JP2000250043A

JP2000250043A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2000250043A
Application number: JP11055736A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Mori; 裕行森
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2000-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】棒状液晶性分子が二枚の配向膜の中間を対称
面として対称に配向しており、棒状液晶性分子の長軸方
向の傾斜角が二枚の配向膜近傍で最大（ほぼ垂直配向）
かつ二枚の配向膜の中間で最小（ほぼ水平配向）となる
ように連続的に変化している液晶セルを用いた液晶表示
装置を具体的に実現する。【解決手段】負の誘電率異方性を有する棒状ネマチッ
ク液晶性分子を用い、二枚の配向膜のラビング方向を実
質的に平行にして、二枚の偏光素子の偏光軸の向きが実
質的に直交させ、そして、それぞれの偏光軸の向きと配
向膜のラビング方向との角度を実質的に４５゜にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下偏光素子、下基板、
下透明電極、下配向膜、上配向膜、上透明電極、上基
板、上偏光素子の順に配置され、二枚の配向膜の間隙に
棒状ネマチック液晶性分子が封入されている透過型液晶
表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】透過型液晶表示装置は、液晶セルおよび
その両側に配置された二枚の偏光素子からなる。液晶セ
ルは、棒状液晶性分子およびそれを封入するための二枚
の基板からなる。基板には、棒状液晶性分子に電圧を加
えるための透明電極と棒状液晶性分子を配向させるため
の配向膜とが設けられている。液晶セルについて、棒状
液晶性分子の配向状態が異なる様々な表示モードが提案
されている。透過型液晶表示装置としては、ＴＮ（Twis
ted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane Switching）、ＦＬ
Ｃ（Ferroelectric Liquid Crystal）、ＯＣＢ（Optica
lly Compensatory Bend）、ＳＴＮ（Supper Twisted Ne
matic）あるいはＶＡ（Vertically Aligned）モードが
既に提案されている。

【０００３】米国特許４５８３３８２５号明細書には、
上記のＯＣＢモードの液晶セルを用いた透過型液晶表示
装置が開示されている。ＯＣＢモードの液晶セルでは、
棒状液晶性分子が二枚の配向膜の中間を対称面として対
称に配向しており、棒状液晶性分子の長軸方向の傾斜角
が二枚の配向膜近傍で最小（ほぼ水平配向）かつ二枚の
配向膜の中間で最大（ほぼ垂直配向）となるように連続
的に変化している。このように棒状液晶性分子が対称的
に配向しているため、ＯＣＢモードの液晶セルは、自己
光学補償機能を有している。そのため、ＯＣＢモードの
液晶セルを用いた透過型液晶表示装置は、視野角が広い
との特徴がある。

【０００４】米国特許５４１０４２２号明細書には、Ｏ
ＣＢモードのような対称型液晶セルを用いた透過型液晶
表示装置の改良発明が開示されている。米国特許５４１
０４２２号明細書の図１２には、公知のＯＣＢモードの
液晶セル（図１２Ｃ）以外の対称型液晶セルとして、棒
状液晶性分子が二枚の配向膜の中間を対称面として対称
に配向しており、棒状液晶性分子の長軸方向の傾斜角が
二枚の配向膜近傍で最大（ほぼ垂直配向）かつ二枚の配
向膜の中間で最小（ほぼ水平配向）となるように連続的
に変化している液晶セルが図示（図１２Ｂ）されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】米国特許５４１０４２
２号明細書の図１２Ｂに、棒状液晶性分子が二枚の配向
膜の中間を対称面として対称に配向しており、棒状液晶
性分子の長軸方向の傾斜角が二枚の配向膜近傍で最大
（ほぼ垂直配向）かつ二枚の配向膜の中間で最小（ほぼ
水平配向）となるように連続的に変化している液晶セル
が図示されているが、棒状液晶性分子をどのようにして
配向させるか、また、液晶表示装置を具体的にどのよう
に構成するかについては、米国特許５４１０４２２号明
細書には全く記載されていない。

【０００６】本発明の目的は、表示コントラストが高
く、視野角が広く、高速表示が可能な液晶表示装置を提
供することである。また、本発明の目的は、棒状液晶性
分子が二枚の配向膜の中間を対称面として対称に配向し
ており、棒状液晶性分子の長軸方向の傾斜角が二枚の配
向膜近傍で最大（ほぼ垂直配向）かつ二枚の配向膜の中
間で最小（ほぼ水平配向）となるように連続的に変化し
ている液晶セルを用いた液晶表示装置を具体的に実現す
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）〜（３）の液晶表示装置により達成された。（１）下偏光素子、下基板、下透明電極、下配向膜、上
配向膜、上透明電極、上基板、上偏光素子の順に配置さ
れ、二枚の配向膜の間隙に棒状ネマチック液晶性分子が
封入されている液晶表示装置であって、棒状ネマチック
液晶性分子が負の誘電率異方性を有し、二枚の配向膜の
ラビング方向が実質的に平行であり、棒状ネマチック液
晶性分子が二枚の配向膜の中間を対称面として対称に配
向しており、棒状ネマチック液晶性分子の長軸方向の傾
斜角が二枚の配向膜近傍で最大かつ二枚の配向膜の中間
で最小となるように連続的に変化しており、二枚の偏光
素子の偏光軸の向きが実質的に直交しており、そして、
それぞれの偏光軸の向きと配向膜のラビング方向との角
度が実質的に４５゜であることを特徴とする液晶表示装
置。（２）下偏光素子と下基板との間または上基板と上偏光
素子との間に、負の複屈折性を有する光学的異方性素子
が配置されている（１）に記載の液晶表示装置。（３）光学的異方性素子が、ディスコティック液晶性分
子から形成された層である（２）に記載の液晶表示装
置。

【０００８】なお、上記（１）で定義する配向状態の液
晶セル（下基板から上基板まで）について、特に名称は
定義されていない。本明細書では、仮に、この配向状態
の液晶セルをスプレイ（splay ）配向セルと称する。ま
た、本明細書において、「実質的に垂直」、「実質的に
平行」あるいは「実質的に４５゜」とは、厳密な角度か
ら±５°未満の範囲であることを意味する。この範囲
は、±４°未満であることが好ましく、±３°未満であ
ることがより好ましく、±２°未満であることがさらに
好ましく、±１°未満であることが最も好ましい。

【０００９】

【発明の効果】本発明者は、前記（１）で定義する具体
的な構成により、棒状液晶性分子が二枚の配向膜の中間
を対称面として対称に配向しており、棒状液晶性分子の
長軸方向の傾斜角が二枚の配向膜近傍で最大（ほぼ垂直
配向）かつ二枚の配向膜の中間で最小（ほぼ水平配向）
となるように連続的に変化している液晶セルを用いた液
晶表示装置を実現することに成功した。本発明者が、こ
の液晶表示装置の性能を調べたところ、広い視野角を有
している。広い視野角は、対称型液晶セルの自己光学補
償機能により得られていると考えられる。また、この液
晶表示装置を、従来から知られている対称型液晶セルで
あるＯＣＢモードの液晶セルを用いた液晶表示装置と比
較したところ、表示コントラストが高く、応答速度が速
いことが判明した。以上の結果、本発明の液晶表示装置
は、表示コントラストが高く、視野角が広く、そして、
高速表示が可能との特徴を有する。本発明の液晶表示装
置は広い視野角を有するとの特徴があるが、適切な光学
的異方性素子を使用することで、さらに視野角を拡大で
きる。本発明者の研究により、この液晶表示装置に適し
た光学的異方性素子は、負の複屈折性を有する光学的異
方性素子であり、具体的にはディスコティック液晶性分
子から形成された層であることが判明した。本発明の液
晶表示装置に、このような光学的異方性素子を用いるこ
とで、非常に広い視野角が達成できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、スプレイ配向液晶セル内
の液晶性化合物の配向を模式的に示す断面図である。図
１に示すように、スプレイ配向液晶セルは、下基板（４
ａ）、下透明電極（３ａ）、下配向膜（２ａ）、液晶層
（１）、上配向膜（２ｂ）、上透明電極（３ｂ）、そし
て上基板（４ｂ）の順に配置された構造を有する。液晶
層（１）に使用する棒状液晶性分子（１ａ〜１ｈ）とし
て、負の誘電率異方性を有する棒状ネマチック液晶性分
子を使用する。配向膜（２ａ、２ｂ）は、棒状液晶性分
子（１ａ〜１ｈ）を配向させる機能を有する。ＲＤａお
よびＲＤｂは、配向膜のラビング方向である。図１に示
すように、二つの配向膜のラビング方向は実質的に平行
である。透明電極（３ａ、３ｂ）は、棒状液晶性分子
（１ａ〜１ｈ）に電圧を印加する機能を有する。

