光学異方性膜、液晶表示装置およびそれらに用いる化合物
【課題】簡易な構成で、表示品位のみならず、視野角が著しく改善されたＩＰＳ型液晶表
示装置を製造しうる光学異方性膜を提供すること。
【解決手段】スメクチック相で配向を固定化されている、下記一般式（Ｉ）で表される棒
状化合物の架橋物を含有することを特徴とする光学異方性膜。
【化１】
［式中、Ｐ1、Ｐ2はオキシラニル基またはオキセタニル基；Ｘ1、Ｘ2はアルキレン基；Ｌ
1〜Ｌ4は単結合、−ＣＯ−Ｏ−等；Ｙ1〜Ｙ3はハロゲン原子等；ｎ１〜ｎ３は０〜４；ｍ
は０〜４である］。
示装置を製造しうる光学異方性膜を提供すること。
【解決手段】スメクチック相で配向を固定化されている、下記一般式（Ｉ）で表される棒
状化合物の架橋物を含有することを特徴とする光学異方性膜。
【化１】
［式中、Ｐ1、Ｐ2はオキシラニル基またはオキセタニル基；Ｘ1、Ｘ2はアルキレン基；Ｌ
1〜Ｌ4は単結合、−ＣＯ−Ｏ−等；Ｙ1〜Ｙ3はハロゲン原子等；ｎ１〜ｎ３は０〜４；ｍ
は０〜４である］。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開環重合性基を有し、スメクチック相を発現する棒状化合物を利用した光学異方性膜およびこの膜を用いた液晶表示装置に関する。特に、本発明の液晶表示装置は、水平方向に配向した液晶分子に横方向の電界を印加することにより表示を行う、インプレーンスイッチングモード（ＩＰＳモード）の液晶表示装置である。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置としては、二枚の直交した偏光板の間に、ネマチック液晶をツイスト配列させた液晶層を挟み、電界を基板に対して垂直な方向にかける方式、いわゆるＴＮモードが広く用いられている。この方式では、黒表示時に液晶が基板に対して立ち上がるために、斜めから見ると液晶分子による複屈折が発生し、光漏れが起こる。この問題に対して液晶性分子がハイブリッド配向したフィルムを用いることで、液晶セルを光学的に補償し、この光漏れを防止する方式が実用化されている。しかし、液晶性分子を用いても液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しく、画面下方向での諧調反転が抑えきれないという問題を生じていた。
【０００３】
かかる問題を解決するため、横電界を液晶に対して印加する、いわゆるインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードによる液晶表示装置や、誘電率異方性が負の液晶を垂直配向してパネル内に形成した突起やスリット電極によって配向分割した垂直配向（ＶＡ）モードが提案され、実用化されている。近年、これらのパネルはモニター用途に留まらず、ＴＶ用途として開発が進められており、それに伴って画面の輝度が大きく向上してきている。このため、これらの動作モードで従来問題とされていなっかった、黒表示時の対角位斜め入射方向での僅かな光漏れが表示品質の低下の原因として顕在化してきた。
【０００４】
この色調や黒表示の視野角を改善する手段の一つとして、液晶層と偏光板の間に複屈折特性を有する光学補償材料を配置することがＩＰＳモードにおいても検討されている。例えば、傾斜時の液晶層のレターデーションの増減を補償する作用を有する光軸を互いに直交した複屈折媒体を基板と偏光板との間に配置することで、白表示または中間調表示を斜め方向から直視した場合の色付きが改善できることが開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、負の固有複屈折を有するスチレン系ポリマーやディスコチック液晶性化合物からなる光学補償フィルムを使用した方法（特許文献２、３、４参照）や、光学補償フィルムとして複屈折が正で光学軸がフィルムの面内にある膜と複屈折が正で光学軸がフィルムの法線方向にある膜とを組み合わせる方法（特許文献５参照）、レターデーションが二分の一波長の二軸性の光学補償シートを使用する方法（特許文献６参照）、偏光板の保護膜として負のレターデーションを有する膜を使い、この表面に正のレターデーションを有する光学補償層を設ける方式（特許文献７参照）が提案されている。
【０００６】
後述するように、本発明者は正の複屈折性を有し光軸が法線方向にある位相差領域を組み合わせることでＩＰＳの光学補償を達成したが、かかる位相差領域を実現するには液晶材料を垂直に配向させ、その配向状態を固定化する方法が知られている。液晶材料を用いて光学異方性材料を形成する場合、ネマティック相で固定化することが一般的である。しかし、近年モニターの表示特性に対する要求が厳しくなってきており、ネマティック相で固定化した異方性材料ではミクロな均一性が十分ではなく改善が求められている。かかる要求に対しては特許文献８、９および１０でスメクティック相での固定化が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−８０４２４号公報
【特許文献２】特開平１０−５４９８２号公報
【特許文献３】特開平１１−２０２３２３号公報
【特許文献４】特開平９−２９２５２２号公報
【特許文献５】特開平１１−１３３４０８号公報
【特許文献６】特開平１１−３０５２１７号公報
【特許文献７】特開平１０−３０７２９１号公報
【特許文献８】特表２０００−５１４２０２号公報
【特許文献９】特開平１０−３１９４０８号公報
【特許文献１０】特開平６−３３１８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、提案された方式の多くは、液晶セル中の液晶の複屈折の異方性を打ち消して視野角を改善する方式であるために、直交偏光板を斜めから見た場合の偏光軸交差角度の直交からのズレに基づく光漏れを十分に解決できないという問題がある。また、この光漏れを補償できるとされる方式でも、液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しい。さらに、延伸複屈折ポリマーフィルムで光学補償を行うＩＰＳモード液晶セル用光学補償シートでは、複数のフィルムを用いる必要があり、その結果、光学補償シートの厚さが増し、表示装置の薄形化に不利である。また、延伸フィルムの積層には粘着層を用いるため、温湿度変化により粘着層が収縮してフィルム間の剥離や反りといった不良が発生することがあった。
【０００９】
また、液晶材料をスメクチック相で垂直に固定化する技術に関しては、特許文献８，９ではスメクチック相の配向に特殊な配向処理を要したり、ガラス基板上で位相差領域を作製するなど、工業的なレベルでの製造には不向きであった。また特許文献１０では高分子液晶材料を垂直配向させているため配向に長時間を有し、やはり工業的なレベルでの製造には不向きであった。
【００１０】
本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、簡易な構成で、表示品位のみならず、視野角が著しく改善されたＩＰＳ型液晶表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、液晶表示装置、特にＩＰＳ型液晶表示装置の視野角の改善に寄与するため、２つの開環重合可能な重合性基を有し、かつスメクチック相を発現する棒状化合物、および該化合物を利用した光学異方性膜光学補償フィルム（光学補償フィルム）を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の課題は、下記［１］〜［１１］により解決された。
［１］ スメクチック相で配向を固定化されている、下記一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有することを特徴とする光学異方性膜。
【００１２】
【化１】
［式中、Ｐ1およびＰ2はそれぞれ独立にオキシラニル基またはオキセタニル基であり；Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にアルキレン基または置換アルキレン基であり；Ｌ1およびＬ4はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−，−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子あるいはアルキル基であり；Ｌ2およびＬ3はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子またはアルキル基であり；Ｙ1〜Ｙ3はそれぞれ独立にハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基またはアルコキシ基であり；ｎ１〜ｎ３はそれぞれ独立に０〜４であり；ｍは０〜４である］。
［２］ 式（Ｉ）で表される化合物の架橋物が、垂直に配向した状態で固定化されることを特徴とする［１］に記載の光学異方性膜。
［３］式（Ｉ）で表される化合物の空気界面での垂直配向を促進する添加剤を含有する位相差層からなることを特徴とする［１］または［２］に記載の光学異方性膜。
［４］ 前記位相差層が式（Ｉ）で表される化合物の配向膜界面での垂直配向を促進する添加剤を含有することを特徴とする［１］〜［３］のいずれか一項に記載の光学異方性膜。
［５］ 少なくとも、第１偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域と、液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルとを含み、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であって、第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域のレターデーションＲｅが実質的に０ｎｍであり、第２位相差領域のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、前記第２位相差領域は、［１］〜［４］のいずれか一項に記載の光学異方性膜を含み、該光学異方性膜に含まれる式（Ｉ）で表される化合物の架橋物が実質的に垂直に配向した状態で固定化されており、且つ第１偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。
［６］ 前記第１偏光膜、前記第１位相差領域、前記第２位相差領域および前記液晶セルが、この順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が、前記第１偏光膜の透過軸に実質的に平行である［５］に記載の液晶表示装置。
［７］ 前記第１偏光膜、前記第２位相差領域、前記第１位相差領域および前記液晶セルがこの順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が前記第１偏光膜の透過軸に実質的に直交である［５］に記載の液晶表示装置。
［８］ 前記第１偏光膜の透過軸と直交する透過軸を有する第２偏光膜をさらに有し、前記第１および第２偏光膜が、前記第１位相差領域、前記第２位相差領域および前記液晶セルを挟持して配置されている［５］〜［７］のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
［９］前記第１偏光膜および／または第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Ｒｔｈが４０ｎｍ以下である［５］〜［８］のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
［１０］前記第１偏光膜および／または第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜がセルロースアシレートフィルムまたはノルボルネン系フィルムである［５］〜［９］のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
［１１］下記一般式（Ｘ）で表される化合物。
【化２】
［式中、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子またはアルキル基であり；Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にアルキレン基または置換アルキレン基であり；Ｌ1およびＬ4はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−，−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子あるいはアルキル基であり；Ｌ2およびＬ3はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子あるいはアルキル基であり；Ｙ1〜Ｙ3はそれぞれ独立にハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基またはアルコキシ基であり；ｎ１〜ｎ３はそれぞれ独立に０〜４であり；ｍは０〜４である］。
【発明の効果】
【００１３】
少なくとも、第１偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域と、液晶材料からなる液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルとを含み、黒表示時に該ネマチック液晶材料の液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であって、第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域のレターデーションＲｅが実質的に0nmであり、第２位相差領域のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、且つ第１偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行にすることによって、正面方向の特性を何ら変更させることなく、斜めの方位角方向から見た場合に２枚の偏光板の吸収軸が９０度からずれることから生ずるコントラストの低下、特に４５度の斜め方向からのコントラストの低下を改善することができる。さらに、偏光膜の保護膜のＲｔｈを４０ｎｍ以下とすることによって更なるコントラスト向上を実現することができる。また、第２位相差領域の構成要素にとして、本発明の光学異方性膜を用いることにより、特殊な垂直配向膜を用いずに簡便に第２位相差領域を作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［棒状化合物］
本発明は、下記式（Ｉ）で表される棒状化合物を用いる。
【化３】
【００１５】
棒状化合物とは、棒状液晶化合物の分子構造において、よく知られている概念であり、（液晶便覧編集委員会編、液晶便覧；岩柳茂夫、液晶）に記載されている。
式（Ｉ）において、Ｐ1およびＰ2はそれぞれ独立にオキシラニル基またはオキセタニル基であり、オキセタニル基であることが好ましい。
【００１６】
Ｘ1およびＸ2は、それぞれ独立にアルキレン基または置換アルキレン基であり、分岐構造を有しても良い。アルキレン基の炭素原子数は、例えば、１〜３０個であることができ、１〜２０個であることが好ましく、１〜１２個であることがさらに好ましい。アルキレン基を構成する一つ以上の互いに隣接しないＣＨ2基は−Ｏ−，−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−，−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−，−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−または−Ｃ（＝Ｏ）−に置換されていてもよく、および／または、アルキレン基を構成する一つ以上のＨ原子はハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基）、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基）に置換されていてもよい。Ｘ1およびＸ2でいう「置換アルキレン基」はこのような定義で用いられる。但し、Ｘ1およびＸ2は、置換されていないアルキレン基であることが好ましい。
【００１７】
Ｌ1およびＬ4は、それぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−，−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子あるいはアルキル基である。Ｌ1およびＬ4として好ましいのは、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−であり、−Ｏ−がさらに好ましい。
Ｌ2およびＬ3は、それぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子あるいはアルキル基である。Ｌ2およびＬ3として好ましいのは、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−であり、−ＣＯ−Ｏ−および−Ｏ−ＣＯ−がさらに好ましい。
【００１８】
Ｙ1、Ｙ2およびＹ3は、それぞれ独立に、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基）、アルケニル基、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基）である。Ｙ1、Ｙ2およびＹ3は、フッ素原子、シアノ基、メチル基であることが好ましい。ｎ１、ｎ２およびｎ３は、それぞれ独立に、０〜４であり、０〜１であることが好ましく、０であることがさらに好ましい。ｍは、０〜４であり、０〜３であることが好ましく、１〜２であることがさらに好ましい。
【００１９】
また、ｍ個の式（II）で表される繰り返し単位は、各単位においてそれぞれ独立に、Ｙ2、ｎ２およびＬ3を決定することができる。
【００２０】
【化４】
【００２１】
式（Ｉ）で表される化合物のうち、本発明では以下の式（Ｘ）で表される化合物を選択して用いることができる。
【００２２】
【化５】
【００２３】
式（Ｘ）において、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子またはアルキル基である。
Ｘ1、Ｘ2、Ｌ1〜Ｌ4、Ｙ1〜Ｙ3、ｎ１〜ｎ３およびｍの定義および好ましい範囲は、一般式（Ｉ）において説明したとおりである。
【００２４】
以下に、式（Ｉ）で表される棒状化合物の例を示す。
【００２５】
【化６】
【００２６】
【化７】
【００２７】
【化８】
【００２８】
一般式（Ｉ）で表される棒状化合物は、単独で液晶性を示すことができる。但し、この棒状化合物を他の液晶と混合することより液晶性を示してもよい。発現する液晶相は、スメクチックＡ相が好ましい。
一般式（Ｉ）で表される棒状化合物を他の液晶性化合物と混合して用いる場合、一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の液晶性分子全体に対する割合は、１〜９９質量％が好ましく、１０〜９８質量％がさらに好ましく、３０〜９５質量％が最も好ましい。
【００２９】
併用する液晶性化合物は、円盤状液晶性化合物よりも棒状液晶性化合物の方が好ましい。他の棒状液晶性化合物は、例えば、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許４６８３３２７号、同５６２２６４８号、同５７７０１０７号各明細書、国際公開ＷＯ９５／２２５８６号、同９５／２４４５５号、同９７／００６００号、同９８／２３５８０号、同９８／５２９０５号、特開平２００４−特開平１−２７２５５１号、同６−１６６１６号、同７−１１０４６９号、同１１−８００８１号、および特開２００１−３２８９７３号の各公報に記載された化合物があることができる。
【００３０】
液晶状態の温度領域は、０℃〜３００℃が好ましく、１０℃〜２５０℃がさらに好ましく、２０℃〜２００℃が最も好ましい。
【００３１】
本発明の光学異方性膜は、上記一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有し、この棒状化合物の架橋物は、スメクチック相で配向を固定化されていることを特徴とする。
【００３２】
以下において、本発明の光学異方性膜について、この光学異方性膜を用いる本発明の液晶表示装置の一実施形態およびその構成部材とともに、順次説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【００３３】
本明細書において、「平行」、「直交」とは、厳密な角度±１０°未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±５°未満であることが好ましく、±２°未満であることがより好ましい。また、「実質的に垂直」とは、厳密な垂直の角度よりも±２０°未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±１５°未満であることが好ましく、±１０°未満であることがより好ましい。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。さらに屈折率の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ＝５５０ｎｍでの値である。
【００３４】
本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板および液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された（本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」および「切り出し」等も含むものとする）偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光膜」および「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光膜」の少なくとも片面に該偏光膜を保護する透明保護膜を有する積層体を意味するものとする。
【００３５】
まず、図面を用いて本発明の液晶表示装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す模式図である。図２および図３は、本発明の液晶表示装置の一実施形態の模式図である。
［液晶表示装置］
図２に示す液晶表示装置は、偏光膜８および２０と、第１位相差領域１０と、第２位相差領域１２と、基板１３および１７と、該基板に挟持される液晶層１５とを有する。偏光膜８及２０は、それぞれ保護膜７ａと７ｂおよび１９ａと１９ｂによって挟持されている。
【００３６】
図２の液晶表示装置では、液晶セルは、基板１３および１７と、これらに挟持される液晶層１５からなる。液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄは透過モードにおいて、ねじれ構造を持たないＩＰＳ型では０．２〜０．４μｍの範囲が最適値となる。この範囲では白表示輝度が高く、黒表示輝度が小さいことから、明るくコントラストの高い表示装置が得られる。基板１３および１７の液晶層１５に接触する表面には、配向膜（不図示）が形成されていて、液晶分子を基板の表面に対して略平行に配向させ、配向膜上に施されたラビング処理方向１４および１８等により、電圧無印加状態もしくは低印加状態における液晶分子配向方向が制御されている。また、基板１３若しくは１７の内面には、液晶分子に電圧印加可能な電極（図２中不図示）が形成されている。
【００３７】
図１に、液晶層１５の１画素領域中の液晶分子の配向を模式的に示す。図１は、液晶層１５の１画素に相当する程度の極めて小さい面積の領域中の液晶分子の配向を、基板１３および１７の内面に形成された配向膜のラビング方向４、および基板１３および１７の内面に形成された液晶分子に電圧印加可能な電極２および３とともに示した模式図である。電界効果型液晶として正の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いてアクティブ駆動を行った場合の、電圧無印加状態若しくは低印加状態での液晶分子配向方向は５ａおよび５ｂであり、この時に黒表示が得られる。電極２および３間に印加されると、電圧に応じて液晶分子は６ａおよび６ｂ方向へとその配向方向を変える。通常、この状態で明表示を行なう。
【００３８】
再び図２において、偏光膜８の透過軸９と、偏光膜２０の透過軸２１は直交して配置されている。第１位相差領域１０の遅相軸１１は、偏光膜８の透過軸９および黒表示時の液晶層１５中の液晶分子の遅相軸方向１６に平行である。
図２に示す液晶表示装置では、偏光膜８が二枚の保護膜７ａおよび７ｂに挟持された構成を示しているが、保護膜７ｂはなくてもよい。また、偏光膜２０も二枚の保護膜１９ａおよび１９ｂに挟持されているが、液晶層１５に近い側の保護膜１９ａはなくてもよい。なお、図２の態様では、第１位相差領域および第２位相差領域は、液晶セルの位置を基準にして、液晶セルと視認側の偏光膜との間に配置されていてもよいし、液晶セルと背面側の偏光膜との間に配置されていてもよい。本実施形態では、いずれの構成においても、第２位相差領域が液晶セルにより近くなるように配置する。
【００３９】
本発明の他の実施形態を図３に示す。図３に液晶表示装置における各部材に付された番号は、図２と同じである。図３の液晶表示装置は、第２位相差領域１２が偏光膜８および第１位相差領域１０の間に配置されている。図３の液晶表示装置において、保護膜７ｂまたは保護膜１９ａはなくてもよい。図３に示す態様では、第１位相差領域１０は、その遅相軸１１が、偏光膜８の透過軸９と黒表示時の液晶層１５中の液晶分子の遅相軸方向１６に直交になるように配置される。なお、図３の態様では、第１位相差領域および第２位相差領域は、液晶セルの位置を基準にして、液晶セルと視認側の偏光膜との間に配置されていてもよいし、液晶セルと背面側の偏光膜との間に配置されていてもよい。本実施形態では、いずれの構成においても、第１位相差領域が液晶セルにより近くなるように配置する。
【００４０】
なお、図３には、上側偏光板および下側偏光板を備えた透過モードの表示装置の態様を示したが、本発明は一の偏光板のみを備える反射モードの態様であってもよく、かかる場合は、液晶セル内の光路が２倍になることから、最適Δｎ・ｄの値は上記の１／２程度の値になる。また、本発明に用いられる液晶セルはＩＰＳモードに限定されることなく、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であれば、いずれも好適に用いることができる。この例としては強誘電性液晶表示装置、反強誘電性液晶表示装置、ＥＣＢ型液晶表示装置がある。
【００４１】
本発明の液晶表示装置は、図１〜図３に示す構成に限定されず、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶層と偏光膜との間にカラーフィルターを配置してもよい。また、偏光膜の保護膜の表面に反射防止処理やハードコートを施しても良い。また、構成部材に導電性を付与したものを使用してもよい。また、透過型として使用する場合は、冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置することができる。この場合、バックライトの配置は図２および図３の上側であっても下側であっても良い。また、液晶層とバックライトとの間に、反射型偏光板や拡散板、プリズムシートや導光板を配置することもできる。また、上記した様に、本発明の液晶表示装置は、反射型であってもよく、かかる場合は、偏光板は観察側に１枚配置したのみでよく、液晶セル背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を配置する。もちろん前記光源を用いたフロントライトを液晶セル観察側に設けることも可能である。
【００４２】
本発明の液晶表示装置には、画像直視型、画像投影型や光変調型が含まれる。本発明は、ＴＦＴやＭＩＭのような３端子または２端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置に適用した態様が特に有効である。勿論、時分割駆動と呼ばれるパッシブマトリックス液晶表示装置に適用した態様も有効である。
