(57)【要約】【課題】  液晶表示装置の表示下方向の階調反転現象の軽減と、上下左右方向でのコントラスト視野角の拡大を両立する光学補償フイルムを提供する。【解決手段】  光学異方性層の厚さをｄ（μｍ）、透明支持体のみの厚さ方向のレターデーションをＲｔｈとするとき、ｄがｄ＝−０．０１１５×Ｒｔｈ＋３．０を中心として、ｄ（Ｒｔｈ）±１０％の範囲となる光学補償フイルム。及び、円盤状化合物の長軸（円盤面）と透明支持体界面との成す角の平均をａ（ｄｅｇ．）、円盤状化合物の長軸（円盤面）と空気界面との成す角の平均をｂ（ｄｅｇ．）とする時、各々の平均角が２０≦ａ≦８０、２０≦ｂ≦８０の範囲で且つ、−５／９  ×  ａ  ＋  ４５  ≦  ｂ  ≦  −５／９  ×  ａ  ＋  １１０の関係を満足した光学補償フイルム。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の偏光子と液晶セルとを有する液晶表示装置に用いられる光学補償フイルムであって、透明支持体と円盤状化合物から形成された光学異方性層とを有し、前記円盤状化合物の円盤面とフイルム平面とのなす角度がフイルムの厚さ方向に変化し、そのフイルム平面と円盤状化合物の長軸（円盤面）とのなす角の平均をａ（ｄｅｇ．）とし、空気界面側にて円盤状化合物の長軸（円盤面）と空気界面との成す角の平均をｂ（ｄｅｇ．）とするとき、ａ（ｄｅｇ．）とｂ（ｄｅｇ．）の平均値をβ、透明支持体のみの厚さ方向のレターデーションをＲｔｈ（ｎｍ）とするとき、βが、β＝−０．０００６×Ｒｔｈ2＋０．１１２５×Ｒｔｈ＋３５を中心として、±７％の範囲内の値である光学補償フイルム。
【請求項２】
前記光学異方性層の厚さをｄ（μｍ）、透明支持体のみの厚さ方向のレターデーションをＲｔｈ（ｎｍ）とするとき、ｄが、ｄ＝−０．０１１５×Ｒｔｈ＋３．０を中心として、ｄ（Ｒｔｈ）±１０％の範囲内の値である請求項１に記載の光学補償フイルム。
【請求項３】
前記光学異方性層の厚さをｄ（μｍ）、円盤状化合物の透明支持体界面から空気層までの捩じれ角をφｄｅｇとするとき、φが、φ（ｄ）＝２１．３×ｄ−３９．８を中心として、φ（ｄ）±１５％の範囲内の値である請求項１又は２に記載の光学補償フイルム。
【請求項４】
一対の偏光子と液晶セルとを有する液晶表示装置に用いられる光学補償フイルムであって、透明支持体と円盤状化合物から形成された光学異方性層とを有し、該円盤状化合物の長軸（円盤面）の前記透明支持体との界面における傾斜角の平均をａ（ｄｅｇ．）、円盤状化合物の長軸（円盤面）の液晶セル側、空気界面における傾斜角の平均をｂ（ｄｅｇ．）とする時、各々の傾斜角が２０≦ａ≦８０、２０≦ｂ≦８０の範囲で、且つ
−５／９  ×  ａ  ＋  ４５  ≦  ｂ  ≦  −５／９  ×  ａ  ＋  １１０
の関係を有する光学補償フイルム。
【請求項５】
前記透明支持体のみの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（ｎｍ）と、円盤状化合物から形成された光学異方性層のみの厚さｄ（μｍ）が、
２５５×Ｅｘｐ（−０．６６×ｄ）＜Ｒｔｈ＜３３０×Ｅｘｐ（−０．４６×ｄ）の関係を有する請求項４に記載の光学補償フイルム。
【請求項６】
光弾性係数が１６×１０-12（１／Ｐａ）以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学補償フイルム。
【請求項７】
透明保護膜、偏光膜及び請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学補償フイルムから形成された楕円偏光板。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学補償フイルムを有する液晶表示装置。
【請求項９】
一対の偏光子と、該一対の偏光子に挟持される液晶セルとを有する液晶表示装置であって、該偏光子の少なくとも一方が、請求項７に記載の楕円偏光板である液晶表示装置。
【請求項１０】
上下左右方向のコントラスト１０以上である視野角の和が２４０°以上、下方向階調反転角が３７°以上である請求項８又は９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、液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償フイルム、ならびにそれを用いた楕円偏光板及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶セル、偏光素子および光学補償フイルム（位相差板）からなる。透過型液晶表示装置では、二枚の偏光素子を液晶セルの両側に配置し、一枚または二枚の光学補償フイルムを液晶セルと偏光素子との間に配置する。反射型液晶表示装置では、反射板、液晶セル、一枚の光学補償フイルム、そして一枚の偏光素子の順に配置する。液晶セルは、棒状液晶性分子、それを封入するための二枚の基板および棒状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、棒状液晶性分子の配向状態の違いで、透過型については、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ  Ｂｅｎｄ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ）、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）、反射型については、ＴＮ、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＧＨ（Ｇｕｅｓｔ−Ｈｏｓｔ）のような様々な表示モードが提案されている。
【０００３】
光学補償フイルムは、画像着色を解消し、視野角を拡大するために、様々な液晶表示装置で用いられている。光学補償フイルムとしては、延伸複屈折ポリマーフイルムをはじめとして、透明支持体上に液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償フイルムが一般に使用されている。光学補償フイルムの光学的性質は、液晶セルの光学的性質、具体的には上記のような表示モードの違いに応じて決定される。液晶性分子を用いると、液晶セルの様々な表示モードに対応する様々な光学的性質を有する光学補償フイルムを製造することができる。前述の様々な表示モードに対応し、且つ液晶性分子を利用した種々の光学補償フイルムが、提案されている。
【０００４】
ここで、ＴＮモードの液晶セル中における棒状液晶分子の電圧印加時の配向状態の一例について、棒状液晶分子の極角方向の傾きと液晶層の厚さ方向の位置との関係を図９に、棒状液晶分子の方位角方向の傾きと液晶層の厚さ方向の位置との関係を図１０に示した。図中の曲線は、液晶層への数十点の印加電圧に対応する。なお、図９でのθ極角方向とは、液晶層の層平面をｘｙ平面とした場合に、ｚ軸方向、棒状液晶分子の傾きを意味し、極角＝０°とは液晶層平面に平行を意味し、極角＝９０°とは液晶層の法線方向に一致することを意味する。また、図１０でのφ方位角方向とは、層平面内の直交する軸の一方に対する傾きであり、例えば、液晶セルに向って右側、水平方向をｘ軸＋側とした場合の反時計回りに棒状液晶分子のｘ軸と成す角を意味する。また、図９及び図１０は、液晶表示器用設計シミュレーションソフトウェアによるＴＮ液晶表示モードの一般的配向状態の一例である。
【０００５】
このようなＴＮモード液晶層液晶表示セルの視野角を拡大する光学補償フイルムとして、円盤状液晶をハイブリッド配向させた状態で固定化した補償フイルムが実用化されている（例えば、特許文献１）。この方法では、棒状液晶からなるネマチック液晶セルを、円盤状化合物によって補償しているため、斜めからの入射光に対しても補償が可能であり、表示視野角を格段に拡大することが可能である。この場合、図１１に示すように、棒状液晶分子５２がねじれネマチック配向したＴＮ液晶セル５１に対して、円盤状化合物５３からなる補償フイルム５４ａ、５４ｂを表示面側及びバックライト５５が配置された背面側に配置する。円盤状化合物が配向している方位角方向は、一般的に使用されているノーマリーホワイトモードのＴＮ液晶表示装置では、電圧印加された、黒表示を効果的に補償することによって、上下左右方向の黒透過率を小さくし、視野角を拡大するように設計されている。
【０００６】
視野角を拡大することは円盤状液晶によって達成されたが、表示下方向に発生する階調の反転現象は解消されていなかった。これを説明するために図１２に、駆動状態におけるＴＮ液晶モードの液晶セルの液晶層５１断面におけるネマチック液晶５２のねじれ配向の模式図を示す。紙面に向って左側が表示下方向、右側が上方向を示す。Ａ、Ｂ及びＣの矢印は、観察者の観察方向の例を示す。Ｂ方向からの視点を矢印２の方向に移して行く時、レターデーションは減少し、その後、視点を矢印１の方向に動かして行く時、レターデーションは増加して行く。Ｃ方向から液晶層を観察した場合、レターデーションは最小となり、Ａ方向及びＢ方向からは、レターデーションが同じ値となる。従って、この２方向において透過率は同じとなり、Ｃ方向が最も透過率は低い傾向となる。この透過率の極角方向における最も低い角度が階調レベルによって異なる角度で発生するために、階調レベルの交差（透過率の反転現象）が発生してしまう。この場合の表示面下方向に階調反転が発生する様子を図１３に示す。図１３は市販ＴＮ型液晶ＴＶにおいて、前述の円盤状液晶による視野角拡大のための光学補償フイルムを用いた場合である。正面の輝度レベルを７分割し、その上下方向の輝度変化をプロットすると下３５°付近でＬ１とＬ２が交差する、階調が反転することが分かる。この階調反転が発生する方向をＴＮモード液晶表示ディスプレイにおいては目立ち難い方向である下方向に向けるのが通常の表示装置の設計となっている。
【０００７】
ＴＮモード液晶表示の表示特性を改良する方法として、光学補償フイルム側にもねじれ構造を導入した液晶性光学補償フイルムが提案されている。（特許文献２）ディスコティック液晶性材料のダイレクターとフイルム平面法線とが成す角度が、フイルムの厚さ方向に変化した状態、所謂ハイブリッド配向状態にねじれ構造を導入し固定化したものである。特許文献２によると、その方法では、ノーマリーホワイトのＴＮ液晶において、コントラスト３０が得られる極角角度は、上３２°下４１°左３８°右３８°であったことが示されている。
【０００８】
【特許文献１】特許第２５８７３９８号公報
【特許文献２】特許第３４４５６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述の特許文献１及び特許文献２に示される方法によって、ＴＮ液晶表示の高いコントラストが維持できる視野角領域（コントラスト視野角）は、拡大された。しかし、未だ下方向で発生する階調反転は解決されていなかった。今日、ＴＮモード液晶表示装置が、ノート型パソコン、モニター及びＴＶ等より広く使用されるようになるにつれて、この下方向の階調反転を解決する必要に迫られている。このような状況に鑑み、本発明の目的は、ＴＮ液晶モードによる表示装置の利用を更に拡大するために、下方向の階調反転の改良と上下左右方向でのコントラスト視野角の改善を両立することを、工業的に実現することにある。ここで、階調反転の指標として、前述の図１３におけるＬ１とＬ２の交差する角度を、階調反転角度として定義し、この値を基準に液晶表示装置を評価した。その結果、反転角は３７°以上を有することが表示装置として望ましいことが判明した。円盤状化合物から形成された光学異方性層を有する光学補償フイルムの生産を工業的に成功させるには、上記の特性、即ち、階調反転の改良とコントラスト視野角改善の両立を実現させるとともに、円盤状化合物を高速に均一に塗布しながら硬化、乾燥させて高い生産性で製造し、且つ光学補償フイルムに起因して、認識されるようなムラを表示面に発生させないことが重要である。
【００１０】
本発明は、以上のごとく製造適性の点から薄層化が可能で、且つＴＮモード液晶表示装置において下方向につくられる階調反転の改良とコントラスト視野角の改良とを両立する光学補償フイルムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、透明支持体と、円盤状化合物から形成された光学異方性とを有する光学補償フィルムでは、液晶層の複屈折を、透明支持体及び円盤状化合物から形成された光学異方性層の２層によって補償し得ることに着目し、最も効果的な補償が行える光学異方性層について鋭意検討を行った。その結果、透明支持体のRth等の光学的特性と、光学異方性の厚さ、傾斜角又はねじれ角の値とが、所定の関係を満たす場合に、光学補償能が格段に向上することを見出し、この知見に基いて、本発明を完成するに至った。特性と液晶セルの光学補償が良好に行える補償フイルムを各種製作し、これを液晶表示装置の液晶セルと上下２枚の偏光子との間に配設し、その表示特性を評価することによって、光学補償フイルムの性能を検証した。
更に、液晶層への印加電圧を低減せずに、階調反転に寄与する液晶分子を積極的に補償する、ある円盤状化合物の傾き角方を選択することによっても、階調反転を改善しつつ、広い視野角特性を実現できることを見出し、この知見に基づいて、本発明を完成するに至った。
【００１２】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
（１）透明支持体と円盤状化合物から形成された光学異方性層とを有する光学補償フイルムであって、円盤状化合物の円盤面とフイルム平面とのなす角度がフイルムの厚さ方向に変化し、そのフイルム平面と円盤状化合物の長軸（円盤面）との成す角の平均（ａ  ｄｅｇ．）と空気界面側にて円盤状化合物の長軸（円盤面）と空気界面とのなす角の平均を（ｂ  ｄｅｇ．）とするとき、ａ  ｄｅｇ．とｂ  ｄｅｇ．の平均値をβ、透明支持体のみの厚さ方向のレターデーションをＲｔｈ（ｎｍ）として  β＝−０．０００６×Ｒｔｈ2＋０．１１２５×Ｒｔｈ＋３５を中心として、±７％の範囲内となるように円盤状化合物の傾き角を調整された光学補償フイルムである。
（２）  （１）の光学補償フイルムでは、光学異方性層の厚さをｄ（μｍ）、透明支持体のみの厚さ方向のレターデーションをＲｔｈ（ｎｍ）とするとき、厚さｄが、ｄ＝−０．０１１５×Ｒｔｈ＋３．０を中心として、ｄ±１０％の範囲内となるように光学異方性層の厚さを決定するのが好ましい。
（３）  （１）の光学補償フイルムでは、光学異方性層の厚さをｄ（μｍ）、円盤状化合物の透明支持体界面から空気層までの捩じれ角をφｄｅｇとするとき、φを、φ（ｄ）＝２１．３×ｄ−３９．８を中心として、φ（ｄ）±１５％のねじれ構造とするのが好ましい。
（４）  （１）の光学補償フイルムを用いた液晶表示装置を駆動する際は、光学補償フイルムを抜いた状態において、表示装置として欲する黒透過率となる駆動実効電圧をＶ１とする時、駆動実効電圧をＶ１に較べてその５％〜６０％、小さい駆動電圧とするのが好ましい。
【００１３】
また、前記課題を解決する手段は以下の通りである。
（５）  透明支持体と円盤状化合物から形成された光学異方性層とを有する光学補償フイルムであって、
円盤状化合物の長軸（円盤面）の透明支持体との界面における傾斜角の平均をａ（ｄｅｇ．）、円盤状化合物の長軸（円盤面）の液晶セル側、空気界面における傾斜角の平均をｂ（ｄｅｇ．）とする時、各々を２０≦ａ≦８０、２０≦ｂ≦８０の範囲とし、且つ
−５／９  ×  ａ  ＋  ４５  ≦  ｂ  ≦  −５／９  ×  ａ  ＋  １１０
の関係を有する円盤状化合物の傾斜構造を実現する光学補償フイルムである。
（６）  （５）の光学補償フイルムは、さらに透明支持体のみの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（ｎｍ）と、円盤状化合物から形成された光学異方性層のみの厚さｄ（μｍ）が、２５５×Ｅｘｐ（−０．６６×ｄ）＜Ｒｔｈ＜３３０×Ｅｘｐ（−０．４６×ｄ）である光学異方性層を有するのが好ましい。
【００１４】
熱等の歪みにより発生する位相差の発生を抑制するには、前記１）又は５）の光学補償フイルムは、光弾性係数が１６×１０-12（１／Ｐａ）以下であるのが好ましい。
また、光学補償フイルムは偏光子と共に使用するものであるから、予め、透明保護膜、偏光膜と積層し楕円偏光板としておくと使用する上で効率的であり、有益である。即ち、本発明は、透明保護膜、偏光膜及び前記光学補償フイルムのいずれかを有する楕円偏光板にも関する。
また、本発明は、前記光学補償フイルムのいずれかを有する液晶表示装置、及び一対の偏光子と、該一対の偏光子に挟持される液晶セルとを有する液晶表示装置であって、該偏光子の少なくとも一方が本発明の楕円偏光板である液晶表示装置にも関する。本発明の液晶表示装置は、上下左右方向のコントラスト１０以上である視野角の和が２４０°以上、下方向階調反転角が３７°以上であるのが好ましい。
【００１５】
