(57)【要約】【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液晶表示装置、特にＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型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する対向配置された一対の基板と、該基板間に挟持される液晶層と、該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、上記液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄが０．１〜１．０μｍであり、前記第一の偏光板が偏光膜と該偏光膜を挟持する一対の保護膜とから構成され、前記一対の保護膜の少なくとも一方が、膜面の平均屈折率が最大となる方向と実質的に一致する遅相軸を有し、かつ前記液晶層に近い側の保護膜の遅相軸と前記偏光膜の吸収軸とが交差していることを特徴とする液晶表示装置である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方に電極を有する対向配置された一対の基板と、該基板間に挟持される液晶層と、該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、上記液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄが０．１〜１．０μｍであり、前記第一の偏光板が偏光膜と該偏光膜を挟持する一対の保護膜とから構成され、液晶層に近い側の保護膜が膜面の平均屈折率が最大となる方向と実質的に一致する遅相軸を有し、かつ前記液晶層に近い側の保護膜の遅相軸と前記偏光膜の吸収軸とが交差していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記一対の保護膜の双方が、膜面の平均屈折率が最大となる方向と実質的に一致する遅相軸を有し、前記遅相軸が互いに実質的に平行であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記一対の保護膜のうち前記液晶層に遠い側の保護膜の遅相軸と、前記偏光膜の吸収軸とが実質的に平行もしくは直交していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第一の偏光板とともに前記液晶層を挟持して配置された第二の偏光板を有し、前記第二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から構成され、前記第一および第二の偏光板の前記液晶層に近い側の保護膜の遅相軸が、互いに実質的に平行もしくは直交していることを特徴とする請求項２または３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第一の偏光板とともに前記液晶層を挟持して配置された第二の偏光板を有し、前記第二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から構成され、前記第一および第二の偏光板の偏光膜の吸収軸が、互いに実質的に直交していることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
少なくとも一方に電極と薄膜半導体層とを有する対向配置された一対の基板と、該基板間に挟持される液晶層と、該液晶層の外側に配置された偏光板とを有し、該半導体層に外部から信号線により電気信号を印加することで前記液晶層の配向状態を変化させて表示を行う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０．１〜１．０μｍであり、前記偏光板が偏光膜と該偏光膜を挟持して配置された屈折性を有する一対の保護膜とから構成され、前記半導体層に電気信号を印加する信号線と、前記偏光膜の吸収軸とが実質的に４５°で交差していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
前記一対の保護膜のうち液晶層に近い側に配置される保護膜が、厚さｄ１（ｎｍ）であり、それぞれ互いに直交するｘ、ｙおよびｚ軸方向に３つの平均屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚを有し、前記液晶層の表面に平行な面内の主平均屈折をｎｘおよびｎｙ、前記液晶層の厚み方向の主平均屈折率をｎｚとした場合、可視光領域の任意の波長λにおいて、−５ｎｍ≦｛（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ１｝≦５０ｎｍ、および５０ｎｍ≦［｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ１］≦３００ｎｍの関係を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ１の値が、液晶層の厚さｄと屈折率異方性Δｎとの積（Δｎ・ｄ）よりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶層がネマチック液晶材料を含み、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略垂直に配向する請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記液晶層がネマチック液晶材料を含み、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略平行に配向する請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記一対の基板と前記液晶層とからなる液晶セルが、複数の絵素領域を有し、該複数の絵素領域のそれぞれが、液晶分子の初期配向状態が互いに異なる２以上の領域、または電圧印加状態において液晶分子の配向方向が連続的に変化する互いに異なる２以上の領域を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記偏光板と、前記一対の基板および前記液晶層からなる液晶セルとの間に、少なくとも１枚の複屈折性高分子フィルムまたは少なくとも１層の液晶化合物からなる光学異方性層が配置されたことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
偏光膜と該偏光膜を挟持して配置された屈折性を有する一対の保護膜とから構成され、前記保護膜が、厚さｄ１（ｎｍ）であり、それぞれ互いに直交するｘ、ｙおよびｚ軸方向に３つの平均屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚを有し、面内の主平均屈折率をｎｘおよびｎｙ、厚み方向の主平均屈折率をｎｚとした場合、可視光領域の任意の波長λにおいて、−５ｎｍ≦｛（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ１｝≦５０ｎｍ、および５０ｎｍ≦［｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ１］≦３００ｎｍを満足し、かつ前記保護膜のいずれか一方の遅相軸と前記偏光膜の吸収軸とが、実質的に平行もしくは直交していることを特徴とする偏光板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、保護フィルムに挟持される偏光膜からなる偏光板を用いた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、液晶セル、偏光板からなる。偏光板は保護フィルムと偏光膜からなり、ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光膜をヨウ素にて染色し、延伸を行い、その両面を保護フィルムにて積層して得られる。透過型液晶表示装置では、この偏光板を液晶セルの両側に取り付け、さらには一枚以上の光学補償シートを配置することもある。反射型液晶表示装置では、反射板、液晶セル、一枚以上の光学補償シート、偏光板の順に配置する。液晶セルは、液晶性分子、それを封入するための二枚の基板および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、液晶性分子の配向状態の違いで、ＯＮ・ＯＦＦ表示を行い、透過および反射型いずれにも適用できる、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ  Ｂｅｎｄ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ）、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）のような表示モードが提案されている。
【０００３】
光学補償シートは、画像着色を解消したり、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。光学補償シートとしては、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シートに代えて、透明支持体上に低分子もしくは高分子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シートを使用することが提案されている。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、保護膜と光学補償シートを兼ねる構成も提案されている。
【０００４】
光学補償シートの光学的性質は、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する。液晶性分子を用いると、液晶セルの様々な表示モードに対応する様々な光学的性質を有する光学補償シートを製造することができる。液晶性分子を用いた光学補償シートでは、様々な表示モードに対応するものが既に提案されている。
例えば、ＴＮモード液晶セル用光学補償シートは、電圧印加により液晶分子がねじれ構造が解消しつつ基板面に傾斜した配向状態の光学補償を行い、黒表示時の斜め方向の光漏れ防止によるコントラストの視角特性を向上させる（特許文献１参照）。ＩＰＳモード液晶セル用光学補償シートは、電圧無印状態の黒表示時において、基板面に平行配向した液晶分子の光学補償および偏光板の直交透過率の視野角特性向上を兼ねている（特許文献２参照）。さらに、ＯＣＢモードの液晶セル用光学補償シートでは、電圧印加により液晶層中央部で垂直配向し、基板界面付近で傾斜配向した液晶層の光学補償を行い、黒表示の視野角特性を改善する（特許文献３参照）。ＶＡモードの液晶セル用光学補償シートは、電圧無印加状態で液晶分子が基板面に対して垂直配向した状態の黒表示の視野角特性を改善する（特許文献４、５、６参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２１４１１６号公報
【特許文献２】
特開平１０−５４９８２号公報
【特許文献３】
米国特許５８０５２５３号
【特許文献４】
特許番号第２８６６３７２号公報
【特許文献５】
特開２００１−３５００２２号公報
【特許文献６】
特開平１０−１５３８０２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＴＮモード液晶セル用光学補償シートは、延伸複屈折ポリマーフィルムに代えて液晶性分子からなるフィルムを用いることで、従来よりも正確に液晶セルを光学的に補償することを可能としている。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い。例えば、従来提案されている光学補償シートでは、黒表示時の偏光板の斜め方向からの光漏れが認められ、視野角が充分に（理論的に期待できる程度まで）拡大していないのが実状である。同様に、従来のＩＰＳ、ＯＣＢ、ＶＡモード液晶セル用光学補償シートでも光漏れが認められる。さらに、ＩＰＳとＶＡモード液晶セル用光学補償シートでは延伸複屈折ポリマーフィルムのみで光学補償を行うため、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。
【０００７】
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液晶表示装置、特にＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶表示装置を提供することを課題とする。また、本発明は、偏光機能を有するのみならず、液晶表示装置の視野角拡大に寄与し得る、しかも容易に作製可能な偏光板を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、下記（１）〜（１２）の液晶表示装置と下記（１３）および（１４）の偏光板により達成された。
（１）  少なくとも一方に電極を有する対向配置された一対の基板と、該基板間に挟持される液晶層と、該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、上記液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄが０．１〜１．０μｍであり、前記第一の偏光板が偏光膜と該偏光膜を挟持する一対の保護膜とから構成され、液晶層に近い側の保護膜が膜面の平均屈折率が最大となる方向と実質的に一致する遅相軸を有し、かつ前記液晶層に近い側の保護膜の遅相軸と前記偏光膜の吸収軸とが交差していることを特徴とする液晶表示装置。
【０００９】
（１）の液晶表示装置では、偏光板として、一対の保護膜の少なくとも一方の面内の遅相軸が、偏光膜の吸収軸と交差している偏光板を用いている。該偏光板は、偏光機能のみならず、表示装置の視野角の拡大に寄与するので、簡易な構成により、表示品位のみならず、視野角が著しく改善された液晶表示装置、特にＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶表示装置を提供できる。前記偏光板は、斜め延伸方法を利用して作製した偏光膜を用いることにより、一対の保護膜および前記偏光膜の合計３枚のポリマーフィルム等をロールｔｏロールで積層して容易に製造することができるので、液晶表示装置の生産性の向上にも寄与する。なお、前記偏光板の保護膜は、光学補償層として機能させることもできるので、かかる態様では、より簡易な構成で表示品位に優れた液晶表示装置となる。
