(57)【要約】【課題】液晶組成物の硬化物の層が均一に設けられ、ピンホールなどの配向欠陥が少ないことに加え、表面の曇りなどの欠陥も少なく、且つ簡便に製造することができる円偏光分離シート、その製造方法、並びにそれを有する液晶表示装置を提供する。【解決手段】シート状基材と、前記シート状基材の表面に設けられ、ポリマーを含み、２３℃における表面張力が３４〜４５ｍＮ／ｍである配向膜と、液晶性化合物を含む組成物を硬化してなる、前記配向膜上に設けられたコレステリック規則性を有する樹脂層とを有し、前記配向膜と、前記組成物との２３℃における界面張力γSL（ｍＮ／ｍ）が、８〜２２であることを特徴とする円偏光分離シート；前記組成物を用いた製造方法；並びに前記円偏光分離シートを有する液晶表示装置。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状基材と、
前記シート状基材の表面に設けられ、ポリマーを含み、２３℃における表面張力が３４〜４５ｍＮ／ｍである配向膜と、
液晶性化合物を含む組成物を硬化してなる、前記配向膜上に設けられたコレステリック規則性を有する樹脂層とを有し、
前記配向膜と、前記組成物との２３℃における界面張力γSL（ｍＮ／ｍ）が、８〜２２であることを特徴とする円偏光分離シート。
【請求項２】
前記ポリマーが変性ポリアミドを含むことを特徴とする請求項１記載の円偏光分離シート。
【請求項３】
前記組成物の２３℃における表面張力が２３〜３５ｍＮ／ｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の円偏光分離シート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の円偏光分離シートの製造方法であって、
前記シート状基材の表面に前記配向膜を設け、
前記配向膜の表面をラビング処理し、
前記配向膜の表面に、前記組成物を展開し塗膜を設け、
前記塗膜を硬化させ、前記コレステリック規則性を有する樹脂層を設ける工程を含む製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の円偏光分離シートを有する液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円偏光分離シート、その製造方法、及び当該円偏光分離シートを有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置などのディスプレイ装置において、その輝度を向上させるため等の目的で、特定の円偏光を透過し他の光を反射する円偏光分離シートを設けることが知られている。かかる円偏光分離シートの主なものとしては、基材に配向膜を設け、当該配向膜上に液晶性化合物を含む組成物（以下において単に「液晶組成物」ということがある。）を展開して塗膜を設け、均一に配向させ、さらに必要に応じて重合度の勾配を設ける等の広帯域化処理をし、最後に塗膜を硬化させ、コレステリック規則性を有する重合体の構造を有し円偏光分離能を示す樹脂層を形成することにより得られるものが知られている。
【０００３】
そのような円偏光分離シートの調製においては、光学的な精度の高いものを得るべく、各工程に高い精密度が求められる。特に、液晶組成物液を配向膜上に均一に展開させ配向させることは重要である。液晶組成物の展開及び配向が不均一であると、円偏光分離シート上に配向欠陥が発生したり、曇りが生じるなどし、所望の精密な円偏光分離能が得られなくなる。
【０００４】
特許文献１には、液晶層を含む光学リターデーション板の製造において、ピンホールなどの欠陥を防止することを目的として、特定の接触角を有する溶剤からなる添加剤を添加した液晶層を設けることが記載されている。しかしながら、特許文献１においては、液晶層において曇りが生じることを防止して、液晶層の全体的な概観を向上させることについては特に記載されておらず、そのような問題の解決策を何ら提示していない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８７４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、液晶組成物の硬化物の層が均一に設けられ、ピンホールなどの配向欠陥が少ないことに加え、表面の曇りなどの欠陥も少なく、且つ簡便に製造することができる円偏光分離シート及びその製造方法を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、高く均質な輝度を有し製造コストの安価な液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者は上記目的に鑑み鋭意検討した結果、円偏光分離シートにおいて配向膜の表面張力を特定の範囲内の値とし、且つコレステリック樹脂層を形成するための液晶組成物と配向膜との間の界面張力を特定の値にすることにより、上記課題を解決しうることを見出し、本願を発明するに到った。
