(57)【要約】  液晶表示装置の視野角特性を改善する目的で使用される位相差膜を複数搭載した液晶表示装置において、位相差膜又は液晶表示装置の製造に掛かる負荷を軽減することを目的とする。  視野角方向による表示品位の低下を改善するための複数の位相差膜と、ＶＡモードに代表される電界が印加されないときに駆動液晶媒質における液晶分子が基板に対して垂直方向に配向する駆動液晶層、ＩＰＳモードに代表される電界が印加されないときに駆動液晶媒質における液晶分子が基板に対して水平方向に配向する駆動液晶層、及び電圧が印加されないときに光学的に等方性を示す駆動液晶層の群からなるいずれかの駆動液晶層とを有する液晶表示装置において、複数の位相差膜の少なくとも一層に、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜を用いる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界が印加されないときに駆動液晶媒質における液晶分子が基板に対して垂直方向に配向する駆動液晶層、電界が印加されないときに駆動液晶媒質における液晶分子が基板に対して水平方向に配向する駆動液晶層、及び、電界が印加されないときに光学的に等方である駆動液晶層の群からなるいずれかの駆動液晶層と、視野角方向での表示品位の低下を改善するための光学補償板とを有し、
前記光学補償板が、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜を有する液晶表示装置。
【請求項２】
前記光学補償板が二層以上の位相差膜であり、そのうちの少なくとも一層が、前記光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜である請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
一枚以上の偏光板をさらに有し、前記光学補償板が、個々の偏光板と前記駆動液晶層との間に設けられる、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記駆動液晶層が、電界が印加されないときに液晶分子が基板に対して垂直方向に配向する駆動液晶層であり、
前記光学補償板が、光反応性基を含有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜を少なくとも二層以上有し、
前記光反応性基を含有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜の二層が、前記駆動液晶層と一枚の前記偏光板との間に、互いの光軸が直交するように設けられている請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記駆動液晶層が、電界が印加されないときに液晶分子が基板に対して垂直方向に配向する駆動液晶層であり、
前記光学補償板が、さらにネガティブＣプレートの位相差膜を少なくとも一層有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記ネガティブＣプレートの位相差膜のうちの少なくとも一層が、螺旋ピッチが２００ｎｍ未満のコレステリック液晶の配向が架橋又は重合によって固定化された光学異方性層である請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
一層の前記光学異方性層が、前記光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜の上に形成された請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成された前記ポジティブＡプレートの位相差膜の波長５５０ｎｍの光における位相差膜の面に平行な方向のレタデーションＲｅIが１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、前記ネガティブＣプレートの位相差膜の波長５５０ｎｍの光における位相差膜の面の法線方向のレタデーションＲｔｈIIの合計が、前記駆動液晶層の波長５５０ｎｍの光における駆動液晶層の厚み方向のレタデーションＲｔｈLCよりも小さい請求項５〜７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
ここで、ＲｅI、ＲｔｈIIはそれぞれ
ＲｅI＝（ｎｘI−ｎｙI）・ｄI、
ＲｔｈII＝（（ｎｘII＋ｎｙII）／２−ｎｚII）・ｄII
であり、ｎｘI、ｎｙI、ｄIはそれぞれ前記ポジティブＡプレートの三次元屈折率のうち薄膜面に平行な二つの成分（ｎｘI＞ｎｙI）と厚みであり、ｎｘII、ｎｙII、ｎｚII、ｄIIはそれぞれ前記ネガティブＣプレートの三次元屈折率と厚みであり、ｎｘII、ｎｙII（ｎｘII＝ｎｙII）は薄膜面に平行方向、ｎｚIIは薄膜面の法線方向の屈折率である。また、駆動液晶媒質のＲｔｈLCは駆動液晶媒質の常光・異常光屈折率、厚みをｎｏ、ｎｅ、ｄLCとすると
ＲｔｈLC＝（ｎｅ−ｎｏ）・ｄLC
の定義に従い得られる数値である。
【請求項９】
位相差膜の面に平行な方向の屈折率をｎｘ及びｎｙ（ただしｎｘ＞ｎｙ）とし、位相差膜の面の法線方向の屈折率をｎｚとしたときに、
前記駆動液晶層が、電界が印加されないときに液晶分子が基板に対して垂直方向に配向する駆動液晶層であり、
前記光学補償板が、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの二軸性を示す位相差膜を少なくとも一層有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記二軸性を示す位相差膜の少なくとも一層が、螺旋ピッチが２００ｎｍ未満のコレステリック液晶に螺旋軸と垂直方向に電場ベクトルを有する偏光紫外線を照射することにより、コレステリック液晶の螺旋配向における螺旋軸方向の螺旋ピッチに周期的な変化を生じさせ、その液晶の配向を架橋又は重合で固定化した光学異方性層である請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
一層の前記光学異方性層が、前記光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜の上に形成された請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記駆動液晶層が、電界が印加されないときに液晶分子が基板に対して水平方向に配向する駆動液晶層であり、前記光学補償板が、さらにポジティブＣプレートの位相差膜を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記駆動液晶層が、電界が印加されないときに光学的に等方である駆動液晶層であり、前記光学補償板が、さらにポジティブＣプレートの位相差膜を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記ポジティブＣプレートの位相差膜が、架橋又は重合によって液晶の垂直配向が固定化された光学異方性層を含む請求項１２又は１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜の波長５５０ｎｍの光における位相差膜の面に平行な方向のレタデーションＲｅIが１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、前記ポジティブＣプレートの位相差膜の波長５５０ｎｍの光における位相差膜の面の法線方向のレタデーションＲｔｈIIIが−２００ｎｍ以上−１０ｎｍ以下である請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
ここで、ＲｅIは
ＲｅI＝（ｎｘI−ｎｙI）・ｄIであり、
ｎｘI、ｎｙI、ｄIはそれぞれ前記ポジティブＡプレートの三次元屈折率のうち薄膜面に平行な二つの成分（ｎｘI＞ｎｙI）と厚みであり、また、ＲｔｈIIIは
ＲｔｈIII＝（（ｎｘIII＋ｎｙIII）／２−ｎｚIII）・ｄIIIであり、
ｎｘIII、ｎｙIII、ｎｚIII、ｄIIIはそれぞれ前記ポジティブＣプレートの三次元屈折率と厚みであり、ｎｘIII、ｎｙIII（ｎｘIII＝ｎｙIII）は薄膜面に平行方向、ｎｚIIIは薄膜面の法線方向の屈折率である。
【請求項１６】
カラーフィルタと位相差膜とを有するカラーフィルタ基板を有し、
前記位相差膜が、前記光反応性基を含有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜を含む請求項１〜１５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
偏光板と位相差膜とが一体化した楕円偏光板を有し、
前記位相差膜が、前記光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜を含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光反応性基を有する液晶性ポリイミドによるポジティブＡプレートの位相差膜により光学補償される液晶表示装置、特にＶＡモード、ＩＰＳモード、ＩＳＰモードの液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力等の特長を活かし、ノートパソコン、デスクトップパソコン用モニター、携帯情報端末、テレビ等に用いられている。【０００３】
元来、液晶表示装置は視野角方向で表示品位が低下する問題を有している。この問題は液晶表示装置の原理に由来する。液晶表示装置の原理とは概ね、次のようなものである。【０００４】
すなわち、電極、配向膜層が設けられた二枚の基板により挟持された駆動液晶媒質が、印加される電圧によりその液晶分子の配向状態を変化し、それらの液晶分子の配向状態に応じて発現する位相差が変化する。さらに、光源より偏光板を通して駆動液晶媒質に入射された偏光は、駆動液晶媒質を通過した際にそれぞれの液晶分子の配向状態により発現する位相差により、別の偏光状態に変化する。駆動液晶媒質を通過した光が観察者側に配置された偏光板を通過する量は、その変化した偏光状態に応じて変化する。【０００５】
すなわち、駆動液晶媒質に印加する電圧を任意に変化させることで、観察者側の偏光板を通過する光の量が制御される。我々は、観察者側の偏光板を通過する光の量が制御された複数の画素の組み合わせを表示として認識している。【０００６】
液晶表示装置が、視野角方向で表示品位が低下する要因としては、次の二つが挙げられる。その一つは、駆動液晶媒質により発現する位相差は、液晶分子の配向状態のみならず、入射される光の方向、すなわち観察者が液晶表示装置を観察する方向で変化することである。もう一つは入射側、出射側に配置された偏光板それぞれの吸収軸がなす角度が観察者の見る方向によっては変化することである。【０００７】
これらの要因により生じる視野角方向での表示品位の低下を改善するために、特定の光学特性を有する位相差フィルムを用いた光学補償に関する概念と手法が提案されている（例えば、非特許文献１、及び非特許文献２参照。）。【０００８】
現在、位相差フィルムの多くは、ポリカーボネート系樹脂、環状オレフィン系樹脂をはじめとする熱可塑性樹脂を延伸することにより得られているが、特定の光学特性を広い面積で均一に得るためには特殊な技術と煩雑な工程が必要とされる。【０００９】
これに替わる技術として、液晶を所定の配向状態で固定化した膜による位相差膜を用いて光学補償された液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。ここでは、その配向を固定化するために、重合性官能基が付与された液晶分子を含有する組成物（以下、「重合性液晶材料」とも称す）が用いられている。重合性液晶材料による位相差膜は、熱可塑性樹脂を延伸する場合に比べて薄型化が可能である等の利点を有している。【００１０】
しかし、これらの手法においても、重合性液晶材料による位相差膜を実際に製造する場合、重合性液晶材料を一様に配向させるために、ラビング処理や偏光紫外線の照射が施されることで配向規制力が付与された配向膜を設ける必要があり、そのための材料、製造工程が別途必要となる。また、適切な光学補償を行うためには、通常、液晶の配向状態や厚みの異なる位相差膜が複数枚必要となるためさらに製造工程が複雑化する。従って、このような位相差膜又は位相差フィルムを有する液晶表示装置の量産においては、さらに製造負荷の少ない手法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−００４８４７号公報
【特許文献２】特開２００４−１０９８９９号公報
【特許文献３】特開２００６−５０４９９８号公報
【特許文献４】特開２００６−５２２９４７号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】ＤＩＧＥＳＴ  ｏｆ  ＳＩＤ‘９７、８４５（１９９７）
