JP2004341310A - 光散乱型色補償フィルム付偏光板、その製造方法およびそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＬＣＤの色視野角特性の改善に寄与する偏光板、および高い特率で偏光板を作製可能な製造方法を提供する。
【解決手段】少なくとも、偏光膜５２と、保護膜５４と、光散乱型色補償フィルム５６とを有する偏光板５０であって、前記偏光膜５２の透過軸と前記保護膜５４の遅相軸または進相軸とのなす角が５〜８５゜であり、且つ前記光散乱型色補償フィルム５６が、フィルム面の任意の散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆ（λ，θ）が下記式（１）または（２）を満たす光散乱型色補償フィルムである偏光板である。但し、λ＝４３５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。
（１） Ｆ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ） ≧ １．１
（２） Ｆ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ） ≦ ０．９
また、長尺状のポリマーフィルムを斜め延伸する工程と、斜め延伸されたポリマーフィルムに光散乱型色補償フィルムを付加する工程とを含む製造方法である。
【選択図】 図１
【解決手段】少なくとも、偏光膜５２と、保護膜５４と、光散乱型色補償フィルム５６とを有する偏光板５０であって、前記偏光膜５２の透過軸と前記保護膜５４の遅相軸または進相軸とのなす角が５〜８５゜であり、且つ前記光散乱型色補償フィルム５６が、フィルム面の任意の散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆ（λ，θ）が下記式（１）または（２）を満たす光散乱型色補償フィルムである偏光板である。但し、λ＝４３５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。
（１） Ｆ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ） ≧ １．１
（２） Ｆ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ） ≦ ０．９
また、長尺状のポリマーフィルムを斜め延伸する工程と、斜め延伸されたポリマーフィルムに光散乱型色補償フィルムを付加する工程とを含む製造方法である。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、散乱光分布に波長依存性がある光散乱型色補償フィルムを有する透過軸の傾斜した偏光板、その製造方法、およびそれを用いた液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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としては、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）がこれまで主に使用されてきた。近年、液晶表示装置が、薄型、軽量、且つ消費電力が小さいことからＣＲＴの代わりに広く使用されてきている。液晶表示装置は、液晶セルおよび偏光板を有する。偏光板は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。例えば、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フィルムを配置することもある。一方、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フィルム、およ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。しかしながら、従来の液晶表示装置で表示し得る色やコントラストは、ＬＣＤを見る時の角度によって変化する。そのため、液晶表示装置の視野角特性は、ＣＲＴの性能を越えるまでには至っていない。
液晶分子のねじれ角が１８０〜２７０°のＳＴＮモードの液晶表示装置は、液晶高分子の複屈折に起因する着色、例えば表示色が濃紺色であり、背景色が黄緑色である着色が生じてコントラストの高い白黒表示ができなかった。また、この液晶表示装置にカラーフィルタをかぶせてカラー表示を行う際に、この色相が障害となっていた。この問題を解決するため、光学補償による色相の改善が検討され、位相差フィルムによって色補償が可能となったが（例えば、非特許文献１参照）、ある特定の波長で色補償をした場合、他の波長においては、液晶層と位相差フィルムとの波長分散が異なる等の理由から色補償が十分ではなかった。
【０００３】
液晶分子の配列状態が９０°ねじれた旋光モードの表示方式（ＴＮモード）の表示装置（ＴＮ−ＬＣＤ）は、応答速度が数十ミリ秒程度であり、高い表示コントラストを示す。そのため、市販の液晶表示装置の多くは、ＴＮ−ＬＣＤになっている。このＴＮ−ＬＣＤに対しても位相差フィルムによる光学補償により視野角を改善する効果があることが知られている。位相差フィルムとしては、二軸性フィルムからなる光学補償フィルム、透明支持体上に円盤状化合物を含む光学異方性層を有する光学補償フィルム、棒状液晶化合物による光学補償フィルムが挙げられる。特に円盤状化合物による光学補償フィルムによってＴＮ−ＬＣＤのコントラスト視野角は大きく改善され、市販のＴＮ−ＬＣＤに広く用いられているが、視野角による色変化については十分でなかった。
【０００４】
さらに最近になって、広視野角ＬＣＤモードとして横電解を用いたＩＰＳモード、負の誘電率異方性を有する液晶を垂直に配向させたＶＡモード、液晶をベンド配向させて複屈折モードでスィッチングを行うことにより高速応答も実現したＯＣＢモードがある。これらはコントラスト視野角が非常に広く、特にＩＰＳモードの電極形状を最適化することで色変化を改良したＳ−ＩＰＳ（Ｓｕｐｅｒ−ＩＰＳ）モードは視野角による色変化も非常に小さい。しかしながら、それでもなおＣＲＴと比べると視野角による色変化は大きかった。
【０００５】
偏光を制御することでスィッチングを行うＬＣＤでは、前述の位相差フィルムによって確かに色を補償することは可能である。しかしＬＣＤの視野角特性においては、コントラストもまた重要であり、位相差フィルムを用いることで色とコントラストの２つの性能を両立させることは容易ではない。また、正面のような一方向のみの色を改良するだけであれば位相差フィルムでなくカラーフィルタで改良可能であるが、ＬＣＤにおいては視野角方向で液晶セルの透過スペクトルが異なるため、視野角ごとに異なる色補償をする必要があった。
【０００６】
位相差フィルムやカラーフィルタのように液晶セル中の光の透過率を制御する方法でなく、直接バックライトから光の進路を制御する方法としては、投射型液晶表示装置に用いられているレンチキュラーレンズによるスクリーンや異方性光散乱フィルム（特許文献１参照）、あるいはプリズムシート等が挙げられる。このようなフィルムを用いれば望ましい方向に光を配分することができ、液晶セルによる光の制御と独立に視野角特性を制御することができる。しかしこれらのフィルムは白色光の進路制御を目的としており、視野角ごとに分光散乱特性を制御していないため色補償効果は完全ではなかった。
【０００７】
また、ＬＣＤの普及に伴い、偏光板の需要が急増している。偏光板は一般に偏光能を有する偏光膜の両面あるいは片面に、接着剤層を介して保護フィルムを貼り合わせられている。通常長手方向に一軸延伸するため、偏光板の吸収軸は長手方向にほぼ平行となる。
従来のＬＣＤにおいては、画面の縦あるいは横方向に対して偏光板の透過軸を４５゜傾けて配置しているため、ロール形態で製造される偏光板の打ち抜きおよび切り出し工程において、ロール長手方向に対し４５゜方向に打ち抜きおよび切り出していた。しかしながら４５゜方向に打ち抜いたときおよび切り抜いたときには、ロール端付近で使用できない部分が発生し、特に大サイズの偏光板では、得率が小さくなるという問題があった。また、貼り合わせ後の偏光板は材料の再利用が難しく、結果として廃棄物が増えるという問題があった。
【０００８】
また、位相差フィルムは、着色防止や視野角拡大等の光学補償などを目的にＬＣＤを形成する偏光板等に接着して用いられ、偏光板の透過軸に対し配向軸を種々の角度で設定することが求められる。複数のフィルムを、角度を厳密に調整しながら積層する製造工程が必要で、角度がずれることにより光漏れが生じ、黒部の色表示が黄もしくは青になる現象があり、ロールトゥロールで貼り合わせられることが望まれていた。従来は、縦または横一軸延伸したフィルムより、その配向軸が辺に対して所定の傾斜角度となるように周辺を打ち抜きおよび切り出して裁断する方式がとられており、偏光板同様に得率の低下が問題となっていた。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−１５９７０４号公報
【非特許文献１】
日経マイクロデバイス１９８７年１０月号８４頁
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ＬＣＤに用いたときに色視野角特性を改善に寄与する偏光板を提供することにある。また、本発明は、高い得率で偏光板を作製可能な製造方法を提供することを課題とする。さらに、本発明は、色視野角特性が改善された液晶表示装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は以下のように達成された。
［１］ 少なくとも、偏光膜と、保護膜と、光散乱型色補償フィルムとを有する偏光板であって、前記偏光膜の透過軸と前記保護膜の遅相軸または進相軸とのなす角が５〜８５゜であり、且つ前記光散乱型色補償フィルムが、フィルム面の任意の散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆ（λ，θ）が下記式（１）または（２）を満たす光散乱型色補償フィルムである偏光板；
（１） Ｆ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ） ≧ １．１
（２） Ｆ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ） ≦ ０．９
但し、λ＝４３５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。
［２］ 前記偏光膜の透過軸と前記保護膜の遅相軸または進相軸とのなす角が４０〜５０゜である［１］に記載の偏光板。
【００１２】
［３］ 前記光散乱型色補償フィルムのフィルム面の任意の散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｘ（λ，θ）と、それと直交する散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｙ（λ，θ）とが下記式（３）および（４）を満たす［１］または［２］に記載の偏光板；
（３） Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ） ≧ １．２
（４） Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ）−Ｆｙ（λ，θ）／Ｆｙ（５４５，θ） ≧ ０．１
但し、λ＝４３５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。
［４］ 前記光散乱型色補償フィルムの請求項３で定義したＦｘ（λ，θ）、Ｆｙ（λ，θ）が下記式（５）を満たす［１］〜［３］のいずれかに記載の偏光板；
（５） ［Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ）−１］［Ｆｙ（λ，θ）／Ｆｙ（５４５，θ）−１］ ＜ ０
但し、λ＝４３５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。
［５］ さらに光学補償層を有する［１］〜［４］のいずれかに記載の偏光板。
【００１３】
［６］ 連続的に供給される偏光膜フィルムの両端を保持手段により保持し、該保持手段を偏光膜フィルムの長手方向に進行させつつ張力を付与して延伸する延伸工程と、光散乱型色補償フィルムを前記延伸された偏光膜フィルムに付加する工程とを含み、前記延伸工程において、
前記偏光膜フィルムの一方端の実質的な保持開始点から実質的な保持解除点までの保持手段の軌跡Ｌ１および前記偏光膜フィルムのもう一端の実質的な保持開始点から実質的な保持解除点までの保持手段の軌跡Ｌ２と、二つの実質的な保持解除点の距離Ｗとが、下記式を満たし、且つ前記偏光膜フィルムの支持性を保ちつつ、揮発分率が５％以上の状態を存在させて延伸し、その後、収縮させながら揮発分率を低下させる光学用ポリマーフィルムの製造方法。
｜Ｌ２−Ｌ１｜＞０．４Ｗ
［７］ 光散乱型色補償フィルムの分光異方性を延伸して発現させる工程を含む請求項［６］に記載の光学用ポリマーフィルムの製造方法。
【００１４】
［８］ 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および前記基板に挟持される液晶層からなる液晶セルと、前記液晶セルの外側に配置された一対の偏光板とを有し、前記一対の偏光板のうち背面側の偏光板が［１］〜［５］のいずれかに記載の偏光板である液晶表示装置。
［９］ 前記液晶セルに入射した波長λの入射光の上下左右の角度θ方向の少なくとも一つの透過率Ｔ（λ）と、前記背面側の偏光板に入射した波長λの入射光の前記透過率Ｔ（λ）と同じ方向の前方散乱光の散乱光強度Ｆ（λ）とが、下記式（６）を満たす請求項７に記載の液晶表示装置；
（６） ［（Ｔ（λ）／Ｔ（５４５））−１］［（Ｆ（λ）／Ｆ（５４５））−１］ ＜ ０
但し、λ＝４３５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。
［１０］ さらに光学補償フィルムを有する［８］または［９］に記載の液晶表示装置。
［１１］ 表示モードがＴＮもしくはＯＣＢモードである［８］〜［１０］のいずれかに記載の液晶表示装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を詳細に説明する。
本願明細書において、「（数値１）〜（数値２）」という記載は「（数値１）以上（数値２）以下」の意味を表す。
本発明の偏光板は、偏光膜と、該偏光膜の保護膜と、光散乱型色補償フィルムとを有する。図１に本発明の偏光板の基本構成の一例を示す。図１に示す偏光板５０は、偏光膜５２と、偏光膜５２の一方の表面に保護膜５４、他方の表面に光散乱型色補償フィルム５６と、さらに光散乱型色補償フィルム５６の表面に保護膜５８を有する。
【００１６】
まず、本発明の偏光板を構成する偏光膜、保護膜、光散乱型色補償フィルムについて説明する。
１． 偏光膜
本発明の偏光膜は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）と二色性分子から構成することが好ましいが、特開平１１−２４８９３７号公報に記載されているようにＰＶＡや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生成し、これを配向させたポリビニレン系偏光膜も使用することができきる。ＰＶＡは、ポリ酢酸ビニルをケン化したポリマー素材であるが、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な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。
【００１７】
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。
ＰＶＡのシンジオタクティシティーは特許第２９７８２１９号公報に記載されているように耐久性を改良するため５５％以上が好ましいが、特許第３３１７４９４号公報に記載されている４５〜５２．５％も好ましい。
【００１８】
ＰＶＡをフィルム化した後、二色性分子を導入して偏光膜を作製することができる。ＰＶＡフィルムの製造方法は、ＰＶＡ系樹脂を水又は有機溶媒に溶解した原液を流延して成膜する方法が一般に好ましく用いられる。原液中のポリビニルアルコール系樹脂の濃度は、通常５〜２０質量％であり、この原液を流延法により製膜することによって、膜厚１０〜２００μｍのＰＶＡフィルムを製造できる。ＰＶＡフィルムの製造は、特許第３３４２５１６号公報、特開平０９−３２８５９３号公報、特開２００１−３０２８１７号公報、特開２００２−１４４４０１号公報を参考にして行うことができる。
【００１９】
ＰＶＡフィルムの結晶化度は、特に限定されないが、特許第３２５１０７３号に記載されている平均結晶化度（Ｘｃ）５０〜７５質量％や、面内の色相バラツキを低減させるため、特開平１４−２３６２１４号に記載されている結晶化度３８％以下のＰＶＡフィルムを用いることができる。
【００２０】
ＰＶＡフィルムの複屈折（△ｎ）は小さいことが好ましく、特許第３３４２５１６号公報に記載されている様に、複屈折が１．０×１０−３以下のＰＶＡフィルムが好ましい。但し、特開平１４−２２８８３５号公報に記載されている様に、ＰＶＡフィルムの延伸時の切断を回避しながら高偏光度を得るため、ＰＶＡフィルムの複屈折を０．０２〜０．０１としてもよいし、特開２００２−６０５０５号公報に記載されている様に、（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚの値を０．０００３〜０．０１としてもよい。ＰＶＡフィルムのレターデーション（面内）は０〜１００ｎｍが好ましく、０〜５０ｎｍがさらに好ましい。また、ＰＶＡフィルムのＲｔｈ（膜厚方向）は０〜５００ｎｍが好ましく、０〜３００ｎｍがさらに好ましい。
【００２１】
その他、前記偏光膜には、特許３０２１４９４号公報に記載されている１、２−グリコール結合量が１．５モル％以下のＰＶＡフィルム；特開平１３−３１６４９２号公報に記載されている５μｍ以上の光学的異物が１００ｃｍ２当たり５００個以下であるＰＶＡフィルム；特開平１４−０３０１６３号公報に記載されているフィルムのＴＤ方向の熱水切断温度斑が１．５℃以下であるＰＶＡフィルム；さらにグリセリンなどの３〜６価の多価アルコ−ルを１〜１００質量部したり、特開平０６−２８９２２５号公報に記載されている可塑剤を１５質量％以上混合した溶液から製膜したＰＶＡフィルム；を好ましく用いることができる。
【００２２】
ＰＶＡフィルムの延伸前のフィルム膜厚は特に限定されないが、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、２０〜２００μｍが特に好ましい。特開平１４−２３６２１２号公報に記載されている様に、水中において４倍〜６倍の延伸を行った時に発生する応力が１０Ｎ以下となるような薄いＰＶＡフィルムを使用してもよい。
【００２３】
二色性分子としては、Ｉ３ −やＩ５ −などの高次のヨウ素イオンまたは二色性染料が好ましい。本発明では高次のヨウ素イオンが特に好ましく使用される。高次のヨウ素イオンは、「偏光板の応用」永田良編、ＣＭＣ出版や工業材料、第２８巻、第７号、ｐ３９〜ｐ４５に記載されている様に、ヨウ素をヨウ化カリウム水溶液に溶解した液および／またはホウ酸水溶液にＰＶＡを浸漬し、ＰＶＡに吸着・配向した状態で生成することができる。
【００２４】
二色性分子として二色性染料を用いる場合は、アゾ系色素が好ましく、特にビスアゾ系とトリスアゾ系色素が好ましい。二色性染料は水溶性のものが好ましく、このため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、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好ましく用いられる。このような二色性染料の具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ３７、Ｃｏｎｇｏ Ｒｅｄ（Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ２８）、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ １２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ９０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ １、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ １５１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ １等のベンジジン系、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ ４４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ２３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ７９等のジフェニル尿素系、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２等のスチルベン系、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ３１等のジナフチルアミン系、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ８１、 Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＶｉｏｌｅｔ ９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ７８等のＪ酸系を挙げることができる。
【００２５】
これら以外にも、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １４２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ２６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ７２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ １０６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ１０７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ８９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ２４０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ２４２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ２４７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ４８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ５１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ９８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ １５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ６７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ７１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ９８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ １６８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２０２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２３６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２４９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２７０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ５９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ８５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｒｏｗｎ ４４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｒｏｗｎ １０６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｒｏｗｎ １９５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｒｏｗｎ ２１０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｒｏｗｎ ２２３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｒｏｗｎ ２２４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌａｃｋ １、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌａｃｋ １７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌａｃｋ １９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌａｃｋ５４等、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、の各公報記載の二色性染料等も好ましく使用することができる。各種の色相を有する二色性分子を製造するため、これらの二色性染料は２種以上を配合してもかまわない。二色性染料を用いる場合、特開平１４−０８２２２２号公報に記載されているように吸着厚みが４μｍ以上であってもよい。
