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Title:
CHOLESTERIC LIQUID-CRYSTAL COMPOSITION, CIRCULARLY POLARIZING SEPARATION SHEET, AND PRODUCTION PROCESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/105320
Kind Code:
A1
Abstract:
A cholesteric liquid-crystal composition capable of giving a layer which evenly has a desired pitch length and desired pitch gradient and has a broad selective-reflection band; a circularly polarizing separation sheet which has a broad selective-reflection band, is homogeneous, and can be easily produced; and a process for producing the sheet. The cholesteric liquid-crystal composition comprises a nematic liquid-crystalline compound having a reactive group and a chiral reagent. It has a Δn of 0.18 or more and an absolute value of temperature dependence parameter (δλ), which is represented by the equation δλ={2(λb-λa)/(λb+λa)} x {100/(b-a)} (wherein a and b are temperature, λa is mean wavelength for selective reflection at a°C, and λb is mean wavelength for selective reflection at b°C), of 0.50 or smaller when a=25 and b=100. The circularly polarizing separation sheet has a cured layer formed from the composition and has a selective-reflection band at wavelengths not shorter than 300 nm. The process for sheet production comprises using the composition.

Inventors:
TAMURA KENTARO (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/052986
Publication Date:
September 04, 2008
Filing Date:
February 21, 2008
Export Citation:
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Assignee:
ZEON CORP (JP)
TAMURA KENTARO (JP)
International Classes:
C09K19/02; C09K19/38; C09K19/54; G02B5/30; G02F1/1335
Domestic Patent References:
WO2007142206A12007-12-13
WO2007142206A12007-12-13
WO1998000428A11998-01-08
Foreign References:
JP2004524568A2004-08-12
JP2003105030A2003-04-09
JP2003149439A2003-05-21
JP2003139953A2003-05-14
US20030090617A12003-05-15
US7187424B22007-03-06
US20030085377A12003-05-08
US20040046926A12004-03-11
US20040019228A12004-01-29
JP2005289881A2005-10-20
JP2004115414A2004-04-15
JP2003066214A2003-03-05
JP2003313187A2003-11-06
JP2003342219A2003-12-03
JP2000290315A2000-10-17
JPH0672962A1994-03-15
US6468444B12002-10-22
Other References:
See also references of EP 2128223A4
Attorney, Agent or Firm:
SAKAI, Hiroaki (Kasumigaseki Building2-5, Kasumigaseki 3-chom, Chiyoda-ku Tokyo 20, JP)
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Claims:
 反応性基を有するネマチック液晶性化合物、及び1種以上のカイラル剤を含有するコレステリック液晶組成物であって、
 δnが0.18以上であり、かつ、
 下記式(1):
 δλ={2(λb-λa)/(λb+λa)}×{100/(b-a)} ・・・式(1)
(式中、a及びbは温度(℃)を表し、λa(nm)はa℃における液晶組成物の選択反射中心波長を表し、λb(nm)はb℃における液晶組成物の選択反射中心波長を表す。)で表される温度依存性パラメータδλの絶対値が、a=25、b=100の場合において0.50以下であることを特徴とする、コレステリック液晶組成物。
 下記式(2):
 HTP=1/(P×0.01C) ・・・式(2)
(式中、Cは前記液晶組成物中のカイラル剤の含有割合(重量%)を表し、Pは前記液晶組成物中の前記ネマチック液晶性化合物のピッチ長(μm)を表す。)で表される、前記カイラル剤のヘリカルツイスティングパワーHTPが、25℃において9.0μm -1 以上であることを特徴とする請求項1に記載のコレステリック液晶組成物。
 前記ネマチック液晶性化合物として、1分子中に少なくとも2つの反応性基を有する棒状液晶性化合物(A)を含有し、
 さらに、1分子中に1つの反応性基を有する化合物(B)を含有し、
 (A)と(B)の重量比が95/5~50/50であることを特徴とする請求項1に記載のコレステリック液晶組成物。
 前記棒状液晶性化合物(A)が、キラリティを有していないものであり、
 前記化合物(B)が、非液晶性で、キラリティを有していないものであり、
 前記カイラル剤が、キラリティを有しており、且つ1分子中1以上の反応性基を有する化合物であることを特徴とする請求項3記載のコレステリック液晶組成物。
 請求項1に記載のコレステリック液晶組成物の硬化物の層を有し、選択反射帯域が300nm以上であることを特徴とする円偏光分離シート。
 請求項1に記載のコレステリック液晶組成物を透明樹脂基材に塗布して液晶層を得る工程、及び少なくとも1回の光照射及び/又は加温処理により前記液晶層を硬化する工程を含むことを特徴とする、円偏光分離シートの製造方法。
 請求項5に記載の円偏光分離シートを備える液晶表示装置。
Description:
コレステリック液晶組成物、円 光分離シート及び製造方法

 本発明は、円偏光分離シート等の光学材 の作成に有用なコレステリック液晶組成物 及び当該液晶組成物から作られた円偏光分 シートに関する。

 液晶表示装置などのディスプレイ装置に いて、その輝度を向上させるため等の目的 、特定の円偏光を透過し他の光を反射する 能、即ち選択反射の機能を有する円偏光分 シートを設けることが知られている。かか 円偏光分離シートとしては、コレステリッ 液晶相を呈した物質のブラッグ反射に基づ 選択反射を利用したものが知られている。 体的には、コレステリック液晶性を示す重 性のモノマーを含む液晶組成物を基材上に 布し、配向させ、重合させることにより得 れるものやコレステリック液晶性を示すポ マー又はその溶液を基材上に塗布し、配向 せて得られるものなどが知られている。

