WO2017033929A1 - 可搬表示装置及び半鏡面フィルム - Google Patents

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WO2017033929A1
WO2017033929A1 PCT/JP2016/074526 JP2016074526W WO2017033929A1 WO 2017033929 A1 WO2017033929 A1 WO 2017033929A1 JP 2016074526 W JP2016074526 W JP 2016074526W WO 2017033929 A1 WO2017033929 A1 WO 2017033929A1
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liquid crystal
layer
display device
carbon atoms
alkyl group
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PCT/JP2016/074526
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矢賀部 裕
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日本ゼオン株式会社
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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    • C09K19/02Liquid crystal materials characterised by optical, electrical or physical properties of the components, in general
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements

Definitions

  • the present invention relates to a portable display device having a function as a mirror in addition to a function as a display device, and a semi-specular film for imparting a function as a mirror to the display device.
  • a typical example of such a portable device is a portable information terminal device including an image display device such as a so-called smartphone. If such a portable device can be provided with an additional function in addition to its original function, it is expected to be a more useful device. For example, if an information terminal device that is carried for a long time has a function as a mirror for confirming the appearance of the user, it is highly convenient for daily use.
  • Patent Document 1 proposes a display device that can switch the display surface between a mirror mode and a transmission mode.
  • a film having a resin as a main component and having a metallic luster a film based on several different principles has been known so far. For example, a plurality of layers having different refractive indexes are laminated. There are known ones that give a metallic luster due to the diffraction effect caused by the above (for example, Patent Document 2), and those that give a metallic luster by a metal thin film layer (for example, Patent Document 3).
  • JP 2014-235418 A (corresponding foreign publication: US Patent Application Publication No. 2014/362429) Japanese Patent Laid-Open No. 2015-110276 JP 2009-143225 A
  • Patent Document 1 the display device described in Patent Document 1 needs to be provided with a complicated structure for achieving mirror display, and is difficult to manufacture and is expensive. In addition, since power is consumed in its use, it is disadvantageous as a portable display device that requires power saving.
  • an object of the present invention is to provide a portable display device that can be manufactured at a low cost and has both a function as a display device and a function as a mirror, and such a portable display device.
  • the object of the present invention is to provide a semi-specular film that can be configured as follows.
  • the present inventors can solve the above problems by using a circularly polarized light separating layer having specific reflection characteristics as a layer imparting such a mirror function.
  • the present invention has been completed. That is, according to the present invention, the following is provided.
  • a portable display device comprising: an image display layer; and a circularly polarized light separation layer positioned on the viewing side from the image display layer, The portable display device, wherein the circularly polarized light separating layer is a layer exhibiting a reflection of 40% or more at at least one wavelength in the visible region.
  • the circularly polarized light separating layer is made of a resin layer having cholesteric regularity.
  • the resin layer having the cholesteric regularity is a layer formed by curing a layer of a liquid crystal composition containing the polymerizable liquid crystal compound (i),
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • G 1 and G 2 each independently represent a divalent aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms, which may have a substituent.
  • the aliphatic group includes —O—, —S—, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —O—, —NR 2.
  • R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • Z 1 and Z 2 each independently represents an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom.
  • a 1 and A 2 each independently represents a divalent organic group A having 1 to 30 carbon atoms.
  • R 3 and R 4 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent.
  • the alkyl group when the alkyl group is an alkyl group, the alkyl group includes —O—, —S —, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —O—, —NR 5 —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O ) —NR 5 —, —NR 5 —, or —C ( ⁇ O) — may be present (except when two or more of —O— and —S— are present adjacent to each other).
  • R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • a and b are each independently 0 or 1.
  • the portable display device which is a compound represented by the formula: [4]
  • the portable display device according to any one of [1] to [3], wherein the image display layer includes a liquid crystal cell for a liquid crystal display device or a light emitting layer for an electroluminescence display device.
  • the image display layer includes the liquid crystal cell for a liquid crystal display device, a viewing side polarizer positioned on the viewing side of the liquid crystal cell, and a light source side polarizer positioned on the light source side of the liquid crystal cell.
  • the portable display device according to any one of [1] to [4].
  • a semi-mirror surface film for providing a mirror function to the display device A semi-specular film comprising a circularly polarized light separating layer exhibiting reflection of 40% or more at at least one wavelength in the visible region.
  • a semi-specular film according to [6] wherein the circularly polarized light separating layer is formed of a resin layer having cholesteric regularity.
  • the resin layer having the cholesteric regularity is a layer formed by curing a layer of a liquid crystal composition containing the polymerizable liquid crystal compound (i),
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • G 1 and G 2 each independently represent a divalent aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms, which may have a substituent.
  • the aliphatic group includes —O—, —S—, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —O—, —NR 2.
  • R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • Z 1 and Z 2 each independently represents an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom.
  • a 1 and A 2 each independently represents a divalent organic group A having 1 to 30 carbon atoms.
  • R 3 and R 4 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent.
  • the alkyl group when the alkyl group is an alkyl group, the alkyl group includes —O—, —S —, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —O—, —NR 5 —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O ) —NR 5 —, —NR 5 —, or —C ( ⁇ O) — may be present (except when two or more of —O— and —S— are present adjacent to each other).
  • R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • a and b are each independently 0 or 1.
  • the semi-specular film as described in [6] or [7] which is a compound shown by this.
  • the portable display device of the present invention can be manufactured at a low cost, and can be a device having both a function as a display device and a function as a mirror.
  • the semi-specular film of this invention can comprise easily the apparatus which has both the function as a display apparatus and the function as a mirror favorably at low cost by bonding on the surface of a display apparatus.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a position where a circularly polarized light separating layer is provided in a portable display device of the present invention when a structure including a liquid crystal cell is provided as an image display layer.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the operation of the portable display device of the present invention provided with a circularly polarized light separating layer.
  • the portable display device of the present invention includes an image display layer and a circularly polarized light separation layer positioned on the viewing side from the image display layer.
  • the image display layer may be a structure having one or more layers known in a portable display device and capable of displaying an image.
  • the image display layer can be a structure including a liquid crystal cell.
  • the image display layer in addition to the liquid crystal cell, the image display layer further constitutes a liquid crystal display device such as a viewing side polarizer located on the viewing side of the liquid crystal cell and a light source side polarizer located on the light source side of the liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device such as a viewing side polarizer located on the viewing side of the liquid crystal cell and a light source side polarizer located on the light source side of the liquid crystal cell.
  • the image display layer includes components such as a light emitting layer and, if necessary, an electrode layer for energizing the light emitting layer.
  • An electroluminescence display panel can be obtained.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a position where a circularly polarized light separating layer is provided on a portable display device of the present invention when a structure including a liquid crystal cell is provided as an image display layer.
  • FIG. 1 shows some of the components separated for illustration, but in an actual portable display device, the components of the device are bonded directly or via other layers, Or it can be set as the state deposited without gap.
  • the upper side is the viewing side of the display device, and the lower side is the light source side of the display device.
  • the liquid crystal cell 120 includes a layer 111 of a liquid crystalline substance, a substrate 121 on the viewing side thereof, and a substrate 122 on the light source side.
  • a viewing side polarizer 131 is provided on the viewing side of the liquid crystal cell 120, and a light source side polarizer 132 is provided on the light source side of the liquid crystal cell 120.
  • a cover layer 150 for protecting these structures is provided on the viewing side of the viewing side polarizer 131.
  • a circularly polarized light separating layer can be provided at a position between the cover layer 150 and the viewing-side polarizer 131 indicated by an arrow A11, or at a position on the viewing side from the cover layer 150, which is indicated by an arrow A12.
  • the portable display device of the present invention can be a variety of portable display devices or display devices that can be mounted on a moving body such as an automobile.
  • an information terminal device including various image display devices can be given. More specific examples include mobile devices such as smart phones, smart watches, and mobile phones.
  • the image display surface may have an additional function such as a sensor as a touch panel in addition to the function of displaying an image.
  • the function as the mirror can be used as an appearance for the user to confirm its appearance.
  • Examples of display devices that can be mounted on a mobile object include various in-vehicle devices. For example, an information display device provided in combination with a mirror provided in an automobile for backward confirmation or the like can be given.
  • the circularly polarized light separating layer is a layer having a circularly polarized light separating function, that is, a function of reflecting a certain circularly polarized component of light incident on the layer and transmitting another circularly polarized component.
  • the circularly polarized light separating layer used in the present invention has a circularly polarized light separating function in at least a certain wavelength region in the visible wavelength region (400 to 800 nm).
  • a wavelength band in which a certain circularly polarized light separating layer can exhibit a circularly polarized light separating function may be simply referred to as a reflected wavelength band.
  • the width of the reflection wavelength band can be expressed by the half width (that is, the width of the band showing reflection of 50% or more of the reflection at the peak wavelength).
  • the circularly polarized light separating layer used in the present invention is a layer that exhibits reflection with a reflectance of 40% or more at at least one wavelength in the visible wavelength region. That is, the circularly polarized light separating layer has a reflection wavelength band in which the reflectance peak is 40% or more in at least a part of the visible wavelength band.
  • the reflectance of the circularly polarized light separating layer is a reflectance of specular reflection measured using non-polarized light at a certain wavelength as a light source. Such reflectance can be measured with a spectrophotometer.
  • the reflectance is preferably 45% or more.
  • the upper limit of the reflectance can be 50% or less.
  • the reflectance of the circularly polarized light separating layer or the semi-specular film and the color thereof were observed from the front direction (that is, the direction perpendicular to the surface of the circularly polarized light separating layer or the semi-specular film). It's a thing of the moment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the operation of the portable display device of the present invention provided with a circularly polarized light separating layer.
  • an arrow A ⁇ b> 30 schematically indicates light in the reflected wavelength band that has passed through the image display layer from the light source side of the display device and reached the circularly polarized light separation layer 140.
  • a part of the light A30 is transmitted through the circularly polarized light separation layer 140 and emitted as transmitted light A32, and is visually recognized by the user 210.
  • another part of the light A30 is reflected by the circularly polarized light separating layer 140 and becomes reflected light A31.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the operation of the portable display device of the present invention provided with a circularly polarized light separating layer.
  • an arrow A ⁇ b> 30 schematically indicates light in the reflected wavelength band that has passed through the image display layer from the light source side of the display device and reached the circularly polarized light separation layer
  • an arrow A20 schematically indicates light within the reflection wavelength band that has reached the circularly polarized light separating layer 140 from the outside of the display device.
  • a part of the light A20 is transmitted through the circularly polarized light separating layer 140 to become transmitted light A22.
  • another part of the light A20 is reflected by the circularly polarized light separating layer 140, becomes reflected light A21, and is visually recognized by the user 210.
  • the light A30 can be substantially absent.
  • the user 210 who observed the apparatus observes only the light A21. Therefore, the user 210 observes a mirror image outside the apparatus, and as a result, the display surface of the apparatus can exhibit a function as a mirror.
  • the image display layer of the display device is driven and a color other than black is displayed, the user 210 observes the light A21 and the light A32. In this case, by increasing the luminance of the image display layer to a certain extent, the light A32 is more noticeably observed by the user than the light A21. As a result, the display surface of the device functions as a display device.
  • the display surface of the display device can be used as a mirror or used as a display surface for image display by the image display layer.
  • the function as a mirror can be exhibited only in the area.
  • the luminance when observed from the front direction is the highest, and the luminance when observed from the oblique direction is relatively low. Specifically, normally, the greater the angle formed by the observation direction and the front direction, the lower the luminance and the closer to black display. In this case, in the portable display device of the present invention, if the observation angle is increased to some extent, the display content is not visually recognized, and the mirror state surface is observed. Therefore, in such an aspect, the function of preventing peeping can also be expressed.
  • the circularly polarized light separating layer has a wide reflection wavelength band of a predetermined value or more in the visible wavelength region.
  • the width in the visible wavelength region of the half width of the reflection wavelength band is preferably 30 nm or more, more preferably 50 nm or more, even more preferably more than 100 nm, particularly preferably the entire visible wavelength region, May be 350 nm or more and 400 nm or less.
  • the reflection wavelength band may be a band narrow to some extent within the visible wavelength region.
