(57)【要約】【課題】液晶パネルに含まれる各種光学シートの光学特性が環境温湿度によって変化することを確実に抑制し、表示特性の低下を防ぐことのできる液晶パネルおよび液晶表示装置を提供する。【解決手段】一対の基板１１，１３間に液晶層１５を有し、基板１１，１３の液晶層１５とは反対側にそれぞれ第１の偏光板１７と第２の偏光板１９とが液晶層１５を挟んで配置され、第１の偏光板１７が配置された一方の基板１１に、第１の偏光板１７が第２の偏光板１９を内包することなく密閉封止される第１の密閉カバー２１を設けた。また好ましくは、第２の偏光板１９が配置された他方の基板１３に、第２の偏光板１９が第１の偏光板１７を内包することなく密閉封止される第２の密閉カバー２３を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に液晶層を有し、前記基板の前記液晶層とは反対側にそれぞれ第１の偏光板と第２の偏光板とが前記液晶層を挟んで配置された液晶パネルであって、
前記第１の偏光板が配置された一方の基板に、前記第２の偏光板を内包することなく前記第１の偏光板が密閉封止される第１の密閉カバーを設けた液晶パネル。
【請求項２】
請求項１記載の液晶パネルであって、
前記第２の偏光板が配置された他方の基板に、前記第１の偏光板を内包することなく前記第２の偏光板が密閉封止される第２の密閉カバーを設けた液晶パネル。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の液晶パネルであって、
前記密閉カバーと該密閉カバーによって密閉封止された前記偏光板との間に、空気層が画成された液晶パネル。
【請求項４】
請求項１記載の液晶パネルであって、
前記第２の密閉カバーと前記第２の偏光板が相互に密着して前記一方の基板上に設けられた液晶パネル。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の液晶パネルであって、
前記密閉カバーの少なくとも前記偏光板との対面部が、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネートのいずれかを主成分として含む液晶パネル。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項記載の液晶パネルと、
前記液晶パネルの前記第２の偏光板が配置された一方の基板側に配置され該液晶パネルへ光を照射するバックライトユニットと、
を備えた液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルおよび液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の液晶表示装置では、光学補償シート（位相差フィルム）を偏光膜と液晶セルとの間に配置することで、広視野角化して表示品位を高めた構成としている。ところが、使用条件によっては、環境温湿度に応じて位相差フィルムに生じた歪みにより、液晶表示装置の端部に予期しない位相差が発生することがある。この予期しない位相差により、液晶表示装置の黒表示時に額縁状の光漏れ（液晶表示装置の端部での透過率の上昇）等の画像欠陥を生じる。この画像欠陥は、環境温湿度の変化によって偏光膜が伸び縮みし、この変形により光学補償シートに歪が生じ、光学補償シートの光学特性変化が生じるためと分かっている。そのため、温度変化を抑えることに加え、特に偏光膜の水分の出入りを抑制する対策が有効視されている。例えば、特許文献１には、液晶パネルの背面に配置されたバックライトと、液晶パネルを覆い外部から湿度的に遮断する密閉ケースと、を備えた液晶表示装置が記載されている。この液晶表示装置では、液晶パネル全体が一つの密閉ケース内に収容されて外部から湿度的に遮断されるため、環境湿度の影響を偏光膜を始め各種の光学シートが受けにくい構成となっている。
【０００３】
しかし、液晶パネルがケーシング内に収容される液晶表示装置は、液晶パネルの観察側となる正面側が、画像表示のため装置外部に晒された状態となり、周囲温湿度の影響を受けやすくなっている。また、背面側はバックライトや駆動回路等が配置されるため、これらバックライトや駆動回路等からの発熱を受けて装置外部よりも高い温度となりやすい。そのため、液晶パネルの正面側と背面側とでは、実質的にそれぞれ異なる環境温湿度となっており、特に液晶表示装置の通電状態においては、偏光膜はそれぞれの側で異なる歪み状態となる。その結果、偏光膜の歪みの影響を受ける光学補償シート等の光学特性が液晶パネルの正面側と背面側とで異なってしまい、画像欠陥の発生を確実に抑えることができなかった。
【特許文献１】特開２００７−２４０８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、液晶パネルに含まれる各種光学シートの光学特性が環境温湿度によって変化することを確実に抑制し、表示特性の低下を防ぐことのできる液晶パネルおよび液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は下記構成からなる。
（１）  一対の基板間に液晶層を有し、前記基板の前記液晶層とは反対側にそれぞれ第１の偏光板と第２の偏光板とが前記液晶層を挟んで配置された液晶パネルであって、
前記第１の偏光板が配置された一方の基板に、前記第２の偏光板を内包することなく前記第１の偏光板が密閉封止される第１の密閉カバーを設けた液晶パネル。
【０００６】
この液晶パネルによれば、第１の偏光板が第２の偏光板とは別に第１の密閉カバーにより密閉封止されて外気と遮断されることで、環境湿度の変化による影響を第１の偏光板が受けることがなくなり、環境湿度の変化に起因する第１の偏光板の伸縮が抑制される。これにより、液晶パネル付近の環境湿度が変化した場合でも、第１の偏光板の光学特性変化を低減できる。また、第１の密閉カバーにより第１の偏光板が覆われることで、環境温度の変化が第１の偏光板に伝わることを抑制でき、環境温度による光学特性の変化を低減できる。これにより、液晶パネルの表示品質の低下を防ぐことができる。
【０００７】
（２）  （１）記載の液晶パネルであって、
前記第２の偏光板が配置された他方の基板に、前記第１の偏光板を内包することなく前記第２の偏光板が密閉封止される第２の密閉カバーを設けた液晶パネル。
【０００８】
この液晶パネルによれば、第２の偏光板が第１の偏光板とは別に第２の密閉カバーにより密閉封止されて外気と遮断されることで、環境湿度の影響を第１の偏光板、第２の偏光板が共に受けることがなくなり、環境湿度の変化に起因する第１の偏光板、第２の偏光板の伸縮が同時に抑制される。これにより、環境湿度が変化した場合でも、液晶パネルの偏光板の光学特性変化をより確実に低減できる。また、第２の密閉カバーにより第２の偏光板が覆われることで、環境温度の変化が第２の偏光板に伝わることを抑制でき、環境温度による光学特性の変化を低減できる。そして、第１の偏光板と第２の偏光板とがそれぞれ個別に密閉カバーにより密閉されることで、液晶パネルの表裏面で異なる環境温湿度となった場合でも、その変化による影響を受けることがなく、表示品質の低下を相乗的により確実に防ぐことができる。
【０００９】
（３）  （１）または（２）記載の液晶パネルであって、
前記密閉カバーと該密閉カバーによって密閉封止された前記偏光板との間に、空気層が画成された液晶パネル。
【００１０】
この液晶パネルによれば、密閉カバーとその内側に配置された偏光板との間の空気層が、断熱効果を奏することで、液晶パネル外部の環境温度の変化が偏光板に伝播されることを低減する。
【００１１】
（４）  （１）記載の液晶パネルであって、
前記第２の密閉カバーと前記第２の偏光板が相互に密着して前記一方の基板上に設けられた液晶パネル。
【００１２】
この液晶パネルによれば、第２の密閉カバーと第２の偏光板が相互に密着することで、空気層による水分の影響がなくなり、環境湿度変化による光学特性の変化を確実に防止できる。
【００１３】
（５）  （１）〜（４）のいずれか１項記載の液晶パネルであって、
前記密閉カバーの少なくとも前記偏光板との対面部が、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネートのいずれかを主成分として含む液晶パネル。
