JP4637599B2 - 光学異方性膜及び液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、スメクチック相を発現する棒状化合物を利用した光学異方性膜及びこの膜を用いた液晶表示装置に関する。特に、本発明は、水平方向に配向した液晶分子に横方向の電界を印加することにより表示を行う、インプレーンスイッチングモード（ＩＰＳモード）の液晶表示装置に使用する位相差層として有用な光学異方性膜、及びＩＰＳモードの液晶表示装置に関する。

横電界を液晶に対して印加する、いわゆるインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードによる液晶表示装置は、近年、モニター用途に留まらず、ＴＶ用途として開発が進められており、それに伴って画面の輝度が大きく向上してきている。このため、これらの動作モードで従来問題とされていなっかった、黒表示時の対角位斜め入射方向での僅かな光漏れが表示品質の低下の原因として顕在化してきた。

この色調や黒表示の視野角を改善する手段の一つとして、液晶層と偏光板の間に複屈折特性を有する光学補償材料を配置することがＩＰＳモードにおいても検討されている。例えば、傾斜時の液晶層のレターデーションの増減を補償する作用を有する光軸を互いに直交した複屈折媒体を基板と偏光板との間に配置することで、白表示又は中間調表示を斜め方向から直視した場合の色付きが改善できることが開示されている（特許文献１参照）。また、負の固有複屈折を有するスチレン系ポリマーやディスコチック液晶性化合物からなる光学補償フィルムを使用した方法（特許文献２、３、４参照）や、光学補償フィルムとして複屈折が正で光学軸がフィルムの面内にある膜と複屈折が正で光学軸がフィルムの法線方向にある膜とを組み合わせる方法（特許文献５参照）、レターデーションが二分の一波長の二軸性の光学補償シートを使用する方法（特許文献６参照）、偏光板の保護膜として負のレターデーションを有する膜を使い、この表面に正のレターデーションを有する光学補償層を設ける方式（特許文献７参照）が提案されている。

しかし、提案された方式の多くは、液晶セル中の液晶の複屈折の異方性を打ち消して視野角を改善する方式であるために、直交偏光板を斜めから見た場合の偏光軸交差角度の直交からのズレに基づく光漏れを十分に解決できないという問題がある。また、延伸複屈折ポリマーフィルムで光学補償を行うＩＰＳモード液晶セル用光学補償シートでは、複数のフィルムを用いる必要があり、その結果、光学補償シートの厚さが増し、表示装置の薄形化に不利である。また、延伸フィルムの積層には粘着層を用いるため、温湿度変化により粘着層が収縮してフィルム間の剥離や反りといった不良が発生することがあった。

一方、ＩＰＳの光学補償用の材料として、液晶材料を垂直に配向させ、その配向状態を固定化して作製した光学異方性材料が知られている。液晶材料を用いて光学異方性材料を形成する場合ネマチック相で固定化することが一般的であるが、近年モニターの表示特性に対する要求が厳しくなってきており、ネマチック相で固定化した異方性材料ではミクロな均一性が十分ではなく改善が求められている。かかる要求に対して、スメクチック相を固定化して作製した光学異方性材料が提案されている（特許文献８、９及び１０）。

しかし、特許文献８，９ではスメクチック相の配向に特殊な配向処理を要したり、ガラス基板上で位相差領域を作製するなど、工業的なレベルでの製造には不向きであった。また特許文献１０では高分子液晶材料を垂直配向させているため配向に長時間を有し、やはり工業的なレベルでの製造には不向きであった。また、これらの文献は、光学補償膜として必要な光漏れに関する記載がない。さらに文献中の液晶化合物を用いても光漏れの抑制は十分でなく、光漏れをさらに小さくすることが望まれている。

特開平９−８０４２４号公報 特開平１０−５４９８２号公報 特開平１１−２０２３２３号公報 特開平９−２９２５２２号公報 特開平１１−１３３４０８号公報 特開平１１−３０５２１７号公報 特開平１０−３０７２９１号公報 特表２０００−５１４２０２号公報 特開平１０−３１９４０８号公報 特開平６−３３１８２６号公報

本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、簡易な構成で、表示品位のみならず、光漏れが著しく改善されたＩＰＳ型液晶表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、液晶表示装置、特にＩＰＳ型液晶表示装置の視野角の改善に寄与する、簡易な方法で作製可能な光学異方性膜を提供することを課題とする。

本発明の課題は、下記［１］〜［１０］により解決された。
［１］ 下記一般式（Ｉ）で表される棒状化合物を含有する光学異方性膜。

［式中、Ｐ¹及びＰ²はそれぞれ独立に重合性基又は水素原子であり；Ｘ¹〜Ｘ³はそれぞれ独立にアルキレン基又は置換アルキレン基であり；Ｌ¹及びＬ⁶はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−であり；Ｌ²及びＬ⁵はそれぞれ独立に単結合、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｌ³及びＬ⁴はそれぞれ独立に−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｙ¹〜Ｙ⁴はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基又はアルコキシ基であり；ｎ１〜ｎ４はそれぞれ独立に、０〜４であり；ｓ及びｔはそれぞれ独立に０〜５であり、かつｓとｔの和が１以上である］。
［２］ 前記一般式（Ｉ）で表される棒状化合物がスメクチック相で配向を固定化されている［１］に記載の光学異方性膜
［３］ 式（Ｉ）で表される化合物の架橋物が、垂直に配向した状態で固定化される［２］に記載の光学異方性膜。
［４］ 前記位相差層が式（Ｉ）で表される化合物の空気界面での垂直配向を促進する添加剤を含有することを特徴とする［１］〜［３］に記載の光学異方性膜。
［５］ 前記位相差層が式（Ｉ）で表される化合物の配向膜界面での垂直配向を促進する添加剤を含有することを特徴とする［１］〜［４］に記載の光学異方性膜。
［６］ 少なくとも、第１偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域と、液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルとを含み、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であって、第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域のレターデーションＲｅが実質的に０ｎｍであり、第２位相差領域のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、前記第２位相差領域は、［１］〜［５］のいずれかの光学異方性膜を含み、該光学異方性膜に含まれる式（Ｉ）で表される化合物の架橋物が実質的に垂直に配向した状態で固定化されており、且つ第１偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。
［７］ 前記第１偏光膜、前記第１位相差領域、前記第２位相差領域及び前記液晶セルが、この順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が、前記第１偏光膜の透過軸に実質的に平行である［６］に記載の液晶表示装置。
［８］ 前記第１偏光膜、前記第２位相差領域、前記第１位相差領域及び前記液晶セルがこの順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が前記第１偏光膜の透過軸に実質的に直交である［６］に記載の液晶表示装置。
［９］ 前記第１偏光膜の透過軸と直交する透過軸を有する第２偏光膜をさらに有し、前記第１及び第２偏光膜が、前記第１位相差領域、前記第２位相差領域及び前記液晶セルを挟持して配置されている［５］〜［８］のいずれかの液晶表示装置。
［１０］ 前記第１偏光膜及び／又は第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Ｒｔｈが４０ｎｍ以下である［５］〜［９］のいずれかの液晶表示装置。
［１１］ 前記第１偏光膜及び／又は第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜がセルロースアシレートフィルム又はノルボルネン系フィルムである［５］〜［１０］のいずれかの液晶表示装置。

本発明では、特定の構造の棒状化合物を用いることにより、特殊な垂直配向膜を要さずに、簡易な方法で作製可能な、スメクチック相により発現した光学異方性を有する光学異方性膜の提供を可能としている。本発明の光学異方性膜は、液晶表示装置、特にＩＰＳモードの液晶表示装置の表示特性の改善に寄与する。例えば、少なくとも、第１偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域と、液晶材料からなる液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルとを含み、黒表示時に該ネマチック液晶材料の液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であって、第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域のレターデーションＲｅが実質的に０ｎｍであり、第２位相差領域のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、且つ第１偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行に構成された液晶表示装置の前記第２位相差領域（その一部であってもよい）に用いることによって、正面方向の特性を何ら変更させることなく、斜めの方位角方向から見た場合に２枚の偏光板の吸収軸が９０度からずれることから生ずるコントラストの低下、特に４５度の斜め方向からのコントラストの低下を改善することができる。さらに、偏光膜の保護膜のＲｔｈを４０ｎｍ以下とすることによって更なるコントラスト向上を実現することができる。

