(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的に正の一軸性を示す液晶性ポリエステル（ａ）および複数個の脂環族環および／または芳香族環が、異なる環炭素原子に結合した主鎖原子数０〜４の連結鎖を介して連結しており、両末端環にはそれぞれ炭素数１〜２０の炭化水素基が主鎖原子数０〜４の連結鎖を介して結合している分子量１０００以下の多環化合物（ｂ）を少なくとも含有する液晶性組成物から形成され、該液晶性組成物が液晶状態において形成した配向形態が固定化されていることを特徴とする光学素子用フィルム。
【請求項２】
配向形態がネマチックハイブリッド配向であることを特徴とする請求項１記載の光学素子用フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的に正の一軸性を示す液晶性高分子組成物の配向を固定化した光学素子用フィルムに関し、詳しくは視野角改良フィルム並びに該フィルムを備えたツイステッドネマチック型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＦＴ素子あるいはＭＩＭ素子などを用いたアクティブ駆動のツイステッドネマチック型液晶表示装置（以下ＴＮ−ＬＣＤと略称する）は、薄型、軽量、低消費電力というＬＣＤ本来の特長に加えて、正面から見た場合ＣＲＴに匹敵する画質を有するために、ノートパソコン、携帯用テレビ、携帯用情報端末などの表示装置として広く普及している。しかしながら、従来のＴＮ−ＬＣＤにおいては、液晶分子の持つ屈折率異方性のため斜めから見たときに表示色が変化するとか表示コントラストが低下するという視野角の問題が本質的に避けられず、その改良が強く望まれており、改良のための様々な試みがなされている。
【０００３】
一つの画素を分割してそれぞれの画素への印可電圧を一定の比で変える方法（ハーフトーングレースケール法）、一つの画素を分割してそれぞれの画素での液晶分子の立ち上がり方向を変える方法（ドメイン分割法）、液晶に横電解をかける方法（ＩＰＳ法）、垂直配向させた液晶を駆動する方法（ＶＡ液晶法）、あるいはベンド配向セルと光学補償板を組み合わせる方法（ＯＣＢ法）などが提案され、これらを利用した液晶表示装置が開発・試作されている。
【０００４】
しかしながらこれらの方法は一定の効果はあるものの、配向膜、電極、液晶配向などを変えなければならず、そのための製造技術確立および製造設備の新設が必要となり、結果として製造の困難さとコスト高を招いている。
一方ＴＮ−ＬＣＤの構造は一切変えず、従来のＴＮ−ＬＣＤに光学補償フィルムを組み込むことで視野角を拡大させる方法がある。この方法はＴＮ−ＬＣＤ製造設備の改良・増設が不要でコスト的に優れており、簡便に使用できる利点があるため注目されている。
【０００５】
上記の如きフィルムを製造するにあたり、当該フィルム材料に要求される条件例として、
１）耐熱性、耐湿性、耐光性などの面において十分な商品化に値する信頼性を持つ、
２）配向処理にあたり広範な条件で配向が可能であり、ムラ・配向欠陥の少ない製品が得られる、
３）強いフィルム強度を持ち十分な耐衝撃性および取り扱い性を示す、
といったことを挙げることができる。
しかしながら従来知られていたフィルム材料を用いて製造した場合、上記要件を全て十分に満足することは困難であった。そこでフィルムの光学性能を低下させることなく、上記要件を満足する材料系の開発が必要とされていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記課題を解決するものであり、詳しくは特定化合物を配合した液晶性高分子を用いて配向形成・配向固定化することにより、信頼性および強度に優れ、欠陥やムラの少ない良質な光学素子用フィルムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明の第１は、光学的に正の一軸性を示す液晶性高分子（ａ）および複数個の脂環族環および／または芳香族環が、異なる環炭素原子に結合した主鎖原子数０〜４の連結鎖を介して連結しており、両末端環にはそれぞれ炭素数１〜２０の炭化水素基が主鎖原子数０〜４の連結鎖を介して結合している分子量１０００以下の多環化合物（ｂ）を少なくとも含有する液晶性組成物から形成され、該液晶性組成物が液晶状態において形成した配向形態が固定化されていることを特徴とする光学素子用フィルムである。
本発明の第２は、配向形態がネマチックハイブリッド配向であることを特徴とする上記の光学素子用フィルムである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
本発明の光学素子用フィルムは、当該フィルムの光学特性を決定付ける高分子液晶の配向形態によって様々な光学素子用途に用いることができる。例えば視野角改良フィルム、色補償フィルム、偏光フィルムに代表される光学機能性フィルムとして好適に用いることができる。なかでもネマチックハイブリッド配向形態を固定化した光学素子用フィルムは、ＴＮ−ＬＣＤ用の視野角改良フィルムとして好適に用いることができ、ＴＮ−ＬＣＤの視野角依存性を大幅に改良することができる。
【０００９】
補償対象となるＴＮ−ＬＣＤについて説明すると、ＴＮ−ＬＣＤは駆動方式で分類すれば、単純マトリクス方式、能動素子を電極として用いるＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｓｉｓｔｏｒ）電極、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｍｅｔａｌ，あるいはＴＦＤ；Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｄｉｏｄｅ）電極を用いるアクティブマトリクス方式等のように細分化できる。本発明の視野角改良フィルムは、いずれの駆動方式に対しても顕著な視野角改良効果を有するものである。
尚、公知の技術であるハーフトーングレースケール方式（画素分割方式）、ドメイン分割方式は、ＬＣＤの視野角拡大を液晶セル側から行おうという試みである。このような視野角がある程度改善されたＬＣＤに対しても本発明の視野角改良フィルムは、有効に作用し、更なる視野角拡大効果が可能となる。
【００１０】
当該フィルムは、ネマチックハイブリッド配向状態を固定化したものであることが望ましい。ここでネマチックハイブリッド配向とは、液晶性高分子がネマチック配向しており、このときの液晶性高分子のダイレクターとフィルム平面のなす角がフィルム上面と下面とで異なった配向形態をいう。したがって、上面界面近傍と下面界面近傍とで該ダイレクターとフィルム平面との成す角度が異なっていることから、該フィルムの上面と下面との間では該角度が連続的に変化しているものといえる。
【００１１】
さらにネマチックハイブリッド配向形態を有した本発明の視野角改良フィルムは、液晶性高分子のダイレクターがフィルム膜厚方向のすべての場所において異なる角度を向いている。したがってフィルムという構造体として見た場合、もはや光軸は存在しない。
上記の如きフィルムは、少なくとも光学的に正の一軸性を示す液晶性高分子（ａ）および後述する特定化合物（ｂ）を含む液晶性組成物をフィルム材料とすることにより得ることができる。
【００１２】
当該液晶性高分子としては、カルボン酸基、アルコール基、フェノール基、アミノ基、チオール基などを有する化合物を縮合させる成る縮合系液晶性高分子、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基など二重結合を有する液晶性化合物などを原料として得られる液晶性ビニルポリマー、アルコキシシラン基を有する液晶化合物などから合成される液晶性ポリシロキサン、エポキシ基を有する液晶性化合物などから合成される液晶性エポキシ樹脂および上記液晶性高分子の混合物などを例示として挙げることができる。上記液晶性高分子の中でも、得られるフィルムの光学特性などの点から縮合系液晶性高分子が最も好ましい。
【００１３】
縮合系液晶性高分子は、通常二官能性のモノマーを適当な方法で縮合して得ることができる。当該二官能性モノマーとしては、芳香族またはシクロヘキサン環を有する二官能性モノマーが望ましく、具体的にはフェニレンジアミンなどのジアミン類、ハイドロキノン、２−メチルハイドロキノン、レゾルシノール、カテコール、４−メチルカテコール、４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール、２，３−ジヒドロキシナフタレンなどのジオール類、１，４−フェニレンジチオール、１，２−フェニレンジチオールなどのジチオール類、サリチル酸、３−ヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキシ安息香酸、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、７−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸などのヒドロキシカルボン酸類、２−アミノ安息香酸、３−アミノ安息香酸、４−アミノ安息香酸などのアミノ酸類、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ビフェニルジカルボン酸、４，４’−スチルベンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などのジカルボン酸類などを例示できる。なかでもヒドロキシ基を持つ成分としてカテコール単位を必須構造単位として含有する縮合系液晶性高分子が最も好ましく使用される。
【００１４】
また液晶性を破壊しない程度において、例えばシュウ酸、フマル酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオールなどの脂肪族ジーオル、ジアミノエタン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジアミノペンタン、ジアミノヘキサン、ジアミノヘプタン、ジアミノオクタン、ジアミノノナン、ジアミノデカンなどの脂肪族ジアミン、ヒドロキシ酢酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシヘキサン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸、ヒドロキシノナン酸、ヒドロキシデカン酸などの脂肪族ヒドロキシカルボン酸類などを原料モノマー中に添加して得られる縮合系液晶性高分子も用いることができる。
【００１５】
さらに必要であれば当該液晶性高分子の主鎖末端を修飾するために、一官能性モノマーを原料モノマー中に添加することもできる。一官能性モノマーとして具体的には、カルボン酸基、アミン基、アルコール基、フェノール基、チオール基などを一分子中に一個有するモノマーを例示することができる。
カルボン酸基を有する一官能性モノマーとしては、芳香族カルボン酸、脂肪族カルボン酸などが挙げられる。
【００１６】
芳香族カルボン酸としては、２位、３位もしくは４位の位置が炭素数１〜２０のアルキル基またはアルコキシ基により置換された安息香酸類、具体的にはメトキシ安息香酸、エトキシ安息香酸、プロポキシ安息香酸、ブトキシ安息香酸、ペントキシ安息香酸、ヘキシロキシ安息香酸、ヘプチロキシ安息香酸、オクチロキシ安息香酸、ノニロキシ安息香酸、デシロキシ安息香酸、トルイル酸、エチル安息香酸、プロピル安息香酸、ブチル安息香酸、ペンチル安息香酸、ヘキシル安息香酸、ヘプチル安息香酸、オクチル安息香酸、ノニル安息香酸、デシル安息香酸などを好適なものとして挙げることができる。
【００１７】
一方、脂肪族カルボン酸としては炭素数２〜２０の脂肪族カルボン酸類、具体的には酢酸、プロピオン酸、酪酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸などを例示できる。
以上の一官能性モノマーの中でも４位の位置を置換した４−メトキシ安息香酸、４−エトキシ安息香酸、４−プロポキシ安息香酸、４−ブトキシ安息香酸、４−ペントキシ安息香酸、４−ヘキシロキシ安息香酸、４−ヘプチロキシ安息香酸、４−オクチロキシ安息香酸、４−ノニロキシ安息香酸、４−デシロキシ安息香酸などを好適なものとして挙げることができる。