 かかる円偏光分離シートは、ディスプレ 装置の性能向上の観点から、可視光内のな べく広い帯域、好ましくは可視光帯域全体 渡って選択反射をするものであることが、 ィスプレイとしての品質向上の観点から好 しい。このような選択反射帯域の広い円偏 分離シートを得る方法としては種々の方法 知られているが、中でも有望な方法として 液晶性化合物であるモノマーの重合度が、 の厚み方向に沿った勾配を有するように重 を行い、それにより、配向ピッチの勾配を ける方法が知られている(特許文献1;特開2003 -139953号公報(対応公報;米国特許出願公開第200 3/090617号明細書)参照)。

 しかしながら、このような手法は、層の み方向という極めて短い距離において非常 厳密な重合度の制御を要求するものであり 重合度の制御が少しでも不適切であると、 全体に同程度の重合を施してしまい、重合 の勾配をつくれず、結局得られる円偏光分 シートの選択反射帯域が狭まってしまう。 た、このような手法においては、製造環境 おける条件の僅かな差異に起因して配向ピ チが大きく変化してしまうため、所望のピ チ長及びその勾配を均質に有する層を形成 ることが非常に困難である。

 本発明の目的は、所望のピッチ長及びピ チ勾配を均質に有し、且つ広い選択反射帯 を有する層を与えうるコレステリック液晶 成物を提供することにある。

 本発明の別の目的は、選択反射帯域が広 、簡便且つ均質に製造しうる円偏光分離シ ト、並びにそのような円偏光分離シートの 造方法を提供することにある。

 本発明者らは、上記課題を解決するため鋭 検討した結果、特定のネマチック液晶性化 物及びカイラル剤を含み、且つ特定の温度 存性パラメータを充足する液晶組成物が、 望のピッチ長及び所望のピッチ勾配を安定 て与えうることを見出し、本発明を完成し 。すなわち、本発明によれば、下記のもの 提供される。
〔1〕 反応性基を有するネマチック液晶性化 合物、及び1種以上のカイラル剤を含有する レステリック液晶組成物であって、
 δnが0.18以上であり、かつ、下記式(1):
 δλ={2(λb-λa)/(λb+λa)}×{100/(b-a)} ・・・式(1)
(式中、a及びbは温度(℃)を表し、λa(nm)はa℃ おける液晶組成物の選択反射中心波長を表 、λb(nm)はb℃における液晶組成物の選択反射 中心波長を表す。)で表される温度依存性パ メータδλの絶対値が、a=25、b=100の場合にお て0.50以下であることを特徴とする、コレス テリック液晶組成物。
〔2〕 下記式(2):
 HTP=1/(P×0.01C) ・・・式(2)
(式中、Cは前記液晶組成物中のカイラル剤の 有割合(重量%)を表し、Pは前記液晶組成物中 の前記ネマチック液晶性化合物のピッチ長(μ m)を表す。)で表される、前記カイラル剤のヘ リカルツイスティングパワーHTPが、25℃にお て9.0μm -1 以上であることを特徴とする〔1〕に記載の レステリック液晶組成物。
〔3〕 前記ネマチック液晶性化合物として、 1分子中に少なくとも2つの反応性基を有する 状液晶性化合物(A)を含有し、さらに、1分子 中に1つの反応性基を有する化合物(B)を含有 、(A)と(B)の重量比が95/5~50/50であることを特 とする〔1〕又は〔2〕に記載のコレステリ ク液晶組成物。
〔4〕 前記棒状液晶性化合物(A)がキラリティ を有していないものであり、前記化合物(B)が 、非液晶性でキラリティを有していないもの であり、前記カイラル剤がキラリティを有し ており、1分子中1以上の反応性基を有する化 物であることを特徴とする〔3〕記載のコレ ステリック液晶組成物。
〔5〕 〔1〕~〔4〕のいずれか1項に記載のコ ステリック液晶組成物の硬化物の層を有し 選択反射帯域が300nm以上であることを特徴と する円偏光分離シート。
〔6〕 〔1〕~〔4〕のいずれか1項に記載のコ ステリック液晶組成物を透明樹脂基材に塗 して液晶層を得る工程、及び少なくとも1回 光照射及び/又は加温処理により前記液晶層 を硬化する工程を含むことを特徴とする、円 偏光分離シートの製造方法。
〔6〕 〔5〕に記載の円偏光分離シートを備 る液晶表示装置。

 本発明のコレステリック液晶組成物は、 望のピッチ長及び所望のピッチ勾配を安定 て与えうるため、反射帯域が広い円偏光分 シートを簡便且つ均質に製造しうる材料と て有用である。

 また、本発明の円偏光分離シートの製造 法によれば、選択反射帯域が広い本発明の 偏光分離シートを、簡便且つ均質に製造し る。

 本発明のコレステリック液晶組成物は、 定のネマチック液晶性化合物及び1種以上の カイラル剤を含有する。これら各成分につい て順次説明する。

 本発明のコレステリック液晶組成物は、 のδn(屈折率異方性)値が0.18以上、好ましく 0.22以上である。組成物のδn値が0.30以上で ると、紫外線吸収スペクトルの長波長側の 収端が可視域に及ぶ場合があるが、該スペ トルの吸収端が可視域に及んでも所望する 学的性能に悪影響を及ぼさない限り、使用 能である。このような高いδn値を有するこ により、高い光学的性能(例えば、円偏光分 特性)を有する円偏光分離シートを与えるこ とができる。なお、δnの上限は、特に限定さ れないが、通常0.40以下とすることができる

 本発明のコレステリック液晶組成物が2種 以上のネマチック液晶性化合物を含む場合は 、そのδn値は、各ネマチック液晶化合物のδn 値と各含有比率から求めることができる。

