JPH08338913A - 光学補償シート、その製造方法及び液晶表示装置並びにカラー液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 容易に製造することができ、そして視野角の
拡大と耐久性の向上を実現した光学補償シート、その製
造方法、該シートを有する液晶表示装置及びカラー液晶
表示装置を提供する。 【構成】 透明支持体、配向膜及び円盤状構造単位を有
する化合物からなる光学異方層がこの順で設けられてな
る光学補償シートにおいて、配向膜が、架橋されたポリ
マーからなりかつ表面がラビング処理された層であるこ
とを特徴とする光学補償シート、その製造方法、該シー
トを有する液晶表示装置及びカラー液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学補償シート、その
製造方法そして光学補償シートを有する液晶表示装置及
びカラーの液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】デスクトップ型パーソナルコンピュータ
ーおよびワードプロセッサー等のＯＡ機器の表示装置と
しては、ＣＲＴ（cathode ray tube）がこれまで主に使
用されてきた。最近、液晶表示装置（以下ＬＣＤと称
す）が、薄型で、軽量、また消費電力が小さいことから
ＣＲＴの代わりに広く使用されている。ＬＣＤは、一般
に液晶セルとその両側に設けられた一対の偏光板からな
る。このようなＬＣＤの多くはねじれネマチック液晶が
用いられている。

【０００３】ＬＣＤの表示方式は大きく複屈折モードと
旋光モードに分けることができる。複屈折モードを利用
する超ねじれ（スーパーツィスティッド）ネマチック液
晶表示装置（以下ＳＴＮ−ＬＣＤと称す）は、９０度を
超えるねじれ角及び急峻な電気光学特性を有するスーパ
ーツィスティッドネマチック液晶を用いている。このた
め、このようなＳＴＮ−ＬＣＤは、時分割駆動による大
容量の表示が可能である。しかしながら、ＳＴＮ−ＬＣ
Ｄは、応答速度が遅い（数百ミリ秒）、階調表示が困難
との問題があることから、能動素子を使用した液晶表示
装置（例、ＴＦＴ−ＬＣＤ及びＭＩＭ−ＬＣＤ）の表示
特性に比べて劣っている。ＴＦＴ−ＬＣＤ及びＭＩＭ−
ＬＣＤにおいては、９０度のねじれ角および正の複屈折
を有するねじれネマティック液晶が、画像を表示するた
めに使用されている。ＴＮ−ＬＣＤの表示モードでは、
高速応答性（数十ミリ秒）及び高いコントラストが得ら
れる。従って、旋光モードは、複屈折モードや他のモー
ドに比べて多くの点で有利である。しかしながら、ＴＮ
−ＬＣＤは、表示色や表示コントラストが液晶表示装置
を見る時の角度によって変化するため（視野角特性）、
その表示特性はＣＲＴのレベルには至っていない。

【０００４】上記視野角特性を改善するため（即ち、視
野角の拡大）、一対の偏光板と液晶セルとの間に位相差
板（光学補償シート）を設けるとの提案が、特開平４−
２２９８２８号公報及び特開平４−２５８９２３号公報
に記載されている。上記公報で提案されている位相差板
は、液晶セルに対して垂直方向の位相差はほぼ０である
ため真正面からは何ら光学的作用を与えないが、傾けた
時に位相差が発現し、これで液晶セルで発生する位相差
を補償するものである。この位相差が、表示画像の着色
や消失等の好ましくない視野角特性をもたらしている。
このような光学補償シートとしては、ネマチック液晶の
正の複屈折を補償するように負の複屈折を有し、かつ光
軸が傾いているシートが有効である。

【０００５】特開平６−７５１１５号公報及びＥＰ０５
７６３０４Ａ１には、負の複屈折を有し、かつ光軸が傾
いてい光学補償シートが開示されている。即ち、上記シ
ートは、ポリカーボネートやポリエステル等のポリマー
を延伸することにより製造され、そしてシートの法線か
ら傾いた主屈折率の方向を持つ。延伸処理により上記シ
ートを製造するには、極めて複雑な延伸処理が必要とさ
れるため、大面積の光学補償シートを開示されている方
法で製造することは極めて困難である。

【０００６】一方、液晶性ポリマーを用いたも知られて
いる。例えば、特開平３−９３２６号公報及び特開平３
−２９１６０１号公報には、液晶性を有するポリマーを
支持フィルム上の配向膜表面に塗布することにより得ら
れる光学補償シートが開示されている。しかしながら、
液晶性を有するポリマーは、配向させるために高温で長
時間の熟成が必要なため、生産性が極めて低く、大量生
産に向いていない。また特開平５−２１５９２１号公報
には、支持体と液晶性及び正の複屈折を有する重合性棒
状化合物からなる光学補償シート（複屈折板）が開示さ
れている。この光学補償シートは、重合性棒状化合物の
溶液を支持体に塗布、加熱硬化することにより得られ
る。しかしながら、この液晶性を有するポリマーは、光
学的に正の一軸性であるため、全方向視野角をほとんど
拡大することができない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、容易
に製造することができかつ視野角が拡大した光学補償シ
ートを提供することにある。また、本発明の目的は、容
易に製造することができ、そして耐久性に優れた光学補
償シートを提供することにある。さらに、本発明の目的
は、光学補償シートを容易に且つ高い歩留り製造するこ
とができる光学補償シートの製造方法を提供することに
ある。また、本発明の目的は、視野角が拡大し、そして
視角変化による、コントラスト低下、階調または黒白反
転、および色相変化等がほとんど発生することのなく、
さらに耐久性が向上した光学補償シートを有する液晶表
示装置を提供することにある。さらに、本発明の目的
は、視野角が拡大し、そして視角変化による、コントラ
スト低下、階調または黒白反転、および色相変化等がほ
とんど発生することのなく、さらに耐久性が向上した光
学補償シートを有するカラー液晶表示装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明支持体、
配向膜及び円盤状化合物からなる光学異方層がこの順で
設けられてなる光学補償シートにおいて、該配向膜が、
架橋されたポリマーからなりかつ表面がラビング処理さ
れた膜であることを特徴とする光学補償シートにある。

【０００９】上記光学補償シートの好ましい態様は下記
のとおりである。 １）該ポリマーが、水溶性ポリマーである。 ２）該ポリマーが、ポリビニルアルコール又は変性ポリ
ビニルアルコールである。 ３）該ポリマーが、下記一般式（１）：

【００１０】

【化２】

【００１１】（但し、Ｒ¹ は無置換のアルキル基又はア
クリロリル基、メタクリロイル基あるいはエポキシ基で
置換されたアルキル基を表わし、Ｗはハロゲン原子、ア
ルキル基又はアルコキシ基を表わし、Ｘは活性エステ
ル、酸無水物及び酸ハロゲン化物を形成するために必要
な原子群を表わし、ｌは０または１を表わし、そしてｎ
は０〜４の整数を表わす。）で表わされる化合物とポリ
ビニルアルコール又はその変性物との反応物である。 ４）該架橋されたポリマーが、架橋剤より架橋されてい
る。 ５）該光学補償シートが、負の複屈折を有する。 ６）該光学補償シートが、光学補償シートの法線方向か
ら傾いた方向に、レターデーションの絶対値の最小値を
有する。絶対値が０以外の値であることが好ましい。 ７）該該光学補償シートにおけるレターデーションの絶
対値が最小となる方向が、光学補償シートの法線方向で
も面方向でもなく、且つその絶対値が０となる方向は存
在しない。 ８）上記４）において、該配向膜が、未反応の架橋剤を
０．５重量％以下で含有する膜である。 ９）透明支持体が、光学的に負の一軸性を有し、かつ該
透明支持体面の法線方向に光軸を有し、さらに下記の条
件： ２０≦｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ≦４００ （但し、ｎｘ及びｎｙは支持体の面内の主屈折率を表わ
し、ｎｚは厚み方向の主屈折率を表わし、ｄは、支持体
の厚さを表わし、そして上記式の単位はｎｍである）

