JPH11212078A

JPH11212078A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH11212078A
Application number: JP10010855A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Watabe; 英俊渡部
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1998-01-22
Filing date: 1998-01-22
Publication date: 1999-08-06
Also published as: US6034755A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】表示コントラスト及び表示色の視角特性が改良
され、高速応答性に優れた液晶表示装置を提供する。【解決手段】２枚の電極基板間に液晶を挟持してなる液
晶セルが複屈折モードを表示形式としている液晶セルで
あり、それに用いる光学補償フィルムが透明フィルム及
び円盤状化合物を含む光学異方層とからなり、該光学補
償フィルム全体が液晶セルの正面レターデーションＲｅ
１を補正するように該透明フィルムの光学特性を調整し
た液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示コントラスト
及び表示色の視角特性が改良され、高速表示に優れた液
晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】日本語ワードプロセッサやディスクトッ
プパソコン等のＯＡ機器の表示装置の主流であるＣＲＴ
は、薄型軽量、低消費電力という大きな利点をもった液
晶表示装置（以下「ＬＣＤ」とも称す）に変換されてき
ている。現在普及しているＬＣＤの多くは、ねじれネマ
ティック液晶を用いている。このような液晶を用いた表
示方式としては、複屈折モードと旋光モードとの２つの
方式に大別できる。

【０００３】複屈折モードを用いたＬＣＤは、液晶分子
配列のねじれ角９０°以上ねじれたもので、急崚な電気
光学特性をもつ為、能動素子（薄膜トランジスタやダイ
オード）が無くても単純なマトリクス状の電極構造でも
時分割駆動により大容量の表示が得られる。しかし、応
答速度が遅く（数百ミリ秒）、諧調表示が困難という欠
点を持ち、能動素子を用いたＬＣＤ（ＴＦＴ−ＬＣＤや
ＭＩＭ−ＬＣＤなど）の表示性能を越えるまでにはいた
らない。

【０００４】ＴＦＴ−ＬＣＤやＭＩＭ−ＬＣＤには、液
晶分子の配列状態が９０°ねじれた旋光モードの表示方
式（ＴＮ型液晶素子）が用いられている。この表示方式
は、応答速度が数十ミリ秒程度であり、高い表示コント
ラストを示すことから他の方式のＬＣＤと比較して最も
有力な方式である。しかし、ねじれネマティック液晶を
用いている為に、表示方式の原理上、見る方向によって
表示色や表示コントラストが変化するといった視角特性
上の問題があり、ＣＲＴの表示性能を越えるまでにはい
たらない。

【０００５】ＴＮ型ＬＣＤに対して、ＳＩＤ’９２Ｄ
ｉｇｅｓｔ７９８頁などに見られるように、画素を分
割し、それぞれ電圧印加時のチルト方向を逆向きにし
て、視角特性を補償する方法が提案されている。この方
法によると、上下方向の階調反転に関する視角特性は改
善されるが、コントラストの視角特性はほとんど改善さ
れない。

【０００６】更に、特開平６−７５１１６号、ＥＰ０５
７６３０４Ａ１、及び特開平６−２１４１１６号公報に
おいて、光学的に負の一軸性を示し、その光学軸が傾斜
している光学補償フィルムを用いることにより、ＴＮ型
ＬＣＤの視角特性を改良する方法が提案されている。こ
れらの方法によれば視野角は従来のものと比べ、改善は
されるが、それでもＣＲＴ代替を検討するほどの広い視
野角は実現困難であった。

【０００７】従来の液晶モード以外に広視野角、高速応
答という特徴を有するベンド配向液晶セル（＝πセル）
がＳＩＤ‘９３Ｄｉｇｅｓｔ２７３頁、２７７頁、
ＵＳ５、４１０、４２２などに見られるように提案され
た。また、’９５第４２回春の応用物理学会２９ａ−Ｓ
ＺＣ−２０などに見られるように、この考え方を反射型
ＬＣＤに応用したＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ−Ａｌｉｇｎｅ
ｄＮｅｍａｔｉｃ）型液晶セルが提案されている。こ
れらの液晶モードでは、光学軸がフィルム法線方向にあ
る負の一軸性の光学異方素子、または、二軸性光学異方
素子を用いることによって、広視野角を実現している
が、それでも視野角特性の改善は十分ではなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、正面コント
ラストを低下させずに、表示コントラスト及び表示色の
視角特性が改善され、高速表示に優れた液晶表示装置を
提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の手段
により達成された。（１）２枚の電極基板間に液晶を挟持してなる液晶セ
ルが中央部にねじれ配向が存在する液晶を含むベンド配
向液晶セル、または、ＨＡＮ型液晶セルのような複屈折
モードを表示形式としている液晶セルであり、液晶セル
の両側に２枚の偏光素子を配置し、該液晶セルと該偏光
素子との間に少なくとも１枚の光学補償フィルムを配置
した液晶表示装置において、該光学補償フィルムが少な
くとも１枚の透明フィルム及び円盤状化合物を含む光学
異方層とからなり、該光学補償フィルム全体が式１、及
び液晶セルの正面レターデーション（本発明では、液晶
セルの法線方向から観た場合のレターデーションを「正
面レターデーション」と称す）Ｒｅ１を補正するように
式２を満足するように該透明フィルムの光学特性を調整
する事を特徴とする液晶表示装置。式１５０≦｛（ｎ１＋ｎ２）／２−ｎ３｝×ｄ１≦１０００式２Ｒｅ１−２０≦｜Ｒｅ２｜×Ｎ≦Ｒｅ１＋２０（但し、ｎ１、ｎ２、及びｎ３は光学補償フィルム全体
の主屈折率を表し、それぞれこの順に大きい屈折率を有
し、Ｒｅ２は光学補償フィルム全体の正面レターデーシ
ョンを表す。但し、Ｒｅ２は、式３に示したように光学
異方層及び透明フィルムの正面レターデーションの合計
値と等しくなる。ｄ１は光学補償フィルム全体の厚さを
表す。Ｎは液晶表示装置に用いられる光学補償フィルム
の枚数を表す。Ｒｅ１は液晶セルの正面レターデーショ
ンを表す。上記式の単位はｎｍ。）式３Ｒｅ２＝Σ｛（ｎｖ−ｎｗ）×ｄ２｝＋Σ｛（ｎ４−ｎ５）×ｄ３｝（但し、ｎｖ、及びｎｗは光学異方層の面内の主屈折率
を表し、ｄ２は光学異方層の厚さを表す。ｎ４、及びｎ
５は透明フィルムの面内の主屈折率を表し、ｄ３は透明
フィルムの厚さを表す。上記式の単位はｎｍ。）

【００１０】（２）該光学補償フィルムにおいて、複
数枚の透明フィルムを用い、それぞれの透明フィルムの
正面レターデーションの値、及び貼り合わせ軸の調整に
より、該光学補償フィルム全体の正面レターデーション
Ｒｅ２を液晶セルの正面レターデーションＲｅ１に合わ
せる事を特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。（３）該光学補償フィルムが、偏光板の少なくとも一
方の保護フィルムとして用いられる事を特徴とする
（１）に記載の液晶表示装置。（４）該光学異方層が式４、及び５を満足する円盤状
化合物含有層であり、且つ該円盤状化合物の円盤面が透
明フィルム面に対して傾いており、且つ該円盤状化合物
の円盤面と透明フィルムとのなす角が、光学異方層の深
さ方向において変化している事を特徴とする（１）に記
載の液晶表示装置。式４５０≦｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ２≦１０００式５０≦｜（ｎｖ−ｎｗ）×ｄ２｜≦２００（但し、ｎｘ、ｎｙ、及びｎｚは光学異方層の主屈折率
を表し、それぞれこの順に大きい屈折率を有し、ｎｖ、
及びｎｗは光学異方層の面内の主屈折率を表し、ｄ２は
光学異方層の厚さを表す。上記式の単位はｎｍ。）

