JP2007065314A - 円偏光分離シート - Google Patents

Abstract

【課題】 斜めから観察したときにも着色の生じない表示ができ且つ偏光分離性能に優れた円偏光分離シート及び該円偏光分離シートを備えた液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 ０．１８以上の複屈折Δｎを有する重合性液晶化合物を含む溶液を基材に塗布し、次いで紫外線を照射して前記重合性液晶化合物を重合させて、コレステリック規則性を持った、総厚み７μｍ以下の樹脂層を形成することによって円偏光分離シートを得る。偏光子Ａ、液晶セル、偏光子Ｂ、１／４波長板及び前記偏光分離シートをこの順に有する液晶表示装置を得る。
【選択図】 無し。

Description

本発明は、偏光分離性能に優れた円偏光分離シート及び該円偏光分離シートを備えた液晶表示装置に関し、詳しくは、斜めから観察したときに着色の生じない表示ができ且つ偏光分離性能に優れた円偏光分離シート及び該円偏光分離シートを備えた液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は多くの表示デバイスに用いられている。そして、液晶表示装置の表示特性に対する要求がますます高まっている。そのため、液晶表示装置を構成する、偏光板、視野角補償フィルム、広帯域１／４波長板、輝度向上フィルムなどの光学フィルムの性能、併せてその生産性に対する要求も高まっている。
特に表示明るさを増大させるための輝度向上フィルムは液晶表示装置の消費電力を抑えるための必須の構成要素になっており、その品質に対する要求は高い。輝度向上フィルムは、構成要素として入射光を偏光状態に応じて透過光と反射光に分離するための偏光分離膜を含んでいる。

この偏光分離膜には、例えば特許文献１に開示される異方性ポリマー層を多数積層して得られる直線偏光分離膜や、特許文献２や特許文献３に開示されているコレステリック液晶層を用いた円偏光分離膜などが知られている。この内、後者の円偏光分離膜は、棒状液晶分子あるいは側鎖型液晶性高分子の液晶性基が層法線と平行な螺旋軸を回転軸として厚み方向に捩れた構造の液晶層を有し、その選択反射特性を利用して、左右回転の円偏光を透過光と反射光に分離するものである。

円偏光分離膜は、例えば、特許文献４の段落番号００１４に記載されているように、基材の主面に厚さ５μｍ以下のコレステリック液晶層の重畳層を形成することによって得ることができる。特許文献４の実施例では、厚み２μｍとなるコレステリック液晶層を４種類（波長域が４００〜５００ｎｍ、４５０〜５５０ｎｍ、５００〜６００ｎｍ、６００〜７００ｎｍのもの；総厚み８μｍ）積層させている。特許文献４には、コレステリック液晶層を構成する好適な液晶ポリマーは、複屈折率の大きいものほど、円偏光二色性（選択反射）の波長域が広くなり、重量層数の軽減や大視野角時の波長シフトに対する余裕等の点で好ましいと教示している。

また、本出願人は、先に、特許文献５において、二個のエチレン性二重結合を有する重合性液晶化合物、重合開始剤、界面活性剤、カイラル剤等を含む液を、ポリビニルアルコールからなる配向膜が形成された基材に塗布し、該塗布液を重合させてコレステリック層を形成することによって、偏光分離シートが得られることを開示している。

米国特許６３３５９９９号公報 特開平６−２３５９００号公報 特開平８−２７１７３１号公報 特開平１１−２３１１３０号公報 特開２００５−９１８２５号公報

ところが、特許文献４に記載の円偏光分離膜では、斜めからの観察において、表示に着色が生じることが判った。また特許文献５において提案した偏光分離シートでも、斜めからの観察における表示の着色抑制が十分でなかった。
本発明の目的は、斜めから観察したときにも着色の生じない表示ができ且つ偏光分離性能に優れた円偏光分離シート及び該円偏光分離シートを備えた液晶表示装置を提供することにある。

本発明者らは、前記目的を達成するために検討した結果、コレステリック規則性を持った樹脂層を、０．１８以上の複屈折Δｎを有する重合性液晶化合物を用いて得、その総厚みを７μｍ以下にすることによって、斜めから観察したときにも着色の生じない表示ができ且つ偏光分離性能に優れた円偏光分離シートが得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至ったものである。

かくして本発明によれば、
（１） ０．１８以上の複屈折Δｎを有する重合性液晶化合物を用いて得られた、コレステリック規則性を持った、総厚み７μｍ以下の樹脂層を有してなる円偏光分離シートが提供される。

好適な態様として
（２）前記樹脂層が非液晶性である前記円偏光分離シート、
（３）コレステリック規則性が厚み方向にある、前記円偏光分離シート、
（４）コレステリック規則性の周期が厚み方向で段階的に変化している前記円偏光分離シート。
（５）前記樹脂層は、コレステリック規則性の周期が異なる２以上の層で形成されている前記円偏光分離シート。
（６）コレステリック規則性の周期が厚み方向で連続的に変化している前記円偏光分離シート。
（７）前記樹脂層の平均屈折率が１．５〜１．８である、前記円偏光分離シート、及び／又は
（８）反射率が３０％以上となる入射角０度の光の最大波長が７００ｎｍ以上である、前記円偏光分離シートが提供される。

また、本発明によれば、（９）０．１８以上の複屈折Δｎを有する重合性液晶化合物を含む溶液を基材に塗布し、次いで紫外線を照射して前記重合性液晶化合物を重合させて、コレステリック規則性を持った、総厚み７μｍ以下の樹脂層を形成することを含む円偏光分離シートの製造方法が提供される。

さらに、本発明によれば、（１０）偏光子Ａ、液晶セル、偏光子Ｂ、１／４波長板及び前記円偏光分離シートをこの順に有する液晶表示装置が提供され、
好適な態様として
（１１）偏光子Ｂと１／４波長板とが一体になっている、前記液晶表示装置、
（１２）前記円偏光分離シートの、前記１／４波長板側の面に、光拡散性が備わっている、前記液晶表示装置、
（１３）円偏光分離シートと１／４波長板との間に拡散シートをさらに有する、前記液晶表示装置、が提供される。

本発明の円偏光分離シートは、可視光領域において高い偏光分離性能を有する。また、斜めからの観察によっても表示に着色がない。そのため、本発明の円偏光分離シートは、液晶表示装置の輝度向上フィルムとして好適である。

本発明の円偏光分離シートが、斜めからの観察で表示に着色を生じない理由は定かではないが、その機構は次のように推定される。
コレステリック規則性を持つ樹脂層は、棒状液晶分子が捩れてらせん状に回転した構造を成している。コレステリック規則性を持つ樹脂層の屈折率はコレステリック規則性の周期等でその値が変わるが、一般に、ｎ_ｘ＝ｎ_ｙ＞ｎ_ｚ（ｎ_ｘ、ｎ_ｙは面内方向の主屈折率、ｎ_ｚは厚み方向の主屈折率）の関係を有している。

厚み方向に変化するコレステリック規則性を持った樹脂層で反射される円偏光は、その波長によって、反射される場所、すなわち厚み方向の深さが異なる。例えば、４００〜５００ｎｍ、５００〜６００ｎｍ及び６００〜７００ｎｍのそれぞれに選択反射波長域を持つコレステリック規則性を持った樹脂層を積層させたとき、４００〜５００ｎｍの一方の円偏光は樹脂層に入射して最初の層で反射され、もう一方の円偏光は樹脂層の中を透過する。５００〜６００ｎｍの円偏光は樹脂層の中央辺りで反射され、もう一方の円偏光は樹脂層の中を透過する。６００〜７００ｎｍの円偏光は樹脂層から出射する直前の層で反射され、もう一方の円偏光は樹脂層の中を透過する。このように、円偏光の波長によって、樹脂層を通過する距離が異なってくる。樹脂層を通過する距離が異なるために、各波長における位相変化量が異なってくる。この位相変化量の相違は斜め入射した光においてより顕著に表れる。

