(57)【要約】【課題】  液晶セルが正確に光学的に補償され、且つ薄層化が可能な液晶表示装置を提供する。【手段】  互いの吸収軸が直交している二枚の偏光膜と、前記二枚の偏光膜の間に、一対の基板および該基板間に挟持される液晶性分子からなる液晶層を有するとともに、外部電界が印加されていない非駆動状態において、前記液晶性分子が前記基板に対して略垂直な方向に配向する液晶セルと、光学的に正の屈折率異方性を持ち、棒状液晶性化合物を含有する組成物から形成され、可視光に対してＲｅが４０〜１５０ｎｍであり、且つ波長４７８ｎｍでのＲｅを波長７４８ｎｍでのＲｅで除した値が１．００以上１．１１以下である第１の光学異方性層の少なくとも一層と、光学的に負の屈折率異方性を持ち、可視光に対してＲｅが１０ｎｍ以下で、且つＲｔｈが６０〜２５０ｎｍである第２の光学異方性層の少なくとも一層とを有す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】
互いの吸収軸が直交している二枚の偏光膜と、前記二枚の偏光膜の間に、一対の基板および該基板間に挟持される液晶性分子からなる液晶層を有するとともに、外部電界が印加されていない非駆動状態において、前記液晶性分子が前記基板に対して略垂直な方向に配向する液晶セルと、光学的に正の屈折率異方性を持ち、棒状液晶性化合物を含有する組成物から形成され、可視光に対して下記で定義されるＲｅが４０〜１５０ｎｍであり、且つ波長４７８ｎｍでのＲｅを波長７４８ｎｍでのＲｅで除した値が１．００以上１．１１以下である第１の光学異方性層の少なくとも一層と、光学的に負の屈折率異方性を持ち、可視光に対して下記で定義されるＲｅが１０ｎｍ以下で、且つＲｔｈが６０〜２５０ｎｍである第２の光学異方性層の少なくとも一層とを有する液晶表示装置。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ                            （１）
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２  −  ｎｚ｝×ｄ        （２）
（式中、ｎｘは層の面内における遅相軸方向の屈折率、ｎｙはｎｘと直交する方向の面内の屈折率、ｎｚは層の厚み方向の屈折率、ｄは層の厚みを表す。）
【請求項２】
互いの吸収軸が直交している二枚の偏光膜と、前記二枚の偏光膜の間に、一対の基板および該基板間に挟持される液晶性分子からなる液晶層を有するとともに、外部電界が印加されていない非駆動状態において、前記液晶性分子が前記基板に対して略垂直な方向に配向する液晶セルと、光学的に正の屈折率異方性を持ち、下記一般式（Ｉ）または一般式（II）で表される化合物を含有する組成物から形成され、可視光に対して請求項１中の（１）式で定義されたＲｅが４０〜１５０ｎｍである第１の光学異方性層の少なくとも一層と、光学的に負の屈折率異方性を持ち、可視光に対して下記で定義されるＲｅが１０ｎｍ以下で、且つＲｔｈが６０〜２５０ｎｍである第２の光学異方性層の少なくとも一層とを有する液晶表示装置。
【化１】
2005099236.tif 000030
（式中、Ａ1およびＡ2はそれぞれ置換基を表し、ｍおよびｎはそれぞれ０〜４の整数であり、Ｂ1およびＢ2はそれぞれ置換基であるが、Ｂ1およびＢ2の少なくとも一方は重合性基を含む。Ｃ1は一般式（Ｉ）中のベンゼン環と共役せず、且つ芳香族環同士が縮合した縮合芳香環を含まない２価の基である。）
【化２】
2005099236.tif 000031
（式中、Ａ1は置換基を表し、ｍは０〜４の整数である。Ｂ1およびＢ2はそれぞれ置換基であり、Ｂ1およびＢ2の少なくとも一方は重合性基を含む。Ｄ1は飽和６員環を含むが、ベンゼン環および芳香族環同士が縮合した縮合芳香族環を含まず、且つ式中のベンゼン環と共役していない２価の基である。）
【請求項３】
前記第１の光学異方性層が、請求項２中の一般式（Ｉ）または一般式（II）で表される化合物を含有する組成物から形成された層である請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１の光学異方性層が、下記一般式（III）または下記一般式（IV）で表される化合物を含有する組成物から形成された層である請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【化３】
2005099236.tif 000032
（式中Ａ1およびＡ2はそれぞれ置換基を表し、ｍおよびｎはそれぞれ０〜４の整数であり、Ｂ1およびＢ2はそれぞれ置換基であり、Ｂ1およびＢ2の少なくとも一方は重合性基を含む。）
【化４】
2005099236.tif 000033
（式中Ａ1およびＡ2はそれぞれ置換基を表し、ｍおよびｎはそれぞれ０〜４の整数であり、Ｂ1およびＢ2はそれぞれ置換基であり、Ｂ1およびＢ2の少なくとも一方は重合性基を含む。）
【請求項５】
前記第２の光学異方性層が、重合性基を有する円盤状液晶性化合物を含有する組成物から形成された層である請求項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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に視野角特性の優れた垂直配向ネマチック型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、通常、液晶セルおよび偏光板を含む。前記偏光板は保護フィルムおよび偏光膜を有し、例えば、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、その両面を保護フィルムにて積層して得られる。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。反射型液晶表示装置では、反射板、液晶セル、一枚以上の光学補償シート、偏光板の順に配置する。液晶セルは、液晶性分子、それを封入するための二枚の基板および液晶性分子に電圧を加えるための電極層からなる。液晶セルは、液晶性分子の配向状態の違いで、ＯＮ・ＯＦＦ表示を行い、透過型および反射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）のような表示モードが提案されている。
【０００３】
この様な液晶表示装置（ＬＣＤ）の中でも、高い表示品位が必要な用途については、正の誘電率異方性を有するネマチック液晶分子を用い、薄膜トランジスタにより駆動する９０度ねじれネマチック型液晶表示装置（以下、ＴＮモードという）が主に用いられている。しかしながら、ＴＮモードは正面から見た場合には優れた表示特性を有するものの、斜め方向から見た場合にコントラストが低下したり、階調表示で明るさが逆転する階調反転等が起こることにより表示特性が悪くなるという視野角特性を有しており、この改良が強く要望されている。
【０００４】
近年、この視野角特性を改良するＬＣＤの方式として、負の誘電率異方性を有するネマチック液晶分子を用い、電圧を印加しない非駆動状態で液晶分子の長軸を基板に略垂直な方向に配向させ、これを薄膜トランジスタにより駆動する垂直配向ネマチック型液晶表示装置（以下、ＶＡモードという）が提案されている（特許文献１参照）。このＶＡモードは、正面から見た場合の表示特性がＴＮモードと同様に優れているのみならず、視野角補償用位相差フィルムを適用することで、広い視野角特性を発現する。ＶＡモードでは、フィルム面に垂直な方向に光学軸を有する負の一軸性位相差フィルムを２枚、液晶セルの上下に用いることでより広い視野角特性を得ることができ、このＬＣＤに更に面内のレターデーション値が５０ｎｍである正の屈折率異方性を有する一軸配向性位相差フィルムを用いることで、更により広い視野角特性を実現できることも知られている（非特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、３枚の位相差フィルムを用いること（非特許文献１参照）は生産コストの上昇を伴うだけでなく、多数のフィルムを貼り合わせるために歩留まりの低下を引き起こし、さらには複数のフィルムを用いるために厚さが増し、表示装置の薄形化に不利となるなどの問題がある。また、延伸フィ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ィルム間の剥離や反りといった不良が発生することがある。これらを改善する方法として、位相差フィルムの枚数を減らす方法およびコレステリック液晶層を用いる方法が開示されている（特許文献２および３参照）。しかしながら、これらの方法でも複数のフィルムを貼り合わせる必要があり、薄層化および生産コストの低減という点では不十分であった。さらに、黒表示時の偏光板の斜め方向からの光漏れが認められ、視野角が充分に（理論的に期待できる程度まで）拡大していないという問題があった。
【特許文献１】特開平２−１７６６２５号公報
【特許文献２】特開平１１−９５２０８号公報
【特許文献３】特開２００３−１５１３４号公報
【非特許文献１】ＳＩＤ    ９７    ＤＩＧＥＳＴ    ８４５頁〜８４８頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、液晶セルが正確に光学的に補償され、かつ貼り合わせるシートの枚数を軽減でき、薄層化が可能な液晶表示装置、特にＶＡモードの液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、下記〔１〕〜〔５〕の液晶表示装置により達成された。
〔１〕  互いの吸収軸が直交している二枚の偏光膜と、前記二枚の偏光膜の間に、一対の基板および該基板間に挟持される液晶性分子からなる液晶層を有するとともに、外部電界が印加されていない非駆動状態において、前記液晶性分子が前記基板に対して略垂直な方向に配向する液晶セルと、光学的に正の屈折率異方性を持ち、棒状液晶性化合物を含有する組成物から形成され、可視光に対して下記で定義されるＲｅが４０〜１５０ｎｍであり、且つ波長４７８ｎｍでのＲｅを波長７４８ｎｍでのＲｅで除した値が１．００以上１．１１以下である第１の光学異方性層の少なくとも一層と、光学的に負の屈折率異方性を持ち、可視光に対して下記で定義されるＲｅが１０ｎｍ以下で、且つＲｔｈが６０〜２５０ｎｍである第２の光学異方性層の少なくとも一層とを有する液晶表示装置。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ                            （１）
