(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶表示装置の広視野角化、特にパネル下方向の階調反転の改善を高度に実現し、かつ高精細液晶表示装置でも呆けがなく、明るさが均一な画像を実現できる液晶表示装置を提供すること。【解決手段】バックライト装置、液晶セル、および液晶セルの両側（視認側およびバックライト側）に配置される２枚の偏光板を有する液晶表示装置であって、  前記バックライト装置が、面光源からの出射光の輝度の最大となる方向を、面光源の法線より上１０°〜５０°に補正する集光板を具備し、且つ、  前記視認側に配置される偏光板が、偏光層５、偏光層を挟持する２枚の保護フィルム４，６、光学異方性層７、および散乱体１を含有する光拡散層３を少なくとも有し、光拡散層が特定の散乱光強度を有することを特徴とする液晶表示装置。【選択図】図１
2007101679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライト装置、液晶セル、および液晶セルの両側（視認側およびバックライト側）に配置される２枚の偏光板を有する液晶表示装置であって、
前記バックライト装置が、面光源からの出射光の輝度の最大となる方向を、面光源の法線より上１０°〜５０°に補正する集光板を具備し、且つ、
前記視認側に配置される偏光板が、偏光層、偏光層を挟持する２枚の保護フィルム、光学異方性層、および光拡散層を少なくとも有し、該光拡散層が透光性樹脂および透光性樹脂中に分散された散乱体を含み、更に該光拡散層が、ゴニオフォトメーターの散乱光プロファイルの出射角０°の光強度に対する３０°の散乱光強度が０．０１乃至０．２％の範囲となるように調整されたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記光拡散層の透光性樹脂が、バインダーポリマーと、高屈折率を有するモノマーおよび／または金属酸化物超微粒子とから形成された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】
前記液晶セルが、ＴＮモードの液晶セルであることを特徴とする請求項１または２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、コンピュータ、ワードプロセッサ、テレビジョン等の画像表示に用いる液晶表示素子に関し、詳しくは表示品位の良好な液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に偏光板と液晶セルから構成される液晶表示装置の表示品位上の欠点として、従来、視野角が狭いことおよび外光の映り込みが目立つことが挙げられてきた。
視野角に関しては、現在主流であるＴＮモードＴＦＴ液晶表示装置において、光学補償フィルムを偏光板と液晶セルの間に挿入し、極めて広視野角の液晶表示装置が実現されている（例えば、特許文献１〜３参照）。ところが、上記液晶表示装置はパネルの下方向の階調反転が生じるという問題が残っていた。
この問題に対して、光拡散手段（例えば、特許文献４参照）、および出射光を拡散する光学手段（例えば、特許文献５参照）を、視認側表面に設けることで表示品位を大幅に改善する方法が提案されている。しかしながら、これらの方法の具体的手段は高度に制御されたレンズ構造、あるいは回折構造を有する光拡散手段であり、高価、かつ大量生産が非常に困難であった。
【０００３】
光軸変換板を視認側表面に設けることで、良好な視野角を付与し、かつ下方向の階調反転を防ぐ方法が提案されているが（例えば、特許文献６参照）、この方法では光軸方向とその周囲で、表示の明るさが大きく変わってしまう問題があった。
明るさのムラを解消する目的で、バックライト側に光軸変換板を設けて明るさの均一化を行っているが、その効果は不充分であった。
【０００４】
安価、かつ大量生産可能な光拡散フィルムとしては、透明基材フィルムの表面に、二酸化ケイ素（シリカ）等のフィラーを含む樹脂を塗工して形成したもの、などが挙げられる（例えば、特許文献７〜１４参照）。しかしながら、これらの光拡散フィルムを用いても、表示品位の向上は微々たるものであった。
【０００５】
さらに近年、液晶表示装置が画素が細かい（高精細）モニター用途に用いられることが多くなり、上記のような光拡散効果を利用するものは、画像の呆けという大きな課題に直面している。
【０００６】
一方、外光の映り込みに関しては、反射防止フィルムが一般に用いられる。反射防止フィルムは、外光の反射によるコントラスト低下や像の映り込みを防止するために、光学干渉の原理を用いて反射率を低減するもので、ディスプレイの最表面に配置される。しかしながら、従来の反射防止フィルムは上述のような視野角の問題を解決し得るものではなく、外光の映り込みに優れ、かつ階調反転や視野角の問題を解決できるような反射防止フィルムが望まれていた。
【特許文献１】特開平８−５０２０６号公報
【特許文献２】特開平７−１９１２１７号公報
【特許文献３】欧州特許０９１１６５６Ａ２号明細書
【特許文献４】特許第２８２２９８３号明細書
【特許文献５】特開２００１−５６４６１号公報
【特許文献６】特開２００１−３３７８３号公報
【特許文献７】特開平６−１８７０６号公報
【特許文献８】特開平１０−２０１０３号公報
【特許文献９】特開平１１−１６０５０５号公報
【特許文献１０】特開平１１−３０５０１０号公報
【特許文献１１】特開平１１−３２６６０８号公報
【特許文献１２】特開２０００−１２１８０９号公報
【特許文献１３】特開２０００−１８０６１１号公報
【特許文献１４】特開２０００−３３８３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、液晶表示装置の広視野角化、特にパネル下方向の階調反転の改善を高度に実現し、かつ高精細液晶表示装置でも呆けがなく、明るさが均一な画像を実現できる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、下記（１）〜（３）の液晶表示装置により達成された。
【０００９】
（１）バックライト装置、液晶セル、および液晶セルの両側（視認側およびバックライト側）に配置される２枚の偏光板を有する液晶表示装置であって、
前記バックライト装置が、面光源からの出射光の輝度の最大となる方向を、面光源の法線より上１０°〜５０°に補正する集光板を具備し、且つ、
前記視認側に配置される偏光板が、偏光層、偏光層を挟持する２枚の保護フィルム、光学異方性層、および光拡散層を少なくとも有し、該光拡散層が透光性樹脂および透光性樹脂中に分散された散乱体を含み、更に該光拡散層が、ゴニオフォトメータの散乱光プロファイルの出射角０°の光強度に対する３０°の散乱光強度が０．０１乃至０．２％の範囲となるように調整されたことを特徴とする液晶表示装置。
（２）前記光拡散層の透光性樹脂が、バインダーポリマーと、高屈折率を有するモノマーおよび／または金属酸化物超微粒子とから形成されたことを特徴とする上記（１）に記載の液晶表示装置。
（３）前記液晶セルが、ＴＮモードの液晶セルであることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の液晶表示装置。
【００１０】
本発明の液晶表示装置は、バックライト装置、液晶セル、および液晶セルの両側（視認側およびバックライト側）に配置される2枚の偏光板を有し、
前記バックライト装置は、面光源からの出射光の輝度の最大となる方向を、面光源の法線より上１０°〜５０°に補正する集光板を具備し、さらに
視認側に配置される偏光板は、偏光層、偏光層を挟持する２枚の保護フィルム、光学異方性層、および散乱体を含有する光拡散層を有し、且つ光拡散層が特定の散乱光強度を有することを特徴とする。
【００１１】
一般的に、視野角は、バックライトから出射された光が視認側の偏光板表面に設置された光拡散層で拡散されればされるほど広くなるが、あまり拡散されすぎると、後方散乱が大きくなり、正面輝度が減少する、あるいは、散乱が大きすぎて画像鮮明性が劣化する（画像の呆け）等の問題が生じる。さらに、下方向の階調反転は、バックライト面光源の下方向に出射された光が液晶セルを通過するために起こる現象であり、従来のバックライトでは本質的に解消されない問題であった。
【００１２】
そこで本発明者らは、鋭意検討の結果、バックライト面光源からの出射光の輝度の最大となる方向を、面光源の法線より上１０°〜５０°に補正する集光板を用いることで、本質的に下方向の階調反転を解消することができ、さらに光拡散層を、散乱光プロファイルの出射角０°の光強度に対して、特に視野角改良効果と相関ある３０°の散乱光強度を一定の範囲に制御すれば、画像の呆けが解消し、光拡散層による視野角拡大効果と両立し、特に下方向の階調反転を防ぎながら下方向の視野角を拡大できることを見出した。
