JPH10293211A - Polarizing element, illuminator and liquid crystal display device - Google Patents

Polarizing element, illuminator and liquid crystal display device

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Publication number
JPH10293211A
JPH10293211A JP9116453A JP11645397A JPH10293211A JP H10293211 A JPH10293211 A JP H10293211A JP 9116453 A JP9116453 A JP 9116453A JP 11645397 A JP11645397 A JP 11645397A JP H10293211 A JPH10293211 A JP H10293211A
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JP
Japan
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liquid crystal
polarized light
plate
layer
circularly polarized
Prior art date
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Application number
JP9116453A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadayuki Kameyama
忠幸 亀山
Hiroyuki Yoshimi
裕之 吉見
Naoki Takahashi
直樹 高橋
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain the color change of obliquely transmitted light by providing a phase difference plate whose front phase difference is a specified value on a separating layer of a circularly polarized light and providing a compensator whose front phase difference is a specified value on the phase difference plate. SOLUTION: This polarizing element is constituted by providing the phase difference plate 3 whose front phase difference is 100 to 180 nm on the separating layer 1 of the circularity polarized light and providing the compensator 4 whose front phase difference is 100 to 720 nm on the plate 3; and providing a polarizing plate containing dichroic substance on the compensator 4 as necessary. A part of the light perpendicularly made incident on the layer 1 is transmitted without causing the color change as the circularly polarized light and turned into the linearly polarized light through the plate 3. Meanwhile, a part of the light obliquenlty made incident is transmitted while causing the color change as the elliptically polarized light but color-compensated when it is transmitted through the plate 3 and the compensator 4 so as to provide the light which becomes neutral tint when it is transmitted through the polarizing plate. Then, the color change of the light obliquely transmitted through a liquid crystal cell is compesated through the plate 3 and the compensator 4, and the color change is not caused at the wide angle of visibility.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、液晶表示装置等の輝度や
視野角の向上、色変化の抑制などに好適な偏光素子に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarizing element suitable for improving the brightness and viewing angle of a liquid crystal display device and suppressing a color change.

【0002】[0002]

【発明の背景】従来、光源からの光をコレステリック液
晶層等の円偏光分離層を介し偏光化して液晶表示装置に
おける光利用効率の向上を図り、明るい表示を実現する
手段として、例えば特開昭59−127019号公報、
特開昭61−122626号公報、特開昭63−121
821号公報、特開平3−45906号公報、特開平6
−324333号公報、特開平7−35925号公報、
特開平7−36025号公報などが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, light from a light source is polarized through a circularly polarized light separating layer such as a cholesteric liquid crystal layer to improve light use efficiency in a liquid crystal display device, and a means for realizing a bright display is disclosed in No. 59-127019,
JP-A-61-122626, JP-A-63-121
821, JP-A-3-45906, JP-A-6-45906
JP-324333, JP-A-7-35925,
JP-A-7-36025 has been proposed.

【0003】しかしながら、円偏光分離層に垂直(正
面)入射した光は左右一方の円偏光として色変化なく透
過するものの、斜め入射した光は楕円偏光として透過
し、色変化(着色)する問題点があった。従ってかかる
円偏光分離層を液晶表示層に適用した場合、斜め透過光
は液晶セルと円偏光分離層の両方に基づく色変化を受
け、視認はそれらの色変化が複合したものとなって視角
の変化による色変化が大きく視認性の低下原因となって
いた。
However, light vertically (front) incident on the circularly polarized light separating layer is transmitted as left or right circularly polarized light without color change, but light obliquely incident is transmitted as elliptically polarized light and color changes (colors). was there. Therefore, when such a circularly polarized light separating layer is applied to a liquid crystal display layer, the obliquely transmitted light undergoes a color change based on both the liquid crystal cell and the circularly polarized light separating layer, and the visual perception becomes a composite of those color changes and the visual angle is reduced. The color change due to the change was large, causing a decrease in visibility.

【0004】[0004]

【発明の技術的課題】本発明は、円偏光分離層を垂直透
過した光に色変化を生じさせることなく、斜め透過した
光の色変化を抑制でき、偏光板を効率よく中間色として
透過して光の利用効率に優れ、かつ液晶セルによる色変
化も抑制できて輝度や視野角の広さに優れる液晶表示装
置を形成できる偏光素子の開発を課題とする。
The present invention can suppress the color change of the light transmitted obliquely without causing a color change in the light vertically transmitted through the circularly polarized light separating layer, and can efficiently transmit the polarizing plate as an intermediate color. It is an object of the present invention to develop a polarizing element which can form a liquid crystal display device which is excellent in light use efficiency, can suppress a color change due to a liquid crystal cell, and has excellent brightness and a wide viewing angle.

【0005】[0005]

【課題の解決手段】本発明は、円偏光分離層の上に、正
面位相差が100〜180nmの位相差板を有し、その位
相差板の上に正面位相差が100〜720nmの補償板を
有してなり、必要に応じて補償板の上方に二色性物質含
有の偏光板を有することを特徴とする偏光素子を提供す
るものである。
According to the present invention, there is provided a phase difference plate having a front phase difference of 100 to 180 nm on a circularly polarized light separating layer, and a compensator having a front phase difference of 100 to 720 nm on the phase difference plate. And a polarizing element containing a dichroic substance-containing polarizing plate above the compensator, if necessary.

【0006】また本発明は、前記の偏光素子をその円偏
光分離層側を介して面光源上に配置してなることを特徴
とする照明装置、並びに前記の偏光素子又は照明装置を
液晶セルの視認背面側に配置してなることを特徴とする
液晶表示装置を提供するものである。
Further, according to the present invention, there is provided an illuminating device wherein the above-mentioned polarizing element is disposed on a surface light source via the side of a circularly polarized light separating layer, and the above-mentioned polarizing element or the illuminating device is used for a liquid crystal cell. It is intended to provide a liquid crystal display device characterized by being arranged on the viewing back side.

【0007】[0007]

【発明の効果】本発明によれば、円偏光分離層に垂直入
射した光の一部は円偏光として色変化なく透過し、位相
差板を介して直線偏光化される。一方、円偏光分離層に
斜め入射した光の一部は楕円偏光として色変化して透過
するが、位相差板及び補償板を透過することで色補償さ
れ、偏光板を透過した場合に中間色となる光を提供す
る。また位相差板及び補償板を介して液晶セルを斜め透
過する光の色変化も補償し、広い視野角で色変化を生じ
ない、明るくて良視認性の液晶表示画面を得ることがで
きる。
According to the present invention, a part of light vertically incident on the circularly polarized light separating layer is transmitted as circularly polarized light without color change, and is linearly polarized through the phase difference plate. On the other hand, part of the light obliquely incident on the circularly polarized light separation layer is transmitted as a change in color as elliptically polarized light, but is color-compensated by transmitting through a retardation plate and a compensator, and becomes an intermediate color when transmitted through a polarizing plate. To provide light. In addition, a color change of light obliquely transmitted through the liquid crystal cell via the phase difference plate and the compensator is also compensated, and a bright and highly visible liquid crystal display screen which does not cause a color change at a wide viewing angle can be obtained.

【0008】[0008]

【発明の実施形態】本発明の偏光素子は、円偏光分離層
の上に、正面位相差が100〜180nmの位相差板を有
し、その位相差板の上に正面位相差が100〜720nm
の補償板を有してなり、必要に応じて補償板の上方に二
色性物質含有の偏光板を有するものからなる。その例を
図1〜図3に例示した。1が円偏光分離層、3が位相差
板、4が補償板、6が偏光板である。なお、2,21,
22,23,24,25は接着層であり、5,51はセ
パレータである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polarizing element of the present invention has a phase difference plate having a front phase difference of 100 to 180 nm on a circularly polarized light separating layer, and has a front phase difference of 100 to 720 nm on the phase difference plate.
And, if necessary, a polarizing plate containing a dichroic substance above the compensating plate. Examples thereof are illustrated in FIGS. 1 is a circularly polarized light separating layer, 3 is a retardation plate, 4 is a compensating plate, and 6 is a polarizing plate. In addition, 2,21,
22, 23, 24, and 25 are adhesive layers, and 5, 51 is a separator.

【0009】円偏光分離層としては、自然光を反射と透
過を介して左右の円偏光に分離する適宜なものを用いう
る。就中、視角変化に対する光学特性の変化が小さく視
野角の広さなどの点より、コレステリック液晶層からな
る円偏光分離層が好ましく用いられる。
As the circularly polarized light separating layer, an appropriate layer that separates natural light into left and right circularly polarized light through reflection and transmission can be used. Above all, a circularly polarized light separating layer composed of a cholesteric liquid crystal layer is preferably used from the viewpoint of a small change in optical characteristics with respect to a change in viewing angle and a wide viewing angle.

【0010】前記のコレステリック液晶としては、適宜
なものを用いることができ、特に限定はない。液晶層の
重畳効率や薄膜化などの点よりは液晶ポリマーの使用が
有利である。また複屈折の大きいコレステリック液晶分
子ほど選択反射の波長域が広くなって好ましい。好まし
く用いうる円偏光分離層としては、コレステリック相を
呈する液晶ポリマーからなるフィルムや、コレステリッ
ク液晶ポリマーからなる層をフィルム等の透明基材上に
設けたものなどがあげられる。
As the cholesteric liquid crystal, an appropriate one can be used, and there is no particular limitation. The use of a liquid crystal polymer is advantageous from the viewpoint of the superposition efficiency of the liquid crystal layer and the thinning of the liquid crystal layer. Cholesteric liquid crystal molecules having a large birefringence are preferable because the wavelength range of the selective reflection is widened. Examples of the circularly polarized light separating layer that can be preferably used include a film made of a liquid crystal polymer exhibiting a cholesteric phase, and a layer provided with a layer made of a cholesteric liquid crystal polymer on a transparent substrate such as a film.

【0011】ちなみに液晶ポリマーとしては、例えばポ
リエステル等の主鎖型液晶ポリマー、アクリル主鎖やメ
タクリル主鎖、シロキサン主鎖等からなる側鎖型液晶ポ
リマー、低分子カイラル剤含有のネマチック系液晶ポリ
マー、キラル成分導入の液晶ポリマー、ネマチック系と
コレステリック系の混合液晶ポリマーなどがあげられ
る。取扱い性の点より、ガラス転移温度が30〜150
℃の液晶ポリマーが好ましく用いうる。
As the liquid crystal polymer, for example, a main chain type liquid crystal polymer such as polyester, a side chain type liquid crystal polymer having an acrylic main chain, a methacryl main chain, a siloxane main chain, etc., a nematic liquid crystal polymer containing a low molecular weight chiral agent, Examples of the liquid crystal polymer include a chiral component-introduced liquid crystal and a mixed liquid crystal polymer of a nematic type and a cholesteric type. From the viewpoint of handleability, the glass transition temperature is 30 to 150.
The liquid crystal polymer of ° C. can be preferably used.