【０００８】
即ち、本発明によれば、以下のものが提供される。
【０００９】
〔１〕  シート状基材と、前記シート状基材の表面に設けられ、ポリマーを含み、２３℃における表面張力が３４〜４５ｍＮ／ｍである配向膜と、液晶性化合物を含む組成物を硬化してなる、前記配向膜上に設けられたコレステリック規則性を有する樹脂層とを有し、前記配向膜と、前記組成物との２３℃における界面張力γSL（ｍＮ／ｍ）が、８〜２２であることを特徴とする円偏光分離シート。
〔２〕  前記ポリマーが変性ポリアミドを含むことを特徴とする〔１〕記載の円偏光分離シート。
〔３〕  前記組成物の２３℃における表面張力が２３〜３５ｍＮ／ｍであることを特徴とする〔１〕または〔２〕に記載の円偏光分離シート。
〔４〕  〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の円偏光分離シートの製造方法であって、前記シート状基材の表面に前記配向膜を設け、前記配向膜の表面をラビング処理し、前記配向膜の表面に、前記組成物を展開し塗膜を設け、前記塗膜を硬化させ、前記コレステリック規則性を有する樹脂層を設ける工程を含む製造方法。
〔５〕  〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の円偏光分離シートを有する液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の円偏光分離シートにおいては、液晶組成物の硬化物の層が配向膜上に均一に設けられ、ピンホールなどの配向欠陥が少なく、且つ表面の曇りなどの欠陥も少なく、且つ簡便に製造することができる。
本発明の円偏光分離シートの製造方法では、液晶組成物の硬化物の層が配向膜上に均一に設けられ、ピンホールなどの配向欠陥が少なく、且つ表面の曇りなどの欠陥も少ない円偏光分離シートを簡便に製造することができる。
本発明の液晶表示装置は、前記本発明の円偏光分離シートを有するため、高く均質な輝度を有し且つ製造コストが安価である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（シート状基材）
本発明の円偏光分離シートは、シート状基材を有する。前記シート状基材は、透明樹脂材料からなる透明樹脂フィルムであることが好ましい。透明樹脂フィルムには、配向膜塗布時の濡れ性および基材フィルムと配向膜との密着性を良くするために、プラズマ放電処理、コロナ放電処理を施すことが好ましい。また、基材フィルムの上に、接着層（下塗り層）を設けることも、基材フィルムと配向膜との密着性を高める上で好ましい。
【００１２】
前記透明樹脂としては、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に基づいて、両面平滑な２ｍｍ厚の板で測定した全光線透過率が７０％以上の樹脂を好ましく用いることができる。例えば、ポリエチレン、プロピレン−エチレン共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、芳香族ビニル単量体と低級アルキル基を有するアクリル酸アルキルエステルとの共重合体、芳香族ビニル単量体と低級アルキル基を有するメタクリル酸アルキルエステルとの共重合体、ポリエチレンテレフタレート、テレフタル酸−エチレングリコール−シクロヘキサンジメタノール共重合体、ポリカーボネート、アクリル樹脂、および脂環式構造を有する樹脂などを挙げることができる。なお、（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸のことである。
シート状基材の平均厚みは、通常１〜１０００μｍであり、５〜３００μｍが好ましく、３０〜１００μｍがより好ましい。
【００１３】
（配向膜）
本発明の円偏光分離シートは、前記シート状基材の表面に設けられた配向膜を有する。前記配向膜は、ポリマーを含み、特定の表面張力を有する。
【００１４】
本発明において、前記配向膜が含有する前記ポリマーとしては、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、これらの変性物、及びこれらの混合物などを挙げることができる。特に、変性ポリアミドを好ましく挙げることができる。
【００１５】
