(57)【要約】【課題】面状が良好で、ハジキ、配向欠陥のない光学フィルムを製造し得る重合体、組成物、光学フィルム及び液晶表示装置を提供する。【解決手段】本発明の積層体（１０）は、表面（１０ｓ）上に、表面（１０ｓ）の配向規制力を利用して、表面（１０ｓ）に対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる配向膜（１１）を成膜可能な積層体であって、支持体（１００）上に、支持体表面（１００ｓ）に対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層（１１０）を備えてなり、液晶層（１１０）に、フッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる界面活性剤を含み、界面活性剤の分子量が１５０００以下としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面上に該表面の配向規制力を利用して、前記表面に対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる配向膜を成膜可能な積層体であって、
支持体上に、該支持体表面に対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層を備えてなり、
該液晶層に、フッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる界面活性剤を含み、
該界面活性剤の分子量が１５０００以下である積層体。
【請求項２】
前記界面活性剤の分子量が１００００以下である請求項１記載の積層体。
【請求項３】
前記界面活性剤がフッ素含有化合物からなり、前記液晶層中に、フッ素原子を０．００１質量％以上０．１０質量％未満含有する請求項１または２記載の積層体。
【請求項４】
前記界面活性剤が、ポリアルキレンオキシド基及び／または水酸基を有する請求項１〜３いずれか１項記載の積層体。
【請求項５】
前記液晶層がコレステリック液晶層である請求項１〜４いずれか１項記載の積層体。
【請求項６】
前記配向膜が前記表面に対して垂直配向能を有する前記棒状液晶化合物が配向してなる膜であり、前記液晶層が前記水平配向能を有する前記円盤状液晶化合物が配向してなる請求項１〜５いずれか１項記載の積層体。
【請求項７】
前記配向膜が前記表面に対して垂直配向能を有する前記円盤状液晶化合物が配向してなる膜であり、前記液晶層が前記水平配向能を有する前記棒状液晶化合物が配向してなる請求項１〜５いずれか１項記載の積層体。
【請求項８】
前記配向膜が前記表面に対して水平配向能を有する前記棒状液晶化合物が配向してなる膜であり、前記液晶層が前記垂直配向能を有する前記円盤状液晶化合物が配向してなる請求項１〜５いずれか１項記載の積層体。
【請求項９】
前記配向膜が前記表面に対して水平配向能を有する前記円盤状液晶化合物が配向してなる膜であり、前記液晶層が前記垂直配向能を有する前記棒状液晶化合物が配向してなる請求項１〜５いずれか１項記載の積層体。
【請求項１０】
前記配向膜がコレステリック液晶層である請求項７〜９いずれか１項記載の積層体。
【請求項１１】
前記支持体が、前記液晶層側の表面に、前記支持体表面に対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層を備えてなる請求項１〜１０いずれか１項記載の積層体。
【請求項１２】
支持体と、該支持体表面に対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層と、
該液晶層と異なる配向能を有する棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる配向膜とを順次備えてなり、
前記液晶層が、フッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる界面活性剤を含み、
該界面活性剤の分子量が１５０００以下である光学フィルム。
【請求項１３】
前記界面活性剤の分子量が１００００以下である請求項１２記載の光学フィルム。
【請求項１４】
前記界面活性剤がフッ素含有化合物からなり、前記液晶層中に、フッ素原子を０．００１質量％以上０．１０質量％未満含有する請求項１２または１３記載の光学フィルム。
【請求項１５】
前記界面活性剤が、ポリアルキレンオキシド基及び／または水酸基を有する請求項１２〜１４いずれか１項記載の光学フィルム。
【請求項１６】
前記液晶層が、円盤状液晶化合物が水平配向してなる層であり、
前記配向膜が、棒状液晶化合物が垂直配向してなるものである請求項１２〜１５いずれか１項記載の光学フィルム。
【請求項１７】
前記液晶層が、円盤状液晶化合物が垂直配向してなる層であり、
前記配向膜が、棒状液晶化合物が水平配向してなるものである請求項１２〜１５いずれか１項記載の光学フィルム。
【請求項１８】
前記液晶層が、棒状液晶化合物が水平配向してなる層であり、
前記配向膜が、円盤状液晶化合物が垂直配向してなるものである請求項１２〜１５いずれか１項記載の光学フィルム。
【請求項１９】
前記液晶層が、棒状液晶化合物が垂直配向してなる層であり、
前記配向膜が、円盤状液晶化合物が水平配向してなるものである請求項１２〜１５いずれか１項記載の光学フィルム。
【請求項２０】
前記配向膜の前記液晶層と反対側の表面に、前記界面活性剤が存在してなる請求項１２〜１９いずれか１項記載の光学フィルム。
【請求項２１】
前記液晶層と前記配向膜がコレステリック液晶層である請求項１６〜２０いずれか１項記載の光学フィルム。
【請求項２２】
前記支持体と前記液晶層との間にλ／４板を備えてなり、前記液晶層及び前記配向膜の一方が反射中心波長３８０ｎｍ以上５００ｎｍ未満、且つ半値幅１００ｎｍ以下である反射率ピークを有する光反射層であり、他方が反射中心波長５００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下、且つ半値幅２００ｎｍ以下である反射率ピークを有する光反射層であり、前記液晶層のＲｔｈ（５５０）と前記配向膜のＲｔｈ（５５０）の符号が異なる輝度向上フィルムである請求項２１記載の光学フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶化合物が配向してなる配向膜の成膜に用いることができる積層体、及び液晶化合物が配向してなる液晶層を複数層備えた光学フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶テレビや、パソコン、携帯電話、デジタルカメラなどの液晶パネル等の用途で広く用いられている。通常、液晶表示装置は、液晶セルの両側に偏光板を設けた液晶パネル部材を有し、バックライト部材からの光を液晶パネル部材で制御することにより表示が行われている。【０００３】
近年では、液晶表示装置の大型化、高精細化に向けた検討が進められており、例えば、バックライト部材においては、高輝度化、及び、省電力化が求められている。高輝度且つ省電力なバックライトシステムとして、液晶セルへの出射側に、所定の偏光軸の直線偏光または所定の方向の円偏光を透過し、透過光以外の光を反射する特性を示す、いわゆる輝度向上フィルムを備えた構成が提案されている。【０００４】
例えば、特許文献１には、反射帯域幅及び反射中心波長の異なる複数層のコレステリック液晶層をフィルム基材上に備えた円偏光分離素子と、光学異方性素子と、周期的構造体とが一体化されてなる輝度向上フィルムが開示されている。【０００５】
かかる輝度向上フィルムに限らず、液晶の配向を利用した光学フィルムは、表面に配向規制力を有する下地上に液晶化合物を含む組成物を塗布成膜することにより作製される場合がある。この場合、配向規制力を有する下地と塗膜との界面において、塗膜のぬれ性が悪く、いわゆる「ハジキ現象」が生じると、界面に非密着部分が形成され、その近傍では下地の配向規制力が塗膜に対して作用しづらく、得られる配向膜において配向欠陥が生じやすいという問題がある。【０００６】
特許文献２には、液晶化合物を含む組成物に混合することにより、膜厚方向上部まで液晶分子を均一性良く配向させることが可能な液晶配向促進剤として、一分子中に、フッ素置換脂肪族基やオリゴシロキサノキシ基等の疎水性基と、少なくとも二つの環状構造を含む排除体積効果を有する基とを有する化合物が提案されている。特許文献２には、液晶化合物として、棒状液晶化合物や円盤状液晶化合物を含むことが記載されている。【０００７】
また、配向欠陥を抑制することが可能な液晶組成物として、特許文献３には、フッ素基を含有する側鎖、及び、液晶分子と相溶する基を特定の割合で有する（メタ） アクリル共重合体からなる添加剤を、特定量液晶組成物中に添加することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００７−０６５００５号
【特許文献２】特開２０００−３４５１６４号公報
【特許文献３】特開２００６−１６５９９号公報
【特許文献４】特開２００３−２６２７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献３に記載されている添加剤、いわゆるフッ素系ポリマー界面活性剤やシリコーン系界面活性剤は、その疎水性基を利用して塗膜表面に偏在し、塗布液の表面張力を低下させることにより、塗布液のハジキ現象（以下、ハジキと略記する）を抑制し、下地と密着性良く塗膜を形成することに貢献する。【００１０】
しかしながら、光学フィルムに含まれる液晶分子は、その用途により、重合性や形状等が様々であり、液晶分子の種類に関わらず同様の密着性を得ることが難しい。また、密着性が改善されたとしても、下地上に存在する界面活性剤により配向規制力を阻害してしまうことがある。例えば、特許文献１に記載のコレステリック液晶層を積層する場合や、特許文献４のような、円盤状液晶化合物が垂直配向してなる下地上に、棒状液晶化合物が水平配向してなる層を形成する場合においては、特許文献２や特許文献３に記載の添加剤を用いても充分に配向欠陥を抑制することが難しい。【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、表面に、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層を備え、液晶層表面の配向規制力を利用して、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる配向膜を、配向欠陥を抑制して塗布成膜することが可能な積層体を提供することを目的とするものである。
本発明はまた、配向欠陥の少ない、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層を複数層備えた光学フィルムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層を複数層備えた光学フィルムの製造にあたり、第２層目以降の液晶層に配向欠陥を生じやすい、すなわち、表面に、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層を備えてなる積層体上に、液晶層表面の配向規制力を利用して、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる配向膜を、配向欠陥を抑制して塗布成膜する際に、配向欠陥を生じやすいことに着目し、このような積層体上に棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる配向膜を、配向欠陥を抑制して形成可能な構成を見いだした。【００１３】
すなわち、本発明の積層体は、表面上に、表面の配向規制力を利用して、この表面に対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる配向膜を成膜可能な積層体であって、
支持体上に、支持体表面に対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層を備えてなり、
液晶層に、フッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる界面活性剤を含み、界面活性剤の分子量が１５０００以下としている。【００１４】
また、本発明の光学フィルムは、
支持体と、支持体表面に対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層と、
液晶層と異なる配向能を有する棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる配向膜とを順次備えてなり、
