WO2014196637A1 - 光学シート部材及びそれを用いた画像表示装置 - Google Patents

光学シート部材及びそれを用いた画像表示装置 Download PDF

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WO2014196637A1
WO2014196637A1 PCT/JP2014/065120 JP2014065120W WO2014196637A1 WO 2014196637 A1 WO2014196637 A1 WO 2014196637A1 JP 2014065120 W JP2014065120 W JP 2014065120W WO 2014196637 A1 WO2014196637 A1 WO 2014196637A1
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light
wavelength
liquid crystal
film
optical sheet
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PCT/JP2014/065120
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齊藤 之人
大室 克文
亮子 渡野
佐藤 寛
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富士フイルム株式会社
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    • G02F1/133638Waveplates, i.e. plates with a retardation value of lambda/n

Definitions

  • the present invention relates to an optical sheet member and an image display device using the same.
  • LCDs liquid crystal display devices
  • the liquid crystal display device has a configuration in which a backlight (hereinafter also referred to as BL), a backlight side polarizing plate, a liquid crystal cell, a viewing side polarizing plate, and the like are provided in this order.
  • BL backlight
  • a backlight side polarizing plate a backlight side polarizing plate
  • LCD performance especially in the small size of tablet PCs and smartphones, with remarkable power saving and high power.
  • an optical sheet member is provided between the backlight and the backlight side polarizing plate, and the optical sheet member is only light that vibrates in a specific polarization direction among incident light while vibrating in all directions.
  • Light that is transmitted and vibrates in other polarization directions is an optical element that reflects the light.
  • Patent Document 3 realizes high brightness and improved color reproducibility by embodying white light using a quantum dot (QD) that emits red light and green light as a phosphor between a blue LED and a light guide plate. How to do is described.
  • Non-Patent Document 1 proposes a method in which light conversion sheets (QDEF, also referred to as quantum dot sheets) using quantum dots are combined in order to improve the color reproducibility of the LCD.
  • Patent Documents 1 and 2 that improve the light utilization rate provide a broadband light recycling function for white light, there is a problem that the manufacturing cost is high due to a complicated design that takes into account the multilayer structure and wavelength dispersion of the members.
  • PL fluorescence
  • QD quantum dots
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an optical sheet member in which the front luminance, the front contrast, and the color reproduction range are all improved when incorporated in an image display device using an RGB narrow band backlight. is there.
  • a polarizing plate including a polarizer (A); A brightness enhancement film comprising a reflective polarizer (B); ⁇ / 4 plate (C),
  • the reflective polarizer (B) has a reflection center wavelength in the wavelength band of 430 to 480 nm, a reflectance peak with a half width of 100 nm or less, and a fixed cholesteric liquid crystal phase that emits circularly polarized light.
  • a first light reflecting layer A second light reflecting layer having a reflection center wavelength in a wavelength band of 500 to 600 nm, having a reflectance peak with a half width of 100 nm or less, and fixing a cholesteric liquid crystal phase emitting circularly polarized light;
  • a third light reflecting layer having a reflection center wavelength in a wavelength band of 600 to 650 nm, a peak of reflectance having a half width of 100 nm or less, and a fixed cholesteric liquid crystal phase emitting circularly polarized light;
  • a polarizing plate including a polarizer (A); A brightness enhancement film comprising a reflective polarizer (B); Have The reflective polarizer (B) has a reflection center wavelength in the wavelength band of 430 to 480 nm, a reflectance peak having a half width of 100 nm or less, and a reflection center wavelength in the wavelength band of 500 to 600 nm, Dielectric multilayer film having a reflectance peak with a value width of 100 nm or less, a reflection center wavelength in the wavelength band of 600 to 650 nm
  • the polarizing plate and the reflective polarizer (B) are preferably laminated in direct contact or via an adhesive layer.
  • the polarizing plate, the ⁇ / 4 plate (C), and the reflective polarizer (B) are in direct contact with each other in this order, or the adhesive layer is provided. It is preferable to laminate
  • the optical sheet member according to any one of [1] to [5] has a difference in refractive index between the reflective polarizer (B) and a layer adjacent to the polarizing plate side of the reflective polarizer (B). It is preferable that it is 0.15 or less.
  • the film thickness of the brightness enhancement film is preferably 5 to 10 ⁇ m.
  • a backlight unit A blue light having a peak of emission intensity with a backlight unit having an emission center wavelength in a wavelength band of 430 to 480 nm and a half width of 100 nm or less; Green light having an emission center wavelength in a wavelength band of 500 to 600 nm and a peak of emission intensity having a half-width of 100 nm or less; A light source that emits red light having an emission center wavelength in a wavelength band of 600 to 650 nm and a peak of emission intensity having a half-value width of 100 nm or less;
  • An image display device wherein the backlight unit includes, at the rear part of the light source, a reflection member that converts and reflects the polarization state of light emitted from the light source and reflected by the optical sheet member.
  • the light source includes the blue light-emitting diode that emits the blue light described above; It is preferable to have a fluorescent material that emits the green light and the red light when the blue light of the blue light emitting diode is incident.
  • the fluorescent material is a quantum dot member, It is preferable that the quantum dot member is disposed between the optical sheet member and the blue light source.
  • the quantum dot member emits fluorescence that retains at least part of the polarization of incident light.
  • the image display device according to any one of [8] to [11] preferably further includes a liquid crystal cell.
  • the image display apparatus according to any one of [8] to [12], wherein the backlight unit selectively transmits light having a wavelength shorter than 460 nm among the blue light described above. It is preferable to have.
  • the image display apparatus according to any one of [8] to [13], wherein the backlight unit selectively transmits light having a wavelength longer than 630 nm among the red light described above. It is preferable to have.
  • the image display device further includes a thin layer transistor, The thin film transistor preferably includes an oxide semiconductor layer having a carrier concentration of less than 1 ⁇ 10 14 / cm 3 .
  • an optical sheet member in which the front luminance, the front contrast, and the color reproduction range are all improved when incorporated in an image display device using an RGB narrow band backlight.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of an example of an optical sheet member of the present invention using a layer formed by fixing three cholesteric liquid crystal phases as a reflective polarizer, together with a positional relationship with a backlight.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a cross section of another example of the optical sheet member of the present invention using a layer formed by fixing three cholesteric liquid crystal phases as a reflective polarizer, together with the positional relationship with the backlight.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a cross section of another example of the optical sheet member of the present invention using a layer formed by fixing three cholesteric liquid crystal phases as a reflective polarizer, together with the positional relationship with the backlight. It is.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of an example of an optical sheet member of the present invention using a layer formed by fixing three cholesteric liquid crystal phases as a reflective polarizer, together with a positional relationship with a backlight.
  • FIG. 2
  • FIG. 4 is a schematic view showing a cross section of an example of the optical sheet member of the present invention using a dielectric multilayer film as a reflective polarizer together with the positional relationship with the backlight.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a cross section of another example of the optical sheet member of the present invention using a dielectric multilayer film as a reflective polarizer, together with the positional relationship with the backlight.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a cross section of another example of the optical sheet member of the present invention using a dielectric multilayer film as a reflective polarizer, together with the positional relationship with the backlight.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a cross section of an example of a liquid crystal display device which is an image display device of the present invention.
  • a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • the “half width” of a peak means the width of the peak at a peak height of 1/2.
  • the optical sheet member of the present invention has a polarizing plate including a polarizer (A), a brightness enhancement film including a reflective polarizer (B), and a ⁇ / 4 plate (C).
  • the above-mentioned reflective polarizer (B) has a reflection center wavelength in the wavelength band of 430 to 480 nm, a peak of reflectance with a half width of 100 nm or less, and a cholesteric liquid crystal phase that emits circularly polarized light.
  • the brightness enhancement film described above is characterized by having the following formula (2) satisfies the lambda / 4 plate (C) between the polarizer (A) and the above-described reflective polarizer described above (B).
  • Formula (2) 550 nm / 4-25 nm ⁇ Re (550) ⁇ 550 nm / 4 + 25 nm
  • Re ( ⁇ ) represents retardation in the in-plane direction at wavelength ⁇ nm (unit: nm).
  • the optical sheet member of the present invention has a polarizing plate containing a polarizer (A) and a brightness enhancement film containing a reflective polarizer (B), and the above-mentioned reflective polarizer (B ) Having a reflection center wavelength in the wavelength band of 430 to 480 nm and a peak of reflectance having a half width of 100 nm or less, and having a reflection center wavelength in the wavelength band of 500 to 600 nm and having
  • 1 to 6 show schematic views of the optical sheet member of the present invention together with the backlight unit 31.
  • the optical sheet member 21 of the present invention includes the polarizing plate 1 and the brightness enhancement film 11.
  • the polarizing plate 1 and the brightness enhancement film 11 may be laminated via an adhesive layer 20 (see FIGS. 1, 2, 4, and 5), or may be arranged separately (FIG. 3). FIG. 6).
  • the polarizing plate possessed by the optical sheet member of the present invention is usually the same as the polarizing plate used in the liquid crystal display device, the polarizer (A) and two polarizing plate protective films (hereinafter referred to as protective film) disposed on both sides thereof.
  • a retardation film is preferably used as the protective film disposed on the liquid crystal cell side of the two protective films.
  • the polarizing plate 1 includes a polarizer 2.
  • the polarizing plate 1 preferably includes the retardation film 2 on the surface on the viewing side of the polarizer 2.
  • the polarizing plate 1 may include a polarizing plate protective film 3 on the surface of the polarizer 2 on the backlight unit 31 side (see FIGS. 2, 3, 5, and 6). It is also possible (see FIGS. 1 and 4).
  • polarizer As the polarizer (A), it is preferable to use a polymer film in which iodine is adsorbed and oriented.
  • the polymer film is not particularly limited, and various types can be used.
  • polyvinyl alcohol films, polyethylene terephthalate films, ethylene / vinyl acetate copolymer films, partially saponified films of these, hydrophilic polymer films such as cellulose films, polyvinyl alcohol dehydrated products and polychlorinated Examples include polyene-based oriented films such as vinyl dehydrochlorinated products.
  • the polyvinyl alcohol film is made of polyvinyl alcohol or a derivative thereof.
  • Derivatives of polyvinyl alcohol include polyvinyl formal, polyvinyl acetal and the like, olefins such as ethylene and propylene, unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid, alkyl esters thereof, acrylamide and the like. can give.
  • the polymerization degree of the polymer that is the material of the polymer film is generally 500 to 10,000, preferably in the range of 1000 to 6000, and more preferably in the range of 1400 to 4000. Furthermore, in the case of a saponified film, the degree of saponification is preferably 75 mol% or more, more preferably 98 mol% or more, for example, from the viewpoint of solubility in water, and more preferably 98.3 to 99.8 mol. % Is more preferable.
  • the aforementioned polymer film (unstretched film) is at least subjected to uniaxial stretching treatment and iodine dyeing treatment according to a conventional method. Furthermore, boric acid treatment and washing treatment can be performed. In addition, the polymer film (stretched film) subjected to the above-described treatment is dried according to a conventional method to become a polarizer (A).
  • the stretching method in the uniaxial stretching process is not particularly limited, and either a wet stretching method or a dry stretching method can be employed.
  • the stretching means of the dry stretching method include an inter-roll stretching method, a heated roll stretching method, and a compression stretching method. Stretching can also be performed in multiple stages.
  • the unstretched film is usually heated.
  • the stretch ratio of the stretched film can be appropriately set according to the purpose, but the stretch ratio (total stretch ratio) is about 2 to 8 times, preferably 3 to 7 times, more preferably 3.5 to 6.5 times. Is desirable.
  • the iodine staining treatment is performed, for example, by immersing the polymer film in an iodine solution containing iodine and potassium iodide.
  • the iodine solution is usually an iodine aqueous solution, and contains iodine and potassium iodide as a dissolution aid.
  • the iodine concentration is about 0.01 to 1% by mass, preferably 0.02 to 0.5% by mass, and the potassium iodide concentration is about 0.01 to 10% by mass, and further 0.02 to 8% by mass. It is preferable to use it.
  • the temperature of the iodine solution is usually about 20 to 50 ° C., preferably 25 to 40 ° C.
  • the immersion time is usually about 10 to 300 seconds, preferably 20 to 240 seconds.
  • the iodine dyeing treatment the iodine content and potassium content in the polymer film are adjusted to the above-mentioned ranges by adjusting the conditions such as the concentration of the iodine solution, the immersion temperature of the polymer film in the iodine solution, and the immersion time. To do.
  • the iodine dyeing process may be performed at any stage before the uniaxial stretching process, during the uniaxial stretching process, or after the uniaxial stretching process.
  • the iodine content of the polarizer (A) described above is, for example, in the range of 2 to 5% by mass, preferably in the range of 2 to 4% by mass in consideration of optical characteristics.
  • the above-mentioned polarizer (A) preferably contains potassium.
  • the potassium content is preferably in the range of 0.2 to 0.9% by mass, more preferably in the range of 0.5 to 0.8% by mass.
  • a polarizing film having a preferable composite elastic modulus (Er) and a high degree of polarization can be obtained.
  • the potassium can be contained, for example, by immersing a polymer film that is a material for forming the polarizer (A) in a solution containing potassium.
  • the aforementioned solution may also serve as a solution containing iodine.
  • drying treatment step a conventionally known drying method such as natural drying, blow drying, or heat drying can be used.
  • the heating temperature is about 20 to 80 ° C.
  • the drying time is about 1 to 10 minutes.
  • stretch suitably also in this drying process process.
  • the thickness of the polarizer (A) is not particularly limited, and is usually 5 to 300 ⁇ m, preferably 10 to 200 ⁇ m, more preferably 20 to 100 ⁇ m.
  • the single transmittance when measured with the single polarizer (A) is preferably 43% or more, more preferably in the range of 43.3 to 45.0%. preferable.
  • the orthogonal transmittance measured by preparing two polarizers (A) and superimposing them so that the absorption axes of the two polarizers (A) are 90 ° with each other is smaller, Practically, 0.00% or more and 0.050% or less are preferable, and 0.030% or less is more preferable.
  • the degree of polarization is preferably 99.90% or more and 100% or less for practical use, and particularly preferably 99.93% or more and 100% or less. Even when measured as a polarizing plate, it is preferable to obtain optical characteristics substantially equivalent to this.
  • the optical sheet member of the present invention may or may not have a polarizing plate protective film on the side opposite to the liquid crystal cell of the polarizer.
  • a polarizing plate protective film is not provided on the opposite side of the polarizer from the liquid crystal cell, a reflective polarizer described later may be provided directly on the polarizer or via an adhesive.
  • a thermoplastic resin excellent in transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture barrier property, isotropy and the like is used as the protective film disposed on the side opposite to the liquid crystal cell.
  • thermoplastic resins include cellulose resins such as triacetyl cellulose, polyester resins, polyethersulfone resins, polysulfone resins, polycarbonate resins, polyamide resins, polyimide resins, polyolefin resins, (meth) acrylic resins, cyclic Examples thereof include polyolefin resins (norbornene resins), polyarylate resins, polystyrene resins, polyvinyl alcohol resins, and mixtures thereof.
  • cellulose resins such as triacetyl cellulose, polyester resins, polyethersulfone resins, polysulfone resins, polycarbonate resins, polyamide resins, polyimide resins, polyolefin resins, (meth) acrylic resins, cyclic Examples thereof include polyolefin resins (norbornene resins), polyarylate resins, polystyrene resins, polyvinyl alcohol resins, and mixtures thereof.
  • Cellulose resin is an ester of cellulose and fatty acid.
  • Specific examples of the cellulose ester resin include triacetyl cellulose, diacetyl cellulose, tripropyl cellulose, dipropyl cellulose, and the like. Among these, triacetyl cellulose is particularly preferable.
  • Many products of triacetylcellulose are commercially available, which is advantageous in terms of availability and cost. Examples of commercially available products of triacetylcellulose include trade names “UV-50”, “UV-80”, “SH-80”, “TD-80U”, “TD-TAC”, “UZ” manufactured by Fuji Film Co., Ltd. -TAC "and” KC series "manufactured by Konica.
  • cyclic polyolefin resin examples are preferably norbornene resins.
  • the cyclic olefin-based resin is a general term for resins that are polymerized using a cyclic olefin as a polymerization unit, and is described in, for example, JP-A-1-240517, JP-A-3-14882, JP-A-3-122137, and the like. Resin.
  • cyclic olefin ring-opening (co) polymers examples include cyclic olefin addition polymers, cyclic olefins and ⁇ -olefins such as ethylene and propylene (typically random copolymers), And the graft polymer which modified these with unsaturated carboxylic acid or its derivative (s), and those hydrides, etc. are mentioned.
  • Specific examples of the cyclic olefin include norbornene monomers.
  • cyclic polyolefin resins Various products are commercially available as cyclic polyolefin resins. Specific examples include the product names “ZEONEX” and “ZEONOR” manufactured by ZEON CORPORATION, the product name “ARTON” manufactured by JSR Corporation, the product name “TOPAS” manufactured by TICONA, and the product rules manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. “APEL” may be mentioned.
  • any appropriate (meth) acrylic resin can be adopted as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • poly (meth) acrylate such as polymethyl methacrylate, methyl methacrylate- (meth) acrylic acid copolymer, methyl methacrylate- (meth) acrylic acid ester copolymer, methyl methacrylate-acrylic acid ester- (Meth) acrylic acid copolymers, (meth) methyl acrylate-styrene copolymers (MS resin, etc.), polymers having an alicyclic hydrocarbon group (for example, methyl methacrylate-cyclohexyl methacrylate copolymer, And methyl methacrylate- (meth) acrylate norbornyl copolymer).
  • Preferable examples include C1-6 alkyl poly (meth) acrylates such as poly (meth) acrylate methyl. More preferred is a methyl methacrylate resin containing methyl methacrylate as a main component (50 to 100% by mass, preferably 70 to 100% by mass).
  • the (meth) acrylic resin examples include, for example, (Meth) acrylic resin having a ring structure in the molecule described in Acrypet VH and Acrypet VRL20A manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., and JP-A-2004-70296. And a high Tg (meth) acrylic resin system obtained by intramolecular crosslinking or intramolecular cyclization reaction.
  • (Meth) acrylic resin having a lactone ring structure can also be used as the (meth) acrylic resin. It is because it has high mechanical strength by high heat resistance, high transparency, and biaxial stretching.
  • the thickness of the protective film can be appropriately set, but is generally about 1 to 500 ⁇ m from the viewpoints of workability such as strength and handling, and thin layer properties. 1 to 300 ⁇ m is particularly preferable, and 5 to 200 ⁇ m is more preferable. The protective film is particularly suitable when the thickness is 5 to 150 ⁇ m.
  • Re ( ⁇ ) and Rth ( ⁇ ) represent in-plane retardation at wavelength ⁇ and retardation in the thickness direction, respectively.
  • Re ( ⁇ ) is measured with KOBRA 21ADH or WR (manufactured by Oji Scientific Instruments) by making light of wavelength ⁇ nm incident in the normal direction of the film.
  • the wavelength selection filter can be exchanged manually, or the measurement value can be converted by a program or the like.
  • Rth ( ⁇ ) is calculated by the following method.
  • Rth ( ⁇ ) is the above-mentioned Re ( ⁇ ) with the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) as the tilt axis (rotary axis) (if there is no slow axis, film A total of 6 points of light having a wavelength ⁇ nm are incident in 10 degree steps from the normal direction to 50 ° on one side with respect to the normal direction of the film (arbitrary direction in the plane).
  • KOBRA 21ADH or WR is calculated based on the measured retardation value, the assumed value of the average refractive index, and the input film thickness value.
  • the value is calculated by KOBRA 21ADH or WR after changing its sign to negative. Note that the retardation value is measured from two inclined directions with the slow axis as the tilt axis (rotation axis) (in the absence of the slow axis, the arbitrary direction in the film plane is the rotation axis).
  • Rth can also be calculated from the following formula (A) and formula (B) based on the value, the assumed value of the average refractive index, and the input film thickness value.
  • Re ( ⁇ ) represents a retardation value in a direction inclined by an angle ⁇ from the normal direction.
  • nx represents the refractive index in the slow axis direction in the plane
  • ny represents the refractive index in the direction orthogonal to nx in the plane
  • nz is the direction orthogonal to nx and ny.
  • d is the film thickness.
  • Rth ( ⁇ ) is calculated by the following method.
  • Rth ( ⁇ ) is ⁇ 50 ° with respect to the normal direction of the film, using Re ( ⁇ ) described above as the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) as the tilt axis (rotary axis).
  • Re ( ⁇ ) described above as the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) as the tilt axis (rotary axis).
  • 11 points of light having a wavelength of ⁇ nm are incident in 10 ° steps from 1 ° to + 50 °, and the measured retardation value, average refractive index assumption and input film thickness value are used as the basis.
  • KOBRA 21ADH or WR Calculated by KOBRA 21ADH or WR.
  • the values in the polymer handbook (John Wiley & Sons, Inc.) and catalogs of various optical films can be used. Those whose average refractive index is not known can be measured with an Abbe refractometer.
  • the average refractive index values of main optical films are exemplified below: cellulose acylate (1.48), cycloolefin polymer (1.52), polycarbonate (1.59), polymethyl methacrylate (1.49), Polystyrene (1.59).
  • visible light means 380 nm to 780 nm.
  • a measurement wavelength is 550 nm.
  • the angle for example, an angle such as “90 °”
  • the relationship for example, “orthogonal”, “parallel”, “crossing at 45 °”, etc.
