JP4094792B2 - 光学補償シート、楕円偏光板および液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、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、およびそれを用いた楕円偏光板と液晶表示装置とに関する。
【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）、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence ）、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で用いられている。光学補償シートとしては、延伸複屈折ポリマーフイルムが従来から使用されていた。
延伸複屈折フイルムからなる光学補償シートに代えて、透明支持体上に液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償シートを使用することが提案されている。液晶性分子には多様な配向形態があるため、液晶性分子を用いることで、従来の延伸複屈折ポリマーフイルムでは得ることができない光学的性質を実現することが可能になった。
【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。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。
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、特許番号第２８６６３７２号公報に記載がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の延伸複屈折ポリマーフイルムに代えて、液晶性分子を用いることで、従来よりも正確に液晶セルを光学的に補償することが可能になった。
しかし、本発明者の研究によれば、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セル（ＶＡモード、ＯＣＢモード、ＨＡＮモード）に対して、従来の光学補償シートは、有効に光学的に補償していなかった。
本発明の目的は、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セルを有効に光学的に補償することができる光学補償シートを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記（１）〜（１１）の光学補償シート、下記（１２）、（１３）の楕円偏光板、および下記（１４）の液晶表示装置により達成された。
（１）透明支持体および棒状液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償シートであって、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で棒状液晶性分子が配向し、さらに透明支持体の面内の遅相軸と、棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とが、実質的に平行または直交していることを特徴とする光学補償シート。
（２）透明支持体が光学的一軸性または光学的二軸性を有する（１）に記載の光学補償シート。
（３）透明支持体が一軸延伸処理を実施したポリマーフイルムであり、延伸方向と透明支持体の面内の遅相軸とが実質的に同じ方向である（１）に記載の光学補償シート。
（４）透明支持体がアンバランス二軸延伸処理を実施したポリマーフイルムであり、延伸倍率の高い方向と透明支持体の面内の遅相軸とが実質的に同じ方向である（１）に記載の光学補償シート。
【０００７】
（５）さらに棒状液晶性分子から形成された第２光学異方性層を有し、第２光学異方性層においても、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で棒状液晶性分子が配向している（１）に記載の光学補償シート。
（６）光学異方性層と第２光学異方性層とが透明支持体の同じ側に設けられている（５）に記載の光学補償シート。
（７）第２光学異方性層、透明支持体および光学異方性層がこの順序で積層されている（５）に記載の光学補償シート。
（８）棒状液晶性分子が重合性基を有し、重合性基の重合反応により配向状態が固定されている（１）に記載の光学補償シート。
（９）ＶＡモード、ＯＣＢモードまたはＨＡＮモードの液晶セルに用いられる（１）に記載の光学補償シート。
（１０）光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向と、第２光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とが実質的に直交している（５）に記載の光学補償シート。
（１１）光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向と、第２光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とが、５゜乃至８５゜の角度で交差している（５）に記載の光学補償シート。
【０００８】
（１２）透明支持体、棒状液晶性分子から形成された光学異方性層、偏光膜および透明保護膜を有する楕円偏光板であって、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で棒状液晶性分子が配向し、さらに透明支持体の面内の遅相軸と、棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とが、実質的に平行または直交していることを特徴とする楕円偏光板。
（１３）偏光膜の面内の透過軸と、光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とが、実質的に平行または直交している（１２）に記載の楕円偏光板。
（１４）ＶＡ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素子からなる液晶表示装置であって、偏光素子の少なくとも一方が、透明支持体、棒状液晶性分子から形成された光学異方性層、偏光膜および透明保護膜を有する楕円偏光板であり、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で棒状液晶性分子が配向し、さらに透明支持体の面内の遅相軸と、棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とが、実質的に平行または直交していることを特徴とする液晶表示装置。
【０００９】
【発明の効果】
本発明者は研究の結果、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で棒状液晶性分子が配向している光学異方性層を光学補償シートに設けることで、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セルを有効に光学補償することに成功した。
従来の技術では、ディスコティック液晶性分子または棒状液晶性分子が斜めに配向している光学補償シートを用いて、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セルに対応（光学的に補償）していた。しかし、本発明者の研究の結果、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子に対しては、平均傾斜角が５゜未満の状態で配向している棒状液晶性分子が有効であることが判明した。
以上の結果、本発明の光学補償シートを用いることで、ＶＡモードのような実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セルに対して、有効に光学補償することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、透過型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
図１の（ａ）に示す透過型液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側から順に、透明保護膜（１ａ）、偏光膜（２ａ）、透明支持体（３ａ）、光学異方性層（４ａ）、液晶セルの下基板（５ａ）、棒状液晶性分子（６）、液晶セルの上基板（５ｂ）、光学異方性層（４ｂ）、透明支持体（３ｂ）、偏光膜（２ｂ）、そして透明保護膜（１ｂ）からなる。
透明支持体および光学異方性層（３ａ〜４ａおよび４ｂ〜３ｂ）が光学補償シートを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層（１ａ〜４ａおよび４ｂ〜１ｂ）が楕円偏光板を構成する。
図１の（ｂ）に示す透過型液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側から順に、透明保護膜（１ａ）、偏光膜（２ａ）、透明支持体（３ａ）、光学異方性層（４ａ）、液晶セルの下基板（５ａ）、棒状液晶性分子（６）、液晶セルの上基板（５ｂ）、透明保護膜（１ｂ）、偏光膜（２ｂ）、そして透明保護膜（１ｃ）からなる。
透明支持体および光学異方性層（３ａ〜４ａ）が光学補償シートを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層（１ａ〜４ａ）が楕円偏光板を構成する。
【００１１】
図１の（ｃ）に示す透過型液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側から順に、透明保護膜（１ａ）、偏光膜（２ａ）、透明保護膜（１ｂ）、液晶セルの下基板（５ａ）、棒状液晶性分子（６）、液晶セルの上基板（５ｂ）、光学異方性層（４ｂ）、透明支持体（３ｂ）、偏光膜（２ｂ）、そして透明保護膜（１ｃ）からなる。
透明支持体および光学異方性層（４ｂ〜３ｂ）が光学補償シートを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層（４ｂ〜１ｃ）が楕円偏光板を構成する。
