(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶を配向させるため支持体上に設けられている液晶配向膜であって、液晶配向膜が変性ポリビニルアルコールを含み、そして、変性ポリビニルアルコールが側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位を２乃至８０モル％含むことを特徴とする液晶配向膜。
【請求項２】
変性ポリビニルアルコールが、側鎖にベンゼン環を二個または三個有し、少なくとも二個のベンゼン環がエチニレンにより結合している繰り返し単位を２乃至８０モル％含む請求項１に記載の液晶配向膜。
【請求項３】
主鎖と最も主鎖側の芳香族環との間が、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−、−Ｏ−アルキレン基−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ−および−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＳＯ2 −ＮＨ−からなる群より選ばれる左側が主鎖に結合し右側が最も主鎖側の芳香族環に結合する連結基により連結されている請求項１に記載の液晶配向膜。
【請求項４】
側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位が、下記式（Ｉ）で表される請求項１に記載の液晶配向膜。
【化１】
0004125838.tif 000116
式中、Ｌ1 は、単結合、−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−アルキレン基−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ−および−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＳＯ2 −ＮＨ−からなる群より選ばれる連結基であり；Ｌ2 、Ｌ3 およびＬ4 は、それぞれ独立に、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＳＯ2 −ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＨ−ＳＯ2 −、−アルキレン基−、−アルケニレン基−、−アルキニレン基−、−Ｏ−アルキレン基−および−アルキレン基−Ｏ−からなる群より選ばれる連結基であって、Ｌ2 、Ｌ3 およびＬ4 の少なくとも一つはエチニレンであり；Ａｒ1 、Ａｒ2 、Ａｒ3 およびＡｒ4 は、それぞれ独立に、芳香族環であり；そして、ｍおよびｎは、０または１である。
【請求項５】
変性ポリビニルアルコールが、ポリビニルアルコールの水酸基よりも強い親水性を示す基を有する請求項１に記載の液晶配向膜。
【請求項６】
変性ポリビニルアルコールが、架橋している請求項１に記載の液晶配向膜。
【請求項７】
側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位を２乃至８０モル％含む変性ポリビニルアルコールを含む液晶配向膜を用いて、５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角で液晶性分子を配向させる方法。
【請求項８】
透明支持体、変性ポリビニルアルコールを含む配向膜およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層を有する光学補償シートであって、変性ポリビニルアルコールが側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位を２乃至８０モル％含み、ディスコティック液晶性分子が５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角で配向していることを特徴とする光学補償シート。
【請求項９】
変性ポリビニルアルコールとディスコティック液晶性分子とが、配向膜と光学的異方性層との界面を介して化学的に結合している請求項８に記載の光学補償シート。
【請求項１０】
ディスコティック液晶性分子がねじれ配向しており、ねじれ角が９０乃至３６０度の範囲である請求項８に記載の光学補償シート。
【請求項１１】
ＳＴＮ型液晶セル、その両側に配置された二枚の偏光板およびＳＴＮ型液晶セルと一方または両方の偏光板との間に配置された一枚または二枚の光学補償シートからなるＳＴＮ型液晶表示装置であって、光学補償シートが透明支持体、変性ポリビニルアルコールを含む配向膜およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層を偏光板側からこの順に有し、変性ポリビニルアルコールが側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位を２乃至８０モル％含み、ディスコティック液晶性分子が５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角で配向し、さらにねじれ配向しており、ねじれ角が９０乃至３６０度の範囲であることを特徴とするＳＴＮ型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液晶を配向させるため支持体上に設けられている液晶配向膜に関する。また、本発明は、５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角で液晶性分子を配向させる方法にも関する。さらに、本発明は、透明支持体上にディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層を有する光学補償シートにも関する。さらにまた、本発明は、ＳＴＮ型液晶表示装置にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＳＴＮ型液晶表示装置は、ＳＴＮ型液晶セル、二枚の偏光板およびＳＴＮ型液晶セルと偏光板との間に設けられる一枚または二枚の光学補償シート（位相差板）からなる。
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。ＳＴＮ型液晶セルでは、棒状液晶性分子を配向させるための配向膜が、二枚の基板に設けられる。さらに、カイラル剤を用いて、棒状液晶性分子を１８０乃至３６０度にねじれ配向させる。
光学補償シートがないＳＴＮ型液晶表示装置では、棒状液晶分子の複屈折性のため、表示画像がブルーまたはイエローに着色する。表示画像の着色は、モノクロ表示でもカラー表示でも不都合である。光学補償シートは、このような着色を解消して、明るい鮮明な画像を得るために用いられる。光学補償シートにはまた、液晶セルの視野角を拡大する機能を付与する場合もある。光学補償シートとしては、延伸複屈折フイルムが従来から使用されている。延伸複屈折フイルムを用いたＳＴＮ型液晶表示装置用の光学補償シートについては、特開平７−１０４２８４号、同７−１３０２１号の各公報に記載がある。
【０００３】
延伸複屈折フイルムからなる光学補償シートに代えて、透明支持体上にディスコティック液晶性分子を含む光学的異方性層を有する光学補償シートを使用することが提案されている。光学的異方性層は、ディスコティック液晶性分子を配向させ、その配向状態を固定することにより形成する。ディスコティック液晶性分子は、一般に大きな複屈折率を有する。そして、ディスコティック液晶性分子には、多様な配向形態がある。ディスコティック液晶性分子を用いることで、従来の延伸複屈折フイルムでは得ることができない光学的性質を有する光学補償シートを製造することが可能になる。ディスコティック液晶性分子を用いた光学補償シートについては、特開平６−２１４１１６号公報、米国特許５５８３６７９号、同５６４６７０３号、ドイツ特許公報３９１１６２０Ａ１号の各明細書に記載がある。ただし、これらの光学補償シートは、主な用途としてＴＮ型液晶表示装置を想定して設計されている。
【０００４】
ディスコティック液晶性分子を用いた光学補償シートを、ＳＴＮ型液晶表示装置に利用することが考えられる。ＳＴＮ型液晶表示装置では、９０゜よりも大きく超ねじれ配向させた棒状液晶性分子を複屈折モードで用いる。ＳＴＮ型液晶表示装置には、能動素子（薄膜トランジスターやダイオード）がない単純マトリックス電極構造でも、時分割駆動によって大容量の鮮明な表示が可能であるとの特徴がある。
ディスコティック液晶性分子を用いてＳＴＮ型液晶セルを光学補償するためには、ディスコティック液晶性分子を実質的に垂直に配向（ホモジニアス配向）させる必要がある。ディスコティック液晶性分子は、さらに、ねじれ配向させることが好ましい。特開平９−２６５７２号公報には、ディスコティック液晶性分子をねじれ配向させた光学補償シートが開示されている。さらに同公報の図面には、ディスコティック液晶性分子を実質的に垂直に配向させた状態が示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平９−２６５７２号公報に開示されている技術では、ディスコティック液晶性分子を、配向膜界面から空気界面まで均一に配向（モノドメイン配向）させることは難しい。ディスコティック液晶性分子が均一に配向していないと、ディスクリネーションによる光散乱が生じ、表示画像のコントラスト比が低下する。
液晶セルに使用する棒状液晶性分子を実質的に垂直に配向（ホメオトロピック配向）させる技術の方の研究が進められている。例えば、棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる垂直配向(Vertical Alignment)液晶モードの液晶セルでは、棒状液晶性分子を実質的に垂直に配向させる配向膜が必要である。棒状液晶性分子については、様々な配向膜が提案されている。
しかし、棒状液晶性分子の配向膜を使用するだけでは、ディスコティック液晶性分子を配向膜界面から空気界面まで均一に配向させることは難しかった。
【０００６】
本発明の目的は、液晶性分子（特にディスコティック液晶性分子）を実質的に垂直に配向させる機能を有する液晶配向膜を提供することである。
また、本発明の目的は、液晶性分子を垂直かつ均一な方向に安定に配向させる方法を提供することでもある。
さらに、本発明の目的は、特にＳＴＮ型液晶表示装置に適した光学補償シートを提供することでもある。
さらにまたまた、本発明の目的は、本発明の目的は、表示画像の着色が解消され、高コントラストの鮮明な画像が得られるＳＴＮ型液晶表示装置を提供することでもある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記（１）〜（６）の液晶配向膜、下記（７）の液晶性分子を配向させる方法、下記（８）〜（１０）光学補償シートおよび下記（１１）のＳＴＮ型液晶表示装置により達成された。
（１）液晶を配向させるため支持体上に設けられている液晶配向膜であって、液晶配向膜が変性ポリビニルアルコールを含み、そして、変性ポリビニルアルコールが側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレン（−Ｃ≡Ｃ−）により結合している繰り返し単位を２乃至８０モル％含むことを特徴とする液晶配向膜。
（２）変性ポリビニルアルコールが、側鎖にベンゼン環を二個または三個有し、少なくとも二個のベンゼン環がエチニレン（−Ｃ≡Ｃ−）により結合している繰り返し単位を２乃至８０モル％含む（１）に記載の液晶配向膜。
（３）主鎖と最も主鎖側の芳香族環との間が、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−、−Ｏ−アルキレン基−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ−および−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＳＯ2 −ＮＨ−からなる群より選ばれる左側が主鎖に結合し右側が最も主鎖側の芳香族環に結合する連結基により連結されている（１）に記載の液晶配向膜。
（４）側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレン（−Ｃ≡Ｃ−）により結合している繰り返し単位が、下記式（Ｉ）で表される（１）に記載の液晶配向膜。
【０００８】
【化２】
0004125838.tif 000002
【０００９】
式中、Ｌ1 は、単結合、−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−アルキレン基−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ−および−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＳＯ2 −ＮＨ−からなる群より選ばれる連結基であり；Ｌ2 、Ｌ3 およびＬ4 は、それぞれ独立に、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＳＯ2 −ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＨ−ＳＯ2 −、−アルキレン基−、−アルケニレン基−、−アルキニレン基−、−Ｏ−アルキレン基−および−アルキレン基−Ｏ−からなる群より選ばれる連結基であって、Ｌ2 、Ｌ3 およびＬ4 の少なくとも一つはエチニレン（−Ｃ≡Ｃ−）であり；Ａｒ1 、Ａｒ2 、Ａｒ3 およびＡｒ4 は、それぞれ独立に、芳香族環であり；そして、ｍおよびｎは、０または１である。
（５）変性ポリビニルアルコールが、ポリビニルアルコールの水酸基よりも強い親水性を示す基を有する（１）に記載の液晶配向膜。
（６）変性ポリビニルアルコールが、架橋している（１）に記載の液晶配向膜。
【００１０】
（７）側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位を２乃至８０モル％含む変性ポリビニルアルコールを含む液晶配向膜を用いて、５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角で液晶性分子を配向させる方法。
