3j / cm 2 to form a cholesteric resin layer, and a circularly polarized light reflector was obtained.
  • the reflectance at a wavelength of 555 nm was 12%, and 43% of the reflectance at a wavelength of 555 nm at an incident angle of 0 degrees. Also, wavelength 600nm at an incident angle of 60 degrees
  • the average reflectance of light at ⁇ 700 nm was 18%.
  • the circularly polarized light reflecting plate was incorporated in a liquid crystal display device having the configuration shown in Fig. 4, and the chromaticity change due to the observation angle was visually evaluated. It was yellowish green at 60 degrees or more in the horizontal direction.

Landscapes

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Abstract

　重合性液晶化合物、重合開始剤及びカイラル剤、さらに必要に応じて界面活性剤、配向調整剤等を溶剤に溶解させた塗布液を得、これを等方性の透明フィルムの上に膜状に積層し、乾燥させ、その乾燥させた膜を重合させて、入射角０度の光線を反射する帯域の下限λLが、光源が発する光の中で６００ｎｍ～７００ｎｍの波長帯域で最大発光強度を示す光の波長λR1よりも長く、且つ入射角６０度における波長６００ｎｍ～７００ｎｍの光の平均透過率が４０％以上９０％以下である、光学素子を得る。

Description

明 細 書
光学素子、偏光板、位相差板、照明装置、および液晶表示装置 技術分野
[0001] 本発明は、光学素子、偏光板、位相差板、照明装置、および液晶表示装置に関す る。具体的には、正面及び斜めからの観察において同様の色バランスがとれた画像 を表示するために用いる光学素子、偏光板、位相差板、照明装置、および液晶表示 装置に関する。
背景技術
[0002] 液晶表示装置は、光源と、二枚の二色性偏光子と、この二色性偏光子に挟まれて 配置された液晶セルとを含むものである。冷陰極管、熱陰極管、 LED (発光ダイォー ド）、 EL (エレクトロルミネセンス）などの光源からの光は、青色光（波長 410〜470n m)、緑色光（波長 520〜580nm)、及び赤色光（波長 600〜660nm)力 Sバランスさ れ白色発光する。該光は一枚目の二色性偏光子で直線偏光に変換される。該直線 偏光は、液晶セルにおける電圧印加又は電圧無印加の違いによって、位相がそのま ま又は反転された直線偏光に変換される。一枚目の二色性偏光子の偏光透過軸と 二枚目の二色性偏光子 (検光子ともいう。）の偏光透過軸が直角の場合、液晶セル で位相が反転された直線偏光は、二枚目の二色性偏光子を透過し、位相がそのまま の直線偏光は二枚目の二色性偏光子を通過できない構成となる。一般に、入射角 0 度カゝら入射する光に対して位相を反転できる（すなわち、位相を二分の一波長遅ら せる）ものであっても、斜めから入射する光に対しては、位相の遅延をちようど二分の 一波長にすることができず、歪みを生じる。この歪みの度合いは波長によって異なつ てくる。その結果、正面から観察したときのカラー画像の色合いと、斜めから観察した ときのカラー画像の色合 、が異なる。
[0003] また、輝度を向上させるために反射性偏光子が使われることがある。反射性偏光子 では、斜めから入射する光の選択反射帯域が真正面から入射する光の選択反射帯 域に比べて短波長側にシフトする。正面から入射する光について可視光領域全体を 反射できる反射性偏光子であっても、斜めから入射する光については長波長の光（ 赤色光）を反射できないことがある。このようなことから、液晶表示装置では、一般に、 正面から観察したときのカラー画像の色合 、と、斜めから観察したときのカラー画像 の色合いが異なる。
[0004] この観察角度による色合いの相違を解消するために、特許文献 1では、垂直入射 光に対して波長え〜λ ( λ < λ )に選択反射帯域を示すコレステリック液晶層から
1 2 1 2
なり、組み合されて使用される光源の発光スペクトルの極大波長え 0に対してえ 0 < λ 1 を満たすコリメータをバックライトシステムに配置することが提案されている。特許文献
1に記載のコリメータは、様々な角度で進む光を、垂直方向に進む光だけに揃える機 能を有するものである。従って、斜め力も入射する光線はこのコリメータによって反射 され透過しない。
[0005] また特許文献 2では、法線方向の可視光領域の入射光に対しては透過特性を有し 、赤外域に反射波長帯域を有し、法線方向に対する入射角が大きくなるにしたカ^、、 反射波長帯域が短波長側に変化する赤外反射層 (Β)を照明装置に配置することが 提案されている。特許文献 2には赤外反射層（Β)として、入射角 45度の波長 710nm 、 640nm又は 610nmの光の透過率が 10%以下となるものが開示されている。従つ て、斜めから入射する赤色光は赤外反射層（B)によってほぼ完全に反射又は吸収さ れてしまう。
[0006] 特許文献 1 :特開 2002—169026号公報（米国公開公報2002 0036735)
特許文献 2 :特開 2004— 309618号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 本発明の目的は、正面及び斜めからの観察において同様の色バランスがとれた画 像を表示するために用いる光学素子、偏光板、位相差板、照明装置、および液晶表 示装置を提供することにある。具体的には、入射角度に応じて透過率などの特性が 適切に変化するような光学素子、偏光板、位相差板、照明装置、および液晶表示装 置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明者は、上記特許文献に開示されている液晶表示装置を正面から観察した場 合には、青色、緑色及び赤色が良くバランスした画像が得られるが、斜めから観察し た場合には、黒表示時に青みを帯びた画像になってしまうことに気付いた。そして、 この原因は、上記特許文献 1及び 2で用いているコリメータ又は赤外反射層（B)が斜 め力 入射する赤色光を遮断しすぎているからであることに思い至った。
[0009] そこで、本発明者は、光源の 600ηπ！〜 700nmの波長域中で最大発光強度を示 す光の波長え よりも長い波長の帯域（λ 〜λ )に入射角 0度の光を反射する帯域
Rl L Η
を有し、入射角 60度における波長 600nm〜700nmの光の平均透過率力 0%以 上 80%以下である光学素子を、液晶表示装置の照明装置に備えたところ、正面及 び斜めからの観察において同様の色バランスがとれた画像を表示できることを見出し た。
[0010] また、本発明者は、コレステリック規則性を持つ榭脂層を有する光学素子であって、 該榭脂層のカイラルピッチが 400nm以上であり、且つ入射角 0度における選択反射 帯域での最大反射率が 10%以上 40%以下である、光学素子を、液晶表示装置の 照明装置に備えたところ、正面及び斜めからの観察において同様の色バランスがと れた画像を表示できることを見出した。これらの知見に基づいて、本発明者はさらに 検討を加え、本発明を完成するに至った。
