(57)【要約】【課題】色再現性と輝度を向上させた液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、無偏光の青色の光を出射するバックライトと、バックライトの出射側に設けられ、青色の光を直線偏光に変換する反射型偏光層と、反射型偏光層の青色の直線偏光の出射側に設けられ、複数の量子ロッドにより、青色の直線偏光を赤色の直線偏光および緑色の直線偏光に変換する量子ロッド層と、赤色の直線偏光と緑色の直線偏光が出射される側に配置された液晶パネルとを有する。量子ロッド層は、反射型偏光層から出射された青色の直線偏光の偏光方向と、量子ロッドの長軸とが平行である。【選択図】図１
2016012084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無偏光の青色の光を出射するバックライトと、
前記バックライトの出射側に設けられ、前記青色の光を直線偏光に変換する反射型偏光層と、
前記反射型偏光層の前記青色の前記直線偏光の出射側に設けられ、複数の量子ロッドにより、前記青色の直線偏光を赤色の直線偏光および緑色の直線偏光に変換する量子ロッド層と、
前記赤色の直線偏光と前記緑色の直線偏光が出射される側に配置された液晶パネルとを有し、
前記量子ロッド層は、前記反射型偏光層から出射された前記青色の直線偏光の偏光方向と、前記量子ロッドの長軸とが平行であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記反射型偏光層は、前記量子ロッドの長軸方向と平行な方向の直線偏光を通過させ、かつ前記量子ロッドの長軸方向と直交する方向の直線偏光を反射するものである請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記反射型偏光層は、屈折率が異なる樹脂積層型の反射型偏光層である請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記反射型偏光層は、屈折率が異なる界面を有し、前記界面の形状は凹部および凸部から形成される凹凸形状を含む請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記反射型偏光層は、コレステリック液晶層と、前記コレステリック液晶層の前記量子ロッド層側に配置されたλ／４板を有する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記バックライトと前記反射型偏光層との間に、λ／４板を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトに青色の光を用いた液晶表示装置に関し、特に、バックライトからの青色の光の利用効率を高め、色再現性と輝度を向上させた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（以下、ＬＣＤともいう）は、消費電力が小さく、省スペースの画像表示装置として年々その用途が広がっている。液晶表示装置は、バックライト（以下、ＢＬともいう）、バックライト側偏光板、液晶セル、表示側偏光板等をこの順で設けられた構成となっている。
近年の液晶表示装置において、ＬＣＤ性能改善として省電力化、高精細化、色再現性向上のための開発が進んでおり、特にタブレットＰＣまたはスマートフォン等の小型サイズで顕著に省電力化、高精細化、および色再現性向上が求められているのが現状だが、大型サイズにおいても現行のＴＶ規格（ＦＨＤ、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ ＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）比７２％≒ＥＢＵ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｕｎｉｏｎ）比１００％）の次世代ハイビジョン（４Ｋ２Ｋ、ＥＢＵ比１００％以上）の開発が進められている。そのため、液晶表示装置の省電力化、高精細化、および色再現性向上がますます求められている。
【０００３】
バックライトの省電力化に伴って、光利用効率を高めるために、バックライトとバックライト側偏光板の間に光学シート部材を設けられることがある。光学シート部材は、あらゆる方向に振動しながら入射する光のうち、特定の偏光方向に振動する光のみ透過させて、他の偏光方向に振動する光は反射する光学素子である。モバイル機器の増加と家電製品の低消費電力化に伴う低電力ＬＣＤの核心部品として、ＬＣＤの低い光利用効率を解決して輝度（光源の単位面積当たりの明るさの程度）を高めることが期待されている。
このような光学シート部材として、バックライトとバックライト側偏光板の間に特定の光学シート部材、例えば、ＤＢＥＦ（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔＦｉｌｍ、二重輝度向上フィルム）等を設けることで、光リサイクルによりＢＬの光利用効率を向上させ、バックライトを省電力化しつつ、その輝度を向上させる技術が知られている（特許文献１参照）。同様に特許文献２には、λ／４板とコレステリック液晶相を積層した構成の偏光板が記載されている。コレステリック液晶相のピッチの異なる３層以上のコレステリック液晶相を固定してなる層で広帯域化することにより、光リサイクルでＢＬの光利用効率を向上させることができる。しかし、このような光学シート部材は部材構成が複雑であり、市場に普及するためには、より部材の機能統合を進めた部材点数低減での低コスト化が必須となっている。
【０００４】
また、特許文献３のディスプレイシステムでは、ポンピング光源からの短波長非偏光放出（波長λ０）が、ナノロッドを含有する光学活性構造体を照射して、その光学活性構造体が、ディスプレイデバイスに必要な色域を備えた偏光を放出する（例えば、波長λ１、λ２、λ３）。構造体から放出された偏光は、光学偏光子を通過して、次に液晶構造体を通過し、偏光子を通過する。液晶パネルは、ＲＧＢフィルタおよびそれらに取り付けられた偏光子（図示せず）を備え得る二枚のガラス板の間に配置され得る。偏光子を用いて、より偏光度の高い偏光状態を得ることができる。また、ディスプレイシステムには、拡散器、輝度増強フィルム（ＢＥＦ）、二重輝度向上フィルム（ＤＢＥＦ）等の一つ以上の光学素子が設けられて、拡散器は、光分布を空間的に一様にして、また、構造体に直接光学的に取り付けられている場合には、そこからの光抽出を補助する。輝度増強フィルムおよび二重輝度増強フィルムを用いて、光を再利用することによって、輝度を改善することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表平０９−５０６９８４号公報
【特許文献２】特開平１−１３３００３号公報
【特許文献３】特表２０１４−５０２４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の光利用効率を改善する特許文献１、２の構成は、白色光に対して広帯域の光リサイクル機能を付与するために多層構成、部材の波長分散性を考慮した複雑な構造を有しているが、色再現性の向上と輝度の向上の両立が図れていない。
また、特許文献３でも、ナノロッドを含有する光学活性構造体を設け、さらには輝度増強フィルムおよび二重輝度増強フィルムを用いているが、色再現性の向上と輝度の向上の両立としては必ずしも十分ではない。
【０００７】
本発明の目的は、前述の従来技術に基づく問題点を解消し、色再現性と輝度を向上させた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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、無偏光の青色の光を出射するバックライトと、バックライトの出射側に設けられ、青色の光を直線偏光に変換する反射型偏光層と、反射型偏光層の青色の直線偏光の出射側に設けられ、複数の量子ロッドにより、青色の直線偏光を赤色の直線偏光および緑色の直線偏光に変換する量子ロッド層と、赤色の直線偏光と緑色の直線偏光が出射される側に配置された液晶パネルとを有し、量子ロッド層は、反射型偏光層から出射された青色の直線偏光の偏光方向と、量子ロッドの長軸とが平行であることを特徴とする液晶表示装置を提供するものである。
【０００９】
反射型偏光層は、量子ロッドの長軸方向と平行な方向の直線偏光を通過させ、かつ量子ロッドの長軸方向と直交する方向の直線偏光を反射するものであることが好ましい。
反射型偏光層は、屈折率が異なる樹脂積層型の反射型偏光層であることが好ましい。
反射型偏光層は、屈折率が異なる界面を有し、界面の形状は凹部および凸部から形成される凹凸形状を含むことが好ましい。
反射型偏光層は、コレステリック液晶層と、コレステリック液晶層の量子ロッド層側に配置されたλ／４板を有することが好ましい。
バックライトと反射型偏光層との間に、λ／４板を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、色再現性と輝度を向上させた液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態の液晶表示装置を示す模式図である。
【図２】（ａ）は、本発明の第１の実施形態の液晶表示装置に用いられる積層型の反射型偏光板を示す模式図であり、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の液晶表示装置に用いられるワイヤーグリッド型の反射型偏光を示す模式図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第１の実施形態の液晶表示装置の反射型偏光板の一例を示す模式的断面図であり、（ｂ）は、高屈折率層の配置を示す模式図であり、（ｃ）は、無偏光の光の透過と反射を示す模式図である。
【図４】（ａ）は、図３（ａ）に示す反射型偏光板の高屈折率層の形態の一例を示す模式的斜視図であり、（ｂ）は、図３（ａ）に示す反射型偏光板の高屈折率層の形態の他の例を示す模式的斜視図である。
【図５】（ａ）は、反射型偏光板の一例を示す模式的斜視図であり、（ｂ）は、反射型偏光板の他の例を示す模式的斜視図である。
【図６】（ａ）は、図５（ａ）に示す反射型偏光板の高屈折率層の他の形態の一例を示す模式的斜視図であり、（ｂ）は、図５（ａ）に示す反射型偏光板の高屈折率層の他の形態の他の例を示す模式的斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の液晶表示装置の変形例を示す模式図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の液晶表示装置を示す模式図である。
【図９】従来の液晶表示装置を示す模式図である。
【図１０】（ａ）〜（ｇ）は、実施例１〜実施例７の液晶表示装置の構成を示す模式図であり、（ｈ）は、比較例１の液晶表示装置の構成を示す模式図である。
【図１１】（ａ）は、高屈折率層と低屈折率層を有する反射型偏光板の製造方向を説明するための模式的斜視図であり、（ｂ）は、高屈折率層と低屈折率層を有する反射型偏光板の配置状態を示す模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の液晶表示装置を詳細に説明する。
