(57)【要約】【課題】  液晶表示装置内に生じる温度分布・温度勾配に起因した輝度ムラ及び光漏れの軽減に寄与する偏光板、および温度分布・温度勾配に起因した輝度ムラ及び光漏れが軽減された液晶表示装置を提供する。【解決手段】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偏光板である。また、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、該基板間に設けられた液晶層と、該液晶層を挟持して配置された一対の偏光板と、いずれか一方の偏光板の外側に光源及び／又は駆動回路とを有する液晶表示装置であって、前記光源及び／又は駆動回路に近い側に配置された偏光板が、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有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】
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偏光板。
【請求項２】
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、該基板間に設けられた液晶層と、該液晶層を挟持して配置された一対の偏光板と、いずれか一方の偏光板の外側に光源及び／又は駆動回路とを有する液晶表示装置であって、前記光源及び／又は駆動回路に近い側に配置された偏光板が、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有する液晶表示装置。
【請求項３】
前記透光性媒体が、前記偏光膜の液晶層からより遠い側に位置する保護膜の表面に接触して配置されている請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記透光性媒体と前記光源及び／又は駆動回路との間に、前記保護膜より熱伝導率の小さい媒体が配置されている請求項３に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワードプロセッサやノートパソコン、パソコン用モニターなどのＯＡ機器、携帯端末、テレビなどに用いられる表示装置は、薄型で、軽量、また消費電力が小さいことから液晶表示装置が広く使用されてきている。
液晶表示装置は、通常、液晶セル及び偏光板を有する。偏光板は、通常、保護膜と偏光膜とからなり、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、その両面を保護膜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膜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膜、及び偏光板の順に配置する。液晶セルは、液晶分子、それを封入するための二枚の基板および液晶分子に電圧を加えるための電極層からなる。液晶セルは、液晶分子の配向状態の違いで、ＯＮ、ＯＦＦ表示を行い、透過型、反射型および半透過型の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）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）のような表示モードが提案されている。
【０００３】
光学補償膜は、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。光学補償膜としては、延伸複屈折ポリマーフィルムが、従来使用されていた。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又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可能になった。さらに偏光板の保護膜としても機能する。
【０００４】
光学補償膜の光学的性質は、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。液晶性化合物を用いると、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膜を製造することができる。液晶性化合物を用いた光学補償膜では、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膜は、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。なお、「コントラスト」とは、白表示時と黒表示時の輝度比であり、鮮明度を表す。表示装置の評価尺度としてよく用いられる。
【０００５】
ＴＮモード液晶表示装置用光学補償膜は、電界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。光学補償の代表例としては、位相差の同じ延伸フィルムを直交に積層し、面内レターデーションを０に近づけたフィルム組を上下偏光板と液晶セルとの間に各々配置する。
しかし、液晶セル中の分子は電界印加時に完全に基板に対して垂直配向せず、基板近傍では平行配向のままである。一方、基板中央部の液晶分子は垂直配向しており、その間の液晶分子は連続的に傾斜配向している。このような液晶セルの配向状態を光学補償するには、光学補償シートも同じような光学性能にすればよい。このような光学補償シートとしては、液晶性化合物をハイブリッド配向させてフィルム状にする技術があり、液晶性化合物に円盤状液晶性化合物を使用したり（特許文献１参照）、ラグビーボール状化合物を使用した例がある。
【０００６】
現在、液晶表示装置として液晶テレビやＰＣ用液晶モニター、ノート型ＰＣ等が普及している。液晶テレビでは高輝度が要求されるためバックライトの発熱が大きくなる傾向にあり、また、ＰＣ用モニタ、特にノート型ＰＣでは、薄型化・コンパクト化によりバックライトや駆動回路などの放熱が不十分である。このような熱により液晶パネルの表示面内に温度分布・温度勾配が生じ、特に黒表示時に輝度ムラや光漏れが発生して画面の均一性が悪化し、このことが表示品質の低下につながっている。従来、液晶表示装置の放熱対策として、透光性放熱基板を用いる例があるが（特許文献２参照）、表示面内の温度分布均一化には不十分であった。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２１４１１６号公報