  • the range of allowable error is included. For example, it means that the angle is within the range of strict angle ⁇ 10 °, and the error from the strict angle is preferably 5 ° or less, and more preferably 3 ° or less.
  • the “slow axis” of a retardation film or the like means a direction in which the refractive index is maximized.
  • numerical values, numerical ranges, and qualitative expressions for example, “equivalent”, “equal”, etc.) indicating optical characteristics of each member such as a retardation region, a retardation film, and a liquid crystal layer ) Is interpreted to indicate numerical values, numerical ranges and properties including generally allowable errors for liquid crystal display devices and members used therefor.
  • “front” means a normal direction with respect to the display surface
  • “front contrast (CR)” is calculated from white luminance and black luminance measured in the normal direction of the display surface.
  • the “viewing angle contrast (CR)” is a white measured in an oblique direction inclined from the normal direction of the display surface (for example, a direction defined by a polar angle direction of 60 degrees with respect to the display surface). The contrast calculated from the luminance and the black luminance is assumed.
  • an adhesive, a pressure-sensitive adhesive, or the like can be appropriately employed depending on the polarizer (A) and the protective film.
  • the adhesive and the adhesion treatment method are not particularly limited.
  • an adhesive made of a vinyl polymer, or at least a vinyl alcohol polymer such as boric acid, borax, glutaraldehyde, melamine, or oxalic acid can be carried out via an adhesive comprising a water-soluble crosslinking agent.
  • the adhesive layer made of such an adhesive can be formed as an aqueous solution coating / drying layer, etc.
  • a crosslinking agent, other additives, and a catalyst such as an acid are also blended as necessary. be able to.
  • a polyvinyl alcohol polymer film is used as the polarizer (A)
  • an adhesive containing a polyvinyl alcohol-based resin having an acetoacetyl group is more preferable from the viewpoint of improving durability.
  • the above-mentioned polyvinyl alcohol resin is not particularly limited, but preferably has an average degree of polymerization of about 100 to 3000 and an average degree of saponification of about 85 to 100 mol% from the viewpoint of adhesiveness.
  • the concentration of the aqueous adhesive solution is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 15% by mass, and more preferably 0.5 to 10% by mass.
  • the thickness of the adhesive layer is preferably about 30 to 1000 nm, more preferably 50 to 300 nm in terms of the thickness after drying. If this thickness is too thin, the adhesive strength is insufficient, and if it is too thick, the probability of appearance problems increases.
  • thermosetting resins such as (meth) acrylic, urethane-based, acrylurethane-based, epoxy-based, silicone-based, or ultraviolet curable resins can be used.
  • the brightness enhancement film includes a reflective polarizer (B), the brightness enhancement film has a reflection center wavelength in a wavelength band of 430 to 480 nm, a peak of reflectance having a half width of 100 nm or less, and a wavelength band of 500 to 600 nm. 2 has a reflection peak having a reflection center wavelength and a half-value width of 100 nm or less, and a reflection peak having a reflection center wavelength in a wavelength band of 600 to 650 nm and a half-value width of 100 nm or less.
  • B reflective polarizer
  • the light in the first polarization state is substantially reflected by the reflective polarizer, while the light in the second polarization state can be substantially transmitted through the reflective polarizer. Therefore, the light in the first polarization state substantially reflected by the reflection polarizer by a reflection member (also referred to as a light guide or an optical resonator) described later is randomized in its direction and polarization state and It is circulated and the brightness of the image display device can be improved.
  • the polarization state of the light emitted from the reflective polarizer (B), that is, the transmitted light and the reflected light of the reflective polarizer can be measured by measuring the polarization with, for example, Axoscan from Axometrics.
  • the film thickness of the brightness enhancement film is preferably 3 to 12 ⁇ m, more preferably 5 to 10 ⁇ m, and particularly preferably 6 to 9 ⁇ m.
  • a cholesteric liquid crystal phase that emits circularly polarized light, and has a second light reflection layer formed by fixing the light reflection layer, a reflection peak having a reflection center wavelength in a wavelength band of 600 to 650 nm, and a half width of 100 nm or less.
  • the brightness enhancement film has a ⁇ / 4 plate (C) satisfying the following formula (2) between the polarizer (A) and the reflective polarizer (B). . It is preferable that the ⁇ / 4 plate (C) satisfies the following formulas (1), (3), and (4).
  • Re ( ⁇ ) represents in-plane retardation (unit: nm) at the wavelength ⁇ nm.
  • the light reflecting layer formed by fixing the cholesteric liquid crystal phase can reflect at least one of right circularly polarized light and left circularly polarized light in a wavelength band near the reflection center wavelength.
  • the ⁇ / 4 plate can convert light having a wavelength of ⁇ nm from circularly polarized light to linearly polarized light.
  • light in the first polarization state (for example, right circular polarization) is substantially reflected by the reflective polarizer, while the second polarization state (for example, left circle)
  • the light in the second polarization state (for example, left circularly polarized light) that has substantially passed through the reflective polarizer and transmitted through the reflective polarizer is expressed by the formula (2), preferably the formula (1).
  • To (4) are converted into linearly polarized light by the ⁇ / 4 plate (C), and can substantially pass through the polarizer (linear polarizer) of the polarizing plate.
  • the reflective polarizer (B) preferably has the first light reflective layer, the second light reflective layer, and the third light reflective layer.
  • the reflective polarizer (B) is a layer formed by fixing the cholesteric liquid crystal phase as the first light reflective layer and the second light reflective layer. It is preferable to have only the above-mentioned third light reflecting layer, that is, it is preferable not to have a layer formed by fixing other cholesteric liquid crystal phases.
  • first light reflecting layer 14a formed by fixing a cholesteric liquid crystal phase
  • second light reflecting layer 14b formed by fixing a cholesteric liquid crystal phase
  • third light formed by fixing a cholesteric liquid crystal phase three layers of the light reflecting layer 14c are laminated on the ⁇ / 4 plate 12 satisfying the formula (2), preferably the formulas (1) to (4), through the adhesive layer 20.
  • the present invention is not limited to such specific examples, and the first light reflecting layer, the second light reflecting layer, and the third light reflecting layer described above are represented by the formula (2).
  • it may be in direct contact with a ⁇ / 4 plate satisfying the formulas (1) to (4).
  • the ⁇ / 4 plate 12 satisfying the formula (2), preferably the formulas (1) to (4) may be a single layer or a laminate of two or more layers, and may be a laminate of two or more layers. It is preferable that it is a body.
  • the first light reflecting layer has a reflection peak having a reflection center wavelength in a wavelength band of 430 to 480 nm and a half width of 100 nm or less.
  • the reflection center wavelength of the first light reflection layer is preferably in the wavelength band of 430 to 470 nm.
  • the full width at half maximum of the reflectance peak of the first light reflecting layer is preferably 100 nm or less, more preferably the full width at half maximum of this reflectivity peak is 80 nm or less, and the full width at half maximum of this reflectivity peak is It is especially preferable that it is 70 nm or less.
  • the second light reflection layer has a reflection peak having a reflection center wavelength in a wavelength band of 500 to 600 nm and a half width of 100 nm or less.
  • the reflection center wavelength of the second light reflecting layer is preferably in the wavelength band of 520 to 560 nm.
  • the full width at half maximum of the reflectance peak of the second light reflecting layer is preferably 100 nm or less, more preferably the full width at half maximum of this reflectance peak is 80 nm or less, and the full width at half maximum of this reflectance peak is It is especially preferable that it is 70 nm or less.
  • the third light reflecting layer has a reflection peak having a reflection center wavelength in a wavelength band of 600 to 650 nm and a half width of 100 nm or less.
  • the reflection center wavelength of the third light reflecting layer is preferably in the wavelength band of 610 to 640 nm.
  • the half width of the reflectance peak of the third light reflecting layer is preferably 100 nm or less, more preferably the half width of this reflectance peak is 80 nm or less, and the half width of this reflectance peak is It is especially preferable that it is 70 nm or less.
  • the wavelength that gives the peak (ie, the reflection center wavelength) can be adjusted by changing the pitch or refractive index of the cholesteric liquid crystal layer, but changing the pitch can be easily adjusted by changing the amount of chiral agent added. is there. Specifically, Fujifilm research report No. 50 (2005) pp. There is a detailed description in 60-63.
  • Front brightness can be improved in any order.
  • coloring occurs due to the influence of the first, second, and third light reflecting layers.
  • the first reason is that the peak wavelength of the reflectance of the light reflecting layer shifts to the short wave side with respect to the front peak wavelength in the oblique direction.
  • a light reflection layer having a reflection center wavelength in the wavelength band of 500 to 600 nm shifts the center wavelength to the wavelength band from 400 to 500 nm in an oblique direction.
  • the light reflecting layer acts as a negative C plate (positive retardation plate in Rth) in a wavelength region where the light reflecting layer does not reflect, so that coloring occurs due to retardation in an oblique direction.
  • the present inventors have the most preferable arrangement order for suppressing coloring depending on the stacking order of the first, second, and third light reflecting layers. I found. That is, when viewed from the backlight unit (light source) side, the first light reflecting layer having the smallest wavelength is positioned on the light source side (Blue layer: B), and the third light reflecting layer having the next largest wavelength is positioned.
  • the second light reflecting layer (Green layer: G) having an intermediate wavelength is most preferable. That is, in order from the backlight unit (light source) side, the order is BRG (first light reflecting layer, third light reflecting layer, second light reflecting layer).
  • the stacking order of the first, second, and third light reflecting layers is BRG (first light reflecting layer, third light reflecting layer, second light reflecting layer), BGR (first light reflecting layer) in order from the backlight unit side.
  • the order of arrangement is preferably “reflective layer) or GBR (second light reflective layer, first light reflective layer, third light reflective layer); More preferably, the arrangement order is BRG (first light reflecting layer, third light reflecting layer, second light reflecting layer) in order from the backlight unit side.
  • JP-A-1-133003, JP-A-3416302, JP-A-3363565, JP-A-8 The methods described in Japanese Patent Publication No. -271731 can be used, and the contents of these publications are incorporated in the present invention. The method described in JP-A-8-271731 will be described below.
  • the cholesteric liquid crystal layer When the cholesteric liquid crystal layer is superposed, it is preferable to use a combination that reflects circularly polarized light in the same direction. Thereby, it is possible to align the phase states of the circularly polarized light reflected by the respective layers and prevent different polarization states in the respective wavelength ranges, thereby increasing the light use efficiency.
  • cholesteric liquid crystal an appropriate one may be used and there is no particular limitation.
  • the use of a liquid crystal polymer is advantageous from the standpoints of the superimposition efficiency of the liquid crystal layer and the thinning.
  • a cholesteric liquid crystal molecule having a large birefringence is preferable because the wavelength range of selective reflection is widened.
  • liquid crystal polymers examples include main chain type liquid crystal polymers such as polyester, side chain type liquid crystal polymers composed of acrylic main chain, methacryl main chain, siloxane main chain, etc., nematic liquid crystal polymers containing low molecular chiral agents, and introduction of chiral components. Any suitable liquid crystal polymer, nematic and cholesteric mixed liquid crystal polymer may be used. A glass transition temperature of 30 to 150 ° C. is preferable from the viewpoint of handleability.
  • the cholesteric liquid crystal layer can be formed by applying it directly to the polarization separator through an appropriate alignment film such as polyimide, polyvinyl alcohol, or obliquely deposited layer of SiO, or the alignment temperature of the liquid crystal polymer comprising a transparent film. It can be carried out by an appropriate method such as a method of applying to an unaltered support through an alignment film, if necessary. As the support, one having a phase difference as small as possible can be preferably used from the viewpoint of preventing the change of the polarization state. Further, a superposition method of a cholesteric liquid crystal layer through an alignment film can also be adopted.
  • an appropriate alignment film such as polyimide, polyvinyl alcohol, or obliquely deposited layer of SiO, or the alignment temperature of the liquid crystal polymer comprising a transparent film. It can be carried out by an appropriate method such as a method of applying to an unaltered support through an alignment film, if necessary. As the support, one having a phase difference as small as possible can
  • the liquid crystal polymer can be applied by a method in which a liquid material such as a solvent solution or a molten liquid is heated by an appropriate method such as a roll coating method, a gravure printing method, or a spin coating method. .
  • the thickness of the cholesteric liquid crystal layer to be formed is preferably 0.5 to 100 ⁇ m from the viewpoints of selective reflectivity, orientation disorder and prevention of transmittance decrease.
  • the ⁇ / 4 plate (C) is a layer for converting circularly polarized light that has passed through the reflective layer into linearly polarized light.
  • the retardation (Rth) in the thickness direction of the ⁇ / 4 plate (C) is preferably a value close to 0, and more preferably a negative value.
  • a preferable Rth value varies depending on the layer order of the light reflecting layer.
  • the light reflecting layer acts as a negative C plate, that is, a positive Rth phase difference plate in the wavelength region where the light reflecting layer does not reflect, as described above, and therefore the order of the light reflecting layer directly affects the wavelength giving a preferable retardation. Because.
  • the preferred range of Rth of the ⁇ / 4 plate (C) according to the arrangement order of the first, second and third light reflecting layers is as shown in Table 1 below.
  • the brightness enhancement film has a ⁇ / 4 plate (C) satisfying the following formulas (1) to (4) between the polarizer (A) and the reflective polarizer (B).
  • Formula (1) 450nm / 4-25nm ⁇ Re (450) ⁇ 450nm / 4 + 25nm
  • Formula (2) 550 nm / 4-25 nm ⁇ Re (550) ⁇ 550 nm / 4 + 25 nm
  • Re (450) ⁇ Re (550) ⁇ Re (630) (In the formulas (1) to (4), Re ( ⁇ ) represents in-plane retardation (unit: nm) at the wavelength ⁇ nm.)
  • the above-mentioned ⁇ / 4 plate (C) more preferably satisfies the following formulas (1 ′) to (4 ′).
  • the above-mentioned ⁇ / 4 plate (C) particularly preferably satisfies the following formulas (1 ′′) to (4 ′′).
  • the method for producing the ⁇ / 4 plate (C) satisfying the formulas (1) to (4) used in the embodiment (i) is not particularly limited.
  • the method described in JP-A-8-271731 is used.
  • the contents of this publication are incorporated into the present invention.
  • the method described in JP-A-8-271731 will be described below.
  • a quarter wavelength plate made of a superimposed film of retardation films for example, a combination of a monochromatic light that gives a half wavelength phase difference and a quarter wavelength retardation that gives a quarter wavelength phase difference.
  • a quarter wavelength plate made of a superimposed film of retardation films for example, a combination of a monochromatic light that gives a half wavelength phase difference and a quarter wavelength retardation that gives a quarter wavelength phase difference.
  • the refractive index difference of birefringent light is obtained by laminating a plurality of retardation films that give a phase difference of 1 ⁇ 2 wavelength or 1 ⁇ 4 wavelength with respect to monochromatic light so that their optical axes intersect.
  • the wavelength dispersion of the retardation defined by the product of ( ⁇ n) and thickness (d) ( ⁇ nd) can be arbitrarily controlled by superimposing or adjusting, and the wavelength can be controlled while controlling the overall phase difference to 1 ⁇ 4 wavelength. Dispersion is suppressed and a wave plate showing a quarter-wave phase difference over a wide wavelength range can be obtained.
  • the number of laminated retardation films is arbitrary. From the viewpoint of light transmittance and the like, a laminate of 2 to 5 sheets is generally used. Moreover, the arrangement position of the retardation film which gives the retardation of 1/2 wavelength and the retardation film which gives the retardation of 1/4 wavelength are also arbitrary.
  • a quarter-wave plate made of a superimposed film of retardation films has R 450 / R 550 of 1.00 nm when the retardation in light of wavelength 450 nm is R 450 and the retardation in light of wavelength 550 nm is R 550.
  • a retardation film having a large retardation of 1.05 and a retardation film having the above-mentioned ratio of 1.05 to 1.20 and a small retardation may be obtained by laminating their optical axes so as to be laminated. it can.
  • retardation films having different retardations can be controlled by superimposing or adjusting the wavelength dispersion of the retardation in each retardation film by laminating the retardation films with crossed optical axes and, in particular, orthogonally crossing each other.
  • the wavelength side can be made smaller.
  • a retardation film formed by stretching a polyvinyl alcohol film (retardation in light having a wavelength of 550 nm: 700 nm) and a retardation film formed by stretching a polycarbonate film ( For example, retardation of light having a wavelength of 550 nm: 560 nm) laminated so that their optical axes are orthogonal to each other.
  • Such a laminate functions as a 1 ⁇ 4 wavelength plate over a wavelength range of 450 to 650 nm.
  • the retardation film can be obtained by, for example, a method of stretching a polymer film uniaxially or biaxially as described above.
  • a method of stretching a polymer film uniaxially or biaxially as described above There is no particular limitation on the type of the polymer, and those having excellent transparency are preferably used. Examples include polycarbonate polymers, polyester polymers, polysulfone polymers, polyethersulfone polymers, polystyrene polymers, polyolefin polymers, polyvinyl alcohol polymers, cellulose acetate polymers, poly Examples thereof include vinyl chloride polymers and polymethyl methacrylate polymers.
  • the retardation film having R 450 / R 550 of 1.00 to 1.05 is, for example, a polyolefin polymer, a polyvinyl alcohol polymer, a cellulose acetate polymer, a polyvinyl chloride polymer, or a polymethyl methacrylate polymer.
  • a polymer it can be formed using a polymer having an absorption edge near the wavelength of 200 nm.
  • the retardation film having R 450 / R 550 of 1.05 to 1.20 is, for example, a polycarbonate polymer, a polyester polymer, a polysulfone polymer, a polyethersulfone polymer, a polystyrene polymer, It can be formed using a polymer having an absorption edge longer than 200 nm.
  • the following ⁇ / 2 plate and ⁇ / 4 plate laminated body may be used. it can.
  • the optically anisotropic layer used as the aforementioned ⁇ / 2 plate and ⁇ / 4 plate will be described.
  • the retardation of the present invention may include an optically anisotropic layer, and the optically anisotropic layer can be formed from one or a plurality of curable compositions containing a liquid crystal compound as a main component.
  • a liquid crystal compound having a polymerizable group is preferable, and it is preferably formed from one of the above-described curable compositions.
  • the ⁇ / 4 plate used for the ⁇ / 4 plate (C) satisfying the formulas (1) to (4) may be an optically anisotropic support having a target ⁇ / 4 function by itself. And you may have an optically anisotropic layer etc. on the support body which consists of a polymer film. That is, in the latter case, a desired ⁇ / 4 function is provided by laminating another layer on the support.
  • the constituent material of the optically anisotropic layer is not particularly limited, and may be a layer formed from a composition containing a liquid crystalline compound and exhibiting optical anisotropy expressed by molecular orientation of the liquid crystalline compound.
  • the polymer film may be a layer having optical anisotropy developed by orienting a polymer in the film and may have both layers. That is, it can be constituted by one or two or more biaxial films, or can be constituted by combining two or more uniaxial films such as a combination of a C plate and an A plate. Of course, it can also be configured by combining one or more biaxial films and one or more uniaxial films.
  • the above equation may be achieved at any wavelength in the visible light range (for example, 550 nm), but the in-plane retardation Re (550) at a wavelength of 550 nm is 115 nm ⁇ Re (550) ⁇ 155 nm.
  • the thickness is preferably 120 nm to 145 nm. Within this range, it is preferable because the leakage of reflected light can be reduced to an invisible level when combined with a ⁇ / 2 plate described later.
  • the ⁇ / 2 plate used for the ⁇ / 4 plate (C) satisfying the formulas (1) to (4) may be an optically anisotropic support having a target ⁇ / 2 function by itself. And you may have an optically anisotropic layer etc. on the support body which consists of a polymer film. That is, in the latter case, a desired ⁇ / 2 function is provided by laminating another layer on the support.
  • the constituent material of the optically anisotropic layer is not particularly limited, and may be a layer formed from a composition containing a liquid crystalline compound and exhibiting optical anisotropy expressed by molecular orientation of the liquid crystalline compound.
  • the polymer film may be a layer having optical anisotropy developed by orienting a polymer in the film and may have both layers. That is, it can be constituted by one or two or more biaxial films, or can be constituted by combining two or more uniaxial films such as a combination of a C plate and an A plate. Of course, it can also be configured by combining one or more biaxial films and one or more uniaxial films.
  • the above equation may be achieved at any wavelength in the visible light range (for example, 550 nm).
  • the in-plane retardation Re1 of the ⁇ / 2 plate is set to be substantially twice the in-plane retardation Re2 of the ⁇ / 4 plate.
  • the above equation may be achieved at any wavelength in the visible light range, but is preferably achieved at a wavelength of 550 nm. This range is preferable because the leakage of reflected light can be reduced to a level where it is not visually recognized when combined with the ⁇ / 4 plate described above.
  • the direction of the linearly polarized light transmitted through the ⁇ / 4 plate (C) is laminated so as to be parallel to the transmission axis direction of the backlight side polarizing plate.
  • the angle formed by the slow axis direction of the ⁇ / 4 plate (C) and the absorption axis direction of the polarizing plate is 45 °.
  • the angle formed between the slow axis direction and the absorption axis direction of the polarizing plate has the following positional relationship: Become.
  • the angle formed by the slow axis direction of the ⁇ / 2 plate and the absorption axis direction of the polarizer layer is 75 ° ⁇ 8 °.
  • the range is preferably 75 ° ⁇ 6 °, more preferably 75 ° ⁇ 3 °.