なお、本発明において、数値範囲を示す「〜」とは両側に記載された数値を含む。例えば、ｘが数値α〜数値βとは、ｘの範囲は数値αと数値βを含む範囲であり、数学記号で示せばα≦ｘ≦βである。
また、ピークの「半値幅」とは、ピーク高さ１／２でのピークの幅のことを言う。
また、角度（例えば「９０°」等の角度）、および、その関係（例えば「平行」、「直交」等）については、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、厳密な角度±１０°以下の範囲内であること等を意味し、厳密な角度との誤差は、５°以下であることが好ましく、３°以下であることがより好ましい。例えば、平行の場合、０°±１０°の範囲（−１０〜１０°）であればよい。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施形態の液晶表示装置を示す模式図である。
図１に示す液晶表示装置１０は、バックライト１２と、反射型偏光板１４と、量子ロッドシート１６と、液晶パネル１８とを有し、バックライト１２から順に、バックライト１２から出射する無偏光の青色の光ＬＢの出射方向に沿って、反射型偏光板１４と、量子ロッドシート１６と、液晶パネル１８との各部が配置されている。
【００１４】
バックライト１２は、無偏光の青色の光ＬＢを発光する面光源（図示せず）を備える。青色の光ＬＢとは、４３０〜４８０ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有する光のことである。なお、青色の光ＬＢとしては、半値幅が１００ｎｍ以下である発光強度のピークを有することが好ましく、半値幅が８０ｎｍ以下である発光強度のピークを有することがより好ましく、半値幅が７０ｎｍ以下である発光強度のピークを有することが特に好ましい。
バックライト１２は、例えば、面光源とするための導光板（図示せず）、４３０〜４８０ｎｍの波長帯域の一部または全部の光を反射できる反射部材（図示せず）等を備える。
【００１５】
反射型偏光板１４は、バックライト１２の出射側に設けられ、青色の光ＬＢを青色の直線偏光ＬＢＰに変換する反射型偏光層として機能するものである。さらに、反射型偏光板１４は、無偏光の青色の光ＬＢが入射されると、例えば、Ｐ波を透過し、Ｓ波を反射させる反射型偏光層として機能するものであることが好ましい。この場合、Ｐ波が直線偏光ＬＢＰである。なお、反射したＳ波の反射光Ｌｒは、バックライト１２の反射部材（図示せず）で反射されて、反射型偏光板１４に入射する。反射光Ｌｒも利用することで、バックライト１２の利用効率を高くすることができる。
反射型偏光板１４としては、上述の機能を満たすものであれば、特に限定されるものではない。反射型偏光板１４については、後に詳細に説明する。
【００１６】
量子ロッドシート１６は、反射型偏光板１４の青色の直線偏光ＬＢＰの出射側に設けられ、量子ロッド１７Ｇ、１７Ｒにより、青色の直線偏光ＬＢＰを赤色の直線偏光ＬＲＰおよび緑色の直線偏光ＬＧＰに変換する量子ロッド層として機能するものである。量子ロッドシート１６では、青色の直線偏光ＬＢＰを一部通過させ、残りの青色の直線偏光ＬＢＰを、緑色の直線偏光ＬＧＰ、および赤色の直線偏光ＬＲＰに光変換する。
緑色とは、５００〜６００ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有する光のことである。赤色とは、６００ｎｍを超え６５０ｎｍ以下の波長帯域に発光中心波長を有する光のことである。
量子ロッドシート１６で得られる緑色の直線偏光ＬＧＰおよび赤色の直線偏光ＬＲＰは、色再現の観点から半値幅が狭いことが好ましい。このため、緑色の直線偏光ＬＧＰおよび赤色の直線偏光ＬＲＰは、いずれも半値幅が１００ｎｍ以下である発光強度のピークを有することが好ましく、半値幅が８０ｎｍ以下である発光強度のピークを有することがより好ましく、半値幅が７０ｎｍ以下である発光強度のピークを有することが特に好ましい。なお、量子ロッドシート１６については、後に詳細に説明する。
【００１７】
液晶パネル１８は、液晶セル２０と、バックライト側偏光板２２と、視認側偏光板２４とを有し、液晶セル２０がバックライト側偏光板２２と視認側偏光板２４とで挟まれている。液晶パネル１８は電圧印加により液晶の配向状態を変化させて画像の表示を行う公知のものを適宜用いることができる。
【００１８】
このため、液晶セル２０の構成は特に限定されるものではなく、一般的な構成の液晶セルを採用することができる。液晶セルは、例えば、対向配置された一対の基板と、この一対の基板間に挟持された液晶層とを含み、カラー表示またはモノクロ表示等に応じて、カラーフィルター層等を含んでいてもよい。液晶セルの駆動モードについても特に限定されるものではなく、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２０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。
【００１９】
バックライト側偏光板２２は、バックライト側偏光子３２に偏光板保護フィルム３０、３４を積層配置したものであり、バックライト側偏光板２２の構成は、特に限定されるものではなく公知の構成を採用することができ、例えば、インナー側には偏光板保護フィルムを設けず、偏光子の上に直接粘着剤、または塗膜を設けるインナーレス構成とすることができる。
視認側偏光板２４は、視認側偏光子３８に偏光板保護フィルム３６、４０を積層配置したものであり、視認側偏光板２４の構成は、特に限定されるものではなく公知の構成を採用することができる。
【００２０】
バックライト側偏光子３２および視認側偏光子３８は、公知の液晶パネルに用いられるものを適宜利用可能である。
バックライト側偏光子３２および視認側偏光子３８には、例えば、ポリマーフィルムにヨウ素が吸着配向されたものを用いることが好ましい。上述のポリマーフィルムとしては、特に限定されず各種のものを使用できる。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、ポリエチレンテレフタレート系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系フィルムまたは、これらの部分ケン化フィルム、セルロース系フィルム等の親水性高分子フィルムに、ポリビニルアルコールの脱水処理物またはポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、偏光子としてのヨウ素による染色性に優れたポリビニルアルコール系フィルムを用いることが好ましい。
【００２１】
バックライト側偏光子３２および視認側偏光子３８の厚さとしては特に限定されるものではなく、通常は１〜１００μｍ程度であり、好ましくは３〜３０μｍ、より好ましくは、５〜２０μｍである。
バックライト側偏光子３２および視認側偏光子３８の光学特性としては、偏光子単体で測定したときの単体透過率が４３％以上であることが好ましく、４３．３〜４５．０％の範囲にあることがより好ましい。また、上述のバックライト側偏光子３２および視認側偏光子３８を用意し、２枚の偏光子の吸収軸が互いに９０°になるように重ね合わせて測定する直交透過率は、より小さいことが好ましく、実用上０．００％以上０．０５０％以下が好ましく、０．０３０％以下であることがより好ましい。偏光度としては、実用上９９．９０％以上１００％以下であることが好ましく、９９．９３％以上１００％以下であることが特に好ましい。偏光板として測定した際にもほぼこれと同等の光学特性が得られるものが好ましい。
【００２２】
偏光板保護フィルム３０、３４および偏光板保護フィルム３６、４０において、液晶セル２０と反対側に配置される保護フィルムとしては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性等に優れる熱可塑性樹脂が用いられる。この様な熱可塑性樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、（メタ）アクリル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂（ノルボルネン系樹脂）、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、およびこれらの混合物が挙げられる。
バックライト側偏光板２２の２枚の偏光板保護フィルム３０、３４のうち、少なくとも液晶セル２０と反対側の偏光板保護フィルム３０がセルロースアシレートフィルムであることが好ましい。
【００２３】
偏光板保護フィルム３０、３４および偏光板保護フィルム３６、４０の厚さは適宜に設定し得るが、一般には強度または取扱い等の作業性、薄層性等の点より１〜５００μｍ程度である。偏光板保護フィルム３０、３４および偏光板保護フィルム３６、４０の厚さとしては、特に１〜３００μｍが好ましく、５〜２００μｍがより好ましく、５〜１５０μｍの場合に特に好適である。
【００２４】
なお、液晶パネル１８は、例えば、カラーフィルター、薄層トランジスタ（以下、ＴＦＴともいう）を有する薄層トランジスタ基板、レンズフィルム、拡散シート、ハードコート層、反射防止層、低反射層、アンチグレア層等、公知の液晶パネルが有する構成を適宜有してよいのはもちろんである。
カラーフィルターの特性、カラーフィルター用顔料、ブラックマトリックスの材料、ＴＦＴのキャリア濃度等については、要求される液晶パネル１８の仕様に応じて適宜選択される。
【００２５】
バックライト側偏光子３２は、バックライト側偏光子３２の透過軸（図示せず）が、上述の青色の直線偏光ＬＢＰ、上述の緑色の直線偏光ＬＧＰおよび上述の赤色の直線偏光ＬＲＰの振動方向と平行に配置されることが好ましい。すなわち、量子ロッド１７Ｇ、１７Ｒの長軸方向ＤＬ（図１参照）と、バックライト側偏光子３２の透過軸方向ＤＴ（図１参照）とが平行に配置されることが好ましい。
また、バックライト側偏光子３２と視認側偏光子３８の吸収軸（図示せず）が直交すること、すなわち、バックライト側偏光子３２と視認側偏光子３８の透過軸（図示せず）が直交することが好ましい。
【００２６】
液晶表示装置１０は、バックライト１２と、反射型偏光板１４と、量子ロッドシート１６と、液晶パネル１８とが、直接もしくは接着層、またはアウター側の偏光板保護フィルム３０を介して隣接して配置されていてもよく、空気層を介して分離して配置されていてもよい。液晶表示装置１０は、バックライト側偏光板２２がアウター側の偏光板保護フィルム３０を介して隣接して配置されたことが、バックライト１２から出射した無偏光の青色の光ＬＢ、およびその反射光Ｌｒの光利用率を向上させてより輝度を向上させたり、紫外光または短波長の青色の光ＬＢの光漏れを抑制したりする観点から好ましい。
【００２７】
次に、量子ロッドシート１６について説明する。
量子ロッドシート１６は光の波長を変換する量子ロッドと、量子ロッドを分散させるマトリックスとしてのポリマーを含むものである。
【００２８】
量子ロッドとは、半導体ナノロッドとも呼ばれ、棒状（ロッド状）の半導体ナノ結晶（ナノ粒子）であり、形状がロッド状で指向性を持つため、光源から出射された光が入射すると偏光光を発する。つまり、量子ロッドは、入射する励起光によって励起され、蛍光を発光する。
量子ロッドシート１６においては、緑色の直線偏光ＬＧＰを発光する量子ロッド１７Ｇと赤色の直線偏光ＬＲＰを発光する量子ロッド１７Ｒとをポリマー中に分散されている。