【００４３】
以下、本発明の液晶表示装置に使用される光学異方性膜および液晶表示装置に使用可能な種々の部材の好ましい光学特性や部材に用いられる材料、その製造方法等について、詳細に説明する。
【００４４】
本明細書において、Ｒｅ(λ)、Ｒｔｈ(λ)は各々、波長λにおける面内のリターデーションおよび厚さ方向のリターデーションを表す。Ｒｅ(λ)はKOBRA 21ADH（王子計測機器（株）製）において波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。Ｒｔｈ(λ)は前記Ｒｅ(λ)、面内の遅相軸（KOBRA 21ADHにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して＋４０°傾斜した方向から波長λnｍの光を入射させて測定したレターデーション値、および面内の遅相軸を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−４０°傾斜した方向から波長λnｍの光を入射させて測定したレターデーション値の計３つの方向で測定したレターデーション値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHが算出する。ここで平均屈折率の仮定値は ポリマーハンドブック（JOHN WILEY＆SONS，INC）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ，ｎｙ，ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）がさらに算出される。
【００４５】
［第１位相差領域］
本発明の液晶表示装置に含まれる第１位相差領域は、レターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍである。斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第１位相差領域のＲｅは、４０ｎｍ〜１１５ｎｍであるのがより好ましく、６０ｎｍ〜９５ｎｍであるのがさらに好ましい。また、Ｎｚは１．５〜７である。斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第１位相差領域のＮｚは、２．０〜５．５であるのがより好ましく、２．５〜４．５であるのがさらに好ましい。
【００４６】
基本的には前記第１位相差領域は、前記光学特性を有する限り、その材料および形態については特に制限されない。例えば、複屈折ポリマーフィルムからなる位相差膜、透明支持体上に高分子化合物を塗布後に加熱塩した膜、および透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物を塗布もしくは転写することによって形成された位相差層を有する位相差膜など、いずれも第１位相差領域として使用することができる。また、それぞれを積層して使用することもできる。
【００４７】
複屈折ポリマーフィルムとしては、複屈折特性の制御性や透明性、耐熱性に優れるものが好ましい。この場合、用いる高分子材料としては均一な二軸配向が達成できる高分子であれば特に制限はないが、従来公知のもので溶液流延法や押出し成形方式で製膜できるもの好ましく、ノルボルネン系高分子、ポリカーボネート系高分子、ポリアリレート系高分子、ポリエステル系高分子、ポリサルフォン等の芳香族系高分子、セルロースアシレート、または、それらポリマーの２種または３種以上を混合したポリマーなどがあげられる。
【００４８】
フィルムの二軸配向は、押出し成形方式や流延製膜方式等の適宜な方式で製造した当該熱可塑性樹脂からなるフィルムを、例えばロールによる縦延伸方式、テンターによる横延伸方式や二軸延伸方式などにより、延伸処理することにより達成することができる。前記のロールによる縦延伸方式では加熱ロールを用いる方法や雰囲気を加熱する方法、それらを併用する方法等の適宜な加熱方法を採ることができる。またテンターによる二軸延伸方式では全テンター方式による同時二軸延伸方法や、ロール・テンター法による逐次二軸延伸方法などの適宜な方法を採ることができる。
また、配向ムラや位相差ムラの少ないものが好ましい。その厚さは、位相差等により適宜に決定しうるが、一般には薄型化の点より１〜３００μｍ、就中１０〜２００μｍ、特に２０〜１５０μｍとすることが適当である。
【００４９】
ノルボルネン系高分子としては、ノルボルネンおよびその誘導体、テトラシクロドデセンおよびその誘導体、ジシクロペンタジエンおよびその誘導体、メタノテトラヒドロフルオレンおよびその誘導体などのノルボルネン系モノマーの主成分とするモノマーの重合体であり、ノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体、およびの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素化物が最も好ましい。ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィンの重合体または環状共役ジエンの重合体の分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、シクロヘキサン溶液（重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン溶液）のゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレンまたはポリスチレン換算の重量平均分子量で、通常５，０００〜５００，０００、好ましくは８，０００〜２００，０００、より好ましくは１０，０００〜１００，０００の範囲であるときに、フィルム（Ａ）の機械的強度、および成形加工性とが高度にバランスされて好適である。
【００５０】
セルロースアシレートのアシル基としては、脂肪族基でもアリル基でもよく特に限定されない。それらは、例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、それぞれさらに置換された基を有していてもよく、総炭素数が２２以下のエステル基が好ましい。これらの好ましいセルロースアシレートとしては、エステル部の総炭素数が２２以下のアシル基（例えば、アセチル、プロピオニル、ブチロイル、バレル、ヘプタノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル、トリデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイルなど）、アリールカルボニル基（アクリル、メタクリルなど）、アリルカルボニルキ（ベンゾイル、ナフタロイルなど）、シンナモイル基を挙げることができる。これらの中でも、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートステアレート、セルロースアセテートベンゾエートなどであり、混合エステルの場合はその比率は特に限定されないが、好ましくはアセテートが総エステルの３０モル％以上であることが好ましい。
【００５１】
これらの中でも、セルロースアシレートが好ましく、特に写真用グレードのものが好ましく、市販の写真用グレードのものは粘度平均重合度、置換度等の品質を満足して入手することができる。写真用グレードのセルローストリアセテートのメーカーとしては、ダイセル化学工業（株）（例えばＬＴ−２０，３０，４０，５０，７０，３５，５５，１０５など）、イーストマンコダック社（例えば、ＣＡＢ−５５１−０．０１、ＣＡＢ−５５１−０．０２、ＣＡＢ−５００−５、ＣＡＢ−３８１−０．５、ＣＡＢ−３８１−０２、ＣＡＢ−３８１−２０、ＣＡＢ−３２１−０．２、ＣＡＰ−５０４−０．２、ＣＡＰ−４８２−２０、ＣＡ−３９８−３など）、コートルズ社、ヘキスト社等があり、何れも写真用グレードのセルロースアシレートを使用できる。また、フィルムの機械的特性や光学的な特性を制御する目的で、可塑剤、界面活性剤、レターデーション調節剤、ＵＶ吸収剤などを今後することができる（参考資料：特開２００２−２７７６３２号公報、特開２００２−１８２２１５号公報）。
【００５２】
透明樹脂をシートまたはフィルム状に成形する方法は、例えば、加熱溶融成形法、溶液流延法のいずれも用いることができる。加熱溶融成形法は、さらに詳細に、押出成形法、プレス成形法、インフレーション成形法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法などに分類できるが、これらの方法の中でも、機械的強度、表面精度等に優れたフィルムを得るためには、押出成形法、インフレーション成形法、およびプレス成形法が好ましく、押出成形法が最も好ましい。成形条件は、使用目的や成形方法により適宜選択されるが、加熱溶融成形法による場合は、シリンダー温度が、好ましくは１００〜４００℃、より好ましくは１５０〜３５０℃の範囲で適宜設定される。上記シートまたはフィルムの厚みは、好ましくは１０〜３００μｍ、より好ましくは３０〜２００μｍである。
【００５３】
上記シートまたはフィルムの延伸は、該透明樹脂のガラス転移温度をＴｇとするとき、好ましくはＴｇ−３０℃からＴｇ＋６０℃の温度範囲、より好ましくはＴｇ−１０℃からＴｇ＋５０℃の温度範囲にて、少なくとも一方向に好ましくは１．０１〜２倍の延伸倍率で行う。延伸方向は少なくとも一方向であればよいが、その方向は、シートが押出成形で得られたものである場合には、樹脂の機械的流れ方向（押出方向）であることが好ましく、延伸方法は自由収縮一軸延伸法、幅固定一軸延伸法、二軸延伸法などが好ましい。光学特性の制御はこの延伸倍率と加熱温度を制御することによって行なうことができる。
【００５４】
［第２位相差領域］
本発明の液晶表示装置が有する第２位相差領域は、レターデーションＲeは実質的に０ｎｍである。第２位相差領域の厚み方向のレターデーションＲｔｈは、−８０ｎｍ〜−４００ｎｍである。
【００５５】
前記第２位相差領域のＲｔｈのより好ましい範囲は、他の光学部材の光学特性に応じて変動し、特に、より近くに位置する偏光膜の保護膜（例えば、トリアセチルセルロースフィルム）のＲｔｈに応じて、大きく変動する。斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第２位相差領域のＲｔｈは、−１００ｎｍ〜−３４０ｎｍであるのがより好ましく、−１２０ｎｍ〜−２７０ｎｍであるのがさらに好ましい。一方、第２位相差領域のＲｅは０近傍の値になる。具体的には、面内レターデーションＲｅは、０〜５０ｎｍであるのが好ましく、０〜２０ｎｍであるのがより好ましい。
【００５６】
本発明において、第２位相差領域は、スメクチック相で配向を固定化されている一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有する、本発明の光学異方性膜を含む。この光学異方性膜は、正の複屈折性を有する位相差層である。第２位相差領域は、前記光学異方性膜を位相差層として少なくとも１層有する層である。さらに、一の位相差層のみならず複数の位相差層を積層して、上記光学特性を示す第２位相差領域を構成することもできる。また、支持体と位相差層との積層体全体で上記光学特性を満たすようにして、第２位相差領域を構成してもよい。
【００５７】
さらに、本発明の液晶表示装置が有する第２位相差領域においては、光学異方性膜に含まれる式（Ｉ）で表される化合物の架橋物は、実質的に垂直に配向した状態で固定化されている。実質的に垂直とは、フィルム面と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が７０°〜９０°の範囲内であることを意味する。これらの液晶性化合物は斜め配向させてもよいし、傾斜角が徐々に変化するように（ハイブリッド配向）させてもよい。斜め配向またはハイブリッド配向の場合でも、平均傾斜角は７０°〜９０°であることが好ましく、８０°〜９０°がより好ましく、８５°〜９０°が最も好ましい。
【００５８】
以下、本発明の第２位相差領域に好適に用いられる、本発明の光学異方性膜 (スメクチック相で配向を固定化されている一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有する位相差層) について説明する。
【００５９】
本発明の光学異方性膜の形成には、一般式（Ｉ）で表される棒状化合物を用いる。位相差層の形成は、一般式（Ｉ）で表される棒状化合物を含有する組成物を、配向膜を有する透明支持体の配向膜上に塗布し、次いで棒状化合物を架橋させることで行うことができる。上記組成物には1種類の棒状化合物を含めることもできるが、1種類の棒状化合物を含めることもできる。さらに、上記組成物には、棒状化合物以外の非重合性(非架橋性)の液晶性化合物を併用することもできる。単独または併用で用いる個々の液晶性化合物についてはネマティック液晶相、スメクティック液晶相、またはコレステリック液晶相を形成してもよい。後述するように塗布する場合には溶媒や重合開始剤等の添加剤を入れた組成物を塗布するが、加熱乾燥の過程で溶媒が揮散した状態の液晶組成物として、配向固定させる温度範囲でスメクチック液晶相をとるものが好適に用いられる。
【００６０】
上記棒状化合物から形成された光学異方性膜は、上記棒状性化合物に加えて、所望により、下記の重合開始剤や空気界面垂直配向剤や他の添加剤を含む塗布液を、支持体上の配向膜上に塗布し、垂直配向させ、該配向状態を固定することで形成することができる。仮支持体上に形成した場合は、該位相差層を支持体上に転写することで作製することもできる。さらに、１層の位相差層のみならず複数の位相差層を積層して、上記光学特性を示す第２位相差領域を構成することもできる。仮支持体上に形成する場合、および複数の位相差層を積層する場合、垂直配向剤等を添加することで、垂直配向させることができる。また、配向状態の固定は、後述するように、液晶性化合物に導入した重合性基（Ｐ）の重合反応により実施することが好ましい。また、支持体と位相差層との積層体全体で上記光学特性を満たすようにして、第２位相差領域を構成してもよい。
【００６１】
垂直配向させた液晶性化合物は、配向状態を維持して固定する。配向状態の固定化は、液晶性化合物に導入した重合性基（Ｐ）、即ち、一般式（Ｉ）で表される棒状化合物のＰ1およびＰ2の重合(架橋)反応により実施する。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。オキシラニル基、オキセタニル基のようなカチオン重合の場合、光カチオン開始剤および／または熱カチオン開始剤を用いて固定化を行う。光カチオン発生剤とは、適当な光の波長を照射することによりカチオンを発生できる化合物を意味し、有機スルフォニウム塩系、ヨードニウム塩系、フォスフォニウム塩系等を例示する事ができる。これら化合物の対イオンとしては、アンチモネート、フォスフェート、などが好ましく用いられる。熱カチオンカチオン剤とは、適当な温度に加熱されることによりカチオンを発生できる化合物であり、例えば、ベンジルスルホニウム塩類、ヒドラジニウム塩類が挙げられる。また、ビニルシクロプロパン基のようなラジカル重合の場合、光ラジカル発生剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジン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。オキシラニル基、オキセタニル基のようなカチオン重合の場合、光カチオン発生剤および／または熱カチオン発生剤を用いて重合させる。
【００６２】
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％であることがさらに好ましい。棒状液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５０Ｊ／ｃｍ2であることが好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ2であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。前記光学異方性層を含む第１位相差領域の厚さは、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．５〜５μｍであることがさらに好ましく、１〜５μｍであることが最も好ましい。
【００６３】
［配向膜界面側の垂直配向促進剤］
本発明の光学異方性膜を構成する位相差層を形成するために用いられる組成物は、配向膜界面側の垂直配向促進剤を含有していても良い。配向膜界面側の垂直配向促進剤としてはオニウム塩を好適に用いることができる。本発明においてオニウム塩は配向膜界面側において棒状液晶化合物を垂直配向させるのに寄与する。前記オニウム塩の例は、アンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等のオニウム塩が含まれる。好ましくは、４級オニウム塩であり、特に好ましくは第４級アンモニウム塩である。
【００６４】
第４級アンモニウムは、一般に第３級アミン（例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルピロリジン、Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペラジン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチルエチレンジアミンなど）あるいは含窒素複素環（ピリジン環、ピコリン環、２，２'−ビピリジル環、４，４'−ビピリジル環、１，１０−フェナントロリン環、キノリン環、オキサゾール環、チアゾール環、Ｎ−メチルイミダゾール環、ピラジン環、テトラゾール環など）をアルキル化（メンシュトキン反応）、アルケニル化、アルキニル化あるいはアリール化して得られる。
【００６５】
第４級アンモニウム塩としては、含窒素複素環からなる第４級アンモニウム塩が好ましく、特に好ましくは第４級ピリジニウム塩である。具体的には、例えば、以下に示した化合物を挙げられる。
【化９】
【００６６】
［空気界面垂直配向剤］
通常、液晶性化合物は、空気界面側では傾斜して配向する性質を有するので、均一に垂直配向した状態を得るために、空気界面側において液晶性化合物を垂直に配向制御することが必要である。この目的のために、空気界面側に偏在して、その排除体積効果や静電気的な効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を液晶塗布液に含有させて、位相差膜を形成するのが好ましい。
【００６７】
空気界面配向剤としては、例えば、以下に示した化合物を挙げることができる。
【化１０】
【００６８】
また、特開２００２−２０３６３号公報、特開２００２−１２９１６２号公報に記載されている化合物を用いることができる。また、特開２００４−５３９８１号公報の段落番号［００７２］〜［００７５］および特開２００４−００４６８８号公報の段落番号［００７１］〜［００７８］に記載される事項も本発明に適宜適用することができる。
【００６９】
［配向膜］
配向膜は、液晶性分子の配向方向を規定する機能を有する。しかし、本発明はホメオトロピック配向した液晶性組成物に関するものであり、面内の配向方向はないため、配向膜は本発明において必須ではない。配向膜は本発明の光学異方性膜の形成には用いられるが、光学異方性膜に配向膜が含まれる必要はない。但し、含まれていてもよい。配向膜は液晶性組成物の配向の均一性を向上させたり、ポリマー基材と光学異方性層との間の密着性を向上させることができるために、必要に応じて、用いることができる。また、液晶性化合物を配向後にその配向状態を固定してしまえば、配向膜はその役割を果たしているために、除去することも可能である。即ち、配向状態が固定された配向膜上の光学異方性層のみを偏光子上に転写して光学異方性層を有する偏光板を作製することも可能である。
【００７０】
配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。
【００７１】
配向膜は、必要であればラビング処理することができる。配向膜に使用するポリマーは、原則として、液晶性分子を配向させる機能のある分子構造を有する。
本発明では、液晶性分子を配向させる機能に加えて、架橋性官能基（例、二重結合）を有する側鎖を主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する架橋性官能基を側鎖に導入することが好ましい。
配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができし、これらの組み合わせを複数使用することができる。
【００７２】
ポリマーの例には、例えば特開平８−３３８９１３号公報明細書中段落番号［００２２］記載のメタクリレート系重合体、スチレン系重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。水溶性ポリマー（例、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール）が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールがさらに好ましく、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。重合度が異なるポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコールを２種類併用することが特に好ましい。
【００７３】
ポリビニルアルコールの鹸化度は、７０〜１００％が好ましく、８０〜１００％がさらに好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は、１００〜５０００であることが好ましい。
【００７４】
液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖は、一般に疎水性基を官能基として有する。具体的な官能基の種類は、液晶性分子の種類および必要とする配向状態に応じて決定する。
例えば、変性ポリビニルアルコールの変性基としては、共重合変性、連鎖移動変性またはブロック重合変性により導入できる。変性基の例には、親水性基（カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、アミノ基、アンモニウム基、アミド基、チオール基等）、炭素数１０〜１００個の炭化水素基、フッ素原子置換の炭化水素基、チオエーテル基、重合性基（不飽和重合性基、エポキシ基、アジリニジル基等）、アルコキシシリル基（トリアルコキシ、ジアルコキシ、モノアルコキシ）等が挙げられる。これらの変性ポリビニルアルコール化合物の具体例として、例えば特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［００２２］〜［０１４５］、同２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２２］に記載のもの等が挙げられる。
【００７５】
架橋性官能基を有する側鎖を配向膜ポリマーの主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を導入すると、配向膜のポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを共重合させることができる。その結果、多官能モノマーと多官能モノマーとの間だけではなく、配向膜ポリマーと配向膜ポリマーとの間、そして多官能モノマーと配向ポリマーとの間も共有結合で強固に結合される。従って、架橋性官能基を配向膜ポリマーに導入することで、光学補償シートの強度を著しく改善することができる。
配向膜ポリマーの架橋性官能基は、多官能モノマーと同様に、重合性基を含むことが好ましい。具体的には、例えば特開２０００−１５５２１６号公報明細書中段落番号［００８０］〜［０１００］記載のもの等が挙げられる。
【００７６】
配向膜ポリマーは、上記の架橋性官能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもできる。
架橋剤としては、アルデヒド、Ｎ−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾールおよびジアルデヒド澱粉が含まれる。２種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００２３］〜［０２４］記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。
【００７７】
架橋剤の添加量は、ポリマーに対して０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１５質量％がさらに好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、１．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがさらに好ましい。このように調節することで、配向膜を液晶表示装置に長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、レチキュレーション発生のない充分な耐久性が得られる。
【００７８】
配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー、架橋剤を含む透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥（架橋させ）し、必要であればラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なって良い。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒（例、メタノール）と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で、水：メタノールが０より大きく９９以下：１００未満１以上が好ましく、０より大きく９１以下：１００未満９以上であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、さらには光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。
【００７９】
配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法またはロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は０．１〜１０μｍが好ましい。加熱乾燥は、２０度〜１１０度で行なうことができる。充分な架橋を形成するためには６０度〜１００度が好ましく、特に８０度〜１００度が好ましい。乾燥時間は１分〜３６時間で行なうことができるが、好ましくは１分〜３０分である。ｐＨも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、ｐＨ４．５〜５．５で、特に５が好ましい。
【００８０】
配向膜は、透明支持体上または上記下塗層上に設けられる。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、必要であれば表面をラビング処理することにより得ることができる。
【００８１】
前記ラビング処理は、ＬＣＤの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さおよ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。
【００８２】
次に、配向膜を機能させて、配向膜の上に設けられる光学異方性層の液晶性分子を配向させる。その後、必要に応じて、配向膜ポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを反応させるか、あるいは、架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させる。配向膜の膜厚は、０．１〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。