【0012】コレステリック液晶層の形成は、従来の配
向処理に準じた方法で行いうる。ちなみにその例として
は、基板上にポリイミドやポリビニルアルコール等の膜
を形成してレーヨン布等でラビング処理したものや、S
iOの斜方蒸着層等からなる適宜な配向膜の上に液晶ポ
リマーを展開してガラス転移温度以上、等方相転移温度
未満に加熱し、液晶ポリマー分子がグランジャン配向し
た状態でガラス転移温度未満に冷却してガラス状態と
し、当該配向が固定化された固化層を形成する方法など
があげられる。
The cholesteric liquid crystal layer can be formed by a method according to a conventional alignment treatment. Incidentally, examples thereof include a film formed by forming a film of polyimide or polyvinyl alcohol on a substrate and rubbing with a rayon cloth or the like,
A liquid crystal polymer is spread on an appropriate alignment film composed of an obliquely deposited layer of iO and heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature and lower than the isotropic phase transition temperature. Cooling to a glass state to form a solidified layer in which the orientation is fixed.

【0013】前記の基板としては、例えばトリアセチル
セルロースやポリビニルアルコール、ポリイミドやポリ
アリレート、ポリエステルやポリカーボネート、ポリス
ルホンやポリエーテルスルホン、エポキシ系樹脂の如き
プラスチックからなるフイルム、あるいはガラス板など
の適宜なものを用いうる。基板上に形成した液晶ポリマ
ーの固化層は、基板がフィルムからなる場合にはそれと
の一体物としてそのまま円偏光分離層に用いうるし、基
板より剥離してフィルム等からなる円偏光分離層として
用いることもできる。フィルムからなる基板との一体物
として形成する場合には、偏光の状態変化の防止性など
の点より、位相差が可及的に小さいフィルムを用いるこ
とが好ましい。
As the substrate, for example, a film made of a plastic such as triacetyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyimide, polyarylate, polyester, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, or epoxy resin, or a suitable substrate such as a glass plate Can be used. When the substrate is formed of a film, the solidified layer of the liquid crystal polymer formed on the substrate can be used as it is as a single layer with the circularly polarized light separating layer, or can be peeled off from the substrate and used as a circularly polarized light separating layer of a film or the like. Can also. When it is formed as an integral body with a film substrate, it is preferable to use a film having a phase difference as small as possible from the viewpoint of prevention of a change in the state of polarization.

【0014】液晶ポリマーの展開は、加熱溶融方式によ
ってもよいし、溶剤による溶液として展開することもで
きる。その溶剤としては、例えば塩化メチレンやシクロ
ヘキサノン、トリクロロエチレンやテトラクロロエタ
ン、N−メチルピロリドンやテトラヒドロフランなどの
適宜なものを用いうる。展開は、バーコーターやスピナ
ー、ロールコーター、グラビア印刷方式などの適宜な塗
工機にて行うことができる。展開に際しては、必要に応
じ配向膜を介したコレステリック液晶層の重畳方式など
も採ることができる。
The liquid crystal polymer may be developed by a heating and melting method or may be developed as a solution using a solvent. As the solvent, for example, an appropriate solvent such as methylene chloride, cyclohexanone, trichloroethylene, tetrachloroethane, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran, or the like can be used. The development can be performed by a suitable coating machine such as a bar coater, a spinner, a roll coater, and a gravure printing method. Upon development, a cholesteric liquid crystal layer superimposing method via an alignment film may be used as necessary.

【0015】円偏光分離層の厚さは、配向の乱れや透過
率低下の防止、選択反射性(円偏光二色性を示す波長範
囲)などの点より、0.5〜100μm、就中1〜70
μm、特に1〜50μmが好ましい。なおコレステリック
液晶層等の円偏光分離層の形成に際しては、安定剤や可
塑剤、あるいは金属類などからなる種々の添加剤を必要
に応じて配合することができる。
The thickness of the circularly polarized light separating layer is 0.5 to 100 μm, preferably 1 to 100 μm, from the viewpoints of preventing the disorder of the orientation and the decrease in the transmittance and the selective reflection (wavelength range showing circular dichroism). ~ 70
μm, particularly preferably 1 to 50 μm. When forming a circularly polarized light separating layer such as a cholesteric liquid crystal layer, various additives such as stabilizers, plasticizers, and metals can be added as necessary.

【0016】円偏光分離層は、図2に例示の如く2層又
は3層以上の円偏光分離層11,12を有する重畳物と
して形成することもできる。重畳化は、分離機能の広波
長域化や斜め入射光の波長シフトに対処する点等より有
利であり、その場合には所定外の円偏光として反射する
光の中心波長が異なる組合せで重畳することが好まし
い。
As shown in FIG. 2, the circularly polarized light separating layer may be formed as a superposed material having two or three or more circularly polarized light separating layers 11, 12. Superimposition is advantageous from the viewpoint of widening the wavelength range of the separating function and addressing the wavelength shift of obliquely incident light. In this case, superimposition is performed in a combination in which the center wavelengths of light reflected as circular polarized light other than predetermined light are different. Is preferred.

【0017】すなわち、単層の円偏光分離では通例、選
択反射性(円偏光二色性)を示す波長域に限界があり、
その限界はコレステリック液晶層では約100nmの波長
域に及ぶ広い範囲の場合もあるが、その波長範囲でも液
晶表示装置等に適用する場合に望まれる可視光の全域に
は及ばないから、そのような場合に選択反射性の異なる
円偏光分離層を重畳させて円偏光二色性を示す波長域を
拡大させることができる。
That is, in a single-layer circularly polarized light separation, there is usually a limit in a wavelength region showing selective reflection (circular dichroism).
The limit may be a wide range of about 100 nm in the cholesteric liquid crystal layer, but it does not reach the entire range of visible light desired when applied to a liquid crystal display device or the like even in that wavelength range. In this case, it is possible to expand the wavelength region showing circular dichroism by overlapping circularly polarized light separating layers having different selective reflectivities.

【0018】ちなみにコレステリック液晶層の場合、そ
の液晶層に基づく選択反射の中心波長が300〜900
nmのものを同じ偏光方向の円偏光を反射する組合せで、
かつ選択反射の中心波長が異なる、就中それぞれ50nm
以上異なる組合せで用いて、その2〜6種類を重畳する
ことで広い波長域をカバーできる円偏光分離層を効率的
に形成することができる。コレステリック液晶層の重畳
には、製造効率や薄膜化などの点より液晶ポリマーの使
用が特に有利である。
In the case of a cholesteric liquid crystal layer, the central wavelength of selective reflection based on the liquid crystal layer is 300 to 900.
nm is a combination that reflects circularly polarized light in the same polarization direction,
And the central wavelength of selective reflection is different, especially 50nm each
A circularly polarized light separation layer that can cover a wide wavelength range can be efficiently formed by using the above different combinations and superimposing two to six types. For the superposition of the cholesteric liquid crystal layer, the use of a liquid crystal polymer is particularly advantageous from the viewpoints of production efficiency and thinning.

【0019】前記において、円偏光分離層を重畳する場
合、同じ偏光方向の円偏光を反射するものの組合せで用
いることを指摘した。これは、各層で反射される円偏光
の位相状態を揃えて各波長域で異なる偏光状態となるこ
とを防止し、利用できる状態の偏光の増量を目的とす
る。
In the above, it has been pointed out that, when a circularly polarized light separating layer is superimposed, a combination of circularly polarized light separating layers that reflect circularly polarized light having the same polarization direction is used. This aims at aligning the phase state of the circularly polarized light reflected by each layer to prevent different polarization states in each wavelength region, and to increase the amount of polarized light that can be used.

【0020】なお上記した如く、コレステリック液晶と
しては適宜なものを用いてよいが、位相差の大きいコレ
ステリック液晶分子ほど選択反射の波長域が広くなり、
層数の軽減や大視野角時の波長シフトに対する余裕など
の点より好ましく用いうる。また視角変化による色変化
の角度依存性を低減する点よりは、選択反射の中心波長
が短いものより順々に重畳し、その長波長側に位相差板
と補償板を配置することが好ましい。
As described above, an appropriate cholesteric liquid crystal may be used, but the cholesteric liquid crystal molecules having a larger phase difference have a wider wavelength range of selective reflection.
It can be preferably used from the viewpoint of reducing the number of layers and a margin for a wavelength shift at a large viewing angle. From the viewpoint of reducing the angle dependency of the color change due to the change in the viewing angle, it is preferable that the selective reflection is superimposed in order from the shortest central wavelength, and the retardation plate and the compensator are arranged on the longer wavelength side.

【0021】さらに視角変化による色変化の角度依存性
を低減する点では、厚さ方向に捻じれピッチが変化する
コレステリック液晶層で円偏光分離層を形成することも
有効である。その場合には、捻じれピッチの長い面側に
位相差板と補償板を配置することが前記の点より好まし
い。
In order to reduce the angle dependence of the color change due to the change in the viewing angle, it is also effective to form the circularly polarized light separation layer with a cholesteric liquid crystal layer whose twist pitch changes in the thickness direction. In this case, it is more preferable to dispose the retardation plate and the compensator on the surface having a long twist pitch.

【0022】円偏光分離層は、例えば低分子量体からな
るコレステリック液晶層をフィルム等の透明基材で挾持
したセル形態、液晶ポリマーからなるコレステリック液
晶層を透明基材で支持した形態、コレステリック液晶層
の液晶ポリマーのフィルムからなる形態、それらの形態
物を適宜な組合せで重畳した形態などの適宜な形態とす
ることができる。
The circularly polarized light separating layer is, for example, a cell type in which a cholesteric liquid crystal layer composed of a low molecular weight substance is sandwiched between transparent substrates such as a film, a cholesteric liquid crystal layer composed of a liquid crystal polymer supported by a transparent substrate, a cholesteric liquid crystal layer. And a suitable form such as a form composed of a liquid crystal polymer film of the above, and a form in which these forms are overlapped in an appropriate combination.

【0023】前記の場合、コレステリック液晶層をその
強度や操作性などに応じて1層又は2層以上の支持体で
保持することもできる。2層以上の支持体を用いる場合
には、偏光の状態変化を防止する点などより例えば無配
向のフィルムや、配向しても複屈折の小さいトリアセテ
ートフィルムなどの如く位相差が可及的に小さいものが
好ましく用いうる。
In the above case, the cholesteric liquid crystal layer can be held by one or two or more supports depending on its strength and operability. When a support having two or more layers is used, the retardation is as small as possible, for example, a non-oriented film or a triacetate film having a small birefringence even when oriented, in order to prevent a change in the state of polarization. Those can be preferably used.

