(57)【要約】  高Δｎ値を有する化合物を含み、厚い層において配向を得られるコレステリック液晶組成物；並びに反射帯域が広く簡便に製造しうる円偏光分離シートを提供する。式（１）Ｒ1−Ａ1−Ｂ−Ａ2−Ｒ2（Ｒ1、Ｒ2はアルキル、アルキレンオキサイド、H、ハロゲン、ヒドロキシル、カルボキシル、（メタ）アクリル、エポキシ、メルカプト、イソシアネート、アミノ、又はシアノ基、Ａ1、Ａ2は１，４−フェニレン、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニル、４，４’−ビフェニレン、４，４’−ビシクロヘキシレン又は２，６−ナフチレン基、Ｂは単結合、−ＣＯＯ−等）で表される化合物；及びΔｎが０．１８以上であって、１分子中に少なくとも２つ以上の反応性基を有する棒状液晶性化合物を含有するコレステリック液晶組成物。【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）：
Ｒ1−Ａ1−Ｂ−Ａ2−Ｒ2  （１）
（式中、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜２０個の直鎖状又は分岐鎖状の、非置換又はハロゲン原子で１つ以上置換されていてもよいアルキル基；炭素原子数１〜２０個の直鎖状又は分岐鎖状の、非置換又はハロゲン原子で１つ以上置換されていてもよいアルキレンオキサイド基；水素原子；炭素原子数１〜２個のアルキル基又はアルキレンオキサイド基と結合していてもよい、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、（メタ）アクリル基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、アミノ基、及びシアノ基；からなる群より選択される基であり、
Ａ1及びＡ2は、それぞれ独立して、非置換若しくはハロゲン原子、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、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シクロヘキセニル基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−ビシクロヘキシレン基、及び２，６−ナフチレン基；からなる群より選択される基を表し、
Ｂ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。）
で表される化合物の少なくとも１種；及び
Δｎが０．１８以上であって、１分子中に少なくとも２つ以上の反応性基を有する棒状液晶性化合物の少なくとも１種；を含有し、
前記棒状液晶性化合物の合計重量に対する前記一般式（１）の化合物の合計重量の比（（前記一般式（１）の化合物の合計重量）／（前記棒状液晶性化合物の合計重量））が０．０５〜１である
ことを特徴とするコレステリック液晶組成物。
【請求項２】
前記一般式（１）の化合物の少なくとも一種が液晶性を有することを特徴とする請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項３】
前記一般式（１）の化合物の少なくとも一種がキラリティを有することを特徴とする請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項４】
前記一般式（１）の化合物の少なくとも一種が光学活性を有し、それらの複数の光学異性体の混合物を含有することを特徴とする請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項５】
前記一般式（１）の化合物の少なくとも一種の融点が５０℃〜１５０℃であることを特徴とする請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項６】
前記棒状液晶性化合物の少なくとも１種が非対称構造であることを特徴とする請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項７】
請求項１に記載のコレステリック液晶組成物を透明樹脂基材に塗布し、硬化してなることを特徴とする円偏光分離シート。
【請求項８】
請求項１に記載のコレステリック液晶組成物を透明樹脂基材に塗布して液晶層を得る工程、及び、少なくとも１回の、光照射及び／又は加温処理により前記液晶層を硬化する工程を含むことを特徴とする、円偏光分離シートの製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載の円偏光分離シート、及び位相差フィルムを備えることを特徴とする輝度向上フィルム。
【請求項１０】
請求項９に記載の輝度向上フィルム、及び液晶パネルを備えることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円偏光分離シート等の光学材料の作成に有用なコレステリック液晶組成物、及び当該液晶組成物から作られた円偏光分離シート、並びに当該円偏光分離シートを備える輝度向上フィルム及び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としては、コレステリック液晶性を示す重合体を基材上に塗布し、配向させ、乾燥などさせることにより得られるもの、及びコレステリック液晶性を示す重合性のモノマーを含む液晶組成物を基材上に塗布し、配向させ、重合させることにより得られるものなどが知られている。このような液晶組成物としては、従来より多くのものが知られている（例えば米国特許出願公開第２００５／００４５８５４号明細書、特許第３６７７５３２号公報及び特開平８−３１１１号公報）。【０００３】
円偏光分離シートを調製するための液晶組成物は、高い光学的特性を得るため、Δｎ（固有複屈折値）が０．１８以上といった高い値である化合物を含むものが好ましい。しかしながら、このような高Δｎ値を有する化合物は、せいぜい５μｍ程度といった薄い層でしか、均一な配向が得られないという問題点があった。円偏光分離シートとして広い反射帯域を得るためには、さらなる厚みを有するものが求められる。そのため、広い反射帯域を有する円偏光分離シートを作製するには、均一な配向が得られる３μｍ程度の層を複数回積層するといった方法をとらざるを得ず、工程が複雑になるという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、高Δｎ値を有する化合物を含み、且つ５μｍ以上といった厚い層において配向を得られるコレステリック液晶組成物を提供することにある。【０００５】
本発明の別の目的は、反射帯域が広く、且つ簡便に製造しうる円偏光分離シート、及び当該円偏光分離シートの用途を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、液晶組成物中に、反応性基を有する棒状液晶性化合物に加え特定の構造を有する化合物を添加することにより、高Δｎ値を有する棒状液晶性化合物を良好に配向することができることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明によれば、下記のものが提供される。
〔１〕  下記一般式（１）：