【００１１】スプレイ配向液晶セルへの印加電圧が低い
時、図１のｏｆｆに示すように、液晶セルの下基板（４
ａ）側の棒状液晶性分子（１ａ〜１ｄ）と上基板（４
ｂ）側の棒状液晶性分子（１ｅ〜１ｈ）とは、二枚の配
向膜の中間（Ｘ−Ｘ）を対称面として、実質的に逆の向
きに（上下対称に）配向する。また、基板（４ａ、４
ｂ）近傍の棒状液晶性分子（１ａ、１ｈ）は、長軸方向
の傾斜角が最大（ほぼ垂直）となるように配向し、二枚
の配向膜の中間（Ｘ−Ｘ近傍）の棒状液晶性分子（１
ｄ、１ｅ）は、長軸方向の傾斜角が最小（ほぼ水平）と
なるように配向する。それらの中間の棒状液晶性分子
（１ｂ、１ｃ、１ｆ、１ｇ）は、長軸方向の傾斜角が連
続的に変化している。図１のｏｎに示すように、印加電
圧が高いと、基板（４ａ、４ｂ）近傍の棒状液晶性分子
（１ａ、１ｈ）は、ほぼ垂直に配向したままである。ま
た、二枚の配向膜の中間（Ｘ−Ｘ近傍）の棒状液晶性分
子（１ｄ、１ｅ）も、ほぼ水平に配向したままである。
電圧の増加により配向が変化するのは、それらの中間に
位置する棒状液晶性分子（１ｂ、１ｃ、１ｆ、１ｇ）で
あり、これらはｏｆｆの状態よりも水平に配向する。し
かし、液晶セルの下基板（４ａ）側の棒状液晶性分子
（１ａ〜１ｄ）と上基板（４ｂ）側の棒状液晶性分子
（１ｅ〜１ｈ）とが、二枚の配向膜の中間（Ｘ−Ｘ）を
対称面として、実質的に逆の向きに（上下対称に）配向
することは、ｏｆｆの状態と同様である。

【００１２】図２は、スプレイ配向液晶セルを用いた液
晶表示装置の模式図である。図２の（ａ）に示す液晶表
示装置は、スプレイ配向液晶セル（１０）、液晶セルの
両側に設けられた一対の偏光素子（１１ａ、１１ｂ）お
よびバックライト（ＢＬ）からなる。スプレイ配向液晶
セル（１０）は、図１に示した液晶セルに相当する。液
晶セル（１０）の上下のラビング方向（ＲＤａ、ＲＤ
ｂ）は、同一方向（平行）である。下偏光素子（１１
ａ）の偏光軸の向き（ＰＡａ）と液晶セル（１０）の配
向膜のラビング方向（ＲＤａ、ＲＤｂ）との角度は、４
５゜である。上偏光素子（１１ａ）の偏光軸の向き（Ｐ
Ａｂ）と液晶セル（１０）の配向膜のラビング方向（Ｒ
Ｄａ、ＲＤｂ）との角度も、４５゜である。そして、下
偏光素子（１１ａ）の偏光軸の向き（ＰＡａ）と上偏光
素子（１１ａ）の偏光軸の向き（ＰＡｂ）とは、直交し
ており、クロスニコル配置になっている。図２の（ｂ）
に示す液晶表示装置は、スプレイ配向液晶セル（１
０）、液晶セルの両側に設けられた一対の偏光素子（１
１ａ、１１ｂ）、液晶セルと偏光板との間に配置された
一対の光学的異方性素子（１２ａ、１２ｂ）およびバッ
クライト（ＢＬ）からなる。光学的異方性素子（１２
ａ、１２ｂ）は、一方にのみ配置してもよい。スプレイ
配向液晶セル（１０）および偏光素子（１１ａ、１１
ｂ）の配置は、図２の（ａ）と同様である。光学的異方
性素子が、ディスコティック液晶性分子から形成された
層である場合、光学的異方性素子（１２ａ、１２ｂ）に
示した矢印（ＲＤｃ、ＲＤｄ）は、液晶性分子のラビン
グ方向に相当する。

【００１３】図３は、光学的異方性素子によるスプレイ
配向液晶セルの光学補償を示す概念図である。負の複屈
折性を有する光学的異方性素子を使用してスプレイ配向
液晶セルを光学的に補償すれば、スプレイ配向液晶セル
の視野角をさらに拡大できる。光学的異方性素子は、図
３の（ａ）に示すディスコティック液晶性分子から形成
された層であることが好ましい。図３の（ａ）では、ス
プレイ配向液晶セル（１０）を、ディスコティック液晶
性分子から形成された光学的異方性素子（１２ａ、１２
ｂ）により光学的に補償する。光学的異方性素子（１２
ａ、１２ｂ）のラビング方向（ＲＤｃ、ＲＤｄ）を、ス
プレイ配向液晶セル（１０）のラビング方向（ＲＤａ、
ＲＤｂ）と逆平行の関係に設定したことにより、液晶セ
ル（１０）の棒状液晶性分子と光学的異方性素子（１２
ａ、１２ｂ）のディスコティック液晶性分子とが対応
（ａ〜ｆ）して、光学的に補償する。

【００１４】図３の（ｂ）に示すように、光学的異方性
素子として、光学的異方性を有するポリマーフイルム上
にディスコティック液晶性分子から形成された層を設け
た光学補償シートを用いると、さらに有効に、スプレイ
配向液晶セルを光学的に補償できる。図３の（ｂ）で
は、スプレイ配向液晶セル（１０）を、ディスコティッ
ク液晶性分子から形成された層（１２ａ、１２ｂ）と光
学的異方性を有するポリマーフイルム（１３ａ、１３
ｂ）とが協調して、光学的に補償する。液晶セル（１
０）の棒状液晶性分子と光学的異方性素子（１２ａ、１
２ｂ）のディスコティック液晶性分子との対応関係（ａ
〜ｆ）は、図３の（ａ）と同様である。スプレイ配向液
晶セル（１０）中央部の実質的に水平に配向している棒
状液晶性分子に対しては、さらにポリマーフイルム（１
３ａ、１３ｂ）の光学的異方性が対応（ｇ、ｈ）するよ
うに設計されている。なお、ポリマーフイルム（１３
ａ、１３ｂ）に記入した楕円は、ポリマーフイルムの光
学的異方性によって生じる屈折率楕円である。

【００１５】［スプレイ配向液晶セル］スプレイ配向液
晶セルに使用する基板と透明電極は、他の公知の配向モ
ードの液晶セルと同様である。市販品（例えば、ＩＴＯ
透明電極が設けられたガラス基板）を利用してもよい。
配向膜としては、配向膜近傍の棒状液晶性分子を実質的
に垂直に配向させる機能を有する垂直配向膜を使用す
る。棒状液晶性分子の垂直配向膜には、溶液塗布型（液
晶溶解注入型を含む）、プラズマ重合型あるいはスパッ
タリング型の配向膜がある。溶液塗布型の垂直配向剤の
例には、レシチン、ステアリン酸、オクタデシルマロン
酸、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、
オクタデシルアミンハイドロクロライド、一塩基性カル
ボン酸クロム錯体（例、ミリスチン酸クロム錯体、パー
フルオロノナン酸クロム錯体）および有機シラン（例、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシル−３−アミノプロ
ピルトリメトキシシリルクロライド）が含まれる。プラ
ズマ重合型の垂直配向剤の例には、ヘキサメチルジシロ
キサン、パーフルオロジメチルシクロヘキサンおよびテ
トラフルオロエチレンが含まれる。スパッタリング型の
垂直配向剤の例には、ポリテトラフルオロエチレンが含
まれる。形成した垂直配向膜に対して、図１に示したよ
うにラビング処理を実施する。スプレイ配向液晶セルで
は、傾斜角が最大となる配向膜近傍においても、棒状液
晶性分子を完全に垂直（９０゜）に配向させず、一定方
向にプレチルトさせる。棒状液晶性分子のプレチルト方
向は、ラビング処理の方向と一致する。ラビング処理
は、公知の配向膜の処理と同様に実施できる。

【００１６】透明電極および垂直配向膜を設けた基板二
枚を、ラビング方向が平行になるように、スペーサーを
介して貼り合わせる。スペーサーにより生じた間隙に、
棒状液晶性分子を注入して、スプレイ配向液晶セルを作
製する。棒状液晶性分子としては、負の誘電率異方性を
有するネマチック液晶性分子を使用する。棒状液晶性分
子の例には、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェ
ニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル
類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シ
アノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピ
リミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フ
ェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロ
ヘキシルベンゾニトリル類が含まれる。棒状液晶性分子
は、２以上の環、環を結合を連結基およびそれらの置換
基からなる。誘電率異方性については、連結基および置
換基の影響が大きいことが知られている。負の誘電率異
方性を有するネマチック液晶性分子としては、アルキル
シクロヘキシルカルボニトリル系化合物が代表的であ
り、市販品（例えば、メルク社製のＭＪ９５７８５、Ｍ
Ｘ９４１２９６、ＭＪ９４１２９６）も利用できる。ス
プレイ配向液晶セルのｏｎとｏｆｆにおけるレターデー
ションの差は、光の波長のほぼ半分の値になることが好
ましい。スプレイ配向液晶セルは、ｏｎにおいて黒表示
となるノーマリーホワイトモードおよびｏｆｆにおいて
黒表示となるノーマリーブラックモードのいずれでも用
いることができる。

【００１７】［偏光素子］偏光素子は、一般に偏光膜と
その両側に配置された保護膜からなる。ただし、光学的
異方性素子（後述）を用いる場合、光学的異方性素子の
ポリマーフイルムを、液晶セル側の保護膜として機能さ
せることができる。光学的異方性素子のポリマーフイル
ムとは別に設けられる透明保護膜としては、後述する光
学的等方性ポリマーフイルム、特にトリアセチルセルロ
ースフイルムを用いることが好ましい。偏光膜には、ヨ
ウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリ
エン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光
膜は、一般にポリビニルアルコール系フイルムを用いて
製造する。偏光膜の偏光軸は、フイルムの延伸方向に垂
直な方向に相当する。二枚の偏光素子の偏光軸の向き
は、実質的に直交させる。そして、それぞれの偏光軸の
向きと液晶セルの配向膜のラビング方向との角度は、実
質的に４５゜になるように調節する。

