JP2000075131A

JP2000075131A - 光学補償シート、その製造方法およびｓｔｎ型液晶表示装置

Info

Publication number: JP2000075131A
Application number: JP10259260A
Authority: JP
Inventors: Masataka Ogawa; 雅隆小川
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2000-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスコティック液晶性分子を実質的に垂直
かつ均一な方向に配向させて、ＳＴＮ型液晶表示装置に
適した光学補償シートを得る。【解決手段】光照射型垂直配向膜を用いて、ディスコ
ティック液晶性分子を５０乃至９０度の範囲の平均傾斜
角で配向させる。

Description

【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、配向膜お
よび光学的異方性層がこの順に積層されている光学補償
シート、光学補償シートの製造方法および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。ＳＴＮ型液晶表示装置は、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、時分割駆動により大きな画像の鮮
明な表示が可能であるとの特徴がある。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１８０乃至３
６０度に配向させるための配向膜が、二枚の基板に設け
られる。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、表示画像がイエロ
ーグリーンまたはイエローに着色する。表示画像の着色
は、白黒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、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５５８３
６７９号、同５６４６７０３号、ドイツ特許公報３９１
１６２０Ａ１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
で用いている。ディスコティック液晶性分子を用いてＳ
ＴＮ型液晶セルを光学補償するためには、ディスコティ
ック液晶性分子を垂直に配向させる（好ましくは、さら
に、ねじれ配向させる）必要がある。特開平９−２６５
７２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垂直に
配向させた状態が示されている。ただし、同公報に開示
されている配向膜のうち、ディスコティック液晶性分子
の垂直配向膜として実質的に有効であるのは、同公報の
実施例２に記載されている磁場配向膜（ＳｉＯ₂スパッ
タリング膜に磁場を印加しながら加熱したもの）のみで
ある。

【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磁場配向膜では、ディスコティ
ック液晶性分子を、垂直かつ均一な方向に安定に配向さ
せることは難しい。ディスコティック液晶性分子の垂直
配向膜よりも、液晶セルに使用する棒状液晶性分子の垂
直配向膜の方が研究が進んでいる。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 Al
ignment)液晶モードの液晶セルでは、棒状液晶性分子を
垂直に配向させる配向膜が必要である。棒状液晶性分子
を配向させるために、様々な垂直配向膜が提案されてい
る。棒状液晶性分子とディスコティック液晶性分子で
は、分子構造も光学的性質も全く異なる。垂直配向につ
いても、ディスコティック液晶性分子では、棒状液晶性
分子とは異なり、単に垂直に配向させるだけではなく、
ディスコティック液晶性分子の円盤面を一定の方向にそ
ろえる必要がある（方向性が必要）。本発明者が研究を
進めたところ、棒状液晶性分子の垂直配向膜として知ら
れている配向膜を使用するだけでは、ディスコティック
液晶性分子を垂直かつ均一な方向に配向させることは難
しかった。

【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、ディスコティック液晶性分子が垂
直かつ均一な方向に配向してい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、配向膜の
機能を光照射により活性化し、ディスコティック液晶性
分子を垂直に配向させる光学補償シートの製造方法を提
供することでもある。さらにまた、本発明の目的は、表
示画像の着色が解消され、明るい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］〜［４］の光学補償シート、下記［５］〜［７］
の光学補償シートの製造方法および下記［８］のＳＴＮ
型液晶表示装置により達成された。［１］透明支持体、配向膜および光学的異方性層がこの
順に積層されている光学補償シートであって、配向膜の
配向機能が単一方向からの光照射によって活性化されて
おり、光学的異方性層がディスコティック液晶性分子を
含み、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ことを特徴と
する光学補償シート。［２］配向膜が、側鎖に炭素原子数が１０以上の炭化水
素基を有するポリイミドまたはポリアミック酸を含む
［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ねじれ配向してお
り、ねじれ角が１８０乃至３６０度の範囲である［１］
に記載の光学補償シート。［４］ディスコティック液晶性分子が配向している状態
で、重合によって固定されている［１］に記載の光学補
償シート。

【０００８】［５］下記の工程を、下記の順序で実施す
る光学補償シートの製造方法：（１）支持体上に配向膜を形成する工程；（２）配向膜に単一方向から光を照射し、配向膜の配向
機能を活性化する工程；（３）配向膜の上にディスコティック液晶性分子を含む
光学的異方性層を形成する工程；そして（４）光学的異方性層を加熱して、ディスコティック液
晶性分子を５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角で配向さ
せる工程。［６］上記（２）の工程の光照射を、偏光紫外線の照射
により実施する［５］に記載の製造方法。［７］ディスコティック液晶性分子として重合性基を有
する化合物を用い、光学的異方性層にさらに光重合開始
剤を添加し、そして（４）の工程の後で、（５）光学的
異方性層に光を全面照射して、ディスコティック液晶性
分子が配向している状態で重合させる工程を実施する
［５］に記載の製造方法。［８］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
トが偏光板側から、透明支持体、配向膜および光学的異
方性層をこの順に積層したシートであり、配向膜の配向
機能が単一方向からの光照射によって活性化されてお
り、光学的異方性層がディスコティック液晶性分子を含
み、そして、ディスコティック液晶性分子が５０乃至９
０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。

