(57)【要約】【課題】  上下左右全ての方向でのコントラスト視野角が拡大された液晶表示装置を提供する。【解決手段】  少なくとも一方に電極を有し対向配置された一対の基板と、前記基板間に設けられた液晶層と、前記液晶層の外側に配置された第一の偏光板とを有する液晶表示装置であって、前記液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄが０．２〜１．２μｍであり、前記液晶層の配向状態が少なくとも２値以上の電界を印加することで変化し、かつ電界印加時と電解無印加時で液晶層の基板面に対する平均配向傾き角が異なり、前記第一の偏光板が、偏光膜と該偏光膜を挟持して配置された一対の保護膜と、前記保護膜の外側であって前記液晶層により近い側に位置する、円盤状化合物がハイブリット配向する光学異方性層とを有し、前記一対の保護膜のうち少なくとも一方が２５０−Ｒｅ（６３３）≦Ｒｔｈ≦２５＋Ｒｅ（６３３）を満足する液晶表示装置である。【選択図】  図１
2006259210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方に電極を有し対向配置された一対の基板と、前記基板間に設けられた液晶層と、前記液晶層の外側に配置された第一の偏光板とを有する液晶表示装置であって、
前記液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄが０．２〜１．２μｍであり、前記液晶層の配向状態が少なくとも２値以上の電界を印加することで変化し、かつ電界印加時と電界無印加時で前記液晶層の前記基板面に対する平均配向傾き角が異なり、
前記第一の偏光板が、偏光膜と、該偏光膜を挟持して配置された一対の保護膜と、前記保護膜の外側であって前記液晶層により近い側に位置する、ハイブリッド配向状態に固定された円盤状化合物を含有する光学異方性層とを有し、
前記一対の保護膜のうち少なくとも一方が下記式（Ｉ）を満足する液晶表示装置；
（Ｉ）２５＋Ｒｅ（６３３）≦Ｒｔｈ≦２５０−Ｒｅ（６３３）
［式中、Ｒｅ（λ）は波長λｎｍにおける正面レターデーション値（単位：ｎｍ）、Ｒｔｈ（λ）は波長λｎｍにおける膜厚方向のレターデーション値（単位：ｎｍ）である。またｄは膜の厚さである］。
【請求項２】
前記保護膜の少なくとも一方が下記式（ＩＩ）を満足する請求項１に記載の液晶表示装置；
（ＩＩ）５≦｜Ｒｅ（６３３）｜。
【請求項３】
前記液晶層のΔｎｄと前記保護膜の少なくとも一方のＲｅ及びＲｔｈとが、波長
４００〜７００ｎｍにおいて下記式（ＩＩＩ）及び（ＩＶ）を満足する請求項１又は２に記載の液晶表示装置；
（ＩＩＩ）  Ｒｔｈ≦Δｎｄ／２
（ＩＶ）    Ｒｅ≦Δｎｄ／２。
【請求項４】
前記液晶層に近い保護膜の遅相軸と前記偏光膜吸収軸とが交差している請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
偏光膜と該偏光膜を挟持して配置された一対の保護膜と、前記保護膜の外側であって前記液晶層により近い側に位置する、ハイブリッド配向状態に固定された円盤状化合物を含有する光学異方性層とを有し、前記一対の保護膜のうち少なくとも一方が下記式（Ｉ）を満足する偏光板；
（Ｉ）２５＋Ｒｅ（６３３）≦Ｒｔｈ≦２５０−Ｒｅ（６３３）
［式中、Ｒｅ（λ）は波長λｎｍにおける正面レターデーション値（単位：ｎｍ）、Ｒｔｈ（λ）は波長λｎｍにおける膜厚方向のレターデーション値（単位：ｎｍ）である。またｄは膜の厚さである］。
【請求項６】
前記偏光膜と前記一対の保護膜とを、ロールＴＯロールで貼合してなる請求項５に記載の偏光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円盤状化合物を含有する光学異方性層を有する偏光板及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、通常、液晶セル、偏光素子および光学補償フィルム（レターデーション板）からなる。透過型液晶表示装置では、通常、二枚の偏光素子を液晶セルの両側に配置し、一枚または二枚の光学補償フィルムを液晶セルと偏光素子との間に配置する。反射型液晶表示装置では、通常、反射板、液晶セル、一枚の光学補償フィルム、そして一枚の偏光素子の順に配置する。液晶セルは、棒状液晶性分子、それを封入するための二枚の基板および棒状液晶性分子に電圧を加えるための電極層からなる。液晶セルは、棒状液晶性分子の配向状態の違いで、透過型については、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ  Ｂｅｎｄ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ）、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ  ）、反射型については、ＴＮ、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＧＨ（Ｇｕｅｓｔ−Ｈｏｓｔ）のような様々な表示モードが提案されている。
【０００３】
光学補償フィルムは、画像着色を解消し、視野角を拡大するために、様々な液晶表示装置で用いられている。光学補償フィルムとしては、延伸複屈折ポリマーフィルムをはじめとして、透明支持体上に円盤状化合物、又は液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償フィルムが一般に使用されている。光学補償フィルムの光学的性質は、液晶セルの光学的性質、具体的には上記のような表示モードの違いに応じて決定される。様々な表示モードに対応した種々の光学補償フィルムが、提案されている。
【０００４】
光学補償膜は、画像着色の解消や視野角を拡大するために、様々な液晶表示装置で用いられている。光学補償膜としては、延伸複屈折ポリマーフィルムが従来から使用されている。また、延伸複屈折フィルムからなる光学補償膜に代えて、透明支持体上に低分子もしくは高分子液晶性化合物から形成された光学異方層を有する光学補償膜を使用することが提案されている。液晶性化合物には多様な配向形態があるため、液晶性化合物を用いることで、従来の延伸複屈折ポリマーフィルムでは得ることができない光学的性質を実現することができる。さらに、偏光板の保護膜に複屈折性を付加することで、保護膜と光学補償膜を兼ねる構成も提案されている。
【０００５】
ＴＮモード液晶層液晶表示セルの視野角を拡大する光学補償フィルムとして、円盤状化合物をハイブリッド配向させた状態で固定して作製した光学補償フィルムが実用化されている（例えば、特許文献１）。この方法では、棒状液晶からなるネマチック液晶セルを、円盤状化合物によって補償しているため、斜めからの入射光に対しても補償が可能であり、表示視野角を格段に拡大することが可能である。この場合、棒状状分子がねじれネマチック配向したＴＮ液晶セルに対して、円盤状化合物からなる補償フィルムを二枚、表示面側及びバックライトが配置された背面側に配置する。円盤状化合物が配向している方位角方向は、一般的に使用されているノーマリーホワイトモードのＴＮ液晶表示装置では、電圧印加された、黒表示を効果的に補償することによって、上下左右方向の黒透過率を小さくし、視野角を拡大するように設計されている。
【０００６】