【００２６】
偏光膜中の二色性分子の含有量は、少なすぎると偏光度が低く、また、多すぎても単板透過率が低下することから、通常、偏光膜のマトリックスを構成するポリビニルアルコール系重合体に対して、０．０１質量％〜５質量％の範囲に調整される。
【００２７】
偏光膜の好ましい膜厚としては、５μｍ〜４０μｍが好ましく、さらに好ましくは１０μｍ〜３０μｍである。偏光膜の厚さと後述する保護膜の厚さの比を、特開平１４−１７４７２７号に記載されている０．０１≦Ａ（偏光膜膜厚）／Ｂ（保護膜膜厚）≦０．１６範囲とすることも好ましい。
【００２８】
本発明において、偏光膜は斜め延伸することによって作製するのが好ましい。斜め延伸については、後述する。
【００２９】
２．保護膜
保護膜には、透明性、低複屈折性、適度な剛性といった物性が求められる。本発明において、保護膜に用いる透明ポリマーフィルムの透過率は８０％以上が好ましく、８７％以上であることがさらに好ましい。透明ポリマーフィルムのヘイズは２．０％以下であることが好ましく、１．０％以下であることがさらに好ましい。透明ポリマーフィルムの屈折率は１．４〜１．７であることが好ましい。
【００３０】
透明ポリマーフィルムの素材は特に制限はないが、ノルボルネン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアリレート、ポリスルホン、セルロースアシレート等が挙げられる。市販のポリマーフィルムとしては、日本ゼオン（株）製のゼオネックス（参考資料：特開昭６３−２１８７２６号公報、特開平５−２５２２０号公報、特開平９−１８３８３２号公報）、ゼオノアや、日本合成ゴム（株）製ＡＲＴＯＮ（参考資料：特開平１−２４０５１号公報、特開平５−９７９７８号公報）や、富士写真フィルム（株）製フジタック（参考資料：発明協会公開技法２００１−１７４５）、中でもフジタック（富士写真フィルム（株）製）、ゼオノア（日本ゼオン（株）製）が特に好ましい。
なお、偏光板が一対の保護膜を有する場合、双方の保護膜は同一素材からなっていても、異なる素材からなっていてもよい。
【００３１】
液晶セル側に配置される保護膜は実質的に正面から入射した光の偏光状態を変えない、すなわち面内レターデーション（Ｒｅ）の小さなポリマーフィルムであることが好ましい。具体的には、下記式（ＩＩＩ）で表されるＲｅ値は０〜１００ｎｍが好ましいが、０〜１０ｎｍが特に好ましい。下記式（ＩＶ）で表されるＲｔｈ値は、０〜５００ｎｍが好ましく、４０〜２００ｎｍが更に好ましい。Ｒｅ値およびＲｔｈ値のばらつきは、平均値の±３ｎｍ以内が好ましく、±２ｎｍであることが最も好ましい。膜厚は２０μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上８０μｍ以下がさらに好ましく、３０μｍ以上８０μｍ以下が最も好ましい。
式（ＩＩＩ） Ｒｅ値＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
式（ＩＶ） Ｒｔｈ値＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ
（ここで、ｎｘはフィルム面内における遅相軸方向の屈折率、ｎｙはフィルム面内におけるｎｘと直交する方向の屈折率、ｎｚは透明支持体の厚み方向の屈折率、ｄは透明支持体の厚みを表す。）
【００３２】
保護膜の膜厚は３０〜１２０μｍが好ましく、４０〜１００μｍが更に好ましく、４０〜８０μｍが最も好ましい。透明ポリマーフィルムの透湿係数（２５μｍ、２５℃、９０％ＲＨ）は、０．０００１〜１０００ｇ／ｍ２・ｄａｙが好ましく、温度収縮率は２×１０−５／℃〜９×１０−５／℃が好ましく、湿度収縮率は７×１０−５／％ＲＨ以下が好ましい。また、特開平１３−２３５６２５号公報に記載されているような、４０℃、９０％ＲＨの透湿度が０．０４ｇ／ｃｍ２・２４ｈ以下の透明ポリマーフィルムを保護膜に好ましく用いることもできる。
【００３３】
ポリマーフィルムの引っ張り試験による抗張力値は、５０〜１０００ＭＰａが好ましく、破断点伸度は５％以上１００％以下が好ましい。特開平０８−１２２５２５号公報に記載されているようにＭＤ方向の抗張力が１４７ＭＰａ以上、ＴＤ方向の抗張力が１２５．４ＭＰａ以上のセルロ−ス系フィルムを使用してもよいし、特開平０９−２５１１１０号公報に記載されているように引張強度が１２７．４ＭＰａ以上のセルロ−ス系フィルムを用いてもよい。ポリマーフィルムの光弾性係数は特開平０７−２９４７３２号公報に記載されている２５．０×１０−１３ｃｍ２／ｄｙｎｅ以下であってもよいが、本発明では９×１０−１３ｃｍ２／ｄｙｎｅ以下が特に好ましい。
【００３４】
保護膜にセルロースアシレートフィルムを使用する場合、発明協会公開技法２００１−１７４５に記載されているセルロースアシレートフィルムを用いることが好ましい。また、特許第３３２７４１０号公報に記載されている自平面に対する法線から３０°以内の視角範囲において８ｎｍ以下の位相差を有するセルロースアシレートフィルムや、クロスニコル状態で認識される異物が特開平１２−２０４１７３号公報に記載されている範囲のセルロースアシレートフィルムも本発明の偏光板として好ましく使用できる。
【００３５】
本発明に用いられるセルロースアセテートの原料綿は発明協会公開技法２００１−１７４５等に記載の種々の原料を用いることができる。また、セルロースアシレート素材は、木材化学１８０〜１９０頁（共立出版、右田他、１９６８年）等に公知の方法で合成することができる。セルロースアシレートの粘度平均重合度は２００〜７００が好ましく２５０〜５００が更に好ましく２５０〜３５０が最も好ましい。
【００３６】
該セルロースアシレートフィルムのアシル基は特に制限はないが、アセチル基、プロピオニル基を用いることが好ましく、特にアセチル基が好ましい。全アシル基の置換度は２．７〜３．０が好ましく、２．８〜２．９５がさらに好ましい。全アシル基がアセチル基であるセルロースアセテートを用いる場合にはアセチル置換度が２．７〜２．９５が好ましく、２．８〜２．９５がさらに好ましく、２．８４〜２．８９が最も好ましい。また、特開平１３−３５６２１４号公報に記載されている２．５０以上２．８６以下や、特開平１３−２２６４９５号公報に記載されている２．７５以上２．８６以下のアセチル置換度も好ましく使用することができる。低すぎると流延時の搬送テンションによってＲｅが所望の値より大きくなり易く、面内ばらつきも発生しやすい問題がある。また、６位のアシル基の置換度は０．９以上が好ましく用いられる。０．９以下の置換度の場合、Ｒｅ、Ｒｔｈのばらつきが発生しやすい。なお、アシル基の置換度はＡＳＴＭ Ｄ８１７に従って算出した値とする。
【００３７】
前記セルロースアシレートフィルムはソルベントキャスト法により製造することが好ましい。Ｒｅ、Ｒｔｈのばらつきを低減する観点から、セルロースアシレート溶液の濃度は１６質量％〜３０質量％が好ましく、１８〜２６質量％であることが望ましい。用いられる有機溶媒は特に限定されないが、塩素系溶剤、アルコール類、ケトン類、エステル類を混合したものが好ましく用いられる。アルコールとしては、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、エステル類としては酢酸メチル、ケトン類としては、アセトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンが特に好ましく用いられる。地球環境を保護し、作業環境を向上する観点から、塩素系溶剤を実質的に含まない有機溶媒を使用してもよい。「実質的に含まない」とは、有機溶媒中の塩素系溶剤の割合が１０質量％未満、好ましくは５質量％未満であることを意味する。
【００３８】
セルロースアシレート溶液を調製するために、室温下でタンク中の溶剤を撹拌しながら上記セルロースアシレートを添加することで膨潤をまず行う。膨潤時間は最低１０分以上が必要であり、１０分以下では不溶解物が残存する。また、溶剤の温度は０から４０℃が好ましい。０℃以下では膨潤速度が低下し不溶解物が残存する傾向にあり、４０℃以上では膨潤が急激に起こるために中心部分が十分膨潤しない。セルロースアシレートの溶解法は、冷却溶解法、高温溶解法のいずれか、あるいは両方を用いても良い。冷却溶解法、高温溶解法に関する具体的な方法は、発明協会公開技法２００１−１７４５等に記載されている公知の方法を用いることができる。上記で得られたセルロースアシレート溶液は場合により、低い濃度で溶解した後に濃縮手段を用いて最適な濃度に濃縮する方法で調製することも好ましく行うことができる。
【００３９】
溶液は流延に先だって金網、紙やネルなどの適当な濾材を用いて、未溶解物やゴミ、不純物などの異物を濾過除去しておくのが好ましい。方法は特に限定されないが、発明協会公開技法２００１−１７４５等に記載されている公知の方法を用いることができる。
【００４０】
本発明のセルロースアシレート溶液には、各調製工程において用途に応じた種々の添加剤を加えることができる。それらの添加剤は、可塑剤、紫外線防止剤や劣化防止剤（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）、更には剥離剤、微粒子等である。また、フィルムのレターデーションやその波長依存性を可能な範囲内で制御するためにレターデーション調整剤を使用しても良い。レターデーション調整剤は、特に制限は無いが、２５０〜４００ｎｍの波長領域に最大吸収を有し、かつ、可視領域に実質的に吸収を有していないことが好ましい。それぞれの添加剤の添加量はポリマー１００質量部に対して、０．０５〜２０質量部の範囲で使用することが好ましく、０．１〜１０質量部の範囲で使用することがより好ましく、０．５〜２質量部の範囲で使用することが最も好ましい。
【００４１】
前記セルロースアシレートフィルムを製膜する方法および設備は、従来セルローストリアセテートフィルム製造に供する溶液流延製膜方法および溶液流延製膜装置が用いられる。溶解タンク（釜）から調製されたドープ（セルロースアシレート溶液）をストックタンクで一旦貯蔵し、ドープに含まれている泡を脱泡して最終調製をする。ドープをドープ排出口から、高精度に定量送液できる加圧型定量ギヤポンプを通して加圧型ダイに送り、ドープを加圧型ダイの口金（スリット）からエンドレスに走行している流延部の金属支持体の上に均一に流延され、金属支持体がほぼ一周した剥離点で、生乾きのドープ膜（ウェブとも呼ぶ）を金属支持体から剥離する。得られるウェブの両端をクリップで挟み、幅保持しながらテンターで搬送して乾燥し、続いて乾燥装置のロール群で搬送し乾燥を終了して巻き取り機で所定の長さに巻き取る。テンターとロール群の乾燥装置との組み合わせはその目的により変わる。
【００４２】
所望のＲｅにするために、テンターの出口の幅をテンター入口より拡張してフィルムを延伸することができる。延伸倍率は所望のＲｅによって異なるが１．０〜１．３倍が好ましく１．０〜１．２５倍がさらに好ましい。延伸するフィルムの残留溶剤量は２質量％〜３５質量％が好ましく、２質量％〜３０質量％がさらに好ましい。残留溶剤量が２質量％よりも少ないとツレシワが発生し、場合によってはフィルムが破断する。３０質量％以上の場合は延伸の効果が小さくＲｅを調整できない可能性がある。また、Ｒｅを調整するために搬送時のテンションをハンドリングに問題のない範囲で調整してもよい。
【００４３】
膜厚のばらつきを低減してレターデーションのばらつきを小さくするために、セルロースアシレート溶液を、金属支持体としての平滑なバンド上或いはドラム上に流延することが好ましく行われるが、複数のセルロースアシレート液を共流延しても良い。共流延の方法は特に制限がなく、特開平１１−１９８２８５号公報で公知の方法が適用できる。また、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ことによってフィルム化する方法でも良い。また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セルロースアシレートフィルム流延方法でもよい。共流延の場合の膜厚は、各層の厚さは特に限定されないが、好ましくは外部層が内部層より薄いことが好ましく用いられる。その際の外部層の膜厚は、１〜３０μｍが好ましく、特に好ましくは１〜２０μｍである。ここで、外部層とは、２層の場合はバンド面（ドラム面）ではない面、３層以上の場合は完成したフィルムの両表面側の層を示す。内部層とは、２層の場合はバンド面（ドラム面）。３層以上の場合は外部層より内側に有る層を示す。さらに本発明のセルロースアシレート溶液は、他の機能層（例えば、接着層、染料層、帯電防止層、アンチハレーション層、ＵＶ吸収層、偏光層など）を同時に流延してもよい。
【００４４】
前記セルロースアシレートフィルムの製造方法において、前記ドープの金属支持体上における乾燥温度は、３０〜２５０℃が好ましく、４０〜１８０℃がさらに好ましく、４０〜１４０℃が最も好ましい。
【００４５】
保護膜として用いるセルロースアシレートフィルム（乾燥後）の厚さは、２０〜１００μｍが好ましく、２０〜８０μｍがより好ましく、３０〜８０μｍが最も好ましい。フィルム厚さの調整は、所望の厚さになるように、ドープ中に含まれる固形分濃度、ダイの口金のスリット間隙、ダイからの押し出し圧力、金属支持体速度等を調節すればよい。また、厚みが５０μｍ以下のトリアセチルセルロースフィルムを用いる場合には、特開平１４−０２２９６１号公報に記載されているＭＤ方向の破断伸度（２３℃／６０％ＲＨの状態下）が０．７５％以下のトリアセチルセルロ−スフィルムを用いることが好ましい。
【００４６】
前記セルロースアシレートフィルム中のＣａ、Ｆｅ、およびＭｇ含有量を、特開平１２−３１３７６６号公報に記載されている範囲としたり、フィルム両面でのＡＴＲ分析による、１４８８ｃｍ−１付近の最大ピ−ク強度と１３６５ｃｍ−１付近の最大ピ−ク強度の比が、特開平１４−２５８０４９号公報に記載されている範囲のトリアセチルセルロ−スフィルムを用いることも好ましい。
【００４７】
前記セルロースアシレートフィルムは、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挙げられる。フィルムの平面性を保持する観点から、表面処理においてセルロースアシレートフィルムの温度をＴｇ（ガラス転移温度）以下、具体的には１５０℃以下とすることが好ましい。
【００４８】
前記セルロースアシレートフィルムの表面処理は、酸処理またはアルカリ処理、すなわちセルロースアシレ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。アルカリ処理が最も好ましい。以下、アルカリ鹸化処理を例に、具体的に説明する。アルカリ処理は、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。
アルカリ溶液は、水酸化カリウム溶液および水酸化ナトリウム溶液が好ましい。水酸化物イオンの規定濃度は、０．１〜３．０モル／ｌの範囲にあることが好ましく、０．５〜２．０モル／ｌの範囲にあることがさらに好ましい。アルカリ溶液温度は、室温〜９０℃の範囲にあることが好ましく、４０〜７０℃の範囲にあることがさらに好ましい。
【００４９】
表面処理後のフィルム表面エネルギーは、５５ｍＮ／ｍ以上であることが好ましく、６０〜７５ｍＮ／ｍの範囲にあることが更に好ましい。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シレ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シレ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。セルロースアシレートフィルムに、下塗り層（特開平７−３３３４３３号公報記載）を設けてもよい。
【００５０】
３．光散乱型色補償フィルム
本発明で用いる光散乱型色補償フィルムは、波長依存性の散乱光分布を示すフィルムである。具体的には、フィルム面の任意の散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆ（λ，θ）が、下記式（１）または（２）を満たす光散乱型色補償フィルムである。
（１） Ｆ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ） ≧ １．１
（２） Ｆ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ） ≦ ０．９
但し、λ＝４３５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。４３５ｎｍ、５４５ｎｍおよび６１０ｎｍは、それぞれＢＧＲを代表する波長である。なお、本発明では、波長λについては±１０ｎｍの誤差は許容範囲とする。
【００５１】
前記式（１）のＦ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ）は１．２〜５．０であるのが好ましく、１．５〜３．５であるのがより好ましい。また、前記（２）式のＦ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ）は０．８〜０．２であるのが好ましく、０．７〜０．３であるのがより好ましい。
【００５２】
図２および図３を用いて、前記光散乱型色補償フィルムの散乱光分布の波長依存性について説明する。
フィルムＦに上方から波長λの光Ｌｉを入射する。入射光Ｌｉは、光散乱型色補償フィルムＦを通過して、種々の方向（例えば、図中、ＬｓｘおよびＬｓｙに示す方向等）に散乱する。例えば、任意の散乱面をｘ−ｚ面Ｐｘ（光散乱型色補償フィルムＦの左右方向）とする。光散乱型色補償フィルムＦの下方に散乱光の強度を測定する測定器（不図示）を配置し、散乱面Ｐｘ内の方位角θに対して、散乱光強度を測定する。前記測定器は、種々の角度の散乱光の強度を測定可能なように、検出部が変位可能なものを用いる。方位角θに対して散乱光強度の測定値をプロットすることで、図３（ａ）に示す様な、散乱光面内の散乱強度の方位角θに対する散乱光分布曲線が得られる。波長５４５ｎｍ、および４３５ｎｍまたは６１０ｎｍの入射光Ｌｉについて、それぞれ同様に散乱光分布を得、各波長の入射光に対する同一散乱面内の散乱光分布曲線を比較することで、散乱光分布の波長依存性を調べることができる。
勿論、散乱面は任意であって、ｘ−ｚ面に限定されることはない。例えば、上下方向の色補償が問題となる場合は、図２中のｘ−ｙ面（散乱面Ｐｙ、光散乱型色補償フィルムＦの上下方向）における散乱光分布に波長依存性があるフィルムを用いるのが好ましい。
【００５３】
図２中のフィルムＦが、前記式（１）を満たす光散乱型色補償フィルムである場合に測定される、散乱面Ｐｘにおける散乱光分布曲線の一例を図３（ａ）に、前記式（２）を満たす光散乱型色補償フィルムである場合に測定される、散乱面Ｐｙにおける散乱光分布曲線の一例を図３（ｂ）に示す。
前記式（１）を満たす光散乱型色補償フィルムＦは、波長４３５ｎｍ（Ｂ）の入射光Ｌｉの散乱面Ｐｘにおける任意の方位角θ（３０°≦θ≦７０°）の散乱光強度Ｆ（４３５ｎｍ，θ）が、波長５４５ｎｍ（Ｇ）の散乱光強度Ｆ（５４５ｎｍ，θ）に対して大きく、Ｆ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆ（５４５ｎｍ，θ）は１．１以上である。上記方法で得られる散乱面Ｐｘにおける散乱光分布曲線は、図３（ａ）の様になり、散乱面Ｐｘにおいて、ＢとＧの散乱光分布曲線は一致せず、即ち、散乱光分布に波長依存性がある。一方、前記式（２）を満たす光散乱型色補償フィルムＦは、入射光Ｌｉの散乱面Ｐｙにおける任意の方位角θの散乱光強度Ｆ（４３５ｎｍ，θ）が、波長５４５ｎｍ（Ｇ）の散乱光強度Ｆ（５４５ｎｍ，θ）に対して小さく、Ｆ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆ（５４５ｎｍ，θ）は０．９以下である。上記方法で得られる散乱面Ｐｙにおける散乱光分布曲線は、図３（ｂ）の様になり、散乱面Ｐｙにおいて、ＢとＧの散乱光分布曲線は一致せず、即ち、散乱光分布に波長依存性がある。
【００５４】
前記光散乱型色補償フィルムは、散乱光分布が波長依存性を示すとともに、少なくとも互いに直交する２つの散乱面間で、散乱光分布が異方性を示す（以下、散乱光分布が波長依存性および異方性の双方をまとめて、「分光散乱異方性」という場合がある）のが好ましい。具体的には、前記光散乱型色補償フィルムのフィルム面の任意の散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｘ（λ，θ）と、それと直交する散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｙ（λ，θ）とが下記式（３）および（４）を満たしているのが好ましい。λ、θは上記と同義である。
（３） Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ） ≧ １．２
（４） Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ）−Ｆｙ（λ，θ）／Ｆｙ（５４５，θ） ≧ ０．１
また、前記光散乱型色補償フィルムのＦｘ（λ，θ）、Ｆｙ（λ，θ）が下記式（５）を満たしているのも好ましい。
（５） ［Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ）−１］［Ｆｙ（λ，θ）／Ｆｙ（５４５，θ）−１］ ＜ ０
【００５５】
前記式（３）式のＦｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ）は１．２〜５．０であるのが好ましく、１．５〜３．５であるのがより好ましい。また、前記（４）式の［Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ） − Ｆｙ（λ，θ）／Ｆｙ（５４５，θ）］は、０．１〜５．０であるのが好ましく、０．５〜３．０であるのがより好ましい。さらに、前記（５）式の ［Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ）−１］［Ｆｙ（λ，θ）／Ｆｙ（５４５，θ）−１］は、−５．０〜−０．１であるのが好ましく、−３．０〜−０．３であるのがより好ましい。
【００５６】
再び図２において、フィルムＦとして、前記式（３）および（４）を満足する光散乱型色補償フィルムである場合に測定される、散乱面Ｐｘにおける散乱光分布曲線の一例を図４（ａ）に、それに直交する散乱面Ｐｙにおける散乱光分布曲線の一例を図４（ｂ）に示す。
光散乱型色補償フィルムＦは、波長４３５ｎｍ（Ｂ）の入射光Ｌｉの任意の方位角θ（３０°≦θ≦７０°）における散乱光強度Ｆｘ（４３５ｎｍ，θ）が、波長５４５ｎｍ（Ｇ）の入射光Ｌｉの任意の方位角θにおける散乱光強度Ｆｘ（５４５ｎｍ，θ）に対して大きく、散乱面Ｐｘにおいて、散乱光分布に波長依存性がある。フィルムＦは前記式（３）を満たしているので、Ｆｘ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆｘ（５４５ｎｍ，θ）は１．２以上である。一方、光散乱型色補償フィルムＦは、散乱面Ｐｙにおいて、波長５４５ｎｍ（Ｇ）および波長４３５ｎｍ（Ｂ）の入射光に対して等しい散乱光分布を示す。従って、Ｆｘ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆｘ（５４５ｎｍ，θ）の値とＦｙ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆｙ（５４５ｎｍ，θ）の値とには差があり、散乱光分布に異方性がある。フィルムＦは前記式（４）を満たすので、その差は０．１以上である。
【００５７】
図２中のフィルムＦが、前記式（５）を満たす光散乱型色補償フィルムである場合に、測定される散乱面Ｐｘにおける散乱光分布曲線の一例を図５（ａ）に、それに直交する散乱面Ｐｙにおける散乱光分布曲線の一例を図５（ｂ）に示す。
光散乱型色補償フィルムＦは、波長４３５ｎｍ（Ｂ）の入射光Ｌｉの散乱面Ｐｘにおける任意の方位角θ（３０°≦θ≦７０°）の散乱光強度Ｆｘ（４３５ｎｍ，θ）が、波長５４５ｎｍ（Ｇ）の散乱光強度Ｆｘ（５４５ｎｍ，θ）に対して大きく、｛Ｆｘ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆｘ（５４５ｎｍ，θ）−１｝は正である。一方、散乱面Ｐｙにおける任意の方位角θ（３０°≦θ≦７０°）の散乱光強度Ｆｙ（４３５ｎｍ，θ）は、波長５４５ｎｍ（Ｇ）の散乱光強度Ｆｙ（５４５ｎｍ，θ）に対して小さく、｛Ｆｙ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆｙ（５４５ｎｍ，θ）−１｝は負である。従って、双方の値の積は負になり、前記式（５）を満たす。前記式（５）を満たす光散乱型色補償フィルムＦは、散乱面Ｐｘおよび散乱面Ｐｙにおいて、散乱光分布に波長依存性および異方性がある。