【特許文献２】特開平１０−１２３９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、液晶表示装置内に生じる温度分布・温度勾配に起因した輝度ムラ及び光漏れの軽減に寄与する偏光板を提供することを課題とする。また、本発明は、温度分布・温度勾配に起因した輝度ムラ及び光漏れが軽減された液晶表示装置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】
【０００９】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
［１］  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偏光板。
［２］  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、該基板間に設けられた液晶層と、該液晶層を挟持して配置された一対の偏光板と、いずれか一方の偏光板の外側に光源及び／又は駆動回路とを有し、前記光源及び／又は駆動回路に近い側に配置された偏光板が、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有する液晶表示装置。
［３］  前記透光性媒体が、前記偏光膜の液晶層からより遠い側に位置する保護膜の表面に接触して配置されている［２］の液晶表示装置。
［４］  前記透光性媒体と前記光源及び／又は駆動回路との間に、前記保護膜より熱伝導率の小さい媒体が配置されている［３］液晶表示装置。
【００１０】
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、「＋」は反時計周り方向を意味し、「−」は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。
また、本明細書では、「偏光膜」と「偏光板」とは区別され、「偏光板」は、「偏光膜」の表面の少なくとも一方の表面に、保護膜等の他の層を少なくとも一層有する積層体を意味するものとする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易な構成で、面内表示の均一性が改善された液晶表示装置、特にＴＮ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、液晶表示装置の光源等の発熱に起因して発生する輝度ムラ又は光漏れの軽減にも寄与する偏光板を提供することができる。
【発明の実施の形態】
【００１２】
以下、本発明について詳細に説明する。
［偏光板］
本発明の偏光板は、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。本発明では、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。
【００１３】
なお、本発明の偏光板は、液晶表示装置に用いることができ、表示面側及び背面側のいずれの偏光板としても用いることができるが、光源または駆動回路等、液晶表示装置内部の発熱源により近い位置に配置される偏光板として、特に有用である。また、透光性媒体が、光源または駆動回路等の熱源のある背面側に配置されるように、該偏光板を組み込むのが好ましい。
【００１４】
以下、本発明の偏光板の各部材の材料、及びその製造方法等について詳細に説明する。
［偏光膜］
本発明の偏光板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。
【００１５】
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観察されなくなる。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
［偏光膜の製造］
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）に対して、１０〜８０度傾斜して延伸するか（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。傾斜角度は、ＬＣＤを構成する液晶セルの両側に貼り合わされる２枚の偏光板の透過軸と液晶セルの縦または横方向のなす角度にあわせるように延伸することが好ましい。通常の傾斜角度は４５゜である。しかし、最近は、透過型、反射型および半透過型ＬＣＤにおいて必ずしも４５゜でない装置が開発されており、延伸方向はＬＣＤの設計にあわせて任意に調整できることが好ましい。
【００２１】
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おこなってもよい。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。斜め延伸前に、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）をおこなってもよい。
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おこな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おこな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。
以上のように、偏光膜のＭＤ方向に対して１０〜８０度斜め延伸されたバインダーフィルムが製造される。
【００２２】
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おこな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。液晶表示装置に使用する場合は、４０〜５０゜が好ましい。４５゜が特に好ましい。
【００２３】
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。
【００２４】