【００１２】また上記光学補償シートは、透明支持体上
に、ポリマー及び該ポリマーを架橋することができる架
橋剤を含む塗布液を塗布、加熱乾燥した後、ラビング処
理を行なって配向膜を形成し、次いで、該配向膜上に円
盤状構造単位を有する化合物を含む塗布液を塗布し、デ
ィスコティックネマチック相形成温度以上に加熱した後
冷却して光学異方層を形成することからなる光学補償シ
ートの製造方法により有利に得ることができる。

【００１３】また、本発明は、一対の透明電極付きの基
板と、その基板間に封入されたねじれ配向したネマチッ
ク液晶とからなる液晶セル、液晶セルの両側に設けられ
た一対の配向板、及び液晶セルと配向板との間に設けら
れた光学補償シートからなる液晶表示装置において、該
光学補償シートが、透明支持体、架橋されたポリマーか
らなりかつ表面がラビング処理された配向膜及び円盤状
化合物からなる光学異方層がこの順で設けられてなるこ
とを特徴とする液晶表示装置にある。

【００１４】さらに、本発明は、透明電極、画素電極及
びカラーフィルタを有する一対の基板と、その基板間に
封入されたねじれ配向したネマチック液晶とからなる液
晶セル、液晶セルの両側に設けられた一対の配向板、及
び液晶セルと配向板との間に設けられた光学補償シート
からなるカラー液晶表示装置において、該光学補償シー
トが、透明支持体、架橋されたポリマーからなりかつ表
面がラビング処理された配向膜及び円盤状化合物からな
る光学異方層がこの順で設けられてなることを特徴とす
るカラー液晶表示装置にもある。

【００１５】上記カラー液晶表示装置の好ましい態様は
下記のとおりである。 １）一対の基板の一方が、（透明）画素電極を有し、そ
してもう一方の基板が、対向透明電極とカラーフィルタ
を有する。 ２）（透明）画素電極が、非線形能動素子としてＴＦＴ
(thin-film-transistor)またはＭＩＭ(metal-insulator
-metal) を有する上記１）のカラー液晶表示装置。 ３）一対の偏光板の二個の吸収軸が、互いに直角の関係
にある、ノーマリーホワイトモードで使用される。 ４）一対の偏光板の二個の吸収軸が、互いに平行の関係
にある、ノーマリーブラックモードで使用される。

【００１６】本発明の光学補償シートは、透明支持体、
その上に設けられた配向膜及び配向膜上に形成された円
盤状構造単位を有する光学異方層からなる光学補償シー
トであって、配向膜が架橋されたポリマーからなるラビ
ング処理された膜である。上記光学異方層に用いられる
円盤状構造単位を有する化合物の例としては、モノマー
等の低分子量の円盤状液晶性化合物または重合性円盤状
液晶性化合物の重合により得られるポリマーを挙げるこ
とができる。円盤状化合物（ディスコティック化合物）
は、一般に、ディスコティック液晶相（即ち、ディスコ
ティックネマチック相）を有する化合物とディスコティ
ック液晶相を持たない化合物に大別することができる。
円盤状化合物は一般に負の複屈折を有し、本発明の光学
異方層は、ディスコティック化合物のこの負の複屈折性
を利用したものである。本発明は、このような光学異方
層が形成される配向膜を、架橋されたポリマーからなる
膜をラビング処理したものである。

【００１７】本発明の光学補償シートは、上記のように
透明支持体、その上に設けられた配向膜及び配向膜上に
形成された円盤状構造単位を有する光学異方層からなる
基本構成を有する。本発明の透明支持体の材料として
は、透明であるかぎりどのような材料でも使用すること
ができる。光透過率が８０％以上を有する材料が好まし
く、特に正面から見た時に光学的等方性を有するものが
好ましい。従って、透明支持体は、小さい固有複屈折を
有する材料から製造することが好ましい。このような材
料としては、ゼオネックス（日本ゼオン（株）製）、Ａ
ＲＴＯＮ（日本合成ゴム（株）製）及びフジタック（富
士写真フイルム（株）製）などの市販品を使用すること
ができる。さらに、ポリカーボネート、ポリアリレー
ト、ポリスルフォン及びポリエーテルスルホンなどの固
有複屈折率の大きい素材であっても、溶液流延、溶融押
し出し等の条件を適宜設定することにより、得ることが
できる。

【００１８】透明支持体（フィルム）面内の主屈折率を
ｎｘ、ｎｙ、厚み方向の主屈折率をｎｚ、フイルムの厚
さをｄとしたとき、三軸の主屈折率の関係がｎｚ＜ｎｙ
＝ｎｘ（負の一軸性）を満足し、式｛（ｎｘ＋ｎｙ）／
２−ｎｚ｝×ｄで表されるレタデーションが、２０ｎｍ
から４００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）である
ことが好ましい。但し、ｎｘとｎｙの値は厳密に等しい
必要はなく、ほぼ等しければ充分である。具体的には、
｜ｎｘ−ｎｙ｜／｜ｎｘ−ｎｚ｜≦０．２であれば実用
上問題はない。｜ｎｘ−ｎｙ｜×ｄで表される正面レタ
ーデーションは、５０ｎｍ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。上記のｎ
ｘ、ｎｙ、ｎｚ及びｄの関係を図１に示す。

【００１９】下塗層を、透明支持体上に、透明支持体と
配向膜との接着強度を増大させるために設けることが好
ましい。一般にゼラチンが使用される。

【００２０】配向膜上に円盤状構造単位を有する化合物
からなる光学異方層を形成して得られる視野角特性等の
光学特性に優れた光学補償シートを、例えば高温高湿下
で使用したり保存した場合、光学異方層にレチキュレー
ション（網状のしわ）が発生したり、光学異方層が配向
膜から剥れたりするとの問題があった。本発明の配向膜
は、架橋されたポリマーからなる層であり、上記問題を
解決することができる。上記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であっても、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
きる。上記配向膜は、官能基を有するポリマーあるいは
ポリマーに官能基を導入したものを、光、熱、ＰＨ変化
等により、ポリマー間で反応させて形成するか；あるい
は、反応活性の高い化合物である架橋剤を用いてポリマ
ー間に架橋剤に由来する結合基を導入して、ポリマー間
を架橋することにより形成することができる。

【００２１】このような架橋は、通常上記ポリマーまた
はポリマーと架橋剤の混合物を含む塗布液を、透明支持
体上に塗布したのち、加熱等を行なうことにより実施さ
れるが、最終商品の段階で耐久性が確保できれば良いの
で、配向膜を透明支持体上に塗設した後から、最終の光
学補償シートを得るまでのいずれの段階で架橋させる処
理を行なっても良い。配向膜上に形成される円盤状構造
を有する化合物（光学異方層）の配向性を考えると、円
盤状構造を有する化合物の配向させたのちに、充分架橋
を行なうことも好ましい。すなわち、透明支持体上に、
ポリマー及び該ポリマーを架橋することができる架橋剤
を含む塗布液を塗布した場合、加熱乾燥した後（一般に
架橋が行なわれるが、加熱温度が低い場合にはディスコ
ティックネマチック相形成温度に加熱された時に更に架
橋が進む）、ラビング処理を行なって配向膜を形成し、
次いでこの配向膜上に円盤状構造単位を有する化合物を
含む塗布液を塗布し、ディスコティックネマチック相形
成温度以上に加熱した後、冷却して光学異方層を形成す
る。

【００２２】本発明の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る。勿論
両方可能なポリマーもある。上記ポリマーの例として
は、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸／メタクリ
ル酸共重合体、スチレン／マレインイミド共重合体、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）、スチレン／ビニ
ルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、
ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフ
ィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル／塩化ビ
ニル共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体、カルボ
キシメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン
及びポリカーボネート等のポリマー及びシランカップリ
ング剤等の化合物を挙げることができる。好ましいポリ
マーの例としては、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
ルアルコール及び変性ポリビニルアルコール等の水溶性
ポリマーであり、さらにゼラチン、ポリビルアルコール
及び変性ポリビニルアルコールが好ましく、特にポリビ
ルアルコール及び変性ポリビニルアルコールを挙げるこ
とができる。