Ｒ1−Ａ1−Ｂ−Ａ2−Ｒ2  （１）
（式中、Ｒ1及びＲ2は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜２０個の直鎖状又は分岐鎖状の、非置換又はハロゲン原子で１つ以上置換されていてもよいアルキル基；炭素原子数１〜２０個の直鎖状又は分岐鎖状の、非置換又はハロゲン原子で１つ以上置換されていてもよいアルキレンオキサイド基；水素原子；炭素原子数１〜２個のアルキル基又はアルキレンオキサイド基と結合していてもよい、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、（メタ）アクリル基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、アミノ基、及びシアノ基；からなる群より選択される基であり、
Ａ1及びＡ2は、それぞれ独立して、非置換若しくはハロゲン原子、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、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シクロヘキセニル基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−ビシクロヘキシレン基、及び２，６−ナフチレン基；からなる群より選択される基を表し、
Ｂ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。）
で表される化合物の少なくとも１種；及び
Δｎが０．１８以上であって、１分子中に少なくとも２つ以上の反応性基を有する棒状液晶性化合物の少なくとも１種；を含有し、
前記棒状液晶性化合物の合計重量に対する前記一般式（１）の化合物の合計重量の比（（前記一般式（１）の化合物の合計重量）／（前記棒状液晶性化合物の合計重量））が０．０５〜１である
ことを特徴とするコレステリック液晶組成物。
〔２〕  前記一般式（１）の化合物の少なくとも一種が液晶性を有することを特徴とする〔１〕に記載のコレステリック液晶組成物。
〔３〕  前記一般式（１）の化合物の少なくとも一種がキラリティを有することを特徴とする〔１〕又は〔２〕に記載のコレステリック液晶組成物。
〔４〕  前記一般式（１）の化合物の少なくとも一種が光学活性を有し、それらの複数の光学異性体の混合物を含有することを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載のコレステリック液晶組成物。
〔５〕  前記一般式（１）の化合物の少なくとも一種の融点が５０℃〜１５０℃であることを特徴とする〔１〕〜〔４〕のいずれか１項に記載のコレステリック液晶組成物。
〔６〕  前記棒状液晶性化合物の少なくとも１種が非対称構造であることを特徴とする〔１〕〜〔５〕のいずれか１項に記載のコレステリック液晶組成物。
〔７〕  〔１〕〜〔６〕のいずれか１項に記載のコレステリック液晶組成物を透明樹脂基材に塗布し、硬化してなることを特徴とする円偏光分離シート。
〔８〕  〔１〕〜〔６〕のいずれか１項に記載のコレステリック液晶組成物を透明樹脂基材に塗布して液晶層を得る工程、及び、少なくとも１回の、光照射及び／又は加温処理により前記液晶層を硬化する工程を含むことを特徴とする、円偏光分離シートの製造方法。
〔９〕  〔７〕に記載の円偏光分離シート、及び位相差フィルムを備えることを特徴とする輝度向上フィルム。
〔１０〕  〔９〕に記載の輝度向上フィルム、及び液晶パネルを備えることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のコレステリック液晶組成物は、棒状液晶性化合物としてΔｎが０．１８以上の化合物を含みながら、５μｍ以上といった厚い層において良好に配向することが可能であるため、均質で反射帯域が広い円偏光分離シートを簡便に製造しうる材料として有用である。【０００８】
本発明の円偏光分離シートは、均質で且つ反射帯域が広い。そのため、当該円偏光分離シートを備える本発明の輝度向上フィルムを備えた本発明の液晶表示装置は、輝度が高く且つ均質な表示性能を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のコレステリック液晶組成物は、前記一般式（１）で表される化合物、及び特定の棒状液晶性化合物を含有する。これら各成分について順次説明する。【００１０】
一般式（１）において、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ独立して炭素原子数１〜２０個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、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、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、（メタ）アクリル基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、アミノ基、及びシアノ基からなる群より選択される基である。ここで、（メタ）アクリルとは、アクリル及びメタクリルの意味である。【００１１】
前記アルキル基及びアルキレンオキサイド基は置換されていないか若しくはハロゲン原子で１つ以上置換されていてもよい。前記ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、（メタ）アクリル基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、アミノ基、及びシアノ基は炭素原子数１〜２個のアルキル基、アルキレンオキサイド基と結合していてもよい。【００１２】
Ｒ1及びＲ2として好ましいものとしては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、（メタ）アクリル基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、アミノ基、及びシアノ基が挙げられる。【００１３】
また、Ｒ1及びＲ2の少なくとも一方は反応性基であることが好ましい。Ｒ1及び／又はＲ2として反応性基を有することにより、前記一般式（１）で表される化合物が硬化時に液晶層中に固定され、より強固な膜を形成することができる。ここで反応性基とは、カルボキシル基、（メタ）アクリル基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、及びアミノ基を挙げることができる。【００１４】
一般式（１）において、Ａ1及びＡ2はそれぞれ独立して１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シクロヘキセニル基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−ビシクロヘキシレン基、及び２，６−ナフチレン基からなる群より選択される基を表す。前記１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シクロヘキセニル基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−ビシクロヘキシレン基、及び２，６−ナフチレン基は、置換されていないか若しくはハロゲン原子、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。Ａ1及びＡ2のそれぞれにおいて、２以上の置換基が存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。【００１５】
