(57)【要約】【課題】      ベンド配向モードの液晶セルと光学補償シートとを組み合わせたカラー液晶表示装置について、実用的に有利な手段で階調反転の問題を解決する。【解決手段】  ベンド配向モードの液晶セル、液晶セルの両側に配置された二枚の偏光板、および液晶セルと少なくとも一方の偏光板との間に配置された光学補償シートからなり、液晶セルが赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルからなるカラー液晶表示装置において、黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧が実質的に同一であって、該電圧が下記式を満足するように設定する：  Ｖ（Ｂ）≦Ｖ（０）＜Ｖ（Ｇ）［式中、Ｖ（０）は、黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧であり；Ｖ（Ｂ）は、青表示用セルの輝度が最低となる印加電圧であり；そして、Ｖ（Ｇ）は、緑表示用セルの輝度が最低となる印加電圧である］。【選択図】    図１
2005338174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベンド配向モードの液晶セル、液晶セルの両側に配置された二枚の偏光板、および液晶セルと少なくとも一方の偏光板との間に配置された光学補償シートからなり、液晶セルが赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルからなるカラー液晶表示装置であって、黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧が実質的に同一であって、該電圧が下記式を満足するように設定されていることを特徴とするカラー液晶表示装置：
Ｖ（Ｂ）≦Ｖ（０）＜Ｖ（Ｇ）
［式中、Ｖ（０）は、黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧であり；Ｖ（Ｂ）は、青表示用セルの輝度が最低となる印加電圧であり；そして、Ｖ（Ｇ）は、緑表示用セルの輝度が最低となる印加電圧である］。
【請求項２】
黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧が実質的に同一であって、該電圧が下記式を満足するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載のカラー液晶表示装置：
｛４Ｖ（Ｂ）＋Ｖ（Ｇ）｝／５≦Ｖ（０）＜｛Ｖ（Ｂ）＋４Ｖ（Ｇ）｝／５
［式中、Ｖ（０）は、黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧であり；Ｖ（Ｂ）は、青表示用セルの輝度が最低となる印加電圧であり；そして、Ｖ（Ｇ）は、緑表示用セルの輝度が最低となる印加電圧である］。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベンド配向モードの液晶セル、液晶セルの両側に配置された二枚の偏光板、および液晶セルと少なくとも一方の偏光板との間に配置された光学補償シートからなり、液晶セルが赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルからなるカラー液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の画像表示装置は、従来のＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に代わって、液晶表示装置、特にＴＮ（Twisted Nematic）方式を採用したカラーＴＦＴ液晶表示装置が主流になっている。
最近は、静止画像だけではなく、テレビのように動画を表示する装置にも、ＣＲＴに代えて液晶表示装置が使用されている。ただし、ＴＮ方式のカラーＴＦＴ液晶表示装置で動画を表示すると、装置の応答速度が不足することから、動画に尾引き現象が生じる問題が指摘されている。
【０００３】
そこで、ＴＮ方式に代えて、ベンド配向モードの液晶セルを用いたカラー液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。ベンド配向モードの液晶セルでは、棒状液晶性分子を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に（対称的に）配向させる。棒状液晶分子の対称的な配向により、ベンド配向モードは、自己光学補償機能を有するため、ＯＣＢ（Optically Compensatory Bend）方式とも呼ばれている。
ＯＣＢ方式は、応答速度が速いとの特徴がある。また、ＴＮ方式とは異なり、ねじれを含まず、自己光学補償機能を有するため、広い視野角が得られる。ＯＣＢ方式の液晶セルと、光学補償シートとを組み合わせると、さらに広い視野角を実現することも可能である。ＯＣＢ方式の液晶セルと光学補償シートとを組み合わせた液晶表示装置も提案されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【０００４】
