本发明专利技术提供一种当组装于液晶显示装置中时，能够改善斜向色调变化的光学元件、光学元件的制造方法及液晶显示装置。本发明专利技术的光学元件具备固定有由圆盘状液晶化合物构成的胆甾醇型液晶相的反射偏振器，反射偏振器在反射中心波长的外侧±50nm下，正面延迟值Re为0nm≤Re＜10nm，且极角50°方向的延迟值Ret的绝对值|Ret(50°)|为|Ret(50°)|≤50nm。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学元件、光学元件的制造方法及液晶显示装置
本专利技术涉及一种光学元件、光学元件的制造方法及液晶显示装置。
技术介绍
液晶显示装置(以下，也称为LCD)等平板显示器作为耗电量小、节省空间的图像显示装置，其用途逐年扩展。液晶显示装置成为依次设有背光(以下，也称为BL)、背光侧偏振片、液晶单元、视觉辨认侧偏振片等的结构。近年来，在平板显示器市场中，作为LCD性能改善方案，正在进行用于省电化、高清化及提高颜色再现性的开发。尤其在平板PC或智能手机等小型尺寸的液晶显示装置中显著可见这些性能改善。另一方面，在涉及TV(Television：电视)用途的大型尺寸中，正在进行新一代高清(4K2K、EBU比100％以上)的开发，作为与小型尺寸相同的性能改善方案，正在进行用于省电化、高清化及提高颜色再现性的开发。因此，要求液晶显示装置的省电化、高清化、颜色再现性的进一步提高。随着背光的省电化，提出了在背光与背光侧偏振片之间设置反射偏振器的方案。反射偏振器是在向所有方向一边振动一边入射的光中仅使向特定偏振方向振动的光透射而使向其他偏振方向振动的光反射的光学元件。由此，能够再利用在反射偏振器中未透射而反射的光，能够改善LCD中的光利用效率。作为这种反射偏振器，采用层叠固定胆甾醇型液晶相而成的层而成的结构。胆甾醇型液晶相显示与其螺旋的间距相应的波长下的圆偏振光反射性，因此能够层叠间距不同的多个层而使反射波长区域宽带化。例如，专利文献1中记载有如下技术：利用层叠固定λ/4板和胆甾醇型液晶相而成的层而成的结构的反射偏振片、以及胆甾醇型液晶相的间距不同的3层以上的胆甾醇型液晶相固定而成的层而使反射波长区域宽带化，由此提高BL的光利用率。在此，已知有当将层叠固定λ/4板及胆甾醇型液晶相而成的层而成的结构的反射偏振片组装于液晶显示装置时，容易发生由胆甾醇型液晶相及λ/4板的光学特性引起的、从斜向观察时的色调变化的情况。相对于此，专利文献2中提出有将胆甾醇型液晶相的间距在光的入射侧设为短间距的方法、以及设置垂直方向的折射率大于面内折射率的补偿层的方案。并且，专利文献3中提出有使λ/4板的厚度方向的延迟小于0的方法。另外，当形成这种固定胆甾醇型液晶相而成的层时，作为胆甾醇型液晶材料，通常使用棒状液晶化合物，但通过将盘状(也称为圆盘状)液晶以螺旋状取向，也能够使其具备与使用棒状液晶化合物的胆甾醇型液晶相相同的反射功能。螺旋结构的盘状液晶例如记载于专利文献4中。并且，提出有如下方法：作为使用固定其他胆甾醇型液晶相而成的层的偏振片，为了使反射带宽带化而设置多个间距不同的层的方法、或逐渐改变间距的方法。近年来，固定胆甾醇型液晶相而成的膜出于其光学性质正在各种领域中进行着应用及研究。例如，非专利文献1中记载有如下内容：胆甾醇型液晶对机械应力敏感，当将包含胆甾醇型液晶的粘性组合物夹在2张硅膜之间并进行拉伸时，发生选择反射波长带的偏移和颜色变化。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开平1-133003号公报专利文献2：日本专利第3518660号公报专利文献3：国际公开第2008/016056号专利文献4：日本特开2001-81465号公报非专利文献非专利文献1：LiquidCrystals，Vol.37，No.5，May2010，p587-592
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题如上所述，使用将固定胆甾醇型液晶相而成的层与λ/4板组合而得的偏振片的液晶显示装置虽有助于改善BL光的光利用效率，但从以往的液晶显示装置中的省电化、高清化及颜色再现性提高的观点出发，针对斜向色调变化要求更高水平的改善。这样，期望开发能够改善液晶显示装置中的斜向色调变化的新部件。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种当组装于液晶显示装置中时，能够改善斜向色调变化的光学元件、光学元件的制造方法及具备该光学元件的液晶显示装置。用于解决技术课题的手段在液晶显示装置中，产生斜向色调变化的原因是由于液晶的胆甾醇型取向引起的相位差，斜向的透射光成为椭圆偏振光，从而无法将透射λ/4板的所有光转换成直线偏振光。固定取向的液晶相的折射率椭球体通常沿基板的取向限制方向自发排列，因此为液晶材料所固有的。