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２  −  ｎｚ｝×ｄ        （２）
（式中、ｎｘは層の面内における遅相軸方向の屈折率、ｎｙはｎｘと直交する方向の面内の屈折率、ｎｚは層の厚み方向の屈折率、ｄは層の厚みを表す。）
【０００８】
［２］  互いの吸収軸が直交している二枚の偏光膜と、前記二枚の偏光膜の間に、一対の基板および該基板間に挟持される液晶性分子からなる液晶層を有するとともに、外部電界が印加されていない非駆動状態において、前記液晶性分子が前記基板に対して略垂直な方向に配向する液晶セルと、光学的に正の屈折率異方性を持ち、下記一般式（Ｉ）または一般式（II）で表される化合物を含有する組成物から形成され、可視光に対して下記で定義されるＲｅが４０〜１５０ｎｍである第１の光学異方性層の少なくとも一層と、光学的に負の屈折率異方性を持ち、可視光に対して上記定義されるＲｅが１０ｎｍ以下で、且つＲｔｈが６０〜２５０ｎｍである第２の光学異方性層の少なくとも一層とを有する液晶表示装置。
【０００９】
【化１】
2005099236.tif 000002
（式中、Ａ1およびＡ2はそれぞれ置換基を表し、ｍおよびｎはそれぞれ０〜４の整数であり、Ｂ1およびＢ2はそれぞれ置換基であるが、Ｂ1およびＢ2の少なくとも一方は重合性基を含む。Ｃ1は一般式（Ｉ）中のベンゼン環と共役せず、且つ芳香族環同士が縮合した縮合芳香環を含まない２価の基である。）
【００１０】
【化２】
2005099236.tif 000003
（式中、Ａ1は置換基を表し、ｍは０〜４の整数である。Ｂ1およびＢ2はそれぞれ置換基であり、Ｂ1およびＢ2の少なくとも一方は重合性基を含む。Ｄ1は飽和６員環を含むが、ベンゼン環および芳香族環同士が縮合した縮合芳香族環を含まず、且つ式中のベンゼン環と共役していない２価の基である。）
【００１１】
［３］  前記第１の光学異方性層が、前記一般式（Ｉ）または一般式（II）で表される化合物を含有する組成物から形成された層である［１］に記載の液晶表示装置。
［４］  前記第１の光学異方性層が、下記一般式（III）または下記一般式（IV）で表される化合物を含有する組成物から形成された層である［１］または［２］に記載の液晶表示装置。
【００１２】
【化３】
2005099236.tif 000004
（式中Ａ1およびＡ2はそれぞれ置換基を表し、ｍおよびｎはそれぞれ０〜４の整数であり、Ｂ1およびＢ2はそれぞれ置換基であり、Ｂ1およびＢ2の少なくとも一方は重合性基を含む。）
【００１３】
【化４】
2005099236.tif 000005
（式中Ａ1およびＡ2はそれぞれ置換基を表し、ｍおよびｎはそれぞれ０〜４の整数であり、Ｂ1およびＢ2はそれぞれ置換基であり、Ｂ1およびＢ2の少なくとも一方は重合性基を含む。）
【００１４】
［５］  前記第２の光学異方性層が、重合性基を有する円盤状液晶性化合物を含有する組成物から形成された層である［１］〜［４］のいずれかに記載の液晶表示装置。
【００１５】
本明細書において、角度について「実質的に」とは、厳密な角度±５°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、４゜未満であることが好ましく、３゜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。また、本明細書において、「可視光」とは、４００ｎｍ〜７００ｎｍのことをいい、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。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のことを意味するものとする。なお、本明細書において、「（数値１）〜（数値２）」という記載は「（数値１）以上（数値２）以下」の意味を表す。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、所定の光学的特性を示す光学異方性層を利用することにより、従来の液晶表示装置と同じ構成で、液晶セルを光学的に正確に補償することが可能になった。本発明の液晶表示装置は、表示品位のみならず、視野角が著しく改善されている。また、従来の液晶表示装置では、光学補償シートを組み込むために、複数の位相差フィルムと偏光板の角度を厳密に調整しながら積層する工程が必要であったが、本発明ではかかる工程を経なくてもよく、コスト的にも大きなメリットがある。即ち、本発明によれば、液晶セルが正確に光学的に補償され、かつ貼り合わせる枚数が少なく、薄層化が可能な液晶表示装置、特にＶＡモードの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】
【００１７】
本発明を具体的に説明する。まず、図面を用いて、本発明の液晶表示装置の一態様について説明する。
図１は本発明の液晶表示装置、図２は本発明に使用可能な偏光板の構成の一例を示す模式図である。図１では、電界効果型液晶として負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例で説明する。
【００１８】
［液晶表示装置］
図１において、液晶表示装置は、液晶セル（５〜８）、および液晶セルの両側に配置された一対の偏光板１および１２を有する。偏光板１と液晶セル５〜８との間には、第１の光学異方性層３が、偏光板１４と液晶セル５〜８との間には、第２の光学異方性層１０が配置されている。液晶セルは、上側電極基板５と下側電極基板８と、これらに挟持される液晶分子７とからなる。液晶性分子７は、電極基板５および８の対向面に施されたラビング処理の方向６および９によって、外部電界が印加されていない非駆動状態において、前記基板に対して略垂直な方向に配向するように制御されている。また、上側偏光板１と下側偏光板１４は、その吸収軸２と吸収軸１３とが概略直交するように積層されている。
【００１９】
図２に示す様に、偏光板１および１２は、保護膜１０１および１０５に挟持される偏光膜１０３からなる。偏光板１および１２は、例えば、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、延伸を行うことによって偏光膜１０３を得、その両面に保護膜１０１および１０５を積層して作製することができる。積層の際には、一対の保護膜と偏光膜の合計３枚のフィルムを、ロール・ＴＯ・ロールで貼り合わせると、生産性の点で好ましい。また、ロール・ＴＯ・ロールの積層では、図２に示す様に、保護膜１０１および１０５の遅相軸１０２および１０６と、偏光膜１０３の吸収軸１０４とが平行となる様に容易に積層でき、偏光板の寸法変化やカールの発生が起こりに難い機械的安定性が高い偏光板となるので好ましい。また、３枚のフィルムの少なくとも２つの軸、例えば、一方の保護膜の遅相軸と偏光膜吸収軸、または２枚の保護フィルムの遅相軸などが実質的に平行であれば同じ効果が得られる。
【００２０】
再び図１において、第１の光学異方性層３は、光学的に正の屈折率異方性を持ち、棒状液晶性化合物を含有する組成物から形成され、可視光に対してレターデーション（Ｒｅ）が４０〜１５０ｎｍを示す。一方、第２の光学異方性層１０および１２は、光学的に負の屈折率異方性を持ち、可視光に対してＲｅが１０ｎｍ以下で、且つＲｔｈが６０〜２５０ｎｍである。第２の光学異方性層１０を構成している材料については特に制限はなく、液晶性化合物からなる層であっても、ポリマーフィルムであってもよい。これらの光学異方性層３および１０は、液晶セルの画像着色を解消し、および視野角の拡大に寄与する。
なお、図１の液晶表示装置では、第２の光学異方性層を二層用いた例を示したが、第２の光学異方性層は一層であってもよく、また三層以上であってもよい。第１の光学異方性層についても同様である。
【００２１】
図１中、上側を観察者側とすると、図１には、第１の光学異方性層３は、観察者側の偏光板１と観察者側液晶セル用基板５との間に、第２の光学異方性層１０は、背面側の偏光板１４と背面側液晶セル用基板８との間に配置した構成を示したが、第１の光学異方性層と第２の光学異方性層が入れ替わった構成であってもよいし、また、第１および第２の光学異方性層の双方が、観察者側の偏光板１と観察者側液晶セル用基板５との間に配置されていてもよいし、または背面側の偏光板１４と背面側液晶セル用基板８との間に配置されていてもよい。かかる態様では、第２の光学異方性層が、第１の光学異方性層の支持体を兼ねていてもよい。また、第１の光学異方性層３は、偏光板１と一体となっていてもよく、偏光板１と一体化した状態で液晶表示装置内に組み込むことができる。第１の光学異方性層は、棒状液晶性化合物からなるので、通常、支持体上に形成される。例えば、第１の光学異方性層の支持体を、偏光膜の一方の側の保護膜として機能させてもよく、透明保護膜、偏光膜、透明保護膜（透明支持体を兼用）および第１の光学異方性層の順序で積層した一体型偏光板とするのが好ましい。前記一体型偏光板を液晶表示装置内に組み込む場合は、装置の外側（液晶セルから遠い側）から、透明保護膜、偏光膜、透明保護膜（兼透明支持体）および第１の光学異方性層の順序になるように組み込むのが好ましい。
【００２２】
