JP2003270411A - Anisotropic scattering element and polarizing plate, optical element and picture display device using the anisotropic scattering element - Google Patents
Anisotropic scattering element and polarizing plate, optical element and picture display device using the anisotropic scattering elementInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置など
に好適な、視野角拡大性に優れ、光線の入射方向によっ
て散乱の強さに異方性を有する異方性散乱素子、および
それを用いた偏光板、光学素子、画像表示装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anisotropic scattering element suitable for a liquid crystal display device and the like, which has an excellent viewing angle expansion property and has anisotropy in the intensity of scattering depending on the incident direction of a light ray, and an anisotropic scattering element. The present invention relates to the used polarizing plate, optical element, and image display device.
【0002】[0002]
【従来の技術】光散乱は、一般に、屈折率差を有する界
面に光線が入射した場合に起こる屈折、反射、干渉、回
折が複雑に混ざった現象である。光散乱素子としては、
表面に凹凸形状を形成し空気との界面の屈折率差を利用
するタイプと、媒質中に屈折率の異なる粒子などを分散
させたタイプが一般的である。2. Description of the Related Art Generally, light scattering is a complex mixture of refraction, reflection, interference, and diffraction that occurs when a light ray enters an interface having a difference in refractive index. As a light scattering element,
Generally, there are a type in which unevenness is formed on the surface and a difference in refractive index at the interface with air is used, and a type in which particles having different refractive indexes are dispersed in a medium.
【0003】散乱に異方性を待たせたものとしては、特
開昭64−77001号公報などに開示されている、住
友化学工業社の商品名「ルミスティ」が市販されてい
る。この異方性散乱素子は、それぞれの屈折率に差があ
る分子内に1個以上の重合性炭素−炭素二重結合を有す
る複数の化合物からなる樹脂組成物を硬化させたプラス
チックシートからなる。このシートは、シート表面から
シート表面に対して所定の角度をなすように、かつ相互
に略平行に延びるように構成されたブラインド状の層構
造を有する。このタイプの異方性散乱素子は、相分離に
より形成された屈折率の異なるブラインド状の層構造に
よって回折現象が起き、散乱の異方性が発現される。As a material which has anisotropy in scattering, a product name "Lumisty" by Sumitomo Chemical Co., Ltd., which is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 64-77001, is commercially available. This anisotropic scattering element is composed of a plastic sheet obtained by curing a resin composition composed of a plurality of compounds having at least one polymerizable carbon-carbon double bond in the molecule having different refractive indexes. This sheet has a blind-like layered structure configured to extend from the sheet surface at a predetermined angle with respect to the sheet surface and to extend substantially parallel to each other. In this type of anisotropic scattering element, a blind phenomenon occurs due to a blind-like layer structure formed by phase separation and having different refractive indexes, and scattering anisotropy is exhibited.
【0004】また、特開平11−29772号公報に
は、屈折率に異方性を有する透明媒質中に、等方性の粒
子を分散した異方性散乱素子が開示されている。例えば
実施例1では、589.6nmにおける異常光屈折率が
1.527、通常光屈折率が1.686で、ガラス転移
点20℃、等方化点87℃の液晶性化合物と、平均粒径
3.0μmの球状ガラス粒子(屈折率n=1.525)
とをアニソールに混合し、ホモジナイザーを用いて攪拌
し調製した溶液を、表面がラビング処理されたケン化ト
リアセチルセルロースフィルム基板上に塗工し、溶液が
塗工されたフィルムを乾燥し、液晶の配向を固定するこ
とで、液晶が均一にホモジニアス配向した異方性散乱素
子を得ている。この異方性散乱素子は、全方位に光を散
乱させつつ異方性光散乱特性を発揮でき、複数枚積層す
ることなく複数の方向に光を散乱させることができるメ
リットがある。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 11-29772 discloses an anisotropic scattering element in which isotropic particles are dispersed in a transparent medium having anisotropy in refractive index. For example, in Example 1, an extraordinary light refractive index at 589.6 nm is 1.527, a normal light refractive index is 1.686, a liquid crystal compound having a glass transition point of 20 ° C. and an isotropic point of 87 ° C., and an average particle diameter. 3.0 μm spherical glass particles (refractive index n = 1.525)
And was mixed with anisole, and the solution prepared by stirring with a homogenizer was coated on a saponified triacetylcellulose film substrate whose surface was rubbed, and the solution was dried to form a liquid crystal film. By fixing the orientation, the anisotropic scattering element in which the liquid crystal is uniformly oriented homogeneously is obtained. This anisotropic scattering element has an advantage that it can exhibit anisotropic light scattering characteristics while scattering light in all directions and can scatter light in a plurality of directions without stacking a plurality of sheets.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回折現
象を応用した技術(特開昭64−77001号公報等)
は、散乱の異方性の制御が煩雑であり、散乱素子もかな
り厚みが厚いものとなるため、実用性の観点からは問題
がある。However, a technique applying the diffraction phenomenon (Japanese Patent Laid-Open No. 64-77001, etc.)
However, since the anisotropy of scattering is complicated to control, and the scattering element also has a considerably large thickness, there is a problem from the viewpoint of practicality.
【0006】また、異方性媒体へ等方性の粒子を添加し
た場合(特開平11−29772号公報)は、実際に素
子を作製すると、粒子の周囲で異方性媒体の屈折率異方
性の状態が影響されやすいという問題がある。特開平1
1−29772号公報の実施例に記載されているネマチ
ック液晶のホモジニアス配向や、ホメオトロピック配向
を異方性媒体として用いた場合は、例えば基材片面配向
の場合、粒子付近で配向が乱れ、膜厚を厚くすると異方
性が弱くなったりする。また、複屈折性の延伸フィルム
を異方性楳体として用いた場合においても、フィルム延
伸の際に、粒子周りの応力分布に従って液晶が配向する
ため、所望の配向が得られない。このように効率の良い
異方性散乱素子を得るためには、粒子の選定などに厳し
い制約条件が必要であった。Further, when isotropic particles are added to an anisotropic medium (Japanese Patent Laid-Open No. 11-29772), when an element is actually manufactured, the refractive index of the anisotropic medium is anisotropic around the particles. There is a problem that the sexual state is easily affected. JP-A-1
When homogeneous alignment of nematic liquid crystals or homeotropic alignment described in Examples of 1-29772 is used as an anisotropic medium, for example, in the case of single-sided substrate alignment, the alignment is disturbed near the particles, and the film If the thickness is increased, the anisotropy will be weakened. Even when a birefringent stretched film is used as an anisotropic blank, the desired alignment cannot be obtained because the liquid crystal is aligned according to the stress distribution around the particles during film stretching. In order to obtain an efficient anisotropic scattering element as described above, strict constraint conditions are required in selecting particles and the like.
