JP7561763B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
ARグラスでは、入射回折素子を用いて、ディスプレイからの光(投影光)を回折(屈折)させて導光板の一方の端部に入射する。これにより、角度を付けて導光板に光を導入して、導光板内で光を全反射して伝播させる。導光板を伝播した光は、導光板の他方の端部において出射回折素子によって回折されて、導光板から、使用者による観察位置に出射される。
[1] 導光板と、導光板の主面に配置される入射回折素子、および、出射回折素子と、を有する導光素子と、
出射回折素子の出射側とは反対側に漏れる光の透過を阻止する偏光素子と、を有し、
出射回折素子が、偏光回折素子であり、
偏光素子は、出射回折素子に対して出射側とは反対側に配置されており、
偏光素子は、導光板の主面の面方向において、出射回折素子と重複する位置に配置されている光学部材。
[2] 出射回折素子が、反射型の回折素子であり、
偏光素子は、出射回折素子の、導光板側とは反対側に配置される[1]に記載の光学部材。
[3] 偏光素子は、導光素子とは離間している[1]または[2]に記載の光学部材。
[4] 偏光素子が、楕円偏光板である[1]~[3]のいずれかに記載の光学部材。
[5] 偏光素子が、円偏光板である[1]~[4]のいずれかに記載の光学部材。
[6] 偏光素子が、直線偏光子と位相差板とからなる[1]~[5]のいずれかに記載の光学部材。
[7] 位相差板がλ/4板である[6]に記載の光学部材。
[8] 位相差板が逆波長分散性を有する[6]または[7]に記載の光学部材。
[9] 偏光回折素子が、液晶化合物を含む組成物を用いて形成され、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する、液晶回折素子である[1]~[8]のいずれかに記載の光学部材。
[10] 液晶回折素子が、液晶化合物の光学軸の向きが厚さ方向で捩じれ回転している領域を有する[9]に記載の光学部材。
[11] 液晶回折素子が、コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層を有する[9]または[10]に記載の光学部材。
[12] 偏光回折素子の回折構造の周期が0.1μm以上、10μm以下である[1]~[11]のいずれかに記載の光学部材。
[13] [1]~[12]のいずれかに記載の光学部材と、
光学部材の入射回折素子に画像を照射する表示素子と、を有する画像表示装置。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味で使用される。
またこれに限定されるものではないが、可視光のうち、420~490nmの波長域の光は青色光であり、495~570nmの波長域の光は緑色光であり、620~750nmの波長域の光は赤色光である。
本発明の光学部材は、
導光板と、導光板の主面に配置される入射回折素子、および、出射回折素子と、を有する導光素子と、
出射回折素子の出射側とは反対側に漏れる光の透過を阻止する偏光素子と、を有し、
出射回折素子が、偏光回折素子であり、
偏光素子は、出射回折素子に対して出射側とは反対側に配置されており、
偏光素子は、導光板の主面の面方向において、出射回折素子と重複する位置に配置されている光学部材である。
上述の光学部材と、
光学部材の入射回折素子に画像を照射する表示素子と、を有する画像表示装置である。
また、表示素子12は、導光板16の主面の面方向の入射回折素子18と重複する位置で、導光板16の入射回折素子18が配置される側とは反対側の面に対面して配置されている。
本発明者らの検討によれば、この迷光は出射回折素子が選択的に回折する偏光状態の光であることがわかった。すなわち、迷光は、導光板内を導光され、出射回折素子によって、出射側に向けて回折されるべき光の一部であると考えられる。
また、例えば、出射回折素子が円偏光を選択的に回折する場合であっても、円偏光が導光板内を導光される間に偏光状態が崩れて楕円偏光になる場合がある。そのため、出射回折素子が円偏光を選択的に回折する場合に、楕円偏光板を用いてもよい。
一般に、偏光素子26の屈折率は空気よりも高く、導光素子14の屈折率に近い。そのため、偏光素子26と導光素子14とが接していている場合、導光板16内を導光された光の一部が、出射回折素子24に入射する前に直接、あるいは、出射回折素子24に入射しても回折されずに偏光素子26との界面に到達した際に、光が偏光素子26との界面で全反射されずに偏光素子26に入射し吸収されてしまう。そのため、出射回折素子24によって回折されて出射される光量が少なくなり、表示される画像が暗くなる。これに対して、偏光素子26と導光素子14とが離間している場合には、出射回折素子24によって回折されていない光が空気との界面に到達した際に、光が空気との界面で全反射されて導光板16内を導光されていずれ出射回折素子24によって回折される。そのため、出射回折素子24によって回折されて出射される光量を多くすることができ、表示される画像を明るくすることができる。
また、表示素子12は、導光板16の主面の面方向の入射回折素子18と重複する位置で、導光板16の入射回折素子18が配置される側とは反対側の面に対面して配置されている。
ここで、導光素子14bは、中間回折素子20を有するため、中間回折素子20によって光を回折する際に、中間回折素子の複数個所で光の一部を回折することで射出瞳拡大をすることができる。
これにより、出射回折素子24の出射側とは反対側に漏れる光Lxの透過を阻止することができ、迷光Lxが外部に出射されるのを抑制できる。また、迷光によって使用者以外の者に画像が視認されることを抑制することができる。
図5に示す画像表示装置10cは、表示素子12と、導光板16、導光板16の主面に配置される、入射回折素子18cおよび出射回折素子24cを有する導光素子14c、ならびに、偏光素子26を有する光学部材13cと、を有する。
また、表示素子12は、導光板16の主面の面方向の入射回折素子18と重複する位置で、入射回折素子18に対面して配置されている。
これにより、出射回折素子24cの出射側とは反対側に漏れる光Lxの透過を阻止することができ、迷光Lxが外部に出射されるのを抑制できる。また、迷光によって使用者以外の者に画像が視認されることを抑制することができる。
また、例えば、回折素子は、選択反射中心波長が異なる3層の液晶層を有し、赤色光、緑色光および青色光等の可視光から選択される1色または2色と、赤外線および/または紫外線を反射する構成でもよく、可視光以外の光のみを反射する構成でもよい。
