(57)【要約】【課題】  光学補償能に優れ、大型の液晶表示装置に適用した場合でも、ムラを生じさせることなく、視野角特性の改善に寄与する光学補償シート及び楕円偏光板、及び視野角特性が良好で、ムラの発生がない液晶表示装置を提供する。【解決手段】  液晶性化合物の少なくとも1種、及びフルオロ脂肪族基含有ポリマーの少なくとも１種を含み、且つスロットダイコート法により塗布して形成された光学異方性層を有する光学補償シート、該光学補償シートを有する楕円偏光板、及び液晶表示装置である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶性化合物の少なくとも1種、及び下記（ｉ）のモノマーから導かれる繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有ポリマーの少なくとも１種を含み、且つスロットダイコート法により塗布して形成された光学異方性層を有する光学補償シート：
（ｉ）下記一般式［１ａ］または［１ｂ］で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマー
【化１】
2006091414.tif 000073
（一般式［１ａ］においてＲ1は水素原子またはメチル基を表し、Ｘは酸素原子、イオウ原子または−Ｎ（Ｒ2）−を表し、Ｚは水素原子またはフッ素原子を表し、ｍは１以上６以下の整数、ｎは２〜４の整数を表す。Ｒ2は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す。一般式［１ｂ］において、Ａは下記の連結基群Ａから選ばれる２価（ｑ＝１）もしくは３価（ｑ＝２）の連結基又は下記の連結基群Ａから選ばれる２つ以上を組み合わせて形成される２価（ｑ＝１）もしくは３価（ｑ＝２）の連結基を表し、また、連結基同士は酸素原子を介して結合してもよく、
（連結基群Ａ）
−ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、−Ｃ6Ｈ4−および−Ｃ6Ｈ3＜：ただし、ベンゼン環上の置換位置は任意の位置でよい；
Ｚは水素原子またはフッ素原子を表し、ｐは３〜８の整数、ｑは１または２を表す。）
【請求項２】
前記光学異方性層が配向膜上に形成され、且つ該配向膜がスロットダイコート法により塗布して形成された配向膜である請求項１に記載の光学補償シート。
【請求項３】
前記一般式［１ａ］中、Ｚが水素原子である請求項１又は２に記載の光学補償シート。
【請求項４】
前記フルオロ脂肪族基含有ポリマーが、さらに下記（ii）のモノマーから導かれる繰り返し単位を含む共重合体である請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学補償シート：
（ii）下記一般式［２］で表されるモノマー
【化２】
2006091414.tif 000074
式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し；Ｌは下記の連結基群から選ばれる２価の連結基又は下記の連結基群から選ばれる２つ以上を組み合わせて形成される２価の連結基を表し、
（連結基群）
単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ4−（Ｒ4は水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す）、−Ｓ−、−ＳＯ2−、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ5）−（Ｒ5はアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す）、アルキレン基及びアリーレン基；
Ｑはカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）もしくはその塩、スルホ基（−ＳＯ3Ｈ）もしくはその塩、又はホスホノキシ｛−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＨ）2｝もしくはその塩、又は、ポリ（アルキレンオキシ）基を含むアルキル基を表す。
【請求項５】
前記光学異方性層中に、前記フルオロ脂肪族基含有ポリマーを少なくとも２種含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学補償シート。
【請求項６】
前記液晶性化合物が、ディスコティック化合物である請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学補償シート。
【請求項７】
少なくとも、偏光膜と、該偏光膜の片面に設けられた透明保護膜とを有し、該透明保護膜が、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学補償シートである楕円偏光板。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学補償シート、又は請求項７に記載の楕円偏光板を有する液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶化合物を配向固定した光学異方性層を有する光学補償シート、該光学補償シートを備えた楕円偏光板及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学補償シートは、画像着色を解消したり、視野角を拡大するために、様々な液晶表示装置で用いられている。従来、光学補償シートとしては、延伸複屈折フイルムが使用されている。また、近年、延伸複屈折フイルムに代えて、透明支持体上にディスコティック液晶性化合物からなる光学異方性層を有する光学補償シートを使用することが提案されている。この光学異方性層は、通常、ディスコティック液晶性化合物を含むディスコティック液晶組成物を配向膜の上に塗布し、配向温度よりも高い温度で加熱してディスコティック液晶性化合物を配向させ、その配向状態を固定することにより形成される。一般に、ディスコティック液晶性化合物は、大きな複屈折率を有するとともに、多様な配向形態がある。ディスコティック液晶性化合物を用いることで、従来の延伸複屈折フイルムでは得ることができない光学的性質を実現することが可能になった。
【０００３】
一方、ディスコティック液晶性化合物は、多様な配向形態があるため、所望の光学特性を発現させるためには、光学異方性層におけるディスコティック液晶性化合物の配向を制御する必要がある。ディスコティック液晶性化合物を平均傾斜角が５度未満の水平配向状態に制御する方法として、ディスコティック液晶性化合物に、セルロース低級脂肪酸エステル、含フッ素界面活性剤又は１，３，５−トリアジン環を有する化合物を添加する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、フッ素置換アルキル基と親水基（スルホ基が連結基を介してベンゼン環に結合した）を有する化合物を光学異方性層に添加し、ディスコティック液晶性化合物の傾斜角を制御する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、疎水性排除体積効果化合物を光学異方性層に併用して、液晶性化合物の配向を制御する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。しかし、液晶性化合物のハイブリッド配向を効果的に促進する化合物の効果及びその使用法については、言及されていない。
【０００４】
また、従来の技術では、主に、１５インチ以下の小型あるいは中型の液晶表示装置を想定して、光学補償シートが開発されていた。しかし、最近では、１７インチ以上の大型、かつ輝度の高い液晶表示装置も想定する必要がある。大型の液晶表示装置の偏光板に、従来の光学補償シートを保護フイルムとして装着したところ、パネル上にムラが発生していることが判明した。この欠陥は、小型あるいは中型の液晶表示装置では、あまり目立っていなかったが、大型化、高輝度化に対応して、光漏れムラに対処した光学フイルムをさらに開発する必要が生じている。
【０００５】
また、従来は、光学異方性層の形成時には、ワイヤーバーを用いた塗布方法が主に用いられていた。しかし、ワイヤーバーを用いた塗布方法では、液受け槽中の塗布液振動、又は塗布に関連するロールの偏芯やたわみにより、段状のムラが発生しやすい。またこれらの塗布方式は後計量方式であるため、安定した膜厚の確保が比較的困難である。そのためこれらの塗布方式ではある速度以上の塗布の高速化が困難であり、塗布本来の生産性の高さが活かし切れていない。さらに、近年は、より高機能の光学補償シートを作製するために、従来よりも薄い膜厚（例えば湿潤膜厚として２０μｍ以下）の光学異方性層を安定的に形成し得る塗布技術に対する要求が高まっている。高精度な薄層塗布技術としては、スロットダイの先端リップをシャープエッジ化する技術の提案がなされている（特許文献４）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３５２３２８号公報（第９−２１頁）
【特許文献２】特開２００１−３３０７２５号公報（第７−１０頁）
【特許文献３】特開２００２−２０３６３号公報（第３−２１頁）
【特許文献４】特表平９−５１１６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、光学補償機能に優れ、液晶表示装置の視野角特性の改善に寄与する光学補償シートを提供することを課題とする。とりわけ、大型の液晶表示装置に適用した場合でも、ムラを生じることなく、表示品位の高い画像を表示することができる光学補償シートを提供することを課題とする。また、本発明は、液晶表示装置の視野角拡大に寄与する楕円偏光板、及び視野角特性に優れ、表示品位の高い液晶表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、下記光学補償シート、該光学補償シートを備えた下記楕円偏光板、及びそれらから構成された液晶表示装置により達成される。
（１）  液晶性化合物の少なくとも1種、及び下記（ｉ）のモノマーから導かれる繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有ポリマーの少なくとも１種を含み、且つスロットダイコート法により塗布して形成された光学異方性層を有する光学補償シート：
（ｉ）下記一般式［１ａ］または［１ｂ］で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマー
【０００９】
【化１】
2006091414.tif 000002
（一般式［１ａ］においてＲ1は水素原子またはメチル基を表し、Ｘは酸素原子、イオウ原子または−Ｎ（Ｒ2）−を表し、Ｚは水素原子またはフッ素原子を表し、ｍは１以上６以下の整数、ｎは２〜４の整数を表す。Ｒ2は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す。一般式［１ｂ］において、Ａは下記の連結基群Ａから選ばれる２価（ｑ＝１）もしくは３価（ｑ＝２）の連結基又は下記の連結基群Ａから選ばれる２つ以上を組み合わせて形成される２価（ｑ＝１）もしくは３価（ｑ＝２）の連結基を表し、また、連結基同士は酸素原子を介して結合してもよく、
（連結基群Ａ）
−ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、−Ｃ6Ｈ4−および−Ｃ6Ｈ3＜：ただし、ベンゼン環上の置換位置は任意の位置でよい；
Ｚは水素原子またはフッ素原子を表し、ｐは３〜８の整数、ｑは１または２を表す。）
【００１０】
（２）  前記光学異方性層が配向膜上に形成され、且つ該配向膜がスロットダイコート法により塗布して形成された配向膜である（１）の光学補償シート。
（３）  前記一般式［１ａ］中、Ｚが水素原子である（１）又は（２）の光学補償シート。
（４）  前記フルオロ脂肪族基含有ポリマーが、さらに下記（ii）のモノマーから導かれる繰り返し単位を含む共重合体である（１）〜（３）のいずれかの光学補償シート：
（ii）下記一般式［２］で表されるモノマー
【００１１】
【化２】
2006091414.tif 000003
式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し；Ｌは下記の連結基群から選ばれる２価の連結基又は下記の連結基群から選ばれる２つ以上を組み合わせて形成される２価の連結基を表し、
（連結基群）
単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ4−（Ｒ4は水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す）、−Ｓ−、−ＳＯ2−、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ5）−（Ｒ5はアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す）、アルキレン基及びアリーレン基；
Ｑはカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）もしくはその塩、スルホ基（−ＳＯ3Ｈ）もしくはその塩、又はホスホノキシ｛−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＨ）2｝もしくはその塩、又は、ポリ（アルキレンオキシ）基を含むアルキル基を表す。
【００１２】
（５）  前記光学異方性層中に、前記フルオロ脂肪族基含有ポリマーを少なくとも２種含有する（１）〜（４）のいずれかの光学補償シート。
（６）  前記液晶性化合物が、ディスコティック化合物である（１）〜（５）のいずれかの光学補償シート。
（７）  少なくとも、偏光膜と、該偏光膜の片面に設けられた透明保護膜とを有し、該透明保護膜が、（１）〜（６）のいずれかの光学補償シートである楕円偏光板。
（８）  （１）〜（６）のいずれかの光学補償シート、又は（７）の楕円偏光板を有する液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、液晶性化合物とともに、前記一般式［１ａ］又は［１ｂ］で表されるモノマー由来の繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有ポリマーを含有する組成物をスロットダイコート法により塗布して、光学異方性層を形成することにより、光学補償機能に優れ、且つ画像表示装置に適用した場合に、広い視野角拡大性能を有する光学補償シートを提供している。本発明の光学補償シートは、光学異方性層の形成時の塗布ムラに起因する画像ムラを生じさせることなく、表示品位を損なわずに、種々のモードの液晶表示装置の視野角特性の改善に寄与し得る。また、本発明によれば、液晶表示装置の視野角拡大に寄与する楕円偏光板、及び視野角特性に優れ、表示品位の高い液晶表示装置を提供することができる。
【発明の実施の形態】
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の光学補償シートは、液晶性化合物の少なくとも１種と、後述する一般式［１ａ］又は［１ｂ］で表されるモノマーから導かれる繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有ポリマーの少なくとも１種とを含有する光学異方性層を有し、該光学異方性層がスロットダイコート法により塗布して形成されたことを特徴とする。スロットダイコート法とは、スロットコーターを用いて塗布する方法をいう。図１は、本発明に利用可能なスロットコーターの概略図である。コーター１０は、バックアップロール１１に支持されて連続走行するウェブ１２（例えば、光学異方性層の支持体となる透明フイルム）に対して、スロットダイ１３から塗布液１４をビード１４ａにして塗布することにより、ウェブ１２に塗布膜１４ｂを形成する。
