(57)【要約】【課題】  液晶表示装置の視野角拡大に寄与する光学異方性層、位相差板及び楕円偏光板を提供する。【解決手段】  ディスコティック液晶性化合物及び含フッ素化合物を含む組成物からなる光学異方性層であって、該層においてディスコティック液晶性化合物の分子が層平面に対して平均チルト角３５〜８５度でハイブリッド配向し、波長５５０ｎｍにおける位相差が８０〜２００ｎｍである光学異方性層；該光学異方性層と、波長５５０ｎｍにおける位相差が２００〜３５０ｎｍで、Ｎｚファクター（＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ））が０．５〜２．０である第２の光学異方性層とを有する位相差板；及び該位相差板と、偏光子とを有する楕円偏光板である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスコティック液晶性化合物および含フッ素化合物を含む組成物からなる光学異方性層であって、該層においてディスコティック液晶性化合物の分子が層平面に対して平均チルト角３５〜８５度でハイブリッド配向し、波長５５０ｎｍにおける位相差が８０〜２００ｎｍである光学異方性層。
【請求項２】
二層以上の光学異方性層を有し、少なくとも一層が請求項１に記載の光学異方性層である光学異方性層。
【請求項３】
前記含フッ素化合物が、下記一般式（Ｉ）で表される請求項１または２に記載の光学異方性層。
一般式（Ｉ）
（Ｒ0）m−Ｌ0−（Ｗ）n
［式中、Ｒ0はアルキル基、末端にＣＦ3基を有するアルキル基、または末端にＣＦ2Ｈ基を有するアルキル基を表し、ｍは１以上の整数を表す。ｍが２以上の整数である場合、複数個のＲ0は同一でも異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にＣＦ3基またはＣＦ2Ｈ基を有するアルキル基を表す。Ｌ0は（ｍ＋ｎ）価の連結基を表し、Ｗは親水性基を表し、ｎは１以上の整数を表す。］
【請求項４】
前記含フッ素化合物が、下記一般式（II）のモノマーから導かれる繰り返し単位を含む重合体である請求項１または２に記載の光学異方性層。
【化１】
2005062673.tif 000058
［式中、Ｈｆは水素原子またはフッ素原子を表し、Ｒ1は水素原子またはメチル基を表し、Ｘは酸素原子、イオウ原子または−Ｎ（Ｒ2）−を表し、ｍ１は１〜６の整数、ｎ１は２〜４の整数を表す。Ｒ2は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す。］
【請求項５】
前記重合体が、さらに下記一般式（III）のモノマーから導かれる繰り返し単位を含む共重合体である請求項４に記載の光学異方性層。
【化２】
2005062673.tif 000059
［式中、Ｒ3は水素原子またはメチル基を表し、Ｙは２価の連結基を表し、Ｒ4は置換基を有していてもよいポリ（アルキレンオキシ）基または置換基を有していてもよい炭素数１以上２０以下のアルキル基を表す。］
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学異方性層である第１の光学異方性層と、波長５５０ｎｍにおける位相差が２００〜３５０ｎｍで、Ｎｚファクター（下記式）が０．５〜２．０である第２の光学異方性層とを有する位相差板。
Ｎｚファクター＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）
［式中、ｎｘおよびｎｙは面内の主屈折率であり、ｎｚは厚さ方向の主屈折率である。］
【請求項７】
前記第２の光学異方性層が、正の光学異方性を持つ液晶性分子を水平配向してなる請求項６に記載の位相差板。
【請求項８】
前記第２の光学異方性層が、延伸したポリマーフィルムからなる請求項６に記載の位相差板。
【請求項９】
波長５８９．３ｎｍにおける厚み方向のレターデーションＲｔｈ（下記式）が０〜３００ｎｍである第３の光学異方性層をさらに有する請求項６〜８のいずれか１項に記載の位相差板。
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ
［式中、ｎｘおよびｎｙは面内の主屈折率であり、ｎｚは厚さ方向の主屈折率であり、ｄは厚み（ｎｍ）である。］
【請求項１０】
前記第３の光学異方性層が液晶、トリアセチルセルロースおよび環状ポリオレフィンから選ばれる素材から形成された層である請求項９に記載の位相差板。
【請求項１１】
偏光子と、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の位相差板とを有する楕円偏光板。
【請求項１２】
請求項１１に記載の楕円偏光板と駆動液晶セルとを有するＴＮ型またはＥＣＢ型液晶表示装置。
【請求項１３】
黒表示時の前記駆動液晶セル中の液晶分子のダイレクターを層平行面に投影した軸の平均方向と、第１の光学異方性層中のハイブリッド配向した分子のダイレクターを層平行面に投影した方向とが実質的に平行となる請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
ディスコティック液晶性化合物の分子をフッ素含有化合物の存在下で配向させることによって、層平面に対して平均チルト角３５〜８５度でハイブリッド配向させて、光学異方性層を製造する方法。
【請求項１５】
前記フッ素化合物が、請求項３中の一般式（Ｉ）で表される化合物である請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記フッ素化合物が、請求項４中の一般式（II）のモノマーから導かれる繰り返し単位を含む重合体である請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記重合体が、さらに請求項５中の一般式（III）のモノマーから導かれる繰り返し単位を含む共重合体である請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記光学異方性層の波長５５０ｎｍにおける位相差が８０〜２００ｎｍである請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種ディスプレイ（例えば、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）、光ディスク用ピックアップに利用される光学異方性層、位相差板、楕円偏光板及び反射型、半透過型等の液晶表示装置に関する。また本発明は、ディスコティック液晶性分子が高チルド配向してなる光学異方性層の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
λ／４板は、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。より広い波長域でλ／４を達成するために光学異方性を有する２枚のポリマーフィルムを積層する技術が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。また、位相差がλ／４であるポリマーフィルムと位相差がλ／２であるポリマーフィルムとを遅相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）。さらに、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、液晶性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板についても開示されている。（例えば、特許文献５及び６参照）
【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
【特許文献６】特開２０００−３２１５７６号公報
【特許文献７】特開平１１−１４８０８０号公報
【０００３】
しかしながら、これらの位相差板の例では、正面方向のレターデーションを適切な大きさにすることでλ／４板としての働きを持っているものの、斜め方向からでは液晶セル、光学異方性層ともにレターデーションが視野角依存性を持っているためにズレが生じ、結果としてコントラストの低下が生じる。すなわちこれまでのλ／４板を形成する光学異方性層には液晶セルを視野角補償する機能は盛り込まれておらず、より広い視野角範囲を持つλ／４板技術が望まれている。本発明ではこの視野角補償機能をλ／４板に持たせるためには、液晶性分子を高チルト角で配向固定した光学異方性層を用いることが有効であることを見出した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、反射型液晶表示装置では、室内光あるいは室外光といった外光を利用しているが、これらの光は、垂直に入射するのみならず、斜めから入射する。上記複数の光学異方性層より形成されたλ／４板を反射型液晶表示装置に組み込む場合、充分な暗表示を得るために、通常、垂直入射時に４分の１波長程度を持つように設計されるので、斜め入射の光に対しては４分の１波長からずれが生じることがしばしばである。したがって視野角によりコントラストが低下するという課題が残されている。視野角依存性を改良するために、ネマチックハイブリッド配向を固定化した液晶性フィルムを含む補償素子を２枚備えた液晶表示素子が開示されている（例えば特許文献６）が、未だ不充分である。また、重合性液晶性組成物からなる従来のλ／４板は、格子状のムラが発生することがある。このムラを改良する方法として、λ／４板を構成している組成物中に、重合性液晶とともにレベリング剤を含有させる方法が開示されている（例えば特許文献７）。しかしながら、この方法は重合性液晶がホモジニアス配向の場合にのみ有効であり、本発明のようにハイブリット配向をはじめとした複雑な配向には、適用できないことが判った。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、液晶表示装置に用いたときに、表示品位及び視野角特性の改善に寄与する光学異方性層、位相差板及び楕円偏光板、ならびに表示品位及び視野角特性に優れる液晶表示装置、特に、反射型、半透過型液晶表示装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、ディスコティック液晶性分子を高チルト角で安定的に配向させる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、下記の手段により達成された。
（１）  ディスコティック液晶性化合物及び含フッ素化合物を含む組成物からなる光学異方性層であって、該層においてディスコティック液晶性化合物の分子が層平面に対して平均チルト角３５〜８５度でハイブリッド配向し、波長５５０ｎｍにおける位相差が８０〜２００ｎｍである光学異方性層。
（２）  前記含フッ素化合物が、下記一般式（Ｉ）で表される（１）に記載の光学異方性層。
一般式（Ｉ）
（Ｒ0）m−Ｌ0−（Ｗ）n
［式中、Ｒ0はアルキル基、末端にＣＦ3基を有するアルキル基、又は末端にＣＦ2Ｈ基を有するアルキル基を表し、ｍは１以上の整数を表す。ｍが２以上の整数である場合、複数個のＲ0は同一でも異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にＣＦ3基又はＣＦ2Ｈ基を有するアルキル基を表す。Ｌ0は（ｍ＋ｎ）価の連結基を表し、Ｗは親水性基を表し、ｎは１以上の整数を表す。］
（３）  前記含フッ素化合物が、下記一般式（II）のモノマーから導かれる繰り返し単位を含む重合体である（１）又は（２）に記載の光学異方性層。
【０００７】
【化１】
2005062673.tif 000002
［式中、Ｈｆは水素原子又はフッ素原子を表し、Ｒ1は水素原子又はメチル基を表し、Ｘは酸素原子、イオウ原子又はＮ（Ｒ2）−を表し、ｍ１は１〜６の整数、ｎ１は２〜４の整数を表す。Ｒ2は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。］
（４）  前記重合体が、さらに下記一般式（III）のモノマーから導かれる繰り返し単位を含む共重合体である（３）に記載の光学異方性層。
【０００８】
【化２】
2005062673.tif 000003
［式中、Ｒ3は水素原子又はメチル基を表し、Ｙは２価の連結基を表し、Ｒ4は置換基を有していてもよいポリ（アルキレンオキシ）基又は置換基を有していてもよい炭素数１以上２０以下のアルキル基を表す。］
（５）  二層以上の光学異方性層を有し、少なくとも一層が（１）〜（４）のいずれかに記載の光学異方性層である光学異方性層。
【０００９】
（６）  （１）〜（４）のいずれかに記載の光学異方性層である第１の光学異方性層と、波長５５０ｎｍにおける位相差が２００〜３５０ｎｍで、Ｎｚファクター（下記式）が０．５〜２．０である第２の光学異方性層とを有する位相差板。
Ｎｚファクター＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）
［式中、ｎｘ及びｎｙは面内の主屈折率であり、ｎｚは厚さ方向の主屈折率である。］
（７）  前記第２の光学異方性層が、正の光学異方性を持つ液晶を水平配向してなる（６）に記載の位相差板。
（８）  前記第２の光学異方性層が、延伸したポリマーフィルムからなる（６）に記載の位相差板。
（９）  波長５８９．３ｎｍにおける厚み方向のレターデーションＲｔｈ（下記式）が０〜３００ｎｍである第３の光学異方性層をさらに有する（６）〜（８）のいずれかに記載の位相差板。
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ
［式中、ｎｘ及びｎｙは面内の主屈折率であり、ｎｚは厚さ方向の主屈折率であり、ｄは厚み（ｎｍ）である。］