量子ロッド１７Ｇ、１７Ｒは、針状、楕円体形状または直方体形状のものであり、長軸を有する。量子ロッドシート１６は、緑色の直線偏光ＬＧＰおよび赤色の直線偏光ＬＲＰを発光するが、この偏光方向は、量子ロッド１７Ｇ、１７Ｒの長軸方向ＤＬに対して平行である。このため、量子ロッド１７Ｒ、１７Ｇは、偏光方向に応じて、その長軸が予め定められた方向に配向されていることが好ましい。
このように、量子ロッドが所定方向に配向していると一定の所望の振動方向の直線偏光の光を発光できる。
【００２９】
量子ロッドの長軸方向の確認方法としては特に制限はないが、通常、顕微鏡（例えば、透過型電子顕微鏡）を用いて量子ロッドシートの断面を観察して確認することができる。あるいは、量子ロッドシート１６で発光する光の偏光状態を、例えば、Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社のＡｘｏｓｃａｎで偏光測定することで計測することができる。
なお、本発明の効果を損なわない範囲において、量子ロッドシート中に長軸が所定の方向に平行となっていない量子ロッドが含まれていてもよい。
【００３０】
量子ロッドは、１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
２種以上併用する場合は、発光光の波長が異なる２種以上の量子ロッドを使用してもよい。
【００３１】
量子ロッドの形状は一方向に延在する形状（ロッド状）であればよく、いわゆる円柱状、四角柱状（好ましくは、直方体形状）、三角柱状、六角柱状等であってもよい。
【００３２】
量子ロッドの平均長さ（長軸方向の平均長さ：平均長軸長）は特に制限されないが、発光特性がより優れる点、発光効率の低下が抑制される点等で、８〜５００ｎｍが好ましく、１０〜１６０ｎｍがより好ましい。
なお、上記平均長さは、任意に選択した２０個以上の量子ロッドの長軸の長さを顕微鏡（例えば、透過型電子顕微鏡）にて測定して、それらを算術平均した値である。
また、量子ロッドの長軸とは、顕微鏡（例えば、透過型電子顕微鏡）観察して得られる量子ロッドの二次元像において、量子ロッドを横切る線分が最も長くなる線分のことをいう。短軸とは、長軸に直交し、かつ量子ロッドを横切る線分が最も長くなる線分のことをいう。
量子ロッドの平均短軸長（短軸の平均値）は特に制限されないが、発光特性がより優れる点、発光効率の低下が抑制される点等で、０．３〜２０ｎｍが好ましく、１〜１０ｎｍがより好ましい。
【００３３】
なお、上記平均短軸長は、任意に選択した２０個以上の量子ロッドの直径を顕微鏡（例えば、透過型電子顕微鏡）にて測定して、それらを算術平均した値である。
量子ロッドのアスペクト比（量子ロッドの長軸／量子ロッドの短軸）は特に制限されないが、発光特性がより優れる点、発光効率の低下が抑制される点等で、１．５以上が好ましく、３．０以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、取り扱いやすさの点で、２０以下の場合が多い。
なお、上記アスペクト比は平均値であり、任意に選択した２０個以上の量子ロッドのアスペクト比を顕微鏡（例えば、透過型電子顕微鏡）にて測定して、それらを算術平均した値である。
【００３４】
また、量子ロッド１７Ｇ、１７Ｒは、例えば、蛍光材料で構成される。量子ロッド１７Ｇ、１７Ｒを構成する蛍光材料としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系の黄色蛍光体やテルビウム・アルミニウム・ガーネット系の黄色蛍光体等がある。蛍光材料の蛍光波長は、蛍光体の粒子径を変更することによって、制御することができる。その他、特表２０１０−５３２００５号公報の段落［００２７］に記載の蛍光材料を用いることができる。また、有機の蛍光材料も用いることができ、例えば、特開２００１−１７４６３６号公報の段落［０００９］、特開２００１−１７４８０９号公報の段落［０００７］等に記載蛍光材料を用いることができる。
有機または無機の蛍光材料、例えば、染料または顔料を有する量子ロッドシート１６としては、これらの蛍光材料が配向したシート、これらの蛍光材料を分散させた後に延伸されてなる熱可塑性フィルム、またはこれらの蛍光材料を分散させて配向させた接着層であることが好ましい。
【００３５】
上述の量子ロッド１７Ｇ、１７Ｒは、特に限定されるものではなく、米国特許出願公開第２００５／０２１１１５４号明細書の第４欄３６行目〜第６欄５行目、論文（Ｐｅｎｇ， Ｘ． Ｇ．； Ｍａｎｎａ， Ｌ．； Ｙａｎｇ， Ｗ． Ｄ．； Ｗｉｃｋｈａｍ， ｊ．； Ｓｃｈｅｒ， Ｅ．； Ｋａｄａｖａｎｉｃｈ， Ａ．； Ａｌｉｖｉｓａｔｏｓ， Ａ． Ｐ． Ｎａｔｕｒｅ ２０００，４０４， ５９−６１）および論文（Ｍａｎｎａ， Ｌ．； Ｓｃｈｅｒ， Ｅ．Ｃ．； Ａｌｉｖｉｓａｔｏｓ， Ａ． Ｐ． ｊ． Ａｍ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．２０００， １２２， １２７００−１２７０６）等に記載の楕円体形状または直方体形状の量子ロッドを用いることができ、これらの文献の内容は本発明に組み込まれる。量子ロッドの形状、および配向状態は、透過型電子顕微鏡を用いて確認することができる。
【００３６】
あるいは、量子ロッドを構成する材料は上述のものに限定されず、半導体で構成されてもよい。例えば、ＩＩ−ＶＩ半導体、ＩＩＩ−Ｖ半導体、若しくはＩＶ−ＶＩ半導体、これらの組み合わせが挙げられる。より具体的には、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＡｓ、ＡｌＰ、ＡｌＳｂ、Ｃｕ２Ｓ、Ｃｕ２Ｓｅ、ＣｕＩｎＳ２、ＣｕＩｎＳｅ２、Ｃｕ２（ＺｎＳｎ）Ｓ４、Ｃｕ２（ＩｎＧａ）Ｓ４、これらのＴｉＯ２合金、およびこれらの混合物から選択され得る。
【００３７】
量子ロッドは、単一成分からなる量子ロッドであってもよいし、第一の半導体のコアおよび第二の半導体のシェルを備えたコア／シェル型の量子ロッドでもよい。また、コア／多重シェル型の量子ロッドでもよく、シェルが段階的な組成のコア／シェル構成となっている量子ロッドも使用可能である。
【００３８】
量子ロッドの表面には必要に応じて配位子が配位していてもよい。配位子としては、例えば、トリオクチルホスフィン酸化物（ＴＯＰＯ，Ｔｒｉｏｃｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ ｏｘｉｄｅ）、トリオクチルホスフィン（ＴＯＰ，Ｔｒｉｏｃｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）、トリブチルホスフィン（ＴＢＰ，Ｔｒｉｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）等のホスフィンおよびホスフィン酸化物；ドデシルホスホン酸（ＤＤＰＡ，Ｄｏｄｅｃｙｌｐｈｏｓｐｈｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、トリデシルホスホン酸（ＴＤＰＡ，Ｔｒｉｄｅｃｙｌｐｈｏｓｐｈｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、ヘキシルホスホン酸（ＨＰＡ，Ｈｅｘｙｌｐｈｏｓｐｈｏｎｉｃ ａｃｉｄ）等のホスホン酸；ドデジルアミン（ＤＤＡ，Ｄｏｄｅｃｙｌ ａｍｉｎｅ）、テトラデシルアミン（ＴＤＡ，Ｔｅｔｒａｄｅｃｙｌ ａｍｉｎｅ）、ヘキサデシルアミン（ＨＤＡ，Ｈｅｘａｄｅｃｙｌ ａｍｉｎｅ）、オクタデシルアミン（ＯＤＡ，Ｏｃｔａｄｅｃｙｌ ａｍｉｎｅ）等のアミン；ヘキサデカンチオール、ヘキサンチオール等のチオール；メルカプトプロピオン酸、メルカプトウンデカン酸等のメルカプトカルボン酸が挙げられる。
【００３９】
ポリマーの種類としては、特に限定はなく、公知の量子ロッドシートで用いられる各種の樹脂を用いることができる。
ここで、量子ロッドシート１６は、含水率が１．０％以下であり、膜厚２０μｍでの酸素透過度が２００ｃｃ／ｍ2・ｄａｙ・ａｔｍ以下であるのが好ましい。
量子ロッドシート１６が上記の含水率および酸素透過率を満たすことにより、発光効率の低下が抑制され、湿熱環境下でも偏光度の変化が抑制される点で好ましい。
従って、量子ロッドシート１６が、所定の含水率および酸素透過度を示すポリマーとしては、例えば、ポリエステル系樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート）、（メタ）アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂等が挙げられる。なかでも、発光効率の低下がより抑制される点、および、湿熱環境下での偏光度の低下がより抑制される点のうち少なくとも一つを満たす点で、ポリエステル系樹脂が好ましく、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートがより好ましい。
【００４０】
なお、酸素透過度の測定方法としては、ＪＩＳ Ｋ ７１２６に準じた方法にて行う。測定条件としては、温度２３℃、相対湿度５０％にて実施する。なお、上述の記酸素透過度は、２０μｍ厚に換算した値である。
また、含水率は、量子ロッドシートを、ＩＳＯ６２ｍｅｔｈｏｄ１に準拠して２３℃の水中に２４時間浸漬した後の水分率を測定した値である。
【００４１】
ポリマーの好適態様の一つとして、弾性率が１０００ＭＰａ以上のポリマーが挙げられる。弾性率の範囲としては、３０００ＭＰａ以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、１００００ＭＰａ以下の場合が多い。
ポリマーの弾性率が上記範囲の場合、量子ロッドシートに応力がかかった際にもフィルムの延伸やたわみがより抑制され、量子ロッドの配向の乱れが生じにくく、偏光度等の変化が起こりにくい、ムラにもなりにくい。
上記弾性率の測定は、ＪＩＳ Ｋ ７１６１に準じた方法で行う。
【００４２】
量子ロッドシート１６の厚みは特に制限されないが、取り扱い性および発光特性の点で、５〜２００μｍが好ましく、１０〜１５０μｍがより好ましい。
なお、上記厚みは平均厚みを意図し、平均厚みは光変換フィルムの任意の１０点以上の厚みを測定して、それらを算術平均して求める。
【００４３】
また、量子ロッドシート１６は支持体上に配置されていてもよい。支持体上に配置されることにより、光変換フィルムの機械的強度を補強できる。また、支持体に延伸処理が施される場合、支持体としては延伸性のある支持体（延伸性支持体）であることが好ましい。
支持体の種類は特に制限されず、公知の支持体を使用することができる。支持体を構成する材料は特に制限されず、例えば、ポリエステル系樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート）、ポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン）、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂等が挙げられる。なかでも、機械的強度に優れ、延伸処理に適用しやすい点で、ポリエステル系樹脂が好ましく、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートがより好ましい。
【００４４】
支持体の厚みは特に制限されないが、取り扱い性の点で、２０〜２００μｍが好ましく、３０〜１５０μｍがより好ましい。