【００１５】
スロットダイ１３は、その内部にポケット１５及びスロット１６が形成されている。ポケット１５は、その形状の断面が曲線及び直線で構成される。例えば、図１に示すような略円形でもよいし、半円形でもよい。ポケット１５は、スロットダイ１３の幅方向（図１中では、紙面を垂直に貫く方向。以下同様である）に、同一の断面形状で延長された空間であり、塗布液を溜めておくのに利用される。その幅方向の延長の有効長さは、塗布幅（例えば、透明フイルムの幅）と同等か若干長めにするのが一般的である。ポケット１５への塗布液１４の供給は、スロットダイ１３の側面から、あるいはスロットとは反対側の面中央から、例えば、供給量を制御可能な供給ポンプ（不図示）等で行われる。ポケット１５には塗布液１４が漏れ出ないようにするための栓を設けてもよい。
【００１６】
スロット１６は、ポケット１５と同様に、スロットダイ１３の幅方向に、同一の断面形状で延長された空間であり、ポケット１５からウェブ１２への塗布液１４の流路である。ウェブ側に位置する開口部１６ａは、一般に、幅規制板（不図示）等を用いて、概ね塗布幅と同じ長さの幅になるように調整する。このスロット１６の、スロット先端におけるバックアップロール１１のウェブ走行方向の接線とのなす角は、一般に３０°以上９０°以下であるのが好ましいが、この範囲に限定されるものではない。
【００１７】
スロット１６の開口部１６ａが位置するスロットダイ１３の先端リップ１７は先細り状に形成されており、その先端はランドと呼ばれる平坦部１７ａとされている。この平坦部１７ａであって、スロット１６に対してウェブ１２の進行方向の上流側を以下、上流側リップランド１８と称し、下流側を下流側リップランド１９と称する。
【００１８】
下流側リップランド１９のウェブ走行方向における長さＩLOは３０μｍ〜５００μｍが好ましく、より好ましくは３０μｍ〜１００μｍ、さらに好ましくは３０μｍ〜６０μｍである。また、上流側リップランド１８のウェブ進行方向における長さＩUPは特に限定されないが、５００μｍ〜１ｍｍの範囲で好ましく用いられる。
【００１９】
図２は、スロットダイ１３の断面形状の概略図（Ａ）と、他のスロットダイ３０の断面形状の概略図（Ｂ）である。図２（Ｂ）に示すスロットダイ３０では、下流側リップランド３１のランド長さＩLOは、上流側リップランドの長さＩUPと同様の長さになっている。なお、符号３２はポケット、３３はスロットを示している。これに対して、図２（Ａ）に示すスロットダイ１３では、下流側リップランド長さＩLOが上流側リップランドの長さＩUPと比較して短くなっている。本発明では、いずれの形状のスロットダイを用いることもできるが、膜厚が２０μｍ以下の塗布を行う場合は、スロットダイ１３の様に、ＩLOがＩUPより短い形状のスロットダイを用いるほうが、より高い精度で均一の膜厚の塗布を行えるので好ましい。さらに、下流側リップランド１９のランド長さＩLOが３０μｍ〜１００μｍの範囲であるのがより好ましい。
【００２０】
また、塗膜の膜厚を高精度で均一化するためには、下流側リップランド１９のランド長さＩLOのスロットダイ１３の幅方向における変動幅を２０μｍ以内にするのが好ましい。変動幅が前記範囲であると、ビードをより安定的に形成することができ、外乱等が生じてもビードが不安定となるのを防止し、製造適性を維持することができる。
【００２１】
スロットダイの材質については特に制限はないが、スロット１６の開口部ａを含む先端リップ１７の強度や表面状態の向上の観点から、少なくともこの箇所を含むスロットダイの材質を、超硬材質にするのが好ましい。超硬材質を用いることにより、表面形状の均質性が改善するとともに、常に吐出される塗布液による先端リップの摩耗を防止することもできる。塗布液として研磨材を含む磁性液等を塗布する場合は特に有効である。超硬材質としては、ＷＣを主成分とする材質が挙げられる。例えば、ＷＣ炭化物結晶をＣｏをはじめとする結合金属で結合して調製された材質などが挙げられる。結合金属はＣｏに限定されず、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂをはじめとする各種金属を使用することもできる。前記ＷＣ結晶の平均粒径については特に制限はないが、平均粒径は小さいのが好ましく、５μｍ以内であるのが好ましい。
【００２２】
さらに、薄層の塗布膜厚を高精度に均一に維持するには、スロットダイ１０の先端部における寸法精度のみならず、バックアップロール１３の真直度の精度も重要である。従って、下流側リップランド１９のランド長さＩLOの塗布幅方向における寸法精度を維持するほかに、スロットダイ１３の先端リップ１７とバックアップロール１１の両方の真直度の精度が高いのが好ましい。真直度は下記の式（１）により、概算ではあるが、実用的に十分な精度で求めることができる。但し、下記式（１）を満たさないスロットダイコーターであっても、勿論、本発明に用いることができる。ここで、図３に示すように、Ｐｏはウェブ１２の進行方向側におけるビードメニスカス外の圧力、Ｐｐはポケット１５の内圧、σは塗布液１４の表面張力、μは塗布液１４ａの粘度、Ｕは塗布速度、ｈは膜厚、ｄは下流側リップランド１９とウェブ１２との隙間の長さ、Ｌはスロットダイ１３のスロット１６の長さ、Ｄはスロットダイ１３のスロット間隙である。そしてスロットダイ１３のポケット１５の内圧Ｐｐと、ウェブ進行方向側のビードメニスカス外の圧力Ｐｏの差圧Ｐｏ−Ｐｐを、スロットダイ１３の幅方向に一定として、下記（１）式を用いて、必要真直度を求める。これは、スロットダイ１３の先端部とバックアップロール１１との隙間の長さｄが変化しても、スロットダイ１３のポケット１５の中と前記ビードメニスカス外の差圧が一定となるように、スロットダイ１３の幅方向の流れがポケット１５の中で発生して、流量分布となることによる。
Po-Pp=1.34σ/h・(μU/σ)2/3+12μUILO(d/2-h)/d3-12μhUL/D3・・・（１）
【００２３】
上記数式（１）を満たす条件でスロットダイコーターにより塗布を実施すると、一般の工業的生産に用いられる塗布系においては、５μｍ程度のダイブロック幅方向の真直度で、塗布膜厚分布が２％程度（条件により厳密には異なる場合もある）になる。従って、高精度の薄膜塗布を実施する際の限界はこの数字であるとみなすことができる。これにより、前記スロットダイ１３を塗布位置にセットしたときに，前記先端リップとウェブとの隙間の前記スロットダイ幅方向における変動幅が５μｍ以内となるように、先端リップと前記バックアップロールの真直度を維持するのが好ましい。
【００２４】
次に、本発明の光学補償シートの製造に用いられる種々の材料について説明する。
（光学異方性層）
本発明の光学補償シートは、液晶性化合物の少なくとも１種と、フルオロ脂肪族基含有ポリマーの少なくとも１種とを含有する光学異方性層を少なくとも一層有する。
（フルオロ脂肪族基含有ポリマー）
前記光学異方性層は、後述する一般式［１ａ］又は［１ｂ］で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーから導かれる繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有ポリマー（以下、「フッ素系ポリマー」と略記することもある）を含有する。前記フッ素系ポリマーは、さらに、後述する一般式で表されるモノマーから導かれる繰り返し単位も含む共重合体であるのが好ましい。前記フッ素系ポリマーとしては、フルオロ脂肪族基を有するアクリル樹脂又はメタアクリル樹脂が好ましい。また、一般式［１ａ］又は［１ｂ］で表されるモノマーと共重合可能なビニル系モノマーとが共重合体したアクリル樹脂又はメタアクリル樹脂も好ましい。
【００２５】
前記フッ素系ポリマーにおけるフルオロ脂肪族基は、例えばテロメリゼーション法（テロマー法ともいわれる）又はオリゴメリゼーション法（オリゴマー法ともいわれる）、電解フッ素化のいずれかにより製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれることが好ましい。これらのフルオロ脂肪族化合物の製造法に関しては、例えば、「フッ素化合物の合成と機能」（監修：石川延男、発行：株式会社シーエムシー、１９８７）の１１７〜１１８ページや、「Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｌｕｏｒｉｎｅ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  ＩＩ」（Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ  １８７，Ｅｄ  ｂｙ  Ｍｉｌｏｓ  Ｈｕｄｌｉｃｋｙ  ａｎｄ  Ａｔｔｉｌａ  Ｅ．Ｐａｖｌａｔｈ，Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  １９９５）の７４７−７５２ページに記載されている。テロメリゼーション法とは、ヨウ化物等の連鎖移動常数の大きいアルキルハライドをテローゲンとして、テトラフルオロエチレン等のフッ素含有ビニル化合物のラジカル重合を行い、テロマーを合成する方法である（Ｓｃｈｅｍｅ−１に例を示した）。
【００２６】
【化３】
2006091414.tif 000004
【００２７】
得られた、末端ヨウ素化テロマーは通常、例えば［Ｓｃｈｅｍｅ２］のごとき適切な末端化学修飾を施され、フルオロ脂肪族化合物へと導かれる。これらの化合物は必要に応じ、さらに所望のモノマー構造へと変換され、フルオロ脂肪族基含有ポリマーの製造に使用される。
【００２８】
【化４】
2006091414.tif 000005
【００２９】
前記フッ素系ポリマーは、下記一般式［１ａ］又は［１ｂ］で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーから導かれる繰り返し単位を含む。
【００３０】
【化５】
2006091414.tif 000006
【００３１】
上記一般式［１ａ］において、Ｒ1は水素原子又はメチル基を表し、Ｘは酸素原子、イオウ原子又は−Ｎ（Ｒ2）−を表し（Ｒ2は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、好ましくは水素原子又はメチル基である。）、Ｚは水素原子又はフッ素原子を表し、ｍは１以上６以下の整数、ｎは２〜４の整数を表す。
【００３２】
Ｘは好ましくは酸素原子であり、Ｚは好ましくは水素原子であり、ｍは好ましくは１又は２であり、ｎは好ましくは３又は４であり、これらの混合物を用いてもよい。
【００３３】
一般式［１ｂ］において、Ａは下記の連結基群Ａから選ばれる２価（ｑ＝１）もしくは３価（ｑ＝２）の連結基又は下記の連結基群Ａから選ばれる２つ以上を組み合わせて形成される２価（ｑ＝１）もしくは３価（ｑ＝２）の連結基を表し、また、連結基同士は酸素原子を介して結合してもよく、
（連結基群Ａ）
−ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、−Ｃ6Ｈ4−および−Ｃ6Ｈ3＜：ただし、ベンゼン環上の置換位置は任意の位置でよい；
Ｚは水素原子またはフッ素原子を表し、ｐは３〜８の整数、ｑは１または２を表す。
【００３４】
本発明に使用可能なフッ素系ポリマーの製造に利用可能なモノマーの具体例を以下に挙げるが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない
【００３５】
【化６】
2006091414.tif 000007
【００３６】
【化７】
2006091414.tif 000008
【００３７】
【化８】
2006091414.tif 000009
【００３８】
【化９】
2006091414.tif 000010
【００３９】
【化１０】
2006091414.tif 000011
【００４０】
【化１１】
2006091414.tif 000012
【００４１】
【化１２】
2006091414.tif 000013
【００４２】
【化１３】
2006091414.tif 000014
【００４３】
本発明に使用可能なフッ素系ポリマーの一態様は、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される繰り返し単位と、下記一般式［２］で表される親水性基を含有する繰り返し単位とを有する共重合体である。
【００４４】
【化１４】
2006091414.tif 000015
【００４５】
上記一般式［２］において、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｑはカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）又はその塩、スルホ基（−ＳＯ3Ｈ）又はその塩、ホスホノキシ基｛−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＨ）2｝又はその塩、又は、ポリ（アルキレンオキシ）基を含むアルキル基を表す。Ｌは下記の連結基群から選ばれる任意の基、又はそれらの２つ以上を組み合わせて形成される２価の連結基を表す。
（連結基群）
単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ4−（Ｒ4は水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す）、−Ｓ−、−ＳＯ2−、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ5）−（Ｒ5はアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す）、アルキレン基及びアリーレン基。
【００４６】
一般式［２］中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、該置換基としては、下記に例示した置換基群から選ばれる置換基が好ましい。
（置換基群）
アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリール基、２−ブテニル基、３−ペンテニル基などが挙げられる）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、３−ペンチニル基などが挙げられる）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリール基であり、例えば、フェニル基、ｐ−メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられる）、アラルキル基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２のアラルキル基であり、例えば、ベンジル基、フェネチル基、３−フェニルプロピル基などが挙げられる）、置換もしくは無置換のアミノ基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１０、特に好ましくは炭素数０〜６のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アニリノ基などが挙げられる）、
【００４７】
アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１０のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは２〜１０のアルコキシカルボニル基であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは２〜１０のアシルオキシ基であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０のアシルアミノ基であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１２のアリールオキシカルボニルアミノ基であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のスルホニルアミノ基であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１６、特に好ましくは炭素数０〜１２のスルファモイル基であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のカルバモイル基であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる）、
【００４８】
アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリールチオ基であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のスルホニル基であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のスルフィニル基であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のウレイド基であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のリン酸アミド基であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは１〜１２のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる）、シリル基（好ましくは、炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは、炭素数３〜２４のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる）が含まれる。これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基を二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。
【００４９】
Ｒ1、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等）、又は後述する−Ｌ−Ｑで表される基であることが好ましく、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、塩素原子、−Ｌ−Ｑで表される基であることがより好ましく、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基であることがさらに好ましく、水素原子、炭素数１〜２のアルキル基であることが特に好ましく、Ｒ2及びＲ3が水素原子で、Ｒ1が水素原子又はメチル基であることが最も好ましい。該アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基等が挙げられる。該アルキル基は、適当な置換基を有していても良い。該置換基としては、ハロゲン原子、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、ヒドロキシル基、アシルオキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アシルアミノ基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、スルホニル基、スルファモイル基、スルホンアミド基、スルホリル基、カルボキシル基などが挙げられる。なお、アルキル基の炭素数は、置換基の炭素原子を含まない。以下、他の基の炭素数についても同様である。
【００５０】
Ｌは、上記連結基群から選ばれる２価の連結基、又はそれらの２つ以上を組み合わせて形成される２価の連結基を表す。上記連結基群中、−ＮＲ4−のＲ4は、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、好ましくは水素原子又はアルキル基である。また、−ＰＯ（ＯＲ5）−のＲ5はアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、好ましくはアルキル基である。Ｒ4及びＲ5がアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す場合の炭素数は「置換基群」で説明したものと同じである。Ｌとしては、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ4−、−Ｓ−、−ＳＯ2−、アルキレン基又はアリーレン基を含むことが好ましく、単結合、−ＣＯ−、−Ｏ−、−ＮＲ4−、アルキレン基又はアリーレン基を含んでいることが特に好ましく、単結合であることが最も好ましい。Ｌがアルキレン基を含む場合、アルキレン基の炭素数は好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜８、特に好ましくは１〜６である。特に好ましいアルキレン基の具体例として、メチレン、エチレン、トリメチレン、テトラブチレン、ヘキサメチレン基等が挙げられる。Ｌが、アリーレン基を含む場合、アリーレン基の炭素数は、好ましくは６〜２４、より好ましくは６〜１８、特に好ましくは６〜１２である。特に好ましいアリーレン基の具体例として、フェニレン、ナフタレン基等が挙げられる。Ｌが、アルキレン基とアリーレン基を組み合わせて得られる２価の連結基（即ちアラルキレン基）を含む場合、アラルキレン基の炭素数は、好ましくは７〜３４、より好ましくは７〜２６、特に好ましくは７〜１６である。特に好ましいアラルキレン基の具体例として、フェニレンメチレン基、フェニレンエチレン基、メチレンフェニレン基等が挙げられる。Ｌとして挙げられた基は、適当な置換基を有していてもよい。このような置換基としては先にＲ1〜Ｒ3における置換基として挙げた置換基と同様なものを挙げることができる。
以下にＬの具体的構造を例示するが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
【００５１】
【化１５】
2006091414.tif 000016
【００５２】
【化１６】
2006091414.tif 000017
【００５３】
前記式［２］中、Ｑはカルボキシル基、カルボキシル基の塩（例えばリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩（例えばアンモニウム、テトラメチルアンモニウム、トリメチル−２−ヒドロキシエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウム、ジメチルフェニルアンモニウムなど）、ピリジニウム塩など）、スルホ基、スルホ基の塩（塩を形成するカチオンの例は上記カルボキシル基に記載のものと同じ）、ホスホノキシ基、ホスホノキシ基の塩（塩を形成するカチオンの例は上記カルボキシル基に記載のものと同じ）、もしくは、ポリ（アルキレンオキシ）基を含むアルキル基を表す。
ポリ（アルキレンオキシ）基は（ＯＲ）xで表すことができ、Ｒは２〜４個の炭素原子を有するアルキレン基、例えば−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−、又は−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ（ＣＨ3）−であることが好ましい。
前記のポリ（オキシアルキレン）基中のオキシアルキレン単位はポリ（オキシプロピレン）におけるように同一であってもよく、また互いに異なる２種以上のオキシアルキレンが不規則に分布されたものであっても良く、直鎖又は分岐状のオキシプロピレン又はオキシエチレン単位であったり、又は直鎖又は分岐状のオキシプロピレン単位のブロック及びオキシエチレン単位のブロックのように存在するものであっても良い。
このポリ（オキシアルキレン）鎖は１つ又はそれ以上の連結基（例えば−ＣＯＮＨ−Ｐｈ−ＮＨＣＯ−、−Ｓ−など：Ｐｈはフェニレン基を表す）で連結されたものも含むことができる。連結基が３価以上の原子価を有する場合には、分岐状のオキシアルキレン単位が得られる。
また、ポリ（オキシアルキレン）基を有する重合単位を含む共重合体を本発明に用いる場合には、ポリ（オキシアルキレン）基の分子量は２５０〜３０００が適当である。
ポリ（オキシアルキレン）アクリレート及びメタクリレートは、市販のヒドロキシポリ（オキシアルキレン）材料、例えば商品名“プルロニック”［Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（旭電化工業（株）製）、アデカポリエーテル（旭電化工業（株）製）“カルボワックス［Ｃａｒｂｏｗａｘ（グリコ・プロダクス）］、”トリトン“［Ｔｏｒｉｔｏｎ（ローム・アンド・ハース（Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓ製））及びＰ．Ｅ．Ｇ（第一工業製薬（株）製）として販売されているものを公知の方法でアクリル酸、メタクリル酸、アクリルクロリド、メタクリルクロリド又は無水アクリル酸等と反応させることによって製造できる。別に、公知の方法で製造したポリ（オキシアルキレン）ジアクリレート等を用いることもできる。
【００５４】
本発明に使用可能なフッ素系ポリマーの製造に利用可能な前記式［２］に対応するモノマーの具体例を以下に挙げるが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない。ポリ（アルキレンオキシ）は重合度Ｘが異なるものの混合物であることが多く、具体例として示す化合物においても重合度の平均に近い整数で重合度を表している。
【００５５】
【化１７】
2006091414.tif 000018
【００５６】
【化１８】
2006091414.tif 000019
【００５７】
【化１９】
2006091414.tif 000020
【００５８】
【化２０】
2006091414.tif 000021
【００５９】
前記フッ素系ポリマーは、前記一般式［２］で表される繰り返し単位を１種含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。また、前記フッ素系ポリマーは、上記各繰り返し単位以外の他の繰り返し単位を１種又は２種以上有していてもよい。前記他の繰り返し単位については特に制限されず、通常のラジカル重合反応可能なモノマーから誘導される繰り返し単位が好ましい例として挙げられる。以下、他の繰り返し単位を誘導するモノマーの具体例を挙げる。前記フッ素系ポリマーは、下記モノマー群から選ばれる１種又は２種以上のモノマーから誘導される繰り返し単位を含有していてもよい。
【００６０】
モノマー群
（１）アルケン類
エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブテン、１−ヘキセン、１−ドデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン、ヘキサフルオロプロペン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、３，３，３−トリフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデンなど；
（２）ジエン類
１，３−ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエン、２−エチル−１，３−ブタジエン、２−ｎ−プロピル−１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ペンタジエン、１−フェニル−１，３−ブタジエン、１−α−ナフチル−１，３−ブタジエン、１−β−ナフチル−１，３−ブタジエン、２−クロロ−１，３−ブタジエン、１−ブロモ−１，３−ブタジエン、１−クロロブタジエン、２−フルオロ−１，３−ブタジエン、２，３−ジクロロ−１，３−ブタジエン、１，１，２−トリクロロ−１，３−ブタジエン及び２−シアノ−１，３−ブタジエン、１，４−ジビニルシクロヘキサンなど；
【００６１】
（３）α，β−不飽和カルボン酸の誘導体
（３ａ）アルキルアクリレート類
メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、アミルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、２−エチルへキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｔｅｒｔ−オクチルアクリレート、ドデシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、２−クロロエチルアクリレート、２−ブロモエチルアクリレート、４−クロロブチルアクリレート、２−シアノエチルアクリレート、２−アセトキシエチルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、２−クロロシクロヘキシルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールアクリレート（ポリオキシエチレンの付加モル数：ｎ＝２ないし１００のもの）、３−メトキシブチルアクリレート、２−エトキシエチルアクリレート、２−ブトキシエチルアクリレート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアクリレート、１−ブロモ−２−メトキシエチルアクリレート、１，１−ジクロロ−２−エトキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレートなど）；
【００６２】
（３ｂ）アルキルメタクリレート類
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート、アリルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、クレジルメタクリレート、ナフチルメタクリレート、２−メトキシエチルメタクリレート、３−メトキシブチルメタクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（ポリオキシエチレンの付加モル数：ｎ＝２ないし１００のもの）、２−アセトキシエチルメタクリレート、２−エトキシエチルメタクリレート、２−ブトキシエチルメタクリレート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、アリルメタクリレート、２−イソシアナトエチルメタクリレートなど；
【００６３】
（３ｃ）不飽和多価カルボン酸のジエステル類
マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、イタコン酸ジメチル、タコン酸ジブチル、クロトン酸ジブチル、クロトン酸ジヘキシル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジメチルなど；
【００６４】
（３ｅ）α、β−不飽和カルボン酸のアミド類
Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔブチルアクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔオクチルメタクリルアミド、Ｎ−シクロヘキシルアクリルアミド、Ｎ−フェニルアクリルアミド、Ｎ−（２−アセトアセトキシエチル）アクリルアミド、Ｎ−ベンジルアクリルアミド、Ｎ−アクリロイルモルフォリン、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−メチルマレイミドなど；
