(57)【要約】      （修正有）【課題】高温・高湿の環境下において生じる光漏れが軽減された液晶表示装置を提供する。【解決手段】一対の基板に配向制御されたネマチック液晶を含有するとともに、非駆動時に該ネマチック液晶が前記一対の基板の表面に平行に配向する液晶層（１１）とを有し、前記液晶層が、前記一対の基板が有する電極による縦電界により制御され、前記一対の基板の対向面がそれぞれ有する配向軸のなす角度が０度である液晶セル（ＬＣ）；前記液晶セルを挟んで配置された一対の偏光板（Ｐ１，Ｐ２）；及び前記液晶セルと該一対の偏光板の少なくとも一方との間に、配向制御されその配向状態に固定された液晶性化合物を含有する少なくとも一層の光学異方性層（７又は１４）；を有する液晶表示装置であって、前記一対の偏光板のそれぞれの吸収軸４及び１９が互いに直交しているとともに、液晶表示装置の画面左右方向に平行又は垂直であることを特徴とする液晶表示装置である。【選択図】図１
2008139368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された電極を有する一対の基板と、該一対の基板の対向面がそれぞれ有する配向軸によって配向制御されたネマチック液晶を含有するとともに、非駆動時に該ネマチック液晶が前記一対の基板の表面に対して平行に配向する液晶層とを有し、前記液晶層が、前記一対の基板が有する電極による縦電界により制御され、前記一対の基板の対向面がそれぞれ有する配向軸のなす角度が、０度である液晶セル；
前記液晶セルを挟んで配置された一対の偏光板；及び
前記液晶セルと該一対の偏光板の少なくとも一方との間に、配向制御されその配向状態に固定された液晶性化合物を含有する少なくとも一層の光学異方性層；を有する液晶表示装置であって、
前記一対の偏光板のそれぞれの吸収軸が、互いに直交しているとともに、液晶表示装置の画面左右方向に対して平行もしくは垂直であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記光学異方性層の含有する液晶性化合物が、棒状液晶性化合物であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶層が、ＥＣＢモードであることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記一対の偏光板の少なくとも一方の吸収軸と、前記一対の基板のうち該少なくとも一方の偏光板により近い位置に配置された基板の対向面が有する配向軸とが、４５°で交差することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記光学異方性層が、前記液晶層と前記一対の偏光板のいずれか一方との間のみに配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記光学異方性層が、前記液晶層と前記一対の偏光板の双方との間にそれぞれ一層ずつ配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記一対の偏光板のうち視認側偏光板の吸収軸を基準として、視認側偏光板と液晶セルとの間に配置された光学異方性層の遅相軸とのなす角度が０〜１５°であり、他方の偏光板と液晶セルとの間に配置された光学異方性層の遅相軸とのなす角度が４０〜７５°であり、前記一対の基板のうち前記視認側偏光板により近い基板の対向面が有する配向制御方向とのなす角度が３５〜５５°であり、他方の基板の対向面が有する配向制御方向とのなす角度が３５〜５５°であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
一方の光学異方性層の厚さｄ1［μｍ］、該光学異方性層中に含有される液晶性化合物の分子の平均チルト角β1［°］、及び該光学異方性層の面内レターデーションＲｅ1［ｎｍ］が下記式：
１．７≦ｄ1≦２．１、
４０≦β1≦４５、
１５５≦Ｒｅ1≦７０、
を満足し、且つ他方の光学異方性層の厚さｄ2［μｍ］、該光学異方性層中に含有される液晶性化合物の分子の平均チルト角β2［°］、及び該光学異方性層の面内レターデーションＲｅ2［ｎｍ］が下記式：
２．１≦ｄ2≦２．５、
４５≦β2≦５０、
７５≦Ｒｅ2≦９５、
を満足することを特徴とする請求項６又は７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、耐久性に優れ、且つ広視野角特性を有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワードプロセッサやノートパソコン、パソコン用モニターなどのＯＡ機器、携帯端末、テレビなどに用いられる表示装置としては、ＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ  ｒａｙ  ｔｕｂｅ）がこれまで主に使用されてきた。近年、液晶表示装置が、薄型で、軽量で、且つ消費電力が小さいことからＣＲＴの代わりに広く使用されてきている。液晶表示装置は、一般的には、液晶セル及び偏光板を含む。偏光板は、通常、保護膜と偏光膜とを有し、ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光膜をヨウ素にて染色し、延伸を行い、その両面に保護膜を積層して得られる。透過型液晶表示装置では、この偏光板を液晶セルの両側に取り付け、さらには一枚以上の光学補償シートを配置することもある。また、反射型液晶表示装置では、通常、反射板、液晶セル一枚以上の光学補償シート及び偏光板の順に配置する。液晶セルは、通常、液晶分子、それを封入するための二枚の基板及び液晶分子に電圧を加えるための電極層を含む。液晶セルは、液晶分子の配向状態の違いで、ＯＮ−ＯＦＦ表示を行い、透過型、反射型及び反透過型のいずれにも適用できる、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ  Ｂｅｎｄ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ）、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）のような表示モードが提案されている。
【０００３】
光学補償シートは、画像着色の解消や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。光学補償シートとしては、延伸複屈折ポリマーフィルムが従来から使用されていた。延伸複屈折フィルムからなる光学補償シートに代えて、透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物から形成された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。液晶性化合物には多様な配向形態があるため、液晶性化合物を用いることで、従来の延伸複屈折ポリマーフィ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。さらに偏光板の保護膜としても機能する。
【０００４】
光学補償シートの光学的性質は、液晶セルの光学的性質、具体的には上記のような表示モードの違いに応じて決定する。液晶性化合物を用いると、液晶セルの様々な表示モードに対応する様々な光学的性質を有する光学補償シートを製造することができる。様々な表示モードに対応した液晶性化合物を用いた光学補償シートが、既に種々提案されている。例えば、ＥＣＢモードの液晶セル用の光学補償シートは、電圧印加により、液晶分子がハイブリッド配向構造を解消しつつ基板面に傾斜した配向状態となって生じる光学補償を行い、黒表示時の斜め方向の光漏れ防止によるコントラストの視角特性を向上させる。
【０００５】
このように、種々のモードの液晶表示装置の視野角特性は、光学補償シートを用いることにより改善されたが、一方で、過酷な使用環境、例えば高温や高湿度環境で使用した場合に、画面周辺部に光漏れが生じるという問題は解決されていなかった。この光漏れの一因は、高湿度環境下における偏光板の収縮にある。この光漏れを、偏光板の粘着剤の素材を選ぶことで軽減している例がある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−５１６３５９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、従来の液晶表示装置に用いられている偏光板は、収縮によって偏光板保護膜に位相差が発生し、それに起因して光漏れが多く、粘着剤の素材を選択するだけでは完全に解消できない。
本発明は簡易な構成で、偏光板の素材を制限しなくても、過酷な（高温・高湿の）環境で使用した場合の信頼性が改善された、特に光漏れが軽減された、液晶表示装置、特にＥＣＢ型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】
【０００７】
本発明では、上記課題を、偏光板収縮方向と光漏れ最大方向をずらすことで解決した。より具体的には、ＥＣＢモード等において、偏光板吸収軸を画面左右方向に対して４５°の方向で交差させる従来の配置から、画面左右方向に対して９０°又は０°の方向で交差させる配置とすることでこの課題を解決している。
即ち、前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
［１］  対向配置された電極を有する一対の基板と、該一対の基板の対向面がそれぞれ有する配向軸によって配向制御されたネマチック液晶を含有するとともに、非駆動時に該ネマチック液晶が前記一対の基板の表面に対して平行に配向する液晶層とを有し、前記液晶層が、前記一対の基板が有する電極による縦電界により制御され、前記一対の基板の対向面がそれぞれ有する配向軸のなす角度が０度である液晶セル；
前記液晶セルを挟んで配置された一対の偏光板；及び
前記液晶セルと該一対の偏光板の少なくとも一方との間に、配向制御されその配向状態に固定された液晶性化合物を含有する少なくとも一層の光学異方性層；を有する液晶表示装置であって、
前記一対の偏光板のそれぞれの吸収軸が、互いに直交しているとともに、液晶表示装置の画面左右方向に対して平行もしくは垂直であることを特徴とする液晶表示装置。