【００１１】（５）該円盤状化合物の円盤面と透明フ
ィルムとのなす角度が、光学異方層の深さ方向におい
て、光学異方層の底面からの距離の増加とともに増加し
ている（４）に記載の液晶表示装置。（６）該透明フィルムが式６、及び７を満足する一軸
或いは二軸延伸フィルムの少なくとも一層からなる事を
特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。式６１００≦｛（ｎ６＋ｎ７）／２−ｎ８｝×ｄ４≦１０００式７０≦｜（ｎ６−ｎ７）×ｄ４｜≦２００（但し、ｎ６及びｎ７は一軸或いは二軸延伸フィルムの
面内の主屈折率を表し、ｎ８は厚み方向の主屈折率を表
し、ｄ４は一軸或いは二軸延伸フィルムの厚さを表す。
上記式の単位はｎｍ。）（７）該透明フィルムが式８、及び９を満足する正の
一軸性液晶よりなる層を少なくとも一層含有する事を特
徴とする（１）に記載の液晶表示装置。式８１００≦｛（ｎ９＋ｎ10）／２−ｎ11｝×ｄ５≦１０００式９０≦｜（ｎ９−ｎ10）×ｄ５｜≦２００（但し、ｎ９及びｎ10は正の一軸性液晶層の面内の主屈
折率を表し、ｎ11は厚み方向の主屈折率を表し、ｄ５は
正の一軸性液晶層の厚さを表す。上記式の単位はｎ
ｍ。）（８）ノーマリーホワイトモードであることを特徴と
する（１）に記載の液晶表示装置。

【００１２】

【発明の実施の形態】ＴＮ−ＬＣＤやＳＴＮ−ＬＣＤの
視野角が狭い原因の一つは、見る方向によってレターデ
ーションが異なるというものである。図１に示したよう
に、方向１４は液晶の複屈折の比較的大きい方向である
ため、レターデーションが大きい。また、方向１５は液
晶の複屈折が比較的小さい方向であるため、レターデー
ションが小さい。

【００１３】これに対して、図２に示したベンド配向液
晶セルにおいては、見る方向によるレターデーションの
違いが比較的小さい。図２に示したように、方向２４は
下基板２３付近では液晶の複屈折が小さく、上基板２１
付近では液晶の複屈折が大きい。方向２５はこの逆であ
り、方向２４と２５でレターデーションは等しい。した
がって、液晶セルの厚み方向中央部に対して対称となる
ために自己補償型のセルだということができる。これら
の特徴を有するために、ベンド配向液晶セルでは視野角
は原理的に広い。反射型ＬＣＤとして用いられるＨＡＮ
型液晶セルの例を図３に示すが、ＨＡＮ型液晶セルにつ
いても同様なことが言える。

【００１４】しかしながら、ベンド配向液晶セル、ＨＡ
Ｎ型反射型ＬＣＤにおいても、視角を大きくすることに
伴って、黒表示部からの光の透過率が著しく増大し、結
果としてコントラストの急激な低下を招いていることに
なる。本発明は、この様な斜方入射におけるコントラス
トの低下を防ぎ、視角特性を改善し、同時に、正面のコ
ントラストを改善しようとするものである。

【００１５】もし、黒表示において液晶セルが正の一軸
性の光学異方体だとするならば、これを光学的に補償す
るには、図４に示したように、負の一軸性の光学異方体
を用いればよい。そうすることによって、斜めから観た
場合の液晶セルによって生じるレターデーションは、負
の一軸性の光学異方体によってキャンセルされ、光漏れ
を抑えることができる。

【００１６】しかし、実際の液晶セルを正の一軸性の光
学異方体とし、負の一軸性の光学異方体によって補償す
るのには限界がある。本発明者らは、鋭意検討した結
果、更に大幅な視野角改善をし、ＣＲＴ代替の可能性を
切り開くためには、図５や図６に示したように、黒表示
におけるベンド配向液晶セルやＨＡＮ型液晶セルと同様
な配向状態を負の一軸性の化合物で実現した光学補償フ
ィルムが必要であることを見出した。

【００１７】ただし、上記解決方法における光学補償フ
ィルムにおいては、対象とする液晶セルの配向に合わせ
て負の一軸性の光学異方体を配向させることを第一目的
としたため、液晶セルの正面レターデーションＲｅ１の
補正が充分にはなされておらず、また、光学異方層その
ものにも正面レターデーションが発生してしまってい
た。そこで、更なる検討を加えた結果、透明フィルムの
正面レターデーションを調整することにより、光学補償
フィルム全体としての正面レターデーションＲｅ２を液
晶セルの正面レターデーションＲｅ１を打ち消す値に補
正することにより、更なる視野角改善効果が得られるこ
とを見出した。

【００１８】本発明におけるＬＣＤとしては、表示のた
めに用いられる直視型、投写型の素子、光変調素子とし
て用いられる素子などを含む。

【００１９】本発明における光学補償フィルムは、少な
くとも１枚の透明フィルム及び円盤状化合物を含む光学
異方層からなり、さらに配向膜を透明フィルム上に設け
ることが好ましい。配向膜は、光学異方層を複数設ける
場合は、光学異方層上に設けても良い。また、下塗層
（接着層）を透明フィルムと配向膜との間に設けること
が好ましい。保護層を光学異方層上と基板の裏面に設け
ても良い。

【００２０】本発明における光学補償フィルムは、透明
フィルムを複数枚用い、且つ、それぞれの透明フィルム
の貼り合わせの際の貼り合わせ軸を調整することによ
り、光学補償フィルム全体の正面レターデーションを液
晶セルの正面レターデーションＲｅに合わせることが好
ましい。

【００２１】本発明における光学補償フィルムは、その
透明フィルムを偏光素子の偏光板の保護フィルムとして
用いることできるように、偏光板に保護フィルムとして
直接貼り合わせることも可能である。本発明における透
明フィルムとしては、液晶セルの光学特性を補償する為
に設けた光学異方層に起因する正面レターデーションの
ズレを調整するために、光学補償フィルム全体としては
前記式１、及び２を満足させられるよう、前記式６、及
び７を満足するような一軸或いは二軸延伸フィルムを少
なくとも一層有していることが望ましい。

【００２２】一軸延伸フィルムは、通常良く知られてい
る縦一軸延伸または横一軸延伸のどちらでも良い。二軸
延伸フィルムは、縦延伸と横延伸とを組み合わせる通常
良く知られている方法で得ることができる。一軸或いは
二軸延伸フィルムとしては、式６において｛（ｎ６＋ｎ
７）／２−ｎ８｝×ｄ４で表されるレターデーション
が、１００〜１０００ｎｍであり、１００〜８００ｎｍ
であることが好ましく、更には１００〜５００ｎｍであ
ることが好ましい。また、式７において｜（ｎ６−ｎ
７）×ｄ４｜で表されるフィルムの正面レターデーショ
ンの絶対値は、０〜２００ｎｍであり、０〜１５０ｎｍ
であることが好ましく、更には０〜１００ｎｍであるこ
とが好ましい。

【００２３】本発明における透明フィルムの材料として
は、上記一軸或いは二軸延伸フィルムの他に、前記式
１、及び２を満足する範囲内であれば、透明である限り
どのような材料でも使用することができる。特には、光
透過率が８０％以上である材料が好ましい。このような
材料としては、ゼオネックス（日本ゼオン（株）製）、
ＡＲＴＯＮ（日本合成ゴム（株）製）、ポリカーボネー
ト（帝人化成（株）製）、フジタック（富士写真フイル
ム（株）製）、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及びジアセチルセルロース（ダイセ
ル（株）製）などの市販品を使用することができる。

【００２４】本発明における透明フィルムにおいて、光
学補償フィルム全体の正面レターデーションを調整する
手段としては、上記一軸延伸フィルムや、或いは二軸延
伸フィルムを用いる方法の他に、式８、及び９を満足す
るような正の一軸性液晶よりなる層を前記透明フィルム
材料の上に塗設する方法が考えられる。正の一軸性液晶
よりなる層を塗設する方法としては、特開平７−３５９
２４号に記載されているような、正の一軸性液晶化合物
に対して高分子化合物で形成したマトリクスを用いるこ
とにより液晶層を得る方法や、特開平７−１８１３２４
号に記載されているような、正の一軸性を有する重合性
液晶化合物を重合させた後に塗布を行い液晶層を得る方
法が挙げられる。