液晶層が、フッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる界面活性剤を含み、
界面活性剤の分子量が１５０００以下としている。【００１５】
本発明の積層体及び光学フィルムにおいて、界面活性剤の分子量は、１００００以下であることが好ましい。【００１６】
本明細書において、界面活性剤が分子量１５００以上の高分子化合物である場合の界面活性剤の分子量は、重量平均分子量を意味するものとする。本明細書において、重量平均分子量（以下Ｍｗと略記）は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算値を意味するものとし、下記の条件で測定される重量平均分子量である。
溶媒              テトラヒドロフラン
装置名            ＴＯＳＯＨ  ＨＬＣ−８３２０ＧＰＣ
カラム            ＴＯＳＯＨ  ＴＳＫｇｅｌ  Ｓｕｐｅｒ  ＨＺＭ−Ｈ、ＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＨＺ４０００、ＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＨＺ４０００を３本接続して使用。
カラム温度        ２５℃
試料濃度          ０．１質量％
流速              ０．３５ｍｌ／ｍｉｎ
校正曲線          ＴＯＳＯＨ製ＴＳＫ標準ポリスチレン  Ｍｗ＝２８０００００〜１０５０までの７サンプルによる校正曲線を使用。【００１７】
界面活性剤はフッ素含有化合物からなることが好ましく、この場合は、液晶層中に、フッ素原子を０．００１質量％以上０．１０質量％未満含有することが好ましい。
また、界面活性剤は、ポリアルキレンオキシド基及び／または水酸基を有することが好ましい。【００１８】
また、液晶層はコレステリック液晶層であってもよい。【００１９】
本発明の積層体及び光学フィルムの第１の好適な態様としては、配向膜が支持体表面に対して垂直配向能を有する棒状液晶化合物が配向してなる膜であり、液晶層が水平配向能を有する円盤状液晶化合物が配向してなる態様が挙げられる。【００２０】
本発明の積層体及び光学フィルムの第２の好適な態様としては、配向膜が支持体表面に対して垂直配向能を有する円盤状液晶化合物が配向してなる膜であり、液晶層が水平配向能を有する棒状液晶化合物が配向してなる態様が挙げられる。【００２１】
本発明の積層体及び光学フィルムの第３の好適な態様としては、配向膜が支持体表面に対して水平配向能を有する棒状液晶化合物が配向してなる膜であり、液晶層が垂直配向能を有する円盤状液晶化合物が配向してなる態様が挙げられる。【００２２】
本発明の積層体及び光学フィルムの第４の好適な態様としては、配向膜が支持体表面に対して水平配向能を有する円盤状液晶化合物が配向してなる膜であり、液晶層が垂直配向能を有する棒状液晶化合物が配向してなる態様が挙げられる。【００２３】
本発明の積層体及び光学フィルムにおいて、配向膜はコレステリック液晶層である場合にも適用することができる。【００２４】
本発明の積層体及び光学フィルムにおいて、支持体は、液晶層側の表面に、支持体表面に対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層を備えていてもよい。【００２５】
本発明の光学フィルムにおいて、配向膜の液晶層と反対側の表面に、界面活性剤が存在してなることが好ましい。【００２６】
本発明の光学フィルムは、支持体と液晶層との間にλ／４板を備えてなり、液晶層及び配向膜の一方が反射中心波長３８０ｎｍ以上５００ｎｍ未満、且つ半値幅１００ｎｍ以下である反射率ピークを有する光反射層であり、他方が反射中心波長５００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下、且つ半値幅２００ｎｍ以下である反射率ピークを有する光反射層であり、液晶層のＲｔｈ（５５０）と配向膜のＲｔｈ（５５０）の符号が異なる輝度向上フィルムであることが好ましい。Ｒｔｈ（５５０）とは、波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションであり単位はｎｍである。Ｒｔｈ（５５０）は、波長５５０ｎｍにおける面内のレターデーションであるＲｅ（５５０）より求められる。
Ｒｅ（５５０）は、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ，またはＷＲ（王子計測機器株式会社製）において、波長５５０ｎｍの光をフィルム法線方向に入射されて測定された値とする。Ｒｔｈ（５５０）は、Ｒｅ（５５０）を、面内の遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合はフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、フィルム法線方向に対して法線方向から片側５０°まで１０°ステップで各々その傾斜した方向から波長５００ｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値をもとに、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ，またはＷＲが算出する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の積層体は、支持体と、支持体表面に対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層を備え、液晶層にフッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる、分子量が１５０００以下の界面活性剤を含んでいる。かかる構成を有することにより、液晶層上に、水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる配向膜を塗布成膜により形成する際に、塗布液のハジキを抑制し、且つ、配向欠陥の少ない配向膜を形成可能とすることができる。
本発明によれば、配向欠陥の少ない棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層を複数層備えた光学フィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る一実施形態の積層体の概略断面図である。
【図２】本発明にかかる一実施形態の光学フィルムの概略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の液晶表示装置の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施形態のバックライトシステムの構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下の説明は、本発明の代表的な実施形態に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【００３０】
「積層体」
図１を参照して、本発明に係る一実施形態の光学フィルムについて説明する。図１は本実施形態の積層体１０の構成を表す概略断面図である。本明細書の図面において、視認しやすくするため各部の縮尺は適宜変更して示してある。
【００３１】
図１に例示されるように、積層体１０は、支持体１００上に、支持体表面１００ｓに対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層１１０を備えてなり、
液晶層１１０に、フッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる、分子量が１５０００以下の界面活性剤を含んでいる。
【００３２】
本発明において、棒状液晶化合物の垂直配向とは、棒状液晶化合物の長軸方向が支持体１００に対して極角９０度の状態で配向することを意味する。棒状液晶化合物の水平配向とは、棒状液晶化合物の長軸方向が支持体１００に対して水平の状態で配向することを意味する。円盤状液晶化合物の垂直配向とは、円盤状液晶化合物の平面が支持体１００に対して極角９０度の状態で配向することを意味する。円盤状液晶化合物の水平配向とは、円盤状液晶化合物の平面が支持体１００に対して水平の状態で配向することを意味する。それぞれの角度はプラスマイナス１５度の幅で揺らいでいてもよい。本発明における配向状態は、Ａｘｏ Ｓｃａｎ（０ＰＭＦ−１、Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社製）を用いて確認することができる。
【００３３】
積層体１０は、積層体１０の表面１０ｓ上に、表面１０ｓの配向規制力を利用して、表面１０ｓに対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる配向膜を成膜することができるので、かかる配向膜を成膜する成膜用基板として好適である。
【００３４】
積層体１０の表面１０ｓは、液晶層１１０の表面１１０ｓである。成膜用基板としての積層体１０は、表面１０ｓの配向規制力、すなわち、液晶層表面１１０ｓの配向規制力を利用して、表面１０ｓに対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる配向膜を成膜する基板である。
【００３５】
積層体１０は、支持体１００上に、液晶層１１０の原料液である液晶組成物を塗布して液晶層１１０の前駆体膜（塗膜）１１０ｍ（不図示）を形成し、前駆体膜１１０ｍを硬化させることにより形成することができる。
【００３６】
発明が解決しようとする課題の項目において述べたように、フッ素やシロキサン構造を有する化合物は、塗膜中において表面に偏在する性質を有している。従って、液晶層１１０は、前駆体膜１１０ｍの表面に界面活性剤が偏在した状態で硬化されて形成されるため、液晶層表面１１０ｓには、フッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる、分子量が１５０００以下の界面活性剤が存在してなる。
【００３７】
表面にかかる界面活性剤が存在することにより、水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物を含む液晶組成物を塗布した際に、塗布液のハジキ現象を抑制し、基板表面（積層体表面）１０ｓに良好なぬれ性を有して液晶組成物の塗膜を形成することができる。
【００３８】
本発明者らは、積層体１０の液晶層１１０に含まれるフッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる界面活性剤が、分子量１５０００を境に、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物の配向欠陥の抑制効果が異なることを見出した。
【００３９】
積層体１０の液晶層１１０に含まれるフッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる界面活性剤を、分子量を１５０００以下とすることにより、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物を含む液晶組成物からなる塗布液のハジキ現象を良好に抑制し、且つ、液晶分子を積層体表面１０ｓに対して平行方向または垂直方向に良好に配向させて、配向欠陥の抑制された配向膜を形成することができる。
【００４０】
積層体１０において、液晶層１１０に含まれるフッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる界面活性剤を、分子量を１００００以下とした態様では、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物からなる液晶分子を、より良好に配向欠陥を抑制して垂直配向または水平配向させ、且つ、コレステリック液晶層とすることも可能である（後記実施例を参照）。
以下に、積層体１０の各構成要素について説明する。
【００４１】
＜支持体＞
積層体１０において、支持体１００は、表面１００ｓに液晶層１１０を備えてなるので、表面１００ｓには配向規制力を備える必要がある。本実施形態では、基材１０１上に配向層１０２を備えることにより表面１００ｓに配向規制力を付与した態様としている。
【００４２】