樹脂層における反射係数ＱはπΔｎ／ｎの値で定義されることが知られている（なお、Ｑは、後述するカイラル構造の、１ピッチあたりの反射係数のことである）。Δｎは重合性液晶化合物の複屈折すなわちｎ_ｅ−ｎ_ｏ（ｎ_ｅは重合性液晶化合物分子の長軸方向の屈折率、ｎ_ｏは重合性液晶化合物分子の短軸方向の屈折率）、ｎは平均屈折率、すなわち（ｎ_ｅ＋ｎ_ｏ）／２である。このΔｎを０．１８以上にすると、反射係数Ｑが大きくなる。その結果、同じ反射率を得るために必要な総厚みｄを小さくすることができる。また反射帯域ΔλはＮ×Δｎ×ｐ（Ｎは層の数、ｐは、後述するカイラル構造の、ピッチ長さ）で定義されることが知られており、Δｎが大きくなると反射帯域が広がる。その結果、同じ反射帯域を確保するために必要な総厚みｄ（層の数及びカイラル構造のピッチ数）を小さくすることができる。総厚みｄを小さくできると、波長による位相変化の差異を大幅に小さくすることができる。本発明は、このような機構によって、偏光分離性能を落とさずに、斜め入射した光の位相変化を大幅に抑制し、その結果、斜めからの観察における表示の着色を抑えることができるものと考えられる。

本発明の円偏光分離シートは、０．１８以上の複屈折Δｎを有する重合性液晶化合物を用いて得られた、コレステリック規則性を持った、総厚み７μｍ以下の樹脂層を有してなるものである。

本発明の円偏光分離シートを構成する樹脂層は、コレステリック規則性を持つものである。
コレステリック規則性とは、一平面上では分子軸が一定の方向に並んでいるが、次の平面では分子軸の方向が少し角度をなしてずれ、さらに次の平面ではさらに角度がずれるという具合に、該平面の法線方向に分子軸の角度が次々にずれて（ねじれて）いく構造である。このように分子軸の方向がねじれてゆく構造はカイラルな構造と呼ばれる。該平面の法線（カイラル軸）は、コレステリック規則性を持つ樹脂層の厚み方向に略平行になっていることが好ましい。

コレステリック規則性を持つ樹脂（以下、コレステリック樹脂ということがある）は、円偏光分離機能を有する。すなわち、ある特定波長域の左回転若しくは右回転の円偏光を反射し、それ以外の円偏光を透過する機能を有する。これを選択反射ということがある。

コレステリック樹脂層の総厚みｄは、７μｍ以下、好ましく、５μｍ以下である。総厚みｄが小さくなることによって波長による位相変化量の相違が小さくなる。なお、総厚みとは、コレステリック樹脂層が別れている場合にはそれらの厚みの合計を、コレステリック樹脂層が一体になっている場合は、その厚みをさす。

本発明に用いるコレステリック樹脂層は非液晶性の樹脂層であることが好ましい。非液晶性のものであると、周囲の温度や電界などによってコレステリック規則性が変化しないからである。非液晶性のコレステリック樹脂層は、重合性基を２以上有する重合性液晶化合物を含む組成物を重合することによって得ることができる。重合性基を２以上有する重合性液晶化合物によって、コレステリック樹脂に比較的剛直な架橋構造が導入され、液晶性を生じない樹脂が得られる。コレステリック樹脂層は、その平均屈折率が１．５〜１．８であることが好ましい。

本発明においては、この円偏光分離機能を可視光の全波長領域にわたって発揮するコレステリック樹脂層を備えることが好ましい。具体的には、青色（波長４１０〜４７０ｎｍ）、緑色（波長５２０〜５８０ｎｍ）、赤色（波長６００〜６６０ｎｍ）のいずれの波長域の光についても円偏光分離機能を有するコレステリック樹脂層であることが好ましい。

円偏光分離機能を発揮する波長は、コレステリック樹脂におけるカイラル構造のピッチ（＝コレステリック規則性の周期）に依存する。カイラル構造のピッチとは、カイラル構造において分子軸の方向が平面を進むに従って少しずつ角度がずれていき、そして再びもとの分子軸方向に戻るまでのカイラル軸方向の距離のことである。このカイラル構造のピッチの大きさを変えることによって、円偏光分離機能を発揮する波長を変えることができる。

可視光の全波長領域にわたって円偏光分離機能を発揮するコレステリック樹脂層は、例えば、（ｉ）カイラル構造のピッチの大きさを段階的に変化させたコレステリック樹脂層、（ｉｉ）カイラル構造のピッチの大きさを連続的に変化させたコレステリック樹脂層等が挙げられる。

（ｉ）カイラル構造のピッチを段階的に変化させたコレステリック樹脂層は、例えば、２以上の樹脂層を積層することによって得られる。具体的には、青色の波長域の光で円偏光分離機能を発揮するカイラル構造のピッチを有するコレステリック樹脂層、緑色の波長域の光で円偏光分離機能を発揮するカイラル構造のピッチを有するコレステリック樹脂層及び赤色の波長域の光で円偏光分離機能を発揮するカイラル構造のピッチを有するコレステリック樹脂層を積層することによって得ることができる。また、反射される円偏光の中心波長が例えば４７０ｎｍ、５５０ｎｍ、６４０ｎｍ、及び７７０ｎｍのように異なるコレステリック樹脂層をそれぞれ作製し、これらのコレステリック樹脂層を任意に選択し、反射光の中心波長の順序で３〜７層積層することによって得ることができる。カイラル構造のピッチの大きさが異なるコレステリック樹脂層を積層する場合には、各コレステリック樹脂層で反射する円偏光の回転方向が同じであることが好ましい。また、カイラル構造のピッチの大きさが異なるコレステリック樹脂層の積層順序は、カイラル構造のピッチの大きさで、昇順又は降順になるようにするのが、視野角の広い液晶表示装置を得るために好ましい。これらコレステリック樹脂層の積層は、単に重ね置いただけでもよいし、粘着剤や接着剤を介して固着させてもよい。

（ｉｉ）カイラル構造のピッチの大きさを連続的に変化させたコレステリック樹脂層は、その製法によって特に制限されない。例えば、コレステリック樹脂層を形成するための重合性液晶化合物と、カイラル剤と、紫外線吸収剤とを含有してなる層を形成し、この層に紫外線を照射することによって得ることができる。ここで重合性液晶化合物とカイラル剤は紫外線照射における重合性が異なる化合物であることが好ましい。なお、カイラル剤とは、分子の配列にカイラルな構造を付与できる化合物のことである。
紫外線照射でピッチの大きさを連続的に変化させる機構は詳細に判っていないが、つぎのような機構でピッチに傾斜が生じると言われている。前記重合性液晶化合物と、カイラル剤と、紫外線吸収剤とを含有してなる層に照射された紫外線の受光強度は、層の表面（紫外線照射面）側では強い。層の中では紫外線は紫外線吸収剤によって吸収されるので層の深さが増すほどに紫外線受光強度が弱くなる。したがって、層の表面（紫外線照射面）から層の深さが増すにつれて重合度の差が生じる。重合性液晶化合物とカイラル剤のうち重合度の高い化合物の濃度が層表面側で高くなり、未反応成分として残った重合性液晶化合物とカイラル剤のうち重合度の低い化合物が拡散して層の反対側へと移動する。最終的に、重合性液晶化合物あるいはカイラル剤の濃度が層の深さ方向で連続的に変化した濃度勾配が形成される。カイラル剤の量はカイラル構造のピッチの大きさに影響を与える。このようにして、深さ方向に対して連続的にカイラル構造のピッチが変化したコレステリック樹脂層を得ることができる。

