JP2004004688A - 光学補償シート、ならびにそれを用いた液晶表示装置および楕円偏光板 - Google Patents
光学補償シート、ならびにそれを用いた液晶表示装置および楕円偏光板 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】偏光板の斜め方向からの光漏れが防止でき、液晶表示装置の視野角を拡大する光学補償シートを提供する。
【解決手段】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および透明支持体を有する光学補償シートであって、前記光学異方性層が下記一般式（Ｉ）で表される化合物の少なくとも１種を含むことを特徴とする光学補償シートである。Ｒ０はアルキル基、末端にＣＦ３基を有するアルキル基または末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基を表し、ｍは２以上の整数を表し、複数のＲ０は同一であっても異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にＣＦ３基を有するアルキル基、または少なくとも二つは末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基を表す。Ｌ０は（ｍ＋ｎ）価の連結基を表し、Ｗは親水性基を表し、ｎは１以上の整数を表す。
【選択図】 なし
【解決手段】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および透明支持体を有する光学補償シートであって、前記光学異方性層が下記一般式（Ｉ）で表される化合物の少なくとも１種を含むことを特徴とする光学補償シートである。Ｒ０はアルキル基、末端にＣＦ３基を有するアルキル基または末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基を表し、ｍは２以上の整数を表し、複数のＲ０は同一であっても異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にＣＦ３基を有するアルキル基、または少なくとも二つは末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基を表す。Ｌ０は（ｍ＋ｎ）価の連結基を表し、Ｗは親水性基を表し、ｎは１以上の整数を表す。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、楕円偏光板および液晶表示装置等に利用される光学補償シートに関し、さらにこれを利用した楕円偏光板および液晶表示装置に関する。
【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、一枚または二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、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。液晶セルについては、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、ＴＮ、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）ＧＨ（Ｇｕｅｓｔ−Ｈｏｓｔ）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に用いられている。光学補償シートとしては、延伸複屈折フィルムが従来から使用されている。また、近年、延伸複屈折フィ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。光学異方性層は、ディスコティック液晶性分子を含むディスコティック液晶組成物を配向膜の上に塗布し、配向温度よりも高い温度で加熱してディスコティック液晶性分子を配向させて形成する。一般に、ディスコティック液晶性分子は、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ィ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。
【０００４】
光学補償シートの光学的性質は、液晶セルの光学的性質、具体的には上記のような表示モードの違いに応じて決定する。ディスコティック液晶性分子を用いると、液晶セルの様々な表示モードに対応する様々な光学的性質を有する光学補償シートを製造することができる。ディスコティック液晶性分子を用いた光学補償シートでは、様々な表示モードに対応するものが既に提案されている。例えば、ＴＮモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平６−２１４１１６号公報、米国特許５５８３６７９号、同５６４６７０３号、ドイツ特許公報３９１１６２０Ａ１号の各明細書に記載がある。また、ＩＰＳモードまたはＦＬＣモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平１０−５４９８２号公報に記載がある。さらに、ＯＣＢモードまたはＨＡＮモードの液晶セル用光学補償シートは、米国特許５８０５２５３号および国際特許出願ＷＯ９６／３７８０４号の各明細書に記載がある。さらにまた、ＳＴＮモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平９−２６５７２号公報に記載がある。そして、ＶＡモードの液晶セル用光学補償シートは、特許第２８６６３７２号公報に記載がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平６−２１４１１６号公報、米国特許５５８３６７９号、同５６４６７０３号、ドイツ特許公報３９１１６２０Ａ１号の各明細書には、５〜５０°の平均傾斜角で配向させたディスコティック液晶性分子からなる光学異方性層を有する光学補償シートが提案されている。さらに、前記光学異方性層では、ディスコティック液晶性分子は、透明支持体面との距離に伴って傾斜角が変化するように配向している。この光学補償シートは、ＴＮモードの液晶表示装置の視野角を拡大するものとして有用である。しかし、本発明者がこれらの光学補償シートを実際に使用してみたところ、偏光板の斜め方向からの光漏れが認められ、視野角が充分に（理論的に期待できる程度まで）拡大しないものもあることが判明した。光学補償機能が不十分になる理由の一つとして、ディスコティック液晶分子の傾斜角が充分に確保できないことがある。この問題を解決したものとして、特開２００１−３３０７２５号公報には、フッ素置換アルキル基と親水性基とを有するフッ素化合物を光学異方性層に添加することが提案されている。前記フッ素化合物を光学異方性層に添加すると、ディスコティック液晶性分子の傾斜角を増加させることができ、その結果、視野角の拡大が図られる。
【０００６】
一方、最近になって、ベンゼン環とそれに共役する二重結合とを含む、側鎖が円盤状の核に結合している分子構造を有するディスコティック液晶性分子は、固有複屈折率が高く、光学補償シートに好ましく用いられることが判明した。しかし、固有複屈折率が高いディスコティック液晶性分子を用いると、ディスコティック液晶性分子の傾斜角が、顕著に不足するという問題がある。このため、特開２００１−３３０７２５号公報に記載のフッ素化合物よりさらに、ディスコティック液晶性分子の傾斜角を増加させ得る化合物が必要とされている。
【０００７】
従って、本発明は、傾斜角が透明支持体面との距離に伴って変化してい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において、ディスコティック液晶性分子の傾斜角を増加させることを課題とする。さらに本発明は、ＴＮモードの液晶セルを正確に光学的に補償し得る光学補償シートを提供することを課題とする。さらに、本発明は液晶表示装置の視野角拡大に寄与し得る楕円偏光板、および視野角が拡大された液晶表示装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段は以下の通りである。
（１） 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および透明支持体を有する光学補償シートであって、該光学異方性層が下記一般式（Ｉ）で表される化合物の少なくとも１種を含むことを特徴とする光学補償シート。
【０００９】
【化４】
【００１０】
［式中、Ｒ０はアルキル基、末端にＣＦ３基を有するアルキル基、または末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基を表し、ｍは２以上の整数を表し、複数のＲは同一であっても異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にＣＦ３基を有するアルキル基、または少なくとも二つは末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基を表す。Ｌ０は（ｍ＋ｎ）価の連結基を表し、Ｗは親水性基を表し、ｎは１以上の整数を表す。］
（２） 前記一般式（Ｉ）で表される化合物が、下記一般式（ＩＩ）または（ＩＩＩ）で表されることを特徴とする（１）に記載の光学補償シート。
【００１１】
【化５】
【００１２】
式中、Ｒ１およびＲ２は各々独立して、末端にＣＦ３基を有するアルキル基を表し、Ｗ１およびＷ２は各々水素原子、親水性基、親水性基を有するアルキル基または親水性基を有するアルコキシ基を表すが、Ｗ１およびＷ２が同時に水素原子であることはない。
【００１３】
【化６】
【００１４】
式中、Ｒ３およびＲ４は各々独立して末端にＣＦ３基を有するアルキル基を表し、Ｌ１は単結合または２価の連結基を表し、Ｗ３は親水性基または水素原子を表す。
【００１５】
（３） 前記光学異方性層が、前記フッ素化合物を０．０１〜１質量％含む（１）または（２）に記載の光学補償シート。
（４） 前記ディスコティック液晶性分子が、ベンゼン環とそれに共役する二重結合とを含む側鎖が円盤状核に結合している分子構造を有する（１）〜（３）のいずれかに記載の光学補償シート。
【００１６】
（５） ＴＮモードの液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板を備えた透過型液晶表示装置であって、前記二枚の偏光板の少なくとも一方と前記液晶セルとの間に、（１）〜（４）のいずれかに記載の光学補償シートが配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
（６） （１）〜（４）のいずれかに記載の光学補償シートと、偏光膜とを備えた楕円偏光板。
（７） ＴＮモードの液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板を備えた透過型液晶表示装置であって、前記二枚の偏光板の少なくとも一方と前記液晶セルとの間に、（６）に記載の光学補償シートが配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【００１７】
（８） ＴＮモードの液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなる透過型液晶表示装置であって、前記二枚の偏光板の少なくとも一方と液晶セルとの間に、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および透明支持体を有する光学補償シートが配置され、ディスコティック液晶性分子の傾斜角が、ディスコティック液晶性分子と透明支持体面との距離に伴って変化しており、前記光学異方性層がさらに前記一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）のいずれかで表される化合物を含有することを特徴とする液晶表示装置。
（９） 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、透明支持体、偏光膜および透明保護膜をこの順に積層してなる楕円偏光板であって、ディスコティック液晶性分子の傾斜角が、ディスコティック液晶性分子と透明支持体面との距離に伴って変化しており、前記光学異方性層がさらに前記一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）のいずれかで表される化合物を含むことを特徴とする楕円偏光板。
（１０） ＴＮモードの液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなる透過型液晶表示装置であって、前記二枚の偏光板の少なくとも一方が、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、透明支持体、偏光膜および透明保護膜をこの順に積層してなる楕円偏光板であり、ディスコティック液晶性分子の傾斜角が、ディスコティック液晶性分子と透明支持体面との距離に伴って変化しており、前記光学異方性層がさらに前記一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）で表される化合物を含むことを特徴とする液晶表示装置。
なお、本明細書において「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平面との角度を意味する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」はその前後に記載される数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を示す。
［光学補償シート］
本発明の光学補償シートは、透明支持体と、その上方にディスコティック液晶性分子よりなる光学異方性層を有する。前記光学異方性層において、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と透明支持体面との距離に伴って変化する。ディスコティック液晶性分子の具体的な配向状態は、液晶セルの表示モードの種類に応じて決定する。液晶性分子の配向状態は、ディスコティック液晶性分子の種類、配向膜の種類、後述するフッ素化合物、光学異方性層内の他の添加剤（例、可塑剤、バインダー、界面活性剤）の使用によって制御される。
【００１９】
ディスコティック液晶性分子は、様々な文献（Ｃ． Ｄｅｓｔｒａｄｅ ｅｔ ａｌ．， Ｍｏｌ． Ｃｒｙｓｒ． Ｌｉｑ． Ｃｒｙｓｔ．， ｖｏｌ． ７１， ｐａｇｅ １１１ （１９８１）；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節（１９９４）；Ｂ． Ｋｏｈｎｅ ｅｔ ａｌ．， Ａｎｇｅｗ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． Ｃｈｅｍ． Ｃｏｍｍ．， ｐａｇｅ １７９４ （１９８５）；Ｊ． Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．， Ｊ． Ａｍ．Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．， ｖｏｌ． １１６， ｐａｇｅ ２６５５ （１９９４））に記載されている。ディスコティック液晶性分子の重合については、特開平８−２７２８４号公報に記載がある。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傾向がある。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を有するディスコティック液晶性分子化が好ましい。即ち、ディスコティック液晶性分子は、下記式（Ｖ）で表される化合物であることが好ましい。
【００２０】
【化７】
【００２１】
式中、Ｄは円盤状コアを表し；Ｌは二価の連結基を表し；Ｑは重合性基を表し；そして、ｎは４〜１２のいずれかの整数を表す。上記式の円盤状コア（Ｄ）の例を以下に示す。以下の各例において、ＬＱ（またはＱＬ）は、二価の連結基（Ｌ）と重合性基（Ｑ）との組み合わせを意味する。
【００２２】
【化８】
【００２３】
【化９】
【００２４】