  • a specific color tone can be given to the display surface of the apparatus, and a design effect can be obtained.
  • a red color tone may be given to the display surface. it can.
  • the width in the visible wavelength region of the half width of the reflection wavelength band is 30 to 100 nm and the reflection wavelength band has a peak in the band of 400 to 495 nm, a blue color tone is given to the display surface. Can do.
  • the reflection wavelength band it is possible to reduce the proportion of components in an undesired wavelength region in the light emitted from the display device. That is, a component in an undesired wavelength region in the light emitted from the light source of the display device can be selectively reflected by the circularly polarized light separating layer. Such reflection can reduce the rate at which light in such an undesired wavelength region is emitted outside the apparatus. Examples of such an undesired wavelength region include a wavelength region of 380 nm to 500 nm. The light in the wavelength region is called blue light and is said to have an adverse effect on the eyes in recent years.
  • the reflection wavelength band of the circularly polarized light separation layer includes part or all of the wavelength region of 380 nm to 500 nm, the ratio of the blue light component in the light emitted from the display device can be reduced.
  • the reflection wavelength band of the circularly polarized light separating layer preferably includes 450 nm which is the main wavelength of blue light. More preferably, the circularly polarized light separating layer is a layer that exhibits reflection with a reflectance of 40% or more at a wavelength of 450 nm.
  • the conventional blue light cut film absorbs blue light by containing a yellow dye or pigment that is a complementary color of blue, so that it looks yellow.
  • the color tone of the circularly polarized light separating layer used in the present invention may be lower in yellowness than a conventional blue light cut film using a dye or pigment. Therefore, a sufficient reduction in transmission of 450 nm, such as 40% or more, can be achieved while suppressing yellowness.
  • the circularly polarized light separating layer can easily adjust the wavelength of the reflected wavelength band by adjusting the components, and can easily widen the reflected wavelength band by performing a broadening treatment. In addition, by performing the broadening process, a thin layer with a low ratio of absorbing incident light can be easily obtained. Therefore, by adopting a circularly polarized light separating layer as a layer that gives a function to the display device, both the function as a mirror and the function as the display surface of the image display by the image display layer are in a balanced and good state. It is possible to obtain a layer having characteristics suitable for each desired embodiment described above.
  • the circularly polarized light separating layer is composed of a resin layer having cholesteric regularity (hereinafter sometimes simply referred to as “cholesteric resin layer”), and is a layer having reflection in a desired wavelength region in a desired reflection wavelength bandwidth. It is preferable for obtaining easily.
  • cholesteric resin layer a resin layer having cholesteric regularity
  • the polymer exists in a state exhibiting a structure having cholesteric regularity.
  • “cholesteric regularity” means that the molecular axes are aligned in a certain direction on one plane, but the direction of the molecular axis is slightly shifted in the next plane that overlaps it, and further in the next plane It is a structure in which the angles of the molecular axes in the planes are continuously shifted (twisted) as the angles are shifted so that the planes are sequentially transmitted through the overlapping planes.
  • the structure in which the direction of the molecular axis is continuously twisted is usually a spiral structure and an optically chiral structure.
  • the normal line (helical axis) of the plane is preferably substantially parallel to the thickness direction of the cholesteric resin layer.
  • a cholesteric resin layer containing a polymer having cholesteric regularity When light is incident on a cholesteric resin layer containing a polymer having cholesteric regularity, only one of the left-handed and right-handed circularly-polarized light in the specific wavelength region is reflected, and the reflected circularly-polarized light is reflected. Light other than that is transmitted, and thus a circularly polarized light separation function is exhibited.
  • the wavelength region where this circularly polarized light is reflected is the reflection wavelength band.
  • the specific wavelength at which the cholesteric resin layer exhibits the circularly polarized light separation function usually depends on the pitch of the helical structure of the polymer in the cholesteric resin layer. Therefore, the wavelength at which the circularly polarized light separating function is exhibited can be controlled by adjusting the pitch of the spiral structure.
  • the cholesteric resin layer can be formed by polymerizing a polymerizable liquid crystal compound that can exhibit a cholesteric liquid crystal phase. Specifically, a step of forming a liquid crystalline composition layer containing a polymerizable liquid crystal compound on an appropriate support, and a step of polymerizing the polymerizable liquid crystal compound contained in the liquid crystalline composition layer, A cholesteric resin layer can be formed by a forming method including:
  • specific examples of the polymerizable liquid crystal compound that can be used for forming the cholesteric resin layer specific examples of the liquid crystal composition containing the polymerizable liquid crystal compound, and specific examples of the method for forming the cholesteric resin layer using the same will be described.
  • polymerizable liquid crystal compound Preferable examples of the polymerizable liquid crystal compound include compounds represented by the following formula (I). Hereinafter, this compound may be referred to as a polymerizable liquid crystal compound (i).
  • the polymerizable liquid crystal compound (i) is neither a polymerizable compound (ii) described later nor a polymerizable chiral compound.
  • Y 1 to Y 6 are each independently a single bond, —O—, —S—, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, — OC ( ⁇ O) —O—, —NR 1 —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —NR 1 —, —O—C ( ⁇ O) —NR 1 —, —NR 1 — It represents C ( ⁇ O) —O—, —NR 1 —C ( ⁇ O) —NR 1 —, —O—NR 1 —, or —NR 1 —O—.
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • R 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group. Particularly preferred as a combination of Y is Y 1 and Y 3 are —C ( ⁇ O) —O—, and Y 4 and Y 4 in terms of ease of synthesis and better expression of the desired effect of the present invention.
  • Y 6 is —O—C ( ⁇ O) — and Y 2 and Y 5 are —O—, or Y 1 to Y 3 are —C ( ⁇ O) —O—, and Y 4 A combination in which Y 6 is —O—C ( ⁇ O) —.
  • G 1 and G 2 are each independently a divalent aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a divalent aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms, which may have a substituent. It is.
  • the divalent aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms of G 1 and G 2 is preferably a chain aliphatic group such as an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms or an alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms. From the viewpoint of better expressing the desired effect of the present invention, an alkylene group such as an ethylene group, a butylene group, a hexylene group, and an octylene group is preferable.
  • Examples of the substituent for the aliphatic group of G 1 and G 2 include a halogen atom and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the halogen atom is preferably a fluorine atom
  • the alkoxy group is preferably a methoxy group or an ethoxy group.
  • the aliphatic group includes —O—, —S—, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —O—, — NR 2 —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —NR 2 —, —NR 2 —, or —C ( ⁇ O) — may be present (provided that —O— and —S -Except when two or more intervening each other.)
  • R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • R 2 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
  • Z 1 and Z 2 each independently represents an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom.
  • Specific examples of the alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms of Z 1 and Z 2 include CH 2 ⁇ CH—, CH 2 ⁇ C (CH 3 ) —, CH 2 ⁇ CH—CH 2 —, CH 3 —CH ⁇ .
  • the alkenyl group preferably has 2 to 6 carbon atoms.
  • a chlorine atom is preferable.
  • Examples of the substituent when X 1 to X 8 are an alkyl group having a substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, a methyl group, and an ethyl group.
  • R 3 and R 4 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent.
  • the alkyl group when the alkyl group is an alkyl group, the alkyl group includes —O—, —S —, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —O—, —NR 5 —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O ) —NR 5 —, —NR 5 —, or —C ( ⁇ O) — may be present (except when two or more of —O— and —S— are present adjacent to each other).
  • R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • R 3 and R 4 are alkyl groups having a substituent
  • substituents include a halogen atom, a hydroxyl group, a methyl group, and an ethyl group.
  • (1) X 1 to X 8 are all hydrogen atoms
  • (2) X 1 to X 5 and X 7 are all hydrogen atoms
  • X 6 and X 8 is —OCH 3 , —OCH 2 CH 3 , or —CH 3
  • X 1 to X 5 , X 7 and X 8 are all hydrogen atoms
  • X 6 is —C ( ⁇ O) —OR 3 , —OCH 3 , —OCH 2 CH 3 , —CH 3 , —CH 2 CH 3 , —CH 2 CH 2 CH 3 or a fluorine atom
  • (4) X 1 to X 4 And X 6 to X 8 are both hydrogen atoms
  • X 5 is —C ( ⁇ O)
  • Specific examples of the group represented by b-Z 2 include the following.
  • the a and b represent the number of repetitions of the (G 1 -Y 1 ) unit and the (G 2 -Y 6 ) unit, respectively, and a and b are each independently 0 or 1.
  • both a and b are 1 from the viewpoint of ease of synthesis and better expression of the desired effect of the present invention.
  • Y 2 or Y 5 is —C ( ⁇ O) —O—
  • G 1 or G 2 is a hexylene group
  • Y 1 or Y 6 is —O—C ( ⁇ O) —
  • Z 1 or Z 2 is Corresponds to vinyl group. Furthermore, the specific example is shown below.
  • Y 2 or Y 5 corresponds to —C ( ⁇ O) —O—
  • Z 1 or Z 2 corresponds to a vinyl group. Furthermore, the specific example is shown below.
  • a 1 and A 2 each independently represents a divalent organic group A having 1 to 30 carbon atoms.
  • the carbon number of the organic group A is preferably 6-20.
  • the organic group A of A 1 and A 2 is not particularly limited, those having an aromatic ring are preferred.
  • Specific examples of A 1 and A 2 include the following.
  • the organic groups mentioned as specific examples of A 1 and A 2 may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a nitro group, and a —C ( ⁇ O) —OR group. .
  • R is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • a halogen group, an alkyl group, and an alkoxy group are preferable, a fluorine atom as a halogen atom, a methyl group, an ethyl group, and a propyl group as an alkyl group, and a methoxy group and an ethoxy group as an alkoxy group are more preferable.
  • the following formula (A 11) may be bonded to substituents (A 21) and (A 31),
  • a phenylene group which may have a substituent, a biphenylene group which may have a substituent, or a naphthylene group which may have a substituent is preferable.
  • a substituent is represented by the following formula (A 11 ).
  • a phenylene group which may have a substituent and may have a substituent is more preferable.
  • Preferred specific examples of the polymerizable liquid crystal compound (i) represented by the formula (I) include the following, but the polymerizable liquid crystal compound (i) in the present invention is limited to the following compounds: is not.
  • the polymerizable liquid crystal compound (i) has a ⁇ n value of preferably 0.05 or more, more preferably 0.20 or more.
  • a circularly polarized light separation layer having high optical performance for example, circularly polarized light separation characteristics
  • the upper limit of (DELTA) n is not specifically limited, For example, it is 0.40 or less, Preferably it can be 0.35 or less.
  • the polymerizable liquid crystal compound (i) can be produced based on a known method described in documents such as WO2009 / 041512.
  • polymerizable liquid crystal compounds other than the polymerizable liquid crystal compound (i) examples include JP-A-11-130729, JP-A-8-104870, JP-A-2005-309255, and JP-A-2005-263789. JP-A-2002-533742, JP-A-2002-308832, JP-A-2002-265421, JP-A-62-070406, and JP-A-11-100575 are known. These polymerizable liquid crystal compounds are mentioned.
  • the above-described polymerizable liquid crystal compound (i) and other polymerizable liquid crystal compounds may be used singly or in combination of two or more at any ratio.
  • the content of the polymerizable liquid crystal compound other than the polymerizable liquid crystal compound (i) is 50% by weight in the total amount of the polymerizable liquid crystal compound. The following is preferable, and 30% by weight or less is more preferable.
  • the liquid crystal composition for forming the cholesteric resin layer may contain a polymerizable compound other than the polymerizable liquid crystal compound.
  • a polymerizable compound other than the polymerizable liquid crystal compound Preferable examples of such polymerizable compounds include achiral compounds represented by the following formula (II). Hereinafter, this compound may be referred to as a polymerizable compound (ii).
  • Z 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may have a substituent, a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, and a cyano group; Represents a group selected from the group consisting of Examples of the substituent when Z 3 is an alkyl group having a substituent include a halogen atom.
  • Z 3 is preferably a cyano group.