ＯＣＢ方式の液晶セルと光学補償シートとを組み合わせたカラー液晶表示装置では、表示色ごとの透過率が最小となる電圧が異なることが報告されている。
図１は、ＯＣＢ方式の液晶セルと光学補償シートとを組み合わせたカラー液晶表示装置において、液晶セルの輝度と印加電圧との関係を模式的に示すグラフである。
図１に示すように、青表示用セルの輝度が最低となる印加電圧、緑表示用セルの輝度が最低となる印加電圧、および赤表示用セルの輝度が最低となる印加電圧は、下記式の関係になる。
【０００５】
Ｖ（Ｂ）＜Ｖ（Ｇ）＜Ｖ（Ｒ）
式中、Ｖ（Ｂ）は、青表示用セルの輝度が最低となる印加電圧であり；Ｖ（Ｇ）は、緑表示用セルの輝度が最低となる印加電圧；そして、Ｖ（Ｒ）は、赤表示用セルの輝度が最低となる印加電圧である。
以上の関係は、ＯＣＢ方式の液晶セルの波長依存性と、光学補償シートの波長依存性との関係で生じる実質的に不可避な現象である。
【０００６】
輝度が最低となる印加電圧が表示色ごとの透過率が最小となる電圧が異なる場合、液晶表示装置の構成において、黒表示の印加電圧をどのような値に設定するかが問題である。
従来の技術では、コントラストが最大になる（すなわち、黒表示における輝度が最も小さい値となる）ように、黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧を設定していた。具体的には、黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧（Ｖ（０））を、緑表示用セルの輝度が最低となる印加電圧（Ｖ（Ｇ））と同じ電圧（Ｖ（０）＝Ｖ（Ｇ））に設定していた。
上記のようにＶ（０）＝Ｖ（Ｇ）の設定では、青表示用セルに階調の反転が起こる。すなわち、通常（印加電圧の増加に伴って輝度が減少）とは逆に、印加電圧の増加に伴って輝度が増加する領域が部分的に発生する。
【０００７】
以上の問題を解決するため、黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルに印加する電圧を、セル毎に設定する方法が提案されている（例えば、特許文献５参照）。すなわち、黒表示のために、青表示用セルの輝度が最低となる印加電圧、緑表示用セルの輝度が最低となる印加電圧、および赤表示用セルの輝度が最低となる印加電圧を、それぞれのセルに印加する。
赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セル毎に、印加する電圧を変更すれば、階調の反転は防止でき、黒表示の輝度も理論的に最も低い値にすることができる。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第４５８３８２５号明細書
【特許文献２】米国特許第５４１０４２２号明細書
【特許文献３】特開平９−２１１４４４号公報
【特許文献４】特開平１１−３１６３７８号公報
【特許文献５】特開２００３−２９３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セル毎に、印加する電圧を変更する方法は、理論的には最善である。しかし、セル毎に印加する電圧を変更するためには、回路規模を大きくする必要がある。そのため、液晶表示装置の製造において、コストが上昇し、実用的には不利である。
本発明は、ベンド配向モードの液晶セルと光学補償シートとを組み合わせたカラー液晶表示装置について、実用的に有利な手段で階調反転の問題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、以下の手段により解決された。
（１）ベンド配向モードの液晶セル、液晶セルの両側に配置された二枚の偏光板、および液晶セルと少なくとも一方の偏光板との間に配置された光学補償シートからなり、液晶セルが赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルからなるカラー液晶表示装置であって、黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧が実質的に同一であって、該電圧が下記式を満足するように設定されていることを特徴とするカラー液晶表示装置：
Ｖ（Ｂ）≦Ｖ（０）＜Ｖ（Ｇ）
［式中、Ｖ（０）は、黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧であり；Ｖ（Ｂ）は、青表示用セルの輝度が最低となる印加電圧であり；そして、Ｖ（Ｇ）は、緑表示用セルの輝度が最低となる印加電圧である］。
【００１１】
（２）黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧が実質的に同一であって、該電圧が下記式を満足するように設定されていることを特徴とする（１）に記載のカラー液晶表示装置：
｛４Ｖ（Ｂ）＋Ｖ（Ｇ）｝／５≦Ｖ（０）＜｛Ｖ（Ｂ）＋４Ｖ（Ｇ）｝／５