【化１０】
【００２５】
【化１１】
【００２６】
【化１２】
【００２７】
【化１３】
【００２８】
【化１４】
【００２９】
上記式において、二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−および−Ｓ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることがより好ましい。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、１〜１２であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、２〜１２であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、６〜１０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。
【００３０】
二価の連結基（Ｌ）は、ベンゼン環とそれに共役する二重結合とを含むことが好ましい。すなわち、アリーレン基とアルキニレン基とが隣接しており、アリーレン基のベンゼン環と、アルキニレン基の二重結合とが共役していることが好ましい。二価の連結基（Ｌ）の例を以下に示す。左側が円盤状コア（Ｄ）に結合し、右側が重合性基（Ｑ）に結合する。ＡＬはアルキレン基またはアルケニレン基を意味し、ＡＲはアリーレン基を意味する。
【００３１】
Ｌ１：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ２：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ３：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ４：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ５：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ６：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ７：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ８：−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ９：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ１０：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１１：−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ１２：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ１３：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
【００３２】
Ｌ１４：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ１５：−Ｏ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ１６：−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１７：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−
Ｌ１８：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１９：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２０：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２１：−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ２２：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ２３：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２４：−Ｓ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ２５：−Ｓ−ＡＲ−ＡＬ−
【００３３】
二価の連結基（Ｌ）がベンゼン環とそれに共役する二重結合とを含む場合は、上記Ｌ１６が特に好ましい。すなわち、Ｌ１６のＡＲ（アリーレン基）のベンゼン環と、左側に隣接しているＡＬ（アルキニレン基）の二重結合とが共役していることが特に好ましい。式（Ｖ）中の重合性基（Ｑ）は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基（Ｑ）の例を以下に示す。
【００３４】
【化１５】
【００３５】
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（Ｖ）において、ｎは４〜１２のいずれかの整数を表す。具体的な数字は、ディスコティックコア（Ｄ）の種類に応じて決定される。なお、複数のＬとＱの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【００３６】
２種類以上のディスコティック液晶性分子を併用してもよい。例えば、以上述べたような重合性ディスコティック液晶性分子と非重合性ディスコティック液晶性分子とを併用することができる。非重合性ディスコティック液晶性分子は、前述した重合性ディスコティック液晶性分子の重合性基（Ｑ）を、水素原子またはアルキル基に変更した化合物であることが好ましい。すなわち、非重合性ディスコティック液晶性分子は、下記式（ＶＩ）で表される化合物であることが好ましい。
【００３７】
【化１６】
【００３８】
式中、Ｄは円盤状コアを表し；Ｌは二価の連結基を表し；Ｒは水素原子またはアルキル基を表し；そして、ｎは４〜１２のいずれかの整数を表す。式（Ｖ）中の円盤状コア（Ｄ）の例は、ＬＰ（またはＰＬ）をＬＲ（またはＲＬ）に変更する以外は、上記重合性ディスコティック液晶分子の例と同様である。また、二価の連結基（Ｌ）の例も、上記重合性ディスコティック液晶分子の例と同様である。Ｒのアルキル基は、炭素原子数が１〜４０であることが好ましく、１〜３０であることがさらに好ましい。環状アルキル基よりも鎖状アルキル基の方が好ましく、分岐を有する鎖状アルキル基よりも直鎖状アルキル基の方が好ましい。Ｒは、水素原子または炭素原子数が１〜３０の直鎖状アルキル基であることが特に好ましい。
【００３９】
本発明では、前記光学異方性層はさらに下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する。
【００４０】
【化１７】
【００４１】
式中、Ｒ０はアルキル基、末端にＣＦ３基を有するアルキル基、または末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基を表し、ｍは２以上の整数を表し、複数のＲ０は同一であっても異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にＣＦ３基を有するアルキル基、または少なくとも二つは末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基であり、Ｌ０は（ｍ＋ｎ）価の連結基を表し、Ｗは親水性基を表し、ｎは１以上の整数を表す。
【００４２】
式（Ｉ）中、Ｒ０は界面活性剤の疎水性基として機能する。Ｒ０で表されるアルキル基は置換もしくは無置換のアルキル基であり、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数１〜２０のアルキル基であり、さらに好ましくは４〜１６のアルキル基であり、特に好ましくは６〜１６のアルキル基である。該置換基としては後述の置換基群Ｄとして例示した置換基のいずれかを適用できる。Ｒ０で表される末端にＣＦ３基を有するアルキル基は、好ましくは炭素数１〜２０であり、さらに好ましくは４〜１６であり、特に好ましくは６〜１６である。前記末端にＣＦ３基を有するアルキル基は、アルキル基に含まれる水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたアルキル基である。アルキル基中の水素原子の５０％以上がフッ素原子で置換されているのが好ましく、６０％以上が置換されているのがより好ましく、８０％以上が置換されているのが特に好ましい。残りの水素原子は、さらに後述の置換基群Ｄとして例示された置換基によって置換されていてもよい。Ｒ０で表される末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基は、好ましくは炭素数８〜２０であり、さらに好ましくは８〜１６である。アルキル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。Ｒ０で表される末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基は、アルキル基中の水素原子の５０％以上がフッ素原子で置換されているのが好ましく、６０％以上が置換されているのがより好ましく、８０％以上が置換されているのが特に好ましい。残りの水素原子は、さらに後述の置換基群Ｄとして例示された置換基によって置換されていてもよい。
【００４３】
Ｒ０で表される末端にＣＦ３基を有するアルキル基、または末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基の例を以下に示す。
Ｒ１：ｎ−Ｃ８Ｆ１７−
Ｒ２：ｎ−Ｃ６Ｆ１３−
Ｒ３：ｎ−Ｃ８Ｆ１７−（ＣＨ２）２−
Ｒ４：ｎ−Ｃ６Ｆ１３−（ＣＨ２）２−
Ｒ５：ｎ−Ｃ４Ｆ９−（ＣＨ２）２−
Ｒ６：Ｈ−（ＣＦ２）８−
Ｒ７：Ｈ−（ＣＦ２）１２−
Ｒ８：Ｈ−（ＣＦ２）８−（ＣＨ２）２−
Ｒ９：Ｈ−（ＣＦ２）１２−（ＣＨ２）２−
Ｒ１０：Ｃ３Ｆ７−
【００４４】
前記一般式（Ｉ）において、Ｌ０で表される（ｍ＋ｎ）価の連結基は、アルキレン基、アルケニレン基、ｍ＋ｎ価の芳香族基、二価のヘテロ環残基、−ＣＯ−、−ＮＲａ−（Ｒａは炭素原子数が１〜５のアルキル基または水素原子）、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群より選ばれる基を少なくとも二つ組み合わせた連結基であることが好ましい。Ｌ０の例を以下に示す。左側がＲ０に結合し、右側がＷに結合する。なお、これらの連結基は可能であれば後述の置換基群Ｄとして例示された置換基によって置換されていてもよい。
【００４５】
【化１８】
【００４６】
式中、Ｄ１は水素原子または後述の置換基群Ｄから選ばれる置換基を表し、式中に複数存在するＤ１は互いに同一であっても異なっていてもよい。ｍは０〜２０のいずれかの整数を表す。
【００４７】
前記一般式（Ｉ）中、Ｗはアニオン性、カチオン性またはノニオン性の親水性基を表す。Ｗで表されるアニオン性基としては、マイナスの電荷をもっているものであればいずれでもよいが、好ましくはリン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、硫酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基またはカルボン酸基であり、より好ましくはリン酸基、ホスホン酸基、硫酸基、スルホン酸基、カルボン酸基であり、さらに好ましくは硫酸基、スルホン酸基、カルボン酸基である。
Ｗで表されるカチオン性基としてはプラスの電荷をもっていればいずれでもよいが、好ましくは、有機のカチオン性置換基であり、より好ましくは窒素またはリンのカチオン性基である。さらに好ましくは、ピリジニウムカチオンまたはアンモニウムカチオンであり、より好ましくはトリアルキルアンモニウムカチオンである。
Ｗで表されるノニオン性基としては、メルカプト基、ヒドロキシル基、置換もしくは無置換のアミノ基、多価アルコール（例えば、グリセリン、グルコース、ソルビトール、ショ糖など）、アミノアルコール（例えば、−Ｎ（Ｃ２Ｈ４ＯＨ）２など）、ポリエチレングリコール（例えば、−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｎＨなど）などを挙げることができる。
【００４８】
Ｗとして好ましくはアニオン性親水性基である。
【００４９】
前記一般式（Ｉ）で表される化合物の中でも、下記一般式（ＩＩ）〜（ＩＶ）のいずれかで表される化合物が好ましい。
【００５０】
【化１９】
【００５１】
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７は各々独立して、末端にＣＦ３基を有するアルキル基を表し、Ｌ１は単結合または２価の連結基を表す。Ｗ１およびＷ２は各々水素原子、親水性基、親水性基を有するアルキル基または親水性基を有するアルコキシ基を表すが、Ｗ１およびＷ２が同時に水素原子であることはない。Ｗ３は親水性基または水素原子を表し、Ｗ４は親水性基、親水性基を有するアルキル基または親水性基を有するアルコキシ基を表す。
【００５２】
まず、前記一般式（ＩＩ）について説明する。
Ｒ１およびＲ２でそれぞれ表される末端にＣＦ３基を有するアルキル基は、前記一般式（Ｉ）中のＲ０が表す末端にＣＦ３基を有するアルキル基と同義であり、その好ましい範囲も同一である。
【００５３】
Ｗ１およびＷ２は各々水素原子、親水性基、親水性基を有するアルキル基または親水性基を有するアルコキシ基を表すが、Ｗ１およびＷ２が同時に水素原子であることはない。Ｗ１およびＷ２でそれぞれ表される親水性基は、前記一般式（Ｉ）におけるＷが表す親水性基と同義でありその好ましい範囲も同一である。Ｗ１およびＷ２で表される親水性基を有するアルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数１〜２０のアルキル基であり、さらに好ましくは１〜８のアルキル基であり、特に好ましくは１〜３のアルキル基である。前記親水性基を有するアルキル基は、少なくとも一つの親水性基を有していればよく、該親水性基としては、前記一般式（Ｉ）中のＷが表す親水性基と同義であり好ましい範囲も同一である。前記親水性基を有するアルキル基は、親水性基以外の置換基によって置換されていてもよく、該置換基としては後述の置換基群Ｄとして例示した置換基のいずれかを適用できる。
Ｗ１およびＷ２で各々表される親水性基を有するアルコキシ基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、さらに好ましくは１〜８のアルコキシ基であり、特に好ましくは１〜４のアルコキシ基である。前記親水性基を有するアルコキシ基は、少なくとも一つの親水性基を有していればよく、該親水性基としては、前記一般式（Ｉ）中のＷが表す親水性基と同義であり好ましい範囲も同一である。前記親水性基を有するアルコキシ基は、親水性基以外の置換基によって置換されていてもよく、該置換基としては後述の置換基群Ｄとして例示した置換基のいずれかを適用できる。
【００５４】
Ｗ１およびＷ２は、それぞれ水素原子または（ＣＨ２）ｎＳＯ３Ｍ（ｎは０または１を表す。）を表すのが特に好ましい。Ｍはカチオンを表すが、分子内で荷電が０になる場合はＭはなくてもよい。Ｍで表されるカチオンとしては、例えばアルカリ金属イオン（リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンなど）、アルカリ土類金属イオン（バリウムイオン、カルシウムイオンなど）、アンモニウムイオンなどが好ましく適用される。このうち、特に好ましくはリチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンである。
【００５５】
次に、前記一般式（ＩＩＩ）について説明する。
前記一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ３およびＲ４でそれぞれ表される末端にＣＦ３基を有するアルキル基は、前記一般式（Ｉ）中のＲ０が表す末端にＣＦ３基を有するアルキル基と同義であり、その好ましい範囲も同一である。