Ａ1及びＡ2として特に好ましいものとしては、１，４−フェニレン基、４，４’−ビフェニレン基、及び２，６−ナフチレン基からなる群より選択される基が挙げられる。これらの芳香環骨格は脂環式骨格と比較して比較的剛直であり、本発明の液晶組成物が含有する棒状液晶性化合物のメソゲンとの親和性が高く、配向均一能がより高くなる。【００１６】
一般式（１）において、Ｂ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。【００１７】
Ｂとして特に好ましいものとしては、単結合、−ＯＣＯ−及び−Ｃ＝Ｎ−Ｎ＝Ｃ−が挙げられる。【００１８】
一般式（１）の化合物は、少なくとも一種が液晶性を有することが好ましく、また、キラリティを有することが好ましい。また、本発明のコレステリック液晶組成物は、一般式（１）の化合物として、複数の光学異性体の混合物を含有することが好ましい。例えば、複数種類のエナンチオマー及び／又はジアステレオマーの混合物を含有することができる。一般式（１）の化合物の少なくとも一種は、その融点が、５０℃〜１５０℃の範囲内であることが好ましい。【００１９】
一般式（１）の化合物が液晶性を有する場合には、高Δｎであることが好ましい。高Δｎ液晶を含有させることによって、コレステリック液晶組成物としてのΔｎを向上させることができ、広帯域の円偏光分離シートを作製することができる。一般式（１）の化合物の少なくとも一種のΔｎは好ましくは０．１８以上、より好ましくは０．２２以上とすることができる。【００２０】
一般式（１）の化合物として特に好ましい具体例としては、例えば下記の化合物（Ａ１）〜（Ａ３）及び（Ａ５）〜（Ａ１０）が挙げられる：【００２１】
【化１】
2007142206.tif 000002
【００２２】
【化２】
2007142206.tif 000003
【００２３】
上記化合物（Ａ３）において、「＊」はキラル中心を表す。【００２４】
本発明のコレステリック液晶組成物は、特定の棒状液晶性化合物を含有する。【００２５】
本発明に用いる棒状液晶性化合物は、Δｎが０．１８以上であって、１分子中に少なくとも２つ以上の反応性基を有する。
前記棒状液晶性化合物としては、（式２）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２）
（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、非置換又は置換基を有していてもよい、アゾメチン類、アゾキシ類、フェニル類、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、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。）
前記、メソゲン基Ｍが有しうる置換基としては、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、−Ｏ−Ｒ5、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ5、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｒ5、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｒ5、−ＮＲ5−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ5、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ5、または−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ5を表す。ここで、Ｒ5は、水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基を表し、アルキル基である場合、当該アルキル基には、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−ＮＲ6−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ6−、−ＮＲ6−、または−Ｃ（＝Ｏ）−が介在していてもよい（ただし、−Ｏ−および−Ｓ−がそれぞれ２以上隣接して介在する場合を除く。）。ここで、Ｒ6は、水素原子または炭素数１〜６のアルキル基を表す。前記「置換基を有してもよい炭素数１〜１０個のアルキル基」における置換基としては、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１〜６個のアルコキシ基、炭素原子数２〜８個のアルコキシアルコキシ基、炭素原子数３〜１５個のアルコキシアルコキシアルコキシ基、炭素原子数２〜７個のアルコキシカルボニル基、炭素原子数２〜７個のアルキルカルボニルオキシ基、炭素原子数２〜７個のアルコキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
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（２）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。【００２６】
本発明において、前記棒状液晶性化合物は、そのΔｎ値が０．１８以上、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。【００２７】
本発明において、前記棒状液晶性化合物は、１分子中に少なくとも２つ以上の反応性基を有する。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、オキサゾリン基、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、本発明のコレステリック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。１分子中に反応性基が１つ以下の化合物を用いると、コレステリック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。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い実用は困難である。実用に耐えうる膜強度とは鉛筆硬度（ＪＩＳ  Ｋ５４００）でＨＢ以上、好ましくはＨ以上である。膜強度がＨＢ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。【００２８】