発明の実施の形態

以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。また、本明細書において、「平行」、「直交」とは、厳密な角度±１０゜未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±５゜未満であることが好ましく、±２゜未満であることがより好ましい。また、「実質的に垂直」とは、厳密な垂直の角度よりも±２０゜未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±１５゜未満であることが好ましく、±１０゜未満であることがより好ましい。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。さらに屈折率の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ＝５５０ｎｍでの値である。

本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板及び液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された（本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」及び「切り出し」等も含むものとする）偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光膜」及び「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光膜」の少なくとも片面に該偏光膜を保護する透明保護膜を有する積層体を意味するものとする。

まず、本発明の光学異方性膜の作製に使用される棒状化合物について説明する。
［棒状化合物］
本発明は、下記式（Ｉ）で表される棒状化合物を用いる。

棒状化合物とは、棒状液晶化合物の分子構造において、よく知られている概念であり、（液晶便覧編集委員会編、液晶便覧；岩柳茂夫、液晶）に記載されている。

式（Ｉ）において、Ｐ¹及びＰ²はそれぞれ独立して重合性基又は水素原子を表し、式（Ｉ）で表わされる液晶性化合物を光学補償フィルムのような位相差の大きさが熱により変化しないものが好ましい光学フィルム等に用いる場合には、Ｐ¹及びＰ²は重合性基であることが好ましい。付加重合反応又は縮合重合反応が可能な官能基であることが好ましい。以下に重合性基の例を示す。

さらに、重合性基は付加重合反応が可能な官能基であることが特に好ましい。そのような重合性基としては、重合性エチレン性不飽和基又は開環重合性基が好ましい。

重合性エチレン性不飽和基の例としては、下記の式（Ｍ−１）〜（Ｍ−６）が挙げられる。

式（Ｍ−３）、（Ｍ−４）中、Ｒは水素原子又はアルキル基を表す。Ｒとし
ては、水素原子又はメチル基が好ましい。上記（Ｍ−１）〜（Ｍ−６）の中でも、（Ｍ−１）又は（Ｍ−２）が好ましく、（Ｍ−１）が最も好ましい。

開環重合性基として好ましいのは、環状エーテル基であり、中でもエポキシ基又はオキセタニル基がより好ましく、エポキシ基が最も好ましい。

式（Ｉ）のフェニレン基中に存在する１個又は２個以上のＣＨ基は、窒素原子により置き換えられても良い。
Ｘ¹〜Ｘ³はそれぞれ独立にアルキレン基又は置換アルキレン基であり、分岐構造を有しても良い。Ｘ¹及びＸ³において、アルキレン基の炭素原子数は、例えば、１〜３０個であることができ、１〜２０個であることが好ましく、１〜１２個であることがさらに好ましい。Ｘ²において、アルキレン基の炭素原子数は、例えば、１〜４０個であることができ、５〜３０個であることが好ましく、１０〜２０個であることがさらに好ましい。Ｘ¹〜Ｘ³において、置換アルキレン基に関して、一つ以上の隣接していないＣＨ₂基は−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−に置換されていてもよく、及び／又は、一つ以上のＨ原子はハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、アルコキシ基（例、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基）、アルキル基（例、メチル基、エチル基、イソプロピル基）に置換されていてもよい。但し、Ｘ¹〜Ｘ³は、置換されていないアルキレン基であることが好ましい。

Ｌ¹及びＬ⁶は、それぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−であり、−Ｏ−であることが好ましい。Ｌ²及びＬ⁵はそれぞれ独立に単結合、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｌ²は単結合又は−ＣＯ−Ｏ−であることが好ましく、Ｌ⁵は単結合又は−Ｏ−ＣＯ−であることが好ましい。Ｌ³及びＬ⁴はそれぞれ独立に−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＨ＝ＣＨ−であり、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−であることが好ましい。

Ｙ¹〜Ｙ⁴は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子（例、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、アルキル基（例、メチル基、エチル基、イソプロピル基）、アルケニル基、又はアルコキシ基（例、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基）であり、水素原子又はフッ素原子が好ましい。

ｎ１〜ｎ４は、それぞれ独立に、０〜４であり、０〜２が好ましく、０がさらに好ましい。

ｓ及びｔは、それぞれ独立に０〜５であり、かつｓとｔの和が１以上である。ｓ、ｔは、それぞれ独立に１〜４が好ましく、ｓ、ｔは、それぞれ独立に１〜３であることがさらにが好ましい。

ｓ個の式（II）で表される繰り返し単位は、各単位においてそれぞれ独立に、Ｙ¹、ｎ１及びＬ²を決定することが出来る。また、ｔ個の式（III）で表される繰り返し単位は、各単位においてそれぞれ独立に、Ｙ⁴、ｎ４及びＬ⁵を決定することが出来る。

以下に、式（Ｉ）で表される棒状化合物の例を示す。

一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の中には、単独で液晶性を示すことができる化合物もある。但し、この棒状化合物を他の液晶と混合することより液晶性を示してもよい。発現する液晶相は、スメクチックＡ相が好ましい。
一般式（Ｉ）で表される棒状化合物を他の液晶性化合物と混合して用いる場合、一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の液晶性分子全体に対する割合は、１〜９９質量％が好ましく、１０〜９８質量％がさらに好ましく、３０〜９５質量％が最も好ましい。

併用する液晶性化合物は、円盤状液晶性化合物よりも棒状液晶性化合物の方が好ましい。他の棒状液晶性化合物は、例えば、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許４６８３３２７号、同５６２２６４８号、同５７７０１０７号、国際公開ＷＯ９５／２２５８６号、同９５／２４４５５号、同９７／００６００号、同９８／２３５８０号、同９８／５２９０５号、特開平２００４−特開平１−２７２５５１号、同６−１６６１６号、同７−１１０４６９号、同１１−８００８１号、及び特開２００１−３２８９７３号の各公報に記載された化合物があることができる。

液晶状態の温度領域は、０℃〜３００℃が好ましく、１０℃〜２５０℃がさらに好ましく、２０℃〜２００℃が最も好ましい。

本発明の光学異方性膜は、上記一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有し、この棒状化合物の架橋物は、スメクチック相で配向を固定化されていることを特徴とする。

以下において、本発明の光学異方性膜について、この光学異方性膜を用いる本発明の液晶表示装置の一実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す模式図である。図２及び図３は、本発明の液晶表示装置の一実施形態の模式図である。
［液晶表示装置］
図２に示す液晶表示装置は、偏光膜８及び２０と、第１位相差領域１０と、第２位相差領域１２と、基板１３及び１７と、該基板に挟持される液晶層１５とを有する。偏光膜８及２０は、それぞれ保護膜７ａと７ｂ及び１９ａと１９ｂによって挟持されている。

図２の液晶表示装置では、液晶セルは、基板１３及び１７と、これらに挟持される液晶層１５からなる。液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄは透過モードにおいて、ねじれ構造を持たないＩＰＳ型では０．２〜０．４μｍの範囲が最適値となる。この範囲では白表示輝度が高く、黒表示輝度が小さいことから、明るくコントラストの高い表示装置が得られる。基板１３及び１７の液晶層１５に接触する表面には、配向膜（不図示）が形成されていて、液晶分子を基板の表面に対して略平行に配向させ、配向膜上に施されたラビング処理方向１４及び１８等により、電圧無印加状態もしくは低印加状態における液晶分子配向方向が制御されている。また、基板１３若しくは１７の内面には、液晶分子に電圧印加可能な電極（図２中不図示）が形成されている。