すなわち、本発明によれば、面光源からの出射光の輝度の最大となる方向を、面光源の法線より上１０°〜５０°に補正する集光板を具備したバックライト装置を用いることで下方向の階調反転を解消し、液晶表示装置の視認側の偏光板に光拡散層と光学異方性層を組み合わせ、該光拡散層を、散乱光プロファイルの出射角０°の光強度に対して、特に視野角改良効果と相関ある３０°の散乱光強度を一定の範囲に制御することで、視野角改良を達成することができたものである。
【発明の効果】
【００１３】
液晶セルの視認側に配置される偏光板に、光学異方性層、及び特定の散乱光強度を有する光拡散層を付与し、かつ面光源からの出射光の輝度の最大となる方向を、面光源の法線より上１０°〜５０°に補正する集光板を具備したバックライト装置を用いた液晶表示装置では、視野角特性が大幅に改善され、優れた視認性を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を更に詳述する。
本発明の視認側偏光板の基本的な構成を、図面を引用しながら説明する。
まず図１に示す態様は、光拡散層を最表面に配置した偏光板の構成例である。散乱体１と透光性樹脂２からなる光拡散層３、第一の保護フィルム４、偏光層５、第二の保護フィルム６、光学異方性層７、粘着剤層８の順序の層構成を有する。
図１の構成に対して、図２〜図６に光拡散層を偏光板内部に配置した構成を示す。図２は光拡散層３を第一の保護フィルム４（視認側の保護フィルム）と偏光層５の間に配置した場合、図３は光拡散層３を偏光層５と第二の保護フィルム６（液晶セル側の保護フィルム）の間に配置した場合、図４は光拡散層３を第二の保護フィルム６と光学異方性層７に配置した場合、図５は光拡散層３を光学異方性層７と粘着剤層８の間に配置した場合である。図６は粘着剤層に散乱体を含有させ、光拡散粘着剤層９としたものである。本発明における光拡散層の配置は、図１〜図６のいずれにおいても、その効果を発揮する。視認側偏光板は、粘着剤層を介して液晶セルに貼合される。
【００１５】
以下、本発明の偏光板を構成する各層についてさらに詳細に説明する。
（光拡散層）
光拡散層は、透光性粒子と透光性樹脂からなる。透光性粒子と透光性樹脂により散乱光プロファイル及びヘイズ値を調整する。本発明では、散乱体として２種類以上の粒径の透光性微粒子を用いることが好ましい。
【００１６】
２種類以上の透光性微粒子は、いずれも、光拡散層全体を構成する透光性樹脂との屈折率の差が０．０２乃至０．２０であることが好ましい。屈折率差が０．０２未満の場合は、両者の屈折率の差が小さすぎて、光拡散効果が得られない。一方、屈折率差が０．２０よりも大きい場合は、光拡散性が高すぎて、フィルム全体が白化する。屈折率差は、０．０３乃至０．１５がさらに好ましく、０．０４乃至０．１３が最も好ましい。
【００１７】
本発明では、表示品位を上げる（下方向視野角改善）ために、ある程度入射した光を拡散させることが必要である。拡散効果が大きければ大きい程、視角特性は向上する。上記の観点により、前記透光性微粒子の粒子径は、０．５μｍ乃至２．０μｍであることが好ましい。粒子径の調整により、前述した光散乱の角度分布を得ることができる。
しかし、表示品位という点で正面の明るさを維持するためには、出来る限り透過率を高めることが必要である。前記粒子径を０．５μｍ未満とした場合、散乱の効果が大きく、視角特性は飛躍的に向上するが、後方散乱が大きくなり明るさの減少が激しい。一方、２．０μｍ超の場合は、散乱効果が小さくなり、視角特性の向上は小さくなる。従って、前記粒子径は、０．６μｍ乃至１．８μｍが好ましく、０．７μｍ乃至１．７μｍが最も好ましい。
【００１８】
また、粒子径は２．５μｍ乃至５．０μｍの透光性微粒子を併用することが好ましい。これにより、本発明に適した表面散乱を得ることができる。良好な表示品位を達成するには、外光の写り込みを防止することも必要である。表面のヘイズ値は、低いほど表示のボケを小さくして明瞭なディスプレイ表示を得ることができるが、ヘイズ値が低すぎると映り込み及び面ギラ（シンチレーション）と呼ばれるキラキラ光る輝きが発生する。逆に、高すぎると白っぽくなり（白化；黒濃度低下）、表面ヘイズ値ｈsは０．５＜ｈs＜３０が好ましく、３≦ｈs≦２０が更に好ましく、７≦ｈs≦１５が最も好ましい。この表面ヘイズ値を制御するには、微粒子により樹脂層表面に適度な凹凸を設けることが好ましい形態として用いられる。ヘイズ値（曇価）は、ＪＩＳ−Ｋ−７１０５に準じ、村上色彩技術研究所製ＨＲ−１００を用いて測定出来る。
【００１９】
前記粒子径を２．５μｍ未満とした場合、表面凸凹は小さくなり、表面散乱の効果が小さく、外光による写り込みを十分に抑えることが出来ない。一方、５．０μｍ超とした場合は、表面凸凹が大きくなり、写り込みは抑えられるが、著しく白化し逆に表示品位を落とすことになる。従って、前記粒子径は、２．２μｍ乃至４．７μｍが好ましく、２．４μｍ乃至４．５μｍが最も好ましい。表面凸凹は、表面粗さＲａが１．２μｍ以下であることが好ましく、０．８μｍ以下であることが更に好ましく、最も好ましくは、０．５μｍ以下である。表面粗さは原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：ＡｔｏｍｉｃＦｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＳＰＩ３８００Ｎ、セイコーインスツルメント（株）製）を用いて測定出来る。
【００２０】
前記透光性微粒子において、２種類以上の粒子径の異なる透光性微粒子を用い、それら透光性微粒子の混合を行なうことにより、表示品位に関わる視角特性と外光の写り込みを各々独自に最適化することができ、透光性微粒子の混合比により細かい設定が可能となり、１種類の場合よりも制御が可能となり、様々な設計が容易となる。
【００２１】
前記透光性微粒子は、単分散の有機微粒子であっても、無機微粒子であってもよい。粒径にばらつきがないほど、散乱特性にばらつきが少なくなり、曇価の設計が容易となる。前記透光性微粒子としては、プラスチックビーズが好適であり、特に透明度が高く、透光性樹脂との屈折率差が前述のような数値になるものが好ましい。有機微粒子としては、ポリメチルメタクリレートビーズ（屈折率１．４９）、アクリル−スチレン共重合体ビーズ（屈折率１．５４）、メラミンビーズ（屈折率１．５７）、ポリカーボネートビーズ（屈折率１．５７）、スチレンビーズ（屈折率１．６０）、架橋ポリスチレンビーズ（屈折率１．６１）、ポリ塩化ビニルビーズ（屈折率１．６０）、ベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒドビーズ（屈折率１．６８）等が用いられる。無機微粒子としては、シリカビーズ（屈折率１．４４）、アルミナビーズ（屈折率１．６３）等が用いられる。
【００２２】
透光性微粒子の粒径は、前述のように０．５〜５μｍのものを適宜選択して用いるとよく、透光性樹脂１００質量部に対して５〜３０質量部含有させるとよい。
透光性微粒子は、ゴニオフォトメーター（村上色彩技術研究所製  GP-5）で計測した光拡散層中の散乱光プロファイルの出射光０°の光強度に対する３０°の散乱光強度が０．０１乃至０．２％となるように調整される。好ましくは０．０２乃至０．１８％、より好ましくは０．０４乃至０．１５％となるように調整される。
【００２３】
上記のような透光性微粒子の場合には、樹脂組成物（透光性樹脂）中で透光性微粒子が沈降し易いので、沈降防止のためにシリカ等の無機フィラーを添加してもよい。なお、無機フィラーは添加量が増す程、透光性微粒子の沈降防止に有効であるが、塗膜の透明性に悪影響を与える。従って、好ましくは、粒径０．５μｍ以下の無機フィラーを、透光性樹脂に対して塗膜の透明性を損なわない程度に、０．１質量％未満程度含有させるとよい。
【００２４】
透光性樹脂に用いるバインダーとしては、主として紫外線・電子線によって硬化する樹脂、即ち、電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂に熱可塑性樹脂と溶剤を混合したもの、熱硬化型樹脂の３種類が使用される。又、光拡散層の厚さは通常０．５μｍ〜５０μｍ程度が好ましく、より好ましくは１μｍ〜２０μｍ、さらに好ましくは２μｍ〜１０μｍ、最も好ましくは３μｍ乃至７μｍとすると良い。透光性樹脂の屈折率は、好ましくは１．５１〜２．００であり、より好ましくは１．５１〜１．９０であり、更に好ましくは１．５１〜１．８５であり、特に好ましくは１．５１〜１．８０である。なお、透光性樹脂の屈折率は、透光性微粒子を含まずに測定した値である。屈折率が小さすぎると反射防止性が低下する。さらに、これが大きすぎると、反射光の色味が強くなり、好ましくない。
【００２５】