【００２５】正の一軸性液晶化合物としては、「化学総
説第２２巻液晶の化学」（日本化学会編（１９９４
年））の４０頁以降に記載されているような一般的な液
晶化合物を用いることができる。液晶化合物の配向を固
定するために用いる高分子マトリクスとしては、特に制
限はないが、液晶化合物を含んだ状態で光透過率が６０
％以上で、実質的に透明、無色の層となるものであるこ
とが好ましい。高分子マトリクスの例としては、ゼラチ
ン、カラギナンなどの天然高分子やポリビニルアルコー
ル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリ
ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、及びセ
ルロース誘導体などの合成高分子などが挙げられる。正
の一軸性を有する重合性液晶化合物としては、Ｋｅｌｋ
ｅｒＨａｎｓ“ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＨａ
ｎｄｂｏｏｋ”，４１２〜４２４（ＶｅｒｌａｇＣｈ
ｅｍｉｅＧｍｂＨ（１９８０））に記載されているよ
うな一般的な重合性液晶化合物を用いることができる。

【００２６】正の一軸性液晶よりなる層としては、式８
において｛（ｎ９＋ｎ10）／２−ｎ11｝×ｄ５で表され
るレターデーションが、１００〜１０００ｎｍであり、
１００〜８００ｎｍであることが好ましく、更には１０
０〜５００ｎｍであることが好ましい。また、式９にお
いて｜（ｎ９−ｎ10）×ｄ５｜で表される液晶層の正面
レターデーションの絶対値は、０〜２００ｎｍであり、
０〜１５０ｎｍであることが好ましく、更には０〜１０
０ｎｍであることが好ましい。

【００２７】下塗り層を、透明フィルム上に、透明フィ
ルム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。下塗り層の形成は、一般に表面処理した
透明フィルムの表面に塗布により形成する。表面処理と
しては、化学処理、機械処理、コロナ放電処理、火炎処
理，ＵＶ処理、高周波処理、グロー放電処理、活性プラ
ズマ処理、及びオゾン酸化処理等を挙げることができ
る。下塗り層としては、第１層として透明フィルムによ
く接着する層（以下、下塗り第１層と略す）を設け、そ
の上に第２層として下塗り第１層と配向膜とをよく接着
する層（以下、下塗り第２層と略す）を塗布するいわゆ
る重層法と、透明フィルムと配向膜とをよく接着する疎
水性基と親水性基との両方を含有する樹脂層を一層のみ
塗布する単層法とがある。重層法における下塗り第１層
では、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ブタジエ
ン、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル、メタク
リロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エス
テル、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、無水マ
レイン酸等の中から選ばれた単量体を出発原料とする単
独或いは共重合体、ポリエチレンイミン類、エポキシ樹
脂、ゼラチン、ニトロセルロース類、酢酸セルロース類
などが用いられる。また必要に応じて、トリアジン系、
エポキシ系、メラミン系、ブロックイソシアネートを含
むイソシアネート系、アジリジン系、オキサザリン系等
の架橋剤、コロイダルシリカ等の無機粒子、界面活性
剤、増粘剤、染料、防腐剤などを添加してもよい。これ
らについては、Ｅ．Ｈ．Ｉｍｍｅｒｇｕｔ“Ｐｏｌｙｍ
ｅｒＨａｎｄｂｏｏｋ”，IV，１８７〜２３１（Ｉｎ
ｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅＰｕｂ．ＮｅｗＹｏｒｋ（１
９６６））や特開昭５０−３９５２８、同５０−４７１
９６、同５０−６３８８１、同５１−１３３５２６、同
６４−５３８、同６３−１７４６９８、特願平１−２４
０９６５、特開平１−２４０９６５、同２−１８４８４
４、特開昭４８−８９８７０、同４８−９３６７２など
に詳しい。下塗り第２層では、主としてゼラチンが用い
られる。

【００２８】単層法においては、多くは透明フィルムを
膨潤させ、親水性下塗りポリマーと界面混合させる事に
よって良好な接着性を得る方法が多く用いられる。本発
明に用いられる親水性下塗りポリマーとしては、水溶性
ポリマー、セルロースエステル、ラテックスポリマー、
水溶性ポリエステルなどが挙げられる。水溶性ポリマー
としては、ゼラチン、ゼラチン誘導体、ガゼイン、寒
天、アルギン酸ソーダ、でんぷん、ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリル酸共重合体、及び無水マレイン酸共重
合体などを挙げることができる。セルロースエステルと
しては、カルボキシメチルセルロース、及びヒドロキシ
エチルセルロース等を挙げることができる。ラテックス
ポリマーとしては、塩化ビニル含有共重合体、塩化ビニ
リデン含有共重合体、アクリル酸エステル含有共重合
体、酢酸ビニル含有共重合体、及びブタジエン含有共重
合体などを挙げることができる。この中で好ましいのは
ゼラチンである。ゼラチンとしては、いわゆる石灰処理
ゼラチン、酸処理ゼラチン、酵素処理ゼラチン、ゼラチ
ン誘導体、及び変性ゼラチン等などの、当業界で一般に
用いられているものを使用することができる。これらの
ゼラチンのうち、最も好ましく用いられるのは石灰処理
ゼラチン、酸処理ゼラチンである。これらのゼラチン
は、その作製工程における種々の不純物、例えば０．１
１〜２００００ｐｐｍの金属類（Ｎａ、Ｋ，Ｌｉ、Ｒ
ｂ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａ
ｌ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｎｉなどの金属、
及びそのイオンなど）、イオン（ハロゲンイオン、硫酸
イオン、硝酸イオン、酢酸イオン、アンモニウムイオン
など）を含有していても良い。特に、石灰処理ゼラチン
においては、ＣａやＭｇのイオンを含有するのが一般的
であり、その含有量は１０〜３０００ｐｐｍが一般的で
あり、下塗りの塗布性能の点から１０００ｐｐｍ以下が
好ましく、更には５００ｐｐｍ以下が好ましい。

【００２９】本発明の接着改良の下塗り層に用いられる
化合物の具体例を下記に挙げる。

【００３０】

【化１】

【００３１】

【化２】

【００３２】その他、下塗り層形成用塗布液は、必要に
応じて各種の添加剤を含有させることができる。例えば
界面活性剤、帯電防止剤、顔料、塗布助剤などを挙げる
ことができる。また、本発明の下塗り層には、公知の種
々のゼラチン硬化剤を用いることができる。ゼラチン硬
化剤としては、クロム塩（クロム明ばんなど）、アルデ
ヒド類（ホルムアルデヒド、グルタールアルデヒドな
ど）、イソシアネート類、エピクロルヒドリン樹脂及び
ポリアマイド−エピクロルヒドリン樹脂、シアヌルクロ
リド系化合物、ビニルスルホンあるいはスルホニル系化
合物、カルバモイルアンモニウム塩系化合物、アミジニ
ウム塩系化合物、カルボジイミド化合物及びピリジニウ
ム塩系化合物などを挙げることができる。

【００３３】本発明の下塗り層には、透明性を実質的に
損なわない程度に無機または有機の微粒子をマット剤と
して含有させることができる。無機微粒子のマット剤と
しては、シリカ（ＳｉＯ₂）、二酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ ₂）、炭酸カルシウム、及び炭酸マグネシウムなどを
使用することができる。有機の微粒子マット剤として
は、ポリメチルメタクリレート、セルロースアセテート
プロピオネート、ポリスチレン、及び米国特許第４，１
４２，８９４号に記載されているポリマーなどを用いる
ことができる。これらの微粒子マット剤の平均粒径は
０．０１〜１０μｍのものが好ましく、０．０５〜５μ
ｍが更に好ましい。また、その含有量は、０．５〜６０
０ｍｇ／m²が好ましく、１〜４００ｍｇ／m²が更に好ま
しい。

