JP4084490B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、透明支持体上にディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層を有する光学補償シートに関する。また、本発明は、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学的異方性層が、この順に積層されている楕円偏光板にも関する。さらに、本発明は、液晶セル、その両側に配置された一対の偏光素子、液晶セルと両方または一方の偏光素子との間に配置された光学補償シートからなる透過型液晶表示装置にも関する。さらにまた、本発明は、液晶セル、光学補償シート、そして偏光素子がこの順に積層されている反射型液晶表示装置にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
透過型液晶表示装置は、液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光素子からなる。反射型液晶表示装置は、液晶セルおよび偏光素子からなる。
液晶セルは、棒状液晶性分子およびそれを封入するための二枚の基板からなる。基板には、棒状液晶性分子に電圧を加えるための透明電極と棒状液晶性分子を配向させるための配向膜とが設けられている。
液晶セルについて、棒状液晶性分子の配向状態が異なる様々な表示モードが提案されている。透過型液晶表示装置としては、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane Switching）、ＦＬＣ（Ferroelectric Liquid Crystal）、ＯＣＢ（Optically Compensatory Bend）、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）、ＳＴＮ（Supper Twisted Nematic）あるいはＶＡ（Vertically Aligned）モードが提案されている。反射型液晶表示装置としては、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）モードが提案されている。
【０００３】
米国特許４５８３３８２５号明細書には、上記のＯＣＢモードの液晶セルを用いた透過型液晶表示装置が開示されている。ＯＣＢモードの液晶セルでは、棒状液晶性分子が二枚の配向膜の中間を対称面として対称に配向しており、棒状液晶性分子の長軸方向の傾斜角が二枚の配向膜近傍で最小（ほぼ水平配向）かつ二枚の配向膜の中間で最大（ほぼ垂直配向）となるように連続的に変化している。このように棒状液晶性分子が対称的に配向しているため、ＯＣＢモードの液晶セルは、自己光学補償機能を有している。そのため、ＯＣＢモードの液晶セルを用いた透過型液晶表示装置は、視野角が広いとの特徴がある。
【０００４】
米国特許５４１０４２２号明細書には、ＯＣＢモードのような対称型液晶セルを用いた透過型液晶表示装置の改良発明が開示されている。米国特許５４１０４２２号明細書の図１２Ｂには、公知のＯＣＢモードの液晶セル（図１２Ｃ）以外の対称型液晶セルとして、棒状液晶性分子が二枚の配向膜の中間を対称面として対称に配向しており、棒状液晶性分子の長軸方向の傾斜角が二枚の配向膜近傍で最大（ほぼ垂直配向）かつ二枚の配向膜の中間で最小（ほぼ水平配向）となるように連続的に変化している液晶セルが図示されている。ただし、米国特許５４１０４２２号明細書には、棒状液晶性分子をどのようにして配向させるか、また、液晶表示装置を具体的にどのように構成するかについては、全く記載されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、研究の結果、棒状液晶性分子が二枚の配向膜の中間を対称面として対称に配向しており、棒状液晶性分子の長軸方向の傾斜角が二枚の配向膜近傍で最大（ほぼ垂直配向）かつ二枚の配向膜の中間で最小（ほぼ水平配向）となるように連続的に変化している液晶セルを用いた液晶表示装置を実現することに成功した。上記の配向状態の液晶セルについて、特に名称は定義されていない。本明細書では、仮に、この配向状態の液晶セルをスプレイ（splay ）配向セルと称する。
本発明者が、スプレイ配向セルを用いた液晶表示装置の性能を調べたところ、広い視野角を有している。広い視野角は、対称型液晶セルの自己光学補償機能により得られていると考えられる。また、この液晶表示装置を、従来から知られている対称型液晶セルであるＯＣＢモードの液晶セルを用いた液晶表示装置と比較したところ、表示コントラストが高く、応答速度が速いことが判明した。
スプレイ配向セルを用いた液晶表示装置は広い視野角を有するとの特徴があるが、適切な光学補償シートを使用することで、さらに視野角を拡大できることが予想される。しかし、本発明者が調べたところ、従来から提案されている光学補償シートでは、上記の液晶表示装置を有効に光学補償できなかった。また、従来から提案されている光学補償シートを使用すると、正面コントラストが低下する問題が認められた。
そこで、本発明者は、スプレイ配向セルを用いた液晶表示装置に適した新しい光学補償シートの開発に着手した。
【０００６】
本発明の目的は、黒表示において液晶セルの棒状液晶性分子の長軸方向と基板面との平均傾斜角が５０゜未満である液晶表示装置に適した光学補償シートおよび楕円偏光板を提供することである。
また、本発明の目的は、表示コントラストが高く、視野角が広く、高速表示が可能な液晶表示装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記（１）〜（３）、（８）〜（９）の光学補償シート、下記（４）〜（５）、（１０）〜（１１）の楕円偏光板、および下記（６）〜（７）、（１２）〜（１３）の液晶表示装置により達成された。
（１）透明支持体上にディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層を有する光学補償シートであって、透明支持体が、光学的な負の一軸性を実質的に有し、その光学軸が透明支持体の平面に対して実質的に平行であることを特徴とする光学補償シート。
（２）透明支持体が、ポリスチレンフイルムからなる（１）に記載の光学補償シート。
（３）光学的異方性層内のディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子と透明支持体表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との傾斜角が小さくなるようにディスコティック液晶性分子が配向している（１）に記載の光学補償シート。
（４）透明保護膜、偏光膜、透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層が、この順に積層されている楕円偏光板であって、透明支持体が、光学的な負の一軸性を実質的に有し、その光学軸が支持体平面に対して実質的に平行であることを特徴とする楕円偏光板。
（５）透明支持体の光学軸と偏光膜の偏光軸との角度が、実質的に４５゜である（４）に記載の楕円偏光板。
【０００８】
（６）二枚の基板の間隙に棒状液晶性分子が封入されている液晶セル、その両側に配置された一対の偏光素子、液晶セルと両方または一方の偏光素子との間に配置された光学補償シートからなり、黒表示において液晶セルの棒状液晶性分子の長軸方向と基板面との平均傾斜角が５０゜未満である透過型液晶表示装置であって、光学補償シートが、外側から順に、透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層が積層されており、透明支持体が、光学的な負の一軸性を実質的に有し、その光学軸が透明支持体の平面に対して実質的に平行であることを特徴とする液晶表示装置。
（７）二枚の基板の間隙に棒状液晶性分子が封入されている液晶セル、光学補償シート、そして偏光素子がこの順に積層されており、黒表示において液晶セルの棒状液晶性分子の長軸方向と基板面との平均傾斜角が５０゜未満である反射型液晶表示装置であって、光学補償シートが、偏光素子側から順に、透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層が積層されており、透明支持体が、光学的な負の一軸性を実質的に有し、その光学軸が透明支持体の平面に対して実質的に平行であることを特徴とする液晶表示装置。
【０００９】
（８）透明支持体上にディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層を有する光学補償シートであって、光学的異方性層内のディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子と透明支持体表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との傾斜角が小さくなるようにディスコティック液晶性分子が配向していることを特徴とする光学補償シート。
（９）光学的異方性層が、さらにセルロースエステルをディスコティック液晶性分子の量の０．１乃至５重量％の範囲の量、または含フッ素界面活性剤をディスコティック液晶性分子の量の０．０１乃至３０重量％の範囲の量で含む（８）に記載の光学補償シート。
（１０）透明保護膜、偏光膜、透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層が、この順に積層されている楕円偏光板であって、光学的異方性層内のディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子と透明支持体表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との傾斜角が小さくなるようにディスコティック液晶性分子が配向していることを特徴とする楕円偏光板。
（１１）ディスコティック液晶性分子の円盤面の法線を透明支持体の平面に投影した線の平均方向と偏光膜の偏光軸との角度が、実質的に４５゜である（１０）に記載の楕円偏光板。
【００１０】
（１２）二枚の基板の間隙に棒状液晶性分子が封入されている液晶セル、その両側に配置された一対の偏光素子、液晶セルと両方または一方の偏光素子との間に配置された光学補償シートからなり、黒表示において液晶セルの棒状液晶性分子の長軸方向と基板面との平均傾斜角が５０゜未満である透過型液晶表示装置であって、光学補償シートが、外側から順に、透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層が積層されており、光学的異方性層内のディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子と透明支持体表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との傾斜角が小さくなるようにディスコティック液晶性分子が配向していることを特徴とする液晶表示装置。
（１３）二枚の基板の間隙に棒状液晶性分子が封入されている液晶セル、光学補償シート、そして偏光素子がこの順に積層されており、黒表示において液晶セルの棒状液晶性分子の長軸方向と基板面との平均傾斜角が５０゜未満である反射型液晶表示装置であって、光学補償シートが、偏光素子側から順に、透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層が積層されており、光学的異方性層内のディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子と透明支持体表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との傾斜角が小さくなるようにディスコティック液晶性分子が配向していることを特徴とする液晶表示装置。
なお、本明細書において、「実質的に垂直」、「実質的に平行」あるいは「実質的に４５゜」とは、厳密な角度から±５°未満の範囲であることを意味する。この範囲は、±４°未満であることが好ましく、±３°未満であることがより好ましく、±２°未満であることがさらに好ましく、±１°未満であることが最も好ましい。
【００１１】
【発明の効果】
本発明者は、スプレイ配向セルを用いた液晶表示装置を光学的に補償するため、透明支持体上にディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層を有する光学補償シートを使用することを検討した。その結果、透明支持体と光学的異方性層の少なくとも一方（好ましくは両方）について、従来の光学補償シートを改良する必要であることが判明した。
透明支持体について、従来は、光学的等方性フイルム（例、トリアセチルセルローすフイルム）を使用するか、あるいは光学的な正の一軸性フイルム（例、ポリカーボネート延伸フイルム）を使用していた。しかし、本発明者の研究の結果、光学的な負の一軸性を実質的に有し、その光学軸が透明支持体の平面に対して実質的に平行である透明支持体の使用が、スプレイ配向セルの光学補償に適していることが判明した。
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について、従来は、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が大きくなるように配向（ハイブリッド配向）させることが普通であった。しかし、本発明者の研究の結果、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が小さくなるように配向（逆ハイブリッド配向）させる方が、スプレイ配向セルの光学補償に適していることが判明した。
【００１２】
本発明者が、以上のような光学補償シートをさらに検討したところ、スプレイ配向セルだけではなく、様々な液晶セルを有効に光学補償できることが判明した。すなわち、黒表示において液晶セルの棒状液晶性分子の長軸方向と基板面との平均傾斜角が５０゜未満である液晶表示装置であれば、以上の光学補償シートが有効に使用できる。具体的には、スプレイ配向液晶セルに加えて、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＥＣＢモードあるいはＨＡＮモードの液晶セルを有効に光学補償できる。
以上の結果、本発明の光学補償シートを液晶表示装置に用いることで、表示コントラストが高く視野角が広い画像を、高速で表示することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、スプレイ配向液晶セル内の液晶性化合物の配向を模式的に示す断面図である。
図１に示すように、スプレイ配向液晶セルは、下基板（４ａ）、下透明電極（３ａ）、下配向膜（２ａ）、液晶層（１）、上配向膜（２ｂ）、上透明電極（３ｂ）、そして上基板（４ｂ）の順に配置された構造を有する。
液晶層（１）に使用する棒状液晶性分子（１ａ〜１ｈ）として、負の誘電率異方性を有する棒状ネマチック液晶性分子を使用する。配向膜（２ａ、２ｂ）は、棒状液晶性分子（１ａ〜１ｈ）を垂直に配向させる機能を有する。ＲＤａおよびＲＤｂは、配向膜のラビング方向である。図１に示すように、二つの配向膜のラビング方向は実質的に平行である。透明電極（３ａ、３ｂ）は、棒状液晶性分子（１ａ〜１ｈ）に電圧を印加する機能を有する。
【００１４】
スプレイ配向液晶セルへの印加電圧が低い時、図１のｏｆｆに示すように、液晶セルの下基板（４ａ）側の棒状液晶性分子（１ａ〜１ｄ）と上基板（４ｂ）側の棒状液晶性分子（１ｅ〜１ｈ）とは、二枚の配向膜の中間（Ｘ−Ｘ）を対称面として、実質的に逆の向きに（上下対称に）配向する。また、基板（４ａ、４ｂ）近傍の棒状液晶性分子（１ａ、１ｈ）は、長軸方向の傾斜角が最大（ほぼ垂直）となるように配向し、二枚の配向膜の中間（Ｘ−Ｘ近傍）の棒状液晶性分子（１ｄ、１ｅ）は、長軸方向の傾斜角が最小（ほぼ水平）となるように配向する。それらの中間の棒状液晶性分子（１ｂ、１ｃ、１ｆ、１ｇ）は、長軸方向の傾斜角が連続的に変化している。
図１のｏｎに示すように、印加電圧が高いと、基板（４ａ、４ｂ）近傍の棒状液晶性分子（１ａ、１ｈ）は、ほぼ垂直に配向したままである。また、二枚の配向膜の中間（Ｘ−Ｘ近傍）の棒状液晶性分子（１ｄ、１ｅ）も、ほぼ水平に配向したままである。電圧の増加により配向が変化するのは、それらの中間に位置する棒状液晶性分子（１ｂ、１ｃ、１ｆ、１ｇ）であり、これらはｏｆｆの状態よりも水平に配向する。しかし、液晶セルの下基板（４ａ）側の棒状液晶性分子（１ａ〜１ｄ）と上基板（４ｂ）側の棒状液晶性分子（１ｅ〜１ｈ）とが、二枚の配向膜の中間（Ｘ−Ｘ）を対称面として、実質的に逆の向きに（上下対称に）配向することは、ｏｆｆの状態と同様である。
【００１５】
図２は、スプレイ配向液晶セルを用いた液晶表示装置の模式図である。
図２に示す液晶表示装置は、スプレイ配向液晶セル（１０）、液晶セルの両側に設けられた一対の偏光素子（１１ａ、１１ｂ）、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（１２ａ、１２ｂ）およびバックライト（ＢＬ）からなる。光学補償シート（１２ａ、１２ｂ）は、一方にのみ配置してもよい。
スプレイ配向液晶セル（１０）は、図１に示した液晶セルに相当する。液晶セル（１０）の上下のラビング方向（ＲＤａ、ＲＤｂ）は、同一方向（平行）である。
下偏光素子（１１ａ）の偏光軸の向き（ＰＡａ）と液晶セル（１０）の配向膜のラビング方向（ＲＤａ、ＲＤｂ）との角度は、４５゜である。上偏光素子（１１ａ）の偏光軸の向き（ＰＡｂ）と液晶セル（１０）の配向膜のラビング方向（ＲＤａ、ＲＤｂ）との角度も、４５゜である。そして、下偏光素子（１１ａ）の偏光軸の向き（ＰＡａ）と上偏光素子（１１ａ）の偏光軸の向き（ＰＡｂ）とは直交しており、クロスニコル配置になっている。
光学補償シート（１２ａ、１２ｂ）に示した矢印（ＲＤｃ、ＲＤｄ）は、光学的異方性層のディスコティック液晶性分子のラビング方向に相当する。
【００１６】
図３は、光学補償シートによるスプレイ配向液晶セルの光学補償を示す概念図である。
光学補償シートを使用してスプレイ配向液晶セルを光学的に補償すれば、スプレイ配向液晶セルの視野角をさらに拡大できる。光学補償シートは、透明支持体とディスコティック液晶性分子から形成された層からなる。
図３の（ａ）では、スプレイ配向液晶セル（１０）を、ディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層（１２ａ、１２ｂ）により光学的に補償する。透明支持体（１３ａ、１３ｂ）は、光学的等方性である。
光学的異方性層（１２ａ、１２ｂ）のラビング方向（ＲＤｃ、ＲＤｄ）を、スプレイ配向液晶セル（１０）のラビング方向（ＲＤａ、ＲＤｂ）と逆平行の関係に設定したことにより、液晶セル（１０）の棒状液晶性分子と光学的異方性層（１２ａ、１２ｂ）のディスコティック液晶性分子とが対応（ａ〜ｆ）して、光学的に補償する。
【００１７】
図３の（ｂ）に示すように、光学的異方性を有する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層を設けた光学補償シートを用いると、さらに有効に、スプレイ配向液晶セルを光学的に補償できる。
図３の（ｂ）では、スプレイ配向液晶セル（１０）を、ディスコティック液晶性分子から形成された層（１２ａ、１２ｂ）と光学的異方性を有する透明支持体（１３ａ、１３ｂ）とが協調して、光学的に補償する。
液晶セル（１０）の棒状液晶性分子と光学的異方性層（１２ａ、１２ｂ）のディスコティック液晶性分子との対応関係（ａ〜ｆ）は、図３の（ａ）と同様である。スプレイ配向液晶セル（１０）中央部の実質的に水平に配向している棒状液晶性分子に対しては、さらに透明支持体（１３ａ、１３ｂ）の光学的異方性が対応（ｇ、ｈ）するように設計されている。なお、透明支持体（１３ａ、１３ｂ）に記入した楕円は、透明支持体の光学的異方性によって生じる屈折率楕円である。
【００１８】
図４は、ＨＡＮモードの液晶セル内の液晶性化合物の配向を模式的に示す断面図である。
図４に示すように、ＨＡＮモードの液晶セルは、反射板（ＲＰ）、下基板（４ａ）、下透明電極（３ａ）、下配向膜（２ａ）、液晶層（１）、下配向膜（２ｂ）、上透明電極（３ｂ）、そして上基板（４ｂ）の順に配置された構造を有する。反射板（ＲＰ）を設ける代わりに、下透明電極（３ａ）を反射電極に変更してもよい。
液晶層（１）に使用する棒状液晶性分子（１ａ〜１ｄ）として、負の誘電率異方性を有する棒状ネマチック液晶性分子を使用する。下配向膜（２ａ）は、棒状液晶性分子を水平に配向させる機能を有する。上配向膜（２ｂ）は、棒状液晶性分子を垂直に配向させる機能を有する。ＲＤａは、下配向膜のラビング方向である。透明電極（３）は、棒状液晶性分子（１ａ〜１ｄ）に電圧を印加する機能を有する。
【００１９】
ＨＡＮモードの液晶セルへの印加電圧が低い時、図４のｏｆｆに示すように、液晶セルの下基板（４ａ）近傍の棒状液晶性分子（１ａ）は、長軸方向の傾斜角が最小（ほぼ水平）となるように配向し、上基板（４ｂ）近傍の棒状液晶性分子（１ｄ）は、長軸方向の傾斜角が最大（ほぼ垂直）となるように配向する。それらの中間の棒状液晶性分子（１ｂ、１ｃ）は、長軸方向の傾斜角が連続的に変化している。
図４のｏｎに示すように、印加電圧が高いと、下基板（４ａ）近傍の棒状液晶性分子（１ａ）は、ほぼ水平に配向したままである。また、上基板（４ｂ）の棒状液晶性分子（１ｄ）も、ほぼ垂直に配向したままである。電圧の増加により配向が変化するのは、それらの中間に位置する棒状液晶性分子（１ｂ、１ｃ）であり、これらはｏｆｆの状態よりも水平に配向する。
【００２０】
図５は、ＨＡＮモードの液晶セルを用いた液晶表示装置の模式図である。
図５に示す液晶表示装置は、反射板（ＲＰ）、ＨＡＮモードの液晶セル（１０）、光学補償シート（１２）、そして偏光素子（１１）からなる。
ＨＡＮモードの液晶セル（１０）は、図４に示した液晶セルに相当する。液晶セル（１０）に示した矢印（ＲＤａ）は、液晶セルのラビング方向である。
偏光素子（１１）の偏光軸の向き（ＰＡｂ）と液晶セル（１０）の配向膜のラビング方向（ＲＤａ）との角度は、４５゜である。
光学補償シート（１２）に示した矢印（ＲＤｃ）は、光学的異方性層のディスコティック液晶性分子のラビング方向に相当する。
【００２１】
図６は、光学補償シートによるＨＡＮモードの液晶セルの光学補償を示す概念図である。
光学補償シートを使用してＨＡＮモードの液晶セルを光学的に補償すれば、ＨＡＮモードの液晶セルの視野角をさらに拡大できる。光学補償シートは、透明支持体とディスコティック液晶性分子から形成された層からなる。
図６の（ａ）では、ＨＡＮモードの液晶セル（１０）を、ディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層（１２）により光学的に補償する。透明支持体（１３）は、光学的等方性である。
光学的異方性層（１２ａ）のラビング方向（ＲＤｃ）を、ＨＡＮモードの液晶セル（１０）のラビング方向（ＲＤａ）と平行の関係に設定したことにより、液晶セル（１０）の棒状液晶性分子と光学的異方性層（１２ａ）のディスコティック液晶性分子とが対応（ａ〜ｃ）して、光学的に補償する。
【００２２】
図６の（ｂ）に示すように、光学的異方性を有する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層を設けた光学補償シートを用いると、さらに有効に、ＨＡＮモードの液晶セルを光学的に補償できる。
