JP2000105316A - 光学補償シ―ト、ｓｔｎ型液晶表示装置およびディスコティック液晶性分子を配向させる方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスコティック液晶性分子を実質的に垂直
かつ均一な方向に安定に配向させて、ＳＴＮ型液晶表示
装置に適した光学補償シートを得る。 【解決手段】 側鎖に炭素原子数が１０以上の炭化水素
基を有するポリマーまたは含フッ素ポリマーを配向膜に
添加して、ディスコティック液晶性分子を５０乃至９０
度の範囲の平均傾斜角で配向させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透明支持体上に配向膜
およびディスコティック液晶性分子から形成された光学
的異方性層をこの順に有する光学補償シートに関する。
また本発明は、ＳＴＮ型液晶表示装置にも関する。さら
に本発明は、５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角でディ
スコティック液晶性分子を配向させる方法にも関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＴＮ型液晶表示装置は、ＳＴＮ型液晶
セル、二枚の偏光板およびＳＴＮ型液晶セルと偏光板と
の間に設けられる一枚または二枚の光学補償シート（位
相差板）からなる。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。ＳＴＮ型液晶セルで
は、棒状液晶性分子を配向させるための配向膜が、二枚
の基板に設けられる。さらに、カイラル剤を用いて、棒
状液晶性分子を１８０乃至３６０度にねじれ配向させ
る。光学補償シートがないＳＴＮ型液晶表示装置では、
棒状液晶分子の複屈折性のため、表示画像がブルーまた
はイエローに着色する。表示画像の着色は、モノクロ表
示でもカラー表示でも不都合である。光学補償シート
は、このような着色を解消して、明るい鮮明な画像を得
るために用いられる。光学補償シートにはまた、液晶セ
ルの視野角を拡大する機能を付与する場合もある。光学
補償シートとしては、延伸複屈折フイルムが従来から使
用されている。延伸複屈折フイルムを用いたＳＴＮ型液
晶表示装置用の光学補償シートについては、特開平７−
１０４２８４号、同７−１３０２１号の各公報に記載が
ある。

【０００３】延伸複屈折フイルムからなる光学補償シー
トに代えて、透明支持体上にディスコティック液晶性分
子を含む光学的異方性層を有する光学補償シートを使用
することが提案されている。光学的異方性層は、ディス
コティック液晶性分子を配向させ、その配向状態を固定
することにより形成する。ディスコティック液晶性分子
は、一般に大きな複屈折率を有する。そして、ディスコ
ティック液晶性分子には、多様な配向形態がある。ディ
スコティック液晶性分子を用いることで、従来の延伸複
屈折フイルムでは得ることができない光学的性質を有す
る光学補償シートを製造することが可能になる。ディス
コティック液晶性分子を用いた光学補償シートについて
は、特開平６−２１４１１６号公報、米国特許５５８３
６７９号、同５６４６７０３号、ドイツ特許公報３９１
１６２０Ａ１号の各明細書に記載がある。ただし、これ
らの光学補償シートは、主な用途としてＴＮ型液晶表示
装置を想定して設計されている。

【０００４】ディスコティック液晶性分子を用いた光学
補償シートを、ＳＴＮ型液晶表示装置に利用することが
考えられる。ＳＴＮ型液晶表示装置では、９０゜よりも
大きく超ねじれ配向させた棒状液晶性分子を複屈折モー
ドで用いる。ＳＴＮ型液晶表示装置には、能動素子（薄
膜トランジスターやダイオード）がない単純マトリック
ス電極構造でも、時分割駆動によって大容量の鮮明な表
示が可能であるとの特徴がある。ディスコティック液晶
性分子を用いてＳＴＮ型液晶セルを光学補償するために
は、ディスコティック液晶性分子を実質的に垂直に配向
（ホモジニアス配向）させる必要がある。ディスコティ
ック液晶性分子は、さらに、ねじれ配向させることが好
ましい。特開平９−２６５７２号公報には、ディスコテ
ィック液晶性分子をねじれ配向させた光学補償シートが
開示されている。さらに同公報の図面には、ディスコテ
ィック液晶性分子を実質的に垂直に配向させた状態が示
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平９−２６５７２
号公報に開示されている技術では、ディスコティック液
晶性分子を、配向膜界面から空気界面まで均一に配向
（モノドメイン配向）させることは難しい。ディスコテ
ィック液晶性分子が均一に配向していないと、ディスク
リネーションによる光散乱が生じ、表示画像のコントラ
スト比が低下する。液晶セルに使用する棒状液晶性分子
を実質的に垂直に配向（ホメオトロピック配向）させる
技術も研究が進められている。例えば、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垂直配向(Vertical Alignm
ent)液晶モードの液晶セルでは、棒状液晶性分子を実質
的に垂直に配向させる配向膜が必要である。棒状液晶性
分子については、様々な配向膜が提案されている。棒状
液晶性分子とディスコティック液晶性分子では、分子構
造も光学的性質も全く異なる。垂直配向についても、デ
ィスコティック液晶性分子では、棒状液晶性分子とは異
なり、単に垂直に配向させるだけではなく、ディスコテ
ィック液晶性分子の円盤面を一定の方向にそろえる必要
がある（方向性が必要）。本発明者が研究を進めたとこ
ろ、棒状液晶性分子の垂直配向膜として知られている配
向膜の大部分は、ディスコティック液晶性分子を垂直か
つ均一な方向に配向させる機能を示さなかった。

【０００６】本発明の目的は、特にＳＴＮ型液晶表示装
置に適した光学補償シートを提供することである。ま
た、本発明の目的は、表示画像の着色が解消され、高コ
ントラストの鮮明な画像が得られるＳＴＮ型液晶表示装
置を提供することでもある。さらに、本発明の目的は、
ディスコティック液晶性分子を垂直かつ均一な方向に安
定に配向させる方法を提供することでもある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記
（１）〜（４）および（７）〜（１０）の光学補償シー
ト、下記（５）、（１１）のＳＴＮ型液晶表示装置、お
よび下記（６）、（７）のディスコティック液晶性分子
を配向させる方法により達成された。 （１）透明支持体上に、配向膜およびディスコティック
液晶性分子から形成された光学的異方性層をこの順に有
する光学補償シートであって、配向膜が側鎖に炭素原子
数が１０以上の炭化水素基を有するポリマーを含み、デ
ィスコティック液晶性分子が５０乃至９０度の範囲の平
均傾斜角で配向していることを特徴とする光学補償シー
ト。 （２）ポリマーの主鎖がポリイミド構造を有する（１）
に記載の光学補償シート。 （３）ポリマーが主鎖または側鎖にステロイド構造を有
する（１）に記載の光学補償シート。 （４）ディスコティック液晶性分子がねじれ配向してお
り、ねじれ角が９０乃至３６０度の範囲である（１）に
記載の光学補償シート。

【０００８】（５）ＳＴＮ型液晶セル、その両側に配置
された二枚の偏光板およびＳＴＮ型液晶セルと一方また
は両方の偏光板との間に配置された一枚または二枚の光
学補償シートからなるＳＴＮ型液晶表示装置であって、
光学補償シートが透明支持体、配向膜およびディスコテ
ィック液晶性分子から形成された光学的異方性層を偏光
板側からこの順に有し、配向膜が側鎖に炭素原子数が１
０以上の炭化水素基を有するポリマーを含み、ディスコ
ティック液晶性分子が５０乃至９０度の範囲の平均傾斜
角で配向し、さらにねじれ配向しており、ねじれ角が９
０乃至３６０度の範囲であることを特徴とするＳＴＮ型
液晶表示装置。 （６）側鎖に炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有す
るポリマーを含む配向膜を用いて、５０乃至９０度の範
囲の平均傾斜角でディスコティック液晶性分子を配向さ
せる方法。

【０００９】（７）透明支持体上に、配向膜およびディ
スコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層
をこの順に有する光学補償シートであって、配向膜が含
フッ素ポリマーを含み、ディスコティック液晶性分子が
５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角で配向していること
を特徴とする光学補償シート。 （８）含フッ素ポリマーの主鎖がポリイミド構造を有す
る（７）に記載の光学補償シート。 （９）含フッ素ポリマーが、フッ素原子を０．０５乃至
８０重量％の割合で含む（７）に記載の光学補償シー
ト。 （１０）ディスコティック液晶性分子がねじれ配向して
おり、ねじれ角が９０乃至３６０度の範囲である（７）
に記載の光学補償シート。

【００１０】（１１）ＳＴＮ型液晶セル、その両側に配
置された二枚の偏光板およびＳＴＮ型液晶セルと一方ま
たは両方の偏光板との間に配置された一枚または二枚の
光学補償シートからなるＳＴＮ型液晶表示装置であっ
て、光学補償シートが透明支持体、配向膜およびディス
コティック液晶性分子から形成された光学的異方性層を
偏光板側からこの順に有し、配向膜が含フッ素ポリマー
を含み、ディスコティック液晶性分子が５０乃至９０度
の範囲の平均傾斜角で配向し、さらにねじれ配向してお
り、ねじれ角が９０乃至３６０度の範囲であることを特
徴とするＳＴＮ型液晶表示装置。 （１２）含フッ素ポリマーを含む配向膜を用いて、５０
乃至９０度の範囲の平均傾斜角でディスコティック液晶
性分子を配向させる方法。 本明細書において、ディスコティック液晶性分子の平均
傾斜角は、ディスコティック液晶性分子の円盤面と支持
体の面（あるいは配向膜の面）との平均角度を意味す
る。そして、ディスコティック液晶性分子が５０乃至９
０度の範囲の平均傾斜角で配向している状態を、ディス
コティック液晶性分子が実質的に垂直に配向していると
称する。