[0011] 力べして本発明は、以下のものを含む。
( 1) 光源を有する装置に用いる光学素子であって、
入射角 0度の光線を反射する波長帯域の下限え 力 光源が発する光の中で 600η し
m〜700nmの波長帯域で最大発光強度を示す光の波長 λ よりも長ぐ且つ
R1
入射角 60度における波長 600nm〜700nmの光の平均透過率力 0%以上 80% 以下である、光学素子。
(2) 入射角 0度における波長 600nm〜700nmの光の平均透過率力 60%以上で あり、入射角 0度における波長 600nm〜700nmの光の平均透過率力 入射角 60度 における波長 600nm〜700nmの光の平均透過率より大きい前記光学素子。
(3) 入射角 60度における、波長 600nm〜700nmの光の平均透過率が 50%以上 80%以下である前記光学素子。
(4) コレステリック規則性を持つ榭脂層を含む、前記光学素子。 [0012] (5) コレステリック規則性を持つ榭脂層を有する光学素子であって、該榭脂層の力 イラルビッチ力 S400nm以上であり、且つ入射角 0度における選択反射帯域での最大 反射率が 10%以上 40%以下である、前記光学素子。
(6) 入射角 0度における選択反射帯域で最大反射率を示す波長の光を入射角 60 度で入射したときの反射率が、入射角 0度における前記最大反射率の 50%以上 90 %以下である、前記光学素子。
(7) 入射角 60度における波長 600nm〜700nmの光の平均反射率が 20%以上 6 0%以下である、前記光学素子。
[0013] (8)コレステリック規則性を持つ榭脂層を有する光学素子であって、
該榭脂層のカイラルピッチが 400nm以上であり、且つ
入射角 0度における選択反射帯域での最大反射率が 10%以上 40%以下である、 光学素子。
(9) 入射角 0度における選択反射帯域で最大反射率を示す波長の光を入射角 60 度で入射したときの反射率が、入射角 0度における前記最大反射率の 50%以上 90 %以下である、前記光学素子。
(10) 入射角 60度における波長 600nm〜700nmの光の平均反射率が 20%以上 60%以下である、前記光学素子。
[0014] (11) 前記光学素子と、直線偏光子とを積層させた偏光板。
(12) 前記光学素子と、位相差素子とを積層させた位相差板。
(13) 光反射素子、光源、光拡散素子、及び前記光学素子が、この順に配置された 照明装置。
(14) 光反射素子、光源、光拡散素子、及び前記偏光板が、この順に配置された偏 光照明装置。
(15) 光反射素子、光源、光拡散素子、前記光学素子、直線偏光子、液晶パネル 及び検光子が、この順に配置された液晶表示装置。
(16) 光源が冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、及びエレクトロルミネセンスから 選択されるものである前記液晶表示装置。
発明の効果 [0015] 従来の液晶表示装置では、斜めから観察したときに、赤みを帯びることが多かった 。それは、正面から観察したときの青色、緑色及び赤色の光量バランスに対して、斜 め力 観察したときの赤色の光量が青色及び緑色の光量に比べ相対的に高くなるか らである。一方、特許文献 1及び 2のように斜め力も入射する波長 710nm、 640nm 又は 610nmの光の透過率を 10%以下にしてしまうと、正面力も観察したときの青色 、緑色及び赤色の光量バランスに対して、斜めから観察したときの赤色の光量が青 色及び緑色の光量に比べ相対的に低くなりすぎてしまう。その結果、斜めから液晶表 示装置を観察したときに、青みや赤みを帯びたり、暗くなつたりする傾向にあった。
[0016] 本発明の光学素子は、入射角 60度で入射する波長 600nm〜700nmの光を 40 %以上 80%以下の範囲で透過させるので、これを、光源を有する装置に据え付ける と、斜めから観察したときの青色、緑色及び赤色の色バランスが、正面力 観察したと きの青色、緑色及び赤色のバランスと同様のバランスに調整できる。その結果、斜め から観察したときに、赤みを帯びたり、青みを帯びたりすることがなくなり、色再現範囲 を広くできる。
[0017] 本発明の光学素子は、カイラルピッチ 400nm以上であるコレステリック樹脂層を有 し、且つ入射角 0度における選択反射帯域での最大反射率が 10%以上 40%以下 である。コレステリック榭脂層は入射角が大きくなると選択反射帯域が短波長側にシ フトするので、本発明の光学素子を光源を有する装置に据え付けると、斜めから観察 したときの青色、緑色及び赤色の色バランスが、正面から観察したときの青色、緑色 及び赤色のバランスと同様のバランスに調整できる。その結果、斜めから観察したと きに、赤みを帯びたり、青みを帯びたりすることがなくなり、色再現範囲を広くすること ができる。
[0018] なお、本明細書において「x以上」及び「y以下」と示しているときにはその境界値 X及 び yを含む。「χ未満」及び「y超」と示して 、るときはその境界値 X及び yを含まな 、。ま た「x〜y」で示された範囲の境界値 X及び yはその範囲に含む。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]光源の発光スペクトルの一例を示す図。
[図 2]選択反射帯域を説明するための図。 [図 3]本発明の光学素子（円偏光反射板)の一例を示す図。
[図 4]本発明の液晶表示装置の一例の構成を示す図。
符号の説明
[0020] 1 :透明基材
2 :配向膜
3 :コレステリック樹脂層
11 :偏光子丫(検光子）
12 :液晶セル
13 :偏光子 X
17 :本発明の光学素子（円偏光反射板）
18 :光拡散板
19 :冷陰極管
20 :反射板
発明を実施するための最良の形態
[0021] 本発明の光学素子は、入射角 0度の光線を反射する波長帯域の下限え 力 光源 し が発する光の中で 600ηπ！〜 700nmの波長帯域で最大発光強度を示す光の波長 λ よりも長ぐ且つ入射角 60度における波長 600nm〜700nmの光の平均透過率
R1
力 0%以上 80%以下である。なお、本発明の光学素子は、光源とともに用いられる 部材であって、この光源の光出射側に配置されるものであり、具体的には、反射性偏 光子、その中でも円偏光反射板とすることができる。
[0022] 本発明の光学素子は、光線を反射する波長帯域 (以下、選択反射帯域ということが ある。）がある。図 2の実線 30は入射角 0度における反射率の波長依存性を示すもの である。選択反射帯域は実線 30のように、特定波長域（λ か λ の間の波長域）に
L Η
おいて反射率が他の部分よりも大きくなつている部分である。図 2では選択反射帯域 と非選択反射帯域との境界でくっきりと反射率が変化し、グラフが矩形又は台形状を 成しているが、反射率が緩やかに変化して、グラフが放物線のような緩やかな山形形 状を成していても良い。ここで選択反射帯域の下限え L及び上限え Ηは選択反射帯域 における最大反射率の 1Z2倍の反射率を示す波長の中で、それぞれ最も短!、もの 及び最も長いものである。
[0023] 図 1は、液晶表示装置に使用されている光源 (冷陰極管）の発光スペクトルの一例 を示すものである。 λ は光源が発する光の中で 600ηπ！〜 700nmの波長帯域で最
R1
大発光強度を示す光の波長である。
前記の光線を反射する帯域 (選択反射帯域)は、入射角によって、波長範囲が変 化する。本発明では、入射角 0度の光線を反射する帯域の下限波長え 1S 前記波 し
長え R1よりも長い。