図１に、液晶層１５の１画素領域中の液晶分子の配向を模式的に示す。図１は、液晶層１５の１画素に相当する程度の極めて小さい面積の領域中の液晶分子の配向を、基板１３及び１７の内面に形成された配向膜のラビング方向４、及び基板１３及び１７の内面に形成された液晶分子に電圧印加可能な電極２及び３とともに示した模式図である。電界効果型液晶として正の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いてアクティブ駆動を行った場合の、電圧無印加状態若しくは低印加状態での液晶分子配向方向は５ａ及び５ｂであり、この時に黒表示が得られる。電極２及び３間に印加されると、電圧に応じて液晶分子は６ａ及び６ｂ方向へとその配向方向を変える。通常、この状態で明表示を行なう。

再び図２において、偏光膜８の透過軸９と、偏光膜２０の透過軸２１は直交して配置されている。第１位相差領域１０の遅相軸１１は、偏光膜８の透過軸９及び黒表示時の液晶層１５中の液晶分子の遅相軸方向１６に平行である。
図２に示す液晶表示装置では、偏光膜８が二枚の保護膜７ａ及び７ｂに挟持された構成を示しているが、保護膜７ｂはなくてもよい。また、偏光膜２０も二枚の保護膜１９ａ及び１９ｂに挟持されているが、液晶層１５に近い側の保護膜１９ａはなくてもよい。なお、図２の態様では、第１位相差領域及び第２位相差領域は、液晶セルの位置を基準にして、液晶セルと視認側の偏光膜との間に配置されていてもよいし、液晶セルと背面側の偏光膜との間に配置されていてもよい。本実施形態では、いずれの構成においても、第２位相差領域が液晶セルにより近くなるように配置する。

本発明の他の実施形態を図３に示す。図３に液晶表示装置における各部材に付された番号は、図２と同じである。図３の液晶表示装置は、第２位相差領域１２が偏光膜８及び第１位相差領域１０の間に配置されている。図３の液晶表示装置において、保護膜７ｂ又は保護膜１９ａはなくてもよい。図３に示す態様では、第１位相差領域１０は、その遅相軸１１が、偏光膜８の透過軸９と黒表示時の液晶層１５中の液晶分子の遅相軸方向１６に直交になるように配置される。なお、図３の態様では、第１位相差領域及び第２位相差領域は、液晶セルの位置を基準にして、液晶セルと視認側の偏光膜との間に配置されていてもよいし、液晶セルと背面側の偏光膜との間に配置されていてもよい。本実施形態では、いずれの構成においても、第１位相差領域が液晶セルにより近くなるように配置する。

図２及び図３に示した液晶表示装置では、第１位相差領域１０のレターデーションＲｅは２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、第１位相差領域１０の値Ｎｚは１．５〜７である。一方、第２位相差領域１２のレターデーションＲｅは実質的に０ｎｍであり、第２位相差領域１２のレターデーションＲｔｈは−８０ｎｍ〜−４００ｎｍである。さらに、第２位相差領域１２は、スメクチック相で配向を固定化された前記式（Ｉ）で表される化合物の架橋物を含有する本発明の光学異方性膜を含む。本発明の光学異方性膜のみからなっていてもよい。第１位相差領域及び第２位相差領域についての光学的特性等についての詳細は後述する。

なお、図２及び図３には、上側偏光板及び下側偏光板を備えた透過モードの表示装置の態様を示したが、本発明は一の偏光板のみを備える反射モードの態様であってもよく、かかる場合は、液晶セル内の光路が２倍になることから、最適Δｎ・ｄの値は上記の１／２程度の値になる。また、本発明に用いられる液晶セルはＩＰＳモードに限定されることなく、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であれば、いずれも好適に用いることができる。この例としては強誘電性液晶表示装置、反強誘電性液晶表示装置、ＥＣＢ型液晶表示装置がある。

本発明の液晶表示装置は、図１〜図３に示す構成に限定されず、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶層と偏光膜との間にカラーフィルターを配置してもよい。また、偏光膜の保護膜の表面に反射防止処理やハードコートを施しても良い。また、構成部材に導電性を付与したものを使用してもよい。また、透過型として使用する場合は、冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置することができる。この場合、バックライトの配置は図２及び図３の上側であっても下側であっても良い。また、液晶層とバックライトとの間に、反射型偏光板や拡散板、プリズムシートや導光板を配置することもできる。また、上記した様に、本発明の液晶表示装置は、反射型であってもよく、かかる場合は、偏光板は観察側に１枚配置したのみでよく、液晶セル背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を配置する。もちろん前記光源を用いたフロントライトを液晶セル観察側に設けることも可能である。

本発明の液晶表示装置には、画像直視型、画像投影型や光変調型が含まれる。本発明は、ＴＦＴやＭＩＭのような３端子又は２端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置に適用した態様が特に有効である。勿論、時分割駆動と呼ばれるパッシブマトリックス液晶表示装置に適用した態様も有効である。

以下、本発明の液晶表示装置に使用される光学異方性膜及び液晶表示装置に使用可能な種々の部材の好ましい光学特性や部材に用いられる材料、その製造方法等について、詳細に説明する。

本明細書において、Ｒｅ（λ）、Ｒｔｈ（λ）は各々、波長λにおける面内のレターデーション及び厚さ方向のレターデーションを表す。Ｒｅ（λ）はＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）において波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して＋４０°傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて測定したレターデーション値、及び面内の遅相軸を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−４０°傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて測定したレターデーション値の計３つの方向で測定したレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨが算出する。ここで平均屈折率の仮定値は ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ、ｎｙ、ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）が更に算出される。

［第１位相差領域］
本発明の液晶表示装置に含まれる第１位相差領域は、レターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍである。斜め方向の光漏れをより効果的に低減するためには、第１位相差領域のＲｅは、４０ｎｍ〜１１５ｎｍであるのがより好ましく、６０ｎｍ〜９５ｎｍであるのがさらに好ましい。また、Ｎｚは１．５〜７である。斜め方向の光漏れをより効果的に低減するためには、第１位相差領域のＮｚは、２．０〜５．５であるのがより好ましく、２．５〜４．５であるのがさらに好ましい。

基本的には前記第１位相差領域は、前記光学特性を有する限り、その材料及び形態については特に制限されない。例えば、複屈折ポリマーフィルムからなる位相差膜、透明支持体上に高分子化合物を塗布後に加熱塩した膜、及び透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物を塗布もしくは転写することによって形成された位相差層を有する位相差膜など、いずれも第１位相差領域として使用することができる。また、それぞれを積層して使用することもできる。

複屈折ポリマーフィルムとしては、複屈折特性の制御性や透明性、耐熱性に優れるものが好ましい。この場合、用いる高分子材料としては均一な二軸配向が達成できる高分子であれば特に制限はないが、従来公知のもので溶液流延法や押出し成形方式で製膜できるもの好ましく、ノルボルネン系高分子、ポリカーボネート系高分子、ポリアリレート系高分子、ポリエステル系高分子、ポリサルフォン等の芳香族系高分子、セルロースアシレート、又は、それらポリマーの２種又は３種以上を混合したポリマーなどがあげられる。

フィルムの二軸配向は、押出し成形方式や流延製膜方式等の適宜な方式で製造した当該熱可塑性樹脂からなるフィルムを、例えばロールによる縦延伸方式、テンターによる横延伸方式や二軸延伸方式などにより、延伸処理することにより達成することができる。前記のロールによる縦延伸方式では加熱ロールを用いる方法や雰囲気を加熱する方法、それらを併用する方法等の適宜な加熱方法を採ることができる。またテンターによる二軸延伸方式では全テンター方式による同時二軸延伸方法や、ロール・テンター法による逐次二軸延伸方法などの適宜な方法を採ることができる。
また、配向ムラや位相差ムラの少ないものが好ましい。その厚さは、位相差等により適宜に決定しうるが、一般には薄型化の点より１〜３００μｍであるのが好ましく、１０〜２００μｍであるのがより好ましく、２０〜１５０μｍであるのがさらに好ましい。