なお、本明細書において、特に断らない限り、Ｒｅ（λ）、Ｒｔｈ（λ）は各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。Ｒｅ（λ）はＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）において、波長λｎｍの光をフイルム法線方向に入射させて測定される。Ｒｔｈ（λ）は、前記Ｒｅ（λ）、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフイルム法線方向に対して＋４０°傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて測定したレターデーション値、および面内の遅相軸を傾斜軸（回転軸）としてフイルム法線方向に対して−４０°傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて測定したレターデーション値の計３つの方向で測定したレターデーション値を基にＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨが算出する。ここで平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ  ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フイルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フイルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明で開示する光学補償フイルムを、液晶セルと上下の偏光膜との間に配置することで、広いコントラスト視野角と下方向の階調反転の改良を両立することが可能となる。透明支持体のＲｔｈと円盤状化合物の光学異方性によって補償することで、液晶層の厚み方向のレターデーションを透明支持体が担うことができるため、円盤状化合物の縦方向の厚さを薄くすることが可能となる。薄い円盤状化合物層とすることによって、配向欠陥を改善し、均一性を高めることが可能になる。円盤状化合物からなる光学異方性層を製造する際の、乾燥工程、硬化させる工程も短時間で実施可能であり、製造速度を高速化し生産性を向上することができる。従って、工業生産性に優れた光学補償フイルム、楕円偏光板を提供し、表示品位を従来と比較して改良した表示装置を提供することができる。光弾性係数を小さくすることで、補償フイルムに発生する位相差を抑え、液晶表示器を高温に保持した場合に発生する光透過率ムラを解消することができる。
【発明の実施の形態】
【００１７】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の光学補償フイルムの第１の態様は、透明支持体と、該透明支持体上に円盤状化合物から形成された光学異方性層を有し、下記（１）の条件を満足する。さらに（２）及び（３）のいずれかの関係を満足しているのが好ましく、双方を満足しているのがより好ましい。
（１）光学異方性層における前記円盤状化合物の長軸（円盤面）とフイルム平面との成す角の平均ａ（ｄｅｇ．）と空気界面側にて円盤状液晶分子の長軸（円盤面）と空気界面との成す角の平均ｂ（ｄｅｇ．）であるとき、ａ（ｄｅｇ．）とｂ（ｄｅｇ．）の平均値をβとすると、透明支持体のみの厚さ方向のレターデーションをＲｔｈ（ｎｍ）とするとき、β＝−０．０００６×Ｒｔｈ2＋０．１１２５×Ｒｔｈ＋３５の関係が成立していること。
（１）の関係を満たす光学補償フイルムを用いると、上下左右のコントラスト比１０となる表示法線からの極角角度和は２８０°以上になる。上記（１）の条件を満たすβとＲｔｈの関係を、図２に示す。但し、Ｒｔｈが、必ずしもβ（Ｒｔｈ）と一致していなければ、より優れた効果を得られないわけではなく、ある程度の範囲の誤差があっても同様の効果が得られる。透明支持体のβは、β（Ｒｔｈ）を中心として、β（Ｒｔｈ）±１５％程度の範囲内であるのが好ましく、β（Ｒｔｈ）±１０％程度の範囲内であるのがより好ましく、β（Ｒｔｈ）±７％程度の範囲内であるのがさらに好ましい。
【００１８】
（２）光学異方性層の厚さをｄ（μｍ）、前記透明支持体のみの厚さ方向のレターデーションをＲｔｈ（ｎｍ）とするとき、ｄ＝−０．０１１５×Ｒｔｈ＋３．０の関係が成立していること。
（２）の関係が成立する光学補償フイルムを用いると、従来に比較してコントラスト視野角が改善され、上下左右のコントラスト１０となる表示法線からの極角角度和は２８０°以上となる。（２）の条件を満たすｄとＲｔｈとの関係を図１に示す。但し、ｄが必ずしもｄ（Ｒｔｈ）と一致していなければ、本願発明の効果を得られないわけではなく、ある程度の範囲の誤差があっても同様の効果が得られる。光学異方性層の厚みｄは、ｄ（Ｒｔｈ）を中心として、ｄ（Ｒｔｈ）±３０％程度の範囲内であるのが好ましく、ｄ（Ｒｔｈ）±２０％程度の範囲内であるのがより好ましく、ｄ（Ｒｔｈ）±１０％程度の範囲内であるのがさらに好ましい。
【００１９】
（３）光学異方性層の厚さをｄ（μｍ）、円盤状化合物の透明支持体界面から空気層までの捩じれ角をφｄｅｇとするとき、φ（ｄ）＝２１．３×ｄ−３９．８の関係が成立する。
（３）の関係を満たす光学補償フイルムを用いると、その円盤状液晶性分子層の厚さにおいて、表示下方向の階調反転を最も改良できる。上記（３）の条件を満たすφとｄとの関係を図３（右下直線）に示す。また、光学異方性層の厚みが異なる３種の光学補償フィルムを実際に３種作製し、その厚みｄと階調反転角との関係を併せて図３（左上直線）に併せて示す。但し、ねじれ角φが、必ずしもφ（ｄ）と一致していなければ、より優れた効果を得られないわけではなく、ある程度の範囲の誤差があっても同様の効果が得られる。φは、φ（ｄ）を中心として、φ（ｄ）±３０％程度の範囲内であるのが好ましく、φ（ｄ）±２０％程度の範囲内であるのがより好ましく、φ（ｄ）±１５％程度の範囲内であるのがさらに好ましい。
【００２０】
本発明の光学補償フイルム、第２の態様は、上記（５）の条件を満足する。
透明支持体と円盤状液晶性光分子層からなる光学補償フイルムであって、その円盤状化合物の長軸（円盤面）の前記透明支持体との界面における傾斜角の平均ａ（ｄｅｇ．）、及び円盤状化合物の長軸（円盤面）の空気界面（液晶表示装置に組み込まれた場合は液晶セルとの界面）における傾斜角の平均ｂ（ｄｅｇ．）が異なる種々の光学補償フイルムを作製した。作製した試料におけるａ及びｂと階調反転角との関係を図４のグラフに示す。作製した光学補償フイルムを実際に液晶表示装置の光学補償に用いたところ、上記（４）の関係を満足する傾斜角の平均ａ及びｂを有する光学補償フイルムは、いずれも、下方向階調反転角度は表示法線方向から下方向に３８°以上であった。この条件においては、階調反転の発生が特に抑制され、且つ広いコントラスト視野角特性をもつ液晶表示装置が実現できる。傾斜角の平均ａとｂは光学異方性層を斜め切削し、偏光ラマン分光法で測定し、各部分での分子の平均チルト角から求めた。
【００２１】
更に本発明者は、第２の態様の光学補償フイルムが上記（６）の条件を満足すると、補償機能に特に優れた光学補償フイルムとなることを見出した。即ち、前記ａとｂの角度条件下において、前記透明支持体のみの厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（ｎｍ）と、前記光学異方性層のみの厚さｄ（μｍ）が、上記（６）に示す式２５５×Ｅｘｐ（−０．６６×ｄ）  ＜  Ｒｔｈ  ＜  ３３０×Ｅｘｐ（−０．４６×ｄ）の関係を満足する光学補償フイルムを、液晶セルと上下の偏光子との間に挿入すると、広いコントラスト視野角が得られ、階調反転角度の拡大と広いコントラスト視野角の両立条件になる。これは、光学異方性層の厚みと、透明支持体のＲｔｈとの関係に着目し、厚みｄが異なる種々の光学異方性層を、Ｒｔｈが異なる種々の透明支持体上に形成した光学補償フイルムを作製し、それらをＴＮモード液晶セルの光学補償に用いて、表示コントラストを測定した結果、明確となったものである。
検証した光学異方性層の厚さｄと透明支持体のＲｔｈを図５に示す。コントラストが１０以上となる表示面法線からの極角角度を上下・左右で求め、その和を求めた。グラフ中の〇印の点は、上下・左右の和が２４０以上であった点である。
【００２２】
図５のグラフに示した結果からわかるように、ｙ＝２５５×ｅ-0.66×の曲線より上方で、且つｙ＝３３０×ｅ-0.46×の曲線より下方、即ち、関係式を満たす光学補償フイルムは、いずれもコントラスト比が１０以上となる極角の上下・左右の和が２４０以上であり、視野角特性に優れていることがわかる。また、前記関係式を満足しない光学補償フイルムは、いずれもコントラスト視野角が狭いことがわかる。
【００２３】
また、第１及び第２の形態の光学補償フイルムは、光弾性係数が、１６×１０-12（１／Ｐａ）以下であるのが好ましく、１５．５×１０-12（１／Ｐａ）以下であるのがより好ましい。下限値については特に制限はなく、０に近づくほど好ましい。光弾性係数が前記範囲であると、熱等の歪みにより発生する光学補償フイルムの位相差を抑えることができ、光漏れ量が少なくなるので好ましい。光学補償フイルムの光弾性係数は、支持体の光弾性係数とほぼ一致し、その素材に大きく影響を受けるので、支持体の素材を選択することによって、前記範囲に調整することができる。支持体の素材については後述するが、主としてトリアセチルセルロースやノルボルネンからなる支持体を用いると、光弾性係数をより制御し易くなるので好ましい。また、光弾性係数が前記範囲であり、且つ前記光学異方性層が、ねじれ配向した円盤状化合物からなる層であると、熱等の歪みにより位相差が発生するのを軽減できる。従って、かかる光学補償フイルムを用いると、液晶表示装置を長期間使用したり、過酷な条件下で使用して、高熱に曝されても、光学補償フイルムの光学特性の変動に起因した光漏れが生じ難い。
光弾性係数は、日本分光社製、エリプソメーターＭ−１５０などの測定装置を用いて測定することができる。
【００２４】
以下、本発明の光学補償フイルムの材料及び作製方法等について、詳細に説明する。
［支持体］
本発明の支持体は、透明であるのが好ましく、具体的には、光透過率が８０％以上であるのが好ましい。その材料については特に制限はなく、ガラス板及びポリマーフイルム等を用いることができる。中でも、ポリマーフイルムが好ましい。ポリマーフイルムを構成するポリマーの例には、セルロースエステル（例、セルロースのモノ乃至トリアシレート体）、ノルボルネン系ポリマーおよびポリメチルメタクリレートが含まれる。市販のポリマー（ノルボルネン系ポリマーでは、アートン及びゼオネックスいずれも商品名））を用いてもよい。又、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現し易いポリマーであっても、ＷＯ００／２６７０５号明細書に記載のように、分子を修飾することで複屈折の発現性を制御すれば、本発明の光学フイルムに用いることもできる。
【００２５】
中でもセルロースエステルが好ましく、セルロースの低級脂肪酸エステルがさらに好ましい。低級脂肪酸とは、炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味する。特に、炭素原子数が２〜４のセルロースアシレートが好ましい。セルロースアセテートが特に好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよい。
セルロースアセテートの粘度平均重合度（ＤＰ）は、２５０以上であることが好ましく、２９０以上であることがさらに好ましい。又、セルロースアセテートは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるＭｗ／Ｍｎ（Ｍｗは質量平均分子量、Ｍｎは数平均分子量）の分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なＭｗ／Ｍｎの値としては、１．０〜１．７であることが好ましく、１．０〜１．６５であることがさらに好ましい。
【００２６】
また、酢化度が５５．０〜６２．５％であるセルロースアセテートを使用することが好ましい。酢化度は、５７．０〜６２．０％であることがさらに好ましい。酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ＡＳＴＭ：Ｄ−８１７−９１（セルロースアセテート等の試験法）におけるアセチル化度の測定および計算によって求められる。
【００２７】
通常、セルロースアセテートは、セルロースの２位、３位、６位のヒドロキシルが均等に置換されるのではなく、６位の置換度が小さくなる傾向がある。前記透明支持体に用いるセルロースアセテートは、セルロースの６位置換度が、２位、３位に比べて同程度または多い方が好ましい。２位、３位、６位の置換度の合計に対する、６位の置換度の割合は、３０〜４０％であることが好ましく、３１〜４０％であることがさらに好ましく、３２〜４０％であることが最も好ましい。６位の置換度は、０．８８以上であることが好ましい。
これらの具体的なアシル基、及びセルロースアシレートの合成方法は，発明協会公開技報（公技番号２００１−１７４５、２００１年３月１５日発行  発明協会）の９ページに詳細に記載されている。
【００２８】
透明支持体として用いるポリマーフイルムは、光学補償能に寄与しているのが好ましく、そのためには、所望のレターデーション値を有することが好ましい。
【００２９】
透明支持体のレターデーション値は光学補償フイルムが用いられる液晶セルやその使用の方法に応じて好ましい範囲が異なるが、Ｒｅレターデーション値は０〜２００ｎｍであるのが好ましい。
【００３０】
ポリマーフイルムのレターデーションを調整するためには、延伸のような外力を与える方法が一般的である。又、必要であれば、光学異方性を調節するためのレターデーション上昇剤、光学的異方性を低下させるために化合物、又は波長分散調整剤をポリマーフイルム中に添加してもよい。セルロースアシレートフイルムのレターデーションを調整するには、芳香族環を少なくとも二つ有する芳香族化合物をレターデーション上昇剤として使用することが好ましい。芳香族化合物は、セルロースアシレート１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部の範囲で使用することが好ましい。また、二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。例えば、欧州特許０９１１６５６Ａ２号明細書、特開２０００−１１１９１４号、同２０００−２７５４３４号公報等記載の化合物等が挙げられる。
以下にポリマーフイルムの光学的異方性を低下させるための化合物として使用可能な例示化合物、及び波長分散調整剤として使用可能な例示化合物を示すが、以下の化合物に限定されるものではない。
【００３１】
光学的異方性を低下させるための化合物の例示
【００３２】
【化１】
2005309364.tif 000002
【００３３】
波長分散調整剤の例示
【００３４】
【化２】
2005309364.tif 000003
【００３５】
更には、前記透明支持体として用いるセルロースアセテートフイルムの吸湿膨張係数は、３０×１０-5／％ＲＨ以下であるのが好ましい。吸湿膨張係数は、１５×１０-5／％ＲＨ以下とすることが好ましく、１０×１０-5／％ＲＨ以下であることがさらに好ましい。また、吸湿膨張係数は小さい方が好ましいが、通常は、１．０×１０-5／％ＲＨ以上の値である。吸湿膨張係数は、一定温度下において相対湿度を変化させた時の試料の長さの変化量を示す。
この吸湿膨張係数を調節することで、光学補償フイルムの光学補償機能を維持したまま、額縁状の透過率上昇（歪みによる光漏れ）を防止することができる。
吸湿膨張係数の測定方法について以下に示す。作製したポリマーフイルムから幅５ｍｍ。長さ２０ｍｍの試料を切り出し、片方の端を固定して２５℃、２０％ＲＨ（Ｒ0）の雰囲気下にぶら下げた。他方の端に０．５ｇの重りをぶら下げて、１０分間放置し長さ（Ｌ0）を測定した。次に、温度は２５℃のまま、湿度を８０％ＲＨ（Ｒ1）にして、長さ（Ｌ1）を測定した。吸湿膨張係数は下式により算出することができる。測定は同一試料につき１０サンプル行い、平均値を採用する。
吸湿膨張係数［／％ＲＨ］＝｛（Ｌ1−Ｌ0）／Ｌ0｝／（Ｒ1−Ｒ0）
【００３６】
ポリマーフイルムの吸湿による寸度変化を小さくするには、疎水基を有する化合物又は微粒子等を添加することが好ましい。疎水基を有する化合物としては、分子中に脂肪族基や芳香族基のような疎水基を有する可塑剤や劣化防止剤から選択するのが好ましい。これらの化合物の添加量は、調整する溶液（ドープ）に対して０．０１〜１０質量％の範囲にあることが好ましい。又、ポリマーフイルム中の自由体積を小さくすればよく、具体的には、後述のソルベントキャスト方法による成膜時の残留溶剤量が少ない方が自由堆積が小さくなる。セルロースアセテートフイルムに対する残留溶剤量が、０．０１〜１．００質量％の範囲となる条件で乾燥することが好ましい。
【００３７】
ポリマーフイルムに添加する上記した添加剤又は種々の目的に応じて添加する添加剤（例えば、紫外線防止剤、剥離剤、帯電防止剤、劣化防止剤（例、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン）、赤外吸収剤を等）は、固体でもよく油状物でもよい。また、フイルムが多層から形成される場合、各層の添加物の種類や添加量が異なってもよい。これらの詳細は、上記の公技番号  ２００１−１７４５号技法の１６頁〜２２頁に詳細に記載されている素材が好ましく用いられる。各素材の添加量は、その機能が発現する限りにおいて特に限定されないが、ポリマーフイルム全組成物中、０．００１〜２５質量％であるのが好ましい。
【００３８】
［ポリマーフイルムの製造方法］