該透光性樹脂に用いるバインダーは、飽和炭化水素またはポリエーテルを主鎖として有するポリマーであることが好ましく、飽和炭化水素を主鎖として有するポリマーであることがさらに好ましい。また、バインダーは架橋していることが好ましい。飽和炭化水素を主鎖として有するポリマーは、エチレン性不飽和モノマーの重合反応により得ることが好ましい。架橋しているバインダーを得るためには、二個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーを用いることが好ましい。
【００２６】
二個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの例には、多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル（例、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ジクロヘキサンジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート）、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，３，５−シクロヘキサントリオールトリメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート）、ビニルベンゼンの誘導体（例、１，４−ジビニルベンゼン、４−ビニル安息香酸−２−アクリロイルエチルエステル、１，４−ジビニルシクロヘキサノン）、ビニルスルホン（例、ジビニルスルホン）、アクリルアミド（例、メチレンビスアクリルアミド）およびメタクリルアミドが含まれる。これらのなかでも、少なくとも３つの官能基を有するアクリレートもしくはメタアクリレートモノマー、さらには少なくとも５つの官能基を有するアクリレートモノマーが、膜硬度、即ち耐傷性の観点で好ましい。ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物が市販されており、特に好ましく用いられる。
【００２７】
これらのエチレン性不飽和基を有するモノマーは、各種の重合開始剤その他添加剤と共に溶剤に溶解、塗布、乾燥後、電離放射線または熱による重合反応により硬化することができる。
【００２８】
二個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの代わりまたはそれに加えて、架橋性基の反応により、架橋構造をバインダーに導入してもよい。架橋性官能基の例には、イソシアナート基、エポキシ基、アジリジン基、オキサゾリン基、アルデヒド基、カルボニル基、ヒドラジン基、カルボキシル基、メチロール基および活性メチレン基が含まれる。ビニルスルホン酸、酸無水物、シアノアクリレート誘導体、メラミン、エーテル化メチロール、エステルおよびウレタン、テトラメトキシシランのような金属アルコキシドも、架橋構造を導入するためのモノマーとして利用できる。ブロックイソシアナート基のように、分解反応の結果として架橋性を示す官能基を用いてもよい。すなわち、本発明において架橋性官能基は、すぐには反応を示すものではなくとも、分解した結果反応性を示すものであってもよい。これら架橋性官能基を有するバインダーは塗布後、加熱することによって架橋構造を形成することができる。
【００２９】
透光性樹脂は、上記バインダポリマーに加えて、これに高屈折率を有するモノマーおよび／または高屈折率を有する金属酸化物超微粒子等から形成されることが好ましい。高屈折率モノマーの例には、ビス（４−メタクリロイルチオフェニル）スルフィド、ビニルナフタレン、ビニルフェニルスルフィド、４−メタクリロキシフェニル−４‘−メトキシフェニルチオエーテル等が含まれる。高屈折率を有する金属酸化物超微粒子の例には、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモンのうちより選ばれる少なくとも一つの酸化物からなる粒径１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下の微粒子を含有することが好ましい。高屈折率を有する金属酸化物超微粒子としてはＡｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、ＩｎおよびＳｎから選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物超微粒子が好ましく、具体例としては、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＳｎＯ2、Ｓｂ2Ｏ3、ＩＴＯ等が挙げられる。これらの中でも、特にＺｒＯ2が好ましく用いられる。高屈折率のモノマーや金属酸化物超微粒子の添加量は、透光性樹脂の全質量の１０〜９０質量％であることが好ましく、２０〜８０質量％であると更に好ましい。
【００３０】
光拡散層を保護フィルム上に設ける場合、光拡散層を形成するための塗布液の溶剤は、保護フィルムとの密着性を達成する為に、保護フィルム（例えばトリアセチルセルロース）を溶解する少なくとも一種類以上の溶剤と、保護フィルムを溶解しない少なくとも一種類以上の溶剤から構成するのが好ましい。より好ましくは、保護フィルムを溶解しない溶剤のうちのすくなくとも一種類が、保護フィルムを溶解する溶剤うちの少なくとも一種類よりも高沸点であることが好ましい。さらに好ましくは、保護フィルムを溶解しない溶剤のうち最も沸点の高い溶剤と、保護フィルムを溶解する溶剤のうち、最も沸点の高い溶剤との沸点温度差が３０℃以上であることであり、最も好ましくは５０℃以上であることである。
【００３１】
保護フィルム（好ましくはトリアセチルセルロース）を溶解する溶剤として、炭素子数が３〜１２のエーテル類：具体的にはジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、１，３，５−トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトール等、炭素数が３〜１２のケトン類：具体的にはアセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、およびメチルシクロヘキサノン等、炭素数が３〜１２のエステル類：具体的には蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ｎ−ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酢酸ｎ−ペンチル、およびγ−プチロラクトン等、２種類以上の官能基を有する有機溶媒：具体的には２−メトキシ酢酸メチル、２−エトキシ酢酸メチル、２−エトキシ酢酸エチル、２−エトキシプロピオン酸エチル、２−メトキシエタノール、２−プロポキシエタノール、２−ブトキシエタノール、１，２−ジアセトキシアセトン、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール、アセト酢酸メチル、およびアセト酢酸エチル等、等が挙げられる。
これらは１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。保護フィルムを溶解する溶剤としてはケトン系溶剤が好ましい。
【００３２】
保護フィルム（好ましくはトリアセチルセルロース）を溶解しない溶剤として、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、１−ペンタノール、２−メチル−２−ブタノール、シクロヘキサノール、酢酸イソブチル、メチルイソブチルケトン、２−オクタノン、２−ペンタノン、２−ヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ペンタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノンが挙げられる。
これらは１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３３】
保護フィルムを溶解する溶剤の総量（Ａ）と溶解しない溶剤の総量（Ｂ）の質量割合（Ａ／Ｂ）は、５／９５〜５０／５０が好ましく、より好ましくは１０／９０〜４０／６０であり、さらに好ましく１５／８５〜３０／７０である。
【００３４】
透光性樹脂の中でも、電離放射線硬化型樹脂組成物は、通常の硬化方法、即ち、電子線又は紫外線の照射によって硬化することができる。
例えば、電子線硬化の場合には、コックロフワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される５０〜１０００ＫｅＶ、好ましくは１００〜３００ＫｅＶのエネルギーを有する電子線等を使用できる。紫外線硬化の場合には超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等から発する紫外線等が利用できる。