あるいは、回折素子は、選択反射中心波長が異なる液晶層を2層または4層以上、有するものであってもよい。また、回折素子は、赤色光、緑色光および青色光等の可視光に加えて、赤外線および/または紫外線等の可視光以外の光を反射する構成でもよく、あるいは、各液晶層が、赤外線および/または紫外線等の可視光以外の光を反射する構成でもよい。
一例として、図6に概念的に示すように、2つの導光素子14dおよび14eを有する光学部材13eを有する構成の画像表示装置10dが例示される。この構成では、一例として、光学部材13eが、導光板16d、導光板16dの主面に配置される入射回折素子18dおよび出射回折素子24dを有する導光素子14dと、導光板16e、導光板16eの主面に配置される入射回折素子18eおよび出射回折素子24eを有する導光素子14eと、偏光素子26eと、をこの順に有する。導光素子14dと導光素子14eは、光の出射面側が同じ方向を向くように配置される。また、偏光素子26eは、導光素子の出射側とは反対側の面側に配置される。
また、光学部材は、可視光以外の光(赤外線または紫外線)を導光する構成でもよい。
本発明において、貼合層は、貼り合わせの対象となる物同士を貼り合わせられる層であれば、公知の各種の材料からなる層が利用可能である。貼合層としては、貼り合わせる際には流動性を有し、その後、固体になる、接着剤からなる層でも、貼り合わせる際にゲル状(ゴム状)の柔らかい固体で、その後もゲル状の状態が変化しない、粘着剤からなる層でも、接着剤と粘着剤との両方の特徴を持った材料からなる層でもよい。従って、貼合層は、光学透明接着剤(OCA(Optical Clear Adhesive))、光学透明両面テープ、および、紫外線硬化型樹脂等の、光学装置および光学素子等でシート状物の貼り合わせに用いられる公知の層を用いればよい。
表示素子12は、使用者Uが観察する画像(映像)を表示して、画像を入射回折素子に照射するものである。従って、表示素子12は照射する画像が入射回折素子に入射するように配置される。
ディスプレイとしては、一例として、液晶ディスプレイ(LCOS:Liquid Crystal On Siliconなどを含む)、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、および、DLP(Digital Light Processing)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーを用いたスキャニング方式ディスプレイ等が例示される。
例えば、図6に示すように、複数の光学部材を有する場合には、各光学部材の各回折素子が回折する波長の光を用いて多色画像を表示するディスプレイが用いられる。
表示素子12が円偏光を照射する際に、ディスプレイが無偏光の画像を照射する場合には、表示素子12は、例えば直線偏光子とλ/4板とからなる円偏光板を有するのが好ましい。また、ディスプレイが直線偏光の画像を照射する場合には、表示素子12は、例えばλ/4板を有するのが好ましい。
なお、表示素子12が照射する光は、他の偏光(例えば直線偏光等)であってもよい。
導光素子14において、導光板16は、内部に入射した光を反射して導光(伝搬)する、公知の導光板である。
導光板16には、制限はなく、ARグラスおよび液晶ディスプレイのバックライトユイット等で用いられている公知の導光板が、各種、利用可能である。
入射回折素子、中間回折素子、および、出射回折素子としては、偏光回折素子を用いることができる。なお、以下の説明において、これらの回折素子を区別する必要がない場合には、まとめて回折素子ともいう。また、入射回折素子および中間回折素子としては、偏光回折素子以外の公知の回折素子を用いることもできる。
偏光回折素子としては公知の偏光回折素子を用いることができる。偏光回折素子は微細領域で偏光状態を制御することによって、入射する光の偏光状態に応じて出射光の回折方向や偏光状態、回折光強度を制御する回折素子である。偏光回折素子として、例えば、「Erez Hasman et al., Polarization dependent focusing lens by useof quantized Pancharatnm-Berry phase diffractive optics, Applied Physics Letters, Volume 82, Number 3 pp.328-330」に記載の構造複屈折を用いて回折構造を形成した偏光回折素子、特許第5276847号に記載の複屈折材料を用いて回折構造を形成した偏光回折素子等が例示される。
偏光回折素子としては、液晶化合物を含む組成物を用いて形成され、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する、液晶回折素子が例示される。また、液晶回折素子としては、コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層を有することも好ましい。
液晶回折素子の一例について図7~図9を用いて説明する。
図7は、液晶回折素子が有する液晶層34の主面の面内における液晶化合物の配向状態を示す模式図である。また、図8は、主面に垂直な断面における液晶相の状態を示す断面模式図である。以下においては、液晶層34の主面をX-Y面とし、このX-Y面に対して垂直な断面をX-Z面として説明する。つまり、図7は、液晶層34のX-Y面の模式図に相当し、図8は、液晶層34のX-Z面の模式図に相当する。
図7~図8に示す液晶層は、液晶化合物がコレステリック配向されたコレステリック液晶層の例である。また、液晶化合物が棒状液晶化合物の場合の例である。コレステリック液晶層は、選択反射波長の一方の円偏光を反射し、他の波長域の光および他方の円偏光を透過するものである。したがって、コレステリック液晶層を有する液晶回折素子は、反射型の液晶回折素子である。
なお、図8に示す例の液晶回折素子は、支持体30と、配向膜32と、液晶層34とを有するが、本発明は、これに制限はされない。液晶回折素子は、例えば、導光板16に貼り合わせた後に、支持体30を剥離した、配向膜32および液晶層34のみを有するものでもよい。または、液晶回折素子は、例えば、導光板16に貼り合わせた後に、支持体30および配向膜32を剥離した、液晶層34のみを有するものでもよい。
支持体30は、配向膜32、および、液晶層34を支持するものである。
支持体30は、配向膜32、液晶層34を支持できるものであれば、各種のシート状物(フィルム、板状物)が利用可能である。