［式中、Ｖ（０）は、黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧であり；Ｖ（Ｂ）は、青表示用セルの輝度が最低となる印加電圧であり；そして、Ｖ（Ｇ）は、緑表示用セルの輝度が最低となる印加電圧である］。
なお、「印加する電圧が実質的に同一」とは、回路の構成において、各セルに同一の電圧が印加されるように設計されていることを意味する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明者がベンド配向モードの液晶セルと光学補償シートとを組み合わせたカラー液晶表示装置について研究を進めたところ、従来技術が最も重視していたコントラスト（すなわち、黒表示における輝度を最も小さい値とすること）よりも、階調反転の問題を優先して解決する方が有利であることが判明した。
本発明では、階調反転の問題を優先して解決するため、黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧（Ｖ（０））を、青表示用セルの輝度が最低となる印加電圧（Ｖ（Ｂ））以上、緑表示用セルの輝度が最低となる印加電圧（Ｖ（Ｇ））未満の値に設定する。本発明の設定では理論的には、コントラストは従来よりも低下する（黒表示における輝度が高くなる）が、実際には予想外に、顕著な問題にはならない。一方、階調反転の問題は、実用的に有利な手段で（特開２００３−２９３０３号公報に記載のように、回路規模を大きくする必要なく）解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［液晶セル］
本発明のカラー液晶表示装置は、ベンド配向モードの液晶セルを有し、ベンド配向モードの液晶セルが赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルからなる。
ベンド配向モードの液晶セルは、セル中央部の液晶分子がねじれ配向していてもよい。
ベンド配向モードの液晶セルでは、液晶性化合物の屈折率異方性（Δｎ）と、液晶セルの液晶層の厚み（ｄ）との積（Δｎ×ｄ）は、輝度と視野角を両立させるために、１００乃至２０００ｎｍの範囲であることが好ましく、１５０乃至１７００ｎｍの範囲であることがさらに好ましく、５００乃至１５００ｎｍの範囲であることが最も好ましい。
【００１４】
ベンド配向モードの液晶セルは、ノーマリーホワイトモード（ＮＷモード）またはノーマリーブラックモード（ＮＢモード）で用いることができる。
ベンド配向モードの液晶セルを有するＯＣＢ方式の液晶表示装置については、米国特許第４５８３８２５号、同５４１０４２２号の各明細書に記載がある。
ベンド配向モードの液晶セルでは、ＴＮ方式と同様に、黒表示においては、液晶セル中の配向状態は、セル中央部で棒状液晶性分子が立ち上がり、セルの基板近傍では棒状液晶性分子が寝た配向状態にある。
【００１５】
カラー液晶表示装置では、液晶セルの一画素をさらに三つに区切って、赤、緑および青（ＲＧＢ）の光が出るサブ画素を作る。サブ画素を構成するセル（赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セル）には、それぞれ、カラーフィルターを組み合わせる。カラーフィルターの分光透過率は、主に使用する光源の種類に応じて決定する。
【００１６】
本発明では、黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧が実質的に同一である。そして、黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧が下記式を満足するように設定する。
Ｖ（Ｂ）≦Ｖ（０）＜Ｖ（Ｇ）
式中、Ｖ（０）は、黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧であり；Ｖ（Ｂ）は、青表示用セルの輝度が最低となる印加電圧であり；そして、Ｖ（Ｇ）は、緑表示用セルの輝度が最低となる印加電圧である。
【００１７】
黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧は、下記式を満足するように設定されていることがさらに好ましい。
｛４Ｖ（Ｂ）＋Ｖ（Ｇ）｝／５≦Ｖ（０）＜｛Ｖ（Ｂ）＋４Ｖ（Ｇ）｝／５
式中、Ｖ（０）は、黒表示のために赤表示用セル、緑表示用セルおよび青表示用セルにそれぞれ印加する電圧であり；Ｖ（Ｂ）は、青表示用セルの輝度が最低となる印加電圧であり；そして、Ｖ（Ｇ）は、緑表示用セルの輝度が最低となる印加電圧である。
【００１８】
［偏光板］
カラー液晶表示装置は、液晶セルの両側に二枚の偏光板を有する。
偏光板は、偏光膜とその両側に配置される二枚の保護膜からなる。
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。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フイルムを用いて製造する。
偏光膜の透過軸は、フイルムの延伸方向に垂直な方向に相当する。
【００１９】
保護膜は、光学的等方性が高いセルロースエステルフイルム、特にトリアセチルセルロースフイルムを用いることが好ましい。