図２は、反射型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
図２に示す反射型液晶表示装置は、下から順に、液晶セルの下基板（５ａ）、反射板（ＲＰ）、棒状液晶性分子（６）、液晶セルの上基板（５ｂ）、光学異方性層（４）、透明支持体（３）、偏光膜（２）、そして透明保護膜（１）からなる。
透明支持体および光学異方性層（４〜３）が光学補償シートを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層（４〜１）が楕円偏光板を構成する。
【００１２】
なお、図１および図２において、光学異方性層（４）と透明支持体（３）との配置の順序を逆にしてもよい。
また、図１および図２に示す光学補償シートまたは楕円偏光板に対して、さらに第２光学異方性層を追加することもできる。第２光学異方性層の配置について、特に制限はない。従って、図１および図２に示す（偏光膜）→Ａ→透明支持体→Ｂ→光学異方性層→Ｃ→（液晶セル）の積層順序におけるＡ、ＢおよびＣのいずれかの位置に、第２光学異方性層を設けることができる。
【００１３】
［光学異方性層］
光学異方性層は、棒状液晶性分子から形成する。棒状液晶性分子は、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で配向させる。
光学異方性層の光学異方性によって、光学補償シート全体のレターデーションを調整することが好ましい。光学補償シート全体の面内レターデーション（Ｒｅ）は、２０乃至２００ｎｍであることが好ましく、２０乃至１００ｎｍであることがさらに好ましく、２０乃至７０ｎｍであることが最も好ましい。光学補償シート全体の厚み方向のレターデーション（Ｒth）は、７０乃至５００ｎｍであることが好ましく、７０至３００ｎｍであることがより好ましく、７０乃至２００ｎｍであることがさらに好ましい。光学補償シート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、光学補償シートの面内屈折率であり、ｎｚは光学補償シートの厚み方向の屈折率であり、そしてｄは光学補償シートの厚さである。
【００１４】
光学異方性層と、光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明支持体とを組み合わせることで、光学補償シート全体のレターデーションを調整することができる。光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明支持体については、後述する。
また、第２光学異方性層を設けてもよい。光学異方性層と第２光学異方性層の併用は、面内レターデーション（Ｒｅ）の調整に特に有効である。さらに、レターデーションの波長分散を制御する目的で、第２光学異方性層を設けることもできる。
第２光学異方性層も、光学異方性層と同様に棒状液晶性分子から形成することが好ましい。第２光学異方性層の棒状液晶性分子も、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で配向させることが好ましい。
光学異方性層と第２光学異方性層とは、透明支持体の同じ側に設けることができる。また、光学異方性層と第２光学異方性層とを透明支持体の反対側に設ける、言い換えると、第２光学異方性層、透明支持体および光学異方性層をこの順序で積層することもできる。
光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向と、第２光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とは、実質的に直交することが好ましい。また、光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向と、第２光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とを、５゜乃至８５゜の角度で交差させることもできる。
【００１５】
光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向は、透明支持体（が光学的一軸性または光学的二軸性を有する場合）の面内の遅相軸と、実質的に平行または直交しているように配置することが好ましい。
本明細書において、実質的に平行または直交とは、厳密な平行または直交している状態との角度の差が１０゜未満であることを意味する。角度の差は、８゜未満であることが好ましく、６゜未満であることがより好ましく、４゜未満であることがさらに好ましく、２゜未満であることがさらにまた好ましく、１゜未満であることが最も好ましい。
以下、光学異方性層および第２光学異方性層に用いる棒状液晶性分子について、さらに説明する。
棒状液晶性分子は、配向している状態で固定されていることが好ましい。ポリマーバインダーを用いて配向状態を固定することもできるが、重合反応により固定することが好ましい。
【００１６】
液晶セルの表示モードによっては、棒状液晶性分子がコレステリック配向していてもよい。棒状液晶性分子がコレステリック配向する場合、選択反射域は可視領域外であることが好ましい。
棒状液晶性分子としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。なお、棒状液晶性分子には、金属錯体も含まれる。また、棒状液晶性分子を繰り返し単位中に含む液晶ポリマーも、棒状液晶性分子として用いることができる。言い換えると、棒状液晶性分子は、（液晶）ポリマーと結合していてもよい。
棒状液晶性分子については、季刊化学総説第２２巻液晶の化学（１９９４年）日本化学会編の第４章、第７章および第１１章、および液晶デバイスハンドブック日本学術振興会第１４２委員会編の第３章に記載がある。
棒状液晶性分子の複屈折率は、０．００１乃至０．７であることが好ましい。
棒状液晶性分子は、重合性基を有することが好ましい。重合性基（Ｑ）の例を以下に示す。
【００１７】
【化１】
【００１８】
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。
棒状液晶性分子は、短軸方向に対してほぼ対称となる分子構造を有することが好ましい。そのためには、棒状分子構造の両端に重合性基を有することが好ましい。
以下に、棒状液晶性分子の例を示す。
【００１９】
【化２】
【００２０】
【化３】
【００２１】
【化４】
【００２２】
【化５】
【００２３】
【化６】
【００２４】
【化７】
【００２５】
【化８】
【００２６】
【化９】
【００２７】
【化１０】
【００２８】
【化１１】
【００２９】
【化１２】
【００３０】
【化１３】
【００３１】
【化１４】
【００３２】
光学異方性層は、棒状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）を含む液晶組成物（塗布液）を、配向膜の上に塗布することで形成する。
液晶組成物の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
液晶組成物の塗布は、公知の方法（例、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）により実施できる。
【００３３】
棒状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。
棒状液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2 乃至５０Ｊ／ｃｍ2 であることが好ましく、１００乃至８００ｍＪ／ｃｍ2 であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
光学異方性層の厚さは（複数の光学異方性層を設ける場合は、それぞれ独立に）、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。
【００３４】
［透明支持体］
光学補償シートの透明支持体として、ガラス板またはポリマーフイルム、好ましくはポリマーフイルムが用いられる。支持体が透明であるとは、光透過率が８０％以上であることを意味する。
透明支持体として、一般には、光学等方性のポリマーフイルムが用いられている。光学等方性とは、具体的には、面内レターデーション（Ｒｅ）が１０ｎｍ未満であることが好ましく、５ｎｍ未満であることがさらに好ましい。また、光学等方性透明支持体では、厚み方向のレターデーション（Ｒth）も、１０ｎｍ未満であることが好ましく、５ｎｍ未満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。
【００３５】
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異方性のポリマーフイ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異方性に透明支持体の光学異方性も加えて、液晶セルの光学異方性に対応する（光学的に補償する）場合もある。そのような場合、透明支持体は、光学的一軸性または光学的二軸性を有することが好ましい。光学的一軸性支持体の場合、光学的に正（光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも大）であっても負（光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも小）であってもよい。光学的二軸性支持体の場合、前記式の屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚは、全て異なる値（ｎｘ≠ｎｙ≠ｎｚ）になる。
光学異方性透明支持体の面内レターデーション（Ｒｅ）は、１０乃至１０００ｎｍであることが好ましく、１５乃至３００ｎｍであることがさらに好ましく、２０乃至２００ｎｍであることが最も好ましい。光学異方性透明支持体の厚み方向のレターデーション（Ｒth）は、１０乃至１０００ｎｍであることが好ましく、１５乃至３００ｎｍであることがより好ましく、２０乃至２００ｎｍであることがさらに好ましい。