ノルボルネン系高分子としては、ノルボルネン及びその誘導体、テトラシクロドデセン及びその誘導体、ジシクロペンタジエン及びその誘導体、メタノテトラヒドロフルオレン及びその誘導体などのノルボルネン系モノマーの主成分とするモノマーの重合体であり、ノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体、及びの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素化物が最も好ましい。ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィンの重合体又は環状共役ジエンの重合体の分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、シクロヘキサン溶液（重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン溶液）のゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレン又はポリスチレン換算の重量平均分子量で、通常５，０００〜５００，０００、好ましくは８，０００〜２００，０００、より好ましくは１０，０００〜１００，０００の範囲であるときに、フィルム（Ａ）の機械的強度、及び成形加工性とが高度にバランスされて好適である。

セルロースアシレートのアシル基としては、脂肪族基でもアリル基でもよく特に限定されない。それらは、例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、それぞれさらに置換された基を有していてもよく、総炭素数が２２以下のエステル基が好ましい。これらの好ましいセルロースアシレートとしては、エステル部の総炭素数が２２以下のアシル基（例えば、アセチル、プロピオニル、ブチロイル、バレル、ヘプタノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル、トリデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイルなど）、アリールカルボニル基（アクリル、メタクリルなど）、アリルカルボニルキ（ベンゾイル、ナフタロイルなど）、シンナモイル基を挙げることができる。これらの中でも、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートステアレート、セルロースアセテートベンゾエートなどであり、混合エステルの場合はその比率は特に限定されないが、好ましくはアセテートが総エステルの３０モル％以上であることが好ましい。

これらの中でも、セルロースアシレートが好ましく、特に写真用グレードのものが好ましく、市販の写真用グレードのものは粘度平均重合度、置換度等の品質を満足して入手することができる。写真用グレードのセルローストリアセテートのメーカーとしては、ダイセル化学工業（株）（例えばＬＴ−２０，３０，４０，５０，７０，３５，５５，１０５など）、イーストマンコダック社（例えば、ＣＡＢ−５５１−０．０１、ＣＡＢ−５５１−０．０２、ＣＡＢ−５００−５、ＣＡＢ−３８１−０．５、ＣＡＢ−３８１−０２、ＣＡＢ−３８１−２０、ＣＡＢ−３２１−０．２、ＣＡＰ−５０４−０．２、ＣＡＰ−４８２−２０、ＣＡ−３９８−３など）、コートルズ社、ヘキスト社等があり、何れも写真用グレードのセルロースアシレートを使用できる。また、フィルムの機械的特性や光学的な特性を制御する目的で、可塑剤、界面活性剤、レターデーション調節剤、ＵＶ吸収剤などを今後することができる（参考資料：特開２００２−２７７６３２号公報、特開２００２−１８２２１５号公報）。

透明樹脂をシート又はフィルム状に成形する方法は、例えば、加熱溶融成形法、溶液流延法のいずれも用いることができる。加熱溶融成形法は、さらに詳細に、押出成形法、プレス成形法、インフレーション成形法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法などに分類できるが、これらの方法の中でも、機械的強度、表面精度等に優れたフィルムを得るためには、押出成形法、インフレーション成形法、及びプレス成形法が好ましく、押出成形法が最も好ましい。成形条件は、使用目的や成形方法により適宜選択されるが、加熱溶融成形法による場合は、シリンダー温度が、好ましくは１００〜４００℃、より好ましくは１５０〜３５０℃の範囲で適宜設定される。上記シート又はフィルムの厚みは、好ましくは１０〜３００μｍ、より好ましくは３０〜２００μｍである。

上記シート又はフィルムの延伸は、該透明樹脂のガラス転移温度をＴｇとするとき、好ましくはＴｇ−３０℃からＴｇ＋６０℃の温度範囲、より好ましくはＴｇ−１０℃からＴｇ＋５０℃の温度範囲にて、少なくとも一方向に好ましくは１．０１〜２倍の延伸倍率で行う。延伸方向は少なくとも一方向であればよいが、その方向は、シートが押出成形で得られたものである場合には、樹脂の機械的流れ方向（押出方向）であることが好ましく、延伸方法は自由収縮一軸延伸法、幅固定一軸延伸法、二軸延伸法などが好ましい。光学特性の制御はこの延伸倍率と加熱温度を制御することによって行なうことができる。

［第２位相差領域］
本発明の液晶表示装置が有する第２位相差領域は、レターデーションＲｅは実質的に０ｎｍである。第２位相差領域の厚み方向のレターデーションＲｔｈは、−８０ｎｍ〜−４００ｎｍである。前記第２位相差領域のＲｔｈのより好ましい範囲は、他の光学部材の光学特性に応じて変動し、特に、より近くに位置する偏光膜の保護膜（例えば、トリアセチルセルロースフィルム）のＲｔｈに応じて、大きく変動する。斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第２位相差領域のＲｔｈは、−１００ｎｍ〜−３４０ｎｍであるのがより好ましく、−１２０ｎｍ〜−２７０ｎｍであるのがさらに好ましい。一方、第２位相差領域のＲｅは０近傍の値になる。具体的には、面内レターデーションＲｅは、０〜５０ｎｍであるのが好ましく、０〜２０ｎｍであるのがより好ましい。

本発明において、第２位相差領域は、スメクチック相で配向を固定化されている前記式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有する、本発明の光学異方性膜を含む。この光学異方性膜は、正の複屈折性を有する位相差層である。第２位相差領域は、前記光学異方性膜を位相差層として少なくとも１層有する層である。さらに、一の位相差層のみならず複数の位相差層を積層して、上記光学特性を示す第２位相差領域を構成することもできる。また、支持体と位相差層との積層体全体で上記光学特性を満たすようにして、第２位相差領域を構成してもよい。

さらに、本発明の液晶表示装置が有する第２位相差領域においては、光学異方性膜に含まれる前記式（Ｉ）で表される化合物の架橋物は、実質的に垂直に配向した状態で固定化されている。実質的に垂直とは、フィルム面と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が７０°〜９０°の範囲内であることを意味する。これらの液晶性化合物は斜め配向させてもよいし、傾斜角が徐々に変化するように（ハイブリッド配向）させてもよい。斜め配向又はハイブリッド配向の場合でも、平均傾斜角は７０°〜９０°であることが好ましく、８０°〜９０°がより好ましく、８５°〜９０°が最も好ましい。

以下、本発明の第２位相差領域に好適に用いられる、本発明の光学異方性膜（スメクチック相で配向を固定化されている前記式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有する位相差層）の作製方法、及びその作製に用いられる前記式（Ｉ）で表される化合物以外の材料等について説明する。
本発明の光学異方性膜の形成には、前記式（Ｉ）で表される棒状化合物を用いる。例えば、前記式（Ｉ）で表される棒状化合物を含有する組成物を、配向膜を有する透明支持体の配向膜上に塗布し、次いで棒状化合物を架橋させることで形成することができる。上記組成物には１種類の棒状化合物を含めることも出来るが、１種類の棒状化合物を含めることも出来る。さらに、上記組成物には、棒状化合物以外の非重合性（非架橋性）の液晶性化合物を併用することもできる。単独又は併用で用いる個々の液晶性化合物についてはネマチック液晶相、スメクチック液晶相、又はコレステリック液晶相を形成してもよい。後述するように塗布する場合には溶媒や重合開始剤等の添加剤を入れた組成物を塗布するが、加熱乾燥の過程で溶媒が揮散した状態の液晶組成物として、配向固定させる温度範囲でスメクチック液晶相をとるものが好適に用いられる。