［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（富士写真フイルム写真（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。
【００２５】
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。本発明では、低い熱伝導率の保護膜を用いた場合に生じたかかる問題点を、透光性媒体を用いることによって解決したものである。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のを軽減できる。さらに、本発明では、保護膜より高い熱伝導率を有する透光性媒体によって、面内温度分布が均一化されるので、面内における光学特性が不均一化するのを軽減でき、輝度ムラ及び光漏れが発生るのを抑制できる。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
［透光性媒体］
本発明では、前記保護膜の表面に接触して、透光性媒体を配置する。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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
［光学補償シート］
本発明の一態様は、偏光膜の一方の表面に前記保護膜及び前記透光性媒体を積層し、他方の表面に光学補償シートを積層した偏光板に関する。本態様の偏光板は、本発明の効果を奏するとともに、液晶表示装置の視野角特性改善及び画像着色の軽減にも寄与する。さらに、種々の機能を有する部材が一体化されているので、液晶表示装置の薄型化にも寄与する。以下、本発明の偏光板に一体化し得る光学補償シートの例について説明する。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
［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。
【００３８】
［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。
【００３９】
［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。
【００４０】
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。
【００４１】
［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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
［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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
［光学異方性層の形成］
光学異方性層は、液晶性分子と、必要により重合性開始剤、重合性モノマー等の任意の添加剤を含む塗布液を、支持体表面に塗布することで形成できる。配向膜を利用するのが好ましい。
【００４９】
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。
光学異方性層の厚さは、０．１〜２０μｍであることが好ましく、０．５〜１５μｍであることがさらに好ましく、１〜１０μｍであることが最も好ましい。
【００５０】
［液晶性分子の配向状態の固定］
配向させた液晶性分子を、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。
液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５０Ｊ／ｃｍ2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］
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。
【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。
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。
【００５３】
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。
【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。
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
［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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。本発明に用いるポリマーフィルムでは、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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。好ましい。
【００６８】
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）
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
［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。
ドープは、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から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可能である。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。
【００７２】
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。
【００７３】
前記フィルムの厚さは、１５〜１２０ミクロンであることが好ましく、更には３０〜８０ミクロンが好ましい。
【００７４】