（１０）  前記第３の光学異方性層が液晶、トリアセチルセルロース及び環状ポリオレフィンから選ばれる素材から形成された層である（９）に記載の位相差板。
（１１）  偏光子と、（６）〜（１０）のいずれかに記載の位相差板とを有する楕円偏光板。
（１２）  （１１）に記載の楕円偏光板と駆動液晶セルとを有するＴＮ型又はＥＣＢ型液晶表示装置。
（１３）  黒表示時の前記駆動液晶セル中の液晶分子のダイレクターを層平行面に投影した軸の平均方向と、第１の光学異方性層中のハイブリッド配向した分子のダイレクターを層平行面に投影した方向とが実質的に平行となる（１２）に記載の液晶表示装置。
【００１０】
（１４）  ディスコティック液晶性化合物の分子をフッ素含有化合物の存在下で配向させることによって、層平面に対して平均チルト角３５〜８５度でハイブリッド配向させて、光学異方性層を製造する方法。
（１５）  前記フッ素化合物が、前記一般式（Ｉ）で表される化合物である（１４）に記載の方法。
（１６）  前記フッ素化合物が、前記一般式（II）のモノマーから導かれる繰り返し単位を含む重合体である（１４）に記載の方法。
（１７）  前記重合体が、さらに前記一般式（III）のモノマーから導かれる繰り返し単位を含む共重合体である（１４）に記載の方法。
（１８）  前記光学異方性層の波長５５０ｎｍにおける位相差が８０〜２００ｎｍである（１４）〜（１７）のいずれかに記載の方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、格子状ムラなどのない表示品位が高く視野角特性の改善に寄与する、光学異方性層、位相差板、楕円偏光板及び液晶表示装置を提供することができる。また、本発明によれば、ディスコティック液晶性化合物の分子を高チルト角で安定的に配向させ得る方法を提供することができる。
【発明の実施の形態】
【００１２】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の光学異方性層は、ディスコティック液晶性化合物及び含フッ素化合物を含む組成物からなり、該層においてディスコティック液晶性化合物の分子が層平面に対して平均チルト角３５〜８５度でハイブリッド配向し、波長５５０ｎｍにおける位相差が８０〜２００ｎｍであることを特徴とする。なお、本発明の光学異方性層は、ディスコティック液晶性化合物の分子をネマチックハイブリッド配向させることによって作製するが、液晶性分子は層内において重合等によって固定化され、もはや液晶性を失っていてもよい。以下、本発明の光学異方性層を、「第１の光学異方性層」という場合がある。
【００１３】
本発明において、「チルト角」とは、傾斜ネマチック配向した液晶性分子が層平面となす角度を意味し、液晶性分子の屈折率楕円体において最大の屈折率の方向が層平面となす角度のうち、最大の角度を意味する。従って、正の光学的異方性を持つ棒状液晶性分子では、チルト角は棒状液晶性分子の長軸方向すなわちダイレクター方向と層平面とのなす角度を意味し、負の光学的異方性を持ち円盤状の分子形状であるディスコティック液晶性分子では、チルト角は分子の円盤面の層平面からの傾きを意味する。また本発明において、「平均チルト角」とは、光学異方性層の上界面での前記チルト角及び下界面での前記チルト角の平均値を意味する。従って、ネマチックハイブリッド配向（本発明では単に「ハイブリッド配向」という）では上界面のチルト角と下界面のチルト角の中間の値となる。本発明において、前記光学異方性層のディスコティック液晶性分子の平均チルト角は、絶対値として３５゜〜８５゜であり、好ましくは３７゜〜７０゜、さらに好ましくは４０゜〜６０゜である。平均チルト角が５゜〜８５゜の範囲から外れた場合、液晶表示装置に用いた場合に、表示のコントラストの低下等を招く。なお平均チルト角は、クリスタルローテーション法を応用して求めることができる。
【００１４】
第１の光学異方性層において、ディスコティック液晶性化分子はハイブリッド配向した状態にあり、その状態で固定化されているのが好ましい。本発明において、「ハイブリッド配向」とは、ディスコティック液晶性分子がネマチック配向しているとともに、ディスコティック液晶性分子のチルト角が層上面と下面とで異なった配向形態をいう。したがって、第１の光学異方性層では、ディスコティック液晶性分子のチルト角が上面界面近傍と下面界面近傍とで異なり、具体的には、上面界面近傍と下面界面近傍とでチルト角の差が５°以上である。前記チルト角は、上面界面から下面界面方向に連続的に変化しているのが好ましい。
【００１５】
第１の光学異方性層は、液晶表示素子が使用される条件下において、ハイブリッド配向を保持し、その光学的特性を失わないものであるのが好ましい。この様な第１の光学異方性層においては、ディスコティック液晶のダイレクターが層の厚み方向のすべての場所において異なる角度を向いている。従って、第１の光学異方性層は、構造体として見た場合、光軸が存在しない。
【００１６】
第１の光学異方性層は、ディスコティック液晶性分子を前記平均チルト角の範囲となるようにハイブリッド配向させ、その配向状態に固定することによって作製することができる。上記条件を満たす限り、いかなる材料からなっていてもよいし、固定の態様についても限定されない。例えば低分子ディスコティック液晶を液晶状態においてハイブリッド配向させた後、光架橋や熱架橋によって固定化することによって作製することができる。また、高分子ディスコティック液晶を液晶状態においてハイブリッド配向させた後、冷却して固定化することによって作製することができる。なお、第１の光学異方性層の作製に用いるのは液晶性化合物であるが、光学異方性層は、該化合物が重合等によって固定されて形成された層であり、もはや液晶性を示す必要はない。
【００１７】
第１の光学異方性層は、単独で、第１の光学異方性層を２層以上積層することによって、又は他の光学異方性層と組み合わせることによって、種々の光学特性を示し、液晶表示装置に用いた場合に、視野角特性の改善、コントラストの向上等に寄与し得る。
【００１８】
［位相差板の光学的性質］
本発明の位相差板の一態様は、本発明の第１の光学異方性層と、波長５５０ｎｍにおける位相差が実質的にπ／２である第２の光学異方性層とを有する。第１の光学異方性層は、波長５５０ｎｍにおける位相差が実質的にπであり、具体的には、位相差が８０〜２００ｎｍであり、好ましくは１００〜１８０ｎｍであり、より好ましくは１２０〜１６０ｎｍである。前記第２の光学異方性層の波長５５０ｎｍにおけるレターデーション値は、１／２波長であり、具体的には、波長５５０ｎｍにおけるレターデーション値が２００〜３５０ｎｍであり、好ましくは、２２０〜３３０ｎｍ、より好ましくは２４０〜３００ｎｍである。また、第２の光学異方性層の下記式で導かれるＮｚファクターが０．５〜２．０の範囲内であることが好ましく、０．５〜１．５の範囲内であるのがより好ましい。
Ｎｚファクター＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）
式中、ｎｘ及びｎｙは面内の主屈折率であり、ｎｚは厚さ方向の主屈折率である。この積層体からなる位相差板は、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ及び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が好ましい。
【００１９】
本発明の位相差板の他の態様は、前記第１及び第２の光学異方性層、さらに、波長５８９．３ｎｍにおける厚み方向のレターデーション（Ｒｔｈ）が０〜３００ｎｍの第３の光学異方性層を有する。Ｒｔｈは、下記数式（２）で定義される。前記第３の光学異方性層のＲｔｈは、１０〜３００ｎｍであるのが好ましく、５０〜２００ｎｍであるのがより好ましい。また、第３の光学異方性層は負の光学異方性であるのが好ましく、即ち、下記数式（１）を満たしているのが好ましい。さらに、前記第３の光学異方性層のｎｘとｎｙは実質的に等しいのが好ましい。
数式（１）    ｎｘ≧ｎｙ＞ｎｚ
数式（２）    Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ
式中、ｎｘ及びｎｙは光学異方性層の面内の主屈折率であり、ｎｚは厚さ方向の主屈折率であり、ｄは光学異方性層の厚み（ｎｍ）である。
【００２０】
以下、本発明の光学異方性層（第１の光学異方性層）、及び第１の光学異方性層と好ましく組み合わせられる前記第２及び第３の光学異方性層についてそれぞれ詳細に説明する。
【００２１】
［第１の光学異方性層］
本発明において、第１の光学異方性層はディスコティック液晶及び含フッ素化合物を含有する組成物からなる。
（ディスコティック液晶）
本発明に使用可能なディスコティック液晶の例には、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。
【００２２】
ディスコティック液晶としては、分子中心の母核に対して、直鎖のアルキル基、アルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基が母核の側鎖として放射線状に置換した構造である液晶性を示す化合物も含まれる。分子又は分子の集合体が、回転対称性を有し、一定の配向を付与できる化合物であることが好ましい。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。ディスコティック液晶の好ましい例は、特開平８−５０２０６号公報に記載されている。また、ディスコティック液晶の重合については、特開平８−２７２８４公報に記載がある。
【００２３】
ディスコティック液晶を重合により固定するためには、ディスコティック液晶の円盤状コアに、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は、下記式（III）で表わされる化合物であることが好ましい。
一般式（III）      Ｄ（−ＬＱ）n
式（III）において、Ｄは円盤状コアであり、Ｌは二価の連結基であり、Ｑは重合性基であり、ｎは４〜１２の整数である。
【００２４】
円盤状コア（Ｄ）の例を以下に示す。以下の各例において、ＬＱ（又はＱＬ）は、二価の連結基（Ｌ）と重合性基（Ｑ）との組み合わせを意味する。
【００２５】
【化３】
2005062673.tif 000004
【００２６】
【化４】
2005062673.tif 000005
【００２７】
【化５】
2005062673.tif 000006
【００２８】
【化６】
2005062673.tif 000007
【００２９】
【化７】
2005062673.tif 000008
【００３０】
【化８】
2005062673.tif 000009
【００３１】
【化９】
2005062673.tif 000010
【００３２】
【化１０】
2005062673.tif 000011
【００３３】
【化１１】
2005062673.tif 000012
【００３４】
式（III）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−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−及びＳ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結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、アリーレン基、−ＣＯ−及びＯ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結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。
【００３５】
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（Ｑ）に結合する。ＡＬはアルキレン基又はアルケニレン基、ＡＲはアリーレン基を意味する。なお、アルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基は、置換基（例、アルキル基）を有していてもよい。
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−
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−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−
Ｌ１７：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１８：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１９：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２０：−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ２１：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ２２：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２３：−Ｓ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ２４：−Ｓ−ＡＲ−ＡＬ−
【００３６】