【００１８】［光学的異方性素子］スプレイ配向液晶セ
ルは広い視野角を有するとの特徴があるが、適切な光学
的異方性素子を使用することで、さらに視野角を拡大で
きる。光学的異方性素子は、液晶セルと一方または両方
の偏光素子との間に一枚または二枚配置する。光学的異
方性素子の光学的性質としては、負の複屈折性を有する
ことが好ましい。また、フイルム法線方向に対する光軸
の傾斜角は、液晶セル側で最小となり偏光素子側で最大
となるように、変化していることが好ましい。傾斜角の
変化は不連続であってもよい。さらに、光軸の傾斜角
は、４０乃至８０゜であることが好ましい。さらにま
た、光軸の液晶セルへの正射影の平均方向と、液晶セル
のラビング方向とは、実質的に平行（０゜）または実質
的に逆平行（１８０゜）であることが好ましい。光学的
異方性素子は、（１）光学的異方性ポリマーフイルム、
（２）光学的等方性ポリマーフイルムと液晶性分子から
形成された光学的異方性層との積層体、および（３）光
学的異方性ポリマーフイルムと液晶性分子から形成され
た光学的異方性層との積層体に分類できる。（１）と
（３）の光学的異方性ポリマーフイルムは、光学的異方
性ポリマーフイルムと光学的等方性ポリマーフイルムと
の積層体からなっていてもよい。（２）と（３）の積層
体では、ポリマーフイルムが偏光膜側（外側）、光学的
異方性層が液晶セル側（内側）に配置される。以下、光
学的等方性ポリマーフイルム、光学的異方性ポリマーフ
イルム、そして液晶性分子から形成された光学的異方性
層の順に説明する。

【００１９】［光学的等方性ポリマーフイルム］光学的
等方性ポリマーフイルムは、光透過率が８０％以上であ
ることが好ましい。光学的等方性とは、具体的には、面
内レターデーション（Ｒｅ）が１０ｎｍ以下であること
が好ましく、５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
また、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は、４０ｎ
ｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下であること
がさらに好ましい。面内レターデーション（Ｒｅ）と厚
み方向のレターデーション（Ｒth）は、それぞれ下記式
で定義される。Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄＲth＝［｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２｝−ｎｚ］×ｄ式中、ｎｘおよびｎｙは、ポリマーフイルムの面内屈折
率であり、ｎｚはポリマーフイルムの厚み方向の屈折率
であり、そしてｄはポリマーフイルムの厚さである。光
学的等方性ポリマーとしては、セルロースエステルがセ
ルロースエステルが好ましく、アセチルセルロースがさ
らに好ましく、トリアセチルセルロースが最も好まし
い。ポリマーフイルムは、ソルベントキャスト法により
形成することが好ましい。光学的等方性ポリマーフイル
ムの厚さは、２０乃至５００μｍであることが好まし
く、５０乃至２００μｍであることがさらに好ましい。
光学的等方性ポリマーフイルムとその上に設けられる層
（接着層、配向膜あるいは光学的異方性層）との接着を
改善するため、ポリマーフイルムに表面処理（例、グロ
ー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火
炎処理）を実施してもよい。ポリマーフイルムの上に、
接着層（下塗り層）を設けてもよい。

【００２０】［光学的異方性ポリマーフイルム］光学的
異方性ポリマーフイルムは、光透過率が８０％以上であ
ることが好ましい。異方性とは、具体的には、面内レタ
ーデーション（Ｒｅ）が２０ｎｍ以上であることが好ま
しく、４０ｎｍ以上であることがさらに好ましい。ま
た、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は、６０ｎｍ
以上であることが好ましく、８０ｎｍ以下であることが
さらに好ましい。前記（３）のように液晶性分子から形
成された光学的異方性層と組み合わせて使用する光学的
異方性ポリマーフイルムとしては、従来は、ポリカーボ
ネート、ポリスルホンやポリエーテルスルホンのような
主鎖側に芳香族環を有するポリマーからなる光学的な正
の一軸性を実質的に有するフイルムが用いられていた。
しかし、本発明者がスプレイ配向セルを研究したとこ
ろ、光学的な負の一軸性を実質的に有するフイルムが、
スプレイ配向セルの光学補償に適していることが判明し
た。光学的な負の一軸性を実質的に有するフイルムは、
ポリスチレンのような側鎖側に芳香族環を有するポリマ
ーから形成できる。「光学的な負の一軸性を実質的に有
する」ポリマーフイルムには、二軸性を示しても、一方
の光学軸が他方の光学軸よりも強く、実質的に一軸性と
みなすことができるポリマーフイルムが含まれる。光学
軸は、ポリマーフイルムの平面に対して実質的に平行で
あることが好ましい。言い換えると、図３の（ｂ）に示
した屈折率楕円を示すポリマーフイルムを用いることが
特に好ましい。

【００２１】光学的異方性ポリマーフイルムは、スチレ
ン系ポリマーから形成することが好ましい。スチレン系
ポリマーには、スチレンと他のビニル系モノマー（例、
アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステル、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド）とのコポリマーやスチレン誘導体（スチレンのベン
ゼン環が置換されたモノマー）のポリマーが含まれる。
ポリマーフイルムは、延伸することにより光学的異方性
が得られる。延伸方向と光学軸の方向は実質的に平行で
ある。ポリマーフイルムは光学的一軸性を有することが
好ましいため、一軸延伸が好ましい。光学軸の方向は、
液晶セルのラビング方向と実質的に平行であることが好
ましい。光学的異方性ポリマーフイルムの厚さは、２０
乃至５００μｍであることが好ましく、５０乃至２００
μｍであることがさらに好ましい。光学的異方性ポリマ
ーフイルムとその上に設けられる層（接着層、配向膜あ
るいは光学的異方性層）との接着を改善するため、ポリ
マーフイルムに表面処理（例、グロー放電処理、コロナ
放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）を実施して
もよい。ポリマーフイルムの上に、接着層（下塗り層）
を設けてもよい。

【００２２】［液晶性分子から形成された光学的異方性
層］液晶性分子としては、棒状液晶性分子またはディス
コティック液晶性分子が好ましく、ディスコティック液
晶性分子が特に好ましい。棒状液晶性分子としては、ア
ゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノ
フェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキ
サンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシ
クロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、ア
ルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサ
ン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾ
ニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子
液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いるこ
とができる。高分子液晶性分子は、以上のような低分子
液晶性分子に相当する側鎖を有するポリマーである。高
分子液晶性分子を用いた光学補償シートについては、特
開平５−５３０１６号公報に記載がある。

【００２３】ディスコティック液晶性分子は、配向状態
のまま層内で固定することが好ましい。ディスコティッ
ク液晶性分子は、重合反応により固定することがさらに
好ましい。ディスコティック液晶性分子は、様々な文献
（C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vo
l. 71, page 111 (1981) ；日本化学会編、季刊化学総
説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節
(1994)；B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. C
omm., page 1794 (1985)；J. Zhang et al., J. Am.Che
m. Soc., vol. 116, page 2655 (1994)）に記載されて
いる。ディスコティック液晶性分子の重合については、
特開平８−２７２８４公報に記載がある。ディスコティ
ック液晶性分子を重合により固定するためには、ディス
コティック液晶性分子の円盤状コアに、置換基として重
合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに
重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を
保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基
との間に、連結基を導入する。従って、ディスコティッ
ク液晶性分子は、下記式（Ｉ）で表わされる化合物であ
ることが好ましい。

【００２４】（Ｉ）Ｄ（−Ｌ−Ｐ）_n 式中、Ｄは円盤状コアであり；Ｌは二価の連結基であ
り；Ｐは重合性基であり；そして、ｎは４乃至１２の整
数である。式（Ｉ）の円盤状コア（Ｄ）の例を以下に示
す。以下の各例において、ＬＰ（またはＰＬ）は、二価
の連結基（Ｌ）と重合性基（Ｐ）との組み合わせを意味
する。

【００２５】

【化１】

【００２６】

【化２】

【００２７】

【化３】

【００２８】

【化４】

【００２９】

【化５】

【００３０】

【化６】

【００３１】

【化７】

【００３２】

【化８】

【００３３】

【化９】

【００３４】式（Ｉ）において、二価の連結基（Ｌ）
は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−
ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−およびそれらの組み
合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であること
が好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、ア
ルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−
Ｏ−および−Ｓ−からなる群より選ばれる二価の基を少
なくとも二つ組み合わせた基であることがさらに好まし
い。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレ
ン基、アリーレン基、−ＣＯ−および−Ｏ−からなる群
より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基
であることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数
は、１乃至１２であることが好ましい。アルケニレン基
の炭素原子数は、２乃至１２であることが好ましい。ア
リーレン基の炭素原子数は、６乃至１０であることが好
ましい。アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレ
ン基は、置換基（例、アルキル基、ハロゲン原子、シア
ノ、アルコキシ基、アシルオキシ基）を有していてもよ
い。二価の連結基（Ｌ）の例を以下に示す。左側が円盤
状コア（Ｄ）に結合し、右側が重合性基（Ｐ）に結合す
る。ＡＬはアルキレン基またはアルケニレン基を意味
し、ＡＲはアリーレン基を意味する。

【００３５】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−

【００３６】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−

【００３７】式（Ｉ）の重合性基（Ｐ）は、重合反応の
種類に応じて決定する。重合性基（Ｐ）の例を以下に示
す。

【００３８】

【化１０】

【００３９】

【化１１】

【００４０】

【化１２】

【００４１】

【化１３】

【００４２】

【化１４】

【００４３】

【化１５】

【００４４】重合性基（Ｐ）は、不飽和重合性基（Ｐ
１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ１
７）またはエポキシ基（Ｐ６、Ｐ１８）であることが好
ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、
エチレン性不飽和重合性基（Ｐ１、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ１
５、Ｐ１６、Ｐ１７）であることが最も好ましい。式
（Ｉ）において、ｎは４乃至１２の整数である。具体的
な数字は、ディスコティックコア（Ｄ）の種類に応じて
決定される。なお、複数のＬとＰの組み合わせは、異な
っていてもよいが、同一であることが好ましい。