  • the angle formed by the slow axis direction of the ⁇ / 4 plate and the absorption axis direction of the polarizer layer is preferably in the range of 15 ° ⁇ 8 °, and in the range of 15 ° ⁇ 6 °. Is more preferable, and the range of 15 ° ⁇ 3 ° is more preferable.
  • the above range is preferable because light leakage of reflected light can be reduced to a level where it is not visually recognized.
  • the angle formed by the slow axis direction of the ⁇ / 2 plate and the absorption axis direction of the polarizer layer is 15 ° ⁇ 8. It is preferably in the range of °, more preferably in the range of 15 ° ⁇ 6 °, and still more preferably in the range of 15 ° ⁇ 3 °. Further, at this time, the angle formed by the slow axis direction of the ⁇ / 4 plate and the absorption axis direction of the polarizer layer is preferably in the range of 75 ° ⁇ 8 °, and in the range of 75 ° ⁇ 6 °. It is more preferable that the range is 75 ° ⁇ 3 °. The above range is preferable because light leakage of reflected light can be reduced to a level where it is not visually recognized.
  • the material for the optically anisotropic support used in the present invention is not particularly limited.
  • Various polymer films such as cellulose acylate, polycarbonate polymer, polyester polymer such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, acrylic polymer such as polymethyl methacrylate, polystyrene, acrylonitrile / styrene copolymer (AS resin), etc. Styrene polymers and the like can be used.
  • Polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyolefin polymers such as ethylene / propylene copolymers, vinyl chloride polymers, amide polymers such as nylon and aromatic polyamide, imide polymers, sulfone polymers, polyethersulfone polymers , Polyetheretherketone polymers, polyphenylene sulfide polymers, vinylidene chloride polymers, vinyl alcohol polymers, vinyl butyral polymers, arylate polymers, polyoxymethylene polymers, epoxy polymers, or polymers obtained by mixing the aforementioned polymers
  • One or two or more polymers are selected from the above, and a polymer film is produced using the polymer as a main component, and can be used for producing an optical film in a combination that satisfies the above characteristics. Kill.
  • the optically anisotropic layer was formed from a composition containing a liquid crystalline compound. It is preferable that at least one layer is included. That is, it is preferably a laminate of a polymer film (transparent support) and an optically anisotropic layer formed from a composition containing a liquid crystal compound.
  • a polymer film having a small optical anisotropy may be used, or a polymer film exhibiting an optical anisotropy by stretching or the like may be used.
  • the support preferably has a light transmittance of 80% or more.
  • the type of the liquid crystalline compound used for forming the optically anisotropic layer that the above-mentioned ⁇ / 2 plate and ⁇ / 4 plate may have is not particularly limited.
  • an optically anisotropic layer obtained by fixing by photocrosslinking or thermal crosslinking, or after forming a polymer liquid crystalline compound in a nematic orientation in a liquid crystal state An optically anisotropic layer obtained by fixing this orientation by cooling can also be used.
  • the optically anisotropic layer is a layer formed by fixing the liquid crystalline compound by polymerization or the like. After that, it is no longer necessary to show liquid crystallinity.
  • the polymerizable liquid crystal compound may be a polyfunctional polymerizable liquid crystal or a monofunctional polymerizable liquid crystal compound.
  • the liquid crystalline compound may be a discotic liquid crystalline compound or a rod-like liquid crystalline compound.
  • liquid crystal compounds can be classified into a rod type and a disk type from the shape.
  • Polymer generally refers to a polymer having a degree of polymerization of 100 or more (Polymer Physics / Phase Transition Dynamics, Masao Doi, 2 pages, Iwanami Shoten, 1992).
  • any liquid crystal compound can be used, but a rod-like liquid crystal compound or a disk-like liquid crystal compound is preferably used.
  • Two or more kinds of rod-like liquid crystal compounds, two or more kinds of disk-like liquid crystal compounds, or a mixture of a rod-like liquid crystal compound and a disk-like liquid crystal compound may be used.
  • the liquid crystal compound may be a mixture of two or more types, and in that case, at least one preferably has two or more reactive groups.
  • the rod-like liquid crystal compound for example, those described in JP-A-11-513019 and JP-A-2007-279688 can be preferably used.
  • the discotic liquid crystal compound include JP-A-2007-108732 and JP-A-2007-108732.
  • the molecules of the liquid crystal compound are fixed in any alignment state of vertical alignment, horizontal alignment, hybrid alignment, and tilt alignment.
  • the disc surface of the discotic liquid crystalline compound is substantially perpendicular to the film surface (optically anisotropic layer surface), or a rod shape It is preferable that the major axis of the liquid crystal compound is substantially horizontal with respect to the film surface (optically anisotropic layer surface).
  • substantially perpendicular to the discotic liquid crystalline compound means that the average angle between the film surface (optically anisotropic layer surface) and the disc surface of the discotic liquid crystalline compound is in the range of 70 ° to 90 °. Means. 80 ° to 90 ° is more preferable, and 85 ° to 90 ° is still more preferable. That the rod-like liquid crystalline compound is substantially horizontal means that the angle formed by the film surface (optically anisotropic layer surface) and the director of the rod-like liquid crystalline compound is in the range of 0 ° to 20 °. 0 ° to 10 ° is more preferable, and 0 ° to 5 ° is still more preferable.
  • the optically anisotropic layer may consist of only one layer, or two or more layers of optical It may be a laminate of anisotropic layers.
  • the optically anisotropic layer described above supports a coating liquid containing a liquid crystal compound such as a rod-like liquid crystal compound or a discotic liquid crystal compound and, if desired, a polymerization initiator, an alignment controller, and other additives described later. It can be formed by applying on the body. It is preferable to form an alignment film on a support and apply the above-mentioned coating solution on the surface of the alignment film.
  • the alignment film has a function of defining the alignment direction of the liquid crystalline compound, it is preferably used for realizing a preferred embodiment of the present invention.
  • the alignment film plays the role, and thus is not necessarily an essential component of the present invention. That is, it is also possible to produce the polarizing plate of the present invention by transferring only the optically anisotropic layer on the alignment film in which the alignment state is fixed onto the polarizing layer or the support.
  • the alignment film is preferably formed by polymer rubbing treatment.
  • polymer examples include methacrylate copolymers, styrene copolymers, polyolefins, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol, poly (N-methylol) described in paragraph No. [0022] of JP-A-8-338913, for example. Acrylamide), polyester, polyimide, vinyl acetate copolymer, carboxymethylcellulose, polycarbonate and the like. Silane coupling agents can be used as the polymer.
  • Water-soluble polymers eg, poly (N-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose, gelatin, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol
  • gelatin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are more preferred
  • polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are most preferred.
  • a processing method widely adopted as a liquid crystal alignment process for LCD can be applied. That is, a method of obtaining the orientation by rubbing the surface of the orientation film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, polyester fiber or the like can be used. In general, it is carried out by rubbing several times using a cloth in which fibers having a uniform length and thickness are flocked on average.
  • the aforementioned composition is applied to the rubbing-treated surface of the alignment film to align the molecules of the liquid crystal compound. Then, if necessary, the alignment film polymer and the polyfunctional monomer contained in the optically anisotropic layer are reacted, or the alignment film polymer is crosslinked using a crosslinking agent, thereby the optical anisotropy described above. A layer can be formed.
  • the thickness of the alignment film is preferably in the range of 0.1 to 10 ⁇ m.
  • the in-plane retardation (Re) of the transparent support (polymer film) that supports the optically anisotropic layer is preferably 0 to 50 nm, more preferably 0 to 30 nm, and more preferably 0 to 10 nm. Is more preferable. The above range is preferable because light leakage of reflected light can be reduced to a level where it is not visually recognized.
  • the retardation (Rth) in the thickness direction of the support is preferably selected depending on the combination with the optically anisotropic layer provided on or below the support. Thereby, it is possible to reduce the light leakage of the reflected light and the coloring when observed from an oblique direction.
  • polystyrene resin films for example, cellulose triacetate film (refractive index 1.48), cellulose diacetate film, cellulose acetate butyrate film, cellulose acetate propionate film
  • polyolefins such as polyethylene and polypropylene
  • Polyester resin film such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate
  • polyethersulfone film polyacrylic resin film such as polymethyl methacrylate, polyurethane resin film, polyester film, polycarbonate film, polysulfone film, polyether film, polymethylpentene Film, polyetherketone film, (meth) acrylonitrile film
  • polyolefin And polymers having an alicyclic structure (norbornene-based resin (Arton: trade name, manufactured by JSR Corporation, amorphous polyolefin (ZEONEX: trade name, manufactured by ZEON Corporation)), etc.
  • triacetyl cellulose Polyethylene terephthalate
  • the thickness of the transparent support may be about 10 ⁇ m to 200 ⁇ m, preferably 10 ⁇ m to 80 ⁇ m, and more preferably 20 ⁇ m to 60 ⁇ m.
  • the transparent support may be composed of a plurality of laminated layers. A thinner one is preferable for suppressing external light reflection, but if it is thinner than 10 ⁇ m, the strength of the film tends to be weak, which tends to be undesirable.
  • surface treatment eg, glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet light (UV) Treatment, flame treatment.
  • An adhesive layer undercoat layer may be provided on the transparent support.
  • the average particle diameter of the transparent support or the long transparent support is 10 to 100 nm in order to provide slippage in the transport process or to prevent the back surface and the surface from sticking after winding. It is preferable to use a polymer layer in which about 5% to 40% of a solid content of inorganic particles are mixed and formed on one side of the support by coating or co-casting with the support.
  • the present invention is not limited to this embodiment, and one sheet A ⁇ / 2 plate and a ⁇ / 4 plate may be laminated on one side of the transparent support, or a ⁇ / 2 plate may be laminated on one side of one transparent support, and the other side.
  • a ⁇ / 4 plate may be laminated.
  • the ⁇ / 2 plate or the ⁇ / 4 plate is composed only of a stretched polymer film (optically anisotropic support) alone but a liquid crystal film formed of a composition containing a liquid crystalline compound. Also good. Preferred examples of the liquid crystal film are the same as the preferred examples of the optically anisotropic layer described above.
  • the above-mentioned ⁇ / 2 plate and ⁇ / 4 plate are preferably manufactured continuously in the state of a long film.
  • the slow axis angle of ⁇ / 2 or ⁇ / 4 is preferably 15 ° ⁇ 8 ° or 75 ° with respect to the longitudinal direction of the long film.
  • the angle of the slow axis of the optically anisotropic layer can be adjusted by the rubbing angle.
  • the angle of the slow axis can be adjusted by the stretching direction.
  • the dielectric multilayer film used in the embodiment (ii) functions as the above-described reflective polarizer and constitutes a brightness enhancement film.
  • the above-described reflective polarizer (B) has a reflection center wavelength in a wavelength band of 430 to 480 nm, a peak of reflectance with a half-value width of 100 nm or less, and a reflection in a wavelength band of 500 to 600 nm.
  • the case where there is one reflectance peak that is substantially constant and flat with respect to the wavelength in all the above-mentioned wavelength bands is also included in this embodiment.
  • 4 to 6 show embodiments in which the dielectric multilayer film 15 is used as the reflective polarizer (B) 13.
  • the dielectric multilayer film 15 is shown in the drawing as a three-layered structure for convenience, but the number of stacked layers achieves the desired reflectance. Therefore, it can be changed as appropriate.
  • the dielectric multilayer film used in the embodiment (ii) has a reflection center wavelength in the wavelength band of 430 to 480 nm, a reflectance peak having a half width of 100 nm or less, and a reflection center wavelength in the wavelength band of 500 to 600 nm.
  • preferably has only a reflectance peak having a half-value width of 100 nm or less and a reflectance peak having a reflection center wavelength in a wavelength band of 600 to 650 nm and a half-value width of 100 nm or less. It is preferable not to have a reflectance peak in the visible light region other than the above reflectance peak.
  • the dielectric multilayer used in the embodiment (ii) is preferably thinner.
  • the thickness of the dielectric multilayer film used in the embodiment (ii) is preferably 5 to 100 ⁇ m, more preferably 10 to 50 ⁇ m, and particularly preferably 5 to 20 ⁇ m.
  • the method for producing the dielectric multilayer film used in the embodiment (ii) is not particularly limited.
  • Patent 318721, Patent 3704364, Patent 4037835, Patent 4091978, Patent 3709402, Patent 4860729, Patent 3448626 The contents of these publications are incorporated in the present invention.
  • the dielectric multilayer film may be referred to as a dielectric multilayer reflective polarizing plate or a birefringence interference polarizer having an alternating multilayer film.
  • the polarizing plate and the reflective polarizer (B) are preferably laminated in direct contact or via an adhesive layer.
  • the polarizing plate, the ⁇ / 4 plate (C), and the reflective polarizer (B) are preferably laminated in this order in direct contact or via an adhesive layer.
  • an adhesive layer pressure-sensitive adhesive layer
  • the pressure-sensitive adhesive that can be used in the present invention include, but are not limited to, acrylic pressure-sensitive adhesives and polyvinyl alcohol-based adhesives.
  • the difference in refractive index between the reflective polarizer (B) and the layer adjacent to the polarizing plate side of the reflective polarizer (B) is preferably 0.15 or less. Or less, more preferably 0.05 or less.
  • the layer adjacent to the polarizing plate side of the reflective polarizer (B) include the above-described adhesive layer.
  • Such a method for adjusting the refractive index of the adhesive layer is not particularly limited, and for example, a method described in JP-A-11-223712 can be used. Among the methods described in JP-A-11-223712, the following embodiments are particularly preferable.
  • Examples of the pressure-sensitive adhesive used for the above-described adhesive layer include resins such as polyester resins, epoxy resins, polyurethane resins, silicone resins, and acrylic resins. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.
  • an acrylic resin is preferable because it is excellent in reliability such as water resistance, heat resistance, and light resistance, has good adhesion and transparency, and can easily adjust the refractive index to be compatible with a liquid crystal display.
  • acrylic pressure-sensitive adhesive acrylic acid and its esters, methacrylic acid and its esters, acrylamide, homopolymers of acrylic monomers such as acrylonitrile, or copolymers thereof, and at least one of the aforementioned acrylic monomers, Examples thereof include copolymers with aromatic vinyl monomers such as vinyl acetate, maleic anhydride, and styrene.
  • main monomers such as ethylene acrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate that exhibit adhesiveness
  • monomers such as vinyl acetate, acrylonitrile, acrylamide, styrene, methacrylate, and methyl acrylate that are cohesive components
  • adhesion Functional group containing methacrylic acid, acrylic acid, itaconic acid, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, acrylamide, methylolacrylamide, glycidyl methacrylate, maleic anhydride, etc.
  • the curing agent for example, a metal chelate-based, isocyanate-based, or epoxy-based crosslinking agent is used, if necessary, or a mixture of two or more. It is practically preferable that such an acrylic pressure-sensitive adhesive is blended so as to have an adhesive strength in the range of 100 to 2000 g / 25 mm in a state of containing a filler to be described later. If the adhesive force is less than 100 g / 25 mm, the environmental resistance is poor, and in particular, peeling may occur at high temperature and high humidity. Conversely, if it exceeds 200 g / 25 mm, re-attachment may not be possible or adhesive may remain even if it can be done. The problem arises.
  • the refractive index of the acrylic pressure-sensitive adhesive (Method B according to JIS K-7142) is preferably in the range of 1.45 to 1.70, particularly preferably in the range of 1.5 to 1.65.
  • the adhesive contains a filler for adjusting the refractive index.
  • Fillers include inorganic white pigments such as silica, calcium carbonate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, clay, talc, and titanium dioxide, and organic transparent or white such as acrylic resin, polystyrene resin, polyethylene resin, epoxy resin, and silicone resin. A pigment etc. can be mention
  • silicone beads and epoxy resin beads are preferable because they are excellent in dispersibility with respect to the acrylic pressure-sensitive adhesive and provide a uniform and good refractive index.
  • the filler is preferably a spherical filler with uniform light diffusion.
  • the particle size (JIS B9921) of such a filler is in the range of 0.1 to 20.0 ⁇ m, preferably 1.0 to 10.0 ⁇ m. In particular, the range of 0.5 to 10 ⁇ m is preferable.
  • the refractive index of the filler (Method B according to JIS K-7142) preferably has a difference of 0.05 to 0.5, more preferably 0.05 to 0, relative to the refractive index of the adhesive. .3 is good.
  • the filler content in the diffusion adhesive layer is preferably 1.0 to 40.0% by mass, and particularly preferably 3.0 to 20% by mass.
  • the image display device of the present invention includes the optical sheet member of the present invention and a backlight unit, and the backlight unit has a light emission center wavelength in a wavelength band of 430 to 480 nm and a half-value width of 100 nm or less.
  • a light source that emits red light having a peak of emission intensity with a half-value width of 100 nm or less, and a backlight unit is disposed at the rear of the light source, and the light emitted from the light source and reflected by the optical sheet member
  • a reflection member that converts and reflects the polarization state is provided.
  • the difference between the wavelength that gives the peak of emission intensity of blue light, green light, and red light of the backlight unit and the wavelength that gives the peak of each color in the brightness enhancement film is preferably within 50 nm, and within 20 nm. Is more preferable.
  • the configuration of the backlight unit may be an edge light system using a light guide plate or a reflection plate as a component, or a direct type system, but the backlight unit emits light from the light source at the rear of the light source. It is preferable to include a reflecting member that converts and reflects the polarization state of the light reflected by the optical sheet member.
  • a reflecting member that converts and reflects the polarization state of the light reflected by the optical sheet member.
  • the light source of the backlight unit emits the aforementioned green light and the aforementioned red light when the blue light emitting diode that emits the aforementioned blue light and the aforementioned blue light of the aforementioned blue light emitting diode is incident. It is preferable to have a fluorescent material.
  • the blue light emitting diode that emits blue light, the green light emitting diode that emits green light, and the red light emitting diode that emits red light may be used. .
  • the image display device of the present invention includes a blue light emitting diode that emits the blue light and a fluorescent material that emits the green light and the red light when the blue light of the blue light emitting diode is incident. It is a quantum dot member (for example, a quantum dot sheet or a bar-shaped quantum dot bar), and the quantum dot member is preferably disposed between the optical sheet member and the blue light source. Such a quantum dot member is not particularly limited, and a known member can be used.
  • QDEF Quantum Dot Enhancement Film, manufactured by Nanosys
  • the above-described quantum dot member emits fluorescence that retains at least part of the polarization of incident light.
  • Quantum dot materials including quantum effect particles such as quantum dots, quantum rods, and quantum tetrapods
  • the degree of polarization of fluorescence emitted by the quantum dot member when light having a polarization degree of 99.9% is incident on the quantum dot member.
  • the degree of polarization is preferably 10 to 80%, more preferably 80 to 99%, still more preferably 99 to 99.9%.
  • the backlight unit has a blue wavelength selection filter that selectively transmits light having a wavelength shorter than 460 nm among the blue light described above.
  • the backlight unit has a red wavelength selection filter that selectively transmits light having a wavelength longer than 630 nm among the red light described above.
  • a blue wavelength selection filter and a red wavelength selection filter are not particularly limited, and known ones can be used, and are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-52067. Incorporated into the invention.
  • the backlight unit preferably further includes a known diffusion plate, diffusion sheet, prism sheet (for example, BEF), and a light guide.
  • a known diffusion plate for example, BEF
  • prism sheet for example, BEF
  • a light guide for example, a known diffusion plate, diffusion sheet, prism sheet (for example, BEF), and a light guide.
  • Other members are also described in Japanese Patent No. 3416302, Japanese Patent No. 3363565, Japanese Patent No. 4091978, Japanese Patent No. 3448626, and the contents of these publications are incorporated in the present invention.
  • Examples of the image display device include a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), an electroluminescence display (OELD or IELD), a field emission display (FED), a touch panel, and electronic paper.
  • An example of a preferable display panel of the image display device described above is a transmissive mode liquid crystal panel, which includes a pair of polarizers and a liquid crystal cell therebetween. A retardation film for viewing angle compensation is usually disposed between each polarizer and the liquid crystal cell.
  • the liquid crystal cell includes, for example, a pair of substrates arranged opposite to each other and a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, and may include a color filter layer, if necessary.
  • the driving mode of the liquid crystal cell is not particularly limited, and is twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN), vertical alignment (VA), in-plane switching (IPS), optically compensated bend cell (OCB). Various modes such as can be used.
  • the liquid crystal cell used in the liquid crystal panel image display device of the present invention is preferably in the VA mode, OCB mode, IPS mode, or TN mode, but is not limited thereto.
  • a TN mode liquid crystal cell rod-like liquid crystal molecules are substantially horizontally aligned when no voltage is applied, and are twisted and aligned at 60 to 120 °.
  • the TN mode liquid crystal cell is most frequently used as a color TFT liquid crystal display device, and is described in many documents.
  • a VA mode liquid crystal cell rod-like liquid crystalline molecules are aligned substantially vertically when no voltage is applied.
  • the VA mode liquid crystal cell includes: (1) a narrowly defined VA mode liquid crystal cell in which rod-like liquid crystalline molecules are aligned substantially vertically when no voltage is applied, and substantially horizontally when a voltage is applied (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2-). 176625) (2) Liquid crystal cell (SID97, Digest of tech. Papers (Preliminary Proceed) 28 (1997) 845 in which the VA mode is converted into a multi-domain (MVA mode) for widening the viewing angle.