［２］  前記光学異方性層の含有する液晶性化合物が、棒状液晶性化合物であることを特徴とする［１］の液晶表示装置。
［３］  前記液晶層が、ＥＣＢモードであることを特徴とする［１］又は［２］の液晶表示装置。
［４］  前記一対の偏光板の少なくとも一方の吸収軸と、前記一対の基板のうち該少なくとも一方の偏光板により近い位置に配置された基板の対向面が有する配向軸とが、４５°で交差することを特徴とする［１］〜［３］のいずれかの液晶表示装置。
［５］  前記光学異方性層が、前記液晶層と前記一対の偏光板のいずれか一方との間のみに配置されていることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかの液晶表示装置。
［６］  前記光学異方性層が、前記液晶層と前記一対の偏光板の双方との間にそれぞれ一層ずつ配置されていることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかの液晶表示装置。
［７］  前記一対の偏光板のうち視認側偏光板の吸収軸を基準として、視認側偏光板と液晶セルとの間に配置された光学異方性層の遅相軸とのなす角度が０〜１５°であり、他方の偏光板と液晶セルとの間に配置された光学異方性層の遅相軸とのなす角度が４０〜７５°であり、前記一対の基板のうち前記視認側偏光板により近い基板の対向面が有する配向制御方向とのなす角度が３５〜５５°であり、他方の基板の対向面が有する配向制御方向とのなす角度が３５〜５５°であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
［８］  一方の光学異方性層の厚さｄ1［μｍ］、該光学異方性層中に含有される液晶性化合物の分子の平均チルト角β1［°］、及び該光学異方性層の面内レターデーションＲｅ1［ｎｍ］が下記式：
１．７≦ｄ1≦２．１、
４０≦β1≦４５、
１５５≦Ｒｅ1≦７０、
を満足し、且つ他方の光学異方性層の厚さｄ2［μｍ］、該光学異方性層中に含有される液晶性化合物の分子の平均チルト角β2［°］、及び該光学異方性層の面内レターデーションＲｅ2［ｎｍ］が下記式：
２．１≦ｄ2≦２．５、
４５≦β2≦５０、
７５≦Ｒｅ2≦９５、
を満足することを特徴とする［６］又は［７］の液晶表示装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡易な構成で、偏光板の素材を制限しなくても、過酷な（高温・高湿）環境において使用した場合にも信頼性が改善された、特に光漏れが軽減された、液晶表示装置、特にＥＣＢ型液晶表示装置、を提供することができる。
さらに、種々の特性が所定の範囲である光学異方性層を用いることによって、及び／又は光学異方性層の配向制御方向、偏光板吸収軸、及び液晶セル基板の配向軸を所定の関係で配置することによって、上記効果とともに、上斜め方向の視野角での表示品位に優れた液晶表示装置、特にＥＣＢモード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】
【０００９】
まず、本明細書における用語の意義にについて説明する。
（レターデーション、Ｒｅ、Ｒｔｈ）
本明細書において、Ｒｅ（λ）、Ｒｔｈ（λ）は各々、波長λにおける面内のレターデーション及び厚さ方向のレターデーションを表す。Ｒｅ（λ）はＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲ（王子計測機器（株）製）において波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。
【００１０】
測定されるフィルムが１軸又は２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。
尚、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式（２１）及び式（２２）よりＲｔｈを算出することもできる。
【００１１】
【数１】
2008139368.tif 000003
−−−式（２１）
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ            −−−式（２２）
式中、上記のＲｅ（θ）は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値をあらわす。
また式中、ｎｘは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚはｎｘ及びｎｙに直交する方向の屈折率を表し、ｄは膜厚（ｎｍ）を表す。
【００１２】
測定されるフィルムが１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（ｏｐｔｉｃ  ａｘｉｓ）がないフィルムの場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲ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−５０度から＋５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて１１点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。
上記の測定において、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、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ、ｎｙ、ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）がさらに算出される。
【００１３】
本明細書において、特に述べない限り、角度について、例えば、「４５°」、「平行」「垂直」あるいは「直交」等については、生産上許容される誤差を含む角度範囲であると解釈するものとし、より具体的には、厳密な角度±１０°未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との誤差は、５°未満であることが好ましく、４°未満であることがより好ましく、３°未満であることがさらに好ましい。角度について、「＋」は反時計周り方向を意味し、「−」は時計周り方向を意味するものとする。また、液晶表示装置上方向を１２時方向、下方向を６時方向としたときに、角度方向の絶対値０°方向とは３時方向を意味することとする。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。また、「可視光領域」とは、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍのことをいう。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。
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明は、対向配置されそれぞれ電極を有する一対の基板と、該一対の基板の対向面がそれぞれ有する配向軸によって配向制御されたネマチック液晶を含有するとともに、非駆動時に該ネマチック液晶の分子が前記一対の基板の表面に対して平行に配向する液晶層と、該液晶層を挟んで配置された一対の偏光板と、該液晶層と該一対の偏光板の少なくとも一方との間に、配向制御されその配向状態に固定された液晶性化合物を含有する少なくとも一層の光学異方性層と、を有する液晶表示装置において、偏光板の吸収軸と偏光板の最大収縮方向、即ち偏光板端部の長辺及び短辺方向（あるいは表示装置の画面左右方向）とを、平行もしくは垂直にして配置することで、過酷な使用環境（高温高湿度）、例えば温度４０℃且つ湿度９０％、温度６５℃且つ湿度８０％などの使用環境においても、周辺部からの光漏れを軽減している。
【００１５】
本発明者の鋭意検討の結果、従来のＥＣＢモード液晶表示装置では、画面周辺部の光漏れは、偏光板が収縮するために生じる光弾性効果により、偏光板保護膜にレターデーション（Ｒｅ及びＲｔｈ）が発生することが原因であるとの知見が得られた。この知見に基づいてさらに鋭意検討した結果、偏光板の吸収軸を従来の画面左右方向に対して４５°の方向で交差させる従来の配置から、画面左右方向に対して９０°もしくは０°の方向で交差させる配置とすることで、かかる光漏れが格段に軽減できるとの知見を得、本発明を完成するに至った。
【００１６】
過酷な環境では偏光板は収縮を生じる。特に画面の長辺及び短辺に平行な方向での収縮が最大となる。偏光板に用いられているフィルム（偏光膜用の保護膜等）は収縮や伸びなどの弾性力が加わると、レターデーション変化が生じる。このレターデーションの発生方向に偏光板吸収軸を４５°で交差させると光の透過が最大となり、漏れ光として観察される。従来のＥＣＢモードでは偏光板吸収軸は画面左右方向、すなわち偏光板端部長辺方向に対して４５°で交差していた。偏光板の収縮方向は偏光板端部の長辺及び短辺方向に平行であるため、この配置では漏れ光が最大になってしまう。
そこで、本発明では、一対の偏光板を、それぞれの吸収軸を画面左右方向、すなわち偏光板端部長辺方向に平行又は垂直にして配置することで、ＥＣＢモード等の液晶表示装置において光漏れを改善している。
【００１７】
本発明の液晶表示装置の好ましい態様は、ＥＣＢモード液晶表示装置の態様である。
ＥＣＢモード液晶表示装置では高精細で高コントラストな高画質表示を行うため、ＴＦＴ駆動を採用している。ＴＦＴ駆動は、一般的には、ゲート配線と信号（あるいはソース）配線が画面水平方向及び垂直方向に配置されている。従って、ＥＣＢモード液晶表示装置では、一対の偏光板のそれぞれの吸収軸は、この配線に平行もしくは垂直に配置される。
【００１８】
さらに、ＥＣＢモード液晶表示装置の態様において、広視野角な特性を得るには、前記一対の偏光板の少なくとも一方の偏光板の吸収軸と、液晶層を挟持する一対の基板のうち該偏光板により近い位置に配置された基板の対向面が有する配向軸とを、４５°で交差するのが好ましい。
また、ＥＣＢモード液晶表示装置の態様において、概略左右対称の視野角特性を得るには、液晶層の配向制御方向、すなわち液晶層を挟持する一対の基板の対向面が有する配向軸はそれぞれ、１３５°（又は３１５°）の方向とするのが好ましい（画面左右方向を０°及び上下方向を９０°とする）。