本発明のコレステリック液晶組成物において、（前記一般式（１）の化合物の合計重量）／（棒状液晶性化合物の合計重量）の重量比は０．０５〜１、好ましくは０．１〜０．６５、より好ましくは０．１５〜０．４５である。前記重量比が０．０５より少ないと配向均一性が不十分となる場合があり、また逆に１より多いと配向均一性が低下したり、液晶相の安定性が低下したり、液晶組成物としてのΔｎが低下して所望する光学的性能（例えば、円偏光分離特性）が得られない場合があり好ましくない。なお、合計重量とは、１種を用いた場合にはその重量を、１種以上用いた場合には合計の重量を示す。【００２９】
本発明のコレステリック液晶組成物において、前記一般式（１）の化合物の分子量が６００未満、前記棒状液晶化合物の分子量が６００以上であることが好ましい。一般式（１）の化合物の分子量が６００未満であることにより、それよりも分子量の大きい棒状液晶化合物の隙間に入り込むことができ、配向均一性を向上させることができる。【００３０】
本発明のコレステリック液晶組成物は、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。
前記架橋剤の配合割合は、コレステリック液晶組成物を硬化して得られる硬化膜中に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。【００３１】
本発明のコレステリック液晶組成物は、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）]や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。
該光開始剤の配合割合はコレステリック液晶組成物中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。【００３２】
本発明のコレステリック液晶組成物は、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、セイミケミカル社サーフロンのＫＨ−４０等を用いることができる。界面活性剤の配合割合はコレステリック液晶組成物を硬化して得られる硬化膜中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、過剰の界面活性剤が液晶分子間に入り込み、配向均一性を低下させる場合があるため好ましくない。【００３３】
本発明のコレステリック液晶組成物は、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、溶媒、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。【００３４】
本発明のコレステリック液晶組成物の製造方法は、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。【００３５】
本発明の円偏光分離シートは、前記本発明のコレステリック液晶組成物を透明樹脂基材に塗布して液晶層を得、次いで少なくとも１回の、光照射及び／又は加温処理により硬化してなる。【００３６】
前記透明樹脂基材は、特に限定されず１ｍｍ厚で全光透過率８０％以上の基材を使用することができる。具体的には、脂環式オレフィンポリマー、ポリエチレンやポリプロピレンなどの鎖状オレフィンポリマー、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、変性アクリルポリマー、エポキシ樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂などの合成樹脂からなる単層又は積層のフィルムが挙げられる。これらの中でも、脂環式オレフィンポリマー又は鎖状オレフィンポリマーが好ましく、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などの観点から、脂環式オレフィンポリマーが特に好ましい。【００３７】
前記透明樹脂基材は、必要に応じて、配向膜を有することができる。配向膜を有することにより、その上に塗布されたコレステリック液晶組成物を所望の方向に配向させることができる。配向膜は、基材表面上に、必要に応じてコロナ放電処理等を施した後、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など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、その後乾燥塗膜にラビング処理を施すことにより形成することができる。配向膜の厚さは、所望する液晶層の配向均一性が得られる膜厚であればよく、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。【００３８】
前記透明樹脂基材への液晶組成物の塗布は、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、後述する所望の液晶層乾燥膜厚が得られるよう、適宜調整することができる。【００３９】
前記塗布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、コレステリック液晶層を良好に配向させることができる。【００４０】
必要に応じて配向処理を施した後、コレステリック液晶組成物を硬化させることにより、コレステリック液晶組成物の硬化層（以下単に「硬化液晶層」ということがある。）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回以上の光照射と加温処理との組み合わせ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４０〜２００℃、好ましくは５０〜２００℃、さらに好ましくは５０〜１４０℃、時間は１秒〜３分、好ましくは５〜１２０秒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。上記の微弱な紫外線照射等による反射帯域の拡張を行った後に、５０〜１０，０００ｍＪ／ｃｍ2といった比較的強い紫外線を照射し、液晶性化合物を完全に重合させ、硬化液晶層とすることができる。上記の反射帯域の拡張及び強い紫外線の照射は、空気下で行ってもよく、又はその工程の一部又は全部を、酸素濃度を制御した雰囲気（例えば、窒素雰囲気下）中で行うこともできる。【００４１】
本発明において、透明樹脂基材上へのコレステリック液晶組成物の塗布及び硬化の工程は、１回に限られず、塗布及び硬化を複数回繰り返し２層以上の硬化液晶層を形成することもできる。ただし本発明においては、１回のみのコレステリック液晶組成物の塗布及び硬化によっても、良好に配向したΔｎが０．１８以上の棒状液晶性化合物を含む５μｍ以上の厚みの硬化液晶層を容易に形成することができる。【００４２】
本発明の円偏光分離シートにおいて、硬化液晶層の乾燥膜厚は好ましくは３．０μｍ〜１０．０μｍ、より好ましくは３．５〜８μmとすることができる。前記硬化液晶層の乾燥膜厚が３．０μｍより薄いと反射率が低下してしまい、逆に１０．０μｍより厚いと、硬化液晶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。なお、前記乾燥膜厚は、硬化液晶層が２以上の層である場合は、各層の膜厚の合計を、硬化液晶層が１層である場合にはその膜厚をさす。【００４３】