【００１０】
なお、ここで、「保護膜の遅相軸と前記偏光膜の吸収軸とが交差している」とは、偏光膜の吸収軸が保護膜の遅相軸に平行でないことを意味する。偏光膜の吸収軸方向と保護膜の遅相軸との角度は（偏光膜の裁断前または後とは無関係に）、好ましくは１０°〜９０°、より好ましくは２０°〜７０゜、更に好ましくは４０°〜５０゜、特に好ましくは４３〜４７゜である。
【００１１】
（２）  前記一対の保護膜の双方が、膜面の平均屈折率が最大となる方向と実質的に一致する遅相軸を有し、前記遅相軸が互いに実質的に平行であることを特徴とする（１）の液晶表示装置。
（２）の液晶表示装置では、偏光板が有する一対の保護膜の前記遅相軸の方向が一致しているので、上記効果に加えて、偏光板の機械的安定性の向上や、光学的性能の均一化の効果が得られる。
（３）  前記一対の保護膜のうち、前記液晶層に遠い側の遅相軸と前記偏光膜の吸収軸とが実質的に平行もしくは直交していることを特徴とする（１）または（２）に記載の液晶表示装置。
（３）の液晶表示装置では、偏光板が有する偏光膜の吸収軸と、保護膜（液晶層に遠い側の保護膜）の遅相軸とが平行あるいは直交しているので、上記効果に加えて、偏光板の寸法変化やカール防止といった機械的信頼性が向上する。
（４）  前記第一の偏光板とともに前記液晶層を挟持して配置された第二の偏光板を有し、前記第二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から構成され、前記第一および第二の偏光板の前記液晶層に近い側の保護膜の遅相軸が、互いに実質的に平行もしくは直交していることを特徴とする（２）または（３）の液晶表示装置。
（４）の液晶表示装置では、双方の保護膜が複屈折性を有するとともに、前記液晶層に近い側の保護膜の遅相軸が、互いに実質的に平行もしくは直交している。遅相軸が互いに直交する態様では、それぞれの保護フィルムの複屈折を互いに打ち消すことにより、液晶表示装置の垂直入射時の光学特性が劣化するのを低減することができる。一方、遅相軸が互いに平行する態様では、液晶層に残留位相差がある場合には保護膜の複屈折性でこの位相差を補償することができる。
（５）  前記第一の偏光板とともに前記液晶層を挟持して配置された第二の偏光板を有し、前記第二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から構成され、前記第一および第二の偏光板の偏光膜の吸収軸が、互いに実質的に直交していることを特徴とする（２）〜（４）のいずれかの液晶表示装置。
（５）の液晶表示装置は、液晶層を挟持して配置された偏光板の偏光膜の吸収軸が直交しているので、偏光板透過率が低く、ＶＡ型やＩＰＳ型のノーマリーブラックタイプに属する液晶表示装置の態様において、高コントラストを得ることができる。
【００１２】
（６）  少なくとも一方に電極と薄膜半導体層とを有する対向配置された一対の基板と、該基板間に挟持される液晶層と、該液晶層の外側に配置された偏光板とを有し、該半導体層に外部から信号線により電気信号を印加することで前記液晶層の配向状態を変化させて表示を行う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０．１〜１．０μｍであり、前記偏光板が偏光膜と該偏光膜を挟持して配置された屈折性を有する一対の保護膜とから構成され、前記半導体層に電気信号を印加する信号線と、前記偏光膜の吸収軸とが実質的に４５°で交差していることを特徴とする液晶表示装置。
（６）の液晶表示装置では、アクティブマトリックス駆動方式において、画素に表示するために薄膜トランジスタに電気信号を送る配線に対して、偏光板吸収軸が４５°で交差しているので、左右対称の視野角特性が得られる。ここで「実質的に４５°で交差している」とは、４５°±１０°または−４５°±１０°に交差していることを意味する。偏光板の偏光膜の吸収軸が液晶セル基板長辺に対して平行もしくは垂直であると、信号線と吸収軸との交差角を考慮して配線する必要があるが、例えば、斜め延伸方法を利用して作製された、吸収軸が元々長手方向に対して４５°で交差している偏光膜を用いれば、信号線と吸収軸との交差角を考慮しなくても、偏光膜の長手方向と液晶セル基板の長辺方向とを一致させて積層すれば、左右対称の視野角が得られ、液晶表示装置の設計などが容易になる。さらに、前記偏光板の保護膜は屈折性（例えば、ｎｘ≠ｎｚの関係が成立するもの、ｎｘ≠ｎｙ≠ｎｚの関係が成立するものなど）を有しているので、液晶表示の光学的補償にも寄与し得る。その結果、簡易な構成で、視野角および表示品位が著しく改善された液晶表示装置を提供することができる。
【００１３】
（７）  前記保護膜が、厚さｄ１（ｎｍ）であり、それぞれ互いに直交するｘ、ｙおよびｚ軸方向に３つの平均屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚを有し、前記液晶層の表面に平行な面内の主平均屈折をｎｘおよびｎｙ、前記液晶層の厚み方向の主平均屈折率をｎｚとした場合、可視光領域の任意の波長λにおいて、−５ｎｍ≦｛（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ１｝≦５０ｎｍ、および５０ｎｍ≦［｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ１］≦３００ｎｍの関係を満足することを特徴とする（１）〜（６）のいずれかの液晶表示装置。
（７）の液晶表示装置では、前記偏光板の保護膜の厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）が前記範囲であるので、液晶表示装置の黒表示時の視野角特性改善に大きく寄与するとともに、光学補償層としても機能し得る。さらに、前記偏光板の保護膜の面内のレターデーション（Ｒｅ）が前記範囲であるので、偏光板吸収軸直交時の斜め方向から見た場合の漏れ光防止に大きく寄与する。なお、｛（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ１｝および［｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ１］の少なくとも一方が０でもよいが、かかる場合は、保護膜と液晶セル（液晶層と基板からなる）との間に、光学補償シートを少なくとも一方の側に１枚以上配置するのが好ましい。
（８）  前記｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ１の値が、液晶層の厚さｄと屈折率異方性Δｎとの積（Δｎ・ｄ）よりも小さいことを特徴とする（７）の液晶表示装置。
（８）の液晶表示装置では、前記保護膜の前記［｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ１］の値が、液晶層の厚さｄと屈折率異方性Δｎの積、Δｎ・ｄの値よりも小さいので、例えば、液晶セルの両側に同様の構成の偏光板を配置する場合、配置された２枚の保護膜によって、および／または別途組み込まれる光学補償シートによって、液晶セルを光学補償する。
【００１４】
（９）  前記液晶層がネマチック液晶材料を含み、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略垂直に配向する（１）〜（８）のいずれかの液晶表示装置。
（９）の液晶表示装置は、黒表示時に液晶材料が略垂直に配向する態様であるが、かかる態様において問題となる斜めから見た時の光漏れを軽減することができる。なお、本態様は、電圧無印加状態で液晶セル中の液晶分子が概略垂直配向するＶＡ型であっても、高電圧印加状態で液晶分子が垂直配向するＯＣＢ型、ＥＣＢ型またはＴＮ型であってもよい。
（１０）  前記液晶層がネマチック液晶材料を含み、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略平行に配向する（１）〜（８）のいずれかの液晶表示装置。
（１０）の液晶表示装置は、黒表示時に液晶材料が略平行に配向する態様であり、例えば、電圧無印加状態で液晶分子を基板面に対して平行配向させて、黒表示するＩＰＳ型あるいはＥＣＢ型がある。これらの態様においても、前記偏光板は視野角拡大に寄与する。この態様においては、前記保護膜の（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ１の値は、液晶層のΔｎ・ｄの値前後に設定するのが好ましい。
【００１５】
（１１）  前記一対の基板と前記液晶層とからなる液晶セルが、複数の絵素領域を有し、該複数の絵素領域のそれぞれが、液晶分子の初期配向状態が互いに異なる２以上の液晶、または電圧印加状態において液晶分子の配向方向が連続的に変化する互いに異なる２以上の領域を有することを特徴とする（１）〜（１０）のいずれかの液晶表示装置。
（１１）の液晶表示装置は、電圧印加により液晶分子が基板法線に対して傾斜するＶＡ型の態様であり、液晶分子が一方向に傾斜するため、視野角に依存して輝度および色調に偏りが生じるのを、１画素を初期配向状態が互いに異なる２以上（好ましくは４または８以上）の液晶領域で構成して平均化することで、低減することができる。
（１２）  前記一対の偏光板と、前記一対の基板および前記液晶層からなる液晶セルとの間に、少なくとも１枚の複屈折性高分子フィルムまたは少なくとも１層の液晶化合物からなる光学異方性層が配置されたことを特徴とする（９）〜（１１）のいずれかの液晶表示装置。
（１２）の液晶表示装置では、光学補償能を有する高分子フィルムまたは光学異方性層を有するので、前記効果とともに、さらに視野角の拡大および表示特性の改善に優れている。
【００１６】
（１３）  偏光膜と該偏光膜を挟持して配置された一対の屈折性を有する保護膜とから構成され、前記保護膜が、厚さｄ１（ｎｍ）であり、それぞれ互いに直交するｘ、ｙおよびｚ軸方向に３つの平均屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚを有し、面内の主平均屈折率をｎｘおよびｎｙ、厚み方向の主平均屈折率をｎｚとした場合、可視光領域の任意の波長λにおいて、−５ｎｍ≦｛（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ１｝≦５０ｎｍ、および５０ｎｍ≦［｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ１］≦３００ｎｍを満足し、かつ前記保護膜のいずれか一方の遅相軸と前記偏光膜の吸収軸とが、実質的に平行もしくは直交していることを特徴とする偏光板。
（１３）の偏光板は、一対の保護膜の少なくとも一方が、所定の面内レターデーション（Ｒｅ）または厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）を有するとともに、前記保護膜のいずれか一方の遅相軸と前記偏光膜の吸収軸とが、実質的に平行もしくは直交していることを特徴とする。該偏光板は、偏光機能のみならず、液晶表示装置、特にＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶表示装置の視野角の拡大に寄与する。また、前記偏光板は、斜め延伸方法を利用して作製した偏光膜を用いることにより、一対の保護膜および前記偏光膜の合計３枚のポリマーフィルム等をロールｔｏロールで積層して容易に製造することができるので、生産性の向上にも寄与する。なお、前記偏光板の保護膜は、光学補償層として機能させることもできるので、かかる態様では、液晶表示装置の視野角拡大に寄与するのみならず、光学補償にも寄与する。
（１４）  偏光膜と該偏光膜を挟持して配置された一対の屈折性を有する保護膜とから構成され、前記保護膜が、厚さｄ１（ｎｍ）であり、それぞれ互いに直交するｘ、ｙおよびｚ軸方向に３つの平均屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚを有し、面内の主平均屈折率をｎｘおよびｎｙ、厚み方向の主平均屈折率をｎｚとした場合、可視光領域の任意の波長λにおいて、−５ｎｍ≦｛（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ１｝≦５０ｎｍ、および５０ｎｍ≦［｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ１］≦３００ｎｍを満足し、かつ前記保護膜のいずれか一方の遅相軸と前記偏光膜の吸収軸とが交差していることを特徴とする偏光板。
（１４）の偏光板は、一対の保護膜の少なくとも一方が、所定の面内レターデーション（Ｒｅ）または厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）を有するとともに、前記保護膜のいずれか一方の遅相軸と前記偏光膜の吸収軸とが、実質的に平行もしくは直交していることを特徴とする。該偏光板は、偏光機能のみならず、液晶表示装置、特にＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶表示装置の視野角の拡大に寄与する。また、前記偏光板は、斜め延伸方法を利用して作製した偏光膜を用いることにより、一対の保護膜および前記偏光膜の合計３枚のポリマーフィルム等をロールｔｏロールで積層して容易に製造することができるので、生産性の向上にも寄与する。なお、前記偏光板の保護膜は、光学補償層として機能させることもできるので、かかる態様では、液晶表示装置の視野角拡大に寄与するのみならず、光学補償にも寄与する。
【００１７】
