(57)【要約】【課題】１／４波長板を組み込んだ液晶表示装置において、コントラストの視野角特性を改善することができる。【解決手段】少なくとも偏光層１８、１／４波長板１７および液晶セル１５を積層してなる液晶表示装置であって、液晶セル１５と１／４波長板１７との間に正面位相差が１００ｎｍ未満で、且つ厚さ方向の屈折率が面内の平均屈折率またはいずれの面内屈折率よりも低い位相差板１６を有し、偏光層１８と１／４波長板１７との間に高分子フィルムを有さない液晶表示装置である。【選択図】  図１
2004177570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも偏光層、１／４波長板および液晶セルを積層してなる液晶表示装置であって、液晶セルと１／４波長板との間に正面位相差が０〜１００ｎｍで、且つ厚さ方向の屈折率が面内の平均屈折率またはいずれの面内屈折率よりも低い位相差板を有し、偏光層と１／４波長板とが密接していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記位相差板が高分子フィルムからなる請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記位相差板がトリアセチルセルロースからなる請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記位相差板がノルボルネンからなる請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記１／４波長板が高分子フィルムからなる請求項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１／４波長板がポリカーボネート、ノルボルネンまたは変性ポリカーボネートからなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記１／４波長板が液晶性分子から形成された層からなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置（ＯＡ機器、携帯端末に利用される反射型、半透過型液晶表示装置など）に関し、特にコントラストの視野角依存性が改善された液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１／４波長板（「λ／４板」と表記する場合もある）は、非常に多くの用途を有しており、既に反射型ＬＣＤ、光ディスク用ピックアップやＰＳ変換素子に使用されている。しかし、λ／４板と称していても、ある特定波長でλ／４を達成しているものが大部分である。光学異方性を有する二枚のポリマーフィルムを積層することにより得られる位相差板が提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。また、複屈折光の位相差が１／４波長である１／４波長板と、複屈折光の位相差が１／２波長である１／２波長板とを、それらの光軸が交差した状態で貼り合わせてなる位相差板が提案されている（例えば、特許文献３参照）。また、レターデーション値が１６０〜３２０ｎｍである位相差板を少なくとも２枚、その遅相軸が互いに平行でも直交でもない角度になるように積層してなる位相差板が提案されている（例えば、特許文献４参照）。これらの位相差板は、二枚のポリマーフィルムを使用して、広い波長領域でλ／４を達成している。一方、液晶分子により形成された複数の光学異方性層を積層することにより、薄膜化した広帯域λ／４板についても提案されている（例えば、特許文献５参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−６８８１６号公報
【特許文献２】
特開平１０−９０５２１号公報
【特許文献３】
特開平１０−６８８１６号公報
【特許文献４】
特開平１０−９０５２１号公報
【特許文献５】
特開２００１−４８３７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
液晶表示装置に１／４波長板を組み込む場合は、通常、偏光板と液晶セルとの間に配置する。図５に、１／４波長板を組み込んだ従来の反射型液晶表示装置の概略断面図を示す。図５に示す液晶表示装置５０は、反射板５１と、一対の透明電極付きのガラス板５２ａ，５２ｂに挟持された液晶層５３およびカラーフィルター５４からなる液晶セル５５と、１／４波長板５７と、偏光板５８とを、この順で積層した構成である。偏光板５８は高分子フィルム５８ｂ，５８ｃによって偏光層５８ａを保護した構成であり、偏光層５８ａと１／４波長板５７との間には、偏光層５８ａの保護するために機能する高分子フィルム５８ｂが配置されている。
【０００５】
しかし、かかる構成の反射型ＬＣＤでは、コントラストの視野角特性が低下してしまうという問題があることが判明した。かかる構成の反射型ＬＣＤでは、上記の広帯域１／４波長板を用いても、コントラストの視野角特性が低下するのを抑制することはできない。
本発明は前記問題に鑑みなされたものであって、１／４波長板を組み込んだ液晶表示装置において、コントラストの視野角特性を改善することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
（１）  少なくとも偏光層、１／４波長板および液晶セルを積層してなる液晶表示装置であって、液晶セルと１／４波長板との間に正面位相差が０〜１００ｎｍで、且つ厚さ方向の屈折率が面内の平均屈折率またはいずれの面内屈折率よりも低い位相差板を有し、偏光層と１／４波長板とが密接していることを特徴とする液晶表示装置。
（２）  前記位相差板が高分子フィルムからなる（１）に記載の液晶表示装置。
（３）  前記位相差板がトリアセチルセルロースからなる（１）または（２）に記載の液晶表示装置。
（４）  前記位相差板がノルボルネンからなる（１）１または（２）に記載の液晶表示装置。
【０００７】
（５）  前記１／４波長板が高分子フィルムからなる（１）〜（４）のいずれかに記載の液晶表示装置。
（６）  前記１／４波長板がポリカーボネート、ノルボルネンまたは変性ポリカーボネートからなる（１）〜（５）のいずれかに記載の液晶表示装置。
（７）  前記１／４波長板が液晶性分子から形成された層からなる（１）〜（４）のいずれかに記載の液晶表示装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
図１は、本発明の液晶表示装置の一実施形態の概略断面図である。
液晶表示装置１０は、反射板１１と、一対の透明電極付きのガラス板１２ａ，１２ｂに挟持された液晶層１３およびカラーフィルター１４からなる液晶セル１５と、位相差板１６と、１／４波長板１７と偏光層１８とを、この順で積層した構成である。偏光層１８上に、トリアセチルセルロースフィルム等の高分子フィルムからなる保護層１９を積層するのが好ましい。位相差板１６は、正面位相差が０〜１００ｎｍで、且つ厚さ方向の屈折率が面内の平均屈折率またはいずれの面内屈折率よりも低い位相差板である。
【０００９】
本発明では、偏光層１８と１／４波長板１７との間に高分子フィルムを配置せず、且つ液晶セル１５と１／４波長板１７との間に特定の光学特性を示す位相差板１６を配置することで、コントラストの視野角特性に優れた液晶表示装置としている。図５に示した様に、従来の１／４波長板を組み込んだ液晶表示装置では、偏光層と１／４波長板との間には偏光板の構成部材である高分子フィルムが存在する。この高分子フィルムは、偏光層を保護することを主な目的として、偏光層に取り付けられている。本願発明者は、鋭意検討を重ねた結果、偏光層と１／４波長板との間に高分子フィルムを配置せずに偏光層と１／４波長板を密接させ、且つ１／４波長板と液晶セルとの間に上記特定の光学特性を有する位相差板を配置することで、コントラストの視野角特性を格段に向上させ得ることを見出した。
【００１０】
１／４波長板１７および偏光層１８の光学的向きは、全体がほぼ完全な円偏光となるように積層する。このように光学的向きを設定することで、広い波長領域でλ／４を達成することができる。例えば、１／４波長板が第１の光学異方性層と第２の光学異方性層からなる場合、第１の光学異方性層の遅相軸と第２の光学異方性層の遅相軸との角度を６０゜、第１の光学異方性層の遅相軸と偏光膜の偏光軸（透過率が面内で最大となる方向）との角度を１５゜、そして、第２の光学異方性層の遅相軸と偏光膜の偏光軸との角度を７５゜に設定することで、可視領域全体でほぼ完全な円偏光、すなわち広域帯λ／４が達成できる。また、前記第１の光学異方性層の遅相軸と前記第２の光学異方性層の遅相軸との角度を６０゜、前記第１の光学異方性層の遅相軸と偏光膜の偏光軸との角度を７５゜、そして、前記第２の光学異方性層Ｂの遅相軸と偏光膜の偏光軸との角度を１５゜に設定してもよい。以上の角度の許容範囲は、±１０゜以内であり、±８゜以内であることが好ましく、±６゜以内であることがより好ましく、±５゜以内であることがさらに好ましく、±４゜以内であることが最も好ましい。
【００１１】
さらに図２を用いて、λ／４板と偏光層の光学的方向の好ましい関係を説明する。
図２（ａ）は、図１中の位相差板１６、１／４波長板１７および偏光層１８のみを部分的に示した概略断面図であり、特に１／４波長板１７として、第１の光学異方性層１７ａと第２の光学異方性層１７ｂを積層したλ／４板を用いた態様である。
図２（ｂ）は、光学異方性層１７ａ、１７ｂおよびの遅相軸の方向ａおよびｂと、偏光層１８の偏光透過軸または偏光吸収軸の方向ｐとを示す平面図である。第１の光学異方性層１７ａの遅相軸（ａ）と、第２の光学異方性層１７ｂの遅相軸（ｂ）との同一面内での角度（α）は、５０〜７０゜であることが好ましい。第１の光学異方性層１７ａの遅相軸（ａ）と、偏光層１８の偏光透過軸または偏光吸収軸（ｐ）との角度（β）は、１０〜２０゜であることが好ましい。
