(57)【要約】【課題】  簡易な構成で、表示品位のみならず、視野角特性が著しく改善されたＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型液晶表示装置を提供する。【解決手段】  少なくとも、第１偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域と、液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルと第２偏光膜を含み、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であって、第１位相差領域の面内のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域の厚み方向のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、前記第１位相差領域及び第２位相差領域の少なくとも一方が、セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムであって、且つ第１偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行である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】
少なくとも、偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域とを有する偏光板一体型光学補償フイルムであって、
面内の屈折率ｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率ｎｚ、及び厚さｄを用いてＲｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで定義される第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義される第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域の面内の屈折率ｎｘとｎｙが実質的に等しく、ｎｘ＜ｎｚであり、Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄで定義される第２位相差領域の厚み方向のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、且つ
前記第１位相差領域及び第２位相差領域の少なくとも一方がセルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムである偏光板一体型光学補償フイルム。
【請求項２】
前記セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムが、セルロースの水酸基へのアシル置換度が下記式（Ｉ）〜（III）の全てを満足するセルロースアシレートフイルムである請求１に記載の偏光板一体型光学補償フイルム。
（Ｉ）  ２．８２≦ＳＡ＋ＳＰ≦３
（II）  ０≦ＳＡ≦１．７
（III）  １．３≦ＳＰ≦２．９
（式中、ＳＡ及びＳＰはセルロースの水酸基に置換されているアシル基の置換度を表し、ＳＡはアセチル基の置換度、ＳＰはプロピオニル基の置換度である。）
【請求項３】
前記偏光膜、前記第１位相差領域、及び前記第２位相差領域前記が、この順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が、前記偏光膜の透過軸に実質的に平行である請求項１又は２に記載の偏光板一体型光学補償フイルム。
【請求項４】
前記偏光膜、前記第２位相差領域、及び前記第１位相差領域がこの順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が前記偏光膜の透過軸に実質的に直交である請求項１又は２に記載の偏光板一体型光学補償フイルム。
【請求項５】
少なくとも、第１偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域と、液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルと第２偏光膜を含み、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であって、
面内の屈折率ｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率ｎｚ、及び厚さｄを用いてＲｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで定義される第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義される第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域の面内の屈折率ｎｘとｎｙが実質的に等しく、ｎｘ＜ｎｚであり、Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄで定義される第２位相差領域の厚み方向のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、
前記第１位相差領域及び第２位相差領域の少なくとも一方が、セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムであって、且つ
第１偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１偏光膜、前記第１位相差領域、前記第２位相差領域及び前記液晶セルが、この順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が、前記第1偏光膜の透過軸に実質的に平行である請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１偏光膜、前記第２位相差領域、前記第１位相差領域及び前記液晶セルがこの順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が前記第１偏光膜の透過軸に実質的に直交である請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
第１偏光膜及び第２偏光膜の少なくとも一方を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち少なくとも液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Ｒｔｈが４０ｎｍ〜−４０ｎｍである請求項５〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
第１偏光膜及び第２偏光膜の少なくとも一方を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち少なくとも液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Ｒｔｈが２０ｎｍ〜−２０ｎｍである請求項５〜８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
第１偏光膜及び第２偏光膜の少なくとも一方を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち少なくとも液晶層に近い側の保護膜の厚みが６０μｍ以下である請求項５〜９のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１偏光膜及び／又は第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜がセルロースアシレートフイルム又はノルボルネン系フイルムである請求項５〜１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記第１位相差領域及び／又は前記第２位相差領域が前記第１偏光膜及び／又は第２偏光膜に隣接してなる請求項５〜１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
液晶セルの一対の基板のうち視認側と反対側の基板により近い位置に、前記第１位相差領域又は前記第２位相差領域が配置されている請求項５〜１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムが、セルロースの水酸基へのアシル置換度が下記式（Ｉ）〜（III）の全てを満足するセルロースアシレートフイルムである請求項５〜１３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
（Ｉ）  ２．８２≦ＳＡ＋ＳＰ≦３
（II）  ０≦ＳＡ≦１．７
（III）  １．３≦ＳＰ≦２．９
（式中、ＳＡ及びＳＰはセルロースの水酸基に置換されているアシル基の置換度を表し、ＳＡはアセチル基の置換度、ＳＰはプロピオニル基の置換度である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に水平方向に配向した液晶分子に横方向の電界を印加することにより表示を行う、インプレーンスイッチングモードの液晶表示装置に関する。また、本発明は、液晶表示装置、特にインプレーンスイッチングモードの液晶表示装置の光学補償に寄与する偏光板一体型光学補償フイルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置としては、二枚の直交した偏光板の間に、ネマチック液晶をツイスト配列させた液晶層を挟み、電界を基板に対して垂直な方向にかける方式、いわゆるＴＮモードが広く用いられている。この方式では、黒表示時に液晶が基板に対して立ち上がるために、斜めから見ると液晶分子による複屈折が発生し、光漏れが起こる。この問題に対して、液晶性分子がハイブリッド配向したフイルムを用いることで、液晶セルを光学的に補償し、この光漏れを防止する方式が実用化されている。しかし、液晶性分子を用いても液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しく、画面下方向での諧調反転が抑えきれないという問題を生じていた。
【０００３】
かかる問題を解決するため、横電界を液晶に対して印加する、いわゆるインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードによる液晶表示装置や、誘電率異方性が負の液晶を垂直配向してパネル内に形成した突起やスリット電極によって配向分割した垂直配向（ＶＡ）モードが提案され、実用化されている。近年、これらのパネルはモニター用途に留まらず、ＴＶ用途として開発が進められており、それに伴って画面の輝度が大きく向上してきている。このため、これらの動作モードで従来問題とされていなっかった、黒表示時の対角位斜め入射方向での僅かな光漏れが表示品質の低下の原因として顕在化してきた。
【０００４】
この色調や黒表示の視野角を改善する手段の一つとして、液晶層と偏光板の間に複屈折特性を有する光学補償材料を配置することがＩＰＳモードにおいても検討されている。例えば、傾斜時の液晶層のレターデーションの増減を補償する作用を有する光軸を互いに直交した複屈折媒体を基板と偏光板との間に配置することで、白表示又は中間調表示を斜め方向から直視した場合の色付きが改善できることが開示されている（特許文献１参照）。また、負の固有複屈折を有するスチレン系ポリマーやディスコチック液晶性化合物からなる光学補償フイルムを使用した方法（特許文献２、３、４参照）や、光学補償フイルムとして複屈折が正で光学軸がフイルムの面内にある膜と複屈折が正で光学軸がフイルムの法線方向にある膜とを組み合わせる方法（特許文献５参照）、レターデーションが二分の一波長の二軸性の光学補償シートを使用する方法（特許文献６参照）、偏光板の保護膜として負のレターデーションを有する膜を使い、この表面に正のレターデーションを有する光学補償層を設ける方式（特許文献７参照）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−８０４２４号公報