本発明では、光学補償シートを構成するポリマーフイルムを保護膜として機能させることもできる。すなわち、光学補償シートがポリマーフイルムからなる場合は、光学補償シートそのものを保護膜として機能させることができる。また、光学補償シートがポリマーフイルムからなる透明支持体と液晶化合物から形成した光学異方性層とを有する場合は、透明支持体を保護膜として機能させることができる。
【００２０】
［光学補償シート］
光学補償シートは、光学異方性を有するポリマーフイルムで構成することができる。ただし、光学補償シートは、ポリマーフイルムからなる透明支持体と液晶化合物から形成した光学異方性層とを有することが好ましい。
光学異方性層には、レターデーション値が０となる方向（光軸）が存在しないことが好ましい。また、光学異方性層には、レターデーションの絶対値が最小となる方向が光学異方性層の面内にも法線方向にも存在しないことが好ましい。
【００２１】
光学異方性層および透明支持体の光学的性質としては、下記式（１）で定義されるＲｅレターデーション値および下記式（２ａ）または（２ｂ）で定義されるＲthレターデーション値が重要である。
（１）  Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
（２ａ）Ｒth＝［（ｎ２＋ｎ３）／２−ｎ１］×ｄ
（２ｂ）Ｒth＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］×ｄ
式中、ｎｘは、光学異方性層または透明支持体の面内遅相軸の屈折率であり；ｎｙは、光学異方性層または透明支持体の面内進相軸の屈折率であり；ｎ１は、光学異方性層の屈折率主値の最小値であり；ｎ２およびｎ３は、光学異方性層のその他の屈折率主値であり；ｎｚは、透明支持体の厚さ方向の屈折率であり；そして、ｄは光学異方性層または透明支持体の厚さである。
【００２２】
光学異方性層のＲｅレターデーション値は、１０乃至１００ｎｍであることが好ましい。光学異方性層のＲｔｈレターデーション値は、４０乃至２００ｎｍであることが好ましい。また、光学異方性層では、屈折率の主値の最小値の方向とフイルム法線との角度（β）が、２０乃至５０゜であることが好ましい。
透明支持体（二枚以上の透明支持体を用いる場合は、それらの積層体）のＲｅレターデーション値は、５乃至１００ｎｍであることが好ましく、Ｒthレターデーション値は、１００乃至１０００ｎｍであることが好ましい。
二枚の透明支持体を用いる場合、セルロースエステルフイルムとポリカーボネートフイルムとの併用が好ましい。
セルロースエステルフイルムのＲｅレターデーション値は、０乃至３０ｎｍであることが好ましく、Ｒthレターデーション値は、１０乃至１００ｎｍであることが好ましい。また、ポリカーボネートフイルムのＲｅレターデーション値は、５乃至１００ｎｍであることが好ましく、Ｒthレターデーション値は、１００乃至１０００ｎｍであることが好ましい。
【００２３】
［光学異方性層］
光学異方性層は液晶性化合物から形成する。
液晶性化合物は、棒状化合物よりも円盤状化合物の方が好ましい。光学異方性層は、負の一軸性を有し傾斜配向した円盤状化合物を含む層であることがさらに好ましい。円盤状化合物は、円盤状化合物の円盤面と透明支持体面とのなす角が、光学異方性層の深さ方向において変化している（ハイブリッド配向している）ことが好ましい。円盤状化合物の光軸は、円盤面の法線方向に存在する。円盤状化合物は、光軸方向の屈折率よりも円盤面方向の屈折率が大きな複屈折性を有する。
【００２４】
ハイブリッド配向では、光学異方性層の空気側界面における円盤状化合物の平均チルト角（α）と、光学異方性層の配向膜側界面における円盤状化合物の平均チルト角（β）との差が１０度以上となることが好ましい。すなわち、αとβは、｜α−β｜≧１０°を満足することが好ましい。｜α−β｜≧１５°であることがより好ましく、｜α−β｜≧２０°であることがさらに好ましく、｜α−β｜≧３０°であることが最も好ましい。
空気側界面における平均チルト角（α）の方が、配向膜側界面における平均チルト角（β）よりも大きいことが好ましい。すなわち、α＞β（言い換えると、α−β≧１０°）であることが好ましい。
円盤状化合物のチルト角は、円盤面と界面（空気側界面または配向膜側界面を構成する平面）との間の角度を意味する。
【００２５】
光学異方性層は、後述する配向膜によって円盤状化合物を配向させ、その配向状態の円盤状化合物を固定することによって形成することが好ましい。円盤状化合物は、重合反応により固定することが好ましい。
なお、光学異方性層には、レターデーション値が０となる方向が存在しない。言い換えると、光学異方性層のレターデーションの最小値は、０を越える値である。