なお、上記厚みは平均厚みを意図し、平均厚みは支持体の任意の１０点以上の厚みを測定して、それらを算術平均して求める。
【００４５】
液晶表示装置１０では、図１に示すように、量子ロッド１７Ｒ、１７Ｇの長軸方向ＤＬが、反射型偏光板１４から出射された直線偏光ＬＢＰの偏光方向と平行に配向されている。これにより、直線偏光ＬＢＰの損失を小さく、上述の緑色の直線偏光ＬＧＰと上述の赤色の直線偏光ＬＲＰに変換することができる。
量子ロッド１７Ｇ、１７Ｒの長軸方向ＤＬは、透過型電子顕微鏡を用いて確認することができる。
量子ロッド１７Ｇ、１７Ｒの長軸を、反射型偏光板１４から出射された直線偏光ＬＢＰの偏光方向と平行な方向に配向させる方法は、特に限定されるものではない。例えば、量子ロッド１７Ｇ、１７Ｒ材料を熱可塑性フィルムに分散させた後に、この熱可塑性フィルムを延伸させることで、その延伸方向に、量子ロッド１７Ｇ、１７Ｒの長軸を配向させことができる。このような熱可塑性フィルムは、特に限定されるものではなく、公知のものを用いることができるが、例えば、特開２００１−１７４６３６号公報の段落［００１４］、特開２００１−１７４８０９号公報の段落［００１４］等に記載されており、これらの文献の内容は本発明に組み込まれる。
【００４６】
液晶表示装置１０によれば、量子ロッドシート１６に含まれる量子ロッド１７Ｇ、１７Ｒを構成する蛍光材料が少量であっても、十分に正面輝度を向上させることができる。量子ロッドシート１６に含まれる蛍光材料の含有量の好ましい範囲は、蛍光材料の種類によってなるが、例えば、以下の含有量とすることが、蛍光材料の使用量を低減して、製造コストを下げる観点から好ましい。一方で、含有量を少なくしすぎると、光変換部材の面内で発光強度にむらが生じて好ましくない。
量子ロッド１７Ｇ、１７Ｒを蛍光材料で構成する場合、量子ロッドシート１６には、単位面積あたりの量子ロッド１７Ｒ、１７Ｇの質量が０．０００００１〜２ｇ／ｍ２の範囲含まれることが好ましく、０．０００００５〜０．０２ｇ／ｍ２の範囲含まれることがより好ましく、０．００００１〜０．０１ｇ／ｍ２の範囲含まれることがさらに好ましい。
なお、量子ロッド１７Ｇ、１７Ｒの各量を調整することで、得られる緑色の直線偏光ＬＧＰ、および赤色の直線偏光ＬＲＰの光量を調整することができる。量子ロッドシート１６から出射される青色の直線偏光ＬＢＰ、緑色の直線偏光ＬＧＰ、および赤色の直線偏光ＬＲＰの比率を等分にできる。これにより、白色味をより無彩色化できる。
【００４７】
本実施の液晶表示装置１０では、バックライト１２から出射された無偏光の光ＬＢが反射型偏光板１４に入射する。反射型偏光板１４にて青色の直線偏光ＬＢＰに変換される。青色の直線偏光ＬＢＰが量子ロッドシート１６に入射し、一部は、青色の直線偏光ＬＢＰのまま透過し、残りは、緑色の直線偏光ＬＧＰおよび赤色の直線偏光ＬＲＰに光変換されて出射される。これにより、青色の直線偏光ＬＢＰ、緑色の直線偏光ＬＧＰ、および赤色の直線偏光ＬＲＰを得ることができる。直線偏光ＬＲＰの偏光方向と、量子ロッド１７Ｇ，１７Ｒの長軸とが平行であると、量子ロッド１７Ｇ，１７Ｒから発光する偏光効率を上げることができる。しかも、上述のように量子ロッドシート１６から出射される青色の直線偏光ＬＢＰ、緑色の直線偏光ＬＧＰ、および赤色の直線偏光ＬＲＰの比率を等分にできる。これにより、液晶パネル１８の表示画像を色再現に優れたものにできる。
【００４８】
反射型偏光板１４で、無偏光の光ＬＢが、例えば、Ｓ波の偏光の形態で反射されても、そのＳ波の反射光Ｌｒはバックライト１２にて反射されて、偏光状態で反射型偏光板１４に入射される。ここで、吸収型偏光板を用いても量子ロッドの長軸に沿った偏光の照射は可能であるが、量子ロッド１７Ｇ，１７Ｒの長軸と直交する偏光は吸収されるため、バックライト１２からの光ＬＢの利用効率が悪くなる。このため、量子ロッド１７Ｇ，１７Ｒの長軸と直交する偏光、すなわち、Ｓ波の偏光を、バックライト１２の反射部材（図示せず）で反射させ、その反射光Ｌｒを再利用することで、バックライトの光ＬＢの利用効率が上がり、さらに量子ロッドの発光偏光の効率も上げることができる。このようにして、バックライト１２の無偏光の光ＬＢの利用効率を高めることができる。量子ロッドシート１６から出射され、液晶パネル１８で利用可能な光量は、バックライト１２からの光量を１００とすると９０程度にでき、輝度を高くすることができる。
【００４９】
ここで、図９は従来の液晶表示装置１００である。この従来の液晶表示装置１００は、反射型偏光板１４が設けられていない以外、図１に示す液晶表示装置１０と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
従来の液晶表示装置１００では、量子ロッドシート１６で変換された青色の直線偏光ＬＢＰは、バックライト側偏光板２２で光量が半分になる。このため、バックライト１２からの光量を１００とすると、量子ロッドシート１６から出射され、液晶パネル１８で利用可能な光量は７５程度である。このことからも、本実施形態の液晶表示装置１０は、従来の液晶表示装置１００に比してバックライト１２の利用効率を高めることができ、輝度を高くできる。また、従来の液晶表示装置１００と同じ輝度にするには、バックライト１２の光量を小さくすることができ、従来よりも消費電力を小さくすることができる。
このように、本実施形態の液晶表示装置１０では、色再現性に優れたものとし、かつ輝度を向上させることができる。
【００５０】
以下、反射型偏光板１４について詳細に説明する。
反射型偏光板１４としては、直線偏光ＬＢＰを得るために、無偏光の光ＬＢのうち、Ｐ波を通過させ、Ｓ波を反射されるものとして、例えば、屈折率が異なる樹脂積層型の反射型偏光層を用いることができる。具体的には、図２（ａ）に示すように、屈折率異方性層５０と屈折率等方性層５２を交互に積層した誘電体多層膜１５を用いることができる。誘電体多層膜１５では、屈折率異方性層の面内屈折率の最大方向が、どの層でも略平行になるよう積層する。
屈折率異方性層５０の面内屈折率は、例えば、最大方向ｎｘ〜１．８、最小方向ｎｙ〜１．５であり、ｎｘとｎｙは略直交している。また、屈折率等方性層５２の面内屈折率は、例えば、ｎ〜１．５である。例えば、屈折率異方性層５０はＰＥＴで構成され、屈折率等方性層５２はＰＥＮで構成される。なお、図２（ａ）では２層ずつしか示していないが、例えば、積層数は、合計で５０層以上である。誘電体多層膜１５は膜厚が薄い方が好ましい。合計膜厚は、５〜１００μｍであることが好ましく、５〜５０μｍであることがより好ましく、５〜２０μｍであることが特に好ましく、５〜１０μｍであることがより特に好ましく、５〜９μｍであることがさらにより特に好ましい。なお、誘電体多層膜には、公知の誘電体多層膜、例えば、ＤＢＥＦ（商品名）を用いることができる。
【００５１】
反射中心波長、すなわち、反射率のピークを与える波長は、誘電体多層膜を構成する各層の厚みまたは屈折率を変えることにより調整することができる。具体的には論文Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．５，Ｎｏ．８，（２００９） “Ｄｅｓｉｇｎ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ Ｐｏｌａｒｉｚｅｒｓ ｆｏｒ ＬＣＤ Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ”に詳細な記載がある。
【００５２】
誘電体多層膜の製造方法としては特に制限はないが、例えば、特開平３−４１４０１号公報の第９頁左下欄１５行目〜第１０頁左上欄６行目、特開平４-２６８５０５号公報の段落［００３５］〜［００３９］、特開２００４−１７１０２５号公報の段落［００３５］〜［００３９］、特表平９−５０６９８５号公報の第３１頁１６行目〜２１行目、特開２００４−０４６２１６号公報の段落［０１０８］〜［０１１１］、特開２０１０−００９０５１号公報の段落［０１０８］〜［０１１１］、特表平９−５０６９８４号公報の第３４頁１行目〜第３５頁１行目等に記載の方法を参考に製造することができ、これらの公報の内容は本発明に組み込まれる。なお、誘電体多層膜は、誘電体多層反射型偏光板、または交互多層膜の複屈折干渉偏光子と言われることもある。
【００５３】
反射型偏光板１４としては、例えば、図２（ｂ）に示すワイヤーグリッド型偏光子と呼ばれるものであってもよい。ワイヤーグリッド型偏光子は、非偏光の光ＬＢに対して透明な基板５４の上に金属細線５６が互いに平行に並んで同じ間隔をあけて配置されたものである。例えば、基板５４は、ガラス、ＴＡＣフィルム等で構成することができ、金属細線５６は、アルミニウムで構成することができる。
ワイヤーグリッド型偏光子は、ワイヤー方向ｗ、すなわち、金属細線５６が並ぶ方向をバックライト側偏光板２２の透過軸方向ＤＴ（図１参照）と直交して配置する。ワイヤー方向ｗを基に、反射型偏光板１４を配置することで、直線偏光ＬＢＰの偏光方向とバックライト側偏光板２２の透過軸方向ＤＴ（図１参照）とを一致させることができる。
【００５４】
反射型偏光板１４の別の形態について説明する。反射型偏光板１４としては、上述の構造以外に、例えば、屈折率が異なる界面を有し、この界面の形状は凹部および凸部から形成される凹凸形状を含む構成としてもよい。具体的には、図３（ａ）に示す断面構成のように、屈折率が異なる界面がバックライト１２からの青色の光ＬＢの出射方向に対して傾斜している構成である。
図３（ａ）に示す反射型偏光板１４は、断面３角形状の高屈折率層６０と、この高屈折率層６０よりも屈折率が低い低屈折率層６２とを有し、高屈折率層６０と低屈折率層６２とが直接積層されている。高屈折率層６０と低屈折率層６２とが直接積層されているとは、易接着層または粘着層等の中間層を介さずに、二層が直接接触していることをいうものとする。このように二層が直接接触していることにより、二層間の界面で高い集光効果を得ることができると考えられる。
【００５５】
図３（ａ）に示す反射型偏光板１４では、高屈折率層６０と低屈折率層６２との界面は、三角形の斜面に相当しており、光ＬＢに対して傾斜している。例えば、高屈折率層６０の屈折率は屈折率異方性があり、高い方で１．６〜２．０程度、低い方で１．５〜１．８程度である。低屈折率層６２は、屈折率が一様であり、平均屈折率が１．００以上１．８０未満である。
ここで、高屈折率層６０の高い方の屈折率は、低屈折率層６２の屈折率よりも常に高く、高屈折率層６０の低い方の屈折率は、低屈折率層６２の屈折率と略同等であることが好ましい。
図３（ａ）に示す反射型偏光板１４では、Ｐ波とＳ波の反射率の違いを利用し、高屈折率層６０と低屈折率層６２との界面を、無偏光の光ＬＢのうちＰ波を透過させ、Ｓ波を反射させて、Ｐ波とＳ波に分離する。
高屈折率層６０は、屈折率異方性があり、例えば、高い方で２．０程度、低い方で１．５程度であれば、その組成は、特に限定されるものではない。
【００５６】
低屈折率層６２は、例えば、熱可塑性樹脂で構成される。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメタクリルスチレン（ＭＳ）樹脂、アクリロニトリルスチレン（ＡＳ）樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、セルロースアシレート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースダイアセテート、熱可塑性エラストマー、またはこれらの共重合体、シクロオレフィンポリマー等を挙げることができる。