液晶表示装置の液晶層の配向状態を円盤状化合物によって光学補償することで視野角拡大が達成されたが、より広い視野角を達成するには偏光板の視野角を補償することが必要である（特許文献２）。液晶表示装置では一対の偏光板を液晶層の上下に配置し、その吸収軸を直交するような角度にする。これにより表示装置正面の透過率が黒となり、高コントラストな画像が得られる。しかしこの状態で表示装置を斜めから観察すると、上下の偏光板吸収軸の交差角が見かけ上、９０°よりも大きな角度になり、漏れ光が生じてコントラスト比が低下する。
【０００７】
【特許文献１】特許第２５８７３９８号公報
【特許文献２】特許第３５２６８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述の特許文献１に示される方法によって、ＴＮ液晶表示装置において高いコントラストを維持できる視野角領域（コントラスト視野角）は、拡大されたが、偏光板の視野角補償は完全に解決されていなかった。また特許文献２に示される方法では、光学補償フィルムがさらに２枚必要となるため、表示装置の厚さ増加や、貼り合せ時の交差角誤差による光漏れ、さらには経時変化による表示装置反りの問題が発生した。
【０００９】
このような状況に鑑み、本発明は、ＴＮ液晶モードの使用領域を更に拡大するために、コントラスト視野角を拡大し、信頼性の改良を工業的に実現することを課題とする。即ち、本発明はコントラスト視野角が改善された液晶表示装置、特にＴＮモード液晶表示装置を提供すること、及び液晶表示装置のコントラスト視野角の改善に寄与する偏光板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】
【００１０】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
（１）  少なくとも一方に電極を有し対向配置された一対の基板と、前記基板間に設けられた液晶層と、前記液晶層の外側に配置された第一の偏光板とを有する液晶表示装置であって、
前記液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄが０．２〜１．２μｍであり、前記液晶層の配向状態が少なくとも２値以上の電界を印加することで変化し、かつ電界印加時と電界無印加時で前記液晶層の前記基板面に対する平均配向傾き角が異なり、
前記第一の偏光板が、偏光膜と、該偏光膜を挟持して配置された一対の保護膜と、前記保護膜の外側であって前記液晶層により近い側に位置する、ハイブリッド配向状態に固定された円盤状化合物を含有する光学異方性層とを有し、
前記一対の保護膜のうち少なくとも一方が下記式（Ｉ）を満足する液晶表示装置；
（Ｉ）２５＋Ｒｅ（６３３）≦Ｒｔｈ≦２５０−Ｒｅ（６３３）
［式中、Ｒｅ（λ）は波長λｎｍにおける正面レターデーション値（単位：ｎｍ）、Ｒｔｈ（λ）は波長λｎｍにおける膜厚方向のレターデーション値（単位：ｎｍ）である。またｄは膜の厚さである］。
（２）  前記保護膜の少なくとも一方が下記式（ＩＩ）を満足する（１）の液晶表示装置；
（ＩＩ）５≦｜Ｒｅ（６３３）｜。
（３）  前記液晶層のΔｎｄと前記保護膜の少なくとも一方のＲｅ及びＲｔｈとが、波長      〜      ｎｍにおいて下記式（ＩＩＩ）及び（ＩＶ）を満足する（１）又は（２）の液晶表示装置；
（ＩＩＩ）  Ｒｔｈ≦Δｎｄ／２
（ＩＶ）    Ｒｅ≦Δｎｄ／２。
（４）  前記液晶層に近い保護膜の遅相軸と前記偏光膜吸収軸とが交差した（１）〜（３）のいずれかの液晶表示装置。
（５）  偏光膜と該偏光膜を挟持して配置された一対の保護膜と、前記保護膜の外側であって前記液晶層により近い側に位置する、ハイブリッド配向状態に固定された円盤状化合物を含有する光学異方性層とを有し、前記一対の保護膜のうち少なくとも一方が下記式（Ｉ）を満足する偏光板；
（Ｉ）２５＋Ｒｅ（６３３）≦Ｒｔｈ≦２５０−Ｒｅ（６３３）
［式中、Ｒｅ（λ）は波長λｎｍにおける正面レターデーション値（単位：ｎｍ）、Ｒｔｈ（λ）は波長λｎｍにおける膜厚方向のレターデーション値（単位：ｎｍ）である。またｄは膜の厚さである］。
（６）  前記偏光膜と前記一対の保護膜とを、ロールＴＯロールで貼合してなる（５）の偏光板。
【００１１】
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及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）が更に算出される。
【００１２】
また、本明細書において、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。また、本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板及び液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された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」及び「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のことを意味するものとする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の偏光板は、ハイブリッド配向状態に固定された円盤状化合物を含有する光学異方層を有するとともに、保護膜が所定の光学特性を満足している。該偏光板は、液晶表示装置のコントラスト視野角の拡大に寄与する。またコントラスト視野角が拡がることで階調反転等のその他の視野角特性も改善される。さらに、偏光板保護膜に光学補償フィルムの機能を付与することで、貼り合せ時のコントラスト低下の改善、装置厚さの低減、経時変化時の表示装置の反りやムラの低減が可能となる。
【発明の実施の形態】
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。
［液晶表示装置］
図１は、本発明を透過型液晶表示装置に適用した実施の形態の構成例についての模式図である。
図１に示す透過型液晶表示装置は、観察側から順に、透明保護膜１、偏光膜３、透明保護膜（光学異方層７の透明支持体を兼ねる）５及び光学異方性層７からなる観察者側偏光板と、液晶セルの上基板９、棒状液晶層１１及び液晶セルの下基板１３からなる液晶セルと、光学異方性層１４、透明保護膜（光学異方層１４の透明支持体を兼ねる）１６、偏光膜１８、及び透明保護膜２０からなる下側偏光板と、バックライト２２とを有する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層（１〜７および１４〜２１）が本発明の偏光板を構成する。
【００１５】
液晶セル（９〜１３）は、ＴＮモードの液晶セルであるのが好ましい。なお、ＴＮモードの液晶セルは、カラーＴＦＴ液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。本実施の形態では正の誘電異方性を有するネマチック液晶からなるＴＮモードの液晶セルを用いた例で説明する。