  • VA mode liquid crystal cell includes: (1) a narrowly defined VA mode liquid crystal cell in which rod-like liquid crystalline molecules are aligned substantially vertically when no voltage is applied, and substantially horizontally when a voltage is applied (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2-). 176625) (2) Liquid crystal cell (SID97, Digest of tech. Papers (Preliminary Proceed) 28 (1997) 845 in which the VA mode is converted into a multi-domain (MVA mode) for widening the
  • a liquid crystal cell in which rod-like liquid crystalline molecules are substantially vertically aligned when no voltage is applied and twisted multi-domain alignment is applied when a voltage is applied (Preliminary collections 58-59 of the Japan Liquid Crystal Society) (1998)) and (4) SURVIVAL mode liquid crystal cells (announced at LCD International 98).
  • any of a PVA (Patterned Vertical Alignment) type, a photo-alignment type (Optical Alignment), and a PSA (Polymer-Stained Alignment) may be used. Details of these modes are described in JP-A-2006-215326 and JP-T 2008-538819.
  • JP-A-10-54982, JP-A-11-202323, and JP-A-9-292522 are methods for reducing leakage light during black display in an oblique direction and improving the viewing angle using an optical compensation sheet. No. 11-133408, No. 11-305217, No. 10-307291, and the like.
  • a liquid crystal display device has a liquid crystal cell in which a liquid crystal layer is sandwiched between substrates provided with electrodes on at least one opposite side, and the liquid crystal cell is arranged between two polarizing plates.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal cell in which liquid crystal is sealed between upper and lower substrates, and displays an image by changing the alignment state of the liquid crystal by applying a voltage.
  • it has an accompanying functional layer such as a polarizing plate protective film, an optical compensation member that performs optical compensation, and an adhesive layer as necessary.
  • the image display device of the present invention may include other members.
  • FIG. 7 shows an example of a configuration when the image display device of the present invention is a liquid crystal display device.
  • the image display device 51 includes a backlight unit 31, an optical sheet member 21 of the present invention (a laminate of the reflective polarizer 11 and the backlight-side polarizing plate 1), a thin-layer transistor substrate 41, a liquid crystal cell 42, The color filter substrate 43 and the display side polarizing plate 44 are laminated in this order.
  • the configuration of the optical sheet member 21 of the present invention is shown in FIG. 7 as a representative example of the configuration of FIG. 2, but the image display apparatus of the present invention is limited to the configuration of FIG. 2 by such an example. There is nothing.
  • the pixel in the present invention can be formed using various known RGB pixel forming methods.
  • a desired black matrix and R, G, and B pixel patterns can be formed on a glass substrate by using a photomask and a photoresist, and colored inks for R, G, and B pixels can be used.
  • Ink jet printing apparatus is used in a black matrix having a predetermined width and an area (a concave portion surrounded by convex portions) divided by a black matrix wider than the width of the black matrix described above every n.
  • the ink composition is discharged until a desired concentration is obtained, and a color filter composed of R, G, and B patterns can be produced.
  • a color filter composed of R, G, and B patterns
  • each pixel and the black matrix may be completely cured by baking or the like.
  • Preferred characteristics of the color filter are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-083611 and the like, and the content of this publication is incorporated in the present invention.
  • it is preferable that one wavelength is 590 nm to 610 nm and the other wavelength is 470 nm to 500 nm in the color filter showing green.
  • one of the wavelengths having a transmittance that is half of the above-described maximum transmittance in the green color filter is 590 nm to 600 nm.
  • the maximum transmittance of the color filter showing green is 80% or more.
  • the wavelength having the maximum transmittance is preferably 530 nm or more and 560 nm or less.
  • the light source of the light source unit described above preferably has an emission peak wavelength in the wavelength region of 600 nm to 700 nm of 620 nm to 650 nm.
  • the light source included in the light source unit has a light emission peak in a wavelength region of 600 nm to 700 nm.
  • the transmittance at the wavelength of the light emission peak is 10% or less of the maximum transmittance. It is preferable that The above-described color filter exhibiting red color preferably has a transmittance at 580 nm or more and 590 nm or less of 10% or less of the maximum transmittance.
  • color filter pigment blue is C.I. I. Pigment Blue 15: 6 and complementary pigment C.I. I. Pigment Violet 23 is used. In red, C.I. I. Pigment Red 254 as a complementary color C.I. I. Pigment Yellow 139 is used.
  • green pigment C.I. I. Pigment Green 36 (copper bromide phthalocyanine green), C.I. I. Pigment Green 7 (copper chloride phthalocyanine green) as a complementary color pigment C.I. I. Pigment Yellow 150 or C.I. I. Pigment Yellow 138 or the like is used. It can be controlled by adjusting the composition of these pigments.
  • the half-value wavelength on the long wavelength side can be set in the range of 590 nm to 600 nm.
  • pigments are generally used.
  • color filters using dyes may be used as long as they are pigments that can control spectroscopy and ensure process stability and reliability.
  • Black matrix In the image display device of the present invention, a black matrix is arranged between each pixel.
  • the material for forming the black stripe include a material using a sputtered film of a metal such as chromium, and a light-shielding photosensitive composition in which a photosensitive resin and a black colorant are combined.
  • the black colorant include carbon black, titanium carbon, iron oxide, titanium oxide, graphite, and the like. Among these, carbon black is preferable.
  • the image display device of the present invention preferably further includes a TFT substrate having a thin layer transistor (hereinafter also referred to as TFT).
  • TFT thin layer transistor
  • the thin film transistor described above preferably includes an oxide semiconductor layer having a carrier concentration of less than 1 ⁇ 10 14 / cm 3 .
  • a preferred embodiment of the above-described thin layer transistor is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-141522, and the contents of this publication are incorporated in the present invention.
  • ⁇ Method of bonding optical sheet member to image display device> As a method for bonding the optical sheet member of the present invention to an image display device such as a liquid crystal display device, a known method can be used. In addition, a roll-to-panel manufacturing method can be used, which is preferable for improving productivity and yield.
  • the roll-to-panel manufacturing method is described in JP-A-2011-48381, JP-A-2009-175653, JP-A-4628488, JP-B-4729647, WO2012 / 014602, WO2012 / 014571, and the like. It is not limited.
  • a retardation film was prepared using a commercially available cellulose acylate film “TD80UL” (manufactured by FUJIFILM Corporation) as a front side polarizing plate protective film for the backlight side polarizing plate.
  • a commercially available cellulose acylate film “TD80UL” (manufactured by FUJIFILM Corporation) was used as a rear side polarizing plate protective film for the backlight side polarizing plate.
  • a polarizer is manufactured in the same manner as [0219] to [0220] of JP-A-2006-293275, and the above retardation film and polarizing plate protective film are bonded to both sides of the polarizer to manufacture a polarizing plate. did.
  • a broadband ⁇ / 4 plate was prepared in the same manner as [0020] to [0033] of JP-A-2003-262727.
  • the broadband ⁇ / 4 plate was obtained by applying two layers of liquid crystal material on a base material and peeling it from the base material after polymerization.
  • the obtained broadband ⁇ / 4 plate had Re (450) of 110 nm, Re (550) of 135 nm, Re (630) of 140 nm, and a film thickness of 1.6 ⁇ m.
  • the obtained broadband ⁇ / 4 plate and the polarizing plate produced above were bonded together using an acrylic adhesive having a refractive index of 1.47.
  • the reflection center wavelength at the peak of the maximum reflectance of the obtained second light reflection layer was 550 nm, the half width was 50 nm, and the film thickness was 2.0 ⁇ m.
  • the reflection center wavelength at the peak of the maximum reflectance of the obtained third light reflection layer was 630 nm, the half width was 60 nm, and the film thickness was 2.1 ⁇ m.
  • the average refractive index of the first light reflecting layer, the second light reflecting layer, and the third light reflecting layer was 1.57.
  • the total thickness of the obtained brightness enhancement film having the broadband ⁇ / 4 plate and the reflective polarizer was 7.5 ⁇ m.
  • the laminate of the polarizing plate and the brightness enhancement film thus obtained was used as the optical sheet member of Example 1.
  • a commercially available liquid crystal display device (manufactured by Panasonic, trade name TH-L42D2) was disassembled, and the backlight unit was changed to the following RGB narrow-band backlight unit using the optical sheet member of Example 1 as the backlight-side polarizing plate.
  • the liquid crystal display device of Example 1 was manufactured by changing.
  • the used RGB narrow-band backlight unit includes a blue light-emitting diode (Nichia B-LED, main wavelength 465 nm, half-value width 20 nm) as a light source.
  • a quantum dot member that emits fluorescence of green light having a center wavelength of 535 nm and a half-value width of 40 nm and red light having a center wavelength of 630 nm and a half-value width of 40 nm when blue light of the blue light-emitting diode is incident on the front portion of the light source is provided.
  • a reflection member that converts and reflects the polarization state of light emitted from the light source and reflected by the optical sheet member is provided at the rear of the light source.
  • Example 1A, 2A, 3A, 4A, 5A and 6A From Example 1, only the following conditions were changed, and optical sheet members and liquid crystal display devices of Examples 1A, 2A, 3A, 4A, 5A and 6A were produced.
  • the QL film was directly bonded to the polarizer of the backlight side polarizing plate without using the polarizing plate protective film of the backlight side polarizing plate used in Example 1, and the ⁇ / 4 plate and the polarizing plate protective film were used together. It was. Arrangement order of light reflection layers (order from light source side. In Tables 2 to 5 below, the above-mentioned first light reflection layer having a reflection center wavelength of 450 nm at the maximum reflectance, a half-value width of 40 nm, and a film thickness of 1.8 ⁇ m.
  • the above-mentioned second light reflecting layer having a maximum reflectance peak at a reflection center wavelength of 550 nm, a half width of 50 nm, and a film thickness of 2.0 ⁇ m is denoted as G, and the reflection center wavelength at the peak of maximum reflectance.
  • Each light reflecting layer was formed by changing the coating order so that the third light reflecting layer of 630 nm, half width 60 nm and film thickness 2.1 ⁇ m was expressed as R) as shown in the following table. Otherwise, the fabrication was performed in the same manner as in Example 1. Regarding the evaluation, in addition to the evaluation in Example 1, the following (4) evaluation of color misregistration in an oblique direction was performed.
  • Example 1B to 2F Only the Rth of the QL film was changed from Example 1A, and an optical sheet member and a liquid crystal display device were produced in the same manner as in Example 1A.
  • Rth the method described in the examples of JP-T-2012-517024 is used for the optically anisotropic layer, and LC242 manufactured by BASF is vertically aligned on the QL film as a rod-like liquid crystal (RLC). The Rth was changed by forming.
  • Example 2B to 2F Only the Rth of the QL film was changed from Example 2A, and an optical sheet member and a liquid crystal display device were produced in the same manner as in Example 2A.
  • Rth the method described in the examples of JP-T-2012-517024 is used for the optically anisotropic layer, and LC242 manufactured by BASF is vertically aligned on the QL film as a rod-like liquid crystal (RLC). Rth was changed by forming.
  • Examples 3B-3F Only the Rth of the QL film was changed from Example 3A, and an optical sheet member and a liquid crystal display device were produced in the same manner as Example 3A.
  • the method described in the examples of JP-T-2012-517024 is used for the optically anisotropic layer, and LC242 manufactured by BASF is vertically aligned on the QL film as a rod-like liquid crystal (RLC). Rth was changed by forming.
  • Example 4B to 4F Only the Rth of the QL film was changed from Example 4A, and an optical sheet member and a liquid crystal display device were produced in the same manner as in Example 4A.
  • the method described in the examples of JP-T-2012-517024 is used for the optically anisotropic layer, and LC242 manufactured by BASF is vertically aligned on the QL film as a rod-like liquid crystal (RLC). Rth was changed by forming.
  • Example 5B to 5F Only the Rth of the QL film was changed from Example 5A, and an optical sheet member and a liquid crystal display device were produced in the same manner as in Example 5A.
  • the method described in the examples of JP-T-2012-517024 is used for the optically anisotropic layer, and LC242 manufactured by BASF is vertically aligned on the QL film as a rod-like liquid crystal (RLC). Rth was changed by forming.
  • Example 6B to 6F Only the Rth of the QL film was changed from Example 6A, and an optical sheet member and a liquid crystal display device were produced in the same manner as in Example 6A.
  • Rth the method described in the examples of JP-T-2012-517024 is used for the optically anisotropic layer, and LC242 manufactured by BASF is vertically aligned on the QL film as a rod-like liquid crystal (RLC). Rth was changed by forming.
  • Example 2 In Example 1, except that the coating thicknesses of the first light reflecting layer, the second light reflecting layer, and the third light reflecting layer were changed, and the total thickness of the brightness enhancement film was as shown in Table 5 below. Manufactured the optical sheet member and liquid crystal display device of Examples 2 and 3 in the same manner as Example 1.
  • Example 4 In Example 1, the optical sheet member and liquid crystal display device of Example 4 are the same as Example 1 except that the adhesive for bonding the reflective polarizer and the polarizing plate is changed to an adhesive having a refractive index of 1.55. Manufactured.
  • Example 5 The optical sheet member of Example 5 is bonded to the polarizing plate produced in Production Example 1 by using the same adhesive as in Example 1 to bond the RGB narrow-band dielectric multilayer film 1 prepared by the following method. Manufactured. An RGB narrow band dielectric multilayer film 1 is disclosed in IDW / AD '12, p.
  • the total thickness of the brightness enhancement film was changed as described in Table 5 below with reference to 985 to 988 (2012), the reflection center wavelength of the peak of the maximum reflectance in the wavelength band corresponding to blue light was 460 nm, and the half-value width Is 30 nm, the reflection center wavelength of the maximum reflectance peak in the wavelength band corresponding to green light is 540 nm, the half-value width is 35 nm, and the reflection center wavelength of the maximum reflectance peak in the wavelength band corresponding to red light is 630 nm, the half-value width.
  • the liquid crystal display device of Example 5 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the optical sheet member of Example 5 was used instead of the optical sheet member of Example 1. did.
  • Example 6 In Example 1, the central wavelength of the peak of the maximum reflectance of the first light reflecting layer is 490 nm by changing the addition amount of the chiral agent in the reflective polarizer, and the peak reflectance of the maximum reflectance of the second light reflecting layer is reflected.
  • An optical sheet member and a liquid crystal display device of Example 6 were manufactured in the same manner as in Example 1 except that the central wavelength was 560 nm and the reflection central wavelength of the peak of the maximum reflectance of the third light reflecting layer was 655 nm. .
  • Example 10 Only the following conditions were changed from Example 1, and the optical sheet member and liquid crystal display device of Example 10 were produced.
  • a polycarbonate ⁇ / 4 film was used as a ⁇ / 4 plate located between the polarizer of the backlight side polarizing plate and the reflective polarizer.
  • As the polycarbonate film a polycarbonate film having a thickness of 50 ⁇ m was stretched 2.5% at 150 ° C. to prepare a ⁇ / 4 film.
  • Example 1 Without using the protective film of the polarizing plate used in Example 1, the polycarbonate ⁇ / 4 film was directly bonded to the polarizer of the backlight side polarizing plate, and the ⁇ / 4 plate and the polarizing plate protective film were used together. . Otherwise, the fabrication was performed in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 A commercially available liquid crystal display device (manufactured by Panasonic, trade name TH-L42D2) was disassembled, and the dielectric multilayer film (trade name DBEF, 3M Company) was used as the backlight side polarizing plate using the polarizing plate produced in Production Example 1. Manufactured in the following Table 2) was separated without providing an adhesive and placed between the backlight-side polarizing plate and the backlight unit to produce a liquid crystal display device of Comparative Example 1.
  • the dielectric multilayer film (trade name DBEF) had a reflectivity of a flat peak with respect to the wavelength which was almost constant from 450 to 550 to 630 nm in the blue to green to red region.
  • the backlight source of this liquid crystal display device had a blue light emission peak wavelength of 450 nm. One emission peak was in the green to red region, the peak wavelength was 550 nm, and the half width was 100 nm.
  • Example 2 In Example 1, instead of the first light reflection layer, the second light reflection layer, and the third light reflection layer, five broadband cholesteric liquid crystal phases were laminated, and the total thickness of the brightness enhancement film was set as follows: An optical sheet member of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the changes were made as shown in Table 2. In Table 2 below, the peak wavelengths of the five-layer broadband cholesteric liquid crystal phases are listed in order from the light source side. Further, in the manufacture of the liquid crystal display device of Example 1, the optical sheet member of Comparative Example 2 was used instead of the optical sheet member of Example 1, and the same backlight unit as Comparative Example 1 was used without changing the backlight unit. A liquid crystal display device of Comparative Example 2 was produced in the same manner as Example 1 except that it was used.
  • Color reproduction range The color reproduction range of the liquid crystal display device was measured by the method described in JP-A-2012-3073 [0066]. Based on the results, evaluation was made according to the following criteria. 4: 20% or more better than the NTSC ratio of the liquid crystal display device of Comparative Example 1 or 2, 3: 10% or more, less than 20% better than the NTSC ratio of the liquid crystal display device of Comparative Example 1 or 2 2: Less than or equal to the NTSC ratio of the liquid crystal display device of Comparative Example 1 or 2. The results are shown in Tables 2 to 5 below.
  • an optical sheet member outside the scope of the present invention using a reflective polarizer obtained by laminating five layers formed by fixing cholesteric liquid crystal having a broadband reflection peak is used as a backlight side polarizing plate, and the RGB narrow band is used.
  • the front luminance, the front contrast, and the color gamut are all found to be required to be improved.
  • the reflective polarizer emits circularly polarized light (transmitted and reflected).
  • Example 5 it was confirmed by the method described in this specification that the reflective polarizer emitted linearly polarized light (transmitted and reflected).
  • transmits light with a wavelength shorter than 460 nm was provided in the backlight unit in the liquid crystal display device of Example 1, the same favorable evaluation result was obtained.
  • the liquid crystal display device of Example 1 was provided with a red wavelength selection filter that selectively transmits light having a wavelength longer than 630 nm in the backlight unit, similarly good evaluation results were obtained.
  • Example 11 when manufacturing the cellulose acylate film described in Example 1 of JP2011-121327A, green light having a center wavelength of 560 nm and a half-value width of 40 nm when the blue light of the blue light-emitting diode is incident, and the center wavelength Quantum rods that emit red light having a fluorescence wavelength of 640 nm and a half width of 40 nm were dispersed in an amount of 0.1% by mass with respect to cellulose acylate to prepare a quantum rod-dispersed stretched cellulose acylate film. The degree of polarization of this quantum rod-dispersed stretched cellulose acylate film was 80%.
  • Example 11 A sample of Example 11 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the type of backlight was a blue light emitting diode and the above-described quantum rod-dispersed stretched cellulose acylate film.
  • performance evaluation was performed in the same manner as in Example 1, it was found that the same result was obtained except that the front luminance was evaluated as 5, and a better result was obtained when the degree of polarization was maintained.
  • the type of the backlight is blue light emitting diode and the above-described quantum rod dispersed stretched cellulose.
  • Samples of Examples 11A to 11F, 12A to 12F, 13A to 13F, 14A to 14F, 15A to 51F, and 16A to 16F were obtained in the same manner except that the acylate film was provided.
  • the performance evaluation was performed in the same manner as in Example 1, it was found that the same result was obtained except that the front luminance was evaluated as 4, and a better result was obtained when the degree of polarization was maintained.