【００５６】
前記一般式（ＩＩＩ）中、Ｌ１は単結合または２価の連結基を表す。Ｌ１は、好ましくはアルキレン基、アルケニレン基、二価の芳香族基、二価のヘテロ環残基、−ＣＯ−、−ＮＲａ−（Ｒａは炭素原子数が１〜５のアルキル基または水素原子）、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−から選ばれる連結基もしくはそれらを２種以上組み合わせて得られる連結基、または単結合を表し、より好ましくは炭素数１〜１２のアルキレン基、炭素数６〜１２の芳香族基、−ＣＯ−、−ＮＲａ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−から選ばれる連結基もしくはそれらを２種以上組み合わせて得られる総炭素数０〜４０の連結基、または単結合を表す。Ｌ１はさらに好ましくは、炭素数１〜８のアルキレン基、−ＣＯ−、−ＮＲａ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−から選ばれる連結基もしくはそれらを２種以上組み合わせて得られる総炭素数０〜２０の連結基、または単結合を表し、例えば、
【００５７】
【化２０】
【００５８】
（式中、Ｄは後述の置換基群Ｄから選ばれるいずれかの置換基を表す。）などが挙げられる。
【００５９】
前記一般式（ＩＩＩ）中、Ｗ３で表される親水性基は、前記一般式（Ｉ）におけるＷで表される親水性基と同義であり、その好ましい範囲も同一である。
【００６０】
前記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物の中でも、下記一般式（ＩＩＩａ）で表される化合物が好ましい。
【００６１】
一般式（ＩＩＩａ）
【化２１】
【００６２】
前記一般式（ＩＩＩａ）中、Ｒ８およびＲ９は、前記一般式（ＩＩＩ）中のＲ３およびＲ４と同義であり、その好ましい範囲も同一である。Ｒ１０は置換もしくは無置換のアルキル基を表す。Ｗ５およびＷ６は水素原子または（ＣＨ２）ｎＳＯ３Ｍを表す（ｎは０または１を表す。）。Ｍは前記一般式（ＩＩ）におけるＭと同義であり、その好ましい範囲も同一である。
【００６３】
前記一般式（ＩＩＩａ）中、Ｒ１０で表される置換もしくは無置換のアルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても、分岐鎖状のアルキル基であってもよい。Ｒ１０として好ましくは炭素数１〜４０の置換もしくは無置換のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜４０の一部がフッ素置換されたアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数３〜２４のフッ素置換されたアルキル基であり、例えば、
【００６４】
【化２２】
などを挙げることができる。
【００６５】
次に、前記一般式（ＩＶ）について説明する。
前記一般式（ＩＶ）中、Ｒ５、Ｒ６およびでそれぞれ表される末端にＣＦ３基を有するアルキル基は、前記一般式（Ｉ）中のＲ０が表す末端にＣＦ３基を有するアルキル基と同義であり、その好ましい範囲も同一である。
前記一般式（ＩＶ）中、Ｗ４は親水性基、親水性基を有するアルキル基または親水性基を有するアルコキシ基を表す。前記一般式（ＩＩ）中のＷ１およびＷ２が表すそれぞれと同義であり、その好ましい範囲も同一である。
【００６６】
本明細書において、置換基群Ｄには、アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリル基、２−ブテニル基、３−ペンテニル基などが挙げられる）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、３−ペンチニル基などが挙げられる）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリール基であり、例えば、フェニル基、ｐ−メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられる）、置換もしくは無置換のアミノ基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１０、特に好ましくは炭素数０〜６のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基などが挙げられる）、
【００６７】
アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリールオキシ基であり、例えば、フェニルオキシ基、２−ナフチルオキシ基などが挙げられる）、アシル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２アシル基であり、例えば、アセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基などが挙げられる）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２のアルコキシカルボニル基であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１０のアリールオキシカルボニル基であり、例えば、フェニルオキシカルボニル基などが挙げられる）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０のアシルオキシ基であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる）、
【００６８】
アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０のアシルアミノ基であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１２のアリールオキシカルボニルアミノ基であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のスルホニルアミノ基であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１６、特に好ましくは炭素数０〜１２のスルファモイル基であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のカルバモイル基であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる）、
【００６９】
アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリールチオ基であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のスルホニル基であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のスルフィニル基であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のウレイド基であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のリン酸アミド基であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは１〜１２のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる）、シリル基（好ましくは、炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは、炭素数３〜２４のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる）が含まれる。これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基が二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。
【００７０】
上記一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明に用いられる化合物はこれらに限定されるものではない。下記の具体例中、Ｎｏ．Ｉ−１７〜４４、４９、５１、５２および５５〜６８は一般式（ＩＩ）、Ｎｏ．Ｉ−６９〜８９は一般式（ＩＩＩ）、Ｎｏ．Ｉ−９０〜１０５は一般式（ＩＶ）で表される化合物の例でもある。
【００７１】
【化２３】
【００７２】
【化２４】
【００７３】
【化２５】
【００７４】
【化２６】
【００７５】
【化２７】
【００７６】
【化２８】
【００７７】
【化２９】
【００７８】
【化３０】
【００７９】
前記一般式（Ｉ）で表される化合物は、一般的なエステル化反応およびスルホン化反応を組み合わせて容易に合成することができる。
【００８０】
前記一般式（Ｉ）で表される化合物は、単独で用いてもよく、また２種以上を併用してもよい。さらに前記一般式（Ｉ）で表される化合物以外のフッ素化合物と併用してもよい。併用されるフッ素化合物としては、特開平１１−３５２３２８号公報および特開２００１−３３０７２５号公報に記載されている含フッ素界面活性剤が好ましい。前記一般式（Ｉ）で表されるフッ素化合物の光学異方性層における添加量は、０．０１〜１質量％であるのが好ましく、０．０１〜０．１質量％であるのがより好ましく、０．０１〜０．０５質量％であるのがさらに好ましい。フッ素化合物を２種類以上用いる場合は、合計量が前記範囲であるのが好ましい。
【００８１】
本発明の光学補償シートは、透明支持体上に、ディスコティック液晶性化合物および前記一般式（Ｉ）で表される化合物を含有するディスコティック液晶組成物（塗布液）からなる光学異方性層を形成することで作製することができる。前記ディスコティック液晶組成物には、他の成分、例えば、後述する重合性開始剤および任意の添加剤（例、可塑剤、モノマー、界面活性剤、セルロースエステル、１，３，５−トリアジン化合物、カイラル剤）等を添加することができる。前記ディスコティック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）などが含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。２種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
【００８２】
光学異方性層は、透明支持体の上方に前記ディスコティック液晶性組成物を塗布することによって形成することができる。透明支持体上に配向膜を形成し、該配向膜上に前記ディスコティック液晶性組成物を塗布するのが好ましい。また、仮支持体上に光学異方性層を形成した後、透明支持体に転写してもよい。前記ディスコティック液晶性組成物の塗布方法については特に制限はなく、公知の種々の方法（例、ワイヤー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）を利用することができる。
【００８３】
光学異方性層において、ディスコティック液晶性分子は、実質的に均一に配向していることが好ましく、実質的に均一に配向している状態で固定されていることがさらに好ましく、重合反応により液晶性分子が固定されていることが最も好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％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／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、１００〜８００ｍＪ／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、０．１〜２０μｍであることが好ましく、０．５〜１５μｍであることがさらに好ましく、１〜１０μｍであることが最も好ましい。
【００８４】
本発明に用いられる透明支持体は、一般的には、光学的等方性のポリマーフィルムであるのが好ましい。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。光学的等方性であるためには、具体的には、面内レターデーション（Ｒｅ）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。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。
【００８５】
液晶表示モードの種類によっては、透明支持体として光学的異方性のポリマーフィルムが用いられる場合もある。すなわち、光学異方性層の光学的異方性に透明支持体の光学的異方性も加えて、液晶セルの光学的異方性に対応する（光学的に補償する）場合もある。そのような目的で光学的異方性透明支持体を使用する場合、透明支持体の面内レターデーション（Ｒｅ）は、２０ｎｍ以上であることが好ましく、３０ｎｍ以上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、８０ｎｍ以上であることが好ましく、１２０ｎｍ以上であることがさらに好ましい。
【００８６】
透明支持体を形成する材料は、光学的等方性支持体とするか、光学的異方性支持体とするかに応じて決定する。光学的等方性支持体の場合は、一般にガラスまたはセルロースエステルが用いられる。光学的異方性支持体の場合は、一般に合成ポリマー（例えば、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。合成ポリマーフィルムを延伸することによって、光学的異方性を発現することができる。但し、欧州特許０９１１６５６Ａ２号明細書に記載されている（１）レターデーション上昇剤の使用、（２）セルロースアセテートの酢化度の低下、または（３）冷却溶解法によるフィルムの製造により、レターデーションが高い（光学的異方性の）セルロースエステルフィ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ィルムは、ソルベントキャスト法により作製することが好ましい。透明支持体の厚さは、２０〜５００μｍであることが好ましく、５０〜２００μｍ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）を実施してもよい。また、透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。
【００８７】
前述したように、透明支持体上に配向膜を形成し、配向膜上でディスコティック液晶性分子を配向させるのが好ましい。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。配向膜に使用するポリマーの種類については、前述した様々な表示モードに対応す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の文献に記載がある。配向膜の厚さは、０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜１μｍであることがさらに好ましい。なお、配向膜を用いて、光学異方性層のディスコティック液晶性分子を配向させてから、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ディスコティック液晶性分子は、配向膜がなくても配向状態を維持することができる。
【００８８】
本発明の光学補償シートは、偏光膜と組み合わせて楕円偏光板の用途に供することができる。さらに、透過型液晶表示装置に、偏光膜と組み合わせて適用することにより、視野角の拡大に寄与する。
以下、本発明の光学補償シートを利用した楕円偏光板および液晶表示装置について説明する。
【００８９】
［楕円偏光板］
本発明の光学補償シートと偏光膜とを積層することによって楕円偏光板を作製することができる。本発明の光学補償シートを利用することにより、液晶表示装置の視野角を拡大し得る楕円偏光板を提供することができる。