【００１２】
本発明の液晶表示装置の部材である、偏光層、１／４波長板、および位相差板は、互いに一体的に作製されたものであってもよい。例えば、偏光層の保護層として１／４波長板を貼り付けた積層体を液晶表示装置に組み込むことができる。また、１／４波長板および位相差板を液晶性分子から形成された一層以上の光学異方性層から構成する場合は、同一の支持体上に順次、各光学特性を示す光学異方性層を積層した積層体を、液晶表示装置に組み込むこともできる。
【００１３】
以下、本発明の反射型液晶表示装置の各構成部材について、詳細に説明する。
［偏光層］
本発明に用いられる偏光層とは、入射した光を直交する偏光成分に分解し、一方の偏光成分を透過させ、他方の偏光成分を吸収する機能を有する層である。例えば、ポリビニルアルコール等からなるポリマーフィルムに、ヨウ素や有機染料などの二色性材料を染色または吸着させて、その後、延伸により配向させることによって、作製することができる。ポリビニルアルコールの延伸フィルムは、吸湿性が高く、強度などにも問題があるので、通常はトリアセチルセルロースフィルムなどで偏光層を挟持して構成した偏光板として、液晶表示装置に用いている。本明細書において、「偏光層」とは、保護フィルムが貼り付けられていない、偏光機能を有する層そのものをいい、例えば、上記例ではポリビニルアルコールの延伸フィルムをいう。その他の偏光層の例としては、ポリエン系偏光膜が挙げられる。
【００１４】
［１／４波長板］
本発明に用いられる１／４波長板の材料および構成については、特に制限されず、種々の１／４波長板を用いることができる。前記１／４波長板は、少なくとも波長５５０ｎｍにおける位相差が実質的にπ／２であることが好ましく、可視光域の全域において、位相差が実質的にπ／２であることが特に好ましい。具体的には、波長５５０ｎｍにおけるレターデーション値が、１００〜１５０ｎｍであるのが好ましく、１１０〜１４０ｎｍであるのがより好ましい。
なお、本明細書において、広域帯λ／４とは、具体的には、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍおよび６５０ｎｍで測定したレターデーション値／波長の値が、いずれも０．２〜０．３の範囲内であることを意味する。レターデーション値／波長の値は、０．２１〜０．２９の範囲内であることが好ましく、０．２２〜０．２８の範囲内であることがより好ましく、０．２３〜０．２７の範囲内であることがさらに好ましく、０．２４〜０．２６の範囲内であることが最も好ましい。
【００１５】
本発明において、ポリマーフィルムからなる１／４波長板を用いることができる。前記ポリマーフィルムは、光学異方性を発現し得るポリマーから形成する。そのようなポリマーの例には、ポリオレフィン（例、ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマー）、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステルおよびセルロースエステル（例、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート）が含まれる。また、これらのポリマーの共重合体あるいはポリマー混合物を用いてもよい。
【００１６】
ポリマーフィルムの光学異方性は、延伸により得ることが好ましい。延伸は一軸延伸であることが好ましい。一軸延伸は、２つ以上のロールの周速差を利用した縦一軸延伸、またはポリマーフィルムの両サイドを掴んで幅方向に延伸するテンター延伸が好ましい。なお、二枚以上のポリマーフィルムを用いて、二枚以上のフィルム全体の光学的性質が前記の条件を満足してもよい。ポリマーフィルムは、複屈折のムラを少なくするためにソルベントキャスト法により製造することが好ましい。ポリマーフィルムの厚さは、２０〜５００μｍであることが好ましく、５０〜２００μｍであることがさらに好ましく、５０〜１００μｍであることが最も好ましい。
【００１７】
本発明において、液晶性分子から形成された１／４波長板を用いることができる。前記液晶性分子としては、棒状液晶性分子またはディスコティック液晶性分子が好ましい。液晶性分子は、実質的に均一に配向していることが好ましく、実質的に均一に配向している状態で固定されていることがさらに好ましく、重合反応により液晶性分子が固定されていることが最も好ましい。液晶性分子の配向は、光学異方性層の面内の遅相軸と透明支持体の長手方向との角度が実質的に７５゜または１５゜となるように調整する。棒状液晶性分子を用いる場合は、実質的に水平（ホモジニアス）配向させることが好ましい。実質的に水平とは、棒状液晶性分子の長軸方向と光学異方性層の面との平均角度（平均傾斜角）が０〜４０°の範囲内であることを意味する。棒状液晶性分子を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。斜め配向またはハイブリッド配向の場合でも、平均傾斜角は０〜４０°であることが好ましい。
【００１８】
前記棒状液晶性分子としては、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、トラン類およ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。棒状液晶性分子を重合によって配向を固定することがより好ましく、重合性棒状液晶性分子としては、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．  Ｃｈｅｍ．，  １９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許４６８３３２７号、同５６２２６４８号、同５７７０１０７号、国際特許（ＷＯ）９５／２２５８６号、同９５／２４４５５号、同９７／００６００号、同９８／２３５８０号、同９８／５２９０５号、特開平１−２７２５５１号、同６−１６６１６号、同７−１１０４６９号、同１１−８００８１号、および特願２００１−６４６２７号などに記載の化合物を用いることができる。より好ましくは、下記一般式（Ｉ）にて表される化合物である。
【００１９】
一般式（Ｉ）
Ｑ１−Ｌ１−Ｃｙ１−Ｌ２−（Ｃｙ２−Ｌ３）ｎ−Ｃｙ３−Ｌ４−Ｑ２
式中、Ｑ１およびＱ２はそれぞれ独立に重合性基であり、Ｌ１およびＬ４はそれぞれ独立に二価の連結基であり、Ｌ２およびＬ３はそれぞれ独立に単結合または二価の連結基であり、Ｃｙ１、Ｃｙ２およびＣｙ３はそれぞれ独立に二価の環状基であり、ｎは０、１または２である。
【００２０】
式中、Ｑ１およびＱ２はそれぞれ独立に重合性基である。重合性基の重合反応は、付加重合（開環重合を含む）または縮合重合であることが好ましい。言い換えると、重合性基は、付加重合反応または縮合重合反応が可能な官能基であることが好ましい。以下に重合性基の例を示す。
【００２１】
【化１】
2004177570.tif 000003
【００２２】
重合性基（Ｑ１およびＱ２）は、不飽和重合性基（Ｑ−１〜Ｑ−７）、エポキシ基（Ｑ−８）またはアジリジニル基（Ｑ−９）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（Ｑ−１〜Ｑ−６）であることが最も好ましい。
【００２３】
Ｌ１およびＬ４はそれぞれ独立に二価の連結基である。Ｌ１およびＬ４はそれぞれ独立に、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＮＲ２−、二価の鎖状基、二価の環状基およ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。上記Ｒ２は炭素原子数が１〜７のアルキル基または水素原子である。
組み合わせからなる二価の連結基の例を以下に示す。ここで、左側がＱ（Ｑ１またはＱ２）に、右側がＣｙ（Ｃｙ１またはＣｙ３）に結合する。
【００２４】
Ｌ−１：−ＣＯ−Ｏ−二価の鎖状基−Ｏ−
Ｌ−２：−ＣＯ−Ｏ−二価の鎖状基−Ｏ−二価の環状基−ＣＯ−Ｏ−
Ｌ−３：−ＣＯ−Ｏ−二価の鎖状基−Ｏ−二価の環状基−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ−４：−ＣＯ−Ｏ−二価の鎖状基−Ｏ−二価の環状基−二価の鎖状基−
Ｌ−５：−ＣＯ−Ｏ−二価の鎖状基−Ｏ−二価の環状基−
Ｌ−６：−ＣＯ−Ｏ−二価の鎖状基−Ｏ−二価の環状基−二価の鎖状基−ＣＯ−Ｏ−
Ｌ−７：−ＣＯ−Ｏ−二価の鎖状基−Ｏ−二価の環状基−Ｏ−ＣＯ−二価の鎖状基−
【００２５】
二価の鎖状基は、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基または置換アルキニレン基を意味する。アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基および置換アルケニレン基が好ましく、アルキレン基およびアルケニレン基がさらに好ましい。
アルキレン基は、分岐を有していてもよい。アルキレン基の炭素原子数は、１〜１２であることが好ましく、２〜１０であることがさらに好ましく、３〜８であることが最も好ましい。
置換アルキレン基のアルキレン部分は、上記アルキレン基と同様である。置換アルキレン基の置換基の例には、ハロゲン原子が含まれる。
アルケニレン基は、分岐を有していてもよい。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く、２〜８であることがさらに好ましく、２〜４であることが最も好ましい。
