(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明支持体上にベンゼン環およびベンゼン環と共役する二重結合を含む一価の基を円盤状核の置換基として有するディスコティック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シートであって、光学異方性層が、ディスコティック液晶性分子を５°未満の平均傾斜角で配向させてから、偏光を照射して形成した層であり、光学異方性層の三方向の屈折率主値が異なることを特徴とする光学補償シート。
【請求項２】
三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が、透明支持体の法線と実質的に平行である請求項１に記載の光学補償シート。
【請求項３】
ディスコティック液晶性分子が、円盤状核としてトリフェニレン核を有する請求項１に記載の光学補償シート。
【請求項４】
透明支持体と光学異方性層との間に配向膜を有する請求項１に記載の光学補償シート。
【請求項５】
ディスコティック液晶性分子が、重合性基を有し、光学異方性層が、重合性基を重合反応させて形成した層である請求項１に記載の光学補償シート。
【請求項６】
ディスコティック液晶性分子が、下記式（Ｉ）で表される請求項１に記載の光学補償シート。
【化１】
0004199412.tif 000034
式中、Ａ１は、ＣＸ１またはＮであって、Ｘ１は、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基または炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基であり；Ａ２は、ＣＸ２またはＮであって、Ｘ２は、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基または炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基であるか、あるいは、Ｙと結合して５員環または６員環を形成し；Ｙは、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基、炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基、炭素原子数が２乃至１３のアシル基、炭素原子数が１乃至１２のアルキルアミノ基または炭素原子数が２乃至１３のアシルオキシ基であるか、あるいは、Ｘ２と結合して、５員環または６員環を形成し；Ｚは、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基、炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基、炭素原子数が２乃至１３のアシル基、炭素原子数が１乃至１２のアルキルアミノ基または炭素原子数が２乃至１３のアシルオキシ基であり；Ｌ１は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基およびこれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であり；Ｌ２は、単結合または１，４−フェニレンであり；Ｑは、重合性基であり；ａは、１、２、３または４であり；そして、ｂは、０、１、２または３である。
【請求項７】
三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が、透明支持体の法線と実質的に平行である請求項６に記載の光学補償シート。
【請求項８】
透明支持体と光学異方性層との間に配向膜を有する請求項６に記載の光学補償シート。
【請求項９】
光学異方性層が、ディスコティック液晶性分子の重合性基を重合反応させて形成した層である請求項６に記載の光学補償シート。
【請求項１０】
透明支持体上にベンゼン環およびベンゼン環と共役する二重結合を含む棒状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シートであって、光学異方性層が棒状液晶性分子を５°未満の平均傾斜角でコレステリック配向させてから偏光を照射して形成した層であり、光学異方性層の三方向の屈折率主値が異なることを特徴とする光学補償シート。
【請求項１１】
三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が、透明支持体の法線と実質的に平行である請求項１０に記載の光学補償シート。
【請求項１２】
透明支持体と光学異方性層との間に配向膜を有する請求項１０に記載の光学補償シート。
【請求項１３】
棒状液晶性分子が、重合性基を有し、光学異方性層が、重合性基を重合反応させて形成した層である請求項１０に記載の光学補償シート。
【請求項１４】
カイラル剤により棒状液晶性分子がコレステリック配向している請求項１０に記載の光学補償シート。
【請求項１５】
棒状液晶性分子が、下記式（II）で表される請求項１０に記載の光学補償シート。
【化２】
0004199412.tif 000035
式中、Ｘ１１は、ＣＲ１１またはＮであって、Ｒ１１は、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基または炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基であり；Ｘ１２は、ＣＲ１２またはＮであって、Ｒ１２は、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基または炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基であり；Ｌ１１およびＬ１２は、それぞれ独立に、単結合あるいは−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基およびこれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であり；Ｌ１３は、単結合、−Ｏ−ＣＯ−または−ＮＨ−ＣＯ−であり；Ｑ１１およびＱ１２は、それぞれ独立に、重合性基であり；そして、ベンゼン環ＡおよびＢは、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基、炭素原子数が１乃至１２のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基、炭素原子数が２乃至１３のアシル基、炭素原子数が１乃至１２のアルキルアミノ基または炭素原子数が２乃至１３のアシルオキシ基を置換基として有していてもよい。
【請求項１６】
三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が、透明支持体の法線と実質的に平行である請求項１５に記載の光学補償シート。
【請求項１７】
透明支持体と光学異方性層との間に配向膜を有する請求項１５に記載の光学補償シート。
【請求項１８】
光学異方性層が、棒状液晶性分子の重合性基を重合反応させて形成した層である請求項１５に記載の光学補償シート。
【請求項１９】
ベンゼン環およびベンゼン環と共役する二重結合を含む一価の基を円盤状核の置換基として有するディスコティック液晶性分子を透明支持体上に塗布する工程；ディスコティック液晶性分子を５°未満の平均傾斜角で配向させる工程；そして、偏光を照射する工程をこの順序で実施することを特徴とする光学補償シートの製造方法。
【請求項２０】
偏光を照射する工程の前と後で、光学異方性層の面内の屈折率が実質的に変化する請求項１９に記載の製造方法。
【請求項２１】
偏光が、２００乃至４００ｎｍの波長を有する紫外線である請求項１９に記載の製造方法。
【請求項２２】
ディスコティック液晶性分子が重合性基を有し、ディスコティック液晶性分子を５°未満の平均傾斜角で配向させる工程と偏光を照射する工程との間に、非偏光紫外線を照射してディスコティック液晶性分子を重合させる工程を実施する請求項１９に記載の製造方法。
【請求項２３】
ベンゼン環およびベンゼン環と共役する二重結合を含む棒状液晶性分子を透明支持体上に塗布する工程；棒状液晶性分子を５°未満の平均傾斜角でコレステリック配向させる工程；そして、偏光を照射する工程をこの順序で実施することを特徴とする光学補償シートの製造方法。
【請求項２４】
偏光を照射する工程の前と後で、光学異方性層の面内の屈折率が実質的に変化する請求項２３に記載の製造方法。
【請求項２５】
偏光が、２００乃至４００ｎｍの波長を有する紫外線である請求項２３に記載の製造方法。
【請求項２６】