基材１０１としては、ガラスやポリマーフィルムを用いることができる。基材として用いられるポリマーフィルムの材料の例には、セルロースアシレートフィルム（例えば、セルローストリアセテートフィルム（屈折率１．４８）、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム）、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂フィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリメチルメタクリレート等のポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、（メタ）アクリルニトリルフィルム、ポリオレフィン、脂環式構造を有するポリマー（ノルボルネン系樹脂（商品名「アートン（登録商標）」、ＪＳＲ社製）、非晶質ポリオレフィン（商品名「ゼオネックス（登録商標）」、日本ゼオン社製））、などが挙げられる。このうちトリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、脂環式構造を有するポリマーが好ましく、特にトリアセチルセルロースが好ましい。
【００４３】
基材１０１の膜厚としては、５μｍ〜１０００μｍ程度であればよく、好ましくは１０μｍ〜２５０μｍであり、より好ましくは１５μｍ〜９０μｍである。基材１０１は最終的に剥離される仮支持体であってもよい。
【００４４】
配向層１０２は、基材１０１上に有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、酸化シリコンなどの無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成等の手段で設けることができる。更には、電場の付与、磁場の付与、或いは光照射により配向機能が生じる配向層も知られている。
【００４５】
以下、好ましい例として表面をラビング処理して用いられるラビング処理配向層及び光配向層を説明する。
【００４６】
−ラビング処理配向層−
ラビング処理配向層に用いることができるポリマーの例には、例えば特開平８−３３８９１３号公報明細書中段落番号［００２２］記載のメタクリレート系共重合体、スチレン系共重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。水溶性ポリマー（例、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール）が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが更に好ましく、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。
配向層１０２の膜厚は、０．１〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。
【００４７】
――ラビング処理――
ラビング処理は、一般にポリマーを主成分とする膜の表面を、紙や布で一定方向に擦ることにより実施することができる。ラビング処理の一般的な方法については、例えば、「液晶便覧」（丸善社発行、平成１２年１０月３０日）に記載されている。
【００４８】
ラビング密度を変える方法としては、「液晶便覧」（丸善社発行）に記載されている方法を用いることができる。ラビング密度（Ｌ）は、下記式（Ａ）で定量化されている。
式（Ａ）  Ｌ＝Ｎｌ（１＋２πｒｎ／６０ｖ）
式（Ａ）中、Ｎはラビング回数、ｌはラビングローラーの接触長、ｒはローラーの半径、ｎはローラーの回転数（ｒｐｍ）、ｖはステージ移動速度（秒速）である。
【００４９】
ラビング密度を高くするためには、ラビング回数を増やす、ラビングローラーの接触長を長く、ローラーの半径を大きく、ローラーの回転数を大きく、ステージ移動速度を遅くすればよく、一方、ラビング密度を低くするためには、この逆にすればよい。また、ラビング処理の際の条件としては、特許４０５２５５８号の記載を参照することもできる。
【００５０】
−光配向層−
光照射により形成される光配向層に用いられる光配向材料としては、多数の文献等に記載がある。例えば、特開２００６−２８５１９７号公報、特開２００７−７６８３９号公報、特開２００７−１３８１３８号公報、特開２００７−９４０７１号公報、特開２００７−１２１７２１号公報、特開２００７−１４０４６５号公報、特開２００７−１５６４３９号公報、特開２００７−１３３１８４号公報、特開２００９−１０９８３１号公報、特許第３８８３８４８号、特許第４１５１７４６号に記載のアゾ化合物、特開２００２−２２９０３９号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開２００２−２６５５４１号公報、特開２００２−３１７０１３号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミド及び／またはアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第４２０５１９５号、特許第４２０５１９８号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表２００３−５２０８７８号公報、特表２００４−５２９２２０号公報、特許第４１６２８５０号に記載の光架橋性ポリイミド、ポリアミド、またはエステルが好ましい例として挙げられる。特に好ましくは、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、ポリアミド、またはエステルである。
【００５１】
上記材料から形成した光配向層に、直線偏光または非偏光照射を施し、光配向層を製造する。
本明細書において、「直線偏光照射」とは、光配向材料に光反応を生じせしめるための操作である。用いる光の波長は、用いる光配向材料により異なり、その光反応に必要な波長であれば特に限定されるものではない。好ましくは、光照射に用いる光のピーク波長が２００ｎｍ〜７００ｎｍであり、より好ましくは光のピーク波長が４００ｎｍ以下の紫外光である。
【００５２】
光照射に用いる光源は、通常使われる光源、例えばタングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ、水銀ランプ、水銀キセノンランプ、カーボンアークランプ等のランプ、各種のレーザー（例、半導体レーザー、ヘリウムネオンレーザー、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザー、ＹＡＧレーザー）、発光ダイオード、陰極線管などを挙げることができる。
【００５３】
直線偏光を得る手段としては、偏光板（例、ヨウ素偏光板、二色色素偏光板、ワイヤーグリッド偏光板）を用いる方法、プリズム系素子（例、グラントムソンプリズム）やブリュースター角を利用した反射型偏光子を用いる方法、または偏光を有するレーザー光源から出射される光を用いる方法が採用できる。また、フィルターや波長変換素子等を用いて必要とする波長の光のみを選択的に照射してもよい。
【００５４】
照射する光は、直線偏光の場合、配向層に対して上面、または裏面から配向層表面に対して垂直、または斜めから光を照射する方法が採用される。光の入射角度は、光配向材料によって異なるが、例えば、０〜９０°（垂直）、好ましくは４０〜９０°である。
非偏光を利用する場合には、斜めから非偏光を照射する。その入射角度は、１０〜８０°、好ましくは２０〜６０°、特に好ましくは３０〜５０°である。
照射時間は好ましくは１分〜６０分、更に好ましくは１分〜１０分である。
【００５５】
以上、支持体１００として、基材１０１上に配向層１０２を備えた態様について説明したが、表面１００ｓに配向規制力を付与する方法は特に制限されず、基材１０１の表面を直接配向処理（例えば、ラビング処理）する方法としてもよい。その場合は、配向層１０２を設けなくてもよい。直接配向処理が可能な基材１０１としては、例えば、ＰＥＴ基材フィルム等を挙げることができる。
【００５６】
＜液晶層＞
液晶層１１０は、支持体１００の表面１００ｓに対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる層であり、フッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる、分子量が１５０００以下の界面活性剤を含んでいる。
【００５７】
（液晶層作製用組成物）
液晶層１１０は、支持体１００の表面１００ｓに、水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物と、フッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる、分子量が１５０００以下の界面活性剤とを含む液晶層作製用組成物を塗布成膜した後に硬化させることにより形成することができる。
【００５８】
―液晶化合物―
液晶層作製用組成物に含まれる棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物は、重合性基を有する液晶化合物であることが好ましい。重合性基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、ビニル基等を挙げることができる。重合性液晶化合物を硬化させることにより、液晶化合物の配向を固定することができる。重合性基を有する液晶化合物である場合は、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物は、モノマーであるか、重合度が１００未満の比較的低分子量な液晶化合物であることが好ましい。
【００５９】
棒状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、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。
【００６０】
重合性液晶化合物である棒状液晶化合物としては、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許４６８３３２７号、同５６２２６４８号、同５７７０１０７号、ＷＯ９５／２２５８６号、同９５／２４４５５号、同９７／００６００号、同９８／２３５８０号、同９８／５２９０５号、特開平１−２７２５５１号、同６−１６６１６号、同７−１１０４６９号、同１１−８００８１号、及び特願２００１−６４６２７号の各公報などに記載の化合物を用いることができる。更に棒状液晶化合物としては、例えば、特表平１１−５１３０１９号公報や特開２００７−２７９６８８号公報に記載の化合物も好ましく用いることができる。
下記表１に、後記実施例において用いている、液晶層１１０として好適な棒状液晶化合物を例示する。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
円盤状液晶化合物としては、例えば、特開２００７−１０８７３２号や特開２０１０−２４４０３８号に記載の化合物が挙げられる。下記表２に、後記実施例において用いている、液晶層１１０として好適な円盤状液晶化合物を例示する。
【表２】
2016136231.tif 000004
【００６３】
―界面活性剤―
液晶層作製用組成物に含まれる界面活性剤は、フッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物であり、分子量が１５０００以下のものである。フッ素やシロキサン構造を有する化合物は、表面に偏在する性質を有しているため、液晶層作製用組成物にかかる界面活性剤を含むことにより、塗膜中に含まれるフッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる、分子量が１５０００以下である界面活性剤が、塗膜の乾燥工程及び液晶分子の配向熟成工程中に塗膜内を表面に向かって移動する。従って、表面に、かかる界面活性剤が存在してなる液晶層１１０を形成することができる。また、分子量を１００００以下であれば、より良好にハジキ現象及び配向欠陥の生成を抑制することができる。
【００６４】
かかる分子量の範囲とすることにより棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物を含む液晶組成物からなる塗布液のハジキ現象を良好に抑制し、且つ、液晶分子を積層体表面１０ｓに対して平行方向または垂直方向に良好に配向させて、配向欠陥の抑制された配向膜を形成することができるメカニズムは定かではないが、本発明者は、かかる分子量の範囲内の界面活性剤は、塗布液の塗布時にはそのぬれ性を良好に改善して塗布液のハジキ現象を良好に抑制し、塗膜が形成されるとともに、フッ素やシロキサン構造の偏在性により塗膜中を塗膜表面へ移動することから、表面１０ｓの配向規制力への悪影響が少なく、塗膜中の棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物の配向欠陥を抑制して配向膜を形成することができると考えている。分子量が１５０００をこえるような大きな分子からなる界面活性剤は、塗膜中から空気界面側へ界面活性剤が抽出されにくく、表面１０ｓ近傍に残存するため、配向欠陥抑制効果が充分に得られないものと推察される。