前記偏光膜は、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜およびポリエン系偏光膜のいずれであってもよい。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ィルムを用いて製造することができる。偏光膜の偏光軸は、フィルムの延伸方向に垂直な方向に相当する。
【００９０】
偏光膜は前記光学補償シートの光学異方性層側に積層する。偏光膜の光学補償シートを積層した側と反対側の面に透明保護膜を形成するのが好ましい。透明保護膜は、光透過率が８０％以上であるのが好ましい。透明保護膜としては、一般にセルロースエステルフィルム、好ましくはトリアセチルセルロースフィルムが用いられる。セルロースエステルフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明保護膜の厚さは、２０〜５００μｍであることが好ましく、５０〜２００μｍであることがさらに好ましい。
【００９１】
［液晶表示装置］
本発明の光学補償シートを利用することにより、視野角が拡大された液晶表示装置を提供することができる。
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）モード等、種々のモードで駆動される液晶セルと組み合わせて、液晶表示装置に適用することができる。本発明の光学補償シートは、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶表示装置において特に効果がある。
【００９２】
本発明の光学補償シートを適用した液晶表示装置の一実施形態は、ＴＮモードの液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなる透過型液晶表示装置であって、偏光板の少なくとも一方と液晶セルとの間に、本発明の光学補償シートが配置された液晶表示装置である。また、他の実施形態は、ＴＮモードの液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなる透過型液晶表示装置であって、偏光板の少なくとも一方が、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、透明支持体、偏光膜および透明保護膜をこの順に積層してなる前記楕円偏光板である液晶表示装置である。
【００９３】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、割合、操作等は、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例に制限されるものではない。
［実施例１］
（透明支持体の作製）
下記の成分をミキシングタンクに投入し、加熱攪拌して、セルロースアセテート溶液（ドープ）を調製した。
セルロースアセテート溶液組成
酢化度６０．９％のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルホスフェート ６．５質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート ５．２質量部
下記のレターデーション上昇剤（１） ０．１質量部
下記のレターデーション上昇剤（２） ０．２質量部
メチレンクロライド ３１０．２５質量部
メタノール ５４．７５質量部
１−ブタノール １０．９５質量部
【００９４】
【化３１】
【００９５】
【化３２】
【００９６】
得られたドープを流延口から０℃に冷却したドラム上に流延した。溶媒含有率７０質量％の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をピンテンターで固定し、溶媒含有率が３〜５質量％の領域で、幅方向（機械方向に垂直な方向）の延伸率が３％となる間隔を保ちつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、ガラス転移温度が１２０℃を超える領域で機械方向の延伸率が実質０％、（剥ぎ取り時に機械方向に４％延伸することを考慮して）幅方向の延伸率と機械方向の延伸率との比が０．７５となるように調整して、厚さ１００μｍのセルロースアセテートフィルムを作製した。作製したフィルムのレターデーションを波長６３２．８ｎｍで測定したところ、厚み方向のレターデーションが４０ｎｍ、面内のレターデーションが４ｎｍであった。作製したセルロースアセテートフィルムを透明支持体として用いた。
【００９７】
（第１下塗り層の形成）
透明支持体の上に、下記の組成の塗布液を２８ｍＬ／ｍ２塗布し、乾燥して、第１下塗り層を形成した。
第１下塗り層塗布液組成
ゼラチン ５．４２質量部
ホルムアルデヒド １．３６質量部
サリチル酸 １．６０質量部
アセトン ３９１質量部
メタノール １５８質量部
メチレンクロライド ４０６質量部
水 １２質量部
【００９８】
（第２下塗り層の形成）
第１下塗り層の上に、下記の組成の塗布液を７ｍＬ／ｍ２塗布し、乾燥して、第２下塗り層を形成した。
第２下塗り層塗布液組成
下記のアニオン性ポリマー ０．７９質量部
クエン酸モノエチルエステル １０．１質量部
アセトン ２００質量部
メタノール ８７７質量部
水 ４０．５質量部
【００９９】
【化３３】
【０１００】
（バック層の形成）
透明支持体の反対側の面に、下記の組成の塗布液を２５ｍＬ／ｍ２塗布し、乾燥して、バック層を形成した。
バック層塗布液組成
酢化度５５％のセルロースジアセテート ６．５６質量部
シリカ系マット剤（平均粒子サイズ：１μｍ） ０．６５質量部
アセトン ６７９質量部
メタノール １０４質量部
【０１０１】
（配向膜の形成）
第２下塗り層の上に、長鎖アルキル変性ポリビニルアルコールの水溶液を塗布し、６０℃の温風で９０秒間乾燥した後、ラビング処理を行い配向膜を形成した。配向膜のラビング方向は、透明支持体の流延方向と平行であった。
【０１０２】
（光学異方性層の形成）
配向膜の上に、以下の組成の塗布液を、＃４のワイヤーバーを用いて塗布した。なお、含フッ素化合物の塗布量は１．８ｍｇ／ｍ２であった。
光学異方性層塗布液
下記のディスコティック液晶性化合物 ９０質量部
エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート
（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製） １０質量部
下記の光重合開始剤 ３質量部
含フッ素化合物Ｎｏ．Ｉ−１８ ０．１質量部
メチルエチルケトン ２９５．５質量部
【０１０３】
【化３４】
【０１０４】
【化３５】
【０１０５】
塗布層を１３０℃の恒温槽中で３分間加熱し、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。その後、１２０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯を用いて、１分間紫外線を照射し、ディスコティック液晶性化合物を重合させ、配向状態を固定した。室温まで放冷して、光学補償シートを作製した。作製した光学補償シートについて、ディスコティック液晶性分子の最小傾斜角と最大傾斜角とを測定した。ディスコティック液晶性分子は、傾斜角がディスコティック液晶性分子と透明支持体面との距離に伴って変化しており、配向膜近傍で最小、空気界面近傍で最大の値であった。また、光学補償シート全体の平均傾斜角（β）を測定した。さらに、光学補償シートの厚み方向のレターデーション（Ｒｔｈ）を測定した。結果を第１表に示す。
【０１０６】
（液晶表示装置の作製）
ＩＴＯ透明電極が設けられたガラス基板の上に、ポリイミド配向膜を設け、ラビング処理を行った。５μｍのスペーサーを介して、二枚の基板を配向膜が向き合うように重ねた。二枚の基板は、配向膜のラビング方向が直交するように配置した。基板の間隙に、棒状液晶性分子（ＺＬ４７９２、メルク社製）を注入し、棒状液晶層を形成した。棒状液晶性分子のΔｎは０．０９６９であった。以上のように作製したＴＮ液晶セルの両側に、作製した光学補償シート二枚を光学異方性層が液晶セルの基板と対面するように貼り付けた。さらにそれらの外側に、偏光板二枚を貼り付けて液晶表示装置を作製した。光学補償シートの配向膜のラビング方向と、それに隣接する液晶セルの配向膜のラビング方向とは、反平行になるように配置した。また、偏光板の吸収軸と、液晶セルのラビング方向とは平行になるように配置した。液晶表示装置の液晶セルに電圧を印加し、白表示２Ｖ、黒表示５Ｖにおける白表示と黒表示との透過率をコントラスト比として、上下左右でコントラスト比１０、かつ階調反転のない領域を視野角として測定した。結果を第１表に示す。
【０１０７】
［実施例２〜７、比較例１〜３］
実施例１において、前記含フッ素化合物Ｎｏ．Ｉ−１８を表１に示す本発明に係る化合物に代えた（混合比および使用量は変更なし）こと以外は、実施例１と同様にして光学補償シートおよび液晶表示装置を作製した。結果を第１表に示す。
【０１０８】
【表１】
【０１０９】
比較例１および２で用いた比較用含フッ素化合物
含フッ素化合物（Ａ）：特開２００１−３３０７２５号公報記載の具体例（ＦＳ−３２）
【化３６】
【０１１０】
含フッ素化合物（Ｃ）：特開２００１−３３０７２５号公報記載の具体例（ＦＳ−９２）
【化３７】
【０１１１】
［実施例８］
（透明支持体の作製）
下記の成分をミキシングタンクに投入し、加熱攪拌して、セルロースアセテート溶液を調製した。
セルロースアセテート溶液組成
酢化度６０．９％のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルホスフェート ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート ３．９質量部
メチレンクロライド ３００質量部
メタノール ５４質量部
１−ブタノール １１質量部
【０１１２】
別のミキシングタンクに、下記の成分を投入し、加熱攪拌して、レターデーション上昇剤溶液を調製した。
レターデーション上昇剤溶液組成
２−ヒドロキシ−４−ベンジルオキシベンゾフェノン １２質量部
２，４−ベンジルオキシベンゾフェノン ４質量部
メチレンクロライド ８０質量部
メタノール ２０質量部
【０１１３】
セルロースアセテート溶液４７４質量部に、レターデーション上昇剤溶液２２質量部を添加し、充分に攪拌してドープを調製した。セルロースアセテート１００質量部に対するレターデーション上昇剤の量を３質量部とした。得られたドープを流延口から０℃に冷却したドラム上に流延した。溶媒含有率７０質量％の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をピンテンターで固定し、溶媒含有率が３〜５質量％の領域で、幅方向（機械方向に垂直な方向）の延伸率が３％となる間隔を保ちつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、ガラス転移温度が１２０℃を超える領域で機械方向の延伸率が実質０％、（剥ぎ取り時に機械方向に４％延伸することを考慮して）幅方向の延伸率と機械方向の延伸率との比が０．７５となるように調整して、厚さ１０７μｍのセルロースアセテートフィルムを作製した。作製したフィルムのレターデーションを波長６３２．８ｎｍで測定したところ、厚み方向のレターデーションが８０ｎｍ、面内のレターデーションが１１ｎｍであった。作製したセルロースアセテートフィルムを透明支持体として用いた。
【０１１４】
（第１下塗り層の形成）
透明支持体の上に、下記の組成の塗布液を２８ｍＬ／ｍ２塗布し、乾燥して、第１下塗り層を形成した。
第１下塗り層塗布液組成
ゼラチン ５．４２質量部
ホルムアルデヒド １．３６質量部
サリチル酸 １．６０質量部
アセトン ３９１質量部
メタノール １５８質量部
メチレンクロライド ４０６質量部
水 １２質量部
【０１１５】
（第２下塗り層の形成）
第１下塗り層の上に、下記の組成の塗布液を７ｍＬ／ｍ２塗布し、乾燥して、第２下塗り層を形成した。
第２下塗り層塗布液組成
実施例１で用いたアニオン性ポリマー ０．７９質量部
クエン酸モノエチルエステル １０．１質量部
アセトン ２００質量部
メタノール ８７７質量部
水 ４０．５質量部
【０１１６】
（バック層の形成）
透明支持体の反対側の面に、下記の組成の塗布液を２５ｍＬ／ｍ２塗布し、乾燥して、バック層を形成した。
バック層塗布液組成
酢化度５５％のセルロースジアセテート ６．５６質量部
シリカ系マット剤（平均粒子サイズ：１μｍ） ０．６５質量部
アセトン ６７９質量部
メタノール １０４質量部
【０１１７】
（配向膜の形成）
第２下塗り層の上に、長鎖アルキル変性ポリビニルアルコールの水溶液を塗布し、６０℃の温風で９０秒間乾燥した後、ラビング処理を行い配向膜を形成した。配向膜のラビング方向は、透明支持体の流延方向と平行であった。
【０１１８】
（光学異方性層の形成）
配向膜の上に、実施例１で用いた光学異方性層塗布液を、＃４のワイヤーバーを用いて塗布した。なお、含フッ素化合物の塗布量は、１．７ｍｇ／ｍ２であった。塗布層を１３０℃の恒温槽中で３分間加熱し、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。その後、１２０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯を用いて、１分間紫外線を照射し、ディスコティック液晶性化合物を重合させ、配向状態を固定した。室温まで放冷して、光学補償シートを作製した。作製した光学補償シートについて、ディスコティック液晶性分子の最小傾斜角と最大傾斜角とを測定した。ディスコティック液晶性分子は、傾斜角がディスコティック液晶性分子と透明支持体面との距離に伴って変化しており、配向膜近傍で最小、空気界面近傍で最大の値であった。また、光学補償シート全体の平均傾斜角（β）を測定した。さらに、光学補償シートの厚み方向のレターデーション（Ｒｔｈ）を測定した。結果を第２表に示す。
【０１１９】
（楕円偏光板の作製）
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて、偏光膜を作製した。偏光膜の片面と、作製した光学補償シートの透明支持体面とを、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り付けた。偏光膜の透過軸と光学補償シートの遅相軸とは平行になるように配置した。偏光膜の反対側の面に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて透明保護膜を貼り付けた。このようにして、楕円偏光板を作製した。
【０１２０】
（液晶表示装置の作製）
ＩＴＯ透明電極が設けられたガラス基板の上に、ポリイミド配向膜を設け、ラビング処理を行った。５μｍのスペーサーを介して、二枚の基板を配向膜が向き合うように重ねた。二枚の基板は、配向膜のラビング方向が直交するように配置した。基板の間隙に、棒状液晶性分子（ＺＬ４７９２、メルク社製）を注入し、棒状液晶層を形成した。棒状液晶性分子のΔｎは０．０９６９であった。以上のように作製したＴＮ液晶セルの両側に、作製した楕円偏光板二枚を光学異方性層が液晶セルの基板と対面するように貼り付けた。光学補償シートの遅相軸と、液晶セルの配向膜のラビング方向とは、直交するように配置した。液晶表示装置の液晶セルに電圧を印加し、白表示２Ｖ、黒表示５Ｖにおける白表示と黒表示との透過率をコントラスト比として、上下左右でコントラスト比１０、かつ階調反転のない領域を視野角として測定した。結果を第２表に示す。
【０１２１】
［実施例９〜１４、比較例４〜６］
実施例８において、前記含フッ素化合物Ｎｏ．Ｉ−１８を表２に示す本発明に係る化合物に代えた（混合比および使用量は変更なし）こと以外は、実施例８と同様にして楕円偏光板および液晶表示装置を作製した。結果を第２表に示す。
【０１２２】
【表２】