式（III）において重合性基（Ｑ）は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基（Ｑ）は、不飽和重合性基又はエポキシ基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であることが最も好ましい。
【００３７】
式（III）において、ｎは４〜１２の整数である。具体的な数字は、円盤状コア（Ｄ）の種類に応じて決定される。なお、複数のＬとＱ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。
【００３８】
（ディスコティック液晶のチルト角）
前記第１の光学異方性層は、厚み方向に対して上界面と下界面でディスコティック液晶分子のチルト角が異なるため、層平面に対して上下非対称である。該上下のチルト角がどの程度異なるか、また平均チルト角が高チルト角であるかあるいは低チルト角であるかによって、液晶表示装置に用いた際に視野角改良効果は異なる。本発明では、平均チルト角を前記範囲とすることで、液晶表示装置に用いた際に視野角改善に寄与する光学異方性層としている。液晶セルの光学パラメーターや要求される光学性能等を考慮して、それらの平均チルト角、上下の界面のチルト角、面内の配向方向、各層の面内レターデーション、Ｒｔｈなどを最適化することができる。
【００３９】
前記第１の光学異方性層におけるディスコティック液晶の下側界面すなわち支持体側のチルト角と、上側界面すなわち空気界面側のチルト角は、配向膜や液晶層に添加する空気界面配向剤（例えば、本発明の含フッ素化合物又は水平配向剤など）の選択によって制御できる。
【００４０】
（含フッ素化合物）
本発明では、光学異方性層中のディスコティック液晶の平均チルト角を制御するために、含フッ素化合物を用いる。含フッ素化合物を用いることによって、ディスコティック液晶性分子の配向の平均チルト角を所望の範囲とすることができ、光学異方性層中に光学特性のムラが生じるのを軽減することができる。その結果、液晶表示装置に用いた場合に、視野角特性の改善に寄与する。また、前記光学異方性層を液晶表示装置に組み込んでも、それによって表示面にムラを生じさせることはない。前記含フッ素化合物としてはフッ素置換アルキル基を有する化合物が好ましく、末端がＣＦ3であるアルキル基、又は末端がＣＦ2Ｈであるアルキル基を有する化合物が更に好ましい。含フッ素化合物としては下記一般式（Ｉ）又は（II）で表される化合物が特に好ましい。
【００４１】
まず一般式（Ｉ）にて表される含フッ素化合物について詳細に説明する。
【００４２】
一般式（Ｉ）
（Ｒ0）m−Ｌ0−（Ｗ）n
式中、Ｒ0はアルキル基、末端にＣＦ3基を有するアルキル基、又は末端にＣＦ2Ｈ基を有するアルキル基を表し、ｍは１以上の整数を表す。ｍが２以上の整数である場合、複数個のＲ0は同一でも異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にＣＦ3基又はＣＦ2Ｈ基を有するアルキル基を表す。Ｌ0は（ｍ＋ｎ）価の連結基を表し、Ｗは親水性基を表し、ｎは１以上の整数を表す。
【００４３】
式（Ｉ）中、Ｒ0は含フッ素化合物の疎水性基として機能する。Ｒ0で表されるアルキル基は置換もしくは無置換のアルキル基であり、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数１〜２０のアルキル基であり、更に好ましくは４〜１６のアルキル基であり、特に好ましくは６〜１６のアルキル基である。該置換基としては後述の置換基群Ｄとして例示した置換基のいずれかを適用できる。Ｒ0で表される末端にＣＦ3基を有するアルキル基は、好ましくは炭素数１〜２０であり、更に好ましくは４〜１６であり、特に好ましくは４〜８である。前記末端にＣＦ3基を有するアルキル基は、アルキル基に含まれる水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されたアルキル基である。アルキル基中の水素原子の５０％以上がフッ素原子で置換されているのが好ましく、６０％以上が置換されているのがより好ましく、７０％以上を置換されているのが特に好ましい。残りの水素原子は、さらに後述の置換基群Ｄとして例示された置換基によって置換されていてもよい。Ｒ0で表される末端にＣＦ2Ｈ基を有するアルキル基は、好ましくは炭素数１〜２０であり、更に好ましくは４〜１６であり、特に好ましくは４〜８である。前記末端にＣＦ2Ｈ基を有するアルキル基は、アルキル基に含まれる水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されたアルキル基である。アルキル基中の水素原子の５０％以上がフッ素原子で置換されているのが好ましく、６０％以上が置換されているのがより好ましく、７０％以上を置換されているのが特に好ましい。残りの水素原子は、さらに後述の置換基群Ｄとして例示された置換基によって置換されていてもよい。Ｒ0で表される末端にＣＦ3基を有するアルキル基、又は末端にＣＦ2Ｈ基を有するアルキル基の例を以下に示す。
【００４４】
Ｒ1：ｎ−Ｃ8Ｆ17−
Ｒ2：ｎ−Ｃ6Ｆ13−
Ｒ3：ｎ−Ｃ4Ｆ9−
Ｒ4：ｎ−Ｃ8Ｆ17−（ＣＨ2）2−
Ｒ5：ｎ−Ｃ6Ｆ13−（ＣＨ2）2−
Ｒ6：ｎ−Ｃ4Ｆ9−（ＣＨ2）2−
Ｒ7：Ｈ−（ＣＦ2）8−
Ｒ8：Ｈ−（ＣＦ2）6−
Ｒ9：Ｈ−（ＣＦ2）4−
Ｒ10：Ｈ−（ＣＦ2）8−（ＣＨ2）−
Ｒ11：Ｈ−（ＣＦ2）6−（ＣＨ2）−
Ｒ12：Ｈ−（ＣＦ2）4−（ＣＨ2）−
【００４５】
式（Ｉ）において、Ｌ0で表される（ｍ＋ｎ）価の連結基は、アルキレン基、アルケニレン基、芳香族基、ヘテロ環基、−ＣＯ−、−ＮＲ−（Ｒは炭素原子数が１〜５のアルキル基又は水素原子）、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ2−からなる群より選ばれる基を少なくとも二つ組み合わせた連結基であることが好ましい。
【００４６】
式（Ｉ）において、Ｗはアニオン性、カチオン性又はノニオン性の親水性基を表す。Ｗで表されるアニオン性基としては、マイナスの電荷をもっているものであればいずれでもよいが、好ましくはリン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、硫酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基又はカルボン酸基であり、より好ましくはリン酸基、ホスホン酸基、硫酸基、スルホン酸基、カルボン酸基であり、さらに好ましくは硫酸基、スルホン酸基、カルボン酸基である。これらのアニオン性基は解離体、非解離体のいずれであってもよい。
【００４７】
Ｗで表されるカチオン性基としてはプラスの電荷をもっていればいずれでもよいが、好ましくは、有機のカチオン性置換基であり、より好ましくは窒素又はリンのカチオン性基である。さらに好ましくは、ピリジニウムカチオン又はアンモニウムカチオンであり、より好ましくはトリアルキルアンモニウムカチオンである。
【００４８】
Ｗで表されるノニオン性基としては、メルカプト基、ヒドロキシル基、置換又は無置換のアミノ基、多価アルコール（例えば、グリセリン、グルコース、ソルビトール、ショ糖など）、アミノアルコール（例えば、−Ｎ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）2など）、ポリエチレングリコール（例えば、−（Ｃ2Ｈ4Ｏ）nＨなど）などをあげることができる。
【００４９】
Ｗとして好ましくはアニオン性親水性基である。
【００５０】
前記一般式（Ｉ）で表される化合物の中でも、下記一般式（Ｉａ）又は（Ｉｂ）で表される化合物が好ましい。
【００５１】
【化１２】
2005062673.tif 000013
【００５２】
式中、Ｒ5及びＲ6は各々アルキル基、末端にＣＦ3基を有するアルキル基、又は末端にＣＦ2Ｈ基を有するアルキル基を表すが、Ｒ5及びＲ6が同時にアルキル基であることはない。Ｗ1及びＷ2は各々水素原子、親水性基、親水性基を有するアルキル基、親水性基を有するアルコキシ基、又は親水性基を有するアルキルアミノ基を表すが、Ｗ1及びＷ2が同時に水素原子であることはない。
【００５３】
一般式（Ｉｂ）
（Ｒ7−Ｌ1−）m2（Ａｒ1）−Ｗ3
式中、Ｒ7はアルキル基、末端にＣＦ3基を有するアルキル基、又は末端にＣＦ2Ｈ基を有するアルキル基を表し、ｍ2は１以上の整数を表し、ｍ2が２以上の整数である場合、複数個のＲ7は同一でも異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にＣＦ3基又はＣＦ2Ｈ基を有するアルキル基を表す。Ｌ1は、アルキレン基、芳香族基、−ＣＯ−、−ＮＲ−（Ｒは炭素原子数が１〜５のアルキル基又は水素原子）、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ2−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基を表し、ｍ2が２以上の整数である場合、複数個のＬ1は同一でも異なっていてもよい。Ａｒ1は芳香族炭化水素環又は芳香族ヘテロ環を表し、Ｗ3は親水性基、親水性基を有するアルキル基、親水性基を有するアルコキシ基、又は親水性基を有するアルキルアミノ基を表す。
【００５４】
前記一般式（Ｉａ）についてさらに詳細に説明する。
Ｒ5及びＲ6は前記一般式（Ｉ）におけるＲ0と同義であり、その好ましい範囲も同一である。Ｗ1及びＷ2で表される親水性基は前記一般式（Ｉ）におけるＷと同義でありその好ましい範囲も同一である。Ｗ1及びＷ2で表される親水性基を有するアルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数１〜２０のアルキル基であり、更に好ましくは１〜８のアルキル基であり、特に好ましくは１〜３のアルキル基である。前記親水性基を有するアルキル基は、少なくとも一つの親水性基を有していればよく、該親水性基としては、前記一般式（Ｉ）中のＷが表す親水性基と同義であり、好ましい範囲も同一である。前記親水性基を有するアルキル基は、親水性基以外の置換基によって置換されていてもよく、該置換基としては後述の置換基群Ｄとして例示した置換基のいずれかを適用できる。Ｗ1及びＷ2で表される親水性基を有するアルコキシ基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、更に好ましくは１〜８のアルコキシ基であり、特に好ましくは１〜４のアルコキシ基である。前記親水性基を有するアルコキシ基は、少なくとも一つの親水性基を有していればよく、該親水性基としては、前記一般式（Ｉ）中のＷが表す親水性基と同義であり好ましい範囲も同一である。前記親水性基を有するアルコキシ基は、親水性基以外の置換基によって置換されていてもよく、該置換基としては後述の置換基群Ｄとして例示した置換基のいずれかを適用できる。Ｗ1及びＷ2で表される親水性基を有するアルキルアミノ基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数１〜２０のアルキルアミノ基であり、更に好ましくは１〜８のアルキルアミノ基であり、特に好ましくは１〜４のアルキルアミノ基である。前記親水性基を有するアルキルアミノ基は、少なくとも一つの親水性基を有していればよく、該親水性基としては、前記一般式（Ｉ）中のＷが表す親水性基と同義であり好ましい範囲も同一である。前記親水性基を有するアルキルアミノ基は、親水性基以外の置換基によって置換されていてもよく、該置換基としては後述の置換基群Ｄとして例示した置換基のいずれかを適用できる。
【００５５】
Ｗ1及びＷ2は、特に好ましくはそれぞれ水素原子又は（ＣＨ2）nＳＯ3Ｍ（ｎは０又は１を表す。）である。Ｍはカチオンを表すが、分子内で荷電が０になる場合は、Ｍはなくてもよい。Ｍで表されるカチオンとしては、例えばプロトニウムイオン、アルカリ金属イオン（リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンなど）、アルカリ土類金属イオン（バリウムイオン、カルシウムイオンなど）、アンモニウムイオンなどが好ましく適用される。このうち、特に好ましくはプロトニウムイオン、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンである。
【００５６】
次に、前記一般式（Ｉｂ）についてさらに詳細に説明する。
Ｒ7は前記一般式（Ｉ）におけるＲ0と同義であり、その好ましい範囲も同一である。Ｌ1は、好ましくは炭素数１〜１２のアルキレン基、炭素数６〜１２の芳香族基、−ＣＯ−、−ＮＲ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ2−及びそれらの組み合わせからなる総炭素数０〜４０の連結基を表し、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキレン基、フェニル基、−ＣＯ−、−ＮＲ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ2−及びそれらの組み合わせからなる総炭素数０〜２０の連結基を表す。Ａｒ1は、好ましくは炭素数６〜１２の芳香族炭化水素環を表し、特に好ましくはベンゼン環又はナフタレン環を表す。Ｗ3で表される親水性基、親水性基を有するアルキル基、親水性基を有するアルコキシ基、又は親水性基を有するアルキルアミノ基は前記一般式（Ｉａ）におけるＷ1及びＷ2で表される親水性基、親水性基を有するアルキル基、親水性基を有するアルコキシ基、又は親水性基を有するアルキルアミノ基と同義でありその好ましい範囲も同一である。
【００５７】