上記棒状化合物から形成された光学異方性膜は、上記棒状性化合物に加えて、所望により、下記の重合開始剤や空気界面垂直配向剤や他の添加剤を含む塗布液を、支持体上の配向膜上に塗布し、垂直配向させ、該配向状態を固定することで形成することができる。仮支持体上に形成した場合は、該位相差層を支持体上に転写することで作製することもできる。さらに、１層の位相差層のみならず複数の位相差層を積層して、上記光学特性を示す第２位相差領域を構成することもできる。仮支持体上に形成する場合、及び複数の位相差層を積層する場合、垂直配向剤等を添加することで、垂直配向させることができる。また、配向状態の固定は、後述するように、液晶性化合物に導入した重合性基（Ｐ）の重合反応により実施することが好ましい。また、支持体と位相差層との積層体全体で上記光学特性を満たすようにして、第２位相差領域を構成してもよい。

垂直配向させた液晶性化合物は、配向状態を維持して固定するのが好ましい。固定化は、液晶性化合物に導入した重合性基（Ｐ）の重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許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）、アクリジン及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）及びオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。

光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％であることがさらに好ましい。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／ｃｍ²〜５０Ｊ／ｃｍ²であることが好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ²であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。前記光学違法性層を含む第１位相差領域の厚さは、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．５〜５μｍであることがさらに好ましく、１〜５μｍであることが最も好ましい。

［配向膜界面側の垂直配向促進剤］
本発明の光学異方性膜を構成する位相差層を形成するために用いられる組成物は、配向膜界面側の垂直配向促進剤を含有していても良い。配向膜界面側の垂直配向促進剤としてはオニウム塩を好適に用いることができる。本発明においてオニウム塩は配向膜界面側において棒状液晶化合物を垂直配向させるのに寄与する。前記オニウム塩の例には、アンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等のオニウム塩が含まれる。好ましくは、４級オニウム塩であり、特に好ましくは第４級アンモニウム塩である。

第４級アンモニウムは、一般に第３級アミン（例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルピロリジン、Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペラジン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチルエチレンジアミンなど）あるいは含窒素複素環（ピリジン環、ピコリン環、２，２'−ビピリジル環、４，４'−ビピリジル環、１，１０−フェナントロリン環、キノリン環、オキサゾール環、チアゾール環、Ｎ−メチルイミダゾール環、ピラジン環、テトラゾール環など）をアルキル化（メンシュトキン反応）、アルケニル化、アルキニル化あるいはアリール化して得られる。

第４級アンモニウム塩としては、含窒素複素環からなる第４級アンモニウム塩が好ましく、特に好ましくは第４級ピリジニウム塩である。具体的には、例えば、以下に示した化合物を挙げられる。

［空気界面垂直配向剤］
通常、液晶性化合物は、空気界面側では傾斜して配向する性質を有するので、均一に垂直配向した状態を得るために、空気界面側において液晶性化合物を垂直に配向制御することが必要である。この目的のために、前記式（Ｉ）で表される化合物の空気界面での垂直配向を促進する剤を、前記光学異方性膜の形成に用いる組成物中に含有させるのが好ましい。前記剤は、空気界面側に偏在して、その排除体積効果や静電気的な効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物であり、例えば、以下に示した化合物を挙げることができる。

また、特開２００２−２０３６３号公報、特開２００２−１２９１６２号公報に記載されている化合物を用いることができる。また、特開２００４−５３９８１号公報の段落番号［００７２］〜［００７５］及び特開２００４−００４６８８号公報の段落番号［００７１］〜［００７８］に記載される事項も本発明に適宜適用することができる。

［配向膜］
配向膜は、液晶性分子の配向方向を規定する機能を有する。しかし、本発明はホメオトロピック配向した液晶性組成物に関するものであり、面内の配向方向はないため、配向膜は本発明において必須ではない。配向膜は本発明の光学異方性膜の形成には用いられるが、光学異方性膜に配向膜が含まれる必要はない。但し、含まれていてもよい。配向膜は液晶性組成物の配向の均一性を向上させたり、ポリマー基材と光学異方性層との間の密着性を向上させることができるために、必要に応じて、用いることができる。また、液晶性化合物を配向後にその配向状態を固定してしまえば、配向膜はその役割を果たしているために、除去することも可能である。即ち、配向状態が固定された配向膜上の光学異方性層のみを偏光子上に転写して光学異方性層を有する偏光板を作製することも可能である。

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。

配向膜は、必要であればラビング処理することができる。配向膜に使用するポリマーは、原則として、液晶性分子を配向させる機能のある分子構造を有する。
本発明では、液晶性分子を配向させる機能に加えて、架橋性官能基（例、二重結合）を有する側鎖を主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する架橋性官能基を側鎖に導入することが好ましい。
配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができし、これらの組み合わせを複数使用することができる。

ポリマーの例には、例えば特開平８−３３８９１３号公報明細書中段落番号［００２２］記載のメタクリレート系重合体、スチレン系重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。水溶性ポリマー（例、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール）が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールがさらに好ましく、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。重合度が異なるポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールを２種類併用することが特に好ましい。

ポリビニルアルコールの鹸化度は、７０〜１００％が好ましく、８０〜１００％がさらに好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は、１００〜５０００であることが好ましい。

液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖は、一般に疎水性基を官能基として有する。具体的な官能基の種類は、液晶性分子の種類及び必要とする配向状態に応じて決定する。
例えば、変性ポリビニルアルコールの変性基としては、共重合変性、連鎖移動変性又はブロック重合変性により導入できる。変性基の例には、親水性基（カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、アミノ基、アンモニウム基、アミド基、チオール基等）、炭素数１０〜１００個の炭化水素基、フッ素原子置換の炭化水素基、チオエーテル基、重合性基（不飽和重合性基、エポキシ基、アジリニジル基等）、アルコキシシリル基（トリアルコキシ、ジアルコキシ、モノアルコキシ）等が挙げられる。これらの変性ポリビニルアルコール化合物の具体例として、例えば特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［００２２］〜［０１４５］、同２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２２］に記載のもの等が挙げられる。

架橋性官能基を有する側鎖を配向膜ポリマーの主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を導入すると、配向膜のポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを共重合させることができる。その結果、多官能モノマーと多官能モノマーとの間だけではなく、配向膜ポリマーと配向膜ポリマーとの間、そして多官能モノマーと配向膜ポリマーとの間も共有結合で強固に結合される。従って、架橋性官能基を配向膜ポリマーに導入することで、光学補償シートの強度を著しく改善することができる。
配向膜ポリマーの架橋性官能基は、多官能モノマーと同様に、重合性基を含むことが好ましい。具体的には、例えば特開２０００−１５５２１６号公報明細書中段落番号［００８０］〜［０１００］記載のもの等が挙げられる。

配向膜ポリマーは、上記の架橋性官能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもできる。
架橋剤としては、アルデヒド、Ｎ−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾール及びジアルデヒド澱粉が含まれる。２種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００２３］〜［０２４］記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。

架橋剤の添加量は、ポリマーに対して０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１５質量％がさらに好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、１．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがさらに好ましい。このように調節することで、配向膜を液晶表示装置に長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、レチキュレーション発生のない充分な耐久性が得られる。

配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー、架橋剤を含む透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥（架橋させ）し、必要であればラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なって良い。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒（例、メタノール）と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で、水：メタノールが０より大きく９９以下：１００未満１以上が好ましく、０より大きく９１以下：１００未満９以上であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、さらには光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。

配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法又はロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は０．１〜１０μｍが好ましい。加熱乾燥は、２０度〜１１０度で行なうことができる。充分な架橋を形成するためには６０度〜１００度が好ましく、特に８０度〜１００度が好ましい。乾燥時間は１分〜３６時間で行なうことができるが、好ましくは１分〜３０分である。ｐＨも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、ｐＨ４．５〜５．５で、特に５が好ましい。