【特許文献２】特開平１０−５４９８２号公報
【特許文献３】特開平１１−２０２３２３号公報
【特許文献４】特開平９−２９２５２２号公報
【特許文献５】特開平１１−１３３４０８号公報
【特許文献６】特開平１１−３０５２１７号公報
【特許文献７】特開平１０−３０７２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、提案された方式の多くは、液晶セル中の液晶の複屈折の異方性を打ち消して視野角を改善する方式であるために、直交偏光板を斜めから見た場合の偏光軸交差角度の直交からのズレに基づく光漏れを十分に解決できないという問題がある。また、この光漏れを補償できるとされる方式でも、液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しい。さらに、延伸複屈折ポリマーフイルムで光学補償を行うＩＰＳモード液晶セル用光学補償シートでは、複数のフイルムを用いる必要があり、その結果、光学補償シートの厚さが増し、表示装置の薄形化に不利である。また、延伸フイルムの積層には粘着層を用いるため、温湿度変化により粘着層が収縮してフイルム間の剥離や反りといった不良が発生することがあった。
【０００７】
本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、簡易な構成で、表示品位のみならず、視野角特性が著しく改善されたＩＰＳ型液晶表示装置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、特にＩＰＳ型液晶表示装置の視野角特性の改善に寄与する偏光板一体型光学補償フイルム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】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
［１］  少なくとも、偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域とを有する偏光板一体型光学補償フイルムであって、面内の屈折率ｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率ｎｚ、及び厚さｄを用いてＲｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで定義される第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義される第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域の面内の屈折率ｎｘとｎｙが実質的に等しく、ｎｘ＜ｎｚであり、Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄで定義される第２位相差領域の厚み方向のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、且つ前記第１位相差領域及び第２位相差領域の少なくとも一方がセルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムである偏光板一体型光学補償フイルム。
［２］  前記セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムが、セルロースの水酸基へのアシル置換度が下記式（Ｉ）〜（III）の全てを満足するセルロースアシレートフイルムである［１］の偏光板一体型光学補償フイルム。
（Ｉ）  ２．８２≦ＳＡ＋ＳＰ≦３
（II）  ０≦ＳＡ≦１．７
（III）  １．３≦ＳＰ≦２．９
（式中、ＳＡ及びＳＰはセルロースの水酸基に置換されているアシル基の置換度を表し、ＳＡはアセチル基の置換度、ＳＰはプロピオニル基の置換度である。）
［３］  前記偏光膜、前記第１位相差領域、及び前記第２位相差領域前記が、この順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が、前記偏光膜の透過軸に実質的に平行である［１］又は［２］の偏光板一体型光学補償フイルム。
［４］  前記偏光膜、前記第２位相差領域、及び前記第１位相差領域がこの順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が前記偏光膜の透過軸に実質的に直交である［１］又は［２］の偏光板一体型光学補償フイルム。
【０００９】
［５］  少なくとも、第１偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域と、液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルと第２偏光膜を含み、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であって、面内の屈折率ｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率ｎｚ、及び厚さｄを用いてＲｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで定義される第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義される第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域の面内の屈折率ｎｘとｎｙが実質的に等しく、ｎｘ＜ｎｚであり、Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄで定義される第２位相差領域の厚み方向のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、前記第１位相差領域及び第２位相差領域の少なくとも一方が、セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムであって、且つ第１偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。
［６］  前記第１偏光膜、前記第１位相差領域、前記第２位相差領域及び前記液晶セルが、この順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が、前記第1偏光膜の透過軸に実質的に平行である［５］の液晶表示装置。
［７］  前記第１偏光膜、前記第２位相差領域、前記第１位相差領域及び前記液晶セルがこの順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が前記第１偏光膜の透過軸に実質的に直交である［５］の液晶表示装置。
［８］  第１偏光膜及び第２偏光膜の少なくとも一方を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち少なくとも液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Ｒｔｈが４０ｎｍ〜−４０ｎｍである［５］〜［７］のいずれかの液晶表示装置。
［９］  第１偏光膜及び第２偏光膜の少なくとも一方を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち少なくとも液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Ｒｔｈが２０ｎｍ〜−２０ｎｍである［５］〜［８］のいずれかの液晶表示装置。
［１０］  第１偏光膜及び第２偏光膜の少なくとも一方を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち少なくとも液晶層に近い側の保護膜の厚みが６０μｍ以下である［５］〜［９］のいずれかの液晶表示装置。
［１１］  前記第１偏光膜及び／又は第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜がセルロースアシレートフイルム又はノルボルネン系フイルムである［５］〜［１０］のいずれかの液晶表示装置。
［１２］  前記第１位相差領域及び／又は前記第２位相差領域が前記第１偏光膜及び／又は第２偏光膜に隣接してなる［５］〜［１１］のいずれかの液晶表示装置。
［１３］  液晶セルの一対の基板のうち視認側と反対側の基板により近い位置に、前記第１位相差領域又は前記第２位相差領域が配置されている［５］〜［１２］のいずれかの液晶表示装置。
［１４］  前記セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムが、セルロースの水酸基へのアシル置換度が下記式（Ｉ）〜（III）の全てを満足するセルロースアシレートフイルムである［５］〜［１３］のいずれかの液晶表示装置。
（Ｉ）  ２．８２≦ＳＡ＋ＳＰ≦３
（II）  ０≦ＳＡ≦１．７
（III）  １．３≦ＳＰ≦２．９
（式中、ＳＡ及びＳＰはセルロースの水酸基に置換されているアシル基の置換度を表し、ＳＡはアセチル基の置換度、ＳＰはプロピオニル基の置換度である。）
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、少なくとも、第１偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域と、液晶材料からなる液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルとを含み、黒表示時に該ネマチック液晶材料の液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置において、面内の屈折率ｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率ｎｚ、及び厚さｄを用いてＲｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで定義される第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義される第１位相差領域の値Ｎｚ１が１．５〜７であり、第２位相差領域の面内の屈折率ｎｘとｎｙが実質的に等しく、ｎｘ＜ｎｚであり、Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄで定義される第２位相差領域の厚み方向のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、且つ第１偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行にすることによって、正面方向の特性を何ら変更させることなく、斜めの方位角方向から見た場合に２枚の偏光板の吸収軸が９０度からずれることから生ずるコントラストの低下、特に４５度の斜め方向からのコントラストの低下を改善させている。さらに、偏光膜の保護膜のＲｔｈを４０ｎｍ以下とすることによって更なるコントラスト向上を実現することができる。本発明では、前記２つの位相差領域のうち少なくとも一方に、セルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートを含むフイルムを用いる。当該フイルムは、セルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートの水酸基へのアシル置換度の調整や、作製条件の調整により、前記第１位相差領域又は第２位相差領域に要求される光学特性を一層のみで満たすことができる。従って、当該フイルムを用いることにより、簡易な構成で視野角特性の改善された液晶表示装置を作製することができる。また、当該フイルムは、偏光膜の保護膜として要求される性能を有するので、偏光膜の表面に形成することで、保護膜として機能させることができ、より簡易な構成で、視野角特性の改善された液晶表示装置を作製することができる。
【発明の実施の形態】
【００１１】