棒状液晶性分子が重合性基を有し、棒状液晶性分子を５°未満の平均傾斜角でコレステリック配向させる工程と偏光を照射する工程との間に、非偏光紫外線を照射して棒状液晶性分子を重合させる工程を実施する請求項２３に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、液晶セル、偏光素子および光学補償シート（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取り付け、少なくとも一枚の光学補償シート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、少なくとも一枚の光学補償シート、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）、反射型については、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）のような様々な表示モードが提案されている。
【０００３】
光学補償シートは、画像着色を解消したり、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。光学補償シートとしては、延伸ポリマーフイルムが従来から使用されていた。
特開平２−２６４９０５号公報には、延伸することにより正の複屈折率性を示す屈折率異方体を形成するポリマーフイルムを二軸延伸することを特徴とする光学補償板の製造方法が開示されている。同公報記載の方法で製造される光学的二軸性ポリマーフイルムは、ホメオトロピック配向させた棒状液晶性分子を含む液晶セル（例えば、前記ＶＡモードの液晶セル）を光学的に補償するために特に有効に用いられる。
【０００４】
延伸ポリマー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シートを使用することが提案されている。液晶性分子には、多様な配向形態がある。液晶性分子を用いることで、従来の延伸ポリマーフイルムでは得ることができない光学的性質を実現することが可能になった。
光学補償シートの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用いられている。棒状液晶性分子は、三方向の屈折率主値のうち二方向（分子の長軸に垂直な方向）の屈折率主値が実質的に同一で、残り一方向（分子の長軸方向）の屈折率主値がそれよりも大きい、正の光学的一軸性を有する液晶性分子である。ディスコティック液晶性分子は、三方向の屈折率主値のうち二方向（円盤面内の方向）の屈折率主値が実質的に同一で、残り一方向（円盤面の法線方向）の屈折率主値がそれよりも小さい、負の光学的一軸性を有する液晶性分子である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平２−２６４９０５号公報記載の延伸方法で、光学的二軸性ポリマーフイルムを製造できる。しかし、液晶表示装置の視野角を拡大するための光学補償シートとして延伸フイルムを用いる場合、延伸ポリマーフイルムの遅相軸を偏光膜の透過軸と平行に配置する必要がある。偏光膜と延伸ポリマーフイルムとを連続的に貼り合わせるためには、フイルム（通常はロール状）の幅方向に延伸しなければならない。フイルムを幅方向に連続して延伸すると、ボウイング（面内の遅相軸の扇状のばらつき）が起こりやすい。
延伸ポリマー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シートを使用すれば、上記の問題を解消できる。液晶性分子には多様な配向形態があるが、棒状液晶性分子およびディスコティック液晶性分子は、基本的に光学的に一軸性である。そのため、棒状液晶性分子またはディスコティック液晶性分子から形成された光学異方性層のみでは、光学的二軸性ポリマーフイルムと同等の光学的性質を得ることはできないと考えられていた。
【０００６】
本発明の目的は、光学的二軸性を有する光学補償シートを液晶性分子から形成することである。
また、本発明の目的は、ホメオトロピック配向させた棒状液晶性分子を含む液晶セルに有効な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、偏光膜との貼り合わせ工程を連続的に実施できる光学補償シート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）〜（１８）の光学補償シートおよび下記（１９）〜（２６）の光学補償シートの製造方法により達成された。
（１）透明支持体上にベンゼン環およびベンゼン環と共役する二重結合を含む一価の基を円盤状核の置換基として有するディスコティック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シートであって、光学異方性層が、ディスコティック液晶性分子を５°未満の平均傾斜角で配向させてから、偏光を照射して形成した層であり、光学異方性層の三方向の屈折率主値が異なることを特徴とする光学補償シート。
（２）三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が、透明支持体の法線と実質的に平行である（１）に記載の光学補償シート。
（３）ディスコティック液晶性分子が、円盤状核としてトリフェニレン核を有する（１）に記載の光学補償シート。
（４）透明支持体と光学異方性層との間に配向膜を有する（１）に記載の光学補償シート。
【０００８】
（５）ディスコティック液晶性分子が、重合性基を有し、光学異方性層が、重合性基を重合反応させて形成した層である（１）に記載の光学補償シート。
（６）ディスコティック液晶性分子が、下記式（Ｉ）で表される（１）に記載の光学補償シート。
【０００９】
【化３】
0004199412.tif 000002
【００１０】
式中、Ａ１は、ＣＸ１またはＮであって、Ｘ１は、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基または炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基であり；Ａ２は、ＣＸ２またはＮであって、Ｘ２は、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基または炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基であるか、あるいは、Ｙと結合して５員環または６員環を形成し；Ｙは、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基、炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基、炭素原子数が２乃至１３のアシル基、炭素原子数が１乃至１２のアルキルアミノ基または炭素原子数が２乃至１３のアシルオキシ基であるか、あるいは、Ｘ２と結合して、５員環または６員環を形成し；Ｚは、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基、炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基、炭素原子数が２乃至１３のアシル基、炭素原子数が１乃至１２のアルキルアミノ基または炭素原子数が２乃至１３のアシルオキシ基であり；Ｌ１は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基およびこれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であり；Ｌ２は、単結合または１，４−フェニレンであり；Ｑは、重合性基であり；ａは、１、２、３または４であり；そして、ｂは、０、１、２または３である。
（７）三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が、透明支持体の法線と実質的に平行である（６）に記載の光学補償シート。
（８）透明支持体と光学異方性層との間に配向膜を有する（６）に記載の光学補償シート。
（９）光学異方性層が、ディスコティック液晶性分子の重合性基を重合反応させて形成した層である（６）に記載の光学補償シート。
【００１１】
（１０）透明支持体上にベンゼン環およびベンゼン環と共役する二重結合を含む棒状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シートであって、光学異方性層が棒状液晶性分子を５°未満の平均傾斜角でコレステリック配向させてから偏光を照射して形成した層であり、光学異方性層の三方向の屈折率主値が異なることを特徴とする光学補償シート。
（１１）三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が、透明支持体の法線と実質的に平行である（１０）に記載の光学補償シート。