【００１８】
またアミン基を有する一官能性モノマーとしては、例えば芳香族アミン類、脂肪族アミン類が挙げられる。
芳香族アミン類としては、２位、３位もしくは４位の位置が炭素数１〜２０のアルキル基またはアルコキシ基により置換されたアニリン類が例示される。また脂肪族アミン類としては、炭素数２〜２０の脂肪族アミン類が例示される。
【００１９】
上記の如き一官能性モノマーを使用する場合、必要であれば光学活性な基を有する一官能性モノマーを用いることも可能である。具体的には、光学活性な基で芳香族環の一部が置換された安息香酸誘導体、光学活性な脂肪族酸等を挙げることができるが、この中でも４−メチルプロポキシ安息香酸、４−（２−メチルブトキシ）安息香酸、４−メチルブトキシ安息香酸、４−メチルペンチロキシ安息香酸、４−メチルヘキシロキシ安息香酸、４−メチルヘプチロキシ安息香酸、４−メンチロキシ安息香酸、４−イソメンチロキシ安息香酸、４−ボルニロキシ安息香酸など光学活性な基で芳香族環の一部が置換された安息香酸化合物が好ましく使用される。
【００２０】
またアルコール基またはフェノール基を有する一官能性モノマーとしては、フェノール類、脂肪族アルコール類を挙げることができる。フェノール類としては、２位、３位もしくは４位の位置が炭素数１〜２０のアルキル基、アルコキシ基またはアルコキシカルボニルオキシ基により置換されたフェノール類が例示される。また脂肪族アルコール類としては、炭素数２〜２０の脂肪族アルコール類が挙げられる。当該フェノール類、脂肪族アルコール類として具体的には、クレゾール、エチルフェノール、ノニルフェノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、などを挙げることができるが、好ましくはクレゾール、ノニルフェノールなどが使用される。
【００２１】
以上述べたアルキル基、アルコキシ基、脂肪族基としては、不飽和結合を含有するものであってもよく、さらには光学活性な基を有するものであっても良い。さらに必要であれば、３個以上の官能基を持つモノマーとしてトリメリット酸、ジヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシベンゼンジカルボン酸、ベンゼントリカルボン酸、ピロメリット酸など、光学活性なモノマーとして１−メチルエタンジオール、１−エチルエタンジオール、１−メチルプロパンジオール、１−メチルブタンジオール、２−メチルブタンジオール、１−メチルペンタンジオール、２−メチルペンタンジオール、シクロペンタンジオール、シクロヘキサンジオール、２−メチルコハク酸、３−メチルアジピン酸などを使用することもできる。
【００２２】
これらのモノマーを縮合して縮合系液晶性高分子、具体的には液晶性ポリエステルを得る方法は、特に限定されるものではなく、当該分野で公知のいかなる方法も適宜採用することができる。例えばカルボン酸を酸ハロゲン化物としたりジシクロヘキシルカルボジイミドなどを存在させることによってカルボン酸を活性化した後、アルコール、アミンなどと反応させる方法、フェノールを酢酸エステル化した後、カルボン酸と反応させ脱酢酸反応により合成する方法、カルボン酸をメチルエステルのようなエステル化物とした後、必要であれば適当な触媒の存在下、アルコールと反応させ脱アルコール反応により合成する方法などを採用することができる。
【００２３】
以上の如き縮合系液晶性高分子を本発明に供する場合、２種類または３種類以上の縮合系液晶性高分子の混合物を用いることもできるし、さらに本発明の効果を損なわない範囲であれば非液晶性高分子や液晶性ビニルポリマー、液晶性ポリシロキサン、液晶性エポキシ樹脂などを混合することもできる。
上記液晶性高分子は、当該高分子が液晶状態においてチルト配向性またはホメオトロピック配向性を有することが望ましい。ここでチルト配向性とは、該液晶性高分子を適当な基板上で上面を空気あるいは真空として熱処理した場合に、基板近傍における該液晶性高分子のダイレクターとフィルム平面とのなす鋭角側の角度より空気あるいは真空側の界面近傍の該角度が大きいような状態を取り得る性質を意味する。一方ホメオトロピック配向性とは同様な場合において該液晶性高分子のダイレクターが基板平面に略垂直な配向状態となり得る性質をいう。
【００２４】
液晶性高分子がチルト配向性またはホメオトロピック配向性であるか否かの判定は、基板上に液晶性高分子層を形成し、その配向状態を判定することで行う。この判定に用いることのできる基板としては特に限定はないが、例えばガラス基板（具体的には、ソーダガラス、カリガラス、ホウ珪酸ガラスあるいはクラウンガラス、フリントガラスといった光学ガラスなど）、液晶性高分子が液晶状態を呈する温度領域において耐熱性のある例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォンなどに代表されるプラスチックフィルム・シートを挙げることができる。
【００２５】
上記に例示した基板は、酸、アルコール類、洗剤などで表面を清浄にした後に用いる。さらに上記の該配向性の判定は、シリコン処理、ラビング処理、一軸延伸処理などの表面処理を施していない基板上において行うことが望ましいが、チルト配向性の判定にはラビング処理あるいは一軸延伸処理した基板も用いることができる。
【００２６】
本発明に供される光学的に正の一軸性を示す液晶性高分子は、上記基板上に０．１μｍ〜１０００μｍの液晶性高分子の膜を形成し、該液晶性高分子が液晶状態を示す温度で熱処理したとき、これら例示した基板の内少なくともどれか１種類の基板上でチルト配向またはホメオトロピック配向するものであることが望ましい。ただし液晶性高分子によっては、液晶−等方相転移点付近の温度で特異的にホメオトロピック配向するものがある。したがって通常、上記の如き熱処理操作は、液晶−等方相転移点より１５℃以下、好ましくは２０℃以下の温度で行うことが望ましい。この時、該液晶性高分子がチルト配向性を示すものであれば偏光顕微鏡下の観察において、隣接したドメインの消光軸が同一でありながらディスクリネーションラインの入っている状態（後述のチルト方向が相反している状態）を見いだすことができる。またホメオトロピック配向性を示すものであればコノスコープなどにより当該配向性を確認することができる。
【００２７】
本発明に供される液晶性高分子の分子量は、各種溶媒中、例えばフェノール／テトラクロロエタン（６０／４０（重量比））混合溶媒中、３０℃で測定した対数粘度が通常０．０１〜１．０、好ましくは０．０３〜０．５、さらに好ましくは０．０５〜０．３の範囲である。対数粘度が０．０１より小さい場合、フィルムの機械的強度が弱くなる、あるいは高温および高湿に対する信頼性が損なわれる恐れがある。また１．０より大きい場合、配向を阻害する、あるいは液晶形成時の粘性が高くなりすぎ、配向に要する時間が長くなる、といった恐れがある。
【００２８】
本発明は、上述した光学的に正の一軸性を示す液晶性高分子（ａ）に、複数個の脂環族環および／または芳香族環が、異なる環炭素原子に結合した主鎖原子数０〜４の連結鎖を介して連結しており、両末端環にはそれぞれ炭素数１〜２０の炭化水素基が主鎖原子数０〜４の連結鎖を介して結合している分子量１０００以下の多環化合物（ｂ）を添加した液晶性組成物を提供するものである。
【００２９】
本発明に用いる多環化合物（ｂ）は上記の化学構造特性をもつものであるが、これを一般式として示すと次のように表現できる：
Ｒ1 −（Ｂ1 −Ａ1 ）−（Ｂ2 −Ａ2 ）−……−（Ｂn −Ａn ）−Ｂn+1 −Ｒ2 
（式中、Ｒ1 、Ｒ2 はそれぞれ炭素数１個から２０個の炭化水素基であり、Ａ1 〜Ａn は環構造であるが隣接する２個のＢn に該環構造を構成するそれぞれ別の原子から結合している環構造であり、Ｂ1 〜Ｂn+1 は単結合または隣接するＲ1 、Ｒ2 、若しくはＡn 間に介在する原子数が１以上４個以下の有機基であり、ｎは２以上８以下の整数である。）
【００３０】
ここでＡ1 〜Ａn は、隣接する２個のＢn に該環構造を構成するそれぞれ別の原子から結合している環構造である。なかでも環構造として６員環構造を少なくとも一つ持つものであることが本発明では望ましい。ここで環構造としては、脂環族環および／または芳香族環と表現されるものであり、具体的にはベンゼン基、インデン基などの他、ナフタレン基、アントラセン基、フェナントレン基、トリフェニレン基、ピレン基、ペリレン基などの多環芳香族基、ピリジン基、ピリミジン基、ピラジン基、ピリダジン基、トリアゾール基などのヘテロ芳香族基、イソキノリン基、キノリン基などヘテロ原子を含む多環芳香族基などであることができる。またこれらの芳香族基が複数の非芳香族の環状構造によって連結した構造でもよく、例えばフルオレン基、アセナフチレン基、ジベンゾフラン基、カルバゾール基、キサンテン基、フェノキサジン基、フェナジン基、ジベンゾダイオキシン基などであることもできる。またこれら環構造の一部または全部の不飽和結合が水素化された環構造であってもよく、具体的にはシクロヘキサン基、シクロヘキセン基、テトラヒドロキシナフタレン基、デカヒドロキシナフタレン基、アセナフテン基などを挙げることができる。さらに必要であれば上記環構造には、１個または複数個の置換基を有してもよい。当該置換基としては、例えば炭素数１〜１０の炭化水素基あるいはアルコキシ基、フェノキシ基、トリフルオロメチル基、ヒドロキシ基、アミノ基、ニトロ基、ハロゲン原子などが挙げられる。なお複数個の置換基を有する場合、当該置換基は同一であっても異なるものであっても特に構わない。
【００３１】
一般式（１）中のＢ1 〜Ｂn+1 はそれぞれ単結合または隣接するＲ1 、Ｒ2 若しくはＡn 間に介在する原子数が１個以上４個以下の有機基であるが、介在する原子が環構造の一部を構成することはない。有機基として具体的には、
−Ｏ−，−ＮＲ1 −，−（Ｃ＝Ｏ）−，−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−，
−ＮＲ−（Ｃ＝Ｏ）−，−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，−Ｃ≡Ｃ−，
−ＣＲ2 −ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −ＣＲ2 −，−ＣＲ2 −Ｃ≡Ｃ−ＣＲ2 −，
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｃ≡Ｃ−，−（Ｓ＝Ｏ）−，
−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，−Ｏ−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −Ｏ−，
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−Ｃ＝Ｃ−，
−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜４），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（ｎ＝１〜２），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−ＣＨ2 −（ｎ＝１，２），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜３），
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜２），
−ＮＲ−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜３），
−Ｎ＝ＣＨ−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝０〜２），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（ＣＯ）−（ｎ＝１〜２）