【0007】本発明は、前記従来の問題点を解決するた
めになされたものであり、視野角拡大用途等に好適に用
いることができ、従来よりも簡便な手法で作製可能で、
かつ実用性の高い、光線の入射方向によって散乱の強さ
に異方性を有する異方性散乱素子、およびこれを用いた
偏光板、光学素子、画像表示装置を提供することを目的
とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, can be suitably used for widening the viewing angle, etc., and can be manufactured by a simpler method than before.
Another object of the present invention is to provide a highly practical anisotropic scattering element having anisotropy in the intensity of scattering depending on the incident direction of a light ray, and a polarizing plate, an optical element, and an image display device using the same.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明者らは鋭意検討を行った結果、可視光領域以
外に選択反射を有するコレステリック液晶のプラナー配
向状態では、粒子の周りで起こる異常配向の影響が小さ
いため、異方性散乱素子を形成する異方性媒体として好
ましいことを見出し、本発明を完成するに至った。すな
わち、液晶分子の配向は、カイラル剤または分子内の光
学活性部位によって発現するため、ネマチック液晶状態
を配向膜などで配向規制した場合とは異なり、配向規制
力が届かないような状態においても、コレステリック液
晶のプラナー配向は大きく乱れることが少ないためであ
ると思われる。In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have conducted extensive studies, and as a result, in the planar alignment state of cholesteric liquid crystal having selective reflection outside the visible light region, it occurs around particles. Since the influence of the abnormal orientation is small, the inventors have found that it is preferable as an anisotropic medium for forming an anisotropic scattering element, and completed the present invention. That is, since the orientation of liquid crystal molecules is expressed by a chiral agent or an optically active site in the molecule, unlike the case where the nematic liquid crystal state is regulated by an alignment film or the like, even in a state where the alignment regulating force does not reach, It is thought that this is because the planar alignment of the cholesteric liquid crystal is not significantly disturbed.
【0009】したがって、本発明は第1に、透光性基材
の少なくとも片面に、直接または別の層(配向膜、接着
剤など、必要に応じて形成される層)を介して、可視領
域(380nm〜780nm)以外に選択反射波長を有
するコレステリック液晶のプラナー配向状態を固定して
なる複屈折性材料中に、屈折率が等方であり、該屈折率
の値nが[前記複屈折性材料の最低屈折率−0.02]
<n<[前記複屈折性材料の最大屈折率+0.02]の
関係を満たす透光性微粒子を分散した層を設けたこと特
徴とする異方性散乱素子を提供するものである。Therefore, the present invention is, firstly, in the visible region on at least one surface of the light-transmitting substrate directly or through another layer (a layer which is formed as necessary, such as an alignment film or an adhesive). In the birefringent material obtained by fixing the planar alignment state of the cholesteric liquid crystal having a selective reflection wavelength other than (380 nm to 780 nm), the refractive index is isotropic, and the value n of the refractive index is [the above-mentioned birefringence Minimum refractive index of material-0.02]
The present invention provides an anisotropic scattering element, which is provided with a layer in which translucent fine particles that satisfy the relationship of <n <[maximum refractive index of the birefringent material + 0.02] are provided.
【0010】前記異方性散乱素子においては、固定され
たコレステリック液晶の選択反射波長の中心値が、35
0nmより短波長であることが好ましい。In the anisotropic scattering element, the center value of the selective reflection wavelength of the fixed cholesteric liquid crystal is 35.
The wavelength is preferably shorter than 0 nm.
【0011】また、前記複屈折性材料が、高温で液晶性
を示す液晶性熱可塑性樹脂、液晶モノマーを電離放射線
照射あるいは熱により重合せしめた重合性液晶、または
これらの混合物からなることが好ましい。前記複屈折性
材料が、液晶モノマーを電離放射線照射あるいは熱によ
り重合せしめた重合性液晶からなることが、より好まし
い。The birefringent material is preferably composed of a liquid crystalline thermoplastic resin exhibiting liquid crystallinity at high temperature, a polymerizable liquid crystal obtained by polymerizing a liquid crystal monomer by irradiation with ionizing radiation or heat, or a mixture thereof. More preferably, the birefringent material is a polymerizable liquid crystal obtained by polymerizing a liquid crystal monomer by irradiation with ionizing radiation or heat.
【0012】また、前記透光性微粒子が、球形であり、
かつその平均粒径が0.2μm〜20μmであることが
好ましい。前記透光性微粒子は、前記複屈折材料と屈折
率の波長分散特性が類似していることから、異方性散乱
素子の色づき抑制の観点より、プラスチックビーズであ
ることがより好ましい。The transparent fine particles are spherical,
Moreover, it is preferable that the average particle diameter is 0.2 μm to 20 μm. Since the transparent fine particles have wavelength dispersion characteristics of refractive index similar to those of the birefringent material, plastic beads are more preferable from the viewpoint of suppressing coloring of the anisotropic scattering element.
【0013】また、本発明の異方性散乱素子において
は、前記複屈折性材料の550nmの波長に対する最低
屈折率または最大屈折率と、前記透光性微粒子の屈折率
とが、略等しいことが好ましい。In the anisotropic scattering element of the present invention, the minimum refractive index or the maximum refractive index of the birefringent material at a wavelength of 550 nm and the refractive index of the transparent fine particles are substantially equal to each other. preferable.
【0014】第2に、本発明は、2色性偏光子を一対の
保護層で挟み込んでなる偏光板であって、前記一対の保
護層のうち、少なくとも片方が前記の異方性散乱素子で
あることを特徴とする偏光板を提供するものである。Secondly, the present invention is a polarizing plate comprising a dichroic polarizer sandwiched between a pair of protective layers, wherein at least one of the pair of protective layers is the anisotropic scattering element. The present invention provides a polarizing plate characterized by the above.
【0015】第3に、本発明は、少なくとも片面に、前
記の異方性散乱素子または前記の偏光板を有することを
特徴とする光学素子を提供するものである。Thirdly, the present invention provides an optical element having the anisotropic scattering element or the polarizing plate on at least one surface.
【0016】第4に、本発明は、前記の偏光板または前
記の光学素子を用いたことを特徴とする画像表示装置を
提供するものである。Fourthly, the present invention provides an image display device characterized by using the polarizing plate or the optical element.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明の異方性散乱素子は、透光
性基材の少なくとも片面に、直接または別の層を介し
て、可視領域(380nm〜780nm)以外に選択反
射波長を有するコレステリック液晶のプラナー配向状態
を固定してなる複屈折性材料中に、屈折率が等方であ
り、該屈折率の値nが[前記複屈折性材料の最低屈折率
−0.02]<n<[前記複屈折性材料の最大屈折率+
0.02]の関係を満たす透光性微粒子を分散した層を
設けたものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The anisotropic scattering element of the present invention has a selective reflection wavelength other than the visible region (380 nm to 780 nm) on at least one surface of a light-transmitting substrate, either directly or via another layer. In a birefringent material obtained by fixing the planar alignment state of cholesteric liquid crystal, the refractive index is isotropic, and the value n of the refractive index is [the minimum refractive index of the birefringent material-0.02] <n. <[Maximum refractive index of the birefringent material +
0.02] is provided, and a layer in which translucent fine particles are dispersed is provided.