【０００９】

【発明の効果】本発明者は、研究の結果、光照射により
配向機能を活性化した配向膜を用いて、ディスコティッ
ク液晶性分子を実質的に垂直かつ均一な方向に配向させ
ることに成功した。前述したように、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ためには、棒状
液晶性分子の場合よりも、液晶性分子の配向方向が重要
である。光照射は、ラビング（従来から普通に使用）や
磁場配向（特開平９−２６５７２号公報記載）のような
手段と比較して、配向方向の厳密な調整が容易である。
ディスコティック液晶性分子を垂直かつ均一な方向に配
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垂直に配向させた光
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、明るい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（１）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）からなる液晶（１３）を封入した構造を有する。
配向膜（１２、１４）は棒状液晶性分子（１３ａ〜ｅ）
を図１に示すように、ねじれ配向させる機能を有する。
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、液晶セル内の棒状液晶性分子は、実質的に垂直に配
向（電場方向と平行に再配列）する。液晶セル（１）の
下側に、光学補償シート（２）が配置されている。図１
に示す光学補償シート（２）は、透明支持体（２３）上
に、垂直配向膜（２２）および光学的異方性層（２１）
をこの順で有する。光学的異方性層（２１）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）を、垂直配向膜（２２）の面に垂直に配
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。

【００１１】図２は、液晶セルの棒状液晶性分子の屈折
率楕円体と光学補償シートのディスコティック液晶性分
子の屈折率楕円体との関係を示す模式図である。液晶セ
ル（１）の液晶の屈折率楕円体（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（１
３ｘ）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（１３
ｚ）は、小さな値となる。そのため、屈折率楕円体（１
３）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（１）を、斜め方向から見るとレターデ
ーションが生じる。このレターデーションは、光学補償
シート（２）を用いて相殺する。光学補償シート（２）
の光学的異方性層の屈折率楕円体（２１）も、垂直配向
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垂直に
配向させることで、垂直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、１３ｘと２１ｘとの和、
１３ｙと２１ｙとの和および１３ｚと２１ｚとの和が、
ほぼ同じ値となる。その結果おして、液晶セル（１）に
生じたレターデーションが、光学補償シート（２）によ
り相殺される。

【００１２】図３は、代表的なＳＴＮ型液晶表示装置の
断面模式図である。図３に示す液晶表示装置は、ＳＴＮ
型液晶セル（１）、液晶セルの両側に設けられた一対の
偏光板（３）、液晶セルと偏光板との間に配置された一
対の光学補償シート（２）およびバックライト（ＢＬ）
からなる。光学補償シート（２）は、一方にのみ配置し
てもよい。液晶セル（１）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（１
４）との間に液晶（１３）を封入した構造を有する。光
学補償シート（２）は、透明支持体（２３）上に、垂直
配向膜（２２）および光学的異方性層（２１）をこの順
で有する。偏光板（３）は、偏光膜（３１）と保護膜
（３２）からなる。図３に示す装置では、光学補償シー
ト（２）の透明支持体（２３）が、偏光膜（３１）の他
方の側の保護膜としても機能している。

【００１３】図４は、支持体上に配向膜を形成した状態
を示す断面模式図である。図４に示すように、透明支持
体（４１）上に、垂直配向膜（４２）を形成する。この
段階では、垂直配向膜（４２）の配向機能は活性化して
いない。図５は、配向膜の配向機能を活性化した状態を
示す断面模式図である。図５に示すように、透明支持体
（４１）上に設けられた垂直配向膜（４２）に、単一方
向から光（４３）を照射する。これにより、垂直配向膜
（４２）の配向機能が活性化する。図６は、配向膜上に
光学的異方性層を形成した状態を示す断面模式図であ
る。図６に示すように、配向機能が活性化された垂直配
向膜（４２）の上に、重合性基を有するディスコティッ
ク液晶性分子と光重合開始剤を含む光学的異方性層（４
４）を形成する。この段階では、ディスコティック液晶
性分子は配向していない。図７は、ディスコティック液
晶性分子を配向させた状態を示す断面模式図である。図
７に示すように、光学的異方性層（４４）を加熱（４
５）することにより、ディスコティック液晶性分子が実
質的に垂直（５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角）に配
向する。図８は、ディスコティック液晶性分子を配向状
態のまま固定した状態を示す断面模式図である。図８に
示すように、光学的異方性層（４４）に光（４６）を全
面照射することにより、ディスコティック液晶性分子を
重合させ、配向状態のまま固定する。

【００１４】［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（Ｒ
ｅ）が１０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ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、４０ｎｍ以下であることが好ま
しく、２０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。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）×ｄＲth＝［｛（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。

【００１５】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２
００μｍ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。

【００１６】［光照射型垂直配向膜］本発明では、光照
射によってディスコティック液晶性分子を実質的に垂直
（５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角）に配向させる機
能が活性化される配向膜（以下、光照射型垂直配向膜と
略す）を用いる。光照射型垂直配向膜には、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る配向機能
と光照射により配向機能が活性化される感光性機能の双
方が要求される。光照射により配向機能が活性化される
光照射型配向膜については、棒状液晶性分子の配向膜
（液晶セルに設ける配向膜）として提案されている（高
分子論文集、第４７巻、１０号、７７１頁(1990)；Lang
muir, vol. 8, No. 3, page 1007 (1992) ；Liquid Cry
stals, vol. 13, No. 2, page 189 (1993)；特公平７−
９２５６７号、同７−１０１２６４号の各公報）。従来
から提案されている光照射型配向膜は、フォトクロミッ
ク化合物または感光性ポリマーを用いて形成する。感光
性ポリマーは、光異性化ポリマー、光二量化ポリマーお
よび光分解ポリマーに分類される。本発明者の研究によ
り、ディスコティック液晶性分子の光照射型垂直配向膜
に使用する場合には、フォトクロミック化合物よりも感
光性ポリマーを使用する方が好ましく、光分解ポリマー
を用いることがさらに好ましく、光分解ポリマーとして
はポリイミドまたはポリアミック酸を用いることが最も
好ましいことが判明した。しかし、従来の光照射型配向
膜に用いられているポリイミドおよびポリアミック酸
は、ディスコティック液晶性分子の垂直配向機能は非常
に貧弱である。