以下において、本発明の液晶表示装置の一実施形態及びその構成部材について順次説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【００１２】
本明細書において、「平行」、「直交」とは、厳密な角度±１０゜未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±５゜未満であることが好ましく、±２゜未満であることがより好ましい。また、「実質的に垂直」とは、厳密な垂直の角度よりも±２０゜未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±１５゜未満であることが好ましく、±１０゜未満であることがより好ましい。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。さらに屈折率の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ＝５５０ｎｍでの値である。
【００１３】
本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板及び液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された（本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」及び「切り出し」等も含むものとする）偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光膜」及び「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光膜」の少なくとも片面に該偏光膜を保護する透明保護膜を有する積層体を意味するものとする。
【００１４】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す模式図である。図２及び図３は、本発明の液晶表示装置の一実施形態の模式図である。
［液晶表示装置］
図２に示す液晶表示装置は、偏光膜８及び２０と、第１位相差領域１０と、第２位相差領域１２と、基板１３及び１７と、該基板に挟持される液晶層１５とを有する。偏光膜８及２０は、それぞれ保護膜７ａと７ｂ及び１９ａと１９ｂによって挟持されている。
【００１５】
図２の液晶表示装置では、液晶セルは、基板１３及び１７と、これらに挟持される液晶層１５からなる。液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄは透過モードにおいて、ねじれ構造を持たないＩＰＳ型では０．２〜０．４μｍの範囲が最適値となる。この範囲では白表示輝度が高く、黒表示輝度が小さいことから、明るくコントラストの高い表示装置が得られる。基板１３及び１７の液晶層１５に接触する表面には、配向膜（不図示）が形成されていて、液晶分子を基板の表面に対して略平行に配向させるとともに配向膜上に施されたラビング処理方向１４及び１８等により、電圧無印加状態もしくは低印加状態における液晶分子配向方向が制御されている。また、基板１３若しくは１７の内面には、液晶分子に電圧印加可能な電極（図２中不図示）が形成されている。
【００１６】
図１に、液晶層１４の１画素領域中の液晶分子の配向を模式的に示す。図１は、液晶層１４の１画素に相当する程度の極めて小さい面積の領域中の液晶分子の配向を、基板１３及び１７の内面に形成された配向膜のラビング方向４、及び基板１３及び１７の内面に形成された液晶分子に電圧印加可能な電極２及び３とともに示した模式図である。電界効果型液晶として正の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いてアクティブ駆動を行った場合の、電圧無印加状態若しくは低印加状態での液晶分子配向方向は５ａ及び５ｂであり、この時に黒表示が得られる。電極２及び３間に印加されると、電圧に応じて液晶分子は６ａ及び６ｂ方向へとその配向方向を変える。通常、この状態で明表示を行なう。
【００１７】
再び図２において、偏光膜８の透過軸９と、偏光膜２０の透過軸２１は直交して配置されている。第１位相差領域１０の遅相軸１１は、偏光膜８の透過軸９及び黒表示時の液晶層１５中の液晶分子の遅相軸方向１６に平行である。
図２に示す液晶表示装置では、偏光膜８が二枚の保護膜７ａ及び７ｂに挟持された構成を示しているが、保護膜７ｂはなくてもよい。また、偏光膜２０も二枚の保護膜１９ａ及び１９ｂに挟持されているが、液晶層１５に近い側の保護膜１９ａはなくてもよい。なお、図２の態様では、第１位相差領域及び第２位相差領域は、液晶セルの位置を基準にして、液晶セルと視認側の偏光膜との間に配置されていてもよいし、液晶セルと背面側の偏光膜との間に配置されていてもよい。本実施形態では、いずれの構成においても、第２位相差領域が液晶セルにより近くなるように配置する。
【００１８】
本発明の他の実施形態を図３に示す。図３の液晶表示装置は、第２位相差領域１２が偏光膜８及び第１位相差領域１０の間に配置されている。図３の液晶表示装置において、保護膜７ｂ又は保護膜１９ａはなくてもよい。図３に示す態様では、第１位相差領域１０は、その遅相軸１１が、偏光膜８の透過軸９と黒表示時の液晶層１５中の液晶分子の遅相軸方向１６に直交になるように配置される。なお、図３の態様では、第１位相差領域及び第２位相差領域は、液晶セルの位置を基準にして、液晶セルと視認側の偏光膜との間に配置されていてもよいし、液晶セルと背面側の偏光膜との間に配置されていてもよい。本実施形態では、いずれの構成においても、第１位相差領域が液晶セルにより近くなるように配置する。
【００１９】
図２及び図３の態様において、第１位相差領域１０は、Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで定義される面内のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義される第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７である。一方、第２位相差領域１２は、面内の屈折率ｎｘとｎｙが実質的に等しく、ｎｘ＜ｎｚであり、Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄで定義される厚み方向のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍである。第１位相差領域１０及び第２位相差領域１２の少なくとも一方は、セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムである。かかるフイルムは、かかるフイルムは、セルロースの水酸基へのアシル置換度を調整することにより、又は作製条件を調整することにより、第１位相差領域又は第２位相差領域として要求される前記光学特性を一層のみで示すことができる。また、かかるフイルムは、偏光膜の保護膜として要求される性能を満足し得るので、図２の態様では、第１位相差領域１０が前記フイルムからなる場合は、保護膜７ｂがなくても、偏光膜８と第１位相差領域１０とを一体的に作製することで、また第２位相差領域１２が前記フイルムからなる場合は、保護膜７ｂがなくても、偏光膜８と第１位相差領域１０と第２位相差領域１２とをこの順序で一体的に作製することで、高温湿度下等、過酷な環境下に置かれた場合にも、偏光膜８が劣化して、表示特性が低下するのを軽減することができる。また、図３の態様では、第２位相差領域１２が前記フイルムからなる場合は、偏光膜８と、偏光膜８と第２位相差領域１２とを一体的に作製することで、また第１位相差領域１０が前記フイルムからなる場合は、偏光膜８と第２位相差領域１２と第１位相差領域１０とをこの順序で一体的に作製することで、保護膜７ｂがなくても、高温湿度下等、過酷な環境下に置かれた場合にも、偏光膜８が劣化して、表示特性が低下するのを軽減することができる。
【００２０】
なお、図２及び図３には、上側偏光板及び下側偏光板を備えた透過モードの表示装置の態様を示したが、本発明は一の偏光板のみを備える反射モードの態様であってもよく、かかる場合は、液晶セル内の光路が２倍になることから、最適Δｎ・ｄの値は上記の１／２程度の値になる。また、本発明に用いられる液晶セルはＩＰＳモードに限定されることなく、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であれば、いずれも好適に用いることができる。この例としては強誘電性液晶表示装置、反強誘電性液晶表示装置、ＥＣＢ型液晶表示装置がある。
【００２１】
本発明の液晶表示装置は、図１〜図３に示す構成に限定されず、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶層と偏光膜との間にカラーフィルターを配置してもよい。また、偏光膜の保護膜の表面に反射防止処理やハードコートを施しても良い。また、構成部材に導電性を付与したものを使用してもよい。また、透過型として使用する場合は、冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置することができる。この場合、バックライトの配置は図２及び図３の上側であっても下側であっても良い。また、液晶層とバックライトとの間に、反射型偏光板や拡散板、プリズムシートや導光板を配置することもできる。また、上記した様に、本発明の液晶表示装置は、反射型であってもよく、かかる場合は、偏光板は観察側に１枚配置したのみでよく、液晶セル背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を配置する。もちろん前記光源を用いたフロントライトを液晶セル観察側に設けることも可能である。
【００２２】
本発明の液晶表示装置には、画像直視型、画像投影型や光変調型が含まれる。本発明は、ＴＦＴやＭＩＭのような３端子又は２端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置に適用した態様が特に有効である。勿論、時分割駆動と呼ばれるパッシブマトリックス液晶表示装置に適用した態様も有効である。
【００２３】
以下、本発明の液晶表示装置に使用可能な種々の部材の好ましい光学特性や部材に用いられる材料、その製造方法等について、詳細に説明する。
【００２４】
本発明では、第１位相差領域及び第２位相差領域のうち少なくとも一方は、セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムからなる。セルロースアセテートプロピオネートは、セルロースの水酸基の一部がアセチル基及びプロピオニオル基によって置換されたセルロースアシレートであり、セルロースプロピオネートは、セルロースの水酸基の一部がプロピオニル基によって置換されたセルロースアシレートである。アシル基置換度が異なるセルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートをそれぞれ用いることにより、所望の光学特性のフイルムを作製することができる。第２位相差領域に要求される光学特性を満たすためには、アシル置換度が、下記式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の全てを満足するセルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートを用いるのが好ましく、
（Ｉ）  ２．８２≦ＳＡ＋ＳＰ≦３
（ＩＩ）  ０≦ＳＡ≦１．７
（ＩＩＩ）  １．３≦ＳＰ≦２．９
（式中、ＳＡ及びＳＰはセルロースの水酸基に置換されているアシル基の置換度を表し、ＳＡはアセチル基の置換度、ＳＰはプロピオニル基の置換度である。）
より好ましくは、
（Ｉ）  ２．８３≦ＳＡ＋ＳＰ≦２．９９
（ＩＩ）  ０≦ＳＡ≦１．５９
（ＩＩＩ）  １．４≦ＳＰ≦２．８５
であり、さらに好ましくは、
（Ｉ）  ２．８５≦ＳＡ＋ＳＰ≦２．９８
（ＩＩ）  ０≦ＳＡ≦１．４８
（ＩＩＩ）  １．５≦ＳＰ≦２．８
である。
これらのうち、ＳＡ＋ＳＰを大きくするとＲｔｈの値を低下させることができ、かつ、ＳＰを大きくすると、レターデーションの湿度依存性を小さくすることができる。
【００２５】