【0018】本発明における透光性基材としては、可視
光の光線透過率に優れ(光線透過率90%より大)、透
明性に優れるもの(ヘイズ1%未満)であれば、特に制
限はない。透光性基材の具体例としては、例えば、ポリ
エステル系ポリマー、スチレン系ポリマー、シクロ系な
いしノルボルネン構造を有するポリオレフィンやオレフ
ィン系ポリマー、カーボネート系ポリマー、アクリル系
ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、セルロース系ポリマ
ー、アミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系
ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエー
テルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフ
ィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビ
ニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、ア
リレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、
あるいはこれらの混合物を製膜し、フィルム化したもの
等が挙げられる。The light-transmitting substrate in the present invention is not particularly limited as long as it has excellent light transmittance of visible light (light transmittance of more than 90%) and excellent transparency (haze of less than 1%). Absent. Specific examples of the translucent substrate include, for example, polyester-based polymers, styrene-based polymers, polyolefins having a cyclo- or norbornene structure, olefin-based polymers, carbonate-based polymers, acrylic-based polymers, vinyl chloride-based polymers, and cellulose-based polymers. , Amide polymer, imide polymer, sulfone polymer, polyether sulfone polymer, polyether ether ketone polymer, polyphenylene sulfide polymer, vinyl alcohol polymer, vinylidene chloride polymer, vinyl butyral polymer, arylate polymer, Polyoxymethylene-based polymer,
Alternatively, the mixture may be formed into a film and the like.
【0019】通常、本発明の異方性散乱素子は、偏光板
の表面に設けられて使用される場合が多いので、透光性
基材は偏光板の透明保護層を兼ねることもできる。実際
には、偏光板の表面に異方性散乱素子を設ける場合に
は、偏光板の透明保護層を本発明の異方性散乱素子の透
光性基材として兼用することが、ディスプレイの厚みも
厚くならず、層が増えたことによる異なる屈折率界面が
生じることによる表面反射ロスなどの光学的特性の低下
の原因も少なく好ましい。従って、透光性基材として
は、後述する偏光板の透明保護層と同様のポリマーから
なるフィルムが使用できる。Since the anisotropic scattering element of the present invention is usually used by being provided on the surface of a polarizing plate, the translucent base material can also serve as the transparent protective layer of the polarizing plate. In practice, when the anisotropic scattering element is provided on the surface of the polarizing plate, the transparent protective layer of the polarizing plate also serves as the light-transmitting substrate of the anisotropic scattering element of the present invention. It is preferable that there is little cause of deterioration of optical characteristics such as surface reflection loss due to the occurrence of interfaces having different refractive indexes due to the increase in the number of layers. Therefore, as the translucent substrate, a film made of the same polymer as the transparent protective layer of the polarizing plate described later can be used.
【0020】偏光板の保護層として用いる観点からは、
トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポ
リカーボネート系ポリマー、アクリル系ポリマー、シク
ロオレフィン系ポリマーなどが好適である。From the viewpoint of use as a protective layer of a polarizing plate,
Cellulose-based polymers such as triacetyl cellulose, polycarbonate-based polymers, acrylic-based polymers and cycloolefin-based polymers are suitable.
【0021】透光性基材の厚みは、通常10μm〜50
0μmであり、好ましくは30μm〜200μmであ
る。The thickness of the translucent substrate is usually 10 μm to 50 μm.
It is 0 μm, preferably 30 μm to 200 μm.
【0022】本発明において、可視領域(380nm〜
780nm)以外に選択反射波長を有するコレステリッ
ク液晶のプラナー配向状態を固定した複屈折性材料とし
ては、高温でコレステリック液晶性を示す液晶性熱可塑
性樹脂、液晶モノマーを電子線や紫外線などの電離放射
線照射あるいは熱により重合せしめた重合性液晶、また
はそれらの混合物からなる。液晶モノマーには、必要に
応じてカイラル剤を混合してもよい。液晶性は、リオト
ロピック性、サーモトロピック性のどちらでも良いが、
制御の簡便性およびモノドメインの形成しやすさの観点
よりサーモトロピック性の液晶であることが望ましい。
キラリティは、分子内に光学活性基を導入したもので
も、カイラルドーパントを別途ブレンドしたものでも良
い。In the present invention, the visible region (380 nm-
The birefringent material in which the planar alignment state of the cholesteric liquid crystal having a selective reflection wavelength other than 780 nm) is fixed is a liquid crystalline thermoplastic resin exhibiting cholesteric liquid crystallinity at high temperature, and a liquid crystal monomer is irradiated with ionizing radiation such as electron beam or ultraviolet ray. Alternatively, it is composed of a polymerizable liquid crystal polymerized by heat, or a mixture thereof. A chiral agent may be mixed with the liquid crystal monomer, if necessary. The liquid crystal property may be either lyotropic or thermotropic,
From the viewpoints of ease of control and ease of forming monodomains, thermotropic liquid crystals are desirable.
The chirality may be that in which an optically active group is introduced in the molecule or that a chiral dopant is separately blended.
【0023】前記の複屈折性材料の中でも、微粒子の分
散性や、液晶としての配向性の点より、液晶モノマーを
電子線や紫外線などの電離放射線照射あるいは熱により
重合せしめた重合性液晶が好適である。Among the above-mentioned birefringent materials, a polymerizable liquid crystal obtained by polymerizing a liquid crystal monomer by irradiation with ionizing radiation such as electron beam or ultraviolet ray or by heat is preferable in view of dispersibility of fine particles and orientation as a liquid crystal. Is.
【0024】コレステリック液晶の選択反射波長として
は、可視光領域に色付きなどがないことが望ましいた
め、選択反射光が可視領域にない必要がある。選択反射
波長は、コレステリックのピッチと液晶の屈折率によっ
て一義的に決定されるが、中心波長の値で350nm以
下の紫外部にあることが望ましい。選択反射波長が近赤
外領域にあっても良いが、旋光の影響などを受けるた
め、やや複雑な現象が発生するため好ましくない。As for the selective reflection wavelength of the cholesteric liquid crystal, it is desirable that the visible light region is not colored, so that it is necessary that the selective reflection light is not in the visible region. The selective reflection wavelength is uniquely determined by the pitch of the cholesteric and the refractive index of the liquid crystal, and it is desirable that the wavelength of the central wavelength is in the ultraviolet region of 350 nm or less. The selective reflection wavelength may be in the near-infrared region, but it is not preferable because it is affected by optical rotation and a slightly complicated phenomenon occurs.