置換アルケニレン基のアルケニレン部分は、上記アルケニレン基と同様である。置換アルケニレン基の置換基の例には、ハロゲン原子が含まれる。
アルキニレン基は、分岐を有していてもよい。アルキニレン基の炭素原子数は、２〜１２であることが好ましく、２〜８であることがさらに好ましく、２〜４であることが最も好ましい。
置換アルキニレン基のアルキニレン部分は、上記アルキニレン基と同様である。置換アルキニレン基の置換基の例には、ハロゲン原子が含まれる。
【００２６】
二価の環状基の定義および例は、後述するＣｙ１、Ｃｙ２およびＣｙ３の定義および例と同様である。
Ｒ２は、炭素原子数１〜４のアルキル基または水素原子であることが好ましく、メチル基、エチル基または水素原子であることがさらに好ましく、水素原子であることがもっとも好ましい。
【００２７】
Ｌ２およびＬ３はそれぞれ独立に、単結合または二価の連結基である。Ｌ２およびＬ３はそれぞれ独立に、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＮＲ２−、二価の鎖状基、二価の環状基およ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または単結合であることが好ましい。上記Ｒ２は炭素原子数が１〜７のアルキル基または水素原子であり、炭素原子数１〜４のアルキル基または水素原子であることが好ましく、メチル基、エチル基または水素原子であることがさらに好ましく、水素原子であることがもっとも好ましい。二価の鎖状基、および二価の環状基についてはＬ１およびＬ４の定義と同義である。
【００２８】
式（Ｉ）において、ｎは０または１または２である。ｎが２の場合、二つのＬ３は同じであっても異なっていてもよく、二つのＣｙ２も同じであっても異なっていてもよい。ｎは１または２であることが好ましく、１であることがさらに好ましい。
【００２９】
式（Ｉ）において、Ｃｙ１、Ｃｙ２およびＣｙ３はそれぞれ独立に、二価の環状基である。
環状基に含まれる環は、５員環、６員環または７員環であることが好ましく、５員環または６員環であることがさらに好ましく、６員環であることが最も好ましい。
環状基に含まれる環は、縮合環であってもよい。ただし、縮合環よりも単環である方が好ましい。
環状基に含まれる環は、芳香族環、脂肪族環および複素環のいずれでもよい。芳香族環の例には、ベンゼン環およびナフタレン環が含まれる。脂肪族環の例には、シクロヘキサン環が含まれる。複素環の例には、ピリジン環およびピリミジン環が含まれる。
ベンゼン環を有する環状基としては、１，４−フェニレンが好ましい。ナフタレン環を有する環状基としては、ナフタレン−１，５−ジイルおよびナフタレン−２，６−ジイルが好ましい。ピリジン環を有する環状基としては、ピリジン−２，５−ジイルが好ましい。ピリミジン環を有する環状基としては、ピリミジン−２，５−ジイルが好ましい。
環状基は、１，４−フェニレンまたは１，４−シクロへキシレンであることが特に好ましい。
環状基は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子、シアノ、ニトロ、炭素原子数が１〜５のアルキル基、炭素原子数が１〜５のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が１〜５のアルコキシ基、炭素原子数が１〜５のアルキルチオ基、炭素原子数が１〜５のアシル基、炭素原子数が２〜６のアシルオキシ基、炭素原子数が２〜６のアルコキシカルボニル基、カルバモイル、炭素原子数が２〜６のアルキル置換カルバモイル基および炭素原子数が２〜６のアミド基が含まれる。
【００３０】
以下に、前記一般式（Ｉ）で表される重合性棒状液晶性化合物の例を示すが、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。
【００３１】
【化２】
2004177570.tif 000004
【００３２】
【化３】
2004177570.tif 000005
【００３３】
【化４】
2004177570.tif 000006
【００３４】
【化５】
2004177570.tif 000007
【００３５】
【化６】
2004177570.tif 000008
【００３６】
【化７】
2004177570.tif 000009
【００３７】
【化８】
2004177570.tif 000010
【００３８】
【化９】
2004177570.tif 000011
【００３９】
【化１０】
2004177570.tif 000012
【００４０】
【化１１】
2004177570.tif 000013
【００４１】
【化１２】
2004177570.tif 000014
【００４２】
【化１３】
2004177570.tif 000015
【００４３】
【化１４】
2004177570.tif 000016
【００４４】
【化１５】
2004177570.tif 000017
【００４５】
【化１６】
2004177570.tif 000018
【００４６】
【化１７】
2004177570.tif 000019
【００４７】
次に、好ましいディスコティック液晶性分子について、さらに説明する。ディスコティック液晶性分子は、面に対して実質的に垂直（５０〜９０度の範囲の平均傾斜角）に配向させることが好ましい。ディスコティック液晶性分子は、様々な文献（Ｃ．  Ｄｅｓｔｒａｄｅ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｍｏｌ．  Ｃｒｙｓｒ．  Ｌｉｑ．  Ｃｒｙｓｔ．，  ｖｏｌ．  ７１，  ｐａｇｅ  １１１  （１９８１）  ；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節（１９９４）；Ｂ．  Ｋｏｈｎｅ  ｅｔ  ａｌ．，  Ａｎｇｅｗ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  Ｃｈｅｍ．  Ｃｏｍｍ．，  ｐａｇｅ  １７９４  （１９８５）；Ｊ．  Ｚｈａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ．  Ａｍ．Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．，  ｖｏｌ．  １１６，  ｐａｇｅ  ２６５５  （１９９４））に記載されている。ディスコティック液晶性分子の重合については、特開平８−２７２８４号公報に記載がある。ディスコティック液晶性分子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。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分子は、下記一般式（ＩＩ）で表わされる化合物であることが好ましい。
【００４８】
一般式（ＩＩ）
Ｄ（−Ｌ−Ｐ）ｎ
式中、Ｄは円盤状コアであり；Ｌは二価の連結基であり；Ｐは重合性基であり；そして、ｎは４〜１２の整数である。式（ＩＩ）の円盤状コア（Ｄ）の例を以下に示す。以下の各例において、ＬＰ（またはＰＬ）は、二価の連結基（Ｌ）と重合性基（Ｐ）との組み合わせを意味する。
【００４９】
【化１８】
2004177570.tif 000020
【００５０】
【化１９】
2004177570.tif 000021
【００５１】
【化２０】
2004177570.tif 000022
【００５２】
【化２１】
2004177570.tif 000023
【００５３】
【化２２】
2004177570.tif 000024
【００５４】
【化２３】
2004177570.tif 000025
【００５５】
【化２４】
2004177570.tif 000026
【００５６】
【化２５】
2004177570.tif 000027
【００５７】
式（ＩＩ）において、二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−およ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（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−および−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（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−および−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、アルケニレン基およびアリーレン基は、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。
【００５８】
二価の連結基（Ｌ）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はアルキレン基また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。