【００６５】
（４）不飽和ニトリル類
アクリロニトリル、メタクリロニトリルなど；
（５）スチレン及びその誘導体
スチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔブチルスチレン、ｐ−ビニル安息香酸メチル、α−メチルスチレン、ｐ−クロロメチルスチレン、ビニルナフタレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−ヒドロキシメチルスチレン、ｐ−アセトキシスチレンなど；
（６）ビニルエステル類
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、安息香酸ビニル、サリチル酸ビニル、クロロ酢酸ビニル、メトキシ酢酸ビニル、フェニル酢酸ビニルなど；
【００６６】
（７）ビニルエーテル類
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルビニルエーテル、ｎ−ペンチルビニルエーテル、ｎ−ヘキシルビニルエーテル、ｎ−オクチルビニルエーテル、ｎ−ドデシルビニルエーテル、ｎ−エイコシルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、フルオロブチルビニルエーテル、フルオロブトキシエチルビニルエーテルなど；及び
（８）その他の重合性単量体
Ｎ−ビニルピロリドン、メチルビニルケトン、フェニルビニルケトン、メトキシエチルビニルケトン、２−ビニルオキサゾリン、２−イソプロペニルオキサゾリンなど。
【００６７】
他の繰り返し単位を誘導するモノマーとしては下記一般式［３］で表されるモノマーが好適に用いられる。
【００６８】
【化２１】
2006091414.tif 000022
【００６９】
上記一般式［３］において、Ｒ6は水素原子又はメチル基を表し、Ｙは２価の連結基を表し、Ｒ7は置換基を有しても良い炭素数１以上２０以下の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基を表す。Ｚて表される２価の連結基としては、酸素原子、イオウ原子、又は−Ｎ（Ｒ5）−が好ましい。ここで、Ｒ5は、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチルが好ましい。Ｒ5はより好ましくは、水素原子又はメチルである。Ｙは、酸素原子、−ＮＨ−、又は−Ｎ（ＣＨ3）−であることが特に好ましい。
【００７０】
Ｒ7で表される炭素数１以上２０以下の直鎖、分岐又は環状のアルキル基としては、直鎖及び分岐してもよいメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基、エイコサニル基等、また、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の単環シクロアルキル基及びビシクロヘプチル基、ビシクロデシル基、トリシクロウンデシル基、テトラシクロドデシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、テトラシクロデシル基等の多環シクロアルキル基が好適に用いられる。
【００７１】
Ｒ7で表されるアルキル基の置換基としては、水酸基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、カルボキシル基、アルキルエーテル基、アリールエーテル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アミノ基等があげられるがこの限りではない。
【００７２】
上記一般式［３］で表されるモノマーは、アルキル（メタ）アクリレート又はポリ（アルキレンオキシ）（メタ）アクリレートであることが特に好ましい。
【００７３】
上記一般式［３］で示されるモノマーの具体例を次に示すが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない
【００７４】
【化２２】
2006091414.tif 000023
【００７５】
【化２３】
2006091414.tif 000024
【００７６】
【化２４】
2006091414.tif 000025
【００７７】
【化２５】
2006091414.tif 000026
【００７８】
【化２６】
2006091414.tif 000027
【００７９】
【化２７】
2006091414.tif 000028
【００８０】
【化２８】
2006091414.tif 000029
【００８１】
【化２９】
2006091414.tif 000030
【００８２】
【化３０】
2006091414.tif 000031
【００８３】
【化３１】
2006091414.tif 000032
【００８４】
【化３２】
2006091414.tif 000033
【００８５】
【化３３】
2006091414.tif 000034
【００８６】
前記フッ素系ポリマーは、光学異方性層中に少なくとも２種類含有されることが好ましい。少なくとも２種類含有することによって、ムラ改良と液晶性化合物の制御を独立にできるようになり、面状と視野角特性を両立することが可能となる。
【００８７】
前記フッ素系ポリマー中、フルオロ脂肪族基含有モノマーの量は、該ポリマーの構成モノマー総量の５質量％以上であるのが好ましく、１０質量％以上であるのがより好ましく、３０質量％以上であるのがさらに好ましい。
【００８８】
本発明に用いる前記フッ素系ポリマーの質量平均分子量は１０００以上１，０００，０００以下であるのが好ましく、１０００以上５００，０００以下であるのがより好ましく、１０００以上１００，０００以下であるのがさらに好ましい。質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いて、ポリスチレン（ＰＳ）換算の値として測定可能である。
【００８９】
前記フッ素系ポリマーの重合方法は、特に限定されるものではないが、例えば、ビニル基を利用したカチオン重合やラジカル重合、あるいは、アニオン重合等の重合方法を採ることができ、これらの中ではラジカル重合が汎用に利用できる点で特に好ましい。ラジカル重合の重合開始剤としては、ラジカル熱重合開始剤や、ラジカル光重合開始剤等の公知の化合物を使用することができるが、特に、ラジカル熱重合開始剤を使用することが好ましい。ここで、ラジカル熱重合開始剤は、分解温度以上に加熱することにより、ラジカルを発生させる化合物である。このようなラジカル熱重合開始剤としては、例えば、ジアシルパーオキサイド（アセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等）、ケトンパーオキサイド（メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等）、ハイドロパーオキサイド（過酸化水素、ｔｅｒｔ−ブチルハイドパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等）、ジアルキルパーオキサイド（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド等）、パーオキシエステル類（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート等）、アゾ系化合物（アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル等）、過硫酸塩類（過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等）が挙げられる。このようなラジカル熱重合開始剤は、１種を単独で使用することもできるし、あるいは２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００９０】
ラジカル重合方法は、特に制限されるものでなく、乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法、溶液重合法等を採ることが可能である。典型的なラジカル重合方法である溶液重合についてさらに具体的に説明する。他の重合方法についても概要は同等であり、その詳細は例えば「高分子科学実験法」高分子学会編（東京化学同人、１９８１年）等に記載されている。
【００９１】
溶液重合を行うためには有機溶媒を使用する。これらの有機溶媒は本発明の目的、効果を損なわない範囲で任意に選択可能である。これらの有機溶媒は通常、大気圧下での沸点が５０〜２００℃の範囲内の値を有する有機化合物であり、各構成成分を均一に溶解させる有機化合物が好ましい。好ましい有機溶媒の例を示すと、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類；ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、γ−ブチロラクトン等のエステル類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；が挙げられる。なお、これらの有機溶媒は、１種単独又は２種以上を組み合わせて用いることが可能である。さらに、モノマーや生成するポリマーの溶解性の観点から上記有機溶媒に水を併用した水混合有機溶媒も適用可能である。
【００９２】
また、溶液重合条件も特に制限されるものではないが、例えば、５０〜２００℃の温度範囲内で、１０分〜３０時間加熱することが好ましい。さらに、発生したラジカルが失活しないように、溶液重合中はもちろんのこと、溶液重合開始前にも、不活性ガスパージを行うことが好ましい。不活性ガスとしては通常窒素ガスが好適に用いられる。
【００９３】
前記フッ素系ポリマーを好ましい分子量範囲で得るためには、連鎖移動剤を用いたラジカル重合法が特に有効である。連鎖移動剤としてはメルカプタン類（例えば、オクチルメルカプタン、デシルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン、オクタデシルメルカプタン、チオフェノール、ｐ−ノニルチオフェノール等）、ポリハロゲン化アルキル（例えば、四塩化炭素、クロロホルム、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，１−トリブロモオクタンなど）、低活性モノマー類（α−メチルスチレン、α−メチルスチレンダイマー等）のいずれも用いることができるが、好ましくは炭素数４〜１６のメルカプタン類である。これらの連鎖移動剤の使用量は、連鎖移動剤の活性やモノマーの組み合わせ、重合条件などにより著しく影響され精密な制御が必要であるが、通常は使用するモノマーの全モル数に対して０．０１モル％〜５０モル％程度であり、好ましくは０．０５モル％〜３０モル％、特に好ましくは０．０８モル％〜２５モル％である。これらの連鎖移動剤は、重合過程において重合度を制御するべき対象のモノマーと同時に系内に存在させればよく、その添加方法については特に問わない。モノマーに溶解して添加してもよいし、モノマーと別途に添加することも可能である。
【００９４】
以下に、フッ素系ポリマーとして本発明に好ましく用いられるフルオロ脂肪族基含有共重合体の具体例を示すが、本発明はこれらの具体例によってなんら限定されるものではない。ここで式中の数値は、それぞれ各モノマーの組成比を示す質量百分率であり、ＭｗはＧＰＣにより測定されたＰＳ換算の質量平均分子量である。ａ、ｂ、ｃ、ｄ等の数値は質量比を表す。
【００９５】
【化３４】
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【００９６】
【化３５】
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【００９７】
【化３６】
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【００９８】
【化３７】
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【００９９】
【化３８】
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【０１００】
【化３９】
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【０１０１】
【化４０】
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【０１０２】
【化４１】
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【０１０３】
【化４２】
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【０１０４】
【化４３】
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【０１０５】
【化４４】
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【０１０６】
【化４５】
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【０１０７】
【化４６】
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【０１０８】
【化４７】
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【０１０９】
【化４８】
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【０１１０】
【化４９】
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【０１１１】
【化５０】
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【０１１２】
【化５１】
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【０１１３】
本発明に用いられるフッ素系ポリマーは、公知慣用の方法で製造することができる。例えば先にあげたフルオロ脂肪族基を有するモノマー、水素結合性基を有するモノマー等を含む有機溶媒中に、汎用のラジカル重合開始剤を添加し、重合させることにより製造できる。また、場合によりその他の付加重合性不飽和化合物を、さらに添加して上記と同じ方法にて製造することができる。各モノマーの重合性に応じ、反応容器にモノマーと開始剤を滴下しながら重合する滴下重合法なども、均一な組成のポリマーを得るために有効である。
【０１１４】
前記フッ素系ポリマーの含有量の好ましい範囲は、光学異方性層の形成に用いられる組成物（塗布液である場合は溶媒を除いた組成物）中、０．００５〜８質量％であるのが好ましく、０．０１〜５質量％であるのがより好ましく、０．０５〜２．５質量％であるのがさらに好ましい。前記フッ素系ポリマーの添加量が０．００５質量％未満では効果が不十分であり、また８質量％より多くなると、塗膜の乾燥が十分に行われなくなったり、光学補償シートとしての性能（例えばレターデーションの均一性等）に悪影響を及ぼす。
【０１１５】
本発明の光学補償シートは、液晶性化合物、前記フッ素系ポリマー、及びその他必要に応じて添加する各種化合物を含有する組成物を、配向膜上に、前記方法により塗布し、液晶性化合物の分子を配向させることにより光学異方性層を形成する工程を含む方法によって作製することができる。前記光学異方性層は、液晶性化合物の分子の配向によって発現された光学異方性を示す。次に、本発明の光学補償シートに必要な構成材料のうち、前記で説明したフッ素系ポリマー以外の材料について詳細に説明する。