[0024] さらに、本発明の光学素子は、 λ 力 光源が発する光の中で 630〜700nmの波 し
長帯域で最大発光強度を示す光の波長え よりも長いことが好ましい。 λ 力 り長い
2 L
波長になることにより、正面観察したときの色バランスを良くでき、又は色度域に対す る色再現範囲の面積比の値を高くすることができる。
[0025] 図 1ではえ は約 610nmであるので、 λ は 6 lOnmよりも長い波長にすることが好
Rl L
ましい。図 2の実線 30で示す選択反射帯域の λ は約 680nmである。選択反射帯域 し
の幅（え とえ との差）は、好ましくは 50nm以上、特に好ましくは 80nm以上である。
H L
[0026] 入射角 0度における選択反射帯域の最大反射率は、好ましくは 10%以上 40%以 下、より好ましくは 15%以上 35%以下である。最大反射率が上記範囲にあると、液 晶表示装置の表示画面を斜めから観察した場合にお!ヽて、正面から観察した場合と 同様の色バランスがとれた画像を得ることができる。最大反射率が低いと斜めから観 察したときに画像が赤みを帯びる。最大反射率が高いと斜めから観察した時に画像 が青みを帯びる。
[0027] 本発明の光学素子は、入射角 0度における選択反射帯域で最大反射率を示す波 長の光を入射角 60度で入射したときの反射率が、入射角 0度における前記最大反 射率の、好ましくは 50%以上 90%以下、より好ましくは 60%以上 85%以下である。
[0028] 本発明の光学素子は、入射角 0度における波長 600nm〜700nmの光の平均透 過率が、好ましくは 60%以上、より好ましくは 70%以上である。さらに入射角 0度にお ける波長 600nm〜700nmの光の平均透過率力 後記の入射角 60度における波長 600nm〜700nmの光の平均透過率より大きいことが好ましい。具体的には、入射 角 60度における波長 600nm〜700nmの光の平均透過率力 入射角 0度における 波長 600nm〜700nmの光の平均透過率の 94%以下であることが好ましい。
青色光及び緑色光の入射角 0度における光線透過率は、赤色光に対する光量バ ランスを考慮して適宜選択できる。入射角 0度における青色光 (波長 400ηπ！〜 500η m)及び緑色光（波長 500nm〜600nm)の平均透過率は、好ましくは 60%以上、よ り好ましくは 70%以上である。なお、本明細書において平均透過率とは、 lOnmの波 長間隔で測定した透過率の算術平均値である。
[0029] 前記の選択反射帯域は、光線の入射角度が大きくなると短波長側にシフトすること が好ましい。具体的には入射角 60度において選択反射帯域が波長え 又はえ を
Rl 2 含むようになることが好ましい。入射角が大きくなると選択反射帯域は短波長側にシ フトする。これによつて、入射角 60度における波長 600nm〜700nmの光の平均透 過率を下げることができる。
図 2の破線 31は、入射角 60度における選択反射帯域の一例を示すものである。図 2では選択反射帯域の下限が約 6 lOnmになっている。
本発明の光学素子は、その入射角 60度における波長 600nm〜700nmの光の平 均透過率が、 40%以上 80%以下、好ましくは 50%以上 80%以下である。光線透過 率が上記範囲未満になると、斜めから観察したときの表示画像が青みを帯びてくる。 光線透過率が上記範囲を超えると斜めから観察したときの表示画像が赤みを帯びて くる。
[0030] 本発明の光学素子では、入射角 60度における青色光（波長 400ηπ！〜 500nm)及 び緑色光（波長 500ηπ！〜 600nm)の平均透過率が、好ましくは 60%以上、より好ま しくは 70%以上である。
また、入射角 60度における波長 600nm〜700nmの光の平均透過率は、入射角 6 0度における青色光（波長 400nm〜500nm)及び緑色光（波長 500〜600nm)の 平均透過率よりも小さいこと、具体的には入射角 60度における青色光 (波長 400〜5 OOnm)及び緑色光（波長 500nm〜600nm)の平均透過率よりも 5〜30%小さい方 が好ましい。
[0031] 本発明の光学素子は、入射角 60度における波長 600nm〜700nmの光の平均反 射率が、好ましくは 20%以上 60%以下、より好ましく 25%以上 50%以下である。 [0032] 本発明の光学素子は、前記のように入射角度に応じて透過率又は反射率の特性 が変化するものであれば、その構造によって制限されない。本発明の光学素子として 、例えば、屈折率の異なる無機酸ィ匕物を交互に蒸着した多層薄膜 (例えば、コールド フィルターなど）；屈折率の異なる榭脂の薄膜を積層した薄膜;屈折率の異なる榭脂 の多層膜を 2軸延伸して得られる赤外反射フィルム;屈折率の異なる 2種の榭脂膜を 1軸延伸して赤外反射フィルムを得、それを直交させて積層したもの；コレステリック規 則性を持つ榭脂層を含む円偏光反射板の選択反射帯域を赤外域としたもの;前記 円偏光反射板の右捻れ品と左捻れ品を積層としたもの；同一捻れ方向のコレステリッ ク規則性を持つ榭脂層を含む円偏光反射板 2枚を 1Z2波長板を介して積層したも の；グリッド偏光子などが挙げられる。
[0033] 本発明の光学素子は、コレステリック規則性を持つ榭脂層を有する光学素子であつ て、該榭脂層のカイラルピッチが 400nm以上であり、且つ入射角 0度における選択 反射帯域での最大反射率が 10%以上 40%以下である。
[0034] 本発明の光学素子はコレステリック規則性を持つ榭脂（以下、コレステリック樹脂と いうことがある。）層を有するものである。コレステリック規則性は、一平面上では分子 軸が一定の方向に並んでいる力 次の平面では分子軸の方向が少し角度をなして ずれ、さらに次の平面ではさらに角度がずれるという具合に、該平面の法線方向に分 子軸の角度が次々にずれて（ねじれて)いく構造である。このように分子軸の方向が ねじれてゆく構造はカイラルな構造と呼ばれる。該平面の法線 (カイラル軸）はコレス テリック榭脂層の厚み方向に略平行になっていることが好ましい。コレステリック樹脂 層の厚みは、 1 μ m〜10 μ mが好ましぐ 1 μ m〜5 μ mが特に好ましい。
[0035] 本発明に用いるコレステリック樹脂層はそのカイラルピッチが 400nm以上、好ましく は 430nm以上である。カイラルピッチとは、カイラル構造において分子軸の方向が 平面を進むに従って少しずつ角度がずれていき、そして再びもとの分子軸方向に戻 るまでのカイラル軸方向の距離のことである。
[0036] これらのうち、コレステリック規則性を持つ榭脂層を含む円偏光反射板は、選択反 射帯域の調整が比較的容易である。そこで、コレステリック規則性を持つ榭脂層を含 む円偏光反射板について説明する。 [0037] 図 3は本発明の光学素子（円偏光反射板)の一例の構造を示す図である。
この円偏光反射板は、シート状の透明基材 1に、配向膜 2を形成し、さらにその上に コレステリック規則性を持つ榭脂層 3を形成することによって得ることができる。
[0038] 〔透明基材〕
透明基材は、光学的に透明な基材であれば特に限定されないが、偏光が変化する ことを避けるためには、複屈折による位相差が小さぐ光学的に等方性のものが好ま しい。カゝかる透明基材としては、透明榭脂フィルム、ガラス基板等が挙げられ、効率よ く製造することができる観点から、長尺の透明榭脂フィルムがより好ましい。透明榭脂 フィルムは、単層のフィルムであっても、複層フィルムであってもよいが、 1mm厚で全 光線透過率が 80%以上のものが好ましい。