Ｌ１：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ２：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ３：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ４：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ５：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ６：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ７：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ８：−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ９：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ１０：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
【００５９】
Ｌ１１：−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ１２：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ１３：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１４：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ１５：−Ｏ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ１６：−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１７：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−
Ｌ１８：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１９：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２０：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２１：−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ２２：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ２３：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２４：−Ｓ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ２５：−Ｓ−ＡＲ−ＡＬ−
【００６０】
前記式（ＩＩ）中の重合性基（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。
【００６１】
【化２６】
2004177570.tif 000028
【００６２】
【化２７】
2004177570.tif 000029
【００６３】
【化２８】
2004177570.tif 000030
【００６４】
【化２９】
2004177570.tif 000031
【００６５】
【化３０】
2004177570.tif 000032
【００６６】
【化３１】
2004177570.tif 000033
【００６７】
重合性基（Ｐ）は、不飽和重合性基（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１７）またはエポキシ基（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（ＩＩ）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Ｌ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。
【００６８】
液晶性分子から形成された光学異方性層は、棒状液晶性分子またはディスコティック液晶性分子および下記の重合性開始剤や他の添加剤を含む塗布液を、配向膜の上に塗布することで作製することができる。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）、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。アルキルハライドおよ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。
【００６９】
配向させた液晶性分子は、配向状態を維持して固定する。固定化は、液晶性分子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）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）およ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。
【００７０】
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。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。光学異方性層の厚さは、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い。
【００７１】
前記λ／４板を、液晶性分子から形成された一層以上の光学異方性層から形成する場合、液晶性分子を配向させるためには配向膜を用いることが好ましい。例えば、２層の光学異方性層からなるλ／４板を作製する場合は、支持体／配向膜／第１の光学異方性層／配向膜／第２の光学異方性層、などの様に、各光学異方性層を配向膜上に形成して、その配向を制御し、所望の光学特性を発現させることができる。
要求される光学特性、及び用いる液晶性分子の種類に応じて、配向膜の材質を選択することができる。また、各光学異方性層間に配向膜を別途設けなくとも、光学異方性層を構成する成分中に配向膜機能を有する分子を添加することにより、該光学異方性層の上に積層された光学異方性層を所望の配向状態にすることもできる。
【００７２】
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。ポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。
【００７３】
配向膜に使用するポリマーの種類は、液晶化合物の配向（特に平均傾斜角）に応じて決定する。
液晶化合物を水平（平均傾斜角：０〜５０゜）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ないポリマー（通常の配向膜用ポリマー）を用いる。
液晶化合物を垂直（平均傾斜角：５０〜９０゜）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ポリマーを用いる。配向膜の表面エネルギーを低下させるためには、ポリマーの側鎖に炭素原子数が１０〜１００の炭化水素基を導入することが好ましい。
【００７４】
具体的なポリマーの種類については、液晶セルまたは光学補償シートについての様々な文献に記載がある。
配向膜の厚さは、０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜１μｍであることがさらに好ましい。
なお、配向膜を用いて、光学異方性層の液晶化合物を配向させてから、液晶層を透明支持体上に転写してもよい。配向状態で固定された液晶化合物は、配向膜がなくても配向状態を維持することができる。
また、平均傾斜角が５゜未満の配向の場合は、ラビング処理をする必要はなく、配向膜も不要である。ただし、液晶化合物と透明支持体との密着性を改善する目的で、界面で液晶性分子と化学結合を形成する配向膜（特開平９−１５２５０９号公報記載）を用いてもよい。密着性改善の目的で配向膜を使用する場合は、ラビング処理を実施しなくてもよい。
【００７５】
棒状液層性分子の光軸を透明支持体の長軸方向に対して４５°より大きい角度で配向させる場合はラビング方向に対して直交方向に棒状液晶性分子の光軸が並ぶような配向膜（以下、直交配向膜という）を用いることが好ましい。
【００７６】
直交配向膜に関しては、特願２０００−２４６２７９号、同２０００−１７４８２９号、同２００１−６４６２６号に記載されている。より具体的には下記一般式（ＩＩＩ）または（ＩＶ）で表される繰り返し単位と式（Ｖ）で表される繰り返し単位とを含む直交配向膜である。
【００７７】
【化３２】
2004177570.tif 000034
【００７８】
式中、Ｒ１は水素原子またはメチル基であり、Ｒ２は水素原子、ハロゲン原子または炭素原子数が１〜６のアルキル基であり、Ｍはプロトン、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオンであり、Ｃｙは脂肪族環基、芳香族基、または複素環基であり、ｍは１０〜９５モル％であり、ｎは９０〜５モル％である。
【００７９】
以下、式（ＩＩＩ）および（Ｖ）について詳細に述べる。
式（ＩＩＩ）において、Ｒ１は水素原子（アクリル酸コポリマー）またはメチル基（メタクリル酸コポリマー）である。
式（ＩＩＩ）において、Ｍはプロトン、アルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）イオン、またはアンモニウムイオンであり、アンモニウムイオンは，有機基（たとえば、メチル基、エチル基）により置換されていてもよい。
【００８０】