【００５８】
図３〜図５では、波長４３５ｎｍ（Ｂ）および波長５４５ｎｍ（Ｇ）間で、散乱光分布に波長依存性がある場合を示したが、前記光散乱型色補償フィルムは、波長６１０ｎｍ（Ｒ）および波長５４５ｎｍ（Ｇ）の入射光の散乱光分布が波長依存性を示していてもよい。また、前記光散乱型色補償フィルムは、波長５４５ｎｍ（Ｇ）の入射光の散乱光分布と、波長４３５ｎｍ（Ｂ）および６１０ｎｍ（Ｒ）のうち少なくとも一方の波長の入射光の散乱光分布とが一致しない、即ち、波長依存性があればよく、他方の波長の入射光の散乱光分布は、波長５４５ｎｍ（Ｇ）の入射光に対する散乱光分布と一致していてもよい。例えば、図３〜図５に示す様に、波長６１０ｎｍ（Ｒ）の入射光の散乱光分布曲線Ｒは、散乱光分布曲線Ｇと一致していてもよい。
【００５９】
本発明の光散乱型色補償フィルムは、上記散乱特性を示す限り、その構造については特に制限されない。例えば、一次元回折格子またはフォトニック結晶構造を少なくとも一部に含む態様；形状異方性粒子をフィルム中に分散させてなる態様；および表面に形状異方性の凹凸を有する態様が挙げられる。
本発明に利用可能な前記一次元回折格子としては、例えばＰ．Ｙｅｈ著のフォトリフラクティブ非線形光学（富田康生・北山研一訳 ＭＡＲＵＺＥＮ＆ＷＩＬＥＹ １９９５年３月発行）の５８頁に記載されているような一次元グリッドの透過型回折格子でもよい。一次元グリッドの透過型回折格子の作製方法としては、例えば、二光束干渉露光による方法；電子ビーム描画によって作製したグリッドのマスクを通して紫外線や可視光をレジストやフォトポリマーに露光する方法；同様の方法であらかじめ作製したグリッドの凹凸上に紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂を塗布、硬化後、剥離する方法；およびエンボス等によってメカニカルに凹凸を転写する方法が挙げられる。
【００６０】
本発明に利用可能な前記フォトニック結晶としては、また、川上彰二郎著のフォトニック結晶技術とその応用（シーエムシー出版 ２００２年３月発行）に記載されているようなフォトニック結晶を用いることができ、回折を複数の異なる波長、および複数の異なる方向で制御することができる。フォトニック結晶の作製方法としては、三つ以上の光束を用いた多光束干渉露光による方法や、基板上に単分散微粒子を緻密に配列する方法が挙げられる。
【００６１】
本発明の光散乱型色補償フィルムは、図６に示した様な、連続相（例えばポリマー相）６１中に、該連続相と異なる屈折率を有する形状異方性粒子６２が分散したフィルムであってもよい。形状異方性粒子６２は、フィルムが上記分散特性を示すために、所定の配列に分散しているのが好ましい。形状異方性粒子をフィルム中に配列させて分散する方法としては、例えば特開平９−２９７２０４号公報に記載されている様な、形状異方性粒子をフィルムに分散後、延伸して配列させる方法；フィルムのバインダーと屈折率が異なるとともに、外力によって変形可能な球状粒子、液体、モノマーもしくは気泡をフィルム中に分散後、延伸して粒子を変形、配列させる方法；等が挙げられる。配列や変形を促進させるために延伸前や延伸時に加熱あるいは加湿してもよい。
【００６２】
本発明の光散乱型色補償フィルムは、形状異方性のある表面凹凸を有するフィルムであってもよく、その作製方法としては、粒子を分散した高分子溶液を支持体上に塗布して凹凸層を付与後、延伸して異方性のある凹凸を形成する方法；エンボス、サンドブラスト等によってフィルム上に直接等方性の凹凸を付与後、延伸して異方性のある凹凸を形成する方法；電子ビーム描画やレーザー照射等によりあらかじめ表面凹凸を形成したマスターの凹凸面上に、紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂を塗布、硬化後、剥離する方法；およびエンボス等によってメカニカルに凹凸を転写する方法；が挙げられる。延伸により異方性を発現させる場合、変形を促進させるために延伸前や延伸時に加熱あるいは加湿してもよい。
【００６３】
本発明の光散乱型色補償フィルムを、ＯＣＢモードの液晶表示装置に用いる場合には、透過スペクトルが左右非対称であるため左右非対称に色補償することが必要な場合がある。あるいはさらに上下にも色補償することが必要となる場合もあり得る。このような場合には前述のような一次元の回折格子や異方性散乱フィルムは適さず、散乱光の進路を波長ごとに自由に制御するような設計をしなければならない。
【００６４】
白色光を分光して所定の位置に出射する技術としては、例えば特開平６−３０８３３２号公報に記載のようなホログラムによる回折分光が挙げられ、本発明の光散乱型色補償フィルムの作製にホログラムを利用してもよい。ホログラムを用いれば、白色光から必要な波長のみを回折（リップマンホログラム等）させることもでき、あるいは一つの回折格子で複数の波長を自在に回折することもできる。さらに、ホログラムを用いて本発明の光散乱型色補償フィルムを作製する場合、フレネルゾーンプレートのような機能を併せ持つことで、バックライト光の放射角を小さくして正面に集光することも可能である。
【００６５】
ホログラムには透過率変化を用いた振幅ホログラムと、屈折率変化もしくは表面凹凸を用いた位相ホログラムがあるが、振幅ホログラムはバックライト光がホログラムを通過する際に光が吸収されるため、一般に透過率が小さい。そのため、本発明に用いるホログラムとしては位相ホログラムが好ましい。位相ホログラムは銀塩乳剤を使って得られた振幅ホログラムを漂白したものや、重クロム酸ゼラチンやフォトポリマーを用いた屈折率変化型のもの、あるいはフォトレジストやサーモプラスティックを用いて表面凹凸を形成したものが挙げられる。
【００６６】
上記のようなホログラムを設計する方法としては、例えば計算機ホログラム（ＣＧＨ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ Ｈｏｌｏｇｒａｍ）によって必要とする散乱、回折性能を発現するようなホログラム面上の振幅と位相を求め、その計算結果を電子線レジスト上へ電子ビームによって描画、現像する方法が挙げられる。計算機ホログラムについては、例えばＳｉｎｇ Ｈ．Ｌｅｅ著のＳｅｌｅｃｔｅｄ Ｐａｐｅｒｓ ｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ＧｅｎｅｒａｔｅｄＨｏｌｏｇｒａｍ ａｎｄ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ（Ｓｐｉｅ Ｍｉｌｅｓｔｏｎｅ Ｓｅｒｉｅｓ，Ｖｏｌ ＭＳ３３）に記載がある。
【００６７】
上記のようにして作製した計算機ホログラムは、それを原版としてホログラム感材にホログラム露光することで光学的に複製することが可能である。あるいは計算機ホログラムの凹凸上に紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂を塗布、硬化後剥離する方法、あるいはエンボス等のようなメカニカルな方法によって凹凸を転写することによっても複製することができる。原版は生産性の観点から大面積であることが好ましく、例えば電子線レジスト等により作製された原版からさらに製造用原版を電鋳やエンボス等によって複製する際、元の原版を隙間なく繋ぎ合わせることによって大面積の原版を作製することができる。隙間は５０ミクロン以下であることが好ましく、２０ミクロン以下であることがさらに好ましい。
【００６８】
本発明の光散乱型色補償フィルムを構成する材料については特に制限はなく、上記構造を付与するのに適し、且つフィルムの透明性が損なわない材料であれば種々用いることができる。ＬＣＤ中に用いることを考慮すると、可撓性があることが好ましく、プラスチックフィルムを用いることが好ましい。フィルムを構成するプラスチック材料の例には、セルロースエステル（例、セルロースアセテート（トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース）、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース）、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル（例、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−１，２−ジフェノキシエタン−４，４’−ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレート）、ポリスチレン（例、シンジオタクチックポリスチレン）、ポリオレフィン（例、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルケトン、ノルボルネン（日本ゼオン製）、ゼオノア（日本ゼオン製）、アートン（ＪＳＲ製）が含まれる。セルロースエステル、ノルボルネン、ゼオノア、アートン、ポリカーボネートおよびポリエチレンテレフタレートが好ましい。フィルムの光透過率は、８０％以上であることが好ましく、８６％以上であることがさらに好ましい。
【００６９】
フィルム中に粒子や液体等を分散後、延伸する場合には、粒子や液体等を分散した高分子溶液を別の支持体上に塗布、乾燥後、該フィルム剥離して延伸することが好ましく、そのためには上記のような材料の他に、水や有機溶剤に容易に溶解できる高分子が好ましい。そのような例としては水溶性高分子化合物の例としては、ゼラチン、アガロース、セルロース、ポリビニルアルコールとそれらの誘導体、あるいはポリアクリル酸、ポリガラクツロン酸、ポリアルギン酸とそれらの塩が挙げられる。有機溶剤可溶性高分子化合物の例としては、上記プラスチックフィルム材料の他にポリ（メタ）アクリル酸エステルやエチレンビニルアルコール共重合体が挙げられる。
【００７０】
４． 偏光板の製造
本発明の偏光板は、前記光散乱型色補償フィルム、前記偏光膜および前記保護膜を、接着剤等によって貼り合わせて作製することができる。貼り合わせる際には、前記偏光膜の透過軸と前記保護膜の遅相軸または進相軸とのなす角が５〜８５゜、好ましくは４０〜５０゜として貼り合わせる。例えば、大量生産する場合は、長尺状の各フィルムを、各々の長手方向を一致させてロールトゥロールで貼り合せることがしばしば行われる。透過軸が長手方向に対して傾斜している長尺状の偏光膜を用いれば、他の長尺状のフィルムと貼り合せる際に有利であり、生産性の向上に寄与する。透過軸が長手方向に対して傾斜している偏光膜は、斜め延伸により作製することができる。
【００７１】
以下、斜め延伸を利用した、本発明の偏光板の作製方法について説明する。
本発明の偏光板の製造方法は、連続的に供給される偏光膜用のポリマーフィルムの両端を保持手段により保持し、該保持手段をフィルムの長手方向に進行させつつ張力を付与して延伸する延伸工程と、光散乱型色補償フィルムを前記ポリマーフィルムに付加する工程とを含む。本発明では、前記延伸工程によって透過軸が長手方向に対して傾斜した長尺状の偏光膜を作製する。光散乱型色補償フィルムは、偏光膜を所望の大きさに裁断した後に、偏光膜に付加してもよいが、長手方向延伸処理を経て前記光散乱型色補償フィルムを作製した場合は、長手方向に異方性を持つ長尺状の光散乱型色補償フィルムとなるので、偏光膜とロールトゥロールで貼り合わせた後、所望の大きさに裁断するのが、生産性の点で好ましい。
【００７２】
本発明の製造方法では、前記延伸工程において、偏光膜用のポリマーフィルムの一方端の実質的な保持開始点から実質的な保持解除点までの保持手段の軌跡Ｌ１および前記ポリマーフィルムのもう一端の実質的な保持開始点から実質的な保持解除点までの保持手段の軌跡Ｌ２と、二つの実質的な保持解除点の距離Ｗとが、下記式を満たし、且つ前記ポリマーフィルムの支持性を保ちつつ、揮発分率が５％以上の状態を存在させて延伸し、その後、収縮させながら揮発分率を低下させることを特徴とする。
｜Ｌ２−Ｌ１｜＞０．４Ｗ
【００７３】
前記延伸工程に使用可能な延伸装置の例を、図７および図８に、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）。以下、図面を用いて延伸工程を説明する。
本発明において、好ましく用いられる斜め延伸方法は、（ａ）で示される原反フィルムを矢印（イ）方向に導入する工程、（ｂ）で示される幅方向延伸工程、および（ｃ）で示される延伸フィルムを次工程、即ち（ロ）方向に送る工程を含む。「延伸工程」と称するときは、これらの（ａ）〜（ｃ）工程を含むものとする。
【００７４】
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１１１（図８）または１２１（図７）に略垂直に引いた直線が、反対側の保持手段の軌跡１１３（図８）または１２３（図７）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。
【００７５】
前記斜め延伸方法では、図８および図７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１１２（図８）または１２２（図７）に略垂直に引いた直線が、反対側の保持手段の軌跡１１４（図８）または１２４（図７）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８および図７の上側のフィルム端は、Ａｙ点の後も１１８（図８）または１２８（図７）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、１１８および１２８は実質保持解除点ではない。
【００７６】
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。
【００７７】
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
【００７８】
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、下記式を満たすことが好ましく、
０．９Ｗ＜｜Ｌ１−Ｌ２｜＜１．１Ｗ
さらに好ましくは、下記式を満たすことが好 ましい。
０．９７Ｗ＜｜Ｌ１−Ｌ２｜＜１．０３Ｗ
【００７９】
５．偏光板の機能化
本発明の偏光板は、前述の偏光膜や保護膜や光散乱型色補償フィルム以外にも、粘着剤層、セパレートフィルム、保護フィルムを構成要素として有していても構わない。本発明の偏光板は、ＬＣＤの光学補償フィルム、ディスプレイの視認性向上のための輝度向上フィルム等の機能層を有する光学フィルムと複合した機能化偏光板として好ましく使用される。
【００８０】
本発明の偏光板の構成例として、上述の機能性光学フィルムを有する構成例を図９に示す。
図９（ａ）に示す偏光板５０’は、図１に示す構成の偏光板５０の保護膜５４の代わりに、機能性光学フィルム５４’を有する偏光板である。機能性光学フィルム５４’は、偏光膜５２の保護膜として機能するとともに、他の機能を偏光板に与えるフィルムである。また、図９（ｂ）に示す偏光板５０’’は、偏光膜５２と機能性光学フィルム５４’とを粘着剤層５３を介して接着した偏光板である。
なお、機能層や保護膜等の各層間の剥離強度は特開２００２−３１１２３８号公報に記載されている４．０Ｎ／２５ｍｍ以上とすることも好ましい。
【００８１】
以下に本発明の偏光板と複合して使用される機能性光学フィルムについて説明する。
（１）光学補償フィルム
本発明の偏光板は、ＴＮ、ＩＰＳ、ＯＣＢ、ＶＡ、ＥＣＢ、ＳＴＮのような表示モードに提案されている光学補償フィルムを有する構成であってもよい。ＴＮモード用の光学補償フィルムとしては、日本印刷学会誌第３６巻第３号（１９９９）ｐ４０〜４４、月刊ディスプレイ８月号（２００２）ｐ２０〜２４、特開平４−２２９８２８号公報、特開平６−７５１１５号公報、特開平６−２１４１１６号公報、特開平８−５０２０６号公報等に記載されたＷＶフィルム（富士写真フィルム（株）製）を好ましく組み合わせて使用される。ＴＮモード用の光学補償フィルムの好ましい構成は、前述の透明なポリマーフィルム上に配向層と光学異方性層をこの順に有したものである。光学補償フィルムは粘着剤を介して偏光板と貼合されて用いられてもよいが、ＳＩＤ’００ Ｄｉｇ．， ｐ．５５１（２０００）に記載されているように、前記偏光膜の保護膜の一方も兼ねて使用されることが薄手化の観点から特に好ましい。
【００８２】
前記光学補償フィルムが有する光学異方性層は、液晶性化合物を含有していることが好ましい。液晶性化合物は、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、重合性基を有している棒状液晶化合物または重合性基を有している円盤状液晶性化合物を用いることがより好ましい。光学異方性層の厚さは、０．１ｎｍ〜２０μｍであることが好ましく、０．５〜１０μｍであることがさらに好ましい。
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化合物だけではなく、高分子液晶性化合物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、下記一般式（ＶＩ）の棒状液晶性化合物である。
【００８３】
一般式（ＶＩ） 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の少なくとも一方が、−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。
【００８４】
以下に、前記一般式（ＶＩ）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。
【００８５】
【化１】
【００８６】
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。
前記一般式（ＶＩ）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。
【００８７】
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。
【００８８】
Ｍで表されるメソゲン基としては、すべての公知のメソゲン基が挙げられる。特に下記一般式（ＶＩＩ）で表される基が好ましい。
一般式（ＶＩＩ） −（−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（ＶＩ）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。
【００８９】
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。
【００９０】
前記式（ＶＩＩ）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。
【００９１】
【化２】
【００９２】
以下に、前記一般式（ＶＩ）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、前記一般式（ＶＩ）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。
【００９３】
【化３】
【００９４】
【化４】
【００９５】
【化５】
【００９６】
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公報公報に記載がある。
【００９７】
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、下記一般式（ＶＩＩＩ）で表わされる化合物であることが好ましい。
一般式（ＶＩＩＩ） 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。
【００９８】
前記一般式（ＶＩＩＩ）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。
【００９９】
重合性基を有する棒状液晶性化合物は、水平配向、垂直配向、傾斜配向、傾斜角が厚み方向に徐々に変化したハイブリッド配向、ねじれ配向のいずれの配向状態で固定されていても構わない。斜め配向またはハイブリッド配向の場合、平均傾斜角は０°〜４０°であることが好ましい。また、Ｒｅ０、Ｒｅ４０およびＲｅ−４０は０〜２５０ｎｍであることが好ましい。
【０１００】
重合性基を有する円盤状液晶性化合物を用いる場合、水平配向、垂直配向、傾斜配向、傾斜角が厚み方向に徐々に変化したハイブリッド配向、ねじれ配向のいずれの配向状態で固定されていても構わない。円盤状構造単位の面が、セルロースアセテートフィルム表面に対して傾き、且つ円盤状構造単位の面とセルロースアセテートフィルム表面とのなす角度が、光学異方性層の深さ方向に変化していることが好ましい。
円盤状構造単位の面の角度（傾斜角）は、一般に、光学異方性層の深さ方向でかつ光学異方性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。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、および増加および減少を含む間欠的変化など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、傾斜角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。また、Ｒｅ０、Ｒｅ４０およびＲｅ−４０は０〜２５０ｎｍであることが好ましい。
【０１０１】
支持体側の円盤状単位の傾斜角は、一般に円盤状液晶性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）の円盤状単位の傾斜角は、一般に円盤状液晶性化合物あるいは円盤状液晶性化合物とともに使用する他の化合物を選択することにより調整することができる。円盤状液晶性化合物とともに使用する化合物の例としては、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマーおよびポリマーなどを挙げることができる。更に、傾斜角の変化の程度も、上記と同様の選択により調整できる。
【０１０２】
液晶性化合物からなる光学異方性層を２層以上積層する場合、各光学異方性層の液晶性化合物の組み合わせは特に限定されず、全て円盤状液晶性化合物からなる層の積層体、全て棒状性液晶性化合物からなる層の積層体、円盤状液晶性化合物からなる層と棒状性液晶性化合物からなる層の積層体であってもよいが、少なくとも一層は円盤状液晶性化合物からなることが好ましい。また、各層の配向状態の組み合わせも特に限定されず、同じ配向状態の光学異方性層を積層してもよいし、異なる配向状態の光学異方性層を積層してもよい。
また、液晶セルに対して上側の光学異方性層と下側の光学異方性層は同一のものを用いてもよいし、異なっていてもよい。
【０１０３】
前記光学異方性層は、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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
前記光学異方性層を作製する際に、液晶性化合物を配向させるために配向層を用いることが好ましい。配向層は、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層も知られている。ポリマーのラビング処理により形成する配向層がとくに好ましい。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。
【０１０７】
配向層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層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フィルムについて種々の文献に記載がある。いずれの配向層においても、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層を用いることがより好ましく、かかる配向層としては特開平９−１５２５０９号公報に記載されている。
配向層の厚さは０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜２μｍであることがさらに好ましい。
【０１０８】
（２）輝度向上フィルム
本発明の偏光板は、輝度向上フィルムを有する構成であってもよい。輝度向上フィルムは、円偏光もしくは直線偏光の分離機能を有しており、偏光板とバックライトの間に配置され、一方の円偏光もしくは直線偏光をバックライト側に後方反射もしくは後方散乱する。バックライト部からの再反射光は、部分的に偏光状態を変化させ、輝度向上フィルムおよび偏光板に再入射する際、部分的に透過するため、この過程を繰り返すことにより光利用率が向上し、正面輝度が１．４倍程度に向上する。輝度向上フィルムとしては異方性反射方式および異方性散乱方式が知られており、いずれも本発明の偏光板と組み合わせることができる。
【０１０９】