【0025】本発明における屈折率が等方である透光性
徴粒子は、その屈折率の値nが、前記コレステリック液
晶のプラナー配向状態を固定した複屈折性材料媒体の屈
折率と、[複屈折性材料の最低屈折率−0.02]<n
<[複屈折材料の最大屈折率+0.02]の関係にある
ことが、散乱の異方性の観点より望ましい。透光性微粒
子の屈折率nが[複屈折性材料の最低屈折率−0.0
2]以下の場合や、屈折率nが[複屈折材料の最大屈折
率+0.02]以上の場合は、特定の角度での屈折率、
マッチングが不十分となり、散乱異方性の程度が悪くな
るため好ましくない。ちなみに、本発明においての屈折
率とは、特に記述のない限りはナトリウムD線の波長に
対する温度20℃の値を意味する。In the light-transmitting characteristic particles having an isotropic refractive index in the present invention, the value n of the refractive index is equal to that of the birefringent material medium in which the planar alignment state of the cholesteric liquid crystal is fixed, Refractive index of conductive material-0.02] <n
<[Maximum refractive index of birefringent material + 0.02] is preferable from the viewpoint of scattering anisotropy. The refractive index n of the transparent fine particles is [the minimum refractive index of the birefringent material −0.0
2] or less, or when the refractive index n is [maximum refractive index of birefringent material + 0.02] or more, the refractive index at a specific angle,
This is not preferable because the matching becomes insufficient and the degree of scattering anisotropy deteriorates. Incidentally, the refractive index in the present invention means a value at a temperature of 20 ° C. with respect to the wavelength of sodium D line, unless otherwise specified.
【0026】屈折率の選定は、散乱の異方性パターンに
よって決定される。例えば、異方性散乱素子に対して垂
直に入射した光線は散乱せずに透過し、斜め入射した光
線は強く散乱するような異方性を発現するためには、複
屈折性材料の最大屈折率と透光性微粒子の屈折率とが、
ほぼ一致するように選定するのがよい。より垂直入射光
の散乱性を抑制する観点からは、視感度の最も高い55
0nmでの屈折率を一致させるとよい。The choice of refractive index is determined by the anisotropic pattern of scattering. For example, the maximum refraction of the birefringent material is defined in order to express anisotropy in which a light ray incident perpendicularly to the anisotropic scattering element is transmitted without being scattered and an obliquely incident light ray is strongly scattered. The refractive index and the refractive index of the translucent particles,
It is better to select them so that they almost match. From the viewpoint of further suppressing the scattering of vertically incident light,
It is advisable to match the refractive index at 0 nm.
【0027】図1は、空気から異方性散乱素子への入射
光の角度(入射角)に対するその光線の法線方向の偏光
波面に対する実効的な屈折率を、シミュレーションした
ものである。ある入射角からの光線を散乱させずに透過
させようとすると、図1のグラフから読みとった屈折率
の粒子を適用すればよいことになる。ちなみに、図1は
後述する実施例1で用いた複屈折性材料での計算結果で
ある。この場合、入射角0°で入射した光線が散乱しな
いようにするためには、屈折率が1.58前後の透光性
微粒子を用いればよい。また、入射角0°で入射した光
線が強く散乱するようにするためには、屈折率が1.5
6前後の透光性微粒子を用いればよい。FIG. 1 is a simulation of the effective refractive index with respect to the polarization wavefront in the direction normal to the angle of light incident on the anisotropic scattering element (incident angle). If light rays from a certain incident angle are to be transmitted without being scattered, it suffices to apply particles having the refractive index read from the graph of FIG. Incidentally, FIG. 1 shows the calculation results for the birefringent material used in Example 1 described later. In this case, in order to prevent light rays incident at an incident angle of 0 ° from being scattered, it is sufficient to use translucent fine particles having a refractive index of about 1.58. Also, in order to strongly scatter the light rays incident at an incident angle of 0 °, the refractive index is 1.5
It is sufficient to use translucent fine particles of about 6 or less.
【0028】本発明における透光性微粒子は、前記の屈
折率の関係を満たすものであれば、特に制限はない。光
の利用効率の観点よりは、光の透過性に優れ、光吸収が
ないことが望ましい。また、散乱性の観点よりは、粒子
の平均粒径が0.2μm〜20μmであることが望まし
い。平均粒径が0.2μm以下の場合は、散乱強度が十
分に確保しにくい。また、液晶の均一な配向を考慮する
と、20μm以上の厚みでコレステリック配向のモノド
メインを得ることは難しく、粒子が液晶層中に含まれる
ためには、粒径は20μm以下であることが望ましい。
かかる観点より、平均粒径が0.5μm〜10μmであ
ることが更に望ましい。The transparent fine particles in the present invention are not particularly limited as long as they satisfy the above-mentioned relationship of refractive index. From the viewpoint of light utilization efficiency, it is desirable that the material has excellent light transmittance and does not absorb light. From the viewpoint of scattering properties, the average particle size of the particles is preferably 0.2 μm to 20 μm. When the average particle size is 0.2 μm or less, it is difficult to secure sufficient scattering intensity. Further, in consideration of uniform alignment of the liquid crystal, it is difficult to obtain a cholesteric alignment monodomain with a thickness of 20 μm or more, and it is desirable that the particle size is 20 μm or less in order to include the particles in the liquid crystal layer.
From this viewpoint, it is more desirable that the average particle size is 0.5 μm to 10 μm.
【0029】透光性微粒子は、屈折率によって任意に選
定されるが、例えば、ガラスなどの無機ビーズや、アク
リル樹脂、ポリスチレン樹脂、メラミン樹脂などからな
るプラスチックビーズなどが挙げられる。粒子の形状に
ついても特に制限はないが、分散性や、液晶の配向維持
性、散乱特性の観点からは、球形であることが望まし
い。後方散乱の抑制の観点からは、粒子内に屈折率の分
布を有したコアシェル構造の粒子や、傾斜分布を持った
GRIN粒子なども用いることができる。その場合、最
外殻の屈折率と複屈折媒体の屈折率との関係を前記関係
とする。The transparent fine particles are arbitrarily selected according to the refractive index, and examples thereof include inorganic beads such as glass and plastic beads such as acrylic resin, polystyrene resin and melamine resin. The shape of the particles is also not particularly limited, but from the viewpoint of dispersibility, liquid crystal alignment retention, and scattering characteristics, a spherical shape is desirable. From the viewpoint of suppressing backscattering, particles having a core-shell structure having a refractive index distribution in the particles, GRIN particles having a gradient distribution, and the like can also be used. In that case, the relationship between the refractive index of the outermost shell and the refractive index of the birefringent medium is defined as the above relationship.