【００３５】
本発明において、図６に示す態様のように、光拡散層を粘着層と兼ねて光拡散粘着層として使用する場合は、透光性樹脂には粘着性を有する樹脂が用いられる。例えば、合成樹脂系接着剤、エマルジョン系接着剤、合成ゴム系接着剤等がある。
上記合成樹脂系接着剤としては、アクリル樹脂系粘着剤、エポキシ樹脂系粘着剤、ウレタン樹脂系粘着剤、メラミン樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、ユリア樹脂系接着剤、シアノアクリレート樹脂系接着剤等、あるいはこれらの共重合体等が利用できる。
また、上記エマルジョン系接着剤としては、酢酸ビニル樹脂系エマルジョン系接着剤、酢酸ビニル共重合樹脂系エマルジョン系接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン系接着剤等が利用できる。この他、シリコン樹脂系接着剤、ポリイミド系接着剤等の耐熱接着剤、ポリビニルアルコール等の水溶性接着剤等を用いることもできる。さらに、該粘着剤は粘着付与剤、軟化剤、その他各種充填剤、顔料、老化防止剤、安定剤などをその用途に応じて適宜含んでもよい。
【００３６】
本発明において透光性樹脂中に散乱体を分散させる方法としては、溶媒に溶かした透光性樹脂中に散乱体を添加し、その混合溶液に対して、超音波分散法、攪拌脱泡ミキサー、ボールミル、ジェットミル等を用いることができる。
光拡散層の形成方法としては、例えば、オフセット印刷法、スクリーン印刷法、ロールコート法、グラビアコート法、バーコート法、スピンコート法、カーテンコート法、スプレーコート法等を用いることができる。
【００３７】
（防眩層）
本発明においては、外光の映り込み防止や防眩性付与を目的に、偏光板の視認側表面に防眩層を設けてもよい。
【００３８】
防眩層に用いるバインダーは屈折率が１．４６乃至２．００であれば特に限定されない。加工時にそれ自体に傷がつきにくいようにするためには、ハードコート性を有することが好ましい。
【００３９】
防眩層にハードコート性を付与するためにバインダーは、飽和炭化水素またはポリエーテルを主鎖として有するポリマーであることが好ましく、飽和炭化水素を主鎖として有するポリマーであることがさらに好ましい。飽和炭化水素を主鎖として有するポリマーは、エチレン性不飽和モノマーの重合反応により得ることが好ましい。バインダーは架橋していることが好ましい。架橋しているバインダーを得るためには、二以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーを用いることが好ましい。
【００４０】
防眩層のバインダーを高屈折率化するために、屈折率が１．５７以上、好ましくは１．６５以上の高屈折率モノマーを用いることができる。高屈折率モノマーの例には、ビス（４−メタクリロイルチオフェニル）スルフィド、ビニルナフタレン、ビニルフェニルスルフィド、４−メタクリロキシフェニル−４’−メトキシフェニルチオエーテル等が含まれる。ポリエーテルを主鎖として有するポリマーは、多官能エポキシ化合物の開環重合反応により合成することが好ましい。これらのエチレン性不飽和基を有するモノマーは、塗布後電離放射線または熱による重合反応により硬化させる必要がある。
【００４１】
また防眩層のバインダーを高屈折率化するために、チタン、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモンのうちより選ばれる少なくとも一つの酸化物からなる粒径１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下の微粒子を含有することが好ましい。微粒子の例としては、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＩＴＯ等が挙げられる。無機微粒子の添加量は、防眩層の全質量の１０乃至９０質量％であることが好ましく、２０乃至８０質量％であるとさらに好ましく、３０乃至６０質量％が特に好ましい。
【００４２】
防眩層には、防眩性付与と干渉による反射率悪化防止、色むら防止の目的で、散乱性粒子を用いてもよい。散乱性粒子としては、平均粒径０．０１乃至１．０μｍ、屈折率が１．３５乃至１．６５または２．００乃至３．００であって、バインダーの屈折率との差が０．０３以上のものが好ましい。この散乱性粒子を添加することによって防眩層中に内部散乱が生じ、防眩層全体としては屈折率が一つの値で定義されない屈折率不均一層となる。
【００４３】
防眩層に防眩性を付与するためには、例えば特開昭６１−２０９１５４号公報に記載されている透明支持体上にバインダーに粒子を添加した凹凸層を塗布する方法や、特開平６−１６８５１号公報に記載されているあらかじめ凹凸面を形成したフィルムを透明支持体上の塗布層に貼り合わせて凹凸を転写させる方法、または透明支持体に直接またはハードコート層のごとき他の層を介してエンボス加工により凹凸を形成する方法が挙げられる。なかでもバインダーに粒子を添加して凹凸を形成する方法は、簡便かつ安定に製造できる点で好ましい。  
防眩層に凹凸を設ける目的で付与する粒子としては、防眩層の表面に凹凸が形成されれば特に限定されないが、内部散乱をコントロールするために、粒子とバインダーとの屈折率差は０．０５未満であることが好ましく、０．０２未満であることがより好ましい。また、防眩層の表面に有効に凹凸を形成するために平均粒径が１乃至１０μｍであることが好ましく、１．５乃至６μｍであることがより好ましい。粒子の例としてはポリメチルメタクリレート樹脂、フッ素樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ナイロン樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋ポリスチレン樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等が挙げられる。粒子は水及び有機溶剤に不溶のものが好ましい。防眩層に添加する粒子は、凹凸をコントロールするために２種類以上の粒子を組み合わせて用いても構わない。
【００４４】
（低屈折率層）
本発明においては、反射防止能を付与する目的で、偏光板の視認側表面に反射防止層として低屈折率層を設けてもよい。
低屈折率層の屈折率は、１．３５〜１．４５であるのが好ましい。
また、低屈折率層の屈折率は、可視光のほぼ全域の光に対して反射防止能を低屈折率層に付与するためには、下記数式（１）を満たすことが好ましい。
数式（１） （ｍλ／４）×０．７＜ｎ１ｄ１＜（ｍλ／４）×１．３
式中、ｍは正の奇数（一般に１）であり、ｎ１は低屈折率層の屈折率であり、そして、ｄ１は低屈折率層の膜厚（ｎｍ）である。また、λは可視光線の波長であり、４５０〜６５０（ｎｍ）の範囲の値である。
なお、上記数式（１）を満たすとは、上記波長の範囲において数式（１）を満たすｍ（正の奇数、通常１である）が存在することを意味している。
【００４５】
低屈折率層には、熱硬化性または電離放射線硬化型の架橋性含フッ素化合物が硬化した含フッ素樹脂が用いられる。これにより、フッ化マグネシウムやフッ化カルシウムを用いた低屈折率層に比べ、最外層として用いても耐傷性に優れている。熱硬化性または電離放射線硬化型の架橋性含フッ素化合物の屈折率としては１．３５以上１．４５以下が好ましい。硬化した含フッ素樹脂の動摩擦係数は、好ましくは０．０３〜０．１５、水に対する接触角は好ましくは９０〜１２０度である。
このような架橋性含フッ素化合物としては、パーフルオロアルキル基含有シラン化合物（例えば（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラデシル）トリエトキシシラン）等の他、含フッ素モノマーと架橋性基付与のためのモノマーを構成単位とする含フッ素共重合体が挙げられる。
【００４６】
低屈折率層に用いる含フッ素樹脂には、耐傷性を付与するために、平均粒径が好ましくは０．１μｍ以下、より好ましくは０．００１〜０．０５μｍのＳｉの酸化物超微粒子を添加して用いるのが好ましい。反射防止性の観点からは屈折率が低いほど好ましいが、含フッ素樹脂の屈折率を下げていくと耐傷性が低下する。そこで、含フッ素樹脂の屈折率とＳｉの酸化物超微粒子の添加量を最適化することにより、耐傷性と低屈折率のバランスの最も良い点を見出すことができる。Ｓｉの酸化物超微粒子としては、市販の有機溶剤に分散されたシリカゾルをそのまま塗布液に添加しても、市販の各種シリカ紛体を有機溶剤に分散して使用してもよい。
なお、本発明の偏光板に上記防眩層とともに低屈折率層を設ける場合には、視認側の表面に防眩層、低屈折率層の順で設けることが好ましい。