【００１４】
この液晶パネルによれば、密閉カバーを十分な強度を有する無色透明の材料で形成できる。
【００１５】
（６）  （１）〜（５）のいずれか１項記載の液晶パネルと、
前記液晶パネルの前記第２の偏光板が配置された一方の基板側に配置され該液晶パネルへ光を照射するバックライトユニットと、
を備えた液晶表示装置。
【００１６】
この液晶表示装置によれば、バックライトユニットによる発熱や液晶パネル周囲の温度変化が液晶パネルの偏光板に影響を及ぼすことが低減され、また、偏光板が環境湿度の影響を受けずに済むため、環境温湿度が液晶パネルの表示特性に影響を及ぼすことを防止できる。これにより、液晶表示装置の表示品質の低下を防止できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の液晶パネルおよび液晶表示装置によれば、液晶パネルに含まれる各種光学シートの光学特性が環境温湿度によって変化することを確実に抑制でき、例えば額縁状の光漏れや、視野角の低下等の表示特性の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、液晶パネルおよび液晶表示装置について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る実施形態を説明するための液晶パネルの断面を模式的に示す断面図である。
液晶パネル１００は、一対の基板１１，１３の基板間に液晶層１５を有し、基板１１，１３の液晶層１５とは反対側にそれぞれ第１の偏光板１７と第２の偏光板１９とが液晶層１５を挟んで配置されている。また、第１の偏光板１７が配置された一方の基板１１には、第２の偏光板１９を内包することなく第１の偏光板１７が密閉封止される第１の密閉カバー２１が設けられ、第２の偏光板１９が配置された他方の基板１３には、第１の偏光板１７を内包することなく第２の偏光板１９が密閉封止される第２の密閉カバー２３が設けられている。基板１１，１３と液晶層１５は液晶セル１０を構成する。
【００１９】
第１および第２の密閉カバー２１，２３は、透光性材料からなり、密閉された偏光板１７，１９との間に空気層２５を有して基板１１，１３に設けられている。密閉カバー２１，２３は、表面の大きさを偏光板１７，１９の大きさより大きいサイズにされ、基板１１，１３の縁部から適当量（例えば数ｃｍ程度）だけ内側に入るように縦横のサイズが液晶パネル１００の大きさより小さく設定されている。なお、第１および第２の密閉カバー２１，２３は、そのサイズを基板１１，１３と略同じにしてもよく、偏光板１７，１９と密閉カバー内面との間隔（基板１１，１３の面法線方向に対する間隔）を１ｍｍ〜５ｍｍの狭い隙間にすることで、液晶パネル１００を大型化させずに、しかも偏光板１７，１９の光学特性を変化させないようにしている。
【００２０】
密閉カバー２１，２３の透光性材料としては、光透過率が８０％以上であるポリマーを用いることが好ましい。このポリマーの例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート等を主成分として含む材料が挙げられる。なお、密閉カバー２１，２３の各壁材は、外部の水分（湿度）が密閉空間内の空気層２５内に浸入しない程度の水蒸気透過率を有すればよい。例えば、材質がポリプロピレンの場合、その水蒸気透過率は１．５ｇ／ｍ２,ｄａｙ／１００μｍ程度であるので、板厚としては、１ｍｍ程度を確保すれば十分である。
【００２１】
密閉カバー２１，２３と基板１１，１３との密着面には、ゴム系、アクリル系、シリコーン系粘着剤等の粘着剤を介在させて気密性を保っている。粘着剤は、密閉カバー２１，２３と基板１１，１３との熱膨張率の差から生じる応力が小さくなるように、双方を柔軟に密着させる。なお、前記粘着剤のうち、アクリル系粘着剤が特に好ましく、各種アクリル酸エステル等のモノマーと、架橋用モノマーとしてのアクリル酸２−ヒドロキシエチル等を主成分とするもの等が好適に用いられる。
【００２２】
なお、基板１１，１３には、図示はしないが、それぞれ、配向膜と電極層を有する。配向膜は液晶性分子を配向させる機能を有する。電極層は液晶性分子に電圧を印加する機能を有する。電極層は、通常透明なインヂウムチンオキサイド（ＩＴＯ）からなる。
【００２３】
液晶パネル１００は、図示はしないが、さらにカラーフィルタを備える。カラーフィルタは、例えば、基板１１（または１３）の対向面にＲ層、Ｇ層及びＢ層のＲＧＢカラーフィルタが形成されてなる。
【００２４】
図１において、液晶パネル１００の基板１１，１３の外側に配置される偏光板１７，１９は、詳細を後述する偏光フィルムと、偏光フィルムの両表面に配置される保護フィルムと、光学異方性を有する光学補償シートとを備えた楕円偏光板である。なお、光学補償シートは、場合によっては省略されることもある。
【００２５】
次に、液晶パネル１００のより詳細な層構成について説明する。
図２にＴＮモードの液晶パネルの要部について概略的な分解構成図を示した。
液晶パネルは、基板１１，１３と、これらに挟持される液晶分子２７から形成される液晶層１５とを有する。基板１１および１３の液晶分子２７に接触する表面（以下、「内面」という）には、配向膜（不図示）が形成されていて、配向膜上に施されたラビング処理等により、電圧無印加状態もしくは低印加状態における液晶分子２７の配向が制御されている。また、基板１１，１３の内面には、液晶分子２７からなる液晶層１５に電圧を印加可能な透明電極（不図示）が形成されている。
【００２６】
第１の偏光板（図中上側の偏光板）１７は、透明保護膜３１、上側偏光膜３３、下側保護膜３５、上側光学異方性層５５を有する。また、第２の偏光板（図中下側の偏光板）１９は、下側光学異方性層５７，上側保護膜３７、下側偏光膜３９、透明保護膜４１を有する。
そして、図２に示す通り、液晶パネルは、上側偏光膜３３と下側偏光膜３９とが、左右画面方向（図中ａ方向）に対して４５°の方向において、その吸収軸４３，４５を概略直交（クロスニコル）にして配置される。さらに上側偏光膜３３の吸収軸４３と液晶セル１０上側の基板１１のラビング方向（配向軸）４７は概略平行に、下側偏光膜３９の吸収軸４５と液晶セル１０下側の基板１３のラビング方向（配向軸）４９はそれぞれ概略平行になるように積層される。透明保護膜３１の遅相軸５１および下側保護膜３５の遅相軸５２は上側偏光膜３３の吸収軸４３と概略平行にされ、透明保護膜４１の遅相軸５３および上側保護膜３７の遅相軸５４は、下側偏光膜３９の吸収軸４５と概略平行にされている。
【００２７】
また、液晶分子２７によるレターデーションを打ち消すため、第１の偏光板１７と基板１１の間、第２の偏光板１９と基板１３との間には、それぞれ上側光学異方性層（光学補償シート）５５，下側光学異方性層（光学補償シート）５７が配置される。各光学異方性層５５，５７は、例えば、円盤状（ディスコティック）液晶性化合物を含有する液晶組成物から形成される。光学異方性層５５，５７中に固定されるディスコティック分子の平均配向方向５８，５９は、それぞれ近くに配置される方の基板１１，１３のラビング軸４７，４９と概略平行にされる。
【００２８】
ＴＮモード液晶表示装置では、電極に駆動電圧を印加しない非駆動状態では、液晶セル１０中の液晶分子２７は基板１１，１３の板面に対して略平行に配向し、その配向方向は上下の基板１１，１３の間で９０°捩れている。透過型表示装置の場合、バックライトの光は下側偏光膜３９を通過することで直線偏光になる。直線偏光は液晶層のねじれ構造に沿って伝播し、偏光状態を維持したまま偏光面を９０°回転することで上側偏光膜３３をそのまま通過し、表示装置は白表示となる。
【００２９】
一方、印加電圧を大きくしていくと液晶分子２７は捩れを解消しながら基板面に対して垂直な方向に次第に立っていく。理想的高電圧印加状態でのＴＮモード液晶表示装置では、液晶分子の捩れがほぼ完全に解消し、基板面に対してほぼ垂直に立ちきった配向状態となる。このとき下側偏光膜３９を通過した直線偏光は、液晶層にねじれ構造がないため、偏光面を回転することなく伝播し、上側偏光膜３３の吸収軸４３に直交する角度で入射するため、光は遮断され黒表示となる。但し、駆動状態では液晶分子２７は基板１１，１３の板面に対してある角度をなす方向に配向しているため、所定のレターデーションが発生している。これを光学異方性層５５，５７によって打ち消し、駆動状態において理想的黒表示を得ている。