このようなタイプのコレステリック樹脂層としては、例えば、ＳＩＤ ’９５，Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ．，ｐ７３５（１９９５年）；液晶、第２巻、第２号、ｐ３２−３９（１９９８年）；特表平１１−５１４７５７号公報、米国特許２００１０００１５０９号公報、米国特許６６３８４４９号公報、米国特許５９４８８３１号公報などに記載されたものがある。

本発明を構成するコレステリック樹脂層は、０．１８以上の複屈折Δｎを有する重合性液晶化合物を用いて得られるものである。
本発明に用いる重合性液晶化合物は、その複屈折Δｎ（＝ｎ_ｅ−ｎ_ｏ）が０．１８以上、好ましくは０．１８〜０．４０、より好ましくは０．１８〜０．２２のものである。Δｎはセルナモン法によって測定できる。上記範囲に入るΔｎを有する重合性液晶化合物は、棒状の重合性液晶化合物から選択するのが好ましい。

棒状の重合性液晶化合物としては、式（１）で表される化合物を挙げることができる。
Ｒ１−Ｂ１−Ａ１−Ｂ３−Ｍ−Ｂ４−Ａ２−Ｂ２−Ｒ２ 式（１）
なお、式（１）中のＡ１及びＡ２は、後述するように連結基であるが、この連結基を省いて、直接にＢ１とＢ３又はＢ４とＢ２が結合していてもよい。

式（１）中、Ｒ１及びＲ２は重合性基を表す。重合性基であるＲ１、Ｒ２の具体例としては、化１に示す（ｒ−１）〜（ｒ−１５）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４は、それぞれ独立して単結合又は二価の連結基を表す。また、Ｂ３、Ｂ４の少なくとも一方は、−Ｏ−ＣＯ−を含む基であるのが好ましい。

Ａ１及びＡ２は炭素原子数１〜２０の連結基を表す。ここでの連結基としては、例えば、ポリメチレン基やポリオキシメチレン基等が挙げられる。連結基を形成する構造単位に含まれる炭素数は、メソゲン基の化学構造等により適宜に決定され、一般にはポリメチレン基の場合には、炭素数が１〜２０、好ましくは２〜１２であり、ポリオキシメチレン基の場合には、炭素数が１〜１０、好ましくは１〜３である。

Ｍはメソゲン基を表す。メソゲン基Ｍの形成材料としては特に制限されないが、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、トラン類及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。

コレステリック樹脂層は、通常、重合性液晶化合物を重合することによって得られる。重合性液晶化合物は、重合開始剤、及び必要に応じて、カイラル剤や界面活性剤などの存在下に重合する。重合性液晶化合物を用いてコレステリック樹脂層を形成する方法の具体例として、重合性液晶化合物、重合開始剤及びカイラル剤、さらに必要に応じて界面活性剤、配向調整剤等を溶剤に溶解させた塗布液を得、これを基材に膜状に積層し、乾燥させ、乾燥させた膜を重合させる方法、及び重合性液晶化合物を重合してコレステリック規則性を持つポリマーを得、このポリマーを基材に積層する方法がある。コレステリック樹脂層のカイラル構造のピッチの調整が容易であることから、前者の重合性液晶化合物を含む塗布液を基材に積層し、乾燥させた膜を重合する方法が好ましい。

前記重合開始剤には、熱重合開始剤と光重合開始剤とがあるが、重合反応が速いことから光重合開始剤が好ましい。
光重合開始剤としては、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号公報、米国特許２９５１７５８号公報）、オキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号公報）、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号公報、米国特許２３６７６７０号公報）、アシロインエーテル化合物（米国特許２４４８８２８号公報）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号公報）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号公報）、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４２３９８５０号公報）などが挙げられる。

重合開始剤の量は、重合性液晶化合物１００重量部に対して１〜１０重量部であることが好ましく、１〜５重量部であることがさらに好ましい。光重合開始剤を用いたときには、照射光として、紫外線を用いることが好ましく、中でも、３２０〜３９０ｎｍの波長の紫外線（以下、ＵＶ−Ａということがある。）を用いることが好ましい。照射エネルギーは、０．１ｍＪ／ｃｍ^２〜５０Ｊ／ｃｍ^２であることが好ましく、０．１〜８００ｍＪ／ｃｍ^２であることがさらに好ましい。

紫外線の照射方法は、特に制限されないが、反射帯域を広くするために、先ず、重合性液晶化合物に重合転化率が１００％にならない程度の照射量の紫外線を照射し、次いで、カイラル構造のピッチを変化させ、そして、重合転化率が１００％になるまで紫外線を照射する方法が好ましい。重合性液晶化合物を重合転化率が１００％にならない程度の照射量は、重合性液晶化合物の種類によって適宜選択される。重合転化率が１００％にならない程度の照射量は、ＵＶ−Ａ基準で、通常、０．１〜２５０ｍＪ／ｃｍ^２である。
カイラル構造のピッチを変化させる方法としては、例えば、液晶相を示す温度以上に加熱する方法、光重合した樹脂層にさらに重合性液晶化合物を含む組成物を塗布し、さらに光重合する方法、光重合した樹脂層に非液晶性化合物を塗布する方法が挙げられる。これらのうち液晶相を示す温度以上に加熱する方法が好ましい。加熱温度は、液晶化合物の種類によって適宜選択でき、通常６５〜１１５℃である。加熱時間は通常０．００１〜２０分間、好ましくは０．００１〜１０分間、より好ましくは０．００１〜５分間である。
重合転化率が１００％になるまでの紫外線照射量は、重合性液晶化合物の種類によって適宜選択される。重合転化率が１００％になるまでの照射量は、最初の紫外線照射量との積算で、ＵＶ−Ａ基準で、通常、２００〜１５００ｍＪ／ｃｍ^２である。

前記カイラル剤としては、特開２００３−６６２１４号公報、特開２００３−３１３１８７号公報、米国特許第６４６８４４４号公報、国際公開ＷＯ９８／００４２８号公報等に掲載されるものを適宜使用することが出来るが、液晶性化合物を捩じる効率を表す指標であるＨＴＰの大きなものが経済性の観点から好ましい。ＨＴＰは、式（Ｉ）：ＨＴＰ＝１／ｐ・ｃで表される。ここで、ｐはカイラル構造のピッチ長さを表し、ｃはカイラル剤の濃度を表す。また、カイラル剤の添加による意図しない相転移温度の変化を避けるために、カイラル剤自身が液晶性を示すものを用いることが好ましい。

前記塗布液及び基材に積層した塗膜の、表面張力を調整するために界面活性剤を使用し得る。ここで用いる界面活性剤としては、特にノニオン系の界面活性剤が好ましく、分子量が数千程度のオリゴマーであることが好ましい。このような界面活性剤としては、セイミケミカル社製ＫＨ−４０等が挙げられる。

前記配向調整剤は、基材上に形成されたコレステリック樹脂層の空気側表面の配向状態を制御するためのものである。配向調整剤としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、あるいはこれらの変性物などが挙げられる。

塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の具体例としては、ケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、エーテル類が挙げられる。特に環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。

塗布液を膜状に積層するには、公知の方法、例えば、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を実施する。