式（Ｖ）において、Ｒ２は、水素原子、ハロゲン原子または炭素原子数が１〜６のアルキル基である。Ｒ２は、水素原子または炭素原子数が１〜６のアルキル基であることが好ましく、水素原子、メチルまたはエチルであることがさらに好ましく、水素原子またはメチルであることが最も好ましい。
【００８１】
式（Ｖ）において、Ｃｙは、脂肪族環基、芳香族基または複素環基である。
脂肪族環基の脂肪族環は、５員〜７員環であることが好ましく、５員環または６員環であることがさらに好ましく、６員環であることが最も好ましい。脂肪族環の例には、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環およびビシクロ［２．２．１］ヘプタ−２−エン環が含まれる。脂肪族環に、他の脂肪族環、芳香族環または複素環が縮合していてもよい。
芳香族基の芳香族環の例には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環およびナフタセン環が含まれる。芳香族環に、脂肪族環または複素環が縮合していてもよい。
複素環基の複素環は、５員〜７員環であることが好ましく、５員環または６員環であることがさらに好ましい。複素環は、芳香族性を有することが好ましい。芳香族性複素環は、一般に不飽和であり、好ましくは最多二重結合を有する。複素環の例には、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、フラザン環、ピラン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環およびピラジン環が含まれる。複素環に、他の複素環、脂肪族環または芳香族環が縮合していてもよい。
【００８２】
脂肪族環基、芳香族基および複素環基は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、アルキル基（例、メチル、エチル、ｔ−ブチル）、置換アルキル基（例、クロロメチル、ヒドロキシメチル、塩化トリメチルアンモニオ）、アルコキシ基（例、メトキシ）、ハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ）、カルボキシル、アシル基（例、ホルミル）、アミノ、スルホ、アリール基（例、フェニル）、アリールオキシ基（例、フェノキシ）およびオキソが含まれる。
【００８３】
式（Ｖ）において、ｎは、５〜９０モル％である。
【００８４】
以下に式（Ｖ）で表される繰り返し単位の例を示す。
【００８５】
【化３３】
2004177570.tif 000035
【００８６】
【化３４】
2004177570.tif 000036
【００８７】
【化３５】
2004177570.tif 000037
【００８８】
【化３６】
2004177570.tif 000038
【００８９】
【化３７】
2004177570.tif 000039
【００９０】
以下に、好ましいアクリル酸コポリマーまたはメタクリル酸コポリマーの例を示す。ＡＡはアクリル酸から誘導される繰り返し単位であり、ＭＡはメタクリル酸から誘導される繰り返し単位である。繰り返し単位の割合は、モル％である。
【００９１】
ＰＡ１０１：−（ＡＡ）７０−（Ｖ−１）３０−
ＰＡ１０２：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−１）４０−
ＰＡ１０３：−（ＡＡ）５０−（Ｖ−１）５０−
ＰＡ１０４：−（ＡＡ）４０−（Ｖ−１）６０−
ＰＡ１０５：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−２）４０−
ＰＡ１０６：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−３）４０−
ＰＡ１０７：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−４）４０−
ＰＡ１０８：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−５）４０−
ＰＡ１０９：−（ＡＡ）４０−（Ｖ−６）４０−
ＰＡ１１０：−（ＡＡ）５０−（Ｖ−７）５０−
ＰＡ１１１：−（ＡＡ）７０−（Ｖ−８）３０−
【００９２】
ＰＡ１１２：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−９）４０−
ＰＡ１１３：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−１０）４０−
ＰＡ１１４：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−１１）４０−
ＰＡ１１５：−（ＡＡ）５０−（Ｖ−１２）５０−
ＰＡ１１６：−（ＡＡ）５０−（Ｖ−１３）５０−
ＰＡ１１７：−（ＡＡ）７０−（Ｖ−１４）３０−
ＰＡ１１８：−（ＡＡ）５０−（Ｖ−１５）５０−
ＰＡ１１９：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−１６）４０−
ＰＡ１２０：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−１７）４０−
ＰＡ１２１：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−１８）４０−
ＰＡ１２２：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−１９）４０−
【００９３】
ＰＡ１２３：−（ＡＡ）７５−（Ｖ−２０）２５−
ＰＡ１２４：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−２０）４０−
ＰＡ１２５：−（ＡＡ）７０−（Ｖ−２１）３０−
ＰＡ１２６：−（ＡＡ）８０−（Ｖ−２２）２０−
ＰＡ１２７：−（ＡＡ）７０−（Ｖ−２２）３０−
ＰＡ１２８：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−２２）４０−
ＰＡ１２９：−（ＡＡ）７０−（Ｖ−２３）３０−
ＰＡ１３０：−（ＡＡ）７０−（Ｖ−２４）３０−
ＰＡ１３１：−（ＡＡ）８０−（Ｖ−２５）２０−
ＰＡ１３２：−（ＡＡ）７０−（Ｖ−２５）３０−
ＰＡ１３３：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−２５）４０−
【００９４】
ＰＡ１３４：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−２６）４０−
ＰＡ１３５：−（ＡＡ）７０−（Ｖ−２７）３０−
ＰＡ１３６：−（ＡＡ）８０−（Ｖ−２８）２０−
ＰＡ１３７：−（ＡＡ）７０−（Ｖ−２９）３０−
ＰＡ１３８：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−３０）４０−
ＰＡ１３９：−（ＡＡ）７０−（Ｖ−３１）３０−
ＰＡ１４０：−（ＡＡ）７０−（Ｖ−３２）３０−
ＰＡ１４１：−（ＡＡ）６０−（Ｖ−３３）４０−
ＰＡ１４２：−（ＡＡ）７０−（Ｖ−３４）３０−
ＰＡ１４３：−（ＡＡ）７０−（Ｖ−３５）３０−
【００９５】
ＰＡ２０１：−（ＭＡ）７０−（Ｖ−１）３０−
ＰＡ２０２：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−１）４０−
ＰＡ２０３：−（ＭＡ）５０−（Ｖ−１）５０−
ＰＡ２０４：−（ＭＡ）４０−（Ｖ−１）６０−
ＰＡ２０５：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−２）４０−
ＰＡ２０６：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−３）４０−
ＰＡ２０７：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−４）４０−
ＰＡ２０８：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−５）４０−
ＰＡ２０９：−（ＭＡ）４０−（Ｖ−６）４０−
ＰＡ２１０：−（ＭＡ）５０−（Ｖ−７）５０−
ＰＡ２１１：−（ＭＡ）７０−（Ｖ−８）３０−
【００９６】
ＰＡ２１２：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−９）４０−
ＰＡ２１３：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−１０）４０−
ＰＡ２１４：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−１１）４０−
ＰＡ２１５：−（ＭＡ）５０−（Ｖ−１２）５０−
ＰＡ２１６：−（ＭＡ）５０−（Ｖ−１３）５０−
ＰＡ２１７：−（ＭＡ）７０−（Ｖ−１４）３０−
ＰＡ２１８：−（ＭＡ）５０−（Ｖ−１５）５０−
ＰＡ２１９：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−１６）４０−
ＰＡ２２０：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−１７）４０−
ＰＡ２２１：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−１８）４０−
ＰＡ２２２：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−１９）４０−
【００９７】
ＰＡ２２３：−（ＭＡ）７５−（Ｖ−２０）２５−