（１２）透明支持体と光学異方性層との間に配向膜を有する（１０）に記載の光学補償シート。
（１３）棒状液晶性分子が、重合性基を有し、光学異方性層が、重合性基を重合反応させて形成した層である（１０）に記載の光学補償シート。
（１４）カイラル剤により棒状液晶性分子がコレステリック配向している（１０）に記載の光学補償シート。
（１５）棒状液晶性分子が、下記式（II）で表される（１０）に記載の光学補償シート。
【００１２】
【化４】
0004199412.tif 000003
【００１３】
式中、Ｘ１１は、ＣＲ１１またはＮであって、Ｒ１１は、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基または炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基であり；Ｘ１２は、ＣＲ１２またはＮであって、Ｒ１２は、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基または炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基であり；Ｌ１１およびＬ１２は、それぞれ独立に、単結合あるいは−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基およびこれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であり；Ｌ１３は、単結合、−Ｏ−ＣＯ−または−ＮＨ−ＣＯ−であり；Ｑ１１およびＱ１２は、それぞれ独立に、重合性基であり；そして、ベンゼン環ＡおよびＢは、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基、炭素原子数が１乃至１２のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基、炭素原子数が２乃至１３のアシル基、炭素原子数が１乃至１２のアルキルアミノ基または炭素原子数が２乃至１３のアシルオキシ基を置換基として有していてもよい。
（１６）三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が、透明支持体の法線と実質的に平行である（１５）に記載の光学補償シート。
（１７）透明支持体と光学異方性層との間に配向膜を有する（１５）に記載の光学補償シート。
（１８）光学異方性層が、棒状液晶性分子の重合性基を重合反応させて形成した層である（１５）に記載の光学補償シート。
【００１４】
（１９）ベンゼン環およびベンゼン環と共役する二重結合を含む一価の基を円盤状核の置換基として有するディスコティック液晶性分子を透明支持体上に塗布する工程；ディスコティック液晶性分子を５゜未満の平均傾斜角で配向させる工程；そして、偏光を照射する工程をこの順序で実施することを特徴とする光学補償シートの製造方法。
（２０）偏光を照射する工程の前と後で、光学異方性層の面内の屈折率が実質的に変化する（１９）に記載の製造方法。
（２１）偏光が、２００乃至４００ｎｍの波長を有する紫外線である（１９）に記載の製造方法。
（２２）ディスコティック液晶性分子が重合性基を有し、ディスコティック液晶性分子を５゜未満の平均傾斜角で配向させる工程と偏光を照射する工程との間に、非偏光紫外線を照射してディスコティック液晶性分子を重合させる工程を実施する（１９）に記載の製造方法。
【００１５】
（２３）ベンゼン環およびベンゼン環と共役する二重結合を含む棒状液晶性分子を透明支持体上に塗布する工程；棒状液晶性分子を５゜未満の平均傾斜角でコレステリック配向させる工程；そして、偏光を照射する工程をこの順序で実施することを特徴とする光学補償シートの製造方法。
（２４）偏光を照射する工程の前と後で、光学異方性層の面内の屈折率が実質的に変化する（２３）に記載の製造方法。
（２５）偏光が、２００乃至４００ｎｍの波長を有する紫外線である（２３）に記載の製造方法。
（２６）棒状液晶性分子が重合性基を有し、棒状液晶性分子を５゜未満の平均傾斜角でコレステリック配向させる工程と偏光を照射する工程との間に、非偏光紫外線を照射して棒状液晶性分子を重合させる工程を実施する（２３）に記載の製造方法。
なお、実質的に平行または直交とは、厳密な平行または直交している状態との角度の差が１０度未満であることを意味する。角度の差は、８度未満であることが好ましく、６度未満であることがより好ましく、４度未満であることがさらに好ましく、２度未満であることが最も好ましい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明者は、研究の結果、三方向の屈折率主値が異なる液晶性分子を用いることで、光学的二軸性を有する光学補償シートを液晶性分子から形成することに成功した（本発明の第１の態様）。三方向の屈折率主値が異なる液晶性分子から形成された光学異方性層のみで、光学的二軸性ポリマーフイルムと同等の光学的性質を得ることができる。
また本発明者は、研究の結果、光学的に一軸性であるディスコティック液晶性分子から、三方向の屈折率主値が異なる光学的二軸性の光学補償シートを製造することにも成功した（本発明の第２の態様）。ディスコティック液晶性分子に感光性の官能基（例えば、ベンゼン環およびベンゼン環と共役する二重結合を含む一価の基）を導入し、偏光を照射すると、偏光方向に向いている感光性官能基が選択的に光反応する。光反応したディスコティック液晶性分子は、偏光方向において反応前よりも屈折率が低くなる。従って、ディスコティック液晶性分子から（その段階では光学的一軸性の）光学異方性層を形成し、一定の方向から偏光紫外線を照射すると、光学異方性層を光学的二軸性に変換できる。これにより、非常に簡単な手段で、光学的二軸性ポリマーフイルムと同等の光学的性質を得ることができる。
【００１７】
さらに本発明者は、研究の結果、光学的に一軸性である棒状液晶性分子から、三方向の屈折率主値が異なる光学的二軸性の光学補償シートを製造することにも成功した（本発明の第３の態様）。棒状液晶性分子に感光性の官能基（例えば、ベンゼン環およびベンゼン環と共役する二重結合を含む一価の基）を導入し、偏光を照射すると、偏光方向に向いている感光性官能基が選択的に光反応する。光反応した棒状液晶性分子は、偏光方向において反応前よりも屈折率が低くなる。この現象を利用すると、非常に簡単な手段で、光学的二軸性ポリマーフイルムと同等の光学的性質を得ることができる。具体的には、棒状液晶性分子を５゜未満の平均傾斜角でコレステリック配向させて、負の光学的一軸性の光学異方性層を形成する。そして、一定の方向から偏光紫外線を照射すると、光学異方性層を光学的二軸性に変換できる。
【００１８】
光学的二軸性光学補償シートは、様々な液晶表示装置に用いることができる。例えば、三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が透明支持体の法線と実質的に平行となるように液晶性分子が配向させることで、ホメオトロピック配向させた棒状液晶性分子を含む液晶セルに有効な光学補償シートが得られる。
さらに、非常に生産性の高い光学補償シートを得ることもできる。配向膜のラビング処理は、ロール状の透明支持体の長手方向に対して実施することが最も容易である。そして、光学異方性層の面内の遅相軸がロール状の光学補償シートの幅方向に存在していれば、偏光膜と光学補償シートとの（偏光膜の透過軸と光学補償シートの遅相軸とを平行に配置する）貼り合わせ工程を、偏光膜と光学補償シートとが共にロールフイルムの状態で連続して行うことができる。すなわち、配向膜のラビング処理を最も容易な長手方向に対して実施することで、偏光膜との貼り合わせが容易な幅方向に光学異方性層の面内の遅相軸が発現する。従って、配向膜のラビング方向と光学異方性層の面内の遅相軸とが実質的に直交する光学的二軸性液晶性分子を使用することにより、非常に生産性が高い光学補償シートが得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、透過型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
図１の（ａ）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）、光学補償シートの透明支持体（３ａ）、光学補償シートの光学異方性層（４ａ）、液晶セルの下基板（５ａ）、棒状液晶性分子（６）、液晶セルの上基板（５ｂ）、光学補償シートの光学異方性層（４ｂ）、光学補償シートの透明支持体（３ｂ）、偏光膜（２ｂ）、そして透明保護膜（１ｂ）からなる。
