JP2005266222A - 偏光板および液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 熱、湿度等の影響を受けることなく、光漏れなどの問題を生じることなく、表示品位の高い安定に液晶セルを光学的に補償した偏光板および液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 セルロースアシレートからなる第一の保護フィルム、偏光子、セルロースアシレートからなる第二保護フィルムがこの順に積層してなる偏光板において、第二の保護フィルムが液晶セル側保護フィルムであって、第二の保護フイルムの25℃相対湿度10%における面内レターデーション（Re10）と25℃相対湿度80％における面内レターデーション（Re80）との差を25℃相対湿度60％における面内レターデーション（Re60）で割った値Grが0.9以下であることを特徴とする偏光板。
【選択図】なし
【解決手段】 セルロースアシレートからなる第一の保護フィルム、偏光子、セルロースアシレートからなる第二保護フィルムがこの順に積層してなる偏光板において、第二の保護フィルムが液晶セル側保護フィルムであって、第二の保護フイルムの25℃相対湿度10%における面内レターデーション（Re10）と25℃相対湿度80％における面内レターデーション（Re80）との差を25℃相対湿度60％における面内レターデーション（Re60）で割った値Grが0.9以下であることを特徴とする偏光板。
【選択図】なし
Description
本発明は、偏光板と液晶表示装置とに関する。
液晶表示装置は、消費電力が小さく省スペースの画像表示装置として年々用途が広がっている。従来、画像の視野角依存性が大きいことが液晶表示装置の大きな欠点であったが、近年、ＶＡモード、ＩＰＳモード等の高視野角液晶モードが実用化されており、テレビ等の高視野角が要求される市場でも液晶表示装置の需要が急速に拡大しつつある。
これに伴い、液晶表示装置に用いられる偏光板に対しても一段と高い性能が要求され始めている。とりわけ、温度及び湿度に対する耐久性の改良は偏光板の大きな課題である。
偏光板には、ポリビニルアルコール系フイルムや部分ホルマール化ポリビニルアルコール、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フイルムの如き親水性高分子フイルムにヨウ素を吸着させたち、これを延伸して製造されるのが一般的である。しかし、これらの偏光板は長期間の使用において、黒表示での画面全体の透過率の上昇、及び額縁状の光漏れが発生するという問題を有している。
前記透過率の上昇、及び額縁状の光漏れの原因は、延伸された親水性高分子の緩和、及びヨウ素の分解であり、保護フイルムを通じての外界からの水分透過量が大きく影響することが知られている。これに対して特開2002-328223号及び特開2002-341135号には透湿度の低い保護フイルムを偏光子と貼り合わせ偏光板を作製する方法が開示されている。しかし、これらの方法では偏光板作製後の外部からの水分透過は抑制できるが、偏光板作成工程における乾燥時の内部から外部への水分の蒸発が妨げられ、偏光子中の水分含量が高いまま偏光板が保存されるため、耐久性改良効果は不十分であった。
特開2002-328223号
特開2002-341135号
これに伴い、液晶表示装置に用いられる偏光板に対しても一段と高い性能が要求され始めている。とりわけ、温度及び湿度に対する耐久性の改良は偏光板の大きな課題である。
偏光板には、ポリビニルアルコール系フイルムや部分ホルマール化ポリビニルアルコール、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フイルムの如き親水性高分子フイルムにヨウ素を吸着させたち、これを延伸して製造されるのが一般的である。しかし、これらの偏光板は長期間の使用において、黒表示での画面全体の透過率の上昇、及び額縁状の光漏れが発生するという問題を有している。
前記透過率の上昇、及び額縁状の光漏れの原因は、延伸された親水性高分子の緩和、及びヨウ素の分解であり、保護フイルムを通じての外界からの水分透過量が大きく影響することが知られている。これに対して特開2002-328223号及び特開2002-341135号には透湿度の低い保護フイルムを偏光子と貼り合わせ偏光板を作製する方法が開示されている。しかし、これらの方法では偏光板作製後の外部からの水分透過は抑制できるが、偏光板作成工程における乾燥時の内部から外部への水分の蒸発が妨げられ、偏光子中の水分含量が高いまま偏光板が保存されるため、耐久性改良効果は不十分であった。
本発明の目的は、熱、湿度による透過率、偏光度の変化が小さい偏光板を提供することである。
別の本発明の目的は、透湿度の異なる保護フイルムを偏光子の両側に配置した偏光板を液晶表示装置に用いることで、光漏れなどの問題を生じることなく、表示品位の高い液晶表示装置を提供することである。
別の本発明の目的は、透湿度の異なる保護フイルムを偏光子の両側に配置した偏光板を液晶表示装置に用いることで、光漏れなどの問題を生じることなく、表示品位の高い液晶表示装置を提供することである。
本発明者らは、液晶セル貼り合わせ後の偏光板製作時の偏光子中からの水分の蒸発は、二枚の保護フイルムのどちらか一方のフイルムに透湿性があればよいことを見出した。また高温高湿における偏光板の耐久性は空気側保護フイルム（第一の保護フィルムとも記載する）の透湿度が小さいことが肝要であることを見出した。更に本発明者らはアシル基置換度が2.6から2.8のセルロースアシレートフイルムは湿度変化に対して面内レターデーションの変化が小さく、セル側保護フイルム（第二の保護フィルムとも記載する）として使用すると湿度変化による偏光板の光漏れが少なくなることを見出した。
すなわち、
すなわち、
（１）セルロースアシレートからなる第一の保護フィルム、偏光子、セルロースアシレートからなる第二保護フィルムがこの順に積層してなる偏光板において、第二の保護フィルムが液晶セル側保護フィルムであって、第二の保護フイルムの25℃相対湿度10%における面内レターデーション（Re10）と25℃相対湿度80％における面内レターデーション（Re80）との差を25℃相対湿度60％における面内レターデーション（Re60）で割った値Grが0.9以下であることを特徴とする偏光板。
（２）第二の保護フイルムのGr値が0.6以下であることを特徴とする（１）に記載の偏光板。
（３）第一の保護フイルムの60℃相対湿度95％における透湿度が1800g/m2以下であることを特徴とする（１）または（２）に記載の偏光板。
（４）第一の保護フイルムの60℃相対湿度95％における透湿度が1500g/m2以下であることを特徴とする（１）から（３）に記載の偏光板。
（５）第一の保護フイルムの厚さが第二のセル側保護フイルムの厚さと同等以上であることを特徴とする（１）から（４）に記載の偏光板。
（６）第一の保護フィルム、偏光子、第二保護フィルムがこの順に積層してなる偏光板において、第二の保護フィルムが下記式（Ｉ）及び（II）を満足し、且つ第一の保護フィルムが下記式（II）及び（III）を満足することを特徴とする（１）から（５）に記載の偏光板。
(Ｉ)2.60≦ＳＡ＋ＳＢ＜2.80 （II）0≦ＳＢ≦0.8 （III）2.80＜ＳＡ＋ＳＢ≦2.96
ここで、式中ＳＡ及びＳＢは、セルロースの水酸基に置換されているアシル基の置換度を表し、ＳＡはアセチル基の置換度、またＳＢは炭素原子数３乃至４のアシル基の置換度である。
（７）第一の保護フィルム、偏光子、第二保護フィルムがこの順に積層してなる偏光板において、第二の保護フィルムに残留している有機溶媒中にハロゲン含有有機溶媒を含まず且つ第一の保護フイルムに残留している有機溶媒中にハロゲン含有有機溶媒を含むことを特徴とする偏光板。
（８）第二の保護フイルムに残留している有機溶媒中にハロゲン含有有機溶媒を含まず且つ第一の保護フイルムに残留している有機溶媒中にハロゲン含有有機溶媒を含むことを特徴とする（１）から（６）に記載の偏光板。
（９）第二の保護フイルムが下記式（Ｉ）及び（II）を満足し、且つ第一の保護フイルムが下記式（II）及び（III）を満足することを特徴とする（１）から（５）、及び（７）に記載の偏光板。
(Ｉ)2.60≦ＳＡ＋ＳＢ≦2.80 （II）0≦ＳＢ≦0.8 （III）2.80≦ＳＡ＋ＳＢ≦2.96。
（１０）第二の保護フイルムが延伸されており、且つ25℃相対湿度60%における面内レターデーションが25nm以上であることを特徴とする（１）から（９）に記載の偏光板。
（１１）液晶セル及びその両側に配置された二枚の偏光板からなり、少なくともどちらか一枚の偏光板が（１）から（１０）に記載の偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
（２）第二の保護フイルムのGr値が0.6以下であることを特徴とする（１）に記載の偏光板。
（３）第一の保護フイルムの60℃相対湿度95％における透湿度が1800g/m2以下であることを特徴とする（１）または（２）に記載の偏光板。
（４）第一の保護フイルムの60℃相対湿度95％における透湿度が1500g/m2以下であることを特徴とする（１）から（３）に記載の偏光板。
（５）第一の保護フイルムの厚さが第二のセル側保護フイルムの厚さと同等以上であることを特徴とする（１）から（４）に記載の偏光板。
（６）第一の保護フィルム、偏光子、第二保護フィルムがこの順に積層してなる偏光板において、第二の保護フィルムが下記式（Ｉ）及び（II）を満足し、且つ第一の保護フィルムが下記式（II）及び（III）を満足することを特徴とする（１）から（５）に記載の偏光板。
(Ｉ)2.60≦ＳＡ＋ＳＢ＜2.80 （II）0≦ＳＢ≦0.8 （III）2.80＜ＳＡ＋ＳＢ≦2.96
ここで、式中ＳＡ及びＳＢは、セルロースの水酸基に置換されているアシル基の置換度を表し、ＳＡはアセチル基の置換度、またＳＢは炭素原子数３乃至４のアシル基の置換度である。
（７）第一の保護フィルム、偏光子、第二保護フィルムがこの順に積層してなる偏光板において、第二の保護フィルムに残留している有機溶媒中にハロゲン含有有機溶媒を含まず且つ第一の保護フイルムに残留している有機溶媒中にハロゲン含有有機溶媒を含むことを特徴とする偏光板。
（８）第二の保護フイルムに残留している有機溶媒中にハロゲン含有有機溶媒を含まず且つ第一の保護フイルムに残留している有機溶媒中にハロゲン含有有機溶媒を含むことを特徴とする（１）から（６）に記載の偏光板。
（９）第二の保護フイルムが下記式（Ｉ）及び（II）を満足し、且つ第一の保護フイルムが下記式（II）及び（III）を満足することを特徴とする（１）から（５）、及び（７）に記載の偏光板。
(Ｉ)2.60≦ＳＡ＋ＳＢ≦2.80 （II）0≦ＳＢ≦0.8 （III）2.80≦ＳＡ＋ＳＢ≦2.96。
（１０）第二の保護フイルムが延伸されており、且つ25℃相対湿度60%における面内レターデーションが25nm以上であることを特徴とする（１）から（９）に記載の偏光板。
（１１）液晶セル及びその両側に配置された二枚の偏光板からなり、少なくともどちらか一枚の偏光板が（１）から（１０）に記載の偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
本発明者は、熱、湿度に対する耐久性に優れ、且つ温湿度変化による光漏れの少ない偏光板を作製することに成功した。
上記偏光板は、ＴＮ（Twisted Nematic）型、ＯＣＢ（optically compensated bend）型、ＥＣＢ(electrically controlled birefringence)型、ＶＡ（vertically aligned）型、ＩＰＳ（in-phase switching）型の液晶表示装置に有利に用いることができる。
上記偏光板は、ＴＮ（Twisted Nematic）型、ＯＣＢ（optically compensated bend）型、ＥＣＢ(electrically controlled birefringence)型、ＶＡ（vertically aligned）型、ＩＰＳ（in-phase switching）型の液晶表示装置に有利に用いることができる。
１．偏光板の構成
まず、本発明の偏光板を構成する偏光子、保護膜について説明する。
（１）偏光子
本発明の偏光子は、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子も使用することができる。
まず、本発明の偏光板を構成する偏光子、保護膜について説明する。
（１）偏光子
本発明の偏光子は、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子も使用することができる。
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。
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２９７８２１９号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号に記載されている４５〜５２．５％も好ましく用いることができる。
ＰＶＡはフイルム化した後、二色性分子を導入して偏光子を構成することが好ましい。ＰＶＡフイルムの製造方法は、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フイルムを製造できる。ＰＶＡフイルムの製造は、特許第３３４２５１６号、特開平０９-３２８５９３号、特開平１３-３０２８１７号、特開平１４-１４４４０１号を参考にして行うことができる。
ＰＶＡのシンジオタクティシティーは特許２９７８２１９号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号に記載されている４５〜５２．５％も好ましく用いることができる。
ＰＶＡはフイルム化した後、二色性分子を導入して偏光子を構成することが好ましい。ＰＶＡフイルムの製造方法は、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フイルムを製造できる。ＰＶＡフイルムの製造は、特許第３３４２５１６号、特開平０９-３２８５９３号、特開平１３-３０２８１７号、特開平１４-１４４４０１号を参考にして行うことができる。
ＰＶＡフイルムの結晶化度は、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重量％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フイルムを用いることができる。
ＰＶＡフイルムの複屈折（△ｎ）は小さいことが好ましく、特許第３３４２５１６号に記載されている複屈折が１．０×１０-3以下のＰＶＡフイルムを好ましく用いることができる。但し、特開平１４-２２８８３５号に記載されているように、ＰＶＡフイ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フイルムの複屈折を０.０２以上０.０１以下としてもよいし、 特開平１４-０６０５０５号に記載されているように（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚの値を０．０００３以上０．０１以下としてもよい。ＰＶＡフイルムのレターデーション（面内）は０nm以上１００nm以下が好ましく、０nm以上５０nm以下がさらに好ましい。また、ＰＶＡフイルムのRth（膜厚方向）は０nm以上５００nm以下が好ましく、０nm以上３００nm以下がさらに好ましい。
この他、本発明の偏光板には、特許３０２１４９４号に記載されている１、２−グリコール結合量が１.５モル％以下のＰＶＡフイルム、特開平１３-３１６４９２号に記載されている５μｍ以上の光学的異物が１００ｃｍ2当たり５００個以下であるＰＶＡフイルム、特開平１４-０３０１６３号に記載されているフイルムのＴＤ方向の熱水切断温度斑が１．５℃以下であるＰＶＡフイルム、さらにグリセリンなどの３〜６価の多価アルコ−ルを１〜１００重量部あたり、特開平０６-２８９２２５号に記載されている可塑剤を１５重量％以上混合した溶液から製膜したＰＶＡフイルムを好ましく用いることができる。
ＰＶＡフイルムの複屈折（△ｎ）は小さいことが好ましく、特許第３３４２５１６号に記載されている複屈折が１．０×１０-3以下のＰＶＡフイルムを好ましく用いることができる。但し、特開平１４-２２８８３５号に記載されているように、ＰＶＡフイ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フイルムの複屈折を０.０２以上０.０１以下としてもよいし、 特開平１４-０６０５０５号に記載されているように（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚの値を０．０００３以上０．０１以下としてもよい。ＰＶＡフイルムのレターデーション（面内）は０nm以上１００nm以下が好ましく、０nm以上５０nm以下がさらに好ましい。また、ＰＶＡフイルムのRth（膜厚方向）は０nm以上５００nm以下が好ましく、０nm以上３００nm以下がさらに好ましい。
この他、本発明の偏光板には、特許３０２１４９４号に記載されている１、２−グリコール結合量が１.５モル％以下のＰＶＡフイルム、特開平１３-３１６４９２号に記載されている５μｍ以上の光学的異物が１００ｃｍ2当たり５００個以下であるＰＶＡフイルム、特開平１４-０３０１６３号に記載されているフイルムのＴＤ方向の熱水切断温度斑が１．５℃以下であるＰＶＡフイルム、さらにグリセリンなどの３〜６価の多価アルコ−ルを１〜１００重量部あたり、特開平０６-２８９２２５号に記載されている可塑剤を１５重量％以上混合した溶液から製膜したＰＶＡフイルムを好ましく用いることができる。
ＰＶＡフイルムの延伸前のフイルム膜厚は特に限定されないが、フイルム保持の安定性、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号に記載されているように水中において４倍から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フイルムを使用してもよい。
二色性分子はI3 -やI5 -などの高次のヨウ素イオンもしくは二色性染料を好ましく使用することができる。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に記載されているようにヨウ素をヨウ化カリウム水溶液に溶解した液および/もしくはホウ酸水溶液に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。
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。
二色性分子はI3 -やI5 -などの高次のヨウ素イオンもしくは二色性染料を好ましく使用することができる。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に記載されているようにヨウ素をヨウ化カリウム水溶液に溶解した液および/もしくはホウ酸水溶液に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。