などを例示できる。ここで式中、Ｒ1 、Ｒ2 は水素原子または炭素数１〜１０の炭化水素基を表す。またＲ1 は、互いに同一である必要はなく、さらにＲ2 がｎ個ある場合には、それぞれ異なるものであってもよい。
【００３２】
上記有機基としては特に、
−Ｏ−，−（Ｃ＝Ｏ）−，−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−，
−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜４），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（ｎ＝１〜４），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−ＣＨ2 −（ｎ＝１，２），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜３），
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜２），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（ＣＯ）−（ｎ＝１〜２），
などが好適である。
【００３３】
さらに一般式（１）中のＲ1 およびＲ2 は、それぞれ炭素数１個から２０個の炭化水素基であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基などの直鎖飽和炭化水素基、メチルエチル基、１−メチルプロピル基、２−メチルプロピル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、３−メチルブチル基、１−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基、４−メチルペンチル基、１−メチルヘキシル基、２−メチルヘキシル基、３−メチルヘキシル基、４−メチルヘキシル基、５−メチルヘキシル基、１−メチルヘプチル基、２−メチルヘプチル基、３−メチルヘプチル基、４−メチルヘプチル基、５−メチルヘプチル基、６−メチルヘプチル基、１−メチルオクチル基、１−メチルノニル基、２−メチルヘキシル基、３，７−ジメチルオクチル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ジメチルエチル基などの分枝、２級または３級の飽和炭化水素基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基などの不飽和炭化水素基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、シクロヘキシルプロピル基、フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、ナフチル基、ナフチルメチル基、メンチル基、ノルボルニル基、ボルニル基、イソメンチル基などの環状構造を持つ炭化水素基などを例示することができる。
ここで上記一般式（１）の、より具体的な構造式を以下に例示する。
【００３４】
【化１】
0004303333.tif 000002
【００３５】
構造式１において、Ｒ1 、Ｒ2 は炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ3 〜Ｒ10は水素原子、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、炭素数１〜６の炭化水素基あるいはアルコキシ基、Ｘ1 は単結合あるいはＡ群から選ばれる少なくとも１種の有機基であり、Ｘ2 、Ｘ3 は単結合、−Ｏ−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−から選ばれる有機基である。但しＸ1 、Ｘ2 およびＸ3 の有機基において、結合手が左右逆となる構造式も包含する。
【００３６】
Ａ群
−Ｏ−，−（Ｃ＝Ｏ）−，−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−，
−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜４），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（ｎ＝１〜４），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−ＣＨ2 −（ｎ＝１，２），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜３），
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜２），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ｎ＝１〜２）、
（Ａ群中、Ｒ1 およびＲ2 は水素原子または炭素数１〜１０の炭化水素基を表す。またＲ1 は、互いに同一である必要はなく、さらにＲ2 がｎ個ある場合には、それぞれ異なるものであってもよい。）
【００３７】
【化２】
0004303333.tif 000003
【００３８】
構造式２において、Ｒ1 、Ｒ2 は炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ3 〜Ｒ14は水素原子、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、炭素数１〜６の炭化水素基あるいはアルコキシ基、Ｘ1 、Ｘ2 は単結合あるいはＡ群から選ばれる少なくとも１種の有機基であり、Ｘ3 、Ｘ4 は単結合、−Ｏ−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−から選ばれる有機基である。但しＸ1 、Ｘ2 、Ｘ3 およびＸ4 の有機基において、結合手が左右逆となる構造式も包含する。
【００３９】
Ａ群
−Ｏ−，−（Ｃ＝Ｏ）−，−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−，
−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜４），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（ｎ＝１〜４），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−ＣＨ2 −（ｎ＝１，２），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜３），
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜２），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ｎ＝１〜２）、
（Ａ群中、Ｒ1 およびＲ2 は水素原子または炭素数１〜１０の炭化水素基を表す。またＲ1 は、互いに同一である必要はなく、さらにＲ2 がｎ個ある場合には、それぞれ異なるものであってもよい。）
【００４０】
【化３】
0004303333.tif 000004
【００４１】
構造式３において、Ｒ1 、Ｒ2 は炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ3 〜Ｒ18は水素原子、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、炭素数１〜６の炭化水素基あるいはアルコキシ基、Ｘ1 、Ｘ2 は単結合あるいはＡ群から選ばれる少なくとも１種の有機基であり、Ｘ3 、Ｘ4 は単結合、−Ｏ−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−から選ばれる有機基である。但しＸ1 、Ｘ2 、Ｘ3 およびＸ4 の有機基において、結合手が左右逆となる構造式も包含する。
【００４２】
Ａ群
−Ｏ−，−（Ｃ＝Ｏ）−，−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−，
−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜４），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（ｎ＝１〜４），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−ＣＨ2 −（ｎ＝１，２），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜３），
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜２），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ｎ＝１〜２）、
（Ａ群中、Ｒ1 およびＲ2 は水素原子または炭素数１〜１０の炭化水素基を表す。またＲ1 は、互いに同一である必要はなく、さらにＲ2 がｎ個ある場合には、それぞれ異なるものであってもよい。）
【００４３】
【化４】
0004303333.tif 000005
【００４４】
構造式４において、Ｒ1 、Ｒ2 は炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ3 〜Ｒ14は水素原子、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、炭素数１〜６の炭化水素基あるいはアルコキシ基、Ｘ1 、Ｘ2 は単結合あるいはＡ群から選ばれる少なくとも１種の有機基であり、Ｘ3 、Ｘ4 は単結合、−Ｏ−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−から選ばれる有機基である。但しＸ1 、Ｘ2 、Ｘ3 およびＸ4 の有機基において、結合手が左右逆となる構造式も包含する。
【００４５】
Ａ群
−Ｏ−，−（Ｃ＝Ｏ）−，−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−，
−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜４），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（ｎ＝１〜４），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−ＣＨ2 −（ｎ＝１，２），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜３），
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜２），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ｎ＝１〜２）、
（Ａ群中、Ｒ1 およびＲ2 は水素原子または炭素数１〜１０の炭化水素基を表す。またＲ1 は、互いに同一である必要はなく、さらにＲ2 がｎ個ある場合には、それぞれ異なるものであってもよい。）
【００４６】
【化５】
0004303333.tif 000006
【００４７】
構造式５において、Ｒ1 、Ｒ2 は炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ3 〜Ｒ14は水素原子、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、炭素数１〜６の炭化水素基あるいはアルコキシ基、Ｘ1 、Ｘ2 は単結合あるいはＡ群から選ばれる少なくとも１種の有機基であり、Ｘ3 、Ｘ4 は単結合、−Ｏ−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−から選ばれる有機基である。但しＸ1 、Ｘ2 、Ｘ3 およびＸ4 の有機基において、結合手が左右逆となる構造式も包含する。
【００４８】
Ａ群
−Ｏ−，−（Ｃ＝Ｏ）−，−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−，