【００２３】上記ポリマーの中で、ポリビニルアルコー
ル又は変性ポリビニルアルコールが好ましい。ポリビニ
ルアルコールとしては、例えば鹸化度７０〜１００％の
ものであり、一般に鹸化度８０〜１００％のものであ
り、より好ましくは鹸化度８５乃至９５％のものであ
る。重合度としては、１００〜３０００のも範囲が好ま
しい。変性ポリビニルアルコールとしては、共重合変性
したもの（変性基として、例えば、ＣＯＯＮａ、Ｓｉ
（ＯＸ）₃ 、Ｎ（ＣＨ₃ ）₃ ・Ｃｌ、Ｃ₉ 、Ｈ₁₉ＣＯ
Ｏ、ＳＯ₃ 、Ｎａ、Ｃ₁₂Ｈ₂₅等が導入される）、連鎖移
動により変性したもの（変性基として、例えば、ＣＯＯ
Ｎａ、ＳＨ、Ｃ₁₂Ｈ₂₅等が導入されている）、ブロック
重合による変性をしたもの（変性基として、例えば、Ｃ
ＯＯＨ、ＣＯＮＨ₂、ＣＯＯＲ、Ｃ₆ Ｈ₅ 等が導入され
る）等のポリビニルアルコールの変性物を挙げることが
できる。重合度としては、１００〜３０００のも範囲が
好ましい。これらの中で、鹸化度８０〜１００％の未変
性乃至変性ポリビニルアルコールであり、より好ましく
は鹸化度８５乃至９５％の未変性ないしアルキルチオ変
性ポリビニルアルコールである。

【００２４】変性ポリビニルアルコールとして、特に、
下記一般式（１）：

【００２５】

【化３】 （但し、Ｒ¹ は無置換のアルキル基又はアクリロリル
基、メタクリロイル基あるいはエポキシ基で置換された
アルキル基を表わし、Ｗはハロゲン原子、アルキル基又
はアルコキシ基を表わし、Ｘは活性エステル、酸無水物
及び酸ハロゲン化物を形成するために必要な原子群を表
わし、ｌは０または１を表わし、そしてｎは０〜４の整
数を表わす。）で表わされる化合物とポリビニルアルコ
ールとの反応物が好ましい。上記反応物（特定の変性ポ
リビニルアルコール）は、さらに下記一般式（２）：

【００２６】

【化４】 （但し、Ｘ¹ は活性エステル、酸無水物及び酸ハロゲン
化物を形成するために必要な原子群を表わし、そしてｍ
は２〜２４の整数を表わす。）で表わされる化合物とポ
リビニルアルコールとの反応物が好ましい。

【００２７】本発明の一般式（１）および一般式（２）
により表される化合物と反応させるために用いられるポ
リビニルアルコールとしては、上記変性されていないポ
リビニルアルコール及び上記共重合変性したもの、即ち
連鎖移動により変性したもの、ブロック重合による変性
をしたもの等のポリビニルアルコールの変性物、を挙げ
ることができる。上記特定の変性ポリビニルアルコール
の好ましい例としては、下記の化合物を挙げることがで
きる。これらは、特願平７−２０５８３号に詳しく記載
されている。

【００２８】

【化５】

【００２９】上記一般式のｘ、ｙ及びｚ（単位モル％）
の例を下記に示す。 ポリマーＡ：ｘ＝８７．８、ｙ＝０．２、ｚ＝１２．０ ポリマーＢ：ｘ＝８８．０、ｙ＝０．００３、ｚ＝１
２．０ ポリマーＣ：ｘ＝８７．８６、ｙ＝０．１４、ｚ＝１
２．０ ポリマーＤ：ｘ＝８７．９４、ｙ＝０．０６、ｚ＝１
２．０ ポリマーＥ：ｘ＝８６．９、ｙ＝１．１、ｚ＝１２．０ ポリマーＦ：ｘ＝９８．５、ｙ＝０．５、ｚ＝１．０ ポリマーＧ：ｘ＝９７．８、ｙ＝０．２、ｚ＝２．０ ポリマーＨ：ｘ＝９６．５、ｙ＝２．５、ｚ＝１．０ ポリマーＩ：ｘ＝９４．９、ｙ＝４．１、ｚ＝１．０

【００３０】

【化６】

【００３１】上記一般式のｎ、ｘ、ｙ及びｚ（単位モル
％）の例を下記に示す。 ポリマーＪ：ｎ＝３、ｘ＝８７．８、ｙ＝０．２、ｚ＝
１２．０ ポリマーＫ：ｎ＝５、ｘ＝８７．８５、ｙ＝０．１５、
ｚ＝１２．０ ポリマーＬ：ｎ＝６、ｘ＝８７．７、ｙ＝０．３、ｚ＝
１２．０ ポリマーＭ：ｎ＝８、ｘ＝８７．７、ｙ＝０．３、ｚ＝
１２．０

【００３２】下記のポリマーを構成する各単位の数値
は、モル％で示した。

【００３３】

【化７】

【００３４】

【化８】 また自己架橋可能なポリマーとして、上記のポリマーＡ
〜Ｑを挙げることができる。

【００３５】（ポリマーＡの合成）攪拌器を装着した５
００ｍｌ三つ口フラスコにポリビニルアルコール（商品
名：ＭＰポリマーＭＰ−２０３；（株）クラレ製；鹸化
度８８モル％）２６．４ｇおよびモレキュラーシープ４
Ａを用いて予め脱水したジメチルスルホキシド２２５ｍ
ｌを加えて、室温下攪拌しながら溶解した。一方、攪拌
器を装着した別の５０ｍｌ三つ口フラスコに、メタンス
ルホニルクロリド１．５５ｍｌ（２０ｍｍｏｌ）とテト
ラヒドロフラン２０ｍｌを加え、４−（４−アクリロイ
ルオキシブトキシ）安息香酸５．２８ｇ（２０ｍｍｏ
ｌ）とジイソプロピルエチルアミン３．４２ｍｌ（２０
ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン２０ｍｌに溶解した溶
液を、氷冷下攪拌しながら滴下した。滴下後３０分間、
氷冷下で攪拌を続け、４−（４−アクリロイルオキシブ
トキシ）安息香酸とメタンスルホン酸の混合酸無水物を
調製した。先の、ポリビニルアルコール／ジメチルスル
ホキシド溶液に、ジイソプロピルエチルアミン３．４２
ｍｌ（２０ｍｍｏｌ）、ジメチルアミノピリジン０．２
４ｇ（２ｍｍｏｌ）を加え、上記の混合酸無水物を室温
下攪拌しながらゆっくりと添加した。室温下６時間、攪
拌を続けたのち、一夜放置した。反応液は僅かに黄色を
呈していた。ペーパータオルを用いて濾過し、ゴミを除
去したのち、酢酸エチル２．２５リットルに攪拌しなが
ら滴下して、ポリマーを沈澱させた。ポリマー沈殿物は
白色綿状を呈していた。ポリマー沈澱物を濾取し、メタ
ノール７００ｍｌに浸して攪拌洗浄したのち、再び濾取
し、乾燥して、塊状のポリマーＡ２２．１ｇ（収率８４
％）を得た。