本発明に利用可能なセルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートといったセルロースアシレートは、セルロースエステル化合物、およびセルロースを原料として生物的あるいは化学的に官能基を導入して得ることができ、合成方法についての基本的な原理は、右田伸彦他、木材化学１８０〜１９０頁（共立出版、１９６８年）に記載されている。セルロースアシレートの代表的な合成方法は、カルボン酸無水物−カルボン酸−硫酸触媒による液相アシル化法である。具体的には、綿花リンタや木材パルプ等のセルロース原料を適当量の酢酸などのカルボン酸で前処理した後、予め冷却したアシル化混液に投入してエステル化し、完全セルロースアシレート（２位、３位および６位のアシル置換度の合計が、ほぼ３．００）を合成する。上記アシル化混液は、一般に溶媒としてのカルボン酸、エステル化剤としてのカルボン酸無水物および触媒としての硫酸を含む。カルボン酸無水物は、これと反応するセルロースおよび系内に存在する水分の合計よりも、化学量論的に過剰量で使用することが一般的である。
【００２６】
アシル化反応終了後に、系内に残存している過剰カルボン酸無水物の加水分解を行うために、水または含水酢酸を添加する。エステル化触媒を一部中和するために、中和剤（例えば、カルシウム、マグネシウム、鉄、アルミニウムまたは亜鉛の炭酸塩、酢酸塩、水酸化物または酸化物）の水溶液を添加してもよい。次に、得られた完全セルロースアシレートを少量のアシル化反応触媒（一般には、残存する硫酸）の存在下で、２０〜９０℃に保つことによりケン化熟成し、所望のアシル置換度および重合度を有するセルロースアシレートまで変化させる。所望のセルロースアシレートが得られた時点で、系内に残存している触媒を前記のような中和剤を用いて完全に中和するか、あるいは中和することなく水または希酢酸中にセルロースアシレート溶液を投入（あるいは、セルロースアシレート溶液中に、水または希酢酸を投入）してセルロースアシレートを分離し、洗浄および安定化処理によりセルロースアシレートを得る。
【００２７】
セルロースアシレートの重合度は、粘度平均重合度で１５０〜５００が好ましく、２００〜４００がより好ましく、２２０〜３５０がさらに好ましい。粘度平均重合度は、宇田らの極限粘度法（宇田和夫、斉藤秀夫、繊維学会誌、第１８巻第１号、１０５〜１２０頁、１９６２年）に従い測定できる。粘度平均重合度の測定方法については、特開平９−９５５３８号公報にも記載がある。
【００２８】
セルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートを含むフイルムは、押出し法、溶液流延法等の種々の方法を利用して作製することができる。フイルム状に成形した後、所定の光学特性を得るために、さらに延伸処理を実施することもできる。溶液流延法を利用して前記フイルムを作製する場合は、ドープ中に、可塑剤（好ましい添加量はセルロースエステルに対して０．１〜２０質量％、以下同様）、改質剤（０．１〜２０質量％）、紫外線吸収剤（０．００１〜５質量％）、平均粒径が５〜３０００ｎｍである微粒子粉体（０．００１〜５質量％）、フッ素系界面活性剤（０．００１〜２質量％）、剥離剤（０．０００１〜２質量％）、劣化防止剤（０．０００１〜２質量％）、光学異方性制御剤（０．１〜１５質量％）、赤外線吸収剤（０．１〜５質量％）等の添加剤を含有させてもよい。その他、フイルムの作製方法については、公開技法２００１−１７４５号（２００１年３月１５日発行、発明協会）等に詳細が記載されていて、本発明に適用することができる。
得られた未延伸および延伸後のセルロースアシレートフイルムには、適宜、表面処理を行うことにより、セルロースアシレート層と他の層との接着を改善することが可能となる。表面処理には、グロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理、ケン化処理（酸ケン化処理、アルカリケン化処理）が含まれ、特にグロー放電処理およびアルカリケン化処理が好ましい。
なお、前述した様、セルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートを含むフイルムのみで前記第１位相差領域又は第２位相差領域に要求される光学特性を満たすこともできるが、本発明には、前記第１位相差領域又は第２位相差領域が、セルロースアセテートプロピオネートフイルム又はセルロースプロピオネートフイルムとともに、他の複屈折性フイルムや位相差膜を含む態様も含まれる。
【００２９】
［第１位相差領域］
本発明において第１位相差領域は、面内の屈折率ｎｘとｎｙ（ｎｘ＞ｎｙ）、厚さ方向の屈折率ｎｚ、及び厚さｄを用いてＲｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで定義される面内のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍである。斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第１位相差領域のＲｅは、４０ｎｍ〜１１５ｎｍであるのがより好ましく、６０ｎｍ〜９５ｎｍであるのがさらに好ましい。また、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚが１．５〜７である。って、斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第１位相差領域のＮｚは、２．０〜５．５であるのがより好ましく、２．５〜４．５であるのがさらに好ましい。
【００３０】
前記第１位相差領域は、前記光学特性を有する限り、その材料及び形態については特に制限されない。上記した様に、セルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートを含むフイルムからなっていてもよく、また、他の材料からなる複屈折ポリマーフイルムからなっていても、透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物を塗布もしくは転写することによって形成された位相差層を有する位相差膜であってもよい。また、それぞれを積層して使用することもできる。
【００３１】
複屈折ポリマーフイルムとしては、複屈折特性の制御性や透明性、耐熱性に優れるものが好ましい。この場合、用いる高分子材料としては均一な二軸配向が達成できる高分子であれば特に制限はないが、従来公知のもので溶液流延法や押出し成形方式で製膜できるもの好ましく、ノルボルネン系高分子、ポリカーボネート系高分子、ポリアリレート系高分子、ポリエステル系高分子、ポリサルフォン等の芳香族系高分子、セルロースアシレート、又は、それらポリマーの２種又は３種以上を混合したポリマーなどが挙げられる。
【００３２】
フイルムの二軸配向は、押出し成形方式や流延製膜方式等の適宜な方式で製造した当該熱可塑性樹脂からなるフイルムを、例えばロールによる縦延伸方式、テンターによる横延伸方式や二軸延伸方式などにより、延伸処理することにより達成することができる。前記のロールによる縦延伸方式では加熱ロールを用いる方法や雰囲気を加熱する方法、それらを併用する方法等の適宜な加熱方法を採ることができる。またテンターによる二軸延伸方式では全テンター方式による同時二軸延伸方法や、ロール・テンター法による逐次二軸延伸方法などの適宜な方法を採ることができる。
また、配向ムラや位相差ムラの少ないものが好ましい。その厚さは、位相差等により適宜に決定しうるが、一般には薄型化の点より１〜３００μｍであるのが好ましく、１０〜２００μｍであるのより好ましく、２０〜１５０μｍであるのがさらに好ましい。
【００３３】
ノルボルネン系高分子としては、ノルボルネン及びその誘導体、テトラシクロドデセン及びその誘導体、ジシクロペンタジエン及びその誘導体、メタノテトラヒドロフルオレン及びその誘導体などのノルボルネン系モノマーの主成分とするモノマーの重合体であり、ノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体、及びの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素化物が最も好ましい。ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィンの重合体又は環状共役ジエンの重合体の分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、シクロヘキサン溶液（重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン溶液）のゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレン又はポリスチレン換算の重量平均分子量で、通常５，０００〜５００，０００、好ましくは８，０００〜２００，０００、より好ましくは１０，０００〜１００，０００の範囲であるときに、フイルム（Ａ）の機械的強度、及び成形加工性とが高度にバランスされて好適である。
【００３４】
セルロースアシレートのアシル基としては、脂肪族基でもアリル基でもよく特に限定されない。それらは、例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、それぞれさらに置換された基を有していてもよく、総炭素数が２２以下のエステル基が好ましい。これらの好ましいセルロースアシレートとしては、エステル部の総炭素数が２２以下のアシル基（例えば、アセチル、プロピオニル、ブチロイル、バレル、ヘプタノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル、トリデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイルなど）、アリールカルボニル基（アクリル、メタクリルなど）、アリルカルボニルキ（ベンゾイル、ナフタロイルなど）、シンナモイル基を挙げることが出来る。これらの中でも、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、セルロースプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートステアレート、セルロースアセテートベンゾエートなどであり、混合エステルの場合はその比率は特に限定されないが、好ましくはアセテートが総エステルの３０モル％以上であることが好ましい。中でも、第１位相差領域は、上記したセルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートを含むフイルムであるのが好ましい。
【００３５】
また、セルロースアシレートのフイルムも好ましく、特に写真用グレードのものが好ましく、市販の写真用グレードのものは粘度平均重合度、置換度等の品質を満足して入手することができる。写真用グレードのセルローストリアセテートのメーカーとしては、ダイセル化学工業（株）（例えばＬＴ−２０，３０，４０，５０，７０，３５，５５，１０５など）、イーストマンコダック社（例えば、ＣＡＢ−５５１−０．０１、ＣＡＢ−５５１−０．０２、ＣＡＢ−５００−５、ＣＡＢ−３８１−０．５、ＣＡＢ−３８１−０２、ＣＡＢ−３８１−２０、ＣＡＢ−３２１−０．２、ＣＡＰ−５０４−０．２、ＣＡＰ−４８２−２０、ＣＡ−３９８−３など）、コートルズ社、ヘキスト社等があり、何れも写真用グレードのセルロースアシレートを使用できる。また、フイルムの機械的特性や光学的な特性を制御する目的で、可塑剤、界面活性剤、レターデーション調節剤、ＵＶ吸収剤などを今後することが出来る（参考資料：特開２００２−２７７６３２号公報、特開２００２−１８２２１５号公報）
【００３６】
透明樹脂をシート又はフイルム状に成形する方法は、例えば、加熱溶融成形法、溶液流延法のいずれも用いることができる。加熱溶融成形法は、さらに詳細に、押出成形法、プレス成形法、インフレーション成形法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法などに分類できるが、これらの方法の中でも、機械的強度、表面精度等に優れたフイルムを得るためには、押出成形法、インフレーション成形法、及びプレス成形法が好ましく、押出成形法が最も好ましい。成形条件は、使用目的や成形方法により適宜選択されるが、加熱溶融成形法による場合は、シリンダー温度が、好ましくは１００〜４００℃、より好ましくは１５０〜３５０℃の範囲で適宜設定される。上記シート又はフイルムの厚みは、好ましくは１０〜３００μｍ、より好ましくは３０〜２００μｍである。