【００１１】

【発明の効果】本発明者は研究の結果、側鎖に炭素原子
数が１０以上の炭化水素基を有するポリマーまたは含フ
ッ素ポリマーを配向膜に用いて、ディスコティック液晶
性分子を実質的に垂直かつ均一な方向に安定に配向させ
ることに成功した。棒状液晶性分子の配向膜には、側鎖
に炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有するポリマー
（例えば、特開平５−２７２４４号公報記載のポリイミ
ドの具体例の一部）や含フッ素ポリマー（例えば、特開
平６−３４６０５５号公報記載のポリイミド）を含むも
のもある。しかし、棒状液晶性分子の配向膜の大部分
は、ディスコティック液晶性分子の配向膜としては機能
しない。ディスコティック液晶性分子を実質的に垂直か
つ均一な方向に安定に配向させる手段が得られたこと
で、ＳＴＮ型液晶表示装置に適した光学補償シートを製
造することが可能になった。ディスコティック液晶性分
子を実質的に垂直に配向させた（好ましくは、さらにね
じれ配向させた）光学補償シートを用いることで、ＳＴ
Ｎ型液晶表示装置の表示画像の着色が解消され、高コン
トラストの鮮明な画像を得ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、ＳＴＮ型液晶表示装置の
電圧無印加（ｏｆｆ）の画素部分における液晶セル内の
棒状液晶性分子の配向状態と光学的異方性層内のディス
コティック液晶性分子の配向状態とを模式的に示す断面
図である。図１に示すように、液晶セルは、上基板（１
１）の下側の配向膜（１２）と下基板（１５）の上側の
配向膜（１４）との間に、棒状液晶性分子（１３ａ〜
ｅ）を封入して形成した液晶層を有する。配向膜（１
２、１４）と液晶層に添加したカイラル剤との機能によ
り、棒状液晶性分子（１３ａ〜ｅ）は、図１に示すよう
に、ねじれ配向している。なお、図１では省略したが、
液晶セルの上基板（１１）と下基板（１５）は、それぞ
れ、電極層を有する。電極層は、棒状液晶性分子（１３
ａ〜ｅ）に電圧を印加する機能を有する。ＳＴＮ型液晶
セルの印加電圧が０であると（電圧無印加時）、図１に
示すように、棒状液晶性分子（１３ａ〜ｅ）は、配向膜
（１２、１４）の面とほぼ平行（水平方向に）に配向し
ている。そして、棒状液晶性分子（１３ａ〜ｅ）は、厚
み方向に沿ってねじれながら、水平面内で螺旋を巻く
（図１では、１３ａから１３ｅまで反時計回りにほぼ２
４０゜）ような方向に配向している。なお、ＳＴＮ型液
晶セルの電圧印加（ｏｎ）時には、液晶セル内の中央部
分の棒状液晶性分子（１３ｂ〜１３ｄ）は、電圧無印加
（ｏｆｆ）時と比較して、より垂直に配向（電場方向と
平行に再配列）する。配向膜（１２、１４）近傍の棒状
液晶性分子（１３ａ、１３ｅ）の配向状態は、電圧を印
加しても実質的に変化しない。

【００１３】液晶セルの下側に、光学補償シートが配置
されている。図１に示す光学補償シートは、透明支持体
（２３）上に、配向膜（２２）および光学的異方性層を
この順で有する。光学的異方性層は、ディスコティック
液晶性分子（２１ａ〜ｅ）を配向させ、その配向状態で
分子を固定して得られた層である。本発明では、図１に
示すように、ディスコティック液晶性分子（２１ａ〜
ｅ）の円盤面を、配向膜（２２）の面に対して実質的に
垂直に配向させる。そして、図１に示すように、ディス
コティック液晶性分子（２１ａ〜ｅ）は、厚み方向に沿
ってねじれながら、水平面内で螺旋を巻く（図１では、
２１ａから２１ｅまで時計回りにほぼ２４０゜）ような
方向に配向させることが好ましい。図１では、棒状液晶
性分子とディスコティック液晶性分子とが、１３ａと２
１ｅ、１３ｂと２１ｄ、１３ｃと２１ｃ、１３ｄと２１
ｂ、そして１３ｅと２１ａのそれぞれが対応する関係に
なっている。すなわち、棒状液晶性分子１３ａをディス
コティック液晶性分子２１ｅが光学的に補償し、以下同
様に、棒状液晶性分子１３ｅを、ディスコティック液晶
性分子２１ａが光学的に補償する。それぞれの対応関係
については、図２で説明する。

【００１４】図２は、液晶セルの棒状液晶性分子と、そ
れを光学補償する関係にある光学補償シートのディスコ
ティック液晶性分子について、それぞれの屈折率楕円体
を示す模式図である。液晶セルの棒状液晶性分子の屈折
率楕円体（１３）は、配向膜に平行な面内の屈折率（１
３ｘ、１３ｙ）と液晶セルの厚み方向の屈折率（１３
ｚ）により形成される。ＳＴＮ型液晶セルでは、配向膜
に平行な面内の一方向の屈折率（１３ｘ）が大きな値と
なり、それに垂直な方向の面内の屈折率（１３ｙ）と液
晶セルの厚み方向の屈折率（１３ｚ）は、小さな値とな
る。そのため、屈折率楕円体（１３）は、図２に示すよ
うなラグビーボールを横に寝かせた形状になる。このよ
うに球状ではない屈折率楕円体を有する液晶セルでは、
複屈折性に角度依存性が生じる。この角度依存性を、光
学補償シートを用いて解消する。

【００１５】この棒状液晶性分子を光学補償する関係に
ある光学補償シートのディスコティック液晶性分子の屈
折率楕円体（２１）も、配向膜に平行な面内の屈折率
（２１ｘ、２１ｙ）と光学的異方性層の厚み方向の屈折
率（２１ｚ）により形成される。本発明では、ディスコ
ティック液晶性分子を実質的に垂直に配向させること
で、配向膜に平行な面内の一方向の屈折率（２１ｘ）が
小さな値となり、それに垂直な方向の面内の屈折率（２
１ｙ）と光学的異方性層の厚み方向の屈折率（２１ｚ）
は、大きな値となる。そのため、屈折率楕円体（２１）
は、図２に示すような円盤を立てた形状になる。以上の
関係から、液晶セル（１）に生じたレターデーション
を、光学補償シート（２）により相殺することができ
る。すなわち、棒状液晶性分子の屈折率（１３ｘ、１３
ｙ、１３ｚ）、ディスコティック液晶性分子の屈折率
（２１ｘ、２１ｙ、２１ｚ）、ディレクターの方向が同
じである棒状液晶性分子層の厚み（１３ｔ）およびディ
スコティック液晶性分子層の厚み（２１ｔ）を、以下の
式を満足するように液晶表示装置を設計すれば、液晶セ
ルの角度依存性を解消できる。 │（１３ｘ−１３ｙ）×１３ｔ│＝│（２１ｘ−２１
ｙ）×２１ｔ│ │（１３ｘ−１３ｚ）×１３ｔ│＝│（２１ｘ−２１
ｚ）×２１ｔ│

【００１６】図３は、ＳＴＮ型液晶表示装置の層構成を
示す模式図である。図３の（ａ）に示す液晶表示装置
は、バックライト（ＢＬ）側から順に、下偏光板（３
ａ）、下光学補償シート（２ａ）、ＳＴＮ型液晶セル
（１）、そして上偏光板（３ｂ）の順に配置されてい
る。図３の（ｂ）に示す液晶表示装置は、バックライト
（ＢＬ）側から順に、下偏光板（３ａ）、下光学補償シ
ート（２ａ）、上光学補償シート（２ｂ）、ＳＴＮ型液
晶セル（１）、そして上偏光板（３ｂ）の順に配置され
ている。図３の（ｃ）に示す液晶表示装置は、バックラ
イト（ＢＬ）側から順に、下偏光板（３ａ）、ＳＴＮ型
液晶セル（１）、上光学補償シート（２ｂ）、そして上
偏光板（３ｂ）の順に配置されている。図３の（ｄ）に
示す液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側から順
に、下偏光板（３ａ）、ＳＴＮ型液晶セル（１）、下光
学補償シート（２ａ）、上光学補償シート（２ｂ）、そ
して上偏光板（３ｂ）の順に配置されている。図３の
（ｅ）に示す液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側
から順に、下偏光板（３ａ）、下光学補償シート（２
ａ）、ＳＴＮ型液晶セル（１）、上光学補償シート（２
ｂ）、そして上偏光板（３ｂ）の順に配置されている。

【００１７】図３には、矢印として、下偏光板（３ａ）
の透過軸（ＴＡａ）、下光学補償シート（２ａ）の配向
膜近傍のディスコティック液晶性分子の円盤面の法線
（ディレクター）方向（ＤＤａ）、下光学補償シート
（２ａ）の液晶セル近傍のディスコティック液晶性分子
の円盤面の法線（ディレクター）方向（ＤＤｂ）、液晶
セル（１）の下配向膜のラビング方向（ＲＤａ）、液晶
セル（１）の上配向膜のラビング方向（ＲＤｂ）、上光
学補償シート（２ａ）の液晶セル近傍のディスコティッ
ク液晶性分子の円盤面の法線（ディレクター）方向（Ｄ
Ｄｃ）、上光学補償シート（２ａ）の配向膜近傍のディ
スコティック液晶性分子の円盤面の法線（ディレクタ
ー）方向（ＤＤｄ）、および上偏光板（３ｂ）の透過軸
（ＴＡｂ）を示した。それぞれの正確な角度について
は、図４および図５において説明する。