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.Direct Yellow 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.Direct Violet ９、 C.I.Direct Blue ７８等のＪ酸系を挙げることができる。
これ以外にも、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 Orange １０７、C.I.Direct Red ２、C.I.Direct Red ３９、C.I.Direct Red ８３、C.I.Direct Red ８９、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 Black ５４等が、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。
これ以外にも、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 Orange １０７、C.I.Direct Red ２、C.I.Direct Red ３９、C.I.Direct Red ８３、C.I.Direct Red ８９、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 Black ５４等が、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。
フイルム中の該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、フイルム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％から５質量％の範囲に調整される。
偏光子の好ましい膜厚としては、５μm乃至４０μmが好ましく、さらに好ましくは１０μm乃至３０μmである。偏光子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（偏光子膜厚）/B(保護膜膜厚)≦０．８の範囲とすることも好ましい。
偏光子の好ましい膜厚としては、５μm乃至４０μmが好ましく、さらに好ましくは１０μm乃至３０μmである。偏光子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（偏光子膜厚）/B(保護膜膜厚)≦０．８の範囲とすることも好ましい。
（２）保護膜
本発明の保護フイルムはノルボルネン樹脂、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、ポリスルフォン、セルロースアシレートなどから製造されたポリマーフイルムであることが好ましい。
このうちセルロースアシレートが光学特性と加工性とのバランスに優れ安価であることにより最も好ましい。以下に本発明で用いられるセルロースアシレートフイルムについて説明する。
本発明の保護フイルムはノルボルネン樹脂、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、ポリスルフォン、セルロースアシレートなどから製造されたポリマーフイルムであることが好ましい。
このうちセルロースアシレートが光学特性と加工性とのバランスに優れ安価であることにより最も好ましい。以下に本発明で用いられるセルロースアシレートフイルムについて説明する。
本発明の偏光板保護フイルムに好ましく用いられるセルロースアシレートについて詳細に記載する。本発明のセルロースアシレートは本発明の効果を発現する限りにおいて特に限定されない。そして、本発明においては異なる２種類以上のセルロースアシレートを混合してもちいても良い。しかし、その中でも好ましいセルロースアシレートは以下の素材を挙げることができる。すなわち、セルロースアシレートが、セルロースの水酸基への置換度が下記式（Ｉ）〜（ＩＩ）の全てを満足するセルロースアシレートである。
（ Ｉ ） ２．４≦ＳＡ＋ＳＢ≦３．０
（ＩＩ） ０≦ＳＢ≦０．８
ここで、式中ＳＡ及びＳＢはセルロースの水酸基に置換されているアシル基の置換基を表し、ＳＡはアセチル基の置換度、またＳＢは炭素原子数３〜４のアシル基の置換度である。
（ Ｉ ） ２．４≦ＳＡ＋ＳＢ≦３．０
（ＩＩ） ０≦ＳＢ≦０．８
ここで、式中ＳＡ及びＳＢはセルロースの水酸基に置換されているアシル基の置換基を表し、ＳＡはアセチル基の置換度、またＳＢは炭素原子数３〜４のアシル基の置換度である。
セルロースを構成するβ−１，４結合しているグルコース単位は、２位、３位および６位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部または全部をアシル基によりエステル化した重合体（ポリマー）である。アシル置換度は、２位、３位および６位のそれぞれについて、セルロースがエステル化している割合（１００％のエステル化は置換度１）を意味する。本発明では、水酸基のＳＡとＳＢの置換度の総和は、より好ましくは２．６〜２．９６であり、特に好ましくは２．６８から２．９２である。置換度の総和が小さい程複屈折が発現しやすくなり、透湿率も大きくなる傾向がある。一方置換度の総和が小さい程溶剤に対する溶解性がよくなり、特に非塩素系有機溶媒において良好な溶液の作製が可能となる。
総置換度（ＳＡ＋ＳＢ）が大きいほど平衡吸湿率及び透湿度は小さくなることが知られている。
本発明者らは、同じ面内レターデーションのフイルムでは総置換度が大きいほど湿度変化によるレターデンション値の変化率Ｇｒが大きくなることを見出した。従ってセル側保護フイルムに好ましい総置換度は２．６から２．８であり、更に好ましくは２．６８から２．８０である。逆に空気側保護フイルムに好ましい総置換度は２．８０から２．９６であり、更に好ましくは２．８０から２．９２である。
また、ＳＢの置換度は０〜０．８であり、特には０〜０．６である。さらにＳＢはその２８％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましく、より好ましくは３０％以上が６位水酸基の置換基であり、特には３２％以上が６位水酸基の置換基であることも好ましい。また更に、セルロースアシレートの６位のＳＡとＳＢの置換度の総和が０．８以上であり、さらには０．８５以上であり特には０．９０以上であるセルロースアシレートフイルムもあげることができる。これらのセルロースアシレートフイルムにより溶解性の好ましい溶液が作製でき、特に非塩素系有機溶媒において、良好な溶液の作製が可能となる。
り透湿率は低下する。
総置換度（ＳＡ＋ＳＢ）が大きいほど平衡吸湿率及び透湿度は小さくなることが知られている。
本発明者らは、同じ面内レターデーションのフイルムでは総置換度が大きいほど湿度変化によるレターデンション値の変化率Ｇｒが大きくなることを見出した。従ってセル側保護フイルムに好ましい総置換度は２．６から２．８であり、更に好ましくは２．６８から２．８０である。逆に空気側保護フイルムに好ましい総置換度は２．８０から２．９６であり、更に好ましくは２．８０から２．９２である。
また、ＳＢの置換度は０〜０．８であり、特には０〜０．６である。さらにＳＢはその２８％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましく、より好ましくは３０％以上が６位水酸基の置換基であり、特には３２％以上が６位水酸基の置換基であることも好ましい。また更に、セルロースアシレートの６位のＳＡとＳＢの置換度の総和が０．８以上であり、さらには０．８５以上であり特には０．９０以上であるセルロースアシレートフイルムもあげることができる。これらのセルロースアシレートフイルムにより溶解性の好ましい溶液が作製でき、特に非塩素系有機溶媒において、良好な溶液の作製が可能となる。
り透湿率は低下する。
本発明で用いられるセルロース誘導体であるセルロースアシレートの合成方法の基本的な原理は、右田他、木材化学１８０〜１９０頁（共立出版、１９６８年）に記載されている。代表的な合成方法は、カルボン酸無水物−酢酸−硫酸触媒による液相酢化法である。
本発明で使用するセルロース誘導体フイルムは、フイルムを構成するポリマー成分が実質的に上記の定義を有するセルロース誘導体からなることが好ましい。『実質的に』とは、ポリマー成分の５５質量％以上（好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上）を意味する。フイルム製造の原料としては、セルロース誘導体粒子を使用することが好ましい。使用する粒子の９０質量％以上は、０．５〜５ｍｍの粒子径を有することが好ましい。また、使用する粒子の５０質量％以上が１〜４ｍｍの粒子径を有することが好ましい。セルロース誘導体粒子は、なるべく球形に近い形状を有することが好ましい。
本発明で使用するセルロース誘導体フイルムは、フイルムを構成するポリマー成分が実質的に上記の定義を有するセルロース誘導体からなることが好ましい。『実質的に』とは、ポリマー成分の５５質量％以上（好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上）を意味する。フイルム製造の原料としては、セルロース誘導体粒子を使用することが好ましい。使用する粒子の９０質量％以上は、０．５〜５ｍｍの粒子径を有することが好ましい。また、使用する粒子の５０質量％以上が１〜４ｍｍの粒子径を有することが好ましい。セルロース誘導体粒子は、なるべく球形に近い形状を有することが好ましい。
本発明で好ましく用いられるセルロース誘導体の重合度は、粘度平均重合度２００〜７００、好ましくは２５０〜５５０、更に好ましくは２５０〜４００であり、特に好ましくは粘度平均重合度２５０〜３５０である。平均重合度は、宇田らの極限粘度法（宇田和夫、斉藤秀夫、繊維学会誌、第１８巻第１号、１０５〜１２０頁、１９６２年）により測定できる。更に特開平９−９５５３８に詳細に記載されている。
また本発明に用いるセルロースアシレートはゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるＭｗ／Ｍｎ（Mwは質量平均分子量、Ｍｎは数平均分子量）の分子量分布が狭いことが好ましい。好ましいＭｗ／Ｍｎの範囲は1.0から1.7の間であり、更に好ましくは1.3ないし1.65の範囲である。1.4ないし1.6の範囲にあれば特に好ましい。
また本発明に用いるセルロースアシレートはゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるＭｗ／Ｍｎ（Mwは質量平均分子量、Ｍｎは数平均分子量）の分子量分布が狭いことが好ましい。好ましいＭｗ／Ｍｎの範囲は1.0から1.7の間であり、更に好ましくは1.3ないし1.65の範囲である。1.4ないし1.6の範囲にあれば特に好ましい。
［セルロースアシレートフイルムの製造］
本発明のセルロースアシレートフイルムは、ソルベントキャスト法により製造する。ソルベントキャスト法では、セルロースアシレートを有機溶媒に溶解した溶液（ドープ）を用いてフイルムを製造する。
次に、セルロース誘導体が溶解される有機溶媒について記述する。
まず、セルロース誘導体の溶液を作製するに際して好ましく用いられる塩素系有機溶媒について記載する。セルロース誘導体が溶解し流延，製膜できる範囲において、その目的が達成できる限りはその塩素系有機溶媒は特に限定されない。これらの塩素系有機溶媒は、好ましくはジクロロメタン、クロロホルムである。特にジクロロメタンが好ましい。また、塩素系有機溶媒以外の有機溶媒を混合することも特に問題ない。その場合は、ジクロロメタンは少なくとも５０質量％使用することが好ましい。併用される非塩素系有機溶媒について以下に記す。すなわち、好ましい非塩素系有機溶媒としては、炭素原子数が３〜１２のエステル、ケトン、エーテル、アルコール、炭化水素などから選ばれる溶媒が好ましい。エステル、ケトン、エーテルおよびアルコールは、環状構造を有していてもよい。
本発明のセルロースアシレートフイルムは、ソルベントキャスト法により製造する。ソルベントキャスト法では、セルロースアシレートを有機溶媒に溶解した溶液（ドープ）を用いてフイルムを製造する。
次に、セルロース誘導体が溶解される有機溶媒について記述する。
まず、セルロース誘導体の溶液を作製するに際して好ましく用いられる塩素系有機溶媒について記載する。セルロース誘導体が溶解し流延，製膜できる範囲において、その目的が達成できる限りはその塩素系有機溶媒は特に限定されない。これらの塩素系有機溶媒は、好ましくはジクロロメタン、クロロホルムである。特にジクロロメタンが好ましい。また、塩素系有機溶媒以外の有機溶媒を混合することも特に問題ない。その場合は、ジクロロメタンは少なくとも５０質量％使用することが好ましい。併用される非塩素系有機溶媒について以下に記す。すなわち、好ましい非塩素系有機溶媒としては、炭素原子数が３〜１２のエステル、ケトン、エーテル、アルコール、炭化水素などから選ばれる溶媒が好ましい。エステル、ケトン、エーテルおよびアルコールは、環状構造を有していてもよい。
また塩素系有機溶媒と併用されるアルコールとしては、好ましくは直鎖であっても分枝を有していても環状であってもよく、その中でも飽和脂肪族炭化水素であることが好ましい。アルコールの水酸基は、第一級〜第三級のいずれであってもよい。アルコールの例には、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、２−ブタノール、ｔ−ブタノール、１−ペンタノール、２−メチル−２−ブタノールおよびシクロヘキサノールが含まれる。なおアルコールとしては、フッ素系アルコールも用いられる。例えば、２−フルオロエタノール、２，２，２−トリフルオロエタノール、２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノールなども挙げられる。さらに炭化水素は、直鎖であっても分岐を有していても環状であってもよい。芳香族炭化水素と脂肪族炭化水素のいずれも用いることができる。脂肪族炭化水素は、飽和であっても不飽和であってもよい。炭化水素の例には、シクロヘキサン、ヘキサン、ベンゼン、トルエンおよびキシレンが含まれる。
次に非塩素系溶媒について記述する。本発明においては、セルロース誘導体が溶解し流延，製膜できる範囲において、その目的が達成できる限りは非塩素系有機溶媒は特に限定されない。非塩素系有機溶媒は、炭素原子数が３〜１２のエステル、ケトン、エーテルから選ばれる溶媒が好ましい。エステル、ケトンおよび、エーテルは、環状構造を有していてもよい。エステル、ケトンおよびエーテルの官能基（すなわち、−Ｏ−、−ＣＯ−および−ＣＯＯ−）のいずれかを２つ以上有する化合物も、主溶媒として用いることができ、たとえばアルコール性水酸基のような他の官能基を有していてもよい。２種類以上の官能基を有する主溶媒の場合、その炭素原子数はいずれかの官能基を有する化合物の規定範囲内であればよい。炭素原子数が３〜１２のエステル類の例には、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテートおよびペンチルアセテートが挙げられる。炭素原子数が３〜１２のケトン類の例には、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンおよびメチルシクロヘキサノンが挙げられる。炭素原子数が３〜１２のエーテル類の例には、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトールが挙げられる。二種類以上の官能基を有する有機溶媒の例には、２−エトキシエチルアセテート、２−メトキシエタノールおよび２−ブトキシエタノールが挙げられる。
以上のセルロース誘導体に用いられる非塩素系有機溶媒については、前述のいろいろな観点から選定されるが、好ましくは以下のとおりである。すなわちセルロース誘導体の好ましい溶媒は、互いに異なる３種類以上の混合溶媒であって、第１の溶媒が酢酸メチル、酢酸エチル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、アセトン、ジオキソラン、ジオキサンから選ばれる少なくとも一種あるいは或いはそれらの混合液であり、第２の溶媒が炭素原子数が３〜７のケトン類またはアセト酢酸エステルから選ばれ、第３の溶媒として炭素数が１〜１０のアルコールまたは炭化水素から選ばれ、より好ましくは炭素数１〜８のアルコールである。なお第１の溶媒が、２種以上の溶媒の混合液である場合は、第２の溶媒がなくてもよい。第１の溶媒は、さらに好ましくは酢酸メチル、アセトン、蟻酸メチル、蟻酸エチルあるいはこれらの混合物であり、第２の溶媒は、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、アセチル酢酸メチルが好ましく、これらの混合液であってもよい。
セルロース誘導体は、有機溶媒に１０〜３０質量％溶解しているが、より好ましくは１３〜２７質量％であり、特には１５〜２５質量％溶解しているセルロース誘導体溶液であることが好ましい。これらの濃度にセルロース誘導体を実施する方法は、溶解する段階で所定の濃度になるように実施してもよく、また予め低濃度溶液（例えば９〜１４質量％）として作製した後に濃縮工程で所定の高濃度溶液に調整してもよい。さらに、予め高濃度のセルロース誘導体溶液として後に、種々の添加物を添加することで所定の低濃度のセルロース誘導体溶液としてもよい。
[添加剤]
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（例えば、可塑剤、紫外線防止剤、劣化防止剤、光学異方性コントロール剤、微粒子、剥離剤、赤外吸収剤、など）を加えることができ、それらは固体でもよく油状物でもよい。すなわち、その融点や沸点において特に限定されるものではない。例えば２０℃以下と２０℃以上の紫外線吸収材料の混合や、同様に可塑剤の混合などであり、例えば特開平２００１−１５１９０１号などに記載されている。さらにまた、赤外吸収染料としては例えば特開平２００１−１９４５２２号に記載されている。またその添加する時期はドープ作製工程において何れで添加しても良いが、ドープ調製工程の最後の調製工程に添加剤を添加し調製する工程を加えて行ってもよい。更にまた、各素材の添加量は機能が発現する限りにおいて特に限定されない。また、セルロースアシレートフイルムが多層から形成される場合、各層の添加物の種類や添加量が異なってもよい。例えば特開平２００１−１５１９０２号などに記載されているが、これらは従来から知られている技術である。
透湿度を少なくする素材としては従来から提案されているものが使用可能である。特開2002-22956号公報には高分子化可塑剤をセルロースアシレートに添加する方法が示されている。特開2002-146044号公報ではロジン系可塑剤を使用する方法が示されている。特開2001-343528号公報では疎水性可塑剤と劣化防止剤を併用する方法が開示されている。特開2002-14230号公報では二つ以上の芳香族環を含む化合物の使用が開示されている。一方特開平9-90101号公報ではセルロースアシレートの置換基を疎水的なものに変える方法が提案されている。更に具体的な素材を以下に例示するが、本発明に使用可能な透湿度制御剤は以下に限定されない。