図１の（ｂ）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）、光学補償シートの透明支持体（３ａ）、光学補償シートの光学異方性層（４ａ）、液晶セルの下基板（５ａ）、棒状液晶性分子（６）、液晶セルの上基板（５ｂ）、透明保護膜（１ｂ）、偏光膜（２ｂ）、そして透明保護膜（１ｃ）からなる。
図１の（ｃ）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（２ｂ）、透明保護膜（１ｂ）、液晶セルの下基板（５ａ）、棒状液晶性分子（６）、液晶セルの上基板（５ｂ）、光学補償シートの光学異方性層（４ｂ）、光学補償シートの透明支持体（３ｂ）、偏光膜（２ｂ）、そして透明保護膜（１ｃ）からなる。
図２は、反射型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
図２に示す反射型液晶表示装置は、反射板（ＲＰ）側から順に、液晶セルの下基板（５ａ）、棒状液晶性分子（６）、液晶セルの上基板（５ｂ）、光学補償シートの光学異方性層（４ｂ）、光学補償シートの透明支持体（３ｂ）、偏光膜（２ｂ）、そして透明保護膜（１ｂ）からなる。
【００２０】
［透明支持体］
光学補償シートの透明支持体として、光学異方性を制御したポリマーフイルムが用いられる。支持体が透明であるとは、光透過率が８０％以上であることを意味する。光学異方性は、具体的には、面内レターデーション（Ｒｅ）が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い。また、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は、５００ｎｍ以下であることが好ましく、３００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。透明支持体の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。
【００２１】
透明支持体を形成する材料としては、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ノルボルネン樹脂が用いられる。ポリマーフイルムを延伸することによって、光学異方性を得る。なお、セルロースエステルフイルムにレターデーション上昇剤（欧州特許０９１１６５６Ａ２号明細書記載）を添加することで、光学的異方性のセルロースエステルフイルムを製造することもできる。セルロースエステルまたは合成ポリマーのフイルムは、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、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、アルカリ処理、酸処理）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。
【００２２】
［配向膜］
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。ポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。
【００２３】
本発明の第１の態様では、光学的二軸性液晶性分子を配向させるための配向膜を用いる。本発明者の研究によれば、光学的二軸性液晶性分子には、三方向の屈折率主値のうち最大の値を示す方向が、配向膜の面内の遅相軸と実質的に直交する方向となるように配向する化合物もある（例えば、Liquid Crystals, 1998, Vol.25, No.2, p.149に記載の化合物）。従来知られている配向膜の多くは、面内の遅相軸とラビング方向とが実質的に平行である。そして、上記のような光学的二軸性液晶性分子を均一に配向させて光学異方性層を形成すれば、三方向の屈折率主値のうち最大の値を示す方向が、光学異方性層の面内の遅相軸に相当する。従って、上記のような光学的二軸性液晶性分子を用いることで、配向膜のラビング方向と光学異方性層の面内の遅相軸とを実質的に直交させることができる。ラビング方向と遅相軸とが実質的に直交することによる効果は、前述した通りである。
配向膜に使用するポリマーの種類は、液晶セルの表示モードの種類も考慮して決定する。液晶セル内の棒状液晶性分子の多くが実質的に垂直に配向している表示モード（例、ＶＡ、ＯＣＢ、ＨＡＮ）では、光学異方性が負の液晶性分子を実質的に水平に（三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が透明支持体の法線と実質的に平行となるように）配向させる機能を有する配向膜を用いる。液晶セル内の棒状液晶性分子の多くが実質的に水平に配向している表示モード（例、ＳＴＮ）では、光学異方性が負の液晶性分子を実質的に垂直に（三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が透明支持体の面と実質的に平行となるように）配向させる機能を有する配向膜を用いる。液晶セル内の棒状液晶性分子の多くが実質的に斜めに配向している表示モード（例、ＴＮ）では、光学異方性が負の液晶性分子を斜めに（三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が透明支持体の面に対して斜めになるように）配向させる機能を有する配向膜を用いる。
配向膜に使用するポリマーについては、多数の文献に記載がある。本発明の第１の態様に用いる光学的二軸性液晶性分子は、従来公知の配向膜用ポリマーを用いて配向させることができる。
【００２４】
本発明の第２の態様では、ディスコティック液晶性分子を配向させるための配向膜を用いる。配向膜に使用するポリマーの種類は、配向させるディスコティック液晶性分子の平均傾斜角を考慮して決定する。ディスコティック液晶性分子を、実質的に水平に（５゜未満の平均傾斜角で）配向させる機能を有する配向膜、実質的に垂直に（５０゜以上の平均傾斜角で）配向させる機能を有する配向膜、および斜めに（５゜以上、５０゜未満の平均傾斜角で）配向させる機能を有する配向膜が、それぞれ知られている。ディスコティック液晶性分子を実質的に水平に配向させると、三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が、透明支持体の法線と実質的に平行になる。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と、三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が透明支持体の面と実質的に平行になる。ディスコティック液晶性分子を斜めに配向させると、三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が透明支持体の面に対して斜めになる。
配向膜に使用するポリマーの種類は、液晶セルの表示モードの種類も考慮して決定する。液晶セル内の棒状液晶性分子の多くが実質的に垂直に配向している表示モード（例、ＶＡ、ＯＣＢ、ＨＡＮ）では、ディスコティック液晶性分子を実質的に水平に配向させる機能を有する配向膜を用いる。液晶セル内の棒状液晶性分子の多くが実質的に水平に配向している表示モード（例、ＳＴＮ）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機能を有する配向膜を用いる。液晶セル内の棒状液晶性分子の多くが実質的に斜めに配向している表示モード（例、ＴＮ）では、ディスコティック液晶性分子を斜めに配向させる機能を有する配向膜を用いる。
【００２５】
本発明の第３の態様では、棒状液晶性分子を配向させるための配向膜を用いる。配向膜に使用するポリマーの種類は、配向させる棒状液晶性分子の平均傾斜角に応じて決定する。棒状液晶性分子を、実質的に水平に（５゜未満の平均傾斜角で）配向させる機能を有する配向膜、実質的に垂直に（５０゜以上の平均傾斜角で）配向させる機能を有する配向膜、および斜めに（５゜以上、５０゜未満の平均傾斜角で）配向させる機能を有する配向膜が、それぞれ知られている。棒状液晶性分子を実質的に水平にコレステリック配向させると、三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が、透明支持体の法線と実質的に平行になる。
配向膜に使用するポリマーの種類は、液晶セルの表示モードの種類も考慮して決定する。液晶セル内の棒状液晶性分子の多くが実質的に垂直に配向している表示モード（例、ＶＡ、ＯＣＢ、ＨＡＮ）では、棒状液晶性分子を実質的に水平に配向させる機能を有する配向膜を用いる。液晶セル内の棒状液晶性分子の多くが実質的に水平に配向している表示モード（例、ＳＴＮ）では、棒状液晶性分子を実質的に垂直に配向させる機能を有する配向膜を用いる。液晶セル内の棒状液晶性分子の多くが実質的に斜めに配向している表示モード（例、ＴＮ）では、棒状液晶性分子を斜めに配向させる機能を有する配向膜を用いる。