ポリマーフイルムは、ソルベントキャスト法によりを製造することが好ましい。ソルベントキャスト法では、ポリマー材料を有機溶媒に溶解した溶液（ドープ）を用いてフイルムを製造する。前記ソルベントキャスト法では、ドープをドラムまたはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフイルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が１８〜３５％となるように濃度を調整することが好ましい。ドラムまたはバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。
ドープは、表面温度が１０℃以下のドラムまたはバンド上に流延することが好ましい。流延してから２秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。得られたフイルムをドラムまたはバンドから剥ぎ取り、さらに１００〜１６０℃まで逐次温度を変えた高温風で乾燥して残留溶剤を蒸発させることもできる。以上の方法は、特公平５−１７８４４号公報に記載がある。この方法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮することができる。この方法を実施するためには、流延時のドラムまたはバンドの表面温度においてドープがゲル化することが必要である。
【００３９】
流延工程では１種類のセルロースアシレート溶液を単層流延してもよいし、２種類以上のセルロースアシレート溶液を同時及び又は逐次共流延してもよい。
上記のような二層以上の複数のセルロースアシレート溶液を共流延する方法としては、例えば、支持体の進行方向に間隔を置いて設けた複数の流延口からセルロースアシレートを含む溶液をそれぞれ流延させて積層させる方法（例えば、特開平１１−１９８２８５号公報記載の方法）、２つの流延口からセルロースアシレート溶液を流延する方法（特開平６−１３４９３３号公報記載の方法）、高粘度セルロースアシレート溶液の流れを低粘度のセルロースアシレート溶液で包み込み、その高、低粘度のセルロースアシレート溶液を同時に押出す方法（特開昭５６−１６２６１７号公報記載の方法）等が挙げられる。本発明ではこれらに限定されるものではない。
これらのソルベントキャスト方法の製造工程については、前記の公技番号  ２００１−１７４５の２２頁〜３０頁に詳細に記載され、溶解、流延（共流延を含む）、金属支持体、乾燥、剥離、延伸などに分類される。
【００４０】
前記支持体として用いるフイルムの厚さは、１５〜１２０μｍであるのが好ましく、３０〜８０μｍであるのがより好ましい。
【００４１】
［ポリマーフイルムの表面処理］
ポリマーフイルムは、表面処理を施すことが好ましい。表面処理には、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理および紫外線照射処理が含まれる。これらについては、詳細が前記の公技番号  ２００１−１７４５の３０頁〜３２頁に詳細に記載されている。これらの中でも特に好ましくは、アルカリ鹸化処理でありセルロースアシレートフイルムの表面処理としては極めて有効である。
【００４２】
アルカリ鹸化処理は、鹸化液中に浸漬、鹸化液を塗布する等何れでもよいが、塗布方法が好ましい。塗布方法としては、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、バーコーティング法及びＥ型塗布法を挙げることができる。アルカリ鹸化処理液は、水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液が挙げられ、水酸化イオンの規定濃度は、０．１〜３．０Ｎの範囲にあることが好ましい。更に、アルカリ処理液として、フイルムに対する濡れ性が良好な溶媒（例、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、メタノール、エタノール等）、界面活性剤、湿潤剤（例えば、ジオール類、グリセリン等）を含有することで、鹸化液の透明支持体に対する濡れ性、鹸化液の経時安定性等が良好となる。具体的には、例えば、特開２００２−８２２２６号公報、ＷＯ０２／４６８０９号公報に内容の記載が挙げられる。
【００４３】
表面処理の代わりに、表面処理に加えて下塗り層（特開平７−３３３４３３号公報記載），或は疎水性基と親水性基との両方を含有するゼラチン等の樹脂層を一層のみ塗布する単層法第１層として高分子フイルムによく密着する層（以下、下塗第１層と略す）を設け、その上に第２層として配向膜とよく密着するゼラチン等の親水性の樹脂層（以下、下塗第２層と略す）を塗布する所謂重層法（例えば、特開平１１−２４８９４０号公報記載）の内容が挙げられる。
【００４４】
［光学異方性層］
本発明の光学補償フイルムは、円盤状液晶性材料から形成された光学異方性層を有する。以下、光学異方性層の好ましい態様について詳細を記述する。
光学異方性層は、液晶表示装置の黒表示における液晶セル中の液晶化合物を補償するように設計することが好ましい。黒表示における液晶セル中の液晶化合物の配向状態は、液晶表示装置のモードにより異なる。この液晶セル中の液晶化合物の配向状態と補償フイルムの配向の関係に関しては、ＩＤＷ’００、ＦＭＣ７−２、Ｐ４１１〜４１４に記載されている。
【００４５】
本発明の第１の形態においては、前記光学異方性層において、前記円盤状化合物は、その円盤面と層平面とのなす角度の平均がフイルムの厚さ方向に変化するハイブリッド配向状態であり、且つ前述（３）を満たすために平均のねじれ角φで厚さ方向にねじれた配向状態に固定されている。図６に、円盤状化合物の配向状態を模式的に示す。図６に示す様に、本発明の光学補償フイルムは、透明支持体３と光学異方性層４とからなる。光学異方性層４は、コーンの範囲で傾斜角がそれぞれ揺らいでいる円盤状化合物ｄが、平均ねじれ角φでねじれ配向しているとともに、透明支持体界面から空気界面へ、厚さ方向に傾斜角（長軸ｄｅと層平面とのなす角）の平均が増加するハイブリッド配向した状態に固定されている。表示面側から補償フイルムを観察した場合に、液晶層のねじれの向きと逆向きとなるように配置する。例えば、表示側偏光膜と液晶セルとの間に本発明の光学補償フイルムを配置し、且つ光学異方性層を液晶セル側にして配置する場合は、図６中、下から上の矢印で示したａの向きに観察することになり、液晶セルのねじれ配向と逆向きのねじれ配向に固定されている。一方、背面側偏光膜と液晶セルとの間に本発明の光学補償フイルムを配置し、且つ光学異方性層を液晶セル側にして配置する場合は、図６中、上から下の矢印で示したｂの向きに観察することになり、液晶セル中の液晶分子のねじれ配向と逆向きのねじれ配向に固定されている。
【００４６】
第１の形態においては光学異方性層の好ましいβ（ａ，ｂの平均）、及び好ましい平均のねじれ角φは、上記（１）〜（３）を満たす様に、透明支持体のＲｔｈや光学異方性層の厚さｄ等に応じて決定される。
【００４７】
前記光学異方性層において、円盤状化合物はハイブリッド配向しているので、円盤状化合物の長軸（円盤面の長径）の層平面に対する傾斜角度の平均は、光学異方性層の深さ方向、透明支持体界面からの距離の増加と共に増加または減少している。傾斜角の平均は、距離の増加と共に増加することが好ましい。さらに、傾斜角度の平均の変化としては、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、あるいは、増加及び減少を含む間欠的変化が可能である。間欠的変化は、厚さ方向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。本発明では、傾斜角度の平均が変化しない領域を含んでいても、全体として増加または減少していればよい。さらに、傾斜角度の平均は連続的に変化することが好ましい。
【００４８】
また、前記光学異方性層において、円盤状化合物はねじれ配向しているので、円盤状化合物の長軸（円盤面の長径）の向きは、光学異方性層の厚さ方向に一方の界面から他方の界面に向かって、平均ねじれ角φだけねじれている。光学異方性層中のねじれ配向は１ピッチ未満であるのが好ましい。ねじれ配向の方向は、時計回りであっても、反時計回りであってもよいが、前述した様に、光学補償の対象となる液晶セル中の液晶のねじれ方向とは逆向きのねじれ配向とする。
【００４９】
光学異方性層の他の光学特性については、特に制限はなく、用いる用途に応じて好ましい範囲が決定される。一般的には、面内レターデーションＲｅは、１０〜１２０ｎｍであるのが好ましく、３０〜９０ｎｍであるのがより好ましい。
【００５０】
前記光学異方性層は、円盤状化合物を含有する組成物を透明支持体表面に適用して、必要であれば加熱等して、形成することができる。円盤状化合物を、上記した所望の配向状態にするためには、配向膜や、カイラル剤、界面活性剤、ポリマー等の液晶性分子の配向を制御する材料を用いるのが好ましい。例えば、配向膜を用いると、配向膜界面における円盤状化合物の長軸の配向方向を、配向膜の材料を選択することにより、またはラビング処理方法を選択することにより、所望の方向に調整することができる。また、表面側（空気側）の円盤状化合物の長軸（円盤面）方向は、一般に円盤状化合物あるいは円盤状化合物と共に使用する添加剤の種類を選択することにより調整することができる。その他、光学異方性層形成用の組成物中には、液晶性分子を固定するのに利用される重合性モノマー及び開始剤等を含有させてもよい。また、液晶性分子の長軸の配向方向の変化の程度も、上記と同様に、液晶性分子と添加剤との選択により調整できる。
【００５１】
本発明の第２の形態を図８に、模式的に示す。第１の形態と異なり円盤状化合物はねじれていない。図８に示す光学補償フイルムは、透明支持体３と光学異方性層４とからなり、光学異方性層４は、円盤状化合物ｄが、コーンの角度範囲で揺らぐと共に透明支持体界面から空気界面へ、厚さ方向に傾斜角の平均（長軸ｄｅと層平面とのなす角）が増加するハイブリッド配向した状態に固定されている。
【００５２】
前記光学異方性層において、円盤状化合物はハイブリッド配向しているので、円盤状化合物の長軸（円盤面の長径）の層平面に対する傾斜の平均角度は、光学異方性層の深さ方向、透明支持体界面からの距離の増加と共に増加または減少している。傾斜角度の平均は、第１の形態と同様、距離の増加と共に増加することが好ましい。傾斜角度の平均の変化としては、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、あるいは、増加及び減少を含む間欠的変化が可能である。間欠的変化は、厚さ方向の途中で傾斜角の平均が変化しない領域を含んでいる。本発明では、傾斜角の平均が変化しない領域を含んでいても、全体として増加または減少していればよい。さらに、傾斜角の平均は連続的に変化することが好ましい。
【００５３】
光学異方性層の他の光学特性については、特に制限はなく、用いる用途に応じて好ましい範囲が決定される。一般的には、面内レターデーションＲｅは、０〜１２０ｎｍであるのが好ましく、０〜８０ｎｍであるのがより好ましい。
【００５４】
前記光学異方性層は、円盤状化合物を含有する組成物を透明支持体表面に適用し、必要であれば加熱等して、形成することができる。円盤状化合物を、上記した所望の配向状態にするためには、配向膜や、界面活性剤、ポリマー等の液晶性分子の配向を制御する材料を用いるのが好ましい。特に、円盤状化合物の平均傾斜角を４０ｄｅｇ．以上とするためには、一般に、垂直配向剤と言われる、液晶を基板平面から立たせるのに寄与する配向材料を用い、さらに、ラビング条件によって角度を微調整することで、所望の配向状態を実現できる。また、表面側（空気側）の円盤状化合物の円盤面方向は、一般に、円盤状化合物又は円盤状化合物と共に使用する添加剤の種類を選択することにより調整することができる。円盤状化合物と共に使用する添加剤の例としては、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー及びポリマーなどを挙げることができる。円盤面配向方向の変化の程度も、上記と同様に、液晶性分子と添加剤との選択により調整できる。
【００５５】
［円盤状化合物］
本発明に使用可能な円盤状（ディスコティック）化合物の例には、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。
【００５６】
円盤状化合物の例には、分子中心の母核に対して、直鎖のアルキル基、アルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基が母核の側鎖として放射線状に置換した構造である液晶性を示す化合物も含まれる。分子または分子の集合体が、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。円盤状化合物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自体が液晶性を示す必要はない。例えば、熱や光で反応する基を有する低分子の円盤状化合物を用いて、所望の配向状態にした後、熱又は光を照射して、反応により重合または架橋して、高分子量化し、その配向状態に固定化した後は、液晶性を失った化合物も含まれる。円盤状化合物の好ましい例は、特開平８−５０２０６号公報に記載されている。また、円盤状化合物の重合については、特開平８−２７２８４号公報に記載がある。
【００５７】
円盤状化合物を重合により固定するためには、円盤状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る必要がある。円盤状コアと重合性基は、連結基を介して結合する化合物が好ましく、これにより重合反応においても配向状態を維持することができる。例えば、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［０１５１］〜「０１６８」記載の化合物等が挙げられる。なお、円盤状化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度は、７０〜３００℃が好ましく、７０〜１７０℃がさらに好ましい。
【００５８】
［カイラル剤］
本発明の第１の形態では、液晶層に発生するレターデーションをキャンセルするために例えば光学異方性層にねじれ構造を発現させる。そのためにはカイラル剤を光学異方性層に添加するのが好ましい。カイラル剤は、一般に不斉炭素原子を含む光学活性化合物である。カイラル剤としては、不斉炭素原子を含む様々な天然または合成化合物を使用できる。特に好ましいカイラル剤は、前述の特開平８−５０２０６号公報に記載されているディスコティック液晶性分子の連結基（Ｒ）に不斉炭素原子を導入した分子構造を有するディスコティック化合物である。具体的には、連結基（Ｒ）に含まれるＡＬ（アルキレン基またはアルケニレン基）に、不斉炭素原子を導入する。不斉炭素原子を含むＡＬ＊の好ましい例は、特開２００１−１０００３５号公報明細書中の段落番号［００３３］〜［００３５］に記載されている。カイラル剤の量は、円盤状化合物層の厚さｄ（μｍ）に応じて、（２１．３×ｄ−３９．８）ｄｅｇｒｅｅを中心としてその３０％程度、好ましくは２０％程度、更に好ましくは１５％の範囲の角度にねじれる量を使用することが望ましい。ねじれ量の大きさは、例えば、偏光顕微鏡によるクロスニコル状態での消光軸のラビング軸からの消光する角度（消光角）で求められる。ここで言う消光とは、厳密な意味で透過光がゼロとなることのみを意味するものではなく、透過光が、最小値となる角度を意味する。ねじれ配向が、上述の図４に模式的に示した状態である場合は、消光角は実際のねじれ角の６０％から８０％の値になる。
レターデーションを発生させる例としてカイラル剤の使用を述べたもので、本発明においては、これに限定されるものではない。
【００５９】
［光学異方性層の添加剤］
光学異方性層形成用の組成物中には、上記の円盤状化合物の他、上記カイラル剤をはじめ、種々の添加剤を含有させることができる。添加剤の例には、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等が含まれる。これらの添加剤は、塗工膜の均一性、膜の強度、又は液晶分子の配向性等を向上させるのに寄与する。液晶性分子と相溶性を有し、液晶性分子の傾斜角の変化を与えられるか、又は配向を阻害しないことが好ましい。界面活性剤としては、例えば以下の含フッ素界面活性剤が挙げられる。
【００６０】
【化３】
2005309364.tif 000004
【００６１】
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性又はカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開２００２−２９６４２３号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２０］記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、円盤状化合物に対して一般に１〜５０質量％の範囲にあり、５〜３０質量％の範囲にあることが好ましい。
【００６２】
界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開２００１−３３０７２５号公報明細書中の段落番号［００２８］〜［００５６］記載の化合物が挙げられる。
【００６３】
円盤状化合物とともに使用するポリマーは、円盤状化合物に傾斜角の変化を与えられることが好ましい。
ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［０１７８］記載のものが挙げられる。液晶性分子の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性分子に対して０．１〜１０質量％の範囲にあることが好ましく、０．１〜８質量％の範囲にあることがより好ましい