【００３６】
透明支持体を形成する材料は、光学等方性支持体とするか、光学異方性支持体とするかに応じて決定する。光学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。光学異方性支持体の場合は、一般に合成ポリマー（例、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。ただし、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、あるいは（３）冷却溶解法によるフイルムの製造により、光学異方性の（レターデーションが高い）セルロースエステルフイルムを製造することもできる。
ポリマーフイルムからなる透明支持体は、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。
【００３７】
光学異方性透明支持体を得るためには、ポリマーフイルムに延伸処理を実施することが好ましい。
光学的一軸性支持体を製造する場合は、通常の一軸延伸処理または二軸延伸処理を実施すればよい。
光学的二軸性支持体を製造する場合は、アンバランス二軸延伸処理を実施することが好ましい。アンバランス二軸延伸では、ポリマーフイルムをある方向に一定倍率（例えば３乃至１００％、好ましくは５乃至３０％）延伸し、それと垂直な方向にそれ以上の倍率（例えば６乃至２００％、好ましくは１０乃至９０％）延伸する。二方向の延伸処理は、同時に実施してもよい。
延伸方向（アンバランス二軸延伸では延伸倍率の高い方向）と延伸後のフイルムの面内の遅相軸とは、実質的に同じ方向になることが好ましい。延伸方向と遅相軸との角度は、１０゜未満であることが好ましく、５゜未満であることがさらに好ましく、３゜未満であることが最も好ましい。
【００３８】
透明支持体の厚さは、１０乃至５００μｍであることが好ましく、５０乃至２００μｍであることがさらに好ましい。
透明支持体とその上に設けられる層（接着層、配向膜あるいは光学異方性層）との接着を改善するため、透明支持体に表面処理（例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）を実施してもよい。
透明支持体に紫外線吸収剤を添加してもよい。
透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。接着層については、特開平７−３３３４３３号公報に記載がある。接着層の厚さは、０．１乃至２μｍであることが好ましく、０．２乃至１μｍであることがさらに好ましい。
【００３９】
［配向膜］
配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。ポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。
本発明では、棒状液晶性分子を５゜未満の平均傾斜角で配向させるため、配向膜の表面エネルギーを低下させないポリマー（通常の配向膜用ポリマー）を用いることが好ましい。
配向膜の厚さは、０．０１乃至５μｍであることが好ましく、０．０５乃至１μｍであることがさらに好ましい。
なお、配向膜を用いて、光学異方性層の棒状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棒状液晶性分子は、配向膜がなくても配向状態を維持することができる。
また、本発明では棒状液晶性分子を平均傾斜角が５゜未満の状態で配向させるため、ラビング処理をする必要はなく、場合によっては配向膜も不要である。ただし、液晶性分子と透明支持体との密着性を改善する目的で、界面で液晶性分子と化学結合を形成する配向膜（特開平９−１５２５０９号公報記載）を用いてもよい。密着性改善の目的で配向膜を使用する場合は、ラビング処理を実施しなくてもよい。
二種類の光学異方性層を透明支持体の同じ側に設ける場合、透明支持体上に形成した光学異方性層を、その上に設ける光学異方性層の配向膜として機能させることも可能である。
【００４０】
［偏光膜］
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。
偏光膜の面内の透過軸は、棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向と、実質的に平行または直交するように配置することが好ましい。
【００４１】
［透明保護膜］
透明保護膜としては、透明なポリマーフイルムが用いられる。保護膜が透明であるとは、光透過率が８０％以上であることを意味する。
透明保護膜としては、一般にセルロースエステルフイルム、好ましくはトリアセチルセルロースフイルムが用いられる。セルロースエステルフイルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。
透明保護膜の厚さは、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。
【００４２】
［液晶表示装置］
本発明は、様々な表示モードの液晶セルに適用できる。前述したように、液晶性分子を用いた光学補償シートは、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane Switching）、ＦＬＣ（Ferroelectric Liquid Crystal）、ＯＣＢ（Optically Compensatory Bend）、ＳＴＮ（Supper Twisted Nematic）、ＶＡ（Vertically Aligned）、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence ）およびＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）モードの液晶セルに対応するものが既に提案されている。本発明は、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多いＶＡモード、ＯＣＢモード、ＨＡＮモードのような液晶セルを用いた液晶表示装置において有効であり、大部分の棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向しているＶＡモードの液晶表示装置において特に効果がある。
ＶＡモードの液晶セルには、（１）棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のＶＡモードの液晶セル（特開平２−１７６６２５号公報記載）に加えて、（２）視野角拡大のため、ＶＡモードをマルチドメイン化した（ＭＶＡモードの）液晶セル（ＳＩＤ９７、Digest of tech. Papers（予稿集）２８（１９９７）８４５記載）、（３）棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード（ｎ−ＡＳＭモード）の液晶セル（日本液晶討論会の予稿集５８〜５９（１９９８）記載）および（４）ＳＵＲＶＡＩＶＡＬモードの液晶セル（ＬＣＤインターナショナル９８で発表）が含まれる。
【００４３】
【実施例】
［実施例１］
（光学的二軸性透明支持体の作製）
平均酢化度６０．９％のセルロースアセテート４５重量部、下記のレターデーション上昇剤２．３５重量部、リン酸トリフェニル２．７５重量部およびリン酸ビフェニルジフェニル２．２０重量部を、塩化メチレン２３２．７５重量部、メタノール４２．５７重量部およびｎ−ブタノール８．５０重量部に溶解した。得られた溶液をドラム流延機を用いて流延し、乾燥後の厚さが１０５μｍのセルロースアセテートフイルムを作製した。
【００４４】
【化１５】
【００４５】
セルロースアセテートフイルムを実質延伸倍率２０％で延伸して、光学的二軸性透明支持体を作製した。
波長６３３ｎｍにおける透明支持体のレターデーションを、エリプソメーター（Ｍ１５０、日本分光（株）製）で測定した。その結果、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は８５ｎｍ、面内レターデーション（Ｒｅ）は４０ｎｍであった。
【００４６】
（光学補償シートの作製）
透明支持体の一方の面をコロナ放電処理した。
コロナ放電処理した面の上に、変性ポリイミド（日産化学（株）製）の２重量％溶液を塗布し、乾燥して、厚さ０．５μｍの配向膜を形成した。配向膜の表面をラビング処理した。
アクリル系サーモトロピック液晶ポリマー２０重量部を、エトラクロロエタン８０重量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液を配向膜の上に塗布した。１６０℃で５分間加熱し、室温で放冷して、液晶性分子の配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、１．５μｍであった。
波長６３３ｎｍにおける光学補償シート全体のレターデーションを、エリプソメーター（Ｍ１５０、日本分光（株）製）で測定した。その結果、面内レターデーション（Ｒｅ）は４０ｍ、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は２４０ｎｍであった。
【００４７】
（楕円偏光板の作製）
光学補償シートの透明支持体側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明支持体の遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【００４８】
（液晶表示装置の作製）
市販のＭＶＡ液晶表示装置（ＶＬ−１５３０Ｓ、富士通（株）製）から偏光板を削除し、代わりに作製した楕円偏光板を貼り付けた。
作製したＭＶＡ液晶表示装置について、画像反転なしでコントラスト比１０：１が得られる視野角を測定した。その結果、上下左右の視野角は（市販の装置と同様に）８０゜であったが、斜め上下左右の視野角は６０゜であって、市販の装置の視野角（４５゜）よりも著しく改善された。