【００２６】
また、様々な配向状態を実現するため、配向膜に加えて、配向を調節する機能を有する添加剤（例、界面活性剤）を用いてもよい。
なお、配向膜を用いて液晶性分子を配向させてから、その配向状態のまま液晶性分子を固定して光学異方性層を形成し、光学異方性層を透明支持体上に転写してもよい。配向状態で固定された液晶性分子は、配向膜がなくても配向状態を維持することができる。
配向膜の厚さは、０．０１乃至５μｍであることが好ましく、０．０５乃至１μｍであることがさらに好ましい。
【００２７】
［光学的二軸性光学異方性層］
本発明では、光学異方性層の光学異方性を、三方向の屈折率主値が異なる光学的二軸性となるように調節する。三方向の屈折率主値をｎ１、ｎ２、ｎ３（ｎ１＞ｎ２＞ｎ３）とすると、それぞれの値は、下記式（Ｉ）を満足することが好ましく、下記式（II）を満足することがさらに好ましい。
（Ｉ）ｎ１−ｎ２＞０．００５かつｎ２−ｎ３＞０．００５
（II）ｎ１−ｎ２＞０．０１かつｎ２−ｎ３＞０．０１
【００２８】
本発明の第１の態様では、三方向の屈折率主値が異なる光学的二軸性液晶性分子を前記配向膜を用いて配向させて、光学的二軸性光学異方性層を形成する。
光学的二軸性液晶性分子の三方向の屈折率主値をｎ１、ｎ２、ｎ３（ｎ１＞ｎ２＞ｎ３）とすると、それぞれの値は、上記式（Ｉ）を満足することが好ましく、上記式（II）を満足することがさらに好ましい。
光学的二軸性を有する液晶性分子は、液晶セルに用いる光学的に負の強誘電性液晶として提案されている（例えば、Liquid Crystals, 1998, Vol.25, No.2, p.149に記載）。本発明では、これらの液晶性分子の光学的二軸性に着目して、液晶セルではなく、光学補償シートの光学異方性層に使用する。
光学的二軸性液晶性分子に重合性基を導入して、配向状態を固定してもよい。重合性基の例は、後述するディスコティック液晶性分子の重合性基の例（Ｑ１〜Ｑ１７）と同様である。重合性基は、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。
【００２９】
本発明の第２の態様では、ディスコティック液晶性分子を用いて光学異方性層を形成する。
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円盤状核は、トリフェニレン核であることが特に好ましい。また、ディスコティック液晶性分子は、重合性基を有することが好ましい。すなわち、ディスコティック液晶性分子の重合性基を重合反応させて、光学異方性層を形成することが好ましい。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。
【００３０】
さらに、ディスコティック液晶性分子は、感光性の官能基を有することが好ましい。感光性の官能基は、光により反応が誘起される（光機能性分子の科学、第２章、堀江一之、牛木秀治著、講談社、１９９２年参照）。反応には、シグマ結合の開裂、Ｃ＝Ｃ二重結合の反応およびＣ＝Ｏ二重結合の反応が含まれる。反応によりディスコティック液晶性分子の屈折率が変化することが望ましく、そのためには、シグマ結合の開裂またはＣ＝Ｃ二重結合の反応が好ましく、Ｃ＝Ｃ二重結合の反応が特に好ましい。Ｃ＝Ｃ二重結合は、ベンゼン環と共役していることがさらに好ましい。ベンゼン環と共役している二重結合は、光照射により二つの分子間で４員環を形成して二量化する。これにより、ディスコティック液晶性分子の屈折率が変化する。
ディスコティック液晶性分子は、ベンゼン環およびベンゼン環と共役する二重結合を含む一価の基を円盤状核の置換基として有することが特に好ましい。ベンゼン環およびベンゼン環と共役する二重結合は、ディスコティック液晶性分子の円盤状核と重合性基との間の連結基に含まれていることが好ましい。
下記式（Ｉ）で表されるディスコティック液晶性分子が、特に好ましい。
【００３１】
【化５】
0004199412.tif 000004
【００３２】
式（Ｉ）において、Ａ1 は、ＣＸ1 またはＮである。ＮよりもＣＸ1 の方が好ましい。Ｘ1 は、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基または炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基である。Ｘ1 は、水素原子または炭素原子数が１乃至１２のアルキル基であることが好ましく、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ことがより好ましく、水素原子または炭素原子数が１乃至３のアルキル基であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。
式（Ｉ）において、Ａ2 は、ＣＸ2 またはＮである。ＮよりもＣＸ2 の方が好ましい。Ｘ2 は、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基または炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基であるか、あるいはＹと結合して５員環または６員環を形成する。Ｘ2 は、水素原子または炭素原子数が１乃至１２のアルキル基であることが好ましく、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ことがより好ましく、水素原子または炭素原子数が１乃至３のアルキル基であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。
Ｘ2 とＹとが結合して形成する環は、複素環よりも炭化水素環であることが好ましく、芳香族環よりも脂肪族環であることがさらに好ましい。また、５員環よりも６員環であることが好ましい。
【００３３】
式（Ｉ）において、Ｙは、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基、炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基、炭素原子数が２乃至１３のアシル基、炭素原子数が１乃至１２のアルキルアミノ基または炭素原子数が２乃至１３のアシルオキシ基であるか、あるいは、Ｘ2 と結合して、５員環または６員環を形成する。Ｙは、水素原子または炭素原子数が１乃至１２のアルキル基であることが好ましく、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ことがより好ましく、水素原子または炭素原子数が１乃至３のアルキル基であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。
式（Ｉ）において、Ｚは、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基、炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基、炭素原子数が２乃至１３のアシル基、炭素原子数が１乃至１２のアルキルアミノ基または炭素原子数が２乃至１３のアシルオキシ基である。Ｚは、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基であることが好ましく、炭素原子数が１乃至６のアルキル基であることがさらに好ましく、炭素原子数が１乃至３のアルキル基であることが最も好ましい。
【００３４】
式（Ｉ）において、Ｌ1 は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基およびこ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。
組み合わせからなる二価の連結基の例を以下に示す。左側がベンゼン環に結合し、右側が重合性基（Ｑ）に結合する。ＡＬはアルキレン基、アルケニレン基またはアルキニレン基を意味し、ＡＲはアリーレン基を意味する。
【００３５】