第２の光学異方性層１０についても同様であり、偏光板１２と一体化した一体型偏光板として液晶表示装置内に組み込むことができ、第２の光学異方性層１０が液晶性化合物からなる態様では、偏光板１２の一方の保護膜が第２の光学異方性層１０の透明支持体を兼ねていてもよい。かかる態様では、透明保護膜、偏光膜、透明保護膜（透明支持体を兼用）および第２の光学異方性層の順序で積層した一体型偏光板とし、該一体型偏光板を、外側（液晶セルから遠い側）から、透明保護膜、偏光膜、透明保護膜（兼透明支持体）および第２の光学異方性層の順序になるように液晶表示装置内に組み込むのが好ましい。さらに、第２の光学異方性層１０が、ポリマーフィルムである場合は、第２の光学異方性層１０が、偏光板１２の一方の保護膜であってもよい。かかる態様では、透明保護膜、偏光膜および第２の光学異方性層（透明保護膜を兼ねる）の順序で積層した一体型偏光板とし、該一体型偏光板を、外側（液晶セルから遠い側）から、透明保護膜、偏光膜および第２の光学異方性層（兼透明保護膜）の順序になるように液晶表示装置内に組み込むのが好ましい。
【００２３】
本発明の液晶表示装置は、上記構成に限定されず、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、透過型液晶表示装置の態様では、冷あるいは熱陰極蛍光管、発光ダイオード、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。一方、反射型液晶表示装置の態様では、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。さらに、表示装置の１画素内に、透過部と反射部を設けた半透過型も可能である。
【００２４】
本発明の液晶表示装置の種類については特に限定されず、画像直視型、画像投影型および光変調型のいずれの液晶表示装置も含まれる。ＴＦＴやＭＩＭのような３端子または２端子半導体素子を用いたアクティブマトリクス液晶表示装置が本発明は有効である。もちろん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クス液晶表示装置でも有効である。
【００２５】
［ＶＡモード液晶セル］
本発明において、液晶セルはＶＡモードであるのが好ましい。ＶＡモードの液晶セルは、対向面がラビング処理された上下基板の間に誘電異方性が負の液晶性分子を封入してなる。例えば、Δｎ＝０．０８１３、およびΔε＝−４．６程度の液晶分子を用い、液晶分子の配向方向を示すダイレクタ、いわゆるチルト角が約８９°の液晶セルを作製することができる。この時、液晶層の厚さｄは３．５μｍ程度にすることができる。液晶層の厚さｄと、屈折率異方性Δｎとの積Δｎｄの大きさにより白表示時の明るさが変化する。最大の明るさを得るためには、液晶層の厚さｄと屈折率異方性Δｎとの積Δｎｄは０．２〜０．５μｍの範囲であるのが好ましい。
【００２６】
基板５および基板８のそれぞれの配向膜（図示せず）の内側には、透明電極（図示せず）が形成されるが、電極に駆動電圧を印加しない非駆動状態では、液晶層中の液晶分子７は、基板面に対して概略垂直に配向し、その結果液晶パネルを通過する光の偏光状態はほとんど変化しない。上記した様に、液晶セルの上側偏光板１の吸収軸２と下側偏光板１４の吸収軸１５とは概略直交になっているので、光は偏光板を通過せず、すなわち、図１の液晶表示装置では、非駆動状態において理想的な黒表示を実現する。これに対し、駆動状態では、液晶分子は基板面に平行な方向に傾斜し、液晶パネルを通過する光はかかる傾斜した液晶分子により偏光状態を変化させ、偏光板を通過する。換言すると、図１の液晶表示装置では、駆動状態において白表示が得られる。
【００２７】
ここでは上下基板間に電界が印加されるため、電界方向に垂直に液晶分子が応答するような、誘電率異方性が負の液晶材料を使用した例を示した。また電極を一方の基板に配置し、電界が基板面に平行の横方向に印加される場合は、液晶材料は正の誘電率異方性を有するものを使用することができる。
なお、ＶＡモードの液晶表示装置では、ＴＮモードの液晶表示装置で一般的に使われているカイラル材の添加は、動的応答特性を劣化させるため用いることは少ないが、配向不良を低減するために添加されることもある。
【００２８】
ＶＡモードの特徴は、高速応答であることと、コントラストが高いことである。しかし、コントラストは正面では高いが、斜め方向では低下するという課題がある。黒表示時に液晶性分子は基板面に垂直に配向している。正面から観察すると、液晶分子の複屈折はほとんどないため透過率は低く、高コントラストが得られる。しかし、斜めから観察した場合は液晶性分子に複屈折が生じる。さらに上下の偏光板吸収軸の交差角が、正面では９０°の直交であるが、斜めから見た場合は９０°より大きくなる。この２つの要因のために斜め方向では漏れ光が生じ、コントラストが低下する。本発明では、これを解決するために、第１および第２の光学異方性層を少なくとも一層ずつ配置する。
【００２９】
ＶＡモードでは、白表示時には液晶性分子が傾斜しているが、傾斜方向とその逆方向では、斜めから観察した時の液晶性分子の複屈折の大きさが異なり、輝度や色調に差が生じる。これを解決するためには、液晶セルをマルチドメインにするのが好ましい。マルチドメインとは、一つの画素中に、配向状態の異なる複数の領域を形成した構造をいう。例えば、マルチドメイン方式のＶＡモードの液晶セルでは、一つの画素中に、電界印加時の液晶性分子の傾斜角が互いに異なる複数の領域が存在する。マルチドメイン方式のＶＡモード液晶セルでは、電界印加による液晶性分子の傾斜角を画素ごとに平均化することができ、そのことによって、視角特性を平均化することができる。一画素内で配向を分割するには、電極にスリットを設けたり、突起を設け、電界方向を変えたり電界密度に偏りを持たせる。全方向に均等な視野角を得るには、この分割数を多くすればよいが、４分割もしくは８分割以上することでほぼ均等な視野角が得られる。また、液晶分子を中心から放射状に連続的に配向させるＣＰＡ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｐｉｎｗｈｅｅｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式が例えばＡＭ−ＬＣＤ’０１（２００１年）の２０１頁に提案されている。この場合、配向制御方向は３６０度にわたって均一であるため、全方向に均等な視野角を得ることが可能である。突起等による配向制御処理方向６及び９と偏光板の吸収軸２及び１３とは、電圧印加時に配向制御処理方向を含む垂直面内で液晶分子７が水平方向に傾斜することにより発生するレターデーションで偏光状態を変化させるため、１〜８９度の角度を為すことが好ましい。さらに、前述の分割数によっても異なるが、例えば４分割であれば４０〜６０度がより好ましく、８分割であれば２０〜７０度がより好ましい。またＣＰＡ方式においては、配向制御処理方向は３６０度にわたって均一であるため、偏光板の吸収軸は任意の角度に設定することができる。
【００３０】
また配向分割の領域境界では、液晶分子が応答しづらい。そのためノーマリーブラック表示では黒表示が維持されるため、輝度低下が問題となる。液晶材料にカイラル剤を添加することは、境界領域を小さくするのに寄与する。
【００３１】
以下、本発明の液晶表示装置に用いられる第１および第２の光学異方性層について、詳細に説明する。
本発明において、第１および第２の光学異方性層は、液晶表示装置の画像着色を解消し、および視野角の拡大に寄与する。また、光学異方性層の支持体が偏光板の保護膜を兼ねることによって、または光学異方性層が偏光板の保護膜を兼ねることによって、液晶表示装置の構成部材を減少させることができるので、かかる態様では、液晶表示装置の薄型化にも寄与する。
【００３２】
本発明では、第１の光学異方性層は、棒状液晶性化合物からなる。第２の光学異方性層については、その原料は特に制限されないが、液晶性化合物から形成してもよい。液晶性化合物からなる光学異方性層は、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できる。特に棒状液晶化合物からなる第１の光学異方性層と、円盤状化合物からなる第２の光学異方性層の組合せにより、液晶表示装置の光学特性を格段に向上させることができる。
【００３３】
本発明において、第１の光学異方性層の面内レターデーション（Ｒｅ）が４０〜１５０ｎｍであり、第２の光学異方性層のＲｅは１０ｎｍ以下、Ｒｔｈが６０〜２５０ｎｍ以下である。第１および第２の光学異方性層は、組み合わされることによって、全体として光学補償機能を奏するので、組み合わせた全体のレターデーションとして調整することがより好ましい。第１および第２の光学異方性層は、組み合わされることによって、全体として、Ｒｅが３０〜２００ｎｍであり、Ｒｔｈが６０〜５００ｎｍであるのが好ましい。ここで、ＲｅおよびＲｔｈは、おのおの以下の式によって定義される。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ                            （１）
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２  −  ｎｚ｝×ｄ        （２）
式中、ｎｘは層の面内における遅相軸方向の屈折率、ｎｙはｎｘと直交する方向の面内の屈折率、ｎｚは層の厚み方向の屈折率、ｄは層の厚みを表す。
【００３４】
［第１の光学異方性層］
本発明に用いる第１の光学異方性層は、棒状液晶性化合物を含有する組成物から形成され、Ｒｅが４０〜１５０ｎｍであり、好ましくは５０〜１２０ｎｍである。前記棒状液晶性化合物は、重合性基を有しているのが好ましい。重合性基を有する棒状液晶性化合物の場合は、実質的に水平（ホモジニアス）配向に固定化することが好ましい。実質的に水平とは、棒状液晶性化合物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°〜１０°の範囲内であることを意味する。棒状液晶性化合物を斜め配向させてもよい。斜め配向の場合でも、平均傾斜角は０°〜２０°であることが好ましい。また、第１の光学異方性層のＲｅの波長依存性が大きい場合には、特に、液晶表示装置の黒表示の光もれが大きくなり、コントラストが低下するので、波長依存性が小さいことが好ましい。目視での評価から、特に、波長４７８ｎｍでのＲｅを波長７４８ｎｍでのＲｅで除した値が、１．００以上１．１１以下であることが好ましい。中でも、１．００以上１．１０以下であることが好ましく、１．００以上１．０９以下であることがより好ましく、１．００以上１．０８以下であることが最も好ましい。