 本発明において、前記ネマチック液晶性 合物は、反応性基を有する。反応性基の数 、化合物1分子あたり1個以上、好ましくは2 以上とすることができる。特に、本発明の レステリック液晶組成物は、ネマチック液 性化合物として1分子中に少なくとも2つの 応性基を有する棒状液晶性化合物(A)を含有 、さらに1分子中に1つの反応性基を有する化 合物(B)を含有し、(A)と(B)の重量比が95/5~50/50 あることが好ましい。化合物(A)及び(B)の重 比は、さらに好ましくは90/10~70/30とすること ができる。化合物(A)及び(B)の和に対する化合 物(A)の割合を95重量%以下とすることにより、 配向欠陥の発生を抑制し円偏光分離特性等の 光学的性能を良好なものとすることができる 。また、化合物(A)の割合を50重量%以上とする ことにより、高い液晶性を維持し、所望の光 学的性能を得ることができる。

 化合物(A)は、キラリティを有していない とが好ましい。化合物(B)は、液晶性を有し いてもよく、有していなくても良いが、液 性を有しないものが好ましい。また、本発 において、化合物(B)はキラリティはできる け有していない方が好ましい。化合物(B)が ラリティを有していると選択反射帯域の広 域化の際に、広帯域化しすぎて反射率が低 したり、逆に広帯域化しない場合があるた 好ましくない。ただし、一分子の化合物が ラリティを有していてもラセミ体として使 し、キラリティを実質無視できる場合には ましく用いることができる。

 前記反応性基としては、具体的にはエポ シ基、チオエポキシ基、オキセタン基、チ タニル基、アジリジニル基、ピロール基、 マレート基、シンナモイル基、イソシアネ ト基、イソチオシアネート基、アミノ基、 ドロキシル基、カルボキシル基、アルコキ シリル基、メルカプト基、ビニル基、アリ 基、メタクリル基、及びアクリル基が挙げ れる。これらの反応性基を有することによ 、本発明のコレステリック液晶組成物を硬 させた際に、安定した硬化物を得ることが きる。1分子中に反応性基が2つ以上の化合 を用いると、コレステリック液晶組成物を 化させた際に、架橋により実用性の高い、 ましい膜強度が得られる。ここでいう好ま い膜強度とは鉛筆硬度(JIS K5400)でHB以上、好 ましくはH以上である。膜強度がHBより低いと 傷がつきやすくハンドリング性に欠けてしま うため好ましくない。好ましい鉛筆硬度の上 限は、光学的性能や耐久性試験に悪影響を及 ぼさなければ特に限定されない。

 前記1分子中に少なくとも2つの反応性基を する棒状液晶性化合物(A)としては、式(3)で される化合物を挙げることができる。
R 3 -C 3 -D 3 -C 5 -M-C 6 -D 4 -C 4 -R 4  ・・・式(3)
(式中、R 3 及びR 4 は反応性基であり、それぞれ独立して(メタ) クリル基、(チオ)エポキシ基、オキセタン 、チエタニル基、アジリジニル基、ピロー 基、ビニル基、アリル基、フマレート基、 ンナモイル基、オキサゾリン基、メルカプ 基、イソ(チオ)シアネート基、アミノ基、ヒ ドロキシル基、カルボキシル基、及びアルコ キシシリル基からなる群より選択される基を 表す。D 3 及びD 4 は単結合、炭素原子数1~20個の直鎖状又は分 鎖状のアルキル基、及び炭素原子数1~20個の 鎖状又は分岐鎖状のアルキレンオキサイド からなる群より選択される基を表す。C 3 ~C 6 は単結合、-O-、-S-、-S-S-、-CO-、-CS-、-OCO-、-CH 2 -、-OCH 2 -、-C=N-N=C-、-NHCO-、-OCOO-、-CH 2 COO-、及び-CH 2 OCO-からなる群より選択される基を表す。Mは ソゲン基を表し、具体的には、非置換又は ロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシ 基、シアノ基、アミノ基、炭素原子数1~10個 の直鎖状又は分岐状のアルキル基、ハロゲン 化アルキル基で1つ以上置換されていてもよ 、アゾメチン類、アゾキシ類、ビフェニル 、ターフェニル類、ナフタレン類、アント セン類、シアノビフェニル類、シアノフェ ルエステル類、安息香酸エステル類、シク ヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、 アノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置 フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フ ニルピリミジン類、フェニルジオキサン類 トラン類、アルケニルシクロヘキシルベン ニトリル類の群から選択された2~4個の骨格 、-O-、-S-、-S-S-、-CO-、-CS-、-OCO-、-CH 2 -、-OCH 2 -、-C=N-N=C-、-NHCO-、-OCOO-、-CH 2 COO-、及び-CH 2 OCO-等の結合基によって結合されて形成され 。)
 本発明において、棒状液晶性化合物(A)は非 称構造であることが好ましい。ここで非対 構造とは、一般式(3)において、メソゲン基M を中心としてR 3 -C 3 -D 3 -C 5 -と-C 6 -D 4 -C 4 -R 4 が異なる構造のことをいう。棒状液晶性化合 物(A)として、非対称構造のものを用いること により、配向均一性をより高めることができ る。

 一方、前記1分子中に1つの反応性基を有す 化合物(B)としては、下記一般式(4)で表され 化合物を挙げることができる:
 R 1 -A 1 -B-A 2 -R 2  (4)