【００４９】
［実施例２］
（光学的二軸性透明支持体の作製）
ノルボルネン樹脂（アートン、ＪＳＲ（株）製）３０重量部を、塩化メチレン７０重量部に溶解した。得られた溶液をバンド流延機を用いて流延し、乾燥後の厚さが１００μｍのノルボルネンフイルムを作製した。
ノルボルネンフイルムを長手方向に実質延伸倍率１５％で延伸し、さらに幅方向に実質延伸倍率７％で延伸し、光学的二軸性透明支持体を作製した。
波長６３３ｎｍにおける透明支持体のレターデーションを、エリプソメーター（Ｍ１５０、日本分光（株）製）で測定した。その結果、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は４５ｎｍ、面内レターデーション（Ｒｅ）は４０ｎｍであった。
【００５０】
（光学補償シートの作製）
透明支持体の一方の面を、コロナ放電処理した。
コロナ放電処理した面の上に、下記の変性ポリビニルアルコール２重量％およびグルタルアルデヒド０．１重量％の水溶液を塗布、乾燥して、厚さ０．５μｍの配向膜を形成した。
【００５１】
【化１６】
【００５２】
棒状液晶性分子（Ｎ３１）３０重量部を、塩化メチレン７０重量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液を配向膜の上に塗布、乾燥した。１３０℃で１分間加熱して、棒状液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、棒状液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、１．０μｍであった。
波長６３３ｎｍにおける光学補償シート全体のレターデーションを、エリプソメーター（Ｍ１５０、日本分光（株）製）で測定した。その結果、面内レターデーション（Ｒｅ）は３０ｍ、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は１２０ｎｍであった。
【００５３】
（楕円偏光板の作製）
光学補償シートの透明支持体側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明支持体の遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【００５４】
（液晶表示装置の作製）
市販のＭＶＡ液晶表示装置（ＶＬ−１５３０Ｓ、富士通（株）製）から偏光板を削除し、代わりに作製した楕円偏光板を貼り付けた。
作製したＭＶＡ液晶表示装置について、画像反転なしでコントラスト比１０：１が得られる視野角を測定した。その結果、上下左右の視野角は（市販の装置と同様に）８０゜であったが、斜め上下左右の視野角は７０゜であって、市販の装置の視野角（４５゜）よりも著しく改善された。
【００５５】
［実施例３］
（透明支持体の作製）
平均酢化度６０．９％のセルロースアセテート４５重量部、リン酸トリフェニル２．７５重量部およびリン酸ビフェニルジフェニル２．２０重量部を、塩化メチレン２３２．７５重量部、メタノール４２．５７重量部およびｎ−ブタノール８．５０重量部に溶解した。得られた溶液をドラム流延機を用いて流延し、乾燥後の厚さが１０５μｍの透明支持体（セルロースアセテートフイルム）を作製した。
波長６３３ｎｍにおける透明支持体のレターデーションを、エリプソメーター（Ｍ１５０、日本分光（株）製）で測定した。その結果、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は４５ｎｍ、面内レターデーション（Ｒｅ）は３ｎｍであった。
【００５６】
（光学補償シートの作製）
透明支持体の両面に、ゼラチン下塗り層を設けた。
両面のゼラチン下塗り層の上に、実施例２で用いた変性ポリビニルアルコール２重量％およびグルタルアルデヒド０．１重量％の水溶液を塗布、乾燥して、厚さ０．５μｍの配向膜を形成した。
一方の配向膜をラビング処理した。
棒状液晶性分子（Ｎ３１）３０重量部を、塩化メチレン７０重量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液をラビング処理した配向膜の上に塗布、乾燥した。１３０℃で１分間加熱して、棒状液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、棒状液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、１．２μｍであった。
【００５７】
次に、他方の配向膜をラビング処理した。ラビング処理は、ラビング方向が、前記のラビング処理におけるラビング方向とは垂直になるように実施した。
棒状液晶性分子（Ｎ４０）３０重量部を、塩化メチレン７０重量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液をラビング処理した配向膜の上に塗布、乾燥した。１３０℃で１分間加熱して、棒状液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、棒状液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した第２光学異方性層の厚さは、２．０μｍであった。
波長６３３ｎｍにおける光学補償シート全体のレターデーションを、エリプソメーター（Ｍ１５０、日本分光（株）製）で測定した。その結果、面内レターデーション（Ｒｅ）は６０ｎｍ、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は１２０ｎｍであった。
【００５８】
［実施例４］
（光学補償シートの作製）
市販の平均酢化度が６０．９％のセルロースアセテートフイルム（富士写真フイルム（株）製）を透明支持体として用いた。
透明支持体の片面に、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２で用いた変性ポリビニルアルコール２重量％およびグルタルアルデヒド０．１重量％の水溶液を塗布、乾燥して、厚さ０．５μｍの配向膜を形成した。配向膜をラビング処理した。
棒状液晶性分子（Ｎ３１）３０重量部を、塩化メチレン７０重量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液をラビング処理した配向膜の上に塗布、乾燥した。１３０℃で１分間加熱して、棒状液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、棒状液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、１．２μｍであった。
【００５９】
光学異方性層をコロナ放電処理した。
光学異方性層の上に、変性ポリイミド（日産化学（株）製）の２重量％溶液を塗布し、乾燥して、厚さ０．５μｍの配向膜を形成した。配向膜の表面をラビング処理した。ラビング処理は、ラビング方向が、前記のラビング処理におけるラビング方向と４５゜で交差するように実施した。
棒状液晶性分子（Ｎ３４）３０重量部を、塩化メチレン７０重量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液をラビング処理した配向膜の上に塗布、乾燥した。１４０℃で３分間加熱して、棒状液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、棒状液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した第２光学異方性層の厚さは、１．８μｍであった。
波長６３３ｎｍにおける光学補償シート全体のレターデーションを、エリプソメーター（Ｍ１５０、日本分光（株）製）で測定した。その結果、面内レターデーション（Ｒｅ）は１００ｎｍ、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は２００ｎｍであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】透過型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
【図２】反射型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
【符号の説明】
ＢＲ バックライト
ＲＰ 反射板
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 透明保護膜
２、２ａ、２ｂ 偏光膜
３、３ａ、３ｂ 透明支持体
４、４ａ、４ｂ 光学異方性層
５ａ 液晶セルの下基板
５ｂ 液晶セルの上基板
６ 棒状液晶性分子
【産業上の利用分野】
本発明は、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、およびそれを用いた楕円偏光板と液晶表示装置とに関する。
【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）、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence ）、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で用いられている。光学補償シートとしては、延伸複屈折ポリマーフイルムが従来から使用されていた。
延伸複屈折フイルムからなる光学補償シートに代えて、透明支持体上に液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償シートを使用することが提案されている。液晶性分子には多様な配向形態があるため、液晶性分子を用いることで、従来の延伸複屈折ポリマーフイルムでは得ることができない光学的性質を実現することが可能になった。
【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。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。