【0024】円偏光分離層の上に配置する位相差板とし
ては、正面位相差が100〜180nmのものが用いられ
る。すなわち面内の最大屈折率をnx、それに直交する
方向の屈折率をny、厚さ方向の屈折率をnz、厚さをd
とした場合に、式:(nx−ny)d=△nd=100〜
180nmを満足する位相差板が用いられる。
As the retardation plate disposed on the circularly polarized light separating layer, one having a front retardation of 100 to 180 nm is used. That is, the maximum refractive indices n x in the plane, the direction of the refractive index n y perpendicular thereto, the refractive index in the thickness direction n z, thickness d
When the formula: (n x -n y) d = △ nd = 100~
A retardation plate satisfying 180 nm is used.

【0025】前記により、円偏光分離層を垂直透過した
円偏光を色変化させることなく直線偏光化して偏光板を
吸収ロスなく透過しやすい光とし、かつ円偏光分離層を
斜め透過して楕円偏光化し、色変化を生じた光の位相を
補償して色変化を低減し、偏光板を介した視認を色付き
の少ない中間色とすることができる。
As described above, the circularly polarized light vertically transmitted through the circularly polarized light separating layer is converted into linearly polarized light without changing the color to make the polarizing plate easy to transmit without absorption loss, and elliptically polarized light is transmitted obliquely through the circularly polarized light separating layer. By compensating for the phase of the light that has undergone the color change, the color change can be reduced, and visual recognition via the polarizing plate can be made into an intermediate color with less coloring.

【0026】円偏光分離層の複屈折に基づく視角による
色変化、さらには液晶セルの複屈折に基づく視角による
色変化を高度に補償して着色化を防止し、コントラスト
や白黒表示等の視認性に優れる液晶表示装置を得る点な
どより好ましく用いうる位相差板は、△ndが110〜
170nm、就中115〜160nmのものである。
The color change due to the viewing angle based on the birefringence of the circularly polarized light separating layer, and further, the color change due to the viewing angle based on the birefringence of the liquid crystal cell is highly compensated to prevent coloring, and the visibility of contrast, black and white display, etc. A retardation plate that can be more preferably used, for example, in obtaining a liquid crystal display device having excellent
170 nm, especially 115-160 nm.

【0027】また前記した着色防止等の点より、厚さ方
向の屈折率が面内屈折率の少なくとも一方よりも高い位
相差板(nx<nz又はny<nz)、就中、厚さ方向の屈
折率が面内の平均屈折率よりも高い({nx+ny}/2
<nz)、又はいずれの面内屈折率よりも高い位相差板
(nx<nz、かつny<nz)が好ましい。
From the viewpoint of the prevention of coloring, etc., a retardation plate ( nx < nz or ny < nz ) having a refractive index in the thickness direction higher than at least one of the in-plane refractive indices. The refractive index in the thickness direction is higher than the average in-plane refractive index ({ nx + ny } / 2
< Nz ) or a retardation plate ( nx < nz , and ny < nz ) higher than any in-plane refractive index is preferable.

【0028】補償板としては、正面位相差が100〜7
20nmのものが用いられる。すなわち前記の位相差板に
準じて式:(nx−ny)d=△nd=100〜720nm
を満足するものが用いられる。これにより、位相差板を
斜め透過した光の色バランスを垂直透過した光の色バラ
ンスに可及的に一致させて、偏光板を介した視認をより
色付きの少ない中間色とすることができる。
As the compensating plate, the front phase difference is 100 to 7
A 20 nm one is used. That expression according to the phase difference plate of the: (n x -n y) d = △ nd = 100~720nm
Those satisfying the following are used. Thereby, the color balance of the light transmitted obliquely through the retardation plate can be made as close as possible to the color balance of the light transmitted vertically, and the intermediate color with less color can be visually recognized through the polarizing plate.

【0029】位相差板透過光の色バランスの一致性、さ
らには液晶セルの複屈折に基づく視角による色変化の補
償性などの点より好ましく用いうる補償板は、△ndが
10〜700nm、就中120〜600nmのものである。
また前記の点より、厚さ方向の屈折率が面内屈折率の少
なくとも一方よりも、就中、面内の平均屈折率よりも又
はいずれの面内屈折率よりも高い補償板が好ましい。
A compensating plate that can be preferably used from the viewpoint of the consistency of the color balance of the light transmitted through the retardation plate and the compensating property of the color change due to the viewing angle based on the birefringence of the liquid crystal cell has a Δnd of 10 to 700 nm. It has a thickness of 120 to 600 nm.
In view of the above, a compensator having a refractive index in the thickness direction that is higher than at least one of the in-plane refractive indices, particularly, higher than the average in-plane refractive index or any of the in-plane refractive indices is preferable.

【0030】なお色変化の補償により好ましく用いうる
位相差板、補償板は、面内での光軸のずれが小さいも
の、就中±5度以下、特に±3度以下のものであり、さ
らに式:(nx−nz)/(nx−ny)で表されるNz
5以下、就中2以下、特に1.5以下(いずれもマイナ
ス値を許容する)のものである。
The retardation plate and the compensating plate which can be preferably used for compensating the color change are those having a small optical axis shift in the plane, more preferably ± 5 degrees or less, particularly ± 3 degrees or less. formula: (n x -n z) / (n x -n y) represented by n z is 5 or less, especially 2 or less, particularly 1.5 as following (all allows negative values) .

【0031】位相差板や補償板は、前記の特性を示すか
ぎり任意な材質で形成することができ、透明性に優れ、
就中80%以上の光透過率を示して均一な位相差を与え
るものが好ましい。一般には、例えばポリカーボネー
ト、ポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、ポリスチレン、ポリエチレンやポリプロピレンの如
きポリオレフィン、ポリビニルアルコール、酢酸セルロ
ース系ポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリアリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリ
アミドや液晶ポリマーなどが用いられる。
The retardation plate and the compensator can be formed of any material as long as they exhibit the above-mentioned characteristics, are excellent in transparency,
In particular, those exhibiting a light transmittance of 80% or more and giving a uniform phase difference are preferred. Generally, for example, polycarbonate, polyester, polysulfone, polyether sulfone, polystyrene, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl alcohol, cellulose acetate polymer, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyarylate, polymethyl methacrylate, polyamide and liquid crystal polymer Are used.

【0032】厚さ方向の屈折率が大きい位相差板や補償
板は、前記のポリマー等をキャスティング法や押出法等
の適宜な方式で形成したフィルムを、例えば熱収縮性フ
ィルムとの接着下に一軸や二軸等の方式で加熱延伸する
方式などの適宜な方式で形成することができる。
A retardation plate or a compensator having a large refractive index in the thickness direction is obtained by forming a film obtained by forming the above-mentioned polymer or the like by an appropriate method such as a casting method or an extrusion method, for example, by bonding the film to a heat-shrinkable film. It can be formed by an appropriate method such as a method of heating and stretching by a uniaxial or biaxial method.

【0033】位相差板や補償板における前記した△nd
やNz等の特性は、フィルムの材質や厚さ、延伸倍率や
延伸温度等の条件を変えることにより制御することがで
きる。位相差板や補償板の一般的な厚さは、単層物に基
づき10〜500μm、就中20〜200μmであるが、
これに限定されない。
The above-mentioned Δnd in the phase difference plate or the compensator
And characteristics of N z, etc., can be controlled material and thickness of the film, by changing the conditions such as stretching ratio and stretching temperature. The general thickness of the retardation plate or compensator is 10 to 500 μm, especially 20 to 200 μm based on a single layer,
It is not limited to this.

【0034】なお位相差板や補償板を液晶ポリマーを用
いて形成する場合には、上記した円偏光分離層の場合に
準じて、液晶ポリマーの配向フィルムや透明基材で支持
した液晶ポリマーの配向層などの適宜な形態を有するも
のとして得ることができる。液晶ポリマーを用いた場合
には、延伸処理なしに目的の位相差板や補償板を形成す
ることもできる。
When the retardation plate or the compensator is formed using a liquid crystal polymer, the orientation of the liquid crystal polymer supported on a transparent film or a liquid crystal polymer alignment film is applied in accordance with the above-mentioned circularly polarized light separating layer. It can be obtained as one having an appropriate form such as a layer. When a liquid crystal polymer is used, a desired retardation plate or compensator can be formed without stretching.

【0035】位相差板は、図1に例示の如く単層の位相
差層3からなってもよいし、図2に例示の如く位相差が
相違する2層又は3層以上の位相差層31,32の重畳
体からなってもよい。補償層4の場合も同様に単層物や
重畳物として形成することができる。
The retardation plate may be composed of a single-layer retardation layer 3 as shown in FIG. 1 or two or three or more retardation layers 31 having different retardations as shown in FIG. , 32 superimposed. In the case of the compensating layer 4 as well, it can be similarly formed as a single layer or a superposed product.

【0036】位相差が相違する位相差層等の重畳化は、
目的の位相差板、補償板として機能する波長範囲の拡大
などに有効である。位相差層や補償層の重畳体とする場
合、厚さ方向の屈折率が面内屈折率の少なくとも一方よ
りも高い位相差層又は補償層を1層又は2層以上配置す
ることが上記した点より好ましい。
The superposition of the phase difference layers having different phase differences is performed by
This is effective for expanding the wavelength range that functions as a target retardation plate or compensation plate. In the case of a superimposed structure of the retardation layer and the compensation layer, the above-described point is that one or more retardation layers or compensation layers having a refractive index in the thickness direction higher than at least one of the in-plane refractive indices are arranged. More preferred.

【0037】なお位相差板上の補償板は、上記した色変
化防止等の本発明の目的の点より、位相差板が円偏光分
離層を透過した円偏光を直線偏光化した場合に、その直
線偏光化された光の振動方向と、補償板の遅相軸又は進
相軸が平行関係となるように配置されていることが好ま
しい。
The compensating plate on the retardation plate is used in the case where the retardation plate converts circularly polarized light transmitted through the circularly polarized light separating layer into linearly polarized light for the purpose of the present invention such as prevention of color change. It is preferable that the vibration direction of the linearly polarized light and the slow axis or fast axis of the compensator are arranged in a parallel relationship.

【0038】本発明において偏光素子は、図3に例示し
た如く、円偏光分離層1と位相差板3と補償板4に加え
て、その補償板側に偏光板6を配置した形態とすること
もできる。この場合には、別個の偏光板を用いることな
くそのまま液晶セルに適用することができる。
In the present invention, as shown in FIG. 3, the polarizing element has a configuration in which the polarizing plate 6 is arranged on the compensating plate side in addition to the circularly polarized light separating layer 1, the retardation plate 3, and the compensating plate 4. Can also. In this case, the present invention can be applied to a liquid crystal cell without using a separate polarizing plate.