−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜４），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（ｎ＝１〜４），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−ＣＨ2 −（ｎ＝１，２），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜３），
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜２），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ｎ＝１〜２）、
（Ａ群中、Ｒ1 およびＲ2 は水素原子または炭素数１〜１０の炭化水素基を表す。またＲ1 は、互いに同一である必要はなく、さらにＲ2 がｎ個ある場合には、それぞれ異なるものであってもよい。）
【００４９】
【化６】
0004303333.tif 000007
【００５０】
構造式６において、Ｒ1 、Ｒ2 は炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ3 〜Ｒ18は水素原子、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、炭素数１〜６の炭化水素基あるいはアルコキシ基、Ｘ1 、Ｘ2 は単結合あるいはＡ群から選ばれる少なくとも１種の有機基であり、Ｘ3 、Ｘ4 は単結合、−Ｏ−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−から選ばれる有機基である。但しＸ1 、Ｘ2 、Ｘ3 およびＸ4 の有機基において、結合手が左右逆となる構造式も包含する。
【００５１】
Ａ群
−Ｏ−，−（Ｃ＝Ｏ）−，−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−，
−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜４），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（ｎ＝１〜４），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−ＣＨ2 −（ｎ＝１，２），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜３），
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜２），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ｎ＝１〜２）、
（Ａ群中、Ｒ1 およびＲ2 は水素原子または炭素数１〜１０の炭化水素基を表す。またＲ1 は、互いに同一である必要はなく、さらにＲ2 がｎ個ある場合には、それぞれ異なるものであってもよい。）
【００５２】
【化７】
0004303333.tif 000008
【００５３】
構造式７において、Ｒ1 、Ｒ2 は炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ3 〜Ｒ18は水素原子、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、炭素数１〜６の炭化水素基あるいはアルコキシ基、Ｘ1 、Ｘ2 、Ｘ3 は単結合あるいはＡ群から選ばれる少なくとも１種の有機基であり、Ｘ4 、Ｘ5 は単結合、−Ｏ−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−から選ばれる有機基である。但しＸ1 、Ｘ2 、Ｘ3 、Ｘ4 およびＸ5 の有機基において、結合手が左右逆となる構造式も包含する。
【００５４】
Ａ群
−Ｏ−，−（Ｃ＝Ｏ）−，−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−，
−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜４），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（ｎ＝１〜４），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−ＣＨ2 −（ｎ＝１，２），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜３），
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜２），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ｎ＝１〜２）、
（Ａ群中、Ｒ1 およびＲ2 は水素原子または炭素数１〜１０の炭化水素基を表す。またＲ1 は、互いに同一である必要はなく、さらにＲ2 がｎ個ある場合には、それぞれ異なるものであってもよい。）
【００５５】
【化８】
0004303333.tif 000009
【００５６】
構造式８において、Ｒ1 、Ｒ2 は炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ3 〜Ｒ22は水素原子、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、炭素数１〜６の炭化水素基あるいはアルコキシ基、Ｘ1 、Ｘ2 、Ｘ3 、Ｘ4 は単結合あるいはＡ群から選ばれる少なくとも１種の有機基であり、Ｘ5 、Ｘ6 は単結合、−Ｏ−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−から選ばれる有機基である。但しＸ1 、Ｘ2 、Ｘ3 、Ｘ4 、Ｘ5 およびＸ6 の有機基において、結合手が左右逆となる構造式も包含する。
【００５７】
Ａ群
−Ｏ−，−（Ｃ＝Ｏ）−，−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−，
−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜４），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（ｎ＝１〜４），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−ＣＨ2 −（ｎ＝１，２），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜３），
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜２），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ｎ＝１〜２）、
（Ａ群中、Ｒ1 およびＲ2 は水素原子または炭素数１〜１０の炭化水素基を表す。またＲ1 は、互いに同一である必要はなく、さらにＲ2 がｎ個ある場合には、それぞれ異なるものであってもよい。）
【００５８】
【化９】
0004303333.tif 000010
【００５９】
構造式９において、Ｒ1 、Ｒ2 は炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ3 〜Ｒ6 は水素原子、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、炭素数１〜６の炭化水素基あるいはアルコキシ基、Ｘ1 、Ｘ2 は単結合、−Ｏ−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−から選ばれる有機基である。但しＸ1 およびＸ2 の有機基において、結合手が左右逆となる構造式も包含する。
【００６０】
【化１０】
0004303333.tif 000011
【００６１】
構造式１０において、Ｒ1 、Ｒ2 は炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ3 〜Ｒ6 は水素原子、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、炭素数１〜６の炭化水素基あるいはアルコキシ基、Ｘ1 、Ｘ2 は単結合、−Ｏ−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−から選ばれる有機基である。但しＸ1 およびＸ2 の有機基において、結合手が左右逆となる構造式も包含する。
【００６２】
【化１１】
0004303333.tif 000012
【００６３】
構造式１１において、Ｒ1 、Ｒ2 は炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ3 〜Ｒ10は水素原子、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、炭素数１〜６の炭化水素基あるいはアルコキシ基、Ｘ1 、Ｘ2 は単結合あるいはＡ群から選ばれる少なくとも１種の有機基であり、Ｘ3 、Ｘ4 は単結合、−Ｏ−、−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−から選ばれる有機基である。但しＸ1 、Ｘ2 、Ｘ3 およびＸ4 の有機基において、結合手が左右逆となる構造式も包含する。
【００６４】
Ａ群
−Ｏ−，−（Ｃ＝Ｏ）−，−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−，
−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，−ＮＲ1 −（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−ＣＲ1 ＝ＣＲ1 −，
−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜４），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（ｎ＝１〜４），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−ＣＨ2 −（ｎ＝１，２），
−Ｏ−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜３），
−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ＣＲ2 ）n −（ｎ＝１〜２），
−（ＣＲ2 ）n −Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ｎ＝１〜２）、
（Ａ群中、Ｒ1 およびＲ2 は水素原子または炭素数１〜１０の炭化水素基を表す。またＲ1 は、互いに同一である必要はなく、さらにＲ2 がｎ個ある場合には、それぞれ異なるものであってもよい。）
【００６５】
以上のような構造を有する当該化合物の合成方法については特に制限はなく、当該分野において公知のいかなる方法も採用可能である。また当該化合物は、純水な化合物である必要はなく、配向性を落とす、着色するなど本発明のフィルムの作成時または使用時に支障がない限りにおいて、例えば合成時に副生する不純物を除去することなしに用いることもできる。さらには複数種の当該化合物の混合物として用いることもできる。
【００６６】
一般式（１）で表される化合物は、先に説明した液晶性高分子に対して、０．１重量％〜２０重量％、好ましくは０．３重量％〜１０重量％添加する。添加量が０．１重量％より少ない場合、均一な配向形態を得ることができない恐れがある。一方２０重量％より多いと、耐熱性など信頼性試験において悪影響が出現する恐れがある。
【００６７】