なお、第１の光学異方性層は、棒状液晶性分子の配向によって発現された光学異方性を示す層であり、該層は棒状液晶性化合物のみならず、液晶性分子の配向を制御するのに寄与する材料や、液晶性分子を配向状態に固定するのに必要な材料等を含んでいてもよい。また、棒状液晶性分子は、配向状態に固定された後は、液晶性を失っていてもよい。
【００３５】
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、世界特許（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、および特開２００１−３２８９７３号公報などに記載の化合物の中から選んで用いることができるが、第１の光学異方性層のＲｅの波長依存性を小さくするためには、棒状液晶性分子中に含まれる芳香環が、分子内の他の芳香環、二重結合または三重結合と共役していないことが好ましい。特に好ましいのは下記一般式（Ｉ）および一般式（II）の化合物である。
【００３６】
【化５】
2005099236.tif 000006
【００３７】
【化６】
2005099236.tif 000007
【００３８】
前記一般式（Ｉ）および（II）中、Ａ1およびＡ2はそれぞれ置換基を表し、ｍおよびｎはそれぞれ０〜４の整数であり、Ｂ1およびＢ2はそれぞれ置換基であるが、Ｂ1およびＢ2の少なくとも一方は重合性基を含む。前記式（Ｉ）中のＣ1は一般式（Ｉ）中のベンゼン環と共役せず、且つ芳香族環同士が縮合した縮合芳香環（例えば、ナフタレン環）を含まない２価の基である。また、前記式（II）中のＤ1は、Ｄ1は飽和６員環を含むが、ベンゼン環および芳香族環同士が縮合した縮合芳香族環（例えば、ナフタレン環）を含まず、且つ式中のベンゼン環と共役していない２価の基である。なお、本明細書において、「ベンゼン環と共役していない２価の基」とは、ベンゼン環と多重結合により結合していない２価の基であることを意味する・
【００３９】
前記一般式（Ｉ）および（II）中、Ａ1およびＡ2はそれぞれ置換基を表し、例えば、ハロゲン原子、アルキル基（シクロアルキル基、ビシクロアルキル基等のシクロアルキル基を含む）、アルケニル基（シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基等のシクロアルケニル基を含む）、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ、アミノ基（アニリノ基を含む）、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル及びアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル及びアリールスルフィニル基、アルキル及びアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール及びヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基が例として挙げられる。好ましくはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基であり、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、エチル基、メトキシ基が特に好ましい。これらの例示された置換基は、上記例示された置換基によってさらに置換されていてもよい。
【００４０】
前記式（Ｉ）および（II）中、ｍおよびｎはそれぞれ０〜４の整数であるが、それぞれ０〜２が好ましく、０または１がさらに好ましい。ｍおよびｎが２以上の整数の場合、複数のＡ1およびＡ2はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
【００４１】
前記式（Ｉ）および（II）中、Ｂ1およびＢ2はそれぞれ置換基を表し、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アルコシキカルボニル基またはアシルオキシ基を表すのが好ましい。これらの置換基に含まれる炭素原子は、１〜１５個であるのが好ましく、１〜１０個であるのがより好ましい。これらの置換基はさらに置換されていてもよく、その場合の置換基の例はＡ1およびＡ2の例として挙げたものと同じである。Ｂ1またはＢ2の少なくとも一方は、重合性基を有する。Ｂ1およびＢ2の双方が重合性基を含むことが好ましい。前記一般式（Ｉ）または（II）で表される化合物の分子を配向させた後、重合させることにより、前記一般式（Ｉ）または（II）の化合物からなる光学異方性層を形成することができる。前記重合性基としては、重合性エチレン性不飽和基または開環重合性基が好ましい。重合性エチレン性不飽和基の例としては下記の（Ｍ−１）〜（Ｍ−６）が挙げられる。
【００４２】
【化７】
2005099236.tif 000008
【００４３】
式中、Ｒは水素原子または置換基を表す。水素原子またはアルキル基であるのが好ましく、水素原子またはメチル基であるのが特に好ましい。上記例の中でも、（Ｍ−１）または（Ｍ−２）が好ましく、（Ｍ−１）が最も好ましい。開環性重合性基として好ましいのは、環状エーテル基であり、中でもエポキシ基またはオキセタン基がより好ましく、エポキシ基が最も好ましい。
【００４４】
重合時に分子の配向秩序度が低下したり、膜面が乱れることを防止するために、重合性基とメソゲンとの間にはフレキシブルスペーサー部分を有することが好ましい。フレキシブルスペーサーの例としては、−（ＣＨ2）m1−、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n1−などが挙げられる。式中、ｍ１は１〜１０の整数、ｎ１は１〜４の整数を表す。
【００４５】
前記式中、Ｂ1およびＢ2として好ましいのは、下記一般式（Ｂ）で表される基である。
一般式（Ｂ）        −Ｌ−Ｍ
式（Ｂ）中、Ｍは重合性基であり、Ｌは−ＣＨ2ＣＨ2−（Ｍ）、−Ｏ（ＣＨ2）x−（Ｍ）、−ＣＯＯ（ＣＨ2）x−（Ｍ）、−ＯＣＯ（ＣＨ2）x−（Ｍ）、−ＯＣＯＯ（ＣＨ2）x−（Ｍ）、−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＯ（ＣＨ2）x−（Ｍ）、−ＯＣＨ2ＣＯＯ（ＣＨ2）x−（Ｍ）、−ＯＣＨ2Ｃ≡ＣＣＨ2−（Ｍ）、−ＯＣＯＯＣＨ2Ｃ≡ＣＣＨ2−（Ｍ）、−Ｃ≡Ｃ−（ＣＨ2）x−（Ｍ）、−ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−（Ｍ）、−Ｏ（ＣＨ2）x−Ｏ−（Ｍ）、−ＣＯＯ（ＣＨ2）x−Ｏ−（Ｍ）、−ＯＣＯ（ＣＨ2）x−Ｏ−（Ｍ）、−ＯＣＯＯ（ＣＨ2）x−Ｏ−（Ｍ）、−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＯ（ＣＨ2）x−Ｏ−（Ｍ）、−ＯＣＨ2ＣＯＯ（ＣＨ2）x−Ｏ−（Ｍ）、−ＯＣＨ2Ｃ≡ＣＣＨ2−Ｏ−（Ｍ）、−ＯＣＯＯＣＨ2Ｃ≡ＣＣＨ2−Ｏ−（Ｍ）または−Ｃ≡Ｃ−（ＣＨ2）x−Ｏ−（Ｍ）で表される２価の基である。式中、ｘは１〜１０の自然数である。これらの中でも、−Ｏ（ＣＨ2）x−（Ｍ）が最も好ましい。
【００４６】
前記一般式（Ｉ）中のＣ1の好ましい例としては、下記の（Ｃ−１）〜（Ｃ−１４）が挙げられる。なお、下記式中、Ａｒは、式（Ｉ）中のベンゼン環（ベンゼン環上の置換基であるＢ1、Ｂ2、Ａ1およびＡ2を含む）を示す。
【００４７】
【化８】
2005099236.tif 000009
【００４８】
これらの中でも、特に好ましいのは（Ｃ−２）、（Ｃ−４）、（Ｃ−５）、（Ｃ−７）、（Ｃ−１１）および（Ｃ−１４）である。
【００４９】
前記一般式（II）中のＤ1の好ましい例としては、下に示した（Ｄ−１）〜（Ｄ−７）が挙げられる。なお、下記式中、Ａｒは式（II）中のベンゼン環（ベンゼン環上のＢ1およびＡ1を含む）示し、Ｂ2は式（II）中のＢ2を示す。
【００５０】
【化９】
2005099236.tif 000010
【００５１】
これらの中で特に好ましいのは、（Ｄ−３）および（Ｄ−６）である。
【００５２】
前記第１の光学異方性層を形成する棒状液晶性化合物としては、下記一般式（III）または一般式（IV）で表される化合物が特に好ましい。
【００５３】
【化１０】
2005099236.tif 000011
【００５４】
【化１１】
2005099236.tif 000012
【００５５】
前記一般式（III）および（IV）中、Ａ1、Ａ2、ｍ、ｎ、Ｂ1およびＢ2については、前記一般式（Ｉ）中のそれぞれと同義であり、好ましい範囲も同様である。
【００５６】
前記一般式（Ｉ）中のＣ1または式（II）中のＤ1が、１，４−シクロへキサン−ジイル基を含む場合（例えば、前記一般式（III）で表される化合物である場合）、シクロへキサン環の１位および４位に結合した２つの置換基は、互いにシスの位置に結合していても、トランスの位置に結合していてもよいし、これらの混合物であってもよいが、トランスの位置に結合していることが好ましい。
【００５７】
また、前記一般式（Ｉ）〜（IV）で表される化合物は単独で液晶性を有していていることが好ましいが、単独で液晶性を有していなくても他の液晶性化合物と共に用い、配向させることで、光学異方性層を形成してもよい。また、固定化の際は、前記一般式（Ｉ）〜（IV）で表される化合物を単独で重合させてもよいし、それらの化合物同士またはそれらの化合物と他の重合性液晶性化合物もしくは非液晶性の重合性化合物とを重合させてもよい。
【００５８】
前記一般式（Ｉ）〜（IV）で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５９】
【化１２】
2005099236.tif 000013