【非特許文献２】ＤＩＧＥＳＴ  ｏｆ  ＳＩＤ‘９８、３１５（１９９８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、液晶表示装置の視野角特性を改善する目的で使用される光学補償用の位相差膜を搭載した液晶表示装置において、位相差膜及び液晶表示装置の製造に掛かる負荷を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、加熱、イミド化することによりサーモトロピックな液晶性を発現し、なおかつ光配向性を有するポリアミック酸の特定な構造と、その薄膜を光配向させ、加熱、イミド化することによって発現される液晶性により得られる大きな光学異方性により、前記ポリアミック酸の焼成膜が位相差膜としても活用できることを見出し、以下に示す本発明を完成した。【００１５】
［１］  電界が印加されないときに駆動液晶媒質における液晶分子が基板に対して垂直方向に配向する駆動液晶層、電界が印加されないときに駆動液晶媒質における液晶分子が基板に対して水平方向に配向する駆動液晶層、及び、電界が印加されないときに光学的に等方である駆動液晶層の群からなるいずれかの駆動液晶層と、視野角方向での表示品位の低下を改善するための光学補償板とを有し、前記光学補償板が、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜を有する液晶表示装置。【００１６】
［２］  前記光学補償板が二層以上の位相差膜であり、そのうちの少なくとも一層が、前記光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜である［１］に記載の液晶表示装置。【００１７】
［３］  一枚以上の偏光板をさらに有し、前記光学補償板が、個々の偏光板と前記駆動液晶層との間に設けられる、［１］に記載の液晶表示装置。【００１８】
［４］  前記駆動液晶層が、電界が印加されないときに液晶分子が基板に対して垂直方向に配向する駆動液晶層であり、前記光学補償板が、光反応性基を含有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜を少なくとも二層以上有し、前記光反応性基を含有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜の二層が、前記駆動液晶層と一枚の前記偏光板との間に、互いの光軸が直交するように設けられている［３］に記載の液晶表示装置。【００１９】
［５］  前記駆動液晶層が、電界が印加されないときに液晶分子が基板に対して垂直方向に配向する駆動液晶層であり、前記光学補償板が、さらにネガティブＣプレートの位相差膜を少なくとも一層有する、［１］〜［３］のいずれか一項に記載の液晶表示装置。【００２０】
［６］  前記ネガティブＣプレートの位相差膜のうちの少なくとも一層が、螺旋ピッチが２００ｎｍ未満のコレステリック液晶の配向が架橋又は重合によって固定化された光学異方性層である［５］に記載の液晶表示装置。【００２１】
［７］  一層の前記光学異方性層が、前記光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜の上に形成された［６］に記載の液晶表示装置。【００２２】
［８］  前記光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成された前記ポジティブＡプレートの位相差膜の波長５５０ｎｍの光における、位相差膜の面に平行な方向のレタデーションＲｅIが１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、前記ネガティブＣプレートの位相差膜の波長５５０ｎｍの光における、位相差膜の面の法線方向のレタデーションＲｔｈIIの合計が、前記駆動液晶層の波長５５０ｎｍの光における、駆動液晶層の厚み方向のレタデーションＲｔｈLCよりも小さい［５］〜［７］のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
ここで、ＲｅI、ＲｔｈIIはそれぞれ
ＲｅI＝（ｎｘI−ｎｙI）・ｄI、
ＲｔｈII＝（（ｎｘII＋ｎｙII）／２−ｎｚII）・ｄII
であり、ｎｘI、ｎｙI、ｄIはそれぞれ前記ポジティブＡプレートの三次元屈折率のうち薄膜面に平行な二つの成分（ｎｘI＞ｎｙI）と厚みであり、ｎｘII、ｎｙII、ｎｚII、ｄIIはそれぞれ前記ネガティブＣプレートの三次元屈折率と厚みであり、ｎｘII、ｎｙII（ｎｘII＝ｎｙII）は薄膜面に平行方向、ｎｚIIは薄膜面の法線方向の屈折率である。また、駆動液晶媒質のＲｔｈLCは駆動液晶媒質の常光・異常光屈折率、厚みをｎｏ、ｎｅ、ｄLCとすると
ＲｔｈLC＝（ｎｅ−ｎｏ）・ｄLC
の定義に従い得られる数値である。【００２３】
［９］  位相差膜の面に平行な方向の屈折率をｎｘ及びｎｙ（ただしｎｘ＞ｎｙ）とし、位相差膜の面の法線方向の屈折率をｎｚとしたときに、前記駆動液晶層が、電界が印加されないときに液晶分子が基板に対して垂直方向に配向する駆動液晶層であり、前記光学補償板が、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの二軸性を示す位相差膜を少なくとも一層有する［１］〜［３］のいずれか一項に記載の液晶表示装置。【００２４】
［１０］  前記二軸性を示す位相差膜の少なくとも一層が、螺旋ピッチが２００ｎｍ未満のコレステリック液晶に螺旋軸と垂直方向に電場ベクトルを有する偏光紫外線を照射することにより、コレステリック液晶の螺旋配向における螺旋軸方向の螺旋ピッチに周期的な変化を生じさせ、その液晶の配向を架橋又は重合で固定化した光学異方性層である［９］に記載の液晶表示装置。【００２５】
［１１］  一層の前記光学異方性層が、前記光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜の上に形成された［１０］に記載の液晶表示装置。【００２６】
［１２］  前記駆動液晶層が、電界が印加されないときに液晶分子が基板に対して水平方向に配向する駆動液晶層であり、前記光学補償板が、さらにポジティブＣプレートの位相差膜を有する［１］〜［３］のいずれか一項に記載の液晶表示装置。【００２７】
［１３］  前記駆動液晶層が、電界が印加されないときに光学的に等方である駆動液晶層であり、前記光学補償板が、さらにポジティブＣプレートの位相差膜を有する［１］〜［３］のいずれか一項に記載の液晶表示装置。【００２８】
［１４］  前記ポジティブＣプレートの位相差膜が、架橋又は重合によって液晶の垂直配向が固定化された光学異方性層を含む［１２］又は［１３］に記載の液晶表示装置。【００２９】
［１５］  前記光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜の波長５５０ｎｍの光における、位相差膜の面に平行な方向のレタデーションＲｅIが１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、前記ポジティブＣプレートの位相差膜の波長５５０ｎｍの光における、位相差膜の面の法線方向のレタデーションＲｔｈIIIが−２００ｎｍ以上−１０ｎｍ以下である［１２］〜［１４］のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
ここで、ＲｅIは
ＲｅI＝（ｎｘI−ｎｙI）・ｄIであり、
ｎｘI、ｎｙI、ｄIはそれぞれ前記ポジティブＡプレートの三次元屈折率のうち薄膜面に平行な二つの成分（ｎｘI＞ｎｙI）と厚みであり、また、ＲｔｈIIIは
ＲｔｈIII＝（（ｎｘIII＋ｎｙIII）／２−ｎｚIII）・ｄIIIであり、
ｎｘIII、ｎｙIII、ｎｚIII、ｄIIIはそれぞれ前記ポジティブＣプレートの三次元屈折率と厚みであり、ｎｘIII、ｎｙIII（ｎｘIII＝ｎｙIII）は薄膜面に平行方向、ｎｚIIIは薄膜面の法線方向の屈折率である。【００３０】
［１６］  カラーフィルタと位相差膜とを有するカラーフィルタ基板を有し、前記位相差膜が、前記光反応性基を含有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜を含む［１］〜［１５］のいずれか一項に記載の液晶表示装置。【００３１】
［１７］  偏光板と位相差膜とが一体化した楕円偏光板を有し、前記位相差膜が、前記光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜を含む、［１］〜［１５］のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【発明の効果】
【００３２】
光反応性基を有する液晶性ポリイミドによる位相差膜は、従来の重合性液晶材料による位相差膜と比較して、配向膜が不要であり、より少ない部材点数と工程により製造することが可能である。また、従来の配向剤による光配向膜と同様、駆動液晶媒質又は重合性液晶材料をはじめとする液晶性材料の配向膜として活用することが可能である。従って、光学補償の目的で位相差膜が搭載される液晶表示装置において、光反応性基を有する液晶性ポリイミドによる位相差膜を用いることで、位相差膜又は液晶表示装置を製造する際に掛かる負担が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】位相差膜の三次元の屈折率の定義を説明するための図である。
【図２】位相差膜の光軸又は偏光板の吸収軸の軸角度に関する定義を説明するための図である。
【図３】観察者が液晶表示装置を観察する際、観察者の目線方向と液晶表示装置がなす角度に関する定義を説明するための図である。
【図４】実施例２における位相差膜２の視野角−レタデーション特性を示す図である。
【図５】位相差膜２の偏光顕微鏡写真である。
【図６】比較例１の暗状態の等輝度特性を示す図（中間調画像）である。
【図７】発明例６の暗状態の等輝度特性を示す図（中間調画像）である。
【図８】発明例７の暗状態の等輝度特性を示す図（中間調画像）である。
【図９】比較例５の等コントラスト比特性を示す図（中間調画像）である。
【図１０】発明例１６の等コントラスト比特性を示す図（中間調画像）である。
【図１１】発明例２２の等コントラスト比特性を示す図（中間調画像）である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の液晶表示装置は、電界が印加されないときに駆動液晶媒質における液晶分子が基板に対して垂直方向に配向する駆動液晶層、電界が印加されないときに駆動液晶媒質における液晶分子が基板に対して水平方向に配向する駆動液晶層、及び電界が印加されないときに光学的に等方である駆動液晶層のいずれかの駆動液晶層と、光学補償板とを有する。前記光学補償板は、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜（以下、「光反応性基を有する液晶性ポリイミド膜」とも言う）を少なくとも一層以上有する。
【００３５】
前記光学補償板は、液晶表示装置における視野角方向での表示品位の低下を改善するための位相差膜である。前記光学補償板は、液晶表示装置における視野角方向による表示品位の低下を改善することができる限りにおいて、一層の位相差膜で構成されてもよいし、二層以上の位相差膜で構成されてもよい。また二層以上の位相差膜から構成される場合では、一部又は全部の位相差膜が一体的に積層されていてもよいし、一部又は全部の位相差膜が積層方向において独立して配置されていてもよい。
【００３６】
前記光学補償板は、光反応性基を有する液晶性ポリイミド膜を含む二層以上の位相差膜によって構成されることが、十分な光学補償効果を得る観点から好ましい。前記光学補償板が二層以上の位相差膜によって構成される場合では、二層以上の位相差膜の光学特性は、それぞれ同じであってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。また二層以上の位相差膜は、全てポジティブＡプレートであってもよいし、一層又は二層以上のポジティブＡプレートと他の光学特性を有する一層又は二層以上の液晶性ポリイミド以外の材料より得られる位相差膜とを含んでいてもよい。また前記ポジティブＡプレートは、全て光反応性基を有する液晶性ポリイミド膜であってもよいし、光反応性基を有する液晶性ポリイミド膜とその他の材料より得られるポジティブＡプレートとを含んでいてもよい。前記光学補償板を構成する位相差膜の種類及び組み合わせは、駆動液晶媒質の配向状態や複屈折等より規定される駆動液晶層の光学異方性に応じて、又は個々の位相差膜及びそれらを搭載する液晶表示装置の製造工程における負荷を鑑みて、適宜決めることができる。なお、本発明の液晶表示装置は、光学補償以外の目的で設けられる位相差膜をさらに含んでいてもよい。
【００３７】
＜光反応性基を有する液晶性ポリイミドについて＞