本発明では、以上のような光学的に正の一軸性を示す液晶性高分子と一般式（１）で表される化合物を少なくとも含有する液晶性組成物を、配向基板上で均一に液晶状態、好ましくはネマチックハイブリッド配向を配向させ、続いて該配向形態を固定化せしめることで、光学素子用フィルムを製造する。そのためには以下に説明する配向基板および各工程を踏むことが望ましい。
【００６８】
先ず、配向基板について説明する。
一般に液晶性組成物を用いてネマチックハイブリッド配向を得るためには、該液晶性組成物層の上下を異なる界面で挟むことが望ましく、上下を同じ界面で挟んだ場合には、該液晶性組成物層の上下界面における配向が同一となってしまい、ネマチックハイブリッド配向を得ることが困難となってしまう。
【００６９】
本発明の光学素子用フィルムを製造するにあたって具体的な態様としては、一枚の配向基板と空気界面とを利用し、液晶性組成物層の下界面を配向基板に、また該液晶性組成物層の上界面を空気に接するようにする。上下に界面の異なる配向基板を用いることもできるが、製造プロセス上、一枚の配向基板と空気界面とを利用する方が望ましい。
【００７０】
本発明に用いることのできる配向基板は、液晶分子の傾く向き（ダイレクターの配向基板への投影）を規定できるように、異方性を有していることが望ましい。配向基板が、全く液晶の傾く向きを規定できない場合には、無秩序な方位に傾いた配向形態しか得ることができない（ダイレクターを該基板へ投影したベクトルが無秩序になる）。
【００７１】
本発明に用いることのできる配向基板として、具体的には、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース系プラスチックス、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などのプラスチックフィルム基板および一軸延伸プラスチックフィルム基板、表面にスリット状の溝を付けたアルミ、鉄、銅などの金属基板、表面をスリット状にエッチング加工したアルカリガラス、ホウ珪酸ガラス、フリントガラスなどのガラス基板、などである。
【００７２】
本発明においては上記プラスチックフィルム基板にラビング処理を施したラビングプラスチックフィルム基板、またはラビング処理を施したプラスチック薄膜、例えばラビングポリイミド膜、ラビングポリビニルアルコール膜などを有する上記各種基板、さらに酸化珪素の斜め蒸着膜などを有する上記各種基板なども用いることができる。
【００７３】
上記各種配向基板において、本発明の液晶性組成物をネマチックハイブリッド配向に形成せしめるのに好適な該基板としては、ラビングポリイミド膜を有する各種基板、ラビングポリイミド基板、ラビングポリエーテルエーテルケトン基板、ラビングポリエーテルケトン基板、ラビングポリエーテルスルフォン基板、ラビングポリフェニレンサルファイド基板、ラビングポリエチレンテレフタレート基板、ラビングポリエチレンナフタレート基板、ラビングポリアリレート基板、セルロース系プラスチック基板を挙げることができる。
【００７４】
本発明の光学素子用フィルムにおいて、液晶性組成物がネマチックハイブリッド配向を形成している場合、該フィルムの上面と下面とでは液晶性組成物のダイレクターとフィルム平面とのなす角度が異なる。該基板側のフィルム面は、その配向処理の方法や液晶性組成物の種類によって０度以上２０度以下または３０度以上９０度以下のどちらかの角度範囲に調節できる。通常、配向基板に接したフィルム界面近傍の該液晶性組成物のダイレクターとフィルム平面とのなす角度を０度以上２０度以下の角度範囲に調整する方が製造プロセス上望ましい。この場合、配向基板に接していない側のフィルム界面近傍における当該ダイレクターとフィルム平面とのなす角度は、３０度以上９０度以下の角度範囲に調整される。
【００７５】
本発明の光学素子用フィルムは、上記の如き配向基板上に均一に液晶性組成物を塗布し、次いで均一配向過程、配向形態の固定化過程を経て得られる。該液晶性組成物の配向基板への塗布は、通常液晶性組成物を各種溶媒に溶解した溶液状態または該液晶性組成物を溶融した溶融状態で行うことができる。製造プロセス上、液晶性組成物を溶媒に溶解した該溶液を用いて塗布する、溶液塗布が望ましい。
溶液塗布は、先ず液晶性組成物を溶媒に溶かし、所定濃度の溶液を調製する。ここでフィルムの膜厚（液晶性高分子組成物より形成される層の膜厚）は、該液晶性組成物を基板に塗布する段階で決まるため、精密に濃度、塗布膜の膜厚などの制御をする必要がある。
【００７６】
上記溶媒としては、液晶性組成物の種類（組成比など）によって一概には言えないが、通常クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類、フェノール、パラクロロフェノールなどのフェノール類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、１，２−ジメトキベンゼンなどの芳香族炭化水素類、アセトン、酢酸エチル、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ピリジン、トリエチルアミン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ブチロニトリル、二硫化炭素など、およびこれらの混合溶媒、例えばハロゲン化炭化水素類とフェノール類との混合溶媒などが用いられる。
【００７７】
溶液の濃度は、用いる液晶性組成物の溶解性や最終的に目的とする光学素子用フィルムの膜厚に依存するため一概には言えないが、通常３〜５０重量％の範囲で使用され、好ましくは５〜３０重量％の範囲である。
また、表面張力の高い溶媒を用いる場合などにおいては塗布を安定に行うために必要であれば溶液に界面活性剤を添加することも可能である。用いることができる界面活性剤は、溶液の表面張力を下げ、塗布膜を安定化できるものであればいずれのものでも使用できるが、フッ素系界面活性剤が特に好ましく使用される。当該界面活性剤としては市販されているものを適宜使用することができ、例えばフロラード（３Ｍ社製）、ペインタッド（ダウ・コーニング社製）、サーフロン（旭硝子社製）、ユニダイン（ダイキン工業社製）、メガファック（大日本インキ社製）、エフトップ（新秋田化成社製）、フタージェント（ネオス社製）、アロン−Ｇ（東亞合成社製）、モディパー（日本油脂社製）などが挙げられる。なお本発明はこれらに限定されるものではなく、例えば同等の化学構造を持つ他社品を使用することもできることは言うまでもない。
【００７８】
上記界面活性剤の使用量は、溶液１Ｋｇに対し通常０．００１ｇ〜１ｇの範囲である。使用量が１ｇより多すぎると液晶性組成物中の異物となり欠陥の原因となる恐れがある。また配向形成に時間を要す、配向阻害を起こすなど液晶の配向形態に悪影響を与える恐れもあり望ましくない。
上記の溶媒を用いて所望の濃度に調整した液晶性組成物溶液を、上述にて説明した配向基板上に塗布する。塗布の方法としては、スピンコート法、ロールコート法、ダイコート法、プリント法、浸漬引き上げ法、カーテンコート法などを採用できる。
【００７９】
塗布後、溶媒を除去し、配向基板上に膜厚の均一な液晶性組成物の層を形成させる。溶媒除去条件は、特に限定されず、溶媒がおおむね除去でき、液晶性組成物の層が流動したり、流れ落ちたりさえしなければ良い。通常、室温での乾燥、乾燥炉での乾燥、温風や熱風の吹き付けなどを利用して溶媒を除去する。
この塗布・乾燥工程の段階は、先ず基板上に均一に液晶性組成物の層を形成させることが目的であり、該液晶性組成物は、まだ液晶配向を形成していない。次の熱処理工程により、モノドメインな液晶配向、好ましくはネマチックハイブリッド配向を完成させる。
【００８０】
熱処理によってネマチックハイブリッド配向を形成するにあたって、液晶性組成物の粘性は、界面効果による配向を助ける意味で低い方が良く、従って熱処理温度は高い方が望ましい。また液晶性組成物によっては、後述する平均チルト角が熱処理温度により異なることがある。その場合には、目的に応じた平均チルト角を得るために熱処理温度を設定する必要がある。例えば、あるチルト角を有する配向を得るために比較的低い温度で熱処理を行う必要が生じた場合、低い温度では液晶性組成物の粘性が高く、配向に要する時間が長くなる。このような場合には、一旦高温で熱処理し、モノドメインな配向を得た後に、段階的、もしくは徐々に熱処理の温度を目的とする温度まで下げる方法が有効となる。いずれにせよ、用いる液晶性組成物、具体的には液晶性高分子の特性に従い、ガラス転移点以上の温度で熱処理することが望ましい。また液晶性高分子として２種以上の組成物を本発明の液晶性組成物として供した際には、当該液晶性高分子のガラス転移点に応じて熱処理温度を設定することが望ましい。具体的には液晶性高分子を構成する２種以上の液晶性高分子化合物のうち、その中でガラス転移点の最も高い液晶性高分子化合物のガラス転移点より高温にて熱処理することが好ましい。
【００８１】
液晶配向を形成させるに要する熱処理温度は、通常５０〜３００℃、好ましくは７０〜２８０℃、さらに好ましくは１００〜２６０℃の範囲である。また上記にて説明したように複数の温度で連続して熱処理する、すなわち一旦ある温度で熱処理した後、該温度より低温または高温で熱処理することも本発明では可能である。
また配向基板上において、液晶性組成物が十分な配向をするために必要な熱処理時間は、用いる液晶性組成物の種類（例えば組成比など）、熱処理温度によって異なるため一概にはいえないが、通常１０秒〜１２０分、好ましくは３０秒〜６０分の範囲が好ましい。１０秒より短い場合は配向が不十分となる恐れがある。また１２０分より長い場合は、生産性が低下する恐れがあり望ましくない。
【００８２】
このようにして、まず液晶状態で配向基板上全面にわたって均一なネマチックハイブリッド配向を得ることができる。
なお、本発明においては上記の熱処理工程において磁場や電場を利用しても差し支えない。しかし熱処理しつつ余りに強力な磁場や電場を印加した場合、印加中は均一な場の力が液晶性組成物に働くために、該液晶のダイレクターは一定の方向を向きやすくなる。すなわち、本発明の如くダイレクターがフィルムの膜厚方向によって異なる角度を形成しているネマチックハイブリッド配向は得られ難くなる。
【００８３】
こうして液晶性組成物の液晶状態において形成したネマチックハイブリッド配向を、次に該液晶性組成物の液晶転移点以下の温度に冷却することにより、該配向の均一性を全く損なわずに固定化することができる。一般的にネマチック相より低温部にスメクチック相または結晶相を持っている液晶性組成物を用いた場合、液晶状態におけるネマチック配向は冷却することによって壊れてしまう恐れがある。本発明においては、
▲１▼  ネマチック相を示す温度領域より下の温度においてスメクチック相または結晶相を全く有しない、
▲２▼  潜在的に結晶相またはスメクチック相を有していても冷却時にはスメクチック相または結晶相が現れない性質を持ち、
かつ
▲３▼  光学素子用フィルムの使用温度範囲において流動性がなく外場や外力を加えても配向形態が変化しない、
といった性質を有する液晶性組成物を用いるため、スメクチック相または結晶相への相転移による配向形態の破壊は起こらず、完全にモノドメインな液晶配向、好ましくはネマチックハイブリッド配向を固定化することができる。
【００８４】
上記冷却温度は、液晶転移点以下の温度であれば特に制限はない。例えば液晶転移点より１０℃低い温度において冷却することにより、均一な液晶配向を固定化することができる。冷却の手段は、特に制限はなく、熱処理工程における加熱雰囲気中から液晶転移点以下の雰囲気中、例えば室温中に出すだけで固定化することができる。また生産の効率を高めるために、空冷、水冷などの強制冷却、除熱を行ってもよい。ただし液晶性組成物によっては、冷却速度の影響で得られる平均チルト角が若干異なることがある。このような液晶性組成物を使用し、厳密に平均チルト角を制御する必要が生じた際には、冷却操作も適宜冷却条件を考慮して行うことが望ましい。
【００８５】