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、特許番号第２８６６３７２号公報に記載がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の延伸複屈折ポリマーフイルムに代えて、液晶性分子を用いることで、従来よりも正確に液晶セルを光学的に補償することが可能になった。
しかし、本発明者の研究によれば、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セル（ＶＡモード、ＯＣＢモード、ＨＡＮモード）に対して、従来の光学補償シートは、有効に光学的に補償していなかった。
本発明の目的は、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セルを有効に光学的に補償することができる光学補償シートを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記（１）〜（１１）の光学補償シート、下記（１２）、（１３）の楕円偏光板、および下記（１４）の液晶表示装置により達成された。
（１）透明支持体および棒状液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償シートであって、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で棒状液晶性分子が配向し、さらに透明支持体の面内の遅相軸と、棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とが、実質的に平行または直交していることを特徴とする光学補償シート。
（２）透明支持体が光学的一軸性または光学的二軸性を有する（１）に記載の光学補償シート。
（３）透明支持体が一軸延伸処理を実施したポリマーフイルムであり、延伸方向と透明支持体の面内の遅相軸とが実質的に同じ方向である（１）に記載の光学補償シート。
（４）透明支持体がアンバランス二軸延伸処理を実施したポリマーフイルムであり、延伸倍率の高い方向と透明支持体の面内の遅相軸とが実質的に同じ方向である（１）に記載の光学補償シート。
【０００７】
（５）さらに棒状液晶性分子から形成された第２光学異方性層を有し、第２光学異方性層においても、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で棒状液晶性分子が配向している（１）に記載の光学補償シート。
（６）光学異方性層と第２光学異方性層とが透明支持体の同じ側に設けられている（５）に記載の光学補償シート。
（７）第２光学異方性層、透明支持体および光学異方性層がこの順序で積層されている（５）に記載の光学補償シート。
（８）棒状液晶性分子が重合性基を有し、重合性基の重合反応により配向状態が固定されている（１）に記載の光学補償シート。
（９）ＶＡモード、ＯＣＢモードまたはＨＡＮモードの液晶セルに用いられる（１）に記載の光学補償シート。
（１０）光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向と、第２光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とが実質的に直交している（５）に記載の光学補償シート。
（１１）光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向と、第２光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とが、５゜乃至８５゜の角度で交差している（５）に記載の光学補償シート。
【０００８】
（１２）透明支持体、棒状液晶性分子から形成された光学異方性層、偏光膜および透明保護膜を有する楕円偏光板であって、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で棒状液晶性分子が配向し、さらに透明支持体の面内の遅相軸と、棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とが、実質的に平行または直交していることを特徴とする楕円偏光板。
（１３）偏光膜の面内の透過軸と、光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とが、実質的に平行または直交している（１２）に記載の楕円偏光板。
（１４）ＶＡ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素子からなる液晶表示装置であって、偏光素子の少なくとも一方が、透明支持体、棒状液晶性分子から形成された光学異方性層、偏光膜および透明保護膜を有する楕円偏光板であり、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で棒状液晶性分子が配向し、さらに透明支持体の面内の遅相軸と、棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とが、実質的に平行または直交していることを特徴とする液晶表示装置。
【０００９】
【発明の効果】
本発明者は研究の結果、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で棒状液晶性分子が配向している光学異方性層を光学補償シートに設けることで、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セルを有効に光学補償することに成功した。
従来の技術では、ディスコティック液晶性分子または棒状液晶性分子が斜めに配向している光学補償シートを用いて、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セルに対応（光学的に補償）していた。しかし、本発明者の研究の結果、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子に対しては、平均傾斜角が５゜未満の状態で配向している棒状液晶性分子が有効であることが判明した。
以上の結果、本発明の光学補償シートを用いることで、ＶＡモードのような実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セルに対して、有効に光学補償することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、透過型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
図１の（ａ）に示す透過型液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側から順に、透明保護膜（１ａ）、偏光膜（２ａ）、透明支持体（３ａ）、光学異方性層（４ａ）、液晶セルの下基板（５ａ）、棒状液晶性分子（６）、液晶セルの上基板（５ｂ）、光学異方性層（４ｂ）、透明支持体（３ｂ）、偏光膜（２ｂ）、そして透明保護膜（１ｂ）からなる。
透明支持体および光学異方性層（３ａ〜４ａおよび４ｂ〜３ｂ）が光学補償シートを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層（１ａ〜４ａおよび４ｂ〜１ｂ）が楕円偏光板を構成する。
図１の（ｂ）に示す透過型液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側から順に、透明保護膜（１ａ）、偏光膜（２ａ）、透明支持体（３ａ）、光学異方性層（４ａ）、液晶セルの下基板（５ａ）、棒状液晶性分子（６）、液晶セルの上基板（５ｂ）、透明保護膜（１ｂ）、偏光膜（２ｂ）、そして透明保護膜（１ｃ）からなる。
透明支持体および光学異方性層（３ａ〜４ａ）が光学補償シートを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層（１ａ〜４ａ）が楕円偏光板を構成する。
【００１１】
図１の（ｃ）に示す透過型液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側から順に、透明保護膜（１ａ）、偏光膜（２ａ）、透明保護膜（１ｂ）、液晶セルの下基板（５ａ）、棒状液晶性分子（６）、液晶セルの上基板（５ｂ）、光学異方性層（４ｂ）、透明支持体（３ｂ）、偏光膜（２ｂ）、そして透明保護膜（１ｃ）からなる。
透明支持体および光学異方性層（４ｂ〜３ｂ）が光学補償シートを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層（４ｂ〜１ｃ）が楕円偏光板を構成する。
図２は、反射型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
図２に示す反射型液晶表示装置は、下から順に、液晶セルの下基板（５ａ）、反射板（ＲＰ）、棒状液晶性分子（６）、液晶セルの上基板（５ｂ）、光学異方性層（４）、透明支持体（３）、偏光膜（２）、そして透明保護膜（１）からなる。
透明支持体および光学異方性層（４〜３）が光学補償シートを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層（４〜１）が楕円偏光板を構成する。
【００１２】
なお、図１および図２において、光学異方性層（４）と透明支持体（３）との配置の順序を逆にしてもよい。
また、図１および図２に示す光学補償シートまたは楕円偏光板に対して、さらに第２光学異方性層を追加することもできる。第２光学異方性層の配置について、特に制限はない。従って、図１および図２に示す（偏光膜）→Ａ→透明支持体→Ｂ→光学異方性層→Ｃ→（液晶セル）の積層順序におけるＡ、ＢおよびＣのいずれかの位置に、第２光学異方性層を設けることができる。
【００１３】
［光学異方性層］
光学異方性層は、棒状液晶性分子から形成する。棒状液晶性分子は、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で配向させる。