 一般式(4)において、R 1 及びR 2 の一方は反応性基であり、それぞれ独立して (メタ)アクリル基、(チオ)エポキシ基、オキ タン基、チエタニル基、アジリジニル基、 ロール基、ビニル基、アリル基、フマレー 基、シンナモイル基、オキサゾリン基、メ カプト基、イソ(チオ)シアネート基、アミノ 基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、及び アルコキシシリル基からなる群より選択され る基を表す。他方は非反応性基であり、炭素 原子数1~20個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキ 基、炭素原子数1~20個の直鎖状又は分岐鎖状 アルキレンオキサイド基、水素原子、ハロ ン原子、及びシアノ基からなる群より選択 れる基である。ここで、(メタ)アクリルと 、アクリル及びメタクリルの意味である。

 前記アルキル基及びアルキレンオキサイ 基は置換されていないか若しくはハロゲン 子で1つ以上置換されていてもよい。前記ハ ロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル 基、(メタ)アクリル基、エポキシ基、メルカ ト基、イソシアネート基、アミノ基、及び アノ基は炭素原子数1~2個のアルキル基、ア キレンオキサイド基と結合していてもよい

 一般式(4)において、A 1 及びA 2 はそれぞれ独立して1,4-フェニレン基、1,4-シ ロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニル基、 4,4’-ビフェニレン基、4,4’-ビシクロヘキシ ン基、及び2,6-ナフチレン基からなる群より 選択される基を表す。前記1,4-フェニレン基 1,4-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキセニ ル基、4,4’-ビフェニレン基、4,4’-ビシクロ キシレン基、及び2,6-ナフチレン基は、置換 されていないか若しくはハロゲン原子、ヒド ロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、ア ミノ基、炭素原子数1~10個のアルキル基、ハ ゲン化アルキル基で1つ以上置換されていて よい。A 1 及びA 2 のそれぞれにおいて、2以上の置換基が存在 る場合、それらは同一でも異なっていても い。

 A 1 及びA 2 として特に好ましいものとしては、1,4-フェ レン基、4,4’-ビフェニレン基、及び2,6-ナフ チレン基からなる群より選択される基が挙げ られる。これらの芳香環骨格は脂環式骨格と 比較して比較的剛直であり、本発明の液晶組 成物が含有する棒状液晶性化合物のメソゲン との親和性が高く、配向均一能がより高くな る。

 一般式(4)において、Bは単結合、-O-、-S-、-S- S-、-CO-、-CS-、-OCO-、-CH 2 -、-OCH 2 -、-C=N-N=C-、-NHCO-、-OCOO-、-CH 2 COO-、及び-CH 2 OCO-からなる群より選択される。

 Bとして特に好ましいものとしては、単結 合、-OCO-が挙げられる。

 一般式(4)の化合物は、液晶性を有してい も有していなくてもよいが、液晶性を有し いものが好ましい。また、一般式(4)の化合 はキラリティはできるだけ有していない方 好ましい。キラリティを有していると選択 射帯域の広帯域化の際に、広帯域化しすぎ 反射率が低下したり、逆に広帯域化しない 合があるため好ましくない。ただし、キラ ティを有していてもラセミ体として使用し キラリティを実質無視できる場合には好ま く用いることができる。また、本発明のコ ステリック液晶組成物は、一般式(4)の化合 として、複数の光学異性体の混合物を含有 ることが好ましい。例えば、複数種類のエ ンチオマー及び/又はジアステレオマーの混 合物を含有することができる。一般式(4)の化 合物は、その融点が、50℃~150℃の範囲内であ ることが好ましい。

 本発明のコレステリック液晶組成物にお る前記ネマチック液晶性化合物の含有割合 、特に限定されないが、40~99重量%とするこ ができる。前記化合物(B)が液晶性を有する 合、化合物(B)を含めた含有割合を、ネマチ ク液晶性化合物の含有割合とすることがで る。

 本発明のコレステリック液晶組成物は、1種 以上のカイラル剤を含有する。当該カイラル 剤は、キラリティを有し、さらに、好ましく は反応性基を有することができる。当該反応 性基としては、前記化合物(A)及び(B)の反応性 基として例示したものと同様のものを挙げる ことができる。前記カイラル剤は、そのヘリ カルツイスティングパワー(HTP)が、25℃にお て9.0μm -1 以上であることが好ましい。HTPは、さらに好 ましくは30.0μm -1 以上とすることができる。HTPの上限は特に限 定されないが、通常200μm -1 以下とすることができる。ここで、HTPは、下 記式(2):
 HTP=1/(P×0.01C) ・・・式(2)
 により求められる。式中、Cは前記液晶組成 物中のカイラル剤の含有割合(重量%)を表し、 Pは前記液晶組成物中の前記ネマチック液晶 化合物のピッチ長(μm)を表す。ここで、液晶 性化合物のピッチ長Pは、選択反射中心波長λ 、及び本発明のコレステリック液晶組成物を 基材に塗布し得られた液晶層の平均屈折率n ら、λ=n×Pの関係式より求めることができる 選択反射中心波長を測定する方法は特に限 されないが、具体的には例えば、分光光度 (例えば大塚電子社製、瞬間マルチ測光シス テムMCPD-3000)と顕微鏡(例えばニコン社製、偏 顕微鏡ECLIPSE E600-POL)を使用して測定するこ ができる。また、屈折率nの測定方法も特に 限定されないが、具体的には例えば、プリズ ムカプラやアッベ屈折率計を使用したり、ま たは選択反射波長を測定する際に、コレステ リック液晶層に対する入射角が大きくなると 選択反射波長が短波長側へ選択反射帯域がシ フトする性質を利用して、以下の関係式より 求めることができる。

 式中、φは入射角(法線方向を0度とする。 )、λnはφ=0の時の選択反射中心波長を表す。H TPが高いカイラル剤を用いることにより、液 性化合物の液晶性を損なうことなく液晶性 合物のピッチを縮め捩れを高めることがで 、さらに後述する温度依存性パラメータを 易に調整することができる。