前記変性ポリアミドとしては、芳香族ポリアミド又は脂肪族ポリアミドに変性を加えたものを挙げることができ、脂肪族ポリアミドに変性を加えたものが好ましい。具体的には例えば、ナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロン−１２、３元ないし４元共重合ナイロン、脂肪酸系ポリアミド、又は脂肪酸系ブロック共重合体（例えばポリエーテルエステルアミド、ポリエステルアミド）に変性を加えたものを挙げることができる。当該変性としては、末端アミノ変性、カルボキシル変性、ヒドロキシル変性などの変性、並びにアミド基の一部をアルキルアミノ化又はＮ−アルコキシアルキル化する変性を挙げることができる。Ｎ−アルコキシアルキル化変性ポリアミドとしては、ナイロン−６、ナイロン−６６、又はナイロン−１２等の共重合ナイロンのアミド基の一部をＮ−メトキシメチル化したものが挙げられる。前記変性ポリアミドの重量平均分子量は、好ましくは５０００〜５０００００、より好ましくは１００００〜２０００００とすることができる。
【００１６】
前記配向膜は、必要に応じてコロナ放電処理等を施した前記シート状基材上に、前記ポリマー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公知の方法を用いて塗布し、乾燥させることにより形成することができる。形成された配向膜には、必要に応じてラビング処理を施した後、後述するコレステリック樹脂層の形成に供することができる。配向膜の平均厚みは、所望する樹脂層の配向均一性が得られる厚みであれば特に制限されないが、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。
【００１７】
本発明に用いる配向膜は、その２３℃における表面張力が３４〜４５ｍＮ／ｍ、好ましくは３５〜４０ｍＮ／ｍである。配向膜の表面張力をこのような特定範囲とするには、配向膜に使用する主ポリマーの表面張力が上記範囲にある材料を選択すること、配向膜に使用するポリマーに表面張力の異なる複数種類のポリマーを選択し、適当な混合率で混合し、上記範囲内に設計することなどの手段を取りうる。また、配向膜の表面張力の測定は、例えば、表面張力計、接触角計を使用し、測定試料液として純水A3（JIS K0557）を使用して液滴を作製し、配向膜サンプル表面上に着滴させて測定することができる。
接触角計を用いて、液滴と配向膜表面の接触角を測定した場合、式Ｉの経験式を用いて表面張力を算出することができる。
cosθ＝0.0467・γS−1.508      式Ｉ
θ：純水の接触角（degree）、γSは配向膜の表面張力（ｍＮ／ｍ)である。
【００１８】
（コレステリック樹脂層）
本発明の円偏光シートは、液晶性化合物を含む組成物を硬化してなる、前記配向膜上に設けられた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」と言うことがある。）を有する。液晶組成物は通常液体とすることができ、これを配向膜表面に展開し塗膜を設け、これを後に詳述する手法にて硬化させることで、コレステリック樹脂層を得ることができる。
【００１９】
液晶組成物に含まれる液晶性化合物としては、コレステリック液晶相を呈しうる棒状液晶性化合物、及びネマチック液晶相を呈しうる化合物であって、カイラル剤等の他の成分とともに配合することによりコレステリック液晶相を呈しうる棒状液晶性化合物を用いることができる。
【００２０】
本発明において、前記棒状液晶性化合物は、１分子あたり好ましくは１つ以上、より好ましくは２つ以上の反応性基を有するものが好ましい。前記反応性基としては、具体的にはエポキシ基、チオエポキシ基、オキセタン基、チエタニル基、アジリジニル基、ピロール基、フマレート基、シンナモイル基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシシリル基、メルカプト基、ビニル基、アリル基、メタクリル基、及びアクリル基が挙げられる。これらの反応性基を有することにより、液晶組成物を硬化させた際に、安定した硬化物を得ることができる。液晶性化合物１分子あたり反応性基が１つ未満の場合、液晶組成物を硬化させた際に、架橋した硬化物が得られないため実用に耐えうる膜強度が得られない場合があり好ましくない。後述する架橋剤を使用した場合でも、膜強度が不足してしまう場合がある。実用に耐えうる膜強度とは鉛筆硬度（ＪＩＳ  Ｋ５４００）でＢ以上、好ましくはＨＢ以上である。膜強度がＢより低いと傷がつきやすくハンドリング性に欠けてしまう。好ましい鉛筆硬度の上限は、光学的性能や耐久性試験に悪影響を及ぼさなければ特に限定されない。
【００２１】