円盤状化合物は、様々な文献（C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981) ；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節(1994)；B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985)；J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994)）に記載されている。円盤状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。
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。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、重合性基を有する円盤状化合物は、下記式（Ｉ）で表わされる化合物であることが好ましい。
【００２６】
（Ｉ）  Ｄ（−Ｌ−Ｑ）n
式中、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；そして、ｎは４乃至１２の整数である。
【００２７】
円盤状コア（Ｄ）の例を以下に示す。以下の各例において、ＬＱ（または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。
【００２８】
【化１】
2005338174.tif 000003
【００２９】
【化２】
2005338174.tif 000004
【００３０】
【化３】
2005338174.tif 000005
【００３１】
【化４】
2005338174.tif 000006
【００３２】
式（Ｉ）において、二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−および−Ｓ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた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−および−Ｏ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた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乃至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乃至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乃至１０であることが好ましい。
【００３３】
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はアルキレン基またはアルケニレン基、ＡＲはアリーレン基を意味する。なお、アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレン基は、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−
【００３４】
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−
【００３５】
式（Ｉ）の重合性基（Ｑ）は、重合反応の種類に応じて決定する。
重合性基（Ｐ）は、不飽和重合性基また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。
式（Ｉ）において、ｎは４乃至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Ｐの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
光学異方性層は、円盤状化合物および必要に応じて重合性開始剤や任意の成分を含む塗布液を、配向膜の上に塗布することで形成できる。
光学異方性層の厚さは、０．５乃至１００μｍであることが好ましく、０．５乃至３０μｍであることがさらに好ましい。
【００３６】
配向させた円盤状化合物を、配向状態を維持して固定する。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許第３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
【００３７】
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１乃至２０重量％であることが好ましく、０．５乃至５重量％であることがさらに好ましい。
円盤状化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
照射エネルギーは、２０乃至５０００ｍＪ／ｃｍ2 であることが好ましく、１００乃至８００ｍＪ／ｃｍ2 で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。
【００３８】
［配向膜］
配向膜は、光学異方性層の円盤状化合物の配向方向を規定する機能を有する。
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。
【００３９】