上記シート又はフイルムの延伸は、該透明樹脂のガラス転移温度をＴｇとするとき、好ましくはＴｇ−３０℃からＴｇ＋６０℃の温度範囲、より好ましくはＴｇ−１０℃からＴｇ＋５０℃の温度範囲にて、少なくとも一方向に好ましくは１．０１〜２倍の延伸倍率で行う。延伸方向は少なくとも一方向であればよいが、その方向は、シートが押出成形で得られたものである場合には、樹脂の機械的流れ方向（押出方向）であることが好ましく、延伸方法は自由収縮一軸延伸法、幅固定一軸延伸法、二軸延伸法などが好ましい。光学特性の制御はこの延伸倍率と加熱温度を制御することによって行なうことが出来る。
【００３７】
［第２位相差領域］
本発明において第２位相差領域は、面内屈折率ｎｘとｎｙは実質的に等しく、厚さ方向の屈折率ｎｚは、ｎｘ＜ｎｚを満足する。厚さ方向の屈折率ｎｚ、及び厚さｄを用いてＲｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄで定義される第２位相差領域の厚み方向のレターデーションＲｔｈは、−８０ｎｍ〜−４００ｎｍである。前記第２位相差領域のＲｔｈのより好ましい範囲は、他の光学部材の光学特性に応じて変動し、特に、より近くに位置する偏光膜の保護膜（例えば、トリアセチルセルロースフイルム）のＲｔｈに応じて、大きく変動する。斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第２位相差領域のＲｔｈは、−１００ｎｍ〜−３４０ｎｍであるのがより好ましく、−１２０ｎｍ〜−２７０ｎｍであるのがさらに好ましい。一方、第２位相差領域のｎｘとｎｙは、上記した様に、実質的に同一であり、Ｒｅは０近傍の値になる。具体的には、面内レターデーションＲｅは、０〜５０ｎｍであるのが好ましく、０〜２０ｎｍであるのがより好ましい。
【００３８】
前記第２位相差領域は、前記光学特性を有する限り、その材料及び形態については特に制限されない。上記した様に、セルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートを含むフイルムからなっていてもよく、また、他の材料からなる複屈折ポリマーフイルムからなる位相差膜、及び透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物を塗布もしくは転写することによって形成された位相差層を有する位相差膜など、いずれも使用することができる。また、それぞれを積層して使用することもできる。
【００３９】
上記光学特性を有する複屈折ポリマーフイルムからなる位相差膜は、高分子フイルムを膜の厚さ方向に延伸する方法や、ビニルカルバゾール系高分子を塗布して乾燥させる方法（特開２００１−０９１７４６号公報）で容易に形成できる。また、上記光学特性を有する液晶性化合物から形成された位相差層としては、キラル構造単位を含んだコレステリックディスコチック液晶化合物や組成物を、その螺旋軸を基板に略垂直に配向させたのち固定化して形成した層、屈折率異方性が正の棒状液晶化合物や組成物を基板に略垂直に配向させたのち固定化して形成した層などを例示することができる（例えば、特開平６−３３１８２６号公報や特許第２８５３０６４号等参照）。棒状液晶化合物は低分子化合物であってもよく、高分子化合物であってもよい。さらに、一の位相差層のみならず複数の位相差層を積層して、上記光学特性を示す第２位相差領域を構成することもできる。また、支持体と位相差層との積層体全体で上記光学特性を満たすようにして、第２位相差領域を構成してもよい。用いる棒状液晶化合物としては、配向固定させる温度範囲で、ネマチック液晶相、スメクチック液晶相、リオトロピック液晶相状態をとるものが好適に用いられる。揺らぎの無い均一な垂直配向が得られるスメクチックＡ相、Ｂ相を示す液晶が好ましい。特にまた、添加剤の存在下において、適切な配向温度範囲で、上記液晶状態となる棒状液晶性化合物については、該添加剤と棒状液晶性化合物を含有する組成物を用いて層を形成するのも好ましい。
【００４０】
《棒状液晶性化合物》
本発明の第２位相差領域は、棒状液晶性化合物を含む組成物から形成してもよい。前記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。以上のような低分子液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いることができる。液晶分子には活性光線や電子線、熱などによって重合や架橋反応を起こしうる部分構造を有するものが好適に用いられる。その部分構造の個数は１〜６個、好ましくは１〜３個である。
【００４１】
第２位相差領域が、棒状液晶性化合物を配向状態に固定して形成された位相差層を含む場合は、棒状液晶性化合物を実質的に垂直配向させて、その状態に固定して形成した位相差層を用いるのが好ましい。実質的に垂直とは、フイルム面と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が７０°〜９０°の範囲内であることを意味する。これらの液晶性化合物は斜め配向させてもよいし、傾斜角が徐々に変化するように（ハイブリッド配向）させてもよい。斜め配向又はハイブリッド配向の場合でも、平均傾斜角は７０°〜９０°であることが好ましく、８０°〜９０°がより好ましく、８５°〜９０°が最も好ましい。
【００４２】
棒状液晶性化合物から形成された位相差層は、棒状液晶性化合物、所望により、下記の重合性開始剤や空気界面垂直配向剤や他の添加剤を含む塗布液を、支持体の上に形成された垂直配向膜の上に塗布して、垂直配向させ、該配向状態を固定することで形成することができる。仮支持体上に形成した場合は、該位相差層を支持体上に転写することで作製することもできる。さらに、１層の位相差層のみならず複数の位相差層を積層して、上記光学特性を示す第２位相差領域を構成することもできる。また、支持体と位相差層との積層体全体で上記光学特性を満たすようにして、第２位相差領域を構成してもよい。
【００４３】
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）、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。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。塗布液の塗布は、公知の方法（例、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）により実施できる。
【００４４】
垂直配向させた液晶性化合物は、配向状態を維持して固定するのが好ましい。固定化は、液晶性化合物に導入した重合性基（Ｐ）の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号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）及びオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
【００４５】
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％であることがさらに好ましい。棒状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であることが好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ2であることがさらに好ましい。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。前記光学違法性層を含む第１位相差領域の厚さは、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．５〜５μｍであることがさらに好ましく、１〜５μｍであることが最も好ましい。
【００４６】
《垂直配向膜》
液晶性化合物を配向膜側で垂直に配向させるためには、配向膜の表面エネルギーを低下させることが重要である。具体的には、ポリマーの官能基により配向膜の表面エネルギーを低下させ、これにより液晶性化合物を立てた状態にする。配向膜の表面エネルギーを低下させる官能基としては、フッ素原子及び炭素原子数が１０以上の炭化水素基が有効である。フッ素原子又は炭化水素基を配向膜の表面に存在させるために、ポリマーの主鎖よりも側鎖にフッ素原子又は炭化水素基を導入することが好ましい。含フッ素ポリマーは、フッ素原子を０．０５〜８０質量％の割合で含むことが好ましく、０．１〜７０質量％の割合で含むことがより好ましく、０．５〜６５質量％の割合で含むことがさらに好ましく、１〜６０質量％の割合で含むことが最も好ましい。炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基又はそれらの組み合わせである。脂肪族基は、環状、分岐状あるいは直鎖状のいずれでもよい。脂肪族基は、アルキル基（シクロアルキル基であってもよい）又はアルケニル基（シクロアルケニル基であってもよい）であることが好ましい。炭化水素基は、ハロゲン原子のような強い親水性を示さない置換基を有していてもよい。炭化水素基の炭素原子数は、１０〜１００であることが好ましく、１０〜６０であることがさらに好ましく、１０〜４０であることが最も好ましい。ポリマーの主鎖は、ポリイミド構造又はポリビニルアルコール構造を有することが好ましい。
【００４７】
ポリイミドは、一般にテトラカルボン酸とジアミンとの縮合反応により合成する。二種類以上のテトラカルボン酸あるいは二種類以上のジアミンを用いて、コポリマーに相当するポリイミドを合成してもよい。フッ素原子又は炭化水素基は、テトラカルボン酸起源の繰り返し単位に存在していても、ジアミン起源の繰り返し単位に存在していても、両方の繰り返し単位に存在していてもよい。ポリイミドに炭化水素基を導入する場合、ポリイミドの主鎖又は側鎖にステロイド構造を形成することが特に好ましい。側鎖に存在するステロイド構造は、炭素原子数が１０以上の炭化水素基に相当し、液晶性化合物を垂直に配向させる機能を有する。本明細書においてステロイド構造とは、シクロペンタノヒドロフェナントレン環構造又はその環の結合の一部が脂肪族環の範囲（芳香族環を形成しない範囲）で二重結合となっている環構造を意味する。
【００４８】
さらに液晶性化合物を垂直に配向させる手段として、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、又はポリイミドの高分子に有機酸を混合する方法を好適に用いることができる。混合する酸としてはカルボン酸やスルホン酸、アミノ酸が好適に用いられる。後述の空気界面配向剤の内、酸性を示すものを使用してもよい。また、４級アンモニウム塩類も好適に用いることが出来る。その混合量は高分子に対して、０．１質量％〜２０質量％であることが好ましく、０．５質量％〜１０質量％であることがさらに好ましい。
【００４９】
上記ポリビニルアルコールの鹸化度は、７０〜１００％が好ましく、８０〜１００％がさらに好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は１００〜５０００であることが好ましい。
【００５０】
棒状液晶性化合物を配向させる場合、配向膜は、側鎖に疎水性基を官能基として有するポリマーからなるのが好ましい。具体的な官能基の種類は、液晶性分子の種類及び必要とする配向状態に応じて決定する。例えば、変性ポリビニルアルコールの変性基は、共重合変性、連鎖移動変性又はブロック重合変性により導入できる。変性基の例には、親水性基（カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、アミノ基、アンモニウム基、アミド基、チオール基等）、炭素数１０〜１００個の炭化水素基、フッ素原子置換の炭化水素基、チオエーテル基、重合性基（不飽和重合性基、エポキシ基、アジリニジル基等）、アルコキシシリル基（トリアルコキシ、ジアルコキシ、モノアルコキシ）等が挙げられる。これらの変性ポリビニルアルコール化合物の具体例として、例えば、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［００２２］〜［０１４５］、同２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２２］に記載のもの等が挙げられる。