 前記カイラル剤の具体例としては、特開2 005-289881号公報、特開2004-115414号公報、特開200 3-66214号公報、特開2003-313187号公報、特開2003-3 42219号公報、特開2000-290315号公報、特開平6-072 962号公報、米国特許第6468444号公報、WO98/00428 公報等に掲載されるものを適宜使用するこ ができ、例えばBASF社パリオカラーのLC756、A DEKA社キラコールのCNL617R、CNL-686Lとして入手 きる。

 本発明のコレステリック液晶組成物にお る前記カイラル剤の含有割合は、特に限定 れないが、1~60重量%とすることができる。

 本発明のコレステリック液晶組成物におい 、前記各成分の組み合わせとしては、特に 下記(イ)~(ハ)の組み合わせが好ましい:
(イ)化合物(A)として、ネマチック液晶性があ 、キラリティを有さず、且つ1分子中2以上 反応性基を有する化合物
(ロ)化合物(B)として、液晶性がなく、キラリ ィを有さず、且つ1分子中1つの反応性基を する化合物
(ハ)カイラル剤として、キラリティを有して り且つ1分子中1以上の反応性基を有する化 物
 さらに、上記(ハ)において、カイラル剤が 液晶性であるものがさらに好ましい。

 本発明のコレステリック液晶組成物は、硬 後の膜強度向上や耐久性向上のために、任 に架橋剤を含有することができる。当該架 剤としては、液晶組成物を塗布した液晶層 硬化時に同時に反応したり、硬化後に熱処 を行って反応を促進したり、又は湿気によ 自然に反応が進行して硬化液晶層の架橋密 を高めることができ、かつ配向均一性を悪 させないものを適宜選択し用いることがで 、紫外線、熱、湿気等で硬化するものが好 に使用できる。架橋剤の具体例としては、 えば、トリメチロールプロパントリ(メタ) クリレート、ペンタエリスリトールトリ(メ )アクリレート、ペンタエリスリトールテト ラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリト ルヘキサ(メタ)アクリレート、2-(2-ビニロキ シエトキシ)エチルアクリレート等の多官能 クリレート化合物;グリシジル(メタ)アクリ ート、エチレングリコールジグリシジルエ テル、グリセリントリグリシジルエーテル ペンタエリスリトールテトラグリシジルエ テル等のエポキシ化合物;2,2-ビスヒドロキシ メチルブタノール-トリス[3-(1-アジリジニル) ロピオネート]、4,4-ビス(エチレンイミノカ ボニルアミノ)ジフェニルメタン、トリメチ ロールプロパン-トリ-β-アジリジニルプロピ ネート等のアジリジン化合物;ヘキサメチレ ンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ シアネートから誘導されるイソシアヌレート 型イソシアネート、ビウレット型イソシアネ ート、アダクト型イソシアネート等のイソシ アネート化合物;オキサゾリン基を側鎖に有 るポリオキサゾリン化合物;ビニルトリメト シシラン、N-(2-アミノエチル)3-アミノプロ ルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルト リメトキシシラン、3-グリシドキシプロピル リメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプ ロピルトリメトキシシラン、N-(1,3-ジメチル チリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパ アミン等のアルコキシシラン化合物;が挙げ れる。また、該架橋剤の反応性に応じて公 の触媒を用いることができ、膜強度や耐久 向上に加えて生産性を向上させることがで る。
 前記架橋剤の配合割合は、コレステリック 晶組成物を硬化して得られる硬化液晶層中 0.1~15重量%となるようにすることが好ましい 。該架橋剤の配合割合が0.1重量%より少ない 架橋密度向上の効果が得られず、逆に15重量 %より多いと液晶層の安定性を低下させてし うため好ましくない。

 本発明のコレステリック液晶組成物は、任 に光重合開始剤を含有することができる。 該光重合開始剤としては、紫外線又は可視 線によってラジカル又は酸を発生させる公 の化合物が使用できる。具体的には、ベン イン、ベンジルメチルケタール、ベンゾフ ノン、ビアセチル、アセトフェノン、ミヒ ーケトン、ベンジル、ベンジルイソブチル ーテル、テトラメチルチウラムモノ(ジ)ス フィド、2,2-アゾビスイソブチロニトリル、2 ,2-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、ベ ゾイルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパー キサイド、1-ヒドロキシシクロヘキシルフ ニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニ ル-プロパン-1-オン、1-(4-イソプロピルフェニ ル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1- オン、 チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2 -メチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキ ントン、メチルベンゾイルフォーメート、2 ,2-ジエトキシアセトフェノン、β-アイオノン 、β-ブロモスチレン、ジアゾアミノベンゼン 、α-アミルシンナックアルデヒド、p-ジメチ アミノアセトフェノン、p-ジメチルアミノ ロピオフェノン、2-クロロベンゾフェノン、 pp’-ジクロロベンゾフェノン、pp’-ビスジエ チルアミノベンゾフェノン、ベンゾインエチ ルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテ ル、ベンゾインn-プロピルエーテル、ベンゾ ンn-ブチルエーテル、ジフェニルスルフィ 、ビス(2,6-メトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメ ル-ペンチルフォスフィンオキサイド、2,4 , 6-トリメチルベンゾイルジフェニル-フォスフ ィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベン イル)-フェニルフォスフィンオキサイド、2- チル-1[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォ ノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルア ミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オ 、アントラセンベンゾフェノン、α-クロロ ントラキノン、ジフェニルジスルフィド、 キサクロルブタジエン、ペンタクロルブタ エン、オクタクロロブテン、1-クロルメチ ナフタリン、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニ ルチオ)-2-(o-ベンゾイル)]オキシムや1-[9-エチ -6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3- ル]エタノン1-(o-アセチルオキシム)、(4-メチ フェニル)[4-(2-メチルプロピル)フェニル]ヨ ドニウムヘキサフルオロフォスフェート、3 -メチル-2-ブチニルテトラメチルスルホニウ ヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニ -(p-フェニルチオフェニル)スルホニウムヘキ サフルオロアンチモネート等が挙げられる。 また、所望する物性に応じて2種以上の化合 を混合することができ、必要に応じて公知 光増感剤や重合促進剤としての三級アミン 合物を添加して硬化性をコントロールする ともできる。
 該光開始剤の配合割合はコレステリック液 組成物中0.03~7重量%であることが好ましい。 該光開始剤の配合量が0.03重量%より少ないと 合度が低くなってしまい膜強度が低下して まう場合があるため好ましくない。逆に7重 量%より多いと、液晶の配向を阻害してしま 液晶相が不安定になってしまう場合がある め好ましくない。