【００６４】
［光学異方性層の形成］
光学異方性層は、円盤状化合物、及び必要に応じて添加剤等を含む塗布液を、配向膜の表面に塗布することで形成できる。
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラクロロエタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライド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、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法）により実施できる。
【００６５】
［液晶性分子の配向状態の固定］
配向させた液晶性分子を、配向状態を維持して固定することができる。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許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。
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％の範囲にあることが好ましく、０．５〜５質量％の範囲にあることがさらに好ましい。
液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５０Ｊ／ｃｍ2の範囲にあることが好ましく、２０〜５０００ｍＪ／ｃｍ2の範囲にあることがより好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ2の範囲にあることがさらに好ましい。また、光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
保護層を、光学異方性層の上に設けてもよい。
【００６６】
［配向膜］
配向膜は、円盤状化合物の配向方向を規定する機能を有する。円盤状化合物を、上記配向状態とするためには、配向膜を用いることが好ましいが、液晶性化分子を配向後に、その配向状態を固定してしまえば、配向膜はその役割を果たしているために、本発明の構成要素としては必ずしも必須のものではない。即ち、配向状態が固定された配向膜上の光学異方性層のみを透明支持体上に転写して、本発明の光学補償フイルムを作製することも可能である。
【００６７】
配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。
【００６８】
配向膜は、ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。配向膜に使用するポリマーは、原則として、液晶性分子を配向させる機能のある分子構造を有する。本発明では、液晶性分子を配向させる機能に加えて、架橋性官能基（例、二重結合）を有する側鎖を主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する架橋性官能基を側鎖に導入することが好ましい。
配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができし、これらの組み合わせを複数使用することができる。
ポリマーの例には、例えば特開平８−３３８９１３号公報明細書中段落番号［００２２］記載のメタクリレート系共重合体、スチレン系共重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。水溶性ポリマー（例、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール）が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールがさらに好ましく、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。重合度が異なるポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコールを２種類併用することが特に好ましい。
【００６９】
ポリビニルアルコールの鹸化度は、７０〜１００％が好ましく、８０〜１００％がさらに好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は、１００〜５０００であることが好ましい。
液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖は、一般に疎水性基を官能基として有する。具体的な官能基の種類は、液晶性分子の種類および必要とする配向状態に応じて決定する。
例えば、変性ポリビニルアルコールの変性基としては、共重合変性、連鎖移動変性またはブロック重合変性により導入できる。変性基の例には、親水性基（カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、アミノ基、アンモニウム基、アミド基、チオール基等）、炭素数１０〜１００個の炭化水素基、フッ素原子置換の炭化水素基、チオエーテル基、重合性基（不飽和重合性基、エポキシ基、アジリニジル基等）、アルコキシシリル基（トリアルコキシ、ジアルコキシ、モノアルコキシ）等が挙げられる。これらの変性ポリビニルアルコール化合物の具体例として、例えば特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［００２２］〜［０１４５］、同２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２２］に記載のもの等が挙げられる。
【００７０】
架橋性官能基を有する側鎖を配向膜ポリマーの主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を導入すると、配向膜のポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを共重合させることができる。その結果、多官能モノマーと多官能モノマーとの間だけではなく、配向膜ポリマーと配向膜ポリマーとの間、そして多官能モノマーと配向膜ポリマーとの間も共有結合で強固に結合される。従って、架橋性官能基を配向膜ポリマーに導入することで、光学補償フイルムの強度を著しく改善することができる。
配向膜ポリマーの架橋性官能基は、多官能モノマーと同様に、重合性基を含むことが好ましい。具体的には、例えば特開２０００−１５５２１６号公報明細書中段落番号［００８０］〜［０１００］記載のもの等が挙げられる。
【００７１】
配向膜ポリマーは、上記の架橋性官能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもできる。
架橋剤としては、アルデヒド、Ｎ−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾールおよびジアルデヒド澱粉が含まれる。二種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００２３］〜［０２４］記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。
【００７２】
架橋剤の添加量は、ポリマーに対して０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１５質量％がさらに好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、１．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがさらに好ましい。このように調節することで、配向膜を液晶表示装置に長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、レチキュレーション発生のない充分な耐久性が得られる。
【００７３】
配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー、架橋剤を含む透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥（架橋させ）し、ラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なって良い。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒（例、メタノール）と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で水：メタノールが０：１００〜９９：１が好ましく、０：１００〜９１：９であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。
【００７４】
配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法またはロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は０．１〜１０μｍが好ましい。加熱乾燥は、２０℃〜１１０℃で行なうことができる。充分な架橋を形成するためには６０℃〜１００℃が好ましく、特に８０℃〜１００℃が好ましい。乾燥時間は１分〜３６時間で行なうことができるが、好ましくは１分〜３０分である。ｐＨも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、ｐＨ４．５〜５．５で、特に５が好ましい。
【００７５】
配向膜は、透明支持体表面、又は所望により透明支持体の上に下塗層を設けた場合は、下塗り層表面に形成することができる。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、表面をラビング処理することにより作製してもよい。
前記ラビング処理は、ＬＣＤの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さおよび太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。
【００７６】
次に、配向膜を機能させて、配向膜の上に設けられる光学異方性層の液晶性分子を配向させる。その後、必要に応じて、配向膜ポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを反応させてもよいし、又は架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させてもよい。
配向膜の膜厚は、０．１〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。
【００７７】
［楕円偏光板］
本発明の光学補償フイルムは、液晶セルを補償するために用いられる際は、偏光膜と液晶層との間に挿入、積層、光学密着させて使用するものであるから、事前に偏光膜と本発明の光学補償フイルムとを接着・貼合した楕円偏光板としておくとより有用である。本発明の光学補償フイルムは、偏光板と貼り合せてもよいし、偏光膜の保護フイルムとして使用することもできる。偏光膜の保護フイルムとして使用すると、液晶表示装置の薄層化に寄与する。
また、前記光学異方性層を、偏光膜の表面に直接、前記液晶性分子を含有する組成物を適用して、形成する。もしくは配向膜を介して液晶性分子から形成することが好ましい。具体的には、上記のような光学異方性層用塗布液を偏光膜の表面に塗布することにより光学異方性層を形成する。その結果、偏光膜と光学異方性層との間にポリマーフイルムを使用することなく、偏光膜の寸度変化にともなう応力（歪み×断面積×弾性率）が小さい薄い偏光板が作製される。本発明に従う偏光板を大型の液晶表示装置に取り付けると、光漏れなどの問題を生じることなく、表示品位の高い画像を表示する。
【００７８】
［偏光膜］
本発明に使用可能な偏光膜は、Ｏｐｔｉｖａ  Ｉｎｃ．に代表される塗布型偏光膜、もしくはバインダーと、ヨウ素または二色性色素からなる偏光膜が好ましい。偏光膜におけるヨウ素および二色性色素は、バインダー中で配向することで偏向性能を発現する。ヨウ素および二色性色素は、バインダー分子に沿って配向するか、もしくは二色性色素が液晶のような自己組織化により一方向に配向することが好ましい。現在、市販の偏光子は、延伸したポリマーを、浴槽中のヨウ素もしくは二色性色素の溶液に浸漬し、バインダー中にヨウ素、もしくは二色性色素をバインダー中に浸透させることで作製されるのが一般的である。
市販の偏光膜は、ポリマー表面から４μｍ程度（両側合わせて８μｍ程度）にヨウ素もしくは二色性色素が分布しており、十分な偏光性能を得るためには、１０μｍ以上の厚みの偏光膜を用いるのが好ましい。浸透度は、ヨウ素もしくは二色性色素の溶液濃度、同浴槽の温度、同浸漬時間により制御することができる。
上記のように、バインダー厚みの下限は、１０μｍであることが好ましい。厚みの上限は、液晶表示装置の光漏れの観点からは、薄ければ薄い程よい。現在市販の偏光板（約３０μｍ）以下であることが好ましく、２５μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がさらに好ましい。２０μｍ以下であると、光漏れ現象は、１７インチの液晶表示装置で観察されなくなる。
【００７９】
偏光膜のバインダーは架橋していてもよい。架橋しているバインダーは、それ自体架橋可能なポリマーを用いることができる。官能基を有するポリマーあるいはポリマーに官能基を導入して得られるバインダーを、光、熱あるいはｐＨ変化により、バインダー間で反応させて偏光膜を形成することができる。また、架橋剤によりポリマーに架橋構造を導入してもよい。架橋は一般に、ポリマーまたはポリマーと架橋剤の混合物を含む塗布液を、透明支持体上に塗布したのち、加熱を行なうことにより実施される。最終商品の段階で耐久性が確保できれば良いため、架橋させる処理は、最終の偏光板を得るまでのいずれの段階で行なっても良い。
【００８０】
偏光膜のバインダーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができる。ポリマーの例としては、前記の配向膜で記載のポリマーと同様のものが挙げられる。ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。変性ポリビニルアルコールについては、特開平８−３３８９１３号、同９−１５２５０９号および同９−３１６１２７号の各公報に記載がある。ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールは、二種以上を併用してもよい。
【００８１】
バインダーの架橋剤の添加量は、バインダーに対して、０．１〜２０質量％が好ましい。偏光素子の配向性、偏光膜の耐湿熱性が良好となる。
配向膜は、架橋反応が終了した後でも、反応しなかった架橋剤をある程度含んでいる。但し、残存する架橋剤の量は、配向膜中に１．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがさらに好ましい。このようにすることで、偏光膜を液晶表示装置に組み込み、長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、偏光度の低下を生じない。
架橋剤については、米国再発行特許２３２９７号明細書に記載がある。また、ホウ素化合物（例、ホウ酸、硼砂）も、架橋剤として用いることができる。
【００８２】
二色性色素としては、アゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフェニルメタン系色素、キノリン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素あるいはアントラキノン系色素が用いられる。二色性色素は、水溶性であることが好ましい。二色性色素は、親水性置換基（例、スルホ、アミノ、ヒドロキシル）を有することが好ましい。二色性色素の例としては、例えば、発明協会公開技法、公技番号２００１−１７４５号、５８頁（発行日２００１年３月１５日）に記載の化合物が挙げられる。
【００８３】
液晶表示装置のコントラスト比を高めるためには、偏光板の透過率は高い方が好ましく、偏光度も高い方が好ましい。偏光板の透過率は、波長５５０ｎｍの光において、３０〜５０％の範囲にあることが好ましく、３５〜５０％の範囲にあることがさらに好ましく、４０〜５０％の範囲にあることが最も好ましい。偏光度は、波長５５０ｎｍの光において、９０〜１００％の範囲にあることが好ましく、９５〜１００％の範囲にあることがさらに好ましく、９９〜１００％の範囲にあることが最も好ましい。
【００８４】
［楕円偏光板の製造］
偏光膜は、歩留まりの観点から、バインダーを偏光膜の長手方向（ＭＤ方向）に対して、１０〜８０度傾斜して延伸するか（延伸法）、もしくはラビングした（ラビング法）後に、ヨウ素、二色性染料で染色することが好ましい。傾斜角度は、ＬＣＤを構成する液晶セルの両側に貼り合わされる２枚の偏光板の透過軸と液晶セルの縦または横方向のなす角度にあわせるように延伸することが好ましい。通常の傾斜角度は４５゜である。しかし、最近は、透過型、反射型および半透過型ＬＣＤにおいて必ずしも４５゜でない装置が開発されており、延伸方向はＬＣＤの設計にあわせて任意に調整できることが好ましい。
【００８５】