【００５７】
また、樹脂層は、層の形成の容易性の観点からは、硬化性組成物を用いて、この組成物に硬化処理を施し形成された硬化層であることが好ましい。硬化性組成物としては、光照射により硬化する光硬化性組成物であっても、加熱により硬化する熱硬化性組成物であってもよい。生産性向上の観点からは、短時間で硬化処理を終了可能である点から、光硬化性組成物が好ましい。硬化性組成物としては、例えば、硬化性化合物として（メタ）アクリレートを含む硬化性組成物を挙げることができる。ここで（メタ）アクリレートとは、アクリレートとメタクリレートを包含する意味で用いるものとする。具体例としては、例えば、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシ−２−メチルエチル（メタ）アクリレート、フェノキシエトキシエチル（メタ）アクリレート、３−フェノキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−フェニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、４−フェニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、３−（２−フェニルフェニル）−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、エチレンオキシドを反応させたｐ−クミルフェノールの（メタ）アクリレート、エチレンオキシド付加ビスフェノールＡ（メタ）アクリル酸エステル、プロピレンオキシド付加ビスフェノールＡ（メタ）アクリル酸エステル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールＡエポキシ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフェノールＦエポキシ（メタ）アクリレート等の硬化性化合物を含む組成物が挙げられる。
また、低屈折率層６２設けることなく、直接大気と接するようにしてもよい。この場合、大気の屈折率は１程度であり、高屈折率層６０に対して屈折率が小さい。
【００５８】
断面３角形状の場合、図３（ｂ）に示すように、符号Ｔで示す凸部頂点と、２つの凹部の底部Ｂとを結び形成される三角形の凸部頂点Ｔにおける内角をθとする。この内角θは、高屈折率層６０の屈折率に依存するが、４０°〜１００°であることが好ましい。符号Ｂで示す凸部を介して隣り合う凹部の底部の間の距離Ｐは、１〜２００μｍであることが好ましい。より好ましくは、距離Ｐが５〜１００μｍであり、内角θが６０〜９０°である。
【００５９】
図３（ｃ）に示すように、光ＬＢが、反射型偏光板１４の高屈折率層６０に入射すると、斜面６０ａをＰ波が透過し、Ｓ波は斜面６０ａで反射し、反射光Ｌｒが向い合う斜面６０ｂに達し、その斜面６０ｂにて反射して、バックライト１２側に反射する。これが反射光Ｌｒになる。図３（ａ）に示す反射型偏光板１４では、反射光Ｌｒを有効に利用することができるため、好ましい。
なお、図３（ａ）に示す断面形状となるものとしては、例えば、図４（ａ）に示す三角錐状の高屈折率層６０が連なったもの、図４（ｂ）に示す三角柱状の高屈折率層６０が底面を揃えて配置されたものがある。いずれの場合でも、図３（ｃ）に示すように、Ｐ波とＳ波に分離することができ、Ｐ波が直線偏光ＬＢＰであり、Ｓ波が反射光Ｌｒである。
【００６０】
また、高屈折率層６０と低屈折率層６２とを有する反射型偏光板１４では、断面形状が３角形に限定されるものではない。例えば、図５（ａ）に示すように、高屈折率層６０が半回転楕円形状であってもよい。なお、図５（ａ）では、低屈折率層６２の図示は省略している。
この場合、距離Ｐは、図５（ａ）に符号Ｂで示す凹部の底部の間の距離のことである。また、内角θは、図５（ａ）に符号Ｔで示す凸部頂点と、２つの凹部の底部Ｂとを結び形成される三角形の凸部頂点Ｔにおける内角のことである。
【００６１】
また、図５（ｂ）に示すように、半回転楕円形状の高屈折率層６０は離間してもよい。この場合、距離Ｐは、凹部底面と凸部底面とが交わる２点間の距離とする。内角θについては、２点と凸部頂点Ｔを結び形成される三角形の凸部頂点Ｔにおける内角とする。
【００６２】
図５（ａ）に示す断面形状となるものとしては、例えば、図６（ａ）に示す半回転楕円体形状が連なった高屈折率層６０、図４（ｂ）に示す三角柱状のものが底面を揃えて配置された高屈折率層６０がある。いずれの場合でも、図３（ｃ）と同様に、Ｐ波とＳ波に分離することができ、Ｐ波を直線偏光ＬＢＰとし、Ｓ波を反射光Ｌｒとすることができる。
また、例えば、多角錐形状、円錐形状、部分回転楕円体形状、または部分球形状の高屈折率層６０が二次元的に配置されてもよく、部分円柱形状、部分楕円柱形状または角柱形状の高屈折率層６０が一次元的に配置されてもよい。
【００６３】
本実施形態においては、図７に示す液晶表示装置１０ａのように、さらにλ／４板４２をバックライト１２と反射型偏光板１４との間に設けてもよい。なお、図７に示す液晶表示装置１０ａにおいて、図１に示す液晶表示装置１０と同一構成物には、同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
λ／４板４２を設けることで、バックライト１２からの無偏光の光ＬＢの利用効率をさらに高くすることができる。これにより、色味を維持した状態で、輝度を向上させることができ、ひいては、消費電力を小さくすることができる。
λ／４板４２は、反射型偏光板１４が図２（ａ）に示す誘電体多層膜の場合、λ／４板４２の遅相軸と反射型偏光板１４の屈折率異方性層の面内屈折率の最大方向が略４５度になるように配置する。また、反射型偏光板１４がワイヤーグリッド型である場合、λ／４板４２の遅相軸と反射型偏光板１４のワイヤー方向が略４５度になるようにλ／４板４２を配置にする。
【００６４】
反射型偏光板１４が図３（ａ）に示すように、高屈折率層６０と低屈折率層６２とで構成される場合、λ／４板４２の遅相軸と反射型偏光板１４の遅相軸方向が略４５度になるようにλ／４板４２を配置にする。このようにλ／４板４２を配置することで、反射型偏光板１４での光の利用効率を高めることができるため、好ましい。なお、「遅相軸」とは、屈折率が最大となる方向を意味する。
【００６５】
次に、本発明の第２の実施形態の液晶表示装置について説明する。図８は、本発明の第２の実施形態の液晶表示装置を示す模式図である。
本実施形態において、図１に示す第１の実施形態の液晶表示装置１０と同一構成物には、同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
本実施形態の液晶表示装置１０ｂは、第１の実施形態の液晶表示装置１０（図１参照）に比して、反射型偏光板４４の構成が異なる点以外は、第１の実施形態の液晶表示装置１０と同じ構成であるため、その詳細な説明は省略する。
【００６６】
本実施形態の液晶表示装置１０ｂの反射型偏光板４４は、コレステリック液晶層４６とλ／４板４８とで構成される。バックライト１２側からコレステリック液晶層４６、λ／４板４８の順で配置される。反射型偏光板４４は、Ｐ波とＳ波に分離するものではなく、後述するようにコレステリック液晶層４６により無偏光の光ＬＢが円偏光ＬＣＬに変換し、円偏光ＬＣＬをλ／４板４８で直線偏光ＬＢＰに変換する。
コレステリック液晶層４６は、無偏光の光ＬＢを、右円偏光または左円偏光の円偏光ＬＣＬにするものである。コレステリック液晶層４６においては、反射中心波長、すなわち、反射率のピークを与える波長は、コレステリック液晶相を固定してなる光反射層のピッチまたは屈折率を変えることにより調整することができるが、ピッチを変えることはキラル剤の添加量を変えることによって容易に調整可能である。具体的には、富士フイルム研究報告Ｎｏ．５０（２００５年）ｐｐ．６０−６３に詳細な記載がある。
例えば、右旋回性のキラル剤、または左旋回性のキラル剤を用いてコレステリック液晶相を固定してなる光反射層を塗布し、必要に応じて乾燥、硬化することで、コレステリック液晶層４６とすることができる。
【００６７】
前述のキラル剤は、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さらに好ましく、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、前述のキラル剤は、液晶化合物であってもよい。
【００６８】
強い捩れ力を示すキラル剤としては、例えば、特開２０１０−１８１８５２号公報の段落［００２８］〜［００６７］、特開２００３−２８７６２３号公報の段落［００４８］〜［００５６］、特開２００２−８０８５１号公報の段落［００１９］〜［００４１］、特開２００２−８０４７８号公報の段落［００２３］〜［００４３］、特開２００２−３０２４８７号公報の段落［００１５］〜［００５５］に記載のキラル剤が挙げられ、本発明に好ましく用いることができる。さらに、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。
【００６９】
コレステリック液晶相を固定してなる光反射層の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、特開平１−１３３００３号公報の第２頁右上欄１０行目〜第４頁右上欄３行目、特開平８−１４６４１６号公報の段落［００１６］〜［００４４］、特開平６−３２４３３３号公報の段落［００４７］〜［００６５］、特開平８−２７１７３１号公報の段落［００１０］〜［００２９］、特開２００２−８０８５１の段落［００１０］〜［０１０５］、特開２００２−８０４７８の［００２４］〜［００４５］に記載の方法を用いることができ、これらの公報の内容は本発明に組み込まれる。以下、特開平８−２７１７３１号公報に記載の方法について説明する。
コレステリック液晶としては、適宜なものを用いてよく、特に限定はない。液晶層の重畳効率または薄膜化等の点より液晶ポリマーの使用が有利である。また複屈折の大きいコレステリック液晶分子ほど選択反射の波長域が広くなって好ましい。
【００７０】
上述の液晶ポリマーとしては、例えば、ポリエステル等の主鎖型液晶ポリマー、アクリル主鎖、メタクリル主鎖、シロキサン主鎖等からなる側鎖型液晶ポリマー、低分子カイラル剤含有のネマチック液晶ポリマー、キラル成分導入の液晶ポリマー、ネマチック系とコレステリック系の混合液晶ポリマー等の適宜なものを用いることができる。取扱性等の点よりは、ガラス転移温度が３０℃〜１５０℃のものが好ましい。
コレステリック液晶相を固定してなる光反射層の形成は、支持体に必要に応じポリイミド、ポリビニルアルコール、ＳｉＯの斜方蒸着層等の適宜な配向膜を介して直接塗布する方式、透明フィルム等からなる液晶ポリマーの配向温度で変質しない支持体に必要に応じ配向膜を介して塗布する方式等の適宜な方式で行うことができる。支持体としては、偏光の状態変化を防止する点等より位相差が可及的に小さいものを用いることが好ましい。また配向膜を介したコレステリック液晶相を固定してなる光反射層の重畳方式等も採ることができる。
【００７１】
なお、液晶ポリマーの塗布は、溶剤による溶液または加熱による溶融液等の液状物としたものを、ロールコーティング方式、グラビア印刷方式、スピンコート方式等の適宜な方式で展開する方法等により行うことができる。コレステリック液晶層４６の厚さは、選択反射性、配向乱れまたは透過率低下の防止等の点より、０．５〜１００μｍであることが好ましい。