【００６０】
【化１３】
2005099236.tif 000014
【００６１】
【化１４】
2005099236.tif 000015
【００６２】
【化１５】
2005099236.tif 000016
【００６３】
【化１６】
2005099236.tif 000017
【００６４】
【化１７】
2005099236.tif 000018
【００６５】
【化１８】
2005099236.tif 000019
【００６６】
前記一般式（Ｉ）〜（IV）で表される化合物は、市販されている試薬、または既知の方法を利用して合成した化合物を用いて、トランス−１，４−シクロヘキサンジカルボン酸クロリド（後述の化合物（４−ｄ））などと反応させ、必要に応じてさらに修飾するなどの方法により、容易に合成できる。
【００６７】
【化１９】
2005099236.tif 000020
【００６８】
式中、Ａ1およびｍは、前記一般式（Ｉ）および（II）中のそれぞれと同義であり、Ｒは水素原子または置換基であり、置換基は例えば、アルキル基又はアリール基である。以下に具体的な合成例を示す。
【００６９】
１）化合物（Ｉ−４）の合成
【化２０】
2005099236.tif 000021
【００７０】
窒素気流中で６−ブロモ−１−ヘキサノール２０ｇ（１１０ミリモル）とハイドロキノン３６．４８ｇ（３３１ミリモル）と炭酸カリウム４５．７５（３３１ミリモル）をジメチルホルムアミド２００ｍｌに溶解し、８０℃で３時間攪拌した。反応液を氷−塩酸にあけて、酢酸エチルで抽出し、有機層を水洗した後、無水硫酸マグネシウムで脱水し、減圧濃縮した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物（４−ａ）１３ｇ（６１．８ミリモル）を得た。
化合物（４−ａ）９．２５ｇ（４４ミリモル）をクロロホルム１００ｍｌに溶解させ、塩化スルフリル３．５３ｇ（４４ミリモル）を加え１時間攪拌した。減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物（４−ｂ）９．７ｇ（３９．６ミリモル）を得た。
【００７１】
化合物（４−ｂ）９．７ｇ（３９．６ミリモル）をテトラヒドロフラン５０ｍｌに溶解し、氷冷しながらジメチルアニリン６．０２ｍｌ（４７．５２ミリモル）を加え、ついで塩化アクリロイル３．３８ｍｌ（４１．６２ミリモル）を加えた。室温で２時間攪拌した後、氷−塩酸に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。有機層を水洗した後無水硫酸マグネシウムで脱水し、減圧濃縮した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物（４−Ｃ）１０．１ｇ（３３．８１ミリモル）を得た。トランス−１，４−シクロヘキサンジカルボン酸３．５３ｇ（２０．５ミリモル）をトルエン１５ｍｌにけん濁し、ジメチルホルムアミド０．２ｍｌを加え、６０℃に加熱した。塩化チオニル３．１５ｍｌ（４３．２ミリモル）を加え、６０℃で３時間加熱し、ついで１１０℃で１０分間加熱した後、放冷し、トランス−１，４−シクロヘキサンジカルボン酸クロリド（４−ｄ）のトルエン溶液を得た。
【００７２】
【化２１】
2005099236.tif 000022
【００７３】
化合物（４−ｃ）３．５６ｇ（１１．９ミリモル）をクロロホルム１０ｍｌに溶解し、水素化ナトリウム５７１ｍｇ（１４．３ミリモル）を加え、１５分間攪拌した。そこに上記（４−ｄ）のトルエン溶液４ｍｌを滴下した。１時間攪拌した後、塩酸水で洗浄し、無水硫酸マグネシムで脱水した後、減圧濃縮した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し化合物（Ｉ−４）２．７１ｇ（３．７ミリモル）を得た。
ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ＝７．０５〜６．８５（ｂｒ、４Ｈ）、６．８０（ｄ、２Ｈ）、６．４０（ｄ、２Ｈ）、６．１４（ｄｄ、２Ｈ）、５．８１（ｄ、２Ｈ）、４．１５（ｔ、４Ｈ）、３．９０（ｔ、４Ｈ）、２．６８（ｍ、２Ｈ）、２．３１（ｍ、４Ｈ）、２．００〜１．３０（ｍ、２０Ｈ）。
Ｃ  ７３℃  Ｎ  ８６℃  Ｉ。
【００７４】
２）化合物（Ｉ−２７）の合成
化合物（Ｉ−２７）はＡｕｓｔ．Ｊ．Ｃｍｅｍ．，３８（１１）巻、１７０５−１７１８頁（１９８５年）にしたがって合成したビシクロオクタンジカルボン酸を原料にして化合物（Ｉ−４）と同様の方法で合成できた。
ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：δ＝６．９６（ｓ、２Ｈ）、６．９７（ｄ、２Ｈ）、６．８０（ｄ、２Ｈ）、６．４０（ｄ、２Ｈ）、６．１４（ｄｄ、２Ｈ）、５．８２（ｄ、２Ｈ）、４．１７（ｔ、４Ｈ）、３．９２（ｔ、４Ｈ）、２．０９（ｓ、１２Ｈ）、１．９０〜１．５５（ｍ、８Ｈ）１．５３〜１．４０（ｍ、８Ｈ）
Ｃｒ  ６９℃  Ｎ  １０３℃  Ｉ。
他の化合物についても同様の方法で合成できる。
【００７５】
［第２の光学異方性層］
本発明において、第２の光学異方性層は、負の屈折率異方性を持ち、可視光に対してＲｅが１０ｎｍ以下、Ｒｔｈが６０〜２５０ｎｍである。好ましくは、Ｒｅが８ｎｍ以下、Ｒｔｈが８０〜２００ｎｍである。本発明の第２の光学異方性層の作製には、円盤状液晶性化合物または高分子ポリマーを用いることが好ましい。円盤状液晶性化合物は、ポリマーフィルム面に対して実質的に水平（０〜１０度の範囲の平均傾斜角）に配向させることが好ましい。円盤状液晶性化合物は、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。円盤状液晶性化合物の重合については、特開平８−２７２８４公報に記載がある。
【００７６】
円盤状液晶性化合物は、重合により固定可能なように、重合性基を有するのが好ましい。例えば、円盤状液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させた構造が考えられるが、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有する構造が好ましい。即ち、重合性基を有する円盤状液晶性化合物は、下記一般式（Ｖ）で表わされる化合物であることが好ましい。
一般式（Ｖ）
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、ｎは４〜１２の整数である。
【００７７】
前記式（Ｖ）中の円盤状コア（Ｄ）、二価の連結基（Ｌ）および重合性基（Ｐ）の好ましい具体例は、それぞれ、特開２００１−４８３７号公報に記載の（Ｄ１）〜（Ｄ１５）、（Ｌ１）〜（Ｌ２５）、（Ｐ１）〜（Ｐ１８）であり、同公報に記載の内容を好ましく用いることができる。ディスコティック液晶性化合物の具体例としては、ＷＯ０１／８８５７４Ａ１号公報の５８頁６行〜６５頁８行に記載されているものも好ましい。
【００７８】
重合性基を有する円盤状液晶性化合物を用いる場合も、分子を実質的に水平配向させることが好ましい。実質的に水平とは、円盤状液晶性化合物分子の円盤面と光学異方性層の面との平均角度（平均傾斜角）が０°〜１０°の範囲内であることを意味する。円盤状液晶性化合物の分子を斜め配向させてもよい。斜め配向の場合でも、平均傾斜角は０°〜２０°であることが好ましい。
【００７９】
第２の光学異方性層に好ましく用いられる高分子ポリマーとしては、光学的に負の屈折率異方性を持つものであればいずれでもよいが、可視光に対してＲｅが１０ｎｍという観点から、セルロースアシレート、ゼオネックス、ゼオノア（共に日本ゼオン（株）製）、ＡＲＴＯＮ（ＪＳＲ（株）製）のようなポリオレフィン類が好ましく用いられる。その他、例えば特開平８−１１０４０２号公報又は特開平１１−２９３１１６号公報に記載されているような非複屈折性光学樹脂材料が挙げられる。
【００８０】
［液晶性化合物の配向状態の固定化］
第１及び第２の光学異方性層を液晶性化合物から形成する場合は、配向させた液晶性化合物の分子を、配向状態を維持して固定化することが好ましい。固定化は、液晶性化合物に導入した重合性基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が、光重合反応がより好ましい。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。
【００８１】
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。液晶性化合物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。
【００８２】
光学異方性層は、液晶性化合物および上記の重合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形成することが好ましい。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。
【００８３】
［配向膜］
第１および第２の光学異方性層を液晶性化合物から形成する場合、液晶性化合物の分子を配向させるために、配向膜を用いることが好ましい。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、マイクログループを有する層の形成、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（例えば、ω−トリコ酸、ジオクタデシルジメチルアンモニウムクロリド、ステアリル酸メチルなど）の累積のような手段で設けることが出来る。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とくに好ましい。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。
【００８４】