延伸法の場合、延伸倍率は２．５〜３０．０倍が好ましく、３．０〜１０．０倍がさらに好ましい。延伸は、空気中でのドライ延伸で実施できる。また、水に浸漬した状態でのウェット延伸を実施してもよい。ドライ延伸の延伸倍率は、２．５〜５．０倍が好ましく、ウェット延伸の延伸倍率は、３．０〜１０．０倍が好ましい。延伸工程は、斜め延伸を含め数回に分けて行ってもよい。数回に分けることによって、高倍率延伸でもより均一に延伸することができる。斜め延伸前に、横あるいは縦に若干の延伸（幅方向の収縮を防止する程度）を行ってもよい。延伸は、二軸延伸におけるテンター延伸を左右異なる工程で行うことによって実施できる。上記二軸延伸は、通常のフイルム製膜において行われている延伸方法と同様である。二軸延伸では、左右異なる速度によって延伸されるため、延伸前のバインダーフイルムの厚みが左右で異なるようにする必要がある。流延製膜では、ダイにテーパーを付けることにより、バインダー溶液の流量に左右の差をつけることができる。
【００８６】
ラビング法では、ＬＣＤの液晶配向処理工程として広く採用されているラビング処理方法を応用することができる。すなわち、膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維を用いて一定方向に擦ることにより配向を得る。一般には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布を用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。ロール自身の真円度、円筒度、振れ（偏芯）がいずれも３０μｍ以下であるラビングロールを用いて実施することが好ましい。ラビングロールへのフイルムのラップ角度は、０．１〜９０゜が好ましい。ただし、特開平８−１６０４３０号公報に記載されているように、３６０゜以上巻き付けることで、安定なラビング処理を得ることもできる。長尺フイルムをラビング処理する場合は、フイルムを搬送装置により一定張力の状態で１〜１００ｍ／ｍｉｎの速度で搬送することが好ましい。ラビングロールは、任意のラビング角度設定のためフイルム進行方向に対し水平方向に回転自在とされることが好ましい。０〜６０゜の範囲で適切なラビング角度を選択することが好ましい。液晶表示装置に使用する場合は、４０〜５０゜が好ましい。４５゜が特に好ましい。
【００８７】
次に、偏光膜の表面に、本発明の光学補償フイルムを貼り合せる。偏光膜に貼り合せる面は、透明支持体の裏面（光学異方性層が形成されていない側の面）であるのが好ましい。貼り合わせ時には、接着剤を用いることができる。接着剤として、ポリビニルアルコール系樹脂（アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基による変性ポリビニルアルコールを含む）やホウ素化合物水溶液を用いることができる。ポリビニルアルコール系樹脂が好ましい。偏光膜及び／又は光学補償フイルムの貼り合わせ面に、前記接着剤を塗布して接着剤層を形成し、双方を重ねて、所望により加熱もしくは加圧して、貼り合せることができる。前記接着剤層の厚みは、乾燥後に０．０１〜１０μｍの範囲にあることが好ましく、０．０５〜５μｍの範囲にあることが特に好ましい。
【００８８】
偏光膜の一方の表面に本発明の光学補償フイルムを貼り合わせ、他方の表面には、他のポリマーフイルム等を貼り合わせてもよい。該ポリマーフイルムは、偏光膜の保護フイルムとして機能し得る特性を有しているのが好ましい。また、該ポリマーフイルムは、その最表面が防汚性及び耐擦傷性を有する反射防止膜を設けてなることも好ましい。反射防止膜は、従来公知のいずれのものも用いることができる。
【００８９】
［液晶表示装置］
本発明の光学補償フイルムは、液晶がねじれ配向している液晶セル、例えば、ＴＮモードの液晶セル用の光学補償に、好ましく用いられる。
図７は、本発明の光学補償フイルムを備えた透過型液晶表示装置の基本的な構成例についての模式図である。
図７に示す透過型液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側から順に、透明保護膜（１ａ）、偏光膜（２ａ）、透明支持体（３ａ）、光学異方性層（４ａ）、液晶セルの下基板（５ａ）、棒状液晶層（６）、液晶セルの上基板（５ｂ）、光学異方性層（４ｂ）、透明支持体（３ｂ）、偏光膜（２ｂ）、そして透明保護膜（１ｂ）からなる。透明支持体および光学異方性層（３ａ、４ａおよび４ｂ、３ｂ）が本発明の光学補償フイルムを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層（１ａ〜４ａおよび４ｂ〜１ｂ）が本発明の楕円偏光板を構成する。
【００９０】
ＴＮモードの液晶セルは、カラーＴＦＴ液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
【００９１】
本実施の形態は正の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いた例で説明する。上下基板６ａ、６ｂ間に誘電異方性が正で、屈折率異方性Δｎ＝０．０８５４（５８９ｎｍ、２０°Ｃ）、誘電率異方性Δε＝＋８．５程度の液晶を封入する。液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄは、０．２〜０．５μｍとするのが好ましい。液晶層の配向制御は、上下基板６ａ、６ｂの内面に形成された配向膜の表面性状及びラビング軸により制御することができる。液晶分子の配向方向を示すダイレクタ、いわゆるチルト角は、約３°とするのが好ましい。ラビング方向は上下基板６ａ及び６ｂで互いに直交する方向に施し、その強さとラビング回数などでチルト角の大きさが制御できる。配向膜はポリイミド膜を塗布後、焼成して形成するのが好ましい。液晶層のツイスト角の大きさは、上下基板のラビング方向の交差角と液晶材料に添加するカイラル剤により決定される。例えば、ツイスト角が９０°になるようにするためには、ピッチ６０μｍ程度のカイラル剤を添加するのが好ましい。液晶層の厚さｄは、例えば５μｍ程度としてもよい。用いる液晶材料ＬＣは、ネマチック液晶であれば、特に限定されない。誘電率異方性Δεは、その値が大きいほうが駆動電圧が低減できる。屈折率異方性Δｎは、小さいほうが液晶層の厚み（ギャップ）を厚くでき、ギャップばらつきを少なくすることができる。また、Δｎが大きい方がセルギャップを小さくでき、高速応答が可能となる。また液晶層のツイスト角（ねじれ角）は、一般に光源側から表示観察側に向けて観察側から見て時計回りにねじらせ、９０°近傍（８５°から９５°）が最適値となる。これらの範囲では白表示輝度が高く、黒表示輝度が小さいことから、明るくコントラストの高い表示装置が得られる。
【００９２】
上側偏光膜２ｂの偏光軸と下側偏光膜２ａの偏光軸は概略直交に積層し、さらに液晶セルの上側偏光膜２ｂの偏光軸と上側基板６ｂのラビング方向は概略直交に、下偏光膜２ａの偏光軸と下基板６ａのラビング方向はそれぞれ概略直交になるように積層する。上基板６ｂ及び下基板６ａそれぞれの配向膜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、液晶セル中の液晶分子は基板面に対して略平行に配向し、その結果液晶パネルを通過する光の偏光状態は液晶分子のねじれ構造に沿って伝播し、偏光面が９０°回転して出射する。即ち、液晶表示装置では非駆動状態において白表示を実現する。これに対し、駆動状態では液晶分子は基板面に対してある角度をなす方向に配向しており、下側偏光膜２ａを通過した光は、偏光状態を維持したまま液晶層７を通過し、偏光膜２ｂによって遮断される。換言すると、駆動状態において黒表示が得られる。この液晶表示装置は、本発明の光学補償フイルムを備えているので、観察方向に依存して生じる階調反転現象が軽減され、且つ視野角が改善されている。
なお、これらの最適値は透過モードの値であり、反射モードでは液晶セル内の光路が２倍になることから、最適Δｎｄの値は上記の１／２程度の値になる。また、ツイスト角は３０°〜７０°が最適値となる。
【００９３】
本発明の液晶表示装置は、図７に示す構成に限定されず、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶セルと偏光膜との間にカラーフィルターを配置してもよい。冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを配置することができる。本発明の液晶表示装置は、透過と反射のモードの両立をはかるため，表示装置の１画素の中で反射部と透過部を設けた半透過型であってもよい。
本発明の液晶表示装置には、画像直視型、画像投影型や光変調型が含まれる。本発明は、ＴＦＴやＭＩＭのような３端子または２端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置に適用した態様が特に有効である。勿論、パッシブマトリックス液晶表示装置に適用した態様も有効である。
【実施例】
【００９４】
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実施例に制限されるものではない。
【００９５】
［実施例１：第１の態様の光学補償フイルム］
（ポリマー基材）
トリアセチルセルロースフイルム（厚さ８０μｍ）（製造元：富士写真フイルム（株）、品名：フジタックＴＤ−８０Ｕ）を透明支持体として用いた。
自動複屈折計（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製））にて測定した所、透明支持体のＲｅ（５９０）は２ｎｍであり、Ｒｔｈ（５９０）は４１ｎｍであった。
【００９６】
（下塗り層の作製）
上記セルロースアセテートフイルム支持体に下記組成の塗布液を２８ｍｌ／ｍ2塗布乾燥し、０．１μｍのゼラチン層（塗り層）を塗設し、これをＰＫ−１とした。
────────────────────────────────────
下塗り層塗布液組成
────────────────────────────────────
ゼラチン                                        ０．５４２質量部
ホルムアルデヒド                                ０．１３６質量部
サリチル酸                                      ０．１６０質量部
アセトン                                          ３９．１質量部
メタノール                                        １５．８質量部
メチレンクロライド                                ４０．６質量部
水                                                  １．２質量部
────────────────────────────────────
【００９７】
このＰＫ−１上に、下記の組成の配向膜塗布液を＃１６のワイヤーバーコーターで２８ｍｌ／ｍ2の塗布量で塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒間乾燥して膜を形成した。
（配向膜塗布液組成）
下記の変性ポリビニルアルコール                  １０質量部
水                                            ３７１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
【００９８】
【化４】
2005309364.tif 000005
【００９９】
ポリマー基材（ＰＫ−１）の遅相軸と同方向にラビング処理を実施し、配向膜とした。
【０１００】
（光学異方性層の形成）
下記の円盤状化合物（Ａ）４１．０１Ｋｇ、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）４．０６Ｋｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）０．３５Ｋｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）１．３５Ｋｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．４５Ｋｇ、含フッ素界面活性剤０．３１Ｋｇ及び面内のレターデーションを意図的につくるために円盤状化合物をねじらせるカイラル剤０．２９Ｋｇを、１０２Ｋｇのメチルエチルケトンに溶解して塗布液とし、この塗布液を配向膜上に、＃４．０のワイヤーバーで連続的に塗布し、１３０℃の状態で２分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。
【０１０１】
【化５】
2005309364.tif 000006
【０１０２】
次に、１００℃で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射し、円盤状化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層付き光学補償フイルム（ＫＨ−１）を作製した。形成された光学異方性層の厚みは２．６μｍであった。波長５９０ｎｍで測定した際の光学異方性層のみのＲｅレターデーション値は４６ｎｍであった。また、両界面と円盤状分子の長軸（円盤面）との成す角の平均ａ、ｂの平均βは３８゜であった。別途作製した光学異方性層のみを偏光顕微鏡によるクロスニコル配置にて観察したところ、ねじれの向きは透明支持体との界面から空気界面に向けて、空気界面から観察して反時計回りねじれており、消光位から求めたねじれ角の平均φは１５．６°であった。偏光板をクロスニコル配置とし、得られた光学補償フイルムのムラを観察したところ、正面、および法線から６０°まで傾けた方向から見ても、ムラは検出されなかった。
表１に、光学補償フイルム（ＫＨ−１）の透明支持体及び光学異方性層の主な特性を記載するとともに、上記ｄ（Ｒｔｈ）、Ｒｔｈ（β）及びφ（ｄ）、ならびにこれらの値からの誤差を示した。尚、厚さ方向のレターデーション値を自動複屈折計（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）にて測定した所、１８０ｎｍであった。
また、エリプソメータ（Ｍ−１５０日本分光（株）製）にフイルムを装填した状態で、フイルムを引っ張る加重を増しつつ、面内のレターデーションも測定した。この結果から、光弾性係数を求めたところ、１５．５×１０-12（１／Ｐａ）であった。
【０１０３】
（偏光子の作製）
平均重合度４０００、鹸化度９９．８ｍｏｌ％のＰＶＡを水に溶解し、４．０％の水溶液を得た。この溶液をテーパーのついたダイを用いてバンド流延して乾燥し、延伸前の幅が１１０ｍｍで厚みは左端が１２０μｍ、右端が１３５μｍになるように製膜した。
このフイルムをバンドから剥ぎ取り、ドライ状態で４５度方向に斜め延伸してそのままよう素０．５ｇ／Ｌ、よう化カリウム５０ｇ／Ｌの水溶液中に３０℃で１分間浸漬し、次いでホウ酸１００ｇ／Ｌ、よう化カリウム６０ｇ／Ｌの水溶液中に７０℃で５分間浸漬し、さらに水洗槽で２０度で１０秒間水洗したのち８０℃で５分間乾燥してよう素系偏光子（ＨＦ−０１）を得た。偏光子は、幅６６０ｍｍ、厚みは左右とも２０μｍであった。
【０１０４】
（偏光板の作製）
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、ＫＨ−１（光学補償フイルム）をポリマー基材（ＰＫ−１）面で偏光子（ＨＦ−０１）の片側に貼り付けた。又、トリアセチルセルロースフイルム：フジタックＴＤ−８０Ｕに、ＷＯ０２／４６８０９号公報明細書実施例１記載のケン化処理と同様にして表面鹸化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子の反対側に貼り付けた。
偏光子の透過軸とポリマー基材（ＰＫ−１）の遅相軸とは平行になるように配置した。偏光子の透過軸と上記トリアセチルセルロースフイルムの遅相軸とは、直交するように配置した。このようにして本発明第１の形態にもとづく偏光板（ＨＢ−１）を作製した。
【０１０５】
［実施例２：第１の態様の光学補償フイルム］
本例は、第１の態様の光学補償フイルムであって、光学的異方性（Ｒｅ、Ｒｔｈ）が小さく実質的に光学的等方性であり、さらには光学的異方性（Ｒｅ、Ｒｔｈ）の波長分散が小さいセルロースアシレートフイルムを基材として用いた例である。
（ポリマー基材の作製）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、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２．８６のセルロースアセテート            １００．０質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）                  ４０２．０質量部
メタノール（第２溶媒）                            ６０．０質量部
【０１０６】
（マット剤溶液の調製）
平均粒径１６ｎｍのシリカ粒子（ＡＥＲＯＳＩＬ  Ｒ９７２、日本アエロジル（株）製）を２０質量部、メタノール８０質量部を３０分間よく攪拌混合してシリカ粒子分散液とした。この分散液を下記の組成物とともに分散機に投入し、さらに３０分以上攪拌して各成分を溶解し、マット剤溶液を調製した。
【０１０７】
（マット剤溶液組成）