【００７２】
以下、コレステリック液晶層として好適に用いることができる、特開２００２−８０８５１号公報に記載の液晶組成物について説明する。
液晶分子の螺旋構造を変化させるカイラル剤（キラル剤）として、特に一般式（Ｉ）で表される光反応型カイラル剤を用いた光反射層である。これにより、液晶の捻れ力（捻れ角）を大きく変化させることができる。
【００７３】
【化１】
2016012084.tif 000003
【００７４】
光反応型カイラル剤は、一般式（Ｉ）で表される化合物からなり、液晶性化合物の配向構造を制御し得ると共に、光の照射により液晶の螺旋ピッチ、すなわち、螺旋構造の捻れ力（ＨＴＰ：ヘリカルツイスティングパワー）を変化させることができる特質を有する。すなわち、液晶性化合物、好ましくはネマチック液晶化合物に誘起する螺旋構造の捻れ力の変化を光照射（紫外線〜可視光線〜赤外線）によって起こさせる化合物であり、必要な部位（分子構造単位）として、カイラル部位（キラル部位）と光の照射によって構造変化を生じる部位とを有する。しかも、一般式（Ｉ）で表される光反応型カイラル剤は、特に液晶分子のＨＴＰを大きく変化させることができる。したがって、例えば、液晶性化合物にネマチック液晶化合物を用いたコレステリック液晶（液晶相）の場合には、Ｂ(青色)、Ｇ(緑色)、Ｒ(赤色)の３原色を含む広範囲の波長領域にわたる選択反射が可能となる。すなわち、光の波長の選択反射特性は、液晶分子の螺旋構造の捻れ角により決まるので、その角度が大きく変化するほど選択反射する色幅が広範となり有用となる。
【００７５】
なお、ＨＴＰは、液晶の螺旋構造の捻れ力、すなわち、ＨＴＰ＝１／（ピッチ×キラル剤濃度〔質量分率〕）を表し、例えば、ある温度での液晶分子の螺旋ピッチ（螺旋構造の一周期；μｍ）を測定し、この値をカイラル剤（キラル剤）の濃度から換算〔μｍ-1〕して求めることができる。光反応型カイラル剤により光の照度により選択反射色を形成する場合、ＨＴＰの変化率（＝照射前のＨＴＰ／照射後のＨＴＰ）としては、照射後にＨＴＰがより小さくなる場合には１．５以上が好ましく、更に２．５以上がより好ましく、照射後にＨＴＰがより大きくなる場合には０．７以下が好ましく、更に０．４以下がより好ましい。
【００７６】
次に、一般式（Ｉ）で表される化合物について説明する。
【００７７】
一般式（Ｉ）式中、Ｒは、水素原子、炭素数１〜１５のアルコキシ基、総炭素数３〜１５のアクリロイルオキシアルキルオキシ基、総炭素数４〜１５のメタクリロイルオキシアルキルオキシ基を表す。上述の炭素数１〜１５のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、ドデシルオキシ基等が挙げられ、中でも、炭素数１〜１２のアルコキシ基が好ましく、炭素数１〜８のアルコキシ基が特に好ましい。
【００７８】
上述の総炭素数３〜１５のアクリロイルオキシアルキルオキシ基としては、例えば、アクリロイルオキシエチルオキシ基、アクリロイルオキシブチルオキシ基、アクリロイルオキシデシルオキシ基等が挙げられ、中でも、炭素数５〜１３のアクリロイルオキシアルキルオキシ基が好ましく、炭素数５〜１１のアクリロイルオキシアルキルオキシ基が特に好ましい。
【００７９】
上述の総炭素数４〜１５のメタクリロイルオキシアルキルオキシ基としては、例えば、メタクリロイルオキシエチルオキシ基、メタクリロイルオキシブチルオキシ基、メタクリロイルオキシデシルオキシ基等が挙げられ、中でも、炭素数６〜１４のメタクリロイルオキシアルキルオキシ基が好ましく、炭素数６〜１２のメタクリロイルオキシアルキルオキシ基が特に好ましい。
【００８０】
上述の一般式（Ｉ）で表される光反応型カイラル剤の分子量としては、３００以上が好ましい。また、後述する液晶性化合物との溶解性の高いものが好ましく、その溶解度パラメータＳＰ値が、液晶性化合物に近似するものがより好ましい。
【００８１】
液晶組成物は、光反応型カイラル剤より選択される少なくとも一種を少なくとも含有してなり、更に少なくとも一種の液晶性化合物（好ましくはネマチック液晶化合物）を含む態様が好適であり、上述の液晶性化合物は、重合性基を有していても有していなくてもよい。また、必要に応じて、重合性モノマー、重合開始剤、バインダ樹脂、溶媒、界面活性剤、重合禁止剤、増粘剤、色素、顔料、紫外線吸収剤、またはゲル化剤等の他の成分を含んでいてもよい。液晶組成物は、特に界面活性剤を併用することが好ましい。例えば、塗布液状の液晶組成物を塗布し層形成する場合等、層表面の空気界面における配向状態を立体的に制御でき、より色純度の高い選択反射波長を得ることができる。
【００８２】
液晶組成物中における光反応型カイラル剤の含有量としては、特に制限はなく適宜選択できるが、２〜３０質量％程度が好ましい。
【００８３】
液晶性化合物としては、その屈折率異方性Δｎが、０．１０〜０．４０の液晶化合物、高分子液晶化合物、重合性液晶化合物の中から適宜選択することができる。例えば、スメクティック液晶化合物、ネマチック液晶化合物等を挙げることができ、中でも、ネマチック液晶化合物が好ましい。例えば、液晶性化合物にネマチック液晶化合物を用い、これ
に上述の一般式（Ｉ）で表される光反応型キラル剤を併用することによって、コレステリック液晶組成物（コレステリック液晶相）とすることができる。上述の液晶性化合物は、溶融時の液晶状態にある間に、例えばラビング処理等の配向処理を施した配向基板を用いる等により配向させることができる。また、液晶状態を固相にして固定化する場合には、冷却、重合等の手段を用いることができる。
【００８４】
十分な硬化性を確保し、層の耐熱性をする観点からは、分子内に重合性基あるいは架橋性基を有する液晶性化合物が好ましい。
【００８５】
上述の液晶性化合物の含有量としては、液晶組成物の全固形分（質量）の３０〜９９．９質量％が好ましく、５０〜９５質量％がより好ましい。上述の含有量が、３０質量％未満であると、配向が不十分となることがあり、特にコレステリック液晶の場合には所望の選択反射色が得られないことがある。
【００８６】
前述の通り、液晶組成物は光反応性カイラル剤を含んでなり、液晶の捻れ構造を変化させる方法においては、前述の液晶組成物に光量を変えて光照射し液晶の捻れ力を変化させ、液晶の捻れ構造の異なる領域を形成する。すなわち、液晶組成物に対して所望の光量で所望のパターン状に光照射することによって、液晶の捻れ構造、すなわち、螺旋の捻れの程度（捻れ力；ＨＴＰ）を変化させることができ、その捻れ力に応じ液晶の示す選択反射色を任意に変化させることができる。
【００８７】
また、特に液晶相をコレステリック液晶相とする場合には、その捻れ力に応じ液晶の示す選択反射色を任意に変化させることができる。この捻れ力の変化率が大きい場合は、液晶が選択反射し得る選択反射色の色幅が拡く、３原色（Ｂ,Ｇ,Ｒ）を含む広範な波長域の選択反射を得ることが可能であり、このことは、特にＢＧＲの３原色を色純度の高く表示させることができる点で重要となる。この点において、特に既述の一般式（Ｉ）で表される光反応型カイラル剤は、液晶の螺旋構造の捻れ力を大きく変化させることができるので、該カイラル剤を含む液晶組成物を用いることにより、青(Ｂ)、緑(Ｇ)、赤(Ｒ)の３原色を含む広範な色相を色純度良く表示することができ、しかも色純度に優れた３原色を得ることができる。
【００８８】
具体的には、以下のようにして行える。すなわち、液晶組成物にある波長の光を照射すると、その照射強度に応じて共存する光反応型カイラル剤が感応して液晶の螺旋構造（捻れ角）を変化させ、この構造変化により異なる選択反射色を示し画像様のパターンが形成される（パターニング）。コレステリック液晶組成物の場合は、この構造変化により異なる選択反射色を示す。従って、所望の領域ごとに照射強度を変えて光照射すれば、照射強度に対応して配向し（複数色を呈し）、例えば、画像様に光透過率を変えて作成された露光用マスクを介して露光することにより、一回の光照射によって画像を、すなわち、異なる選択反射をする有色領域を同時形成することができる。
【００８９】
しかも、一般式（Ｉ）で表される化合物に依るので、液晶の螺旋ピッチを大きく変化させることが可能で、コレステリック液晶組成物の場合は、形成された有色領域は広範な選択反射色を示し、色純度に優れたＢＧＲの３原色を形成することができる。この光の照射は、露光用マスクによる方法のほか、所望の領域ごとに照射強度を変え得る方法であれば、特に制限なく行える。液晶カラーフィルタ、光学フィルム等を形成する場合には、前述のようにしてある波長の光を画像様に露光してパターニングした後、更に光照射して液晶組成物中の重合性基を光重合させて硬化し、所望の選択反射色に液晶の螺旋構造を固定化する。
【００９０】
上述の一般式（Ｉ）で表される光反応型カイラル剤に起因し、光照射により液晶相に誘起する螺旋ピッチの変化率が大きいことを利用して、光学フィルムである、円偏光分離膜、立体視用眼鏡、偏光マスク等を形成することができる。また、広帯域のスイッチャブルミラー、光書き込み型の記録媒体等への応用も可能である。強誘電性液晶、反強誘電性液晶、ＴＧＢ相へドープすることによる分極状態のパターニング、螺旋ピッチのパターニングが可能となる。また、当然通常の光学活性化合物としての使用も可能であり、ＳＴＮ素子やＴＮ素子における螺旋構造誘起剤への適用も可能である。また、液晶組成物には、非キラルなアゾ系やスチレン系の、光により異性化する化合物を配合させることもでき、光照射時における螺旋ピッチの変化率を更に増大させることができることがある。
【００９１】
光照射に用いる光源としては、エネルギーが高く、液晶化合物の構造変化および重合反応が迅速に行える点で、紫外線を発する光源が好ましく、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、Ｈｇ−Ｘｅランプ等が挙げられる。また、光量可変機能を備えることが好ましい。
【００９２】
上述のように、一般式（Ｉ）で表されるカイラル剤を含む液晶組成物を用いると、光量に対する液晶の螺旋構造の捻れ力を大きく変化させることができる。したがって、例えば液晶性化合物としてネマチック液晶化合物を用いたコレステリック液晶相の場合には、液晶が呈し得る選択反射色の色幅が拡がり、色純度に優れた青(Ｂ)、緑(Ｇ)、赤(Ｒ)の３原色を得ることができる。
【００９３】
以下、コレステリック液晶層として好適に用いることができる、特開２００２−８０４７８号公報に記載の液晶組成物について説明する。
液晶分子の螺旋構造を変化させるカイラル剤（キラル剤）として、特に一般式（Ｉ）で表される光反応型カイラル剤を用いた液晶組成物である。
【００９４】
【化２】
2016012084.tif 000004
【００９５】
一般式（Ｉ）式中、Ｒは、水素原子、炭素数１〜１５のアルコキシ基、総炭素数３〜１５のアクリロイルオキシアルキルオキシ基、総炭素数４〜１５のメタクリロイルオキシアルキルオキシ基を表す。上述の炭素数１〜１５のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等が挙げられ、中でも、炭素数１〜１０のアルコキシ基が好ましく、炭素数１〜８のアルコキシ基が特に好ましい。
【００９６】