上下基板９、１３間に誘電異方性が正で、屈折率異方性Δｎ＝０．０８５４（５８９ｎｍ、２０°Ｃ）、誘電率異方性Δε＝＋８．５程度の液晶を封入する。液晶層１１の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄは、０．２〜１．２μｍとする。０．２〜０．５μｍとするのが好ましい。液晶層１１の配向制御は、上下基板９、１３の内面に形成された配向膜（不図示）の表面性状及びラビング軸１０、１２により制御することができる。液晶分子の配向方向を示すダイレクタ、いわゆるチルト角は、約３°とするのが好ましい。ラビング方向は上下基板９及び１３で互いに直交する方向に施し、その強さとラビング回数などでチルト角の大きさが制御できる。配向膜はポリイミド膜を塗布後、焼成して形成するのが好ましい。液晶層１１のツイスト角の大きさは、上下基板９，１３のラビング方向の交差角と液晶材料に添加するカイラル剤により決定される。例えば、ツイスト角が９０°になるようにするためには、ピッチ６０μｍ程度のカイラル剤を添加するのが好ましい。液晶層１１の厚さｄは、例えば５μｍ程度としてもよい。用いる液晶材料ＬＣは、ネマチック液晶であれば、特に限定されない。誘電率異方性Δεは、その値が大きいほうが駆動電圧を低減できる。屈折率異方性Δｎは、小さいほうが液晶層の厚み（ギャップ）を厚くでき、ギャップばらつきを少なくすることができる。また、Δｎが大きい方がセルギャップを小さくでき、高速応答が可能となる。また液晶層のツイスト角（ねじれ角）は、一般に光源側から表示観察側に向けて観察側から見て時計回りにねじらせ、９０°近傍（８５°から９５°）が最適値となる。これら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。
【００１６】
上側偏光板及び下側偏光板はそれぞれ、一対の透明保護膜１と５及び１６と２０、ハイブリッド配向状態に固定された円盤状化合物を含有する光学異方層７及び１４を有する。一対の保護膜１と５及び１６と２０は、少なくとも一方が、下記式（Ｉ）（好ましくは下記式（Ｉ’）、より好ましくは下記式（Ｉ”））を満足する光学特性を有する。一対の保護膜のうち、少なくとも光源側の保護膜が下記式（Ｉ）を満足するのが好ましく、一対の保護膜の双方が下記式（Ｉ）（より好ましくは下記式（Ｉ’）、さらに好ましくは下記式（Ｉ”））を満足するのが好ましい。
（Ｉ）  ２５＋Ｒｅ（６３３）≦Ｒｔｈ≦２５０−Ｒｅ（６３３）
（Ｉ’）２５＋Ｒｅ（６３３）≦Ｒｔｈ≦１７５＋Ｒｅ（６３３）かつ、
Ｒｔｈ≦２５０−Ｒｅ（６３３）
（Ｉ”）５０＋Ｒｅ（６３３）≦Ｒｔｈ≦１５０＋Ｒｅ（６３３）かつ、
Ｒｔｈ≦１５０−Ｒｅ（６３３）
［式中、Ｒｅ（λ）は波長λｎｍにおける正面レターデーション値（単位：ｎｍ）、Ｒｔｈ（λ）は波長λｎｍにおける膜厚方向のレターデーション値（単位：ｎｍ）である。またｄは膜の厚さである］。
保護膜が上記光学特性を満足すると、液晶表示装置のコントラスト視野角が拡大することは、後述する実施例において証明されているが、理論的には、上記式を満足していると、吸収軸が直交した一対の偏光板を斜めから観察したときの見かけの偏光板交差角が補正され、どの角度から観察しても直交であるからと考えられる。
【００１７】
さらに、一対の保護膜１と５及び１６と２０は、少なくとも一方（より好ましくは少なくとも液晶層側の保護膜が、さらに好ましくは双方の保護膜）が、波長６３３ｎｍにおいて、Ｒｅの絶対値が５ｎｍ以上であるのが好ましく、１０ｎｍ以上であるのがより好ましい。また、一対の保護膜１と５及び１６と２０は、少なくとも一方（より好ましくは少なくとも液晶層側の保護膜が、さらに好ましくは双方の保護膜）が、波長４００〜７００ｎｍにおいて、Ｒｅ及びＲｔｈともに液晶層のリターデーションΔｎｄの半分以下であるのが好ましい。
【００１８】
上側偏光膜３の吸収軸４と下側偏光膜１８の吸収軸１９は概略直交に積層し、さらに液晶セルの上側偏光膜３の吸収軸４と上側基板９のラビング方向１０は平行に、下偏光膜１８の吸収軸１９と下基板１３のラビング方向１２はそれぞれ概略平行になるように積層する。また、光学異方層７のラビング方向８は、上側偏光膜３の吸収軸４と平行、上側基板９のラビング方向１０と反平行に配置するのが好ましく、光学異方層１４のラビング方向１５は、下側偏光膜１８の吸収軸１９と平行、下側基板１２のラビング方向１０と反平行に配置するのが好ましい。また、液晶セルに近い位置に配置される保護膜５及び１６が面内遅相軸６及び１７を有する場合は、遅相軸６及び１７をそれぞれ、吸収軸４及び１９と交差させて配置するのが好ましく、略９０°に交差させて配置するのが好ましい。
【００１９】
上基板９及び下基板１３それぞれの配向膜の内側には透明電極（図示せず）が形成されるが、電極に駆動電圧を印加しない非駆動状態では、液晶セル中の液晶分子は基板面に対して略平行に配向し、その結果液晶パネルを通過する光の偏光状態は液晶分子のねじれ構造に沿って伝播し、偏光面が９０°回転して出射する。即ち、液晶表示装置では非駆動状態において白表示を実現する。これに対し、駆動状態では液晶分子は基板面に対してある角度をなす方向に配向しており、下側偏光膜１８を通過した光は、偏光状態を維持したまま液晶層１１を通過し、偏光膜３によって遮断される。換言すると、駆動状態において黒表示が得られる。この液晶表示装置は、光学補償層７と１４、及び所定の光学特性を満足する一対の保護膜１と１５及び１６と２０を備えているので、観察方向に依存して生じる階調反転現象が軽減され、且つ視野角が改善されている。
【００２０】
なお、上記実施の形態は、透過モードであり、液晶セルのΔｎｄの値も透過モードにおいて最適な値を示したが、本発明の液晶表示装置は反射モードであってもよく、反射モードでは液晶セル内の光路が２倍になることから、最適Δｎｄの値は上記の１／２程度の値になる。また、ツイスト角は３０°〜７０°が最適値となる。
【００２１】
本発明の液晶表示装置は、図１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、液晶セルと偏光膜との間にカラーフィルターを配置してもよい。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配置することができる。本発明の液晶表示装置は透過と反射のモードの両立をはかるため、表示装置の１画素の中で反射部と透過部を設けた半透過型であってもよい。
【００２２】
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、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。
【００２３】
［偏光板］
次に、本発明の偏光板について説明する。本発明の偏光板は、偏光膜と、該偏光膜を挟持する一対の保護膜と、該一対の保護膜の一方の外側に、ハイブリッド配向状態に固定された円盤状液晶化合物を含有する光学異方層を有する。以下、本発明の偏光板に用いられる種々の部材について説明する。
［保護膜］
偏光膜を保護する一対の保護膜のうち、少なくとも一方は、上記式（Ｉ）を満足する。上記式（Ｉ）を満足する。保護膜に要求される特性を備えている限り材料については特に制限されない。また、一対の保護膜のうち、光学異方層側の保護膜は光学異方層を支持する支持体として用いられていると、薄層化できるので好ましい。保護膜は、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。保護膜は、ポリマーフィルムから選択するのが好ましい。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、セルロースのモノ乃至トリアシレート体）、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易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、本発明に用いることもできる。
【００２４】
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。