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（例えば、可塑剤、紫外線防止剤、劣化防止剤、光学異方性コントロール剤、微粒子、剥離剤、赤外吸収剤、など）を加えることができ、それらは固体でもよく油状物でもよい。すなわち、その融点や沸点において特に限定されるものではない。例えば２０℃以下と２０℃以上の紫外線吸収材料の混合や、同様に可塑剤の混合などであり、例えば特開平２００１−１５１９０１号などに記載されている。さらにまた、赤外吸収染料としては例えば特開平２００１−１９４５２２号に記載されている。またその添加する時期はドープ作製工程において何れで添加しても良いが、ドープ調製工程の最後の調製工程に添加剤を添加し調製する工程を加えて行ってもよい。更にまた、各素材の添加量は機能が発現する限りにおいて特に限定されない。また、セルロースアシレートフイルムが多層から形成される場合、各層の添加物の種類や添加量が異なってもよい。例えば特開平２００１−１５１９０２号などに記載されているが、これらは従来から知られている技術である。
透湿度を少なくする素材としては従来から提案されているものが使用可能である。特開2002-22956号公報には高分子化可塑剤をセルロースアシレートに添加する方法が示されている。特開2002-146044号公報ではロジン系可塑剤を使用する方法が示されている。特開2001-343528号公報では疎水性可塑剤と劣化防止剤を併用する方法が開示されている。特開2002-14230号公報では二つ以上の芳香族環を含む化合物の使用が開示されている。一方特開平9-90101号公報ではセルロースアシレートの置換基を疎水的なものに変える方法が提案されている。更に具体的な素材を以下に例示するが、本発明に使用可能な透湿度制御剤は以下に限定されない。
セル側保護フイルムは従来から知られている添加剤によりレターデーションを小さくすることも可能である。特開平11-246704号、同92574号及び特開2000-63560号公報はセルロースアシレートフイルムに添加する可塑剤の種類を特定することにより複屈折発現性を低減する提案をしている。
さらにこれらの詳細は、発明協会公開技報（公技番号 ２００１−１７４５、２００１年３月１５日発行、発明協会）にて１６頁〜２２頁に詳細に記載されている素材が好ましく用いられる。
本発明の空気側保護フイルムには紫外線防止剤の添加が必要であるが、セル側保護フイルムには必ずしも紫外線防止剤の添加は必要ではない。
さらにこれらの詳細は、発明協会公開技報（公技番号 ２００１−１７４５、２００１年３月１５日発行、発明協会）にて１６頁〜２２頁に詳細に記載されている素材が好ましく用いられる。
本発明の空気側保護フイルムには紫外線防止剤の添加が必要であるが、セル側保護フイルムには必ずしも紫外線防止剤の添加は必要ではない。
[ドープ調製]
０℃以上の温度（常温または高温）で処理することからなる一般的な方法で、セルロースアシレート溶液を調製することができる。溶液の調製は、通常のソルベントキャスト法におけるドープの調製方法および装置を用いて実施することができる。なお、一般的な方法の場合は、有機溶媒としてハロゲン化炭化水素（特にメチレンクロリド）を用いることが好ましい。
セルロースアシレートの量は、得られる溶液中に１０乃至４０質量％含まれるように調整する。セルロースアシレートの量は、１０乃至３０質量％であることがさらに好ましい。有機溶媒（主溶媒）中には、後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。
溶液は、常温（０乃至４０℃）でセルロースアシレートと有機溶媒とを攪拌することにより調製することができる。高濃度の溶液は、加圧および加熱条件下で攪拌してもよい。具体的には、セルロースアシレートと有機溶媒とを加圧容器に入れて密閉し、加圧下で溶媒の常温における沸点以上、かつ溶媒が沸騰しない範囲の温度に加熱しながら攪拌する。
加熱温度は、通常は４０℃以上であり、好ましくは６０乃至２００℃であり、さらに好ましくは８０乃至１１０℃である。
０℃以上の温度（常温または高温）で処理することからなる一般的な方法で、セルロースアシレート溶液を調製することができる。溶液の調製は、通常のソルベントキャスト法におけるドープの調製方法および装置を用いて実施することができる。なお、一般的な方法の場合は、有機溶媒としてハロゲン化炭化水素（特にメチレンクロリド）を用いることが好ましい。
セルロースアシレートの量は、得られる溶液中に１０乃至４０質量％含まれるように調整する。セルロースアシレートの量は、１０乃至３０質量％であることがさらに好ましい。有機溶媒（主溶媒）中には、後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。
溶液は、常温（０乃至４０℃）でセルロースアシレートと有機溶媒とを攪拌することにより調製することができる。高濃度の溶液は、加圧および加熱条件下で攪拌してもよい。具体的には、セルロースアシレートと有機溶媒とを加圧容器に入れて密閉し、加圧下で溶媒の常温における沸点以上、かつ溶媒が沸騰しない範囲の温度に加熱しながら攪拌する。
加熱温度は、通常は４０℃以上であり、好ましくは６０乃至２００℃であり、さらに好ましくは８０乃至１１０℃である。
各成分は予め粗混合してから容器に入れてもよい。また、順次容器に投入してもよい。容器は攪拌できるように構成されている必要がある。窒素ガス等の不活性気体を注入して容器を加圧することができる。また、加熱による溶媒の蒸気圧の上昇を利用してもよい。あるいは、容器を密閉後、各成分を圧力下で添加してもよい。
加熱する場合、容器の外部より加熱することが好ましい。例えば、ジャケットタイプの加熱装置を用いることができる。また、容器の外部にプレートヒーターを設け、配管して液体を循環させることにより容器全体を加熱することもできる。
容器内部に攪拌翼を設けて、これを用いて攪拌することが好ましい。攪拌翼は、容器の壁付近に達する長さのものが好ましい。攪拌翼の末端には、容器の壁の液膜を更新するため、掻取翼を設けることが好ましい。
容器には、圧力計、温度計等の計器類を設置してもよい。容器内で各成分を溶剤中に溶解する。調製したドープは冷却後容器から取り出すか、あるいは、取り出した後、熱交換器等を用いて冷却する。
加熱する場合、容器の外部より加熱することが好ましい。例えば、ジャケットタイプの加熱装置を用いることができる。また、容器の外部にプレートヒーターを設け、配管して液体を循環させることにより容器全体を加熱することもできる。
容器内部に攪拌翼を設けて、これを用いて攪拌することが好ましい。攪拌翼は、容器の壁付近に達する長さのものが好ましい。攪拌翼の末端には、容器の壁の液膜を更新するため、掻取翼を設けることが好ましい。
容器には、圧力計、温度計等の計器類を設置してもよい。容器内で各成分を溶剤中に溶解する。調製したドープは冷却後容器から取り出すか、あるいは、取り出した後、熱交換器等を用いて冷却する。
冷却溶解法により、溶液を調製することもできる。冷却溶解法では、通常の溶解方法では溶解させることが困難な有機溶媒中にもセルロースアシレートを溶解させることができる。なお、通常の溶解方法でセルロースアシレートを溶解できる溶媒であっても、冷却溶解法によると迅速に均一な溶液が得られるとの効果がある。従って非塩素系溶媒だけで溶解するときは冷却溶解法が好ましく使用される。
冷却溶解法では最初に、室温で有機溶媒中にセルロースアシレートを撹拌しながら徐々に添加する。セルロースアシレートの量は、この混合物中に１０乃至４０質量％含まれるように調整することが好ましい。セルロースアシレートの量は、１０乃至３０質量％であることがさらに好ましい。さらに、混合物中には後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。
冷却溶解法では最初に、室温で有機溶媒中にセルロースアシレートを撹拌しながら徐々に添加する。セルロースアシレートの量は、この混合物中に１０乃至４０質量％含まれるように調整することが好ましい。セルロースアシレートの量は、１０乃至３０質量％であることがさらに好ましい。さらに、混合物中には後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。
次に、混合物を−１００乃至−１０℃（好ましくは−８０乃至−１０℃、さらに好ましくは−５０乃至−２０℃、最も好ましくは−５０乃至−３０℃）に冷却する。冷却は、例えば、ドライアイス・メタノール浴（−７５℃）や冷却したジエチレングリコール溶液（−３０乃至−２０℃）中で実施できる。冷却によりセルロースアシレートと有機溶媒の混合物は固化する。
冷却速度は、４℃／分以上であることが好ましく、８℃／分以上であることがさらに好ましく、１２℃／分以上であることが最も好ましい。冷却速度は、速いほど好ましいが、１００００℃／秒が理論的な上限であり、１０００℃／秒が技術的な上限であり、そして１００℃／秒が実用的な上限である。なお、冷却速度は、冷却を開始する時の温度と最終的な冷却温度との差を冷却を開始してから最終的な冷却温度に達するまでの時間で割った値である。
冷却速度は、４℃／分以上であることが好ましく、８℃／分以上であることがさらに好ましく、１２℃／分以上であることが最も好ましい。冷却速度は、速いほど好ましいが、１００００℃／秒が理論的な上限であり、１０００℃／秒が技術的な上限であり、そして１００℃／秒が実用的な上限である。なお、冷却速度は、冷却を開始する時の温度と最終的な冷却温度との差を冷却を開始してから最終的な冷却温度に達するまでの時間で割った値である。
さらに、これを０乃至２００℃（好ましくは０乃至１５０℃、さらに好ましくは０乃至１２０℃、最も好ましくは０乃至５０℃）に加温すると、有機溶媒中にセルロースアシレートが溶解する。昇温は、室温中に放置するだけでもよく、温浴中で加温してもよい。
加温速度は、４℃／分以上であることが好ましく、８℃／分以上であることがさらに好ましく、１２℃／分以上であることが最も好ましい。加温速度は、速いほど好ましいが、１００００℃／秒が理論的な上限であり、１０００℃／秒が技術的な上限であり、そして１００℃／秒が実用的な上限である。なお、加温速度は、加温を開始する時の温度と最終的な加温温度との差を加温を開始してから最終的な加温温度に達するまでの時間で割った値である。
以上のようにして、均一な溶液が得られる。なお、溶解が不充分である場合は冷却、加温の操作を繰り返してもよい。溶解が充分であるかどうかは、目視により溶液の外観を観察するだけで判断することができる。
加温速度は、４℃／分以上であることが好ましく、８℃／分以上であることがさらに好ましく、１２℃／分以上であることが最も好ましい。加温速度は、速いほど好ましいが、１００００℃／秒が理論的な上限であり、１０００℃／秒が技術的な上限であり、そして１００℃／秒が実用的な上限である。なお、加温速度は、加温を開始する時の温度と最終的な加温温度との差を加温を開始してから最終的な加温温度に達するまでの時間で割った値である。
以上のようにして、均一な溶液が得られる。なお、溶解が不充分である場合は冷却、加温の操作を繰り返してもよい。溶解が充分であるかどうかは、目視により溶液の外観を観察するだけで判断することができる。
冷却溶解法においては、冷却時の結露による水分混入を避けるため、密閉容器を用いることが望ましい。また、冷却加温操作において、冷却時に加圧し、加温時の減圧すると、溶解時間を短縮することができる。加圧および減圧を実施するためには、耐圧性容器を用いることが望ましい。
なお、セルロースアシレート（酢化度：６０．９％、粘度平均重合度：２９９）を冷却溶解法によりメチルアセテート中に溶解した２０質量％の溶液は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）による測定によると、３０℃近傍にゾル状態とゲル状態との疑似相転移点が存在し、この温度以下では均一なゲル状態となる。従って、この溶液は疑似相転移温度以上、好ましくはゲル相転移温度プラス１０℃程度の温度で保する必要がある。ただし、この疑似相転移温度は、セルロースアシレートのアシル基置換度、粘度平均重合度、溶液濃度や使用する有機溶媒により異なる。
なお、セルロースアシレート（酢化度：６０．９％、粘度平均重合度：２９９）を冷却溶解法によりメチルアセテート中に溶解した２０質量％の溶液は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）による測定によると、３０℃近傍にゾル状態とゲル状態との疑似相転移点が存在し、この温度以下では均一なゲル状態となる。従って、この溶液は疑似相転移温度以上、好ましくはゲル相転移温度プラス１０℃程度の温度で保する必要がある。ただし、この疑似相転移温度は、セルロースアシレートのアシル基置換度、粘度平均重合度、溶液濃度や使用する有機溶媒により異なる。
[流延]
調製したセルロースアシレート溶液（ドープ）から、ソルベントキャスト法によりセルロースアシレートフイルムを製造する。ドープには前記のレターデーション上昇剤を添加することが好ましい。
ドープは、ドラムまたはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフイルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が１８乃至３５％となるように濃度を調整することが好ましい。ドラムまたはバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。ドープは、表面温度が１０℃以下のドラムまたはバンド上に流延することが好ましい。
調製したセルロースアシレート溶液（ドープ）から、ソルベントキャスト法によりセルロースアシレートフイルムを製造する。ドープには前記のレターデーション上昇剤を添加することが好ましい。
ドープは、ドラムまたはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフイルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が１８乃至３５％となるように濃度を調整することが好ましい。ドラムまたはバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。ドープは、表面温度が１０℃以下のドラムまたはバンド上に流延することが好ましい。
本発明では、ドープ（セルロースアシレート溶液）をバンド上に流延する場合、剥ぎ取り前乾燥の前半において１０秒以上９０秒以下、好ましくは１５秒以上９０秒以下の時間、実質的に無風で乾燥する工程を行う。また、ドラム上に流延する場合、剥ぎ取り前乾燥の前半において１秒以上１０秒以下、好ましくは２秒以上５秒以下の時間、実質的に無風で乾燥する工程を行う
本発明において、「剥ぎ取り前乾燥」とはバンドもしくはドラム上にドープが塗布されてからフイルムとして剥ぎ取られるまでの乾燥を指すものとする。また、「前半」とはドープ塗布から剥ぎ取りまでに要する全時間の半分より前の工程を指すものとする。「実質的に無風」であるとは、バンド表面もしくはドラム表面から２００ｍｍ以内の距離において０．５ｍ／ｓ以上の風速が検出されないことである。
剥ぎ取り前乾燥の前半は、バンド上の場合通常３０〜３００秒程度の時間であるが、その内の１０秒以上９０秒以下、好ましくは１５秒以上９０秒以下の時間、無風で乾燥する。ドラム上の場合は通常５〜３０秒程度の時間であるが、その内の１秒以上１０秒以下、好ましくは２秒以上５秒以下の時間、無風で乾燥する。雰囲気温度温度は０℃〜１８０℃が好ましく、４０℃〜１５０℃がさらに好ましい。無風で乾燥する操作は剥ぎ取り前乾燥の前半の任意の段階で行うことができるが、好ましくは流延直後から行うことが好ましい。無風で乾燥する時間が１０秒未満であると、添加剤がフイルム内に均一に分布することが難しく、９０秒を超えると乾燥不十分で剥ぎ取られことになり、フイルムの面状が悪化する。
剥ぎ取り前乾燥における無風で乾燥する以外の時間は、は不活性ガスを送風することにより乾燥を行なうことができる。このときの風温は０℃〜１８０℃が好ましく、４０℃〜１５０℃がさらに好ましい。
本発明において、「剥ぎ取り前乾燥」とはバンドもしくはドラム上にドープが塗布されてからフイルムとして剥ぎ取られるまでの乾燥を指すものとする。また、「前半」とはドープ塗布から剥ぎ取りまでに要する全時間の半分より前の工程を指すものとする。「実質的に無風」であるとは、バンド表面もしくはドラム表面から２００ｍｍ以内の距離において０．５ｍ／ｓ以上の風速が検出されないことである。
剥ぎ取り前乾燥の前半は、バンド上の場合通常３０〜３００秒程度の時間であるが、その内の１０秒以上９０秒以下、好ましくは１５秒以上９０秒以下の時間、無風で乾燥する。ドラム上の場合は通常５〜３０秒程度の時間であるが、その内の１秒以上１０秒以下、好ましくは２秒以上５秒以下の時間、無風で乾燥する。雰囲気温度温度は０℃〜１８０℃が好ましく、４０℃〜１５０℃がさらに好ましい。無風で乾燥する操作は剥ぎ取り前乾燥の前半の任意の段階で行うことができるが、好ましくは流延直後から行うことが好ましい。無風で乾燥する時間が１０秒未満であると、添加剤がフイルム内に均一に分布することが難しく、９０秒を超えると乾燥不十分で剥ぎ取られことになり、フイルムの面状が悪化する。
剥ぎ取り前乾燥における無風で乾燥する以外の時間は、は不活性ガスを送風することにより乾燥を行なうことができる。このときの風温は０℃〜１８０℃が好ましく、４０℃〜１５０℃がさらに好ましい。
ソルベントキャスト法における乾燥方法については、米国特許２３３６３１０号、同２３６７６０３号、同２４９２０７８号、同２４９２９７７号、同２４９２９７８号、同２６０７７０４号、同２７３９０６９号、同２７３９０７０号、英国特許６４０７３１号、同７３６８９２号の各明細書、特公昭４５-４５５４号、同４９-５６１４号、特開昭６０-１７６８３４号、同６０-２０３４３０号、同６２-１１５０３５号の各公報に記載がある。バンドまたはドラム上での乾燥は空気、窒素などの不活性ガスを送風することにより行なうことができる。
得られたフイルムをドラムまたはバンドから剥ぎ取り、さらに１００から１６０℃まで逐次温度を変えた高温風で乾燥して残留溶剤を蒸発させることもできる。以上の方法は、特公平５-１７８４４号公報に記載がある。この方法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮することが可能である。この方法を実施するためには、流延時のドラムまたはバンドの表面温度においてドープがゲル化することが必要である。
調整したセルロースアシレート溶液（ドープ）を用いて二層以上の流延を行いフイルム化することもできる。この場合、ソルベントキャスト法によりセルロースアシレートフイルムを作製することが好ましい。ドープは、ドラムまたはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフイルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が１０乃至４０％の範囲となるように濃度を調整することが好ましい。ドラムまたはバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。
