[发明专利]光学元件、光学元件的制造方法及液晶显示装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及一种光学元件、光学元件的制造方法及液晶显示装置。

背景技术

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