  • MG represents 4,4′-biphenylene group, 4,4′-bicyclohexylene group, 2,6-naphthylene group, and 4,4′-benzaldehyde azine group (—C 6 H 4 —CH— ⁇ N—N). ⁇ CH—C 6 H 4 —, where —C 6 H 4 — represents a p-phenylene group.
  • MG is preferably a 4,4′-biphenylene group.
  • n 1 represents an integer of 0 to 6, preferably 0 to 2.
  • Y 11 represents a single bond, —O—, —S—, —CO—, —CS—, —OCO—, —CH 2 —, —OCH 2 —, —NHCO—, —OCOO—, —CH 2 COO—. And a group selected from the group consisting of —CH 2 OCO—. Y 11 is preferably —OCO—.
  • Z 4 represents an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom. Z 4 is preferably CH 2 ⁇ CH—.
  • ⁇ n of the polymerizable compound (ii) is preferably 0.18 or more, more preferably 0.22 or more.
  • ⁇ n as a liquid crystal composition can be improved, and a broadband circularly polarized light separating layer can be produced.
  • the upper limit of (DELTA) n is not specifically limited, For example, it can be 0.35, Preferably it can be 0.30.
  • polymerizable compound (ii) include the following compounds (2-1) to (2-4).
  • the production method of the polymerizable compound (ii) is not particularly limited, and may be synthesized by a method known in the technical field, for example, a method described in JP-A Nos. 62-70406 and 11-10055. Can do.
  • the weight ratio of (total weight of polymerizable compound (ii)) / (total weight of polymerizable liquid crystal compound (i)) is , Preferably 0.05 to 1, more preferably 0.1 to 0.65, and even more preferably 0.15 to 0.45.
  • the weight ratio is 0.05 or more, alignment uniformity can be improved.
  • alignment uniformity is improved, stability of the liquid crystal phase is improved, ⁇ n as a liquid crystal composition is set to a high value, and desired optical performance (for example, circularly polarized light separation characteristics) is improved.
  • the total weight indicates the weight when one kind is used and the total weight when two or more kinds are used.
  • the molecular weight of the polymerizable compound (ii) is preferably less than 600, and the molecular weight of the polymerizable liquid crystal compound (i) is preferably 600 or more.
  • the polymerizable compound (ii) has a molecular weight of less than 600, it can enter the gaps between the rod-like liquid crystal compounds having a higher molecular weight, thereby improving the alignment uniformity.
  • the molecular weight of the polymerizable liquid crystal compound (i) is more preferably 750 to 950.
  • the molecular weight of the polymerizable compound (ii) can more preferably be 250 to 450.
  • a polymerizable chiral compound is mentioned as a further example of polymerizable compounds other than the polymerizable liquid crystal compound which can be contained in the liquid crystal composition.
  • the polymerizable chiral compound a compound having a chiral carbon atom in the molecule and capable of polymerizing with the polymerizable liquid crystal compound and not disturbing the orientation of the polymerizable liquid crystal compound can be appropriately selected and used.
  • the polymerizable liquid crystal compound (i) described above can exhibit a cholesteric phase by mixing with the polymerizable chiral compound.
  • “polymerization” means a chemical reaction in a broad sense including a crosslinking reaction in addition to a normal polymerization reaction.
  • the polymerizable chiral compound can be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the polymerizable chiral compound include known compounds as described in JP-A-11-193287 and JP-A-2003-13787 in addition to commercially available products (for example, “LC756” manufactured by BASF). Things. Examples of such chiral compounds include, but are not limited to, compounds represented by the following three general formulas.
  • examples of R 6 and R 7 include a hydrogen atom, a methyl group, and a methoxy group.
  • examples of Y 9 and Y 10 include —O—, —O—C ( ⁇ O) —, —O—C ( ⁇ O) —O—, and the like.
  • M 1 and m 2 are each independently 2 , 4 or 6. Specific examples of the compounds represented by these general formulas include the compounds shown below.
  • the mixing ratio of the polymerizable chiral compound is usually 0.1 to 100 with respect to 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound (i).
  • the weight is preferably 0.5 to 10 parts by weight.
  • the liquid crystal composition can contain a photopolymerization initiator from the viewpoint of performing the polymerization reaction more efficiently.
  • the photopolymerization initiator an appropriate one can be selected and used depending on the type of polymerizable group present in the polymerizable liquid crystal compound used together.
  • a radical polymerization initiator is used if the polymerizable group is radical polymerizable
  • an anionic polymerization initiator is used if it is an anion polymerizable group
  • a cationic polymerization initiator is used if it is a cationic polymerizable group. sell.
  • photopolymerization initiator known compounds that generate radicals or acids by ultraviolet rays or visible rays can be used. Specifically, benzoin, benzylmethyl ketal, benzophenone, biacetyl, acetophenone, Michler's ketone, benzyl, benzylisobutyl ether, tetramethylthiuram mono (di) sulfide, 2,2-azobisisobutyronitrile, 2,2-azobis -2,4-dimethylvaleronitrile, benzoyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 1- (4 -Isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2,4-diethylthi
  • photo radical polymerization initiator examples include trade name Irgacure 907, trade name Irgacure 184, trade name Irgacure 369, trade name Irgacure 651, trade name Irgacure OXE02 and the like manufactured by Ciba Specialty Chemicals.
  • anionic polymerization initiator examples include alkyl lithium compounds; monolithium salts or monosodium salts such as biphenyl, naphthalene, and pyrene; polyfunctional initiators such as dilithium salts and trilithium salts; and the like.
  • Examples of the cationic polymerization initiator include proton acids such as sulfuric acid, phosphoric acid, perchloric acid, and trifluoromethanesulfonic acid; Lewis acids such as boron trifluoride, aluminum chloride, titanium tetrachloride, and tin tetrachloride.
  • the liquid crystal composition contains an ultraviolet absorber, if necessary, Functional compounds such as infrared absorbers and antioxidants can be contained.
  • the blending ratio of the photopolymerization initiator in the liquid crystal composition is usually 0.03 to 7% by weight.
  • the liquid crystal composition may contain a surfactant in order to adjust the surface tension.
  • the surfactant is not particularly limited, but a nonionic surfactant is usually preferable.
  • a commercially available product can be used as the nonionic surfactant.
  • a nonionic surfactant which is an oligomer having a molecular weight of about several thousand, for example, KH-40 manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd. can be used.
  • the compounding ratio of the surfactant is usually 0.01 to 10 weights with respect to 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound (i). Parts, preferably 0.1 to 2 parts by weight.
  • the liquid crystal composition includes metals, metal complexes, dyes, pigments, fluorescent materials, phosphorescent materials, leveling agents, thixotropic agents, gelling agents, polysaccharides, ultraviolet absorbers, infrared absorbers, antioxidants, Arbitrary additives, such as ion exchange resin and metal oxides, such as a titanium oxide, may be contained.
  • the mixing ratio of the additives is usually 0.1 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound (i). 20 parts by weight.
  • the liquid crystal composition comprises an achiral polymerizable liquid crystal compound (i) having an ⁇ n of 0.18 or more, an achiral polymerizable compound (ii) having an ⁇ n of 0.18 or more, a polymerizable chiral compound, It may contain a photopolymerization initiator.
  • a circularly polarized light separating layer having a wide reflection wavelength band can be easily formed.
  • the liquid crystal composition usually contains the above-described components (polymerizable liquid crystal compound (i), polymerizable compound (ii), polymerizable chiral compound, photopolymerization initiator, and optional additives) in a suitable organic solvent. It can be prepared by dissolving.
  • Organic solvents to be used include ketones such as cyclopentanone, cyclohexanone and methyl ethyl ketone; acetate esters such as butyl acetate and amyl acetate; halogenated hydrocarbons such as chloroform, dichloromethane and dichloroethane; 1,4-dioxane, cyclopentylmethyl And ethers such as ether, tetrahydrofuran and tetrahydropyran;
  • the content ratio of the solvent can be 50 to 75% by weight as a ratio with respect to the total solid content other than the solvent.
  • the circularly polarized light separating layer composed of a cholesteric resin layer can be formed by applying a liquid crystal composition to a support to obtain a layer of the liquid crystal composition and curing the layer.
  • the support used for forming the cholesteric resin layer is not particularly limited, but it is preferable to use a substrate having a thickness of 1 mm and a total light transmittance of 80% or more because the degree of freedom of operations such as light irradiation from the support side is increased.
  • alicyclic olefin polymers, chain olefin polymers such as polyethylene and polypropylene, triacetyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyimide, polyarylate, polyester, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, modified acrylic polymer, epoxy resin Examples thereof include a single layer or laminated film made of a synthetic resin such as polystyrene or acrylic resin.
  • an alicyclic olefin polymer or a chain olefin polymer is preferable, and an alicyclic olefin polymer is particularly preferable from the viewpoint of transparency, low hygroscopicity, dimensional stability, lightness, and the like.
  • the support can have an alignment film as required.
  • the alignment film is subjected to a corona discharge treatment, if necessary, on the substrate surface, followed by cellulose, silane coupling agent, polyimide, polyamide, polyvinyl alcohol, epoxy acrylate, silanol oligomer, polyacrylonitrile, phenol resin, poly A solution in which oxazole, cyclized polyisoprene or the like is dissolved in water or a solvent is applied using a known method such as reverse gravure coating, direct gravure coating, die coating, bar coating, and the like, and then dried. It can be formed by subjecting to rubbing treatment.
  • the thickness of the alignment film can be a film thickness that provides the desired alignment uniformity of the layer of the liquid crystal composition, and is preferably 0.001 to 5 ⁇ m, and more preferably 0.01 to 2 ⁇ m. preferable.
  • a treatment for imparting alignment regulating force can be applied to the surface of the support, if necessary.
  • a liquid crystal compound such as a polymerizable liquid crystal compound applied thereon can be aligned in a desired direction.
  • the orientation regulating force can be applied by, for example, a rubbing process.
  • orientation regulating force can be imparted to the surface of the support by stretching the support.
  • liquid crystal composition to the support can be performed by a known method such as reverse gravure coating, direct gravure coating, die coating, or bar coating.
  • the thickness of the coating layer of the liquid crystal composition can be appropriately adjusted so that a desired dry film thickness of the liquid crystal composition described later can be obtained.
  • an alignment treatment can be applied as necessary.
  • the alignment treatment can be performed, for example, by heating the liquid crystal composition layer at 50 to 150 ° C. for 0.5 to 10 minutes. By performing the alignment treatment, the polymerizable liquid crystal compound in the layer of the liquid crystal composition can be aligned well.
  • a cholesteric resin layer can be obtained by performing an alignment treatment as necessary and then curing the liquid crystal composition in the layer by light irradiation and / or heating treatment.
  • the curing step can be performed by a combination of one or more light irradiations and a heating treatment.
  • the heating conditions may be, for example, a temperature of 40 to 200 ° C., preferably 50 to 200 ° C., more preferably 50 to 140 ° C., and a time of 1 second to 3 minutes, preferably 5 to 120 seconds.
  • the light used for light irradiation in the present invention includes not only visible light but also ultraviolet rays and other electromagnetic waves.
  • the light irradiation can be performed, for example, by irradiating light having a wavelength of 200 to 500 nm for 0.01 second to 3 minutes. Further, for example, it is also possible to obtain a circularly polarized light separating layer having a wide reflection wavelength band by alternately repeating weak ultraviolet irradiation of 0.01 to 50 mJ / cm 2 and heating a plurality of times. After the reflection wavelength band is extended by the above-mentioned weak ultraviolet irradiation, etc., a relatively strong ultraviolet ray of 50 to 10,000 mJ / cm 2 is irradiated to completely polymerize the liquid crystalline compound to form a cholesteric resin layer. Can do.
  • the extension of the reflection wavelength band and the irradiation with strong ultraviolet rays may be performed in the air, or part or all of the process may be performed in an atmosphere in which the oxygen concentration is controlled (for example, in a nitrogen atmosphere). it can.
  • the components of the liquid crystal composition are selected as appropriate, the liquid crystal composition layer is dried, and then heated at 60 to 210 ° C. for 2 to 120 seconds. Then, a circularly polarized light separating layer having a wide reflection wavelength band can also be obtained by irradiating a relatively strong ultraviolet ray to completely polymerize the liquid crystalline compound.