二層以上の複数のセルロースアシレート液を流延する場合、複数のセルロースアシレート溶液を流延することが可能で、支持体の進行方向に間隔をおいて設けられた複数の流延口からセルロースアシレートを含む溶液をそれぞれ流延させて積層させながらフイルムを作製してもよい。例えば、特開昭６１-１５８４１４号、特開平１-１２２４１９号、および、特開平１１-１９８２８５号の各公報に記載の方法を用いることができる。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もフイルム化することもできる。例えば、特公昭６０-２７５６２号、特開昭６１-９４７２４号、特開昭６１-９４７２４５号、特開昭６１-１０４８１３号、特開昭６１-１５８４１３号、および、特開平６-１３４９３３号の各公報に記載の方法を用いることができる。また、特開昭５６-１６２６１７号公報に記載の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し出すセルロースアシレートフイルムの流延方法を用いることもできる。
また、二個の流延口を用いて、第一の流延口により支持体に成形したフイルムを剥ぎ取り、支持体面に接していた側に第二の流延を行うことにより、フイルムを作製することもできる。例えば、特公昭４４-２０２３５号公報に記載の方法を挙げることができる。
流延するセルロースアシレート溶液は同一の溶液を用いてもよいし、異なるセルロースアシレート溶液を用いてもよい。複数のセルロースアシレート層に機能をもたせるために、その機能に応じたセルロースアシレート溶液を、それぞれの流延口から押し出せばよい。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、紫外線吸収層、偏光層など）と同時に流延することもできる。
流延するセルロースアシレート溶液は同一の溶液を用いてもよいし、異なるセルロースアシレート溶液を用いてもよい。複数のセルロースアシレート層に機能をもたせるために、その機能に応じたセルロースアシレート溶液を、それぞれの流延口から押し出せばよい。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、紫外線吸収層、偏光層など）と同時に流延することもできる。
従来の単層液では、必要なフイルムの厚さにするためには高濃度で高粘度のセルロースアシレート溶液を押し出すことが必要である。その場合セルロースアシレート溶液の安定性が悪くて固形物が発生し、ブツ故障となったり、平面性が不良となったりして問題となることが多かった。この問題の解決方法として、複数のセルロースアシレート溶液を流延口から流延することにより、高粘度の溶液を同時に支持体上に押し出すことができ、平面性も良化し優れた面状のフイルムが作製できるばかりでなく、濃厚なセルロースアシレート溶液を用いることで乾燥負荷の低減化が達成でき、フイルムの生産スピードを高めることができる。
セルロースアシレートフイルムには機械的物性を改良するために、以下の可塑剤を用いることができる。可塑剤としては、リン酸エステルまたはカルボン酸エステルが用いられる。リン酸エステルの例には、トリフェニルフォスフェート（ＴＰＰ）およびトリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）が含まれる。カルボン酸エステルとしては、フタル酸エステルおよびクエン酸エステルが代表的である。フタル酸エステルの例には、ジメチルフタレート（ＤＭＰ）、ジエチルフタレート（ＤＥＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジフェニルフタレート（ＤＰＰ）およびジエチルヘキシルフタレート（ＤＥＨＰ）が含まれる。クエン酸エステルの例には、Ｏ-アセチルクエン酸トリエチル（ＯＡＣＴＥ）およびＯ-アセチルクエン酸トリブチル（ＯＡＣＴＢ）が含まれる。その他のカルボン酸エステルの例には、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル、種々のトリメリット酸エステルが含まれる。フタル酸エステル系可塑剤（ＤＭＰ、ＤＥＰ、ＤＢＰ、ＤＯＰ、ＤＰＰ、ＤＥＨＰ）が好ましく用いられる。ＤＥＰおよびＤＰＰが特に好ましい。
可塑剤の添加量は、セルロースアシレートの量の０．１乃至２５質量％であることが好ましく、１乃至２０質量％であることがさらに好ましく、３乃至１５質量％であることが最も好ましい。
可塑剤の添加量は、セルロースアシレートの量の０．１乃至２５質量％であることが好ましく、１乃至２０質量％であることがさらに好ましく、３乃至１５質量％であることが最も好ましい。
セルロースアシレートフイルムには、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）を添加してもよい。劣化防止剤については、特開平３-１９９２０１号、同５-１９０７０７３号、同５-１９４７８９号、同５-２７１４７１号、同６-１０７８５４号の各公報に記載がある。劣化防止剤の添加量は、調製する溶液（ドープ）の０．０１乃至１質量％であることが好ましく、０．０１乃至０．２質量％であることがさらに好ましい。添加量が０．０１質量％未満であると、劣化防止剤の効果がほとんど認められない。添加量が１質量％を越えると、フイルム表面への劣化防止剤のブリードアウト（滲み出し）が認められる場合がある。特に好ましい劣化防止剤の例としては、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、トリベンジルアミン（ＴＢＡ）を挙げることができる。
これら流延、延伸を経て後乾燥までの工程は、空気雰囲気下でもよいし窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下でもよい。本発明に用いるセルロースアシレートフイルムの製造に用いる巻き取り機は一般的に使用されているものでよく、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法などの巻き取り方法で巻き取ることができる。
［セルロースアシレートフイルムの表面処理］
セルロースアシレートフイルムは、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い。
フイ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シレートフイルムの温度を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。
偏光板の透明保護膜として使用する場合、偏光子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。
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以下であることが更に好ましい。
セルロースアシレートフイルムは、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い。
フイ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シレートフイルムの温度を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。
偏光板の透明保護膜として使用する場合、偏光子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。
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以下であることが更に好ましい。
以下、アルカリ鹸化処理を例に、具体的に説明する。
セルロースアシレートフイルムのアルカリ鹸化処理は、フイ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０．１乃至３．０Ｎの範囲にあることが好ましく、０．５乃至２．０Ｎ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、室温乃至９０℃の範囲にあることが好ましく、４０乃至７０℃の範囲にあることがさらに好ましい。
セルロースアシレートフイルムのアルカリ鹸化処理は、フイ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０．１乃至３．０Ｎの範囲にあることが好ましく、０．５乃至２．０Ｎ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、室温乃至９０℃の範囲にあることが好ましく、４０乃至７０℃の範囲にあることがさらに好ましい。
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イルムの場合、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イルムに滴下し、液滴の表面とフイルム表面との交点において、液滴に引いた接線とフイ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、計算によりフイルムの表面エネルギーを算出できる。
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イルムに滴下し、液滴の表面とフイルム表面との交点において、液滴に引いた接線とフイ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、計算によりフイルムの表面エネルギーを算出できる。
[透湿度]
透湿度はＪＩＳ Ｚ ０２０８に記載の方法に則り、各試料の透湿度を測定し、面積１ｍ2あたり２４時間で蒸発する水分量（ｇ）として算出する。
空気側保護フイルムは６０℃９５％２４時間における透湿度が１８００ｇ／ｍ2以下であることが好ましい。１５００ｇ／ｍ2以下であればなおのこと好ましい。
セルロースアシレートフイルムの透湿度は様々な方法により調節可能である。セルロースアシレートフイルムに前述のように疎水性化合物を添加し、セルロースアシレートフイルムの吸水率を低下させることにより透湿度を低下させることができる。この場合、セルロースアシレートとの相溶性が低く、可塑化効果の小さい添加剤が特に好ましい。また、特開2001-166144号に開示の円盤状化合物も好ましく用いることができる。これらの疎水基を有する化合物の添加量は、調整する溶液（ドープ）に対して０．０１乃至３０質量％の範囲にあることが好ましく、０．１乃至２０質量％の範囲にあることがさらに好ましい。
透湿度はＪＩＳ Ｚ ０２０８に記載の方法に則り、各試料の透湿度を測定し、面積１ｍ2あたり２４時間で蒸発する水分量（ｇ）として算出する。
空気側保護フイルムは６０℃９５％２４時間における透湿度が１８００ｇ／ｍ2以下であることが好ましい。１５００ｇ／ｍ2以下であればなおのこと好ましい。
セルロースアシレートフイルムの透湿度は様々な方法により調節可能である。セルロースアシレートフイルムに前述のように疎水性化合物を添加し、セルロースアシレートフイルムの吸水率を低下させることにより透湿度を低下させることができる。この場合、セルロースアシレートとの相溶性が低く、可塑化効果の小さい添加剤が特に好ましい。また、特開2001-166144号に開示の円盤状化合物も好ましく用いることができる。これらの疎水基を有する化合物の添加量は、調整する溶液（ドープ）に対して０．０１乃至３０質量％の範囲にあることが好ましく、０．１乃至２０質量％の範囲にあることがさらに好ましい。
フイルム面内方向のレターデーションＲｅは製膜時に搬送方向及び／あるいは幅方向に延伸し、セルロースアシレートの分子鎖配向を付与することによって調整することが可能である。
延伸は一軸延伸、二軸延伸のどちらでも可能である。
二軸延伸には、同時二軸延伸法と逐次二軸延伸法があるが、連続製造の観点から逐次二軸延伸方法が好ましく、ドープを流延した後、バンドもしくはドラムよりフイルムを剥ぎ取り、幅方向（長手方法）に延伸した後、長手方向（幅方向）に延伸される。
幅方向に延伸する方法は、例えば、特開昭６２-１１５０３５号、特開平４-１５２１２５号、同４-２８４２１１号、同４-２９８３１０号、同１１-４８２７１号などの各公報に記載されている。フイルムの延伸は、常温または加熱条件下で実施する。加熱温度は、フイルムのガラス転移温度以下であることが好ましい。フイルムは、乾燥中の処理で延伸することができ、特に溶媒が残存する場合は有効である。長手方向の延伸の場合、例えば、フイルムの搬送ローラーの速度を調節して、フイルムの剥ぎ取り速度よりもフイルムの巻き取り速度の方を速くするとフイルムは延伸される。幅方向の延伸の場合、フイルムの巾をテンターで保持しながら搬送して、テンターの巾を徐々に広げることによってもフイルムを延伸できる。フイルムの乾燥後に、延伸機を用いて延伸すること（好ましくはロング延伸機を用いる一軸延伸）もできる。フイルムの延伸倍率（元の長さに対する延伸による増加分の比率）は、５乃至５０％の範囲にあることが好ましく、１０乃至４０％の範囲にあることがさらに好ましく、１５乃至３５％の範囲が特に好ましい。
主に長手方向に延伸する場合は長手方向延伸率を１０から４０％、好ましくは１５から３５％にし、幅方向の延伸率は−２０から２０％、好ましくは−１０から１０％にする。
また、セルロースアシレートフイルムを高温で処理し、結晶化度を増大させることによっても、透水度を低下させることが可能である。前記処理は低分子化合物の揮散及びセルロースアシレートフイルム自体の熱分解が問題とならない程度の温度及び時間で行う必要がある。処理温度は100℃以上が260℃以下が好ましく、140℃以上240℃以下がさらに好ましい。処理時間は５分以上２時間以下がこのましく、１０分以上１時間以下がさらに好ましい。
延伸は一軸延伸、二軸延伸のどちらでも可能である。
二軸延伸には、同時二軸延伸法と逐次二軸延伸法があるが、連続製造の観点から逐次二軸延伸方法が好ましく、ドープを流延した後、バンドもしくはドラムよりフイルムを剥ぎ取り、幅方向（長手方法）に延伸した後、長手方向（幅方向）に延伸される。
幅方向に延伸する方法は、例えば、特開昭６２-１１５０３５号、特開平４-１５２１２５号、同４-２８４２１１号、同４-２９８３１０号、同１１-４８２７１号などの各公報に記載されている。フイルムの延伸は、常温または加熱条件下で実施する。加熱温度は、フイルムのガラス転移温度以下であることが好ましい。フイルムは、乾燥中の処理で延伸することができ、特に溶媒が残存する場合は有効である。長手方向の延伸の場合、例えば、フイルムの搬送ローラーの速度を調節して、フイルムの剥ぎ取り速度よりもフイルムの巻き取り速度の方を速くするとフイルムは延伸される。幅方向の延伸の場合、フイルムの巾をテンターで保持しながら搬送して、テンターの巾を徐々に広げることによってもフイルムを延伸できる。フイルムの乾燥後に、延伸機を用いて延伸すること（好ましくはロング延伸機を用いる一軸延伸）もできる。フイルムの延伸倍率（元の長さに対する延伸による増加分の比率）は、５乃至５０％の範囲にあることが好ましく、１０乃至４０％の範囲にあることがさらに好ましく、１５乃至３５％の範囲が特に好ましい。
主に長手方向に延伸する場合は長手方向延伸率を１０から４０％、好ましくは１５から３５％にし、幅方向の延伸率は−２０から２０％、好ましくは−１０から１０％にする。
また、セルロースアシレートフイルムを高温で処理し、結晶化度を増大させることによっても、透水度を低下させることが可能である。前記処理は低分子化合物の揮散及びセルロースアシレートフイルム自体の熱分解が問題とならない程度の温度及び時間で行う必要がある。処理温度は100℃以上が260℃以下が好ましく、140℃以上240℃以下がさらに好ましい。処理時間は５分以上２時間以下がこのましく、１０分以上１時間以下がさらに好ましい。
本発明の空気側保護フイルムの60℃95%24時間後の透湿度は200g/m2以上1800g/m2以下が好ましく、500g/m2以上1500g/m2以下がさらに好ましい。
また、セル側保護フイルムの60℃95%24hr後の透湿度は800g/m2以上3000g/m2以下が好ましく、1200g/m2以上2200g/m2以下がさらに好ましい。
[吸湿膨張係数]
吸湿膨張係数は、一定温度下において相対湿度を変化させた時の試料の長さの変化量を示す。
額縁状の透過率上昇を防止するために、セルロースアシレートフイルムの吸湿膨張係数は、３０×１０-5／％ＲＨ以下とすることが好ましく、１５×１０-5／％ＲＨ以下とすることが更に好ましく、１０×１０-5／％ＲＨ以下とすることが最も好ましい。また、吸湿膨張係数は小さい方が好ましいが、通常は、１．０×１０-5／％ＲＨ以上の値である。
吸湿膨張係数の測定方法について以下に示す。作製したポリマーフイルム（位相差板）から幅５ｍｍ。長さ２０ｍｍの試料を切り出し、片方の端を固定して２５℃、２０％ＲＨ（Ｒ0）の雰囲気下にぶら下げた。他方の端に０．５ｇの重りをぶら下げて、１０分間放置し長さ（Ｌ0 ）を測定した。次に、温度は２５℃のまま、湿度を８０％ＲＨ（Ｒ1 ）にして、長さ（Ｌ1 ）を測定した。吸湿膨張係数は下式により算出した。測定は同一試料につき１０サンプル行い、平均値を採用した。
吸湿膨張係数［／％ＲＨ］＝｛（Ｌ1 -Ｌ0 ）／Ｌ0 ｝／（Ｒ1 -Ｒ0 ）
また、セル側保護フイルムの60℃95%24hr後の透湿度は800g/m2以上3000g/m2以下が好ましく、1200g/m2以上2200g/m2以下がさらに好ましい。
[吸湿膨張係数]
吸湿膨張係数は、一定温度下において相対湿度を変化させた時の試料の長さの変化量を示す。
額縁状の透過率上昇を防止するために、セルロースアシレートフイルムの吸湿膨張係数は、３０×１０-5／％ＲＨ以下とすることが好ましく、１５×１０-5／％ＲＨ以下とすることが更に好ましく、１０×１０-5／％ＲＨ以下とすることが最も好ましい。また、吸湿膨張係数は小さい方が好ましいが、通常は、１．０×１０-5／％ＲＨ以上の値である。
吸湿膨張係数の測定方法について以下に示す。作製したポリマーフイルム（位相差板）から幅５ｍｍ。長さ２０ｍｍの試料を切り出し、片方の端を固定して２５℃、２０％ＲＨ（Ｒ0）の雰囲気下にぶら下げた。他方の端に０．５ｇの重りをぶら下げて、１０分間放置し長さ（Ｌ0 ）を測定した。次に、温度は２５℃のまま、湿度を８０％ＲＨ（Ｒ1 ）にして、長さ（Ｌ1 ）を測定した。吸湿膨張係数は下式により算出した。測定は同一試料につき１０サンプル行い、平均値を採用した。
吸湿膨張係数［／％ＲＨ］＝｛（Ｌ1 -Ｌ0 ）／Ｌ0 ｝／（Ｒ1 -Ｒ0 ）
上記吸湿による寸度変化を小さくするには、製膜時の残留溶剤量を低くしポリマーフイルム中の自由体積を小さくすることが好ましい。
残留溶剤を減らすための一般的手法は、高温かつ長時間で乾燥することであるが、あまり長時間であると、当然のことながら生産性が落ちる。従ってセルロースアシレートフイルムに対する残留溶剤の量は、０．０１乃至１質量％の範囲にあることが好ましく、０．０２乃至０．０７質量％の範囲にあることがさらに好ましく、０．０３乃至０．０５質量％の範囲にあることが最も好ましい。
上記残留溶剤量を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できる。
残留溶剤を減らすための一般的手法は、高温かつ長時間で乾燥することであるが、あまり長時間であると、当然のことながら生産性が落ちる。従ってセルロースアシレートフイルムに対する残留溶剤の量は、０．０１乃至１質量％の範囲にあることが好ましく、０．０２乃至０．０７質量％の範囲にあることがさらに好ましく、０．０３乃至０．０５質量％の範囲にあることが最も好ましい。
上記残留溶剤量を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できる。