【００１７】ディスコティック液晶性分子を垂直に配向
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、フッ素原
子および炭素原子数が１０以上の炭化水素基が有効であ
る。フッ素原子または炭化水素基を配向膜の表面に存在
させるためには、ポリマーの主鎖よりも側鎖にフッ素原
子または炭化水素基を導入することが望ましい。本発明
者の研究により、ディスコティック液晶性分子の光照射
型垂直配向膜に使用する場合には、フッ素原子よりも炭
素原子数が１０以上の炭化水素基をポリマーの側鎖に導
入する方が好ましいことが判明した。以上の研究の結
果、本発明者は、側鎖に炭素原子数が１０以上の炭化水
素基を有するポリイミドおよびポリアミック酸を用い
て、ディスコティック液晶性分子の光照射型垂直配向膜
を形成することに成功した。

【００１８】側鎖の炭化水素基は、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であることがより好ましく、
１０乃至４０であることがさらに好ましく、１０乃至２
０であることが最も好ましい。ポリイミドの主鎖は、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。ポリイミドの主鎖または側鎖に
ステロイド構造を形成してもよい。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垂直に配向させる
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。ポ
リイミドは前駆体であるポリアミック酸の状態で塗布
し、塗布後にイミド結合を形成してもよい。ポリイミド
の溶媒への溶解性が低い場合には、前駆体を用いる方法
が有効である。また、ポリアミック酸を反応させずに、
そのまま光照射型垂直配向膜として機能させることがで
きる。ポリイミドにおけるテトラカルボン酸起源の繰り
返し単位（イミド構造の窒素原子はジアミン由来）の例
を以下に示す。

【００１９】

【化１】

【００２０】

【化２】

【００２１】

【化３】

【００２２】

【化４】

【００２３】ポリイミドにおけるジアミン起源の繰り返
し単位の例を以下に示す。

【００２４】

【化５】

【００２５】

【化６】

【００２６】

【化７】

【００２７】

【化８】

【００２８】

【化９】

【００２９】

【化１０】

【００３０】

【化１１】

【００３１】

【化１２】

【００３２】

【化１３】

【００３３】

【化１４】

【００３４】

【化１５】

【００３５】

【化１６】

【００３６】

【化１７】

【００３７】ポリイミドの末端に、繰り返し単位とは異
なる基が結合していてもよい。末端基の例を以下に示
す。

【００３８】

【化１８】

【００３９】

【化１９】

【００４０】

【化２０】

【００４１】以下に、光照射型垂直配向膜に好ましく用
いることができるポリマー（側鎖に炭化水素基を有する
ポリイミド）の例を、テトラカルボン酸起源の繰り返し
単位（Ａ）、ジアミン起源の繰り返し単位（Ｂ）および
末端基（Ｅ）の番号を引用しながら示す。コポリマー中
の繰り返し単位の割合は、モル％である。

【００４２】ＰＩ１：−Ａ１−Ｂ１− ＰＩ２：−（Ａ１−Ｂ１）₈₀−（Ａ１−Ｂ２）₂₀− ＰＩ３：−（Ａ２−Ｂ１）₅₀−（Ａ１−Ｂ１）₅₀− ＰＩ４：−Ａ２−Ｂ３− ＰＩ５：−（Ａ２−Ｂ３）₉₀−（Ａ２−Ｂ２）₁₀− ＰＩ６：−Ａ３−Ｂ１− ＰＩ７：−（Ａ２−Ｂ１）₄₀−（Ａ２−Ｂ４）₆₀− ＰＩ８：−Ａ２−Ｂ５− ＰＩ９：−（Ａ２−Ｂ５）₈₅−（Ａ２−Ｂ２）₁₅− ＰＩ10：−Ａ４−Ｂ６−

【００４３】ＰＩ11：−（Ａ３−Ｂ７）₅₀−（Ａ４−Ｂ７）₅₀− ＰＩ12：−Ａ２−Ｂ８− ＰＩ13：−（Ａ３−Ｂ９）₇₅−（Ａ４−Ｂ９）₂₅− ＰＩ14：−Ａ３−Ｂ10− ＰＩ15：−（Ａ５−Ｂ11）₈₅−（Ａ５−Ｂ12）₁₅− ＰＩ16：−（Ａ２−Ｂ13）₆₀−（Ａ５−Ｂ13）₄₀− ＰＩ17：−Ａ２−Ｂ１４− ＰＩ18：−（Ａ２−Ｂ14）₃₀−（Ａ３−Ｂ14）₃₀−（Ａ
２−Ｂ12）₂₀−（Ａ３−Ｂ12）₂₀− ＰＩ19：Ｅ１−（Ａ２−Ｂ15）−Ｅ２ＰＩ20：Ｅ３−（Ａ５−Ｂ５）−Ｅ４