平均粒径１６ｎｍのシリカ粒子分散液            １０．０質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）                ７６．３質量部
メタノール（第２溶媒）                          ３．４質量部
セルロースアセテート溶液Ｄ                    １０．３質量部
【０１０８】
（添加剤溶液の調製）
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。光学的異方性を低下させる化合物として下記例示化合物Ａ−１９を用いた。まや、波長分散調整剤については、例示化合物ＵＶ−１０２を用いた。
（添加剤溶液組成）
光学的異方性を低下させる化合物                    ４９．３質量部
波長分散調整剤                                      ７．６質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）                    ５８．４質量部
メタノール（第２溶媒）                              ８．７質量部
セルロースアセテート溶液                          １２．８質量部
【０１０９】
（セルロースアセテートフイルム試料の作製）
上記セルロースアセテート溶液を９４．６質量部、マット剤溶液を１．３質量部、添加剤溶液４．１質量部それぞれを濾過後に混合し、バンド流延機を用いて流延した。上記組成で光学的異方性を低下する化合物および波長分散調整剤のセルロースアセテートに対する質量比はそれぞれ１２％、１．８％であった。残留溶剤量３０％でフイルムをバンドから剥離し、１４０℃で４０分間乾燥させセルロースアセテートフイルムからなる基材（ＰＫ−２）を製造した。得られた（ＰＫ−２）の幅は１５００ｍｍであり、厚さは４０μｍであった。セルロースアセテートフイルムの残留溶剤量は０．２％であった。｜Ｒｅ（４００）−Ｒｅ（７００）｜＝１．０、｜Ｒｔｈ（４００）−Ｒｔｈ（７００）｜＝２．８であった。また、波長５９０ｎｍにおけるレターデーション値（Ｒｔｈ）を測定したところ、１８ｎｍであった。
【０１１０】
この試料の相対湿度１０％と相対湿度８０％での膜厚方向のレターデーションの差ΔＲｔｈ（＝Ｒｔｈ１０％ＲＨ−Ｒｔｈ８０％ＲＨ）を測定したところ、ΔＲｔｈが０〜３０ｎｍの範囲にあり、湿度依存性が低下していることを確認した。
【０１１１】
（光学異方性層付き光学補償フイルムの作製）
ポリマー基材（ＰＫ−２）を、２．０Ｎの水酸化カリウム溶液（２５℃）に２分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥した。ＰＫ−２フイルム表面の水との接触角は３５度、及び表面エネルギーは６３ｍＮ／ｍであった（接触角法により求めた）。
【０１１２】
（配向膜の形成）
作製したＰＫ−２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の塗布量で塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒乾燥し、膜を形成した。
（配向膜塗布液組成）
下記の変性ポリビニルアルコール                        １３．５質量部
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７、クラレ製）          １．５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
【０１１３】
【化６】
2005309364.tif 000007
【０１１４】
形成した膜に、ＰＫ−２の長手方向と平行な方向にラビング処理を実施して、配向膜とした。
【０１１５】
（光学異方性層の形成）
上記配向膜上に、例１で使用した円盤状化合物（Ａ）４１．０１Ｋｇ、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）４．０６Ｋｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５５１−０．２、イーストマンケミカル社製）０．９０Ｋｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）０．２３Ｋｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）１．３５Ｋｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．４５Ｋｇ、含フッ素界面活性剤０．３１Ｋｇ及び実施例１と同様にディスコティック液晶をねじらせるカイラル剤０．２９Ｋｇを、１０２Ｋｇのメチルエチルケトンに溶解した溶液を塗布液とし、これを、＃８のワイヤーバーで塗布した。これを１３０℃の恒温ゾーンで２分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。次に、６０℃の雰囲気下で１２０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射し、円盤状化合物（Ａ）を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、重合による光学異方性層を形成し、光学補償フイルム（ＫＨ−２）を作製した。
【０１１６】
【化７】
2005309364.tif 000008
【０１１７】
このとき光学異方性層の厚みは３．２μｍであった。偏光顕微鏡によるクロスニコル配置にて、別途作製した光学異方性層のみを観察したところ、ねじれの向きは透明支持体との界面から空気界面に向けて空気界面側から見て反時計回りねじれており、消光位から求めたねじれ角は、１８．０°であった。波長５９０ｎｍで測定した光学異方性層のみのレターデーション値Ｒｅは２８ｎｍであった。また、両界面と円盤状分子の長軸（円盤面）とのなす角の平均ａ，ｂの平均βは３７゜であった。
光学補償フイルム（ＫＨ−２）の厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）を自動複屈折計（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製））波長５９０ｎｍにて測定したところ、１９０ｎｍであった。
偏光板をクロスニコル配置とし、得られた光学補償フイルムのムラを観察したところ、正面、および法線から６０°まで傾けた方向から見ても、ムラは検出できなかった。
表１に、光学補償フイルム（ＫＨ−２）の透明支持体及び光学異方性層の主な特性を記載するとともに、上記（１）〜（３）で定義されるｄ（Ｒｔｈ）、Ｒｔｈ（β）及びφ（ｄ）、ならびにこれらの値からの誤差を示した。
【０１１８】
（偏光板の作製）
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、ＫＨ−２（光学補償フイルム）を偏光子（ＨＦ−１）の片側に貼り付けた。又、トリアセチルセルロースフイルム：フジタックＴＤ−８０Ｕに例１と同様にしてケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子の反対側に貼り付けた。
偏光子の透過軸とＰＫ−２の遅相軸とは平行になるように配置した。偏光子の透過軸と上記トリアセチルセルロースフイルムの遅相軸とは、直交するように配置した。このようにして偏光板（ＨＢ−２）を作製した。
【０１１９】
（ＴＮ液晶セルでの評価）
ＴＮ型液晶セルを使用した液晶表示装置（ＡＱＵＯＳ  ＬＣ２０Ｃ１Ｓ、シャープ（株）製）に設けられている一対の偏光板を剥がし、その液晶層のレターデーション、液晶のねじれの向きをシンテック（株）製汎用偏向解析装置Ｈ３３を用いて測定した。レターデーションは０．４μｍ程度、液晶セルは光源側から表示観察側に向けて、観察側から見て時計回りに約９０°ねじれていることを確認した。液晶表示装置の駆動電圧を２０％低下させる駆動回路の改造を行った。剥がした偏光板の代わりに、実施例１及び２で作製した偏光板（ＨＢ−１）と（ＨＢ−２）を、光学補償フイルム（ＫＨ−１）及び（ＫＨ−２）が液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。観察者側の偏光板の吸収軸と観察者側の液晶層のラビング軸とを平行にし、上下の偏光板吸収軸を直交にした。
【０１２０】
作製した液晶表示装置について、測定機（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）を用いて、黒表示（Ｌ０）から白表示（Ｌ７）までの８段階で視野角を測定した。実施例１および２の液晶表示装置について、コントラスト比が１０以上となる上下左右の視野角を表２に、例１の液晶表示装置について、コントラスト比が３０以上となる上下左右の視野角を表３に示す。さらに、例１および例２について、階調反転角（階調レベルＬ１とＬ２の交差する角度）を測定した。結果を表２に示す。
【０１２１】
【表１】
2005309364.tif 000009
【０１２２】
【表２】
2005309364.tif 000010
【０１２３】
実施例１は、発明の実施形態にて述べた（１）〜（３）の条件を満たす光学補償フイルムを液晶表示装置である。実施例２は（１）及び（３）を満足するが、（２）の条件を満たさない光学補償フイルムを用いた液晶表示装置である。双方とも、視野角が広いが、実施例１の液晶表示装置が特に優れた視野角を有していることがわかる。
【０１２４】
【表３】
2005309364.tif 000011
【０１２５】
コントラスト比３０以上となる視野角は、特許文献２の実施例で評価している特性である。本発明実施例の特許文献２実施例に対する性能の優位性を示すために同条件で評価した。
【０１２６】
【表４】
2005309364.tif 000012
【０１２７】
上記式（１）〜（３）を全て満たす実施例１の液晶表示装置は、実施例２の液晶表示装置に較べて、階調反転角がより大きく、階調反転現象がより改善されていることが分かる。一方、Ｒｔｈから算出される光学異方性層ｄの値が大きすぎる実施例２の場合は、階調反転角の改良が３７°を越えないことが分かる。
【０１２８】
（液晶表示装置パネル上でのムラ評価）
さらに、実施例１と実施例２の液晶表示装置の表示パネルを全面中間調に調整し、ムラを評価した。実施例１および実施例２の液晶表示装置は、いずれも大きなムラは観察されなかったが、実施例１の液晶表示装置の方が部分的にも視野角ムラ及び色味ムラがより少ないことを確認した。
【０１２９】
［実施例３：第１の態様の光学補償フイルム］
（ポリマー基材の作製、下塗り層、配向膜の作製）
実施例１で使用した透明支持基板（ＰＫ−１）を用いて、実施例１と同様に配向膜を形成した。配向膜のラビング軸は、遅相軸と同方向とした。
（光学異方性層の形成）
実施例１で使用した円盤状化合物（Ａ）４１．０１Ｋｇ、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）４．０６Ｋｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）０．３５Ｋｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）１．３５Ｋｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．４５Ｋｇ、及び上記で使用したのと同一の含フッ素界面活性剤０．３１Ｋｇを１０２Ｋｇのメチルエチルケトンに溶解して塗布液とし、この塗布液を配向膜上に、＃４．０のワイヤーバーで連続的に塗布し、１３０℃の状態で２分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。次に、１００℃で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射し、円盤状化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、ディスコティック液晶がねじれていないディスコティック液晶性分子からなる光学補償フイルム（ＫＨ−３）を作製した。別途作製した光学異方性層を用いて測定した光学異方性の厚さは２．６μｍであった。その光学異方性層は、クロスニコル状態にて消光軸とラビング軸が一致すること、つまりＤＬＣ層にねじれがないことを確認した。波長５９０ｎｍで測定した光学異方性層のＲｅレターデーション値は４１ｎｍであった。また、両界面と円盤状分子の長軸（円盤面）との成す角の平均ａ、ｂの平均βは３８゜であった。
偏光板をクロスニコル配置とし、得られた光学補償フイルムのムラを観察したところ、正面、および法線から６０°まで傾けた方向から見ても、ムラは検出されなかった。
【０１３０】
表５に、光学補償フイルム（ＫＨ−３）の透明支持体及び光学異方性層の主な特性を記載するとともに、上記（１）〜（３）で定義されるｄ（Ｒｔｈ）、Ｒｔｈ（β）及びφ（ｄ）、ならびにこれらの値からの誤差を示した。自動複屈折計（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製））によって、光学補償フイルム（ＫＨ−３）の厚さ方向のレターデーションを測定したところ、１８０ｎｍであった。
また、エリプソメータにフイルムを装填した状態で、フイルムを引っ張る加重を増しつつ、面内のレターデーションも測定した。この結果から光弾性係数を求めた所、１５．３×１０-12（１／Ｐａ）であった。
【０１３１】
（偏光子の作製）
実施例１と同じ条件、方法によって、偏光子（ＨＦ−０１）を得た。偏光子は、幅６６０ｍｍ、厚みは左右とも２０μｍであった。
【０１３２】
（偏光板の作製）
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、ＫＨ−３（光学補償フイルム）をポリマー基材（ＰＫ−１）面で偏光子（ＨＦ−０１）の片側に貼り付けた。又、トリアセチルセルロースフイルム：フジタックＴＤ−８０Ｕに、ＷＯ０２／４６８０９号公報明細書実施例１記載のケン化処理と同様にして表面鹸化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子の反対側に貼り付けた。
偏光子の透過軸とポリマー基材（ＰＫ−１）の遅相軸とは平行になるように配置した。偏光子の透過軸と上記トリアセチルセルロースフイルムの遅相軸とは、直交するように配置した。このようにして偏光板（ＨＢ−３）を作製した。
【０１３３】
［比較例１］
（ポリマー基材の作製、下塗り層、配向膜の作製）
実施例１にて作製した透明支持基板（ＰＫ−１）に、実施例１と同様に配向膜を形成した。配向膜のラビング軸は、遅相軸と同方向とした。
（光学異方性層の形成）
実施例１で使用した円盤状化合物（Ａ）４１．０１Ｋｇ、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）４．０６Ｋｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）０．３５Ｋｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）１．３５Ｋｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．４５Ｋｇ、上記で使用したのと同一の含フッ素界面活性剤０．９２Ｋｇ及び実施例１および実施例２と同様にカイラル剤０．２９Ｋｇを１０２Ｋｇのメチルエチルケトンに溶解して塗布液とし、この塗布液を配向膜上に、＃４．０のワイヤーバーで連続的に塗布し、１３０℃の状態で２分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。次に、１００℃で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射し、円盤状化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層付き光学補償フイルム（ＫＨ−４）を作製した。
形成した光学異方性層の厚みは２．６μｍであった。波長５９０ｎｍで測定したその光学異方性層のみのレターデーション値は４２ｎｍであった。また、両界面と円盤状分子の長軸（円盤面）の成す角の平均ａ、ｂの平均βは４２゜であった。別途作製した光学異方性層のみを偏光顕微鏡によるクロスニコル配置にて観察したところ、ねじれの向きは透明支持体との界面から空気界面に向けて空気界面側から見て反時計回りねじれており、消光位から求めたねじれ角は、１５°であった。偏向板をクロスニコル配置とし、得られた光学補償フイルムのムラを観察したところ、正面、および法線から６０°まで傾けた方向から見ても、ムラは検出されなかった。
【０１３４】
表５に、光学補償フイルム（ＫＨ−４）の透明支持体及び光学異方性層の主な特性を記載するとともに、上記（１）〜（３）で定義されるｄ（Ｒｔｈ）、Ｒｔｈ（β）及びφ（ｄ）、ならびにこれらの値からの誤差を示した。厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）を自動複屈折計（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製））にて測定したところ。２００ｎｍであった。
【０１３５】
（偏光子の作製）
実施例１と同じ条件、方法によって、偏光子（ＨＦ−０１）を得た。偏光子は、幅６６０ｍｍ、厚みは左右とも２０μｍであった。