異方性反射方式では、一軸延伸フィルムと未延伸フィルムを多重に積層して、延伸方向の屈折率差を大きくすることにより反射率ならびに透過率の異方性を有する輝度向上フィルムが知られており、誘電体ミラーの原理を用いた多層膜方式（国際公開ＷＯ９５／１７６９１号公報、国際公開ＷＯ９５／１７６９２号公報、国際公開ＷＯ９５／１７６９９号公報の各明細書記載）やコレステリック液晶方式（欧州特許６０６９４０Ａ２号明細書、特開平８−２７１７３１号公報記載）が知られている。誘電体ミラーの原理を用いた多層方式の輝度向上フィルムとしてはＤＢＥＦ―Ｅ、ＤＢＥＦ−Ｄ、ＤＢＥＦ−Ｍ（いずれも３Ｍ社製）、コレステリック液晶方式の輝度向上フィルムとしてはＮＩＰＯＣＳ（日東電工（株）製）が本発明で好ましく使用される。ＮＩＰＯＣＳについては、日東技報，ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．１，ｍａｙ， ２０００，１９頁〜２１頁などを参考にすることができる。
【０１１０】
また、本発明では国際公開ＷＯ９７／３２２２３号、国際公開ＷＯ９７／３２２２４号、国際公開ＷＯ９７／３２２２５号、国際公開ＷＯ９７／３２２２６号の各明細書および特開平９−２７４１０８号、同１１−１７４２３１号の各公報に記載された正の固有複屈折性ポリマーと負の固有複屈折性ポリマーをブレンドし一軸延伸した異方性散乱方式の輝度向上フィルムと組み合わせて使用することも好ましい。異方性散乱方式輝度向上フィルムとしては、ＤＲＰＦ−Ｈ（３Ｍ社製）が好ましい。
【０１１１】
なお、本発明の偏光板と輝度向上フィルムは、粘着剤を介して貼合された形態、もしくは偏光板の保護膜の一方を輝度向上フィルムとした一体型として使用することが好ましい。
【０１１２】
（３）他の機能性光学フィルム
本発明の偏光板には、さらに、前方散乱層、ガスバリア層、滑り層、帯電防止層、下塗り層や保護層等を設けた機能性光学フィルムと組み合わせて使用することも好ましい。また、これらの機能層は相互に、また反射防止層や光学異方性層等と同一層内で複合して使用することも好ましい。
【０１１３】
６．液晶表示装置
次に、本発明の液晶表示装置および偏光板が有する光分散型色補償の原理を、図面を参照して説明する。
図１０は、本発明の偏光板が使用される液晶表示装置の一例である。
図１０に示す液晶表示装置は、液晶セル（５〜９）、および液晶セル（５〜９）を挟持して配置された上側偏光板１と下側偏光板１２とを有する。上側偏光板１は偏光膜および一対の透明保護フィルムによって挟持され、下側偏光板１２は透明保護フィルム、偏光膜、光散乱型色補償フィルムからなり、光散乱型色補償フィルムが下方（図１０では、上が観察者側、下が背面側とする）になる様に配置されている。図１０中では一体化された偏光板として示し、詳細構造は省略する。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。液晶セルは、ＯＮ・ＯＦＦ表示を行う液晶分子の配向状態の違いで、ＴＮ、ＩＰＳ、ＯＣＢ、ＶＡ、ＥＣＢ、ＳＴＮのような表示モードに分類されるが、本発明の偏光板は透過および反射型および半透過型によらず、いずれの表示モードにも使用できる。特にコントラストを改良するために光学補償シートを必要とするＴＮおよびＯＣＢモードにおいては、独立して色を補償することができる本発明の分光異方性散乱フィルムは効果的である。
【０１１４】
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、電界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界を印加可能な透明電極（不図示）が形成されている。
【０１１５】
ＴＮモードのラビング方向は上下基板で互いに直交する方向に施し、その強さとラビング回数などでチルト角の大きさが制御できる。配向膜はポリイミド膜を塗布後焼成して形成する。液晶層のねじれ角（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した。
なお、ツイスト角は、ノートパソコンやパソコンモニタ、テレビ用の液晶表示装置の場合は９０°近傍（８５から９５°）に、携帯電話などの反射型表示装置として使用する場合は０から７０°に設定する。またＩＰＳモードやＥＣＢモードでは、ツイスト角が０°となる。ＩＰＳモードでは電極が下側基板８のみに配置され、基板面に平行な電界が印加される。また、ＯＣＢモードでは、ツイスト角がなく、チルト角を大きくされ、ＶＡモードでは液晶分子７が上下基板に垂直に配向する。
【０１１６】
ここで液晶層の厚さｄと屈折率異方性Δｎの積Δｎｄの大きさは白表示時の明るさを変化させる。このため最大の明るさを得るために表示モード毎にその範囲を設定する。
上側偏光板１の透過軸２と下側偏光板１２の透過軸１３の交差角は一般に概略直交に積層することで高コントラストが得られる。液晶セルの上側偏光板１の透過軸２と上側基板５のラビング方向の交差角は液晶表示モードによってことなるが、ＴＮ、ＩＰＳモードでは一般に平行か垂直に設定する。ＯＣＢ、ＥＣＢモードでは４５°に設定することが多い。ただし、表示色の色調や視野角の調整のために各表示モードで最適値が異なり、この範囲に限定されるわけではない。
【０１１７】
次に、本発明の液晶表示装置の色補償の原理を説明する。
図１０に示す液晶表示装置の液晶セルに、例えば、下側偏光板１２のさらに下方に位置する、冷陰極管、導光板および反射シート等からなるバックライトユニットからＢＧＲ光が入射する。バックライトユニットからのＢＧＲ光は、下側偏光板１２が有する光散乱型色補償フィルムを通過することによって所定の散乱特性を有する散乱光として、液晶セルに入射する。前記光散乱型色補償フィルムは、例えば、左右方向におけるＢ光と、Ｇ光及び／又はＲ光の散乱特性が異なり、Ｂ光がより左右方向に散乱する特性を有する。その結果、液晶セルの視野角に伴う色変化、例えば、左右方向に黄色味がある等の色視野角特性が色補償され、色変化の軽減された画像を表示できる。
【０１１８】
図１１に、液晶セルの透過スペクトルの一例として、特開平８−５０２０６号公報の実施例２に記載の光学補償フィルムを用いたＴＮ−ＬＣＤの正面および上と右６０°の方向における透過スペクトルを示す。なお、ＴＮ−ＬＣＤは左右は対称であり、互いの透過スペクトルは一致している。
図１１に示した通り、光学補償フィルムを用いたＴＮ−ＬＣＤにおいては、右方向において可視域短波側、即ち青の透過率が小さい。その結果、例に示した光学補償フィルム付ＴＮ−ＬＣＤは、右方向が黄色く着色する。一方、図１１の透過スペクトルからは上下方向には大きな色変化は見られない。図１１に示す様な透過スペクトルを示す光学補償フィルム付ＴＮ−ＬＣＤの色補償を行うには、上下方向には拡散の波長依存性がなく、左右方向は青を多く拡散させる必要がある。その様な透過特性を付与するには、例えば、図４に示した様な、上下と左右で異なる分光散乱特性、より具体的には、左右方向に４３５ｎｍ（Ｂ）の散乱強度が高い散乱光分布特性を示し、上下方向には散乱光分布に波長依存性のない光散乱型色補フィルムを用いればよい。
【０１１９】
分光異方性散乱フィルムを用いて液晶ディスプレイの色補償を実現する条件は、例えば上下左右の６０°方向のうち色補償を必要とする方向に対して、その方向におけるＢＧＲを代表する入射光波長４３５ｎｍ、５４５ｎｍ、６１０ｎｍの液晶セルの透過率Ｔ（λ）、光散乱型色補償フィルムの散乱光強度をＦ（λ）とするとき下記式（６）で定義される色補償指数（ＣＣＦ：Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）が負であるという条件を満たせばよい。４３５ｎｍと６１０ｎｍの両波長で満たされることが望ましいが、いずれか一方の波長を満たすことでも色補償は達成できる。
ＣＣＦ ＝ ［（Ｔ（λ）／Ｔ（５４５））−１］［（Ｆ（λ）／Ｆ（５４５））−１］ ＜ ０
但し、式中、λ＝４３５または６１０ｎｍである。
なお、Ｔ（λ）は、光源位置を正面から上下左右に所定の方向に変位させたときの散乱角０°方向の透過光強度を測定することによって、求めることができる。
【０１２０】
本発明の偏光板が使用される液晶表示装置は、図１０の構成に限定されず、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶セルと偏光板との間にカラーフィルタを配置してもよい。また、液晶セルと偏光板との間に、別途、前述した光学補償フィルム３、１０を配置することもできる。偏光板１、１３と光学補償フィルム３、１０は粘着剤で貼合した積層形態で配置されてもよいし、液晶セル側保護膜の一方を光学補償に使用した、いわゆる一体型楕円偏光板として配置されてもよい。
【０１２１】
【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。
［実施例１］
＜光散乱型色補償フィルムＡＳ−１の作製＞
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ２０５、クラレ（株）製）１００ｇ、アルキル変性ポリビニルアルコール（ＭＰ２０３、クラレ（株）製）３００ｇを水１６００ｇに溶解し、連続相用水溶液Ｗ−１を調整した。さらに高屈折率モノマービス（４−メタクリロイルチオフェニル）スルフィド（ＭＰＳＭＡ、住友精化（株）製）１００ｇを前記Ｗ−１液９００ｇに混合し、超音波分散によりこの液を分散して光散乱型色補償フィルム用塗布液Ｃ−１を調製した。前記塗布液Ｃ−１をダイを用いてバンド流延、乾燥し、厚み１００μｍとなるようにした。このフィルムをバンドから剥ぎ取り、湿度６０％ＲＨで８０℃にて長手方向に２倍延伸して、光散乱型色補償フィルムＡＳ−１を作製した。
【０１２２】
＜偏光板の作製＞
ＰＶＡフィルムをヨウ素５．０ｇ／ｌ、ヨウ化カリウム１０．０ｇ／ｌの水溶液に２５℃にて９０秒浸漬し、さらにホウ酸１０ｇ／ｌの水溶液に２５℃にて６０秒浸漬後、図８の形態のテンター延伸機に導入し、６０℃９０％雰囲気下で７．０倍に一旦延伸した後５．３倍まで収縮させ、以降幅を一定に保ち、７０℃で乾燥した後テンターより離脱した。延伸開始前のＰＶＡフィルムの揮発分率は３１％で、乾燥後の揮発分率は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、０゜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シワ、フィルムの寄りは観察されなかった。さらに、ＰＶＡ（（株）クラレ製ＰＶＡ−１１７Ｈ）３％水溶液を接着剤として、上記延伸フィルムと上記作製した光散乱型色補償フィルムＡＳ−１とケン化処理した富士写真フイルム（株）製フジタック（セルローストリアセテート、レターデーション値３．０ｎｍ）とを、長手方向を一致させてロールトゥロールで貼り合わせ、さらに８０℃で乾燥して有効幅６５０ｍｍの偏光板を得た。
得られた偏光板の透過軸方向は、長手方向に対し４５゜傾斜し、セルローストリアセテートフィルム（保護膜）の遅相軸は長手方向に一致していた。得られた偏光板の５５０ｎｍにおける透過率は４３．３％、偏光度は９９．９８％であった。さらに図１２に示す様に、３１０×２３３ｍｍサイズに裁断したところ、９１．５％の面積効率で、幅方向に対し４５゜透過軸が傾斜した偏光板を得ることができた。なお、図１２中、７２は長尺状の偏光板の長手方向、および液晶表示装置に組み込む形態における長手方向を示す。
【０１２３】
ＴＮ型液晶セルの液晶表示装置（ＬＣ−２０Ｃ１−Ｓ、シャープ（株）製）に設けられている一対の偏光板を剥がし、上記で作製した光散乱型色補償フィルム付き偏光板を液晶セルの下側に貼り付け、図１３に示す構成の液晶表示装置を作製した。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。
【０１２４】
［比較例］
ＴＮ型液晶セルの液晶表示装置（６Ｅ−Ａ３、シャープ（株）製）を比較例の液晶表示装置として用いた。
【０１２５】
［実施例２］
＜光学異方性層の作製＞
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
セルロースアセテート溶液組成
酢化度６０．７〜６１．１％のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤） ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤） ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ３３６質量部
メタノール（第２溶媒） ２９質量部
１−ブタノール（第３溶媒） １１質量部
【０１２６】
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、十分に攪拌してドープを調製した。レターデーション上昇剤の添加量は、セルロースアセテート１００質量部に対して、６．０質量部であった。
【０１２７】
レターデーション上昇剤
【化６】
【０１２８】
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１０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：８０μｍ）を作製した。作製したセルロースアセテートフィルム（透明支持体、透明保護膜）について、エリプソメーター（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用いて、波長５４６ｎｍにおけるＲｅレターデーション値およびＲｔｈレターデーション値を測定した。Ｒｅは８ｎｍ、Ｒｔｈは７８ｎｍであった。
作製したセルロースアセテートフィルムを２．０モル／ｌ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、透明保護膜用セルロースアセテートフィルムを作製した。
【０１２９】
このセルロースアセテートフィルム上に、下記の組成の塗布液を＃１６のワイヤーバーコーターで２８ｍＬ／ｍ２塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒乾燥した。次に、形成した膜に、セルロースアセテートフィルムの面内遅相軸（流延方向と平行方向）に対して４５°の方向にラビング処理を実施した。
配向膜塗布液組成
下記の変性ポリビニルアルコール ２０質量部
水 ３６０質量部
メタノール １２０質量部
グルタルアルデヒド（架橋剤） １．０質量部
【０１３０】
【化７】
【０１３１】
上記の配向膜上に、下記の円盤状液晶性化合物９１．０ｇ、エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）９．０ｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５５１−０．２、イーストマンケミカル社製）２．０ｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）０．５ｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）３．０ｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）１．０ｇを、４１４ｇのメチルエチルケトンに溶解した塗布液を、＃３．６のワイヤーバーで６．２ｃｃ／ｍ２塗布した。これを１３０℃の恒温ゾーンで２分間加熱し、円盤状液晶性化合物を配向させた。次に、６０℃の雰囲気下で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射し円盤状液晶性化合物を重合させた。その後、室温まで放冷して、光学異方性層を形成した。
【０１３２】
円盤状液晶性化合物
【化８】
【０１３３】
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。
【０１３４】
＜偏光板の作製＞
平均重合度が２，４００、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のち、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、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秒浸漬後、フィルムの両面をステンレス製ブレードにて余剰水分を掻き取り、フィルム中の含有水分率の分布を２％以下にした状態（この時のＰＶＡフィルムの平均含有水分率は３２％であった）で、図７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７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。乾燥後のＰＶＡフィルムの含有水分率は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。
【０１３５】
上記の斜め延伸して搬送される偏光膜を幅方向から３ｃｍ、カッターにて耳きりをした後、実施例１で作製した光散乱型色補償フィルムＡＳ−１を、ＰＶＡ（（株）クラレ製ＰＶＡ−１１７Ｈ）３％水溶液を接着剤として、ロールトゥロールで貼り合せた。さらにその両面をＰＶＡ３％水溶液を接着剤として、ケン化処理した上記光学異方性層を有する透明支持体およびケン化処理した上記で作製した透明保護膜用セルロースアセテートフィルムを、ロールトゥロールで貼り合わせ、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アセテートフィルムを供えた偏光板を得た。上記偏光板の光学異方性層を除いた偏光板性能は、可視光透過率が４３．２で、偏光度｛（Ｔｐ−Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）｝１／２が０．９９９７（ただし、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。
【０１３６】
得られた偏光膜の透過軸方向は、長手方向に対し４５゜傾斜し、透明保護膜用セルロースアセテートフィルムの遅相軸は長手方向と一致していた。この偏光板の５５０ｎｍにおける透過率は４２．３％、偏光度は９９．９７％であった。さらに図１２のように３１０×２３３ｍｍサイズに裁断したところ、９１．５％の面積効率で、長手方向および幅方向に対し４５゜透過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。なお、図１２中、７２は長尺状の偏光板の長手方向、および液晶表示装置に組み込む形態における長手方向を示す。
【０１３７】
ＴＮ型液晶セルを使用した液晶表示装置（ＬＣ−２０Ｃ１−Ｓ、シャープ（株）製）に設けられているバックライト側の偏光板を剥がし、上記で作製した光散乱型色補償フィルム付き偏光板を貼り付け、図１４に示す構成の液晶表示装置を作製した。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。
【０１３８】
［光散乱型色補償フィルムの評価］
１．前方散乱光強度
前方散乱光強度としては、三次元変角分光測色システム（ＧＣＭＳ−１３型、（株）村上色彩技術研究所）により直交する二つの散乱面における分光散乱強度分布を測定した。直交する二つの散乱面は、色補償フィルムの異方性を決定する特徴的な面（例えば延伸フィルムでは延伸軸を含む面、一次元回折格子では回折格子の格子面）とそれに対して直交する面を選択した。本システムでは１０ｎｍ刻みのスペクトルとして計測されるため、それぞれ４３０ｎｍ、５４０ｎｍの値を以って４３５ｎｍ、５４５ｎｍの散乱強度とした。
【０１３９】
２．液晶セル透過率
液晶セルの分光透過率は、三次元変角分光測色システム（ＧＣＭＳ−１３型、（株）村上色彩技術研究所）を用い、光源位置を正面および上下左右４５°方向としたときの散乱角０°方向の透過光強度から求めた。本システムでは１０ｎｍ刻みのスペクトルとして計測されるため、それぞれ４３０ｎｍ、５４０ｎｍの値を以って４３５ｎｍ、５４５ｎｍの散乱強度とした。
３．正面からの色変化
実施例の液晶表示装置の右４５°方向における色変化を目視で確認した。
上記実施例１および２、および比較例の評価結果を表１に示した。
【０１４０】
【表１】
【０１４１】
ＡＳ−１は良好な分光異方性散乱を示していた。比較例の液晶表示装置はいずれも右４５°方向に強い黄色味を帯びていたのに対し、実施例の液晶表示装置はいずれもわずかに着色があるか、もしくは目視ではっきりした色変化は見られなかった。これらの結果から、本発明の光散乱型色補償フィルムにより液晶表示装置の色視野角特性を改良できることがわかった。
【０１４２】
【発明の効果】
本発明の偏光板は、異方性光拡散機能すなわち任意の方向に任意の色バランスで光を拡散し得る光散乱型色補償フィルムを有する。種々のＬＣＤモードにおける液晶セルの色視野角特性を補償するように光拡散特性を設計した光散乱型色補償フィルム付き偏光板を用いることによって、ＬＣＤの色視野角特性を改良することができる。また、本発明の偏光板は、長手方向に対して透過軸が任意の角度に傾斜している長尺状の偏光膜を用いれば、長手方向に延伸し搬送される光散乱型色補償フィルムをロールトゥロールで貼り合せて、容易に作製することができ、ＬＣＤ用偏光板打ち抜きおよび切り出し工程における特率が向上し、かつ簡便に得られるので、安価である。これにより、優れた表示品位の液晶表示装置が安価に提供される。
【０１４３】
即ち、本発明によればＬＣＤに用いたときに色視野角特性を改善に寄与する偏光板を提供することができる。また、本発明によれば、高い特率で偏光板を作製可能な製造方法を提供することができる。さらに、本発明によれば、色視野角特性が改善された液晶表示装置を提供することを課題とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光散乱型色補償フィルム付偏光板の構成例を示す概略断面図である。
【図２】本発明に用いる光散乱型色補償フィルムの散乱特性を説明するために用いた模式図である。
【図３】本発明に用いる光散乱型色補償フィルムが示す散乱光分布の一例である。
【図４】本発明に用いる光散乱型色補償フィルムが示す散乱光分布の一例である。
【図５】本発明に用いる光散乱型色補償フィルムが示す散乱光分布の一例である。
【図６】本発明に用いる光散乱型色補償フィルムの一例を模式的に示す上面図である。
【図７】本発明の製造方法に用いられる延伸装置の一例を示す概略平面図である。
【図８】本発明の製造方法に用いられる延伸装置の一例を示す概略平面図である。
【図９】本発明の光散乱型色補償フィルム付き偏光板の構成例を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。
【図１１】公知のＴＮ−ＬＣＤの透過スペクトルである。
【図１２】偏光板を打ち抜く様子を示す概略平面図である。
【図１３】本発明の液晶表示装置の一例の断面模式図である。
【図１４】本発明の液晶表示装置の一例の断面模式図である。
【符号の説明】
１ 上偏光板
２ 上偏光板透過軸
３ 上光学異方性層
４ 上光学異方性層配向制御方向
５ 液晶セル上電極基板
６ 上基板配向制御方向
７ 液晶層
８ 液晶セル上電極基板
９ 下基板配向制御方向
１０ 下光学異方性層
１１ 下光学異方性層配向制御方向
１２ 下偏光板
１３ 下偏光板透過軸
５０、５０’、５０’’ 偏光板
５２ 偏光膜
５３ 粘着剤層
５４ 保護膜
５４’ 機能性光学フィルム
５６ 光散乱型色補償フィルム
５８ 保護膜
６１ 連続相
６２ 形状異方性粒子
７１ 透過軸（延伸軸）
７２ 長尺状の偏光板の長手方向
８１ 上側偏光板
８２ 液晶セル
８３ 光学補償フィルム付き偏光板
８４ 光散乱型色補償フィルム付き偏光板
８５ 輝度向上フィルム
８６ プリズムシート
８７ 拡散フィルム
８８ 導光板
８９ 反射板
９０ 冷陰極管
１２１ 導入例フィルムの中央線
１２２ 次工程に送られるフィルムの中央線
１２３ フィルム保持手段の奇跡（左）
１２４ フィルム保持手段の奇跡（右）
１２５ 導入側フィルム
１２６ 次工程に送られるフィルム
１２７、１２７’ 左右のフィルム保持開始（噛み込み）点
１２８、１２８’ 左右のフィルム保持手段からの離脱点
（イ） フィルム導入方向
（ロ） 次工程へのフィルム搬送方向
（ａ） フィルムを導入する工程
（ｂ） フィルムを延伸する工程
（ｃ） 延伸フィルムを次工程へ送る工程
Ａ１ フィルムの保持手段への噛み込み位置とフィルム延伸の起点位置（右）
Ｂ１ フィルムの保持手段への噛み込み位置（左）
Ｃ１ フィルム延伸の起点位置（左）
Ｃｘ フィルム離脱位置とフィルム延伸の終点基準位置（左）
Ａｙ フィルム延伸の終点基準位置（右）
Ｗ フィルムの延伸工程終端における実質幅
θ１ 延伸方向とフィルム進行方向のなす角
Ｆ フィルム
Ｌｉ 入射光
Ｌｓｘ、Ｌｓｙ 散乱光
Ｐｘ、Ｐｙ 散乱面
θ 方位角
【発明の属する技術分野】
本発明は、散乱光分布に波長依存性がある光散乱型色補償フィルムを有する透過軸の傾斜した偏光板、その製造方法、およびそれを用いた液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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としては、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）がこれまで主に使用されてきた。近年、液晶表示装置が、薄型、軽量、且つ消費電力が小さいことからＣＲＴの代わりに広く使用されてきている。液晶表示装置は、液晶セルおよび偏光板を有する。偏光板は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。例えば、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フィルムを配置することもある。一方、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フィルム、およ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。しかしながら、従来の液晶表示装置で表示し得る色やコントラストは、ＬＣＤを見る時の角度によって変化する。そのため、液晶表示装置の視野角特性は、ＣＲＴの性能を越えるまでには至っていない。