【００５１】
配向膜を、主鎖に結合した架橋性官能基を有する側鎖を有するポリマー又は液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を有するポリマーを用いて形成し、その上に位相差膜を、多官能モノマーを含む組成物を用いて形成すると、配向膜中のポリマーと、その上に形成される位相差膜中の多官能モノマーとを共重合させることができる。その結果、多官能モノマー間だけではなく、配向膜ポリマー間及び多官能モノマーと配向膜ポリマーとの間にも共有結合が形成され、配向膜と位相差膜とが強固に結合される。従って、架橋性官能基を有するポリマーを用いて配向膜を形成することで、光学補償シートの強度を著しく改善することができる。配向膜ポリマーの架橋性官能基は、多官能モノマーと同様に、重合性基を含むことが好ましい。具体的には、例えば特開２０００−１５５２１６号公報明細書中段落番号［００８０］〜［０１００］記載のもの等が挙げられる。
【００５２】
配向膜ポリマーは、上記の架橋性官能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもできる。架橋剤としては、アルデヒド、Ｎ−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾール及びジアルデヒド澱粉が含まれる。二種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００２３］〜［０２４］記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。
【００５３】
架橋剤の添加量は、ポリマーに対して０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１５質量％がさらに好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、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。このように調節することで、配向膜を液晶表示装置に長期使用、又は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、レチキュレーション発生のない充分な耐久性が得られる。
【００５４】
配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー及び架橋剤を含む組成物を透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥（架橋させ）し、ラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なってよい。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒（例、メタノール）と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で水：メタノールが０：１００〜９９：１が好ましく、０：１００〜９１：９であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には位相差層表面の欠陥が著しく減少する。
【００５５】
配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法又はロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は０．１〜１０μｍが好ましい。加熱乾燥は、２０℃〜１１０℃で行なうことができる。充分な架橋を形成するためには６０℃〜１００℃が好ましく、特に８０℃〜１００℃が好ましい。乾燥時間は１分〜３６時間で行なうことができるが、好ましくは１分〜３０分である。ｐＨも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、ｐＨ４．５〜５．５で、特に５が好ましい。
【００５６】
配向膜は、透明支持体上に設けられることが好ましい。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋して使用する。棒状液晶性化合物の垂直配向にはラビング処理は行なわないことが好ましい。なお、配向膜を用いて液晶性化合物を配向させてから、その配向状態のまま液晶性化合物を固定して位相差層を形成し、位相差層のみをポリマーフイルム（又は透明支持体）上に転写してもよい。
【００５７】
《空気界面垂直配向剤》
通常、液晶性化合物は、空気界面側では傾斜して配向する性質を有するので、均一に垂直配向した状態を得るために、空気界面側において液晶性化合物を垂直に配向制御することが必要である。この目的のために、空気界面側に偏在して、その排除体積効果や静電気的な効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を液晶塗布液に含有させて、位相差膜を形成するのが好ましい。
【００５８】
空気界面配向剤としては、特開２００２−２０３６３号公報、特開２００２−１２９１６２号公報に記載されている化合物を用いることができる。また、特願２００２−２１２１００号明細書の段落番号［００７２］〜［００７５］、特願２００２−２６２２３９号明細書の段落番号［００３７］〜［００３９］、特願２００３−９１７５２号明細書の段落番号［００７１］〜［００７８］、特願２００３−１１９９５９号明細書の段落番号［００５２］〜［００５４］、［００６５］〜［００６６］、［００９２］〜［００９４］、特願２００３−３３０３０３号明細書の段落番号［００２８］〜［００３０］、特願２００４−００３８０４号明細書の段落番号［００８７］〜［００９０］に記載される事項も本発明に適宜適用することができる。また、これらの化合物を配合することによって塗布性が改善され、ムラ又はハジキの発生が抑制される。
【００５９】
液晶塗布液への空気界面配向剤の使用量は、０．０５質量％〜５質量％であることが好ましい。また、フッ素系空気界面配向剤を用いる場合は、１質量％以下であることが好ましい。
【００６０】
《位相差層中の他の材料》
上記の液晶性化合物と共に、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性等を向上させることが出来る。これらの素材は液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
【００６１】
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性もしくはカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開２００２−２９６４２３号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２０］記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、円盤状液晶性分子に対して一般に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。
【００６２】
界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開２００１−３３０７２５号公報明細書中の段落番号［００２８］〜［００５６］記載の化合物、特願２００３−２９５２１２号公報明細書中の段落番号［００６９］〜［０１２６］記載の化合物が挙げられる。
【００６３】
液晶性化合物とともに使用するポリマーは、塗布液を増粘できることが好ましい。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、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［０１７８］記載のものが挙げられる。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、液晶性分子に対して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い。
【００６４】
［支持体］
本発明では、液晶性化合物から形成された位相差層を、支持体上に形成してもよい。支持体は透明であるのが好ましく、具体的には、光透過率が８０％以上であるのが好ましい。支持体は、波長分散が小さいのが好ましく、具体的には、Ｒｅ４００／Ｒｅ７００の比が１．２未満であることが好ましい。中でも、ポリマーフイルムが好ましい。透明支持体は第１位相差領域、第２位相差領域又は偏光板保護膜を兼ねることもできる。また、透明支持体と位相差層全体で、第１位相差領域又は第２位相差領域を構成していてもよい。また、例えば、第２位相差領域が液晶性分子からなる位相差膜である場合は、支持体を第１位相差領域に要求される光学特性を有するセルロースプロピオネート又はセルロースプロピオネートを含むフイルムとして、又は第１位相差領域が液晶性分子からなる位相差膜である場合は、支持体を第２位相差領域に要求される光学特性を有するセルロースプロピオネート又はセルロースプロピオネートを含むフイルムとして、第１位相差領域及び第１位相差領域を一体的に作製することもできる。
【００６５】
支持体の光学異方性は小さいのが好ましく、面内レターデーション（Ｒｅ）が２０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがさらに好ましく、５ｎｍ以下であることが最も好ましい。また、第１位相差領域を兼ねる場合は、レターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであって、４０ｎｍ〜１１５ｎｍであるのがより好ましく、６０ｎｍ〜９５ｎｍであるのがさらに好ましい。また、Ｎｚが１．５〜７であって、２．０〜５．５であるのがより好ましく、２．５〜４．５であるのがさらに好ましい。
【００６６】
支持体となるポリマーフイルムの例には、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート及びポリメタクリレートのフイルムが含まれる。セルロースエステルフイルムが好ましく、アセチルセルロースフイルムがさらに好ましく、トリアセチルセルロースフイルムが最も好ましい。ポリマーフイルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明支持体の厚さは、２０〜５００μｍであることが好ましく、４０〜２００μｍであることがさらに好ましい。透明支持体とその上に設けられる層（接着層、垂直配向膜あるいは位相差層）との接着を改善するため、透明支持体に表面処理（例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）を実施してもよい。透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。また、透明支持体や長尺の透明支持体には、搬送工程でのすべり性を付与したり、巻き取った後の裏面と表面の貼り付きを防止するために、平均粒径が１０〜１００ｎｍ程度の無機粒子を固形分重量比で５％〜４０％混合したポリマー層を支持体の片側に塗布や支持体との共流延によって形成したものを用いることが好ましい。
【００６７】
［偏光膜用保護膜］