本発明の輝度向上フィルムは、前記本発明の円偏光分離シート及び位相差フィルムを備える。具体的には、円偏光分離シート及び位相差フィルムを積層して、本発明の輝度向上フィルムとすることができる。当該積層は、円偏光分離シート及び位相差フィルムを、接着剤又は粘着剤を介して一体化させることにより達成しうる。さらには輝度向上シートの耐久性や剛性を向上させることを目的として、透明樹脂基材上及び／又は位相差フィルム上に、さらに接着剤又は粘着剤を介して、追加の透明樹脂基材を一体化させることもできる。【００４４】
本発明に用いる位相差フィルムとしては、(i)フィルム状のポリマーを延伸したもの、又は(ii)液晶性の材料を透明樹脂基材上に塗布し、配向させ、硬化させたものを用いることができる。(ii)の位相差フィルムを用いる場合は、適当な基材上に液晶性の材料を塗布し、配向させ、硬化させて得た当該位相差フィルムを円偏光分離シートと一体化させて輝度向上フィルムとすることもでき、あるいは、本発明の円偏光分離シート上に、必要に応じて配向膜を設け種々の配向処理を行なって、その上に液晶性の材料を塗布し、配向させ、硬化させることで、円偏光分離シートと一体化した位相差フィルムの層を設け、輝度向上フィルムとすることもできる。【００４５】
本発明に用いる位相差フィルムの好ましい例として、以下に述べる光学異方性素子を挙げることができる。【００４６】
本発明において、光学異方性素子は、その正面方向のリターデーションＲｅ（以下、「Ｒｅ」と略記することがある。）を透過光の略１／４波長とすることができる。ここで、透過光の波長範囲は、本発明の輝度向上フィルムに求められる所望の範囲とすることができ、具体的には例えば４００ｎｍ〜７００ｎｍである。また、正面方向のリターデーションＲｅが透過光の略１／４波長であるとは、Ｒｅ値が、透過光の波長範囲の中心値において、中心値の１／４の値から±６５ｎｍ、好ましくは±３０ｎｍ、より好ましくは±１０ｎｍの範囲であることをいう。【００４７】
また、光学異方性素子は、厚み方向のリターデーションＲｔｈ（以下、「Ｒｔｈ」と略記することがある。）が０ｎｍ未満であることが望ましい。厚み方向のリターデーションＲｔｈの値は、透過光の波長範囲の中心値において、好ましくは−３０ｎｍ〜−１０００ｎｍ、より好ましくは−５０ｎｍ〜−３００ｎｍとすることができる。このようなＲｅ値及びＲｔｈを有する光学異方性素子を採用することにより、輝度を向上させ輝度ムラを低減させながら、出射光の色ムラをも低減させることができる。
ここで、前記正面方向のリターデーションＲｅは、式Ｉ：Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ（式中、ｎｘは厚み方向に垂直な方向（正面方向）であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表し、ｎｙは厚み方向に垂直な方向（面内方向）であってｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｄは膜厚を表す。）で表される値であり、厚み方向のリターデーションＲｔｈは、式ＩＩ：Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ（式中、ｎｘは厚み方向に垂直な方向（面内方向）であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表し、ｎｙは厚み方向に垂直な方向（面内方向）であってｎｘに直交する方向の屈折率であり、ｎｚは厚み方向の屈折率を表し、ｄは膜厚を表す。）で表される値である。
なお、前記正面方向のリターデーションＲｅ及び厚み方向のリターデーションＲｔｈは、市販の位相差測定装置を用いて、光学異方性素子を長手方向及び幅方向に１００ｍｍ間隔（長手方向又は横方向の長さが２００ｍｍに満たない場合は、その方向へは等間隔に３点指定する）で、全面にわたり、格子点状に測定を行い、その平均値とする。【００４８】
前記光学異方性素子を構成する材質は、特に限定されないが、スチレン系樹脂からなる層を有するものを好ましく用いることができる。ここでスチレン系樹脂とは、スチレン構造を繰り返し単位の一部又は全部として有するポリマー樹脂であり、ポリスチレン、又は、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、ｐ−ニトロスチレン、ｐ−アミノスチレン、ｐ−カルボキシスチレン、ｐ−フェニルスチレンなどのスチレン系単量体と、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、酢酸ビニルなどのその他の単量体との共重合体などを挙げることができる。これらの中で、ポリスチレン又はスチレンと無水マレイン酸との共重合体を好適に用いることができる。【００４９】
光学異方性素子に用いるスチレン系樹脂の分子量は使用目的に応じて適宜選定されるが、溶媒としてシクロヘキサンを用いたゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレンの重量平均分子量（Ｍｗ）で、通常１０，０００〜３００，０００、好ましくは１５，０００〜２５０，０００、より好ましくは２０，０００〜２００，０００である。【００５０】
前記光学異方性素子は、好ましくは、前記スチレン系樹脂からなる層と、他の熱可塑性樹脂を含む層との積層構造を有する。当該積層構造を有することにより、スチレン系樹脂による光学的特性と、他の熱可塑性樹脂による機械的強度とを兼ね備えた素子とすることができる。他の熱可塑性樹脂としては、脂環式オレフィンポリマー、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、アクリル酸エステル−ビニル芳香族化合物共重合体樹脂、メタクリル酸エステル−ビニル芳香族化合物共重合体樹脂、ポリエーテルスルホンなどを挙げることができる。これらの中で、脂環式構造を有する樹脂やメタクリル樹脂を好適に用いることができる。【００５１】
脂環式オレフィンポリマーは、主鎖及び／または側鎖にシクロアルカン構造又はシクロアルケン構造を有する非晶性のオレフィンポリマーである。具体的には、（１）ノルボルネン系重合体、（２）単環の環状オレフィン系重合体、（３）環状共役ジエン系重合体、（４）ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素化物などが挙げられる。これらの中でも、透明性や成形性の観点から、ノルボルネン系重合体がより好ましい。これらの脂環式構造を有する樹脂は、特開平０５−３１０８４５号公報、特開平０５−０９７９７８号公報、米国特許第６，５１１，７５６号公報に記載されているものが挙げられる。【００５２】
ノルボルネン系重合体としては、具体的にはノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、及びそれらの水素化物、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体などが挙げられる。【００５３】