  • the cholesteric resin layer on the support may be used as it is, or the cholesteric resin layer may be peeled off from the support as necessary, and used as a circularly polarized light separating layer.
  • the step of applying and curing the liquid crystal composition on the support is not limited to one time, and two or more cholesteric resin layers can be formed by repeating application and curing a plurality of times.
  • the composition containing the polymerizable liquid crystal compound (i), polymerizable compound (ii), polymerizable chiral compound and photopolymerization initiator described above is used as the liquid crystal composition
  • the cholesteric liquid crystal is used only once.
  • a cholesteric resin layer having a wide reflection wavelength band can also be easily formed by applying and curing the composition.
  • the circularly polarized light separating layer may be composed of only one layer, or may be composed of two or more layers (such as two or more cholesteric resin layers).
  • the circularly polarized light separating layer is composed of two or more layers, the circularly polarized light separating layer having the above-described reflectance and reflection wavelength band can be obtained by the function of all the layers.
  • the dry film thickness of the cholesteric resin layer as the circularly polarized light separation layer is preferably 0.5 ⁇ m or more and less than 10.0 ⁇ m, more preferably 3.5 to 8 ⁇ m, particularly preferably 3 to 8 ⁇ m. can do.
  • a circularly polarized light separating layer having a desired reflectance can be obtained without being colored when observed from an oblique direction with respect to the display surface.
  • the thickness less than 10.0 ⁇ m, it is possible to reduce the occurrence of network-like cracks, which are orientation defects derived from the cholesteric liquid crystal phase, called oily streaks.
  • the dry film thickness refers to the total film thickness of each layer when the cholesteric resin layer is two or more layers, and the film thickness when it is one layer.
  • the portable display device of the present invention can include arbitrary components in addition to the image display layer and the circularly polarized light separation layer described above.
  • a substrate for supporting or protecting the circularly polarized light separating layer can be provided.
  • the support used for forming the circularly polarized light separating layer may be used as it is, or the support used for forming the circularly polarized light separating layer may be peeled off and a substrate may be bonded separately.
  • the material of the substrate is not particularly limited, and can be the same material as the material of the support used for forming the circularly polarized light separating layer.
  • the substrate can be usually isotropic, but it may have a desired phase difference if necessary.
  • the semi-specular film of the present invention is a film for imparting a function as a mirror to a portable display device, and includes a circularly polarized light separating layer exhibiting reflection of 40% or more at at least one wavelength in the visible region. .
  • the circularly polarized light separating layer does not have an intensity that can be handled independently, so that the semi-specular film of the present invention can include a substrate as necessary.
  • the same materials as those included in the portable display device of the present invention described above can be used.
  • the semi-specular film of the present invention further includes an adhesive layer for bonding to a display device, and a release sheet for protecting the adhesive layer until the adhesive layer is bonded to the display device, if necessary. sell.
  • the semi-mirror surface film of the present invention can constitute a display device having a function as a mirror by bonding to a display surface of a commercially available display device.
  • LC756 polymerizable chiral compound
  • Irgacure 379G a photopolymerization initiator
  • surfactant Megafac F470
  • liquid crystal composition As a support, a polyethylene terephthalate film (thickness: 100 ⁇ m) having an easy adhesion treatment on one side was prepared. The surface of the support that had not been subjected to the easy adhesion treatment was subjected to a rubbing treatment. Next, the liquid crystal composition was applied to the surface subjected to rubbing treatment with a bar coater with a predetermined thickness. Thus, an uncured liquid crystal composition layer was formed on one side of the support.
  • a sample of a cross-section of the produced semi-specular film was prepared and observed with an optical microscope.
  • the thickness of the circularly polarized light separating layer was 4.2 ⁇ m.
  • the semi-specular film has a front color (color when observed from the front direction, that is, a direction perpendicular to the surface of the semi-specular film) and a 45 ° oblique color (an oblique 45 ° direction, that is, 45 ° with respect to the front direction).
  • the color when observed from a direction forming an angle) was measured with a spectrophotometer.
  • both the front color and the oblique 45 ° color were silver.
  • the surface of the manufactured semi-specular film was observed with an optical microscope (magnification 100 times), and the presence or absence of oily streaks (network-like cracks that are alignment defects derived from the cholesteric liquid crystal phase) was observed, Not observed.
  • Examples 2 to 3 and Comparative Example 1 A semi-specular film was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the liquid crystal composition (1-2) was changed. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 The semi-mirror surface film obtained in Example 2 was bonded to the image display surface of a commercially available smartphone (SH-06E, manufactured by Sharp Corporation) via an adhesive (trade name “TD06A” manufactured by Yodogawa Paper Co., Ltd.). The pasting was performed so that the base-side surface of the semi-specular film was the image display surface side. Thereby, a portable display device was obtained. About the obtained portable display device, the front color and the oblique 45 ° color when the display device was set to the sleep state (black display) were observed. As a result, a silver color that can be used as a mirror was observed.
  • a white and black pattern is displayed on the display device, and visually observed from a direction inclined at an angle of 30 ° with respect to the front direction at a certain azimuth angle parallel to the short side of the rectangular display surface and the opposite azimuth angle. It was observed and it was determined whether or not the displayed content was visually recognized. As a result, the display contents disappeared and the silver surface was observed when tilted in either direction. Furthermore, the observer wears polarized sunglasses (including a polarizing layer whose absorption axis is horizontal when the observer is upright), and the display has a white and black pattern displayed on the long side. The observer observed the display device from the front direction, tilted the neck to the left or right lateral direction, and observed whether blackout occurred. As a result, no blackout occurred regardless of the angle of the neck.
  • the evaluation results of Example 4 are shown together in Table 2.
  • Example 2 The smartphone used in Example 4 was evaluated in the same manner as in Example 4 with the semi-mirror surface film not bonded. The results are shown in Table 2.