【００３４】配向膜は、一般に透明フィルム上または上
記下塗り層上に設けられる。配向膜は、その上に設けら
れる円盤状化合物の配向方向を規定するように機能す
る。配向膜は、光学異方層に配向性を付与できるもので
あれば、どのような層でも良い。配向膜の好ましい例と
しては、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング
処理された層、無機化合物の斜方蒸着層、及びマイクロ
グルーブを有する層、さらにω−トリコサン酸、ジオク
タデシルメチルアンモニウムクロライド、及びステアリ
ル酸メチルなどのラングミュア・ブロジェット法により
形成される累積膜（ＬＢ膜）、あるいは電場、あるいは
磁場の付与により誘導体を配向させた層などを挙げるこ
とができる。

【００３５】配向膜用の有機化合物の例としては、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、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
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、ポリカーボネートなどのポリマー、及び
シランカップリング剤など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、ポリイミド、ポリ
スチレン、スチレン誘導体のポリマー、ゼラチン、ポリ
ビニルアルコール、及びアルキル基（炭素原子数６以上
が好ましい）を有するアルキル変性ポリビニルアルコー
ルなどを挙げることができる。これらのポリマーの層を
配向処理することにより得られる配向膜は、円盤状化合
物を斜めに配向させることができる。

【００３６】中でもアルキル変性ポリビニルアルコール
は特に好ましく、円盤状化合物を均一に配向させる能力
に優れている。これは配向膜表面のアルキル鎖とディス
コティック液晶のアルキル側鎖との強い相互作用のため
だと推察される。また、アルキル基は、炭素原子数６〜
１４が好ましく、更には−Ｓ−、−（ＣＨ₃）Ｃ（Ｃ
Ｎ）−、または、−（Ｃ₂Ｈ₅）Ｎ−ＣＳ−Ｓ−を介し
てポリビニルアルコールに結合していることが好まし
い。上記アルキル変性ポリビニルアルコールは、末端に
アルキル基を有するものであり、けん化度８０％以上、
重合度２００以上が好ましい。また、上記側鎖にアルキ
ル基を有するポリビニルアルコールは、クラレ（株）製
のＭＰ１０３、ＭＰ２０３、Ｒ１１３０などの市販品を
利用することができる。更にこれらポリビニルアルコー
ル誘導体の好ましい具体例としては、下記化合物が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。

【００３７】

【化３】

【００３８】

【化４】

【００３９】また、ＬＣＤの配向膜として広く用いられ
ているポリイミド膜（好ましくはフッ素原子含有ポリイ
ミド）も有機配向膜として好ましい。これはポリアミッ
ク酸（例えば、日立化成（株）製のＬＱ／ＬＸシリー
ズ、日産化学（株）製のＳＥシリーズ等）を透明フィル
ム上に塗布し、１００〜３００℃で０．５〜１時間焼成
した後、ラビングすることにより得られる。更に、本発
明の配向膜は、上記ポリマーに反応性基を導入すること
により、あるいは上記ポリマーをイソシアネート化合
物、及びエポキシ化合物などの架橋剤とともに使用し
て、これらのポリマーを硬化させることにより得られる
硬化膜であることが好ましい。

【００４０】また、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。すなわち、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。

【００４１】また、無機斜方蒸着膜の蒸着物質として
は、ＳｉＯ₂を代表とし、ＴｉＯ₂、ＺｎＯ₂等の金属
酸化物、あるいはＭｇＦ₂等のフッ化物、さらにＡｕ、
Ａｌ等の金属が挙げられる。なお、金属酸化物は、高誘
電率のものであれば斜方蒸着物質として用いることがで
き、上記に限定されるものではない。無機斜方蒸着膜
は、蒸着装置を用いて形成することができる。フィルム
を固定して蒸着するか、あるいは長尺フィルムを移動さ
せて連続的に蒸着することにより無機斜方蒸着膜を形成
することができる。

【００４２】本発明の光学異方層は、透明フィルムまた
は配向膜上に形成される。本発明の光学異方層は、円盤
状化合物を含む層である。すなわち、光学異方層は、モ
ノマー等の低分子量の円盤状化合物の層または重合性の
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。

【００４３】円盤状化合物は、一般に、ディスコティッ
ク液晶相（すなわち、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
の複屈折を有する。本発明は、この負の複屈折性を利用
して、そして、円盤状化合物を、該円盤状化合物の円盤
面（以下単に「面」とも称す）と透明フィルムとのなす
角が、光学異方層の深さ方向において変化するように傾
けて位置することにより達成したものである。

【００４４】本発明の円盤状化合物の例としては、Ｃ．
Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．
７１巻、１１１頁（１９８１）に記載されているベンゼ
ン誘導体、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏ
ｌ．Ｃｒｙｓｔ．１２２巻、１４１頁（１９８５）、Ｐ
ｈｙｓｉｃｓｌｅｔｔ．Ａ、７８巻、８２頁（１９９
０）に記載されているトルキセン誘導体、Ｂ．Ｋｏｈｎ
ｅらの研究報告、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．９６巻、７０
頁（１９８４）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．Ｃｏ
ｍｍｕｎ．１７９４頁（１９８５）、Ｊ．Ｚｈａｎｇら
の研究報告、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１６巻、
２６５５頁（１９９４）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。

【００４５】上記円盤状化合物は、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
ティック液晶と呼ばれるものが含まれる。但し、分子自
身が負の一軸性を示し、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きは、最終
的にできたもの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ック液晶が熱、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。

【００４６】上記円盤状化合物の好ましい例を下記に示
す。

【００４７】

【化５】

【００４８】

【化６】

【００４９】

【化７】

【００５０】

【化８】

【００５１】

【化９】

【００５２】

【化１０】

【００５３】本発明の光学補償フィルムは、前述のよう
に、透明フィルム上に配向膜を設け、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。

【００５４】本発明の光学異方層は、円盤状化合物含有
層であり、且つ該円盤状化合物の円盤面が透明フィルム
面に対して傾いており、且つ該円盤状化合物の円盤面と
透明フィルム面とのなす角が、光学異方層の深さ方向に
おいて変化している。

【００５５】上記該円盤面の角度（傾斜角）は、一般
に、光学異方層の深さ方向で且つ光学異方性層の底面か
らの距離の増加とともに増加または減少している。上記
傾斜角は、距離の増加ととも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。

【００５６】本発明の光学異方層の断面の代表的な例
を、模式的に図７に示す。光学異方性層７３は、透明フ
ィルム７１上に形成された配向膜７２上に設けられてい
る。光学異方層７３を構成する円盤状化合物７３ａ、７
３ｂ、７３ｃは、円盤面Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃが透明フィル
ム７１の面に平行な面７１ａ、７１ｂ、７１ｃから傾斜
し、そしてそれらの傾斜角θａ、θｂ、θｃ（円盤状化
合物の円盤面と透明フィルムの面とのなす角）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と
もに、順に増加している。７４は透明フィルムの法線を
表す。上記円盤状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、すなわち円盤面（例、７１ａ、
７１ｂ、７１ｃ）を持つ。矢印７５は、光学異方層のレ
ターデーションの絶対値の最小の方向を透明フィルム上
に正射影した方向を表す。

【００５７】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７に
おいて、透明フィルム側の円盤状化合物の傾斜角（例、
θａ）が、ほぼ最小値に対応し、そして円盤面の傾斜角
（例、θｃ）が、ほぼ最大値に対応している。更に、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。

【００５８】上記光学異方層は、一般に円盤状化合物、
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、円盤状化合物、及び他の
化合物（例えば重合性モノマー、光重合開始剤など）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
後重合させ（ＵＶ光の照射等により）、更に冷却するこ
とにより得られる。本発明に用いる円盤状化合物のディ
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、支持体の熱変形
温度以下の７０〜１７０℃が好ましい。

【００５９】例えば、透明フィルム近傍の円盤状化合物
の傾斜角は、一般に円盤状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を選択
することにより、調整することができる。また、表面
（空気界面）近傍の円盤状化合物の傾斜角は、一般に円
盤状化合物あるいはそれとともに使用する他の化合物
（例えば可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー、及びポ
リマーなど）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。