［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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
以下、本発明の偏光板を備えた液晶表示装置について説明する。
［液晶表示装置］
図１は、本発明の液晶表示装置の一実施形態の概略図である。なお、図１中、上が表示面側であり、下が光源又は駆動回路（不図示）が配置される背面側である。
図１において、液晶表示装置は、液晶セル９〜１３と、液晶セルの両側に配置された一対の偏光板１〜５および１６〜２１とを有する。上側偏光板は偏光膜３と、それを挟持する一対の透明保護膜１および５とからなる。また下側偏光板は、偏光膜１８と、それを挟持する一対の透明保護膜１６および２０と、さらに、液晶セルにより遠い位置であって、且つ光源等の熱源により近い位置に配置される透明保護膜２０の表面に接触して配置された石英ガラス、パイレックス（登録商標）などからなる高熱伝導率部材（透光性媒体）２２を有する。液晶セルと一対の偏光板との間には、光学補償能を有する、上側光学異方性層７と下側光学異方性層１４からなる光学補償シートが、液晶セルを中心としてそれぞれ対照的位置に配置されている。上側偏光板の下側保護膜５は、光学異方性層７の支持体を兼ねていて、即ち、上側偏光板は部材１〜８が一体的に積層された構造体として液晶表示装置に組み込まれる。一方、下側偏光板の上側保護膜１６は、下側光学異方性層１４の支持体を兼ねていて、即ち、下側偏光板は部材１４〜２２が一体的に積層された構造体として液晶表示装置に組み込まれている。
【００７８】
なお、本発明では、光学補償シートは、偏光板と一体化されていなくてもよく、かかる場合は、光学異方性層７および１４は、偏光膜の保護膜５および１６とは別のポリマーフィムル等からなる透明支持体によって支持され、独立した部材として液晶表示装置内に組み込まれる。
【００７９】
偏光膜３および１８の吸収軸４および１９、透明保護膜１、５、１６、２０、及びその遅相軸２、６、１７、２１、光学異方性層７、１４およびその分子長軸の配向方向平均８、１５、ならびに液晶分子１１の配向方向１０、１３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。高コントラストを得るためには、偏光板３および１８の吸収軸４および１９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。
【００８０】
液晶セル９〜１３は、上側基板９および下側基板１２と、これらに挟持される液晶分子１１から形成される液晶層とからなる。基板９および１３の液晶分子１１に接触する表面（以下、「内面」という場合がある）には、配向膜（図示せず）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１１の配向が制御されている。また、基板９および１２の内面には、液晶分子１１からなる液晶層に電圧を印加可能な透明電極（図示せず）が形成されている。
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、液晶セル中の液晶分子１１は基板面に対して略平行に配向し、その配向方向は上下基板の間で９０°捩れている。印加電圧を大きくしていくと液晶分子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状態を黒表示としていた。
【００８１】
本発明に用いられる液晶表示装置の表示モードは特に限定されないが、ＴＮモード、ＯＣＢモード、ＥＣＢモードが好適に用いられる。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（これを「レターデーション」という）は、０．２〜１．２μｍとする。Δｎ・ｄの最適値は表示モードにより異なり、液晶のΔｎｄの最適値はＴＮモードでは０．２〜０．５μｍが最適値となる。ＯＣＢモードでは０．４〜１．２μｍが最適値となる。ＥＣＢモードでは０．２〜０．５μｍが最適値となる。また、ＴＮモードにおける液晶層のツイスト角（ねじれ角）は９０°近傍（８５°から９５°）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、これらの最適値は透過モードの値であり、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。
本発明で用いられる液晶表示装置は、上記表示モードのだけでなく、ＶＡモード、ＥＣＢモード、ＩＰＳモード、ＳＴＮモードに適用した態様も有効である。
【００８２】
図１に示す液晶表示装置の動作について、ＴＮモードを例に挙げて説明する。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おこなった例で説明する。
ＴＮモードでは、上下基板９、１２間に誘電異方性が正で、屈折率異方性、Δｎ＝０．０８５４（５８９ｎｍ、２０℃）、Δε＝＋８．５程度の液晶をラビング配向させて液晶セルを作製する。液晶層の配向制御は配向膜とラビングにより制御する。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と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。液晶層のツイスト角の大きさは、上下基板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まる。ここではツイスト角が概略９０°になるようにするためピッチ６０μｍ程度のカイラル剤を添加する。液晶層の厚さｄは５μｍに設定してある。
また、液晶材料ＬＣは、ネマチック液晶であれば、特に限定したものではない。誘電率異方性△εは、その値が大きいほうが、駆動電圧が低減できる。屈折率異方性△ｎは小さいほうが液晶層の厚み（ギャップ）を厚くでき、液晶の封入時間が短縮され、かつ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。
【００８３】