【０１２３】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、前記一般式（Ｉ）で表される化合物を用いることにより、ディスコティック液晶性分子の傾斜角を増加させることができるとともにディスコティック液晶性分子の傾斜角を任意に調節することが可能になる。ＴＮモードの液晶セルを正確に光学的に補償するためには、従来の光学補償シートよりも、ディスコティック液晶性分子の傾斜角を増加させることが望ましいが、本発明では、ディスコティック液晶性分子の傾斜角を増加させることができるため、ＴＮモードの液晶セルに正確に対応した光学補償シートが得られる。このような光学補償シートを用いることで、偏光板の斜め方向からの光漏れが防止され、液晶表示装置の視野角を充分に（従来以上に）拡大することができる。さらに、本発明によれば、液晶表示装置の視野角拡大に寄与し得る楕円偏光板、および視野角が拡大された液晶表示装置を提供することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、楕円偏光板および液晶表示装置等に利用される光学補償シートに関し、さらにこれを利用した楕円偏光板および液晶表示装置に関する。
【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、一枚または二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、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。液晶セルについては、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、ＴＮ、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）ＧＨ（Ｇｕｅｓｔ−Ｈｏｓｔ）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に用いられている。光学補償シートとしては、延伸複屈折フィルムが従来から使用されている。また、近年、延伸複屈折フィ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。光学異方性層は、ディスコティック液晶性分子を含むディスコティック液晶組成物を配向膜の上に塗布し、配向温度よりも高い温度で加熱してディスコティック液晶性分子を配向させて形成する。一般に、ディスコティック液晶性分子は、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ィ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。
【０００４】
光学補償シートの光学的性質は、液晶セルの光学的性質、具体的には上記のような表示モードの違いに応じて決定する。ディスコティック液晶性分子を用いると、液晶セルの様々な表示モードに対応する様々な光学的性質を有する光学補償シートを製造することができる。ディスコティック液晶性分子を用いた光学補償シートでは、様々な表示モードに対応するものが既に提案されている。例えば、ＴＮモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平６−２１４１１６号公報、米国特許５５８３６７９号、同５６４６７０３号、ドイツ特許公報３９１１６２０Ａ１号の各明細書に記載がある。また、ＩＰＳモードまたはＦＬＣモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平１０−５４９８２号公報に記載がある。さらに、ＯＣＢモードまたはＨＡＮモードの液晶セル用光学補償シートは、米国特許５８０５２５３号および国際特許出願ＷＯ９６／３７８０４号の各明細書に記載がある。さらにまた、ＳＴＮモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平９−２６５７２号公報に記載がある。そして、ＶＡモードの液晶セル用光学補償シートは、特許第２８６６３７２号公報に記載がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平６−２１４１１６号公報、米国特許５５８３６７９号、同５６４６７０３号、ドイツ特許公報３９１１６２０Ａ１号の各明細書には、５〜５０°の平均傾斜角で配向させたディスコティック液晶性分子からなる光学異方性層を有する光学補償シートが提案されている。さらに、前記光学異方性層では、ディスコティック液晶性分子は、透明支持体面との距離に伴って傾斜角が変化するように配向している。この光学補償シートは、ＴＮモードの液晶表示装置の視野角を拡大するものとして有用である。しかし、本発明者がこれらの光学補償シートを実際に使用してみたところ、偏光板の斜め方向からの光漏れが認められ、視野角が充分に（理論的に期待できる程度まで）拡大しないものもあることが判明した。光学補償機能が不十分になる理由の一つとして、ディスコティック液晶分子の傾斜角が充分に確保できないことがある。この問題を解決したものとして、特開２００１−３３０７２５号公報には、フッ素置換アルキル基と親水性基とを有するフッ素化合物を光学異方性層に添加することが提案されている。前記フッ素化合物を光学異方性層に添加すると、ディスコティック液晶性分子の傾斜角を増加させることができ、その結果、視野角の拡大が図られる。
【０００６】
一方、最近になって、ベンゼン環とそれに共役する二重結合とを含む、側鎖が円盤状の核に結合している分子構造を有するディスコティック液晶性分子は、固有複屈折率が高く、光学補償シートに好ましく用いられることが判明した。しかし、固有複屈折率が高いディスコティック液晶性分子を用いると、ディスコティック液晶性分子の傾斜角が、顕著に不足するという問題がある。このため、特開２００１−３３０７２５号公報に記載のフッ素化合物よりさらに、ディスコティック液晶性分子の傾斜角を増加させ得る化合物が必要とされている。
【０００７】
従って、本発明は、傾斜角が透明支持体面との距離に伴って変化してい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において、ディスコティック液晶性分子の傾斜角を増加させることを課題とする。さらに本発明は、ＴＮモードの液晶セルを正確に光学的に補償し得る光学補償シートを提供することを課題とする。さらに、本発明は液晶表示装置の視野角拡大に寄与し得る楕円偏光板、および視野角が拡大された液晶表示装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段は以下の通りである。
（１） 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および透明支持体を有する光学補償シートであって、該光学異方性層が下記一般式（Ｉ）で表される化合物の少なくとも１種を含むことを特徴とする光学補償シート。
【０００９】
【化４】
［式中、Ｒ０はアルキル基、末端にＣＦ３基を有するアルキル基、または末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基を表し、ｍは２以上の整数を表し、複数のＲは同一であっても異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にＣＦ３基を有するアルキル基、または少なくとも二つは末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基を表す。Ｌ０は（ｍ＋ｎ）価の連結基を表し、Ｗは親水性基を表し、ｎは１以上の整数を表す。］
（２） 前記一般式（Ｉ）で表される化合物が、下記一般式（ＩＩ）または（ＩＩＩ）で表されることを特徴とする（１）に記載の光学補償シート。
【００１１】
【化５】
式中、Ｒ１およびＲ２は各々独立して、末端にＣＦ３基を有するアルキル基を表し、Ｗ１およびＷ２は各々水素原子、親水性基、親水性基を有するアルキル基または親水性基を有するアルコキシ基を表すが、Ｗ１およびＷ２が同時に水素原子であることはない。
【００１３】
【化６】
式中、Ｒ３およびＲ４は各々独立して末端にＣＦ３基を有するアルキル基を表し、Ｌ１は単結合または２価の連結基を表し、Ｗ３は親水性基または水素原子を表す。
【００１５】
（３） 前記光学異方性層が、前記フッ素化合物を０．０１〜１質量％含む（１）または（２）に記載の光学補償シート。
（４） 前記ディスコティック液晶性分子が、ベンゼン環とそれに共役する二重結合とを含む側鎖が円盤状核に結合している分子構造を有する（１）〜（３）のいずれかに記載の光学補償シート。
【００１６】
（５） ＴＮモードの液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板を備えた透過型液晶表示装置であって、前記二枚の偏光板の少なくとも一方と前記液晶セルとの間に、（１）〜（４）のいずれかに記載の光学補償シートが配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
（６） （１）〜（４）のいずれかに記載の光学補償シートと、偏光膜とを備えた楕円偏光板。
（７） ＴＮモードの液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板を備えた透過型液晶表示装置であって、前記二枚の偏光板の少なくとも一方と前記液晶セルとの間に、（６）に記載の光学補償シートが配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【００１７】
（８） ＴＮモードの液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなる透過型液晶表示装置であって、前記二枚の偏光板の少なくとも一方と液晶セルとの間に、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および透明支持体を有する光学補償シートが配置され、ディスコティック液晶性分子の傾斜角が、ディスコティック液晶性分子と透明支持体面との距離に伴って変化しており、前記光学異方性層がさらに前記一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）のいずれかで表される化合物を含有することを特徴とする液晶表示装置。
（９） 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、透明支持体、偏光膜および透明保護膜をこの順に積層してなる楕円偏光板であって、ディスコティック液晶性分子の傾斜角が、ディスコティック液晶性分子と透明支持体面との距離に伴って変化しており、前記光学異方性層がさらに前記一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）のいずれかで表される化合物を含むことを特徴とする楕円偏光板。
（１０） ＴＮモードの液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなる透過型液晶表示装置であって、前記二枚の偏光板の少なくとも一方が、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、透明支持体、偏光膜および透明保護膜をこの順に積層してなる楕円偏光板であり、ディスコティック液晶性分子の傾斜角が、ディスコティック液晶性分子と透明支持体面との距離に伴って変化しており、前記光学異方性層がさらに前記一般式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）で表される化合物を含むことを特徴とする液晶表示装置。
なお、本明細書において「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平面との角度を意味する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」はその前後に記載される数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を示す。
［光学補償シート］
本発明の光学補償シートは、透明支持体と、その上方にディスコティック液晶性分子よりなる光学異方性層を有する。前記光学異方性層において、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と透明支持体面との距離に伴って変化する。ディスコティック液晶性分子の具体的な配向状態は、液晶セルの表示モードの種類に応じて決定する。液晶性分子の配向状態は、ディスコティック液晶性分子の種類、配向膜の種類、後述するフッ素化合物、光学異方性層内の他の添加剤（例、可塑剤、バインダー、界面活性剤）の使用によって制御される。
【００１９】
ディスコティック液晶性分子は、様々な文献（Ｃ． Ｄｅｓｔｒａｄｅ ｅｔ ａｌ．， Ｍｏｌ． Ｃｒｙｓｒ． Ｌｉｑ． Ｃｒｙｓｔ．， ｖｏｌ． ７１， ｐａｇｅ １１１ （１９８１）；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節（１９９４）；Ｂ． Ｋｏｈｎｅ ｅｔ ａｌ．， Ａｎｇｅｗ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． Ｃｈｅｍ． Ｃｏｍｍ．， ｐａｇｅ １７９４ （１９８５）；Ｊ． Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．， Ｊ． Ａｍ．Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．， ｖｏｌ． １１６， ｐａｇｅ ２６５５ （１９９４））に記載されている。ディスコティック液晶性分子の重合については、特開平８−２７２８４号公報に記載がある。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傾向がある。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を有するディスコティック液晶性分子化が好ましい。即ち、ディスコティック液晶性分子は、下記式（Ｖ）で表される化合物であることが好ましい。
【００２０】
【化７】
式中、Ｄは円盤状コアを表し；Ｌは二価の連結基を表し；Ｑは重合性基を表し；そして、ｎは４〜１２のいずれかの整数を表す。上記式の円盤状コア（Ｄ）の例を以下に示す。以下の各例において、ＬＱ（またはＱＬ）は、二価の連結基（Ｌ）と重合性基（Ｑ）との組み合わせを意味する。
【００２２】
【化８】
【化９】
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
上記式において、二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−および−Ｓ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることがより好ましい。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、１〜１２であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、２〜１２であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、６〜１０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。
【００３０】
二価の連結基（Ｌ）は、ベンゼン環とそれに共役する二重結合とを含むことが好ましい。すなわち、アリーレン基とアルキニレン基とが隣接しており、アリーレン基のベンゼン環と、アルキニレン基の二重結合とが共役していることが好ましい。二価の連結基（Ｌ）の例を以下に示す。左側が円盤状コア（Ｄ）に結合し、右側が重合性基（Ｑ）に結合する。ＡＬはアルキレン基またはアルケニレン基を意味し、ＡＲはアリーレン基を意味する。
【００３１】