【００６０】上記可塑剤、界面活性剤、及び重合性モノ
マーとしては、円盤状化合物と相溶性を有し、該円盤状
化合物の円盤面の傾斜角に変化を与えられるか、あるい
は配向を阻害しない限り、どのような化合物でも使用す
ることができる。これらの中で、重合性モノマー（例え
ばビニル基、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、円盤状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。

【００６１】上記ポリマーとしては、円盤状化合物と相
溶性を有し、該円盤状化合物の円盤面の傾斜角に変化を
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。ポリマーの例としては、セルロースエステル
を挙げることができる。セルロースエステルの好ましい
例としては、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などを挙げること
ができる。上記ポリマーは、円盤状化合物の配向を阻害
しないように、該円盤状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％、特に好まし
くは０．１〜５重量％の量にて使用される。

【００６２】セルロースアセテートブチレート（酢酸酪
酸セルロース）のブチリル化度は、３０％以上、特に３
０〜８０％の範囲が好ましい。セルロースアセテートブ
チレートの粘度（ＡＳＴＭＤ−８１７−７２に従う測
定により得られる値）は、０．０１〜２０秒の範囲が好
ましい。

【００６３】図７に示される変化する傾斜角を有する光
学異方層を有する光学補償フィルムを備えたＬＣＤは、
極めて拡大された視野角を有し、そして画像の反転、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。

【００６４】光学異方層の形成条件は、円盤状化合物を
含む組成（円盤状化合物の組合せや、併用する他の化合
物の種類や量）により適宜選択される。その条件として
は、ディスコティックネマチック層を形成するための加
熱温度あるいは加熱時間、加熱後の冷却速度、層厚み、
そして塗布方法等を挙げることができる。

【００６５】円盤状化合物は、該化合物の性質、熟成条
件等により、複数の異なるドメインを形成する場合があ
り、これが層内部の不均一性に起因するヘイズをもたら
す。ヘイズは液晶表示素子のコントラストの低下をもた
らし、表示に悪影響を及ぼす。このようなヘイズの低減
には、円盤状化合物をモノドメインとすること、あるい
は複数のドメインを形成しても、その１つ１つのドメイ
ンサイズを０．１μｍ以下、好ましくは０．０８μｍ以
下とすることにより可視光に影響を及ぼさなくするこ
と、が重要である。

【００６６】本発明における光学異方層は、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
最小値を有し、光学軸を持たない。光学異方層の主屈折
率をｎｘ、ｎｙ、及びｎｚとし、厚みをｄ２とする。式
４において｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２―ｎｚ｝×ｄ２で表わ
されるレターデーションが、５０〜１０００ｎｍであ
り、５０〜８００ｎｍであることが好ましく、更には１
００〜５００ｎｍであることが好ましい。また、光学異
方層の面内の主屈折率をｎｖ、及びｎｗとした式５にお
いて｜（ｎｖ−ｎｗ）×ｄ２｜で表わされる光学異方層
の正面レターデーションの絶対値は、２００ｎｍ以下で
あり、１５０ｎｍ以下であることが好ましく、更には１
００ｎｍ以下であることが好ましい。

【００６７】光学異方層のレターデーションの絶対値の
最小値を示す方向が、光学異方層の法線から５〜８０度
傾斜していることが好ましく、更には１０〜７０度傾斜
していることが好ましく、特には２０〜６０度傾斜して
いることが好ましい。

【００６８】光学異方層を形成するための溶液は、円盤
状化合物、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、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、及びエチレング
リコールモノアセテート及びプロピレングリコールモノ
メチルエーテル等のアルコール類を挙げることができ
る。特には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、組み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、押し出しコーティング、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、ワイヤーバーコーティング、及びスライ
ドコーティングなどを挙げることができる。本発明で
は、円盤状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。
したがって、カーテンコーティング、押し出しコーティ
ング、ワイヤーバーコーティング、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
液晶形成温度以上に加熱し（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】本発明における光学補償フィルムは、ＬＣ
Ｄ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、光学異方層の波長分散は、液晶セルと等しいこ
とが好ましい。光学異方層の４５０ｎｍ、６００ｎｍの
光によるレターデーションをそれぞれＲ（４５０ｎ
ｍ）、Ｒ（６００ｎｍ）とすれば、波長分散を表すＲ
（４５０ｎｍ）／Ｒ（６００ｎｍ）値は、１．０以上で
あることが好ましく、更に、１．０〜１．３であること
が好ましい。

【００７１】本発明の光学補償フィルムの代表的使用例
を図８に示す。図８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ベンド配向液晶セルとか
らなる液晶セルＰＩＣ、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
た光学補償フィルムＯＣ１、ＯＣ２及びバックライトＢ
Ｌが組み合わされて液晶表示素子を構成している。光学
補償フィルムは一方のみ配置しても良い（すなわち、Ｏ
Ｃ１またはＯＣ２）。Ｒ１、Ｒ２の矢印は図７における
矢印７５に相当する方向である。図８の場合、光学補償
フィルムＯＣ１、ＯＣ２の光学異方層側が液晶セル側と
なっている。光学補償フィルムＯＣ１、ＯＣ２の光学異
方層側を偏光板側に向けても構わない。但し、この場合
は、Ｒ１、Ｒ２の矢印の方向は図８とは逆の方向とな
る。液晶セルＰＩＣの矢印ＲＰ１、ＲＰ２は、液晶セル
基板のラビング方向を表す。ＰＡ及びＰＢは、それぞれ
偏光板Ａ、Ｂの偏光の透過軸を表す。

【００７２】本発明においては、光学補償フィルムの光
学異方層側が液晶セル側となるように配置することが好
ましい。この場合、図８において、Ｒ１とＲＰ１、Ｒ２
とＲＰ２のなす角は、−４５゜〜４５゜の範囲が好まし
く、−２０゜〜２０゜の範囲が更に好ましく、−１０゜
〜１０゜の範囲が特に好ましい。また、２枚の光学補償
フィルムを液晶を挟むように配置することが好ましい。
ＰＡとＰＢとは直交または平行であることが好ましい。
ここでは、実質的に、直交または平行であればよく、１
０゜以下であれば、ずれていても構わない。ＲＰ１とＰ
Ａのなす角は、１０゜〜８０゜の範囲が好ましく、２０
゜〜７０゜の範囲が更に好ましく、３５゜〜５５゜の範
囲が特に好ましい。

【００７３】本発明の光学補償フィルムの他の使用例を
図９に示す。図９において、９１は偏光板、９２は本発
明における光学補償フィルム、９３は透明電極を備えた
一対の基板とその基板間に封入されたＨＡＮ型液晶セ
ル、９４は反射板である。また、拡散板を備えていても
構わない。９５は偏光板の光の透過軸、９６の矢印は図
７における矢印７５に相当する方向、９７は液晶セル９
３の上基板のラビング方向、９８は垂直配向膜を示す。

【００７４】図９においても、光学補償フィルムの光学
異方層側が液晶セル側となるように配置することが好ま
しい。この場合、９６と９７とのなす角は、−４５゜〜
４５゜の範囲が好ましく、−２０゜〜２０゜の範囲が更
に好ましく、−１０゜〜１０゜の範囲が特に好ましい。
９５と９７とのなす角は、１０゜〜８０゜の範囲が好ま
しく、２０゜〜７０゜の範囲が更に好ましく、３５゜〜
５５゜の範囲が特に好ましい。

【００７５】本発明においては、セル中央部にねじれ配
向が存在する液晶セルを含むベンド配向液晶セル、また
は、ＨＡＮ型液晶セルを用いることが好ましい。液晶セ
ルにおける液晶の屈折率異方性Δｎと、液晶層の厚みｄ
との積Δｎ・ｄは、輝度と視野角を両立させるために、
３００〜３０００ｎｍであることが好ましい。ベンド配
向液晶セルにおいては、７００〜２０００ｎｍであるこ
とが更に好ましく、８００〜１８００ｎｍであることが
特に好ましい。ＨＡＮ型液晶セルにおいては、３５０〜
１０００ｎｍであることが更に好ましく、４００〜９０
０ｎｍであることが特に好ましい。