上側偏光板の吸収軸４と下側偏光板の吸収軸１９は概略直交に積層し、さらに液晶セルの上側偏光板の吸収軸４と上側基板９のラビング方向１０は概略平行に、下偏光板の吸収軸１９と下基板１２のラビング方向１３はそれぞれ概略平行になるように積層する。上基板９および下基板１２の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１１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。すなわち、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、下側偏光板を通過した光は、光学補償層１６、１４、７、５により液晶層等のレターデーションが打ち消され、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、液晶表示装置では駆動状態において黒表示が得られる。
【００８４】
偏光板や光学補償膜の光学的性質（レターデーションや光軸角度）は温湿度により変化し、それがコントラストの低下を招く。また、温度変化や温度勾配によって液晶パネル構成部材間の熱膨張率差により応力が発生し、レターデーションや光軸角度が変化してコントラストの面内均一性が悪化する。特に液晶表示装置では光源や駆動回路からの発熱が大きく、高コントラスト比を保つには液晶パネルの温度変化を抑制することが重要である。透過型液晶表示装置の場合、光源や駆動回路から発した熱は表示面側へ向かって伝導していく。偏光板の保護膜に到達した伝導熱は、保護膜の熱伝導率が小さいため、表示面内方向にあまり拡散せず、温度分布・温度勾配を生じさせる。これにより、偏光板や光学補償膜のレターデーションや光軸角度が変化し、輝度ムラや光漏れが発生する。図１の液晶表示装置では、光源側（下側）偏光板の表示面反対側の保護膜２０に、保護膜２０より熱伝導率の大きい透光性媒体である高熱伝導率部材２２を密着させ、面内熱分布を均一化させることによって、輝度ムラや光漏れを抑制している。これに適した部材は、上記した様に、熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上のもの（例：石英ガラス、パイレックス（登録商標）など）である。
【００８５】
図２に、本発明の液晶表示装置の他の実施形態の断面模式図を示す。なお、図１と同一の部材には同一の番号を付し、詳細な説明は省略する。
図２の液晶表示装置は、線状光源２４および層導光板２５とから構成されるバックライトと、高熱伝導率である高熱伝導率部材２２との間に、保護膜２０の熱伝導率より低い熱伝導率を持つ低熱伝導率部材２３を備える。線状光源２４は導光板２５の長辺の一辺に、照明光が導光板２５中に入射するように配置される。導光板２５は、主にアクリル樹脂からなり、裏面にクサビ形状処理やインク印刷等で形成した光反射パターンを具備させてあり、均一な面発光光源が得られる。線状光源は直径３ミリメートル以下の細管で、かつ高輝度を発するため発熱量が大きい。本実施の形態では、バックライトと表示面反対側（下側）偏光板との間に、熱伝導率部材２３を配置することによって、偏光膜１８や光学異方性層１４への発熱源からの熱の伝達をできるだけ抑制し、さらに、それでもなお伝達してきた熱に対しては、高熱伝導率の透光性媒体２２によって表示面内方向への伝達を促進して、面内均一性を保っている。その結果、線状光源２４の熱により、光学異方性層１４、偏光膜１８および保護膜２０の性質が変化し、表示ムラが発生するのを軽減している。
【００８６】
低熱伝導率部材２３は、高熱伝導率の透光性媒体２２と同様に、熱膨張率が小さく、透過率が高いのが好ましい。また、低熱伝導率部材２３の熱伝導率は、保護膜２０の熱伝導率より小さいのが好ましく、一般的な保護膜の材質等を考慮すると、１Ｗ／ｍ・Ｋ以下であるのが好ましく、０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以下であるのがより好ましく、０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以下であるのがさらに好ましい。かかる性質を有する部材の例には、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、およびポリカーボネート（ＰＣ）等のフィルムが含まれる。また、これらのフィルムは、上記機能以外の機能を有していてもよく、上記ポリマーフィルムからなる輝度向上フィルム又は光拡散シートを使用しても、同様の効果が得られる。また、バックライトと表示面反対側（下側）偏光板との間を密着させずに、空気（熱伝導率：約０．０３Ｗ／ｍ・Ｋ）が入る隙間を設けて、かかる空気からなる領域を形成することによっても同様の効果が得られる。
なお、低熱伝導率部材２３は、下側偏光板に接触して配置されていてもよいが、低熱伝導率部材２３と高熱伝導率部材２２との間には、空気が入る隙間が設けられているのがより好ましい。
【００８７】
低熱伝導率部材２３の厚みについては特に制限はない。熱伝導を抑制する観点では、厚いほうが好ましいが、一方、透過率、重量、コスト等を考慮すると、薄いほうがよく、これらの種々の要因を考慮して、適度な厚さにするのが好ましい。一般的には、低熱伝導率部材２３の厚みは、０．５〜５０ｍｍが好ましく、１〜３０ｍｍがより好ましく、２〜２０ｍｍがさらに好ましい。
【００８８】
本発明の液晶表示装置は、図１および図２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を配置してもよい。また、透過型として使用する場合の光源も、図２に示す構成に限定されず、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。さらに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。
【００８９】
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。
【実施例】
【００９０】
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。
【００９１】
［実施例１］
図２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１〜５、上側光学異方性層７、液晶セル（上基板９、液晶層１１、下基板１２）、下側光学異方性層１４、下側偏光板１６〜２０を積層し、下側偏光板の一部材として保護膜２０の表面に高熱伝導率部材２２を密着させて配置し、さらにその下側には低熱伝導率部材２３、最下部に冷陰極蛍光灯を用いたバックライト２４を配置した。