次いで、本発明においてネマチックハイブリッド配向のフィルム膜厚方向における角度制御について説明する。本発明の光学素子用フィルムではネマチックハイブリッド配向を固定化した際、当該フィルム界面近傍における液晶性組成物のダイレクターとフィルム平面との成す角度の絶対値が、該フィルムの上面または下面の一方においては、０度以上２０度以下の範囲内、また当該面の反対面では３０度以上９０度以下の範囲である。使用する液晶性組成物の種類や組成比、配向基板および熱処理条件などを適宜選択することにより、所望の角度にそれぞれ制御することができる。またネマチックハイブリッド配向を固定化した後でも、例えばフィルム表面を均一に削る、溶剤に浸してフィルム表面を均一に溶かす、などといった方法を用いることにより所望の角度に制御することも可能である。なおこの際に用いられる溶剤は、液晶性組成物の種類や組成比、配向基板の種類によって適宜選択する必要がある。
【００８６】
以上の工程によって得られる本発明の光学素子用フィルムは、ネマチックハイブリッド配向という配向形態を均一に配向・固定化したものを得ることができる。また該配向を形成しているので、該フィルムの上下は等価ではなく、また面内方向にも異方性がある。したがって該フィルムを液晶表示素子用の視野角改良フィルムとして利用し、該フィルムをＬＣＤに配置することによって様々な特性を引き出すことが可能となる。
【００８７】
以下に本発明の光学素子用フィルムを視野角改良フィルムとして用いる方法についてさらに詳細に説明する。
視野角改良フィルムをツイステッドネマチック型液晶セルに配置する場合、該フィルムの使用形態として
▲１▼上述の配向基板を該フィルムから剥離して、視野角改良フィルム単体で用いる、
▲２▼配向基板上に形成したそのままの状態で用いる、
▲３▼配向基板とは異なる別の基板に視野角改良フィルムを積層して用いる、
ということが可能である。
【００８８】
フィルム単体として用いる場合には、配向基板を視野角改良フィルムとの界面で、ロールなどを用いて機械的に剥離する方法、構造材料すべてに対する貧溶媒に浸漬した後、機械的に剥離する方法、貧溶媒中で超音波をあてて剥離する方法、配向基板と該フィルムとの熱膨張係数の差を利用して温度変化を与えて剥離する方法、配向基板そのものまたは配向基板上の配向膜を溶解除去する方法などによってフィルム単体を得ることができる。剥離性は、用いる液晶性組成物の種類と配向基板との密着性によって異なるため、その系に最も適した方法を採用すべきである。なお視野角改良フィルム単体で用いる場合、膜厚によっては自己支持性を有しない場合があるが、その際には光学性質上好ましい基板、例えばポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリアリレート、ポリイミド、アモルファスポリオレフィン、トリアセチルセルロースなどのプラスチック基板上に接着剤または粘着剤を介して固定して用いるほうが、当該フィルムの強度、信頼性などのために望ましい。
【００８９】
次に配向基板上に形成した状態で視野角改良フィルムを用いる場合について説明する。配向基板が透明で光学的に等方であるか、あるいは配向基板がＴＮ−ＬＣＤにとって必要な部材である場合には、そのまま目的とする補償素子としてＴＮ−ＬＣＤに組み込むことができる。
【００９０】
さらに配向基板上で液晶性組成物を配向固定化して得られた本発明の視野角改良フィルムを該基板から剥離して、光学用途により適した別の基板上に積層して用いる場合について説明する。すなわち本発明の視野角改良フィルムは、配向基板とは異なる別の基板とから少なくとも構成される積層体を補償素子としてＴＮ−ＬＣＤに組み込むことができる。例えば使用する配向基板がネマチックハイブリッド配向を得るために必要なものではあるが、ＴＮ−ＬＣＤに対して好ましくない影響を与えるような該基板を用いた場合、その基板を配向固定化後の視野角改良フィルムから除去して用いることができる。具体的には次のような方法を採ることができる。
【００９１】
目的とするＴＮ−ＬＣＤに組み込む液晶表示素子に適した基板（以下、第２の基板という）と配向基板上の視野角改良フィルムとを、例えば接着剤または粘着剤を用いて貼りつける。次いで配向基板を視野角改良フィルムとの界面で剥離し、当該フィルムを液晶表示素子に適した第２の基板側に転写して補償素子を得ることができる。
【００９２】
転写に用いられる第２の基板としては、適度な平面性を有するものであれば特に限定されないが、ガラス基板や透明で光学的等方性を有するプラスチックフィルムが好ましく用いられる。かかるプラスチックフィルムの例としては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、アモルファスポリオレフィン、トリアセチルセルロースまたはエポキシ樹脂などを挙げることができる。なかでもポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン、トリアセチルセルロースなどが好ましく用いられる。また光学的に異方性であっても、ＴＮ−ＬＣＤにとって必要な部材である場合には、光学的異方性フィルムなども用いることができる。光学的異方性フィルムとしては、例えばポリカーボネートやポリスチレンなどのプラスチックフィルムを延伸して得られる位相差フィルム、偏光フィルムなどが挙げられる。
【００９３】
さらに、用いられる第２の基板の例として液晶セルそのものを挙げることができる。液晶セルは、上下２枚の電極付きガラスまたはプラスチック基板を用いており、この上下いずれか、あるいは両面のガラスまたはプラスチック基板上に本発明の視野角改良フィルムを転写すれば、当該フィルムの組み込みがすでに達成されたことになる。また液晶セルを形成するガラスまたはプラスチック基板そのものを配向基板として本発明の視野角改良フィルムを製造することももちろん可能である。
以上説明した第２の基板は、液晶性組成物の配向制御能を実質的に持つ必要はない。また、第２の基板と該フィルムとの間に配向膜などは必要としない。
【００９４】
転写に用いられる第２の基板と、本発明の視野角改良フィルムとを貼り付ける接着剤または粘着剤は、光学グレードのものであれば特に制限はないが、アクリル系、エポキシ系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系、ゴム系、ウレタン系、およびこれらの混合系などを用いることができる。また接着剤としては、熱硬化型、光硬化型、電子線硬化型などのいずれの接着剤でも光学的等方性を有していれば問題なく使用することができる。
【００９５】
本発明の視野角改良フィルムを液晶表示素子に適した第２の基板への転写は、接着後、配向基板を該フィルムとの界面で剥離することにより行える。剥離の方法は、上述でも説明したが、ロールなどを用いて機械的に剥離する方法、構造材料すべてに対する貧溶媒に浸漬したのち機械的に剥離する方法、貧溶媒中で超音波をあてて剥離する方法、配向基板と該フィルムとの熱膨張係数の差を利用して温度変化を与えて剥離する方法、配向基板そのものまたは配向基板上の配向膜を溶解除去する方法などを例示することができる。剥離性は、用いる液晶性組成物の種類と配向基板との密着性によって異なるため、その系に最も適した方法を採用すべきである。
また本発明の視野角改良フィルムは、表面保護、強度増加、環境信頼性向上などの目的のために透明プラスチックフィルムなどの保護層を設けることもできる。
【００９６】
このようにして得られた視野角改良フィルムは、ＴＮ−ＬＣＤに対して特に優れた視野角補償効果をもつ。本発明のフィルムが各種ＴＮ−ＬＣＤに対して、より好適な補償効果を発現するための当該フィルム膜厚としては、対象とするＴＮ−ＬＣＤの方式や種々の光学パラメーターに依存するので一概には言えないが、通常０．１μｍ以上２０μｍ以下、好ましくは０．２μｍ以上１０μｍ以下の範囲、さらに好ましくは０．３μｍ以上５μｍ以下の範囲である。膜厚が０．１μｍ未満の時は、十分な補償効果が得られない恐れがある。また膜厚が２０μｍを越えるとディスプレーの表示が不必要に色づく恐れがある。
ただし本発明の視野角改良フィルムの性能をより高く引き出すためには、当該フィルムの光学パラメーターや軸配置をさらに詳細に考慮することが望ましい。
【００９７】
以下個々に説明する。
先ず、視野角改良フィルムの法線方向から見た場合における面内の見かけのリターデーション値について説明する。ネマチックハイブリッド配向したフィルムでは、ダイレクターに平行な方向の屈折率（以下ｎｅと呼ぶ）と垂直な方向の屈折率（以下ｎｏと呼ぶ）が異なっている。ｎｅからｎｏを引いた値を見かけ上の複屈折率とした場合、見かけ上のリターデーション値は見かけ上の複屈折率と絶対膜厚との積で与えられる。この見かけ上のリターデーション値は、エリプソメトリー等の偏光光学測定により容易に求めることができる。本発明の視野角改良フィルムにおける見かけ上のリターデーション値は、５５０ｎｍの単色光に対して、通常５ｎｍ〜５００ｎｍの範囲、好ましくは１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲、さらに好ましくは１５ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲であることが望ましい。見かけのリターデーション値が５ｎｍ未満の時は、実質的にホメオトロピック配向と何ら変わることはなく十分な視野角拡大効果が得られない恐れがある。また、５００ｎｍより大きい場合は、斜めから見たときに液晶ディスプレーに不必要な色付きが生じる恐れがある。
【００９８】
次いでダイレクターの角度について説明する。
ネマチックハイブリッド配向を固定化した視野角改良フィルムの膜厚方向におけるダイレクターの角度範囲は、フィルム界面での液晶性高分子のダイレクターと該ダイレクターのフィルム界面への投影成分がなす鋭角側の角度が、フィルムの上面または下面の一方においては、通常３０度以上９０度以下の角度をなし、当該面の反対面においては、通常０度以上２０度以下である。より好ましくは一方の角度の絶対値が４０度以上９０度以下、他方の角度の絶対値が０度以上１０度以下であることが望ましい。
【００９９】
次いで平均チルト角について説明する。
本発明においては、液晶性高分子のダイレクターと該ダイレクターの基板平面への投影成分とのなす角度の膜厚方向における平均値を平均チルト角と定義する。平均チルト角は、クリスタルローテーション法を応用して求めることができる。本発明の視野角改良フィルムの平均チルト角は、通常１０度〜６０度の範囲、好ましくは２０度〜５０度の範囲であることが望ましい。平均チルト角が１０度より小さい場合または６０度より大きい場合には、一定の視野角拡大効果は認められるものの満足できる視野角拡大効果を得ることができない恐れがある。
【０１００】
次に、本発明の視野角改良フィルムをＴＮ−ＬＣＤの視野角拡大のために用いるときの配置について具体的に説明する。本フィルムの配置位置は偏光板と液晶セルとの間であればよく、１枚または複数枚の視野角改良フィルムを配置することができる。本発明では、１枚または２枚の視野角改良フィルムを用いて補償を行うことが実用上好ましい。３枚以上の当該フィルムを用いても、補償は可能であるが、コストアップに繋がるためあまり好ましいとはいえない。具体的な配置位置を例示すると以下のようになる。ただし、これらはあくまで代表的な配置位置であり本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０１】
まず視野角改良フィルムの上面と下面とを次のように定義する。
光学的に正の一軸性を示す液晶性高分子のダイレクターとフィルム平面との成す角度が鋭角側で３０度以上９０度以下の角度を成している面をｂ面とする。該角度が鋭角側で０度以上２０度以下の角度を成している面をｃ面とする。
【０１０２】
次いで視野角改良フィルムのチルト方向を以下のように定義する。
当該フィルムのｂ面から液晶層を通してｃ面を見た場合、ダイレクターとダイレクターのｃ面への投影成分がなす角度が鋭角となる方向でかつ投影成分と平行な方向を視野角改良フィルムのチルト方向と定義する。
【０１０３】
次いで液晶セルのプレチルト方向を以下のように定義する。
通常液晶セル界面では、駆動用の低分子液晶は液晶セル界面に対して平行ではなく、ある角度もって傾いている。これをプレチルト角と言う。セル界面の液晶のダイレクターとダイレクターの界面への投影成分とがなす角度が鋭角である方向で、かつダイレクターの投影成分と平行な方向を該液晶セル界面のプレチルト方向と定義する。