【００７６】本発明における液晶表示装置は、ノーマリ
ーホワイトモード（以下、ＮＷモード）とノーマリーブ
ラックモード（以下、ＮＢモード）で用いることができ
る。ＮＢモードにおいては、視角が大きくなるにしたが
って、色味変化が大きくなることから、ＮＷモードで用
いることが好ましい。

【００７７】

【実施例】（ベンド配向液晶セルの作製）ＩＴＯ電極付
きのガラス基板にポリイミド膜を配向膜として設け、ラ
ビング処理を行った。このような２枚のガラス基板をパ
ラレルの配置で向き合わせ、セルギャップｄを８μｍに
設定し、メルク社製液晶ＺＬＩ１１３２（Δｎ＝０．１
３９６）を注入し、ベンド配向液晶セルを作製した。Δ
ｎとｄとの積は１１１７ｎｍであった。また、正面ーデ
ーションＲｅ１を測定したところ、９２ｎｍであった。

【００７８】（ＨＡＮ型液晶セルの作製）ＩＴＯ電極付
きのガラス基板にポリイミド膜を配向膜として設け、ラ
ビング処理を行った。ＩＴＯ電極付きのガラス基板をも
う一枚用意し、ＳｉＯ蒸着膜を配向膜として設けた。こ
の２枚のガラス基板を向き合わせ、セルギャップｄを４
μｍに設定し、メルク社製液晶ＺＬＩ１１３２（Δｎ＝
０．１３９６）を注入し、ＨＡＮ型液晶セルを作製し
た。Δｎとｄとの積は５５８ｎｍであった。また、正面
レターデーションＲｅ１を測定したところ、４６ｎｍで
あった。

【００７９】（光学補償フィルム１の作製）（１）透明フィルム１の作製通常の重合法に従って得られた重量平均分子量３万の
２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンポ
リカ−ボネート樹脂を、ジクロロメタンに溶解し、１８
重量％溶液とした後、真空脱泡し、ド−プを作成した。
これをバンド上で５０℃−１０分間乾燥した後に剥ぎ取
り、１００℃−１０分間乾燥を行った後、１７０℃で縦
に１０％延伸し、厚さ９０μmの一軸延伸ロールフィル
ムを得た。このフィルムをエリプソメーター（ＡＥＰ−
１００；（株）島津製作所製）によってレターデーショ
ン値を測定し、屈折率に換算したところ、ｎ６＝１．５
３９、ｎ７＝１．５３８、ｎ８＝１．５３６であった。
｛（ｎ６＋ｎ７）／２−ｎ８｝×ｄ４＝２２５ｎｍであ
り、式６の条件を満たしていた。｜（ｎ６−ｎ７）×ｄ
４｜＝９０ｎｍであり、式７の条件を満たしていた。

【００８０】（２）表面処理この様にして得られた透明フィルム１にソリッドステー
トコロナ処理機（６ＫＶＡ；ピラー社製）を用い、コロ
ナ放電処理を行った。

【００８１】（３）下塗り層の塗設この様にして表面処理した透明フィルム１に、下記組成
の下塗り液をワイヤ−バ−を用いて１０ｍｌ／m²塗布し
た後、１２０℃−２分間乾燥した。下塗り液ゼラチン１ｇ水１ｇ酢酸１ｇメタノ−ル５０ｇジクロロメタン５０ｇｐ−クロロフェノ−ル４ｇ

【００８２】（４）配向膜の塗設及びラビング処理この様に塗設したゼラチン層の上に、下記組成の配向膜
塗布液をスライドコーターで２５ｍｌ／m²塗布した後、
６０℃−２分間乾燥した。配向膜塗布液ポリマーＡ（１０％水溶液）２４ｇ水７３ｇメタノール２３ｇグルタルアルデヒド（５０％水溶液）０．２ｇ

【００８３】更にこの配向膜を塗設した透明フィルム１
に、ラビングロール径１５０ｍｍ、フィルム搬送速度１
０ｍ／分、ラッピング角度６°、ラビングロール回転数
１２００ｒｐｍのラビング条件にてラビング処理を行な
った。ラビング方向はフィルムの面内の主屈折率の大き
い方向（透明フィルム１の延伸方向）と平行な方向に設
定した。

【００８４】（５）光学異方層の塗設この配向膜を塗設した透明フィルム１上に、下記組成の
光学異方層用塗布液をワイヤーバー（＃６）を用いて塗
布し、金属枠に貼り付けて１４０℃の高温槽中で３分間
加熱し、円盤状化合物を配向させた後、１４０℃のまま
１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて１分間ＵＶ照射した
後、室温まで放冷して本発明の光学補償フィルム１を作
製した。光学異方層用塗布液円盤状化合物（ＴＥ−８（８、ｍ＝４）１．８ｇトリメチロールプロパンＥＯ変成トリアクリレート（Ｖ＃３６０；大阪有機化学（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セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１．０；イーストマンケミカル社製）０．０１ｇ光重合開始剤（イルガキュアー９０７；チバガイギー社製）０．０６ｇ増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ日本化薬（株）製）０．０２ｇメチルエチルケトン３．４ｇ

【００８５】（６）評価光学異方層の厚みは２．０μｍであった。光学異方層の
みのレターデーション値をラビング軸に沿って測定した
ところ、レターデーションが０となる方向は存在しなか
った。この値をシミュレーションによってフィッティン
グしたところ、負の一軸性が厚み方向に４゜から６８゜
連続的に変化したハイブリッド配向を示していることが
わかった。光学軸の平均傾斜角は３６゜であった。
｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ２＝１３５ｎｍであ
り、式４の条件を満たしていた。正面レターデーション
の絶対値は｜（ｎｖ−ｎｗ）×ｄ２｜＝４３ｎｍであ
り、式５の条件を満たしていた。また、光学補償フィル
ム全体としてのレターデーション値を測定したところ、
｛（ｎ１＋ｎ２）／２−ｎ３｝×ｄ１＝３４０ｎｍであ
り、式１の条件を満たしていた。また、正面レターデー
ションＲｅ２＝４７ｎｍであった。

【００８６】また、得られた光学補償フィルム１をミク
ロトームを用いてラビング方向で深さに沿って切断し、
極めて薄いフィルム（サンプル）を作製した。このサン
プルをＯｓＯ₄の雰囲気中に４８時間放置して、染色し
た。得られた染色フィルムを、透過型電子顕微鏡（ＴＥ
Ｍ）によって観察し、その顕微鏡写真を得た。染色フィ
ルムでは、円盤状化合物ＴＥ−８のアクリロイル基が染
色され、写真の像として認められた。この写真から、光
学異方層の円盤状化合物の円盤面は透明フィルム面に対
して傾いており、且つその傾斜角が、光学異方層の深さ
方向において、光学異方層の底面からの距離の増加とと
もに連続的に増加していることが認められた。

【００８７】（光学補償フィルム２の作製）上記光学補
償フィルム１の作製において、透明フィルムとして一軸
延伸フィルムの代わりに下記の二軸延伸フィルムを用い
た以外は光学補償フィルム１と同様にして光学補償フィ
ルム２を作製した。（１）二軸延伸フィルムの作製通常の重合法に従って得られた重量平均分子量３万の
２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンポ
リカ−ボネート樹脂を、ジクロロメタンに溶解し、１８
重量％溶液とした後、真空脱泡し、ド−プを作成した。
これをバンド上で５０℃−１０分間乾燥した後に剥ぎ取
り、１００℃−１０分間乾燥を行った後、１７０℃で縦
に１５％延伸し、その後１７５℃で横に５％延伸して厚
さ８０μmの二軸延伸フィルムを得た。（縦延伸は２本
のチャッキングロールの速度差で制御し、横延伸はテン
ターの幅で制御した。）このフィルムのレターデーショ
ン値を測定し、屈折率に換算したところ、ｎ６＝１．５
４０、ｎ７＝１．５３９、ｎ８＝１．５３６であった。
｛（ｎ６＋ｎ７）／２−ｎ８｝×ｄ４＝２８０ｎｍであ
り、式６の条件を満たしていた。｜（ｎ６−ｎ７）×ｄ
４｜＝８０ｎｍであり、式７の条件を満たしていた。（２）光学補償フィルム２の評価光学異方層のみのレターデーション値を測定したとこ
ろ、光学補償フィルム１の光学異方層と同等の結果が得
られた。また、光学補償フィルム全体としてのレターデ
ーション値を測定したところ、｛（ｎ１＋ｎ２）／２−
ｎ３｝×ｄ１＝４００ｎｍであり、式１の条件を満たし
ていた。また、正面レターデーションＲｅ２＝３７ｎｍ
であった。