前記光反応性基を有する液晶性ポリイミド（以下、「液晶性ポリイミド」とも言う）とは、液晶性ポリイミドの主鎖又は側鎖に光反応性基を有し、かつサーモトロピック液晶性又はライオトロピック液晶性等の液晶性を示すポリイミドの総称である。以下に液晶性ポリイミドの具体的な構造を例示するが、以下の具体例は本発明の範囲を限定するものではない。
【００３８】
前記液晶性ポリイミドの平均分子量は、特に限定されないが、塗膜の焼成での液晶性ポリイミドの蒸発を防止し、また前記材料における好ましい物性の発現の観点から、重量平均分子量で５×１０3以上であることが好ましく、１×１０4以上であることがより好ましい。また前記重量平均分子量は、１×１０6以下であることが、粘性等の前記材料の取り扱いを容易にする観点から好ましい。
【００３９】
前記液晶性ポリイミドの重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により測定される。例えば、液晶性ポリイミド又はその前駆体であるポリアミック酸をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）で、液晶性ポリイミド又はその前駆体の濃度が約１重量％になるように希釈し、例えばクロマトパックＣ−Ｒ７Ａ（島津製作所製）を用いて、ＤＭＦを展開溶媒としてゲル浸透クロマトグラフ分析（ＧＰＣ）法により測定し、ポリスチレン換算することにより求められる。さらに、ＧＰＣ測定の精度を高める観点から、リン酸、塩酸、硝酸、硫酸等の無機酸やリチウムブロミド、リチウムクロリド等の無機塩をＤＭＦ溶媒に溶解させた展開溶媒を調製して用いてもよい。
【００４０】
光反応性基は、特定の光の照射によって、液晶性ポリイミド中のメソゲン基等の特定の分子構造を一方向に向けて配向させる基である。光反応性基は一種でも二種以上でもよい。例えばアゾベンゼンは３００〜４００ｎｍの波長域の直線偏光が照射されることによって、前記の偏光方向に直交する方向に、アゾベンゼンの分子構造の長軸を有するトランス体に変化する光異性化反応が知られている。光反応性基には、このような、特定の光の照射によって、光異性化反応や光架橋反応により特定の構造に変化する基を用いることができる。光異性化反応する光反応性基としては、例えば窒素原子間の二重結合を含む基であるアゾ基、炭素原子間の二重結合を含む基であるビニレン基、及び炭素原子間の三重結合を含む基であるエチニル基が挙げられる。光架橋反応する光反応性基としては、例えば桂皮酸構造を有する基、クマリン酸構造を有する基、及びカルコン酸を有する基が挙げられる。光反応性基は、光異性化反応する光反応性基が好ましい。
【００４１】
液晶性ポリイミド中における光反応性基の含有量は、照射される光に応じてメソゲン基を所定の方向に配向させる観点から、液晶性ポリイミド中のイミド基に対して１０〜５０ｍｏｌ％含まれることが好ましい。
【００４２】
液晶性ポリイミドは、前記光反応性基と、剛直な分子構造であるメソゲン基と、柔軟な分子構造であるスペーサ基とによって構成される。光反応性基、メソゲン基、及びスペーサ基を含む主鎖を構成することによって主鎖型液晶性ポリイミドを構成することができ、光反応性基、メソゲン基、及びスペーサ基を含む側鎖を構成することによって側鎖型液晶性ポリイミドを構成することができる。メソゲン基及びスペーサ基には公知の構造を採用することができる。メソゲン基としては、例えば芳香族イミド環、アゾベンゼン、ビフェニル、フェニルベンゾアート、アゾキシベンゼン、スチルベン、テルフェニル等を含む基が挙げられる。スペーサ基としては、例えば炭素数１〜２０程度の直鎖のアルキル基が挙げられる。
【００４３】
前記光反応性基を有する液晶性ポリイミド膜は、液晶性ポリイミド又はその前駆体の溶液の塗膜を形成し、形成された塗膜に特定の光を照射して光反応性基による反応によって液晶性ポリイミド又はその前駆体を配向させ、光配向させた塗膜を焼成することによって得ることができる。液晶性ポリイミド又はその前駆体は、前記塗膜において特定の光の照射によって光配向する化合物であればよい。また液晶性ポリイミドは、光配向後から位相差膜形成時の間に少なくとも液晶性を示すポリイミドであり、溶液や塗膜において液晶性を示すポリイミドであってもよいし、焼成後の位相差膜において液晶性を示すポリイミドであってもよい。前記液晶性ポリイミドとしては、例えば光反応性基とメソゲン構造とを有し、後述する溶剤に１重量％以上の濃度で溶解するポリイミドが挙げられる。前記液晶性ポリイミドの前駆体としては、例えば光反応性基とメソゲン構造とを有するポリアミック酸が挙げられる。
【００４４】
なお、前記液晶性ポリイミドの濃度は、前記の液晶性ポリイミド膜の用途に応じて決めることができる。例えば前記液晶性ポリイミド膜を、１０ｎｍ程度の小さなレタデーションを要する用途で用いる場合には、材料の複屈折を考慮したときに十分な膜厚と考えられる３０ｎｍ程度の膜厚が得られるような液晶性ポリイミドの濃度として、液晶性ポリイミドの濃度を１重量％と求めることができる。
【００４５】
本発明では、前記塗膜に特定の光を照射することによって、液晶性ポリイミド膜における光軸の軸角度やレタデーションの大きさを調整することができる。
【００４６】
例えば本発明では、直線偏光を前記塗膜に垂直に照射することによって、照射光の偏光方向に平行な光軸の液晶性ポリイミド膜を得ることができる。また本発明では、楕円偏光を前記塗膜に垂直に照射することによって、楕円偏光の長軸方向に平行な光軸の液晶性ポリイミド膜を得ることができる。さらに本発明では、無偏光を前記塗膜に垂直に照射することによって、光軸の向きが特定されない液晶性ポリイミド膜を得ることができる。
【００４７】
また例えば、本発明では、前記塗膜への光の照射エネルギー強度に比例して、液晶性ポリイミド膜の複屈折Δｎの大きさを調整することができ、液晶性ポリイミド膜のレタデーションＲｅの大きさを調整することができる。すなわち、前記塗膜への光の照射エネルギー強度を大きくすることによって前記ΔｎやＲｅを大きくすることができ、前記塗膜への光の照射エネルギー強度を小さくすることによって前記ΔｎやＲｅを小さくすることができる。
【００４８】
また例えば、本発明では、液晶性ポリイミド膜の膜厚に比例して前記Ｒｅの大きさを調整することができる。すなわち、液晶性ポリイミド膜の膜厚を大きくすることによって前記Ｒｅを大きくすることができ、液晶性ポリイミド膜の膜厚を小さくすることによって前記Ｒｅを小さくすることができる。液晶性ポリイミド膜の膜厚は、例えば前記液晶性ポリイミドの溶液又はその前駆体の溶液の粘度や濃度、又は塗布回数によって調整することができ、これらの少なくともいずれかを増やすことによって大きくすることができる。さらに本発明では、二種以上の前記液晶性ポリイミドを併用することによって前記ＲｅやΔｎを調整することができる。
【００４９】
光配向のために前記塗膜に照射する光は、前述した光反応性基に液晶性ポリイミドの向きを変える反応を生じさせる光であればよい。このような光としては、例えば波長が３００〜４００ｎｍの光（紫外線）が挙げられる。照射光の照射エネルギー強度は、例えば前記ポリアミック酸に適度な配向を与える観点から、１０Ｊ／ｃｍ2未満であることが好ましい。
【００５０】
また、前記液晶性ポリイミド膜は、液晶性ポリイミド膜上に液晶層を形成したときに、液晶分子を液晶性ポリイミドの光軸の向きに沿って配向させることができる。さらに、液晶性ポリイミド膜は、その表面をラビング処理した後に液晶性ポリイミド膜上に液晶層を形成したときには、液晶性ポリイミドの光軸の向きに関わらず、ラビング方向に沿って液晶分子を配向させることができる。
【００５１】
また、液晶性ポリイミド膜は、その表面に紫外線を照射した後に液晶性ポリイミド膜上に液晶層を形成したときには、特開２００９−６９４９３号公報に記載されているように、液晶層における液晶分子のプレチルト角を付与する特定の構造（側鎖構造）を有するジアミンを有するポリアミック酸を液晶性ポリイミドの前駆体の溶液に混合することによって、液晶分子のプレチルト角を調整することができる。さらに、液晶性ポリイミド膜では、前記溶液の塗膜に、特定の偏光紫外線（例えば波長３００ｎｍ以下の短波長の偏光紫外線）を照射することにより、前記プレチルト角を低下させることができる。
【００５２】
加えて液晶性ポリイミド膜は、ポリイミド膜であることから耐熱性が高く、２００℃を超える熱的な負荷が与えられた後も、変化の少ない安定した光学特性を有する。したがって、この液晶性ポリイミド膜上にさらなる別の一又は二以上の膜等の層が形成される場合に、それらの層を形成するために行われる焼成の工程が繰り返し行われる液晶表示素子の製造環境にも耐えることができ、液晶表示素子に幅広く適用することができる。
【００５３】
（光反応性基を有する液晶性ポリイミドの前駆体である光反応性基を有するポリアミック酸の好ましい例）
次に、前記光反応性基を有する液晶性ポリイミドの具体例を示す。好ましい例としては、光反応性基を主鎖に有するポリアミック酸及びこれの脱水反応によって得られるポリイミドから選択される少なくとも一つのポリマーを含有する組成物であって、１００℃から３００℃の間に液晶温度範囲を有することを特徴とするものである。このような特徴が得られるポリアミック酸を構成するジアミンと酸無水物の化合物を表１に、その組み合わせの例を表２に示す。
【００５４】
【表１】
2011007669.tif 000002
【００５５】
【表２】
2011007669.tif 000003
【００５６】
【化１】
2011007669.tif 000004
【００５７】
【化２】
2011007669.tif 000005
【００５８】
【化３】
2011007669.tif 000006
【００５９】
【化４】
2011007669.tif 000007
【００６０】
前記式（ＶＩＩ−１）中、Ｒ1は炭素数６〜２０のアルキレンを表す。好ましい炭素数は６〜１２である。また前記式（ＶＩＩ−２）及び（ＶＩＩ−３）中、Ｒ2は、一又は隣接しない二の−ＣＨ2−が−Ｏ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ3）−、−Ｓｉ（ＣＨ3）2ＯＳｉ（ＣＨ3）2−又は−ＣＯＯ−で置き換えられてもよい炭素数６〜２０のアルキレンを表す。
【００６１】
【化５】
2011007669.tif 000008
【００６２】
【化６】
2011007669.tif 000009
【００６３】
前記式（ＶＩＩ−４）及び（ＶＩＩ−５）中、Ｒ3は、一又は隣接しない二の−ＣＨ2−が−Ｏ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ3）−、−Ｓｉ（ＣＨ3）2ＯＳｉ（ＣＨ3）2−又は−ＣＯＯ−で置き換えられてもよい炭素数６〜２０のアルキレンを表す。
【００６４】
前記液晶性ポリイミドとしては、例えば、上記の四つの好ましいポリアミック酸から選択されるポリアミック酸を脱水反応によって得られるポリイミドを含有する材料が挙げられる。選択されるポリアミック酸は二つ以上であってもよい。
【００６５】
また、本発明では、ここまでの説明で挙げたジアミン以外のジアミン、又はここまでの説明で挙げた酸無水物以外の酸無水物を併用することができる。併用できるジアミンとしては、例えば特開２００９−６９４９３号公報の段落００７７から００９８までに記載されているジアミンが挙げられる。また併用できる酸無水物としては、例えば同じく特開２００９−６９４９３号公報の段落０１０３から０１２５までに記載されている酸無水物が挙げられる。
【００６６】
さらに、併用できる酸無水物としては、例えば化合物及び式（ＩＸ−１）〜（ＩＸ−４）が挙げられる。このような酸無水物による構造を含んだポリアミック酸は、それをイミド化したポリイミドにおいても溶剤に対する可溶性を向上させる観点から好ましい。
【００６７】
【化７】
2011007669.tif 000010
【００６８】
前記式（ＩＸ−２）中、Ｒ7は、水素又はメチルを表す。
【００６９】
例えば前記ポリアミック酸は、位相差膜又は位相差膜と配向膜との二つの機能を併せて活用する上で、所期の特性の観点から、種々の組成を取り得る。例えば前記ポリアミック酸は、前記ジアミンが光反応性基を有するジアミンと光反応性基を有さないジアミンとからなる共重合体であってもよいし、前記酸無水物が光反応性基を有する酸無水物と光反応性基を有さない酸無水物とからなる共重合体であってもよい。さらに、前記ポリアミック酸には、二種以上の光反応性基を有するポリアミック酸の混合物や、光反応性基を有するポリアミック酸と光反応性基を有さないポリアミック酸との混合物を用いることができる。
【００７０】
前記ポリアミック酸における光反応性基の含有量は、照射される偏光に応じた所定の方向にメソゲン基を配向させる観点から、前記ポリアミック酸が１００％イミド化すると仮定した場合、そのイミド基に対して１０〜５０ｍｏｌ％であることがより好ましい。
【００７１】
（好ましいポリアミック酸とは異なる材料の添加について）