【００１８】図４は、ＳＴＮ型液晶表示装置の各要素に
ついて、好ましい光学的方向を示す平面図である。図４
は、正面コントラストを重視した配置である。図４の
（ａ）は、図３の（ａ）に示すように、下偏光板とＳＴ
Ｎ型液晶セルとの間に光学補償シートを一枚有する場合
である。図４の（ｂ）は、図３の（ｂ）に示すように、
下偏光板とＳＴＮ型液晶セルとの間に光学補償シートを
二枚有する場合である。図４の（ｃ）は、図３の（ｃ）
に示すように、ＳＴＮ型液晶セルと上偏光板との間に光
学補償シートを一枚有する場合である。図４の（ｄ）
は、図３の（ｄ）に示すように、ＳＴＮ型液晶セルと上
偏光板との間に光学補償シートを二枚有する場合であ
る。図４の（ｅ）は、図３の（ｅ）に示すように、下偏
光板とＳＴＮ型液晶セルとの間に光学補償シートを一枚
およびＳＴＮ型液晶セルと上偏光板との間に光学補償シ
ートを一枚の合計二枚有する場合である。Ｘは基準（０
゜）となる方向であり、それぞれの矢印の意味は、図３
で説明した通りである。なお、下偏光板の透過軸（ＴＡ
ａ）と上偏光板の透過軸（ＴＡｂ）とを入れ替えた配置
にしてもよい。

【００１９】図５は、ＳＴＮ型液晶表示装置の各要素に
ついて、別の好ましい光学的方向を示す平面図である。
図５は、色味を重視した配置である。図５の（ａ）は、
図３の（ａ）に示すように、下偏光板とＳＴＮ型液晶セ
ルとの間に光学補償シートを一枚有する場合である。図
５の（ｂ）は、図３の（ｂ）に示すように、下偏光板と
ＳＴＮ型液晶セルとの間に光学補償シートを二枚有する
場合である。図５の（ｃ）は、図３の（ｃ）に示すよう
に、ＳＴＮ型液晶セルと上偏光板との間に光学補償シー
トを一枚有する場合である。図５の（ｄ）は、図３の
（ｄ）に示すように、ＳＴＮ型液晶セルと上偏光板との
間に光学補償シートを二枚有する場合である。図５の
（ｅ）は、図３の（ｅ）に示すように、下偏光板とＳＴ
Ｎ型液晶セルとの間に光学補償シートを一枚およびＳＴ
Ｎ型液晶セルと上偏光板との間に光学補償シートを一枚
の合計二枚有する場合である。Ｘは基準（０゜）となる
方向であり、それぞれの矢印の意味は、図３で説明した
通りである。なお、下偏光板の透過軸（ＴＡａ）と上偏
光板の透過軸（ＴＡｂ）とを入れ替えた配置にしてもよ
い。

【００２０】［透明支持体］光学補償シートの透明支持
体としては、光学的異方性が小さいポリマーフイルムを
用いることが好ましい。支持体が透明であるとは、光透
過率が８０％以上であることを意味する。光学的異方性
が小さいとは、具体的には、面内レターデーション（Ｒ
ｅ）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、厚み方向のレターデーション
（Ｒth）は、１００ｎｍ以下であることが好ましく、５
０ｎｍ以下であることがさらに好ましく、３０ｎｍ以下
であることが最も好ましい。面内レターデーション（Ｒ
ｅ）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。

【００２１】ポリマーの例には、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、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートが含ま
れる。セルロースエステルが好ましく、アセチルセルロ
ースがさらに好ましく、トリアセチルセルロースが最も
好ましい。ポリマーフイルムは、ソルベントキャスト法
により形成することが好ましい。透明支持体の厚さは、
２０乃至５００μｍであることが好ましく、５０乃至２
００μｍ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光学
的異方性層）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
体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。

【００２２】［配向膜］本発明者の研究によれば、ディ
スコティック液晶性分子を実質的に垂直に配向させるた
めには、配向膜に含まれるポリマーの主鎖よりも側鎖の
機能が重要である。具体的には、ポリマーの官能基によ
り配向膜の表面エネルギーを低下させ、これによりディ
スコティック液晶性分子を立てた状態にする。配向膜の
表面エネルギーを低下させる官能基としては、炭素原子
数が１０以上の炭化水素基またはフッ素原子が有効であ
る。炭化水素基またはフッ素原子を配向膜の表面に存在
させるために、ポリマーの主鎖ではなく側鎖に炭化水素
基またはフッ素原子を導入する。炭化水素基は、脂肪族
基、芳香族基またはそれらの組み合わせである。脂肪族
基は、環状、分岐状あるいは直鎖状のいずれでもよい。
脂肪族基は、アルキル基（シクロアルキル基であっても
よい）またはアルケニル基（シクロアルケニル基であっ
てもよい）であることが好ましい。炭化水素基は、ハロ
ゲン原子のような強い親水性を示さない置換基を有して
いてもよい。炭化水素基の炭素原子数は、１０乃至１０
０であることが好ましく、１０乃至６０であることがさ
らに好ましく、１０乃至４０であることが最も好まし
い。炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有するポリマ
ーは、主鎖または側鎖にステロイド構造を有することが
好ましい。側鎖に存在するステロイド構造は、炭素原子
数が１０以上の炭化水素基に相当し、ディスコティック
液晶性分子を垂直に配向させる機能を有する。本明細書
においてステロイド構造とは、シクロペンタノヒドロフ
ェナントレン環構造またはその環の結合の一部が脂肪族
環の範囲（芳香族環を形成しない範囲）で二重結合とな
っている環構造を意味する。

【００２３】含フッ素ポリマーは、フッ素原子を０．０
５乃至８０重量％の割合で含むことが好ましく、０．１
乃至７０重量％の割合で含むことがより好ましく、０．
５乃至６５重量％の割合で含むことがさらに好ましく、
１乃至６０重量％の割合で含むことが最も好ましい。ポ
リマーの主鎖は、ポリイミド構造を有することが好まし
い。ポリイミドは、一般にテトラカルボン酸とジアミン
との縮合反応により合成する。二種類以上のテトラカル
ボン酸あるいは二種類以上のジアミンを用いて、コポリ
マーに相当するポリイミドを合成してもよい。炭素原子
数が１０以上の炭化水素基またはフッ素原子は、テトラ
カルボン酸起源の繰り返し単位に存在していても、ジア
ミン起源の繰り返し単位に存在していても、両方の繰り
返し単位に存在していてもよい。

【００２４】重合性基を配向膜のポリマーに導入しても
よい。重合性基を有するポリマーと重合性基を有するデ
ィスコティック液晶性分子とを併用すると、ポリマーと
ディスコティック液晶性分子とを、光学的異方性層と配
向膜との界面を介して化学的に結合させることができ
る。これにより、光学補償シートの耐久性を改善するこ
とができる。ポリマーの主鎖がポリイミド構造を有する
場合、重合性基は、テトラカルボン酸起源の繰り返し単
位に存在していても、ジアミン起源の繰り返し単位に存
在していても、両方の繰り返し単位に存在していてもよ
い。重合性基の種類は、後述するディスコティック液晶
性分子の重合性基（Ｑ）の種類に応じて決定する。液晶
性分子の重合性基（Ｑ）は、後述するように、不飽和重
合性基（後述する例示のＱ１〜Ｑ７）、エポキシ基（Ｑ
８）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。配向膜のポリマーの重合性基も同様に、不飽
和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であるこ
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であることが最も好ま
しい。

【００２５】ポリマーの主鎖と重合性基とは、直結せず
に、連結基を介して連結することが好ましい。連結基の
例には、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−、
−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ
−アルキレン基−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン
基−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−Ｏ
−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アルキレン基−ＣＯ−Ｎ
Ｈ−、−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−
ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−、
−Ｏ−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−Ｏ−、
−Ｏ−ＣＯ−アリーレン基−Ｏ−アルキレン基−および
−Ｏ−アルキレン基−Ｏ−ＣＯ−が含まれる（左側が主
鎖に結合し、右側が重合性基に結合する）。上記アルキ
レン基は、分岐または環状構造を有していてもよい。ア
ルキレン基の炭素原子数は、１乃至３０であることが好
ましく、１乃至２０であることがより好ましく、１乃至
１５であることがさらに好ましく、１乃至１２であるこ
とが最も好ましい。上記アリーレン基は、フェニレンま
たはナフチレンであることが好ましく、フェニレンであ
ることがさらに好ましく、ｐ−フェニレンであることが
最も好ましい。アリーレン基は、置換基を有していても
よい。ポリマーは、二以上の重合性基を有していてもよ
い。

【００２６】テトラカルボン酸起源の繰り返し単位（イ
ミド構造の窒素原子はジアミン由来）の例を以下に示
す。

【００２７】

【化１】

【００２８】

【化２】

【００２９】

【化３】

【００３０】

【化４】

【００３１】

【化５】

【００３２】

【化６】

【００３３】

【化７】

【００３４】ジアミン起源の繰り返し単位の例を以下に
示す。

【００３５】

【化８】

【００３６】

【化９】

【００３７】

【化１０】

【００３８】

【化１１】

【００３９】

【化１２】

【００４０】

【化１３】

【００４１】

【化１４】

【００４２】

【化１５】

【００４３】

【化１６】

【００４４】

【化１７】

【００４５】

【化１８】

【００４６】ポリイミドの末端に、繰り返し単位とは異
なる基が結合していてもよい。末端基の例を以下に示
す。

【００４７】

【化１９】

【００４８】

【化２０】

【００４９】配向膜に好ましく用いることができる側鎖
に炭化水素基を有するポリイミドの例を、テトラカルボ
ン酸起源の繰り返し単位（Ａ）、ジアミン起源の繰り返
し単位（Ｂ）および末端基（Ｅ）の番号を引用しながら
示す。コポリマー中の繰り返し単位の割合は、モル％で
ある。