【００６５】
そのために界面活性剤は、比較的分子量が小さいほうがよく、好ましくは１００００以下であり、更に好ましくは５０００以下である。また、界面活性剤は、積層体１０の表面１０ｓに成膜する塗布液に含まれる溶剤に相溶または溶解しやすいものであることが好ましい。ここで、溶解するとは、界面活性剤を溶剤に固形分濃度１０％になるように混合したときに、溶液の透過率が９９％以上を示すことを意味する。界面活性剤の溶解性パラメータ（Solubility Parameter，ＳＰ値）は、液晶層作製用組成物中に含まれる棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物のＳＰ値と近いほど好ましく、これらのＳＰ値の差は、５以下であることが好ましく、４以下であることが更に好ましく、２以下であることが特に好ましい。溶解性パラメータとは、どれだけ溶剤等に溶けやすいかということを数値化したものであり、有機化合物ではよく使われる極性と同様の概念である。溶解性パラメータは大きい程、極性が大きいことを表す。本明細書において、ＳＰ値は、山本秀樹著、ＳＰ値基礎・応用と計算方法（情報機構、２００５年３月３１日発行）のｐ．６６に記載されている、Ｆｅｄｏｒの推算法で計算した値を用いている。
【００６６】
また、コレステリック液晶層の形成は、通常の配向規制力に加えてキラル剤による捩れ力を作用させる必要がある。従って、積層体表面１０ｓに存在する界面活性剤による作用がより少ないことが好ましいと考えられる。上記したように、分子量が大きいほど、配向規制力への影響が大きいと考えられることから、更にキラル剤による捩れ力を充分に得るためには、積層体表面１０ｓの配向規制力がより高いことが必要となる。そのために液晶層１１０が塗布された際に液晶層１１０の組成物中の溶剤によって、積層体表面１０ｓの界面活性剤がより抽出されやすいことが好ましいため、界面活性剤の分子量がより小さい、１００００以下である必要があるものと推察される。
【００６７】
フッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物であり、分子量が１５０００以下の界面活性剤としては特に制限されないが、ポリアルキレンオキシド基及び／または水酸基を有する化合物であることが好ましい。
【００６８】
また、界面活性剤はフッ素含有化合物からなることが好ましく、この場合は、液晶層中に、フッ素原子を０．００１質量％以上０．１０質量％未満含有することが好ましい（後記実施例を参照）。フッ素含有化合物は、液晶層１１０に含まれる液晶化合物とフッ素含有化合物の極性が離れすぎず、相溶状態を保ち、ハジキ現象抑制能及び液晶化合物の配向性についても良好とする観点から、フッ素パートの重量比は２０％から９８％が好ましく、３０％から９５％が更に好ましく、３５％から９０％が特に好ましい。フッ素パートとは、高分子中のフッ素原子を含む繰り返し単位のことであり、フッ素元素が主鎖、もしくは側鎖の一部に含んでいれば、フッ素パートと見なす（すなわち、フッ素元素を含まない繰り返し単位を非フッ素パートと定義している。）。
また、フッ素パートの中のω-フッ素系(例：後記表３中の化合物におけるＣ４Ｆ９, Ｃ６Ｆ１３基など)パートを多く含み、かつ高分子量体（分子量１００００以上）のフッ素含有ポリマーは比較的円盤状液晶化合物または棒状液晶化合物を水平配向させる傾向がある。逆に非フッ素パートにＯＨ基やＣＯＯＨ基、ＮＨ基等の極性の高い官能基を多く有するフッ素含有化合物は円盤状液晶化合物または棒状液晶化合物を垂直配向させる傾向がある。
【００６９】
液晶層作製用組成物中の界面活性剤の含有量は、塗布膜中の界面への偏在および、面状良化の観点から、組成物の総質量に対して５質量％以下であることが好ましく、４質量％以下がより好ましく、３質量％以下であることが更に好ましい。
【００７０】
以下に、液晶層作製用組成物に含まれる界面活性剤として好適な化合物を例示する。
フッ素含有化合物としては、例えば、特開２０１１−１９１５８２号公報の段落００２８〜００３４に記載の配向制御剤として記載される化合物のうちのフッ素を含むもの、特許２８４１６１１号に記載のフッ素系界面活性剤、特開２００５−２７２５６０号公報の段落００１７〜００１９に記載のフッ素系界面活性剤などが挙げられる。
【００７１】
ポリシロキサン構造を有する化合物としては、例えば、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリエーテル変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性ジメチルポリシロキサン、ジメチルシリコーン、ジフェニルシリコーン、ハイドロジェン変性ポリシロキサン、ビニル変性ポリシロキサン、ヒドロキシ変性ポリシロキサン、アミノ変性ポリシロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、クロル変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、メタクリロキシ変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサン、フッ素変性ポリシロキサン、長鎖アルキル変性ポリシロキサン、フェニル変性ポリシロキサン、シリコーン変性コポリマーなどの珪素原子含有の低分子化合物が挙げられる。
【００７２】
シリコーン系界面活性剤の市販品としては、信越化学社製のＫＦ−９６、Ｘ−２２−９４５、トーレシリコーンＤＣ３ＰＡ、同ＤＣ７ＰＡ、同ＳＨ１１ＰＡ、同ＳＨ２１ＰＡ、同ＳＨ２８ＰＡ、同ＳＨ２９ＰＡ、同ＳＨ３０ＰＡ、同ＦＳ−１２６５−３００（以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製）、ＴＳＦ−４３００、同−４４４０、同−４４４５、同−４４４６、同−４４５２、同−４４６０（以上、ＧＥ東芝シリコン（株）製）、ポリシロキサンポリマーＫＰ３４１（信越化学（株）製）、ＢＹＫ−３０１、同ＢＹＫ−３０２、同ＢＹＫ−３０７、同ＢＹＫ−３２５、同ＢＹＫ−３３１、同ＢＹＫ−３３３、同ＢＹＫ−３４１、同ＢＹＫ−３４５、同ＢＹＫ−３４６、同ＢＹＫ−３４８、同ＢＹＫ−３７５（ビックケミー・ジャパン（株）製）アロンＧＳ−３０（東亜合成社製）、シリコーンＬ−７５、シリコーンＬ−７６、シリコーンＬ−７７、シリコーンＬ−７８、シリコーンＬ−７９、シリコーンＬ−５２０及びシリコーンＬ−５３０（日本ユニカ社製）等を挙げることができる。
【００７３】
表３に、後記実施例で使用している好適な界面活性剤について例示する。
【表３】
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【００７４】
―重合開始剤―
上記棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が重合性液晶化合物である場合など、重合性化合物を重合させて塗膜を硬化させる場合は、液晶層作製用組成物に重合開始剤を含んでいることが好ましい。
重合開始剤としては、α−カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、同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、同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）、アクリジン及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）及びオキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書記載）、アシルフォスフィンオキシド化合物（特公昭６３−４０７９９号公報、特公平５−２９２３４号公報、特開平１０−９５７８８号公報、特開平１０−２９９９７号公報記載）等が挙げられる。
【００７５】
また、重合開始剤は、約３００ｎｍ〜８００ｎｍ（３３０ｎｍ〜５００ｎｍがより好ましい。）の範囲内に少なくとも約５０の吸光係数を有する化合物を、少なくとも１種含有していることが好ましい。吸収波長は紫外可視分光光度計（島津製作所製  ＵＶ３１５０）にて測定することができ、そこから吸光係数を算出できる。
【００７６】
用いうる重合開始剤としては、少なくとも芳香族基を有する化合物であることが好ましく、例えば、アシルホスフィン化合物、アセトフェノン系化合物、α−アミノケトン化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ケタール誘導体化合物、チオキサントン化合物、オキシム化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、トリハロメチル化合物、アゾ化合物、有機過酸化物、ジアゾニウム化合物、ヨードニウム化合物、スルホニウム化合物、アジニウム化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ケタール誘導体化合物、メタロセン化合物等のオニウム塩化合物、有機硼素塩化合物、ジスルホン化合物などが挙げられる。
【００７７】
これらのうち、感度の観点から、オキシム化合物、アセトフェノン系化合物、α−アミノケトン化合物、トリハロメチル化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、チオキサントン化合物及び、チオール化合物が好ましい。
【００７８】
オキシム系開始剤の具体例としては、特開２００１−２３３８４２号公報記載の化合物、特開２０００−８００６８号公報記載の化合物、特開２００６−３４２１６６号公報記載の化合物を用いることができる。  
重合開始剤として好適に用いられるオキシム誘導体等のオキシム化合物としては、例えば、３−ベンゾイロキシイミノブタン−２−オン、３−アセトキシイミノブタン−２−オン、３−プロピオニルオキシイミノブタン−２−オン、２−アセトキシイミノペンタン−３−オン、２−アセトキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、２−ベンゾイロキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、３−（４−トルエンスルホニルオキシ）イミノブタン−２−オン、及び２−エトキシカルボニルオキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オンなどが挙げられる。
【００７９】
また上記記載以外のオキシムエステル化合物として、カルバゾールＮ位にオキシムが連結した特表２００９−５１９９０４号公報に記載の化合物、ベンゾフェノン部位にヘテロ置換基が導入された米国特許７６２６９５７号公報に記載の化合物、色素部位にニトロ基が導入された特開２０１０−１５０２５号公報及び米国特許公開２００９−２９２０３９号記載の化合物、国際公開特許２００９−１３１１８９号公報に記載のケトオキシム系化合物、トリアジン骨格とオキシム骨格を同一分子内に含有する米国特許７５５６９１０号公報に記載の化合物、４０５ｎｍに吸収極大を有しｇ線光源に対して良好な感度を有する特開２００９−２２１１１４号公報記載の化合物などを用いてもよい。  
【００８０】
市販品ではＩＲＧＡＣＵＲＥ−ＯＸＥ０１、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−ＯＸＥ０２が好適に用いられる。 
またアセトフェノン系開始剤としては、市販品であるＩＲＧＡＣＵＲＥ−９０７、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−３６９、及び、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−３７９（商品名：いずれもＢＡＳＦジャパン社製）を用いることができる。またアシルホスフィン系開始剤としては市販品であるＩＲＧＡＣＵＲＥ−８１９やＤＡＲＯＣＵＲ−ＴＰＯ（商品名：いずれもＢＡＳＦジャパン社製）を用いることができる。
【００８１】