【０１０４】
上記の定義に基づいて本視野角改良フィルム１枚をＴＮ−ＬＣＤに用いる場合について説明する。当該フィルムは偏光板と液晶セルの間に配置し、セルの上面側でも良いし下面側でも良い。視野角改良フィルムの貼合に際して、該フィルムのチルト方向と隣接しない液晶セル界面でのプレチルト方向がおおむね一致することが好ましい。チルト方向とプレチルト方向のなす角度は、絶対値として通常０度〜１５度、好ましくは０度〜１０度の範囲であり、さらに好ましくは０度〜５度の範囲である。両者のなす角度が１５度より大きい場合、十分な視野角補償効果を得ることができない恐れがある。
【０１０５】
次に、視野角改良フィルム２枚をＴＮ−ＬＣＤに用いる場合について説明する。２枚の当該フィルムは、上下一対の偏光板に挟まれた液晶セルの上面または下面に配置する。配置する際は、２枚の視野角改良フィルムが同じ側にあっても良いし、上下に各１枚ずつあっても良い。また２枚の当該フィルムは、同一のパラメータで合っても良いし、異なるものでも良い。
【０１０６】
本発明において、２枚の視野角改良フィルムを液晶セルの上下に分けて配置する場合、それぞれのフィルムを上述の１枚のみを使用する場合と同様の配置にすることが好ましい。すなわち、それぞれの視野角改良フィルム中における液晶性組成物のチトル方向と隣接しない液晶セル界面でのセル液晶のプレチルト方向がおおむね一致することが好ましい。チルト方向とプレチルト方向のなす角度は、絶対値として通常０度〜１５度、好ましくは０度〜１０度の範囲であり、さらに好ましくは０度〜５度の範囲であることが望ましい。
【０１０７】
また２枚の視野角改良フィルムを液晶セルの上面あるいは下面のどちらか一方に配置する場合、液晶セルに近い側の視野角改良フィルムを１枚の当該フィルムを用いる場合と同様の配置にする。すなわち視野角改良フィルムのチルト方向と隣接しない液晶セル界面でのネマチック液晶のプレチルト方向がおおむね一致するように配置することが好ましい。チルト方向とプレチルト方向のなす角度は、絶対値として通常０度〜１５度の範囲、好ましくは０度〜１０度の範囲、さらに好ましくは０度〜５度の範囲である。２枚目の視野角改良フィルムは、１枚目の当該フィルムと偏光板の間に配置することになるが、１枚目の当該フィルムに隣接した液晶セル界面でのネマチック液晶のプレチルト方向と２枚目の視野角改良フィルムのチルト方向がおおむね一致するように配置することが好ましい。
【０１０８】
さらに本発明の視野角改良フィルムは、ネマチックハイブリッド配向をもつために当該フィルムの上下は等価ではない。したがって当該フィルムを液晶セルに装着する場合、どちらの面を液晶セルに近い方にするかによって視野角改良効果に多少の違いが見られる。本発明の視野角改良フィルムを実際にＴＮ−ＬＣＤに組み込む際には、液晶性高分子のダイレクターがフィルム平面となす角がより大きい面（該角度が３０度以上９０度以下である面）を液晶セルに近く、偏光板から遠くなるように配置する方がより望ましい。
【０１０９】
最後に偏光板の配置について説明する。通常、ＴＮ−ＬＣＤでは上下偏光板の透過軸が互いに直交するように配置する場合と平行になるように配置する場合がある。また上下偏光板の透過軸が互いに直交する場合は、偏光板の透過軸と偏光板に近側の液晶セルのラビング方向とが平行、垂直または４５度の角度をなす場合がある。本発明の視野角改良フィルム上に偏光板を装着する場合、偏光板の配置は上記のどの配置であっても視野角改良効果は得られるが、上下偏光板の透過軸が互いに直交する配置が最も望ましい。偏光板の透過軸と該偏光板に近い側の液晶セルに施されたラビング方向との関係については視野角改良効果に多少の違いはあるものの、平行または垂直のどちらの配置とも可能である。
【０１１０】
本発明の視野角改良フィルムは、ＴＦＴ素子あるいはＭＩＭ素子を用いたＴＮ−ＬＣＤの視野角改善に絶大な効果が有り、他のモードのＬＣＤ、すなわちＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）−ＬＣＤ、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）−ＬＣＤ、ＯＭＩ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）−ＬＣＤ、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）−ＬＣＤ、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）−ＬＣＤ、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）−ＬＣＤなどの色補償、視野角改良にも有効である。
【０１１１】
以上本発明の光学素子用フィルムは、耐熱性、耐湿性および耐光性などの信頼性を十分に満足するものであり、またフィルム強度も強い。さらには配向処理にあたり広範な条件で配向が可能であり、ムラ・配向欠陥の極めて少ない当該フィルムを工業的に得ることができるなど、その工業的利用価値は極めて高い。
【０１１２】
【実施例】
以下に実施例を述べるが、本発明はこれらに制限されるものではない。なお実施例で用いた各分析法は以下の通りである。
（１）液晶性高分子の組成決定および化合物の構造決定
重水素化クロロホルムまたは重水素化トリフルオロ酢酸に溶解し、４００ＭＨｚの 1Ｈ−ＮＭＲ（日本電子製ＪＮＭ−ＧＸ４００）を用いて決定した。
（２）対数粘度の測定
ウベローデ型粘度計を用い、フェノール／テトラクロロエタン（６０／４０重量比）混合溶媒中、３０℃で測定した。
（３）液晶相系列の決定
ＤＳＣ（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ  ＤＳＣ−７）測定および光学顕微鏡（オリンパス光学（株）製ＢＨ２偏光顕微鏡）観察により決定した。
（４）屈折率の測定
アッベ屈折計（アタゴ（株）製Ｔｙｐｅ−４）により屈折率を測定した。
（５）偏光解析
（株）溝尻光学工業製エリプソメーターＤＶＡ−３６ＶＷＬＤを用いて行った。
（６）膜厚測定
ＳＬＯＡＮ製ＳＵＲＦＡＣＥ  ＴＥＸＴＵＲＥ  ＡＮＡＬＹＳＩＳ  ＳＹ−ＳＴＥＭ  Ｄｅｋｔａｋ  ３０３０ＳＴを用いた。また、干渉波測定（日本分光（株）製  紫外・可視・近赤外分光光度計Ｖ−５７０）と屈折率のデータから膜厚を求める方法も併用した。
【０１１３】
参考例１
テレフタル酸４０ｍｍｏｌ、２，６−ナフタレンジカルボン酸４０ｍｍｏｌ、カテコールジアセテート８５ｍｍｏｌ、アセトキシ安息香酸８０ｍｍｏｌを用いて窒素雰囲気下２６０℃で４時間、２９０℃で２時間、続いて毎分１００ｍｌの窒素気流下２９０℃で４時間重合を行い、液晶性ポリエステル（式１）を得た。この液晶性ポリエステルの対数粘度は０．１６、液晶相としてネマチック相をもち、等方相−液晶相転移温度は３００℃以上、ガラス転移点は１２０℃であった。該液晶性ポリエステルを用い１０ｗｔ％のフェノール／テトラクロロエタン混合溶媒（６／４重量比）溶液を調製した。この溶液を、ソーダガラス板上に、バーコート法により塗布し、乾燥し、１９０℃で３０分熱処理したのち、室温下で冷却・固定化し、膜厚１μｍの液晶性フィルムを得た。該フィルムの偏光顕微鏡下の観察により隣接するドメインの消光軸が同一でありながらディスクリネーションラインが存在する部分を見いだしチルト配向性であることを確認した。
【０１１４】
【化１２】
0004303333.tif 000013
【０１１５】
参考例２
４−オクチロキシ安息香酸１０ｍｍｏｌ、テレフタル酸５０ｍｍｏｌ、ナフタレンジカルボン酸４５ｍｍｏｌ、カテコールジアセテート５０ｍｍｏｌ、３−メチルカテコールジアセテート５０ｍｍｏｌ、４−アセトキシ安息香酸５０ｍｍｏｌを用いて窒素雰囲気下、２７０℃で４時間、続いて同温度で毎分３０ｍｌの窒素気流下で２時間脱酢酸重合を行った。次に得られた反応生成物をテトラクロロエタンに溶解したのち、メタノールで再沈澱を行って精製し、液晶性ポリエステル（式２）を得た。この液晶性ポリエステルの対数粘度は０．１０、液晶相としてネマチック相をもち、等方相−液晶相転移温度は２４０℃、ガラス転移点は７５℃であった。
【０１１６】
該液晶性ポリエステルを用い１０ｗｔ％のフェノール／テトラクロロエタン混合溶媒（６／４重量比）溶液を調製した。この溶液を、ソーダガラス板上に、スピンコート法により塗布し、乾燥し、２２０℃で３０分熱処理したのち、室温下で冷却・固定化し、膜厚１０μｍの均一配向フィルムを得た。該フィルムのコノスコープ観察により、該フィルムがホメオトロピック配向フィルムであることを確認した。
【０１１７】
【化１３】
0004303333.tif 000014
【０１１８】
参考例３
ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノンジアセテート１０ｍｍｏｌ、６−ペンチロキシ−２−ナフトエ酸２０ｍｍｏｌを窒素雰囲気下２５０℃で４時間、２７０℃で２時間、続いて毎分３０ｍｌの窒素気流下２７０℃で２時間反応させた。続いて該化合物をメタノール／酢酸エチル＝１／１の混合溶媒から再結晶して式（３）の化合物を得た。
【０１１９】
【化１４】
0004303333.tif 000015
【０１２０】
実施例１
参考例で得られた液晶性ポリエステル（式１）７５部、液晶性ポリエステル（式２）２０部、および化合物（式３）５部を配合して液晶性組成物を調整した。次いで当該組成物の８ｗｔ％テトラクロロエタン溶液を調製した。当該溶液をラビングポリイミド膜を有するガラス基板上にスピンコート法により塗布し、乾燥し、２２０℃で２０分間熱処理した。熱処理後、空冷しフィルム１を得た。得られたガラス基板上のフィルム１は透明で配向欠陥はなく均一で膜厚は１．５５μｍであった。
【０１２１】
図１、図２に示した光学測定系を用いて、フィルム１を基板のラビング方向に傾けていき、リターデーション値を測定した。その結果、図３のような左右非対称でかつリターデーション値が０になる角度がない結果が得られた。この結果から、液晶性ポリエステルのダイレクターが基板に対して傾いており均一チルト配向（ダイレクターと基板表面のなす角が膜厚方向で一定な配向状態）ではないことが判明した。
【０１２２】
次いで基板上の該フィルム１を５枚に切り分け、それぞれ一定時間クロロホルムを３ｗｔ％含むメタノール溶液に浸漬し、液晶層上面より溶出させた。浸漬時間を１５秒、３０秒、１分、２分、５分とした場合に、溶出せずに残った液晶層の膜厚は、それぞれ１．３５μｍ、１．１０μｍ、０．８８μｍ、０．５６μｍ、０．３７μｍであった。図１、図２の光学系を用いてθ＝０度の場合のリターデーション値（正面リターデーション値）を測定し、図４の膜厚とリターデーション値の関係を得た。図４から分かるように膜厚とリターデーション値は直線関係にはなく、このことからも均一チルト配向ではないことが判明した。図中の点線は、均一チルト配向したフィルムにおいて通常観測される直線である。
【０１２３】
次に、該液晶性組成物をラビングポリイミド膜を有する高屈折率ガラス基板（屈折率は１．８４）上に、上記と同様な方法を用いて配向・固定化し、フィルム１’を作製し、当該フィルムを用いて屈折率測定を行った。屈折計のプリズム面にガラス基板が接するように置き、フィルム１’の基板界面側が空気界面側より下にくるように配置した場合、フィルム面内の屈折率には異方性が有りラビング方向に垂直な面内の屈折率は１．５５、平行な面内の屈折率は１．７１であり、膜厚方向の屈折率はフィルム２の方向によらず１．５５で一定であった。このことから、ガラス基板側では液晶性ポリエステルを構成する棒状の液晶分子が基板に対して平行に平面配向していることが分かった。次に屈折率計のプリズム面にフィルム１’の空気界面側が接するように配置した場合、面内の屈折率には異方性がなく屈折率は１．５５と一定であった。また膜厚方向の屈折率はフィルム１’の方向によらず１．７１と一定であり、このことから空気界面側では液晶性ポリエステルを構成する棒状の液晶分子が基板平面に対して垂直に配向していることが判明した。
【０１２４】
以上のことより本実施例で得られたフィルムは、ネマチックハイブリッド配向を形成しており、ラビングによる基板界面の規制力および空気界面の規制力によって、図５に示したように配向していることが判明した。