[0039] 透明榭脂フィルムの榭脂材料としては、脂環式構造含有重合体榭脂、ポリエチレン やポリプロピレン等の鎖状ォレフィン重合体、トリァセチルセルロース、ポリビュルアル コール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリ エーテルスルホン、アモルファスポリオレフイン、変性アクリルポリマー、エポキシ榭脂 等が挙げられる。これらは 1種単独で、あるいは 2種以上を組み合わせて用いることが できる。これらの中でも、脂環式構造含有重合体榭脂又は鎖状ォレフィン重合体が 好ましぐ透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性等の観点から、脂環式構造含有 重合体榭脂がより好ましい。
[0040] 脂環式構造含有重合体榭脂としては、（1)ノルボルネン系重合体、（2)単環の環状 ォレフィン系重合体、（3)環状共役ジェン系重合体、（4)ビニル脂環式炭化水素重 合体、及びこれらの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、透明性や成形性 の観点から、ノルボルネン系重合体が好まし 、。
[0041] ノルボルネン系重合体としては、例えば、ノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノ ルボルネン系モノマーと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、及 びそれらの水素添カ卩物；ノルボルネン系モノマーの付カ卩重合体、ノルボルネン系モノ マーと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体などが挙げられる。これらの 中でも、透明性の観点から、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素添加物が最 も好ましい。上記の脂環式構造を有する重合体は、例えば特開 2002— 321302号 公報等に開示されている公知の重合体力 選ばれる。
[0042] 本発明に好適な透明榭脂フィルムの榭脂材料は、そのガラス転移温度が、好ましく は 80°C以上、より好ましくは 100〜250°Cの範囲である。ガラス転移温度がこのような 範囲にある榭脂材料力もなる透明榭脂フィルムは、高温下での使用における変形や 応力が生じることがなく耐久性に優れる。
[0043] 本発明に好適な透明榭脂フィルムの榭脂材料の分子量は、溶媒としてシクロへキ サン (重合体榭脂が溶解しな!、場合にはトルエン)を用いたゲル'パーミエーシヨン'ク 口マトグラフィー（以下、「GPC」と略す。）で測定したポリイソプレン (溶媒がトルエンの ときは、ポリスチレン換算）の重量平均分子量（Mw)で、通常 10, 000〜100, 000、 好まし <は 25, 000〜80, 000、より好まし <は 25, 000〜50, 000である。重量平均 分子量がこのような範囲にあるときに、フィルムの機械的強度及び成形加工性が高度 にバランスされ好適である。
[0044] 本発明に好適な透明榭脂フィルムの榭脂材料の分子量分布 (重量平均分子量 (M w)Z数平均分子量 (Mn) )は特に制限されないが、通常 1. 0〜10. 0、好ましくは 1 . 0〜4. 0、より好ましくは 1. 2〜3. 5の範囲である。
[0045] 本発明に好適な透明榭脂フィルムの榭脂材料は、その分子量 2, 000以下の榭脂 成分 (すなわち、オリゴマー成分)の含有量が、好ましくは 5重量％以下、より好ましく は 3重量％以下、さらに好ましくは 2重量％以下である。オリゴマー成分の量が多いと 、表面に微細な凸部が発生したり、厚みむらを生じたりして面精度が悪くなる。オリゴ マー成分の量を低減するためには、重合触媒や水素化触媒の選択、重合、水素化 等の反応条件、榭脂を成形用材料としてペレット化する工程における温度条件、等 を最適化すればよい。オリゴマーの成分量は、シクロへキサン (樹脂材料が溶解しな V、場合はトルエン）を用いる GPCによって測定することができる
[0046] 本発明に用いる透明基材の厚みは特に制限されないが、材料コストや薄型'軽量 化の観点から、その厚みは、通常 1〜1000 μ m、好ましくは 5〜300 μ m、より好まし くは 30〜： LOO /z mである。
[0047] また、本発明に用いる透明基材は予め表面処理されているものが好ましい。表面処 理を施すことにより、透明基材と前記配向膜との密着性を高めることができる。表面処 理の手段としては、グロ一放電処理、コロナ放電処理、紫外線 (UV)処理、火炎処理 等が挙げられる。また、透明基材の上に、接着層（下塗り層）を設けることも、透明基 材と配向膜との密着性を高める上で好ま U、。
[0048] 〔光学素子の配向膜〕
前記配向膜は、コレステリック規則性を持つ榭脂層を面内で一方向に配向規制す るために透明基材の表面に形成される。配向膜は、例えば、ポリイミド、ポリビニルァ ルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなどのポリ マーを含有するものである。配向膜は、このようなポリマーを含有する溶液 (配向膜用 組成物）を膜状に積層し、乾燥させ、そして一方向にラビング等することで、得ること ができる。
[0049] 膜状に積層する方法としては、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プ リント法、ディップコート法、流延製膜法、バーコート法、ダイコート法、グラビア印刷法 などが挙げられる。
ラビングの方法は、特に制限されないが、例えばナイロンなどの合成繊維、木綿な どの天然繊維力 なる布やフェルトを巻き付けたロールで一定方向に配向膜を擦る 方法が挙げられる。ラビングした時に発生する微粉末 (異物）を除去して配向膜の表 面を清浄な状態とするために、形成された配向膜をイソプロピルアルコールなどによ つて洗浄することが好まし 、。
また、ラビングする方法以外に、配向膜の表面に偏光紫外線を照射する方法によつ ても、配向膜にコレステリック規則性を持つ榭脂層を面内で一方向に配向規制する 機能を持たせることができる。
配向膜の厚さは 0. 01〜5 111でぁることカ 子ましく、0. 05〜1 /ζ πιであることがさら に好ましい。
[0050] 〔コレステリック樹脂層〕
前記円偏光反射板は、コレステリック規則性を持つ榭脂層を含むものである。コレス テリック規則性は、一平面上では分子軸が一定の方向に並んでいるが、次の平面で は分子軸の方向が少し角度をなしてずれ、さらに次の平面ではさらに角度がずれると いう具合に、該平面の法線方向に分子軸の角度が次々にずれて（ねじれて)いく構 造である。このように分子軸の方向がねじれてゆく構造はカイラルな構造と呼ばれる。 該平面の法線 (カイラル軸）はコレステリック樹脂層の厚み方向に略平行になって!/ヽ ることが好ましい。コレステリック樹脂層の厚みは、 1 μ m〜10 μ mが好ましぐ l ^ m 〜5 mが特に好ましい。
[0051] <コレステリック樹脂層を形成する材料（1)：液晶ポリマー >
コレステリック樹脂層を形成する材料としては、先ず、液晶ポリマーが挙げられる。 一般に物質は温度や圧力などの条件により、気体、液体、固体の 3つの状態 (相） のいずれかになる。液晶は"液体と固体の中間の状態にあるもの"と説明されている。 一般に液晶物質は他の物質と同様に低温では固体であり高温では透明な液体であ る力 その中間の温度範囲で濁った液状となる。この状態が液晶状態である。このよ うな状態を示す液晶物質はその分子構造の中に細長!、棒状または盤状をなす部分 がある。液晶状態では、この部分力 '固体となる状態"、すなわち規則的に配列しょう とする状態になり、他の部分が"液体となる状態"、すなわち流動的に自由な位置を 保ち得る状態にある。液晶の分子は、この"固体となる状態"である部分が、電界、温 度など、周囲条件に応じて規則的に配列したり、その配列状態が変ったり、さらにバ ラバラになったりすることにより光学的な特性が変化する。液晶物質は、液晶状態で は液状で流動的ではある力 分子がある規則性を持って配列して 、るので結晶と同 様な性格を示す。すなわち"液状であるが結晶の性格を持つ状態"である。液晶ポリ マーはこのような液晶性を有するポリマーである。この液晶ポリマーを配向膜上に膜 状に積層することでコレステリック樹脂層を得ることができる。