【００４５】二種類以上のディスコティック液晶性分子
を併用してもよい。例えば、以上述べたような重合性デ
ィスコティック液晶性分子と非重合性ディスコティック
液晶性分子とを併用することができる。非重合性ディス
コティック液晶性分子は、前述した重合性ディスコティ
ック液晶性分子の重合性基（Ｐ）を、水素原子またはア
ルキル基に変更した化合物であることが好ましい。すな
わち、非重合性ディスコティック液晶性分子は、下記式
（II）で表わされる化合物であることが好ましい。（II）Ｄ（−Ｌ−Ｒ）_n 式中、Ｄは円盤状コアであり；Ｌは二価の連結基であ
り；Ｒは水素原子またはアルキル基であり；そして、ｎ
は４乃至１２の整数である。式（II）の円盤状コア
（Ｄ）の例は、ＬＰ（またはＰＬ）をＬＲ（またはＲ
Ｌ）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４
０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。

【００４６】光学的異方性層は、液晶性分子、あるいは
下記の重合性開始剤や任意の添加剤（例、可塑剤、モノ
マー、界面活性剤、セルロースエステル、１，３，５−
トリアジン化合物、カイラル剤）を含む塗布液を、配向
膜の上に塗布することで形成する。塗布液の調製に使用
する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有
機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルム
アミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシ
ド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素
（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、
クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸
メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチル
エチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、
１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハラ
イドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を
併用してもよい。塗布液の塗布は、公知の方法（例、押
し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティン
グ法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティ
ング法）により実施できる。

【００４７】液晶性分子の重合反応には、熱重合開始剤
を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応
とが含まれる。光重合反応が好ましい。光重合開始剤の
例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６
１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２
７２２５１２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３５４９３
６７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４２３
９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物
（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１乃
至２０重量％であることが好ましく、０．５乃至５重量
％であることがさらに好ましい。ディスコティック液晶
性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが
好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ²乃至５
０Ｊ／ｃｍ²であることが好ましく、１００乃至８００
ｍＪ／ｃｍ²であることがさらに好ましい。光重合反応
を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよ
い。光学的異方性層の厚さは、０．１乃至２０μｍであ
ることが好ましく、０．５乃至１５μｍであることがさ
らに好ましく、１乃至１０μｍであることが最も好まし
い。

【００４８】光学的異方性層内での液晶性分子の配向状
態は、具体的には、液晶性分子の種類、配向膜の種類お
よび光学異方性層内の添加剤（例、可塑剤、バインダ
ー、界面活性剤）の使用によって制御できる。光学的異
方性層内のディスコティック液晶性分子の配向状態とし
ては、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマー
フイルムの平面との平均傾斜角が５乃至８５゜であっ
て、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイルム表
面との距離が大きくなると、ディスコティック液晶性分
子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角が大き
くなるように配向（ハイブリッド配向）させることが普
通であった。しかし、本発明者がスプレイ配向セルを研
究したところ、ディスコティック液晶性分子の円盤面と
ポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が５乃至８５゜
であって、ディスコティック液晶性分子とポリマーフイ
ルム表面との距離が大きくなると、ディスコティック液
晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との傾斜角
が小さくなるように配向（逆ハイブリッド配向）させる
方が、スプレイ配向セルの光学補償に適していることが
判明した。

【００４９】上記の逆ハイブリッド配向を実現するため
には、後述するディスコティック液晶性分子用の垂直配
向膜を使用し、さらにセルロースエステルまたは含フッ
素界面活性剤を光学的異方性層に添加することが好まし
い。さらにまた、光学的異方性層の配向膜とは反対側の
面に温風を当てながら、ディスコティック液晶性分子を
配向させることが好ましい。温風の向きはポリマーフイ
ルム平面と平行で、かつ配向膜のラビング方向とも平行
であることが好ましい。セルロースエステルには、セル
ロースの低級脂肪酸エステルおよびニトロセルロースが
含まれる。セルロースの低級脂肪酸エステルが好まし
い。セルロースの低級脂肪酸エステルにおける「低級脂
肪酸」とは、炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味する。
炭素原子数は、２乃至５であることが好ましく、２乃至
４であることがさらに好ましい。脂肪酸には置換基
（例、ヒドロキシ）が結合していてもよい。二種類以上
の脂肪酸がセルロースとエステルを形成していてもよ
い。セルロースの低級脂肪酸エステルの例には、セルロ
ースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロー
スブチレート、セルロースヒドロキシプロピオネート、
セルロースアセテートプロピオネートおよびセルロース
アセテートブチレートが含まれる。セルロースアセテー
トブチレートが特に好ましい。セルロースアセテートブ
チレートのブチリル化度は、３０％以上であることが好
ましく、３０乃至８０％であることがさらに好ましい。
セルロースアセテートブチレートのアセチル化度は、３
０％以下であることが好ましく、１乃至３０％であるこ
とがさらに好ましい。セルロースエステルは、ディスコ
ティック液晶性分子の量の０．１乃至５重量％の量で使
用することが好ましい。

【００５０】含フッ素界面活性剤は、フッ素原子を含む
疎水性基、ノニオン性、アニオン性、カチオン性あるい
は両性の親水性基および任意に設けられる連結基からな
る。一つの疎水性基と一つの親水性基からなる含フッ素
界面活性剤は、下記式（III)で表わされる。（III) Ｒｆ−Ｌ⁵−Ｈｙ式中、Ｒｆは、フッ素原子で置換された一価の炭化水素
基であり、Ｌ⁵は、単結合または二価の連結基であり、
そして、Ｈｙは親水性基である。式（III)のＲｆは、疎
水性基として機能する。炭化水素基は、アルキル基また
はアリール基であることが好ましい。アルキル基の炭素
原子数は３乃至３０であることが好ましく、アリール基
の炭素原子数は６乃至３０であることが好ましい。炭化
水素基に含まれる水素原子の一部または全部は、フッ素
原子で置換されている。フッ素原子で、炭化水素基に含
まれる水素原子の５０％以上を置換することが好まし
く、６０％以上を置換することがより好ましく、７０％
以上を置換することがさらに好ましく、８０％以上を置
換することが最も好ましい。残りの水素原子は、さらに
他のハロゲン原子（例、塩素原子、臭素原子）で置換さ
れていてもよい。Ｒｆの例を以下に示す。

【００５１】Ｒｆ１：ｎ−Ｃ₈Ｆ₁₇− Ｒｆ２：ｎ−Ｃ₆Ｆ₁₃− Ｒｆ３：Ｃｌ−（ＣＦ₂−ＣＦＣｌ）₃−ＣＦ₂− Ｒｆ４：Ｈ−（ＣＦ₂）₈− Ｒｆ５：Ｈ−（ＣＦ₂）₁₀− Ｒｆ６：ｎ−Ｃ₉Ｆ₁₉− Ｒｆ７：ペンタフルオロフェニルＲｆ８：ｎ−Ｃ₇Ｆ₁₅− Ｒｆ９：Ｃｌ−（ＣＦ₂−ＣＦＣｌ）₂−ＣＦ₂− Ｒｆ10：Ｈ−（ＣＦ₂）₄− Ｒｆ11：Ｈ−（ＣＦ₂）₆− Ｒｆ12：Ｃｌ−（ＣＦ₂）₆− Ｒｆ13：Ｃ₃Ｆ₇−

【００５２】式（III)において、二価の連結基は、アル
キレン基、アリーレン基、二価のヘテロ環残基、−ＣＯ
−、−ＮＲ−（Ｒは炭素原子数が１乃至５のアルキル基
または水素原子）、−Ｏ−、−ＳＯ₂−およびそれらの
組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基である
ことが好ましい。式（III)のＬ⁵の例を以下に示す。左
側が疎水性基（Ｒｆ）に結合し、右側が親水性基（Ｈ
ｙ）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。

【００５３】Ｌ０：単結合Ｌ51：−ＳＯ₂−ＮＲ− Ｌ52：−ＡＬ−Ｏ− Ｌ53：−ＣＯ−ＮＲ− Ｌ54：−ＡＲ−Ｏ− Ｌ55：−ＳＯ₂−ＮＲ−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ− Ｌ56：−ＣＯ−Ｏ− Ｌ57：−ＳＯ₂−ＮＲ−ＡＬ−Ｏ− Ｌ58：−ＳＯ₂−ＮＲ−ＡＬ− Ｌ59：−ＣＯ−ＮＲ−ＡＬ− Ｌ60：−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ− Ｌ61：−Ｈｃ−ＡＬ− Ｌ62：−ＳＯ₂−ＮＲ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ− Ｌ63：−ＡＲ− Ｌ64：−Ｏ−ＡＲ−ＳＯ₂−ＮＲ−ＡＬ− Ｌ65：−Ｏ−ＡＲ−ＳＯ₂−ＮＲ− Ｌ66：−Ｏ−ＡＲ−０−

【００５４】式（III)のＨｙは、ノニオン性親水性基、
アニオン性親水性基、カチオン性親水性基あるいは両性
親水性基のいずれかである。ノニオン性親水性基が特に
好ましい。式（III)のＨｙの例を以下に示す。