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。ポリビニルアルコールが、好ましいポリマーである。疎水性基が結合している変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。疎水性基は光学異方性層の円盤状化合物と親和性があるため、疎水性基をポリビニルアルコールに導入することで、円盤状化合物を均一に配向させることができる。疎水性基は、ポリビニルアルコールの主鎖末端または側鎖に結合させる。
疎水性基は、炭素原子数が６以上の脂肪族基（好ましくはアルキル基またはアルケニル基）または芳香族基が好ましい。
ポリビニルアルコールの主鎖末端に疎水性基を結合させる場合は、疎水性基と主鎖末端との間に連結基を導入することが好ましい。連結基の例には、−Ｓ−、−Ｃ（ＣＮ）Ｒ1 −、−ＮＲ2 −、−ＣＳ−およびそれらの組み合わせが含まれる。上記Ｒ1 およびＲ2 は、それぞれ、水素原子または炭素原子数が１乃至６のアルキル基（好ましくは、炭素原子数が１乃至６のアルキル基）である。
【００４０】
ポリビニルアルコールの側鎖に疎水性基を導入する場合は、ポリビニルアルコールの酢酸ビニル単位のアセチル基（−ＣＯ−ＣＨ3 ）の一部を、炭素原子数が７以上のアシル基（−ＣＯ−Ｒ3 ）に置き換えればよい。Ｒ3 は、炭素原子数が６以上の脂肪族基または芳香族基である。
市販の変性ポリビニルアルコール（例、ＭＰ１０３、ＭＰ２０３、Ｒ１１３０、クラレ（株）製）を用いてもよい。
配向膜に用いる（変性）ポリビニルアルコールのケン化度は、８０％以上であることが好ましい。（変性）ポリビニルアルコールの重合度は、２００以上であることが好ましい。
ラビング処理は、配向膜の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。長さおよび太さが均一な繊維を均一に植毛した布を用いることが好ましい。
なお、円盤状化合物は配向膜を用いて配向後、配向膜を除去しても、円盤状化合物の配向状態を保つことができる。すなわち、配向膜は、円盤状化合物を配向させるため必須であるが、製造された液晶表示装置においては必須ではない。
配向膜を透明支持体と光学異方性層との間に設ける場合は、さらに下塗り層（接着層）を透明支持体と配向膜との間に設けることが好ましい。
【００４１】
［透明支持体］
透明支持体は、正の固有複屈折を有する透明なポリマーから形成することが好ましい。支持体が透明であるとは、光透過率が８０％以上であることを意味する。
正の固有複屈折を有するポリマーを面配向させて得たポリマーフイルムは、一般に負の屈折率楕円を有する。その光軸は、法線方向に一本または法線を挟んで同一の角度で二本存在する。本発明では、このような光学的性質を有するポリマーフイルムを透明支持体とし、負の固有複屈折を有し光軸が円盤面の法線方向に存在する円盤状化合物を含む光学異方性層と組み合わせて用いることが好ましい。
ポリマーの例には、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンおよびセルロースエステル（例、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース）が含まれる。ポリカーボネートおよびセルロースエステルが好ましい。ポリマーフイルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。
前述したように、二枚以上の透明支持体を積層体として用いてもよい。二枚の透明支持体を用いる場合（特にベンド配向液晶セルに用いる場合）は、セルロースエステルフイルム（好ましくは、トリアセチルセルロースフイルム）とポリカーボネートフイルムとを併用することが好ましい。光学異方性層側から、セルロースエステルフイルム、そしてポリカーボネートフイルムの順に積層することが特に好ましい。
【００４２】
透明支持体の遅相軸は、ポリマーフイルムの延伸方向に相当する。ただし、特別に延伸処理を実施しなくても、製造工程において、ポリマーフイルムはロールの長手方向に延伸される。液晶セルや光学異方性層の光学的異方性によっては、そのような製造工程における自然な延伸により生じる光学異方性であっても、充分に本発明の効果が得られる場合もある。
透明支持体の厚さは、２０乃至５００μｍであることが好ましく、５０乃至２００μｍであることがさらに好ましい。
透明支持体とその上に設けられる層（接着層、配向膜あるいは光学異方性層）との接着を改善するため、透明支持体に表面処理（例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）を実施してもよい。グロー放電処理またはコロナ放電処理を実施することが好ましい。二種類以上の表面処理を組み合わせて実施してもよい。
透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。接着層は、親水性ポリマー（例、ゼラチン）の塗布により形成することが好ましい。接着層の厚さは、０．１乃至２μｍであることが好ましく、０．２乃至１μｍであることがさらに好ましい。