【００２５】
また、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。
【００２６】
通常、セルロースアセテートは、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。前記透明支持体に用いるセルロースアセテートは、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。
【００２７】
ポリマーフィルムのレターデーションを調整して、上記式（Ｉ）を満足する光学特性を付与するためには、延伸のような外力を与える方法が一般的である。又、必要であれば、光学異方性を調節するためのレターデーション上昇剤、光学的異方性を低下させるために化合物、又は波長分散調整剤をポリマーフィルム中に添加してもよい。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。
以下にポリマーフィルムの光学的異方性を低下させるための化合物として使用可能な例示化合物、及び波長分散調整剤として使用可能な例示化合物を示すが、以下の化合物に限定されるものではない。
【００２８】
【化１】
2006259210.tif 000003
【００２９】
【化２】
2006259210.tif 000004
【００３０】
更には、前記保護膜として用いるセルロースアセテートフィルムの吸湿膨張係数は、３０×１０-5／％ＲＨ以下であるのが好ましい。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長の変化量を示す。
この吸湿膨張係数を調節することで、光学異方層や偏光膜の光学的性能を維持したまま、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することができる。測定は同一試料につき１０サンプル行い、平均値を採用する。
吸湿膨張係数［／％ＲＨ］＝｛（Ｌ1−Ｌ0）／Ｌ0｝／（Ｒ1−Ｒ0）
【００３１】
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又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から選択するのが好ましい。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堆積が小さくなる。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。
【００３２】
ポリマーフィルムに添加する上記した添加剤又は種々の目的に応じて添加する添加剤（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。各素材の添加量は、その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％であるのが好ましい。
【００３３】
［ポリマーフィルムの製造方法］
ポリマーフィルムは、ソルベントキャスト法によりを製造することが好ましい。ソルベントキャスト法では、ポリマー材料を有機溶媒に溶解した溶液（ドープ）を用いてフィルムを製造する。前記ソルベントキャスト法では、ドープをドラムまたはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフィルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が１８〜３５％となるように濃度を調整することが好ましい。ドラムまたはバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。
ドープは、表面温度が１０℃以下のドラムまたはバンド上に流延することが好ましい。流延してから２秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。得られたフィルムをドラムまたはバンドから剥ぎ取り、さらに１００〜１６０℃まで逐次温度を変えた高温風で乾燥して残留溶剤を蒸発させることもできる。以上の方法は、特公平５−１７８４４号公報に記載がある。この方法によると流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮することができる。この方法を実施するためには、流延時のドラムまたはバンドの表面温度においてドープがゲル化することが必要である。
【００３４】
流延工程では１種類のセルロースアシレート溶液を単層流延してもよいし、２種類以上のセルロースアシレート溶液を同時及び又は逐次共流延してもよい。
上記のような二層以上の複数のセルロースアシレート溶液を共流延する方法としては、例えば、支持体の進行方向に間隔を置いて設けた複数の流延口からセルロースアシレートを含む溶液をそれぞれ流延させて積層させる方法（例えば、特開平１１−１９８２８５号公報記載の方法）、２つの流延口からセルロースアシレート溶液を流延する方法（特開平６−１３４９３３号公報記載の方法）、高粘度セルロースアシレート溶液の流れを低粘度のセルロースアシレート溶液で包み込み、その高、低粘度のセルロースアシレート溶液を同時に押出す方法（特開昭５６−１６２６１７号公報記載の方法）等が挙げられる。本発明ではこれらに限定されるものではない。
これらのソルベントキャスト方法の製造工程については、前記の公技番号  ２００１−１７４５の２２頁〜３０頁に詳細に記載され、溶解、流延（共流延を含む）、金属支持体、乾燥、剥離、延伸などに分類される。
【００３５】
前記保護膜として用いるフィルムの厚さは、１５〜１２０μｍであるのが好ましく、３０〜８０μｍであるのがより好ましい。
【００３６】
［ポリマーフィルムの表面処理］
ポリマーフィルムは、表面処理を施すことが好ましい。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、詳細が前記の公技番号  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くは、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。
【００３７】
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、ＷＯ０２／４６８０９号公報に内容の記載が挙げられる。
【００３８】
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。
【００３９】
［光学異方性層］
前記光学異方層は、ハイブリッド配向状態に固定された円盤状化合物を含有する。以下、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と補償フィルムの配向の関係に関しては、ＩＤＷ’００、ＦＭＣ７−２、Ｐ４１１〜４１４に記載されている。
【００４０】
前記光学異方性層において、円盤状化合物はハイブリッド配向しているので、円盤状化合物の長軸（円盤面の長径）の層平面に対する傾斜角度の平均は、光学異方性層の深さ方向、透明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。傾斜角度の平均は、距離の増加と共に増加することが好ましい。さらに、傾斜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。本発明では、傾斜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、傾斜角度は連続的に変化することが好ましい。