図６の（ｂ）では、ＨＡＮモードの液晶セル（１０）を、ディスコティック液晶性分子から形成された層（１２）と光学的異方性を有する透明支持体（１３）とが協調して、光学的に補償する。
液晶セル（１０）の棒状液晶性分子と光学的異方性層（１２）のディスコティック液晶性分子との対応関係（ａ〜ｃ）は、図６の（ａ）と同様である。ＨＡＮモードの液晶セル（１０）上部の実質的に水平に配向している棒状液晶性分子に対しては、さらに透明支持体（１３）の光学的異方性が対応（ｄ）するように設計されている。なお、透明支持体（１３）に記入した楕円は、透明支持体の光学的異方性によって生じる屈折率楕円である。
【００２３】
［液晶セル］
本発明の光学補償シートは、黒表示において液晶セルの棒状液晶性分子の長軸方向と基板面との平均傾斜角が５０゜未満である液晶表示装置に有効に用いられる。具体的には、スプレイ配向液晶セル、あるいは、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＥＣＢモードあるいはＨＡＮモードの液晶セルを有効に光学補償できる。スプレイ配向液晶セル、ＴＮモードの液晶セル、ＥＣＢモード液晶セルおよびＨＡＮモードの液晶セルに特に有効である。
スプレイ配向セル以外の液晶セルについては、既に良く知られており、市販の液晶セルを用いることができる。
以下、スプレイ配向セルについて、さらに説明する。
【００２４】
スプレイ配向液晶セルに使用する基板と透明電極は、他の公知の配向モードの液晶セルと同様である。市販品（例えば、ＩＴＯ透明電極が設けられたガラス基板）を利用してもよい。
配向膜としては、配向膜近傍の棒状液晶性分子を実質的に垂直に配向させる機能を有する垂直配向膜を使用する。
棒状液晶性分子の垂直配向膜には、溶液塗布型（液晶溶解注入型を含む）、プラズマ重合型あるいはスパッタリング型の配向膜がある。溶液塗布型の垂直配向剤の例には、レシチン、ステアリン酸、オクタデシルマロン酸、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルアミンハイドロクロライド、一塩基性カルボン酸クロム錯体（例、ミリスチン酸クロム錯体、パーフルオロノナン酸クロム錯体）および有機シラン（例、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシル−３−アミノプロピルトリメトキシシリルクロライド）が含まれる。プラズマ重合型の垂直配向剤の例には、ヘキサメチルジシロキサン、パーフルオロジメチルシクロヘキサンおよびテトラフルオロエチレンが含まれる。スパッタリング型の垂直配向剤の例には、ポリテトラフルオロエチレンが含まれる。
形成した垂直配向膜に対して、図１に示したようにラビング処理を実施する。スプレイ配向液晶セルでは、傾斜角が最大となる配向膜近傍においても、棒状液晶性分子を完全に垂直（９０゜）に配向させず、一定方向にプレチルトさせる。棒状液晶性分子のプレチルト方向は、ラビング処理の方向と一致する。ラビング処理は、公知の配向膜の処理と同様に実施できる。
【００２５】
透明電極および垂直配向膜を設けた基板二枚を、ラビング方向が平行になるように、スペーサーを介して貼り合わせる。スペーサーにより生じた間隙に、棒状液晶性分子を注入して、スプレイ配向液晶セルを作製する。
棒状液晶性分子としては、負の誘電率異方性を有するネマチック液晶性分子を使用する。棒状液晶性分子の例には、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が含まれる。棒状液晶性分子は、２以上の環、環を結合を連結基およびそれらの置換基からなる。誘電率異方性については、連結基および置換基の影響が大きいことが知られている。負の誘電率異方性を有するネマチック液晶性分子としては、アルキルシクロヘキシルカルボニトリル系化合物が代表的であり、市販品（例えば、メルク社製のＭＪ９５７８５、ＭＸ９４１２９６、ＭＪ９４１２９６）も利用できる。
スプレイ配向液晶セルのｏｎとｏｆｆにおけるレターデーションの差は、光の波長のほぼ半分の値になることが好ましい。
スプレイ配向液晶セルは、ｏｎにおいて黒表示となるノーマリーホワイトモードおよびｏｆｆにおいて黒表示となるノーマリーブラックモードのいずれでも用いることができる。
【００２６】
［偏光素子］
偏光素子は、一般に偏光膜とその両側に配置された透明保護膜からなる。ただし、後述する光学補償シートの透明支持体を、液晶セル側の透明保護膜として機能させることができる。その場合、透明保護膜、偏光膜、透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層がこの順に積層されている積層体は、楕円偏光板として機能する。光学補償シートの透明支持体とは別に設けられる透明保護膜としては、後述する光学的等方性ポリマーフイルム、特にトリアセチルセルロースフイルムを用いることが好ましい。
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フイルムを用いて製造する。
偏光膜の偏光軸は、フイルムの延伸方向に垂直な方向に相当する。二枚の偏光素子の偏光軸の向きは、実質的に直交させる。そして、それぞれの偏光軸の向きと液晶セルの配向膜のラビング方向との角度は、実質的に４５゜になるように調節する。
【００２７】
［光学補償シート］
透過型液晶表示装置では、光学補償シートを、液晶セルと一方または両方の偏光素子との間に一枚または二枚配置する。反射型液晶表示装置では、光学補償シートを、液晶セルと偏光素子との間に一枚配置する。
光学補償シートの光学的性質としては、負の複屈折性を有することが好ましい。また、フイルム法線方向に対する光軸の傾斜角は、液晶セル側で最小となり偏光素子側で最大となるように、変化していることが好ましい。傾斜角の変化は不連続であってもよい。さらに、光軸の傾斜角は、４０乃至８０゜であることが好ましい。さらにまた、光軸の液晶セルへの正射影の平均方向と、液晶セルのラビング方向とは、実質的に平行（０゜）または実質的に逆平行（１８０゜）であることが好ましい。
本発明の光学補償シートは、（１）光学的等方性透明支持体とディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層との積層体、または（２）光学的異方性透明支持体とディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層との積層体に分類できる。（２）の光学的異方性透明支持体は、光学的異方性ポリマーフイルムと光学的等方性ポリマーフイルムとの積層体からなっていてもよい。一般には、透明支持体が偏光膜側（外側）、光学的異方性層が液晶セル側（内側）に配置される。
以下、光学的等方性ポリマーフイルム、光学的異方性ポリマーフイルム、そしてディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層の順に説明する。
【００２８】
［光学的等方性ポリマーフイルム］
光学的等方性ポリマーフイルムは、光透過率が８０％以上であることが好ましい。光学的等方性とは、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。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、ポリマーフイルムの面内屈折率であり、ｎｚはポリマーフイルムの厚み方向の屈折率であり、そしてｄはポリマーフイルムの厚さである。
光学的等方性ポリマーとしては、セルロースエステルが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。
光学的等方性ポリマーフイルムの厚さは、２０乃至５００μｍであることが好ましく、５０乃至２００μｍであることがさらに好ましい。
光学的等方性ポリマーフイルムとその上に設けられる層（接着層、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、ポリマーフイルムに表面処理（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。ポリマーフイルムの上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。
【００２９】
［光学的異方性ポリマーフイルム］
光学的異方性ポリマーフイルムは、光透過率が８０％以上であることが好ましい。異方性とは、具体的には、面内レターデーション（Ｒｅ）が２０ｎｍ以上であることが好ましく、４０ｎｍ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、６０ｎｍ以上であることが好ましく、８０ｎｍ以下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から形成された光学的異方性層と組み合わせて使用する光学的異方性ポリマーフイルムとしては、従来は、ポリカーボネート、ポリスルホンやポリエーテルスルホンのような主鎖側に芳香族環を有するポリマーからなる光学的な正の一軸性を実質的に有するフイルムが用いられていた。しかし、本発明者がスプレイ配向セルを研究したところ、光学的な負の一軸性を実質的に有するフイルムが、液晶セルの光学補償に適していることが判明した。
光学的な負の一軸性を実質的に有するフイルムは、ポリスチレンのような側鎖側に芳香族環を有するポリマーから形成できる。「光学的な負の一軸性を実質的に有する」ポリマーフイルムには、二軸性を示しても、一方の光学軸が他方の光学軸よりも強く、実質的に一軸性とみなすことができるポリマーフイルムが含まれる。光学軸は、ポリマーフイルムの平面に対して実質的に平行であることが好ましい。言い換えると、図３または図６の（ｂ）に示した屈折率楕円を示すポリマーフイルムを用いることが特に好ましい。
【００３０】
光学的異方性ポリマーフイルムは、スチレン系ポリマーから形成することが好ましい。スチレン系ポリマーには、スチレンと他のビニル系モノマー（例、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリルアミド、メタクリルアミド）とのコポリマーやスチレン誘導体（スチレンのベンゼン環が置換されたモノマー）のポリマーが含まれる。
ポリマーフイルムは、延伸することにより光学的異方性が得られる。延伸方向と光学軸の方向は、実質的に平行になる。ポリマーフイルムは光学的一軸性を有することが好ましいため、一軸延伸が好ましい。
光学軸の方向は、下記の光学的異方性層のディスコティック液晶性分子のラビング方向と実質的に平行であることが好ましい。
光学的異方性ポリマーフイルムの厚さは、２０乃至５００μｍであることが好ましく、５０乃至２００μｍであることがさらに好ましい。
光学的異方性ポリマーフイルムとその上に設けられる層（接着層、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、ポリマーフイルムに表面処理（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。ポリマーフイルムの上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。
【００３１】
［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から形成する。
ディスコティック液晶性分子は、配向状態のまま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 al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985)；J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994)）に記載されている。ディスコティック液晶性分子の重合については、特開平８−２７２８４公報に記載がある。
ディスコティック液晶性分子を重合により固定するためには、ディスコティック液晶性分子の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。従って、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。
【００３２】
（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。
【００３３】
【化１】
【００３４】
【化２】
【００３５】
【化３】
【００３６】
【化４】
【００３７】
【化５】
【００３８】
【化６】
【００３９】
【化７】
【００４０】
【化８】
【００４１】
【化９】
【００４２】
式（Ｉ）において、二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−および−Ｓ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることがさらに好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−および−Ｏ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、１乃至１２であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、２乃至１２であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、６乃至１０であることが好ましい。アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレン基は、置換基（例、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ、アルコキシ基、アシルオキシ基）を有していてもよい。
二価の連結基（Ｌ）の例を以下に示す。左側が円盤状コア（Ｄ）に結合し、右側が重合性基（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。
【００４３】
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−
【００４４】
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−
【００４５】
なお、ＳＴＮモードのような棒状液晶性分子がねじれ配向している液晶セルを、光学的に補償するためには、ディスコティック液晶性分子もねじれ配向させることが好ましい。上記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。また、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。
【００４６】
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。
【００４７】
【化１０】
【００４８】
【化１１】
【００４９】
【化１２】
【００５０】
【化１３】
【００５１】
【化１４】
【００５２】
【化１５】
【００５３】
重合性基（Ｐ）は、不飽和重合性基（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１７）またはエポキシ基（Ｐ６、Ｐ１８）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、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１７）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。
【００５４】
二種類以上のディスコティック液晶性分子を併用してもよい。例えば、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（Ｐ）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（II）で表わされる化合物であることが好ましい。
（II）
Ｄ（−Ｌ−Ｒ）n
式中、Ｄは円盤状コアであり；Ｌは二価の連結基であり；Ｒは水素原子またはアルキル基であり；そして、ｎは４乃至１２の整数である。
式（II）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、前記の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、前記の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乃至４０であることが好ましく、１乃至３０であることがさらに好ましい。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乃至３０の直鎖状アルキル基であることが特に好ましい。
【００５５】
光学的異方性層は、ディスコティック液晶性分子、あるいは下記の重合性開始剤や任意の添加剤（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）を含む塗布液を、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。
【００５６】
ディスコティック液晶性分子の重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１乃至２０重量％であることが好ましく、０．５乃至５重量％であることがさらに好ましい。
ディスコティック液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2 乃至５０Ｊ／ｃｍ2 であることが好ましく、１００乃至８００ｍＪ／ｃｍ2 であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
光学的異方性層の厚さは、０．１乃至２０μｍであることが好ましく、０．５乃至１５μｍであることがさらに好ましく、１乃至１０μｍであることが最も好ましい。
【００５７】
光学的異方性層内でのディスコティック液晶性分子の配向状態は、具体的には、液晶性分子の種類、配向膜の種類および光学異方性層内の添加剤（例、可塑剤、バインダー、界面活性剤）の使用によって制御できる。
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しては、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が大きくなるように配向（ハイブリッド配向）させることが普通であった。しかし、本発明者がスプレイ配向セルを研究したところ、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が小さくなるように配向（逆ハイブリッド配向）させる方が、液晶セルの光学補償に適していることが判明した。
【００５８】
上記の逆ハイブリッド配向を実現するためには、後述するディスコティック液晶性分子用の垂直配向膜を使用し、さらにセルロースエステルまたは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。さらにまた、光学的異方性層の配向膜とは反対側の面に温風を当てながら、ディスコティック液晶性分子を配向させることが好ましい。温風の向きはポリマーフイルム平面と平行で、かつ配向膜のラビング方向とも平行であることが好ましい。
セルロースエステルには、セルロースの低級脂肪酸エステルおよびニトロセルロースが含まれる。セルロースの低級脂肪酸エステルが好ましい。
セルロースの低級脂肪酸エステルにおける「低級脂肪酸」とは、炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味する。炭素原子数は、２乃至５であることが好ましく、２乃至４であることがさらに好ましい。脂肪酸には置換基（例、ヒドロキシ）が結合していてもよい。二種類以上の脂肪酸がセルロースとエステルを形成していてもよい。セルロースの低級脂肪酸エステルの例には、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースヒドロキシプロピオネート、セルロースアセテートプロピオネートおよびセルロースアセテートブチレートが含まれる。セルロースアセテートブチレートが特に好ましい。セルロースアセテートブチレートのブチリル化度は、３０％以上であることが好ましく、３０乃至８０％であることがさらに好ましい。セルロースアセテートブチレートのアセチル化度は、３０％以下であることが好ましく、１乃至３０％であることがさらに好ましい。
セルロースエステルは、ディスコティック液晶性分子の量の０．１乃至５重量％の量で使用することが好ましい。
【００５９】
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（III)で表わされる。
（III)
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（III)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。
【００６０】
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 −
【００６１】
式（III)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（III)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（Ｈｙ）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。
【００６２】
Ｌ０：単結合
Ｌ51：−ＳＯ2 −ＮＲ−
Ｌ52：−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ53：−ＣＯ−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−
【００６３】
式（III)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（III)のＨｙの例を以下に示す。
【００６４】
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３０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
【００６５】
ノニオン性親水性基（Ｈｙ１、Ｈｙ２、Ｈｙ３）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。
式（III)で表わされる含フッ素界面活性剤の具体例を、以上のＲｆ、Ｌ5 およびＨｙの例を引用して示す。
【００６６】
ＦＳ−１：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝６）
ＦＳ−２：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝11）
ＦＳ−３：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝16）