【００３０】
このようにＴＮモードでは偏光した光を遮断したり透過させることで、表示装置としての機能を果たす。一般に表示品質を表す数値として、白表示輝度と黒表示輝度の比をコントラスト比と定義して用いる。このコントラスト比が高いほど高品位な表示装置となり、コントラストを上げるためには、液晶表示装置での偏光状態を維持させて通過させることが重要となる。
【００３１】
しかし、上述した通り、従来の構成の液晶表示装置では、高温・高湿度等の過酷な環境下で使用した場合に、偏光膜が収縮して、その結果、周辺部で光漏れ等が生じる場合があった。本発明者らは鋭意検討を行い、液晶パネルの表裏両面が同一の環境温湿度ではないことに着目し、密閉ケースが液晶パネルの表裏面それぞれで独立して偏光板を密閉空間に収容することで、上記現象を解決しうるとの知見を得た。
【００３２】
なお、図２には、ＴＮモードの液晶パネルの態様を示したが、液晶パネルは、ＴＮモードだけでなく、ＶＡモード、ＩＰＳモード、ＯＣＢモード、ＥＣＢモードの態様であってもよい。さらに各表示モードの液晶パネルにおいて、一画素を複数の領域に分割するマルチドメインと呼ばれる構造にすると、上下左右の視野角特性が平均化され、さらに表示品質が向上する。
【００３３】
次に、図１、２に示す液晶パネルを備えた液晶表示装置について説明する。
図３は、液晶表示装置の概略的な断面構成図である。液晶表示装置２００は、前述の液晶パネル１００と、この液晶パネル１００の背面側に配置されたバックライトユニット１５０と、液晶パネル１００およびバックライトユニット１５０を収容するケーシング６１とを有する。また、バックライトユニット１５０の液晶パネル１００とは反対側の裏面側に、液晶パネル１００およびバックライトユニット１５０の駆動回路６３が配置されている。
【００３４】
この液晶表示装置２００の構成では、第１の密閉カバー２１は液晶表示装置２００の表示面側に配置され、ケーシング６１の外側に露呈されている。また、第２の密閉カバー２３は、液晶パネル１００の背面側でバックライトユニット１５０に対面してケーシング６１の内側に配置されている。
【００３５】
駆動回路６３は、液晶パネル１００およびバックライトユニット１５０に信号線で接続され、双方へ駆動信号を出力するための電子回路が搭載される。駆動回路６３は、これ自体が動作時に発熱するものである。
【００３６】
バックライトユニット１５０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して備え、さらにバックライトユニット１５０の発光効率を高めるために、プリズム状やレンズ状の集光型輝度向上シートを積層したり、偏光板の吸収による光ロスを改善する偏光反射型の輝度向上シートをバックライトユニット１５０の液晶セル側に積層してもよい。また、バックライトユニット１５０の光源を均一化させるための拡散シートを積層してもよく、逆に光源に面内分布をもたせるための反射，拡散パターンを印刷などで形成したシートを積層してもよい。これら光拡散シートやプリズムシート等により面内均一光を発生することができる。
【００３７】
バックライトユニット１５０は、特に光源の配置された部位の温度が高くなり、この発熱が対面配置された液晶パネル１００に伝達されるようになる。ところが、液晶パネル１００のバックライトユニット１５０に対面する側の一方の表面は、第２の密閉カバー２３により、第２の偏光板１９が密閉封止され、しかも第２の偏光板１９と第２の密閉カバー２３との間には空気層が介在するので、バックライトユニット１５０や駆動回路６３からの熱が第２の偏光板１９に伝わりにくい構成となっている。また、第２の偏光板１９は、第２の密閉カバー２３により密閉封止されているので、ケーシング６１内の環境湿度の変化による影響を受けることがない。
【００３８】
そして、液晶表示装置２００の画像表示側となる液晶パネル１００の他方の表面は、第１の密閉カバーにより、第１の偏光板１７が密封封止され、しかも第１の偏光板１７と第１の密閉カバー２１の内面との間には空気層が介在するので、液晶表示装置２００の外部の環境温度の変化が第１の偏光板１７に影響しにくい構成となっている。また、第１の偏光板１７は、第１の密閉カバー２１により密封封止されているので、液晶表示装置２００の近傍の環境湿度の変化による影響を受けることがない。
【００３９】
つまり、第１の密閉カバー２１により第１の偏光板１７を覆うことで、環境温度の変化が第１の偏光板１７に伝わりにくくし、第１の偏光板１７の熱伸縮を抑制する。これにより、第１の偏光板１７の光学特性の変化を防止できる。また同様に、第２の密閉カバー２３により第２の偏光板１９を覆うことで、環境温度の変化が第２の偏光板１９に伝わりにくくし、第２の偏光板１７の熱伸縮を抑制する。これにより、第２の偏光板１９の光学特性の変化を防止できる。その結果、液晶表示装置２００の表示品質の低下を防ぐことができる。また、第１の偏光板１７と第２の偏光板１９とがそれぞれ個別に密閉カバー２１，２３により密閉されることで、液晶パネル１００の表裏面で異なる環境温湿度となる液晶表示装置２００に組み込んだ場合でも、その表裏面での環境温湿度の違いによる影響を受けることがなく、表示品質の低下を相乗的により確実に防ぐことができる。これにより、液晶表示装置２００の表示画面に額縁状のむらや表示画面の角部にむらが生じることが防止される。
【００４０】
例えば、液晶パネル１００の表裏面で異なる環境温度となった場合に、密閉カバー２１，２３のうち高温側に配置された一方のカバー内の空気層２５が昇温しても、この空気層２５の温度変化が他方のカバー内には伝播しないので、仮に温度上昇が発生しても、その影響を片側の偏光板にだけ担わせることができ、他方の偏光板には温度変化の影響を及ぼさない。このようにすることで、液晶表示装置２００全体としての表示品質の低下を大きく低減することが可能となる。
【００４１】
また、環境温湿度変化による偏光板内の光学異方性層（光学補償シート）５３，５５の光学特性の変化は、液晶表示装置の表示特性のうち、視野角の広さに対しても影響を及ぼすが、本構成の液晶表示装置２００では、視野角が狭くなる表示特性の低下がない。
【００４２】
ここで、液晶パネル１００に設ける密閉カバーとしては、図１、図３に示す液晶セル１０の表裏両面に設ける構成とする以外にも、図４に示すように、片面側だけに密閉カバー２３を設けた構成にすることもできる。その場合には、密閉カバー２３を設けた側の面をバックライトユニット（図示せず）等の熱源となる部材に対面する側に設置することで、環境温湿度が偏光板１９に及ぼす影響を低減することができる。また、液晶パネル１００の観察側に密閉カバー２３を設けて、液晶パネル１００周囲の温湿度の影響を受けにくくする構成としてもよい。
【００４３】
また、図５に示すように、密閉カバー６５は、偏光板１９との間に空気層を介在させずにカバー内表面と偏光板１９の外表面とを密着させる構成とすることもできる。この場合の密閉カバー６５は、カバー内表面または偏光板１９の外表面に粘着材層（図示せず）を設け、粘着剤層により密閉カバー６５を偏光板１９の外表面に密着させる。この構成のように、密閉カバー６５の材質を透水性の低い材料を用いることで、偏光板１９に水分が浸透することがなくなり、また、密閉空間内に空気が殆ど含まれないため、密閉空間内の空気湿度の影響を受けることがなくなる。
【００４４】
さらに、液晶表示装置２００の表示画面側に配置される密閉カバーを、ガラス等の硬質材料から形成して着脱自在な交換可能な構成とすることで、傷を付ける機会が多い表示画面側を保護することができる。また、仮に傷が付いた場合でも、密閉カバーを交換するだけで、液晶パネルの光学特性に影響を及ぼすことなく、簡単に修復することができる。
【００４５】
以上の図４，５に示す密閉カバーの片側配置の簡単な構成においても、液晶パネル１００の光学特性の環境温湿度による変化を抑制して、表示品質の低下を防止する効果が得られる。
【００４６】
次に、上記の液晶表示装置２００に用いられる各部材について、より詳細に説明する。
【００４７】
［偏光板］