  • the portable display device of the present invention configured using the semi-specular film of the present invention has a function as a mirror at the time of black display, and has a peeping prevention function and black. It can be seen that it also has an out prevention function.
  • Example 5 With respect to the semi-specular film obtained in Example 2, the transmittance of 450 nm, which is the main wavelength of blue light, was measured with a spectrophotometer (“V-550” manufactured by Jasco), and it was 50%.
  • Example 5 From the comparison between Example 5 and Comparative Example 3, it can be seen that the portable display device of the present invention configured using the semi-specular film of the present invention also has a blue light cut function.
  • SYMBOLS 111 Layer of liquid crystalline substance 120: Liquid crystal cell 121: Viewing side substrate 122: Light source side substrate 131: Viewing side polarizer 132: Light source side polarizer 140: Circularly polarized light separation layer 150: Cover layer 210: User A11 A12: Position for providing the circularly polarized light separating layer A20, A21, A22, A30, A31, A32: Light

Abstract

低コストで製造することができ、表示装置としての機能及び鏡としての機能のいずれをも良好に有する、可搬表示装置、並びにそのような可搬表示装置を容易に構成しうる半鏡面フィルムを提供する。画像表示層と、前記画像表示層より視認側に位置する円偏光分離層とを備える、可搬表示装置であって、前記円偏光分離層が、可視領域の少なくとも一の波長において、反射率40%以上の反射を示す層である、可搬表示装置;及びそのような円偏光分離層を備える半鏡面フィルム。

Description

可搬表示装置及び半鏡面フィルム
 本発明は、表示装置としての機能に加えて鏡としての機能を有する可搬表示装置、及び表示装置に鏡としての機能を付与するための半鏡面フィルムに関する。
 液晶表示装置及びエレクトロルミネッセンス表示装置等の表示装置を備えた可搬の装置が、近年広く普及している。そのような可搬の装置の典型的な例としては、所謂スマートフォン等の、画像表示装置を備えた可搬の情報端末装置が挙げられる。そのような可搬の装置に、その本来の機能に加えて、追加的な機能を付与することができれば、より有用な装置としうることが期待される。例えば、長時間携帯する情報端末装置が、その使用者自らの容姿を確認するための鏡としての機能をも有すれば、日常の使用において利便性が高い。
 表示装置の表示面に鏡としての機能を付与する手段としては、例えば特許文献1に記載のものが挙げられる。特許文献1では、表示面を鏡モード及び透過モードに切り替え可能な表示装置が提案されている。
 また、樹脂を主成分とするフィルムで、金属調の光沢を有するフィルムとしては、これまでいくつかの異なった原理によるものが知られており、例えば、多数の屈折率の異なる層を積層することにより生じる回折効果で金属調の光沢を出すもの(例えば特許文献2)、金属の薄膜の層により金属調の光沢を出すもの(例えば特許文献3)等が知られている。
特開2014-235418号公報(対応外国公報:米国特許出願公開第2014/362429号明細書) 特開2015-110276号公報 特開2009-143225号公報
 しかしながら、特許文献1に記載される表示装置は、鏡表示を達成するための複雑な構造を付与する必要があり、製造が困難であり高コストとなる。加えて、その使用において電力を消費するため、電力の節約が求められる可搬表示装置としては不利である。
 表示装置に鏡としての機能を付与する別の手段としては、上に述べた、金属調の光沢を有するフィルムを表示装置の表示面に貼合することが考えられる。しかしながら、そのようなフィルムとして、表示装置の機能を大きく損なわず、且つ鏡としての機能をも高く有するフィルムは、これまで着想されていなかった。
 従って、本発明の目的は、低コストで製造することができ、表示装置としての機能及び鏡としての機能のいずれをも良好に有する、可搬表示装置、並びにそのような可搬表示装置を容易に構成しうる半鏡面フィルムを提供することにある。
 本発明者らは、上記課題を解決するため検討した結果、そのような鏡としての機能を付与する層として特定の反射特性を有する円偏光分離層を用いることにより、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明によれば、下記のものが提供される。
 〔1〕 画像表示層と、前記画像表示層より視認側に位置する円偏光分離層とを備える、可搬表示装置であって、
 前記円偏光分離層が、可視領域の少なくとも一の波長において、反射率40%以上の反射を示す層である、可搬表示装置。
 〔2〕 前記円偏光分離層が、コレステリック規則性を有する樹脂層からなる、〔1〕に記載の可搬表示装置。
 〔3〕 前記コレステリック規則性を有する樹脂層が、重合性液晶化合物(i)を含む液晶組成物の層を硬化してなる層であり、
 前記重合性液晶化合物(i)が、下記式(I):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
〔式中、Y~Yはそれぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-O-C(=O)-NR-、-NR-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-NR-、-O-NR-、または-NR-O-を表す。ここで、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
 GおよびGはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1~20の2価の脂肪族基を表す。該脂肪族基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-NR-、または-C(=O)-が介在していてもよい(ただし、-O-および-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
 ZおよびZはそれぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2~10のアルケニル基を表す。
 AおよびAはそれぞれ独立して、炭素数1~30の2価の有機基Aを表す。
 X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、-OR、-O-C(=O)-R、-C(=O)-OR、-O-C(=O)-OR、-NR-C(=O)-R、-C(=O)-NR、または-O-C(=O)-R、NRを表す。ここで、R及びRは、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキル基を表し、アルキル基である場合、当該アルキル基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-NR-、または-C(=O)-が介在していてもよい(ただし、-O-および-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
 aおよびbはそれぞれ独立して、0または1である。〕で示される化合物である、〔1〕又は〔2〕に記載の可搬表示装置。
 〔4〕 前記画像表示層が、液晶表示装置用液晶セル、又はエレクトロルミネッセンス表示装置用の発光層を含む、〔1〕~〔3〕のいずれか1項に記載の可搬表示装置。
 〔5〕 前記画像表示層が、前記液晶表示装置用液晶セルと、前記液晶セルの視認側に位置する視認側偏光子と、前記液晶セルの光源側に位置する光源側偏光子とを含む、〔1〕~〔4〕のいずれか1項に記載の可搬表示装置。
 〔6〕 表示装置に鏡機能を付与するための半鏡面フィルムであって、
 可視領域の少なくとも一の波長において、40%以上の反射を示す円偏光分離層を備える、半鏡面フィルム。
 〔7〕 前記円偏光分離層が、コレステリック規則性を有する樹脂層からなる、〔6〕に記載の半鏡面フィルム。
 〔8〕 前記コレステリック規則性を有する樹脂層が、重合性液晶化合物(i)を含む液晶組成物の層を硬化してなる層であり、
 前記重合性液晶化合物(i)が、下記式(I):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
〔式中、Y~Yはそれぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-O-C(=O)-NR-、-NR-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-NR-、-O-NR-、または-NR-O-を表す。ここで、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
 GおよびGはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1~20の2価の脂肪族基を表す。該脂肪族基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-NR-、または-C(=O)-が介在していてもよい(ただし、-O-および-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
 ZおよびZはそれぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2~10のアルケニル基を表す。
 AおよびAはそれぞれ独立して、炭素数1~30の2価の有機基Aを表す。
 X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、-OR、-O-C(=O)-R、-C(=O)-OR、-O-C(=O)-OR、-NR-C(=O)-R、-C(=O)-NR、または-O-C(=O)-R、NRを表す。ここで、R及びRは、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキル基を表し、アルキル基である場合、当該アルキル基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-NR-、または-C(=O)-が介在していてもよい(ただし、-O-および-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
 aおよびbはそれぞれ独立して、0または1である。〕で示される化合物である、〔6〕又は〔7〕に記載の半鏡面フィルム。
 本発明の可搬表示装置は、低コストで製造することができ、表示装置としての機能及び鏡としての機能のいずれをも良好に有する装置としうる。また、本発明の半鏡面フィルムは、表示装置の表面に貼合することにより、表示装置としての機能及び鏡としての機能のいずれをも良好に有する装置を低コストで容易に構成しうる。
図1は、画像表示層として液晶セルを含む構造物を有する場合における、本発明の可搬表示装置へ円偏光分離層を設ける位置の例を模式的に示す断面図である。 図2は、円偏光分離層を備える、本発明の可搬表示装置の作用を模式的に示す断面図である。
 以下、実施形態及び例示物等を示して本発明について詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施形態及び例示物等に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
 〔1.可搬表示装置:概要〕
 本発明の可搬表示装置は、画像表示層と、画像表示層より視認側に位置する円偏光分離層とを備える。
 画像表示層は、可搬の表示装置において既知の、画像を表示しうる、1以上の層を有する構造物としうる。
 例えば、表示装置が液晶表示装置である場合、画像表示層は、液晶セルを含む構造物としうる。この場合、画像表示層はさらに、液晶セルに加え、液晶セルの視認側に位置する視認側偏光子、及び液晶セルの光源側に位置する光源側偏光子等の、液晶表示装置を構成するための任意の構成要素を備えうる。
 また例えば、表示装置が有機エレクトロルミネッセンス表示装置等のエレクトロルミネッセンス表示装置である場合、画像表示層は、発光層と、さらに必要に応じて発光層に通電するための電極層などの構成要素を含むエレクトロルミネッセンス表示パネルとしうる。
 図1は、画像表示層として液晶セルを含む構造物を有する場合における、本発明の可搬表示装置へ円偏光分離層を設ける位置の例を模式的に示す断面図である。図1は、図示のため構成要素の一部を離隔して示しているが、実際の可搬表示装置においては、装置の構成要素は、直接又は他の層を介して貼合された状態、又は隙間なく堆積された状態としうる。図1においては、その上側が表示装置の視認側であり、下側が表示装置の光源側である。
 図1に示す例において、液晶セル120は、液晶性物質の層111及びその視認側の基板121及び光源側の基板122を備える。液晶セル120の視認側には、視認側偏光子131が設けられ、液晶セル120の光源側には、光源側偏光子132が設けられる。視認側偏光子131の視認側には、これらの構造物を保護するためのカバー層150が設けられる。ここで、矢印A11で示す、カバー層150と視認側偏光子131との間の位置、又は、矢印A12で示す、カバー層150より視認側の位置に円偏光分離層を設けうる。このような位置に円偏光分離層を設けることにより、本発明の可搬表示装置を構成することができる。
 本発明の可搬表示装置は、具体的には、各種の携帯可能な表示装置又は自動車等の移動体に搭載可能な表示装置としうる。携帯可能な表示装置の例としては、各種の画像表示装置を備えた情報端末装置が挙げられる。より具体的な例としては、スマートフォン、スマートウォッチ及び携帯電話等の携帯デバイスが挙げられる。これらの装置において、画像表示面は、画像を表示する機能に加えて、タッチパネルとしてのセンサー等の追加の機能を有していてもよい。このような携帯可能な表示装置が、鏡としての機能をも発現しうる場合、かかる鏡としての機能を、使用者がその容姿を確認するための姿見として利用することができる。移動体に搭載可能な表示装置の例としては、各種の車載デバイスが挙げられる。例えば、後方確認などのために自動車に設けられる鏡と組み合わせて備えられた情報表示デバイスが挙げられる。
 〔2.円偏光分離層〕
 円偏光分離層は、円偏光分離機能、即ち当該層に入射した光のうち、ある円偏光成分を反射させ、他の円偏光成分を透過させる機能を有する層である。本発明に用いる円偏光分離層は、可視波長領域(400~800nm)のうち少なくともある波長領域において、円偏光分離機能を有する。本願では、ある円偏光分離層が円偏光分離機能を呈しうる波長帯域のことを、単に反射波長帯域という場合がある。反射波長帯域の広さは、半値幅(即ち、ピーク波長の反射の50%以上の反射を示す帯域の広さ)により表現しうる。
 本発明に用いる円偏光分離層は、可視波長領域の少なくとも一の波長において、反射率40%以上の反射を示す層である。即ち、円偏光分離層は、可視波長領域の少なくとも一部の帯域において、反射率のピークが40%以上である反射波長帯域を有する。本願において、円偏光分離層の反射率は、ある波長における非偏光を光源として測定した、鏡面反射の反射率である。このような反射率は、分光光度計により測定しうる。当該反射率は、好ましくは45%以上である。一方反射率の上限は、50%以下としうる。本願において、円偏光分離層又は半鏡面フィルムの反射率、及びそれらの色は、別に断らない限り、正面方向(即ち円偏光分離層又は半鏡面フィルムの面に対して垂直な方向)から観察した際のものである。
 図2は、円偏光分離層を備える、本発明の可搬表示装置の作用を模式的に示す断面図である。
 図2において、矢印A30は、表示装置の光源側から画像表示層を透過して円偏光分離層140に到達した、反射波長帯域内の光を模式的に示す。光A30の一部は、円偏光分離層140を透過して、透過光A32として出射し、使用者210に視認される。一方光A30の別の一部は、円偏光分離層140において反射され、反射光A31となる。