さらに、チオキサントン化合物としては、下記の例示化合物を用いることができる。
【００８２】
【化１】
2016136231.tif 000006
【００８３】
組成物中に重合開始剤が含有される場合、重合開始剤の含有量は、組成物全固形分に対して、硬化性の観点から０．０１〜４０質量％の範囲であることが好ましく、０．０３〜２０質量％の範囲であることがより好ましく、０．０５〜１０質量％の範囲であることが更に好ましく、０．１〜５質量％の範囲であることが特に好ましい。重合開始剤は１種のみを用いてもよいし２種以上を用いてもよい。
【００８４】
―溶剤―
液晶層作製用組成物は溶剤を含んでいることが好ましい。溶剤は低表面張力溶剤でも、標準表面張力溶剤でもよい。なかでも、液晶層を形成するための組成物には、低表面張力溶剤を含有することが好ましい。
【００８５】
低表面張力溶剤の表面張力は１０〜２２ｍＮ／ｍ（１０〜２２ｄｙｎ／ｃｍ）であり、１５〜２１ｍＮ／ｍであることが好ましく、１８〜２０ｍＮ／ｍであることがより好ましい。標準表面張力溶剤の表面張力は２２ｍＮ／ｍより大きく、２３〜５０ｍＮ／ｍであることが好ましく、２３〜４０ｍＮ／ｍであることがより好ましい。
また、低表面張力溶剤の表面張力と標準表面張力溶剤の表面張力との差は、２ｍＮ／ｍ以上であることが好ましく、３ｍＮ／ｍ以上であることがより好ましく、４〜２０ｍＮ／ｍであることが更に好ましく、５〜１５ｍＮ／ｍであることが特に好ましい。
【００８６】
なお、本明細書において、溶剤の表面張力は、溶剤ハンドブック（講談社、１９７６年発行）に記載の値である。溶剤の表面張力は、例えば、協和界面科学株式会社製自動表面張力計ＣＢＶＰ−Ａ３により測定することができる物性値である。測定は２５℃の条件で行えばよい。
【００８７】
溶剤としては、有機溶剤が好ましく用いられ、この中から、低表面張力溶剤と標準表面張力溶剤とを選択することができる。有機溶剤の例には、アルコール（例、エタノール、ｔｅｒｔ-ブチルアルコール）、アミド（例、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ヘプタン、シクロペンタン、トルエン、ヘキサン、テトラフルオロエチレン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１、２−ジメトキシエタン）、アミン（例、トリエチルアミン）が挙げられる。二種類以上の有機溶剤を併用してもよい。これらの溶剤は、重合時の溶剤として用いたものを、除去せずそのまま組成物の溶剤として用いることもできる（たとえばトルエンなど）。
【００８８】
低表面張力溶剤の例としては、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール（１９．５ｍＮ／ｍ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ、２０．６ｍＮ／ｍ）、トリエチルアミン（２０．７ｍＮ／ｍ）、シクロペンタン（２１．８ｍＮ／ｍ）、ヘプタン（１９．６ｍＮ／ｍ）及びこれら溶剤のいずれか２種以上の組み合わせからなる混合溶剤などが挙げられる。数値は表面張力を示す。これらのうち、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、テトラフルオロエチレン、トリエチルアミン、シクロペンタンが、安全性の観点から、好ましく、ｔｅｒｔ-ブチルアルコールまたはテトラフルオロエチレンがより好ましく、ｔｅｒｔ-ブチルアルコールが更に好ましい。
【００８９】
標準表面張力溶剤の例としては、メチルエチルケトン（ＭＥＫ、２３．９ｍＮ／ｍ）、酢酸メチル（２４．８ｍＮ／ｍ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ、２５．４ｍＮ／ｍ）、シクロヘキサノン（３４．５ｍＮ／ｍ）、アセトン（２３．７ｍＮ／ｍ）、酢酸イソプロピル（０．０２２１ｍＮ／ｍ）及びこれら溶剤のいずれか２種以上の組み合わせからなる混合溶剤などが挙げられる。数値は表面張力を示す。これらのうち、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンと他の１つの溶剤の混合溶剤、酢酸メチルとメチルイソブチルケトンとの混合溶剤などが好ましい。
【００９０】
液晶層作製用組成物全質量に対する溶剤の濃度は、９５〜５０質量％であることが好ましく、９３〜６０質量％であることがより好ましく、９０〜７５質量％であることが更に好ましい。
液晶層形成の際の乾燥工程では、液晶層作製用組成物の溶剤は、溶剤全量に対して、９５質量％以上除去されることが好ましく、９８質量％以上除去されることがより好ましく、９９質量％以上除去されることが更に好ましく、実質的に１００質量％除去されることが特に好ましい。
【００９１】
―キラル剤―
液晶層作製用組成物から形成される液晶層１１０を、コレステリック液晶相を固定した層とする場合は、液晶成分はキラル剤（カイラル剤とも称する）を含むことが好ましい。
キラル剤は、公知の種々のキラル剤（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４−３項、ＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤、１９９頁、日本学術振興会第一４２委員会編、１９８９に記載）から選択することができる。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あるい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、パラシクロファン及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。キラル剤が重合性基を有するとともに、併用する棒状液晶化合物も重合性基を有する場合は、重合性基を有するキラル剤と重合性棒状液晶合物との重合反応により、棒状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、重合性基を有するキラル剤が有する重合性基は、重合性棒状液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であることが好ましい。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ことが好ましく、不飽和重合性基であることが更に好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが特に好ましい。
また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
【００９２】
強い捩れ力を示すキラル剤としては、例えば、特開２０１０−１８１８５２号公報、特開２００３−２８７６２３号公報、特開２００２−８０８５１号公報、特開２００２−８０４７８号公報、特開２００２−３０２４８７号公報、に記載のキラル剤が挙げられ、好ましく用いることができる。更に、これらの公開公報に記載されているイソソルビド化合物類については対応する構造のイソマンニド化合物類を用いることもでき、これらの公報に記載されているイソマンニド化合物類については対応する構造のイソソルビド化合物類を用いることもできる。
【００９３】
（液晶層の形成）
液晶層１１０は、支持体１００の配向層１０２のラビング処理面に、上記液晶層作製用組成物を塗布して、液晶化合物の分子を配向させ、得られる塗膜を乾燥することにより形成された層であってもよく、更に光照射または加熱などによる硬化工程に付して形成された層であってもよい。
【００９４】
液晶層作製用組成物の塗布は、ロールコーティング方式やグラビア印刷方式、スピンコート方式などの適宜な方式で展開する方法などにより行うことができる。更にワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、等の種々の方法によって行うことができる。また、インクジェット装置を用いて、組成物をノズルから吐出して、塗布膜を形成することもできる。
【００９５】
乾燥は放置により行ってもよく、加熱して行ってもよい。乾燥の工程において、液晶成分に由来する光学機能が発現するものであってもよい。例えば、液晶成分が液晶化合物を含むものである場合、乾燥により溶剤が除去される過程で、液晶相を形成させていてもよい。液晶相の形成は、加熱により液晶相への転移温度とすることにより行ってもよい。例えば、一旦等方性相の温度まで加熱し、その後、液晶相転移温度まで冷却する等によって、安定的に液晶相の状態にすることができる。液晶相転移温度は、製造適性等の面から１０〜２５０℃の範囲内であることが好ましく、１０〜１５０℃の範囲内であることがより好ましい。１０℃未満であると液晶相を呈する温度範囲にまで温度を下げるために冷却工程等が必要となることがある。また２００℃を超えると、一旦液晶相を呈する温度範囲よりも更に高温の等方性液体状態にするために高温を要し、熱エネルギーの浪費、基板の変形、変質等からも不利になる。
【００９６】
例えば液晶成分が重合性化合物を含むものである場合、上記乾燥後の膜を硬化することが好ましい。液晶成分が重合性液晶化合物を含むものである場合、硬化により、液晶化合物の分子の配向状態を維持して固定することができる。硬化は、重合性化合物中の重合性基の重合反応により実施することができる。
【００９７】
重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれるが、光重合反応が好ましい。重合性化合物特に重合性液晶化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、５０ｍＪ／ｃｍ２〜１０００Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ２であることが更に好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
【００９８】
硬化反応を促進するため、加熱条件下で紫外線照射を実施してもよい。また、雰囲気の酸素濃度は重合度に関与するため、空気中で所望の重合度に達せず、膜強度が不十分の場合には、窒素置換等の方法により、雰囲気中の酸素濃度を低下させることが好ましい。好ましい酸素濃度としては、１０％以下が好ましく、７％以下が更に好ましく、３％以下が最も好ましい。
紫外線照射によって進行される硬化反応（例えば重合反応）の反応率は、層の機械的強度の保持等や未反応物が層から流出するのを抑える等の観点から、６０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることがより更に好ましい。反応率を向上させるためには照射する紫外線の照射量を増大する方法や窒素雰囲気下あるいは加熱条件下での重合が効果的である。また、一旦重合させた後に、重合温度よりも高温状態で保持して熱重合反応によって反応を更に推し進める方法や、再度紫外線を照射する方法を用いることもできる。反応率の測定は反応性基（例えば重合性基）の赤外振動スペクトルの吸収強度を、反応進行の前後で比較することによって行うことができる。
【００９９】
液晶成分として液晶化合物を用いた液晶層の液晶化合物分子の配向に基づく光学的性質、例えば、コレステリック液晶相の光学的性質は、層中において保持されていれば十分であり、硬化後の液晶層の液晶組成物はもはや液晶性を示す必要はない。例えば、液晶化合物分子が硬化反応により高分子量化して、もはや液晶性を失っていてもよい。
【０１００】
液晶層１１０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ってもよい。コレステリック液晶層及びコレステリック液晶層の製造方法としては、例えば、特開平１−１３３００３号公報、特許３４１６３０２号、特許３３６３５６５号、特開平８−２７１７３１号公報の記載を参照することができる。
【０１０１】
以上述べたように、積層体１０は、支持体１００と、支持体表面１００ｓに対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層１１０を備え、液晶層１１０にフッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる、分子量が１５０００以下の界面活性剤を含んでいる。かかる構成を有することにより、液晶層１１０上に、水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる配向膜を塗布成膜により形成する際に、塗布液のハジキを抑制し、且つ、配向欠陥の少ない配向膜を形成可能とすることができる。