上記の第１および第２の偏光板１７，１９は、偏光膜と、該偏光膜の少なくとも一方の表面上に配置された該偏光膜を保護する保護膜と、該保護膜の表面に接触して配置された、該保護膜の熱伝導率より大きい値の熱伝導率を持つ透光性媒体とを少なくとも有する。本構成では、保護膜の表面に熱伝導率が高い透光性媒体を用いているので、液晶表示内の発熱、例えば光源や駆動回路からの発熱が偏光板に達した場合に、該透光媒体によって面内熱分布を均一化することができる。その結果、液晶表示装置内に配置された偏光板や光学補償シート等の光学的性質（レターデーションや光軸角度）が、面内の温度分布・温度勾配によって不均一化するのを抑制することができ、さらには、従来、それに起因して生じていた輝度ムラや光漏れが発生するのを軽減することができる。
【００４８】
以下、偏光板の各部材の材料等について詳細に説明する。
［偏光膜］
第１および第２の偏光板１７，１９が有する偏光膜については特に制限はなく、種々の公知の偏光膜を用いることができる。偏光膜としては、Ｏｐｔｉｖａ Ｉｎｃ．に代表される塗布型偏光膜、もしくはバインダーと、ヨウ素または二色性色素からなる偏光膜が好ましい。偏光膜におけるヨウ素および二色性色素は、バインダー中で配向することで偏向性能を発現する。ヨウ素および二色性色素は、バインダー分子に沿って配向するか、もしくは二色性色素が液晶のような自己組織化により一方向に配向することが好ましい。現在、市販の偏光子は、延伸したポリマーを、浴槽中のヨウ素もしくは二色性色素の溶液に浸漬し、バインダー中にヨウ素、もしくは二色性色素をバインダー中に浸透させることで作製されるのが一般的である。
【００４９】
市販の偏光膜は、ポリマー表面から４μｍ程度（両側合わせて８μｍ程度）にヨウ素もしくは二色性色素が分布しており、十分な偏光性能を得るためには、少なくとも１０μｍの厚みが必要である。浸透度は、ヨウ素もしくは二色性色素の溶液濃度、同浴槽の温度、同浸漬時間により制御することができる。
上記のように、バインダー厚みの下限は、１０μｍであることが好ましい。厚みの上限は、液晶表示装置の光漏れの観点からは、薄ければ薄い程よい。現在市販の偏光板（約３０μｍ）以下であることが好ましく、２５μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がさらに好ましい。２０μｍ以下であると、光漏れ現象は、１７インチの液晶表示装置では観察されなくなる。
【００５０】
偏光膜のバインダーは架橋していてもよい。
架橋しているバインダーとして、それ自体架橋可能なポリマーを用いることができる。官能基を有するポリマーあるいはポリマーに官能基を導入して得られるバインダーを、光、熱あるいはｐＨ変化により、バインダー間で反応させて偏光膜を形成することができる。
また、架橋剤によりポリマーに架橋構造を導入してもよい。架橋は一般に、ポリマーまたはポリマーと架橋剤の混合物を含む塗布液を、透明支持体上に塗布したのち、加熱を行なうことにより実施される。最終商品の段階で耐久性が確保できれば良いため、架橋させる処理は、最終の偏光板を得るまでのいずれの段階で行なっても良い。
【００５１】
偏光膜のバインダーとして、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができる。ポリマーの例としては、前記の配向膜で記載のポリマーと同様のものが挙げられる。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。
変性ポリビニルアルコールについては、特開平８−３３８９１３号、同９−１５２５０９号および同９−３１６１２７号の各公報に記載がある。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は、二種以上を併用してもよい。
【００５２】
バインダーの架橋剤の添加量は、バインダーに対して、０．１〜２０質量％が好ましい。偏光素子の配向性、偏光膜の耐湿熱性が良好となる。
配向膜は、架橋反応が終了した後でも、反応しなかった架橋剤をある程度含んでいる。但し、残存する架橋剤の量は、配向膜中に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。このようにすることで、偏光膜を液晶表示装置に組み込み、長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、偏光度の低下を生じない。架橋剤については、米国再発行特許２３２９７号明細書に記載がある。また、ホウ素化合物（例、ホウ酸、硼砂）も、架橋剤として用いることができる。
【００５３】
二色性色素としては、アゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフェニルメタン系色素、キノリン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素あるいはアントラキノン系色素が用いられる。二色性色素は、水溶性であることが好ましい。二色性色素は、親水性置換基（例、スルホ、アミノ、ヒドロキシル）を有することが好ましい。二色性色素の例としては、例えば、発明協会公開技法、公技番号２００１−１７４５号、５８頁（発行日２００１年３月１５日）に記載の化合物が挙げられる。
【００５４】
液晶表示装置のコントラスト比を高めるためには、偏光板の透過率は高い方が好ましく、偏光度も高い方が好ましい。偏光板の透過率は、波長５５０ｎｍの光において、３０〜５０％の範囲にあることが好ましく、３５〜５０％の範囲にあることがさらに好ましく、４０〜５０％の範囲にあることが最も好ましい。偏光度は、波長５５０ｎｍの光において、９０〜１００％の範囲にあることが好ましく、９５〜１００％の範囲にあることがさらに好ましく、９９〜１００％の範囲にあることが最も好ましい。
【００５５】
［保護膜］
保護膜は、偏光膜を保護する機能を有する。偏光膜の表面の双方が、保護膜によって保護されているのが好ましい。保護膜は、透明なポリマーフィルムであるのが好ましく、光透過率が８０％以上であるのが好ましい。また、保護膜としては、偏光膜の偏光軸等の光学的特性が温度変化によって変化し、コントラスト比が低下するのを防止するために、熱伝導率が低いポリマーフィルムを用いるのが好ましい。かかる観点から、前記保護膜を構成するポリマーの例には、セルロースエステル（例：セルローストリアセテート、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）等が含まれる。中でも、セルロースエステルが好ましく、セルローストリアシレートがより好ましく、セルローストリアセテートがさらに好ましい。市販のフィルムを用いることもでき、例えば、ＴＤ−８０Ｕ（富士フイルム（株）製）のセルローストリアセテートフィルムを用いることもできる。保護膜の厚さは、１５〜１２０μｍであることが好ましく、更には３０〜８０μｍが好ましい。
【００５６】
従来、熱伝導率の低い保護膜を使用することで、偏光膜の光学特性が温度変化に依存して変化してしまうのを軽減していたが、上記した様に、熱伝導率が低い保護膜では、面内の温度が不均一化してしまい、面内温度分布・温度勾配によって、偏光膜の面内光学特性が不均一化する傾向があった。その結果、それに起因して、輝度ムラや光漏れが発生する場合があった。そこで、例えば、トリアセチルセルロースフィルムは、熱伝導率が小さい（０．１７〜０．３３Ｗ／ｍ・Ｋ）ので、これを保護膜として用いると、偏光板が熱にさらされた場合も、偏光膜に熱が伝導し難く、偏光軸が温度変化によってズレることを軽減できる。
【００５７】
ポリマーフィルムは、そのまま偏光膜の保護膜として用いてもよいが、偏光膜との接着性を改善させるために、表面処理した後に用いるのが好ましい。表面処理には、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理および紫外線照射処理が含まれる。これらについては、公技番号２００１−１７４５の３０頁〜３２頁に詳細に記載されている。これらの中でも特に好ましいのはアルカリ鹸化処理であり、セルロースアシレートフィルムの表面処理としては極めて有効である。
【００５８】