メタクリル樹脂は、メタクリル酸エステルを主成分とする重合体であり、メタクリル酸エステルの単独重合体や、メタクリル酸エステルとその他の単量体との共重合体が挙げられる、メタクリル酸エステルとしては、通常、メタクリル酸アルキルが用いられる。共重合体とする場合は、メタクリル酸エステルと共重合するその他の単量体としては、アクリル酸エステルや、芳香族ビニル化合物、ビニルシアン化合物などが用いられる。【００５４】
本発明に用いる光学異方性素子の好ましい具体的態様として、ポリスチレン樹脂からなるフィルム（ａ層）の両面に、他の熱可塑性樹脂からなるフィルム（ｂ層）を積層してなる複層フィルムを延伸してなる延伸複層フィルムを挙げることができる。以下、この具体的態様について説明する。【００５５】
前記ａ層を構成するポリスチレン樹脂しては、上記「スチレン系樹脂」と同様のものを用いることができる。【００５６】
ａ層を構成するポリスチレン樹脂は、ガラス転移温度が１２０℃以上であることが好ましく、１２０〜２００℃であることがより好ましく、１２０〜１４０℃であることがさらに好ましい。【００５７】
本発明において、前記ポリスチレン樹脂及び前記他の熱可塑性樹脂は、それらのガラス転移温度をそれぞれＴｇ（ａ）（℃）及びＴｇ（ｂ）（℃）としたとき、Ｔｇ（ａ）＞Ｔｇ（ｂ）＋２０℃の関係を満たすことが好ましい。このような関係を満たすことにより、延伸した際にポリスチレン樹脂からなるａ層に有効に光学的異方性を与え、良好な光学異方性素子を得ることができる。【００５８】
ａ層の材料である前記ポリスチレン樹脂及びｂ層の材料である前記他の熱可塑性樹脂を積層して、複層フィルムに成形する方法は、特に限定されないが、共押出Ｔダイ法、共押出インフレーション法、共押出ラミネーション法等の共押出による成形方法、ドライラミネーション等のフィルムラミネーション成形方法、及びコーティング成形方法などの公知の方法が適宜利用され得る。中でも、製造効率や、フィルム中に溶剤などの揮発性成分を残留させないという観点から、共押出による成形方法が好ましい。押出し温度は、使用する前記ポリスチレン樹脂、及び前記他の熱可塑性樹脂の種類に応じて適宜選択され得る。【００５９】
複層フィルムは、前記ａ層の両面に、前記ｂ層を積層してなる。ａ層とｂ層の間には、接着層や粘着層を設けることができるが、ａ層とｂ層とを直接に積層させる（つまり、ｂ層／ａ層／ｂ層の３層構成の積層体とする）ことが好ましい。また、複層フィルムにおいて、前記ａ層及びその両面に積層されたｂ層の厚みは特に制限はないが、好ましくはそれぞれ１０〜３００μｍ及び１０〜４００μｍとすることができる。【００６０】
前記延伸複層フィルムは、前記複層フィルムを延伸してなる。前記延伸複層フィルムは、ａ層の延伸により設けられたＡ層、及びｂ層の延伸により設けられたＢ層を含むことができる。前記延伸複層フィルムは、前記複層フィルムのｂ層／ａ層／ｂ層の３層構造の積層体を延伸してなり、Ｂ層／Ａ層／Ｂ層の３層構造の延伸フィルムであることが好ましい。
当該延伸は、好ましくは一軸延伸又は斜め延伸により行うことができ、さらに好ましくはテンターによる一軸延伸又は斜め延伸により行うことができる。【００６１】
光学異方性素子の正面方向リターデーションＲｅや厚み方向のリターデーションＲｔｈは、延伸温度や延伸倍率等の延伸条件を適宜調整することにより製造することができる。延伸温度は、前記Ｔｇ（ａ）−１０℃〜前記Ｔｇ（ａ）＋２０℃が好ましく、前記Ｔｇ（ａ）−５℃〜前記Ｔｇ（ａ）＋１５℃の範囲であることがより好ましい。延伸倍率は、１．０５〜３０倍が好ましく、１．１〜１０倍であることがより好ましい。延伸温度や延伸倍率が、上記範囲を外れると、配向が不十分で屈折率異方性、ひいてはリターデーションの発現が不十分になったり、積層体が破断したりするおそれがある。【００６２】
光学異方性素子の厚みは、好ましくは５０〜１０００μｍ、より好ましくは５０〜６００μｍである。【００６３】
本発明の液晶表示装置は、前記本発明の輝度向上フィルム及び液晶パネルを備える。【００６４】
前記液晶パネルは、特に限定されず液晶表示装置に用いられているものを適宜用いることができる。例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶パネル、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶パネル、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶パネル、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型液晶パネル、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶パネル、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ型液晶パネル、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）型液晶パネルなどが挙げられる。【００６５】
本発明の液晶表示装置は、さらにバックライトを含むことができ、バックライトと液晶パネルとの間に輝度向上フィルムが配置された構成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、円偏光分離シートの層が位相差フィルムの層よりもバックライト側になるように本発明の輝度向上フィルムを配置し、輝度向上を達成することができる。
【実施例】
【００６６】
以下において本発明を実施例を参照してより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。【００６７】
（実施例１）
（１−１：配向膜を有する透明樹脂基材の調製）
脂環式オレフィンポリマーからなるフィルム（株式会社オプテス製、商品名「ゼオノアフィルムＺＦ１４−１００」）の両面をコロナ放電処理した。５％のポリビニルアルコールの水溶液を当該フィルムの片面に♯２のワイヤーバーを使用して塗布し、塗膜を乾燥し、膜厚０．１μｍの配向膜を形成した。次いで当該配向膜をラビング処理し、配向膜を有する透明樹脂基材を調製した。【００６８】
（１−２：硬化液晶層の形成）
表１に示す配合割合で各成分を混合し、固形分４０％のコレステリック液晶組成物を調製した。このコレステリック液晶組成物を♯１０のワイヤーバーを使用して、上記（１−１）で調製した配向膜を有する透明樹脂基材の、配向膜を有する面に塗布した。塗膜を１００℃で５分間配向処理した後に紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ2照射して、乾燥膜厚５μｍの硬化液晶層を有する円偏光分離シートを作製した。【００６９】
（１−３：評価）
１−２で得られた円偏光分離シートについて、JIS  K7136に従ってヘイズ値を測定し、配向均一性を評価した。ヘイズ値が２．０％未満を「良好」、ヘイズ値が２．０％以上３．０％未満を「中」、ヘイズ値が３．０％以上を「不良」とした。評価結果を表１に示す。【００７０】
（実施例２〜５及び比較例１〜５）