【００４７】
（保護フィルム）
保護フィルムとしては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（屈折率１．４８）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ジアセチレンセルロースフィルム、アセテートブチレートセルロースフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム、ポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、（メタ）アクリルニトリルフィルム等が使用できる。また、厚さは通常２５μｍ〜１０００μｍ程度とする。
本発明の保護フィルムとしては、従来、偏光板の保護フィルムとして一般に用いられているセルロースアセテートフィルムを使用することが好ましい。
以下、透明性が高く、表面が平滑で本発明の偏光板の保護フィルムに特に好ましく使用できるセルロースアセテートフィルムに関し、説明する。
【００４８】
（高透明度、高平滑セルロースアセテートフィルム）
本発明では保護フィルムとして、酢化度が５９．０乃至６１．５％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従う。
セルロースエステルの粘度平均重合度（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。
また、本発明に使用するセルロースエステルは、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乃至１．７であることが好ましく、１．３乃至１．６５であることがさらに好ましく、１．４乃至１．６であることが最も好ましい。
【００４９】
一般に、セルロースアシレートは２，３，６位の水酸基に全体の置換度の１／３づつが均等に分配されるわけではなく、６位水酸基の置換度が小さくなる傾向がある。本発明ではセルロースアシレートの６位水酸基の置換度が、２，３位に比べて多いほうが好ましい。
全体の置換度に対して６位の水酸基が３２％以上アシル基で置換されていることが好ましく、さらには３３％以上、特に３４％以上であることが好ましい。さらにセルロースアシレートの６位アシル基の置換度が０．８８以上であることが好ましい。
６位水酸基は、アセチル基以外に炭素数３以上のアシル基であるプロピオニル基、ブチロイル基、バレロイル基、ベンゾイル基、アクリロイル基などで置換されていてもよい。各位置の置換度の測定は、ＮＭＲによって求めることができる。
本発明のセルロースアシレートとして、特開平１１−５８５１号公報記載の「００４３」〜「００４４」「実施例」［合成例１］、「００４８」〜「００４９」［合成例２］、「００５１」〜「００５２」［合成例３］の方法で得られたセルロースアセテートを用いることができる。
【００５０】
（セルロースアセテートフィルムの表面処理）
セルロースアセテートフィルムは、表面処理を施すことが好ましい。具体的方法としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理または紫外線照射処理が挙げられる。また、特開平７−３３３４３３号公報に記載のように、下塗り層を設けることも好ましく利用される。
フィルムの平面性を保持する観点から、これら処理においてセルロースアセテートフィルムの温度をＴｇ以下、具体的には１５０℃以下とすることが好ましい。
偏光板の透明保護フィルムとして使用する場合、偏光膜との接着性の観点から、酸処理またはアルカリ処理、すなわちセルロースアセテートに対するケン化処理を実施することが特に好ましい。
表面エネルギーは５５ｍＮ／ｍ以上であることが好ましく、６０ｍＮ／ｍ以上７５ｍＮ／ｍ以下であることがさらに好ましい。
【００５１】
以下、アルカリ鹸化処理を具体例で説明する。
アルカリ鹸化処理は、フィルム表面をアルカリ溶液に浸漬した後、酸性溶液で中和し、水洗して乾燥するサイクルで行われることが好ましい。
アルカリ溶液としては、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０．１Ｎ乃至３．０Ｎであることが好ましく、０．５Ｎ乃至２．０Ｎであることがさらに好ましい。アルカリ溶液温度は、室温乃至９０℃の範囲が好ましく、４０℃乃至７０℃がさらに好ましい。
生産性の観点から、アルカリ液を塗布し、鹸化処理後に水洗によりフィルム表面よりアルカリ除去することが好ましい。濡れ性の観点から、塗布溶媒としてはＩＰＡ、ｎ−ブタノール、メタノール、エタノール等のアルコール類が好ましく、アルカリ溶解の助剤として水、プロピレングリコール、エチレングリコール、等を加えることが好ましく用いられる。
固体の表面エネルギーは、「ぬれの基礎と応用」（リアライズ社 １９８９．１２．１０発行）に記載のように接触角法、湿潤熱法、および吸着法により求めることができる。本発明のセルロースアセテートフィルムの場合、接触角法を用いることが好ましい。
具体的には、表面エネルギーが既知である２種の溶液をセルロースアセテートフィルムに滴下し、液滴の表面とフィルム表面との交点において、液滴に引いた接線とフィルム表面のなす角で、液滴を含む方の角を接触角と定義し、計算によりフィルムの表面エネルギーを算出できる。
【００５２】
（光学異方性層）
光学異方性層は、光漏れ防止や視野角拡大など光学補償機能を有し、本発明においては液晶性化合物を用いて層を形成するのが好ましい。
【００５３】
（液晶性化合物）
本発明の光学異方性層に用いられる液晶化合物は、棒状液晶でも、ディスコティック液晶でもよく、またそれらが高分子液晶、もしくは低分子液晶、さらには、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む。液晶性化合物として最も好ましいのは、ディスコティック液晶である。
【００５４】
棒状液晶の好ましい例としては、特開２０００−３０４９３２号公報に記載のものがあげられる。
ディスコティック液晶の例としては、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）、ＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔ．Ａ、７８巻、８２頁（１９９０年）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などを挙げることができる。上記ディスコティック液晶は、一般的にこれらを分子中心の母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基等がその直鎖として放射線状に置換された構造であり、液晶性を示す。ただし、分子自身が負の一軸性を有し、一定の配向を付与できるものであれば上記記載に限定されるものではない。また、本発明において、円盤状化合物から形成したとは、最終的にできた物が前記化合物である必要はなく、例えば、前記低分子ディスコティック液晶が熱、光等で反応する基を有しており、結果的に熱、光等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ものも含まれる。上記ディスコティック液晶の好ましい例は特開平８−５０２０６号公報に記載されている。
【００５５】
本発明の光学異方層は、ディスコティック構造単位を有する化合物からなる負の複屈折を有する層であって、そしてディスコティック構造単位の面が、透明支持体面に対して傾き、且つ該ディスコティック構造単位の面と透明支持体面とのなす角度が、光学異方層の深さ方向に変化していることが好ましい。
【００５６】
上記ディスコティック構造単位の面の角度（傾斜角）は、一般に、光学異方層の深さ方向でかつ光学異方層の底面からの距離の増加と共に増加または減少している。上記傾斜角は、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、及び増加及び減少を含む間欠的変化等を挙げることができる。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。傾斜角は、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ることが好ましい。さらに、傾斜角は全体として増加していることが好ましく、特に連続的に変化することが好ましい。
【００５７】
支持体側のディスコティック単位の傾斜角は、一般にディスコティック化合物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）のディスコティック単位の傾斜角は、一般にディスコティック化合物あるいはディスコティック化合物とともに使用する他の化合物（例、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー及びポリマー）を選択することにより調整することができる。さらに、傾斜角の変化の程度も上記選択により調整することができる。