アルカリ鹸化処理は、鹸化液中に浸漬、鹸化液を塗布する等何れでもよいが、塗布方法が好ましい。塗布方法としては、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、バーコーティング法及びＥ型塗布法を挙げることができる。アルカリ鹸化処理液は、水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液が挙げられ、水酸化イオンの規定濃度は、０．１〜３．０Ｎの範囲にあることが好ましい。更に、アルカリ処理液として、フィルムに対する濡れ性が良好な溶媒（例：イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、メタノール、エタノール等）、界面活性剤、湿潤剤（例えば、ジオール類、グリセリン等）を含有することで、鹸化液の透明支持体に対する濡れ性、鹸化液の経時安定性等が良好となる。具体的には、例えば、特開２００２−８２２２６号公報、国際公開第０２／４６８０９号パンフレットに内容の記載が挙げられる。
【００５９】
表面処理の代わりに、表面処理に加えて下塗り層（特開平７−３３３４３３号公報記載）、或は疎水性基と親水性基との両方を含有するゼラチン等の樹脂層を一層のみ塗布する単層法第１層として高分子フィルムによく密着する層（以下、下塗第１層と略す）を設け、その上に第２層として配向膜とよく密着するゼラチン等の親水性の樹脂層（以下、下塗第２層と略す）を塗布する所謂重層法（例えば、特開平１１−２４８９４０号公報記載）の内容が挙げられる。
【００６０】
偏光膜と保護膜とは、接着剤により接着してもよい。接着剤としては、ポリビニルアルコール系樹脂（アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基による変性ポリビニルアルコールを含む）やホウ素化合物水溶液を用いることができる。ポリビニルアルコール系樹脂が好ましい。接着剤層の厚みは、乾燥後に０．０１〜１０μｍの範囲にあることが好ましく、０．０５〜５μｍの範囲にあることが特に好ましい。
【００６１】
なお、保護膜は一層のみからなっていても、二層以上からなっていてもよい。保護膜の最表面に、防汚性及び耐擦傷性を有する反射防止膜を設けられていてもよい。
【００６２】
［透光性媒体］
本偏光板の構成では、前記保護膜の表面に接触して、透光性媒体を配置してもよい。透光性媒体は、偏光板が熱にさらされた場合に、面内熱分布を均一化するのに寄与する。前記透光性媒体は、偏光膜の保護膜の表面に接触して配置され、保護膜より高い熱伝導率を有する。一般的に使用されている保護膜の熱伝導率等を考慮すると、前記透光性媒体の熱伝導率は、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるのが好ましく、１Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるのがより好ましく、１．４Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるのがさらに好ましい。上限値については特に制限はないが、一般的には、３００Ｗ／ｍ・Ｋ以下になる。また、透光性媒体は、保護膜の表面に接着剤で接着される等、保護膜の表面に密着されて配置されるので、保護膜の熱膨張率と大きく異ならない熱膨張率を有するのが好ましい。双方の部材の熱膨張率差が小さければ、熱にさらされた場合も応力発生を抑制することができる。一般的に使用されている保護膜の熱膨張率等を考慮すると、透光性媒体の熱膨張率は１０×１０-6／Ｋ以下であるのが好ましく、５×１０−6／Ｋ以下であるのがより好ましく、１×１０−6／Ｋ以下であるのがさらに好ましい。これらの透光性媒体に要求される性質を考慮すると、透光性媒体に適した材料の例には、石英ガラス、パイレックス（登録商標）などが含まれる。なお、透光性媒体は、保護膜に密着可能な形状であるのが好ましく、一般的には、板状、シート状である。透光性媒体の厚さについては、特に制限はないが、一般的には１〜１００μｍであるのが好ましく、５〜５０μｍであるのがより好ましく、１０〜３０μｍであるのがさらに好ましい。
【００６３】
なお、熱伝導率は、ＵＮＩＴＨＥＲＭ２０２１（ＡＮＴＥＲ社製、円板熱流計法 ＡＳＴＭ Ｅ１５３０準拠）などの熱伝導率測定装置で計測できる。また、熱膨張率は、ＳＬ−２０００Ｍ（品川白煉瓦社製）などの線熱膨張率測定装置で計測できる。
【００６４】
透光性媒体と保護膜とは、接着剤により接着して密着させてもよい。接着剤としては、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコン系粘着剤などが挙げられ、特にアクリル系粘着剤が好ましい。
【００６５】
［光学補償シート］
例えば、液晶性分子から形成された光学異方性層は光学補償シートとして利用することができるが、偏光膜表面に、直接液晶性分子を含有する組成物を適用して光学異方性層を形成すれば、該光学異方性層は、偏光膜の保護膜としても、また偏光板に組み込まれた光学補償シートとしても機能する。偏光膜表面に配向膜を形成してから光学異方性層を形成してもよい。その結果、偏光膜と光学異方性層との間にポリマーフィルムを使用することなく、偏光膜の寸度変化にともなう応力（歪み×断面積×弾性率）が小さい、薄い偏光板が作製される。かかる態様の偏光板を用いると、液晶表示装置の光漏れをより軽減することができ、大型液晶表示装置に組み込まれた場合も、光漏れの軽減に寄与する。また、光学補償シートが、支持体と前記光学異方性層とからなる場合は、支持体の裏面（光学異方性層が設けられていない側の表面）を、偏光膜表面に接着し、該支持体を保護膜として機能させることもできる。また、光学補償シートがポリマーフィルムである場合は、該ポリマーフィルムを偏光膜の表面に接着すれば、保護膜としても利用することができる。
【００６６】
光学補償シートとして、延伸複屈折ポリマーフィルム及び液晶性分子から形成された光学異方性層等を利用することができる。液晶性分子には多様な配向形態があるため、液晶性分子を利用することにより、補償する液晶セルのモード等に応じて必要とされる光学特性を満たす光学補償層を作製することができる。液晶性化合物はその分子の形状から、棒状タイプと円盤状タイプに分類でき、いずれを使用してもよい。また、それぞれ低分子と高分子タイプに分類されるが、いずれを使用してもよい。
以下、液晶性分子から形成された光学異方性層とからなる光学補償シートについて、好ましい特性、使用可能な材料、製造方法について詳細に説明する。
【００６７】
［光学異方性層の光学特性］
液晶性分子から形成された光学異方性層のレターデーションＲｅは、４５０ｎｍで測定した値Ｒｅ＠４５０と、６５０ｎｍで測定した値Ｒｅ＠６５０との比｛Ｒｅ＠６５０｝／｛Ｒｅ＠４５０｝が０．８〜１．２の間であるのが好ましい。この範囲にすることで、色味を著しく改善することができる。
なお、本明細書において、フィルム等のＲｅレターデーション値およびＲｔｈレターデーション値は、それぞれ、下記式（Ｉ）および（II）で定義される。
（Ｉ） Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
（II） Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ
式（Ｉ）および（II）において、ｎｘは、フィルム面内の遅相軸方向（屈折率が最大となる方向）の屈折率である。式（Ｉ）および（II）において、ｎｙは、フィルム面内の進相軸方向（屈折率が最小となる方向）の屈折率である。式（II）において、ｎｚは、フィルムの厚み方向の屈折率である。式（Ｉ）および（II）において、ｄは、単位をｎｍとするフィルムの厚さである。
【００６８】
［光学異方性層］
液晶性化合物からなる光学異方性層の好ましい態様について詳細を記述する。
光学異方性層は、液晶表示装置の黒表示における液晶セル中の液晶化合物を補償するように設計することが好ましい。黒表示における液晶セル中の液晶化合物の配向状態は、液晶表示装置のモードにより異なる。この液晶セル中の液晶化合物の配向状態に関しては、ＩＤＷ’００、ＦＭＣ７−２、Ｐ４１１〜４１４に記載されている。光学異方性層の形成に用いる液晶性分子には、棒状液晶性分子および円盤状液晶性分子が含まれる。棒状液晶性分子および円盤状液晶性分子は、高分子液晶でも低分子液晶でもよく、さらに、低分子液晶が架橋され液晶性を示さなくなったものも含まれる。
