(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明支持体、側鎖に炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有するポリマー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この順に有する光学補償シートであって、配向膜に含まれるポリマーの主鎖がポリイミドであり、炭素原子数が１０以上の炭化水素基がステロイド構造を含み、光学的異方性層がさらにセルロースエステルを含み、波長５９０ｎｍで測定したディスコティック液晶性分子の固有複屈折率が０．１０乃至０．２３であり、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２】
ディスコティック液晶性分子が下記式（II）で表される化合物である請求項１に記載の光学補償シート。
（II）Ｄ（−Ｏ−ＣＯ−ＣＲ＝ＣＲ−Ａｒ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−Ｑ）ｎ
式中、Ｄは円盤状コアであり；Ｒは、水素原子または炭素原子数が１乃至６のアルキル基であるか、あるいは、Ａｒのベンゼン環と結合してベンゼン環に縮合している脂肪族環を形成し；Ａｒは、アリーレン基であり；ＡＬは、アルキレン基またはアルケニレン基であり；Ｑは重合性基であり；そして、ｎは４乃至１２の整数である。
【請求項３】
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１に記載の光学補償シート。
【請求項４】
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、側鎖に炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有するポリマー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、配向膜に含まれるポリマーの主鎖がポリイミドであり、炭素原子数が１０以上の炭化水素基がステロイド構造を含み、光学的異方性層がさらにセルロースエステルを含み、波長５９０ｎｍで測定したディスコティック液晶性分子の固有複屈折率が０．１０乃至０．２３であり、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、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およびＳＴＮ型液晶表示装置に関する。
【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、ＳＴＮ型液晶セルを充分に光学補償できる光学補償シートを製造することは難しい。最近のＳＴＮ型液晶セルでは、高速で応答するために、液晶セルの固有複屈折率（Δｎ）が高い値に設定されている。そのため、光学補償シートの固有複屈折率（Δｎ）も、同様に高い値に設定しないと、充分に光学的に補償することができず、表示画像のコントラスト比が低下する。光学補償シートの固有複屈折率が低くても、光学的異方性層を厚くすれば、液晶セルを学的に補償することは可能である。しかし、光学的異方性層を厚くすると、透明支持体との密着性が悪化し、光学的異方性層の耐久性も低下し、さらに軽量かつ薄型との液晶表示装置の特徴が損なわれる。
【０００６】
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ある。
また、本発明の目的は、比較的薄い光学的異方性層を有していても、ＳＴＮ型液晶セルを充分に光学的に補償できる光学補償シートを提供することでもある。
さらに、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）〜（３）の光学補償シートおよび下記（４）のＳＴＮ型液晶表示装置により達成された。
（１）透明支持体、側鎖に炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有するポリマー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この順に有する光学補償シートであって、配向膜に含まれるポリマーの主鎖がポリイミドであり、炭素原子数が１０以上の炭化水素基がステロイド構造を含み、光学的異方性層がさらにセルロースエステルを含み、波長５９０ｎｍで測定したディスコティック液晶性分子の固有複屈折率が０．１０乃至０．２３であり、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。
（２）ディスコティック液晶性分子が下記式（II）で表される化合物である（１）に記載の光学補償シート。
（II）Ｄ（−Ｏ−ＣＯ−ＣＲ＝ＣＲ−Ａｒ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−Ｑ）ｎ
式中、Ｄは円盤状コアであり；Ｒは、水素原子または炭素原子数が１乃至６のアルキル基であるか、あるいは、Ａｒのベンゼン環と結合してベンゼン環に縮合している脂肪族環を形成し；Ａｒは、アリーレン基であり；ＡＬは、アルキレン基またはアルケニレン基であり；Ｑは重合性基であり；そして、ｎは４乃至１２の整数である。
（３）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（１）に記載の光学補償シート。
【０００８】