なお、支持体30は、対応する光に対する透過率が50%以上であるのが好ましく、70%以上であるのがより好ましく、85%以上であるのがさらに好ましい。
支持体30の厚さは、1~2000μmが好ましく、3~500μmがより好ましく、5~250μmがさらに好ましい。
単層である場合の支持体30としては、ガラス、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、アクリル、および、ポリオレフィン等からなる支持体30が例示される。多層である場合の支持体30の例としては、前述の単層の支持体のいずれかなどを基板として含み、この基板の表面に他の層を設けたもの等が例示される。
液晶回折素子において、支持体30の表面には配向膜32が形成される。
配向膜32は、液晶層34を形成する際に、液晶化合物40を所定の液晶配向パターンに配向するための配向膜である。
後述するが、本発明において、液晶層34は、液晶化合物40に由来する光学軸40A(図7参照)の向きが、面内の一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する。従って、配向膜32は、液晶層34が、この液晶配向パターンを形成できるように、形成される。
以下の説明では、『光学軸40Aの向きが回転』を単に『光学軸40Aが回転』とも言う。
例えば、ポリマーなどの有機化合物からなるラビング処理膜、無機化合物の斜方蒸着膜、マイクログルーブを有する膜、ならびに、ω-トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライドおよびステアリル酸メチルなどの有機化合物のラングミュア・ブロジェット法によるLB(Langmuir-Blodgett:ラングミュア・ブロジェット)膜を累積させた膜、等が例示される。
配向膜32に使用する材料としては、ポリイミド、ポリビニルアルコール、特開平9-152509号公報に記載された重合性基を有するポリマー、特開2005-97377号公報、特開2005-99228号公報、および、特開2005-128503号公報記載の配向膜32等の形成に用いられる材料が好ましい。
偏光の照射は、光配向膜に対して、垂直方向または斜め方向から行うことができ、非偏光の照射は、光配向膜に対して、斜め方向から行うことができる。
中でも、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、光架橋性ポリアミド、光架橋性ポリエステル、シンナメート化合物、および、カルコン化合物は、好適に利用される。
配向膜32の厚さは、0.01~5μmが好ましく、0.05~2μmがより好ましい。
図13に示す露光装置60は、レーザ62を備えた光源64と、レーザ62が出射したレーザ光Mの偏光方向を変えるλ/2板65と、レーザ62が出射したレーザ光Mを光線MAおよびMBの2つに分離する偏光ビームスプリッター68と、分離された2つの光線MAおよびMBの光路上にそれぞれ配置されたミラー70Aおよび70Bと、λ/4板72Aおよび72Bと、を備える。
なお、光源64は直線偏光P0を出射する。λ/4板72Aは、直線偏光P0(光線MA)を右円偏光PRに、λ/4板72Bは直線偏光P0(光線MB)を左円偏光PLに、それぞれ変換する。
この際の干渉により、配向膜32に照射される光の偏光状態が干渉縞状に周期的に変化するものとなる。これにより、配向状態が周期的に変化する配向パターンを有する配向膜(以下、パターン配向膜ともいう)が得られる。
露光装置60においては、2つの光線MAおよびMBの交差角αを変化させることにより、配向パターンの周期を調節できる。すなわち、露光装置60においては、交差角αを調節することにより、液晶化合物40に由来する光学軸40Aが一方向に沿って連続的に回転する配向パターンにおいて、光学軸40Aが回転する1方向における、光学軸40Aが180°回転する1周期の長さを調節できる。
このような配向状態が周期的に変化した配向パターンを有する配向膜32上に、コレステリック液晶層を形成することにより、後述するように、液晶化合物40に由来する光学軸40Aが一方向に沿って連続的に回転する液晶配向パターンを有する、液晶層34を形成できる。
また、λ/4板72Aおよび72Bの光学軸を、それぞれ、90°回転することにより、光学軸40Aの回転方向を逆にすることができる。
例えば、支持体30をラビング処理する方法、支持体30をレーザ光などで加工する方法等によって、支持体30に配向パターンを形成することにより、液晶層が、液晶化合物40に由来する光学軸40Aの向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する構成とすることも、可能である。すなわち、本発明においては、支持体30を配向膜として作用させてもよい。
液晶回折素子において、配向膜32の表面には、液晶層34が形成される。
上述したように、液晶層は、コレステリック液晶相を固定してなる、コレステリック液晶層であり、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有するコレステリック液晶層である。
後に詳述するが、コレステリック液晶層の選択的な反射波長域は、上述した螺旋1ピッチの長さ(図9に示すピッチP)に依存する。
なお、「液晶化合物40の光学軸40Aの向きが配列軸Dに沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している」とは、液晶化合物40の光学軸40Aと配列軸Dとのなす角度が、配列軸D方向の位置により異なっており、配列軸Dに沿って光学軸40Aと配列軸Dとのなす角度がθからθ+180°あるいはθ-180°まで徐々に変化していることを意味する。つまり、配列軸Dに沿って配列する複数の液晶化合物40は、図7に示すように、光学軸40Aが配列軸Dに沿って一定の角度ずつ回転しながら変化する。
なお、配列軸D方向に互いに隣接する液晶化合物40の光学軸40Aの角度の差は、45°以下であるのが好ましく、15°以下であるのがより好ましく、より小さい角度であるのがさらに好ましい。
また、本明細書において、液晶化合物40が棒状液晶化合物である場合、液晶化合物40の光学軸40Aは、棒状液晶化合物の分子長軸を意図する。一方、液晶化合物40が円盤状液晶化合物である場合、液晶化合物40の光学軸40Aは、円盤状液晶化合物の円盤面に対する法線方向に平行な軸を意図する。
すなわち、配列軸D方向に対する角度が等しい2つの液晶化合物40の、配列軸D方向の中心間の距離を、1周期の長さΛとする。具体的には、図7に示すように、配列軸D方向と光学軸40Aの方向とが一致する2つの液晶化合物40の、配列軸D方向の中心間の距離を、1周期の長さΛとする。以下の説明では、この1周期の長さΛを『1周期Λ』とも言う。