ＦＳ−４：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝21）
ＦＳ−５：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ2 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝６）
ＦＳ−６：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ2 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝11）
ＦＳ−７：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ2 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝16）
ＦＳ−８：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ2 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝21）
ＦＳ−９：Ｒｆ２−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝６）
ＦＳ−10：Ｒｆ２−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝11）
ＦＳ−11：Ｒｆ２−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝16）
ＦＳ−12：Ｒｆ２−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝21）
ＦＳ−13：Ｒｆ３−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝５）
ＦＳ−14：Ｒｆ３−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝10）
ＦＳ−15：Ｒｆ３−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝15）
ＦＳ−16：Ｒｆ３−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝20）
ＦＳ−17：Ｒｆ４−Ｌ53（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝７）
ＦＳ−18：Ｒｆ４−Ｌ53（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝13）
ＦＳ−19：Ｒｆ４−Ｌ53（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝19）
ＦＳ−20：Ｒｆ４−Ｌ53（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝25）
【００６７】
ＦＳ−21：Ｒｆ５−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝11）
ＦＳ−22：Ｒｆ５−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝15）
ＦＳ−23：Ｒｆ５−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝20）
ＦＳ−24：Ｒｆ５−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝30）
ＦＳ−25：Ｒｆ６−Ｌ54（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ１（ｎ＝11）
ＦＳ−26：Ｒｆ６−Ｌ54（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ１（ｎ＝17）
ＦＳ−27：Ｒｆ６−Ｌ54（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ１（ｎ＝23）
ＦＳ−28：Ｒｆ６−Ｌ54（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ１（ｎ＝29）
ＦＳ−29：Ｒｆ１−Ｌ55（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝20）
ＦＳ−30：Ｒｆ１−Ｌ55（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝30）
ＦＳ−31：Ｒｆ１−Ｌ55（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝40）
ＦＳ−32：Ｒｆ１−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝５）
ＦＳ−33：Ｒｆ１−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝10）
ＦＳ−34：Ｒｆ１−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝15）
ＦＳ−35：Ｒｆ１−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝20）
ＦＳ−36：Ｒｆ７−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝８）
ＦＳ−37：Ｒｆ７−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝13）
ＦＳ−38：Ｒｆ７−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝18）
ＦＳ−39：Ｒｆ７−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝25）
【００６８】
ＦＳ−40：Ｒｆ１−Ｌ０−Ｈｙ１（ｎ＝６）
ＦＳ−41：Ｒｆ１−Ｌ０−Ｈｙ１（ｎ＝11）
ＦＳ−42：Ｒｆ１−Ｌ０−Ｈｙ１（ｎ＝16）
ＦＳ−43：Ｒｆ１−Ｌ０−Ｈｙ１（ｎ＝21）
ＦＳ−44：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ２（ｎ＝７、Ｒ1 ＝Ｃ2 Ｈ5 ）
ＦＳ−45：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ２（ｎ＝13、Ｒ1 ＝Ｃ2 Ｈ5 ）
ＦＳ−46：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ２（ｎ＝20、Ｒ1 ＝Ｃ2 Ｈ5 ）
ＦＳ−47：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ２（ｎ＝28、Ｒ1 ＝Ｃ2 Ｈ5 ）
ＦＳ−48：Ｒｆ８−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝５）
ＦＳ−49：Ｒｆ８−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝10）
ＦＳ−50：Ｒｆ８−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝15）
ＦＳ−51：Ｒｆ８−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝20）
ＦＳ−52：Ｒｆ１−Ｌ57（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝CH2CH2）−Ｈｙ３（ｎ＝５）
ＦＳ−53：Ｒｆ１−Ｌ57（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝CH2CH2）−Ｈｙ３（ｎ＝７）
ＦＳ−54：Ｒｆ１−Ｌ57（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝CH2CH2）−Ｈｙ３（ｎ＝９）
ＦＳ−55：Ｒｆ１−Ｌ57（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝CH2CH2）−Ｈｙ３（ｎ＝12）
ＦＳ−56：Ｒｆ９−Ｌ０−Ｈｙ４（Ｍ＝Ｈ）
ＦＳ−57：Ｒｆ３−Ｌ０−Ｈｙ４（Ｍ＝Ｈ）
ＦＳ−58：Ｒｆ１−Ｌ58（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ４（Ｍ＝Ｋ）
ＦＳ−59：Ｒｆ４−Ｌ59（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ４（Ｍ＝Na）
【００６９】
ＦＳ−60：Ｒｆ１−Ｌ０−Ｈｙ５（Ｍ＝Ｋ）
ＦＳ−61：Ｒｆ10−Ｌ60（ＡＬ1 ＝CH2 、ＡＬ2 ＝CH2CH2）−Ｈｙ５（Ｍ＝Na）
ＦＳ−62：Ｒｆ11−Ｌ60（ＡＬ1 ＝CH2 、ＡＬ2 ＝CH2CH2）−Ｈｙ５（Ｍ＝Na）
ＦＳ−63：Ｒｆ５−Ｌ60（ＡＬ1 ＝CH2 、ＡＬ2 ＝CH2CH2）−Ｈｙ５（Ｍ＝Na）
ＦＳ−64：Ｒｆ１−Ｌ58（Ｒ＝C3H7、ＡＬ＝CH2CH2CH2 ）−Ｈｙ５（Ｍ＝Na)
ＦＳ−65：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ６（ｎ＝５、Ｍ＝Na）
ＦＳ−66：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ６（ｎ＝10、Ｍ＝Na）
ＦＳ−67：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ６（ｎ＝15、Ｍ＝Na）
ＦＳ−68：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ６（ｎ＝20、Ｍ＝Na）
ＦＳ−69：Ｒｆ１−Ｌ58（Ｒ＝Ｃ2 Ｈ5 、ＡＬ＝ＣＨ2 ＣＨ2 ）−Ｈｙ７
ＦＳ−70：Ｒｆ１−Ｌ58（Ｒ＝Ｈ、ＡＬ＝CH2CH2CH2 ）−Ｈｙ８（Ｘ＝Ｉ）
ＦＳ−71：Ｒｆ11−Ｌ61（下記Ｈｃ、ＡＬ＝CH2CH2CH2 ）−Ｈｙ６（Ｍは解離）
【００７０】
【化１６】
【００７１】
ＦＳ−72：Ｒｆ１−Ｌ62(R=C3H7、AL1=CH2CH2、AL2＝CH2CH2CH2)−Ｈｙ６(M=Na)
ＦＳ−73：Ｒｆ12−Ｌ０−Ｈｙ５（Ｍ＝Na）
ＦＳ−74：Ｒｆ13−Ｌ63（ＡＲ＝o-フェニレン）−Ｈｙ６（Ｍ＝Ｋ）
ＦＳ−75：Ｒｆ13−Ｌ63（ＡＲ＝m-フェニレン）−Ｈｙ６（Ｍ＝Ｋ）
ＦＳ−76：Ｒｆ13−Ｌ63（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ６（Ｍ＝Ｋ）
ＦＳ−77：Ｒｆ６−Ｌ64（Ｒ＝C2H5、ＡＬ＝CH2CH2）−Ｈｙ５（Ｍ＝Ｈ）
ＦＳ−78：Ｒｆ６−Ｌ65（ＡＲ＝p-フェニレン、Ｒ＝C2H5）−Ｈｙ１（ｎ＝９）
ＦＳ−79：Ｒｆ６−Ｌ65（ＡＲ＝p-フェニレン、Ｒ＝C2H5）−Ｈｙ１（ｎ＝14）
ＦＳ−80：Ｒｆ６−Ｌ65（ＡＲ＝p-フェニレン、Ｒ＝C2H5）−Ｈｙ１（ｎ＝19）
ＦＳ−81：Ｒｆ６−Ｌ65（ＡＲ＝p-フェニレン、Ｒ＝C2H5）−Ｈｙ１（ｎ＝28）
ＦＳ−82：Ｒｆ６−Ｌ66（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ１（ｎ＝５）
ＦＳ−83：Ｒｆ６−Ｌ66（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ１（ｎ＝10）
ＦＳ−84：Ｒｆ６−Ｌ66（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ１（ｎ＝15）
ＦＳ−85：Ｒｆ６−Ｌ66（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ１（ｎ＝20）
【００７２】
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。二以上の疎水性基または親水性基を有する含フッ素界面活性剤の例を以下に示す。
【００７３】
【化１７】
【００７４】
ＦＳ−86：n1＋n2＝12、ＦＳ−87：n1＋n2＝18、ＦＳ−88：n1＋n2＝24
【００７５】
【化１８】
【００７６】
ＦＳ−89：n1＋n2＝20、ＦＳ−90：n1＋n2＝18、ＦＳ−91：n1＋n2＝40
【００７７】
【化１９】
【００７８】
ＦＳ−92：ｎ＝５、ＦＳ−93：ｎ＝10、ＦＳ−94：ｎ＝15、ＦＳ−95：ｎ＝20
【００７９】
【化２０】
【００８０】
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(1975)、M.J. Schick, Nonionic Surfactants, Marcell Dekker 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の使用量は、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、０．１乃至１０重量％であることがさらに好ましく、０．５乃至５重量％であることがさらに好ましい。
【００８１】
［ディスコティック液晶性分子用の垂直配向膜］
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、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好ましい。
含フッ素ポリマーは、フッ素原子を０．０５乃至８０重量％の割合で含むことが好ましく、０．１乃至７０重量％の割合で含むことがより好ましく、０．５乃至６５重量％の割合で含むことがさらに好ましく、１乃至６０重量％の割合で含むことが最も好ましい。
炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基またはそれらの組み合わせである。脂肪族基は、環状、分岐状あるいは直鎖状のいずれでもよい。脂肪族基は、アルキル基（シクロアルキル基であってもよい）またはアルケニル基（シクロアルケニル基であってもよい）であることが好ましい。炭化水素基は、ハロゲン原子のような強い親水性を示さない置換基を有していてもよい。炭化水素基の炭素原子数は、１０乃至１００であることが好ましく、１０乃至６０であることがさらに好ましく、１０乃至４０であることが最も好ましい。
ポリマーの主鎖は、ポリイミド構造またはポリビニルアルコール構造を有することが好ましい。
【００８２】
ポリイミドは、一般にテトラカルボン酸とジアミンとの縮合反応により合成する。二種類以上のテトラカルボン酸あるいは二種類以上のジアミンを用いて、コポリマーに相当するポリイミドを合成してもよい。フッ素原子または炭化水素基は、テトラカルボン酸起源の繰り返し単位に存在していても、ジアミン起源の繰り返し単位に存在していても、両方の繰り返し単位に存在していてもよい。
ポリイミドに炭化水素基を導入する場合、ポリイミドの主鎖または側鎖にステロイド構造を形成することが特に好ましい。側鎖に存在するステロイド構造は、炭素原子数が１０以上の炭化水素基に相当し、ディスコティック液晶性分子を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。
【００８３】
フッ素変性ポリビニルアルコールも垂直配向膜に好ましく用いることができる。フッ素変性ポリビニルアルコールは、フッ素原子を含む繰り返し単位を５乃至８０モル％の範囲で含むことが好ましく、７乃至７０モル％の範囲で含むことがさらに好ましい。
好ましいフッ素変性ポリビニルアルコールを、下記式（ＰＶ）で表す。
（ＰＶ）
−（ＶＡｌ）ｘ−（ＦＲＵ）ｙ−（ＶＡｃ）ｚ−
式中、ＶＡｌは、ビニルアルコール繰り返し単位であり；ＦＲＵは、フッ素原子を含む繰り返し単位であり；ＶＡｃは酢酸ビニル繰り返し単位であり；ｘは、２０乃至９５モル％（好ましくは２４乃至９０モル％）であり；ｙは、５乃至８０モル％（好ましくは７乃至７０モル％）であり；そして、ｚは０乃至３０モル％（好ましくは２乃至２０モル％）である。
好ましいフッ素原子を含む繰り返し単位（ＦＲＵ）を、下記式（ＦＲＵ−Ｉ）および（ＦＲＵ−II）で表す。
【００８４】
【化２１】
【００８５】
式中、Ｌ1 は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ2 −、−ＮＨ−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの組み合わせから選ばれる二価の連結基であり；Ｌ2 は、単結合あるいは−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ2 −、−ＮＨ−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの組み合わせから選ばれる二価の連結基であり；そしてＲｆ1 およびＲｆ2 は、それぞれフッ素置換炭化水素基である。
アルキレン基およびアリーレン基はフッ素原子により置換されていてもよい。
上記の組み合わせにより形成される二価の連結基の例を、以下に示す。
【００８６】
Ｌ１：−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−Ｏ−
Ｌ３：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ−
Ｌ４：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−ＮＨ−ＳＯ2 −アリーレン基−Ｏ−
Ｌ５：−アリーレン基−ＮＨ−ＣＯ−
Ｌ６：−アリーレン基−ＣＯ−Ｏ−
Ｌ７：−アリーレン基−ＣＯ−ＮＨ−
Ｌ８：−アリーレン基−Ｏ−
Ｌ９：−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アリーレン基−ＮＨ−ＣＯ−
【００８７】
フッ素置換炭化水素基の炭化水素基は、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、分岐状あるいは直線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。脂肪族基は、フッ素原子以外にも、他の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、１乃至１００であることが好ましく、２乃至６０であることがさらに好ましく、３乃至４０であることが最も好ましい。炭化水素基の水素原子がフッ素原子で置換されている割合は、５０乃至１００モル％であることが好ましく、７０乃至１００モル％であることがより好ましく、８０乃至１００モル％であることがさらに好ましく、９０乃至１００モル％であることが最も好ましい。
【００８８】
炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する変性ポリビニルアルコールも垂直配向膜に好ましく用いることができる。炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基またはそれらの組み合わせである。脂肪族基は、環状、分岐状あるいは直鎖状のいずれでもよい。脂肪族基は、アルキル基（シクロアルキル基であってもよい）またはアルケニル基（シクロアルケニル基であってもよい）であることが好ましい。炭化水素基は、ハロゲン原子のような強い親水性を示さない置換基を有していてもよい。炭化水素基の炭素原子数は、１０乃至１００であることが好ましく、１０乃至６０であることがさらに好ましく、１０乃至４０であることが最も好ましい。
炭化水素基を有する変性ポリビニルアルコールは、炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する繰り返し単位を２乃至８０モル％の範囲で含むことが好ましく、３乃至７０モル％含むことがさらに好ましい。
好ましい炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する変性ポリビニルアルコールを、下記式（ＰＶ）で表す。
（ＰＶ）
−（ＶＡｌ）ｘ−（ＨｙＣ）ｙ−（ＶＡｃ）ｚ−
式中、ＶＡｌは、ビニルアルコール繰り返し単位であり；ＨｙＣは、炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する繰り返し単位であり；ＶＡｃは酢酸ビニル繰り返し単位であり；ｘは、２０乃至９５モル％（好ましくは２５乃至９０モル％）であり；ｙは、２乃至８０モル％（好ましくは３乃至７０モル％）であり；そして、ｚは０乃至３０モル％（好ましくは２乃至２０モル％）である。
好ましい炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する繰り返し単位（ＨｙＣ）を、下記式（ＨｙＣ−Ｉ）および（ＨｙＣ−II）で表す。
【００８９】
【化２２】
【００９０】
式中、Ｌ1 は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ2 −、−ＮＨ−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの組み合わせから選ばれる二価の連結基であり；Ｌ2 は、単結合あるいは−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ2 −、−ＮＨ−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの組み合わせから選ばれる二価の連結基であり；そしてＲ1 およびＲ2 は、それぞれ炭素原子数が１０以上の炭化水素基である。
上記の組み合わせにより形成される二価の連結基の例は、前記式（ＦＲＵ−Ｉ）および（ＦＲＵ−II）で示した例と同様である。
【００９１】
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、３００乃至３０００であることが好ましい。ポリマーの分子量は、９０００乃至２０００００であることが好ましく、１３０００乃至１３００００であることがさらに好ましい。
二種類以上のポリマーを併用してもよい。
垂直配向膜の形成において、ラビング処理を実施することが好ましい。ラビング処理は、上記のポリマーを含む膜の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。ラビング処理の方向は、図３に示すように、液晶セルの配向膜のラビング方向と逆平行であることが好ましい。
なお、垂直配向膜を用いて配向膜近傍の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ポリマーフイルム上に転写してもよい。配向状態で固定されたディスコティック液晶性分子は、配向膜がなくても配向状態を維持することができる。そのため、光学補償シートでは、垂直配向膜は（製造において必須ではあるが）必須の要素ではない。
【００９２】
【実施例】
［実施例１］
（スプレイ配向液晶セルの作製）
ＩＴＯ透明電極が設けられたガラス基板の上に、垂直配向膜（ＲＮ７８３、日産化学（株）製）を設け、ラビング処理を行った。１０μｍのスペーサーを介して、二枚の基板を配向膜が向かい合うように重ねた。配向膜のラビング方向が平行になるように、基板の向きを調節した。基板の間隙に、負の誘電率異方性を有する棒状ネマチック液晶性分子（ＭＪ９５７８５、メルク社製）を真空注入法により注入し、液晶層を形成した。配向膜近傍の棒状液晶性分子の傾斜角は、８０゜であった。液晶性分子のΔｎは０．０８１３であり、液晶層のΔｎｄの値は、８１３ｎｍであった。