【００８３】
［溶媒］
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライド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。
【００８４】
［位相差層中の他の材料］
上記の液晶性化合物と共に、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性等を向上させることができる。これらの素材は液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
【００８５】
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性もしくはカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開２００２−２９６４２３号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２０］記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、棒状液晶性分子に対して一般に１〜５０質量％の範囲にあり、５〜３０質量％の範囲にあることが好ましい。
【００８６】
界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開２００１−３３０７２５号公報明細書中の段落番号［００２８］〜［００５６］記載の化合物が挙げられる。
【００８７】
液晶性化合物とともに使用するポリマーは、塗布液を増粘できることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［０１７８］記載のものが挙げられる。液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性分子に対して０．１〜１０質量％の範囲にあることが好ましく、０．１〜８質量％の範囲にあることがより好ましい。
【００８８】
［支持体］
本発明では、液晶性化合物から形成された位相差層を、支持体上に形成してもよい。支持体は透明であるのが好ましく、具体的には、光透過率が８０％以上であるのが好ましい。支持体は、波長分散が小さいのが好ましく、具体的には、Ｒｅ４００／Ｒｅ７００の比が１．２未満であることが好ましい。中でも、ポリマーフィルムが好ましい。透明支持体は第１位相差領域、第２位相差領域または偏光板保護膜を兼ねることもできる。また、透明支持体と位相差層全体で、第１位相差領域または第２位相差領域を構成していてもよい。支持体の光学異方性は小さいのが好ましく、面内レターデーション（Ｒｅ）が２０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがさらに好ましく、５ｎｍ以下であることが最も好ましい。また、第１位相差領域を兼ねる場合は、レターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであって、４０ｎｍ〜１１５ｎｍであるのがより好ましく、６０ｎｍ〜９５ｎｍであるのがさらに好ましい。また、Ｎｚが１．５〜７であって、２．０〜５．５であるのがより好ましく、２．５〜４．５であるのがさらに好ましい。
【００８９】
支持体となるポリマーフィルムの例には、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートのフィルムが含まれる。セルロースエステルフィルムが好ましく、アセチルセルロースフィルムがさらに好ましく、トリアセチルセルロースフィルムが最も好ましい。ポリマーフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明支持体の厚さは、２０〜５００μｍであることが好ましく、４０〜２００μｍであることがさらに好ましい。透明支持体とその上に設けられる層（接着層、垂直配向膜あるいは位相差層）との接着を改善するため、透明支持体に表面処理（例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）を実施してもよい。透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。また、透明支持体や長尺の透明支持体には、搬送工程でのすべり性を付与したり、巻き取った後の裏面と表面の貼り付きを防止するために、平均粒子サイズが１０〜１００ｎｍ程度の無機粒子を固形分重量比で５％〜４０％混合したポリマー層を支持体の片側に塗布や支持体との共流延によって形成したものを用いることが好ましい。
【００９０】
［偏光膜用保護膜］
第１および第２偏光膜用保護膜としては、可視光領域に吸収が無く、光透過率が８０％以上であり、複屈折性に基づくレターデーションが小さいものが好ましい。具体的には、面内のＲｅが０〜３０ｎｍが好ましく、０〜１５ｎｍがより好ましく、０〜５ｎｍが最も好ましい。さらに、厚み方向のレターデーションＲｔｈは０〜４０ｎｍであることが好ましく、０〜２０ｎｍがより好ましく、０〜１０ｎｍであることが最も好ましい。この特性を有するフィルムであれば好適に用いることができるが、偏光膜の耐久性の観点からはセルロースアシレートやノルボルネン系のフィルムがより好ましい。セルロースアシレートフィルムのＲｔｈを小さくする方法として、例えば、以下に示した化合物を用いる方法を挙げることができる。
【化１１】
【００９１】
また、セルロースアシレートフィルムのＲｔｈを小さくする方法として、特開平１１−２４６７０４号公報、特開２００１−２４７７１７号公報に記載の方法なども挙げられる。また、セルロースアシレートフィルムの厚みを小さくすることによっても、Ｒｔｈを小さくすることができる。第１および第２偏光膜用保護膜としてのセルロースシレートフィルムの厚みは１０〜１００μｍであることが好ましく、１０〜６０μｍであるのがより好ましく、２０〜４５μｍであることがさらに好ましい。
【実施例】
【００９２】
以下に実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
【００９３】
一般式（Ｉ）で表される棒状化合物は、下記合成例に従って合成することができる。
【００９４】
［合成例１］
例示化合物（１）を、下記のルートにより合成した。下記ルート中、ＭＥＭは、２−メトキシエトキシメチルの略語である。
【００９５】
【化１２】
【００９６】
上記反応スキームにおいて、４−ヒドロキシ安息香酸メチル（３１）（２５０ｍｍｏｌ）、２−メトキシエトキシメチルクロライド（４５０ｍｍｏｌ）の塩化メチレン溶液４００ｍＬにジイソプロピルエチルアミン（５００ｍｍｏｌ）を内温１０℃以下で添加した。４０℃まで昇温し、３時間撹拌した。水を加えて分液し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、（３２）を得た。得られた（３２）のエタノール溶液１００ｍＬに水酸化ナトリウム（５００ｍｍｏｌ）の水溶液５０ｍｌを加え、４時間加熱還流した。希塩酸水にて中和した後、酢酸エチルを加えて分液した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣をアセトニトリルで煮沸精製を行い、（３３）（８２％：（１）から２工程の収率）を得た。
【００９７】
（３３）（２０７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液２５０ｍＬに、氷冷下、メタンスルホニルクロライド（２０７ｍｍｏｌ）とジイソプロピルエチルアミン（２４８ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン１０ｍＬ溶液を滴下した。滴下後、室温まで昇温させ、１時間撹拌した。その後、氷冷し、４−ヒドロキシベンズアルデヒド（２０７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液５０ｍＬを添加し、さらにジイソプロピルエチルアミン（２４８ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１０ｍＬを滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し４時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で３回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：酢酸エチル／塩化メチレン＝１／１５）にて精製し、（３４）を得た。得られた（３４）のアセトニトリル溶液３５０ｍＬにりん酸二水素ナトリウム二水和物（４２ｍｍｏｌ）の水溶液６０ｍＬ、３５％過酸化水素水（３１ｍＬ）、亜塩素酸ナトリウム（２６９ｍｍｏｌ）の水溶液１５０ｍＬ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩（２．０７ｍｍｏｌ）を室温で加え、１．５時間撹拌した。水５００ｍＬを加え、ろ過後、残渣を酢酸エチルに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（３５）（６９％：（３３）から２工程の収率）を得た。
【００９８】
（３５）（５７．８ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１５０ｍＬに、氷冷下、メタンスルホニルクロライド（５７．８ｍｍｏｌ）とジイソプロピルエチルアミン（６９．４ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン１０ｍＬ溶液を滴下した。滴下後、室温まで昇温させ、１時間撹拌した。その後、氷冷し、４−ヒドロキシベンズアルデヒド（５７．８ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液４０ｍＬを添加し、さらにジイソプロピルエチルアミン（６９．４ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１０ｍＬを滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し４時間撹拌した。水５００ｍＬを加え、ろ過後、残渣を塩化メチレンに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（３６）（６１％）を得た。
【００９９】
（３６）（４４．４ｍｍｏｌ）のアセトニトリル／酢酸エチル溶液（４００ｍＬ／１００ｍＬ）にりん酸二水素ナトリウム二水和物（８．９０ｍｍｏｌ）の水溶液１５ｍＬ、３５％過酸化水素水（６．７０ｍＬ）、亜塩素酸ナトリウム（５７．７ｍｍｏｌ）の水溶液５５．０ｍＬ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩（０．４４４ｍｍｏｌ）を室温で加え、７時間撹拌した。水２００ｍＬを加え、ろ過後、残渣を塩化メチレンに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（３７）（５３％）を得た。
【０１００】
（３７）（２１．３ｍｍｏｌ）のクロロホルム溶液３００ｍＬにトリフルオロ酢酸（２１３ｍｍｏｌ）を加え、室温で６時間撹拌した。トリフルオロ酢酸、クロロホルムを減圧留去した後、残渣をヘキサンで煮沸精製し、（３８）（８２％）を得た。
【０１０１】
（３８）（１．３２ｍｍｏｌ）のジメチルアセトアミド溶液１２ｍＬに、６−ブロモ−１−ヘキセン（３．４３ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（３．４３ｍｍｏｌ）を加え、４０℃まで昇温し、４時間撹拌した。水２０ｍＬを加え、ろ過後、残渣を塩化メチレンに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（３９）を得た。得られた（３９）の塩化メチレン溶液５０ｍＬに３−クロロペルオキシベンゾイックアシッド（３．９６ｍｍｏｌ）を加え、室温で１２時間撹拌する。飽和Ｎａ2Ｓ2Ｏ3水溶液１５ｍＬ、飽和ＮａＨＣＯ3水溶液１５ｍＬ加え、抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：塩化メチレン／酢酸エチル＝３０／１）にて精製し、例示化合物（１）（４６％：（３８）から２工程の収率）を得た。
【０１０２】
［合成例２］
例示化合物（３）を、合成例１の例示化合物（１）と同様に合成した。ただし、（３９）を以下の化合物に代えた。
【化１３】
【０１０３】
［合成例３］
例示化合物（５）を、下記のルートで合成した。
【０１０４】
【化１４】
【０１０５】
例示化合物（１）の合成中間体である（３８）（１．３２ｍｍｏｌ）のジメチルホルムアミド溶液１０ｍＬに（４０）（１．５８ｍｍｏｌ）、炭酸水素ナトリウム（２．９０ｍｍｏｌ）を加え、１００℃に昇温して３時間撹拌した。希塩酸水にて中和した後、塩化メチレンを加えて分液した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（４１）を得た。得られた（４１）のジメチルホルムアミド溶液１０ｍＬに（４２）（１．７２ｍｍｏｌ）、炭酸水素ナトリウム（２．６４ｍｍｏｌ）を加え、１００℃に昇温して４時間撹拌した。水４０ｍＬを加え、ろ過後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：塩化メチレン／酢酸エチル＝３０／１）にて精製し、例示化合物（５）（３１％：（３８）から２工程の収率）を得た。
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ1.2-2.1(m, 18H), 3.2-4.8(m, 20H ), 7.1(d, J = 9Hz, 2H),
7.3-7.7(m, 4H), 8.0-8.2(m, 4H), 8.25(d, J = 9Hz, 2H)
【０１０６】
［合成例４］
例示化合物（６）を、合成例３の例示化合物（５）と同様に合成した。ただし、（４２）を以下の化合物に代えた。
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ1.2-2.1(m, 22H), 3.2-4.8(m, 20H), 7.14(d, J = 9Hz, 2H), 7.3-7.7(m, 4H), 8.0-8.2(m, 4H), 8.25(d, J = 9Hz, 2H)
【化１５】
【０１０７】
［合成例５］
例示化合物（２１）を、下記のルートにより合成した。
【０１０８】
【化１６】
【０１０９】
（ａ）（２５８ｍｍｏｌ）の５０％水酸化ナトリウム水溶液３３５ｇおよびヘキサン２６０ｍｌ混合溶液にテトラブチルアンモニウムブロマイド（１２．９ｍｍｏｌ）、（ｂ）（７７４ｍｍｏｌ）を加え、室温で３０分撹拌した後、還流させ３時間撹拌した。水を加え、有機層を水で３回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、得られた残渣を蒸留して（ｃ）（８６％）を得た。
【０１１０】
（ｃ）（２０７ｍｍｏｌ）のジメチルアセトアミド溶液２５０ｍＬに、（ｄ）（２０７ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（２３０ｍｍｏｌ）を加え、１００℃まで昇温し、４時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で２回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し得られた残渣のアセトニトリル溶液３５０ｍＬにりん酸二水素ナトリウム二水和物（４２ｍｍｏｌ）の水溶液６０ｍＬ、３５％過酸化水素水（３１ｍＬ）、亜塩素酸ナトリウム（２６９ｍｍｏｌ）の水溶液１５０ｍＬ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩（２．０７ｍｍｏｌ）を室温で加え、１．５時間撹拌した。水５００ｍＬを加え、ろ過後、残渣を酢酸エチルに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（ｅ）（７３％：（ｃ）から２工程の収率）を得た。
【０１１１】
（ｅ）（４４．６ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１００ｍＬに、氷冷下、メタンスルホニルクロライド（４４．６ｍｍｏｌ）とジイソプロピルエチルアミン（５８．０ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン５ｍＬ溶液を滴下した。滴下後、室温まで昇温させ、１時間撹拌した。その後、氷冷し、（ｄ）（４４．６ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液３０ｍＬを添加し、さらにジイソプロピルエチルアミン（５８．０ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液５ｍＬを滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し５時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で３回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、得られた残渣のアセトニトリル溶液１５０ｍＬにりん酸二水素ナトリウム二水和物（１．３５ｇ）の水溶液１０ｍＬ、３５％過酸化水素水（６．５ｍＬ）、亜塩素酸ナトリウム（６．３ｇ）の水溶液１０ｍＬ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩（１５２ｍｇ）を室温で加え、４時間撹拌した。水１００ｍＬを加え、ろ過後、残渣を酢酸エチルに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（ｆ）（８１％：（ｅ）から２工程の収率）を得た。
【０１１２】
（ｇ）を（ｃ）の合成を参考にして合成を行なった。ただし、（ｂ）を以下の化合物（ｊ）に代えた。
Ｂｒ（ＣＨ2）10Ｂｒ （ｊ）
【０１１３】
（ｈ）（２２．８ｍｍｏｌ）のジメチルホルムアミド溶液３０ｍＬに、（ｇ）（２５．１ｍｍｏｌ）、炭酸水素ナトリウム（５１．３ｍｍｏｌ）を加え、８０℃まで昇温し、４時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で２回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘキサン／酢酸エチル ＝ １／１）にて精製し、（ｉ）（７０％）を得た。
【０１１４】
（ｆ）（４．２７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液２０ｍＬに、氷冷下、メタンスルホニルクロライド（４．２７ｍｍｏｌ）とジイソプロピルエチルアミン（５．５５ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン５ｍＬ溶液を滴下した。滴下後、室温まで昇温させ、１時間撹拌した。その後、氷冷し、（ｉ）（４．２７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１０ｍＬを添加し、さらにジイソプロピルエチルアミン（５．５５ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液５ｍＬを滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し３時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で２回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘキサン／酢酸エチル＝１／５）にて精製し、例示化合物（２１）（５９％）を得た。
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ0.7-1.1(m, 6H), 1.2-2.1(m, 28H), 3.2-4.8(m, 20H), 7.0(d, J = 9Hz, 2H), 7.3-7.5(m, 4H), 7.6-7.8(m, 4H), 8.0-8.2(m, 4H), 8.3(d, J = 9Hz, 2H)
【０１１５】
［合成例６］
例示化合物（１７）を、合成例１で合成した（ｅ）、（ｉ）を用いて合成した。
【化１７】
（ｅ）（４．２７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液２０ｍＬに、氷冷下、メタンスルホニルクロライド（４．２７ｍｍｏｌ）とジイソプロピルエチルアミン（５．５５ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン５ｍＬ溶液を滴下した。滴下後、室温まで昇温させ、５０分間撹拌した。その後、氷冷し、（ｉ）（４．２７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１０ｍＬを添加し、さらにジイソプロピルエチルアミン（５．５５ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液５ｍＬを滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し３時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で２回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘキサン／酢酸エチル＝１／５）にて精製し、例示化合物（１７）（８０％）を得た。
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ0.7-1.1(m, 6H), 1.2-2.1(m, 28H), 3.2-4.8(m, 20H), 7.0(d, J = 8Hz, 2H), 7.3 (d, J = 8Hz, 2H), 7.6-7.8(m, 4H), 8.0-8.2(m, 4H)
【０１１６】
［合成例７］
例示化合物（３０）を合成例５の例示化合物（２１）と同様に合成した。ただし、（ｄ）を以下の化合物（ｋ）に代えた。
【化１８】
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ0.7-1.1(m, 6H), 1.2-2.1(m, 28H), 3.2-4.8(m, 20H), 6.8-8.7(m, 14H)
【０１１７】
本発明に従う棒状化合物を他の液晶性化合物と混合して用いる場合、本発明に従う棒状化合物の液晶性分子全体に対する割合は、１〜９９質量％が好ましく、１０〜９８質量％がさらに好ましく、３０〜９５質量％が最も好ましい。併用する液晶性化合物は、円盤状液晶性化合物よりも棒状液晶性化合物の方が好ましい。他の棒状液晶性化合物は、特開平８−２７２８４号、同７−３０６３１７号、同９−１０４８６６号、特開２００１−４８３７号の各公報に記載がある。
【０１１８】
液晶状態の温度領域は、０℃〜３００℃が好ましく、１０℃〜２５０℃がさらに好ましく、２０℃〜２００℃が最も好ましい。
【０１１９】
［製造例１］
＜ＩＰＳモード液晶セル１の作製＞
一枚のガラス基板上に、図１に示す様に、隣接する電極間の距離が２０μｍとなるように電極（図１中２および３）を配設し、その上にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行なった。図１中に示す方向４に、ラビング処理を行なった。別に用意した一枚のガラス基板の一方の表面にポリイミド膜を設け、ラビング処理を行なって配向膜とした。二枚のガラス基板を、配向膜同士を対向させて、基板の間隔（ギャップ；ｄ）を３．９μｍとし、二枚のガラス基板のラビング方向が平行となるようにして重ねて貼り合わせ、次いで屈折率異方性（Δｎ）が０．０７６９および誘電率異方性（Δε）が正の４．５であるネマチック液晶組成物を封入した。液晶層のｄ・Δｎの値は３００ｎｍであった。
【０１２０】
＜第１位相差領域１、第１位相差領域２、第１位相差領域３の作製＞
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。該溶液を保留粒子サイズ４μｍ、濾水時間３５秒の濾紙（Ｎｏ．６３、アドバンテック製）を５ｋｇ／ｃｍ2以下で用いてろ過した。
【０１２１】
【表１】
【０１２２】
別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤Ａを８質量部、レターデーション上昇剤Ｂを１０質量部、二酸化珪素微粒子（平均粒子サイズ：０．１μｍ）０．２８質量部、メチレンクロライド８０質量部およびメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液（かつ微粒子分散液）を調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部に該レターデーション上昇剤溶液４０質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製した。
【０１２３】
【化１９】
【０１２４】
得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量が１５質量％のフィルムを、１３０℃の条件で、テンターを用いて２０％の延伸倍率で横延伸し、延伸後の幅のまま５０℃で３０秒間保持した後クリップを外してセルロースアセテートフィルムを作製した。延伸終了時の残留溶媒量は５質量％であり、さらに乾燥して残留溶媒量を０．１質量％未満としてフィルムを作製した。
【０１２５】
このようにして得られたフィルム（第１位相差領域１）の厚さは８０μｍであった。作製した第１位相差領域１について、自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定することによってＲｅが７０ｎｍ、Ｒｔｈが１７５ｎｍであり、これからＮｚが３．０であることが分かった。
【０１２６】
別のミキシングタンクに、前記のレターデーション上昇剤Ａを１６質量部、レターデーション上昇剤Ｂを８質量部、二酸化珪素微粒子（平均粒子サイズ：０．１μｍ）０．２８質量部、メチレンクロライド８０質量部およびメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液（かつ微粒子分散液）を調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部に該レターデーション上昇剤溶液４５質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製し、前述の第１位相差領域１同様に製膜した。このようにして得られたフィルム（第１位相差領域２）の厚さは８０μｍであった。作製した第１位相差領域２について、自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定することによって、Ｒｅが６０ｎｍ、Ｒｔｈが２１０ｎｍであり、これからＮｚが４．０であることが分かった。
【０１２７】
別のミキシングタンクに、前記のレターデーション上昇剤Ａを１８質量部、二酸化珪素微粒子（平均粒子サイズ：０．１μｍ）０．２８質量部、メチレンクロライド８０質量部およびメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液（かつ微粒子分散液）を調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部に該レターデーション上昇剤溶液２５質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製し、延伸倍率を２３％にした以外は前述の第１位相差領域１同様に製膜した。このようにして得られたフィルム（第１位相差領域３）の厚さは８０μｍであった。作製した第１位相差領域３について、自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定することによって、Ｒｅが３５ｎｍ、Ｒｔｈが１３５ｎｍであり、これからＮｚが４．４であることが分かった。
【０１２８】
