WO2016017728A1 - フィルム、フィルムの製造方法、輝度向上フィルム、光学シート部材および液晶表示装置 - Google Patents

フィルム、フィルムの製造方法、輝度向上フィルム、光学シート部材および液晶表示装置 Download PDF

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WO2016017728A1
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light
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武田 淳
由紀 松田
渉 星野
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富士フイルム株式会社
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    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
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    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation

Definitions

  • the present invention relates to a film, a film manufacturing method, a brightness enhancement film, an optical sheet member, and a liquid crystal display device. More specifically, when incorporated in a liquid crystal display device, the front luminance can be increased, oblique color change can be suppressed, the number of laminated films is small, the method for producing the film, the luminance enhancement film using the film, the luminance enhancement The present invention relates to an optical sheet member using a film and a liquid crystal display device using the brightness enhancement film.
  • 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 liquid crystal cell
  • viewing side polarizing plate a backlight side polarizing plate
  • the reflective polarizer is an optical element that transmits only light oscillating in a specific polarization direction among light incident while oscillating in all directions, and reflects light oscillating in other polarization directions.
  • As a reflective polarizer there is known a light reflection layer formed by fixing a cholesteric liquid crystal phase, which is a reflective polarizer that reflects only circularly polarized light in one direction.
  • a linearly polarized reflection type reflection polarization that can be used in an LCD generally adopting a linearly polarized absorption polarizer as a polarizing plate. You can get a child.
  • Patent Document 1 discloses a method for producing a broadband cholesteric liquid crystal film having a reflection bandwidth of 300 nm or more, comprising a polymerizable mesogenic compound (a), a polymerizable chiral agent (b), and a thermal polymerization initiator (c).
  • Patent Document 2 contains a polymerizable liquid crystal compound, a polymerizable chiral agent (but not having a photoisomerization structure in the molecule), a photoisomerization material (not a chiral agent), and a polymerization initiator.
  • a broadband cholesteric liquid crystal film having a selective reflection peak center wavelength in the visible light region and a reflection bandwidth of 200 nm or more formed from the composition is described.
  • the luminance improvement rate in the form mounted on the liquid crystal display device can be obtained only by reproducing the broadband cholesteric liquid crystal film in which the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase described in Patent Documents 1 and 2 is continuously changed.
  • oblique color change coloration when viewing the liquid crystal display device from an oblique direction
  • various adjustments for example, change in reflection band or change in film thickness
  • Patent Document 3 a wideband cholesteric liquid crystal film (PG layer) in which a spiral pitch between a ⁇ / 4 plate and a cholesteric liquid crystal phase is continuously changed from a layer like a positive C plate to the problem of oblique color change.
  • An improvement in oblique color change has been proposed by inserting between the two.
  • a ⁇ / 4 plate, a PG layer, and a positive C plate must be prepared, which is complicated both technically and in production.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a film that can increase the front luminance when it is incorporated in a liquid crystal display device, can suppress a change in oblique color tone, and has a small number of layers.
  • the present inventors can increase the front luminance when incorporated in a liquid crystal display device in a wideband cholesteric liquid crystal film in which the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase is changed, and can also have an oblique color tone.
  • the sample changed in the film thickness direction with a region where the helical pitch width was widened and a region where the helical pitch width was narrowed. Specifically, it was found that the pitch was the largest on at least one surface, the helical pitch was narrowed in one layer, and the pitch was widened toward the opposite surface.
  • ⁇ P represents a minute change in the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase
  • ⁇ s represents a minute change in the distance in the film thickness direction from one surface of the film.
  • the film according to [1] preferably has a central wavelength of reflection wavelength within a wavelength band of 400 to 800 nm.
  • the film according to [1] or [2] preferably contains a chiral agent having photoisomerization properties.
  • the film according to any one of [1] to [3] includes a polymerization initiator, The content of the aforementioned polymerization initiator with respect to the aforementioned film is preferably less than 2.0% by mass.
  • the amount of the chiral agent is preferably unevenly distributed on the air interface side in the film thickness direction.
  • the polymerizable liquid crystal compound is preferably a rod-like liquid crystal compound.
  • a step of forming a film of a polymerizable liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound includes a step of changing the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction so as to satisfy both the following formula 1 and the following formula 2, and a step of fixing the cholesteric liquid crystal phase after the change of the helical pitch.
  • ⁇ P represents a minute change in the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase
  • ⁇ s represents a minute change in the distance in the film thickness direction from one surface of the film.
  • the above-described polymerization step is a step of irradiating the polymerizable liquid crystal composition with light.
  • the aforementioned polymerizable liquid crystal composition contains a chiral agent,
  • the chiral agent is preferably a chiral agent having photoisomerization properties, and a chiral agent whose compatibility with the polymerizable liquid crystal compound changes depending on the polymerization rate of the polymerizable liquid crystal compound.
  • the step of forming a film of the above-described polymerizable liquid crystal composition is performed once.
  • a ⁇ / 4 plate and a reflective polarizer A brightness enhancement film, wherein the reflective polarizer is the film according to any one of [1] to [7] and [11].
  • the brightness enhancement film according to [12] and a polarizing plate including a polarizer The angle formed by the slow axis of the ⁇ / 4 plate and the absorption axis of the polarizer is 30 to 60 °, An optical sheet member including the polarizing plate, the ⁇ / 4 plate, and the reflective polarizer in this order.
  • a liquid crystal cell [14] a liquid crystal cell; A polarizing plate including a polarizer and the brightness enhancement film according to [12], or the optical sheet member according to [13]; A backlight unit in this order,
  • the aforementioned backlight unit includes a light source that emits blue light, green light, and red light,
  • a liquid crystal display device wherein the backlight unit includes a reflecting member that converts and reflects the polarization state of light emitted from the light source and reflected by the brightness enhancement film at the rear of the light source.
  • the front luminance when incorporated in a liquid crystal display device, the front luminance can be increased, a change in oblique color tone can be suppressed, and a film with a small number of layers can be provided.
  • FIG 3 is a graph showing the relationship between the distance in the film thickness direction of the film of Example 1 and the helical pitch. It is the photograph obtained when the cross-sectional analysis by TEM of the layer structure of the film of Example 1 was performed. It is the schematic of 1 aspect of the layer structure of the brightness enhancement film of this invention. It is the schematic of another one aspect
  • 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.
  • non-polarized light is light having no polarization characteristics. Non-polarized light is also referred to as non-polarized light.
  • the “half width” of a peak means the width of the peak at a peak height of 1/2.
  • the reflection center wavelength and half width of the light reflection layer can be obtained as follows.
  • the transmission spectrum of the light reflection layer is measured using a spectrophotometer UV3150 (Shimadzu Corporation)
  • a peak of decrease in transmittance is observed in the selective reflection region.
  • the wavelength value on the short wave side is ⁇ 1 (nm)
  • the wavelength value on the long wave side is ⁇ 2 (nm).
  • Re ( ⁇ ) and Rth ( ⁇ ) represent in-plane retardation and retardation in the thickness direction at the wavelength ⁇ , respectively.
  • the unit is nm.
  • Re ( ⁇ ) is measured with KOBRA 21ADH or WR (manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.) by making light having a wavelength of ⁇ 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 Re ( ⁇ ) with the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) as the tilt axis (rotation axis) (in the absence of the slow axis, in-film plane) Measure the light at a wavelength of ⁇ nm from each tilted direction in steps of 10 degrees from the normal direction to 50 ° on one side with respect to the film normal direction.
  • 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.
  • the retardation value is measured from two inclined directions with the slow axis as the tilt axis (rotation axis) (if there is no 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. If the average refractive index is not known, it 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).
  • KOBRA 21ADH or WR calculates nx, ny, and nz.
  • Nz (nx ⁇ nz) / (nx ⁇ ny) is further calculated from the calculated nx, ny, and nz.
  • Rth of the light reflecting layer formed by fixing the cholesteric liquid crystal phase can be expressed by the following formula.
  • the Rth of the light reflecting layer of the brightness enhancement film of the present invention employs a value calculated using the following formula, and the Rth of the light reflecting layer at the wavelength ⁇ nm is described as Rth ( ⁇ ).
  • a method for obtaining Rth of a light reflection layer formed by fixing a cholesteric liquid crystal phase a method using a polarization ellipso can be applied.
  • a method using a polarization ellipso can be applied.
  • M.M. Kimura et al. Jpn. J. et al. Appl. Phys. 48 (2009)
  • the thickness, pitch, twist angle, etc. of the light reflecting layer formed by fixing the cholesteric liquid crystal phase can be obtained, and the value of Rth is obtained therefrom. be able to.
  • 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 “absorption axis” and “transmission axis” of a polarizer or a polarizing plate mean directions that form an angle of 90 ° with each other.
  • 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 are used.
  • front means a normal direction to the display surface.
  • a reflective polarizer and a polarizer (absorbing polarizer) are distinguished from each other.
  • the film of the present invention is a film formed by fixing a cholesteric liquid crystal phase of a film formed from a polymerizable liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound, A film in which the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction of the film changes so as to satisfy both the following formula 1 and the following formula 2 in one layer; Formula 1: ⁇ P / ⁇ s ⁇ 0 Formula 2: ⁇ P / ⁇ s> 0 In Expressions 1 and 2, ⁇ P represents a minute change in the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase, and ⁇ s represents a minute change in the distance in the film thickness direction from one surface of the film.
  • the film of the present invention can increase the front luminance when incorporated in a liquid crystal display device, can suppress an oblique color change, and has a small number of layers.
  • the front luminance can be increased, and the reason and mechanism for suppressing the oblique color change are unknown.
  • a light reflection layer formed by fixing a cholesteric liquid crystal phase in which the helical pitch does not change is applied to a liquid crystal display device by laminating three layers while sequentially applying and fixing.
  • the film of the present invention is incorporated in a liquid crystal display device, the front luminance is clearly increased, and a change in oblique color can be suppressed.
  • the film of the present invention has at least a layer in which the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction of the film changes to satisfy both Formula 1 and Formula 2 in one layer.
  • the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase in both the film thickness direction is expressed by both formulas 1 and 2.
  • a layer that changes within one layer is sometimes called a light reflecting layer.
  • the film of the present invention may be a single-layer film in which the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction changes to satisfy both Formula 1 and Formula 2 in one layer.
  • a laminated film having a layer in which the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase changes so as to satisfy both Formula 1 and Formula 2 in one layer and another light reflecting layer may be used.
  • another light reflecting layer for example, it is possible to use a red light reflecting layer formed by fixing a cholesteric liquid crystal phase using a discotic liquid crystal compound as a polymerizable liquid crystal compound. From the viewpoint of further improving the oblique color change.
  • the film 14 of the present invention is a single layer 14a in which the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction changes so as to satisfy both Formula 1 and Formula 2 in one layer.
  • FIG. 5 shows an example of an aspect in which the film of the present invention is a laminated film in the brightness enhancement film of the present invention described later.
  • the film 14 of the present invention includes a layer 14a in which the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction changes so as to satisfy both Formula 1 and Formula 2 in one layer, and another light reflecting layer 14b. Are laminated via the adhesive layer 20.
  • the adhesive layer 20 can be arbitrarily provided, and the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction of the film changes so as to satisfy both Formula 1 and Formula 2 in one layer, and another light reflecting layer 14b. May be laminated in direct contact.
  • a method of laminating these members by directly contacting each other a method of laminating other members on each member by coating can be mentioned.
  • an adhesive layer may be disposed between adjacent layers.
  • the film of the present invention is an embodiment in which the film of the polymerizable liquid crystal composition described above is formed in the step of forming the film of the polymerizable liquid crystal composition once, the polymerizable liquid crystal composition of two or more times is formed.
  • membrane of a thing may be sufficient.
  • the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase includes both Formula 1 and Formula 2 in one layer.
  • a layer satisfying the above (for example, a light reflecting layer having a wavelength band of green light, blue light, and red light) is formed, and a cholesteric liquid crystal phase is fixed to form a single layer.
  • a film of the polymerizable liquid crystal composition (for example, light in the wavelength band of red light)
  • a layer in which the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase changes so as to satisfy both Formula 1 and Formula 2 within one layer for example, a light reflective layer in the wavelength band of green light and blue light
  • This layer completely completes the polymerization reaction can be mentioned.
  • the film of the present invention is preferably formed by the step of forming the polymerizable liquid crystal composition film once to form the polymerizable liquid crystal composition film.
  • the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction of the film changes so as to satisfy both the following formula 1 and the following formula 2 in one layer.
  • ⁇ P represents a minute change in the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase
  • ⁇ s represents a minute change in the distance in the film thickness direction from one surface of the film.
  • the helical pitch is the pitch length P of the helical structure in the cholesteric liquid crystal phase, and means the thickness of the layer when the orientation direction of the polymerizable liquid crystal compound layer is rotated 360 degrees.
  • Changing the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction to satisfy both the following formula 1 and the following formula 2 in one layer means that a cross section of a film is measured with a transmission electron microscope (TEM). This can be confirmed by analysis.
  • TEM transmission electron microscope
  • the change satisfying Formula 1: ⁇ P / ⁇ s ⁇ 0 is preferably one time.
  • a change satisfying Formula 1: ⁇ P / ⁇ s ⁇ 0 is caused on one surface of the film (for example, If it is in the range from the support side during production or the ⁇ / 4 plate side (hereinafter the same in this specification) to 1/3 or less of the distance in the film thickness direction of the film, one surface of the film It is preferable that there is a change that satisfies Formula 2: ⁇ P / ⁇ s> 0 in a range from 1/3 to the other surface of the film in the film thickness direction.
  • fills Formula 2: (DELTA) P / (DELTA) s> 0 is the film thickness direction of a film from one surface (For example, the support body side at the time of manufacture, (lambda) / 4 board side. The following is the same in this specification).
  • the formula 1: ⁇ P / ⁇ s in the range from one surface of the film to the other surface exceeding 1/3 of the distance in the film thickness direction of the film Preferably there is a change that satisfies ⁇ 0.
  • the change satisfying Formula 2: ⁇ P / ⁇ s> 0 is preferably one time.
  • the light reflection layer formed by fixing the cholesteric liquid crystal phase exhibits selective reflection having a reflection center wavelength ⁇ based on the helical period of the cholesteric liquid crystal phase.
  • the light reflection layer formed by fixing the cholesteric liquid crystal phase selectively reflects either the right circularly polarized light or the left circularly polarized light and transmits the other circularly polarized light in the wavelength region exhibiting selective reflection.
  • the average refractive index n is (no + ne) / 2 described above.
  • the central wavelength of the reflection wavelength is preferably in the wavelength band of 400 to 800 nm, and more preferably in the wavelength band of 400 to 750 nm. In the film of the present invention, it is also preferable that the central wavelength of the reflection wavelength is in the visible light band.
  • the film of the present invention is a brightness enhancement film for a liquid crystal display device having a backlight including one or a plurality of light sources having an emission center wavelength in the visible light region because the center wavelength of the reflection wavelength is within the wavelength band of the above preferable range.
  • the center wavelength of the reflection wavelength is preferably controlled according to the emission center wavelength of the light source of the backlight of the liquid crystal display device.
  • the reflection wavelength calculated based on the following Formula 3 is the one surface of the film ( Preferably, from the air side, the extreme outermost surface has a wavelength band of red light (preferably 600 to 750 nm), then a wavelength band of blue light (preferably 400 to 500 nm), and then a wavelength band of green light (preferably 500 nm). The order is preferably ⁇ 600 nm.
  • Reflection wavelength (unit: nm) 1 pitch length P ⁇ refractive index of liquid crystal compound (main liquid crystal)
  • the polymerizable liquid crystal composition for forming the film of the present invention or the film of the present invention contains a liquid crystal compound.
  • the polymerizable liquid crystal composition for forming the light reflecting layer may contain other components such as a chiral agent, an alignment control agent (may be a surfactant), a polymerization initiator, and an alignment aid. Good.
  • the film of the present invention can be obtained, for example, by applying the polymerizable liquid crystal composition to other layers such as a ⁇ / 4 plate, other light reflecting layers, a temporary support, and an alignment film, and then curing the coating film. .
  • liquid crystal compound used as the polymerizable liquid crystal compound examples include a rod-like liquid crystal compound and a disk-like liquid crystal compound.
  • the aforementioned polymerizable liquid crystal compound is preferably a rod-like liquid crystal compound.
  • rod-like liquid crystal compound examples include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines, Phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used.
  • high-molecular liquid crystal compounds can also be used.
  • the polymerizable rod-like liquid crystal compound examples include those described in Makromol. Chem. 190, 2255 (1989), Advanced Materials 5, 107 (1993), US Pat. No. 4,683,327, US Pat. Publication Nos. 97/00600, 98/23580, 98/52905, JP-A 1-272551, 6-16616, 7-110469, 11-80081
  • the compounds described in JP-A-2001-328973 and the like can be used.
  • the polymerizable functional group examples include an acryloyl group, a methacryloyl group, an epoxy group, and a vinyl ether group.
  • an acryloyl group and a methacryloyl group are preferable.
  • a crosslinked structure can be introduced to improve durability.
  • 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 rod-shaped liquid crystal compound used as a polymerizable liquid crystal compound for the film of this invention or the above-mentioned polymeric liquid crystal composition below is shown, this invention is not limited to these.
  • Specific examples of the polymerizable liquid crystal compound having two polymerizable functional groups include, for example, LC242 manufactured by BASF.
  • discotic liquid crystal compound for example, those described in JP-A-2007-108732 and JP-A-2010-244038 can be preferably used, but are not limited thereto.
  • Preferred examples of the discotic liquid crystal compound used as the polymerizable liquid crystal compound in the film of the present invention or the polymerizable liquid crystal composition described above are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • the film of the present invention or the aforementioned polymerizable liquid crystal composition preferably contains a chiral agent.
  • a chiral agent is a compound for adjusting the helical period of a cholesteric liquid crystal compound, and is also called a chiral agent.
  • various known chiral agents for example, liquid crystal device handbook, chapter 3-4-3, TN, chiral agent for STN, page 199, edited by Japan Society for the Promotion of Science, 42nd Committee, 1989) ) Can be used.
  • the chiral agent generally contains an asymmetric carbon atom, but an axially asymmetric compound or a planar asymmetric compound containing no asymmetric carbon atom can also be used as the chiral agent.
  • Examples of the axial asymmetric compound or the planar asymmetric compound include binaphthyl, helicene, paracyclophane, and derivatives thereof.
  • the chiral agent may have a polymerizable group.
  • the rod-shaped liquid crystal compound used in combination also has a polymerizable group, it is derived from the rod-shaped liquid crystal compound by a polymerization reaction between the chiral agent having a polymerizable group and the polymerizable rod-shaped liquid crystal compound.
  • a polymer having a repeating unit derived from a chiral agent can be formed.
  • the polymerizable group possessed by the chiral agent having a polymerizable group is preferably the same group as the polymerizable group possessed by the polymerizable rod-like liquid crystal compound.
  • the polymerizable group of the chiral agent is preferably an unsaturated polymerizable group, an epoxy group or an aziridinyl group, more preferably an unsaturated polymerizable group, and particularly preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group. .
  • the above chiral agent may be a liquid crystal compound.
  • the chiral agent exhibiting a strong twisting force include, for example, JP 2010-181852 A, JP 2003-287623 A, JP 2002-80851 A, JP 2002-80478 A, and JP 2002-302487 A.
  • the chiral agent described in the publication can be mentioned and can be preferably used in the present invention.
  • isosorbide compounds having a corresponding structure can be used for the isosorbide compounds described in these publications, and isosorbide compounds having a corresponding structure can be used for the isomannide compounds described in these publications. It can also be used.
  • the film of the present invention or the aforementioned polymerizable liquid crystal composition more preferably contains a chiral agent having photoisomerization properties.
  • the chiral agent having photoisomerization is preferably a chiral agent having a photoisomerization skeleton in the molecule.
  • the chiral agent having photoisomerization property undergoes a structural change upon exposure of the polymerizable liquid crystal composition by ultraviolet irradiation, and the twisting force changes greatly.
  • the photoisomerization rate of the chiral agent can be changed in the thickness direction of the film.
  • a chiral agent having a photoisomerization skeleton in the molecule is a compound capable of inducing a helical twist in a predetermined twist direction with respect to the molecules of the polymerizable liquid crystal compound coexisting, and exhibits a different twisting force by light irradiation.
  • An example of a chiral agent having a photoisomerization skeleton in the molecule is a compound having a photoisomerization skeleton in the molecule together with a chiral moiety. This compound is isomerized or isomerized and dimerized by light irradiation, and converted into another state having a different twisting force.
  • Examples of the photoisomerization skeleton (which is a photoisomerization skeleton and may be a photodimerization group) include a cinnamate group (C 6 H 5 —CH ⁇ CH—COO—), a chalcone structure (—C 6 H 4 —CH ⁇ CH—CO—C 6 H 4 —), stilbene structure (—C 6 H 4 —CH ⁇ CH—C 6 H 4 —), and azobenzene structure (—C 6 H 4 —N ⁇ N) —C 6 H 4 —) is included, and is preferably at least one selected from a cinnamate group, a chalcone structure, and an azobenzene structure, and more preferably a cinnamate group.
  • a cinnamate group C 6 H 5 —CH ⁇ CH—COO—
  • a chalcone structure —C 6 H 4 —CH ⁇ CH—CO—C 6 H 4 —
  • stilbene structure —C 6 H 4 —
  • Examples of chiral sites include an isosorbide skeleton, an isomannide skeleton, and a binaphthol skeleton.
  • Chiral agents include those containing an asymmetric carbon atom or an axially asymmetric structure (including an asymmetric carbon atom).
  • An axially asymmetric compound or a planar asymmetric compound (or a compound containing no asymmetric carbon atom) may also be used as the chiral agent.
  • Examples of the axial asymmetric compound or the planar asymmetric compound include binaphthyl, binaphthol, helicene, paracyclophane, and derivatives thereof.