【０１１６】
（液晶性化合物）
前記光学異方性層は、液晶表示装置の黒表示における液晶セル中の液晶性化合物を補償するように設計することが好ましい。黒表示における液晶セル中の液晶性化合物の配向状態は、液晶表示装置のモードにより異なる。この液晶セル中の液晶性化合物の配向状態に関しては、ＩＤＷ’００、ＦＭＣ７−２のＰ４１１〜４１４等に記載されている。
光学異方性層の形成に用いる液晶性化合物には、棒状液晶性化合物及びディスコティック液晶性化合物が含まれる。棒状液晶性化合物及びディスコティック液晶性化合物は、高分子液晶でも低分子液晶でもよく、さらに、低分子液晶が架橋され液晶性を示さなくなったものも含まれる。
【０１１７】
（棒状液晶性化合物）
棒状液晶性化合物としては、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。なお、棒状液晶性化合物には、金属錯体も含まれる。また、棒状液晶性化合物を繰り返し単位中に含む液晶ポリマーも、本発明の棒状液晶性化合物として用いることができる。言い換えると、棒状液晶性化合物は、（液晶）ポリマーと結合していてもよい。
棒状液晶性化合物については、例えば、季刊化学総説第２２巻液晶の化学（１９９４）日本化学会編の第４章、第７章及び第１１章、及び液晶デバイスハンドブック日本学術振興会第１４２委員会編の第３章に記載のものを採用できる。棒状液晶性化合物の複屈折率は、０．００１〜０．７の範囲にあることが好ましい。
【０１１８】
棒状液晶性化合物は、その配向状態を固定するために、重合性基を有することが好ましい。重合性基は、不飽和重合性基又はエポキシ基が好ましく、不飽和重合性基がさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基が最も好ましい。
【０１１９】
（ディスコティック液晶性化合物）
ディスコティック液晶性化合物には、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告（Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．７１巻、１１１頁（１９８１年））に記載されているベンゼン誘導体、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告（Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．１２２巻、１４１頁（１９８５年）、Ｐｈｙｓｉｃｓ  ｌｅｔｔ，Ａ，７８巻、８２頁（１９９０））に記載されているトルキセン誘導体、Ｂ．Ｋｏｈｎｅらの研究報告（Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．９６巻、７０頁（１９８４年））に記載されたシクロヘキサン誘導体及びＪ．Ｍ．Ｌｅｈｎらの研究報告（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１７９４頁（１９８５年））、Ｊ．Ｚｈａｎｇらの研究報告（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１６巻、２６５５頁（１９９４年））に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルが含まれる。
【０１２０】
ディスコティック液晶性化合物としては、分子中心の母核に対して、直鎖のアルキル基、アルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基が母核の側鎖として放射線状に置換した構造の化合物も含まれる。分子又は分子の集合体が、回転対称性を有し、一定の配向を付与できる化合物であることが好ましい。ディスコティック液晶性化合物から形成する光学異方性層は、最終的に光学異方性層に含まれる化合物がディスコティック液晶性化合物である必要はなく、例えば、低分子のディスコティック液晶性分子が熱や光で反応する基を有しており、結果的に熱、光で反応により重合又は架橋し、高分子量化し液晶性を失った化合物も含まれる。ディスコティック液晶性化合物の好ましい例は、特開平８−５０２０６号公報に記載されている。また、ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平８−２７２８４公報に記載がある。
【０１２１】
ディスコティック液晶性化合物を重合により固定するためには、ディスコティック液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。従って、重合性基を有するディスコティック液晶性化合物は、下記式（ＩＩＩ）で表わされる化合物であることが好ましい。
【０１２２】
一般式（Ｖ）
Ｄ（−ＭＰ）n
（一般式（Ｖ）中、Ｄは円盤状コアであり、Ｍは二価の連結基であり、Ｐは重合性基であり、ｎは４〜１２の整数である。）
【０１２３】
円盤状コア（Ｄ）の例を以下に示す。以下の各例において、ＭＰ（又はＰＭ）は、二価の連結基（Ｍ）と重合性基（Ｐ）との組み合わせを意味する。
【０１２４】
【化５２】
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【０１２５】
【化５３】
2006091414.tif 000054
【０１２６】
【化５４】
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【０１２７】
【化５５】
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【０１２８】
【化５６】
2006091414.tif 000057
【０１２９】
【化５７】
2006091414.tif 000058
【０１３０】
【化５８】
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【０１３１】
【化５９】
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【０１３２】
式（Ｖ）において、二価の連結基（Ｍ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基（Ｍ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−及び−Ｓ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることがさらに好ましい。二価の連結基（Ｍ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−及び−Ｏ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、１〜１２であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、２〜１２であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、６〜１０であることが好ましい。アルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基は、置換基（例、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ、アルコキシ基、アシルオキシ基）を有していてもよい。
【０１３３】
二価の連結基（Ｍ）の例を以下に示す。左側が円盤状コア（Ｄ）に結合し、右側が重合性基（Ｐ）に結合する。ＡＬはアルキレン基又はアルケニレン基を意味し、ＡＲはアリーレン基を意味する。
Ｍ１：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−
Ｍ２：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｍ３：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−
Ｍ４：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｍ５：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−
Ｍ６：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｍ７：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｍ８：−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｍ９：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−
Ｍ１０：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
【０１３４】
Ｍ１１：−Ｏ−ＡＬ−
Ｍ１２：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｍ１３：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｍ１４：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｍ１５：−Ｏ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｍ１６：−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｍ１７：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−
Ｍ１８：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｍ１９：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｍ２０：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｍ２１：−Ｓ−ＡＬ−
Ｍ２２：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−
Ｍ２３：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｍ２４：−Ｓ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｍ２５：−Ｓ−ＡＲ−ＡＬ−
【０１３５】
式（Ｖ）の重合性基（Ｐ）は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基（Ｐ）の例を以下に示す。
【０１３６】
【化６０】
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【０１３７】
【化６１】
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【０１３８】
【化６２】
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【０１３９】
【化６３】
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【０１４０】
【化６４】
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【０１４１】
【化６５】
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【０１４２】
重合性基（Ｐ）は、不飽和重合性基（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１７）又はエポキシ基（Ｐ６、Ｐ１８）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（Ｐ１、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１７）であることが最も好ましい。式（Ｖ）において、ｎは４〜１２の整数である。具体的な数字は、ディスコティックコア（Ｄ）の種類に応じて決定される。なお、複数のＭとＰの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。二種類以上のディスコティック液晶性分子（例えば、二価の連結基に不斉炭素原子を有する分子と有していない分子）を併用してもよい。
【０１４３】
ハイブリッド配向では、ディスコティック液晶性化合物の長軸（円盤面）と支持体の面との角度、すなわち傾斜角が、光学異方性層の深さ（すなわち、透明支持体に垂直な）方向でかつ偏光膜の面からの距離の増加と共に増加又は減少している。角度は、距離の増加と共に減少することが好ましい。さらに、傾斜角の変化としては、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、あるいは、増加及び減少を含む間欠的変化が可能である。間欠的変化は、厚さ方向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。角度が変化しない領域を含んでいても、全体として増加又は減少していればよい。しかしながら、傾斜角は連続的に変化することが好ましい。
【０１４４】
ディスコティック液晶性化合物の長軸（円盤面）の平均方向（各分子の長軸方向の平均）は、一般にディスコティック液晶性化合物あるいは配向膜の材料を選択することにより、又はラビング処理方法を選択することにより、調整することができる。また、表面側（空気側）のディスコティック液晶性化合物の長軸（円盤面）方向は、一般にディスコティック液晶性化合物あるいはディスコティック液晶性化合物と共に使用する添加剤の種類を選択することにより調整することができる。
ディスコティック液晶性化合物と共に使用する添加剤の例としては、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー及びポリマーなどを挙げることができる。長軸の配向方向の変化の程度も、上記と同様に、液晶性分子と添加剤との選択により調整できる。
【０１４５】
ディスコティック液晶性化合物と共に使用する可塑剤、界面活性剤及び重合性モノマーは、ディスコティック液晶性化合物と相溶性を有し、ディスコティック液晶性化合物の傾斜角の変化を与えられるか、あるいは配向を阻害しないことが好ましい。添加成分の中でも重合性モノマー（例、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基及びメタクリロイル基を有する化合物）の添加が好ましい。上記化合物の添加量は、ディスコティック液晶性化合物に対して一般に１〜５０質量％の範囲にあり、５〜３０質量％の範囲にあることが好ましい。なお、重合性の反応性官能基数が４以上のモノマーを混合して用いると、配向膜と光学異方性層間の密着性を高めることが出来る。
【０１４６】
光学異方性層には、前記フルオロ脂肪族系ポリマーが含まれているが、さらに別のポリマーをディスコティック液晶性化合物とともに使用してもよく、そのポリマーは、ディスコティック液晶性化合物とある程度の相溶性を有し、ディスコティック液晶性化合物に傾斜角の変化を与えられることが好ましい。
ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース及びセルロースアセテートブチレートを挙げることができる。ディスコティック液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、ディスコティック液晶性化合物に対して０．１〜１０質量％の範囲にあることが好ましく、０．１〜８質量％の範囲にあることがより好ましく、０．１〜５質量％の範囲にあることがさらに好ましい。