偏光膜用保護膜としては、可視光領域に吸収が無く、光透過率が８０％以上であり、複屈折性に基づくレターデーションが小さいものが好ましい。具体的には、面内のＲｅが０〜３０ｎｍが好ましく、０〜１５ｎｍがより好ましく、０〜５ｎｍが最も好ましい。さらに、厚み方向のレターデーションＲｔｈは０〜４０ｎｍであることが好ましく、０〜２０ｎｍがより好ましく、０〜１０ｎｍであることが最も好ましい。この特性を有するフイルムであれば好適に用いることができるが、偏光膜の耐久性の観点からはセルロースアシレートやノルボルネン系のフイルムがより好ましい。セルロースアシレートフイルムのＲｔｈを小さくする方法として、特開平１１−２４６７０４号公報、特開２００１−２４７７１７号公報、特願２００３−３７９９７５号明細書に記載の方法などが挙げられる。また、セルロースアシレートフイルムの厚みを小さくすることによっても、Ｒｔｈを小さくすることができる。第１及び第２偏光膜用保護膜としてのセルロースシレートフイルムの厚みは１０〜１００μｍであることが好ましく、１０〜６０μｍであるのがより好ましく、２０〜４５μｍであることがさらに好ましい。
【００６８】
［偏光板一体型光学補償フイルム］
本発明は、偏光膜と光学補償機能を有する第１及び第２位相差領域が一体化されて作製された、偏光板一体型補償フイルムに関する。本発明の偏光板一体型光学補償フイルムを用いることで、より簡易な構成で、液晶表示装置の視野角特性を改善できる。また、本発明の偏光板一体型光学補償フイルムは、ロールツーロールで長尺状に作製し、その後所望の大きさに裁断して作製することができるので、簡易な工程で作製可能であり、液晶表示装置の生産性の改善にも寄与する。
【００６９】
本発明の偏光板一体型光学補償フイルムの一実施形態は、偏光膜と、面内レターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、Ｎｚが１．５〜７である第１位相差領域と、面内屈折率ｎｘとｎｙが実質的に等しく、ｎｘ＜ｎｚであり、厚み方向のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍである第２位相差領域とがこの順序で配置され、前記第１位相差領域及び第２位相差領域の少なくとも一方がセルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムであり、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が、前記偏光膜の透過軸に実質的に平行である偏光板一体型光学補償フイルムである。本実施形態の偏光板一体型光学補償フイルムは、偏光膜としての機能のみならず、前記第１位相差領域及び第２位相差領域としての光学特性を満足する位相差層をそれぞれ有する。本実施形態の偏光板一体型光学補償フイルムは、例えば、ロールツーロールで長尺状に作製され、所定の大きさに裁断された後、液晶表示装置（例えば図２の構成の液晶表示装置）に用いられる。
【００７０】
本発明の偏光板一体型光学補償フイルムの他の実施形態は、偏光膜と、面内屈折率ｎｘとｎｙが実質的に等しく、ｎｘ＜ｎｚであり、厚み方向のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍである第２位相差領域と、面内レターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、Ｎｚが１．５〜７である第１位相差領域とがこの順序で配置され、前記第１位相差領域及び第２位相差領域の少なくとも一方がセルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムであり、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が、前記偏光膜の透過軸に実質的に直交である偏光板一体型光学補償フイルムである。本実施形態の偏光板一体型光学補償フイルムは、偏光膜としての機能のみならず、前記第１位相差領域及び第２位相差領域としての光学特性を満足する位相差層をそれぞれ有する。本実施形態の偏光板一体型光学補償フイルムは、例えば、ロールツーロールで長尺状に作製され、所定の大きさに裁断された後、液晶表示装置（例えば図３の構成の液晶表示装置）に用いられる。
【００７１】
なお、本発明の偏光板一体型光学補償フイルムは、偏光膜の上記位相差層が形成されている側と反対の表面に、偏光膜用保護膜を有していてもよい。また、偏光膜と上記位相差層との間にも、偏光膜偏光膜用の保護膜を有していてもよいが、かかる場合は、該保護膜の複屈折性に基づくレターデーションは小さいのが好ましく、面内のレターデーションＲｅ及び厚み方向のレターデーションＲｔｈは、いずれも０ｎｍに近い程好ましい。
【実施例】
【００７２】
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、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の具体例に制限されるものではない。
＜ＩＰＳモード液晶セルの作製＞
一枚のガラス基板上に、図１に示す様に、隣接する電極間の距離が２０μｍとなるように電極（図１中２及び３）を配設し、その上にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行なった。図１中に示す方向４に、ラビング処理を行なった。別に用意した一枚のガラス基板の一方の表面にポリイミド膜を設け、ラビング処理を行なって配向膜とした。二枚のガラス基板を、配向膜同士を対向させて、基板の間隔（ギャップ；ｄ）を３．９μｍとし、二枚のガラス基板のラビング方向が平行となるようにして重ねて貼り合わせ、次いで屈折率異方性（Δｎ）が０．０７６９及び誘電率異方性（Δε）が正の４．５であるネマチック液晶組成物を封入した。液晶層のｄ・Δｎの値は３００ｎｍであった。
【００７３】
＜強誘電性液晶セルの作製＞
ＩＴＯ電極付ガラス基板上ポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行なった。この基板を２枚製作し、配向膜同士を対向させて、基板の間隔（ギャップ；ｄ）を１．９μｍとし、二枚のガラス基板のラビング方向が平行となるようにして重ねて貼り合わせ、次いで屈折率異方性（Δｎ）が０．１５及び自発分極（Ｐｓ）が１２ｎＣｃｍ-2である強誘電性液晶組成物を封入した。液晶層のｄ・Δｎの値は２８０ｎｍであった。
【００７４】
＜第１位相差領域１、第１位相差領域２の作製＞
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、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。該溶液を保留粒子径４μｍ、濾水時間３５秒の濾紙（Ｎｏ．６３、アドバンテック製）を５ｋｇ／ｃｍ2以下で用いてろ過した。
【００７５】
────────────────────────────────────
セルロースアセテート溶液組成
────────────────────────────────────
酢化度６０．９％のセルロースアセテート
（重合度３００、Ｍｎ／Ｍｗ＝１．５）                    １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤）                  ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤）          ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）                      ３００質量部
メタノール（第２溶媒）                                ５４質量部
１−ブタノール（第３溶媒）                            １１質量部
────────────────────────────────────
【００７６】
別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤Ａを８質量部、レターデーション上昇剤Ｂを１０質量部、二酸化珪素微粒子（平均粒径：０．１μｍ）０．２８質量部、メチレンクロライド８０質量部及びメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液（かつ微粒子分散液）を調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部に該レターデーション上昇剤溶液４０質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製した。
【００７７】
【化１】
2006071963.tif 000002
【００７８】
【化２】
2006071963.tif 000003
【００７９】
得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量が１５質量％のフイルムを、１３０℃の条件で、テンターを用いて２０％の延伸倍率で横延伸し、延伸後の幅のまま５０℃で３０秒間保持した後クリップを外してセルロースアセテートフイルムを作製した。延伸終了時の残留溶媒量は５質量％であり、さらに乾燥して残留溶媒量を０．１質量％未満としてフイルムを作製した。
【００８０】
このようにして得られたフイルム（第１位相差領域１）の厚さは８０μｍであった。作製した第１位相差領域１について、自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定することによって、Ｒｅが７０ｎｍ、Ｒｔｈが１７５ｎｍであり、これからＮｚが３．０であることが分かった。
【００８１】
別のミキシングタンクに、前記のレターデーション上昇剤Ａを１６質量部、レターデーション上昇剤Ｂを８質量部、二酸化珪素微粒子（平均粒径：０．１μｍ）０．２８質量部、メチレンクロライド８０質量部及びメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液（かつ微粒子分散液）を調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部に該レターデーション上昇剤溶液４５質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製し、延伸倍率を２３％にした以外は、前述の第１位相差領域１同様に製膜した。このようにして得られたフイルム（第１位相差領域２）の厚さは７７μｍであった。作製した第１位相差領域２について、自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定することによって、Ｒｅが７０ｎｍ、Ｒｔｈが２１０ｎｍであり、これからＮｚが３.５であることが分かった。
【００８２】
《第２位相差領域１、第２位相差領域２、第２位相差領域３の作製》
下記に従い、表1のロール状セルロースアシレートフイルムを作製した。
（セルロースアシレートの調製）
第１表に記載のアシル基の種類、置換度の異なるセルロースアシレートを調製した。すなわち、触媒としての硫酸（セルロース１００質量部に対し７．８質量部）とカルボン酸無水物との混合物を−２０℃に冷却してからパルプ由来のセルロースに添加し、４０℃でアシル化を行った。この時、カルボン酸無水物の種類及びその量を調整することで、アシル基の種類及びその置換比を調整した。またアシル化後に４０℃で熟成を行って全置換度を調整した。
【００８３】
（セルロースアシレート溶液の調製）
１）セルロースアシレート
調製したセルロースアシレートを１２０℃に加熱して乾燥し、含水率を０．５質量％以下とした後、３０質量部を溶媒と混合させた。
２）溶媒
ジクロロメタン／メタノール／ブタノール（８１／１５／４質量部）を溶媒として用いた。なお、これらの溶媒の含水率は、いずれも０．２質量％以下であった。
３）添加剤
全ての溶液調製に際し、トリメチロールプロパントリアセテート０．９質量部を添加した。また、全ての溶液調製に際し、二酸化ケイ素微粒子（粒径２０ｎｍ、モース硬度  約７）０．２５質量部を添加した。
４）膨潤、溶解
攪拌羽根を有し外周を冷却水が循環する４００リットルのステンレス製溶解タンクに、上記溶媒、添加剤を投入して撹拌、分散させながら、上記セルロースアシレートを徐々に添加した。投入完了後、室温にて２時間撹拌し、３時間膨潤させた後に再度撹拌を実施し、セルロースアシレート溶液を得た。