本明細書において、「４５゜」、「平行」あるいは「直交」とは、厳密な角度±５゜未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との誤差は、４゜未満であることが好ましく、３゜未満であることがより好ましい。また、角度について、「＋」は時計周り方向を意味し、「−」は反時計周り方向を意味するものとする。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。また、「可視光領域」とは、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍのことをいう。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。
【００１８】
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」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。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液晶表示装置の一実施形態の構成部材について順次説明する。
図１は、本発明の液晶表示装置の一実施形態の模式図、図２は、本発明の偏光板の一実施形態の断面模式図である。
【００２０】
［液晶表示装置］
図１に示す液晶表示装置は、液晶セル５〜８、および液晶セル５〜８を挟持して配置された上側偏光膜１と下側偏光膜１０１とを有する。偏光膜１および１０１は、それぞれ一対の透明保護フィルムによって挟持されているが、図１中では液晶セルに近い側に配置される透明保護フィルム３ａおよび１０３ａのみを示し、液晶セルに遠い側に配置される透明保護フィルムについては省略する。液晶セル５〜８は、液晶セル上側基板５と液晶セル下側基板８と、これらに挟持される液晶分子７とからなり、液晶分子７は、基板５および８の対向面に施されたラビング処理の方向６および９によって、その配向方向が制御されている。
【００２１】
図２に、図１の液晶表示装置に用いられている偏光板の模式図を示す。
上側偏光板は、一対の透明保護フィルム３ａおよび３ｂ、ならびにこれらに挟持される偏光膜１からなる（透明保護フィルム３ａが液晶セル（図１において５〜８）に近い側に配置されるものとする）。偏光膜１の吸収軸２は、透明保護フィルム３ａの遅相軸４ａと交差している。具体的には、偏光膜１の吸収軸２と透明保護フィルム３ａの遅相軸４ａとの角度αは、好ましくは１０°〜９０°、より好ましくは２０°〜７０゜、更に好ましくは４０°〜５０゜、特に好ましくは４３〜４７゜である。他方の透明保護フィルム３ｂ（液晶セル５〜８に遠い側に配置される。図１中不図示）の遅相軸４ｂと、偏光膜１の吸収軸２とのなす角については特に制限はないが、前記αの好ましい範囲と同様である。
【００２２】
一対の透明保護フィルム３ａおよび３ｂのそれぞれの遅相軸４ａおよび４ｂは、互いに実質的に平行であるのが好ましい。遅相軸４ａおよび４ｂが平行であると、偏光板の機械的安定性の向上や、光学的性能の均一化の効果が得られるので好ましい。また、液晶セルに遠い側に配置される透明保護フィルム３ｂの遅相軸４ｂと偏光膜１の吸収軸２とが実質的に平行であると、偏光板の寸法変化やカール防止といった機械的信頼性が向上する。遅相軸４ｂと吸収軸２が直交していても同様の効果が得られ、また、透明保護フィルム３ａおよび３ｂの厚さや剛性が充分であれば、吸収軸２、２枚の保護フィルムの遅相軸４ａおよび４ｂがそれぞれ異なる角度で交差しても、同様な効果が得られる。
【００２３】
再び、図１において、下側偏光板も、上側偏光板と同様、図２に示す構成であるのが好ましく、偏光膜１と偏光膜１０１の前記液晶層に近い側の保護フィルム３ａおよび１０３ａの遅相軸４ａおよび１０４ａは、互いに実質的に平行もしくは直交しているのが好ましい。透明保護フィルム３ａおよび１０３ａの遅相軸４ａおよび１０４ａが互いに直交していると、それぞれの保護フィルムの複屈折を互いに打ち消すことにより、液晶表示装置に垂直入射した光の光学特性が劣化するのを低減することができる。また、遅相軸４ａおよび１０４ａが互いに平行する態様では、液晶層に残留位相差がある場合には保護膜の複屈折性でこの位相差を補償することができる。
【００２４】
液晶セルは、上側基板５および下側基板８と、これらに挟持される液晶分子７から形成される液晶層からなる。基板５および８の液晶分子７に接触する表面（以下、「内面」という場合がある）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７の配向が制御されている。また、基板５および８の内面には、液晶分子７からなる液晶層に電圧を印加可能な透明電極（不図示）が形成されている。
【００２５】
液晶層の表示モードについては特に限定されず、ＶＡモード、ＩＰＳモード、ＥＣＢモード、ＴＮモードおよびＯＣＢモード等、いずれの表示モードの液晶層であってもよい。本発明では、液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄは、０．１〜１．０μｍとする。Δｎ・ｄの最適値は表示モードにより異なる。透過モードにおいて、ねじれ構造を持たないＶＡ型やＩＰＳ型、ＥＣＢ型では０．２〜０．４μｍの範囲、ＴＮ型はねじれ角度の大きさにも依存するが０．２〜０．５μｍの範囲、さらにＯＣＢ型では０．６〜１．０μｍの範囲が最適値となる。こられ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。
なお、図１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。
【００２６】
偏光膜１および１０１の吸収軸２および１０２、保護フィルム３ａおよび１０３ａの遅相軸方向４ａおよび１０４ａ、ならびに液晶分子７の配向方向については、各部材に用いられる材料、表示モード、部材の積層構造等に応じて最適な範囲に調整することができる。例えば、ＶＡ型やＩＰＳ型のノーマリーブラックタイプに属する液晶表示装置の態様においては、高コントラストを得るためには、偏光膜１および１０１の吸収軸２および１０２が、互いに実質的に直交しているように配置する。但し、本発明の液晶表示装置は、この構成に限定されるものではない。
【００２７】
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。また、後述する様に、液晶セルと偏光板との間に、別途光学補償シートを配置することもできる。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。
また、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設置する。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。
【００２８】
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ＳＴＮ型に代表さ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。
【００２９】
図１に示す液晶表示装置の動作について、ＶＡモードを例を挙げて説明する。
本実施の形態では、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例で説明する。
図１に示す液晶表示装置は、液晶セル基板５および８のそれぞれの透明電極（不図示）に駆動電圧を印加しない非駆動状態では、液晶層中の液晶分子７は、基板５および８の面に対して概略垂直に配向し、その結果、通過する光の偏光状態はほとんど変化しない。吸収軸２と１０２は直交しているので、下側（例えば背面電極）から入射した光は、偏光膜１０１によって偏光され、偏光状態を維持したまま液晶セル５〜８を通過し、偏光膜１によって遮断される。すなわち、図１の液晶表示装置では、非駆動状態において理想的な黒表示を実現する。これに対し、透明電極（不図示）に駆動電圧を印加した駆動状態では、液晶分子７は基板５および８の面に平行な方向に傾斜し、通過する光はかかる傾斜した液晶分子７により偏光状態を変化させる。従って、下側（例えば背面電極）から入射した光は、偏光膜１０１によって偏光され、さらに液晶セル５〜８を通過することによって偏光状態が変化し、偏光膜１を通過する。すなわち、図１に示す液晶表示装置では、駆動状態において白表示が得られる。
【００３０】
ここでは上下基板５および８間に電界が印加されるため、電界方向に垂直に液晶分子７が応答するような、誘電率異方性が負の液晶材料を使用する。また電極を基板５および８のいずれか一方にのみ形成し、電界が基板面に平行の横方向に印加される場合は、液晶材料は正の誘電率異方性を有するものを使用することができる。
【００３１】
ＶＡモードの特徴は、高速応答であることと、コントラストが高いことである。しかし、従来のＶＡモードの液晶表示装置には、コントラストは正面では高いが、斜め方向では劣化するという課題があった。黒表示時に液晶分子７は基板５および８の面に垂直に配向しているので、正面から観察すると、液晶分子７の複屈折はほとんどないため透過率は低く、高コントラストが得られる。しかし、斜めから観察した場合は液晶分子７に複屈折が生じる。さらに上下の偏光膜１および１０１の吸収軸２および１０２の交差角が、正面では９０°の直交であるが、斜めから見た場合は９０°より大きくなる。この２つの要因のために斜め方向では漏れ光が生じ、コントラストが低下する。図１の液晶表示装置では、偏光板１または１０１の、少なくとも液晶セルに近い側に配置される透明保護フィルム３ａおよび１０３ａの遅相軸４ａおよび１０４ａを、吸収軸２と交差させることで、黒表示における透過率の視野角特性を改善し、広視野角化を達成している。
【００３２】
また、白表示時には液晶分子７が傾斜しているので、傾斜方向とその逆方向では、斜めから観察した時の液晶分子７の複屈折の大きさが異なり、輝度や色調に差が生じるが、液晶表示装置の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、輝度や色調の視野角特性が改善されるので好ましい。具体的には、画素のそれぞれを液晶分子の初期配向状態が互いに異なる２以上（好ましくは４または８）の領域で構成して平均化することで、視野角に依存した輝度や色調の偏りを低減することができる。また、それぞれの画素を、電圧印加状態において液晶分子の配向方向が連続的に変化する互いに異なる２以上の領域から構成しても同様の効果が得られる。
【００３３】
一画素内で液晶分子７の配向方向が異なる領域を複数形成するには、例えば、電極にスリットを設けたり、突起を設け、電界方向を変えたり、電界密度に偏りを持たせる等の方法を利用することができる。全方向で均等な視野角を得るにはこの分割数を多くすればよいが、４分割あるいは８分割以上とすることで、ほぼ均等な視野角が得られる。特に８分割時は偏光板吸収軸を任意の角度に設定できるので好ましい。
【００３４】
各ドメインの領域境界では、液晶分子７が応答し難い傾向がある。ＶＡモード等のノーマリーブラックモードでは、黒表示が維持されるため、輝度低下が問題となる。そこで液晶材料にカイラル剤を添加してドメイン間の境界領域を小さくすることが可能である。一方、ノーマリーホワイトモードでは白表示状態が維持されるため、正面コントラストが低下する。そこで、その領域を覆うブラックマトリックスなどの遮光層を設けるとよい。
【００３５】
液晶表示装置にはアクティブマトリックスとパッシブマトリックスという２種類の駆動方式があり、ノートパソコンやフラットテレビなどに使われている液晶表示装置はアクティブマトリックスの薄膜トランジスタを使うのが一般的である。アクティブマトリックスの薄膜トランジスタに電気信号を送る配線に対して、偏光膜１および１０１の吸収軸２および１０２が、実質的に４５°で交差していると、視野角特性が左右対称構造となるので好ましい。ＶＡモードのみならず、ＴＮおよびＯＣＢモードにおいても同様である。偏光板の吸収軸が液晶セル基板長辺に対して平行もしくは垂直であると、信号線と吸収軸との交差角を考慮して配線する必要があるが、図１に示す様に、偏光板の吸収軸を、元々、液晶セル基板長辺に対して４５°で交差させれば、単に信号線が液晶セル基板長辺に対して平行もしくは垂直となるように設計すれば、左右対称の視野角が得られる。かかる観点から、図１中の偏光膜１および１０１の吸収軸２および１０２は、液晶セル基板５および８の長辺に対して、＋４５°または−４５°で交差しているのが理想的である。但し、信号線が直線でない場合も考慮すると、４５°±１０°または−４５°±１０°で交差しているのが好ましい。
【００３６】
ＶＡモードの液晶セルは、例えば、上下基板５および８間に、誘電異方性が負で、Δｎ＝０．０８１３、Δε＝−４．６程度のネマチック液晶材料などを、ラビング配向により、液晶分子の配向方向を示すダイレクタ、いわゆるチルト角を約８９°として作製することができる。液晶層の厚さｄについては特に制限されないが、前記範囲の特性の液晶を用いる場合、３．５μｍ程度に設定することができる。厚さｄと屈折率異方性Δｎの積Δｎ・ｄの大きさにより白表示時の明るさが変化するので、最大の明るさを得るためには、Δｎ・ｄは０．２〜０．５μｍの範囲になるように設定するのが好ましい。
なお、ＶＡモードの液晶表示装置では、ＴＮモードの液晶表示装置で一般的に使われているカイラル材の添加は、動的応答特性の劣化させるため用いることは少ないが、配向不良を低減するために添加されることもある。また、上記した様に、マルチドメイン構造とする場合には、各ドメイン間の境界領域の液晶分子の配向を調整するのに有利である。
【００３７】
上記では、前述の各種液晶表示モードにおいて、電圧無印加あるいは低電圧印加時に黒表示で、高電圧印加時に白表示になる方式の、いわゆるノーマリーブラックモードのうち、ＶＡモードについて説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、他のノーマリーブラックモードである、ＩＰＳモードを利用した態様であってもよい。また、電圧無印加あるいは低電圧印加時に白表示で、高電圧印加時に黒表示になるノーマリーホワイトモードを利用した態様であってもよく、ＯＣＢモード、ＥＣＢモードまたはＴＮモードの液晶セルを用いることもできる。また、黒表示時にネマチック液晶材料の液晶分子が基板の表面に対して略平行に配向する液晶セルを用いることもでき、具体的には、電圧無印加状態で液晶分子を基板面に対して平行配向させて、黒表示するＩＰＳモードあるいはＥＣＢモードの液晶セルを用いることもできる。なお、この態様においては、視野角の改善効果を得るためには、偏光板の保護膜の（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ１の値は、液晶層のΔｎ・ｄの値前後に設定するのが好ましい。