【００４４】ＰＩ21：−（Ａ２−Ｂ１）₆₅−（Ａ２−Ｂ２）₃₅− ＰＩ22：−Ａ６−Ｂ17− ＰＩ23：−Ａ４−Ｂ18− ＰＩ24：−（Ａ４−Ｂ19）₄₀−（Ａ３−Ｂ19）₆₀− ＰＩ25：−Ａ４−Ｂ20− ＰＩ26：−Ａ４−Ｂ21− ＰＩ27：−Ａ７−Ｂ22− ＰＩ28：−Ａ４−Ｂ23− ＰＩ29：−Ａ８−Ｂ24−

【００４５】ポリアミック酸は、以上のポリイミドのイ
ミド構造における二つののＣＯ−Ｎ結合のうち、一方が
加水分解された状態に相当するカルボキシ置換ポリアミ
ドである。光照射型垂直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、３０
０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。

【００４６】光照射型垂直配向膜の配向機能を活性化す
るため、膜に対して単一方向から光を照射する。照射す
る光は、Ｘ線、電子線、紫外線、可視光線または赤外線
（熱線）が用いられる。紫外線を用いることが特に好ま
しい。紫外線の波長は、４００ｎｍ以下であることが好
ましく、１８０乃至３６０ｎｍであることがさらに好ま
しい。光源としては、低圧水銀ランプ（殺菌ランプ、蛍
光ケミカルランプ、ブラックライト）、高圧放電ランプ
（高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ）あるいはシ
ョートアーク放電ランプ（超高圧水銀ランプ、キセノン
ランプ、水銀キセノンランプ）が好ましく用いられる。
光は、可能な限り単一方向に揃えて膜に照射する。この
単一方向とは、膜平面（光の方向を膜平面に投影した向
き）において単一の方向であることを意味し、膜平面に
対して水平または垂直の方向も含む。ただし、膜平面に
対して斜め方向から照射することが好ましい。光照射の
方向は、製造される光学補償シートの光軸が、ロール状
シートの長手方向と一致するように調整することが好ま
しい。そのためには、光照射の方向は、一般にロール状
シートの長手方向とは異なる角度になる。具体的な角度
は、配向膜とディスコティック液晶性化合物の種類によ
って決定される。

【００４７】なお、液晶セルに関する従来技術では、両
面配向膜の間に液晶層を設けてから、光照射を実施して
いた。そのため、従来は、基板（支持体）を通して光を
照射していた。これに対して、光学補償シートの作成で
は、液晶性化合物を含む層を設ける前に、光照射を実施
することが可能であり、かつ好ましい。よって、透明支
持体側からではなく、直接、配向膜に対して光を照射で
きる。また、液晶セルに関する従来技術では、一般に、
直線偏光を照射していたが、光学補償シートの作成で
は、偏光していない自然光を照射してもよい。露光量
は、２０００乃至６０００ｍＪ／ｃｍ² であることが好
ましく、３０００乃至５０００ｍＪ／ｃｍ² であること
がさらに好ましく、４０００ｍＪ／ｃｍ² 程度であるこ
とが最も好ましい。短時間で膜に配向機能を付与するた
めには、加熱しながら光を照射することが好ましい。加
熱温度は、４０乃至２５０℃であることが好ましい。な
お、光照射型垂直配向膜を用いてディスコティック液晶
性分子を垂直に配向させてから、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的異方性層を
形成し、光学的異方性層のみを透明支持体上に転写して
もよい。垂直配向状態で固定されたディスコティック液
晶性分子は、光照射型垂直配向膜がなくても配向状態を
維持することができる。

【００４８】［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、
上記の光照射型垂直配向膜を用いて、ディスコティック
液晶性分子を実質的に垂直（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 a
l., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (198
5)；J. Zhang et al., J. Am.Chem. Soc., vol. 116, p
age 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。

【００４９】（Ｉ）Ｄ（−Ｌ−Ｐ）_n 式中、Ｄは円盤状コアであり；Ｌは二価の連結基であ
り；Ｐ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、ＬＰ（またはＰＬ）は、二価
の連結基（Ｌ）と重合性基（Ｐ）との組み合わせを意味
する。

【００５０】

【化２１】

【００５１】

【化２２】

【００５２】

【化２３】

【００５３】

【化２４】

【００５４】

【化２５】

【００５５】

【化２６】

【００５６】

【化２７】

【００５７】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。

【００５８】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（Ｐ）
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。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−

【００５９】Ｌ11：−Ｏ−ＡＬ− Ｌ12：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ− Ｌ13：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ− Ｌ14：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ− Ｌ15：−Ｏ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ− Ｌ16：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ− Ｌ17：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ− Ｌ18：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−Ｃ
Ｏ− Ｌ19：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−Ａ
Ｌ−Ｏ−ＣＯ− Ｌ20：−Ｓ−ＡＬ− Ｌ21：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ− Ｌ22：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ− Ｌ23：−Ｓ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ− Ｌ24：−Ｓ−ＡＲ−ＡＬ−

【００６０】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（Ｐ）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。

【００６１】ＡＬ＊１：−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ
₂ＣＨ₂− ＡＬ＊２：−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ
₂ＣＨ₂− ＡＬ＊３：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ
₂ＣＨ₂− ＡＬ＊４：−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂
ＣＨ₂− ＡＬ＊５：−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃
−ＣＨ₂− ＡＬ＊６：−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊Ｈ
ＣＨ₃− ＡＬ＊７：−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂
− ＡＬ＊８：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ
₂− ＡＬ＊９：−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ
₂− ＡＬ＊10：−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ
₂−