Abstract

偏光子を含む偏光板と反射偏光子を含む輝度向上フィルムとλ/4板とを有し、反射偏光子が、430~480nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第一の光反射層と、500~600nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第二の光反射層と、600~650nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第三の光反射層を含み、輝度向上フィルムが、偏光子と反射偏光子の間に式(2)を満たすλ/4板を有する光学シート部材は、RGB狭帯域のバックライトを用いた画像表示装置に組み込んだときに、正面輝度、正面コントラストおよび色再現域がいずれも向上する(Re(λ)は波長λnmにおける面内方向のレターデーション)。 式(2) 550nm/4-25nm<Re(550)<550nm/4+25nm

Description

光学シート部材及びそれを用いた画像表示装置
 本発明は、光学シート部材及びそれを用いた画像表示装置に関する。
 液晶表示装置(以下、LCDとも言う)などのフラットパネルディスプレイは、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とも言う)、バックライト側偏光板、液晶セル、視認側偏光板などをこの順で設けられた構成となっている。
 近年のフラットパネルディスプレイ市場において、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やスマートフォンなどの小型サイズで顕著に省電力化、高精細化、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 Television System 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、色再現性向上がますます求められている。
 バックライトの省電力化に伴い、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、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。
 これに対し、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(DBEF(Dual Brightness Enhancement Film、二重輝度向上フィルム)など)を組合せる事で、光リサイクルによりBLの光利用率を向上させ、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固定してなる層を積層した構成の偏光板、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の広帯域化により、光リサイクルでBLの光利用率を向上させる技術が記載されている。
 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。
 一方、液晶表示装置の高精細化および色再現性向上の観点から、バックライトの発光スペクトルをシャープにする方法も知られてきている。例えば特許文献3には、青色LEDと導光板間に蛍光体として赤色光及び緑色光を放出する量子点(QD)を利用して白色光を具現することで高輝度と色彩再現性向上を実現する方法が記載されている。非特許文献1には、LCDの色再現性を改善するため量子ドットを用いた光変換シート(QDEF、量子ドットシートとも言う)を組合せた方式が提案されている。
特許3448626号公報 特開平1-133003号公報 特開2012-169271号公報
SID ’12 DIGEST p.895
 光利用率を改善する特許文献1、2は白色光に対する広帯域の光リサイクル機能を付与するため、多層構成、部材の波長分散性を考慮した複雑な設計の上、製造コストが高い課題がある。また、特許文献3、非特許文献1に示す蛍光(PL)応用技術に関しては、量子ドット(Quantum Dot、以下、QDとも言う)を利用して白色光により高輝度、色彩再現性向上を実現するものであるが、更なる輝度改善には特許文献1、2との組み合わせが必須であり、上記同様の課題がある。
 省電力化に必要なBL光利用率改善と、高精細(開口率低下)及び色再現性向上(カラーフィルター(以下、CFとも言う)透過率低下)がトレードオフの関係であり、光利用率改善と色再現性を両立することが課題である。
 本発明の解決しようとする課題は、RGB狭帯域のバックライトを用いた画像表示装置に組み込んだときに、正面輝度、正面コントラストおよび色再現域がいずれも向上する光学シート部材を提供することである。
 上記課題を解決するために本発明者らが鋭意検討した結果、RGB波長領域の発光ピークが狭いRGBの輝線光(半値幅100nm以下で、例えば量子ドットBL)を用いた光源に対応して、RGB波長領域に狭い反射ピークを有する反射偏光子を用いて光利用率を上げることで、シンプルな構成で、正面輝度、正面コントラストおよび色再現域を同時に、従来知られていないほど高くできることを見出し、上記課題を解決できることを見出した。
 すなわち、上記課題は、以下の構成の本発明によって解決される。
[1] 偏光子(A)を含む偏光板と、
 反射偏光子(B)を含む輝度向上フィルムと、
 λ/4板(C)と、
を有し、
 反射偏光子(B)が、430~480nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第一の光反射層と、
 500~600nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第二の光反射層と、
 600~650nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第三の光反射層を含み、
 輝度向上フィルムが、偏光子(A)と反射偏光子(B)の間に下記式(2)を満たすλ/4板(C)を有する光学シート部材。
式(2) 550nm/4-25nm<Re(550)<550nm/4+25nm
(式中、Re(λ)は波長λnmにおける面内方向のレターデーション(単位:nm)を表す。)
[2] [1]に記載の光学シート部材は、λ/4板(C)が更に下記式(1)、(3)、(4)を満たすことが好ましい。
式(1) 450nm/4-25nm<Re(450)<450nm/4+25nm
式(3) 630nm/4-25nm<Re(630)<630nm/4+25nm
式(4) Re(450)<Re(550)<Re(630)
(式中、Re(λ)は波長λnmにおける面内方向のレターデーション(単位:nm)を表す。)
[3] 偏光子(A)を含む偏光板と、
 反射偏光子(B)を含む輝度向上フィルムと、
を有し、
 反射偏光子(B)が、430~480nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークと、500~600nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークと、600~650nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、直線偏光を出射する誘電体多層膜である光学シート部材。
[4] [1]~[3]のいずれかに記載の光学シート部材は、偏光板および反射偏光子(B)が、直接接触して、または、接着層を介して積層したことが好ましい。
[5] [1]または[2]に記載の光学シート部材は、偏光板、λ/4板(C)および反射偏光子(B)がこの順で、直接接触して、または、接着層を介して積層したことが好ましい。
[6] [1]~[5]のいずれかに記載の光学シート部材は、反射偏光子(B)と、反射偏光子(B)の偏光板側に隣接する層との屈折率の差が0.15以下であることが好ましい。
[7] [1]~[6]のいずれかに記載の光学シート部材は、輝度向上フィルムの膜厚が5~10μmであることが好ましい。
[8] [1]~[7]のいずれかに記載の光学シート部材と、
 バックライトユニットとを有し、
 バックライトユニットが430~480nmの波長帯域に発光中心波長を有し、半値幅が100nm以下である発光強度のピークを有する青色光と、
 500~600nmの波長帯域に発光中心波長を有し、半値幅が100nm以下である発光強度のピークを有する緑色光と、
 600~650nmの波長帯域に発光中心波長を有し、半値幅が100nm以下である発光強度のピークを有する赤色光とを発光する光源を備え、
 バックライトユニットが光源の後部に、光源から発光されて光学シート部材で反射された光の偏光状態の変換および反射をする反射部材を備える、画像表示装置。
[9] [8]に記載の画像表示装置は、光源が、前述の青色光を発光する青色発光ダイオードと、
 前述の青色発光ダイオードの前述の青色光が入射したときに前述の緑色光と前述の赤色光を発光する蛍光材料を有することが好ましい。
[10] [9]に記載の画像表示装置は、蛍光材料が量子ドット部材であり、
 量子ドット部材が光学シート部材と青色光源の間に配置されたことが好ましい。
[11] [10]に記載の画像表示装置は、量子ドット部材が、入射光の偏光性を少なくとも一部保持した蛍光を発光することが好ましい。
[12] [8]~[11]のいずれかに記載の画像表示装置は、さらに液晶セルを有することが好ましい。
[13] [8]~[12]のいずれかに記載の画像表示装置は、バックライトユニットが、前述の青色光のうち460nmよりも短波長の光を選択的に透過する青色用波長選択フィルタを有することが好ましい。
[14] [8]~[13]のいずれかに記載の画像表示装置は、バックライトユニットが、前述の赤色光のうち630nmよりも長波長の光を選択的に透過する赤色用波長選択フィルタを有することが好ましい。
[15] [8]~[14]のいずれかに記載の画像表示装置は、さらに薄層トランジスタを有し、
 薄層トランジスタが、キャリア濃度が1×1014/cm未満である酸化物半導体層を有することが好ましい。
 本発明によれば、RGB狭帯域のバックライトを用いた画像表示装置に組み込んだときに、正面輝度、正面コントラストおよび色再現域がいずれも向上する光学シート部材を提供することができる。
図1は、3層のコレステリック液晶相を固定してなる層を反射偏光子として用いた本発明の光学シート部材の一例の断面を、バックライトとの位置関係とあわせて示した概略図である。 図2は、3層のコレステリック液晶相を固定してなる層を反射偏光子として用いた本発明の光学シート部材の他の一例の断面を、バックライトとの位置関係とあわせて示した概略図である。 図3は、3層のコレステリック液晶相を固定してなる層を反射偏光子として用いた本発明の光学シート部材の他の一例の断面を、バックライトとの位置関係とあわせて示した概略図である。 図4は、誘電体多層膜を反射偏光子として用いた本発明の光学シート部材の一例の断面を、バックライトとの位置関係とあわせて示した概略図である。 図5は、誘電体多層膜を反射偏光子として用いた本発明の光学シート部材の他の一例の断面を、バックライトとの位置関係とあわせて示した概略図である。 図6は、誘電体多層膜を反射偏光子として用いた本発明の光学シート部材の他の一例の断面を、バックライトとの位置関係とあわせて示した概略図である。 図7は、本発明の画像表示装置である液晶表示装置の一例の断面を示した概略図である。
 以下、本発明の光学シート部材および画像表示装置について詳細に説明する。
 以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様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および上限値として含む範囲を意味する。
 本明細書中、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。
[光学シート部材]
 本発明の光学シート部材は、(i)の態様では、偏光子(A)を含む偏光板と、反射偏光子(B)を含む輝度向上フィルムと、λ/4板(C)と、を有し、前述の反射偏光子(B)が、430~480nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第一の光反射層と、500~600nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第二の光反射層と、600~650nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第三の光反射層を含み、前述の輝度向上フィルムが、前述の偏光子(A)と前述の反射偏光子(B)の間に下記式(2)を満たすλ/4板(C)を有することを特徴とする。
式(2) 550nm/4-25nm<Re(550)<550nm/4+25nm
(式中、Re(λ)は波長λnmにおける面内方向のレターデーション(単位:nm)を表す。)
 本発明の光学シート部材は、(ii)の態様では、偏光子(A)を含む偏光板と、反射偏光子(B)を含む輝度向上フィルムと、を有し、前述の反射偏光子(B)が、430~480nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークと、500~600nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークと、600~650nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、直線偏光を出射する誘電体多層膜であることを特徴とする。
 このような構成により、本発明の光学シート部材はRGB狭帯域のバックライトを用いた画像表示装置に組み込んだときに、正面輝度、正面コントラストおよび色再現域がいずれも向上する。
 図1~図6に、本発明の光学シート部材の概略図を、バックライトユニット31とともに示した。本発明の光学シート部材21は、偏光板1と、輝度向上フィルム11を含む。偏光板1と、輝度向上フィルム11は、接着層20を介して積層されていてもよく(図1、図2、図4、図5参照)、分離して配置されていてもよい(図3、図6参照)。
<偏光板>
 次に、偏光板について説明する。
 本発明の光学シート部材が有する偏光板は、通常、液晶表示装置に用いられる偏光板と同様、偏光子(A)およびその両側に配置された二枚の偏光板保護フィルム(以下、保護フィルムとも言う)からなることが好ましい。本発明においては、二枚の保護フィルムの内、液晶セル側に配置される保護フィルムとして、位相差フィルムが用いられることが好ましい。
 図1~図6中、偏光板1は、偏光子2を含む。偏光板1は、偏光子2の視認側の表面に位相差フィルム2を含んでいることが好ましい。偏光板1は、偏光子2のバックライトユニット31側の表面に、偏光板保護フィルム3を含んでいてもよい(図2、図3、図5、図6参照)が、含んでいなくてもよい(図1、図4参照)。
(偏光子)
 前述の偏光子(A)としては、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。前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や、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や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(A)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。
 前述のポリビニルアルコール系フィルムの材料には、ポリビニルアルコールまたはその誘導体が用いられる。ポリビニルアルコールの誘導体としては、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール等があげられる他、エチレン、プロピレン等のオレフィン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸そのアルキルエステル、アクリルアミド等で変性したものがあげられる。
 前述のポリマーフィルムの材料であるポリマーの重合度は、一般に500~10,000であり、1000~6000の範囲であることが好ましく、1400~4000の範囲にあることがより好ましい。更に、ケン化フィルムの場合、そのケン化度は、例えば、水への溶解性の点から、75モル%以上が好ましく、より好ましくは98モル%以上であり、98.3~99.8モル%の範囲にあることがより好ましい。
 前述のポリマーフィルム(未延伸フィルム)は、常法に従って、一軸延伸処理、ヨウ素染色処理が少なくとも施される。さらには、ホウ酸処理、洗浄処理、を施すことができる。また前述の処理の施されたポリマーフィルム(延伸フィルム)は、常法に従って乾燥処理されて偏光子(A)となる。
 一軸延伸処理における延伸方法は特に制限されず、湿潤延伸法と乾式延伸法のいずれも採用できる。乾式延伸法の延伸手段としては、たとえば、ロール間延伸方法、加熱ロール延伸方法、圧縮延伸方法等があげられる。延伸は多段で行うこともできる。前述の延伸手段において、未延伸フィルムは、通常、加熱状態とされる。延伸フィルムの延伸倍率は目的に応じて適宜に設定できるが、延伸倍率(総延伸倍率)は2~8倍程度、好ましくは3~7倍、さらに好ましくは3.5~6.5倍とするのが望ましい。
 ヨウ素染色処理は、例えば、ポリマーフィルムをヨウ素およびヨウ化カリウムを含有するヨウ素溶液に浸漬することにより行われる。ヨウ素溶液は、通常、ヨウ素水溶液であり、ヨウ素および溶解助剤としてヨウ化カリウムを含有する。ヨウ素濃度は0.01~1質量%程度、好ましくは0.02~0.5質量%であり、ヨウ化カリウム濃度は0.01~10質量%程度、さらには0.02~8質量%で用いるのが好ましい。
 ヨウ素染色処理にあたり、ヨウ素溶液の温度は、通常20~50℃程度、好ましくは25~40℃である。浸漬時間は通常10~300秒間程度、好ましくは20~240秒間の範囲である。ヨウ素染色処理にあたっては、ヨウ素溶液の濃度、ポリマーフィルムのヨウ素溶液への浸漬温度、浸漬時間等の条件を調整することによりポリマーフィルムにおけるヨウ素含有量およびカリウム含有量が前述の範囲になるように調整する。ヨウ素染色処理は、一軸延伸処理前、一軸延伸処理中、一軸延伸処理後の何れの段階で行ってもよい。
 前述の偏光子(A)のヨウ素含有量は、光学特性を考慮すると、例えば、2~5質量%の範囲であり、好ましくは、2~4質量%の範囲である。
 前述の偏光子(A)は、カリウムを含有するのが好ましい。カリウム含有量は、好ましくは0.2~0.9質量%の範囲であり、より好ましくは0.5~0.8質量%の範囲である。偏光子(A)が、カリウムを含有することによって、好ましい複合弾性率(Er)を有し、偏光度の高い偏光フィルムを得ることができる。カリウムの含有は、例えば、偏光子(A)の形成材料であるポリマーフィルムを、カリウムを含む溶液に浸漬することにより可能である。前述の溶液は、ヨウ素を含む溶液を兼ねていてもよい。
 乾燥処理工程としては、自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥等の従来公知の乾燥方法を用いることができる。例えば加熱乾燥では、加熱温度は20~80℃程度であり、乾燥時間は1~10分間程度である。また、この乾燥処理工程においても適宜延伸することができる。
 偏光子(A)の厚さとしては特に限定されず、通常は5~300μm、好ましくは10~200μm、より好ましくは、20~100μmである。
 偏光子(A)の光学特性としては、偏光子(A)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、前述の偏光子(A)を2枚用意し、2枚の偏光子(A)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。
(偏光板保護フィルム)
 本発明の光学シート部材は、偏光子の液晶セルと反対側に偏光板保護フィルムを有していてもよく、有さなくてもよい。偏光子の液晶セルと反対側に偏光板保護フィルムを有さない場合は、偏光子に直接または接着剤を介して、後述の反射偏光子が設けられていてもよい。
 前述の保護フィルムのうち、液晶セル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、及びこれらの混合物が挙げられる。
 セルロース樹脂は、セルロースと脂肪酸のエステルである。このようセルロースエステル系樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、トリプロピルセルロース、ジプロピルセルロース等が挙げられる。これらのなかでも、トリアセチルセルロースが特に好ましい。トリアセチルセルロースは多くの製品が市販されており、入手容易性やコストの点でも有利である。トリアセチルセルロースの市販品の例としては、富士フィルム社製の商品名「UV-50」、「UV-80」、「SH-80」、「TD-80U」、「TD-TAC」、「UZ-TAC」や、コニカ社製の「KCシリーズ」等が挙げられる。
 環状ポリオレフィン樹脂の具体的としては、好ましくはノルボルネン系樹脂である。環状オレフィン系樹脂は、環状オレフィンを重合単位として重合される樹脂の総称であり、例えば、特開平1-240517号公報、特開平3-14882号公報、特開平3-122137号公報等に記載されている樹脂が挙げられる。具体例としては、環状オレフィンの開環(共)重合体、環状オレフィンの付加重合体、環状オレフィンとエチレン、プロピレン等のα-オレフィンとその共重合体(代表的にはランダム共重合体)、及び、これらを不飽和カルボン酸やその誘導体で変性したグラフト重合体、ならびに、それらの水素化物等が挙げられる。環状オレフィンの具体例としては、ノルボルネン系モノマーが挙げられる。
 環状ポリオレフィン樹脂としては、種々の製品が市販されている。具体例としては、日本ゼオン株式会社製の商品名「ゼオネックス」、「ゼオノア」、JSR株式会社製の商品名「アートン」、TICONA社製の商品名「トーパス」、三井化学株式会社製の商品律「APEL」が挙げられる。
 (メタ)アクリル系樹脂としては、本発明の効果を損なわない範囲内で、任意の適切な(メタ)アクリル系樹脂を採用し得る。例えば、ポリメタクリル酸メチル等のポリ(メタ)アクリル酸エステル、メタクリル酸メチル-(メタ)アクリル酸共重合、メタクリル酸メチル-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸メチル-アクリル酸エステル-(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸メチル-スチレン共重合体(MS樹脂等)、脂環族炭化水素基を有する重合体(例えば、メタクリル酸メチル-メタクリル酸シクロヘキシル共重合体、メタクリル酸メチル-(メタ)アクリル酸ノルボルニル共重合体等)が挙げられる。好ましくは、ポリ(メタ)アクリル酸メチル等のポリ(メタ)アクリル酸C1-6アルキルが挙げられる。より好ましくはメタクリル酸メチルを主成分(50~100質量%、好ましくは70~100質量%)とするメタクリル酸メチル系樹脂が挙げられる。
 (メタ)アクリル系樹脂の具体例として、例えば、三菱レイヨン株式会社製のアクリペットVHやアクリペットVRL20A、特開2004-70296号公報に記載の分子内に環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂、分子内架橋や分子内環化反応により得られる高Tg(メタ)アクリル樹脂系が挙げられる。
 (メタ)アクリル系樹脂として、ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂を用いることもできる。高い耐熱性、高い透明性、二軸延伸することにより高い機械的強度を有するからである。
 保護フィルムの厚さは適宜に設定し得るが、一般には強度や取扱い等の作業性、薄層性等の点より1~500μm程度である。特に1~300μmが好ましく、5~200μmがより好ましい。保護フィルムは、5~150μmの場合に特に好適である。
 Re(λ)、Rth(λ)は、各々、波長λにおける面内のレターデーション、及び厚さ方向のレターデーションを表す。Re(λ)はKOBRA 21ADH、又はWR(王子計測機器(株)製)において、波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λnmの選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、または測定値をプログラム等で変換して測定することができる。測定されるフィルムが、1軸又は2軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりRth(λ)が算出される。なお、この測定方法は、後述する光学異方性層中のディスコティック液晶分子の配向膜側の平均チルト角、その反対側の平均チルト角の測定においても一部利用される。
 Rth(λ)は、前述のRe(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADH、又はWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム法線方向に対して法線方向から片側50°まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnm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基にKOBRA 21ADH又はWRが算出する。上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、KOBRA 21ADH、又はWRが算出する。なお、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の傾斜した2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値、及び入力された膜厚値を基に、以下の式(A)、及び式(B)よりRthを算出することもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 なお、上記のRe(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。また、式(A)におけるnxは、面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは、面内においてnxに直交する方向の屈折率を表し、nzは、nx及びnyに直交する方向の屈折率を表す。dは膜厚である。
Rth=((nx+ny)/2-nz)×d・・・・・・・・・・式(B)