塗布液を積層するために用いる基材は、光学的に透明な基材であれば特に限定されないが、偏光が変化することを避けるために光学的に等方性のものが好ましい。かかる基材としては、透明樹脂フィルム、ガラス基板等が挙げられ、液晶層を効率よく製造することができる観点から、長尺の透明樹脂フィルムがより好ましい。透明樹脂フィルムは、単層のフィルムであっても、複層フィルムであってもよいが、１ｍｍ厚で全光線透過率が８０％以上のものが好ましい。

透明樹脂フィルムの樹脂材料としては、脂環式構造含有重合体樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等の鎖状オレフィン系重合体、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、エポキシ系樹脂等が挙げられる。これらは１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性等の観点から、脂環式構造含有重合体樹脂が好ましい。

脂環式構造含有重合体樹脂は、重合体樹脂の繰り返し単位中に脂環式構造を有するものであり、主鎖中に脂環式構造を有する重合体樹脂及び側鎖に脂環式構造を有する重合体樹脂のいずれも用いることができる。脂環式構造としては、例えば、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造等が挙げられるが、熱安定性等の観点からシクロアルカン構造が好ましい。脂環式構造を構成する炭素数に特に制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは６〜１５個である。

脂環式構造含有重合体樹脂中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は使用目的に応じて適宜選択されるが、通常５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上である。脂環式構造を有する繰り返し単位が過度に少ないと、フィルムの耐熱性が低下するおそれがある。

脂環式構造含有重合体樹脂は、具体的には、（１）ノルボルネン系重合体、（２）単環の環状オレフィン系重合体、（３）環状共役ジエン系重合体、（４）ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、透明性や成形性の観点から、ノルボルネン系重合体及びこれらの水素添加物がより好ましい。

ノルボルネン系重合体としては、例えば、ノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、及びそれらの水素添加物；ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体などが挙げられる。これらの中でも、透明性の観点から、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素添加物が最も好ましい。上記の脂環式構造を有する重合体は、例えば特開２００２−３２１３０２号公報等に開示されている公知の重合体から選ばれる。

本発明に好適な透明樹脂フィルムの樹脂材料は、そのガラス転移温度が、好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００〜２５０℃の範囲である。ガラス転移温度がこのような範囲にある樹脂材料からなる透明樹脂フィルムは、高温下での使用における変形や応力が生じることがなく耐久性に優れる。

本発明に好適な透明樹脂フィルムの樹脂材料の分子量は、溶媒としてシクロヘキサン（樹脂材料が溶解しない場合にはトルエン）を用いたゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（以下、「ＧＰＣ」と略す。）で測定したポリイソプレン換算（溶媒がトルエンのときは、ポリスチレン換算）の重量平均分子量（Ｍｗ）で、通常１０，０００〜１００，０００、好ましくは２５，０００〜８０，０００、より好ましくは２５，０００〜５０，０００である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、フィルムの機械的強度及び成形加工性が高度にバランスされ好適である。

本発明に好適な透明樹脂フィルムの樹脂材料の分子量分布（重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ））は特に制限されないが、通常１〜１０、好ましくは１〜４、より好ましくは１．２〜３．５の範囲である。

本発明に好適な透明樹脂フィルムの樹脂材料は、その分子量２，０００以下の樹脂成分（すなわち、オリゴマー成分）の含有量が、好ましくは５重量％以下、より好ましくは３重量％以下、さらに好ましくは２重量％以下である。オリゴマ一成分の量が前記範囲内にあると、表面に微細な凸部が発生しづらくなり、厚みむらが小さくなり面精度が向上する。オリゴマー成分の量を低減するためには、重合触媒や水素化触媒の選択、重合、水素化等の反応条件、樹脂を成形用材料としてペレット化する工程における温度条件、等を最適化すればよい。オリゴマーの成分量は、前述のＧＰＣによって測定することができる

本発明に用いる前記基材の厚みは特に制限されないが、生産性や薄型・軽量化の観点から、その厚みは、通常１〜１０００μｍ、好ましくは５〜３００μｍ、より好ましくは３０〜１００μｍである。

また、本発明に用いる基材は表面処理されているものが好ましい。表面処理を施すことにより、基材と後述する配向膜との密着性を高めることができる。表面処理の手段としては、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）等が挙げられる。また、基材の上に、接着層（下塗り層）を設けることも、基材と配向膜との密着性を高める上で好ましい。

また、本発明に用いる基材には、形成されるコレステリック樹脂層のカイラル構造の配向方向を調整するために配向膜を基材表面に有することが好ましい。

本発明に用いる配向膜は、コレステリック樹脂層の配向方向を調整できるものであれば、特に制限されない。
配向膜は、例えば、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなどの樹脂を主成分とする塗布液を基材に膜状に積層し、乾燥させ、次いで一方向にラビングすることによって得られる。膜状に積層した塗布層を一方向にラビングすることで、コレステリック規則性を持つ樹脂層を一方向に配向規制することが可能になる。

ラビングの方法は、特に制限されないが、例えばナイロンなどの合成繊維、木綿などの天然繊維からなる布やフェルトを巻き付けたロールで一定方向に配向膜を擦る方法が挙げられる。ラビングした時に発生する微粉末（異物）を除去して配向膜の表面を清浄な状態とするために、形成された配向膜をイソプロピルアルコールなどによって洗浄することが好ましい。配向膜にコレステリック規則性を持つ樹脂層を面内で一方向に配向規制する機能を持たせるために、ラビングする以外に、配向膜の表面に偏光紫外線を照射する方法が挙げられる。

また、例えば特開平６−２２２３６６号公報や特開平６−２８１９３７号公報に示されているような、紫外線を部分的に照射することによってプレチルト角を変化させるような処理、あるいは特開平５−１０７５４４号公報に示されているような、ラビングされた配向膜上にレジスト膜を部分的に形成し、先行して行ったラビングの方向とは異なる方向にラビング処理を行った後、前記レジスト膜を除去して、配向膜の配向能を変化させるような処理が挙げられる。これらの処理によって液晶表示装置の視界特性を改善することができる。

配向膜の厚さは０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜１μｍであることがさらに好ましい。

本発明の円偏光分離シートは、反射率が３０％以上となる入射角０度の光の最大波長が好ましくは７００ｎｍ以上、より好ましくは７３０ｎｍ以上である。また、反射率が３０％以上となる入射角６０度の光の最大波長が好ましくは５７０ｎｍ以上、より好ましくは６００ｎｍ以上である。これら最大波長が前記範囲になっていることによって、斜めから観察したときの表示の着色を無くすことができる。

図１は、本発明の円偏光分離シート２１を模式的に表したものである。図１では、基材１の上に配向膜２が積層され、配向膜の上にコレステリック樹脂層３が積層されている。コレステリック樹脂層３は、ピッチが異なる四つの層（ピッチがＰ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の各層）からなっている。図１では、ピッチが、Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の順に広くなっている。なお、図１では、各コレステリック樹脂層Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２及びＰ３の１周期分のカイラル構造しか図示していないが、カイラル構造は２周期以上になっていてもよい。

この円偏光分離シートのコレステリック樹脂層に、光が入射すると、特定波長領域の左回り又は右回りの何れかの円偏光のみが反射される。反射された円偏光以外の光は透過する。円偏光分離シートのコレステリック樹脂層に入射角θ１で入射した白色光は、コレステリック樹脂層表面で屈折して屈折角θ２でコレステリック樹脂層内を通過し、波長λに対応したピッチＰを持つコレステリック樹脂層で一方の円偏光が反射角θ２で反射し、コレステリック樹脂層表面で屈折して出射角θ１で出射する。屈折はスネルの法則に従って行われる。