＜第２位相差領域１〜第２位相差領域１５の作製＞
製作した第１位相差領域１、第１位相差領域２、および第１位相差領域３の表面のケン化処理を行い、このフィルム上に下記の組成の配向膜塗布液をワイヤーバーコーターで２０ｍｌ／ｍ2塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに１００℃の温風で１２０秒乾燥し、膜を形成した。次に、形成した膜にフィルムの遅相軸方向と平行の方向にラビング処理を施して、配向膜を得た。
配向膜塗布液の組成
下記の変性ポリビニルアルコール １０質量部
水 ３７１質量部
メタノール １１９質量部
グルタルアルデヒド ０．５質量部
【０１２９】
【化２０】
【０１３０】
次に、棒状液晶化合物（例示化合物１、５、６、９、１７、１８、２１または３０）３．８ｇ、トリアリルルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート５０％プロピレンカーボネート溶液（アルドリッチ社製）０．０７６ｇ、下記のオニウム塩０．０７６ｇ、下記の空気界面側垂直配向剤０．００２ｇを９．２ｇのメチルエチルケトンに溶解した溶液（２−１〜２−１２）を調製した。棒状液晶化合物および空気界面側垂直配向剤の種類は表２および表４に示すようにした。この溶液を、前記配向膜を形成したフィルムの配向膜側に、下記の番手のワイヤーバーでそれぞれ塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、１００℃の恒温槽中で２分間加熱し、棒状液晶化合物を配向させた。次に、１３０℃で５００ｍＪ／ｃｍ高圧水銀灯により、２０秒間ＵＶ照射し棒状液晶化合物を架橋して、その後、室温まで放冷して位相差層を作製した。第１位相差領域と第２位相差領域との組み合わせ、および使用したワイヤーバーの番手を表３、表５および表７に示す。
【０１３１】
【化２１】
【０１３２】
【表２】
【０１３３】
【表３】
【０１３４】
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、製作したフィルムのＲｅの光入射角度依存性を測定し、予め測定した支持体の寄与分を差し引くことによって、第２位相差領域のみの光学特性を算出したところ、それぞれ第２位相差領域１はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２５ｎｍ、第２位相差領域２はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−１８０ｎｍ、第２位相差領域３はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２９５ｎｍ、第２位相差領域４はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−１７０ｎｍ、第２位相差領域５はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２９２ｎｍ、第２位相差領域６はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２９０ｎｍであって、いずれも棒状液晶が略垂直に配向していることを確認した。
【０１３５】
【表４】
【０１３６】
【表５】
【０１３７】
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、製作したフィルムのＲｅの光入射角度依存性を測定し、予め測定した支持体の寄与分を差し引くことによって、第２位相差領域のみの光学特性を算出したところ、それぞれ第２位相差領域７はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２５ｎｍ、第２位相差領域８はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２２ｎｍ、第２位相差領域９はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２４ｎｍ、第２位相差領域１０はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２７ｎｍ、第２位相差領域１１はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２１３ｎｍ、第２位相差領域１２はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２３ｎｍであって、いずれも棒状液晶が略垂直に配向していることを確認した。
【０１３８】
【表６】
【０１３９】
【表７】
【０１４０】
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、製作したフィルムのＲｅの光入射角度依存性を測定し、予め測定した支持体の寄与分を差し引くことによって、第２位相差領域のみの光学特性を算出したところ、それぞれ第２位相差領域１３はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２５ｎｍ、第２位相差領域１４はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２２ｎｍ、第２位相差領域１５はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２４ｎｍであって、いずれも棒状液晶が略垂直に配向していることを確認した。
【０１４１】
［製造例２］
＜偏光板保護膜１の作製＞
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液Ａを調製した。
＜セルロースアセテート溶液Ａ組成＞
置換度２．８６のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤） ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤） ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ３００質量部
メタノール（第２溶媒） ５４質量部
１−ブタノール １１質量部
【０１４２】
別のミキシングタンクに、下記の組成物を投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、添加剤溶液Ｂ−１を調製した。
＜添加剤溶液Ｂ−１組成＞
メチレンクロライド ８０質量部
メタノール ２０質量部
光学的異方性低下剤 ４０質量部
【０１４３】
【化２２】
【０１４４】
セルロースアセテート溶液Ａを４７７質量部に、添加剤溶液Ｂ−１の４０質量部を添加し、充分に攪拌して、ドープを調製した。ドープを流延口から０℃に冷却したドラム上に流延した。溶媒含有率７０質量％の場外で剥ぎ取り、フィルムの巾方向の両端をピンテンター（特開平４−１００９号公報の図３に記載のピンテンター）で固定し、溶媒含有率が３〜５質量％の状態で、横方向（機械方向に垂直な方向）の延伸率が３％となる間隔を保ちつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、厚み８０μｍの偏光板保護膜１を作製した。
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定し、光学特性を算出したところ、Ｒｅが１ｎｍ、Ｒｔｈが６ｎｍであることが確認できた。
【０１４５】
＜偏光板Ａの作製＞
次に延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製、Ｒｅ＝３ｎｍ、Ｒｔｈ＝４５ｎｍ）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片面に貼り付け偏光板Ａを形成した。
【０１４６】
＜偏光板Ｂの作製＞
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の両面に貼り付け偏光板Ｂを形成した。
【０１４７】
＜偏光板Ｃの作製＞
同様にして偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片面に貼り付けた。さらに同様にして前記製作の偏光板保護膜１を偏光膜のもう片面に貼り付け偏光板Ｃを形成した。
【０１４８】
＜偏光板Ｄの作製＞
同様にして偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片面に貼り付けた。さらに同様にして市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴ４０ＵＺ、富士写真フイルム（株）製、Ｒｅ＝１ｎｍ、Ｒｔｈ＝３５ｎｍ）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて偏光膜のもう片面に貼り付け偏光板Ｄを形成した。
【０１４９】
［実施例１］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板１を形成した。
【０１５０】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１面側が液晶セル側になるように偏光板１を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板１とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０５％であった。
【０１５１】
［実施例２］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差２を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板２を形成した。
【０１５２】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域２面側が液晶セル側になるように偏光板２を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板ＤをＴ４０ＵＺ側が液晶セル側になるように、且つ偏光板２とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０６％であった。
【０１５３】
［実施例３］
偏光板Ｂにフィルム位相差３を、第２位相差領域３側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域２の遅相軸が直交になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、貼り付け偏光板３を形成した。
【０１５４】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域２の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように（即ち、第１位相差領域２の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように）、且つ第１位相差領域２面側が液晶セル側になるように偏光板３を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板３とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０７％であった。
【０１５５】
［実施例４］
偏光板Ｃにフィルム位相差４を、第２位相差領域４側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が直交になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、偏光板保護膜１側に貼り付け偏光板４を形成した。
【０１５６】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように）、且つ第１位相差領域１面側が液晶セル側になるように偏光板４を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｂを偏光板４とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０９％であった。
【０１５７】
［実施例５］
偏光板Ａに第１位相差領域３の遅相軸が偏光膜の透過軸と平行になるようにポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせ、次にフィルム位相差５を第１位相差領域３側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域３の遅相軸が平行になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、偏光板Ａの先に貼合した第１位相差領域３側に貼り付け偏光板５を形成した。この場合、第１位相差領域は、２枚の第１位相差領域３（Ｒｅ＝３５ｎｍ、Ｒｔｈ＝１３５ｎｍ）が積層された積層体から形成されており、位相差領域としてＲｅ＝７０ｎｍ、Ｒｔｈ＝２７０ｎｍ、Ｎｚ＝４．４の光学特性を有する。
【０１５８】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域３の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域３の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域３面側が液晶セル側になるように偏光板５を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板ＤをＴ４０ＵＺ側が液晶セル側になるように、且つ偏光板５とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．１２％であった。
【０１５９】
［実施例６］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差７を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板６を形成した。
【０１６０】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１３面側が液晶セル側になるように偏光板６を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板６とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０３５％であった。
【０１６１】
［実施例７］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１１を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板７を形成した。
【０１６２】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１１面側が液晶セル側になるように偏光板７を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板７とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０６０％であった。
【０１６３】
［実施例８］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１２を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板８を形成した。
【０１６４】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域７の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域７の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１２面側が液晶セル側になるように偏光板８を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板８とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０５０％であった。
【０１６５】
［実施例９］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１３を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板９を形成した。
【０１６６】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域７面側が液晶セル側になるように偏光板９を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板９とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０５０％であった。
【０１６７】
［実施例１０］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１４を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板１０を形成した。
【０１６８】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１４面側が液晶セル側になるように偏光板１０を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板１０とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０５０％であった。
【０１６９】
［実施例１１］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１５を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板１１を形成した。
【０１７０】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１５面側が液晶セル側になるように偏光板１１を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板１１とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０２０％であった。
【０１７１】
［比較例１］
前記作製したＩＰＳモード液晶セル１の両側に市販の偏光板（ＨＬＣ２−５６１８、（株）サンリッツ製）を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。光学補償フィルムは用いなかった。上記液晶表示装置では、実施例１と同様に、上側の偏光板の透過軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように偏光板を貼り付けた。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．５５％であった。
【０１７２】
［比較例２］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、しかし、偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が直交になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板１２を形成した。
【０１７３】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように）、且つ第２位相差領域１面側が液晶セル側になるように偏光板１２を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ａを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板１２とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は１．７５％と極めて大きいものであった。
【０１７４】
［比較例３］
偏光板Ｂにフィルム位相差３を、第２位相差領域３側が偏光膜側となるように、しかし偏光膜の透過軸と第１位相差領域２の遅相軸が平行になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、貼り付け偏光板１３を形成した。
【０１７５】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域２の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域２の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第１位相差領域２面側が液晶セル側になるように偏光板１３を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ａを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板１３とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は２．０４％極めて大きいものであった。
【０１７６】
［比較例４］
第２位相差領域７の作製で用いた例示化合物９の替わりに特表２０００−５１４２０２号公報に記載の液晶混合物（Ｘ）を用いて実施例６と同様の評価を行なった。その結果、左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．１０％であった。
【化２３】
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す概略図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１７８】
１ 液晶素子画素領域
２ 画素電極
３ 表示電極
４ ラビング方向
５ａ、５ｂ 黒表示時の液晶化合物のダイレクター
６ａ、６ｂ 白表示時の液晶化合物のダイレクター
７ａ，７ｂ、１９ａ，１９ｂ 偏光膜用保護膜
８、２０ 偏光膜
９、２１ 偏光膜の偏光透過軸
１０ 第１位相差領域
１１ 第１位相差領域の遅相軸
１２ 第２位相差領域
１３、１７ セル基板
１４、１８ セル基板ラビング方向
１５ 液晶層
１６ 液晶層の遅相軸方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開環重合性基を有し、スメクチック相を発現する棒状化合物を利用した光学異方性膜およびこの膜を用いた液晶表示装置に関する。特に、本発明の液晶表示装置は、水平方向に配向した液晶分子に横方向の電界を印加することにより表示を行う、インプレーンスイッチングモード（ＩＰＳモード）の液晶表示装置である。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置としては、二枚の直交した偏光板の間に、ネマチック液晶をツイスト配列させた液晶層を挟み、電界を基板に対して垂直な方向にかける方式、いわゆるＴＮモードが広く用いられている。この方式では、黒表示時に液晶が基板に対して立ち上がるために、斜めから見ると液晶分子による複屈折が発生し、光漏れが起こる。この問題に対して液晶性分子がハイブリッド配向したフィルムを用いることで、液晶セルを光学的に補償し、この光漏れを防止する方式が実用化されている。しかし、液晶性分子を用いても液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しく、画面下方向での諧調反転が抑えきれないという問題を生じていた。
【０００３】
かかる問題を解決するため、横電界を液晶に対して印加する、いわゆるインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードによる液晶表示装置や、誘電率異方性が負の液晶を垂直配向してパネル内に形成した突起やスリット電極によって配向分割した垂直配向（ＶＡ）モードが提案され、実用化されている。近年、これらのパネルはモニター用途に留まらず、ＴＶ用途として開発が進められており、それに伴って画面の輝度が大きく向上してきている。このため、これらの動作モードで従来問題とされていなっかった、黒表示時の対角位斜め入射方向での僅かな光漏れが表示品質の低下の原因として顕在化してきた。
【０００４】
この色調や黒表示の視野角を改善する手段の一つとして、液晶層と偏光板の間に複屈折特性を有する光学補償材料を配置することがＩＰＳモードにおいても検討されている。例えば、傾斜時の液晶層のレターデーションの増減を補償する作用を有する光軸を互いに直交した複屈折媒体を基板と偏光板との間に配置することで、白表示または中間調表示を斜め方向から直視した場合の色付きが改善できることが開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、負の固有複屈折を有するスチレン系ポリマーやディスコチック液晶性化合物からなる光学補償フィルムを使用した方法（特許文献２、３、４参照）や、光学補償フィルムとして複屈折が正で光学軸がフィルムの面内にある膜と複屈折が正で光学軸がフィルムの法線方向にある膜とを組み合わせる方法（特許文献５参照）、レターデーションが二分の一波長の二軸性の光学補償シートを使用する方法（特許文献６参照）、偏光板の保護膜として負のレターデーションを有する膜を使い、この表面に正のレターデーションを有する光学補償層を設ける方式（特許文献７参照）が提案されている。
【０００６】
後述するように、本発明者は正の複屈折性を有し光軸が法線方向にある位相差領域を組み合わせることでＩＰＳの光学補償を達成したが、かかる位相差領域を実現するには液晶材料を垂直に配向させ、その配向状態を固定化する方法が知られている。液晶材料を用いて光学異方性材料を形成する場合、ネマティック相で固定化することが一般的である。しかし、近年モニターの表示特性に対する要求が厳しくなってきており、ネマティック相で固定化した異方性材料ではミクロな均一性が十分ではなく改善が求められている。かかる要求に対しては特許文献８、９および１０でスメクティック相での固定化が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−８０４２４号公報
【特許文献２】特開平１０−５４９８２号公報
【特許文献３】特開平１１−２０２３２３号公報
【特許文献４】特開平９−２９２５２２号公報
【特許文献５】特開平１１−１３３４０８号公報
【特許文献６】特開平１１−３０５２１７号公報
【特許文献７】特開平１０−３０７２９１号公報
【特許文献８】特表２０００−５１４２０２号公報
【特許文献９】特開平１０−３１９４０８号公報
【特許文献１０】特開平６−３３１８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、提案された方式の多くは、液晶セル中の液晶の複屈折の異方性を打ち消して視野角を改善する方式であるために、直交偏光板を斜めから見た場合の偏光軸交差角度の直交からのズレに基づく光漏れを十分に解決できないという問題がある。また、この光漏れを補償できるとされる方式でも、液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しい。さらに、延伸複屈折ポリマーフィルムで光学補償を行うＩＰＳモード液晶セル用光学補償シートでは、複数のフィルムを用いる必要があり、その結果、光学補償シートの厚さが増し、表示装置の薄形化に不利である。また、延伸フィルムの積層には粘着層を用いるため、温湿度変化により粘着層が収縮してフィルム間の剥離や反りといった不良が発生することがあった。
【０００９】
また、液晶材料をスメクチック相で垂直に固定化する技術に関しては、特許文献８，９ではスメクチック相の配向に特殊な配向処理を要したり、ガラス基板上で位相差領域を作製するなど、工業的なレベルでの製造には不向きであった。また特許文献１０では高分子液晶材料を垂直配向させているため配向に長時間を有し、やはり工業的なレベルでの製造には不向きであった。