 図2において、矢印A20は、表示装置の外部から円偏光分離層140に到達した、反射波長帯域内の光を模式的に示す。光A20の一部は、円偏光分離層140を透過して、透過光A22となる。一方光A20の別の一部は、円偏光分離層140において反射され、反射光A21となり、使用者210に視認される。
 表示装置の画像表示層が駆動されていない場合、又は表示装置の画像表示層が駆動されているが黒表示されている場合は、光A30は実質的に存在しない状態となりうる。その状態においては、装置を観察した使用者210は、光A21のみを観察する。そのため、使用者210は、装置外部の鏡像を観察することになり、その結果、装置の表示面が、鏡としての機能を発現することができる。表示装置の画像表示層が駆動され、黒以外の色が表示されている場合は、使用者210は、光A21及び光A32を観察する。この場合において、画像表示層の輝度をある程度以上高めることにより、光A21より光A32が、使用者に顕著に観察されることになり、その結果、装置の表示面が、表示装置としての機能を発現することができる。したがって、表示装置の画像表示層の駆動の状態を制御することにより、表示装置の表示面を鏡として用いたり、画像表示層による画像表示の表示面として用いたりすることが可能となる。あるいは、画像表示層の一部の領域のみを黒表示した状態とすることにより、当該領域のみにおいて鏡としての機能を発現させることも可能となる。
 さらに、通常の表示装置では、正面方向から観察した場合の輝度が最も高く、斜め方向から観察した場合の輝度は相対的に低い。具体的には、通常、観察方向と正面方向とがなす角度が大きい程、輝度は小さくなり、黒表示に近くなる。この場合において、本発明の可搬表示装置では、ある程度以上観察角度が大きくなると、表示内容が視認されず、鏡の状態の面が観察されることになる。したがって、このような態様では、覗き見防止の機能をも発現しうる。
 また、表示装置の表示面から、円偏光分離層140を介して出射される光は円偏光となる。この特徴は、使用者が特定の直線偏光のみを透過する偏光サングラス装着している場合における利点となりうる。即ち、当該サングラスを介して表示面を観察した際に、円偏光分離層140が無い場合は、特定の角度で観察した際に輝度が大きく減少する(ブラックアウト)といった不所望な現象が発生する。一方、円偏光分離層140が存在することにより、かかる不所望な現象を低減することが可能となる。
 ある態様において、円偏光分離層は、可視波長領域内において、所定以上の広い反射波長帯域を有することが好ましい。具体的には、反射波長帯域の半値幅の可視波長領域内の広さが、好ましくは30nm以上、より好ましくは50nm以上、さらにより好ましくは100nm超、特に好ましくは可視波長領域の全域、具体的には350nm以上400nm以下としうる。このように広い範囲において円偏光分離機能を有することにより、円偏光分離層に入射する光のスペクトラムと、円偏光分離層から反射する光のスペクトラムが近くなり、その結果、使用者が本発明の可搬表示装置を鏡として用いた場合に、自然な色調の鏡像を視認することができ、良好な鏡としての機能を発現することができるため好ましい。
 別のある態様において、反射波長帯域は、可視波長領域内のある程度狭い帯域としうる。それにより、装置の表示面に特定の色調を付与し、それによる意匠的効果を得ることができる。例えば、反射波長帯域の半値幅の可視波長領域内の広さが30~100nmであり、且つ反射波長帯域が600~750nmの帯域にピークを有する場合、表示面に赤色の色調を付与することができる。また例えば、反射波長帯域の半値幅の可視波長領域内の広さが30~100nmであり、且つ反射波長帯域が400~495nmの帯域にピークを有する場合、表示面に青色の色調を付与することができる。
 また、反射波長帯域を特定の波長帯域とすることにより、表示装置から出射される光のうちの、不所望な波長領域の成分の割合を低減しうる。即ち、表示装置の光源から出射される光のうちの不所望な波長領域の成分を、円偏光分離層により選択的に反射させることができる。そのような反射により、そのような不所望な波長領域の光が装置外に出射する割合を低減しうる。そのような不所望な波長領域としては、380nm~500nmの波長領域が挙げられる。当該波長領域の光は、ブルーライトと呼ばれ、近年眼に悪影響を与えるといわれている。円偏光分離層の反射波長帯域が、380nm~500nmの波長領域の一部又は全部を含むことにより、表示装置から出射される光のうちの、ブルーライト成分の割合を低減しうる。この態様において、円偏光分離層の反射波長帯域は、好ましくはブルーライトのメイン波長である450nmを含む。より好ましくは、円偏光分離層は、波長450nmにおいて反射率40%以上の反射を示す層である。
 従来のブルーライトカットフィルムは、青色の補色である黄色の染料又は顔料を含有させることによりブルーライトを吸収させているため、見た目が黄色かった。従来のブルーライトカットフィルムの大半は、黄色を目立たなくするために、ブルーライトの吸収能が不十分な値に抑制されていた。具体的には、従来のブルーライトカットフィルムの大半において、ブルーライトのメイン波長である450nmの透過の低減は、約10~20%という不十分な値に抑制されていた。
 本発明において用いられる円偏光分離層の色調は、染料又は顔料を使う従来のブルーライトカットフィルムに比べて、黄色味が低いものとしうる。したがって、黄色味を抑制しながら、40%以上といった、十分な450nmの透過の低減を達成しうる。
 円偏光分離層は、成分を調整することにより、反射波長帯域の波長を容易に調製でき、また、広帯域化処理をすることにより容易に反射波長帯域を広げることが可能である。また、広帯域化処理をすることにより、薄く、入射した光を吸収する割合が低い層を容易に得ることができる。したがって、表示装置に機能を付与する層として円偏光分離層を採用することにより、鏡としての機能及び画像表示層による画像表示の表示面としての機能のいずれも、バランスのとれた良好な状態で発現させることが可能となり、また上で述べた所望の各態様に適合した特性を有する層を得ることができる。
 〔2.1.円偏光分離層の材料:コレステリック樹脂層〕
 円偏光分離層は、コレステリック規則性を有する樹脂層(以下において、単に「コレステリック樹脂層」という場合がある)からなることが、所望の波長領域における反射を所望の反射波長帯域幅で有する層を容易に得る上で好ましい。
 コレステリック樹脂層においては、重合体がコレステリック規則性を有する構造を呈する状態で存在する。ここで「コレステリック規則性」とは、一平面上では分子軸が一定の方向に並んでいるが、それに重なる次の平面では分子軸の方向が少し角度をなしてずれ、さらに次の平面ではさらに角度がずれるというように、重なって配列している平面を順次透過して進むに従って当該平面中の分子軸の角度が連続的にずれて(ねじれて)いく構造である。このように分子軸の方向が連続的にねじれてゆく構造は、通常は螺旋構造であり、光学的にカイラルな構造となる。該平面の法線(螺旋軸)は、コレステリック樹脂層の厚み方向に略平行になっていることが好ましい。
 コレステリック規則性を有する重合体を含むコレステリック樹脂層に光が入射すると、特定の波長領域の円偏光のうち、左回り及び右回りの何れか一方の円偏光のみが反射され、反射された円偏光以外の光は透過し、これにより円偏光分離機能が発現する。この円偏光が反射される波長領域が、反射波長帯域となる。コレステリック樹脂層が円偏光分離機能を発揮する具体的な波長は、通常、コレステリック樹脂層における重合体の螺旋構造のピッチに依存する。そのため、この螺旋構造のピッチの大きさを調整することによって、円偏光分離機能を発揮する波長を制御できる。
 コレステリック樹脂層は、コレステリック液晶相を呈しうる重合性液晶化合物を重合させることにより形成しうる。具体的には、適切な支持体の上に、重合性液晶化合物を含む液晶性組成物の層を形成する工程と、前記液晶性組成物の層に含まれる重合性液晶化合物を重合する工程とを含む形成方法によって、コレステリック樹脂層を形成しうる。以下においては、コレステリック樹脂層の形成に用いうる重合性液晶化合物の具体例、それを含む液晶組成物の具体例、及びそれを用いたコレステリック樹脂層の形成方法の具体例について順次説明する。
 〔2.1.1.重合性液晶化合物〕
 重合性液晶化合物の好ましい例としては、下記式(I)で示される化合物が挙げられる。以下において、この化合物を、重合性液晶化合物(i)という場合がある。重合性液晶化合物(i)は、後述する重合性化合物(ii)でも、重合性キラル化合物でもないものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 前記式(I)において、Y~Yはそれぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-O-C(=O)-NR-、-NR-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-NR-、-O-NR-、または-NR-O-を表す。ここで、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。Rは、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
 Yの組み合わせとして特に好ましいのは、合成しやすさ及び本発明の所望の効果をより良好に発現させる観点から、YとYが-C(=O)-O-であり、YとYが-O-C(=O)-であり、YとYが-O-である組み合わせ、あるいは、Y~Yが-C(=O)-O-であり、Y~Yが-O-C(=O)-である組み合わせである。
 G及びGはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1~20の2価の脂肪族基であり、好ましくは炭素数1~12の2価の脂肪族基である。
 G及びGの炭素数1~20の2価の脂肪族基としては、炭素数1~20のアルキレン基、炭素数2~20のアルケニレン基等の鎖状の脂肪族基が好ましい。
 本発明の所望の効果をより良好に発現させる観点から、エチレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基等のアルキレン基が好ましい。
 G及びGの脂肪族基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルコキシ基;等が挙げられる。ハロゲン原子としてはフッ素原子が好ましく、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。
 また、前記脂肪族基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-NR-、または-C(=O)-が介在していてもよい(ただし、-O-および-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。Rは、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
 Z及びZはそれぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2~10のアルケニル基を表す。
 Z及びZの炭素数2~10のアルケニル基の具体例としては、CH=CH-、CH=C(CH)-、CH=CH-CH-、CH-CH=CH-、CH=CH-CH-CH-、CH=C(CH)-CH-CH-、(CHC=CH-CH-、(CHC=CH-CH-CH-、CH=C(Cl)-、CH=C(CH)-CH-、CH-CH=CH-CH-等が挙げられる。
 該アルケニル基の炭素数としては、2~6が好ましい。Z及びZのアルケニル基の置換基であるハロゲン原子としては、塩素原子が好ましい。
 中でも、Z及びZとしては、本発明の所望の効果をより良好に発現させる観点から、CH=CH-、CH=CH(CH)-、CH=C(Cl)-、CH=CH-CH-、CH=C(CH)-CH-、又はCH=C(CH)-CH-CH-であることがより好ましい。
 X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、-OR、-O-C(=O)-R、-C(=O)-OR、-O-C(=O)-OR、-NR-C(=O)-R、-C(=O)-NR、または-O-C(=O)-NRを表す。X~Xが置換基を有するアルキル基である場合の置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メチル基、エチル基を挙げることができる。ここで、R及びRは、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキル基を表し、アルキル基である場合、当該アルキル基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-NR-、または-C(=O)-が介在していてもよい(ただし、-O-および-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。R及びRが置換基を有するアルキル基である場合の置換基としては、それぞれ独立に、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メチル基、エチル基を挙げることができる。
 原料の入手しやすさの観点から、(1)X~Xがいずれも水素原子であるか、(2)X~X及びXがいずれも水素原子であり、かつX及びXが-OCH、-OCHCH、若しくは-CHであるか、(3)X~X、X及びXがいずれも水素原子であり、かつXが-C(=O)-OR、-OCH、-OCHCH、-CH、-CHCH、-CHCHCH若しくはフッ素原子であるか、又は(4)X~X及びX~Xがいずれも水素原子であり、かつXが-C(=O)-O-R、-OCH、-OCHCH、-CH、-CHCH、-CHCHCH若しくはフッ素原子であることが好ましい。
 また、前記式(I)において、A及びAにそれぞれ結合する、式:-Y-(G-Y)a-Z及び式:-Y-(G-Y)b-Zで表される基の具体例としては、以下のものが挙げられる。なお、前記a及びbはそれぞれ、(G-Y)単位及び(G-Y)単位の繰り返し数を表し、a及びbはそれぞれ独立して、0又は1である。a、bとして特に好ましい組み合わせとしては、合成しやすさ及び、本発明の所望の効果をより良好に発現させる観点からa及びbは共に1である。
 a又はbが1の凡例、即ち下記式(C)で表される構造について以下に言及する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 式中、Y又はYは-C(=O)-O-、G又はGはヘキシレン基、Y又はYは-O-C(=O)-、Z又はZはビニル基に相当する。
 更に、その具体例を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 a又はb=0の凡例、即ち下記式(D)で表される構造について以下に言及する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 式中、Y又はYは-C(=O)-O-、Z又はZはビニル基に相当する。
 更に、その具体例を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 A及びAはそれぞれ独立して、炭素数1~30の2価の有機基Aを表す。有機基Aの炭素数としては6~20が好ましい。A及びAの有機基Aとしては、特に制限されないが、芳香族環を有するものが好ましい。
 A及びAの具体例としては、下記のものが挙げられる。
 A及びAの具体例として挙げた有機基は、置換基を有していてもよい。当該置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、ニトロ基、-C(=O)-OR基;等が挙げられる。ここでRは、炭素数1~6のアルキル基である。これらの中でも、ハロゲン基、アルキル基、アルコキシ基が好ましく、ハロゲン原子としてはフッ素原子が、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基が、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 前記A及びAとしては、本発明の所望の効果をより良好に発現させる観点から、下記式(A11)、(A21)及び(A31)に置換基が結合してもよい、置換基を有していてもよいフェニレン基、置換基を有していてもよいビフェニレン基、又は置換基を有していてもよいナフチレン基が好ましく、中でも、下記式(A11)に置換基が結合しても良い、置換基を有していてもよいフェニレン基がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 本発明において、前記式(I)で示される重合性液晶化合物(i)において、以下の式で表される2つの基は同一であっても、異なっていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 前記式(I)で表される重合性液晶化合物(i)の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられるが、本発明における重合性液晶化合物(i)は下記の化合物に限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 重合性液晶化合物(i)は、そのΔn値が好ましくは0.05以上、より好ましくは0.20以上である。このような高いΔn値を有することにより、高い光学的性能(例えば、円偏光分離特性)を有する円偏光分離層を与えることができる。Δnの上限は、特に限定されないが、例えば、0.40以下、好ましくは0.35以下とすることができる。