（８）透明支持体、変性ポリビニルアルコールを含む配向膜およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層を有する光学補償シートであって、変性ポリビニルアルコールが側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレン（−Ｃ≡Ｃ−）により結合している繰り返し単位を２乃至８０モル％含み、ディスコティック液晶性分子が５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角で配向していることを特徴とする光学補償シート。
（９）変性ポリビニルアルコールとディスコティック液晶性分子とが、配向膜と光学的異方性層との界面を介して化学的に結合している（８）に記載の光学補償シート。
（１０）ディスコティック液晶性分子がねじれ配向しており、ねじれ角が９０乃至３６０度の範囲である（８）に記載の光学補償シート。
【００１１】
（１１）ＳＴＮ型液晶セル、その両側に配置された二枚の偏光板およびＳＴＮ型液晶セルと一方または両方の偏光板との間に配置された一枚または二枚の光学補償シートからなるＳＴＮ型液晶表示装置であって、光学補償シートが透明支持体、変性ポリビニルアルコールを含む配向膜およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層を偏光板側からこの順に有し、変性ポリビニルアルコールが側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレン（−Ｃ≡Ｃ−）により結合している繰り返し単位を２乃至８０モル％含み、ディスコティック液晶性分子が５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角で配向し、さらにねじれ配向しており、ねじれ角が９０乃至３６０度の範囲であることを特徴とするＳＴＮ型液晶表示装置。
本明細書において、ディスコティック液晶性分子の平均傾斜角は、ディスコティック液晶性分子の円盤面と支持体の面（あるいは配向膜の面）との平均角度を意味する。そして、ディスコティック液晶性分子が５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角で配向している状態を、ディスコティック液晶性分子が実質的に垂直に配向していると称する。
【００１２】
【発明の効果】
本発明者は研究の結果、二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレン（−Ｃ≡Ｃ−）により結合している繰り返し単位を２乃至８０モル％含む変性ポリビニルアルコールを液晶配向膜に用いて、液晶性分子を実質的に垂直に配向させることに成功した。
上記の変性ポリビニルアルコールを含む液晶配向膜は、従来の配向膜よりも垂直配向膜としての機能が優れており、液晶性分子を実質的に垂直かつ均一な方向に安定に配向させることができる。
従来の垂直配向膜は、垂直配向膜を有する２枚の基板の間に液晶性分子を注入することで、液晶性分子を垂直に配向させていた。しかし、垂直配向膜を有する基板が１枚の場合は、基板と反対側の界面（空気界面）近傍の液晶性分子の傾斜角が小さくなり、液晶性分子の垂直配向が不充分であった。本発明の液晶配向膜を用いると、基板が１枚でも液晶性分子の垂直配向が達成できる。また、２枚の基板を用いる場合には、従来よりも良好な垂直配向を達成できる。
ディスコティック液晶性分子を実質的に垂直かつ均一な方向に安定に配向させる手段が得られたことで、ＳＴＮ型液晶表示装置に適した光学補償シートを製造することが可能になった。ディスコティック液晶性分子を実質的に垂直に配向させた（好ましくは、さらにねじれ配向させた）光学補償シートを用いることで、ＳＴＮ型液晶表示装置の表示画像の着色が解消され、高コントラストの鮮明な画像を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、ＳＴＮ型液晶表示装置の電圧無印加（ｏｆｆ）の画素部分における液晶セル内の棒状液晶性分子の配向状態と光学的異方性層内のディスコティック液晶性分子の配向状態とを模式的に示す断面図である。
図１に示すように、液晶セルは、上基板（１１）の下側の配向膜（１２）と下基板（１５）の上側の配向膜（１４）との間に、棒状液晶性分子（１３ａ〜ｅ）を封入して形成した液晶層を有する。配向膜（１２、１４）と液晶層に添加したカイラル剤との機能により、棒状液晶性分子（１３ａ〜ｅ）は、図１に示すように、ねじれ配向している。
なお、図１では省略したが、液晶セルの上基板（１１）と下基板（１５）は、それぞれ、電極層を有する。電極層は、棒状液晶性分子（１３ａ〜ｅ）に電圧を印加する機能を有する。
ＳＴＮ型液晶セルの印加電圧が０であると（電圧無印加時）、図１に示すように、棒状液晶性分子（１３ａ〜ｅ）は、配向膜（１２、１４）の面とほぼ平行（水平方向に）に配向している。そして、棒状液晶性分子（１３ａ〜ｅ）は、厚み方向に沿ってねじれながら、水平面内で螺旋を巻く（図１では、１３ａから１３ｅまで反時計回りにほぼ２４０゜）ような方向に配向している。
なお、ＳＴＮ型液晶セルの電圧印加（ｏｎ）時には、液晶セル内の中央部分の棒状液晶性分子（１３ｂ〜１３ｄ）は、電圧無印加（ｏｆｆ）時と比較して、より垂直に配向（電場方向と平行に再配列）する。配向膜（１２、１４）近傍の棒状液晶性分子（１３ａ、１３ｅ）の配向状態は、電圧を印加しても実質的に変化しない。
【００１４】
液晶セルの下側に、光学補償シートが配置されている。図１に示す光学補償シートは、透明支持体（２３）上に、配向膜（２２）および光学的異方性層をこの順で有する。光学的異方性層は、ディスコティック液晶性分子（２１ａ〜ｅ）を配向させ、その配向状態で分子を固定して得られた層である。
本発明では、図１に示すように、ディスコティック液晶性分子（２１ａ〜ｅ）の円盤面を、垂直配向膜（２２）の面に対して実質的に垂直に配向させる。そして、図１に示すように、ディスコティック液晶性分子（２１ａ〜ｅ）は、厚み方向に沿ってねじれながら、水平面内で螺旋を巻く（図１では、２１ａから２１ｅまで時計回りにほぼ２４０゜）ような方向に配向させることが好ましい。
図１では、棒状液晶性分子とディスコティック液晶性分子とが、１３ａと２１ｅ、１３ｂと２１ｄ、１３ｃと２１ｃ、１３ｄと２１ｂ、そして１３ｅと２１ａのそれぞれが対応する関係になっている。すなわち、棒状液晶性分子１３ａをディスコティック液晶性分子２１ｅが光学的に補償し、以下同様に、棒状液晶性分子１３ｅをに対して、ディスコティック液晶性分子２１ａが光学的に補償する。それぞれの対応関係については、図２で説明する。
【００１５】
図２は、液晶セルの棒状液晶性分子と、それを光学補償する関係にある光学補償シートのディスコティック液晶性分子について、それぞれの屈折率楕円体を示す模式図である。
液晶セルの棒状液晶性分子の屈折率楕円体（１３）は、配向膜に平行な面内の屈折率（１３ｘ、１３ｙ）と液晶セルの厚み方向の屈折率（１３ｚ）により形成される。ＳＴＮ型液晶セルでは、配向膜に平行な面内の一方向の屈折率（１３ｘ）が大きな値となり、それに垂直な方向の面内の屈折率（１３ｙ）と液晶セルの厚み方向の屈折率（１３ｚ）は、小さな値となる。そのため、屈折率楕円体（１３）は、図２に示すようなラグビーボールを横に寝かせた形状になる。このように球状ではない屈折率楕円体を有する液晶セルでは、複屈折性に角度依存性が生じる。この角度依存性を、光学補償シートを用いて解消する。
【００１６】
この棒状液晶性分子を光学補償する関係にある光学補償シートのディスコティック液晶性分子の屈折率楕円体（２１）も、配向膜に平行な面内の屈折率（２１ｘ、２１ｙ）と光学的異方性層の厚み方向の屈折率（２１ｚ）により形成される。本発明では、ディスコティック液晶性分子を実質的に垂直に配向させることで、配向膜に平行な面内の一方向の屈折率（２１ｘ）が小さな値となり、それに垂直な方向の面内の屈折率（２１ｙ）と光学的異方性層の厚み方向の屈折率（２１ｚ）は、大きな値となる。そのため、屈折率楕円体（２１）は、図２に示すような円盤を立てた形状になる。
以上の関係から、液晶セル（１）に生じたレターデーションを、光学補償シート（２）により相殺することができる。すなわち、棒状液晶性分子の屈折率（１３ｘ、１３ｙ、１３ｚ）、ディスコティック液晶性分子の屈折率（２１ｘ、２１ｙ、２１ｚ）、ディレクターの方向が同じである棒状液晶性分子層の厚み（１３ｔ）およびディスコティック液晶性分子層の厚み（２１ｔ）を、以下の式を満足するように液晶表示装置を設計すれば、液晶セルの角度依存性を解消できる。
│（１３ｘ−１３ｙ）×１３ｔ│＝│（２１ｘ−２１ｙ）×２１ｔ│
│（１３ｘ−１３ｚ）×１３ｔ│＝│（２１ｘ−２１ｚ）×２１ｔ│
【００１７】
図３は、ＳＴＮ型液晶表示装置の層構成を示す模式図である。
図３の（ａ）に示す液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側から順に、下偏光板（３ａ）、下光学補償シート（２ａ）、ＳＴＮ型液晶セル（１）、そして上偏光板（３ｂ）の順に配置されている。
図３の（ｂ）に示す液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側から順に、下偏光板（３ａ）、下光学補償シート（２ａ）、上光学補償シート（２ｂ）、ＳＴＮ型液晶セル（１）、そして上偏光板（３ｂ）の順に配置されている。
図３の（ｃ）に示す液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側から順に、下偏光板（３ａ）、ＳＴＮ型液晶セル（１）、上光学補償シート（２ｂ）、そして上偏光板（３ｂ）の順に配置されている。
図３の（ｄ）に示す液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側から順に、下偏光板（３ａ）、ＳＴＮ型液晶セル（１）、下光学補償シート（２ａ）、上光学補償シート（２ｂ）、そして上偏光板（３ｂ）の順に配置されている。
図３の（ｅ）に示す液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側から順に、下偏光板（３ａ）、下光学補償シート（２ａ）、ＳＴＮ型液晶セル（１）、上光学補償シート（２ｂ）、そして上偏光板（３ｂ）の順に配置されている。
【００１８】
図３には、矢印として、下偏光板（３ａ）の透過軸（ＴＡａ）、下光学補償シート（２ａ）の配向膜近傍のディスコティック液晶性分子の円盤面の法線（ディレクター）方向（ＤＤａ）、下光学補償シート（２ａ）の液晶セル近傍のディスコティック液晶性分子の円盤面の法線（ディレクター）方向（ＤＤｂ）、液晶セル（１）の下配向膜のラビング方向（ＲＤａ）、液晶セル（１）の上配向膜のラビング方向（ＲＤｂ）、上光学補償シート（２ａ）の液晶セル近傍のディスコティック液晶性分子の円盤面の法線（ディレクター）方向（ＤＤｃ）、上光学補償シート（２ａ）の配向膜近傍のディスコティック液晶性分子の円盤面の法線（ディレクター）方向（ＤＤｄ）、および上偏光板（３ｂ）の透過軸（ＴＡｂ）を示した。それぞれの正確な角度については、図４および図５において説明する。
【００１９】
図４は、ＳＴＮ型液晶表示装置の各要素について、好ましい光学的方向を示す平面図である。図４は、正面コントラストを重視した配置である。
図４の（ａ）は、図３の（ａ）に示すように、下偏光板とＳＴＮ型液晶セルとの間に光学補償シートを一枚有する場合である。
図４の（ｂ）は、図３の（ｂ）に示すように、下偏光板とＳＴＮ型液晶セルとの間に光学補償シートを二枚有する場合である。
図４の（ｃ）は、図３の（ｃ）に示すように、ＳＴＮ型液晶セルと上偏光板との間に光学補償シートを一枚有する場合である。
図４の（ｄ）は、図３の（ｄ）に示すように、ＳＴＮ型液晶セルと上偏光板との間に光学補償シートを二枚有する場合である。
図４の（ｅ）は、図３の（ｅ）に示すように、下偏光板とＳＴＮ型液晶セルとの間に光学補償シートを一枚およびＳＴＮ型液晶セルと上偏光板との間に光学補償シートを一枚の合計二枚有する場合である。
Ｘは基準（０゜）となる方向であり、それぞれの矢印の意味は、図３で説明した通りである。なお、下偏光板の透過軸（ＴＡａ）と上偏光板の透過軸（ＴＡｂ）とを入れ替えた配置にしてもよい。
【００２０】
図５は、ＳＴＮ型液晶表示装置の各要素について、別の好ましい光学的方向を示す平面図である。図５は、色味を重視した配置である。
図５の（ａ）は、図３の（ａ）に示すように、下偏光板とＳＴＮ型液晶セルとの間に光学補償シートを一枚有する場合である。
図５の（ｂ）は、図３の（ｂ）に示すように、下偏光板とＳＴＮ型液晶セルとの間に光学補償シートを二枚有する場合である。
図５の（ｃ）は、図３の（ｃ）に示すように、ＳＴＮ型液晶セルと上偏光板との間に光学補償シートを一枚有する場合である。
図５の（ｄ）は、図３の（ｄ）に示すように、ＳＴＮ型液晶セルと上偏光板との間に光学補償シートを二枚有する場合である。
図５の（ｅ）は、図３の（ｅ）に示すように、下偏光板とＳＴＮ型液晶セルとの間に光学補償シートを一枚およびＳＴＮ型液晶セルと上偏光板との間に光学補償シートを一枚の合計二枚有する場合である。
Ｘは基準（０゜）となる方向であり、それぞれの矢印の意味は、図３で説明した通りである。なお、下偏光板の透過軸（ＴＡａ）と上偏光板の透過軸（ＴＡｂ）とを入れ替えた配置にしてもよい。
【００２１】
［支持体］
支持体の種類は、配向させた液晶性分子の用途に応じて決定する。
液晶性分子を液晶セルに用いる場合、透明電極層（例、ＩＴＯ）が設けられたガラス基板が支持体として普通に用いられる。透明電極層の上に上記の液晶配向膜を形成した支持体を二枚準備し、液晶配向膜が対面するように配置し、その間隙に（後述する）棒状液晶性分子を封入して、液晶セルを形成する。間隙は、スペーサーにより形成する。
液晶性分子を光学補償シートに用いる場合、ポリマーフイルムからなる透明支持体が普通に用いられる。透明支持体としては、光学的異方性が小さいポリマーフイルムを用いることが好ましい。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。光学的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く、５ｎｍ以下であることが最も好ましい。また、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は、１００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがさらに好ましく、３０ｎｍ以下であることが最も好ましい。面内レターデーション（Ｒｅ）と厚み方向のレターデーション（Ｒth）は、それぞれ下記式で定義される。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