本発明では、液晶性ポリイミド又はその前駆体を含有する、前記塗膜を形成するための材料に、液晶性ポリイミドの液晶性が得られる範囲で、液晶性ポリイミド又はその前駆体以外の材料（以下、「添加剤」とも言う）をさらに含有させることができる。添加剤は一種でも二種以上でもよい。例えば、前記液晶性ポリイミド又はその前駆体が上記に挙げた四つのポリアミック酸である場合では、液晶性ポリイミドにおいて１００℃から３００℃の間に液晶温度範囲を有する特徴が得られる範囲で、前記ポリアミック酸１００重量部に対して添加剤を、前記材料に総量で５０重量部未満まで含有させることができる。
【００７２】
（光反応性基を有しないポリアミック酸）
本発明では、前記添加剤として、前記材料に、光反応性基を全く含まないポリアミック酸を含有させてもよい。このようなポリアミック酸としては、例えば直鎖状のポリアミック酸や、側鎖構造を有するポリアミック酸が挙げられる。これらのポリアミック酸は、例えば、得られる位相差膜を駆動液晶媒質又は液晶性材料の配向膜としても活用する上で、膜の電気特性や配向特性を改善し、又は液晶の配向特性を向上又は変化させる観点から添加することができる。
【００７３】
（非ポリイミド系液晶高分子）
また本発明では、前記添加剤として、前記材料に、液晶性を向上させる観点から、非ポリイミド系液晶高分子を含有させてもよい。液晶高分子の例としては、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ  Ｖｏｌ．３  （出版：ＷＩＬＥＹ−ＶＣＨ  １９９８年出版）に記載されているような、主鎖型サーモトロピック液晶高分子、側鎖型サーモトロピック液晶高分子等が挙げられる。
【００７４】
（重合性液晶化合物）
また本発明では、前記添加剤として、前記材料に、液晶性を向上させる等の観点から、重合性官能基を有する液晶性化合物を含有させてもよい。このような重合性液晶化合物の具体例を以下に例示する。
【００７５】
【化８】
2011007669.tif 000011
【００７６】
前記式中、Ｐは重合性官能基を表す。また前記式中、Ｒ4は、独立して、−Ｆ、−Ｃｌ、−ＣＮ、−ＮＯ2、−ＯＨ、−ＯＣＨ3、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−ＯＣＦ3、炭素数１〜１２のハロゲン化されてもよいアルキル、アルキルの炭素数が１〜１２のアルキルカルボニル、アルコキシの炭素数が１〜１２のアルコキシカルボニル、アルキルの炭素数が１〜１２のアルキルカルボニルオキシ、又はアルコキシの炭素数が１〜１２のアルコキシカルボニルオキシを表す。また前記式中、Ｒ5及びＲ6は、それぞれ、−Ｈ、−Ｆ、−Ｃｌ、−ＣＮ又は炭素数１〜７のハロゲン化されてもよいアルキル、炭素数が１〜７のアルコキシ、アルキルの炭素数が１〜７のアルキルカルボニル、アルキルの炭素数が１〜７のアルキルカルボニルオキシ、又はアルコキシの炭素数が１〜７のアルコキシカルボニルオキシを表す。また前記式中、Ａは、水素を除くＲ5によってモノ置換、ジ置換、又はトリ置換されてもよい１，４−フェニレン又は１，４−シクロヘキシレンを表す。また前記式中、ｕは０又は１を表し、ｖは０、１、又は２を表し、ｘ及びｙは、独立して１〜１２を表す。
【００７７】
前記重合性官能基の好ましい例としては、以下の構造が挙げられる。一つの分子に二つの重合性官能基Ｐが存在する場合、二つの重合性官能基Ｐは同じでもよいし、異なっていてもよい。
【００７８】
【化９】
2011007669.tif 000012
【００７９】
前記式中、Ｗ1は−Ｈ又は炭素数１〜５のアルキルを表し、ｎは０又は１を表す。
【００８０】
（架橋剤）
また本発明では、前記添加剤として、前記材料に、特性の経時劣化や環境による劣化を防ぐ観点から、ポリアミック酸のカルボン酸残基と反応する官能基を二つ以上有する化合物、いわゆる架橋剤をさらに含有させてもよい。このような架橋剤としては、例えば特許第３０４９６９９号公報、特開２００５−２７５３６０号公報、特開平１０−２１２４８４号公報等に記載されているような多官能エポキシ、イソシアネート材料が挙げられる。
【００８１】
また架橋剤自身が反応して網目構造のポリマーとなり、ポリアミック酸又はポリイミドの膜強度を向上するような架橋剤も上記と同様な目的に使用することができる。このような架橋剤としては、例えば特開平１０−３１０６０８号公報、特開２００４−３４１０３０号公報等に記載されているような多官能ビニルエーテル、マレイミド、及びビスアリルナジイミド誘導体が挙げられる。
【００８２】
これらの架橋剤の好ましい含有量は、液晶性ポリイミドの前駆体である前記ポリアミック酸１００重量部に対して５０重量部未満であり、より好ましくは３０重量部未満である。
【００８３】
（有機ケイ素化合物）
また本発明では、前記添加剤として、前記材料に、ガラス基板への密着性を調節する観点から、有機ケイ素化合物をさらに含有させてもよい。有機ケイ素化合物としては、例えば、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、及びジメチルポリシロキサン、ポリジメチルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン等のシリコーンオイルが挙げられる。有機ケイ素化合物の添加量は、前記液晶性ポリイミド又はその前駆体１００重量部に対して０．０１〜５重量部であることが好ましく、０．１〜３重量部であることがより好ましい。
【００８４】
（その他添加剤）
また本発明では、前記材料には、所望により各種の添加剤をさらに含有させてもよい。例えば、前記材料には、塗布性のさらなる向上を望むときには、かかる目的に沿った界面活性剤を、帯電防止のさらなる向上を望むときは帯電防止剤を、重合性液晶化合物又は、架橋剤を含有させる場合、その重合反応又は架橋反応を促進させるために、重合開始剤を適量含有させてもよい。
以下、前記液晶性ポリイミド又はその前駆体、及び前述の添加剤を含む材料を位相差膜用材料と称す。
【００８５】
＜光反応性基を有する液晶性ポリイミド膜を得るための手法＞
位相差膜用材料は、これを溶解させる能力を有する溶剤に溶解させた形態で使用することができる。以下、このような形態を位相差膜用材料溶液と称す。かかる溶剤はポリアミック酸又はその誘導体の製造や使用において通常使用されている溶剤を広く含み、使用目的に応じて、適宜選択できる。これらの溶剤を例示すれば以下のとおりである。
【００８６】
ポリアミック酸に対し良溶剤である非プロトン性極性有機溶剤の例としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルイミダゾリジノン、Ｎ−メチルカプロラクタム、Ｎ−メチルプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、及びγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）等のラクトンが挙げられる。
【００８７】
上記の溶剤以外の溶剤であって、塗布性改善等を目的とした他の溶剤の例としては、乳酸アルキル、３−メチル−３−メトキシブタノール、テトラリン、イソホロン、エチレングリコールモノブチルエーテル（ＢＣＳ）等のエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のジエチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキル及びフェニルアセテート、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル、マロン酸ジエチル等のマロン酸ジアルキル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のジプロピレングリコールモノアルキルエーテル、並びにこれらグリコールモノエーテル類等のエステル化合物が挙げられる。これらの中で、前記溶剤には、ＮＭＰ、ジメチルイミダゾリジノン、ＧＢＬ、ＢＣＳ、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等を特に好ましく用いることができる。
【００８８】
前記位相差膜用材料溶液において、前記溶剤は、前記位相差膜用材料溶液における固形分の濃度が下記の種々の塗布法に応じた適切な値になるように含有されていればよい。前記位相差膜用材料溶液における溶剤の含有量は、通常、塗布時のムラやピンホール等を抑える観点から、前記位相差膜用材料溶液における固形分の濃度が０．１〜３０重量％となる量であることが好ましく、１〜２０重量％となる量であることがより好ましい。
【００８９】
前記液晶性ポリイミド膜は、上記の位相差膜用材料溶液を基板に塗布して得られる塗膜に、任意の偏光状態の光を照射し、光反応性基を有するポリアミック酸の配向に異方性を付与し、その後、塗膜の液晶温度範囲まで加熱して、前記ポリアミック酸の脱水による液晶性ポリイミドの膜を形成（焼成）し、かつ形成した膜の光学異方性を発現、増大させることにより得られる。
【００９０】
このとき十分な光学異方性を発現する観点から、液晶性ポリイミド膜は以下の手順で製造されることが好ましい。
（１）前記位相差膜用材料溶液を刷毛塗り法、浸漬法、スピンナー法、スプレー法、印刷法、インクジェット法等により基板上に塗布する。
（２）基板上に形成された塗膜を５０〜１２０℃、好ましくは８０〜１００℃で加熱し、溶剤を蒸発させる。
（３）任意の偏光状態の光を前記塗膜に照射して前記塗膜中のポリアミック酸を配向させる。
（４）ポリアミック酸を配向させた前記塗膜を１５０〜３００℃、好ましくは１８０〜２５０℃で加熱しイミド化させるとともに、液晶相を発現させる。
【００９１】
前記液晶性ポリイミド膜を製造する場合、前記ポリアミック酸の配向には直線偏光が好適には用いられる。例えば、光反応性基がアゾベンゼンである場合、アゾベンゼンはその分子構造の長軸が、直線偏光の照射によって、偏光方向に対して垂直な方向に配向する。前記直線偏光は、前記塗膜中のポリアミック酸を配向させることができる光であれば特に限定されない。前記塗膜では低エネルギーの光照射によってポリアミック酸を配向することができる。そこで前記ポリアミック酸の光配向処理における直線偏光の照射量は１０Ｊ／ｃｍ2未満であることが好ましい。また直線偏光の波長は３００〜４００ｎｍであることが好ましい。なお、前記の光反応性基を有するジアミン化合物（Ｉ−１）、（Ｉ−２）、（Ｉ−３）、（ＩＩ−１）、（ＩＩ−２）、（ＩＩ−３）、（ＩＩＩ−１）、（ＩＶ−１）、（ＩＶ−２）、（ＩＶ−３）、（Ｖ−１）、（ＶＩ−１）、（ＶＩ−２）、（ＶＩ−３）、（ＶＩ−４）、（ＶＩ−５）、（ＶＩ−６）や、酸無水物（ＩＶ−４）、（ＶＩ−８）により得られるポリアミック酸においても、同様のメカニズムと製造条件によって光軸が基板に対して水平な位相差膜が得られる。
【００９２】
このような製造工程は、従来の配向剤による光配向膜の製造工程とほぼ同じである。従来の配向剤による光配向膜は、重合性液晶材料をはじめとする液晶材料を配向させる配向膜としての機能は有しているものの、位相差膜としてレタデーション等の特性において十分なものが得られにくい。これに対して、光反応性基を有する液晶性ポリイミドは、それ自身を配向させることで、従来の光配向膜と同様、配向膜としての機能に加えて、位相差膜としても十分な特性が得られる点が、従来の配向剤と大きく異なる点である。
【００９３】
＜光反応性基を有する液晶性ポリイミド以外の材料より形成される位相差膜について＞
本発明における液晶表示装置は、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されるポジティブＡプレートの位相差膜とは別に、光反応性基を有する液晶性ポリイミド以外の材料より形成される位相差膜を含んでもよい。
【００９４】
はじめに、本発明における位相差膜に関する定義について説明する。
【００９５】
（位相差膜の三軸方向の屈折率について）
はじめに、図１に従って、位相差膜の屈折率の異方性を、直交座標系を用いて説明する。位相差膜の平面に対して平行かつ互いに直交する軸をｘ軸及びｙ軸とし、位相差膜の平面の法線に平行な軸をｚ軸としたときの位相差膜の屈折率は、各軸に平行な方向に分解することができる。ｘ、ｙ、及びｚ軸のそれぞれに対応して分解した屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、及びｎｚとし、位相差膜の厚さをｄとする。さらに、本件では、ｎｘ≠ｎｙである時、ｎｘ＞ｎｙであるとする。このとき、位相差膜の平面内（位相差膜の面に平行な方向）におけるレタデーション（Ｒｅ）は、（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで表され、位相差膜の厚み方向（位相差膜の面の法線方向）におけるレタデーション（Ｒｔｈ）は、［｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２｝−ｎｚ］×ｄで表される。また、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）をＮｚとして定義する。なお、光反応性基を有する液晶性ポリイミドよりなるポジティブＡプレートの位相差膜の複屈折Δｎはｎｘ−ｎｙで表される。