配向膜に使用するポリマーの種類は、液晶性分子の配向（特に平均傾斜角）に応じて決定することができる。例えば、液晶性分子を水平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（通常の配向用ポリマー）を用いる。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種々の文献に記載がある。特に、本発明において、ラビング処理の方向に対して直交する方向に液晶性分子を配向する場合には、特開２００２−６２４２７号公報に記載の変性ポリビニルアルコール、特開２００２−９８８３６号公報に記載のアクリル酸系コポリマー、特開２００２−２６８０６８号公報に記載のポリイミド、ポリアミック酸を好ましく用いることができる。いずれの配向膜においても、液晶化合物と透明支持体の密着性を改善する目的で、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。界面で液晶性化合物と化学結合を形成する配向膜を用いることがより好ましく、かかる配向膜としては特開平９−１５２５０９号公報に記載されている。
配向膜の厚さは０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜２μｍであることがさらに好ましい。なお、配向膜を用いて液晶性分子を配向させてから、その配向状態のまま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。
【００８５】
次に、本発明の液晶表示装置に用いられる偏光膜について、詳細に説明する。
［偏光膜］
本発明に使用可能な偏光膜については、特に制限されず従来公知のものを使用することができる。例えば、ポリビニルアルコールや部分ホルマール化ポリビニルアルコール、エチレン・酢酸ビニル共重合体部分ケン化物等の親水性ポリマーからなるフィルムに、ヨウ素及び／又はアゾ系やアントラキノン系、テトラジン系等の二色性染料などからなる二色性物質を吸着させて、延伸配向処理したものなどを用いることができる。本発明では、特開２００２−１３１５４８号公報に記載の延伸方法を用いることが好ましく、特に、偏光膜の吸収軸が長手方向に対して実質的に直交する、幅方向一軸延伸型テンター延伸機を用いることが好ましい。幅方向一軸延伸型テンター延伸機を用いることで、第１の光学異方性層に用いる配向膜としてラビング処理の方向に対して直交する方向に液晶性化合物を配向する配向膜を用いる必要がなく、通常の配向膜を用いるため、コスト、配向による欠陥の点で好ましい。
【００８６】
偏光膜は、通常、少なくとも片面が透明保護膜（保護フィルムともいう）によって保護された偏光板として用いられる。透明保護膜の種類は特に限定されず、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースプロピオネート等のセルロースエステル類、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル等を用いることができる。
透明保護膜は、通常、ロール形態で供給され、長尺の偏光膜に対して、長手方向が一致するようにして連続して貼り合わされることが好ましい。ここで、透明保護膜の配向軸（遅相軸）はいずれの方向であってもよいが、操作上の簡便性から、透明保護膜の配向軸は、長手方向に平行であることが好ましい。また、透明保護膜の遅相軸（配向軸）と偏光膜の吸収軸（延伸軸）の角度も特に限定的でなく、偏光板の目的に応じて適宜設定できる。
なお、本発明に好ましく用いられる、前記の幅方向一軸延伸型テンター延伸機を用いて偏光膜を作製した場合には、透明保護膜の遅相軸（配向軸）と偏光膜の吸収軸（延伸軸）は実質的に直交することになる。
【００８７】
透明保護膜のレターデーションは、例えば６３２．８ｎｍにおいて１０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以下がさらに好ましい。このような低レターデーションの観点から、透明保護膜として使用するポリマーはセルロースアシレート、ゼオネックス、ゼオノア（共に日本ゼオン（株）製）、ＡＲＴＯＮ（ＪＳＲ（株）製）のようなポリオレフィン類が好ましく用いられる。その他、例えば特開平８−１１０４０２号公報又は特開平１１−２９３１１６号公報に記載されているような非複屈折性光学樹脂材料が挙げられる。なお、透明保護膜にセルロースアセテートを用いる場合には、環境の温湿度によるレターデーション変化を小さくおさえる目的から、レターデーションは３ｎｍ未満であることが好ましく、さらに２ｎｍ以下であることが好ましい。
【００８８】
本発明では、薄型化等を目的に、偏光膜の保護膜のうち一方が、光学異方性層の支持体を兼ねていてもよいし、また光学異方性層そのものであってもよい。光学異方性層と偏光膜は、光学軸のズレ防止やゴミなどの異物の侵入防止などの点から、固着処理されていることが好ましい。その固着積層には例えば透明接着層を介した接着方式などの適宜な方式を適用することができる。その接着剤等の種類について特に限定はなく、構成部材の光学特性の変化防止などの点から、接着処理時の硬化や乾燥の際に高温のプロセスを要しないものが好ましく、長時間の硬化処理や乾燥時間を要しないものが望ましい。このような観点から、親水性ポリマー系接着剤や粘着層が好ましく用いられる。
【００８９】
前記粘着層の形成には、例えばアクリル系重合体やシリコーン系ポリマー、ポリエステルやポリウレタン、ポリエーテルや合成ゴムなどの適宜なポリマーを用いてなる透明粘着剤を用いることができる。このうち、光学的透明性や粘着特性、耐候性などの点よりアクリル系粘着剤が好ましい。なお粘着層は、液晶セル等の被着体への接着を目的に偏光板の片面又は両面に必要に応じて設けることもできる。その場合、粘着層が表面に露出するときにはそれを実用に供するまでの間、セパレータ等を仮着して粘着層表面の汚染等を防止することが好ましい。
【００９０】
偏光膜の片面又は両面に、上記の透明保護膜に準じた耐水性等の各種目的の保護膜、表面反射の防止等を目的とした反射防止層又は／及び防眩処理層などの適宜な機能層を形成した偏光板を用いてもよい。前記反射防止層は、例えばフッ素系ポリマーのコート層や多層金属蒸着膜等の光干渉性の膜などとして適宜に形成することができる。また防眩処理層も例えば微粒子含有の樹脂塗工層やエンボス加工、サンドブラスト加工やエッチング加工等の適宜な方式で表面に微細凹凸構造を付与するなどにより表面反射光が拡散する適宜な方式で形成することができる。
なお前記の微粒子には、例えば平均粒径が０．５〜２０μｍのシリカや酸化カルシウム、アルミナやチタニア、ジルコニアや酸化錫、酸化インジウムや酸化カドミウム、酸化アンチモン等の導電性のこともある無機系微粒子や、ポリメチルメタクリレートやポリウレタの如き適宜なポリマーからなる架橋又は未架橋の有機系微粒子などの適宜なものを１種又は２種以上用いうる。また上記した接着層ないし粘着層は、斯かる微粒子を含有して光拡散性を示すものであってもよい。
【００９１】
［偏光板の光学性能］
本発明に関連する透明保護膜、偏光膜および透明支持体からなる偏光板の光学的性質及び耐久性（短期、長期での保存性）は、市販のスーパーハイコントラスト品（例えば、株式会社サンリッツ社製ＨＬＣ２−５６１８等）同等以上の性能を有することが好ましい。具体的には、可視光透過率が４２．５％以上で、偏光度（｛（Ｔｐ−Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）｝1/2  ≧  ０．９９９５（ただし、Ｔｐは平行透過率、Ｔｃは直交透過率）であり、温度６０℃、湿度９０％ＲＨ雰囲気下に５００時間および８０℃、ドライ雰囲気下に５００時間放置した場合のその前後における光透過率の変化率が絶対値に基づいて３％以下、更には１％以下、偏光度の変化率は絶対値に基づいて１％以下、更には０．１％以下であることが好ましい。
【実施例】
【００９２】
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。
【００９３】
［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（上層）から上側偏光板１、液晶セル（上基板５、液晶層７、下基板８）、下側偏光板１２を積層し、さらにバックライト光源（不図示）を配置した。また上下各偏光板と液晶セルの間には、液晶表示装置の光学性能を向上させるための第１の光学異方性層３および第２の光学異方性層１０を配置した。用いた上側偏光板１および下側偏光板１２として、図２に示す構成、保護膜１０１、偏光膜１０３、保護膜１０５（保護膜１０５がより液晶セルに近い側に配置されるとする）からなるものを用いたが、上側偏光板１については、保護膜１０５を第１の光学異方性層３の透明支持体として兼用し、光学異方性層３を一体化した、一体型上側偏光板を作製してから液晶表示装置に組み込んだ。また、下側偏光板１４については、保護膜１０５を第２の光学異方性層１０として兼用した。
【００９４】
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＞
ＶＡモードの液晶セルを以下の手順で作製した。基板表面に配向膜（例えばＪＳＲ社製のＪＡＬＳ２０４Ｒ）を塗布後、ラビング処理により液晶性分子の配向方向を示すダイレクタ、いわゆる基板面に対するチルト角を約８９°とした。上下基板間のセルギャップは３．５μｍとし、その間に誘電異方性が負で、Δｎ＝０．０８１３、Δε＝−４．６程度の液晶（例えばメルク社製のＭＬＣ−６６０８）を滴下注入して封入した。
【００９５】
＜一体型上側偏光板の作製＞
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た。液晶セルに遠い側の透明保護膜（図２中、１０１）には、ケン化処理した市販のセルローストリアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）を用いた。この保護膜のＲｅ値は３ｎｍ、Ｒｔｈ値は５０ｎｍであった。一方、液晶セルに近い側の透明保護膜（図２中、１０５）には、下記方法により作製してケン化処理した透明支持体Ａを用いた。