 測定されるフィルムが、1軸や2軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸(optic axis)がないフィルムの場合には、以下の方法により、Rth(λ)は算出される。Rth(λ)は、前述のRe(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADH、又はWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として、フィルム法線方向に対して-50°から+50°まで10°ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて11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基にKOBRA 21ADH又はWRが算出する。また、上記の測定において、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについては、アッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADH又はWRはnx、ny、nzを算出する。この算出されたnx、ny、nzよりNz=(nx-nz)/(nx-ny)が更に算出される。
 なお、本明細書では、「可視光」とは、380nm~780nmのことをいう。また、本明細書では、測定波長について特に付記がない場合は、測定波長は550nmである。
 また、本明細書において、角度(例えば「90°」等の角度)、及びその関係(例えば「直交」、「平行」、及び「45°で交差」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°未満の範囲内であることなどを意味し、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。
 本明細書において、位相差フィルム等の「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。
 また、本明細書において、位相差領域、位相差フィルム、及び液晶層等の各部材の光学特性を示す数値、数値範囲、及び定性的な表現(例えば、「同等」、「等しい」等の表現)については、液晶表示装置やそれに用いられる部材について一般的に許容される誤差を含む数値、数値範囲及び性質を示していると解釈されるものとする。
また、本明細書で「正面」とは、表示面に対する法線方向を意味し、「正面コントラスト(CR)」は、表示面の法線方向において測定される白輝度及び黒輝度から算出されるコントラストをいい、「視野角コントラスト(CR)」は、表示面の法線方向から傾斜した斜め方向(例えば、表示面に対して、極角方向60度で定義される方向)において測定される白輝度及び黒輝度から算出されるコントラストをいうものとする。
(接着層)
 前述の偏光子(A)と保護フィルムの貼り合わせには、偏光子(A)ならびに保護フィルムに応じて、接着剤や粘着剤等を適宜採用することができる。この接着剤および接着処理方法としては特に限定されるものではないが、例えば、ビニルポリマーからなる接着剤、あるいは、少なくともホウ酸やホウ砂、グルタルアルデヒドやメラミン、シュウ酸などのビニルアルコール系ポリマーの水溶性架橋剤からなる接着剤などを介して行うことができる。このような接着剤からなる接着層は、水溶液の塗布乾燥層などとして形成しうるが、その水溶液の調製に際しては、必要に応じて、架橋剤や他の添加剤、酸等の触媒も配合することができる。特に偏光子(A)としてポリビニルアルコール系のポリマーフィルムを用いる場合には、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する接着剤を用いることが、接着性の点から好ましい。さらには、アセトアセチル基を有するポリビニルアルコール系樹脂を含む接着剤が耐久性を向上させる点からより好ましい。
 前述のポリビニルアルコール系樹脂は、特に限定されるものではないが、接着性の点から平均重合度100~3000程度、平均ケン化度は85~100モル%程度が好ましい。また、接着剤水溶液の濃度としては特に限定されるものではないが、0.1~15質量%であることが好ましく、0.5~10質量%であることがより好ましい。前述の接着層の厚みとしては、乾燥後の厚みにおいて30~1000nm程度が好ましく、50~300nmがより好ましい。この厚みが薄すぎると接着力が不十分となり、厚すぎると外観に問題が発生する確率が高くなる。
 その他の接着剤として、(メタ)アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化性樹脂又は紫外線硬化型樹脂を用いることができる。
<輝度向上フィルム>
 輝度向上フィルムは反射偏光子(B)を含み、輝度向上フィルムは430~480nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークと、500~600nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークと、600~650nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有する。
 このような構成の輝度向上フィルムにより、第一の偏光状態の光が反射偏光子によって実質的に反射され、一方第二の偏光状態の光が実質的に前述の反射偏光子を透過できるようになり、後述の反射部材(導光器、光共振器と言われることもある)で反射偏光子によって実質的に反射された第一の偏光状態の光がその方向および偏光状態をランダム化され再循環され、画像表示装置の明るさを向上させることができる。
 反射偏光子(B)から出射される光、すなわち反射偏光子の透過光および反射光の偏光状態は、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。
 本発明の光学シート部材は、輝度向上フィルムの膜厚が3~12μmであることが好ましく、5~10μmであることがより好ましく、6~9μmであることが特に好ましい。
 前述の輝度向上フィルムとしては、以下の(i)または(ii)の態様が好ましい。
態様(i):反射偏光子(B)が、430~480nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第一の光反射層と、500~600nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第二の光反射層と、600~650nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第三の光反射層を含み、輝度向上フィルムが、偏光子(A)と反射偏光子(B)の間に下記式(2)を満たすλ/4板(C)を有する。前述のλ/4板(C)が更に下記式(1)、(3)、(4)を満たすことが好ましい。
式(1) 450nm/4-25nm<Re(450)<450nm/4+25nm
式(2) 550nm/4-25nm<Re(550)<550nm/4+25nm
式(3) 630nm/4-25nm<Re(630)<630nm/4+25nm
式(4) Re(450)<Re(550)<Re(630)
(式(1)~(4)中、Re(λ)は波長λnmにおける面内方向のレターデーション(単位:nm)を表す。)
態様(ii):反射偏光子(B)が、430~480nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークと、500~600nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークと、600~650nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、直線偏光を出射する誘電体多層膜である。
 図1~図6中、図1~図3に態様(i)具体例を記載し、図4~図6に態様(ii)の具体例を記載した。
 まず、態様(i)について説明する。
 コレステリック液晶相を固定してなる光反射層は、右円偏光または左円偏光の少なくとも一方をその反射中心波長の近傍の波長帯域において反射することができる。また、λ/4板は、波長λnmの光を円偏光から直線偏光に変換することができる。態様(i)のような構成の輝度向上フィルムにより、第一の偏光状態(例えば、右円偏光)の光が反射偏光子によって実質的に反射され、一方第二の偏光状態(例えば、左円偏光)の光が実質的に前述の反射偏光子を透過し、前述の反射偏光子を透過した第二の偏光状態(例えば、左円偏光)の光は式(2)、好ましくは式(1)~(4)を満たすλ/4板(C)によって直線偏光に変換され、前述の偏光板の偏光子(直線偏光子)を実質的に透過することができる。
 態様(i)のとき、前述の反射偏光子(B)は、前述の第一の光反射層、前述の第二の光反射層、前述の第三の光反射層を有することが好ましい。前述の輝度向上フィルムの膜厚を薄くする観点から、前述の反射偏光子(B)はコレステリック液晶相を固定してなる層として前述の第一の光反射層、前述の第二の光反射層、前述の第三の光反射層のみを有することが好ましく、すなわちその他のコレステリック液晶相を固定してなる層を有さないことが好ましい。
 図1~図3に、コレステリック液晶相を固定してなる第一の光反射層14a、コレステリック液晶相を固定してなる第二の光反射層14b、コレステリック液晶相を固定してなる第三の光反射層14cの3層が、接着層20を介して、式(2)、好ましくは式(1)~(4)を満たすλ/4板12に積層している態様を示した。ただし、本発明はこのような具体例によって限定されるものではなく、前述の第一の光反射層、前述の第二の光反射層、前述の第三の光反射層は、式(2)、好ましくは式(1)~(4)を満たすλ/4板に直接接触していてもよい。また、式(2)、好ましくは式(1)~(4)を満たすλ/4板12は、単層であっても、2層以上の積層体であってもよく、2層以上の積層体であることが好ましい。
 第一の光反射層は、430~480nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有する。
 第一の光反射層の反射中心波長は、430~470nmの波長帯域にあることが好ましい。
 第一の光反射層の反射率のピークの半値幅は100nm以下であることが好ましく、この反射率のピークの半値幅が80nm以下であることがより好ましく、この反射率のピークの半値幅が70nm以下であることが特に好ましい。
 第二の光反射層は、500~600nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有する。
 第二の光反射層の反射中心波長は、520~560nmの波長帯域にあることが好ましい。
 第二の光反射層の反射率のピークの半値幅は100nm以下であることが好ましく、この反射率のピークの半値幅が80nm以下であることがより好ましく、この反射率のピークの半値幅が70nm以下であることが特に好ましい。
 第三の光反射層は、600~650nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有する。
 第三の光反射層の反射中心波長は、610~640nmの波長帯域にあることが好ましい。
 第三の光反射層の反射率のピークの半値幅は100nm以下であることが好ましく、この反射率のピークの半値幅が80nm以下であることがより好ましく、この反射率のピークの半値幅が70nm以下であることが特に好ましい。
 ピークを与える波長(すなわち反射中心波長)は、コレステリック液晶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。
 第一、第二、第三の光反射層の積層順について説明する。どの順番でも正面輝度を向上させることが出来る。しかし、斜め方位では第一、第二、第三の光反射層の影響で色づきが発生する。この理由は以下の2つである。1つ目の理由は、斜め方位において、光反射層の反射率のピーク波長は正面のピーク波長に対して短波側にシフトすることである。例えば、500~600nmの波長帯域に反射中心波長を有する光反射層は、斜め方位では400~500nmに波長帯域に中心波長がシフトする。もう1つの理由は、光反射層は反射しない波長領域においては負のCプレート(Rthでは正の位相差板)として作用するため、斜め方位ではリタデーションの影響で色づきが発生する。本発明者らは、本発明の構成においてこれらの色づきの理由を詳細に検討した結果、第一、第二、第三の光反射層の積層順によって、色づき抑止に最も好ましい配置順があることを見出した。すなわち、バックライトユニット(光源)側から見て、最も波長の小さい第一の光反射層を光源側に位置させ(Blue層:B)、次に最も波長の大きい第三の光反射層を位置させ(Red層:R)、次に中間の波長の第二の光反射層(Green層:G)を位置させるときに、最も好ましい。すなわち、バックライトユニット(光源)側から順に、BRG(第一の光反射層、第三の光反射層、第二の光反射層)の順となる。
 第一、第二、第三の光反射層の積層順は、バックライトユニット側から順にBRG(第一の光反射層、第三の光反射層、第二の光反射層)、BGR(第一の光反射層、第二の光反射層、第三の光反射層)、GBR(第二の光反射層、第一の光反射層、第三の光反射層)、GRB(第二の光反射層、第三の光反射層、第一の光反射層)、RBG(第三の光反射層、第一の光反射層、第二の光反射層)またはRGB(第三の光反射層、第二の光反射層、第一の光反射層)という配置順のいずれかであり;
 バックライトユニット側から順にBRG(第一の光反射層、第三の光反射層、第二の光反射層)、BGR(第一の光反射層、第二の光反射層、第三の光反射層)またはGBR(第二の光反射層、第一の光反射層、第三の光反射層)という配置順であることが好ましく;
 バックライトユニット側から順にBRG(第一の光反射層、第三の光反射層、第二の光反射層)というという配置順であることがより好ましい。
 態様(i)に用いられる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としては特に制限はないが、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。
 前述のコレステリック液晶層の重畳に際しては、同じ方向の円偏光を反射する組合せで用いることが好ましい。これにより各層で反射される円偏光の位相状態を揃えて各波長域で異なる偏光状態となることを防止でき、光の利用効率を高めることができる。
 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。液晶層の重畳効率や薄膜化など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。
 前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、アクリル主鎖やメタクリル主鎖、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などの適宜なものを用いうる。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層の形成は、偏光分離板に必要に応じポリイミドや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、透明フィルムなど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など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などより位相差が可及的に小さいものが好ましく用いうる。また配向膜を介したコレステリック液晶層の重畳方式なども採ることができる。
 なお液晶ポリマーの塗布は、溶剤による溶液や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。形成するコレステリック液晶層の厚さは、選択反射性、配向乱れや透過率低下の防止等の点より、0.5~100μmが好ましい。
 λ/4板(C)は、反射層を通り抜けた円偏光を直線偏光に変換するための層である。同時に、厚さ方向のリタデーション(Rth)を調節することで、斜め方位から見た場合に発生する正の厚さ方向の位相差をキャンセルすることが可能となる。
 従って、λ/4板(C)の厚さ方向のリタデーション(Rth)は、0に近い値であれば好ましく、負の値を有することが更に好ましい。好ましいRth値は、光反射層の層順に依存して異なる。これは、前述したように光反射層は反射しない波長領域においては負のCプレートすなわち正のRthの位相差板として作用するため、光反射層の順序が、好ましいリタデーションを与える波長に直接影響するためである。第一、第二および第三の光反射層の配置順序に応じた、好ましいλ/4板(C)のRthの範囲は以下の表1に示す通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 態様(i)のとき、輝度向上フィルムが、偏光子(A)と反射偏光子(B)の間に下記式(1)~(4)を満たすλ/4板(C)を有する。
式(1) 450nm/4-25nm<Re(450)<450nm/4+25nm
式(2) 550nm/4-25nm<Re(550)<550nm/4+25nm
式(3) 630nm/4-25nm<Re(630)<630nm/4+25nm
式(4) Re(450)<Re(550)<Re(630)
(式(1)~(4)中、Re(λ)は波長λnmにおける面内方向のレターデーション(単位:nm)を表す。)
 前述のλ/4板(C)は、下記式(1’)~(4’)を満たすことがより好ましい。
式(1’) 450nm/4-15nm<Re(450)<450nm/4+15nm
式(2’) 550nm/4-15nm<Re(550)<550nm/4+15nm
式(3’) 630nm/4-15nm<Re(630)<630nm/4+15nm
式(4’) Re(450)<Re(550)<Re(630)
 前述のλ/4板(C)は、下記式(1’’)~(4’’)を満たすことが特に好ましい。式(1’’) 450nm/4-5nm<Re(450)<450nm/4+5nm
式(2’’) 550nm/4-5nm<Re(550)<550nm/4+5nm
式(3’’) 630nm/4-5nm<Re(630)<630nm/4+5nm
式(4’’) Re(450)<Re(550)<Re(630)
 態様(i)に用いられる式(1)~(4)を満たすλ/4板(C)の製造方法としては特に制限はないが、例えば、特開平8-271731号公報に記載の方法を用いることができ、こ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。
 位相差フィルムの重畳体からなる1/4波長板としては、例えば単色光に対して1/2波長の位相差を与えるものと、1/4波長の位相差を与えるものとの組合せで複数の位相差フィルムをそれらの光軸を交差させて積層したものがあげられる。
 前述の場合、単色光に対して1/2波長又は1/4波長の位相差を与える位相差フィルムの複数枚をそれらの光軸を交差させて積層することにより、複屈折光の屈折率差(△n)と厚さ(d)の積(△nd)で定義されるリタデーションの波長分散を重畳ないし加減できて任意に制御でき、全体としての位相差を1/4波長に制御しつつ波長分散を抑制して、広い波長域にわたり1/4波長の位相差を示す波長板とすることができる。
 上記において位相差フィルムの積層数は任意である。光の透過率などの点より2~5枚の積層が一般的である。また、1/2波長の位相差を与える位相差フィルムと1/4波長の位相差を与える位相差フィルムの配置位置も任意である。
 また位相差フィルムの重畳体からなる1/4波長板は、波長450nmの光におけるリタデーションをR450、波長550nmの光におけるリタデーションをR550とした場合に、R450/R550が1.00~1.05でリタデーションが大きい位相差フィルムと、前述の比が1.05~1.20でリタデーションが小さい位相差フィルムとを、それらの光軸を交差させて積層したものなどとしても得ることができる。
 前述の場合もリタデーションが異なる位相差フィルムを光軸を交差させて、就中、直交させて積層することにより、各位相差フィルムにおけるリタデーションの波長分散を重畳ないし加減できて制御でき、特にリタデーションを短波長側ほど小さくすることができる。
 ちなみに前述による1/4波長板の具体例としては、ポリビニルアルコールフィルムを延伸処理してなる位相差フィルム(波長550nmの光におけるリタデーション:700nm)と、ポリカーボネートフィルムを延伸処理してなる位相差フィルム(波長550nmの光におけるリタデーション:560nm)を、それらの光軸が直交するように積層したものなどがあげられる。かかる積層物は、波長450~650nmにわたってほぼ1/4波長板として機能する。
 位相差フィルムは、上記の如く例えば高分子フィルムを一軸、ないし二軸等で延伸処理する方法などにより得ることができる。その高分子の種類については特に限定はなく、透明性に優れるものが好ましく用いられる。その例としては、ポリカーボネート系高分子、ポリエステル系高分子、ポリスルホン系高分子、ポリエーテルスルホン系高分子、ポリスチレン系高分子、ポリオレフィン系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、酢酸セルロース系高分子、ポリ塩化ビニル系高分子、ポリメチルメタクリレート系高分子などがあげられる。
 特に、R450/R550が1.00~1.05の位相差フィルムは、例えばポリオレフィン系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、酢酸セルロース系高分子、ポリ塩化ビニル系高分子、ポリメチルメタクリレート系高分子の如く、吸収端が200nmの波長付近にある高分子などを用いて形成することができる。
 またR450/R550が1.05~1.20の位相差フィルムは、例えばポリカーボネート系高分子、ポリエステル系高分子、ポリスルホン系高分子、ポリエーテルスルホン系高分子、ポリスチレン系高分子の如く、吸収端が200nmよりも長波長側にある高分子などを用いて形成することができる。
 一方、態様(i)に用いられる式(1)~(4)を満たすλ/4板(C)は、以下のλ/2板及びλ/4板の積層体として調製したものも用いることができる。
 前述のλ/2板及びλ/4板として用いられる光学異方性層について説明する。本発明の位相差は、光学異方性層を含んでもよく、光学異方性層は液晶化合物を主成分とする硬化性組成物の1種又は複数種から形成することができ、液晶化合物のうち、重合性基を有する液晶化合物が好ましく、前述の硬化性組成物の1種から形成されているのが好ましい。
 式(1)~(4)を満たすλ/4板(C)に使用されるλ/4板は、支持体自身で目的のλ/4機能を有する光学異方性支持体であってもよいし、ポリマーフィルムからなる支持体上に光学異方性層等を有していてもよい。すなわち、後者の場合、支持体上に他の層を積層させることで所望のλ/4機能を持たせる。光学異方性層の構成材料については特に制限されず、液晶性化合物を含有する組成物から形成され、この液晶性化合物の分子の配向によって発現された光学異方性を示す層であっても、ポリマーフィルムを延伸してフィルム中の高分子を配向させて発現させた光学異方性を有する層であっても、双方の層を有していてもよい。すなわち、1枚又は2枚以上の二軸性フィルムによって構成することができるし、またCプレートとAプレートとの組合せ等、一軸性フィルムを2枚以上組合せることでも構成することができる。勿論、1枚以上の二軸性フィルムと、1枚以上の一軸性フィルムとを組み合わせることによっても構成することもできる。
 ここで、式(1)~(4)を満たすλ/4板(C)に用いられる「λ/4板」とは、特定の波長λnmにおける面内レターデーションRe(λ)が
  Re(λ)=λ/4
を満たす光学異方性層のことをいう。上式は可視光域のいずれかの波長(例えば、550nm)において達成されていれば良いが、波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が
  115nm≦Re(550)≦155nm
であることが好ましく、120nm~145nmであることがより好ましい。この範囲であると、後述するλ/2板と組み合わせたときに、反射光の光漏れを視認されない程度まで低減できるため好ましい。
 式(1)~(4)を満たすλ/4板(C)に使用されるλ/2板は、支持体自身で目的のλ/2機能を有する光学異方性支持体であってもよいし、ポリマーフィルムからなる支持体上に光学異方性層等を有していてもよい。すなわち、後者の場合、支持体上に他の層を積層させることで所望のλ/2機能を持たせる。光学異方性層の構成材料については特に制限されず、液晶性化合物を含有する組成物から形成され、この液晶性化合物の分子の配向によって発現された光学異方性を示す層であっても、ポリマーフィルムを延伸してフィルム中の高分子を配向させて発現させた光学異方性を有する層であっても、双方の層を有していてもよい。すなわち、1枚又は2枚以上の二軸性フィルムによって構成することができるし、またCプレートとAプレートとの組合せ等、一軸性フィルムを2枚以上組合せることでも構成することができる。勿論、1枚以上の二軸性フィルムと、1枚以上の一軸性フィルムとを組み合わせることによっても構成することもできる。
 ここで、式(1)~(4)を満たすλ/4板(C)に用いられる「λ/2板」とは、特定の波長λnmにおける面内レターデーションRe(λ)が
  Re(λ)=λ/2
を満たす光学異方性層のことをいう。上式は可視光域のいずれかの波長(例えば、550nm)において達成されていれば良い。さらに、本発明ではλ/2板の面内レターデーションRe1がλ/4板の面内レターデーションRe2に対し実質的に2倍であるように設定される。
 ここで、「レターデーションが実質的に2倍である」とは、
  Re1=2×Re2±50nm
であることを意味する。ただし、
  Re1=2×Re2±20nm
であることがより好ましく、
  Re1=2×Re2±10nm
であることがさらに好ましい。上式は可視光域のいずれかの波長において達成されていれば良いが、波長550nmにおいて達成されていることが好ましい。この範囲であると、前述したλ/4板と組み合わせたときに、反射光の光漏れを視認されない程度まで低減できるため好ましい。
 λ/4板(C)を透過した直線偏光の方向は、バックライト側偏光板の透過軸方向と平行となるよう積層される。
 λ/4板(C)が単層の場合には、λ/4板(C)の遅相軸方向と偏光板の吸収軸方向のなす角は45°になる。
 λ/4板(C)がλ/4板とλ/2板の積層体の場合には、夫々の遅相軸方向と偏光板の吸収軸方向のなす角は、次のような位置関係となる。
 前述のλ/2板の波長550nmにおけるRthが負である場合には、このλ/2板の遅相軸方向と前述の偏光子層の吸収軸方向とのなす角が75°±8°の範囲であることが好ましく、75°±6°の範囲であることがより好ましく、75°±3°の範囲であることがさらに好ましい。さらにこのとき、前述のλ/4板の遅相軸方向と前述の偏光子層の吸収軸方向とのなす角が15°±8°の範囲であることが好ましく、15°±6°の範囲であることがより好ましく、15°±3°の範囲であることがさらに好ましい。上記の範囲であると、反射光の光漏れを視認されない程度まで低減できるため好ましい。