【００３８】
本発明は、偏光板の透明保護膜の遅相軸と、偏光膜の吸収軸とを所定の関係とすることで、液晶表示装置の視野角の改善を図るものであるが、さらに、偏光板と液晶セルとの間に光学補償シートを配置すると、より視野角が改善されるので好ましい。光学補償シートについては、特に制限されず、光学補償能を有する限り、如何なる構成であってもよい。例えば、複屈折性の高分子フィルムや、透明支持体と該透明支持体上に形成された液晶分子からなる光学異方性層の積層体などが挙げられる。後者の態様においては、偏光板の液晶層に近い側の透明保護フィルム３ａおよび１０３ａが、前記光学異方性層の支持体を兼ねていてもよい。
【００３９】
ＶＡモードの視野角を改善させるため、正の屈折率異方性を有する位相差板と、負の屈折率異方性を有する位相差板を用いる手法が、特開平１０−１５３８０２号公報に記載されていて、本発明にも該手法を適用することができる。位相差板は、それぞれ互いに直交するｘ、ｙおよびｚ軸方向に３つの平均屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚを有し、面内の平均屈折率をｎｘおよびｎｙ、厚さ方向平均屈折率をｎｚとしたとき、ｎｘ、ｎｙ＝ｎｚ、ｎｘ＞ｎｙとなる位相差板（以下、「Ａプレート」という）と、ｎｘ＝ｎｙ、ｎｚ、ｎｘ＞ｎｚとなる位相差板（以下、「負のＣプレート」という）、およびｎｘ＝ｎｙ、ｎｚ、ｎｘ＜ｎｚとなる位相差板（以下、「正のＣプレート」という）がある。前記Ａプレートと前記負のＣプレートとの積層体を光学補償シートとして用いると、ＶＡモードの黒表示の斜め方向から見た場合の漏れ光を防止することができる。また、上記した様に、上側偏光膜１と下側偏光膜１０１の吸収軸２および１０２が直交配置されていると、斜めから観察すると交差角度が直角からずれ、漏れ光が増えるという問題がある。この漏れ光は、前記Ａプレートと前記負のＣプレートを積層した積層体を用いることによって低減することができることが知られている（特開２００１−３５００２２号公報参照）。ＶＡモードで垂直配向した液晶分子の視野角光学補償のためには、前記負のＣプレートが有効であるが、前述の偏光板視野角の改善のためには、前記Ａプレートも必要となる。従って、前記Ａプレートと前記負のＣプレートとの積層体を光学補償シートとして用いると、ＶＡモードで垂直配向した液晶分子の視野角の光学補償、および偏光板視野角の改善に有利である。
【００４０】
さらに、前記Ａプレートと前記Ｃプレートとを組合せた光学補償シートは、液晶層のΔｎｄの大きさ、積層配置場所、偏光板の保護フィルム（保護膜）の光学性能により様々な態様がある。
偏光板の保護フィルム（図１中の３ａまたは１０３ａ）のＲｅ値（（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ１；ｄ１は保護フィルムの厚さ（ｎｍ））が０ｎｍ近傍の場合は、ＡプレートとＣプレートとを光学補償シートとして、液晶セルと偏光板との間（図１中、８と１０３ａとの間、または３ａと５との間）に配置するのが好ましい。この時、Ａプレートを最も光源よりに配置すると漏れ光が少なく好ましい。
【００４１】
偏光板の保護フィルム（図１中の３ａまたは１０３ａ）のＲｅ値が０ｎｍで、Ｒｔｈ値（｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ１）が５０〜２００ｎｍ程度の場合は、保護フィルムはＣプレートと同様の光学補償能を示すので、Ａプレートのみを光学補償層として、液晶セルと偏光板との間（図１中、８と１０３ａとの間、または３ａと５との間）に配置することができる。この時、Ａプレートを最も光源より液晶セルの下側、すなわち光源側に配置するのが有効である。また、保護フィルムのＲｔｈ不足を補うため、別途Ｃプレートを配置してもよい。
偏光板の保護フィルム（図１中の３ａまたは１０３ａ）のＲｅ値とＲｔｈ値がともに０ｎｍでない場合、保護フィルムは光学補償能を示すので、光学補償層を別途設けなくても、光学補償シートによる効果が得られる。透明保護フィルムに光学補償層としての機能を持たせるには、少なくとも一方の保護フィルムのＲｅ値は５〜５０ｎｍ、Ｒｔｈ値は５０〜３００ｎｍであるのが好ましい。
なお、透明保護フィルムが光学補償能を有する場合であっても、保護フィルムのＲｅ値とＲｔｈ値の不足分を補うために、別途ＡプレートとＣプレートを配置してもよい。
【００４２】
別途、光学異方性層を有する光学補償シートを組み込む態様では、偏光板の液晶セルに近い側に配置される透明保護膜は、光学異方性層の支持体を兼ねることができる。従って、透明保護膜、偏光膜、透明保護膜（透明支持体を兼用）および光学的異方性層の順序で積層した一体型偏光板として、液晶表示装置内に組み込んでもよい。また、順次積層しつつ、液晶表示装置を作製してもよい。液晶表示装置内では、装置の外側（液晶セルから遠い側）から、透明保護膜、偏光膜、透明保護膜（光学異方性層の透明支持体を兼ねる）および光学的異方性層の順序で積層することが好ましい。
【００４３】
以下、本発明の液晶表示装置に使用可能な種々の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。
［偏光板］
本発明では、偏光膜と該偏光膜を挟持する一対の保護膜とからなる偏光板を用いる。例えば、ポリビニルアルコールフィルム等からなる偏光膜をヨウ素にて染色し、延伸を行い、その両面を保護フィルムにて積層して得られる偏光板を用いることができる。該偏光板は液晶セルの外側に配置される。偏光膜と該偏光膜を挟持する一対の保護膜とからなる一対の偏光板を、液晶セルを挟持して配置させるのが好ましい。
【００４４】
［偏光膜］
本発明に用いる偏光膜は、その吸収軸が長手方向に対して所定の角度を有しているのが好ましい。偏光膜の吸収軸が長手方向に対して所定の角度を有していると、遅相軸が長手方向と一致している保護膜と貼り合せる際に、ロールｔｏロールで容易に貼り合わせることができる。例えば、長尺状に作製した偏光膜の両面に、長尺状に作製した一対の保護膜を貼り合せて、長尺状の積層体を得、所望の大きさに裁断（打ち抜き）する工程を経て、得率よく単板の偏光板を得ることができる。以下に、前記吸収軸が長手方向に対して所定の角度を有する偏光膜を製造するための、好ましい延伸方法および好ましい材料等について詳述する。
【００４５】
＜延伸方法＞
本発明では、ポリマーフィルムを斜め延伸することによって作製した偏光膜を用いるのが好ましい。図３および図４に、偏光膜用のポリマーフィルムを斜め延伸する装置の例を、概略平面図として示す（以後「偏光膜用のポリマーフィルム」については、他の高分子層との混同・誤解のない限り”偏光膜用の”を省略して用いる）。
【００４６】
フィルムは（イ）の方向から連続的に導入され、上流側から見て左側の保持手段にＢ１点で初めて保持される。この時点では、一方のフィルム端は保持されておらず、幅方向に張力は発生しない。つまり、Ｂ１点は本発明の実質的な保持開始点（以下、「実質保持開始点」という）には相当しない。
実質保持開始点は、フィルム両端が初めて保持される点で定義される。実質保持開始点は、より下流側の保持開始点Ａ１と、Ａ１から導入側フィルムの中心線１１（図３）または２１（図４）に略垂直に引いた直線が、反対側の保持手段の軌跡１３（図３）または２３（図４）と交わる点Ｃ１の２点で示される。
この点を起点とし、両端の保持手段を実質的に等速度で搬送すると、単位時間ごとにＡ１はＡ２，Ａ３…Ａｎと移動し、Ｃ１は同様にＣ２，Ｃ３…Ｃｎに移動する。つまり同時点に基準となる保持手段が通過する点ＡｎとＣｎを結ぶ直線が、その時点での延伸方向となる。
【００４７】
前記斜め延伸方法では、図３および図４に示すように、ＡｎはＣｎに対し次第に遅れてゆくため、延伸方向は、搬送方向垂直から徐々に傾斜していく。ポリマーフィルムの実質的な保持解除点（以下、「実質保持解除点」という）は、より上流で保持手段から離脱するＣｘ点と、Ｃｘから次工程へ送られるフィルムの中心線１２（図３）または２２（図４）に略垂直に引いた直線が、反対側の保持手段の軌跡１４（図３）または２４（図４）と交わる点Ａｙの２点で定義される。最終的なフィルムの延伸方向の角度は、実質的な延伸工程の終点（実質保持解除点）での左右保持手段の行程差Ａｙ−Ａｘ（すなわち｜Ｌ１−Ｌ２｜）と、実質保持解除点の距離Ｗ（ＣｘとＡｙの距離）との比率で決まる。従って、延伸方向が次工程への搬送方向に対しなす傾斜角θは
ｔａｎθ＝Ｗ／（Ａｙ−Ａｘ）、即ち、
ｔａｎθ＝Ｗ／｜Ｌ１−Ｌ２｜
を満たす角度である。
図３および図４の上側のフィルム端は、Ａｙ点の後も１８（図３）または２８（図４）まで保持されるが、もう一端が保持されていないため新たな幅方向延伸は発生せず、１８および２８は本発明の実質保持解除点ではない。
【００４８】
以上のように、前記斜め延伸方法では、フィルムの両端にある実質保持開始点は、左右各々の保持手段への単純な噛み込み点ではない。前記斜め延伸方法では、二つの実質保持開始点は、上記で定義したことをより厳密に記述すれば、左右いずれかの保持点と他の保持点とを結ぶ直線がフィルムを保持する工程に導入されるフィルムの中心線と略直交している点であり、かつこれらの二つの保持点が最も上流に位置するものとして定義される。同様に、前記斜め延伸方法において、二つの実質保持解除点は、左右いずれかの保持点と他の保持点とを結ぶ直線が、次工程に送りだされるフィルムの中心線と略直交している点であり、しかもこれら二つの保持点が最も下流に位置するものとして定義される。
ここで、略直交とは、フィルムの中心線と左右の実質保持開始点、あるいは実質保持解除点を結ぶ直線が、９０±０．５゜であることを意味する。
【００４９】
テンター方式の延伸機を用いて左右の行程差を付けようとする場合、レール長などの機械的制約により、しばしば保持手段への噛み込み点と実質保持開始点に大きなズレが生じたり、保持手段からの離脱点と実質保持解除点に大きなズレが生ずることがあるが、上記定義する実質保持開始点と実質保持解除点間の工程が下記式（３）の関係を満たしていれば本発明の目的は達成される。
｜Ｌ２−Ｌ１｜＞０．４Ｗ        （３）
【００５０】
上記において、得られる延伸フィルムにおける配向軸の傾斜角度は、（ｃ）工程の出口幅Ｗと、左右の二つの実質的保持手段の行程差｜Ｌ１−Ｌ２｜の比率で制御、調整することができる。
偏光板、位相差膜では、しばしば長手方向に対し４５゜配向したフィルムが求められる。この場合、４５゜に近い配向角を得るために、下記式（４）を満たすことが好ましく、
０．９Ｗ＜｜Ｌ１−Ｌ２｜＜１．１Ｗ        （４）
さらに好ましくは、下記式（５）を満たすことが好ましい。
０．９７Ｗ＜｜Ｌ１−Ｌ２｜＜１．０３Ｗ    （５）
【００５１】
上記延伸工程の具体的構造は、上記式（３）を満たす限り、図３および図４の他、図５〜８に例示する構造の延伸装置により、前記斜め延伸を実施することができ、設備コスト、生産性を考慮して任意に設計できる。
【００５２】
延伸工程へのフィルム導入方向（イ）と、次工程へのフィルム搬送方向（ロ）のなす角度は、任意の数値が可能であるが、延伸前後の工程を含めた設備の総設置面積を最小にする観点からは、この角度は小さい方がよく、３゜以内が好ましく、０．５゜以内がさらに好ましい。例えば、図３および図６に例示するような構造で、この値を達成することができる。
【００５３】
このようにフィルム進行方向が実質的に変わらない方法では、保持手段の幅を拡大するのみでは、偏光板、位相差膜として好ましい長手方向に対して４５゜の配向角を得るのは困難である。そこで、図３の如く、一旦延伸した後、収縮させる工程を設けることで、｜Ｌ１−Ｌ２｜を大きくすることができる。
延伸率は１．１〜１０．０倍が望ましく、より望ましくは２〜１０倍であり、その後の収縮率は１０％以上が望ましい。また、図６に示すように、延伸−収縮を複数回繰り返すことも、｜Ｌ１−Ｌ２｜を大きくできるため好ましい。
【００５４】
また、延伸工程の設備コストを最小に抑える観点からは、保持手段の軌跡の屈曲回数、屈曲角度は小さい程良い。この観点からは、図４、図５、図７に例示する如くフィルム両端を保持する工程の出口におけるフィルムの進行方向と、フィルムの実質延伸方向のなす角が、２０〜７０゜傾斜するようにフィルム進行方向をフィルム両端を保持させた状態で屈曲させることが好ましい。
【００５５】
斜め延伸方法に利用可能な、ポリマーフィルムの両端を保持してポリマーフィルムに張力を付与しつつ、ポリマーフィルムを延伸する装置としては、いわゆる図３〜図７のようなテンター装置が好ましい。また、従来型の２次元的なテンターの他に、図８のように螺旋状に両端の把持手段に行路差を付ける延伸工程を用いることもできる。
【００５６】
テンター型の延伸機の場合、クリップが固定されたチェーンがレールに沿って進む構造が多いが、本発明のように左右不均等な延伸方法をとると、結果的に図３および図４に例示される如く、工程入口、出口でレールの終端がずれ、左右同時に噛み込み、離脱をしなくなることがある。この場合、実質工程長Ｌ１，Ｌ２は、上に述べたように単純な噛み込み−離脱間の距離ではなく、既に述べたように、あくまでフィルムの両端を保持手段が保持している部分の行程長である。
【００５７】
延伸工程出口でフィルムの左右に進行速度差があると、延伸工程出口におけるシワ、寄りが発生するため、左右のフィルム把持手段の搬送速度差は、実質的に同速度であることが求められる。速度差は好ましくは１％以下であり、さらに好ましくは０．５％未満であり、最も好ましくは０．０５％未満である。ここで述べる速度とは、毎分当たりに左右各々の保持手段が進む軌跡の長さのことである。一般的なテンター延伸機等では、チェーンを駆動するスプロケット歯の周期、駆動モータの周波数等に応じ、秒以下のオーダーで発生する速度ムラがあり、しばしば数％のムラを生ずるが、これらは明細書で述べる速度差には該当しない。
【００５８】