配向膜は、透明支持体上又は上記下塗層上に設けられる。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、必要であれば表面をラビング処理することにより得ることができる。

前記ラビング処理は、ＬＣＤの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。

次に、配向膜を機能させて、配向膜の上に設けられる光学異方性層の液晶性分子を配向させる。その後、必要に応じて、配向膜ポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを反応させるか、あるいは、架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させる。配向膜の膜厚は、０．１〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。

［溶媒］
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。アルキルハライド及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。

［位相差層中の他の材料］
上記の液晶性化合物と共に、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性等を向上させることができる。これらの素材は液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。

重合性モノマーとしては、ラジカル重合性もしくはカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開２００２−２９６４２３号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２０］記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、棒状液晶性分子に対して一般に１〜５０質量％の範囲にあり、５〜３０質量％の範囲にあることが好ましい。

界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開２００１−３３０７２５号公報明細書中の段落番号［００２８］〜［００５６］記載の化合物が挙げられる。

液晶性化合物とともに使用するポリマーは、塗布液を増粘できることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［０１７８］記載のものが挙げられる。液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性分子に対して０．１〜１０質量％の範囲にあることが好ましく、０．１〜８質量％の範囲にあることがより好ましい。

［支持体］
本発明では、液晶性化合物から形成された位相差層を、支持体上に形成してもよい。支持体は透明であるのが好ましく、具体的には、光透過率が８０％以上であるのが好ましい。支持体は、波長分散が小さいのが好ましく、具体的には、Ｒｅ４００／Ｒｅ７００の比が１．２未満であることが好ましい。中でも、ポリマーフィルムが好ましい。透明支持体は第１位相差領域、第２位相差領域又は偏光板保護膜を兼ねることもできる。また、透明支持体と位相差層全体で、第１位相差領域又は第２位相差領域を構成していてもよい。支持体の光学異方性は小さいのが好ましく、面内レターデーション（Ｒｅ）が２０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがさらに好ましく、５ｎｍ以下であることが最も好ましい。また、第１位相差領域を兼ねる場合は、レターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであって、４０ｎｍ〜１１５ｎｍであるのがより好ましく、６０ｎｍ〜９５ｎｍであるのがさらに好ましい。また、Ｎｚが１．５〜７であって、２．０〜５．５であるのがより好ましく、２．５〜４．５であるのがさらに好ましい。

支持体となるポリマーフィルムの例には、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート及びポリメタクリレートのフィルムが含まれる。セルロースエステルフィルムが好ましく、アセチルセルロースフィルムがさらに好ましく、トリアセチルセルロースフィルムが最も好ましい。ポリマーフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明支持体の厚さは、２０〜５００μｍであることが好ましく、４０〜２００μｍ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、垂直配向膜あるいは位相差層）との接着を改善するため、透明支持体に表面処理（例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）を実施してもよい。透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。また、透明支持体や長尺の透明支持体には、搬送工程でのすべり性を付与したり、巻き取った後の裏面と表面の貼り付きを防止するために、平均粒子サイズが１０〜１００ｎｍ程度の無機粒子を固形分重量比で５％〜４０％混合したポリマー層を支持体の片側に塗布や支持体との共流延によって形成したものを用いることが好ましい。

［偏光膜用保護膜］
第１及び第２偏光膜用保護膜としては、可視光領域に吸収が無く、光透過率が８０％以上であり、複屈折性に基づくレターデーションが小さいものが好ましい。具体的には、面内のＲｅが０〜３０ｎｍが好ましく、０〜１５ｎｍがより好ましく、０〜５ｎｍが最も好ましい。さらに、厚み方向のレターデーションＲｔｈは０〜４０ｎｍであることが好ましく、０〜２０ｎｍがより好ましく、０〜１０ｎｍであることが最も好ましい。この特性を有するフィルムであれば好適に用いることができるが、偏光膜の耐久性の観点からはセルロースアシレートやノルボルネン系のフィルムがより好ましい。セルロースアシレートフィルムのＲｔｈを小さくする方法として、例えば、以下に示した化合物を用いる方法を挙げることができる。

また、セルロースアシレートフィルムのＲｔｈを小さくする方法として、特開平１１−２４６７０４号公報、特開２００１−２４７７１７号公報に記載の方法なども挙げられる。また、セルロースアシレートフィルムの厚みを小さくすることによっても、Ｒｔｈを小さくすることができる。第１及び第２偏光膜用保護膜としてのセルロースアシレートフィルムの厚みは１０〜１００μｍであることが好ましく、１０〜６０μｍであるのがより好ましく、２０〜４５μｍであることがさらに好ましい。

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。

式（Ｉ）で表される棒状化合物は、下記合成例に従って合成することができる。

［合成例１］
例示化合物（３）を、下記のルートにより合成した。化合物（ａ）は、特開２００２-０９７１７０を参考に合成を行った。

（ａ）（３７８ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液７００ｍＬに、氷冷下、メタンスルホニルクロライド（３７８ｍｍｏｌ）とジイソプロピルエチルアミン（４９１ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン５０ｍＬ溶液を滴下した。滴下後、室温まで昇温させ、１時間撹拌した。その後、氷冷し、４−ヒドロキシベンズアルデヒド（３７８ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１５０ｍＬを添加し、さらにジイソプロピルエチルアミン（４９１ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液５０ｍＬを滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し４時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で３回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、得られた残渣のアセトニトリル溶液６４０ｍＬにりん酸二水素ナトリウム二水和物（７１．９ｍｍｏｌ）の水溶液１１０ｍＬ、３５％過酸化水素水（５７ｍＬ）、亜塩素酸ナトリウム（４９２ｍｍｏｌ）の水溶液２７０ｍＬ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩（３．７９ｍｍｏｌ）を室温で加え、１．５時間撹拌した。水９００ｍＬを加え、ろ過後、残渣を酢酸エチルに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（ｂ）（８４％：（ａ）から２工程の収率）を得た。

（ｄ）（３２．２ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１５０ｍＬに、（ｃ）（７０．８ｍｍｏｌ）とトリエチルアミン（８０．５ｍｍｏｌ）を滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し４時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で３回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し（ｅ）（８２％）を得た。

（ｆ）（２４ｍｍｏｌ）のジメチルアセトアミド溶液４０ｍＬに、（ｅ）（１２ｍｍｏｌ）、炭酸水素ナトリウム（５７．６ｍｍｏｌ）を加え、８５℃まで昇温し、４時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で２回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：塩化メチレン／酢酸エチル ＝ ３／１）にて精製し、（ｇ）（４８％）を得た。

（ｂ）（１１．６ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液５０ｍＬに、氷冷下、メタンスルホニルクロライド（１１．６ｍｍｏｌ）とジイソプロピルエチルアミン（１４．６ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン１０ｍＬ溶液を滴下した。滴下後、室温まで昇温させ、１．５時間撹拌した。その後、氷冷し、（ｇ）（５．８４ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液２０ｍＬを添加し、さらにジイソプロピルエチルアミン（１４．６ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１０ｍＬを滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し３時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で２回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：塩化メチレン／酢酸エチル ＝ ２／１）にて精製し、例示化合物（３）（５０％）を得た。

［合成例２］
例示化合物（１）を、合成例１の例示化合物（３）と同様に合成した。ただし、（ｄ）を以下の化合物に代えた。

［合成例３］
例示化合物（６）を、合成例１の例示化合物（３）と同様に合成した。ただし、（ｅ）を以下の化合物に代えた。

＜ＩＰＳモード液晶セル１の作製＞
一枚のガラス基板上に、図１に示す様に、隣接する電極間の距離が２０μｍとなるように電極（図１中２及び３）を配設し、その上にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行なった。図１中に示す方向４に、ラビング処理を行なった。別に用意した一枚のガラス基板の一方の表面にポリイミド膜を設け、ラビング処理を行なって配向膜とした。二枚のガラス基板を、配向膜同士を対向させて、基板の間隔（ギャップ；ｄ）を３．９μｍとし、二枚のガラス基板のラビング方向が平行となるようにして重ねて貼り合わせ、次いで屈折率異方性（Δｎ）が０．０７６９及び誘電率異方性（Δε）が正の４．５であるネマチック液晶組成物を封入した。液晶層のｄ・Δｎの値は３００ｎｍであった。