ディスコティック液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度は、７０〜３００℃が好ましく、７０〜１７０℃がさらに好ましい。
【０１４７】
（液晶性分子の配向状態の固定）
配向させた液晶性分子を、配向状態を維持して固定することができる。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。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。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各公報記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号公報記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号公報記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各公報記載）、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号公報記載）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号、米国特許４２３９８５０号の各公報記載）及びオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号公報記載）が含まれる。
【０１４８】
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％の範囲にあることが好ましく、０．５〜５質量％の範囲にあることがさらに好ましい。
液晶性分子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。
照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５０Ｊ／ｃｍ2の範囲にあることが好ましく、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５０００ｍＪ／ｃｍ2の範囲にあることがより好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ2〜８００ｍＪ／ｃｍ2の範囲にあることがさらに好ましい。また、光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
保護層を、光学異方性層の上に設けてもよい。
【０１４９】
前記光学異方性層は、上記種々の材料を含有する塗布液を調製し、該塗布液を上記スロットコート法で塗布することにより形成することができる。
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、テトラクロロエタン）、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）、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。アルキルハライド及びケトンが好ましい。２種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
本発明のように非常に均一性の高い光学フイルムを作製する場合には、表面張力が２５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましく、２２ｍＮ／ｍ以下であることが更に好ましい。
【０１５０】
光学異方性層の厚さは、０．１〜２０μｍであることが好ましく、０．５〜１５μｍであることがさらに好ましく、１〜１０μｍであることが最も好ましい。
【０１５１】
（配向膜）
前記光学異方性層は、配向膜上に上記塗布液を塗布して、形成してもよい。本発明において、好ましい配向膜の例としては、特開平８−３３８９１３号公報に記載の、架橋されたポリマー、より好ましくは架橋されたポリビニルアルコールからなる配向膜が挙げられる。配向膜は、従来公知の塗布方法（例、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）を利用して形成することができるが、前記光学異方性層と同様、スロットダイコート法により塗布して形成するのが、ムラのない配向膜を形成でき、その結果、ムラのない光学異方性層を形成できる点で好ましい。
配向膜は、１０μｍ以下の膜厚を有することが好ましい。
【０１５２】
（透明支持体）
本発明の光学補償シートは、前記光学異方性層を支持する支持体を有していてもよい。支持体は、ガラス、もしくは透明なポリマーフイルムであることが好ましい。支持体は、光透過率が８０％以上であることが好ましい。ポリマーフイルムを構成するポリマーの例には、セルロースエステル（例、セルロースアセテート、セルロースジアセテート）、ノルボルネン系ポリマー及びポリメチルメタクリレートが含まれる。市販のポリマー（ノルボルネン系ポリマーでは、アートン及びゼオネックスいずれも商品名））を用いてもよい。
中でもセルロースエステルが好ましく、セルロースの低級脂肪酸エステルがさらに好ましい。低級脂肪酸とは、炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味する。特に炭素原子数が２（セルロースアセテート）、３（セルロースプロピオネート）又は４（セルロースブチレート）が好ましい。セルロースアセテートが特に好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよい。
【０１５３】
なお、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現しやすいポリマーであっても、ＷＯ００／２６７０５号公報に記載のように、分子を修飾することで複屈折の発現性を制御すれば、本発明の光学補償シートに用いることもできる。
【０１５４】
また、偏光板保護フイルム、もしくは位相差フイルムに本発明の光学補償シートを使用する場合は、光学異方性層の支持体として用いるポリマーフイルムとしては、酢化度が５５．０〜６２．５％であるセルロースアセテートを使用することが好ましい。酢化度は、５７．０〜６２．０％であることがさらに好ましい。
【０１５５】
酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ＡＳＴＭ：Ｄ−８１７−９１（セルロースアセテート等の試験法）におけるアセチル化度の測定及び計算によって求められる。
セルロースアセテートの粘度平均重合度（ＤＰ）は、２５０以上であることが好ましく、２９０以上であることがさらに好ましい。また、セルロースアセテートは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるＭｗ／Ｍｎ（Ｍｗは質量平均分子量、Ｍｎは数平均分子量）の分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なＭｗ／Ｍｎの値としては、１．０〜１．７であることが好ましく、１．０〜１．６５であることがさらに好ましく、１．０〜１．６であることが最も好ましい。
【０１５６】
セルロースアセテートでは、セルロースの２位、３位、６位のヒドロキシルが均等に置換されるのではなく、６位の置換度が小さくなる傾向がある。本発明に用いるポリマーフイルムでは、セルロースの６位置換度が、２位、３位に比べて同程度又は多い方が好ましい。
２位、３位、６位の置換度の合計に対する、６位の置換度の割合は、３０〜４０％であることが好ましく、３１〜４０％であることがさらに好ましく、３２〜４０％であることが最も好ましい。６位の置換度は、０．８８以上であることが好ましい。
各位置の置換度は、ＮＭＲによって測定することできる。
６位置換度が高いセルロースアセテートは、特開平１１−５８５１号公報の段落番号００４３〜００４４に記載の合成例１、段落番号００４８〜００４９に記載の合成例２、そして段落番号００５１〜００５２に記載の合成例３の方法を参照して合成することができる。
【０１５７】
（楕円偏光板）
また、本発明は、少なくとも、偏光膜と、該偏光膜の片面に設けられた透明保護膜とを有し、該透明保護膜が、本発明の光学補償シートである楕円偏光板にも関する。例えば、本発明の光学補償シートを、偏光板と貼り合せてもよいし、偏光板の偏光膜を保護する保護フイルムとして使用してもよい。楕円偏光板の構成とすることで、その機能を著しく発揮することができる。
【０１５８】
（偏光膜）
本発明に使用可能な偏光膜（「偏光子」という場合もある）は、Ｏｐｔｉｖａ社製のものに代表される塗布型偏光膜、もしくはバインダーと、ヨウ素又は二色性色素からなる偏光膜が好ましい。
偏光膜におけるヨウ素及び二色性色素は、バインダー中で配向することで偏向性能を発現する。ヨウ素及び二色性色素は、バインダー分子に沿って配向するか、もしくは二色性色素が液晶のような自己組織化により一方向に配向することが好ましい。
【０１５９】
汎用の偏光子は、例えば、延伸したポリマーを、浴槽中のヨウ素もしくは二色性色素の溶液に浸漬し、バインダー中にヨウ素、もしくは二色性色素をバインダー中に浸透させることで作製することができる。
汎用の偏光膜は、ポリマー表面から４μｍ程度（両側合わせて８μｍ程度）にヨウ素もしくは二色性色素が分布しており、十分な偏光性能を得るためには、少なくとも１０μｍの厚みが必要である。浸透度は、ヨウ素もしくは二色性色素の溶液濃度、同浴槽の温度、同浸漬時間により制御することができる。
上記のように、バインダー厚みの下限は、１０μｍであることが好ましい。一方、厚みの上限については、特に限定はしないが、偏光板を液晶表示装置に使用した場合に発生する光漏れ現象の観点からは、薄ければ薄い程よい。現在、汎用の偏光板（約３０μｍ）以下であることが好ましく、２５μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がさらに好ましい。２０μｍ以下であると、光漏れ現象は、１７インチの液晶表示装置では、観察されなくなる。
【０１６０】
偏光膜のバインダーは架橋していてもよい。架橋しているバインダーは、それ自体架橋可能なポリマーを用いることができる。官能基を有するポリマーあるいはポリマーに官能基を導入して得られるバインダーを、光、熱あるいはｐＨ変化により、バインダー間で反応させて偏光膜を形成することができる。
また、架橋剤によりポリマーに架橋構造を導入してもよい。反応活性の高い化合物である架橋剤を用いてバインダー間に架橋剤に由来する結合基を導入して、バインダー間を架橋することにより形成することができる。
架橋は一般に、ポリマー又はポリマーと架橋剤の混合物を含む塗布液を、透明支持体上に塗布したのち、加熱を行なうことにより実施される。最終商品の段階で耐久性が確保できれば良いため、架橋させる処理は、最終の偏光板を得るまでのいずれの段階で行なっても良い。
【０１６１】
偏光膜のバインダーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができる。ポリマーの例には、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレン、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、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、ポリビニルトルエン、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、塩素化ポリオレフィン（例、ポリ塩化ビニル）、ポリエステル、ポリイミド、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、カルボキシメチルセルロース、ポリプロピレン、ポリカーボネート及びそれらのコポリマー（例、アクリル酸／メタクリル酸重合体、スチレン／マレインイミド重合体、スチレン／ビニルトルエン重合体、酢酸ビニル／塩化ビニル重合体、エチレン／酢酸ビニル重合体）が含まれる。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及び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さらに好ましく、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。
【０１６２】
ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールのケン化度は、７０〜１００％が好ましく、８０〜１００％がさらに好ましく、９５〜１００％が最も好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は、１００〜５０００が好ましい。
変性ポリビニルアルコールは、ポリビニルアルコールに対して、共重合変性、連鎖移動変性あるいはブロック重合変性により変性基を導入して得られる。共重合変性では、変性基として、−ＣＯＯＮａ、−Ｓｉ（ＯＨ）3、Ｎ（ＣＨ3）3・Ｃｌ、Ｃ9Ｈ19ＣＯＯ−、−ＳＯ3Ｎａ、−Ｃ12Ｈ25を導入することができる。連鎖移動変性では、変性基として、−ＣＯＯＮａ、−ＳＨ、−ＳＣ12Ｈ25を導入することができる。変性ポリビニルアルコールの重合度は、１００〜３０００が好ましい。変性ポリビニルアルコールについては、特開平８−３３８９１３号、同９−１５２５０９号及び同９−３１６１２７号の各公報に記載がある。
ケン化度が８５〜９５％の未変性ポリビニルアルコール及びアルキルチオ変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。
ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールは、２種以上を併用してもよい。
【０１６３】
バインダーの架橋剤は、多く添加すると、偏光膜の耐湿熱性を向上させることができる。ただし、バインダーに対して架橋剤を５０質量％以上添加すると、ヨウ素、もしくは二色性色素の配向性が低下する。架橋剤の添加量は、バインダーに対して、０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１５質量％がさらに好ましい。
バインダーは、架橋反応が終了した後でも、反応しなかった架橋剤をある程度含んでいる。ただし、残存する架橋剤の量は、バインダー中に１．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがさらに好ましい。バインダー層中に１．０質量％を超える量で架橋剤が含まれていると、耐久性に問題が生じる場合がある。すなわち、架橋剤の残留量が多い偏光膜を液晶表示装置に組み込み、長期使用、あるいは高温高湿の雰囲気下に長期間放置した場合に、偏光度の低下が生じることがある。
架橋剤については、米国再発行特許２３２９７号公報に記載がある。また、ホウ素化合物（例、ホウ酸、硼砂）も、架橋剤として用いることができる。
【０１６４】
二色性色素としては、アゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフェニルメタン系色素、キノリン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素あるいはアントラキノン系色素が用いられる。二色性色素は、水溶性であることが好ましい。二色性色素は、親水性置換基（例、スルホ、アミノ、ヒドロキシル）を有することが好ましい。