【００５０】ＰＩ１：−Ａ１−Ｂ１− ＰＩ２：−（Ａ１−Ｂ１）₈₀−（Ａ１−Ｂ２）₂₀− ＰＩ３：−（Ａ２−Ｂ１）₅₀−（Ａ１−Ｂ１）₅₀− ＰＩ４：−Ａ２−Ｂ３− ＰＩ５：−（Ａ２−Ｂ３）₉₀−（Ａ２−Ｂ２）₁₀− ＰＩ６：−Ａ３−Ｂ１− ＰＩ７：−（Ａ２−Ｂ１）₄₀−（Ａ２−Ｂ４）₆₀− ＰＩ８：−Ａ２−Ｂ５− ＰＩ９：−（Ａ２−Ｂ５）₈₅−（Ａ２−Ｂ２）₁₅− ＰＩ10：−Ａ４−Ｂ６−

【００５１】 ＰＩ11：−（Ａ３−Ｂ７）₅₀−（Ａ４−Ｂ７）₅₀− ＰＩ12：−Ａ２−Ｂ８− ＰＩ13：−（Ａ３−Ｂ９）₇₅−（Ａ４−Ｂ９）₂₅− ＰＩ14：−Ａ３−Ｂ10− ＰＩ15：−（Ａ５−Ｂ11）₈₅−（Ａ５−Ｂ12）₁₅− ＰＩ16：−（Ａ２−Ｂ13）₆₀−（Ａ５−Ｂ13）₄₀− ＰＩ17：−Ａ２−Ｂ１４− ＰＩ18：−（Ａ２−Ｂ14）₃₀−（Ａ３−Ｂ14）₃₀−（Ａ
２−Ｂ12）₂₀−（Ａ３−Ｂ12）₂₀− ＰＩ19：Ｅ１−（Ａ２−Ｂ15）−Ｅ２ ＰＩ20：Ｅ３−（Ａ５−Ｂ５）−Ｅ４

【００５２】 ＰＩ21：−（Ａ２−Ｂ１）₆₅−（Ａ２−Ｂ２）₃₅− ＰＩ22：−Ａ６−Ｂ16− ＰＩ23：−Ａ４−Ｂ17− ＰＩ24：−（Ａ４−Ｂ18）₄₀−（Ａ３−Ｂ18）₆₀− ＰＩ25：−Ａ４−Ｂ19− ＰＩ26：−Ａ４−Ｂ20− ＰＩ27：−Ａ７−Ｂ21− ＰＩ28：−Ａ４−Ｂ22−

【００５３】さらに、配向膜に好ましく用いることがで
きる含フッ素ポリイミドの例を、テトラカルボン酸起源
の繰り返し単位（Ａ）、ジアミン起源の繰り返し単位
（Ｂ）および末端基（Ｅ）の番号を引用しながら示す。
コポリマー中の繰り返し単位の割合は、モル％である。

【００５４】ＰＩ31：−Ａ８−Ｂ23− ＰＩ32：−Ａ９−Ｂ24− ＰＩ33：−Ａ10−Ｂ25− ＰＩ34：−Ａ11−Ｂ23− ＰＩ35：−Ａ12−Ｂ23− ＰＩ36：−（Ａ13−Ｂ26）₉₀−（Ａ13−Ｂ２）₁₀− ＰＩ37：−（Ａ13−Ｂ26）₈₀−（Ａ13−Ｂ２）₂₀− ＰＩ38：−（Ａ13−Ｂ26）₆₅−（Ａ13−Ｂ２）₃₅− ＰＩ39：−（Ａ11−Ｂ27）−Ｅ５ ＰＩ40：−Ａ８−Ｂ28− ＰＩ41：−（Ａ８−Ｂ29）₆₀−（Ａ８−Ｂ26）₄₀− ＰＩ42：−（Ａ８−Ｂ29）₅₀−（Ａ８−Ｂ26）₅₀− ＰＩ43：−（Ａ８−Ｂ29）₂₅−（Ａ８−Ｂ26）₇₅−

【００５５】 ＰＩ44：−（Ａ９−Ｂ30）₉₅−（Ａ３−Ｂ30）₅ − ＰＩ45：−（Ａ９−Ｂ30）₆₄−（Ａ３−Ｂ30）₃₆− ＰＩ46：−（Ａ９−Ｂ30）₄₅−（Ａ３−Ｂ30）₅₅− ＰＩ47：−Ａ９−Ｂ31− ＰＩ48：−（Ａ14−Ｂ32）₇₀−（Ａ２−Ｂ32）₃₀− ＰＩ49：−（Ａ14−Ｂ32）₅₅−（Ａ２−Ｂ32）₄₅− ＰＩ50：−（Ａ14−Ｂ32）₂₀−（Ａ２−Ｂ32）₈₀− ＰＩ51：−（Ａ15−Ｂ33）₇₈−（Ａ15−Ｂ34）₂₂− ＰＩ52：−（Ａ15−Ｂ33）₆₃−（Ａ15−Ｂ34）₃₇− ＰＩ53：−（Ａ15−Ｂ33）₂₂−（Ａ15−Ｂ34）₇₈− ＰＩ54：−（Ａ16−Ｂ35）₆₇−（Ａ２−Ｂ36）₃₃− ＰＩ55：−（Ａ16−Ｂ35）₅₀−（Ａ２−Ｂ36）₅₀− ＰＩ56：−（Ａ16−Ｂ35）₂₂−（Ａ２−Ｂ36）₇₈−

【００５６】 ＰＩ57：−（Ａ16−Ｂ37）₈₅−（Ａ16−Ｂ２）₁₅− ＰＩ58：−（Ａ16−Ｂ37）₉₈−（Ａ16−Ｂ２）₂ − ＰＩ59：−（Ａ16−Ｂ37）₆₄−（Ａ16−Ｂ２）₃₆− ＰＩ60：−（Ａ16−Ｂ38）₉₉−（Ａ４−Ｂ38）₁ − ＰＩ61：−（Ａ16−Ｂ38）₈₁−（Ａ４−Ｂ38）₁₉− ＰＩ62：−（Ａ16−Ｂ38）₅₁−（Ａ４−Ｂ38）₄₉− ＰＩ63：−（Ａ９−Ｂ39）₃₀−（Ａ２−Ｂ39）₇₀− ＰＩ64：−（Ａ９−Ｂ39）₅₅−（Ａ２−Ｂ39）₄₅− ＰＩ65：−（Ａ９−Ｂ39）₁ −（Ａ２−Ｂ39）₉₉− ＰＩ66：−（Ａ16−Ｂ40）−Ｅ６ ＰＩ67：−Ａ２−Ｂ41− ＰＩ68：−Ａ３−Ｂ42− ＰＩ69：−Ａ４−Ｂ42−

【００５７】ＰＩ70：−Ａ２−Ｂ44− ＰＩ71：−（Ａ２−Ｂ45）₇₀−（Ａ２−Ｂ２）₃₀− ＰＩ72：−（Ａ２−Ｂ45）₅₆−（Ａ２−Ｂ２）₄₄− ＰＩ73：−（Ａ２−Ｂ45）₄₄−（Ａ２−Ｂ２）₅₆− ＰＩ74：−（Ａ６−Ｂ46）₆₀−（Ａ17−Ｂ46）₄₀− ＰＩ75：−（Ａ６−Ｂ46）₅₀−（Ａ17−Ｂ46）₅₀− ＰＩ76：−（Ａ６−Ｂ46）₄₀−（Ａ17−Ｂ46）₆₀− ＰＩ77：−（Ａ４−Ｂ47）₉₀−（Ａ４−Ｂ22）₁₀− ＰＩ78：−（Ａ４−Ｂ47）₉₉−（Ａ４−Ｂ22）₁ − ＰＩ79：−（Ａ４−Ｂ47）₇₅−（Ａ４−Ｂ22）₂₅− ＰＩ80：−（Ａ４−Ｂ48）−Ｅ７ ＰＩ81：−（Ａ８−Ｂ23）−Ｅ８

【００５８】炭素原子数が１０以上の炭化水素基または
フッ素原子を含むポリアミック酸も配向膜に用いること
ができる。ポリアミック酸は、テトラカルボン酸とジア
ミンとの部分縮合反応により合成する。すなわち、テト
ラカルボン酸の四個のカルボキシルのうち二つとジアミ
ンとを反応させてアミド結合を形成する。テトラカルボ
ン酸の残り二個のカルボキシルは、ポリアミック酸中に
残存する。ポリアミック酸のままでも、配向膜として機
能できる。また、ポリアミック酸を加熱して、脱水閉環
させポリイミドにしてから、配向膜として利用すること
もできる。ポリアミック酸を短時間または低温で加熱す
ることにより、部分的に脱水閉環させ、得られるポリア
ミック酸とポリイミドとのコポリマーを配向膜として用
いてもよい。

【００５９】配向膜に用いるポリマーの重合度は、２０
０乃至５０００であることが好ましく、３００乃至３０
００であることが好ましい。ポリマーの分子量は、９０
００乃至２０００００であることが好ましく、１３００
０乃至１３００００であることがさらに好ましい。二種
類以上のポリマーを併用してもよい。

【００６０】配向膜に用いるポリマーを架橋させてもよ
い。架橋反応は、配向膜の塗布液の塗布と同時または塗
布後に実施することが好ましい。ポリマーの架橋は、架
橋剤を用いて形成できる。架橋剤の例には、エポキシ化
合物（例、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリ
グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリエチレング
リコールジグリシジルエーテル）、アルデヒド（例、ホ
ルムアルデヒド、グリオキサール、グルタルアルデヒ
ド、マロンアルデヒド、フタルアルデヒド、テレフタル
アルデヒド、スクシンアルデヒド、イソフタルアルデヒ
ド、ジアルデヒド澱粉）、Ｎ−メチロール化合物（例、
ジメチロール尿素、メチロールジメチルヒダントイ
ン）、ジオキサン（例、２，３−ジヒドロキシジオキサ
ン）、カルベニウム、２−ナフタレートスルホナート、
１，１−ビスピロリジノ−１−クロロピリジニウム、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−トリアクリ
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、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス−［β−
（ビニスルホニル）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）およびイソオキサゾール類が含まれる。ポ
リマーがポリイミドまたはポリアミック酸である場合
は、架橋剤としてエポキシ化合物を用いることが好まし
い。