液晶分子のねじれ角が１８０〜２７０°のＳＴＮモードの液晶表示装置は、液晶高分子の複屈折に起因する着色、例えば表示色が濃紺色であり、背景色が黄緑色である着色が生じてコントラストの高い白黒表示ができなかった。また、この液晶表示装置にカラーフィルタをかぶせてカラー表示を行う際に、この色相が障害となっていた。この問題を解決するため、光学補償による色相の改善が検討され、位相差フィルムによって色補償が可能となったが（例えば、非特許文献１参照）、ある特定の波長で色補償をした場合、他の波長においては、液晶層と位相差フィルムとの波長分散が異なる等の理由から色補償が十分ではなかった。
【０００３】
液晶分子の配列状態が９０°ねじれた旋光モードの表示方式（ＴＮモード）の表示装置（ＴＮ−ＬＣＤ）は、応答速度が数十ミリ秒程度であり、高い表示コントラストを示す。そのため、市販の液晶表示装置の多くは、ＴＮ−ＬＣＤになっている。このＴＮ−ＬＣＤに対しても位相差フィルムによる光学補償により視野角を改善する効果があることが知られている。位相差フィルムとしては、二軸性フィルムからなる光学補償フィルム、透明支持体上に円盤状化合物を含む光学異方性層を有する光学補償フィルム、棒状液晶化合物による光学補償フィルムが挙げられる。特に円盤状化合物による光学補償フィルムによってＴＮ−ＬＣＤのコントラスト視野角は大きく改善され、市販のＴＮ−ＬＣＤに広く用いられているが、視野角による色変化については十分でなかった。
【０００４】
さらに最近になって、広視野角ＬＣＤモードとして横電解を用いたＩＰＳモード、負の誘電率異方性を有する液晶を垂直に配向させたＶＡモード、液晶をベンド配向させて複屈折モードでスィッチングを行うことにより高速応答も実現したＯＣＢモードがある。これらはコントラスト視野角が非常に広く、特にＩＰＳモードの電極形状を最適化することで色変化を改良したＳ−ＩＰＳ（Ｓｕｐｅｒ−ＩＰＳ）モードは視野角による色変化も非常に小さい。しかしながら、それでもなおＣＲＴと比べると視野角による色変化は大きかった。
【０００５】
偏光を制御することでスィッチングを行うＬＣＤでは、前述の位相差フィルムによって確かに色を補償することは可能である。しかしＬＣＤの視野角特性においては、コントラストもまた重要であり、位相差フィルムを用いることで色とコントラストの２つの性能を両立させることは容易ではない。また、正面のような一方向のみの色を改良するだけであれば位相差フィルムでなくカラーフィルタで改良可能であるが、ＬＣＤにおいては視野角方向で液晶セルの透過スペクトルが異なるため、視野角ごとに異なる色補償をする必要があった。
【０００６】
位相差フィルムやカラーフィルタのように液晶セル中の光の透過率を制御する方法でなく、直接バックライトから光の進路を制御する方法としては、投射型液晶表示装置に用いられているレンチキュラーレンズによるスクリーンや異方性光散乱フィルム（特許文献１参照）、あるいはプリズムシート等が挙げられる。このようなフィルムを用いれば望ましい方向に光を配分することができ、液晶セルによる光の制御と独立に視野角特性を制御することができる。しかしこれらのフィルムは白色光の進路制御を目的としており、視野角ごとに分光散乱特性を制御していないため色補償効果は完全ではなかった。
【０００７】
また、ＬＣＤの普及に伴い、偏光板の需要が急増している。偏光板は一般に偏光能を有する偏光膜の両面あるいは片面に、接着剤層を介して保護フィルムを貼り合わせられている。通常長手方向に一軸延伸するため、偏光板の吸収軸は長手方向にほぼ平行となる。
従来のＬＣＤにおいては、画面の縦あるいは横方向に対して偏光板の透過軸を４５゜傾けて配置しているため、ロール形態で製造される偏光板の打ち抜きおよび切り出し工程において、ロール長手方向に対し４５゜方向に打ち抜きおよび切り出していた。しかしながら４５゜方向に打ち抜いたときおよび切り抜いたときには、ロール端付近で使用できない部分が発生し、特に大サイズの偏光板では、得率が小さくなるという問題があった。また、貼り合わせ後の偏光板は材料の再利用が難しく、結果として廃棄物が増えるという問題があった。
【０００８】
また、位相差フィルムは、着色防止や視野角拡大等の光学補償などを目的にＬＣＤを形成する偏光板等に接着して用いられ、偏光板の透過軸に対し配向軸を種々の角度で設定することが求められる。複数のフィルムを、角度を厳密に調整しながら積層する製造工程が必要で、角度がずれることにより光漏れが生じ、黒部の色表示が黄もしくは青になる現象があり、ロールトゥロールで貼り合わせられることが望まれていた。従来は、縦または横一軸延伸したフィルムより、その配向軸が辺に対して所定の傾斜角度となるように周辺を打ち抜きおよび切り出して裁断する方式がとられており、偏光板同様に得率の低下が問題となっていた。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−１５９７０４号公報
【非特許文献１】
日経マイクロデバイス１９８７年１０月号８４頁
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ＬＣＤに用いたときに色視野角特性を改善に寄与する偏光板を提供することにある。また、本発明は、高い得率で偏光板を作製可能な製造方法を提供することを課題とする。さらに、本発明は、色視野角特性が改善された液晶表示装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は以下のように達成された。
［１］ 少なくとも、偏光膜と、保護膜と、光散乱型色補償フィルムとを有する偏光板であって、前記偏光膜の透過軸と前記保護膜の遅相軸または進相軸とのなす角が５〜８５゜であり、且つ前記光散乱型色補償フィルムが、フィルム面の任意の散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆ（λ，θ）が下記式（１）または（２）を満たす光散乱型色補償フィルムである偏光板；
（１） Ｆ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ） ≧ １．１
（２） Ｆ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ） ≦ ０．９
但し、λ＝４３５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。
［２］ 前記偏光膜の透過軸と前記保護膜の遅相軸または進相軸とのなす角が４０〜５０゜である［１］に記載の偏光板。
【００１２】
［３］ 前記光散乱型色補償フィルムのフィルム面の任意の散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｘ（λ，θ）と、それと直交する散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｙ（λ，θ）とが下記式（３）および（４）を満たす［１］または［２］に記載の偏光板；
（３） Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ） ≧ １．２
（４） Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ）−Ｆｙ（λ，θ）／Ｆｙ（５４５，θ） ≧ ０．１
但し、λ＝４３５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。
［４］ 前記光散乱型色補償フィルムの請求項３で定義したＦｘ（λ，θ）、Ｆｙ（λ，θ）が下記式（５）を満たす［１］〜［３］のいずれかに記載の偏光板；
（５） ［Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ）−１］［Ｆｙ（λ，θ）／Ｆｙ（５４５，θ）−１］ ＜ ０
但し、λ＝４３５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。
［５］ さらに光学補償層を有する［１］〜［４］のいずれかに記載の偏光板。
【００１３】
［６］ 連続的に供給される偏光膜フィルムの両端を保持手段により保持し、該保持手段を偏光膜フィルムの長手方向に進行させつつ張力を付与して延伸する延伸工程と、光散乱型色補償フィルムを前記延伸された偏光膜フィルムに付加する工程とを含み、前記延伸工程において、
前記偏光膜フィルムの一方端の実質的な保持開始点から実質的な保持解除点までの保持手段の軌跡Ｌ１および前記偏光膜フィルムのもう一端の実質的な保持開始点から実質的な保持解除点までの保持手段の軌跡Ｌ２と、二つの実質的な保持解除点の距離Ｗとが、下記式を満たし、且つ前記偏光膜フィルムの支持性を保ちつつ、揮発分率が５％以上の状態を存在させて延伸し、その後、収縮させながら揮発分率を低下させる光学用ポリマーフィルムの製造方法。
｜Ｌ２−Ｌ１｜＞０．４Ｗ
［７］ 光散乱型色補償フィルムの分光異方性を延伸して発現させる工程を含む請求項［６］に記載の光学用ポリマーフィルムの製造方法。
【００１４】
［８］ 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および前記基板に挟持される液晶層からなる液晶セルと、前記液晶セルの外側に配置された一対の偏光板とを有し、前記一対の偏光板のうち背面側の偏光板が［１］〜［５］のいずれかに記載の偏光板である液晶表示装置。
［９］ 前記液晶セルに入射した波長λの入射光の上下左右の角度θ方向の少なくとも一つの透過率Ｔ（λ）と、前記背面側の偏光板に入射した波長λの入射光の前記透過率Ｔ（λ）と同じ方向の前方散乱光の散乱光強度Ｆ（λ）とが、下記式（６）を満たす請求項７に記載の液晶表示装置；
（６） ［（Ｔ（λ）／Ｔ（５４５））−１］［（Ｆ（λ）／Ｆ（５４５））−１］ ＜ ０
但し、λ＝４３５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。
［１０］ さらに光学補償フィルムを有する［８］または［９］に記載の液晶表示装置。
［１１］ 表示モードがＴＮもしくはＯＣＢモードである［８］〜［１０］のいずれかに記載の液晶表示装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を詳細に説明する。
本願明細書において、「（数値１）〜（数値２）」という記載は「（数値１）以上（数値２）以下」の意味を表す。
本発明の偏光板は、偏光膜と、該偏光膜の保護膜と、光散乱型色補償フィルムとを有する。図１に本発明の偏光板の基本構成の一例を示す。図１に示す偏光板５０は、偏光膜５２と、偏光膜５２の一方の表面に保護膜５４、他方の表面に光散乱型色補償フィルム５６と、さらに光散乱型色補償フィルム５６の表面に保護膜５８を有する。
【００１６】
まず、本発明の偏光板を構成する偏光膜、保護膜、光散乱型色補償フィルムについて説明する。
１． 偏光膜
本発明の偏光膜は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）と二色性分子から構成することが好ましいが、特開平１１−２４８９３７号公報に記載されているようにＰＶＡや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生成し、これを配向させたポリビニレン系偏光膜も使用することができきる。ＰＶＡは、ポリ酢酸ビニルをケン化したポリマー素材であるが、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な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。
【００１７】
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。
ＰＶＡのシンジオタクティシティーは特許第２９７８２１９号公報に記載されているように耐久性を改良するため５５％以上が好ましいが、特許第３３１７４９４号公報に記載されている４５〜５２．５％も好ましい。
【００１８】
ＰＶＡをフィルム化した後、二色性分子を導入して偏光膜を作製することができる。ＰＶＡフィルムの製造方法は、ＰＶＡ系樹脂を水又は有機溶媒に溶解した原液を流延して成膜する方法が一般に好ましく用いられる。原液中のポリビニルアルコール系樹脂の濃度は、通常５〜２０質量％であり、この原液を流延法により製膜することによって、膜厚１０〜２００μｍのＰＶＡフィルムを製造できる。ＰＶＡフィルムの製造は、特許第３３４２５１６号公報、特開平０９−３２８５９３号公報、特開２００１−３０２８１７号公報、特開２００２−１４４４０１号公報を参考にして行うことができる。
【００１９】
ＰＶＡフィルムの結晶化度は、特に限定されないが、特許第３２５１０７３号に記載されている平均結晶化度（Ｘｃ）５０〜７５質量％や、面内の色相バラツキを低減させるため、特開平１４−２３６２１４号に記載されている結晶化度３８％以下のＰＶＡフィルムを用いることができる。
【００２０】
ＰＶＡフィルムの複屈折（△ｎ）は小さいことが好ましく、特許第３３４２５１６号公報に記載されている様に、複屈折が１．０×１０−３以下のＰＶＡフィルムが好ましい。但し、特開平１４−２２８８３５号公報に記載されている様に、ＰＶＡフィルムの延伸時の切断を回避しながら高偏光度を得るため、ＰＶＡフィルムの複屈折を０．０２〜０．０１としてもよいし、特開２００２−６０５０５号公報に記載されている様に、（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚの値を０．０００３〜０．０１としてもよい。ＰＶＡフィルムのレターデーション（面内）は０〜１００ｎｍが好ましく、０〜５０ｎｍがさらに好ましい。また、ＰＶＡフィルムのＲｔｈ（膜厚方向）は０〜５００ｎｍが好ましく、０〜３００ｎｍがさらに好ましい。
【００２１】
その他、前記偏光膜には、特許３０２１４９４号公報に記載されている１、２−グリコール結合量が１．５モル％以下のＰＶＡフィルム；特開平１３−３１６４９２号公報に記載されている５μｍ以上の光学的異物が１００ｃｍ２当たり５００個以下であるＰＶＡフィルム；特開平１４−０３０１６３号公報に記載されているフィルムのＴＤ方向の熱水切断温度斑が１．５℃以下であるＰＶＡフィルム；さらにグリセリンなどの３〜６価の多価アルコ−ルを１〜１００質量部したり、特開平０６−２８９２２５号公報に記載されている可塑剤を１５質量％以上混合した溶液から製膜したＰＶＡフィルム；を好ましく用いることができる。
【００２２】
ＰＶＡフィルムの延伸前のフィルム膜厚は特に限定されないが、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、２０〜２００μｍが特に好ましい。特開平１４−２３６２１２号公報に記載されている様に、水中において４倍〜６倍の延伸を行った時に発生する応力が１０Ｎ以下となるような薄いＰＶＡフィルムを使用してもよい。
【００２３】
二色性分子としては、Ｉ３ −やＩ５ −などの高次のヨウ素イオンまたは二色性染料が好ましい。本発明では高次のヨウ素イオンが特に好ましく使用される。高次のヨウ素イオンは、「偏光板の応用」永田良編、ＣＭＣ出版や工業材料、第２８巻、第７号、ｐ３９〜ｐ４５に記載されている様に、ヨウ素をヨウ化カリウム水溶液に溶解した液および／またはホウ酸水溶液にＰＶＡを浸漬し、ＰＶＡに吸着・配向した状態で生成することができる。
【００２４】
二色性分子として二色性染料を用いる場合は、アゾ系色素が好ましく、特にビスアゾ系とトリスアゾ系色素が好ましい。二色性染料は水溶性のものが好ましく、このため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、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好ましく用いられる。このような二色性染料の具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ３７、Ｃｏｎｇｏ Ｒｅｄ（Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ２８）、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ １２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ９０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ １、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ １５１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ １等のベンジジン系、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ ４４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ２３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ７９等のジフェニル尿素系、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２等のスチルベン系、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ３１等のジナフチルアミン系、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ８１、 Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＶｉｏｌｅｔ ９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ７８等のＪ酸系を挙げることができる。
【００２５】
これら以外にも、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １４２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ２６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ７２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ １０６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ１０７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ８９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ２４０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ２４２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ２４７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ４８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ５１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ９８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ １５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ６７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ７１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ９８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ １６８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２０２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２３６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２４９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２７０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ５９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ８５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｒｏｗｎ ４４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｒｏｗｎ １０６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｒｏｗｎ １９５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｒｏｗｎ ２１０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｒｏｗｎ ２２３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｒｏｗｎ ２２４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌａｃｋ １、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌａｃｋ １７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌａｃｋ １９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌａｃｋ５４等、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、の各公報記載の二色性染料等も好ましく使用することができる。各種の色相を有する二色性分子を製造するため、これらの二色性染料は２種以上を配合してもかまわない。二色性染料を用いる場合、特開平１４−０８２２２２号公報に記載されているように吸着厚みが４μｍ以上であってもよい。
【００２６】
偏光膜中の二色性分子の含有量は、少なすぎると偏光度が低く、また、多すぎても単板透過率が低下することから、通常、偏光膜のマトリックスを構成するポリビニルアルコール系重合体に対して、０．０１質量％〜５質量％の範囲に調整される。
【００２７】
偏光膜の好ましい膜厚としては、５μｍ〜４０μｍが好ましく、さらに好ましくは１０μｍ〜３０μｍである。偏光膜の厚さと後述する保護膜の厚さの比を、特開平１４−１７４７２７号に記載されている０．０１≦Ａ（偏光膜膜厚）／Ｂ（保護膜膜厚）≦０．１６範囲とすることも好ましい。
【００２８】
本発明において、偏光膜は斜め延伸することによって作製するのが好ましい。斜め延伸については、後述する。
【００２９】
２．保護膜
保護膜には、透明性、低複屈折性、適度な剛性といった物性が求められる。本発明において、保護膜に用いる透明ポリマーフィルムの透過率は８０％以上が好ましく、８７％以上であることがさらに好ましい。透明ポリマーフィルムのヘイズは２．０％以下であることが好ましく、１．０％以下であることがさらに好ましい。透明ポリマーフィルムの屈折率は１．４〜１．７であることが好ましい。
【００３０】
透明ポリマーフィルムの素材は特に制限はないが、ノルボルネン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアリレート、ポリスルホン、セルロースアシレート等が挙げられる。市販のポリマーフィルムとしては、日本ゼオン（株）製のゼオネックス（参考資料：特開昭６３−２１８７２６号公報、特開平５−２５２２０号公報、特開平９−１８３８３２号公報）、ゼオノアや、日本合成ゴム（株）製ＡＲＴＯＮ（参考資料：特開平１−２４０５１号公報、特開平５−９７９７８号公報）や、富士写真フィルム（株）製フジタック（参考資料：発明協会公開技法２００１−１７４５）、中でもフジタック（富士写真フィルム（株）製）、ゼオノア（日本ゼオン（株）製）が特に好ましい。
なお、偏光板が一対の保護膜を有する場合、双方の保護膜は同一素材からなっていても、異なる素材からなっていてもよい。
【００３１】