【００９２】
以下に、用いた部材それぞれの作製方法を説明する。
＜ＴＮモード液晶セルの作製＞
液晶セルは、セルギャップ（ｄ）４μｍとし、正の誘電率異方層を持つ液晶材料を基板間に滴下注入で封入し、液晶層１１のΔｎｄを４１０ｎｍとした（Δｎは液晶材料の屈折率異方性）。また、液晶セルのツイスト角は上基板７のラビング方向１０と下基板１２のラビング方向１４の交差角度、及びカイラル剤の添加により反時計周りに９０°とした。また上下偏光板と貼り合わせる際に、液晶セルの上下基板ラビング方向と、支持体５、１６の遅相軸（流延方向と平行方向）６、１７が平行になるようにした。
【００９３】
＜ＩＴＯ付透明ガラス＞
液晶の配向を制御する電極として、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）と呼ばれるインジウム酸化膜を主体とした金属酸化膜がＣｏｒｎｉｎｇ社製透明ガラス  ７０５９（熱膨張率：４．９×１０-6／Ｋ）に蒸着したものを用いた。
【００９４】
＜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６０．９％のセルロースアセテート（リンター）    ８０質量部
酢化度６０．８％のセルロースアセテート（リンター）    ２０質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤）                  ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤）          ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）                      ３００質量部
メタノール（第２溶媒）                                ５４質量部
１−ブタノール（第３溶媒）                            １１質量部
【００９５】
別のミキシングタンクに、酢化度６０．９％のセルロースアセテート（リンター）４質量部、下記のレターデーション上昇剤１６質量部、シリカ微粒子（粒径２０ｎｍ、モース硬度約７）０．５質量部、メチレンクロライド８７質量部およびメタノール１３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。
【００９６】
【化１】
2005283619.tif 000002
【００９７】
得られたポリマー基材（ＰＫ−１）の幅は１３４０ｍｍであり、厚さは９２μｍであった。エリプソメーター（Ｍ−１５０、日本分光（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、４３ｎｍ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、１７５ｎｍであった。
又、作製したポリマー基材（ＰＫ−１）の吸湿膨張係数を測定した結果、１２．０×１０-5／％ＲＨであった。
【００９８】
（下塗り層の作製）
上記セルロースアセテートフィルム支持体に下記組成の塗布液を２８ｍｌ／ｍ2塗布乾燥し、０．１μｍのゼラチン層（塗り層）を塗設した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
下塗り層塗布液組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
ゼラチン                                    ０．５４２質量部
ホルムアルデヒド                            ０．１３６質量部
サリチル酸                                  ０．１６０質量部
アセトン                                      ３９．１質量部
メタノール                                    １５．８質量部
メチレンクロライド                            ４０．６質量部
水                                              １．２質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
【００９９】
このＰＫ−１上に、下記の組成の配向膜塗布液を＃１６のワイヤーバーコーターで２８ｍｌ／ｍ2の塗布量で塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒乾燥し、膜を形成した。
＜配向膜塗布液組成＞
下記の変性ポリビニルアルコール                        １０質量部
水                                                  ３７１質量部
メタノール                                          １１９質量部
グルタルアルデヒド（架橋剤）                        ０．５質量部
【０１００】
【化２】
2005283619.tif 000003
【０１０１】
作製した膜の表面に、ポリマー基材（ＰＫ−１）の遅相軸（波長６３２．８ｎｍで測定）と４５゜の方向にラビング処理を実施し、配向膜とした。
【０１０２】
＜光学異方性層の形成＞