＜第１位相差領域１、第１位相差領域２、第１位相差領域３の作製＞
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。該溶液を保留粒子サイズ４μｍ、濾水時間３５秒の濾紙（Ｎｏ．６３、アドバンテック製）を５ｋｇ／ｃｍ²以下で用いてろ過した。

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セルロースアセテート溶液組成
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酢化度６０．９％のセルロースアセテート
（重合度３００、Ｍｎ／Ｍｗ＝１．５） １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤） ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤） ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ３００質量部
メタノール（第２溶媒） ５４質量部
１−ブタノール（第３溶媒） １１質量部
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別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤Ａを８質量部、レターデーション上昇剤Ｂを１０質量部、二酸化珪素微粒子（平均粒子サイズ：０．１μｍ）０．２８質量部、メチレンクロライド８０質量部及びメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液（かつ微粒子分散液）を調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部に該レターデーション上昇剤溶液４０質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製した。

得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量が１５質量％のフィルムを、１３０℃の条件で、テンターを用いて２０％の延伸倍率で横延伸し、延伸後の幅のまま５０℃で３０秒間保持した後クリップを外してセルロースアセテートフィルムを作製した。延伸終了時の残留溶媒量は５質量％であり、さらに乾燥して残留溶媒量を０．１質量％未満としてフィルムを作製した。

このようにして得られたフィルム（第１位相差領域１）の厚さは８０μｍであった。作製した第１位相差領域１について、自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定することによって、Ｒｅが７０ｎｍ、Ｒｔｈが１７５ｎｍであり、これからＮｚが３．０であることが分かった。

別のミキシングタンクに、前記のレターデーション上昇剤Ａを１６質量部、レターデーション上昇剤Ｂを８質量部、二酸化珪素微粒子（平均粒子サイズ：０．１μｍ）０．２８質量部、メチレンクロライド８０質量部及びメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液（かつ微粒子分散液）を調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部に該レターデーション上昇剤溶液４５質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製し、前述の第１位相差領域１同様に製膜した。このようにして得られたフィルム（第１位相差領域２）の厚さは８０μｍであった。作製した第１位相差領域２について、自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定することによって、Ｒｅが６０ｎｍ、Ｒｔｈが２１０ｎｍであり、これからＮｚが４．０であることが分かった。

別のミキシングタンクに、前記のレターデーション上昇剤Ａを１８質量部、二酸化珪素微粒子（平均粒子サイズ：０．１μｍ）０．２８質量部、メチレンクロライド８０質量部及びメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液（かつ微粒子分散液）を調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部に該レターデーション上昇剤溶液２５質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製し、延伸倍率を２３％にした以外は前述の第１位相差領域１同様に製膜した。このようにして得られたフィルム（第１位相差領域３）の厚さは８０μｍであった。作製した第１位相差領域３について、自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定することによって、Ｒｅが３５ｎｍ、Ｒｔｈが１３５ｎｍであり、これからＮｚが４．４であることが分かった。

＜第２位相差領域１、第２位相差領域２、第２位相差領域３、第２位相差領域４、第２位相差領域５、第２位相差領域６の作製＞
製作した第１位相差領域１、第１位相差領域２、及び第１位相差領域３のそれぞれに表面のケン化処理を行い、このフィルム上に下記の組成の配向膜塗布液をワイヤーバーコーターで２０ｍｌ／ｍ²塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに１００℃の温風で１２０秒乾燥し、膜を形成した。次に、形成した膜にフィルムの遅相軸方向と平行の方向にラビング処理を施して、配向膜を得た。
配向膜塗布液の組成
下記の変性ポリビニルアルコール １０質量部
水 ３７１質量部
メタノール １１９質量部
グルタルアルデヒド ０．５質量部

次に、棒状液晶化合物（例示化合物１、３又は６）３．８ｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）０．０６ｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．０２ｇ、下記のオニウム塩（配向膜界面側の垂直配向促進剤） ０．０７６ｇ（但し、位相差６のみオニウム塩を添加しない）、及び下記の空気界面側垂直配向剤α及びβのいずれか０．００２ｇを、９．２ｇのメチルエチルケトンに溶解した溶液（２−１〜２−６）を調製した。
この溶液を前記配向膜を形成したフィルムの配向膜側に、下記表示す番手のワイヤーバーでそれぞれ塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、１００℃の恒温槽中で２分間加熱し、棒状液晶化合物を配向させた。次に、１２０℃で１２０Ｗ／ｃｍ²高圧水銀灯により、２０秒間ＵＶ照射し棒状液晶化合物を架橋して、その後、室温まで放冷して位相差層を作製した。

自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、製作したフィルムのＲｅの光入射角度依存性を測定し、予め測定した支持体の寄与分を差し引くことによって、第２位相差領域のみの光学特性を算出したところ、それぞれ第２位相差領域１はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２５ｎｍ、第２位相差領域２はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−１８０ｎｍ、第２位相差領域３はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２９５ｎｍ、第２位相差領域４はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−１７０ｎｍ、第２位相差領域５はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２９２ｎｍ、第２位相差領域６はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２９０ｎｍであって、いずれも棒状液晶が略垂直に配向していることを確認した。

＜偏光板保護膜１の作製＞
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液Ａを調製した。
＜セルロースアセテート溶液Ａ組成＞
置換度２．８６のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤） ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤） ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ３００質量部
メタノール（第２溶媒） ５４質量部
１−ブタノール １１質量部

別のミキシングタンクに、下記の組成物を投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、添加剤溶液Ｂ−１を調製した。
＜添加剤溶液Ｂ−１組成＞
メチレンクロライド ８０質量部
メタノール ２０質量部
光学的異方性低下剤 ４０質量部

セルロースアセテート溶液Ａを４７７質量部に、添加剤溶液Ｂ−１の４０質量部を添加し、充分に攪拌して、ドープを調製した。ドープを流延口から０℃に冷却したドラム上に流延した。溶媒含有率７０質量％の場外で剥ぎ取り、フィルムの巾方向の両端をピンテンター（特開平４−１００９号公報の図３に記載のピンテンター）で固定し、溶媒含有率が３〜５質量％の状態で、横方向（機械方向に垂直な方向）の延伸率が３％となる間隔を保ちつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、厚み８０μｍの偏光板保護膜１を作製した。
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定し、光学特性を算出したところ、Ｒｅが１ｎｍ、Ｒｔｈが６ｎｍであることが確認できた。

＜偏光板Ａの作製＞
次に延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製、Ｒｅ＝３ｎｍ、Ｒｔｈ＝４５ｎｍ）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片面に貼り付け偏光板Ａを形成した。

＜偏光板Ｂの作製＞
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の両面に貼り付け偏光板Ｂを形成した。

＜偏光板Ｃの作製＞
同様にして偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片面に貼り付けた。さらに同様にして前記製作の偏光板保護膜１を偏光膜のもう片面に貼り付け偏光板Ｃを形成した。

＜偏光板Ｄの作製＞
同様にして偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片面に貼り付けた。さらに同様にして市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴ４０ＵＺ、富士写真フイルム（株）製、Ｒｅ＝１ｎｍ、Ｒｔｈ＝３５ｎｍ）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて偏光膜のもう片面に貼り付け偏光板Ｄを形成した。

［実施例１］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板１を形成した。

これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１面側が液晶セル側になるように偏光板１を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板１とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０３５％であった。

［実施例２］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差２を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板２を形成した。

これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域２面側が液晶セル側になるように偏光板２を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板ＤをＴ４０ＵＺ側が液晶セル側になるように、且つ偏光板２とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０４５％であった。