【００６２】ＡＬ＊11：−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃
− ＡＬ＊12：−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊13：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊14：−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂− ＡＬ＊15：−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃− ＡＬ＊16：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃− ＡＬ＊17：−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂− ＡＬ＊18：−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂
ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊19：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ
₂ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊20：−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ
₂ＣＨ₂ＣＨ₂−

【００６３】ＡＬ＊21：−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ
₂ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊22：−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂
ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊23：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ
₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊24：−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ
₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊25：−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ
₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊26：−Ｃ＊ＨＣＨ₃−（ＣＨ₂）₈− ＡＬ＊27：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−（ＣＨ₂）₈− ＡＬ＊28：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₂ ＣＨ₃− ＡＬ＊29：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₂ ＣＨ₃−ＣＨ₂− ＡＬ＊30：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₂ ＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ
₂−

【００６４】ＡＬ＊31：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₂ ＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ
₂ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊32：−ＣＨ₂−Ｃ＊Ｈ（ｎ−Ｃ₃Ｈ₇）−ＣＨ₂
ＣＨ₂− ＡＬ＊33：−ＣＨ₂−Ｃ＊Ｈ（ｎ−Ｃ₃Ｈ₇）−ＣＨ₂
ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊34：−ＣＨ₂−Ｃ＊Ｈ（ＯＣＯＣＨ₃）−ＣＨ₂
ＣＨ₂− ＡＬ＊35：−ＣＨ₂−Ｃ＊Ｈ（ＯＣＯＣＨ₃）−ＣＨ₂
ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊36：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＦ−ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊37：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＦ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｃ
Ｈ₂− ＡＬ＊38：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣｌ−ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊39：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣｌ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂
ＣＨ₂−

【００６５】ＡＬ＊40：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＯＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊41：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＯＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂Ｃ
Ｈ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊42：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＮ−ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊43：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＮ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂
ＣＨ₂− ＡＬ＊44：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＦ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂− ＡＬ＊45：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＦ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ
₂ＣＨ₂−

【００６６】式（Ｉ）の重合性基（Ｐ）は、重合反応の
種類に応じて決定する。重合性基（Ｐ）の例を以下に示
す。

【００６７】

【化２８】

【００６８】

【化２９】

【００６９】

【化３０】

【００７０】

【化３１】

【００７１】

【化３２】

【００７２】

【化３３】

【００７３】重合性基（Ｐ）は、不飽和重合性基（Ｐ
１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ１４、Ｐ１５、Ｐ１
６）またはエポキシ基（Ｐ６）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（Ｐ１、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ１４、Ｐ１
５、Ｐ１６）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Ｐの組み合わせは、異なっていて
もよいが、同一であることが好ましい。二種類以上のデ
ィスコティック液晶性分子（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）を併用し
てもよい。

【００７４】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
ック液晶性分子を垂直配向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。

【００７５】ディスコティック液晶性分子を一定の方向
に均一かつ安定に垂直配向させるため、含フッ素界面活
性剤を光学的異方性層に添加することが好ましい。含フ
ッ素界面活性剤は、フッ素原子を含む疎水性基、ノニオ
ン性、アニオン性、カチオン性あるいは両性の親水性基
および任意に設けられる連結基からなる。一つの疎水性
基と一つの親水性基からなる含フッ素界面活性剤は、下
記式（II）で表わされる。（II）Ｒｆ−Ｌ⁵ −Ｈｙ式中、Ｒｆは、フッ素原子で置換された一価の炭化水素
基であり、Ｌ⁵ は、単結合または二価の連結基であり、
そして、Ｈｙは親水性基である。式（II）のＲｆは、疎
水性基として機能する。炭化水素基は、アルキル基また
はアリール基であることが好ましい。アルキル基の炭素
原子数は３乃至３０であることが好ましく、アリール基
の炭素原子数は６乃至３０であることが好ましい。炭化
水素基に含まれる水素原子の一部または全部は、フッ素
原子で置換されている。フッ素原子で、炭化水素基に含
まれる水素原子の５０％以上を置換することが好まし
く、６０％以上を置換することがより好ましく、７０％
以上を置換することがさらに好ましく、８０％以上を置
換することが最も好ましい。残りの水素原子は、さらに
他のハロゲン原子（例、塩素原子、臭素原子）で置換さ
れていてもよい。Ｒｆの例を以下に示す。

【００７６】Ｒｆ１：ｎ−Ｃ₈ Ｆ₁₇− Ｒｆ２：ｎ−Ｃ₆ Ｆ₁₃− Ｒｆ３：Ｃｌ−（ＣＦ₂ −ＣＦＣｌ）₃ −ＣＦ₂ − Ｒｆ４：Ｈ−（ＣＦ₂ ）₈ − Ｒｆ５：Ｈ−（ＣＦ₂ ）₁₀− Ｒｆ６：ｎ−Ｃ₉ Ｆ₁₉− Ｒｆ７：ペンタフルオロフェニルＲｆ８：ｎ−Ｃ₇ Ｆ₁₅− Ｒｆ９：Ｃｌ−（ＣＦ₂ −ＣＦＣｌ）₂ −ＣＦ₂ − Ｒｆ10：Ｈ−（ＣＦ₂ ）₄ − Ｒｆ11：Ｈ−（ＣＦ₂ ）₆ − Ｒｆ12：Ｃｌ−（ＣＦ₂ ）₆ − Ｒｆ13：Ｃ₃ Ｆ₇ −