 本発明のコレステリック液晶組成物は、 意に界面活性剤を含有することができる。 該界面活性剤としては、配向を阻害しない のを適宜選択して使用することができる。 該界面活性剤としては、具体的には、疎水 部分にシロキサン、フッ化アルキル基を含 するノニオン系界面活性剤が好適に使用で 、1分子中に2個以上の疎水基部分を持つオ ゴマーが特に好適である。これらの界面活 剤は、OMNOVA社PolyFoxのPF-151N、PF-636、PF-6320、PF -656、PF-6520、PF-3320、PF-651、PF-652、ネオス社フ タージェントのFTX-209F、FTX-208G、FTX-204D、セイ ミケミカル社サーフロンのKH-40等を用いるこ ができる。界面活性剤の配合割合はコレス リック液晶組成物を硬化して得られる硬化 晶層中0.05重量%~3重量%となるようにするこ が好ましい。該界面活性剤の配合割合が0.05 量%より少ないと空気界面における配向規制 力が低下して配向欠陥が生じる場合があるた め好ましくない。逆に3重量%より多い場合に 、過剰の界面活性剤が液晶分子間に入り込 、配向均一性を低下させる場合があるため ましくない。

 本発明のコレステリック液晶組成物は、 要に応じてさらに他の任意成分を含有する とができる。当該他の任意成分としては、 媒、ポットライフ向上のための重合禁止剤 耐久性向上のための酸化防止剤、紫外線吸 剤、光安定化剤等を挙げることができる。 れらの任意成分は、所望する光学的性能を 下させない範囲で添加できる。

 本発明のコレステリック液晶組成物におい は、下記式(1):
 δλ={2(λb-λa)/(λb+λa)}×{100/(b-a)} ・・・式(1)
で表される温度依存性パラメータδλの絶対 が、a=25、b=100の場合において、0.50以下、好 しくは0.25以下である。式(1)において、a及 bは温度(℃)を表し、λa(nm)はa℃における液晶 組成物の選択反射中心波長を表し、λb(nm)はb における液晶組成物の選択反射中心波長を す。このような温度依存性を有することに り、所望の広い選択反射帯域を容易に得る とができる。

 特定の理論に拘束されるものではないが このような効果は、下記のように得られる 考えられる。即ち、液晶組成物の層表面に 化のための微弱な光を照射すると、層表面 らの深さに応じた光の到達量の差異による 合度の勾配が生じ、ひいては選択反射波長 勾配が生じ、選択反射波長の広帯域化を図 ことができるが、温度依存性パラメータの 対値が高い場合には、光照射による加温や 合熱の発生等による温度変化のために選択 射波長の変化が大きく生じ、光の到達量を 映した重合度の勾配が得られにくくなる。 こで、温度依存性パラメータの絶対値が所 範囲以下とすることにより、良好な選択反 波長の勾配を均質に生じせしめることが可 となるものと思われる。

 液晶組成物の温度依存性パラメータを上 所定の範囲に調整する手段は、特に限定さ ないが、液晶組成物の粘度、前記カイラル の種類及び配合割合を調整することにより 温度依存性パラメータを調整することが可 である。液晶組成物の各成分の種類及びそ 含有割合にもよるが、液晶組成物の90℃に ける粘度を100mPa・s以上とすることにより、 度依存性パラメータδλを0.50以下に調節で る。前記液晶組成物の90℃における粘度を100 mPa・s以上とするためには、前記1分子中に2つ の反応性基を有する液晶性化合物(A)と前記1 子中に1つの反応性基を有する化合物(B)との 量比を95/5~50/50とすればよい。また、前記液 晶組成物の粘度は、例えば溶媒等の各成分の 配合割合を適宜調整することにより調整する ことができる。

 本発明のコレステリック液晶組成物の製 方法は、特に限定されず、上記必須成分及 任意成分を混合することにより製造するこ ができる。

 本発明の円偏光分離シートは、前記本発 のコレステリック液晶組成物の硬化物(前記 本発明のコレステリック液晶組成物が硬化し てなるもの)の層を有し、選択反射帯域が300nm 以上である。選択反射帯域の広さの上限は、 特に限定されないが、通常600nm以下とするこ ができる。選択反射帯域は、例えば分光器( 例えば大塚電子社製、瞬間マルチ測光システ ムMCPD-3000)と顕微鏡(例えばニコン社製、偏光 微鏡ECLIPSE E600-POL)を使用して透過スペクト を測定し、それに基づいて算出することが きる。より具体的には、測定した透過スペ トルにおける、選択反射ピークの半値幅の を、選択反射帯域の値とすることができる

 本発明の円偏光分離シートは、前記本発 のコレステリック液晶組成物を透明樹脂基 に塗布し液晶層を得る工程、及び少なくと 1回の光照射及び/又は加温処理により前記 晶層を硬化する工程により製造することが きる。