Ｗ3は、好ましくは親水性基、又は親水性基を有するアルキルアミノ基であり、特に好ましくはＳＯ3Ｍ、又はＣＯ2Ｍである。Ｍはカチオンを表すが、分子内で荷電が０になる場合はＭはなくてもよい。Ｍで表されるカチオンとしては、例えばプロトニウムイオン、アルカリ金属イオン（リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンなど）、アルカリ土類金属イオン（バリウムイオン、カルシウムイオンなど）、アンモニウムイオンなどが好ましく適用される。このうち、特に好ましくはプロトニウムイオン、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンである。
【００５８】
本明細書において、置換基群Ｄには、アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリル基、２−ブテニル基、３−ペンテニル基などが挙げられる）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、３−ペンチニル基などが挙げられる）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリール基であり、例えば、フェニル基、ｐ−メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられる）、置換もしくは無置換のアミノ基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１０、特に好ましくは炭素数０〜６のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基などが挙げられる）、
【００５９】
アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリールオキシ基であり、例えば、フェニルオキシ基、２−ナフチルオキシ基などが挙げられる）、アシル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２アシル基であり、例えば、アセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基などが挙げられる）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２のアルコキシカルボニル基であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１０のアリールオキシカルボニル基であり、例えば、フェニルオキシカルボニル基などが挙げられる）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０のアシルオキシ基であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる）、
【００６０】
アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０のアシルアミノ基であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１２のアリールオキシカルボニルアミノ基であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のスルホニルアミノ基であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１６、特に好ましくは炭素数０〜１２のスルファモイル基であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のカルバモイル基であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる）、
【００６１】
アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリールチオ基であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のスルホニル基であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のスルフィニル基であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のウレイド基であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のリン酸アミド基であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは１〜１２のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる）、シリル基（好ましくは、炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは、炭素数３〜２４のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる）が含まれる。これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基が二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。
【００６２】
なお、前記含フッ素化合物は、ディスコティック液晶の配向状態を固定化するために置換基として重合性基を有していてもよい。
【００６３】
本発明に使用可能な一般式（Ｉ）で表される含フッ素化合物の具体例を以下に示すが、本発明に用いられる含フッ素化合物はこれらに限定されるものではない。下記の具体例中、Ｎｏ．Ｉ−１〜４２は一般式（Ｉａ）、Ｎｏ．Ｉ−４３〜６６は一般式（Ｉｂ）で表される化合物の例である。
【００６４】
【化１３】
2005062673.tif 000014
【００６５】
【化１４】
2005062673.tif 000015
【００６６】
【化１５】
2005062673.tif 000016
【００６７】
【化１６】
2005062673.tif 000017
【００６８】
【化１７】
2005062673.tif 000018
【００６９】
次に、本発明に使用可能な、下記一般式（II）で表されるモノマーから導かれるフルオロ脂肪族基を有する繰り返し単位を含む重合体（以下、「フッ素系ポリマー」という場合がある）について説明する。
【００７０】
【化１８】
2005062673.tif 000019
【００７１】
式中、Ｈｆは水素原子又はフッ素原子を表し、Ｒ1は水素原子又はメチル基を表し、Ｘは酸素原子、イオウ原子又はＮ（Ｒ2）−を表し、ｍ1は１〜６の整数、ｎ1は２〜４の整数を表す。Ｒ2は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。
【００７２】
前記フッ素系ポリマーは、さらに下記一般式（III）のモノマーから導かれる繰り返し単位を含む共重合体であるのが好ましい。
【００７３】
【化１９】
2005062673.tif 000020
【００７４】
式中、Ｒ3は水素原子又はメチル基を表し、Ｙは２価の連結基を表し、Ｒ4は置換基を有してもよいポリ（アルキレンオキシ）基又は置換基を有してもよい炭素数１以上２０以下のアルキル基を表す。
【００７５】
以下、本発明に使用可能なフッ素系ポリマーについて詳細に説明する。
本発明に使用可能なフッ素系ポリマーは、上記一般式（II）のモノマーから導かれるフルオロ脂肪族基を有する繰り返し単位、好ましくはさらに上記一般式（III）のモノマーから導かれる繰り返し単位を含む、アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、又はこれらに共重合可能なビニル系モノマーとの共重合体であるのが好ましい。
【００７６】
前記一般式（II）中のフルオロ脂肪族基は、テロメリゼーション法（テロマー法ともいわれる）又はオリゴメリゼーション法（オリゴマー法ともいわれる）により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導くことができる。これらのフルオロ脂肪族化合物の製造法に関しては、例えば、「フッ素化合物の合成と機能」（監修：石川延男、発行：株式会社シーエムシー、１９８７）の１１７〜１１８ページや、「Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｌｕｏｒｉｎｅ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  ＩＩ」（Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ  １８７，Ｅｄ  ｂｙ  Ｍｉｌｏｓ  Ｈｕｄｌｉｃｋｙ  ａｎｄ  Ａｔｔｉｌａ  Ｅ．Ｐａｖｌａｔｈ，Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  １９９５）の７４７−７５２ページに記載されている。テロメリゼーション法とは、ヨウ化物等の連鎖移動常数の大きいアルキルハライドをテローゲンとして、テトラフルオロエチレン等のフッ素含有ビニル化合物のラジカル重合を行い、テロマーを合成する方法である（Ｓｃｈｅｍｅ１に例示した）。
【００７７】
【化２０】
2005062673.tif 000021
【００７８】
得られた、末端ヨウ素化テロマーは通常、例えば、以下の［Ｓｃｈｅｍｅ２］のごとき適切な末端化学修飾を施され、フルオロ脂肪族化合物へと導かれる。これらの化合物は必要に応じ、さらに所望のモノマー構造へと変換されフルオロ脂肪族基を有する前記フッ素系ポリマーの製造に使用される。
【００７９】
【化２１】
2005062673.tif 000022
【００８０】
前記一般式（II）中、Ｒ1は水素原子又はメチル基を表し、Ｘは酸素原子、イオウ原子、又はＮ（Ｒ2）−を表し、Ｈｆは水素原子又はフッ素原子を表す。ここでＲ2は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基を表し、好ましくは水素原子又はメチル基である。Ｘは酸素原子がより好ましい。一般式（II）中のｍ1は１以上６以下の整数が好ましく、１又は２が特に好ましい。一般式（II）中のｎ1は２〜４であって、特に２又は３が好ましく、また、これらの混合物を用いてもよい。
【００８１】
一般式（II）で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーのより具体的なモノマーの例を以下にあげるがこの限りではない。
【００８２】
【化２２】
2005062673.tif 000023
【００８３】
【化２３】
2005062673.tif 000024
【００８４】
【化２４】
2005062673.tif 000025
【００８５】
【化２５】
2005062673.tif 000026
【００８６】
【化２６】
2005062673.tif 000027
【００８７】
【化２７】
2005062673.tif 000028
【００８８】
【化２８】
2005062673.tif 000029
【００８９】
一般式（III）において、Ｒ3は水素原子又はメチル基を表し、Ｙは２価の連結基を表す。２価の連結基としては、酸素原子、イオウ原子又はＮ（Ｒ5）−が好ましい。ここでＲ5は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が好ましい。Ｒ5のより好ましい形態は水素原子及びメチル基である。
Ｙは、酸素原子、−Ｎ（Ｈ）−及びＮ（ＣＨ3）−がより好ましい。
Ｒ4は置換基を有しても良いポリ（アルキレンオキシ）基又は置換基を有しても良い炭素数１以上２０以下のアルキル基を表す。本明細書において、「アルキル基」は、直鎖、分岐及び環状のアルキル基のいずれも含む意味で用いる。
【００９０】
Ｒ4で表されるポリ（アルキレンオキシ）基は（ＲＯ）xで表すことができ、Ｒは２〜４個の炭素原子を有するアルキレン基、例えば−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−、又はＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ（ＣＨ3）−であることが好ましい。前記のポリ（アルキレンオキシ）基中のアルキレンオキシ単位はポリ（プロピレンオキシ）におけるように同一であってもよく、また互いに異なる２種以上のアルキレンオキシが不規則に分布されたものであっても良く、直鎖又は分岐状のプロピレンオキシ又はエチレンオキシ単位であったり、又は直鎖又は分岐状のプロピレンオキシ単位のブロック及びエチレンオキシ単位のブロックのように存在するものであっても良い。このポリ（アルキレンオキシ）鎖は、複数のポリ（アルキレンオキシ）単位同士が１つ又はそれ以上の連鎖結合（例えば−ＣＯＮＨ−Ｐｈ−ＮＨＣＯ−、−Ｓ−など、ここでＰｈはフェニレン基を表す）で連結されたものも含むことができる。連鎖の結合が３つ又はそれ以上の原子価を有する場合には、これは分岐鎖のアルキレンオキシ単位を得るための手段を供する。またこの共重合体を本発明に用いる場合には、ポリ（アルキレンオキシ）基の分子量は２５０〜３０００が適当である。
【００９１】
Ｒ4で表される炭素数１以上２０以下のアルキル基の好ましい例は、直鎖及び分岐してもよいメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基、エイコサニル基等の鎖状アルキル基；シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の単環シクロアルキル基；及びビシクロヘプチル基、ビシクロデシル基、トリシクロウンデシル基、テトラシクロドデシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、テトラシクロデシル基等の多環シクロアルキル基である。