【００４１】
前記光学異方性層は、液晶性円盤状化合物を含有する組成物を透明支持体表面に適用して、必要であれば加熱等して、形成することができる。液晶性円盤状化合物を、上記した所望の配向状態にするためには、配向膜や、カイラル剤、界面活性剤、ポリマー等の液晶性分子の配向を制御する材料を用いるのが好ましい。例えば、配向膜を用いると、配向膜界面における液晶性円盤状化合物の長軸の配向方向を、配向膜の材料を選択することにより、またはラビング処理方法を選択することにより、所望の方向に調整することができる。また、表面側（空気側）の円盤状化合物の長軸（円盤面）方向は、一般に円盤状化合物あるいは円盤状化合物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。その他、光学異方性層形成用の組成物中には、液晶性円盤状化合物を固定するのに利用される重合性モノマー及び開始剤等を含有させてもよい。
【００４２】
［円盤状化合物］
本発明に使用可能な円盤状（ディスコティック）化合物の例には、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。
【００４３】
円盤状化合物の例には、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。円盤状化合物の好ましい例は、特開平８−５０２０６号公報に記載されている。
【００４４】
［光学異方性層の添加剤］
光学異方性層形成用の組成物中には、上記の円盤状化合物の他、カイラル剤をはじめ、種々の添加剤を含有させることができる。添加剤の例には、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等が含まれる。これらの添加剤は、塗工膜の均一性、膜の強度、又は円盤状化合物の配向性等を向上させるのに寄与する。界面活性剤としては、例えば以下の含フッ素界面活性剤が挙げられる。
【００４５】
【化３】
2006259210.tif 000005
【００４６】
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性又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、円盤状化合物に対して一般に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。
【００４７】
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。
【００４８】
円盤状化合物とともに使用するポリマーは、円盤状化合物の傾斜角に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。液晶性円盤状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、液晶性円盤状化合物に対して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
【００４９】
［光学異方性層の形成］
光学異方性層は、液晶性円盤状化合物、及び必要に応じて添加剤等を含む塗布液を、配向膜の表面に塗布することで形成できる。
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラクロロエタン）、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、ワイヤーバーコーティング法、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。
【００５０】
［円盤状化合物の固定］
液晶性円盤状化合物を、配向状態を維持して固定することができる。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許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。
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％の範囲にあることが好ましく、０．５〜５質量％の範囲にあることがさらに好ましい。
液晶性円盤状化合物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の範囲にあることが好ましく、２０〜５０００ｍＪ／ｃｍ2の範囲にあることがより好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ2の範囲にあることがさらに好ましい。また、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。
保護層を、光学異方性層の上に設けてもよい。
【００５１】
［配向膜］
配向膜は、円盤状化合物の配向方向を規定する機能を有する。液晶性円盤状化合物を、上記配向状態とするためには、配向膜を用いることが好ましいが、液晶性円盤状化合物を配向後に、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、本発明の構成要素としては必ずしも必須のものではない。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透明支持体上に転写することも可能である。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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、光学補償フィルム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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
配向膜は、透明支持体表面、又は所望により透明支持体の上に下塗層を設けた場合は、下塗り層表面に形成することができる。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作製してもよい。
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。
【００６１】
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円盤状化合物を配向させる。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てもよいし、又は架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させてもよい。
配向膜の膜厚は、０．１〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。
【００６２】
また、前記光学異方性層を、偏光膜の表面に直接形成することも可能である。具体的には、上記のような光学異方性層用塗布液を偏光膜の表面に塗布することにより光学異方性層を形成する。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。本発明に従う偏光板を大型の液晶表示装置に取り付けると、光漏れなどの問題を生じることなく、表示品位の高い画像を表示する。