 前記透明樹脂基材は、特に限定されず1mm で全光透過率80%以上の基材を使用すること できる。具体的には、脂環式オレフィンポ マー、ポリエチレンやポリプロピレンなど 鎖状オレフィンポリマー、トリアセチルセ ロース、ポリビニルアルコール、ポリイミ 、ポリアリレート、ポリエステル、ポリカ ボネート、ポリスルホン、ポリエーテルス ホン、変性アクリルポリマー、エポキシ樹 、ポリスチレン、アクリル樹脂などの合成 脂からなる単層又は積層のフィルムが挙げ れる。これらの中でも、脂環式オレフィン リマー又は鎖状オレフィンポリマーが好ま く、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量 などの観点から、脂環式オレフィンポリマ が特に好ましい。

 前記透明樹脂基材は、必要に応じて、配 膜を有することができる。配向膜を有する とにより、その上に塗布されたコレステリ ク液晶組成物を所望の方向に配向させるこ ができる。配向膜は、基材表面上に、必要 応じてコロナ放電処理等を施した後、セル ース、シランカップリング剤、ポリイミド ポリアミド、変性ポリアミド、ポリビニル ルコール、エポキシアクリレート、シラノ ルオリゴマー、ポリアクリロニトリル、フ ノール樹脂、ポリオキサゾール、環化ポリ ソプレンなどを水又は溶剤に溶解させた溶 等を、リバースグラビアコーティング、ダ レクトグラビアコーティング、ダイコーテ ング、バーコーティング等の公知の方法を いて塗布し、乾燥させ、その後乾燥塗膜に ビング処理を施すことにより形成すること できる。配向膜の厚さは、所望する液晶層 配向均一性が得られる膜厚であればよく、0 .001~5μmであることが好ましく、0.01~2μmである ことがさらに好ましい。

 前記透明樹脂基材への液晶組成物の塗布 、リバースグラビアコーティング、ダイレ トグラビアコーティング、ダイコーティン 、バーコーティング等の公知の方法により うことができる。液晶組成物の塗布層の厚 は、後述する所望の硬化液晶層乾燥膜厚が られるよう、適宜調整することができる。

 前記塗布により得られた塗布層を硬化す 前に、必要に応じて、配向処理を施すこと できる。配向処理は、例えば塗布層を50~150 で0.5~10分間加温することにより行うことが きる。当該配向処理を施すことにより、コ ステリック液晶層を良好に配向させること できる。配向された層中においては、通常 前記液晶性化合物が、その長軸が層の面方 に平行となるよう配向し、さらに面方向に 直な方向にらせん軸を有するコレステリッ 相を呈する。

 必要に応じて配向処理を施した後、コレス リック液晶組成物を硬化させることにより コレステリック液晶組成物の硬化物の層(本 明細書においては単に「硬化液晶層」という ことがある。)を有する円偏光分離シートを ることができる。前記硬化の工程は、1回以 の光照射と加温処理との組み合わせにより うことができる。加温条件は、具体的には えば、温度40~140℃、時間は1秒~3分とするこ ができる。本発明において光照射に用いる とは、可視光、紫外線及びその他の電磁波 含む。光照射は、具体的には例えば波長200~ 500nmの光を0.01秒~3分照射することにより行う とができる。また、例えば0.01~50mJ/cm 2 の微弱な紫外線照射と加温とを複数回交互に 繰り返し、さらに反射帯域の広い円偏光シー トとすることもできる。上記の微弱な紫外線 照射等による反射帯域の拡張を行った後に、 50~10,000mJ/cm 2 といった比較的強い紫外線を照射し、液晶性 化合物を完全に重合させ、硬化液晶層とする ことができる。

 本発明において、透明樹脂基材上へのコ ステリック液晶組成物の塗布及び硬化の工 は、1回に限られず、塗布及び硬化を複数回 繰り返し2層以上の硬化液晶層を形成するこ もできる。ただし本発明においては、1回の のコレステリック液晶組成物の塗布及び硬 によっても、良好に配向した硬化液晶層を 易に形成することができる。

 本発明の円偏光分離シートにおいて、硬 液晶層の乾燥膜厚は好ましくは3.0μm~10.0μm より好ましくは3.0~9.0μm、特に好ましくは3.5~ 8.0μmとすることができる。前記硬化液晶層の 乾燥膜厚が3.0μmより薄いと反射率が低下して しまい、逆に10.0μmより厚いと、硬化液晶層 対して斜め方向から観察した時に着色して まうため、それぞれ好ましくない。

 本発明の円偏光シートの用途は、特に限 されないが、液晶表示装置等のディスプレ 装置の構成要素として使用することができ 。具体的には例えば、液晶表示装置のバッ ライトと液晶セルとの間に、1/4λ板と組み わせて配置し輝度向上シートとして用いる とができる。より具体的には、液晶表示装 のバックライトと液晶セルとの間において 1/4λ板よりもバックライト側になるよう本発 明の円偏光シートを配置し、輝度向上を達成 することができる。

 以下において本発明を実施例を参照して り詳細に説明するが、本発明はこれらに限 されない。

(実施例1)
(1-1:配向膜を有する透明樹脂基材の調製)
 脂環式オレフィンポリマーからなるフィル (株式会社オプテス製、商品名「ゼオノアフ ィルムZF14-100」)の両面をコロナ放電処理した 。5%のポリビニルアルコールの水溶液を当該 ィルムの片面に♯2のワイヤーバーを使用し て塗布し、塗膜を乾燥し、膜厚0.1μmの配向膜 を形成した。次いで当該配向膜をラビング処 理し、配向膜を有する透明樹脂基材を調製し た。