【００７７】式（II）において、二価の連結基は、アル
キレン基、アリーレン基、二価のヘテロ環残基、−ＣＯ
−、−ＮＲ−（Ｒは炭素原子数が１乃至５のアルキル基
または水素原子）、−Ｏ−、−ＳＯ₂ −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。式（II）のＬ⁵ の例を以下に示す。左
側が疎水性基（Ｒｆ）に結合し、右側が親水性基（Ｈ
ｙ）に結合する。ＡＬはアルキレン基、ＡＲはアリーレ
ン基、Ｈｃは二価のヘテロ環残基を意味する。なお、ア
ルキレン基、アリーレン基および二価のヘテロ環残基
は、置換基（例、アルキル基）を有していてもよい。

【００７８】Ｌ０：単結合Ｌ51：−ＳＯ₂ −ＮＲ−Ｌ52：−ＡＬ−Ｏ−Ｌ53：−Ｃ
Ｏ−ＮＲ−Ｌ54：−ＡＲ−Ｏ− Ｌ55：−ＳＯ₂ −ＮＲ−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ− Ｌ56：−ＣＯ−Ｏ− Ｌ57：−ＳＯ₂ −ＮＲ−ＡＬ−Ｏ− Ｌ58：−ＳＯ₂ −ＮＲ−ＡＬ− Ｌ59：−ＣＯ−ＮＲ−ＡＬ− Ｌ60：−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ− Ｌ61：−Ｈｃ−ＡＬ− Ｌ62：−ＳＯ₂ −ＮＲ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ− Ｌ63：−ＡＲ− Ｌ64：−Ｏ−ＡＲ−ＳＯ₂ −ＮＲ−ＡＬ− Ｌ65：−Ｏ−ＡＲ−ＳＯ₂ −ＮＲ− Ｌ66：−Ｏ−ＡＲ−０−

【００７９】式（II）のＨｙは、ノニオン性親水性基、
アニオン性親水性基、カチオン性親水性基あるいは両性
親水性基のいずれかである。ノニオン性親水性基が特に
好ましい。式（II）のＨｙの例を以下に示す。

【００８０】Ｈｙ１：−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_n −Ｈ（ｎは５乃至３０
の整数）Ｈｙ２：−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_n −Ｒ¹（ｎは５乃至３
０の整数、Ｒ¹ は炭素原子数が１乃至６のアルキル基）Ｈｙ３：−（ＣＨ₂ ＣＨＯＨＣＨ₂ ）_n −Ｈ（ｎは５乃
至３０の整数）Ｈｙ４：−ＣＯＯＭ（Ｍは水素原子、アルカリ金属原子
または解離状態）Ｈｙ５：−ＳＯ₃ Ｍ（Ｍは水素原子、アルカリ金属原子
または解離状態）Ｈｙ６：−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_n −ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂
−ＳＯ₃ Ｍ（ｎは５乃至３０の整数、Ｍは水素原子また
はアルカリ金属原子）Ｈｙ７：−ＯＰＯ（ＯＨ）₂ Ｈｙ８：−Ｎ⁺ （ＣＨ₃ ）₃ ・Ｘ^- （Ｘはハロゲン原
子）Ｈｙ９：−ＣＯＯＮＨ₄

【００８１】ノニオン性親水性基（Ｈｙ１、Ｈｙ２、Ｈ
ｙ３）が好ましく、ポリエチレンオキサイドからなる親
水性基（Ｈｙ１）が最も好ましい。フッ素原子を含む疎
水性基または親水性基を二以上有する含フッ素界面活性
剤を用いてもよい。二種類以上の含フッ素界面活性剤を
併用してもよい。含フッ素界面活性剤については、様々
な文献（例、堀口弘著「新界面活性剤」三共出版(197
5)、M.J. Schick, Nonionic Surfactants, Marcell Dek
ker Inc.,New York, (1967)、特開平７−１３２９３号
公報）に記載がある。含フッ素界面活性剤は、ディスコ
ティック液晶性分子の量の０．０１乃至３０重量％の範
囲であることが好ましく、０．０５乃至１０重量％であ
ることがさらに好ましく、０．１乃至５重量％であるこ
とがさらに好ましい。

【００８２】光学的異方性層は、ディスコティック液晶
性分子および必要に応じて上記のような不斉炭素原子を
含む化合物、フッ素界面活性剤、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、光照射型垂直配向
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）により実施できる。垂直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（Ｐ）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２４４
８８２８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６０−１０５
６６７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４２１２９７
０号明細書記載）が含まれる。

【００８３】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、１０
０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
１０μｍであることが好ましく、０．５乃至５μｍであ
ることがさらに好ましく、１乃至５μｍであることが最
も好ましい。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。
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。従って、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。