【0030】本発明の異方性散乱素子は、高温でコレス
テリック液晶性を示す液晶性熱可塑性樹脂を、透光性基
材上に塗工することにより形成することができる。ま
た、液晶モノマー(必要に応じてカイラル剤を配合す
る)を溶媒に溶解して塗工液を調製し、この塗工液を透
光性基材上に塗工した後、電子線や紫外線などの電離放
射線照射あるいは熱により重合せしめることにより形成
することができる。塗工液中には、適宜、光重合開始剤
等を配合してもよい。塗工方式は特に限定されないが、
例えば、ドクターブレード法やグラビアロールコーター
法等の適宜な方式にて形成することができる。溶媒は、
液晶モノマーが溶解ないし分散するものであれば特に限
定されない。例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族
炭化水素系、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンな
どのケトン系、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル
系、塩化メチレン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化
水素系の溶媒等を挙げることができる。The anisotropic scattering element of the present invention can be formed by applying a liquid crystalline thermoplastic resin exhibiting cholesteric liquid crystallinity at a high temperature onto a transparent base material. In addition, a liquid crystal monomer (which may be mixed with a chiral agent if necessary) is dissolved in a solvent to prepare a coating liquid, and the coating liquid is coated on a light-transmissive substrate. It can be formed by irradiation with ionizing radiation or polymerization by heat. You may mix | blend a photoinitiator etc. suitably in a coating liquid. The coating method is not particularly limited,
For example, it can be formed by an appropriate method such as a doctor blade method or a gravure roll coater method. The solvent is
The liquid crystal monomer is not particularly limited as long as it can be dissolved or dispersed. Examples thereof include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, ketone solvents such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, and halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride and chloroform. .
【0031】本発明の異方性散乱素子は、上述したよう
に、塗工液を透光性基材表面に直接塗工することにより
簡単に作製することができるが、透光性基材表面に配向
膜を形成してラビング処理し、このラビング処理された
表面に塗工液を塗工し、液晶分子を平行に配置する方法
により作製してもよい。また、別途、透光性微粒子を分
散させた複屈折性材料層を形成しておき、これを粘着剤
や接着剤等からなる層を介して、前記の透光性基材上に
転写する方法により作製することもできる。As described above, the anisotropic scattering element of the present invention can be easily prepared by directly applying the coating liquid onto the surface of the transparent base material. It may be prepared by a method of forming an alignment film on the film, rubbing it, applying a coating liquid to the rubbed surface, and arranging liquid crystal molecules in parallel. In addition, a method of separately forming a birefringent material layer in which translucent fine particles are dispersed, and transferring the birefringent material layer onto the translucent substrate through a layer composed of an adhesive or an adhesive. It can also be manufactured by.
【0032】透光性基材上に形成されたコレステリック
液晶層の厚みは、通常0.5μm〜20μmであり、好
ましくは1μm〜15μmであるのがよい。The thickness of the cholesteric liquid crystal layer formed on the translucent substrate is usually 0.5 μm to 20 μm, preferably 1 μm to 15 μm.
【0033】かくして得られた本発明の異方性散乱素子
は、通常、偏光板に積層ないし合体させて視野角拡大機
能を有する偏光板とすることが出来る。偏光板は適宜な
ものを用いることができるが、その種類について特に限
定はない。偏光板を構成する偏光子としては、例えば、
ポリビニルアルコール系フィルムや部分ホルマール化ポ
リビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル
共重合体系部分ケン化フィルムの如き親水性高分子フィ
ルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させ
て延伸した吸収二色性偏光子、ポリビニルアルコールの
脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物の如きポリ
エン系配向フイルム等の偏光子があげられる。なかで
も、偏光特性に優れる点より、吸収二色性偏光子が好ま
しく用いられる。なお、偏光子の厚さは、5〜80μm
が一般的であるが、これに限定されない。The thus-obtained anisotropic scattering element of the present invention can be usually laminated on or integrated with a polarizing plate to form a polarizing plate having a viewing angle expanding function. A suitable polarizing plate can be used, but the type thereof is not particularly limited. Examples of the polarizer that constitutes the polarizing plate include:
Stretching by adsorbing dichroic substances such as iodine and dichroic dyes on hydrophilic polymer films such as polyvinyl alcohol film, partially formalized polyvinyl alcohol film, ethylene / vinyl acetate copolymer partially saponified film Examples thereof include absorption dichroic polarizers, polarizers such as polyene-oriented films such as polyvinyl alcohol dehydration products and polyvinyl chloride dehydrochlorination products. Above all, an absorbing dichroic polarizer is preferably used because of its excellent polarization characteristics. The thickness of the polarizer is 5 to 80 μm.
Is common, but is not limited thereto.
【0034】また偏光板としては、偏光子単独からなる
偏光板を用いることもできるが、偏光板としては、通常
は前記した偏光子の片面又は両面に耐水性等の保護目的
で、ポリマーの塗布層やフィルムのラミネート層等から
なる一対の透明保護層を設けたものなどが好適に用いら
れる。透明保護層の形成には、透明ポリマーなどの適宜
なものを用いることができるが、透明性や機械的強度、
熱安定性や水分遮断性などに優れるものが好ましく用い
られる。また透明保護層は、位相差等の光学的異方性が
少ないほど好ましい場合が多い。透明保護層の厚さは、
10〜300μmが一般的であるが、これに限定されな
い。なお、上記偏光板の透明保護層が、本発明の異方性
散乱素子の透光性基材フィルムを兼ねることができるこ
とは上記した通りである。The polarizing plate may be a polarizing plate consisting of a polarizer alone, but the polarizing plate is usually coated with a polymer on one or both sides of the above-mentioned polarizer for the purpose of protecting water resistance and the like. Those provided with a pair of transparent protective layers composed of layers or laminated layers of films are preferably used. For forming the transparent protective layer, an appropriate material such as a transparent polymer can be used, but transparency and mechanical strength,
Those having excellent thermal stability and moisture barrier property are preferably used. Further, it is often preferable that the transparent protective layer has less optical anisotropy such as retardation. The thickness of the transparent protective layer is
It is generally 10 to 300 μm, but not limited to this. As described above, the transparent protective layer of the polarizing plate can also serve as the light-transmitting substrate film of the anisotropic scattering element of the present invention.
【0035】ちなみに、前記の透明保護層を形成するポ
リマーとしては、例えばポリエチレンテレフタレートや
ポリエチレンナフタレートの如きポリエステル系ポリマ
ー、二酢酸セルロースや三酢酸セルロースの如きセルロ
ース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート(PMM
A)の如きアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリ
ロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)の如きスチ
レン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーなどがあ
げられる。Incidentally, examples of the polymer forming the transparent protective layer include polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, cellulose polymers such as cellulose diacetate and cellulose triacetate, and polymethylmethacrylate (PMM).
Examples thereof include acrylic polymers such as A), styrene polymers such as polystyrene and acrylonitrile / styrene copolymer (AS resin), and polycarbonate polymers.