【００１０】
本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、簡易な構成で、表示品位のみならず、視野角が著しく改善されたＩＰＳ型液晶表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、液晶表示装置、特にＩＰＳ型液晶表示装置の視野角の改善に寄与するため、２つの開環重合可能な重合性基を有し、かつスメクチック相を発現する棒状化合物、および該化合物を利用した光学異方性膜光学補償フィルム（光学補償フィルム）を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の課題は、下記［１］〜［１１］により解決された。
［１］ スメクチック相で配向を固定化されている、下記一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有することを特徴とする光学異方性膜。
【００１２】
【化１】
［式中、Ｐ1およびＰ2はそれぞれ独立にオキシラニル基またはオキセタニル基であり；Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にアルキレン基または置換アルキレン基であり；Ｌ1およびＬ4はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−，−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子あるいはアルキル基であり；Ｌ2およびＬ3はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子またはアルキル基であり；Ｙ1〜Ｙ3はそれぞれ独立にハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基またはアルコキシ基であり；ｎ１〜ｎ３はそれぞれ独立に０〜４であり；ｍは０〜４である］。
［２］ 式（Ｉ）で表される化合物の架橋物が、垂直に配向した状態で固定化されることを特徴とする［１］に記載の光学異方性膜。
［３］式（Ｉ）で表される化合物の空気界面での垂直配向を促進する添加剤を含有する位相差層からなることを特徴とする［１］または［２］に記載の光学異方性膜。
［４］ 前記位相差層が式（Ｉ）で表される化合物の配向膜界面での垂直配向を促進する添加剤を含有することを特徴とする［１］〜［３］のいずれか一項に記載の光学異方性膜。
［５］ 少なくとも、第１偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域と、液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルとを含み、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であって、第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域のレターデーションＲｅが実質的に０ｎｍであり、第２位相差領域のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、前記第２位相差領域は、［１］〜［４］のいずれか一項に記載の光学異方性膜を含み、該光学異方性膜に含まれる式（Ｉ）で表される化合物の架橋物が実質的に垂直に配向した状態で固定化されており、且つ第１偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。
［６］ 前記第１偏光膜、前記第１位相差領域、前記第２位相差領域および前記液晶セルが、この順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が、前記第１偏光膜の透過軸に実質的に平行である［５］に記載の液晶表示装置。
［７］ 前記第１偏光膜、前記第２位相差領域、前記第１位相差領域および前記液晶セルがこの順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が前記第１偏光膜の透過軸に実質的に直交である［５］に記載の液晶表示装置。
［８］ 前記第１偏光膜の透過軸と直交する透過軸を有する第２偏光膜をさらに有し、前記第１および第２偏光膜が、前記第１位相差領域、前記第２位相差領域および前記液晶セルを挟持して配置されている［５］〜［７］のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
［９］前記第１偏光膜および／または第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Ｒｔｈが４０ｎｍ以下である［５］〜［８］のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
［１０］前記第１偏光膜および／または第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜がセルロースアシレートフィルムまたはノルボルネン系フィルムである［５］〜［９］のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
［１１］下記一般式（Ｘ）で表される化合物。
【化２】
［式中、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子またはアルキル基であり；Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にアルキレン基または置換アルキレン基であり；Ｌ1およびＬ4はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−，−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子あるいはアルキル基であり；Ｌ2およびＬ3はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子あるいはアルキル基であり；Ｙ1〜Ｙ3はそれぞれ独立にハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基またはアルコキシ基であり；ｎ１〜ｎ３はそれぞれ独立に０〜４であり；ｍは０〜４である］。
【発明の効果】
【００１３】
少なくとも、第１偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域と、液晶材料からなる液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルとを含み、黒表示時に該ネマチック液晶材料の液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であって、第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域のレターデーションＲｅが実質的に0nmであり、第２位相差領域のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、且つ第１偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行にすることによって、正面方向の特性を何ら変更させることなく、斜めの方位角方向から見た場合に２枚の偏光板の吸収軸が９０度からずれることから生ずるコントラストの低下、特に４５度の斜め方向からのコントラストの低下を改善することができる。さらに、偏光膜の保護膜のＲｔｈを４０ｎｍ以下とすることによって更なるコントラスト向上を実現することができる。また、第２位相差領域の構成要素にとして、本発明の光学異方性膜を用いることにより、特殊な垂直配向膜を用いずに簡便に第２位相差領域を作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［棒状化合物］
本発明は、下記式（Ｉ）で表される棒状化合物を用いる。
【化３】
【００１５】
棒状化合物とは、棒状液晶化合物の分子構造において、よく知られている概念であり、（液晶便覧編集委員会編、液晶便覧；岩柳茂夫、液晶）に記載されている。
式（Ｉ）において、Ｐ1およびＰ2はそれぞれ独立にオキシラニル基またはオキセタニル基であり、オキセタニル基であることが好ましい。
【００１６】
Ｘ1およびＸ2は、それぞれ独立にアルキレン基または置換アルキレン基であり、分岐構造を有しても良い。アルキレン基の炭素原子数は、例えば、１〜３０個であることができ、１〜２０個であることが好ましく、１〜１２個であることがさらに好ましい。アルキレン基を構成する一つ以上の互いに隣接しないＣＨ2基は−Ｏ−，−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−，−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−，−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−または−Ｃ（＝Ｏ）−に置換されていてもよく、および／または、アルキレン基を構成する一つ以上のＨ原子はハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基）、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基）に置換されていてもよい。Ｘ1およびＸ2でいう「置換アルキレン基」はこのような定義で用いられる。但し、Ｘ1およびＸ2は、置換されていないアルキレン基であることが好ましい。
【００１７】
Ｌ1およびＬ4は、それぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−，−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子あるいはアルキル基である。Ｌ1およびＬ4として好ましいのは、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−であり、−Ｏ−がさらに好ましい。
Ｌ2およびＬ3は、それぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子あるいはアルキル基である。Ｌ2およびＬ3として好ましいのは、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−であり、−ＣＯ−Ｏ−および−Ｏ−ＣＯ−がさらに好ましい。
【００１８】
Ｙ1、Ｙ2およびＹ3は、それぞれ独立に、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基）、アルケニル基、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基）である。Ｙ1、Ｙ2およびＹ3は、フッ素原子、シアノ基、メチル基であることが好ましい。ｎ１、ｎ２およびｎ３は、それぞれ独立に、０〜４であり、０〜１であることが好ましく、０であることがさらに好ましい。ｍは、０〜４であり、０〜３であることが好ましく、１〜２であることがさらに好ましい。
【００１９】
また、ｍ個の式（II）で表される繰り返し単位は、各単位においてそれぞれ独立に、Ｙ2、ｎ２およびＬ3を決定することができる。
【００２０】
【化４】
【００２１】
式（Ｉ）で表される化合物のうち、本発明では以下の式（Ｘ）で表される化合物を選択して用いることができる。
【００２２】
【化５】
【００２３】
式（Ｘ）において、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子またはアルキル基である。
Ｘ1、Ｘ2、Ｌ1〜Ｌ4、Ｙ1〜Ｙ3、ｎ１〜ｎ３およびｍの定義および好ましい範囲は、一般式（Ｉ）において説明したとおりである。
【００２４】
以下に、式（Ｉ）で表される棒状化合物の例を示す。
【００２５】
【化６】
【００２６】
【化７】
【００２７】
【化８】
【００２８】
一般式（Ｉ）で表される棒状化合物は、単独で液晶性を示すことができる。但し、この棒状化合物を他の液晶と混合することより液晶性を示してもよい。発現する液晶相は、スメクチックＡ相が好ましい。
一般式（Ｉ）で表される棒状化合物を他の液晶性化合物と混合して用いる場合、一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の液晶性分子全体に対する割合は、１〜９９質量％が好ましく、１０〜９８質量％がさらに好ましく、３０〜９５質量％が最も好ましい。
【００２９】
併用する液晶性化合物は、円盤状液晶性化合物よりも棒状液晶性化合物の方が好ましい。他の棒状液晶性化合物は、例えば、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許４６８３３２７号、同５６２２６４８号、同５７７０１０７号各明細書、国際公開ＷＯ９５／２２５８６号、同９５／２４４５５号、同９７／００６００号、同９８／２３５８０号、同９８／５２９０５号、特開平２００４−特開平１−２７２５５１号、同６−１６６１６号、同７−１１０４６９号、同１１−８００８１号、および特開２００１−３２８９７３号の各公報に記載された化合物があることができる。
【００３０】
液晶状態の温度領域は、０℃〜３００℃が好ましく、１０℃〜２５０℃がさらに好ましく、２０℃〜２００℃が最も好ましい。
【００３１】
本発明の光学異方性膜は、上記一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有し、この棒状化合物の架橋物は、スメクチック相で配向を固定化されていることを特徴とする。
【００３２】
以下において、本発明の光学異方性膜について、この光学異方性膜を用いる本発明の液晶表示装置の一実施形態およびその構成部材とともに、順次説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【００３３】
本明細書において、「平行」、「直交」とは、厳密な角度±１０°未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±５°未満であることが好ましく、±２°未満であることがより好ましい。また、「実質的に垂直」とは、厳密な垂直の角度よりも±２０°未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±１５°未満であることが好ましく、±１０°未満であることがより好ましい。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。さらに屈折率の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ＝５５０ｎｍでの値である。
【００３４】
本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板および液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された（本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」および「切り出し」等も含むものとする）偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光膜」および「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光膜」の少なくとも片面に該偏光膜を保護する透明保護膜を有する積層体を意味するものとする。
【００３５】
まず、図面を用いて本発明の液晶表示装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す模式図である。図２および図３は、本発明の液晶表示装置の一実施形態の模式図である。
［液晶表示装置］
図２に示す液晶表示装置は、偏光膜８および２０と、第１位相差領域１０と、第２位相差領域１２と、基板１３および１７と、該基板に挟持される液晶層１５とを有する。偏光膜８及２０は、それぞれ保護膜７ａと７ｂおよび１９ａと１９ｂによって挟持されている。
【００３６】
図２の液晶表示装置では、液晶セルは、基板１３および１７と、これらに挟持される液晶層１５からなる。液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄは透過モードにおいて、ねじれ構造を持たないＩＰＳ型では０．２〜０．４μｍの範囲が最適値となる。この範囲では白表示輝度が高く、黒表示輝度が小さいことから、明るくコントラストの高い表示装置が得られる。基板１３および１７の液晶層１５に接触する表面には、配向膜（不図示）が形成されていて、液晶分子を基板の表面に対して略平行に配向させ、配向膜上に施されたラビング処理方向１４および１８等により、電圧無印加状態もしくは低印加状態における液晶分子配向方向が制御されている。また、基板１３若しくは１７の内面には、液晶分子に電圧印加可能な電極（図２中不図示）が形成されている。
【００３７】
図１に、液晶層１５の１画素領域中の液晶分子の配向を模式的に示す。図１は、液晶層１５の１画素に相当する程度の極めて小さい面積の領域中の液晶分子の配向を、基板１３および１７の内面に形成された配向膜のラビング方向４、および基板１３および１７の内面に形成された液晶分子に電圧印加可能な電極２および３とともに示した模式図である。電界効果型液晶として正の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いてアクティブ駆動を行った場合の、電圧無印加状態若しくは低印加状態での液晶分子配向方向は５ａおよび５ｂであり、この時に黒表示が得られる。電極２および３間に印加されると、電圧に応じて液晶分子は６ａおよび６ｂ方向へとその配向方向を変える。通常、この状態で明表示を行なう。
【００３８】
再び図２において、偏光膜８の透過軸９と、偏光膜２０の透過軸２１は直交して配置されている。第１位相差領域１０の遅相軸１１は、偏光膜８の透過軸９および黒表示時の液晶層１５中の液晶分子の遅相軸方向１６に平行である。
図２に示す液晶表示装置では、偏光膜８が二枚の保護膜７ａおよび７ｂに挟持された構成を示しているが、保護膜７ｂはなくてもよい。また、偏光膜２０も二枚の保護膜１９ａおよび１９ｂに挟持されているが、液晶層１５に近い側の保護膜１９ａはなくてもよい。なお、図２の態様では、第１位相差領域および第２位相差領域は、液晶セルの位置を基準にして、液晶セルと視認側の偏光膜との間に配置されていてもよいし、液晶セルと背面側の偏光膜との間に配置されていてもよい。本実施形態では、いずれの構成においても、第２位相差領域が液晶セルにより近くなるように配置する。
【００３９】
本発明の他の実施形態を図３に示す。図３に液晶表示装置における各部材に付された番号は、図２と同じである。図３の液晶表示装置は、第２位相差領域１２が偏光膜８および第１位相差領域１０の間に配置されている。図３の液晶表示装置において、保護膜７ｂまたは保護膜１９ａはなくてもよい。図３に示す態様では、第１位相差領域１０は、その遅相軸１１が、偏光膜８の透過軸９と黒表示時の液晶層１５中の液晶分子の遅相軸方向１６に直交になるように配置される。なお、図３の態様では、第１位相差領域および第２位相差領域は、液晶セルの位置を基準にして、液晶セルと視認側の偏光膜との間に配置されていてもよいし、液晶セルと背面側の偏光膜との間に配置されていてもよい。本実施形態では、いずれの構成においても、第１位相差領域が液晶セルにより近くなるように配置する。
【００４０】
なお、図３には、上側偏光板および下側偏光板を備えた透過モードの表示装置の態様を示したが、本発明は一の偏光板のみを備える反射モードの態様であってもよく、かかる場合は、液晶セル内の光路が２倍になることから、最適Δｎ・ｄの値は上記の１／２程度の値になる。また、本発明に用いられる液晶セルはＩＰＳモードに限定されることなく、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であれば、いずれも好適に用いることができる。この例としては強誘電性液晶表示装置、反強誘電性液晶表示装置、ＥＣＢ型液晶表示装置がある。
【００４１】
本発明の液晶表示装置は、図１〜図３に示す構成に限定されず、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶層と偏光膜との間にカラーフィルターを配置してもよい。また、偏光膜の保護膜の表面に反射防止処理やハードコートを施しても良い。また、構成部材に導電性を付与したものを使用してもよい。また、透過型として使用する場合は、冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置することができる。この場合、バックライトの配置は図２および図３の上側であっても下側であっても良い。また、液晶層とバックライトとの間に、反射型偏光板や拡散板、プリズムシートや導光板を配置することもできる。また、上記した様に、本発明の液晶表示装置は、反射型であってもよく、かかる場合は、偏光板は観察側に１枚配置したのみでよく、液晶セル背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を配置する。もちろん前記光源を用いたフロントライトを液晶セル観察側に設けることも可能である。
【００４２】
本発明の液晶表示装置には、画像直視型、画像投影型や光変調型が含まれる。本発明は、ＴＦＴやＭＩＭのような３端子または２端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置に適用した態様が特に有効である。勿論、時分割駆動と呼ばれるパッシブマトリックス液晶表示装置に適用した態様も有効である。
【００４３】
以下、本発明の液晶表示装置に使用される光学異方性膜および液晶表示装置に使用可能な種々の部材の好ましい光学特性や部材に用いられる材料、その製造方法等について、詳細に説明する。
【００４４】
本明細書において、Ｒｅ(λ)、Ｒｔｈ(λ)は各々、波長λにおける面内のリターデーションおよび厚さ方向のリターデーションを表す。Ｒｅ(λ)はKOBRA 21ADH（王子計測機器（株）製）において波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。Ｒｔｈ(λ)は前記Ｒｅ(λ)、面内の遅相軸（KOBRA 21ADHにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して＋４０°傾斜した方向から波長λnｍの光を入射させて測定したレターデーション値、および面内の遅相軸を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−４０°傾斜した方向から波長λnｍの光を入射させて測定したレターデーション値の計３つの方向で測定したレターデーション値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHが算出する。ここで平均屈折率の仮定値は ポリマーハンドブック（JOHN WILEY＆SONS，INC）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ，ｎｙ，ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）がさらに算出される。
【００４５】
［第１位相差領域］
本発明の液晶表示装置に含まれる第１位相差領域は、レターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍである。斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第１位相差領域のＲｅは、４０ｎｍ〜１１５ｎｍであるのがより好ましく、６０ｎｍ〜９５ｎｍであるのがさらに好ましい。また、Ｎｚは１．５〜７である。斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第１位相差領域のＮｚは、２．０〜５．５であるのがより好ましく、２．５〜４．５であるのがさらに好ましい。
【００４６】
基本的には前記第１位相差領域は、前記光学特性を有する限り、その材料および形態については特に制限されない。例えば、複屈折ポリマーフィルムからなる位相差膜、透明支持体上に高分子化合物を塗布後に加熱塩した膜、および透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物を塗布もしくは転写することによって形成された位相差層を有する位相差膜など、いずれも第１位相差領域として使用することができる。また、それぞれを積層して使用することもできる。
【００４７】
複屈折ポリマーフィルムとしては、複屈折特性の制御性や透明性、耐熱性に優れるものが好ましい。この場合、用いる高分子材料としては均一な二軸配向が達成できる高分子であれば特に制限はないが、従来公知のもので溶液流延法や押出し成形方式で製膜できるもの好ましく、ノルボルネン系高分子、ポリカーボネート系高分子、ポリアリレート系高分子、ポリエステル系高分子、ポリサルフォン等の芳香族系高分子、セルロースアシレート、または、それらポリマーの２種または３種以上を混合したポリマーなどがあげられる。
【００４８】
フィルムの二軸配向は、押出し成形方式や流延製膜方式等の適宜な方式で製造した当該熱可塑性樹脂からなるフィルムを、例えばロールによる縦延伸方式、テンターによる横延伸方式や二軸延伸方式などにより、延伸処理することにより達成することができる。前記のロールによる縦延伸方式では加熱ロールを用いる方法や雰囲気を加熱する方法、それらを併用する方法等の適宜な加熱方法を採ることができる。またテンターによる二軸延伸方式では全テンター方式による同時二軸延伸方法や、ロール・テンター法による逐次二軸延伸方法などの適宜な方法を採ることができる。
また、配向ムラや位相差ムラの少ないものが好ましい。その厚さは、位相差等により適宜に決定しうるが、一般には薄型化の点より１〜３００μｍ、就中１０〜２００μｍ、特に２０〜１５０μｍとすることが適当である。
【００４９】
ノルボルネン系高分子としては、ノルボルネンおよびその誘導体、テトラシクロドデセンおよびその誘導体、ジシクロペンタジエンおよびその誘導体、メタノテトラヒドロフルオレンおよびその誘導体などのノルボルネン系モノマーの主成分とするモノマーの重合体であり、ノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体、およびの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素化物が最も好ましい。ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィンの重合体または環状共役ジエンの重合体の分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、シクロヘキサン溶液（重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン溶液）のゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレンまたはポリスチレン換算の重量平均分子量で、通常５，０００〜５００，０００、好ましくは８，０００〜２００，０００、より好ましくは１０，０００〜１００，０００の範囲であるときに、フィルム（Ａ）の機械的強度、および成形加工性とが高度にバランスされて好適である。
【００５０】
セルロースアシレートのアシル基としては、脂肪族基でもアリル基でもよく特に限定されない。それらは、例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、それぞれさらに置換された基を有していてもよく、総炭素数が２２以下のエステル基が好ましい。これらの好ましいセルロースアシレートとしては、エステル部の総炭素数が２２以下のアシル基（例えば、アセチル、プロピオニル、ブチロイル、バレル、ヘプタノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル、トリデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイルなど）、アリールカルボニル基（アクリル、メタクリルなど）、アリルカルボニルキ（ベンゾイル、ナフタロイルなど）、シンナモイル基を挙げることができる。これらの中でも、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートステアレート、セルロースアセテートベンゾエートなどであり、混合エステルの場合はその比率は特に限定されないが、好ましくはアセテートが総エステルの３０モル％以上であることが好ましい。