【０１０２】
積層体１０の好適な態様は、表面に形成する配向膜の液晶配向性により４態様が挙げられる。積層体１０及び後記する光学フィルム１の第１の好適な態様としては、配向膜が支持体表面に対して垂直配向能を有する棒状液晶化合物が配向してなる膜であり、液晶層が水平配向能を有する円盤状液晶化合物が配向してなる態様である。
【０１０３】
積層体１０及び後記する光学フィルム１の第２の好適な態様は、配向膜が支持体表面に対して垂直配向能を有する円盤状液晶化合物が配向してなる膜であり、液晶層が水平配向能を有する棒状液晶化合物が配向してなる態様である。
【０１０４】
積層体１０及び後記する光学フィルム１の第３の好適な態様は、配向膜が支持体表面に対して水平配向能を有する棒状液晶化合物が配向してなる膜であり、液晶層が垂直配向能を有する円盤状液晶化合物が配向してなる態様である。
【０１０５】
積層体１０及び後記する光学フィルム１の第４の好適な態様は、配向膜が支持体表面に対して水平配向能を有する円盤状液晶化合物が配向してなる膜であり、液晶層が垂直配向能を有する棒状液晶化合物が配向してなる態様である。
【０１０６】
上記したように、積層体１０において、液晶層１１０に含まれる界面活性剤の分子量を１００００以下とすることにより、コレステリック液晶である配向膜を、配向欠陥を抑制して形成することができる。
【０１０７】
後記する光学フィルム１に示されるように、積層体１０において、支持体１００は、液晶層１１０側の表面に、λ／４板等の機能を有する液晶層１０３を備えていてもよい。かかる液晶層１０３としては、支持体表面１００ｓに対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層が好ましい（図２を参照）。
【０１０８】
「光学フィルム」
図２を参照して、本発明に係る一実施形態の光学フィルムについて説明する。図２は本実施形態の光学フィルム１の概略断面図である。本発明の光学フィルムは、本発明の積層体を用いて好適に製造することができるので、本実施形態では、本実施形態の積層体１０上に配向膜１１を備えた態様を例に説明する。図２では、視認しやすくするため各部の縮尺は適宜変更して示してある。
【０１０９】
光学フィルム１は、支持体１００上に、支持体表面１００ｓに対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層１１０を備えてなる積層体１０と、液晶層１１０と異なる配向能を有する棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる配向膜１１とを順次備えてなる。既に述べたように、積層体１０において、支持体１００は、液晶層１１０側の表面に（配向層１０２上に）、λ／４板等の機能を有する液晶層１０３を備えた態様としている。かかる液晶層１０３としては、支持体表面１００ｓに対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層が挙げられる。
液晶層１１０は、フッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する分子量が１５０００以下の化合物からなる界面活性剤を含んでいる。
【０１１０】
光学フィルム１は、上記実施形態の積層体１０の表面１０ｓ上に、液晶層１１０と異なる配向能を有する棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物を含む配向膜作製用組成物を塗布して、表面１０ｓの配向規制力により、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物を配向させて配向膜を形成する。積層体１０によれば、積層体１０の液晶層１１０上に、水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる配向膜を塗布成膜により形成する際に、塗布液のハジキを抑制し、且つ、配向欠陥の少ない配向膜を形成可能とすることができるので、光学フィルム１の配向膜１１は配向欠陥の少ないものとなる。
【０１１１】
積層体１０では、塗膜を形成する積層体表面１０ｓに塗布液のぬれ性を改良する界面活性剤を備えているので、配向膜作製用組成物に特段の界面活性剤を含まなくとも良好に棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物を、配向欠陥を抑制して配向させることができる。
【０１１２】
より良好にハジキ現象を抑制する観点からは、配向膜作製用組成物には、フッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる界面活性剤を含むことが好ましい。配向膜作製用組成物中に含まれる界面活性剤は、組成物中の液晶化合物と相溶性が良いことが好ましい。フッ素含有化合物を有する化合物からなる界面活性剤において、ハジキ現象抑制効果と相溶性との両立の観点から、フッ素含有化合物におけるフッ素パートの含有率は３０質量％から９８質量％が好ましく、３５質量％から９５質量％が更に好ましく、４０質量％から９０質量％が特に好ましい範囲である。また、非フッ素パートの構造を組成物中の液晶化合物の構造と類似構造を有する化合物を導入することで、より相溶性をあげることができる。
【０１１３】
一方、液晶層を複数層積層することを考慮すると、塗布液中にも界面活性剤を含んでいることが好ましく、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物を含む液晶層を複数層形成する場合には、塗布液中にも、フッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる、分子量が１５０００以下の界面活性剤を含むことが好ましい。
【０１１４】
配向層作製用組成物を塗布する方法は特に制限されず、液晶層上に直接配向層作製用組成物を塗布する方法、または液晶上に上記積層体と同様に配向層を塗布した後乾燥後にラビング、または光配向処理を行った後に、配向層作製用組成物を塗布する方法、もしくは液晶層に配向助剤を添加し、乾燥及び熟成中に配向助剤が空気界面側に偏在した液晶層を光硬化した後に、ラビング処理を行った上に配向層作製用組成物を塗布する方法などがある。
【０１１５】
既に述べたように、積層体１０によれば、塗布液の塗布時にはそのぬれ性を良好に改善して塗布液のハジキ現象を良好に抑制し、塗膜が形成されるとともに、フッ素やシロキサン構造の偏在性により塗膜中を塗膜表面へスムーズに移動する。従って、配向膜１１の表面にも積層体１０の液晶層１１０に含まれる界面活性剤が存在することができる。このように、光学フィルム１において、配向膜１１の液晶層１１０と反対側の表面に、界面活性剤が存在してなる場合は、配向膜１１上にも、更に、配向欠陥の少ない棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層を形成することができる。従って、光学フィルム１は、配向欠陥の少ない棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層を複数層備えたものとすることができる。
【０１１６】
また、光学フィルム１は、コレステリック液晶相を固定してなる液晶層１１０を備え、更に、コレステリック液晶相を固定してなる配向膜１１を備えてなる態様が好ましい。
【０１１７】
光学フィルム１の用途は特に限定されない。光学フィルムの例としては、位相差フィルム、反射フィルム、光吸収フィルムなどが挙げられる。より具体的には、液晶表示装置等に用いられる光学補償フィルム、偏光フィルム及び輝度向上フィルム、遮熱フィルム、投映用フィルムなどが挙げられる。
光学フィルム１は、上記実施形態の光学フィルム１の態様以外に、積層フィルムを作製するための支持体フィルムであってもよい。
【０１１８】
光学フィルム１の好適な態様としては、支持体１００と液晶層１１０との間にλ／４板を備えてなり、液晶層１１０のＲｔｈ（５５０）と配向膜１１のＲｔｈ（５５０）の符号が異なる態様が挙げられる。かかる構成の光学フィルム１は、液晶表示装置のバックライトシステムの輝度向上フィルムとして好適に使用することができる。このような輝度向上フィルムを備えたバックライトシステム及び液晶表示装置については、特願２０１３−１７４９７１（本出願時未公開）に詳細が記載されている。
【０１１９】
［液晶表示装置］
本発明の光学フィルムは、液晶表示装置のバックライトに用いる輝度向上フィルムとして用いることができる。以下、本発明の一実施形態である液晶表示装置について説明する。図３は、本発明にかかる一実施形態である液晶表示装置２０の構成を示す概略図である。図４は、バックライトユニット４０の概略断面図である。
図３に示されるように、液晶表示装置２０は、一対の偏光板（上側偏光板２１，下側偏光板２８）と、これらに挟持されてなる液晶セル３０と、下側偏光板２８の液晶セルとは反対の面側にバックライトユニット４０とを有しており、液晶セル３０は、液晶２５とその上下に配置されてなる液晶セル上電極基板２３と液晶セル下電極基板２６とを有している。なお、バックライトユニット４０に偏光発光フィルムを備えているので、下側偏光板２８を省略することも可能である。
【０１２０】
液晶表示装置２０を透過型として使用する場合、上側偏光板２１をフロント側（視認側）偏光板、下側偏光板２８をリア側（バックライト側）偏光板とし、図示していないが、液晶２５と上側偏光板２１との間にカラーフィルターを備える態様となる。図３において、２２と２９は互いに略直交した各偏光板の吸収軸の方向を示しており、２４と２７は各電極基板の配向制御方向を示している。
【０１２１】
図４に示されるように、バックライトユニット４０は、白色光を出射する光源４２と、光源４２から出射された一次光を導光させて出射させる導光板４３と、導光板４３上に備えられてなる輝度向上フィルム４４と、導光板４３を挟んで輝度向上フィルム４４と対向配置される反射板４１とを備える。輝度向上フィルム４４は、本発明の光学フィルム１を有する。なお、バックライトユニット４０において、光学フィルム１は配向膜１１側が導光板４３側となるように配置されている。
【０１２２】
光源４２としては、４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有する青色光と、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有する緑色光と、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域に発光強度のピークの少なくとも一部を有する赤色光とを発光する光源であれば特に制限されない。かかる光源としては、青色光を発光する青色発光ダイオード（ＬＥＤ）と、青色発光ダイオードの光が入射した時に緑色光と赤色光を発光する蛍光材料を有する光源、３００ｎｍ以上４３０ｎｍ未満の波長帯域に発光中心を有するＵＶ光を発光するＵＶ発光ダイオードと、ＵＶ発光ダイオードの光が入射した時に青色光と緑色光と赤色光を発光する蛍光材料を有する光源、青色光を発光する青色発光ダイオードと、青色発光ダイオードの光が入射した時に緑色光〜赤色光にかけての広いピークの光を発光する蛍光材料（黄色蛍光体など）を有する光源（疑似白色ＬＥＤ）、各色の発光ダイオードを備えた光源等が好ましく例示される。
【０１２３】
反射板４１は、光源から発光されて輝度向上フィルムで反射された光の偏光状態を変換し、反射する。このような反射板４１としては特に制限はなく、公知のものを用いることができ、特許３４１６３０２号、特許３３６３５６５号、特許４０９１９７８号、特許３４８６５６号等に記載されている。
導光板４３としては、公知のものを何ら制限なく使用することができる。
【０１２４】
輝度向上フィルム４４は、上記実施形態の光学フィルム１において、支持体１００と液晶層１１０との間にλ／４板を備えてなり、液晶層１１０及び配向膜１１の一方が反射中心波長３８０ｎｍ以上５００ｎｍ未満、且つ半値幅１００ｎｍ以下である反射率ピークを有する光反射層であり、他方が反射中心波長５００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下、且つ半値幅２００ｎｍ以下である反射率ピークを有する光反射層であり、液晶層１１０のＲｔｈ（５５０）と配向膜１１のＲｔｈ（５５０）の符号が異なる態様を有するものである。かかる態様の輝度向上フィルムは、液層層１１０で青色光（ＬＢ）、配向膜１１で緑色光（ＬＧ）と赤色光（ＬＲ）の右円偏光又は左円偏光の少なくとも一方を反射し、λ／４板は波長λの光を円偏光から直線偏光に変換することができる。かかる構成により、第一の偏光状態の円偏光（例えば右円偏光）が液晶層１１０及び配向膜１１で実質的に反射され、一方で第二の偏光状態の円偏光（例えば左円偏光）が液晶層１１０及び配向膜１１で実質的に透過し、透過光はλ／４板によって直線偏光に変換されて出射される。反射された右円偏光は反射板４１等によりその方向及び偏光状態をランダム化されて再度輝度向上フィルム４４に入射して左円偏光が透過して出射される。このように、反射された偏光状態の光を再循環することにより光の利用効率を高め、バックライトから出射される光Ｌｗの強度を高めることができる。