 重合性液晶化合物(i)は、WO2009/041512等の文献に記載される既知の方法に基づき製造しうる。
 〔2.1.2.その他の重合性液晶化合物〕
 重合性液晶化合物(i)以外の、重合性液晶化合物の例としては、特開平11-130729号公報、特開平8-104870号公報、特開2005-309255号公報、特開2005-263789号公報、特表2002-533742号公報、特開2002-308832号公報、特開2002-265421号公報、特開昭62-070406号公報、及び特開平11-100575号公報に記載されるもの等の既知の重合性液晶化合物が挙げられる。
 上に述べた、重合性液晶化合物(i)及びその他の重合性液晶化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の割合で組み合わせて用いてもよい。但し、重合性液晶化合物(i)と、それ以外の重合性液晶化合物を用いる場合、重合性液晶化合物(i)以外の重合性液晶化合物の含有量は、重合性液晶化合物全量中、50重量%以下が好ましく、30重量%以下がより好ましい。
 〔2.1.3.重合性化合物(ii)〕
 コレステリック樹脂層を形成するための液晶組成物は、重合性液晶化合物以外の重合性化合物を含有し得る。かかる重合性化合物の好ましい例としては、下記式(II)で示されるアキラルな化合物が挙げられる。以下において、この化合物を重合性化合物(ii)という場合がある。
 Z-MG-O(CH)n1-Y11-Z (II)
 前記式(II)において、Zは、水素原子、置換基を有してもよい炭素原子数1~2個のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、及びシアノ基;からなる群より選択される基を表す。Zが置換基を有するアルキル基である場合の置換基としては、ハロゲン原子を挙げることができる。Zは好ましくはシアノ基である。
 MGは、4,4’-ビフェニレン基、4,4’-ビシクロヘキシレン基、2,6-ナフチレン基、及び4,4’-ベンズアルデヒドアジン基(-C-CH-=N-N=CH-C-,ここで-C-はp-フェニレン基)からなる群より選択されるメソゲン基を表す。MGは好ましくは4,4’-ビフェニレン基である。
 nは、0~6、好ましくは0~2の整数を表す。
 Y11は、単結合、-O-、-S-、-CO-、-CS-、-OCO-、-CH-、-OCH-、-NHCO-、-OCOO-、-CHCOO-、及び-CHOCO-からなる群より選択される基を表す。Y11は好ましくは-OCO-である。
 Zは、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2~10のアルケニル基を表す。Zは好ましくはCH=CH-である。
 重合性化合物(ii)のΔnは好ましくは0.18以上であり、より好ましくは0.22以上とすることができる。このように高いΔn値を有することにより、液晶組成物としてのΔnを向上させることができ、広帯域の円偏光分離層を作製することができる。Δnの上限は、特に限定されないが、例えば、0.35、好ましくは0.30とすることができる。
 重合性化合物(ii)の好ましい例としては、具体的には下記の化合物(2-1)~(2-4)を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 重合性化合物(ii)の製造方法は、特に限定されず、当該技術分野において知られた方法、例えば特開昭62-70406号公報及び特開平11-100575号公報に記載の方法により合成することができる。
 液晶組成物が重合性液晶化合物(i)及び重合性化合物(ii)を含む場合、(重合性化合物(ii)の合計重量)/(重合性液晶化合物(i)の合計重量)の重量比は、好ましくは0.05~1、より好ましくは0.1~0.65、さらにより好ましくは0.15~0.45である。前記重量比を0.05以上とすることにより配向均一性を高めることができる。また逆に1以下とすることにより配向均一性を高め、液晶相の安定性を高め、液晶組成物としてのΔnを高い値とし、所望する光学的性能(例えば、円偏光分離特性)を良好に得ることができる。なお、合計重量とは、1種を用いた場合にはその重量を、2種以上用いた場合には合計の重量を示す。
 液晶組成物においては、重合性化合物(ii)の分子量が600未満、重合性液晶化合物(i)の分子量が600以上であることが好ましい。重合性化合物(ii)の分子量が600未満であることにより、それよりも分子量の大きい棒状液晶化合物の隙間に入り込むことができ、配向均一性を向上させることができる。重合性液晶化合物(i)の分子量は、より好ましくは750~950とすることができる。重合性化合物(ii)の分子量は、より好ましくは250~450とすることができる。
 〔2.1.4.重合性キラル化合物〕
 液晶組成物が含有しうる、重合性液晶化合物以外の重合性化合物のさらなる例としては、重合性キラル化合物が挙げられる。重合性キラル化合物としては、分子内にキラルな炭素原子を有し、重合性液晶化合物と重合可能な化合物であって、かつ重合性液晶化合物の配向を乱さないものを適宜選択して用いうる。上に述べた重合性液晶化合物(i)は、重合性キラル化合物と混合することでコレステリック相を発現し得る。
 ここで、「重合」とは、通常の重合反応のほか、架橋反応を含む広い意味での化学反応を意味するものとする。
 液晶組成物においては、重合性キラル化合物を一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
 重合性キラル化合物の例としては、市販のもの(例えば、BASF社製「LC756」等)に加え、特開平11-193287号公報及び特開2003-137887号公報に記載されているような既知のものが挙げられる。かかるキラル化合物としては、例えば、以下の3つの一般式で示される化合物が挙げられるが、これらに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 上記式中、R及びRとしては、例えば、水素原子、メチル基、メトキシ基等が挙げられる。Y及びY10としては、例えば、-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-等が挙げられる。また、m、mはそれぞれ独立して、2、4又は6である。これらの一般式で表される化合物の具体例としては、下記に示される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 液晶組成物が重合性液晶化合物(i)と重合性キラル化合物とを含む場合、重合性キラル化合物の配合割合は、重合性液晶化合物(i)100重量部に対し、通常、0.1~100重量、好ましくは0.5~10重量部である。
 〔2.1.5.光重合開始剤〕
 液晶組成物は、重合反応をより効率的に行う観点から、光重合開始剤を含有しうる。
 光重合開始剤としては、共に用いる重合性液晶化合物に存在する重合性基の種類に応じて適宜なものを選択して使用しうる。例えば、重合性基が、ラジカル重合性であればラジカル重合開始剤を、アニオン重合性の基であればアニオン重合開始剤を、カチオン重合性の基であればカチオン重合開始剤を、それぞれ使用しうる。
 当該光重合開始剤としては、紫外線又は可視光線によってラジカル又は酸を発生させる既知の化合物が使用できる。具体的には、ベンゾイン、ベンジルメチルケタール、ベンゾフェノン、ビアセチル、アセトフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンジルイソブチルエーテル、テトラメチルチウラムモノ(ジ)スルフィド、2,2-アゾビスイソブチロニトリル、2,2-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、メチルベンゾイルフォーメート、2,2-ジエトキシアセトフェノン、β-アイオノン、β-ブロモスチレン、ジアゾアミノベンゼン、α-アミルシンナミックアルデヒド、p-ジメチルアミノアセトフェノン、p-ジメチルアミノプロピオフェノン、2-クロロベンゾフェノン、pp′-ジクロロベンゾフェノン、pp′-ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインn-プロピルエーテル、ベンゾインn-ブチルエーテル、ジフェニルスルフィド、ビス(2,6-メトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチル-ペンチルフォスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニル-フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、2-メチル-1[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、アントラセンベンゾフェノン、α-クロロアントラキノン、ジフェニルジスルフィド、ヘキサクロルブタジエン、ペンタクロルブタジエン、オクタクロロブテン、1-クロルメチルナフタレン、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(o-ベンゾイルオキシム)]や1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]エタノン1-(o-アセチルオキシム)などのカルバゾールオキシム化合物、(4-メチルフェニル)[4-(2-メチルプロピル)フェニル]ヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、3-メチル-2-ブチニルテトラメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル-(p-フェニルチオフェニル)スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等が挙げられる。また、所望する物性に応じて2種以上の化合物を混合することができ、必要に応じて既知の光増感剤や重合促進剤としての三級アミン化合物を添加して硬化性をコントロールすることもできる。
 光ラジカル重合開始剤の具体例としては、例えば、チバスペシャルティーケミカルズ社製の商品名Irgacure907、商品名Irgacure184、商品名Irgacure369、商品名Irgacure651及び商品名IrgacureOXE02等が挙げられる。
 前記アニオン重合開始剤としては、例えば、アルキルリチウム化合物;ビフェニル、ナフタレン、ピレン等の、モノリチウム塩又はモノナトリウム塩;ジリチウム塩やトリリチウム塩等の多官能性開始剤;等が挙げられる。
 また、前記カチオン重合開始剤としては、例えば、硫酸、リン酸、過塩素酸、トリフルオロメタンスルホン酸等のプロトン酸;三フッ化ホウ素、塩化アルミニウム、四塩化チタン、四塩化スズのようなルイス酸;芳香族オニウム塩又は芳香族オニウム塩と、還元剤との併用系;が挙げられる。
 これらの重合開始剤は一種単独で、又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
 また、前記重合性液晶化合物、及び必要に応じて用いられる他の共重合可能な単量体等との(共)重合を行うために、液晶組成物は、必要に応じて、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、酸化防止剤等の機能性化合物を含有しうる。
 液晶組成物における光重合開始剤の配合割合は、通常0.03~7重量%である。
 〔2.1.6.液晶組成物の他の成分〕
 液晶組成物は、表面張力を調整するために、界面活性剤を含有しうる。当該界面活性剤としては、特に限定はないが、通常、ノニオン系界面活性剤が好ましい。当該ノニオン系界面活性剤としては、市販品を用いうる。例えば、分子量が数千程度のオリゴマーであるノニオン系界面活性剤、例えば、セイミケミカル(株)製KH-40等が挙げられる。液晶組成物が重合性液晶化合物(i)及び界面活性剤を含有する場合において、界面活性剤の配合割合は、重合性液晶化合物(i)100重量部に対し、通常、0.01~10重量部、好ましくは0.1~2重量部である。
 液晶組成物は、上記成分の他、金属、金属錯体、染料、顔料、蛍光材料、燐光材料、レベリング剤、チキソ剤、ゲル化剤、多糖類、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、抗酸化剤、イオン交換樹脂、酸化チタン等の金属酸化物などの任意の添加剤を含有しうる。液晶組成物が重合性液晶化合物(i)及び上に述べた添加剤を含有する場合、添加剤の配合割合は、重合性液晶化合物(i)100重量部に対し、通常、各々0.1~20重量部である。
 特に好ましい態様において、液晶組成物はΔnが0.18以上のアキラルな重合性液晶化合物(i)と、Δnが0.18以上のアキラルな重合性化合物(ii)と、重合性キラル化合物と、光重合開始剤とを含有するものとしうる。このような液晶組成物を用いることにより、反射波長帯域の広い円偏光分離層を容易に形成することができる。
 〔2.2.液晶組成物の調製方法〕
 液晶組成物は、通常、上に述べた成分(重合性液晶化合物(i)、重合性化合物(ii)、重合性キラル化合物、光重合開始剤、及び任意の添加剤)を適当な有機溶媒に溶解させることにより調製することができる。
 用いる有機溶媒としては、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等のケトン類;酢酸ブチル、酢酸アミル等の酢酸エステル類;クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類;1,4-ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル類;等が挙げられる。溶媒の含有割合は、溶媒以外の固形分全量に対する割合として50~75重量%としうる。
 〔2.3.液晶組成物を用いた、コレステリック樹脂層の形成方法〕
 コレステリック樹脂層からなる円偏光分離層は、液晶組成物を支持体に塗布して液晶組成物の層を得て、これを硬化することにより形成しうる。
 コレステリック樹脂層の形成に用いる支持体は、特に限定されないが、1mm厚で全光透過率80%以上の基材を用いると、支持体側からの光照射等の操作の自由度が高まるため好ましい。具体的には、脂環式オレフィンポリマー、ポリエチレンやポリプロピレンなどの鎖状オレフィンポリマー、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、変性アクリルポリマー、エポキシ樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂などの合成樹脂からなる単層又は積層のフィルムが挙げられる。これらの中でも、脂環式オレフィンポリマー又は鎖状オレフィンポリマーが好ましく、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などの観点から、脂環式オレフィンポリマーが特に好ましい。
 支持体は、必要に応じて、配向膜を有することができる。配向膜は、基材表面上に、必要に応じてコロナ放電処理等を施した後、セルロース、シランカップリング剤、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、エポキシアクリレート、シラノールオリゴマー、ポリアクリロニトリル、フェノール樹脂、ポリオキサゾール、環化ポリイソプレンなどを水又は溶剤に溶解させた溶液等を、リバースグラビアコーティング、ダイレクトグラビアコーティング、ダイコーティング、バーコーティング等の既知の方法を用いて塗布し、乾燥させ、その後乾燥塗膜にラビング処理を施すことにより形成することができる。配向膜の厚さは、所望する液晶組成物の層の配向均一性が得られる膜厚とすることができ、0.001~5μmであることが好ましく、0.01~2μmであることがさらに好ましい。
 支持体へ液晶組成物を塗布するのに先立ち、必要に応じて、支持体の表面に、配向規制力を付与する処理を施しうる。かかる処理を施すことにより、その上に塗布された重合性液晶化合物等の液晶化合物を、所望の方向に配向させることができる。配向規制力の付与は、例えばラビング処理により行いうる。また、支持体を延伸することにより、その表面に配向規制力を付与することもできる。
 支持体への液晶組成物の塗布は、リバースグラビアコーティング、ダイレクトグラビアコーティング、ダイコーティング、バーコーティング等の既知の方法により行うことができる。液晶組成物の塗布層の厚さは、後述する所望の液晶組成物の乾燥膜厚が得られるよう、適宜調整することができる。