【００５８】
上記可塑剤、界面活性剤及び重合性モノマーとしては、ディスコティック化合物と相溶性を有し、液晶性ディスコティック化合物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限り、どのような化合物も使用することができる。これらの中で、重合性モノマー（例、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基及びメタクリロイル基を有する化合物）が好ましい。上記化合物は、ディスコティック化合物に対して一般に１〜５０質量％（好ましくは５〜３０質量％）の量にて使用される。さらに、好ましい重合性モノマーの例としては、多官能アクリレートが挙げられる。官能基の数は３官能以上が好ましく、４官能以上がさらに好ましい。最も好ましいのは６官能モノマーである。６官能モノマーの好ましい例としては、ジペンタエリストリトールヘキサアクリレートが挙げられる。また、これら官能基数の異なる多官能モノマーを混合して使用することも可能である。
【００５９】
上記ポリマーとしては、ディスコティック化合物と相溶性を有し、液晶性ディスコティック化合物に傾斜角の変化を与えられる限り、どのようなポリマーでも使用することができる。ポリマー例としては、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、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース及びセルロースアセテートブチレートを挙げることができる。上記ポリマーは、液晶性ディスコティック化合物の配向を阻害しないように、ディスコティック化合物に対して一般に０．１〜１０質量％（好ましくは０．１〜８質量％、特に０．１〜５質量％）の量にて使用される。
本発明では、光学異方性層は、保護フィルム（例えば、セルロースアセテートフィルム）などの上に設けられた配向膜上に形成されたディスコティック液晶からなり、配向膜が架橋されたポリマーからなるラビング処理された膜であることが好ましい。
【００６０】
（配向膜）
本発明で光学異方性層の液晶性化合物の配向を調整するために設ける配向膜は、架橋された２種のポリマーからなる層であることが好ましい。２種のうち少なくとも１種に、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、のいずれかを使用することが好ましい。上記配向膜は、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たものを、光、熱、ＰＨ変化等により、ポリマー間で反応させて形成するか、あるいは、反応活性の高い化合物である架橋剤を用いてポリマー間に架橋剤に由来する結合基を導入して、ポリマー間を架橋することにより形成することができる。
【００６１】
このような架橋は、通常上記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、加熱等を行なうことにより実施されるが、最終商品の段階で耐久性が確保できればよいので、配向膜を支持体上に塗設した後から、最終の偏光板を得るまでのいずれの段階で架橋させる処理を行なってもよい。配向膜上に形成される光学異方性層がディスコティック化合物で形成される場合、ディスコティック化合物の配向性を考えると、該化合物を配向させたのちに、充分架橋を行なうことも好ましい。すなわち、支持体上に、ポリマー及び該ポリマーを架橋することができる架橋剤を含む塗布液を塗布した場合、加熱乾燥した後（一般に架橋が行なわれるが、加熱温度が低い場合にはディスコティックネマチック相形成温度に加熱された時にさらに架橋が進む）、ラビング処理を行なって配向膜を形成し、次いでこの配向膜上に円盤状構造単位を有する化合物を含む塗布液を塗布し、ディスコティックネマチック相形成温度以上に加熱した後、冷却して光学異方層を形成する。
【００６２】
本発明で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る。勿論両方可能なポリマーもある。上記ポリマーの例としては、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸／メタクリル酸共重合体、スチレン／マレインイミド共重合体、ポリビニルアルコール及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）、スチレン／ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル／塩化ビニル共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリカーボネート、ゼラチン等のポリマー及びシランカップリング剤等の化合物を挙げることができる。好ましいポリマーの例としては、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、ポリビルアルコール及び変性ポリビニルアルコール等の水溶性ポリマーであり、さらにゼラチン、ポリビルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが好ましく、特にポリビルアルコール及び変性ポリビニルアルコールを挙げることができる。
上記ポリマーの中で、ポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールが好ましく、重合度の異なるポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールを２種類併用することが最も好ましい。
【００６３】
本発明の配向膜は、配向膜形成材料である上記ポリマーおよび架橋剤を含む塗布液を、透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥し（架橋させ）、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よい。そして、前記のポリビニルアルコール等の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メタノール等の有機溶媒と水の混合溶媒とすることが好ましく、その比率は質量比で水：メタノールが０：１００〜９９：１が一般的であり、０：１００〜９１：９であることが好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、さらには光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。塗布方法としては、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、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。特にＥ型塗布法が好ましい。また、膜厚は０．１〜１０μｍが好ましい。加熱乾燥は２０℃ないし１１０℃で行なうことができる。充分な架橋を形成させるためには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。好ましくは５分間乃至３０分間である。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、架橋剤にグルタルアルデヒドを使用した場合は、ｐＨは４．５〜５．５が好ましく、５が特に好ましい。
【００６４】
配向膜は、透明支持体上、または透明支持体と配向膜を密着し得る下塗り層を介して設けられる。下塗り層は、透明支持体と配向膜との組み合わせにおいて、両者の密着性を向上できるものであれば、特に限定されない。
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。配向膜は、その上に設けられる液晶性ディスコティック化合物の配向方向を規定するように機能する。
【００６５】
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利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、長さ及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。
【００６６】
（光学異方性層を塗設する透明支持体）