Ｌ−１：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ−２：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ−３：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ−４：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ−５：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ−６：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ−７：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ−８：−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ−９：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ−１０：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ−１１：−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ−１２：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ−１３：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
【００３６】
Ｌ−１４：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ−１５：−Ｏ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ−１６：−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ−１７：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−
Ｌ−１８：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ−１９：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ−２０：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ−２１：−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ−２２：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ−２３：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ−２４：−Ｓ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ−２５：−Ｓ−ＡＲ−ＡＬ−
【００３７】
式（Ｉ）において、Ｌ2 は、単結合または１，４−フェニレンである。単結合の方が１，４−フェニレンよりも好ましい。
式（Ｉ）において、Ｑは、重合性基である。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。
【００３８】
【化６】
0004199412.tif 000005
【００３９】
重合性基（Ｑ）は、不飽和重合性基（Ｑ１〜Ｑ７）、エポキシ基（Ｑ８）またはアジリジニル基（Ｑ９）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。
式（Ｉ）において、ａは、１、２、３または４である。ａは、１、２または３であることが好ましく、１または２であることがさらに好ましく、１であることが最も好ましい。ａが１である場合、−Ｌ1 −Ｑは、ベンゼン環の４位に結合することが好ましい。
式（Ｉ）において、ｂは、０、１、２または３である。ｂは、０、１または２であることが好ましく、０または１であることがさらに好ましく、０であることが最も好ましい。
式（Ｉ）において、ａ＋ｂは、１、２、３または４である。
式（Ｉ）における６個のＲは異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
以下に、式（Ｉ）で表されるディスコティック液晶性分子の例を、Ｒで表示する。
【００４０】
【化７】
0004199412.tif 000006
【００４１】
【化８】
0004199412.tif 000007
【００４２】
【化９】
0004199412.tif 000008
【００４３】
【化１０】
0004199412.tif 000009
【００４４】
【化１１】
0004199412.tif 000010
【００４５】
【化１２】
0004199412.tif 000011
【００４６】
【化１３】
0004199412.tif 000012
【００４７】
【化１４】
0004199412.tif 000013
【００４８】
【化１５】
0004199412.tif 000014
【００４９】
【化１６】
0004199412.tif 000015
【００５０】
【化１７】
0004199412.tif 000016
【００５１】
ディスコティック液晶性分子を（好ましくは５゜未満の平均傾斜角で）配向させてから、偏光を照射することが好ましい。偏光は、直線偏光であることが好ましい。偏光の照射方向と、直線偏光の偏向方向については、特に制限はない。照射する偏光は、２００乃至４００ｎｍの波長を有する紫外線であることが好ましい
偏光を照射する前と後で、光学異方性層の面内の屈折率が実質的に変化することが好ましい。ディスコティック液晶性分子を５゜未満の平均傾斜角で配向させると、透明支持体の法線と実質的に平行である方向の屈折率が最小の値となり、他の二方向（透明支持体の面内の方向）が実質的に同じ値になる。偏光を照射すると、透明支持体の面内の二方向の屈折率が変化して、実質的に異なる値となる。その結果、三方向の屈折率主値が異なる光学的二軸性の光学異方性層が形成できる。
上記の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透明支持体面とのなす角度を意味する。
偏光が紫外線である場合、偏光の照射により、ディスコティック液晶性分子を重合させることができる。すなわち、偏光紫外線の照射により、光学的二軸性の達成とディスコティック液晶性分子の重合反応とを同時に実施できる。ただし、非偏光紫外線を照射してディスコティック液晶性分子を重合させてから、偏光紫外線の照射して光学的二軸性を達成することが好ましい。すなわち、非偏光紫外線を照射してディスコティック液晶性分子を重合させる工程は、ディスコティック液晶性分子を５゜未満の平均傾斜角で配向させる工程と偏光を照射する工程との間で実施することが好ましい。
【００５２】
本発明の第３の態様では、棒状液晶性分子を用いて光学異方性層を形成する。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。なお、棒状液晶性分子には、金属錯体も含まれる。また、棒状液晶性分子を繰り返し単位中に含む液晶ポリマーも、棒状液晶性分子として用いることができる。言い換えると、棒状液晶性分子は、（液晶）ポリマーと結合していてもよい。
棒状液晶性分子については、季刊化学総説第２２巻液晶の化学（１９９４年）日本化学会編の第４章、第７章および第１１章、および液晶デバイスハンドブック日本学術振興会第１４２委員会編の第３章に記載がある。
棒状液晶性分子の複屈折率は、０．００１乃至０．７であることが好ましい。棒状液晶性分子は、重合性基を有することが好ましい。重合性基については後述する。
【００５３】
さらに、棒状液晶性分子は、感光性の官能基を有することが好ましい。感光性の官能基は、光により反応が誘起される（光機能性分子の科学、第２章、堀江一之、牛木秀治著、講談社、１９９２年参照）。反応には、シグマ結合の開裂、Ｃ＝Ｃ二重結合の反応およびＣ＝Ｏ二重結合の反応が含まれる。反応により棒状液晶性分子の屈折率が変化することが望ましく、そのためには、シグマ結合の開裂またはＣ＝Ｃ二重結合の反応が好ましく、Ｃ＝Ｃ二重結合の反応が特に好ましい。Ｃ＝Ｃ二重結合は、ベンゼン環と共役していることがさらに好ましい。ベンゼン環と共役している二重結合は、光照射により二つの分子間で４員環を形成して二量化する。これにより、棒状液晶性分子の屈折率が変化する。
棒状液晶性分子は、ベンゼン環およびベンゼン環と共役する二重結合を含む一価の基を有することが特に好ましい。
下記式（II）で表される棒状液晶性分子が、特に好ましい。
【００５４】
【化１８】
0004199412.tif 000017
【００５５】
式（II）において、Ｘ11は、ＣＲ11またはＮである。ＮよりもＣＲ11の方が好ましい。Ｒ11は、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基または炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基である。Ｒ11は、水素原子または炭素原子数が１乃至１２のアルキル基であることが好ましく、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ことがより好ましく、水素原子または炭素原子数が１乃至３のアルキル基であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。