Ｒth＝［｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２｝−ｎｚ］×ｄ
式中、ｎｘおよびｎｙは、透明支持体の面内屈折率であり、ｎｚは透明支持体の厚み方向の屈折率であり、そしてｄは透明支持体の厚さである。
【００２２】
ポリマーの例には、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートが含まれる。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。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。
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、垂直配向膜あるいは光学的異方性層）との接着を改善するため、透明支持体に表面処理（例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）を実施してもよい。透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。
【００２３】
［配向膜］
本発明は、（１）側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレン（−Ｃ≡Ｃ−）により結合している繰り返し単位を２乃至８０モル％含む変性ポリビニルアルコールを配向膜に用いる。
（１）側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位
芳香族環の例には、ベンゼン環、インデン環、ナフタレン環、アズレン環、フルオレン環、フェナントレン環、アントラセン環、アセナフチレン環、ビフェニレン環、ナフタセン環、トリフェニレン環およびピレン環が含まれる。ベンゼン環が特に好ましい。
【００２４】
芳香族環は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ）、カルボキシル、シアノ、ニトロ、カルバモイル、スルファモイル、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アルキル置換カルバモイル基、アルキル置換スルファモイル基、アミド基、スルホンアミド基およびアルキルスルホニル基が含まれる。
上記アルキル基は、分岐を有していてもよい。アルキル基の炭素原子数は、１乃至２０であることが好ましく、１乃至１５であることがより好ましく、１乃至１０であることがさらに好ましく、１乃至６であることが最も好ましい。
上記シクロアルキル基は、シクロヘキシルであることが好ましい。
上記アルコキシ基は、分岐を有していてもよい。アルコキシ基の炭素原子数は、１乃至２０であることが好ましく、１乃至１５であることがより好ましく、１乃至１０であることがさらに好ましく、１乃至６であることが最も好ましい。
上記アルキルチオ基は、分岐を有していてもよい。アルキルチオ基の炭素原子数は、１乃至２０であることが好ましく、１乃至１５であることがより好ましく、１乃至１０であることがさらに好ましく、１乃至６であることが最も好ましい。
上記アシル基の炭素原子数は、２乃至２０であることが好ましく、２乃至１５であることがより好ましく、２乃至１０であることがさらに好ましく、２乃至６であることが最も好ましい。
上記アシルオキシ基の炭素原子数は、２乃至２０であることが好ましく、２乃至１５であることがより好ましく、２乃至１０であることがさらに好ましく、２乃至６であることが最も好ましい。
【００２５】
上記アルキル置換カルバモイル基の炭素原子数は、２乃至２０であることが好ましく、２乃至１５であることがより好ましく、２乃至１０であることがさらに好ましく、２乃至６であることが最も好ましい。アルキル置換カルバモイル基のアルキル部分は、さらに置換基（例、アルコキシ基）を有していてもよい。
上記アルキル置換スルファモイル基の炭素原子数は、２乃至２０であることが好ましく、２乃至１５であることがより好ましく、２乃至１０であることがさらに好ましく、２乃至６であることが最も好ましい。アルキル置換スルファモイル基のアルキル部分は、さらに置換基（例、アルコキシ基）を有していてもよい。
上記アミド基の炭素原子数は、２乃至２０であることが好ましく、２乃至１５であることがより好ましく、２乃至１０であることがさらに好ましく、２乃至６であることが最も好ましい。
上記スルホンアミド基の炭素原子数は、１乃至２０であることが好ましく、１乃至１５であることがより好ましく、１乃至１０であることがさらに好ましく、１乃至６であることが最も好ましい。
上記アルキルスルホニル基の炭素原子数は、１乃至２０であることが好ましく、１乃至１５であることがより好ましく、１乃至１０であることがさらに好ましく、１乃至６であることが最も好ましい。アルキルスルホニル基のアルキル部分は、さらに置換基（例、アルコキシ基）を有していてもよい。
【００２６】
側鎖に含まれる芳香族環の数は、２、３または４であり、２または３であることが好ましく、２であることが最も好ましい。
主鎖と最も主鎖側の芳香族環との間は、直結せずに、連結基を介して連結することが好ましい。連結基の例には、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−、−Ｏ−アルキレン基−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ−および−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＳＯ2 −ＮＨ−が含まれる（左側が主鎖に結合し、右側が最も主鎖側の芳香族環に結合する）。
上記アルキレン基は、分岐または環状構造を有していてもよい。アルキレン基の炭素原子数は、１乃至３０であることが好ましく、１乃至２０であることがより好ましく、１乃至１５であることがさらに好ましく、１乃至１２であることが最も好ましい。
少なくとも二つの芳香族環は、エチニレン（−Ｃ≡Ｃ−）により結合する。少なくとも二つのベンゼン環が、エチニレン（−Ｃ≡Ｃ−）により結合していることが特に好ましい。
【００２７】
側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位は、下記式（Ｉ）で表されることが好ましい。
【００２８】
【化３】
0004125838.tif 000003
【００２９】
式（Ｉ）において、Ｌ1 は、単結合、−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−アルキレン基−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ−および−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＳＯ2 −ＮＨ−からなる群より選ばれる連結基である。−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＨ−および−アルキレン基−が好ましく、−ＣＯ−ＮＨ−が特に好ましい。
上記アルキレン基は、分岐または環状構造を有していてもよい。アルキレン基の炭素原子数は、１乃至３０であることが好ましく、１乃至２０であることがより好ましく、１乃至１５であることがさらに好ましく、１乃至１２であることが最も好ましい。
【００３０】
式（Ｉ）において、Ｌ2 、Ｌ3 およびＬ4 は、それぞれ独立に、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＳＯ2 −ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＨ−ＳＯ2 −、−アルキレン基−、−アルケニレン基−、−アルキニレン基−、−Ｏ−アルキレン基−および−アルキレン基−Ｏ−からなる群より選ばれる連結基である。ただし、Ｌ2 、Ｌ3 およびＬ4 の少なくとも一つは、エチニレン（−Ｃ≡Ｃ−）である。
上記アルキレン基は、Ｌ1 で説明したアルキレン基と同様である。
上記アルケニレン基は、分岐を有していてもよい。アルケニレン基の炭素原子数は、２乃至２０であることが好ましく、２乃至１５であることがより好ましく、２乃至８であることがさらに好ましく、２乃至４であることが最も好ましい。
上記アルキニレン基は、分岐を有していてもよい。アルキニレン基の炭素原子数は、２乃至１５であることが好ましく、２乃至８であることがより好ましく、２乃至４であることがさらに好ましく、２（エチニレン）であることが最も好ましい。
【００３１】
式（Ｉ）において、Ａｒ1 、Ａｒ2 、Ａｒ3 およびＡｒ4 は、それぞれ独立に、芳香族環である。ベンゼン環であることが好ましい。Ａｒ1 、Ａｒ2 およびＡｒ3 は、ｐ−フェニレンであることが特に好ましい。芳香族環は、置換基を有していてもよい。置換基の例は、前述した通りである。
式（Ｉ）において、ｍおよびｎは、０または１である。ｍは０または１でｎは０（芳香族環の数が２または３）であることが好ましく、ｍおよびｎは、それぞれ０（芳香族環の数が２）であることが最も好ましい。
以下に、側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位の例を示す。
【００３２】
【化４】
0004125838.tif 000004
【００３３】
【化５】
0004125838.tif 000005
【００３４】
【化６】
0004125838.tif 000006
【００３５】
【化７】
0004125838.tif 000007
【００３６】
【化８】
0004125838.tif 000008
【００３７】
【化９】
0004125838.tif 000009
【００３８】
【化１０】
0004125838.tif 000010
【００３９】
【化１１】
0004125838.tif 000011
【００４０】
【化１２】
0004125838.tif 000012
【００４１】
【化１３】
0004125838.tif 000013
【００４２】
【化１４】
0004125838.tif 000014
【００４３】
【化１５】
0004125838.tif 000015
【００４４】
【化１６】
0004125838.tif 000016
【００４５】
【化１７】
0004125838.tif 000017
【００４６】
【化１８】
0004125838.tif 000018
【００４７】
【化１９】
0004125838.tif 000019
【００４８】
【化２０】
0004125838.tif 000020
【００４９】
【化２１】
0004125838.tif 000021
【００５０】
【化２２】
0004125838.tif 000022
【００５１】
【化２３】
0004125838.tif 000023
【００５２】
【化２４】
0004125838.tif 000024
【００５３】
【化２５】
0004125838.tif 000025
【００５４】
【化２６】
0004125838.tif 000026
【００５５】
【化２７】
0004125838.tif 000027
【００５６】
【化２８】
0004125838.tif 000028
【００５７】
【化２９】
0004125838.tif 000029
【００５８】
【化３０】
0004125838.tif 000030
【００５９】
【化３１】
0004125838.tif 000031
【００６０】
【化３２】
0004125838.tif 000032
【００６１】
【化３３】
0004125838.tif 000033
【００６２】
【化３４】
0004125838.tif 000034
【００６３】
【化３５】
0004125838.tif 000035
【００６４】
【化３６】
0004125838.tif 000036
【００６５】
【化３７】
0004125838.tif 000037
【００６６】
【化３８】
0004125838.tif 000038
【００６７】
【化３９】
0004125838.tif 000039
【００６８】
【化４０】
0004125838.tif 000040
【００６９】
【化４１】
0004125838.tif 000041
【００７０】
【化４２】
0004125838.tif 000042
【００７１】
【化４３】
0004125838.tif 000043
【００７２】
【化４４】
0004125838.tif 000044
【００７３】
【化４５】
0004125838.tif 000045
【００７４】
【化４６】
0004125838.tif 000046
【００７５】
【化４７】
0004125838.tif 000047
【００７６】
【化４８】
0004125838.tif 000048
【００７７】
【化４９】
0004125838.tif 000049
【００７８】
【化５０】
0004125838.tif 000050
【００７９】
【化５１】
0004125838.tif 000051
【００８０】
【化５２】
0004125838.tif 000052
【００８１】
変性ポリビニルアルコールは、側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位を２乃至８０モル％の範囲で含むことが好ましく、３乃至５０モル％の範囲で含むことがさらに好ましい。
好ましい変性ポリビニルアルコールを、下記式（ＰＶ）で表す。
（ＰＶ）
−（ＶＡｌ）ｘ−（Ｉ）ａ−（ＶＡｃ）ｙ−
式中、ＶＡｌは、ビニルアルコールから誘導される繰り返し単位であり；Ｉは、側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位であり；ＶＡｃは、酢酸ビニルから誘導される繰り返し単位であり；ｘは、２０乃至９５モル％（好ましくは３０乃至９５モル％）であり；ａは、２乃至８０モル％（好ましくは３乃至５０モル％）であり；そして、ｙは０乃至３０モル％（好ましくは１乃至２０モル％）である。
【００８２】
変性ポリビニルアルコールの末端に、繰り返し単位とは異なる基が結合していてもよい。末端基の例には、アルキルチオ基が含まれる。
以下に、芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している変性ポリビニルアルコールの例を示す。繰り返し単位の割合は、モル％である。
【００８３】
ＰＶ１：−（ＶＡｌ）80−（Ｉ−１）8 −（ＶＡｃ）12−