【０１２５】
バックライトユニット４０は、その他、公知の拡散板や拡散シート、プリズムシート（例えば、住友スリーエム社製ＢＥＦシリーズなど）、導光器を備えていることも好ましい。その他の部材についても、特許３４１６３０２号、特許３３６３５６５号、特許４０９１９７８号、特許３４４８６２６号などに記載されており、これらの公報の内容は本発明に組み込まれる。
【０１２６】
なお、上記バックライトユニットが備えられる液晶表示装置において、液晶セルの駆動モードについては特に制限はなく、ツイステットネマチック（ＴＮ）、スーパーツイステットネマチック（ＳＴＮ）、バーティカルアライメント（ＶＡ）、インプレインスイッチング（ＩＰＳ）、オプティカリーコンペンセイテットベンドセル（ＯＣＢ）等の種々のモードを利用することができる。液晶セルは、ＶＡモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモード、またはＴＮモードであることが好ましいが、これらに限定されるものではない。ＶＡモードの液晶表示装置の構成としては、特開２００８−２６２１６１号公報の図２に示す構成が一例として挙げられる。ただし、液晶表示装置の具体的構成には特に制限はなく、公知の構成を採用することができる。
【０１２７】
バックライトユニットの輝度向上フィルムが、本発明の光学フィルムを備えることにより、特に赤色及び緑色の波長変換域が広くなり、高輝度なバックライト及び液晶表示装置を得ることができる。
【実施例】
【０１２８】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。【０１２９】
「主な使用化合物」
以下に示す実施例及び比較例において使用する化合物は以下のとおりである。
＜液晶化合物＞
棒状液晶化合物及び円盤状液晶化合物については既に述べた表１及び表２に示したものを使用した。
＜界面活性剤＞
分子量１５０００以下の界面活性剤については既に述べた表３に示したものを使用した。分子量１５０００超の界面活性剤は以下の表４に示されるものを使用した。
【表４】
2016136231.tif 000007
【０１３０】
＜キラル剤＞
実施例１０〜１８、比較例２，３で用いたキラル剤は以下の表５に示されるものを使用した。
【表５】
2016136231.tif 000008
【０１３１】
＜重合開始剤＞
重合開始剤は以下の表６に示されるものを使用した。
【表６】
2016136231.tif 000009
＜配向助剤＞
配向助剤は以下の表７に示されるものを使用した。配向助剤ＯＡ１〜ＯＡ３において、下記構造式中、トリメチル置換のベンゼン環におけるメチル基の置換位置の異なる２種類の化合物の混合物（混合質量比  ５０：５０）である。
【表７】
2016136231.tif 000010
【０１３２】
「支持体の準備」
＜Ｓ１：配向層つき支持体＞
（セルロースアシレートフィルム基材のアルカリ鹸化処理）
セルロースアシレートフィルムＴ１（「ＴＤ４０ＵＬ」（富士フイルム株式会社製））を、温度６０℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を４０℃に昇温した後に、フィルムの片面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量１４ｍｌ／ｍ２で塗布し、１１０℃に加熱した。（株）ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、１０秒間搬送した。続いて、同じくバーコーターを用いて、純水を３ｍｌ／ｍ２塗布した。次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを３回繰り返した後に、７０℃の乾燥ゾーンに１０秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理したセルロースアシレートフィルムを作製した。【０１３３】
2016136231.tif 000011
【０１３４】
（配向層の形成）
上記のように鹸化処理した長尺状のセルロースアセテートフィルムに、下記の組成の配向膜塗布液を＃１４のワイヤーバーで連続的に塗布した。６０℃の温風で６０秒、更に１００℃の温風で１２０秒乾燥した。得られた塗布膜に連続的にラビング処理を施した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向に対して、ラビングローラーの回転軸は時計回りに４５°の方向とした。【０１３５】
2016136231.tif 000012
【０１３６】
【化２】
2016136231.tif 000013
【０１３７】
＜Ｓ２：アクリル層つき支持体＞
まず、固形分濃度が４０質量％になるように調整された、下記組成のアクリル層形成用組成物とＭＥＫ（メチルエチルケトン）／ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）／シクロヘキサノン＝４５／４５／１０（質量比）の溶剤との混合液を用意し、この混合液を孔径３０μｍのポリプロピレン製フィルターでろ過してアクリル層形成用塗布液（下塗り層形成用塗布液）を調製した。この塗布液を用い、アルカリ鹸化処理した長尺状のセルロースアセテートフィルム上に、上記配向層と同様にして表面がラビング処理されてなるアクリル層を形成した。
2016136231.tif 000014
【０１３８】
＜Ｓ３：λ／４板つき支持体＞
上記Ｓ１の配向層つき支持体を用意し、配向層上に、下記の組成の円盤状液晶化合物を含むλ／４板形成用塗布液を上記作製した配向膜の表面に＃３．６のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度（Ｖ）は２０ｍ／ｍｉｎとした。塗布液の溶媒の乾燥及び円盤状液晶化合物の配向熟成のために、６０℃の温風で９０秒間加熱した。続いて、７０℃にて紫外線照射（２００ｍＪ／ｃｍ２）を行い、液晶化合物の配向を固定化しλ／４板を形成した。なお、このλ／４板つき支持体は本発明の積層体（実施例３）である。【０１３９】
2016136231.tif 000015
【０１４０】
＜キラル剤無添加系実施例及び比較例＞
（実施例１）
まず、液晶層作製用組成物として以下の組成の塗布液を調製した。支持体Ｓ１を用意し、下記の組成の棒状液晶化合物を含む塗布液（Ｒ−Ｉ）を、配向層上に＃３．６のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度（Ｖ）は２０ｍ／ｍｉｎとした。塗布液の溶媒の乾燥及び棒状液晶化合物の配向熟成のために、８５℃の温風で１２０秒間加熱した。続いて、６０℃にて紫外線照射（２００ｍＪ／ｃｍ２）を行い、液晶化合物の配向を固定化し液晶層を形成して本発明の積層体を得た。液晶層において、棒状液晶化合物の配向は支持体表面に対して水平方向であった。
多官能モノマーＡ−ＴＭＭＴは、ペンタエリスリトールテトラアクリレートである。【０１４１】
2016136231.tif 000016
【０１４２】
次に、得られた積層体の液晶層上に、ラビング処理等の配向処理を行わずに、以下の組成の円盤状液晶化合物を含む塗布液（Ｄ−Ｉ）を＃７のワイヤーバーで膜厚３μｍになるように調整して連続的に塗布し、塗布膜を形成した。続いて、塗布膜を、４０℃にて、１分間乾燥処理して溶媒を気化させた後に１１５℃で３分間加熱熟成を行うことにより、塗布膜中の円盤状液晶化合物が略均一に配向してなる塗布膜とした。その後、この塗布膜を５０℃に保持し、これに窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて紫外線照射（１５０ｍＪ／ｃｍ２）して、配向膜（光反射層）を形成した。配向膜における円盤状液晶化合物の配向は、支持体表面に対して垂直方向であった。【０１４３】
2016136231.tif 000017
【０１４４】
（実施例２）
支持体Ｓ１をアクリル層つき支持体Ｓ２とした以外は実施例１と同様にして本発明の積層体を得た。液晶層において、棒状液晶化合物の配向は支持体表面に対して垂直方向であった。得られた積層体の液晶層上に、実施例１の円盤状液晶化合物を含む塗布液（Ｄ−Ｉ）と界面活性剤の種類の異なる以下の塗布液（Ｄ−ＩＩ）を用いて、実施例１と同様にして配向膜を形成した。配向膜における円盤状液晶化合物の配向は、支持体表面に対して水平方向であった。
2016136231.tif 000018
【０１４５】
（実施例３）
支持体Ｓ１用意し、下記の組成の円盤状液晶化合物を含む塗布液（Ｄ−ＩＩＩ）を、配向層上に＃３．６のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度（Ｖ）は２０ｍ／ｍｉｎとした。塗布液の溶媒の乾燥及び円盤状液晶化合物の配向熟成のために、１１０℃の温風で１６０秒間加熱した。続いて、５０℃にて紫外線照射（１５０ｍＪ／ｃｍ２）を行い、液晶化合物の配向を固定化し液晶層（上記λ／４板）を形成して本発明の積層体を得た。液晶層における円盤状液晶化合物の配向は、支持体表面に対して水平方向であった。【０１４６】
2016136231.tif 000019
【０１４７】
得られた積層体の液晶層上に、ラビング処理等の配向処理を行わずに、以下の棒状液晶化合物を含む塗布液（Ｒ−ＩＩ）を＃７のワイヤーバーで、実施例１と同様に連続的に塗布して膜厚３μｍの塗布膜を形成した。フィルムの搬送速度（Ｖ）は２０ｍ／ｍｉｎとした。続いて、塗布膜を、８５℃の温風で１２０秒間加熱して、塗布膜中の溶媒の乾燥、及び棒状液晶化合物の配向熟成を行い、塗布膜中の棒状液晶化合物が略均一に配向してなる塗布膜とした。その後、この塗布膜を２５℃に保持し、これに大気雰囲気下で高圧水銀灯を用いて紫外線照射（１０００ｍＪ／ｃｍ２）して、配向膜（光反射層）を形成した。配向膜における棒状液晶化合物の配向は、支持体表面に対して垂直方向であった。【０１４８】
2016136231.tif 000020
【０１４９】
（実施例４）
支持体Ｓ１をλ／４板つき支持体Ｓ３とし、液晶層作製用組成物として下記円盤状液晶化合物を含む塗布液（Ｄ−ＩＶ）を用いた以外は実施例３と同様にして本発明の積層体を得た。塗布液（Ｄ−ＩＶ）と実施例３の液晶層作製用組成物（塗布液）（Ｄ−ＩＩＩ）とは、配向助剤を含まない点で異なり、配向助剤を含まないことにより、溶剤構成が異なっている。液晶層における円盤状液晶化合物の配向は、支持体表面に対して垂直方向であった。得られた積層体の液晶層上に、実施例３とは界面活性剤の種類と組成を異ならせた以外は同様の組成の棒状液晶化合物を含む塗布液（Ｒ−ＩＩＩ）を用いて配向膜を形成した。配向膜における棒状液晶化合物の配向は、支持体表面に対して水平方向であった。【０１５０】
2016136231.tif 000021
【０１５１】
2016136231.tif 000022
【０１５２】
（実施例５〜９、比較例１）
円盤状液晶化合物を含む塗布液（Ｒ−ＩＶ）の界面活性剤を表８記載のものに変更した以外は実施例４と同様にして本発明の積層体を作製した。次いで、得られた積層体上に、実施例４と同様にして配向膜を形成した。実施例５〜９の液晶層と配向膜における液晶化合物の配向方向は実施例４と同様であった。比較例１については、液晶層における液晶化合物の配向方向は実施例４と同様であったが、配向膜の配向方向は水平方向ではあるが、後記評価においても示しているが、良好な配向状態は得られなかった。【０１５３】
＜キラル剤添加系実施例及び比較例＞
（実施例１０）
実施例１において、液晶層作製用組成物にキラル剤（ＣＨ１）を５．０質量部添加した塗布液を用い、配向膜作製用組成物にキラル剤（ＣＨ４）を２．９質量部添加したものを用いた以外は実施例１と同様にして、本発明の積層体を作製し、更にその上に配向膜を形成した。【０１５４】
（実施例１１）
実施例２において、液晶層作製用組成物にキラル剤（ＣＨ２）を５．０質量部添加した塗布液を用い、配向膜作製用組成物にキラル剤（ＣＨ３）を２．９質量部添加したものを用いた以外は実施例２と同様にして、本発明の積層体を作製し、更にその上に配向膜を形成した。【０１５５】
（実施例１２）