[0052] この液晶ポリマーとしては、メソゲン構造を有するポリマーがある。メソゲンは、液晶 配向性を付与する共役性の直線状原子団である。
メソゲン構造を有するポリマーとしては、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、 及びポリエステルイミド等のポリマー主鎖に、直接に又は屈曲性を付与するスぺーサ 一部を介して、パラ置換環状化合物等からなるメソゲン基を結合した構造を有するも の；ポリアタリレート、ポリメタタリレート、ポリシロキサン、ポリマロネート等をポリマー主 鎖に、直接に又は共役性の原子団からなるスぺーサ一部を介して、パラ置換環状ィ匕 合物等からなる低分子結晶化合物 (メソゲン部)を結合した構造を有するものが挙げ られる。
前記スぺーサ一部としては、ポリメチレン鎖やポリオキシメチレン鎖等が挙げられる 。スぺーサ一部を形成する構造単位に含まれる炭素数は、メソゲン部の化学構造等 により適宜に決定され。一般にはポリメチレン鎖の場合には、該炭素原子数が 1〜20 、好ましくは 2〜12であり、ポリオキシメチレン鎖の場合には、該炭素原子数が 1〜： L0 、好ましくは 1〜3である。
[0053] また、前記液晶ポリマーの他の例としては、低分子カイラル剤含有のネマチック液 晶ポリマー;カイラル成分導入の液晶ポリマー;ネマチック液晶ポリマーとコレステリッ ク液晶ポリマーの混合物等が挙げられる。カイラル成分導入の液晶ポリマーとは、そ れ自体がカイラル剤の機能を果たす液晶ポリマーである。ネマチック液晶ポリマーと コレステリック液晶ポリマーの混合物は、それらの混合比率を変えることによって、ネ マチック液晶ポリマーのカイラル構造のピッチを調整することができるものである。
[0054] さらに、ァゾメチン形、ァゾ形、ァゾキシ形、エステル形、ビフエ-ル形、フエ-ルシク 口へキサン形、及びビシクロへキサン形のようなパラ置換芳香族単位やパラ置換シク 口へキシル単位等力 なるネマチック配向性を付与するパラ置換環状ィ匕合物を有す るものに、不斉炭素を有する化合物等からなる適宜なカイラル成分や低分子カイラル 剤等を導入する方法等により、コレステリック規則性を付与したもの (特開昭 55— 21 479号公報、米国特許第 5332522号等を参照)も挙げることができる。なお、パラ置 換環状ィ匕合物におけるパラ位の末端置換基としては、シァノ基やアルキル基、アルコ キシル基等が挙げられる。
[0055] 液晶ポリマーはその製法によって制限されない。液晶ポリマーは、例えば、メソゲン 構造を有するモノマーをラジカル重合、カチオン重合又はァ-オン重合することによ つて得られる。メソゲン構造を有するモノマーは、例えばアクリル酸エステルやメタタリ ル酸エステルのようなビュル系モノマーに、直接に又はスぺーサ一部を介してメソゲ ン基を公知の方法で導入することによって得ることができる。また、液晶ポリマーは、 ポリオキシメチルシリレンの Si— H結合を介し白金系触媒の存在下にビニル置換メソ ゲンモノマーを付加反応させることによって；主鎖ポリマーに付与した官能基を介して 相間移動触媒を用いたエステルイ匕反応によりメソゲン基を導入することによって;マロ ン酸の一部に必要に応じスぺーサ一部を介してメソゲン基を導入したモノマーとジォ 一ルとを重縮合反応させることによって得ることができる。
[0056] (液晶ポリマーに導入または含有させるカイラル剤）
液晶ポリマーに導入または含有させるカイラル剤としては、従来公知のものを使用 することができる。例えば、特開平 6— 281814号公報に記載されたカイラルモノマー 、特開平 8— 209127号公報に記載されたカイラル剤、特開 2003— 131187号公報 に記載の光反応型カイラル化合物等が挙げられる。
またカイラル剤としては、カイラル剤の添カ卩によって意図しな ヽ相転移温度の変化 を避けるために、カイラル剤自身が液晶性を示すものが好ましい。さらに、経済性の 観点からは、液晶ポリマーを捩じる効率を表す指標である HTP ( = lZP'c)の大きな ものが好ましい。ここで、 Pはカイラル構造のピッチ長を表し、 cはカイラル剤の濃度を 表す。カイラル構造のピッチ長とは、カイラル構造において分子軸の方向が平面を進 むに従って少しずつ角度がずれていき、そして再びもとの分子軸方向に戻るまでの カイラル軸方向の距離のことである。
[0057] <コレステリック樹脂層を形成する材料 (2)：重合性組成物 >
コレステリック榭脂層を形成する好適な材料として、重合性液晶化合物を含有する 重合性組成物、好ましくは重合性液晶化合物、重合開始剤、及びカイラル剤を含有 する重合性組成物が挙げられる。この材料を用いてコレステリック樹脂層を形成する 方法の例としては、重合性液晶化合物、重合開始剤及びカイラル剤、さらに必要に 応じて界面活性剤、配向調整剤等を溶剤に溶解させた塗布液を得、これを基材に膜 状に積層し、乾燥させ、その乾燥させた膜を重合させる方法がある。
[0058] (重合性組成物に含有させる重合性液晶化合物）
重合性液晶化合物としては、棒状液晶化合物が好ましく用いられる。
棒状液晶化合物としては、式（1)で表される化合物を挙げることができる。
R1 -B1 -A1 -B3-M-B4-A2-B2-R2 式（1)
なお、式（1)中の A1及び A2は、後述するようにスぺーサ一基であるが、このスぺー サ一基を省 、て、直接に B1と B3又は B4と B2が結合して!/、てもよ!/、。
[0059] 式（1)中、 R1及び R2は重合性基を表す。重合性基である Rl、 R2の具体例として は、ィ匕 1に示す (r—l)〜(！ :一15)が挙げられる力 これらに限定されるものではない
[0060] [化 1]
Γ
Figure imgf000018_0001
(r-1 ) (r-2) (r-3) (r-3)
、 C、
Figure imgf000018_0002
(r-4) (r-5) (r-6) (r-7)
Figure imgf000018_0003
(r-9)
-SH —OH — NH2
(r-10) (r-1 1 ) (r-12)
Figure imgf000018_0004
(r- 13) (r-15)
[0061] Bl、 B2、 B3及び B4は、それぞれ独立して単結合又は二価の連結基を表す。また 、 B3、 B4の少なくとも一方は、 O— CO— O であるのが好ましい。
[0062] A1及び A2は炭素原子数 1〜20のスぺーサ一基を表す。スぺーサ一基としては、 例えば、ポリメチレン基やポリオキシメチレン基等が挙げられる。スぺーサ一基を形成 する構造単位に含まれる炭素数は、メソゲン基の化学構造等により適宜に決定され る。一般にはポリメチレン基の場合には、炭素原子数が 1〜20、好ましくは 2〜12で あり、ポリオキシメチレン基の場合には、炭素原子数が 1〜： L0、好ましくは 1〜3である
[0063] Mはメソゲン基を表す。メソゲン基 Mの形成材料としては特に制限されないが、ァゾ メチン類、ァゾキシ類、シァノビフエ-ル類、シァノフエ-ルエステル類、安息香酸ェ ステル類、シクロへキサンカルボン酸フエ-ルエステル類、シァノフエ-ルシクロへキ サン類、シァノ置換フエ-ルビリミジン類、アルコキシ置換フエ-ルビリミジン類、フエ -ルジォキサン類、トラン類及びアルケ-ルシクロへキシルベンゾ-トリル類が好まし く用いられる。