図１に示すようにカイラル構造において分子軸が捩れる時の回転軸を表す螺旋軸４と、コレステリック樹脂層の法線とが平行である場合、カイラル構造のピッチｐと反射される円偏光の波長λとは、式（２）の関係を有する。
λ＝ｎ×ｐ×ｃｏｓθ２ 式（２）
ここで、ｎ＝（ｎ_ｅ＋ｎ_ｏ）／２（式中、ｎ_ｏは重合性液晶化合物の短軸方向の屈折率を表し、ｎ_ｅは重合性液晶化合物の長軸方向の屈折率を表し、ｐは、カイラル構造のピッチ長さを表す。）である。
従って、ピッチｐのコレステリック樹脂層で反射される円偏光の反射帯域は、式（３）で表される。
ｎ_ｏ×ｐ×ｃｏｓθ２≦λ≦ｎ_ｅ×ｐ×ｃｏｓθ２ 式（３）

本発明の円偏光分離シートを、偏光子Ａ、液晶セル、及び偏光子Ｂを少なくとも有する液晶表示装置に、１／４波長板と組み合わせて取り付け、偏光子Ａ、液晶セル、偏光子Ｂ、１／４波長板、本発明の円偏光分離シートの順に配列することによって、液晶表示装置の輝度を向上させることができる。

本発明に用いる偏光子Ａ及びＢは液晶表示装置等に用いられている公知の偏光子である。本発明に用いる偏光子は互いに直角に交わる二つの直線偏光の一方を透過するものである。例えば、ポリビニルアルコールフィルムやエチレン酢酸ビニル部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料などの二色性物質を吸着させて一軸延伸させたもの、前記親水性高分子フィルムを一軸延伸して二色性物質を吸着させたもの、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のポリエン配向フィルムなどが挙げられる。その他に、グリッド偏光子、多層偏光子などの偏光を反射光と透過光に分離する機能を有する偏光子が挙げられる。これらのうちポリビニルアルコールを含有する偏光子が好ましい。

本発明に用いる偏光子の偏光度は特に限定されないが、好ましくは９８％以上、より好ましくは９９％以上である。偏光子の平均厚みは好ましくは５〜８０μｍである。
偏光子Ａの偏光透過軸と偏光子Ｂの偏光透過軸とは、通常、直角になるように、液晶セルを挟むようにして配置する。偏光子は吸湿によって偏光性能が変化することがある。これを防ぐために保護フィルムが偏光子ＡまたはＢの両面に通常貼り合わせてある。

液晶セルは、数μｍのギャップを隔てて対向する透明電極を設けた２枚のガラス基板の間に液晶物質を充填し、この電極に電圧を掛けて液晶の配向状態を変化させてここを通過する光の量を制御するものである。
液晶物質の配向状態を変化させる方式（動作モード）などによって、液晶セルは分類され、例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶セル、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶セル、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶セル、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型液晶セル、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶セル、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶セル、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）型液晶セルなどが挙げられる。

本発明に用いる１／４波長板は、入射光に対して１／４波長の位相差を与えるものである。位相差は入射光の波長によって生じかたが異なるので、通常、可視光線の中心波長、例えば５５０ｎｍ付近において１／４波長の位相差を与えるものを１／４波長板と称している。一方、本発明においては、広帯域１／４波長板を用いることができる。広帯域１／４波長板とは、波長４１０〜６６０ｎｍを含む可視光領域のどの波長でもほぼ１／４波長の位相差を与えるものである。ほぼ１／４とは、０．１５〜０．４０、好ましくは０．１８〜０．３６、より好ましくは０．２０〜０．３０の範囲であることを意味する。
さらに、１／４波長板として、位相補償機能を有するものを用いることができる。位相補償機能を有する１／４波長板とは、５５０ｎｍ付近において、１／４波長の位相差を与えるものであるとともに、０ｎｍ未満、好ましくは−２０００〜−１０ｎｍの厚み方向のレターデーションＲｔｈ（＝（（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２−ｎ_ｚ）×ｄ）；ｎ_ｘ，ｎ_ｙは面内主屈折率、ｎ_ｚは法線方向の主屈折率、ｄは厚さ）を与えるものである。

広帯域１／４波長板として、例えば、波長５５０ｎｍ付近において１／２波長の位相差を与える１／２波長板と、５５０ｎｍ付近において１／４波長の位相差を与える１／４波長板を積層したもの；正の固有複屈折値を有する材料からなるＤ層と、負の固有複屈折値を有する材料からなるＥ層とを有し、前記Ｄ層とＥ層が同一方向に分子配向したものが挙げられる。また、市販されている広帯域位相差フィルムＷＲＦ（帝人社製）等を用いることができる。

本発明の好ましい液晶表示装置では、偏光子Ｂと１／４波長板とが一体になっている。
一体とする方法は特に制限されない、例えば、偏光子Ｂと１／４波長板とを直接に貼り合わせ、１／４波長板を前記保護フィルムとして機能させてもよいし；偏光子Ｂの保護フィルムに１／４波長板を貼り合わせてもよい。貼り合わせるときには粘着剤や接着剤などを用いてもよい。偏光子Ｂの偏光透過軸は、１／４波長板から出射される直線偏光の方向と略平行になるように配置する。偏光透過軸と直線偏光の方向とがなす角度が略平行であるとは、その角度が０〜３°の角度であることを意味する。

本発明の液晶表示装置では、１／４波長板に前述のような位相補償機能が付与されていない場合は、さらに、面内のレターデーションを実質的に有さず、かつ、厚み方向のレターデーションＲｔｈ（Ｒｔｈ＝｛（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２−ｎ_ｚ｝×ｄ：式中、ｎ_ｘ、ｎ_ｙは面内方向の主屈折率を表し、ｎ_ｚは厚み方向の主屈折率を表し、ｄは膜厚を表す。）が、−２０ｎｍ〜−１０００ｎｍ、好ましくは−５０ｎｍ〜−５００ｎｍの範囲にある位相補償素子を本発明の円偏光分離シートと１／４波長板との間に備えていることが好ましい。この際、位相補償素子と１／４波長板とが固着していることが好ましい。
このような範囲のＲｔｈを有する位相補償素子は、１／４波長板に斜めから入射する光の位相差を補償する機能を有する。

この位相補償素子は、主屈折率ｎ_ｘ、ｎ_ｙ及びｎ_ｚが、ｎ_ｚ＞ｎ_ｘ、ｎ_ｚ＞ｎ_ｙｙ、及びｎ_ｘ≒ｎ_ｙの関係を満たすことが必要である。なお、この主屈折率は、自動複屈折計［例えば、王子計測器（株）製「ＫＯＢＲＡシリーズ」等］により測定することができる。なお、ｎ_ｘ≒ｎ_ｙとは、屈折率差が、通常０．０００２以内、好ましくは０．０００１以内、より好ましくは０．００００５以内のことである。
また、この位相補償素子の、面内方向のレターデーションＲｅ（Ｒｅ＝（ｎ_ｘ−ｎ_ｙ）×ｄ：ｎ_ｘ、ｎ_ｙ及びｄは前記と同じ意味を表す。）は、通常２０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以下である。
このような光学特性を有する位相補償素子は、負の固有複屈折値を有する材料の層を含むフィルムを延伸配向させることによって得ることができる。