式（II）において、Ｘ12は、ＣＲ12またはＮである。ＮよりもＣＲ12の方が好ましい。Ｒ12は、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基または炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基である。Ｒ12は、水素原子または炭素原子数が１乃至１２のアルキル基であることが好ましく、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ことがより好ましく、水素原子または炭素原子数が１乃至３のアルキル基であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。
【００５６】
式（II）において、Ｌ11およびＬ12は、それぞれ独立に、単結合あるいは−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基およびこ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。
組み合わせからなる二価の連結基の例を以下に示す。左側がベンゼン環に結合し、右側が重合性基に結合する。ＡＬはアルキレン基、アルケニレン基またはアルキニレン基を意味し、ＡＲはアリーレン基を意味する。アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基およびアリーレン基は、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、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基、炭素原子数が１乃至１２のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基、炭素原子数が２乃至１３のアシル基、炭素原子数が１乃至１２のアルキルアミノ基または炭素原子数が２乃至１３のアシルオキシ基が含まれる。
【００５７】
Ｌ−１：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ−２：−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ−３：−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ−４：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ−５：−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ−６：−ＮＨ−ＣＯ−ＡＬ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ−７：−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ−８：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
【００５８】
式（II）において、Ｌ13は、単結合、−Ｏ−ＣＯ−または−ＮＨ−ＣＯ−である。単結合または−Ｏ−ＣＯ−が好ましく、単結合がさらに好ましい。
式（II）において、Ｑ11およびＱ12は、それぞれ独立に、重合性基である。重合性基は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基の例は、ディスコティック液晶性分子の重合性基の例（Ｑ１〜Ｑ１７）と同様である。
重合性基（Ｑ11およびＱ12）は、不飽和重合性基（Ｑ１〜Ｑ７）、エポキシ基（Ｑ８）またはアジリジニル基（Ｑ９）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。
式（II）において、ベンゼン環ＡおよびＢは、ハロゲン原子、炭素原子数が１乃至１２のアルキル基、炭素原子数が１乃至１２のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が１乃至１２のアルコキシ基、炭素原子数が２乃至１３のアシル基、炭素原子数が１乃至１２のアルキルアミノ基または炭素原子数が２乃至１３のアシルオキシ基を置換基として有していてもよい。
二つの重合性基（Ｑ11およびＱ12）を結ぶ棒状液晶性分子の主鎖は、ベンゼン環ＡおよびＢのパラ位に結合することが特に好ましい。
以下に、好ましい棒状液晶性分子の例を示す。
【００５９】
【化１９】
0004199412.tif 000018
【００６０】
【化２０】
0004199412.tif 000019
【００６１】
【化２１】
0004199412.tif 000020
【００６２】
【化２２】
0004199412.tif 000021
【００６３】
【化２３】
0004199412.tif 000022
【００６４】
【化２４】
0004199412.tif 000023
【００６５】
【化２５】
0004199412.tif 000024
【００６６】
【化２６】
0004199412.tif 000025
【００６７】
【化２７】
0004199412.tif 000026
【００６８】
【化２８】
0004199412.tif 000027
【００６９】
【化２９】
0004199412.tif 000028
【００７０】
【化３０】
0004199412.tif 000029
【００７１】
【化３１】
0004199412.tif 000030
【００７２】
棒状液晶性分子は、カイラル剤を用いてコレステリック配向させることができる。コレステリック液晶用として公知のカイラル剤（光学活性を有する化合物）を使用することができる。カイラル剤を使用する代わりに、棒状液晶性分子に不斉炭素原子を導入しても、棒状液晶性分子をコレステリック配向させることができる。不斉炭素原子は、前記連結基のアルキレン基（ＡＬ）に導入すればよい。光学活性は、ＳとＲのいずれでもよい。
【００７３】
棒状液晶性分子を５゜未満の平均傾斜角でコレステリック配向させてから、偏光を照射することが好ましい。偏光は、直線偏光であることが好ましい。偏光の照射方向と、直線偏光の偏向方向については、特に制限はない。照射する偏光は、２００乃至４００ｎｍの波長を有する紫外線であることが好ましい
偏光を照射する前と後で、光学異方性層の面内の屈折率が実質的に変化することが好ましい。棒状液晶性分子を５゜未満の平均傾斜角でコレステリック配向（面内ではランダムに配向）させると、透明支持体の法線と実質的に平行である方向の屈折率が最小の値となり、他の二方向（透明支持体の面内の方向）が実質的に同じ値になる。すなわち、光学的に負の一軸性の光学異方性層が形成される。そこに偏光を照射すると、透明支持体の面内の二方向の屈折率が変化して、実質的に異なる値となる。その結果、三方向の屈折率主値が異なる光学的二軸性の光学異方性層が形成できる。
上記の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透明支持体面とのなす角度を意味する。
偏光が紫外線である場合、偏光の照射により、棒状液晶性分子を重合させることができる。すなわち、偏光紫外線の照射により、光学的二軸性の達成と棒状液晶性分子の重合反応とを同時に実施できる。ただし、非偏光紫外線を照射して棒状液晶性分子を重合させてから、偏光紫外線の照射して光学的二軸性を達成することが好ましい。すなわち、非偏光紫外線を照射して棒状液晶性分子を重合させる工程は、棒状液晶性分子を５゜未満の平均傾斜角でコレステリック配向させる工程と偏光を照射する工程との間で実施することが好ましい。
【００７４】
光学異方性層は、液晶性分子や任意の添加剤（例、重合開始剤、可塑剤、モノマー、界面活性剤、配向温度低下剤、カイラル剤）を含む液晶組成物（塗布液）を、配向膜の上に塗布することで形成する。
液晶組成物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。
液晶組成物の塗布は、公知の方法（例、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。
【００７５】
液晶性分子の重合反応には、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。