光学異方性層を設ける透明支持体は、高透過率なプラスティックフィルムであれば特に制限はないが、本発明では、偏光板の保護フィルム（特に、セルロースアセテート）を用いることが好ましい。光学的に一軸性でも二軸性であってもよい。
光学異方性層を塗設する透明支持体は、それ自身が光学的に重要な役割を果たすため、透明支持体のＲｅレターデーション値が０乃至２００ｎｍであり、そして、Ｒｔｈレターデーション値が７０乃至４００ｎｍに調節されることが好ましい。
液晶表示装置に二枚の光学的異方性セルロースアセテートフィルムを使用する場合、フィルムのＲｔｈレターデーション値は７０乃至２５０ｎｍであることが好ましい。
液晶表示装置に一枚の光学的異方性セルロースアセテートフィルムを使用する場合、フィルムのＲｔｈレターデーション値は１５０乃至４００ｎｍであることが好ましい。
【００６７】
なお、セルロースアセテートフィルムの複屈折率（Δｎ：ｎｘ−ｎｙ）は、０．００乃至０．００２で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乃至０．０４であることが好ましい。
レターデーション値（Ｒｅ）は、下記数式（２）に従って算出される。
【００６８】
数式（２） Ｒｅレターデーション値＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
【００６９】
式中、ｎｘは、フィルム面内の遅相軸方向の屈折率（面内の最大屈折率）であり、ｎｙは、フィルム面内の遅相軸に垂直な方向の屈折率である。ｄは、単位をｎｍとするフィルムの厚さである。
また、Ｒｔｈレターデーション値は下記数式（３）に従って算出される。
【００７０】
数式（３） Ｒｔｈレターデーション値＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ
【００７１】
式中、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。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。ｎｚは、フィルムの厚み方向の屈折率である。ｄは、単位をｎｍとするフィルムの厚さである。
なお、本明細書において、Ｒｅ、Ｒｔｈは各々、波長５５０nm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は自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）製）において波長５５０ｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。Ｒｔｈは前記Ｒｅ、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５５０nｍ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５５０nｍ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。
【００７２】
（偏光板）
一般的に偏光板は、偏光層（偏光膜）およびその両側に配置された二枚の保護フィルムからなる。本発明の液晶表示装置の視認側に配置される偏光板には、図１〜図６に示す本発明の構成に従い、光拡散層と光学異方性層の両方を付与した保護フィルムを用いることができる。さらに視認側最表面には、傷付き防止の為のハードコート層、外光の映り込み防止の為の表面凹凸を有する防眩層、低屈折率素材からなる低屈折率層（反射防止層）を適宜設けた保護フィルムを用いることができる。
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。
保護フィルムの遅相軸と偏光膜の透過軸とは、実質的に平行になるように配置する。
【００７３】
偏光板の生産性には保護フィルムの透湿性が大きな影響を及ぼすことがわかった。偏光膜と保護フィルムは水系接着剤で貼り合わせられており、この接着剤溶剤は保護フィルム中を拡散することで、乾燥される。保護フィルムの透湿性が高ければ、高いほど乾燥は早くなり、生産性は向上するが、高くなりすぎると、液晶表示装置の使用環境（高湿下）により、水分が偏光膜中に入ることで偏光能が低下する。
偏光板の透湿性は、保護フィルム（および保護フィルム上に設けられた光拡散層等の機能層を含む）の厚み、自由体積、親疎水性、等により決定される。その透湿性は１００乃至１０００ｇ／ｍ２・２４ｈｒｓであることが好ましく、３００乃至７００ｇ／ｍ２・２４ｈｒｓであることがさらに好ましい。
保護フィルムの厚みは、製膜の場合、リップ流量とラインスピード、あるいは、延伸、圧縮により調整することができる。使用する主素材により透湿性が異なるので、厚み調整により好ましい範囲にすることが可能である。
保護フィルムの自由体積は、製膜の場合、乾燥温度と時間により調整することができる。この場合もまた、使用する主素材により透湿性が異なるので、自由体積調整により好ましい範囲にすることが可能である。
保護フィルムの親疎水性は、添加剤により調整することができる。上記自由体積中に親水的添加剤を添加することで透湿性は高くなり、逆に疎水性添加剤を添加することで透湿性を低くすることができる。
上記透湿性を独立に制御することにより、光学補償能を有する偏光板を安価に高い生産性で製造することが可能となる。
上記偏光板は、液晶表示装置に有利に用いられ、ディスプレイの最表層に用いることが好ましい。
【００７４】
（液晶表示装置）
ＴＮモードの液晶表示装置は、液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなる。液晶セルは、二枚の電極基板の間に液晶を担持している。
液晶表示装置においては光学異方性層が、液晶セルと一方の偏光板との間に、一枚配置されるか、あるいは液晶セルと双方の偏光板との間に二枚配置される。
【００７５】
液晶セルは、ＴＮモードであることが好ましいが、ＶＡモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモードまたはＥＣＢモードであってもよい。
【００７６】
ＴＮモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、さらに６０乃至１２０゜にねじれ配向している。
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。
【００７７】
（バックライト）
図７は、本発明のバックライト装置１０の一例を示す概略断面図である。このバックライト装置１０は、光反射層１２、光源１４、光拡散層１６及び集光板１８がこの順で配置され構成されている。光反射層１２は、アルミニウム等の金属薄膜から形成され、光源１４の背面側に配置され、入射した光を集光板１８方向に反射して戻す機能を有する。光源１４の光反射層１２と反対側には光拡散層１６が配置されている。この光拡散層１６は、高分子シート又はフィルム中に白色の無機粉末等を分散させて光拡散性を付与したものであり、入射した光を拡散させる機能を有する。光源１４は面状発光体である。
【００７８】
＜集光板について＞
本発明における集光板１８は、面光源からの出射光の輝度の最大となる方向を、面光源の法線より上１０°〜５０°に補正することを特徴とする。好ましくは上１０°〜４５°であり、より好ましくは１０°〜４０°に補正する。
出射光の輝度の最大となる方向が上１０°未満であると、バックライト側の偏光板保護フイルムや光学補償フイルムの拡散の影響で、液晶セルを通過する出射光の一部が面光源の法線より下方向に出射され、下階調反転が発生する。また、出射光の輝度の最大となる方向が上５０°を超えると、視認側表面に配置された光拡散層による拡散光の下方向の成分が不充分となり、下方向の視野角が低下する。
集光板１８は、背面が平坦で、前面に複数条のプリズムが配設されている。プリズムの頂角は、９０±１５°の範囲が好適である。また、プリズムのピッチは、光導出手段の凸条のピッチより小さいのがよく、好適には３〜１０倍細かいピッチにするのがよい。たとえば、１０〜１００μｍの範囲で所望値に設定することができる。なお、ピッチは、一定でもよいし、ランダムであってもよい。さらに、プリズムは、導光板の光導出手段の凸条と同一方向に延在しているように配置される。
【００７９】
また、集光板は１枚でもよいが、その複数枚を重ねて配設することにより、所望の程度まで光路を補正することもできる。なお、重ねるときには、プリズムを同一方向にするのがよい。
【００８０】
さらに、集光板は、透明であれば構成材料に制約がない。フレキシブルであってもよいし、剛性であってもよい。集光板の全体をポリエステル樹脂で形成したものを用いることができる。また、ポリエステル樹脂のシート基材にアクリル樹脂のプリズムを付着してなる構成のものを光路補正シートとして用いることもできる。さらに、光路補正シートをガラスで形成することもできる。