【００１９】
次に、本発明をＥＣＢモードの液晶表示装置に適用した実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１に示すＥＣＢモード液晶表示装置は、液晶セルＬＣは、上側基板９及び下側基板１２と、これらに挟持されるネマチック液晶を含有する液晶層１１とを含む。基板９及び１２の液晶層１１に接触する表面（以下、「内面」という場合がある）には、配向軸１０及び１２があり、非駆動状態、即ち、電圧無印加状態もしくは低印加状態におけるネマチック液晶分子の配向が制御されている。配向軸１０及び１３は、一般的には、基板９及び１２の内面に配向膜（不図示）を形成し、該配向膜の表面にラビング処理することで形成され、かかる場合は、配向軸１０及び１３は、ラビング処理時のラビング軸に一致する。配向軸１０及び１３を同一面に投影した軸は平行、即ちなす角度は０°である。従って、基板９及び１２との界面近傍に存在する液晶性分子の長軸の配向平均方向は互いに平行であり、そのなす角は０°である。また、基板９及び１２の内面にはそれぞれ、透明電極（不図示）が形成されていて、一対の電極は基板面に対して法線方向にある縦電界を形成可能に構成され、駆動時において液晶層１１は縦電界によって制御される。
【００２０】
ＥＣＢモードの液晶セルＬＣの一構成例を示す。
セルギャップを１〜１０μｍとして、上下基板９及び１２を対向配置し、セルギャップに、ネマチック液晶を注入する。使用するネマチック液晶について特に制限はないが、誘電率異方性△εは、その値が大きいほうが、駆動電圧が低減できる。屈折率異方性△ｎは小さいほうが液晶層の厚み（ギャップ）を厚くでき、液晶の封入時間が短縮され、かつギャップばらつきを少なくすることができる。また、Δｎが大きい方がセルギャップを小さくでき、高速応答が可能となる。一般的には、Δｎが０．０４〜０．２８程度のネマチック液晶が選択される。また、ネマチック液晶の屈折率異方性Δｎと、液晶層１１の厚さｄとの積Δｎｄは、０．２０〜０．５５μｍの範囲に調整される。例えば、誘電異方性が正で、Δε＝＋８．５程度、屈折率異方性Δｎ＝０．０８５４（５８９ｎｍ、２０°Ｃ）程度のネマチック液晶を用い、セルギャップを３μｍ程度としてもよい。基板９及び１２の対向面には、ラビング処理された配向膜（例えばポリイミド膜）が形成され、ネマチック液晶の配向を制御するための配向軸（ラビング軸）１０及び１３を有する。液晶層１１のツイスト角は０°になっていて、即ち、配向軸１０及び１３を同一面に投影した軸のなす角は０°である。配向軸１０及び１３は、画面左右方向を０°及び上下方向を９０°とした場合、１３５°の方向となっているのが好ましい。また、液晶層１１中の液晶分子の配向方向を示すダイレクタ、いわゆるチルト角は、約０．１〜１０°の範囲に設定するのが好ましい。
【００２１】
図１の液晶表示装置は、液晶セルＬＣを挟んで配置された一対の偏光板Ｐ１及びＰ２を有する。上側偏光板Ｐ１は、偏光膜３と、その表面に保護膜１及び５とを有し、及び下側偏光板Ｐ２は、偏光膜１８と、その表面に保護膜１６及び２０とを有する。上下偏光板Ｐ１及びＰ２は、偏光膜３及び偏光膜１８の吸収軸４及び吸収軸１９を概直交にして、且つそれぞれ表示画面の画面左右方向に対し、９０度及び０度、すなわち上下・左右に配置されている。上側偏光膜３の吸収軸４と液晶セルの上側基板９のラビング方向（配向軸）１０とが４５度、及び下側偏光膜１８の吸収軸１９と液晶セルの下側基板１２のラビング方向（配向軸）１３とが４５度であると、広視野角特性が得られるので好ましい。
【００２２】
上側偏光板Ｐ１と液晶セルＬＣとの間、及び下側偏光板Ｐ２と液晶セルＬＣとの間に、棒状液晶性化合物を含有する組成物から形成された光学異方性層７及び１４が配置されている。光学異方性層７及び１４中、棒状液晶性化合物の分子は、所定の配向状態に固定され、その長軸の配向平均方向は、図１中、矢印８及び１５で示されている。棒状液晶性分子の長軸の配向平均方向８及び１５は、例えば、光学異方性層７及び１４をラビング処理面に塗布して形成する場合は、ラビング軸に一致する。図２に示す、配向平均方向８及び１５のそれぞれを同一面に投影した軸のなす角度φは、高いコントラストを得るためには、８５〜９５°であるのが好ましく、８８〜９２°であるのがより好ましい。また、光学異方性層７及び１４のそれぞれの配向平均方向８及び１５は、光学異方性層７及び１４のそれぞれにより近く位置する偏光膜３及び１８の吸収軸４及び１９と所定の角度関係で配置されているのが、高いコントラストを得る点で好ましい。具体的には、上側偏光膜１８を視認側偏光膜と仮定し、その吸収軸１９の方向を基準として、光学異方性層７の配向平均方向８及び光学異方性層１４の配向平均方向１５をそれぞれ同一平面に投影した軸は、吸収軸１９に対して、配向平均方向８は３５〜５５°（より好ましくは４０〜５０°）であるのが好ましく、配向平均方向１５は３５〜５５°（より好ましくは４０〜５０°）であるのが好ましい。
なお、ここでは、光学異方性層の形成に、棒状液晶性化合物を利用した例について説明したが、後述するように、光学異方性層の形成に用いられる液晶性化合物の例には、棒状液晶性化合物のみならず、円盤状液晶性化合物も含まれる。
【００２３】
なお、上側偏光板Ｐ１及び下側偏光板Ｐ２の液晶セルＬＣに近い側に配置されている保護膜５及び１６は、光学異方性層７及び１４の支持体を兼ねていてもよく、上側偏光板Ｐ１及び下側偏光板Ｐ２は、光学異方性層７及び１４と共に一体的に積層された構造体として液晶表示装置に組み込まれていてもよい。本発明の液晶表示装置では、光学補償シートの透明支持体を、偏光膜の一方の側の保護膜と兼ねた構成、即ち、透明保護膜、偏光膜、透明保護膜（透明支持体を兼用）及び光学異方性層の順序で積層した一体型楕円偏光板を用いることができる。この一体型楕円偏光板は、光学補償能を有する光学異方性層を備えているので、該一体型楕円偏光板を用いると、簡易な構成で液晶表示装置を正確に光学補償することができる。液晶表示装置内では、装置の外側（液晶セルから遠い側）から、透明保護膜、偏光膜、透明支持体及び光学異方性層の順序で積層することが好ましい。
【００２４】
次に、図１の液晶表示装置の動作について、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ＴＦＴ（アクティブ）駆動を行った例で説明する。
なお、以下では、電極に駆動電圧を印加しない非駆動状態では、液晶セルＬＣ中の液晶分子は基板９及び１２の面に対して平行に配向し、厚さ方向にねじれのない平行配向をしている。本例では、低電圧状態において白表示、高電圧駆動状態で黒表示を実現する、いわゆるノーマリーホワイト方式の液晶表示装置を示すが、本発明の液晶表示装置はこの方式に限定されるものではなく、勿論、低電圧側で黒、高電圧側で白の方式をノーマリーブラック方式の液晶表示装置であってもよい。
【００２５】
図１の液晶表示装置は、電極に駆動電圧を印加しない又は低電圧印加の非駆動状態では、液晶セル中ＬＣの液晶分子は基板９及び１２の平面に対して平行に、且つ長軸を配向軸１０及び１３に一致させて、厚さ方向にねじれのない平行配向している。図１中、下側偏光板Ｐ２の外側に配置されたバックライト（図１中不図示）から入射した光は、下側偏光板Ｐ２を通過することで直線偏光になる。直線偏光は、光学異方性層１４、液晶層１１及び光学異方性層７で発生するレターデーションによって偏光状態が変化する。非駆動状態では、液晶層１１のレターデーション、及び光学異方性層７及び１４のレターデーションの和によって、直線偏光の偏光軸が９０度回転した直線偏光となり、上側偏光板Ｐ２によって遮光されず、白表示となる。一方、印加電圧を大きくしていくと液晶分子は基板面に対して垂直な方向に次第に立っていく。駆動状態では、液晶層１１のレターデーション、及び光学異方性層７及び１４のレターデーションの和が０付近になり、直線偏光は偏光状態を変えず、上側偏光板Ｐ１に達するため、上側偏光板Ｐ２によって遮光され、黒表示となる。従来、使用環境が高温高湿度等の苛酷な環境であると、偏光板の収縮に伴い、黒表示時において画面周辺部に光漏れが生じ、正面コントラスト比の低下を招いていた。図１の液晶表示装置は、偏光板Ｐ１及びＰ２の吸収軸４及び１９が、画面左右方向に対してそれぞれ９０°又は０°の方向になっているので、偏光板Ｐ１及びＰ２が収縮しても吸収軸４及び１９の交差角９０°からのずれが小さく、その結果光漏れを軽減できる。従って、過酷な使用環境下においても高い正面コントラストを維持し、高い信頼性を示す。さらに、偏光板Ｐ１及びＰ２の吸収軸４及び１９と、液晶セルＬＣの一対の基板９及び１２の対向面が有する配向軸１０及び１３とをそれぞれ、４５°で交差すると、上記効果を奏するとともに、上斜め方向の視野角においても高いコントラストが得られる。また、配向軸１０及び１３を、１３５°（又は３１５°）の方向（画面左右方向を０°及び上下方向を９０°とする）にすると、上記効果を奏するとともに、視野角特性の左右対称性が改善する。
【００２６】
なお、本発明の液晶表示装置において、一画素を複数の領域に分割するマルチドメインと呼ばれる構造にすると上下左右の視野角特性が平均化され、表示品質が向上する。
【００２７】
また、本発明の液晶表示装置は、図１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、液晶セル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、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。また、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設置する。もちろん該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。さらに本発明の液晶表示装置は、透過と反射のモードの両立をはかるため、表示装置の１画素の中で反射部と透過部を設けた反透過型であってもよい。