【００６９】
［棒状液晶性分子］
前記光学異方性層の形成に使用可能な棒状液晶性分子の例には、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。なお、棒状液晶性分子には、金属錯体も含まれる。また、棒状液晶性分子を繰り返し単位中に含む液晶ポリマーも、棒状液晶性分子として用いることができる。言い換えると、棒状液晶性分子は、（液晶）ポリマーと結合していてもよい。棒状液晶性分子については、季刊化学総説第２２巻液晶の化学（１９９４）日本化学会編の第４章、第７章および第１１章、および液晶デバイスハンドブック日本学術振興会第１４２委員会編の第３章に記載がある。
【００７０】
棒状液晶性分子の複屈折率は、０．００１〜０．７の範囲にあることが好ましい。棒状液晶性分子は、その配向状態を固定するために、重合性基を有することが好ましい。重合性基は、ラジカル重合性不飽基或はカチオン重合性基が好ましく、具体的には、例えば特開２００２−６２４２７号公報明細書中の段落番号［００６４］〜［００８６］記載の重合性基、重合性液晶化合物が挙げられる。
【００７１】
［円盤状液晶性分子］
前記光学異方性層の形成に使用可能な円盤状（ディスコティック）液晶性分子の例には、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．７１巻、１１１頁（１９８１年）に記載されているベンゼン誘導体、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．１２２巻、１４１頁（１９８５年）、Ｐｈｙｓｉｃｓ ｌｅｔｔ、Ａ、７８巻、８２頁（１９９０）に記載されているトルキセン誘導体、Ｂ．Ｋｏｈｎｅらの研究報告、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．９６巻、７０頁（１９８４年）に記載されたシクロヘキサン誘導体及びＪ．Ｍ．Ｌｅｈｎらの研究報告、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．、１７９４頁（１９８５年）、Ｊ．Ｚｈａｎｇらの研究報告、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１６巻、２６５５頁（１９９４年）に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルが含まれる。
円盤状液晶性分子としては、分子中心の母核に対して、直鎖のアルキル基、アルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基が母核の側鎖として放射線状に置換した構造である液晶性を示す化合物も含まれる。分子または分子の集合体が、回転対称性を有し、一定の配向を付与できる化合物であることが好ましい。円盤状液晶性分子から形成する光学異方性層は、最終的に光学異方性層に含まれる化合物が円盤状液晶性分子である必要はなく、例えば、低分子の円盤状液晶性分子が熱や光で反応する基を有しており、結果的に熱、光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化合物も含まれる。円盤状液晶性分子の好ましい例は、特開平８−５０２０６号公報に記載されている。また、円盤状液晶性分子の重合については、特開平８−２７２８４公報に記載がある。円盤状液晶性分子のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度は、７０〜３００℃が好ましく、７０〜１７０℃がさらに好ましい。
【００７２】
円盤状液晶性分子を重合により固定するためには、円盤状液晶性分子の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。円盤状コアと重合性基は、連結基を介して結合する化合物が好ましく、これにより重合反応においても配向状態を保つことが出来る。例えば、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［０１５１］〜「０１６８」記載の化合物等が挙げられる。
【００７３】
なお、光学異方性層中における液晶性分子の配向は、必要とされる光学特性によってその好ましい形態も異なる。液晶性分子がハイブリッド配向状態に固定された光学異方性層であってもよい。ハイブリッド配向では、液晶性分子の長軸（円盤状液晶性分子では円盤面）と偏光膜の面との角度が、光学異方性層の深さ方向で、かつ支持体界面からの距離の増加と共に増加または減少している。角度は、距離の増加と共に減少することが好ましい。さらに、角度の変化としては、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、あるいは、増加及び減少を含む間欠的変化が可能である。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。角度は、角度が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ればよい。さらに、角度は連続的に変化することが好ましい。
【００７４】
支持体界面側の円盤状液晶性分子の長軸の平均方向は、一般に円盤状液晶性分子あるいは配向膜の材料を選択することにより、またはラビング処理方法の選択することにより、調整することができる。また、表面側（空気側）の円盤状液晶性分子の長軸（円盤面）方向は、一般に円盤状液晶性分子あるいは円盤状液晶性分子と共に使用する添加剤の種類を選択することにより調整することができる。円盤状液晶性分子と共に使用する添加剤の例としては、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー及びポリマーなどを挙げることができる。長軸の配向方向の変化の程度も、上記と同様に、液晶性分子と添加剤との選択により調整できる。
【００７５】
［光学異方性層の他の組成物］
上記の液晶性分子と共に、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、液晶分子の配向性等を向上させることができる。液晶性分子と相溶性を有し、液晶性分子の傾斜角の変化を与えられるか、あるいは配向を阻害しないことが好ましい。
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性若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、円盤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。
【００７６】
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。
【００７７】
円盤状液晶性分子とともに使用するポリマーは、円盤状液晶性分子に傾斜角の変化を与えられることが好ましい。
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。液晶性分子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。
【００７８】
［配向膜］
上記した様に、支持体と光学異方性層との間に配向膜を形成し、配向膜表面で液晶性分子を配向させるのが好ましい。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。液晶性分子は、配向膜上で所定の配向状態となり、その後その配向状態に固定された後は、配向膜がなくてもその配向状態を維持する。従って、配向膜表面上で液晶性分子を配向させ、光学異方性層を形成した後に、該光学異方性層のみを支持体表面や、偏光膜表面に転写してもよい。従って、配向膜は、光学補償シートの構成要素としては必須ではない。
【００７９】
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。