【実施例】
【００８１】
以下、本発明を実施例で説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８２】
＜実施例１＞
（光拡散層用塗布液の作製）
光拡散層を構成する透光性樹脂はシリカ超微粒子分散物含有ハードコート液（デソライトＺ７５２６ＪＳＲ（株）製、屈折率１．５１）を１００質量部、透光性微粒子として架橋ポリスチレンビーズ（綜研化学製 ＳＸ１３０Ｈ、粒径１．３μｍ、屈折率１．６１）を２５質量部、架橋ポリスチレンビーズ（綜研化学製 ＳＸ３５０Ｈ、粒径３．５μｍ、屈折率１．６１）を６質量部、これらを混合してメチルエチルケトン／メチルイソブチルケトン（２０／８０質量比）により固形分４５％になるように調整した。
【００８３】
（光拡散層付与保護フィルムの作製）
トリアセチルセルロースフィルム（富士写真フイルム社製、ＴＤ−８０Ｕ）上に、光拡散層用塗布液を乾燥膜厚が４．０μｍになるように塗工、溶剤乾燥後、１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、照度４００ｍＷ／ｃｍ２、照射量３００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して塗布層を硬化させ保護フィルムＡを作製した。
また散乱体（透光性微粒子）のフィルム法線方向の断面の大きさは平均１５μｍであり、垂直な断面の大きさは平均３μｍであった。
また、保護フイルムAの、ゴニオフォトメーター（村上色彩技術研究所製  GP-5）の散乱光プロファイルの出射光０°の光強度に対する３０°の散乱光強度は、０．１１％であった。
【００８４】
（光拡散層及び光学異方性層付与偏光板の作製）
光拡散層付与保護フィルム（保護フィルムＡ）に鹸化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、光拡散層付与保護フィルムの光拡散層が偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付けた。また、液晶性化合物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムＷＶＥＡ０５Ｄ（富士写真フイルム製）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、フィルム支持体が偏光膜側となるように反対側に貼り付けた。さらに光学補償フィルム側に粘着剤層を付与して視認側偏光板を作製した。
【００８５】
（バックライト側偏光板の作製）
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。市販のトリアセチルセルロースフィルムＴＤ−８０Ｕ（富士写真フイルム（株）社製）に鹸化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片側に貼り付けた。また、液晶性化合物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムＷＶＥＡ０５Ｄ（富士写真フイルム（株）社製）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、セルロースアセテートフィルムが偏光膜側となるように反対側に貼り付けた。このようにしてバックライト側偏光板を作製した。
【００８６】
（液晶ディスプレイでの評価）
次に、上記偏光板を用いて液晶表示装置での評価を実施した。
ＴＮ型液晶セルを使用した液晶表示装置（LL-191A−B、シャープ（株）製）に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに上記にて作製した視認側偏光板を、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、観察者側に貼り付けた。またバックライト側には、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バックライト側偏光板を貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸と、バックライト側の偏光板の透過軸とは、Ｏモードとなるように配置した。
また、バックライトの導光板の前面に、光路補正シート１（住友スリーエム（株）製のＢＥＦII９０／５０）を配置した。測定機（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）を用いて測定を行った結果、輝度の最大となる方向は面光源の法線より上２５°であった。
次に、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（Ｌ８）までの８段階で視野角（階調反転角度）を測定した。同時に、白表示における上25°、正面、下25°における輝度（明るさ）を測定し、300cd以上を◎、200〜250cdを○、200〜250cdを△、200cd以下を×とした。
【００８７】
＜実施例２＞
光拡散層を構成する透光性樹脂に、高屈折率を有するモノマーとしてビニルナフタレンを３０質量％含有するDPHA１００質量部を使用し、他は実施例１と同様にして液晶表示装置を作製し、視野角の測定を行った。
【００８８】
＜比較例１＞
光拡散層を塗布しない保護フィルムを用いて視認側偏光板を作製し、他は実施例１と同様にして液晶表示装置を作製し、視野角の測定を行った。
【００８９】
＜比較例２＞
バックライトの導光板の前面に配置した光路補正シート１の前面に、光路補正シート２（住友スリーエム（株）製のＢＥＦII１００／３１）を配置し、他は実施例１と同様にして液晶表示装置を作製し、視野角の測定を行った。この時のバックライトを、測定機（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ１６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）を用いて測定を行った結果、輝度の最大となる方向は正面方向（０°）であった。
【００９０】
＜比較例３＞
視認側表面の光拡散層付与保護フィルムの代わりに、集光板（住友スリーエム（株）製のIDFII）を配置し、他は実施例１と同様にして液晶表示装置を作製し、視野角の測定を行った。
【００９１】
それぞれの液晶表示装置の視野角・下方向階調反転角度を表１に示す。なお、下方向階調反転角度は、下記の評価基準によって評価した。
下方向３５°を超える角度で観測しない限り階調反転がない  ：○
下方向３５°〜３０°で階調反転が観測された              ：△
下方向３０°未満で階調反転が観測された                  ：×
【００９２】
【表１】
2007101679.tif 000003
【００９３】
表１に示された結果から明らかなように視認側の偏光板に光学異方性層及び光拡散層を付与し、かつ面光源からの出射光の輝度の最大となる方向を、面光源の法線より上１０°〜５０°に補正する集光板を具備したバックライト装置を用いた液晶表示装置では、下方向の階調反転が大幅に改善されることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】液晶セルの視認側に配置される偏光板の構成例を示す断面図である。
【図２】液晶セルの視認側に配置される偏光板の構成例を示す断面図である。
【図３】液晶セルの視認側に配置される偏光板の構成例を示す断面図である。
【図４】液晶セルの視認側に配置される偏光板の構成例を示す断面図である。
【図５】液晶セルの視認側に配置される偏光板の構成例を示す断面図である。
【図６】液晶セルの視認側に配置される偏光板の構成例を示す断面図である。
【図７】本発明で使用されるバックライト装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１ 散乱体
２ 透光性樹脂
３ 光拡散層
４ 第一の保護フィルム
５ 偏光層
６ 第二の保護フィルム
７ 光学異方性層
８ 粘着剤層
９ 光拡散粘着剤層
１０ バックライト装置
１２ 光反射層
１４ 光源
１６ 光拡散層
１８ 集光板
【図１】
2007101679.tif 000004
【図２】
2007101679.tif 000005
【図３】
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【図４】
2007101679.tif 000007
【図５】
2007101679.tif 000008
【図６】
2007101679.tif 000009
【図７】
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