【００６１】配向膜の厚さは、０．１乃至１０μｍであ
ることが好ましい。配向膜の形成において、ラビング処
理を実施することが好ましい。ラビング処理は、上記の
ポリマーを含む膜の表面を、紙や布で一定方向に、数回
こすることにより実施する。なお、配向膜を用いてディ
スコティック液晶性分子を実質的に垂直に配向させてか
ら、その配向状態のままディスコティック液晶性分子を
固定して光学的異方性層を形成し、光学的異方性層のみ
を透明支持体上に転写してもよい。配向状態が固定され
たディスコティック液晶性分子は、配向膜がなくても配
向状態を維持することができる。

【００６２】［光学的異方性層］光学的異方性層はディ
スコティック液晶性分子を含む。光学的異方性層では、
上記の配向膜を用いて、ディスコティック液晶性分子の
円盤面を、配向膜に対して、実質的に垂直（５０乃至９
０度の範囲の平均傾斜角）に配向させる。ディスコティ
ック液晶性分子は、垂直（ホモジニアス）配向状態のま
ま光学的異方性層内で固定することが好ましい。ディス
コティック液晶性分子は、重合反応により固定すること
がさらに好ましい。ディスコティック液晶性分子は、様
々な文献（C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cry
st., vol. 71, page 111 (1981) ；日本化学会編、季刊
化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章
第２節(1994)；B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. C
hem. Comm., page 1794 (1985)；J. Zhang et al., J.
Am.Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994)）に記載
されている。ディスコティック液晶性分子の重合につい
ては、特開平８−２７２８４公報に記載がある。ディス
コティック液晶性分子を重合により固定するためには、
ディスコティック液晶性分子の円盤状コアに、置換基と
して重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状
コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向
状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重
合性基との間に、連結基を導入する。従って、重合性基
を有するディスコティック液晶性分子は、下記式で表わ
される化合物であることが好ましい。

【００６３】Ｄ（−Ｌ−Ｑ）_n 式中、Ｄは円盤状コアであり；Ｌは二価の連結基であ
り；Ｑは重合性基であり；そして、ｎは４乃至１２の整
数である。上記式の円盤状コア（Ｄ）の例を以下に示
す。以下の各例において、ＬＱ（またはＱＬ）は、二価
の連結基（Ｌ）と重合性基（Ｑ）との組み合わせを意味
する。

【００６４】

【化２１】

【００６５】

【化２２】

【００６６】

【化２３】

【００６７】

【化２４】

【００６８】

【化２５】

【００６９】

【化２６】

【００７０】

【化２７】

【００７１】上記式において、二価の連結基（Ｌ）は、
アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ
−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−およびそれらの組み合わ
せからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好
ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケ
ニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−
および−Ｓ−からなる群より選ばれる二価の基を少なく
とも二つ組み合わせた基であることがさらに好ましい。
二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン
基、アリーレン基、−ＣＯ−および−Ｏ−からなる群よ
り選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基で
あることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数
は、１乃至１２であることが好ましい。アルケニレン基
の炭素原子数は、２乃至１２であることが好ましい。ア
リーレン基の炭素原子数は、６乃至１０であることが好
ましい。アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレ
ン基は、置換基（例、アルキル基、ハロゲン原子、シア
ノ、アルコキシ基、アシルオキシ基）を有していてもよ
い。二価の連結基（Ｌ）の例を以下に示す。左側が円盤
状コア（Ｄ）に結合し、右側が重合性基（Ｑ）に結合す
る。ＡＬはアルキレン基またはアルケニレン基を意味
し、ＡＲはアリーレン基を意味する。

【００７２】Ｌ１：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ− Ｌ２：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ− Ｌ３：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ− Ｌ４：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ− Ｌ５：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ− Ｌ６：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ− Ｌ７：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ− Ｌ８：−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ− Ｌ９：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ− Ｌ10：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ− Ｌ11：−Ｏ−ＡＬ− Ｌ12：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ− Ｌ13：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−

【００７３】 Ｌ14：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ− Ｌ15：−Ｏ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ− Ｌ16：−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ− Ｌ17：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ− Ｌ18：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ− Ｌ19：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−Ｃ
Ｏ− Ｌ20：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−Ａ
Ｌ−Ｏ−ＣＯ− Ｌ21：−Ｓ−ＡＬ− Ｌ22：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ− Ｌ23：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ− Ｌ24：−Ｓ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ− Ｌ25：−Ｓ−ＡＲ−ＡＬ−

【００７４】ＡＬ（アルキレン基またはアルケニレン
基）に、不斉炭素原子を導入すると、ディスコティック
液晶性分子を螺旋状にねじれ配向させることができる。
不斉炭素原子を含むＡＬ＊の例を以下に挙げる。左側が
円盤状コア（Ｄ）側であり、右側が重合性基（Ｑ）側で
ある。＊印を付けた炭素原子（Ｃ）が不斉炭素原子であ
る。光学活性は、ＳとＲのいずれでもよい。

【００７５】ＡＬ＊１：−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃
−ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊２：−ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ
₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊３：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ
₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊４：−Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂
ＣＨ₂ − ＡＬ＊５：−ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃
−ＣＨ₂ − ＡＬ＊６：−ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｃ＊Ｈ
ＣＨ₃ − ＡＬ＊７：−Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂
− ＡＬ＊８：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ
₂ − ＡＬ＊９：−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ
₂ − ＡＬ＊10：−ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ
₂ − ＡＬ＊11：−ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃
− ＡＬ＊12：−Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊13：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊14：−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ₂ − ＡＬ＊15：−ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃ −

【００７６】ＡＬ＊16：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃ − ＡＬ＊17：−Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ₂ − ＡＬ＊18：−Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂
ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊19：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ
₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊20：−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ
₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊21：−ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ
₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊22：−Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂
ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊23：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ
₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊24：−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ
₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊25：−ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃ −ＣＨ
₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊26：−Ｃ＊ＨＣＨ₃ −（ＣＨ₂ ）₈ − ＡＬ＊27：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₃ −（ＣＨ₂ ）₈ − ＡＬ＊28：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₂ＣＨ₃ − ＡＬ＊29：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₂ＣＨ₃ −ＣＨ₂ − ＡＬ＊30：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₂ＣＨ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ
₂ −

【００７７】ＡＬ＊31：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＨ₂ＣＨ₃
−ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊32：−ＣＨ₂ −Ｃ＊Ｈ（ｎ−Ｃ₃ Ｈ₇ ）−ＣＨ₂
ＣＨ₂ − ＡＬ＊33：−ＣＨ₂ −Ｃ＊Ｈ（ｎ−Ｃ₃ Ｈ₇ ）−ＣＨ₂
ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊34：−ＣＨ₂ −Ｃ＊Ｈ（ＯＣＯＣＨ₃ ）−ＣＨ₂
ＣＨ₂ − ＡＬ＊35：−ＣＨ₂ −Ｃ＊Ｈ（ＯＣＯＣＨ₃ ）−ＣＨ₂
ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊36：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＦ−ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊37：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＦ−ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｃ
Ｈ₂ − ＡＬ＊38：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣｌ−ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊39：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣｌ−ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂
ＣＨ₂ − ＡＬ＊40：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＯＣＨ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊41：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＯＣＨ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｃ
Ｈ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊42：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＮ−ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊43：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＮ−ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂
ＣＨ₂ − ＡＬ＊44：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＦ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ₂ − ＡＬ＊45：−ＣＨ₂ −Ｃ＊ＨＣＦ₃ −ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ
₂ ＣＨ₂ −

【００７８】前記式の重合性基（Ｑ）は、重合反応の種
類に応じて決定する。重合性基（Ｑ）の例を以下に示
す。

【００７９】

【化２８】

【００８０】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（Ｑ
１〜Ｑ６）であることが最も好ましい。前記式におい
て、ｎは４乃至１２の整数である。具体的な数字は、デ
ィスコティックコア（Ｄ）の種類に応じて決定される。
なお、複数のＬとＱの組み合わせは、異なっていてもよ
いが、同一であることが好ましい。二種類以上のディス
コティック液晶性分子を併用してもよい。例えば、二価
の連結基に不斉炭素原子を有する分子と有していない分
子を併用することができる。また、重合性基（Ｑ）を有
する分子と有していない分子を併用してもよい。不斉炭
素原子を有し重合性基を有していない分子と、重合性基
を有し不斉炭素原子を有していない分子を併用すること
が特に好ましい。この場合は、重合性基を有し不斉炭素
原子を有していない分子のみがディスコティック液晶性
分子として機能し、不斉炭素原子を有し重合性基を有し
ていない分子はカイラル剤（後述）として機能している
と考えることもできる。

【００８１】非重合性ディスコティック液晶性分子は、
前述した重合性ディスコティック液晶性分子の重合性基
（Ｑ）を、水素原子またはアルキル基に変更した化合物
であることが好ましい。すなわち、非重合性ディスコテ
ィック液晶性分子は、下記式で表わされる化合物である
ことが好ましい。Ｄ（−Ｌ−Ｒ）_n式中、Ｄは円盤状コ
アであり；Ｌは二価の連結基であり；Ｒは水素原子また
はアルキル基であり；そして、ｎは４乃至１２の整数で
ある。上記式の円盤状コア（Ｄ）の例は、ＬＱ（または
ＱＬ）をＬＲ（またはＲＬ）に変更する以外は、前記の
重合性ディスコティック液晶分子の例と同様である。ま
た、二価の連結基（Ｌ）の例も、前記の重合性ディスコ
ティック液晶分子の例と同様である。Ｒのアルキル基
は、炭素原子数が１乃至４０であることが好ましく、１
乃至３０であることがさらに好ましい。環状アルキル基
よりも鎖状アルキル基の方が好ましく、分岐を有する鎖
状アルキル基よりも直鎖状アルキル基の方が好ましい。
Ｒは、水素原子または炭素原子数が１乃至３０の直鎖状
アルキル基であることが特に好ましい。