図２は、本発明の液晶表示装置の一例を示す図である。図２に示すように、反射板２０、冷陰極管１９、拡散板１８、プリズムシート（図示せず）１７、円偏光分離シート２１、一体となった位相補償素子１５と１／４波長板１４と偏光子Ｂ １３、液晶セル１２、偏光子Ａ １１の順に配置されている。光源からの光には右偏光と左偏光とが含まれている。その光が円偏光分離シート２１に入射すると、一方の回転方向の円偏光（図中光の進行方向に向って右回転の円偏光）はそのままの回転方向を維持したまま円偏光分離シート２１を透過する。他方の回転方向の円偏光（図中光の進行方向に向って左回転の円偏光）は円偏光分離シートで反射される（反射された円偏光は光の進行方向に向って左回転のままである）。透過した円偏光は１／４波長板により偏光子Ｂの透過軸と平行な直線偏光に変換される。一方、反射された円偏光は光源の背後に配置された反射板によって反射され、再び円偏光分離シートに入射する。このようにして、光源から出射した光が有効利用され、画面の表示輝度を向上させることができる。
なお、前記拡散板は、一般に、粒子状の拡散材が樹脂等のマトリックス中に均一に分散し、それによって光を散乱拡散する機能を有する板として知られているものである。前記プリズムシートは、一般に、散乱等により広く進行方向が広がった光をシート面法線方向に狭める機能を有するシートとして知られているものである。
また、図２において、位相補償素子と円偏光分離シートの間に、拡散シートを介在させてもよい。拡散シートは、一般に、透明フィルムの上に粒子状の拡散材が均一に分散するように積層されたものであり、光を散乱拡散する機能を有するシートとして知られているものである。
本発明では、円偏光分離シートの、１／４波長板側の面に、光拡散性を備えていることが好ましい。光拡散性とは、光を散乱拡散する性質のことである。光拡散性を備えさせるために、例えば、円偏光分離シートの表面に、粒子状の拡散材を均一に分散するように積層させる方法、基材に粒子状の拡散材を均一に分散する方法、または前記拡散シートを円偏光分離シートに貼りあわせる方法などが挙げられる。

以下、実施例及び比較例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。また、部および％は、特に記載のない限り重量基準である。

＜反射帯域＞平行化された白色光を、円偏光分離シートに入射角０度および入射角６０度で入射させ、分光器：相馬光学社製［Ｓ−２６００］を用いて測定した。
＜膜厚測定＞ＵＬＶＡＣ社製 表面形状測定装置〔ＤＥＫＴＡＫ６Ｍ〕を用いて測定した。
＜Δｎ＞ セルナモン法に従って、使用顕微鏡ニコン社製［エクリプスＥ−６００ＰＯＬ］ＩＦレンズ５４６ｎｍを使用して測定した。
＜位相補償素子の屈折率＞ 王子計測器（株）製〔ＫＯＢＲＡ〕を用いて測定した。
＜液晶分子の屈折率＞ Ｍｅｔｒｉｃｏｎ社製 プリズムカプラ 〔Ｍｏｄｅｌ ２０１０〕を用いて６３３ｎｍのレーザー光における屈折率を測定した。

（位相補償機能を有する１／４波長板（Ｃ））
スチレン−無水マレイン酸共重合体（固有複屈折値が負の材料、Ｔｇ＝１３１℃）、及びノルボルネン系重合体（「ゼオノア１０２０」、日本ゼオン社製、Ｔｇ＝１０５℃）を共押出し法によって成形し、ノルボルネン系重合体層（厚さ５０μｍ）／スチレン−無水マレイン酸共重合体層（厚さ２００μｍ）／ノルボルネン系重合体層（厚さ５０μｍ）の三層構造の多層フィルムを得た。

次いでこの多層フィルムを１４０℃で、縦に１．８倍、横に１．５倍の逐次二軸延伸して、１／４波長板（Ｃ）を得た。１／４波長板（Ｃ）の平均厚さは１２０μｍ、主屈折率ｎ_ｘは１．５８０１、ｎ_ｙは１．５７８９、ｎ_ｚは１．５８１１であった。面内方向のレターデーションＲｅは１４４ｎｍ、厚み方向のレターデーションＲｔｈは−１９２ｎｍであった。

（位相補償機能を有する偏光板（Ｘ））
ポリビニルアルコールにヨウ素を吸着させて得られた偏光子Ｂの片面に、前記１／４波長板（Ｃ）を貼り合わせ固着させた。また、偏光子のもう一方の片面に平均厚み ６０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを貼り合わせ固着させて、偏光板（Ｘ）を得た。

（偏光板（Ｙ））
ポリビニルアルコールにヨウ素を吸着させて得られた偏光子Ａの両面に、平均厚み６０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを貼り合わせ固着させて、偏光板（Ｙ）を得た。

実施例１
ゼオノアフィルム（日本ゼオン社製ＺＦ１４−１００）の片面をコロナ放電し、次いでその面にポリビニルアルコール（クラレ社製、ポバールＭＰ２０３）の５重量％水溶液を塗布し、１００℃で３分間乾燥した後、フェルトのロールでラビングして、配向膜を形成させて、基材を得た。
複屈折Δｎが０．１８である重合性液晶化合物 ９０．３部、カイラル剤（ＢＡＳＦ社製 ＬＣ７５６）６．７部、重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７）３．１部、及び界面活性剤（セイミケミカル社製、サーフロンＫＨ−４０）０．１部をメチルエチルケトンに固形分４０％になるように溶解し、次いで孔径０．４５μｍのポリテトラフルオロエチレン製シリンジフィルターにて濾過して重合性溶液を得た。
この重合性溶液を、前記基材の配向膜を設けた面に塗布し、乾燥させ、塗布膜を得た。塗布膜に紫外線を、ＵＶ−Ａ基準で７０ｍＪ／ｃｍ^２照射し、１００℃のオーブンに３分間放置し、次いで紫外線を、ＵＶ−Ａ基準で３００ｍＪ／ｃｍ^２照射して塗布膜を硬化させて、コレステリック樹脂層を有する厚み３μｍの光学素子Ｐ１を形成した。この際、厚みは、重合性溶液の塗布量を調整することにより制御した。
別の基材に、複屈折Δｎが０．１８である重合性液晶化合物 ９４．９部、カイラル剤（ＢＡＳＦ社製 ＬＣ７５６）５．１部、重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７）３．１部、及び界面活性剤（セイミケミカル社製、サーフロンＫＨ−４０）０．１部をメチルエチルケトンに固形分４０％になるように溶解し、次いで孔径０．４５μｍのポリテトラフルオロエチレン製シリンジフィルターにて濾過して得た重合性溶液を塗布し、乾燥させ、次いで上記と同様に紫外線を照射して硬化させて、コレステリック樹脂層を有する厚み４μｍの光学素子Ｐ２を形成した。、
光学素子Ｐ１の、コレステリック樹脂層のカイラル構造のピッチが大きい方の側と、光学素子Ｐ２の、コレステリック樹脂層のカイラル構造のピッチが小さい方の側とが向かい合うように重ね合わせて総厚み７μｍのコレステリック樹脂層を有する円偏光分離シートを得た。この円偏光分離シートは、入射角０度の光線を３０％以上反射する波長帯域が、４０５〜７４３ｎｍであった。
ＳＥＭ観察により、得られた光学素子Ｐ１およびＰ２のカイラル構造のピッチを確認したところ、光学素子Ｐ１およびＰ２は、カイラル構造のピッチが一方の側の面からもう一方の側の面に向かって連続的に変化していた。また、光学素子のカイラル構造のピッチ長さの平均値は、光学素子Ｐ１よりも、光学素子Ｐ２の方が大きかった。