残留溶剤量は、一定量の試料をクロロフォルムに溶解し、ガスクロマトグラフ（ＧＣ１８Ａ、島津製作所（株）製）を用いて測定した。
溶液流延法では、ポリマー材料を有機溶媒に溶解した溶液（ドープ）を用いてフイルムを製造する。溶液流延法での乾燥は、後述するように、ドラム（またはバンド）面での乾燥と、フイルム搬送時の乾燥に大きく分かれる。ドラム（またはバンド）面での乾燥時には、使用している溶剤の沸点を越えない温度（沸点を越えると泡となる）でゆっくりと乾燥させることが好ましい。また、フイルム搬送時の乾燥は、ポリマー材料のガラス転移点±３０℃、更に好ましくは±２０℃で行うことが好ましい。
溶液流延法では、ポリマー材料を有機溶媒に溶解した溶液（ドープ）を用いてフイルムを製造する。溶液流延法での乾燥は、後述するように、ドラム（またはバンド）面での乾燥と、フイルム搬送時の乾燥に大きく分かれる。ドラム（またはバンド）面での乾燥時には、使用している溶剤の沸点を越えない温度（沸点を越えると泡となる）でゆっくりと乾燥させることが好ましい。また、フイルム搬送時の乾燥は、ポリマー材料のガラス転移点±３０℃、更に好ましくは±２０℃で行うことが好ましい。
［フイルムのレターデーション］
フイルムの面内レターデーション値（Ｒｅ）および厚さ方向レターデーション値（Ｒth）は、それぞれ、下記式（Ｉ）および（II）で定義される。
（Ｉ） Ｒｅ＝（ｎｘ-ｎｙ）×ｄ
（II） Ｒth＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２-ｎｚ｝×ｄ
式（Ｉ）および（II）において、ｎｘは、フイルム面内の遅相軸方向（屈折率が最大となる方向）の屈折率である。
式（Ｉ）および（II）において、ｎｙは、フイルム面内の進相軸方向（屈折率が最小となる方向）の屈折率である。
式（II）において、ｎｚは、フイルムの厚み方向の屈折率である。
式（Ｉ）および（II）において、ｄは、単位をｎｍとするフイルムの厚さである。
フイルムの面内レターデーション値（Ｒｅ）および厚さ方向レターデーション値（Ｒth）は、それぞれ、下記式（Ｉ）および（II）で定義される。
（Ｉ） Ｒｅ＝（ｎｘ-ｎｙ）×ｄ
（II） Ｒth＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２-ｎｚ｝×ｄ
式（Ｉ）および（II）において、ｎｘは、フイルム面内の遅相軸方向（屈折率が最大となる方向）の屈折率である。
式（Ｉ）および（II）において、ｎｙは、フイルム面内の進相軸方向（屈折率が最小となる方向）の屈折率である。
式（II）において、ｎｚは、フイルムの厚み方向の屈折率である。
式（Ｉ）および（II）において、ｄは、単位をｎｍとするフイルムの厚さである。
本発明では、空気界面側保護フイルムはいかなるレターデーション値のものが使用可能である。
一方、セル側保護フイルムはその用途に応じて様々なレターデーション値のものを使用可能である。
セル側保護フイルム自体を光学異方性膜として使用することも可能である。この場合、ＯＣＢモード用としてはＲｅは１０〜１００のものが好ましく、２０〜７０のものがさらに好ましい。Ｒｔｈは５０〜３００のものが好ましく１００〜２５０のものがさらに好ましい。
ＶＡモード用としてはＲｅは２０〜１００のものが好ましく、３０〜７０のものがさらに好ましい。Ｒｔｈは５０〜２５０のものが好ましく８０〜１８０のものがさらに好ましい。
また、ＴＮ用としてはＲｅは０〜５０のものが好ましく、２〜３０のものがさらに好ましい。Ｒｔｈは１０〜２００のものが好ましく３０〜１５０のものがさらに好ましい。
また、セル側保護フイルム上に光学異方性層を塗布してい光学補償フイルムとして使用することも可能である。この場合セル側保護フイルム単体の光学特性はＩＰＳ／ＶＡモード用としてはＲｅは０〜１０のものが好ましく、０〜５のものがさらに好ましい。Ｒｔｈは０〜２０のものが好ましく０〜１０のものがさらに好ましい。
ＯＣＢ用モード及びＴＮ用モードでは前記レターデーション値を有するセル側保護フイルム上に光学異方性層を塗布して光学補償フイルムとして使用できる。
一方、セル側保護フイルムはその用途に応じて様々なレターデーション値のものを使用可能である。
セル側保護フイルム自体を光学異方性膜として使用することも可能である。この場合、ＯＣＢモード用としてはＲｅは１０〜１００のものが好ましく、２０〜７０のものがさらに好ましい。Ｒｔｈは５０〜３００のものが好ましく１００〜２５０のものがさらに好ましい。
ＶＡモード用としてはＲｅは２０〜１００のものが好ましく、３０〜７０のものがさらに好ましい。Ｒｔｈは５０〜２５０のものが好ましく８０〜１８０のものがさらに好ましい。
また、ＴＮ用としてはＲｅは０〜５０のものが好ましく、２〜３０のものがさらに好ましい。Ｒｔｈは１０〜２００のものが好ましく３０〜１５０のものがさらに好ましい。
また、セル側保護フイルム上に光学異方性層を塗布してい光学補償フイルムとして使用することも可能である。この場合セル側保護フイルム単体の光学特性はＩＰＳ／ＶＡモード用としてはＲｅは０〜１０のものが好ましく、０〜５のものがさらに好ましい。Ｒｔｈは０〜２０のものが好ましく０〜１０のものがさらに好ましい。
ＯＣＢ用モード及びＴＮ用モードでは前記レターデーション値を有するセル側保護フイルム上に光学異方性層を塗布して光学補償フイルムとして使用できる。
なお、保護フイルムの複屈折率（Δｎ：ｎｘ-ｎｙ）は、０．００乃至０．００２μｍの範囲にあることが好ましい。また、支持体フイルムおよび対向フイルムの厚み方向の複屈折率｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２-ｎｚ｝は、０．００乃至０．０４の範囲にあることが好ましい。
また、透明保護フイルムの厚み（乾燥膜厚）は、１２０μｍ以下であり、２０乃至１１０μｍが好ましく、４０乃至１００μｍがより好ましい。
保護膜の遅相軸と偏光子の吸収軸の交差角は、任意の値でよいが、平行もしくは４５±２０゜の方位角であることが好ましい。
また、透明保護フイルムの厚み（乾燥膜厚）は、１２０μｍ以下であり、２０乃至１１０μｍが好ましく、４０乃至１００μｍがより好ましい。
保護膜の遅相軸と偏光子の吸収軸の交差角は、任意の値でよいが、平行もしくは４５±２０゜の方位角であることが好ましい。
［レターデーション上昇剤］
セル側保護フイルムにはレターデーションを高くするため、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物をレターデーション上昇剤として使用することができる。このレタデーション上昇剤としては、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物、例えばトリアジン類（トリフェニル−１,３,５−トリアジン、トリ-ｍ-トリル-１,３,５-トリアジン など）、trans-１，４-シクロヘキサンジカルボン酸のジエステル類（ｐ−ｎ−ヘキシルフェノールのジエステル、ｐ−ｎ−アミルフェノールのジエステル等）を挙げる事が出来る。
その他の具体例としては、特開２０００−１１１９１４号公報、同２０００−２７５４３４号公報、ＰＣＴ／ＪＰ００／０２６１９号明細書等に記載されている。
二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。
レタデーション上昇剤の分子量は、３００〜８００であることが好ましい。セル側保護フイルムとしてセルロースアシレートフイルムを用いる場合、芳香族化合物は、セルロースアシレート１００質量部に対して、０．０１乃至２０質量部の範囲で使用する。芳香族化合物は、セルロースアシレート１００質量部に対して、０．０５乃至１５質量部の範囲で使用することが好ましく、０．１乃至１０質量部の範囲で使用することがさらに好ましい。
セル側保護フイルムにはレターデーションを高くするため、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物をレターデーション上昇剤として使用することができる。このレタデーション上昇剤としては、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物、例えばトリアジン類（トリフェニル−１,３,５−トリアジン、トリ-ｍ-トリル-１,３,５-トリアジン など）、trans-１，４-シクロヘキサンジカルボン酸のジエステル類（ｐ−ｎ−ヘキシルフェノールのジエステル、ｐ−ｎ−アミルフェノールのジエステル等）を挙げる事が出来る。
その他の具体例としては、特開２０００−１１１９１４号公報、同２０００−２７５４３４号公報、ＰＣＴ／ＪＰ００／０２６１９号明細書等に記載されている。
二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。
レタデーション上昇剤の分子量は、３００〜８００であることが好ましい。セル側保護フイルムとしてセルロースアシレートフイルムを用いる場合、芳香族化合物は、セルロースアシレート１００質量部に対して、０．０１乃至２０質量部の範囲で使用する。芳香族化合物は、セルロースアシレート１００質量部に対して、０．０５乃至１５質量部の範囲で使用することが好ましく、０．１乃至１０質量部の範囲で使用することがさらに好ましい。
[光弾性]
本発明の保護フイルムの光弾性係数は60×10-8cm2／Ｎ以下が好ましく、20×10-8cm2／Ｎ以下がさらに好ましい。光弾性係数はエリプソメーターにより求めることができる。
[ガラス転移温度]
本発明の保護フイルムのガラス転移温度は１２０℃以上が好ましく、更に１４０℃以上が好ましい。ガラス転移温度は、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて昇温速度１０℃／分で測定したときにフイルムのガラス転移に由来するベースラインが変化しはじめる温度と再びベースラインに戻る温度との平均値として求めたものである。
本発明の偏光板は、前述の偏光子や保護フイルム以外にも、粘着剤層、セパレートフイルム、保護フイルムを構成要素として有していても構わない。
本発明の保護フイルムの光弾性係数は60×10-8cm2／Ｎ以下が好ましく、20×10-8cm2／Ｎ以下がさらに好ましい。光弾性係数はエリプソメーターにより求めることができる。
[ガラス転移温度]
本発明の保護フイルムのガラス転移温度は１２０℃以上が好ましく、更に１４０℃以上が好ましい。ガラス転移温度は、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用いて昇温速度１０℃／分で測定したときにフイルムのガラス転移に由来するベースラインが変化しはじめる温度と再びベースラインに戻る温度との平均値として求めたものである。
本発明の偏光板は、前述の偏光子や保護フイルム以外にも、粘着剤層、セパレートフイルム、保護フイルムを構成要素として有していても構わない。
２．偏光板の製造工程
次に、本発明の偏光板の製造工程について説明する。
本発明における偏光板の製造工程は、膨潤工程、染色工程、硬膜工程、延伸工程、乾燥工程、保護膜貼り合わせ工程、貼り合わせ後乾燥工程から構成されることが好ましい。染色工程、硬膜工程、延伸工程の順序を任意に変えること、また、いくつかの工程を組み合わせて同時に行っても構わない。また、特許第３３３１６１５に記載されているように、硬膜工程の後に水洗することも好ましく行うことができる。
本発明では、膨潤工程、染色工程、硬膜工程、延伸工程、乾燥工程、保護膜貼り合わせ工程、貼り合わせ後乾燥工程を記載の順序で遂次行うことが特に好ましい。また、前述の工程中あるいは後にオンライン面状検査工程を設けても構わない。
次に、本発明の偏光板の製造工程について説明する。
本発明における偏光板の製造工程は、膨潤工程、染色工程、硬膜工程、延伸工程、乾燥工程、保護膜貼り合わせ工程、貼り合わせ後乾燥工程から構成されることが好ましい。染色工程、硬膜工程、延伸工程の順序を任意に変えること、また、いくつかの工程を組み合わせて同時に行っても構わない。また、特許第３３３１６１５に記載されているように、硬膜工程の後に水洗することも好ましく行うことができる。
本発明では、膨潤工程、染色工程、硬膜工程、延伸工程、乾燥工程、保護膜貼り合わせ工程、貼り合わせ後乾燥工程を記載の順序で遂次行うことが特に好ましい。また、前述の工程中あるいは後にオンライン面状検査工程を設けても構わない。
膨潤工程は、水のみで行うことが好ましいが、特開平１０−１５３７０９に記載されているように、光学性能の安定化及び、製造ラインでの偏光板基材のシワ発生回避のために、偏光板基材をホウ酸水溶液により膨潤させて、偏光板基材の膨潤度を管理することもできる。
また、膨潤工程の温度、時間は、任意に定めることができるが、１０℃以上６０℃以下、５秒以上２０００秒以下が好ましい。
染色工程は、特開２００２−８６５５４に記載の方法を用いることができる。また、染色方法としては浸漬だけでなく、ヨウ素あるいは染料溶液の塗布あるいは噴霧等、任意の手段が可能である。また、特開平１３-２９００２５号に記載されているように、ヨウ素の濃度、染色浴温度、浴中の延伸倍率、および浴中の浴液を攪拌させながら染色させる方法を用いてもよい。
二色性分子として高次のヨウ素イオンを用いる場合、高コントラストな偏光板を得るためには、染色工程はヨウ素をヨウ化カリウム水溶液に溶解した液を用いることが好ましい。この場合のヨウ素−ヨウ化カリウム水溶液のヨウ素は０．０５〜２０ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウムは３〜２００ｇ／Ｌ、ヨウ素とヨウ化カリウムの重量比は１〜２０００が好ましい範囲である。染色時間は１０〜１２００秒が好ましく、液温度は１０〜６０℃が好ましい。さらに好ましくは、ヨウ素は０．５〜２ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウムは３０〜１２０ｇ／Ｌ、ヨウ素とヨウ化カリウムの重量比は３０〜１２０がよく、染色時間は３０〜６００秒、液温度は２０〜５０℃がよい。
また、特許第３１４５７４７号に記載されているように、染色液にホウ酸、ホウ砂等のホウ素系化合物を添加しても良い。
また、膨潤工程の温度、時間は、任意に定めることができるが、１０℃以上６０℃以下、５秒以上２０００秒以下が好ましい。
染色工程は、特開２００２−８６５５４に記載の方法を用いることができる。また、染色方法としては浸漬だけでなく、ヨウ素あるいは染料溶液の塗布あるいは噴霧等、任意の手段が可能である。また、特開平１３-２９００２５号に記載されているように、ヨウ素の濃度、染色浴温度、浴中の延伸倍率、および浴中の浴液を攪拌させながら染色させる方法を用いてもよい。
二色性分子として高次のヨウ素イオンを用いる場合、高コントラストな偏光板を得るためには、染色工程はヨウ素をヨウ化カリウム水溶液に溶解した液を用いることが好ましい。この場合のヨウ素−ヨウ化カリウム水溶液のヨウ素は０．０５〜２０ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウムは３〜２００ｇ／Ｌ、ヨウ素とヨウ化カリウムの重量比は１〜２０００が好ましい範囲である。染色時間は１０〜１２００秒が好ましく、液温度は１０〜６０℃が好ましい。さらに好ましくは、ヨウ素は０．５〜２ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウムは３０〜１２０ｇ／Ｌ、ヨウ素とヨウ化カリウムの重量比は３０〜１２０がよく、染色時間は３０〜６００秒、液温度は２０〜５０℃がよい。
また、特許第３１４５７４７号に記載されているように、染色液にホウ酸、ホウ砂等のホウ素系化合物を添加しても良い。
硬膜工程は、架橋剤溶液に浸漬、または溶液を塗布して架橋剤を含ませるのが好ましい。また、特開平１１−５２１３０に記載されているように、硬膜工程を数回に分けて行うこともできる。
架橋剤としては米国再発行特許第２３２８９７号に記載のものが使用でき、特許第３３５７１０９号に記載されているように、寸法安定性を向上させるため、架橋剤として多価アルデヒドを使用することもできるが、ホウ酸類が最も好ましく用いられる。
硬膜工程に用いる架橋剤としてホウ酸を用いる場合には、ホウ酸−ヨウ化カリウム水溶液に金属イオンを添加しても良い。金属イオンとしては塩化亜鉛が好ましいが、特開２０００−３５５１２に記載されているように、塩化亜鉛の変わりに、ヨウ化亜鉛などのハロゲン化亜鉛、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛などの亜鉛塩を用いることもできる。
本発明では、塩化亜鉛を添加したホウ酸−ヨウ化カリウム水溶液を作製し、ＰＶＡフイルムを浸漬させて硬膜を行うことが好ましく行われる。ホウ酸は１〜１００ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウムは１〜１２０ｇ／Ｌ、塩化亜鉛は０．０１〜１０ｇ／Ｌ、硬膜時間は１０〜１２００秒が好ましく、液温度は１０〜６０℃が好ましい。さらに好ましくは、ホウ酸は１０〜８０ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウムは５〜１００ｇ／Ｌ、塩化亜鉛は０．０２〜８ｇ／Ｌ、硬膜時間は３０〜６００秒がよく、液温度は２０〜５０℃がよい。
架橋剤としては米国再発行特許第２３２８９７号に記載のものが使用でき、特許第３３５７１０９号に記載されているように、寸法安定性を向上させるため、架橋剤として多価アルデヒドを使用することもできるが、ホウ酸類が最も好ましく用いられる。
硬膜工程に用いる架橋剤としてホウ酸を用いる場合には、ホウ酸−ヨウ化カリウム水溶液に金属イオンを添加しても良い。金属イオンとしては塩化亜鉛が好ましいが、特開２０００−３５５１２に記載されているように、塩化亜鉛の変わりに、ヨウ化亜鉛などのハロゲン化亜鉛、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛などの亜鉛塩を用いることもできる。
本発明では、塩化亜鉛を添加したホウ酸−ヨウ化カリウム水溶液を作製し、ＰＶＡフイルムを浸漬させて硬膜を行うことが好ましく行われる。ホウ酸は１〜１００ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウムは１〜１２０ｇ／Ｌ、塩化亜鉛は０．０１〜１０ｇ／Ｌ、硬膜時間は１０〜１２００秒が好ましく、液温度は１０〜６０℃が好ましい。さらに好ましくは、ホウ酸は１０〜８０ｇ／Ｌ、ヨウ化カリウムは５〜１００ｇ／Ｌ、塩化亜鉛は０．０２〜８ｇ／Ｌ、硬膜時間は３０〜６００秒がよく、液温度は２０〜５０℃がよい。
延伸工程は、米国特許２、４５４、５１５などに記載されているような、縦一軸延伸方式、もしくは特開２００２−８６５５４に記載されているようなテンター方式を好ましく用いることができる。好ましい延伸倍率は２倍以上１２倍以下であり、さらに好ましくは３倍以上１０倍以下である。また、延伸倍率と原反厚さと偏光子厚さの関係は特開平１４-０４０２５６号に記載されている（保護膜貼合後の偏光子膜厚/原反膜厚）×（全延伸倍率）＞０．１７としたり、最終浴を出た時の偏光子の幅と保護膜貼合時の偏光子幅の関係は特開平１４-０４０２４７号に記載されている０．８０≦（保護膜貼合時の偏光子幅/最終浴を出た時の偏光子の幅）≦０．９５とすることも好ましく行うことができる。