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。
光学異方性層の厚さは、０．１乃至２０μｍであることが好ましく、０．５乃至１５μｍであることがさらに好ましく、１乃至１０μｍであることが最も好ましい。
【００７６】
［液晶表示装置］
本発明の光学補償シートは、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane Switching）、ＦＬＣ（Ferroelectric Liquid Crystal）、ＯＣＢ（Optically Compensatory Bend）、ＳＴＮ（Supper Twisted Nematic）、ＶＡ（Vertically Aligned）およびＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）のような様々な表示モードの液晶表示装置に用いることができる。本発明は、ＶＡモードの液晶表示装置に用いると特に効果がある。ＶＡモードの液晶表示装置に用いる場合、三方向の屈折率主値のうち最小の値を示す方向が透明支持体の法線と実質的に平行となるように、光学的二軸性液晶性分子を配向させる。
液晶表示装置は、図１および図２で説明したように、液晶セル、偏光素子および光学補償シート（位相差板）からなる。
偏光素子は、一般に偏光膜と保護膜からなる。
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。偏光膜の偏光軸は、フイルムの延伸方向に垂直な方向に相当する。
保護膜は偏光膜の両面に設けられる。光学補償シートの透明支持体を、偏光膜の一方の側の保護膜としても機能させることができる。他方の側の保護膜としては、光学的等方性が高いセルロースエステルフイルムを用いることが好ましい。
【００７７】
【実施例】
［実施例１］
厚さ１００μｍのロール状トリアセチルセルロースフイルムを透明支持体として用いた。透明支持体の正面（Ｒｅ）レターデーションは２ｎｍ、厚み方向の（Ｒth）レターデーションは４５ｎｍであった。
透明支持体の片面にゼラチン下塗り層を、反対側の面にジアセチルセルロース層を設けた。
ゼラチン下塗り層の上に、アルキル変性ポリビニルアルコール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）の２重量％水／メタノール溶液を＃１２バーで塗布し、１２０℃で２分間乾燥して、配向膜を形成した。ロール状透明支持体の長手方向に沿って、ラビング処理を実施した。
配向膜の上に、下記の光学的二軸性液晶性分子の１０重量％メチルエチルケトン溶液を＃３バーで塗布し、１３５℃で５分間加熱して液晶性分子を配向させ、光学異方性層を形成した。これを急冷して、光学補償シートを作製した。
【００７８】
【化３２】
0004199412.tif 000031
【００７９】
ガラス基板上に、上記と同様に配向膜を形成し、ラビング処理を行い、光学異方性層を形成した。これをアッベ屈折計（１Ｔ、アタゴ社製）を用いて、ラビング方向と直交する方向、ラビング方向および厚み方向の屈折率（ｎ１、ｎ２およびｎ３）を測定したところ、ｎ１＝１．６６、ｎ２＝１．５６、ｎ３＝１．４６であった。
【００８０】
作製した光学補償シートについて、エリプソメーター（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用いて、遅相軸方位およびレターデーションの角度依存性（遅相軸をあおりの回転軸とする）を測定した。測定結果から、正面（Ｒｅ）レターデーションが５０ｎｍ、厚み方向の（Ｒth）レターデーションが１２０ｎｍであることが判明した。また、配向膜の遅相軸はラビング方向と平行であり、光学異方性層の遅相軸は、ラビング方向と直交していた。
【００８１】
厚さ８０μｍのポリビニルアルコールフイルムをヨウ素水溶液中で連続して５倍に延伸し、乾燥させて偏光膜を得た。偏光膜の一方の面にケン化処理したトリアセチルセルロースフイルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）を、他方の面にケン化処理した上記光学補償シートのジアセチルセルロース面を、それぞれエポキシ系接着剤を介して、ロールフイルムから連続的に貼り合わせて、偏光板を作製した。作製した楕円偏光板では、光学異方性層の遅相軸と偏光膜の透過軸とは、平行になっている。
【００８２】
［実施例２］
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ−２０３、クラレ（株）製）をメタノール／水混合溶媒（容積比：２０／８０）に溶解して、５重量％溶液を調製した。この溶液をガラス板上に、バーコーターを用いて塗布した。塗布層を、８０℃の温風で１０分間乾燥した。
ディスコティック液晶性分子（Ｉ−２）１．０ｇに、下記の添加剤１０ｍｇおよび下記の光重合開始剤３０ｍｇを加え、得られた混合物をメチルエチルケトンに溶解して、２０重量％溶液を調製した。溶液をポリビニルアルコール塗布層の上に、バーコーターを用いて塗布した。
【００８３】
【化３３】
0004199412.tif 000032
【００８４】
【化３４】
0004199412.tif 000033
【００８５】
表面温度を１３０℃に加熱した金属ローラーに、ガラス基板側を２分間接触させ、さらに表面温度が３０℃の金属ローラーに１分間接触させた。次いで、１６０Ｗの紫外線照射装置（ＵＶＬ−５８、URUTORA-VIOLETPRODUCTS社製）を使用して、１０秒間非偏光紫外線を照射して、ディスコティック液晶性分子の配向状態を固定した。
形成した塗布層について、エリプソメーター（ＡＥＰ−１００、島津製作所（株）製）を用いて面内および厚み方向のレターデーションを測定した。面内のレターデーションは０ｎｍ、厚み方向のレターデーションは２４０ｎｍであった。なお、ディスコティック液晶性分子の塗布層の厚さは、２μｍであった。
次に、形成した塗布層に、透過フィルターと干渉フィルターとを有する偏光紫外線照射装置（ニコン技術工房（株）製）を用いて、２０℃で波長が２９０〜３１０ｎｍの偏光紫外線を３０分間照射した。その後、エリプソメトリーを用いて面内レターデーションを測定したところ、２０ｎｍであった。三方向の屈折率主値は、ｎ１＝１．６６、ｎ２＝１．６５、ｎ３＝１．５４であった。
【００８６】
［実施例３］
ガラス基板に、ポリイミド（ＳＥ−１５０、日産化学（株）製）をコーティングし、さらに２１０℃で６０分間加熱してから、一方向にラビングして配向膜を形成した。
棒状液晶性分子（II−１１）３．０ｇ、重合開始剤（イルガキュア３６９、日本チバガイギー（株）製）５００ｍｇおよびカイラル剤（Ｓ８１１、メルク社製）３ｍｇをＮ−メチルピロリドン１０ｍｌに溶解した。溶液を配向膜の上に滴下して、スピンコート（回転数：１０００ｒｐｍ）した。１００℃にて、３０分間加熱して、溶媒を蒸発させた。この状態を偏光顕微鏡で観察したところ、棒状液晶性分子がコレステリック配向していた。
【００８７】
次いで、１６０Ｗの紫外線照射装置（ＵＶＬ−５８、URUTORA-VIOLETPRODUCTS社製）を使用して、１０秒間非偏光紫外線を照射して、棒状液晶性分子の配向状態を固定した。
形成した塗布層について、エリプソメーター（ＡＥＰ−１００、島津製作所（株）製）を用いて面内および厚み方向のレターデーションを測定した。面内のレターデーションは０ｎｍ、厚み方向のレターデーションは２４０ｎｍであった。なお、棒状液晶性分子の塗布層の厚さは、２．４μｍであった。
次に、形成した塗布層に、透過フィルターと干渉フィルターとを有する偏光紫外線照射装置（ニコン技術工房（株）製）を用いて、２０℃で波長が２９０〜３１０ｎｍの偏光紫外線を３０分間照射した。その後、エリプソメトリーを用いて面内レターデーションを測定したところ、２５ｎｍであった。三方向の屈折率主値は、ｎ１＝１．６４、ｎ２＝１．６３、ｎ３＝１．５４であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】透過型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
【図２】反射型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
【符号の説明】
ＢＬ  バックライト
ＲＰ  反射板
１ａ、１ｂ、１ｃ  透明保護膜
２ａ、２ｂ  偏光膜
３ａ、３ｂ  光学補償シートの透明支持体
４ａ、４ｂ  光学補償シートの光学異方性層
５ａ  液晶セルの下基板
５ｂ  液晶セルの上基板
６  棒状液晶性分子
【図１】
0004199412.tif 000036
【図２】
0004199412.tif 000037