コレステリック液晶組成物の組成を表１及び表２に示す通りとした他は、実施例１と同様にして、円偏光分離シートを作製し、配向均一性を評価した。評価結果を表１及び表２に示す。表１及び表２の結果から、以下のことがわかる。実施例のコレステリック液晶組成物は、配向均一性の良好な円偏光分離シートが得ることができる。これに対し、コレステリック液晶組成物中に一般式（１）で表される化合物を含まないもの（比較例２及び３）、（一般式（１）で表される化合物の合計重量）／（棒状液晶性化合物の合計重量）が、０．０５未満若しくは１を超えるもの（比較例１、４、５）は、得られる円偏光分離シートの配向均一性が劣っている。【００７１】
【表１】
2007142206.tif 000004
【００７２】
【表２】
2007142206.tif 000005
【００７３】
表１及び表２中、「A1〜A3化合物／棒状液晶性化合物比」とは、（A1〜A3化合物の合計重量）／（棒状液晶性化合物の合計重量）の値を示す。
表１及び表２中、棒状液晶性化合物及びＡ１〜Ａ３化合物は、それぞれ以下のものを示す。
Δn0.18の棒状液晶性化合物：（非対称構造、１分子中の反応性基数２、分子量６００以上）
Δn0.23の棒状液晶性化合物：（非対称構造、１分子中の反応性基数２、分子量６００以上）
Δn0.32の棒状液晶性化合物：（非対称構造、１分子中の反応性基数２、分子量６００以上）
A1〜A2化合物：それぞれ、下記式で表される化合物（いずれも液晶性を示す）【００７４】
【化３】
2007142206.tif 000006
【００７５】
A3化合物（S,S)体：下記式(A3-1)で示される化合物（液晶性を示す）【００７６】
【化４】
2007142206.tif 000007
【００７７】
異性体を含むA3化合物：前記式(A3-1)で表される化合物と、下記式(A3-2)で表される化合物((R,R)体)との、１：１重量比混合物（液晶性を示す）
【化５】
2007142206.tif 000008
【００７８】
（実施例６）
実施例１（１−１）と同様にして、ラビングされた配向膜を有する透明樹脂基材を調製した。この透明樹脂基材の配向膜を有する面に、実施例４と同一組成のコレステリック液晶組成物を、♯１０のワイヤーバーを使用して塗布した。塗膜を１００℃で５分間配向処理し、ヘイズ値を測定したところヘイズ値は１．２％であり配向が均一であることが確認できた。次に、当該フィルムに対して２５ｍJ/ｃｍ2以下の微弱な紫外線の照射処理、及び１００℃で１分間の加温処理プロセスを２回繰り返した後、５００ｍJ/ｃｍ2の紫外線を照射して、乾燥膜厚５μｍの硬化液晶層を有する円偏光分離シートを作製した。得られた円偏光分離シートは、ヘイズ値が１．３％であり、初期の配向均一状態を維持していた。【００７９】
（実施例７）
実施例１（１−１）と同様にして、ラビングされた配向膜を有する透明樹脂基材を調製した。この透明樹脂基材の配向膜を有する面に、実施例２、４、５、比較例２と同一組成のコレステリック液晶組成物をそれぞれ、♯１０のワイヤーバーを使用して塗布した。塗膜を、熱測定装置（メトラー・トレド社製、ホットステージＦＰ８２ＨＴ）を使用して１００℃で加温処理しながら、偏光顕微鏡（ニコン社製、偏光顕微鏡ECLIPSE  E６００−POL）で配向状態を観察し、コレステリック液晶由来の配向欠陥であるオイリーストリークの網目が消失するまでの時間を調べた。その結果を表３に示す。表３の結果より、実施例の組成物は、配向欠陥が消失する時間が短く、短時間で均一な配向を得ることができることがわかる。【００８０】
【表３】
2007142206.tif 000009
【００８１】
（実施例８〜９、比較例６〜７）
コレステリック液晶組成物の組成を表４に示す通りとした他は、実施例１と同様にして、円偏光分離シートを作製した。得られた円偏光分離シートの硬化液晶層の硬度をＪＩＳ  Ｋ５４００に従って鉛筆硬度を測定した。評価結果を表４に示す。表４の結果より、架橋剤を用いることにより、良好な配向均一性を維持したまま、得られる円偏光分離シートの表面硬度を上げることができることがわかる。【００８２】
【表４】
2007142206.tif 000010
【００８３】
表４中、DPHAはジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを示し、Δｎ０．２２の棒状液晶性化合物は、非対称構造を有し反応基数１の化合物である。その他の項目及び化合物略称は、表１及び表２に示されるものと同一である。【００８４】
（実施例１０）
（円偏光分離シートの作製）
実施例１（１−１）と同様にして、ラビングされた配向膜を有する透明樹脂基材を調製した。この透明樹脂基材の配向膜を有する面に、表５に示す配合割合で各成分を混合して調整したコレステリック液晶組成物を♯１０のワイヤーバーを使用して塗布した。塗膜を１００℃で５分間配向処理し、当該塗膜に対して０．１〜４５ｍJ/ｃｍ2の微弱な紫外線の照射処理と、それに続く１００℃で１分間の加温処理からなるプロセスを２回繰り返した後、窒素雰囲気下で８００ｍJ/ｃｍ2の紫外線を照射して、乾燥膜厚５μｍのコレステリック液晶層を有する円偏光分離シートを作製した。【００８５】
（円偏光分離シートの評価）
上記で調製したフィルムを分光器（大塚電子社製、瞬間マルチ測光システムＭＣＰＤ−３０００）と顕微鏡（ニコン社製、偏光顕微鏡ＥＣＬＩＰＳＥ  Ｅ６００−ＰＯＬ）を使用して透過スペクトルを測定した。選択反射帯域の半値幅を表５に示す。
また、実施例１の（１−３）と同様に、配向均一性を評価した。結果を表５に示す。【００８６】
（実施例１１〜１５）
コレステリック液晶組成物の組成を表５に示す通りとした他は、実施例１０と同様にして円偏光分離シートを作製した。評価結果を表５に示す。【００８７】
実施例１０〜１５の結果より、これらの円偏光分離シートは、良好な配向均一性を有することに加え、半値幅３５０〜４２０ｎｍといった広い選択反射帯域を有することが分かる。【００８８】
【表５】
2007142206.tif 000011
【００８９】
表５中、Ａ５〜Ａ１０化合物のΔｎ値は、Δｎ０．２３の棒状液晶性化合物とＡ５〜Ａ１０化合物を８０：２０の重量比で混合した組成物のΔｎ値から外挿して求めた値を示す。
表５中、Δｎ０．２３の棒状液晶性化合物及びＡ５〜Ａ１０化合物は、それぞれ以下のものを示す。
Δｎ０．２３の棒状液晶性化合物：（非対称構造、１分子中の反応性基数２）
Ａ５〜Ａ１０化合物：それぞれ、下記式で表される化合物（いずれも液晶性を示す）【００９０】
【化６】
2007142206.tif 000012
【００９１】
（実施例１６〜２１）
（位相差フィルムの調製）
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。【００９２】
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。【００９３】
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。【００９４】
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。この積層フィルムを、テンター延伸機で、遅相軸がＭＤ方向に対して４５度傾いた方向になるように、延伸温度１３４℃、延伸倍率１．８倍で斜め延伸し、光学異方性層を得た。【００９５】
光学異方性層の正面方向のリターデーションは、１４０ｎｍ、厚み方向のリターデーションは−８５ｎｍ（各数値は延伸後の測定値である。）であった。さらにこの光学異方性層の片面を、濡れ指数が５６ｄｙｎｅ／ｃｍになるようにコロナ放電処理を施した。この光学異方性層を、下記において位相差フィルムとして用いた。【００９６】