ＰＡ２２４：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−２０）４０−
ＰＡ２２５：−（ＭＡ）７０−（Ｖ−２１）３０−
ＰＡ２２６：−（ＭＡ）８０−（Ｖ−２２）２０−
ＰＡ２２７：−（ＭＡ）７０−（Ｖ−２２）３０−
ＰＡ２２８：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−２２）４０−
ＰＡ２２９：−（ＭＡ）７０−（Ｖ−２３）３０−
ＰＡ２３０：−（ＭＡ）７０−（Ｖ−２４）３０−
ＰＡ２３１：−（ＭＡ）８０−（Ｖ−２５）２０−
ＰＡ２３２：−（ＭＡ）７０−（Ｖ−２５）３０−
ＰＡ２３３：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−２５）４０−
【００９８】
ＰＡ２３４：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−２６）４０−
ＰＡ２３５：−（ＭＡ）７０−（Ｖ−２７）３０−
ＰＡ２３６：−（ＭＡ）８０−（Ｖ−２８）２０−
ＰＡ２３７：−（ＭＡ）７０−（Ｖ−２９）３０−
ＰＡ２３８：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−３０）４０−
ＰＡ２３９：−（ＭＡ）７０−（Ｖ−３１）３０−
ＰＡ２４０：−（ＭＡ）７０−（Ｖ−３２）３０−
ＰＡ２４１：−（ＭＡ）６０−（Ｖ−３３）４０−
ＰＡ２４２：−（ＭＡ）７０−（Ｖ−３４）３０−
ＰＡ２４３：−（ＭＡ）７０−（Ｖ−３５）３０−
【００９９】
式（ＩＶ）で表される繰り返し単位を含む直交配向膜は、いわゆる変性ポリビニルアルコールであり、変性ポリビニルアルコールのポリビニルアルコール部分は、ケン化度が１００％である必要はない。言い換えると、変性ポリビニルアルコールは、下記式（ＶＩ）で表される酢酸ビニルに対応する繰り返し単位を含むことができる。
【０１００】
【化３８】
2004177570.tif 000040
【０１０１】
式（ＶＩ）において、ｋは、０．０１〜２０モル％である。
【０１０２】
以下に、好ましい変性ポリビニルアルコールの例を示す。ＩＶは、式（ＩＶ）で表されるビニルアルコールに対応する繰り返し単位であり、ＶＩは、式（ＶＩ）で表される酢酸ビニルに対応する繰り返し単位である。繰り返し単位の割合はモル％である。
【０１０３】
ＶＡ１０１：−（ＩＶ）５８−（Ｖ−１）３０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１０２：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−１）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１０３：−（ＩＶ）３８−（Ｖ−１）５０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１０４：−（ＩＶ）２８−（Ｖ−１）６０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１０５：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−２）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１０６：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−３）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１０７：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−４）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１０８：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−５）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１０９：−（ＩＶ）２８−（Ｖ−６）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１１０：−（ＩＶ）３８−（Ｖ−７）５０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１１１：−（ＩＶ）５８−（Ｖ−８）３０−（ＶＩ）１２−
【０１０４】
ＶＡ１１２：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−９）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１１３：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−１０）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１１４：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−１１）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１１５：−（ＩＶ）３８−（Ｖ−１２）５０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１１６：−（ＩＶ）３８−（Ｖ−１３）５０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１１７：−（ＩＶ）５８−（Ｖ−１４）３０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１１８：−（ＩＶ）３８−（Ｖ−１５）５０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１１９：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−１６）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１２０：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−１７）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１２１：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−１８）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１２２：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−１９）４０−（ＶＩ）１２−
【０１０５】
ＶＡ１２３：−（ＩＶ）６３−（Ｖ−２０）２５−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１２４：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−２０）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１２５：−（ＩＶ）５８−（Ｖ−２１）３０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１２６：−（ＩＶ）６８−（Ｖ−２２）２０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１２７：−（ＩＶ）５８−（Ｖ−２２）３０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１２８：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−２２）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１２９：−（ＩＶ）５８−（Ｖ−２３）３０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１３０：−（ＩＶ）５８−（Ｖ−２４）３０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１３１：−（ＩＶ）６８−（Ｖ−２５）２０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１３２：−（ＩＶ）５８−（Ｖ−２５）３０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１３３：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−２５）４０−（ＶＩ）１２−
【０１０６】