【００６３】
［偏光膜］
本発明に使用可能な偏光膜は、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。
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、１０μｍ以上の厚みの偏光膜を用いるのが好ましい。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観察されなくなる。
【００６４】
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は、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っても良い。
【００６５】
偏光膜のバインダーは、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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
偏光膜は、歩留まりの観点から、バインダーを偏光膜の長手方向（ＭＤ方向）に延伸するか（延伸法）、もしくはラビングした（ラビング法）後に、ヨウ素、二色性染料で染色することが好ましい。
【００６９】
延伸法の場合、延伸倍率は２．５〜３０．０倍が好ましく、３．０〜１０．０倍がさらに好ましい。延伸は、空気中でのドライ延伸で実施できる。また、水に浸漬した状態でのウェット延伸を実施してもよい。ドライ延伸の延伸倍率は、２．５〜５．０倍が好ましく、ウェット延伸の延伸倍率は、３．０〜１０．０倍が好ましい。延伸工程は、斜め延伸を含め数回に分けて行ってもよい。数回に分けることによって、高倍率延伸でもより均一に延伸することができる。延伸前に、横あるいは縦に若干の延伸（幅方向の収縮を防止する程度）を行ってもよい。延伸は、二軸延伸におけるテンター延伸を左右異なる工程で行うことによって実施できる。上記二軸延伸は、通常のフィルム製膜において行われている延伸方法と同様である。二軸延伸では、左右異なる速度によって延伸されるため、延伸前のバインダーフィルムの厚みが左右で異なるようにする必要がある。流延製膜では、ダイにテーパーを付けることにより、バインダー溶液の流量に左右の差をつけることができる。
【００７０】
ラビング法では、ＬＣＤの液晶配向処理工程として広く採用されているラビング処理方法を応用することができる。すなわち、膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維を用いて一定方向に擦ることにより配向を得る。一般には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布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。ロール自身の真円度、円筒度、振れ（偏芯）がいずれも３０μｍ以下であるラビングロールを用いて実施することが好ましい。ラビングロールへのフィルムのラップ角度は、０．１〜９０゜が好ましい。ただし、特開平８−１６０４３０号公報に記載されているように、３６０゜以上巻き付けることで、安定なラビング処理を得ることもできる。長尺フィルムをラビング処理する場合は、フィルムを搬送装置により一定張力の状態で１〜１００ｍ／ｍｉｎの速度で搬送することが好ましい。ラビングロールは、任意のラビング角度設定のためフィルム進行方向に対し水平方向に回転自在とされることが好ましい。０〜６０゜の範囲で適切なラビング角度を選択することが好ましい。
【００７１】
本発明の偏光板は、ロールＴＯロールの方式で製造されるのが好ましい。ロールＴＯロール方式の製造方法では、例えば、ロール状に巻かれた長尺状の保護膜と、ロール状に巻かれた長尺状の偏光膜とを、連続的に積層しつつ、ロール状に再び巻き取る。連続的に製造することができるので、生産性の向上に寄与する。
【００７２】
偏光膜の一方の表面に、透明支持体（保護膜でもある）上に前記光学異方層を形成した積層体（以下、この積層体を「光学補償フィルム」という場合もある）を貼り合せてもよい。偏光膜に貼り合せる面は、透明支持体の裏面（光学異方性層が形成されていない側の面）であるのが好ましい。貼り合わせ時には、接着剤を用いることができる。接着剤として、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。偏光膜及び／又は光学補償フィルムの貼り合わせ面に、前記接着剤を塗布して接着剤層を形成し、双方を重ねて、所望により加熱もしくは加圧して、貼り合せることができる。前記接着剤層の厚みは、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。
光学補償フィルムと偏光膜も、ロールＴＯロール様式で積層してもよい。
【００７３】
偏光膜の他方の面には、保護膜であるポリマーフィルム等を貼り合わせる。該ポリマーフィルムは、偏光膜の保護フィルムとして機能し得る特性を有しているものであれば材料については特に制限されない。また、該ポリマーフィルムは、その最表面が防汚性及び耐擦傷性を有する反射防止膜を設けてなることも好ましい。反射防止膜は、従来公知のいずれのものも用いることができる。
【００７４】
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。
【実施例】
【００７５】
以下に実施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、試薬、割合、操作等は、本発明の精神から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実施例に制限されるものではない。
【００７６】
［実施例１］
＜セルロースアセテートフィルムの作製＞
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。
セルロースアセテート溶液組成
酢化度６０．７〜６１．１％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）                    ３３６質量部
メタノール（第２溶媒）                              ２９質量部
１？ブタノール（第３溶媒）                          １１質量部
【００７７】
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１６質量部、メチレンクロライド９２質量部およびメタノール８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を調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部に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た。レターデーション上昇剤の添加量は、セルロースアセテート１００質量部に対して、６．０質量部であった。
【００７８】
【化４】
2006259210.tif 000006
【００７９】