【０１３６】
（偏光板の作製）
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、ＫＨ−４（光学補償フイルム）をポリマー基材（ＰＫ−１）面で偏光子（ＨＦ−０１）の片側に貼り付けた。又、トリアセチルセルロースフイルム：フジタックＴＤ−８０Ｕに、ＷＯ０２／４６８０９号公報明細書実施例１記載のケン化処理と同様にして表面鹸化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子の反対側に貼り付けた。
偏光子の透過軸とポリマー基材（ＰＫ−１）の遅相軸とは平行になるように配置した。偏光子の透過軸と上記トリアセチルセルロースフイルムの遅相軸とは、直交するように配置した。このようにして偏光板（ＨＢ−４）を作製した。
【０１３７】
（ＴＮ液晶セルでの評価）
前述の液晶表示装置（ＡＱＵＯＳ  ＬＣ２０Ｃ１Ｓ、シャープ（株）製）に使用されている液晶セルに偏光板（ＨＢ−３）と（ＨＢ−４）を、光学補償フイルム（ＫＨ−３）及び（ＫＨ−４）が液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。観察者側の偏光板の吸収軸と観察者側液晶層のラビング軸を平行に配置し、バックライト側の偏光板の吸収軸とは直交するように配置した。前述と同様、液晶表示装置の駆動電圧を２０％低下させる駆動回路の改造を行った。
作製した液晶表示装置について、測定機（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）を用いて、黒表示（Ｌ０）から白表示（Ｌ７）までの８段階で視野角を測定した。比較例３および比較例４の液晶表示装置について、コントラスト比が１０以上となる上下左右の視野角を表６に、比較例３および比較例４について、階調反転角（階調レベルＬ１とＬ２の交差する角度）を測定した。結果を表７に示す。
【０１３８】
【表５】
2005309364.tif 000013
【０１３９】
【表６】
2005309364.tif 000014
【０１４０】
実施例３は、上記（１）及び（２）の条件を満足するが、光学異方性層中の液晶性分子がねじれ配向していない、すなわち上記（３）の条件を満たしていない光学補償フイルムを用いた液晶表示装置である。比較例１はβの値が大きすぎる場合である。実施例３は、上下左右の視野角は目標の２８０°を満足するが、比較例１は、目標の視野角に達していない。
【０１４１】
【表７】
2005309364.tif 000015
【０１４２】
実施例３は、視野角和は十分であるが、下方向階調反転角が若干劣っている。目標の３７°に達しない。比較例４は視野角和が目標を満足しないが、下階調反転角の改良効果は目標を満足する。
実施例１、即ち、上記（１）〜（３）の条件を全て満足する光学補償フイルムを用いると、上下左右の視野角と下反転角の軽減の双方において、特に優れていることがわかった。
【０１４３】
実施例１による偏光板（ＨＢ−１）と、実施例３による偏光板（ＨＢ−３）は、共に光弾性係数が約１５×１０-12（１／Ｐａ）であった。これらを使用した液晶表示装置を、温度２５℃、相対湿度６０％の環境条件において、バックライトを５時間連続点灯し、全面黒表示状態を暗室にて目視観察して表示外周部での光漏れを評価した。その結果、実施例１（ＨＢ−１）には光漏れは観察されず、輝度計による最大輝度は、０．６ｃｄ／ｍ2であった。一方、実施例３（ＨＢ−３）を用いた表示装置では、光漏れが観察され、黒表示状態での輝度は１．５ｃｄ／ｍ2であった。光学異方性層にねじれ構造がある場合（実施例１）には、光漏れは観察されず、ねじれ構造の無い場合（実施例３）には、光漏れが観察されることが確認された。
【０１４４】
［実施例５：第２の態様の光学補償フイルム］
（ポリマー基材の作製）
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。
【０１４５】
（セルロースアセテート溶液組成）
酢化度６０．９％のセルロースアセテート（リンター）      ８０質量部
酢化度６０．８％のセルロースアセテート（リンター）      ２０質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤）                    ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤）            ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）                        ３００質量部
メタノール（第２溶媒）                                  ５４質量部
１−ブタノール（第３溶媒）                              １１質量部
【０１４６】
別のミキシングタンクに、酢化度６０．９％のセルロースアセテート（リンター）４質量部、下記のレターデーション上昇剤１６質量部、シリカ微粒子（粒径２０ｎｍ，モース硬度約７）０．５質量部、メチレンクロライド８７質量部およびメタノール１３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４６４質量部にレターデーション上昇剤溶液２８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、５．０質量部であった。
【０１４７】
【化８】
2005309364.tif 000016
【０１４８】
得られたポリマー基材（ＰＫ−３）の幅は１３４０ｍｍであり、厚さは９２μｍであった。自動複屈折計（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製））を用いて、レターデーション値（Ｒｅ）を測定したところ、４３ｎｍであった。また、レターデーション値（Ｒｔｈ）を測定したところ、１２５ｎｍであった。
又、作製したポリマー基材（ＰＫ−３）の吸湿膨張係数を測定した結果、１２．０×１０-5／％ＲＨであった。
【０１４９】
（下塗り層の作製）
上記セルロースアセテートフイルム支持体に下記組成の塗布液を２８ｍｌ／ｍ2塗布乾燥し、０．１μｍのゼラチン層（塗り層）を塗設した。
────────────────────────────────────
下塗り層塗布液組成
────────────────────────────────────
ゼラチン                                        ０．５４２質量部
ホルムアルデヒド                                ０．１３６質量部
サリチル酸                                      ０．１６０質量部
アセトン                                          ３９．１質量部
メタノール                                        １５．８質量部
メチレンクロライド                                ４０．６質量部
水                                                  １．２質量部
────────────────────────────────────
【０１５０】
このＰＫ−３上に、下記の組成の配向膜塗布液を＃１６のワイヤーバーコーターで２８ｍｌ／ｍ2の塗布量で塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒間乾燥して膜を形成した。
（配向膜塗布液組成）
下記の変性ポリビニルアルコール                １０質量部
水                                          ３７１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
【０１５１】
【化９】
2005309364.tif 000017
【０１５２】
形成した膜に、ポリマー基材（ＰＫ−３）の遅相軸と同方向にラビング処理を実施し、配向膜とした。
【０１５３】
（光学異方性層の形成）
下記の円盤状化合物（Ａ）４１．０１Ｋｇ、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）４．０６Ｋｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）０．３５Ｋｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）１．３５Ｋｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．４５Ｋｇ及び下記に示す含フッ素界面活性剤０．５２Ｋｇを１０２Ｋｇのメチルエチルケトンに溶解して塗布液とし、この塗布液を配向膜上に、＃３．０のワイヤーバーで連続的に塗布し、１３０℃の状態で２分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。次に、１００℃で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射し、円盤状化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層付き光学補償フイルム（ＫＨ−５）を作製した。
【０１５４】
【化１０】
2005309364.tif 000018
【０１５５】
【化１１】
2005309364.tif 000019
【０１５６】
形成した光学異方性層の厚さは２．０μｍであった。
光学異方性層からなるフイルムを斜め切削し、偏光ラマン分光法で測定し、ポリマー基材側界面と空気側界面での分子の平均チルト角を求めた。円盤状化合物の長軸（円盤面）と支持体界面との角度の平均ａは４２°、円盤状化合物の長軸（円盤面）と空気界面との角度の平均ｂは４４°であった。
偏光板をクロスニコル配置とし、得られた光学補償シートのムラを観察したところ、正面、および法線から６０°まで傾けた方向から見ても、ムラは検出できなかった。
表８に、光学補償フイルム（ＫＨ−５）の透明支持体及び光学異方性層の主な特性を記載するとともに、透明支持体のＲｔｈについては、上記（５）の下限値及び上限値もあわせて示した。
【０１５７】
（偏光子の作製）
平均重合度４０００、鹸化度９９．８ｍｏｌ％のＰＶＡを水に溶解し、４．０％の水溶液を得た。この溶液をテーパーのついたダイを用いてバンド流延して乾燥し、延伸前の幅が１１０ｍｍで厚みは左端が１２０μｍ、右端が１３５μｍになるように製膜した。
このフイルムをバンドから剥ぎ取り、ドライ状態で４５度方向に斜め延伸してそのままよう素０．５ｇ／Ｌ、よう化カリウム５０ｇ／Ｌの水溶液中に３０℃で１分間浸漬し、次いでホウ酸１００ｇ／Ｌ、よう化カリウム６０ｇ／Ｌの水溶液中に７０℃で５分間浸漬し、さらに水洗槽で２０度で１０秒間水洗したのち８０℃で５分間乾燥してよう素系偏光子（ＨＦ−０１）を得た。偏光子は、幅６６０ｍｍ、厚みは左右とも２０μｍであった。
【０１５８】
（偏光板の作製）
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、ＫＨ−５（光学補償シート）をポリマー基材（ＰＫ−３）面で偏光子（ＨＦ−０１）の片側に貼り付けた。又、トリアセチルセルロースフイルム：フジタックＴＤ−８０Ｕに、ＷＯ０２／４６８０９号公報明細書実施例１記載のケン化処理と同様にして表面鹸化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子の反対側に貼り付けた。
偏光子の透過軸とポリマー基材（ＰＫ−３）の遅相軸とは平行になるように配置した。偏光子の透過軸と上記トリアセチルセルロースフイルムの遅相軸とは、直交するように配置した。
このようにして偏光板（ＨＢ−５）を作製した。
【０１５９】
［実施例６：第２の態様の光学補償フイルム］
光学的異方性（Ｒｅ、Ｒｔｈ）が小さく、その値の波長分散が小さいセルロースアシレートフイルムを基材として用いた場合を実施例６として試みた。
（ポリマー基材の作製）
（セルロースアセテート溶液の調製）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、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。
【０１６０】
（セルロースアセテート溶液組成）
酢化度２．８６のセルロースアセテート          １００．０質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）                ４０２．０質量部
メタノール（第２溶媒）                          ６０．０質量部
【０１６１】
（マット剤溶液の調製）
平均粒径１６ｎｍのシリカ粒子（ＡＥＲＯＳＩＬ  Ｒ９７２、日本アエロジル（株）製）を２０質量部、メタノール８０質量部を３０分間よく攪拌混合してシリカ粒子分散液とした。この分散液を下記の組成物とともに分散機に投入し、さらに３０分以上攪拌して各成分を溶解し、マット剤溶液を調製した。
【０１６２】
（マット剤溶液組成）
平均粒径１６ｎｍのシリカ粒子分散液        １０．０質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）            ７６．３質量部
メタノール（第２溶媒）                      ３．４質量部
セルロースアセテート溶液Ｄ                １０．３質量部
【０１６３】
（添加剤溶液の調製）
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。光学的異方性を低下させる化合物として例示化合物Ａ−１９を用いた。波長分散調整剤として例示化合物ＵＶ−１０２を用いた。
（添加剤溶液組成）
光学的異方性を低下する化合物                ４９．３質量部
波長分散調整剤                                ７．６質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）              ５８．４質量部
メタノール（第２溶媒）                        ８．７質量部
セルロースアセテート溶液                    １２．８質量部
【０１６４】
（セルロースアセテートフイルム試料の作製）
上記セルロースアセテート溶液を９４．６質量部、マット剤溶液を１．３質量部、添加剤溶液４．１質量部それぞれを濾過後に混合し、バンド流延機を用いて流延した。上記組成で光学的異方性を低下する化合物および波長分散調整剤のセルロースアセテートに対する質量比はそれぞれ１２％、１．８％であった。残留溶剤量３０％でフイルムをバンドから剥離し、１４０℃で４０分間乾燥させセルロースアセテートフイルムからなる基材（ＰＫ−４）を製造した。得られた（ＰＫ−４）の幅は１５００ｍｍであり、厚さは４０μｍであった。セルロースアセテートフイルムの残留溶剤量は０．２％であった。例５と同様にしてレターデーションＲｅ、Ｒｔｈを求めたところ、２８ｎｍと１８ｎｍであった。｜Ｒｅ（４００）−Ｒｅ（７００）｜＝１．０、｜Ｒｔｈ（４００）−Ｒｔｈ（７００）｜＝２．８であった。
このポリマーフイルムの相対湿度１０％と相対湿度８０％での膜厚方向のレターデーションの差ΔＲｔｈ（＝Ｒｔｈ１０％ＲＨ−Ｒｔｈ８０％ＲＨ）を測定したところ、ΔＲｔｈが０〜３０ｎｍの範囲にあり、湿度依存性が低下していることを確認した。
【０１６５】
（光学異方性層付き光学補償シートの作製）
ポリマー基材（ＰＫ−４）を、２．０Ｎの水酸化カリウム溶液（２５℃）に２分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥した。ＰＫ−４フイルム表面の水との接触角は３５度、及び表面エネルギーは６３ｍＮ／ｍであった（接触角法により求めた）。
【０１６６】
（配向膜の形成）
作製したＰＫ−４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の塗布量で塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒乾燥し、膜を形成した。
（配向膜塗布液組成）
下記の変性ポリビニルアルコール                        １３．５質量部
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７、クラレ製）          １．５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
【０１６７】
【化１２】
2005309364.tif 000020
【０１６８】
形成した膜に、ＰＫ−４の長手方向と平行な方向にラビング処理を実施して、配向膜とした。
【０１６９】
（光学異方性層の形成）