さらにバックライトの発光効率を高めるために、プリズム状やレンズ状の集光型輝度向上シート（フィルム）を積層したり、偏光板の吸収による光ロスを改善する偏光反射型の輝度向上シート（フィルム）をバックライトと液晶セルとの間に積層したりしてもよい。また、バックライトの光源を均一化させるための拡散シート（フィルム）を積層してもよく、逆に光源に面内分布をもたせるための反射、拡散パターンを印刷などで形成したシート（フィルム）を積層してもよい。
【００２８】
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端子反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ＳＴＮ型に代表さ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。
【００２９】
次に、本発明の液晶表示装置に用いられる各部材について説明する。
本発明では、液晶セルの光学補償のために、配向状態に固定された液晶性化合物を含有する光学異方性層を用いる。本発明では、該光学異方性層を、支持体上に形成して、光学補償シートとして液晶表示装置中に組み込んでもよいし、該光学補償シートと直線偏光膜とを一体化した楕円偏光板として液晶表示装置中に組み込んでもよい。上記のように角度設定された光学補償シート及び偏光板の作製方法は、特に限定されないが、光学補償シート又は偏光板作製時に、ロール搬送方向に対して配向制御方向や延伸方向などを調整する方法；及び光学補償シート及び偏光板をロール・トゥ・ロールにて作製後、打抜き時に設定角度で打抜く方法；が挙げられる。
【００３０】
［光学補償シート］
本発明に使用可能な光学補償シートの例は、光学的に透明な支持体と、該支持体上に、液晶性化合物から形成された光学異方性層とを有する。この光学補償シートを液晶表示装置に用いることで、他の諸特性を低下させることなく、液晶セルを光学的に補償することができる。
【００３１】
以下、光学補償シートの構成材料について説明する。
《光学異方性層》
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化合物の配向状態に関しては、ＩＤＷ’００、ＦＭＣ７−２、Ｐ４１１〜４１４に記載されている。光学異方性層は、ラビング軸等によって配向制御され、その配向状態に固定された液晶性化合物を含有する。
【００３２】
光学異方性層の作製に用いる液晶性化合物の例には、棒状液晶性化合物及び円盤状液晶性化合物が含まれる。棒状液晶性化合物及び円盤状液晶性化合物は、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。光学異方性層の作製に棒状液晶性化合物を用いた場合は、棒状液晶性分子の長軸を支持体面へ投影した軸の平均配向方向が、配向制御方向配向軸（例えば、ラビング軸）に対して平行であるのが好ましい。また、光学異方性層の作製に円盤状液晶性化合物を用いた場合は、円盤状液晶性分子は、その短軸を支持体面へ投影した軸の平均方向が配向制御方向配向軸（例えば、ラビング軸）に対して平行であるのが好ましい。また、円盤面と層平面とのなす角（傾斜角）が深さ方向に変化する、後述のハイブリッド配向が好ましい。
【００３３】
《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、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、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章に記載がある。
棒状液晶性化合物子の複屈折率は、０．００１〜０．７の範囲にあることが好ましい。
【００３４】
棒状液晶性分子は、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、ラジカル重合性不飽基或はカチオン重合性基が好ましく、具体的には、例えば特開２００２−６２４２７号公報明細書中の段落番号［００６４］〜［００８６］記載の重合性基、重合性液晶化合物が挙げられる。
【００３５】
前記光学異方性層を棒状液晶性化合物を利用して作製する場合は、層中において、棒状液晶性分子は、その長軸をラビング軸等の配向制御軸に対して平行にして配向した状態で固定されているのが好ましい。棒状液晶の長軸は層平面に対して傾斜していてもよい。また、その傾斜角が厚さ方向に変化するハイブリッド配向状態に固定されていてもよい。長軸が層平面に対して傾斜している場合は、平均傾斜角（平均チルト角）は、４０〜５０°であるのが好ましい。
【００３６】
《円盤状液晶性化合物》
円盤状（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。
【００３７】
円盤状液晶性化合物の例には、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である液晶性を示す化合物が含まれる。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。円盤状液晶性分子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円盤状液晶性分子である必要はなく、例えば、低分子の円盤状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。円盤状液晶性分子の好ましい例は、特開平８−５０２０６号公報に記載されている。また、円盤状液晶性分子の重合については、特開平８−２７２８４公報に記載がある。
【００３８】
円盤状液晶性分子を重合により固定するためには、円盤状液晶性分子の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。円盤状コアと重合性基は、連結基を介して結合する化合物が好ましく、これにより重合反応においても配向状態を保つことができる。例えば、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［０１５１］〜「０１６８」記載の化合物等が挙げられる。
【００３９】
ハイブリッド配向では、円盤状液晶性分子の円盤面と層の面との角度が、光学異方性層の深さ方向でかつ支持体表面（配向膜表面）からの距離の増加と共に増加又は減少している。角度は、距離の増加と共に増加することが好ましい。さらに、角度の変化としては、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。角度は、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。さらに、角度は連続的に変化することが好ましい。
【００４０】
支持体側の円盤状液晶性分子の長軸（円盤面）の平均方向は、一般に円盤状液晶性分子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）の円盤状液晶性分子の円盤面方向は、一般に円盤状液晶性分子あるいは円盤状液晶性分子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。円盤状液晶性分子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。
【００４１】
《光学異方性層中の他の添加物》
前記光学異方性層は、液晶性化合物を含有する組成物から形成することができるが、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組成物中に含有させ、組成物を塗布して形成される塗工膜の均一性、膜の強度、液晶分子の配向性等を向上することができる。液晶性分子と相溶性を有し、液晶性分子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。
【００４２】
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性又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。
【００４３】
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］記載の化合物が挙げられる。
【００４４】
円盤状液晶性化合物とともに使用するポリマーは、円盤状液晶性分子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、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。液晶性分子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。円盤状液晶性分子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。
【００４５】
《光学異方性層の形成》
光学異方性層は、液晶性化合物及び必要に応じて後述の重合性開始剤や任意の成分を含む組成物を塗布液として調製し、該塗布液を表面、好ましくは配向膜の表面に塗布することで形成できる。
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。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
【００４６】
塗布液の塗布は、公知の方法（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）により実施できる。
【００４７】
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。
【００４８】
《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（米国特許第２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許第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（米国特許第２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許第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（米国特許第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（米国特許第４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