【００９３】
（光学補償シートの作製）
厚さ１００μｍのトリアセチルセルロースフイルム（フジタック、富士写真フイルム（株）製）に、厚さ０．１μｍのゼラチン層を設けた。
下記の変性ポリビニルアルコールの溶液をゼラチン層の上に塗布し、８０℃の温風で乾燥した後、ラビング処理を行い、配向膜を形成した。
【００９４】
【化２３】
【００９５】
配向膜の上に、以下の組成の塗布液を＃１２のワイヤーバーコーターを用いて塗布し、金属の枠に貼り付けて１２０℃の恒温槽中で３分間加熱して、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。
【００９６】
【００９７】
【化２４】
【００９８】
塗布層を１２０℃に加熱した状態で、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の末端ビニル基を重合させ、配向状態を固定した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学的異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
光学的異方性層中のディスコティック液晶性分子の配向状態を調べたところ、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が６０゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が小さくなるように配向（逆ハイブリッド配向）していた。
光学的異方性層の厚さは、４．０μｍであった。光学補償シートのレターデーションをエリプソメーター（ＡＥＰ−１００、島津製作所（株）製）で測定したところ、Ｒthレターデーション値が３４０ｎｍであった。
【００９９】
（偏光素子の作製）
延伸したポリビニルアルコールフイルムにヨウ素を吸着させて、偏光膜を作製した。偏光膜の両側に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、厚さ１００μｍのトリアセチルセルロースフイルム（フジタック、富士写真フイルム（株）製）を二枚貼り合わせて、偏光素子を作製した。
【０１００】
（液晶表示装置の作成）
スプレイ配向液晶セルの両側に、光学補償シートを二枚、トリアセチルセルロースフイルムがセル基板に対面するように貼り付けた。液晶セルのラビング方向と、光学的異方性層のラビング方向とは平行になるように配置した。光学的異方性層の外側に、偏光素子を二枚貼り付けて、液晶表示装置を作成した。偏光素子の偏光軸の方向は互いに直交し、偏光軸と液晶セルのラビング方向とは４５゜の角度になるように配置した。
液晶表示装置の液晶セルに、１ｋＨｚの矩形波電圧を印加し、白表示２Ｖ、黒表示６Ｖのノーマリーホワイトモードとした。白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比として、上下左右でコントラスト比１０が得られる視野角を測定した。結果を第１表に示す。
【０１０１】
［実施例２］
（光学補償シートの作製）
厚さ１００μｍのトリアセチルセルロースフイルム（フジタック、富士写真フイルム（株）製）の上に、下記の変性ポリイミドのＮ−メチル−２−ピロリドン溶液を塗布し、８０℃で５分間乾燥し、さらに１８０℃で６０分間加熱した後、ラビング処理を行い、配向膜を形成した。
【０１０２】
【化２５】
【０１０３】
配向膜の上に、以下の組成の塗布液を＃８のバーコーターを用いて塗布し、速度１０ｍ／ｓ、温度１３０℃の風を支持体表面と平行、かつラビング方向とも平行に当てながら、１０分間加熱して、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。
【０１０４】
【０１０５】
塗布層を１３０℃に加熱した状態で、高圧水銀灯を用いて６００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線を照射し、ディスコティック液晶性化合物の末端ビニル基を重合させ、配向状態を固定した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学的異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
光学的異方性層中のディスコティック液晶性分子の配向状態を調べたところ、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が７０゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が小さくなるように配向（逆ハイブリッド配向）していた。
光学補償シートのΔｎｄを測定したところ、４００ｎｍであった。
【０１０６】
（液晶表示装置の作成）
実施例１で作製したスプレイ配向液晶セルの両側に、光学補償シートを二枚、光学的異方性層がセル基板に対面するように貼り付けた。液晶セルのラビング方向と光学的異方性層のラビング方向とは、逆平行になるように配置した。光学補償シートの外側に、実施例１で作製した偏光素子を二枚貼り付けて、液晶表示装置を作成した。偏光素子の偏光軸の方向は互いに直交し、偏光軸と液晶セルのラビング方向とは４５゜の角度になるように配置した。
液晶表示装置の液晶セルに、１ｋＨｚの矩形波電圧を印加し、白表示２Ｖ、黒表示６Ｖのノーマリーホワイトモードとした。白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比として、上下左右でコントラスト比１０が得られる視野角を測定した。結果を第１表に示す。
【０１０７】
［実施例３］
（光学補償シートの作製）
厚さ６０μｍのポリスチレンフイルムを光学的異方性ポリマーフイルムとして用いた。ポリスチレンフイルムは、光学的に負の一軸性を示し、光学軸がフイルム面に対して平行であった。また、フイルムのＲｅレターデーションは、２００ｎｍであった。
実施例２と同様に、ポリスチレンフイルムの上に配向膜を形成した。配向膜のラビング方向と、ポリスチレンフイルムの光学軸の向きは、平行である。
配向膜の上に、実施例２で用いた組成の塗布液を＃４のバーコーターを用いて塗布し、速度１０ｍ／ｓ、温度１３０℃の風を支持体表面と平行、かつラビング方向とも平行に当てながら、１０分間加熱して、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。
塗布層を１３０℃に加熱した状態で、高圧水銀灯を用いて６００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線を照射し、ディスコティック液晶性化合物の末端ビニル基を重合させ、配向状態を固定した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学的異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
光学的異方性層中のディスコティック液晶性分子の配向状態を調べたところ、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が５０゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が小さくなるように配向（逆ハイブリッド配向）していた。
光学補償シートのΔｎｄを測定したところ、２００ｎｍであった。
【０１０８】
（液晶表示装置の作成）
実施例１で作製したスプレイ配向液晶セルの両側に、光学補償シートを二枚、光学的異方性層がセル基板に対面するように貼り付けた。液晶セルのラビング方向と光学的異方性層のラビング方向とは、逆平行になるように配置した。光学補償シートの外側に、実施例１で作製した偏光素子を二枚貼り付けて、液晶表示装置を作成した。偏光素子の偏光軸の方向は互いに直交し、偏光軸と液晶セルのラビング方向とは４５゜の角度になるように配置した。
液晶表示装置の液晶セルに、１ｋＨｚの矩形波電圧を印加し、白表示２Ｖ、黒表示６Ｖのノーマリーホワイトモードとした。白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比として、上下左右でコントラスト比１０が得られる視野角を測定した。結果を第１表に示す。
【０１０９】
［実施例４］
（光学的異方性素子の作製）
厚さ６０μｍのポリカーボネートフイルムを一軸延伸した後、フイルムの厚み方向に延伸して光学的異方性素子を作製した。
光学的異方性素子のＲｅレターデーションは、１００ｎｍであった。また、下記式で定義されるＮｚファクターは、０．５であった。
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）
式中、ｎｘおよびｎｙは、面内の主屈折率であり（ｎｘ＞ｎｙ）；ｎｚは、厚さ方向の屈折率であり；そして、ｄは、厚さである。
【０１１０】
（液晶表示装置の作成）
実施例１で作製したスプレイ配向液晶セルの両側に、実施例３で作製した光学補償シートを二枚、光学的異方性層がセル基板に対面するように貼り付けた。液晶セルのラビング方向と光学的異方性層のラビング方向とは、逆平行になるように配置した。光学補償シートの一方の外側に、以上のように作製した光学的異方性素子を一枚貼り付けた。液晶セルのラビング方向と光学的異方性素子のｎｘの方向との角度が４５゜になるように配置した。光学的異方性素子の外側に、実施例１で作製した偏光素子を二枚貼り付けて、液晶表示装置を作成した。偏光素子の偏光軸の方向は互いに直交し、偏光軸と液晶セルのラビング方向とは４５゜の角度になるように配置した。
液晶表示装置の液晶セルに、１ｋＨｚの矩形波電圧を印加し、白表示２Ｖ、黒表示６Ｖのノーマリーホワイトモードとした。白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比として、上下左右でコントラスト比１０が得られる視野角を測定した。結果を第１表に示す。
【０１１１】
［実施例５］
（光学的異方性素子の作製）
厚さ１００μｍのポリスチレンフイルムを光学的異方性ポリマーフイルムとして用いた。ポリスチレンフイルムは、光学的に負の一軸性を示し、光学軸がフイルム面に対して平行であった。また、波長５５０ｎｍの光で測定したフイルムのＲｅレターデーションは、２００ｎｍであった。
実施例２と同様に、ポリスチレンフイルムの上に配向膜を形成した。配向膜のラビング方向と、ポリスチレンフイルムの光学軸の向きは、平行である。
配向膜の上に、実施例２で用いた組成の塗布液を＃３のバーコーターを用いて塗布し、速度１０ｍ／ｓ、温度１３０℃の風を支持体表面と平行、かつラビング方向とも平行に当てながら、１０分間加熱して、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。
塗布層を１３０℃に加熱した状態で、高圧水銀灯を用いて６００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線を照射し、ディスコティック液晶性化合物の末端ビニル基を重合させ、配向状態を固定した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学的異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
光学的異方性層中のディスコティック液晶性分子の配向状態を調べたところ、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が５０゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が小さくなるように配向（逆ハイブリッド配向）していた。
光学的異方性素子のΔｎｄを測定したところ、１６０ｎｍであった。
【０１１２】
（楕円偏光板の作製）
延伸したポリビニルアルコールフイルムにヨウ素を吸着させて、偏光膜を作製した。偏光膜の一方の側に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記の光学補償シートを、光学的異方性層が外側となるように貼り合わせた。偏光膜の偏光軸と、光学補償シートのラビング方向との角度は、４５゜になるように配置した。偏光膜の他方の側に、厚さ１００μｍのトリアセチルセルロースフイルム（フジタック、富士写真フイルム（株）製）を貼り合わせて、楕円偏光板を作製した。
【０１１３】
（液晶表示装置の作成）
実施例１で作製したスプレイ配向液晶セルの両側に、アクリル系接着剤を用いて、上記の楕円偏光板を、光学的異方性層が液晶セルと対面するように貼り付けて、液晶表示装置を作成した。液晶セルのラビング方向と光学的異方性層のラビング方向とは、逆平行になるように配置した。
液晶表示装置の液晶セルに、１ｋＨｚの矩形波電圧を印加し、白表示２Ｖ、黒表示６Ｖのノーマリーホワイトモードとした。白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比として、上下左右でコントラスト比１０が得られる視野角を測定した。結果を第１表に示す。
【０１１４】
【表１】
【０１１５】
［実施例６］
（ＥＣＢ液晶セルの作製）
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。３μｍのスペーサーを介して、二枚の基板を配向膜が向かい合うように重ねた。配向膜のラビング方向は逆平行となるように、基板の向きを調節した。基板の間隙に、棒状液晶性分子（ＺＬＩ１５６５、メルク社製）を注入し、液晶層を形成した。液晶性分子のΔｎは０．１２９７であった。
【０１１６】
（光学補償シートの作製）
厚さ６０μｍのポリスチレンフイルムを光学的異方性ポリマーフイルムとして用いた。ポリスチレンフイルムは、光学的に負の一軸性を示し、光学軸がフイルム面に対して平行であった。また、フイルムのＲｅレターデーションは、１００ｎｍであった。
ポリスチレンフイルムの上に、乾燥膜厚が０．１μｍとなるようにゼラチン下塗り層を設けた。ゼラチン下塗り層の上に、実施例１で用いた変性ポリビニルアルコールの溶液をゼラチン層の上に塗布し、８０℃の温風で乾燥した後、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と、ポリスチレンフイルムの光学軸の向きは、平行である。
配向膜の上に、以下の組成の塗布液を＃３のワイヤーバーコーターを用いて塗布し、金属の枠に貼り付けて１２０℃の恒温槽中で３分間加熱して、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。
【０１１７】
【０１１８】
塗布層を１２０℃に加熱した状態で、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の末端ビニル基を重合させ、配向状態を固定した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学的異方性層（厚さ：１．０μｍ）を形成し、光学補償シートを作製した。
光学的異方性層中のディスコティック液晶性分子の配向状態を調べたところ、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が７０゜であった。
光学補償シートのΔｎｄを測定したところ、８０ｎｍであった。
【０１１９】
（液晶表示装置の作成）
ＥＣＢ液晶セルの両側に、光学補償シートを二枚、ポリスチレンフイルムがセル基板に対面するように貼り付けた。液晶セルのラビング方向と光学的異方性層のラビング方向とは、平行になるように配置した。光学的異方性層の外側に、実施例１で作製した偏光素子を二枚貼り付けて、液晶表示装置を作成した。偏光素子の偏光軸の方向は互いに直交し、偏光軸と液晶セルのラビング方向とは４５゜の角度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、白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比として、上下と左右でコントラスト比１０が得られる視野角を測定した。その結果、上下の合計視野角は１２０゜、左右の合計視野角は１４０゜であった。
【０１２０】
［実施例７］
（ＴＮ液晶セルの作製）
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かい合うように重ねた。配向膜のラビング方向が直交するように、基板の向きを調節した。基板の間隙に、棒状液晶性分子（ＺＬ４７９２、メルク社製）を注入し、液晶層を形成した。液晶性分子のΔｎは０．０９６９であった。
【０１２１】
（光学補償シートの作製）
厚さ６０μｍのポリスチレンフイルムを光学的異方性ポリマーフイルムとして用いた。ポリスチレンフイルムは、光学的に負の一軸性を示し、光学軸がフイルム面に対して平行であった。また、フイルムのＲｅレターデーションは、１００ｎｍであった。
ポリスチレンフイルムの上に、乾燥膜厚が０．１μｍとなるようにゼラチン下塗り層を設けた。ゼラチン下塗り層の上に、実施例１で用いた変性ポリビニルアルコールの溶液をゼラチン層の上に塗布し、８０℃の温風で乾燥した後、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と、ポリスチレンフイルムの光学軸の向きは、平行である。
配向膜の上に、以下の組成の塗布液を＃３のバーコーターを用いて塗布し、１２０℃で１０分間加熱して、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。
【０１２２】
【０１２３】
【化２６】
【０１２４】
塗布層を１３０℃に加熱した状態で、高圧水銀灯を用いて６００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線を照射し、ディスコティック液晶性化合物の末端ビニル基を重合させ、配向状態を固定した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学的異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
光学的異方性層中のディスコティック液晶性分子の配向状態を調べたところ、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が７０゜であった。
光学補償シートのΔｎｄを測定したところ、１２０ｎｍであった。また、ディスコティック液晶性分子は、４５゜ねじれて配向していた。
【０１２５】
（楕円偏光板の作製）
延伸したポリビニルアルコールフイルムにヨウ素を吸着させて、偏光膜を作製した。偏光膜の一方の側に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記の光学補償シートを、光学的異方性層が外側となるように貼り合わせた。偏光膜の偏光軸と、ポリスチレンフイルムの光学軸とは、平行になるように配置した。偏光膜の他方の側に、厚さ１００μｍのトリアセチルセルロースフイルム（フジタック、富士写真フイルム（株）製）を貼り合わせて、楕円偏光板を作製した。
【０１２６】
（液晶表示装置の作成）
ＴＮ液晶セルの両側に、楕円偏光板を二枚、光学的異方性層が液晶セル側となるように、アクリル系接着剤を用いて貼り付けて、液晶表示装置を作成した。ポリスチレンフイルムの光学軸と液晶セルのラビング方向ととは、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、白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比として、上下と左右でコントラスト比１０が得られる視野角を測定した。その結果、上下の合計視野角は１１０゜、左右の合計視野角は１４０゜であった。
【０１２７】
［実施例８］
（ＨＡＮ液晶セルの作製）
ＩＴＯ透明電極が設けたガラス基板と、アルミニウム蒸着により反射電極を設けたガラス基板とを作製した。ＩＴＯ透明電極が設けたガラス基板の上に、垂直配向膜（ＲＮ７８３、日産化学（株）製）を設けた。アルミニウム反射電極を設けたガラス基板の上には、ポリイミド水平配向膜を設け、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かい合うように重ねて、シール材を用いてシールした。基板の間隙に、負の誘電率異方性を有する棒状ネマチック液晶性分子（ＭＪ９５７８５、メルク社製）を真空注入法により注入し、液晶層を形成した。液晶性分子のΔｎは０．０８１３であり、液晶層のΔｎｄの値は、４０７ｎｍであった。
【０１２８】
（液晶表示装置の作成）
ＨＡＮ液晶セルの透明電極を設けた基板の上に、実施例５で作製した光学補償シートを、光学的異方性層が液晶セルの基板と対面するようにアクリル系接着剤で貼り付けた。液晶セルのラビング方向と光学的異方性層のラビング方向とは、平行になるように配置した。光学補償シートの外側に、λ／４板を貼り付け、さらにその外側に実施例１で作製した偏光素子を貼り付けて、液晶表示装置を作成した。λ／４板の遅相軸と偏光素子の偏光軸の方向とは４５゜の角度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、白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比として、上下と左右でコントラスト比１０が得られる視野角を測定した。その結果、上下の合計視野角は７０゜、左右の合計視野角は８０゜であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】スプレイ配向液晶セル内の液晶性化合物の配向を模式的に示す断面図である。
【図２】スプレイ配向液晶セルを用いた液晶表示装置の模式図である。
【図３】光学補償シートによるスプレイ配向液晶セルの光学補償を示す概念図である。
【図４】ＨＡＮモードの液晶セル内の液晶性化合物の配向を模式的に示す断面図である。
【図５】ＨＡＮモードの液晶セルを用いた液晶表示装置の模式図である。
【図６】光学補償シートによるＨＡＮモードの液晶セルの光学補償を示す概念図である。
【符号の説明】
１ 液晶層
１ａ〜１ｈ 棒状液晶性分子
２ａ 下配向膜
２ｂ 上配向膜
３ａ 下透明電極
３ｂ 上透明電極
４ａ 下基板
４ｂ 上基板
１０ 液晶セル
１１ 偏光素子
１１ａ 下偏光素子
１１ｂ 上偏光素子
１２、１２ａ、１２ｂ 光学補償シートまたは光学的異方性層
１３ 透明支持体
ＢＬ バックライト
ＰＡａ 下偏光素子の偏光軸の向き
ＰＡｂ 上偏光素子の偏光軸の向き
ＲＤａ、ＲＤｂ 液晶セルの配向膜のラビング方向
ＲＤｃ、ＲＤｄ 光学的異方性素子のラビング方向
ＲＰ 反射板
Ｘ−Ｘ 二枚の配向膜の中間（対称面）
【産業上の利用分野】
本発明は、透明支持体上にディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層を有する光学補償シートに関する。また、本発明は、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学的異方性層が、この順に積層されている楕円偏光板にも関する。さらに、本発明は、液晶セル、その両側に配置された一対の偏光素子、液晶セルと両方または一方の偏光素子との間に配置された光学補償シートからなる透過型液晶表示装置にも関する。さらにまた、本発明は、液晶セル、光学補償シート、そして偏光素子がこの順に積層されている反射型液晶表示装置にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