上述の総炭素数３〜１５のアクリロイルオキシアルキルオキシ基としては、例えば、アクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシエチルオキシ基、アクリロイルオキシプロピルオキシ基、アクリロイルオキシヘキシルオキシ基、アクリロイルオキシブチルオキシ基、アクリロイルオキシデシルオキシ基等が挙げられ、中でも、炭素数３〜１３のアクリロイルオキシアルキルオキシ基が好ましく、炭素数３〜１１のアクリロイルオキシアルキルオキシ基が特に好ましい。
【００９７】
上述の総炭素数４〜１５のメタクリロイルオキシアルキルオキシ基としては、例えば、メタクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシエチルオキシ基、メタクリロイルオキシヘキシルオキシ基等が挙げられ、中でも、炭素数４〜１４のメタクリロイルオキシアルキルオキシ基が好ましく、炭素数４〜１２のメタクリロイルオキシアルキルオキシ基が特に好ましい。
【００９８】
上述の一般式（Ｉ）で表される光反応型光学活性化合物の分子量としては、３００以上が好ましい。また、後述する液晶性化合物との溶解性の高いものが好ましく、その溶解度パラメータＳＰ値が、液晶性化合物に近似するものがより好ましい。
【００９９】
液晶組成物は、上述の光反応型カイラル剤より選択される少なくとも一種を少なくとも含有してなり、更に少なくとも一種の液晶性化合物（好ましくはネマチック液晶化合物）を含む態様が好適であり、上述の液晶性化合物は、重合性基を有していても有していなくてもよい。また、必要に応じて、重合性モノマー、重合開始剤や、バインダ樹脂、溶媒、界面活性剤、重合禁止剤、増粘剤、色素、顔料、紫外線吸収剤、ゲル化剤等の他の成分を含んでいてもよい。液晶組成物は、特に界面活性剤を併用することが好ましい。例えば、塗布液状の液晶組成物を塗布し層形成する場合等、層表面の空気界面における配向状態を立体的に制御でき、より色純度の高い選択反射波長を得ることができる。
【０１００】
液晶組成物中における光反応型カイラル剤の含有量としては、特に制限はなく適宜選択できるが、２〜３０質量％程度が好ましい。
【０１０１】
液晶性化合物としては、その屈折率異方性Δｎが、０．１０〜０．４０の液晶化合物、高分子液晶化合物、重合性液晶化合物の中から適宜選択することができる。例えば、スメクティック液晶化合物、ネマチック液晶化合物等を挙げることができ、中でも、ネマチック液晶化合物が好ましい。例えば、液晶性化合物にネマチック液晶化合物を用い、これに上述の一般式（Ｉ）で表される光反応型キラル剤を併用することによって、コレステリック液晶組成物（コレステリック液晶相）とすることができる。上述の液晶性化合物は、溶融時の液晶状態にある間に、例えばラビング処理等の配向処理を施した配向基板を用いる等により配向させることができる。また、液晶状態を固相にして固定化する場合には、冷却、重合等の手段を用いることができる。
【０１０２】
なお、λ／４板４８には、公知のものを適宜利用することができる。
【０１０３】
本実施形態の液晶表示装置１０ｂでは、バックライト１２から出射された無偏光の光ＬＢが、コレステリック液晶層４６により円偏光ＬＣＬに変換されて、円偏光ＬＣＬがλ／４板４８で直線偏光ＬＢＰに変換される。直線偏光ＬＢＰが量子ロッドシート１６に入射されて、第１の実施形態の液晶表示装置１０と同様に、緑色の直線偏光ＬＧＰ、および赤色の直線偏光ＬＲＰに光変換され、青色の直線偏光ＬＢＰ、緑色の直線偏光ＬＧＰ、および赤色の直線偏光ＬＲＰが得られる。
本実施形態の液晶表示装置１０ｂは、第１の実施形態の液晶表示装置１０と同様の効果を得ることができる。
なお、コレステリック液晶層４６を用いた場合、無偏光の光ＬＢから円偏光ＬＣＬを効率良く取り出すことができるため好ましい。λ／４板４８と組み合わせることで、無偏光の光ＬＢから直線偏光ＬＢＰへの変換効率を高くすることができる。
【０１０４】
本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の液晶表示装置について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。
【実施例】
【０１０５】
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
本実施例では、図１０（ａ）〜（ｇ）に示す実施例１〜実施例７の液晶表示装置と、図１０（ｈ）に示す比較例１の液晶表示装置を作製し、正面輝度および正面色味を測定した。その結果を下記表１に示す。
正面輝度および正面色味の輝度のうち、正面輝度とは、Ｌの値のことである。正面色味とは、ＣＩＥ１９７６  ＵＣＳ色度図におけるｕ´、ｖ´の値のことである。
なお、正面輝度および正面色味は、色彩輝度計ＢＭ−５Ａ(株式会社トプコン製)を用いて、白信号入力時の輝度と色味を正面から測定して得られた値である。正面輝度に関しては、比較例１の正面輝度を１００として、実施例１〜７を規格化した。
【０１０６】
（実施例１）
以下、実施例１について説明する。
＜液晶表示装置の作製＞
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、バックライトユニットを以下のＢ狭帯域バックライトユニットに変更した液晶表示装置を作製した。
使用したＢ狭帯域バックライトユニットは、光源として青色発光ダイオード（日亜Ｂ−ＬＥＤ：Ｒｏｙａｌ Ｂｌｕｅ、主波長４４５ｎｍ、半値幅２０ｎｍ）を備える。また、光源の後部に光源から発光されて光学シート部材で反射された光の反射をする反射部材を備える。
【０１０７】
＜量子ロッドシートの作製＞
光変換部材として、米国特許出願公開第２００５／０２１１１５４号明細書、論文（Ｐｅｎｇ， Ｘ． Ｇ．； Ｍａｎｎａ， Ｌ．； Ｙａｎｇ， Ｗ． Ｄ．； Ｗｉｃｋｈａｍ， ｊ．； Ｓｃｈｅｒ， Ｅ．； Ｋａｄａｖａｎｉｃｈ， Ａ．； Ａｌｉｖｉｓａｔｏｓ， Ａ． Ｐ．Ｎａｔｕｒｅ ２０００， ４０４， ５９−６１）および論文（Ｍａｎｎａ， Ｌ．；Ｓｃｈｅｒ， Ｅ． Ｃ．； Ａｌｉｖｉｓａｔｏｓ， Ａ． Ｐ． ｊ． Ａｍ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． ２０００， １２２， １２７００−１２７０６）を参考に、青色発光ダイオードの青色光が入射したときに中心波長５４０ｎｍ、半値幅４０ｎｍの緑色光の蛍光発光をする量子ロッド１と、中心波長６４５ｎｍ、半値幅３０ｎｍの赤色光の蛍光発光をする量子ロッド２を形成した。量子ロッド１、２の形状は直方体形状であり、量子ロッドの長軸の長さの平均値は３０ｎｍであった。なお、量子ロッドの長軸の長さの平均値は、透過型電子顕微鏡で確認した。
【０１０８】
次に、量子ロッド１、２を分散した量子ロッドシートを以下の方法で作製した。
基材として、イソフタル酸を６ｍｏｌ％共重合させたイソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレート（以下、「非晶性ＰＥＴ」という）のシートを作製した。非晶性ＰＥＴのガラス転移温度は７５℃である。非晶性ＰＥＴ基材と量子ロッド配向層からなる積層体を以下のように作製した。ここで量子ロッド配向層はポリビニルアルコール（以下、「ＰＶＡ」という）をマトリクスとして、作製した量子ロッド１、２を含む。ちなみにＰＶＡのガラス転移温度は８０℃である。
重合度１０００以上、ケン化度９９％以上のＰＶＡ粉末４〜５％濃度、および上述の作製した量子ロッド１、２それぞれ１％濃度を水に溶解した、量子ロッド含有ＰＶＡ水溶液を準備した。また厚み２００μｍの非晶性ＰＥＴ基材を準備した。次に、上述の厚み２００μｍの非晶性ＰＥＴ基材に量子ロッド含有ＰＶＡ水溶液を塗布し、５０〜６０℃の温度で乾燥し、非晶性ＰＥＴ基材上に厚み２５μｍの量子ロッド含有ＰＶＡ層を製膜した。この非晶性ＰＥＴと量子ロッド含有ＰＶＡの積層体を量子ロッドシートと呼ぶ。
【０１０９】
＜反射型偏光板１の作製＞
特表平９−５０６９８４号公報を参考に、４３０〜４９０ｎｍの波長の光を反射するように屈折率異方性層と屈折率等方性層を交互に積層し、反射型偏光板を作製した。
具体的には、屈折率異方性層１の面内屈折率は、最大方向ｎｘ〜１．８、最小方向ｎｙ〜１．５であり、ｎｘとｎｙは略直交している。また、屈折率等方性層１の面内屈折率はｎ〜１．５であった。また、屈折率異方性層１の膜厚が５３ｎｍ、屈折率等方性層１の膜厚が８５ｎｍとなるように作製した。膜厚と屈折率の測定には、ＦＥ３０００（大塚電子株式会社製）を用いた。これらを交互に３０層ずつ、合計６０層となるように積層した。
この時、屈折率異方性層の面内屈折率の最大方向が、どの層でも略平行になるよう積層した。
【０１１０】
＜反射型偏光板１の配置＞
上述の作製した反射型偏光板１の屈折率異方性層の面内屈折率の最大方向が、バックライト側偏光板の透過軸と直交するように、バックライトと量子ロッドシート間に配置し、図１０（ａ）に示す液晶表示装置を得た。
【０１１１】
（実施例２）
実施例２は、実施例１に比して、反射型偏光板１に代えてワイヤーグリッドタイプの反射型偏光板２を設けた点が異なり、それ以外の構成は、実施例１と同じであるため、その詳細な説明は省略する。
＜反射型偏光板２の作製＞
反射型偏光板２として、特開２００５−１９５８２４号公報の実施例１を参考に、ワイヤーグリッド偏光板を作製した。
＜反射型偏光板２の配置＞
上述の作製した反射型偏光板２のワイヤー方向を、バックライト側偏光板の透過軸と直交させて、バックライトと量子ロッドシート間に配置し、図１０（ｂ）に示す液晶表示装置を得た。
【０１１２】
（実施例３）
実施例３は、実施例１に比して、反射型偏光板１に代えて高屈折率層と低屈折率層とを備える反射型偏光板３を設けた点が異なり、それ以外の構成は、実施例１と同じであるため、その詳細な説明は省略する。
【０１１３】
＜反射型偏光板３の作製＞
（１）保護フィルムの作製
（コア層セルロースアシレートドープ１の調製）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し攪拌して、各成分を溶解し、コア層セルロースアシレートドープ１を調製した。下記化合物１−１の分子量は、国際公開ＷＯ２００８−１２６５３５号公報の段落［００３７］に記載の方法により、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(ＧＰＣ)を用いて算出した重量平均分子量である。すなわち、分子量は、重合体および共重合体については、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定され、標準ポリスチレン換算により求められる重量平均分子量である。
【０１１４】
アセチル置換度２．８８のセルロースアセテート            １００質量部
エステルオリゴマー（化合物１−１）                        １０質量部
耐久性改良剤（化合物１−２）                                ４質量部
紫外線吸収剤（化合物１−３）                                ３質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）                          ４３８質量部
メタノール（第２溶剤）                                    ６５質量部
【０１１５】
【化３】
2016012084.tif 000005