得られたドープを、バンド延伸機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が４０℃となってから、７０℃の温風で１分間乾燥し、バンドからフィルムを１４０℃の乾燥風で１０分間乾燥し、残留溶剤量が０．３質量％のセルロースアセテートフィルム（厚さ：８０μｍ）を作製した。作製したセルロースアセテートフィルム（透明支持体、透明保護膜）について、自動複屈折計（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）製））を用いて、波長６３３ｎｍにおけるＲｅレターデーション値およびＲｔｈレターデーション値を測定した。Ｒｅは８ｎｍ、Ｒｔｈは７８ｎｍであった。作製したセルロースアセテートフィルムを２．０Ｎの水酸化カリウム溶液（２５℃）に２分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗し、その後乾燥させた。こうして、透明保護膜用セルロースアセテートフィルムを作製した。
【００８０】
＜配向膜の形成＞
このセルロースアセテートフィルム上に、下記の組成の塗布液を＃１６のワイヤーバーコーターで２８ｍＬ／ｍ2塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒乾燥した。次に、形成した膜に、セルロースアセテートフィルムの面内遅相軸（流延方向と平行方向）に平行な方向に配向するようにラビング処理を実施した（即ち、ラビング軸はセルロースアセテートフィルムの遅相軸と平行であった）。
配向膜塗布液組成
下記の変性ポリビニルアルコール                    ２０質量部
水                                              ３６０質量部
メタノール                                      １２０質量部
グルタルアルデヒド（架橋剤）                    １．０質量部
【００８１】
【化５】
2006259210.tif 000007
＜光学異方性層の形成＞
配向膜上に、下記の円盤状（液晶性）化合物９１．０ｇ、エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）９．０ｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５５１？０．２、イーストマンケミカル社製）２．０ｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１？１、イーストマンケミカル社製）０．５ｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）３．０ｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）１．０ｇ、フルオロ脂肪族基含有共重合体（メガファックＦ７８０  大日本インキ（株）製）の１．３ｇを、２０７ｇのメチルエチルケトンに溶解した塗布液を、＃３．６のワイヤーバーで６．２ｍｌ／ｍ2塗布した。これを１３０℃の恒温ゾーンで２分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。次に、６０℃の雰囲気下で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射し円盤状化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
【００８２】
【化６】
2006259210.tif 000008
【００８３】
作製した光学異方性層において、円盤状液晶性化合物は、円盤面と透明保護膜とのなす角度（傾斜角）が、透明保護膜から空気界面に向かって増加しており、平均傾斜角３７°でハイブリッド配向していた。光学異方性層はシュリーレン等の欠陥がない均一な膜であった。形成された光学異方性層の厚みは１．７μｍであった。傾斜角は自動複屈折計（ＭＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）製）により算出された。
【００８４】
偏光板をクロスニコル配置とし、得られた光学補償シートのムラを観察したところ、正面、および法線から６０°まで傾けた方向から見ても、ムラは検出できなかった。
【００８５】
（偏光子の作製）
平均重合度４０００、鹸化度９９．８ｍｏｌ％のＰＶＡを水に溶解し、４．０％の水溶液を得た。この溶液をテーパーのついたダイを用いてバンド流延して乾燥し、延伸前の幅が１１０ｍｍで厚みは左端が１２０μｍ、右端が１３５μｍになるように製膜した。
このフィルムをバンドから剥ぎ取り、ドライ状態で４５度方向に斜め延伸してそのままよう素０．５ｇ／Ｌ、よう化カリウム５０ｇ／Ｌの水溶液中に３０℃で１分間浸漬し、次いでホウ酸１００ｇ／Ｌ、よう化カリウム６０ｇ／Ｌの水溶液中に７０℃で５分間浸漬し、さらに水洗槽で２０度で１０秒間水洗したのち８０℃で５分間乾燥してよう素系偏光子を得た。偏光子は、幅１３４０ｍｍ、厚みは左右とも２０μｍであった。
【００８６】
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作製し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製した光学補償シートを支持体面で偏光膜の片側に貼り付けた。また、厚さ８０μｍのセルローストリアセテートフィルム（ＴＤ？８０Ｕ、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、偏光膜の反対側に貼り付けた。偏光膜の吸収軸と光学補償シートの支持体の遅相軸（流延方向と平行方向）とは垂直になるように配置した。このようにして偏光板を作製した。
【００８７】
作製したＴＮセルに、作製した偏光板を光学補償シートが液晶セル側になるようとなるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。このとき、偏光板の吸収軸方向および光学補償シートの配向制御方向が、対面する液晶セルのラビング方向に平行になるように調整して液晶表示装置を作製した。
【００８８】
［実施例２］
（支持体の作製）
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。
【００８９】
───────────────────────────────────
セルロースアセテート溶液組成
───────────────────────────────────
酢化度６０．９％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）                                  ４５質量部
染料（住化ファインケム（株）製  ３６０ＦＰ）      ０．００９質量部
───────────────────────────────────
【００９０】
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１６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を調製した。
セルロースアセテート溶液４６４質量部に、レターデーション上昇剤溶液３６質量部およびシリカ微粒子（Ｒ９７２、アイロジル社製）１．１質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製した。レターデーション上昇剤の添加量は、セルロースアセテート１００質量部に対して、５．０質量部であった。また、シリカ微粒子の添加量は、セルロースアセテート１００質量部に対して、０．１５質量部であった。
【００９１】