[0064] (重合性組成物に含有させる重合開始剤）
前記重合開始剤には、熱重合開始剤と光重合開始剤とがあるが、重合反応が速い ことから光重合開始剤が好ましい。
光重合開始剤としては、多核キノンィ匕合物（米国特許 3046127号公報、同 29517 58号公報）、ォキサジァゾール化合物（米国特許 4212970号公報）、 a—カルボ- ルイ匕合物（米国特許 2367661号公報、同 2367670号公報）、ァシロインエーテル（ 米国特許 2448828号公報)、 a—炭化水素置換芳香族ァシロイン化合物 (米国特 許 2722512号公報）、トリアリールイミダゾールダイマーと p—ァミノフエ-ルケトンとの 組み合わせ (米国特許 3549367号公報）、アタリジンおよびフエナジンィ匕合物（特開 昭 60— 105667号公報、米国特許 4239850号公報）などが挙げられる。
[0065] 重合開始剤の量は、重合性液晶化合物 100重量部に対して 1〜10重量部である ことが好ましぐ 1〜5重量部であることがさらに好ましい。光重合開始剤を用いたとき には、照射光として紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、 0. lmj/c m2〜50jZcm2であることが好ましぐ 0. ln3jZcm2〜800mjZcm2であることがさら に好ましい。
紫外線の照射方法は、特に制限されない。また、重合転ィ匕率が 100%になるまで の紫外線照射量は、重合性液晶化合物の種類によって適宜選択される。
[0066] (重合性組成物に含有させるカイラル剤）
前記重合性組成物に含有させるカイラル剤としては、特開 2003— 66214号公報、 特開 2003— 313187号公報、米国特許第 6468444号公報、 WO98Z00428等 に掲載されるものを適宜使用することが出来るが、液晶化合物を捩じる効率を表す指 標である HTPの大きなものが経済性の観点力 好ましい。 HTPは、式: HTP= lZ P'cで表される。ここで、 Pはカイラル構造のピッチ長を表し、 cはカイラル剤の濃度を 表す。また、カイラル剤の添カ卩による意図しない相転移温度の変化を避けるために、 カイラル剤自身が液晶性を示すものを用いることが好まし 、。
[0067] (重合性組成物に含有させるその他の配合剤）
前記塗布液および重合前の前記塗布液の膜の表面張力を調整するために界面活 性剤を使用し得る。特に好ましくはノ-オン系の界面活性剤であり、分子量が数千程 度のオリゴマーであることが好ましい。このような界面活性剤としては、セイミケミカル 社製 KH— 40等が挙げられる。
[0068] 前記配向調整剤は、基材上に形成されたコレステリック樹脂層の空気側表面の配 向状態を制御するためのものであり、前記界面活性剤を兼ねる場合もある力 目的の 配向状態によっては適宜榭脂類が用いられる。このような榭脂としては、ポリビュルァ ルコール、ポリビュルブチラール、あるいはこれらの変性物が用いられるがこの限りで はない。
[0069] 塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒 の例には、ケトン類、アルキルノヽライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物 、炭化水素類、エステル類、及びエーテル類が含まれる。特に環境への負荷を考慮 した場合にはケトン類が好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
[0070] 塗布液を膜状に積層するには、公知の方法、例えば、押し出しコーティング法、ダ ィレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、及びダイコーティン グ法等を実施できる。
[0071] 本発明に用いるコレステリック樹脂層は非液晶性の榭脂層であることが好ま U、。非 液晶性のものであると、周囲の温度や電界などによってコレステリック規則性が変化 しないからである。非液晶性のコレステリック樹脂層は、前記重合性組成物として、重 合性基を 2以上有する重合性液晶化合物を含有したものを選択し、それを重合する ことによって得ることができる。重合性基を 2以上有する重合性液晶化合物によって、 コレステリック榭脂に比較的剛直な架橋構造が導入され、液晶性を生じない榭脂が 得られるのである。
[0072] コレステリック規則性を持つ榭脂層に、光が入射すると、特定波長領域の左回り又 は右回りの何れかの円偏光のみが反射される。反射された円偏光以外の光は透過 する。この円偏光が反射される特定波長領域を選択反射帯域という。
図 3に示すように、円偏光反射板のコレステリック榭脂層に入射角 Θ で入射した白
1
色光は、コレステリック樹脂層表面で屈折して屈折角 Θ
2でコレステリック樹脂層内を 通過し、波長えに対応したピッチ長 Pを持つコレステリック樹脂層（図 3では P2と表記 された層）で一方の円偏光が反射角 Θ で反射し、コレステリック榭脂層表面で屈折し
2
て出射角 Θ で出射する。屈折はスネルの法則に従って行われる。
1
[0073] カイラル構造において分子軸が捩れる時の回転軸を表す螺旋軸 4と、コレステリック 榭脂層の法線とが平行である場合、カイラル構造のピッチ長 Pと反射される円偏光の 波長 λとは式（2)及び式（3)の関係を有する。
λ =n X P X cos Θ 式（2)
c 2
n X P X cos 0 ≤ λ≤n X P X cos 0 式（3)
o 2 e 2
式中、 n
0は棒状液晶化合物の短軸方向の屈折率を表し、 n
eは棒状液晶化合物の 長軸方向の屈折率を表し、 n= (n +n ) Z2、 Pはカイラル構造のピッチ長を表す。
e 0
[0074] すなわち、選択反射帯域の中心波長 λ は、コレステリック樹脂層におけるカイラル 構造のピッチ長 Ρに依存する。このカイラル構造のピッチ長を変えることによって、選 択波長帯域を変えることができる。また、反射率はカイラル構造の積層数に比例する 。反射率を調整するためにカイラル構造の層数、すなわち厚みを調整する。選択反 射帯域の幅は ηと ηの差に依存するので、製造しやすい適切な液晶化合物を選択
0 e
する。
[0075] 本発明の光学素子を、直線偏光子と積層させることによって偏光板を得ることがで きる。また、本発明の光学素子を位相差素子と積層させることによって位相差板を得 ることができる。直線偏光子や位相差素子と積層することによって、各素子間の空気 層が排除され、界面における無用な反射や干渉を低減できる。なお、直線偏光子ま たは位相差素子を、前記コレステリック榭脂層を積層させる透明基材の代わりに使用 することで、コレステリック樹脂層を直接に直線偏光子または位相差素子に積層する ことができる。
また本発明の光学素子を他の光学素子と組み合わせることによって照明装置、偏 光照明装置、及び液晶表示装置を得ることができる。
[0076] 前記直線偏光子は、直角に交わる二つの直線偏光の一方を透過するものである。
例えば、ポリビュルアルコールフィルムやエチレン酢酸ビュル部分ケン化フィルム等 の親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料などの二色性物質を吸着させて一軸 延伸させたもの、前記親水性高分子フィルムを一軸延伸して二色性物質を吸着させ たもの、ポリビュルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビュルの脱塩酸処理物等の ポリェン配向フィルムなどが挙げられる。その他に、グリッド偏光子、多層偏光子など の偏光を反射光と透過光に分離する機能を有する偏光子が挙げられる。これらのう ちポリビニルアルコールを含有する偏光子が好ましい。