Ｌ１：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ２：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ３：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ４：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ５：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ６：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ７：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ８：−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ９：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ１０：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１１：−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ１２：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ１３：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
【００３２】
Ｌ１４：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ１５：−Ｏ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ１６：−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１７：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−
Ｌ１８：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ１９：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２０：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２１：−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ２２：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ２３：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２４：−Ｓ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ２５：−Ｓ−ＡＲ−ＡＬ−
【００３３】
二価の連結基（Ｌ）がベンゼン環とそれに共役する二重結合とを含む場合は、上記Ｌ１６が特に好ましい。すなわち、Ｌ１６のＡＲ（アリーレン基）のベンゼン環と、左側に隣接しているＡＬ（アルキニレン基）の二重結合とが共役していることが特に好ましい。式（Ｖ）中の重合性基（Ｑ）は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基（Ｑ）の例を以下に示す。
【００３４】
【化１５】
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（Ｖ）において、ｎは４〜１２のいずれかの整数を表す。具体的な数字は、ディスコティックコア（Ｄ）の種類に応じて決定される。なお、複数のＬとＱの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【００３６】
２種類以上のディスコティック液晶性分子を併用してもよい。例えば、以上述べたような重合性ディスコティック液晶性分子と非重合性ディスコティック液晶性分子とを併用することができる。非重合性ディスコティック液晶性分子は、前述した重合性ディスコティック液晶性分子の重合性基（Ｑ）を、水素原子またはアルキル基に変更した化合物であることが好ましい。すなわち、非重合性ディスコティック液晶性分子は、下記式（ＶＩ）で表される化合物であることが好ましい。
【００３７】
【化１６】
式中、Ｄは円盤状コアを表し；Ｌは二価の連結基を表し；Ｒは水素原子またはアルキル基を表し；そして、ｎは４〜１２のいずれかの整数を表す。式（Ｖ）中の円盤状コア（Ｄ）の例は、ＬＰ（またはＰＬ）をＬＲ（またはＲＬ）に変更する以外は、上記重合性ディスコティック液晶分子の例と同様である。また、二価の連結基（Ｌ）の例も、上記重合性ディスコティック液晶分子の例と同様である。Ｒのアルキル基は、炭素原子数が１〜４０であることが好ましく、１〜３０であることがさらに好ましい。環状アルキル基よりも鎖状アルキル基の方が好ましく、分岐を有する鎖状アルキル基よりも直鎖状アルキル基の方が好ましい。Ｒは、水素原子または炭素原子数が１〜３０の直鎖状アルキル基であることが特に好ましい。
【００３９】
本発明では、前記光学異方性層はさらに下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する。
【００４０】
【化１７】
式中、Ｒ０はアルキル基、末端にＣＦ３基を有するアルキル基、または末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基を表し、ｍは２以上の整数を表し、複数のＲ０は同一であっても異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にＣＦ３基を有するアルキル基、または少なくとも二つは末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基であり、Ｌ０は（ｍ＋ｎ）価の連結基を表し、Ｗは親水性基を表し、ｎは１以上の整数を表す。
【００４２】
式（Ｉ）中、Ｒ０は界面活性剤の疎水性基として機能する。Ｒ０で表されるアルキル基は置換もしくは無置換のアルキル基であり、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数１〜２０のアルキル基であり、さらに好ましくは４〜１６のアルキル基であり、特に好ましくは６〜１６のアルキル基である。該置換基としては後述の置換基群Ｄとして例示した置換基のいずれかを適用できる。Ｒ０で表される末端にＣＦ３基を有するアルキル基は、好ましくは炭素数１〜２０であり、さらに好ましくは４〜１６であり、特に好ましくは６〜１６である。前記末端にＣＦ３基を有するアルキル基は、アルキル基に含まれる水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたアルキル基である。アルキル基中の水素原子の５０％以上がフッ素原子で置換されているのが好ましく、６０％以上が置換されているのがより好ましく、８０％以上が置換されているのが特に好ましい。残りの水素原子は、さらに後述の置換基群Ｄとして例示された置換基によって置換されていてもよい。Ｒ０で表される末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基は、好ましくは炭素数８〜２０であり、さらに好ましくは８〜１６である。アルキル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。Ｒ０で表される末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基は、アルキル基中の水素原子の５０％以上がフッ素原子で置換されているのが好ましく、６０％以上が置換されているのがより好ましく、８０％以上が置換されているのが特に好ましい。残りの水素原子は、さらに後述の置換基群Ｄとして例示された置換基によって置換されていてもよい。
【００４３】
Ｒ０で表される末端にＣＦ３基を有するアルキル基、または末端にＣＨＦ２基を有する炭素数８以上のアルキル基の例を以下に示す。
Ｒ１：ｎ−Ｃ８Ｆ１７−
Ｒ２：ｎ−Ｃ６Ｆ１３−
Ｒ３：ｎ−Ｃ８Ｆ１７−（ＣＨ２）２−
Ｒ４：ｎ−Ｃ６Ｆ１３−（ＣＨ２）２−
Ｒ５：ｎ−Ｃ４Ｆ９−（ＣＨ２）２−
Ｒ６：Ｈ−（ＣＦ２）８−
Ｒ７：Ｈ−（ＣＦ２）１２−
Ｒ８：Ｈ−（ＣＦ２）８−（ＣＨ２）２−
Ｒ９：Ｈ−（ＣＦ２）１２−（ＣＨ２）２−
Ｒ１０：Ｃ３Ｆ７−
【００４４】
前記一般式（Ｉ）において、Ｌ０で表される（ｍ＋ｎ）価の連結基は、アルキレン基、アルケニレン基、ｍ＋ｎ価の芳香族基、二価のヘテロ環残基、−ＣＯ−、−ＮＲａ−（Ｒａは炭素原子数が１〜５のアルキル基または水素原子）、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−からなる群より選ばれる基を少なくとも二つ組み合わせた連結基であることが好ましい。Ｌ０の例を以下に示す。左側がＲ０に結合し、右側がＷに結合する。なお、これらの連結基は可能であれば後述の置換基群Ｄとして例示された置換基によって置換されていてもよい。
【００４５】
【化１８】
式中、Ｄ１は水素原子または後述の置換基群Ｄから選ばれる置換基を表し、式中に複数存在するＤ１は互いに同一であっても異なっていてもよい。ｍは０〜２０のいずれかの整数を表す。
【００４７】
前記一般式（Ｉ）中、Ｗはアニオン性、カチオン性またはノニオン性の親水性基を表す。Ｗで表されるアニオン性基としては、マイナスの電荷をもっているものであればいずれでもよいが、好ましくはリン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、硫酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基またはカルボン酸基であり、より好ましくはリン酸基、ホスホン酸基、硫酸基、スルホン酸基、カルボン酸基であり、さらに好ましくは硫酸基、スルホン酸基、カルボン酸基である。
Ｗで表されるカチオン性基としてはプラスの電荷をもっていればいずれでもよいが、好ましくは、有機のカチオン性置換基であり、より好ましくは窒素またはリンのカチオン性基である。さらに好ましくは、ピリジニウムカチオンまたはアンモニウムカチオンであり、より好ましくはトリアルキルアンモニウムカチオンである。
Ｗで表されるノニオン性基としては、メルカプト基、ヒドロキシル基、置換もしくは無置換のアミノ基、多価アルコール（例えば、グリセリン、グルコース、ソルビトール、ショ糖など）、アミノアルコール（例えば、−Ｎ（Ｃ２Ｈ４ＯＨ）２など）、ポリエチレングリコール（例えば、−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｎＨなど）などを挙げることができる。
【００４８】
Ｗとして好ましくはアニオン性親水性基である。
【００４９】
前記一般式（Ｉ）で表される化合物の中でも、下記一般式（ＩＩ）〜（ＩＶ）のいずれかで表される化合物が好ましい。
【００５０】
【化１９】
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７は各々独立して、末端にＣＦ３基を有するアルキル基を表し、Ｌ１は単結合または２価の連結基を表す。Ｗ１およびＷ２は各々水素原子、親水性基、親水性基を有するアルキル基または親水性基を有するアルコキシ基を表すが、Ｗ１およびＷ２が同時に水素原子であることはない。Ｗ３は親水性基または水素原子を表し、Ｗ４は親水性基、親水性基を有するアルキル基または親水性基を有するアルコキシ基を表す。
【００５２】
まず、前記一般式（ＩＩ）について説明する。
Ｒ１およびＲ２でそれぞれ表される末端にＣＦ３基を有するアルキル基は、前記一般式（Ｉ）中のＲ０が表す末端にＣＦ３基を有するアルキル基と同義であり、その好ましい範囲も同一である。
【００５３】
Ｗ１およびＷ２は各々水素原子、親水性基、親水性基を有するアルキル基または親水性基を有するアルコキシ基を表すが、Ｗ１およびＷ２が同時に水素原子であることはない。Ｗ１およびＷ２でそれぞれ表される親水性基は、前記一般式（Ｉ）におけるＷが表す親水性基と同義でありその好ましい範囲も同一である。Ｗ１およびＷ２で表される親水性基を有するアルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数１〜２０のアルキル基であり、さらに好ましくは１〜８のアルキル基であり、特に好ましくは１〜３のアルキル基である。前記親水性基を有するアルキル基は、少なくとも一つの親水性基を有していればよく、該親水性基としては、前記一般式（Ｉ）中のＷが表す親水性基と同義であり好ましい範囲も同一である。前記親水性基を有するアルキル基は、親水性基以外の置換基によって置換されていてもよく、該置換基としては後述の置換基群Ｄとして例示した置換基のいずれかを適用できる。
Ｗ１およびＷ２で各々表される親水性基を有するアルコキシ基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、さらに好ましくは１〜８のアルコキシ基であり、特に好ましくは１〜４のアルコキシ基である。前記親水性基を有するアルコキシ基は、少なくとも一つの親水性基を有していればよく、該親水性基としては、前記一般式（Ｉ）中のＷが表す親水性基と同義であり好ましい範囲も同一である。前記親水性基を有するアルコキシ基は、親水性基以外の置換基によって置換されていてもよく、該置換基としては後述の置換基群Ｄとして例示した置換基のいずれかを適用できる。
【００５４】
Ｗ１およびＷ２は、それぞれ水素原子または（ＣＨ２）ｎＳＯ３Ｍ（ｎは０または１を表す。）を表すのが特に好ましい。Ｍはカチオンを表すが、分子内で荷電が０になる場合はＭはなくてもよい。Ｍで表されるカチオンとしては、例えばアルカリ金属イオン（リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンなど）、アルカリ土類金属イオン（バリウムイオン、カルシウムイオンなど）、アンモニウムイオンなどが好ましく適用される。このうち、特に好ましくはリチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンである。
【００５５】
次に、前記一般式（ＩＩＩ）について説明する。
前記一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ３およびＲ４でそれぞれ表される末端にＣＦ３基を有するアルキル基は、前記一般式（Ｉ）中のＲ０が表す末端にＣＦ３基を有するアルキル基と同義であり、その好ましい範囲も同一である。
【００５６】
前記一般式（ＩＩＩ）中、Ｌ１は単結合または２価の連結基を表す。Ｌ１は、好ましくはアルキレン基、アルケニレン基、二価の芳香族基、二価のヘテロ環残基、−ＣＯ−、−ＮＲａ−（Ｒａは炭素原子数が１〜５のアルキル基または水素原子）、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−から選ばれる連結基もしくはそれらを２種以上組み合わせて得られる連結基、または単結合を表し、より好ましくは炭素数１〜１２のアルキレン基、炭素数６〜１２の芳香族基、−ＣＯ−、−ＮＲａ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−から選ばれる連結基もしくはそれらを２種以上組み合わせて得られる総炭素数０〜４０の連結基、または単結合を表す。Ｌ１はさらに好ましくは、炭素数１〜８のアルキレン基、−ＣＯ−、−ＮＲａ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−および−ＳＯ２−から選ばれる連結基もしくはそれらを２種以上組み合わせて得られる総炭素数０〜２０の連結基、または単結合を表し、例えば、
【００５７】
【化２０】
（式中、Ｄは後述の置換基群Ｄから選ばれるいずれかの置換基を表す。）などが挙げられる。
【００５９】
前記一般式（ＩＩＩ）中、Ｗ３で表される親水性基は、前記一般式（Ｉ）におけるＷで表される親水性基と同義であり、その好ましい範囲も同一である。
【００６０】
前記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物の中でも、下記一般式（ＩＩＩａ）で表される化合物が好ましい。
【００６１】
一般式（ＩＩＩａ）
【化２１】