液晶層34の液晶配向パターンは、この1周期Λを、配列軸D方向すなわち光学軸40Aの向きが連続的に回転して変化する一方向に繰り返す。
言い換えれば、液晶層34を形成する液晶化合物40は、Y方向では、液晶化合物40の光学軸40Aと配列軸D方向とが成す角度が等しい。
従来のコレステリック液晶層において、コレステリック液晶相由来の螺旋軸は、主面(X-Y面)に対して垂直であり、その反射面は主面(X-Y面)と平行な面である。また、液晶化合物の光学軸は、主面(X-Y面)に対して傾斜していない。言い換えると、光学軸は主面(X-Y面)に対して平行である。したがって、従来のコレステリック液晶層のX-Z面をSEMにて観察すると、明部と暗部とが交互に配列された配列方向は主面(X-Y面)と垂直となる。
コレステリック液晶相は鏡面反射性であるため、例えば、コレステリック液晶層に法線方向から光が入射される場合、法線方向に光が反射される。
例えば、図7および図8においては、配列軸D方向に向かう光学軸40Aの回転方向は時計回りで、ある円偏光が配列軸D方向に傾けて反射されるが、これを反時計回りとすることで、ある円偏光が配列軸D方向とは逆方向に傾けて反射される。
例えば、螺旋の旋回方向が右捩じれの場合、右円偏光を選択的に反射するものであり、配列軸D方向に沿って光学軸40Aが時計回りに回転する液晶配向パターンを有することにより、右円偏光を配列軸D方向に傾けて反射する。
また、例えば、螺旋の旋回方向が左捩じれの場合、左円偏光を選択的に反射するものであり、配列軸D方向に沿って光学軸40Aが時計回りに回転する液晶配向パターンを有する液晶層は、左円偏光を配列軸D方向と逆方向に傾けて反射する。
これらの回折素子の回折構造の周期(1周期Λ)は0.1μm~10μmが好ましく、0.1μm~1μmがより好ましく、0.1μm~0.8μmがさらに好ましく、導光板16を全反射で伝播させる観点から、入射する光の波長λ以下がさらに好ましい。
例えば、図12に示す例は、液晶層の、配向膜32側の界面において液晶化合物40の光学軸40Aが主面に平行であり(プレチルト角が0であり)、配向膜32側の界面から厚さ方向に離間するにしたがって、液晶化合物40のチルト角が大きくなって、その後、他方の界面(空気界面)側まで一定のチルト角で液晶化合物が配向されている構成である。
このように液晶化合物がチルト角を有して(傾斜して)いることにより、光が回折する際に実効的な液晶化合物の複屈折率が高くなり、回折効率を高めることができる。
なお、上記チルト角は、コレステリック液晶層断面の偏光顕微鏡観察において、液晶化合物40の光学軸40Aと主面とのなす角度を任意の5か所以上で測定して、それらを算術平均した値である。
液晶化合物をチルトさせた場合、チルトさせない場合と比較して、光が回折する方位に対してより高い複屈折率が生じる方位が存在する。この方向では実効的な異常光屈折率が大きくなるため、異常光屈折率と常光屈折率の差である複屈折率が高くなる。
狙った回折する方位に合わせて、チルト角の方位を設定することによって、その方位での本来の回折条件とのずれを抑制することができ、結果としてチルト角を持たせた液晶化合物を用いた場合の方が、より高い回折効率を得ることができると考えられる。
さらに、液晶層中または配向膜中にプレチルト角を助長する添加剤を加えることも出来る。この場合、回折効率を更に高める因子として添加剤を利用できる。
この添加剤は空気側の界面のプレチルト角の制御にも利用できる。
液晶層がこのような構成を有することにより、液晶化合物が主面に平行である液晶層に比して、高い回折効率で円偏光を回折できる。
光学軸傾斜角の絶対値を15°以上とすることにより、より好適に、液晶化合物の方向を明部および暗部に一致させ、回折効率を向上できる点で好ましい。
液晶層は、液晶化合物が所定の配向状態に配向されてなる液晶相を層状に固定して形成できる。例えば、コレステリック液晶層の場合には、コレステリック液晶相を層状に固定して形成できる。
液晶相を固定した構造は、液晶相となっている液晶化合物の配向が保持されている構造であればよく、典型的には、重合性液晶化合物を所定の液晶相の配向状態としたうえで、紫外線照射、加熱等によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して、同時に、外場または外力によって配向形態に変化を生じさせることない状態に変化した構造が好ましい。
なお、液晶相を固定した構造においては、液晶相の光学的性質が保持されていれば十分であり、液晶層において、液晶化合物40は液晶性を示さなくてもよい。例えば、重合性液晶化合物は、硬化反応により高分子量化して、液晶性を失っていてもよい。
また、液晶層の形成に用いる液晶組成物は、さらに界面活性剤およびキラル剤を含んでいてもよい。
重合性液晶化合物は、棒状液晶化合物であっても、円盤状液晶化合物であってもよい。
棒状の重合性液晶化合物の例としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、および、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類等が好ましく用いられる。低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。
重合性液晶化合物の例は、Makromol.Chem.,190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5巻、107頁(1993年)、米国特許第4683327号明細書、米国特許第5622648号明細書、米国特許第5770107号明細書、国際公開第95/22586号、国際公開第95/24455号、国際公開第97/00600号、国際公開第98/23580号、国際公開第98/52905号、特開平1-272551号公報、特開平6-16616号公報、特開平7-110469号公報、特開平11-80081号公報、および、特開2001-328973号公報等に記載の化合物が含まれる。2種類以上の重合性液晶化合物を併用してもよい。2種類以上の重合性液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。
円盤状液晶化合物としては、例えば、特開2007-108732号公報や特開2010-244038号公報に記載のものを好ましく用いることができる。
液晶層を形成する際に用いる液晶組成物は、界面活性剤を含有してもよい。