（４）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、側鎖に炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有するポリマー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、配向膜に含まれるポリマーの主鎖がポリイミドであり、炭素原子数が１０以上の炭化水素基がステロイド構造を含み、光学的異方性層がさらにセルロースエステルを含み、波長５９０ｎｍで測定したディスコティック液晶性分子の固有複屈折率が０．１０乃至０．２３であり、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。
【０００９】
【発明の効果】
本発明者は研究の結果、ディスコティック液晶性分子を用いて、高い固有複屈折率と一定の波長分散値を有する光学的異方性層を得ることに成功した。
高い固有複屈折率と一定の波長分散値を有する光学的異方性層が得られたことで、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。すなわち、比較的薄い光学的異方性層であっても、ＳＴＮ型液晶セルを充分に光学的に補償できる。そのような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。
【００１０】
【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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
0004132378.tif 000002
【００１４】
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。
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
［透明支持体］
光学補償シートの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。
【００１８】
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。
【００１９】
［配向膜］
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）に配向させるためには、配向膜の表面エネルギーを低下させることが重要である。具体的には、ポリマーの官能基により配向膜の表面エネルギーを低下させ、これによりディスコティック液晶性分子を立てた状態にする。配向膜の表面エネルギーを低下させる官能基としては、炭素原子数が１０以上の炭化水素基が有効である。炭化水素基を配向膜の表面に存在させるために、ポリマーの主鎖よりも側鎖に炭化水素基を導入することが好ましい。
炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基またはそれらの組み合わせである。脂肪族基は、環状、分岐状あるいは直鎖状のいずれでもよい。脂肪族基は、アルキル基（シクロアルキル基であってもよい）またはアルケニル基（シクロアルケニル基であってもよい）であることが好ましい。炭化水素基は、ハロゲン原子のような強い親水性を示さない置換基を有していてもよい。炭化水素基の炭素原子数は、１０乃至１００であることが好ましく、１０乃至６０であることがさらに好ましく、１０乃至４０であることが最も好ましい。
ポリマーの主鎖は、ポリイミド構造またはポリビニルアルコール構造を有することが好ましい。
【００２０】
ポリイミドは、一般にテトラカルボン酸とジアミンとの縮合反応により合成する。二種類以上のテトラカルボン酸あるいは二種類以上のジアミンを用いて、コポリマーに相当するポリイミドを合成してもよい。炭化水素基は、テトラカルボン酸起源の繰り返し単位に存在していても、ジアミン起源の繰り返し単位に存在していても、両方の繰り返し単位に存在していてもよい。
ポリイミドに炭化水素基を導入する場合、ポリイミドの主鎖または側鎖にステロイド構造を形成することが特に好ましい。側鎖に存在するステロイド構造は、炭素原子数が１０以上の炭化水素基に相当し、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）に配向させる機能を有する。本明細書においてステロイド構造とは、シクロペンタノヒドロフェナントレン環構造またはその環の結合の一部が脂肪族環の範囲（芳香族環を形成しない範囲）で二重結合となっている環構造を意味する。
【００２１】
炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する変性ポリビニルアルコールも、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）に配向させることができる。炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基またはそれらの組み合わせである。脂肪族基は、環状、分岐状あるいは直鎖状のいずれでもよい。脂肪族基は、アルキル基（シクロアルキル基であってもよい）またはアルケニル基（シクロアルケニル基であってもよい）であることが好ましい。炭化水素基は、ハロゲン原子のような強い親水性を示さない置換基を有していてもよい。炭化水素基の炭素原子数は、１０乃至１００であることが好ましく、１０乃至６０であることがさらに好ましく、１０乃至４０であることが最も好ましい。
炭化水素基を有する変性ポリビニルアルコールは、炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する繰り返し単位を２乃至８０モル％の範囲で含むことが好ましく、３乃至７０モル％含むことがさらに好ましい。
【００２２】
好ましい炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する変性ポリビニルアルコールを、下記式（ＰＶ）で表す。
（ＰＶ）
−（ＶＡｌ）ｘ−（ＨｙＣ）ｙ−（ＶＡｃ）ｚ−