  • the chiral agent having a photoisomerization skeleton in the molecule preferably has a polymerizable functional group. Examples of the polymerizable functional group possessed by the chiral agent having a photoisomerizable skeleton in the molecule are the same as the examples of the polymerizable functional group possessed by the polymerizable liquid crystal compound described later.
  • any chiral agent having a photoisomerization skeleton in the molecule satisfying the above characteristics can be used.
  • chiral agents whose torsional force is changed by light include, in the case of an isosorbide skeleton, JP 2003-306490 A [0038] to [0057], JP 2003-306491 A [0033] to [0041],
  • JP 2003-306491 A [0033] to [0041] In the case of a binaphthol skeleton, the compounds described in JP-A-2003-55315 (binaphthol derivatives) can be cited, and those compounds described in JP 2010-181852 [0060] to [0062] are exemplified. Either can be used and the chiral agents described in these publications are incorporated herein.
  • the ratio of the chiral agent having a photoisomerization skeleton in the molecule to the polymerizable liquid crystal compound is preferably 1 to 20% by mass, and particularly preferably 2 to 15% by mass.
  • the ratio of the chiral agent having a photoisomerization skeleton in the molecule to the achiral polymerizable liquid crystal compound is 15% by mass or less, the center wavelength of the reflection peak of the film of the present invention is hardly in the ultraviolet region, Easy to reflect light.
  • the film of the present invention or the aforementioned polymerizable liquid crystal composition preferably contains a polymerization initiator.
  • the polymerization initiator include ⁇ -carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), ⁇ -hydrocarbon substituted aromatics.
  • An acyloin compound (described in US Pat. No. 2,722,512), a polynuclear quinone compound (described in US Pat. Nos.
  • the film of the present invention or the above-mentioned polymerizable liquid crystal composition has a helical pitch of cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction of the film in which the content of the above-mentioned polymerization initiator is less than 2.0% by mass. Is preferable from the viewpoint of easily forming a layer that changes to satisfy both Formula 1 and Formula 2 in one layer.
  • the content of the aforementioned polymerization initiator with respect to the aforementioned film is preferably 0.1 to 1.5% by mass, more preferably 0.5 to 1.0% by mass.
  • the film of the present invention or the polymerizable liquid crystal composition described above preferably contains an alignment control agent (may be a surfactant).
  • the alignment control agent include compounds exemplified in [0092] and [0093] of JP-A No. 2005-99248, and [0076] to [0078] and [0082] of JP-A No. 2002-129162.
  • the compounds exemplified in JP-A-2005-99248, [0094] and [0095], and JP-A-2005-99248, [0096]. are included.
  • a compound represented by the following general formula (I) described in [0082] to [0090] of JP-A No. 2014-119605 is also preferable as the fluorine-based alignment control agent, and the contents of this publication are incorporated herein. .
  • the polymerizable liquid crystal composition may contain a solvent.
  • the solvent an organic solvent is preferably used.
  • organic solvents examples include amides (eg N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg pyridine), hydrocarbons (eg benzene, hexane), alkyl halides (eg , Chloroform, dichloromethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination.
  • amides eg N, N-dimethylformamide
  • sulfoxides eg dimethyl sulfoxide
  • heterocyclic compounds eg pyridine
  • hydrocarbons eg benzene, hexane
  • a chiral agent having photoisomerization properties undergoes some structural change (for example, a change from a trans isomer to a cis isomer or a 2 + 2 cyclization reaction). , Reaction with a polymerizable group, decomposition reaction, etc.), the helical twisting power is reduced, and it is preferable to realize it by increasing the wavelength.
  • the wavelength required for isomerization near the surface is attenuated. It is preferable to realize.
  • the helical pitch of the outermost layer can be increased in wavelength by controlling the uneven distribution of the chiral agent amount in the vicinity of the surface layer (reducing the uneven distribution amount).
  • Specific techniques for controlling the uneven distribution of the amount of the chiral agent include the hydrophilicity / hydrophobicity control of the chiral agent and the hydrophilicity / hydrophobicity control of the surrounding environment in the mature state.
  • a chiral agent having photoisomerization property is irradiated with a cis isomer from a trans isomer, a 2 + 2 cyclization reaction, a polymerizable group, etc. by UV irradiation.
  • the chiral agent near the center is unevenly distributed with respect to the outermost layer. It is preferable to realize by increasing. In one embodiment of the film of the present invention, it is preferable that the amount of the chiral agent is unevenly distributed on the air interface side in the film thickness direction.
  • Examples of the method for controlling the uneven distribution of the amount of the chiral agent include a method using a chiral agent whose compatibility changes with the polymerization rate of the surrounding polymerizable liquid crystal compound. If this method is used, the chiral agent is eluted from the portion on the side opposite to the outermost surface by using a method of actively promoting the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound in the vicinity of the surface opposite to the outermost surface described later. By diffusing the chiral agent into the central portion, it is possible to make a difference in the length of the helical pitch.
  • the helical pitch does not change.
  • a method of actively promoting the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound in the vicinity of the surface opposite to the outermost surface a method of increasing the oxygen concentration of the portion, a heat treatment, or an amount of the polymerization initiator is unevenly distributed. (Increase) method and a method of irradiating light only from one side (support side) opposite to the outermost surface of the film.
  • a method of positively promoting the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound in the vicinity of the surface opposite to the outermost surface a method of increasing the oxygen concentration in a portion where the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound is desired to be promoted is used. It is preferable.
  • the method for producing a film of the present invention includes a step of forming a film of a polymerizable liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound, Including a polymerization step of polymerizing the polymerizable liquid crystal compound contained in the film of the polymerizable liquid crystal composition,
  • the above-described polymerization step includes a step of changing the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction so as to satisfy both the following formula 1 and the following formula 2, and a step of fixing the cholesteric liquid crystal phase after the change of the helical pitch.
  • a method for producing a film comprising: Formula 1: ⁇ P / ⁇ s ⁇ 0 Formula 2: ⁇ P / ⁇ s> 0
  • ⁇ P represents a minute change in the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase
  • ⁇ s represents a minute change in the distance in the film thickness direction from one surface of the film.
  • the film formation of the polymerizable liquid crystal composition is preferably performed by application of the polymerizable liquid crystal composition.
  • the application of the polymerizable liquid crystal composition is carried out by using a suitable liquid crystal composition such as a roll coating method, a gravure printing method, a spin coating method, etc. It can be performed by a method of developing by a method. Furthermore, it can be performed by various methods such as a wire bar coating method, an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, and a die coating method.
  • a coating film can be formed by discharging a polymerizable liquid crystal composition from a nozzle using an ink jet apparatus.
  • the polymerizable liquid crystal composition is cured to fix the alignment state of the molecules of the polymerizable liquid crystal compound.
  • Curing is preferably carried out by a polymerization reaction of a polymerizable group introduced into the polymerizable liquid crystal compound.
  • the step of forming a film of the above-described polymerizable liquid crystal composition is performed once, from the viewpoint of production cost, and when the obtained film is incorporated in a liquid crystal display device. It is preferable from the viewpoint that the luminance can be further increased and the change in oblique color can be further suppressed.
  • the coating film may be dried by a known method after the application of the polymerizable liquid crystal composition and before the polymerization reaction for curing. For example, it may be dried by standing or may be dried by heating. It is sufficient that the polymerizable liquid crystal compound molecules in the polymerizable liquid crystal composition are aligned in the steps of applying and drying the polymerizable liquid crystal composition.
  • the coating film may be dried and the solvent may be removed to obtain a cholesteric liquid crystal phase. Further, heating at a transition temperature to the cholesteric liquid crystal phase may be performed.
  • the cholesteric liquid crystal phase can be stably formed by heating to the temperature of the isotropic phase and then cooling to the cholesteric liquid crystal phase transition temperature.
  • the liquid crystal phase transition temperature of the aforementioned polymerizable liquid crystal composition is preferably in the range of 10 to 250 ° C., more preferably in the range of 10 to 150 ° C., from the viewpoint of production suitability and the like. It is preferable that the temperature is not less than the above lower limit value because a cooling step or the like is not required in order to lower the temperature to a temperature range exhibiting a liquid crystal phase.
  • the method for producing a film of the present invention includes a polymerization step of polymerizing the polymerizable liquid crystal compound contained in the film of the polymerizable liquid crystal composition, and the polymerization step is performed in the film thickness direction of the film. And a step of fixing the cholesteric liquid crystal phase after the change of the helical pitch.
  • the above-described polymerization step is preferably a step of irradiating the above-described polymerizable liquid crystal composition with light.
  • Examples of the method for increasing the reflection bandwidth of the film of the present invention include use of a high ⁇ n liquid crystal compound and a pitch gradient method. In the present invention, at least the pitch gradient method is used.
  • a wide half width can be realized by changing the spiral pitch in the spiral direction (film thickness direction) of the cholesteric liquid crystal phase.
  • both the formula 1 and the formula 2 are satisfied in one layer even if the helical pitch continuously changes in the film thickness direction.
  • the spiral pitch of the layer in which the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase satisfies both Formula 1 and Formula 2 in one layer at least in the film thickness direction is expressed in the film thickness direction. Both 1 and Equation 2 are changed so as to satisfy one layer.
  • the pitch gradient method is such that the concentration of a compound that does not form a spiral in the thickness direction of the liquid crystal layer satisfies both Formula 1 and Formula 2 in the thickness direction of the liquid crystal layer.
  • the pitch gradient method when the pitch gradient method is applied to another light reflecting layer other than the layer in which the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase satisfies both Formula 1 and Formula 2 in one layer in the film thickness direction of the film, the pitch In the light reflection layer to which the gradient method is applied, it is preferable that the pitch is continuously increased or continuously decreased from one surface of the layer to the other surface.
  • the pitch gradient method continuously changes the compound concentration that does not form a helix in the thickness direction of the liquid crystal layer in the thickness direction of the liquid crystal layer, or a chiral agent.
  • the concentration is continuously changed in the thickness direction of the liquid crystal layer, or a chiral agent having a photoisomerization moiety is used, and the photoisomerization skeleton of the chiral agent is isomerized by UV irradiation or the like when forming the light reflection layer.
  • it is preferably achieved by changing the HTP (helical twisting power) of the chiral agent.
  • the pitch gradient method those described in (Nature 378, 467-469 1995), Japanese Patent No. 4990426, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-265896, and the like can be applied.
  • the polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator.
  • a photopolymerization reaction is preferred.
  • the polymerization reaction is performed under mild conditions so that the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound does not proceed completely. Preferably it is done.
  • a chiral liquid crystal compound whose compatibility with the polymerizable liquid crystal compound is changed depending on the polymerization rate of the polymerizable liquid crystal compound, and positively active in the vicinity of the surface opposite to the outermost surface.
  • Heat treatment as a method of actively promoting the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound in the vicinity of the surface opposite to the outermost surface, using a chiral agent whose compatibility with the polymerizable liquid crystal compound varies depending on the polymerization rate of the polymerizable liquid crystal compound It is more preferable to control the uneven distribution of the amount of the above-mentioned chiral agent by combining the method of increasing the oxygen concentration in the portion where the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound is desired to be promoted.
  • the details of a preferable aspect of the step of changing the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction so as to satisfy both the expressions 1 and 2 will be described.
  • the step of changing the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction so as to satisfy both the formulas 1 and 2 it is preferable to use ultraviolet rays for the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound.
  • the light irradiation energy in the step of changing the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction so as to satisfy both the formulas 1 and 2 is preferably 20 to 500 mJ, and more preferably 40 to 400 mJ. preferable.
  • the light irradiation for polymerization of the polymerizable liquid crystal compound in the step of changing the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction so as to satisfy both Formula 1 and Formula 2 may be from the outermost surface of the film. preferable.
  • the manufacturing method of the film of this invention includes the process of fixing the cholesteric liquid crystal phase after the change of a helical pitch.
  • the light irradiation for the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound in the step of fixing the cholesteric liquid crystal phase after the change of the helical pitch preferably uses ultraviolet rays.
  • the light irradiation energy in the step of fixing the cholesteric liquid crystal phase after the change of the helical pitch is preferably 100 mJ to 10 J, and more preferably 200 mJ to 5 J. In order to accelerate the curing reaction, ultraviolet irradiation may be performed under heating conditions.
  • the temperature at the time of ultraviolet irradiation within a temperature range exhibiting a cholesteric liquid crystal phase so that the cholesteric liquid crystal phase is not disturbed.
  • the oxygen concentration in the atmosphere is related to the degree of polymerization, if the desired degree of polymerization is not reached in the air and the film strength is insufficient, the oxygen concentration in the atmosphere is reduced by a method such as nitrogen substitution. It is preferable.
  • a preferable oxygen concentration is preferably 10% or less, more preferably 7% or less, and most preferably 3% or less.
  • the reaction rate of the curing reaction (for example, polymerization reaction) that proceeds by irradiation with ultraviolet rays is 70% or more from the viewpoint of maintaining the mechanical strength of the layer and suppressing unreacted substances from flowing out of the layer. Preferably, it is 80% or more, more preferably 90% or more.
  • a method of increasing the irradiation amount of ultraviolet rays to be irradiated and polymerization under a nitrogen atmosphere or heating conditions are effective.
  • polymerization temperature, and pushing a reaction further by thermal polymerization reaction, and the method of irradiating an ultraviolet-ray again can also be used.
  • the reaction rate can be measured by comparing the absorption intensity of the infrared vibration spectrum of a reactive group (for example, a polymerizable group) before and after the reaction proceeds.
  • the optical properties based on the orientation of the liquid crystal compound molecules of the polymerizable liquid crystal composition for example, the optical properties of the cholesteric liquid crystal phase are retained in the layer, and the cured ⁇ / 4 plate or light reflection
  • the liquid crystal composition of the layer no longer needs to exhibit liquid crystallinity.
  • the liquid crystal composition may have a high molecular weight due to a curing reaction and may no longer have liquid crystallinity.
  • the cholesteric liquid crystal phase is fixed and the light reflecting layer is formed by the above curing.
  • the state in which the liquid crystal phase is “fixed” is the most typical and preferred mode in which the orientation of the liquid crystal compound in the cholesteric liquid crystal phase is maintained.
  • this layer has no fluidity and is oriented by an external field or external force. It shall mean a state in which the fixed orientation form can be kept stable without causing a change in form.
  • the brightness enhancement film of the present invention has a ⁇ / 4 plate and a reflective polarizer, and the aforementioned reflective polarizer is the film of the present invention.
  • the reflective polarizer in the brightness enhancement film of the present invention includes at least a layer in which the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction of the film changes so as to satisfy both Formula 1 and Formula 2 in one layer. Examples of preferred embodiments of the layer structure of the brightness enhancement film of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the brightness enhancement film 11 shown in FIG. 3 has a ⁇ / 4 plate 12 and a reflective polarizer 13, and the reflective polarizer 13 is the film 14 of the present invention.
  • the film 14 of the present invention is a single-layer film of a layer 14a in which the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction changes so as to satisfy both the formulas 1 and 2 in one layer.
  • the brightness enhancement film 11 shown in FIG. 4 has a support 10, an alignment film 18, a ⁇ / 4 plate 12, and a reflective polarizer 13.
  • the reflective polarizer 13 is the film 14 of the present invention. is there.
  • the film 14 of the present invention is a single-layer film of a layer 14a in which the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction changes so as to satisfy both the formulas 1 and 2 in one layer.
  • the film 14 of the present invention is a laminated film of a layer 14a in which the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction of the film changes to satisfy both Formula 1 and Formula 2 in one layer, and another light reflecting layer 14b. .
  • the brightness enhancement film improves the brightness of the liquid crystal display device by the following mechanism.
  • the light reflecting layer formed by fixing the cholesteric liquid crystal phase contained in the reflective polarizer in the brightness enhancement film has at least one of right circularly polarized light and left circularly polarized light (circularly polarized light in the first polarization state) having a reflection center wavelength. Reflects in the nearby wavelength band and transmits the other (circularly polarized light in the second polarization state).
  • the reflected circularly polarized light in the second polarization state is randomized (preferably, non-polarized) in its direction and polarization state by a reflection member (also referred to as a light guide or an optical resonator) described later. It is recirculated and is reflected again by the reflective polarizer as part of the circularly polarized light in the first polarization state, and the remaining part of the light is transmitted as the circularly polarized light in the second polarization state.
  • the light utilization rate can be increased and the front luminance of the liquid crystal display device can be improved.
  • the light emitted from the reflective polarizer that is, the polarization state of the transmitted light and the reflected light of the reflective polarizer can be measured, for example, by measuring the polarization with an Axoscan from Axometrics.
  • the brightness enhancement film of the present invention has a ⁇ / 4 plate.
  • the ⁇ / 4 plate has an in-plane retardation Re ( ⁇ ) at a specific wavelength ⁇ nm.
  • Re ( ⁇ ) ⁇ / 4
  • the ⁇ / 4 plate functions as a layer for converting circularly polarized light obtained by passing through the reflective polarizer into linearly polarized light.
  • the ⁇ / 4 plate preferably satisfies at least one of the following formulas (A) to (C), and more preferably satisfies all of the following formulas (A) to (C).
  • Re ( ⁇ ) represents retardation in the in-plane direction (unit: nm) at the wavelength ⁇ nm.)
  • Rth (550) of the ⁇ / 4 plate is preferably ⁇ 120 to 120 nm, more preferably ⁇ 80 to 80 nm, and particularly preferably ⁇ 70 to 70 nm.
  • the ⁇ / 4 plate may be a single layer or a laminate of two or more layers, and is preferably a laminate of two or more layers.
  • the ⁇ / 4 plate is a liquid crystal compound (discotic liquid crystal compound) formed by polymerizing a retardation film (optically substantially uniaxial or substantially biaxial), a liquid crystal monomer that exhibits a nematic liquid crystal layer or a smectic liquid crystal layer.
  • a rod-like liquid crystal compound, and a cholesteric liquid crystal compound are more preferable.
  • the retardation film it is possible to select a retardation film stretched in the direction perpendicular to the conveyance direction or the conveyance direction during production of the support, and a retardation film stretched by 45 degrees with respect to the conveyance direction.
  • a phase difference film obtained by stretching a cyclic polyolefin resin (norbornene-based resin) or the like capable of producing an optical sheet member by so-called roll-to-roll, or a transparent film is subjected to orientation treatment, and the treated surface is conveyed in the direction of production.
  • a film having a layer in which a liquid crystal compound is oriented in a 45-degree direction is preferable.
  • the material used for the ⁇ / 4 plate of the brightness enhancement film of 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 ⁇ / 4 plate may be an optically anisotropic support having the target ⁇ / 4 plate function itself, or has an optically anisotropic layer on a support made of a polymer film. There may be.
  • the optical anisotropy can be achieved by, for example, a method of stretching a polymer film uniaxially or biaxially.
  • a support can be obtained.
  • the type of the polymer and those having excellent transparency are preferably used. Examples thereof include materials used for the above-mentioned ⁇ / 4 plate, cellulose acylate films (for example, cellulose triacetate film (refractive index 1.48), cellulose diacetate film, cellulose acetate butyrate film, cellulose acetate propio).
  • polyolefins such as polyethylene and polypropylene
  • polyester resin films such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate
  • polyether sulfone films polyacrylic resin films such as polymethyl methacrylate, polyurethane resin films, polyester films, polycarbonate films , Polysulfone film, polyether film, polymethylpentene film, polyetherketone film, (meth) acrylic Nitrile film, polyolefin, a polymer having an alicyclic structure (norbornene resin (ARTON, trade name, manufactured by JSR Corp.), amorphous polyolefin (ZEONEX, trade name, produced by Nippon Zeon Co., Ltd.)), and the like.
  • ARTON trade name, manufactured by JSR Corp.
  • ZEONEX trade name, produced by Nippon Zeon Co., Ltd.
  • triacetyl cellulose, polyethylene terephthalate, and polymers having an alicyclic structure are preferable, and triace
  • the angle formed by the slow axis direction of the ⁇ / 4 plate and the absorption axis direction of the polarizing plate is preferably 30 to 60 °, more preferably 35 to 55 °, and more preferably 40 to 50. It is particularly preferable that the angle is 45 °, and it is more particularly preferable that the angle is 45 °.
  • the angle between the slow axis direction of the ⁇ / 4 plate and the longitudinal direction is 30 to 60 °. Preferably there is.
  • the polymer orientation axis is continuously stretched in the direction of 30 to 60 ° with respect to the longitudinal direction.
  • Any known method can be adopted as long as it is inclined to a desired angle.
  • the stretching machine used for the oblique stretching is not particularly limited, and a conventionally known tenter type stretching machine that can add feeding force, pulling force, or pulling force at different speeds in the horizontal or vertical direction can be used. it can.
  • the tenter type stretching machine includes a horizontal uniaxial stretching machine, a simultaneous biaxial stretching machine, and the like, but is not particularly limited as long as a long film can be continuously obliquely stretched. These types of stretching machines can be used.
  • Examples of the oblique stretching method include, for example, JP-A-50-83482, JP-A-2-113920, JP-A-3-182701, JP-A-2000-9912, JP-A-2002-86554, The methods described in JP 2002-22944 A and International Publication No. 2007/111313 can be used.
  • the ⁇ / 4 plate has an optically anisotropic layer or the like on a support made of a polymer film
  • a desired ⁇ / 4 plate 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 polymer formed from a composition containing a liquid crystal compound and exhibiting optical anisotropy expressed by molecular orientation of the liquid crystal compound. It may be a layer having optical anisotropy expressed by stretching a film and orienting a polymer in the film, or may have both layers.
  • 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.
  • it can also be configured by combining one or more biaxial films and one or more uniaxial films.
  • the ⁇ / 4 plate preferably includes at least one layer formed from a composition containing a liquid crystal compound. That is, the ⁇ / 4 plate is preferably a laminate of a polymer film (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 a stretching process or the like may be used.
  • the support preferably has a light transmittance of 80% or more. Specific examples of the support will be described later.