【0039】偏光板としては、二色性物質を含有させた
吸収型偏光板やポリエン配向フィルム、あるいは当該フ
ィルムに透明保護層を設けたものなどの適宜なものを用
いうる。ちなみに吸収型偏光板の例としては、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
たフィルムなどがあげられる。また、ポリエン配向フィ
ルムの例としては、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などがあげられる。な
お偏光板の厚さは通例5〜80μmであるが、これに限
定されない。
As the polarizing plate, an appropriate polarizing plate such as an absorption polarizing plate containing a dichroic substance, a polyene oriented film, or a film provided with a transparent protective layer can be used. By the way, examples of the absorption type polarizing plate include a polyvinyl alcohol-based film, a partially formalized polyvinyl alcohol-based film, and a hydrophilic polymer film such as an ethylene-vinyl acetate copolymer-based partially saponified film.
Examples include films stretched by adsorbing dichroic substances such as iodine and dichroic dyes. Examples of the oriented polyene film include dehydrated polyvinyl alcohol and dehydrochlorinated polyvinyl chloride. The thickness of the polarizing plate is usually 5 to 80 μm, but is not limited thereto.

【0040】液晶表示装置の形成には、本発明による偏
光素子を用いた明るい表示の達成性、すなわち位相差板
を介し高度に直線偏光化された光を可及的に吸収ロスを
防止しつつ偏光板を透過させて、液晶セルへの高度な直
線偏光の入射による良好なコントラスト比の表示を得る
点などより、二色性物質含有の吸収型偏光板などの如く
偏光度の高いものが好ましく用いられる。
In the formation of the liquid crystal display device, the achievement of bright display using the polarizing element according to the present invention, that is, the absorption of highly linearly polarized light through a phase difference plate as much as possible is prevented. From the point of transmitting a polarizing plate and obtaining a display with a good contrast ratio by incidence of a high degree of linearly polarized light on a liquid crystal cell, those having a high degree of polarization such as an absorption type polarizing plate containing a dichroic substance are preferable. Used.

【0041】就中、光透過率が40%以上で、偏光度が
95.0%以上、特に99%以上の二色性物質含有の吸
収型偏光板が好ましく用いられる。なお前記の偏光度
(P)は、式:P=SQR[(Tp−Tc)/(Tp
c)]にて定義される。式中、Tpは、同じ偏光板を平
行ニコルに配置した場合の光透過率、Tcは直交ニコル
に配置した場合の光透過率である。
Above all, an absorption type polarizing plate containing a dichroic substance having a light transmittance of 40% or more and a degree of polarization of 95.0% or more, particularly 99% or more is preferably used. The degree of polarization (P) is calculated by the following equation: P = SQR [(T p −T c ) / (T p +
T c )]. In the equation, T p is the light transmittance when the same polarizing plate is arranged in parallel Nicols, and T c is the light transmittance when arranged in orthogonal Nicols.

【0042】前記の透明保護層は、特に二色性物質含有
の偏光板の如く耐水性に乏しい場合などに保護目的で設
けられるもので、プラスチックの塗布方式やフィルムと
したものの積層方式などの適宜な方式で形成してよい。
フィルム等の分離物で形成する場合には、接着層で積層
一体化することが反射ロスの防止等の点より好ましい。
透明保護層の厚さは適宜に決定してよく、一般には1mm
以下、就中500μm以下、特に1〜300μmとされ
る。なおプラスチックとしては、適宜なものを用いてよ
いが、一般には上記の液晶ポリマー支持用の透明基材や
位相差板等で例示したものなどが用いられる。
The above-mentioned transparent protective layer is provided for the purpose of protection especially when the water resistance is poor such as a polarizing plate containing a dichroic substance, and may be appropriately adjusted by a plastic coating method or a lamination method of a film. It may be formed in any suitable manner.
When it is formed of a separated material such as a film, it is preferable to laminate and integrate with an adhesive layer from the viewpoint of preventing reflection loss and the like.
The thickness of the transparent protective layer may be appropriately determined, and is generally 1 mm.
Hereinafter, it is particularly 500 μm or less, especially 1 to 300 μm. As the plastic, any suitable plastic may be used, but generally, those exemplified by the above-mentioned transparent base material for supporting the liquid crystal polymer, the retardation plate, and the like are used.

【0043】なお透明樹脂層は、微粒子を含有させる方
式などにて表面微細凹凸構造の形態に形成することもで
きる。その微粒子には、例えば平均粒径が0.5〜5μ
mのシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化
錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン
等の導電性のこともある無機系微粒子や、架橋又は未架
橋ポリマー等の有機系微粒子などの透明樹脂層中で透明
性を示すものが用いられる。微粒子の含有量は2〜25
重量%、就中5〜20重量%が一般的である。
The transparent resin layer can also be formed in the form of a fine uneven surface structure by a method of including fine particles. The fine particles have, for example, an average particle size of 0.5 to 5 μm.
In a transparent resin layer such as inorganic fine particles that may be conductive such as silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, and antimony oxide, and organic fine particles such as a crosslinked or uncrosslinked polymer. What shows transparency is used. The content of the fine particles is 2 to 25.
% By weight, especially 5 to 20% by weight.

【0044】偏光板を補償板の上側に配置するに際し
て、位相差板や補償板の進相軸又は遅相軸に対する偏光
板の偏光軸の配置角度は、位相差板や補償板の位相差特
性や、それに入射する円偏光や直線偏光化光の特性など
に応じて適宜に決定しうるが、光利用効率の向上等の点
より位相差板を介し直線偏光化された光の偏光方向(振
動方向)に対し偏光板の透過軸を可及的に平行に配置す
ることが好ましい。
When the polarizing plate is disposed above the compensator, the angle of the polarizing axis of the polarizer with respect to the fast axis or the slow axis of the retarder or the compensator depends on the phase difference characteristic of the retarder or the compensator. The polarization direction (vibration) of the linearly polarized light via the phase difference plate can be determined as appropriate depending on the characteristics of the circularly polarized light or linearly polarized light incident on the light. It is preferable to arrange the transmission axis of the polarizing plate as parallel to the direction as possible.

【0045】本発明の偏光素子は、自然光等の光源から
の光を円偏光分離層による反射と透過を介して左右の円
偏光に分離し、円偏光分離層を透過した円偏光や楕円偏
光を位相差板で直線偏光化し、その直線偏光化した光、
特に位相差板を斜め方向に透過した光の位相差を補償板
で制御して色変化の少ない状態で偏光板等に光を供給し
うるようにしたものである。
The polarizing element of the present invention separates light from a light source such as natural light into left and right circularly polarized light through reflection and transmission by a circularly polarized light separating layer, and converts circularly polarized light and elliptically polarized light transmitted through the circularly polarized light separating layer. Linearly polarized light with a phase difference plate, and the linearly polarized light,
Particularly, the phase difference of the light transmitted through the phase difference plate in the oblique direction is controlled by the compensator so that the light can be supplied to the polarizing plate or the like in a state where the color change is small.

【0046】従って図4に例示した如く、サイドライト
型導光板やELランプなどの適宜な面光源7の上に、偏
光素子をその円偏光分離層1の側を介して配置すること
により液晶表示装置のバックライト等として好適な照明
装置を形成することができる。なお図例では、導光板
(7)を用いたものを示している。
Accordingly, as shown in FIG. 4, a liquid crystal display is provided by disposing a polarizing element on an appropriate surface light source 7 such as a side light type light guide plate or an EL lamp via the circularly polarized light separating layer 1 side. A lighting device suitable as a backlight or the like of the device can be formed. In the example shown in the figure, the light guide plate (7) is used.

【0047】前記図例の照明装置によれば、導光板7の
表面より出射した光は、導光板の表面側に配置した円偏
光分離層1を所定の円偏光(垂直)や楕円偏光(斜め)
として透過し、位相差板3を介し直線偏光化されて補償
板4を透過し偏光板6に入射する。一方、所定外の円偏
光として円偏光分離層1で反射された光は、導光板に再
入射して裏面等に配置された反射層71を介し反射さ
れ、戻り光として再び円偏光分離層1に入射する。
According to the illuminating device shown in the figure, the light emitted from the surface of the light guide plate 7 passes through the circularly polarized light separating layer 1 disposed on the surface side of the light guide plate to a predetermined circularly polarized light (vertical) or elliptically polarized light (oblique). )
, And is linearly polarized through the phase difference plate 3, passes through the compensator 4, and enters the polarizer 6. On the other hand, the light reflected by the circularly polarized light separating layer 1 as non-predetermined circularly polarized light re-enters the light guide plate, is reflected through the reflective layer 71 disposed on the back surface or the like, and is returned again as circularly polarized light. Incident on.

【0048】前記の円偏光分離層による反射光は、導光
板の裏面で反射される際に偏光状態が変化させられ、一
部又は全部の反射光が円偏光分離層を透過しうる所定の
円偏光となる。従って円偏光分離層による反射光は、そ
の円偏光分離層を透過しうる所定の円偏光となるまで円
偏光分離層と導光板との間に閉じ込められて、それらの
間で反射を繰り返す。
The light reflected by the circularly polarized light separating layer changes its polarization state when reflected on the back surface of the light guide plate, and a part or all of the reflected light can pass through the circularly polarized light separating layer in a predetermined circular shape. It becomes polarized light. Therefore, the light reflected by the circularly polarized light separating layer is confined between the circularly polarized light separating layer and the light guide plate until the light becomes a predetermined circularly polarized light that can pass through the circularly polarized light separating layer, and the reflection is repeated between them.

【0049】前記の如くサイドライト型導光板では、反
射光が円偏光分離層と導光板の反射層の間に閉じ込めら
れ、その間で反射を繰り返す内に偏光状態が変換されて
円偏光分離層を透過しうる状態となり、入射光の初期透
過光と共に出射され、これにより反射ロスによる光の未
利用分が低減される。
As described above, in the sidelight type light guide plate, the reflected light is confined between the circularly polarized light separation layer and the reflection layer of the light guide plate, and while the reflection is repeated between them, the polarization state is changed, and the circularly polarized light separation layer is converted. The incident light can be transmitted, and is emitted together with the initially transmitted light of the incident light, so that the unused portion of the light due to the reflection loss is reduced.

【0050】一方、円偏光分離層より出射した光は位相
差板を介して直線偏光や直線偏光成分の多い楕円偏光に
変換され、この変換光はその直線偏光方向が偏光板の透
過軸と合致したとき、殆ど吸収されずに偏光板を透過
し、これにより吸収ロスによる光の未利用分も低減され
る。その結果、従来では反射ロスや吸収ロスとなってい
た光も有効利用でき、光の利用効率を向上させることが
できる。従って面光源としてはサイドライト型の導光板
が好ましく用いうる。
On the other hand, the light emitted from the circularly polarized light separating layer is converted into linearly polarized light or elliptically polarized light having a large number of linearly polarized light components through a phase difference plate. In this case, the light is transmitted through the polarizing plate without being absorbed, thereby reducing the amount of unused light due to the absorption loss. As a result, light that has conventionally been a reflection loss or an absorption loss can be effectively used, and the light use efficiency can be improved. Therefore, a side light type light guide plate can be preferably used as the surface light source.