前記一般式（ＩＩＩａ）中、Ｒ８およびＲ９は、前記一般式（ＩＩＩ）中のＲ３およびＲ４と同義であり、その好ましい範囲も同一である。Ｒ１０は置換もしくは無置換のアルキル基を表す。Ｗ５およびＷ６は水素原子または（ＣＨ２）ｎＳＯ３Ｍを表す（ｎは０または１を表す。）。Ｍは前記一般式（ＩＩ）におけるＭと同義であり、その好ましい範囲も同一である。
【００６３】
前記一般式（ＩＩＩａ）中、Ｒ１０で表される置換もしくは無置換のアルキル基は、直鎖状のアルキル基であっても、分岐鎖状のアルキル基であってもよい。Ｒ１０として好ましくは炭素数１〜４０の置換もしくは無置換のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜４０の一部がフッ素置換されたアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数３〜２４のフッ素置換されたアルキル基であり、例えば、
【００６４】
【化２２】
【００６５】
次に、前記一般式（ＩＶ）について説明する。
前記一般式（ＩＶ）中、Ｒ５、Ｒ６およびでそれぞれ表される末端にＣＦ３基を有するアルキル基は、前記一般式（Ｉ）中のＲ０が表す末端にＣＦ３基を有するアルキル基と同義であり、その好ましい範囲も同一である。
前記一般式（ＩＶ）中、Ｗ４は親水性基、親水性基を有するアルキル基または親水性基を有するアルコキシ基を表す。前記一般式（ＩＩ）中のＷ１およびＷ２が表すそれぞれと同義であり、その好ましい範囲も同一である。
【００６６】
本明細書において、置換基群Ｄには、アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリル基、２−ブテニル基、３−ペンテニル基などが挙げられる）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、３−ペンチニル基などが挙げられる）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリール基であり、例えば、フェニル基、ｐ−メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられる）、置換もしくは無置換のアミノ基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１０、特に好ましくは炭素数０〜６のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基などが挙げられる）、
【００６７】
アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリールオキシ基であり、例えば、フェニルオキシ基、２−ナフチルオキシ基などが挙げられる）、アシル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２アシル基であり、例えば、アセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基などが挙げられる）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２のアルコキシカルボニル基であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１０のアリールオキシカルボニル基であり、例えば、フェニルオキシカルボニル基などが挙げられる）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０のアシルオキシ基であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる）、
【００６８】
アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０のアシルアミノ基であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１２のアリールオキシカルボニルアミノ基であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のスルホニルアミノ基であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１６、特に好ましくは炭素数０〜１２のスルファモイル基であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のカルバモイル基であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる）、
【００６９】
アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリールチオ基であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のスルホニル基であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のスルフィニル基であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のウレイド基であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２のリン酸アミド基であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは１〜１２のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる）、シリル基（好ましくは、炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは、炭素数３〜２４のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる）が含まれる。これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基が二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。
【００７０】
上記一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明に用いられる化合物はこれらに限定されるものではない。下記の具体例中、Ｎｏ．Ｉ−１７〜４４、４９、５１、５２および５５〜６８は一般式（ＩＩ）、Ｎｏ．Ｉ−６９〜８９は一般式（ＩＩＩ）、Ｎｏ．Ｉ−９０〜１０５は一般式（ＩＶ）で表される化合物の例でもある。
【００７１】
【化２３】
【化２４】
【化２５】
【化２６】
【化２７】
【化２８】
【化２９】
【化３０】
前記一般式（Ｉ）で表される化合物は、一般的なエステル化反応およびスルホン化反応を組み合わせて容易に合成することができる。
【００８０】
前記一般式（Ｉ）で表される化合物は、単独で用いてもよく、また２種以上を併用してもよい。さらに前記一般式（Ｉ）で表される化合物以外のフッ素化合物と併用してもよい。併用されるフッ素化合物としては、特開平１１−３５２３２８号公報および特開２００１−３３０７２５号公報に記載されている含フッ素界面活性剤が好ましい。前記一般式（Ｉ）で表されるフッ素化合物の光学異方性層における添加量は、０．０１〜１質量％であるのが好ましく、０．０１〜０．１質量％であるのがより好ましく、０．０１〜０．０５質量％であるのがさらに好ましい。フッ素化合物を２種類以上用いる場合は、合計量が前記範囲であるのが好ましい。
【００８１】
本発明の光学補償シートは、透明支持体上に、ディスコティック液晶性化合物および前記一般式（Ｉ）で表される化合物を含有するディスコティック液晶組成物（塗布液）からなる光学異方性層を形成することで作製することができる。前記ディスコティック液晶組成物には、他の成分、例えば、後述する重合性開始剤および任意の添加剤（例、可塑剤、モノマー、界面活性剤、セルロースエステル、１，３，５−トリアジン化合物、カイラル剤）等を添加することができる。前記ディスコティック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）などが含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。２種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
【００８２】
光学異方性層は、透明支持体の上方に前記ディスコティック液晶性組成物を塗布することによって形成することができる。透明支持体上に配向膜を形成し、該配向膜上に前記ディスコティック液晶性組成物を塗布するのが好ましい。また、仮支持体上に光学異方性層を形成した後、透明支持体に転写してもよい。前記ディスコティック液晶性組成物の塗布方法については特に制限はなく、公知の種々の方法（例、ワイヤー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）を利用することができる。
【００８３】
光学異方性層において、ディスコティック液晶性分子は、実質的に均一に配向していることが好ましく、実質的に均一に配向している状態で固定されていることがさらに好ましく、重合反応により液晶性分子が固定されていることが最も好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％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／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、１００〜８００ｍＪ／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、０．１〜２０μｍであることが好ましく、０．５〜１５μｍであることがさらに好ましく、１〜１０μｍであることが最も好ましい。
【００８４】
本発明に用いられる透明支持体は、一般的には、光学的等方性のポリマーフィルムであるのが好ましい。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。光学的等方性であるためには、具体的には、面内レターデーション（Ｒｅ）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。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。
【００８５】
液晶表示モードの種類によっては、透明支持体として光学的異方性のポリマーフィルムが用いられる場合もある。すなわち、光学異方性層の光学的異方性に透明支持体の光学的異方性も加えて、液晶セルの光学的異方性に対応する（光学的に補償する）場合もある。そのような目的で光学的異方性透明支持体を使用する場合、透明支持体の面内レターデーション（Ｒｅ）は、２０ｎｍ以上であることが好ましく、３０ｎｍ以上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、８０ｎｍ以上であることが好ましく、１２０ｎｍ以上であることがさらに好ましい。
【００８６】
透明支持体を形成する材料は、光学的等方性支持体とするか、光学的異方性支持体とするかに応じて決定する。光学的等方性支持体の場合は、一般にガラスまたはセルロースエステルが用いられる。光学的異方性支持体の場合は、一般に合成ポリマー（例えば、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。合成ポリマーフィルムを延伸することによって、光学的異方性を発現することができる。但し、欧州特許０９１１６５６Ａ２号明細書に記載されている（１）レターデーション上昇剤の使用、（２）セルロースアセテートの酢化度の低下、または（３）冷却溶解法によるフィルムの製造により、レターデーションが高い（光学的異方性の）セルロースエステルフィ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ィルムは、ソルベントキャスト法により作製することが好ましい。透明支持体の厚さは、２０〜５００μｍであることが好ましく、５０〜２００μｍ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）を実施してもよい。また、透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。
【００８７】
前述したように、透明支持体上に配向膜を形成し、配向膜上でディスコティック液晶性分子を配向させるのが好ましい。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。配向膜に使用するポリマーの種類については、前述した様々な表示モードに対応す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の文献に記載がある。配向膜の厚さは、０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜１μｍであることがさらに好ましい。なお、配向膜を用いて、光学異方性層のディスコティック液晶性分子を配向させてから、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ディスコティック液晶性分子は、配向膜がなくても配向状態を維持することができる。
【００８８】
本発明の光学補償シートは、偏光膜と組み合わせて楕円偏光板の用途に供することができる。さらに、透過型液晶表示装置に、偏光膜と組み合わせて適用することにより、視野角の拡大に寄与する。
以下、本発明の光学補償シートを利用した楕円偏光板および液晶表示装置について説明する。
【００８９】
［楕円偏光板］
本発明の光学補償シートと偏光膜とを積層することによって楕円偏光板を作製することができる。本発明の光学補償シートを利用することにより、液晶表示装置の視野角を拡大し得る楕円偏光板を提供することができる。
前記偏光膜は、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜およびポリエン系偏光膜のいずれであってもよい。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ィルムを用いて製造することができる。偏光膜の偏光軸は、フィルムの延伸方向に垂直な方向に相当する。
【００９０】
偏光膜は前記光学補償シートの光学異方性層側に積層する。偏光膜の光学補償シートを積層した側と反対側の面に透明保護膜を形成するのが好ましい。透明保護膜は、光透過率が８０％以上であるのが好ましい。透明保護膜としては、一般にセルロースエステルフィルム、好ましくはトリアセチルセルロースフィルムが用いられる。セルロースエステルフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明保護膜の厚さは、２０〜５００μｍであることが好ましく、５０〜２００μｍであることがさらに好ましい。
【００９１】
［液晶表示装置］
本発明の光学補償シートを利用することにより、視野角が拡大された液晶表示装置を提供することができる。
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）モード等、種々のモードで駆動される液晶セルと組み合わせて、液晶表示装置に適用することができる。本発明の光学補償シートは、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶表示装置において特に効果がある。
【００９２】
本発明の光学補償シートを適用した液晶表示装置の一実施形態は、ＴＮモードの液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなる透過型液晶表示装置であって、偏光板の少なくとも一方と液晶セルとの間に、本発明の光学補償シートが配置された液晶表示装置である。また、他の実施形態は、ＴＮモードの液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなる透過型液晶表示装置であって、偏光板の少なくとも一方が、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、透明支持体、偏光膜および透明保護膜をこの順に積層してなる前記楕円偏光板である液晶表示装置である。