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。
【００４９】
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、２０〜５０００ｍＪ／ｃｍ2の範囲にあることがより好ましく、１００〜８００ｍＪ／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。
なお、前記光学異方性層の表面に、光学異方性層を保護するための保護層を形成してもよい。
【００５０】
《支持体》
前記光学異方性層は、支持体上に形成してもよい。光学異方性層が付設される支持体の遅相軸の方向は、特に限定されない。該支持体は、ガラス又は透明なポリマーフィルムであるのが好ましい。支持体は、光透過率が８０％以上であることが好ましい。ポリマーフィ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、セルロースのモノ、ジ、トリアシレート体）、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。又、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は、国際公開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したものを用いるのが好ましい。
【００５１】
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２〜４のセルロースアシレートが好ましい。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。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。又、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い。
【００５２】
ポリマーフィルムとしては、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。なお、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。
【００５３】
セルロースアセテートでは、セルロースの２位、３位及び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ィルムでは、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位及び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。
これらの具体的なアシル基、及びセルロースアシレートの合成方法は、発明協会公開技報公技番号２００１−１７４５号（２００１年３月１５日発行）の９ページに詳細に記載されている。
【００５４】
ポリマーフィルムレターデーション値は光学補償シートが用いられる液晶セルやその使用の方法に応じて好ましい範囲が異なるが、Ｒｅレターデーション値は０〜２００ｎｍであるのが好ましく、Ｒｔｈレターデーション値は７０〜４００ｎｍ範囲であるのが好ましい。液晶表示装置に二枚の光学的異方性層を使用する場合、ポリマーフィルムのＲｔｈレターデーション値は７０〜２５０ｎｍの範囲にあることが好ましい。液晶表示装置に一枚の光学的異方性層を使用する場合、基材のＲｔｈレターデーション値は１５０〜４００ｎｍの範囲にあることが好ましい。
なお、基材フィルムの複屈折率（Δｎ：ｎｘ−ｎｙ）は、０．０００２８〜０．０２０の範囲にあることが好ましい。また、セルロースアセテートフィルムの厚み方向の複屈折率｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝は、０．００１〜０．０４の範囲にあることが好ましい。
【００５５】
ポリマーフィルムのレターデーションを調整するためには延伸のような外力を与える方法が一般的であるが、又、光学異方性を調節するためのレターデーション上昇剤が、場合により添加される。セルロースアシレートフィルムのレターデーションを調整するには、芳香族環を少なくとも二つ有する芳香族化合物をレターデーション上昇剤として使用することが好ましい。芳香族化合物は、セルロースアシレート１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部の範囲で使用することが好ましい。また、二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。例えば、欧州特許出願公開第９１１６５６号明細書、特開２０００−１１１９１４号公報、同２０００−２７５４３４号公報等記載の化合物等が挙げられる。
【００５６】
更には、前記光学補償シートに用いるセルロースアセテートフィルムの吸湿膨張係数を３０×１０-5／％ＲＨ以下とすることが好ましい。吸湿膨張係数は、１５×１０-5／％ＲＨ以下とすることが好ましく、１０×１０-5／％ＲＨ以下であることがさらに好ましい。また、吸湿膨張係数は小さい方が好ましいが、通常は、１．０×１０-5／％ＲＨ以上の値である。なお、吸湿膨張係数は、一定温度下において相対湿度を変化させた時の試料の長さの変化量を示す。この吸湿膨張係数を調節することで、光学補償シートの光学補償機能を維持したまま、額縁状の透過率上昇（歪みによる光漏れ）を防止することができる。
吸湿膨張係数の測定方法について以下に示す。作製したポリマーフィルムから幅５ｍｍ。長さ２０ｍｍの試料を切り出し、片方の端を固定して２５℃、２０％ＲＨ（Ｒ0）の雰囲気下にぶら下げた。他方の端に０．５ｇの重りをぶら下げて、１０分間放置し長さ（Ｌ0）を測定した。次に、温度は２５℃のまま、湿度を８０％ＲＨ（Ｒ1）にして、長さ（Ｌ1）を測定した。吸湿膨張係数は下式により算出した。測定は同一試料につき１０サンプル行い、平均値を採用した。
吸湿膨張係数［／％ＲＨ］＝｛（Ｌ1−Ｌ0）／Ｌ0｝／（Ｒ1−Ｒ0）
【００５７】
ポリマーフィルムの吸湿による寸度変化を小さくするには、疎水基を有する化合物もしくは微粒子等を添加することが好ましい。疎水基を有する化合物としては、分子中に脂肪族基や芳香族基のような疎水基を有する可塑剤や劣化防止剤の中で該当する素材が特に好ましく用いられる。これらの化合物の添加量は、調整する溶液（ドープ）に対して０．０１〜１０質量％の範囲にあることが好ましい。又、ポリマーフィルム中の自由体積を小さくすればよく、具体的には、後述のソルベントキャスト方法による成膜時の残留溶剤量が少ない方が自由体積が小さくなる。セルロースアセテートフィルムに対する残留溶剤量が、０．０１〜１．００質量％の範囲となる条件で乾燥することが好ましい。
【００５８】
ポリマーフィルムに添加する上記した添加剤又は種々の目的に応じて添加できる添加剤（例えば、紫外線防止剤、剥離剤、帯電防止剤、劣化防止剤（例、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン）、赤外吸収剤を等）は、固体でもよく油状物でもよい。また、フィルムが多層から形成される場合、各層の添加物の種類や添加量が異なってもよい。これらの詳細は、上記の公技番号２００１−１７４５号の１６頁〜２２頁に詳細に記載されている素材が好ましく用いられる。これらの添加剤の使用量は、各素材の添加量は機能が発現する限りにおいて特に限定されないが、ポリマーフィルム全組成物中、０．００１〜２５質量％の範囲で適宜用いられることが好ましい。
【００５９】
《ポリマーフィルム（支持体）の製造方法》
ポリマーフィルムは、ソルベントキャスト法によりを製造することが好ましい。ソルベントキャスト法では、ポリマー材料を有機溶媒に溶解した溶液（ドープ）を用いてフィルムを製造する。ドープは、ドラム又はバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフィルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が１８〜３５％となるように濃度を調整することが好ましい。ドラム又はバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。
【００６０】
ドープは、表面温度が１０℃以下のドラム又はバンド上に流延することが好ましい。流延してから２秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。得られたフィルムをドラム又はバンドから剥ぎ取り、さらに１００〜１６０℃まで逐次温度を変えた高温風で乾燥して残留溶剤を蒸発させることもできる。以上の方法は、特公平５−１７８４４号公報に記載がある。この方法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮することが可能である。この方法を実施するためには、流延時のドラム又はバンドの表面温度においてドープがゲル化することが必要である。
【００６１】
流延工程では１種類のセルロースアシレート溶液を単層流延してもよいし、２種類以上のセルロースアシレート溶液を同時及び又は逐次共流延してもよい。
上記のような二層以上の複数のセルロースアシレート溶液を共流延する方法としては、例えば、支持体の進行方向に間隔を置いて設けた複数の流延口からセルロースアシレートを含む溶液をそれぞれ流延させて積層させる方法（例えば、特開平１１−１９８２８５号公報記載の方法）、２つの流延口からセルロースアシレート溶液を流延する方法（特開平６−１３４９３３号公報記載の方法）、高粘度セルロースアシレート溶液の流れを低粘度のセルロースアシレート溶液で包み込み、その高、低粘度のセルロースアシレート溶液を同時に押出す方法（特開昭５６−１６２６１７号公報記載の方法）等が挙げられる。本発明ではこれらに限定されるものではない。これらのソルベントキャスト方法の製造工程については、前記の公技番号２００１−１７４５号の２２頁〜３０頁に詳細に記載され、溶解、流延（共流延を含む）、金属支持体、乾燥、剥離、延伸などに分類される。