式中、ＶＡｌは、ビニルアルコール繰り返し単位であり；ＨｙＣは、炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する繰り返し単位であり；ＶＡｃは酢酸ビニル繰り返し単位であり；ｘは、２０乃至９５モル％（好ましくは２５乃至９０モル％）であり；ｙは、２乃至８０モル％（好ましくは３乃至７０モル％）であり；そして、ｚは０乃至３０モル％（好ましくは２乃至２０モル％）である。
好ましい炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する繰り返し単位（ＨｙＣ）を、下記式（ＨｙＣ−Ｉ）および（ＨｙＣ−II）で表す。
【００２３】
【化１】
0004132378.tif 000003
【００２４】
式中、Ｌ1 は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ2 −、−ＮＨ−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの組み合わせから選ばれる二価の連結基であり；Ｌ2 は、単結合あるいは−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ2 −、−ＮＨ−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの組み合わせから選ばれる二価の連結基であり；そしてＲ1 およびＲ2 は、それぞれ炭素原子数が１０以上の炭化水素基である。
上記の組み合わせにより形成される二価の連結基の例を、以下に示す。
【００２５】
Ｌ１：−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−Ｏ−
Ｌ３：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ−
Ｌ４：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−ＮＨ−ＳＯ2 −アリーレン基−Ｏ−
Ｌ５：−アリーレン基−ＮＨ−ＣＯ−
Ｌ６：−アリーレン基−ＣＯ−Ｏ−
Ｌ７：−アリーレン基−ＣＯ−ＮＨ−
Ｌ８：−アリーレン基−Ｏ−
Ｌ９：−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アリーレン基−ＮＨ−ＣＯ−
【００２６】
配向膜に用いるポリマーの重合度は、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。ポリマーの分子量は、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。
二種類以上のポリマーを併用してもよい。
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、上記のポリマーを含む膜の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。
なお、配向膜を用いて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）に配向させてから、その配向状態のままディスコティック液晶性分子を固定して光学異方性層を形成し、光学異方性層のみをポリマーフイルム（または透明支持体）上に転写してもよい。配向状態で固定されたディスコティック液晶性分子は、配向膜がなくても配向状態を維持することができる。そのため、本発明の光学補償シートでは、配向膜は（光学補償シートの製造において必須ではあるが）必須の要素ではない。
【００２７】
［光学的異方性層］
光学的異方性層はディスコティック液晶性分子を含む。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。
本発明では、波長５９０ｎｍで測定したディスコティック液晶性分子の固有複屈折率を０．１０乃至０．２３の範囲に調整し、さらに、下記式で定義される固有複屈折率の波長分散値を１．１０乃至２．００の範囲に調整する。
波長分散値＝Δｎ（４５０）／Δｎ（５９０）
式中、Δｎ（４５０）は、波長４５０ｎｍで測定したディスコティック液晶性分子の固有複屈折率であり；そして、Δｎ（５９０）は、波長５９０ｎｍで測定したディスコティック液晶性分子の固有複屈折率である。
波長５９０ｎｍで測定したディスコティック液晶性分子の固有複屈折率であるΔｎ（５９０）は、０．１０乃至０．２２であることが好ましく、０．１０乃至０．２０であることがさらに好ましい。
上記式で定義される波長分散値は、１．１２乃至１．５０であることが好ましい。
ディスコティック液晶性分子の固有複屈折率は、使用するディスコティック液晶性分子の種類を選択することによって調整できる。
【００２８】
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（Ｉ）で表わされる化合物であることが好ましい。
【００２９】
（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。
式（Ｉ）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。
【００３０】
【化２】
0004132378.tif 000004
【００３１】
【化３】
0004132378.tif 000005
【００３２】
【化４】
0004132378.tif 000006
【００３３】
【化５】
0004132378.tif 000007
【００３４】
【化６】
0004132378.tif 000008
【００３５】
【化７】
0004132378.tif 000009
【００３６】
【化８】
0004132378.tif 000010
【００３７】
【化９】
0004132378.tif 000011
【００３８】
【化１０】
0004132378.tif 000012
【００３９】
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。