【００５５】Ｈｙ１：−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n−Ｈ（ｎ
は５乃至３０の整数）Ｈｙ２：−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_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：−（ＣＨ₂ＣＨＯＨＣＨ₂）_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：−ＳＯ₃Ｍ（Ｍは水素原子、アルカリ金属原子
または解離状態）Ｈｙ６：−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂
−ＳＯ₃Ｍ（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

【００５６】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。式（III)で表わされ
る含フッ素界面活性剤の具体例を、以上のＲｆ、Ｌ⁵お
よびＨｙの例を引用して示す。

【００５７】ＦＳ−１：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）
−Ｈｙ１（ｎ＝６）ＦＳ−２：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ１（ｎ
＝11）ＦＳ−３：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ１（ｎ
＝16）ＦＳ−４：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ１（ｎ
＝21）ＦＳ−５：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₂Ｈ₇）−Ｈｙ１（ｎ
＝６）ＦＳ−６：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₂Ｈ₇）−Ｈｙ１（ｎ
＝11）ＦＳ−７：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₂Ｈ₇）−Ｈｙ１（ｎ
＝16）ＦＳ−８：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₂Ｈ₇）−Ｈｙ１（ｎ
＝21）ＦＳ−９：Ｒｆ２−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ１（ｎ
＝６）ＦＳ−10：Ｒｆ２−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ１（ｎ
＝11）ＦＳ−11：Ｒｆ２−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ１（ｎ
＝16）ＦＳ−12：Ｒｆ２−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ１（ｎ
＝21）ＦＳ−13：Ｒｆ３−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ₂）−Ｈｙ１（ｎ
＝５）ＦＳ−14：Ｒｆ３−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ₂）−Ｈｙ１（ｎ
＝10）ＦＳ−15：Ｒｆ３−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ₂）−Ｈｙ１（ｎ
＝15）ＦＳ−16：Ｒｆ３−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ₂）−Ｈｙ１（ｎ
＝20）ＦＳ−17：Ｒｆ４−Ｌ53（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ１（ｎ
＝７）ＦＳ−18：Ｒｆ４−Ｌ53（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ１（ｎ
＝13）ＦＳ−19：Ｒｆ４−Ｌ53（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ１（ｎ
＝19）ＦＳ−20：Ｒｆ４−Ｌ53（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ１（ｎ
＝25）

【００５８】ＦＳ−21：Ｒｆ５−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ₂）
−Ｈｙ１（ｎ＝11）ＦＳ−22：Ｒｆ５−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ₂）−Ｈｙ１（ｎ
＝15）ＦＳ−23：Ｒｆ５−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ₂）−Ｈｙ１（ｎ
＝20）ＦＳ−24：Ｒｆ５−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ₂）−Ｈｙ１（ｎ
＝30）ＦＳ−25：Ｒｆ６−Ｌ54（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ
１（ｎ＝11）ＦＳ−26：Ｒｆ６−Ｌ54（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ
１（ｎ＝17）ＦＳ−27：Ｒｆ６−Ｌ54（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ
１（ｎ＝23）ＦＳ−28：Ｒｆ６−Ｌ54（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ
１（ｎ＝29）ＦＳ−29：Ｒｆ１−Ｌ55（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇、ＡＬ＝Ｃ
Ｈ₂）−Ｈｙ１（ｎ＝20）ＦＳ−30：Ｒｆ１−Ｌ55（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇、ＡＬ＝Ｃ
Ｈ₂）−Ｈｙ１（ｎ＝30）ＦＳ−31：Ｒｆ１−Ｌ55（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇、ＡＬ＝Ｃ
Ｈ₂）−Ｈｙ１（ｎ＝40）ＦＳ−32：Ｒｆ１−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝５）ＦＳ−33：Ｒｆ１−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝10）ＦＳ−34：Ｒｆ１−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝15）ＦＳ−35：Ｒｆ１−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝20）ＦＳ−36：Ｒｆ７−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝８）ＦＳ−37：Ｒｆ７−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝13）ＦＳ−38：Ｒｆ７−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝18）ＦＳ−39：Ｒｆ７−Ｌ56−Ｈｙ１（ｎ＝25）

【００５９】ＦＳ−40：Ｒｆ１−Ｌ０−Ｈｙ１（ｎ＝６）ＦＳ−41：Ｒｆ１−Ｌ０−Ｈｙ１（ｎ＝11）ＦＳ−42：Ｒｆ１−Ｌ０−Ｈｙ１（ｎ＝16）ＦＳ−43：Ｒｆ１−Ｌ０−Ｈｙ１（ｎ＝21）ＦＳ−44：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ２（ｎ
＝７、Ｒ¹＝Ｃ₂Ｈ₅）ＦＳ−45：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ２（ｎ
＝13、Ｒ¹＝Ｃ₂Ｈ₅）ＦＳ−46：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ２（ｎ
＝20、Ｒ¹＝Ｃ₂Ｈ₅）ＦＳ−47：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ２（ｎ
＝28、Ｒ¹＝Ｃ₂Ｈ₅）ＦＳ−48：Ｒｆ８−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ₂）−Ｈｙ１（ｎ
＝５）ＦＳ−49：Ｒｆ８−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ₂）−Ｈｙ１（ｎ
＝10）ＦＳ−50：Ｒｆ８−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ₂）−Ｈｙ１（ｎ
＝15）ＦＳ−51：Ｒｆ８−Ｌ52（ＡＬ＝ＣＨ₂）−Ｈｙ１（ｎ
＝20）ＦＳ−52：Ｒｆ１−Ｌ57（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇、ＡＬ＝CH₂C
H₂）−Ｈｙ３（ｎ＝５）ＦＳ−53：Ｒｆ１−Ｌ57（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇、ＡＬ＝CH₂C
H₂）−Ｈｙ３（ｎ＝７）ＦＳ−54：Ｒｆ１−Ｌ57（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇、ＡＬ＝CH₂C
H₂）−Ｈｙ３（ｎ＝９）ＦＳ−55：Ｒｆ１−Ｌ57（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇、ＡＬ＝CH₂C
H₂）−Ｈｙ３（ｎ＝12）ＦＳ−56：Ｒｆ９−Ｌ０−Ｈｙ４（Ｍ＝Ｈ）ＦＳ−57：Ｒｆ３−Ｌ０−Ｈｙ４（Ｍ＝Ｈ）ＦＳ−58：Ｒｆ１−Ｌ58（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇、ＡＬ＝Ｃ
Ｈ₂）−Ｈｙ４（Ｍ＝Ｋ）ＦＳ−59：Ｒｆ４−Ｌ59（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇、ＡＬ＝Ｃ
Ｈ₂）−Ｈｙ４（Ｍ＝Na）

【００６０】ＦＳ−60：Ｒｆ１−Ｌ０−Ｈｙ５（Ｍ＝Ｋ）ＦＳ−61：Ｒｆ10−Ｌ60（ＡＬ¹＝CH₂、ＡＬ²＝CH₂C
H₂）−Ｈｙ５（Ｍ＝Na）ＦＳ−62：Ｒｆ11−Ｌ60（ＡＬ¹＝CH₂、ＡＬ²＝CH₂C
H₂）−Ｈｙ５（Ｍ＝Na）ＦＳ−63：Ｒｆ５−Ｌ60（ＡＬ¹＝CH₂、ＡＬ²＝CH₂C
H₂）−Ｈｙ５（Ｍ＝Na）ＦＳ−64：Ｒｆ１−Ｌ58（Ｒ＝C₃H₇、ＡＬ＝CH₂CH₂C
H₂）−Ｈｙ５（Ｍ＝Na) ＦＳ−65：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ６（ｎ
＝５、Ｍ＝Na）ＦＳ−66：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ６（ｎ
＝10、Ｍ＝Na）ＦＳ−67：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ６（ｎ
＝15、Ｍ＝Na）ＦＳ−68：Ｒｆ１−Ｌ51（Ｒ＝Ｃ₃Ｈ₇）−Ｈｙ６（ｎ
＝20、Ｍ＝Na）ＦＳ−69：Ｒｆ１−Ｌ58（Ｒ＝Ｃ₂Ｈ₅、ＡＬ＝ＣＨ₂
ＣＨ₂）−Ｈｙ７ＦＳ−70：Ｒｆ１−Ｌ58（Ｒ＝Ｈ、ＡＬ＝CH₂CH₂CH₂）
−Ｈｙ８（Ｘ＝Ｉ）ＦＳ−71：Ｒｆ11−Ｌ61（下記Ｈｃ、ＡＬ＝CH₂CH₂C
H₂）−Ｈｙ６（Ｍは解離）

【００６１】

【化１６】

【００６２】ＦＳ−72：Ｒｆ１−Ｌ62(R=C₃H₇、AL¹=CH₂C
H₂、AL²＝CH₂CH₂CH₂)−Ｈｙ６(M=Na) ＦＳ−73：Ｒｆ12−Ｌ０−Ｈｙ５（Ｍ＝Na）ＦＳ−74：Ｒｆ13−Ｌ63（ＡＲ＝o-フェニレン）−Ｈｙ
６（Ｍ＝Ｋ）ＦＳ−75：Ｒｆ13−Ｌ63（ＡＲ＝m-フェニレン）−Ｈｙ
６（Ｍ＝Ｋ）ＦＳ−76：Ｒｆ13−Ｌ63（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ
６（Ｍ＝Ｋ）ＦＳ−77：Ｒｆ６−Ｌ64（Ｒ＝C₂H₅、ＡＬ＝CH₂CH₂）−
Ｈｙ５（Ｍ＝Ｈ）ＦＳ−78：Ｒｆ６−Ｌ65（ＡＲ＝p-フェニレン、Ｒ＝C₂
H₅）−Ｈｙ１（ｎ＝９）ＦＳ−79：Ｒｆ６−Ｌ65（ＡＲ＝p-フェニレン、Ｒ＝C₂
H₅）−Ｈｙ１（ｎ＝14）ＦＳ−80：Ｒｆ６−Ｌ65（ＡＲ＝p-フェニレン、Ｒ＝C₂
H₅）−Ｈｙ１（ｎ＝19）ＦＳ−81：Ｒｆ６−Ｌ65（ＡＲ＝p-フェニレン、Ｒ＝C₂
H₅）−Ｈｙ１（ｎ＝28）ＦＳ−82：Ｒｆ６−Ｌ66（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ
１（ｎ＝５）ＦＳ−83：Ｒｆ６−Ｌ66（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ
１（ｎ＝10）ＦＳ−84：Ｒｆ６−Ｌ66（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ
１（ｎ＝15）ＦＳ−85：Ｒｆ６−Ｌ66（ＡＲ＝p-フェニレン）−Ｈｙ
１（ｎ＝20）