 塗布により得られた液晶組成物の層を硬化する前に、必要に応じて、配向処理を施すことができる。配向処理は、例えば液晶組成物の層を50~150℃で0.5~10分間加温することにより行うことができる。当該配向処理を施すことにより、液晶組成物の層の中の重合性液晶化合物を良好に配向させることができる。
 必要に応じて配向処理を施した後、層中の液晶組成物を光照射及び/又は加温処理により硬化させることにより、コレステリック樹脂層を得ることができる。硬化の工程は、1回以上の光照射と加温処理との組み合わせにより行うことができる。加温条件は、具体的には例えば、温度40~200℃、好ましくは50~200℃、さらに好ましくは50~140℃、時間は1秒~3分、好ましくは5~120秒としうる。本発明において光照射に用いる光とは、可視光のみならず紫外線及びその他の電磁波をも含む。光照射は、具体的には例えば波長200~500nmの光を0.01秒~3分照射することにより行うことができる。また、例えば0.01~50mJ/cm2の微弱な紫外線照射と加温とを複数回交互に繰り返し、反射波長帯域の広い円偏光分離層を得ることもできる。上記の微弱な紫外線照射等による反射波長帯域の拡張を行った後に、50~10,000mJ/cm2といった比較的強い紫外線を照射し、液晶性化合物を完全に重合させ、コレステリック樹脂層とすることができる。上記の反射波長帯域の拡張及び強い紫外線の照射は、空気下で行ってもよく、又はその工程の一部又は全部を、酸素濃度を制御した雰囲気(例えば、窒素雰囲気下)中で行うこともできる。
 紫外線照射と加温とを交互に行う以外に、液晶組成物の成分を適宜選択し、液晶組成物の層を乾燥させた後、60~210℃で2~120秒間といった条件で加熱処理をし、その後比較的強い紫外線を照射し液晶性化合物を完全に重合させることによっても、反射波長帯域の広い円偏光分離層を得ることができる。
 支持体上にコレステリック樹脂層を形成した後、支持体上のコレステリック樹脂層をそのまま、又は必要に応じてコレステリック樹脂層を支持体から剥離し、これを円偏光分離層として用いうる。
 本発明において、支持体上への液晶組成物の塗布及び硬化の工程は、1回に限られず、塗布及び硬化を複数回繰り返し2層以上のコレステリック樹脂層を形成することもできる。ただし、液晶組成物として、上に述べた重合性液晶化合物(i)、重合性化合物(ii)、重合性キラル化合物及び光重合開始剤を含む組成物を用いた場合、1回のみのコレステリック液晶組成物の塗布及び硬化によっても、反射波長帯域が広いコレステリック樹脂層を容易に形成することができる。
 本発明の可搬表示装置は、円偏光分離層は、1層のみの層からなってもよく、2層以上の層(2層以上のコレステリック樹脂層等)からなっていてもよい。円偏光分離層が2層以上の層からなる場合、それらの全ての層の働きにより、上に述べた反射率及び反射波長帯域を有する円偏光分離層としうる。
 本発明の可搬表示装置において、円偏光分離層としてのコレステリック樹脂層の乾燥膜厚は好ましくは0.5μm以上10.0μm未満、より好ましくは3.5~8μm、特に好ましくは3~8μmとすることができる。円偏光分離層の乾燥膜厚を上記範囲とすることにより、表示面に対して斜め方向から観察した場合に着色せずに、所望の反射率を有する円偏光分離層とすることができる。また、厚さを10.0μm未満とすることにより、オイリーストリークと呼ばれる、コレステリック液晶相由来の配向欠陥である、網目状のひびの発生を低減しうる。
なお、乾燥膜厚は、コレステリック樹脂層が2以上の層である場合は、各層の膜厚の合計を、1層である場合にはその膜厚をさす。
 〔3.装置のその他の構成要素〕
 本発明の可搬表示装置は、上に述べた画像表示層及び円偏光分離層に加え、任意の構成要素を備えうる。例えば、円偏光分離層を支持又は保護するための基材を備えうる。基材としては、円偏光分離層の形成に用いた支持体をそのまま使用してもよく、円偏光分離層の形成に用いた支持体を剥離し、別途基材を貼合してもよい。基材の材料は特に限定されず、円偏光分離層の形成に用いた支持体の材料と同様の材料としうる。基材は通常等方なものとしうるが、必要に応じて、所望の位相差を有するものであってもよい。
 〔4.半鏡面フィルム〕
 本発明の半鏡面フィルムは、可搬の表示装置に鏡としての機能を付与するためのフィルムであって、可視領域の少なくとも一の波長において、40%以上の反射を示す円偏光分離層を備える。円偏光分離層は、多くの場合、独立して取扱いできる強度を有しないので、本発明の半鏡面フィルムは、必要に応じて基材を備えうる。かかる円偏光分離層及び基材としては、上に述べた本発明の可搬表示装置が備えるものと同様のものを用いうる。本発明の半鏡面フィルムは、必要に応じてさらに、表示装置への貼合のための接着層、及びかかる接着層を、表示装置に貼合するまでの間保護するための剥離シート等を備えうる。本発明の半鏡面フィルムは、市販の表示装置の表示面に貼合することにより、鏡としての機能を有する表示装置を構成することができる。
 以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものでは無く、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温常圧大気中において行った。
 〔実施例1〕
 (1-1.液晶組成物の調製)
 下記式(1)に示す重合性液晶化合物(国際公開第2009/41512号に記載の方法にて製造 Δn=0.23)100部と、重合性キラル化合物(BASF社製「LC756」)6部と、光重合開始剤(BASF社製「イルガキュア379G」)4部と、界面活性剤(DIC社製「メガファックF470」)0.2部と、溶媒としてシクロペンタノン150部とを混合して、液晶組成物を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 (1-2.液晶組成物の塗布)
 支持体として、片面に易接着処理が施されているポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み100μm)を用意した。この支持体の易接着処理が施されていない方の面にラビング処理を施した。次いで、ラビング処理を施した面に、前記の液晶組成物をバーコーターで、所定の厚みで塗布した。これにより、支持体の片面に、未硬化状態の液晶組成物の層が形成された。
 (1-3.半鏡面フィルムの形成及び評価)
 その後、80℃、1分の条件で乾燥を行って、液晶組成物の層から溶媒を除去した。さらに、140℃、30秒の条件で加熱処理した。これにより、乾燥した液晶組成物の層が鏡面状の外観を呈した。次いで、液晶組成物の層に3000mJ/cmの紫外線を照射した。紫外線の照射により、重合性液晶化合物の重合が進行して、支持体の片面に円偏光分離層(コレステリック樹脂層)が形成された。これにより、基材(支持体)及び円偏光分離層を備える半鏡面フィルムを得た。
 ミクロトームを用いて、製造された半鏡面フィルムの断面の標本を作製し、光学顕微鏡で観察したところ、円偏光分離層の厚みは4.2μmであった。
 製造された半鏡面フィルムの、可視領域内の様々な波長の光の反射率及び反射スペクトラムの半値幅を分光光度計(jasco社製「V-550」)によって測定した結果、反射率の最大値は40%であり、半値幅は400nmであった。また、半鏡面フィルムを、正面色(正面方向即ち半鏡面フィルムの面に対して垂直な方向から観察した際の色)及び斜め45°色(斜め45°方向即ち正面方向に対して45°の角度をなす方向から観察した際の色)を、分光光度計により測定したところ、正面色は及び斜め45°色のいずれも銀色であった。
 さらに、製造された半鏡面フィルムの表面を光学顕微鏡で観察し(倍率100倍)、オイリーストリーク(コレステリック液晶相由来の配向欠陥である、網目状のひび)の有無を観察したところ、オイリーストリークは観察されなかった。
 〔実施例2~3及び比較例1〕
 (1-2)の液晶組成物の塗布の厚みを変化させた他は、実施例1と同様にして、半鏡面フィルムを作製して評価した。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
 〔実施例4〕
 市販のスマートフォン(SH-06E、シャープ社製)の画像表示面に、実施例2で得た半鏡面フィルムを、粘着剤(巴川製紙社製、商品名「TD06A」)を介して貼合した。貼合は、半鏡面フィルムの基材側の面が、画像表示面側となるよう行った。これにより、可搬表示装置を得た。
 得られた可搬表示装置について、表示装置をスリープの状態(黒表示)とした際の正面色及び斜め45°色を観察した。その結果、いずれも、鏡として使用しうる銀色が観察された。
 さらに表示装置に白及び黒の模様を表示し、矩形の表示面の短辺に平行なある方位角及びそれと反対の方位角に、正面方向に対して30°の角度で傾いた方向から目視で観察し、表示内容が視認されるか否かを判定した。その結果、どちらの方向に傾けた場合も、表示内容が見えなくなり、銀色の面が観察された。
 さらに、観察者が、偏光サングラス(観察者が直立した状態において吸収軸が水平方向の偏光層を含む)を装着し、白及び黒の模様が表示された状態の表示装置を、長辺が垂直方向となった状態に置き、観察者が正面方向から表示装置を観察し、首を左又は右横方向に傾け、ブラックアウトが生じるか否かを観察した。その結果、首をどの角度に傾けてもブラックアウトは生じなかった。
 実施例4の評価結果を、まとめて表2に示す。
 〔比較例2〕
 実施例4で用いたスマートフォンを、半鏡面フィルムを貼合しない状態で、実施例4と同様に評価した。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
 実施例4及び比較例2の対比から、本発明の半鏡面フィルムを用いて構成した本発明の可搬表示装置は、黒表示時に鏡としての機能を有し、且つ、覗き見防止機能及びブラックアウト防止機能をも有することが分かる。
 〔実施例5〕
 実施例2で得られた半鏡面フィルムについて、ブルーライトのメイン波長である450nmの透過率を、分光光度計(jasco社製「V-550」)によって測定したところ、50%であった。
 〔比較例3〕
 市販のブルーライトカット液晶保護フィルム(LCD-156WBC、サンワサプライ社製)について、実施例5と同様に、波長450nmの透過率を測定したところ、74%であった。
 実施例5及び比較例3の対比から、本発明の半鏡面フィルムを用いて構成した本発明の可搬表示装置は、ブルーライトカット機能をも有することが分かる。
 111:液晶性物質の層
 120:液晶セル
 121:視認側の基板
 122:光源側の基板
 131:視認側偏光子
 132:光源側偏光子
 140:円偏光分離層
 150:カバー層
 210:使用者
 A11、A12:円偏光分離層を設ける位置
 A20、A21、A22、A30、A31、A32:光

Claims (8)

  1.  画像表示層と、前記画像表示層より視認側に位置する円偏光分離層とを備える、可搬表示装置であって、
     前記円偏光分離層が、可視領域の少なくとも一の波長において、反射率40%以上の反射を示す層である、可搬表示装置。
  2.  前記円偏光分離層が、コレステリック規則性を有する樹脂層からなる、請求項1に記載の可搬表示装置。
  3.  前記コレステリック規則性を有する樹脂層が、重合性液晶化合物(i)を含む液晶組成物の層を硬化してなる層であり、
     前記重合性液晶化合物(i)が、下記式(I):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    〔式中、Y~Yはそれぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-O-C(=O)-NR-、-NR-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-NR-、-O-NR-、または-NR-O-を表す。ここで、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
     GおよびGはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1~20の2価の脂肪族基を表す。該脂肪族基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-NR-、または-C(=O)-が介在していてもよい(ただし、-O-および-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
     ZおよびZはそれぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2~10のアルケニル基を表す。
     AおよびAはそれぞれ独立して、炭素数1~30の2価の有機基Aを表す。
     X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、-OR、-O-C(=O)-R、-C(=O)-OR、-O-C(=O)-OR、-NR-C(=O)-R、-C(=O)-NR、または-O-C(=O)-R、NRを表す。ここで、R及びRは、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキル基を表し、アルキル基である場合、当該アルキル基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-NR-、または-C(=O)-が介在していてもよい(ただし、-O-および-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
     aおよびbはそれぞれ独立して、0または1である。〕で示される化合物である、請求項1又は2に記載の可搬表示装置。
  4.  前記画像表示層が、液晶表示装置用液晶セル、又はエレクトロルミネッセンス表示装置用の発光層を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の可搬表示装置。
  5.  前記画像表示層が、前記液晶表示装置用液晶セルと、前記液晶セルの視認側に位置する視認側偏光子と、前記液晶セルの光源側に位置する光源側偏光子とを含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の可搬表示装置。
  6.  表示装置に鏡機能を付与するための半鏡面フィルムであって、
     可視領域の少なくとも一の波長において、40%以上の反射を示す円偏光分離層を備える、半鏡面フィルム。
  7.  前記円偏光分離層が、コレステリック規則性を有する樹脂層からなる、請求項6に記載の半鏡面フィルム。
  8.  前記コレステリック規則性を有する樹脂層が、重合性液晶化合物(i)を含む液晶組成物の層を硬化してなる層であり、
     前記重合性液晶化合物(i)が、下記式(I):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    〔式中、Y~Yはそれぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-O-C(=O)-NR-、-NR-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-NR-、-O-NR-、または-NR-O-を表す。ここで、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
     GおよびGはそれぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1~20の2価の脂肪族基を表す。該脂肪族基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-NR-、または-C(=O)-が介在していてもよい(ただし、-O-および-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
     ZおよびZはそれぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2~10のアルケニル基を表す。
     AおよびAはそれぞれ独立して、炭素数1~30の2価の有機基Aを表す。
     X~Xはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、-OR、-O-C(=O)-R、-C(=O)-OR、-O-C(=O)-OR、-NR-C(=O)-R、-C(=O)-NR、または-O-C(=O)-R、NRを表す。ここで、R及びRは、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキル基を表し、アルキル基である場合、当該アルキル基には、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR-C(=O)-、-C(=O)-NR-、-NR-、または-C(=O)-が介在していてもよい(ただし、-O-および-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
     aおよびbはそれぞれ独立して、0または1である。〕で示される化合物である、請求項6又は7に記載の半鏡面フィルム。
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