【００８２】ディスコティック液晶性分子の二価の連結
基（Ｌ）に不斉炭素原子を導入する代わりに、不斉炭素
原子を含む光学活性を示す化合物（カイラル剤）を光学
的異方性層に添加しても、ディスコティック液晶性分子
を螺旋状にねじれ配向させることができる。不斉炭素原
子を含む化合物としては、様々な天然または合成化合物
が使用できる。不斉炭素原子を含む化合物中には、ディ
スコティック液晶性分子と同じまたは類似の重合性基を
導入してもよい。重合性基を導入すると、ディスコティ
ック液晶性分子を実質的に垂直（ホモジニアス）配向さ
せた後に、固定するのと同時に、同じまたは類似の重合
反応により不斉炭素原子を含む化合物も光学的異方性層
内で固定することができる。

【００８３】ディスコティック液晶性分子を空気界面側
においても、実質的に垂直（ホモジニアス）かつ均一に
配向させるため、含フッ素界面活性剤またはセルロース
エステルを光学的異方性層に添加することができる。含
フッ素界面活性剤は、フッ素原子を含む疎水性基、ノニ
オン性、アニオン性、カチオン性あるいは両性の親水性
基および任意に設けられる連結基からなる。一つの疎水
性基と一つの親水性基からなる含フッ素界面活性剤は、
下記式で表わされる。 Ｒｆ−Ｌ⁵ −Ｈｙ 式中、Ｒｆは、フッ素原子で置換された一価の炭化水素
基であり、Ｌ⁵ は、単結合または二価の連結基であり、
そして、Ｈｙは親水性基である。上記のＲｆは、疎水性
基として機能する。炭化水素基は、アルキル基またはア
リール基であることが好ましい。アルキル基の炭素原子
数は３乃至３０であることが好ましく、アリール基の炭
素原子数は６乃至３０であることが好ましい。炭化水素
基に含まれる水素原子の一部または全部は、フッ素原子
で置換されている。フッ素原子で、炭化水素基に含まれ
る水素原子の５０％以上を置換することが好ましく、６
０％以上を置換することがより好ましく、７０％以上を
置換することがさらに好ましく、８０％以上を置換する
ことが最も好ましい。残りの水素原子は、さらに他のハ
ロゲン原子（例、塩素原子、臭素原子）で置換されてい
てもよい。Ｒｆの例を以下に示す。

【００８４】Ｒｆ１：ｎ−Ｃ₈ Ｆ₁₇− Ｒｆ２：ｎ−Ｃ₆ Ｆ₁₃− Ｒｆ３：Ｃｌ−（ＣＦ₂ −ＣＦＣｌ）₃ −ＣＦ₂ − Ｒｆ４：Ｈ−（ＣＦ₂ ）₈ − Ｒｆ５：Ｈ−（ＣＦ₂ ）₁₀− Ｒｆ６：ｎ−Ｃ₉ Ｆ₁₉− Ｒｆ７：ペンタフルオロフェニル Ｒｆ８：ｎ−Ｃ₇ Ｆ₁₅− Ｒｆ９：Ｃｌ−（ＣＦ₂ −ＣＦＣｌ）₂ −ＣＦ₂ − Ｒｆ10：Ｈ−（ＣＦ₂ ）₄ − Ｒｆ11：Ｈ−（ＣＦ₂ ）₆ − Ｒｆ12：Ｃｌ−（ＣＦ₂ ）₆ − Ｒｆ13：Ｃ₃ Ｆ₇ −

【００８５】前記式において、二価の連結基は、アルキ
レン基、アリーレン基、二価のヘテロ環残基、−ＣＯ
−、−ＮＲ−（Ｒは炭素原子数が１乃至５のアルキル基
または水素原子）、−Ｏ−、−ＳＯ₂ −およびそれらの
組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基である
ことが好ましい。前記式のＬ⁵ の例を以下に示す。左側
が疎水性基（Ｒｆ）に結合し、右側が親水性基（Ｈｙ）
に結合する。ＡＬはアルキレン基、ＡＲはアリーレン
基、Ｈｃは二価のヘテロ環残基を意味する。なお、アル
キレン基、アリーレン基および二価のヘテロ環残基は、
置換基（例、アルキル基）を有していてもよい。

【００８６】Ｌ０：単結合 Ｌ51：−ＳＯ₂ −ＮＲ− Ｌ52：−ＡＬ−Ｏ− Ｌ53：−ＣＯ−ＮＲ− Ｌ54：−ＡＲ−Ｏ− Ｌ55：−ＳＯ₂ −ＮＲ−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ− Ｌ56：−ＣＯ−Ｏ− Ｌ57：−ＳＯ₂ −ＮＲ−ＡＬ−Ｏ− Ｌ58：−ＳＯ₂ −ＮＲ−ＡＬ− Ｌ59：−ＣＯ−ＮＲ−ＡＬ− Ｌ60：−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ− Ｌ61：−Ｈｃ−ＡＬ− Ｌ62：−ＳＯ₂ −ＮＲ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ− Ｌ63：−ＡＲ− Ｌ64：−Ｏ−ＡＲ−ＳＯ₂ −ＮＲ−ＡＬ− Ｌ65：−Ｏ−ＡＲ−ＳＯ₂ −ＮＲ− Ｌ66：−Ｏ−ＡＲ−Ｏ−

【００８７】前記式のＨｙは、ノニオン性親水性基、ア
ニオン性親水性基、カチオン性親水性基あるいは両性親
水性基のいずれかである。ノニオン性親水性基が特に好
ましい。前記式のＨｙの例を以下に示す。

【００８８】Ｈｙ１：−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_n −Ｈ（ｎ
は５乃至３０の整数） Ｈｙ２：−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_n −Ｒ¹（ｎは５乃至３
０の整数、Ｒ¹ は炭素原子数が１乃至６のアルキル基） Ｈｙ３：−（ＣＨ₂ ＣＨＯＨＣＨ₂ ）_n −Ｈ（ｎは５乃
至３０の整数） Ｈｙ４：−ＣＯＯＭ（Ｍは水素原子、アルカリ金属原子
または解離状態） Ｈｙ５：−ＳＯ₃ Ｍ（Ｍは水素原子、アルカリ金属原子
または解離状態） Ｈｙ６：−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ Ｏ）_n −ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂
−ＳＯ₃ Ｍ（ｎは５乃至３０の整数、Ｍは水素原子また
はアルカリ金属原子） Ｈｙ７：−ＯＰＯ（ＯＨ）₂ Ｈｙ８：−Ｎ⁺ （ＣＨ₃ ）₃ ・Ｘ^- （Ｘはハロゲン原
子） Ｈｙ９：−ＣＯＯＮＨ₄

【００８９】ノニオン性親水性基（Ｈｙ１、Ｈｙ２、Ｈ
ｙ３）が好ましく、ポリエチレンオキサイドからなる親
水性基（Ｈｙ１）が最も好ましい。フッ素原子を含む疎
水性基または親水性基を二以上有する含フッ素界面活性
剤を用いてもよい。二種類以上の含フッ素界面活性剤を
併用してもよい。含フッ素界面活性剤については、様々
な文献（例、堀口弘著「新界面活性剤」三共出版(197
5)、M.J. Schick, Nonionic Surfactants, Marcell Dek
ker Inc.,New York, (1967)、特開平７−１３２９３号
公報）に記載がある。含フッ素界面活性剤は、ディスコ
ティック液晶性分子の量の０．０１乃至３０重量％の範
囲であることが好ましく、０．０５乃至１０重量％であ
ることがさらに好ましく、０．１乃至５重量％であるこ
とがさらに好ましい。

【００９０】セルロースエステルとしては、セルロース
の低級脂肪酸エステルを用いることが好ましい。セルロ
ースの低級脂肪酸エステルにおける「低級脂肪酸」と
は、炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味する。炭素原子
数は、２乃至５であることが好ましく、２乃至４である
ことがさらに好ましい。脂肪酸には置換基（例、ヒドロ
キシ）が結合していてもよい。二種類以上の脂肪酸がセ
ルロースとエステルを形成していてもよい。セルロース
の低級脂肪酸エステルの例には、セルロースアセテー
ト、セルロースプロピオネート、セルロースブチレー
ト、セルロースヒドロキシプロピオネート、セルロース
アセテートプロピオネートおよびセルロースアセテート
ブチレートが含まれる。セルロースアセテートブチレー
トが特に好ましい。セルロースアセテートブチレートの
ブチリル化度は、３０％以上であることが好ましく、３
０乃至８０％であることがさらに好ましい。セルロース
アセテートブチレートのアセチル化度は、３０％以下で
あることが好ましく、１乃至３０％であることがさらに
好ましい。セルロースエステルは、０．００５乃至０．
５ｇ／ｍ² の範囲の量で使用することが好ましく、０．
０１乃至０．４５ｇ／ｍ² の範囲であることがより好ま
しく、０．０２乃至０．４／ｍ² の範囲であることがさ
らに好ましく、０．０３乃至０．３５／ｍ² の範囲であ
ることが最も好ましい。また、ディスコティック液晶性
分子の量の０．１乃至５重量％の量で使用することも好
ましい。

【００９１】光学的異方性層は、ディスコティック液晶
性分子、さらに必要に応じて不斉炭素原子を含む化合
物、含フッ素界面活性剤、セルロースエステル、あるい
は下記の重合開始剤や他の添加剤を含む塗布液を、配向
膜の上に塗布することで形成する。塗布液の調製に使用
する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有
機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルム
アミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシ
ド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素
（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、
クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸
メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチル
エチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、
１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハラ
イドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を
併用してもよい。