液晶セル側に配置される保護膜は実質的に正面から入射した光の偏光状態を変えない、すなわち面内レターデーション（Ｒｅ）の小さなポリマーフィルムであることが好ましい。具体的には、下記式（ＩＩＩ）で表されるＲｅ値は０〜１００ｎｍが好ましいが、０〜１０ｎｍが特に好ましい。下記式（ＩＶ）で表されるＲｔｈ値は、０〜５００ｎｍが好ましく、４０〜２００ｎｍが更に好ましい。Ｒｅ値およびＲｔｈ値のばらつきは、平均値の±３ｎｍ以内が好ましく、±２ｎｍであることが最も好ましい。膜厚は２０μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上８０μｍ以下がさらに好ましく、３０μｍ以上８０μｍ以下が最も好ましい。
式（ＩＩＩ） Ｒｅ値＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
式（ＩＶ） Ｒｔｈ値＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ
（ここで、ｎｘはフィルム面内における遅相軸方向の屈折率、ｎｙはフィルム面内におけるｎｘと直交する方向の屈折率、ｎｚは透明支持体の厚み方向の屈折率、ｄは透明支持体の厚みを表す。）
【００３２】
保護膜の膜厚は３０〜１２０μｍが好ましく、４０〜１００μｍが更に好ましく、４０〜８０μｍが最も好ましい。透明ポリマーフィルムの透湿係数（２５μｍ、２５℃、９０％ＲＨ）は、０．０００１〜１０００ｇ／ｍ２・ｄａｙが好ましく、温度収縮率は２×１０−５／℃〜９×１０−５／℃が好ましく、湿度収縮率は７×１０−５／％ＲＨ以下が好ましい。また、特開平１３−２３５６２５号公報に記載されているような、４０℃、９０％ＲＨの透湿度が０．０４ｇ／ｃｍ２・２４ｈ以下の透明ポリマーフィルムを保護膜に好ましく用いることもできる。
【００３３】
ポリマーフィルムの引っ張り試験による抗張力値は、５０〜１０００ＭＰａが好ましく、破断点伸度は５％以上１００％以下が好ましい。特開平０８−１２２５２５号公報に記載されているようにＭＤ方向の抗張力が１４７ＭＰａ以上、ＴＤ方向の抗張力が１２５．４ＭＰａ以上のセルロ−ス系フィルムを使用してもよいし、特開平０９−２５１１１０号公報に記載されているように引張強度が１２７．４ＭＰａ以上のセルロ−ス系フィルムを用いてもよい。ポリマーフィルムの光弾性係数は特開平０７−２９４７３２号公報に記載されている２５．０×１０−１３ｃｍ２／ｄｙｎｅ以下であってもよいが、本発明では９×１０−１３ｃｍ２／ｄｙｎｅ以下が特に好ましい。
【００３４】
保護膜にセルロースアシレートフィルムを使用する場合、発明協会公開技法２００１−１７４５に記載されているセルロースアシレートフィルムを用いることが好ましい。また、特許第３３２７４１０号公報に記載されている自平面に対する法線から３０°以内の視角範囲において８ｎｍ以下の位相差を有するセルロースアシレートフィルムや、クロスニコル状態で認識される異物が特開平１２−２０４１７３号公報に記載されている範囲のセルロースアシレートフィルムも本発明の偏光板として好ましく使用できる。
【００３５】
本発明に用いられるセルロースアセテートの原料綿は発明協会公開技法２００１−１７４５等に記載の種々の原料を用いることができる。また、セルロースアシレート素材は、木材化学１８０〜１９０頁（共立出版、右田他、１９６８年）等に公知の方法で合成することができる。セルロースアシレートの粘度平均重合度は２００〜７００が好ましく２５０〜５００が更に好ましく２５０〜３５０が最も好ましい。
【００３６】
該セルロースアシレートフィルムのアシル基は特に制限はないが、アセチル基、プロピオニル基を用いることが好ましく、特にアセチル基が好ましい。全アシル基の置換度は２．７〜３．０が好ましく、２．８〜２．９５がさらに好ましい。全アシル基がアセチル基であるセルロースアセテートを用いる場合にはアセチル置換度が２．７〜２．９５が好ましく、２．８〜２．９５がさらに好ましく、２．８４〜２．８９が最も好ましい。また、特開平１３−３５６２１４号公報に記載されている２．５０以上２．８６以下や、特開平１３−２２６４９５号公報に記載されている２．７５以上２．８６以下のアセチル置換度も好ましく使用することができる。低すぎると流延時の搬送テンションによってＲｅが所望の値より大きくなり易く、面内ばらつきも発生しやすい問題がある。また、６位のアシル基の置換度は０．９以上が好ましく用いられる。０．９以下の置換度の場合、Ｒｅ、Ｒｔｈのばらつきが発生しやすい。なお、アシル基の置換度はＡＳＴＭ Ｄ８１７に従って算出した値とする。
【００３７】
前記セルロースアシレートフィルムはソルベントキャスト法により製造することが好ましい。Ｒｅ、Ｒｔｈのばらつきを低減する観点から、セルロースアシレート溶液の濃度は１６質量％〜３０質量％が好ましく、１８〜２６質量％であることが望ましい。用いられる有機溶媒は特に限定されないが、塩素系溶剤、アルコール類、ケトン類、エステル類を混合したものが好ましく用いられる。アルコールとしては、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、エステル類としては酢酸メチル、ケトン類としては、アセトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンが特に好ましく用いられる。地球環境を保護し、作業環境を向上する観点から、塩素系溶剤を実質的に含まない有機溶媒を使用してもよい。「実質的に含まない」とは、有機溶媒中の塩素系溶剤の割合が１０質量％未満、好ましくは５質量％未満であることを意味する。
【００３８】
セルロースアシレート溶液を調製するために、室温下でタンク中の溶剤を撹拌しながら上記セルロースアシレートを添加することで膨潤をまず行う。膨潤時間は最低１０分以上が必要であり、１０分以下では不溶解物が残存する。また、溶剤の温度は０から４０℃が好ましい。０℃以下では膨潤速度が低下し不溶解物が残存する傾向にあり、４０℃以上では膨潤が急激に起こるために中心部分が十分膨潤しない。セルロースアシレートの溶解法は、冷却溶解法、高温溶解法のいずれか、あるいは両方を用いても良い。冷却溶解法、高温溶解法に関する具体的な方法は、発明協会公開技法２００１−１７４５等に記載されている公知の方法を用いることができる。上記で得られたセルロースアシレート溶液は場合により、低い濃度で溶解した後に濃縮手段を用いて最適な濃度に濃縮する方法で調製することも好ましく行うことができる。
【００３９】
溶液は流延に先だって金網、紙やネルなどの適当な濾材を用いて、未溶解物やゴミ、不純物などの異物を濾過除去しておくのが好ましい。方法は特に限定されないが、発明協会公開技法２００１−１７４５等に記載されている公知の方法を用いることができる。
【００４０】
本発明のセルロースアシレート溶液には、各調製工程において用途に応じた種々の添加剤を加えることができる。それらの添加剤は、可塑剤、紫外線防止剤や劣化防止剤（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）、更には剥離剤、微粒子等である。また、フィルムのレターデーションやその波長依存性を可能な範囲内で制御するためにレターデーション調整剤を使用しても良い。レターデーション調整剤は、特に制限は無いが、２５０〜４００ｎｍの波長領域に最大吸収を有し、かつ、可視領域に実質的に吸収を有していないことが好ましい。それぞれの添加剤の添加量はポリマー１００質量部に対して、０．０５〜２０質量部の範囲で使用することが好ましく、０．１〜１０質量部の範囲で使用することがより好ましく、０．５〜２質量部の範囲で使用することが最も好ましい。
【００４１】
前記セルロースアシレートフィルムを製膜する方法および設備は、従来セルローストリアセテートフィルム製造に供する溶液流延製膜方法および溶液流延製膜装置が用いられる。溶解タンク（釜）から調製されたドープ（セルロースアシレート溶液）をストックタンクで一旦貯蔵し、ドープに含まれている泡を脱泡して最終調製をする。ドープをドープ排出口から、高精度に定量送液できる加圧型定量ギヤポンプを通して加圧型ダイに送り、ドープを加圧型ダイの口金（スリット）からエンドレスに走行している流延部の金属支持体の上に均一に流延され、金属支持体がほぼ一周した剥離点で、生乾きのドープ膜（ウェブとも呼ぶ）を金属支持体から剥離する。得られるウェブの両端をクリップで挟み、幅保持しながらテンターで搬送して乾燥し、続いて乾燥装置のロール群で搬送し乾燥を終了して巻き取り機で所定の長さに巻き取る。テンターとロール群の乾燥装置との組み合わせはその目的により変わる。
【００４２】
所望のＲｅにするために、テンターの出口の幅をテンター入口より拡張してフィルムを延伸することができる。延伸倍率は所望のＲｅによって異なるが１．０〜１．３倍が好ましく１．０〜１．２５倍がさらに好ましい。延伸するフィルムの残留溶剤量は２質量％〜３５質量％が好ましく、２質量％〜３０質量％がさらに好ましい。残留溶剤量が２質量％よりも少ないとツレシワが発生し、場合によってはフィルムが破断する。３０質量％以上の場合は延伸の効果が小さくＲｅを調整できない可能性がある。また、Ｒｅを調整するために搬送時のテンションをハンドリングに問題のない範囲で調整してもよい。
【００４３】
膜厚のばらつきを低減してレターデーションのばらつきを小さくするために、セルロースアシレート溶液を、金属支持体としての平滑なバンド上或いはドラム上に流延することが好ましく行われるが、複数のセルロースアシレート液を共流延しても良い。共流延の方法は特に制限がなく、特開平１１−１９８２８５号公報で公知の方法が適用できる。また、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ことによってフィルム化する方法でも良い。また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セルロースアシレートフィルム流延方法でもよい。共流延の場合の膜厚は、各層の厚さは特に限定されないが、好ましくは外部層が内部層より薄いことが好ましく用いられる。その際の外部層の膜厚は、１〜３０μｍが好ましく、特に好ましくは１〜２０μｍである。ここで、外部層とは、２層の場合はバンド面（ドラム面）ではない面、３層以上の場合は完成したフィルムの両表面側の層を示す。内部層とは、２層の場合はバンド面（ドラム面）。３層以上の場合は外部層より内側に有る層を示す。さらに本発明のセルロースアシレート溶液は、他の機能層（例えば、接着層、染料層、帯電防止層、アンチハレーション層、ＵＶ吸収層、偏光層など）を同時に流延してもよい。
【００４４】
前記セルロースアシレートフィルムの製造方法において、前記ドープの金属支持体上における乾燥温度は、３０〜２５０℃が好ましく、４０〜１８０℃がさらに好ましく、４０〜１４０℃が最も好ましい。
【００４５】
保護膜として用いるセルロースアシレートフィルム（乾燥後）の厚さは、２０〜１００μｍが好ましく、２０〜８０μｍがより好ましく、３０〜８０μｍが最も好ましい。フィルム厚さの調整は、所望の厚さになるように、ドープ中に含まれる固形分濃度、ダイの口金のスリット間隙、ダイからの押し出し圧力、金属支持体速度等を調節すればよい。また、厚みが５０μｍ以下のトリアセチルセルロースフィルムを用いる場合には、特開平１４−０２２９６１号公報に記載されているＭＤ方向の破断伸度（２３℃／６０％ＲＨの状態下）が０．７５％以下のトリアセチルセルロ−スフィルムを用いることが好ましい。
【００４６】
前記セルロースアシレートフィルム中のＣａ、Ｆｅ、およびＭｇ含有量を、特開平１２−３１３７６６号公報に記載されている範囲としたり、フィルム両面でのＡＴＲ分析による、１４８８ｃｍ−１付近の最大ピ−ク強度と１３６５ｃｍ−１付近の最大ピ−ク強度の比が、特開平１４−２５８０４９号公報に記載されている範囲のトリアセチルセルロ−スフィルムを用いることも好ましい。
【００４７】
前記セルロースアシレートフィルムは、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挙げられる。フィルムの平面性を保持する観点から、表面処理においてセルロースアシレートフィルムの温度をＴｇ（ガラス転移温度）以下、具体的には１５０℃以下とすることが好ましい。
【００４８】
前記セルロースアシレートフィルムの表面処理は、酸処理またはアルカリ処理、すなわちセルロースアシレ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。アルカリ処理が最も好ましい。以下、アルカリ鹸化処理を例に、具体的に説明する。アルカリ処理は、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。
アルカリ溶液は、水酸化カリウム溶液および水酸化ナトリウム溶液が好ましい。水酸化物イオンの規定濃度は、０．１〜３．０モル／ｌの範囲にあることが好ましく、０．５〜２．０モル／ｌの範囲にあることがさらに好ましい。アルカリ溶液温度は、室温〜９０℃の範囲にあることが好ましく、４０〜７０℃の範囲にあることがさらに好ましい。
【００４９】
表面処理後のフィルム表面エネルギーは、５５ｍＮ／ｍ以上であることが好ましく、６０〜７５ｍＮ／ｍの範囲にあることが更に好ましい。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シレ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シレ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。セルロースアシレートフィルムに、下塗り層（特開平７−３３３４３３号公報記載）を設けてもよい。
【００５０】
３．光散乱型色補償フィルム
本発明で用いる光散乱型色補償フィルムは、波長依存性の散乱光分布を示すフィルムである。具体的には、フィルム面の任意の散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆ（λ，θ）が、下記式（１）または（２）を満たす光散乱型色補償フィルムである。
（１） Ｆ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ） ≧ １．１
（２） Ｆ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ） ≦ ０．９
但し、λ＝４３５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。４３５ｎｍ、５４５ｎｍおよび６１０ｎｍは、それぞれＢＧＲを代表する波長である。なお、本発明では、波長λについては±１０ｎｍの誤差は許容範囲とする。
【００５１】
前記式（１）のＦ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ）は１．２〜５．０であるのが好ましく、１．５〜３．５であるのがより好ましい。また、前記（２）式のＦ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ）は０．８〜０．２であるのが好ましく、０．７〜０．３であるのがより好ましい。
【００５２】
図２および図３を用いて、前記光散乱型色補償フィルムの散乱光分布の波長依存性について説明する。
フィルムＦに上方から波長λの光Ｌｉを入射する。入射光Ｌｉは、光散乱型色補償フィルムＦを通過して、種々の方向（例えば、図中、ＬｓｘおよびＬｓｙに示す方向等）に散乱する。例えば、任意の散乱面をｘ−ｚ面Ｐｘ（光散乱型色補償フィルムＦの左右方向）とする。光散乱型色補償フィルムＦの下方に散乱光の強度を測定する測定器（不図示）を配置し、散乱面Ｐｘ内の方位角θに対して、散乱光強度を測定する。前記測定器は、種々の角度の散乱光の強度を測定可能なように、検出部が変位可能なものを用いる。方位角θに対して散乱光強度の測定値をプロットすることで、図３（ａ）に示す様な、散乱光面内の散乱強度の方位角θに対する散乱光分布曲線が得られる。波長５４５ｎｍ、および４３５ｎｍまたは６１０ｎｍの入射光Ｌｉについて、それぞれ同様に散乱光分布を得、各波長の入射光に対する同一散乱面内の散乱光分布曲線を比較することで、散乱光分布の波長依存性を調べることができる。
勿論、散乱面は任意であって、ｘ−ｚ面に限定されることはない。例えば、上下方向の色補償が問題となる場合は、図２中のｘ−ｙ面（散乱面Ｐｙ、光散乱型色補償フィルムＦの上下方向）における散乱光分布に波長依存性があるフィルムを用いるのが好ましい。
【００５３】
図２中のフィルムＦが、前記式（１）を満たす光散乱型色補償フィルムである場合に測定される、散乱面Ｐｘにおける散乱光分布曲線の一例を図３（ａ）に、前記式（２）を満たす光散乱型色補償フィルムである場合に測定される、散乱面Ｐｙにおける散乱光分布曲線の一例を図３（ｂ）に示す。
前記式（１）を満たす光散乱型色補償フィルムＦは、波長４３５ｎｍ（Ｂ）の入射光Ｌｉの散乱面Ｐｘにおける任意の方位角θ（３０°≦θ≦７０°）の散乱光強度Ｆ（４３５ｎｍ，θ）が、波長５４５ｎｍ（Ｇ）の散乱光強度Ｆ（５４５ｎｍ，θ）に対して大きく、Ｆ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆ（５４５ｎｍ，θ）は１．１以上である。上記方法で得られる散乱面Ｐｘにおける散乱光分布曲線は、図３（ａ）の様になり、散乱面Ｐｘにおいて、ＢとＧの散乱光分布曲線は一致せず、即ち、散乱光分布に波長依存性がある。一方、前記式（２）を満たす光散乱型色補償フィルムＦは、入射光Ｌｉの散乱面Ｐｙにおける任意の方位角θの散乱光強度Ｆ（４３５ｎｍ，θ）が、波長５４５ｎｍ（Ｇ）の散乱光強度Ｆ（５４５ｎｍ，θ）に対して小さく、Ｆ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆ（５４５ｎｍ，θ）は０．９以下である。上記方法で得られる散乱面Ｐｙにおける散乱光分布曲線は、図３（ｂ）の様になり、散乱面Ｐｙにおいて、ＢとＧの散乱光分布曲線は一致せず、即ち、散乱光分布に波長依存性がある。
【００５４】
前記光散乱型色補償フィルムは、散乱光分布が波長依存性を示すとともに、少なくとも互いに直交する２つの散乱面間で、散乱光分布が異方性を示す（以下、散乱光分布が波長依存性および異方性の双方をまとめて、「分光散乱異方性」という場合がある）のが好ましい。具体的には、前記光散乱型色補償フィルムのフィルム面の任意の散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｘ（λ，θ）と、それと直交する散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｙ（λ，θ）とが下記式（３）および（４）を満たしているのが好ましい。λ、θは上記と同義である。
（３） Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ） ≧ １．２
（４） Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ）−Ｆｙ（λ，θ）／Ｆｙ（５４５，θ） ≧ ０．１
また、前記光散乱型色補償フィルムのＦｘ（λ，θ）、Ｆｙ（λ，θ）が下記式（５）を満たしているのも好ましい。
（５） ［Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ）−１］［Ｆｙ（λ，θ）／Ｆｙ（５４５，θ）−１］ ＜ ０
【００５５】
前記式（３）式のＦｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ）は１．２〜５．０であるのが好ましく、１．５〜３．５であるのがより好ましい。また、前記（４）式の［Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ） − Ｆｙ（λ，θ）／Ｆｙ（５４５，θ）］は、０．１〜５．０であるのが好ましく、０．５〜３．０であるのがより好ましい。さらに、前記（５）式の ［Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ）−１］［Ｆｙ（λ，θ）／Ｆｙ（５４５，θ）−１］は、−５．０〜−０．１であるのが好ましく、−３．０〜−０．３であるのがより好ましい。
【００５６】
再び図２において、フィルムＦとして、前記式（３）および（４）を満足する光散乱型色補償フィルムである場合に測定される、散乱面Ｐｘにおける散乱光分布曲線の一例を図４（ａ）に、それに直交する散乱面Ｐｙにおける散乱光分布曲線の一例を図４（ｂ）に示す。
光散乱型色補償フィルムＦは、波長４３５ｎｍ（Ｂ）の入射光Ｌｉの任意の方位角θ（３０°≦θ≦７０°）における散乱光強度Ｆｘ（４３５ｎｍ，θ）が、波長５４５ｎｍ（Ｇ）の入射光Ｌｉの任意の方位角θにおける散乱光強度Ｆｘ（５４５ｎｍ，θ）に対して大きく、散乱面Ｐｘにおいて、散乱光分布に波長依存性がある。フィルムＦは前記式（３）を満たしているので、Ｆｘ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆｘ（５４５ｎｍ，θ）は１．２以上である。一方、光散乱型色補償フィルムＦは、散乱面Ｐｙにおいて、波長５４５ｎｍ（Ｇ）および波長４３５ｎｍ（Ｂ）の入射光に対して等しい散乱光分布を示す。従って、Ｆｘ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆｘ（５４５ｎｍ，θ）の値とＦｙ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆｙ（５４５ｎｍ，θ）の値とには差があり、散乱光分布に異方性がある。フィルムＦは前記式（４）を満たすので、その差は０．１以上である。
【００５７】
図２中のフィルムＦが、前記式（５）を満たす光散乱型色補償フィルムである場合に、測定される散乱面Ｐｘにおける散乱光分布曲線の一例を図５（ａ）に、それに直交する散乱面Ｐｙにおける散乱光分布曲線の一例を図５（ｂ）に示す。
光散乱型色補償フィルムＦは、波長４３５ｎｍ（Ｂ）の入射光Ｌｉの散乱面Ｐｘにおける任意の方位角θ（３０°≦θ≦７０°）の散乱光強度Ｆｘ（４３５ｎｍ，θ）が、波長５４５ｎｍ（Ｇ）の散乱光強度Ｆｘ（５４５ｎｍ，θ）に対して大きく、｛Ｆｘ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆｘ（５４５ｎｍ，θ）−１｝は正である。一方、散乱面Ｐｙにおける任意の方位角θ（３０°≦θ≦７０°）の散乱光強度Ｆｙ（４３５ｎｍ，θ）は、波長５４５ｎｍ（Ｇ）の散乱光強度Ｆｙ（５４５ｎｍ，θ）に対して小さく、｛Ｆｙ（４３５ｎｍ，θ）／Ｆｙ（５４５ｎｍ，θ）−１｝は負である。従って、双方の値の積は負になり、前記式（５）を満たす。前記式（５）を満たす光散乱型色補償フィルムＦは、散乱面Ｐｘおよび散乱面Ｐｙにおいて、散乱光分布に波長依存性および異方性がある。
【００５８】
図３〜図５では、波長４３５ｎｍ（Ｂ）および波長５４５ｎｍ（Ｇ）間で、散乱光分布に波長依存性がある場合を示したが、前記光散乱型色補償フィルムは、波長６１０ｎｍ（Ｒ）および波長５４５ｎｍ（Ｇ）の入射光の散乱光分布が波長依存性を示していてもよい。また、前記光散乱型色補償フィルムは、波長５４５ｎｍ（Ｇ）の入射光の散乱光分布と、波長４３５ｎｍ（Ｂ）および６１０ｎｍ（Ｒ）のうち少なくとも一方の波長の入射光の散乱光分布とが一致しない、即ち、波長依存性があればよく、他方の波長の入射光の散乱光分布は、波長５４５ｎｍ（Ｇ）の入射光に対する散乱光分布と一致していてもよい。例えば、図３〜図５に示す様に、波長６１０ｎｍ（Ｒ）の入射光の散乱光分布曲線Ｒは、散乱光分布曲線Ｇと一致していてもよい。
【００５９】
本発明の光散乱型色補償フィルムは、上記散乱特性を示す限り、その構造については特に制限されない。例えば、一次元回折格子またはフォトニック結晶構造を少なくとも一部に含む態様；形状異方性粒子をフィルム中に分散させてなる態様；および表面に形状異方性の凹凸を有する態様が挙げられる。
本発明に利用可能な前記一次元回折格子としては、例えばＰ．Ｙｅｈ著のフォトリフラクティブ非線形光学（富田康生・北山研一訳 ＭＡＲＵＺＥＮ＆ＷＩＬＥＹ １９９５年３月発行）の５８頁に記載されているような一次元グリッドの透過型回折格子でもよい。一次元グリッドの透過型回折格子の作製方法としては、例えば、二光束干渉露光による方法；電子ビーム描画によって作製したグリッドのマスクを通して紫外線や可視光をレジストやフォトポリマーに露光する方法；同様の方法であらかじめ作製したグリッドの凹凸上に紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂を塗布、硬化後、剥離する方法；およびエンボス等によってメカニカルに凹凸を転写する方法が挙げられる。
【００６０】
本発明に利用可能な前記フォトニック結晶としては、また、川上彰二郎著のフォトニック結晶技術とその応用（シーエムシー出版 ２００２年３月発行）に記載されているようなフォトニック結晶を用いることができ、回折を複数の異なる波長、および複数の異なる方向で制御することができる。フォトニック結晶の作製方法としては、三つ以上の光束を用いた多光束干渉露光による方法や、基板上に単分散微粒子を緻密に配列する方法が挙げられる。
【００６１】
本発明の光散乱型色補償フィルムは、図６に示した様な、連続相（例えばポリマー相）６１中に、該連続相と異なる屈折率を有する形状異方性粒子６２が分散したフィルムであってもよい。形状異方性粒子６２は、フィルムが上記分散特性を示すために、所定の配列に分散しているのが好ましい。形状異方性粒子をフィルム中に配列させて分散する方法としては、例えば特開平９−２９７２０４号公報に記載されている様な、形状異方性粒子をフィルムに分散後、延伸して配列させる方法；フィルムのバインダーと屈折率が異なるとともに、外力によって変形可能な球状粒子、液体、モノマーもしくは気泡をフィルム中に分散後、延伸して粒子を変形、配列させる方法；等が挙げられる。配列や変形を促進させるために延伸前や延伸時に加熱あるいは加湿してもよい。