透過型液晶表示装置は、液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光素子からなる。反射型液晶表示装置は、液晶セルおよび偏光素子からなる。
液晶セルは、棒状液晶性分子およびそれを封入するための二枚の基板からなる。基板には、棒状液晶性分子に電圧を加えるための透明電極と棒状液晶性分子を配向させるための配向膜とが設けられている。
液晶セルについて、棒状液晶性分子の配向状態が異なる様々な表示モードが提案されている。透過型液晶表示装置としては、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane Switching）、ＦＬＣ（Ferroelectric Liquid Crystal）、ＯＣＢ（Optically Compensatory Bend）、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）、ＳＴＮ（Supper Twisted Nematic）あるいはＶＡ（Vertically Aligned）モードが提案されている。反射型液晶表示装置としては、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）モードが提案されている。
【０００３】
米国特許４５８３３８２５号明細書には、上記のＯＣＢモードの液晶セルを用いた透過型液晶表示装置が開示されている。ＯＣＢモードの液晶セルでは、棒状液晶性分子が二枚の配向膜の中間を対称面として対称に配向しており、棒状液晶性分子の長軸方向の傾斜角が二枚の配向膜近傍で最小（ほぼ水平配向）かつ二枚の配向膜の中間で最大（ほぼ垂直配向）となるように連続的に変化している。このように棒状液晶性分子が対称的に配向しているため、ＯＣＢモードの液晶セルは、自己光学補償機能を有している。そのため、ＯＣＢモードの液晶セルを用いた透過型液晶表示装置は、視野角が広いとの特徴がある。
【０００４】
米国特許５４１０４２２号明細書には、ＯＣＢモードのような対称型液晶セルを用いた透過型液晶表示装置の改良発明が開示されている。米国特許５４１０４２２号明細書の図１２Ｂには、公知のＯＣＢモードの液晶セル（図１２Ｃ）以外の対称型液晶セルとして、棒状液晶性分子が二枚の配向膜の中間を対称面として対称に配向しており、棒状液晶性分子の長軸方向の傾斜角が二枚の配向膜近傍で最大（ほぼ垂直配向）かつ二枚の配向膜の中間で最小（ほぼ水平配向）となるように連続的に変化している液晶セルが図示されている。ただし、米国特許５４１０４２２号明細書には、棒状液晶性分子をどのようにして配向させるか、また、液晶表示装置を具体的にどのように構成するかについては、全く記載されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、研究の結果、棒状液晶性分子が二枚の配向膜の中間を対称面として対称に配向しており、棒状液晶性分子の長軸方向の傾斜角が二枚の配向膜近傍で最大（ほぼ垂直配向）かつ二枚の配向膜の中間で最小（ほぼ水平配向）となるように連続的に変化している液晶セルを用いた液晶表示装置を実現することに成功した。上記の配向状態の液晶セルについて、特に名称は定義されていない。本明細書では、仮に、この配向状態の液晶セルをスプレイ（splay ）配向セルと称する。
本発明者が、スプレイ配向セルを用いた液晶表示装置の性能を調べたところ、広い視野角を有している。広い視野角は、対称型液晶セルの自己光学補償機能により得られていると考えられる。また、この液晶表示装置を、従来から知られている対称型液晶セルであるＯＣＢモードの液晶セルを用いた液晶表示装置と比較したところ、表示コントラストが高く、応答速度が速いことが判明した。
スプレイ配向セルを用いた液晶表示装置は広い視野角を有するとの特徴があるが、適切な光学補償シートを使用することで、さらに視野角を拡大できることが予想される。しかし、本発明者が調べたところ、従来から提案されている光学補償シートでは、上記の液晶表示装置を有効に光学補償できなかった。また、従来から提案されている光学補償シートを使用すると、正面コントラストが低下する問題が認められた。
そこで、本発明者は、スプレイ配向セルを用いた液晶表示装置に適した新しい光学補償シートの開発に着手した。
【０００６】
本発明の目的は、黒表示において液晶セルの棒状液晶性分子の長軸方向と基板面との平均傾斜角が５０゜未満である液晶表示装置に適した光学補償シートおよび楕円偏光板を提供することである。
また、本発明の目的は、表示コントラストが高く、視野角が広く、高速表示が可能な液晶表示装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記（１）〜（３）、（８）〜（９）の光学補償シート、下記（４）〜（５）、（１０）〜（１１）の楕円偏光板、および下記（６）〜（７）、（１２）〜（１３）の液晶表示装置により達成された。
（１）透明支持体上にディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層を有する光学補償シートであって、透明支持体が、光学的な負の一軸性を実質的に有し、その光学軸が透明支持体の平面に対して実質的に平行であることを特徴とする光学補償シート。
（２）透明支持体が、ポリスチレンフイルムからなる（１）に記載の光学補償シート。
（３）光学的異方性層内のディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子と透明支持体表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との傾斜角が小さくなるようにディスコティック液晶性分子が配向している（１）に記載の光学補償シート。
（４）透明保護膜、偏光膜、透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層が、この順に積層されている楕円偏光板であって、透明支持体が、光学的な負の一軸性を実質的に有し、その光学軸が支持体平面に対して実質的に平行であることを特徴とする楕円偏光板。
（５）透明支持体の光学軸と偏光膜の偏光軸との角度が、実質的に４５゜である（４）に記載の楕円偏光板。
【０００８】
（６）二枚の基板の間隙に棒状液晶性分子が封入されている液晶セル、その両側に配置された一対の偏光素子、液晶セルと両方または一方の偏光素子との間に配置された光学補償シートからなり、黒表示において液晶セルの棒状液晶性分子の長軸方向と基板面との平均傾斜角が５０゜未満である透過型液晶表示装置であって、光学補償シートが、外側から順に、透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層が積層されており、透明支持体が、光学的な負の一軸性を実質的に有し、その光学軸が透明支持体の平面に対して実質的に平行であることを特徴とする液晶表示装置。
（７）二枚の基板の間隙に棒状液晶性分子が封入されている液晶セル、光学補償シート、そして偏光素子がこの順に積層されており、黒表示において液晶セルの棒状液晶性分子の長軸方向と基板面との平均傾斜角が５０゜未満である反射型液晶表示装置であって、光学補償シートが、偏光素子側から順に、透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層が積層されており、透明支持体が、光学的な負の一軸性を実質的に有し、その光学軸が透明支持体の平面に対して実質的に平行であることを特徴とする液晶表示装置。
【０００９】
（８）透明支持体上にディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層を有する光学補償シートであって、光学的異方性層内のディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子と透明支持体表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との傾斜角が小さくなるようにディスコティック液晶性分子が配向していることを特徴とする光学補償シート。
（９）光学的異方性層が、さらにセルロースエステルをディスコティック液晶性分子の量の０．１乃至５重量％の範囲の量、または含フッ素界面活性剤をディスコティック液晶性分子の量の０．０１乃至３０重量％の範囲の量で含む（８）に記載の光学補償シート。
（１０）透明保護膜、偏光膜、透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層が、この順に積層されている楕円偏光板であって、光学的異方性層内のディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子と透明支持体表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との傾斜角が小さくなるようにディスコティック液晶性分子が配向していることを特徴とする楕円偏光板。
（１１）ディスコティック液晶性分子の円盤面の法線を透明支持体の平面に投影した線の平均方向と偏光膜の偏光軸との角度が、実質的に４５゜である（１０）に記載の楕円偏光板。
【００１０】
（１２）二枚の基板の間隙に棒状液晶性分子が封入されている液晶セル、その両側に配置された一対の偏光素子、液晶セルと両方または一方の偏光素子との間に配置された光学補償シートからなり、黒表示において液晶セルの棒状液晶性分子の長軸方向と基板面との平均傾斜角が５０゜未満である透過型液晶表示装置であって、光学補償シートが、外側から順に、透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層が積層されており、光学的異方性層内のディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子と透明支持体表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との傾斜角が小さくなるようにディスコティック液晶性分子が配向していることを特徴とする液晶表示装置。
（１３）二枚の基板の間隙に棒状液晶性分子が封入されている液晶セル、光学補償シート、そして偏光素子がこの順に積層されており、黒表示において液晶セルの棒状液晶性分子の長軸方向と基板面との平均傾斜角が５０゜未満である反射型液晶表示装置であって、光学補償シートが、偏光素子側から順に、透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層が積層されており、光学的異方性層内のディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子と透明支持体表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体の平面との傾斜角が小さくなるようにディスコティック液晶性分子が配向していることを特徴とする液晶表示装置。
なお、本明細書において、「実質的に垂直」、「実質的に平行」あるいは「実質的に４５゜」とは、厳密な角度から±５°未満の範囲であることを意味する。この範囲は、±４°未満であることが好ましく、±３°未満であることがより好ましく、±２°未満であることがさらに好ましく、±１°未満であることが最も好ましい。
【００１１】
【発明の効果】
本発明者は、スプレイ配向セルを用いた液晶表示装置を光学的に補償するため、透明支持体上にディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層を有する光学補償シートを使用することを検討した。その結果、透明支持体と光学的異方性層の少なくとも一方（好ましくは両方）について、従来の光学補償シートを改良する必要であることが判明した。
透明支持体について、従来は、光学的等方性フイルム（例、トリアセチルセルローすフイルム）を使用するか、あるいは光学的な正の一軸性フイルム（例、ポリカーボネート延伸フイルム）を使用していた。しかし、本発明者の研究の結果、光学的な負の一軸性を実質的に有し、その光学軸が透明支持体の平面に対して実質的に平行である透明支持体の使用が、スプレイ配向セルの光学補償に適していることが判明した。
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について、従来は、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が大きくなるように配向（ハイブリッド配向）させることが普通であった。しかし、本発明者の研究の結果、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が小さくなるように配向（逆ハイブリッド配向）させる方が、スプレイ配向セルの光学補償に適していることが判明した。
【００１２】
本発明者が、以上のような光学補償シートをさらに検討したところ、スプレイ配向セルだけではなく、様々な液晶セルを有効に光学補償できることが判明した。すなわち、黒表示において液晶セルの棒状液晶性分子の長軸方向と基板面との平均傾斜角が５０゜未満である液晶表示装置であれば、以上の光学補償シートが有効に使用できる。具体的には、スプレイ配向液晶セルに加えて、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＥＣＢモードあるいはＨＡＮモードの液晶セルを有効に光学補償できる。
以上の結果、本発明の光学補償シートを液晶表示装置に用いることで、表示コントラストが高く視野角が広い画像を、高速で表示することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、スプレイ配向液晶セル内の液晶性化合物の配向を模式的に示す断面図である。
図１に示すように、スプレイ配向液晶セルは、下基板（４ａ）、下透明電極（３ａ）、下配向膜（２ａ）、液晶層（１）、上配向膜（２ｂ）、上透明電極（３ｂ）、そして上基板（４ｂ）の順に配置された構造を有する。
液晶層（１）に使用する棒状液晶性分子（１ａ〜１ｈ）として、負の誘電率異方性を有する棒状ネマチック液晶性分子を使用する。配向膜（２ａ、２ｂ）は、棒状液晶性分子（１ａ〜１ｈ）を垂直に配向させる機能を有する。ＲＤａおよびＲＤｂは、配向膜のラビング方向である。図１に示すように、二つの配向膜のラビング方向は実質的に平行である。透明電極（３ａ、３ｂ）は、棒状液晶性分子（１ａ〜１ｈ）に電圧を印加する機能を有する。
【００１４】
スプレイ配向液晶セルへの印加電圧が低い時、図１のｏｆｆに示すように、液晶セルの下基板（４ａ）側の棒状液晶性分子（１ａ〜１ｄ）と上基板（４ｂ）側の棒状液晶性分子（１ｅ〜１ｈ）とは、二枚の配向膜の中間（Ｘ−Ｘ）を対称面として、実質的に逆の向きに（上下対称に）配向する。また、基板（４ａ、４ｂ）近傍の棒状液晶性分子（１ａ、１ｈ）は、長軸方向の傾斜角が最大（ほぼ垂直）となるように配向し、二枚の配向膜の中間（Ｘ−Ｘ近傍）の棒状液晶性分子（１ｄ、１ｅ）は、長軸方向の傾斜角が最小（ほぼ水平）となるように配向する。それらの中間の棒状液晶性分子（１ｂ、１ｃ、１ｆ、１ｇ）は、長軸方向の傾斜角が連続的に変化している。
図１のｏｎに示すように、印加電圧が高いと、基板（４ａ、４ｂ）近傍の棒状液晶性分子（１ａ、１ｈ）は、ほぼ垂直に配向したままである。また、二枚の配向膜の中間（Ｘ−Ｘ近傍）の棒状液晶性分子（１ｄ、１ｅ）も、ほぼ水平に配向したままである。電圧の増加により配向が変化するのは、それらの中間に位置する棒状液晶性分子（１ｂ、１ｃ、１ｆ、１ｇ）であり、これらはｏｆｆの状態よりも水平に配向する。しかし、液晶セルの下基板（４ａ）側の棒状液晶性分子（１ａ〜１ｄ）と上基板（４ｂ）側の棒状液晶性分子（１ｅ〜１ｈ）とが、二枚の配向膜の中間（Ｘ−Ｘ）を対称面として、実質的に逆の向きに（上下対称に）配向することは、ｏｆｆの状態と同様である。
【００１５】
図２は、スプレイ配向液晶セルを用いた液晶表示装置の模式図である。
図２に示す液晶表示装置は、スプレイ配向液晶セル（１０）、液晶セルの両側に設けられた一対の偏光素子（１１ａ、１１ｂ）、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（１２ａ、１２ｂ）およびバックライト（ＢＬ）からなる。光学補償シート（１２ａ、１２ｂ）は、一方にのみ配置してもよい。
スプレイ配向液晶セル（１０）は、図１に示した液晶セルに相当する。液晶セル（１０）の上下のラビング方向（ＲＤａ、ＲＤｂ）は、同一方向（平行）である。
下偏光素子（１１ａ）の偏光軸の向き（ＰＡａ）と液晶セル（１０）の配向膜のラビング方向（ＲＤａ、ＲＤｂ）との角度は、４５゜である。上偏光素子（１１ａ）の偏光軸の向き（ＰＡｂ）と液晶セル（１０）の配向膜のラビング方向（ＲＤａ、ＲＤｂ）との角度も、４５゜である。そして、下偏光素子（１１ａ）の偏光軸の向き（ＰＡａ）と上偏光素子（１１ａ）の偏光軸の向き（ＰＡｂ）とは直交しており、クロスニコル配置になっている。
光学補償シート（１２ａ、１２ｂ）に示した矢印（ＲＤｃ、ＲＤｄ）は、光学的異方性層のディスコティック液晶性分子のラビング方向に相当する。
【００１６】
図３は、光学補償シートによるスプレイ配向液晶セルの光学補償を示す概念図である。
光学補償シートを使用してスプレイ配向液晶セルを光学的に補償すれば、スプレイ配向液晶セルの視野角をさらに拡大できる。光学補償シートは、透明支持体とディスコティック液晶性分子から形成された層からなる。
図３の（ａ）では、スプレイ配向液晶セル（１０）を、ディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層（１２ａ、１２ｂ）により光学的に補償する。透明支持体（１３ａ、１３ｂ）は、光学的等方性である。
光学的異方性層（１２ａ、１２ｂ）のラビング方向（ＲＤｃ、ＲＤｄ）を、スプレイ配向液晶セル（１０）のラビング方向（ＲＤａ、ＲＤｂ）と逆平行の関係に設定したことにより、液晶セル（１０）の棒状液晶性分子と光学的異方性層（１２ａ、１２ｂ）のディスコティック液晶性分子とが対応（ａ〜ｆ）して、光学的に補償する。
【００１７】
図３の（ｂ）に示すように、光学的異方性を有する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層を設けた光学補償シートを用いると、さらに有効に、スプレイ配向液晶セルを光学的に補償できる。
図３の（ｂ）では、スプレイ配向液晶セル（１０）を、ディスコティック液晶性分子から形成された層（１２ａ、１２ｂ）と光学的異方性を有する透明支持体（１３ａ、１３ｂ）とが協調して、光学的に補償する。
液晶セル（１０）の棒状液晶性分子と光学的異方性層（１２ａ、１２ｂ）のディスコティック液晶性分子との対応関係（ａ〜ｆ）は、図３の（ａ）と同様である。スプレイ配向液晶セル（１０）中央部の実質的に水平に配向している棒状液晶性分子に対しては、さらに透明支持体（１３ａ、１３ｂ）の光学的異方性が対応（ｇ、ｈ）するように設計されている。なお、透明支持体（１３ａ、１３ｂ）に記入した楕円は、透明支持体の光学的異方性によって生じる屈折率楕円である。
【００１８】
図４は、ＨＡＮモードの液晶セル内の液晶性化合物の配向を模式的に示す断面図である。
図４に示すように、ＨＡＮモードの液晶セルは、反射板（ＲＰ）、下基板（４ａ）、下透明電極（３ａ）、下配向膜（２ａ）、液晶層（１）、下配向膜（２ｂ）、上透明電極（３ｂ）、そして上基板（４ｂ）の順に配置された構造を有する。反射板（ＲＰ）を設ける代わりに、下透明電極（３ａ）を反射電極に変更してもよい。
液晶層（１）に使用する棒状液晶性分子（１ａ〜１ｄ）として、負の誘電率異方性を有する棒状ネマチック液晶性分子を使用する。下配向膜（２ａ）は、棒状液晶性分子を水平に配向させる機能を有する。上配向膜（２ｂ）は、棒状液晶性分子を垂直に配向させる機能を有する。ＲＤａは、下配向膜のラビング方向である。透明電極（３）は、棒状液晶性分子（１ａ〜１ｄ）に電圧を印加する機能を有する。
【００１９】
ＨＡＮモードの液晶セルへの印加電圧が低い時、図４のｏｆｆに示すように、液晶セルの下基板（４ａ）近傍の棒状液晶性分子（１ａ）は、長軸方向の傾斜角が最小（ほぼ水平）となるように配向し、上基板（４ｂ）近傍の棒状液晶性分子（１ｄ）は、長軸方向の傾斜角が最大（ほぼ垂直）となるように配向する。それらの中間の棒状液晶性分子（１ｂ、１ｃ）は、長軸方向の傾斜角が連続的に変化している。
図４のｏｎに示すように、印加電圧が高いと、下基板（４ａ）近傍の棒状液晶性分子（１ａ）は、ほぼ水平に配向したままである。また、上基板（４ｂ）の棒状液晶性分子（１ｄ）も、ほぼ垂直に配向したままである。電圧の増加により配向が変化するのは、それらの中間に位置する棒状液晶性分子（１ｂ、１ｃ）であり、これらはｏｆｆの状態よりも水平に配向する。
【００２０】
図５は、ＨＡＮモードの液晶セルを用いた液晶表示装置の模式図である。
図５に示す液晶表示装置は、反射板（ＲＰ）、ＨＡＮモードの液晶セル（１０）、光学補償シート（１２）、そして偏光素子（１１）からなる。
ＨＡＮモードの液晶セル（１０）は、図４に示した液晶セルに相当する。液晶セル（１０）に示した矢印（ＲＤａ）は、液晶セルのラビング方向である。
偏光素子（１１）の偏光軸の向き（ＰＡｂ）と液晶セル（１０）の配向膜のラビング方向（ＲＤａ）との角度は、４５゜である。
光学補償シート（１２）に示した矢印（ＲＤｃ）は、光学的異方性層のディスコティック液晶性分子のラビング方向に相当する。
【００２１】
図６は、光学補償シートによるＨＡＮモードの液晶セルの光学補償を示す概念図である。
光学補償シートを使用してＨＡＮモードの液晶セルを光学的に補償すれば、ＨＡＮモードの液晶セルの視野角をさらに拡大できる。光学補償シートは、透明支持体とディスコティック液晶性分子から形成された層からなる。
図６の（ａ）では、ＨＡＮモードの液晶セル（１０）を、ディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層（１２）により光学的に補償する。透明支持体（１３）は、光学的等方性である。
光学的異方性層（１２ａ）のラビング方向（ＲＤｃ）を、ＨＡＮモードの液晶セル（１０）のラビング方向（ＲＤａ）と平行の関係に設定したことにより、液晶セル（１０）の棒状液晶性分子と光学的異方性層（１２ａ）のディスコティック液晶性分子とが対応（ａ〜ｃ）して、光学的に補償する。
【００２２】
図６の（ｂ）に示すように、光学的異方性を有する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層を設けた光学補償シートを用いると、さらに有効に、ＨＡＮモードの液晶セルを光学的に補償できる。
図６の（ｂ）では、ＨＡＮモードの液晶セル（１０）を、ディスコティック液晶性分子から形成された層（１２）と光学的異方性を有する透明支持体（１３）とが協調して、光学的に補償する。
液晶セル（１０）の棒状液晶性分子と光学的異方性層（１２）のディスコティック液晶性分子との対応関係（ａ〜ｃ）は、図６の（ａ）と同様である。ＨＡＮモードの液晶セル（１０）上部の実質的に水平に配向している棒状液晶性分子に対しては、さらに透明支持体（１３）の光学的異方性が対応（ｄ）するように設計されている。なお、透明支持体（１３）に記入した楕円は、透明支持体の光学的異方性によって生じる屈折率楕円である。