【0051】前記の導光板としては、裏面に反射層を有
して光を表面側に出射するようにした適宜なものを用い
うる。好ましくは、光を吸収なく効率的に出射するもの
が用いられる。(冷,熱)陰極管等の線状光源や発光ダ
イオード等の光源を導光板7の側面に配置し、その導光
板に導光板内を伝送される光を拡散や反射、回折や干渉
等により板の片面側に出射するようにした、液晶表示装
置で公知のサイドライト型バックライトなどはその例で
ある。
As the light guide plate, an appropriate light guide plate having a reflective layer on the back surface to emit light to the front surface side can be used. Preferably, one that efficiently emits light without absorption is used. (Cold, hot) A linear light source such as a cathode ray tube or a light source such as a light emitting diode is disposed on the side surface of the light guide plate 7, and the light transmitted through the light guide plate is diffused, reflected, diffracted or interfered with the light guide plate. An example is a sidelight-type backlight known to liquid crystal display devices that emits light to one side of a plate.

【0052】前記において、内部の伝送光を片面側に出
射するようにした導光板は、例えば透明又は半透明の樹
脂板の光出射面又はその裏面にドット状やストライプ状
に拡散体を設けたものや、樹脂板の裏面に凹凸構造を付
与したものなどとして得ることができる。一方の面側に
光を出射する導光板は、それ自体で円偏光分離層で反射
された光を偏光変換する機能を有しうるが、導光板の裏
面に反射層71を設けることで反射ロスをほぼ完全に防
止することができる。拡散反射層や鏡面反射層などの反
射層は、円偏光分離層で反射された光を偏光変換する機
能に優れ、本発明においては好ましい。
In the above, the light guide plate which emits the internal transmission light to one side is provided with, for example, a diffuser in the form of dots or stripes on the light emission surface of a transparent or translucent resin plate or on the back surface thereof. It can be obtained as a product or a product in which a concave and convex structure is provided on the back surface of a resin plate. The light guide plate that emits light to one surface side may have a function of converting the light reflected by the circularly polarized light separation layer by itself, but the reflection loss can be reduced by providing the reflection layer 71 on the back surface of the light guide plate. Can be almost completely prevented. A reflection layer such as a diffuse reflection layer or a specular reflection layer is excellent in the function of converting the light reflected by the circularly polarized light separation layer into a polarized light, and is preferable in the present invention.

【0053】ちなみに凹凸面等で代表される拡散反射層
は、その拡散に基づいて偏光状態がランダムに混在し偏
光の解消状態を形成する。またアルミニウムや銀等の蒸
着層、それを設けた樹脂板、金属箔などからなる金属面
で代表される鏡面反射層は、円偏光が反射されるとその
偏光状態が反転する。
Incidentally, the diffuse reflection layer typified by an uneven surface or the like randomly mixes the polarization states based on the diffusion to form a state in which the polarization is eliminated. When a circularly polarized light is reflected, the polarization state of a mirror reflection layer represented by a metal layer made of a vapor deposited layer of aluminum, silver, or the like, a resin plate provided with the layer, a metal foil, or the like is inverted.

【0054】照明装置の形成に際しては、図4に例示の
如く、光の出射方向を制御するためのプリズムシート等
からなるプリズムアレイ層8、均一な発光を得るための
拡散板、漏れ光を戻すための反射手段、線状光源からの
出射光を導光板の側面に導くための光源ホルダなどの補
助手段を導光板7の上下面や側面などの所定位置に必要
に応じ配置して適宜な組合せ体とされる。なお図4中の
符号26は、接着層である。
When forming the illumination device, as shown in FIG. 4, a prism array layer 8 composed of a prism sheet or the like for controlling the light emitting direction, a diffusion plate for obtaining uniform light emission, and returning the leaked light. Means for guiding the light emitted from the linear light source to the side surface of the light guide plate, and auxiliary means such as a light source holder for guiding the emitted light from the linear light source to predetermined positions such as the upper and lower surfaces and the side surfaces of the light guide plate 7 as needed. It is a body. Reference numeral 26 in FIG. 4 is an adhesive layer.

【0055】前記において、導光板の表面側(光出射
側)に配置したプリズムアレイ層や拡散板、あるいは導
光板に付与したドットなどは拡散効果等で反射光の位相
を変化させる偏光変換手段として機能しうる。またプリ
ズムアレイ層や拡散板等の補助手段は、照明装置の適宜
な位置に1層又は2層以上を配置しうる。2層以上のプ
リズムアレイ層を配置する場合には、各層におけるプリ
ズムアレイを直交ないし交差させるなどしてアレイの配
置角度をずらせることにより、光学的異方性が解消され
る状態に配置することが好ましい。
In the above, the prism array layer and the diffusion plate disposed on the surface side (light emission side) of the light guide plate, or the dots provided on the light guide plate are used as polarization conversion means for changing the phase of the reflected light by a diffusion effect or the like. Can work. In addition, one or two or more auxiliary means such as a prism array layer and a diffusion plate may be arranged at appropriate positions in the lighting device. When arranging two or more prism array layers, the prism arrays in each layer should be arranged so that the optical anisotropy is eliminated by shifting the arrangement angle of the arrays by making them orthogonal or intersecting. Is preferred.

【0056】本発明において、偏光素子や照明装置を形
成する円偏光分離層や位相差板、補償板や偏光板、導光
板等の各部品は、必要に応じて接着層を介し積層一体化
することができる。形成部品の積層一体化は、各界面で
の反射ロスの抑制や各界面への異物等の侵入防止による
表示品位等の低下予防、光学系のズレによる補償効率や
偏光変換効率等の低下防止などに有効である。従って、
円偏光分離層や位相差板、補償板や偏光板、導光板等が
それぞれ複数の層で形成される場合にも、各層を接着層
等を介して密着一体化することが好ましい。
In the present invention, components such as a circularly polarized light separating layer, a retardation plate, a compensating plate, a polarizing plate, and a light guide plate forming a polarizing element and a lighting device are laminated and integrated via an adhesive layer as necessary. be able to. The integrated lamination of the formed components prevents reflection loss at each interface, prevents deterioration of display quality, etc. by preventing intrusion of foreign matter, etc., at each interface, and prevents reduction in compensation efficiency and polarization conversion efficiency, etc. due to misalignment of the optical system. It is effective for Therefore,
Even when the circularly polarized light separating layer, the retardation plate, the compensating plate, the polarizing plate, the light guide plate, and the like are each formed of a plurality of layers, it is preferable that the respective layers be adhered and integrated via an adhesive layer or the like.

【0057】前記の積層一体化には適宜な接着剤等を用
いうるが、就中、応力緩和性に優れる粘着層が、光源等
からの熱で円偏光分離層や位相差板、補償板や偏光板等
に生じる応力を抑制して、光弾性変形により発生する屈
折率の変化を防止し、明るくて視認性や表示品位の信頼
性に優れる液晶表示装置を形成する点などより好ましく
用いうる。
An appropriate adhesive or the like can be used for the above-mentioned lamination and integration. Among them, an adhesive layer having excellent stress relaxation properties is formed by a circularly polarized light separating layer, a retardation plate, a compensating plate or the like by heat from a light source or the like. It is more preferably used in that a stress generated in a polarizing plate or the like is suppressed to prevent a change in refractive index caused by photoelastic deformation, and a liquid crystal display device which is bright and has excellent visibility and display quality reliability is formed.

【0058】粘着層の形成には、例えばアクリル系重合
体やシリコーン系ポリマー、ポリエステルやポリウレタ
ン、ポリエーテルや合成ゴムなどの適宜なポリマーを用
いてなる、応力緩和性に優れる透明な粘着剤を用いう
る。就中、光学的透明性や粘着特性、耐候性などの点よ
りアクリル系粘着剤が好ましく用いうる。また粘着層と
しては、熱により積層体内部に発生する内部応力の緩和
による光弾性変形の防止性などの点より、緩和弾性率が
2×105〜1×107dyne/cm2、就中2×106〜8×
106dyne/cm2のものが好ましい。
For the formation of the pressure-sensitive adhesive layer, a transparent pressure-sensitive adhesive having excellent stress relaxation properties is used, for example, using an appropriate polymer such as an acrylic polymer, a silicone polymer, polyester, polyurethane, polyether or synthetic rubber. sell. Above all, an acrylic pressure-sensitive adhesive can be preferably used in terms of optical transparency, pressure-sensitive adhesive properties, weather resistance and the like. The adhesive layer has a relaxation elastic modulus of 2 × 10 5 to 1 × 10 7 dyne / cm 2 , especially from the viewpoint of preventing photoelastic deformation due to relaxation of internal stress generated inside the laminate due to heat. 2 × 10 6 -8 ×
Those having 10 6 dyne / cm 2 are preferred.

【0059】前記アクリル系粘着剤を形成するアクリル
系重合体の具体例としては、例えばメチル基やエチル
基、n−プロピル基やイソプロピル基、n−ブチル基や
イソブチル基、ペンチル基やイソアミル基、ヘキシル基
やヘプチル基、シクロヘキシル基や2−エチルヘキシル
基、オクチル基やイソオクチル基、ノニル基やイソノニ
ル基、ラウリル基やドデシル基、デカニル基やイソデカ
ニル基の如きアルキル基、就中、炭素数が2〜14のア
ルキル基を有するアクリル酸エステルやメタクリル酸エ
ステルの1種又は2種以上を重合処理したものなどがあ
げられる。
Specific examples of the acrylic polymer forming the acrylic pressure-sensitive adhesive include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group and isopropyl group, n-butyl group and isobutyl group, pentyl group and isoamyl group, Alkyl groups such as hexyl group, heptyl group, cyclohexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group, isooctyl group, nonyl group, isononyl group, lauryl group, dodecyl group, decanyl group, isodecanyl group, especially those having 2 to 2 carbon atoms. One obtained by polymerizing one or more of acrylic acid esters and methacrylic acid esters having 14 alkyl groups is exemplified.