【００３６】ＮＭＲスペクトル（溶媒ＤＭＳＯ−ｄ₆ ） ポリマーＡには、主鎖プロトン、水酸基プロトン、アセ
チル基プロトンの他に、原料のＭＰ−２０３では認めら
れない下記プロトンが弱い強度で認めれらた。 δ＝７．９、７．０ｐｐｍ：フェニレン基プロトンに帰
属 δ＝６．３、６．２、５．９ｐｐｍ：ビニル基プロトン
に帰属 （ポリマーＡの可視吸収スペクトル測定および導入率ｙ
の決定）１００ｍｌメスフラスコにポリマーＡを０．１
ｇ精確に秤取し、蒸留水を加えて、０．１％水溶液を調
製した。この溶液を紫外可視分光光度計（（株）島津製
作所製ＵＶ−２２００）を用いて、可視吸収スペクトル
を測定した。 極大吸収波長（λｍａｘ）＝２６０ｎｍ 吸光度（Ａｂｓ２６０）＝０．７８８ 一方、同様にして、ポリマーＡの原料に用いたポリビニ
ルアルコール（ＭＰ−２０３；（株）クラレ製）の吸収
スペクトルを測定した。２２０〜４００ｎｍの波長範囲
で、吸収極大は見られず。短波長より長波長方向に裾を
引く、弱い強度の吸収がみられた。２６０ｎｍの吸光度
は０．０１１であった。更に４−（４−アクリロイルオ
キシブトキシ）安息香酸のメチルエステル１×１０^-4Ｍ
メタノール溶液を調製し、同様に吸収スヘクトルを測定
した。 極大吸収波長（λｍａｘ）＝２５６ｎｍ 吸光度 ＝１．８４ 分光吸光係数（ε） ＝１．８４×１０⁴ Ｍ^-1・ｃｍ であった。従って、ポリマーのλｍａｘ＝２６０ｎｍの
吸収帯は、ポリビニルアルコールの水酸基に、化合物２
−２（４−（４−アクリロイルオキシプトキシ）安息香
酸）が導入されたことに由来すると結論した。その導入
率は、上記吸光度の測定値よりｙ＝０．２１と決定し
た。

【００３７】本発明の上記一般式（１）の化合物との反
応物である本発明の特定の変性ポリビニルアルコール
は、配向膜のポリマーとして単独で使用しても良いし、
あるいは従来から知られている配向膜用ポリマーとの混
合物として使用しても良い。混合物の場合、本発明のポ
リマーの重量パーセントを１０重量％以上使用すること
が好ましく、さらに３０重量％以上使用することが好ま
しい。

【００３８】上記ポリビニルアルコール等のポリマーと
共に使用される架橋剤の具体例として、下記のものを挙
げることができるが、これらは上記水溶性ポリマー、特
にポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコール
（上記特定の変性物も含む）、と併用する場合に好まし
い。例えば、アルデヒド類（例、ホルムアルデヒド、グ
リオキザール及びグルタルアルデヒド）、Ｎ−メチロー
ル化合物（例、ジメチロール尿素及びメチロールジメチ
ルヒダントイン）、ジオキサン誘導体（例、２，３−ジ
ヒドロキシジオキサン）、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（例、カルベニウム、２−ナ
フタレンスルホナート、１，１−ビスピロリジノ−１−
クロロピリジニウム及び１−モルホリノカルボニル−３
−（スルホナトアミノメチル））、活性ビニル化合物
（例、１、３、５−トリアクロイル−ヘキサヒドロ−ｓ
−トリアジン、ビス（ビニルスルホン）メタン及びＮ，
Ｎ’−メチレンビス−［βー（ビニルスルホニル）プロ
ピオンアミド］）、活性ハロゲン化合物（例、２，４−
ジクロロ−６−ヒドロキシ−Ｓ−トリアジン）、イソオ
キサゾール類、及びジアルデヒド澱粉、などを上げるこ
とができる。これらは、単独または組合せて用いること
ができる。生産性を考慮した場合、反応活性の高いアル
デヒド類、とりわけグルタルアルデヒドの使用が好まし
い。

【００３９】架橋剤としては、特に限定はなく、添加量
は、耐湿性に関しては、多く添加した方が良化傾向にあ
る。しかし、配向膜としての配向能が、ポリマーに対し
て５０重量％以上添加した場合に低下することから、
０．１〜２０重量％が好ましく、特に０．５〜１５重量
％が好ましい。本発明の配向膜は、架橋反応が終了した
後でも、反応しなかった架橋剤をある程度含んでいる
が、その架橋剤の量は、配向膜中に１．０重量％以下で
あることが好ましく、特に０．５重量％以下であること
が好ましい。配向膜中に１．０重量を超える量で架橋剤
が含まれていると、充分な耐久性が得られない。即ち、
液晶表示装置に使用した場合、長期使用、あるいは高温
高湿の雰囲気下に長期間放置した場合に、レチキュレー
ションが発生することがある。

【００４０】本発明の配向膜は、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、ラビング処理
することにより形成することができ、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
なっても良い。そして、前記のポリビニルアルコール等
の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メタノール等の有機溶媒と
水の混合溶媒とすることが好ましく、その比率は重量比
で水：メタノールが０：１００〜９９：１が一般的であ
り、０：１００〜９１：９であることが好ましい。これ
により、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には光学異方
層の層表面の欠陥が著しく減少する。塗布方法として
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、バーコーティング法及びＥ型塗布法を挙げるこ
とができる。特にＥ型塗布法が好ましい。また、膜厚は
０．１〜１０μｍが好ましい。加熱乾燥は２０℃ないし
１１０℃で行なうことができる。充分な架橋を形成させ
るためには６０℃〜１００℃が好ましく、特に８０℃〜
１００℃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。好ましくは５分間乃至３０分間であ
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、ｐ
Ｈ４．５〜５．５で、特に５が好ましい。

【００４１】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、表面をラビング処理することにより得るこ
とができる。配向膜は、その上に設けられる液晶性ディ
スコティック化合物の配向方向を規定するように機能す
る。そしてこの配向が、光学補償シートから傾いた光軸
を与える。

【００４２】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利用するこ
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。

【００４３】本発明の光学異方層は、透明支持体または
配向膜上に形成される。本発明の光学異方層は、円盤状
構造単位を有する化合物からなる負の複屈折を有する層
である。即ち、光学異方層は、モノマー等の低分子量の
液晶性円盤状化合物の層または重合性の液晶性円盤状化
合物の重合（硬化）により得られるポリマーの層であ
る。本発明の円盤状（ディスコティック）化合物の例と
しては、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏｌ．
Ｃｒｙｓｔ．７１巻、１１１頁（１９８１年）に記載さ
れているベンゼン誘導体、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研
究報告、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．１２２巻、１４１頁（１
９８５年）、Ｐｈｙｓｉｃｓ ｌｅｔｔ，Ａ，７８巻、
８２頁（１９９０）に記載されているトルキセン誘導
体、Ｂ．Ｋｏｈｎｅらの研究報告、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅ
ｍ．９６巻、７０頁（１９８４年）に記載されたシクロ
ヘキサン誘導体及びＪ．Ｍ．Ｌｅｈｎらの研究報告、
Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１７９４頁（１９８５
年）、Ｊ．Ｚｈａｎｇらの研究報告、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅ
ｍ．Ｓｏｃ．１１６巻、２６５５頁（１９９４年）に記
載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マ
クロサイクルなどを挙げることができる。上記ディスコ
ティック（円盤状）化合物は、一般的にこれらを分子中
心の母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換
ベンゾイルオキシ基等がその直鎖として放射線状に置換
された構造であり、液晶性を示し、一般的にディスコテ
ィック液晶とよばれるものが含まれる。ただし、分子自
身が負の一軸性を有し、一定の配向を付与できるもので
あれば上記記載に限定されるものではない。また、本発
明において、円盤状化合物から形成したとは、最終的に
できた物が前記化合物である必要はなく、例えば、前記
低分子ディスコティツク液晶が熱、光等で反応する基を
有しており、結果的に熱、光等で反応により重合または
架橋し、高分子量化し液晶性を失ったものも含まれる。

【００４４】上記ディスクティック化合物の好ましい例
を下記に示す。

【００４５】

【化９】

【００４６】

【化１０】

【００４７】

【化１１】

【００４８】

【化１２】

【００４９】

【化１３】

【００５０】

【化１４】

【００５１】

【化１５】

【００５２】

【化１６】

【００５３】

【化１７】

【００５４】

【化１８】

【００５５】

【化１９】

【００５６】本発明の光学補償シートは、前述のよう
に、透明支持体上に上記本発明の配向膜を設け、次いで
配向膜上に光学異方層を形成することにより作製され
る。

【００５７】本発明の光学異方層は、ディスコティック
構造単位を有する化合物からなる負の複屈折を有する層
であって、そしてディスコティック構造単位の面が、透
明支持体面に対して傾き、且つ該ディスコティック構造
単位の面と透明支持体面とのなす角度が、光学異方層の
深さ方向に変化していることが好ましい。