光学異方性層の光学異方性によって、光学補償シート全体のレターデーションを調整することが好ましい。光学補償シート全体の面内レターデーション（Ｒｅ）は、２０乃至２００ｎｍであることが好ましく、２０乃至１００ｎｍであることがさらに好ましく、２０乃至７０ｎｍであることが最も好ましい。光学補償シート全体の厚み方向のレターデーション（Ｒth）は、７０乃至５００ｎｍであることが好ましく、７０至３００ｎｍであることがより好ましく、７０乃至２００ｎｍであることがさらに好ましい。光学補償シート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、光学補償シートの面内屈折率であり、ｎｚは光学補償シートの厚み方向の屈折率であり、そしてｄは光学補償シートの厚さである。
【００１４】
光学異方性層と、光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明支持体とを組み合わせることで、光学補償シート全体のレターデーションを調整することができる。光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明支持体については、後述する。
また、第２光学異方性層を設けてもよい。光学異方性層と第２光学異方性層の併用は、面内レターデーション（Ｒｅ）の調整に特に有効である。さらに、レターデーションの波長分散を制御する目的で、第２光学異方性層を設けることもできる。
第２光学異方性層も、光学異方性層と同様に棒状液晶性分子から形成することが好ましい。第２光学異方性層の棒状液晶性分子も、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で配向させることが好ましい。
光学異方性層と第２光学異方性層とは、透明支持体の同じ側に設けることができる。また、光学異方性層と第２光学異方性層とを透明支持体の反対側に設ける、言い換えると、第２光学異方性層、透明支持体および光学異方性層をこの順序で積層することもできる。
光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向と、第２光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とは、実質的に直交することが好ましい。また、光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向と、第２光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とを、５゜乃至８５゜の角度で交差させることもできる。
【００１５】
光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向は、透明支持体（が光学的一軸性または光学的二軸性を有する場合）の面内の遅相軸と、実質的に平行または直交しているように配置することが好ましい。
本明細書において、実質的に平行または直交とは、厳密な平行または直交している状態との角度の差が１０゜未満であることを意味する。角度の差は、８゜未満であることが好ましく、６゜未満であることがより好ましく、４゜未満であることがさらに好ましく、２゜未満であることがさらにまた好ましく、１゜未満であることが最も好ましい。
以下、光学異方性層および第２光学異方性層に用いる棒状液晶性分子について、さらに説明する。
棒状液晶性分子は、配向している状態で固定されていることが好ましい。ポリマーバインダーを用いて配向状態を固定することもできるが、重合反応により固定することが好ましい。
【００１６】
液晶セルの表示モードによっては、棒状液晶性分子がコレステリック配向していてもよい。棒状液晶性分子がコレステリック配向する場合、選択反射域は可視領域外であることが好ましい。
棒状液晶性分子としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。なお、棒状液晶性分子には、金属錯体も含まれる。また、棒状液晶性分子を繰り返し単位中に含む液晶ポリマーも、棒状液晶性分子として用いることができる。言い換えると、棒状液晶性分子は、（液晶）ポリマーと結合していてもよい。
棒状液晶性分子については、季刊化学総説第２２巻液晶の化学（１９９４年）日本化学会編の第４章、第７章および第１１章、および液晶デバイスハンドブック日本学術振興会第１４２委員会編の第３章に記載がある。
棒状液晶性分子の複屈折率は、０．００１乃至０．７であることが好ましい。
棒状液晶性分子は、重合性基を有することが好ましい。重合性基（Ｑ）の例を以下に示す。
【００１７】
【化１】
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。
棒状液晶性分子は、短軸方向に対してほぼ対称となる分子構造を有することが好ましい。そのためには、棒状分子構造の両端に重合性基を有することが好ましい。
以下に、棒状液晶性分子の例を示す。
【００１９】
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
光学異方性層は、棒状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）を含む液晶組成物（塗布液）を、配向膜の上に塗布することで形成する。
液晶組成物の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
液晶組成物の塗布は、公知の方法（例、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）により実施できる。
【００３３】
棒状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。
棒状液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2 乃至５０Ｊ／ｃｍ2 であることが好ましく、１００乃至８００ｍＪ／ｃｍ2 であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
光学異方性層の厚さは（複数の光学異方性層を設ける場合は、それぞれ独立に）、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。
【００３４】
［透明支持体］
光学補償シートの透明支持体として、ガラス板またはポリマーフイルム、好ましくはポリマーフイルムが用いられる。支持体が透明であるとは、光透過率が８０％以上であることを意味する。
透明支持体として、一般には、光学等方性のポリマーフイルムが用いられている。光学等方性とは、具体的には、面内レターデーション（Ｒｅ）が１０ｎｍ未満であることが好ましく、５ｎｍ未満であることがさらに好ましい。また、光学等方性透明支持体では、厚み方向のレターデーション（Ｒth）も、１０ｎｍ未満であることが好ましく、５ｎｍ未満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。
【００３５】
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異方性のポリマーフイ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異方性に透明支持体の光学異方性も加えて、液晶セルの光学異方性に対応する（光学的に補償する）場合もある。そのような場合、透明支持体は、光学的一軸性または光学的二軸性を有することが好ましい。光学的一軸性支持体の場合、光学的に正（光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも大）であっても負（光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも小）であってもよい。光学的二軸性支持体の場合、前記式の屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚは、全て異なる値（ｎｘ≠ｎｙ≠ｎｚ）になる。
光学異方性透明支持体の面内レターデーション（Ｒｅ）は、１０乃至１０００ｎｍであることが好ましく、１５乃至３００ｎｍであることがさらに好ましく、２０乃至２００ｎｍであることが最も好ましい。光学異方性透明支持体の厚み方向のレターデーション（Ｒth）は、１０乃至１０００ｎｍであることが好ましく、１５乃至３００ｎｍであることがより好ましく、２０乃至２００ｎｍであることがさらに好ましい。
【００３６】
透明支持体を形成する材料は、光学等方性支持体とするか、光学異方性支持体とするかに応じて決定する。光学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。光学異方性支持体の場合は、一般に合成ポリマー（例、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。ただし、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、あるいは（３）冷却溶解法によるフイルムの製造により、光学異方性の（レターデーションが高い）セルロースエステルフイルムを製造することもできる。
ポリマーフイルムからなる透明支持体は、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。
【００３７】
光学異方性透明支持体を得るためには、ポリマーフイルムに延伸処理を実施することが好ましい。
光学的一軸性支持体を製造する場合は、通常の一軸延伸処理または二軸延伸処理を実施すればよい。
光学的二軸性支持体を製造する場合は、アンバランス二軸延伸処理を実施することが好ましい。アンバランス二軸延伸では、ポリマーフイルムをある方向に一定倍率（例えば３乃至１００％、好ましくは５乃至３０％）延伸し、それと垂直な方向にそれ以上の倍率（例えば６乃至２００％、好ましくは１０乃至９０％）延伸する。二方向の延伸処理は、同時に実施してもよい。
延伸方向（アンバランス二軸延伸では延伸倍率の高い方向）と延伸後のフイルムの面内の遅相軸とは、実質的に同じ方向になることが好ましい。延伸方向と遅相軸との角度は、１０゜未満であることが好ましく、５゜未満であることがさらに好ましく、３゜未満であることが最も好ましい。