得られたドープを、幅２ｍで長さ６５ｍの長さのバンドを有する流延機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が４０℃となってから、１分乾燥し、剥ぎ取った後、１４０℃の乾燥風で、テンターを用いて幅方向に２８％延伸した。この後、１３５℃の乾燥風で２０分間乾燥し、残留溶剤量が０．３質量％の透明支持体を製造した。
【００９２】
透明支持体の幅は１３４０ｍｍであり、厚さは４６μｍであった。
透明支持体を、温度２０℃、相対湿度２０％の条件で２時間、調温、調湿し、自動複屈折計（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）製）を用いて、波長５９０ｎｍにおけるレターデーション値（Ｒｅ）を測定したところ、１９．０ｎｍであった。また、波長５９０ｎｍにおけるレターデーション値（Ｒｔｈ）を測定したところ、８８ｎｍであった。
次に、透明支持体を、温度１０℃、相対湿度２０％の条件で２時間、調温、調湿し、同様に、波長６３３ｎｍにおけるレターデーション値（Ｒｅ）を測定したところ、１８．９ｎｍであった。また、波長６３３ｎｍにおけるレターデーション値（Ｒｔｈ）を測定したところ、８７．６ｎｍであった。
透明支持体のバンド面側に、１．０Ｎの水酸化カリウム溶液（溶媒：水／イソプロピルアルコール／プロピレングリコール＝６９．２質量部／１５質量部／１５．８質量部）を１０ｍｌ／ｍ2塗布し、約４０℃の状態で３０秒間保持した後、アルカリ液を掻き取り、純水で水洗し、エアーナイフで水滴を削除した。その後、１００℃で１５秒間乾燥した。アルカリ処理面の純水に対する接触角を測定したところ、４２°であった。同支持体に、実施例１で用いたのと同一の光学異方性層形成用塗布液を塗布して光学異方性層を形成した後、塗布面が外側になるように偏光膜とロールＴＯロールで貼合した。その他の構成は実施例１と同じにした。
【００９３】
［実施例３］
図１に示した構成と同様の構成の液晶表示装置を作製した。即ち、観察方向（上）から外側保護膜１、偏光膜３、支持体５、光学補償フィルム７、液晶セル９、液晶層１１、下基板１３、光学補償フィルム１４、下側偏光板保護膜１６、下側変偏光膜外保護膜２０を積層し、さらにバックライト光源２２を配置した構成の液晶表示装置について、光学シミュレーションを実施し、効果の確認を行った。光学計算には、シンテック社製のＬＣＤ  Ｍａｓｔｅｒ  Ｖｅｒ６．０８を用いた。液晶セルや電極、基板、偏光板等は、液晶ディスプレイ用に従来から用いられている材料の値をそのまま使用した。液晶セルの配向は上下基板ともプレチルト角３度とし、基板のセルギャップを５．２ミクロンとし、液晶のレターデーション（即ち、記液晶層の厚さｄ（ミクロン）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄ）は、波長５５０ｎｍで４００ｎｍ、波長６３３ｎｍで３８５ｎｍ、とした。光源にはＬＣＤ  Ｍａｓｔｅｒに付属のＣ光源を用いた。なお、図１の構成の液晶表示装置では、バックライトと観測者との関係が上下入れ替わっても全く同様の結果が得られる。上記条件で、支持体のＲｅ及びＲｔｈを変化させて、シミュレーションを行い、支持体のＲｅ及びＲｔｈを変化させて、下方向６０°でのコントラスト比の変化挙動を追跡した。
図２に保護膜のＲｅとＲｔｈを変化させた時の下方向６０°でのコントラスト比の値を示す。同図で２５＋Ｒｅ（６３３）≦Ｒｔｈ≦２５０−Ｒｅ（６３３）の時、コントラスト比が１０以上あり、高コントラストな特性が得られることがわかった。
詳細な計算をすると２５＋Ｒｅ（６３３）≦Ｒｔｈ≦１７５＋Ｒｅ（６３３）かつ、Ｒｔｈ≦２５０−Ｒｅ（６３３）の範囲が好ましい。さらに詳細な計算をすると、５０＋Ｒｅ（６３３）≦Ｒｔｈ≦１５０＋Ｒｅ（６３３）かつ、Ｒｔｈ≦１５０−Ｒｅ（６３３）であれば、視野角８０°でコントラスト１０以上が得られることがわかった。
また、Ｒｅの絶対値は５ｎｍ以上、Ｒｅ、Ｒｔｈともに液晶層のリターデーションΔｎｄの半分以下が好ましいこともわかった。
【００９４】
［比較例１］
実施例１において、偏光膜の吸収軸と光学補償シートの支持体の遅相軸（流延方向と平行方向）とが平行になるように配置した。
【００９５】
（ＴＮ液晶セルでの評価）
ＴＮ型液晶セルを使用した液晶表示装置（ＡＱＵＯＳ  ＬＣ２０Ｃ１Ｓ、シャープ（株）製）に設けられている一対の偏光板を剥がし、その液晶層のレターデーション、液晶のねじれの向きをシンテック（株）製汎用偏向解析装置Ｈ３３を用いて測定した。レターデーションは０．４μｍ程度、液晶セルは光源側から表示観察側に向けて、観察側から見て時計回りに約９０°ねじれていることを確認した。剥がした偏光板の代わりに、実施例１、２で作製した偏光板と比較例で作製した偏光板を、光学補償フィルムが液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。
【００９６】
作製した液晶表示装置について、測定機（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）を用いて、黒表示（Ｌ０）から白表示（Ｌ７）までの８段階で視野角を測定した。実施例１〜２、比較例の液晶表示装置について、コントラスト比が１０以上となる上下左右の視野角を表１に示す。
【００９７】
【表１】
2006259210.tif 000009
【００９８】
実施例１は、支持体の遅相軸が偏光膜の吸収軸と直交した偏光板を用いた例であり、実施例２は同様に支持体の遅相軸が偏光膜の吸収軸と直交した偏光板をロールＴＯロールで作製し、該偏光板を用いた例である。実施例３は、上記した様に、支持体の遅相軸が偏光膜の吸収軸と直交した偏光板を用いたモデルについて、シミュレーションにより、支持体のＲｅ、Ｒｔｈを変えてコントラスト比の変化挙動を追跡した例である。コントラスト視野角は実施例１〜４のいずれも良好であったが、支持体の遅相軸が偏光膜の吸収軸と直交した偏光板を用いた例である実施例１〜３が特にコントラスト視野角が拡大されていることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の補償膜を兼ねる支持体フィルムのＲｅ、ＲｔｈとＴＮモード液晶セルの下方向コントラスト比の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１００】
１      上側偏光板外側保護膜
２      上側偏光板外側保護膜遅相軸
３      上側偏光板偏光膜
４      上側偏光板偏光膜吸収軸
５      上側偏光板液晶セル側保護膜（支持体）
６      上側偏光板液晶セル側保護膜（支持体）遅相軸
７      上側光学異方性層
８      上側光学異方性層の支持体側の配向用ラビング方向
９      液晶セル上側基板
１０    上側基板液晶配向用ラビング方向
１１    液晶分子（液晶層）
１２    下側基板液晶配向用ラビング方向
１３    液晶セル下側基板
１４    下側光学異方性層
１５    下側光学異方性層の支持体側の配向用ラビング方向
１６    下側偏光板液晶セル側保護膜（支持体）
１７    下側偏光板液晶セル側保護膜（支持体）遅相軸
１８    下側偏光板偏光膜
１９    下側偏光板偏光膜の吸収軸
２０    下側偏光板外側保護膜
２１    下側偏光板外側保護膜遅相軸
２２    バックライト
【図１】
2006259210.tif 000010
【図２】
2006259210.tif 000011