【００５８】上記ディスコティック構造単位の面の角度
（傾斜角）は、一般に、光学異方層の深さ方向でかつ光
学異方層の底面からの距離の増加と共に増加または減少
している。上記傾斜角は、距離の増加と共に増加するこ
とが好ましい。更に、傾斜角の変化としては、連続的増
加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加
と連続的減少を含む変化、及び増加及び減少を含む間欠
的変化等を挙げることができる。間欠的変化は、厚さ方
向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。傾斜
角は、変化しない領域を含んでいても、全体として増加
または減少していることが好ましい。更に、傾斜角は全
体として増加していることが好ましく、特に連続的に変
化することが好ましい。

【００５９】本発明の光学異方層の断面の代表的な例
を、模式的に図２に示す。光学異方層２３は、透明支持
体２１上に形成された配向膜２２上に設けられている。
光学異方層２３を構成する液晶性ディスコティック化合
物２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、ディスコティック構造単
位Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃが透明支持体２１の面に平行な面２
１ａ、２１ｂ、２１ｃから傾斜し、そしてそれらの傾斜
角θａ、θｂ、θｃ（ディスコティック構造単位の面と
透明支持体の面とのなす角）が、光学異方層の底面から
の深さ（厚さ）方向の距離の増加と共に、順に増加して
いる。２４は透明支持体の法線を表わす。上記液晶性デ
ィスコティック化合物は平面分子であり、それ故分子中
にはただ一個の平面、即ち円盤面（例、２１ａ、２１
ｂ、２１ｃ）を持つ。

【００６０】上記傾斜角（角度）は、５〜８５度の範囲
（特に１０〜８０度の範囲）で変化していることが好ま
しい。上記傾斜角の最小値は、０〜８５度の範囲（特に
５〜４０度）にあり、またその最大値が５〜９０度の範
囲（特に３０〜８５度）にあることが好ましい。図２に
おいて、支持体側のディスコティック構造単位の傾斜角
（例、θａ）が、ほぼ最小値に対応し、そしてディスコ
ティック構造単位の傾斜角（例、θｃ）が、ほぼ最大値
に対応している。さらに、傾斜角の最小値と最大値との
差が、５〜７０度の範囲（特に１０〜６０度）にあるこ
とが好ましい。

【００６１】上記光学異方層は、一般にディスコティッ
ク化合物及び他の化合物を溶剤に溶解した溶液を配向膜
上に塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマチッ
ク相形成温度まで加熱し、その後配向状態（ディスコテ
ィックネマチック相）を維持して冷却することにより得
られる。あるいは、上記光学異方層は、ディスコティッ
ク化合物及び他の化合物（更に、例えば重合性モノマ
ー、光重合開始剤）を溶剤に溶解した溶液を配向膜上に
塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマチック相
形成温度まで加熱したのち重合させ（ＵＶ光の照射等に
より）、さらに冷却することにより得られる。本発明に
用いるディスコティック液晶性化合物のディスコティッ
クネマティック液晶相−固相転移温度としては、７０〜
３００℃が好ましく、特に７０〜１７０℃が好ましい。

【００６２】例えば、支持体側のディスコティック単位
の傾斜角は、一般にディスコティック化合物あるいは配
向膜の材料を選択することにより、またはラビング処理
方法の選択することにより、調整することができる。ま
た、表面側（空気側）のディスコティック単位の傾斜角
は、一般にディスコティック化合物あるいはディスコテ
ィック化合物とともに使用する他の化合物（例、可塑
剤、界面活性剤、重合性モノマー及びポリマー）を選択
することにより調整することができる。更に、傾斜角の
変化の程度も上記選択により調整することができる。

【００６３】上記可塑剤、界面活性剤及び重合性モノマ
ーとしては、ディスコティック化合物と相溶性を有し、
液晶性ディスコティック化合物の傾斜角の変化を与えら
れるか、あるいは配向を阻害しない限り、どのような化
合物も使用することができる。これらの中で、重合性モ
ノマー（例、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル
基及びメタクリロイル基を有する化合物）が好ましい。
上記化合物は、ディスコティック化合物に対して一般に
１〜５０重量％（好ましくは５〜３０重量％）の量にて
使用される。

【００６４】上記ポリマーとしては、ディスコティック
化合物と相溶性を有し、液晶性ディスコティック化合物
に傾斜角の変化を与えられる限り、どのようなポリマー
でも使用することができる。ポリマー例としては、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、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、ヒドロキシプロピ
ルセルロース及びセルロースアセテートブチレートを挙
げることができる。上記ポリマーは、液晶性ディスコテ
ィック化合物の配向を阻害しないように、ディスコティ
ック化合物に対して一般に０．１〜１０重量％（好まし
くは０．１〜８重量％、特に０．１〜５重量％）の量に
て使用される。

【００６５】上記図２に示される変化する傾斜角を有す
る光学異方層（光学補償シート）を備えた（カラー）液
晶表示装置は、極めて拡大された視野角を有し、そして
白黒画像の反転、あるいは表示画像の諧調あるいは着色
の発生がほとんどないものである。

【００６６】更に、本発明の（カラー）液晶表示装置に
おいて、より高度に視野角が拡大した理由については以
下のように推定される。例えば、本発明のカラー液晶表
示装置において、偏光子と検光子の透過軸がほぼ直交し
ているノーマリーホワイトのモード（ＴＮ−ＬＣＤで広
く採用されているモード）では、黒表示状態にある部分
は液晶に電圧が印加されている状態であり、視角を大き
くするのに伴って、この黒表示部からの光の透過率が著
しく増大し、コントラストの急激な低下を招いている。
この黒表示状態（電圧印加時）においては、ＴＮ液晶セ
ル内部の液晶分子は、図３に示すように配列している。
基板表面近傍に存在するＴＮ液晶分子３３は、基板３１
ａの表面とほぼ平行に存在しており、そしてＴＮ液晶分
子３３は、基板３１ａの表面から離れるに従って徐々に
傾いて、表面と垂直になる。更に基板３１ａの表面から
離れるに従って、ＴＮ液晶分子３３は、反対方向に徐々
に傾いて、最後には基板３１ｂの表面とほぼ平行とな
る。従って、黒表示におけるＴＮ−ＬＣＤの液晶セル
は、セル表面から徐々に傾く光軸（Ｒｅが最小値を示す
方向）を有する二個の正の光学異方体とセル表面の法線
に平行な光軸を有する二個の正の光学異方体との積層体
とみなすことができる。このため、本発明の光学異方層
のディスコティック構造単位面の傾斜角の変化及び負の
複屈折により、電圧印加時のＴＮ液晶セル内部の液晶分
子の傾斜等により発生する位相差を補償することができ
る。従って、変化する傾斜角を有する光学異方層（光学
補償シート）を備えたカラー液晶表示装置は、視角を大
きくして表示装置を斜めから見た場合でも、白黒画像の
反転、あるいは表示画像の諧調あるいは着色の発生がほ
とんどないものである。

【００６７】本発明の光学異方層は、一般に光学補償シ
ートの法線方向から傾いた方向に、０以外のレターデー
ションの絶対値の最小値を有する（光軸を持たない）。
本発明の光学異方層を含む光学補償シートの代表的な構
成例を図４に示す。図４において、透明支持体４１、配
向膜４２そしてディスコティック化合物の層（光学異方
層）４３が、順に積層され、光学補償シートを構成して
いる。Ｒは配向膜のラビング方向を示す。ｎ₁ ｎ₂ 及び
ｎ₃ は、光学補償シートの三軸方向の屈折率を表わし、
正面から見た場合にｎ₁ ≦ｎ₃ ≦ｎ₂ の関係を満足す
る。βは、Ｒｅ（レターデーション）の最小値を示す方
向の光学異方層の法線４４からの傾きである。ＴＮ−Ｌ
ＣＤ及びＴＦＴ−ＬＣＤの視野角特性を改善するため
に、Ｒｅの絶対値の最小値を示す方向が、光学異方層の
法線４４から５〜５０度（傾きの平均値）傾いているこ
とが好ましく、更に１０〜４０度が好ましい（上記
β）。更に、上記シートは、下記の条件： ５０≦［（ｎ₃ ＋ｎ₂ ）／２−ｎ₁ ］×Ｄ≦４００（ｎ
ｍ） （但し、Ｄはシートの厚さ）を満足することが好まし
く、更に下記の条件： １００≦［（ｎ₃ ＋ｎ₂ ）／２−ｎ₁ ］×Ｄ≦４００
（ｎｍ）