【００６３】フッ素原子を含む疎水性基または親水性基
を二以上有する含フッ素界面活性剤を用いてもよい。二
以上の疎水性基または親水性基を有する含フッ素界面活
性剤の例を以下に示す。

【００６４】

【化１７】

【００６５】ＦＳ−86：n1＋n2＝12、ＦＳ−87：n1＋n2
＝18、ＦＳ−88：n1＋n2＝24

【００６６】

【化１８】

【００６７】ＦＳ−89：n1＋n2＝20、ＦＳ−90：n1＋n2
＝18、ＦＳ−91：n1＋n2＝40

【００６８】

【化１９】

【００６９】ＦＳ−92：ｎ＝５、ＦＳ−93：ｎ＝10、Ｆ
Ｓ−94：ｎ＝15、ＦＳ−95：ｎ＝20

【００７０】

【化２０】

【００７１】二種類以上の含フッ素界面活性剤を併用し
てもよい。含フッ素界面活性剤については、様々な文献
（例、堀口弘著「新界面活性剤」三共出版(1975)、M.J.
Schick, Nonionic Surfactants, Marcell Dekker In
c.,New York, (1967)、特開平７−１３２９３号公報）
に記載がある。含フッ素界面活性剤の使用量は、ディス
コティック液晶性分子の量の０．０１乃至３０重量％の
範囲であることが好ましく、０．１乃至１０重量％であ
ることがさらに好ましく、０．５乃至５重量％であるこ
とがさらに好ましい。

【００７２】［ディスコティック液晶性分子用の垂直配
向膜］ディスコティック液晶性分子を垂直に配向させる
ためには、配向膜の表面エネルギーを低下させることが
重要である。具体的には、ポリマーの官能基により配向
膜の表面エネルギーを低下させ、これによりディスコテ
ィック液晶性分子を立てた状態にする。配向膜の表面エ
ネルギーを低下させる官能基としては、フッ素原子およ
び炭素原子数が１０以上の炭化水素基が有効である。フ
ッ素原子または炭化水素基を配向膜の表面に存在させる
ために、ポリマーの主鎖よりも側鎖にフッ素原子または
炭化水素基を導入することが好ましい。含フッ素ポリマ
ーは、フッ素原子を０．０５乃至８０重量％の割合で含
むことが好ましく、０．１乃至７０重量％の割合で含む
ことがより好ましく、０．５乃至６５重量％の割合で含
むことがさらに好ましく、１乃至６０重量％の割合で含
むことが最も好ましい。炭化水素基は、脂肪族基、芳香
族基またはそれらの組み合わせである。脂肪族基は、環
状、分岐状あるいは直鎖状のいずれでもよい。脂肪族基
は、アルキル基（シクロアルキル基であってもよい）ま
たはアルケニル基（シクロアルケニル基であってもよ
い）であることが好ましい。炭化水素基は、ハロゲン原
子のような強い親水性を示さない置換基を有していても
よい。炭化水素基の炭素原子数は、１０乃至１００であ
ることが好ましく、１０乃至６０であることがさらに好
ましく、１０乃至４０であることが最も好ましい。ポリ
マーの主鎖は、ポリイミド構造またはポリビニルアルコ
ール構造を有することが好ましい。

【００７３】ポリイミドは、一般にテトラカルボン酸と
ジアミンとの縮合反応により合成する。二種類以上のテ
トラカルボン酸あるいは二種類以上のジアミンを用い
て、コポリマーに相当するポリイミドを合成してもよ
い。フッ素原子または炭化水素基は、テトラカルボン酸
起源の繰り返し単位に存在していても、ジアミン起源の
繰り返し単位に存在していても、両方の繰り返し単位に
存在していてもよい。ポリイミドに炭化水素基を導入す
る場合、ポリイミドの主鎖または側鎖にステロイド構造
を形成することが特に好ましい。側鎖に存在するステロ
イド構造は、炭素原子数が１０以上の炭化水素基に相当
し、ディスコティック液晶性分子を垂直に配向させる機
能を有する。本明細書においてステロイド構造とは、シ
クロペンタノヒドロフェナントレン環構造またはその環
の結合の一部が脂肪族環の範囲（芳香族環を形成しない
範囲）で二重結合となっている環構造を意味する。

【００７４】フッ素変性ポリビニルアルコールも垂直配
向膜に好ましく用いることができる。フッ素変性ポリビ
ニルアルコールは、フッ素原子を含む繰り返し単位を５
乃至８０モル％の範囲で含むことが好ましく、７乃至７
０モル％の範囲で含むことがさらに好ましい。好ましい
フッ素変性ポリビニルアルコールを、下記式（ＰＶ）で
表す。（ＰＶ） −（ＶＡｌ）ｘ−（ＦＲＵ）ｙ−（ＶＡｃ）ｚ− 式中、ＶＡｌは、ビニルアルコール繰り返し単位であ
り；ＦＲＵは、フッ素原子を含む繰り返し単位であり；
ＶＡｃは酢酸ビニル繰り返し単位であり；ｘは、２０乃
至９５モル％（好ましくは２４乃至９０モル％）であ
り；ｙは、５乃至８０モル％（好ましくは７乃至７０モ
ル％）であり；そして、ｚは０乃至３０モル％（好まし
くは２乃至２０モル％）である。好ましいフッ素原子を
含む繰り返し単位（ＦＲＵ）を、下記式（ＦＲＵ−Ｉ）
および（ＦＲＵ−II）で表す。

【００７５】

【化２１】

【００７６】式中、Ｌ¹は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ
₂−、−ＮＨ−、アルキレン基、アリーレン基およびそ
れらの組み合わせから選ばれる二価の連結基であり；Ｌ
²は、単結合あるいは−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ₂−、
−ＮＨ−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの
組み合わせから選ばれる二価の連結基であり；そしてＲ
ｆ¹およびＲｆ²は、それぞれフッ素置換炭化水素基で
ある。アルキレン基およびアリーレン基はフッ素原子に
より置換されていてもよい。上記の組み合わせにより形
成される二価の連結基の例を、以下に示す。

【００７７】Ｌ１：−Ｏ−ＣＯ− Ｌ２：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−Ｏ− Ｌ３：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−ＣＯ−ＮＨ− Ｌ４：−Ｏ−ＣＯ−アルキレン基−ＮＨ−ＳＯ₂−アリ
ーレン基−Ｏ− Ｌ５：−アリーレン基−ＮＨ−ＣＯ− Ｌ６：−アリーレン基−ＣＯ−Ｏ− Ｌ７：−アリーレン基−ＣＯ−ＮＨ− Ｌ８：−アリーレン基−Ｏ− Ｌ９：−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−アリーレン基−ＮＨ−ＣＯ−

【００７８】フッ素置換炭化水素基の炭化水素基は、脂
肪族基、芳香族基またはそれらの組み合わせである。脂
肪族基は、環状、分岐状あるいは直線状のいずれでもよ
い。脂肪族基は、アルキル基（シクロアルキル基であっ
てもよい）またはアルケニル基（シクロアルケニル基で
あってもよい）であることが好ましい。脂肪族基は、フ
ッ素原子以外にも、他のハロゲン原子のような強い親水
性を示さない置換基を有していてもよい。炭化水素基の
炭素原子数は、１乃至１００であることが好ましく、２
乃至６０であることがさらに好ましく、３乃至４０であ
ることが最も好ましい。炭化水素基の水素原子がフッ素
原子で置換されている割合は、５０乃至１００モル％で
あることが好ましく、７０乃至１００モル％であること
がより好ましく、８０乃至１００モル％であることがさ
らに好ましく、９０乃至１００モル％であることが最も
好ましい。