［実施例３］
偏光板Ｂにフィルム位相差３を、第２位相差領域３側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域２の遅相軸が直交になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、貼り付け偏光板３を形成した。

これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域２の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように（即ち、第１位相差領域２の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように）、且つ第１位相差領域２面側が液晶セル側になるように偏光板３を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板３とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０５５％であった。

［実施例４］
偏光板Ｃにフィルム位相差４を、第２位相差領域４側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が直交になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、偏光板保護膜１側に貼り付け偏光板４を形成した。

これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように）、且つ第１位相差領域１面側が液晶セル側になるように偏光板４を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｂを偏光板４とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０７５％であった。

［比較例１］
第２位相差領域１作製で用いた例示化合物３の替わりに特表２０００−５１４２０２号公報に記載の液晶混合物（Ｘ）を用いて［実施例１］と同様の評価を行なった。その結果、左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．１０％であった。

［比較例２］
前記作製したＩＰＳモード液晶セル１の両側に市販の偏光板（ＨＬＣ２−５６１８、（株）サンリッツ製）を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。光学補償フィルムは用いなかった。上記液晶表示装置では、実施例１と同様に、上側の偏光板の透過軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように偏光板を貼り付けた。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．５５％であった。

［比較例３］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、しかし、偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が直交になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板５を形成した。

これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように）、且つ第２位相差領域１面側が液晶セル側になるように偏光板５を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ａを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板５とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は１．７５％と極めて大きいものであった。

［比較例４］
偏光板Ｂにフィルム位相差３を、第２位相差領域３側が偏光膜側となるように、しかし偏光膜の透過軸と第１位相差領域２の遅相軸が平行になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、貼り付け偏光板６を形成した。

これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域２の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域２の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第１位相差領域２面側が液晶セル側になるように偏光板６を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ａを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板６とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は２．０４％極めて大きいものであった。

本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す概略図である。 本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。 本発明の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。

符号の説明

１ 液晶素子画素領域
２ 画素電極
３ 表示電極
４ ラビング方向
５ａ、５ｂ 黒表示時の液晶化合物のダイレクター
６ａ、６ｂ 白表示時の液晶化合物のダイレクター
７ａ，７ｂ、１９ａ，１９ｂ 偏光膜用保護膜
８、２０ 偏光膜
９、２１ 偏光膜の偏光透過軸
１０ 第１位相差領域
１１ 第１位相差領域の遅相軸
１２ 第２位相差領域
１３、１７ セル基板
１４、１８ セル基板ラビング方向
１５ 液晶層
１６ 液晶層の遅相軸方向

Claims (14)

1. 下記一般式（Ｉ）で表される棒状化合物と、該化合物の配向膜界面での垂直配向を促進する添加剤を含有する光学異方性膜。
   

   

   ［式中、Ｐ¹およびＰ²はそれぞれ独立に重合性基又は水素原子であり；Ｘ¹〜Ｘ³はそれぞれ独立にアルキレン基又は置換アルキレン基であり；Ｌ¹及びＬ⁶はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−であり；Ｌ²およびＬ⁵はそれぞれ独立に単結合、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｌ³及びＬ⁴はそれぞれ独立に−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｙ¹〜Ｙ⁴はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基又はアルコキシ基であり；ｎ１〜ｎ４はそれぞれ独立に、０〜４であり；ｓ及びｔはそれぞれ独立に０〜５であり、かつｓとｔの和が１以上である。］
2. 式（Ｉ）中の−Ｌ³−Ｘ²−Ｌ⁴−が、−Ｏ−（ＣＨ₂）_nＯ−、−ＣＯＯ−（ＣＨ₂）_n−ＯＣＯ−、又は−ＯＣＯＯ−（ＣＨ₂）_n−ＯＣＯＯ−であって、ｎは４〜１４であり、但し、−（ＣＨ₂）_n−中の隣接しない１以上のＣＨ₂は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、又は−ＣＯ−に置換されていてもよい、請求項１に記載の光学異方性膜。
3. −Ｌ³−Ｘ²−Ｌ⁴−が、下記式のいずれかである請求項１又は２に記載の光学異方性膜：
   

   
4. Ｌ²が−ＣＯＯ−、Ｌ⁵が−ＯＣＯ−であり、ｓ及びｔが１〜５である請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学異方性膜。
5. 前記一般式（Ｉ）で表される棒状化合物がスメクチック相で配向を固定化されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学異方性膜。
6. 前記式（Ｉ）で表される化合物の架橋物が、垂直に配向した状態で固定化されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学異方性膜。
7. 前記式（Ｉ）で表される化合物の空気界面での垂直配向を促進する添加剤を含有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学異方性膜。
8. 少なくとも、第１偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域と、液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルとを含み、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して平行±１０°未満に配向する液晶表示装置であって、第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域のレターデーションＲｅが０〜５０ｎｍであり、第２位相差領域のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、前記第２位相差領域が請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学異方性膜を含み、該光学異方性膜に含まれる式（Ｉ）で表される化合物の架橋物が垂直±２０°未満に配向した状態で固定化されており、且つ第１偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。
9. 少なくとも、第１偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域と、液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルとを含み、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して平行±１０°未満に配向する液晶表示装置であって、第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域のレターデーションＲｅが０〜５０ｎｍであり、第２位相差領域のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、前記第２位相差領域が、下記一般式（Ｉ）で表される棒状化合物を含有する光学異方性膜を含み、該光学異方性膜に含まれる式（Ｉ）で表される化合物の架橋物が垂直±２０°未満に配向した状態で固定化されており、且つ第１偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。
   

   

   ［式中、Ｐ ¹ およびＰ ² はそれぞれ独立に重合性基又は水素原子であり；Ｘ ¹ 〜Ｘ ³ はそれぞれ独立にアルキレン基又は置換アルキレン基であり；Ｌ ¹ 及びＬ ⁶ はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−であり；Ｌ ² およびＬ ⁵ はそれぞれ独立に単結合、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｌ ³ 及びＬ ⁴ はそれぞれ独立に−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＨ＝ＣＨ−であり；Ｙ ¹ 〜Ｙ ⁴ はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基又はアルコキシ基であり；ｎ１〜ｎ４はそれぞれ独立に、０〜４であり；ｓ及びｔはそれぞれ独立に０〜５であり、かつｓとｔの和が１以上であり；但し−Ｌ ³ −Ｘ ² −Ｌ ⁴ −は、−Ｏ−（ＣＨ ₂ ） _n Ｏ−、−ＣＯＯ−（ＣＨ ₂ ） _n −ＯＣＯ−、又は−ＯＣＯＯ−（ＣＨ ₂ ） _n −ＯＣＯＯ−であって、ｎは４〜１４であり、但し、−（ＣＨ ₂ ） _n −中の隣接しない１以上のＣＨ ₂ は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、又は−ＣＯ−に置換されていてもよい。］
10. 前記第１偏光膜、前記第１位相差領域、前記第２位相差領域および前記液晶セルが、この順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が、前記第１偏光膜の透過軸に平行±１０°未満である請求項８又は９に記載の液晶表示装置。
11. 前記第１偏光膜、前記第２位相差領域、前記第１位相差領域および前記液晶セルが、この順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が前記第１偏光膜の透過軸に直交±１０°未満である請求項８又は９に記載の液晶表示装置。
12. 前記第１偏光膜の透過軸と直交する透過軸を有する第２偏光膜をさらに有し、前記第１および第２偏光膜が、前記第１位相差領域、前記第２位相差領域および前記液晶セルを挟持して配置されている請求項８〜１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
13. 前記第１偏光膜および／又は第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Ｒｔｈが４０ｎｍ以下である請求項８〜１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
14. 前記第１偏光膜および／又は第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜がセルロースアシレートフイルム又はノルボルネン系フイルムである請求項８〜１３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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