＜収縮＞
延伸ポリマーフィルムの収縮は、延伸時・延伸後のいずれの工程で行ってもよい。収縮は、斜め方向に配向する際の発生するポリマーフィルムのシワが解消すればよく、フィルムを収縮させる手段としては、温度を掛けることにより、揮発分を除去する方法などが挙げられるが、フィルムを収縮させればいかなる手段を用いてもよい。好ましいフィルムの収縮率としては、長手方向に対する配向角θを用いて、１／ｓｉｎθ倍以上収縮することで、値としては１０％以上収縮することが好ましい。
【００５９】
＜揮発分率＞
また、左右の行程差が生じるに従って、フィルムにシワ、寄りが発生する。この問題を解決するためには、ポリマーフィルムの支持性を保ち、且つポリマーフィルム中の揮発分率を１０％以上の状態で延伸し、その後収縮させ揮発分率を低下させるのが好ましい。本明細書において、「揮発分率」とは、フィルムの単位体積あたりに含まれる揮発成分の体積を表し、揮発成分体積をフィルム体積で割った値である。揮発分を含有させる方法としては、フィルムをキャストし、溶剤・水を含有させる、延伸前に溶剤・水などに浸漬・塗布・噴霧する、延伸中に溶剤・水を塗布することなどが挙げられる。ポリビニルアルコールなどの親水性ポリマーフィルムは、高温高湿雰囲気下で水を含有するので、高湿雰囲気下で調湿後延伸、もしくは高湿条件下で延伸することにより揮発分を含有させることができる。これらの方法以外でも、ポリマーフィルムの揮発分を５％以上にさせることができれば、いかなる手段を用いてもよい。
【００６０】
好ましい揮発分率は、ポリマーフィルムの種類によって異なる。揮発分率の最大は、ポリマーフィルムの支持性を保つ限り可能である。ポリビニルアルコールでは、揮発分率として１０％〜１００％が好ましい。セルロースアシレートでは、１０％〜２００％が好ましい。
【００６１】
＜弾性率＞
延伸前のポリマーフィルムの物性としては、弾性率が低すぎると延伸時・延伸後の収縮率が低くなり、シワが消えにくくなる。また、高すぎると延伸時にかかる張力が大きくなり、フィルム両端を保持する部分の強度を高くする必要が生じ、機械に対する負荷が大きくなる。従って、延伸前のポリマーフィルムの弾性率は、ヤング率で表すと０．１ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であるのが好ましく、０．１ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であるのがより好ましい。
【００６２】
＜シワ発生から消失までの距離＞
斜め方向に配向する際に発生するポリマーフィルムのシワは、前記実質保持解除点までに消失していればよい。しかし、シワの発生から消失までに時間がかかると、延伸方向のばらつきが生じることがあるため、好ましくは、シワが発生した地点からできるだけ短い移行距離でシワが消失するのが好ましい。このためには、揮発分量の揮発速度を高くするなどの方法がある。
【００６３】
＜異物＞
延伸前のポリマーフィルムに異物が付着していると、表面が粗くなるため、異物は除去することが好ましい。異物が存在していると、特に偏光板作製時には、色むら・光学むらの原因となる。また、保護膜を貼り合わせるまでの間に、異物が付着しないことも重要で、極力浮遊するゴミが少ない環境下で製造することが好ましい。本明細書において「異物の量」とは、フィルム表面に付着している異物の質量を表面積で割った値で、平方メートルあたりのグラム数を表す。異物は１質量％以下が好ましく、更に好ましくは０．５質量％以下であり、少ないほど好ましい。異物の除去方法としては特に限定されず、延伸前のポリマーフィルムに悪影響を与えることなく、異物を除去することができれば、いずれの方法でもよい。例えば、水流を吹き付けることにより異物を掻き落とす方法、気体噴射により異物を掻き落とす方法、布、ゴム等のブレードを用いて異物を掻き落とす方法等が挙げられる。
【００６４】
＜乾燥＞
発生したシワが消失する条件であれば、乾燥条件はいかようでもかまわない。
但し、好ましくは、所望の配向角度が得られた後、できるだけ短い移動距離で乾燥点に至るように調節するのがよい。乾燥点とは、フィルムの表面膜温度が環境雰囲気温度と同じになる場所を意味する。このことから、乾燥速度もできるだけ速いほうが好ましい。
【００６５】
＜乾燥温度＞
発生したシワが消失する条件であれば、乾燥温度条件はいかようでもかまわないが、延伸するフィルムによって異なる。ポリビニルアルコール系フィルムを用いて偏光膜を作製する場合には、２０℃以上１００℃以下が好ましく、より好ましくは４０℃以上９０℃以下である。
【００６６】
＜膨潤率＞
前記ポリマーフィルムがポリビニルアルコール系フィルムで、硬膜剤を含有する場合、斜め方向に延伸した状態を緩和せずに保つために、延伸前後で水に対する膨潤率が異なることが好ましい。具体的には、延伸前の膨潤率が高く、延伸・乾燥後の膨潤率が低くなることが好ましい。更に好ましくは、延伸する前の水に対する膨潤率が３％以上で、乾燥後の膨潤率が３％以下であることが好ましい。
【００６７】
＜屈折部の規定＞
前記斜め延伸方法において、保持手段の軌跡を規制するレールには、しばしば大きい屈曲率が求められる。急激な屈曲によるフィルム把持手段同士の干渉、あるいは局所的な応力集中を避ける目的から、屈曲部では把持手段の軌跡が円弧を描くようにすることが望ましい。
【００６８】
＜延伸速度＞
前記斜め延伸方法において、ポリマーフィルムを延伸する速度は、単位時間当りの延伸倍率で表すと、１．１倍／分以上、好ましくは２倍／分以上で、速いほうが好ましい。また、長手方向の進行速度は、０．１ｍ／分以上、好ましくは１ｍ／分以上で、速いほうが生産性の観点から好ましい。いずれの場合も、上限は、延伸するフィルムおよび延伸機により異なる。
【００６９】
＜長手方向の張力＞
前記斜め延伸方法において、フィルムの両端を保持手段により保持する際、保持し易いようにフィルムが張った状態にしておくことが好ましい。具体的には、長手方向に張力をかけてフィルムを張るなどの方法が挙げられる。張力としては、延伸前のフィルム状態により異なるが、弛まない程度にすることが好ましい。
【００７０】
＜延伸時温度＞
前記斜め延伸方法において、フィルム延伸時の環境温度は少なくともフィルムに含まれる揮発分の凝固点以上であればよい。フィルムがポリビニルアルコールである場合には、２５℃以上が好ましい。また、偏光膜を作製するためのヨウ素・ホウ酸を浸漬したポリビニルアルコールを延伸する場合には、２５℃以上９０℃以下が好ましい。
【００７１】
＜延伸時湿度＞
揮発分が水であるフィルム、例えばポリビニルアルコール、セルロースアシレートなどを延伸する場合は、調湿雰囲気下で延伸してもよい。ポリビニルアルコールである場合は、５０％以上が好ましく、好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上である。
【００７２】
＜延伸フィルム＞
延伸の対象とするポリマーフィルムに関しては特に制限はなく、熱可塑性の適宜なポリマーからなるフィルムを用いることができる。ポリマーの例としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリカーボネート、セルロースアシレート、ポリスルホンなどを挙げることができる。
【００７３】
延伸前のフィルムの厚みは特に、フィルム保持の安定性、延伸の均質性の観点から１μｍ〜１ｍｍが好ましく、２０〜３００μｍがより好ましく、７５〜２００μｍが特に好ましい。延伸、乾燥後のフィルムの厚みは３μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上４０μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以上３０μｍ以下が特に好ましい。
【００７４】
偏光膜用フィルムのポリマーとしては、ＰＶＡが好ましく用いられる。ＰＶＡは通常、ポリ酢酸ビニルをケン化したものであるが、例えば不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、オレフィン類、ビニルエーテル類のように酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有しても構わない。また、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等を含有する変性ＰＶＡも用いることができる。
ＰＶＡのケン化度は特に限定されないが、溶解性等の観点から８０〜１００ｍｏｌ％が好ましく、９０〜１００ｍｏｌ％が特に好ましい。またＰＶＡの重合度は特に限定されないが、１０００〜１００００が好ましく、１５００〜５０００が特に好ましい。
【００７５】
＜染色処方・方法＞
ＰＶＡを染色して偏光膜が得られるが、染色工程は気相または液相吸着により行われる。液相で行う場合の例として、ヨウ素を用いる場合には、ヨウ素−ヨウ化カリウム水溶液にＰＶＡフィルムを浸漬させて行われる。ヨウ素は０．１〜２０ｇ／ｌ、ヨウ化カリウムは１〜２００ｇ／ｌ、ヨウ素とヨウ化カリウムの質量比は１〜２００が好ましい。染色時間は１０〜５０００秒が好ましく、液温度は５〜６０℃が好ましい。染色方法としては浸漬だけでなく、ヨウ素あるいは染料溶液の塗布あるいは噴霧等、任意の手段が可能である。染色工程は、前記斜め延伸工程の前後いずれのタイミングで実施してもよいが、適度に膜が膨潤され延伸が容易になることから、延伸工程前に液相で染色することが特に好ましい。
【００７６】
＜硬膜剤・金属塩添加＞
ＰＶＡを延伸して偏光膜を製造する過程では、ＰＶＡに架橋させる添加物を用いることが好ましい。特に本発明の斜め延伸法を用いる場合、延伸工程出口でＰＶＡが充分に硬膜されていないと、工程のテンションでＰＶＡの配向方向がずれてしまうことがあるため、延伸前工程あるいは延伸工程で架橋剤溶液に浸漬、または溶液を塗布して架橋剤を含ませるのが好ましい。架橋剤をＰＶＡフィルムに付与する手段は、特に限定されるものではなく、フィルムの液への浸漬、塗布、噴霧等任意の方法を用いることができるが、特に浸漬法、塗布法が好ましい。塗布手段としてはロールコータ、ダイコータ、バーコータ、スライドコータ、カーテンコータ等、通常知られている任意の手段をとることができる。また、溶液を含浸させた布、綿、多孔質素材等をフィルムに接触する方式も好ましい。架橋剤としては、米国再発行特許第２３２８９７号明細書に記載のものが使用できるが、ホウ酸、ホウ砂が実用的に好ましく用いられる。また、亜鉛、コバルト、ジルコニウム、鉄、ニッケル、マンガン等の金属塩も併せて用いることができる。
また、硬膜剤を添加した後に洗浄／水洗工程を設けてもよい。
【００７７】
架橋剤の付与は、延伸機に噛み込む前に行ってもよいし、噛み込んだ後に行ってもよく、幅方向延伸が実質的に終了する図３、図４の例の（ｂ）工程の終端までのいずれかの工程で行えばよい。
【００７８】
＜偏光子＞
ヨウ素の他に二色性色素で染色することも好ましい。二色性色素の具体例としては、例えばアゾ系色素、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、アントラキノン系色素等の色素系化合物をあげることができる。水溶性のものが好ましいが、この限りではない。又、これらの二色性分子にスルホン酸基、アミノ基、水酸基などの親水性置換基が導入されていることが好ましい。二色性分子の具体例としては、例えばシー．アイ．ダイレクト．イエロー１２、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ３９、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ７２、シー．アイ．ダイレクト．レッド３９、シー．アイ．ダイレクト．レッド７９、シー．アイ．ダイレクト．レッド８１、シー．アイ．ダイレクト．レッド８３、シー．アイ．ダイレクト．レッド８９、シー．アイ．ダイレクト．バイオレット４８、シー．アイ．ダイレクト．ブルー６７、シー．アイ．ダイレクト．ブルー９０、シー．アイ．ダイレクト．グリーン５９、シー．アイ．アシッド．レッド３７等が挙げられ、さらに特開昭６２−７０８０２号、特開平１−１６１２０２号、特開平１−１７２９０６号、特開平１−１７２９０７号、特開平１−１８３６０２号、特開平１−２４８１０５号、特開平１−２６５２０５号、特開平７−２６１０２４号、の各公報記載の色素等が挙げられる。これらの二色性分子は遊離酸、あるいはアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン類の塩として用いられる。これらの二色性分子は２種以上を配合することにより、各種の色相を有する偏光子を製造することができる。偏光素子または偏光板として偏光軸を直交させた時に黒色を呈する化合物（色素）や黒色を呈するように各種の二色性分子を配合したものが単板透過率、偏光率とも優れており好ましい。
【００７９】
また、ＰＶＡ、ポリ塩化ビニルを脱水、脱塩素することによりポリエン構造をつくり、共役二重結合により偏光を得るいわゆるポリビニレン系偏光膜の製造にも、本発明の延伸法は好ましく用いることができる。
【００８０】
［保護膜］
本発明に関わる偏光板は、偏光膜の両面に一対の保護膜（保護フィルムともいう）を積層したものである。保護膜の種類は特に限定されず、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースプロピオネート等のセルロースエステル類、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル等を用いることができる。
【００８１】
保護膜は、通常、ロール形態で供給され、長尺の偏光膜に対して、長手方向が一致するようにして連続して貼り合わされることが好ましい。ここで、保護膜の配向軸（遅相軸）は何れの方向であってもよく、操作上の簡便性から、保護膜の配向軸は、長手方向に平行であることが好ましい。
【００８２】