【００２３】
［液晶セル］
本発明の光学補償シートは、黒表示において液晶セルの棒状液晶性分子の長軸方向と基板面との平均傾斜角が５０゜未満である液晶表示装置に有効に用いられる。具体的には、スプレイ配向液晶セル、あるいは、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＥＣＢモードあるいはＨＡＮモードの液晶セルを有効に光学補償できる。スプレイ配向液晶セル、ＴＮモードの液晶セル、ＥＣＢモード液晶セルおよびＨＡＮモードの液晶セルに特に有効である。
スプレイ配向セル以外の液晶セルについては、既に良く知られており、市販の液晶セルを用いることができる。
以下、スプレイ配向セルについて、さらに説明する。
【００２４】
スプレイ配向液晶セルに使用する基板と透明電極は、他の公知の配向モードの液晶セルと同様である。市販品（例えば、ＩＴＯ透明電極が設けられたガラス基板）を利用してもよい。
配向膜としては、配向膜近傍の棒状液晶性分子を実質的に垂直に配向させる機能を有する垂直配向膜を使用する。
棒状液晶性分子の垂直配向膜には、溶液塗布型（液晶溶解注入型を含む）、プラズマ重合型あるいはスパッタリング型の配向膜がある。溶液塗布型の垂直配向剤の例には、レシチン、ステアリン酸、オクタデシルマロン酸、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルアミンハイドロクロライド、一塩基性カルボン酸クロム錯体（例、ミリスチン酸クロム錯体、パーフルオロノナン酸クロム錯体）および有機シラン（例、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシル−３−アミノプロピルトリメトキシシリルクロライド）が含まれる。プラズマ重合型の垂直配向剤の例には、ヘキサメチルジシロキサン、パーフルオロジメチルシクロヘキサンおよびテトラフルオロエチレンが含まれる。スパッタリング型の垂直配向剤の例には、ポリテトラフルオロエチレンが含まれる。
形成した垂直配向膜に対して、図１に示したようにラビング処理を実施する。スプレイ配向液晶セルでは、傾斜角が最大となる配向膜近傍においても、棒状液晶性分子を完全に垂直（９０゜）に配向させず、一定方向にプレチルトさせる。棒状液晶性分子のプレチルト方向は、ラビング処理の方向と一致する。ラビング処理は、公知の配向膜の処理と同様に実施できる。
【００２５】
透明電極および垂直配向膜を設けた基板二枚を、ラビング方向が平行になるように、スペーサーを介して貼り合わせる。スペーサーにより生じた間隙に、棒状液晶性分子を注入して、スプレイ配向液晶セルを作製する。
棒状液晶性分子としては、負の誘電率異方性を有するネマチック液晶性分子を使用する。棒状液晶性分子の例には、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が含まれる。棒状液晶性分子は、２以上の環、環を結合を連結基およびそれらの置換基からなる。誘電率異方性については、連結基および置換基の影響が大きいことが知られている。負の誘電率異方性を有するネマチック液晶性分子としては、アルキルシクロヘキシルカルボニトリル系化合物が代表的であり、市販品（例えば、メルク社製のＭＪ９５７８５、ＭＸ９４１２９６、ＭＪ９４１２９６）も利用できる。
スプレイ配向液晶セルのｏｎとｏｆｆにおけるレターデーションの差は、光の波長のほぼ半分の値になることが好ましい。
スプレイ配向液晶セルは、ｏｎにおいて黒表示となるノーマリーホワイトモードおよびｏｆｆにおいて黒表示となるノーマリーブラックモードのいずれでも用いることができる。
【００２６】
［偏光素子］
偏光素子は、一般に偏光膜とその両側に配置された透明保護膜からなる。ただし、後述する光学補償シートの透明支持体を、液晶セル側の透明保護膜として機能させることができる。その場合、透明保護膜、偏光膜、透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層がこの順に積層されている積層体は、楕円偏光板として機能する。光学補償シートの透明支持体とは別に設けられる透明保護膜としては、後述する光学的等方性ポリマーフイルム、特にトリアセチルセルロースフイルムを用いることが好ましい。
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フイルムを用いて製造する。
偏光膜の偏光軸は、フイルムの延伸方向に垂直な方向に相当する。二枚の偏光素子の偏光軸の向きは、実質的に直交させる。そして、それぞれの偏光軸の向きと液晶セルの配向膜のラビング方向との角度は、実質的に４５゜になるように調節する。
【００２７】
［光学補償シート］
透過型液晶表示装置では、光学補償シートを、液晶セルと一方または両方の偏光素子との間に一枚または二枚配置する。反射型液晶表示装置では、光学補償シートを、液晶セルと偏光素子との間に一枚配置する。
光学補償シートの光学的性質としては、負の複屈折性を有することが好ましい。また、フイルム法線方向に対する光軸の傾斜角は、液晶セル側で最小となり偏光素子側で最大となるように、変化していることが好ましい。傾斜角の変化は不連続であってもよい。さらに、光軸の傾斜角は、４０乃至８０゜であることが好ましい。さらにまた、光軸の液晶セルへの正射影の平均方向と、液晶セルのラビング方向とは、実質的に平行（０゜）または実質的に逆平行（１８０゜）であることが好ましい。
本発明の光学補償シートは、（１）光学的等方性透明支持体とディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層との積層体、または（２）光学的異方性透明支持体とディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層との積層体に分類できる。（２）の光学的異方性透明支持体は、光学的異方性ポリマーフイルムと光学的等方性ポリマーフイルムとの積層体からなっていてもよい。一般には、透明支持体が偏光膜側（外側）、光学的異方性層が液晶セル側（内側）に配置される。
以下、光学的等方性ポリマーフイルム、光学的異方性ポリマーフイルム、そしてディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層の順に説明する。
【００２８】
［光学的等方性ポリマーフイルム］
光学的等方性ポリマーフイルムは、光透過率が８０％以上であることが好ましい。光学的等方性とは、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。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、ポリマーフイルムの面内屈折率であり、ｎｚはポリマーフイルムの厚み方向の屈折率であり、そしてｄはポリマーフイルムの厚さである。
光学的等方性ポリマーとしては、セルロースエステルが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。
光学的等方性ポリマーフイルムの厚さは、２０乃至５００μｍであることが好ましく、５０乃至２００μｍであることがさらに好ましい。
光学的等方性ポリマーフイルムとその上に設けられる層（接着層、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、ポリマーフイルムに表面処理（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。ポリマーフイルムの上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。
【００２９】
［光学的異方性ポリマーフイルム］
光学的異方性ポリマーフイルムは、光透過率が８０％以上であることが好ましい。異方性とは、具体的には、面内レターデーション（Ｒｅ）が２０ｎｍ以上であることが好ましく、４０ｎｍ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、６０ｎｍ以上であることが好ましく、８０ｎｍ以下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から形成された光学的異方性層と組み合わせて使用する光学的異方性ポリマーフイルムとしては、従来は、ポリカーボネート、ポリスルホンやポリエーテルスルホンのような主鎖側に芳香族環を有するポリマーからなる光学的な正の一軸性を実質的に有するフイルムが用いられていた。しかし、本発明者がスプレイ配向セルを研究したところ、光学的な負の一軸性を実質的に有するフイルムが、液晶セルの光学補償に適していることが判明した。
光学的な負の一軸性を実質的に有するフイルムは、ポリスチレンのような側鎖側に芳香族環を有するポリマーから形成できる。「光学的な負の一軸性を実質的に有する」ポリマーフイルムには、二軸性を示しても、一方の光学軸が他方の光学軸よりも強く、実質的に一軸性とみなすことができるポリマーフイルムが含まれる。光学軸は、ポリマーフイルムの平面に対して実質的に平行であることが好ましい。言い換えると、図３または図６の（ｂ）に示した屈折率楕円を示すポリマーフイルムを用いることが特に好ましい。
【００３０】
光学的異方性ポリマーフイルムは、スチレン系ポリマーから形成することが好ましい。スチレン系ポリマーには、スチレンと他のビニル系モノマー（例、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリルアミド、メタクリルアミド）とのコポリマーやスチレン誘導体（スチレンのベンゼン環が置換されたモノマー）のポリマーが含まれる。
ポリマーフイルムは、延伸することにより光学的異方性が得られる。延伸方向と光学軸の方向は、実質的に平行になる。ポリマーフイルムは光学的一軸性を有することが好ましいため、一軸延伸が好ましい。
光学軸の方向は、下記の光学的異方性層のディスコティック液晶性分子のラビング方向と実質的に平行であることが好ましい。
光学的異方性ポリマーフイルムの厚さは、２０乃至５００μｍであることが好ましく、５０乃至２００μｍであることがさらに好ましい。
光学的異方性ポリマーフイルムとその上に設けられる層（接着層、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、ポリマーフイルムに表面処理（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。ポリマーフイルムの上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。
【００３１】
［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から形成する。
ディスコティック液晶性分子は、配向状態のまま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 al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985)；J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994)）に記載されている。ディスコティック液晶性分子の重合については、特開平８−２７２８４公報に記載がある。
ディスコティック液晶性分子を重合により固定するためには、ディスコティック液晶性分子の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。従って、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。
【００３２】
（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。
【００３３】
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
式（Ｉ）において、二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−および−Ｓ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることがさらに好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−および−Ｏ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、１乃至１２であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、２乃至１２であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、６乃至１０であることが好ましい。アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレン基は、置換基（例、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ、アルコキシ基、アシルオキシ基）を有していてもよい。
二価の連結基（Ｌ）の例を以下に示す。左側が円盤状コア（Ｄ）に結合し、右側が重合性基（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。
【００４３】
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−
【００４４】
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−
【００４５】
なお、ＳＴＮモードのような棒状液晶性分子がねじれ配向している液晶セルを、光学的に補償するためには、ディスコティック液晶性分子もねじれ配向させることが好ましい。上記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。また、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。
【００４６】
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。
【００４７】
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【化１５】
重合性基（Ｐ）は、不飽和重合性基（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１７）またはエポキシ基（Ｐ６、Ｐ１８）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、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１７）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。
【００５４】
二種類以上のディスコティック液晶性分子を併用してもよい。例えば、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（Ｐ）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（II）で表わされる化合物であることが好ましい。
（II）
Ｄ（−Ｌ−Ｒ）n
式中、Ｄは円盤状コアであり；Ｌは二価の連結基であり；Ｒは水素原子またはアルキル基であり；そして、ｎは４乃至１２の整数である。
式（II）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、前記の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、前記の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乃至４０であることが好ましく、１乃至３０であることがさらに好ましい。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乃至３０の直鎖状アルキル基であることが特に好ましい。
【００５５】
光学的異方性層は、ディスコティック液晶性分子、あるいは下記の重合性開始剤や任意の添加剤（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）を含む塗布液を、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。
【００５６】
ディスコティック液晶性分子の重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１乃至２０重量％であることが好ましく、０．５乃至５重量％であることがさらに好ましい。
ディスコティック液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2 乃至５０Ｊ／ｃｍ2 であることが好ましく、１００乃至８００ｍＪ／ｃｍ2 であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
光学的異方性層の厚さは、０．１乃至２０μｍであることが好ましく、０．５乃至１５μｍであることがさらに好ましく、１乃至１０μｍであることが最も好ましい。
【００５７】
光学的異方性層内でのディスコティック液晶性分子の配向状態は、具体的には、液晶性分子の種類、配向膜の種類および光学異方性層内の添加剤（例、可塑剤、バインダー、界面活性剤）の使用によって制御できる。
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しては、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が大きくなるように配向（ハイブリッド配向）させることが普通であった。しかし、本発明者がスプレイ配向セルを研究したところ、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が小さくなるように配向（逆ハイブリッド配向）させる方が、液晶セルの光学補償に適していることが判明した。
【００５８】
上記の逆ハイブリッド配向を実現するためには、後述するディスコティック液晶性分子用の垂直配向膜を使用し、さらにセルロースエステルまたは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。さらにまた、光学的異方性層の配向膜とは反対側の面に温風を当てながら、ディスコティック液晶性分子を配向させることが好ましい。温風の向きはポリマーフイルム平面と平行で、かつ配向膜のラビング方向とも平行であることが好ましい。
セルロースエステルには、セルロースの低級脂肪酸エステルおよびニトロセルロースが含まれる。セルロースの低級脂肪酸エステルが好ましい。
セルロースの低級脂肪酸エステルにおける「低級脂肪酸」とは、炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味する。炭素原子数は、２乃至５であることが好ましく、２乃至４であることがさらに好ましい。脂肪酸には置換基（例、ヒドロキシ）が結合していてもよい。二種類以上の脂肪酸がセルロースとエステルを形成していてもよい。セルロースの低級脂肪酸エステルの例には、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースヒドロキシプロピオネート、セルロースアセテートプロピオネートおよびセルロースアセテートブチレートが含まれる。セルロースアセテートブチレートが特に好ましい。セルロースアセテートブチレートのブチリル化度は、３０％以上であることが好ましく、３０乃至８０％であることがさらに好ましい。セルロースアセテートブチレートのアセチル化度は、３０％以下であることが好ましく、１乃至３０％であることがさらに好ましい。
セルロースエステルは、ディスコティック液晶性分子の量の０．１乃至５重量％の量で使用することが好ましい。
【００５９】
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（III)で表わされる。
（III)
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（III)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。
【００６０】
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 −
【００６１】
式（III)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（III)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（Ｈｙ）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。
【００６２】
Ｌ０：単結合
Ｌ51：−ＳＯ2 −ＮＲ−
Ｌ52：−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ53：−ＣＯ−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−
【００６３】
式（III)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（III)のＨｙの例を以下に示す。
【００６４】
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３０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
【００６５】
ノニオン性親水性基（Ｈｙ１、Ｈｙ２、Ｈｙ３）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。
式（III)で表わされる含フッ素界面活性剤の具体例を、以上のＲｆ、Ｌ5 およびＨｙの例を引用して示す。
【００６６】
ＦＳ−１：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝６）
ＦＳ−２：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝11）
ＦＳ−３：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝16）
ＦＳ−４：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝21）
ＦＳ−５：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ2 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝６）
ＦＳ−６：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ2 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝11）
ＦＳ−７：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ2 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝16）