【００８８】（光学補償フィルム３の作製）上記光学補
償フィルム１の作製において、透明フィルムとして一軸
延伸フィルムの代わりに下記の正の一軸性液晶よりなる
層を有する透明フィルムを用い、表面処理、及び下塗り
層の塗設を行わなかったこと以外は、光学補償フィルム
１と同様にして、光学補償フィルム３を作製した。（１）正の一軸性液晶よりなる層を有する透明フィルム
の作製ゼラチン薄膜（０．１μｍ）を塗設した厚み１００μｍ
のトリアセチルセルロースのフィルム（フジタック；富
士写真フイルム（株）製）の上に、光重合性オリゴマー
（ＵＮ９００ＰＥＰ；根上工業（株）製）１ｇ、テトラ
ヒドロフラン１９ｇ、ベンゾフェノン０．０１ｇからな
る塗布液を塗布し、６０℃−３０分間乾燥した後、その
上にネマチック液晶（ＺＬ１４７８８−１００；メルク
社製）を塗設し、５ｋＧの磁場を水平に印加しながら紫
外線ランプよりＵＶ照射を行い、ネマチック液晶の配向
と固定を行った。この液晶層のみのレターデーション値
を測定したところ、｛（ｎ９＋ｎ10）／２−ｎ11｝×ｄ
５＝４５ｎｍであり、式８の条件を満たしていた。ま
た、｜（ｎ９−ｎ10）×ｄ５｜＝９４ｎｍであり、式９
の条件を満たしていた。（２）光学補償フィルム３の評価光学異方層のみのレターデーション値を測定したとこ
ろ、光学補償フィルム１の光学異方層と同等の結果が得
られた。また、光学補償フィルム全体としてのレターデ
ーション値を測定したところ、｛（ｎ１＋ｎ２）／２−
ｎ３｝×ｄ１＝１６０ｎｍであり、式１の条件を満たし
ていた。また、正面レターデーションＲｅ２＝５１ｎｍ
であった。

【００８９】（光学補償フィルム４の作製）上記光学補
償フィルム１の作製において、配向膜のラビング方向を
透明フィルム面内の主屈折率の大きい方向に対して垂直
方向に設定したこと以外は、光学補償フィルム１と同様
にして光学補償フィルム４を作製した。（１）光学補償フィルム４の評価光学異方層のみのレターデーション値を測定したとこ
ろ、光学補償フィルム１の光学異方層と同等の結果が得
られた。また、光学補償フィルム全体としてのレターデ
ーション値を測定したところ、｛（ｎ１＋ｎ２）／２−
ｎ３｝×ｄ１＝３７０ｎｍであり、式１の条件を満たし
ていた。また、正面レターデーションＲｅ２＝１３３ｎ
ｍであった。

【００９０】実施例１作製したベンド配向液晶セルに、図８で示すように、光
学補償フィルム１をセルを挟んで２枚（Ｎ＝２）、光学
異方層側がセルに近くなるように配置した。ベンド配向
液晶セルのラビング方向と光学異方層のラビング方向は
反平行になるように配置した。その外側に全体を挟むよ
うに偏光板をクロスニコルに配置した。この様にして本
発明のベンド配向液晶表示装置１を作製した。このベン
ド配向液晶表示装置１の液晶セルに５５Ｈｚ矩形波で電
圧を印加した。白表示２Ｖ、黒表示６ＶのＮＷモードと
し、透過率の比（白表示）／（黒表示）をコントラスト
比として、上下、左右からのコントラスト比測定をＬＣ
Ｄ−５０００（大塚電子（株）製）にて行った。コント
ラスト比１０以上となる上／下、及び左／右の視野角を
求めた。得られた結果を表１に示す。

【００９１】実施例２実施例１において、光学補償フィルム１の代わりに光学
補償フィルム２を使用したこと以外はベンド配向液晶表
示装置１と同様にしてベンド配向液晶表示装置２を作製
した。ベンド配向液晶表示装置２の評価も実施例１と同
様に行った。得られた結果を表１に示す。

【００９２】実施例３実施例１において、光学補償フィルム１の代わりに光学
補償フィルム３を使用したこと以外はベンド配向液晶表
示装置１と同様にしてベンド配向液晶表示装置３を作製
した。ベンド配向液晶表示装置３の評価も実施例１と同
様に行った。得られた結果を表１に示す。

【００９３】比較例１実施例１において、光学補償フィルム１の代わりに光学
補償フィルム４を使用したこと以外はベンド配向液晶表
示装置１と同様にして比較用のベンド配向液晶表示装置
４を作製した。ベンド配向液晶表示装置４の評価も実施
例１と同様に行った。得られた結果を表１に示す。

【００９４】

【表１】

【００９５】本発明による実施例１〜３で得られた液晶
表示装置は、比較例１の液晶表示装置に比べて、大幅に
視野角特性が改善されていることがわかる。

【００９６】実施例４作製したＨＡＮ型液晶セルに、光学補償フィルム１を手
前側（視認側）に１枚（Ｎ＝１）、光学異方層側がセル
に近くなるように配置した。ＨＡＮ型液晶セルのラビン
グ方向と光学補償フィルム１のラビング方向は反平行に
なるように配置した。手前側には偏光板を透過軸と液晶
セルのラビング方向とのなす角が４５゜となるように配
置し、偏光板の更に手前側には拡散板を配置した。その
反対の面には、ガラス基板の外側にミラーを配置した。
この様にして本発明のＨＡＮ型液晶表示装置１を作製し
た。得られたＨＡＮ型液晶表示装置１は、図９に示され
た構造に更に拡散板を備えた構造を有する。この反射型
液晶表示装置１に法線方向から２０゜傾けた方向に光源
を置き、光を照射した。液晶セルには５５Ｈｚ矩形波で
電圧を印加した。白表示２Ｖ、黒表示６ＶのＮＷモード
とし、透過率の比（白表示）／（黒表示）をコントラス
ト比として、上下、左右からのコントラスト比測定をｂ
ｍ−７（ＴＯＰＣＯＮ社製）にて行った。コントラスト
比１０以上となる上／下、及び左／右の視野角を求め
た。得られた結果を表２に示す。

【００９７】実施例５実施例４において、光学補償フィルム１の代わりに光学
補償フィルム２を使用したこと以外はＨＡＮ型液晶表示
装置１と同様にしてＨＡＮ型液晶表示装置２を作製し
た。ＨＡＮ型液晶表示装置２の評価も実施例４と同様に
行った。得られた結果を表２に示す。

【００９８】実施例６実施例４において、光学補償フィルム１の代わりに光学
補償フィルム３を使用したこと以外はＨＡＮ型液晶表示
装置１と同様にしてＨＡＮ型液晶表示装置３を作製し
た。ＨＡＮ型液晶表示装置３の評価も実施例４と同様に
行った。得られた結果を表２に示す。

【００９９】比較例２実施例４において、光学補償フィルム１の代わりに光学
補償フィルム４を使用したこと以外はＨＡＮ型液晶表示
装置１と同様にして比較用のＨＡＮ型液晶表示装置４を
作製した。ＨＡＮ型液晶表示装置４の評価も実施例４と
同様に行った。得られた結果を表２に示す。