(1-2:コレステリック液晶層の形成)
 表1に示す配合割合で使用材料の各成分を混 合し、固形分約40重量%のコレステリック液晶 組成物を調製した。このコレステリック液晶 組成物を♯10のワイヤーバーを使用して、上 (1-1)で調製した配向膜を有する透明樹脂基 の、配向膜を有する面に塗布した。塗膜を10 0℃で5分間配向処理し乾燥膜厚5μmのコレステ リック液晶層を形成させた。

(1-3:選択反射波長の温度依存性)
 上記(1-2)で調製したコレステリック液晶層 、熱測定装置(メトラー・トレド社製、ホッ ステージFP82HT)を使用して100℃及び25℃の2種 の条件下のそれぞれで加温しながら、分光光 度計(大塚電子社製、瞬間マルチ測光システ MCPD-3000)と顕微鏡(ニコン社製、偏光顕微鏡ECL IPSE E600-POL)を使用して選択反射中心波長を測 定した。得られた25℃の選択反射中心波長λ 25 と100℃の選択反射中心波長λ 100 から、次式によって選択反射波長の温度依存 性を算出した。得られた値を表1に示す。
δλ={2(λ 100 25 )/(λ 100 25 )}×{100/(100-25)}

(1-4:HTPの算出)
 上記(1-3)で得られた25℃の選択反射中心波長 λ 25 から、25℃におけるHTP(μm -1 )を下記式(イ)及び(ロ)によって算出した。得 れた値を表1に示す。
P=λ/n×1/1000     ・・・式(イ)
HTP=1/(P×0.01C) ・・・式(ロ)
 P:ピッチ長(μm)
 λ:選択反射中心波長(nm;ここでは25℃におけ もの)
 n:液晶層の平均屈折率
 C:全カイラル剤濃度(重量%)

(1-5:円偏光分離シートの作製)
 上記(1-2)で調製したコレステリック液晶層 透明樹脂基材側から6mJ/cm 2 の紫外線を照射して、100℃で1分間加温した 該フィルムを冷却後、再度コレステリック 晶層の透明樹脂基材側から6mJ/cm 2 の紫外線を照射して100℃で1分間加温した後 、コレステリック液晶層の塗布面側から500mJ /cm 2 の紫外線を照射して、円偏光分離シートを作 製した。

(1-6:円偏光分離シートの評価)
 上記(1-5)で調製したフィルムを分光器(大塚 子社製、瞬間マルチ測光システムMCPD-3000)と 顕微鏡(ニコン社製、偏光顕微鏡ECLIPSE E600-POL )を使用して透過スペクトルを測定した。選 反射帯域の半値幅を表1に示す。

(実施例2~6及び比較例1~2)
 コレステリック液晶組成物の組成を表1及び 表2に示す通りとした他は、実施例1と同様に て、円偏光分離シートを作製し、選択反射 域を評価した。評価結果を表1及び表2に示 。表1及び表2の結果から、以下のことがわか る。実施例のコレステリック液晶組成物は、 広い選択反射帯域を有する円偏光分離シート が得ることができる。これに対し、選択反射 中心波長の温度依存性δλが本発明に規定す 範囲より大きいもの(比較例1及び2)は、得ら る円偏光分離シートの選択反射帯域の広さ 劣っている。

 表1及び表2中、各化合物はそれぞれ以下の のを示す。
 棒状液晶性化合物1:δn0.18、1分子中の反応性 基数2、平均屈折率1.645、結晶-ネマチック相 移温度(CN点)105℃、キラリティなし、液晶性 対称構造
 棒状液晶性化合物2:δn0.23、1分子中の反応性 基数2、平均屈折率1.638、結晶-ネマチック相 移温度(CN点)100℃、キラリティなし、液晶性 非対称構造
 化合物1:下記式で表される化合物(1分子中の 反応基数1、非液晶性)

 カイラル剤1:LC756(BASF社)(非液晶性、1分子中 反応基数2)
 カイラル剤2:下記式で表されるイソソルビ 骨格を含有する化合物(非液晶性、1分子中の 反応基数1)

 カイラル剤3:アデカキラコールCNL-686L(ADEKA社 )(非液晶性、1分子中の反応基数0)
 カイラル剤4:アデカキラコールCNL-617R(ADEKA社 )(非液晶性、1分子中の反応基数0)
 カイラル剤5:アデカキラコールCNL-712R(ADEKA社 )(非液晶性、1分子中の反応基数0)
 重合開始剤:イルガキュア907(チバスペシャ ティケミカルズ社)
 界面活性剤:フッ素系界面活性剤KH40(セイミ ミカル社)

(実施例7)
 実施例1の(1-1)と同様の、配向膜を有する透 樹脂基材を、長尺のロールとして調製した さらに、実施例1の(1-1)中のラビング処理並 に工程(1-2)及び(1-5)を連続的に行う装置を組 み立て、これに前記ロールから透明樹脂基材 を供給し、長尺の円偏光分離シートを連続的 に作製した。この際の作業環境は、15℃~30℃ 保ち、ラインスピードは10m/分とした。
 連続的に作成された円偏光分離シートにお て、10mごとに5回、実施例1の(1-6)と同様に透 過スペクトルを測定し、その半値幅を求めた 。その結果、半値幅の上限値と下限値の差は 10nm以下であり、均質な製造が行われたこと 確認された。

(実施例8~12及び比較例3~4)
 コレステリック液晶組成物の組成を、実施 2~6及び比較例1~2において用いたものと同一 した他は、実施例7と同様に操作し、長尺の 円偏光分離シートを作製し、透過スペクトル を測定した。得られた透過スペクトルの半値 幅を表3に示した。