前記棒状液晶性化合物としては、（式１）で表される化合物を挙げることができる。Ｒ3−Ｃ3−Ｄ3−Ｃ5−Ｍ−Ｃ6−Ｄ4−Ｃ4−Ｒ4    （式１）（式中、Ｒ3及びＲ4は反応性基であり、それぞれ独立して（メタ）アクリル基、（チオ）エポキシ基、オキセタン基、チエタニル基、アジリジニル基、ピロール基、ビニル基、アリル基、フマレート基、シンナモイル基、オキサゾリン基、メルカプト基、イソ（チオ）シアネート基、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、及びアルコキシシリル基からなる群より選択される基を表す。Ｄ3及びＤ4は単結合、炭素原子数１〜２０個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、及び炭素原子数１〜２０個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレンオキサイド基からなる群より選択される基を表す。Ｃ3〜Ｃ6は単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＳ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2−、−ＯＣＨ2−、−Ｃ＝Ｎ−Ｎ＝Ｃ−、−ＮＨＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＨ2ＣＯＯ−、及び−ＣＨ2ＯＣＯ−からなる群より選択される基を表す。Ｍはメソゲン基を表し、具体的には、非置換又はハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、アミノ基、炭素原子数１〜１０個の直鎖状又は分岐状のアルキル基、ハロゲン化アルキル基で１つ以上置換されていてもよい、アゾメチン類、アゾキシ類、ビフェニル類、ターフェニル類、ナフタレン類、アントラセン類、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、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類の群から選択された２〜４個の骨格を、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＳ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ2−、−ＯＣＨ2−、−Ｃ＝Ｎ−Ｎ＝Ｃ−、−ＮＨＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＨ2ＣＯＯ−、及び−ＣＨ2ＯＣＯ−等の結合基によって結合されて形成される。）
【００２２】
本発明において、該棒状液晶性化合物は非対称構造であることが好ましい。ここで非対称構造とは、一般式（１）において、メソゲン基Ｍを中心としてＲ3−Ｃ3−Ｄ3−Ｃ5−と−Ｃ6−Ｄ4−Ｃ4−Ｒ4が異なる構造のことをいう。該棒状液晶性化合物として、非対称構造のものを用いることにより、配向均一性をより高めることができる。
【００２３】
本発明において、前記棒状液晶性化合物は、そのΔｎ値が好ましくは０．１８以上、より好ましくは０．２２以上である。Δｎ値が０．３０以上の化合物を用いると、紫外線吸収スペクトルの長波長側の吸収端が可視域に及ぶ場合があるが、該スペクトルの吸収端が可視域に及んでも所望する光学的性能に悪影響を及ぼさない限り、使用可能である。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シートを与えることができる。
【００２４】
本発明に用いる液晶組成物は、硬化後の膜強度向上や耐久性向上のために、任意に架橋剤を含有することができる。当該架橋剤としては、液晶組成物を塗布して得た液晶層の硬化時に同時に反応したり、硬化後に熱処理を行って反応を促進したり、又は湿気により自然に反応が進行して液晶層の架橋密度を高めることができ、かつ配向均一性を悪化させないものを適宜選択し用いることができ、紫外線、熱、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。