【０１００】

【表２】

【０１０１】本発明による実施例４〜６で得られた液晶
表示装置は、比較例２の液晶表示装置に比べて、大幅に
視野角特性が改善されていることがわかる。

【０１０２】

【発明の効果】本発明によれば、視角特性が改善され、
視認性にすぐれ、高速表示が可能な高品位表示の液晶表
示装置を提供することができる。また、本発明をＴＦＴ
やＭＩＭなどの３端子、２端子素子を用いたアクティブ
マトリクス液晶素子に応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】従来のＴＮ型液晶セルの配向状態を模式的に示
した図である。

【図２】ベンド配向液晶セルの配向状態を模式的に示し
た図である。

【図３】ＨＡＮ型液晶セルの配向状態を模式的に示した
図である。

【図４】正の一軸性を仮定した場合の液晶セルが、負の
一軸性光学異方体によって視角特性が改善される原理を
示した模式図である。

【図５】本発明のベンド配向液晶セルの光学補償を模式
的に示した図である。

【図６】本発明のＨＡＮ型液晶セルの光学補償を模式的
に示した図である。

【図７】本発明に用いられる光学異方層の断面図であ
る。

【図８】本発明のベンド配向液晶表示装置の構成を示し
た図である。

【図９】本発明の反射型ＨＡＮ型液晶表示装置の構成を
示した図である。

【符号の説明】

１１――――――――液晶セルの上基板１２――――――――ＴＮ液晶１３――――――――液晶セルの下基板１４、１５―――――光の進む方向２１――――――――液晶セルの上基板２２――――――――ベンド配向液晶２３――――――――液晶セルの下基板２４、２５―――――光の進む方向３１――――――――液晶セルの上基板３２――――――――ＨＡＮ型液晶３３――――――――液晶セルの下基板３４――――――――入射光３５――――――――反射光４１――――――――負の一軸性の光学異方素子の屈折
率楕円体４２――――――――負の一軸性の光学異方素子４３――――――――正の一軸性の液晶セル４４――――――――正の一軸性の液晶セルの屈折率楕
円体５１――――――――負の一軸性を積層した光学異方素
子５２――――――――ベンド配向液晶セル６１――――――――負の一軸性を積層した光学異方素
子６２――――――――ＨＡＮ型液晶セル７１――――――――透明フィルム７２――――――――配向膜７３――――――――光学異方層７３ａ、７３ｂ、７３ｃ――円盤状化合物Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ―――――円盤状化合物の面７１ａ、７１ｂ、７１ｃ――透明フィルム７１の面に平
行な面 θａ、θｂ、θｃ―――――傾斜角７４――――――――透明フィルムの法線７５――――――――ラビング方向ＰＩＣ―――――――ベンド配向液晶セルＡ、Ｂ―――――――偏光板ＯＣ１、ＯＣ２―――光学異方素子ＢＬ――――――――バックライトＲ１、Ｒ２―――――図７における矢印７５の方向ＲＰ１、ＲＰ２―――液晶セル基板のラビング方向ＰＡ――――――――偏光板Ａの偏光の透過軸ＰＢ――――――――偏光板Ｂの偏光の透過軸９１――――――――偏光板９２――――――――光学異方素子９３――――――――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ＨＡＮ型液晶セル９４――――――――反射板９５――――――――偏光板の光の透過軸９６――――――――図７における矢印７５に相当する
方向９７――――――――液晶セル９３の上基板のラビング
方向９８――――――――垂直配向膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚の電極基板間に液晶を挟持してなる
液晶セルが中央部にねじれ配向が存在する液晶を含むベ
ンド配向液晶セル、または、ＨＡＮ型液晶セルのような
複屈折モードを表示形式としている液晶セルであり、液
晶セルの両側に２枚の偏光素子を配置し、該液晶セルと
該偏光素子との間に少なくとも１枚の光学補償フィルム
を配置した液晶表示装置において、該光学補償フィルム
が少なくとも１枚の透明フィルム及び円盤状化合物を含
む光学異方層とからなり、該光学補償フィルム全体が式
１、及び液晶セルの正面レターデーションＲｅ１を補正
するように式２を満足するように該透明フィルムの光学
特性を調整する事を特徴とする液晶表示装置。式１５０≦｛（ｎ１＋ｎ２）／２−ｎ３｝×ｄ１≦１０００式２Ｒｅ１−２０≦｜Ｒｅ２｜×Ｎ≦Ｒｅ１＋２０（但し、ｎ１、ｎ２、及びｎ３は光学補償フィルム全体
の主屈折率を表し、それぞれこの順に大きい屈折率を有
し、Ｒｅ２は光学補償フィルム全体の正面レターデーシ
ョンを表す。但し、Ｒｅ２は、式３に示したように光学
異方層及び透明フィルムの正面レターデーションの合計
値と等しくなる。ｄ１は光学補償フィルム全体の厚さを
表す。Ｎは液晶表示装置に用いられる光学補償フィルム
の枚数を表す。Ｒｅ１は液晶セルの正面レターデーショ
ンを表す。上記式の単位はｎｍ。）式３Ｒｅ２＝Σ｛（ｎｖ−ｎｗ）×ｄ２｝＋Σ｛（ｎ４−ｎ５）×ｄ３｝（但し、ｎｖ、及びｎｗは光学異方層の面内の主屈折率
を表し、ｄ２は光学異方層の厚さを表す。ｎ４、及びｎ
５は透明フィルムの面内の主屈折率を表し、ｄ３は透明
フィルムの厚さを表す。上記式の単位はｎｍ。）
【請求項２】該光学補償フィルムにおいて、複数枚の
透明フィルムを用い、それぞれの透明フィルムの正面レ
ターデーションの値、及び貼り合わせ軸の調整により、
該光学補償フィルム全体の正面レターデーションＲｅ２
を液晶セルの正面レターデーションＲｅ１に合わせる事
を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】該光学補償フィルムが、偏光板の少なく
とも一方の保護フィルムとして用いられる事を特徴とす
る請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】該光学異方層が式４、及び５を満足する
円盤状化合物含有層であり、且つ該円盤状化合物の円盤
面が透明フィルム面に対して傾いており、且つ該円盤状
化合物の円盤面と透明フィルムとのなす角が、光学異方
層の深さ方向において変化している事を特徴とする請求
項１に記載の液晶表示装置。式４５０≦｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ２≦１０００式５０≦｜（ｎｖ−ｎｗ）×ｄ２｜≦２００（但し、ｎｘ、ｎｙ、及びｎｚは光学異方層の主屈折率
を表し、それぞれこの順に大きい屈折率を有し、ｎｖ、
及びｎｗは光学異方層の面内の主屈折率を表し、ｄ２は
光学異方層の厚さを表す。上記式の単位はｎｍ。）
【請求項５】該円盤状化合物の円盤面と透明フィルム
とのなす角度が、光学異方層の深さ方向において、光学
異方層の底面からの距離の増加とともに増加している請
求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】該透明フィルムが式６、及び７を満足す
る一軸或いは二軸延伸フィルムの少なくとも一層からな
る事を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。式６１００≦｛（ｎ６＋ｎ７）／２−ｎ８｝×ｄ４≦１０００式７０≦｜（ｎ６−ｎ７）×ｄ４｜≦２００（但し、ｎ６及びｎ７は一軸或いは二軸延伸フィルムの
面内の主屈折率を表し、ｎ８は厚み方向の主屈折率を表
し、ｄ４は一軸或いは二軸延伸フィルムの厚さを表す。
上記式の単位はｎｍ。）
【請求項７】該透明フィルムが式８、及び９を満足す
る正の一軸性液晶よりなる層を少なくとも一層含有する
事を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。式８１００≦｛（ｎ９＋ｎ10）／２−ｎ11｝×ｄ５≦１０００式９０≦｜（ｎ９−ｎ10）×ｄ５｜≦２００（但し、ｎ９及びｎ10は正の一軸性液晶層の面内の主屈
折率を表し、ｎ11は厚み方向の主屈折率を表し、ｄ５は
正の一軸性液晶層の厚さを表す。上記式の単位はｎ
ｍ。）
【請求項８】ノーマリーホワイトモードであることを
特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。