  • the type of liquid crystal compound used for forming the optically anisotropic layer is not particularly limited.
  • the optically anisotropic layer is a layer formed by fixing the liquid crystal compound by polymerization or the like, and thus becomes a layer. 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 crystal compound may be a discotic liquid crystal compound or a rod-shaped liquid crystal compound. In the present invention, a discotic liquid crystal compound is more preferable.
  • the composition for producing the ⁇ / 4 plate preferably does not contain a chiral agent.
  • the molecules of the liquid crystal compound are fixed in any alignment state of vertical alignment, horizontal alignment, hybrid alignment, and tilt alignment.
  • the disk surface of the disk-like liquid crystal compound is substantially perpendicular to the film surface (optically anisotropic layer surface), or a rod-like liquid crystal It is preferable that the long axis of the compound is substantially horizontal with respect to the film surface (optically anisotropic layer surface).
  • substantially perpendicular to the discotic liquid crystal compound means that the average angle between the film surface (optically anisotropic layer surface) and the disc surface of the discotic liquid crystal compound is in the range of 70 ° to 90 °. To do. 80 ° to 90 ° is more preferable, and 85 ° to 90 ° is still more preferable. That the rod-like liquid crystal 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 crystal 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 described above comprises a coating liquid containing a liquid crystal compound such as a rod-like liquid crystal compound or a disk-like liquid crystal compound, and, if desired, a polymerization initiator, an alignment control agent and other additives, which are described later, on a support. It can be formed by coating. 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 reflective polarizer fixes the cholesteric liquid crystal phase including a layer in which the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase satisfies both Formula 1 and Formula 2 in one layer in the film thickness direction. And at least one light reflecting layer.
  • the reflective polarizer preferably includes 1 to 4 light reflecting layers including a layer in which the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase satisfies both Formula 1 and Formula 2 in one layer in the film thickness direction. 1 to 3 layers are more preferable, and 1 or 2 layers are more preferable.
  • the light reflecting layer closer to the ⁇ / 4 plate side is referred to as the first light reflecting layer, and the light reflecting closer to the ⁇ / 4 plate side.
  • the layer may be referred to as a second light reflecting layer.
  • the reflective polarizer may include a layer formed from a polymerizable liquid crystal composition containing a rod-like liquid crystal compound and a layer formed from a polymerizable liquid crystal composition containing a discotic liquid crystal compound. From the viewpoint of further improving the oblique color change, it is preferable.
  • the layer formed from the polymerizable liquid crystal composition is usually a layer obtained by applying the polymerizable liquid crystal composition to another layer and then curing the coating film.
  • the rod-like liquid crystal compound substantially acts as a positive Rth for light having a wavelength other than the wavelength range exhibiting selective reflection
  • the discotic liquid crystal compound acts as a negative Rth substantially.
  • the reflective polarizer preferably has a function of reflecting blue light, green light, and red light.
  • the brightness enhancement film containing a reflective polarizer has a region where the reflectance is 40% or more, 150 nm or more, more preferably 170 nm or more, and further preferably 200 nm or more.
  • a region where the reflectance is 40% or more may be measured as a region where the transmittance is 60% or more.
  • permeability shows the value which measured the transmittance
  • the transmittance measured by spectral transmittance measurement in UV3150 manufactured by Shimadzu Corporation can be used.
  • the reflectivity indicates a value obtained by integrating light from a 5 ° direction and integrating the reflected light with an integrating sphere.
  • the reflective polarizer preferably includes one layer of a broadband light reflecting layer, and a layer in which the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase satisfies both Formula 1 and Formula 2 in one layer in the film thickness direction is a broadband light reflecting layer. More preferably, it is a layer.
  • the broadband light reflecting layer may be a layer that reflects light of at least one color among blue light, green light, and red light, and also reflects light in a wavelength band that exceeds the wavelength band of this one color. For example, it may be a layer that reflects blue light and green light in one layer, a layer that reflects green light and red light in one layer, or a layer that reflects blue light, green light, and red light in one layer.
  • a layer that reflects blue light, green light, and red light in one layer is preferable.
  • blue light is light having a wavelength of 380 to 499 nm
  • green light is light having a wavelength of 500 to 599 nm
  • red light is light having a wavelength of 600 to 780 nm.
  • Infrared light is light of 780 to 850 nm.
  • a layer in which the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction satisfies both Formula 1 and Formula 2 in one layer is a broadband light reflecting layer.
  • the red light reflection layer preferably has a reflectance peak having a reflection center wavelength in a wavelength band of 600 to 750 nm and a half width of 200 nm or less.
  • the reflection center wavelength of the red light reflection layer is preferably in the wavelength band of 610 to 690 nm, and more preferably in the wavelength band of 610 to 660 nm.
  • the full width at half maximum of the reflectance peak of the red light reflecting layer is preferably 200 nm or less, more preferably the full width at half maximum of this reflectance peak is 190 nm or less, and the full width at half maximum of this reflectance peak is 180 nm or less.
  • the red light reflection layer preferably has no reflectance peak in the wavelength bands of 380 to 499 nm and 500 to 599 nm.
  • the red light reflecting layer preferably has an average reflectance of 380 to 499 nm and 500 to 599 nm of 5% or less.
  • the red light reflecting layer is preferably a red light reflecting layer formed by fixing a cholesteric liquid crystal phase using a discotic liquid crystal compound as a polymerizable liquid crystal compound from the viewpoint of further improving the oblique color change.
  • the preferred range of the discotic liquid crystal compound is a discotic that is a material in which the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction changes so as to satisfy both Formula 1 and Formula 2 in one layer as the material of the broadband light reflecting layer. This is the same as the preferred range of the liquid crystal compound.
  • a method of reversing Rth of a light reflection layer formed by fixing a cholesteric liquid crystal phase and a method of extending the reflection band to the infrared are also preferable.
  • the principle of improving the color by extending the reflection band to the infrared is shown below. Even if the reflection band of the light reflection layer with a fixed cholesteric liquid crystal phase covers red, green and blue with respect to the front incident light, the reflection band shifts to the short-wave side for oblique light. Thus, the red reflection layer becomes green reflection, the green reflection layer becomes blue reflection, and the blue reflection layer becomes ultraviolet reflection.
  • the infrared reflection layer reflects red against oblique light, so that the balance of red, green and blue is maintained even in the oblique direction, and the color changes. Can be improved.
  • a reflective polarizer having a low reflectance in the wavelength band of 470 nm to 500 nm is also preferable.
  • the reflectance is preferably 30% or less, more preferably 27% or less, and further preferably 25% or less.
  • the reflectance indicates a value obtained by integrating light reflected from a 5 ° direction with an integrating sphere.
  • the brightness enhancement film may include an alignment film.
  • the alignment film is used for aligning the molecules of the liquid crystal compound in the polymerizable composition when the ⁇ / 4 plate or the light reflection layer is formed.
  • the alignment film is used in the formation of the ⁇ / 4 plate or the light reflection layer, and the brightness enhancement film may or may not include the alignment film.
  • the alignment film can be provided by means such as a rubbing treatment of an organic compound (preferably a polymer), oblique vapor deposition of an inorganic compound such as SiO, or formation of a layer having microgrooves. Furthermore, an alignment film in which an alignment function is generated by application of an electric field, application of a magnetic field, or light irradiation is also known. Depending on the underlying material such as the support, the ⁇ / 4 plate, or the light reflection layer, the support can be directly aligned (for example, rubbed) to function as an alignment film without providing an alignment film. it can.
  • An example of such a lower support is PET (polyethylene terephthalate).
  • the lower light reflecting layer may act as an alignment film to align the liquid crystal compound for producing the upper light reflecting layer.
  • the upper liquid crystal compound can be aligned without providing an alignment film or without performing a special alignment process (for example, rubbing process).
  • a rubbing-treated alignment film and a photo-alignment film used by rubbing the surface will be described as preferred examples.
  • Examples of polymers that can be used for the rubbing-treated alignment film include methacrylate copolymers, styrene copolymers, polyolefins, polyvinyls described in paragraph [0022] of the specification of JP-A-8-338913, for example.
  • Examples include alcohol and modified polyvinyl alcohol, poly (N-methylolacrylamide), 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, and polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are most preferred.
  • the composition described above 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 surface of the alignment film, temporary support, ⁇ / 4 plate, or light reflecting layer to which the polymerizable liquid crystal composition is applied may be rubbed as necessary.
  • the rubbing treatment can be generally performed by rubbing the surface of a film containing a polymer as a main component with paper or cloth in a certain direction.
  • a general method of rubbing is described in, for example, “Liquid Crystal Handbook” (issued by Maruzen, October 30, 2000).
  • the rubbing density (L) is quantified by the following formula (A).
  • N is the number of rubbing
  • l is the contact length of the rubbing roller
  • r is the radius of the roller
  • n is the number of rotations of the roller (round per minute; rpm)
  • v is the stage moving speed (second speed).
  • the rubbing frequency should be increased, the contact length of the rubbing roller should be increased, the radius of the roller should be increased, the rotation speed of the roller should be increased, and the stage moving speed should be decreased, while the rubbing density should be decreased. To do this, you can reverse this.
  • the description in Japanese Patent No. 4052558 can also be referred to as conditions for the rubbing process.
  • the photo-alignment film formed from the above material is irradiated with linearly polarized light or non-polarized light to produce a photo-alignment film.
  • linearly polarized light irradiation is an operation for causing a photoreaction in a photo-alignment material.
  • the wavelength of light used varies depending on the photo-alignment material used, and is not particularly limited as long as it is a wavelength necessary for the photoreaction.
  • the peak wavelength of light used for light irradiation is 200 nm to 700 nm, and more preferably ultraviolet light having a peak wavelength of light of 400 nm or less.
  • the light source used for light irradiation is a commonly used light source such as a tungsten lamp, a halogen lamp, a xenon lamp, a xenon flash lamp, a mercury lamp, a mercury xenon lamp, a carbon arc lamp, or various lasers (eg, semiconductor laser, helium).
  • Neon laser, argon ion laser, helium cadmium laser, YAG (yttrium, aluminum, garnet) laser), light emitting diode, cathode ray tube, and the like can be given.
  • a method using a polarizing plate eg, iodine polarizing plate, dichroic dye polarizing plate, wire grid polarizing plate
  • reflection using a prism-based element eg, Glan-Thompson prism
  • Brewster angle A method using a polarizer or a method using light emitted from a laser light source having polarization can be employed.
  • a method of irradiating light from the top surface or the back surface to the alignment film surface perpendicularly or obliquely with respect to the alignment film is employed.
  • the incident angle of light varies depending on the photo-alignment material, but is, for example, 0 to 90 ° (vertical), preferably 40 to 90 °.
  • the non-polarized light is irradiated obliquely.
  • the incident angle is 10 to 80 °, preferably 20 to 60 °, particularly preferably 30 to 50 °.
  • the irradiation time is preferably 1 minute to 60 minutes, more preferably 1 minute to 10 minutes.
  • the brightness enhancement film of the present invention may contain a support.
  • a support body can function as a layer which supports the layer formed from the composition containing a liquid crystal compound.
  • the light reflection layer may be formed using the ⁇ / 4 plate itself as a support, and the entire ⁇ / 4 plate formed on the support is used as a support.
  • a reflective layer may be formed.
  • the brightness enhancement film of the present invention may not include a support for forming the light reflecting layer. For example, glass or a transparent film may be used as a support for forming the light reflecting layer. After forming the layer, only the light reflection layer may be peeled off from the support during film formation to form the brightness enhancement film of the present invention.
  • the film is peeled off using a film in which a ⁇ / 4 plate and an adhesive layer (and / or an adhesive material) are laminated. It is good also as a brightness enhancement film of the present invention by pasting a light reflection layer with an adhesion layer. Further, a film in which a ⁇ / 4 plate and a first light reflecting layer are formed in this order on a support, and a film in which a second light reflecting layer is formed in this order on a support, a first light reflecting layer and a first light reflecting layer are formed. It is good also as a brightness improvement film of this invention by providing and bonding an adhesive layer (and / or adhesive material) between two light reflection layers. At this time, the support may or may not be peeled off after bonding.
  • the Re of the support is preferably 0 to 50 nm, more preferably 0 to 30 nm, more preferably 0 to 30 nm when the support does not have a function as a part or all of the ⁇ / 4 plate. More preferably, it is 10 nm.
  • 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 above or below it. Thereby, it is possible to reduce the light leakage of the reflected light and the coloring when observed from an oblique direction.
  • the Rth of the support is, for example, preferably from ⁇ 40 to 120 nm, more preferably from 0 to 80 nm, still more preferably from 20 to 60 nm.
  • Examples of the material of the polymer film used as the support include materials used for the above-mentioned ⁇ / 4 plate, cellulose acylate films (for example, cellulose triacetate film (refractive index 1.48), cellulose diacetate film, cellulose Acetate butyrate film, cellulose acetate propionate film), polyolefin 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, polyester film Ether ketone film, (meth) acrylonitrile film, polyolefin, polymer having alicyclic structure (norbornene resin (Arton: trade name, manufactured by JSR Corporation, amorphous polyolefin (ZEONEX: trade name, manufactured by ZEON Corporation)), Of these
  • the thickness of the transparent support may be about 5 ⁇ m to 150 ⁇ m, preferably 5 ⁇ 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 5 ⁇ m, the strength of the film tends to be low, 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 size of the transparent support or the long transparent support is 10 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 inorganic particles of about ⁇ 100 nm are mixed at a solid content mass ratio of 5% to 40% and formed on one side of the support by coating or co-casting with the support.
  • Adhesive layer (adhesive layer), adhesive>
  • adhesive layer is used in a concept including “adhesion”.
  • An adhesive layer may be included between the members of the film of the present invention, the brightness enhancement film, and the optical sheet member described later.
  • an adhesive layer is included between the ⁇ / 4 plate and the reflective polarizer, between the light reflecting layers in the reflective polarizer, between the polarizing plate or the polarizer and the ⁇ / 4 plate, and the like. Also good.
  • 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.
  • Examples of the adhesive include a boron compound aqueous solution, an epoxy compound curable adhesive that does not contain an aromatic ring in the molecule, as disclosed in JP-A-2004-245925, and 360 described in JP-A-2008-174667.
  • An active energy ray-curable adhesive comprising, as essential components, a photopolymerization initiator having a molar extinction coefficient of 400 or more at a wavelength of 450 nm and an ultraviolet curable compound, a (meth) acrylic adhesive described in JP-A-2008-174667 (A) (meth) acrylic compound having 2 or more (meth) acryloyl groups in the molecule in 100 parts by mass of the total amount of the compound, and (b) having a hydroxyl group in the molecule, and only having a polymerizable double bond (Meth) acrylic compound having one and (c) phenol ethylene oxide modified acrylate or nonylphenol ethylene oxide The active energy ray-curable adhesive containing a modified acrylate, and
  • the refractive index difference between the reflective polarizer and the layer adjacent to the polarizing plate side of the reflective polarizer is preferably 0.15 or less, and is 0.10 or less. Is more preferable and 0.05 or less is particularly preferable.
  • the layer adjacent to the polarizing plate side of the above-described reflective polarizer include the above-described adhesive layer.
  • Such a method for adjusting the refractive index of the adhesive layer is not particularly limited, but 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.
  • the pressure-sensitive adhesive used for the above-mentioned adhesive layer examples 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.
  • the acrylic pressure-sensitive adhesive includes acrylic acid and its esters, methacrylic acid and its esters, homopolymers of acrylic monomers such as acrylamide and acrylonitrile, or copolymers thereof, and at least one of the above acrylic monomers and acetic acid.
  • Examples thereof include copolymers with aromatic vinyl monomers such as vinyl, maleic anhydride, and styrene.
  • main monomers such as ethylene acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, etc.
  • monomers such as vinyl acetate, acrylonitrile, acrylamide, styrene, methacrylate, methyl acrylate, which are cohesive components, Functional group-containing monomers such as methacrylic acid, acrylic acid, itaconic acid, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, acrylamide, methylol acrylamide, glycidyl methacrylate, and maleic anhydride
  • a Tg (glass transition point) in the range of ⁇ 60 ° C. to ⁇ 15 ° C. and a weight average molecular weight in the range of 200,000 to 1 million. Shall is preferable.
  • a sheet-like photo-curing adhesive (described in the Toagosei Group Research Annual Report, TREND No. 14, published on January 1, 2011) can be used for the adhesive layer. Bonding between optical films is easy, like an adhesive, crosslinks and cures with ultraviolet rays (UV), improves storage elastic modulus, adhesive strength and heat resistance, and is an adhesive method suitable for the present invention. .
  • UV ultraviolet rays
  • a method for producing the brightness enhancement film is not particularly limited, but is preferably formed by directly applying at least one light reflecting layer to the surface of the ⁇ / 4 plate or the other light reflecting layer. This is because it is possible to provide a brightness enhancement film having better flexibility. It is also preferable that all the light reflection layers are formed by being directly applied to the surface of the ⁇ / 4 plate or the other light reflection layer.
  • a method for producing a brightness enhancement film is, for example, by applying a polymerizable liquid crystal composition to the surface of a ⁇ / 4 plate that is a polymer film, curing the coating film, and the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction.
  • the method includes forming a layer (first light reflection layer) that changes to satisfy both Formula 1 and Formula 2 in one layer.
  • a polymerizable liquid crystal composition is further applied to the surface of the laminate of the ⁇ / 4 plate and the first light reflection layer produced as described above, and the coating film is cured to form a light reflection layer (second light (Reflection layer) may be formed, or a light reflection layer (second light reflection layer) formed on a support (temporary support) may be laminated using an adhesive layer.
  • the temporary support may or may not be peeled off thereafter.
  • the brightness enhancement film may be produced by a method including producing a ⁇ / 4 plate by applying a composition containing a liquid crystal compound on a support and curing the coating film.
  • a ⁇ / 4 plate, a first light reflecting layer, and a second light reflecting layer may be sequentially formed on the support by coating and curing.
  • a laminate having a ⁇ / 4 plate on the support, and a temporary support The laminated body having the second light reflecting layer and the first light reflecting layer in this order from the temporary support side on the body may be adhered so that the ⁇ / 4 plate and the second light reflecting layer are adjacent to each other. Good. Thereafter, the temporary support may or may not be peeled off.
  • the optical sheet member of the present invention has a brightness enhancement film and a polarizing plate including a polarizer, and an angle formed by the slow axis of the ⁇ / 4 plate and the absorption axis of the polarizer is 30 to 60 °, A polarizing plate, a ⁇ / 4 plate, and a reflective polarizer are included in this order.
  • the polarizing plate, the ⁇ / 4 plate, and the reflective polarizer are preferably laminated in direct contact in this order or via an adhesive layer.
  • the slow axis means a direction in which the refractive index is maximized.
  • the polarizing plate 1 has a configuration in which a polarizer 3 (absorptive polarizer) is sandwiched between a polarizing plate protective film 2 and a polarizing plate protective film 4, and the polarizing plate protective film 4 improves the brightness of the present invention. Also serves as a film support 10.
  • the optical sheet member may further include the brightness enhancement film support of the present invention separately from the polarizing plate protection film.
  • the plate protective film and the support may be bonded with an adhesive layer (not shown).
  • 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 reflective polarizer may be provided directly on the polarizer or via an adhesive.
  • the ⁇ / 4 plate may also serve as a polarizing plate protective film, and the polarizing plate protective film may also serve as a part of the ⁇ / 4 plate realized by lamination.
  • these protective films as the protective film disposed on the side opposite to the liquid crystal cell, a thermoplastic resin excellent in transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture barrier property, isotropy and the like is used.
  • 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.
  • a polarizing plate may consist only of a polarizer, it is preferable that a polarizing plate is comprised with the polarizing plate and the polarizing plate protective film which protects the at least single side
  • the polarizer 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-based films, polyethylene terephthalate-based films, ethylene / vinyl acetate copolymer-based films, partially saponified films of these, hydrophilic polymer films such as cellulose-based films, polyvinyl alcohol dehydrated products and polychlorinated Examples include polyene-based oriented films such as vinyl dehydrochlorinated products.
  • Polyvinyl alcohol or a derivative thereof is used as the material for the polyvinyl alcohol film.
  • 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 be mentioned.
  • 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. Further, the polymer film (stretched film) subjected to the above-described treatment is dried according to a conventional method to become a polarizer.
  • the thickness of the polarizer is usually 5 to 80 ⁇ m, preferably 5 to 50 ⁇ m, more preferably 5 to 25 ⁇ m.
  • the single transmittance when measured with a single polarizer is preferably 43% or more, and more preferably in the range of 43.3 to 45.0%.
  • the orthogonal transmittance measured by superposing two polarizers described above so that the absorption axes of the two polarizers are 90 ° to each other is smaller, and practically 0.00 % Or more and 0.050% or less is 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.
  • This polarizer can be obtained by the methods described in JP-A-2006-293275, JP-A-2009-98653, and JP-A-2001-350021.
  • thermoplastic resin excellent in transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture barrier property, isotropy and the like is used.
  • 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 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 the product names “UV-50”, “UV-80”, “SH-80”, “TD-80U”, “TD-TAC”, “UZ” manufactured by Fujifilm Corporation. -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 the (meth) acrylic resin.
  • 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 set as appropriate, In general, the thickness is about 1 to 80 ⁇ m in view of strength, workability such as handling, and thin layer properties. 1 to 60 ⁇ m is particularly preferable, 5 to 40 ⁇ m is more preferable, and 5 to 25 ⁇ m is still more preferable.
  • the liquid crystal display device of the present invention comprises a liquid crystal cell; A polarizing plate including a polarizer and the brightness enhancement film of the present invention, or the optical sheet member of the present invention; A backlight unit in this order,
  • the backlight unit includes a light source that emits blue light, green light, and red light.
  • the backlight unit emits light from the light source at the rear of the light source, and the brightness enhancement film.
  • a reflection member that converts and reflects the polarization state of the light reflected by the light source.