保護層を、透明支持体の裏面に設けてもよい。
【実施例】
【００４３】
［実施例１］
（支持体の作製）
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。
【００４４】
────────────────────────────────────────
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                  １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤）                          ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤）                  ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）                          ３００質量部
メタノール（第２溶媒）                                    ４５質量部
染料（住化ファインケム（株）製  ３６０ＦＰ）                ０．０００９質量部
────────────────────────────────────────
【００４５】
別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤１６質量部、メチレンクロライド８０質量部およびメタノール２０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３６質量部およびシリカ微粒子（Ｒ９７２、アイロジル社製）１．１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。また、シリカ微粒子の添加量は、セルロースアセテート１００質量部に対して、０．１５質量部であった。
【００４６】
【化５】
2005338174.tif 000007
【００４７】
得られたドープを、幅２ｍで長さ６５ｍの長さのバンドを有する流延機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が４０℃となってから、１分乾燥し、剥ぎ取った後、１４０℃の乾燥風で、テンターを用いて幅方向に２８％延伸した。この後、１３５℃の乾燥風で２０分間乾燥し、残留溶剤量が０．３質量％の透明支持体を製造した。
【００４８】
透明支持体の幅は１３４０ｍｍであり、厚さは９２μｍであった。
透明支持体を、温度２０℃、相対湿度２０％の条件で２時間、調温、調湿し、エリプソメーター（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用いて、波長５９０ｎｍにおけるレターデーション値（Ｒｅ）を測定したところ、３８．０ｎｍ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、１７５．０ｎｍであった。
次に、透明支持体を、温度１０℃、相対湿度２０％の条件で２時間、調温、調湿し、同様に、波長５９０ｎｍにおけるレターデーション値（Ｒｅ）を測定したところ、３７．７ｎｍ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、１７５．２ｎｍであった。
透明支持体のバンド面側に、１．０Ｎの水酸化カリウム溶液（溶媒：水／イソプロピルアルコール／プロピレングリコール＝６９．２質量部／１５質量部／１５．８質量部）を１０ｃｃ／ｍ２塗布し、約４０℃の状態で３０秒間保持した後、アルカリ液を掻き取り、純水で水洗し、エアーナイフで水滴を削除した。その後、１００℃で１５秒間乾燥した。
アルカリ処理面の純水に対する接触角を測定したところ、４２°であった。
【００４９】
（配向膜の形成）
透明支持体のアルカリ処理面に、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塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒乾燥し、配向膜を形成した。
【００５０】
────────────────────────────────────────
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
クエン酸エステル（ＡＳ３、三協化学（株）製）                ０．３５質量部
────────────────────────────────────────
【００５１】
【化６】
2005338174.tif 000008
【００５２】
（ラビング処理）
配向膜を形成した透明支持体を速度２０ｍ／分で搬送し、長手方向に対して４５°にラビング処理されるようにラビングロール（３００ｍｍ直径）を設定し、６５０ｒｐｍで回転させて、透明支持体の配向膜設置表面にラビング処理を施した。ラビングロールと透明支持体の接触長は、１８ｍｍとなるように設定した。
【００５３】