【００９２】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、バーコーティング法）により実施できる。実質的
に垂直（ホモジニアス）配向させたディスコティック液
晶性分子は、配向状態を維持して固定する。固定化は、
ディスコティック液晶性分子に導入した重合性基（Ｑ）
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２４４８８２
８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２９５１
７５８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。

【００９３】光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分
の０．０１乃至２０重量％であることが好ましく、０．
５乃至５重量％であることがさらに好ましい。ディスコ
ティック液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を
用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／
ｃｍ² 乃至５０Ｊ／ｃｍ² であることが好ましく、１０
０乃至２０００ｍＪ／ｃｍ² であることがさらに好まし
い。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を
実施してもよい。光学的異方性層の厚さは、０．１乃至
５０μｍであることが好ましく、１乃至３０μｍである
ことがさらに好ましく、５乃至２０μｍであることが最
も好ましい。なお、液晶表示装置に光学補償シートを二
枚用いる場合は、一枚使用する場合に必要とされる光学
的異方性層の厚さ（上記の好ましい範囲）の半分の厚さ
でよい。光学的異方性層内のディスコティック液晶性分
子の平均傾斜角度は、５０乃至９０度である。傾斜角度
は、なるべく均一であることが好ましい。ただし、傾斜
角度が光学的異方性層の厚み方向に沿って連続して変化
しているならば、若干の変動があっても問題ない。

【００９４】ディスコティック液晶性分子のねじれの角
度（ツイスト角）は、ＳＴＮ型液晶セルのツイスト角
（一般に１８０乃至３６０゜、好ましくは１８０゜を越
えて２７０゜まで）に応じて、類似（なるべく±１０゜
以内）の角度となるように調整することが好ましい。液
晶表示装置に光学補償シートを一枚用いる場合は、ディ
スコティック液晶性分子のねじれ角は、１８０乃至３６
０度の範囲であることが好ましい。液晶表示装置に光学
補償シートを二枚用いる場合は、ディスコティック液晶
性分子のねじれ角は、９０乃至１８０度の範囲であるこ
とが好ましい。光学補償シートをＳＴＮ型液晶表示装置
に用いる場合、光学的異方性層の複屈折率の波長依存性
（Δｎ（λ））は、ＳＴＮ型液晶セルの液晶の複屈折率
の波長依存性に近い値であることが好ましい。

【００９５】［液晶表示装置］前述したように、本発明
は、ＳＴＮ型液晶セルを用いる液晶表示装置において特
に有効である。ＳＴＮ型液晶表示装置は、ＳＴＮ型液晶
セル、液晶セルの片側または両側に配置された一枚また
は二枚の光学補償シートおよびそれらの両側に配置され
た一対の偏光板からなる。液晶セルの棒状液晶性分子の
配向方向とディスコティック液晶性分子の配向方向との
関係は、光学補償シートに最も近い液晶セルの棒状液晶
性分子のディレクタ（棒状分子の長軸方向）と、液晶セ
ルに最も近い光学補償シートのディスコティック液晶性
分子のディレクタ（円盤状コア平面の法線方向）とが、
液晶セルの法線方向から見て、実質的に同じ向き（±１
０゜未満）になるように配置することが好ましい。光学
補償シートの透明支持体を、偏光膜の液晶セル側の保護
膜としても機能させることができる。その場合は、透明
支持体の遅相軸（屈折率が最大となる方向）と偏光膜の
透過軸とが実質的に垂直または実質的に平行（±１０゜
未満）になるように配置することが好ましい。

【００９６】

【実施例】［実施例１］厚さ１００μｍ、サイズ２７０
ｍｍ×１００ｍｍのトリアセチルセルロースフイルム
（フジタック、富士写真フイルム（株）製）を透明支持
体として用いた。側鎖に炭化水素基を有するポリイミド
（ＰＩ１）をメタノールとアセトンとの混合溶媒（容量
比＝５０／５０）に溶解して、５重量％溶液を調製し
た。この溶液をバーコーターを用いて透明支持体の上に
１μｍの厚さに塗布した。塗布層を、１３０℃の温風で
２分間乾燥し、その表面をラビング処理して、配向膜を
形成した。配向膜の上に、以下の組成の塗布液をエクス
トルージョン法により塗布した。

【００９７】 ──────────────────────────────────── 光学的異方性層塗布液 ──────────────────────────────────── 下記のディスコティック液晶性化合物（１） ８０重量部 下記のディスコティック液晶性化合物（２） ２０重量部 下記の含フッ素界面活性剤 ０．１重量部 光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製） ０．２重量部 メチルエチルケトン １８５重量部 ────────────────────────────────────

【００９８】

【化２９】

【００９９】

【化３０】

【０１００】

【化３１】

【０１０１】塗布層を１３０℃で２分間加熱して、ディ
スコティック液晶性化合物を実質的に垂直に配向させ
た。その温度で、４秒間紫外線を照射し、ディスコティ
ック液晶性化合物を重合させ、配向状態を固定した。こ
のようにして、ディスコティック液晶性化合物が垂直か
つねじれて配向している光学的異方性層を形成し、光学
補償シートを作成した。配向膜のラビング軸に対して４
５゜の角度で、透明支持体側から光学補償シートに偏光
を入射し、光学機器（Multi Chanel Photo Analizer、
大塚電子（株）製）を用いて出射光の偏光解析を行い、
ツイスト角を求めたところ、２３０〜２５０゜であっ
た。

【０１０２】別に、光学的異方性層塗布液からディスコ
ティック液晶性化合物（２）を除いた以外は同様にし
て、ディスコティック液晶性化合物が実質的に垂直に配
向しているが、ねじれていない光学補償シートを作成し
た。このシートについて、エリプソメーターを用いて、
面内レターデーション（Ｒｅ）を測定し、その角度依存
性から平均傾斜角を求めたところ、７０〜８５゜であっ
た。さらに別に、水平配向膜を用いてアンチパラレルセ
ルを作成し、セル内に上記のディスコティック液晶性化
合物（１）および（２）を封入した。得られた液晶セル
について、エリプソメーターを用いて、面内レターデー
ション（Ｒｅ）を測定し、その値をセルの厚みで割るこ
とによりΔｎを求めたところ、０．０７であった。

【０１０３】［実施例２］ポリイミド（ＰＩ１）に代え
て、ポリイミド（ＰＩ２）を同量用いた以外は、実施例
１と同様に光学補償シートを作成して評価した。ディス
コティック液晶性化合物の平均傾斜角は、７０゜であっ
た。

【０１０４】［実施例３］ポリイミド（ＰＩ１）に代え
て、ポリイミド（ＰＩ３）を同量用いた以外は、実施例
１と同様に光学補償シートを作成して評価した。ディス
コティック液晶性化合物の平均傾斜角は、６０゜であっ
た。

【０１０５】［実施例４］ポリイミド（ＰＩ１）に代え
て、ポリイミド（ＰＩ４）を同量用いた以外は、実施例
１と同様に光学補償シートを作成して評価した。ディス
コティック液晶性化合物の平均傾斜角は、７５゜であっ
た。

【０１０６】［比較例１］無機垂直配向膜形成材料（Ｅ
ＸＰ−ＯＡ００４、日産化学工業（株）製）をメタノー
ルで希釈し、固形分を２重量％とした。これをガラス板
上に０．４μｍとなるようにバーコーターで塗布し、１
４０゜で１０分間乾燥して、配向膜を形成した。配向膜
をラビングした後、アンチパラセルを二つ作成した。一
方のセルには、棒状液晶性分子（ＭＢＢＡ）を挿入し
た。他方のセルには、実施例１で用いた光学的異方性層
塗布液からメチルエチルケトンを蒸発させて固めたもの
（ディスコティック液晶性分子）を挿入した。それぞれ
のセルについて、液晶性分子の配向状態を調べた。棒状
液晶性分子を挿入したセルでは、棒状液晶性分子がガラ
ス板に垂直な方向にネマチック配向していた。これに対
して、ディスコティック液晶性分子を挿入したセルで
は、平均傾斜角が３０゜であり、垂直配向（５０〜９０
゜）にはならなかった。使用した無機垂直配向膜形成材
料は、棒状液晶性分子用の垂直配向膜として市販されて
おり、最も普通に使用されている。他の市販の棒状液晶
性分子用垂直配向膜を用いた実験結果から、市販の棒状
液晶性分子用垂直配向膜は、ディスコティック液晶性分
子を垂直に配向させる機能が不充分であることが判明し
た。

【０１０７】［実施例５］実施例１で作成した光学補償
シートを用いて、図３の（ｅ）に示す構造のＳＴＮ型液
晶表示装置を作成した。液晶セルと光学補償シートとが
接する面で、液晶セルの棒状液晶性分子の配向方向と光
学補償シートのディスコティック液晶性分子の配向方向
とを一致させた。出射側偏光板の吸収軸と液晶セルの出
射側の棒状液晶性分子の配向方向との角度は、４５゜に
調節した。入射側偏光板の吸収軸と出射側偏光板の吸収
軸とは直交するように配置した。得られたＳＴＮ型液晶
表示装置に電圧を印加したところ、ノーマリーブラック
モードになった。視覚特性を測定したところ、コントラ
スト比が５以上の角度範囲が左右で１２０゜以上、上下
で１５０゜以上得られた。

【０１０８】［実施例６］以下の組成の光学的異方性層
塗布液を用いた以外は、実施例１と同様にして光学補償
シートを作成して評価したところ、実施例１と同様の結
果が得られた。

【０１０９】 ──────────────────────────────────── 光学的異方性層塗布液 ──────────────────────────────────── 下記のディスコティック液晶性化合物（３） ６３重量部 実施例１で用いたディスコティック液晶性化合物（２） ２７重量部 下記の重合性可塑剤 １０重量部 光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製） １重量部 メチルエチルケトン １８５重量部 ────────────────────────────────────