前記フィルム（支持体）の厚さは、１５〜１２０μｍであることが好ましく、更には３０〜８０μｍが好ましい。
【００６２】
《ポリマーフィルム（支持体）の表面処理》
ポリマーフィルムは、表面処理を施すことが好ましい。表面処理には、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理及び紫外線照射処理が含まれる。これらについては、詳細が前記の公技番号２００１−１７４５号の３０頁〜３２頁に詳細に記載されている。これらの中でも特に好ましくは、アルカリ鹸化処理でありセルロースアシレートフィルムの表面処理としては極めて有効である。
【００６３】
アルカリ鹸化処理は、鹸化液中に浸漬、鹸化液を塗布する等何れでもよいが、塗布方法が好ましい。塗布方法としては、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、バーコーティング法及びＥ型塗布法を挙げることができる。アルカリ鹸化処理液は、水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液が挙げられ、水酸化イオンの規定濃度は、０．１〜３．０Ｎの範囲にあることが好ましい。更に、アルカリ処理液として、フィルムに対する濡れ性が良好な溶媒（例、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、メタノール、エタノール等）、界面活性剤、湿潤剤（例えば、ジオール類、グリセリン等）を含有することで、鹸化液の透明支持体に対する濡れ性、鹸化液の経時安定性等が良好となる。具体的には、例えば、特開２００２−８２２２６号公報、国際公開ＷＯ０２／４６８０９号公報に内容の記載が挙げられる。
【００６４】
表面処理の代わりに、表面処理に加えて下塗り層（特開平７−３３３４３３号公報記載）、或は疎水性基と親水性基との両方を含有するゼラチン等の樹脂層を一層のみ塗布する単層法第１層として高分子フィルムによく密着する層（以下、下塗第１層と略す）を設け、その上に第２層として配向膜とよく密着するゼラチン等の親水性の樹脂層（以下、下塗第２層と略す）を塗布するいわゆる重層法（例えば、特開平１１−２４８９４０号公報記載）の内容が挙げられる。
【００６５】
《配向膜》
本発明では、光学異方性層中の液晶性化合物は配向制御され、その状態に固定されている。前記液晶性化合物を配向制御する配向軸としては、光学異方性層と前記ポリマーフィルム（支持体）との間に形成された配向膜のラビング軸が挙げられる。但し、本発明において配向軸はラビング軸に限定されるものではなく、ラビング軸と同様に液晶性化合物を配向制御し得るものであれば、いかなるものであってもよい。
【００６６】
配向膜は、液晶性分子の配向方向を規定する機能を有する。液晶性化合物を配向させた後にその配向状態を固定してしまえば、配向膜はなくてもよい。即ち、配向状態が固定された配向膜上の光学異方性層のみを支持体や偏光膜上に転写して本発明の液晶表示装置に用いることも可能である。
【００６７】
配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。
【００６８】
配向膜は、ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。配向膜に使用するポリマーは、原則として、液晶性分子を配向させる機能のある分子構造を有する。本発明では、液晶性分子を配向させる機能に加えて、架橋性官能基（例、二重結合）を有する側鎖を主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する架橋性官能基を側鎖に導入することが好ましい。配向膜に使用されるポリマーは、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し、これらの組み合わせを複数使用することができる。ポリマーの例には、例えば特開平８−３３８９１３号公報明細書中の段落番号［００２２］記載のメタクリレート系共重合体、スチレン系共重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。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、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。重合度が異なるポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールを２種類併用することが特に好ましい。
【００６９】
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。
【００７０】
液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖は、一般に疎水性基を官能基として有する。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としては、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。
【００７１】
架橋性官能基を有する側鎖を配向膜ポリマーの主鎖に結合させるか、あるいは、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導入すると、配向膜のポリマーと光学異方性層に含まれる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、多官能モノマーと多官能モノマーとの間だけではなく、配向膜ポリマーと配向膜ポリマーとの間、そして多官能モノマーと配向膜ポリマーとの間も共有結合で強固に結合される。従って、架橋性官能基を配向膜ポリマーに導入することで、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。
【００７２】
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］〜［００２４］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。
【００７３】
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、或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。が発生することがある。
【００７４】
配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー、架橋剤を含む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、更には光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。
【００７５】
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。
【００７６】
配向膜は、透明支持体上又は上記下塗層上に設けられる。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、表面をラビング処理することにより得ることができる。
【００７７】
前記ラビング処理は、ＬＣＤの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布など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。
【００７８】
次に、配向膜を機能させて、配向膜の上に設けられる光学異方性層の液晶性分子を配向させる。その後、必要に応じて、配向膜ポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを反応させるか、あるいは、架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させる。  配向膜の膜厚は、０．１〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。
【００７９】
《楕円偏光板》
本発明では、前記光学異方性層を直線偏光膜と一体化させた楕円偏光板を用いることができる。楕円偏光板は、液晶表示装置にそのまま組み込める様に、液晶セルを構成している一対の基板と略同一な形状に成型されているのが好ましい（例えば、液晶セルが矩形状ならば、楕円偏光板も同一な矩形状に成型されているのが好ましい）。本発明では、液晶セルの基板の配向軸と、偏光膜の吸収軸、及び／又は光学異方性層の配向制御方向配向軸が特定の角度に調整されているのが好ましい。
【００８０】
前記楕円偏光板は、前記光学異方性層と直線偏光膜（以下、単に「偏光膜」という場合は「直線偏光膜」をいうものとする）とを積層することによって作製することができる。ポリマーフィルムからなる支持体上に、前記光学異方性層を形成した場合は、該ポリマーフィルムが、直線偏光膜の保護膜を兼ねていてもよい。
【００８１】
直線偏光膜は、Ｏｐｔｉｖａ  Ｉｎｃ．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。直線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。現在、市販の偏光子は、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されるのが一般的である。
【００８２】
市販の偏光膜は、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。厚みの上限は、液晶表示装置の光漏れの観点からは、薄ければ薄い程よい。現在市販の偏光板（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観察されなくなる。
【００８３】