【００６２】
本発明の光散乱型色補償フィルムは、形状異方性のある表面凹凸を有するフィルムであってもよく、その作製方法としては、粒子を分散した高分子溶液を支持体上に塗布して凹凸層を付与後、延伸して異方性のある凹凸を形成する方法；エンボス、サンドブラスト等によってフィルム上に直接等方性の凹凸を付与後、延伸して異方性のある凹凸を形成する方法；電子ビーム描画やレーザー照射等によりあらかじめ表面凹凸を形成したマスターの凹凸面上に、紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂を塗布、硬化後、剥離する方法；およびエンボス等によってメカニカルに凹凸を転写する方法；が挙げられる。延伸により異方性を発現させる場合、変形を促進させるために延伸前や延伸時に加熱あるいは加湿してもよい。
【００６３】
本発明の光散乱型色補償フィルムを、ＯＣＢモードの液晶表示装置に用いる場合には、透過スペクトルが左右非対称であるため左右非対称に色補償することが必要な場合がある。あるいはさらに上下にも色補償することが必要となる場合もあり得る。このような場合には前述のような一次元の回折格子や異方性散乱フィルムは適さず、散乱光の進路を波長ごとに自由に制御するような設計をしなければならない。
【００６４】
白色光を分光して所定の位置に出射する技術としては、例えば特開平６−３０８３３２号公報に記載のようなホログラムによる回折分光が挙げられ、本発明の光散乱型色補償フィルムの作製にホログラムを利用してもよい。ホログラムを用いれば、白色光から必要な波長のみを回折（リップマンホログラム等）させることもでき、あるいは一つの回折格子で複数の波長を自在に回折することもできる。さらに、ホログラムを用いて本発明の光散乱型色補償フィルムを作製する場合、フレネルゾーンプレートのような機能を併せ持つことで、バックライト光の放射角を小さくして正面に集光することも可能である。
【００６５】
ホログラムには透過率変化を用いた振幅ホログラムと、屈折率変化もしくは表面凹凸を用いた位相ホログラムがあるが、振幅ホログラムはバックライト光がホログラムを通過する際に光が吸収されるため、一般に透過率が小さい。そのため、本発明に用いるホログラムとしては位相ホログラムが好ましい。位相ホログラムは銀塩乳剤を使って得られた振幅ホログラムを漂白したものや、重クロム酸ゼラチンやフォトポリマーを用いた屈折率変化型のもの、あるいはフォトレジストやサーモプラスティックを用いて表面凹凸を形成したものが挙げられる。
【００６６】
上記のようなホログラムを設計する方法としては、例えば計算機ホログラム（ＣＧＨ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ Ｈｏｌｏｇｒａｍ）によって必要とする散乱、回折性能を発現するようなホログラム面上の振幅と位相を求め、その計算結果を電子線レジスト上へ電子ビームによって描画、現像する方法が挙げられる。計算機ホログラムについては、例えばＳｉｎｇ Ｈ．Ｌｅｅ著のＳｅｌｅｃｔｅｄ Ｐａｐｅｒｓ ｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ＧｅｎｅｒａｔｅｄＨｏｌｏｇｒａｍ ａｎｄ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ（Ｓｐｉｅ Ｍｉｌｅｓｔｏｎｅ Ｓｅｒｉｅｓ，Ｖｏｌ ＭＳ３３）に記載がある。
【００６７】
上記のようにして作製した計算機ホログラムは、それを原版としてホログラム感材にホログラム露光することで光学的に複製することが可能である。あるいは計算機ホログラムの凹凸上に紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂を塗布、硬化後剥離する方法、あるいはエンボス等のようなメカニカルな方法によって凹凸を転写することによっても複製することができる。原版は生産性の観点から大面積であることが好ましく、例えば電子線レジスト等により作製された原版からさらに製造用原版を電鋳やエンボス等によって複製する際、元の原版を隙間なく繋ぎ合わせることによって大面積の原版を作製することができる。隙間は５０ミクロン以下であることが好ましく、２０ミクロン以下であることがさらに好ましい。
【００６８】
本発明の光散乱型色補償フィルムを構成する材料については特に制限はなく、上記構造を付与するのに適し、且つフィルムの透明性が損なわない材料であれば種々用いることができる。ＬＣＤ中に用いることを考慮すると、可撓性があることが好ましく、プラスチックフィルムを用いることが好ましい。フィルムを構成するプラスチック材料の例には、セルロースエステル（例、セルロースアセテート（トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース）、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース）、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル（例、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−１，２−ジフェノキシエタン−４，４’−ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレート）、ポリスチレン（例、シンジオタクチックポリスチレン）、ポリオレフィン（例、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルケトン、ノルボルネン（日本ゼオン製）、ゼオノア（日本ゼオン製）、アートン（ＪＳＲ製）が含まれる。セルロースエステル、ノルボルネン、ゼオノア、アートン、ポリカーボネートおよびポリエチレンテレフタレートが好ましい。フィルムの光透過率は、８０％以上であることが好ましく、８６％以上であることがさらに好ましい。
【００６９】
フィルム中に粒子や液体等を分散後、延伸する場合には、粒子や液体等を分散した高分子溶液を別の支持体上に塗布、乾燥後、該フィルム剥離して延伸することが好ましく、そのためには上記のような材料の他に、水や有機溶剤に容易に溶解できる高分子が好ましい。そのような例としては水溶性高分子化合物の例としては、ゼラチン、アガロース、セルロース、ポリビニルアルコールとそれらの誘導体、あるいはポリアクリル酸、ポリガラクツロン酸、ポリアルギン酸とそれらの塩が挙げられる。有機溶剤可溶性高分子化合物の例としては、上記プラスチックフィルム材料の他にポリ（メタ）アクリル酸エステルやエチレンビニルアルコール共重合体が挙げられる。
【００７０】
４． 偏光板の製造
本発明の偏光板は、前記光散乱型色補償フィルム、前記偏光膜および前記保護膜を、接着剤等によって貼り合わせて作製することができる。貼り合わせる際には、前記偏光膜の透過軸と前記保護膜の遅相軸または進相軸とのなす角が５〜８５゜、好ましくは４０〜５０゜として貼り合わせる。例えば、大量生産する場合は、長尺状の各フィルムを、各々の長手方向を一致させてロールトゥロールで貼り合せることがしばしば行われる。透過軸が長手方向に対して傾斜している長尺状の偏光膜を用いれば、他の長尺状のフィルムと貼り合せる際に有利であり、生産性の向上に寄与する。透過軸が長手方向に対して傾斜している偏光膜は、斜め延伸により作製することができる。
【００７１】
以下、斜め延伸を利用した、本発明の偏光板の作製方法について説明する。
本発明の偏光板の製造方法は、連続的に供給される偏光膜用のポリマーフィルムの両端を保持手段により保持し、該保持手段をフィルムの長手方向に進行させつつ張力を付与して延伸する延伸工程と、光散乱型色補償フィルムを前記ポリマーフィルムに付加する工程とを含む。本発明では、前記延伸工程によって透過軸が長手方向に対して傾斜した長尺状の偏光膜を作製する。光散乱型色補償フィルムは、偏光膜を所望の大きさに裁断した後に、偏光膜に付加してもよいが、長手方向延伸処理を経て前記光散乱型色補償フィルムを作製した場合は、長手方向に異方性を持つ長尺状の光散乱型色補償フィルムとなるので、偏光膜とロールトゥロールで貼り合わせた後、所望の大きさに裁断するのが、生産性の点で好ましい。
【００７２】
本発明の製造方法では、前記延伸工程において、偏光膜用のポリマーフィルムの一方端の実質的な保持開始点から実質的な保持解除点までの保持手段の軌跡Ｌ１および前記ポリマーフィルムのもう一端の実質的な保持開始点から実質的な保持解除点までの保持手段の軌跡Ｌ２と、二つの実質的な保持解除点の距離Ｗとが、下記式を満たし、且つ前記ポリマーフィルムの支持性を保ちつつ、揮発分率が５％以上の状態を存在させて延伸し、その後、収縮させながら揮発分率を低下させることを特徴とする。
｜Ｌ２−Ｌ１｜＞０．４Ｗ
【００７３】
前記延伸工程に使用可能な延伸装置の例を、図７および図８に、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）。以下、図面を用いて延伸工程を説明する。
本発明において、好ましく用いられる斜め延伸方法は、（ａ）で示される原反フィルムを矢印（イ）方向に導入する工程、（ｂ）で示される幅方向延伸工程、および（ｃ）で示される延伸フィルムを次工程、即ち（ロ）方向に送る工程を含む。「延伸工程」と称するときは、これらの（ａ）〜（ｃ）工程を含むものとする。
【００７４】
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１１１（図８）または１２１（図７）に略垂直に引いた直線が、反対側の保持手段の軌跡１１３（図８）または１２３（図７）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。
【００７５】
前記斜め延伸方法では、図８および図７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１１２（図８）または１２２（図７）に略垂直に引いた直線が、反対側の保持手段の軌跡１１４（図８）または１２４（図７）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８および図７の上側のフィルム端は、Ａｙ点の後も１１８（図８）または１２８（図７）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、１１８および１２８は実質保持解除点ではない。
【００７６】
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。
【００７７】
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
【００７８】
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、下記式を満たすことが好ましく、
０．９Ｗ＜｜Ｌ１−Ｌ２｜＜１．１Ｗ
さらに好ましくは、下記式を満たすことが好 ましい。
０．９７Ｗ＜｜Ｌ１−Ｌ２｜＜１．０３Ｗ
【００７９】
５．偏光板の機能化
本発明の偏光板は、前述の偏光膜や保護膜や光散乱型色補償フィルム以外にも、粘着剤層、セパレートフィルム、保護フィルムを構成要素として有していても構わない。本発明の偏光板は、ＬＣＤの光学補償フィルム、ディスプレイの視認性向上のための輝度向上フィルム等の機能層を有する光学フィルムと複合した機能化偏光板として好ましく使用される。
【００８０】
本発明の偏光板の構成例として、上述の機能性光学フィルムを有する構成例を図９に示す。
図９（ａ）に示す偏光板５０’は、図１に示す構成の偏光板５０の保護膜５４の代わりに、機能性光学フィルム５４’を有する偏光板である。機能性光学フィルム５４’は、偏光膜５２の保護膜として機能するとともに、他の機能を偏光板に与えるフィルムである。また、図９（ｂ）に示す偏光板５０’’は、偏光膜５２と機能性光学フィルム５４’とを粘着剤層５３を介して接着した偏光板である。
なお、機能層や保護膜等の各層間の剥離強度は特開２００２−３１１２３８号公報に記載されている４．０Ｎ／２５ｍｍ以上とすることも好ましい。
【００８１】
以下に本発明の偏光板と複合して使用される機能性光学フィルムについて説明する。
（１）光学補償フィルム
本発明の偏光板は、ＴＮ、ＩＰＳ、ＯＣＢ、ＶＡ、ＥＣＢ、ＳＴＮのような表示モードに提案されている光学補償フィルムを有する構成であってもよい。ＴＮモード用の光学補償フィルムとしては、日本印刷学会誌第３６巻第３号（１９９９）ｐ４０〜４４、月刊ディスプレイ８月号（２００２）ｐ２０〜２４、特開平４−２２９８２８号公報、特開平６−７５１１５号公報、特開平６−２１４１１６号公報、特開平８−５０２０６号公報等に記載されたＷＶフィルム（富士写真フィルム（株）製）を好ましく組み合わせて使用される。ＴＮモード用の光学補償フィルムの好ましい構成は、前述の透明なポリマーフィルム上に配向層と光学異方性層をこの順に有したものである。光学補償フィルムは粘着剤を介して偏光板と貼合されて用いられてもよいが、ＳＩＤ’００ Ｄｉｇ．， ｐ．５５１（２０００）に記載されているように、前記偏光膜の保護膜の一方も兼ねて使用されることが薄手化の観点から特に好ましい。
【００８２】
前記光学補償フィルムが有する光学異方性層は、液晶性化合物を含有していることが好ましい。液晶性化合物は、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、重合性基を有している棒状液晶化合物または重合性基を有している円盤状液晶性化合物を用いることがより好ましい。光学異方性層の厚さは、０．１ｎｍ〜２０μｍであることが好ましく、０．５〜１０μｍであることがさらに好ましい。
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化合物だけではなく、高分子液晶性化合物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、下記一般式（ＶＩ）の棒状液晶性化合物である。
【００８３】
一般式（ＶＩ） 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の少なくとも一方が、−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。
【００８４】
以下に、前記一般式（ＶＩ）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。
【００８５】
【化１】
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。
前記一般式（ＶＩ）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。
【００８７】
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。
【００８８】
Ｍで表されるメソゲン基としては、すべての公知のメソゲン基が挙げられる。特に下記一般式（ＶＩＩ）で表される基が好ましい。
一般式（ＶＩＩ） −（−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（ＶＩ）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。
【００８９】
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。
【００９０】
前記式（ＶＩＩ）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。
【００９１】
【化２】
以下に、前記一般式（ＶＩ）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、前記一般式（ＶＩ）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。
【００９３】
【化３】
【化４】
【化５】
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公報公報に記載がある。
【００９７】
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、下記一般式（ＶＩＩＩ）で表わされる化合物であることが好ましい。
一般式（ＶＩＩＩ） 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。
【００９８】
前記一般式（ＶＩＩＩ）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。
【００９９】
重合性基を有する棒状液晶性化合物は、水平配向、垂直配向、傾斜配向、傾斜角が厚み方向に徐々に変化したハイブリッド配向、ねじれ配向のいずれの配向状態で固定されていても構わない。斜め配向またはハイブリッド配向の場合、平均傾斜角は０°〜４０°であることが好ましい。また、Ｒｅ０、Ｒｅ４０およびＲｅ−４０は０〜２５０ｎｍであることが好ましい。
【０１００】
重合性基を有する円盤状液晶性化合物を用いる場合、水平配向、垂直配向、傾斜配向、傾斜角が厚み方向に徐々に変化したハイブリッド配向、ねじれ配向のいずれの配向状態で固定されていても構わない。円盤状構造単位の面が、セルロースアセテートフィルム表面に対して傾き、且つ円盤状構造単位の面とセルロースアセテートフィルム表面とのなす角度が、光学異方性層の深さ方向に変化していることが好ましい。
円盤状構造単位の面の角度（傾斜角）は、一般に、光学異方性層の深さ方向でかつ光学異方性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。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、および増加および減少を含む間欠的変化など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、傾斜角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。また、Ｒｅ０、Ｒｅ４０およびＲｅ−４０は０〜２５０ｎｍであることが好ましい。
【０１０１】
支持体側の円盤状単位の傾斜角は、一般に円盤状液晶性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）の円盤状単位の傾斜角は、一般に円盤状液晶性化合物あるいは円盤状液晶性化合物とともに使用する他の化合物を選択することにより調整することができる。円盤状液晶性化合物とともに使用する化合物の例としては、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマーおよびポリマーなどを挙げることができる。更に、傾斜角の変化の程度も、上記と同様の選択により調整できる。
【０１０２】
液晶性化合物からなる光学異方性層を２層以上積層する場合、各光学異方性層の液晶性化合物の組み合わせは特に限定されず、全て円盤状液晶性化合物からなる層の積層体、全て棒状性液晶性化合物からなる層の積層体、円盤状液晶性化合物からなる層と棒状性液晶性化合物からなる層の積層体であってもよいが、少なくとも一層は円盤状液晶性化合物からなることが好ましい。また、各層の配向状態の組み合わせも特に限定されず、同じ配向状態の光学異方性層を積層してもよいし、異なる配向状態の光学異方性層を積層してもよい。
また、液晶セルに対して上側の光学異方性層と下側の光学異方性層は同一のものを用いてもよいし、異なっていてもよい。
【０１０３】
前記光学異方性層は、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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
前記光学異方性層を作製する際に、液晶性化合物を配向させるために配向層を用いることが好ましい。配向層は、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層も知られている。ポリマーのラビング処理により形成する配向層がとくに好ましい。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。
【０１０７】
配向層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層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フィルムについて種々の文献に記載がある。いずれの配向層においても、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層を用いることがより好ましく、かかる配向層としては特開平９−１５２５０９号公報に記載されている。
配向層の厚さは０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜２μｍであることがさらに好ましい。
【０１０８】
（２）輝度向上フィルム
本発明の偏光板は、輝度向上フィルムを有する構成であってもよい。輝度向上フィルムは、円偏光もしくは直線偏光の分離機能を有しており、偏光板とバックライトの間に配置され、一方の円偏光もしくは直線偏光をバックライト側に後方反射もしくは後方散乱する。バックライト部からの再反射光は、部分的に偏光状態を変化させ、輝度向上フィルムおよび偏光板に再入射する際、部分的に透過するため、この過程を繰り返すことにより光利用率が向上し、正面輝度が１．４倍程度に向上する。輝度向上フィルムとしては異方性反射方式および異方性散乱方式が知られており、いずれも本発明の偏光板と組み合わせることができる。
【０１０９】
異方性反射方式では、一軸延伸フィルムと未延伸フィルムを多重に積層して、延伸方向の屈折率差を大きくすることにより反射率ならびに透過率の異方性を有する輝度向上フィルムが知られており、誘電体ミラーの原理を用いた多層膜方式（国際公開ＷＯ９５／１７６９１号公報、国際公開ＷＯ９５／１７６９２号公報、国際公開ＷＯ９５／１７６９９号公報の各明細書記載）やコレステリック液晶方式（欧州特許６０６９４０Ａ２号明細書、特開平８−２７１７３１号公報記載）が知られている。誘電体ミラーの原理を用いた多層方式の輝度向上フィルムとしてはＤＢＥＦ―Ｅ、ＤＢＥＦ−Ｄ、ＤＢＥＦ−Ｍ（いずれも３Ｍ社製）、コレステリック液晶方式の輝度向上フィルムとしてはＮＩＰＯＣＳ（日東電工（株）製）が本発明で好ましく使用される。ＮＩＰＯＣＳについては、日東技報，ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．１，ｍａｙ， ２０００，１９頁〜２１頁などを参考にすることができる。
【０１１０】
また、本発明では国際公開ＷＯ９７／３２２２３号、国際公開ＷＯ９７／３２２２４号、国際公開ＷＯ９７／３２２２５号、国際公開ＷＯ９７／３２２２６号の各明細書および特開平９−２７４１０８号、同１１−１７４２３１号の各公報に記載された正の固有複屈折性ポリマーと負の固有複屈折性ポリマーをブレンドし一軸延伸した異方性散乱方式の輝度向上フィルムと組み合わせて使用することも好ましい。異方性散乱方式輝度向上フィルムとしては、ＤＲＰＦ−Ｈ（３Ｍ社製）が好ましい。
【０１１１】
なお、本発明の偏光板と輝度向上フィルムは、粘着剤を介して貼合された形態、もしくは偏光板の保護膜の一方を輝度向上フィルムとした一体型として使用することが好ましい。
【０１１２】
（３）他の機能性光学フィルム
本発明の偏光板には、さらに、前方散乱層、ガスバリア層、滑り層、帯電防止層、下塗り層や保護層等を設けた機能性光学フィルムと組み合わせて使用することも好ましい。また、これらの機能層は相互に、また反射防止層や光学異方性層等と同一層内で複合して使用することも好ましい。
【０１１３】
６．液晶表示装置
次に、本発明の液晶表示装置および偏光板が有する光分散型色補償の原理を、図面を参照して説明する。
図１０は、本発明の偏光板が使用される液晶表示装置の一例である。
図１０に示す液晶表示装置は、液晶セル（５〜９）、および液晶セル（５〜９）を挟持して配置された上側偏光板１と下側偏光板１２とを有する。上側偏光板１は偏光膜および一対の透明保護フィルムによって挟持され、下側偏光板１２は透明保護フィルム、偏光膜、光散乱型色補償フィルムからなり、光散乱型色補償フィルムが下方（図１０では、上が観察者側、下が背面側とする）になる様に配置されている。図１０中では一体化された偏光板として示し、詳細構造は省略する。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。液晶セルは、ＯＮ・ＯＦＦ表示を行う液晶分子の配向状態の違いで、ＴＮ、ＩＰＳ、ＯＣＢ、ＶＡ、ＥＣＢ、ＳＴＮのような表示モードに分類されるが、本発明の偏光板は透過および反射型および半透過型によらず、いずれの表示モードにも使用できる。特にコントラストを改良するために光学補償シートを必要とするＴＮおよびＯＣＢモードにおいては、独立して色を補償することができる本発明の分光異方性散乱フィルムは効果的である。
【０１１４】
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、電界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界を印加可能な透明電極（不図示）が形成されている。
【０１１５】