【００６８】光学異方層を形成するための溶液は、ディ
スコティック化合物及び前述の他の化合物を溶剤に溶解
することにより作製することができる。上記溶剤の例と
しては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジ
メチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）及びピリジン等の極
性溶剤；ベンゼン及びヘキサン等の無極性溶剤；クロロ
ホルム及びジクロロメタン等のアルキルハライド類；酢
酸メチル及び酢酸ブチル等のエステル類；アセトン及び
メチルエチルケトン等のケトン類；及びテトラヒドロフ
ラン及び１，２−ジメトキシエタン等のエーテル類を挙
げることができる。アルキルハライド類及びケトン類が
好ましい。溶剤は単独でも、組合わせて使用しても良
い。

【００６９】上記溶液の塗布方法としては、カーテンコ
ーティング、押出コーティング、ロールコーティング、
ディップコーティング、スピンコーティング、印刷コー
ティング、スプレーコーティング及びスライドコーティ
ングを挙げることができる。本発明では、ディスコティ
ック化合物のみの混合物の場合は蒸着法も使用すること
ができる。本発明では、連続塗布が好ましい。従ってカ
ーテンコーティング、押出コーティング、ロールコーテ
ィング及びスライドコーティングが好ましい。上記光学
異方層は、前述したように、上記塗布溶液を配向膜上に
塗布し、乾燥し、次いでガラス転移温度以上に加熱し
（その後所望により硬化させ）、冷却することにより得
られる。

【００７０】本発明の光学補償シートは、液晶表示装置
において、液晶セルによる複屈折を補償するものである
から、光学異方素子の波長分散は、液晶セルと等しいこ
とが好ましい。すなわち、光学異方素子の４５０、５５
０μｍの光によるレタデーションをそれぞれＲ₄₅₀ 、Ｒ
₅₅₀ とすれば、波長分散を表すＲ₄₅₀ ／Ｒ₅₅₀ 値は、
１．０以上であることが好ましい。

【００７１】本発明の液晶表示装置の代表的構成例を図
５に示す。図５において、透明電極を備えた一対の基板
とその基板間に封入されたねじれ配向したネマチック液
晶とからなる液晶セルＴＮＣ、液晶セルの両側に設けら
れた一対の偏光板Ａ、Ｂ、液晶セルと偏光板との間に配
置された光学補償シートＲＦ₁ 、ＲＦ₂ 及びバックライ
トＢＬが、組み合わされて液晶表示装置を構成してい
る。光学補償シートは一方のみ配置しても良い（即ち、
ＲＦ₁ またはＲＦ₂ ）。Ｒ₁ は光学補償シートＲＦ₁
の、正面から見た場合のラビング方向を示し、Ｒ₂ は光
学補償シートＲＦ₂のラビング方向を示す。液晶セルＴ
ＮＣの実線の矢印は、液晶セルの偏光板Ｂ側の基板のラ
ビング方向を表わし、液晶セルＴＮＣの点線の矢印は、
液晶セルの偏光板Ａ側の基板のラビング方向を表わす。
ＰＡ及びＰＢは、それぞれ偏光板Ａ、Ｂの偏光軸を表わ
す。

【００７２】本発明のカラー液晶表示装置の代表的構成
例を図６に示す。図１２において、対向透明電極１２２
とカラーフィルタ１２５を備えたガラス基板１２４ａ、
画素電極１２３とＴＦＴ１２６を備えたガラス基板１２
４ｂ、この２枚の基板間に封入されたねじれ配向したネ
マチック液晶１２１とからなる液晶セル、液晶セルの両
側に設けられた一対の偏光板１２８ａ、１２８ｂ、及び
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１２７ａ、１２７ｂが、組み合わせられてカラー液
晶表示装置を構成している。光学補償シートは一方のみ
配置しても良い（即ち、１２７ａまたは１２７ｂ）。

【００７３】本発明のカラー液晶表示装置に用いるカラ
ーフィルターとしては、色純度、寸法精度、さらには耐
熱性の高いものであればどのようなものでも使用するこ
とができる。好ましい例としては、染色フィルター、印
刷フィルター、電着フィルターあるいは顔料分散フィル
タ等を挙げることができる。これらは、小林駿介編著
「カラー液晶デスプレイ」（産業図書、１７２〜１７３
頁、２３７〜２５１頁）、あるいは日経マイクロデバイ
ス編「フラットパネル・ディスプレイ１９９４」（日経
ＢＰ社、２１６頁）等に記載されている。例えば、染色
フィルターは、ゼラチンやカゼイン、ＰＶＡ等の基質に
重クロム酸塩を加えて感光性を付与し、ファトリソグラ
ッフィー法によってパターンニングした後、染色して得
ることができる。

【００７４】また本発明の（カラー）液晶表示装置に用
いる液晶としては、例えば日本学術振興会第１４２委員
会編「液晶デバイスハンドブック」（日刊工業新聞社、
１０７頁〜２１３頁）記載のネマティック液晶が好まし
い。この液晶分子の長軸は、液晶セルの上下基板間でほ
ぼ９０℃ツイスト配向したものであるので、入射した直
線偏光は印加電界がない場合には、液晶セルの旋光性に
よって９０℃偏光方向を変えて液晶セルから出射するこ
とになる。しきい値以上の充分高い電界を印加した時に
は、液晶分子の長軸が電界方向に向きを変え、電極面に
垂直に並ぶため、旋光性は殆ど消失する。したがって、
この旋光の効果を充分に発揮させるためには、ツイスト
角は７０〜１００℃が好ましく、８０℃〜９０℃がさら
に好ましい。

【００７５】この電界による液晶分子の配列の欠陥（デ
ィスクリネーション）を少なくするため、液晶分子にあ
らかじめプレチルト角を与えておくことが好ましい。プ
レチルト角は５℃以下が好ましく、さらに、２℃〜４℃
が好ましい。上記ツイスト角、プレチルト角について
は、岡野光治、小林駿介共編「液晶応用編」（培風館、
１６頁〜２８頁）に記載されている。

【００７６】さらに液晶セルの屈折率異方性△ｎと、液
晶セルにおける液晶層の厚みｄとの積（△ｎ・ｄ）の値
は、例えば日本学術振興会第１４２委員会編「液晶デバ
イスハンドブック」（日刊工業新聞社、３２９頁〜３３
７頁）に記載されているように、ｄが大きくなればコン
トラストは改良されるものの、応答速度が遅く、また視
野角も小さくなるため、０．３〜１．０μｍの範囲が好
ましく、０．３〜０．６μｍの範囲がより好ましい。

【００７７】本発明のカラー液晶表示装置に印加される
信号は、例えば日本学術振興会第１４２委員会編「液晶
デバイスハンドブック」（日刊工業新聞社、３８７頁〜
４６５頁）、あるいは岡野光治、小林駿介共編「液晶
応用編」（倍風館、８５頁〜１０５頁）等に記載されて
いるように、５Ｈｚ〜１００Ｈｚの交流で、電圧は２０
Ｖ以下、好ましくは８Ｖ以下の信号である。たとえばノ
ーマリーホワイトモードでは、印加電圧が０〜１．５Ｖ
で明表示、１．５Ｖ〜３．０Ｖで中間調表示、３．０Ｖ
以上で暗表示を行なうことが一般的である。