乾燥工程は、特開２００２−８６５５４で公知の方法を使用できるが、好ましい温度範囲は３０℃〜１００℃であり、好ましい乾燥時間は３０秒〜６０分である。また、特許第３１４８５１３号に記載されているように、水中退色温度を５０℃以上とするような熱処理を行ったり、特開平０７-３２５２１５号や特開平０７-３２５２１８号に記載されているように温湿度管理した雰囲気でエージングすることも好ましく行うことができる。
保護膜貼り合わせ工程は、乾燥工程を出た前述の偏光子の両面を２枚の保護膜で貼合する工程である。貼合直前に接着液を供給し、偏光子と保護膜を重ね合わせるように、一対のロールで貼り合わせる方法が好ましく使用される。また、特開２００１−２９６４２６及び特開２００２−８６５５４に記載されているように、偏光子の延伸に起因するレコードの溝状の凹凸を抑制するため、貼り合わせ時の偏光子の水分率を調整することが好ましい。本発明では０．１％〜３０％の水分率が好ましく用いられる。
偏光子と保護膜との接着剤は特に限定されないが、ＰＶＡ系樹脂（アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基等の変性ＰＶＡを含む）やホウ素化合物水溶液等が挙げられ、中でもＰＶＡ系樹脂が好ましい。接着剤層厚みは乾燥後に０．０１乃至５μｍが好ましく、０．０５乃至３μｍが特に好ましい。
また、偏光子と保護膜の接着力を向上させるために、保護膜を表面処理して親水化してから接着することが好ましく行われる。表面処理の方法は特に制限は無いが、アルカリ溶液を用いてケン化する方法、コロナ処理法など公知の方法を用いることができる。また、表面処理後にゼラチン下塗り層等の易接着層を設けても良い。特開平１４-２６７８３９号に記載されているように保護膜表面の水との接触角は５０°以下が好ましい。
貼り合わせ後乾燥条件は、特開２００２−８６５５４に記載の方法に従うが、好ましい温度範囲は３０℃〜１００℃であり、好ましい乾燥時間は３０秒〜６０分である。また、特開平０７-３２５２２０号に記載されているように温湿度管理をした雰囲気でエージングすることも好ましい。
偏光子と保護膜との接着剤は特に限定されないが、ＰＶＡ系樹脂（アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基等の変性ＰＶＡを含む）やホウ素化合物水溶液等が挙げられ、中でもＰＶＡ系樹脂が好ましい。接着剤層厚みは乾燥後に０．０１乃至５μｍが好ましく、０．０５乃至３μｍが特に好ましい。
また、偏光子と保護膜の接着力を向上させるために、保護膜を表面処理して親水化してから接着することが好ましく行われる。表面処理の方法は特に制限は無いが、アルカリ溶液を用いてケン化する方法、コロナ処理法など公知の方法を用いることができる。また、表面処理後にゼラチン下塗り層等の易接着層を設けても良い。特開平１４-２６７８３９号に記載されているように保護膜表面の水との接触角は５０°以下が好ましい。
貼り合わせ後乾燥条件は、特開２００２−８６５５４に記載の方法に従うが、好ましい温度範囲は３０℃〜１００℃であり、好ましい乾燥時間は３０秒〜６０分である。また、特開平０７-３２５２２０号に記載されているように温湿度管理をした雰囲気でエージングすることも好ましい。
偏光子中の元素含有量は、ヨウ素０.１〜３.０g/m2、ホウ素０.１〜５.０g/m2、カリウム０.１〜２.０g/m2、亜鉛０〜２.０g/m2であることが好ましい。また、カリウム含有量は特開平１３-１６６１４３号に記載されているように０．２重量％以下であってもよいし、偏光子中の亜鉛含有量を特開平１２-０３５５１２号に記載されている０．０４重量％〜０．５重量％としてもよい。
特許第３３２３２５５号に記載されているように、偏光板の寸法安定性をあげるために、染色工程、延伸工程および硬膜工程のいずれかの工程において有機チタン化合物および／または有機ジルコニウム化合物を添加使用し、有機チタン化合物および有機ジルコニウム化合物から選ばれた少なくとも一種の化合物を含有することもできる。また、偏光板の色相を調整するために二色性染料を添加しても良い。
特許第３３２３２５５号に記載されているように、偏光板の寸法安定性をあげるために、染色工程、延伸工程および硬膜工程のいずれかの工程において有機チタン化合物および／または有機ジルコニウム化合物を添加使用し、有機チタン化合物および有機ジルコニウム化合物から選ばれた少なくとも一種の化合物を含有することもできる。また、偏光板の色相を調整するために二色性染料を添加しても良い。
３．偏光板の特性
（１）透過率および偏光度
本発明の偏光板の好ましい単板透過率は４２．５％以上４９．５％以下であるが、さらに好ましくは４２．８％以上４９．０％以下である。式４で定義される偏光度の好ましい範囲は９９．９００％以上９９．９９９％以下であり、さらに好ましくは９９．９４０％以上９９．９９５％以下である。平行透過率の好ましい範囲は３６％以上４２％以下であり、直交透過率の好ましい範囲は、０．００１％以上０．０５％以下である。式５で定義される二色性比の好ましい範囲は４８以上１２１５以下であるが、さらに好ましくは５３以上５２５以下である。
（１）透過率および偏光度
本発明の偏光板の好ましい単板透過率は４２．５％以上４９．５％以下であるが、さらに好ましくは４２．８％以上４９．０％以下である。式４で定義される偏光度の好ましい範囲は９９．９００％以上９９．９９９％以下であり、さらに好ましくは９９．９４０％以上９９．９９５％以下である。平行透過率の好ましい範囲は３６％以上４２％以下であり、直交透過率の好ましい範囲は、０．００１％以上０．０５％以下である。式５で定義される二色性比の好ましい範囲は４８以上１２１５以下であるが、さらに好ましくは５３以上５２５以下である。
ヨウ素濃度と単板透過率は特開平１４-２５８０５１号に記載されている範囲であってもよい。
平行透過率は、特開平１３-０８３３２８号や特開平１４-０２２９５０号に記載されているように波長依存性が小さくてもよい。偏光板をクロスニコルに配置した場合の光学特性は、特開平１３-０９１７３６号に記載されている範囲であってもよく、平行透過率と直交透過率の関係は、特開平１４-１７４７２８号に記載されている範囲内であってもよい。
特開平１４-２２１６１８号に記載されているように、光の波長が４２０〜７００ｎｍの間での１０ｎｍ毎の平行透過率の標準偏差が３以下で、且つ、光の波長が４２０〜７００ｎｍの間での１０ｎｍ毎の（平行透過率／直交透過率）の最小値が３００以上であってもよい。
偏光板の波長４４０ｎｍにおける平行透過率と直交透過率、平行透過率、波長５５０ｎｍにおける平行透過率と直交透過率、波長６１０ｎｍにおける平行透過率と直交透過率が、特開平１４-２５８０４２号や特開平１４-２５８０４３号に記載された範囲とすることも好ましく行うことができる。
平行透過率は、特開平１３-０８３３２８号や特開平１４-０２２９５０号に記載されているように波長依存性が小さくてもよい。偏光板をクロスニコルに配置した場合の光学特性は、特開平１３-０９１７３６号に記載されている範囲であってもよく、平行透過率と直交透過率の関係は、特開平１４-１７４７２８号に記載されている範囲内であってもよい。
特開平１４-２２１６１８号に記載されているように、光の波長が４２０〜７００ｎｍの間での１０ｎｍ毎の平行透過率の標準偏差が３以下で、且つ、光の波長が４２０〜７００ｎｍの間での１０ｎｍ毎の（平行透過率／直交透過率）の最小値が３００以上であってもよい。
偏光板の波長４４０ｎｍにおける平行透過率と直交透過率、平行透過率、波長５５０ｎｍにおける平行透過率と直交透過率、波長６１０ｎｍにおける平行透過率と直交透過率が、特開平１４-２５８０４２号や特開平１４-２５８０４３号に記載された範囲とすることも好ましく行うことができる。
（２）色相
本発明の偏光板の色相は、CIE均等知覚空間として推奨されているＬ*a*ｂ*表色系における明度指数L*およびクロマティクネス指数a*とｂ*を用いて好ましく評価される。
Ｌ*、a*、ｂ*は、上述のX、 Y、 Zを用い使って式６で定義される。
本発明の偏光板の色相は、CIE均等知覚空間として推奨されているＬ*a*ｂ*表色系における明度指数L*およびクロマティクネス指数a*とｂ*を用いて好ましく評価される。
Ｌ*、a*、ｂ*は、上述のX、 Y、 Zを用い使って式６で定義される。
ここでX0、 Y0、 Z0は照明光源の三刺激値を表し、標準光Ｃの場合、X0=９８.０７２、 Y0=１００、 Z0=１１８.２２５であり、標準光Ｄ65の場合、X0=９５.０４５、 Y0=１００、 Z0=１０８.８９２である。
偏光板単枚の好ましいa*の範囲は-２.５以上０.２以下であり、さらに好ましくは-２.０以上０以下である。偏光板単枚の好ましいｂ*の範囲は１.５以上５以下であり、さらに好ましくは２以上４.５以下である。２枚の偏光板の平行透過光のa*の好ましい範囲は-４.０以上０以下であり、さらに好ましくは-３.５以上-０.５以下である。２枚の偏光板の平行透過光のｂ*の好ましい範囲は２.０以上８以下であり、さらに好ましくは２.５以上７以下である。２枚の偏光板の直交透過光のa*の好ましい範囲は-０.５以上１.０以下であり、さらに好ましくは０以上２以下である。２枚の偏光板の直交透過光のｂ*の好ましい範囲は-２.０以上２以下であり、さらに好ましくは-１.５以上０.５以下である。
色相は、前述のX、 Y、 Zから算出される色度座標(x、y)で評価しても良く、例えば、２枚の偏光板の平行透過光の色度（ｘp、ｙp）と直交透過光の色度（ｘc、ｙc）は、特開平１４-２１４４３６号、特開平１３-１６６１３６号や特開平１４-１６９０２４に記載されている範囲にしたり、、色相と吸光度の関係を特開平１３-３１１８２７号に記載されている範囲内にすることも好ましく行うことができる。
偏光板単枚の好ましいa*の範囲は-２.５以上０.２以下であり、さらに好ましくは-２.０以上０以下である。偏光板単枚の好ましいｂ*の範囲は１.５以上５以下であり、さらに好ましくは２以上４.５以下である。２枚の偏光板の平行透過光のa*の好ましい範囲は-４.０以上０以下であり、さらに好ましくは-３.５以上-０.５以下である。２枚の偏光板の平行透過光のｂ*の好ましい範囲は２.０以上８以下であり、さらに好ましくは２.５以上７以下である。２枚の偏光板の直交透過光のa*の好ましい範囲は-０.５以上１.０以下であり、さらに好ましくは０以上２以下である。２枚の偏光板の直交透過光のｂ*の好ましい範囲は-２.０以上２以下であり、さらに好ましくは-１.５以上０.５以下である。
色相は、前述のX、 Y、 Zから算出される色度座標(x、y)で評価しても良く、例えば、２枚の偏光板の平行透過光の色度（ｘp、ｙp）と直交透過光の色度（ｘc、ｙc）は、特開平１４-２１４４３６号、特開平１３-１６６１３６号や特開平１４-１６９０２４に記載されている範囲にしたり、、色相と吸光度の関係を特開平１３-３１１８２７号に記載されている範囲内にすることも好ましく行うことができる。
（３）視野角特性
偏光板をクロスニコルに配置して波長５５０ｎｍの光を入射させる場合の、垂直光を入射させた場合と、偏光軸に対して４５度の方位から法線に対し４０度の角度で入射させた場合の、透過率比やｘｙ色度差を特開平１３-１６６１３５号や特開平１３-１６６１３７号に記載された範囲とすることも好ましい。また、特開平１０-０６８８１７号に記載されているように、クロスニコル配置した偏光板積層体の垂直方向の光透過率（Ｔ0）と、積層体の法線から６０°傾斜方向の光透過率（Ｔ60）との比（Ｔ60／Ｔ0）を１００００以下としたり、特開平１４-１３９６２５号に記載されているように、偏光板に法線から仰角８０度までの任意な角度で自然光を入射させた場合に、その透過スペクトルの５２０〜６４０ｎｍの波長範囲において波長域２０ｎｍ以内における透過光の透過率差を６％以下としたり、特開平０８-２４８２０１号に記載されている、フイルム上の任意の１ｃｍ離れた場所における透過光の輝度差が３０％以内とすることも好ましい。
偏光板をクロスニコルに配置して波長５５０ｎｍの光を入射させる場合の、垂直光を入射させた場合と、偏光軸に対して４５度の方位から法線に対し４０度の角度で入射させた場合の、透過率比やｘｙ色度差を特開平１３-１６６１３５号や特開平１３-１６６１３７号に記載された範囲とすることも好ましい。また、特開平１０-０６８８１７号に記載されているように、クロスニコル配置した偏光板積層体の垂直方向の光透過率（Ｔ0）と、積層体の法線から６０°傾斜方向の光透過率（Ｔ60）との比（Ｔ60／Ｔ0）を１００００以下としたり、特開平１４-１３９６２５号に記載されているように、偏光板に法線から仰角８０度までの任意な角度で自然光を入射させた場合に、その透過スペクトルの５２０〜６４０ｎｍの波長範囲において波長域２０ｎｍ以内における透過光の透過率差を６％以下としたり、特開平０８-２４８２０１号に記載されている、フイルム上の任意の１ｃｍ離れた場所における透過光の輝度差が３０％以内とすることも好ましい。
（４）耐久性
（４−１）湿熱耐久性
特開平１３-１１６９２２号に記載されているように６０℃、９０％ＲＨの雰囲気に５００時間放置した場合のその前後における光透過率及び偏光度の変化率が絶対値に基づいて３％以下であることが好ましい。特に、光透過率の変化率は２％以下、また、偏光度の変化率は絶対値に基づいて０．５％以下、更には０．２％以下であることが好ましい。また、特開平０７-０７７６０８号に記載されているように８０℃、９０％ＲＨ、５００時間放置後の偏光度が９５％以上、単体透過率が３８％以上であることも好ましい。
（４−２）ドライ耐久性
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及び偏光度の変化率も絶対値に基づいて３％以下であることが好ましい。特に、光透過率の変化率は２％以下、また、偏光度の変化率は絶対値に基づいて０．５％以下、更には０．２％以下であることが好ましい。
（４−３）その他の耐久性
さらに、特開平０６-１６７６１１号に記載されているように８０℃で２時間放置した後の収縮率が０．５％以下としたり、ガラス板の両面にクロスニコル配置した偏光板積層体を６９℃の雰囲気中で７５０時間放置した後のx値及びy値が特開平１０-０６８８１８号に記載されている範囲内としたり、８０℃、９０％ＲＨの雰囲気中で２００時間放置処理後のラマン分光法による１０５ｃｍ-1及び１５７ｃｍ-1のスペクトル強度比の変化を、特開平０８-０９４８３４号や特開平０９-１９７１２７号に記載された範囲とすることも好ましく行うことができる。
（４−１）湿熱耐久性
特開平１３-１１６９２２号に記載されているように６０℃、９０％ＲＨの雰囲気に５００時間放置した場合のその前後における光透過率及び偏光度の変化率が絶対値に基づいて３％以下であることが好ましい。特に、光透過率の変化率は２％以下、また、偏光度の変化率は絶対値に基づいて０．５％以下、更には０．２％以下であることが好ましい。また、特開平０７-０７７６０８号に記載されているように８０℃、９０％ＲＨ、５００時間放置後の偏光度が９５％以上、単体透過率が３８％以上であることも好ましい。
（４−２）ドライ耐久性
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及び偏光度の変化率も絶対値に基づいて３％以下であることが好ましい。特に、光透過率の変化率は２％以下、また、偏光度の変化率は絶対値に基づいて０．５％以下、更には０．２％以下であることが好ましい。
（４−３）その他の耐久性
さらに、特開平０６-１６７６１１号に記載されているように８０℃で２時間放置した後の収縮率が０．５％以下としたり、ガラス板の両面にクロスニコル配置した偏光板積層体を６９℃の雰囲気中で７５０時間放置した後のx値及びy値が特開平１０-０６８８１８号に記載されている範囲内としたり、８０℃、９０％ＲＨの雰囲気中で２００時間放置処理後のラマン分光法による１０５ｃｍ-1及び１５７ｃｍ-1のスペクトル強度比の変化を、特開平０８-０９４８３４号や特開平０９-１９７１２７号に記載された範囲とすることも好ましく行うことができる。
（５）配向度
ＰＶＡの配向度は高い程良好な偏光性能が得られるが、偏光ラマン散乱や偏光ＦＴ−ＩＲ等の手段によって算出されるオーダーパラメーター値として０．２乃至１．０が好ましい範囲である。また、特開昭５９-１３３５０９号に記載されているように、偏光子の全非晶領域の高分子セグメントの配向係数と占領分子の配向係数（０.７５以上）との差が少なくとも０.１５としたり、特開平０４-２０４９０７号に記載されているように偏光子の非晶領域の配向係数が０．６５〜０．８５としたり、Ｉ3やＩ5の高次ヨウ素イオンの配向度を、オーダーパラメーター値として０．８乃至1.0とすることも好ましく行うことができる。
（６）その他の特性
特開平１４-００６１３３号に記載されているように、８０℃３０分加熱したときの単位幅あたりの吸収軸方向の収縮力が４.０N/cm以下としたり、特開平１４-２３６２１３号に記載されているように、偏光板を７０℃の加熱条件下に１２０時間置いた場合に、偏光板の吸収軸方向の寸法変化率及び偏光軸方向の寸法変化率を、共に±０．６％以内としたり、偏光板の水分率を特開平１４-０９０５４６号に記載されているように３重量％以下とすることも好ましく行うことができる。さらに、特開平１２-２４９８３２号に記載されているように延伸軸に垂直な方向の表面粗さが中心線平均粗さに基づいて０．０４μｍ以下としたり、特開平１０-２６８２９４号に記載されているように透過軸方向の屈折率ｎ0 を１．６より大きくしたり、偏光板の厚みと保護フイルムの厚みの関係を特開平１０-１１１４１１号に記載された範囲とすることも好ましく行うことができる。
ＰＶＡの配向度は高い程良好な偏光性能が得られるが、偏光ラマン散乱や偏光ＦＴ−ＩＲ等の手段によって算出されるオーダーパラメーター値として０．２乃至１．０が好ましい範囲である。また、特開昭５９-１３３５０９号に記載されているように、偏光子の全非晶領域の高分子セグメントの配向係数と占領分子の配向係数（０.７５以上）との差が少なくとも０.１５としたり、特開平０４-２０４９０７号に記載されているように偏光子の非晶領域の配向係数が０．６５〜０．８５としたり、Ｉ3やＩ5の高次ヨウ素イオンの配向度を、オーダーパラメーター値として０．８乃至1.0とすることも好ましく行うことができる。
（６）その他の特性
特開平１４-００６１３３号に記載されているように、８０℃３０分加熱したときの単位幅あたりの吸収軸方向の収縮力が４.０N/cm以下としたり、特開平１４-２３６２１３号に記載されているように、偏光板を７０℃の加熱条件下に１２０時間置いた場合に、偏光板の吸収軸方向の寸法変化率及び偏光軸方向の寸法変化率を、共に±０．６％以内としたり、偏光板の水分率を特開平１４-０９０５４６号に記載されているように３重量％以下とすることも好ましく行うことができる。さらに、特開平１２-２４９８３２号に記載されているように延伸軸に垂直な方向の表面粗さが中心線平均粗さに基づいて０．０４μｍ以下としたり、特開平１０-２６８２９４号に記載されているように透過軸方向の屈折率ｎ0 を１．６より大きくしたり、偏光板の厚みと保護フイルムの厚みの関係を特開平１０-１１１４１１号に記載された範囲とすることも好ましく行うことができる。
４．偏光板の機能化
本発明の偏光板は、ＬＣＤの視野角拡大フイルム、反射型ＬＣＤに適用するためのλ／４板、ディスプレイの視認性向上のための反射防止フイルム、輝度向上フイルムや、ハードコート層、前方散乱層、アンチグレア（防眩）層等の機能層を有する光学フイ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。