【0060】また前記アクリル系共重合体の形成に際し
ては必要に応じて(メタ)アクリル酸エステルと共重合
可能な改質用のモノマーも用いうる。その具体例として
は、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルや(メ
タ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アク
リル酸4−ヒドロキシブチルや(メタ)アクリル酸6−
ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8−ヒドロキ
シオクチルや(メタ)アクリル酸10−ヒドロキシデシ
ル、(メタ)アクリル酸12−ヒドロキシラウリルや
(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)−メチルアク
リレートの如きヒドロキシル基含有モノマー、アクリル
酸やメタクリル酸、カルボキシエチルアクリレートやカ
ルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸やマレイン
酸、クロトン酸の如きカルボキシル基含有モノマー、無
水マレイン酸や無水イタコン酸の如き酸無水物モノマ
ー、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン
酸の如きスルホン酸基含有モノマー、2−ヒドロキシエ
チルアクリロイルホスフェートの如き燐酸基含有モノマ
ー、(メタ)アクリルアミドやN−置換(メタ)アクリ
ルアミドの如きアミド系モノマー、N−シクロヘキシル
マレイミドやN−イソプロピルマレイミド、N−ラウリ
ルマレイミドやN−フェニルマレイミドの如きマレイミ
ド系モノマー、N−メチルイタコンイミドやN−エチル
イタコンイミド、N−ブチルイタコンイミドやN−オク
チルイタコンイミド、N−2−エチルヘキシルイタコン
イミドやN−シクロヘキシルイタコンイミド、N−ラウ
リルイタコンイミドの如きイタコンイミド系モノマー、
N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミ
ドやN−(メタ)アクリロイル−6−オキシヘキサメチ
レンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−
オキシオクタメチレンスクシンイミドの如きスクシンイ
ミド系モノマー、酢酸ビニルやN−ビニルピロリドン、
N−ビニルカルボン酸アミド類やスチレンの如きビニル
系モノマー、ジビニルベンゼンの如きジビニル系モノマ
ー、1,4−ブチルジアクリレートや1,6−ヘキシル
ジアクリレートの如きジアクリレート系モノマー、(メ
タ)アクリル酸グリシジルやテトラヒドロフルフリル
(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メ
タ)アクリレートやポリプロピレングリコール(メタ)
アクリレート、フッ素(メタ)アクリレートやシリコー
ン(メタ)アクリレートの如きアクリル酸エステル系モ
ノマー、メチル(メタ)アクリレートやオクタデシル
(メタ)アクリレートの如き上記した主成分をなすモノ
マーとは異なるエステル基を有する(メタ)アクリル酸
エステルなどがあげられる。
In the formation of the acrylic copolymer, a modifying monomer copolymerizable with the (meth) acrylic acid ester may be used, if necessary. Specific examples thereof include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 6- (meth) acrylate.
Hydroxyl-containing monomers such as hydroxyhexyl, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate and (4-hydroxymethylcyclohexyl) -methyl acrylate; Acrylic acid, methacrylic acid, carboxyethyl acrylate, carboxypentyl acrylate, carboxyl group-containing monomers such as itaconic acid, maleic acid and crotonic acid, acid anhydride monomers such as maleic anhydride and itaconic anhydride, 2-acrylamido-2-methyl Sulfonic acid group-containing monomers such as propanesulfonic acid, phosphoric acid group-containing monomers such as 2-hydroxyethylacryloyl phosphate, and amides such as (meth) acrylamide and N-substituted (meth) acrylamide Monomers, maleimide monomers such as N-cyclohexylmaleimide and N-isopropylmaleimide, N-laurylmaleimide and N-phenylmaleimide, N-methylitaconimide, N-ethylitaconimide, N-butylitaconimide and N-octylitaconimide , Itaconimide-based monomers such as N-2-ethylhexylitaconimide, N-cyclohexylitaconimide, and N-laurylitaconimide;
N- (meth) acryloyloxymethylene succinimide, N- (meth) acryloyl-6-oxyhexamethylene succinimide, N- (meth) acryloyl-8-
Succinimide monomers such as oxyoctamethylene succinimide, vinyl acetate and N-vinylpyrrolidone,
Vinyl monomers such as N-vinylcarboxylic amides and styrene, divinyl monomers such as divinylbenzene, diacrylate monomers such as 1,4-butyl diacrylate and 1,6-hexyl diacrylate, (meth) acrylic acid Glycidyl, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate and polypropylene glycol (meth)
An acrylate monomer such as acrylate, fluorine (meth) acrylate or silicone (meth) acrylate, or an ester group different from the above-mentioned main monomer such as methyl (meth) acrylate or octadecyl (meth) acrylate (meth) ) Acrylic esters and the like.

【0061】上記した改質用モノマーにおいて、分子間
架橋剤と反応しうる官能基を有してアクリル系共重合体
の分子間架橋に関与しうるモノマー、例えば上記したカ
ルボキシル基含有モノマーや酸無水物モノマー、(メ
タ)アクリル酸グリシジルやヒドロキシル基含有モノマ
ーなどは好ましく用いうる。就中、カルボキシエチルア
クリレートや(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシ
ルの如く架橋反応性に富むモノマーは、少量の共重合で
必要な架橋性を付与しうることから、得られるアクリル
系共重合体の緩和弾性率を上昇させにくく、特に好まし
く用いうる。
Among the above-mentioned modifying monomers, monomers having a functional group which can react with the intermolecular crosslinking agent and which can participate in the intermolecular crosslinking of the acrylic copolymer, such as the above-mentioned carboxyl group-containing monomer and acid anhydride Product monomers, glycidyl (meth) acrylate, hydroxyl group-containing monomers, and the like can be preferably used. Above all, monomers having high crosslinking reactivity such as carboxyethyl acrylate and 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate can impart necessary crosslinking properties with a small amount of copolymerization. It is difficult to increase the relaxation modulus, and it is particularly preferably used.

【0062】アクリル系重合体の調製方式は任意であ
り、溶液重合法や乳化重合法、塊状重合法や懸濁重合法
などの適宜な方式を採ることができる。その重合に際し
ては、例えばヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート
や(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレ
ートやネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートやト
リメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペン
タエリスリトールトリ(メタ)アクリレートやジペンタ
エリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシ
アクリレートやポリエステルアクリレート、ウレタンア
クリレートなどの多官能系モノマーも用いうる。
The method of preparing the acrylic polymer is arbitrary, and an appropriate method such as a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, a bulk polymerization method, or a suspension polymerization method can be employed. In the polymerization, for example, hexanediol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) ) Polyfunctional monomers such as acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, epoxy acrylate, polyester acrylate and urethane acrylate may also be used.

【0063】重合処理に際しては必要に応じ重合開始剤
を用いうる。その使用量は、常法に準じることができ、
一般にはモノマー成分の0.001〜5重量%が用いら
れる。重合開始剤の例としては、過酸化ベンゾイルやt
-ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキシド
やジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−
プロピルパーオキシジカーボネートやジ(2−エトキシ
エチル)パーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオ
キシネオデカリエートやt-ブチルパーオキシビバレー
ト、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキ
シドやジプロピオニルパーオキシド、ジアセチルパーオ
キシドの如き有機過酸化物があげられる。
In the polymerization treatment, a polymerization initiator can be used as required. The amount used can be according to the ordinary law,
Generally, 0.001 to 5% by weight of the monomer component is used. Examples of the polymerization initiator include benzoyl peroxide and t
-Butyl perbenzoate, cumene hydroperoxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-n-
Propyl peroxy dicarbonate, di (2-ethoxyethyl) peroxy dicarbonate, t-butyl peroxy neodecalate, t-butyl peroxy vivalate, (3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide and dipropionyl Organic peroxides such as peroxide and diacetyl peroxide can be mentioned.

【0064】また2,2'−アゾビスイソブチロニトリル
や2,2'−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,
1'−アゾビス(シクロヘキサン1−カルボニトリル)
や2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メト
キシバレロニトリル)やジメチル2,2'−アゾビス(2
−メチルプロピオネート)、4,4'−アゾビス(4−シ
アノバレリック酸)や2,2'−アゾビス(2−ヒドロキ
シメチルプロピオニトリル)、2,2'−アゾビス[2−
(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]の如きアゾ
系化合物、過硫酸カリウムや過硫酸アンモニウムや過酸
化水素等、あるいはそれらと還元剤を併用したレドック
ス系開始剤なども重合開始剤としてあげられる。
Further, 2,2′-azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile),
1'-azobis (cyclohexane 1-carbonitrile)
And 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile) and dimethyl 2,2′-azobis (2
-Methylpropionate), 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid) and 2,2'-azobis (2-hydroxymethylpropionitrile), 2,2'-azobis [2-
An azo compound such as (2-imidazolin-2-yl) propane], potassium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, or the like, or a redox initiator using a reducing agent in combination therewith, may be mentioned as the polymerization initiator.

【0065】耐湿熱性等の点より好ましく用いうるアク
リル系重合体は、その重量平均分子量が10以上、就中
20万以上、特に40万以上のものである。また、かか
るアクリル系重合体は必要に応じ分子間架橋剤等で架橋
処理して、分子量の増量等により粘着特性の改良を図る
こともできる。ちなみに分子間架橋剤の例としては、ト
リレンジイソシアネートやトリメチロールプロパントリ
レンジイソシアネート、ジフェニルメタントリイソシア
ネートの如き多官能イソシアネート系架橋剤、ポリエチ
レングリコールジグリシジルエーテルやジグリシジルエ
ーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテ
ルの如きエポキシ系架橋剤、その他、メラミン樹脂系架
橋剤や金属塩系架橋剤、金属キレート系架橋剤やアミノ
樹脂系架橋剤などの適宜なものを用いうる。
The acrylic polymer which can be preferably used from the viewpoint of wet heat resistance and the like has a weight average molecular weight of 10 or more, more preferably 200,000 or more, particularly 400,000 or more. In addition, such an acrylic polymer may be subjected to a crosslinking treatment with an intermolecular crosslinking agent or the like, if necessary, to improve the adhesive properties by increasing the molecular weight or the like. Incidentally, examples of the intermolecular crosslinking agent include polyfunctional isocyanate crosslinking agents such as tolylene diisocyanate and trimethylolpropane tolylene diisocyanate, diphenylmethane triisocyanate, polyethylene glycol diglycidyl ether and diglycidyl ether, and trimethylolpropane triglycidyl ether. Suitable crosslinkers such as epoxy crosslinkers, melamine resin crosslinkers, metal salt crosslinkers, metal chelate crosslinkers, amino resin crosslinkers and the like can be used.

【0066】粘着層の厚さは適宜に決定してよい。一般
には、接着力や薄型化等の点より1〜500μm、就中
2〜200μm、特に5〜100μmとされる。なお粘着
層には必要に応じて、石油系樹脂やロジン系樹脂、テル
ペン系樹脂やクマロンインデン系樹脂、フェノール系樹
脂やキシレン系樹脂、アルキド系樹脂の如き粘着付与
剤、フタル酸エステルやリン酸エステル、塩化パラフィ
ンやポリブテン、ポリイソブチレンの如き軟化剤、ある
いはその他の各種充填剤や老化防止剤などの適宜な添加
剤を配合することができる。
The thickness of the adhesive layer may be determined as appropriate. Generally, the thickness is 1 to 500 μm, particularly 2 to 200 μm, particularly 5 to 100 μm from the viewpoint of adhesive strength and thinning. If necessary, a tackifier such as petroleum resin, rosin resin, terpene resin, coumarone indene resin, phenol resin, xylene resin, alkyd resin, phthalate ester or phosphorus An appropriate additive such as an acid ester, a softening agent such as chlorinated paraffin, polybutene, or polyisobutylene, or other various fillers or an antioxidant can be blended.