配向膜は、ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。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。
本構成では、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。
【００８０】
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。
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共重合体、スチレン系共重合体、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、酢酸ビニル共重合体、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。
【００８１】
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。
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。
【００８２】
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膜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。
【００８３】
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。二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。
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。が発生することがある。
【００８４】
配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー、架橋剤を含む透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥（架橋させ）し、ラビング処理することにより形成することができる。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０：１００〜９９：１が好ましく、０：１００〜９１：９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、更には光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。
【００８５】
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℃〜１１０℃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℃〜１００℃が好ましく、特に８０℃〜１００℃が好ましい。乾燥時間は１分〜３６時間で行なうことができるが、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。
【００８６】
配向膜は、透明支持体上又は上記下塗層上に設けられる。配向膜は上記のようにポリマー層を架橋したのち、表面をラビング処理することにより得ることができる。
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なうことにより実施される。
【００８７】
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。
【００８８】
［支持体］
支持体上に上記液晶性分子から形成された光学異方性層を形成して、光学補償シートとすることもできる。光学補償シートを構成する支持体は、光学異方性層の作製時に用いたものと異なっていてもよい。例えば、液晶性化合物を配向させて配向状態を固定して得られた光学異方性層を、透明支持体に転写して、光学補償シートを製造することもできる。液晶性化合物の配向に使用する支持体と光学補償シートの透明支持体とが異なる場合、液晶性化合物の配向に使用する支持体について、特に制限はない。
【００８９】
光学異方性層の支持体は、ガラス、もしくは透明なポリマーフィルムであることが好ましく、ポリマーフィルムがより好ましい。支持体は、光透過率が８０％以上であることが好ましい。ポリマーフィルムを構成するポリマーの例には、セルロースエステル（例、セルロースのモノ〜トリアシレート体）、ノルボルネン系ポリマーおよびポリメチルメタクリレートが含まれる。市販のポリマー（ノルボルネン系ポリマーでは、アートン及びゼオネックスいずれも商品名））を用いてもよい。又、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現しやすいポリマーであっても、ＷＯ００／２６７０５号明細書に記載のように、分子を修飾することで複屈折の発現性を制御すれば、支持体として用いることもできる。
【００９０】
中でもセルロースエステルが好ましく、セルロースの低級脂肪酸エステルがさらに好ましい。低級脂肪酸とは、炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味する。特に、炭素原子数が２〜４のセルロースアシレートが好ましい。セルロースアセテートが特に好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよい。
セルロースアセテートの粘度平均重合度（ＤＰ）は、２５０以上であることが好ましく、２９０以上であることがさらに好ましい。又、セルロースアセテートは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるＭｗ／Ｍｎ（Ｍｗは質量平均分子量、Ｍｎは数平均分子量）の分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なＭｗ／Ｍｎの値としては、１．０〜１．７であることが好ましく、１．０〜１．６５であることがさらに好ましい。
【００９１】
ポリマーフィルムとしては、酢化度が５５．０〜６２．５％であるセルロースアセテートを使用することが好ましい。酢化度は、５７．０〜６２．０％であることがさらに好ましい。 酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ＡＳＴＭ：Ｄ−８１７−９１（セルロースアセテート等の試験法）におけるアセチル化度の測定および計算によって求められる。
セルロースアセテートでは、セルロースの２位、３位、６位のヒドロキシルが均等に置換されるのではなく、６位の置換度が小さくなる傾向がある。ここで用いるポリマーフィルムとしては、セルロースの６位置換度が、２位、３位に比べて同程度または多い方が好ましい。２位、３位、６位の置換度の合計に対する、６位の置換度の割合は、３０〜４０％であることが好ましく、３１〜４０％であることがさらに好ましく、３２〜４０％であることが最も好ましい。６位の置換度は、０．８８以上であることが好ましい。
これらの具体的なアシル基、及びセルロースアシレートの合成方法は、発明協会公開技報（公技番号２００１−１７４５、２００１年３月１５日発行 発明協会）の９ページに詳細に記載されている。
【００９２】
ポリマーフィルムレターデーション値は光学補償フィルムが用いられる液晶セルやその使用の方法に応じて好ましい範囲が異なるが、波長６３３ｎｍにおけるＲｅレターデーション値が０〜２００ｎｍであり、Ｒｔｈレターデーション値が１０〜４００ｎｍであるのが好ましい。
液晶表示装置に二枚の光学異方性層を使用する場合（即ち、一対の偏光板の双方が光学補償シートを有する場合）、ポリマーフィルムのＲｔｈレターデーション値は１０〜２５０ｎｍの範囲にあることが好ましい。液晶表示装置に一枚の光学異方性層を使用する場合（即ち、一対の偏光膜の一方のみが光学補償シートを有する場合）、基材のＲｔｈレターデーション値は１５０〜４００ｎｍの範囲にあることが好ましい。尚、基材フィルムの複屈折率（Δｎ：ｎｘ−ｎｙ）は、０．０００２８〜０．０２０の範囲にあることが好ましい。また、セルロースアセテートフィルムの厚み方向の複屈折率｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝は、０．００１〜０．０４の範囲にあることが好ましい。