【００９６】
（位相差膜、偏光板の軸角度について）
次に、位相差膜の光軸や偏光板の吸収軸の軸角度を定義する。Ｘ、Ｙ、Ｚの軸は、観察者を含めて液晶表示装置、液晶表示装置に搭載される位相差膜や偏光板の空間的な配置を表すための軸である。したがって、Ｘ、Ｙ、Ｚの軸は、液晶表示装置の構成に応じて任意に設定することができる。本発明において、Ｘ軸、Ｙ軸は位相差膜や偏光板の膜平面に平行な面であるＸＹ平面の軸に相当し、位相差膜や偏光板の膜平面の法線に平行な軸がＺ軸である。Ｘ軸は、一般に液晶表示装置の画面（画像表示部）は横長の矩形であることから、本発明では、特に断らない限り、画面の長辺に平行な軸である。位相差膜が後述のＡプレートである場合、光軸であるｘ軸はＸＹ平面に存在し、図２に示すように光軸の軸角度１は、ｘ軸とＸ軸がなす角度で表され、反時計回りに正に増加するように表示される。また、位相差膜が後述のＣプレートである場合、光軸であるｚ軸はＺ軸に平行である。偏光板の軸角度２は、偏光板の吸収軸とＸ軸がなす角度で表され、反時計回りに正に増加するように表示される。
【００９７】
さらに、液晶表示装置の観察において、図３に示すように、観察者の観察方向（視線の向き）３とＺ軸とを含む平面を入射面４と言い、Ｘ軸と入射面４とがなす角度を方位角度５と言い、入射面４内で観察者の観察方向とＺ軸とがなす角度を極角度６と言う。方位角度５は、Ｘ軸から反時計回りに正に増加するように表示される。極角度６は、Ｚ軸から時計回りに正に増加するように表示される。なお視野角は、液晶表示装置の画面を観察したときの観察方向と前記画面とがなす角度であり、方位角度５と極角度６とによって表すことができる。
【００９８】
位相差膜は、図１に示す三軸方向の屈折率のｎｘ、ｎｙ、ｎｚの大小関係の違いより分類される。
【００９９】
（１）ポジティブＡプレート
三軸方向の屈折率の関係として、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚを有する。正の一軸性を示し、光軸が位相差膜の薄膜面に対して平行な位相差膜と表現される場合もある。環状オレフィン系樹脂や変性ポリカーボネート系樹脂等の固有複屈折率が正の透明樹脂を特定の条件で延伸することで得られる。又は、棒状のメソゲン骨格を有する液晶性材料のダイレクタが一様なホモジニアス配向を透明な基材上に形成し固定化することでも得られる。棒状のメソゲン骨格を有する重合性液晶材料を水平配向させる例としては特開２００６−３０７１５０号公報等に記載されている。
【０１００】
（２）ネガティブＣプレート
三軸方向の屈折率の関係として、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚを有する。負の一軸性を示し、光軸が位相差膜の薄膜面の法線方向と一致する位相差膜と表現される場合もある。環状オレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂及びポリイミド系樹脂等の固有複屈折率が正の透明樹脂を特定の条件で延伸することで、又は、ソルベントキャスティング法で薄膜を成形する場合、溶剤の蒸発過程で、分子が自発的に配向することにより得られる。また、特定の形状のメソゲン骨格を有する液晶性材料の特定な配向を透明な基材上に固定化することでも得られる。その一つは棒状のメソゲン骨格を有する液晶性材料が螺旋配向したものであるが、この場合、螺旋軸は透明基材面の法線方向に平行であることと、螺旋ピッチが３００ｎｍ未満であることが前提となる。棒状のメソゲン骨格を有する重合性液晶材料を螺旋配向させる例としては特開２００５−２６３７７８号公報等に記載されている。別の一つは、円盤状のメソゲン骨格を有する液晶性材料のホメオトロピック配向を固定化させたものである。また、棒状のメソゲン骨格を有する液晶性材料を透明樹脂に浸透させランダムなダイレクタのホモジニアス配向を形成することでも得られる。
【０１０１】
（３）ポジティブＣプレート
三軸方向の屈折率の関係として、ｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚを有する。正の一軸性を示し、光軸が位相差膜の薄膜面の法線方向と一致する位相差膜と表現する場合もある。ポリスチレン系樹脂、Ｎ−置換マレイミド共重合体等の固有複屈折率が負の樹脂を特定の条件で延伸することで得られる。又は、棒状のメソゲン骨格を有する液晶性材料のホメオトロピック配向を透明基材上に形成し固定化することでも得られる。棒状のメソゲン骨格を有する重合性液晶材料をホメオトロピック配向させる例としては特開２００６−１８８６６２号公報等に記載されている。
【０１０２】
（４）ネガティブＡプレート
三軸方向の屈折率の関係として、ｎｚ＝ｎｘ＞ｎｙを有する。負の一軸性を示し、光軸が位相差膜の薄膜面に対して平行な位相差膜と表現される場合もある。ポリスチレン系樹脂、Ｎ−置換マレイミド共重合体等の固有複屈折率が負の透明樹脂を特定の条件で延伸することで得られる。又は、円盤状のメソゲン骨格を有する液晶性材料のダイレクタが一様なホモジニアス配向を透明基材上に形成し固定化することでも得られる。また、ライオトロピック相で発現する円盤状分子又は矩形状分子による超分子パッキングの形状とその配向形態によって得られるとの報告もある。
【０１０３】
（５）二軸性プレート（Ｉ）
三軸方向の屈折率の関係として、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚを有する。環状オレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂及びポリイミド系樹脂等の固有複屈折率が正の樹脂を特定の条件で延伸することで得られる。又は、上記に記載した透明樹脂により得られるネガティブＣプレートをさらに延伸することでも得られる。また、棒状のメソゲン骨格を有する液晶性材料を螺旋ピッチが螺旋軸方向で周期的に変化した螺旋配向させたものを固定化することでも得られる。さらに具体的には、二色性重合開始剤を含有した重合性コレステリック液晶材料を用いて、螺旋軸が透明基材面の法線方向に平行であり、螺旋ピッチが３００ｎｍ未満である配向を形成し、これに偏光紫外線を照射することにより得られる。紫外線の偏光方向と二色性重合開始剤のダイレクタが平行となるほどフリーラジカルが発生しやすいことから螺旋軸方向でフリーラジカルの発生に周期的な濃度勾配が生じるためと考えられ、その例は、特表２００５−５１３２４１号公報等に記載されている。
【０１０４】
（６）二軸性プレート（ＩＩ）
三軸方向の屈折率の関係として、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙを有する。環状オレフィン系樹脂等を特殊な条件で延伸することにより得られる。特開２００６−７２３０９号公報等に記載されている。また、ライオトロピック相で発現する矩形状分子による超分子パッキングの形状と配向形態によって得られるとの報告もある。
【０１０５】
（７）二軸性プレート（ＩＩＩ）
三軸方向の屈折率の関係として、ｎｚ＞ｎｘ＞ｎｙを有する。上述の固有複屈折率が負の透明樹脂を特定の条件で延伸することで得られる。
【０１０６】
さらに、三軸方向の屈折率のｎｘ、ｎｙ、ｎｚの大小関係の違いでは、分類できない位相差膜の例を挙げる。
【０１０７】
（８）傾斜配向した液晶性材料より得られる位相差膜
棒状又は、円盤状のメソゲン骨格を有する液晶性材料を透明な基材上に固定化した膜においてダイレクタが基板平面と水平から垂直の間で傾いた位相差膜である。基板界面から空気界面まで傾き角が一定である場合、その配向をスプレイ配向と称し、傾き角が連続的に変化する場合、その配向をハイブリッド配向と称す。棒状のメソゲン骨格を有する重合性液晶材料を傾斜配向させる例としては特開２００６−３０７１５０号公報等に記載されている。
【０１０８】
次に、棒状のメソゲン骨格を有するコレステリック液晶性材料を基材上に固定化した膜において螺旋軸がその基材面の法線方向に平行である場合、対象とする波長と螺旋ピッチの関係より特異的な機能を発現する位相差膜の例を挙げる。
【０１０９】
（９）螺旋配向した液晶性材料より得られる位相差膜（Ｉ）選択反射膜
対象とする波長と螺旋ピッチが同程度である場合、この膜に光を照射すると、螺旋ピッチとコレステリック液晶性材料の平均屈折率の積に相当する波長を含む光の成分のうち、捩れの左右の向きに対応する左右いずれか一方の円偏光のみが反射する。
【０１１０】
（１０）螺旋配向した液晶性材料より得られる位相差膜（ＩＩ）旋光子
螺旋ピッチが対象とする波長よりも長い場合、旋光子としての機能を発現する。棒状のメソゲン骨格を有する重合性液晶材料を螺旋配向させる例としては特開２００５−１７１２３５号公報等に記載されている。
【０１１１】
これらの位相差膜は、本発明の液晶表示装置おいては任意の位置に設置することが可能であるが、特に、液晶性材料による位相差膜を、光反応性基を有する液晶性ポリイミドの位相差膜上に形成する場合は、光反応性基を有する液晶性ポリイミドの位相差膜を液晶性材料の配向膜として機能させることも可能である。また、液晶表示装置において駆動液晶媒質に隣接するように形成した場合、光反応性基を有する液晶性ポリイミドの位相差膜を駆動液晶媒質の配向膜として機能させることも可能である。
【０１１２】
例えば、光反応性基がアゾベンゼンである場合、液晶分子構造の長軸はアゾベンゼンの長軸方向に配向する。また、特開２００９−６９４９３号公報にあるように、特定な構造を有するジアミンを有するポリアミック酸をブレンドし、特定な条件で偏光紫外線を照射することにより液晶分子のプレチルト角を制御することも可能である。
【０１１３】
さらに、重合性液晶材料や駆動液晶媒質をはじめとする液晶性材料の配向を調整する目的で、光反応性基を有する液晶性ポリイミドによる位相差膜の表面にラビング処理を施すことや特定のエネルギー強度を有する紫外線等の電磁波を照射することも有用である。ラビング処理は、位相差膜の最表面におけるポリイミド主鎖の再配列を誘起する。また、短波長の紫外線の照射は表面エネルギーを上昇させ、液晶分子プレチルト角を低下させる等の効果が知られている。
【０１１４】
なお、液晶性ポリイミド膜と液晶性材料による他の位相差膜との積層において、液晶性ポリイミド膜においてラビング処理や前述の紫外線照射等の表面処理を行う場合は、液晶性ポリイミド膜中の液晶性ポリイミドの配向による光学特性と、前記の表面処理による液晶性ポリイミド膜の表面における上層の液晶分子に対する配向特性との両方の特性を十分に得る観点から、液晶性ポリイミド膜の膜厚は５ｎｍ以上であることが好ましく、１０ｎｍであることがより好ましく、３０ｎｍであることがさらに好ましい。ただし、液晶性ポリイミド膜は、所望の光学特性を発現させる観点から、その膜厚を、前記の表面処理に要する厚さに対して十分に大きい膜厚（例えば５０ｎｍ以上）とすることがあり、このような大きな膜厚の液晶性ポリイミド膜では、前記の表面処理が液晶性ポリイミド膜の光学特性に与える影響は極僅かであり、このような表面処理のための厚さを確保しなくてもよい。
【０１１５】
また本発明では、前記ネガティブＣプレートは、前述の材料や製造方法より得られる任意のものが適用できるが、螺旋ピッチが２００ｎｍ未満のコレステリック液晶の配向が架橋又は重合によって固定化された光学異方性層を適用することが、薄膜化することができ、光学異方性を発現させるための延伸処理が不要であり、さらに耐熱性に優れる等の、光学素子の性能や位相差膜及び光学素子の製造上の観点から好ましい。
【０１１６】
さらに本発明では、二軸性を示す位相差膜のうち、前記二軸性プレート（Ｉ）は、前述の材料や製造方法より得られる任意のものが適用できるが、螺旋ピッチが２００ｎｍ未満のコレステリック液晶に、螺旋軸と垂直方向に電場ベクトルを有する偏光紫外線が照射することにより、コレステリック液晶の螺旋配向における螺旋軸方向の螺旋ピッチに周期的な変化を生じさせ、その液晶の配向が架橋又は重合で固定化された光学異方性層を適用することが、薄膜化することができ、光学異方性を発現させるための延伸処理が不要であり、さらに耐熱性に優れる等の、光学素子の性能や位相差膜及び光学素子の製造上の観点から好ましい。
【０１１７】
＜液晶表示装置の例＞
本発明の光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成された位相差膜は、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）又はＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）等をはじめとするＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＩＳＰ（Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｐａｎｅｌ）モードの光学補償に適用することができる。