【００９２】
Ｒ4で表されるポリ（アルキレンオキシ）基又はアルキル基の置換基としては、水酸基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、カルボキシル基、アルキルエーテル基、アリールエーテル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アミノ基等があげられるがこの限りではない。
【００９３】
前記一般式（III）で表されるモノマーは、アルキル（メタ）アクリレート又はポリ（アルキレンオキシ）（メタ）アクリレートであることが特に好ましい。
【００９４】
前記一般式（III）で示されるモノマーの具体例を以下に挙げるが、この限りではない。
【００９５】
【化２９】
2005062673.tif 000030
【００９６】
【化３０】
2005062673.tif 000031
【００９７】
【化３１】
2005062673.tif 000032
【００９８】
【化３２】
2005062673.tif 000033
【００９９】
【化３３】
2005062673.tif 000034
【０１００】
【化３４】
2005062673.tif 000035
【０１０１】
【化３５】
2005062673.tif 000036
【０１０２】
【化３６】
2005062673.tif 000037
【０１０３】
【化３７】
2005062673.tif 000038
【０１０４】
【化３８】
2005062673.tif 000039
【０１０５】
【化３９】
2005062673.tif 000040
【０１０６】
【化４０】
2005062673.tif 000041
【０１０７】
【化４１】
2005062673.tif 000042
【０１０８】
なお、ポリ（アルキレンオキシ）アクリレート及びメタクリレートは、市販のヒドロキシポリ（アルキレンオキシ）材料、例えば商品名“プルロニック”［Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（旭電化工業（株）製）、“アデカポリエーテル”（旭電化工業（株）製）“カルボワックス”［Ｃａｒｂｏｗａｘ（グリコ・プロダクス）］、“トリトン”［Ｔｏｒｉｔｏｎ（ローム・アンド・ハース（Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓ製））及び“Ｐ．Ｅ．Ｇ”（第一工業製薬（株）製）として販売されているものを公知の方法でアクリル酸、メタクリル酸、アクリルクロリド、メタクリルクロリド又は無水アクリル酸等と反応させることによって製造できる。
別に、公知の方法で製造したポリ（オキシアルキレン）ジアクリレート等を用いることもできる。
【０１０９】
前記フッ素系ポリマーは、前記一般式（II）で表されるモノマーのホモポリマー又は前記一般式（II）で表されるモノマーと、ポリアルキレンオキシ（メタ）アクリレートとの共重合体が好ましく、前記一般式（II）で表されるモノマーと、ポリエチレンオキシ（メタ）アクリレート又はポリプロピレンオキシ（メタ）アクリレートとの共重合体であるのがより好ましい。
【０１１０】
上記一般式（II）で表されるモノマーと一般式（III）で表されるモノマーの共重合体は、上記各モノマーの他に、さらにこれらと共重合可能なモノマーをも加えて反応させた共重合体であってもよい。この共重合可能なモノマーの好ましい共重合比率としては、全モノマー中の２０モル％以下、より好ましくは１０モル％以下である。このようなモノマーとしては、ＰｏｌｙｍｅｒＨａｎｄｂｏｏｋ  ２ｎｄ  ｅｄ．，Ｊ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ，Ｗｉｌｅｙ  ｌｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ（１９７５）Ｃｈａｐｔｅｒ  ２Ｐａｇｅ  １〜４８３記載のものを用いることが出来る。例えばアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を１個有する化合物等をあげることができる。
【０１１１】
具体的には、以下のモノマーをあげることができる。
アクリル酸エステル類：
フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレートなど、
メタクリル酸エステル類：
フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレートなど、
アリル化合物：
アリルエステル類（例えば酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリルなど）、アリルオキシエタノールなど、
ビニルエーテル類：
アルキルビニルエーテル（例えばヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、１−メチル−２，２−ジメチルプロピルビニルエーテル、２−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテルなど、
【０１１２】
ビニルエステル類：
ビニルビチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロルアセテート、ビニルジクロルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β―フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレートなど、
イタコン酸ジアルキル類：
イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチルなど、
フマール酸のジアルキルエステル類又はモノアルキルエステル類：
ジブチルフマレートなど
その他、クロトン酸、イタコン酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレイロニトリル、スチレンなど。
【０１１３】
前記フッ素系ポリマー中の一般式（II）で示されるモノマーの量は、該ポリマーの構成モノマー総量の５モル％以上であるのが好ましく、２０モル％以上であるのがより好ましく、３０モル％以上であるのがさらに好ましい。前記フッ素系ポリマー中の一般式（III）で示されるモノマーの量は、フッ素系ポリマーの構成モノマー総量の１０モル％以上であるのが好ましく、１５〜７０モル％であるのがより好ましく、２０〜６０モル％であるのがさらに好ましい。
【０１１４】
前記フッ素系ポリマーの好ましい重量平均分子量は、３０００〜１００，０００が好ましく、６，０００〜８０，０００がより好ましい。
【０１１５】
また、第１の光学異方性層を作製する際に用いる組成物（溶媒を除いた塗布成分）中の前記フッ素系ポリマーの含有量は、０．００５〜８質量％であるのが好ましく、０．０１〜１質量％であるのがより好ましく、０．０５〜０．５質量％であるのがさらに好ましい。前記フッ素系ポリマーの添加量が０．００５質量％未満では効果が不十分であり、また８質量％より多くなると、塗膜の乾燥が十分に行われなくなったり、光学フィルムとしての性能（例えばレターデーションの均一性等）に悪影響を及ぼす場合がある。
【０１１６】
前記フッ素系ポリマーは公知慣用の方法で製造することができる。例えば先にあげたフルオロ脂肪族基を有する（メタ）アクリレート、ポリアルキレンオキシ基を有する（メタ）アクリレート等の単量体を含む有機溶媒中に、汎用のラジカル重合開始剤を添加し、重合させることにより製造てきる。また、場合によりその他の付加重合性不飽和化合物を、さらに添加して上記と同じ方法にて製造することができる。各モノマーの重合性に応じ、反応容器にモノマーと開始剤を滴下しながら重合する滴下重合法なども、均一な組成のポリマーを得るために有効である。
【０１１７】
以下、前記フッ素系ポリマーの具体的な構造の例を示すが、これらに限定されるものではない。なお式中の数字は各モノマー成分のモル比率を示す。Ｍｗは重量平均分子量を表す。
【０１１８】
【化４２】
2005062673.tif 000043
【０１１９】
【化４３】
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【０１２０】
【化４４】
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【０１２１】
【化４５】
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【０１２２】
【化４６】
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【０１２３】
【化４７】
2005062673.tif 000048
【０１２４】
【化４８】
2005062673.tif 000049
【０１２５】
【化４９】
2005062673.tif 000050
【０１２６】
【化５０】
2005062673.tif 000051
【０１２７】
本発明において、第１の光学異方性層、及び前記第２又は第３の光学異方性層がディスコティック液晶からなる場合はそれらの光学異方性層は、ディスコティック液晶の水平配向を誘起する化合物（以下、「水平配向剤」と略記する）を含有することも好ましい。水平配向剤としてはディスコティック液晶の水平配向を誘起する化合物であれば特に制限はないが、第１の光学異方性層で好適に用いられる水平配向剤としては、本発明の含フッ素化合物と併用することによりディスコティック液晶の水平配向を誘起する化合物が好ましい。特に好ましくは、温度Ｔ1℃でディスコティック液晶を水平配向させた後、温度Ｔ2℃（但し、Ｔ1＜Ｔ2）でハイブリッド配向へ転移させうる水平配向剤である。ディスコティック液晶を一旦水平配向させた後、ハイブリッド配向へ転移させることによって、シュリーレン欠陥などの欠陥の少ないハイブリッド配向の光学異方性層を迅速に製造することができ生産性を向上できる。
【０１２８】
本発明における水平配向剤としては、下記一般式（IV）にて表される含トリアジン環化合物が好適に用いられる。
【０１２９】
【化５１】
2005062673.tif 000052
【０１３０】
式中、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9は各々独立して、水素原子又は置換基を表し、置換基としては前述の置換基群Ｄとして例示した置換基と同義であり、その好ましい範囲も同一である。Ｒ7、Ｒ8及びＲ9は、特に好ましくは置換又は無置換のアルキル基、アルコキシ基又はフェニル基であり、最も好ましくは炭素数６〜２０の無置換のアルキル基、炭素数１〜２０の無置換のアルコキシ基又は炭素数１〜２０の無置換又はフッ素原子が置換したアルコキシ基によって置換されたフェニル基である。また、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9は可能な場合には連結して二量体又は三量体を形成していてもよい。Ｌ2、Ｌ3及びＬ4は、アルキレン基、芳香族基、−ＣＯ−、−ＮＲ−（Ｒは炭素原子数が１〜５のアルキル基又は水素原子）、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ2−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基を表し、好ましくは、アルキレン基、芳香族基、−ＣＯ−、−ＮＲ−、−Ｏ−、−Ｓ−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基である。Ｌ2、Ｌ3及びＬ4は、特に好ましくはアルキレン基、フェニル基、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であり、最も好ましくはエチレン基、プロピレン基、−ＮＨ−、−Ｏ−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基である。
【０１３１】
なお、前記水平配向剤は、ディスコティック液晶の配向状態を固定化するために置換基として重合性基を有するものも好ましい。
【０１３２】
本発明に使用可能な水平配向剤の具体例を以下に示すが、本発明に用いられる水平配向剤はこれらに限定されるものではない。
【０１３３】
【化５２】
2005062673.tif 000053
【０１３４】
【化５３】
2005062673.tif 000054
【０１３５】
第１の光学異方性層は、ディスコティック液晶がハイブリッド配向していることが好ましく、ハイブリッド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。
【０１３６】
第１の光学異方性層は、ディスコティック液晶、含フッ素化合物及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形成することができる。塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライド及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。塗布液の塗布は、公知の方法（例、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法）により実施できる。