  • the full width at half maximum of the blue light and the green light is 100 nm or less.
  • the above-mentioned red light has an emission center wavelength in a wavelength band of 600 to 700 nm, and the half width of the above-mentioned red light is 100 nm or less.
  • the film of the present invention having at least a layer (preferably an RGB light reflecting layer) in which the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase satisfies both formula 1 and formula 2 within one layer in the film thickness direction, and ⁇ / 4
  • a layer preferably an RGB light reflecting layer
  • the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase satisfies both formula 1 and formula 2 within one layer in the film thickness direction, and ⁇ / 4
  • An example of a preferable display panel of the liquid crystal display device 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 of a general structure is employable.
  • 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).
  • TN twisted nematic
  • STN super twisted nematic
  • VA vertical alignment
  • IPS in-plane switching
  • OBC optically compensated bend cell
  • 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 liquid crystal display device of the present invention may include other members.
  • a surface layer such as an undercoat layer may be disposed.
  • a backlight unit, an optical sheet member (a laminate of a reflective polarizer and a backlight side polarizing plate), a thin layer transistor substrate, a liquid crystal cell, a color filter substrate, and a display side polarizing plate are laminated in this order. It is preferable.
  • the structure of the above-mentioned brightness improvement film is an example, and the brightness improvement film applied to a liquid crystal display device is not limited to the above-mentioned example.
  • the brightness enhancement film or the optical sheet member can be used in combination with a backlight unit in a liquid crystal display device.
  • the backlight unit includes at least a blue light having an emission center wavelength in a wavelength band of 430 to 500 nm, a green light having an emission center wavelength in a wavelength band of 500 to 600 nm, and a peak of emission intensity in a wavelength band of 600 to 700 nm. It is preferable to include a light source that emits a part of red light.
  • the above-described backlight unit includes a reflecting member that converts and reflects the polarization state of light emitted from the above-described light source and reflected by the above-described brightness enhancement film or the above-described optical sheet member at the rear of the above-described light source. It is also preferable.
  • the backlight may be of an edge light type or a direct type using a light guide plate or a reflection plate as a constituent member, but the backlight unit emits light from the light source at the rear of the light source. It is preferable to provide 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 has 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. Is preferred.
  • the blue light emitting diode that emits the blue light described above, the green light emitting diode that emits the green light described above, and the red light emitting diode that emits the red light described above may be used.
  • the light source of the backlight may be a white light source such as a white LED (Light Emitting Diode).
  • 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 preferred emission center wavelengths of the light of each color emitted from the backlight unit are as follows.
  • Blue light preferably has an emission center wavelength in the wavelength band of 440 to 470 nm.
  • the green light preferably has an emission center wavelength in the wavelength band of 520 to 570 nm.
  • Red light preferably has an emission center wavelength in the wavelength band of 600 to 640 nm.
  • the full widths at half maximum of the blue light, the green light, and the red light are 100 nm or less.
  • the blue light emitted from the backlight unit preferably has an emission intensity peak with a half-value width of 80 nm or less, more preferably an emission intensity peak with a half-value width of 70 nm or less, and a half-value width of 30 nm or less. It is particularly preferable to have a peak of emission intensity as follows.
  • the green light emitted from the backlight unit preferably has an emission intensity peak with a half-value width of 80 nm or less, more preferably an emission intensity peak with a half-value width of 70 nm or less, and a half-value width of 60 nm or less.
  • the red light emitted from the backlight unit preferably has an emission intensity peak with a half-value width of 80 nm or less, more preferably an emission intensity peak with a half-value width of 70 nm or less, and a half-value width of 60 nm or less. It is particularly preferable to have a peak of emission intensity as follows.
  • the center wavelength—the emission center wavelength) is preferably within ⁇ 50 nm and more preferably within ⁇ 25 nm for blue and green light.
  • 0 to 75 nm is preferable from the viewpoint of suppressing oblique color change, more preferably 0 to 50 nm, and still more preferably 10 to 30 nm.
  • the backlight unit preferably further includes a known diffusion plate, diffusion sheet, prism sheet (for example, BEF (Brightness Enhancement Film), etc.), and a light guide.
  • a known diffusion plate for example, diffusion sheet, prism sheet (for example, BEF (Brightness Enhancement Film), etc.)
  • BEF Backlight Enhancement Film
  • Other members are also described in Japanese Patent No. 3416302, Japanese Patent No. 3363565, Japanese Patent No. 4091978, Japanese Patent No. 3448626, and the like.
  • ⁇ Method of bonding optical sheet member to liquid crystal display device> As a method for bonding the brightness enhancement film of the present invention or the optical sheet member of the present invention to a liquid crystal display device, a known method can be used. Further, a roll-to-panel (panel means a substrate including a liquid crystal cell) manufacturing method can also be used, which is preferable in 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.
  • Example 1 In Example 1, a rod-like liquid crystal compound was used to form a film having a fixed cholesteric liquid crystal phase in which the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase changes in the film thickness direction.
  • FUJIFILM TD40UL was used as a support, and after saponification treatment and alignment film application, rubbing treatment was performed.
  • the rubbing treatment direction was 45 ° with respect to the film longitudinal direction. Details of the preparation of the support and the formation of the alignment film are shown below.
  • the cellulose acylate film T1 (“TD40UL” (manufactured by FUJIFILM Corporation) was passed through a dielectric heating roll having a temperature of 60 ° C., and the film surface temperature was raised to 40 ° C.
  • the alkaline solution was applied at a coating amount of 14 ml / m 2 using a bar coater and heated to 110 ° C. It was transported for 10 seconds under a steam far-infrared heater manufactured by Noritake Company Limited. Using a bar coater, pure water was applied at a rate of 3 ml / m 2. Next, washing with a fountain coater and draining with an air knife were repeated three times, and then transported to a drying zone at 70 ° C. for 10 seconds to dry. A saponified cellulose acylate film was prepared.
  • composition of alignment film coating solution
  • ⁇ Formation of ⁇ / 4 plate> a coating solution containing a discotic liquid crystal compound for producing a ⁇ / 4 plate having the following composition is continuously applied on the above-mentioned rubbed alignment film with a wire bar of # 3.6, and ⁇ / 4 A plate was made.
  • the conveyance speed (V) of the ⁇ / 4 plate was 20 m / min.
  • the coating liquid was heated with warm air of 130 ° C. for 90 seconds.
  • UV irradiation was performed at 80 ° C.
  • Coating liquid containing discotic liquid crystal compound for making ⁇ / 4 plate ⁇ - Discotic liquid crystal compound (compound 101 described below) 80 parts by mass Discotic liquid crystal compound (compound 102 described below) 20 parts by mass alignment aid 1 (structure described below) 0.9 parts by mass alignment aid 2 (Structure described below) 0.1 part by mass Megafac F444 manufactured by DIC 0.15 part by mass Polymerization initiator 1 (structure described below) 3 parts by mass methyl ethyl ketone 170 parts by mass t-butanol 30 parts by mass cyclohexanone 30 parts by mass Department ⁇
  • a coating liquid B1 containing a rod-shaped liquid crystal compound having the following composition was adjusted so as to have a film thickness of 4.5 ⁇ m and continuously applied to form a polymerizable liquid crystal composition.
  • a film was formed.
  • the process of forming the film of the polymerizable liquid crystal composition was once.
  • the conveyance speed (V) of the film was 20 m / min. In order to dry the solvent of the coating solution and to mature the alignment of the rod-like liquid crystal compound, it was heated with a hot air of 70 ° C. for 120 seconds.
  • the outermost surface of the above-mentioned polymerizable liquid crystal composition film at a temperature of 25 ° C. for the purpose of changing the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction so as to satisfy both the following formula 1 and the following formula 2.
  • 50 mW UV light was irradiated in a nitrogen atmosphere for 20 seconds in an environment of 25 ° C.
  • Example 1 as a method for positively promoting the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound in the vicinity of the surface opposite to the outermost surface, a method for increasing the oxygen concentration was used.
  • Rod-like liquid crystal compound 1 100 parts by mass Irgacure 819 (manufactured by BASF, polymerization initiator) 0.7 parts by weight surfactant 1 (structure described below) 0.05 parts by weight surfactant 2 (Structure described below) 0.01 parts by mass Chiral agent 1 (structure described below) 5.3 parts by mass Methyl ethyl ketone 250 parts by mass Cyclohexanone 50 parts by mass ⁇ ⁇
  • the said chiral agent 1 is a chiral agent which has photoisomerization property, and is a chiral agent from which the compatibility with a polymerizable liquid crystal compound changes with the polymerization rate of a polymerizable liquid crystal compound. It can be confirmed by the following method that the compatibility of the chiral agent with the polymerizable liquid crystal compound varies depending on the polymerization rate of the polymerizable liquid crystal compound.
  • the film obtained above was cut obliquely at an angle of 1 ° with respect to the film surface, and the resulting film cross section and surface were measured with a time-of-flight secondary ion mass spectrometer (TOF-SIMS).
  • TOF-SIMS time-of-flight secondary ion mass spectrometer
  • the film obtained by the above method was used as the film of Example 1 (also the brightness enhancement film of Example 1).
  • it can confirm with the following method that the film
  • the cross section was observed with a cross section TEM, and it was confirmed that there was no interface.
  • a polarizer was produced in the same manner as in [0219] to [0220] of JP-A-2006-293275, and the brightness enhancement film and polarizing plate protective film of Example 1 (TD40UL (manufactured by FUJIFILM Corporation)) were produced.
  • the optical sheet member of Example 1 was manufactured by pasting each on both surfaces of the polarizer.
  • a commercially available PVA (polyvinyl alcohol) paste was used as the adhesive at the time of pasting.
  • a commercially available liquid crystal display device (trade name TH-L42D2 manufactured by Panasonic Corporation) was disassembled and the backlight side polarizing plate was changed to the optical sheet member of Example 1 prepared above, and the backlight unit was replaced with the following quantum dots ( The liquid crystal display device was manufactured by changing to the RGB narrow band) backlight unit, and the liquid crystal display device of Example 1 of quantum dots was obtained.
  • the used quantum dot 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 above-described brightness enhancement film or the above-described optical sheet member is provided behind the light source.
  • Example 2 a film of a polymerizable liquid crystal composition for a light reflecting layer that reflects light in the wavelength band of red light is formed on a ⁇ / 4 plate of a laminate having a support, an alignment film, and a ⁇ / 4 plate. Formed and cured. Further, a layer that can reflect the light in the wavelength band of green light and blue light and changes the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase to satisfy both the formula 1 and the formula 2 in one layer is formed.
  • the film of Example 2 (brightness enhancement film) was produced. In the method for producing the film of Example 2, the step of forming a film of the polymerizable liquid crystal composition was performed twice. A specific manufacturing method is shown below.
  • a light reflecting layer formed by fixing a cholesteric liquid crystal phase using a discotic liquid crystal compound as a cholesteric liquid crystal material was formed by the following method.
  • a coating liquid containing a discotic liquid crystal compound having the following composition was adjusted on a ⁇ / 4 plate so as to have a film thickness of 3.0 ⁇ m and continuously applied.
  • the solvent was dried at 70 ° C. for 2 minutes, and after evaporating the solvent, heat aging was performed at 115 ° C. for 3 minutes to obtain a uniform alignment state.
  • this coating film was kept at 30 ° C., and irradiated with ultraviolet rays using a high pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere to form a cholesteric layer (red light reflecting layer) using a discotic liquid crystal compound.
  • the UV irradiation amount was 300 mJ.
  • composition of coating solution for optically anisotropic layer ⁇ Discotic liquid crystal compound (compound 101) 80 parts by weight Discotic liquid crystal compound (compound 102) 20 parts by weight Polymerizable monomer 1 (compound having the following structure) 10 parts by weight Megafac F444 0.18 parts by weight from DIC Initiator 1 3 parts by weight Chiral agent 1 3.3 parts by weight Methyl ethyl ketone 290 parts by weight Cyclohexanone 50 parts by weight ⁇ ⁇
  • Example 2 Thereafter, in Example 1, instead of applying the coating liquid B1 containing the rod-like liquid crystal compound on the ⁇ / 4 plate, the coating liquid B1 containing the rod-like liquid crystal compound was applied on the cholesteric layer using the discotic liquid crystal compound. Except for the above, a layer formed by fixing the cholesteric liquid crystal phase in which the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase changes in the film thickness direction was laminated in the same manner as in Example 1. The brightness enhancement film obtained by the above method was used as the brightness enhancement film of Example 2.
  • Example 1 the optical sheet member and the liquid crystal display device of Example 2 were produced in the same manner as Example 1 except that the brightness enhancement film of Example 2 was used instead of the brightness enhancement film of Example 1. did.
  • Example 1 A film was produced by the method described in Example 1 of JP-A-2003-279939. As in Example 1 of the present specification, as a result of evaluating the spiral of the cholesteric layer in the film thickness direction, it was found that the pitch monotonously increased from the support interface toward the air interface.
  • Comparative Example 2 The order of lamination of the light reflecting layer is from a ⁇ / 4 plate side to the air layer side, a green light reflecting layer having a thickness of 3.3 ⁇ m, a blue light reflecting layer having a thickness of 2.8 ⁇ m, and a red light reflecting layer having a thickness of 2.3 ⁇ m.
  • the film of Comparative Example 2 (brightness enhancement film) was prepared so that the order of lamination was reached. A specific manufacturing method is shown below.
  • Rod-like liquid crystal compound 201 83 parts by weight Rod-like liquid crystal compound 202 15 parts by weight Rod-like liquid crystal compound 203 2 parts by weight polyfunctional monomer A-TMMT (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. 1 part by weight polymerization initiator IRGACURE 819 (manufactured by BASF) 4 Part by mass Surfactant 2 0.05 part by mass Surfactant 3 0.01 part by mass chiral agent LC756 (manufactured by BASF) 5.1 parts by mass methyl ethyl ketone 165 parts by mass cyclohexanone 10 parts by mass ⁇
  • Rod-like liquid crystal compound 201 83 parts by weight Rod-like liquid crystal compound 202 15 parts by weight Rod-like liquid crystal compound 203 2 parts by weight polyfunctional monomer A-TMMT (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. 1 part by weight polymerization initiator IRGACURE 819 (manufactured by BASF) 4 Part by mass Surfactant 2 0.05 part by mass Surfactant 3 0.01 part by mass Chiral agent LC756 (manufactured by BASF) 3.7 parts by mass Methyl ethyl ketone 165 parts by mass Cyclohexanone 10 parts by mass ⁇ ⁇
  • Rod-like liquid crystal compound 201 83 parts by weight Rod-like liquid crystal compound 202 15 parts by weight Rod-like liquid crystal compound 203 2 parts by weight polyfunctional monomer A-TMMT (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. 1 part by weight polymerization initiator IRGACURE 819 (manufactured by BASF) 4 Part by mass Surfactant 2 0.05 part by mass Surfactant 3 0.01 part by mass Chiral agent LC756 (manufactured by BASF) 6.5 parts by mass Methyl ethyl ketone 165 parts by mass Cyclohexanone 10 parts by mass ⁇ ⁇
  • Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated in the form of a film and a liquid crystal display as follows.
  • Diagonal tint change ⁇ u′v ′ of the liquid crystal display device was evaluated by the following method.
  • the hue color difference ⁇ u′v ′ obtained by calculating the difference between the hue coordinates u ′ and v ′ in the front (polar angle 0 degree) and the polar angle 60 degrees direction is measured in the azimuth angle 0 to 360 degrees direction, and the average The value was used as an evaluation index of the diagonal color change ⁇ u′v ′.
  • a measuring machine (EZ-Contrast 160D, manufactured by ELDIM) was used for measuring the color coordinates u′v ′.
  • Example 1 The results of evaluating the films and liquid crystal display devices of each example and comparative example are described below.
  • the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction changed so as to satisfy both Formula 1 and Formula 2 in one layer.
  • the evaluation result of the front luminance was “5”, and the evaluation result of the oblique color change was 85% ( ⁇ u′v ′ vs. Comparative Example 1).
  • Example 2 the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase in the film thickness direction of the film was changed to satisfy both Formula 1 and Formula 2 in one layer in the same manner as in Example 1, and the front luminance was The evaluation result was “5”, and the evaluation result of the oblique color change was 90% ( ⁇ u′v ′ versus Comparative Example 1).
  • the spiral pitch of the cholesteric liquid crystal phase changed linearly in the film thickness direction, and the evaluation result of the front luminance was “5”.
  • the evaluation result of the oblique color change was based on Comparative Example 1.
  • the evaluation result of the front luminance of the film obtained in Comparative Example 2 was “4”, and the evaluation result of oblique color change was 142% ( ⁇ u′v ′ vs. Comparative Example 1).
  • the film of the present invention is a film having a small number of laminated layers, which can increase the front luminance when incorporated in a liquid crystal display device, can suppress oblique color change.
  • the film provided with the light reflecting layer formed by fixing the cholesteric liquid crystal phase in which the helical pitch changes linearly in the film thickness direction satisfies both Formula 1 and Formula 2 in one layer. It was found that the film had no slant color change.
  • Comparative Example 2 a film in which a light reflecting layer formed by fixing a cholesteric liquid crystal phase in which the helical pitch does not change is applied and laminated in three layers while being sequentially applied and fixed is obtained by applying both of the formulas 1 and 2. It was a film that was not filled in one layer, and it was found that even if the light reflecting layers were laminated so as to have the same reflective color order as the film of Example 1, the front luminance and oblique color change were poor.