【0036】また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シ
クロ環ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィ
ン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィ
ン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香
族ポリアミドの如きアミド系ポリマー、ポリイミドの如
きイミド系ポリマー、ポリスルホンの如きスルホン系ポ
リマー、その他、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポ
リエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレン
スルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、
塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマ
ー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリ
マー、エポキシ系ポリマー、あるいは前記ポリマーの混
合物なども前記透明保護層を形成するポリマーの例とし
てあげられる。Further, polyethylene, polypropylene, polyolefin having a cyclo ring or norbornene structure, polyolefin polymer such as ethylene / propylene copolymer, vinyl chloride polymer, amide polymer such as nylon or aromatic polyamide, imide such as polyimide. -Based polymers, sulfone-based polymers such as polysulfone, other, polyether sulfone-based polymers, polyether ether ketone-based polymers, polyphenylene sulfide-based polymers, vinyl alcohol-based polymers,
Vinylidene chloride-based polymers, vinyl butyral-based polymers, arylate-based polymers, polyoxymethylene-based polymers, epoxy-based polymers, and mixtures of the aforementioned polymers are also examples of polymers forming the transparent protective layer.
【0037】本発明の異方性散乱素子は偏光板に積層し
てもよいし、前述したように偏光板が透明保護層を有す
る場合には、その透明保護層を本発明の異方性散乱素子
の透光性基材として兼用して広視野角偏光板としてもよ
い。積層方法は特に限定されないが、例えば接着剤等を
介して積層してもよい。また、偏光板の片面に設けても
よいし、両面に設けてもよい。The anisotropic scattering element of the present invention may be laminated on a polarizing plate. When the polarizing plate has a transparent protective layer as described above, the transparent protective layer is used for the anisotropic scattering element of the present invention. A wide viewing angle polarizing plate may also be used as the light-transmitting base material of the device. The stacking method is not particularly limited, but may be stacked via an adhesive or the like. Further, it may be provided on one side or both sides of the polarizing plate.
【0038】偏光板には、必要に応じて接着層を設ける
こともできる。かかる接着層は、偏光板を液晶セル等の
他部材と接着することを目的とするものである。接着層
は、例えばアクリル系、ゴム系、シリコーン系等の粘着
剤やホットメルト系接着剤などの適宜な接着剤にて形成
することができ、透明性や耐候性等に優れるものが好ま
しい。If necessary, the polarizing plate may be provided with an adhesive layer. Such an adhesive layer is intended to adhere the polarizing plate to another member such as a liquid crystal cell. The adhesive layer can be formed with an appropriate adhesive such as an acrylic-based, rubber-based or silicone-based pressure-sensitive adhesive or a hot-melt adhesive, and is preferably one having excellent transparency and weather resistance.
【0039】本発明による異方性散乱素子および偏光板
は、必要に応じ、更に、反射層、半透過反射層、位相差
板から選ばれる光学機能層を、多層構造からなる該偏光
板の層間及び/又は表面に、少なくとも一層、介在及び
/又は付与積層して光学素子を形成し、これを表示装置
等の各種用途に用いることができる。さらに必要に応じ
て、耐擦傷性、耐久性、耐候性、耐湿熱性、耐熱性、耐
湿性、透湿性、帯電防止性、導電性、層間の密着性向
上、機械的強度向上等の各種特性、機能等を付与するた
めの処理、又は機能層の挿入、積層等をおこなうことも
可能である。多層構造からなる偏光板の層間へ、例えば
ハードコート層、プライマー層、接着剤層、粘着剤層、
帯電防止層、導電層、ガスバリヤー層、水蒸気遮断層、
水分遮断層等を挿入するか、又は、偏光板表面へこれら
の層を積層しても良い。また。偏光板の各層を作成する
段階で例えば、導電性粒子あるいは帯電防止剤、各種微
粒子、可塑剤等を、各層に添加、混合等の改良を必要に
応じて行っても良い。In the anisotropic scattering element and the polarizing plate according to the present invention, if necessary, an optical functional layer selected from a reflective layer, a semi-transmissive reflective layer and a retardation plate is further provided between layers of the polarizing plate having a multilayer structure. At least one layer may be interposed and / or provided on the surface to form an optical element, which can be used for various applications such as a display device. Further, if necessary, various properties such as scratch resistance, durability, weather resistance, moist heat resistance, heat resistance, moisture resistance, moisture permeability, antistatic property, conductivity, improved adhesion between layers, and improved mechanical strength, It is also possible to perform a process for imparting a function or the like, or to insert or laminate a functional layer. Between the layers of the polarizing plate having a multilayer structure, for example, a hard coat layer, a primer layer, an adhesive layer, a pressure-sensitive adhesive layer,
Antistatic layer, conductive layer, gas barrier layer, water vapor barrier layer,
A moisture barrier layer or the like may be inserted, or these layers may be laminated on the surface of the polarizing plate. Also. At the stage of forming each layer of the polarizing plate, for example, conductive particles, antistatic agents, various fine particles, a plasticizer, etc. may be added to each layer, and mixing and the like may be improved as necessary.
【0040】図2に、透光性基材上に、複屈折性材料中
に透光性微粒子を分散した層を設けた本発明の異方性散
乱素子の一例の断面模式図を示した。図2において、
(4)が透光性基材、(1)が微粒子で(2)は前記微
粒子を分散する複屈折性材料である。(3)は配向膜や
接着剤等により形成される層である。この態様において
は、層(3)が形成されているが、この層(3)は必要
に応じて形成される層であり、あってもなくてもよい。FIG. 2 shows a schematic sectional view of an example of the anisotropic scattering element of the present invention in which a layer in which translucent fine particles are dispersed in a birefringent material is provided on a translucent substrate. In FIG.
(4) is a transparent substrate, (1) is fine particles, and (2) is a birefringent material in which the fine particles are dispersed. (3) is a layer formed of an alignment film, an adhesive or the like. In this embodiment, the layer (3) is formed, but this layer (3) is a layer formed as necessary, and may or may not be present.
【0041】本発明の異方性散乱素子や偏光板や光学素
子は、従来に準じて、液晶表示装置、有機EL表示装置
等の各種表示装置の形成などに好ましく用いることがで
きる。例えば、偏光板を液晶セルの片側又は両側に配置
してなる反射型や半透過型、あるいは透過・反射両用型
等の液晶表示装置に用いることができる。液晶表示装置
を形成する液晶セルは任意であり、例えば薄膜トランジ
スタ型に代表されるアクティブマトリクス駆動型のも
の、ツイストネマチック型やスーパーツイストネマチッ
ク型に代表される単純マトリクス駆動型のものなどの適
宜なタイプの液晶セルを用いたものであってよい。The anisotropic scattering element, the polarizing plate and the optical element of the present invention can be preferably used for forming various display devices such as a liquid crystal display device and an organic EL display device in a conventional manner. For example, it can be used for a liquid crystal display device such as a reflective type or a semi-transmissive type, or a transmissive / reflective type in which a polarizing plate is arranged on one side or both sides of a liquid crystal cell. The liquid crystal cell forming the liquid crystal display device is arbitrary, and an appropriate type such as an active matrix drive type represented by a thin film transistor type, a simple matrix drive type represented by a twist nematic type or a super twist nematic type, etc. The liquid crystal cell may be used.