【００５１】
これらの中でも、セルロースアシレートが好ましく、特に写真用グレードのものが好ましく、市販の写真用グレードのものは粘度平均重合度、置換度等の品質を満足して入手することができる。写真用グレードのセルローストリアセテートのメーカーとしては、ダイセル化学工業（株）（例えばＬＴ−２０，３０，４０，５０，７０，３５，５５，１０５など）、イーストマンコダック社（例えば、ＣＡＢ−５５１−０．０１、ＣＡＢ−５５１−０．０２、ＣＡＢ−５００−５、ＣＡＢ−３８１−０．５、ＣＡＢ−３８１−０２、ＣＡＢ−３８１−２０、ＣＡＢ−３２１−０．２、ＣＡＰ−５０４−０．２、ＣＡＰ−４８２−２０、ＣＡ−３９８−３など）、コートルズ社、ヘキスト社等があり、何れも写真用グレードのセルロースアシレートを使用できる。また、フィルムの機械的特性や光学的な特性を制御する目的で、可塑剤、界面活性剤、レターデーション調節剤、ＵＶ吸収剤などを今後することができる（参考資料：特開２００２−２７７６３２号公報、特開２００２−１８２２１５号公報）。
【００５２】
透明樹脂をシートまたはフィルム状に成形する方法は、例えば、加熱溶融成形法、溶液流延法のいずれも用いることができる。加熱溶融成形法は、さらに詳細に、押出成形法、プレス成形法、インフレーション成形法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法などに分類できるが、これらの方法の中でも、機械的強度、表面精度等に優れたフィルムを得るためには、押出成形法、インフレーション成形法、およびプレス成形法が好ましく、押出成形法が最も好ましい。成形条件は、使用目的や成形方法により適宜選択されるが、加熱溶融成形法による場合は、シリンダー温度が、好ましくは１００〜４００℃、より好ましくは１５０〜３５０℃の範囲で適宜設定される。上記シートまたはフィルムの厚みは、好ましくは１０〜３００μｍ、より好ましくは３０〜２００μｍである。
【００５３】
上記シートまたはフィルムの延伸は、該透明樹脂のガラス転移温度をＴｇとするとき、好ましくはＴｇ−３０℃からＴｇ＋６０℃の温度範囲、より好ましくはＴｇ−１０℃からＴｇ＋５０℃の温度範囲にて、少なくとも一方向に好ましくは１．０１〜２倍の延伸倍率で行う。延伸方向は少なくとも一方向であればよいが、その方向は、シートが押出成形で得られたものである場合には、樹脂の機械的流れ方向（押出方向）であることが好ましく、延伸方法は自由収縮一軸延伸法、幅固定一軸延伸法、二軸延伸法などが好ましい。光学特性の制御はこの延伸倍率と加熱温度を制御することによって行なうことができる。
【００５４】
［第２位相差領域］
本発明の液晶表示装置が有する第２位相差領域は、レターデーションＲeは実質的に０ｎｍである。第２位相差領域の厚み方向のレターデーションＲｔｈは、−８０ｎｍ〜−４００ｎｍである。
【００５５】
前記第２位相差領域のＲｔｈのより好ましい範囲は、他の光学部材の光学特性に応じて変動し、特に、より近くに位置する偏光膜の保護膜（例えば、トリアセチルセルロースフィルム）のＲｔｈに応じて、大きく変動する。斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第２位相差領域のＲｔｈは、−１００ｎｍ〜−３４０ｎｍであるのがより好ましく、−１２０ｎｍ〜−２７０ｎｍであるのがさらに好ましい。一方、第２位相差領域のＲｅは０近傍の値になる。具体的には、面内レターデーションＲｅは、０〜５０ｎｍであるのが好ましく、０〜２０ｎｍであるのがより好ましい。
【００５６】
本発明において、第２位相差領域は、スメクチック相で配向を固定化されている一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有する、本発明の光学異方性膜を含む。この光学異方性膜は、正の複屈折性を有する位相差層である。第２位相差領域は、前記光学異方性膜を位相差層として少なくとも１層有する層である。さらに、一の位相差層のみならず複数の位相差層を積層して、上記光学特性を示す第２位相差領域を構成することもできる。また、支持体と位相差層との積層体全体で上記光学特性を満たすようにして、第２位相差領域を構成してもよい。
【００５７】
さらに、本発明の液晶表示装置が有する第２位相差領域においては、光学異方性膜に含まれる式（Ｉ）で表される化合物の架橋物は、実質的に垂直に配向した状態で固定化されている。実質的に垂直とは、フィルム面と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が７０°〜９０°の範囲内であることを意味する。これらの液晶性化合物は斜め配向させてもよいし、傾斜角が徐々に変化するように（ハイブリッド配向）させてもよい。斜め配向またはハイブリッド配向の場合でも、平均傾斜角は７０°〜９０°であることが好ましく、８０°〜９０°がより好ましく、８５°〜９０°が最も好ましい。
【００５８】
以下、本発明の第２位相差領域に好適に用いられる、本発明の光学異方性膜 (スメクチック相で配向を固定化されている一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有する位相差層) について説明する。
【００５９】
本発明の光学異方性膜の形成には、一般式（Ｉ）で表される棒状化合物を用いる。位相差層の形成は、一般式（Ｉ）で表される棒状化合物を含有する組成物を、配向膜を有する透明支持体の配向膜上に塗布し、次いで棒状化合物を架橋させることで行うことができる。上記組成物には1種類の棒状化合物を含めることもできるが、1種類の棒状化合物を含めることもできる。さらに、上記組成物には、棒状化合物以外の非重合性(非架橋性)の液晶性化合物を併用することもできる。単独または併用で用いる個々の液晶性化合物についてはネマティック液晶相、スメクティック液晶相、またはコレステリック液晶相を形成してもよい。後述するように塗布する場合には溶媒や重合開始剤等の添加剤を入れた組成物を塗布するが、加熱乾燥の過程で溶媒が揮散した状態の液晶組成物として、配向固定させる温度範囲でスメクチック液晶相をとるものが好適に用いられる。
【００６０】
上記棒状化合物から形成された光学異方性膜は、上記棒状性化合物に加えて、所望により、下記の重合開始剤や空気界面垂直配向剤や他の添加剤を含む塗布液を、支持体上の配向膜上に塗布し、垂直配向させ、該配向状態を固定することで形成することができる。仮支持体上に形成した場合は、該位相差層を支持体上に転写することで作製することもできる。さらに、１層の位相差層のみならず複数の位相差層を積層して、上記光学特性を示す第２位相差領域を構成することもできる。仮支持体上に形成する場合、および複数の位相差層を積層する場合、垂直配向剤等を添加することで、垂直配向させることができる。また、配向状態の固定は、後述するように、液晶性化合物に導入した重合性基（Ｐ）の重合反応により実施することが好ましい。また、支持体と位相差層との積層体全体で上記光学特性を満たすようにして、第２位相差領域を構成してもよい。
【００６１】
垂直配向させた液晶性化合物は、配向状態を維持して固定する。配向状態の固定化は、液晶性化合物に導入した重合性基（Ｐ）、即ち、一般式（Ｉ）で表される棒状化合物のＰ1およびＰ2の重合(架橋)反応により実施する。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。オキシラニル基、オキセタニル基のようなカチオン重合の場合、光カチオン開始剤および／または熱カチオン開始剤を用いて固定化を行う。光カチオン発生剤とは、適当な光の波長を照射することによりカチオンを発生できる化合物を意味し、有機スルフォニウム塩系、ヨードニウム塩系、フォスフォニウム塩系等を例示する事ができる。これら化合物の対イオンとしては、アンチモネート、フォスフェート、などが好ましく用いられる。熱カチオンカチオン剤とは、適当な温度に加熱されることによりカチオンを発生できる化合物であり、例えば、ベンジルスルホニウム塩類、ヒドラジニウム塩類が挙げられる。また、ビニルシクロプロパン基のようなラジカル重合の場合、光ラジカル発生剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジン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。オキシラニル基、オキセタニル基のようなカチオン重合の場合、光カチオン発生剤および／または熱カチオン発生剤を用いて重合させる。
【００６２】
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％であることがさらに好ましい。棒状液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５０Ｊ／ｃｍ2であることが好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ2であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。前記光学異方性層を含む第１位相差領域の厚さは、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．５〜５μｍであることがさらに好ましく、１〜５μｍであることが最も好ましい。
【００６３】
［配向膜界面側の垂直配向促進剤］
本発明の光学異方性膜を構成する位相差層を形成するために用いられる組成物は、配向膜界面側の垂直配向促進剤を含有していても良い。配向膜界面側の垂直配向促進剤としてはオニウム塩を好適に用いることができる。本発明においてオニウム塩は配向膜界面側において棒状液晶化合物を垂直配向させるのに寄与する。前記オニウム塩の例は、アンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等のオニウム塩が含まれる。好ましくは、４級オニウム塩であり、特に好ましくは第４級アンモニウム塩である。
【００６４】
第４級アンモニウムは、一般に第３級アミン（例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルピロリジン、Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペラジン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチルエチレンジアミンなど）あるいは含窒素複素環（ピリジン環、ピコリン環、２，２'−ビピリジル環、４，４'−ビピリジル環、１，１０−フェナントロリン環、キノリン環、オキサゾール環、チアゾール環、Ｎ−メチルイミダゾール環、ピラジン環、テトラゾール環など）をアルキル化（メンシュトキン反応）、アルケニル化、アルキニル化あるいはアリール化して得られる。
【００６５】
第４級アンモニウム塩としては、含窒素複素環からなる第４級アンモニウム塩が好ましく、特に好ましくは第４級ピリジニウム塩である。具体的には、例えば、以下に示した化合物を挙げられる。
【化９】
【００６６】
［空気界面垂直配向剤］
通常、液晶性化合物は、空気界面側では傾斜して配向する性質を有するので、均一に垂直配向した状態を得るために、空気界面側において液晶性化合物を垂直に配向制御することが必要である。この目的のために、空気界面側に偏在して、その排除体積効果や静電気的な効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を液晶塗布液に含有させて、位相差膜を形成するのが好ましい。
【００６７】
空気界面配向剤としては、例えば、以下に示した化合物を挙げることができる。
【化１０】
【００６８】
また、特開２００２−２０３６３号公報、特開２００２−１２９１６２号公報に記載されている化合物を用いることができる。また、特開２００４−５３９８１号公報の段落番号［００７２］〜［００７５］および特開２００４−００４６８８号公報の段落番号［００７１］〜［００７８］に記載される事項も本発明に適宜適用することができる。
【００６９】
［配向膜］
配向膜は、液晶性分子の配向方向を規定する機能を有する。しかし、本発明はホメオトロピック配向した液晶性組成物に関するものであり、面内の配向方向はないため、配向膜は本発明において必須ではない。配向膜は本発明の光学異方性膜の形成には用いられるが、光学異方性膜に配向膜が含まれる必要はない。但し、含まれていてもよい。配向膜は液晶性組成物の配向の均一性を向上させたり、ポリマー基材と光学異方性層との間の密着性を向上させることができるために、必要に応じて、用いることができる。また、液晶性化合物を配向後にその配向状態を固定してしまえば、配向膜はその役割を果たしているために、除去することも可能である。即ち、配向状態が固定された配向膜上の光学異方性層のみを偏光子上に転写して光学異方性層を有する偏光板を作製することも可能である。
【００７０】
配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。
【００７１】
配向膜は、必要であればラビング処理することができる。配向膜に使用するポリマーは、原則として、液晶性分子を配向させる機能のある分子構造を有する。
本発明では、液晶性分子を配向させる機能に加えて、架橋性官能基（例、二重結合）を有する側鎖を主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する架橋性官能基を側鎖に導入することが好ましい。
配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができし、これらの組み合わせを複数使用することができる。
【００７２】
ポリマーの例には、例えば特開平８−３３８９１３号公報明細書中段落番号［００２２］記載のメタクリレート系重合体、スチレン系重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。水溶性ポリマー（例、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール）が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールがさらに好ましく、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。重合度が異なるポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコールを２種類併用することが特に好ましい。
【００７３】
ポリビニルアルコールの鹸化度は、７０〜１００％が好ましく、８０〜１００％がさらに好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は、１００〜５０００であることが好ましい。
【００７４】
液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖は、一般に疎水性基を官能基として有する。具体的な官能基の種類は、液晶性分子の種類および必要とする配向状態に応じて決定する。
例えば、変性ポリビニルアルコールの変性基としては、共重合変性、連鎖移動変性またはブロック重合変性により導入できる。変性基の例には、親水性基（カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、アミノ基、アンモニウム基、アミド基、チオール基等）、炭素数１０〜１００個の炭化水素基、フッ素原子置換の炭化水素基、チオエーテル基、重合性基（不飽和重合性基、エポキシ基、アジリニジル基等）、アルコキシシリル基（トリアルコキシ、ジアルコキシ、モノアルコキシ）等が挙げられる。これらの変性ポリビニルアルコール化合物の具体例として、例えば特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［００２２］〜［０１４５］、同２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２２］に記載のもの等が挙げられる。
【００７５】
架橋性官能基を有する側鎖を配向膜ポリマーの主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を導入すると、配向膜のポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを共重合させることができる。その結果、多官能モノマーと多官能モノマーとの間だけではなく、配向膜ポリマーと配向膜ポリマーとの間、そして多官能モノマーと配向ポリマーとの間も共有結合で強固に結合される。従って、架橋性官能基を配向膜ポリマーに導入することで、光学補償シートの強度を著しく改善することができる。
配向膜ポリマーの架橋性官能基は、多官能モノマーと同様に、重合性基を含むことが好ましい。具体的には、例えば特開２０００−１５５２１６号公報明細書中段落番号［００８０］〜［０１００］記載のもの等が挙げられる。
【００７６】
配向膜ポリマーは、上記の架橋性官能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもできる。
架橋剤としては、アルデヒド、Ｎ−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾールおよびジアルデヒド澱粉が含まれる。２種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００２３］〜［０２４］記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。
【００７７】
架橋剤の添加量は、ポリマーに対して０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１５質量％がさらに好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、１．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがさらに好ましい。このように調節することで、配向膜を液晶表示装置に長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、レチキュレーション発生のない充分な耐久性が得られる。
【００７８】
配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー、架橋剤を含む透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥（架橋させ）し、必要であればラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なって良い。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒（例、メタノール）と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で、水：メタノールが０より大きく９９以下：１００未満１以上が好ましく、０より大きく９１以下：１００未満９以上であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、さらには光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。
【００７９】
配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法またはロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は０．１〜１０μｍが好ましい。加熱乾燥は、２０度〜１１０度で行なうことができる。充分な架橋を形成するためには６０度〜１００度が好ましく、特に８０度〜１００度が好ましい。乾燥時間は１分〜３６時間で行なうことができるが、好ましくは１分〜３０分である。ｐＨも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、ｐＨ４．５〜５．５で、特に５が好ましい。
【００８０】
配向膜は、透明支持体上または上記下塗層上に設けられる。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、必要であれば表面をラビング処理することにより得ることができる。
【００８１】
前記ラビング処理は、ＬＣＤの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さおよ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。
【００８２】
次に、配向膜を機能させて、配向膜の上に設けられる光学異方性層の液晶性分子を配向させる。その後、必要に応じて、配向膜ポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを反応させるか、あるいは、架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させる。配向膜の膜厚は、０．１〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。
【００８３】
［溶媒］
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライド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。
【００８４】
［位相差層中の他の材料］
上記の液晶性化合物と共に、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性等を向上させることができる。これらの素材は液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
【００８５】
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性もしくはカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開２００２−２９６４２３号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２０］記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、棒状液晶性分子に対して一般に１〜５０質量％の範囲にあり、５〜３０質量％の範囲にあることが好ましい。
【００８６】
界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開２００１−３３０７２５号公報明細書中の段落番号［００２８］〜［００５６］記載の化合物が挙げられる。
【００８７】
液晶性化合物とともに使用するポリマーは、塗布液を増粘できることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［０１７８］記載のものが挙げられる。液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性分子に対して０．１〜１０質量％の範囲にあることが好ましく、０．１〜８質量％の範囲にあることがより好ましい。
【００８８】
［支持体］
本発明では、液晶性化合物から形成された位相差層を、支持体上に形成してもよい。支持体は透明であるのが好ましく、具体的には、光透過率が８０％以上であるのが好ましい。支持体は、波長分散が小さいのが好ましく、具体的には、Ｒｅ４００／Ｒｅ７００の比が１．２未満であることが好ましい。中でも、ポリマーフィルムが好ましい。透明支持体は第１位相差領域、第２位相差領域または偏光板保護膜を兼ねることもできる。また、透明支持体と位相差層全体で、第１位相差領域または第２位相差領域を構成していてもよい。支持体の光学異方性は小さいのが好ましく、面内レターデーション（Ｒｅ）が２０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがさらに好ましく、５ｎｍ以下であることが最も好ましい。また、第１位相差領域を兼ねる場合は、レターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであって、４０ｎｍ〜１１５ｎｍであるのがより好ましく、６０ｎｍ〜９５ｎｍであるのがさらに好ましい。また、Ｎｚが１．５〜７であって、２．０〜５．５であるのがより好ましく、２．５〜４．５であるのがさらに好ましい。
【００８９】
支持体となるポリマーフィルムの例には、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートのフィルムが含まれる。セルロースエステルフィルムが好ましく、アセチルセルロースフィルムがさらに好ましく、トリアセチルセルロースフィルムが最も好ましい。ポリマーフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明支持体の厚さは、２０〜５００μｍであることが好ましく、４０〜２００μｍであることがさらに好ましい。透明支持体とその上に設けられる層（接着層、垂直配向膜あるいは位相差層）との接着を改善するため、透明支持体に表面処理（例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）を実施してもよい。透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。また、透明支持体や長尺の透明支持体には、搬送工程でのすべり性を付与したり、巻き取った後の裏面と表面の貼り付きを防止するために、平均粒子サイズが１０〜１００ｎｍ程度の無機粒子を固形分重量比で５％〜４０％混合したポリマー層を支持体の片側に塗布や支持体との共流延によって形成したものを用いることが好ましい。
【００９０】
［偏光膜用保護膜］
第１および第２偏光膜用保護膜としては、可視光領域に吸収が無く、光透過率が８０％以上であり、複屈折性に基づくレターデーションが小さいものが好ましい。具体的には、面内のＲｅが０〜３０ｎｍが好ましく、０〜１５ｎｍがより好ましく、０〜５ｎｍが最も好ましい。さらに、厚み方向のレターデーションＲｔｈは０〜４０ｎｍであることが好ましく、０〜２０ｎｍがより好ましく、０〜１０ｎｍであることが最も好ましい。この特性を有するフィルムであれば好適に用いることができるが、偏光膜の耐久性の観点からはセルロースアシレートやノルボルネン系のフィルムがより好ましい。セルロースアシレートフィルムのＲｔｈを小さくする方法として、例えば、以下に示した化合物を用いる方法を挙げることができる。
【化１１】
【００９１】
また、セルロースアシレートフィルムのＲｔｈを小さくする方法として、特開平１１−２４６７０４号公報、特開２００１−２４７７１７号公報に記載の方法なども挙げられる。また、セルロースアシレートフィルムの厚みを小さくすることによっても、Ｒｔｈを小さくすることができる。第１および第２偏光膜用保護膜としてのセルロースシレートフィルムの厚みは１０〜１００μｍであることが好ましく、１０〜６０μｍであるのがより好ましく、２０〜４５μｍであることがさらに好ましい。
【実施例】
【００９２】
以下に実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
【００９３】
一般式（Ｉ）で表される棒状化合物は、下記合成例に従って合成することができる。
【００９４】
［合成例１］
例示化合物（１）を、下記のルートにより合成した。下記ルート中、ＭＥＭは、２−メトキシエトキシメチルの略語である。
【００９５】
【化１２】
【００９６】