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。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よいため、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ってもよい。
【００８４】
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。ポリマーの例としては、前記の配向膜で記載のポリマーと同様のものが挙げられる。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。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。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、二種以上を併用してもよい。
【００８５】
バインダーの架橋剤の添加量は、バインダーに対して、０．１〜２０質量％が好ましい。偏光素子の配向性、偏光膜の耐湿熱性が良好となる。
【００８６】
配向膜は、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。但し、残存する架橋剤の量は、配向膜中に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。このようにすることで、偏光膜を液晶表示装置に組み込み、長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、偏光度の低下を生じない。
架橋剤については、第再発行特許２３２９７号明細書に記載がある。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。
【００８７】
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。
二色性色素の例としては、例えば、前記の公技番号２００１−１７４５号の５８頁に記載の化合物が挙げられる。
【００８８】
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。
【００８９】
《楕円偏光板の製造》
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、通常のフィ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ィ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。
【００９０】
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ィルムのラップ角度は、０．１〜９０゜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゜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。
【００９１】
長尺フィルムをラビング処理する場合は、フィ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ィ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゜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゜が好ましい。４５゜が特に好ましい。
【００９２】
直線偏光膜の光学異方性層と反対側の表面には、ポリマーフィルムを配置する（光学異方性層／偏光膜／ポリマーフィルムの配置とする）ことが好ましい。
ポリマーフィルムは、その最表面が防汚性及び耐擦傷性を有する反射防止膜を設けてなることも好ましい。反射防止膜は、従来公知のいずれのものも用いることができる。
【実施例】
【００９３】
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。
【００９４】
［実施例１］
図１に示す構成の液晶表示装置を作製した。即ち、観察方向（上）から上側偏光板Ｐ１、上側光学異方性層７、液晶セルＬＣ（上側基板９、液晶層１１、下側基板１２）、下側光学異方性層１４、下側偏光板Ｐ２を積層し、さらに下側偏光板Ｐ２の下側には冷陰極蛍光灯を用いたバックライト（不図示）を配置した。なお、光学異方性層７及び１４は、それぞれ偏光板Ｐ１及びＰ２の保護膜５及び１６の表面に形成し、一体化された楕円偏光板として液晶表示装置に組み込んだ。
【００９５】
以下に、用いた部材それぞれの作製方法を説明する。
＜液晶セルの作製＞
液晶セルは、セルギャップ（ｄLC）２．７μｍとし、正の誘電率異方層を持つネマチック液晶材料を基板９及び１２間に滴下注入で封入し、液晶層１１のΔｎｄLCを３００ｎｍとした（Δｎは液晶材料の屈折率異方性）。また、液晶セルＬＣの上側（観察者側）基板９のラビング方向（配向軸）１０は１３５°、下側（バックライト側）基板１２のラビング方向（配向軸）１３は３１５°で、ねじれ角は０°とした。この様にしてＥＣＢモードの液晶セルＬＣを作製した。
【００９６】
以下に、偏光板Ｐ１及びＰ２の作製方法を記載する。
＜セルロースアセテートフィルムの作製＞
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。
セルロースアセテート溶液組成
酢化度６０．７〜６１．１％のセルロースアセテート  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）                    ３３６質量部
メタノール（第２溶媒）                              ２９質量部
１−ブタノール（第３溶媒）                          １１質量部
【００９７】
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１６質量部、メチレンクロライド９２質量部及びメタノール８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を調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部にレターデーション上昇剤溶液２５質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製した。レターデーション上昇剤の添加量は、セルロースアセテート１００質量部に対して、６．０質量部であった。
【００９８】
【化１】
2008139368.tif 000004
【００９９】
得られたドープを、バンド延伸機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が４０℃となってから、７０℃の温風で１分間乾燥し、バンドからフィルムを１４０℃の乾燥風で１０分間乾燥し、残留溶剤量が０．３質量％のセルロースアセテートフィルム（厚さ：８０μｍ）を作製した。作製したセルロースアセテートフィルム（透明支持体、透明保護膜）について、エリプソメーター（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用いて、波長５４６ｎｍにおけるＲｅレターデーション値及びＲｔｈレターデーション値を測定した。Ｒｅは８ｎｍ、Ｒｔｈは７８ｎｍであった。作製したセルロースアセテートフィルムを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、純水で水洗し、その後乾燥させた。こうして、透明保護膜用セルロースアセテートフィルムを作製した。
【０１００】
＜光学異方性層用の配向膜の作製＞
このセルロースアセテートフィルム上に、下記の組成の塗布液を＃１６のワイヤーバーコーターで２８ｍＬ／ｍ2塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒乾燥した。次に、形成した膜の表面にラビング処理を実施した。
配向膜塗布液組成
下記の変性ポリビニルアルコール                    ２０質量部
水                                              ３６０質量部
メタノール                                      １２０質量部
グルタルアルデヒド（架橋剤）                    １．０質量部
【０１０１】
【化２】
2008139368.tif 000005
【０１０２】
＜光学異方性層の作製＞
下記の組成の棒状液晶化合物を含む塗布液を、上記作製した配向膜上に＃５．０のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度は２０ｍ／ｍｉｎとした。室温から８０℃に連続的に加温する工程で溶媒を乾燥させ、その後、８０℃の乾燥ゾーンで９０秒間加熱し、棒状液晶性化合物を配向させた。続いて、フィルムの温度を６０℃に保持して、ＵＶ照射により液晶化合物の配向を固定化し、光学異方性層Ｂ１を形成した。続いて、５５℃の１．５ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液中に作製したフィルムを２分間浸漬した後、水に浸漬し十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、３５℃の５ｍｍｏｌ／Ｌ硫酸水溶液に１分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を１２０℃で十分に乾燥させた。このようにして、セルロースアシレートフィルム上に光学異方性層Ｂ１を有する光学補償フィルム（Ｆ１）を作製した。
【０１０３】
棒状液晶化合物を含む塗布液（Ｓ１）の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記の棒状液晶性化合物（Ｉ）                        １００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）  ３質量部
増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）        １質量部