[0077] 本発明に用いる直線偏光子の偏光度は特に限定されないが、好ましくは 98%以上 、より好ましくは 99%以上である。直線偏光子の平均厚みは好ましくは5 111〜80 mである。
一対の直線偏光子 (以下、一対の直線偏光子を、別々に、直線偏光子 X、直線偏 光子 Y (検光子）と言うことがある。）の偏光透過軸が互いに、平行又は直角になるよう に、液晶セルを挟んで配置する。直線偏光子は吸湿によって偏光性能が変化するこ とがある。これを防ぐために保護フィルムが直線偏光子 Xまたは検光子の両面に通常 貼り合わせてある。検光子に貼り合わされる保護フィルムには、反射防止層、防汚層 、防眩層などが備わっていてもよい。
[0078] 前記位相差素子は、光の位相を変化させることができる素子である。例えば、高分 子フィルムを延伸して配向させたものが挙げられる。位相差素子は、直線偏光子に 貼り合わされる前記保護フィルムとして用いることができる。
[0079] 本発明の照明装置は、光反射素子、光源、光拡散素子、及び本発明の光学素子 力 この順に配置されたものである。また本発明の偏光照明装置は、光反射素子、光 源、光拡散素子、及び本発明の偏光板が、この順に配置されたものである。なお、偏 光板は本発明の光学素子が直線偏光子よりも光拡散素子側になるように配置するこ とが好ましい。その他に、プリズムシート、反射性偏光子、 1Z4波長板、 1Z2波長板 、視野角補償フィルム、反射防止フィルム、防眩フィルムなどが配置されていてもよい
[0080] 前記光反射素子は、光を反射することができる素子である。具体的には、反射性金 属膜ゃ白色膜を備えた反射板が挙げられる。本発明に用いる光源は白色光を発す るものであればよぐ冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、及びエレクトロルミネセン スから選択される。前記光拡散素子は輝度の面内分布をなくすために光を散乱し拡 散光とする素子である。具体的には透明基材中にシリコーンビーズなどの光拡散材 を分散させたもの (光拡散板と称することもある）、透明基材表面に光拡散材を塗布し たもの (光拡散シートと称することもある)などが挙げられる。
[0081] 本発明の液晶表示装置は、本発明の光学素子を備えるものである。さらに、前記偏 光板、前記位相差板、前記照明装置、または前記偏光照明装置を備えるものである 。特に、光源、本発明の光学素子、直線偏光子 X、液晶セル、及び直線偏光子 Yが、 この順に配置されたものであることが好ましい。その他に、反射素子、導光板、光拡 散素子、プリズムシート、反射性偏光子、 1Z4波長板、 1Z2波長板、視野角補償フ イルム、反射防止フィルム、防眩フィルムなどが配置されていてもよい。
貼
[0082] 液晶セルは、数 μ mのギャップを隔てて対向する透明電極を設けた 2枚のガラス基 板の間に液晶物質を充填し、この電極に電圧を掛けて液晶の配向状態を変化させ てここを通過する光の量を制御するものである。
液晶物質の配向状態を変化させる方式 (動作モード)などによって、液晶セルは分 類され、例えば、 TN (Twisted Nematic)型液晶セル、 STN (Super Twisted Nematic)型液晶セル、 HAN (Hybrid Alignment Nematic)型液晶セル、 IPS (In Plane Switching)型液晶セノレ、 VA (Vertical Alignment)型液晶セノレ、 M VA (Multi- domain Vertical Alignment型液晶セノレ、 OCB (Optical Comp ensated Bend)型液晶セルなどが挙げられる。
[0083] 図 4は、本発明の液晶表示装置の一例の構成を示す図である。図 4に示すように、 反射板 20、冷陰極管 19、光拡散板 18、円偏光反射板 17、直線偏光子 X、液晶セル 12、直線偏光子 Yの順に配置されている。光源からの光が入射角 0度で円偏光反射 板に入射した場合は、光学素子の選択反射帯域は赤外域付近にあるので、青色、 緑色、赤色の各光がそのまま透過する。入射角が大きくなると、選択反射帯域が短波 長側にシフトし、赤色光を一部反射するようになり、赤色光の光線透過率が低くなつ ていく。
そして入射角 60度において、 600nm〜700nmの波長の光の平均透過率力 0% 以上 80%以下に調整される。また、波長 600nm〜700nmの波長の光の平均反射 率が調整される。
これによつて、赤色光の青色光及び緑色光に対するバランスが調整され、正面及 び斜めからの観察において同様の色バランスがとれた画像を表示することができる。 実施例
[0084] 以下、実施例及び比較例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は下 記の実施例に制限されるものではない。また、部および％は、特に記載のない限り重 量基準である。
[0085] 実施例 1
ノルボルネン系重合体からなる、厚さ 100 μ mの光学的に等方性のフィルム（日本 ゼオン社製、商品名「ゼォノアフィルム ZF14」）を透明基材として用いた。この透明基 材の両面を濡れ指数が 56dyneZcmになるようにプラズマ処理した。ポリビュルアル コール 5部及び水 95部からなる配向膜用組成物を透明基材の片面に塗布し、乾燥 して、膜を形成した。次いで、透明基材の長手方向に平行な方向に、フェルトのロー ルでラビングして、平均厚さ 0. 1 μ mの配向膜を得た。
[0086] ネマチック液晶化合物（BASF社製、商品名「LC242」 ) 100部、カイラル剤（BAS F社製、商品名「LC756」）3. 60部、光重合開始剤（チバ 'スペシャルティー 'ケミカ ルズ社製、商品名「IrgaCure907」）3. 21部、及び界面活性剤（セイミケミカル社製、 商品名「KH— 40」）0. 11部をメチルェチルケトン 160部に溶解し、孔径 2 mのポリ フルォロエチレン製 CDZXシリンジフィルターを用いて濾過することにより、液晶塗 ェ液を調製した。
[0087] 配向膜上に、液晶塗工液を乾燥厚さが 1. 85 μ mになるように塗工し、 100°Cで 5 分間乾燥した。次いで、紫外線を 150n3j/cm2で照射し、コレステリック樹脂層を形 成し、円偏光反射板を得た。
この円偏光反射板に、図 1に示す発光スペクトルを持つ平行化された白色光を入 射角 0度で入射し、光線透過率を分光器 (相馬光学社製、商品名「S— 2600」）で測 定した。入射角 0度のおける選択反射帯域は波長 700 820nmであり、入射角 0度 における波長 600nm 700nmの光の平均透過率は 89%であった。
次に平行化された白色光（600ηπ！〜 700nmの波長帯域で最大発光強度を示す 光の波長え 力 ½30nmの光）を入射角 60度で入射し、光線透過率を同様に測定し
R1
た。入射角 60度における波長 600nm 700nmの光の平均透過率は 71%であった 。その他の物性を併せて表 1に示した。
前記円偏光反射板を図 4に示す構成の液晶表示装置に組み込み、観察角度によ る色度変化を目視評価した。左右 0 80度の範囲でほとんど色度変化が認められな かった。
[表 1]
3S 1
Figure imgf000025_0001
*比較例 1：選択反射帯域が存在せず定義できない。
*入射角 60度における波長 600-700nmの平均透過率と平均反射率との和はほぼ 100 ¾である。 [0089] 比較例 1