【００８４】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。光学的異
方性層に用いるディスコティック液晶性分子は、その構
造上、液晶セルに用いる棒状液晶性化合物に比べて波長
依存性が大きくなる傾向がある。光学的異方性層の複屈
折率の波長依存性を、液晶セルの液晶の複屈折率の波長
依存性に近い値に調整するためには、ディスコティック
液晶性分子の種類の選択が重要である。ディスコティッ
ク液晶性分子の平均傾斜角度は、ディスコティック液晶
性分子の種類、可塑剤あるいはバインダーの使用、界面
活性剤（特に前述した含フッ素界面活性剤）の使用によ
り制御することもできる。また、可塑剤、バインダーあ
るいは界面活性剤を使用することで、厚み方向の配向状
態の変化を制御することもできる。可塑剤は、ディスコ
ティック液晶性化合物と相溶性を有することが好まし
い。また、重合性基を有する可塑剤（重合性可塑剤）を
用いて、ディスコティック液晶性化合物の重合反応にお
いて、可塑剤も重合させることが好ましい。可塑剤は、
ディスコティック液晶性化合物の量の０．１乃至５０重
量％の範囲で使用することが好ましい。バインダーとし
ては、セルロース系ポリマーが好ましく用いられる。

【００８５】［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
置することがも好ましい。図３に示すように、光学補償
シートの透明支持体を、偏光膜の他方の側の保護膜とし
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
とが実質的に平行（±１０゜未満）になるように配置す
ることが好ましい。

【００８６】

【実施例】［実施例１］厚さ１００μｍ、サイズ２７０
ｍｍ×１００ｍｍ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。側鎖に炭化水素基を有するポリイミド
（ＰＩ１）をメタノールとアセトンとの混合溶媒（容量
比＝５０／５０）に溶解して、５重量％溶液を調製し
た。この溶液ををバーコーターを用いて透明支持体の上
に１μｍの厚さに塗布し、６０℃の温風で２分間乾燥し
た。波長２５４ｎｍ付近に輝線スペクトルを有する直線
偏光紫外線を支持体表面の法線に対して４５度の方向か
ら、照射量が５００ｍＪ／ｃｍになるように照射して、
垂直配向膜を形成した。垂直配向膜の上に、以下の組成
の塗布液をエクストルージョン法により塗布した。

【００８７】

【化３４】

【００８８】 ──────────────────────────────────── 光学的異方性層塗布液 ──────────────────────────────────── 下記のディスコティック液晶性化合物（１）８０重量部下記のディスコティック液晶性化合物（２）２０重量部下記の含フッ素界面活性剤０．１重量部光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製）０．２重量部メチルエチルケトン１８５重量部 ────────────────────────────────────

【００８９】

【化３５】

【００９０】

【化３６】

【００９１】

【化３７】

【００９２】塗布層を１３０℃で２分間加熱して、ディ
スコティック液晶性化合物を垂直に配向させた。その温
度で、４秒間紫外線を照射し、ディスコティック液晶性
化合物を重合させ、垂直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かつねじ
れて配向している光学的異方性層を形成し、光学補償シ
ートを作成した。垂直配向膜のラビング軸に対して４５
゜の角度で、透明支持体側から光学補償シートに偏光を
入射し、光学機器（Multi Chanel Photo Analizer 、大
塚電子（株）製）を用いて出射光の偏光解析を行い、ツ
イスト角を求めたところ、２３０〜２５０゜であった。

【００９３】別に、光学的異方性層塗布液からディスコ
ティック液晶性化合物（２）を除いた以外は同様にし
て、ディスコティック液晶性化合物が垂直配向している
が、ねじれていない光学補償シートを作成した。このシ
ートについて、エリプソメーターを用いて、面内レター
デーション（Ｒｅ）を測定し、その角度依存性から平均
傾斜角を求めたところ、７０〜８５゜であった。さらに
別に、水平配向膜を用いてアンチパラレルセルを作成
し、セル内に上記のディスコティック液晶性化合物
（１）および（２）を封入した。得られた液晶セルにつ
いて、エリプソメーターを用いて、面内レターデーショ
ン（Ｒｅ）を測定し、その値をセルの厚みで割ることに
よりΔｎを求めたところ、０．０７であった。

【００９４】［実施例２］厚さ１００μｍ、サイズ２７
０ｍｍ×１００ｍｍ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。下記のポリアミック酸をメタノールと
アセトンとの混合溶媒（容量比＝５０／５０）に溶解し
て、５重量％溶液を調製した。この溶液ををバーコータ
ーを用いて透明支持体の上に１μｍの厚さに塗布し、１
３０℃の温風で２分間乾燥した。

【００９５】

【化３８】

【００９６】波長２５４ｎｍ付近に輝線スペクトルを有
する直線偏光紫外線を支持体表面の法線に対して４５度
の方向から、支持体に対してＰ波となるように照射し
た。照射量は１０００ｍＪ／ｃｍとなるように調節し
た。形成した垂直配向膜の上に、実施例１と同様にして
光学的異方性層を形成し、得られた光学補償シートを評
価したところ、実施例１と同様の結果が得られた。

【００９７】［比較例１］実施例１の光学補償シートの
作成において、ポリイミド（ＰＩ１）に代えてポリビニ
ルシンナメートを同量用い、塗布膜の乾燥を１００℃で
行った以外は、実施例１と同様にして、光学補償シート
を作成した。得られた光学補償シートを調べたところ、
プレチルト角が発現せず、ディスコテイック液晶性分子
の垂直配向が認められなかった。

【００９８】［比較例２］実施例１の光学補償シートの
作成において、垂直配向膜への紫外線照射を実施しなか
った以外は、実施例１と同様にして、光学補償シートを
作成した。得られた光学補償シートを偏光顕微鏡で調べ
たところ、シュリーレン模様が全面に見られ、ディスコ
テイック液晶性分子が全く配向しないまま固定されてい
ることが認めらた。