【０１２５】
次に、基板界面におけるダイレクターの方位の角度をより正確に求めるため、以下の操作を行った。
上記のラビングポリイミド膜を有する高屈折ガラス基板上に形成されたフィルム１’の上に、もう一枚ラビングポリイミド膜を有するガラス基板をかぶせ密着させた。すなわちフィルム１’を２枚のラビングポリイミド膜で挟んだ構成にした。この時、上下のラビング膜のラビング方向が互いの１８０度になるように配置した。この状態において１９０℃、３０分間熱処理した。こうして得られた試料フィルムについて屈折率測定および偏光解析を行った。屈折率測定の結果、試料フィルムの上下に関して同じ値が得られ、該フィルム面内の屈折率はラビング方向に垂直な面内では１．５５、平行な面内では１．７１、該フィルムの膜厚方向では１．５５であった。このことから基板の界面付近では試料フィルムの上下ともにダイレクターが基板平面に対して略平行であることが判明した。さらに偏光解析の結果、屈折率構造はほぼ正の一軸性であり、クリスタルローテーション法に基づき詳細な解析を行った結果、基板界面付近では、わずかにダイレクターの傾きがあり、基板平面とダイレクターのなす角度は約３度であった。また、ダイレクターの傾く向きはラビング方向と一致していた（フィルムのチルト方向とラビング方向とは一致する）。
【０１２６】
以上のことより、基板界面におけるダイレクターの方位は、液晶性高分子と配向基板界面の相互作用によってほぼ決まると考えると、前述の一枚の配向基板上に形成されたフィルム１およびフィルム１’のネマチックハイブリッド配向における基板界面でのダイレクターの方位は３度であると推定される。
【０１２７】
実施例２
実施例１と同一の液晶組成物を用いて８ｗｔ％テトラクロロエタン溶液を調製した。該溶液をラビングポリイミド膜を有するガラス基板上にスピンコート法により塗布し、乾燥した。次いで２１０℃で１０分間熱処理したのち、冷却しフィルム２を得た。基板上のフィルム２は透明で配向欠陥はなく均一であった。また膜厚は０．４２μｍ、膜厚方向の平均チルト角は３６度であった。
【０１２８】
フィルム２を２枚使用し、各光学素子を図６に示した軸配置でもって配置した。このときフィルム２の空気界面側が液晶セルに近い側になるように、液晶セルの上下にフィルム２を各１枚ずつ配置した。使用した液晶セルは液晶材料としてＺＬＩ−４７９２を用い、セルパラメータはセルギャップ４．８μｍ、ねじれ角９０度（左ねじれ）、プレチルト角４度である。液晶セルに対して、３００Ｈｚの矩形波で電圧を印加した。白表示０Ｖ、黒表示６Ｖの透過率の比（白表示）／（黒表示）をコントラスト比として、全方位からのコントラスト比測定を浜松ホトニクス（株）製品ＦＦＰ光学系ＤＶＳ−３０００を用いて行い、等コントラスト曲線を描いた。その結果を図７に示す。
図６の配置において白表示と黒表示の透過率の差を８等分するような電圧を液晶セルに印加し横方向（０度−１８０度方向）での階調特性について（株）トプコン社製色彩輝度計ＢＭ−５を用いて測定した。結果を図８に示す。
【０１２９】
比較例１
実施例２と同じＴＮ型液晶セルを用いて、フィルム２を装着しない以外は全て同じ条件にて全方位でのコントラスト比測定、横方向（０度−１８０度方向）での階調特性の測定を行った。結果を図９、図１０に示す。
【０１３０】
参考例４
４−（２−エチルヘキシロキシ）フェノール２２ｍｍｏｌをピリジン５００ｍｌに溶解し、メカニカルスターラーにより攪拌しながら０℃においてテレフタル酸ジクロライド１０ｍｍｏｌを２００ｍｌの塩化メチレンに溶かした溶液を３０分かけて滴下した。０℃で２時間、室温で５時間反応させた後、ピリジンを減圧下留去した。残渣に、１Ｎ塩酸５００ｍｌを加え、酢酸エチルで抽出した。抽出液を再度１Ｎ塩酸で洗浄した後、水、重曹水、飽和食塩水を順番に用いて洗浄した。次いで抽出液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去、続いて残渣をメタノール／酢酸エチルの混合溶媒から再結晶し、式４の化合物を得た。
【０１３１】
【化１５】
0004303333.tif 000016
【０１３２】
実施例３
参考例で得られた液晶性ポリエステル（式１）７０部、液晶性ポリエステル（式２）２７部、および化合物（式４）３部を配合して液晶性組成物を調整した。次いで当該組成物の１０ｗｔ％Ｎ−メチルピロリドン溶液を調製した。さらに溶液の表面張力を低下させるために界面活性剤としてＫＨ−４０（旭硝子社製）を溶液全重量に対し０．００５％添加した。
実施例２と同一の条件で塗布、乾燥、熱処理を行いフィルム３を得た。フィルム３は膜厚０．５０μｍ、膜厚方向の平均チルト角は３０度であった。当該フィルムを用い、実施例２と同様の方法により全方位からのコントラスト比測定を行った。その結果を図１１に示す。
【０１３３】
参考例５
４−ベンジロキシ安息香酸２０ｍｍｏｌとカテコールジアセテート１０ｍｍｏｌを用いて窒素雰囲気下、２７０℃、４時間、続いて同温度で毎分３０ｍｌの窒素気流下で２時間脱酢酸反応を行った。得られた反応生成物をテトラクロロエタンに溶解した後、メタノールで再沈澱を行い、式５の化合物を得た。
【０１３４】
【化１６】
0004303333.tif 000017
【０１３５】
次いで当該化合物を酢酸エチル５００ｍｌに溶解し、１ｇの５％Ｐｄ／Ｃ触媒と共に室温で２４時間、２気圧の水素雰囲気下水素化分解反応に供しベンジル基を脱離させた。続いて反応性生成物をジメチルアミノピリジン１ｇを加えた塩化メチレン５００ｍｌとピリジン１００ｍｌの混合物に溶解し、０℃において４−オクチルオキシ安息香酸クロライド２０ｍｍｏｌを塩化メチレン２００ｍｌに溶解した溶液を３０分かけて滴下した。０℃で２時間、室温で５時間反応させた後、ピリジンを減圧下留去した。残渣に、１Ｎ塩酸５００ｍｌを加え、酢酸エチルで抽出した。抽出液を再度１Ｎ塩酸で洗浄した後、水、重曹水、飽和食塩水を順番に用いて洗浄した。次いで抽出液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去、続いて残渣をクロロホルムに溶解し、該溶液をメタノールに再沈することにより式６の化合物を得た。
【０１３６】
【化１７】
0004303333.tif 000018
【０１３７】
参考例６
２−ベンジロキシフェノール２０ｍｍｏｌをピリジン５００ｍｌに溶解し、メカニカルスターラーにより攪拌しながら０℃において４，４’−オキシビス（安息香酸ジクロライド）１０ｍｍｏｌを２００ｍｌの塩化メチレンに溶解した溶液を３０分かけて滴下した。０℃で２時間、室温で５時間反応させた後、ピリジンを減圧下留去した。残渣に１Ｎ塩酸を５００ｍｌ加え、酢酸エチルで抽出した。抽出液を再度１Ｎ塩酸で洗浄した後、水、重曹水、飽和食塩水を順に用いて洗浄した。次いで抽出液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去した。得られた残渣をメタノール／酢酸エチルの混合溶媒を用いて再結晶し、式７の化合物を得た。
【０１３８】
【化１８】
0004303333.tif 000019
【０１３９】
次いで当該化合物を酢酸エチル５００ｍｌに溶解し、１ｇの５％Ｐｄ／Ｃ触媒と共に室温で２４時間、２気圧の水素雰囲気下水素化分解反応に供しベンジル基を脱離させた。続いて反応性生成物をジメチルアミノピリジン１ｇを加えた塩化メチレン５００ｍｌとピリジン１００ｍｌの混合物に溶解し、０℃において４’−ブトキシスチルベン−４−カルボン酸クロライド２０ｍｍｏｌを塩化メチレン２００ｍｌに溶解した溶液を３０分かけて滴下した。０℃で２時間、室温で５時間反応させた後、ピリジンを減圧下留去した。残渣に、１Ｎ塩酸５００ｍｌを加え、酢酸エチルで抽出した。抽出液を再度１Ｎ塩酸で洗浄した後、水、重曹水、飽和食塩水を順番に用いて洗浄した。次いで抽出液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去、続いて残渣をＮ−メチルピロリドンに溶解し、該溶液をメタノールに再沈することにより式８の化合物を得た。
【０１４０】
【化１９】
0004303333.tif 000020
【０１４１】
参考例７〜１８
表１中Ｘの化合物を１０ｍｍｏｌ、表１中Ｙの化合物を２０ｍｍｏｌ混合し、窒素雰囲気下２５０℃で４時間、２７０℃で２時間、続いて毎分３０ｍｌの窒素気流下２７０℃で２時間反応させた。化合物（１１）、（１３）、（１５）、（１６）、（１７）、（２０）についてはさらにメタノール／酢酸エチル＝１／１の混合溶媒から再結晶して精製した。一方、化合物（９）、（１０）、（１２）、（１４）、（１８）、（１９）については、粗生成物をクロロホルムに溶解した後メタノールに滴下し生成物を再沈させることにより精製した。
【０１４２】
【表１】
0004303333.tif 000021
【０１４３】
【化２０】
0004303333.tif 000022
【０１４４】
【化２１】
0004303333.tif 000023
【０１４５】
【化２２】
0004303333.tif 000024
【０１４６】
参考例１９〜２５
表２中Ｘで示される化合物２０ｍｍｏｌをピリジン５００ｍｌに溶解し、メカニカルスターラーにより攪拌しながら０℃において表２中Ｙで示される化合物１０ｍｍｏｌを２００ｍｌの塩化メチレンに溶解した溶液を３０分かけて滴下した。０℃で２時間、室温で５時間反応させた後、ピリジンを減圧下留去した。残渣に１Ｎ塩酸を５００ｍｌ加え、酢酸エチルで抽出した。抽出液を再度１Ｎ塩酸で洗浄した後、水、重曹水、飽和食塩水を順に用いて洗浄した。次いで抽出液を硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去した。
【０１４７】
この後、化合物（２１）、（２３）、（２５）、（２６）、（２７）についてはメタノール／酢酸エチル＝１／１の混合溶媒から再結晶して精製した。一方、化合物（２２）、（２４）については、粗生成物をクロロホルムに溶解した後メタノールに滴下し生成物を再沈させることにより精製した。
【０１４８】
【表２】
0004303333.tif 000025
【０１４９】
【化２３】
0004303333.tif 000026
【０１５０】
【化２４】
0004303333.tif 000027
【０１５１】
実施例４〜３４
実施例３と同様な方法にてフィルムを作成し、当該フィルムをそれぞれ評価した結果を表３に示した。
【０１５２】
【表３】
0004303333.tif 000028
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学素子用フィルムのチルト角測定に用いた光学測定系の配置図を示す。
【図２】本発明の光学素子用フィルムのチルト角測定に用いた光学測定系の試料および偏光板の軸方位の関係を示す。
【図３】実施例１において、基板のラビング方向に沿って傾けて測定した見かけのリターデーション値と試料（フィルム１）の傾き角の関係を示す。
【図４】実施例１において、フィルム１の浸漬後の膜厚と試料の正面での見かけのリターデーション値の測定結果を示す。
【図５】実施例１で得られたフィルム１の配向構造の概念図である。
【図６】実施例２における各光学素子の軸配置を示す。
【図７】実施例２の等コントラスト曲線を示す。
【図８】実施例２の横方向での階調特性の測定結果を示す。
【図９】比較例１の等コントラスト曲線を示す。
【図１０】比較例１の横方向での階調特性を示す。
【図１１】実施例３の等コントラスト曲線を示す。
【図１】
0004303333.tif 000029
【図２】
0004303333.tif 000030
【図３】
0004303333.tif 000031
【図４】
0004303333.tif 000032
【図５】
0004303333.tif 000033
【図６】
0004303333.tif 000034
【図７】
0004303333.tif 000035
【図８】
0004303333.tif 000036
【図９】
0004303333.tif 000037
【図１０】
0004303333.tif 000038
【図１１】
0004303333.tif 000039