  • Polarizing plate 2 Polarizing plate protective film (retardation film) 3 Polarizer 4 Polarizing plate protective film 10
  • Support 11 Brightness enhancement film 12 ⁇ / 4 plate 13
  • Light reflecting layer 18 Alignment film 20
  • Optical sheet member 31 Surface of the layer in which the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase changes so as to satisfy both Formula 1 and Formula 2 in one layer (air side surface) 32

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Abstract

重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物から形成された膜のコレステリック液晶相を固定してなるフィルムであって、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが下記式1および下記式2を両方1層内で満たす変化をするフィルムは、液晶表示装置に組み込んだ場合に正面輝度を高くでき、斜め色味変化を抑制でき、積層数が少ない;フィルムの製造方法;輝度向上フィルム;光学シート部材;液晶表示装置; 式1: ΔP/Δs<0 式2: ΔP/Δs>0 式1および式2中、ΔPはコレステリック液晶相の螺旋ピッチの微小変化量を表し、Δsはフィルムの一方の表面からフィルムの膜厚方向の距離の微小変化量を表す。

Description

フィルム、フィルムの製造方法、輝度向上フィルム、光学シート部材および液晶表示装置
 本発明は、フィルム、フィルムの製造方法、輝度向上フィルム、光学シート部材及び液晶表示装置に関する。より詳しくは、液晶表示装置に組み込んだ場合に正面輝度を高くでき、斜め色味変化を抑制でき、積層数の少ないフィルム、このフィルムの製造方法、このフィルムを用いた輝度向上フィルム、この輝度向上フィルムを用いた光学シート部材及びこの輝度向上フィルムを用いた液晶表示装置に関する。
 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、TV(テレビジョン)用途をメインとする大型用途、タブレットPC(パーソナルコンピュータ)やスマートフォンなどの中小型用途の双方においてLCD性能改善として省電力化等向上のための開発が進んでいる。
 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反射偏光子を設けることが提案されている。反射偏光子は、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。
 反射偏光子としては、一方向の円偏光のみを反射する反射偏光子であるコレステリック液晶相を固定してなる光反射層が知られている。また、λ/4板と、このような光反射層を組み合わせることで、直線偏光の吸収偏光子を偏光板として一般的に採用しているLCDに利用できるような、直線偏光反射型の反射偏光子を得ることができる。
 コレステリック液晶相を固定してなる光反射層のコレステリック液晶相の螺旋ピッチ(螺旋構造のピッチとも言う)を厚み方向への距離に応じて連続的に変化させること(ピッチグラジエントまたはPGとも言う)により、均一な螺旋構造のコレステリック液晶相を固定してなる光反射層よりも選択反射の波長帯域の範囲を広げ、200nm程度の広範な波長帯域の選択反射を示す広帯域円偏光板とすることで、製造工程数を減らすことが検討されている。コレステリック液晶相を固定してなる光反射層の螺旋ピッチを変化させた例として、特許文献1や2が知られている。
 特許文献1には、反射帯域幅が300nm以上である広帯域コレステリック液晶フィルムの製造方法であって、重合性メソゲン化合物(a)、重合性カイラル剤(b)、および熱重合開始剤(c)を含む液晶組成物を配向基材上に塗布する工程と、液晶組成物の熱重合による広帯域化工程とを含み、液晶組成物中の熱重合開始剤(c)の含有割合が、重合性メソゲン化合物(a)および重合性カイラル剤(b)の合計100重量部に対して0.2~4重量部である、広帯域コレステリック液晶フィルムの製造方法が記載されている。
 特許文献2には、重合性液晶化合物と、重合性カイラル剤(ただし分子内に光異性化構造を有さない)と、光異性化材料(カイラル剤ではない)と、重合開始剤とを含有する組成物から形成された、選択反射ピークの中心波長が可視光領域であり、反射帯域幅が200nm以上である広帯域コレステリック液晶フィルムが記載されている。
特開2011-133591号公報 特開2003-233988号公報 特開2003-279739号公報
 本発明者らの検討では、特許文献1や2に記載のコレステリック液晶相の螺旋ピッチが連続的に変化した広帯域コレステリック液晶フィルムを再現しただけでは、液晶表示装置に実装した形態での輝度向上率は十分な性能が得られるものの、斜め方向から液晶表示装置を見るときの色づき(以下、斜め色味変化とも言う)が強く、種々の調整(例えば反射帯域の変更や膜厚変更)だけでは、視野角方位(特に高極角領域)で赤味や緑味が発生して斜め色味変化の問題が起きてしまうことがわかった。
 この斜め色味変化の問題に対し、例えば、特許文献3では、ポジティブCプレートのような層をλ/4板とコレステリック液晶相の螺旋ピッチが連続的に変化した広帯域コレステリック液晶フィルム(PG層)の間に挿入することによる、斜め色味変化の改良が提案されている。しかしこの特許文献3に記載の方法では、λ/4板、PG層、さらにはポジティブCプレートを作製しなければならず、技術的にも製造的にも煩雑である。
 このように、液晶表示装置に組み込んだ場合に省電力化に必要なBL光利用率改善による輝度向上と、斜め色味変化の抑制を両立することができ、部品点数の少ない部材は、従来知られていなかった。
 本発明の解決しようとする課題は、液晶表示装置に組み込んだ場合に正面輝度を高くでき、斜め色味変化を抑制でき、積層数の少ないフィルムを提供することである。
 種々検討を重ねた結果、本発明者らは、偶然、コレステリック液晶相の螺旋ピッチが変化した広帯域コレステリック液晶フィルムの中で、液晶表示装置に組み込んだ場合に正面輝度を高くでき、かつ斜め色味変化にも優れるサンプルがあることを見出した。解析の結果、驚くべきことに、そのサンプルは、膜厚方向に、螺旋ピッチ幅が広くなる領域と狭くなる領域を有して変化していることがわかった。具体的には、少なくとも一方の表面でピッチが最も広く、1層内で螺旋ピッチが狭くなり、また、反対側の表面に向かってピッチが広がっていることがわかった。
 そこで、さらに検討を重ねた結果、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが広くなる領域と狭くなる領域を1層内で有するようにコレステリック液晶相の螺旋ピッチが変化したフィルムは、液晶表示装置に組み込んだ場合に正面輝度を高くでき、斜め色味変化を抑制でき、積層数の少ないフィルムであることを見出し、本発明を完成するに至った。
 上記課題を解決するための具体的な手段である本発明は、以下の構成を有する。
[1] 重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物から形成された膜のコレステリック液晶相を固定してなるフィルムであって、
 前述のフィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが下記式1および下記式2を両方1層内で満たす変化をするフィルム;
式1: ΔP/Δs<0
式2: ΔP/Δs>0
式1および式2中、ΔPはコレステリック液晶相の螺旋ピッチの微小変化量を表し、Δsはフィルムの一方の表面からフィルムの膜厚方向の距離の微小変化量を表す。
[2] [1]に記載のフィルムは、反射波長の中心波長が400~800nmの波長帯域内にあることが好ましい。
[3] [1]または[2]に記載のフィルムは、光異性化性を有するカイラル剤を含むことが好ましい。
[4] [1]~[3]のいずれか一つに記載のフィルムは、重合開始剤を含み、
 前述の重合開始剤の前述のフィルムに対する含有量が2.0質量%未満であることが好ましい。
[5] [1]~[4]のいずれか一つに記載のフィルムは、膜厚方向において、カイラル剤の量が空気界面側に多く偏在していることが好ましい。
[6] [1]~[5]のいずれか一つに記載のフィルムは、前述の重合性液晶組成物の膜が、1回の重合性液晶組成物の膜を形成する工程で形成されてなることが好ましい。
[7] [1]~[6]のいずれか一つに記載のフィルムは、前述の重合性液晶化合物が棒状液晶化合物であることが好ましい。
[8] 重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物の膜を形成する工程と、
 前述の重合性液晶組成物の膜に含まれる前述の重合性液晶化合物を重合させる重合工程を含み、
 前述の重合工程が、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチを下記式1および下記式2を両方満たすように変化させる工程と、螺旋ピッチの変化後のコレステリック液晶相を固定する工程を含む、フィルムの製造方法;
式1: ΔP/Δs<0
式2: ΔP/Δs>0
式1および式2中、ΔPはコレステリック液晶相の螺旋ピッチの微小変化量を表し、Δsはフィルムの一方の表面からフィルムの膜厚方向の距離の微小変化量を表す。
[9] [8]に記載のフィルムの製造方法は、前述の重合工程が、前述の重合性液晶組成物へ光照射する工程であり、
 前述の重合性液晶組成物がカイラル剤を含み、
 前述のカイラル剤が光異性化性を有するカイラル剤であり、かつ、前述の重合性液晶化合物の重合率によって前述の重合性液晶化合物に対する相溶性が変化するカイラル剤であることが好ましい。
[10] [8]または[9]に記載のフィルムの製造方法は、前述の重合性液晶組成物の膜を形成する工程が1回であることが好ましい。
[11] [8]~[10]のいずれか一つに記載のフィルムの製造方法で製造された、フィルム。
[12] λ/4板と、反射偏光子とを有し、
 前述の反射偏光子が[1]~[7]および[11]のいずれか一つに記載のフィルムである輝度向上フィルム。
[13] [12]に記載の輝度向上フィルムと、偏光子を含む偏光板とを有し、
 前述のλ/4板の遅相軸と前述の偏光子の吸収軸とのなす角が30~60°であり、
 前述の偏光板、前述のλ/4板および前述の反射偏光子をこの順で含む、光学シート部材。
[14] 液晶セルと;
 偏光子を含む偏光板および[12]に記載の輝度向上フィルム、または、[13]に記載の光学シート部材と;
 バックライトユニットと;をこの順で有し、
 前述のバックライトユニットが、青色光と、緑色光と、赤色光とを発光する光源を備え、
 前述のバックライトユニットが前述の光源の後部に、前述の光源から発光されて前述の輝度向上フィルム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、液晶表示装置。
 本発明によれば、液晶表示装置に組み込んだ場合に正面輝度を高くでき、斜め色味変化を抑制でき、積層数の少ないフィルムを提供することができる。
実施例1のフィルムの膜厚方向への距離と螺旋ピッチの関係を示したグラフである。 実施例1のフィルムの層構成のTEMによる断面解析を行ったときに得られた写真である。 本発明の輝度向上フィルムの層構成の1態様の概略図である。 本発明の輝度向上フィルムの層構成の他の1態様の概略図である。 本発明の輝度向上フィルムの層構成の他の1態様の概略図である。 本発明の光学シート部材の層構成の1態様の概略図である。
 以下、本発明を詳細に説明する。
 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、非偏光とは、偏光特性を持たない光である。非偏光は、無偏光とも言われる。
 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。
 光反射層の反射中心波長と半値幅は下記のように求めることができる。
 分光光度計UV3150(島津製作所)を用いて光反射層の透過スペクトルを測定すると、選択反射領域に透過率の低下ピークがみられる。この最も大きいピーク高さの1/2の高さの透過率となる2つの波長のうち、短波側の波長の値をλ1(nm)、長波側の波長の値をλ2(nm)とすると、反射中心波長と半値幅は下記式で表すことができる。
反射中心波長=(λ1+λ2)/2
半値幅=(λ2-λ1)
 本明細書において、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。単位はいずれもnmである。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円盤状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、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。
 コレステリック液晶相を固定してなる光反射層においては、液晶本来の常光屈折率noと異常光屈折率neを用いると、面内の屈折率の平均値は
(nx+ny)/2=(no+ne)/2
で表される。
 また、膜厚方向の屈折率はnoとなるため、コレステリック液晶相を固定してなる光反射層のRthは下記式で表せる。本発明の輝度向上フィルムの光反射層のRthは下記式を用いて計算した値を採用し、波長λnmのときの光反射層のRthをRth(λ)と記載する。
Rth={(no+ne)/2-no}×d={(ne-no)/2}×d
 なお、ne及びnoはアッベ屈折計にて測定することができる。
 また、コレステリック液晶相を固定してなる光反射層のRthを得る方法として、偏光エリプソを用いた方法を適用することもできる。
 例えば、M. Kimura et al. Jpn. J. Appl. Phys. 48 (2009) 03B021に記載されているようにエリプソ測定法を用いれば、コレステリック液晶相を固定してなる光反射層の厚さ、ピッチ、捩れ角等が得られ、そこからRthの値を得ることができる。
 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、偏光子または偏光板の「吸収軸」と「透過軸」とは、互いに90°の角度をなす方向を意味する。
 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する。
 本明細書において反射偏光子と偏光子(吸収偏光子)とは区別して用いられる。
[フィルム]
 本発明のフィルムは、重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物から形成された膜のコレステリック液晶相を固定してなるフィルムであって、
 前述のフィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが下記式1および下記式2を両方1層内で満たす変化をするフィルムである;
式1: ΔP/Δs<0
式2: ΔP/Δs>0
式1および式2中、ΔPはコレステリック液晶相の螺旋ピッチの微小変化量を表し、Δsはフィルムの一方の表面からフィルムの膜厚方向の距離の微小変化量を表す。
 このような構成により、本発明のフィルムは、液晶表示装置に組み込んだ場合に正面輝度を高くでき、斜め色味変化を抑制でき、積層数が少ない。本発明のフィルムを液晶表示装置に組み込んだ場合に正面輝度を高くでき、斜め色味変化を抑制できる理由やメカニズムは不明である。しかしながら、実験事実として、螺旋ピッチが変化しないコレステリック液晶相を固定してなる光反射層を、逐次の塗布および固定をしながら3層重層塗布して積層したフィルムを液晶表示装置に組み込んだ場合よりも、本発明のフィルムを液晶表示装置に組み込んだ場合の方が、明らかに正面輝度が高くなり、斜め色味変化を抑制できる。
<層構成>
 本発明のフィルムは、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層を少なくとも有する。
 なお、本明細書中、通常のコレステリック液晶相を固定してなる光反射層との区別が必要が無い場合は、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層のことを、光反射層と呼ぶこともある。
 本発明のフィルムは、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層の単層フィルムであってもよく、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層と、別の光反射層とを有する積層フィルムであってもよい。
 別の光反射層としては、例えば、重合性液晶化合物としてディスコティック液晶化合物を用いたコレステリック液晶相を固定してなる赤色光反射層を用いることが、液晶表示装置に組み込んだ場合の正面輝度および斜め色味変化をさらに改善する観点からは好ましい。
 図3および図4に、後述の本発明の輝度向上フィルムにおいて、本発明のフィルムが単層フィルムである態様の一例を示した。図3および図4では、本発明のフィルム14は、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層14aの単層である。
 図5に、後述の本発明の輝度向上フィルムにおいて、本発明のフィルムが積層フィルムである態様の一例を示した。図5では、本発明のフィルム14は、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層14aと、別の光反射層14bとが、接着層20を介して積層されている。接着層20は任意に設けることができ、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層14aと、別の光反射層14bとが直接接して積層されていてもよい。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。または隣接する層の間には、接着層が配置されていてもよい。
 本発明のフィルムは、前述の重合性液晶組成物の膜が、1回の重合性液晶組成物の膜を形成する工程で形成されてなる態様であっても、2回以上の重合性液晶組成物の膜を形成する工程で形成されてなる態様であってもよい。
 重合性液晶組成物の膜が1回の重合性液晶組成物の膜を形成する工程で形成されてなる態様の一例としては、コレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層(例えば緑色光、青色光および赤色光の波長帯域の光反射層)を形成し、コレステリック液晶相を固定して単層化される態様を挙げることができる。
 重合性液晶組成物の膜が2回以上の重合性液晶組成物の膜を形成する工程で形成されてなる態様の一例としては、重合性液晶組成物の膜(例えば赤色光の波長帯域の光反射層)を形成し、その後、コレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層(例えば緑色光および青色光の波長帯域の光反射層)を形成し、この層を完全に重合反応を完了させる態様を挙げることができる。
 本発明のフィルムは、前述の重合性液晶組成物の膜が、1回の重合性液晶組成物の膜を形成する工程で形成されてなることが好ましい。
<螺旋ピッチ>
 本発明のフィルムは、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが下記式1および下記式2を両方1層内で満たす変化をする。
式1: ΔP/Δs<0
式2: ΔP/Δs>0
式1および式2中、ΔPはコレステリック液晶相の螺旋ピッチの微小変化量を表し、Δsはフィルムの一方の表面からフィルムの膜厚方向の距離の微小変化量を表す。
 螺旋ピッチとはコレステリック液晶相における螺旋構造のピッチ長Pであり、重合性液晶化合物の層の配向方向が360度回転したときの層の厚さをいう。
 フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが下記式1および下記式2を両方1層内で満たす変化をすることは、あるフィルムの断面を透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope:TEM)で解析することによって確認することができる。
 フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層において、式1:ΔP/Δs<0を満たす変化は1回であることが好ましい。
 フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層において、式1:ΔP/Δs<0を満たす変化がフィルムの一方の表面(例えば製造時の支持体側や、λ/4板側。以下、本明細書中において同じ。)からフィルムの膜厚方向の距離の1/3以下までの範囲に存在する場合は、フィルムの一方の表面からフィルムの膜厚方向の距離の1/3を超えてもう一方の表面までの範囲で式2:ΔP/Δs>0を満たす変化が存在することが好ましい。また、式2:ΔP/Δs>0を満たす変化がフィルムの一方の表面(例えば製造時の支持体側や、λ/4板側。以下、本明細書中において同じ。)からフィルムの膜厚方向の距離の1/3以下までの範囲に存在する場合は、フィルムの一方の表面からフィルムの膜厚方向の距離の1/3を超えてもう一方の表面までの範囲で式1:ΔP/Δs<0を満たす変化が存在することが好ましい。
 フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層において、式2:ΔP/Δs>0を満たす変化は1回であることが好ましい。
<反射波長>
 コレステリック液晶相を固定してなる光反射層はコレステリック液晶相の螺旋周期に基づく反射中心波長λを有する選択反射を示す。コレステリック液晶相を固定してなる光反射層は選択反射を示す波長域において、右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させ、他方の円偏光を透過させる。反射中心波長λは、コレステリック液晶相における螺旋構造のピッチ長P(螺旋の周期)に依存し、コレステリック液晶相を固定してなる光反射層の平均屈折率nとλ=n×Pの関係に従う。平均屈折率nは上記の(no+ne)/2である。選択反射の半値幅ΔλはΔλが液晶化合物の複屈折Δnと上記ピッチ長Pに依存し、Δλ=Δn×Pの関係に従う。
 本発明のフィルムは、反射波長の中心波長が400~800nmの波長帯域内にあることが好ましく、400~750nmの波長帯域内にあることがより好ましい。
なお、本発明のフィルムは、反射波長の中心波長が可視光帯域内にあることも好ましい。本発明のフィルムは、上記の好ましい範囲の波長帯域内に反射波長の中心波長があることにより、可視光領域の発光中心波長の光源を1または複数含むバックライトを有する液晶表示装置の輝度向上フィルムとして用いたときに正面輝度を向上させやすくすることができる。反射波長の中心波長は、液晶表示装置のバックライトの光源の発光中心波長にあわせて制御することが好ましい。
 フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層において、以下の式3に基づいて計算される反射波長はフィルムの一方の表面(好ましくは空気側)から、極最表面が赤色光の波長帯域(好ましくは600~750nm)、次に青色光の波長帯域(好ましくは400~500nm)、次に緑色光の波長帯域(好ましくは500~600nm)の順であることが好ましい。
式3:
 反射波長(単位:nm)=1ピッチの長さP×液晶化合物(主液晶)の屈折率
<重合性液晶組成物>
 本発明のフィルムまたは本発明のフィルムを形成するための重合性液晶組成物は、液晶化合物を含む。光反射層を形成するための重合性液晶組成物は、カイラル剤、配向制御剤(界面活性剤であってもよい)、重合開始剤、配向助剤などのその他の成分を含有していてもよい。
 本発明のフィルムは、例えば重合性液晶組成物を、λ/4板、他の光反射層、仮支持体、配向膜などの他の層に塗布後、塗布膜を硬化して得ることができる。
 (重合性液晶化合物)
 重合性液晶化合物として用いられる液晶化合物としては、棒状液晶化合物および円盤状液晶化合物が挙げられる。本発明のフィルムまたは前述の重合性液晶組成物は、前述の重合性液晶化合物が棒状液晶化合物であることが好ましい。
 棒状液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。
 棒状液晶化合物を重合によって配向を固定することがより好ましく、重合性棒状液晶化合物としては、Makromol. Chem., 190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5巻、107頁(1993年)、米国特許4683327号公報、同5622648号公報、同5770107号公報、WO95/22586号公報、同95/24455号公報、同97/00600号公報、同98/23580号公報、同98/52905号公報、特開平1-272551号公報、同6-16616号公報、同7-110469号公報、同11-80081号公報、および特開2001-328973号公報などに記載の化合物を用いることができる。重合性官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、ビニルエーテル基等があげられるが、これらのなかでアクリロイル基、メタクリロイル基が好適である。また重合性官能基を2つ以上有するものを用いることにより架橋構造を導入して耐久性を向上させることもできる。さらに棒状液晶化合物としては、例えば、特表平11-513019号公報や特開2007-279688号公報に記載のものも好ましく用いることができる。
 以下に、本発明のフィルムまたは前述の重合性液晶組成物に重合性液晶化合物として用いられる棒状液晶化合物の好ましい例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 重合性官能基を2つ有する重合性液晶化合物の具体例としては、たとえば、BASF社製LC242などがあげられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 円盤状液晶化合物としては、例えば、特開2007-108732号公報や特開2010-244038号公報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。
 以下に、本発明のフィルムまたは前述の重合性液晶組成物に重合性液晶化合物として用いられる円盤状液晶化合物の好ましい例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 (カイラル剤)
 本発明のフィルムまたは前述の重合性液晶組成物は、カイラル剤を含むことが好ましい。
 カイラル剤は、コレステリック液晶化合物の螺旋周期を調整するための化合物であり、キラル剤とも言う。本発明においては、公知の種々のカイラル剤(例えば、液晶デバイスハンドブック、第3章4-3項、TN、STN用カイラル剤、199頁、日本学術振興会第一42委員会編、1989に記載)を用いることができる。カイラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物あるいは面性不斉化合物もカイラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が含まれる。カイラル剤は、重合性基を有していてもよい。カイラル剤が重合性基を有するとともに、併用する棒状液晶化合物も重合性基を有する場合は、重合性基を有するカイラル剤と重合性棒状液晶合物との重合反応により、棒状液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、カイラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性基を有するカイラル剤が有する重合性基は、重合性棒状液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であることが好ましい。カイラル剤の重合性基は、不飽和重合性基、エポキシ基又はアジリジニル基であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが特に好ましい。
 また、上述のカイラル剤は、液晶化合物であってもよい。
 強い捩れ力を示すカイラル剤としては、例えば、特開2010-181852号公報、特開2003-287623号公報、特開2002-80851号公報、特開2002-80478号公報、特開2002-302487号公報に記載のカイラル剤などが挙げられ、本発明に好ましく用いることができる。さらに、これらの公開公報に記載されているイソソルビド化合物類については対応する構造のイソマンニド化合物類を用いることもでき、これらの公報に記載されているイソマンニド化合物類については対応する構造のイソソルビド化合物類を用いることもできる。
 本発明のフィルムまたは前述の重合性液晶組成物は、光異性化性を有するカイラル剤を含むことがより好ましい。光異性化性を有するカイラル剤は、分子内に光異性化骨格を有するカイラル剤であることが好ましい。光異性化性を有するカイラル剤は、重合性液晶組成物への紫外線照射による露光で構造変化が起り、捩れ力が大きく変化する。厚み方向でカイラル剤を偏在させてカイラル剤の濃度分布を設けたり、厚み方向で光吸収率を変化させたりした場合に、フィルムの厚み方向でカイラル剤の光異性化率を変えることができる。