【００９６】
（透明支持体Ａ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
【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質量部およびメタノール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、３．５質量部であった。
【００９８】
【化２２】
2005099236.tif 000023
【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分乾燥し、バンドからフィルムを１４０℃の乾燥風で１２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５５０ｎｍにおけるＲｅ値およびＲｔｈ値を測定した。Ｒｅは２ｎｍ（ばらつき±１ｎｍ）、Ｒｔｈは１２０ｎｍ（ばらつき±３ｎｍ）であった。さらに、４００ｎｍ〜７００ｎｍの各波長のＲｅは２±１ｎｍ、４００ｎｍ〜７００ｎｍの各波長のＲｔｈは１２０±２ｎｍの範囲であった。
作製したセルロースアセテートフィルムを２．０ｍｏｌ／ｌ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。このセルロースアセテートフィルムの表面エネルギーを接触法により求めたところ、６３ｍＮ／ｍであった。こうして作製したセルロースアセテートフィルムを透明支持体Ａとした。
【０１００】
（配向膜の形成）
次に、作製した透明支持体Ａの表面に、下記組成の塗布液を＃１５のワイヤーバーコーターで２６．３ｍｌ／ｍ2塗布した。
配向膜塗布液組成
下記の高分子化合物Ｐ                              ４質量部
トリエチルアミン                                  ２質量部
デコナール  ＥＸ−５２１の５％水溶液
（ナガセ化成工業株式会社のエポキシ化合物）      ８．１質量部
水                                            ５７質量部
メタノール                                    ２９質量部
【０１０１】
【化２３】
2005099236.tif 000024
【０１０２】
２５℃で３０秒間、１２０℃の温風で１２０秒間乾燥した。乾燥後の配向膜の厚みは１．０μｍであった。また、配向膜の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＳＰＩ３８００Ｎ、セイコーインスツルメンツ（株）製）にて測定したところ、１．１３５ｎｍであった。次に、形成した膜に、透明支持体Ａの遅相軸１０６（長手方向：波長５５０ｎｍ測定）と同じ方向にラビング処理した。
【０１０３】
（第１の光学異方性層の形成）
この配向膜上に、第１の光学異方性層を形成した。具体的には、上記の配向膜の上に、下記の組成の塗布液をバーコーターを用いて連続的に塗布、乾燥、および加熱（配向熟成）し、さらに紫外線照射して厚さ０．８μｍの水平配向した第１の光学異方性層を形成した。
第１の光学異方性層用塗布液組成
本明細書中の棒状液晶性化合物（例示化合物  Ｉ−４）  ３２．１質量％
下記の増感剤  Ａ                                    ０．３２質量％
下記の光重合開始剤  Ｂ                              ０．９６質量％
配向制御剤  Ｃ                                      ０．１９質量％
グルタールアルデヒド                                ０．０４質量％
クロロホルム                                      ６６．３９質量％
【０１０４】
【化２４】
2005099236.tif 000025
【０１０５】
【化２５】
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【０１０６】
【化２６】
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【０１０７】
形成した第１の光学異方性層３は、透明支持体Ａの長手方向（ラビング方向）と直交する方向に遅相軸４を有し、５５０ｎｍにおけるＲｅ値は６０ｎｍであった。また、光学的に正の屈折率異方性を示した。王子計測機器（株）製ＫＯＢＲＡ−３１ＰＲを用いてＲｅの波長依存性を測定したところ、波長４７８ｎｍでのＲｅを波長７４８ｎｍでのＲｅで除した値は１．０７であった。
【０１０８】
作製した透明支持体Ａと第１光学異方性層との積層体、および上記セルロールトリアセテートフィルム  フジタックＴＤ８０ＵＦを、作製した偏光膜の両面に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り付け、一体型上側偏光板を作製した。図２中、液晶セル側から遠い透明保護膜１０１がフジタックＴＤ８０ＵＦ、液晶セルに近い透明保護膜１０５が透明支持体Ａである。各フィルムの積層角度は表示装置を上から見た時の左右の方向を基準（０°）にすると、上側偏光板保護膜遅相軸１０２および１０６の角度は０°、偏光膜吸収軸１０４（図１中、２）の角度は０°とした。この様にして作製した、上側偏光板１と第１の光学異方性層３との一体型上側偏光板を、第１の光学異方性層３が、上側液晶セル基板５により近くなる様に、液晶表示装置に組み込んだ。
【０１０９】
＜下側偏光板の作製＞
上記で作製した上側偏光板と同一の偏光膜を用いた。偏光膜の液晶セルに遠い側の透明保護膜（図２中、１０１）として、上側偏光板と同様、ケン化処理した市販のセルローストリアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）を用いた。一方、液晶セルに近い側の透明保護膜（図２中、１０５）として、上側偏光板と同様、上記作製した透明支持体Ａを用いた。偏光膜の両面に、上記と同様の接着剤を用いて２種の保護膜を貼り付けた。各フィルムの積層角度は表示装置を上から見た時の左右の方向を基準（０°）にすると、図２中、偏光膜吸収軸１０４（図１中、１３）の軸角度は９０°、保護膜遅相軸１０２および１０６の角度は９０°に設定した。
透明支持体Ａは、光学的に負の屈折率異方性を有し、可視光に対してＲｅ＝２ｎｍで、且つＲｔｈ＝１２０ｎｍの光学的特性を示すので、第２の光学異方性層としても機能した。従って、作製した２枚の保護膜と偏光膜とからなる偏光板を、図１の下側偏光板１２と第２の光学異方性層１０とを一体化した下側偏光板として用いた。この下側偏光板を、第２の光学異方性層１０が、下側液晶セル基板８により近くなる様に、液晶表示装置に組み込んだ。
【０１１０】
＜作製した液晶表示装置の漏れ光の測定＞
この様にして作製した液晶表示装置の透過率の視野角依存性を測定した。仰角は正面から斜め方向へ１０°毎に８０°まで、方位角は水平右方向（０°）を基準として１０°毎に３６０°まで測定した。黒表示時の輝度は正面方向から仰角が増すにつれ、漏れ光透過率も上昇し、仰角６０°近傍で最大値をとることがわかった。また黒表示透過率が増すことで、白表示透過率と黒表示透過率の比であるコントラストが悪化することもわかった。そこで、正面の黒表示透過率と仰角６０°の漏れ光透過率の最大値で、視野角特性を評価することにした。
本実施例での正面透過率は０．０２％、仰角６０°の漏れ光透過率は、方位角４５°で０．０３５％であった。
【０１１１】
［実施例２］
図１の構成の液晶表示装置を作製した。即ち、観察方向（上層）から上側偏光板１、液晶セル（上基板５、液晶層７、下基板８）、下側偏光板１２を積層し、さらにバックライト光源（不図示）を配置した。また上下各偏光板と液晶セルの間には、液晶表示装置の光学性能を向上させるための第１の光学異方性層３および第２の光学異方性層１０を配置した。用いた上側偏光板１および下側偏光板１２として、図２に示す構成、保護膜１０１、偏光膜１０３、保護膜１０５（保護膜１０５がより液晶セルに近い側に配置されるとする）からなるものを用いたが、上側偏光板１については、保護膜１０５を第１の光学異方性層３の透明支持体として兼用し、光学異方性層３を一体化した、一体型上側偏光板を作製してから液晶表示装置に組み込んだ。また、下側偏光板１２についても、保護膜１０５を第２の光学異方性層１０の透明支持体として兼用し、光学異方性層１０を一体化した、一体型下側偏光板を作製してから液晶表示装置に組み込んだ。
【０１１２】
液晶セルおよび偏光膜については、実施例１と同一のものを用いた。
上側および下側偏光膜の保護膜として、実施例１と同様、市販のセルローストリアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製、Ｒｅ値は３ｎｍ、Ｒｔｈ値は５０ｎｍ）を用いた。
【０１１３】
＜一体型上側偏光板の作製＞
実施例１の透明支持体と同様なケン化処理を行ったフジタックＴＤ８０ＵＦ（Ｒｅ＝３ｎｍ、Ｒｔｈ＝５０ｎｍ）上に、配向膜層、第１の光学異方性層３を形成した。第１の光学異方性層３を厚くすることにより第１の光学異方性層の５５０ｎｍにおけるＲｅ値を８５ｎｍにした以外は、実施例１と同様にして、棒状液晶性化合物を配向（遅相軸は支持体の遅相軸と直交方向）させることによって、第１の光学異方性層３を形成した。なお、第１の光学異方性層は、光学的に正の屈折率異方性を示した。波長４７８ｎｍでのＲｅを波長７４８ｎｍでのＲｅで除した値は１．０７であった。
作製したフジタックＴＤ８０ＵＦと第１の光学異方性層３との積層体、およびフジタックＴＤ８０ＵＦを、偏光膜の両面にポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り付け、一体型上側偏光板を作製した。この一体型上側偏光板を、第１の光学異方性層３が上側液晶セル基板５により近くなる様に、液晶表示装置に組み込んだ。
【０１１４】
＜一体型下側偏光板の作製＞
（配向膜層の作製）