【００７８】本発明のカラー液晶表示装置及び液晶表示
装置で使用することができる偏光板の材料は特に限定さ
れることはなく、どのような材料でも使用することがで
きる。一般に、偏光板は、偏光子とその両側に設けられ
た保護フィルムとからなる。偏光子は、例えば、延伸ポ
リビニルアルコール等の親水性ポリマーにヨウ素または
染料で処理して得られる。保護フィルムは、一般にトリ
アセチルセルロースを延伸処理して得ることができる。

【００７９】

【実施例】

【００８０】［実施例１］ゼラチン薄膜（０．１μｍ）
を塗設した１００μｍ厚さを有するトリアセチルセルロ
ースのフィルム（富士写真フイルム（株）製）上に、下
記の組成からなる配向膜形成用塗布液をバーコーターで
塗布し、６０℃で４分間加熱乾燥し、０．５μｍの塗布
膜を形成した。 ＜配向膜形成用塗布液＞ ポリビニルアルコール誘導体（前記ポリマーＡ） １０ｇ 水 ３７１ｇ メタノール １１９ｇ グルタルアルデヒド（架橋剤） ０．５ｇ

【００８１】得られた塗布膜を、ラビングロール（直径
１５０ｍｍ）を用いて、フィルム搬送速度１０ｍ／分、
ラビング回転数１２００ｒｐｍ及びフィルム基板搬送張
力４ｋｇｆ／ｃｍの条件でラビング処理を行ない、架橋
された配向膜を形成した。

【００８２】この配向膜上に、前述した液晶性ディスコ
ティック化合物ＴＥ−８（８、ｍ＝４）（前記化合物例
番号）１．６ｇ、エチレングリコール変性トリメチロー
ルプロパントリアクリレート（Ｖ＃３６０；大阪有機化
学工業（株）製）０．２ｇ、セルロースアセテートブチ
レート（ＣＡＢ５５１−０．２；イーストマンケミカル
社製）０．０４ｇ、光重合開始剤（イルガキュア−９０
７；チバ・ガイギー社製）０．０６ｇ及び増感剤（カヤ
キュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．０２ｇを、
３．４３ｇのメチルエチルケトンに溶解して得られた塗
布液を、ワイヤーバーで塗布（＃３バー）し、金属の枠
に貼りつけて固定して１２０℃の高温槽中で３分間加熱
し、デイスコティック化合物を配向させた後、１２０℃
のまま高圧水銀灯（１２０Ｗ／ｃｍ）を用いて、照度６
００ｍＷ／ｃｍ² で１秒間ＵＶ照射し、室温まで放冷し
て、厚さ１．８μｍの円盤状化合物を含む層（光学異方
層）を有する本発明の光学補償シート（ＲＦ−１）を作
製した。

【００８３】［実施例２］実施例１において、配向膜形
成用塗布液を下記の組成に変更し、ラビングを下記の条
件で行なった以外は実施例１と同様にしてように本発明
の光学補償シート（ＲＦ−２）を作製した。 ＜配向膜形成用塗布液＞ ポリビニルアルコール誘導体（前記ポリマーＪ） １０ｇ 水 ２９４ｇ メタノール １９６ｇ グルタルアルデヒド（架橋剤） ０．５ｇ

【００８４】得られた塗布膜を、ラビングロール（直径
１５０ｍｍ）を用いて、フィルム搬送速度１０ｍ／分、
ラビング回転数１３００ｒｐｍ及びフィルム基板搬送張
力４ｋｇｆ／ｃｍの条件でラビング処理を行ない、架橋
された配向膜を形成した。

【００８５】［実施例３］実施例１において、配向膜形
成用塗布液を下記の組成に変更した以外は実施例１と同
様にしてように本発明の光学補償シート（ＲＦ−３）を
作製した。 ＜配向膜形成用塗布液＞ ポリビニルアルコール誘導体（前記ポリマーＢ） １０ｇ 水 ４９０ｇ グルタルアルデヒド（架橋剤） ０．５ｇ

【００８６】［比較例１］実施例１において、配向膜形
成用塗布液を下記の組成に変更した以外は実施例１と同
様にしてように光学補償シート（ＲＦ−４）を作製し
た。 ＜配向膜形成用塗布液＞ ポリビニルアルコール（ＭＰ２０３；（株）クラレ製） １０ｇ 水 ３７１ｇ メタノール １１９ｇ ルタルアルデヒド（架橋剤） ０．５ｇ

【００８７】［実施例４］実施例１において、配向膜形
成用塗布液の塗布後の乾燥温度を６０℃で４分間から８
０℃で４分間に変更した以外は実施例１と同様にしてよ
うに本発明の光学補償シート（ＲＦ−５）を作製した。

【００８８】［実施例５］実施例１において、配向膜形
成用塗布液の塗布後の乾燥温度を６０℃で４分間から９
０℃で４分間に変更した以外は実施例１と同様にしてよ
うに本発明の光学補償シート（ＲＦ−６）を作製した。

【００８９】［実施例６］実施例１において、トリアセ
チルセルロースのフィルム（富士写真フイルム（株）
製）を別のトリアセチルセルロースフィルム（ＡＲＴＯ
Ｎ、日本合成ゴム（株）製）に変え、そして配向膜形成
用塗布液の塗布後の乾燥温度を６０℃で４分間から９０
℃で４分間に変更した以外は実施例１と同様にしてよう
に本発明の光学補償シート（ＲＦ−７）を作製した。

【００９０】［光学補償シートの評価］上記実施例１〜
７及び比較例１で得られた光学補償シートについて光学
特性を下記のように評価した。 （１）光学異方層の表面の状態 光学異方層の表面を偏光顕微鏡を用いてクロスニコル下
で観察した。 （２）光学異方層のＲｅの最小値の方向の傾き角 得られた光学補償シートについて、ラビング軸を含み位
相差板面に垂直な面において、あらゆる方向からのレタ
ーデション値をエリプソメーター（ＡＥＰ−１００；島
津製作所製）で測定した。これらの測定値より、計算し
て傾き角を求めた。また測定値より、得られた光学異方
層は負の複屈折を有していることがわかった。尚、透明
支持体であるトリアセチルセルロースの光軸はフィルム
法線方向であった。 （３）耐湿熱性（Ａ）及び（Ｂ） （Ａ）得られた光学補償シートの光学異方層の面を、ガ
ラス板に貼り合わせ、７０℃、９５％ＲＨの雰囲気に１
５０時間放置し、光学補償シートの変化の有無を観察し
た。 （Ｂ）得られた光学補償シートの光学異方層の面を、ガ
ラス板に貼り合わせ、７０℃、９５％ＲＨの雰囲気に５
００時間放置し、光学補償シートの変化の有無を観察し
た。 上記結果を表１及び表２に示す。

【００９１】

【表１】 表１ ──────────────────────────────────── シート 架橋剤 溶剤 Ｎｏ． （重量％） 組成 ──────────────────────────────────── 実施例１ ＲＦ−１ グルタルアルデヒド(5%) 水／MeOH=371/119 実施例２ ＲＦ−２ グルタルアルデヒド(5%) 水／MeOH=294/196 実施例３ ＲＦ−３ グルオキザール (5%) 水 ──────────────────────────────────── 比較例１ ＲＦ−４ なし 水／MeOH=371/119 ──────────────────────────────────── 実施例４ ＲＦ−５ グルタルアルデヒド(5%) 水／MeOH=371/119 実施例５ ＲＦ−６ グルタルアルデヒド(5%) 水／MeOH=371/119 実施例６ ＲＦ−７ グルタルアルデヒド(5%) 水／MeOH=371/119 ────────────────────────────────────