架橋剤の具体例としては、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、２−（２−ビニロキシエトキシ）エチル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、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラ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]、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、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート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、ヘキサメチレンジイソシアネートから誘導されるイソシアヌレート型イソシアネート、ビウレット型イソシアネート、アダク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；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、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン等のアルコキシシラン化合物；が挙げられる。また、該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、膜強度や耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。  
【００２５】
前記架橋剤の配合割合は、液晶組成物を硬化して得られるコレステリック樹脂層中に０．１〜１５重量％となるようにすることが好ましい。該架橋剤の配合割合が０．１重量％より少ないと架橋密度向上の効果が得られず、逆に１５重量％より多いと液晶層の安定性を低下させてしまうため好ましくない。
【００２６】
本発明に用いる液晶組成物は、任意に光開始剤を含有することができる。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公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）−ブタン−１−オン、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リン、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、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）、（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、必要に応じて公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。
【００２７】
該光重合開始剤の配合割合は、液晶組成物中０．０３〜７重量％であることが好ましい。該光開始剤の配合量が０．０３重量％より少ないと重合度が低くなってしまい膜強度が低下してしまう場合があるため好ましくない。逆に７重量％より多いと、液晶の配向を阻害してしまい液晶相が不安定になってしまう場合があるため好ましくない。  
【００２８】
本発明に用いる液晶組成物は、任意に界面活性剤を含有することができる。当該界面活性剤としては、配向を阻害しないものを適宜選択して使用することができる。当該界面活性剤としては、具体的には、疎水基部分にシロキサン、フッ化アルキル基を含有するノニオン系界面活性剤が好適に使用でき、１分子中に２個以上の疎水基部分を持つオリゴマーが特に好適である。これらの界面活性剤は、ＯＭＮＯＶＡ社ＰｏｌｙＦｏｘのＰＦ−１５１Ｎ、ＰＦ−６３６、ＰＦ−６３２０、ＰＦ−６５６、ＰＦ−６５２０、ＰＦ−３３２０、ＰＦ−６５１、ＰＦ−６５２、ネオス社フタージェントのＦＴＸ−２０９Ｆ、ＦＴＸ−２０８Ｇ、ＦＴＸ−２０４Ｄ、ジェムコ社製ＥＦ−１２１、ＥＦ−１２２Ａ、ＥＦ−１２２Ｂ、ＥＦ−１２２Ｃ、大日本インキ化学工業製メガファック  Ｆ−４７２ＳＦ、Ｆ−４８０ＳＦ、Ｆ−１７８ＲＭ、ＥＳＭ−１、セイミケミカル社のサーフロンＫＨ−４０等を用いることができる。界面活性剤の配合割合は液晶組成物を硬化して得られるコレステリック液晶層中０．０５重量％〜３重量％となるようにすることが好ましい。該界面活性剤の配合割合が０．０５重量％より少ないと空気界面における配向規制力が低下して配向欠陥が生じたり、組成物液の表面張力が高くなり組成物液の塗布層を設けた際に塗面にハジキが見られる場合があるため好ましくない。逆に３重量％より多い場合には、液晶分子の配向均一性を低下させる場合があるため好ましくない。
【００２９】
本発明に用いる液晶組成物は、通常液体とすることができ、溶媒を含むことができる。前記溶媒としては、具体的には例えば、２３℃におけるその表面張力が２３〜３５ｍＮ／ｍ、好ましくは２４〜３３ｍＮ／ｍである液体を用いることができる。溶媒の種類としては、具体的には例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、トルエン、テトラヒドロフランなどを挙げることができる。液晶組成物における溶媒の配合割合は、３０重量％〜９５重量％、好ましくは５０重量％〜８０重量％とすることができる。