【０１１８】
本発明の液晶表示装置は、前述した位相差膜と、ＶＡ駆動液晶層、ＩＰＳ駆動液晶層、及びＩＳＰ駆動液晶層のいずれかの駆動液晶層とを有する。本発明において、ＶＡ駆動液晶層とは、電界が印加されないときに液晶分子が基板に対して垂直方向に配向し、電界が印加されたときに液晶分子が前記垂直方向以外の他の方向（印加される電圧の大きさによって、液晶分子は基板の垂直方向から水平方向に徐々に傾斜する）に配向する液晶層を意味する。また本発明において、ＩＰＳ駆動液晶層とは、電界が印加されないときに液晶分子が基板に対して水平な第一の方向に配向し（この時、液晶分子がＸ軸となす角度をθ１とする）、電界が印加されたときに液晶分子が基板に対して水平な第二の方向（この時、液晶分子がＸ軸となす角度をθ２とすると、θ１≠θ２であり、印加される電圧の大きさによってθ２とθ１の差は増大する））に配向する液晶層を意味する。さらに本発明において、ＩＳＰ駆動液晶層とは、電界が印加されないときに光学的に等方であり、電界が印加されたときに光学異方性を発現する液晶層を意味する。前記駆動液晶層には、前述した機能を果たす液晶層を用いることができる。
【０１１９】
本発明の液晶表示装置において、液晶表示装置は、通常、一枚、又は駆動液晶層を挟んで配置される二枚の偏光板を有しており、前記光学補償板は、光源より出射された光について、特に光源側の偏光板を通過してから観察者側の偏光板に到達するまでの間の偏光状態を変換する観点から、前記偏光板と前記駆動液晶層との間に設けられる。なお、前記光学補償板は、二枚の偏光板を用いる場合、第一の偏光板と駆動液晶層との間に設けられていてもよいし、第一の偏光板と駆動液晶層との間及び第二の偏光板と駆動液晶層との間のそれぞれに分けられて設けられてもよい。
【０１２０】
また本発明の液晶表示装置は、前記の駆動液晶層、光学補償用位相差膜、及び偏光板以外にも、液晶表示装置に設けられる通常の構成要素を通常の用途で用いることができる。このような構成要素としては、例えば、光源としてのバックライトユニットや反射板、部材又は層の表面を保護するための保護層、駆動液晶層における液晶分子を配向させるための液晶配向膜、駆動液晶層における液晶分子を駆動させるための電極、画像をカラー表示するためのカラーフィルタ、積層方向において層や部材間を電気的に絶縁するための絶縁膜、印加電圧を画素ごとに調整するためのスイッチング素子、積層方向における部材又は層の間の平坦化のためのオーバーコート層やセル厚調整層が挙げられる。
【０１２１】
前記光学補償板は、偏光板と駆動液晶層の間に設けられる限りにおいては、液晶表示装置の基板に対して各々任意に偏光板側（以下、「アウトセル」とも称す）に設置されていてもよいし、又は、駆動液晶媒質側（以下、「インセル」とも称す）に設置されてもよい。
【０１２２】
アウトセルとして前記光学補償板における位相差膜の一部又は全部が液晶表示装置の基板に対して偏光板側に設置される場合、設置される位相差膜は偏光板と一体化した楕円偏光板として、液晶表示装置に貼り合わされて設置される。また、インセルとして前記光学補償板における位相差膜の一部又は全部が液晶表示装置の基板に対して駆動液晶側に設置される場合、設置される位相差膜は液晶表示装置を形成する二枚の基板、すなわちＴＦＴ素子が形成されるアレイ基板、と別の一つである対向基板のいずれにも形成され得るが、アレイ基板は対向基板よりも多くの材料とより複雑な製造工程で形成されるため、位相差膜を形成する場合に生じるリスクを考えれば、対向基板に形成される方が好ましく、通常、カラー液晶表示装置においては、カラーフィルタ層が対向基板に形成される事から、前記位相差膜が形成されたカラーフィルタ基板をアレイ基板と貼り合わせる事で液晶表示装置に設置される。
次に、特に好ましい形態を具体的に示す。
【０１２３】
＜ＶＡモード及びその光学補償について＞
電極や配向膜等が形成された二枚の基板に挟まれた駆動液晶媒質において、電界が印加されない時に液晶分子が基板に対してほぼ垂直に配向する駆動液晶媒質を有する液晶表示装置は、垂直に配向している液晶分子に因んで垂直配向（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  略してＶＡ）モードと呼ばれており、以下、本文でもその用語を使用する。また、ＶＡモードにおいては電圧印加時に液晶分子が基板の法線方向から傾き基板平面に略平行配向するが、この際、対象性の観点から液晶分子の長軸が全方向に傾くことが理想であり、液晶分子が傾く方向が異なる領域（ドメイン）を複数形成（マルチドメイン）するために、ＭＶＡ、ＣＰＡ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｐｉｎｗｈｅｅｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＰＶＡ等異なる技術が開発、採用されている。本発明は、マルチドメイン化したＶＡモードにも有用であり、本発明では、これらを纏めてＶＡモードと称する。
【０１２４】
次に、本発明の液晶表示装置における光学要素のうち、位相差膜、偏光板、駆動液晶層の好ましい配列を表３に示す。なお、表３における数字は、位相差膜（ポジティブＡプレート（ｐＡ−ｐｌａｔｅ））の光軸の軸角度、二軸性プレート（Ｂｉａｘｉａｌ（Ｉ））のｎｘの軸角度、又は偏光板の吸収軸の軸角度を表している。これらの数字は図１、２の定義に従っている。
【０１２５】
【表３】
2011007669.tif 000013
【０１２６】
本発明における好ましい例の一つは、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレート（表３ではｐＡ−ｐｌａｔｅで表記される）を少なくとも二層以上有し、この内の二層は駆動液晶媒質と一枚の偏光板の間に互いに光軸が直交するように設けられる配列である。表３においては（１）、（２）、（３）が該当する。
【０１２７】
本発明における別の好ましい例としては、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成された一又は二層以上のポジティブＡプレート（表３ではｐＡ−ｐｌａｔｅで表記される）と、一又は二層以上のネガティブＣプレート（表３ではｎＣ−ｐｌａｔｅで表記される）とが設けられる配列である。表３においては（４）、（５）、（６）、（３１）が該当する。
【０１２８】
特に、各ｐＡ−ｐｌａｔｅの波長５５０ｎｍの光におけるＲｅIは１０ｎｍ以上２００ｎｍ未満であり、ｎＣ−ｐｌａｔｅの波長５５０ｎｍの光における一層、又は二層の合計のＲｔｈIIは、駆動液晶層の波長５５０ｎｍの光におけるＲｔｈLCよりも小さいことが、駆動液晶層に電圧が印加されない黒の表示状態における斜め方向での透過率が抑えられる観点から好ましい。ここで、ｐＡ−ｐｌａｔｅのＲｅI、ｎＣ−ｐｌａｔｅのＲｔｈIIは先の定義に従い、
ＲｅI＝（ｎｘI−ｎｙI）・ｄI、
ＲｔｈII＝（（ｎｘII＋ｎｙII）／２−ｎｚII）・ｄII
であり、ｎｘI、ｎｙI、ｄIはそれぞれ位相差膜（Ｉ）の三次元屈折率のうち薄膜面に平行な二つの成分と厚み、ｎｘII、ｎｙII、ｎｚII、ｄIIはそれぞれ位相差膜（ＩＩ）の三次元屈折率と厚み、ｎｘ、ｎｙは薄膜面に平行方向、ｎｚは薄膜面の法線方向の屈折率である。ここでｎｘI＞ｎｙIであり、ｎｘII＝ｎｙIIである。また、駆動液晶媒質のＲｔｈLCは駆動液晶媒質の常光・異常光屈折率、厚みをｎｏ、ｎｅ、ｄLCとすると
ＲｔｈLC＝（ｎｅ−ｎｏ）・ｄLC
の定義に従い得られる数値である。
【０１２９】
さらに本発明におけるもう一つの好ましい例は、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレート（表３ではｐＡ−ｐｌａｔｅで表記される）を一層と上述の二軸性プレート（Ｉ）（表３ではＢｉａｘｉａｌ（Ｉ）で表記される）を一層が設けられる配列である。表３においては（７）、（８）、（３２）が該当する。
【０１３０】
表３においては、ｐＡ−ｐｌａｔｅ、ｎＣ−ｐｌａｔｅ、Ｂｉａｘｉａｌ（Ｉ）の位相差膜は、偏光板と駆動液晶媒質の間に設けられる限りにおいては、液晶表示装置の基板に対して各々任意に偏光板側に形成されて(アウトセル)いてもよいし、又は、駆動液晶媒質側に形成されて（インセル）もよい。
【０１３１】
さらに、駆動液晶媒質の両側に配置された二枚の偏光板には偏光板を挟む形で両側に保護層が設けられ、これらの保護層には駆動液晶媒質側の保護層を含めて、上述のネガティブＣプレート又は、二軸性プレート（Ｉ）等に相当する光学異方性が付与される場合がある。ただし、これらは、表３に記載されているｐＡ−ｐｌａｔｅ、ｎＣ−ｐｌａｔｅ、Ｂｉａｘｉａｌ（Ｉ）の位相差膜とは区別されるものである。
【０１３２】
また、表３の（５）、（８）の配列においては、ｎＣ−ｐｌａｔｅ又はＢｉａｘｉａｌ（Ｉ）の位相差膜を液晶性材料で形成し、なおかつ光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成された位相差膜（ｐＡ−ｐｌａｔｅ）の上に形成する場合は、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成された位相差膜をＣ−ｐｌａｔｅ又はＢｉａｘｉａｌ（Ｉ）の位相差膜を形成する液晶性材料の配向膜としても活用することも可能である。この場合、液晶性材料の配向を調整する目的で、光反応性基を有する液晶性ポリイミドによる位相差膜の表面にラビング処理や紫外線の照射を施すことも有用である。このように光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートを液晶性材料の配向膜として活用することは、前記液晶性材料のための配向膜の製造工程を省略することができ、位相差膜や液晶表示装置の製造の部材点数や、工程数の削減の観点から好ましい。
【０１３３】
（ＩＰＳモード及びその光学補償について）
電極や配向膜等が形成された二枚の基板に挟まれた駆動液晶媒質において、電界の印加がされない時に液晶分子が基板に対してほぼ水平に配向し、基板に平行な電界を印加すると、液晶分子は基板に平行を保ちながら回転する。この駆動液晶媒質を挟んで吸収軸が直交した偏光板を両側に配置し、電圧を印加すると駆動液晶層の液晶分子のダイレクタと偏光板の吸収軸がなす角度に応じて、一方の偏光板を通して入射された光がもう一方の偏光板を透過できる光の量が変化する。このような原理を用いた液晶表示装置は、Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇモード、略してＩＰＳモードと呼ばれており、以下、本文でもその用語を使用する。この原理を用いた液晶表示装置は、電極の構造等に改良が加えられ、Ｓ−ＩＰＳ、ＡＳ−ＩＰＳ、ＦＳＳ、Ａ−ＦＦＳ、Ｕ−ＦＦＳ等が開発、採用されている。本発明はこれらの全てに有用であり、本発明では、これらを纏めてＩＰＳモードと称する。
【０１３４】
次に、本発明の液晶表示装置における光学要素のうち、位相差膜、偏光板、駆動液晶媒質の好ましい配列を表４に示す。なお、表４における数字は、位相差膜（ポジティブＡプレート（ｐＡ−ｐｌａｔｅ））の光軸の軸角度、偏光板の吸収軸の軸角度、又は電圧が印加されていない時の駆動液晶媒質の遅相軸の軸角度を表している。これらの数字は図１、２の定義に従っている。
【０１３５】
【表４】
2011007669.tif 000014
【０１３６】
本発明における好ましい例は、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成された一又は二層以上のポジティブＡプレート（表４ではｐＡ−ｐｌａｔｅで表記される）と、一又は二層以上のポジティブＣプレート（表４ではｐＣ−ｐｌａｔｅで表記される）とが設けられる配列である。それらの配列は、表４の（９）から（１６）までが該当する。
【０１３７】
特に、各ｐＡ−ｐｌａｔｅの波長５５０ｎｍの光におけるＲｅIは１０ｎｍ以上２００ｎｍ未満であり、各ｐＣ−ｐｌａｔｅの波長５５０ｎｍの光におけるＲｔｈIIIは−２００ｎｍ以上−１０ｎｍ未満であることが、駆動液晶層に電圧が印加されない黒の表示状態における斜め方向での透過率が抑えられる観点から好ましい。ここで、ｐＡ−ｐｌａｔｅのＲｅI及びｐＣ−ｐｌａｔｅのＲｔｈIIIは先の定義に従い、ＲｅI＝（ｎｘI−ｎｙI）・ｄI、ＲｔｈIII＝（（ｎｘIII＋ｎｙIII）／２−ｎｚIII）・ｄIIIであり、  ｎｘI、ｎｙI、ｄIはそれぞれ前記ポジティブＡプレートの三次元屈折率と厚み、ｎｘIII、ｎｙIII、ｎｚIII、ｄIIIはそれぞれ前記ポジティブＣプレートの三次元屈折率と厚み、ｎｘ、ｎｙは薄膜面に平行方向、ｎｚは薄膜面の法線方向の屈折率である。ここで、ｎｘI＞ｎｙIであり、ｎｘIII＝ｎｙIIIである。
【０１３８】
表４において、ｐＡ−ｐｌａｔｅ、ｐＣ−ｐｌａｔｅの各位相差膜は、偏光板と駆動液晶媒質の間に設けられる限りにおいては、液晶パネルの基板に対して各々任意に偏光板側に形成されて（アウトセル）いてもよいし、又は、駆動液晶媒質側に形成されて（インセル）もよい。