在固定胆甾醇型液晶相而成的反射偏振光层中具有虽然面内相位差为零(nx＝ny)但与这些垂直的方向的折射率nz为nx＝ny＜nz或nx＝ny＞nz的各向异性的折射率椭球体。因此，当为层叠红色反射层、绿色反射层及蓝色反射层而成的反射偏振片时，在每一个反射层中发生透射光的减少和波长偏移，其结果，发生斜向亮度的降低和斜向色调变化。如上所述，以往认为固定取向的液晶相的折射率是固定的，即使拉伸也不会发生变化。然而，本专利技术人等进行了深入研究，其结果发现通过对固定圆盘状液晶化合物的胆甾醇型液晶相而成的层进行双轴拉伸而能够获得具有各向同性折射率椭球体的薄膜。通过设为具有各向同性折射率椭球体的薄膜，不会破坏作为斜向的透射光的圆偏振光而能够在透射λ/4板时将圆偏振光良好地转换成直线偏振光。其结果，能够高水平地改善斜向色调变化。即，上述课题通过以下本专利技术来解决。本专利技术的光学元件具备固定有由圆盘状液晶化合物构成的胆甾醇型液晶相的反射偏振器，反射偏振器在反射中心波长的外侧±50nm下，正面延迟值Re为0nm≤Re＜10nm，并且极角50°方向的延迟值Ret的绝对值|Ret(50°)|为|Ret(50°)|≤50nm。在此，所谓“正面”是指垂直于反射偏振器的表面的方向(法线方向)。并且，所谓极角50°是指相对于与反射偏振器的表面正交的轴(法线)倾斜50°的方向。另外，在本说明书中，为了简单起见，有时将极角50°的延迟值Ret记载为斜向Ret(50°)。反射偏振器包括第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层，优选第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层中，任一个为反射中心波长为380～499nm且具有半值宽度为100nm以下的反射率的峰的蓝色反射层，任一个为反射中心波长为500～599nm且具有半值宽度为200nm以下的反射率的峰的绿色反射层，任一个为反射中心波长为600～750nm且具有半值宽度为150nm以下的反射率的峰的红色反射层。优选本专利技术的光学元件在反射偏振器的至少一个表面具备λ/4板。本专利技术的光学元件的制造方法为具备固定有由圆盘状液晶化合物构成的胆甾醇型液晶相的反射偏振器的光学元件的制造方法，通过如下工序形成反射偏振器：由包含圆盘状液晶化合物的聚合性组合物形成涂膜的工序；使涂膜固化的工序；及对经固化的涂膜进行双轴拉伸的工序。本专利技术的液晶显示装置至少具备本专利技术的光学元件、液晶单元、背光单元。专利技术效果本专利技术的光学元件具备固定有由圆盘状液晶化合物构成的胆甾醇型液晶相的反射偏振器，反射偏振器在反射中心波长的外侧±50nm下，正面延迟值Re为0nm≤Re＜10nm，并且极角50°方向的延迟值Ret的绝对值|Ret(50°)|为|Ret(50°)|≤50nm。由于这种光学元件是具有光学上各向同性的反射偏振器的元件，因此从斜向入射到该反射偏振器的光中不会产生相位差，因此不会破坏斜向透射光的圆偏振光。因此，将该光学元件组装于液晶显示装置时，能够减少斜向色调变化。并且，根据本专利技术的光学元件的制造方法，能够获得具有反射偏振器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学元件，其具备将由圆盘状液晶化合物形成的胆甾醇型液晶相固定而成的反射偏振器，所述反射偏振器在反射中心波长的外侧±50nm处，正面延迟值Re为0nm≤Re＜10nm，且极角50°方向的延迟值Ret的绝对值|Ret(50°)|为|Ret(50°)|≤50nm。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.27 JP 2015-168058;2016.07.15 JP 2016-139981.一种光学元件，其具备将由圆盘状液晶化合物形成的胆甾醇型液晶相固定而成的反射偏振器，所述反射偏振器在反射中心波长的外侧±50nm处，正面延迟值Re为0nm≤Re＜10nm，且极角50°方向的延迟值Ret的绝对值|Ret(50°)|为|Ret(50°)|≤50nm。2.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述反射偏振器包括第一光反射层、第二光反射层及第三光反射层，所述第一光反射层、所述第二光反射层及所述第三光反射层中，任一个为反射中心波长为380～499nm且具有半值...
【专利技术属性】
技术研发人员：渥美匡广，齐藤之人，大室克文，武田淳，森岛慎一，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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