【００３０】
本発明に用いる液晶組成物は、必要に応じてさらに他の任意成分を含有することができる。当該他の任意成分としては、カイラル剤、ポットライフ向上のための重合禁止剤、耐久性向上のための酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤等を挙げることができる。これらの任意成分は、所望する光学的性能を低下させない範囲で添加できる。      
【００３１】
本発明に用いる液晶組成物の調製方法は、特に限定されず、上記必須成分及び任意成分を混合することにより製造することができる。
【００３２】
本発明においては、前記配向膜と、前記液晶組成物との２３℃における界面張力γSL（ｍＮ／ｍ）が、８〜２２、好ましくは９〜１５である。界面張力γSLの値は、配向膜の表面張力及び液晶組成物の表面張力に基づいて計算することができる。界面張力γSLの値を前記範囲とする方法は、特に限定されないが、例えば液晶組成物における溶媒及び界面活性剤の種類及び含有割合を適宜選択し、液晶組成物の表面張力を調整することにより行うことができる。
【００３３】
液晶組成物の表面張力の測定は、例えば表面張力計を使用し、定量液滴を作製し、懸滴法を用いて式ＩＩにより解析することで算出することができる。ここで液滴径de及びdsは、図１に示すとおり細管１１から懸滴させた液滴１２を計測することにより求めることができる。
γL＝ｇ・ρ・（de）2H-1      式ＩＩ
γL：液晶組成物の表面張力
ｇ：重力加速度
ρ：液密度
de：最大液滴径
H-1：ds／ｄeから求められる補正項
ds：液下端de上がった位置での径
【００３４】
前記液晶組成物を前記配向膜の表面に展開し塗布層を設け、当該塗布層を硬化させることにより、前記コレステリック樹脂層を得ることができる。前記液晶組成物の展開は、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公知の塗布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、後述する所望のコレステリック樹脂層の乾燥膜厚が得られるよう、適宜調整することができる。
【００３５】
前記展開により得られた塗布層を硬化する前に、必要に応じて、配向処理を施すことができる。配向処理は、例えば塗布層を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、液晶性化合物を良好に配向させることができる。
【００３６】
必要に応じて配向処理を施した後、塗布層を硬化させることにより、コレステリック樹脂層を有する円偏光分離シートを得ることができる。前記硬化の工程は、１回以上の加温及び／又は光照射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４０〜１４０℃、時間は１秒〜３分とすることができる。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、反射帯域の広い円偏光分離シートとすることもできる。
【００３７】
本発明において、配向膜表面への液晶組成物の展開及び硬化の工程は、１回に限られず、展開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。ただし本発明においては、１回のみの液晶組成物の展開及び硬化によっても、良好に配向し、反射帯域幅の広い液晶性化合物を含むコレステリック樹脂層を容易に形成することができる。
【００３８】
本発明の円偏光分離シートにおいて、コレステリック樹脂層の乾燥膜厚は好ましくは３．０μｍ〜７．０μｍ、より好ましくは３．５〜６．５μｍとすることができる。コレステリック樹脂層の乾燥膜厚が３．０μｍより薄いと反射率が低下してしまい、逆に７．０μｍより厚いと、コレステリック樹脂層に対して斜め方向から観察した時に着色してしまうため、それぞれ好ましくない。
【００３９】
本発明の液晶表示装置は、前記本発明の円偏光分離シートを有する。本発明の液晶表示装置は、具体的には例えば、バックライトと液晶セルとの間に、１／４λ板と本発明の円偏光分離シートとを組み合わせてなる輝度向上シートを備える液晶表示装置とすることができる。より具体的には、液晶表示装置のバックライトと液晶セルとの間において、１／４λ板よりもバックライト側になるよう本発明の円偏光分離シートを配置し、輝度向上を達成することができる。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例に基づき、本発明についてさらに詳細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００４１】