 分子内に光異性化骨格を有するカイラル剤は、併存する重合性液晶化合物の分子等に対して、所定の捩れ方向のらせん捩れを誘発し得る化合物であり、且つ光照射によって異なる捩れ力を示す少なくとも2つの状態間を変換可能な化合物である。分子内に光異性化骨格を有するカイラル剤の一例は、キラルな部位とともに、光異性化骨格を分子中に有する化合物である。この化合物は、光照射によって異性化又は異性化および2量化し、捩れ力の異なる他の状態に変換される。光異性化骨格(光異性化骨格であり、かつ、光2量化基であってもよい)の例には、シンナメート基(C-CH=CH-COO-)、カルコン構造(-C-CH=CH-CO-C-)、スチルベン構造(-C-CH=CH-C-)、及びアゾベンゼン構造(-C-N=N-C-)が含まれ、シンナメート基、カルコン構造およびアゾベンゼン構造から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、特に好ましくは、シンナメート基である。
 また、キラルな部位の例には、イソソルビド骨格、イソマンニド骨格、及びビナフトール骨格が含まれ、カイラル剤は、不斉炭素原子を含むものや、軸不斉構造を含有する(不斉炭素原子を含まない化合物でもよい)軸性不斉化合物あるいは面性不斉化合物(不斉炭素原子を含まない化合物でもよい)もカイラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ビナフトール、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が含まれる。特に好ましくは、重合性液晶化合物が重合性棒状液晶の場合はイソソルビド骨格であり、重合性液晶化合物が重合性ディスコティック液晶化合物の場合はビナフトール骨格である。
 分子内に光異性化骨格を有するカイラル剤は、重合性官能基を有していることが好ましい。分子内に光異性化骨格を有するカイラル剤の有する重合性官能基の例としては、後述の重合性液晶化合物が有する重合性官能基の例と同様である。
 本発明では、上記特性を満足する分子内に光異性化骨格を有するカイラル剤であれば、いずれも使用することができる。光により捩れ力の変化するカイラル剤の例としては、イソソルビド骨格の場合は特開2003-306490号公報〔0038〕~〔0057〕、特開2003-306491号公報〔0033〕~〔0041〕、特開2010-181852号公報〔0060〕~〔0062〕に記載の化合物(イソソルビド誘導体)が挙げられ、ビナフトール骨格の場合は特開2003-55315号公報記載の化合物(ビナフトール誘導体)が挙げられ、それらのいずれも使用することができ、これらの公報に記載のカイラル剤は本明細書に組み込まれる。
 また、分子内に光異性化骨格を有するカイラル剤の重合性液晶化合物に対する割合は、1~20質量%であることが好ましく、2~15質量%であることが特に好ましい。分子内に光異性化骨格を有するカイラル剤のアキラルな重合性液晶化合物に対する割合が、15質量%以下であると、本発明のフィルムの反射ピークの中心波長が紫外領域となり難く、可視光領域の光を反射させやすい。また、20質量%以下であると、重合性液晶組成物をコレステリック配向状態にさせやすい。
(重合開始剤)
 本発明のフィルムまたは前述の重合性液晶組成物は、重合開始剤を含むことが好ましい。
 重合開始剤の例には、α-カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとパラ-アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60-105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)、アシルフォスフィンオキシド化合物(特公昭63-40799号公報、特公平5-29234号公報、特開平10-95788号公報、特開平10-29997号公報記載)等が挙げられる。
 本発明のフィルムまたは前述の重合性液晶組成物は、前述の重合開始剤の前述のフィルムに対する含有量が2.0質量%未満であることが、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層を形成しやすい観点から好ましい。前述の重合開始剤の前述のフィルムに対する含有量は、0.1~1.5質量%であることが好ましく、0.5~1.0質量%であることがより好ましい。
(配向制御剤)
 本発明のフィルムまたは前述の重合性液晶組成物は、配向制御剤(界面活性剤であってもよい)を含むことが好ましい。
 配向制御剤の例には、特開2005-99248号公報の[0092]及び[0093]中に例示されている化合物、特開2002-129162号公報の[0076]~[0078]及び[0082]~[0085]中に例示されている化合物、特開2005-99248号公報の[0094]及び[0095]中に例示されている化合物、特開2005-99248号公報の[0096]中に例示されている化合物が含まれる。
 フッ素系配向制御剤として、特開2014-119605号公報の[0082]~[0090]に記載の下記一般式(I)で表される化合物も好ましく、この公報の内容は本明細書に組み込まれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(溶媒)
 重合性液晶組成物は、溶媒を含んでいてもよい。本発明のフィルムの、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層や、他の光反射層を形成するための組成物の溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N、N-ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1、2-ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
[フィルムの製造方法]
 本発明のフィルムを製造する方法としては特に制限はない。
 本発明のフィルムの、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層内の各部分における配向にクローズアップすると、(1)少なくとも一方の表面の螺旋ピッチが最も広く、(2)中央近傍に掛けて螺旋ピッチが縮小し、(3)その後、螺旋ピッチが再拡大する、ことが好ましい。このような内部構造の本発明のフィルムを製造する方法の例としては、以下の方法を挙げることができる。
 まず、(1)の表層での螺旋ピッチ拡大に対しては、例えば、光異性化性を有するカイラル剤がUV照射によりなんらかの構造変化(例えばトランス体からシス体への変化や、2+2環化反応、重合性基との反応、分解反応など)することで、ヘリカルツイスティングパワーが低下し、長波長化することによって実現させることが好ましい。更に、最表面だけで積極的に螺旋ピッチを長波長化させるためには、例えば、異性化に必要な波長と素材の有する吸収波長を揃えることで、表面近傍で異性化に必要な波長を減衰させることで実現好ましい。また、他にも、最表層の螺旋ピッチ長波長化は、表層近傍のカイラル剤量の偏在を制御(偏在量を低減させる)によっても実現できる。具体的なカイラル剤量の偏在制御技術としては、カイラル剤の親疎水性制御や、熟成状態における周辺環境の親疎水性制御が挙げられる。これらの中でも、(1)の表層での螺旋ピッチ拡大に対しては、光異性化性を有するカイラル剤がUV照射により例えばトランス体からへのシス体や2+2環化反応、重合性基との反応、分解反応などの構造変化をすることで、ヘリカルツイスティングパワーが低下し、表層での螺旋ピッチ拡大(長波長化)させる方法を用いることが好ましい。
 続いて、(2)と(3)の中央近傍に掛けて螺旋ピッチが縮小し、その後、螺旋ピッチが再拡大する現象に対しては、例えば、最表層に対して中央近傍のカイラル剤の偏在を多くすることによって実現することが好ましい。本発明のフィルムの一態様では、膜厚方向において、カイラル剤の量が空気界面側に多く偏在していることが好ましい。このカイラル剤の量の偏在を制御する方法としては、例えば、周辺の重合性液晶化合物の重合率に対して相溶性が変化するカイラル剤を使用する方法が挙げられる。この方法を用いれば、後述の最表面とは反対側の表面近傍において積極的に重合性液晶化合物の重合を促進させる方法を用いることで、最表面とは反対側の部分からカイラル剤を溶出させ、中央部分へカイラル剤を拡散させることで、螺旋ピッチの長短に差をつけることができる。一方、カイラル剤が溶出した部分は重合が進んでいるため、カイラル剤量が低減しても、螺旋ピッチに変化は発生しない。
 前述の最表面とは反対側の表面近傍において積極的に重合性液晶化合物の重合を促進させる方法としては、その部分の酸素濃度を上昇させる方法や、熱処理や、重合開始剤の量を偏在させる(増やす)方法や、フィルムの最表面とは反対側(支持体側)の一方のみから光照射する方法が挙げられる。これらの中でも、最表面とは反対側の表面近傍において積極的に重合性液晶化合物の重合を促進させる方法としては、重合性液晶化合物の重合を促進させたい部分の酸素濃度を上昇させる方法を用いることが好ましい。
 前述の本発明のフィルムを製造する方法の中でも、以下の本発明のフィルムの製造方法が好ましい。
 本発明のフィルムの製造方法は、重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物の膜を形成する工程と、
 前述の重合性液晶組成物の膜に含まれる前述の重合性液晶化合物を重合させる重合工程を含み、
 前述の重合工程が、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチを下記式1および下記式2を両方満たすように変化させる工程と、螺旋ピッチの変化後のコレステリック液晶相を固定する工程を含む、フィルムの製造方法である;
式1: ΔP/Δs<0
式2: ΔP/Δs>0
式1および式2中、ΔPはコレステリック液晶相の螺旋ピッチの微小変化量を表し、Δsはフィルムの一方の表面からフィルムの膜厚方向の距離の微小変化量を表す。
 以下、本発明のフィルムの製造方法の好ましい態様の詳細を説明する。
<重合性液晶組成物の膜の形成>
 重合性液晶組成物の膜の形成は、重合性液晶組成物の塗布であることが好ましい。
 重合性液晶組成物の塗布は、重合性液晶組成物を溶媒により溶液状態としたり、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したりする方法などにより行うことができる。さらにワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、等の種々の方法によって行うことができる。また、インクジェット装置を用いて、重合性液晶組成物をノズルから吐出して、塗布膜を形成することもできる。
 その後、重合性液晶組成物の硬化により、重合性液晶化合物の分子の、配向状態を維持して固定する。硬化は、重合性液晶化合物に導入した重合性基の重合反応により実施することが好ましい。
 本発明のフィルムの製造方法は、前述の重合性液晶組成物の膜を形成する工程が1回であることが、製造コストの観点、および、得られるフィルムを液晶表示装置に組み込んだ場合に正面輝度をより高くでき、斜め色味変化をより抑制できる観点から好ましい。
<重合性液晶組成物の乾燥、加熱>
 重合性液晶組成物の塗布後であって、硬化のための重合反応前に、塗布膜は、公知の方法で乾燥してもよい。例えば放置によって乾燥してもよく、加熱によって乾燥してもよい。
 重合性液晶組成物の塗布および乾燥の工程で、重合性液晶組成物中の重合性液晶化合物分子が配向していればよい。
 例えば、重合性液晶組成物が、溶媒を含む塗布液として調製されている態様では、塗布膜を乾燥し、溶媒を除去することで、コレステリック液晶相の状態にすることができる場合がある。また、コレステリック液晶相への転移温度での加熱を行ってもよい。例えば、一旦等方性相の温度まで加熱し、その後、コレステリック液晶相転移温度まで冷却する等によって、安定的にコレステリック液晶相の状態にすることができる。前述の重合性液晶組成物の液晶相転移温度は、製造適性等の面から10~250℃の範囲内であることが好ましく、10~150℃の範囲内であることがより好ましい。前述の下限値以上であると液晶相を呈する温度範囲にまで温度を下げるために冷却工程等が必要とならず、好ましい。また前述の上限値以下であると、一旦液晶相を呈する温度範囲よりもさらに高温の等方性液体状態にするために高温を要さず、熱エネルギーの浪費、基板の変形、変質等から好ましい。
<重合性液晶化合物の重合>
 本発明のフィルムの製造方法は、前述の重合性液晶組成物の膜に含まれる前述の重合性液晶化合物を重合させる重合工程を含み、前述の重合工程が、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチを式1および式2を両方満たすように変化させる工程と、螺旋ピッチの変化後のコレステリック液晶相を固定する工程を含む。
 本発明のフィルムの製造方法は、前述の重合工程が、前述の重合性液晶組成物へ光照射する工程であることが好ましい。
(コレステリック液晶相の螺旋ピッチを変化させる工程)
 本発明のフィルムの反射帯域幅を広帯域にする方法としては、高Δn液晶化合物の使用や、ピッチグラジエント法が挙げられるが、本発明では少なくともピッチグラジエント法を用いる。
 ピッチグラジエント法では、コレステリック液晶相の螺旋方向(膜厚方向)で螺旋ピッチを変化させることで、広い半値幅を実現できる。本発明のフィルムを製造する方法では、ピッチグラジエント法を適用した光反射層においては、螺旋ピッチは膜厚方向で連続的に変化していても、式1および式2を両方1層内で満たすように変化していてもよいが、少なくともフィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層の螺旋ピッチは、膜厚方向で式1および式2を両方1層内で満たすように変化している。
 本発明のフィルムを製造する方法では、ピッチグラジエント法は、液晶層の厚さ方向で螺旋を形成しない化合物濃度を液晶層の厚さ方向で式1および式2を両方1層内で満たすように変化させる;またはカイラル剤の濃度を液晶層の厚さ方向で変化させる;または、光異性化部分を有するカイラル剤を用い、光反射層形成時に、カイラル剤の光異性化骨格をUV照射などで異性化させることで、カイラル剤のHTP(ヘリカルツイスティングパワー)を液晶層の厚さ方向で変化させる;こと等により達成することが好ましい。
 なお、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層の他の、別の光反射層にピッチグラジエント法を適用する場合、ピッチグラジエント法を適用した光反射層においては、層の片面から他方の面に向かって、ピッチが連続的に増加しているか、または連続的に減少していることが好ましい。他の光反射層にピッチグラジエント法を適用する場合のピッチグラジエント法は、液晶層の厚さ方向で螺旋を形成しない化合物濃度を液晶層の厚さ方向で連続的に変化させる、またはカイラル剤の濃度を液晶層の厚さ方向で連続的に変化させる、または、光異性化部分を有するカイラル剤を用い、光反射層形成時に、カイラル剤の光異性化骨格をUV照射などで異性化させることで、カイラル剤のHTP(ヘリカルツイスティングパワー)を変化させること等により達成されることが好ましい。
 ピッチグラジエント法は(Nature 378、467-469 1995)や特許4990426号公報、特開2005-265896公報などの記載のものが適用できる。
 重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。
 フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチを式1および式2を両方満たすように変化させる工程では、重合性液晶化合物の重合を完全に進ませないように、穏やかな条件で重合反応を行うことが好ましい。また、このような方法により、重合性液晶化合物の重合率によって重合性液晶化合物に対する相溶性が変化するカイラル剤を用い、かつ、最表面とは反対側の表面近傍において積極的に重合性液晶化合物の重合を促進させる方法として熱処理や重合性液晶化合物の重合を促進させたい部分の酸素濃度を上昇させる方法を組み合わせることにより、前述のカイラル剤の量の偏在を制御して、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層を得られる。重合性液晶化合物の重合率によって重合性液晶化合物に対する相溶性が変化するカイラル剤を用い、かつ、最表面とは反対側の表面近傍において積極的に重合性液晶化合物の重合を促進させる方法として熱処理および重合性液晶化合物の重合を促進させたい部分の酸素濃度を上昇させる方法を組み合わせることにより、前述のカイラル剤の量の偏在を制御することがより好ましい。
 以下、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチを式1および式2を両方満たすように変化させる工程の好ましい態様の詳細を説明する。
 フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチを式1および式2を両方満たすように変化させる工程における、重合性液晶化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
 フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチを式1および式2を両方満たすように変化させる工程における、光照射エネルギーは、20~500mJであることが好ましく、40~400mJであることがさらに好ましい。光重合反応を促進しにくくするため、加熱せず、室温±10℃の条件下で光照射を実施することが好ましい。
 フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチを式1および式2を両方満たすように変化させる工程における、重合性液晶化合物の重合のための光照射は、フィルムの最表面からであることが好ましい。
(螺旋ピッチの変化後のコレステリック液晶相を固定する工程)
 本発明のフィルムの製造方法は、螺旋ピッチの変化後のコレステリック液晶相を固定する工程を含む。
 螺旋ピッチの変化後のコレステリック液晶相を固定する工程における、重合性液晶化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
 螺旋ピッチの変化後のコレステリック液晶相を固定する工程における、光照射エネルギーは、100mJ~10Jであることが好ましく、200mJ~5Jであることがさらに好ましい。
 硬化反応を促進するため、加熱条件下で紫外線照射を実施してもよい。光反射層の形成の際、紫外線照射時の温度は、コレステリック液晶相が乱れないように、コレステリック液晶相を呈する温度範囲に維持することが好ましい。
 また、雰囲気の酸素濃度は重合度に関与するため、空気中で所望の重合度に達せず、膜強度が不十分の場合には、窒素置換等の方法により、雰囲気中の酸素濃度を低下させることが好ましい。好ましい酸素濃度としては、10%以下が好ましく、7%以下がさらに好ましく、3%以下が最も好ましい。紫外線照射によって進行される硬化反応(例えば重合反応)の反応率は、層の機械的強度の保持等や未反応物が層から流出するのを抑える等の観点から、70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることがよりさらに好ましい。反応率を向上させるためには照射する紫外線の照射量を増大する方法や窒素雰囲気下あるいは加熱条件下での重合が効果的である。また、一旦重合させた後に、重合温度よりも高温状態で保持して熱重合反応によって反応をさらに推し進める方法や、再度紫外線を照射する方法を用いることもできる。反応率の測定は反応性基(例えば重合性基)の赤外振動スペクトルの吸収強度を、反応進行の前後で比較することによって行うことができる。
 重合性液晶組成物の液晶化合物分子の配向に基づく光学的性質、例えば、コレステリック液晶相の光学的性質は、層中において保持されていれば十分であり、硬化後のλ/4板または光反射層の液晶組成物はもはや液晶性を示す必要はない。例えば、液晶組成物が、硬化反応により高分子量化して、もはや液晶性を失っていてもよい。
 光反射層の形成においては、上記の硬化により、コレステリック液晶相が固定されて、光反射層が形成される。ここで、液晶相を「固定化した」状態は、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向が保持された状態が最も典型的、且つ好ましい態様である。それだけには限定されず、具体的には、通常0℃~50℃、より過酷な条件下では-30℃~70℃の温度範囲において、この層に流動性が無く、また外場や外力によって配向形態に変化を生じさせることなく、固定化された配向形態を安定に保ち続けることができる状態を意味するものとする。
<その他の工程>
 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、他に、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参照してもよい。
[輝度向上フィルム]
 本発明の輝度向上フィルムは、λ/4板と、反射偏光子とを有し、前述の反射偏光子が本発明のフィルムである。
 本発明の輝度向上フィルム中の反射偏光子はフィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層を少なくとも含む。
 本発明の輝度向上フィルムの層構成の好ましい態様の例を、図3~図5に基づいて説明する。
 図3に示した輝度向上フィルム11は、λ/4板12と、反射偏光子13とを有し、前述の反射偏光子13が本発明のフィルム14である。本発明のフィルム14は、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層14aの単層フィルムである。
 図4に示した輝度向上フィルム11は、支持体10と、配向膜18と、λ/4板12と、反射偏光子13とを有し、前述の反射偏光子13が本発明のフィルム14である。本発明のフィルム14は、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層14aの単層フィルムである。
 図5に示した輝度向上フィルム11は、支持体10と、配向膜18と、λ/4板12と、反射偏光子13とを有し、前述の反射偏光子13が本発明のフィルム14である。本発明のフィルム14は、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層14aと、別の光反射層14bの積層フィルムである。
 輝度向上フィルムを液晶表示装置に組み込んだとき、輝度向上フィルムは、以下のメカニズムで液晶表示装置の輝度を向上させる。
 輝度向上フィルム中の反射偏光子に含まれ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(第一の偏光状態の円偏光)をその反射中心波長の近傍の波長帯域において反射し、他方(第二の偏光状態の円偏光)を透過させる。反射された第二の偏光状態の円偏光は、後述の反射部材(導光器、光共振器と言われることもある)によってその方向および偏光状態をランダム化(好ましくは、無偏光化)され再循環され、反射偏光子によって再度第一の偏光状態の円偏光として一部が反射され、第二の偏光状態の円偏光として残りの一部が透過することを繰り返すことによりバックライト側での光利用率を高め、液晶表示装置の正面輝度を向上させることができる。
 反射偏光子から出射される光、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。
<λ/4板>
 本発明の輝度向上フィルムは、λ/4板を有する。
 λ/4板は特定の波長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。λ/4板は輝度向上フィルムにおいて、反射偏光子を透過して得られる円偏光を直線偏光に変換するための層として機能する。
 λ/4板は、下記式(A)~(C)を少なくともひとつ満たすことが好ましく、下記式(A)~(C)を全て満たすことがさらに好ましい。
式(A) 450nm/4-35nm<Re(450)<450nm/4+35nm
式(B) 550nm/4-35nm<Re(550)<550nm/4+35nm
式(C) 630nm/4-35nm<Re(630)<630nm/4+35nm
(式(A)~(C)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。)
 λ/4板はRthを調節することで、斜め方位から見た場合に発生する光反射層の厚さ方向の位相差をキャンセルすることも可能となる。
 λ/4板のRth(550)は-120~120nmであることが好ましく、-80~80nmであることがより好ましく、-70~70nmであることが特に好ましい。
 λ/4板の製造方法としては、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る。λ/4板は、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。特に、λ/4板は、位相差フィルム(光学的に略一軸性または略二軸性)、ネマチック液晶層またはスメクチック液晶層を発現する液晶モノマーを重合して形成した液晶化合物(円盤状液晶化合物、棒状液晶化合物、コレステリック液晶化合物)の少なくともひとつを含む1層以上の位相差フィルムであることがより好ましい。位相差フィルムに関しては、支持体の製造時の搬送方向延伸あるいは搬送方向と垂直方向への延伸、及び搬送方向に対し45度延伸した位相差フィルムを選択することができ、製造性を考慮すると、いわゆるロールトゥロールでの光学シート部材作製が可能な環状ポリオレフィン樹脂(ノルボルネン系樹脂)などを45度延伸した位相差フィルムや、透明フィルム上を配向処理し、処理表面に、フィルムの製造時搬送方向に対し、液晶化合物を45度方位に配向させた層を有するフィルムが好ましい。このとき、Rthが正の透明基板を使用した場合は、配向した状態でRthが負となる円盤状液晶化合物を使用することが好ましい。
 以下、λ/4板の材料、製造方法について詳細に説明する。
 本発明の輝度向上フィルムが有するλ/4板に用いられる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/4板は、支持体自体で目的のλ/4板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するものであってもよい。
 λ/4板が、支持体自体で目的のλ/4板機能を有する光学異方性支持体である場合、例えば高分子フィルムを一軸または二軸等で延伸処理する方法などにより光学異方性支持体を得ることができる。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、上述のλ/4板に用いられる材料や、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)アクリロニトリルフィルム、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。
 後述のように、λ/4板の遅相軸方向と偏光板の吸収軸方向とのなす角は30~60°であることが好ましく、35~55°であることがより好ましく、40~50°であることが特に好ましく、45°になることがより特に好ましい。偏光板はロールトゥロールで作製する場合には、通常は長手方向(搬送方向)が吸収軸方向となるため、λ/4板の遅相軸方向と長手方向のなす角は30~60°であることが好ましい。遅相軸方向と長手方向のなす角が30~60°のλ/4板の製造方法としては、その長手方向に対して30~60°の方向に連続的に延伸して、ポリマーの配向軸を所望の角度に傾斜させるものであれば特に制約されず、公知の方法を採用することができる。また、斜め延伸に用いる延伸機は特に制限されず、横または縦方向に左右異なる速度の送り力若しくは引張り力または引取り力を付加できるようにした従来公知のテンター式延伸機を使用することができる。また、テンター式延伸機には、横一軸延伸機、同時二軸延伸機などがあるが、長尺のフィルムを連続的に斜め延伸処理することができるものであれば、特に制約されず、種々のタイプの延伸機を使用することができる。
 斜め延伸の方法としては、例えば、特開昭50-83482号公報、特開平2-113920号公報、特開平3-182701号公報、特開2000-9912号公報、特開2002-86554号公報、特開2002-22944号公報、国際公開第2007/111313号に記載された方法を用いることができる。
 λ/4板が、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る場合、支持体上に他の層を積層させることで所望のλ/4板機能を持たせる。光学異方性層の構成材料については特に制限されず、液晶化合物を含有する組成物から形成され、この液晶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。
 λ/4板は、液晶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、λ/4板はポリマーフィルム(支持体)と液晶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。
 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。支持体の具体例については後述する。
 また、光学異方性層の形成に用いられる液晶化合物の種類については特に制限されない。例えば、低分子液晶化合物を液晶状態においてネマチック配向またはスメク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、高分子液晶化合物を液晶状態においてネマチック配向またはスメク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化合物でもよい。また、液晶化合物は、円盤状液晶化合物でもよいし、棒状液晶化合物でもよい。本発明においては、円盤状液晶化合物がより好ましい。