（輝度向上フィルムの調製）
実施例１０〜１５で得た円偏光分離シートそれぞれと、上記で得た位相差フィルムとを接着剤にて貼り合わせて一体化して、輝度向上フィルム（２−１）〜（２−６）を作製した。
ここで、接着剤については、まずエチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン（不揮発分４０重量％、酢酸ビニル含有率４０重量％）４０重量部、石油樹脂エマルジョン（不揮発分４０重量％、樹脂軟化点８５℃）３５重量部、及びパラフィンワックスエマルジョン（不揮発分４０重量％、樹脂軟化点６４℃）１０重量部からなる、２３℃における剪断貯蔵弾性率が１０ＭＰａである接着剤組成物を調製し、この接着剤組成物に直径４μｍの微粒子（形状：球状、材料：ポリスチレン、屈折率：１．５９）をヘイズ（ヘイズガードＩＩ（東洋精機社製）を用いて、ＪＩＳ  Ｋ７１３６に準拠して測定）が７０％となるように混合したものを用いた。この接着剤を、前記円偏光分離シートの硬化液晶層上に平均厚み２０μｍとなるように積層し、この面と、前記位相差フィルムのコロナ処理面とをラミネーターを用いて、８０℃、２ｋｇｆ／５０ｍｍのニップ圧にて貼り合わせを行い、輝度向上フィルム（２−１）〜（２−６）を得た。【００９７】
（液晶表示装置）
市販の液晶表示装置（Ｓｈａｒｐ製、ＡＱＵＯＳ、ＬＣ−３７ＢＥ１Ｗ）を分解し、輝度向上フィルム（２−１）〜（２−６）のそれぞれを装着し組み立て直して液晶表示装置を白表示させ、そのときの正面方向の輝度（以下、正面輝度）を、視野角測定評価装置（メーカー：Ａｕｔｒｏｎｉｃ−ＭＥＬＣＨＥＲＳ社製、商品名：ＥｒｇｏＳｃｏｐｅ）を用いて測定した。液晶表示装置は、バックライト、拡散板、拡散シート、プリズムシート、光学複合素子、液晶パネルの順で構成されている。【００９８】
輝度向上フィルムを装着しない時の正面輝度を１として、輝度向上フィルム（２−１）〜（２−６）をそれぞれ実装した時の正面輝度を表６に相対値として示した。【００９９】
ギラツキおよび色ムラは、輝度向上フィルムの実装状態で目視評価した。ギラツキは、観察角度を変化させた際の急峻な輝度変化が解消している場合を「良好」、解消していない場合を「不良」として判断した。色ムラは、観察されなかった場合を「良好」、観察されたが軽度の場合を「中」、観察され表示品位を著しく悪化させた場合を「不良」とした。【０１００】
（比較例８）
上記実施例１６での円偏光分離シートの代わりに比較例６での円偏光分離シートを用いた他は、すべて同じ条件で輝度向上フィルム（３−１）を作成した。【０１０１】
実施例１６〜２１及び比較例８の結果より、本発明の円偏光分離シートを含む輝度向上フィルムを備える液晶表示装置は、正面輝度が高く、ギラツキ及び色ムラが低減されていることが分かる。【０１０２】
【表６】
2007142206.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月1日(2007.10.1)
【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】
下記一般式（１）：
Ｒ１−Ａ１−Ｂ−Ａ２−Ｒ２  （１）
（式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜２０個の直鎖状又は分岐鎖状の、非置換又はハロゲン原子で１つ以上置換されていてもよいアルキル基；炭素原子数１〜２０個の直鎖状又は分岐鎖状の、非置換又はハロゲン原子で１つ以上置換されていてもよいアルキレンオキサイド基；水素原子；炭素原子数１〜２個のアルキル基又はアルキレンオキサイド基と結合していてもよい、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、（メタ）アクリル基、エポキシ基、メルカプト基、イソシアネート基、アミノ基、及びシアノ基；からなる群より選択される基であり、
Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立して、非置換若しくはハロゲン原子、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、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シクロヘキセニル基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−ビシクロヘキシレン基、及び２，６−ナフチレン基；からなる群より選択される基を表し、
Ｂ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。）
で表され、分子量が６００未満である化合物の少なくとも１種；及び
Δｎが０．１８以上であって、１分子中に少なくとも２つ以上の反応性基を有し、分子量が６００以上である棒状液晶性化合物の少なくとも１種；を含有し、
前記棒状液晶性化合物の合計重量に対する前記一般式（１）の化合物の合計重量の比（（前記一般式（１）の化合物の合計重量）／（前記棒状液晶性化合物の合計重量））が０．０５〜１である
ことを特徴とするコレステリック液晶組成物。
【請求項２】
前記一般式（１）の化合物の少なくとも一種が液晶性を有することを特徴とする請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項３】
前記一般式（１）の化合物の少なくとも一種がキラリティを有することを特徴とする請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項４】
前記一般式（１）の化合物の少なくとも一種が光学活性を有し、それらの複数の光学異性体の混合物を含有することを特徴とする請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項５】
前記一般式（１）の化合物の少なくとも一種の融点が５０℃〜１５０℃であることを特徴とする請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項６】
前記棒状液晶性化合物の少なくとも１種が非対称構造であることを特徴とする請求項１に記載のコレステリック液晶組成物。
【請求項７】
請求項１に記載のコレステリック液晶組成物を透明樹脂基材に塗布し、硬化してなることを特徴とする円偏光分離シート。
【請求項８】
請求項１に記載のコレステリック液晶組成物を透明樹脂基材に塗布して液晶層を得る工程、及び、少なくとも１回の、光照射及び／又は加温処理により前記液晶層を硬化する工程を含むことを特徴とする、円偏光分離シートの製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載の円偏光分離シート、及び位相差フィルムを備えることを特徴とする輝度向上フィルム。
【請求項１０】
請求項９に記載の輝度向上フィルム、及び液晶パネルを備えることを特徴とする液晶表示装置。
【国際調査報告】
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