 また、前述のλ/2板の波長550nmにおけるRthが正である場合には、このλ/2板の遅相軸方向と前述の偏光子層の吸収軸方向とのなす角が15°±8°の範囲であることが好ましく、15°±6°の範囲であることがより好ましく、15°±3°の範囲であることがさらに好ましい。さらにこのとき、前述のλ/4板の遅相軸方向と前述の偏光子層の吸収軸方向とのなす角が75°±8°の範囲であることが好ましく、75°±6°の範囲であることがより好ましく、75°±3°の範囲であることがさらに好ましい。上記の範囲であると、反射光の光漏れを視認されない程度まで低減できるため好ましい。
 本発明に使用される光学異方性支持体の材料について特に制限はない。種々のポリマーフィルム、例えば、セルロースアシレート、ポリカーボネート系ポリマー、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ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマー等を利用することができる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、又は前述のポリマーを混合したポリマー等から1種又は2種以上のポリマーを選択し、主成分として用いてポリマーフィルムを作製し、上記特性を満足する組合せで、光学フィルムの作製に利用することができる。
 λ/2板及びλ/4板がポリマーフィルム(透明支持体)と光学異方性層との積層体である場合、光学異方性層は、液晶性化合物を含有する組成物から形成された層を少なくとも一層含んでいることが好ましい。即ち、ポリマーフィルム(透明支持体)と液晶性化合物を含有する組成物から形成された光学異方性層との積層体であることが好ましい。透明支持体には光学異方性が小さいポリマーフィルムを用いてもよいし、延伸処理などにより光学異方性を発現させたポリマーフィルムを用いてもよい。支持体は光透過率が80%以上であることが好ましい。
 前述のλ/2板及びλ/4板が有してもよい光学異方性層の形成に用いられる液晶性化合物の種類については特に制限されない。例えば、低分子液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、光架橋や熱架橋によって固定化して得られる光学異方性層や、高分子液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、冷却することによってこの配向を固定化して得られる光学異方性層を用いることもできる。なお本発明では、光学異方性層に液晶性化合物が用いられる場合であっても、光学異方性層は、この液晶性化合物が重合等によって固定されて形成された層であり、層となった後はもはや液晶性を示す必要はない。重合性液晶性化合物は、多官能性重合性液晶でもよいし、単官能性重合性液晶性化合物でもよい。また、液晶性化合物は、ディスコティック液晶性化合物でもよいし、棒状液晶性化合物でもよい。
 一般的に、液晶化合物はその形状から、棒状タイプと円盤状タイプに分類できる。さらにそれぞれ低分子と高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井 正男 著,2頁,岩波書店,1992)。本発明では、いずれの液晶化合物を用いることもできるが、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物を用いるのが好ましい。2種以上の棒状液晶化合物、2種以上の円盤状液晶化合物、又は棒状液晶化合物と円盤状液晶化合物との混合物を用いてもよい。温度変化や湿度変化を小さくできることから、反応性基を有する棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物を用いて形成することがより好ましく、少なくとも1つは1液晶分子中の反応性基が2以上あることがさらに好ましい。液晶化合物は二種類以上の混合物でもよく、その場合少なくとも1つが2以上の反応性基を有していることが好ましい。
 棒状液晶化合物としては、例えば、特表平11-513019や特開2007-279688号に記載のものを好ましく用いることができ、ディスコティック液晶化合物としては、例えば、特開2007-108732号や特開2010-244038号に記載のものを好ましく用いることができるが、これらに限定されない。
 前述の光学異方性層において、液晶化合物の分子は、垂直配向、水平配向、ハイブリッド配向及び傾斜配向のいずれかの配向状態に固定化されていることが好ましい。視野角依存性が対称である位相差板を作製するためには、ディスコティック液晶性化合物の円盤面がフィルム面(光学異方性層面)に対して実質的に垂直であるか、又は、棒状液晶性化合物の長軸がフィルム面(光学異方性層面)に対して実質的に水平であることが好ましい。ディスコティック液晶性化合物が実質的に垂直とは、フィルム面(光学異方性層面)とディスコティック液晶性化合物の円盤面とのなす角度の平均値が70°~90°の範囲内であることを意味する。80°~90°がより好ましく、85°~90°が更に好ましい。棒状液晶性化合物が実質的に水平とは、フィルム面(光学異方性層面)と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が0°~20°の範囲内であることを意味する。0°~10°がより好ましく、0°~5°が更に好ましい。
 前述のλ/2板及びλ/4板が、液晶性化合物を含有する光学異方性層を含む場合、この光学異方性層は一層のみからなっていてもよいし、二層以上の光学異方性層の積層体であってもよい。
 前述の光学異方性層は、棒状液晶性化合物又はディスコティック液晶性化合物等の液晶性化合物と、所望により、後述する重合開始剤や配向制御剤や他の添加剤を含む塗布液を、支持体上に塗布することで形成することができる。支持体上に配向膜を形成し、この配向膜表面に前述の塗布液を塗布して形成することが好ましい。
 本発明では、配向膜の表面に前述の組成物を塗布して、液晶性化合物の分子を配向させるのが好ましい。配向膜は液晶性化合物の配向方向を規定する機能を有するため、本発明の好ましい態様を実現する上で利用するのが好ましい。しかし、液晶性化合物を配向後にその配向状態を固定してしまえば、配向膜はその役割を果たしているために、本発明の構成要素としては必ずしも必須のものではない。即ち、配向状態が固定された配向膜上の光学異方性層のみを偏光層や支持体上に転写して本発明の偏光板を作製することも可能である。
 配向膜は、ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。
 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。前述のラビング処理は、LCDの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。
 配向膜のラビング処理面に前述の組成物を塗布して、液晶性化合物の分子を配向させる。その後、必要に応じて、配向膜ポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを反応させるか、あるいは、架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させることで、前述の光学異方性層を形成することができる。
 配向膜の膜厚は、0.1~10μmの範囲にあることが好ましい。
 光学異方性層を支持する透明支持体(ポリマーフィルム)の面内のレターデーション(Re)は0~50nmであることが好ましく、0~30nmであることがより好ましく、0~10nmであることがさらに好ましい。上記の範囲であると、反射光の光漏れを視認されない程度まで低減できるため好ましい。
 また、この支持体の厚さ方向のレターデーション(Rth)はその上または下に設けられる光学異方性層との組み合わせによって選択することが好ましい。それによって、斜め方向から観察したときの反射光の光漏れ、及び色味付きを低減することができる。
 ポリマーの例には、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(アートン:商品名、JSR社製、非晶質ポリオレフィン(ゼオネックス:商品名、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、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。
 透明支持体の厚さは10μm~200μm程度のものを用いることができるが、好ましくは10μm~80μmであり、20μm~60μmであることがより好ましい。また、透明支持体は複数枚の積層からなっていてもよい。外光反射の抑制には薄い方が好ましいが、10μmより薄いと、フィルムの強度が弱くなり、好ましくない傾向がある。透明支持体とその上に設けられる層(接着層、垂直配向膜あるいは位相差層)との接着を改善するため、透明支持体に表面処理(例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線(UV)処理、火炎処理)を実施してもよい。透明支持体の上に、接着層(下塗り層)を設けてもよい。また、透明支持体や長尺の透明支持体には、搬送工程でのすべり性を付与したり、巻き取った後の裏面と表面の貼り付きを防止するために、平均粒径が10~100nm程度の無機粒子を固形分重量比で5%~40%混合したポリマー層を支持体の片側に塗布や支持体との共流延によって形成したものを用いることが好ましい。
 なお上記では、支持体上に光学異方性層を設けた積層体構造であるλ/2板またはλ/4板について説明したが、本発明はこの態様に限定されるものではなく、1枚の透明支持体の片面にλ/2板とλ/4板が積層されたものであってもよく、または1枚の透明支持体の片面にλ/2板が積層され、もう一方の片面にλ/4板が積層されたものであってもよい。さらに、λ/2板またはλ/4板は、延伸ポリマーフィルム(光学異方性支持体)単独からなっていても、液晶性化合物を含有する組成物から形成された液晶フィルムのみからなっていてもよい。液晶フィルムの好ましい例も、前述の光学異方性層の好ましい例と同様である。
 前述のλ/2板及びλ/4板は長尺状フィルムの状態で連続的に製造されることが好ましい。このとき、λ/2またはλ/4の遅相軸角は、前述の長尺状フィルムの長手方向に対して15°±8°、または75°であることが好ましい。このようにすることで、後述する光学積層体の製造において、前述の長尺状フィルムの長手方向と偏光膜の長手方向を一致させてロールトゥロールによる貼り合せを行うことが可能になり、貼り合せの軸角度の精度が高く、生産性の高い円偏光板や楕円偏光板の製造が可能になる。なお、光学異方性層が液晶性化合物から形成される場合には、光学異方性層の遅相軸の角度はラビングの角度で調整できる。また、λ/2板またはλ/4板が延伸処理したポリマーフィルム(光学異方性支持体)から形成される場合は、延伸方向によって遅相軸の角度が調整できる。
 次に、態様(ii)について説明する。
 態様(ii)に用いられる誘電体多層膜は、前述の反射偏光子として機能し、輝度向上フィルムを構成する。輝度向上フィルムは、前述の反射偏光子(B)が、430~480nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークと、500~600nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークと、600~650nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、直線偏光を出射する。上記すべての波長帯域においてほぼ一定で波長に対しフラットな1つの反射率のピークを有する場合もこの態様に含まれる。
 図4~図6に、反射偏光子(B)13として、誘電体多層膜15を用いた態様を示した。ただし、本発明はこのような具体例によって限定されるものではなく、誘電体多層膜15は便宜上3層の積層体として図面に記載されているが、積層数は目的とする反射率を達成するために適宜変更することができる。
 態様(ii)に用いられる誘電体多層膜は、430~480nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークと、500~600nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークと、600~650nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークのみを有することが好ましく、すなわち上記の反射率のピーク以外に可視光領域において反射率のピークを有さないことが好ましい。
 態様(ii)に用いられる誘電体多層膜は、膜厚が薄い方が好ましい。態様(ii)に用いられる誘電体多層膜の膜厚は、5~100μmであることが好ましく、10~50μm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い。
 態様(ii)に用いられる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、特許3187821号、特許3704364号、特許4037835号、特許4091978号、特許3709402号、特許4860729号、特許3448626号など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、誘電体多層反射偏光板や、交互多層膜の複屈折干渉偏光子と言われることもある。
<接着層(粘着剤層)>
 本発明の光学シート部材は、偏光板および反射偏光子(B)が、直接接触して、または、接着層を介して積層されていることが好ましい。
 本発明の光学シート部材は、偏光板、λ/4板(C)および反射偏光子(B)がこの順で、直接接触して、または、接着層を介して積層したことが好ましい。
 これらの部材どうしを直接接触して積層させる方法としては、各部材の上に他の部材を塗布により積層する方法を挙げることができる。
 また、これらの部材どうしの間には、接着層(粘着剤層)が配置されていてもよい。光学異方性層と偏光板との積層のために用いられる粘着剤層としては、例えば、動的粘弾性測定装置で測定した貯蔵弾性率G’と損失弾性率G”との比(tanδ=G”/G’)が0.001~1.5である物質のことを表し、いわゆる、粘着剤やクリープしやすい物質等が含まれる。本発明に用いることのできる粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤や、ポリビニルアルコール系接着剤が挙げられるが、これに限定されない。
 本発明の光学シート部材は、反射偏光子(B)と、反射偏光子(B)の偏光板側に隣接する層との屈折率の差が0.15以下であることが好ましく、0.10以下であることがより好ましく、0.05以下であることが特に好ましい。前述の反射偏光子(B)の偏光板側に隣接する層としては、上述の接着層を挙げることができる。
 このような接着層の屈折率の調整方法としては特に制限はないが、例えば特開平11-223712号公報に記載の方法を用いることができる。特開平11-223712号公報に記載の方法の中でも、以下の態様が特に好ましい。
 前述の接着層に用いられる粘着剤の例としては、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂等の樹脂をあげることができる。これらは単独もしくは2種以上混合して使用しても良い。特に、アクリル系樹脂は、耐水性、耐熱性、耐光性等の信頼性に優れ、接着力、透明性が良く、更に、屈折率を液晶ディスプレイに適合するように調整し易い等から好ましい。アクリル系粘着剤としては、アクリル酸及びそのエステル、メタクリル酸及びそのエステル、アクリルアミド、アクリルニトリル等のアクリルモノマーの単独重合体もしくはこれらの共重合体、更に、前述のアクリルモノマーの少なくとも1種と、酢酸ビニル、無水マレイン酸、スチレン等の芳香族ビニルモノマーとの共重合体をあげることができる。特に、粘着性を発現するエチレンアクリレート、ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート等の主モノマー、凝集力成分となる酢酸ビニル、アクリルニトリル、アクリルアミド、スチレン、メタクリレート、メチルアクリレートなどのモノマー、さらに接着力向上や、架橋化起点を付与するメタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、アクリルアミド、メチロールアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、無水マレイン酸等の官能基含有モノマーからなる共重合体で、Tg(ガラス転移点)が-60℃~-15℃の範囲にあり、重量平均分子量が20万~100万の範囲にあるものが好ましい。
 硬化剤として、例えば金属キレート系、イソシアネート系、エポキシ系の架橋剤が必要に応じて1種あるいは2種以上混合されて用いられる。このようなアクリル系粘着剤は、後述するフィラーを含有した状態で、粘着力が100~2000g/25mmの範囲になるよう配合されると実用上好ましい。接着力が100g/25mm未満では耐環境性が悪く、特に、高温高湿時に剥離の生じる恐れがあり、逆に、200g/25mmを超えると貼り直しができなかったり、できても粘着剤が残るという問題が生じる。アクリル系粘着剤の屈折率(JIS K-7142によるB法)は、1.45~1.70の範囲、特に、1.5~1.65の範囲が好ましい。
 粘着剤には、屈折率の調整のためにフィラーが含有される。フィラーとしてはシリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、クレー、タルク、二酸化チタン等の無機系白色顔料、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等有機系の透明または白色顔料等をあげることができる。アクリル系粘着剤を選択したときは、シリコーンビーズ、エポキシ樹脂ビーズがアクリル系粘着剤に対する分散性が優れ、均一で良好な屈折率が得られることから好ましい。また、フィラーは、光拡散が均一な球状のフィラーが好ましい。
 このようなフィラーの粒子径(JIS B9921)は、0.1~20.0μm、好ましくは1.0~10.0μmの範囲が望ましい。特に、0.5~10μmの範囲が好ましい。
 本発明では、フィラーの屈折率(JIS K-7142によるB法)は、粘着剤の屈折率に対して0.05~0.5の差があることが好ましく、より好ましくは0.05~0.3が良い。
 拡散粘着層におけるフィラーの含有量は、1.0~40.0質量%、特に、3.0~20質量%であることが望ましい。
[画像表示装置]
 本発明の画像表示装置は、本発明の光学シート部材と、バックライトユニットとを有し、バックライトユニットが430~480nmの波長帯域に発光中心波長を有し、半値幅が100nm以下である発光強度のピークを有する青色光と、500~600nmの波長帯域に発光中心波長を有し、半値幅が100nm以下である発光強度のピークを有する緑色光と、600~650nmの波長帯域に発光中心波長を有し、半値幅が100nm以下である発光強度のピークを有する赤色光とを発光する光源を備え、バックライトユニットが光源の後部に、光源から発光されて光学シート部材で反射された光の偏光状態の変換および反射をする反射部材を備えることを特徴とする。
 バックライトユニットの青色光、緑色光及び赤色光の発光強度のピークを与える波長と、輝度向上フィルムにおける各色のピークを与える波長との差は、50nm以内であることが好ましく、20nm以内であることがより好ましい。
<バックライトユニット>
 バックライトユニットの構成としては、導光板や反射板などを構成部材とするエッジライト方式であっても、直下型方式であっても構わないが、バックライトユニットが光源の後部に、光源から発光されて光学シート部材で反射された光の偏光状態の変換および反射をする反射部材を備えることが好ましい。このような反射部材としては特に制限は無く、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。
 本発明では、バックライトユニットの光源は、前述の青色光を発光する青色発光ダイオードと、前述の青色発光ダイオードの前述の青色光が入射したときに前述の緑色光と前述の赤色光を発光する蛍光材料を有することが好ましい。
 なお、バックライトユニットの光源としては、前述の青色光を発光する青色発光ダイオードと、前述の緑色光を発光する緑色発光ダイオードと、前述の赤色光を発光する赤色発光ダイオードとを用いてもよい。
 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。
 本発明の画像表示装置は、前述の青色光を発光する青色発光ダイオードと、前述の青色発光ダイオードの前述の青色光が入射したときに前述の緑色光と前述の赤色光を発光する蛍光材料が量子ドット部材(例えば、量子ドットシートやバー形状の量子ドットバー)であり、量子ドット部材が光学シート部材と青色光源の間に配置されたことが好ましい。このような量子ドット部材としては特に制限は無く、公知のものを用いることができるが、例えば特開2012-169271号公報、SID’12 DIGEST p.895、などに記載されており、これらの文献の内容は本発明に組み込まれる。また、このような量子ドットシートとしては、QDEF(Quantum Dot Enhancement Film、ナノシス社製)を用いることができる。
 本発明の光学シート部材は、前述の量子ドット部材が入射光の偏光性を少なくとも一部保持した蛍光を発光することが輝度改善、低消費電力の観点から好ましい。入射光の偏光性を少なくとも一部保持した蛍光を発光することができる前述の量子ドット部材としては、量子ドット材料(量子ドット、量子ロッド型、量子テトラポッド型など量子効果の粒子を含む)を使用できる。また、蛍光の偏光性保持の観点から非特許文献(THE PHYSICAL CHEMISTRYLETTERS 2013,4,502-507)記載の量子ロッドタイプを使用することがより好ましい。量子ドット部材が「入射光の偏光性を一部保持した蛍光を発光するとは、偏光度99.9%の光が量子ドット部材に入射したときにその量子ドット部材が発光する蛍光の偏光度が0%ではないことであり、好ましくは偏光度が10~80%であり、より好ましくは80~99%であり、更に好ましくは99~99.9%である。
 本発明の画像表示装置は、バックライトユニットが、前述の青色光のうち460nmよりも短波長の光を選択的に透過する青色用波長選択フィルタを有することが好ましい。
 本発明の画像表示装置は、バックライトユニットが、前述の赤色光のうち630nmよりも長波長の光を選択的に透過する赤色用波長選択フィルタを有することが好ましい。
 このような青色用波長選択フィルタや赤色用波長選択フィルタとしては特に制限は無く、公知のものを用いることができ、特開2008-52067号公報などに記載されており、この公報の内容は本発明に組み込まれる。
 バックライトユニットは、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、BEF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。
<表示パネル>
 前述の画像表示装置としては、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(OELD又はIELD)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、タッチパネル、電子ペーパー等を挙げることができる。
 前述の画像表示装置の好ましい表示パネルの一例は、透過モードの液晶パネルであり、一対の偏光子とその間に液晶セルとを有する。偏光子のそれぞれと液晶セルとの間には、通常、視野角補償のための位相差フィルムが配置される。液晶セルの構成については特に制限はなく、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、必要に応じて、カラーフィルター層など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。
 本発明の液晶パネル像表示装置に利用される液晶セルは、VAモード、OCBモード、IPSモード、又は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。
 TNモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、更に60~120゜にねじれ配向している。TNモードの液晶セルは、カラーTFT液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
 VAモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向している。VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2-176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digest of tech.Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n-ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58~59(1998)記載)及び(4)SURVIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。また、PVA(Patterned Vertical Alignment)型、光配向型(Optical Alignment)、及びPSA(Polymer-Sustained Alignment)のいずれであってもよい。これらのモードの詳細については、特開2006-215326号公報、及び特表2008-538819号公報に詳細な記載がある。
 IPSモードの液晶セルは、棒状液晶分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、基板面に平行な電界が印加することで液晶分子が平面的に応答する。IPSモードは電界無印加状態で黒表示となり、上下一対の偏光板の吸収軸は直交している。光学補償シートを用いて、斜め方向での黒表示時の漏れ光を低減させ、視野角を改良する方法が、特開平10-54982号公報、特開平11-202323号公報、特開平9-292522号公報、特開平11-133408号公報、特開平11-305217号公報、特開平10-307291号公報などに開示されている。
 液晶表示装置の一実施形態は、対向する少なくとも一方に電極を設けた基板間に液晶層を挟持した液晶セルを有し、この液晶セルは2枚の偏光板の間に配置して構成されることが好ましい。液晶表示装置は、上下基板間に液晶が封入された液晶セルを備え、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。さらに必要に応じて偏光板保護フィルムや光学補償を行う光学補償部材、接着層などの付随する機能層を有する。また、本発明の画像表示装置は、他の部材を含んでいてもよい。例えば、カラーフィルター基板、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、アンチグレア層等とともに(又はそれに替えて)、前方散乱層、プライマー層、帯電防止層、下塗り層等の表面層が配置されていてもよい。