上記反応スキームにおいて、４−ヒドロキシ安息香酸メチル（３１）（２５０ｍｍｏｌ）、２−メトキシエトキシメチルクロライド（４５０ｍｍｏｌ）の塩化メチレン溶液４００ｍＬにジイソプロピルエチルアミン（５００ｍｍｏｌ）を内温１０℃以下で添加した。４０℃まで昇温し、３時間撹拌した。水を加えて分液し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、（３２）を得た。得られた（３２）のエタノール溶液１００ｍＬに水酸化ナトリウム（５００ｍｍｏｌ）の水溶液５０ｍｌを加え、４時間加熱還流した。希塩酸水にて中和した後、酢酸エチルを加えて分液した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣をアセトニトリルで煮沸精製を行い、（３３）（８２％：（１）から２工程の収率）を得た。
【００９７】
（３３）（２０７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液２５０ｍＬに、氷冷下、メタンスルホニルクロライド（２０７ｍｍｏｌ）とジイソプロピルエチルアミン（２４８ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン１０ｍＬ溶液を滴下した。滴下後、室温まで昇温させ、１時間撹拌した。その後、氷冷し、４−ヒドロキシベンズアルデヒド（２０７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液５０ｍＬを添加し、さらにジイソプロピルエチルアミン（２４８ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１０ｍＬを滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し４時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で３回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：酢酸エチル／塩化メチレン＝１／１５）にて精製し、（３４）を得た。得られた（３４）のアセトニトリル溶液３５０ｍＬにりん酸二水素ナトリウム二水和物（４２ｍｍｏｌ）の水溶液６０ｍＬ、３５％過酸化水素水（３１ｍＬ）、亜塩素酸ナトリウム（２６９ｍｍｏｌ）の水溶液１５０ｍＬ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩（２．０７ｍｍｏｌ）を室温で加え、１．５時間撹拌した。水５００ｍＬを加え、ろ過後、残渣を酢酸エチルに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（３５）（６９％：（３３）から２工程の収率）を得た。
【００９８】
（３５）（５７．８ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１５０ｍＬに、氷冷下、メタンスルホニルクロライド（５７．８ｍｍｏｌ）とジイソプロピルエチルアミン（６９．４ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン１０ｍＬ溶液を滴下した。滴下後、室温まで昇温させ、１時間撹拌した。その後、氷冷し、４−ヒドロキシベンズアルデヒド（５７．８ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液４０ｍＬを添加し、さらにジイソプロピルエチルアミン（６９．４ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１０ｍＬを滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し４時間撹拌した。水５００ｍＬを加え、ろ過後、残渣を塩化メチレンに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（３６）（６１％）を得た。
【００９９】
（３６）（４４．４ｍｍｏｌ）のアセトニトリル／酢酸エチル溶液（４００ｍＬ／１００ｍＬ）にりん酸二水素ナトリウム二水和物（８．９０ｍｍｏｌ）の水溶液１５ｍＬ、３５％過酸化水素水（６．７０ｍＬ）、亜塩素酸ナトリウム（５７．７ｍｍｏｌ）の水溶液５５．０ｍＬ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩（０．４４４ｍｍｏｌ）を室温で加え、７時間撹拌した。水２００ｍＬを加え、ろ過後、残渣を塩化メチレンに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（３７）（５３％）を得た。
【０１００】
（３７）（２１．３ｍｍｏｌ）のクロロホルム溶液３００ｍＬにトリフルオロ酢酸（２１３ｍｍｏｌ）を加え、室温で６時間撹拌した。トリフルオロ酢酸、クロロホルムを減圧留去した後、残渣をヘキサンで煮沸精製し、（３８）（８２％）を得た。
【０１０１】
（３８）（１．３２ｍｍｏｌ）のジメチルアセトアミド溶液１２ｍＬに、６−ブロモ−１−ヘキセン（３．４３ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（３．４３ｍｍｏｌ）を加え、４０℃まで昇温し、４時間撹拌した。水２０ｍＬを加え、ろ過後、残渣を塩化メチレンに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（３９）を得た。得られた（３９）の塩化メチレン溶液５０ｍＬに３−クロロペルオキシベンゾイックアシッド（３．９６ｍｍｏｌ）を加え、室温で１２時間撹拌する。飽和Ｎａ2Ｓ2Ｏ3水溶液１５ｍＬ、飽和ＮａＨＣＯ3水溶液１５ｍＬ加え、抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：塩化メチレン／酢酸エチル＝３０／１）にて精製し、例示化合物（１）（４６％：（３８）から２工程の収率）を得た。
【０１０２】
［合成例２］
例示化合物（３）を、合成例１の例示化合物（１）と同様に合成した。ただし、（３９）を以下の化合物に代えた。
【化１３】
【０１０３】
［合成例３］
例示化合物（５）を、下記のルートで合成した。
【０１０４】
【化１４】
【０１０５】
例示化合物（１）の合成中間体である（３８）（１．３２ｍｍｏｌ）のジメチルホルムアミド溶液１０ｍＬに（４０）（１．５８ｍｍｏｌ）、炭酸水素ナトリウム（２．９０ｍｍｏｌ）を加え、１００℃に昇温して３時間撹拌した。希塩酸水にて中和した後、塩化メチレンを加えて分液した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（４１）を得た。得られた（４１）のジメチルホルムアミド溶液１０ｍＬに（４２）（１．７２ｍｍｏｌ）、炭酸水素ナトリウム（２．６４ｍｍｏｌ）を加え、１００℃に昇温して４時間撹拌した。水４０ｍＬを加え、ろ過後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：塩化メチレン／酢酸エチル＝３０／１）にて精製し、例示化合物（５）（３１％：（３８）から２工程の収率）を得た。
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ1.2-2.1(m, 18H), 3.2-4.8(m, 20H ), 7.1(d, J = 9Hz, 2H),
7.3-7.7(m, 4H), 8.0-8.2(m, 4H), 8.25(d, J = 9Hz, 2H)
【０１０６】
［合成例４］
例示化合物（６）を、合成例３の例示化合物（５）と同様に合成した。ただし、（４２）を以下の化合物に代えた。
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ1.2-2.1(m, 22H), 3.2-4.8(m, 20H), 7.14(d, J = 9Hz, 2H), 7.3-7.7(m, 4H), 8.0-8.2(m, 4H), 8.25(d, J = 9Hz, 2H)
【化１５】
【０１０７】
［合成例５］
例示化合物（２１）を、下記のルートにより合成した。
【０１０８】
【化１６】
【０１０９】
（ａ）（２５８ｍｍｏｌ）の５０％水酸化ナトリウム水溶液３３５ｇおよびヘキサン２６０ｍｌ混合溶液にテトラブチルアンモニウムブロマイド（１２．９ｍｍｏｌ）、（ｂ）（７７４ｍｍｏｌ）を加え、室温で３０分撹拌した後、還流させ３時間撹拌した。水を加え、有機層を水で３回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、得られた残渣を蒸留して（ｃ）（８６％）を得た。
【０１１０】
（ｃ）（２０７ｍｍｏｌ）のジメチルアセトアミド溶液２５０ｍＬに、（ｄ）（２０７ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（２３０ｍｍｏｌ）を加え、１００℃まで昇温し、４時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で２回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し得られた残渣のアセトニトリル溶液３５０ｍＬにりん酸二水素ナトリウム二水和物（４２ｍｍｏｌ）の水溶液６０ｍＬ、３５％過酸化水素水（３１ｍＬ）、亜塩素酸ナトリウム（２６９ｍｍｏｌ）の水溶液１５０ｍＬ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩（２．０７ｍｍｏｌ）を室温で加え、１．５時間撹拌した。水５００ｍＬを加え、ろ過後、残渣を酢酸エチルに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（ｅ）（７３％：（ｃ）から２工程の収率）を得た。
【０１１１】
（ｅ）（４４．６ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１００ｍＬに、氷冷下、メタンスルホニルクロライド（４４．６ｍｍｏｌ）とジイソプロピルエチルアミン（５８．０ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン５ｍＬ溶液を滴下した。滴下後、室温まで昇温させ、１時間撹拌した。その後、氷冷し、（ｄ）（４４．６ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液３０ｍＬを添加し、さらにジイソプロピルエチルアミン（５８．０ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液５ｍＬを滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し５時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で３回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、得られた残渣のアセトニトリル溶液１５０ｍＬにりん酸二水素ナトリウム二水和物（１．３５ｇ）の水溶液１０ｍＬ、３５％過酸化水素水（６．５ｍＬ）、亜塩素酸ナトリウム（６．３ｇ）の水溶液１０ｍＬ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩（１５２ｍｇ）を室温で加え、４時間撹拌した。水１００ｍＬを加え、ろ過後、残渣を酢酸エチルに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（ｆ）（８１％：（ｅ）から２工程の収率）を得た。
【０１１２】
（ｇ）を（ｃ）の合成を参考にして合成を行なった。ただし、（ｂ）を以下の化合物（ｊ）に代えた。
Ｂｒ（ＣＨ2）10Ｂｒ （ｊ）
【０１１３】
（ｈ）（２２．８ｍｍｏｌ）のジメチルホルムアミド溶液３０ｍＬに、（ｇ）（２５．１ｍｍｏｌ）、炭酸水素ナトリウム（５１．３ｍｍｏｌ）を加え、８０℃まで昇温し、４時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で２回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘキサン／酢酸エチル ＝ １／１）にて精製し、（ｉ）（７０％）を得た。
【０１１４】
（ｆ）（４．２７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液２０ｍＬに、氷冷下、メタンスルホニルクロライド（４．２７ｍｍｏｌ）とジイソプロピルエチルアミン（５．５５ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン５ｍＬ溶液を滴下した。滴下後、室温まで昇温させ、１時間撹拌した。その後、氷冷し、（ｉ）（４．２７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１０ｍＬを添加し、さらにジイソプロピルエチルアミン（５．５５ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液５ｍＬを滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し３時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で２回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘキサン／酢酸エチル＝１／５）にて精製し、例示化合物（２１）（５９％）を得た。
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ0.7-1.1(m, 6H), 1.2-2.1(m, 28H), 3.2-4.8(m, 20H), 7.0(d, J = 9Hz, 2H), 7.3-7.5(m, 4H), 7.6-7.8(m, 4H), 8.0-8.2(m, 4H), 8.3(d, J = 9Hz, 2H)
【０１１５】
［合成例６］
例示化合物（１７）を、合成例１で合成した（ｅ）、（ｉ）を用いて合成した。
【化１７】
（ｅ）（４．２７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液２０ｍＬに、氷冷下、メタンスルホニルクロライド（４．２７ｍｍｏｌ）とジイソプロピルエチルアミン（５．５５ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン５ｍＬ溶液を滴下した。滴下後、室温まで昇温させ、５０分間撹拌した。その後、氷冷し、（ｉ）（４．２７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１０ｍＬを添加し、さらにジイソプロピルエチルアミン（５．５５ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液５ｍＬを滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し３時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で２回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘキサン／酢酸エチル＝１／５）にて精製し、例示化合物（１７）（８０％）を得た。
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ0.7-1.1(m, 6H), 1.2-2.1(m, 28H), 3.2-4.8(m, 20H), 7.0(d, J = 8Hz, 2H), 7.3 (d, J = 8Hz, 2H), 7.6-7.8(m, 4H), 8.0-8.2(m, 4H)
【０１１６】
［合成例７］
例示化合物（３０）を合成例５の例示化合物（２１）と同様に合成した。ただし、（ｄ）を以下の化合物（ｋ）に代えた。
【化１８】
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ0.7-1.1(m, 6H), 1.2-2.1(m, 28H), 3.2-4.8(m, 20H), 6.8-8.7(m, 14H)
【０１１７】
本発明に従う棒状化合物を他の液晶性化合物と混合して用いる場合、本発明に従う棒状化合物の液晶性分子全体に対する割合は、１〜９９質量％が好ましく、１０〜９８質量％がさらに好ましく、３０〜９５質量％が最も好ましい。併用する液晶性化合物は、円盤状液晶性化合物よりも棒状液晶性化合物の方が好ましい。他の棒状液晶性化合物は、特開平８−２７２８４号、同７−３０６３１７号、同９−１０４８６６号、特開２００１−４８３７号の各公報に記載がある。
【０１１８】
液晶状態の温度領域は、０℃〜３００℃が好ましく、１０℃〜２５０℃がさらに好ましく、２０℃〜２００℃が最も好ましい。
【０１１９】
［製造例１］
＜ＩＰＳモード液晶セル１の作製＞
一枚のガラス基板上に、図１に示す様に、隣接する電極間の距離が２０μｍとなるように電極（図１中２および３）を配設し、その上にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行なった。図１中に示す方向４に、ラビング処理を行なった。別に用意した一枚のガラス基板の一方の表面にポリイミド膜を設け、ラビング処理を行なって配向膜とした。二枚のガラス基板を、配向膜同士を対向させて、基板の間隔（ギャップ；ｄ）を３．９μｍとし、二枚のガラス基板のラビング方向が平行となるようにして重ねて貼り合わせ、次いで屈折率異方性（Δｎ）が０．０７６９および誘電率異方性（Δε）が正の４．５であるネマチック液晶組成物を封入した。液晶層のｄ・Δｎの値は３００ｎｍであった。
【０１２０】
＜第１位相差領域１、第１位相差領域２、第１位相差領域３の作製＞
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。該溶液を保留粒子サイズ４μｍ、濾水時間３５秒の濾紙（Ｎｏ．６３、アドバンテック製）を５ｋｇ／ｃｍ2以下で用いてろ過した。
【０１２１】
【表１】
【０１２２】
別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤Ａを８質量部、レターデーション上昇剤Ｂを１０質量部、二酸化珪素微粒子（平均粒子サイズ：０．１μｍ）０．２８質量部、メチレンクロライド８０質量部およびメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液（かつ微粒子分散液）を調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部に該レターデーション上昇剤溶液４０質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製した。
【０１２３】
【化１９】
【０１２４】
得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量が１５質量％のフィルムを、１３０℃の条件で、テンターを用いて２０％の延伸倍率で横延伸し、延伸後の幅のまま５０℃で３０秒間保持した後クリップを外してセルロースアセテートフィルムを作製した。延伸終了時の残留溶媒量は５質量％であり、さらに乾燥して残留溶媒量を０．１質量％未満としてフィルムを作製した。
【０１２５】
このようにして得られたフィルム（第１位相差領域１）の厚さは８０μｍであった。作製した第１位相差領域１について、自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定することによってＲｅが７０ｎｍ、Ｒｔｈが１７５ｎｍであり、これからＮｚが３．０であることが分かった。
【０１２６】
別のミキシングタンクに、前記のレターデーション上昇剤Ａを１６質量部、レターデーション上昇剤Ｂを８質量部、二酸化珪素微粒子（平均粒子サイズ：０．１μｍ）０．２８質量部、メチレンクロライド８０質量部およびメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液（かつ微粒子分散液）を調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部に該レターデーション上昇剤溶液４５質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製し、前述の第１位相差領域１同様に製膜した。このようにして得られたフィルム（第１位相差領域２）の厚さは８０μｍであった。作製した第１位相差領域２について、自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定することによって、Ｒｅが６０ｎｍ、Ｒｔｈが２１０ｎｍであり、これからＮｚが４．０であることが分かった。
【０１２７】
別のミキシングタンクに、前記のレターデーション上昇剤Ａを１８質量部、二酸化珪素微粒子（平均粒子サイズ：０．１μｍ）０．２８質量部、メチレンクロライド８０質量部およびメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液（かつ微粒子分散液）を調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部に該レターデーション上昇剤溶液２５質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製し、延伸倍率を２３％にした以外は前述の第１位相差領域１同様に製膜した。このようにして得られたフィルム（第１位相差領域３）の厚さは８０μｍであった。作製した第１位相差領域３について、自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定することによって、Ｒｅが３５ｎｍ、Ｒｔｈが１３５ｎｍであり、これからＮｚが４．４であることが分かった。
【０１２８】
＜第２位相差領域１〜第２位相差領域１５の作製＞
製作した第１位相差領域１、第１位相差領域２、および第１位相差領域３の表面のケン化処理を行い、このフィルム上に下記の組成の配向膜塗布液をワイヤーバーコーターで２０ｍｌ／ｍ2塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに１００℃の温風で１２０秒乾燥し、膜を形成した。次に、形成した膜にフィルムの遅相軸方向と平行の方向にラビング処理を施して、配向膜を得た。
配向膜塗布液の組成
下記の変性ポリビニルアルコール １０質量部
水 ３７１質量部
メタノール １１９質量部
グルタルアルデヒド ０．５質量部
【０１２９】
【化２０】
【０１３０】
次に、棒状液晶化合物（例示化合物１、５、６、９、１７、１８、２１または３０）３．８ｇ、トリアリルルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート５０％プロピレンカーボネート溶液（アルドリッチ社製）０．０７６ｇ、下記のオニウム塩０．０７６ｇ、下記の空気界面側垂直配向剤０．００２ｇを９．２ｇのメチルエチルケトンに溶解した溶液（２−１〜２−１２）を調製した。棒状液晶化合物および空気界面側垂直配向剤の種類は表２および表４に示すようにした。この溶液を、前記配向膜を形成したフィルムの配向膜側に、下記の番手のワイヤーバーでそれぞれ塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、１００℃の恒温槽中で２分間加熱し、棒状液晶化合物を配向させた。次に、１３０℃で５００ｍＪ／ｃｍ高圧水銀灯により、２０秒間ＵＶ照射し棒状液晶化合物を架橋して、その後、室温まで放冷して位相差層を作製した。第１位相差領域と第２位相差領域との組み合わせ、および使用したワイヤーバーの番手を表３、表５および表７に示す。
【０１３１】
【化２１】
【０１３２】
【表２】
【０１３３】
【表３】
【０１３４】
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、製作したフィルムのＲｅの光入射角度依存性を測定し、予め測定した支持体の寄与分を差し引くことによって、第２位相差領域のみの光学特性を算出したところ、それぞれ第２位相差領域１はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２５ｎｍ、第２位相差領域２はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−１８０ｎｍ、第２位相差領域３はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２９５ｎｍ、第２位相差領域４はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−１７０ｎｍ、第２位相差領域５はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２９２ｎｍ、第２位相差領域６はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２９０ｎｍであって、いずれも棒状液晶が略垂直に配向していることを確認した。
【０１３５】
【表４】
【０１３６】
【表５】
【０１３７】
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、製作したフィルムのＲｅの光入射角度依存性を測定し、予め測定した支持体の寄与分を差し引くことによって、第２位相差領域のみの光学特性を算出したところ、それぞれ第２位相差領域７はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２５ｎｍ、第２位相差領域８はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２２ｎｍ、第２位相差領域９はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２４ｎｍ、第２位相差領域１０はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２７ｎｍ、第２位相差領域１１はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２１３ｎｍ、第２位相差領域１２はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２３ｎｍであって、いずれも棒状液晶が略垂直に配向していることを確認した。
【０１３８】
【表６】
【０１３９】
【表７】
【０１４０】
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、製作したフィルムのＲｅの光入射角度依存性を測定し、予め測定した支持体の寄与分を差し引くことによって、第２位相差領域のみの光学特性を算出したところ、それぞれ第２位相差領域１３はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２５ｎｍ、第２位相差領域１４はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２２ｎｍ、第２位相差領域１５はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２４ｎｍであって、いずれも棒状液晶が略垂直に配向していることを確認した。
【０１４１】
［製造例２］
＜偏光板保護膜１の作製＞
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液Ａを調製した。
＜セルロースアセテート溶液Ａ組成＞
置換度２．８６のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤） ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤） ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ３００質量部
メタノール（第２溶媒） ５４質量部
１−ブタノール １１質量部
【０１４２】
別のミキシングタンクに、下記の組成物を投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、添加剤溶液Ｂ−１を調製した。
＜添加剤溶液Ｂ−１組成＞
メチレンクロライド ８０質量部
メタノール ２０質量部
光学的異方性低下剤 ４０質量部
【０１４３】
【化２２】
【０１４４】