界面活性剤は、安定的に、または迅速に、コレステリック液晶相の配向に寄与する配向制御剤として機能できる化合物が好ましい。界面活性剤としては、例えば、シリコ-ン系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤が挙げられ、フッ素系界面活性剤が好ましく例示される。
なお、界面活性剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
フッ素系界面活性剤として、特開2014-119605号公報の段落[0082]~[0090]に記載の化合物が好ましい。
キラル剤(キラル剤)はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル剤は、化合物によって誘起する螺旋の捩れ方向または螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物(例えば、液晶デバイスハンドブック、第3章4-3項、TN(twisted nematic)、STN(Super Twisted Nematic)用キラル剤、199頁、日本学術振興会第142委員会編、1989に記載)、イソソルビド、および、イソマンニド誘導体等を用いることができる。
キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物または面性不斉化合物もキラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファン、および、これらの誘導体が含まれる。キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤と液晶化合物とがいずれも重合性基を有する場合は、重合性キラル剤と重合性液晶化合物との重合反応により、重合性液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、キラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性キラル剤が有する重合性基は、重合性液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であるのが好ましい。従って、キラル剤の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であるのが好ましく、不飽和重合性基であるのがより好ましく、エチレン性不飽和重合性基であるのがさらに好ましい。
また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
液晶組成物が重合性化合物を含む場合は、重合開始剤を含有しているのが好ましい。紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であるのが好ましい。
光重合開始剤の例には、α-カルボニル化合物(米国特許第2367661号、米国特許第2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、米国特許第2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp-アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60-105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)、ならびに、オキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)等が挙げられる。
液晶組成物中の光重合開始剤の含有量は、液晶化合物の含有量に対して0.1~20質量%であるのが好ましく、0.5~12質量%であるのがさらに好ましい。
液晶組成物は、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、紫外線、熱、および、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートおよびペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等の多官能アクリレート化合物;グリシジル(メタ)アクリレートおよびエチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物;2,2-ビスヒドロキシメチルブタノール-トリス[3-(1-アジリジニル)プロピオネート]および4,4-ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン等のアジリジン化合物;ヘキサメチレンジイソシアネートおよびビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物;オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物;ならびに、ビニルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)3-アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
架橋剤の含有量は、液晶組成物の固形分質量に対して、3~20質量%が好ましく、5~15質量%がより好ましい。架橋剤の含有量が上記範囲内であれば、架橋密度向上の効果が得られやすく、液晶相の安定性がより向上する。
液晶組成物中には、必要に応じて、さらに重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、色材、および、金属酸化物微粒子等を、光学的性能等を低下させない範囲で添加することができる。
液晶組成物は溶媒を含んでいてもよい。溶媒には、制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましい。
有機溶媒には、制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、および、エーテル類などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が好ましい。
すなわち、配向膜32上にコレステリック液晶層を形成する場合には、配向膜32に液晶組成物を塗布して、液晶化合物をコレステリック液晶相の状態に配向した後、液晶化合物を硬化して、コレステリック液晶相を固定してなる液晶層を形成するのが好ましい。