配向膜上に、例５で使用した円盤状化合物（Ａ）４１．０１Ｋｇ、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）４．０６Ｋｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５５１−０．２、イーストマンケミカル社製）０．９０Ｋｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）０．２３Ｋｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）１．３５Ｋｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．４５Ｋｇ、及び実施例１と同じ含フッ素界面活性剤０．８５Ｋｇを、１０２Ｋｇのメチルエチルケトンに溶解した溶液を塗布液とし、これを、＃３のワイヤーバーで塗布した。これを１３０℃の恒温ゾーンで２分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。次に、６０℃の雰囲気下で１２０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射し、円盤状化合物（Ａ）を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層を形成し、光学補償シート（ＫＨ−６）を作製した。
【０１７０】
作製した光学異方性層の厚みは１．９５μｍであった。
光学異方性層からなるフイルムを斜め切削し、偏光ラマン分光法で測定し、ポリマー基材側界面と空気側界面での分子のチルト角を求めた。円盤状化合物の長軸（円盤面）と支持体界面との角度の平均ａは４６°、円盤状化合物の長軸（円盤面）と空気界面との角度の平均ｂは４１°であった。この方法によって透明支持体との界面から空気界面に向けて円盤面の傾きが変化しているハイブリッド配向であることを確認した。
偏光板をクロスニコル配置とし、得られた光学補償シートのムラを観察したところ、正面、および法線から６０°まで傾けた方向から見ても、ムラは検出できなかった。表８に、光学補償フイルム（ＫＨ−６）の透明支持体及び光学異方性層の主な特性を記載するとともに、透明支持体のＲｔｈについては、下限値及び上限値もあわせて示した。
【０１７１】
（偏光板の作製）
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、ＫＨ−６（光学補償シート）を偏光子（ＨＦ−０１）の片側に貼り付けた。又、トリアセチルセルロースフイルム：フジタックＴＤ−８０Ｕに例５と同様にしてケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子の反対側に貼り付けた。
偏光子の透過軸とＰＫ−４の遅相軸とは平行になるように配置した。偏光子の透過軸と上記トリアセチルセルロースフイルムの遅相軸とは、直交するように配置した。このようにして偏光板（ＨＢ−６）を作製した。
【０１７２】
（ＴＮ液晶セルでの評価）
ＴＮ型液晶セルを使用した液晶表示装置（ＡＱＵＯＳ  ＬＣ２０Ｃ１Ｓ、シャープ（株）製）に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに例５と例６で作製した偏光板（ＨＢ−５）と（ＨＢ−６）を、光学補償フイルム（ＫＨ−５）及び（ＫＨ−６）が液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。観察者側の偏光板の吸収軸と観察者側液晶層のラビング軸を平行に配置し、バックライト側の偏光板吸収軸とは直交するように配置した。
作製した液晶表示装置について、測定機（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）を用いて、黒表示（Ｌ０）から白表示（Ｌ７）までの８段階で視野角及び階調反転角を測定した。測定結果を表９、表１０に示す。
【０１７３】
【表８】
2005309364.tif 000021
【０１７４】
【表９】
2005309364.tif 000022
【０１７５】
【表１０】
2005309364.tif 000023
【０１７６】
（液晶表示装置パネル上でのムラ評価）
透明支持基板の厚さ方向のリターデ−ションＲｔｈと光学異方性層の厚さｄ、平均βの関係が本発明の範囲に有り、円盤状化合物層の傾き角の関係、上記（５）及び上記（６）の条件を満たしている光学補償フイルムを用いた実施例５の液晶表示装置は、広い視野角と階調反転の改良を確認することができた。一方、上記（５）の条件を満足するが、光学異方性層の厚さｄに対する、透明支持基板のＲｔｈが上記（６）の条件を満足していない光学補償フイルムを用いた実施例６の液晶表示装置は、階調反転は改善されているが、視野角特性は実施例５と比較して劣ることが分かる。
また、実施例５と実施例６の液晶表示装置の表示パネルを全面中間調に調整し、ムラを評価した。実施例５及び実施例６いずれにおいても、どの方向から見てもムラは観察されなかった。
【０１７７】
［実施例７：第２の態様の位相差板］
（ポリマー基材の作製、下塗り層、配向膜の作製）
比較例１で作製した透明支持基板（ＰＫ−３）に、実施例５と同様に配向膜を形成した。なお、配向膜のラビング軸は遅相軸と同方向とした。
【０１７８】
（光学異方性層の形成）
実施例５で使用した円盤状化合物（Ａ）４１．０１Ｋｇ、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）４．０６Ｋｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）０．３５Ｋｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）１．３５Ｋｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．４５Ｋｇ、及び実施例５と同じ含フッ素界面活性剤０．５２Ｋｇを１０２Ｋｇのメチルエチルケトンに溶解して塗布液とし、この塗布液を配向膜上に、＃１．０のワイヤーバーで連続的に塗布し、１３０℃の状態で２分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。次に、１００℃で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射し、円盤状化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、ディスコティック液晶がねじれていないディスコティック液晶性分子からなる光学補償シート（ＫＨ−７）を作製した。
【０１７９】
円盤状化合物層からなる光学異方性層のみの厚さを求めたところ、１．１μｍであった。円盤状化合物からなるフイルムを斜め切削し、偏光ラマン分光法にて、各部分の平均チルト角を求めたところ、円盤面と支持体界面との角度の平均ａは４０°であった。また、円盤面と空気界面との角度の平均ｂは、４５°であった。透明支持体界面から空気界面に向けて円盤面の傾きが変化したハイブリッド配向であることを確認した。偏光板をクロスニコル配置とし、得られた光学補償フイルムのムラを観察したところ、正面、および法線から６０°まで傾けた方向から見ても、ムラは検出できなかった。
表１１に、作製した光学補償フイルム（ＫＨ−７）の透明支持体及び光学異方性層の主な特性を記載するとともに、透明支持体のＲｔｈについては、上記（１）又は（２）の下限値及び上限値もあわせて示した。
【０１８０】
（偏光子の作製）
実施例５と同じ条件、方法によって、偏光子（ＨＦ−０１）を得た。偏光子は、幅６６０ｍｍ、厚みは左右とも２０μｍであった。
【０１８１】
（偏光板の作製）
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、ＫＨ−７（光学補償フイルム）をポリマー基材（ＰＫ−３）面で偏光子（ＨＦ−０１）の片側に貼り付けた。又、トリアセチルセルロースフイルム：フジタックＴＤ−８０Ｕに、ＷＯ０２／４６８０９号公報明細書実施例５記載のケン化処理と同様にして表面鹸化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子の反対側に貼り付けた。
偏光子の透過軸とポリマー基材（ＰＫ−３）の遅相軸とは平行になるように配置した。偏光子の透過軸と上記トリアセチルセルロースフイルムの遅相軸とは、直交するように配置した。
このようにして偏光板（ＨＢ−７）を作製した。
【０１８２】
［実施例８：第２の態様の光学補償フイルム］
（ポリマー基材の作製、下塗り層、配向膜の作成）
実施例５にて作製した透明支持基板（ＰＫ−３）に、実施例５と同様に配向膜を形成した。なお、ラビング軸は、遅相軸と同方向とした。
【０１８３】
（光学異方性層の形成）
実施例５で使用した円盤状化合物（Ａ）４１．０１Ｋｇ、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）４．０６Ｋｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）０．３５Ｋｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）１．３５Ｋｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．４５Ｋｇ、実施例５と同じ含フッ素界面活性剤０．１Ｋｇを１０２Ｋｇのメチルエチルケトンに溶解して塗布液とし、この塗布液を配向膜上に、＃３．６のワイヤーバーで連続的に塗布し、１３０℃の状態で２分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。次に、１００℃で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射し、円盤状化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層付き光学補償シート（ＫＨ−８）を作製した。
【０１８４】
作製した円盤状液晶性層のみの厚さは２．２μｍであった。円盤状化合物からなるフイルムを斜め切削し、偏光ラマン分光法で測定し、各部分でのチルト角を
求めた。透明支持基板界面と円盤状化合物の円盤面との成す角度の平均ａは、３５°であった。円盤面と空気界面との角度の平均ｂは３０°であった。透明支持体界面から空気界面にかけて円盤面の傾きが変化したハイブリッド配向であることを確認した。偏光板をクロスニコル配置とし、得られた光学補償シートのムラを観察したところ、正面、および法線から６０°まで傾けた方向から見ても、ムラは検出できなかった。
表１１に、作製した光学補償フイルム（ＫＨ−８）の透明支持体及び光学異方性層の主な特性を記載するとともに、透明支持体のＲｔｈについては、下限値及び上限値もあわせて示した。
【０１８５】
（偏光子の作製）
実施例５と同じ条件、方法によって、偏光子（ＨＦ−０１）を得た。偏光子は、幅６６０ｍｍ、厚みは左右とも２０μｍであった。
【０１８６】
（偏光板の作製）
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、ＫＨ−８（光学補償シート）をポリマー基材（ＰＫ−３）面で偏光子（ＨＦ−０１）の片側に貼り付けた。又、トリアセチルセルロースフイルム：フジタックＴＤ−８０Ｕに、ＷＯ０２／４６８０９号公報明細書実施例１記載のケン化処理と同様にして表面鹸化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子の反対側に貼り付けた。
偏光子の透過軸とポリマー基材（ＰＫ−３）の遅相軸とは平行になるように配置した。偏光子の透過軸と上記トリアセチルセルロースフイルムの遅相軸とは、直交するように配置した。
このようにして偏光板（ＨＢ−８）を作製した。
【０１８７】
［比較例２］
従来型光学補償フイルム（富士写真フイルム（株）製）とヨウ素系偏光子、保護用ＴＡＣフイルムが予め一体化された市販の広視野角偏光板（ＬＰＴ−ＨＬ５６−１２、（株）サンリッツ製）を、実施例７及び実施例８と共に評価した。
【０１８８】
（ＴＮ液晶セルでの評価）
ＴＮ型液晶セルを使用した液晶表示装置（ＡＱＵＯＳ  ＬＣ２０Ｃ１Ｓ、シャープ（株）製）に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに実施例７と実施例８で作製した偏光板（ＨＢ−７）と（ＨＢ−８）及び市販の広視野角偏向板を、光学補償層が液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。観察者側の偏光板の吸収軸と観察者側液晶層のラビング軸を平行に配置し、バックライト側の偏光板吸収軸とは直交するように配置した。作製した液晶表示装置について、測定機（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）を用いて、黒表示（Ｌ０）から白表示（Ｌ７）までの８段階で視野角を測定した。測定結果を表１２及び表１３に示す。
【０１８９】
【表１１】
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【０１９０】
【表１２】
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【０１９１】
【表１３】
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【０１９２】
（液晶表示装置パネル上でのムラ評価）
実施例５に対して光学異方性層の厚さｄが小さく、透明支持体のＲｔｈとの関係が上記（６）の条件から外れる実施例７では、視野角は狭く、階調反転も実施例５程には改善されないことが分かる。実施例８も光学異方性層の厚さｄに対する透明支持体の厚さ方向レターデーションＲｔｈの関係が上記（６）式の関係から外れる。この場合、上下左右の視野角が不足すると共に、下方向階調反転の改良が実施例５と比較して若干劣っている。実施例７と実施例８の液晶表示装置の表示パネルを全面中間調に調整し、ムラを評価した。実施例７及び実施例８ともに、どの方向から見てもムラは観察されなかった。
市販の広視野角偏光板を用いた比較例２の場合、上下左右の視野角は目標を満足するものの、下方向階調反転は目標に到達しないことが分かる。以上、第２の態様の光学補償フイルムについて整理すると、上記（５）及び（６）の条件を満足する実施例５が、上下左右の視野角和が最も大きく、且つ下方向階調反転が最も改良されていたことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１９３】
【図１】本発明の第１の態様の光学補償フイルムにおける透明支持体のレターデーションＲｔｈと円盤状化合物層の厚さｄとの関係を示すグラフである。
【図２】本発明の第１の態様の光学補償フイルムにおける透明支持体のレターデーションＲｔｈと円盤状化合物層の円盤面の両界面と成す角の平均ａ、ｂの平均βとの関係を示すグラフである。
【図３】本発明、第１の態様の光学補償フイルムの一例の、円盤状液晶性分子の厚さｄと円盤状液晶性分子層の捩じれ角φ及び階調反転角の関係を示すグラフである。
【図４】本発明の第２の態様に基いた、種々の光学補償フイルムの円盤状化合物の円盤面と透明支持体との界面との成す角の平均ａと円盤状化合物の円盤面と駆動表示用液晶セル基板界面との成す角の平均ｂの関係を示すグラフである。
【図５】種々の光学補償フイルムの透明支持体の厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（ｎｍ）と円盤状化合物層の厚さｄの関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第１の態様の光学補償フイルムの一例について、ディスコティック液晶性分子のねじれたハイブリッド配向を拡大して示した模式図である。
【図７】本発明の第１及び第２の態様の透過型液晶表示装置の基本的な構成例を示す模式図である。
【図８】本発明の第２の態様の光学補償フイルムの一例について、ディスコティック液晶性分子のハイブリッド配向を拡大して示した模式図である。
【図９】一般的なＴＮモード液晶セル中のネマチック棒状液晶の極角傾斜角と厚さ方向の関係を示すグラフである。
【図１０】一般的なＴＮモード液晶セル中のネマチック棒状液晶の方位角方向ねじれ角と厚さ方向の関係を示すグラフである。
【図１１】一般的なＴＮモード液晶セル中、ネマチック棒状液晶のねじれの向きと、光学補償フイルムのディスコティック液晶分子の配向方向を示す模式図である
【図１２】ＴＮモード液晶セル中における階調反転の発生を説明するために用いられる模式図である
【図１３】従来の光学補償フイルムの一例を用いた液晶表示装置における上下視野角と輝度との関係を示すグラフ。グラフ中に階調反転角を示す視野角を矢印で示す。
【符号の説明】
【０１９４】
１ａ、１ｂ          透明保護膜
２ａ、２ｂ          偏光膜
３、３ａ、３ｂ      透明支持体
４、４ａ、４ｂ      光学異方性層
５ａ、５ｂ          液晶セルの上下基板
６                  棒状液晶層
ＢＬ                バックライト
ｄ                  円盤状化合物
ｄｅ                  円盤状化合物の長軸
５１                液晶セル
５２                棒状液晶性分子
５３                円盤状化合物の模式図
５４ａ、５４ｂ      液晶セルに対する円盤状化合物の配向方向模式図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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