光反射板、冷陰極管、拡散板及びプリズムシートからなるバックライトユニットの上に、円偏光分離シート、偏光板（Ｘ）の順に載置して、偏光光源装置を得た。この際、円偏光分離シートのカイラル構造のピッチの大きい側の面と、前記偏光板（Ｘ）の１／４波長板（Ｃ）側の面とが、向かい合うようにした（円偏光分離シートの光学素子Ｐ１のコレステリック樹脂層側の面が、冷陰極管側になるようにした）。この偏光光源装置は、エルゴスコープによる、全方位で、極角０°〜７０°における測定で、ｘ成分のばらつきΔｘが０．０３２で、ｙ成分のばらつきΔｙが０．０３９で、正面輝度比が１．２５であった。なお、極角とは、偏光光源装置を観察する際に、正面方向から傾けてみたときの角度をいう。また、色度のばらつきΔｘ、Δｙは値が小さい方が優れていることを示している。正面輝度比は、前記バックライトユニットの上に偏光子だけを載置した偏光光源装置における輝度に対する比である。
さらに、光反射板、冷陰極管、拡散板及びプリズムシートからなるバックライトユニットの上に、円偏光分離シート、偏光板（Ｘ）、液晶セル、偏光板（Ｙ）の順に載置して、液晶表示装置を得た。この液晶表示装置は、斜め方向から観察しても、正面方向から観察した場合と同じ色合いであり、画面の着色は見られなかった。

実施例２
重合性溶液の塗布量を調整することにより、コレステリック樹脂層Ｐ１の膜厚を２μｍ、コレステリック樹脂層Ｐ２の膜厚を３μｍにした以外は実施例１と同様に実験を行った。なお、得られた円偏光分離シートは、入射角０度の光線を３０％以上反射する波長帯域が、４１０〜７３８ｎｍであった。
実施例１と同様に、偏光光源装置を得、エルゴスコープにより、色度のばらつきと正面輝度比を測定した。Δｘは０．０２７、Δｙは０．０３０、正面輝度比は１．２１であった。また、実施例１と同様に、液晶表示装置を得、その表示性能を確認した。液晶表示装置は、斜め方向から観察しても、正面方向から観察した場合と同じ色合いであり、画面の着色は見られなかった。

実施例３
ゼオノアフィルム（日本ゼオン社製ＺＦ１４−１００）の片面をコロナ放電し、次いでその面にポリビニルアルコール（クラレ社製、ポバールＭＰ２０３）の５重量％水溶液を塗布し、１００℃で３分間乾燥し、フェルトのロールでラビングして、配向膜を表面に積層させた基材を得た。
複屈折Δｎが０．２０である重合性液晶化合物９３．９部、カイラル剤（ＢＡＳＦ社製 ＬＣ７５６）６．１部、重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７）３．１部、及び界面活性剤（セイミケミカル社製、サーフロンＫＨ−４０）０．１部をメチルエチルケトンに固形分４０％になるように溶解し、孔径０．４５μｍのポリテトラフルオロエチレン製シリンジフィルターにて濾過して重合性溶液を得た。
この重合性溶液を、前記基材の配向膜を設けた面に塗布し、乾燥させ、塗布膜を得た。塗布膜に紫外線を、ＵＶ−Ａ基準で４０ｍＪ／ｃｍ^２照射し、１００℃のオーブンに３分間放置し、次いで紫外線を、ＵＶ−Ａ基準で３００ｍＪ／ｃｍ^２照射して塗布膜を硬化させて、厚み２μｍのコレステリック樹脂層Ｐ３を形成した。
別の基材に、複屈折Δｎが０．２０である重合性液晶化合物９４．９部、カイラル剤（ＢＡＳＦ社製 ＬＣ７５６）５．１部、重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７）３．１部、及び界面活性剤（セイミケミカル社製、サーフロンＫＨ−４０）０．１部をメチルエチルケトンに固形分４０％になるように溶解し、孔径０．４５μｍのポリテトラフルオロエチレン製シリンジフィルターにて濾過して重合性溶液を得た。
この重合性溶液を、前記基材の配向膜を設けた面に塗布し、乾燥させ、塗布膜を得た。塗布膜に紫外線を、ＵＶ−Ａ基準で４０ｍＪ／ｃｍ^２照射し、１００℃のオーブンに３分間放置し、次いで紫外線を、ＵＶ−Ａ基準で３００ｍＪ／ｃｍ^２照射して塗布膜を硬化させて、厚み２μｍのコレステリック樹脂層Ｐ４を形成した。
ＳＥＭ観察により、得られた光学素子Ｐ３およびＰ４のカイラル構造のピッチを確認したところ、光学素子Ｐ３およびＰ４は、カイラル構造のピッチが一方の側の面からもう一方の側の面に向かって連続的に変化していた。また、光学素子のカイラル構造のピッチ長さの平均値は、光学素子Ｐ３よりも、光学素子Ｐ４の方が大きかった。
コレステリック樹脂層Ｐ３のカイラル構造のピッチが大きい方の側と、コレステリック樹脂層Ｐ４のカイラル構造のピッチが小さい方の側とが向かい合うように貼り合わせて総厚み４μｍのコレステリック樹脂層を有する円偏光分離シートを得た。この円偏光分離シートは、入射角０度の光線を３０％以上反射する波長帯域が、４０２〜７４６ｎｍであった。実施例１と同様に、偏光光源装置を得、エルゴスコープにより、色度のばらつきと正面輝度比を測定した。Δｘは０．０２２、Δｙは０．０２４、正面輝度比は１．２２であった。また、実施例１と同様に、液晶表示装置を得、その表示性能を確認した。液晶表示装置は、斜め方向から観察しても、正面方向から観察したと同じ色合いであり、画面の着色は見られなかった。

実施例４
実施例３で得た円偏光分離シートに、拡散シート（恵和社製 オパルスＰＳＳ−０１０）を貼り合せた。そして、実施例１と同様に、光反射板２０、冷陰極管１９、拡散板１８及びプリズムシート１７からなるバックライトユニットの上に、前記拡散シートを貼り合わせた円偏光分離シート、偏光板（Ｘ）の順に載置して、偏光光源装置を得た。この際、拡散シートが、円偏光分離シートと偏光板（Ｘ）との間になるように配置した。色度のばらつきと正面輝度比の測定を行った結果、Δｘ：０．０１７、Δｙ：０．０１９、正面輝度比１．２０であった。また、光反射板２０、冷陰極管１９、拡散板１８及びプリズムシート１７からなるバックライトユニットの上に、前記拡散シートを貼り合わせた円偏光分離シート、偏光板（Ｘ）、液晶セル、偏光板（Ｙ）の順に載置して、液晶表示装置を得た。この際、拡散シートが、円偏光分離シートと偏光板（Ｘ）との間になるように配置した。表示性能を確認した結果、斜め方向から観察しても、正面方向から観察した場合と同じ色合いであり、画面の着色は見られなかった。