ＶＡ１３４：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−２６）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１３５：−（ＩＶ）５８−（Ｖ−２７）３０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１３６：−（ＩＶ）６８−（Ｖ−２８）２０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１３７：−（ＩＶ）５８−（Ｖ−２９）３０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１３８：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−３０）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１３９：−（ＩＶ）５８−（Ｖ−３１）３０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１４０：−（ＩＶ）５８−（Ｖ−３２）３０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１４１：−（ＩＶ）４８−（Ｖ−３３）４０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１４２：−（ＩＶ）５８−（Ｖ−３４）３０−（ＶＩ）１２−
ＶＡ１４３：−（ＩＶ）５８−（Ｖ−３５）３０−（ＶＩ）１２−
【０１０７】
ディスコティック液晶性分子を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、これによりディスコティック液晶性分子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、炭素原子数が１０以上の炭化水素基が有効である。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炭化水素基を導入することが好ましい。炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基また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）またはアルケニル基（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、ポリイミド構造またはポリビニルアルコール構造を有することが好ましい。
【０１０８】
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。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、ポリイミドの主鎖また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、ディスコティック液晶性分子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また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。
【０１０９】
炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する変性ポリビニルアルコールも垂直配向膜に好ましく用いることができる。炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基また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）またはアルケニル基（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。炭化水素基を有する変性ポリビニルアルコールは、炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する繰り返し単位を２〜８０モル％の範囲で含むことが好ましく、３〜７０モル％含むことがさらに好ましい。
【０１１０】
好ましい炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する変性ポリビニルアルコールを、下記一般式（ＰＶ）で表す。
一般式（ＰＶ）
−（ＶＡｌ）ｘ−（ＨｙＣ）ｙ−（ＶＡｃ）ｚ−
式中、ＶＡｌは、ビニルアルコール繰り返し単位であり；ＨｙＣは、炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する繰り返し単位であり；ＶＡｃは、酢酸ビニル繰り返し単位であり；ｘは、２０〜９５モル％（好ましくは２５〜９０モル％）であり；ｙは、２〜８０モル％（好ましくは３〜７０モル％）であり；そして、ｚは０〜３０モル％（好ましくは２〜２０モル％）である。好ましい炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する繰り返し単位（ＨｙＣ）を、下記式（ＨｙＣ−Ｉ）および（ＨｙＣ−ＩＩ）で表される。
【０１１１】
【化３９】
2004177570.tif 000041
【０１１２】
式中、Ｌ１は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、−ＮＨ−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの組み合わせから選ばれる二価の連結基であり；Ｌ２は、単結合あるいは−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−、−ＮＨ−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの組み合わせから選ばれる二価の連結基であり；そしてＲ１およびＲ２は、それぞれ炭素原子数が１０以上の炭化水素基である。上記の組み合わせにより形成される二価の連結基の例を、以下に示す。
【０１１３】
Ｌ１：−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−Ｏ−
Ｌ３：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ−
Ｌ４：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−ＮＨ−ＳＯ２−アリーレン基−Ｏ−
Ｌ５：−アリーレン基−ＮＨ−ＣＯ−
Ｌ６：−アリーレン基−ＣＯ−Ｏ−
Ｌ７：−アリーレン基−ＣＯ−ＮＨ−
Ｌ８：−アリーレン基−Ｏ−
Ｌ９：−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アリーレン基−ＮＨ−ＣＯ−
【０１１４】
垂直配向膜に用いるポリマーの重合度は、２００〜５０００であることが好ましく、３００〜３０００であることが好ましい。ポリマーの分子量は、９０００〜２０００００であることが好ましく、１３０００〜１３００００であることがさらに好ましい。二種類以上のポリマーを併用してもよい。垂直配向膜の形成において、ラビング処理を実施することが好ましい。ラビング処理は、上記のポリマーを含む膜の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。
【０１１５】
なお、垂直配向膜を用いてディスコティック液晶性分子を垂直に配向させてから、その配向状態のままディスコティック液晶性分子を固定して光学異方性層を形成し、光学異方性層のみをポリマーフィルム（または透明支持体）上に転写してもよい。垂直配向状態で固定されたディスコティック液晶性分子は、垂直配向膜がなくても配向状態を維持することができる。そのため、本発明の位相差板では、垂直配向膜は（位相差板の製造において必須ではあるが）必須ではない。
垂直配向膜を用いた場合のみならず、いずれの配向膜を用いた場合も、液晶性分子を配向状態に固定した後は、他の支持体上等に転写可能である。従って、本発明の位相差板は、各光学異方性層を同一の支持体上で順次形成して作製する方法以外に、仮支持体上等で形成した各光学異方性層を、必要であれば接着剤などを用いて、貼り合せる方法によっても作製することができる。
【０１１６】
いずれの配向膜においても、重合性基を有することが好ましい。重合性基は、側鎖に重合性基を有する繰り返し単位を導入するか、あるいは、環状基の置換基として導入することができる。
【０１１７】
［位相差板］
本発明に使用する位相差板は、正面位相差が０〜１００ｎｍで、且つ厚さ方向の屈折率が面内の平均屈折率またはいずれの面内屈折率よりも低い位相差板である。正面位相差が０〜１００ｎｍとは、面内の最大屈折率をｎｘ、それに直交する方向の屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚ、位相差板の厚さをｄとした場合に、０≦（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ＝Δｄ≦１００ｎｍであることを意味する。前記位相差板の正面位相差は、０〜１００ｎｍであるのが好ましく、０〜５０ｎｍがより好ましい。
【０１１８】
本発明に用いられる位相差板は、上記光学特性を満足するものであれば、単層から形成されていてもよいし、多層から形成されていてもよい。前記位相差板として、延伸処理によって上記光学特性を発現させたポリマーフィルムを用いてもよいし、液晶性分子を配向させることによって光学異方性を発現させた液晶層を用いてもよい。
前記位相差板がポリマーフィルムである場合、該ポリマーフィルムの材質については、トリアセチルセルロース、ポリイミド、変性ポリカーボネート、ノルボルネン等が挙げられるが、これらが上記光学特性を発現するときのポリマー分子鎖の配向状態と同様な分子鎖の配向状態をとれるものであれば、ポリマーフィルムの材質は前記材質に限定されない。中でも、トリアセチルセルロースまたはポリカーボネートからなるポリマーフィルムが好ましい。ポリマーフィルムは一軸延伸によって上記光学特性を発現させるのが好ましいが、二軸延伸を行うこともできる。
【０１１９】