【００３８】
透明支持体の厚さは、１０乃至５００μｍであることが好ましく、５０乃至２００μｍであることがさらに好ましい。
透明支持体とその上に設けられる層（接着層、配向膜あるいは光学異方性層）との接着を改善するため、透明支持体に表面処理（例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）を実施してもよい。
透明支持体に紫外線吸収剤を添加してもよい。
透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。接着層については、特開平７−３３３４３３号公報に記載がある。接着層の厚さは、０．１乃至２μｍであることが好ましく、０．２乃至１μｍであることがさらに好ましい。
【００３９】
［配向膜］
配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。ポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。
本発明では、棒状液晶性分子を５゜未満の平均傾斜角で配向させるため、配向膜の表面エネルギーを低下させないポリマー（通常の配向膜用ポリマー）を用いることが好ましい。
配向膜の厚さは、０．０１乃至５μｍであることが好ましく、０．０５乃至１μｍであることがさらに好ましい。
なお、配向膜を用いて、光学異方性層の棒状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棒状液晶性分子は、配向膜がなくても配向状態を維持することができる。
また、本発明では棒状液晶性分子を平均傾斜角が５゜未満の状態で配向させるため、ラビング処理をする必要はなく、場合によっては配向膜も不要である。ただし、液晶性分子と透明支持体との密着性を改善する目的で、界面で液晶性分子と化学結合を形成する配向膜（特開平９−１５２５０９号公報記載）を用いてもよい。密着性改善の目的で配向膜を使用する場合は、ラビング処理を実施しなくてもよい。
二種類の光学異方性層を透明支持体の同じ側に設ける場合、透明支持体上に形成した光学異方性層を、その上に設ける光学異方性層の配向膜として機能させることも可能である。
【００４０】
［偏光膜］
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。
偏光膜の面内の透過軸は、棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向と、実質的に平行または直交するように配置することが好ましい。
【００４１】
［透明保護膜］
透明保護膜としては、透明なポリマーフイルムが用いられる。保護膜が透明であるとは、光透過率が８０％以上であることを意味する。
透明保護膜としては、一般にセルロースエステルフイルム、好ましくはトリアセチルセルロースフイルムが用いられる。セルロースエステルフイルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。
透明保護膜の厚さは、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。
【００４２】
［液晶表示装置］
本発明は、様々な表示モードの液晶セルに適用できる。前述したように、液晶性分子を用いた光学補償シートは、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane Switching）、ＦＬＣ（Ferroelectric Liquid Crystal）、ＯＣＢ（Optically Compensatory Bend）、ＳＴＮ（Supper Twisted Nematic）、ＶＡ（Vertically Aligned）、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence ）およびＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）モードの液晶セルに対応するものが既に提案されている。本発明は、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多いＶＡモード、ＯＣＢモード、ＨＡＮモードのような液晶セルを用いた液晶表示装置において有効であり、大部分の棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向しているＶＡモードの液晶表示装置において特に効果がある。
ＶＡモードの液晶セルには、（１）棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のＶＡモードの液晶セル（特開平２−１７６６２５号公報記載）に加えて、（２）視野角拡大のため、ＶＡモードをマルチドメイン化した（ＭＶＡモードの）液晶セル（ＳＩＤ９７、Digest of tech. Papers（予稿集）２８（１９９７）８４５記載）、（３）棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード（ｎ−ＡＳＭモード）の液晶セル（日本液晶討論会の予稿集５８〜５９（１９９８）記載）および（４）ＳＵＲＶＡＩＶＡＬモードの液晶セル（ＬＣＤインターナショナル９８で発表）が含まれる。
【００４３】
【実施例】
［実施例１］
（光学的二軸性透明支持体の作製）
平均酢化度６０．９％のセルロースアセテート４５重量部、下記のレターデーション上昇剤２．３５重量部、リン酸トリフェニル２．７５重量部およびリン酸ビフェニルジフェニル２．２０重量部を、塩化メチレン２３２．７５重量部、メタノール４２．５７重量部およびｎ−ブタノール８．５０重量部に溶解した。得られた溶液をドラム流延機を用いて流延し、乾燥後の厚さが１０５μｍのセルロースアセテートフイルムを作製した。
【００４４】
【化１５】
セルロースアセテートフイルムを実質延伸倍率２０％で延伸して、光学的二軸性透明支持体を作製した。
波長６３３ｎｍにおける透明支持体のレターデーションを、エリプソメーター（Ｍ１５０、日本分光（株）製）で測定した。その結果、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は８５ｎｍ、面内レターデーション（Ｒｅ）は４０ｎｍであった。
【００４６】
（光学補償シートの作製）
透明支持体の一方の面をコロナ放電処理した。
コロナ放電処理した面の上に、変性ポリイミド（日産化学（株）製）の２重量％溶液を塗布し、乾燥して、厚さ０．５μｍの配向膜を形成した。配向膜の表面をラビング処理した。
アクリル系サーモトロピック液晶ポリマー２０重量部を、エトラクロロエタン８０重量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液を配向膜の上に塗布した。１６０℃で５分間加熱し、室温で放冷して、液晶性分子の配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、１．５μｍであった。
波長６３３ｎｍにおける光学補償シート全体のレターデーションを、エリプソメーター（Ｍ１５０、日本分光（株）製）で測定した。その結果、面内レターデーション（Ｒｅ）は４０ｍ、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は２４０ｎｍであった。
【００４７】
（楕円偏光板の作製）
光学補償シートの透明支持体側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明支持体の遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【００４８】
（液晶表示装置の作製）
市販のＭＶＡ液晶表示装置（ＶＬ−１５３０Ｓ、富士通（株）製）から偏光板を削除し、代わりに作製した楕円偏光板を貼り付けた。
作製したＭＶＡ液晶表示装置について、画像反転なしでコントラスト比１０：１が得られる視野角を測定した。その結果、上下左右の視野角は（市販の装置と同様に）８０゜であったが、斜め上下左右の視野角は６０゜であって、市販の装置の視野角（４５゜）よりも著しく改善された。
【００４９】
［実施例２］
（光学的二軸性透明支持体の作製）
ノルボルネン樹脂（アートン、ＪＳＲ（株）製）３０重量部を、塩化メチレン７０重量部に溶解した。得られた溶液をバンド流延機を用いて流延し、乾燥後の厚さが１００μｍのノルボルネンフイルムを作製した。
ノルボルネンフイルムを長手方向に実質延伸倍率１５％で延伸し、さらに幅方向に実質延伸倍率７％で延伸し、光学的二軸性透明支持体を作製した。
波長６３３ｎｍにおける透明支持体のレターデーションを、エリプソメーター（Ｍ１５０、日本分光（株）製）で測定した。その結果、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は４５ｎｍ、面内レターデーション（Ｒｅ）は４０ｎｍであった。
【００５０】
（光学補償シートの作製）
透明支持体の一方の面を、コロナ放電処理した。
コロナ放電処理した面の上に、下記の変性ポリビニルアルコール２重量％およびグルタルアルデヒド０．１重量％の水溶液を塗布、乾燥して、厚さ０．５μｍの配向膜を形成した。
【００５１】
【化１６】
棒状液晶性分子（Ｎ３１）３０重量部を、塩化メチレン７０重量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液を配向膜の上に塗布、乾燥した。１３０℃で１分間加熱して、棒状液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、棒状液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、１．０μｍであった。
波長６３３ｎｍにおける光学補償シート全体のレターデーションを、エリプソメーター（Ｍ１５０、日本分光（株）製）で測定した。その結果、面内レターデーション（Ｒｅ）は３０ｍ、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は１２０ｎｍであった。