ＦＳ−８：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ2 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝21）
ＦＳ−９：Ｒｆ２−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝６）
ＦＳ−10：Ｒｆ２−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝11）
ＦＳ−11：Ｒｆ２−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝16）
ＦＳ−12：Ｒｆ２−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝21）
ＦＳ−13：Ｒｆ３−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝５）
ＦＳ−14：Ｒｆ３−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝10）
ＦＳ−15：Ｒｆ３−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝15）
ＦＳ−16：Ｒｆ３−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝20）
ＦＳ−17：Ｒｆ４−Ｌ53（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝７）
ＦＳ−18：Ｒｆ４−Ｌ53（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝13）
ＦＳ−19：Ｒｆ４−Ｌ53（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝19）
ＦＳ−20：Ｒｆ４−Ｌ53（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ１（ｎ＝25）
【００６７】
ＦＳ−21：Ｒｆ５−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝11）
ＦＳ−22：Ｒｆ５−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝15）
ＦＳ−23：Ｒｆ５−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝20）
ＦＳ−24：Ｒｆ５−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝30）
ＦＳ−25：Ｒｆ６−Ｌ54（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ１（ｎ＝11）
ＦＳ−26：Ｒｆ６−Ｌ54（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ１（ｎ＝17）
ＦＳ−27：Ｒｆ６−Ｌ54（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ１（ｎ＝23）
ＦＳ−28：Ｒｆ６−Ｌ54（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ１（ｎ＝29）
ＦＳ−29：Ｒｆ１−Ｌ55（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝20）
ＦＳ−30：Ｒｆ１−Ｌ55（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝30）
ＦＳ−31：Ｒｆ１−Ｌ55（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝40）
ＦＳ−32：Ｒｆ１−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝５）
ＦＳ−33：Ｒｆ１−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝10）
ＦＳ−34：Ｒｆ１−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝15）
ＦＳ−35：Ｒｆ１−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝20）
ＦＳ−36：Ｒｆ７−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝８）
ＦＳ−37：Ｒｆ７−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝13）
ＦＳ−38：Ｒｆ７−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝18）
ＦＳ−39：Ｒｆ７−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝25）
【００６８】
ＦＳ−40：Ｒｆ１−Ｌ０−Ｈｙ１（ｎ＝６）
ＦＳ−41：Ｒｆ１−Ｌ０−Ｈｙ１（ｎ＝11）
ＦＳ−42：Ｒｆ１−Ｌ０−Ｈｙ１（ｎ＝16）
ＦＳ−43：Ｒｆ１−Ｌ０−Ｈｙ１（ｎ＝21）
ＦＳ−44：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ２（ｎ＝７、Ｒ1 ＝Ｃ2 Ｈ5 ）
ＦＳ−45：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ２（ｎ＝13、Ｒ1 ＝Ｃ2 Ｈ5 ）
ＦＳ−46：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ２（ｎ＝20、Ｒ1 ＝Ｃ2 Ｈ5 ）
ＦＳ−47：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ２（ｎ＝28、Ｒ1 ＝Ｃ2 Ｈ5 ）
ＦＳ−48：Ｒｆ８−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝５）
ＦＳ−49：Ｒｆ８−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝10）
ＦＳ−50：Ｒｆ８−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝15）
ＦＳ−51：Ｒｆ８−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ１（ｎ＝20）
ＦＳ−52：Ｒｆ１−Ｌ57（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝CH2CH2）−Ｈｙ３（ｎ＝５）
ＦＳ−53：Ｒｆ１−Ｌ57（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝CH2CH2）−Ｈｙ３（ｎ＝７）
ＦＳ−54：Ｒｆ１−Ｌ57（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝CH2CH2）−Ｈｙ３（ｎ＝９）
ＦＳ−55：Ｒｆ１−Ｌ57（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝CH2CH2）−Ｈｙ３（ｎ＝12）
ＦＳ−56：Ｒｆ９−Ｌ０−Ｈｙ４（Ｍ＝Ｈ）
ＦＳ−57：Ｒｆ３−Ｌ０−Ｈｙ４（Ｍ＝Ｈ）
ＦＳ−58：Ｒｆ１−Ｌ58（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ４（Ｍ＝Ｋ）
ＦＳ−59：Ｒｆ４−Ｌ59（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 、ＡＬ＝ＣＨ2 ）−Ｈｙ４（Ｍ＝Na）
【００６９】
ＦＳ−60：Ｒｆ１−Ｌ０−Ｈｙ５（Ｍ＝Ｋ）
ＦＳ−61：Ｒｆ10−Ｌ60（ＡＬ1 ＝CH2 、ＡＬ2 ＝CH2CH2）−Ｈｙ５（Ｍ＝Na）
ＦＳ−62：Ｒｆ11−Ｌ60（ＡＬ1 ＝CH2 、ＡＬ2 ＝CH2CH2）−Ｈｙ５（Ｍ＝Na）
ＦＳ−63：Ｒｆ５−Ｌ60（ＡＬ1 ＝CH2 、ＡＬ2 ＝CH2CH2）−Ｈｙ５（Ｍ＝Na）
ＦＳ−64：Ｒｆ１−Ｌ58（Ｒ＝C3H7、ＡＬ＝CH2CH2CH2 ）−Ｈｙ５（Ｍ＝Na)
ＦＳ−65：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ６（ｎ＝５、Ｍ＝Na）
ＦＳ−66：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ６（ｎ＝10、Ｍ＝Na）
ＦＳ−67：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ６（ｎ＝15、Ｍ＝Na）
ＦＳ−68：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ3 Ｈ7 ）−Ｈｙ６（ｎ＝20、Ｍ＝Na）
ＦＳ−69：Ｒｆ１−Ｌ58（Ｒ＝Ｃ2 Ｈ5 、ＡＬ＝ＣＨ2 ＣＨ2 ）−Ｈｙ７
ＦＳ−70：Ｒｆ１−Ｌ58（Ｒ＝Ｈ、ＡＬ＝CH2CH2CH2 ）−Ｈｙ８（Ｘ＝Ｉ）
ＦＳ−71：Ｒｆ11−Ｌ61（下記Ｈｃ、ＡＬ＝CH2CH2CH2 ）−Ｈｙ６（Ｍは解離）
【００７０】
【化１６】
ＦＳ−72：Ｒｆ１−Ｌ62(R=C3H7、AL1=CH2CH2、AL2＝CH2CH2CH2)−Ｈｙ６(M=Na)
ＦＳ−73：Ｒｆ12−Ｌ０−Ｈｙ５（Ｍ＝Na）
ＦＳ−74：Ｒｆ13−Ｌ63（ＡＲ＝o-フェニレン）−Ｈｙ６（Ｍ＝Ｋ）
ＦＳ−75：Ｒｆ13−Ｌ63（ＡＲ＝m-フェニレン）−Ｈｙ６（Ｍ＝Ｋ）
ＦＳ−76：Ｒｆ13−Ｌ63（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ６（Ｍ＝Ｋ）
ＦＳ−77：Ｒｆ６−Ｌ64（Ｒ＝C2H5、ＡＬ＝CH2CH2）−Ｈｙ５（Ｍ＝Ｈ）
ＦＳ−78：Ｒｆ６−Ｌ65（ＡＲ＝p-フェニレン、Ｒ＝C2H5）−Ｈｙ１（ｎ＝９）
ＦＳ−79：Ｒｆ６−Ｌ65（ＡＲ＝p-フェニレン、Ｒ＝C2H5）−Ｈｙ１（ｎ＝14）
ＦＳ−80：Ｒｆ６−Ｌ65（ＡＲ＝p-フェニレン、Ｒ＝C2H5）−Ｈｙ１（ｎ＝19）
ＦＳ−81：Ｒｆ６−Ｌ65（ＡＲ＝p-フェニレン、Ｒ＝C2H5）−Ｈｙ１（ｎ＝28）
ＦＳ−82：Ｒｆ６−Ｌ66（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ１（ｎ＝５）
ＦＳ−83：Ｒｆ６−Ｌ66（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ１（ｎ＝10）
ＦＳ−84：Ｒｆ６−Ｌ66（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ１（ｎ＝15）
ＦＳ−85：Ｒｆ６−Ｌ66（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ１（ｎ＝20）
【００７２】
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。二以上の疎水性基または親水性基を有する含フッ素界面活性剤の例を以下に示す。
【００７３】
【化１７】
ＦＳ−86：n1＋n2＝12、ＦＳ−87：n1＋n2＝18、ＦＳ−88：n1＋n2＝24
【００７５】
【化１８】
ＦＳ−89：n1＋n2＝20、ＦＳ−90：n1＋n2＝18、ＦＳ−91：n1＋n2＝40
【００７７】
【化１９】
ＦＳ−92：ｎ＝５、ＦＳ−93：ｎ＝10、ＦＳ−94：ｎ＝15、ＦＳ−95：ｎ＝20
【００７９】
【化２０】
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(1975)、M.J. Schick, Nonionic Surfactants, Marcell Dekker 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の使用量は、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、０．１乃至１０重量％であることがさらに好ましく、０．５乃至５重量％であることがさらに好ましい。
【００８１】
［ディスコティック液晶性分子用の垂直配向膜］
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、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好ましい。
含フッ素ポリマーは、フッ素原子を０．０５乃至８０重量％の割合で含むことが好ましく、０．１乃至７０重量％の割合で含むことがより好ましく、０．５乃至６５重量％の割合で含むことがさらに好ましく、１乃至６０重量％の割合で含むことが最も好ましい。
炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基またはそれらの組み合わせである。脂肪族基は、環状、分岐状あるいは直鎖状のいずれでもよい。脂肪族基は、アルキル基（シクロアルキル基であってもよい）またはアルケニル基（シクロアルケニル基であってもよい）であることが好ましい。炭化水素基は、ハロゲン原子のような強い親水性を示さない置換基を有していてもよい。炭化水素基の炭素原子数は、１０乃至１００であることが好ましく、１０乃至６０であることがさらに好ましく、１０乃至４０であることが最も好ましい。
ポリマーの主鎖は、ポリイミド構造またはポリビニルアルコール構造を有することが好ましい。
【００８２】
ポリイミドは、一般にテトラカルボン酸とジアミンとの縮合反応により合成する。二種類以上のテトラカルボン酸あるいは二種類以上のジアミンを用いて、コポリマーに相当するポリイミドを合成してもよい。フッ素原子または炭化水素基は、テトラカルボン酸起源の繰り返し単位に存在していても、ジアミン起源の繰り返し単位に存在していても、両方の繰り返し単位に存在していてもよい。
ポリイミドに炭化水素基を導入する場合、ポリイミドの主鎖または側鎖にステロイド構造を形成することが特に好ましい。側鎖に存在するステロイド構造は、炭素原子数が１０以上の炭化水素基に相当し、ディスコティック液晶性分子を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。
【００８３】
フッ素変性ポリビニルアルコールも垂直配向膜に好ましく用いることができる。フッ素変性ポリビニルアルコールは、フッ素原子を含む繰り返し単位を５乃至８０モル％の範囲で含むことが好ましく、７乃至７０モル％の範囲で含むことがさらに好ましい。
好ましいフッ素変性ポリビニルアルコールを、下記式（ＰＶ）で表す。
（ＰＶ）
−（ＶＡｌ）ｘ−（ＦＲＵ）ｙ−（ＶＡｃ）ｚ−
式中、ＶＡｌは、ビニルアルコール繰り返し単位であり；ＦＲＵは、フッ素原子を含む繰り返し単位であり；ＶＡｃは酢酸ビニル繰り返し単位であり；ｘは、２０乃至９５モル％（好ましくは２４乃至９０モル％）であり；ｙは、５乃至８０モル％（好ましくは７乃至７０モル％）であり；そして、ｚは０乃至３０モル％（好ましくは２乃至２０モル％）である。
好ましいフッ素原子を含む繰り返し単位（ＦＲＵ）を、下記式（ＦＲＵ−Ｉ）および（ＦＲＵ−II）で表す。
【００８４】
【化２１】
式中、Ｌ1 は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ2 −、−ＮＨ−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの組み合わせから選ばれる二価の連結基であり；Ｌ2 は、単結合あるいは−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ2 −、−ＮＨ−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの組み合わせから選ばれる二価の連結基であり；そしてＲｆ1 およびＲｆ2 は、それぞれフッ素置換炭化水素基である。
アルキレン基およびアリーレン基はフッ素原子により置換されていてもよい。
上記の組み合わせにより形成される二価の連結基の例を、以下に示す。
【００８６】
Ｌ１：−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ２：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−Ｏ−
Ｌ３：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ−
Ｌ４：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−ＮＨ−ＳＯ2 −アリーレン基−Ｏ−
Ｌ５：−アリーレン基−ＮＨ−ＣＯ−
Ｌ６：−アリーレン基−ＣＯ−Ｏ−
Ｌ７：−アリーレン基−ＣＯ−ＮＨ−
Ｌ８：−アリーレン基−Ｏ−
Ｌ９：−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アリーレン基−ＮＨ−ＣＯ−
【００８７】
フッ素置換炭化水素基の炭化水素基は、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、分岐状あるいは直線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。脂肪族基は、フッ素原子以外にも、他の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、１乃至１００であることが好ましく、２乃至６０であることがさらに好ましく、３乃至４０であることが最も好ましい。炭化水素基の水素原子がフッ素原子で置換されている割合は、５０乃至１００モル％であることが好ましく、７０乃至１００モル％であることがより好ましく、８０乃至１００モル％であることがさらに好ましく、９０乃至１００モル％であることが最も好ましい。
【００８８】
炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する変性ポリビニルアルコールも垂直配向膜に好ましく用いることができる。炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基またはそれらの組み合わせである。脂肪族基は、環状、分岐状あるいは直鎖状のいずれでもよい。脂肪族基は、アルキル基（シクロアルキル基であってもよい）またはアルケニル基（シクロアルケニル基であってもよい）であることが好ましい。炭化水素基は、ハロゲン原子のような強い親水性を示さない置換基を有していてもよい。炭化水素基の炭素原子数は、１０乃至１００であることが好ましく、１０乃至６０であることがさらに好ましく、１０乃至４０であることが最も好ましい。
炭化水素基を有する変性ポリビニルアルコールは、炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する繰り返し単位を２乃至８０モル％の範囲で含むことが好ましく、３乃至７０モル％含むことがさらに好ましい。
好ましい炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する変性ポリビニルアルコールを、下記式（ＰＶ）で表す。
（ＰＶ）
−（ＶＡｌ）ｘ−（ＨｙＣ）ｙ−（ＶＡｃ）ｚ−
式中、ＶＡｌは、ビニルアルコール繰り返し単位であり；ＨｙＣは、炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する繰り返し単位であり；ＶＡｃは酢酸ビニル繰り返し単位であり；ｘは、２０乃至９５モル％（好ましくは２５乃至９０モル％）であり；ｙは、２乃至８０モル％（好ましくは３乃至７０モル％）であり；そして、ｚは０乃至３０モル％（好ましくは２乃至２０モル％）である。
好ましい炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有する繰り返し単位（ＨｙＣ）を、下記式（ＨｙＣ−Ｉ）および（ＨｙＣ−II）で表す。
【００８９】
【化２２】
式中、Ｌ1 は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ2 −、−ＮＨ−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの組み合わせから選ばれる二価の連結基であり；Ｌ2 は、単結合あるいは−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ2 −、−ＮＨ−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの組み合わせから選ばれる二価の連結基であり；そしてＲ1 およびＲ2 は、それぞれ炭素原子数が１０以上の炭化水素基である。
上記の組み合わせにより形成される二価の連結基の例は、前記式（ＦＲＵ−Ｉ）および（ＦＲＵ−II）で示した例と同様である。
【００９１】
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、３００乃至３０００であることが好ましい。ポリマーの分子量は、９０００乃至２０００００であることが好ましく、１３０００乃至１３００００であることがさらに好ましい。
二種類以上のポリマーを併用してもよい。
垂直配向膜の形成において、ラビング処理を実施することが好ましい。ラビング処理は、上記のポリマーを含む膜の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。ラビング処理の方向は、図３に示すように、液晶セルの配向膜のラビング方向と逆平行であることが好ましい。
なお、垂直配向膜を用いて配向膜近傍の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ポリマーフイルム上に転写してもよい。配向状態で固定されたディスコティック液晶性分子は、配向膜がなくても配向状態を維持することができる。そのため、光学補償シートでは、垂直配向膜は（製造において必須ではあるが）必須の要素ではない。
【００９２】
【実施例】
［実施例１］
（スプレイ配向液晶セルの作製）
ＩＴＯ透明電極が設けられたガラス基板の上に、垂直配向膜（ＲＮ７８３、日産化学（株）製）を設け、ラビング処理を行った。１０μｍのスペーサーを介して、二枚の基板を配向膜が向かい合うように重ねた。配向膜のラビング方向が平行になるように、基板の向きを調節した。基板の間隙に、負の誘電率異方性を有する棒状ネマチック液晶性分子（ＭＪ９５７８５、メルク社製）を真空注入法により注入し、液晶層を形成した。配向膜近傍の棒状液晶性分子の傾斜角は、８０゜であった。液晶性分子のΔｎは０．０８１３であり、液晶層のΔｎｄの値は、８１３ｎｍであった。
【００９３】
（光学補償シートの作製）
厚さ１００μｍのトリアセチルセルロースフイルム（フジタック、富士写真フイルム（株）製）に、厚さ０．１μｍのゼラチン層を設けた。
下記の変性ポリビニルアルコールの溶液をゼラチン層の上に塗布し、８０℃の温風で乾燥した後、ラビング処理を行い、配向膜を形成した。
【００９４】
【化２３】