セルロースアセテート溶液Ａを４７７質量部に、添加剤溶液Ｂ−１の４０質量部を添加し、充分に攪拌して、ドープを調製した。ドープを流延口から０℃に冷却したドラム上に流延した。溶媒含有率７０質量％の場外で剥ぎ取り、フィルムの巾方向の両端をピンテンター（特開平４−１００９号公報の図３に記載のピンテンター）で固定し、溶媒含有率が３〜５質量％の状態で、横方向（機械方向に垂直な方向）の延伸率が３％となる間隔を保ちつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、厚み８０μｍの偏光板保護膜１を作製した。
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定し、光学特性を算出したところ、Ｒｅが１ｎｍ、Ｒｔｈが６ｎｍであることが確認できた。
【０１４５】
＜偏光板Ａの作製＞
次に延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製、Ｒｅ＝３ｎｍ、Ｒｔｈ＝４５ｎｍ）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片面に貼り付け偏光板Ａを形成した。
【０１４６】
＜偏光板Ｂの作製＞
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の両面に貼り付け偏光板Ｂを形成した。
【０１４７】
＜偏光板Ｃの作製＞
同様にして偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片面に貼り付けた。さらに同様にして前記製作の偏光板保護膜１を偏光膜のもう片面に貼り付け偏光板Ｃを形成した。
【０１４８】
＜偏光板Ｄの作製＞
同様にして偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片面に貼り付けた。さらに同様にして市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴ４０ＵＺ、富士写真フイルム（株）製、Ｒｅ＝１ｎｍ、Ｒｔｈ＝３５ｎｍ）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて偏光膜のもう片面に貼り付け偏光板Ｄを形成した。
【０１４９】
［実施例１］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板１を形成した。
【０１５０】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１面側が液晶セル側になるように偏光板１を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板１とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０５％であった。
【０１５１】
［実施例２］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差２を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板２を形成した。
【０１５２】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域２面側が液晶セル側になるように偏光板２を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板ＤをＴ４０ＵＺ側が液晶セル側になるように、且つ偏光板２とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０６％であった。
【０１５３】
［実施例３］
偏光板Ｂにフィルム位相差３を、第２位相差領域３側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域２の遅相軸が直交になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、貼り付け偏光板３を形成した。
【０１５４】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域２の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように（即ち、第１位相差領域２の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように）、且つ第１位相差領域２面側が液晶セル側になるように偏光板３を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板３とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０７％であった。
【０１５５】
［実施例４］
偏光板Ｃにフィルム位相差４を、第２位相差領域４側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が直交になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、偏光板保護膜１側に貼り付け偏光板４を形成した。
【０１５６】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように）、且つ第１位相差領域１面側が液晶セル側になるように偏光板４を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｂを偏光板４とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０９％であった。
【０１５７】
［実施例５］
偏光板Ａに第１位相差領域３の遅相軸が偏光膜の透過軸と平行になるようにポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせ、次にフィルム位相差５を第１位相差領域３側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域３の遅相軸が平行になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、偏光板Ａの先に貼合した第１位相差領域３側に貼り付け偏光板５を形成した。この場合、第１位相差領域は、２枚の第１位相差領域３（Ｒｅ＝３５ｎｍ、Ｒｔｈ＝１３５ｎｍ）が積層された積層体から形成されており、位相差領域としてＲｅ＝７０ｎｍ、Ｒｔｈ＝２７０ｎｍ、Ｎｚ＝４．４の光学特性を有する。
【０１５８】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域３の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域３の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域３面側が液晶セル側になるように偏光板５を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板ＤをＴ４０ＵＺ側が液晶セル側になるように、且つ偏光板５とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．１２％であった。
【０１５９】
［実施例６］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差７を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板６を形成した。
【０１６０】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１３面側が液晶セル側になるように偏光板６を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板６とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０３５％であった。
【０１６１】
［実施例７］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１１を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板７を形成した。
【０１６２】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１１面側が液晶セル側になるように偏光板７を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板７とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０６０％であった。
【０１６３】
［実施例８］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１２を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板８を形成した。
【０１６４】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域７の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域７の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１２面側が液晶セル側になるように偏光板８を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板８とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０５０％であった。
【０１６５】
［実施例９］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１３を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板９を形成した。
【０１６６】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域７面側が液晶セル側になるように偏光板９を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板９とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０５０％であった。
【０１６７】
［実施例１０］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１４を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板１０を形成した。
【０１６８】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１４面側が液晶セル側になるように偏光板１０を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板１０とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０５０％であった。
【０１６９】
［実施例１１］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１５を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板１１を形成した。
【０１７０】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１５面側が液晶セル側になるように偏光板１１を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板１１とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０２０％であった。
【０１７１】
［比較例１］
前記作製したＩＰＳモード液晶セル１の両側に市販の偏光板（ＨＬＣ２−５６１８、（株）サンリッツ製）を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。光学補償フィルムは用いなかった。上記液晶表示装置では、実施例１と同様に、上側の偏光板の透過軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように偏光板を貼り付けた。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．５５％であった。
【０１７２】
［比較例２］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、しかし、偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が直交になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板１２を形成した。
【０１７３】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように）、且つ第２位相差領域１面側が液晶セル側になるように偏光板１２を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ａを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板１２とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は１．７５％と極めて大きいものであった。
【０１７４】
［比較例３］
偏光板Ｂにフィルム位相差３を、第２位相差領域３側が偏光膜側となるように、しかし偏光膜の透過軸と第１位相差領域２の遅相軸が平行になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、貼り付け偏光板１３を形成した。
【０１７５】
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域２の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域２の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第１位相差領域２面側が液晶セル側になるように偏光板１３を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ａを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板１３とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は２．０４％極めて大きいものであった。
【０１７６】
［比較例４］
第２位相差領域７の作製で用いた例示化合物９の替わりに特表２０００−５１４２０２号公報に記載の液晶混合物（Ｘ）を用いて実施例６と同様の評価を行なった。その結果、左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．１０％であった。
【化２３】
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す概略図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１７８】
１ 液晶素子画素領域
２ 画素電極
３ 表示電極
４ ラビング方向
５ａ、５ｂ 黒表示時の液晶化合物のダイレクター
６ａ、６ｂ 白表示時の液晶化合物のダイレクター
７ａ，７ｂ、１９ａ，１９ｂ 偏光膜用保護膜
８、２０ 偏光膜
９、２１ 偏光膜の偏光透過軸
１０ 第１位相差領域
１１ 第１位相差領域の遅相軸
１２ 第２位相差領域
１３、１７ セル基板
１４、１８ セル基板ラビング方向
１５ 液晶層
１６ 液晶層の遅相軸方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スメクチック相で配向を固定化されている、下記一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有することを特徴とする光学異方性膜。
【化１】
［式中、Ｐ1およびＰ2はそれぞれ独立にオキシラニル基またはオキセタニル基であり；Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にアルキレン基または置換アルキレン基であり；Ｌ1およびＬ4はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−，−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子あるいはアルキル基であり；Ｌ2およびＬ3はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子またはアルキル基であり；Ｙ1〜Ｙ3はそれぞれ独立にハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基またはアルコキシ基であり；ｎ１〜ｎ３はそれぞれ独立に０〜４であり；ｍは０〜４である］。
【請求項２】
式（Ｉ）で表される化合物の架橋物が、垂直に配向した状態で固定化されることを特徴とする請求項1に記載の光学異方性膜。
【請求項３】
式（Ｉ）で表される化合物の空気界面での垂直配向を促進する添加剤を含有する位相差層からなることを特徴とする請求項１または２に記載の光学異方性膜。
【請求項４】
前記位相差層が式（Ｉ）で表される化合物の配向膜界面での垂直配向を促進する添加剤を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学異方性膜。
【請求項５】
少なくとも、第１偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域と、液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルとを含み、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であって、第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域のレターデーションＲｅが実質的に０ｎｍであり、第２位相差領域のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、前記第２位相差領域は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学異方性膜を含み、該光学異方性膜に含まれる式（Ｉ）で表される化合物の架橋物が実質的に垂直に配向した状態で固定化されており、且つ第１偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１偏光膜、前記第１位相差領域、前記第２位相差領域および前記液晶セルが、この順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が、前記第１偏光膜の透過軸に実質的に平行である請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１偏光膜、前記第２位相差領域、前記第１位相差領域および前記液晶セルがこの順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が前記第１偏光膜の透過軸に実質的に直交である請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１偏光膜の透過軸と直交する透過軸を有する第２偏光膜をさらに有し、前記第１および第２偏光膜が、前記第１位相差領域、前記第２位相差領域および前記液晶セルを挟持して配置されている請求項５〜７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１偏光膜および／または第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Ｒｔｈが４０ｎｍ以下である請求項５〜８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第１偏光膜および／または第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜がセルロースアシレートフィルムまたはノルボルネン系フィルムである請求項５〜９のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
下記一般式（Ｘ）で表される化合物。
【化２】
［式中、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子またはアルキル基であり；Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にアルキレン基または置換アルキレン基であり；Ｌ1およびＬ4はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−，−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子あるいはアルキル基であり；Ｌ2およびＬ3はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子またはアルキル基であり；Ｙ1〜Ｙ3はそれぞれ独立にハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基またはアルコキシ基であり；ｎ１〜ｎ３はそれぞれ独立に０〜４であり；ｍは０〜４である］。
【請求項１】
スメクチック相で配向を固定化されている、下記一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有することを特徴とする光学異方性膜。
【化１】
［式中、Ｐ1およびＰ2はそれぞれ独立にオキシラニル基またはオキセタニル基であり；Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にアルキレン基または置換アルキレン基であり；Ｌ1およびＬ4はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−，−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子あるいはアルキル基であり；Ｌ2およびＬ3はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子またはアルキル基であり；Ｙ1〜Ｙ3はそれぞれ独立にハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基またはアルコキシ基であり；ｎ１〜ｎ３はそれぞれ独立に０〜４であり；ｍは０〜４である］。
【請求項２】
式（Ｉ）で表される化合物の架橋物が、垂直に配向した状態で固定化されることを特徴とする請求項1に記載の光学異方性膜。
【請求項３】
式（Ｉ）で表される化合物の空気界面での垂直配向を促進する添加剤を含有する位相差層からなることを特徴とする請求項１または２に記載の光学異方性膜。
【請求項４】
前記位相差層が式（Ｉ）で表される化合物の配向膜界面での垂直配向を促進する添加剤を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学異方性膜。
【請求項５】
少なくとも、第１偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域と、液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルとを含み、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であって、第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域のレターデーションＲｅが実質的に０ｎｍであり、第２位相差領域のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、前記第２位相差領域は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学異方性膜を含み、該光学異方性膜に含まれる式（Ｉ）で表される化合物の架橋物が実質的に垂直に配向した状態で固定化されており、且つ第１偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１偏光膜、前記第１位相差領域、前記第２位相差領域および前記液晶セルが、この順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が、前記第１偏光膜の透過軸に実質的に平行である請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１偏光膜、前記第２位相差領域、前記第１位相差領域および前記液晶セルがこの順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が前記第１偏光膜の透過軸に実質的に直交である請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１偏光膜の透過軸と直交する透過軸を有する第２偏光膜をさらに有し、前記第１および第２偏光膜が、前記第１位相差領域、前記第２位相差領域および前記液晶セルを挟持して配置されている請求項５〜７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１偏光膜および／または第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Ｒｔｈが４０ｎｍ以下である請求項５〜８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第１偏光膜および／または第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜がセルロースアシレートフィルムまたはノルボルネン系フィルムである請求項５〜９のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
下記一般式（Ｘ）で表される化合物。
【化２】
［式中、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子またはアルキル基であり；Ｘ1およびＸ2はそれぞれ独立にアルキレン基または置換アルキレン基であり；Ｌ1およびＬ4はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−，−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子あるいはアルキル基であり；Ｌ2およびＬ3はそれぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子またはアルキル基であり；Ｙ1〜Ｙ3はそれぞれ独立にハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基またはアルコキシ基であり；ｎ１〜ｎ３はそれぞれ独立に０〜４であり；ｍは０〜４である］。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２７６８２１（Ｐ２００６−２７６８２１Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３７４１８（Ｐ２００５−２３７４１８）
【出願日】平成１７年８月１８日（２００５．８．１８）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１８日（２００５．８．１８）
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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