【００５３】
（楕円偏光板の作製）
光学補償シートの透明支持体側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明支持体の遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【００５４】
（液晶表示装置の作製）
市販のＭＶＡ液晶表示装置（ＶＬ−１５３０Ｓ、富士通（株）製）から偏光板を削除し、代わりに作製した楕円偏光板を貼り付けた。
作製したＭＶＡ液晶表示装置について、画像反転なしでコントラスト比１０：１が得られる視野角を測定した。その結果、上下左右の視野角は（市販の装置と同様に）８０゜であったが、斜め上下左右の視野角は７０゜であって、市販の装置の視野角（４５゜）よりも著しく改善された。
【００５５】
［実施例３］
（透明支持体の作製）
平均酢化度６０．９％のセルロースアセテート４５重量部、リン酸トリフェニル２．７５重量部およびリン酸ビフェニルジフェニル２．２０重量部を、塩化メチレン２３２．７５重量部、メタノール４２．５７重量部およびｎ−ブタノール８．５０重量部に溶解した。得られた溶液をドラム流延機を用いて流延し、乾燥後の厚さが１０５μｍの透明支持体（セルロースアセテートフイルム）を作製した。
波長６３３ｎｍにおける透明支持体のレターデーションを、エリプソメーター（Ｍ１５０、日本分光（株）製）で測定した。その結果、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は４５ｎｍ、面内レターデーション（Ｒｅ）は３ｎｍであった。
【００５６】
（光学補償シートの作製）
透明支持体の両面に、ゼラチン下塗り層を設けた。
両面のゼラチン下塗り層の上に、実施例２で用いた変性ポリビニルアルコール２重量％およびグルタルアルデヒド０．１重量％の水溶液を塗布、乾燥して、厚さ０．５μｍの配向膜を形成した。
一方の配向膜をラビング処理した。
棒状液晶性分子（Ｎ３１）３０重量部を、塩化メチレン７０重量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液をラビング処理した配向膜の上に塗布、乾燥した。１３０℃で１分間加熱して、棒状液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、棒状液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、１．２μｍであった。
【００５７】
次に、他方の配向膜をラビング処理した。ラビング処理は、ラビング方向が、前記のラビング処理におけるラビング方向とは垂直になるように実施した。
棒状液晶性分子（Ｎ４０）３０重量部を、塩化メチレン７０重量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液をラビング処理した配向膜の上に塗布、乾燥した。１３０℃で１分間加熱して、棒状液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、棒状液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した第２光学異方性層の厚さは、２．０μｍであった。
波長６３３ｎｍにおける光学補償シート全体のレターデーションを、エリプソメーター（Ｍ１５０、日本分光（株）製）で測定した。その結果、面内レターデーション（Ｒｅ）は６０ｎｍ、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は１２０ｎｍであった。
【００５８】
［実施例４］
（光学補償シートの作製）
市販の平均酢化度が６０．９％のセルロースアセテートフイルム（富士写真フイルム（株）製）を透明支持体として用いた。
透明支持体の片面に、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２で用いた変性ポリビニルアルコール２重量％およびグルタルアルデヒド０．１重量％の水溶液を塗布、乾燥して、厚さ０．５μｍの配向膜を形成した。配向膜をラビング処理した。
棒状液晶性分子（Ｎ３１）３０重量部を、塩化メチレン７０重量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液をラビング処理した配向膜の上に塗布、乾燥した。１３０℃で１分間加熱して、棒状液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、棒状液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、１．２μｍであった。
【００５９】
光学異方性層をコロナ放電処理した。
光学異方性層の上に、変性ポリイミド（日産化学（株）製）の２重量％溶液を塗布し、乾燥して、厚さ０．５μｍの配向膜を形成した。配向膜の表面をラビング処理した。ラビング処理は、ラビング方向が、前記のラビング処理におけるラビング方向と４５゜で交差するように実施した。
棒状液晶性分子（Ｎ３４）３０重量部を、塩化メチレン７０重量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液をラビング処理した配向膜の上に塗布、乾燥した。１４０℃で３分間加熱して、棒状液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、棒状液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した第２光学異方性層の厚さは、１．８μｍであった。
波長６３３ｎｍにおける光学補償シート全体のレターデーションを、エリプソメーター（Ｍ１５０、日本分光（株）製）で測定した。その結果、面内レターデーション（Ｒｅ）は１００ｎｍ、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は２００ｎｍであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】透過型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
【図２】反射型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
【符号の説明】
ＢＲ バックライト
ＲＰ 反射板
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 透明保護膜
２、２ａ、２ｂ 偏光膜
３、３ａ、３ｂ 透明支持体
４、４ａ、４ｂ 光学異方性層
５ａ 液晶セルの下基板
５ｂ 液晶セルの上基板
６ 棒状液晶性分子
Claims (11)
- 透明支持体および棒状液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償シートであって、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で棒状液晶性分子が配向し、さらに透明支持体の面内の遅相軸と、棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とが、実質的に平行または直交していることを特徴とする光学補償シート。
- 透明支持体が一軸延伸処理を実施したポリマーフイルムであり、延伸方向と透明支持体の面内の遅相軸とが実質的に同じ方向である請求項１に記載の光学補償シート。
- 透明支持体がアンバランス二軸延伸処理を実施したポリマーフイルムであり、延伸倍率の高い方向と透明支持体の面内の遅相軸とが実質的に同じ方向である請求項１に記載の光学補償シート。
- さらに棒状液晶性分子から形成された第２光学異方性層を有し、第２光学異方性層においても、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で棒状液晶性分子が配向している請求項１に記載の光学補償シート。
- 光学異方性層と第２光学異方性層とが透明支持体の同じ側に設けられている請求項４に記載の光学補償シート。
- 第２光学異方性層、透明支持体および光学異方性層がこの順序で積層されている請求項４に記載の光学補償シート。
- 棒状液晶性分子が重合性基を有し、重合性基の重合反応により配向状態が固定されている請求項１に記載の光学補償シート。
- ＶＡモード、ＯＣＢモードまたはＨＡＮモードの液晶セルに用いられる請求項１に記載の光学補償シート。
- 透明支持体、棒状液晶性分子から形成された光学異方性層、偏光膜および透明保護膜を有する楕円偏光板であって、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で棒状液晶性分子が配向し、さらに透明支持体の面内の遅相軸と、棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とが、実質的に平行または直交していることを特徴とする楕円偏光板。
- 偏光膜の面内の透過軸と、光学異方性層の棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とが、実質的に平行または直交している請求項９に記載の楕円偏光板。
- ＶＡ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素子からなる液晶表示装置であって、偏光素子の少なくとも一方が、透明支持体、棒状液晶性分子から形成された光学異方性層、偏光膜および透明保護膜を有する楕円偏光板であり、棒状液晶性分子の長軸方向と透明支持体面との間の平均傾斜角が５゜未満の状態で棒状液晶性分子が配向し、さらに透明支持体の面内の遅相軸と、棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向とが、実質的に平行または直交していることを特徴とする液晶表示装置。
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