ＰＶ２：−（ＶＡｌ）53−（Ｉ−１）35−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ３：−（ＶＡｌ）70−（Ｉ−１）10−（ＶＡｃ）20−
ＰＶ４：−（ＶＡｌ）74−（Ｉ−２）20−（ＶＡｃ）6 −
ＰＶ５：−（ＶＡｌ）65−（Ｉ−２）27−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ６：−（ＶＡｌ）70−（Ｉ−２）10−（ＶＡｃ）20−
ＰＶ７：−（ＶＡｌ）78−（Ｉ−３）10−（ＶＡｃ）12−Ｓ−ｎ−Ｃ12Ｈ25
ＰＶ８：−（ＶＡｌ）85−（Ｉ−３）13−（ＶＡｃ）2 −Ｓ−ｎ−Ｃ12Ｈ25
ＰＶ９：−（ＶＡｌ）67−（Ｉ−３）21−（ＶＡｃ）12−Ｓ−ｎ−Ｃ12Ｈ25
【００８４】
ＰＶ10：−（ＶＡｌ）50−（Ｉ−４）38−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ11：−（ＶＡｌ）53−（Ｉ−４）45−（ＶＡｃ）2 −
ＰＶ12：−（ＶＡｌ）31−（Ｉ−４）61−（ＶＡｃ）8 −
ＰＶ13：−（ＶＡｌ）80−（Ｉ−５）8 −（ＶＡｃ）12−
ＰＶ14：−（ＶＡｌ）76−（Ｉ−５）12−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ15：−（ＶＡｌ）81−（Ｉ−５）15−（ＶＡｃ）4 −
ＰＶ16：−（ＶＡｌ）55−（Ｉ−６）44−（ＶＡｃ）1 −
ＰＶ17：−（ＶＡｌ）42−（Ｉ−６）56−（ＶＡｃ）2 −
ＰＶ18：−（ＶＡｌ）27−（Ｉ−６）61−（ＶＡｃ）12−
【００８５】
ＰＶ19：−（ＶＡｌ）68−（Ｉ−７）20−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ20：−（ＶＡｌ）65−（Ｉ−７）15−（ＶＡｃ）20−
ＰＶ21：−（ＶＡｌ）64−（Ｉ−７）28−（ＶＡｃ）8 −
ＰＶ22：−（ＶＡｌ）78−（Ｉ−８）21−（ＶＡｃ）1 −Ｓ−ｎ−Ｃ12Ｈ25
ＰＶ23：−（ＶＡｌ）66−（Ｉ−８）30−（ＶＡｃ）4 −Ｓ−ｎ−Ｃ12Ｈ25
ＰＶ24：−（ＶＡｌ）53−（Ｉ−８）35−（ＶＡｃ）12−Ｓ−ｎ−Ｃ12Ｈ25
ＰＶ25：−（ＶＡｌ）63−（Ｉ−９）25−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ26：−（ＶＡｌ）80−（Ｉ−９）18−（ＶＡｃ）2 −
ＰＶ27：−（ＶＡｌ）46−（Ｉ−９）34−（ＶＡｃ）20−
【００８６】
ＰＶ28：−（ＶＡｌ）88−（Ｉ−10）10−（ＶＡｃ）2 −
ＰＶ29：−（ＶＡｌ）67−（Ｉ−10）21−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ30：−（ＶＡｌ）62−（Ｉ−10）30−（ＶＡｃ）8 −
ＰＶ31：−（ＶＡｌ）81−（Ｉ−11）18−（ＶＡｃ）1 −
ＰＶ32：−（ＶＡｌ）73−（Ｉ−11）25−（ＶＡｃ）2 −
ＰＶ33：−（ＶＡｌ）58−（Ｉ−11）30−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ34：−（ＶＡｌ）74−（Ｉ−12）25−（ＶＡｃ）1 −
ＰＶ35：−（ＶＡｌ）68−（Ｉ−12）30−（ＶＡｃ）2 −
ＰＶ36：−（ＶＡｌ）52−（Ｉ−12）40−（ＶＡｃ）8 −
【００８７】
ＰＶ37：−（ＶＡｌ）63−（Ｉ−17）35−（ＶＡｃ）2 −
ＰＶ38：−（ＶＡｌ）55−（Ｉ−17）41−（ＶＡｃ）4 −
ＰＶ39：−（ＶＡｌ）63−（Ｉ−17）25−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ40：−（ＶＡｌ）63−（Ｉ−19）25−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ41：−（ＶＡｌ）40−（Ｉ−19）40−（ＶＡｃ）20−
ＰＶ42：−（ＶＡｌ）48−（Ｉ−19）48−（ＶＡｃ）4 −
ＰＶ43：−（ＶＡｌ）74−（Ｉ−26）25−（ＶＡｃ）1 −
ＰＶ44：−（ＶＡｌ）58−（Ｉ−26）30−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ45：−（ＶＡｌ）48−（Ｉ−26）40−（ＶＡｃ）12−
【００８８】
ＰＶ46：−（ＶＡｌ）76−（Ｉ−32）12−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ47：−（ＶＡｌ）70−（Ｉ−32）18−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ48：−（ＶＡｌ）64−（Ｉ−32）24−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ49：−（ＶＡｌ）73−（Ｉ−36）22−（ＶＡｃ）5 −
ＰＶ50：−（ＶＡｌ）58−（Ｉ−36）30−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ51：−（ＶＡｌ）60−（Ｉ−36）35−（ＶＡｃ）5 −
ＰＶ52：−（ＶＡｌ）78−（Ｉ−48）10−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ53：−（ＶＡｌ）70−（Ｉ−48）18−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ54：−（ＶＡｌ）57−（Ｉ−48）31−（ＶＡｃ）12−
【００８９】
重合性基を変性ポリビニルアルコールに導入してもよい。重合性基を有する変性ポリビニルアルコールと重合性基を有する液晶性分子とを併用すると、変性ポリビニルアルコールと液晶性分子とを、液晶層と液晶配向膜との界面を介して化学的に結合させることができる。これにより、液晶配向膜を用いた液晶素子の耐久性を改善することができる。
重合性基は、側鎖に重合性基を有する繰り返し単位として変性ポリビニルアルコールに導入するか、あるいは、前記（１）の側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位に重合性基を導入する。（２）側鎖に重合性基を有する繰り返し単位、そして（３）側鎖に芳香族環を二個、三個または四個と重合性基とを有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位の順に説明する。
【００９０】
（２）側鎖に重合性基を有する繰り返し単位
重合性基は、後述する液晶性分子の重合性基（Ｑ）と重合反応させて、液晶性分子と変性ポリビニルアルコールとを、液晶層と液晶配向膜との界面を介して化学的に結合させる。従って、重合性基の種類は、後述する液晶性分子の重合性基（Ｑ）の種類に応じて決定する。液晶性分子の重合性基（Ｑ）は、後述するように、不飽和重合性基（後述する例示のＱ１〜Ｑ７）、エポキシ基（Ｑ７）またはアジリジニル基（Ｑ８）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（Ｑ１〜Ｑ６）であることが最も好ましい。変性ポリビニルアルコールの重合性基も同様に、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル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。
【００９１】
主鎖と重合性基は、直結せずに、連結基を介して連結することが好ましい。連結基の例には、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ−、−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−および−Ｏ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−が含まれる（左側が主鎖に結合し、右側が重合性基に結合する）。
上記アルキレン基は、分岐または環状構造を有していてもよい。アルキレン基の炭素原子数は、１乃至３０であることが好ましく、１乃至２０であることがより好ましく、１乃至１５であることがさらに好ましく、１乃至１２であることが最も好ましい。
上記アリーレン基は、フェニレンまたはナフチレンであることが好ましく、フェニレンであることがさらに好ましく、ｐ−フェニレンであることが最も好ましい。アリーレン基は、置換基を有していてもよい。アリーレン基の置換基の例は、（１）の芳香族環の置換基の例と同様である。
側鎖は、二以上の重合性基を有していてもよい。
側鎖に重合性基を有する繰り返し単位は、下記式（II）で表されることが好ましい。
【００９２】
【化５３】
0004125838.tif 000053
【００９３】
式（II）において、Ｌ11は、単結合、−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ−、−ＣＯ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−Ｏ−、−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−および−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−からなる群より選ばれる連結基である。−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−Ｏ−、−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−および−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−が好ましく、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−が特に好ましい。
上記アルキレン基は、分岐または環状構造を有していてもよい。アルキレン基の炭素原子数は、１乃至３０であることが好ましく、１乃至２０であることがより好ましく、１乃至１５であることがさらに好ましく、１乃至１２であることが最も好ましい。
上記アリーレン基は、フェニレンまたはナフチレンであることが好ましく、フェニレンであることがさらに好ましく、ｐ−フェニレンであることが最も好ましい。アリーレン基は、置換基を有していてもよい。アリーレン基の置換基の例は、（１）の芳香族環の置換基の例と同様である。
式（II）において、Ｑは、重合性基である。重合性基は、前述したように、液晶性分子の重合性基（Ｑ）と同様の基であることが好ましい。
以下に、側鎖に重合性基を有する繰り返し単位の例を示す。
【００９４】
【化５４】
0004125838.tif 000054
【００９５】
【化５５】
0004125838.tif 000055
【００９６】
【化５６】
0004125838.tif 000056
【００９７】
【化５７】
0004125838.tif 000057
【００９８】
【化５８】
0004125838.tif 000058
【００９９】
【化５９】
0004125838.tif 000059
【０１００】
【化６０】
0004125838.tif 000060
【０１０１】
【化６１】
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【０１０２】
【化６２】
0004125838.tif 000062
【０１０３】
【化６３】
0004125838.tif 000063
【０１０４】
【化６４】
0004125838.tif 000064
【０１０５】
（３）側鎖に芳香族環を二個、三個または四個と重合性基とを有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位
前記（１）側鎖に芳香族環を二個、三個または四個を有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位に、上記（２）で説明した重合性基を導入する。重合性基は、芳香族環の置換基であることが好ましく、最も末端側の芳香族環の置換基であることがさらに好ましい。
芳香族環と重合性基は、直結せずに、連結基を介して連結することが好ましい。連結基の例には、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＳＯ2 −ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＨ−ＳＯ2 −、−アルキレン基−、−アルケニレン基−、−アルキニレン基−、−Ｏ−アルキレン基−および−アルキレン基−Ｏ−が含まれる（左側が芳香族環に結合し、右側が重合性基に結合する）。
上記アルキレン基は、分岐または環状構造を有していてもよい。アルキレン基の炭素原子数は、１乃至３０であることが好ましく、１乃至２０であることがより好ましく、１乃至１５であることがさらに好ましく、１乃至１２であることが最も好ましい。
芳香族環は、二以上の重合性基を置換基として有していてもよい。
側鎖に芳香族環を二個、三個または四個と重合性基とを有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位は、下記式（III)で表されることが好ましい。
【０１０６】
【化６５】
0004125838.tif 000065
【０１０７】
式（III)において、Ｌ21は、単結合、−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−アルキレン基−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ−および−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＳＯ2 −ＮＨ−からなる群より選ばれる連結基である。
上記アルキレン基は、分岐または環状構造を有していてもよい。アルキレン基の炭素原子数は、１乃至３０であることが好ましく、１乃至２０であることがより好ましく、１乃至１５であることがさらに好ましく、１乃至１２であることが最も好ましい。
式（III)において、Ｌ22、Ｌ23、Ｌ24およびＬ25は、それぞれ独立に、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＳＯ2 −ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＨ−ＳＯ2 −、−アルキレン基−、−アルケニレン基−、−アルキニレン基−、−Ｏ−アルキレン基−および−アルキレン基−Ｏ−からなる群より選ばれる連結基である。ただし、Ｌ22、Ｌ23およびＬ24の少なくとも一つはエチニレンである。