本発明の偏光板と上述の機能性光学フイルムを複合した構成例を図１に示した。偏光板の片側の保護膜として機能性光学フイルムと偏光子を、接着剤を介して接着しても良いし（図１（Ａ））、偏光子の両面に保護膜を設けた偏光板に粘着剤を介して機能性光学フイルムを接着しても良い（図１（Ｂ））。前者の場合、もう一方の保護膜には任意の透明保護膜が使用できる。機能層や保護膜等の各層間の剥離強度は特開平１４-３１１２３８号に記載されている４．０Ｎ／２５ｍｍ以上とすることも好ましい。機能性光学フイルムは、目的とする機能に応じて液晶モジュール側に配置したり、液晶モジュールとは反対側、すなわち表示側もしくはバックライト側に配置することが好ましい。
本発明の偏光板は、ＬＣＤの視野角拡大フイルム、反射型ＬＣＤに適用するためのλ／４板、ディスプレイの視認性向上のための反射防止フイルム、輝度向上フイルムや、ハードコート層、前方散乱層、アンチグレア（防眩）層等の機能層を有する光学フイ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。
本発明の偏光板と上述の機能性光学フイルムを複合した構成例を図１に示した。偏光板の片側の保護膜として機能性光学フイルムと偏光子を、接着剤を介して接着しても良いし（図１（Ａ））、偏光子の両面に保護膜を設けた偏光板に粘着剤を介して機能性光学フイルムを接着しても良い（図１（Ｂ））。前者の場合、もう一方の保護膜には任意の透明保護膜が使用できる。機能層や保護膜等の各層間の剥離強度は特開平１４-３１１２３８号に記載されている４．０Ｎ／２５ｍｍ以上とすることも好ましい。機能性光学フイルムは、目的とする機能に応じて液晶モジュール側に配置したり、液晶モジュールとは反対側、すなわち表示側もしくはバックライト側に配置することが好ましい。
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イルムについて説明する。
（１）視野角拡大フイルム
本発明の偏光板は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ Ｂｅｎｄ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）のような表示モードに提案されている視野角拡大フイルムと組み合わせて使用することができる。
ＴＮモード用の視野角拡大フイルムとしては、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、特開平６−７５１１５、特開平６−２１４１１６号、特開平８−５０２０６等に記載されたＷＶフイルム（富士写真フイルム（株）製）を好ましく組み合わせて使用される。
ＴＮモード用の視野角拡大フイルムの好ましい構成は、前述の透明なポリマーフイ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。視野角拡大フイルムは粘着剤を介して偏光板と貼合され、用いられてよいが、SID’００ Dig.、 p５５１(２０００)に記載されているように、前記偏光子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。
（１）視野角拡大フイルム
本発明の偏光板は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ Ｂｅｎｄ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）のような表示モードに提案されている視野角拡大フイルムと組み合わせて使用することができる。
ＴＮモード用の視野角拡大フイルムとしては、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、特開平６−７５１１５、特開平６−２１４１１６号、特開平８−５０２０６等に記載されたＷＶフイルム（富士写真フイルム（株）製）を好ましく組み合わせて使用される。
ＴＮモード用の視野角拡大フイルムの好ましい構成は、前述の透明なポリマーフイ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。視野角拡大フイルムは粘着剤を介して偏光板と貼合され、用いられてよいが、SID’００ Dig.、 p５５１(２０００)に記載されているように、前記偏光子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。
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が、ポリマーのラビング処理により形成する配向層が特に好ましい。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好ましく実施される。偏光子の吸収軸方向とラビング方向は実質的に平行であることが好ましい。配向層に使用するポリマーの種類は、ポリイミド、ポリビニルアルコール、特開平９−１５２５０９号公報に記載された重合性基を有するポリマー等を好ましく使用することができる。配向層の厚さは０．０１乃至５μｍであることが好ましく、０．０５乃至２μｍであることがさらに好ましい。
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。本発明に使用される液晶性化合物はディスコティック化合物（ディスコティック液晶）を有していることが特に好ましい。ディスコティック液晶分子は、Ｄ-１のトリフェニレン誘導体ように円盤状のコア部を有し、そこから放射状に側鎖が伸びた構造を有している。また、経時安定性を付与するため、熱、光等で反応する基をさらに導入することも好ましく行われる。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。
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。本発明に使用される液晶性化合物はディスコティック化合物（ディスコティック液晶）を有していることが特に好ましい。ディスコティック液晶分子は、Ｄ-１のトリフェニレン誘導体ように円盤状のコア部を有し、そこから放射状に側鎖が伸びた構造を有している。また、経時安定性を付与するため、熱、光等で反応する基をさらに導入することも好ましく行われる。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。
ディスコティック液晶分子は、配向層付近ではラビング方向にプレチルト角を持ってほぼフイルム平面に平行に配向しており、反対の空気面側ではディスコティック液晶分子が面に垂直に近い形で立って配向している。ディスコティック液晶層全体としては、ハイブリッド配向を取っており、この層構造によってＴＮモードのＴＦＴ-ＬＣＤの視野角拡大を実現することができる。
上記光学異方性層は、一般にディスコティック化合物及び他の化合物（更に、例えば重合性モノマー、光重合開始剤）を溶剤に溶解した溶液を配向層上に塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマチック相形成温度まで加熱した後、ＵＶ光の照射等により重合させ、さらに冷却することにより得られる。本発明に用いるディスコティック液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度としては、７０〜３００℃が好ましく、特に７０〜１７０℃が好ましい。
上記光学異方性層は、一般にディスコティック化合物及び他の化合物（更に、例えば重合性モノマー、光重合開始剤）を溶剤に溶解した溶液を配向層上に塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマチック相形成温度まで加熱した後、ＵＶ光の照射等により重合させ、さらに冷却することにより得られる。本発明に用いるディスコティック液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度としては、７０〜３００℃が好ましく、特に７０〜１７０℃が好ましい。
また、上記光学異方性層に添加するディスコティック化合物以外の化合物としては、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好ましい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）、含フッ素トリアジン化合物等の空気界面側の配向制御用添加剤が、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等のポリマーを挙げることができる。これらの化合物は、ディスコティック化合物に対して一般に０．１〜５０質量％、好ましくは０．１〜３０質量％の添加量にて使用される。
光学異方性層の厚さは、０．１乃至１０μｍであることが好ましく、０．５乃至５μｍであることがさらに好ましい
光学異方性層の厚さは、０．１乃至１０μｍであることが好ましく、０．５乃至５μｍであることがさらに好ましい
視野角拡大フイルムの好ましい態様は、透明基材フイルムとしてのセルロースアシレートフイルム、その上に設けられた配向層、および該配向層上に形成されたディスコティック液晶からなる光学異方性層から構成され、かつ光学異方性層がＵＶ光照射により架橋されている。
また、上記以外にも視野角拡大フイルムと本発明の偏光板を組み合わせる場合、例えば、特開平０７-１９８９４２号に記載されているように板面に対し交差する方向に光軸を有して複屈折に異方性を示す位相差板と積層したり、特開平１４-２５８０５２号に記載されているように保護膜と光学異方性層の寸法変化率が実質的に同等とすることも好ましく行うことができる。また、特開平１２-２５８６３２号に記載されているように視野角拡大フイルムと貼合される偏光板の水分率を２．４％以下としたり、特開平１４-２６７８３９号に記載されているように視野角拡大フイルム表面の水との接触角を７０°以下とすることも好ましく行うことができる。
また、上記以外にも視野角拡大フイルムと本発明の偏光板を組み合わせる場合、例えば、特開平０７-１９８９４２号に記載されているように板面に対し交差する方向に光軸を有して複屈折に異方性を示す位相差板と積層したり、特開平１４-２５８０５２号に記載されているように保護膜と光学異方性層の寸法変化率が実質的に同等とすることも好ましく行うことができる。また、特開平１２-２５８６３２号に記載されているように視野角拡大フイルムと貼合される偏光板の水分率を２．４％以下としたり、特開平１４-２６７８３９号に記載されているように視野角拡大フイルム表面の水との接触角を７０°以下とすることも好ましく行うことができる。
ＩＰＳモード液晶セル用視野角拡大フイルムは、電界無印状態の黒表示時において、基板面に平行配向した液晶分子の光学補償および偏光板の直交透過率の視野角特性向上に用いる。ＩＰＳモードは電界無印加状態で黒表示となり、上下一対の偏光板の透過軸は直交している。しかし斜めから観察した場合は、透過軸の交差角が９０°ではなくなり、漏れ光が生じてコントラストが低下する。本発明の偏光板をＩＰＳモード液晶セルに用いる場合は、漏れ光を低下するため特開平１０−５４９８２号公報に記載されているような面内の位相差が０に近く、かつ厚さ方向に位相差を有する視野角拡大フイルムと好ましく組み合わせて用いられる。
ＯＣＢモードの液晶セル用視野角拡大フイルムは、電界印加により液晶層中央部で垂直配向し、基板界面付近で傾斜配向した液晶層の光学補償を行い、黒表示の視野角特性を改善するために使用される。本発明の偏光板をＯＣＢモード液晶セルに用いる場合は、米国特許５８０５２５３号に記載されたような円盤状の液晶性化合物をハイブリット配向させた視野角拡大フイルムと好ましく組み合わせて用いられる。
ＶＡモードの液晶セル用視野角拡大フイルムは、電界無印加状態で液晶分子が基板面に対して垂直配向した状態の黒表示の視野角特性を改善する。このような視野角拡大フイルムしては特許番号第２８６６３７２号公報に記載されているような面内の位相差が０に近く、かつ厚さ方向に位相差を有するフイルムや、円盤状の化合物が基板に平行に配列したフイルムや、同じ面内リターデーション値を有する延伸フイルムを遅相軸が直交になるように積層配置したフイルムや、偏光板の斜め方向の直交透過率悪化防止のために液晶分子のような棒状化合物からなるフイルムを積層したものと好ましく組み合わせて用いられる。
（２）λ／４板
本発明の偏光板は、λ／４板と積層した円偏光板として使用することができる。円偏光板は入射した光を円偏光に変換する機能を有しており、反射型液晶表示装置やＥＣＢモードなどの半透過型液晶表示装置、あるいは有機EL素子等に好ましく利用されている。
本発明に用いるλ／４板は、可視光の波長の範囲においてほぼ完全な円偏光を得るため、可視光の波長の範囲において概ね波長の１/４のレターデーション（Ｒｅ）を有する位相差フイルムであることが好ましい。「可視光の波長の範囲において概ね１/４のレターデーション」とは、波長４００から７００ｎｍにおいて長波長ほどレターデーションが大きく、波長４５０ｎｍで測定したレターデーション値（Ｒｅ４５０）が８０乃至１２５ｎｍであり、かつ波長５９０ｎｍで測定したレターデーション値（Ｒｅ５９０）が１２０乃至１６０ｎｍである関係を満足する範囲を示す。Ｒｅ５９０−Ｒｅ４５０≧５ｎｍであることがさらに好ましく、Ｒｅ５９０−Ｒｅ４５０≧１０ｎｍであることが特に好ましい。
本発明で用いるλ／４板は上記の条件を満たしていれば特に制限はないが、例えば、特開平５−２７１１８号公報、特開平１０−６８８１６号公報、特開平１０−９０５２１号公報に記載された複数のポリマーフイルムを積層したλ／４板、ＷＯ００／６５３８４号公報、ＷＯ００／２６７０５号公報に記載された１枚のポリマーフイルムを延伸したλ／４板、特開２０００−２８４１２６号公報、特開２００２−３１７１７号公報に記載されたポリマーフイルム上に少なくとも１層以上の光学異方性層を設けたλ／４板など公知のλ／４板を用いることができる。また、ポリマーフイルムの遅相軸の方向や光学異方性層の配向方向は液晶セルに合わせて任意の方向に配置することができる。
本発明の偏光板は、λ／４板と積層した円偏光板として使用することができる。円偏光板は入射した光を円偏光に変換する機能を有しており、反射型液晶表示装置やＥＣＢモードなどの半透過型液晶表示装置、あるいは有機EL素子等に好ましく利用されている。
本発明に用いるλ／４板は、可視光の波長の範囲においてほぼ完全な円偏光を得るため、可視光の波長の範囲において概ね波長の１/４のレターデーション（Ｒｅ）を有する位相差フイルムであることが好ましい。「可視光の波長の範囲において概ね１/４のレターデーション」とは、波長４００から７００ｎｍにおいて長波長ほどレターデーションが大きく、波長４５０ｎｍで測定したレターデーション値（Ｒｅ４５０）が８０乃至１２５ｎｍであり、かつ波長５９０ｎｍで測定したレターデーション値（Ｒｅ５９０）が１２０乃至１６０ｎｍである関係を満足する範囲を示す。Ｒｅ５９０−Ｒｅ４５０≧５ｎｍであることがさらに好ましく、Ｒｅ５９０−Ｒｅ４５０≧１０ｎｍであることが特に好ましい。
本発明で用いるλ／４板は上記の条件を満たしていれば特に制限はないが、例えば、特開平５−２７１１８号公報、特開平１０−６８８１６号公報、特開平１０−９０５２１号公報に記載された複数のポリマーフイルムを積層したλ／４板、ＷＯ００／６５３８４号公報、ＷＯ００／２６７０５号公報に記載された１枚のポリマーフイルムを延伸したλ／４板、特開２０００−２８４１２６号公報、特開２００２−３１７１７号公報に記載されたポリマーフイルム上に少なくとも１層以上の光学異方性層を設けたλ／４板など公知のλ／４板を用いることができる。また、ポリマーフイルムの遅相軸の方向や光学異方性層の配向方向は液晶セルに合わせて任意の方向に配置することができる。
円偏光板において、λ／４板の遅相軸と上記偏光子の透過軸は、任意の角度で交差できるが、４５゜±２０°の範囲で交差されることが好ましい。但し、λ／４板の遅相軸と上記偏光子の透過軸は上記以外の範囲で交差されても構わない。
λ／４板をλ／４板およびλ／２板を積層して構成する場合は、特許番号第３２３６３０４号公報や特開平１０−６８８１６号公報に記載されているように、λ／４板およびλ／２板の面内の遅相軸と偏光板の透過軸とがなす角度が実質的に７５°および１５゜となるように貼り合わせることが好ましい。
λ／４板をλ／４板およびλ／２板を積層して構成する場合は、特許番号第３２３６３０４号公報や特開平１０−６８８１６号公報に記載されているように、λ／４板およびλ／２板の面内の遅相軸と偏光板の透過軸とがなす角度が実質的に７５°および１５゜となるように貼り合わせることが好ましい。
（３）反射防止フイルム
本発明の偏光板は反射防止フイルムと組み合わせて使用することができる。反射防止フイルムは、フッ素系ポリマー等の低屈折率素材を単層付与しただけの反射率１.５％程度のフイルム、もしくは薄膜の多層干渉を利用した反射率１％以下のフイルムのいずれも使用できる。本発明では、透明支持体上に低屈折率層、及び低屈折率層より高い屈折率を有する少なくとも一層の層（即ち、高屈折率層、中屈折率層）を積層した構成が好ましく使用される。また、日東技報, vol.38, No.1, may, 2000, 26頁〜28頁や特開2002-301783号などに記載された反射防止フイルムも好ましく使用できる。
各層の屈折率は以下の関係を満足する。
高屈折率層の屈折率＞中屈折率層の屈折率＞透明支持体の屈折率＞低屈折率層の屈折率
反射防止フイルムに用いる透明支持体は、前述の偏光層の保護膜に使用する透明ポリマーフイルムを好ましく使用することができる。
本発明の偏光板は反射防止フイルムと組み合わせて使用することができる。反射防止フイルムは、フッ素系ポリマー等の低屈折率素材を単層付与しただけの反射率１.５％程度のフイルム、もしくは薄膜の多層干渉を利用した反射率１％以下のフイルムのいずれも使用できる。本発明では、透明支持体上に低屈折率層、及び低屈折率層より高い屈折率を有する少なくとも一層の層（即ち、高屈折率層、中屈折率層）を積層した構成が好ましく使用される。また、日東技報, vol.38, No.1, may, 2000, 26頁〜28頁や特開2002-301783号などに記載された反射防止フイルムも好ましく使用できる。
各層の屈折率は以下の関係を満足する。
高屈折率層の屈折率＞中屈折率層の屈折率＞透明支持体の屈折率＞低屈折率層の屈折率
反射防止フイルムに用いる透明支持体は、前述の偏光層の保護膜に使用する透明ポリマーフイルムを好ましく使用することができる。
低屈折率層の屈折率は１．２０〜１．５５であり、好ましくは１．３０〜１．５０である。低屈折率層は、耐擦傷性、防汚性を有する最外層として使用することが好ましい。耐擦傷性向上のため、シリコーン基や、フッ素の含有する素材を用い表面への滑り性付与することも好ましく行われる。
含フッ素化合物としては、例えば、特開平９−２２２５０３号公報明細書段落番号［００１８］〜［００２６］、同１１−３８２０２号公報明細書段落番号［００１９］〜［００３０］、特開２００１-４０２８４号公報明細書段落番号［００２７］〜［００２８］、特開２０００−２８４１０２号公報等に記載の化合物を好ましく使用することができる。