【０１３７】
配向させたディスコティック液晶は、配向状態を維持して固定するのが好ましい。固定化は、液晶性分子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。光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）及びオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
【０１３８】
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。
【０１３９】
［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、上記光学特性を満たす限り、いずれの材料からなっていてもよい。そのような光学異方性層は、液晶性化合物を含む組成物からなる層であっても、延伸したポリマーフィルムの層であってもよい。前記第２の光学異方性層の光軸は層平面と平行であることが好ましい。かかる光学異方性層を液晶性化合物から形成する場合は、層中において、液晶性分子が実質的に水平（ホモジニアス）配向しているのが好ましい。液晶分子の実質的な水平（ホモジニアス）配向とは、液晶分子のダイレクター方向とフィルム平面との平均角度が０〜４０°の範囲内であり、上面界面近傍と下面界面近傍とで該ダイレクターとフィルム平面との成す角度が５°より小さいことを意味する。
【０１４０】
上記した様に、第２の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されていてもよい。前記液晶性化合物としては、棒状液晶性化合物が好ましい。前記第２の光学異方性層において、液晶性分子は、水平配向していることが好ましく、水平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。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、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いることができる。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、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、及び特開２００１−３２８９７３号などに記載の化合物を用いることができる。
【０１４１】
第２の光学異方性層における液晶性分子の塗布方法及び配向状態の固定化方法は第１の光学異方性層におけるそれと同一である。
【０１４２】
上記した様に、前記第２の光学異方性層はポリマーフィルムから形成してもよい。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及びセルロースエステル（例、セルローストリアセーテート、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。
【０１４３】
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。延伸は一軸延伸又は二軸延伸であることが好ましい。具体的には、２つ以上のロールの周速差を利用した縦一軸延伸、又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、これらを組み合わせての二軸延伸が好ましい。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、４０〜１００μｍであることが最も好ましい。
【０１４４】
［第３の光学異方性層］
本発明において、第３の光学異方性層は、上記条件を満たす限り、いかなる材料からなっていてもよい。例えば、第３の光学異方性層は、光学異方性を発現させたポリマーフィルムの層であってもよいし、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層であってもよい。また、単層から形成されていてもよく、多層から形成されていてもよい。
【０１４５】
第３の光学異方性層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、環状ポリオレフィン、ポリイミド、変性ポリカーボネートなどが挙げられるが、これらが負の光学異方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取れるものであれば、ポリマーフィルムの材質は前記材料に限定されない。中でもトリアセチルセルロースや環状ポリオレフィンからなるポリマーフィルムが好ましい。また、ポリマーフィルムを２軸延伸することより所望のＲｔｈを発現させてもよい。また、添加剤をポリマーに加えてＲｔｈを調整してもよく、トリアセチルセルロースのＲｔｈを調整する方法としては特開２０００−１１１９１４号、特開２００１−１６６１４４号の各公報に記載の方法が知られている。
【０１４６】
上記した様に、第３の光学異方性層を、液晶性化合物を含有する組成物から形成してもよい。前記液晶性化合物としては、ディスコティック液晶性化合物又はコレステリック液晶性化合物が好ましく、ディスコティック液晶性化合物がより好ましい。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、負の光学異方性を示す層を形成できる。かかる技術については特開平１１−３５２３２８号公報に開示されている。実質的に水平とは、ディスコティック液晶性分子のチルト角が０±１０°の範囲を意味する。すなわちディスコティック液晶分子の光軸と基板法線方向のなす角度が０±１０°の範囲を意味する。ディスコティック液晶性分子のチルト角が０°ではない（具体的には０±１０°の範囲）斜め配向をさせてもよいし、チルト角が徐々に変化するハイブリット配向をさせてもよい。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。
【０１４７】
第３の光学異方性層を形成する好ましいディスコティック液晶の例については、第１の光学異方性層に使用可能なディスコティック液晶の例と同様であり、その好ましい範囲も同一である。コレステリック液晶性化合物の分子は、螺旋状のねじれ配向により負の光学異方性を示す。コレステリック液晶性分子をらせん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。コレステリック液晶性分子のねじれ配向は公知の方法を用いることで達成可能である。液晶性分子は配向状態で固定されているのが好ましく、重合によって固定化されているのがより好ましい。
【０１４８】
［配向膜］
前記第１、第２及び第３の光学異方性層を、液晶性分子から形成する場合、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、前記第１、第２及び第３の光学異方性層を同一支持体上に順次形成する場合は、支持体／配向膜／第２の光学異方性層／配向膜／第１の光学異方性層／配向膜／第３の光学異方性層、又は、支持体／配向膜／第３の光学異方性層／配向膜／第１の光学異方性層／配向膜／第２の光学異方性層、等のように、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出来る。
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。
【０１４９】
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・ブロジェット法による有機化合物（たとえば、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルジメチルアンモニウムクロライド、ステアリン酸メチル）の累積（ＬＢ膜）のような手段で設けることが出来る。さらに、電場や磁場の付与あるいは光照射によって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。
【０１５０】
配向膜に使用するポリマーの種類は、液晶化合物の配向（特に平均チルト角）に応じて決定する。発現しようとする平均チルト角に応じて表面エネルギーを調整することが好ましい。また、本発明において、第３の光学異方性層を液晶性分子で形成する場合には、配向膜の表面エネルギーを低下させないポリマーを用いることが好ましい。また、第３の光学異方性層をディスコティック液晶性分子を用いて形成する場合は、ラビング処理をしなくてもよく、配向膜が無くても良い。ただし、液晶性分子と透明支持体との密着を改善する目的で、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良い。
【０１５１】
第２の光学異方性層において、正の光学的異方性を持つ液晶性分子のダイレクタ−を透明支持体の長軸方向に対して４５°よりも大きい角度で配向させる場合にはラビング方向に対して直交方向に棒状液晶性分子のダイレクター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。直交配向膜に関しては特開２００２−６２４２７号公報及び特開２００２−２６８０６８号公報に記載されている。
【０１５２】
配向膜の厚さは、０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜３μｍであることがさらに好ましい。なお、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。配向状態で固定化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。したが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、仮支持体上などで形成した各光学異方性層を、必要が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出来る。
【０１５３】
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。
【０１５４】
［光学異方性層の積層］
積層する光学異方性層がいずれも液晶化合物よりなる場合、３層を同一支持体上に逐次積層してもよいし、それぞれを仮支持体上に形成した後、それらを貼り合せてもよいし、２層を支持体上に積層したものに仮支持体上に形成した１層を転写してもよい。
【０１５５】
積層する光学異方性層が、いずれかが液晶化合物よりなる層で、いずれかがポリマーフィルムからなる層である場合、ポリマーフィルムからなる層を液晶化合物からなる層を形成するための支持体として用いることができる。例えば、トリアセチルセルロース等の負の光学異方性を有すポリマーフィルムは、第３の光学異方性層として利用でき、且つ液晶性化合物よりなる第１の光学異方性層の支持体としても利用できる。さらに、その上に、液晶性化合物を塗布して第２の光学異方性層を形成してもよいし、ポリマーフィルムを貼り合せて第２の光学異方異性層を形成してもよい。また、延伸したポリマーフィルムを第２の光学異方性層として用いた場合、該フィルムの一方の面に、液晶性化合物からなる本発明の光学異方性を形成し、さらにその上にもしくはフィルムの他の面に、第３の光液晶化合物を積層塗布して、仮支持体上に形成した液晶層を転写して、又はポリマーフィルムを貼り合わせることによって、第３の光学異方性層を形成してもよい。
【０１５６】
液晶化合物を塗布する支持体として用いられるポリマーフィルムは、前記第２及び第３の光学異方性層のいずれかの層としても利用できるし、偏光子の保護フィルムとしても利用できるし、そのどちらの機能も兼ね備えたフィルムとしても利用できる。なお、後述する本発明の楕円偏光板の好ましい形態は、偏光子、第２、第１、及び第３の光学異方性層がこの順で積層されたものであるが、最終的にこの順になれば、積層していく順序は問われない。
【０１５７】
［支持体］
本発明の位相差板及び楕円偏光板は、支持体を有していてもよく、該支持体としては透明支持体が好ましい。透明支持体としてはガラス板又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。支持体の厚みは、１０〜５００μｍであることが好ましく、３０〜２００μｍであることがさらに好ましい。
【０１５８】
支持体とその上に設けられる層（接着層、配向膜あるいは光学異方性層）との接着を改善するために、透明支持体に表面処理（例えば、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線処理、火炎処理など）を実施してもよい。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であることが好ましい。
【０１５９】
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。支持体は、光学異方性が小さいことも好ましい。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。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、ポリメタクリレート及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。環状ポリオレフィンとしては、特公平２−９６１９号記載のテトラシクロドデセン類の開環重合体又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。