（光学異方性層の形成）
１０２Ｋｇのメチルエチルケトンに、下記の円盤状液晶化合物４１．０１Ｋｇ、エチレンオキサイド変性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）０．４５Ｋｇ、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を溶解して、塗布液を調製した。塗布液を、＃３．０のワイヤーバーを３９１回転でフイルムの搬送方向と同じ方向に回転させて、２０ｍ／分で搬送されている透明支持体の配向膜面に連続的に塗布した。
【００５４】
【化７】
2005338174.tif 000009
【００５５】
室温から１００℃に連続的に加温し、溶媒を乾燥させ、その後、１３０℃の乾燥ゾーンで円盤状光学異方性層の膜面風速が、２．５ｍ／ｓｅｃとなるように、約９０秒間加熱し、円盤状液晶化合物を配向させた。次に、８０℃の乾燥ゾーンに搬送させて、フイルムの表面温度が約１００℃の状態で、紫外線照射装置（紫外線ランプ：出力１６０Ｗ／ｃｍ、発光長１．６ｍ）により、照度６００ｍＷの紫外線を４秒間照射し、架橋反応を進行させて、円盤状液晶化合物をその配向に固定した。その後、室温まで放冷し、円筒状に巻き取ってロール状の形態にした。
このようにして、ロール状光学補償シートを作製した。
【００５６】
１２７℃の膜面温度で光学異方性層の粘度を測定したところ、６９５ｃｐであった。粘度は、光学異方性層と同じ組成の液晶層（溶媒は除く）を加熱型のＥ型粘度系で測定した結果である。
【００５７】
（偏光膜と光学補償シートとの積層）
光学補償シートをアルカリ浴槽中で鹸化処理した。
ポリビニルアルコールとヨウ素からなる偏光膜と鹸化処理した光学補償シートの透明支持体面とを接着剤を介して貼り合わせた。偏光膜の透過軸と、光学補償シートの透明支持体の遅相軸とが平行になるように配置した。
【００５８】
（ベンド配向液晶セルの作製）
図２に示すように、赤、緑および青（ＲＧＢ）の光が出るサブ画素からなるＡ画素とＢ画素を有するカラーフィルターを準備した。
カラーフィルターを電極下に有するＩＴＯストライプパターニングガラス基板に、ポリイミド膜を配向膜として設け、配向膜にラビング処理を行った。得られた二枚のガラス基板をラビング方向が平行となる配置で向かい合わせ、セルギャップを５μｍに設定した。セルギャップにΔｎが０．１３９６の液晶性化合物（ＺＬＩ１１３２、メルク社製）を注入し、ベンド配向液晶セルを作製した。
ベンド配向液晶セルの両側に、偏光膜と光学補償シートとの積層体を配置し、ベンド配向モードのカラー液晶表示装置を作製した。
【００５９】
（カラー液晶表示装置の評価）
ベンド配向液晶セルに、５５Ｈｚ矩形波で、電圧を印加しながら、ＲＧＢそれぞれの画素の正面輝度を測定（ＴＯＰＣＯＮ製ＢＭ−５）し、Ｖ（Ｂ）、Ｖ（Ｇ）、Ｖ（Ｒ）を測定した。Ｖ（Ｂ）４．３Ｖ、Ｖ（Ｇ）は４．６Ｖ、Ｖ（Ｒ）は４．８Ｖであった。
エリプソメーター（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用いて、波長５５０ｎｍでのΔｎ×ｄ、Ｒｅ１、Ｒｔｈ２を測定した。Δｎ×ｄは８４０ｎｍ、Ｒｅ１は３５ｎｍ、Ｒｔｈ２は２００ｎｍであった。
画素Ａに黒表示電圧Ｖ（０）としてＶ（Ｂ）とＶ（Ｇ）の間である４．４５Ｖを印加し、画素Ｂに中間調電圧としてＶ（０）よりも１００ｍＶ小さい４．３５Ｖを印加し目視評価で青画素の階調反転を観察した。青画素の階調反転は目視では判断つかないレベルであった。また、そのときの画素Ａのコントラスト値を測定（ＴＯＰＣＯＮ製ＢＭ−５）した。コントラスト値は１０００得られ、良好な表示品位が得られた。
正面から見たときの青画素の階調反転は、目視では確認できなかった。
【００６０】
［比較例１］
実施例１の液晶表示装置において、画素Ａに黒表示電圧Ｖ（０）として４．６Ｖ（＝Ｖ（Ｇ））を印加し、画素Ｂに中間調電圧としてＶ（０）よりも１００ｍＶ小さい４．５Ｖを印加し目視評価で青画素の階調反転を観察した。青画素の階調反転が目視で確認でき、実施例１に比べて明らかに悪化した。また、そのときの画素Ａのコントラスト値を測定（ＴＯＰＣＯＮ製ＢＭ−５）した。コントラスト値は１２００得られ、良好な表示品位が得られた。
しかし、正面から見たときの青画素の階調反転を、目視で確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】ＯＣＢ方式の液晶セルと光学補償シートとを組み合わせたカラー液晶表示装置において、液晶セルの輝度と印加電圧との関係を模式的に示すグラフである。
【図２】赤、緑および青（ＲＧＢ）の光が出るサブ画素からなるＡ画素とＢ画素を有するカラーフィルターの模式図である。
【符号の説明】
【００６２】
Ｖ（Ｂ）  青表示用セルの輝度が最低となる印加電圧
Ｖ（Ｇ）  緑表示用セルの輝度が最低となる印加電圧
Ｖ（Ｒ）  赤表示用セルの輝度が最低となる印加電圧
【図１】
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【図２】
2005338174.tif 000011