上記アルキレン基は、Ｌ21で説明したアルキレン基と同様である。
上記アルケニレン基は、分岐を有していてもよい。アルケニレン基の炭素原子数は、２乃至２０であることが好ましく、２乃至１５であることがより好ましく、２乃至８であることがさらに好ましく、２乃至４であることが最も好ましい。
上記アルキニレン基は、分岐を有していてもよい。アルキニレン基の炭素原子数は、２乃至１５であることが好ましく、２乃至８であることがより好ましく、２乃至４であることがさらに好ましく、２（エチニレン）であることが最も好ましい。
【０１０８】
式（III)において、Ａｒ21、Ａｒ22、Ａｒ23およびＡｒ24は、それぞれ独立に、芳香族環である。ベンゼン環であることが好ましい。Ａｒ21、Ａｒ22およびＡｒ23は、ｐ−フェニレンであることが特に好ましい。芳香族環は、置換基を有していてもよい。置換基の例は、（１）の芳香族環の置換基の例と同様である。
式（III)において、ｍおよびｎは、０または１である。ｍは０または１でｎは０（芳香族環の数が２または３）であることが好ましく、ｍおよびｎは、それぞれ０（芳香族環の数が２）であることが最も好ましい。
式（III)において、ｐは、１、２または３である。ｐは、１または２であることが好ましく、１であることがさらに好ましい。
【０１０９】
（２）側鎖に重合性基を有する繰り返し単位を変性ポリビニルアルコールに導入する場合、変性ポリビニルアルコールは側鎖に重合性基を有する繰り返し単位を０．１乃至１０モル％含むことが好ましく、３乃至５０モル％の範囲で含むことがさらに好ましい。
（３）側鎖に芳香族環を二個、三個または四個と重合性基とを有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位を用いる場合、変性ポリビニルアルコールは側鎖に芳香族環を二個、三個または四個と重合性基とを有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位を２乃至８０モル％含むことが好ましく、３乃至５０モル％の範囲で含むことがさらに好ましい。
【０１１０】
（１）側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位と（２）側鎖に重合性基を有する繰り返し単位とを含む変性ポリビニルアルコールを下記式（ＰＶII）で表す。
（ＰＶII）
−（ＶＡｌ）ｘ−（Ｉ）ａ−（II）ｂ−（ＶＡｃ）ｙ−
式中、ＶＡｌは、ビニルアルコールから誘導される繰り返し単位であり；Ｉは、側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位であり；IIは、側鎖に重合性基を有する繰り返し単位であり；ＶＡｃは、酢酸ビニルから誘導される繰り返し単位であり；ｘは、２０乃至９５モル％（好ましくは３０乃至９５モル％）であり；ａは、２乃至８０モル％（好ましくは３乃至５０モル％）であり；ｂは、０．１乃至１０モル％（好ましくは０．２乃至５モル％）であり；そして、ｙは０乃至３０モル％（好ましくは１乃至２０モル％）である。
【０１１１】
（３）側鎖に芳香族環を二個、三個または四個と重合性基とを有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位を含む変性ポリビニルアルコールを下記式（ＰＶIII)で表す。
（ＰＶIII)
−（ＶＡｌ）ｘ−（III)ｃ−（ＶＡｃ）ｙ−
式中、ＶＡｌは、ビニルアルコールから誘導される繰り返し単位であり；III は、側鎖に芳香族環を二個、三個または四個と重合性基とを有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位であり；ｘは、２０乃至９５モル％（好ましくは３０乃至９５モル％）であり；ｃは、２乃至８０モル％（好ましくは３乃至５０モル％）でありそして、ｙは０乃至３０モル％（好ましくは１乃至２０モル％）である。
【０１１２】
以上の繰り返し単位を組み合わせた変性ポリビニルアルコールを用いてもよい。すなわち、（１）と（３）の繰り返し単位を有する変性ポリビニルアルコール、（２）と（３）の繰り返し単位を有する変性ポリビニルアルコール、あるいは（１）、（２）および（３）の繰り返し単位を有する変性ポリビニルアルコールを用いることもできる。
重合性基を有する変性ポリビニルアルコールの末端に、繰り返し単位とは異なる基が結合していてもよい。末端基の例には、アルキルチオ基が含まれる。
以下に、重合性基を有する変性ポリビニルアルコールの例を示す。繰り返し単位の割合は、モル％である。
【０１１３】
ＰＶ１０１：−（ＶＡｌ）61−（Ｉ−１）25−（II−１）2 −（ＶＡｃ）12−
ＰＶ１０２：−（ＶＡｌ）56−（Ｉ−１）30−（II−１）2 −（ＶＡｃ）12−
ＰＶ１０３：−（ＶＡｌ）53−（Ｉ−１）30−（II−４）5 −（ＶＡｃ）12−
ＰＶ１０４：−（ＶＡｌ）55−（Ｉ−１）30−（II−４）3 −（ＶＡｃ）12−
ＰＶ１０５：−（ＶＡｌ）61−（Ｉ−26）25−（II−１）2 −（ＶＡｃ）12−
ＰＶ１０６：−（ＶＡｌ）55−（Ｉ−26）30−（II−１）3 −（ＶＡｃ）12−
ＰＶ１０７：−（ＶＡｌ）56−（Ｉ−26）30−（II−４）2 −（ＶＡｃ）12−
ＰＶ１０８：−（ＶＡｌ）51−（Ｉ−26）35−（II−４）2 −（ＶＡｃ）12−
ＰＶ１０９：−（ＶＡｌ）61−（Ｉ−48）25−（II−１）2 −（ＶＡｃ）12−
ＰＶ１１０：−（ＶＡｌ）56−（Ｉ−48）30−（II−１）2 −（ＶＡｃ）12−
【０１１４】
親水性基を変性ポリビニルアルコールに導入してもよい。親水性基を変性ポリビニルアルコールに導入することで、水性溶媒を用いて配向膜を形成することができる。ポリビニルアルコールは多少変性しても、かなり強い親水性を示す水酸基を多数含むポリマーであるため、親水性が不充分になる（水不溶性になる）ことは全く予想外であった。
親水性基は、側鎖に親水性基を有する繰り返し単位として変性ポリビニルアルコールに導入するか、あるいは、前記（１）の側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位に親水性基を導入する。（４）側鎖に親水性基を有する繰り返し単位、そして（５）側鎖に芳香族環を二個、三個または四個と親水性基とを有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位の順に説明する。
【０１１５】
（４）側鎖に親水性基を有する繰り返し単位
親水性基は、ポリビニルアルコールの水酸基よりも強い親水性を示す必要がある。ポリビニルアルコールの水酸基よりも強い親水性を示す基を有する繰り返し単位とは、その繰り返し単位に代えてビニルアルコールから誘導される繰り返し単位を用いた変性ポリビニルアルコールよりも、その繰り返し単位を用いた変性ポリビニルアルコールの方が水に対する溶解度が高くなる繰り返し単位を意味する。
そのような親水性基として、アニオン性基、カチオン性基またはノニオン性基を用いることができる。アニオン性基の例には、カルボン酸基およびスルホン酸基が含まれる。アルコラートやフェノラートもアニオン性基として機能できる。カチオン性基の例には、アンモニウム基が含まれる。アミノ基、アミド基、スルホンアミド基、ヒドラジノ基、ヒドラジド基、カルバモイル基やスルファモイル基もカチオン性基として機能できる。アニオン性基やカチオン性基は、塩の状態であることが好ましい。アニオン性基の対イオンとしては、アルカリ金属イオンまたはアンモニウムイオンが好ましい。カチオン性基の対イオンとしては、ハロゲンイオンが好ましい。ノニオン性基（水酸基よりも強い親水性を示すノニオン性基）の例には、ポリエチレングリコールからなる基が含まれる。
以下に親水性基の例を示す。
【０１１６】
【化６６】
0004125838.tif 000066
【０１１７】
【化６７】
0004125838.tif 000067
【０１１８】
【化６８】
0004125838.tif 000068
【０１１９】
【化６９】
0004125838.tif 000069
【０１２０】
【化７０】
0004125838.tif 000070
【０１２１】
主鎖と親水性基は、直結せずに、連結基を介して連結することが好ましい。連結基の例には、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アリーレン基−、−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−、−Ｏ−ＣＯ−アルケニレン基−、−Ｏ−ＣＯ−アリーレン基−、−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−、−Ｏ−アルキレン基−および−Ｏ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−が含まれる（左側が主鎖に結合し、右側が親水性基に結合する）。
【０１２２】
上記アルキレン基は、分岐または環状構造を有していてもよい。アルキレン基の炭素原子数は、１乃至３０であることが好ましく、１乃至２０であることがより好ましく、１乃至１５であることがさらに好ましく、１乃至１２であることが最も好ましい。
上記アルケニレン基は、分岐を有していてもよい。アルケニレン基の炭素原子数は、２乃至３０であることが好ましく、２乃至２０であることがより好ましく、２乃至１５であることがさらに好ましく、２乃至１２であることが最も好ましい。
上記アリーレン基は、フェニレンまたはナフチレンであることが好ましく、フェニレンであることがさらに好ましく、ｐ−フェニレンであることが最も好ましい。アリーレン基は、置換基を有していてもよい。アリーレン基の置換基の例は、（１）の芳香族環の置換基の例と同様である。
側鎖は、二以上の親水性基を有していてもよい。二種類以上の親水性基を併用（すなわち両性基を使用）することもできる。
側鎖に親水性基を有する繰り返し単位は、下記式（IV）で表されることが好ましい。
【０１２３】
【化７１】
0004125838.tif 000071
【０１２４】
式（IV）において、Ｌ31は、単結合、−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ−、−ＣＯ−ＮＨ−アリーレン基−、−ＣＯ−アルキレン基−、−ＣＯ−アルケニレン基−、−ＣＯ−アリーレン基−、−ＣＯ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−Ｏ−、−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−、−アルキレン基−および−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−からなる群より選ばれる連結基である。
【０１２５】
上記アルキレン基は、分岐または環状構造を有していてもよい。アルキレン基の炭素原子数は、１乃至３０であることが好ましく、１乃至２０であることがより好ましく、１乃至１５であることがさらに好ましく、１乃至１２であることが最も好ましい。
上記アルケニレン基は、分岐を有していてもよい。アルケニレン基の炭素原子数は、２乃至３０であることが好ましく、２乃至２０であることがより好ましく、２乃至１５であることがさらに好ましく、２乃至１２であることが最も好ましい。
上記アリーレン基は、フェニレンまたはナフチレンであることが好ましく、フェニレンであることがさらに好ましく、ｐ−フェニレンであることが最も好ましい。アリーレン基は、置換基を有していてもよい。アリーレン基の置換基の例は、（１）の芳香族環の置換基の例と同様である。
式（IV）において、Ｈｙは、ポリビニルアルコールの水酸基よりも強い親水性を示す基である。親水性基の例（Ｈｙ）は、前述した通りである。
以下に、側鎖に親水性基を有する繰り返し単位の例を示す。
【０１２６】
【化７２】
0004125838.tif 000072
【０１２７】
【化７３】
0004125838.tif 000073
【０１２８】
【化７４】
0004125838.tif 000074
【０１２９】
【化７５】
0004125838.tif 000075
【０１３０】
【化７６】
0004125838.tif 000076
【０１３１】
【化７７】
0004125838.tif 000077
【０１３２】
【化７８】
0004125838.tif 000078
【０１３３】
【化７９】
0004125838.tif 000079
【０１３４】
【化８０】
0004125838.tif 000080
【０１３５】
【化８１】
0004125838.tif 000081
【０１３６】
【化８２】
0004125838.tif 000082
【０１３７】
【化８３】
0004125838.tif 000083
【０１３８】
【化８４】
0004125838.tif 000084
【０１３９】
【化８５】
0004125838.tif 000085
【０１４０】
【化８６】
0004125838.tif 000086
【０１４１】
【化８７】
0004125838.tif 000087
【０１４２】
【化８８】
0004125838.tif 000088
【０１４３】
【化８９】
0004125838.tif 000089
【０１４４】
【化９０】
0004125838.tif 000090
【０１４５】
【化９１】
0004125838.tif 000091
【０１４６】
【化９２】
0004125838.tif 000092
【０１４７】
（５）側鎖に芳香族環を二個、三個または四個と親水性基とを有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位
前記（１）側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位に、親水性基を導入する。親水性基は、（４）で説明したポリビニルアルコールの水酸基よりも強い親水性を示す基（Ｈｙ）であることが好ましい。親水性基は、芳香族環の置換基であることが好ましく、最も主鎖側の芳香族環の置換基であることがさらに好ましい。
芳香族環と親水性基は、連結基を介して連結してもよい。連結基の例には、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＳＯ2 −ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＨ−ＳＯ2 −、−アルキレン基−、−アルケニレン基−、−アルキニレン基−、−Ｏ−アルキレン基−および−アルキレン基−Ｏ−が含まれる（左側が芳香族環に結合し、右側が親水性基に結合する）。