【0042】また、液晶セルの両側に偏光板や光学部材
を設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異
なるものであってもよい。更に、液晶表示装置の形成に
際しては、例えばプリズムアレイシートやレンズアレイ
シート、光拡散板やバックライトなどの適宜な部品を適
宜な位置に1層又は2層以上配置することができる。When polarizing plates and optical members are provided on both sides of the liquid crystal cell, they may be the same or different. Further, when forming the liquid crystal display device, one or two or more layers can be arranged at appropriate positions with appropriate components such as a prism array sheet, a lens array sheet, a light diffusion plate, and a backlight.
【0043】[0043]
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるもの
ではない。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples.
【0044】(実施例1)重合性のネマチック液晶性化
合物(ジアクリロイル基を有するフェニルエステル化合
物)92重量部と、カイラル剤(環状カイラル構造を有
するジアクリロイル化合物)8重量部、および光重合開
始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製、イルガキ
ュア907)5重量部を、トルエン20重量部に溶解
し、選択反射波長が350nmとなるように調整配合し
た。この中に、ポリスチレン系樹脂の球形ビーズ(屈折
率1.59、粒径2μm)を固形分換算で15wt%混
合し、ホモミキサーを用いて均一に分散して塗工液を得
た。Example 1 92 parts by weight of a polymerizable nematic liquid crystal compound (phenyl ester compound having a diacryloyl group), 8 parts by weight of a chiral agent (diacryloyl compound having a cyclic chiral structure), and initiation of photopolymerization. 5 parts by weight of the agent (Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) was dissolved in 20 parts by weight of toluene, and the mixture was adjusted and blended so that the selective reflection wavelength was 350 nm. Spherical beads of polystyrene resin (refractive index 1.59, particle size 2 μm) were mixed therein with 15 wt% in terms of solid content, and uniformly dispersed using a homomixer to obtain a coating liquid.
【0045】次にこの塗工液を、市販の厚さ60μmの
PETフィルム上に、ワイヤーバーを用いて乾燥後の厚
みで6μmとなるように塗設し、溶媒を乾燥した後、一
度この液晶モノマーの等方性転移温度(90℃)まで温
度を上げた後、徐々に冷却して、均一な配向状態を有し
た層を形成した。得られた膜にUV照射を行って配向状
態を固定し、異方性散乱素子を得た。Next, this coating solution was applied onto a commercially available PET film having a thickness of 60 μm by a wire bar so that the thickness after drying would be 6 μm, the solvent was dried, and the liquid crystal was once dried. After the temperature was raised to the isotropic transition temperature (90 ° C.) of the monomer, it was gradually cooled to form a layer having a uniform alignment state. The obtained film was irradiated with UV to fix the alignment state to obtain an anisotropic scattering element.
【0046】ちなみに、ビーズを添加せずに同様の手順
で作製した膜をPETフィルムから剥離し、Abbe屈
折率計を用いて屈折率を測定したところ、最大屈折率
(膜平面に平行な偏光で測定)1.58、最低屈折率
(膜平面に垂直な法線方向の偏光で測定)1.52であ
った。By the way, the film prepared by the same procedure without adding beads was peeled from the PET film, and the refractive index was measured using an Abbe refractometer. As a result, the maximum refractive index (polarized light parallel to the plane of the film was measured). The measurement was 1.58, and the minimum refractive index (measured with polarized light in the direction normal to the plane of the film) was 1.52.
【0047】(実施例2)屈折率1.56、粒径2μm
のアクリル系樹脂の球形ビーズを用いた以外は、実施例
1に準じて異方性散乱素子を得た。(Example 2) Refractive index 1.56, particle size 2 μm
An anisotropic scattering element was obtained in the same manner as in Example 1 except that spherical beads of acrylic resin were used.
【0048】(比較例)硬化後の最大屈折率が1.49
であるペンタエリスリトールトリアクリレート(共栄社
化学社製、ライトアクリレートPE−4A)を、重合性
ネマチック液晶性化合物とカイラル剤の代わりに用いた
以外は、実施例1に準じて散乱素子を得た。Comparative Example The maximum refractive index after curing is 1.49.
A pentagonal erythritol triacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., Light acrylate PE-4A) was used instead of the polymerizable nematic liquid crystal compound and the chiral agent to obtain a scattering element according to Example 1.
【0049】(評 価)実施例で得た異方性散乱素子、
および比較例で得た散乱素子について、入射角度を変え
て光線を入射し、透過した光線の散乱具合を目視にて評
価した。その結果を表1に示す。(Evaluation) Anisotropic scattering element obtained in Example,
With respect to the scattering elements obtained in Comparative Examples, light rays were made incident with different incident angles, and the degree of scattering of the transmitted light rays was visually evaluated. The results are shown in Table 1.
【0050】[0050]
【表1】 [Table 1]
【0051】表1に示すとおり、本実施例の異方性散乱
素子は、光線入射方向によって散乱に異方性を有するこ
とが分かる。As shown in Table 1, it can be seen that the anisotropic scattering element of this example has anisotropy in scattering depending on the incident direction of light rays.
【0052】実施例1および2の異方性散乱素子を、市
販のヨウ素系偏光板(日東電工製、NPF−SEG14
25DU)に粘着剤を用いて積層したところ、上記特性
を維持した、異方性散乱機能付きの偏光板が得られた。A commercially available iodine type polarizing plate (manufactured by Nitto Denko, NPF-SEG14) was used as the anisotropic scattering elements of Examples 1 and 2.
25DU) was laminated with an adhesive to obtain a polarizing plate having an anisotropic scattering function while maintaining the above characteristics.
【0053】次に、実施例1で得られた異方性散乱素子
を用いて作製した偏光板を、マルチドメイン配向のVA
モードの液晶パネルに搭載した。その結果、正面輝度を
下げずに、広視角での階調反転の問題を抑制する効果の
あることが確認された。Next, a polarizing plate prepared by using the anisotropic scattering element obtained in Example 1 was put into a multi-domain oriented VA.