【００４０】
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−
【００４１】
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−
【００４２】
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。
【００４３】
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 −
【００４４】
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 −
【００４５】
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 −
【００４６】
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（Ｑ）の例を以下に示す。
【００４７】
【化１１】
0004132378.tif 000013
【００４８】
【化１２】
0004132378.tif 000014
【００４９】
【化１３】
0004132378.tif 000015
【００５０】
【化１４】
0004132378.tif 000016
【００５１】
【化１５】
0004132378.tif 000017
【００５２】
【化１６】
0004132378.tif 000018
【００５３】
重合性基（Ｑ）は、不飽和重合性基（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ７、Ｑ８、Ｑ１５、Ｑ１６、Ｑ１７）またはエポキシ基（Ｑ６、Ｑ１８）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、Ｑ７、Ｑ８、Ｑ１５、Ｑ１６、Ｑ１７）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、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（前記式（Ｉ）においてＱの代わりに水素原子を有する分子）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。
【００５４】
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。
【００５５】
本発明者の研究により、二価の連結基（Ｌ）にアルケニレン基を含むディスコティック液晶性分子を用いると、前述した固有複屈折率が得られることが判明した。具体的には、前述した二価の連結基（Ｌ）の例に含まれるＡＬを、アルケニレン基にすればよい。前述した二価の連結基（Ｌ）の例では、Ｌ16の二つのＡＬの少なくとも一方をアルケニレン基とすることが好ましく、円盤状コア（Ｄ）側のＡＬをアルケニレン基とすることがさらに好ましい。前述した固有複屈折率を得るために、特に好ましく用いられるディスコティック液晶性分子を、下記式（II）で表す。
（II）Ｄ（−Ｏ−ＣＯ−ＣＲ＝ＣＲ−Ａｒ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−Ｑ）n
式（II）において、Ｄは円盤状コアである。円盤状コアの定義および例は、式（Ｉ）の定義および例と同様である。ただし、Ｄ４（トリフェニレン核）が特に好ましい。
式（II）において、二つのＲは、水素原子または炭素原子数が１乃至６のアルキル基であるか、あるいは、Ａｒのベンゼン環と結合してベンゼン環に縮合している脂肪族環を形成する。
式（II）において、Ａｒは、アリーレン基である。アリーレン基の定義および例は、式（Ｉ）の定義および例と同様である。
式（II）において、ＡＬは、アルキレン基またはアルケニレン基である。アルキレン基およびアルケニレン基の定義および例は、式（Ｉ）の定義および例と同様である。
式（II）において、Ｑは重合性基である。重合性基の定義および例は、式（Ｉ）の定義および例と同様である。
なお、二重結合は、トランスでもシスでもよい。
以下に、式（II）で表されるディスコティック液晶性分子の例を示す。
【００５６】
【化１７】
0004132378.tif 000019
【００５７】
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の使用量は、０．００５乃至１ｇ／ｍ2 の範囲であることが好ましく、０．０１乃至０．８ｇ／ｍ2 の範囲であることがより好ましく、０．０２乃至０．５／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、セルロースエステルを、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。
【００５８】
光学的異方性層は、ディスコティック液晶性分子およびセルロースエステル、さらに必要に応じて不斉炭素原子を含む化合物、あるいは下記の重合性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。
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。
【００５９】
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、２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。
【００６０】
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。
【００６１】
［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。
ＳＴＮ型液晶セルの固有複屈折率とディスコティック液晶性分子の固有複屈折率とは、下記式を満足するように調整することが好ましい。