上記アルキレン基は、分岐または環状構造を有していてもよい。アルキレン基の炭素原子数は、１乃至３０であることが好ましく、１乃至２０であることがより好ましく、１乃至１５であることがさらに好ましく、１乃至１２であることが最も好ましい。
芳香族環は、二以上の親水性基を置換基として有していてもよい。
側鎖に芳香族環を二個、三個または四個と親水性基とを有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位は、下記式（Ｖ）で表されることが好ましい。
【０１４８】
【化９３】
0004125838.tif 000093
【０１４９】
式（Ｖ）において、Ｌ41は、単結合、−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−アルキレン基−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ−および−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＳＯ2 −ＮＨ−からなる群より選ばれる連結基である。
上記アルキレン基は、分岐または環状構造を有していてもよい。アルキレン基の炭素原子数は、１乃至３０であることが好ましく、１乃至２０であることがより好ましく、１乃至１５であることがさらに好ましく、１乃至１２であることが最も好ましい。
式（Ｖ）において、Ｌ42、Ｌ43、Ｌ44およびＬ45は、それぞれ独立に、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＨ−、−ＳＯ2 −ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＨ−ＳＯ2 −、−アルキレン基−、−アルケニレン基−、−アルキニレン基−、−Ｏ−アルキレン基−および−アルキレン基−Ｏ−からなる群より選ばれる連結基である。ただし、Ｌ42、Ｌ43およびＬ44の少なくとも一つは、エチニレンである。
上記アルキレン基は、Ｌ41で説明したアルキレン基と同様である。
上記アルケニレン基は、分岐を有していてもよい。アルケニレン基の炭素原子数は、２乃至２０であることが好ましく、２乃至１５であることがより好ましく、２乃至８であることがさらに好ましく、２乃至４であることが最も好ましい。
上記アルキニレン基は、分岐を有していてもよい。アルキニレン基の炭素原子数は、２乃至１５であることが好ましく、２乃至８であることがより好ましく、２乃至４であることがさらに好ましく、２（エチニレン）であることが最も好ましい。
【０１５０】
式（Ｖ）において、Ａｒ41、Ａｒ42、Ａｒ43およびＡｒ44は、それぞれ独立に、芳香族環である。ベンゼン環であることが好ましい。Ａｒ41、Ａｒ42およびＡｒ43は、ｐ−フェニレン（Ａｒ41については、Ｌ41とＬ42、Ｌ43またはＬ44との関係がパラ位）であることが特に好ましい。芳香族環は、置換基を有していてもよい。置換基の例は、（１）の芳香族環の置換基の例と同様である。
式（Ｖ）において、Ｈｙは、親水性基である。親水性基（Ｈｙ）の定義および例は、（２）の側鎖に親水性基を有する繰り返し単位と同様である。
式（Ｖ）において、ｍおよびｎは、０または１である。ｍは０または１でｎは０（芳香族環の数が２または３）であることが好ましく、ｍおよびｎは、それぞれ０（芳香族環の数が２）であることが最も好ましい。
式（Ｖ）において、ｐは、１、２または３である。ｐは、１または２であることが好ましく、１であることがさらに好ましい。
【０１５１】
（４）側鎖に親水性基を有する繰り返し単位を変性ポリビニルアルコールに導入する場合、変性ポリビニルアルコールは側鎖に親水性基を有する繰り返し単位を３乃至９０モル％含むことが好ましく、４乃至７０モル％の範囲で含むことがさらに好ましい。
（５）側鎖に芳香族環を二個、三個または四個と親水性基とを有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位を用いる場合、変性ポリビニルアルコールは側鎖に芳香族環を二個、三個または四個と親水性基とを有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位を２乃至８０モル％含むことが好ましく、３乃至５０モル％の範囲で含むことがさらに好ましい。
【０１５２】
（４）側鎖に親水性基を有する繰り返し単位を含む変性ポリビニルアルコールを下記式（ＰＶIV）で表す。
（ＰＶIV）
−（ＶＡｌ）ｘ−（Ｉ）ａ−（IV）ｄ−（ＶＡｃ）ｙ−
式中、ＶＡｌは、ビニルアルコールから誘導される繰り返し単位であり；Ｉは、側鎖に芳香族環を二個、三個または四個有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位であり；IIは、側鎖に親水性基を有する繰り返し単位であり；ＶＡｃは、酢酸ビニルから誘導される繰り返し単位であり；ｘは、２０乃至９５モル％（好ましくは３０乃至９５モル％）であり；ａは、２乃至８０モル％（好ましくは３乃至５０モル％）であり；ｄは、３乃至９０モル％（好ましくは４乃至７０モル％）であり；そして、ｙは０乃至３０モル％（好ましくは１乃至２０モル％）である。
【０１５３】
側鎖に芳香族環を二個、三個または四個と親水性基とを有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位を含む変性ポリビニルアルコールを下記式（ＰＶＶ）で表す。
（ＰＶＶ）
−（ＶＡｌ）ｘ−（Ｖ）ｅ−（ＶＡｃ）ｙ−
式中、ＶＡｌは、ビニルアルコールから誘導される繰り返し単位であり；Ｖは、側鎖に芳香族環を二個、三個または四個と親水性基とを有し、少なくとも二個の芳香族環がエチニレンにより結合している繰り返し単位であり；ｘは、２０乃至９５モル％（好ましくは３０乃至９５モル％）であり；ｅは、２乃至８０モル％（好ましくは３乃至５０モル％）でありそして、ｙは０乃至３０モル％（好ましくは１乃至２０モル％）である。
【０１５４】
以上の繰り返し単位をを組み合わせた変性ポリビニルアルコールを用いてもよい。すなわち、（１）と（５）の繰り返し単位を有する変性ポリビニルアルコール、（４）と（５）の繰り返し単位を有する変性ポリビニルアルコール、あるいは（１）、（４）および（５）の繰り返し単位を有する変性ポリビニルアルコールを用いることもできる。
親水性基を有する変性ポリビニルアルコールの末端に、繰り返し単位とは異なる基が結合していてもよい。末端基の例には、アルキルチオ基が含まれる。
以下に、親水性基を有する変性ポリビニルアルコールの例を示す。繰り返し単位の割合は、モル％である。
【０１５５】
ＰＶ２０１：−（ＶＡｌ）23−（Ｉ−１）25−（IV−５）40−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ２０２：−（ＶＡｌ）23−（Ｉ−１）25−（IV−11）40−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ２０３：−（ＶＡｌ）23−（Ｉ−１）25−（IV−13）40−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ２０４：−（ＶＡｌ）18−（Ｉ−１）30−（IV−19）40−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ２０５：−（ＶＡｌ）23−（Ｉ−26）30−（IV−５）35−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ２０６：−（ＶＡｌ）18−（Ｉ−26）30−（IV−11）40−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ２０７：−（ＶＡｌ）18−（Ｉ−26）30−（IV−13）40−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ２０８：−（ＶＡｌ）18−（Ｉ−26）30−（IV−19）40−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ２０９：−（ＶＡｌ）33−（Ｉ−48）25−（IV−５）30−（ＶＡｃ）12−
ＰＶ２１０：−（ＶＡｌ）33−（Ｉ−48）30−（IV−11）35−（ＶＡｃ）12−
【０１５６】
変性ポリビニルアルコールの重合度は、２００乃至５０００であることが好ましく、３００乃至３０００であることが好ましい。変性ポリビニルアルコールの分子量は、９０００乃至２０００００であることが好ましく、１３０００乃至１３００００であることがさらに好ましい。
二種類以上の変性ポリビニルアルコールを併用してもよい。
【０１５７】
変性ポリビニルアルコールを架橋させて使用することもできる。架橋反応は、配向膜の塗布液の塗布と同時または塗布後に実施することが好ましい。
架橋剤を用いて、変性ポリビニルアルコールの水酸基と架橋剤との反応により、変性ポリビニルアルコールを架橋させることができる。架橋剤の例には、アルデヒド、Ｎ−メチロール化合物（例、ジメチロール尿素、メチロールジメチルヒダントイン）、ジオキサン（例、２，３−ジヒドロキシジオキサン）、カルベニウム、２−ナフタレートスルホナート、１，１−ビスピロリジノ−１−クロロピリジニウム、１−モルホリノカルボニル−３−（スルホナトアミノメチル）、活性ビニル化合物（例、１，３，５−トリアクリロイル−ヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン、ビス（ビニルスルホン）メタン、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス−［β−（ビニスルホニル）プロピオンアミド）、活性ハロゲン化合物（例、２，４−ジクロロ−６−ヒドロキシ−ｓ−トリアジン）およびイソオキサゾール類が含まれる。アルデヒド（例、ホルムアルデヒド、グリオキサール、グルタルアルデヒド、マロンアルデヒド、フタルアルデヒド、テレフタルアルデヒド、スクシンアルデヒド、イソフタルアルデヒド、ジアルデヒド澱粉）が好ましく、二官能以上のアルデヒドがさらに好ましく、二官能のアルデヒドが最も好ましい。
アルデヒドは、変性ポリビニルアルコールの水酸基とアセタール化反応して、変性ポリビニルアルコールを架橋する。二官能アルデヒドを用いて得られる架橋している繰り返し単位を、下記式(VI）に示す。
【０１５８】
【化９４】
0004125838.tif 000094
【０１５９】
式中、Ｌ51は、二官能アルデヒドの二つのアルデヒドを連結していた連結基である。
変性ポリビニルアルコールの水酸基とアルデヒドとのアセタール化反応は、酸性の条件下で進行する。反応条件を酸性にするために、無機酸（例、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸）あるいは有機酸（例、ジクロル酢酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、モノクロル酢酸）を、配向膜の塗布液に添加することが好ましい。
架橋剤の使用量は、配向膜の塗布量の０．１乃至２０重量％であることが好ましく、０．５乃至１５重量％であることがさらに好ましい。なお、未反応のまま配向膜中に残存する架橋剤の量は、配向膜の塗布量の１．０重量％以下であることが好ましく、０．５重量％以下であることがさらに好ましい。
配向膜の厚さは、０．１乃至１０μｍであることが好ましい。
配向膜の形成において、ラビング処理を実施することが好ましい。ラビング処理は、上記の変性ポリビニルアルコールを含む膜の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。
【０１６０】
［液晶層］
液晶層は、液晶性分子から形成する。上記の液晶配向膜は、５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角で液晶性分子を実質的に垂直に配向させる機能を有する。
液晶性分子としては、棒状液晶性分子またはディスコティック液晶性分子が好ましい。前述したように、液棒状液晶性分子の傾斜角は棒状液晶性分子の長軸方向と基板平面との角度を意味し、ディスコティック液晶性分子の傾斜角は、ディスコティック液晶性分子の円盤面と基板平面との角度を意味する。
液晶素子を、液晶セルとして用いる場合、棒状液晶性分子を用いることが特に好ましい。
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、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。
棒状液晶性分子を実質的に垂直に配向させた液晶セルとしては、ＶＡ（Vertically Aligned）モードの液晶セルが代表的である。ＶＡモードの液晶セルを用いた液晶表示装置については、日経マイクロデバイスＮｏ．１３６、１４７頁（１９９６）、特開平２−１７６６２５号公報および特許番号第２８６６３７２号公報に記載がある。
【０１６１】
液晶素子を、光学補償シートとして用いる場合、棒状液晶性分子またはディスコティック液晶性分子を好ましく用いることができる。ディスコティック液晶性分子を用いることが特に好ましい。
光学補償シートの光学的異方性層では、上記の配向膜を用いて、ディスコティック液晶性分子の円盤面を、配向膜に対して、実質的に垂直（５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角）に配向させる。ディスコティック液晶性分子は、垂直（ホモジニアス）配向状態のまま光学的異方性層内で固定することが好ましい。ディスコティック液晶性分子は、重合反応により固定することがさらに好ましい。
ディスコティック液晶性分子は、様々な文献（C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981) ；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節(1994)；B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985)；J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994)）に記載されている。ディスコティック液晶性分子の重合については、特開平８−２７２８４公報に記載がある。