実施例３において、液晶層作製用組成物にキラル剤（ＣＨ４）を４．１質量部添加した塗布液を用い、配向膜作製用組成物にキラル剤（ＣＨ３）を５．０質量部添加したものを用いた以外は実施例３と同様にして、本発明の積層体を作製し、更にその上に配向膜を形成した。【０１５６】
（実施例１３）
実施例４において、液晶層作製用組成物にキラル剤（ＣＨ４）を４．１質量部添加した塗布液を用い、配向膜作製用組成物にキラル剤（ＣＨ３）を５．０質量部添加したものを用いた以外は実施例４と同様にして、本発明の積層体を作製し、更にその上に配向膜を形成した。【０１５７】
（実施例１４〜１８、比較例２，３）
円盤状液晶化合物を含む塗布液（Ｒ−ＩＶ）の界面活性剤を表８記載のものに変更した以外は実施例１３と同様にして本発明の積層体を作製した。次いで、得られた積層体上に、実施例１３と同様にして配向膜を形成した。
実施例１４〜１８の液晶層と配向膜における液晶化合物の配向方向は実施例１３と同様であった。比較例２については、液晶層における液晶化合物の配向方向は実施例１３と同様であったが、配向膜の配向方向は水平方向ではあるが、後記評価においても示しているが、良好な配向状態は得られなかった。比較例３については、液晶層に使用した界面活性剤ＳＦ１２が、フッ素パートの中のω-フッ素系パートを多く含み、かつ高分子量体（分子量１００００以上）のフッ素含有ポリマー系界面活性剤であったため、棒状液晶化合物が水平配向しやすく、液晶層についても良好な配向状態は得られなかった。フッ素パートと非フッ素パートにＯＨ基を導入した界面活性剤ＳＦ０５でも配向とハジキを両立可能であり、ＳＦ０５中のフッ素パート比率２０％〜７０％で効果を示すことがわかっており、分子量も１０００〜１００００は少なくとも効果を示した。【０１５８】
作製した光学フィルムについて、以下の基準で評価した。【０１５９】
＜偏光板の準備＞
次に、特開２００６−２９３２７５号公報の［０２１９］〜［０２２０］と同様にして、偏光子を製造し、上記輝度向上フィルムおよび偏光板保護フィルム（ＴＤ４０ＵＬ（富士フイルム株式会社製））を偏光子の両面にそれぞれ貼合して光学シート部材を製造した。貼合の際の接着剤としては市販のＰＶＡ糊を用いた。【０１６０】
＜ハジキの評価＞
市販の液晶表示装置（パナソニック社製、商品名ＴＨ−Ｌ４２Ｄ２）を分解し、バックライト側偏光板を上記で作製した光学シート部材に変更し、白色ＬＥＤの液晶表示装置とした。このパネルを暗室下で、バックライトを白色に点灯させたときに、円形、もしくは楕円形に色が異なる、もしくは抜けているように見える故障をハジキとみなし、各実施例及び比較例のフィルム１５ｃｍ×２０ｃｍ中のハジキの個数を目視評価にて検査した。
評価基準ＡまたはＢであれば、生産効率に優れ、好適に用いることができ、評価基準Ａであることがより好ましい。
Ａ：ハジキが１個以下
Ｂ：ハジキが１〜３個
Ｃ：ハジキが４〜９個
Ｄ：ハジキが１０個以上【０１６１】
＜ヘイズ＞
本発明の光学フィルムの配向不良はヘイズとしてそのまま現れることから、ヘイズの測定により評価した。ヘイズは、小さいほうが好ましく、０．０１〜２．０％であることが好ましい。より好ましくは１．０％以下、更に好ましくは０．５％以下である。ヘイズの測定は、本発明の光学フィルム試料４０ｍｍ×８０ｍｍを、２５℃，６０％ＲＨでヘイズメーター（ＨＧＭ−２ＤＰ、スガ試験機）を用いて、ＪＩＳ Ｋ−６７１４に従って測定した。【０１６２】
＜反射帯域と反射中心波長及びその透過率＞
分光光度計ＵＶ３１５０（島津製作所製）を用いて各実施例および比較例の透過スペクトルを測定し、最も大きいピーク高さの１／２の高さの透過率となる２つの波長のうち、短波側の波長の値をλ１（ｎｍ）、長波側の波長の値をλ２（ｎｍ）とすると、反射中心波長と半値幅は下記式で表すことができる。
反射中心波長＝（λ１＋λ２）／２
半値幅＝（λ２−λ１）【０１６３】
各実施例及び比較例の評価結果を表８及び表９に示す。表８はキラル剤無添加の場合の実施例及び比較例について、表９はキラル剤を添加した場合の実施例及び比較例について示したものである。【０１６４】
【表８】
2016136231.tif 000023
【表９】
2016136231.tif 000024
【符号の説明】
【０１６５】
１        光学フィルム
１０      積層体
１００    支持体
１０１    基材
１０２    配向層
１０３    円盤状液晶化合物が垂直配向したλ／４板
１１０    液晶層
１１      配向膜
【図１】
2016136231.tif 000025
【図２】
2016136231.tif 000026
【図３】
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【図４】
2016136231.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月22日(2017.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面上に該表面の配向規制力を利用して、前記表面に対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる配向膜を成膜可能な積層体であって、
支持体上に、該支持体表面に対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなるコレステリック液晶層を備えてなり、
該コレステリック液晶層はフッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる界面活性剤を含み、
該界面活性剤の分子量が１５０００以下であり、
前記積層体は前記コレステリック液晶層上に前記配向膜を直接成膜可能である、
積層体。
【請求項２】
前記界面活性剤の分子量が１００００以下である請求項１に記載の積層体。
【請求項３】
前記界面活性剤がフッ素含有化合物からなり、前記コレステリック液晶層中に、フッ素原子を０．００１質量％以上０．１０質量％未満含有する請求項１または請求項２に記載の積層体。
【請求項４】
前記界面活性剤が、ポリアルキレンオキシド基及び／または水酸基を有する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の積層体。
【請求項５】
前記コレステリック液晶層の表面に配向処理は行われていない、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の積層体。
【請求項６】
前記配向膜が前記表面に対して垂直配向能を有する前記棒状液晶化合物が配向してなる膜であり、前記コレステリック液晶層が前記水平配向能を有する前記円盤状液晶化合物が配向してなる請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の積層体。
【請求項７】
前記配向膜が前記表面に対して垂直配向能を有する前記円盤状液晶化合物が配向してなる膜であり、前記コレステリック液晶層が前記水平配向能を有する前記棒状液晶化合物が配向してなる請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の積層体。
【請求項８】
前記配向膜が前記表面に対して水平配向能を有する前記棒状液晶化合物が配向してなる膜であり、前記コレステリック液晶層が前記垂直配向能を有する前記円盤状液晶化合物が配向してなる請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の積層体。
【請求項９】
前記配向膜が前記表面に対して水平配向能を有する前記円盤状液晶化合物が配向してなる膜であり、前記コレステリック液晶層が前記垂直配向能を有する前記棒状液晶化合物が配向してなる請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の積層体。
【請求項１０】
前記配向膜がコレステリック液晶層である請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載の積層体。
【請求項１１】
前記支持体が、前記コレステリック液晶層側の表面に、前記支持体表面に対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる液晶層を備えてなる請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の積層体。
【請求項１２】
支持体と、該支持体表面に対して水平配向能または垂直配向能を有する、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなるコレステリック液晶層と、
該コレステリック液晶層と異なる配向能を有する棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物が配向してなる配向膜とを順次備えてなり、
前記コレステリック液晶層はフッ素含有化合物またはポリシロキサン構造を有する化合物からなる界面活性剤を含み、
該界面活性剤の分子量が１５０００以下であり、
前記配向膜は前記コレステリック液晶層上に直接積層されている、
光学フィルム。
【請求項１３】
前記界面活性剤の分子量が１００００以下である請求項１２に記載の光学フィルム。
【請求項１４】
前記界面活性剤がフッ素含有化合物からなり、前記コレステリック液晶層中に、フッ素原子を０．００１質量％以上０．１０質量％未満含有する請求項１２または請求項１３に記載の光学フィルム。
【請求項１５】
前記界面活性剤が、ポリアルキレンオキシド基及び／または水酸基を有する請求項１２〜請求項１４のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項１６】
前記コレステリック液晶層が、円盤状液晶化合物が水平配向してなる層であり、
前記配向膜が、棒状液晶化合物が垂直配向してなるものである請求項１２〜請求項１５のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項１７】
前記コレステリック液晶層が、円盤状液晶化合物が垂直配向してなる層であり、
前記配向膜が、棒状液晶化合物が水平配向してなるものである請求項１２〜請求項１５のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項１８】
前記コレステリック液晶層が、棒状液晶化合物が水平配向してなる層であり、
前記配向膜が、円盤状液晶化合物が垂直配向してなるものである請求項１２〜請求項１５のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項１９】
前記コレステリック液晶層が、棒状液晶化合物が垂直配向してなる層であり、
前記配向膜が、円盤状液晶化合物が水平配向してなるものである請求項１２〜請求項１５のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項２０】
前記配向膜の前記コレステリック液晶層と反対側の表面に、前記界面活性剤が存在してなる請求項１２〜請求項１９のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項２１】
前記配向膜がコレステリック液晶層である請求項１６〜請求項２０のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項２２】
前記支持体と前記コレステリック液晶層との間にλ／４板を備えてなり、前記コレステリック液晶層及び前記配向膜の一方が反射中心波長３８０ｎｍ以上５００ｎｍ未満、且つ半値幅１００ｎｍ以下である反射率ピークを有する光反射層であり、他方が反射中心波長５００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下、且つ半値幅２００ｎｍ以下である反射率ピークを有する光反射層であり、前記コレステリック液晶層のＲｔｈ（５５０）と前記配向膜のＲｔｈ（５５０）の符号が異なる輝度向上フィルムである請求項２１に記載の光学フィルム。
【請求項２３】
前記コレステリック液晶層の表面に配向処理は行われていない、請求項１２〜請求項２２のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【国際調査報告】
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2016136231.tif 000030
2016136231.tif 000031
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