【０１３９】
さらに、駆動液晶媒質の両側に配置された二枚の偏光板には偏光板を挟む形で両側に保護層が設けられ、これらの保護層には駆動液晶媒質側の保護層を含めて、上述のネガティブＣプレート又は、二軸性プレート（Ｉ）等に相当する光学異方性が付与される場合がある。ただし、これは、表４に記載されているｐＡ−ｐｌａｔｅ、ｐＣ−ｐｌａｔｅ、の位相差膜とは区別されるものである。
【０１４０】
また、表４の（１０）から（１６）の配列においては、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成された位相差膜（ｐＡ−ｐｌａｔｅ）は駆動液晶媒質と隣接させて形成させることも可能である。この場合、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成された位相差膜は、駆動液晶媒質の配向膜としても機能させることが可能となる。
【０１４１】
表４においてｐＡ−ｐｌａｔｅの光軸の軸角度が０度である場合は、光反応性基を有する液晶性ポリイミドによる位相差膜の配向規制力により駆動液晶媒質が配向する方向（ダイレクタ）が所望の角度と一致する。また、ｐＡ−ｐｌａｔｅの光軸の軸角度が９０度である場合は、この位相差膜の配向規制力により駆動液晶媒質が配向する方向（ダイレクタ）は所望の角度より９０度ずれるが、光反応性基を有する液晶性ポリイミドによる位相差膜の表面にラビング処理等を施し、所望の駆動液晶層媒質のダイレクタが得られるように配向規制力を再調整することも有用である。
【０１４２】
（ＩＳＰモード及びその光学補償について）
ブルー相をはじめとする光学的に等方性の液晶相を用いた液晶表示装置が研究されている。このような液晶表示装置においては、電極や配向膜等が形成された二枚の基板に挟まれた駆動液晶媒質が、電界の印加がされない時に光学的に等方性を示し、電圧が印加された時に複屈折を発現する。この駆動液晶媒質を挟んで吸収軸が直交した偏光板を両側に配置し、電圧を印加すると駆動液晶媒質に発現する複屈折の大きさが印加される電圧に応じて変化し、一方の偏光板を通して入射された光がもう一方の偏光板を透過できる光の量が変化する。このような原理を用いた液晶表示装置は、Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｐａｎｅｌモード、略してＩＳＰモードと呼ばれており、以下、本発明でもその用語を使用する。
【０１４３】
次に、本発明の液晶表示装置における光学要素のうち、位相差膜、偏光板、駆動液晶層の好ましい配列を表５に示す。なお、表５における数字は、前記ポジティブＡプレートの光軸の軸角度、又は偏光板の吸収軸の軸角度を表している。これらの数字は図１、２の定義に従っている。
【０１４４】
【表５】
2011007669.tif 000015
【０１４５】
本発明における好ましい例は、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成された一又は二層以上のポジティブＡプレート（表５ではｐＡ−ｐｌａｔｅで表記される）と一又は二層以上の前記ポジティブＣプレート（表５ではｐＣ−ｐｌａｔｅで表記される）とが設けられる配列である。それらの配列は、表５の（１７）から（２１）までが該当する。特に、各ｐＡ−ｐｌａｔｅの波長５５０ｎｍの光におけるＲｅIは１０ｎｍ以上２００ｎｍ未満であり、各ｐＣ−ｐｌａｔｅの波長５５０ｎｍの光におけるＲｔｈIIIは−２００ｎｍ以上−１０ｎｍ未満であることが、駆動液晶層に電圧が印加されない黒の表示状態における斜め方向での透過率が抑えられる観点から好ましい。ここで、ｐＡ−ｐｌａｔｅ、のＲｅI及びｎＣ−ｐｌａｔｅのＲｔｈIIIは、前述したＩＰＳモードにおけるＲｅI及びＲｔｈIIIと同じであり、図１に示した定義に従って得られる値である。
【０１４６】
表５においては、ｐＡ−ｐｌａｔｅ、ｐＣ−ｐｌａｔｅの位相差膜は、偏光板と駆動液晶媒質の間に設けられる限りにおいては、液晶パネルの基板に対して各々任意に偏光板側に形成されて（アウトセル）いてもよいし、又は、駆動液晶媒質側に形成されて（インセル）もよい。
【０１４７】
さらに、駆動液晶媒質の両側に配置された二枚の偏光板には偏光板を挟む形で両側に保護層が設けられ、これらの保護層には駆動液晶媒質側の保護層を含めて、上述のネガティブＣプレート又は、二軸性プレート（Ｉ）等に相当する光学異方性が付与される場合がある。ただし、これらは、表５に記載されているｐＡ−ｐｌａｔｅ、ｐＣ−ｐｌａｔｅの位相差膜とは区別されるものである。
【０１４８】
また、表５の（１８）から（２１）の配列においては、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成された位相差膜（ｐＡ−ｐｌａｔｅ）は、駆動液晶媒質と隣接させて形成させることも可能である。この場合、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成された位相差膜は、駆動液晶媒質の配向膜としても機能させることが可能となる。
【０１４９】
光反応性基を有する液晶性ポリイミドによる位相差膜の配向規制力により駆動液晶層が配向する方向（ダイレクタ）が所望の角度と一致しない場合、光反応性基を有する液晶性ポリイミドによる位相差膜の表面にラビング処理等を施し、所望の駆動液晶媒質のダイレクタが得られるよう配向規制力を再調整することも有用である。
【実施例】
【０１５０】
以下、本発明の実施例を説明する。本発明は、以下の実施例にのみに限定されない。【０１５１】
はじめに、実施例で用いた材料、位相差膜に関する評価方法を示す。
＜粘度＞
ポリアミック酸溶液の回転粘度計（ＴＶ−２２Ｌ、東機産業社製）を用い測定した。
＜重量平均分子量（Ｍｗ）＞
ポリアミック酸の重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて、溶出液として０．６重量％リン酸含有ＤＭＦを用い、カラム温度５０℃、ポリスチレンを標準溶液として測定した。ＧＰＣには日本分光社製ゲル浸透クロマトグラフシステム（ＰＵ−２０８０  ＨＰＬＣ  ポンプ、８６５−ＣＯ  カラムオーブン、ＵＶ−２０７５  紫外可視検出器、ＲＩ−２０３１  示差屈折計検出器）を用い、カラムにはＳｈｏｄｅｘ  ＧＦ−７Ｍ  ＨＱ（昭和電工社製）を用いた。
＜位相差膜の膜厚＞
位相差膜が形成された基板より位相差膜を一部削って、その段差を表面計測プロファイラ（アルファステップＩＱ／ケーエルエー・テンコール株式会社製）を測定して求めた。＜位相差膜のレタデーション＞
位相差膜のレタデーションは、偏光解析装置（ＯｐｔｉＰｒｏ／シンテック株式会社製）を用いて求めた。【０１５２】
［実施例１］
＜化合物（ＶＩＩ−４−１）の合成＞【０１５３】
【化１０】
2011007669.tif 000016
【０１５４】
４−ブロモフタル酸ジエチルエステル（５０ｇ、１６６ｍｍｏｌ）、１，７−オクタジイン（８．７ｇ、８２ｍｍｏｌ）、ジクロロトリフェニルフォスフィンパラジウム（ＩＩ）（２９０ｍｇ、０．４１ｍｍｏｌ）、及びヨウ化銅（１５８ｍｍｏｌ、０．８３ｍｍｏｌ）の混合物を、窒素気流下、トリエチルアミン（２００ｍＬ）中、４時間還流した。反応終了後、得られた反応混合物にトルエン（５００ｍＬ）及び純水（５００ｍＬ）を加え、抽出を行った。有機相を純水（３００ｍＬ）で一回洗浄したのち、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥後の有機相をろ過し、溶媒を減圧留去し、目的物である１，４−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エチニルブタン  テトラエチルエステルを得た。収量４２ｇ、収率９５％。この化合物は精製せずにそのまま次の反応に用いた。【０１５５】
１，４−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エチニルブタン  テトラエチルエステル（４２ｇ、７７ｍｍｏｌ）に５％Ｐｄ／Ｃ（２．１ｇ）を加え、トルエン／エタノール混合溶媒（３００ｍＬ／３００ｍＬ）中、水素圧７２０ＭＰａで水素添加反応を行った。反応終了後、触媒をろ別し、溶媒を減圧留去した。残さをカラムクロマトグラフィー（シリカゲル／トルエン：酢酸エチル＝１０：１ｖ／ｖ）で精製し、目的とする１，８−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）オクタン  テトラエチルエステルを得た。収量４３ｇ、収率１００％。【０１５６】
１，８−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）オクタン  テトラエチルエステル（４３ｇ、７７ｍｍｏｌ）をエタノール（２５０ｍＬ）に溶解し、５．７％水酸化ナトリウム水溶液（２５０ｍＬ）を加え、２時間還流した。反応後、溶媒を減圧留去した後、得られた濃縮液に濃塩酸をｐＨが１になるまで加えた。生じた沈殿をろ過した後、沈殿を純水（２００ｍＬ）で３回洗浄した。得られた結晶を減圧乾燥することによって１，８−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）オクタンを得た。収量３１ｇ、収率９０％。【０１５７】
１，８−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）オクタン（１０ｇ、２３ｍｍｏｌ）に無水酢酸（５０ｍＬ）を加え、２時間還流した。無水酢酸を減圧留去した後、残さにシクロヘキサン（５０ｍＬ）を加え、生じた沈殿をろ過した。得られた結晶を減圧乾燥することによって化合物（ＶＩＩ−４−１）を得た。収量９．２ｇ、収率９７％。融点；１０９．７−１１１．２℃。得られた化合物の1Ｈ−ＮＭＲを測定したところ、次のようなスペクトルが得られ、目的物が合成されたことを確認した。1Ｈ−ＮＭＲ（５００Ｈｚ，ＣＤＣ１３）；δ（ｐｐｍ）７．９２（ｄ，４Ｈ，Ｊ＝７．８０Ｈｚ）、７．７０（ｄ，４Ｈ，Ｊ＝８．１Ｈｚ）、２．８２（ｔ，４Ｈ，Ｊ＝７．６５Ｈｚ）、１．３−１．７（ｍ，１２Ｈ）【０１５８】
化合物（ＶＩ−１）（０．１６６１ｇ、０．７８２７ｍｍｏｌ）をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ、３．０ｇ）に溶解し、化合物（ＶＩＩ−４−１）（０．３１８２ｇ、０．７８２９ｍｍｏｌ）を室温以下に保ちながら加えた。一晩攪拌後、ＮＭＰ（３．５ｇ）及びエチレングリコールモノブチルエーテル（ＢＳＣ、３．０ｇ）を加えることで、光反応性基を有する液晶性ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸溶液（Ａ−１）を得た。溶液（Ａ−１）におけるポリアミック酸の濃度は約５重量％であり、溶液（Ａ−１）の粘度は２０．７ｍＰａ・ｓであり、ポリアミック酸の重量平均分子量は５８，０００であった。さらにこの溶液をポリアミック酸の濃度が３重量％になるように（ＮＭＰ／ＢＳＣ＝１／１（重量比）で希釈した液を、ポリアミック酸溶液（Ａ−２）とする。【０１５９】
【化１１】
2011007669.tif 000017
【０１６０】
＜位相差膜１の作製と光学特性の評価＞
ガラス基板に溶液（Ａ−１）をスピンナーで塗布（２，０００ｒｐｍ、１５秒）し、さらに８０℃で３分間加熱して溶剤を蒸発させた後、偏光紫外線（照度：９ｍＷ／ｃｍ2、照射エネルギー強度：５Ｊ／ｃｍ2）を照射した。偏光紫外線が照射された基板をオーブン中で２３０℃、１５分加熱処理を行い、膜厚１７５ｎｍの位相差膜１を得た。位相差膜１のレタデーションを測定したところＲｅ＝７１ｎｍ（λ＝５５０ｎｍ）であり、位相差膜１は光反応性基を有するポリアミック酸を、加熱、イミド化して得られる液晶性を有するポリイミドによる膜であることを確認した。また、位相差膜１における光軸の向きは偏光紫外線を照射した際の偏光板の吸収軸の方向にほぼ平行であり、位相差膜１における光軸の角度を、照射する紫外線の偏光状態で制御できることを確認した。【０１６１】
［実施例２］
＜重合した螺旋ピッチが２００ｎｍ未満のコレステリック液晶よりなる位相差膜を得るための重合性（コレステリック）液晶組成物溶液（Ｂ−１）の調製＞
化合物（Ｐ−１）９０重量％、と化合物（Ｐ−２）１０重量％からなる組成物を（ＭＩＸ１）とし、この（ＭＩＸ１）に重量比０．０３０のＣＰＩ−１１０Ｐ（サンアプロ株式会社）を加え、さらに重量比２．３３３のシクロペンタノンを加えて、溶質濃度３０重量％のシクロペンタノン溶液（Ｂ−１）を得た。なお、化合物（Ｐ−１）は、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、１９９３、２６（６）、２４４に記載されている方法により合成した。また、化合物（Ｐ−２）は特開２００５−２６３７７８号公報に記載されている方法により合成した。【０１６２】
【化１２】
2011007669.tif 000018