ディスコティック液晶性分子を重合により固定するためには、ディスコティック液晶性分子の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。従って、重合性基を有するディスコティック液晶性分子は、下記式で表わされる化合物であることが好ましい。
【０１６２】
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。
上記式の円盤状コア（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。
【０１６３】
【化９５】
0004125838.tif 000095
【０１６４】
【化９６】
0004125838.tif 000096
【０１６５】
【化９７】
0004125838.tif 000097
【０１６６】
【化９８】
0004125838.tif 000098
【０１６７】
【化９９】
0004125838.tif 000099
【０１６８】
【化１００】
0004125838.tif 000100
【０１６９】
【化１０１】
0004125838.tif 000101
【０１７０】
【化１０２】
0004125838.tif 000102
【０１７１】
【化１０３】
0004125838.tif 000103
【０１７２】
上記式において、二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−および−Ｓ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることがさらに好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−および−Ｏ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、１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。アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレン基は、置換基（例、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ、アルコキシ基、アシルオキシ基）を有していてもよい。
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を意味し、ＡＲはアリーレン基を意味する。
【０１７３】
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−
【０１７４】
Ｌ14：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ15：−Ｏ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ16：−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ17：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−
Ｌ18：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ19：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ20：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ21：−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ22：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ23：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ24：−Ｓ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ25：−Ｓ−ＡＲ−ＡＬ−
【０１７５】
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と、ディスコティック液晶性分子を螺旋状にねじれ配向させることができる。不斉炭素原子を含むＡＬ＊の例を以下に挙げる。左側が円盤状コア（Ｄ）側であり、右側が重合性基（Ｑ）側である。＊印を付けた炭素原子（Ｃ）が不斉炭素原子である。光学活性は、ＳとＲのいずれでもよい。
【０１７６】
ＡＬ＊１：−ＣＨ2 ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊２：−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊３：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊４：−Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊５：−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 −
ＡＬ＊６：−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −
ＡＬ＊７：−Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊８：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊９：−ＣＨ2 ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊10：−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 −
ＡＬ＊11：−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −
ＡＬ＊12：−Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊13：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊14：−ＣＨ2 ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 −
ＡＬ＊15：−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −
【０１７７】
ＡＬ＊16：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −
ＡＬ＊17：−Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 −
ＡＬ＊18：−Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊19：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊20：−ＣＨ2 ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊21：−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊22：−Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊23：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊24：−ＣＨ2 ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊25：−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊26：−Ｃ＊ＨＣＨ3 −（ＣＨ2 ）8 −
ＡＬ＊27：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ3 −（ＣＨ2 ）8 −
ＡＬ＊28：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ2ＣＨ3 −
ＡＬ＊29：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ2ＣＨ3 −ＣＨ2 −
ＡＬ＊30：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ2ＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 −
【０１７８】
ＡＬ＊31：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＨ2ＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊32：−ＣＨ2 −Ｃ＊Ｈ（ｎ−Ｃ3 Ｈ7 ）−ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊33：−ＣＨ2 −Ｃ＊Ｈ（ｎ−Ｃ3 Ｈ7 ）−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊34：−ＣＨ2 −Ｃ＊Ｈ（ＯＣＯＣＨ3 ）−ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊35：−ＣＨ2 −Ｃ＊Ｈ（ＯＣＯＣＨ3 ）−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊36：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＦ−ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊37：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＦ−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊38：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣｌ−ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊39：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣｌ−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊40：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＯＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊41：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＯＣＨ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊42：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＮ−ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊43：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＮ−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊44：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＦ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 −
ＡＬ＊45：−ＣＨ2 −Ｃ＊ＨＣＦ3 −ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 −
【０１７９】
前記式の重合性基（Ｑ）は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基（Ｑ）の例を以下に示す。
【０１８０】
【化１０４】
0004125838.tif 000104
【０１８１】
【化１０５】
0004125838.tif 000105
【０１８２】
【化１０６】
0004125838.tif 000106
【０１８３】
重合性基（Ｑ）は、不飽和重合性基（Ｑ１〜Ｑ７）、エポキシ基（Ｑ７）またはアジリジニル基（Ｑ８）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（Ｑ１〜Ｑ６）であることが最も好ましい。
前記式において、ｎは４乃至１２の整数である。具体的な数字は、ディスコティックコア（Ｄ）の種類に応じて決定される。なお、複数のＬと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。
二種類以上のディスコティック液晶性分子を併用してもよい。例えば、二価の連結基に不斉炭素原子を有する分子と有していない分子を併用することができる。また、重合性基（Ｑ）を有する分子と有していない分子を併用してもよい。不斉炭素原子を有し重合性基を有していない分子と、重合性基を有し不斉炭素原子を有していない分子を併用することが特に好ましい。
【０１８４】
非重合性ディスコティック液晶性分子は、前述した重合性ディスコティック液晶性分子の重合性基（Ｑ）を、水素原子またはアルキル基に変更した化合物であることが好ましい。すなわち、非重合性ディスコティック液晶性分子は、下記式で表わされる化合物であることが好ましい。
Ｄ（−Ｌ−Ｒ）n
式中、Ｄは円盤状コアであり；Ｌは二価の連結基であり；Ｒは水素原子またはアルキル基であり；そして、ｎは４乃至１２の整数である。
上記式の円盤状コア（Ｄ）の例は、ＬＱ（またはＱＬ）をＬＲ（またはＲＬ）に変更する以外は、前記の重合性ディスコティック液晶分子の例と同様である。
また、二価の連結基（Ｌ）の例も、前記の重合性ディスコティック液晶分子の例と同様である。
Ｒのアルキル基は、炭素原子数が１乃至４０であることが好ましく、１乃至３０であることがさらに好ましい。環状アルキル基よりも鎖状アルキル基の方が好ましく、分岐を有する鎖状アルキル基よりも直鎖状アルキル基の方が好ましい。Ｒは、水素原子または炭素原子数が１乃至３０の直鎖状アルキル基であることが特に好ましい。