二色性色素の例には、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・オレンジ３９、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・オレンジ７２、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド３９、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド７９、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド８１、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド８３、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド８９、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・バイオレット４８、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・ブルー６７、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・ブルー９０、Ｃ．Ｉ．ダイレクト・グリーン５９、Ｃ．Ｉ．アシッド・レッド３７が含まれる。二色性色素については、特開平１−１６１２０２号、同１−１７２９０６号、同１−１７２９０７号、同１−１８３６０２号、同１−２４８１０５号、同１−２６５２０５号、同７−２６１０２４号の各公報に記載がある。二色性色素は、遊離酸、あるいはアルカリ金属塩、アンモニウム塩又はアミン塩として用いられる。２種類以上の二色性色素を配合することにより、各種の色相を有する偏光膜を製造することができる。偏光軸を直交させた時に黒色を呈する化合物（色素）を用いた偏光膜、あるいは黒色を呈するように各種の二色性分子を配合した偏光膜又は偏光板が、単板透過率及び偏光率とも優れており好ましい。
【０１６５】
液晶表示装置のコントラスト比を高めるためには、偏光板の透過率は高い方が好ましく、偏光度も高い方が好ましい。偏光板の透過率は、波長５５０ｎｍの光において、３０〜５０％の範囲にあることが好ましく、３５〜５０％の範囲にあることがさらに好ましく、４０〜５０％の範囲にある（偏光板の単板透過率の最大値は５０％である）ことが最も好ましい。偏光度は、波長５５０ｎｍの光において、９０〜１００％の範囲にあることが好ましく、９５〜１００％の範囲にあることがさらに好ましく、９９〜１００％の範囲にあることが最も好ましい。
【０１６６】
偏光膜と光学異方性層、あるいは、偏光膜と配向膜を、接着剤を介して配置することも可能性である。接着剤は、ポリビニルアルコール系樹脂（アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基による変性ポリビニルアルコールを含む）やホウ素化合物水溶液を用いることができる。その中でもポリビニルアルコール系樹脂が好ましい。接着剤層の厚みは、乾燥後に０．０１〜１０μｍの範囲にあることが好ましく、０．０５〜５μｍの範囲にあることが特に好ましい。
【０１６７】
（楕円偏光板の製造）
偏光膜は、歩留まりの観点から、バインダーを偏光膜の長手方向（ＭＤ方向）に対して、１０〜８０度傾斜して延伸するか（延伸法）、もしくはラビングした（ラビング法）後に、ヨウ素、二色性染料で染色することが好ましい。傾斜角度は、ＬＣＤを構成する液晶セルの両側に貼り合わされる２枚の偏光板の透過軸と液晶セルの縦又は横方向のなす角度にあわせるように延伸することが好ましい。
通常の傾斜角度は４５度である。しかし、最近は、透過型、反射型及び半透過型ＬＣＤにおいて必ずしも４５度でない装置が開発されており、延伸方向はＬＣＤの設計にあわせて任意に調整できることが好ましい。
【０１６８】
延伸法の場合、延伸倍率は２．５〜３０．０倍が好ましく、３．０〜１０．０倍がさらに好ましい。延伸は、空気中でのドライ延伸で実施できる。また、水に浸漬した状態でのウェット延伸を実施してもよい。ドライ延伸の延伸倍率は、２．５〜５．０倍が好ましく、ウェット延伸の延伸倍率は、３．０〜１０．０倍が好ましい。延伸工程は、斜め延伸を含め数回に分けて行ってもよい。数回に分けることによって、高倍率延伸でもより均一に延伸することができる。斜め延伸前に、横あるいは縦に若干の延伸（幅方向の収縮を防止する程度）を行ってもよい。
延伸は、二軸延伸におけるテンター延伸を左右異なる工程で行うことによって実施できる。上記二軸延伸は、通常のフイルム製膜において行われている延伸方法と同様である。二軸延伸では、左右異なる速度によって延伸されるため、延伸前のバインダーフイルムの厚みが左右で異なるようにする必要がある。流延製膜では、ダイにテーパーを付けることにより、バインダー溶液の流量に左右の差をつけることができる。
以上のように、偏光膜のＭＤ方向に対して１０〜８０度斜め延伸されたバインダーフイルムが製造される。
【０１６９】
ラビング法では、ＬＣＤの液晶配向処理工程として広く採用されているラビング処理方法を応用することができる。すなわち、膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維を用いて一定方向に擦ることにより配向を得る。一般には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布を用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。ロール自身の真円度、円筒度、振れ（偏芯）がいずれも３０μｍ以下であるラビングロールを用いて実施することが好ましい。ラビングロールへのフイルムのラップ角度は、０．１〜９０度が好ましい。ただし、特開平８−１６０４３０号公報に記載されているように、３６０度以上巻き付けることで、安定なラビング処理を得ることもできる。
長尺フイルムをラビング処理する場合は、フイルムを搬送装置により一定張力の状態で１〜１００ｍ／ｍｉｎの速度で搬送することが好ましい。ラビングロールは、任意のラビング角度設定のためフイルム進行方向に対し水平方向に回転自在とされることが好ましい。０〜６０度の範囲で適切なラビング角度を選択することが好ましい。液晶表示装置に使用する場合は、４０〜５０度が好ましい。４５度が特に好ましい。
偏光膜の光学異方性層とは反対側の表面には、ポリマーフイルムを配置する（光学異方性層／偏光膜／ポリマーフイルムの配置とする）ことが好ましい。
【０１７０】
（液晶表示装置）
本発明は、本発明の光学補償シート又は本発明の楕円偏光板を有する液晶表示装置にも関する。以下、液晶表示装置であって、各液晶モードにおける光学異方性層の好ましい形態について説明する。
【０１７１】
（ＴＮモード液晶表示装置）
ＴＮモードの液晶セルは、カラーＴＦＴ液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
ＴＮモードの黒表示における液晶セル中の配向状態は、セル中央部で棒状液晶性分子が立ち上がり、セルの基板近傍では棒状液晶性化合物が寝た配向状態にある。
【０１７２】
セル中央部分の棒状液晶性化合物に対しては、ホメオトロピック配向（円盤面が寝ている水平配向）のディスコティック液晶性化合物もしくは（透明）支持体で補償し、セルの基板近傍の棒状液晶性化合物に対しては、ハイブリット配向（長軸の傾きが偏光膜との距離に伴って変化している配向）のディスコティック液晶性化合物で補償することができる。
また、セル中央部分の棒状液晶性化合物に対しては、ホモジニアス配向（長軸が寝ている水平配向）の棒状液晶性化合物もしくは（透明）支持体で補償し、セルの基板近傍の棒状液晶性化合物に対しては、ハイブリット配向のディスコティック液晶性化合物で補償することもできる。
【０１７３】
ホメオトロピック配向の液晶性化合物は、液晶性化合物の長軸の平均配向方向と偏光膜の面との角度が８５〜９５度の状態で配向している。
ホモジニアス配向の液晶性化合物は、液晶性化合物の長軸の平均配向方向と偏光膜の面との角度が５度未満の状態で配向している。
ハイブリット配向の液晶性化合物は、液晶性化合物の長軸の平均配向方向と偏光膜の面との角度が１５度以上であることが好ましく、１５度〜８５度であることがさらに好ましい。
【０１７４】
本態様の液晶表示装置に本発明の光学補償シートを用いる場合は、ディスコティック液晶性化合物がホメオトロピック配向している光学異方性層、もしくは、棒状液晶性化合物がホモジニアス配向している光学異方性層、さらにはホメオトロピック配向したディスコティック液晶性化合物とホモジニアス配向した棒状液晶性化合物の混合体からなる光学異方性層を有する光学補償シートを用い、該光学異方性層のＲｔｈレターデーション値は４０ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、Ｒｅレターデーション値は０〜７０ｎｍであることが好ましい。
なお、本明細書において、Ｒｅ、Ｒｔｈは各々、波長λにおける面内のリターデーションおよび厚さ方向のリターデーションを表す。Ｒｅはエリプソメーター（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）において光をフィルム法線方向に入射させて測定される。Ｒｔｈは前記、面内の遅相軸（エリプソメーターにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して＋４０°傾斜した方向から光を入射させて測定したレターデーション値、および面内の遅相軸を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−４０°傾斜した方向から光を入射させて測定したレターデーション値の計３つの方向で測定したレターデーション値を基にエリプソメーターが算出する。ここで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、エリプソメーターはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。
【０１７５】
円盤状化合物や棒状化合物を配向させた光学異方性層において、光学異方性層の一方の面におけるチルト角（円盤状化合物または棒状化合物における物理的な対象軸が光学異方性層の界面となす角度をチルト角とする）θ１および他方の面のチルト角θ２を、直接的にかつ正確に測定することは困難である。そこで本明細書においては、θ1及びθ2は、以下の手法で算出する。本手法は本発明の実際の配向状態を正確に表現していないが、光学フイルムのもつ一部の光学特性の相対関係を表す手段として有効である。本手法では算出を容易にすべく、下記の２点を仮定し、光学異方性層の２つの界面におけるチルト角とする。
１．光学異方性層は円盤状化合物や棒状化合物を含む層で構成された多層体と仮定する。さらに、それを構成する最小単位の層（円盤状化合物または棒状化合物のチルト角は該層内において一様と仮定）は光学的に一軸と仮定する。
２．各層のチルト角は光学異方性層の厚み方向に沿って一次関数で単調に変化すると仮定する。
具体的な算出法は下記のとおりである。
（１）各層のチルト角が光学異方性層の厚み方向に沿って一次関数で単調に変化する面内で、光学異方性層への測定光の入射角を変化させ、３つ以上の測定角でレターデーション値を測定する。測定および計算を簡便にするためには、光学異方性層に対する法線方向を０°とし、−４０°、０°、＋４０°の３つの測定角でレターデーション値を測定することが好ましい。このような測定は、KOBRA-21ADHおよびKOBRA-WR（王子計測器（株）製）、透過型のエリプソメーターAEP-100（（株）島津製作所製）、M150およびM520（日本分光（株）製）、ABR10A（ユニオプト（株）製）で行うことができる。
（２）上記のモデルにおいて、各層の常光の屈折率をno、異常光の屈折率をne（neは各々すべての層において同じ値、noも同様とする）、及び多層体全体の厚みをｄとする。さらに各層におけるチルト方向とその層の一軸の光軸方向とは一致するとの仮定の元に、光学異方性層のレターデーション値の角度依存性の計算が測定値に一致するように、光学異方性層の一方の面におけるチルト角θ１および他方の面のチルト角θ２を変数としてフィッティングを行い、θ１およびθ２を算出する。
ここで、noおよびneは文献値、カタログ値等の既知の値を用いることができる。値が未知の場合はアッベ屈折計を用いて測定することもできる。光学異方性層の厚みは、光学干渉膜厚計、走査型電子顕微鏡の断面写真等により測定数することができる。
【０１７６】
ホメオトロピック配向（水平配向）しているディスコティック液晶性化合物層及びホモジニアス配向（水平配向）している棒状液晶性化合物層に関しては、特開平１２−３０４９３１号及び同１２−３０４９３２号の各公報に記載されている。ハイブリット配向しているディスコティック液晶性化合物層に関しては、特開平８−５０２０６号公報に記載がある。
【０１７７】
（ＯＣＢモード液晶表示装置）
ＯＣＢモードの液晶セルは、棒状液晶性化合物を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に（対称的に）配向させるベンド配向モードの液晶セルである。ベンド配向モードの液晶セルを用いた液晶表示装置は、米国特許４５８３８２５号、同５４１０４２２号の各公報に開示されている。棒状液晶性化合物が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、ベンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モードは、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ  Ｂｅｎｄ）  液晶モードと呼ばれる。
ＯＣＢモードの液晶セルもＴＮモード同様、黒表示においては、液晶セル中の配向状態は、セル中央部で棒状液晶性化合物が立ち上がり、セルの基板近傍では棒状液晶性化合物が寝た配向状態にある。
【０１７８】
黒表示にＴＮモードと液晶の配向は同じ状態であるため、好ましい態様もＴＮモード対応を同じである。ただし、ＴＮモードに比べ、ＯＣＢモードの方がセル中央部で液晶性化合物が立ち上がった範囲が大きいために、ディスコティック液晶性化合物がホメオトロピック配向している光学異方性層、もしくは、棒状液晶性化合物がホモジニアス配向している光学異方性層について、若干のレターデーション値の調整が必要である。具体的には、（透明）支持体上のディスコティック液晶性化合物がホメオトロピック配向している光学異方性層、もしくは、棒状液晶性化合物がホモジニアス配向している光学異方性層を有する光学補償シートを用い、は、Ｒｔｈレターデーション値が１５０ｎｍ〜５００ｎｍであり、Ｒｅレターデーション値が２０〜７０ｎｍであることが好ましい。
【０１７９】
（ＶＡモード液晶表示装置）
ＶＡモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性化合物が実質的に垂直に配向している。
ＶＡモードの液晶セルには、（１）棒状液晶性化合物を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のＶＡモードの液晶セル（特開平２−１７６６２５号公報記載）に加えて、（２）視野角拡大のため、ＶＡモードをマルチドメイン化した（ＭＶＡモードの）液晶セル（ＳＩＤ９７、Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  ｔｅｃｈ．  Ｐａｐｅｒｓ（予稿集）２８（１９９７）８４５記載）、（３）棒状液晶性化合物を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード（ｎ−ＡＳＭモード）の液晶セル（日本液晶討論会の予稿集５８〜５９（１９９８）記載）及び（４）ＳＵＲＶＡＩＶＡＬモードの液晶セル（ＬＣＤインターナショナル９８で発表）が含まれる。