Mounted on the mode LCD panel. As a result, it was confirmed that there is an effect of suppressing the problem of gradation inversion at a wide viewing angle without lowering the front luminance.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、紫
外部に選択反射を有するコレステリック液晶のプラナー
配向状態を固定した複屈折性材料中に、屈折率が等方的
であり、該屈折率の値nが[前記複屈折材料の最低屈折
率−0.02]<n<[前記複屈折材料の最大屈折率+
0.02]の関係を満たす透光性の微粒子を分散した層
を、透光性の支持基材の少なくとも片面に形成し、液晶
を配向させることによって、特定の角度からの入射光に
対して材料界面での屈折率を一致させ、散乱を発生させ
ないようにすることができる。そのため、散乱の異方性
の制御が容易で、かつ薄型の異方性散乱素子を得ること
ができる。As described above, according to the present invention, the refractive index is isotropic in the birefringent material in which the planar alignment state of the cholesteric liquid crystal having selective reflection in the ultraviolet region is fixed, and The index value n is [minimum refractive index of the birefringent material−0.02] <n <[maximum refractive index of the birefringent material +
0.02] is formed on at least one surface of a translucent supporting base material by forming a layer in which translucent fine particles are dispersed, and by aligning the liquid crystal, incident light from a specific angle can be obtained. It is possible to match the refractive index at the material interface and prevent scattering from occurring. Therefore, it is possible to easily control the anisotropy of scattering and obtain a thin anisotropic scattering element.
【0055】この異方性散乱素子を偏光子に積層した偏
光板は、視野角の補償機能、色調の補正機能、視認性の
制御などに優れる。そのため、本発明の異方性散乱素子
あるいは偏光板を少なくとも片面に有する光学素子を、
液晶表示装置等の画像表示装置に用いることにより、偏
光度、光線透過率等の他特性を犠牲にせずに、視野角の
補償や、色調の補正、視認性制御などを行うことができ
る。The polarizing plate in which this anisotropic scattering element is laminated on the polarizer is excellent in the function of compensating for the viewing angle, the function of correcting the color tone, and the control of the visibility. Therefore, an optical element having an anisotropic scattering element or a polarizing plate of the present invention on at least one surface,
By using it for an image display device such as a liquid crystal display device, it is possible to perform the compensation of the viewing angle, the correction of the color tone, the visibility control, etc. without sacrificing other characteristics such as the degree of polarization and the light transmittance.
【図1】本発明の異方性散乱素子のシミュレーション例
である。FIG. 1 is a simulation example of an anisotropic scattering element of the present invention.
【図2】本発明の異方性散乱素子の一例の断面模式図で
ある。FIG. 2 is a schematic sectional view of an example of the anisotropic scattering element of the present invention.
1:微粒子 2:複屈折材料 3:配向膜、接着剤等からなる層 4:透光性基材 1: Fine particles 2: Birefringent material 3: Layer composed of alignment film, adhesive, etc. 4: Translucent base material
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H042 AA02 AA04 AA26 BA02 BA12 BA15 BA20 2H049 BA02 BA13 BA26 BA44 BB03 BB33 BB43 BB51 BB63 BC09 BC14 BC22 2H091 FA08X FA08Z HA11 LA19 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 2H042 AA02 AA04 AA26 BA02 BA12 BA15 BA20 2H049 BA02 BA13 BA26 BA44 BB03 BB33 BB43 BB51 BB63 BC09 BC14 BC22 2H091 FA08X FA08Z HA11 LA19
Claims (10)
たは別の層を介して、可視領域(380nm〜780n
m)以外に選択反射波長を有するコレステリック液晶の
プラナー配向状態を固定してなる複屈折性材料中に、屈
折率が等方であり、該屈折率の値nが[前記複屈折性材
料の最低屈折率−0.02]<n<[前記複屈折性材料
の最大屈折率+0.02]の関係を満たす透光性微粒子
を分散した層を設けたこと特徴とする異方性散乱素子。1. A visible region (380 nm to 780 n) on at least one surface of a light-transmitting substrate directly or through another layer.
In addition to m), a birefringent material obtained by fixing the planar alignment state of cholesteric liquid crystal having a selective reflection wavelength has an isotropic refractive index, and the value n of the refractive index is [the minimum of the birefringent material. An anisotropic scattering element, wherein a layer in which translucent fine particles are dispersed satisfying the relationship of refractive index −0.02] <n <[maximum refractive index of the birefringent material + 0.02] is provided.
射波長の中心値が、350nmより短波長であることを
特徴とする請求項1に記載の異方性散乱素子。2. The anisotropic scattering element according to claim 1, wherein the center value of the selective reflection wavelength of the fixed cholesteric liquid crystal is shorter than 350 nm.
す液晶性熱可塑性樹脂、液晶モノマーを電離放射線照射
あるいは熱により重合せしめた重合性液晶、またはこれ
らの混合物からなることを特徴とする請求項1または2
に記載の異方性散乱素子。3. The birefringent material is composed of a liquid crystalline thermoplastic resin exhibiting liquid crystallinity at high temperature, a polymerizable liquid crystal obtained by polymerizing a liquid crystal monomer by irradiation with ionizing radiation or heat, or a mixture thereof. Claim 1 or 2
An anisotropic scattering element according to.
離放射線照射あるいは熱により重合せしめた重合性液晶
からなることを特徴とする請求項1または2に記載の異
方性散乱素子。4. The anisotropic scattering element according to claim 1, wherein the birefringent material is a polymerizable liquid crystal obtained by polymerizing a liquid crystal monomer by irradiation with ionizing radiation or heat.
その平均粒径が0.2μm〜20μmであることを特徴
とする請求項1〜4のいずれかに記載の異方性散乱素
子。5. The anisotropic scattering element according to claim 1, wherein the translucent fine particles are spherical and have an average particle diameter of 0.2 μm to 20 μm. .
ズであることを特徴とする請求項5に記載の異方性散乱
素子。6. The anisotropic scattering element according to claim 5, wherein the transparent fine particles are plastic beads.
対する最低屈折率または最大屈折率と、前記透光性微粒
子の屈折率とが、略等しいことを特徴とする請求項1〜
6のいずれかに記載の異方性散乱素子。7. The minimum or maximum refractive index of the birefringent material with respect to a wavelength of 550 nm and the refractive index of the translucent fine particles are substantially equal to each other.
6. The anisotropic scattering element according to any of 6.
でなる偏光板であって、前記一対の保護層のうち、少な
くとも片方が請求項1〜7のいずれかに記載の異方性散
乱素子であることを特徴とする偏光板。8. A polarizing plate comprising a dichroic polarizer sandwiched between a pair of protective layers, wherein at least one of the pair of protective layers has anisotropy according to any one of claims 1 to 7. A polarizing plate which is a scattering element.
れかに記載の異方性散乱素子または請求項8に記載の偏
光板を有することを特徴とする光学素子。9. An optical element comprising the anisotropic scattering element according to claim 1 or the polarizing plate according to claim 8 on at least one surface.
9に記載の光学素子を用いたことを特徴とする画像表示
装置。10. An image display device comprising the polarizing plate according to claim 8 or the optical element according to claim 9.
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