ＴＮモードのラビング方向は上下基板で互いに直交する方向に施し、その強さとラビング回数などでチルト角の大きさが制御できる。配向膜はポリイミド膜を塗布後焼成して形成する。液晶層のねじれ角（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した。
なお、ツイスト角は、ノートパソコンやパソコンモニタ、テレビ用の液晶表示装置の場合は９０°近傍（８５から９５°）に、携帯電話などの反射型表示装置として使用する場合は０から７０°に設定する。またＩＰＳモードやＥＣＢモードでは、ツイスト角が０°となる。ＩＰＳモードでは電極が下側基板８のみに配置され、基板面に平行な電界が印加される。また、ＯＣＢモードでは、ツイスト角がなく、チルト角を大きくされ、ＶＡモードでは液晶分子７が上下基板に垂直に配向する。
【０１１６】
ここで液晶層の厚さｄと屈折率異方性Δｎの積Δｎｄの大きさは白表示時の明るさを変化させる。このため最大の明るさを得るために表示モード毎にその範囲を設定する。
上側偏光板１の透過軸２と下側偏光板１２の透過軸１３の交差角は一般に概略直交に積層することで高コントラストが得られる。液晶セルの上側偏光板１の透過軸２と上側基板５のラビング方向の交差角は液晶表示モードによってことなるが、ＴＮ、ＩＰＳモードでは一般に平行か垂直に設定する。ＯＣＢ、ＥＣＢモードでは４５°に設定することが多い。ただし、表示色の色調や視野角の調整のために各表示モードで最適値が異なり、この範囲に限定されるわけではない。
【０１１７】
次に、本発明の液晶表示装置の色補償の原理を説明する。
図１０に示す液晶表示装置の液晶セルに、例えば、下側偏光板１２のさらに下方に位置する、冷陰極管、導光板および反射シート等からなるバックライトユニットからＢＧＲ光が入射する。バックライトユニットからのＢＧＲ光は、下側偏光板１２が有する光散乱型色補償フィルムを通過することによって所定の散乱特性を有する散乱光として、液晶セルに入射する。前記光散乱型色補償フィルムは、例えば、左右方向におけるＢ光と、Ｇ光及び／又はＲ光の散乱特性が異なり、Ｂ光がより左右方向に散乱する特性を有する。その結果、液晶セルの視野角に伴う色変化、例えば、左右方向に黄色味がある等の色視野角特性が色補償され、色変化の軽減された画像を表示できる。
【０１１８】
図１１に、液晶セルの透過スペクトルの一例として、特開平８−５０２０６号公報の実施例２に記載の光学補償フィルムを用いたＴＮ−ＬＣＤの正面および上と右６０°の方向における透過スペクトルを示す。なお、ＴＮ−ＬＣＤは左右は対称であり、互いの透過スペクトルは一致している。
図１１に示した通り、光学補償フィルムを用いたＴＮ−ＬＣＤにおいては、右方向において可視域短波側、即ち青の透過率が小さい。その結果、例に示した光学補償フィルム付ＴＮ−ＬＣＤは、右方向が黄色く着色する。一方、図１１の透過スペクトルからは上下方向には大きな色変化は見られない。図１１に示す様な透過スペクトルを示す光学補償フィルム付ＴＮ−ＬＣＤの色補償を行うには、上下方向には拡散の波長依存性がなく、左右方向は青を多く拡散させる必要がある。その様な透過特性を付与するには、例えば、図４に示した様な、上下と左右で異なる分光散乱特性、より具体的には、左右方向に４３５ｎｍ（Ｂ）の散乱強度が高い散乱光分布特性を示し、上下方向には散乱光分布に波長依存性のない光散乱型色補フィルムを用いればよい。
【０１１９】
分光異方性散乱フィルムを用いて液晶ディスプレイの色補償を実現する条件は、例えば上下左右の６０°方向のうち色補償を必要とする方向に対して、その方向におけるＢＧＲを代表する入射光波長４３５ｎｍ、５４５ｎｍ、６１０ｎｍの液晶セルの透過率Ｔ（λ）、光散乱型色補償フィルムの散乱光強度をＦ（λ）とするとき下記式（６）で定義される色補償指数（ＣＣＦ：Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）が負であるという条件を満たせばよい。４３５ｎｍと６１０ｎｍの両波長で満たされることが望ましいが、いずれか一方の波長を満たすことでも色補償は達成できる。
ＣＣＦ ＝ ［（Ｔ（λ）／Ｔ（５４５））−１］［（Ｆ（λ）／Ｆ（５４５））−１］ ＜ ０
但し、式中、λ＝４３５または６１０ｎｍである。
なお、Ｔ（λ）は、光源位置を正面から上下左右に所定の方向に変位させたときの散乱角０°方向の透過光強度を測定することによって、求めることができる。
【０１２０】
本発明の偏光板が使用される液晶表示装置は、図１０の構成に限定されず、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶セルと偏光板との間にカラーフィルタを配置してもよい。また、液晶セルと偏光板との間に、別途、前述した光学補償フィルム３、１０を配置することもできる。偏光板１、１３と光学補償フィルム３、１０は粘着剤で貼合した積層形態で配置されてもよいし、液晶セル側保護膜の一方を光学補償に使用した、いわゆる一体型楕円偏光板として配置されてもよい。
【０１２１】
【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。
［実施例１］
＜光散乱型色補償フィルムＡＳ−１の作製＞
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ２０５、クラレ（株）製）１００ｇ、アルキル変性ポリビニルアルコール（ＭＰ２０３、クラレ（株）製）３００ｇを水１６００ｇに溶解し、連続相用水溶液Ｗ−１を調整した。さらに高屈折率モノマービス（４−メタクリロイルチオフェニル）スルフィド（ＭＰＳＭＡ、住友精化（株）製）１００ｇを前記Ｗ−１液９００ｇに混合し、超音波分散によりこの液を分散して光散乱型色補償フィルム用塗布液Ｃ−１を調製した。前記塗布液Ｃ−１をダイを用いてバンド流延、乾燥し、厚み１００μｍとなるようにした。このフィルムをバンドから剥ぎ取り、湿度６０％ＲＨで８０℃にて長手方向に２倍延伸して、光散乱型色補償フィルムＡＳ−１を作製した。
【０１２２】
＜偏光板の作製＞
ＰＶＡフィルムをヨウ素５．０ｇ／ｌ、ヨウ化カリウム１０．０ｇ／ｌの水溶液に２５℃にて９０秒浸漬し、さらにホウ酸１０ｇ／ｌの水溶液に２５℃にて６０秒浸漬後、図８の形態のテンター延伸機に導入し、６０℃９０％雰囲気下で７．０倍に一旦延伸した後５．３倍まで収縮させ、以降幅を一定に保ち、７０℃で乾燥した後テンターより離脱した。延伸開始前のＰＶＡフィルムの揮発分率は３１％で、乾燥後の揮発分率は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、０゜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シワ、フィルムの寄りは観察されなかった。さらに、ＰＶＡ（（株）クラレ製ＰＶＡ−１１７Ｈ）３％水溶液を接着剤として、上記延伸フィルムと上記作製した光散乱型色補償フィルムＡＳ−１とケン化処理した富士写真フイルム（株）製フジタック（セルローストリアセテート、レターデーション値３．０ｎｍ）とを、長手方向を一致させてロールトゥロールで貼り合わせ、さらに８０℃で乾燥して有効幅６５０ｍｍの偏光板を得た。
得られた偏光板の透過軸方向は、長手方向に対し４５゜傾斜し、セルローストリアセテートフィルム（保護膜）の遅相軸は長手方向に一致していた。得られた偏光板の５５０ｎｍにおける透過率は４３．３％、偏光度は９９．９８％であった。さらに図１２に示す様に、３１０×２３３ｍｍサイズに裁断したところ、９１．５％の面積効率で、幅方向に対し４５゜透過軸が傾斜した偏光板を得ることができた。なお、図１２中、７２は長尺状の偏光板の長手方向、および液晶表示装置に組み込む形態における長手方向を示す。
【０１２３】
ＴＮ型液晶セルの液晶表示装置（ＬＣ−２０Ｃ１−Ｓ、シャープ（株）製）に設けられている一対の偏光板を剥がし、上記で作製した光散乱型色補償フィルム付き偏光板を液晶セルの下側に貼り付け、図１３に示す構成の液晶表示装置を作製した。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。
【０１２４】
［比較例］
ＴＮ型液晶セルの液晶表示装置（６Ｅ−Ａ３、シャープ（株）製）を比較例の液晶表示装置として用いた。
【０１２５】
［実施例２］
＜光学異方性層の作製＞
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
セルロースアセテート溶液組成
酢化度６０．７〜６１．１％のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤） ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤） ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ３３６質量部
メタノール（第２溶媒） ２９質量部
１−ブタノール（第３溶媒） １１質量部
【０１２６】
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、十分に攪拌してドープを調製した。レターデーション上昇剤の添加量は、セルロースアセテート１００質量部に対して、６．０質量部であった。
【０１２７】
レターデーション上昇剤
【化６】
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１０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：８０μｍ）を作製した。作製したセルロースアセテートフィルム（透明支持体、透明保護膜）について、エリプソメーター（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用いて、波長５４６ｎｍにおけるＲｅレターデーション値およびＲｔｈレターデーション値を測定した。Ｒｅは８ｎｍ、Ｒｔｈは７８ｎｍであった。
作製したセルロースアセテートフィルムを２．０モル／ｌ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、透明保護膜用セルロースアセテートフィルムを作製した。
【０１２９】
このセルロースアセテートフィルム上に、下記の組成の塗布液を＃１６のワイヤーバーコーターで２８ｍＬ／ｍ２塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒乾燥した。次に、形成した膜に、セルロースアセテートフィルムの面内遅相軸（流延方向と平行方向）に対して４５°の方向にラビング処理を実施した。
配向膜塗布液組成
下記の変性ポリビニルアルコール ２０質量部
水 ３６０質量部
メタノール １２０質量部
グルタルアルデヒド（架橋剤） １．０質量部
【０１３０】
【化７】
上記の配向膜上に、下記の円盤状液晶性化合物９１．０ｇ、エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）９．０ｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５５１−０．２、イーストマンケミカル社製）２．０ｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）０．５ｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）３．０ｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）１．０ｇを、４１４ｇのメチルエチルケトンに溶解した塗布液を、＃３．６のワイヤーバーで６．２ｃｃ／ｍ２塗布した。これを１３０℃の恒温ゾーンで２分間加熱し、円盤状液晶性化合物を配向させた。次に、６０℃の雰囲気下で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射し円盤状液晶性化合物を重合させた。その後、室温まで放冷して、光学異方性層を形成した。
【０１３２】
円盤状液晶性化合物
【化８】
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。
【０１３４】
＜偏光板の作製＞
平均重合度が２，４００、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のち、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、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秒浸漬後、フィルムの両面をステンレス製ブレードにて余剰水分を掻き取り、フィルム中の含有水分率の分布を２％以下にした状態（この時のＰＶＡフィルムの平均含有水分率は３２％であった）で、図７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７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。乾燥後のＰＶＡフィルムの含有水分率は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。
【０１３５】
上記の斜め延伸して搬送される偏光膜を幅方向から３ｃｍ、カッターにて耳きりをした後、実施例１で作製した光散乱型色補償フィルムＡＳ−１を、ＰＶＡ（（株）クラレ製ＰＶＡ−１１７Ｈ）３％水溶液を接着剤として、ロールトゥロールで貼り合せた。さらにその両面をＰＶＡ３％水溶液を接着剤として、ケン化処理した上記光学異方性層を有する透明支持体およびケン化処理した上記で作製した透明保護膜用セルロースアセテートフィルムを、ロールトゥロールで貼り合わせ、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アセテートフィルムを供えた偏光板を得た。上記偏光板の光学異方性層を除いた偏光板性能は、可視光透過率が４３．２で、偏光度｛（Ｔｐ−Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）｝１／２が０．９９９７（ただし、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。
【０１３６】
得られた偏光膜の透過軸方向は、長手方向に対し４５゜傾斜し、透明保護膜用セルロースアセテートフィルムの遅相軸は長手方向と一致していた。この偏光板の５５０ｎｍにおける透過率は４２．３％、偏光度は９９．９７％であった。さらに図１２のように３１０×２３３ｍｍサイズに裁断したところ、９１．５％の面積効率で、長手方向および幅方向に対し４５゜透過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。なお、図１２中、７２は長尺状の偏光板の長手方向、および液晶表示装置に組み込む形態における長手方向を示す。
【０１３７】
ＴＮ型液晶セルを使用した液晶表示装置（ＬＣ−２０Ｃ１−Ｓ、シャープ（株）製）に設けられているバックライト側の偏光板を剥がし、上記で作製した光散乱型色補償フィルム付き偏光板を貼り付け、図１４に示す構成の液晶表示装置を作製した。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。
【０１３８】
［光散乱型色補償フィルムの評価］
１．前方散乱光強度
前方散乱光強度としては、三次元変角分光測色システム（ＧＣＭＳ−１３型、（株）村上色彩技術研究所）により直交する二つの散乱面における分光散乱強度分布を測定した。直交する二つの散乱面は、色補償フィルムの異方性を決定する特徴的な面（例えば延伸フィルムでは延伸軸を含む面、一次元回折格子では回折格子の格子面）とそれに対して直交する面を選択した。本システムでは１０ｎｍ刻みのスペクトルとして計測されるため、それぞれ４３０ｎｍ、５４０ｎｍの値を以って４３５ｎｍ、５４５ｎｍの散乱強度とした。
【０１３９】
２．液晶セル透過率
液晶セルの分光透過率は、三次元変角分光測色システム（ＧＣＭＳ−１３型、（株）村上色彩技術研究所）を用い、光源位置を正面および上下左右４５°方向としたときの散乱角０°方向の透過光強度から求めた。本システムでは１０ｎｍ刻みのスペクトルとして計測されるため、それぞれ４３０ｎｍ、５４０ｎｍの値を以って４３５ｎｍ、５４５ｎｍの散乱強度とした。
３．正面からの色変化
実施例の液晶表示装置の右４５°方向における色変化を目視で確認した。
上記実施例１および２、および比較例の評価結果を表１に示した。
【０１４０】
【表１】
ＡＳ−１は良好な分光異方性散乱を示していた。比較例の液晶表示装置はいずれも右４５°方向に強い黄色味を帯びていたのに対し、実施例の液晶表示装置はいずれもわずかに着色があるか、もしくは目視ではっきりした色変化は見られなかった。これらの結果から、本発明の光散乱型色補償フィルムにより液晶表示装置の色視野角特性を改良できることがわかった。
【０１４２】
【発明の効果】
本発明の偏光板は、異方性光拡散機能すなわち任意の方向に任意の色バランスで光を拡散し得る光散乱型色補償フィルムを有する。種々のＬＣＤモードにおける液晶セルの色視野角特性を補償するように光拡散特性を設計した光散乱型色補償フィルム付き偏光板を用いることによって、ＬＣＤの色視野角特性を改良することができる。また、本発明の偏光板は、長手方向に対して透過軸が任意の角度に傾斜している長尺状の偏光膜を用いれば、長手方向に延伸し搬送される光散乱型色補償フィルムをロールトゥロールで貼り合せて、容易に作製することができ、ＬＣＤ用偏光板打ち抜きおよび切り出し工程における特率が向上し、かつ簡便に得られるので、安価である。これにより、優れた表示品位の液晶表示装置が安価に提供される。
【０１４３】
即ち、本発明によればＬＣＤに用いたときに色視野角特性を改善に寄与する偏光板を提供することができる。また、本発明によれば、高い特率で偏光板を作製可能な製造方法を提供することができる。さらに、本発明によれば、色視野角特性が改善された液晶表示装置を提供することを課題とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光散乱型色補償フィルム付偏光板の構成例を示す概略断面図である。
【図２】本発明に用いる光散乱型色補償フィルムの散乱特性を説明するために用いた模式図である。
【図３】本発明に用いる光散乱型色補償フィルムが示す散乱光分布の一例である。
【図４】本発明に用いる光散乱型色補償フィルムが示す散乱光分布の一例である。
【図５】本発明に用いる光散乱型色補償フィルムが示す散乱光分布の一例である。
【図６】本発明に用いる光散乱型色補償フィルムの一例を模式的に示す上面図である。
【図７】本発明の製造方法に用いられる延伸装置の一例を示す概略平面図である。
【図８】本発明の製造方法に用いられる延伸装置の一例を示す概略平面図である。
【図９】本発明の光散乱型色補償フィルム付き偏光板の構成例を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。
【図１１】公知のＴＮ−ＬＣＤの透過スペクトルである。
【図１２】偏光板を打ち抜く様子を示す概略平面図である。
【図１３】本発明の液晶表示装置の一例の断面模式図である。
【図１４】本発明の液晶表示装置の一例の断面模式図である。
【符号の説明】
１ 上偏光板
２ 上偏光板透過軸
３ 上光学異方性層
４ 上光学異方性層配向制御方向
５ 液晶セル上電極基板
６ 上基板配向制御方向
７ 液晶層
８ 液晶セル上電極基板
９ 下基板配向制御方向
１０ 下光学異方性層
１１ 下光学異方性層配向制御方向
１２ 下偏光板
１３ 下偏光板透過軸
５０、５０’、５０’’ 偏光板
５２ 偏光膜
５３ 粘着剤層
５４ 保護膜
５４’ 機能性光学フィルム
５６ 光散乱型色補償フィルム
５８ 保護膜
６１ 連続相
６２ 形状異方性粒子
７１ 透過軸（延伸軸）
７２ 長尺状の偏光板の長手方向
８１ 上側偏光板
８２ 液晶セル
８３ 光学補償フィルム付き偏光板
８４ 光散乱型色補償フィルム付き偏光板
８５ 輝度向上フィルム
８６ プリズムシート
８７ 拡散フィルム
８８ 導光板
８９ 反射板
９０ 冷陰極管
１２１ 導入例フィルムの中央線
１２２ 次工程に送られるフィルムの中央線
１２３ フィルム保持手段の奇跡（左）
１２４ フィルム保持手段の奇跡（右）
１２５ 導入側フィルム
１２６ 次工程に送られるフィルム
１２７、１２７’ 左右のフィルム保持開始（噛み込み）点
１２８、１２８’ 左右のフィルム保持手段からの離脱点
（イ） フィルム導入方向
（ロ） 次工程へのフィルム搬送方向
（ａ） フィルムを導入する工程
（ｂ） フィルムを延伸する工程
（ｃ） 延伸フィルムを次工程へ送る工程
Ａ１ フィルムの保持手段への噛み込み位置とフィルム延伸の起点位置（右）
Ｂ１ フィルムの保持手段への噛み込み位置（左）
Ｃ１ フィルム延伸の起点位置（左）
Ｃｘ フィルム離脱位置とフィルム延伸の終点基準位置（左）
Ａｙ フィルム延伸の終点基準位置（右）
Ｗ フィルムの延伸工程終端における実質幅
θ１ 延伸方向とフィルム進行方向のなす角
Ｆ フィルム
Ｌｉ 入射光
Ｌｓｘ、Ｌｓｙ 散乱光
Ｐｘ、Ｐｙ 散乱面
θ 方位角
Claims (11)
- 少なくとも、偏光膜と、保護膜と、光散乱型色補償フィルムとを有する偏光板であって、前記偏光膜の透過軸と前記保護膜の遅相軸または進相軸とのなす角が５〜８５゜であり、前記光散乱型色補償フィルムが、フィルム面の任意の散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆ（λ，θ）が、下記式（１）または（２）を満たす偏光板；
（１） Ｆ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ） ≧ １．１
（２） Ｆ（λ，θ）／Ｆ（５４５，θ） ≦ ０．９
但し、λ＝４３５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。 - 前記偏光膜の透過軸と前記保護膜の遅相軸または進相軸とのなす角が４０〜５０゜である請求項１に記載の偏光板。
- 前記光散乱型色補償フィルムのフィルム面の任意の散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｘ（λ，θ）と、前記散乱面と直交する散乱面における方位角θ、入射光波長λの散乱光強度Ｆｙ（λ，θ）とが下記式（３）および（４）を満たす請求項１または２に記載の偏光板；
（３） Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ） ≧ １．２
（４） Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ）−Ｆｙ（λ，θ）／Ｆｙ（５４５，θ） ≧ ０．１
但し、λ＝４３５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。 - 前記光散乱型色補償フィルムの請求項３で定義したＦｘ（λ，θ）、Ｆｙ（λ，θ）が下記式（５）を満たす請求項１〜３のいずれか１項に記載の偏光板；
（５） ［Ｆｘ（λ，θ）／Ｆｘ（５４５，θ）−１］［Ｆｙ（λ，θ）／Ｆｙ（５４５，θ）−１］ ＜ ０
但し、λ＝４３５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。 - さらに光学補償層を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の偏光板。
- 連続的に供給される偏光膜フィルムの両端を保持手段により保持し、該保持手段をフィルムの長手方向に進行させつつ張力を付与して延伸する延伸工程と、光散乱型色補償フィルムを前記延伸された偏光膜フィルムに貼合する工程とを含み、前記延伸工程において、
前記偏光膜フィルムの一方端の実質的な保持開始点から実質的な保持解除点までの保持手段の軌跡Ｌ１および前記偏光膜フィルムのもう一端の実質的な保持開始点から実質的な保持解除点までの保持手段の軌跡Ｌ２と、二つの実質的な保持解除点の距離Ｗとが、下記式を満たし、且つ前記偏光膜フィルムの支持性を保ちつつ、揮発分率が５％以上の状態を存在させて延伸し、その後、収縮させながら揮発分率を低下させる光学用ポリマーフィルムの製造方法。
｜Ｌ２−Ｌ１｜＞０．４Ｗ - 光散乱型色補償フィルムの分光異方性を延伸して発現させる工程を含む請求項６に記載の光学用ポリマーフィルムの製造方法。
- 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および前記基板に挟持される液晶層からなる液晶セルと、前記液晶セルの外側に配置された一対の偏光板とを有し、前記一対の偏光板のうち背面側の偏光板が請求項１〜５のいずれか１項に記載の偏光板である液晶表示装置。
- 前記液晶セルに入射した波長λの入射光の上下左右の角度θ方向の少なくとも一つの透過率Ｔ（λ）と、前記背面側の偏光板に入射した波長λの入射光の前記透過率Ｔ（λ）と同じ方向の前方散乱光の散乱光強度Ｆ（λ）とが、下記式（６）を満たす請求項８に記載の液晶表示装置；
（６） ［（Ｔ（λ）／Ｔ（５４５））−１］［（Ｆ（λ）／Ｆ（５４５））−１］ ＜ ０
但し、λ＝４３５または６１０ｎｍ、θ＝３０〜７０°から選ばれる任意の角度である。 - さらに光学補償フィルムを有する請求項８または９に記載の液晶表示装置。
- 表示モードがＴＮもしくはＯＣＢモードである請求項８〜１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
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-
2003
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