液晶組成物の塗布は、インクジェットおよびスクロール印刷等の印刷法、ならびに、スピンコート、バーコートおよびスプレー塗布等のシート状物に液体を一様に塗布できる公知の方法が全て利用可能である。
以上の例は、液晶回折素子として液晶化合物がコレステリック配向された液晶層を用いているが、本発明に用いる液晶回折素子は、液晶化合物40に由来する光学軸40Aが、面内の少ないとも1方向に沿って連続的に回転している液晶配向パターンを有するものであれば、各種の液晶回折素子が利用可能である。
本発明においては、面内の少なくとも1方向に沿って連続的に回転している液晶配向パターンを有し、かつ、厚さ方向には液晶化合物がコレステリック液晶相を形成していない液晶回折素子も、利用可能である。なお、液晶回折素子において、液晶化合物がコレステリック液晶相とはならない程度に厚さ方向に捩じれ回転した構成を有していてもよい。
図14および図15に示す液晶回折素子は、支持体30と、配向膜32と、液晶層36とを有する。
図15に示す液晶回折素子の液晶層36も、液晶層34と同様、液晶化合物40の光学軸40Aが、配列軸D方向に沿って連続的に回転する液晶配向パターンを有する。なお、図15も、上述した図7と同様、配向膜32の表面の液晶化合物のみを示している。
図14に示す液晶回折素子では、液晶層36を形成する液晶化合物40が厚さ方向に螺旋状に捩じれ回転しておらず、光学軸40Aは、面方向の同じ場所に位置する。このような液晶層は、上述した液晶層の形成において、液晶組成物にキラル剤を添加しないことで形成できる。
一方、液晶層36を形成する液晶化合物40は、配列軸D方向と直交するY方向、すなわち光学軸40Aが連続的に回転する一方向と直交するY方向では、光学軸40Aの向きが等しい液晶化合物40が等間隔で配列されている。
言い換えれば、液晶層36を形成する液晶化合物40において、Y方向に配列される液晶化合物40同士では、光学軸40Aの向きと配列軸D方向とが成す角度が等しい。
この場合に、それぞれの領域Rにおける面内レタデーション(Re)の値は、半波長すなわちλ/2であるのが好ましい。これらの面内レタデーションは、領域Rの屈折率異方性に伴う屈折率差Δnと光学異方性層の厚さとの積により算出される。ここで、光学異方性層における領域Rの屈折率異方性に伴う屈折率差とは、領域Rの面内における遅相軸の方向の屈折率と、遅相軸の方向に直交する方向の屈折率との差により定義される屈折率差である。すなわち、領域Rの屈折率異方性に伴う屈折率差Δnは、光学軸40Aの方向の液晶化合物40の屈折率と、領域Rの面内において光学軸40Aに垂直な方向の液晶化合物40の屈折率との差に等しい。つまり、屈折率差Δnは、液晶化合物40の屈折率差に等しい。
この作用を、図16および図17に概念的に示す。なお、液晶層36は、液晶化合物の屈折率差と光学異方性層の厚さとの積の値がλ/2であるとする。
図16に示すように、液晶層36の液晶化合物の屈折率差と光学異方性層の厚さとの積の値がλ/2の場合に、液晶層36に左円偏光である入射光L1が入射すると、入射光L1は、液晶層36を通過することにより180°の位相差が与えられて、透過光L2は、右円偏光に変換される。
また、液晶層36に形成された液晶配向パターンは、配列軸D方向に周期的なパターンであるため、透過光L2は、入射光L1の進行方向とは異なる方向に進行する。このように、左円偏光の入射光L1は、入射方向に対して配列軸D方向に一定の角度だけ傾いた、右円偏光の透過光L2に変換される。
また、液晶層36に形成された液晶配向パターンは、配列軸D方向に周期的なパターンであるため、透過光L5は、入射光L4の進行方向とは異なる方向に進行する。このとき、透過光L5は透過光L2と異なる方向、つまり、入射方向に対して矢印X方向とは逆の方向に進行する。このように、入射光L4は、入射方向に対して配列軸D方向とは逆の方向に一定の角度だけ傾いた左円偏光の透過光L5に変換される。
また、配列軸D1方向に沿って回転する、液晶化合物40の光学軸40Aの回転方向を逆方向にすることにより、透過光の屈折の方向を、逆方向にできる。すなわち、図14~図17に示す例では、配列軸D方向に向かう光学軸40Aの回転方向は時計回りであるが、この回転方向を反時計回りにすることで、透過光の屈折の方向を、逆方向にできる。
偏光素子は、出射回折素子が選択的に回折する偏光状態の光の少なくとも一部を吸収または反射する偏光素子である。したがって、偏光素子が吸収または反射する偏光は、出射回折素子の構成に応じて適宜設定される。
偏光素子としては、従来公知の円偏光板、楕円偏光板、および、直線偏光板等が用いられる。
具体的には複数個の回折要素(回折素子)を使用する光学的方法、すなわち内結合、中間および外結合回折要素を備えた回折光学方法を用いることができる。本方法は特表2008-546020号公報に詳しく記載がある。
<入射回折素子Bの作製>
(配向膜の形成)
支持体としてガラス基板を用意した。支持体上に、下記の配向膜形成用塗布液をスピンコートで塗布した。この配向膜形成用塗布液の塗膜が形成された支持体を60℃のホットプレート上で60秒間乾燥し、配向膜を形成した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記光配向用素材 1.00質量部
水 16.00質量部
ブトキシエタノール 42.00質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 42.00質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
図13に示す露光装置を用いて配向膜を露光して、配向パターンを有する配向膜P-1を形成した。
露光装置において、レーザとして波長(325nm)のレーザ光を出射するものを用いた。干渉光による露光量を1000mJ/cm2とした。なお、2つのレーザ光およびの干渉により形成される配向パターンの1周期(光学軸が180°回転する長さ)は、2つの光の交差角(交差角α)を変化させることによって制御した。
入射回折素子Bを形成する液晶組成物として、下記の組成物A-1を調製した。この組成物A-1は、右円偏光を反射するコレステリック液晶層(コレステリック液晶相)を形成する、液晶組成物である。
組成物A-1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
棒状液晶化合物L-1 100.00質量部
重合開始剤(BASF製、Irgacure(登録商標)907)
3.00質量部
光増感剤(日本化薬製、KAYACURE DETX-S)
1.00質量部
キラル剤Ch-1 6.10質量部