【００９９】［実施例３］実施例１で作成した光学補償
シートを用いて、図３に示す構造のＳＴＮ型液晶表示装
置を作成した。液晶セルと光学補償シートとが接する面
で、液晶セルの棒状液晶性分子の配向方向と光学補償シ
ートのディスコティック液晶性分子の配向方向とを一致
させた。出射側偏光板の吸収軸と液晶セルの出射側の棒
状液晶性分子の配向方向との角度は、４５゜に調節し
た。入射側偏光板の吸収軸と出射側偏光板の吸収軸とは
直交するように配置した。得られたＳＴＮ型液晶表示装
置に電圧を印加したところ、ノーマリーブラックモード
になった。視覚特性を測定したところ、コントラスト比
が５以上の角度範囲が左右で１２０゜以上、上下で１５
０゜以上得られた。

【０１００】［実施例４］以下の組成の光学的異方性層
塗布液を用いた以外は、実施例１と同様にして光学補償
シートを作成して評価したところ、実施例１と同様の結
果が得られた。

【０１０１】 ──────────────────────────────────── 光学的異方性層塗布液 ──────────────────────────────────── 下記のディスコティック液晶性化合物（３）６３重量部実施例１で用いたディスコティック液晶性化合物（２）２７重量部下記の重合性可塑剤１０重量部光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製）１重量部メチルエチルケトン１８５重量部 ────────────────────────────────────

【０１０２】

【化３９】

【０１０３】

【化４０】

【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の屈折率楕円体と光
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
円体との関係を示す模式図である。

【図３】代表的なＳＴＮ型液晶表示装置の断面模式図で
ある。

【図４】支持体上に配向膜を形成した状態を示す断面模
式図である。

【図５】配向膜の配向機能を活性化した状態を示す断面
模式図である。

【図６】配向膜上に光学的異方性層を形成した状態を示
す断面模式図である。

【図７】ディスコティック液晶性分子を配向させた状態
を示す断面模式図である。

【図８】ディスコティック液晶性分子を配向状態のまま
固定した状態を示す断面模式図である。

【符号の説明】

１液晶セル２光学補償シート３偏光板１１液晶セルの上基板１２、１４液晶セルの配向膜１３液晶またはその屈折率楕円体１４ａ〜１４ｅ棒状液晶性化合物１５液晶セルの下基板２１光学的異方性層またはその屈折率楕円体２１ａ〜２１ｅディスコティック液晶性分子２２垂直配向膜２３透明支持体３１偏光膜３２保護膜ＢＬバックライト４１透明支持体４２垂直配向膜４３光４４光学的異方性層４５熱４６光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｆ 1/13363 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ６１０ 1/1337 ５２５ 1/1337 ５２５Ｆターム(参考） 2H049 BA06 BB42 BC05 BC09 BC22 2H090 HB08Y JB03 JB13 KA18 LA06 MA01 MB14 2H091 FA11X FA11Y FB02 FC01 FC23 FD10 HA10 LA20 4J002 CH052 CM041 EH076 EU006 EU026 GP00 GP03 4J043 PA02 PA05 PA06 PA19 PC015 PC016 PC075 PC076 PC115 PC116 PC165 PC166 QB15 QB26 QB31 RA06 RA35 SA05 SA06 SA42 SA45 SA46 SA47 SA63 SA72 SB01 SB03 TA21 TA22 TA66 TB01 TB03 UA022 UA032 UA052 UA062 UA082 UA121 UA122 UA132 UA151 UA222 UA232 UA262 UA552 UA662 UA672 UB021 UB131 UB162 UB211 UB221 UB281 VA011 VA022 VA031 VA041 VA051 VA062 VA081 YB47 ZB23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明支持体、配向膜および光学的異方性
層がこの順に積層されている光学補償シートであって、
配向膜の配向機能が単一方向からの光照射によって活性
化されており、光学的異方性層がディスコティック液晶
性分子を含み、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こと
を特徴とする光学補償シート。
【請求項２】配向膜が、側鎖に炭素原子数が１０以上
の炭化水素基を有するポリイミドまたはポリアミック酸
を含む請求項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ねじれ配
向しており、ねじれ角が１８０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】ディスコティック液晶性分子が配向して
いる状態で、重合によって固定されている請求項１に記
載の光学補償シート。
【請求項５】下記の工程を、下記の順序で実施する光
学補償シートの製造方法：（１）支持体上に配向膜を形成する工程；（２）配向膜に単一方向から光を照射し、配向膜の配向
機能を活性化する工程；（３）配向膜の上にディスコティック液晶性分子を含む
光学的異方性層を形成する工程；そして（４）光学的異方性層を加熱して、ディスコティック液
晶性分子を５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角で配向さ
せる工程。
【請求項６】上記（２）の工程の光照射を、偏光紫外
線の照射により実施する請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】ディスコティック液晶性分子として重合
性基を有する化合物を用い、光学的異方性層にさらに光
重合開始剤を添加し、そして（４）の工程の後で、
（５）光学的異方性層に光を全面照射して、ディスコテ
ィック液晶性分子が配向している状態で重合させる工程
を実施する請求項５に記載の製造方法。
【請求項８】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
補償シートが偏光板側から、透明支持体、配向膜および
光学的異方性層をこの順に積層したシートであり、配向
膜の配向機能が単一方向からの光照射によって活性化さ
れており、光学的異方性層がディスコティック液晶性分
子を含み、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ことを特
徴とするＳＴＮ型液晶表示装置。