０．７０＜Δｎｄ（ＤＬＣ）／Δｎｄ（ＬＣ）＜０．９５
式中、Δｎｄ（ＤＬＣ）は、波長５９０ｎｍで測定したディスコティック液晶性分子の固有複屈折率と光学的異方性層の厚さ（ｎｍ）との積であり；そして、Δｎ（ＬＣ）は、波長５９０ｎｍで測定した液晶セルの固有複屈折率と液晶セルの厚さ（ｎｍ）との積である。
【００６２】
【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。
下記のポリイミドを、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ブトキシエタノールおよびメチルエチルケトンの混合溶媒に溶解して得られた４重量％溶液を、＃３のバーコーターを用いて透明支持体の上に塗布した。塗布層を、１４０℃で２分間乾燥し、さらに６２℃で５分間加熱して、配向膜を形成した。配向膜の厚さは、０．５１μｍであった。
【００６３】
【化１８】
0004132378.tif 000020
【００６４】
ラビング処理を行った配向膜の上に、以下の組成の塗布液をバーコーターを用いて塗布し、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。
【００６５】
0004132378.tif 000021
【００６６】
【化１９】
0004132378.tif 000022
【００６７】
【化２０】
0004132378.tif 000023
【００６８】
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。光学的異方性層の厚さ（ｄ）は、８μｍであった。
波長５９０ｎｍで測定したディスコティック液晶性化合物の固有複屈折率であるΔｎ（５９０）は、０．１１０であった。また、波長４５０ｎｍにおいて測定した固有複屈折率であるΔｎ（４５０）は、０．１３３であった。従って、波長分散値であるΔｎ（４５０）／Δｎ（５９０）は、１．２１であり、厚み方向のレターデション値であるΔｎｄは、８８０ｎｍであった。さらに、ディスコティック液晶性分子のツイスト角を測定したところ、２４０゜であった。
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。
【００６９】
［比較例１］
（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（ｘ）を同量用いた以外は、実施例１と同様にして、光学的異方性層塗布液を調製した。
【００７０】
【化２１】
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【００７１】
実施例１で作製した配向膜の上に、塗布液を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。
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。
なお、光学的異方性層の厚さ（ｄ）は、厚み方向のレターデション値であるΔｎｄが実施例１と同じ８８０ｎｍとなるように調節した。その結果、光学的異方性層の厚さ（ｄ）は、２２μｍとなった。
波長５９０ｎｍで測定したディスコティック液晶性化合物の固有複屈折率であるΔｎ（５９０）は、０．０４０であった。また、波長４５０ｎｍにおいて測定した固有複屈折率であるΔｎ（４５０）は、０．０４２であった。従って、波長分散値であるΔｎ（４５０）／Δｎ（５９０）は、１．０５であり、厚み方向のレターデション値であるΔｎｄは、８８０ｎｍであった。さらに、ディスコティック液晶性分子のツイスト角を測定したところ、２４０゜であった。
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。
【００７２】
［実施例２］
（液晶表示装置の作製）
ツイスト角が２４０゜、波長５９０ｎｍで測定した固有複屈折率（Δｎ）が０．１３であり、厚さ（ｄ）が７．２μｍのＳＴＮ液晶セルの下側に、実施例１で作製した光学補償シートを１枚、光学的異方性層側を液晶セル側にし、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セル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。
なお、液晶セルのΔｎｄは９４０ｎｍであり、Δｎｄ（ＤＬＣ）／Δｎｄ（ＬＣ）の値は、０．９４であった。
作製したＳＴＮ型液晶表示装置について、測定機（ＥＺ−Contrast１６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）を用いてコントラスト比を測定した。結果は第１表に示す。
【００７３】
［比較例２］
（液晶表示装置の作製）
ツイスト角が２４０゜、波長５９０ｎｍで測定した固有複屈折率（Δｎ）が０．１３であるＳＴＮ液晶セルの下側に、比較例１で作製した光学補償シートを１枚、光学的異方性層側を液晶セル側にし、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セル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型液晶表示装置について、測定機（ＥＺ−Contrast１６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）を用いてコントラスト比を測定した。結果は第１表に示す。
【００７４】
【表１】
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【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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