なお、攪拌には、１５ｍ／ｓｅｃ（剪断応力５×１０4ｋｇｆ／ｍ／ｓｅｃ2）の周速で攪拌するディゾルバータイプの偏芯攪拌軸及び中心軸にアンカー翼を有して周速１ｍ／ｓｅｃ（剪断応力１×１０4ｋｇｆ／ｍ／ｓｅｃ2）で攪拌する攪拌軸を用いた。膨潤は、高速攪拌軸を停止し、アンカー翼を有する攪拌軸の周速を０．５ｍ／ｓｅｃとして実施した。
５）ろ過
上記で得られたセルロースアシレート溶液を、絶対濾過精度０．０１ｍｍの濾紙（＃６３、東洋濾紙（株）製）で濾過し、さらに絶対濾過精度２．５μｍの濾紙（ＦＨ０２５、ポール社製）にて濾過してセルロースアシレート溶液を得た。
【００８４】
（セルロースアシレートフイルムの作製）
上記セルロースアシレート溶液を３０℃に加温し、流延ギーサー（特開平１１−３１４２３３号公報に記載）を通して１５℃に設定したバンド長６０ｍの鏡面ステンレス支持体上に流延した。流延部全体の空間温度は、１５℃に設定した。そして、流延部から５０ｃｍ手前で、流延して回転してきたセルロースアシレートフイルムをバンドから剥ぎ取り、４５℃の乾燥風を送風した。次に１１０℃で５分、さらに１４０℃で１０分乾燥して、それぞれ５００ｍの長さの長尺状の第１表に示したセルロースアシレートフイルムを得た。
【００８５】
【表１】
2006071963.tif 000004
【００８６】
＜偏光板一体型光学補償フイルム1の作製＞
ヨウ素水溶液中で連続して染色した厚さ８０μｍのロール状ポリビニルアルコールフイルムを搬送方向に５倍延伸し、乾燥して偏光膜を得た。この偏光膜の一方の面に、ケン化処理したセルローストリアセテートフイルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）を、もう一方の面にケン化処理した第１位相差領域1をその遅相軸が偏光膜の吸収軸と直交にして（即ち、偏光膜の透過軸と平行にして）ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。続いて、この第１位相差領域1側に前述の第２位相差領域２を接着剤を用いて貼り合わせて偏光板一体型光学補償フイルム1を作製した。
【００８７】
＜偏光板一体型光学補償フイルム２の作製＞
上記と同様に形成した偏光膜の一方の面に、ケン化処理したセルローストリアセテートフイルムを、もう一方の面にケン化処理した第１位相差領域1をその遅相軸が偏光膜の吸収軸と直交にして（即ち、偏光膜の透過軸と平行にして）ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。続いて、この第１位相差領域1側に前述の第２位相差領域１を接着剤を用いて貼り合わせて偏光板一体型光学補償フイルム２を作製した。
＜偏光板一体型光学補償フイルム３の作製＞
上記と同様に形成した偏光膜の一方の面に、ケン化処理したセルローストリアセテートフイルムを、もう一方の面にケン化処理した第１位相差領域２をその遅相軸が偏光膜の吸収軸と直交にして（即ち、偏光膜の透過軸と平行にして）ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。続いて、この第１位相差領域２側に前述の第２位相差領域３を接着剤を用いて貼り合わせて偏光板一体型光学補償フイルム３を作製した。
【００８８】
＜偏光板一体型光学補償フイルム４の作製＞
上記と同様に形成した偏光膜の一方の面に、ケン化処理したセルローストリアセテートフイルムを、もう一方の面にケン化処理した第２位相差領域２をポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。続いて、この第２位相差領域２側に前述の第１位相差領域１をその遅相軸が偏光膜の吸収軸と平行にして（即ち、偏光膜の透過軸と直交にして）接着剤を用いて貼り合わせて偏光板一体型光学補償フイルム４を作製した。
＜偏光板一体型光学補償フイルム５の作製＞
上記と同様に形成した偏光膜の一方の面に、ケン化処理したセルローストリアセテートフイルムを、もう一方の面にケン化処理した第２位相差領域３をポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。続いて、この第２位相差領域３側に前述の第１位相差領域２をその遅相軸が偏光膜の吸収軸と平行にして（即ち、偏光膜の透過軸と直交にして）接着剤を用いて貼り合わせて偏光板一体型光学補償フイルム５を作製した。
【００８９】
＜偏光板Ａの作製＞
同様にして偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフイルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、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、偏光膜の片面に貼り付けた。さらに同様にして前記製作の厚さ６０μｍの保護膜１を偏光膜のもう片面に貼り付け偏光板Ａを形成した。
＜偏光板Ｂの作製＞
同様にして偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフイルム（フジタックＴ４０ＵＺ、富士写真フイルム（株）製、Ｒｅ＝１ｎｍ、Ｒｔｈ＝３５ｎｍ、厚さ４０μｍ）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膜の両面に貼り付け偏光板Ｂを形成した。
【００９０】
次に上記で作製した偏光板一体型光学補償フイルムを用いて種々の液晶表示装置を作製し、光漏れを評価した。なお、長尺状に作製した偏光板一体型光学補償フイルムについては、所定の大きさに裁断した後、液晶表示装置に組み込んだ
［実施例１］
製作した偏光板一体型光学補償フイルム１を、前記で作製したＩＰＳモード液晶セルの一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域２面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、このＩＰＳモード液晶セルのもう一方の側に偏光板Ａを保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板一体型光学補償フイルム１とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０７％であった。
【００９１】
［実施例２］
製作した偏光板一体型光学補償フイルム２を、前記で作製したＩＰＳモード液晶セルの一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、このＩＰＳモード液晶セルのもう一方の側に偏光板Ｂを偏光板一体型光学補償フイルム２とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．１１％であった。
【００９２】
［実施例３］
製作した偏光板一体型光学補償フイルム３を、前記で作製したＩＰＳモード液晶セルの一方に、第１位相差領域２の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域２の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域３面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、このＩＰＳモード液晶セルのもう一方の側に偏光板Ｂを偏光板一体型光学補償フイルム３とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．１３％であった。
【００９３】
［実施例４］
製作した偏光板一体型光学補償フイルム４を、前記で作製したＩＰＳモード液晶セルの一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように）、且つ第１位相差領域１面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、このＩＰＳモード液晶セルのもう一方の側に偏光板Ａを保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板一体型光学補償フイルム４とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０７％であった。
【００９４】
［実施例５］
製作した偏光板一体型光学補償フイルム５を、前記で作製したＩＰＳモード液晶セルの一方に、第１位相差領域２の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように（即ち、第１位相差領域２の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように）、且つ第１位相差領域２面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、このＩＰＳモード液晶セルのもう一方の側に偏光板Ｂを偏光板一体型光学補償フイルム５とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．１２％であった。
【００９５】
［実施例６］
製作した偏光板一体型光学補償フイルム５を、前記で作製した強誘電性液晶セルの一方に、第１位相差領域２の遅相軸が液晶セルに直流電圧を印加した場合の液晶分子の配向方向と直交になるように（即ち、第１位相差領域２の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように）、且つ第１位相差領域２面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、この強誘電性液晶セルのもう一方の側に偏光板Ｂを偏光板一体型光学補償フイルム５とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．１２％であった。
【００９６】
［比較例１］
前記作製したＩＰＳモード液晶セルの両側に市販の偏光板（ＨＬＣ２−５６１８、（株）サンリッツ製）を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。光学補償フイルムは用いなかった。上記液晶表示装置では、実施例１と同様に、片側の偏光板の透過軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように偏光板を貼り付けた。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．５５％であった。
【００９７】
［比較例２］
実施例５と同様に、製作した偏光板一体型光学補償フイルム５を、前記で作製したＩＰＳモード液晶セルの一方に、但し第１位相差領域２の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域２の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第１位相差領域２面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、このＩＰＳモード液晶セルのもう一方の側に偏光板Ｂを偏光板一体型光学補償フイルム５とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は２.３６％と極めて大きいものであった。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す概略図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９９】
１    液晶素子画素領域
２    画素電極
３    表示電極
４    ラビング方向
５ａ、５ｂ  黒表示時の液晶化合物のダイレクター
６ａ、６ｂ  白表示時の液晶化合物のダイレクター
７ａ，７ｂ、１９ａ，１９ｂ  偏光膜用保護膜
８、２０    偏光膜
９、２１    偏光膜の偏光透過軸
１０    第１位相差領域
１１    第１位相差領域の遅相軸
１２    第２位相差領域
１３、１７    セル基板
１４、１８    セル基板ラビング方向
１５    液晶層
１６    液晶層の遅相軸方向
【図１】
2006071963.tif 000005
【図２】
2006071963.tif 000006
【図３】
2006071963.tif 000007