前記位相差板が、液晶性分子からなる一層以上の光学異方性層からなる場合、光学異方性層は、ディスコティック液晶性分子またはコレステリック液晶性分子より形成するのが好ましい。
例えば、ディスコティック液晶性分子を基板に対して実質的に水平に配向させることにより、上記光学特性を示す層を形成できる。実質的に水平とは、ディスコティック液晶性分子の光軸方向と基板法線方向とのなす平均角度（平均傾斜角）が０±４０°の範囲内であることを意味する。ディスコティック液晶性分子傾斜角を０°ではない斜め配向をさせてもよいし、傾斜角が徐々に変化するハイブリッド配向をさせてもよい。斜め配向またはハイブリッド配向の場合でも、平均傾斜角は０〜４０°であることが好ましい。また、キラル剤を添加したり、ずり応力を与えることによって、上記配向状態にねじれ変形を加えたものであってもよい。
【０１２０】
また、コレステリック液晶性分子は螺旋状のねじれ配列により負の光学異方性を示す。従って、コレステリック液晶性分子を螺旋状に配列させるとともに、配列のねじれ角やレターデーション値などを制御することによって、所望の光学特性を得ることができる。
【０１２１】
液晶性分子は配向状態で固定化されているのが好ましく、重合により固定化されているのがより好ましい。固定化の方法、固定化可能な、重合性棒状液晶性分子、重合性ディスコティック液晶性分子の構造、使用可能な配向膜としては、前記λ／４板の説明で挙げた具体例と同様である。
【０１２２】
前記位相差板および前記λ／４板が、液晶性分子から形成された一層以上の光学異方性層を有する場合、前記位相差板および前記λ／４板は、該光学異方性層を支持するための支持体を備えていてもよい。また、前記位相差板と前記λ／４板の支持体は共通であってもよく、例えば、一の支持体上に、前記位相差板として機能する、液晶性分子からなる光学異方性層、λ／４板として機能する液晶性分子からなる光学異方性層を積層してもよい。また、前記λ／４板は、２層以上の光学異方性層からなっていてもよい。
但し、高分子ポリマーフィルムからなる透明支持体が、偏光層とλ／４板との間に配置されることはない。
【０１２３】
前記支持体は透明支持体が好ましい。透明支持体として、ガラス板またはポリマーフィルム、好ましくはポリマーフィルムが用いられる。支持体が透明であるとは、光透過率が８０％以上であることを意味する。
透明支持体の厚さは、１０〜５００μｍであることが好ましく、５０〜２００μｍであることがさらに好ましい。
【０１２４】
透明支持体とその上に設けられる層（接着層、配向膜あるいは液晶層）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。
透明支持体に紫外線吸収剤を添加してもよい。
透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。接着層については、特開平７−３３３４３３号公報に記載がある。接着層の厚さは、０．１〜２μｍであることが好ましく、０．２〜１μｍであることがさらに好ましい。
【０１２５】
透明支持体としては、波長分散が小さいポリマーフィルムを用いることが好ましい。透明支持体は、光学異方性が小さいことも好ましい。支持体が透明であるとは、光透過率が８０％以上であることを意味する。波長分散が小さいとは、具体的には、Ｒｅ４００／Ｒｅ７００の比が１．２未満であることが好ましい。光学異方性が小さいとは、具体的には、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い。長尺状の透明支持体は、ロール状または長方形のシート状の形状を有する。ロール状の透明支持体を用いて、光学異方性層を積層してから、必要な大きさに切断することが好ましい。ポリマーの例には、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、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートおよび環状ポリオレフィンが含まれる。セルロースエステルが好ましく、アセチルセルロースがさらに好ましく、トリアセチルセルロースが最も好ましい。環状オレフィン樹脂としては、特公平２−９６１９号公報記載のテトラシクロドデセン類の開環重合体またはテトラシクロドデセン類とノルボルネン類の開環共重合体を水素添加反応させて得られた重合体を構成成分とするポリマー、商品名としてはアートン（ＪＳＲ製）や、ゼオネックス、ゼオノア（日本ゼオン製）のシリーズから使用することができる。ポリマーフィルムは、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、５０〜２００μｍ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光学異方性層）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。
【０１２６】
［その他の部材］
本発明の液晶表示装置に使用可能な液晶セル（液晶層、カラーフィルター、ガラス基板、透明電極層等）、反射板等の各構成部材については、従来公知の種々の部材を用いることができる。また、液晶表示装置の表示モード、および構成についても特に制限されない。反射型液晶表示装置としては、例えば、特開平１０−１８６３５７号公報等に記載の構成などを、本発明に適用することができる。反射板は、液晶セルと基板を共有していてもよい。すなわち、液晶セルの一方の基板の内側に反射膜を形成して、その基板を反射板として機能させることができる。反射板と液晶セルとが、基板を共有する場合、位相差板を、反射膜と液晶セルの液晶層との間に設けることができる。
【０１２７】
液晶セルは、一般に透明電極を備えた二枚の基板の間に、棒状液晶性分子を含む液晶層を有する。液晶セルは、ＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）型であることが好ましい。ＴＮ型液晶セルのツイスト角度は、４５゜〜９０゜であることが好ましい。液晶セルにはカラーフィルターを配置してもよい。
本発明の液晶表示装置は、反射型液晶表示装置に限定されず、例えば、半透過型液晶表示素子、ゲスト−ホスト型液晶表示素子、タッチパネル等の態様であってもよい。
【０１２８】
【実施例】
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具体例に制限されるものではない。
［実施例１］
図１の構成と同様の液晶表示装置を作製した。偏光層１８上の保護層１９として、トリアセチルセルロースフィルム（厚さ１００μｍ、「ＤＲＰ−６」、富士写真フイルム製）を、偏光層１８にポリビニルアルコールをヨウ素水溶液中で５倍に延伸した後乾燥したものを、１／４波長板１７にノルボルネン製の延伸フィルム（ＪＳＲ社製）を、位相差板１６にトリアセチルセルロースフィルム（厚さ８０μｍ「Ｔｄ８０ｕｆ」富士写真フイルム製）を用いた。
位相差板１６は正面位相差が１０ｎｍであり厚さ方向の屈折率ｎｚは１．４７９２で面内の平均屈折率は１．４８であった。液晶セル１５には「ＡＶ１７」（シャープ製）を用い、反射板にはガラス板にアルミニウムを真空蒸着したものを用いた。
【０１２９】
［比較例１］
実施例１において、位相差板１６を配置せず、且つ保護層１９と偏光層１８の代わりに、実施例１の偏光層をトリアセチルセルロースフィルム（厚さ１００μｍおよび８０μｍ）で挟持した偏光板（日東電工製）を配置した以外は、同様の部材を用いて、同様の構成の液晶表示装置を作製した。即ち、偏光層１８と１／４波長板１７との間に、高分子フィルムであるトリアセチルセルロースフィルムを有し、且つ１／４波長板と液晶セル１５との間に位相差板が配置されていない液晶表示装置を作製した。
【０１３０】
作製した実施例および比較例の液晶表示装置について、放射輝度計（ミノルタ製）を用いてコントラスト曲線を測定し、それぞれについてコントラストの視野角依存性を評価した。実施例と比較例のコントラスト曲線を、図３および図４にそれぞれ示す。
図３および図４に示した結果からわかるように、実施例の液晶表示装置は比較例と比べて、正面から見たときのコントラストに優れているとともに、斜め方向からみたときのコントラストも向上していた。実施例の液晶表示装置は、コントラストの視野角依存性が格段に軽減されていることがわかった。
【０１３１】
【発明の効果】
本発明によれば、１／４波長板を組み込んだ液晶表示装置において、コントラストの視野角特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の一実施形態の概略断面図である。
【図２】（ａ）本発明の液晶表示装置の一実施形態の一部の概略断面図、および（ｂ）遅相軸および透過軸の関係の一例を示す平面図である。
【図３】実施例の液晶表示装置のコントラスト曲線である。
【図４】比較例の液晶表示装置のコントラスト曲線である。
【図５】従来の液晶表示装置の一例の概略断面図である。
【符号の説明】
１０，５０    液晶表示装置
１１，５１    反射板
１２ａ，１２ｂ，５２ａ，５２ｂ    透明電極付きガラス板
１３，５３    液晶層
１４，５４    カラーフィルター
１５，５５    液晶セル
１６    位相差板
１７，５７    １／４波長板
１８，５８ａ    偏光層
１９    保護層
５８ｂ，５８ｃ    高分子フィルム
【図１】
2004177570.tif 000042
【図２】
2004177570.tif 000043
【図３】
2004177570.tif 000044
【図４】
2004177570.tif 000045
【図５】
2004177570.tif 000046