【0067】積層一体化した偏光素子の形成は、例えば
フィルム等の薄葉体を剥離剤で表面処理してなるセパレ
ータ上に設けた粘着層を円偏光分離層の接着面に移着
し、その上に位相差板を圧着し、さらに同様にして位相
差板の上に補償板を圧着する方式、あるいは更にその補
償板の上に粘着層を同様にして移着し、その上に偏光板
を配置して圧着する方式などがあげられる。
To form a laminated and integrated polarizing element, for example, an adhesive layer provided on a separator obtained by surface-treating a thin leaf such as a film with a release agent is transferred to the bonding surface of the circularly polarized light separating layer. A phase difference plate is pressure-bonded, and a compensating plate is pressure-bonded on the phase difference plate in the same manner, or an adhesive layer is similarly transferred on the compensation plate in the same manner, and a polarizing plate is disposed thereon. And pressure bonding.

【0068】また導光板等の接着面にパレータ上に設け
た粘着層を移着し、その上に円偏光分離層を配置して圧
着した後、その上に粘着層を同様にして移着して位相差
板や補償板や偏光板を順次圧着する方式、あるいは予め
所定の接着面に設けた粘着層を介して円偏光分離層や位
相差板、補償板や偏光板、導光板等の被着体を所定の順
序で積層し、それをプレス処理して一括的に圧着する方
式などもあげられる。
Further, an adhesive layer provided on a parator is transferred to an adhesive surface of a light guide plate or the like, and a circularly polarized light separating layer is disposed thereon and pressed, and then the adhesive layer is transferred thereon in the same manner. A phase difference plate, a compensating plate, a polarizing plate, etc. in sequence, or a circularly polarized light separating layer, a retardation plate, a compensating plate, a polarizing plate, a light guide plate, etc., through an adhesive layer provided on a predetermined adhesive surface in advance. There is also a method of laminating the clothes in a predetermined order, press-treating them, and pressing them all together.

【0069】本発明においては、偏光素子や照明装置を
形成する各部品を所定の粘着層を介して所定の配置順序
で接着積層する点を除いて、その処理順序等については
特に限定はなく、適宜な方式で偏光素子や照明装置を形
成してよい。
In the present invention, the processing order and the like are not particularly limited, except that the components forming the polarizing element and the lighting device are bonded and laminated in a predetermined arrangement order via a predetermined adhesive layer. The polarizing element and the lighting device may be formed by an appropriate method.

【0070】また偏光素子や照明装置には、その表面や
層間の適宜な位置に光拡散板などの適宜な光学素子を配
置することもできる。その場合、光学素子は偏光素子の
場合と同様に応力緩和性に優れる粘着層等を介して積層
一体化してもよい。かかる事前接着方式は、組立てライ
ンにおける順次の接着方式よりも品質の安定した信頼性
に優れる素子が得られるなどの利点を有している。
Further, in the polarizing element and the illuminating device, an appropriate optical element such as a light diffusing plate may be arranged at an appropriate position on the surface or between the layers. In this case, the optical element may be laminated and integrated via an adhesive layer or the like having excellent stress relaxation properties as in the case of the polarizing element. Such a pre-adhesion method has an advantage that a device having stable quality and excellent reliability can be obtained as compared with a sequential adhesion method in an assembly line.

【0071】なお本発明においては、偏光素子や照明装
置を形成する円偏光分離層や位相差板、補償板や偏光
板、導光板や接着層、その他の光学素子等の部品を、例
えばサリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノール系
化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレ
ート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤
で処理する方式などにより紫外線吸収能をもたせること
もできる。
In the present invention, components such as a circularly polarized light separating layer, a retardation plate, a compensating plate and a polarizing plate, a light guide plate and an adhesive layer, and other optical elements forming a polarizing element and a lighting device are replaced with, for example, salicylate ester. UV-absorbing ability can be provided by a method of treating with a UV-absorbing agent such as a compound, a benzophenol-based compound, a benzotriazole-based compound, a cyanoacrylate-based compound, and a nickel complex-based compound.

【0072】上記のように本発明の偏光素子は、サイド
ライト型導光板等の適宜な面光源との組合せで用いて、
円偏光分離層による反射円偏光を偏光変換して出射光と
して再利用することで反射ロスを防止し、その出射光を
位相差板と補償板を介し位相制御して偏光板透過性の直
線偏光成分をリッチに含む状態に変換することで偏光板
による吸収ロスを防止し、かつ色変化を抑制して光利用
効率や良視認の視野角の向上をはかりうるようにしたも
のである。
As described above, the polarizing element of the present invention can be used in combination with a suitable surface light source such as a sidelight type light guide plate.
By converting the circularly polarized light reflected by the circularly polarized light separation layer into polarized light and reusing it as emitted light, reflection loss is prevented, and the emitted light is phase-controlled via a phase difference plate and a compensator to control the polarization of the polarized light through the polarizing plate. By converting the component into a rich state, the absorption loss by the polarizing plate is prevented, and the color change is suppressed, so that the light use efficiency and the viewing angle for good visibility can be improved.

【0073】従って、光の利用効率に優れて偏光板を透
過しやすい光を提供し、大面積化等も容易であることよ
り液晶表示装置等におけるバックライトシステムなどと
して種々の装置に好ましく用いうる。その場合、補償板
を出射した光を光源として利用する点よりは、直線偏光
や楕円偏光の長径方向成分などとして偏光板を透過しう
る直線偏光成分を65%以上、就中70%以上含むこと
が好ましい。
Accordingly, light that is excellent in light utilization efficiency and easily transmitted through the polarizing plate is provided, and the area can be easily increased, so that it can be preferably used in various devices such as a backlight system in a liquid crystal display device or the like. . In this case, the linearly polarized light component and / or the elliptically polarized light component in the major axis direction that can be transmitted through the polarizing plate should be 65% or more, particularly 70% or more, rather than using the light emitted from the compensator as a light source. Is preferred.

【0074】本発明の照明装置をバックライトシステム
に用いた液晶表示装置を図5に例示した。これは、照明
装置を形成する導光板7の側面に光源72を有してバッ
クライトシステムを形成する。また9が液晶セルであ
り、27,28,29は接着層、6,61は偏光板、1
0は視認光拡散用の光拡散板である。図例の如く液晶セ
ルは、偏光素子の補償板側に配置される。
FIG. 5 illustrates a liquid crystal display device using the lighting device of the present invention in a backlight system. This forms a backlight system with a light source 72 on the side of the light guide plate 7 forming the lighting device. 9 is a liquid crystal cell, 27, 28 and 29 are adhesive layers, 6 and 61 are polarizing plates,
Reference numeral 0 denotes a light diffusion plate for diffusing visible light. As shown in the figure, the liquid crystal cell is arranged on the compensator side of the polarizing element.

【0075】本発明の偏光素子や照明装置は、液晶セル
の両側に偏光板を有する液晶表示装置の形成に特に好ま
しく用いることができる。なお補償板の上側に偏光板を
有する偏光素子の場合には、液晶セルにおける偏光素子
を設ける側の偏光板は省略することができる。
The polarizing element and the lighting device of the present invention can be particularly preferably used for forming a liquid crystal display device having polarizing plates on both sides of a liquid crystal cell. In the case of a polarizing element having a polarizing plate above the compensator, the polarizing plate on the liquid crystal cell side where the polarizing element is provided can be omitted.

【0076】液晶表示装置は一般に、偏光板、液晶セ
ル、バックライト、及び必要に応じての補償用位相差フ
ィルム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込む
ことなどにより形成される。本発明においては上記の如
く、液晶セルの視認背面側に補償板側ないし偏光板側を
介して偏光素子又は照明装置を配置する点を除いて特に
限定はなく従来に準じて形成することができるが、各構
成部品は粘着層を介して接着一体化されていることが好
ましい。
A liquid crystal display device is generally formed by appropriately assembling components such as a polarizing plate, a liquid crystal cell, a backlight and, if necessary, a compensating retardation film and incorporating a drive circuit. In the present invention, as described above, there is no particular limitation except that a polarizing element or an illuminating device is disposed on the viewing back side of the liquid crystal cell via the compensating plate side or the polarizing plate side, and can be formed according to a conventional method. However, it is preferable that each component is bonded and integrated via an adhesive layer.

【0077】また本発明の偏光素子や照明装置は、偏光
状態の光を入射させる必要のある液晶セル、例えばツイ
ストネマチック液晶やスーパーツイストネマチック液晶
を用いたものなどに好ましく用いうるが、非ツイスト系
の液晶や二色性物質を液晶中に分散させたゲストホスト
系の液晶、あるいは強誘電性液晶を用いたものなどにも
用いうる。
The polarizing element and the illuminating device of the present invention can be preferably used for a liquid crystal cell which needs to enter a polarized light, for example, a liquid crystal cell using a twisted nematic liquid crystal or a super twisted nematic liquid crystal. And a guest-host type liquid crystal in which a dichroic substance is dispersed in a liquid crystal, or a liquid crystal using a ferroelectric liquid crystal.

【0078】本発明による偏光素子や照明装置を用いた
液晶表示装置では、白表示とした場合に正面方向と斜め
45度方向における色度変化量を0.05以下とするこ
とも容易に達成することができる。
In the liquid crystal display device using the polarizing element and the illuminating device according to the present invention, when white display is performed, it is easy to achieve a chromaticity change amount of 0.05 or less in the front direction and the 45 ° oblique direction. be able to.

【0079】なお液晶表示装置の形成に際しては、例え
ば視認側の偏光板の上に設ける光拡散板やアンチグレア
層、反射防止膜や保護層や保護板、あるいは液晶セルと
視認側等の偏光板の間に設ける補償用位相差板などの適
宜な光学素子を適宜に配置することができる。
When a liquid crystal display device is formed, for example, a light diffusion plate or an antiglare layer, an antireflection film, a protective layer or a protective plate provided on a polarizing plate on the viewing side, or a liquid crystal cell and a polarizing plate on the viewing side or the like. Appropriate optical elements such as a compensating retardation plate to be provided can be appropriately arranged.

【0080】[0080]

【実施例】【Example】

実施例1 選択反射の中心波長が630nmと550nmと470nmで
右円偏光を透過する厚さ3μmのコレステリック液晶ポ
リマー層の3層を厚さ20μmのアクリル系粘着層を介
して波長順に接着した重畳体からなる円偏光分離層の上
に、正面位相差が125nmで、Nzが0.5(nx>nz
>ny)の位相差板と、正面位相差が270nmで、Nz
0.7(nx>nz>ny)の補償板を厚さ20μmのアク
リル系粘着層を介して順次配置しそれをプレス圧着して
積層一体化し、偏光素子を得た。なお位相差板等は、円
偏光分離層における選択反射の中心波長が630nmのコ
レステリック液晶ポリマー層側に配置し、補償板はその
進相軸が位相差板を介した直線偏光の偏光軸と一致する
ように配置した。
Example 1 A three-layered cholesteric liquid crystal polymer layer having a center wavelength of selective reflection of 630 nm, 550 nm, and 470 nm and transmitting right-handed circularly polarized light and having a thickness of 3 μm was adhered in order of wavelength via a 20 μm-thick acrylic adhesive layer. on the circularly polarized light separation layer composed of a front retardation 125 nm, n z is 0.5 (n x> n z
> The retarder of n y), in-plane retardation of 270 nm, sequentially arranged via an acrylic adhesive layer of N z is 0.7 (n x> n z> n y) thickness 20μm the compensator Then, the resultant was press-compressed and laminated and integrated to obtain a polarizing element. The retardation plate and the like are arranged on the cholesteric liquid crystal polymer layer side where the central wavelength of selective reflection in the circularly polarized light separating layer is 630 nm, and the fast axis of the compensator coincides with the polarization axis of linearly polarized light passing through the retardation plate. It was arranged to be.