【００７９】炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有す
る変性ポリビニルアルコールも垂直配向膜に好ましく用
いることができる。炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基
またはそれらの組み合わせである。脂肪族基は、環状、
分岐状あるいは直鎖状のいずれでもよい。脂肪族基は、
アルキル基（シクロアルキル基であってもよい）または
アルケニル基（シクロアルケニル基であってもよい）で
あることが好ましい。炭化水素基は、ハロゲン原子のよ
うな強い親水性を示さない置換基を有していてもよい。
炭化水素基の炭素原子数は、１０乃至１００であること
が好ましく、１０乃至６０であることがさらに好まし
く、１０乃至４０であることが最も好ましい。炭化水素
基を有する変性ポリビニルアルコールは、炭素原子数が
１０以上の炭化水素基を有する繰り返し単位を２乃至８
０モル％の範囲で含むことが好ましく、３乃至７０モル
％含むことがさらに好ましい。好ましい炭素原子数が１
０以上の炭化水素基を有する変性ポリビニルアルコール
を、下記式（ＰＶ）で表す。（ＰＶ） −（ＶＡｌ）ｘ−（ＨｙＣ）ｙ−（ＶＡｃ）ｚ− 式中、ＶＡｌは、ビニルアルコール繰り返し単位であ
り；ＨｙＣは、炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有
する繰り返し単位であり；ＶＡｃは酢酸ビニル繰り返し
単位であり；ｘは、２０乃至９５モル％（好ましくは２
５乃至９０モル％）であり；ｙは、２乃至８０モル％
（好ましくは３乃至７０モル％）であり；そして、ｚは
０乃至３０モル％（好ましくは２乃至２０モル％）であ
る。好ましい炭素原子数が１０以上の炭化水素基を有す
る繰り返し単位（ＨｙＣ）を、下記式（ＨｙＣ−Ｉ）お
よび（ＨｙＣ−II）で表す。

【００８０】

【化２２】

【００８１】式中、Ｌ¹は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ
₂−、−ＮＨ−、アルキレン基、アリーレン基およびそ
れらの組み合わせから選ばれる二価の連結基であり；Ｌ
²は、単結合あるいは−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＳＯ₂−、
−ＮＨ−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの
組み合わせから選ばれる二価の連結基であり；そしてＲ
¹およびＲ²は、それぞれ炭素原子数が１０以上の炭化
水素基である。上記の組み合わせにより形成される二価
の連結基の例は、前記式（ＦＲＵ−Ｉ）および（ＦＲＵ
−II）で示した例と同様である。

【００８２】垂直配向膜に用いるポリマーの重合度は、
２００乃至５０００であることが好ましく、３００乃至
３０００であることが好ましい。ポリマーの分子量は、
９０００乃至２０００００であることが好ましく、１３
０００乃至１３００００であることがさらに好ましい。
二種類以上のポリマーを併用してもよい。垂直配向膜の
形成において、ラビング処理を実施することが好まし
い。ラビング処理は、上記のポリマーを含む膜の表面
を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施す
る。ラビング処理の方向は、図３に示すように、液晶セ
ルの配向膜のラビング方向と逆平行であることが好まし
い。なお、垂直配向膜を用いて配向膜近傍のディスコテ
ィック液晶性分子を垂直に配向させてから、その配向状
態のままディスコティック液晶性分子を固定して光学的
異方性層を形成し、光学的異方性層のみをポリマーフイ
ルム上に転写してもよい。配向状態で固定されたディス
コティック液晶性分子は、配向膜がなくても配向状態を
維持することができる。そのため、光学的異方性素子で
は、垂直配向膜は（製造において必須ではあるが）必須
の要素ではない。

【００８３】

【実施例】［実施例１］（スプレイ配向液晶セルの作製）ＩＴＯ透明電極が設け
られたガラス基板の上に、垂直配向膜（ＲＮ７８３、日
産化学（株）製）を設け、ラビング処理を行った。１０
μｍのスペーサーを介して、二枚の基板を配向膜が向か
い合うように重ねた。配向膜のラビング方向が平行にな
るように、基板の向きを調節した。基板の間隙に、負の
誘電率異方性を有する棒状ネマチック液晶性分子（ＭＪ
９５７８５、メルク社製）を真空注入法により注入し、
液晶層を形成した。配向膜近傍の棒状液晶性分子の傾斜
角は、８０゜であった。液晶性分子のΔｎは０．０８１
３であり、液晶層のΔｎｄの値は、８１３ｎｍであっ
た。

【００８４】（光学的異方性素子の作製）厚さ１００μ
ｍのトリアセチルセルロースフイルム（フジタック、富
士写真フイルム（株）製）に、厚さ０．１μｍのゼラチ
ン層を設けた。下記の変性ポリビニルアルコールの溶液
をゼラチン層の上に塗布し、８０℃の温風で乾燥した
後、ラビング処理を行い、配向膜を形成した。

【００８５】

【化２３】

【００８６】配向膜の上に、以下の組成の塗布液を＃１
２のワイヤーバーコーターを用いて塗布し、金属の枠に
貼り付けて１２０℃の恒温槽中で３分間加熱して、ディ
スコティック液晶性化合物を配向させた。

【００８７】 ──────────────────────────────────── 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１．９ｇエチレンオキサイド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（株）製）０．２ｇアセチル化度２．０％、ブチリル化度５２．０％のセルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ−５５１−０．２、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メチルエチルケトン３．４３ｇ ────────────────────────────────────

【００８８】

【化２４】

【００８９】塗布層を１２０℃に加熱した状態で、１２
０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯を用いて１分間紫外線を照射
し、ディスコティック液晶性化合物の末端ビニル基を重
合させ、配向状態を固定した。その後、室温まで放冷し
た。このようにして、光学的異方性層を形成し、光学的
異方性素子を作製した。光学的異方性層の厚さは、４．
０μｍであった。光学的異方性素子のレターデーション
をエリプソメーター（ＡＥＰ−１００、島津製作所
（株）製）で測定したところ、光学軸の平均傾斜角は６
０゜であり、Ｒthレターデーション値は３４０ｎｍであ
った。

【００９０】（偏光素子の作製）延伸したポリビニルア
ルコールフイルムにヨウ素を吸着させて、偏光膜を作製
した。偏光膜の両側に、ポリビニルアルコール系接着剤
を用いて、厚さ１００μｍのトリアセチルセルロースフ
イルム（フジタック、富士写真フイルム（株）製）を二
枚貼り合わせて、偏光素子を作製した。

【００９１】（液晶表示装置の作成）スプレイ配向液晶
セルの両側に、光学的異方性素子を二枚、トリアセチル
セルロースフイルムがセル基板に対面するように貼り付
けた。液晶セルのラビング方向と、光学的異方性層のラ
ビング方向とは平行になるように配置した。光学的異方
性層の外側に、偏光素子を二枚貼り付けて、液晶表示装
置を作成した。偏光素子の偏光軸の方向は互いに直交
し、偏光軸と液晶セルのラビング方向とは４５゜の角度
になるように配置した。液晶表示装置の液晶セルに、１
ｋＨｚの矩形波電圧を印加し、白表示２Ｖ、黒表示６Ｖ
のノーマリーホワイトモードとした。白表示と黒表示と
の透過率の比をコントラスト比として、上下左右でコン
トラスト比１０が得られる視野角を測定した。結果を第
１表に示す。

【００９２】［実施例２］（光学的異方性素子の作製）厚さ１００μｍのトリアセ
チルセルロースフイルム（フジタック、富士写真フイル
ム（株）製）の上に、下記の変性ポリイミドのＮ−メチ
ル−２−ピロリドン溶液を塗布し、８０℃で５分間乾燥
し、さらに１８０℃で６０分間加熱した後、ラビング処
理を行い、配向膜を形成した。

【００９３】

【化２５】

【００９４】配向膜の上に、以下の組成の塗布液を＃８
のバーコーターを用いて塗布し、速度１０ｍ／ｓ、温度
１３０℃の風を支持体表面と平行、かつラビング方向と
も平行に当てながら、１０分間加熱して、ディスコティ
ック液晶性化合物を配向させた。

【００９５】 ──────────────────────────────────── 光学的異方性層塗布液 ──────────────────────────────────── 実施例１で用いたディスコティック液晶性化合物９１重量部アセチル化度２．０％、ブチリル化度５２．０％のセルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ−５５１−０．２、イーストマンケミカル社製）０．５重量部エチレンオキサイド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（株）製）９重量部光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバガイギー社製）３重量部増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）１重量部メチルエチルケトン１２０重量部 ────────────────────────────────────

【００９６】塗布層を１３０℃に加熱した状態で、高圧
水銀灯を用いて６００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射し、
ディスコティック液晶性化合物の末端ビニル基を重合さ
せ、配向状態を固定した。その後、室温まで放冷した。
このようにして、光学的異方性層を形成し、光学的異方
性素子を作製した。光学的異方性層中のディスコティッ
ク液晶性分子の配向状態を調べたところ、ディスコティ
ック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との
平均傾斜角が７０゜であって、ディスコティック液晶性
分子とポリマーフイルム表面との距離が大きくなると、
ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイル
ムの平面との傾斜角が小さくなるように配向（逆ハイブ
リッド配向）していた。光学的異方性素子のΔｎｄを測
定したところ、４００ｎｍであった。

【００９７】（液晶表示装置の作成）実施例１で作製し
たスプレイ配向液晶セルの両側に、光学的異方性素子を
二枚、光学的異方性層がセル基板に対面するように貼り
付けた。液晶セルのラビング方向と光学的異方性層のラ
ビング方向とは、逆平行になるように配置した。光学的
異方性素子の外側に、実施例１で作製した偏光素子を二
枚貼り付けて、液晶表示装置を作成した。偏光素子の偏
光軸の方向は互いに直交し、偏光軸と液晶セルのラビン
グ方向とは４５゜の角度になるように配置した。液晶表
示装置の液晶セルに、１ｋＨｚの矩形波電圧を印加し、
白表示２Ｖ、黒表示６Ｖのノーマリーホワイトモードと
した。白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比
として、上下左右でコントラスト比１０が得られる視野
角を測定した。結果を第１表に示す。