本発明では、偏光膜を挟持する一対の保護膜の少なくとも一方（少なくとも、液晶表示装置に組み込んだ場合に、液晶セルに近い側に配置される保護膜）については、膜面の平均屈折率が最大となる方向と実質的に一致する遅相軸を有するものを用いる。即ち、少なくとも一方の保護膜は、それぞれ互いに直交するｘ、ｙおよびｚ軸方向に３つの平均屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚを有し、面内の平均屈折率をｎｘおよびｎｙ、厚さ方向平均屈折率をｎｚとしたとき、ｎｘ、ｎｙ＝ｎｚ、ｎｘ＞ｎｙの関係が成立するフィルム、ｎｘ＝ｎｙ、ｎｚ、ｎｘ＞ｎｚが成立するフィルムなどからなる。上記した特開２００１−３５００２２号公報等に記載のＡプレート、負のＣプレートなどが挙げられる。前述した様に、保護膜に光学補償能を付与するには、可視光領域の任意の波長λにおいて、Ｒｅ（即ち、（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ１）が−５ｎｍ〜５０ｎｍで、且つＲｔｈ（即ち、｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ１）が５０ｎｍ〜３００ｎｍを満足しているのが好ましく、Ｒｅは２ｎｍ±２ｎｍで、且つＲｔｈは１５０ｎｍ〜１９０ｎｍであるのがより好ましい。
【００８３】
一方、保護膜に光学補償層として機能させない態様では、透明保護膜のレターデーションは低いことが好ましく、偏光膜の吸収軸と透明保護膜の配向軸が平行でない態様では、特に透明保護膜のレターデーション値が一定値以上であると、偏光軸と透明保護膜の配向軸（遅相軸）が斜めにずれているため、直線偏光が楕円偏光に変化し、好ましくないとされている。従って、透明保護膜のレターデーションは、例えば６３２．８ｎｍにおいて１０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以下がさらに好ましい。レターデーションの低い高分子フィルムとしては、セルローストリアセテート、ゼオネックス、ゼオノア（共に日本ゼオン（株）製）、ＡＲＴＯＮ（ＪＳＲ（株）製）のようなポリオレフィン類が好ましく用いられる。その他、例えば特開平８−１１０４０２号又は特開平１１−２９３１１６号に記載されているような非複屈折性光学樹脂材料が挙げられる。
【００８４】
保護膜と偏光膜とを貼り合す際には、少なくとも一方の保護膜（液晶表示装置に組み込まれる際に液晶セルに近い側に配置される保護膜）の遅相軸（配向軸）と、前記偏光膜の吸収軸（延伸軸）とが交差する様に、保護膜と偏光膜とを積層する。具体的には、偏光膜の吸収軸と前記保護膜の遅相軸との角度は、好ましくは１０°〜９０°、より好ましくは２０°〜７０゜、更に好ましくは４０°〜５０゜、特に好ましくは４３〜４７゜である。他方の保護膜の遅相軸と偏光膜の吸収軸の角度については、特に限定されず、偏光板の目的に応じて適宜設定できるが、上記範囲であるのが好ましく、一対の保護膜の遅相軸が一致しているのが好ましい。
なお、保護膜の遅相軸と偏光膜の吸収軸は互いに平行であると、偏光板の寸法変化やカール防止といった偏光板の機械的安定性を向上させることができる。偏光膜および一対の保護膜の合計３つのフィルムの少なくとも２つの軸、一方の保護膜の遅相軸と偏光膜吸収軸、あるいは２枚の保護フィルムの遅相軸などが実質的に平行であれば同じ効果が得られる。
【００８５】
＜接着剤＞
偏光膜と保護膜との接着剤は特に限定されないが、ＰＶＡ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等の変性ＰＶＡを含む）やホウ素化合物水溶液等が挙げられ、中でもＰＶＡ系樹脂が好ましい。接着剤層厚みは乾燥後に０．０１〜１０μｍが好ましく、０．０５〜５μｍが特に好ましい。
【００８６】
＜偏光膜と透明保護膜の一貫製造工程＞
本発明にかかわる偏光板は、偏光膜用フィルムを延伸後、収縮させ揮発分率を低下させる乾燥工程を有するが、乾燥後もしくは乾燥中に少なくとも片面に透明保護膜を貼り合わせた後、後加熱工程を有することが好ましい。前記透明保護膜が、光学補償層として機能する光学異方性層の支持体を兼ねている態様では、片面に透明保護膜、反対側に光学異方性層を有する透明支持体を貼り合わせた後、後加熱するのが好ましい。具体的な貼り付け方法として、フィルムの乾燥工程中、両端を保持した状態で接着剤を用いて偏光膜に透明保護膜を貼り付け、その後両端を耳きりする、もしくは乾燥後、両端保持部から偏光膜用フィルムを解除し、フィルム両端を耳きりした後、透明保護膜を貼り付けるなどの方法がある。耳きりの方法としては、刃物などのカッターで切る方法、レーザーを用いる方法など、一般的な技術を用いることができる。貼り合わせた後に、接着剤を乾燥させるため、および偏光性能を良化させるために、加熱することが好ましい。加熱の条件としては、接着剤により異なるが、水系の場合は、３０℃以上が好ましく、さらに好ましくは４０℃以上１００℃以下、さらに好ましくは５０℃以上９０℃以下である。これらの工程は一貫のラインで製造されることが、性能上及び生産効率上更に好ましい。
【００８７】
＜打ち抜き＞
図９に従来の偏光板打ち抜きの例を、図１０に本発明にかかわる偏光板を打ち抜きする例を示す。従来の偏光板は、図９に示されるように、偏光の吸収軸７１すなわち延伸軸が長手方向７２と一致しているのに対し、本発明の偏光板は、図１０に示されるように、偏光の吸収軸８１すなわち延伸軸が長手方向８２に対して４５゜傾斜しており、この角度がＬＣＤにおける液晶セルに貼り合わせる際の偏光板の吸収軸と、液晶セル自身の縦または横方向とのなす角度に一致しているため、打ち抜き工程において斜めの打ち抜きは不要となる。しかも図１０からわかるように、本発明の偏光板は切断が長手方向に沿って一直線であるため、打ち抜かず長手方向に沿ってスリットすることによっても製造可能であるため、生産性も格段に優れている。
打ち抜きは、前記したように、この段階で行なっても、透明保護膜を貼り合せてから行なってもよい。
【００８８】
＜偏光板の性能＞
本発明に関連する透明保護膜、偏光子、透明支持体からなる偏光板の光学的性質及び耐久性（短期、長期での保存性）は、市販のスーパーハイコントラスト品（例えば、株式会社サンリッツ社製ＨＬＣ２−５６１８等）同等以上の性能を有することが好ましい。具体的には、可視光透過率が４２．５％以上で、偏光度｛（Ｔｐ−Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）｝１／２  ≧０．９９９５（但し、Ｔｐは平行透過率、Ｔｃは直交透過率）であり、６０℃、湿度９０％ＲＨ雰囲気下に５００時間および８０℃、ドライ雰囲気下に５００時間放置した場合のその前後における光透過率の変化率が絶対値に基づいて３％以下、更には１％以下、偏光度の変化率は絶対値に基づいて１％以下、更には０．１％以下であることが好ましい。
【００８９】
［光学補償シート］
光学補償シートは、液晶表示装置において画像着色を解消したり、視野角を拡大するために用いられる。本発明では、前述した様に、光学補償シートは必須の部材ではなく、例えば、偏光板の一対の保護膜の一方または双方に複屈折性を付加させて、光学補償シートとして機能させる態様等では不要である。
【００９０】
光学補償シート全体の面内レターデーション（Ｒｅ）は、２０〜２００ｎｍであることが好ましい。光学補償シート全体の厚み方向のレターデーション（Ｒｔｈ）は、５０〜５００ｎｍであることが好ましい。光学補償シートの面内レターデーション（Ｒｅ）と厚み方向のレターデーション（Ｒｔｈ）はそれぞれ以下の式で定義される。但し、ｄ２は光学補償シートの厚み（μｍ）である。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ２
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ２
【００９１】
光学補償シートとしては、延伸複屈折ポリマーフィルムからなる光学補償シート、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から形成された光学異方性層を有する光学補償シートがあるが、本発明ではいずれも使用することができる。前述の特開２００１−３５００２２号公報等に記載のＡプレートおよびＣプレートの積層体をはじめとする、積層構造の光学補償シートを用いることもできる。積層構造の光学補償シートについては、厚さを考慮すると、高分子の延伸フィルムの積層体からなる光学補償シートよりも、塗布型の積層体からなる光学補償シートが好ましい。なお、本発明において、光学補償シートとして、棒状液晶性化合物からなる光学異方性層を有する態様のものを用いる場合は、前記光学異方性層において、棒状液晶性化合物が面内に配向し、ハイブリッドしていないものを用いる。もしハイブリッドしている場合には、屈折率楕円体が表せないのでＲｔｈに関する上記関係式が成り立たない。
【００９２】
光学補償シートとして用いられる高分子フィルムは、延伸された高分子フィルムであっても、また塗布型の高分子層と高分子フィルムとの併用でもよい。高分子フィルムの材料は、一般に合成ポリマー（例、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、ポリメタクリレート、ノルボルネン樹脂、トリアセチルセルロース）が用いられる。
【００９３】
次に、液晶性化合物からなる光学異方性層を有する光学補償シートについて詳細に説明する。
［液晶性化合物からなる光学異方性層］
液晶性化合物には多様な配向形態があるため、液晶性化合物からなる光学異方性層は、単層でまたは複数層の積層体により、所望の光学的性質を発現する。即ち、光学補償シートは、支持体と該支持体上に形成された１以上の光学異方性層とからなる態様であってもよい。かかる態様の光学補償シート全体のレターデーションは、光学異方性層の光学異方性によって調整することができる。液晶性化合物にはその形状から、棒状液晶化合物と円盤状液晶化合物に分類できる。さらにそれぞれ低分子と高分子タイプがあり、いずれも使用することができる。本発明に用いる液晶性化合物からなる光学異方性層は、液晶性化合物として、棒状液晶化合物または円盤状液晶性化合物を用いることが好ましく、重合性基を有する棒状液晶化合物または重合性基を有する円盤状液晶性化合物を用いるのがより好ましい。
【００９４】
棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いることができる。特に好ましく用いられる、低分子の重合性基を有する棒状液晶性化合物としては、下記式（Ｉ）の棒状液晶性化合物である。
【００９５】
式（Ｉ）        Ｑ１−Ｌ１−Ａ１−Ｌ３−Ｍ−Ｌ４−Ａ２−Ｌ２−Ｑ２
式中、Ｑ１およびＱ２はそれぞれ独立に重合性基であり、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４はそれぞれ単結合または二価の連結基を表すが、Ｌ２またはＬ３の少なくとも一方は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−を表す。Ａ１およびＡ２はそれぞれ炭素原子数２〜２０のスペーサー基を表し、Ｍはメソゲン基を表す。
【００９６】
以下に、前記式（Ｉ）で表される重合性基を有する棒状液晶性化合物についてさらに詳細に説明する。
式中、Ｑ１およびＱ２はそれぞれ独立に重合性基である。重合性基の重合反応は、付加重合（開環重合を含む）または縮合重合であることが好ましい。言い換えると、重合性基は、付加重合反応または縮合重合反応が可能な官能基であることが好ましい。以下に重合性基の例を示す。
【００９７】
【化１】
2004226591.tif 000002
【００９８】
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４で表される二価の連結基としては、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＮＲ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ２−、−ＮＲ２−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ２−、−ＮＲ２−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ２−ＣＯ−ＮＲ２−および単結合からなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。上記Ｒ２は炭素原子数が１〜７のアルキル基または水素原子である。この場合、Ｌ３およびＬ４の少なくとも一方は、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−（カーボネート基）である。
前記式（Ｉ）中、Ｑ１−Ｌ１−およびＱ２−Ｌ２−は、ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−、ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯ−Ｏ−およびＣＨ２＝Ｃ（Ｃｌ）−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−が好ましく、ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯ−Ｏ−が最も好ましい。
【００９９】
Ａ１およびＡ２は、炭素原子数２〜２０を有するスペーサー基を表す。炭素原子数２〜１２の脂肪族基が好ましく、特にアルキレン基が好ましい。スペーサー基は鎖状であることが好ましく、隣接していない酸素原子または硫黄原子を含んでいてもよい。また、前記スペーサー基は、置換基を有していてもよく、ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素）、シアノ基、メチル基、エチル基が置換していてもよい。
【０１００】
Ｍで表されるメソゲン基としては、公知のメソゲン基のいずれであってもよい。特に、下記式（ＩＩ）で表される基が好ましい。
式（ＩＩ）      −（−Ｗ１−Ｌ５）ｎ−Ｗ２−
式中、Ｗ１およびＷ２は各々独立して、二価の環状脂肪族基、二価の芳香族基または二価のヘテロ環基を表し、Ｌ５は単結合または連結基を表し、連結基の具体例としては、前記式（Ｉ）中、Ｌ１〜Ｌ４で表される基の具体例、および−ＣＨ２−Ｏ−、―Ｏ―ＣＨ２−が挙げられる。ｎは１、２または３を表す。
【０１０１】