配向膜上に、下記のディスコティック液晶性化合物（Ｂ）４６．６５Ｋｇ、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）４．０６Ｋｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５５１−０．２、イーストマンケミカル社製）０．９０Ｋｇ、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）０．２３Ｋｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）１．３５Ｋｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．４５Ｋｇを、１０２Ｋｇのメチルエチルケトンに溶解した溶液を塗布液とし、これを、＃３．４のワイヤーバーで塗布した。これを１３０℃の恒温ゾーンで２分間加熱し、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。次に、６０℃の雰囲気下で１２０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射し、ディスコティック液晶性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（ＫＨ−２）を作製した。
【０１０３】
【化３】
2005283619.tif 000004
【０１０４】
波長５４６ｎｍで測定した光学異方性層のＲｅレターデーション値は４０ｎｍであった。
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、１１°〜６６°でハイブリッド配向していた。傾斜角はエリプソメーター（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用いて、観察角度を変えてレターデーションを測定し、屈折率楕円体モデルと仮想し、「Ｄｅｓｉｇｎ  Ｃｏｎｃｅｐｔｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｄｉｓｃｏｔｉｃ  Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  Ｆｉｌｍｓ  ＳＩＤ９８  ＤＩＧＥＳＴ」に記載されている手法で算出した。
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（トリアセチルセルロースからなるポリマーフィルムの支持体と光学異方性層との積層体）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、ムラは検出されなかった。
【０１０５】
＜偏光板の作製＞
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。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得られた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、偏光膜の反対側表面に貼り付けて上側（表示面側）偏光板を得た。さらに、同様にして、光学補償シート、偏光膜、保護膜を積層し、さらに保護膜であるセルローストリアセテートフィルム（熱伝導率：０．１７〜０．３３Ｗ／ｍ・Ｋ、熱膨張率：８０〜１６０×１０-6／Ｋ）の表面に、厚さ５００μｍの石英ガラス（熱伝導率：１．４Ｗ／ｍ・Ｋ、熱膨張率：０．４〜０．５５×１０-6／Ｋ）板を粘着剤により密着積層し、下側（光源側）偏光板を得た。
【０１０６】
＜バックライト＞
図２に示す様に、線状光源（冷陰極蛍光灯）２４および層導光板２５からなるバックライトを用いた。線状光源２４は導光板２５の長辺の一辺に配置し、照明光が導光板２５中に入射するようにした。導光板２５は、アクリル樹脂からなり、裏面に光反射パターンを具備していた。線状光源２４は直径３ミリメートル以下の細管でかつ高輝度で、発熱量が比較的大きいものを使用した。
【０１０７】
上記作製した上側偏光板および下側偏光板を液晶セルを挟持して配置し、下側偏光板の外側に上記バックライトを配置した。下側偏光板は、石英ガラス板（高熱伝導率部材；透光性媒体）２２がバックライトにより近くになる様に配置した。また、石英ガラス板２２とバックライトとの間に、厚さ２００μｍのアクリル（ポリメチルメタクリレート、熱伝導率：０．１〜０．２Ｗ／ｍ・Ｋ、熱膨張率：５０〜９０×１０-6／Ｋ）フィルムからなる低熱伝導率部材２３を配置した。
【０１０８】
＜光学測定と温度分布測定＞
熱伝導・熱膨張を考慮した部材構成の上記液晶パネルで黒を表示し、約１時間放置してから、表示面の輝度を、トプコン社製輝度計ＳＲ−３で多点観測した。その結果、背面にバックライトが存在する表示面下部の輝度は、表示面中央部の輝度と比較して、１．１倍程度であった。
また、電源投入後約１時間放置した時の、表示面の中央部および下部の表面温度を、熱電対温度計を用いて局所的に計測した。中央部の温度は２８℃、下部の温度は３５℃であり、その温度差は７℃であった。
【０１０９】
［比較例１］
実施例１において、下側偏光板の保護膜２０に密着して配置した石英ガラス板２２、およびバックライトと石英ガラス板２２との間に配置したアクリルフィルム２３を取り除いた以外は、実施例１と同一の構成の液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置について、実施例１と同様の方法で、輝度の面内分布を測定した。表示面下部の輝度は表示面中央部に比べて約１．５培になり、バックライト付近の光漏れが大きくなった。
また、この液晶パネルの表面温度についても、実施例１と同様の方法で計測したところ、表示面中央部の温度は２８℃、下部の温度は４０℃と、その温度差は１２℃であり、温度分布の均一性が低下していた。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【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】本発明の液晶表示装置の他の例の断面模式図である。
【符号の説明】
【０１１１】
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分子長軸の配向平均方向
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    下側第光学補償層の分子長軸の配向平均方向
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    高熱伝導率部材
２３    低熱伝導率部材
２４    線状光源
２５    導光板
【図１】
2005283619.tif 000005
【図２】
2005283619.tif 000006