下記実施例及び比較例において、諸物性の測定は、下記の通り行った：
（Ａ）配向膜の表面張力
協和界面科学（株）製Drop Master DM500を使用し、後述した手順にて作製した配向膜を有する基材をテーブルにセットし、表面張力測定用液として純水A3を使用し、液滴法により接触角測定を行った。
測定した接触角を上記式Ｉに代入することで、配向膜の表面張力を求めた。
（Ｂ）液晶組成物液の表面張力
協和界面科学（株）製Drop Master DM500を使用し、後述した手順にて作製した液晶組成物液を表面張力測定用液として使用し、懸滴法により上記式ＩＩを用いて液晶組成物液の表面張力を求めた。
（Ｃ）液晶組成物液と配向膜との界面張力γSL
界面張力測定用液として純水A3の代わりに後述した手順にて作製した液晶組成物液を用いた以外は（Ａ）配向膜の表面張力測定と同様の方法で、配向膜と液晶組成物液との接触角を測定した。
（Ａ）で求めた配向膜の表面張力をγS、（Ｂ）で求めた液晶組成物液の表面張力をγL、前述した方法で測定した配向膜と液晶組成物との接触角をθとし、配向膜と液晶組成物液との界面張力をγSLとして、ヤングの式III
γS＝γSL＋γL＊cosθ          式III
より、γSLを求めた。
（Ｄ）円偏光分離シートの光学的特性
後述した方法で作製した円偏光分離シートに大塚電子（株）製MCPD-3000にて平行光を照射し、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍ範囲の透過率を測定した。
【００４２】
＜実施例１＞
（１−１：配向膜を有する基材の調製）
厚さ１００μｍ、幅５０ｍｍ、長さ２００ｍｍのシート状基材（ゼオノアフィルムＺＦ１４−１００、株式会社オプテス製）の片面に、濡れ指数が５６ｍＮ／ｍになるようにコロナ放電処理を施した。このコロナ放電処理面に、表１に示す組成を有する配向膜材料を、＃４バーにて塗布し、１２０℃で５分間乾燥し、膜厚０．２μｍの乾膜を作製した。該乾膜を一方向にラビング処理することで、配向膜を有する基材を得た。得られた配向膜の表面張力を、測定した。測定結果を表１に示す。
【００４３】
（１−２：液晶組成物液の調製）
コレステリック樹脂層を形成するための液として、下記組成の液晶組成物液を調製した：
液晶性化合物（Δｎ（＝ｎｅ−ｎｏ）＝０．１８を有する棒状液晶性化合物）、９３．０重量部
光重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  ＩＲＧ９０７）３．１重量部
界面活性剤（セイミケミカル（株）製  ＫＨ−４０）０．１１重量部
カイラル剤（ＢＡＳＦ社製  ＬＣ７５６）６．７重量部
溶剤：メチルエチルケトン／シクロペンタノン＝７５／２５（固形分率４０ｗｔ％となるよう添加）
【００４４】
上記液晶組成物液と、（１−１）で得た配向膜との界面張力γSLを測定した。測定値を表１に示す。
【００４５】
（１−３：円偏光分離シートの製造及び評価）
（１−１）で得た配向膜を有する基材の配向膜上に、（１−２）で得た液晶組成物液を、ワイヤーバー＃６を用いて塗布し、１００℃にて５分間、塗布膜を乾燥および配向熟成させた後、基材側より２５ｍＪ／ｃｍ2（ＵＶ−Ａ）以下の紫外線を照射し、１００℃にて１〜５分間保持し、次いで紫外線を照射して塗布膜を完全に硬化させて、膜厚３μｍのコレステリック樹脂層を得た。
得られた円偏光分離シートの４００ｎｍ〜８００ｎｍの光線透過率を測定したところ、円偏光分離シートの反射帯域幅内の最低光線透過率は、５４．０％であった。また、選択反射中心波長は４９０ｎｍであった。
【００４６】
さらに、コレステリック樹脂層概観を目視で観察し、下記の評価基準に従って評価した。結果を表１に示す。
○：目視にて樹脂層に曇り、ムラ、ハジキ等の欠陥がないもの
×：目視にて樹脂層に曇り、白濁、ハジキ等の欠陥が見られるもの
【００４７】
＜実施例２＞
配向膜を形成した後に、配向膜上に出力１００Ｗ、ラインスピード１．７ｍ／ｍiｎにてコロナ放電処理を行った他は実施例１と同様に操作し、円偏光分離シートを製造し、その諸物性を評価した。結果を表１に示す。
【００４８】
＜実施例３〜４及び比較例１〜２＞
配向膜の材質及び液晶組成物液中の界面活性剤を表１の通り変更した他は実施例１と同様に操作し、円偏光分離シートを製造し、その諸物性を評価した。結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2008209509.tif 000002