メチルエチルケトン 204.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
出射回折素子Bは、膜厚を調整した以外は、入射回折素子Bと同様にして作製した。
(配向膜の形成)
実施例1と同様にして配向膜を形成した。
得られた配向膜P-Q1に偏光紫外線を照射(50mJ/cm2、超高圧水銀ランプ使用)することで、配向膜P-Q1の露光を行った。
λ/4を形成する液晶組成物として、下記の組成物C-1を調製した。
組成物C-1
――――――――――――――――――――――――――――――――――
液晶化合物L-2 42.00質量部
液晶化合物L-3 42.00質量部
液晶化合物L-4 16.00質量部
重合開始剤PI-1 0.50質量部
レベリング剤G-1 0.20質量部
メチルエチルケトン 176.00質量部
シクロペンタノン 44.00質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
λ/4板は、上記の組成物C-1を配向膜P-Q1上に塗布することにより形成した。塗布した塗膜をホットプレート上で70℃に加熱し、その後、65℃に冷却した後、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて波長365nmの紫外線を500mJ/cm2の照射量で塗膜に照射することにより、液晶化合物の配向を固定化した。
これにより、λ/4板を得た。得られたλ/4板のRe(530)は133nmであった。
上記作製したλ/4板と直線偏光子とを粘着層を用いて方向を調整して貼合して、円偏光板を作製し、偏光素子として用いた。
導光板として、大きさ60mm×70mm、厚み1mm、材質:ガラスの導光板を用いた。
入射回折素子Bは、直径6mmの大きさに切り出して用いた。出射回折素子Bは、20mm×25mmの大きさに切り出して用いた。
なお、各回折素子を切り出す際には、各回折素子を導光板上に配置した際に回折構造の周期方向が所定の方向となるように、切り出す方向と回折構造の周期方向とを調整して切り出した。
各回折素子の配置は、図1に示すような配置とした。入射回折素子Bと出射回折素子Bとは左右方向に8mm離間して配置した。
以上により、導光素子を作製した。
作製した導光素子の、面方向の出射回折素子と重複する位置の、導光板側とは反対側に、偏光素子を離間して配置し、光学部材を作製した。
偏光素子は、20mm×25mmの大きさに切り出して用いた。導光素子と偏光素子との距離は2mmとした。
偏光素子を導光素子に接するように配置した以外は実施例1-1と同様にして光学部材を作製した。
偏光素子として直線偏光子を用いた以外は実施例1-1と同様にして光学部材を作製した。
偏光素子を有さない以外は実施例1-1と同様にして光学部材を作製した。
入射回折素子Bに代えて下記の入射回折素子Gを用い、出射回折素子Bに代えて下記の出射回折素子Gを用いた以外はそれぞれ、実施例1-1~1-3、比較例1と同様にして光学部材を作製した。
配向膜の露光において、2つの光の交差角(交差角α)を変えて配向膜に形成される配向パターンの1周期を異なるものとし、液晶層を形成する組成物におけるキラル剤の量を5.27質量部に変更し、膜厚を調整した以外は、入射回折素子Bと同様にして入射回折素子Gを作製した。
出射回折素子Gは、膜厚を調整した以外は、入射回折素子Gと同様にして作製した。
入射回折素子Bに代えて下記の入射回折素子Rを用い、出射回折素子Bに代えて下記の出射回折素子Rを用いた以外はそれぞれ、実施例1-1~1-3、比較例1と同様にして光学部材を作製した。
配向膜の露光において、2つの光の交差角(交差角α)を変えて配向膜に形成される配向パターンの1周期を異なるものとし、液晶層を形成する組成物におけるキラル剤の量を4.42質量部に変更し、膜厚を調整した以外は、入射回折素子Bと同様にして入射回折素子Rを作製した。
出射回折素子Rは、膜厚を調整した以外は、入射回折素子Rと同様にして作製した。
(中間回折素子Bの作製)
配向膜の露光において、液晶層を形成する組成物におけるキラル剤の量を5.57質量部に変更し、膜厚を調整した以外は、入射回折素子Bと同様にして中間回折素子Bを作製した。
導光板として、大きさ60mm×70mm、厚み1mm、材質:ガラスの導光板を用いた。
入射回折素子Bは、直径6mmの大きさに切り出して用いた。中間回折素子Bは、15mm(最大)×25mmの大きさに切り出して用いた。出射回折素子Bは、20mm×25mmの大きさに切り出して用いた。
なお、各回折素子を切り出す際には、各回折素子を導光板上に配置した際に回折構造の周期方向が所定の方向となるように、切り出す方向と回折構造の周期方向とを調整して切り出した。
各回折素子の配置は、図3に示すような配置とした。中間回折素子Bと入射回折素子Bとは左右方向に1mm離間して配置した。また、出射回折素子Bと中間回折素子Bとは上下方向に8mm離間して配置した。
以上により、導光素子を作製した。
作製した導光素子の、面方向の出射回折素子と重複する位置の、導光板側とは反対側に、偏光素子を離間して配置し、光学部材を作製した。
偏光素子は、20mm×25mmの大きさに切り出して用いた。導光素子と偏光素子との距離は2mmとした。
偏光素子を導光素子に接するように配置した以外は実施例4-1と同様にして光学部材を作製した。
偏光素子として直線偏光子を用いた以外は実施例4-1と同様にして光学部材を作製した。
偏光素子を有さない以外は実施例4-1と同様にして光学部材を作製した。
入射回折素子Bに代えて入射回折素子Gを用い、中間回折素子Bに代えて下記の中間回折素子Gを用い、出射回折素子Bに代えて出射回折素子Gを用いた以外はそれぞれ、実施例4-1~4-3、比較例4と同様にして光学部材を作製した。
配向膜の露光において、2つの光の交差角(交差角α)を変えて配向膜に形成される配向パターンの1周期を異なるものとし、液晶層を形成する組成物におけるキラル剤の量を4.64質量部に変更し、膜厚を調整した以外は、入射回折素子Gと同様にして中間回折素子Gを作製した。
入射回折素子Bに代えて入射回折素子Rを用い、中間回折素子Bに代えて下記の中間回折素子Rを用い、出射回折素子Bに代えて出射回折素子Rを用いた以外はそれぞれ、実施例4-1~4-3、比較例4と同様にして光学部材を作製した。
配向膜の露光において、2つの光の交差角(交差角α)を変えて配向膜に形成される配向パターンの1周期を異なるものとし、液晶層を形成する組成物におけるキラル剤の量を3.94質量部に変更し、膜厚を調整した以外は、入射回折素子Rと同様にして中間回折素子Rを作製した。