【０１１０】

【化３２】

【０１１１】

【化３３】

【０１１２】［実施例７］厚さ１００μｍ、サイズ２７
０ｍｍ×１００ｍｍのトリアセチルセルロースフイルム
（フジタック、富士写真フイルム（株）製）を透明支持
体として用いた。含フッ素ポリイミド（ＰＩ31）をメタ
ノールとアセトンとの混合溶媒（容量比＝５０／５０）
に溶解して、５重量％溶液を調製した。この溶液をバー
コーターを用いて透明支持体の上に１μｍの厚さに塗布
した。塗布層を、１２０℃の温風で２分間乾燥し、その
表面をラビング処理して、配向膜を形成した。配向膜の
上に、実施例１と同様にして光学的異方性層を形成し、
光学補償シートを作成した。配向膜のラビング軸に対し
て４５゜の角度で、透明支持体側から光学補償シートに
偏光を入射し、光学機器（Multi Chanel Photo Analize
r、大塚電子（株）製）を用いて出射光の偏光解析を行
い、ツイスト角を求めたところ、２３０〜２５０゜であ
った。

【０１１３】別に、光学的異方性層塗布液からディスコ
ティック液晶性化合物（２）を除いた以外は同様にし
て、ディスコティック液晶性化合物が実質的に垂直に配
向しているが、ねじれていない光学補償シートを作成し
た。このシートについて、エリプソメーターを用いて、
面内レターデーション（Ｒｅ）を測定し、その角度依存
性から平均傾斜角を求めたところ、７０〜８５゜であっ
た。さらに別に、水平配向膜を用いてアンチパラレルセ
ルを作成し、セル内に上記のディスコティック液晶性化
合物（１）および（２）を封入した。得られた液晶セル
について、エリプソメーターを用いて、面内レターデー
ション（Ｒｅ）を測定し、その値をセルの厚みで割るこ
とによりΔｎを求めたところ、０．０７であった。

【０１１４】［実施例８］ポリイミド（ＰＩ31）に代え
て、ポリイミド（ＰＩ36）を同量用いた以外は、実施例
７と同様に光学補償シートを作成して評価した。ディス
コティック液晶性化合物の平均傾斜角は、７０゜であっ
た。

【０１１５】［実施例９］ポリイミド（ＰＩ31）に代え
て、ポリイミド（ＰＩ50）を同量用いた以外は、実施例
７と同様に光学補償シートを作成して評価した。ディス
コティック液晶性化合物の平均傾斜角は、８０゜であっ
た。

【０１１６】［実施例１０］ポリイミド（ＰＩ31）に代
えて、ポリイミド（ＰＩ72）を同量用いた以外は、実施
例７と同様に光学補償シートを作成して評価した。ディ
スコティック液晶性化合物の平均傾斜角は、７５゜であ
った。

【０１１７】［実施例１１］実施例７で作成した光学補
償シートを用いて、図３の（ｅ）に示す構造のＳＴＮ型
液晶表示装置を作成した。液晶セルと光学補償シートと
が接する面で、液晶セルの棒状液晶性分子の配向方向と
光学補償シートのディスコティック液晶性分子の配向方
向とを一致させた。出射側偏光板の吸収軸と液晶セルの
出射側の棒状液晶性分子の配向方向との角度は、４５゜
に調節した。入射側偏光板の吸収軸と出射側偏光板の吸
収軸とは直交するように配置した。得られたＳＴＮ型液
晶表示装置に電圧を印加したところ、ノーマリーブラッ
クモードになった。視覚特性を測定したところ、コント
ラスト比が５以上の角度範囲が左右で１２０゜以上、上
下で１５０゜以上得られた。

【０１１８】［実施例１２］以下の組成の光学的異方性
層塗布液を用いた以外は、実施例７と同様にして光学補
償シートを作成して評価したところ、実施例７と同様の
結果が得られた。

【０１１９】 ──────────────────────────────────── 光学的異方性層塗布液 ──────────────────────────────────── 実施例６で用いたディスコティック液晶性化合物（３） ６３重量部 実施例１で用いたディスコティック液晶性化合物（２） ２７重量部 実施例６で用いた重合性可塑剤 １０重量部 光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製） １重量部 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） ０．５重量部 メチルエチルケトン １８４．５重量部 ────────────────────────────────────

【図面の簡単な説明】

【図１】ＳＴＮ型液晶表示装置の電圧無印加（ｏｆｆ）
の画素部分における液晶セル内の棒状液晶性分子の配向
状態と光学的異方性層内のディスコティック液晶性分子
の配向状態とを模式的に示す断面図である。

【図２】液晶セルの棒状液晶性分子と、それを光学補償
する関係にある光学補償シートのディスコティック液晶
性分子について、それぞれの屈折率楕円体を示す模式図
である。

【図３】ＳＴＮ型液晶表示装置の層構成を示す模式図で
ある。

【図４】ＳＴＮ型液晶表示装置の各要素について、好ま
しい光学的方向を示す平面図である。

【図５】ＳＴＮ型液晶表示装置の各要素について、別の
好ましい光学的方向を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 液晶セル ２、２ａ、２ｂ 光学補償シート ３、３ａ、３ｂ 偏光板 １１ 液晶セルの上基板 １２、１４ 液晶セルの配向膜 １３ 棒状液晶性分子の屈折率楕円体 １３ａ〜１３ｅ 棒状液晶性分子 １３ｔ 棒状液晶性分子層の厚み １３ｘ、１３ｙ 棒状液晶性分子の配向膜に平行な面内
の屈折率 １３ｚ 棒状液晶性分子の厚み方向の屈折率 １５ 液晶セルの下基板 ２１ ディスコティック液晶性分子の屈折率楕円体 ２１ａ〜２１ｅ ディスコティック液晶性分子 ２１ｔ ディスコティック液晶性分子層の厚み ２１ｘ、２１ｙ ディスコティック液晶性分子の配向膜
に平行な面内の屈折率 ２１ｚ ディスコティック液晶性分子の厚み方向の屈折
率 ２２ 配向膜 ２３ 透明支持体 ＢＬ バックライト ＤＤａ、ＤＤｂ、ＤＤｃ、ＤＤｄ ディスコティック液
晶性分子の円盤面の法線方向 ＲＤａ、ＲＤｂ 液晶セルの配向膜のラビング方向 ＴＡａ、ＴＡｂ 偏光板の透過軸 Ｘ 基準となる方向

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明支持体上に、配向膜およびディスコ
   ティック液晶性分子から形成された光学的異方性層をこ
   の順に有する光学補償シートであって、配向膜が側鎖に
   炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有するポリマーを
   含み、ディスコティック液晶性分子が５０乃至９０度の
   範囲の平均傾斜角で配向していることを特徴とする光学
   補償シート。
2. 【請求項２】 ポリマーの主鎖がポリイミド構造を有す
   る請求項１に記載の光学補償シート。
3. 【請求項３】 ポリマーが主鎖または側鎖にステロイド
   構造を有する請求項１に記載の光学補償シート。
4. 【請求項４】 ディスコティック液晶性分子がねじれ配
   向しており、ねじれ角が９０乃至３６０度の範囲である
   請求項１に記載の光学補償シート。
5. 【請求項５】 ＳＴＮ型液晶セル、その両側に配置され
   た二枚の偏光板およびＳＴＮ型液晶セルと一方または両
   方の偏光板との間に配置された一枚または二枚の光学補
   償シートからなるＳＴＮ型液晶表示装置であって、光学
   補償シートが透明支持体、配向膜およびディスコティッ
   ク液晶性分子から形成された光学的異方性層を偏光板側
   からこの順に有し、配向膜が側鎖に炭素原子数が１０以
   上の炭化水素基を有するポリマーを含み、ディスコティ
   ック液晶性分子が５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角で
   配向し、さらにねじれ配向しており、ねじれ角が９０乃
   至３６０度の範囲であることを特徴とするＳＴＮ型液晶
   表示装置。
6. 【請求項６】 側鎖に炭素原子数が１０以上の炭化水素
   基を有するポリマーを含む配向膜を用いて、５０乃至９
   ０度の範囲の平均傾斜角でディスコティック液晶性分子
   を配向させる方法。
7. 【請求項７】 透明支持体上に、配向膜およびディスコ
   ティック液晶性分子から形成された光学的異方性層をこ
   の順に有する光学補償シートであって、配向膜が含フッ
   素ポリマーを含み、ディスコティック液晶性分子が５０
   乃至９０度の範囲の平均傾斜角で配向していることを特
   徴とする光学補償シート。
8. 【請求項８】 含フッ素ポリマーの主鎖がポリイミド構
   造を有する請求項７に記載の光学補償シート。
9. 【請求項９】 含フッ素ポリマーが、フッ素原子を０．
   ０５乃至８０重量％の割合で含む請求項７に記載の光学
   補償シート。
10. 【請求項１０】 ディスコティック液晶性分子がねじれ
    配向しており、ねじれ角が９０乃至３６０度の範囲であ
    る請求項７に記載の光学補償シート。
11. 【請求項１１】 ＳＴＮ型液晶セル、その両側に配置さ
    れた二枚の偏光板およびＳＴＮ型液晶セルと一方または
    両方の偏光板との間に配置された一枚または二枚の光学
    補償シートからなるＳＴＮ型液晶表示装置であって、光
    学補償シートが透明支持体、配向膜およびディスコティ
    ック液晶性分子から形成された光学的異方性層を偏光板
    側からこの順に有し、配向膜が含フッ素ポリマーを含
    み、ディスコティック液晶性分子が５０乃至９０度の範
    囲の平均傾斜角で配向し、さらにねじれ配向しており、
    ねじれ角が９０乃至３６０度の範囲であることを特徴と
    するＳＴＮ型液晶表示装置。
12. 【請求項１２】 含フッ素ポリマーを含む配向膜を用い
    て、５０乃至９０度の範囲の平均傾斜角でディスコティ
    ック液晶性分子を配向させる方法。