【０１６３】
＜光反応性基を有する液晶性ポリイミドによる位相差膜（位相差膜１）上に、重合性（コレステリック）液晶組成物溶液（Ｂ−１）を塗布し重合した、螺旋ピッチが２００ｎｍ未満のコレステリック液晶よりなる位相差膜の作製＞
実施例１で得られた位相差膜１上に、溶液（Ｂ−１）をスピンナーで塗布（１，８００ｒｐｍ、１５秒）し、さらに８０℃で３分間加熱して溶剤を蒸発させた後、紫外線（照度：２５ｍＷ／ｃｍ2、照射エネルギー強度：０．７５Ｊ／ｃｍ2）を照射し、厚みが約１．２μｍの位相差膜を形成した。この積層による位相差膜を位相差膜２とする。【０１６４】
位相差膜２を偏光解析装置で位相差膜１の遅相軸方向、進相軸方向に傾斜しながらレタデーションを測定した結果を図４に示す。図４の測定結果から、位相差膜２は、光反応性基を有する液晶性ポリイミドによりなる正の一軸性を示し、光軸が薄膜面に対して平行である位相差膜上に、負の一軸性を示し、光軸が薄膜面の法線方向と一致する位相差膜が形成されてなる位相差膜であることを確認した。さらにこの位相差膜２が形成された基板を偏光顕微鏡で、クロスニコルの偏光板に位相差膜２の基板を挟んで位相差膜１の遅相軸の向きと一方の偏光板の吸収字軸の向きが一致するようにして観察した様子を図５に示す。なお、図５の上に写真においては、良好な暗視野が得られており、位相差膜２の重合性コレステリック液晶における配向欠陥に起因する輝点や輝線が確認されないことから、位相差膜１上で重合性（コレステリック）液晶の良好な配向が得られており、この光反応性基を有する液晶性ポリイミドの位相差膜が重合性（コレステリック）液晶を配向させる機能を兼ね備えることを確認した。なお、図５の輝点は撮影時にコントラストを合わせるため、位相差膜１上で発生した異物に起因する配向不良の箇所を敢えて入れて撮影したことによるものである。【０１６５】
次に、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜を含む複数の位相差膜により光学補償された液晶表示装置の視野角特性を、光学計算を用いて評価した。なお光学計算には、シンテック株式会社製のＬＣＤ  Ｍａｓｔｅｒ  Ｖｅｒ６．２３を用いた。【０１６６】
［実施例３］
＜光反応性基を有する液晶性ポリイミドによる位相差膜が設けられたＶＡモードの液晶表示装置の視野角特性＞
横長の矩形の画像表示部を有するＶＡモードの液晶表示装置が、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜を含む複数の位相差膜により光学補償された場合の視野角特性を表６と表７に示す。【０１６７】
表中、ｐＡ−ｐｌａｔｅは光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜であり、ｎＣ−ｐｌａｔｅはネガティブＣプレートであり、Ｂｉａｘｉａｌ（Ｉ）は、二軸性プレート（Ｉ）の位相差膜である。【０１６８】
表中にはこれらの位相差膜、偏光板、駆動液晶媒質（ＶＡセル）の光学パラメータ（λ＝５５０ｎｍ）として、レタデーションＲｅ、Ｒｔｈ、Ｎｚ及び光軸や偏光板の吸収軸の軸角度を示す。位相差膜の光軸又は軸角度、レタデーションＲｅあるいはＲｔｈ、Ｎｚ、偏光板の吸収軸の軸角度は前述の定義に従う。すなわち光軸であるｎｘがなす角度は、ｎｘがＸ軸となす角度であり、Ｘ軸は液晶表示装置の水平方向に平行な軸であり、前記画像表示部の長辺に平行な軸である。ＶＡセルのレタデーションＲｔｈは異常光屈折率ｎｅと常光屈折率ｎｏとの差と、ＶＡセルの厚さｄとの積である。【０１６９】
液晶表示装置の光学特性を評価する際、観察者の目線方向と光学素子がなす角度を極座標（方位角（φ）、極角度（θ））で表し、その定義を図３に示す。液晶表示装置の視野角特性の優劣は、特定の視野角方向（極角度＝８０度）で駆動液晶媒質（ＶＡセル）に電圧が印加されない暗状態における輝度を計算より求めて、その高低により比較する。これらの計算結果も表６及び７にそれぞれ示す。【０１７０】
表６中、比較例１は、光学補償のための位相差膜が全く無い場合であり、発明例１から発明例４までは、正の一軸性を示し、光軸が薄膜面に対して平行である光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成された位相差膜（ｐＡ−ｐｌａｔｅ）のみで光学補償された例であり、発明例５から発明例１０までは、位相差膜（ｐＡ−ｐｌａｔｅ）とネガティブＣプレートである位相差膜（ｎＣ−ｐｌａｔｅ）で光学補償された例である。【０１７１】
表６中、発明例１〜１０は、いずれも比較例１と比較して駆動液晶媒質（ＶＡセル）に電圧が印加されない暗状態で、視野角方向（極角度＝８０度）における輝度が低く視野角特性が向上している。また、比較例１と発明例６、７について暗状態における輝度の視野角特性をそれぞれ図６、図７、図８に示す。【０１７２】
表７中、比較例２、３、４はいずれも二軸性プレート（Ｉ）の位相差膜である位相差膜（Ｂｉａｘｉａｌ（Ｉ））の一層のみで光学補償された例である。比較例２、３、４はそれぞれＮｚの異なる位相差膜（Ｂｉａｘｉａｌ（Ｉ））が使用されているが、それぞれ極角度＝８０度における最大輝度値が最も低くなるように、レタデーションＲｅ、Ｒｔｈが与えられている。【０１７３】
表７中、発明例１１〜１４はいずれも二軸性プレート（Ｉ）の位相差膜である位相差膜（Ｂｉａｘｉａｌ（Ｉ））の一層に、正の一軸性を示し、光軸が薄膜面に対して平行である光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成された位相差膜（ｐＡ−ｐｌａｔｅ）を一層加えて光学補償した例である。発明例１１は、比較例２、発明例１２は、比較例３、発明例１３と１４は、比較例４に対応しており、それぞれは同じ大きさのＮｚとレタデーションＲｅ、Ｒｔｈを有する位相差膜（Ｂｉａｘｉａｌ（Ｉ））で光学補償されている。【０１７４】
表６及び７において、それぞれの比較例に対して、発明例においては駆動液晶媒質（ＶＡセル）に電圧が印加されない暗状態で、視野角方向（極角度＝８０度）における輝度が低く視野角特性が向上している。【０１７５】
【表６】
2011007669.tif 000019
【０１７６】
【表７】
2011007669.tif 000020
【０１７７】
＜光反応性基を有する液晶性ポリイミドによる位相差膜が設けられたＩＰＳモードの液晶表示装置の視野角特性＞
横長の矩形の画像表示部を有するＩＰＳモードの液晶表示装置が、光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレート位相差膜を含む複数の位相差膜により光学補償された場合の視野角特性を表８に示す。【０１７８】
表中、ｐＡ−ｐｌａｔｅは光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜であり、ｐＣ−ｐｌａｔｅはポジティブＣプレートの位相差膜である。【０１７９】
表中にはこれらの位相差膜、偏光板、駆動液晶媒質（ＩＰＳセル）の光学パラメータ（λ＝５５０ｎｍ）として、レタデーションＲｅ、Ｒｔｈ及び光軸や偏光板の吸収軸の軸角度を示す。位相差膜の光軸、レタデーションＲｅ、Ｒｔｈ、偏光板の吸収軸の軸角度は前述の定義に従う。ＩＰＳセルのレタデーションＲｅは異常光屈折率ｎｅと常光屈折率ｎｏとの差と、ＩＰＳセルの厚さｄとの積である。【０１８０】
液晶表示装置の光学特性を評価する際、観察者の目線方向と光学素子がなす角度を極座標（方位角（φ）、極角度（θ））で表し、その定義を図３に示す。液晶表示装置の視野角特性の優劣は、特定の視野角方向（極角度＝８０度）における駆動液晶媒質（ＩＰＳセル）電圧が印加された明状態の輝度と電圧が印加されない暗状態の輝度の比（明状態の輝度／暗状態の輝度）で表されるコントラスト比について計算より求め、その高低により比較する。表中、「コントラスト」は方位角度４５度、極角度８０度における前記コントラスト比の値である。また表中、「最小コントラスト」は、極角度８０度におけるコントラスト比の最小値である。駆動液晶媒質（ＩＰＳセル）の光軸の軸角度は、電圧が印加されていない暗状態の時を０度、また、電圧が印加された明状態の時を４５度として計算した。【０１８１】
比較例５、６は、光学補償のための位相差膜が全く無い場合であり、発明例１５から発明例２３までは、正の一軸性を示し、光軸が薄膜面に対して平行である光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成された位相差膜（ｐＡ−ｐｌａｔｅ）とポジティブＣプレートである位相差膜（ｐＣ−ｐｌａｔｅ）で光学補償された例である。【０１８２】
発明例１５〜２３までは、いずれも比較例５、６と比較して視野角方向（極角度＝８０度）におけるコントラスト比が高く視野角特性が向上している。また、比較例５と発明例１６、２２について暗状態における輝度の視野角特性をそれぞれ図９、図１０、図１１に示す。【０１８３】
【表８】
2011007669.tif 000021
【０１８４】
＜光反応性基を有する液晶性ポリイミドによる位相差膜が設けられたＩＳＰモードの液晶表示装置の視野角特性＞
横長の矩形の画像表示部を有するＩＳＰモードの液晶表示装置が、正光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜を含む複数の位相差膜により光学補償された場合の視野角特性を表９に示す。【０１８５】
表中、ｐＡ−ｐｌａｔｅは光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成されたポジティブＡプレートの位相差膜であり、ｐＣ−ｐｌａｔｅはポジティブＣプレートの位相差膜である。【０１８６】
表中にはこれらの位相差膜、偏光板の光学パラメータ（λ＝５５０ｎｍ）として、レタデーションＲｅ、Ｒｔｈ及び光軸や偏光板の吸収軸の軸角度を示す。位相差膜の光軸、レタデーションＲｅ、Ｒｔｈ、偏光板の吸収軸の軸角度は前述の定義に従う。【０１８７】
液晶表示装置の光学特性を評価する際、観察者の目線方向と光学素子がなす角度を極座標（方位角（φ）、極角度（θ））で表し、その定義を図３に示す。液晶表示装置の視野角特性の優劣は、特定の視野角方向（極角度＝８０度）における駆動液晶媒質（ＩＳＰセル）電圧が印加された明状態の輝度と電圧が印加されない暗状態の輝度の比（明状態の輝度／暗状態の輝度）で表されるコントラスト比について計算より求め、その高低により比較する。表中、「コントラスト」は方位角度４５度、極角度８０度における前記コントラスト比の値である。また表中、「最小コントラスト」は、極角度８０度におけるコントラスト比の最小値である。駆動液晶媒質（ＩＳＰセル）においては、電圧が印加されていない暗状態のレタデーションをゼロとし、また、電圧が印加された明状態のレタデーションを２４０ｎｍとして光軸の軸角度を４５度として計算した。【０１８８】
比較例７及び８は、光学補償のための位相差膜が全く無い場合であり、発明例２４から発明例２９までは、正の一軸性を示し、光軸が薄膜面に対して平行である光反応性基を有する液晶性ポリイミドより形成された位相差膜（ｐＡ−ｐｌａｔｅ）とポジティブＣプレートである位相差膜（ｐＣ−ｐｌａｔｅ）で光学補償された例である。【０１８９】
発明例２４〜２９までは、いずれも比較例７及び８と比較して視野角方向（極角度＝８０度）におけるコントラスト比が高く視野角特性が向上している。【０１９０】
【表９】
2011007669.tif 000022
【産業上の利用可能性】
【０１９１】
本発明の位相差膜は、光反応性基を有する液晶性ポリイミド膜を用いることから、特定の偏光状態の光を照射することにより光配向が得られ、従来の配向膜と重合性液晶材料をはじめとする液晶性材料による位相差膜の製造方法と比較して、より少ない部材点数と工程数によって提供することができる。【０１９２】
また、本発明の位相差膜は、駆動液晶媒質や重合性液晶材料をはじめとする液晶材料の配向膜として機能させることも可能であり、複数の位相差膜より光学補償される液晶表示装置の製造においても、部材点数や工程数を削減し、より簡略化した製造工程により提供することができる。
【符号の説明】
【０１９３】
１  位相差膜の光軸の軸角度
２  偏光板の吸収軸の軸角度
３  観察者の目線方向
４  入射面
５  方位角度（φ）
６  極角度（θ）
【図１】
2011007669.tif 000023
【図２】
2011007669.tif 000024
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011007669.tif 000028
【図７】
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【図８】
2011007669.tif 000030
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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