作製した各導光素子について、以下の方法で、迷光および表示される画像の明るさを評価した。なお、実施例1-1~1-3、4-1~4~3および比較例1、4については、波長450nmの光を用いて評価した。実施例2-1~2-3、5-1~5~3および比較例2、5については、波長532nmの光を用いて評価した。実施例3-1~3-3、6-1~6-3および比較例3、6については、波長635nmの光を用いて評価した。
LCOS(Liquid crystal on silicon)に投射光源と凸レンズとを組み合わせたプロジェクションディスプレイを用意した。プロジェクションディスプレイを、入射回折素子に向けて画像を照射するように配置して画像表示装置を作製した。なお、プロジェクションディスプレイと入射回折素子間に円偏光板を配置し、入射回折素子に対して右円偏光の画像を投影した。なお、各プロジェクションディスプレイは、対応する入射回折素子に応じた色(波長)の画像を照射するものとした。
作製した画像表示装置を用いて画像を表示して、迷光を以下の基準で評価した。
・A:迷光の発生が軽微であった
・B:迷光の発生が弱く視認されるが、許容内であった
・C:迷光の発生が視認され、目立っていた
光源から出射した光を直線偏光子およびλ/4板を透過させて円偏光の光とした。この光を導光素子の入射回折素子に入射させて出射回折素子から出射した光の光量をパワーメータで測定した。なお、測定箇所は出射回折素子の上端から10mm、左右中央の位置および中央から左右に±6mmの位置からの出射光を測定した。また、導光板主面に対する法線方向を0°としたときに、入射回折素子への光の入射角は0°から20°まで10°刻みで変化させた。パワーメータの有効口径が2mmΦとなるようにピンホールを配置し、出射光がピンホールの中心を透過するようにして光量を測定し、各位置および各入射角度の測定値を平均した光量で評価を行った。
・A:対応する比較例に対し、光量が8割以上
・B:対応する比較例に対し、光量が8割未満
結果を下記の表1および2に示す。
また、実施例1-1と実施例1-3との対比、実施例2-1と実施例2-3との対比、実施例3-1と実施例3-3との対比、実施例4-1と実施例4-3との対比、実施例5-1と実施例5-3との対比、実施例6-1と実施例6-3との対比から、偏光素子として位相差層と直線偏光子とからなる円偏光板を用いることで、迷光をより好適に抑制できることがわかる。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
12 表示素子
14、14a~14e 導光素子
16、16d~16e 導光板
18、18c~18e 入射回折素子
20 中間回折素子
24、24c~24e 出射回折素子
30 支持体
32 配向膜
34、36 液晶層
40 液晶化合物
40A 光学軸
42 明部
44 暗部
60 露光装置
62 レーザ
64 光源
65 λ/2板
68 偏光ビームスプリッター
70A,70B ミラー
72A,72B λ/4板
RR 赤色の右円偏光
M レーザ光
MA,MB 光線
PO 直線偏光
PR 右円偏光
PL 左円偏光
α 交差角
Q 絶対位相
E,E1,E2 等位相面
U 使用者
D 配列軸
Λ 1周期
P ピッチ
Claims (12)
- 導光板と、前記導光板の主面に配置される入射回折素子、および、出射回折素子と、を有する導光素子と、
前記入射回折素子に画像を照射する表示素子と、
前記表示素子が照射した光であって、前記入射回折素子で回折されて前記導光板に入射し、前記導光板内を導光されて前記出射回折素子に到達した光のうち、前記出射回折素子の出射側とは反対側に漏れる光の透過を阻止する偏光素子と、を有し、
前記出射回折素子が、偏光回折素子であり、
前記偏光素子は、前記出射回折素子に対して出射側とは反対側に配置されており、
前記偏光素子は、前記導光板の主面の面方向において、前記出射回折素子と重複する位置に配置されており、
前記偏光素子は、一方の偏光状態の光を吸収または反射し、他の偏光状態の光を透過するものであり、
前記出射回折素子が、反射型の回折素子であり、
前記偏光素子は、前記出射回折素子の、前記導光板側とは反対側に配置される、画像表示装置。 - 導光板と、前記導光板の主面に配置される入射回折素子、および、出射回折素子と、を有する導光素子と、
前記入射回折素子に画像を照射する表示素子と、
前記表示素子が照射した光であって、前記入射回折素子で回折されて前記導光板に入射し、前記導光板内を導光されて前記出射回折素子に到達した光のうち、前記出射回折素子の出射側とは反対側に漏れる光の透過を阻止する偏光素子と、を有し、
前記出射回折素子が、偏光回折素子であり、
前記偏光素子は、前記出射回折素子に対して出射側とは反対側に配置されており、
前記偏光素子は、前記導光板の主面の面方向において、前記出射回折素子と重複する位置に配置されており、
前記偏光素子は、前記出射回折素子が選択的に回折する偏光状態の光を吸収または反射するものであり、
前記出射回折素子が、反射型の回折素子であり、
前記偏光素子は、前記出射回折素子の、前記導光板側とは反対側に配置される、画像表示装置。 - 前記偏光素子は、前記導光素子とは離間している請求項1または2に記載の画像表示装置。
- 前記偏光素子が、楕円偏光板である請求項1~3のいずれか一項に記載の画像表示装置。
- 前記偏光素子が、円偏光板である請求項1~4のいずれか一項に記載の画像表示装置。
- 前記偏光素子が、直線偏光子と位相差板とからなる請求項1~5のいずれか一項に記載の画像表示装置。
- 前記位相差板がλ/4板である請求項6に記載の画像表示装置。
- 前記位相差板が逆波長分散性を有する請求項6または7に記載の画像表示装置。
- 前記偏光回折素子が、液晶化合物を含む組成物を用いて形成され、前記液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する、液晶回折素子である請求項1~8のいずれか一項に記載の画像表示装置。
- 前記液晶回折素子が、前記液晶化合物の光学軸の向きが厚さ方向で捩じれ回転している領域を有する請求項9に記載の画像表示装置。
- 前記液晶回折素子が、コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層を有する請求項9または10に記載の画像表示装置。
- 前記偏光回折素子の回折構造の周期が0.1μm以上、10μm以下である請求項1~11のいずれか一項に記載の画像表示装置。
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