【００９３】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、割合、操作等は、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例に制限されるものではない。
［実施例１］
（透明支持体の作製）
下記の成分をミキシングタンクに投入し、加熱攪拌して、セルロースアセテート溶液（ドープ）を調製した。
セルロースアセテート溶液組成
酢化度６０．９％のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルホスフェート ６．５質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート ５．２質量部
下記のレターデーション上昇剤（１） ０．１質量部
下記のレターデーション上昇剤（２） ０．２質量部
メチレンクロライド ３１０．２５質量部
メタノール ５４．７５質量部
１−ブタノール １０．９５質量部
【００９４】
【化３１】
【化３２】
得られたドープを流延口から０℃に冷却したドラム上に流延した。溶媒含有率７０質量％の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をピンテンターで固定し、溶媒含有率が３〜５質量％の領域で、幅方向（機械方向に垂直な方向）の延伸率が３％となる間隔を保ちつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、ガラス転移温度が１２０℃を超える領域で機械方向の延伸率が実質０％、（剥ぎ取り時に機械方向に４％延伸することを考慮して）幅方向の延伸率と機械方向の延伸率との比が０．７５となるように調整して、厚さ１００μｍのセルロースアセテートフィルムを作製した。作製したフィルムのレターデーションを波長６３２．８ｎｍで測定したところ、厚み方向のレターデーションが４０ｎｍ、面内のレターデーションが４ｎｍであった。作製したセルロースアセテートフィルムを透明支持体として用いた。
【００９７】
（第１下塗り層の形成）
透明支持体の上に、下記の組成の塗布液を２８ｍＬ／ｍ２塗布し、乾燥して、第１下塗り層を形成した。
第１下塗り層塗布液組成
ゼラチン ５．４２質量部
ホルムアルデヒド １．３６質量部
サリチル酸 １．６０質量部
アセトン ３９１質量部
メタノール １５８質量部
メチレンクロライド ４０６質量部
水 １２質量部
【００９８】
（第２下塗り層の形成）
第１下塗り層の上に、下記の組成の塗布液を７ｍＬ／ｍ２塗布し、乾燥して、第２下塗り層を形成した。
第２下塗り層塗布液組成
下記のアニオン性ポリマー ０．７９質量部
クエン酸モノエチルエステル １０．１質量部
アセトン ２００質量部
メタノール ８７７質量部
水 ４０．５質量部
【００９９】
【化３３】
（バック層の形成）
透明支持体の反対側の面に、下記の組成の塗布液を２５ｍＬ／ｍ２塗布し、乾燥して、バック層を形成した。
バック層塗布液組成
酢化度５５％のセルロースジアセテート ６．５６質量部
シリカ系マット剤（平均粒子サイズ：１μｍ） ０．６５質量部
アセトン ６７９質量部
メタノール １０４質量部
【０１０１】
（配向膜の形成）
第２下塗り層の上に、長鎖アルキル変性ポリビニルアルコールの水溶液を塗布し、６０℃の温風で９０秒間乾燥した後、ラビング処理を行い配向膜を形成した。配向膜のラビング方向は、透明支持体の流延方向と平行であった。
【０１０２】
（光学異方性層の形成）
配向膜の上に、以下の組成の塗布液を、＃４のワイヤーバーを用いて塗布した。なお、含フッ素化合物の塗布量は１．８ｍｇ／ｍ２であった。
光学異方性層塗布液
下記のディスコティック液晶性化合物 ９０質量部
エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート
（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製） １０質量部
下記の光重合開始剤 ３質量部
含フッ素化合物Ｎｏ．Ｉ−１８ ０．１質量部
メチルエチルケトン ２９５．５質量部
【０１０３】
【化３４】
【化３５】
塗布層を１３０℃の恒温槽中で３分間加熱し、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。その後、１２０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯を用いて、１分間紫外線を照射し、ディスコティック液晶性化合物を重合させ、配向状態を固定した。室温まで放冷して、光学補償シートを作製した。作製した光学補償シートについて、ディスコティック液晶性分子の最小傾斜角と最大傾斜角とを測定した。ディスコティック液晶性分子は、傾斜角がディスコティック液晶性分子と透明支持体面との距離に伴って変化しており、配向膜近傍で最小、空気界面近傍で最大の値であった。また、光学補償シート全体の平均傾斜角（β）を測定した。さらに、光学補償シートの厚み方向のレターデーション（Ｒｔｈ）を測定した。結果を第１表に示す。
【０１０６】
（液晶表示装置の作製）
ＩＴＯ透明電極が設けられたガラス基板の上に、ポリイミド配向膜を設け、ラビング処理を行った。５μｍのスペーサーを介して、二枚の基板を配向膜が向き合うように重ねた。二枚の基板は、配向膜のラビング方向が直交するように配置した。基板の間隙に、棒状液晶性分子（ＺＬ４７９２、メルク社製）を注入し、棒状液晶層を形成した。棒状液晶性分子のΔｎは０．０９６９であった。以上のように作製したＴＮ液晶セルの両側に、作製した光学補償シート二枚を光学異方性層が液晶セルの基板と対面するように貼り付けた。さらにそれらの外側に、偏光板二枚を貼り付けて液晶表示装置を作製した。光学補償シートの配向膜のラビング方向と、それに隣接する液晶セルの配向膜のラビング方向とは、反平行になるように配置した。また、偏光板の吸収軸と、液晶セルのラビング方向とは平行になるように配置した。液晶表示装置の液晶セルに電圧を印加し、白表示２Ｖ、黒表示５Ｖにおける白表示と黒表示との透過率をコントラスト比として、上下左右でコントラスト比１０、かつ階調反転のない領域を視野角として測定した。結果を第１表に示す。
【０１０７】
［実施例２〜７、比較例１〜３］
実施例１において、前記含フッ素化合物Ｎｏ．Ｉ−１８を表１に示す本発明に係る化合物に代えた（混合比および使用量は変更なし）こと以外は、実施例１と同様にして光学補償シートおよび液晶表示装置を作製した。結果を第１表に示す。
【０１０８】
【表１】
比較例１および２で用いた比較用含フッ素化合物
含フッ素化合物（Ａ）：特開２００１−３３０７２５号公報記載の具体例（ＦＳ−３２）
【化３６】
含フッ素化合物（Ｃ）：特開２００１−３３０７２５号公報記載の具体例（ＦＳ−９２）
【化３７】
［実施例８］
（透明支持体の作製）
下記の成分をミキシングタンクに投入し、加熱攪拌して、セルロースアセテート溶液を調製した。
セルロースアセテート溶液組成
酢化度６０．９％のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルホスフェート ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート ３．９質量部
メチレンクロライド ３００質量部
メタノール ５４質量部
１−ブタノール １１質量部
【０１１２】
別のミキシングタンクに、下記の成分を投入し、加熱攪拌して、レターデーション上昇剤溶液を調製した。
レターデーション上昇剤溶液組成
２−ヒドロキシ−４−ベンジルオキシベンゾフェノン １２質量部
２，４−ベンジルオキシベンゾフェノン ４質量部
メチレンクロライド ８０質量部
メタノール ２０質量部
【０１１３】
セルロースアセテート溶液４７４質量部に、レターデーション上昇剤溶液２２質量部を添加し、充分に攪拌してドープを調製した。セルロースアセテート１００質量部に対するレターデーション上昇剤の量を３質量部とした。得られたドープを流延口から０℃に冷却したドラム上に流延した。溶媒含有率７０質量％の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をピンテンターで固定し、溶媒含有率が３〜５質量％の領域で、幅方向（機械方向に垂直な方向）の延伸率が３％となる間隔を保ちつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、ガラス転移温度が１２０℃を超える領域で機械方向の延伸率が実質０％、（剥ぎ取り時に機械方向に４％延伸することを考慮して）幅方向の延伸率と機械方向の延伸率との比が０．７５となるように調整して、厚さ１０７μｍのセルロースアセテートフィルムを作製した。作製したフィルムのレターデーションを波長６３２．８ｎｍで測定したところ、厚み方向のレターデーションが８０ｎｍ、面内のレターデーションが１１ｎｍであった。作製したセルロースアセテートフィルムを透明支持体として用いた。
【０１１４】
（第１下塗り層の形成）
透明支持体の上に、下記の組成の塗布液を２８ｍＬ／ｍ２塗布し、乾燥して、第１下塗り層を形成した。
第１下塗り層塗布液組成
ゼラチン ５．４２質量部
ホルムアルデヒド １．３６質量部
サリチル酸 １．６０質量部
アセトン ３９１質量部
メタノール １５８質量部
メチレンクロライド ４０６質量部
水 １２質量部
【０１１５】
（第２下塗り層の形成）
第１下塗り層の上に、下記の組成の塗布液を７ｍＬ／ｍ２塗布し、乾燥して、第２下塗り層を形成した。
第２下塗り層塗布液組成
実施例１で用いたアニオン性ポリマー ０．７９質量部
クエン酸モノエチルエステル １０．１質量部
アセトン ２００質量部
メタノール ８７７質量部
水 ４０．５質量部
【０１１６】
（バック層の形成）
透明支持体の反対側の面に、下記の組成の塗布液を２５ｍＬ／ｍ２塗布し、乾燥して、バック層を形成した。
バック層塗布液組成
酢化度５５％のセルロースジアセテート ６．５６質量部
シリカ系マット剤（平均粒子サイズ：１μｍ） ０．６５質量部
アセトン ６７９質量部
メタノール １０４質量部
【０１１７】
（配向膜の形成）
第２下塗り層の上に、長鎖アルキル変性ポリビニルアルコールの水溶液を塗布し、６０℃の温風で９０秒間乾燥した後、ラビング処理を行い配向膜を形成した。配向膜のラビング方向は、透明支持体の流延方向と平行であった。
【０１１８】
（光学異方性層の形成）
配向膜の上に、実施例１で用いた光学異方性層塗布液を、＃４のワイヤーバーを用いて塗布した。なお、含フッ素化合物の塗布量は、１．７ｍｇ／ｍ２であった。塗布層を１３０℃の恒温槽中で３分間加熱し、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。その後、１２０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯を用いて、１分間紫外線を照射し、ディスコティック液晶性化合物を重合させ、配向状態を固定した。室温まで放冷して、光学補償シートを作製した。作製した光学補償シートについて、ディスコティック液晶性分子の最小傾斜角と最大傾斜角とを測定した。ディスコティック液晶性分子は、傾斜角がディスコティック液晶性分子と透明支持体面との距離に伴って変化しており、配向膜近傍で最小、空気界面近傍で最大の値であった。また、光学補償シート全体の平均傾斜角（β）を測定した。さらに、光学補償シートの厚み方向のレターデーション（Ｒｔｈ）を測定した。結果を第２表に示す。
【０１１９】
（楕円偏光板の作製）
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて、偏光膜を作製した。偏光膜の片面と、作製した光学補償シートの透明支持体面とを、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り付けた。偏光膜の透過軸と光学補償シートの遅相軸とは平行になるように配置した。偏光膜の反対側の面に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて透明保護膜を貼り付けた。このようにして、楕円偏光板を作製した。
【０１２０】
（液晶表示装置の作製）
ＩＴＯ透明電極が設けられたガラス基板の上に、ポリイミド配向膜を設け、ラビング処理を行った。５μｍのスペーサーを介して、二枚の基板を配向膜が向き合うように重ねた。二枚の基板は、配向膜のラビング方向が直交するように配置した。基板の間隙に、棒状液晶性分子（ＺＬ４７９２、メルク社製）を注入し、棒状液晶層を形成した。棒状液晶性分子のΔｎは０．０９６９であった。以上のように作製したＴＮ液晶セルの両側に、作製した楕円偏光板二枚を光学異方性層が液晶セルの基板と対面するように貼り付けた。光学補償シートの遅相軸と、液晶セルの配向膜のラビング方向とは、直交するように配置した。液晶表示装置の液晶セルに電圧を印加し、白表示２Ｖ、黒表示５Ｖにおける白表示と黒表示との透過率をコントラスト比として、上下左右でコントラスト比１０、かつ階調反転のない領域を視野角として測定した。結果を第２表に示す。
【０１２１】
［実施例９〜１４、比較例４〜６］
実施例８において、前記含フッ素化合物Ｎｏ．Ｉ−１８を表２に示す本発明に係る化合物に代えた（混合比および使用量は変更なし）こと以外は、実施例８と同様にして楕円偏光板および液晶表示装置を作製した。結果を第２表に示す。
【０１２２】
【表２】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、前記一般式（Ｉ）で表される化合物を用いることにより、ディスコティック液晶性分子の傾斜角を増加させることができるとともにディスコティック液晶性分子の傾斜角を任意に調節することが可能になる。ＴＮモードの液晶セルを正確に光学的に補償するためには、従来の光学補償シートよりも、ディスコティック液晶性分子の傾斜角を増加させることが望ましいが、本発明では、ディスコティック液晶性分子の傾斜角を増加させることができるため、ＴＮモードの液晶セルに正確に対応した光学補償シートが得られる。このような光学補償シートを用いることで、偏光板の斜め方向からの光漏れが防止され、液晶表示装置の視野角を充分に（従来以上に）拡大することができる。さらに、本発明によれば、液晶表示装置の視野角拡大に寄与し得る楕円偏光板、および視野角が拡大された液晶表示装置を提供することができる。
Claims (4)
- 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および透明支持体を有する光学補償シートであって、前記光学異方性層が下記一般式（Ｉ）で表される化合物の少なくとも１種を含むことを特徴とする光学補償シート。
- 前記一般式（Ｉ）で表される化合物が、下記一般式（ＩＩ）または（ＩＩＩ）で表される化合物であることを特徴とする請求項１に記載の光学補償シート。
- ＴＮモードの液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板を備えた透過型液晶表示装置であって、前記二枚の偏光板の少なくとも一方と前記液晶セルとの間に、請求項１または２に記載の光学補償シートが配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
- 請求項１または２に記載の光学補償シートと、偏光膜とを備えた楕円偏光板。
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| JP (1) | JP2004004688A (ja) |
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2003
- 2003-03-28 JP JP2003091752A patent/JP2004004688A/ja active Pending
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