【０１１６】
【化４】
2016012084.tif 000006
【０１１７】
【化５】
2016012084.tif 000007
【０１１８】
＜外層セルロースアシレートドープ１の調製＞
上述のコア層セルロースアシレートドープ１（９０質量部）に下記のマット剤分散液１（１０質量部）を加え、外層セルロースアシレートドープ１を調製した。
【０１１９】
＜マット剤分散液１＞
平均粒子サイズ２０ｎｍのシリカ粒子
（ＡＥＲＯＳＩＬ  Ｒ９７２、日本アエロジル（株）製）        ２質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）                            ７６質量部
メタノール（第２溶剤）                                    １１質量部
コア層セルロースアシレートドープ１                          １質量部
【０１２０】
上述のコア層セルロースアシレートドープ１とその両側に外層セルロースアシレートドープ１とを３層同時に流延口から２０℃のドラム上に流延した。溶剤含有率約２０質量％の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、残留溶剤が３〜１５質量％の状態で、横方向に１．２倍延伸しつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、厚さ２５μｍのセルロースアシレートフィルムを作製し、保護フィルムとした。
【０１２１】
＜低屈折率凹凸の作製＞
低屈折率層形成用塗布液（紫外線硬化性組成物）の調製
下記の組成物をミキシングタンクに投入し攪拌して、調製した。
【０１２２】
ペンタエリスリトールテトラアクリレート                １００．０質量部
［新中村化学工業社製Ａ−ＴＭＭＴ］
重合開始剤                                                ３．０質量部
［チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製イルガキュア１２７］
メチルエチルケトン                                    １０３．７質量部
【０１２３】
得た上述の保護フィルムの表面に、上述の調製した低屈折率層形成用塗布液（紫外線硬化性組成物）を、特開２００６−１２２８８９号公報の実施例１に記載のスロットダイを用いたダイコート法で、搬送速度２４ｍ／分の条件で塗布し、６０℃で６０秒乾燥させた。
その後、頂角４５度、高さ５μｍの２等辺三角形状を有する凹凸ローラーを押し当てながら、窒素パージ下（酸素濃度約０．１％）で１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、照度４００ｍＷ／ｃｍ2、照射量３９０ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、表面に凹凸形状を有する低屈折率層（硬化層）を作製した。
【０１２４】
＜高屈折率異方性層の作製＞
続いて下記の組成の溶質をＭＥＫ（メチルエチルケトン）に溶解し、塗布液を調製した。
【０１２５】
（高屈折率異方性層形成用の塗布液の溶質組成）
円盤状液晶化合物（以下に記載の化合物１０１）    ３５質量部
円盤状液晶化合物（以下に記載の化合物１０２）    ３５質量部
配向助剤（化合物４）    １質量部
配向助剤（化合物５）    １質量部
重合開始剤（化合物６）  ３質量部
【０１２６】
【化６】
2016012084.tif 000008
【０１２７】
【化７】
2016012084.tif 000009
【０１２８】
＜配向膜塗布＞
配向層としてクラレ社製ポバールＰＶＡ−１０３を純水に溶解後に乾燥膜厚が０．５μｍになるように濃度調整した溶液を、低屈折率層上にバー塗布し、その後、１００℃で５分間加熱した。さらにこの表面をラビング処理した。
【０１２９】
＜高屈折率異方性層塗布＞
次に作製した高屈折率異方性層用の溶液を、上述の配向膜上に、プリズムの凹凸が完全に埋まる膜厚でバー塗布した。その後、溶媒を８５℃、２分間保持して溶媒を気化させた後に１００℃で４分間加熱熟成を行った。
その後、この塗布膜を８０℃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した。図１１（ａ）に示すように、遅相軸はプリズム形状に沿っていた。
【０１３０】
＜反射型偏光板３の配置＞
図１１（ｂ）に示すように、上述の作製した反射型偏光板３のプリズム方向、すなわち、遅相軸方向とバックライト側偏光板の透過軸方向とを直交させて、バックライトと量子ロッドシート間に配置し、図１０（ｃ）に示す液晶表示装置を得た。この時、高屈折率層がバックライト側になるようにした。
【０１３１】
（実施例４）
実施例４は、実施例１に比して、反射型偏光板１に代えて、λ／４板と反射型偏光板４を設けた点が異なり、それ以外の構成は、実施例１と同じであるため、その詳細な説明は省略する。
【０１３２】
＜青光反射層の形成＞
下記の組成の溶質を、乾燥膜厚が１．７μｍとなるように濃度を調製してＭＥＫ（メチルエチルケトン）に溶解し、棒状状液晶化合物を含む青光反射層形成用の塗布液を調製した。この塗布液を実施例３の保護フィルム上にバー塗布して、８５℃で１分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。その後、この塗布膜を４５℃に保持し、これにメタルハライドランプを用いて３００ｍＪ／ｃｍ2紫外線照射して、反射型偏光板４を作製した。
【０１３３】
（青光反射層塗布液の溶質組成）
化合物１１                                                ８３質量部
棒状化合物１８−１                                        １５質量部
棒状化合物１８−２                                          ２質量部
フッ素系水平配向剤１                                  ０．０５質量部
フッ素系水平配向剤２                                  ０．０１質量部
右旋回性キラル剤ＬＣ７５６（ＢＡＳＦ社製）              ６．９質量部
多官能モノマーＡ−ＴＭＭＴ（新中村化学工業（株）社製）      １質量部
重合開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９（チバジャパン社製）        ３質量部
【０１３４】
【化８】
2016012084.tif 000010
【０１３５】
【化９】
2016012084.tif 000011
【０１３６】
【化１０】
2016012084.tif 000012
【０１３７】
【化１１】
2016012084.tif 000013
【０１３８】
【化１２】
2016012084.tif 000014
【０１３９】
＜λ／４板の作製＞
配向層としてクラレ社製ポバールＰＶＡ−１０３を純水に溶解後に乾燥膜厚が０．５μｍになるように濃度調整した溶液を、実施例３の保護フィルム上にバー塗布し、その後、１００℃で５分間加熱した。さらにこの表面をラビング処理して配向層を形成した。
続いて下記の組成の溶質を、乾燥膜厚１μｍになるように濃度を調製してＭＥＫに溶解し、塗布液を調製した。この塗布液を上述の配向層上にバー塗布して、溶媒を８５℃、２分間保持して溶媒を気化させた後に１００℃で４分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。なお、円盤状化合物は支持体平面に対して垂直配向していた。
その後、この塗布膜を８０℃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してλ／４板を形成した。
【０１４０】
（λ／４板形成用の塗布液の溶質組成）
円盤状液晶化合物（化合物１０１）    ３５質量部
円盤状液晶化合物（化合物１０２）    ３５質量部
配向助剤（化合物４）    １質量部
配向助剤（化合物５）    １質量部
重合開始剤（化合物６）  ３質量部
【０１４１】
＜反射型偏光板４の配置＞
上述の作製した反射型偏光板４を、バックライト側から、バックライト、反射型偏光板４、λ／４板、量子ロッドシート、バックライト側偏光板の順に配置し、図１０（ｄ）に示す液晶表示装置を得た。
【０１４２】
（実施例５）
実施例５は、実施例１に比して、反射型偏光板１とバックライトの間に、λ／４板を配置した点が異なり、それ以外の構成は、実施例１と同じであるため、その詳細な説明は省略する。実施例５では、λ／４板の遅相軸と反射型偏光板１の屈折率異方性層の面内屈折率の最大方向が略４５度になるようにλ／４板を配置し、図１０（ｅ）に示す液晶表示装置を得た。
【０１４３】
（実施例６）
実施例６は、実施例２に比して、反射型偏光板２とバックライトの間に、λ／４板を配置した点が異なり、それ以外の構成は、実施例２と同じであるため、その詳細な説明は省略する。実施例６では、λ／４板の遅相軸と反射型偏光板２のワイヤー方向が略４５度になるようにλ／４板を配置し、図１０（ｆ）に示す液晶表示装置を得た。
【０１４４】
（実施例７）
実施例７は、実施例３に比して、反射型偏光板３とバックライトの間に、λ／４板を配置した点が異なり、それ以外の構成は、実施例３と同じであるため、その詳細な説明は省略する。実施例７では、λ／４板の遅相軸と反射型偏光板３の遅相軸方向が略４５度になるようにλ／４板を配置し、図１０（ｇ）に示す液晶表示装置を得た。
【０１４５】
（比較例１）
比較例１は、実施例１に比して、反射型偏光板１が設けられていない点が異なり（図１０（ｈ）参照）、それ以外の構成は、実施例１と同じであるため、その詳細な説明は省略する。
【０１４６】
【表１】
2016012084.tif 000015
【０１４７】
表１に示すように、実施例１〜７および比較例１は、正面色味は同じである。実施例１〜７は、比較例１に比して、バックライトの利用効率が高く、いずれも比較例１よりも正面輝度が高い。また、λ／４板を設けた実施例５〜７は、実施例１〜４よりもバックライトの利用効率が高く、正面輝度をさらに高くすることができる。
【符号の説明】
【０１４８】
１０、１０ａ、１０ｂ、１００  液晶表示装置
１２  バックライト
１４、４４  反射型偏光板
１６  量子ロッドシート
１８  液晶パネル
２０  液晶セル
２２  バックライト側偏光板
２４  視認側偏光板
３０、３４，３６，４０  偏光板保護フィルム
４２、４８  λ／４板
４６  コレステリック液晶層
６０  高屈折率層
【図１】
2016012084.tif 000016
【図２】
2016012084.tif 000017
【図３】
2016012084.tif 000018
【図４】
2016012084.tif 000019
【図５】
2016012084.tif 000020
【図６】
2016012084.tif 000021
【図７】
2016012084.tif 000022
【図８】
2016012084.tif 000023
【図９】
2016012084.tif 000024
【図１０】
2016012084.tif 000025
【図１１】
2016012084.tif 000026