【０１６０】
［楕円偏光板］
本発明の位相差板は、液晶表示装置において使用されるλ／４板、光ディスクの書き込み用のピックアップ、ＧＨ−ＬＣＤやＰＳ変換素子に使用されるλ／４板、あるいは反射防止膜として利用されるλ／４板として、特に有利に用いられる。なお、λ／４板は、一般に偏光膜と組み合わせて使用される。よって、位相差板と偏光膜とを組み合わせた楕円偏光板として構成しておくと、容易に反射型及び半透過型液晶表示装置のような用途とする装置に組み込むことができる。
【０１６１】
本発明の楕円偏光板は、本発明の位相差板と直線偏光子とを有する。本発明の楕円偏光板において、前記第１及び第２の光学異方性層及び直線偏光膜の光学的向きは、全体がほぼ完全な円偏光になるように積層する。このように光学的な向きを設定することで、広い波長領域でλ／４を達成する広帯域λ／４板を提供することができる。例えば、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になる方向）との角度を７５°、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１５°に設定することで可視領域全体で円偏光、すなわち広帯域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１５゜、そして、前記第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。
【０１６２】
本発明の楕円偏光板の好ましい形態は、直線偏光膜、第２、第１及び第３の光学異方性層はこの順に積層された楕円偏光板である。
【０１６３】
本明細書において、広域帯λ／４板とは、具体的には、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ及び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最も好ましい。
【０１６４】
図１は、楕円偏光板の代表的な態様を示す断面模式図である。図１に示す楕円偏光板は、両面を保護フィルム（Ｔ１、Ｔ２）により挟まれた直線偏光膜（Ｐ）、第２の光学異方性層（Ａ）、第１の光学異方性層（Ｂ）、及び第３の光学異方性層（Ｃ）を、この順に積層した構成を有する。図２は、光学異方性層の遅相軸の方向と直線偏光膜の偏光透過軸又は偏光吸収軸の方向とを示す平面図である。図２中、第２の光学異方性層（Ａ）の遅相軸（ａ）と第１の光学異方性層（Ｂ）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。また、図２中、第２の光学異方性層（Ａ）の遅相軸（ａ）と直線偏光膜の偏光透過軸又は偏光吸収軸（ｐ１）との角度（β）は、１０〜２０゜であるのが好ましい。
【０１６５】
本発明の楕円偏光板は、本発明の位相差板と直線偏光膜から構成される。直線偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜及び染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。偏光膜の偏光軸（透過軸）は、フィルムの延伸方向に垂直な方向に相当する。偏光膜は、一般に保護膜を有する。透明支持体をポリマーフィルムからなる光学異方性層として機能させることもできるし、偏光膜の片側の保護膜として機能させることもできる。透明支持体とは別に保護膜を用いる場合は、保護膜として光学的等方性が高いセルロースエステルフィルム、特にトリアセチルセルロースフィルムや環状ポリオレフィンフィルムを用いることが好ましい。
【０１６６】
本発明による楕円偏光板においては、該保護フィルムのＲｔｈが前記第３の光学異方性層のＲｔｈよりも３０ｎｍ以上小さい。該保護フィルムのＲｔｈは０〜５０ｎｍであることが好ましく、０〜３０ｎｍであることがより好ましく、０〜２０ｎｍであることが最も好ましい。
【０１６７】
本発明による楕円偏光板の異なる形態においては、片面にしか保護膜を有さない直線偏光膜を用いてもよい。すなわち、直線偏光膜と前記第１の光学異方性層の間には保護膜が無く、実質的に光学的等方性の粘着材層又は接着剤層のみが介在する。
【０１６８】
［液晶表示装置］
本発明の液晶表示装置は、前記楕円偏光板を少なくとも有し、反射型、半透過型、透過型液晶表示装置等が含まれる。液晶表示装置は一般的に、偏光板、液晶セル、及び必要に応じて位相差板、反射層、光拡散層、バックライト、フロントライト、光制御フィルム、導光板、プリズムシート、カラーフィルター等の部材から構成されるが、本発明においては前記楕円偏光板を使用することを必須とする点を除いて特に制限は無い。また前記楕円偏光板の使用位置は特に制限はなく、また、１カ所でも複数カ所でも良い。液晶セルとしては特に制限されず、電極を備える一対の透明基板で液晶層を狭持したもの等の一般的な液晶セルが使用できる。液晶セルを構成する前記透明基板としては、液晶層を構成する液晶性を示す材料を特定の配向方向に配向させるものであれば特に制限はない。具体的には、基板自体が液晶を配向させる性質を有していている透明基板、基板自体は配向能に欠けるが、液晶を配向させる性質を有する配向膜等をこれに設けた透明基板等がいずれも使用できる。また、液晶セルの電極は、公知のものが使用できる。通常、液晶層が接する透明基板の面上に設けることができ、配向膜を有する基板を使用する場合は、基板と配向膜との間に設けることができる。前記液晶層を形成する液晶性を示す材料としては、特に制限されず、各種の液晶セルを構成し得る通常の各種低分子液晶物質、高分子液晶物質及びこれらの混合物が挙げられる。また、これらに液晶性を損なわない範囲で色素やカイラル剤、非液晶性物質等を添加することもできる。
【０１６９】
前記液晶セルは、前記電極基板及び液晶層の他に、後述する各種の方式の液晶セルとするのに必要な各種の構成要素を備えていても良い。前記液晶セルの方式としては、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＳＴＮ（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）方式、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）方式、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｍｉｃｒｏｃｅｌｌ）方式、ハーフトーングレイスケール方式、ドメイン分割方式、あるいは強誘電性液晶、反強誘電性液晶を利用した表示方式等の各種の方式が挙げられる。また、液晶セルの駆動方式も特に制限はなく、ＳＴＮ−ＬＣＤ等に用いられるパッシブマトリクス方式、並びにＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）電極、ＴＦＤ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ）電極等の能動電極を用いるアクティブマトリクス方式、プラズマアドレス方式等のいずれの駆動方式であっても良い。カラーフィルターを使用しないフィールドシーケンシャル方式であってもよい。
【０１７０】
本発明における楕円偏光板は、反射型及び半透過型液晶表示装置に好ましく用いられる。反射型液晶表示装置は、反射板、液晶セル及び偏光板を、この順に積層した構成を有する。位相差板は、反射板と直線偏光膜との間（反射板と液晶セルとの間又は液晶セルと直線偏光膜との間）に配置される。反射板は、液晶セルと基板を共有していてもよい。半透過反射型液晶表示装置は、電液晶セルと、該液晶セルより観察者側に配置された偏光板と、前記偏光板と前記液晶セルの間に配置される少なくとも１枚の位相差板と、観察者から見て前記液晶層よりも後方に設置された半透過反射層を少なくとも備え、さらに観察者から見て前記半透過反射層よりも後方に少なくとも１枚の位相差板と偏光板とを有す。このタイプの液晶表示装置では、バックライトを設置することで反射モードと透過モード両方の使用が可能となる。
【０１７１】
前記液晶表示装置において、少なくとも１枚の位相差板と偏光板は楕円偏光板として機能する。本発明における液晶表示装置は、本発明の楕円偏光板を少なくとも１ヶ所に用いたものである。なお、本発明において、必ずしも偏光子と本発明の位相差板と一体化して楕円偏光板とした後に、液晶表示装置に組み込むことは必要でなく、第１の光学異方性層、偏光子をそれぞれ組み込み、最終的に液晶表示装置内部で本発明の楕円偏光板となっていれば本発明の液晶表示装置の範囲に含まれる。本発明の液晶表示装置の好ましい態様は、黒表示時の液晶セル中の液晶分子のダイレクターを層平行面に投影した軸の平均方向と、第１の光学異方性層中のハイブリッド配向した分子のダイレクターを層平行面に投影した方向とが実質的に平行となる態様である。液晶セル中の液晶性分子のダイレクターは、基板の対向面に設けられた配向膜のラビング方向によって所望の向きに調整することができる。
【０１７２】
本発明の位相差板及び楕円偏光板は前記用途に限らず、その他の種々の用途に供することが出来る。たとえば、ホスト−ゲスト型液晶表示装置、タッチパネル、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子などの反射防止膜、反射型偏光板などに用いることができる。
【実施例】
【０１７３】
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出来る。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例に制限されるものではない。なお、トリアセチルセルロースフィルム、光学異方性層の面内、及び厚み方向のレターデーション値は複屈折計（王子計測機器（株）製ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）で測定できる。
［実施例１］
（位相差板の作製）
Ｒｔｈが４０ｎｍであるトリアセチルセルロースフィルムの両面をけん化処理し、その片面にポリビニルアルコール（クラレ（株）製  ＭＰ−２０３）の希釈液を塗布し、膜を形成した。この膜をラビング処理し、配向膜とした後、この配向膜のラビング面上に、下記の組成のディスコティック液晶を含む塗布液を、スピンコート塗布し、乾燥、及び加熱（配向熟成）し、さらに紫外線照射して厚さ０．７μｍの液晶固定化層を形成した。このトリアセチルセルロースとディスコティック液晶層との積層体は全体として、波長５８９．３ｎｍにおいてＲｔｈが１００ｎｍである負の光学異方性を有し、第３の光学異方性層Ｃ１として機能することがわかった。
───────────────────────────────
ディスコティック液晶層（Ｃ１）の塗布液組成
───────────────────────────────
下記ディスコティック液晶（１）                    ３２．６質量％
水平配向剤（Ｈ−２）                                ０．７質量％
下記変性トリメチロールプロパントリアクリレート      ３．２質量％
下記増感剤                                          ０．４質量％
下記光重合開始剤                                    １．１質量％
メチルエチルケトン                                ６２．０質量％
───────────────────────────────
【０１７４】
上記作製した第３の光学異方性層Ｃ１を塗布した裏面に再びポリビニルアルコール（クラレ（株）製  ＭＰ−２０３）の希釈液を塗布し、膜を形成し、該膜の表面をラビング処理して配向膜を形成した。この配向膜のラビング処理面上に、下記の組成のディスコティック液晶を含む塗布液を、スピンコート塗布し、乾燥、及び加熱（配向熟成）し、さらに紫外線照射して厚さ４．９μｍの第１の光学異方性層Ｂ１を形成した。同一の方法で、あらかじめ第１の光学異方性層Ｂ１をガラス上に形成し、光学性能を確かめたところ、第１の光学異方性層Ｂ１はラビング方向と直交する方向に遅相軸を有していた。また、５５０ｎｍにおけるレターデーション値（Ｒｅ５５０）は１５０ｎｍであった。クリスタルローテーション法を応用して平均チルト角を測定したところ、下側配向膜界面のチルト角１０°、上側空気界面側のチルト角９０°、平均チルト角５０°であり、ディスコティック液晶性分子がハイブリッド配向していることがわかった。
─────────────────────────────────
ディスコティック液晶層（Ｂ１）の塗布液組成
─────────────────────────────────
下記ディスコティック液晶（１）                    ３２．６  質量％
含フッ素化合物（Ｉ−５２）                          ０．１２質量％
含フッ素化合物（Ｐ−１１）                          ０．０３質量％
下記変性トリメチロールプロパントリアクリレート      ３．２  質量％
下記増感剤                                          ０．４  質量％
下記光重合開始剤                                    １．１  質量％
メチルエチルケトン                                ６２．６  質量％
─────────────────────────────────
【０１７５】