【０１８０】
ＶＡモードの液晶表示装置の黒表示において、液晶セル中の棒状液晶性化合物は、そのほとんどが、立ち上がった状態であるため、ディスコティック液晶性化合物がホメオトロピック配向している光学異方性層、もしくは、棒状液晶性化合物がホモジニアス配向している光学異方性層で液晶性化合物を補償し、別に、棒状液晶性化合物がホモジニアス配向し、棒状液晶性化合物の長軸の平均配向方向と偏光膜の透過軸方向との角度が５度未満である光学異方性層で偏光板の視角依存性を補償することが好ましい。
【０１８１】
支持体もしくはディスコティック液晶性化合物がホメオトロピック配向している光学異方性層、もしくは、棒状液晶性化合物がホモジニアス配向している光学異方性層は、Ｒｔｈレターデーション値が１５０ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、Ｒｅレターデーション値が２０〜７０ｎｍであることがより好ましい。
【０１８２】
（その他液晶表示装置）
ＥＣＢモード及びＳＴＮモードの液晶表示装置に対しては、上記と同様の考え方で光学的に補償することができる。
【実施例】
【０１８３】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、割合、操作等は、本発明の精神から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実施例に制限されるものではない。
【０１８４】
【化６６】
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【０１８５】
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器に、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ−ドデカフルオロヘプチルアクリレート  ３９．１３ｇ、アクリル酸  ０．８０ｇ、ジメチル２，２’−アゾビスイソブチレート１．１ｇ、２−ブタノン  ３０ｇを加え窒素雰囲気下で６時間７８℃に加熱して反応を完結させた。質量平均分子量は１．０×１０4であった。
【０１８６】
フルオロ脂肪族基含有ポリマー（Ｐ−３３）の合成と類似の方法で、フッ素系ポリマー（Ｐ−３４）、（Ｐ−１３６）、（Ｐ−１３８）を合成した。
【０１８７】
［実施例１］
（ポリマー基材の作製）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、３０℃に加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
────────────────────────────────────
セルロースアセテート溶液組成（質量部）        内層          外層
────────────────────────────────────
酢化度６０．９％のセルロースアセテート      １００          １００
トリフェニルホスフェート（可塑剤）          ７．８          ７．８
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤）  ３．９          ３．９
メチレンクロライド（第１溶媒）              ２９３          ３１４
メタノール（第２溶媒）                        ７１            ７６
１−ブタノール（第３溶媒）                  １．５          １．６
シリカ微粒子（ＡＥＲＯＳＩＬ  Ｒ９７２、日本アエロジル（株）製）
０              ０．８
下記レターデーション上昇剤                  １．７          ０
────────────────────────────────────
【０１８８】
【化６７】
2006091414.tif 000068
【０１８９】
得られた内層用ドープ及び外層用ドープを、三層共流延ダイを用いて、０℃に冷却したドラム上に流延した。残留溶剤量が７０質量％のフイルムをドラムから剥ぎ取り、両端をピンテンターにて固定して搬送方向のドロー比を１１０％として搬送しながら８０℃で乾燥させ、残留溶剤量が１０％となったところで、１１０℃で乾燥させた。その後、１４０℃の温度で３０分乾燥し、残留溶剤が０．３質量％のセルロースアセテートフイルム（外層：３μｍ、内層：７４μｍ、外層：３μｍ）を製造した。作製したセルロースアセテートフイルム（ＣＦ−０２）について、光学特性を測定した。
【０１９０】
得られたポリマー基材（ＰＫ−１）の幅は１３４０ｍｍであり、厚さは、８０μｍであった。エリプソメーター（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用いて、波長５００ｎｍにおけるレターデーション値（Ｒｅ）を測定したところ、６ｎｍであった。また、波長５００ｎｍにおけるレターデーション値（Ｒｔｈ）を測定したところ、８３ｎｍであった。
作製したポリマー基材（ＰＫ−１）を２．０Ｎの水酸化カリウム溶液（２５℃）に２分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥した。このＰＫ−１の表面エネルギーを接触角法により求めたところ、６３ｍＮ／ｍであった。
【０１９１】
次に、図１に示した構成と同様のスロットダイコーターを用いて、作製したポリマー基材（ＰＫ−１）の面上に、光学異方性層を形成した。具体的には、表面に配向膜用樹脂層を形成したポリマー基材（ＰＫ−１）を、ウェブ１２として送出機により搬送し、ガイドロールによって支持しつつ、ラビング処理ロールで樹脂層にラビング処理を施し、配向膜とした。その後、図１に示した構成と同様のスロットダイコーター１０により、光学異方性層形成用塗布液を配向膜のラビング処理面に塗布した。次に、ウェブ１２を、乾燥ゾーン及び加熱ゾーンに順次通過させ、液晶化合物の分子を配向させた後、紫外線ランプを照射してその配向を固定して光学異方性層を形成し、光学補償シートを得た。
【０１９２】
以下、より具体的に、各工程について説明する。
上記ポリマー基材（ＰＫ−１）の表面に、下記組成の配向膜形成用塗布液を塗布して、６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒乾燥し、配向膜用樹脂層を形成した。
【０１９３】
（配向膜塗布液組成）
下記の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（架橋剤）                        ０．５質量部
【０１９４】
【化６８】
2006091414.tif 000069
【０１９５】
次に、配向膜を形成したポリマー基材（ＰＫ−１）からなるウェブ１２を搬送させつつ、スロットダイ１３により下記組成の光学異方性層形成用塗布液１４を配向膜のラビング処理面に、湿潤膜厚が５μｍとなるように、５ｍｌ／ｍ2で塗布した。塗布速度は６０ｍ／分とした。なお、ウェブ１２の進行方向側とは反対側に、ビード１４ａに対して十分な減圧調整を行えるよう、接触しない位置に減圧チャンバーを設置した。スロットダイ１３の上流側リップランド長ＩUPを１ｍｍ、下流側リップランド長ＩLOを５０μｍとした。下流側リップランド１９とウェブ１２との隙間の長さは４０μｍに設定した。
【０１９６】
（光学異方性層形成用塗布液の組成）
下記の組成物を、１０２Ｋｇのメチルエチルケトンに溶解して塗布液を調製した。
下記のディスコティック液晶性化合物（１）                ４１．０１質量部
エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）                      ４．０６質量部
セルロースアセテートブチレート
（ＣＡＢ５５１−０．２、イーストマンケミカル社製）        ０．３４質量部
セルロースアセテートブチレート
（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）            ０．１１質量部
フルオロ脂肪族基含有ポリマー例示化合物（Ｐ−３３）        ０．０３質量部
フルオロ脂肪族基含有ポリマー例示化合物（Ｐ−１３６）      ０．１８質量部
光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）    １．３５質量部
増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）          ０．４５質量部
【０１９７】
【化６９】
2006091414.tif 000070
【０１９８】
塗布液１４を塗布したウェブ１２を、１００℃に設定した乾燥ゾーン、及び１３０℃に設定した加熱ゾーンを通過させ、この液晶層表面に６０℃の雰囲気下で１２０Ｗ／ｃｍの紫外線ランプにより紫外線を照射し、光学補償シート（ＫＨ−１）を作製した。
塗布可能性については目視によるビード状態の観察により判断し、ビード１４ａが破断した段階で塗布不可能とした。この結果、本実施例１では、塗布は可能であり、このときの減圧度は１０００Ｐａであった。
【０１９９】
波長５４６ｎｍで測定した光学異方性層のＲｅレターデーション値は５０ｎｍであった。また、偏光板をクロスニコル配置とし、得られた光学補償シートのムラを観察したところ、正面、及び法線から６０度まで傾けた方向から見ても、ムラは検出されなかった。
【０２００】
（液晶性化合物の傾斜角評価）
光学異方性層における液晶性化合物の配向膜近傍の傾斜角及び空気界面近傍の傾斜角を、エリプソメーター（ＡＰＥ−１００、島津製作所（株）製）を用いて観察角度を変えてレターデーションを測定し、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３６（１９９７）ｐｐ．１４３−１４７に記載されている手法で算出した。測定波長は６３２．８ｎｍであった。結果は、第１表に示す。
【０２０１】
（偏光板の作製）
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、ＫＨ−１（光学補償シート）を、偏光子（ＨＦ−１）の片側表面に貼り付けた。また、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフイルム（ＴＤ−８０Ｕ：富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子（ＨＦ−１）の反対側表面に貼り付けた。
偏光子（ＨＦ−１）の透過軸と、光学補償シートの支持体であるポリマーフイルム（ＰＫ−１）の遅相軸とが平行になるように配置した。偏光子（ＨＦ−１）の透過軸と上記トリアセチルセルロースフイルムの遅相軸とは、直交するように配置した。このようにして偏光板（ＨＢ−１）を作製した。
【０２０２】
（ＴＮ液晶セルでの評価）
ＴＮ型液晶セルを使用した液晶表示装置（ＡＱＵＯＳ  ＬＣ２０Ｃ１Ｓ、シャープ（株）製）に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに上記の作製した偏光板（ＨＢ−１）を、光学補償シート（ＫＨ−１）が液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側及びバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸と、バックライト側の偏光板の透過軸とは、Ｏモードとなるように配置した。
作製した液晶表示装置について、測定機（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）を用いて、黒表示（Ｌ１）から白表示（Ｌ８）までで視野角を測定した。上下左右で、コントラスト比（白透過率／黒透過率）が１０以上、かつ黒側の階調反転（Ｌ１とＬ２での反転）のない領域を視野角として求めた。測定結果を第１表に示す。
【０２０３】
（液晶表示装置パネル上でのムラ評価及び上視野角色味評価）
液晶表示装置の表示パネルを全面中間調に調整し、ムラを評価した。また、黒表示のときの上６０°方向から見たときの色味を評価した（ニュートラルに近ければ○）。
【０２０４】
【表１】
2006091414.tif 000071
【０２０５】
［実施例２〜７、比較例１］
表１に記載の如く、フルオロ脂肪族基含有ポリマーの種類と添加量を代えた以外は、実施例１と同様にして光学補償シートを作製し、同様に傾斜角、視野角、ムラ、色味評価を行った。結果を表１に示す。
【０２０６】
上記表１の結果から分かるように、フルオロ脂肪族基含有ポリマーを添加することでムラのない面状が実現できる。また、２種類併用することで、視野角、色味の表示特性がより良好な、液晶表示装置を提供することができる。
【０２０７】
（比較例２）
光学異方性層形成用塗布液の塗布について、＃３．６のワイヤーバーで連続的に塗布した以外は、実施例１と同様にして、光学補償シート（ＫＨ−Ｈ３）、さらには、ＫＨ−Ｈ３付偏光板（ＨＢ−Ｈ３）を作製した。波長５４６ｎｍで測定した光学補償シート中の光学異方性層のＲｅレターデーション値は、５０ｎｍであった。また、偏光板をクロスニコル配置とし、得られた光学補償シートのムラを観察したところ、正面、及び法線から６０度まで傾けた方向から見ると、段状のムラが検出された。
【０２０８】
［実施例８］
実施例１で用いたレターデーション上昇剤の添加量を変えて、Ｒｔｈを７６、８３、１００、１１０ｎｍにしたポリマー基材を作製したこと以外は、実施例１と同様にして、光学補償シート、さらには光学補償シート付き偏光板を作製した。ポリマー基材のＲｔｈを７６、８３、１００、１１０ｎｍに変えても、ムラのない面状であることを確認した。
【０２０９】
［実施例９］
実施例１で用いたレターデーション上昇剤を、下記のレターデーション上昇剤に代え、内層の添加量を１．２質量部にし、Ｒｔｈを９０ｎｍにしたポリマー基材を作製した以外は、実施例１と同様にして、光学補償シート、さらには、光学補償シート付き偏光板を作製した。ムラのない面状であることを確認した。
【０２１０】
【化７０】
2006091414.tif 000072
【０２１１】
［実施例１０］
実施例４で用いたレターデーション上昇剤の添加量を変えて、Ｒｔｈを７６、８３、１００、１１０ｎｍにしたポリマー基材を作製したこと以外は、実施例１と同様にして、光学補償シート、さらには光学補償シート付き偏光板を作製した。ポリマー基材のＲｔｈを７６、８３、１００、１１０ｎｍに変えても、ムラのない面状であることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【０２１２】
本発明の光学補償シート及び楕円偏光板は、種々のモードの液晶表示装置の光学補償に利用することができる。特に、大型液晶表示装置用の光学補償シート又は楕円偏光板として用いても、表示ムラを発生させることがなく、表示品位の高い画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１３】
【図１】本発明に利用可能なスロットコーターの概略図である。
【図２】図１中のスロットダイ１３の断面形状の概略図（Ａ）と、他のスロットダイ３０の断面形状の概略図（Ｂ）である。
【符号の説明】
【０２１４】
１０    コータ−
１１    バックアップロール
１２    ウェブ
１３、３０    スロットダイ
１４    塗布液
１５、３２    ポケット
１６、３３    スロット
１７    先端リップ部
１８    上流側リップランド
１９    下流側リップランド
【図１】
2006091414.tif 000075
【図２】
2006091414.tif 000076