下記のフッ素系ポリマー                              ０．４質量部
下記のピリジニム塩                                      １質量部
メチルエチルケトン                                  １７２質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【０１０４】
棒状液晶化合物（Ｉ）
【化３】
2008139368.tif 000006
【０１０５】
フッ素系ポリマー
【化４】
2008139368.tif 000007
【０１０６】
ピリジニウム塩
【化５】
2008139368.tif 000008
【０１０７】
作製した光学補償フィルムＦ１から棒状液晶性化合物を含む光学異方性層のみを剥離し、自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて光学特性を測定した。波長５９０ｎｍで測定した光学異方性層のみのＲｅは０ｎｍであり、Ｒｔｈは−２６０ｎｍであった。また、棒状液晶分子の傾斜角が厚さ方向に変化している光学異方性層が形成されたことが確認できた。
【０１０８】
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°まで傾けた方向から見ても、ムラは検出できなかった。
【０１０９】
＜偏光膜の作製＞
延伸したポリビニルアルコールフィルムに、ヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製した光学補償シートを支持体面で偏光膜の片側に貼り付けた。また、厚さ８０μｍのセルローストリアセテートフィルム（ＴＤ−８０Ｕ、富士フイルム（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、偏光膜の反対側に貼り付けた。このようにして偏光板Ｐ１及びＰ２を作製した。
【０１１０】
上記作製したＥＣＢセルに、作製した偏光板を光学補償シート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。画面左右方向を０°及び上下方向を９０°とした場合、上側偏光板Ｐ１の偏光膜３の吸収軸４、ならびに上側偏光板Ｐ１の保護膜１及び５の遅相軸２及び６は９０°、下側偏光板Ｐ２の偏光膜１８の吸収軸１９、ならびに下側偏光板Ｐ２の保護膜１６及び２０の遅相軸１７及び２１は０°に設定した。上側光学異方性層７の配向制御方向８と下側光学異方性層１４の配向制御方向１５の配置角度は、適宜設定した。
【０１１１】
＜作製した液晶表示装置の光学測定＞
このように作製した液晶表示装置に６０Ｈｚの矩形波電圧を印加した。白表示１．５Ｖ、黒表示５Ｖのノーマリーホワイトモードとした。測定機は（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）を用い、透過率の比（白表示／黒表示）であるコントラスト比を測定した。正面コントラスト比１０００対１を得た。また温度４０°・湿度８０％の環境試験室に２４時間保管、室温に１時間放置後、パネル中央部と偏光板長辺端部の中央の黒表示時の輝度差を測定したところ０．１ｃｄ／ｍ2であった。目視では偏光板の周辺部には光漏れが観察されなかった。
【０１１２】
［比較例１］
上側偏光膜３の吸収軸４及び下側偏光膜１８の吸収軸１９を４５°の方向で直交するように配置した以外は、実施例１と同一の構成のＥＣＢモードの液晶表示装置を作製し、同様に駆動させて、１０００対１の正面コントラスト比を得た。次に、実施例１と同様に、４０°８０％の環境試験室に２４時間保管、室温に１時間放置後、パネル中央部と偏光板長辺端部の中央の黒表示時の輝度差を測定したところ１．０ｃｄ／ｍ2であった。画面の周辺部に光漏れが観察された。
【０１１３】
実施例１及び比較例１の結果から、一対の偏光板の吸収軸がそれぞれ０°及び９０°の方向にある本発明のＥＣＢモード液晶表示装置は、一対の偏光板の吸収軸が画面４５°の方向で直交している従来のＥＣＢモードの液晶表示装置と比較して、過酷な使用環境においても、より高い信頼性で作動することが確認できた。
【０１１４】
［比較例２］
光学異方性層７及び１４を配置しなかった以外は、実施例１と同一の構成の液晶表示装置を作製して、同様に駆動させて正面コントラストを測定したところ、２０であり、正面コントラストは実施例１の液晶表示装置と比較して低かった。
この結果から、適当な光学特性を示す光学異方性層を配置することで、高い正面コントラストが得られることが理解できる。
【０１１５】
［実施例２］
次に、図１の構成の液晶表示装置について、高い正面コントラスト（正面ＣＲ）及び画面上方向極角４５°のＣＲ（上ＣＲ）を与える構成を確認した。
具体的には、バックライト側の光学異方性層１４（以下では「ＲＬＣ層１」と略記する）及び表示面側の光学異方性層７（以下では「ＲＬＣ層２」と略記する）のそれぞれの厚さｄ1及びｄ2、平均チルト角β1及びβ2、面内レターデーションＲｅ1及びＲｅ2、及びＲＬＣ層１及びＲＬＣ層２の配向制御方向（図１において１５及び８）の交差角φ（図２に示す）をパラメーターとして変化させて、正面ＣＲ及び上ＣＲを算出した。
表示特性の指標として、正面ＣＲが５００以上、上ＣＲが１００以上を与える構成について、表中○印を付し、その値未満の場合は×印を付した。
（但し、この「○」及び「×」はも高い正面ＣＲ及び上ＣＲを与える構成についての指標であり、過酷な環境下における信頼性についての指標ではない。）
【０１１６】
まず、ＲＬＣ層１及びＲＬＣ層２のｄ、β、Ｒｅを標準的な値に固定して、φのみを変化させて、正面ＣＲ及び上ＣＲの依存性を確認した。
具体的には、ＲＬＣ１層の厚みｄ１を１．７μｍ、チルト角β１を４５°、Ｒｅ１を６３．４ｎｍに固定し、且つＲＬＣ２層の厚みｄ２を２．３μｍ、チルト角β２を４５°、Ｒｅ２を８４．５ｎｍに固定して、ＲＬＣ層１及びＲＬＣ層２の配向制御方向（図１において１５及び８）の交差角φを、種々変化させて、正面ＣＲ及び上ＣＲを算出した。その結果を表１に示す。表１に示す結果から、φが１３５°〜１７０°のとき、正面ＣＲ及び上ＣＲの双方が高い値をになるとることが理解できる。
【０１１７】
【表１】
2008139368.tif 000009
【０１１８】
次に、φを固定して、ＲＬＣ層１及びＲＬＣ層２のｄ、β、Ｒｅをそれぞれ変化させて、正面ＣＲ及び上ＣＲの依存性を確認した。
具体的には、ＲＬＣ１層の配向制御方向は２０°、ＲＬＣ層２の配向制御方向は１９０°に固定し、φを１７０°に固定した。即ち、表１中の２−７を基準にした。
まず、光学異方性層の厚さｄに対する正面ＣＲ及び上ＣＲの依存性を調べた結果を表２に示す。表２に示す結果から、ＲＬＣ層１の厚みｄ1が１．７〜２．１［μｍ］、ＲＬＣ層２の厚みｄ2が２．１〜２．５［μｍ］のとき、正面ＣＲ及び上ＣＲの双方が高い値をとることが理解できる。
【０１１９】
【表２】
2008139368.tif 000010
【０１２０】
次に、光学異方性層の平均チルト角βに対する正面ＣＲ及び上ＣＲの依存性を調べた。φは上記と同様に１７０°に固定し、またｄ1及びｄ2をそれぞれ１．７μｍと２．３μｍに固定した。結果を表３に示す。表３に示す結果から、ＲＬＣ層１のチルト角β1が４０〜４５［°］、ＲＬＣ層２のチルト角β2が４５〜５０［°］のとき、正面ＣＲ及び上ＣＲの双方が高い値をとることが理解できる。
【０１２１】
【表３】
2008139368.tif 000011
【０１２２】
次に、光学異方性層のレターデーションＲｅに対する正面ＣＲ及び上ＣＲの依存性を調べた。φは上記と同様に１７０°に固定し、またｄ1及びｄ2をそれぞれ１．７μｍと２．３μｍに固定し、β1及びβ2はそれぞれ４５〜６０°の範囲で変化させた。結果を表４に示す。表４に示す結果から、ＲＬＣ層１のレターデーションＲｅ1が５５〜７０［ｎｍ］、ＲＬＣ層２のレターデーションＲｅ2が７５〜９５［ｎｍ］のとき、正面ＣＲ及び上ＣＲの双方が高い値をとることが理解できる。
【０１２３】
【表４】
2008139368.tif 000012
【０１２４】
さらに、それぞれのパラメーターの固定値を変化させて同様に高い正面ＣＲ及び上ＣＲが得られる範囲を検討した。
その結果、一対の偏光板と液晶セルとの間に２つの光学異方性層を配置したＥＣＢモード液晶表示装置の態様では、一方の光学異方性層の厚さｄ1［μｍ］、チルト角β1［°］、及び面内レターデーションＲ1［ｎｍ］、ならびに他方の光学異方性層の厚さｄ2［ｎｍ］、チルト角β2［°］、及び面内レターデーションＲ2［ｎｍ］が下記の範囲であると、過酷な使用環境下においても黒表示時の光漏れを軽減できるとともに、高い正面ＣＲ及び上ＣＲが得られることがわかった。
１．７≦ｄ1≦２．１
４０≦β1≦４５
５５≦Ｒｅ1≦７０、
２．１≦ｄ2≦２．５
４５≦β2≦５０
７５≦Ｒｅ2≦９５
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。
【図２】上下の光学異方性層の配向制御方向のなす交差角φを示す概略図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１    上側偏光板外側保護膜
２    上側偏光板外側保護膜遅相軸
３    上側偏光板偏光膜
４    上側偏光板偏光膜吸収軸
５    上側偏光板液晶セル側保護膜（支持体）
６    上側偏光板液晶セル側保護膜（支持体）遅相軸
７    上側光学異方性層
８    上側光学異方性層の分子長軸の配向平均方向
９    液晶セル上側基板
１０    上側基板液晶配向用ラビング方向（配向軸）
１１    液晶分子（液晶層）
１２    液晶セル下側基板
１３    下側基板液晶配向用ラビング方向（配向軸）
１４    下側光学異方性層
１５    下側光学異方性層の分子長軸の配向平均方向
１６    下側偏光板液晶セル側保護膜（支持体）
１７    下側偏光板液晶セル側保護膜（支持体）遅相軸
１８    下側偏光板偏光膜
１９    下側偏光板偏光膜の吸収軸
２０    下側偏光板外側保護膜
２１    下側偏光板外側保護膜遅相軸
【図１】
2008139368.tif 000013
【図２】
2008139368.tif 000014