【００９８】［実施例３］（光学的異方性素子の作製）厚さ６０μｍのポリスチレ
ンフイルムを光学的異方性ポリマーフイルムとして用い
た。ポリスチレンフイルムは、光学的に負の一軸性を示
し、光学軸がフイルム面に対して平行であった。また、
フイルムのＲｅレターデーションは、２００ｎｍであっ
た。実施例２と同様に、ポリスチレンフイルムの上に配
向膜を形成した。配向膜のラビング方向と、ポリスチレ
ンフイルムの光学軸の向きは平行である。配向膜の上
に、実施例２で用いた組成の塗布液を＃４のバーコータ
ーを用いて塗布し、速度１０ｍ／ｓ、温度１３０℃の風
を支持体表面と平行、かつラビング方向とも平行に当て
ながら、１０分間加熱して、ディスコティック液晶性化
合物を配向させた。塗布層を１３０℃に加熱した状態
で、高圧水銀灯を用いて６００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を
照射し、ディスコティック液晶性化合物の末端ビニル基
を重合させ、配向状態を固定した。その後、室温まで放
冷した。このようにして、光学的異方性層を形成し、光
学的異方性素子を作製した。光学的異方性層中のディス
コティック液晶性分子の配向状態を調べたところ、ディ
スコティック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの
平面との平均傾斜角が５０゜であって、ディスコティッ
ク液晶性分子とポリマーフイルム表面との距離が大きく
なると、ディスコティック液晶性分子の円盤面とポリマ
ーフイルムの平面との傾斜角が小さくなるように配向
（逆ハイブリッド配向）していた。光学的異方性素子の
Δｎｄを測定したところ、２００ｎｍであった。

【００９９】（液晶表示装置の作成）実施例１で作製し
たスプレイ配向液晶セルの両側に、光学的異方性素子を
二枚、光学的異方性層がセル基板に対面するように貼り
付けた。液晶セルのラビング方向と光学的異方性層のラ
ビング方向とは、逆平行になるように配置した。光学的
異方性素子の外側に、実施例１で作製した偏光素子を二
枚貼り付けて、液晶表示装置を作成した。偏光素子の偏
光軸の方向は互いに直交し、偏光軸と液晶セルのラビン
グ方向とは４５゜の角度になるように配置した。液晶表
示装置の液晶セルに、１ｋＨｚの矩形波電圧を印加し、
白表示２Ｖ、黒表示６Ｖのノーマリーホワイトモードと
した。白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比
として、上下左右でコントラスト比１０が得られる視野
角を測定した。結果を第１表に示す。

【０１００】［実施例４］（光学的異方性素子の作製）厚さ６０μｍのポリカーボ
ネートフイルムを一軸延伸した後、フイルムの厚み方向
に延伸して光学的異方性素子を作製した。光学的異方性
素子のＲｅレターデーションは、１００ｎｍであった。
また、下記式で定義されるＮｚファクターは、０．５で
あった。Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）式中、ｎｘおよびｎｙは、面内の主屈折率であり（ｎｘ
＞ｎｙ）；ｎｚは、厚さ方向の屈折率であり；そして、
ｄは、厚さである。

【０１０１】（液晶表示装置の作成）実施例１で作製し
たスプレイ配向液晶セルの両側に、実施例３で作製した
光学的異方性素子を二枚、光学的異方性層がセル基板に
対面するように貼り付けた。液晶セルのラビング方向と
光学的異方性層のラビング方向とは、逆平行になるよう
に配置した。実施例３で作製した光学的異方性素子の一
方の外側に、以上のように作製した光学的異方性素子を
一枚貼り付けた。液晶セルのラビング方向と光学的異方
性素子のｎｘの方向との角度が４５゜になるように配置
した。光学的異方性素子の外側に、実施例１で作製した
偏光素子を二枚貼り付けて、液晶表示装置を作成した。
偏光素子の偏光軸の方向は互いに直交し、偏光軸と液晶
セルのラビング方向とは４５゜の角度になるように配置
した。液晶表示装置の液晶セルに、１ｋＨｚの矩形波電
圧を印加し、白表示２Ｖ、黒表示６Ｖのノーマリーホワ
イトモードとした。白表示と黒表示との透過率の比をコ
ントラスト比として、上下左右でコントラスト比１０が
得られる視野角を測定した。結果を第１表に示す。

【０１０２】［実施例５］（光学的異方性素子の作製）厚さ１００μｍのポリスチ
レンフイルムを光学的異方性ポリマーフイルムとして用
いた。ポリスチレンフイルムは、光学的に負の一軸性を
示し、光学軸がフイルム面に対して平行であった。ま
た、波長５５０ｎｍの光で測定したフイルムのＲｅレタ
ーデーションは、２００ｎｍであった。実施例２と同様
に、ポリスチレンフイルムの上に配向膜を形成した。配
向膜のラビング方向と、ポリスチレンフイルムの光学軸
の向きは平行である。配向膜の上に、実施例２で用いた
組成の塗布液を＃３のバーコーターを用いて塗布し、速
度１０ｍ／ｓ、温度１３０℃の風を支持体表面と平行、
かつラビング方向とも平行に当てながら、１０分間加熱
して、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。塗
布層を１３０℃に加熱した状態で、高圧水銀灯を用いて
６００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射し、ディスコティッ
ク液晶性化合物の末端ビニル基を重合させ、配向状態を
固定した。その後、室温まで放冷した。このようにし
て、光学的異方性層を形成し、光学的異方性素子を作製
した。光学的異方性層中のディスコティック液晶性分子
の配向状態を調べたところ、ディスコティック液晶性分
子の円盤面とポリマーフイルムの平面との平均傾斜角が
５０゜であって、ディスコティック液晶性分子とポリマ
ーフイルム表面との距離が大きくなると、ディスコティ
ック液晶性分子の円盤面とポリマーフイルムの平面との
傾斜角が小さくなるように配向（逆ハイブリッド配向）
していた。光学的異方性素子のΔｎｄを測定したとこ
ろ、１６０ｎｍであった。

【０１０３】（楕円偏光板の作製）延伸したポリビニル
アルコールフイルムにヨウ素を吸着させて、偏光膜を作
製した。偏光膜の一方の側に、ポリビニルアルコール系
接着剤を用いて、上記の光学的異方性素子を、光学的異
方性層が外側となるように貼り合わせた。偏光膜の偏光
軸と、光学的異方性素子のラビング方向との角度は、４
５゜になるように配置した。偏光膜の他方の側に、厚さ
１００μｍのトリアセチルセルロースフイルム（フジタ
ック、富士写真フイルム（株）製）を貼り合わせて、楕
円偏光板を作製した。

【０１０４】（液晶表示装置の作成）実施例１で作製し
たスプレイ配向液晶セルの両側に、アクリル系接着剤を
用いて、上記の楕円偏光板を、光学的異方性層が液晶セ
ルと対面するように貼り付けて、液晶表示装置を作成し
た。液晶セルのラビング方向と光学的異方性層のラビン
グ方向とは、逆平行になるように配置した。液晶表示装
置の液晶セルに、１ｋＨｚの矩形波電圧を印加し、白表
示２Ｖ、黒表示６Ｖのノーマリーホワイトモードとし
た。白表示と黒表示との透過率の比をコントラスト比と
して、上下左右でコントラスト比１０が得られる視野角
を測定した。結果を第１表に示す。

【０１０５】

【表１】第１表 ──────────────────────────────────── 試料視野角番号上下左右 ──────────────────────────────────── 実施例１７０゜７１゜７６゜７６゜実施例２７２゜７３゜７６゜７６゜実施例３７５゜７６゜８０゜８０゜実施例４８１゜８２゜８０゜８０゜実施例５７０゜７０゜７５゜７５゜ ────────────────────────────────────

【図面の簡単な説明】

【図１】スプレイ配向液晶セル内の液晶性化合物の配向
を模式的に示す断面図である。

【図２】スプレイ配向液晶セルを用いた液晶表示装置の
模式図である。

【図３】光学的異方性素子によるスプレイ配向液晶セル
の光学補償を示す概念図である。

【符号の説明】

１液晶層１ａ〜１ｈ棒状液晶性分子２ａ下配向膜２ｂ上配向膜３ａ下透明電極３ｂ上透明電極４ａ下基板４ｂ上基板１０スプレイ配向液晶セル１１ａ下偏光素子１１ｂ上偏光素子１２ａ、１２ｂ光学的異方性素子１３ポリマーフイルムＢＬバックライトＰＡａ下偏光素子の偏光軸の向きＰＡｂ上偏光素子の偏光軸の向きＲＤａ、ＲＤｂ液晶セルの配向膜のラビング方向ＲＤｃ、ＲＤｄ光学的異方性素子のラビング方向Ｘ−Ｘ二枚の配向膜の中間（対称面）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下偏光素子、下基板、下透明電極、下配
向膜、上配向膜、上透明電極、上基板、上偏光素子の順
に配置され、二枚の配向膜の間隙に棒状ネマチック液晶
性分子が封入されている液晶表示装置であって、棒状ネ
マチック液晶性分子が負の誘電率異方性を有し、二枚の
配向膜のラビング方向が実質的に平行であり、棒状ネマ
チック液晶性分子が二枚の配向膜の中間を対称面として
対称に配向しており、棒状ネマチック液晶性分子の長軸
方向の傾斜角が二枚の配向膜近傍で最大かつ二枚の配向
膜の中間で最小となるように連続的に変化しており、二
枚の偏光素子の偏光軸の向きが実質的に直交しており、
そして、それぞれの偏光軸の向きと配向膜のラビング方
向との角度が実質的に４５゜であることを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項２】下偏光素子と下基板との間または上基板
と上偏光素子との間に、負の複屈折性を有する光学的異
方性素子が配置されている請求項１に記載の液晶表示装
置。
【請求項３】光学的異方性素子が、ディスコティック
液晶性分子から形成された層である請求項２に記載の液
晶表示装置。