 液晶化合物を含有する組成物から形成されたλ/4板の作製のための材料および作製方法としては、後述の光反射層の作製を参照することができる。ただし、λ/4板の作製のための組成物は、カイラル剤を含まないことが好ましい。
 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、円盤状液晶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。円盤状液晶化合物が実質的に垂直とは、フィルム面(光学異方性層面)と円盤状液晶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。
 前述の光学異方性層は、棒状液晶化合物又は円盤状液晶化合物等の液晶化合物と、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。
<反射偏光子>
 本発明の輝度向上フィルムにおいて、反射偏光子はフィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層を含め、コレステリック液晶相を固定してなる光反射層を少なくとも1層含む。反射偏光子はフィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層を含め、光反射層を1~4層含んでいることが好ましく、1~3層含んでいることがより好ましく、1または2層含んでいることがさらに好ましい。
 本明細書において、反射偏光子の2層の光反射層について言及される場合、λ/4板側により近い光反射層を第一の光反射層といい、λ/4板側により近い光反射層を第二の光反射層ということがある。
 本発明の輝度向上フィルムにおいて、反射偏光子は棒状液晶化合物を含む重合性液晶組成物から形成された層と、円盤状液晶化合物を含む重合性液晶組成物から形成された層を含むことも、斜め色味変化をより改善する観点から、好ましい。重合性液晶組成物から形成された層とは、後述のように、通常、重合性液晶組成物を他層に塗布後、塗布膜を硬化して得られる層である。棒状液晶化合物は、選択反射を示す波長域以外の波長の光に対しては実質的にRthが正として作用し、円盤状液晶化合物は、実質的にRthが負として作用する。第一、第二の光反射層とのRthの符号を逆にすると、位相差を補償し、斜め色味変化を改善することが可能である。一方で、本発明者らの予備的な研究では、棒状液晶化合物を含む重合性液晶組成物から形成された層(Rthが正)と、負のRthを含む2軸フィルムを合わせて用いても同様な効果は得られなかった。そのため、棒状液晶化合物と円盤状液晶化合物とを利用した構成とすることで、位相差を補償し、斜め色味変化を改善できていると考えられる。
 本発明の輝度向上フィルムにおいて、反射偏光子は、青色光、緑色光および赤色光を反射する機能を有することが好ましい。また、反射偏光子を含む輝度向上フィルムは反射率が40%以上になる領域を150nm以上有していることが好ましく、170nm以上であることがより好ましく、200nm以上であることが更に好ましい。反射率が40%以上になる領域は透過率60%以上の領域として測定してもよい。なお、透過率は、一般的な分光光度計を用いて、フィルムの透過率を測定した値を示す。具体的には、島津製作所社製UV3150における、分光透過率測定で測定した際の透過率を用いることができる。反射率は、5°方向から光を入射し、反射する光を積分球で積算した値を示す。
 さらに反射偏光子は、広帯域光反射層を一層含むことが好ましく、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層が広帯域光反射層であることがより好ましい。広帯域光反射層は、青色光、緑色光および赤色光のうち、少なくとも1色の光を反射し、さらにこの1色の波長帯域を超えた波長帯域の光も反射する層であってもよい。たとえば、青色光と緑色光を1層で反射する層や、緑色光と赤色光を1層で反射する層や、青色光と緑色光と赤色光を1層で反射する層であってもよく、青色光と緑色光と赤色光を1層で反射する層であることが好ましい。
 本発明において、青色光とは380~499nmの波長の光であり、緑色光とは500~599nmの波長の光であり、赤色光とは600~780nmの光である。また、赤外光とは、780~850nmの光である。
 光反射層を2層有する反射偏光子の例として、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層が広帯域光反射層の他に、赤色光反射層を有する態様を以下に説明する。
 赤色光反射層は、600~750nmの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が200nm以下である反射率のピークを有することが好ましい。
 赤色光反射層の反射中心波長は、610~690nmの波長帯域にあることが好ましく、610~660nmの波長帯域にあることがより好ましい。
 赤色光反射層の反射率のピークの半値幅は200nm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190nm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180nm以下であることが特に好ましい。
 赤色光反射層は、380~499nmおよび500~599nmの波長帯域に反射率のピークを有さないことが好ましい。また、赤色光反射層は、380~499nmおよび500~599nmの平均反射率が5%以下であることが好ましい。
 赤色光反射層は、重合性液晶化合物としてディスコティック液晶化合物を用いたコレステリック液晶相を固定してなる赤色光反射層であることが、斜め色味変化をより改善する観点から、好ましい。ディスコティック液晶化合物の好ましい範囲は、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層が広帯域光反射層の材料として挙げたディスコティック液晶化合物の好ましい範囲と同様である。
 さらに、斜め色味変化を改善する手段として、コレステリック液晶相を固定してなる光反射層のRthを逆にする方法や、反射帯域を赤外まで広げる方法も好ましい。
 反射帯域を赤外まで広げ、色味を改善する原理を以下に示す。
 コレステリック液晶相を固定してなる光反射層の反射帯域は、正面入射光に対して赤緑青を網羅していても、斜め光に対しては反射帯域が短波側にずれるため、斜め光に対しては、赤反射層は緑反射に、緑反射層は青反射に、青反射層は紫外反射となってしまう。
 そのため、正面は赤緑青バランスよく反射されるので、色味変化は小さいが、斜め方向は赤の反射成分が減少し、赤緑青のバランスが崩れて色味変化が悪化してしまう。
 これを防ぐため、正面において赤外域を反射可能な層を入れておくと、斜め光に対して赤外反射層が赤反射することで、斜めにおいても赤緑青のバランスが保たれ、色味変化を改善することができる。
(その他の好ましい態様)
 波長470nm~500nmの帯域の反射率が低い反射偏光子も好ましい。具体的には反射率は30%以下であることが好ましく、27%以下がより好ましく、25%以下がさらに好ましい。なお、ここで、反射率は、5°方向から光を入射し、反射する光を積分球で積算した値を示す。
<配向膜>
 輝度向上フィルムは配向膜を含んでいてもよい。配向膜はλ/4板または光反射層の形成の際、重合性組成物中の液晶化合物の分子を配向させるために用いられる。
 配向膜はλ/4板または光反射層の形成の際に用いられ、輝度向上フィルムにおいては、配向膜が含まれていてもいなくてもよい。
 配向膜は、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理、SiOなどの無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成等の手段で設けることができる。さらには、電場の付与、磁場の付与、或いは光照射により配向機能が生じる配向膜も知られている。
 支持体、λ/4板または光反射層などの下層の材料によっては、配向膜を設けなくても、支持体を直接配向処理(例えば、ラビング処理)することで、配向膜として機能させることもできる。そのような下層となる支持体の一例としては、PET(ポリエチレンテレフタレート)を挙げることができる。
 また、光反射層の上に直接光反射層を積層する場合、下層の光反射層が配向膜として振舞い上層の光反射層の作製のための液晶化合物を配向させることができる場合もある。このような場合、配向膜を設けなくても、また、特別な配向処理(例えば、ラビング処理)を実施しなくても上層の液晶化合物を配向することができる。
 以下、好ましい例として表面をラビング処理して用いられるラビング処理配向膜および光配向膜を説明する。
(ラビング処理配向膜)
 ラビング処理配向膜に用いることができるポリマーの例には、例えば特開平8-338913号公報の明細書中、段落番号[0022]記載のメタクリレート系共重合体、スチレン系共重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコール、ポリ(N-メチロールアクリルアミド)、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。水溶性ポリマー(例、ポリ(N-メチロールアクリルアミド)、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール)が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが更に好ましく、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。
 配向膜のラビング処理面に前述の組成物を塗布して、液晶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。
-ラビング処理-
 重合性液晶組成物が塗布される配向膜、仮支持体、λ/4板、または光反射層の表面は、必要に応じてラビング処理をしてもよい。ラビング処理は、一般にはポリマーを主成分とする膜の表面を、紙や布で一定方向に擦ることにより実施することができる。ラビング処理の一般的な方法については、例えば、「液晶便覧」(丸善社発行、平成12年10月30日)に記載されている。
 ラビング密度を変える方法としては、「液晶便覧」(丸善社発行)に記載されている方法を用いることができる。ラビング密度(L)は、下記式(A)で定量化されている。
式(A) L=Nl(1+2πrn/60v)
式(A)中、Nはラビング回数、lはラビングローラーの接触長、rはローラーの半径、nはローラーの回転数(round per minute;rpm)、vはステージ移動速度(秒速)である。
 ラビング密度を高くするためには、ラビング回数を増やす、ラビングローラーの接触長を長く、ローラーの半径を大きく、ローラーの回転数を大きく、ステージ移動速度を遅くすればよく、一方、ラビング密度を低くするためには、この逆にすればよい。また、ラビング処理の際の条件としては、特許4052558号の記載を参照することもできる。
(光配向膜)
 光照射により形成される光配向膜に用いられる光配向材料としては、多数の文献等に記載がある。例えば、特開2006-285197号公報、特開2007-76839号公報、特開2007-138138号公報、特開2007-94071号公報、特開2007-121721号公報、特開2007-140465号公報、特開2007-156439号公報、特開2007-133184号公報、特開2009-109831号公報、特許第3883848号、特許第4151746号に記載のアゾ化合物、特開2002-229039号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開2002-265541号公報、特開2002-317013号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミドおよび/またはアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第4205195号、特許第4205198号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表2003-520878号公報、特表2004-529220号公報、特許第4162850号に記載の光架橋性ポリイミド、ポリアミド、またはエステルが好ましい例として挙げられる。特に好ましくは、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、ポリアミド、またはエステルである。
 上記材料から形成した光配向膜に、直線偏光または非偏光照射を施し、光配向膜を製造する。
 本明細書において、「直線偏光照射」とは、光配向材料に光反応を生じせしめるための操作である。用いる光の波長は、用いる光配向材料により異なり、その光反応に必要な波長であれば特に限定されるものではない。好ましくは、光照射に用いる光のピーク波長が200nm~700nmであり、より好ましくは光のピーク波長が400nm以下の紫外光である。
 光照射に用いる光源は、通常使われる光源、例えばタングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ、水銀ランプ、水銀キセノンランプ、カーボンアークランプ等のランプ、各種のレーザー(例、半導体レーザー、ヘリウムネオンレーザー、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザー、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)レーザー)、発光ダイオード、陰極線管などを挙げることができる。
 直線偏光を得る手段としては、偏光板(例、ヨウ素偏光板、二色色素偏光板、ワイヤーグリッド偏光板)を用いる方法、プリズム系素子(例、グラントムソンプリズム)やブリュースター角を利用した反射偏光子を用いる方法、または偏光を有するレーザー光源から出射される光を用いる方法が採用できる。また、フィルターや波長変換素子等を用いて必要とする波長の光のみを選択的に照射してもよい。
 照射する光は、直線偏光の場合、配向膜に対して上面、または裏面から配向膜表面に対して垂直、または斜めから光を照射する方法が採用される。光の入射角度は、光配向材料によって異なるが、例えば、0~90°(垂直)、好ましくは40~90°である。
 非偏光を利用する場合には、斜めから非偏光を照射する。その入射角度は、10~80°、好ましくは20~60°、特に好ましくは30~50°である。
 照射時間は好ましくは1分~60分、さらに好ましくは1分~10分である。
<支持体>
 本発明の輝度向上フィルムは、支持体を含んでいてもよい。支持体は液晶化合物を含有する組成物から形成された層を支持する層として機能できる。
 本発明の輝度向上フィルムではλ/4板そのものを支持体として用いて光反射層を形成してもよく、また、支持体上に形成されたλ/4板の全体を支持体として用いて光反射層を形成してもよい。
 本発明の輝度向上フィルムは、光反射層を製膜する際の支持体を含んでいなくてもよく、例えばガラスや透明フィルムを光反射層を製膜する際の支持体として用いて光反射層を形成した後、光反射層のみを製膜時の支持体から剥離して本発明の輝度向上フィルムとしてもよい。なお、光反射層を形成した後、光反射層のみを製膜時の支持体から剥離する場合、λ/4板と接着層(および/または粘着材)が積層されたフィルムを用い、剥離する光反射層を、接着層で貼合することで本発明の輝度向上フィルムとしてもよい。
 また、支持体にλ/4板および第一の光反射層をこの順に形成したフィルムと、支持体に第二の光反射層をこの順に形成したフィルムとを、第一の光反射層と第二の光反射層の間に接着層(および/または粘着材)を設けて貼合することで本発明の輝度向上フィルムとしてもよい。このとき、接着後に支持体を剥離してもしなくてもよい。
 支持体のReは、支持体がλ/4板の一部または全部としての機能を有していない場合は、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、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。支持体のRthは、例えば、-40~120nmが好ましく、より好ましくは0~80nm、更に好ましくは20~60nmである。
 支持体として用いられるポリマーフィルムの材料の例には、上述のλ/4板に用いられる材料や、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)アクリロニトリルフィルム、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5μm~150μm程度のものを用いることができるが、好ましくは5μm~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、5μm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したりするために、平均粒径が10~100nm程度の無機粒子を固形分質量比で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。 
<接着層(粘着剤層)、接着剤>
 本明細書において、「接着」は「粘着」も含む概念で用いられる。
 本発明のフィルム、輝度向上フィルムおよび後述の光学シート部材を構成する各部材の間には、接着層が含まれていてもよい。例えば、λ/4板と反射偏光子との間、また、反射偏光子における光反射層の間、偏光板または偏光子とλ/4板との間等には、接着層が含まれていてもよい。
 接着層に用いられる粘着剤としては、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。
 また、接着剤としては、ホウ素化合物水溶液、特開2004-245925号公報に示されるような、分子内に芳香環を含まないエポキシ化合物の硬化性接着剤、特開2008-174667号公報記載の360~450nmの波長におけるモル吸光係数が400以上である光重合開始剤と紫外線硬化性化合物とを必須成分とする活性エネルギー線硬化型接着剤、特開2008-174667号公報記載の(メタ)アクリル系化合物の合計量100質量部中に(a)分子中に(メタ)アクリロイル基を2以上有する(メタ)アクリル系化合物と、(b)分子中に水酸基を有し、重合性二重結合をただ1個有する(メタ)アクリル系化合物と、(c)フェノールエチレンオキサイド変性アクリレートまたはノニルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレートとを含有する活性エネルギー線硬化型接着剤などが挙げられる。
 後述の本発明の光学シート部材は、反射偏光子と、反射偏光子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。上述の反射偏光子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。
 上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、アクリロ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、上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、アクリロニトリル、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。
 本発明には、シート状光硬化型粘接着剤(東亞合成グループ研究年報 TREND第14号 2011年1月1日発行のものに記載)を接着層に用いることもできる。粘着剤のように光学フィルム同士の貼合が簡便で、紫外線(UV)で架橋・硬化し、貯蔵弾性率、接着力及び耐熱性が向上するものであり、本発明に適した接着法である。
<輝度向上フィルムの作製方法>
 輝度向上フィルムの作製方法としては、特に限定されないが、少なくとも1つの光反射層がλ/4板表面または他の光反射層表面に直接塗布されて形成されることが好ましい。より優れた屈曲性を有する輝度向上フィルムの提供が可能となるからである。すべての光反射層がλ/4板表面または他の光反射層表面に直接塗布されて形成されていることも好ましい。
 輝度向上フィルムの作製方法は、例えば、ポリマーフィルムであるλ/4板の表面に、重合性液晶組成物を塗布し、塗布膜を硬化してフィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層(第1の光反射層)を形成することを含むことが好ましい。上記のように作製されたλ/4板と第1の光反射層との積層体の表面にさらに、重合性液晶組成物を塗布し、塗布膜を硬化して光反射層(第2の光反射層)を形成してもよく、または支持体(仮支持体)上に形成された光反射層(第2の光反射層)を接着層を用いて積層してもよい。仮支持体はその後剥離してもしなくてもよい。輝度向上フィルムは、支持体上に液晶化合物を含む組成物を塗布して、塗布膜を硬化することによりλ/4板を作製することを含む方法で作製してもよい。支持体上にλ/4板、第1の光反射層、および第2の光反射層を順次塗布硬化により作製してもよく、支持体上にλ/4板を有する積層体と、仮支持体上に第2の光反射層および第1の光反射層を仮支持体側からこの順で有する積層体とを、λ/4板および第2の光反射層が隣接するように接着させてもよい。その後仮支持体は剥離してもしなくてもよい。
 液晶化合物を含む組成物から形成されるλ/4板、およびコレステリック液晶相を固定してなる光反射層の形成の際は、配向膜を介した液晶層の重畳方式なども採ることができる。
[光学シート部材]
 本発明の光学シート部材は、輝度向上フィルムと、偏光子を含む偏光板とを有し、λ/4板の遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角が30~60°であり、偏光板、λ/4板および反射偏光子をこの順で含む。偏光板、λ/4板および反射偏光子がこの順で直接接触して、または、接着層を介して積層することが好ましい。遅相軸とは、屈折率が最大となる方向を意味する。
 本発明の光学シート部材の層構成の好ましい態様の例を、図6に基づいて説明する。
 図6に示した光学シート部材21は、偏光板1と、配向膜18と、λ/4板12と、反射偏光子13とを有し、前述の反射偏光子13が本発明のフィルム14である。本発明のフィルム14は、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層14aの単層フィルムである。図6では、偏光板1は、偏光子3(吸収型偏光子)が、偏光板保護フィルム2と偏光板保護フィルム4に挟まれた構成であり、偏光板保護フィルム4が本発明の輝度向上フィルムの支持体10を兼ねる。光学シート部材は、偏光板保護フィルムが本発明の輝度向上フィルムの支持体を兼ねない場合、偏光板保護フィルムとは別に本発明の輝度向上フィルムの支持体をさらに有していてもよく、偏光板保護フィルムと支持体は接着層で貼り合わせられていてもよい(不図示)。
 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、有さないでもよい。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、反射偏光子が設けられていてもよい。λ/4板が偏光板保護膜を兼ねていてもよく、また、偏光板保護膜が積層で実現するλ/4板の一部を兼ねてもいてもよい。
 こ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。
<偏光板>
 偏光板は、偏光子のみからなるものであってもよいが、偏光板は偏光子及びその少なくとも片面を保護する偏光板保護フィルムで構成されていることが好ましい。偏光子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)からなることも好ましい。
(偏光子)
 偏光子としては、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。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。
 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挙げられる他、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挙げられる。
 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となる。
 偏光子の厚さとしては、通常は5~80μm、好ましくは5~50μm、より好ましくは、5~25μmである。
 偏光子の光学特性としては、偏光子単体で測定したときの単体透過率が43%以上であることが好ましく、43.3~45.0%の範囲にあることがより好ましい。また、上述の偏光子を2枚用意し、2枚の偏光子の吸収軸が互いに90°になるように重ね合わせて測定する直交透過率は、より小さいことが好ましく、実用上、0.00%以上0.050%以下が好ましく、0.030%以下であることがより好ましい。偏光度としては、実用上、99.90%以上100%以下であることが好ましく、99.93%以上100%以下であることが特に好ましい。偏光板として測定した際にもほぼこれと同等の光学特性が得られるものが好ましい。
 この偏光子は、特開2006-293275号公報、特開2009-98653号公報、特開2001-350021号公報に記載の手法により、得ることが出来る。
(偏光板保護フィルム)
 偏光板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、富士フイルム社製の商品名「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、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1~80μm程度である。特に1~60μmが好ましく、5~40μmがより好ましく、5~25μmが更に好ましい。
[液晶表示装置]
 本発明の液晶表示装置は液晶セルと;
 偏光子を含む偏光板および本発明の輝度向上フィルム、または、本発明の光学シート部材と;
 バックライトユニットと;をこの順で有し、
 前述のバックライトユニットが、青色光と、緑色光と、赤色光とを発光する光源を備え、前述のバックライトユニットが前述の光源の後部に、前述の光源から発光されて前述の輝度向上フィルム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。
 本発明の液晶表示装置は、上述の青色光および上述の緑色光の半値幅がいずれも100nm以下であることが好ましい。本発明の液晶表示装置は、上述の赤色光が600~700nmの波長帯域に発光中心波長を有し、上述の赤色光の半値幅が100nm以下であることが好ましい。本発明の液晶表示装置の一部であるこれらのような態様では、RGB(Rは赤色、Gは緑色、Bは青色の略称)狭帯域バックライトと組み合わせることで、色再現性を向上させながら、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層(好ましくはRGBの光反射層)を少なくとも有する本発明のフィルムおよびλ/4というシンプルな構成の本発明の輝度向上フィルムまたは光学シート部材により、十分な輝度向上性能を実現することができる。
 液晶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。
 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、本発明の液晶表示装置は、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。
 液晶表示装置は、バックライトユニット、光学シート部材(反射偏光子とバックライト側偏光板との積層体)、薄層トランジスタ基板、液晶セル、カラーフィルター基板、表示側偏光板がこの順で積層されることが好ましい。
 なお、前述の輝度向上フィルムの構成は一例であり、液晶表示装置に適用する輝度向上フィルムは前述の例に限定されない。
<バックライトユニット>
 輝度向上フィルムまたは光学シート部材は、液晶表示装置において、バックライトユニットと組み合わせて用いることができる。バックライトユニットは、430~500nmの波長帯域に発光中心波長を有する青色光と、500~600nmの波長帯域に発光中心波長を有する緑色光と、600~700nmの波長帯域に発光強度のピークの少なくとも一部を有する赤色光とを発光する光源を備えていることが好ましい。
 上述のバックライトユニットは、上述の光源の後部に、上述の光源から発光されて上述の輝度向上フィルムまたは上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ことも好ましい。
 バックライトの構成としては、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号公報、特許3363565号公報、特許4091978号公報、特許3448626号公報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。
 バックライトの光源は、上述の青色光を発光する青色発光ダイオードと、上述の青色発光ダイオードの上述の青色光が入射したときに上述の緑色光と上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、バックライトの光源としては、上述の青色光を発光する青色発光ダイオードと、上述の緑色光を発光する緑色発光ダイオードと、上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。