【００９２】

【表２】 表２ ──────────────────────────────────── シート 表面 Re最小方向 耐湿熱性 残存架橋剤量 Ｎｏ． 状態 角度（度） （１） （２） （重量％） ──────────────────────────────────── 実施例１ ＲＦ−１ 良好 ２４ 異常なし 異常有り 0.48% 実施例２ ＲＦ−２ 良好 ２６ 異常なし 異常有り 0.50% 実施例３ ＲＦ−３ スジ発生 ２４ 異常なし 異常有り 0.49% ──────────────────────────────────── 比較例１ ＲＦ−４ 良好 ２３ ^*異常有り −− −− ──────────────────────────────────── 実施例４ ＲＦ−１ 良好 ２４ 異常なし 異常なし 0.25% 実施例５ ＲＦ−１ 良好 ２４ 異常なし 異常なし 0.15% 実施例６ ＲＦ−１ 良好 ２４ 異常なし 異常なし 0.14% ──────────────────────────────────── 備考： ^*異常有り：レチキュレーションの発生

【００９３】［実施例７］ （カラー液晶表示装置の作製）シャープ（株）製のＴＦ
Ｔ型液晶カラーテレビ６Ｅ−Ｃ３の偏光板を剥がして、
液晶セルを挟むようにして、実施例１で得られた光学補
償シート２枚を装着した。その後、一番外側に全体を挟
むようにして、偏光板２枚を偏光軸が互いに直交するよ
うに貼り付け、本発明のカラー液晶表示装置を作成し
た。

【００９４】［比較例２］シャープ（株）製ＴＦＴ型液
晶カラーテレビ６Ｅ−Ｃ３の偏光板を剥がし、実施例７
で用いたものと同じ偏光板２枚を、液晶セルを挟むよう
にして、偏光軸が互いに直交するように貼り付け、カラ
ー液晶表示装置を作成した。

【００９５】得られたカラー液晶表示装置について、白
表示、黒表示を行い、上下左右でのコントラスト比が１
０：１となる視角を測定した。即ち、得られたカラー液
晶表示装置に矩形波の電圧を印加し、正面方向および上
／下および左／右方向へ傾いた方向からのコントラスト
を、分光計（ＬＣＤ−５０００，大塚電子（株）製）を
用いて測定し、コントラストが１０となる上／下および
左／右の視野角を求めた。得られた結果を、表３に示
す。

【００９６】

【表３】 表３ ──────────────────────────────────── シート 視 野 角（度） Ｎｏ． 上下 左右 ──────────────────────────────────── 実施例７ ＲＦ−１ １２３ １１５ ──────────────────────────────────── 比較例６ −− ５０ ７０ ────────────────────────────────────

【００９７】

【発明の効果】本発明の光学補償シートを用いたＴＮ型
液晶セルを有する液晶表示装置及びカラー液晶表示装置
は、視野角が大きく拡大しており、視野角の増加に伴う
黒表示部の反転、諧調の反転、画像の着色等の発生が大
きく低減されており、優れた視野角特性を示すと共に耐
久性についても格段に向上している。即ち、本発明の光
学補償シートは、配向膜が架橋されたポリマーからな
り、光学異方層の接着性が特に向上しており、これによ
りこのシートが組込まれ上記液晶装置における耐久性の
向上につながっている。また、本発明の光学補償シート
の使用により、特にＴＦＴのような非線形能動素子を有
する液晶表示装置の視角特性を著しく改善することが可
能で、視認性のすぐれた高品位の液晶表示装置を提供す
ることができる。さらに、本発明の光学補償シートをＭ
ＩＭなどの３端子素子、ＴＦＤなどの２端子素子を用い
たアクティブマトリクス液晶表示素子に適用しても優れ
た効果が得られることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】透明支持体（フィルム）面内の主屈折率ｎｘ、
ｎｙ、厚み方向の主屈折率ｎｚの関係を概略的に示す図
である。

【図２】本発明の光学補償シートの光学異方層の代表的
構造をを示す図である。

【図３】液晶表示装置の液晶層の代表的構造を示す図で
ある。

【図４】本発明の光学補償シートの代表的構成及び三軸
の主屈折率の関係を概略的に示す図である。

【図５】本発明の液晶表示装置の代表的構造を示す図で
ある。

【図６】本発明のカラー液晶表示装置の代表的構造を示
す図である。

【符号の説明】 ２１、４１ 透明支持体 ２２、４２ 配向膜 ２３、４３ 光学異方層 ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ 液晶性ディスコティック化合
物 Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ ディスコティック構造単位の面 ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 透明支持体２１の面に平行な
面 θａ、θｂ、θｃ 傾斜角 ２４ 透明支持体の法線 ３１ａ ３１ｂ 基板 ３３ ＴＮ液晶分子

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明支持体、配向膜及び円盤状構造単位
   を有する化合物からなる光学異方層がこの順で設けられ
   てなる光学補償シートにおいて、配向膜が、架橋された
   ポリマーからなりかつ表面がラビング処理された層であ
   ることを特徴とする光学補償シート。
2. 【請求項２】 該ポリマーが、ポリビニルアルコール又
   は変性ポリビニルアルコールである請求項１に記載の光
   学補償シート。
3. 【請求項３】 該ポリマーが、下記一般式（１）： 【化１】 （但し、Ｒ¹ は無置換のアルキル基又はアクリロリル
   基、メタクリロイル基あるいはエポキシ基で置換された
   アルキル基を表わし、Ｗはハロゲン原子、アルキル基又
   はアルコキシ基を表わし、Ｘは活性エステル、酸無水物
   及び酸ハロゲン化物を形成するために必要な原子群を表
   わし、ｌは０または１を表わし、そしてｎは０〜４の整
   数を表わす。）で表わされる化合物とポリビニルアルコ
   ールとの反応物である請求項１に記載の光学補償シー
   ト。
4. 【請求項４】 該架橋されたポリマーが、ポリマーと架
   橋剤との反応により架橋されている請求項１に記載の光
   学補償シート。
5. 【請求項５】 該光学補償シートにおけるレターデーシ
   ョンの絶対値が最小となる方向が、光学補償シートの法
   線方向でも面方向でもなく、且つその絶対値が０となる
   方向は存在しない請求項１に記載の光学補償シート。
6. 【請求項６】 該配向膜が、未反応の架橋剤を１．０重
   量％以下で含有する膜である請求項４に記載の光学補償
   シート。
7. 【請求項７】 透明支持体上に、ポリマー及び該ポリマ
   ーを架橋することができる架橋剤を含む塗布液を塗布、
   加熱することによりポリマーを架橋した後、ラビング処
   理を行なって配向膜を形成し、次いで、該配向膜上に円
   盤状構造単位を有する化合物を含む塗布液を塗布し、デ
   ィスコティックネマチック相形成温度以上に加熱した
   後、冷却して光学異方層を形成することからなる光学補
   償シートの製造方法。
8. 【請求項８】 該ポリマー及び該ポリマーを架橋するこ
   とができる架橋剤を含む塗布液として、該ポリマー及び
   架橋剤を、水と水に可溶な有機溶剤からなる混合溶媒に
   溶解してなる塗布液を使用する請求項７記載の光学補償
   シートの製造方法。
9. 【請求項９】 一対の透明電極付きの基板と、それらの
   基板間に封入されたねじれ配向したネマチック液晶とか
   らなる液晶セル、液晶セルの両側に設けられた一対の配
   向板、及び液晶セルと配向板との間に設けられた光学補
   償シートからなる液晶表示装置において、 該光学補償シートが、透明支持体、架橋されたポリマー
   からなりかつ表面がラビング処理された配向膜および円
   盤状構造単位を有する化合物からなる光学異方層がこの
   順で設けられてなることを特徴とする液晶表示装置。
10. 【請求項１０】 透明電極、画素電極およびカラーフィ
    ルタを有する一対の基板と、その基板間に封入されたね
    じれ配向したネマチック液晶とからなる液晶セル、液晶
    セルの両側に設けられた一対の配向板、及び液晶セルと
    配向板との間に設けられた光学補償シートからなるカラ
    ー液晶表示装置において、 該光学補償シートが、透明支持体、架橋されたポリマー
    からなりかつ表面がラビング処理された配向膜及び円盤
    状構造単位を有する化合物からなる光学異方層がこの順
    で設けられてなることを特徴とするカラー液晶表示装
    置。