【００５０】
表１中の略称、商品名等は、それぞれ以下のものを示す。
ポリアミド１：ＦＲ１０５／ＣＭ４０００の７０／３０混合物
ＦＲ１０５：株式会社鉛市製  メトキシメチル化ナイロン
ＣＭ４０００：東レ株式会社製  共重合ポリアミド
ＰＶＡ２２６：株式会社クラレ製  ポリビニルアルコール
ＳＲＺ６７５Ａ：住化ケムテックス製  スミレーズレジン（ポリアミドエポキシ樹脂）
ＨＲ１４ＥＴ：東洋紡績株式会社製  バイロマックスＨＲ１４ＥＴ（ポリアミドイミド樹脂）
界面張力：配向膜とコレステリック樹脂層を形成する重合性組成物液との間の界面張力γSL（ｍＮ／ｍ）
最低光線透過率：円偏光分離シートの波長４００ｎｍ〜８００ｎｍ内の最低光線透過率（％）
【００５１】
表１に示す結果より、本発明の円偏光分離シートの製造に際しては、曇り、ハジキなどの発生なく良好に液晶組成物液が展開され、概観及び光線透過率が良好な円偏光分離シートが得られたことが分かる。
【００５２】
＜実施例５＞
（円偏光分離素子）
重合性液晶性化合物９３．０重量部を９５．２重量部に、カイラル剤６．７重量部を４．８重量部に変更した以外は、実施例１同様に円偏光分離シート（以下、「円偏光分離シート５」という。）を得た。円偏光分離シート５の光学特性を測定したところ、最低透過率は５５．０％であり、選択反射中心波長は６３０ｎｍであった。
【００５３】
円偏光分離シート５のコレステリック樹脂層側と、実施例１で作製した円偏光分離シート（以下、「円偏光分離シート１」という。）の基材側とを貼り合せ、２層のコレステリック樹脂層を有する複合円偏光分離シートを作成した。
【００５４】
（位相差補償素子（兼λ／４板））
メタクリル酸メチル９７．８重量％とアクリル酸メチル２．２重量％とからなるモノマー組成物を、バルク重合法により重合させ、樹脂ペレットを得た。
特公昭５５−２７５７６号公報の実施例３に準じて、ゴム粒子を製造した。このゴム粒子は、球形３層構造を有し、芯内層が、メタクリル酸メチル及び少量のメタクリル酸アリルの架橋重合体であり、内層が、主成分としてのアクリル酸ブチルとスチレン及び少量のアクリル酸アリルとを架橋共重合させた軟質の弾性共重合体であり、外層が、メタクリル酸メチル及び少量のアクリル酸エチルの硬質重合体である。また、内層の平均粒子径は０．１９μｍであり、外層をも含めた粒径は０．２２μｍであった。
上記樹脂ペレット７０重量部と、上記ゴム粒子３０重量部とを混合し、二軸押出機で溶融混練して、メタクリル酸エステル重合体組成物Ａ（ガラス転移温度１０５℃）を得た。
上記メタクリル酸エステル重合体組成物Ａ（ｂ層）、及びスチレン無水マレイン酸共重合体（ガラス転移温度１３０℃）（ａ層）を温度２８０℃で共押出成形することにより、ｂ層／ａ層／ｂ層の三層構造で、各層が４５／７０／４５（μｍ）の平均厚みを有する複層フィルムを得た。この複層フィルムを、延伸温度１２８℃、延伸倍率１．４倍、延伸速度１０ｍ／分でテンター一軸延伸し、延伸複層フィルム（位相差補償素子）を得た。さらにこの位相差補償素子の片面を、濡れ指数が５６ｄｙｎｅ／ｃｍになるようにコロナ放電処理を施した。
得られた位相差補償素子の波長５５０ｎｍにおけるレターデーション値は、厚み方向のレターデーションＲｔｈは−１１８ｎｍ、面内方向のレターデーションＲｅは１４０ｎｍであった。
該複合円偏光分離シートのコレステリック樹脂層側に前記位相差補償素子をエチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョンにて形成される接着層を介して貼り合わせ、積層シートを得た。
【００５５】
市販の液晶テレビ（シャープ（株）製  ＡＱＵＯＳ  ３７インチ）を解体し、液晶セルとバックライトの間の輝度向上フィルムを取り出し、代わりに上で得た輝度向上フィルムを、円偏光分離シート側をバックライト側として組み込み、液晶表示装置を得た。この液晶表示装置を白表示モードとして、出光面側から観察したところ、表示面全面にわたって着色がなく、明るく良好な白表示が確認できた。
【００５６】
＜比較例３＞
実施例１で作製した円偏光分離シートの代わりに比較例１で作製した円偏光分離シートを使用した他は、実施例５と同様に操作し、液晶表示装置を作成し、同様の観察を行ったところ、全面に渡って、曇りの発生により、実施例５の場合に比べて白表示が暗くなっているのが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、懸滴法による液晶組成物の表面張力の測定を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００５８】
１１：細管
１２：液滴
【図１】
2008209509.tif 000003