実施例１の透明支持体と同様なケン化処理を行ったフジタックＴＤ８０ＵＦ（Ｒｅ＝３ｎｍ、Ｒｔｈ＝５０ｎｍ）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。
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                                              ３６１質量部
メタノール                                      １１９質量部
グルタルアルデヒド（架橋剤）                    ０．５質量部
【０１１５】
【化２７】
2005099236.tif 000028
【０１１６】
２５℃で６０秒間、６０℃の温風で６０秒間、さらに９０℃の温風で１５０秒間乾燥した。乾燥後の配向膜厚みは１．１μｍであった。また、配向膜の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＳＰＩ３８００Ｎ、セイコーインスツルメンツ（株）製）にて測定したところ、１．１４７ｎｍであった。該配向膜の上にフジタックＴＤ−８０ＵＦの遅相軸と同じ方向にラビング処理した。
【０１１７】
（第２の光学異方性層の形成）
ラビング処理した配向膜上に、下記の組成のディスコティック液晶を含む塗布液を塗布した。
ディスコティック液晶層の塗布液組成
円盤状液晶性化合物（１）＊１                        ３２．６質量％
セルロースアセテートブチレート                        ０．７質量％
エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）                      ３．２質量％
増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）      ０．４質量％
光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）１．１質量％
メチルエチルケトン                                  ６２．０質量％
＊１  ：  円盤状液晶性化合物（１）として、１，２，１’，２’，１’’，２’’−トリス［４、５−ジ（ビニルカルボニルオキシブトキシベンゾイルオキシ）フェニレン（特開平８−５０２０６号公報、段落００４４に記載の例示化合物ＴＥ−８の（８）、ｍ＝４）を用いた。
【０１１８】
その後、１３０℃の乾燥ゾーンで２分間加熱乾燥し、円盤状化合物を配向させた。次に、１３０℃で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、４秒間ＵＶ照射し円盤状化合物を重合させた。その後、室温まで放冷して、厚さ１．４μｍ、光学的に負の屈折率異方性を示し、可視光に対して、Ｒｅ＝０ｎｍ、Ｒｔｈ＝１４０ｎｍの第２の光学異方性層を形成した。第２の光学異方性層の円盤状液晶性化合物は±２°の範囲で水平配向していた。
【０１１９】
作製したフジタックＴＤ８０ＵＦと第２の光学異方性層の積層体およびフジタックＴＤ８０ＵＦを、偏光膜の両面にポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り付け、一体型偏光板を作製した。
作製した一体型下側偏光板を、第２の光学異方性層１０が上側液晶セル基板８に接するように、液晶表示装置に組み込んだ。
その他の構成は例１と同様に液晶表示装置を作製した。
【０１２０】
＜作製した液晶表示装置の漏れ光の測定＞
この様にして作製した液晶表示装置の黒表示時の漏れ光の視野角特性を実施例１と同様の方法で測定した。本実施例での正面透過率は０．０２％、仰角６０°の漏れ光透過率は、方位角４５°で０．０３５％であった。
【０１２１】
［実施例３］
第１の光学異方性層の作製に用いた棒状液晶化合物を、例示化合物Ｉ−２７に代えた以外は、実施例２と同様にして液晶表示装置を作製した。形成した第１の光学異方性層は、光学的に正の屈折率異方性を有し、波長５５０ｎｍにおけるＲｅは６１ｎｍであった。また、波長４７８ｎｍでのＲｅを波長７４８ｎｍでのＲｅで除した値は１．０７であった。作製した液晶表示装置の漏れ光の測定値は実施例２と同様であった。
【０１２２】
［比較例１］
実施例１の一体型上側偏光板の作製において、第１の光学異方性層３を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして液晶表示装置を作製した。
＜作製した液晶表示装置の漏れ光の測定＞
この様にして作製した液晶表示装置の黒表示時の漏れ光の視野角特性を実施例１と同様の方法で測定した。本比較例での正面透過率は０．０２％、仰角６０°の漏れ光透過率は、方位角４５°で０．３５％であった。本発明の実施例１、２および３は、本比較例と比べて漏れ光が格段に小さく、本発明の実施例の効果は明らかである。
【０１２３】
［比較例２］
上側偏光板１の液晶セルに近い側の透明保護膜として、Ｒｅ値が３６ｎｍ、Ｒｔｈ値が１７３ｎｍのものを用い、上側偏光板１の外側の保護膜の遅相軸の角度を０°、偏光膜吸収軸２の角度を０°、液晶セル側保護膜の遅相軸の角度を９０°に設定し、第１の光学異方性層３を作製しなかった以外は、実施例１と同様にして上側偏光板を作製した。同様に、下側偏光板１２の液晶セルに近い側の透明保護膜として、Ｒｅ値が９ｎｍ、Ｒｔｈ値が６８ｎｍのものを用い、下側偏光板の外側の保護膜遅相軸の角度を９０°、偏光膜吸収軸１３の角度を９０°、液晶セル側保護膜遅相軸の角度を０°に設定した以外は、実施例と同様にして下側偏光板を作製した。これらの上側および下側偏光板を使用した以外は、実施例１と同様にして液晶表示装置を作製した。
【０１２４】
＜作製した液晶表示装置の漏れ光の測定＞
この様にして作製した液晶表示装置の黒表示時の漏れ光の視野角特性を実施例１と同様の方法で測定した。本比較例での正面透過率は０．０２％、仰角６０°の漏れ光透過率は、方位角４５°で０．１７％であった。本発明の実施例１、２および３は、本比較例と比べて漏れ光が格段に小さく、本発明の実施例の効果は明らかである。
【０１２５】
［比較例３］
図１と同様の構成の液晶表示装置を作製した。偏光板１，１２として、図２の構成の偏光板を用い、保護膜１０１，１０５として、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製、Ｒｅ値が３ｎｍ、Ｒｔｈ値が５０ｎｍ）を用いた。また、上側偏光板１と上側液晶セル基板５との間に、延伸フィルムからなる位相差フィルムＣ（図１中、３）を１枚、下側偏光板１２と下側液晶セル基板８との間に、延伸フィルムからなる位相差フィルムＤを２枚（図１中、１０として1枚で示している。）配置した。偏光板保護膜の遅相軸、偏光板吸収軸の方向は実施例２と同じにした。位相差フィルムＣは、ノルボルネン系延伸フィルムからなり、フィルム面の延伸方向の平均屈折率をＮｘ（＝１．５１）、フィルム面の延伸方向に垂直な方向の平均屈折率をＮｙ（＝１．５０９）、フィルム面の厚さ方向の平均屈折率をＮｚ（＝１．５０９）、フィルムの厚さは９５μｍであった。同フィルムのＲｅ値を９５ｎｍ、同遅相軸４の角度は０°にした。一方、位相差フィルムＤ（１０）は、ともにノルボルネン系延伸フィルムからなり、フィルム面の延伸方向の平均屈折率をＮｘ（＝１．５１）、フィルム面の延伸方向に垂直な方向の平均屈折率をＮｙ（＝１．５１）、フィルム面の厚さ方向の平均屈折率をＮｚ（＝１．５０８４）、フィルムの厚さは７０μｍであった。同フィルムのＲｅ値は５ｎｍ、Ｒｔｈ値は１１０ｎｍであり、２枚のフィルムの遅相軸が概略直交するように積層し、下側偏光板に接するフィルムの遅相軸の角度は９０°、液晶セルに接するフィルムの遅相軸の角度は０°となる様に配置した。
【０１２６】
＜作製した液晶表示装置の漏れ光の測定＞
この様にして作製した液晶表示装置の黒表示時の漏れ光の視野角特性を、実施例１と同様の方法で測定した。本比較例での正面透過率は０．０２％、仰角６０°の漏れ光透過率は、方位角４５°で０．１７％であった。本発明の実施例１、２および３は、本比較例と比べて漏れ光が格段に小さく、本発明の実施例の効果は明らかである。
【０１２７】
［比較例４］
第１の光学異方性層の棒状液晶化合物を下記の棒状液晶Ａにした以外は、実施例２と同様にして液晶表示装置を作製した。第１の光学異方性層の波長４７８ｎｍでのＲｅを波長７４８ｎｍでのＲｅで除した値は１．２０であった。作製した液晶表示装置の漏れ光の測定値は実施例２と同様であった。正面透過率は０．０２％、仰角６０°の漏れ光透過率の最大値は、方位角４５°で０．０６％であった。本発明の実施例１、２および３は、本比較例と比べて漏れ光が小さく、本発明の実施例の効果は明らかである。
【０１２８】
【化２８】
2005099236.tif 000029
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【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】本発明に使用可能な偏光板の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１    上側偏光板
２    上側偏光板吸収軸
３    第１の光学異方性層
４    第１の光学異方性層遅相軸の方向
５    液晶セル上電極基板
６    上基板配向制御方向
７    液晶性分子
８    液晶セル下電極基板
９    下基板配向制御方向
１０    第２の光学異方性層
１１    第２の光学異方性層遅相軸の方向
１２    下側偏光板
１３    下側偏光板吸収軸の方向
１０１    偏光板保護膜
１０２    偏光板保護膜遅相軸の方向
１０３    偏光板偏光膜
１０４    偏光膜吸収軸方向
１０５    偏光板保護膜
１０６    偏光板保護膜遅相軸の方向
【図１】
2005099236.tif 000034
【図２】
2005099236.tif 000035