比較例１
複屈折Δｎが０．１４である重合性液晶化合物９４．０部、カイラル剤（ＢＡＳＦ社製 ＬＣ７５６）５．９部、重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７）３．１部、及び界面活性剤（セイミケミカル社製、サーフロンＫＨ−４０）０．１部をメチルエチルケトンに固形分４０％になるように溶解し、次いで孔径０．４５μｍのポリテトラフルオロエチレン製シリンジフィルターにて濾過して重合性溶液を得た。
この重合性溶液を、前記基材の配向膜を設けた面に塗布し、乾燥させ、塗布膜を得た。塗布膜に紫外線を、ＵＶ−Ａ基準で０．２ｍＪ／ｃｍ^２照射し、１００℃のオーブンに３分間放置し、次いで紫外線を、ＵＶ−Ａ基準で３００ｍＪ／ｃｍ^２照射して塗布膜を硬化させて、厚み４μｍのコレステリック樹脂層Ｐ５を形成した。
別の基材に、複屈折Δｎが０．１４である重合性液晶化合物 ９５．３部、カイラル剤（ＢＡＳＦ社製 ＬＣ７５６）４．７部、重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７）３．１部、及び界面活性剤（セイミケミカル社製、サーフロンＫＨ−４０）０．１部をメチルエチルケトンに固形分４０％になるように溶解し、次いで孔径０．４５μｍのポリテトラフルオロエチレン製シリンジフィルターにて濾過して重合性溶液を得た。
この重合性溶液を、前記基材の配向膜を設けた面に塗布し、乾燥させ、塗布膜を得た。塗布膜に紫外線を、ＵＶ−Ａ基準で０．２ｍＪ／ｃｍ^２照射し、１００℃のオーブンに３分間放置し、次いで紫外線を、ＵＶ−Ａ基準で３００ｍＪ／ｃｍ^２照射して塗布膜を硬化させて、厚み５μｍのコレステリック樹脂層Ｐ６を形成した。
さらに、別の基材に、複屈折Δｎが０．１４である重合性液晶化合物 ９６．１部、カイラル剤（ＢＡＳＦ社製 ＬＣ７５６）３．９部、重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７）３．１部、及び界面活性剤（セイミケミカル社製、サーフロンＫＨ−４０）０．１部をメチルエチルケトンに固形分４０％になるように溶解し、次いで孔径０．４５μｍのポリテトラフルオロエチレン製シリンジフィルターにて濾過して重合性溶液を得た。
この重合性溶液を、前記基材の配向膜を設けた面に塗布し、乾燥させ、塗布膜を得た。塗布膜に紫外線を、ＵＶ−Ａ基準で０．２ｍＪ／ｃｍ^２照射し、１００℃のオーブンに１分〜５分間放置し、次いで紫外線を、ＵＶ−Ａ基準で３００ｍＪ／ｃｍ^２照射して塗布膜を硬化させて、厚み６μｍのコレステリック樹脂層Ｐ７を形成した。
ＳＥＭ観察により、得られた光学素子Ｐ５、Ｐ６およびＰ７のカイラル構造のピッチを確認したところ、光学素子Ｐ５、Ｐ６およびＰ７は、カイラル構造のピッチが一方の側の面からもう一方の側の面に向かって連続的に変化していた。また、光学素子のカイラル構造のピッチ長さの平均値は、大きい方から順に、光学素子Ｐ７、光学素子Ｐ６、光学素子Ｐ５であった。
コレステリック樹脂層Ｐ５のカイラル構造のピッチが大きい方の側と、コレステリック樹脂層Ｐ６のカイラル構造のピッチが小さい方の側とが向かい合うように、さらに、コレステリック樹脂層Ｐ６のカイラル構造のピッチが大きい方の側と、コレステリック樹脂層Ｐ７のカイラル構造のピッチが小さい方の側とが向かい合うように貼り合わせて総厚み１５μｍのコレステリック樹脂層を有する円偏光分離シートを得た。この円偏光分離シートは、入射角０度の光線を３０％以上反射する波長帯域が、４１２〜７３８ｎｍであった。
実施例１と同様に、偏光光源装置を得、エルゴスコープにより、色度のばらつきと正面輝度比を測定した。Δｘは０．０４７、Δｙは０．０６９、正面輝度比は１．２７であった。また、実施例１と同様に、液晶表示装置を、その表示性能を確認した。この液晶表示装置は、斜め方向から観察すると、正面方向から観察した場合と色合いが変化しており、画面が全体的に黄色付いて見られた。

比較例２
重合性溶液の塗布量を調整することにより、コレステリック樹脂層Ｐ５の膜厚を２μｍ、コレステリック樹脂層Ｐ６の膜厚を２μｍ、コレステリック樹脂層Ｐ７の膜厚を３μｍにした以外は比較例１と同様に実験を行った。なお、得られた円偏光分離シートは、入射角０度の光線を３０％以上反射する波長帯域が、４１９〜７３１ｎｍであった。
実施例１と同様に、偏光光源装置を得、エルゴスコープにより、色度のばらつきと正面輝度比を測定した。Δｘは０．０３７、Δｙは０．０４０、正面輝度比は１．０７であった。また、実施例１と同様に、液晶表示装置を得、その表示性能を確認した。この液晶表示装置は、斜め方向から観察しても、正面方向から観察した場合と同じ色合いであり、画面の着色は見られなかった。しかし、この比較例２で得られた液晶表示装置は、実施例１〜４および比較例１で得られた液晶表示装置に比較して、画面表示が顕著に暗かった。

表１に示すように、実施例１〜４の結果からΔｎが０．１８以上の重合性液晶化合物を用い、コレステリック規則性を持つ樹脂層の総厚みを７μｍ以下にすると、可視光領域（４００〜７５０ｎｍ）を選択反射することができ、且つ色度のばらつきや輝度も良好になることがわかる。特に、総厚みを実施例１より小さくした実施例２〜４では色度のばらつきが小さくなっていることがわかる。また実施例３から、Δｎが大きく且つ総厚みが小さくなると、正面輝度比が高くなり、色度のばらつきが小さくなることがわかる。また、円偏光分離シートに光拡散性を備えさせると、実施例３よりさらに色度のばらつきが改善されることがわかる（実施例４）。
これに対して、Δｎが０．１４の重合性液晶化合物を用いた、総厚み１５μｍのコレステリック規則性を持つ樹脂層では、色度のばらつきが大きくなることがわかる（比較例１）。また、Δｎが０．１４の重合性液晶化合物を用いた、総厚み７μｍのコレステリック規則性を持つ樹脂層では、正面輝度比が高くならないことがわかる（比較例２）。

本発明の円偏光分離シートの一例を示す図である。 本発明の液晶表示装置の構成例を示す図である。

符号の説明

１：基材
２：配向膜
３：コレステリック樹脂層
１１：偏光子Ａ
１２：液晶セル
１３：偏光子Ｂ
１４：１／４波長板
１５：位相補償素子
２１：円偏光分離シート
１６：基材
１７：コレステリック樹脂層
１８：拡散板
１９：冷陰極管
２０：光反射板

Claims (13)

1. ０．１８以上の複屈折Δｎを有する重合性液晶化合物を用いて得られた、コレステリック規則性を持った、総厚み７μｍ以下の樹脂層
   を有してなる円偏光分離シート。
2. 前記樹脂層が非液晶性である請求項１記載の円偏光分離シート。
3. コレステリック規則性が厚み方向にある、請求項１〜２のいずれかに記載の円偏光分離シート。
4. コレステリック規則性の周期が厚み方向で段階的に変化している請求項３記載の円偏光分離シート。
5. 前記樹脂層は、コレステリック規則性の周期が異なる２以上の層で形成されている請求項４記載の円偏光分離シート。
6. コレステリック規則性の周期が厚み方向で連続的に変化している請求項３記載の円偏光分離シート。
7. 前記樹脂層の平均屈折率が１．５〜１．８である請求項１〜６のいずれかに記載の円偏光分離シート。
8. 反射率が３０％以上となる入射角０度の光の最大波長が７００ｎｍ以上である請求項１〜７のいずれかに記載の円偏光分離シート。
9. ０．１８以上の複屈折Δｎを有する重合性液晶化合物を含む溶液を基材に塗布し、次いで紫外線を照射して前記重合性液晶化合物を重合させて、コレステリック規則性を持った、総厚み７μｍ以下の樹脂層を形成することを含む円偏光分離シートの製造方法。
10. 偏光子Ａ、
    液晶セル、
    偏光子Ｂ、
    １／４波長板及び
    請求項１〜８のいずれかに記載の円偏光分離シート をこの順に有する液晶表示装置。
11. 前記偏光子Ｂと１／４波長板とが一体になっている、請求項１０記載の液晶表示装置。
12. 前記円偏光分離シートの、１／４波長板側の面に、光拡散性が備わっている、請求項１０〜１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
13. 円偏光分離シートと１／４波長板との間に拡散シートをさらに有する、請求項１０〜１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
    

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