配向膜の上に、以下の組成の塗布液を＃１２のワイヤーバーコーターを用いて塗布し、金属の枠に貼り付けて１２０℃の恒温槽中で３分間加熱して、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。
【００９６】
【化２４】
塗布層を１２０℃に加熱した状態で、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の末端ビニル基を重合させ、配向状態を固定した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学的異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
光学的異方性層中のディスコティック液晶性分子の配向状態を調べたところ、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が６０゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が小さくなるように配向（逆ハイブリッド配向）していた。
光学的異方性層の厚さは、４．０μｍであった。光学補償シートのレターデーションをエリプソメーター（ＡＥＰ−１００、島津製作所（株）製）で測定したところ、Ｒthレターデーション値が３４０ｎｍであった。
【００９９】
（偏光素子の作製）
延伸したポリビニルアルコールフイルムにヨウ素を吸着させて、偏光膜を作製した。偏光膜の両側に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、厚さ１００μｍのトリアセチルセルロースフイルム（フジタック、富士写真フイルム（株）製）を二枚貼り合わせて、偏光素子を作製した。
【０１００】
（液晶表示装置の作成）
スプレイ配向液晶セルの両側に、光学補償シートを二枚、トリアセチルセルロースフイルムがセル基板に対面するように貼り付けた。液晶セルのラビング方向と、光学的異方性層のラビング方向とは平行になるように配置した。光学的異方性層の外側に、偏光素子を二枚貼り付けて、液晶表示装置を作成した。偏光素子の偏光軸の方向は互いに直交し、偏光軸と液晶セルのラビング方向とは４５゜の角度になるように配置した。
液晶表示装置の液晶セルに、１ｋＨｚの矩形波電圧を印加し、白表示２Ｖ、黒表示６Ｖのノーマリーホワイトモードとした。白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比として、上下左右でコントラスト比１０が得られる視野角を測定した。結果を第１表に示す。
【０１０１】
［実施例２］
（光学補償シートの作製）
厚さ１００μｍのトリアセチルセルロースフイルム（フジタック、富士写真フイルム（株）製）の上に、下記の変性ポリイミドのＮ−メチル−２−ピロリドン溶液を塗布し、８０℃で５分間乾燥し、さらに１８０℃で６０分間加熱した後、ラビング処理を行い、配向膜を形成した。
【０１０２】
【化２５】
配向膜の上に、以下の組成の塗布液を＃８のバーコーターを用いて塗布し、速度１０ｍ／ｓ、温度１３０℃の風を支持体表面と平行、かつラビング方向とも平行に当てながら、１０分間加熱して、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。
【０１０４】
塗布層を１３０℃に加熱した状態で、高圧水銀灯を用いて６００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線を照射し、ディスコティック液晶性化合物の末端ビニル基を重合させ、配向状態を固定した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学的異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
光学的異方性層中のディスコティック液晶性分子の配向状態を調べたところ、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が７０゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が小さくなるように配向（逆ハイブリッド配向）していた。
光学補償シートのΔｎｄを測定したところ、４００ｎｍであった。
【０１０６】
（液晶表示装置の作成）
実施例１で作製したスプレイ配向液晶セルの両側に、光学補償シートを二枚、光学的異方性層がセル基板に対面するように貼り付けた。液晶セルのラビング方向と光学的異方性層のラビング方向とは、逆平行になるように配置した。光学補償シートの外側に、実施例１で作製した偏光素子を二枚貼り付けて、液晶表示装置を作成した。偏光素子の偏光軸の方向は互いに直交し、偏光軸と液晶セルのラビング方向とは４５゜の角度になるように配置した。
液晶表示装置の液晶セルに、１ｋＨｚの矩形波電圧を印加し、白表示２Ｖ、黒表示６Ｖのノーマリーホワイトモードとした。白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比として、上下左右でコントラスト比１０が得られる視野角を測定した。結果を第１表に示す。
【０１０７】
［実施例３］
（光学補償シートの作製）
厚さ６０μｍのポリスチレンフイルムを光学的異方性ポリマーフイルムとして用いた。ポリスチレンフイルムは、光学的に負の一軸性を示し、光学軸がフイルム面に対して平行であった。また、フイルムのＲｅレターデーションは、２００ｎｍであった。
実施例２と同様に、ポリスチレンフイルムの上に配向膜を形成した。配向膜のラビング方向と、ポリスチレンフイルムの光学軸の向きは、平行である。
配向膜の上に、実施例２で用いた組成の塗布液を＃４のバーコーターを用いて塗布し、速度１０ｍ／ｓ、温度１３０℃の風を支持体表面と平行、かつラビング方向とも平行に当てながら、１０分間加熱して、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。
塗布層を１３０℃に加熱した状態で、高圧水銀灯を用いて６００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線を照射し、ディスコティック液晶性化合物の末端ビニル基を重合させ、配向状態を固定した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学的異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
光学的異方性層中のディスコティック液晶性分子の配向状態を調べたところ、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が５０゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が小さくなるように配向（逆ハイブリッド配向）していた。
光学補償シートのΔｎｄを測定したところ、２００ｎｍであった。
【０１０８】
（液晶表示装置の作成）
実施例１で作製したスプレイ配向液晶セルの両側に、光学補償シートを二枚、光学的異方性層がセル基板に対面するように貼り付けた。液晶セルのラビング方向と光学的異方性層のラビング方向とは、逆平行になるように配置した。光学補償シートの外側に、実施例１で作製した偏光素子を二枚貼り付けて、液晶表示装置を作成した。偏光素子の偏光軸の方向は互いに直交し、偏光軸と液晶セルのラビング方向とは４５゜の角度になるように配置した。
液晶表示装置の液晶セルに、１ｋＨｚの矩形波電圧を印加し、白表示２Ｖ、黒表示６Ｖのノーマリーホワイトモードとした。白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比として、上下左右でコントラスト比１０が得られる視野角を測定した。結果を第１表に示す。
【０１０９】
［実施例４］
（光学的異方性素子の作製）
厚さ６０μｍのポリカーボネートフイルムを一軸延伸した後、フイルムの厚み方向に延伸して光学的異方性素子を作製した。
光学的異方性素子のＲｅレターデーションは、１００ｎｍであった。また、下記式で定義されるＮｚファクターは、０．５であった。
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）
式中、ｎｘおよびｎｙは、面内の主屈折率であり（ｎｘ＞ｎｙ）；ｎｚは、厚さ方向の屈折率であり；そして、ｄは、厚さである。
【０１１０】
（液晶表示装置の作成）
実施例１で作製したスプレイ配向液晶セルの両側に、実施例３で作製した光学補償シートを二枚、光学的異方性層がセル基板に対面するように貼り付けた。液晶セルのラビング方向と光学的異方性層のラビング方向とは、逆平行になるように配置した。光学補償シートの一方の外側に、以上のように作製した光学的異方性素子を一枚貼り付けた。液晶セルのラビング方向と光学的異方性素子のｎｘの方向との角度が４５゜になるように配置した。光学的異方性素子の外側に、実施例１で作製した偏光素子を二枚貼り付けて、液晶表示装置を作成した。偏光素子の偏光軸の方向は互いに直交し、偏光軸と液晶セルのラビング方向とは４５゜の角度になるように配置した。
液晶表示装置の液晶セルに、１ｋＨｚの矩形波電圧を印加し、白表示２Ｖ、黒表示６Ｖのノーマリーホワイトモードとした。白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比として、上下左右でコントラスト比１０が得られる視野角を測定した。結果を第１表に示す。
【０１１１】
［実施例５］
（光学的異方性素子の作製）
厚さ１００μｍのポリスチレンフイルムを光学的異方性ポリマーフイルムとして用いた。ポリスチレンフイルムは、光学的に負の一軸性を示し、光学軸がフイルム面に対して平行であった。また、波長５５０ｎｍの光で測定したフイルムのＲｅレターデーションは、２００ｎｍであった。
実施例２と同様に、ポリスチレンフイルムの上に配向膜を形成した。配向膜のラビング方向と、ポリスチレンフイルムの光学軸の向きは、平行である。
配向膜の上に、実施例２で用いた組成の塗布液を＃３のバーコーターを用いて塗布し、速度１０ｍ／ｓ、温度１３０℃の風を支持体表面と平行、かつラビング方向とも平行に当てながら、１０分間加熱して、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。
塗布層を１３０℃に加熱した状態で、高圧水銀灯を用いて６００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線を照射し、ディスコティック液晶性化合物の末端ビニル基を重合させ、配向状態を固定した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学的異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
光学的異方性層中のディスコティック液晶性分子の配向状態を調べたところ、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が５０゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が小さくなるように配向（逆ハイブリッド配向）していた。
光学的異方性素子のΔｎｄを測定したところ、１６０ｎｍであった。
【０１１２】
（楕円偏光板の作製）
延伸したポリビニルアルコールフイルムにヨウ素を吸着させて、偏光膜を作製した。偏光膜の一方の側に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記の光学補償シートを、光学的異方性層が外側となるように貼り合わせた。偏光膜の偏光軸と、光学補償シートのラビング方向との角度は、４５゜になるように配置した。偏光膜の他方の側に、厚さ１００μｍのトリアセチルセルロースフイルム（フジタック、富士写真フイルム（株）製）を貼り合わせて、楕円偏光板を作製した。
【０１１３】
（液晶表示装置の作成）
実施例１で作製したスプレイ配向液晶セルの両側に、アクリル系接着剤を用いて、上記の楕円偏光板を、光学的異方性層が液晶セルと対面するように貼り付けて、液晶表示装置を作成した。液晶セルのラビング方向と光学的異方性層のラビング方向とは、逆平行になるように配置した。
液晶表示装置の液晶セルに、１ｋＨｚの矩形波電圧を印加し、白表示２Ｖ、黒表示６Ｖのノーマリーホワイトモードとした。白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比として、上下左右でコントラスト比１０が得られる視野角を測定した。結果を第１表に示す。
【０１１４】
【表１】
［実施例６］
（ＥＣＢ液晶セルの作製）
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。３μｍのスペーサーを介して、二枚の基板を配向膜が向かい合うように重ねた。配向膜のラビング方向は逆平行となるように、基板の向きを調節した。基板の間隙に、棒状液晶性分子（ＺＬＩ１５６５、メルク社製）を注入し、液晶層を形成した。液晶性分子のΔｎは０．１２９７であった。
【０１１６】
（光学補償シートの作製）
厚さ６０μｍのポリスチレンフイルムを光学的異方性ポリマーフイルムとして用いた。ポリスチレンフイルムは、光学的に負の一軸性を示し、光学軸がフイルム面に対して平行であった。また、フイルムのＲｅレターデーションは、１００ｎｍであった。
ポリスチレンフイルムの上に、乾燥膜厚が０．１μｍとなるようにゼラチン下塗り層を設けた。ゼラチン下塗り層の上に、実施例１で用いた変性ポリビニルアルコールの溶液をゼラチン層の上に塗布し、８０℃の温風で乾燥した後、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と、ポリスチレンフイルムの光学軸の向きは、平行である。
配向膜の上に、以下の組成の塗布液を＃３のワイヤーバーコーターを用いて塗布し、金属の枠に貼り付けて１２０℃の恒温槽中で３分間加熱して、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。
【０１１７】
塗布層を１２０℃に加熱した状態で、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の末端ビニル基を重合させ、配向状態を固定した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学的異方性層（厚さ：１．０μｍ）を形成し、光学補償シートを作製した。
光学的異方性層中のディスコティック液晶性分子の配向状態を調べたところ、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が７０゜であった。
光学補償シートのΔｎｄを測定したところ、８０ｎｍであった。
【０１１９】
（液晶表示装置の作成）
ＥＣＢ液晶セルの両側に、光学補償シートを二枚、ポリスチレンフイルムがセル基板に対面するように貼り付けた。液晶セルのラビング方向と光学的異方性層のラビング方向とは、平行になるように配置した。光学的異方性層の外側に、実施例１で作製した偏光素子を二枚貼り付けて、液晶表示装置を作成した。偏光素子の偏光軸の方向は互いに直交し、偏光軸と液晶セルのラビング方向とは４５゜の角度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、白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比として、上下と左右でコントラスト比１０が得られる視野角を測定した。その結果、上下の合計視野角は１２０゜、左右の合計視野角は１４０゜であった。
【０１２０】
［実施例７］
（ＴＮ液晶セルの作製）
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かい合うように重ねた。配向膜のラビング方向が直交するように、基板の向きを調節した。基板の間隙に、棒状液晶性分子（ＺＬ４７９２、メルク社製）を注入し、液晶層を形成した。液晶性分子のΔｎは０．０９６９であった。
【０１２１】
（光学補償シートの作製）
厚さ６０μｍのポリスチレンフイルムを光学的異方性ポリマーフイルムとして用いた。ポリスチレンフイルムは、光学的に負の一軸性を示し、光学軸がフイルム面に対して平行であった。また、フイルムのＲｅレターデーションは、１００ｎｍであった。
ポリスチレンフイルムの上に、乾燥膜厚が０．１μｍとなるようにゼラチン下塗り層を設けた。ゼラチン下塗り層の上に、実施例１で用いた変性ポリビニルアルコールの溶液をゼラチン層の上に塗布し、８０℃の温風で乾燥した後、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と、ポリスチレンフイルムの光学軸の向きは、平行である。
配向膜の上に、以下の組成の塗布液を＃３のバーコーターを用いて塗布し、１２０℃で１０分間加熱して、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。
【０１２２】
【化２６】
塗布層を１３０℃に加熱した状態で、高圧水銀灯を用いて６００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線を照射し、ディスコティック液晶性化合物の末端ビニル基を重合させ、配向状態を固定した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学的異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
光学的異方性層中のディスコティック液晶性分子の配向状態を調べたところ、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が７０゜であった。
光学補償シートのΔｎｄを測定したところ、１２０ｎｍであった。また、ディスコティック液晶性分子は、４５゜ねじれて配向していた。
【０１２５】
（楕円偏光板の作製）
延伸したポリビニルアルコールフイルムにヨウ素を吸着させて、偏光膜を作製した。偏光膜の一方の側に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記の光学補償シートを、光学的異方性層が外側となるように貼り合わせた。偏光膜の偏光軸と、ポリスチレンフイルムの光学軸とは、平行になるように配置した。偏光膜の他方の側に、厚さ１００μｍのトリアセチルセルロースフイルム（フジタック、富士写真フイルム（株）製）を貼り合わせて、楕円偏光板を作製した。
【０１２６】
（液晶表示装置の作成）
ＴＮ液晶セルの両側に、楕円偏光板を二枚、光学的異方性層が液晶セル側となるように、アクリル系接着剤を用いて貼り付けて、液晶表示装置を作成した。ポリスチレンフイルムの光学軸と液晶セルのラビング方向ととは、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、白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比として、上下と左右でコントラスト比１０が得られる視野角を測定した。その結果、上下の合計視野角は１１０゜、左右の合計視野角は１４０゜であった。
【０１２７】
［実施例８］
（ＨＡＮ液晶セルの作製）
ＩＴＯ透明電極が設けたガラス基板と、アルミニウム蒸着により反射電極を設けたガラス基板とを作製した。ＩＴＯ透明電極が設けたガラス基板の上に、垂直配向膜（ＲＮ７８３、日産化学（株）製）を設けた。アルミニウム反射電極を設けたガラス基板の上には、ポリイミド水平配向膜を設け、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かい合うように重ねて、シール材を用いてシールした。基板の間隙に、負の誘電率異方性を有する棒状ネマチック液晶性分子（ＭＪ９５７８５、メルク社製）を真空注入法により注入し、液晶層を形成した。液晶性分子のΔｎは０．０８１３であり、液晶層のΔｎｄの値は、４０７ｎｍであった。
【０１２８】
（液晶表示装置の作成）
ＨＡＮ液晶セルの透明電極を設けた基板の上に、実施例５で作製した光学補償シートを、光学的異方性層が液晶セルの基板と対面するようにアクリル系接着剤で貼り付けた。液晶セルのラビング方向と光学的異方性層のラビング方向とは、平行になるように配置した。光学補償シートの外側に、λ／４板を貼り付け、さらにその外側に実施例１で作製した偏光素子を貼り付けて、液晶表示装置を作成した。λ／４板の遅相軸と偏光素子の偏光軸の方向とは４５゜の角度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、白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比として、上下と左右でコントラスト比１０が得られる視野角を測定した。その結果、上下の合計視野角は７０゜、左右の合計視野角は８０゜であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】スプレイ配向液晶セル内の液晶性化合物の配向を模式的に示す断面図である。
【図２】スプレイ配向液晶セルを用いた液晶表示装置の模式図である。
【図３】光学補償シートによるスプレイ配向液晶セルの光学補償を示す概念図である。
【図４】ＨＡＮモードの液晶セル内の液晶性化合物の配向を模式的に示す断面図である。
【図５】ＨＡＮモードの液晶セルを用いた液晶表示装置の模式図である。
【図６】光学補償シートによるＨＡＮモードの液晶セルの光学補償を示す概念図である。
【符号の説明】
１ 液晶層
１ａ〜１ｈ 棒状液晶性分子
２ａ 下配向膜
２ｂ 上配向膜
３ａ 下透明電極
３ｂ 上透明電極
４ａ 下基板
４ｂ 上基板
１０ 液晶セル
１１ 偏光素子
１１ａ 下偏光素子
１１ｂ 上偏光素子
１２、１２ａ、１２ｂ 光学補償シートまたは光学的異方性層
１３ 透明支持体
ＢＬ バックライト
ＰＡａ 下偏光素子の偏光軸の向き
ＰＡｂ 上偏光素子の偏光軸の向き
ＲＤａ、ＲＤｂ 液晶セルの配向膜のラビング方向
ＲＤｃ、ＲＤｄ 光学的異方性素子のラビング方向
ＲＰ 反射板
Ｘ−Ｘ 二枚の配向膜の中間（対称面）
Claims (2)
- 二枚の基板の間隙に棒状液晶性分子が封入されている液晶セル、その両側に配置された一対の偏光素子、液晶セルと両方または一方の偏光素子との間に配置された光学補償シートからなり、黒表示において液晶セルの棒状液晶性分子の長軸方向と基板面との平均傾斜角が５０゜未満である透過型液晶表示装置であって、光学補償シートが、外側から順に、透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層が積層されており、透明支持体が、光学的な負の一軸性を実質的に有し、その光学軸が透明支持体の平面に対して実質的に平行であることを特徴とする液晶表示装置。
- 二枚の基板の間隙に棒状液晶性分子が封入されている液晶セル、光学補償シート、そして偏光素子がこの順に積層されており、黒表示において液晶セルの棒状液晶性分子の長軸方向と基板面との平均傾斜角が５０゜未満である反射型液晶表示装置であって、光学補償シートが、偏光素子側から順に、透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層が積層されており、透明支持体が、光学的な負の一軸性を実質的に有し、その光学軸が透明支持体の平面に対して実質的に平行であることを特徴とする液晶表示装置。
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