 図7に、本発明の画像表示装置が液晶表示装置である場合の構成の一例を示した。図7では、画像表示装置51は、バックライトユニット31、本発明の光学シート部材21(反射偏光子11とバックライト側偏光板1との積層体)、薄層トランジスタ基板41、液晶セル42、カラーフィルター基板43、表示側偏光板44がこの順で積層される。
 なお、本発明の光学シート部材21の構成は、図2の構成のものを代表例として図7に記載したが、本発明の画像表示装置がこのような例によって図2の構成に限定されることはない。
(カラーフィルター)
 本発明における画素は、光源が500nm以下の可視のBを用いている場合、RGB画素形成方法としては、公知の種々の方法を用いて形成させることができる。例えば、ガラス基板上にフォトマスク、およびフォトレジストを用いて所望のブラックマトリックス、およびR、G、Bの画素パターンを形成することもできるし、また、R、G、Bの画素用着色インクを用いて、所定の幅のブラックマトリクス、及びn個置きに前述のブラックマトリクスの幅よりも広いブラックマトリックスで区分された領域内(凸部で囲まれた凹部)に、インクジェット方式の印刷装置を用いて所望の濃度になるまでインク組成物の吐出を行い、R、G、Bのパターンからなるカラーフィルターを作製することもできる。画像着色後は、ベーク等することで各画素及びブラックマトリックスを完全に硬化させてもよい。
 カラーフィルターの好ましい特性は特開2008-083611号公報などに記載されており、この公報の内容は本発明に組み込まれる。
 例えば、緑色を示すカラーフィルターにおける最大透過率の半分の透過率となる波長は、一方が590nm以上610nm以下であり、他方が470nm以上500nm以下であることが好ましい。また、緑色を示すカラーフィルターにおいて前述の最大透過率の半分の透過率となる波長は、一方が590nm以上600nm以下であることが好ましい。さらに緑色を示すカラーフィルターにおける最大透過率は80%以上であることが好ましい。緑色を示すカラーフィルターにおいて最大透過率となる波長は530nm以上560nm以下であることが好ましい。
 前述の光源ユニットが有する光源は、600nm以上700nm以下の波長領域における発光ピークの波長が620nm以上650nm以下であることが好ましい。前述の光源ユニットが有する光源は、600nm以上700nm以下の波長領域に発光ピークを有し、前述の緑色を示すカラーフィルターにおいて、前述の発光ピークの波長における透過率は、最大透過率の10%以下であることが好ましい。
 前述の赤色を示すカラーフィルターは、580nm以上590nm以下における透過率が最大透過率の10%以下であることが好ましい。
 カラーフィルター用顔料として、青ではC.I.Pigment Blue 15:6に補色顔料C. I .Pigment Violet 23を用いられる。赤では、C. I. Pigment Red 254に補色としてC. I. Pigment Yellow 139を用いられる。緑色用の顔料としては、通常C. I. Pigment Green 36(臭化銅フタロシアニングリーン)、C. I. Pigment Green 7(塩化銅フタロシアニングリーン)に、補色用顔料としてC. I. Pigment Yellow 150やC .I. Pigment Yellow 138等が用いられる。これらの顔料の組成を調整することで制御可能である。補色顔料の組成を比較例に対して少量ながら増量することで、長波長側の半値波長を590nmから600nmの範囲に設定することが可能である。なお、現在は、一般的に顔料を用いているが、分光を制御でき、プロセス安定性、信頼性が確保できる色素であれば、染料によるカラーフィルターであってもよい。
(ブラックマトリックス)
 本発明の画像表示装置は、各画素の間にブラックマトリックスが配置される。ブラックストライプを形成する材料としては、クロム等の金属のスパッタ膜を用いたもの、感光性樹脂と黒色着色剤等を組み合わせた遮光性感光性組成物などが挙げられる。黒色着色剤の具体例としては、カーボンブラック、チタンカーボン、酸化鉄、酸化チタン、黒鉛などが挙げられ、中でも、カーボンブラックが好ましい。
(薄層トランジスタ)
 本発明の画像表示装置は、さらに薄層トランジスタ(以下、TFTとも言う)を有するTFT基板を有することが好ましい。
 前述の薄層トランジスタが、キャリア濃度が1×1014/cm未満である酸化物半導体層を有することが好ましい。前述の薄層トランジスタの好ましい態様については特開2011-141522号公報に記載されており、この公報の内容は本発明に組み込まれる。
<光学シート部材の画像表示装置への貼合方法>
 本発明の光学シート部材を液晶表示装置などの画像表示装置へと貼合する方法としては、公知の方法を用いることができる。また、ロールtoパネル製法を用いることもでき、生産性、歩留まりを向上する上で好ましい。ロールtoパネル製法は特開2011-48381号公報、特開2009-175653号公報、特許4628488号公報、特許4729647号公報、WO2012/014602号、WO2012/014571号等に記載されているが、これらに限定されない。
 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。
[製造例1]
<偏光板の準備>
 バックライト側偏光板のフロント側偏光板保護フィルムとして市販のセルロースアシレート系フィルム「TD80UL」(富士フイルム社製)を用い、位相差フィルムを準備した。
 バックライト側偏光板のリア側偏光板保護フィルムとして市販のセルロースアシレート系フィルム「TD80UL」(富士フイルム社製)を用いた。
 特開2006-293275号公報の[0219]~[0220]と同様にして、偏光子を製造し、上記位相差フィルムおよび偏光板保護フィルムを偏光子の両面にそれぞれ貼り合わせて、偏光板を製造した。
[実施例1]
<広帯域λ/4板の形成>
 特開2003-262727号公報の[0020]~[0033]と同様にして、広帯域λ/4板を準備した。広帯域λ/4板は、基材の上に2層の液晶性材料を塗布、重合後に、基材から剥離して得られた。
 得られた広帯域λ/4板のRe(450)は110nm、Re(550)は135nm、Re(630)は140nm、膜厚は1.6μmであった。
 得られた広帯域λ/4板と、上記にて製造した偏光板を、屈折率1.47のアクリル系接着剤を用いて貼り合わせた。
<反射偏光子の形成>
 得られた広帯域λ/4板の上に、特開2013-203827(〔0016〕-〔0148〕記載)及び富士フイルム研究報告 No.50(2005年)pp.60~63を参考に用いたキラル剤の添加量を変更して、コレステリック液晶相を固定してなる第一の光反射層、コレステリック液晶相を固定してなる第二の光反射層およびコレステリック液晶相を固定してなる第三の光反射層を塗布により形成した。
 得られた第一の光反射層の最大反射率のピークの反射中心波長は450nm、半値幅は40nm、膜厚は1.8μmであった。
 得られた第二の光反射層の最大反射率のピークの反射中心波長は550nm、半値幅は50nm、膜厚は2.0μmであった。
 得られた第三の光反射層の最大反射率のピークの反射中心波長は630nm、半値幅は60nm、膜厚は2.1μmであった。
 なお、第一の光反射層、第二の光反射層および第三の光反射層の平均屈折率は1.57であった。
 また、得られた広帯域λ/4板および反射偏光子を有する輝度向上フィルムのトータル厚さは7.5μmであった。
 このようにして得られた偏光板と輝度向上フィルムの積層体を、実施例1の光学シート部材とした。
<液晶表示装置の製造>
 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として実施例1の光学シート部材を用いて、バックライトユニットを以下のRGB狭帯域バックライトユニットに変更し、実施例1の液晶表示装置を製造した。
 用いたRGB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、主波長465nm、半値幅20nm)を備える。また、光源の前部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535nm、半値幅40nmの緑色光と、中心波長630nm、半値幅40nmの赤色光の蛍光発光をする量子ドット部材を備える。また、光源の後部に光源から発光されて前述の光学シート部材で反射された光の偏光状態の変換および反射をする反射部材を備える。
(実施例1A、2A、3A、4A、5Aおよび6A)
 実施例1から、以下の条件のみ変更して実施例1A、2A、3A、4A、5Aおよび6Aの光学シート部材および液晶表示装置を作製した。
 バックライト側偏光板の偏光子と反射偏光子の間に位置するλ/4板に富士フイルム社製の“QLフィルム”を用いた。フィルムのRe(550)=125nm、Rth(550)=略0nmであった。
 実施例1で用いたバックライト側偏光板の偏光板保護フィルムを用いずにQLフィルムを直接バックライト側偏光板の偏光子に貼り合わせ、λ/4板と偏光板保護フィルムを兼用して用いた。
 光反射層の配置順(光源側からの順。下記表2~表5では、最大反射率のピークの反射中心波長450nm、半値幅40nm、膜厚1.8μmの上述の第一の光反射層をBと表記し、最大反射率のピークの反射中心波長550nm、半値幅50nm、膜厚2.0μmの上述の第二の光反射層をGと表記し、最大反射率のピークの反射中心波長630nm、半値幅60nm、膜厚2.1μmの第三の光反射層をRと表記した)を次表の様になるように塗布順序を変更して各光反射層を形成し、配置した。それ以外は実施例1と同じように作製を行った。
 評価について、実施例1での評価に加えて、後述の(4)斜め方位の色ずれの評価を行った。
(実施例1B~2F)
 実施例1AからQLフィルムのRthのみ変更して、実施例1Aと同様に光学シート部材および液晶表示装置の作製を行った。Rthの変更には、光学異方性層を特表2012-517024号公報の実施例に記載された方法を利用し、棒状液晶(RLC)としてBASF社製のLC242をQLフィルム上に垂直配向させて形成することでRthを変更した。
(実施例2B~2F)
 実施例2AからQLフィルムのRthのみ変更して、実施例2Aと同様に光学シート部材および液晶表示装置の作製を行った。Rthの変更には、光学異方性層を特表2012-517024号公報の実施例に記載された方法を利用し、棒状液晶(RLC)としてBASF社製のLC242をQLフィルム上に垂直配向させて形成することでRthを変更した。
(実施例3B~3F)
 実施例3AからQLフィルムのRthのみ変更して、実施例3Aと同様に光学シート部材および液晶表示装置の作製を行った。Rthの変更には、光学異方性層を特表2012-517024号公報の実施例に記載された方法を利用し、棒状液晶(RLC)としてBASF社製のLC242をQLフィルム上に垂直配向させて形成することでRthを変更した。
(実施例4B~4F)
 実施例4AからQLフィルムのRthのみ変更して、実施例4Aと同様に光学シート部材および液晶表示装置の作製を行った。Rthの変更には、光学異方性層を特表2012-517024号公報の実施例に記載された方法を利用し、棒状液晶(RLC)としてBASF社製のLC242をQLフィルム上に垂直配向させて形成することでRthを変更した。
(実施例5B~5F)
 実施例5AからQLフィルムのRthのみ変更して、実施例5Aと同様に光学シート部材および液晶表示装置の作製を行った。Rthの変更には、光学異方性層を特表2012-517024号公報の実施例に記載された方法を利用し、棒状液晶(RLC)としてBASF社製のLC242をQLフィルム上に垂直配向させて形成することでRthを変更した。
(実施例6B~6F)
 実施例6AからQLフィルムのRthのみ変更して、実施例6Aと同様に光学シート部材および液晶表示装置の作製を行った。Rthの変更には、光学異方性層を特表2012-517024号公報の実施例に記載された方法を利用し、棒状液晶(RLC)としてBASF社製のLC242をQLフィルム上に垂直配向させて形成することでRthを変更した。
[実施例2および3]
 実施例1において、第一の光反射層、第二の光反射層および第三の光反射層の塗布厚みを変更し、輝度向上フィルムのトータル厚さを下記表5に記載のとおりにした以外は実施例1と同様にして、実施例2および3の光学シート部材ならびに液晶表示装置を製造した。
[実施例4]
 実施例1において、反射偏光子と偏光板を接着させる接着剤を、屈折率1.55の接着剤に変更した以外は実施例1と同様にして、実施例4の光学シート部材ならびに液晶表示装置を製造した。
[実施例5]
 製造例1で製造した偏光板に対し、以下の方法で調製したRGB狭帯域の誘電体多層膜1を、実施例1と同様の接着剤を用いて貼り合わせて、実施例5の光学シート部材を製造した。
 RGB狭帯域の誘電体多層膜1は、IDW/AD ’12、p.985~988(2012)を参考に輝度向上フィルムのトータル厚さを下記表5に記載のとおりに変更し、青色光に対応する波長帯域における最大反射率のピークの反射中心波長は460nm、半値幅は30nm、緑色光に対応する波長帯域における最大反射率のピークの反射中心波長は540nm、半値幅は35nm、赤色光に対応する波長帯域における最大反射率のピークの反射中心波長は630nm、半値幅は40nmとなるように製造した。
 実施例1の液晶表示装置の製造において、実施例1の光学シート部材の代わりに実施例5の光学シート部材を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例5の液晶表示装置を製造した。
[実施例6]
 実施例1において、反射偏光子のキラル剤添加量を変更することにより第一の光反射層の最大反射率のピークの中心波長を490nm、第二の光反射層の最大反射率のピークの反射中心波長を560nm、第三の光反射層の最大反射率のピークの反射中心波長は655nmとした以外は、実施例1と同様にして、実施例6の光学シート部材および液晶表示装置を製造した。
[実施例10]
 実施例1から、以下の条件のみ変更して実施例10の光学シート部材および液晶表示装置を作製した。
 バックライト側偏光板の偏光子と反射偏光子の間に位置するλ/4板にポリカーボネートλ/4フィルムを用いた。ポリカーボネートフィルムは、厚さ50μmのポリカーボネートフィルムを150℃で2.5%延伸処理し、λ/4フィルムを作成した。フィルムのRe(550)=125nm、Rth(550)=63nmであった。
 実施例1で用いた偏光板の保護フィルムを用いずに上記ポリカーボネートλ/4フィルムを直接バックライト側偏光板の偏光子に貼り合わせ、λ/4板と偏光板保護フィルムを兼用して用いた。それ以外は実施例1と同じように作製を行った。
[比較例1]
 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として製造例1で製造した偏光板を用い、誘電体多層膜(商品名DBEF、スリーエム・カンパニー社製、下記表2には従来DBEFと記載)を接着剤を設けずに分離してバックライト側偏光板とバックライトユニットの間に配置し、比較例1の液晶表示装置を製造した。
 誘電体多層膜(商品名DBEF)は、青~緑~赤領域の450~550~630nmまでほぼ一定で波長に対しフラットなピークの反射率であった。
 この液晶表示装置のバックライト光源は、青色光の発光ピーク波長450nmであった。緑~赤領域では1つの発光ピークであり、ピーク波長は550nm、半値幅は100nmであった。
[比較例2]
 実施例1において、第一の光反射層、第二の光反射層および第三の光反射層の代わりに、5層の広帯域のコレステリック液晶相を積層し、輝度向上フィルムのトータル厚さを下記表2に記載のとおりに変更した以外は実施例1と同様にして、比較例2の光学シート部材を製造した。なお、下記表2では、5層の広帯域のコレステリック液晶相のピーク波長を、光源側から順に記載した。
 また、実施例1の液晶表示装置の製造において、実施例1の光学シート部材の代わりに比較例2の光学シート部材を用い、バックライトユニットを変更せずに比較例1と同じバックライトユニットを用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例2の液晶表示装置を製造した。
[評価]
 各実施例および比較例の光学シート部材および液晶表示装置を以下の基準にしたがって評価した。なお、実施例5以外の各実施例では比較例2を基準とし、実施例5では比較例1を基準とした。
(1)正面輝度
 液晶表示装置の正面輝度を、特開2009-93166号公報の〔0180〕に記載の方法で測定した。その結果をもとに、以下の基準で評価した。
5:比較例1または2の液晶表示装置の正面輝度よりも30%以上、良好である
4:比較例1または2の液晶表示装置の正面輝度よりも20%以上、30%未満、良好である
3:比較例1または2の液晶表示装置の正面輝度よりも10%以上、20%未満、良好である
2:比較例1または2の液晶表示装置の正面輝度と同等以下である。
 結果を下表2~5に示す。
(2)正面コントラスト
 液晶表示装置の正面コントラストを、特開2009-93166号公報の〔0180〕に記載の方法で測定した。その結果をもとに、以下の基準で評価した。
4:比較例1または2の液晶表示装置の正面コントラストよりも20%以上、良好である
3:比較例1または2の液晶表示装置の正面コントラストよりも10%以上、20%未満、良好である
2:比較例1または2の液晶表示装置の正面コントラストと同等以下である。
 結果を下表2~5に示す。
(3)色再現域
 液晶表示装置の色再現域を、特開2012-3073号公報の〔0066〕に記載の方法で測定した。その結果をもとに、以下の基準で評価した。
4:比較例1または2の液晶表示装置のNTSC比よりも20%以上、良好である
3:比較例1または2の液晶表示装置のNTSC比よりも10%以上、20%未満、良好である
2:比較例1または2の液晶表示装置のNTSC比と同等以下である。
 結果を下表2~5に示す。
(4)色ずれ評価
 実施例1A~1F、2A~2F、3A~3F、4A~4F、5A~5F、6A~6F(すなわち実施例1~6および10以外の実施例)では、液晶表示装置の斜め方位における色ずれの評価を評価した。色ずれ評価は液晶表示装置の白表示時における正面と横方向60度からの色のずれを目視で確認し、以下の4段階の基準で評価した。
4:ほとんど色ずれが認められない。
3:わずかに色ムラが認められる。
2:やや色ムラが認められる(許容できる)。
1:色ムラが目立つ。
 結果を下表2~4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 上記表2~5より、本発明の光学シート部材をバックライト側偏光板として、RGB狭帯域のバックライトを用いた画像表示装置に組み込んだときに、正面輝度、正面コントラストおよび色再現域がいずれも向上することがわかった。
 一方、比較例1より、反射偏光子として従来公知のDBEFを用いた本発明の範囲外の光学シート部材をバックライト側偏光板として、従来のLEDをバックライトとして用いた画像表示装置に組み込むと、正面輝度、正面コントラスト、色再現域のいずれも改善が求められるレベルであることがわかった。
 比較例2より、反射ピークが広帯域であるコレステリック液晶を固定してなる層を5層積層した反射偏光子を用いた本発明の範囲外の光学シート部材をバックライト側偏光板として、RGB狭帯域のバックライトを用いた画像表示装置に組み込むと、正面輝度、正面コントラスト、色再現域のいずれも改善が求められるレベルであることがわかった。
 なお、実施例1~4、6、10、1A~1F、2A~2F、3A~3F、4A~4F、5A~5F、6A~6Fでは反射偏光子が円偏光を出射(透過および反射)していることと、実施例5では反射偏光子が直線偏光を出射(透過および反射)していることを本明細書中に記載の方法で確認した。
 なお、実施例1の液晶表示装置にバックライトユニットに、460nmよりも短波長の光を選択的に透過する青色用波長選択フィルタを設けたところ、同様に良好な評価結果が得られた。また、実施例1の液晶表示装置にバックライトユニットに、630nmよりも長波長の光を選択的に透過する赤色用波長選択フィルタを設けたところ、同様に良好な評価結果が得られた。
[実施例11]
 次に、特開2011-121327号公報の実施例1に記載のセルロースアシレートフィルムの製造時に、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560nm、半値幅40nmの緑色光と、中心波長640nm、半値幅40nmの赤色光の蛍光発光をする量子ロッドをセルロースアシレートに対して0.1質量%分散させて、量子ロッド分散延伸セルロースアシレートフィルムを調製した。この量子ロッド分散延伸セルロースアシレートフィルムの偏光度は80%であった。
 実施例1において、バックライトの種類を、青色発光ダイオードと上記量子ロッド分散延伸セルロースアシレートフィルムを備えるものとした以外は同様にして、実施例11のサンプルを得た。
 実施例1と同様に性能評価を行ったところ、正面輝度の評価が5である以外は同様の結果となり、偏光度が保持されていると更に良好な結果が得られることがわかった。
[実施例11A~11F、12A~12F、13A~13F、14A~14F、15A~51F、16A~11F]
 次に、実施例1A~1F、2A~2F、3A~3F、4A~4F、5A~5F、6A~6Fに対しても、バックライトの種類を、青色発光ダイオードと前述の量子ロッド分散延伸セルロースアシレートフィルムを備えるものとした以外は同様にして実施例11A~11F、12A~12F、13A~13F、14A~14F、15A~51F、16A~16Fのサンプルを得た。実施例1と同様に性能評価を行ったところ、正面輝度の評価が4である以外は同様の結果となり、偏光度が保持されていると更に良好な結果が得られることがわかった。
1   バックライト側偏光板
2   位相差フィルム
3   偏光子(A)
4   偏光板保護フィルム
11  輝度向上フィルム
12  λ/4板(C)
13  反射偏光子(B)
14、14a、14b、14c 狭帯域のコレステリック液晶相を固定してなる層
15  誘電体多層膜
20  接着層(接着剤)
21  光学シート部材
31  バックライトユニット(R、G、B狭帯域のバックライトユニット)
41  薄層トランジスタ基板
42  液晶セル
43  カラーフィルター基板
44  表示側偏光板
51  画像表示装置

Claims (12)

  1.  偏光子(A)を含む偏光板と、
     反射偏光子(B)を含む輝度向上フィルムと、
     λ/4板(C)と、
    を有し、
     前記反射偏光子(B)が、430~480nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第一の光反射層と、
     500~600nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第二の光反射層と、
     600~650nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第三の光反射層を含み、
     前記輝度向上フィルムが、前記偏光子(A)と前記反射偏光子(B)の間に下記式(2)を満たすλ/4板(C)を有する光学シート部材;
    式(2) 550nm/4-25nm<Re(550)<550nm/4+25nm
    式中、Re(λ)は波長λnmにおける面内方向のレターデーション(単位:nm)を表す。
  2.  前記λ/4板(C)が更に下記式(1)、(3)、(4)を満たす請求項1に記載の光学シート部材;
    式(1) 450nm/4-25nm<Re(450)<450nm/4+25nm
    式(3) 630nm/4-25nm<Re(630)<630nm/4+25nm
    式(4) Re(450)<Re(550)<Re(630)
    式中、Re(λ)は波長λnmにおける面内方向のレターデーション(単位:nm)を表す。
  3.  偏光子(A)を含む偏光板と、
     反射偏光子(B)を含む輝度向上フィルムと、
    を有し、
     前記反射偏光子(B)が、430~480nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークと、500~600nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークと、600~650nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が100nm以下である反射率のピークを有し、直線偏光を出射する誘電体多層膜である光学シート部材。
  4.  前記偏光板および前記反射偏光子(B)が、直接接触して、または、接着層を介して積層した、請求項1~3のいずれか一項に記載の光学シート部材。
  5.  前記偏光板、前記λ/4板(C)および前記反射偏光子(B)がこの順で、直接接触して、または、接着層を介して積層した、請求項1または2に記載の光学シート部材。
  6.  前記反射偏光子(B)と、前記反射偏光子(B)の前記偏光板側に隣接する層との屈折率の差が0.15以下である、請求項1~5のいずれか一項に記載の光学シート部材。
  7.  前記輝度向上フィルムの膜厚が5~10μmである、請求項1~6のいずれか一項に記載の光学シート部材。
  8.  請求項1~7のいずれか一項に記載の光学シート部材と、
     バックライトユニットとを有し、
     前記バックライトユニットが430~480nmの波長帯域に発光中心波長を有し、半値幅が100nm以下である発光強度のピークを有する青色光と、
     500~600nmの波長帯域に発光中心波長を有し、半値幅が100nm以下である発光強度のピークを有する緑色光と、
     600~650nmの波長帯域に発光中心波長を有し、半値幅が100nm以下である発光強度のピークを有する赤色光とを発光する光源を備え、
     前記バックライトユニットが前記光源の後部に、前記光源から発光されて前記光学シート部材で反射された光の偏光状態の変換および反射をする反射部材を備える、画像表示装置。
  9.  前記光源が、前記青色光を発光する青色発光ダイオードと、
     前記青色発光ダイオードの前記青色光が入射したときに前記緑色光と前記赤色光を発光する蛍光材料を有する、請求項8に記載の画像表示装置。
  10.  前記蛍光材料が量子ドット部材であり、
     前記量子ドット部材が前記光学シート部材と前記青色光源の間に配置された、請求項9に記載の画像表示装置。
  11.  前記量子ドット部材が、入射光の偏光性を少なくとも一部保持した蛍光を発光する、請求項10に記載の画像表示装置。
  12.  さらに液晶セルを有する、請求項8~11のいずれか一項に記載の画像表示装置。
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