【００９３】
また、偏光度を維持するには光学補償シートを構成している支持体の単体透過率を９０％以上、レターデーション値の絶対値を２０ｎｍ以下、あるいはレターデーション値が２０ｎｍ以上の場合は、支持体遅相軸と偏光板吸収軸（あるいは透過軸）との交差角度を１０°未満とすることが好ましい。これにより偏光維持率が９０％以上となる。
ここで、偏光維持率の測定は、輝度計（例えばトプコン社製ＢＭ−５）や分光光度計で行なえる。支持体に直線偏光を入射し、その直線偏光の透過軸に平行な透過軸方向の偏光透過率を測定し、その比を偏光維持率とする。また支持体等の媒体にレターデーションがある場合は、入射させる直線偏光の透過軸（あるいは吸収軸）と媒体の遅相軸のなす角度を１０°未満にして測定するとよい。
【００９４】
ポリマーフィルムのレターデーションを調整するためには延伸のような外力を与える方法が一般的であるが、又、光学異方性を調節するためのレターデーション上昇剤が場合により添加される。セルロースアシレートフィルムのレターデーションを調整するには、芳香族環を少なくとも二つ有する芳香族化合物をレターデーション上昇剤として使用することが好ましい。芳香族化合物は、セルロースアシレート１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部の範囲で使用することが好ましい。また、二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。例えば、欧州特許第０９１１６５６Ａ２号明細書、特開２０００−１１１９１４号、同２０００−２７５４３４号公報等記載の化合物等が挙げられる。
【００９５】
更には、前記光学補償シートに用いるセルロースアセテートフィルムの吸湿膨張係数を３０×１０-5／％ＲＨ以下とすることが好ましい。吸湿膨張係数は、１５×１０-5／％ＲＨ以下とすることが好ましく、１０×１０-5／％ＲＨ以下であることがさらに好ましい。また、吸湿膨張係数は小さい方が好ましいが、通常は、１．０×１０-5／％ＲＨ以上の値である。
吸湿膨張係数は、一定温度下において相対湿度を変化させた時の試料の長さの変化量を示す。この吸湿膨張係数を調節することで、光学補償シートの光学補償機能を維持したまま、額縁状の透過率上昇（歪みによる光漏れ）を防止することができる。
吸湿膨張係数の測定方法について以下に示す。作製したポリマーフィルムから幅５ｍｍ。長さ２０ｍｍの試料を切り出し、片方の端を固定して２５℃、２０％ＲＨ（Ｒ0）の雰囲気下にぶら下げた。他方の端に０．５ｇの重りをぶら下げて、１０分間放置し長さ（Ｌ0）を測定した。次に、温度は２５℃のまま、湿度を８０％ＲＨ（Ｒ1）にして、長さ（Ｌ1）を測定した。吸湿膨張係数は下式により算出した。測定は同一試料につき１０サンプル行い、平均値を採用した。
吸湿膨張係数［／％ＲＨ］＝｛（Ｌ1−Ｌ0）／Ｌ0｝／（Ｒ1−Ｒ0）
【００９６】
ポリマーフィルムの吸湿による寸度変化を小さくするには、疎水基を有する化合物或は微粒子等を添加することが好ましい。疎水基を有する化合物としては、分子中に脂肪族基や芳香族基のような疎水基を有する可塑剤や劣化防止剤の中で該当する素材が特に好ましく用いられる。これらの化合物の添加量は、調整する溶液（ドープ）に対して０．０１〜１０質量％の範囲にあることが好ましい。又、ポリマーフィルム中の自由体積を小さくすればよく、具体的には、後述のソルベントキャスト方法による成膜時の残留溶剤量が少ない方が自由体積が小さくなる。セルロースアセテートフィルムに対する残留溶剤量が、０．０１〜１．００質量％の範囲となる条件で乾燥することが好ましい。
【００９７】
ポリマーフィルムに添加する上記した添加剤或は種々の目的に応じて添加できる添加剤（例えば、紫外線防止剤、剥離剤、帯電防止剤、劣化防止剤（例、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン）、赤外吸収剤を等）は、固体でもよく油状物でもよい。また、フィルムが多層から形成される場合、各層の添加物の種類や添加量が異なってもよい。これらの詳細は、上記の公技番号 ２００１−１７４５号技法の１６頁〜２２頁に詳細に記載されている素材が好ましく用いられる。これらの添加剤の使用量は、各素材の添加量は機能が発現する限りにおいて特に限定されないが、ポリマーフィルム全組成物中、０．００１〜２５質量％の範囲で適宜用いられることが好ましい。
【実施例】
【００９８】
以下、密閉カバーによる効果を検証した結果について説明する。
ここでは、図３に示す密閉カバーを備えた両側カバー付液晶表示装置（A)と、液晶パネルの視認側の偏光板（第１の偏光板）のみ覆う密閉カバーを備えた片側カバー付液晶表示装置（Ｂ）と、液晶パネルのバックライト側の偏光板（第２の偏光板）のみ覆う密閉カバーを備えた片側カバー付液晶表示装置（Ｃ）と、密閉カバーを備えない通常の液晶表示装置（Ｄ)とを用意した。両側カバー付液晶表示装置（Ａ)および片側カバー付液晶表示装置（Ｂ）、（Ｃ）は、密閉カバーの有無を除いては、通常の液晶表示装置（Ｄ)と同じ構成である。
【００９９】
上記の液晶表示装置（Ａ)〜（Ｄ）を、６０℃の乾燥雰囲気とした恒温槽に１００時間保存した後、２５℃、６０％ＲＨの環境で１時間保持した。その後、バックライトを点灯し、液晶表示装置内の温湿度を計測したところ、５０℃、４０％ＲＨであった。また、液晶表示装置（Ａ）〜（Ｄ）の画面表面の温湿度を計測したところ、５０℃、５０％ＲＨであった。このときの画面内における輝度の面内分布をトプコン社製輝度計ＳＲ−３で多点観測した。その結果、下表に示す通り、視野角コントラスト（コントラストが１：１０以上で見える範囲）に関しては、通常の液晶表示装置（Ｄ）の視野角範囲を１００％としたときに、カバー付液晶表示装置（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）が、通常の液晶表示装置（Ｄ）より拡大して良好となった。また、表示画面周辺部の光漏れに関しては、通常の液晶表示装置（Ｄ）のレベルを１００％としたときに、カバー付液晶表示装置（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）が、通常の液晶表示装置（Ａ）に比べて光漏れ量が低減されて、改善されていた。
【０１００】
【表１】
2010078885.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明に係る実施形態を説明するための液晶パネルの断面を模式的に示す断面図である。
【図２】ＴＮモードの液晶パネルの要部について概略的な分解構成図である。
【図３】液晶表示装置の概略的な断面構成図である。
【図４】片面側だけに密閉カバーを設けた液晶パネルの断面構成図である。
【図５】密閉カバーと偏光板との間に空気層を介在させずに密着させた構成の液晶パネルの断面構成図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０  液晶セル
１１  基板
１３  基板
１５  液晶層
１７  第１の偏光板
１９  第２の偏光板
２１  第１の防湿性カバー
２３  第２の防湿性カバー
２５  空気層
２７  液晶分子
３１  透明保護膜
３３  上側偏光膜
３５  下側保護膜
３７  上側保護膜
３９  下側偏光膜
４１  透明保護膜
４３  上側偏光膜の吸収軸
４５  下側偏光膜の吸収軸
４７  基板２のラビング方向
４９  基板のラビング方向
５１  透明保護膜の遅相軸
５２  下側保護膜の遅相軸
５４  上側保護膜の遅相軸
５５  上側光学異方性層
５７  下側光学異方性層
５８  上側光学異方性層の平均配向方向
５９  下側光学異方性層の平均配向方向
６１  ケーシング
６３  駆動回路
６５  防湿性カバー
１００  液晶パネル
１５０  バックライトユニット
２００  液晶表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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