ノルボルネン系重合体力 なるフィルム（日本ゼオン社製、商品名「ゼォノアフィル ム ZF14」、厚み 100 /z m)を用いて、実施例 1と同様に光線透過率を測定した。選択 反射帯域は確認されず、平行化された白色光を入射角 0度で入射した場合の波長 6 00nm〜700nmの光の平均透過率は 90%であった。平行化された白色光を入射角 60度で入射した場合の波長 600nm〜700nmの光の平均透過率は 82%であった。 その他の物'性を併せて表 1に示した。
実施例 1で用いた円偏光反射板に代えて、前記ノルボルネン系重合体力 なるフィ ルムを図 4に示す構成の液晶表示装置に組み込み、観察角度による色度変化を目 視評価した。左右方向 60度以上で赤みを帯びて 、た。
[0090] 実施例 2
ノルボルネン系重合体からなる、厚さ 100 μ mの光学的に等方性のフィルム（日本 ゼオン社製、商品名「ゼォノアフィルム ZF14」）を透明基材として用いた。この透明基 材の両面を濡れ指数が 56dyneZcmになるようにプラズマ処理した。ポリビュルアル コール 5部及び水 95部からなる配向膜用組成物を透明基材の片面に塗布し、乾燥 して、膜を形成した。次いで、透明基材の長手方向に平行な方向に、フェルトのロー ルでラビングして、平均厚さ 0. 1 μ mの配向膜を得た。
[0091] ネマチック液晶化合物（BASF社製、商品名「LC242」 ) 100部、カイラル剤（BAS F社製、商品名「LC756」）3. 46部、光重合開始剤（チバ 'スペシャルティー 'ケミカ ルズ社製、商品名「IrgaCure907」）3. 21部、及び界面活性剤（セイミケミカル社製、 商品名「KH— 40」）0. 11部をメチルェチルケトン 160部に溶解し、孔径 2 mのポリ フルォロエチレン製 CDZXシリンジフィルターを用いて濾過することにより、液晶塗 ェ液を調製した。
[0092] 配向膜上に、液晶塗工液を乾燥厚さが 1. 88 μ mになるように塗工し、 100°Cで 5 分間乾燥した。次いで、紫外線を 150n3j/cm2で照射し、コレステリック樹脂層を形 成し、円偏光反射板を得た。
円偏光反射板の断面を SEM観察したところ、コレステリック樹脂層の螺旋ピッチは 470nmであった。その他の物性を併せて表 1に示した。 [0093] この円偏光反射板に、図 1に示す発光スペクトルを持つ平行ィヒされた白色光を入 射角 0度で入射し、光線反射率を分光器 (相馬光学製、商品名「S— 2600」）で測定 した。選択反射帯域は 690ηπ！〜 850nmにあり、波長 760nmで最大反射率 24%を 示した。
次に平行化された白色光を入射角 60度で入射し、光線反射率を同様に測定したと ころ、波長 760nmでの反射率は 20%であり、入射角 0度における波長 760nmの反 射率の 83%であった。また、入射角 60度における波長 600nm〜700nmの光の平 均反射率は 29%であった。
[0094] 前記円偏光反射板を図 4に示す構成の液晶表示装置に組み込み、観察角度によ る色度変化を目視評価した。左右 0〜80度の範囲でほとんど色度変化が認められな かった。
[0095] 比較例 2
ノルボルネン系重合体からなる、厚さ 100 μ mの光学的に等方性のフィルム（日本 ゼオン社製、商品名「ゼォノアフィルム ZF14」）を透明基材として用いた。この透明基 材の両面を濡れ指数が 56dyneZcmになるようにプラズマ処理した。ポリビュルアル コール 5部及び水 95部からなる配向膜用組成物を透明基材の片面に塗布し、乾燥 して、膜を形成した。次いで、透明基材の長手方向に平行な方向に、フェルトのロー ルでラビングして、平均厚さ 0. 1 μ mの配向膜を得た。
[0096] ネマチック液晶化合物（BASF社製、商品名「LC242」 ) 100部、カイラル剤（BAS F社製、商品名「LC756」）4. 98部、光重合開始剤（チバ 'スペシャルティー 'ケミカ ルズ社製、商品名「Irgacure907」）3. 24部、及び界面活性剤（セイミケミカル社製、 商品名「KH— 40」）0. 12部をメチルェチルケトン 162部に溶解し、孔径 2 mのポリ フルォロエチレン製 CDZXシリンジフィルターを用いて濾過することにより、液晶塗 ェ液を調製した。
配向膜上に、液晶塗工液を乾燥厚さが 1. 50 mになるように塗工し、 100°Cで 5 分間乾燥した。次いで、紫外線を 150n3j/cm2で照射し、コレステリック樹脂層を形 成し、円偏光反射板を得た。
円偏光反射板の断面を SEM観察したところ、コレステリック樹脂層の螺旋ピッチは 365nmであった。その他の物性を併せて表 1に示した。
[0097] さらに、実施例 2と同様に光線反射率を測定した。選択反射帯域は 530ηπ！〜 630 nmにあり、波長 555nmで最大反射率 28%を示した。平行ィ匕された白色光を入射角
60度で入射した場合の、波長 555nmでの反射率は 12%であり、入射角 0度におけ る波長 555nmの反射率の 43%であった。また、入射角 60度における波長 600nm
〜700nmの光の平均反射率は 18%であった。
[0098] 実施例 2で用いた円偏光反射板に代えて、前記円偏光反射板を図 4に示す構成の 液晶表示装置に組み込み、観察角度による色度変化を目視評価した。左右方向 60 度以上で黄緑色を呈して 、た。

Claims

請求の範囲
[I] 光源を有する装置に用いる光学素子であって、
入射角 0度の光線を反射する波長帯域の下限え 力 光源が発する光の中で 600η し
m〜700nmの波長帯域で最大発光強度を示す光の波長 λ よりも長ぐ且つ
R1
入射角 60度における波長 600nm〜700nmの光の平均透過率力 0%以上 80% 以下である、光学素子。
[2] 入射角 0度における波長 600nm〜700nmの光の平均透過率力 60%以上であり 入射角 0度における波長 600nm〜700nmの光の平均透過率力 入射角 60度に おける波長 600nm〜700nmの光の平均透過率より大き!/、請求項 1に記載の光学 素子。
[3] 入射角 60度における波長 600nm〜700nmの光の平均透過率が 50%以上 80% 以下である請求項 1に記載の光学素子。
[4] コレステリック規則性を持つ榭脂層を含む、請求項 1に記載の光学素子。
[5] コレステリック規則性を持つ榭脂層を有する光学素子であって、
該榭脂層のカイラルピッチが 400nm以上であり、且つ
入射角 0度における選択反射帯域での最大反射率が 10%以上 40%以下である、 請求項 1に記載の光学素子。
[6] 入射角 0度における選択反射帯域で最大反射率を示す波長の光を、入射角 60度 で入射したときの反射率が、入射角 0度における前記最大反射率の 50%以上 90% 以下である、請求項 1に記載の光学素子。
[7] 入射角 60度における波長 600nm〜700nmの光の平均反射率が 20%以上 60% 以下である、請求項 1に記載の光学素子。
[8] 請求項 1に記載の光学素子と、直線偏光子とを積層させた偏光板。
[9] 請求項 1に記載の光学素子と、位相差素子とを積層させた位相差板。
[10] 光反射素子、光源、光拡散素子、及び請求項 1に記載の光学素子が、この順に配 置された照明装置。
[II] 光反射素子、光源、光拡散素子、及び請求項 8に記載の偏光板が、この順に配置 された偏光照明装置。
[12] 光反射素子、光源、光拡散素子、請求項 1に記載の光学素子、直線偏光子、液晶 パネル及び検光子力 この順に配置された液晶表示装置。
[13] 光源が冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、及びエレクトロルミネセンス力 選択 されるものである請求項 12に記載の液晶表示装置。
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