Ｗ１およびＷ２としては、１，４−シクロヘキサンジイル、１，４−フェニレン、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５ジイル、１，３，４−チアジアゾール−２，５−ジイル、１，３，４−オキサジアゾール−２，５−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、ナフタレン−１，５−ジイル、チオフェン−２，５−ジイル、ピリダジン−３，６−ジイルが挙げられる。１，４−シクロヘキサンジイルの場合、トランス体およびシス体の構造異性体があるが、本発明ではどちらの異性体であってもよく、任意の割合の混合物でもよい。トランス体であることがより好ましい。Ｗ１およびＷ２はそれぞれ置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）、シアノ基、炭素原子数１〜１０のアルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基など）、炭素原子数１〜１０のアルコキシ基（メトキシ基、エトキシ基など）、炭素原子数１〜１０のアシル基（ホルミル基、アセチル基など）、炭素原子数１〜１０のアルコキシカルボニル基（メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基など）、炭素原子数１〜１０のアシルオキシ基（アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基など）、ニトロ基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、などが挙げられる。
【０１０２】
前記式（ＩＩ）で表されるメソゲン基の基本骨格で好ましいものを、以下に例示する。これらに上記置換基が置換していてもよい。
【０１０３】
【化２】
2004226591.tif 000003
【０１０４】
以下に、前記式（Ｉ）で表される化合物の例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、式（Ｉ）で表される化合物は特表平１１−５１３０１９号公報に記載の方法で合成することができる。
【０１０５】
【化３】
2004226591.tif 000004
【０１０６】
【化４】
2004226591.tif 000005
【０１０７】
【化５】
2004226591.tif 000006
【０１０８】
前記光学異方性層を形成する液晶性化合物として、円盤状液晶性化合物を用いることも好ましい。円盤状液晶性化合物は、ポリマーフィルム面に対して実質的に垂直（５０〜９０度の範囲の平均傾斜角）に配向させることが好ましい。円盤状液晶性化合物は、様々な文献（Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｒ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，ｖｏｌ．７１，ｐａｇｅ  １１１（１９８１）；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節（１９９４）；Ｂ．Ｋｏｈｎｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．，ｐａｇｅ  １７９４（１９８５）；Ｊ．Ｚｈａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１１６，ｐａｇｅ  ２６５５（１９９４））に記載されている。円盤状液晶性化合物の重合については、特開平８−２７２８４公報に記載がある。
【０１０９】
円盤状液晶性化合物は、重合により固定可能なように、重合性基を有するのが好ましい。例えば、円盤状液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させた構造が考えられるが、但し、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に連結基を有する構造が好ましい。即ち、重合性基を有する円盤状液晶性化合物は、下記式（ＩＩＩ）で表わされる化合物であることが好ましい。
式（ＩＩＩ）      Ｄ（−Ｌ−Ｐ）ｎ
式中、Ｄは円盤状コアであり、Ｌは二価の連結基であり、Ｐは重合性基であり、ｎは４〜１２の整数である。
【０１１０】
前記式（ＩＩＩ）中の円盤状コア（Ｄ）、二価の連結基（Ｌ）および重合性基（Ｐ）の好ましい具体例は、それぞれ、特開２００１−４８３７号公報に記載の（Ｄ１）〜（Ｄ１５）、（Ｌ１）〜（Ｌ２５）、（Ｐ１）〜（Ｐ１８）であり、同公報に記載の内容を好ましく用いることができる。
【０１１１】
これらの液晶性化合物は、光学異方性層中では、実質的に均一に配向していることが好ましく、実質的に均一に配向している状態で固定されていることがさらに好ましく、重合反応により液晶性化合物が固定されていることが最も好ましい。
重合性基を有する棒状液晶性化合物の場合は、実質的に水平（ホモジニアス）配向に固定化することが好ましい。実質的に水平とは、棒状液晶性化合物の長軸方向と光学異方性層の面との平均角度（平均傾斜角）が０°〜４０°の範囲内であることを意味する。棒状液晶性化合物を斜め配向させても良いし、傾斜角が徐々に変化するように（ハイブリッド配向）させても良い。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０°〜４０°であることが好ましい。
重合性基を有する円盤状液晶性化合物の場合は、実質的に垂直配向させることが好ましい。実質的に垂直とは、円盤状液晶性化合物の円盤面と光学異方性層の面との平均角度（平均傾斜角）が５０°〜９０°の範囲内であることを意味する。円盤状液晶性化合物を斜め配向させても良いし、傾斜角が徐々に変化するように（ハイブリッド配向）させても良い。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５０°〜９０°であることが好ましい。
【０１１２】
光学異方性層は、液晶性化合物および下記の重合開始剤や他の添加剤を含む塗布液を、配向膜の上に塗布することで形成することが好ましい。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。
【０１１３】
［液晶性化合物の配向状態の固定化］
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ことが好ましい。固定化は、液晶性化合物に導入した重合性基の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が、光重合反応がより好ましい。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。
【０１１４】
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。液晶性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。光学異方性層の厚さは、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い。
【０１１５】
［配向膜］
光学異方性層の形成に際して液晶性化合物を配向させるためには、配向膜を用いることが好ましい。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、マイクログループを有する層の形成、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（例えば、ω−トリコ酸、ジオクタデシルジメチルアンモニウムクロリド、ステアリル酸メチルなど）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。ポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特にましい。ラビング処理はポリマー層の表面を紙や布で一定方向に数回こすることにより実施する。配向膜に使用するポリマーの種類は、液晶性化合物の配向（特に平均傾斜角）に応じて決定することができる。例えば、液晶性化合物を水平に配向させるためには配向膜の表面エネルギーを低下させないポリマー（通常の配向用ポリマー）を用いる。具体的なポリマーの種類については液晶セルまたは光学補償シートについて種々の文献に記載がある。いずれの配向膜においても、液晶化合物と透明支持体の密着性を改善する目的で、重合性基を有することが好ましい。重合性基は、側鎖に重合性基を有する繰り返し単位を導入するか、あるいは、環状基の置換基として導入することができる。界面で液晶性化合物と化学結合を形成する配向膜を用いることがより好ましく、かかる配向膜としては特開平９−１５２５０９号に記載されている。
配向膜の厚さは０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜１μｍであることがさらに好ましい。
なお、配向膜を用いて液晶性化合物を配向させてから、その配向状態のまま液晶性化合物を固定して光学異方性層を形成し、光学異方性層のみをポリマーフィルム（または透明支持体）上に転写してもよい。
【０１１６】
光学異方性層を支持する支持体については、特に制限されず、種々の高分子フィルム等を用いることができる。例えば、トリアセチルセルロース，ノルボルネン樹脂、ゼオノア等が挙げられる。また、上述した様に、偏光板の保護膜が光学異方性層の支持体を兼ねていてもよい。かかる態様における支持体の材料の具体例については、偏光板の保護膜の材料の具体例と同一であり、前記した通りである。
【０１１７】
【実施例】
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、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の具体例に制限されるものではない。
【０１１８】
［例１］
図１に示す構成の液晶表示装置を作製した。即ち、観察方向（上）から上側偏光板（保護膜（不図示）、偏光膜１、保護膜３ａ）、液晶セル（上基板３、液晶層７、下基板８）、下偏光板（保護膜１０３ａ、偏光膜１０１、保護膜（不図示））を積層し、さらにバックライト光源（不図示）を配置した。
以下に、用いた部材それぞれの作製方法を説明する。
＜液晶セルの作製＞
液晶セルは、基板間のセルギャップを３μｍとし、負の誘電率異方性を有する液晶材料（「ＭＬＣ−６６０８」、メルク社製）を基板間に滴下注入して封入し、基板間に液晶層を形成して作製した。液晶層のリターデーションを３００ｎｍとした。なお、液晶材料は垂直配向するように配向させた。
【０１１９】
＜上下偏光板の作製＞
（偏光膜の作製）
平均重合度が２４００、膜厚１００μｍのＰＶＡフィルムを１５〜１７℃のイオン交換水にて６０秒洗浄し、ステンレス製のブレードにて表面水分を掻き取った後、該ＰＶＡフィルムを濃度が一定になるように濃度補正しつつヨウ素０．７７ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウム６０．０ｇ／Ｌの水溶液に４０℃にて５５秒浸漬した。さらに濃度が一定になるように濃度補正しつつ、硼酸４２．５ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウム３０ｇ／Ｌ、塩化亜鉛１．８ｇ／Ｌの水溶液に４０℃にて９０秒浸漬し、その後、フィルムの両面の余剰水分をステンレス製ブレードにて掻き取り、フィルム中の含有水分率の分布を２％以下にした状態で、図４の形態のテンター延伸機に導入した。
搬送速度を４ｍ／分として、１００ｍ送出し、６０℃９５％雰囲気下で５倍まで延伸した後、テンターを延伸方向に対し図４の如く屈曲させ、以降幅を一定に保ち、収縮させながら７０℃雰囲気で乾燥させた後テンターから離脱した。延伸開始前のＰＶＡフィルムの含水率は３２％で、乾燥後の含水率は１．５％であった。左右のテンタークリップの搬送速度差は、０．０５％未満であり、導入されるフィルムの中心線と次工程に送られるフィルムの中心線のなす角は、４６゜であった。ここで｜Ｌ１−Ｌ２｜は０．７ｍ、Ｗは０．７ｍであり、｜Ｌ１−Ｌ２｜＝Ｗの関係にあった。テンター出口における実質延伸方向Ａｘ−Ｃｘは、次工程へ送られるフィルムの中心線２２に対し４５゜傾斜していた。テンター出口におけるシワ、フィルム変形は観察されなかった。なお、延伸、乾燥後のフィルムの厚さは１９μｍであった。
【０１２０】
（透明保護膜の貼り合せ）
上記の斜め延伸法により作製した偏光膜について、幅方向から３ｃｍ分をカッターを用いて耳きりした後、その両面をＰＶＡ（（株）クラレ製ＰＶＡ−１１７Ｈ）３％水溶液を接着剤として、表面をケン化処理した透明保護膜用セルローストリアセテートフィルム（Ｒｅ値＝３０ｎｍ、Ｒｔｈ＝１３０ｎｍ）を貼り合わせ、さらに７０℃で１０分間加熱して、有効幅６５０ｍｍの両面にセルローストリアセテート保護膜を備えた長尺状の偏光板を得た。
上側偏光板の貼り合わせ時には、上側保護膜の遅相軸、偏光膜の吸収軸および下側保護膜の遅相軸の軸角度を、表示装置水平方向を基準にして、（０°、４５°、０°）とし、同じく下側偏光板の軸角度を（０°、−４５°、０°）とした。上記で作製された偏光膜の吸収軸方向は、長手方向に対し４５゜傾斜していたので、図１０の如く３１０×２３３ｍｍサイズに裁断することにより、９１．５％の面積効率で辺に対し４５゜吸収軸が傾斜した偏光板を得ることができた。また、目視にて色抜けスジは見られなかった。
【０１２１】
得られた偏光板の偏光板性能は、可視光透過率が４３．２で、偏光度｛（Ｔｐ−Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）｝１／２≧０．９９９７（ただし、Ｔｐは平行透過率、Ｔｃは直交透過率）であり、温度６０℃・湿度９０％ＲＨ雰囲気下に５００時間および８０℃、ドライ雰囲気下に５００時間放置した場合のその前後における光透過率の変化率が絶対値に基づいて１％以下、偏光度の変化率は絶対値に基づいて０．０５％以下であった。
【０１２２】
＜作製した液晶表示装置の漏れ光の測定＞
このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左方向６０°から観察した際の漏れ光は０．７％であった。液晶表示装置の視野角特性において、コントラスト比５対１以上の視野角が左右上下で各８０°以上あることが望ましい。
作製した液晶表示装置では、白表示は３０％程度の透過率が得られることから、視野角６０°で黒表示の漏れ光が１％未満を満足すれば、コントラスト比５対１以上の視野角が左右上下で各８０°以上が得られるものと推定できる。
【０１２３】
［例２］
＜液晶表示装置の作製＞
例１で作製した液晶表示装置において、上下偏光板の作製時に、保護膜として下記表１に示す様に、様々なＲｅ値およびＲｔｈ値を示すノルボルネン系フィルムを用いた以外は、例１と同様に液晶表示装置Ｎｏ．１〜２４を作製した。
【０１２４】
＜液晶表示装置の漏れ光の測定＞
作製した液晶表示装置Ｎｏ．１〜２４の斜め６０°から観察した際の漏れ光の値をそれぞれ測定した。結果を表１に示す。
【０１２５】
表１：左右６０°方向視野角における黒表示透過率（％）
【表１】
2004226591.tif 000007
【０１２６】
［例３］
＜光学補償シートの作製＞
（透明保護フィルム兼透明支持体の作製）
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。
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
【０１２７】
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、３．５質量部であった。
【０１２８】
レターデーション上昇剤
【化６】
2004226591.tif 000008
【０１２９】
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分乾燥し、バンドからフィルムを１４０℃の乾燥風で２０分乾燥し、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：１４６μｍ）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、エリプソメーター（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用いて、波長５５０ｎｍ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２ｎｍ（ばらつき±１ｎｍ）、Ｒｔｈは１９０ｎｍ（ばらつき±３ｎｍ）であった。さらに、４００ｎｍ〜７００ｎｍの各波長のＲｅは２±１ｎｍ、４００ｎｍ〜７００ｎｍの各波長のＲｔｈは１９０±２ｎｍの範囲であった。
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。
このセルロースアセテートフィルムの表面エネルギーを接触法により求めたところ、６３ｍＮ／ｍであった。こうして、透明支持体兼透明保護膜用のセルロースアセテートフィルムを作製した。
【０１３０】
（配向膜層の作製）
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。２５℃で６０秒、６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒乾燥した。乾燥後の配向膜厚みは１．１μｍであった。また、配向膜の表面粗さを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＳＰＩ３８００Ｎ、セイコーインスツルメンツ（株）製）にて測定したところ、１．１４７ｎｍであった。次に、形成した膜に、セルロースアセテートフィルムの遅相軸（波長６３２．８ｎｍで測定）に対して−４５°方向にラビング処理を実施した。
【０１３１】
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                                                  ３６１質量部
メタノール                                          １１９質量部
グルタルアルデヒド（架橋剤）                        ０．５質量部
【０１３２】
変性ポリビニールアルコール
【化７】
2004226591.tif 000009
【０１３３】
（光学異方性層の作製）
上記の配向膜の上に、下記の組成の塗布液をバーコータを用いて連続的に塗布、乾燥、および加熱（配向熟成）し、さらに紫外線照射して厚さ１．１μｍの水平配向した光学的異方性層（Ａ）を形成し、光学補償シートを作製した。光学的異方性層は透明支持体の長手方向に対して−４５°の方向に遅相軸を有していた。５５０ｎｍにおけるＲｅ値は１３０ｎｍであった。
光学異方性層（Ａ）用塗布液組成
本明細書中の棒状液晶性化合物（例示化合物  Ｉ−２）  ３８．１質量％
下記の増感剤  Ａ                                    ０．３８質量％
下記の光重合開始剤    Ｂ                            １．１４質量％
配向制御剤  Ｃ                                          ０．１９質量％
グルタールアルデヒド                                    ０．０４質量％
メチルエチルケトン                                  ６０．１質量％
【０１３４】
増感剤  Ａ
【化８】
2004226591.tif 000010
【０１３５】
光重合開始剤  Ｂ
【化９】
2004226591.tif 000011
【０１３６】
配向制御剤Ｃ
【化１０】
2004226591.tif 000012
【０１３７】
上記の様にして作製した光学異方性層と透明支持体からなる光学補償シートを、図１中の下側偏光膜１０１と液晶セル用下側基板８との間に、セルロースアセテートフィルムからなる透明支持体（Ｒｅ＝２ｎｍ、Ｒｔｈ＝１９０ｎｍ）を、偏光膜１０１に接する様に組み込んだ。即ち、透明保護フィルム１０３ａが、光学補償能を有する光学異方性層の透明支持体を兼ねている態様の液晶表示装置を作製した。その他の構成は例１と同じにした。即ち、上側偏光板の、上側保護膜の遅相軸、偏光膜の吸収軸および下側保護膜の遅相軸の軸角度を、表示装置水平方向を基準にして、（０°、４５°、０°）とし、同じく下側偏光板の軸角度を、（０°、−４５°、０°）とし、さらに光学異方性層の遅相軸（ラビング方向）を−４５°とした。
【０１３８】
光学補償シートの作製において、セルロースアセテートフィルムからなる透明支持体のＲｅ値およびＲｔｈ値を、表２に示す様に調整し、光学補償シートを作製した以外は、上記と同様にして液晶表示装置Ｎｏ．２５〜４０を作製した。
＜作製した液晶表示装置の漏れ光の測定＞
この様にして作製した液晶表示装置Ｎｏ．２５〜４０の斜め６０°からの観察による漏れ光を測定した。結果を表２に示す。
【０１３９】
表２：左右６０°方向視野角における黒表示透過率（％）
【表２】
2004226591.tif 000013
【０１４０】
［例４］
＜光学補償シートの作製＞
例３で作製したセルロースアセテートフィルムからなる透明支持体の作製方法と同様の方法で、Ｒｅ値＝１０ｎｍ、Ｒｔｈ＝７６ｎｍに調整した透明支持体を作製した。さらに、該支持体上をけん化処理し、その上に、例３で用いた配向膜を塗布した。さらにその上を長手方向に対して、４５°方向にラビング処理を実施し、例３で用いた光学異方性層（Ａ）用塗布液組成をバーコータを用いて連続的に塗布、乾燥、および加熱（配向熟成）し、さらに紫外線照射して厚さ０．４３μｍの光学的異方性層を形成した。光学的異方性層は透明支持体の長手方向に対して４５°の方向に遅相軸を有していた。５５０ｎｍにおけるレターデーション値は５３ｎｍであった。
【０１４１】
上記の様にして作製した光学異方性層と透明支持体からなる光学補償シートを、図１中の上側偏光膜１と液晶セル用上側基板５との間に、セルロースアセテートフィルムからなる透明支持体（Ｒｅ＝１０ｎｍ、Ｒｔｈ＝１７６ｎｍ）を、偏光膜１に接する様に組み込んだ。即ち、透明保護フィルム３ａが、光学補償能を有する光学異方性層の透明支持体を兼ねている態様の液晶表示装置を作製した。
その他の構成は例１と同じにした。即ち、上側偏光板の、上側保護膜の遅相軸、偏光膜の吸収軸および下側保護膜の遅相軸の軸角度を、表示装置水平方向を基準にして、（０°、４５°、０°）とし、光学異方性層の遅相軸（ラビング方向）を４５°、下側偏光板の軸角度を（０°、−４５°、０°）とした。
【０１４２】
光学補償シートの作製において、光学異方性層のＲｅ値を、表３に示す様に調整し、光学補償シートを作製した以外は、上記と同様にして液晶表示装置Ｎｏ．４１〜４６を作製した。
＜作製した液晶表示装置の漏れ光の測定＞
この様にして作製した液晶表示装置Ｎｏ．４１〜４６の斜め６０°からの観察による漏れ光を測定した。結果を表３に示す。
【０１４３】
表３：左右６０°方向視野角における黒表示透過率（％）
【表３】
2004226591.tif 000014
【０１４４】
［例５］
上下偏光板の保護膜として、Ｒｅ値０ｎｍ、Ｒｔｈ値１３３ｎｍのセルローストリアセテートフィルムを用いた以外は、例１と同様にして液晶表示装置を作製した。即ち、上側偏光板の上側保護膜の遅相軸、偏光膜の吸収軸および下側保護膜の遅相軸の軸角度を、表示装置水平方向を基準にして、（０°、４５°、０°）とし、同じく下側偏光板の軸角度を（０°、−４５°、０°）とした。
【０１４５】
上下偏光板の保護膜として下記表４に示す様に、様々なＲｅ値およびＲｔｈ値を示すセルローストリアセテートフィルムを用いた以外は、上記と同様に液晶表示装置Ｎｏ．４７〜７０を作製した。
＜作製した液晶表示装置の漏れ光の測定＞
このように作製した液晶表示装置Ｎｏ．４７〜７０の、斜め６０°から観察した漏れ光を測定した。結果を表４に示す。
【０１４６】
表４：  左右６０°方向視野角における黒表示透過率（％）
【表４】
2004226591.tif 000015
【０１４７】
【発明の効果】
本発明は、研究の結果、偏光膜、および保護フィルム、および液晶セルの素材と製造方法を調節することにより、従来の液晶表示装置と同じ構成で、液晶セルを光学的に補償する機能を併せ持つ楕円偏光板を製造することに成功した。さらに、この偏光板をＶＡ型液晶セルに取り付けて液晶表示装置に用いたところ、表示品位のみならず、視野角が著しく改善された。また、従来の１枚もしくは複数の位相差フィルムと偏光板の角度を厳密に調整しながら積層する工程が不要になり、ロールｔｏロールでの偏光板の製造が可能となった。即ち、本発明によれば、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液晶表示装置、特にＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶表示装置を提供することができる。また、本発明によれば、偏光機能を有するのみならず、液晶表示装置の視野角拡大に寄与し得る、しかも容易に作製可能な偏光板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の例を示す概略図である。
【図２】本発明の偏光板の例を示す概略図である。
【図３】ポリマーフィルムを斜め延伸する本発明の方法の一例を示す概略平面図である。
【図４】ポリマーフィルムを斜め延伸する本発明の方法の一例を示す概略平面図である。
【図５】ポリマーフィルムを斜め延伸する本発明の方法の一例を示す概略平面図である。
【図６】ポリマーフィルムを斜め延伸する本発明の方法の一例を示す概略平面図である。
【図７】ポリマーフィルムを斜め延伸する本発明の方法の一例を示す概略平面図である。
【図８】ポリマーフィルムを斜め延伸する本発明の方法の一例を示す概略平面図である。
【図９】従来の偏光板を打ち抜く様子を示す概略平面図である。
【図１０】本発明の偏光板を打ち抜く様子を示す概略平面図である。
１    上側偏光膜
２    上側偏光膜の吸収軸
３ａ、３ｂ    上側偏光膜の透明保護フィルム
４ａ、４ｂ    上側偏光膜の透明保護フィルムの遅相軸
５    液晶セル上側基板
６    上側基板液晶配向用ラビング方向
７    液晶分子
８    液晶セル下側基板
９    下側基板液晶配向用ラビング方向
１０１    下側偏光膜
１０２    下側偏光膜の吸収軸
１０３ａ    下側偏光膜の透明保護フィルム
α    遅相軸と吸収軸の交差角
１１  導入側フィルムの中央線
１２  次工程に送られるフィルムの中央線
１３  フィルム保持手段の軌跡（左）
１４  フィルム保持手段の軌跡（右）
１５  導入側フィルム
１６  次工程に送られるフィルム
１７、１７’  左右のフィルム保持開始（噛み込み）点
１８、１８’  左右のフィルム保持手段からの離脱点
２１  導入側フィルムの中央線
２２  次工程に送られるフィルムの中央線
２３  フィルム保持手段の軌跡（左）
２４  フィルム保持手段の軌跡（右）
２５  導入側フィルム
２６  次工程に送られるフィルム
２７、２７’  左右のフィルム保持開始（噛み込み）点
２８、２８’  左右のフィルム保持手段からの離脱点
３３，４３，５３，６３  フィルム保持手段の軌跡（左）
３４，４４，５４，６４  フィルム保持手段の軌跡（右）
３５，４５，５５，６５  導入側フィルム
３６，４６，５６，６６  次工程に送られるフィルム
７１  吸収軸（延伸軸）
７２  長手方向
８１  吸収軸（延伸軸）
８２  長手方向
【図１】
2004226591.tif 000016
【図２】
2004226591.tif 000017
【図３】
2004226591.tif 000018
【図４】
2004226591.tif 000019
【図５】
2004226591.tif 000020
【図６】
2004226591.tif 000021
【図７】
2004226591.tif 000022
【図８】
2004226591.tif 000023
【図９】
2004226591.tif 000024
【図１０】
2004226591.tif 000025