【化５４】
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【０１７６】
一軸延伸したアートンフィルム（ＪＳＲ製）を第２の光学異方性層Ａ１として用いた。光軸はフィルム平面と平行であり、５５０ｎｍで測定したレターデーション値は２６０ｎｍ、Ｎｚファクターは１．０であった。上記作製した光学異方性層Ｂ１と光学異方性層Ｃ１の積層体と前記アートンフィルムを粘着剤で貼り合せた。このとき、光学異方性層Ａ１、光学異方性層Ｂ１、光学異方性層Ｃ１の順になるようにし、光学異方性層Ａ１と光学異方性層Ｂ１の遅相軸は６０°交差するように貼合した。
【０１７７】
（楕円偏光板の作製）
厚さ８０μｍのロール状ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中で連続して５倍に延伸し、乾燥して直線偏光膜を得た。ポリビニルアルコール（クラレ製ＰＶＡ−１１７Ｈ）３％水溶液を接着剤としてケン化処理したトリアセチルセルロースフィルムと貼り合わせ、両面がトリアセチルセルロースによって保護された偏光板を得た。ここで用いたトリアセチルセルロースフィルムのＲｔｈ値は３０ｎｍであった。
【０１７８】
次いで、上記作製した位相差板（光学異方性層Ａ１、光学異方性層Ｂ１及び光学異方性層Ｃ１の積層体）と偏光板を粘着剤で貼り合せ楕円偏光板を作製した。このとき、光学異方性層Ａ１と偏光板が接するように貼り合わせ、偏光板の透過軸と光学異方性層Ａ１、光学異方性層Ｂ１の遅相軸とのなす角はそれぞれ７５°、１５°であった。即ち、作製した楕円偏光板は、図１に示すのと同様の層構成を有し、図２中のβが１５°、αが６０°の楕円偏光板であった。
【０１７９】
［実施例２］
（位相差板の作製）
厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを第３の光学異方性層Ｃ２として機能する透明支持体として用いた。複屈折計（王子計測機器（株）製ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）で測定した５８９．３ｎｍにおけるトリアセチルセルロースフィルムのＲｔｈ値は１００ｎｍであった。上記第３の光学異方性層Ｃ２にポリビニルアルコール（クラレ（株）製  ＭＰ−２０３）の希釈液を塗布し、膜を形成し、膜表面をラビング処理し、配向膜を形成した。この配向膜のラビング処理面上に、実施例１において第１の光学異方性層（Ｂ１）の作製に用いたのと同一組成の塗布液を、スピンコート塗布し、乾燥、及び加熱（配向熟成）し、さらに紫外線照射して厚さ４．９μｍの第１の光学異方性層Ｂ１を形成した。
【０１８０】
実施例１同様、一軸延伸したアートンフィルム（ＪＳＲ製）を第２の光学異方性層Ａ１として用いた。上記作製した光学異方性層Ｂ１と光学異方性層Ｃ２の積層体とアートンフィルムを粘着剤で貼り合せた。このとき、光学異方性層Ａ１、光学異方性層Ｂ１、光学異方性層Ｃ２の順になるようにし、光学異方性層Ａ１と光学異方性層Ｂ１の遅相軸は６０°交差するように貼合した。
（楕円偏光板の作製）
実施例１同様の方法にて楕円偏光板を作製した。即ち、作製した楕円偏光板は、図１に示すのと同様の層構成を有し、図２中のβが１５°、αが６０°の楕円偏光板であった。
【０１８１】
［実施例３］
（位相差板の作製）
実施例１と同様にして、光学異方性層Ｂ１と光学異方性層Ｃ１との積層体を得た。Ｒｔｈが４０ｎｍであるトリアセチルセルロースフィルムの表面をけん化処理し、その上にポリビニルアルコール（クラレ（株）製  ＭＰ−２０３）の希釈液を塗布し、膜を形成し、膜表面にラビング処理を施して配向膜とした。この配向膜のラビング処理面上に、下記の組成の塗布液をスピンコート塗布、乾燥、及び加熱（配向熟成）し、さらに紫外線照射して厚さ１．７３μｍの第２の光学異方性層Ａ２を形成した。光学異方性層Ａ２はラビング方向に遅相軸を有していた。５５０ｎｍにおけるレターデーション値（Ｒｅ５５０）は２６０ｎｍであり、Ｎｚファクターは１．０であった。クリスタルローテーション法を応用して平均チルト角を測定したところ、膜内の平均チルト角が実質０°の水平配向していることが判った。
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光学異方性層Ａ２の塗布液組成
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下記棒状液晶性化合物（１）          １４．５  質量％
上記増感剤                            ０．１５質量％
上記光重合開始剤                      ０．２９質量％
メチルエチルケトン                  ８５．０６質量％
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【０１８２】
実施例１にて作製した光学異方性層Ｂ１と光学異方性層Ｃ１の積層体と光学異方性層Ａ２を粘着剤で貼り合せた。このとき、光学異方性層Ａ２、光学異方性層Ｂ１、光学異方性層Ｃ１の順になるようにし、光学異方性層Ａ２と光学異方性層Ｂ１の遅相軸は６０°交差するように貼合した。
【０１８３】
【化５５】
2005062673.tif 000056
【０１８４】
（楕円偏光板の作製）
偏光板は片面だけがトリアセチルセルロースで保護されたものを用いて、該偏光板の保護されていない面（延伸したポリビニルアルコールよりなる直線偏光膜）と光学異方性層Ａ２（トリアセチルセルロースフィルム面）を光学的に等方性の粘着剤によって貼り合わせ、楕円偏光板を作製した。このとき、偏光板の透過軸と光学異方性層Ａ２、光学異方性層Ｂ１の遅相軸とのなす角はそれぞれ７５°、１５°であった。即ち、作製した楕円偏光板は、図１に示すのと同様の層構成を有し、図２中のβが１５°、αが６０°の楕円偏光板であった。
【０１８５】
［実施例４］
（位相差板の作製）
実施例２と同様に厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを光学異方性層Ｃ２として機能する透明支持体として用い、このトリアセチルセルロースフィルムの片面をけん化処理し、ポリビニルアルコール（クラレ（株）製  ＭＰ−２０３）の希釈液を塗布し、膜を形成した。この膜の表面をラビング処理し、配向膜とした。この配向膜のラビング処理面上に、実施例１において第１の光学異方性層（Ｂ１）の作製に用いたのと同一の組成の塗布液を、スピンコート塗布し、乾燥、及び加熱（配向熟成）し、さらに紫外線照射して厚さ２．４μｍの光学異方性層Ｂ１−１を形成した。この光学異方性層Ｂ１−１を同一の方法で、あらかじめガラス上に作製し、光学性能を確かめたところ、ラビング方向と直交する方向に遅相軸を有していた。５５０ｎｍにおけるレターデーション値（Ｒｅ５５０）は７５ｎｍであった。クリスタルローテーション法を応用して平均チルト角を測定したところ、下側配向膜界面のチルト角１０°、上側空気界面側のチルト角９０°、平均チルト角５０°であり、ディスコティック液晶性分子がハイブリッド配向していることがわかった。
【０１８６】
この光学異方性層Ｂ１−１を同一の方法でもう一枚作製して、約６０度のお湯に浸漬することでディスコティック液晶層のみをトリアセチルセルロースフィルムから剥離し、これを光学異方性層Ｂ１−２とし、上記作製した光学異方性層Ｂ１−１に粘着剤で貼り合せて厚さ４．８μｍの光学異方性層Ｂ２を形成した。このとき、光学異方性層Ｂ１−１と光学異方性層Ｂ１−２の塗布した側の面を表とすると、どちらも表が上になるようにし、それぞれの遅相軸が平行となるように貼合した。２層貼り合せた光学異方性層Ｂ２は５５０ｎｍにおけるレターデーション値（Ｒｅ５５０）が１５０ｎｍであった。
【０１８７】
実施例２と同様に一軸延伸したアートンフィルム（ＪＳＲ製）を光学異方性層Ａ１として用い、上記作製した光学異方性層Ｂ２と光学異方性層Ｃ２の積層体とアートンフィルムを粘着剤で貼り合せた。このとき、光学異方性層Ａ１、光学異方性層Ｂ２、光学異方性層Ｃ２の順になるようにし、光学異方性層Ａ１と光学異方性層Ｂ２の遅相軸は６０°交差するように貼合した。
【０１８８】
（楕円偏光板の作製）
実施例１同様の方法にて楕円偏光板を作製した。即ち、作製した楕円偏光板は、図１に示すのと同様の層構成（但し、第１の光学異方性層Ａは２層からなる）を有し、図２中のβが１５°、αが６０°の楕円偏光板であった。
【０１８９】
［比較例１］〜［比較例３］
実施例１〜３において、光学異方性層Ｂ１の塗布液組成物から含フッ素化合物（Ｉ−５２）及び（Ｐ−１１）を除いた以外は同様にして楕円偏光板を作製した。
【０１９０】
［比較例４］
実施例１において、光学異方性層Ｂ１の代わりに、レターデーションが１５０ｎｍのアートンフィルムＢ２を用いて楕円偏光板を作製した。
【０１９１】
［実施例５］
（視野角測定）
上記作製した楕円偏光板をそれぞれ組み込んだＥＣＢ半透過型の表示装置を作製した。まず、一対の０．７ｍｍの厚みのガラス基板をギャップ４μｍで対向配置した。観察者側のガラス基板には、ＩＴＯ電極、他方のガラス基板にはＩＴＯ電極の対向電極として凹凸をつけたアルミ反射電極を形成した。上下基板の対向面に、ポリイミド膜の表面をラビング処理した配向膜を形成した。上下基板のそれぞれの配向膜のラビング角度は平行（ねじれ角度０度）にした。ガラス基板のギャップに、Δｎ＝０．０８６、誘電率異方性が＋１０．０のネマチック液晶を注入し、液晶セル（ＬＣ）を作製した。
【０１９２】
この液晶セルを用いて、図３に示す層構成の液晶表示装置を作製した。液晶セルＬＣの下側に、実施例１〜４で作製した楕円偏光板（図中、第１の光学異方性をＢ、第２の光学異方性層をＡ、第３の光学異方性層をＣ、偏光板をＰ１で示した）を、第１の光学異方性層Ｂ（実施例１〜３において光学異方性層Ｂ１、実施例４において光学異方性層Ｂ２）のダイレクター方向（遅相軸と直交方向）が、液晶セルＬＣの上下基板のラビング方向と平行になるように配置した。即ち、黒表示時の液晶セルＬＣ中の液晶分子のダイレクターを層平行面に投影した軸の平均方向と、前記第１の光学異方性層中のハイブリッド配向した分子のダイレクターを層平行面に投影した方向とが実質的に平行となる様に貼り合わせた。
【０１９３】
また、実施例で用いたアートンフィルムと同様のものでレターデーションがそれぞれ１５０ｎｍの光学異方性層Ｄ、２６０ｎｍの光学異方性層Ｅの２枚をＤとＥの遅相軸が６０°で交差するように積層し、さらに偏光板Ｐ２を、その透過軸と光学異方性層Ｅの遅相軸が１５°で交差するようにして貼り合わせた積層体を作製し、この積層体を、光学異方性層Ｄの遅相軸が液晶セルＬＣの上下基板のラビング方向と平行になるように配置した。図４に、液晶セル上側の光学異方性層Ｄの遅相軸ｄ、光学異方性層Ｅの遅相軸ｅ、及び偏光板Ｐ２の透過軸ｐ２の関係を示した。作製した液晶表示装置では、光学異方性層Ｅの遅相軸ｅと、偏光板Ｐ２の透過軸ｐ２との交差角度βが１５°であり、光学異方性層Ｅの遅相軸ｅと光学異方性層Ｄの遅相軸ｄとの交差角αは６０°であった。
【０１９４】
続いて、通常の室内蛍光灯照明下で、分光放射輝度計を用いて、液晶表示装置の下側からの透過輝度の測定を行った。このときの観察角度は液晶表示装置を水平に置いたまま、法線から０〜８０°の方向に極角を１０°毎で固定し、それぞれの角度で液晶表示装置の方位角を１０°毎に変えながら輝度を液晶表示装置のＯＮ時とＯＦＦ時のそれぞれ測定し、ＯＮ時とＯＦＦ時の輝度の比であるコントラスト比を算出した。全ての極角、方位角でのコントラスト比を全方位について足し合わせた値を点数評価して、表１に記載した。また、作製した第１の光学異方性層のムラを目視にて観察した。
【０１９５】
【表１】
2005062673.tif 000057
【０１９６】
光学異方性層Ａ１を持つ実施例１、２、及び４は比較例１、２及び４よりもコントラスト比が優れており格子状ムラも観測されない。光学異方性層Ａ２を持つ実施例３は比較例３よりもコントラスト比が優れており格子状ムラが観測されない。従って。本出願の態様によって初めて全方位コントラスト比の高く格子状ムラのない表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０１９７】
【図１】本発明の楕円偏光板の代表的な態様を示す断面図である。
【図２】図１の楕円偏光板の光学異方性層の遅相軸の方向と直線偏光膜の偏光透過軸の方向とを示す平面図である。
【図３】実施例で作製した液晶表示装置の層構成を示す概略断面図である。
【図４】図３の上側光学異方性層（Ｅ、Ｄ）遅相軸の方向と上側偏光板（Ｐ２）の偏光透過軸の方向とを示す平面図である。
【符号の説明】
【０１９８】
Ａ    第２の光学異方性層
Ｂ    第１の光学異方性層
Ｃ    第３の光学異方性層
Ｐ    直線偏光膜
Ｐ１  下側直線偏光板
Ｐ２  上側直線偏光板
Ｔ１  直線偏光膜の保護フィルム
Ｔ２  直線偏光膜の保護フィルム
ＬＣ  液晶セル
Ｄ    アートンフイルム（１５０ｎｍ）からなる上側光学異方性層
Ｅ    アートンフイルム（２６０ｎｍ）からなる上側光学異方性層
ａ    第２の光学異方性層の遅相軸
ｂ    第１の光学異方性層の遅相軸
ｄ    アートンフイルム（１５０ｎｍ）からなる上側光学異方性層の遅相軸
ｅ    アートンフイルム（２６０ｎｍ）からなる上側光学異方性層の遅相軸
ｐ1、ｐ2  偏光透過軸
【図１】
2005062673.tif 000060
【図２】
2005062673.tif 000061
【図３】
2005062673.tif 000062
【図４】
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