 バックライトの光源は、白色LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)などの白色光源であってもよい。
 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、上述の青色光を発光する青色発光ダイオードと、上述の青色発光ダイオードの上述の青色光が入射したときに上述の緑色光と上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。
 バックライトユニットが発光する各色の光の好ましい発光中心波長は以下のとおりである。青色光は、発光中心波長が440~470nmの波長帯域にあることが好ましい。緑色光は、発光中心波長が520~570nmの波長帯域にあることが好ましい。赤色光は、発光中心波長が600~640nmの波長帯域にあることが好ましい。
 上述の青色光、上述の緑色光および上述の赤色光の半値幅がいずれも100nm以下であることが好ましい。
 バックライトユニットが発光する青色光が、半値幅が80nm以下である発光強度のピークを有することが好ましく、半値幅が70nm以下である発光強度のピークを有することがより好ましく、半値幅が30nm以下である発光強度のピークを有することが特に好ましい。
 バックライトユニットが発光する緑色光が、半値幅が80nm以下である発光強度のピークを有することが好ましく、半値幅が70nm以下である発光強度のピークを有することがより好ましく、半値幅が60nm以下である発光強度のピークを有することが特に好ましい。
 バックライトユニットが発光する赤色光が、半値幅が80nm以下である発光強度のピークを有することが好ましく、半値幅が70nm以下である発光強度のピークを有することがより好ましく、半値幅が60nm以下である発光強度のピークを有することが特に好ましい。
 バックライトユニットの青色光、緑色光及び赤色光の発光中心波長(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反射中心波長(反射率のピークを与える波長)との差(反射中心波長-発光中心波長)は、本発明者らの研究の結果、青及び緑色光に関しては、±50nm以内であることが好ましく、±25nm以内であることがより好ましい。
 一方、赤色光に関しては0~75nmであることが斜め色味変化を抑制する観点で好ましく、0~50nmであることがより好ましく、10~30nmであることが更に好ましい。
 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(Brightness Enhancement Film)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号公報、特許3363565号公報、特許4091978号公報、特許3448626号公報などに記載されている。
<光学シート部材の液晶表示装置への貼合方法>
 本発明の輝度向上フィルムや本発明の光学シート部材を液晶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(パネルとは、液晶セルを含む基板のことを言う)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。
[実施例1]
 実施例1では、棒状液晶化合物を用いた、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが変化する、コレステリック液晶相を固定してなるフィルムの形成を行った。
<支持体の準備および配向膜の形成>
 支持体として富士フイルム社製TD40ULを使用し、鹸化処理、配向膜付与を実施した後に、ラビング処理を施した。ラビング処理の方向は、フィルム長手方向に対して45°方向とした。支持体の準備および配向膜の形成の詳細を以下に示す。
(アルカリ鹸化処理)
 セルロースアシレートフィルムT1(「TD40UL」(富士フイルム社製)を、温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、フィルムの片面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量14ml/mで塗布し、110℃に加熱した。(株)ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、10秒間搬送した。続いて、同じくバーコーターを用いて、純水を3ml/m塗布した。次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返した後に、70℃の乾燥ゾーンに10秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理したセルロースアシレートフィルムを作製した。
──────────────────────────────────
アルカリ溶液組成
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 水酸化カリウム                    4.7質量部
 水                         15.8質量部
 イソプロパノール                  63.7質量部
 界面活性剤SF-1:C1429O(CHCHO)20
                            1.0質量部
 プロピレングリコール                14.8質量部
──────────────────────────────────
(配向膜の形成)
 上記のように鹸化処理した長尺状のセルロースアセテートフィルムに、下記の組成の配向膜塗布液を#14のワイヤーバーで連続的に塗布した。60℃の温風で60秒、更に100℃の温風で120秒乾燥した。得られた塗布膜に連続的にラビング処理を施した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向に対して、ラビングローラーの回転軸は時計回りに45°の方向とした。
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配向膜塗布液の組成
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下記変性ポリビニルアルコール               10質量部
水                           371質量部
メタノール                       119質量部
グルタルアルデヒド                   0.5質量部
光重合開始剤(イルガキュアー2959、BASF社製)  0.3質量部
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
<λ/4板の形成>
 続いて、前述のラビングした配向膜上に、下記組成のλ/4板を作製するためのディスコティック液晶化合物を含む塗布液を#3.6のワイヤーバーで連続的に塗布し、λ/4板を作製した。λ/4板の搬送速度(V)は20m/minとした。塗布液の溶媒の乾燥及びディスコティック液晶化合物の配向熟成のために、130℃の温風で90秒間加熱した。続いて、80℃にてUV照射を行い、液晶化合物の配向を固定化し、λ/4板である光学異方性層を形成した。その後、窒素雰囲気下で、UV照度を50mWで6秒間照射した(UV照射量は300mJ)。
λ/4板を作製するためのディスコティック液晶化合物を含む塗布液
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ディスコティック液晶化合物(以下に記載の化合物101)  80質量部
ディスコティック液晶化合物(以下に記載の化合物102)  20質量部
配向助剤1(以下に記載の構造)             0.9質量部
配向助剤2(以下に記載の構造)             0.1質量部
DIC社製メガファックF444            0.15質量部
重合開始剤1(以下に記載の構造)              3質量部
メチルエチルケトン                   170質量部
t-ブタノール                      30質量部
シクロヘキサノン                     30質量部
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
<フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが変化する、コレステリック液晶相を固定してなるフィルムの形成>
 更に、上記λ/4板上に、下記の組成の棒状液晶化合物を含む塗布液B1を膜厚4.5μmになるように調整し、連続的に塗布し、重合性液晶組成物から形成された膜を形成した。重合性液晶組成物の膜を形成する工程は1回であった。膜の搬送速度(V)は20m/minとした。塗布液の溶媒の乾燥及び棒状液晶化合物の配向熟成のために、70℃の温風で120秒間加熱した。その後、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチを下記式1および下記式2を両方満たすように変化させる目的で25℃の温度下で、前述の重合性液晶組成物の膜の最表面から照度10mWのUV光を30秒間照射した。更にその後、螺旋ピッチの変化後のコレステリック液晶相を固定する目的で25℃の環境下で、50mWのUV光を窒素雰囲気下で、20秒間照射した。
 なお、実施例1では、最表面とは反対側の表面近傍において積極的に重合性液晶化合物の重合を促進させる方法としては、酸素濃度を上昇させる方法を用いた。
棒状液晶化合物を含む塗布液B1 
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棒状液晶化合物1(以下に記載の構造)         100質量部
イルガキュア819(BASF社製、重合開始剤)    0.7質量部
界面活性剤1(以下に記載の構造)          0.05質量部
界面活性剤2(以下に記載の構造)          0.01質量部
カイラル剤1(以下に記載の構造)           5.3質量部
メチルエチルケトン                  250質量部
シクロヘキサノン                    50質量部
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棒状液晶化合物1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
界面活性剤1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
界面活性剤2
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
カイラル剤1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 なお、上記カイラル剤1は、光異性化性を有するカイラル剤であり、かつ、重合性液晶化合物の重合率によって重合性液晶化合物に対する相溶性が変化するカイラル剤である。カイラル剤が、重合性液晶化合物の重合率によって重合性液晶化合物に対する相溶性が変化することは、以下の方法で確認できる。
上記で得られたフィルムをフィルム面に対して1°の角度で斜めに切削し、生成したフィルム断面及び表面を飛行時間型二次イオン質量分析計(TOF-SIMS)で測定した。
 特に今回の系では、フェニル基骨格のフラグメントイオンの膜厚方向の変化を追跡することで膜厚方向のカイラル剤の分布を確認した結果、空気界面側にカイラル剤が多く含まれていることがわかった。
 以上の方法で得られたフィルムを、実施例1のフィルム(実施例1の輝度向上フィルムでもある)とした。
 なお、得られた実施例1のフィルムにおいて、重合性液晶組成物の膜が、1回の重合性液晶組成物の膜を形成する工程で形成されてなることは、以下の方法で確認できる。
 断面TEMで断面観察を行い、界面がないことを確認した。
<偏光板の準備>
 次に、特開2006-293275号公報の[0219]~[0220]と同様にして、偏光子を製造し、上記実施例1の輝度向上フィルムおよび偏光板保護フィルム(TD40UL(富士フイルム社製)を偏光子の両面にそれぞれ貼合して実施例1の光学シート部材を製造した。
 貼合の際の接着剤としては市販のPVA(ポリビニルアルコール)糊を用いた。
<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を上記で作製した実施例1の光学シート部材に変更し、バックライトユニットを以下の量子ドット(RGB狭帯域)バックライトユニットに変更し、液晶表示装置を製造して量子ドットの実施例1の液晶表示装置とした。
 用いた量子ドット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輝度向上フィルムまたは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2]
 実施例2では、支持体、配向膜およびλ/4板を有する積層体のλ/4板上に、赤色光の波長帯域の光を反射する光反射層用の重合性液晶組成物の膜を形成し、硬化した。更にその上に、緑色光および青色光の波長帯域の光を反射でき、かつ、コレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層を形成して、実施例2のフィルム(輝度向上フィルム)を製造した。実施例2のフィルムの製造方法では、重合性液晶組成物の膜を形成する工程は2回であった。具体的な製造方法を以下に示す。
<円盤状液晶化合物を用いた、コレステリック層の形成>
 上記の方法で作製したλ/4板の上に、下記の方法でコレステリック液晶材料として円盤状液晶化合物を用いたコレステリック液晶相を固定してなる光反射層を形成した。
 下記の組成のディスコティック液晶化合物を含む塗布液をλ/4板上に3.0μmの膜厚になるように調整し、連続的に塗布した。続いて、溶媒を70℃、2分間乾燥し、溶媒を気化させた後に115℃で3分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。その後この塗布膜を30℃に保持し、これに窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて紫外線照射して、円盤状液晶化合物を用いたコレステリック層(赤色光反射層)を形成した。このとき、UV照射量は300mJとした。
(光学異方性層塗布液の組成)
――――――――――――――――――――――――――――――――――
ディスコティック液晶化合物(上記化合物101)      80質量部
ディスコティック液晶化合物(上記化合物102)      20質量部
重合性モノマー1(下記構造の化合物)           10質量部
DIC社製メガファックF444            0.18質量部
上記重合開始剤1                      3質量部
上記カイラル剤1                    3.3質量部
メチルエチルケトン                   290質量部
シクロヘキサノン                     50質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 その後、実施例1において、棒状液晶化合物を含む塗布液B1をλ/4板上に塗布する代わりに、棒状液晶化合物を含む塗布液B1を上記円盤状液晶化合物を用いたコレステリック層上に塗布した以外は実施例1と同様にして、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが変化する、コレステリック液晶相を固定してなる層を積層した。
 上記方法により得られた輝度向上フィルムを、実施例2の輝度向上フィルムとした。
 その後、実施例1において、実施例1の輝度向上フィルムの代わりに実施例2の輝度向上フィルムを用いた以外は実施例1と同様にして、実施例2の光学シート部材および液晶表示装置を製造した。
[比較例1]
 特開2003-279739の実施例1に記載の方法でフィルムを作製した。
 本明細書の実施例1と同様に膜厚方向のコレステリック層の螺旋を評価した結果、支持体界面から空気界面に向かってピッチが単調に増加することがわかった。
 [比較例2]
 光反射層の積層順がλ/4板側から空気層側に向けて、厚み3.3μmの緑色光反射層、厚み2.8μmの青色光反射層および厚み2.3μmの赤色光反射層の積層順となるように、比較例2のフィルム(輝度向上フィルム)を作製した。具体的な製造方法を以下に示す。
<支持体の準備および配向層の形成>
 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)=1nmであった。
緑色光反射層用 棒状液晶化合物を含む塗布液
――――――――――――――――――――――――――――――――――
棒状液晶化合物201                   83質量部
棒状液晶化合物202                   15質量部
棒状液晶化合物203                    2質量部
多官能モノマーA-TMMT(新中村化学工業(株)社製    1質量部
重合開始剤IRGACURE819(BASF社製)      4質量部
界面活性剤2                     0.05質量部
界面活性剤3                     0.01質量部
キラル剤LC756(BASF社製)           5.1質量部
メチルエチルケトン                   165質量部
シクロヘキサノン                     10質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
青色光反射層用 棒状液晶化合物を含む塗布液
――――――――――――――――――――――――――――――――――
棒状液晶化合物201                   83質量部
棒状液晶化合物202                   15質量部
棒状液晶化合物203                    2質量部
多官能モノマーA-TMMT(新中村化学工業(株)社製    1質量部
重合開始剤IRGACURE819(BASF社製)      4質量部
界面活性剤2                     0.05質量部
界面活性剤3                     0.01質量部
キラル剤LC756(BASF社製)           3.7質量部
メチルエチルケトン                   165質量部
シクロヘキサノン                     10質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
赤色光反射層用 棒状液晶化合物を含む塗布液
――――――――――――――――――――――――――――――――――
棒状液晶化合物201                   83質量部
棒状液晶化合物202                   15質量部
棒状液晶化合物203                    2質量部
多官能モノマーA-TMMT(新中村化学工業(株)社製    1質量部
重合開始剤IRGACURE819(BASF社製)      4質量部
界面活性剤2                     0.05質量部
界面活性剤3                     0.01質量部
キラル剤LC756(BASF社製)           6.5質量部
メチルエチルケトン                   165質量部
シクロヘキサノン                     10質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 実施例1、比較例1、2のサンプルをフィルム形態、ならびに、液晶表示装置形態で以下の評価を実施した。
<フィルムの評価>
(厚み)
 塗布前後の膜厚を接触式膜厚計で測定し、塗布前後の変化量を膜厚とした。
(断面のTEM解析)
 透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope:TEMを用いて、各実施例および比較例のフィルムの断面解析を行った。具体的には、コレステリック液晶相の螺旋ピッチ(螺旋構造が360°回転する位置、厳密には、黒、白、黒、白の周期で1ピッチなので、180°ごとに染色される。)をオスミウム酸を用いて染色した。その内、実施例1のフィルムの断面のTEM解析を行った写真を図2に示した。
 得られた写真をもとに、図2中のグラフ作成領域32において、λ/4板12側の表面から、コレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層14aの表面(空気側表面)31まで、画像の明暗情報を数値化し、グラフ化した値について、フィルム膜厚方向への距離s(単位:μm、縦軸)と、コレステリック液晶相の螺旋ピッチP(単位:nm、横軸)の関係をプロットした。得られたプロットを線分でつないだ折れ線グラフを作成した。その内、実施例1のフィルムに関するグラフを図1に示した。
 得られたグラフをもとに、ΔP/Δs>0となる位置と、ΔP/Δs<0となる位置を求めた。
 得られた螺旋ピッチPの値から、以下の式3に基づいて、各実施例および比較例のフィルムの各光反射層の反射波長を計算した。反射波長に基づいて、層内の反射色の順番または光反射層の積層順を求めた。なお、光反射層の反射帯域は、上記作製方法で得られたサンプルをAXOMETRIX社のAXOSCANを用いて反射帯域を測定した結果とほぼ一致した。
式3:
 反射波長(単位:nm)=1ピッチの長さP×液晶化合物(主液晶)の屈折率
<液晶表示装置の評価>
(1)正面輝度
 液晶表示装置の正面輝度を、特開2009-93166号の〔0180〕に公報に記載の方法と同様に、測定機(EZ-Contrast160D、ELDIM社製)を用いて、白表示時の正面輝度を測定した。その結果をもとに、以下の基準で評価した。輝度向上フィルムを設けない液晶表示装置を基準として評価した。
(評価基準)
5:輝度向上フィルムを設けない液晶表示装置の正面輝度を100%としたときに、130%以上であり、良好である。
4:輝度向上フィルムを設けない液晶表示装置の正面輝度を100%としたときに、120%以上130%未満であり、比較的良好である。
3:輝度向上フィルムを設けない液晶表示装置の正面輝度を100%としたときに、110%以上120%未満であり、比較的悪い。
2:輝度向上フィルムを設けない液晶表示装置の正面輝度を100%としたときに、100%以上110%未満であり、悪い。
1:輝度向上フィルムを設けない液晶表示装置の正面輝度を100%としたときに、100%未満であり、悪い。
(2)斜め色味変化
 液晶表示装置の斜め色味変化Δu’v’を以下の方法で評価した。色味座標u’、v’の値を正面(極角0度)と極角60度方向で差分をとった色味色差Δu’v’を方位角0~360度方向で測定し、その平均値を斜め色味変化Δu’v’の評価指標とした。色味座標u’v’の測定には測定機(EZ-Contrast160D、ELDIM社製)を用いた。
 各実施例、比較例のフィルムおよび液晶表示装置を評価した結果を以下に記載する。
 実施例1で得られたフィルムは、図1および図2に示したとおり、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をしており、正面輝度の評価結果は「5」、斜め色味変化の評価結果は85%(Δu’v’対比較例1)であった。
 実施例2で得られたフィルムは、実施例1と同様にフィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をしており、正面輝度の評価結果は「5」、斜め色味変化の評価結果は90%(Δu’v’対比較例1)であった。
 比較例1で得られたフィルムは、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが線形に変化しており、正面輝度の評価結果は「5」であった。なお、斜め色味変化の評価結果は比較例1を基準とした。
 比較例2で得られたフィルムの正面輝度の評価結果は「4」、斜め色味変化の評価結果は142%(Δu’v’対比較例1)であった。
 本発明のフィルムは、液晶表示装置に組み込んだ場合に正面輝度を高くでき、斜め色味変化を抑制でき、積層数の少ないフィルムであることがわかった。
 一方、比較例1より、フィルムの膜厚方向で螺旋ピッチが線形に変化するコレステリック液晶相を固定してなる光反射層を設けたフィルムは、式1および式2の両方を1層内で満たさないフィルムであり、斜め色味変化が悪いことがわかった。
 比較例2より、螺旋ピッチが変化しないコレステリック液晶相を固定してなる光反射層を、逐次の塗布および固定をしながら3層重層塗布して積層したフィルムは、式1および式2の両方を1層内で満たさないフィルムであり、例え実施例1のフィルムと同じ反射色の順番となるように光反射層を積層したとしても正面輝度および斜め色味変化が悪いことがわかった。
1   偏光板
2   偏光板保護フィルム(位相差フィルム)
3   偏光子
4   偏光板保護フィルム
10  支持体
11  輝度向上フィルム
12  λ/4板
13  反射偏光子
14  フィルム
14a  コレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層
14b  光反射層
18  配向膜
20  接着層(接着剤)
21  光学シート部材
31  コレステリック液晶相の螺旋ピッチが式1および式2を両方1層内で満たす変化をする層の表面(空気側表面)
32  グラフ作成領域

Claims (14)

  1.  重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物から形成された膜のコレステリック液晶相を固定してなるフィルムであって、
     前記フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチが下記式1および下記式2を両方1層内で満たす変化をするフィルム;
    式1: ΔP/Δs<0
    式2: ΔP/Δs>0
    式1および式2中、ΔPはコレステリック液晶相の螺旋ピッチの微小変化量を表し、Δsはフィルムの一方の表面からフィルムの膜厚方向の距離の微小変化量を表す。
  2.  反射波長の中心波長が400~800nmの波長帯域内にある請求項1に記載のフィルム。
  3.  光異性化性を有するカイラル剤を含む請求項1または2に記載のフィルム。
  4.  重合開始剤を含み、
     前記重合開始剤の前記フィルムに対する含有量が2.0質量%未満である請求項1~3のいずれか一項に記載のフィルム。
  5.  膜厚方向において、カイラル剤の量が空気界面側に多く偏在している請求項1~4のいずれか一項に記載のフィルム。
  6.  前記重合性液晶組成物の膜が、1回の重合性液晶組成物の膜を形成する工程で形成されてなる請求項1~5のいずれか一項に記載のフィルム。
  7.  前記重合性液晶化合物が棒状液晶化合物である請求項1~6のいずれか一項に記載のフィルム。
  8.  重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物の膜を形成する工程と、
     前記重合性液晶組成物の膜に含まれる前記重合性液晶化合物を重合させる重合工程を含み、
     前記重合工程が、フィルムの膜厚方向でコレステリック液晶相の螺旋ピッチを下記式1および下記式2を両方満たすように変化させる工程と、螺旋ピッチの変化後のコレステリック液晶相を固定する工程を含む、フィルムの製造方法;
    式1: ΔP/Δs<0
    式2: ΔP/Δs>0
    式1および式2中、ΔPはコレステリック液晶相の螺旋ピッチの微小変化量を表し、Δsはフィルムの一方の表面からフィルムの膜厚方向の距離の微小変化量を表す。
  9.  前記重合工程が、前記重合性液晶組成物へ光照射する工程であり、
     前記重合性液晶組成物がカイラル剤を含み、
     前記カイラル剤が光異性化性を有するカイラル剤であり、かつ、前記重合性液晶化合物の重合率によって前記重合性液晶化合物に対する相溶性が変化するカイラル剤である請求項8に記載のフィルムの製造方法。
  10.  前記重合性液晶組成物の膜を形成する工程が1回である請求項8または9に記載のフィルムの製造方法。
  11.  請求項8~10のいずれか一項に記載のフィルムの製造方法で製造された、フィルム。
  12.  λ/4板と、反射偏光子とを有し、
     前記反射偏光子が請求項1~7および11のいずれか一項に記載のフィルムである輝度向上フィルム。
  13.  請求項12に記載の輝度向上フィルムと、偏光子を含む偏光板とを有し、
     前記λ/4板の遅相軸と前記偏光子の吸収軸とのなす角が30~60°であり、
     前記偏光板、前記λ/4板および前記反射偏光子をこの順で含む、光学シート部材。
  14.  液晶セルと;
     偏光子を含む偏光板および請求項12に記載の輝度向上フィルム、または、請求項13に記載の光学シート部材と;
     バックライトユニットと;をこの順で有し、
     前記バックライトユニットが、青色光と、緑色光と、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輝度向上フィルム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、液晶表示装置。
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