【0081】次に、前記で得た偏光素子の円偏光分離層
の下に、厚さ20μmのアクリル系粘着層を介して、裏
面にAl蒸着層からなる反射層を設けたポリメチルメタ
クリレートからなる厚さ5mmの導光板の側面に直径4mm
の冷陰極管を配置してアルミニウム蒸着フィルムにてそ
の導光板の側面と冷陰極管を包囲してなる面光源を配置
し、それをプレス圧着して積層一体化し、照明装置を得
た。
Next, a polymethyl methacrylate having a reflective layer made of an Al vapor-deposited layer provided on the back surface thereof through a 20 μm-thick acrylic adhesive layer under the circularly polarized light separating layer of the polarizing element obtained above is used. 4mm diameter on the side of 5mm thick light guide plate
And a surface light source surrounding the side surface of the light guide plate and the cold cathode tube with an aluminum vapor-deposited film, and press-pressing and laminating and integrating to obtain a lighting device.

【0082】ついで前記の照明装置の上に、厚さ20μ
mのアクリル系粘着層を介し、両面にヨウ素・ポリビニ
ルアルコール系偏光板を付設したTFT型液晶表示パネ
ルを接着して、液晶表示装置を得た。その際、照明装置
付設側の偏光板の透過軸と照明装置における補償板の進
相軸が一致するように配置した。
Next, a 20 μm thick
A liquid crystal display device was obtained by bonding a TFT type liquid crystal display panel provided with an iodine / polyvinyl alcohol type polarizing plate on both sides via an acrylic pressure-sensitive adhesive layer of m. At this time, the polarizing plate was arranged such that the transmission axis of the polarizing plate on the side with the lighting device coincided with the fast axis of the compensator in the lighting device.

【0083】実施例2 正面位相差が270nmで、Nzが1(nx>ny=nz)の
補償板を用いたほかは実施例1に準じて偏光素子、照明
装置、及び液晶表示装置を得た。
[0083] In Example 2 front retardation is 270 nm, N z is 1 (n x> n y = n z) polarizing element except in accordance with Example 1, using the compensator, the lighting device, and liquid crystal display The device was obtained.

【0084】比較例1 補償板を用いないほかは実施例1に準じて偏光素子、照
明装置、及び液晶表示装置を得た。その際、照明装置付
設側の偏光板の透過軸と照明装置における位相差板を介
した直線偏光の振動方向が一致するように配置した。
Comparative Example 1 A polarizing element, a lighting device, and a liquid crystal display device were obtained in the same manner as in Example 1 except that no compensator was used. At that time, the transmission axis of the polarizing plate on the side with the lighting device was arranged so that the vibration direction of the linearly polarized light via the phase difference plate in the lighting device coincided.

【0085】比較例2 偏光素子を用いないほかは実施例1に準じて照明装置を
付設した液晶表示装置を得た。
Comparative Example 2 A liquid crystal display device provided with an illumination device was obtained in the same manner as in Example 1 except that no polarizing element was used.

【0086】評価試験 実施例、比較例で得た液晶表示装置における正面(垂
直)方向の輝度を調べると共に、正面方向及び左右上下
の斜め45度方向の色度を調べて、その色度変化量(△
x,△y)を求めた。
Evaluation Test The luminance in the front (vertical) direction of the liquid crystal display device obtained in each of the examples and the comparative examples was examined, and the chromaticity in the front direction and in the left, right, up, down, and oblique directions of 45 degrees were examined, and the chromaticity change was measured. (△
x, △ y).

【0087】前記の結果を次表に示した。 The results are shown in the following table.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】偏光素子例の断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of a polarizing element example.

【図2】他の偏光素子例の断面図FIG. 2 is a cross-sectional view of another example of a polarizing element.

【図3】さらに他の偏光素子例の断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of yet another example of a polarizing element.

【図4】照明装置例の断面図FIG. 4 is a cross-sectional view of an example of a lighting device.

【図5】液晶表示装置例の断面図FIG. 5 is a cross-sectional view of an example of a liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,12:円偏光分離層 2,21〜29:接着層 3:位相差板 31,32:位相差層 4:補償板 6:偏光板 7:面光源 8:プリズムアレイ層 9:液晶セル 10:光拡散板 1, 11, 12: Circularly polarized light separating layer 2, 21 to 29: Adhesive layer 3: Retardation plate 31, 32: Retardation layer 4: Compensation plate 6: Polarization plate 7: Surface light source 8: Prism array layer 9: Liquid crystal Cell 10: Light diffusion plate

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円偏光分離層の上に、正面位相差が10
0〜180nmの位相差板を有し、その位相差板の上に正
面位相差が100〜720nmの補償板を有することを特
徴とする偏光素子。
1. A front phase difference of 10 on a circularly polarized light separating layer.
A polarizing element having a phase difference plate of 0 to 180 nm and a compensator having a front phase difference of 100 to 720 nm on the phase difference plate.
【請求項2】 請求項1において、位相差板又は補償板
の少なくとも一方が、面内の平均屈折率又はいずれの面
内屈折率よりも厚さ方向の屈折率の高いものである偏光
素子。
2. The polarizing element according to claim 1, wherein at least one of the retardation plate and the compensator has a higher average refractive index in a plane or a refractive index in a thickness direction than any in-plane refractive index.
【請求項3】 請求項1又は2において、位相差板又は
補償板の少なくとも一方が、プラスチックフィルム又は
透明基材に支持された液晶ポリマー層からなるものであ
る偏光素子。
3. The polarizing element according to claim 1, wherein at least one of the retardation plate and the compensating plate comprises a liquid crystal polymer layer supported on a plastic film or a transparent substrate.
【請求項4】 請求項1〜3において、円偏光分離層が
1層又は選択反射の中心波長が相違する2層以上のコレ
ステリック液晶層からなる偏光素子。
4. The polarizing element according to claim 1, wherein the circularly polarized light separating layer comprises one layer or two or more cholesteric liquid crystal layers having different central wavelengths of selective reflection.
【請求項5】 請求項1〜4において、円偏光分離層が
選択反射の中心波長が相違する2層以上のコレステリッ
ク液晶層を選択反射の波長順序で配置した重畳体からな
り、その長波長のコレステリック液晶層側に位相差板と
補償板を有する偏光素子。
5. The circularly polarized light separating layer according to claim 1, wherein the circularly polarized light separating layer comprises a superimposed body in which two or more cholesteric liquid crystal layers having different selective reflection center wavelengths are arranged in the order of selective reflection wavelength. A polarizing element having a retardation plate and a compensator on the cholesteric liquid crystal layer side.
【請求項6】 請求項1〜4において、円偏光分離層が
厚さ方向に捻じれピッチが変化するコレステリック液晶
層からなる偏光素子。
6. The polarizing element according to claim 1, wherein the circularly polarized light separating layer is formed of a cholesteric liquid crystal layer whose pitch is changed by twisting in the thickness direction.
【請求項7】 請求項6において、捻じれピッチの長い
面側に位相差板と補償板を有する偏光素子。
7. The polarizing element according to claim 6, further comprising a retardation plate and a compensator on a surface having a long twist pitch.
【請求項8】 請求項1〜7において、円偏光分離層を
透過した円偏光を位相差板が直線偏光化し、その直線偏
光化された光の振動方向と遅相軸又は進相軸が平行関係
となるように補償板が配置されてなる偏光素子。
8. The method according to claim 1, wherein the phase difference plate converts the circularly polarized light transmitted through the circularly polarized light separating layer into linearly polarized light, and the oscillation direction of the linearly polarized light is parallel to the slow axis or the fast axis. A polarizing element in which a compensator is arranged so as to have a relationship.
【請求項9】 請求項1〜8において、補償板の上方に
二色性物質含有の偏光板を有する偏光素子。
9. The polarizing element according to claim 1, further comprising a polarizing plate containing a dichroic substance above the compensating plate.
【請求項10】 請求項1〜9において、分離状態にあ
る各形成層を接着層を介し積層一体化してなる偏光素
子。
10. The polarizing element according to claim 1, wherein each of the separated forming layers is laminated and integrated via an adhesive layer.
【請求項11】 請求項1〜10に記載の偏光素子をそ
の円偏光分離層側を介して面光源上に配置してなること
を特徴とする照明装置。
11. An illuminating device comprising the polarizing element according to claim 1 arranged on a surface light source via the circularly polarized light separating layer side.
【請求項12】 請求項11において、少なくとも1層
のプリズムアレイ層を有する照明装置。
12. The lighting device according to claim 11, comprising at least one prism array layer.
【請求項13】 請求項12において、2層以上のプリ
ズムアレイ層を光学的異方性が解消されるように角度を
ずらして配置してなる照明装置。
13. An illuminating device according to claim 12, wherein two or more prism array layers are arranged at different angles so as to eliminate optical anisotropy.
【請求項14】 請求項1〜10に記載の偏光素子を、
液晶セルの視認背面側に配置してなることを特徴とする
液晶表示装置。
14. The polarizing element according to claim 1,
A liquid crystal display device, which is arranged on the viewing back side of a liquid crystal cell.
【請求項15】 請求項11〜13に記載の照明装置
を、液晶セルの視認背面側に配置してなることを特徴と
する液晶表示装置。
15. A liquid crystal display device, wherein the lighting device according to claim 11 is arranged on the viewing back side of a liquid crystal cell.
【請求項16】 請求項14又は15において、偏光素
子又は照明装置と液晶セルが接着層を介し積層一体化さ
れており、円偏光分離層と液晶セルの間に1層の偏光板
を有する液晶表示装置。
16. A liquid crystal according to claim 14, wherein the polarizing element or the illuminating device and the liquid crystal cell are laminated and integrated via an adhesive layer, and a single polarizing plate is provided between the circularly polarized light separating layer and the liquid crystal cell. Display device.
【請求項17】 請求項14〜16において、白表示と
した場合に正面方向と斜め45度方向における色度変化
量が0.05以下である液晶表示装置。
17. The liquid crystal display device according to claim 14, wherein a chromaticity change amount in a front direction and an oblique 45-degree direction is 0.05 or less when white display is performed.
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