【０１８５】
ディスコティック液晶性分子の二価の連結基（Ｌ）に不斉炭素原子を導入する代わりに、不斉炭素原子を含む光学活性を示す化合物（カイラル剤）を光学的異方性層に添加しても、ディスコティック液晶性分子を螺旋状にねじれ配向させることができる。不斉炭素原子を含む化合物としては、様々な天然または合成化合物が使用できる。不斉炭素原子を含む化合物中には、ディスコティック液晶性分子と同じまたは類似の重合性基を導入してもよい。重合性基を導入すると、ディスコティック液晶性分子を実質的に垂直（ホモジニアス）配向させた後に、固定するのと同時に、同じまたは類似の重合反応により不斉炭素原子を含む化合物も光学的異方性層内で固定することができる。
【０１８６】
ディスコティック液晶性分子を空気界面側においても、実質的に垂直（ホモジニアス）かつ均一に配向させるため、セルロースエステルを光学的異方性層に添加することが好ましい。
セルロースエステルとしては、セルロースの低級脂肪酸エステルを用いることが好ましい。
セルロースの低級脂肪酸エステルにおける「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。炭素原子数は、２乃至５であることが好ましく、２乃至４であることがさらに好ましい。脂肪酸には置換基（例、ヒドロキシ）が結合していてもよい。二種類以上の脂肪酸がセルロースとエステルを形成していてもよい。セルロースの低級脂肪酸エステルの例には、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースヒドロキシプロピオネート、セルロースアセテートプロピオネートおよびセルロースアセテートブチレートが含まれる。セルロースアセテートブチレートが特に好ましい。セルロースアセテートブチレートのブチリル化度は、３０％以上であることが好ましく、３０乃至８０％であることがさらに好ましい。セルロースアセテートブチレートのアセチル化度は、３０％以下であることが好ましく、１乃至３０％であることがさらに好ましい。
セルロースエステルは、０．００５乃至０．５ｇ／ｍ2 の範囲の量で使用することが好ましく、０．０１乃至０．４５ｇ／ｍ2 の範囲であることがより好ましく、０．０２乃至０．４／ｍ2 の範囲であることがさらに好ましく、０．０３乃至０．３５／ｍ2 の範囲であることが最も好ましい。また、ディスコティック液晶性分子の量の０．１乃至５重量％の量で使用することも好ましい。
【０１８７】
光学的異方性層は、ディスコティック液晶性分子、さらに必要に応じて不斉炭素原子を含む化合物、セルロースエステル、あるいは下記の重合開始剤や他の添加剤を含む塗布液を、垂直配向膜の上に塗布することで形成する。
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
【０１８８】
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、バーコーティング法）により実施できる。
実質的に垂直（ホモジニアス）配向させたディスコティック液晶性分子は、配向状態を維持して固定する。固定化は、ディスコティック液晶性分子に導入した重合性基（Ｑ）の重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
【０１８９】
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。
ディスコティック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 乃至５０Ｊ／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。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。
光学的異方性層の厚さは、０．１乃至５０μｍであることが好ましく、１乃至３０μｍであることがさらに好ましく、５乃至２０μｍであることが最も好ましい。なお、液晶表示装置に光学補償シートを二枚用いる場合は、一枚使用する場合に必要とされる光学的異方性層の厚さの半分の厚さでよい。
光学的異方性層内のディスコティック液晶性分子の平均傾斜角度は、５０乃至９０度である。傾斜角度は、なるべく均一であることが好ましい。ただし、傾斜角度が光学的異方性層の厚み方向に沿って連続して変化しているならば、若干の変動があっても問題ない。
【０１９０】
ディスコティック液晶性分子のねじれの角度（ツイスト角）は、ＳＴＮ型液晶セルのツイスト角（一般に１８０乃至３６０゜、好ましくは１８０゜を越えて２７０゜まで）に応じて、類似（なるべく±１０゜以内）の角度となるように調整することが好ましい。液晶表示装置に光学補償シートを一枚用いる場合は、ディスコティック液晶性分子のねじれ角は、１８０乃至３６０度の範囲であることが好ましい。液晶表示装置に光学補償シートを二枚枚用いる場合は、ディスコティック液晶性分子のねじれ角は、９０乃至１８０度の範囲であることが好ましい。光学補償シートをＳＴＮ型液晶表示装置に用いる場合、光学的異方性層の複屈折率の波長依存性（Δｎ（λ））は、ＳＴＮ型液晶セルの液晶の複屈折率の波長依存性に近い値であることが好ましい。
【０１９１】
［液晶表示装置］
前述したように、本発明は、ＳＴＮ型液晶セルを用いる液晶表示装置において特に有効である。
ＳＴＮ型液晶表示装置は、ＳＴＮ型液晶セル、液晶セルの両側に配置された一対の光学補償シートまたは液晶セルの片側に配置された光学補償シートおよびそれらの両側に配置された一対の偏光板からなる。
液晶セルの棒状液晶性分子の配向方向とディスコティック液晶性分子の配向方向との関係は、光学補償シートに最も近い液晶セルの棒状液晶性分子のディレクタ（棒状分子の長軸方向）と、液晶セルに最も近い光学補償シートのディスコティック液晶性分子のディレクタ（円盤状コア平面の法線方向）とが、液晶セルの法線方向から見て、実質的に同じ向き（±１０゜未満）になるように配置することが好ましい。
光学補償シートの透明支持体を、偏光膜の液晶セル側の保護膜としても機能させることができる。その場合は、透明支持体の遅相軸（屈折率が最大となる方向）と偏光膜の透過軸とが実質的に垂直または実質的に平行（±１０゜未満）になるように配置することが好ましい。
【０１９２】
【実施例】
［実施例１］
（光学補償シートの作製）
厚さ１００μｍのトリアセチルセルロースフイルム（フジタック、富士写真フイルム（株）製）を透明支持体として用いた。
透明支持体の上に、以下の組成の塗布液を、バーコーターを用いて塗布した。塗布層を、８０℃の温風で１０分間乾燥し、表面をラビング処理して、配向膜を形成した。
【０１９３】
0004125838.tif 000107
【０１９４】
【化１０７】
0004125838.tif 000108
【０１９５】
配向膜の上に、以下の組成の塗布液を＃９のバーコーターを用いて塗布し、１３０℃で１０分間加熱して、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。
【０１９６】
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【０１９７】
【化１０８】
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【０１９８】
【化１０９】
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【０１９９】
塗布層を１３０℃に加熱した状態で、高圧水銀灯を用いて５００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線を照射し、ディスコティック液晶性化合物の末端ビニル基を重合させ、配向状態を固定した。このようにして、ディスコティック液晶性化合物が垂直（ホモジニアス）で、ねじれて配向している光学的異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
得られた光学補償シートのΔｎｄを波長５５０ｎｍにおいて測定したところ、４４０ｎｍであった。また、ディスコティック液晶性分子のツイスト角は１２０゜であった。
さらに、ディスコティック液晶性分子の配向状態を偏光顕微鏡で確認したところ、全ての分子が均一に配向（モノドメイン配向）していた。
【０２００】
［実施例２］
（光学補償シートの作製）
変性ポリビニルアルコール（ＰＶ２）に代えて、変性ポリビニルアルコール（ＰＶ４４）を同量用いた以外は、実施例１と同様にして、光学補償シートを作製した。
【０２０１】
【化１１０】
0004125838.tif 000112
【０２０２】
得られた光学補償シートのΔｎｄを波長５５０ｎｍにおいて測定したところ、４４０ｎｍであった。また、ディスコティック液晶性分子のツイスト角は１２０゜であった。
さらに、ディスコティック液晶性分子の配向状態を偏光顕微鏡で確認したところ、全ての分子が均一に配向（モノドメイン配向）していた。
【０２０３】
［実施例３］
（光学補償シートの作製）
変性ポリビニルアルコール（ＰＶ２）に代えて、変性ポリビニルアルコール（ＰＶ１０６）を同量用いた以外は、実施例１と同様にして、光学補償シートを作製した。
【０２０４】
【化１１１】
0004125838.tif 000113
【０２０５】
得られた光学補償シートのΔｎｄを波長５５０ｎｍにおいて測定したところ、４４０ｎｍであった。また、ディスコティック液晶性分子のツイスト角は１２０゜であった。
さらに、ディスコティック液晶性分子の配向状態を偏光顕微鏡で確認したところ、全ての分子が均一に配向（モノドメイン配向）していた。
【０２０６】
［実施例４］
（光学補償シートの作製）
ディスコティック液晶性化合物（１）に代えて、下記のディスコティック液晶性化合物（２）を同量用いた以外は、実施例１と同様にして、光学補償シートを作製した。
【０２０７】
【化１１２】
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【０２０８】
得られた光学補償シートのΔｎｄを波長５５０ｎｍにおいて測定したところ、４４０ｎｍであった。また、ディスコティック液晶性分子のツイスト角は１２０゜であった。
さらに、ディスコティック液晶性分子の配向状態を偏光顕微鏡で確認したところ、全ての分子が均一に配向（モノドメイン配向）していた。
【０２０９】
［実施例５］
（光学補償シートの作製）
カイラル剤（１）に代えて、下記のカイラル剤（２）を１．５重量部用いた以外は、実施例１と同様にして、光学補償シートを作製した。
【０２１０】
【化１１３】
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【０２１１】
得られた光学補償シートのΔｎｄを波長５５０ｎｍにおいて測定したところ、４４０ｎｍであった。また、ディスコティック液晶性分子のツイスト角は１２０゜であった。
さらに、ディスコティック液晶性分子の配向状態を偏光顕微鏡で確認したところ、全ての分子が均一に配向（モノドメイン配向）していた。
【０２１２】
［実施例６］
（光学補償シートの作製）
カイラル剤（１）に代えて、実施例５で用いたカイラル剤（２）を２．２重量部用いた以外は、実施例４と同様にして、光学補償シートを作製した。
得られた光学補償シートのΔｎｄを波長５５０ｎｍにおいて測定したところ、４４０ｎｍであった。また、ディスコティック液晶性分子のツイスト角は１２０゜であった。
さらに、ディスコティック液晶性分子の配向状態を偏光顕微鏡で確認したところ、全ての分子が均一に配向（モノドメイン配向）していた。
【０２１３】
［実施例７］
（液晶表示装置の作製）
ツイスト角が２４０゜、Δｎｄが８８０ｎｍのＳＴＮ液晶セルの下側に、実施例６で作製した光学補償シートを２枚、光学的異方性層側を向かい合わせ、光学的異方性層のディスコティック液晶性分子のディレクター（ディスコティック液晶性分子の円盤面の法線方向）が一致するように貼り合わせた。この光学補償シートと液晶セルを貼り合わせる面において、ディスコティック液晶性分子と液晶セルの棒状液晶性分子のディレクターが一致するように、光学補償シートを液晶セルに取り付けた。さらに、一対の偏光板をクロスニコル配置で取り付け、ＳＴＮ型液晶表示装置を作製した。
作製したＳＴＮ型液晶表示装置と、光学補償シートを取り付けなかったＳＴＮ型液晶表示装置とを比較したところ、光学補償シートによる顕著な視野角改善効果が認められた。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＳＴＮ型液晶表示装置の電圧無印加（ｏｆｆ）の画素部分における液晶セル内の棒状液晶性分子の配向状態と光学的異方性層内のディスコティック液晶性分子の配向状態とを模式的に示す断面図である。
【図２】液晶セルの棒状液晶性分子と、それを光学補償する関係にある光学補償シートのディスコティック液晶性分子について、それぞれの屈折率楕円体を示す模式図である。
【図３】ＳＴＮ型液晶表示装置の層構成を示す模式図である。
【図４】ＳＴＮ型液晶表示装置の各要素について、好ましい光学的方向を示す平面図である。
【図５】ＳＴＮ型液晶表示装置の各要素について、別の好ましい光学的方向を示す平面図である。
【符号の説明】
１  液晶セル
２、２ａ、２ｂ  光学補償シート
３、３ａ、３ｂ  偏光板
１１  液晶セルの上基板
１２、１４  液晶セルの配向膜
１３  棒状液晶性分子の屈折率楕円体
１３ａ〜１３ｅ  棒状液晶性分子
１３ｔ  棒状液晶性分子層の厚み
１３ｘ、１３ｙ  棒状液晶性分子の配向膜に平行な面内の屈折率
１３ｚ  棒状液晶性分子の厚み方向の屈折率
１５  液晶セルの下基板
２１  ディスコティック液晶性分子の屈折率楕円体
２１ａ〜２１ｅ  ディスコティック液晶性分子
２１ｔ  ディスコティック液晶性分子層の厚み
２１ｘ、２１ｙ  ディスコティック液晶性分子の配向膜に平行な面内の屈折率
２１ｚ  ディスコティック液晶性分子の厚み方向の屈折率
２２  配向膜
２３  透明支持体
ＢＬ  バックライト
ＤＤａ、ＤＤｂ、ＤＤｃ、ＤＤｄ  ディスコティック液晶性分子の円盤面の法線方向
ＲＤａ、ＲＤｂ  液晶セルの配向膜のラビング方向
ＴＡａ、ＴＡｂ  偏光板の透過軸
Ｘ    基準となる方向
【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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