含シリコーン化合物はポリシロキサン構造を有する化合物が好ましいが、反応性シリコーン（例、サイラプレーン（チッソ（株）製）や両末端にシラノール基含有のポリシロキサン（特開平１１−２５８４０３号公報）等を使用することもできる。シランカップリング剤等の有機金属化合物と特定のフッ素含有炭化水素基含有のシランカップリング剤とを触媒共存下に縮合反応で硬化させてもよい（特開昭５８−１４２９５８号公報、同５８−１４７４８３号公報、同５８−１４７４８４号公報、特開平９−１５７５８２号公報、同１１−１０６７０４号公報、特開２０００−１１７９０２号公報、同２００１−４８５９０号公報、同２００２−５３８０４号公報記載の化合物等）。
低屈折率層には、上記以外の添加剤として充填剤（例えば、二酸化珪素（シリカ）、含フッ素粒子（フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム）等の一次粒子平均径が１〜１５０ｎｍの低屈折率無機化合物、特開平１１−３８２０公報の段落番号[００２０]〜[００３８]に記載の有機微粒子等）、シランカップリング剤、滑り剤、界面活性剤等を含有させることも好ましく行うことができる。
含フッ素化合物としては、例えば、特開平９−２２２５０３号公報明細書段落番号［００１８］〜［００２６］、同１１−３８２０２号公報明細書段落番号［００１９］〜［００３０］、特開２００１-４０２８４号公報明細書段落番号［００２７］〜［００２８］、特開２０００−２８４１０２号公報等に記載の化合物を好ましく使用することができる。
含シリコーン化合物はポリシロキサン構造を有する化合物が好ましいが、反応性シリコーン（例、サイラプレーン（チッソ（株）製）や両末端にシラノール基含有のポリシロキサン（特開平１１−２５８４０３号公報）等を使用することもできる。シランカップリング剤等の有機金属化合物と特定のフッ素含有炭化水素基含有のシランカップリング剤とを触媒共存下に縮合反応で硬化させてもよい（特開昭５８−１４２９５８号公報、同５８−１４７４８３号公報、同５８−１４７４８４号公報、特開平９−１５７５８２号公報、同１１−１０６７０４号公報、特開２０００−１１７９０２号公報、同２００１−４８５９０号公報、同２００２−５３８０４号公報記載の化合物等）。
低屈折率層には、上記以外の添加剤として充填剤（例えば、二酸化珪素（シリカ）、含フッ素粒子（フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム）等の一次粒子平均径が１〜１５０ｎｍの低屈折率無機化合物、特開平１１−３８２０公報の段落番号[００２０]〜[００３８]に記載の有機微粒子等）、シランカップリング剤、滑り剤、界面活性剤等を含有させることも好ましく行うことができる。
低屈折率層は、気相法（真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法等）により形成されても良いが、安価に製造できる点で、塗布法で形成することが好ましい。塗布法としては、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート、マイクログラビア法を好ましく使用することができる。
低屈折率層の膜厚は、３０〜２００ｎｍであることが好ましく、５０〜１５０ｎｍであることがさらに好ましく、６０〜１２０ｎｍであることが最も好ましい。
中屈折率層および高屈折率層は、平均粒径１００ｎｍ以下の高屈折率の無機化合物超微粒子をマトリックス用材料に分散した構成とすることが好ましい。高屈折率の無機化合物微粒子としては、屈折率１．６５以上の無機化合物、例えば、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｔａ、Ｌａ、Ｉｎ等の酸化物、これらの金属原子を含む複合酸化物等を好ましく使用できる。
このような超微粒子は、粒子表面を表面処理剤で処理したり（シランカップリング剤等：特開平１１−２９５５０３号公報、同１１−１５３７０３号公報、特開２０００−９９０８、アニオン性化合物或は有機金属カップリング剤：特開２００１−３１０４３２号公報等）、高屈折率粒子をコアとしたコアシェル構造としたり（特開２００１−１６６１０４等）、特定の分散剤併用する（例、特開平１１−１５３７０３号公報、特許番号ＵＳ６２１０８５８Ｂ１、特開２００２−２７７６０６９号公報等）等の態様で使用することができる。
マトリックス用材料としては、従来公知の熱可塑性樹脂、硬化性樹脂皮膜等を使用できるが、特開２０００−４７００４号公報、同２００１−３１５２４２号公報、同２００１−３１８７１号公報、同２００１−２９６４０１号公報等に記載の多官能性材料や、特開２００１−２９３８１８号公報等に記載の金属アルコキシド組成物から得られる硬化性膜を使用することもできる。
低屈折率層の膜厚は、３０〜２００ｎｍであることが好ましく、５０〜１５０ｎｍであることがさらに好ましく、６０〜１２０ｎｍであることが最も好ましい。
中屈折率層および高屈折率層は、平均粒径１００ｎｍ以下の高屈折率の無機化合物超微粒子をマトリックス用材料に分散した構成とすることが好ましい。高屈折率の無機化合物微粒子としては、屈折率１．６５以上の無機化合物、例えば、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｔａ、Ｌａ、Ｉｎ等の酸化物、これらの金属原子を含む複合酸化物等を好ましく使用できる。
このような超微粒子は、粒子表面を表面処理剤で処理したり（シランカップリング剤等：特開平１１−２９５５０３号公報、同１１−１５３７０３号公報、特開２０００−９９０８、アニオン性化合物或は有機金属カップリング剤：特開２００１−３１０４３２号公報等）、高屈折率粒子をコアとしたコアシェル構造としたり（特開２００１−１６６１０４等）、特定の分散剤併用する（例、特開平１１−１５３７０３号公報、特許番号ＵＳ６２１０８５８Ｂ１、特開２００２−２７７６０６９号公報等）等の態様で使用することができる。
マトリックス用材料としては、従来公知の熱可塑性樹脂、硬化性樹脂皮膜等を使用できるが、特開２０００−４７００４号公報、同２００１−３１５２４２号公報、同２００１−３１８７１号公報、同２００１−２９６４０１号公報等に記載の多官能性材料や、特開２００１−２９３８１８号公報等に記載の金属アルコキシド組成物から得られる硬化性膜を使用することもできる。
高屈折率層の屈折率は、１．７０〜２．２０であることが好ましい。高屈折率層の厚さは、５ｎｍ〜１０μｍであることが好ましく、１０ｎｍ〜１μｍであることがさらに好ましい。
中屈折率層の屈折率は、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率との間の値となるように調整する。中屈折率層の屈折率は、１．５０〜１．７０であることが好ましい。
反射防止フイルムのヘイズは、５％以下あることが好ましく、３％以下がさらに好ましい。又膜の強度は、ＪＩＳ Ｋ５４００に従う鉛筆硬度試験でＨ以上であることが好ましく、２Ｈ以上であることがさらに好ましく、３Ｈ以上であることが最も好ましい。
中屈折率層の屈折率は、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率との間の値となるように調整する。中屈折率層の屈折率は、１．５０〜１．７０であることが好ましい。
反射防止フイルムのヘイズは、５％以下あることが好ましく、３％以下がさらに好ましい。又膜の強度は、ＪＩＳ Ｋ５４００に従う鉛筆硬度試験でＨ以上であることが好ましく、２Ｈ以上であることがさらに好ましく、３Ｈ以上であることが最も好ましい。
（４）輝度向上フイルム
本発明の偏光板は、輝度向上フイルムと組み合わせて使用することができる。輝度向上フイルムは、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、輝度向上フイ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。輝度向上フイ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。
本発明の偏光板は、輝度向上フイルムと組み合わせて使用することができる。輝度向上フイルムは、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、輝度向上フイ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。輝度向上フイ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。
異方性反射方式では、一軸延伸フイルムと未延伸フイ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イ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（ＷＯ９５／１７６９１号、ＷＯ９５／１７６９２号、ＷＯ９５／１７６９９号の各明細書記載）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イルムとしては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イルムとしては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。
また、本発明ではＷＯ９７／３２２２３号、ＷＯ９７／３２２２４号、ＷＯ９７／３２２２５号、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イ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イルムとしては、ＤＲＰＦ−Ｈ（３Ｍ社製）が好ましい。
本発明の偏光板と輝度向上フイルムは、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イルムとした一体型として使用することが好ましい。
本発明の偏光板と輝度向上フイルムは、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イルムとした一体型として使用することが好ましい。
（５）他の機能性光学フイルム
本発明の偏光板には、さらに、ハードコート層、前方散乱層、アンチグレア（防眩）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イ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、また前述の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。
本発明の偏光板には、さらに、ハードコート層、前方散乱層、アンチグレア（防眩）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イ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、また前述の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。
（５−１）ハードコート層
本発明の偏光板は、耐擦傷性等の力学的強度を付与するため、ハードコート層を、透明支持体の表面に設けた機能性光学フイルムと組み合わせることが好ましく行われる。ハードコート層を、前述の反射防止フイルムに適用して用いる場合は、特に、透明支持体と高屈折率層の間に設けることが好ましい。
ハードコート層は、光及び／又は熱による硬化性化合物の架橋反応、又は、重合反応により形成されることが好ましい。硬化性官能基としては、光重合性官能基が好ましく、又加水分解性官能基含有の有機金属化合物は有機アルコキシシリル化合物が好ましい。ハードコート層の具体的な構成組成物としては、例えば、特開２００２−１４４９１３号公報、同２０００−９９０８号公報、ＷＯ００／４６６１７号公報等記載のものを好ましく使用することができる。
ハードコート層の膜厚は、０．２〜１００μｍであることが好ましい。
ハードコート層の強度は、ＪＩＳ Ｋ５４００に従う鉛筆硬度試験で、Ｈ以上であることが好ましく、２Ｈ以上であることがさらに好ましく、３Ｈ以上であることが最も好ましい。又、ＪＩＳ Ｋ５４００に従うテーバー試験で、試験前後の試験片の摩耗量が少ないほど好ましい。
本発明の偏光板は、耐擦傷性等の力学的強度を付与するため、ハードコート層を、透明支持体の表面に設けた機能性光学フイルムと組み合わせることが好ましく行われる。ハードコート層を、前述の反射防止フイルムに適用して用いる場合は、特に、透明支持体と高屈折率層の間に設けることが好ましい。
ハードコート層は、光及び／又は熱による硬化性化合物の架橋反応、又は、重合反応により形成されることが好ましい。硬化性官能基としては、光重合性官能基が好ましく、又加水分解性官能基含有の有機金属化合物は有機アルコキシシリル化合物が好ましい。ハードコート層の具体的な構成組成物としては、例えば、特開２００２−１４４９１３号公報、同２０００−９９０８号公報、ＷＯ００／４６６１７号公報等記載のものを好ましく使用することができる。
ハードコート層の膜厚は、０．２〜１００μｍであることが好ましい。
ハードコート層の強度は、ＪＩＳ Ｋ５４００に従う鉛筆硬度試験で、Ｈ以上であることが好ましく、２Ｈ以上であることがさらに好ましく、３Ｈ以上であることが最も好ましい。又、ＪＩＳ Ｋ５４００に従うテーバー試験で、試験前後の試験片の摩耗量が少ないほど好ましい。
ハードコート層を形成する材料は、エチレン性不飽和基を含む化合物、開環重合性基を含む化合物を用いることができ、これらの化合物は単独あるいは組み合わせて用いることができる。エチレン性不飽和基を含む化合物の好ましい例としては、エチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のポリオールのポリアクリレート類；ビスフェノールＡジグリシジルエーテルのジアクリレート、ヘキサンジオールジグリシジルエーテルのジアクリレート等のエポキシアクリレート類；ポリイソシナネートとヒドロキシエチルアクリレート等の水酸基含有アクリレートの反応によって得られるウレタンアクリレート等を好ましい化合物として挙げることができる。また、市販化合物としては、ＥＢ−６００、ＥＢ−４０、ＥＢ−１４０、ＥＢ−１１５０、ＥＢ−１２９０Ｋ、ＩＲＲ２１４、ＥＢ−２２２０、ＴＭＰＴＡ、ＴＭＰＴＭＡ（以上、ダイセル・ユーシービー（株）製）、ＵＶ−６３００、ＵＶ−１７００Ｂ（以上、日本合成化学工業（株）製）等が挙げられる。
また、開環重合性基を含む化合物の好ましい例としては、グリシジルエーテル類としてエチレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、トリグリシジルトリスヒドロキシエチルイソシアヌレート、ソルビトールテトラグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシルエーテル、クレゾールノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル、フェノールノボラック樹脂のポリグリシジルエーテルなど、脂環式エポキシ類としてセロキサイド２０２１Ｐ、セロキサイド２０８１、エポリードＧＴ−３０１、エポリードＧＴ−４０１、ＥＨＰＥ３１５０ＣＥ（以上、ダイセル化学工業（株）製）、フェノールノボラック樹脂のポリシクロヘキシルエポキシメチルエーテルなど、オキセタン類としてＯＸＴ−１２１、ＯＸＴ−２２１、ＯＸ−ＳＱ、ＰＮＯＸ−１００９（以上、東亞合成（株）製）などが挙げられる。その他にグリシジル（メタ）アクリレートの重合体、或いはグリシジル（メタ）アクリレートと共重合できるモノマーとの共重合体をハードコート層に使用することもできる。
ハードコート層には、ハードコート層の硬化収縮の低減、基材との密着性の向上、本発明のハードコート処理物品のカールを低減するため、ケイ素、チタン、ジルコニウム、アルミニウム等の酸化物微粒子やポリエチレン、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリル酸エステル類、ポリジメチルシロキサン等の架橋粒子、ＳＢＲ、ＮＢＲなどの架橋ゴム微粒子等の有機微粒子等の架橋微粒子を添加することも好ましく行われる。これらの架橋微粒子の平均粒径は、１ｎｍないし２００００ｎｍであることが好ましい。また、架橋微粒子の形状は、球状、棒状、針状、板状など特に制限無く使用できる。微粒子の添加量は硬化後のハードコート層の６０体積％以下であることが好ましく、４０体積％以下がより好ましい。
上記で記載した無機微粒子を添加する場合、一般にバインダーポリマーとの親和性が悪いため、ケイ素、アルミニウム、チタニウム等の金属を含有し、かつアルコキシド基、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基等の官能基を有する表面処理剤を用いて表面処理を行うことも好ましく行われる。
ハードコート層は、熱または活性エネルギー線を用いて硬化することが好ましく、その中でも放射線、ガンマー線、アルファー線、電子線、紫外線等の活性エネルギー線を用いることがより好ましく、安全性、生産性を考えると電子線、紫外線を用いることが特に好ましい。熱で硬化させる場合は、プラスチック自身の耐熱性を考えて、加熱温度は１４０℃以下が好ましく、より好ましくは１００℃以下である。
上記で記載した無機微粒子を添加する場合、一般にバインダーポリマーとの親和性が悪いため、ケイ素、アルミニウム、チタニウム等の金属を含有し、かつアルコキシド基、カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基等の官能基を有する表面処理剤を用いて表面処理を行うことも好ましく行われる。
ハードコート層は、熱または活性エネルギー線を用いて硬化することが好ましく、その中でも放射線、ガンマー線、アルファー線、電子線、紫外線等の活性エネルギー線を用いることがより好ましく、安全性、生産性を考えると電子線、紫外線を用いることが特に好ましい。熱で硬化させる場合は、プラスチック自身の耐熱性を考えて、加熱温度は１４０℃以下が好ましく、より好ましくは１００℃以下である。
（５−２）前方散乱層
前方散乱層は、本発明の偏光板を液晶表示装置に適用した際の、上下左右方向の視野角特性（色相と輝度分布）改良するために使用される。本発明では、屈折率の異なる微粒子をバインダー分散した構成が好ましく、例えば、前方散乱係数を特定化した特開１１−３８２０８号公報、透明樹脂と微粒子の相対屈折率を特定範囲とした特開２０００−１９９８０９号公報、ヘイズ値を４０％以上と規定した特開２００２−１０７５１２号公報等の構成を使用することができる。また、本発明の偏光板をヘイズの視野角特性を制御するため、住友化学の技術レポート「光機能性フイルム」３１頁〜３９頁に記載された「ルミスティ」と組み合わせて使用することも好ましく行うことができる。
前方散乱層は、本発明の偏光板を液晶表示装置に適用した際の、上下左右方向の視野角特性（色相と輝度分布）改良するために使用される。本発明では、屈折率の異なる微粒子をバインダー分散した構成が好ましく、例えば、前方散乱係数を特定化した特開１１−３８２０８号公報、透明樹脂と微粒子の相対屈折率を特定範囲とした特開２０００−１９９８０９号公報、ヘイズ値を４０％以上と規定した特開２００２−１０７５１２号公報等の構成を使用することができる。また、本発明の偏光板をヘイズの視野角特性を制御するため、住友化学の技術レポート「光機能性フイルム」３１頁〜３９頁に記載された「ルミスティ」と組み合わせて使用することも好ましく行うことができる。
（５−３）アンチグレア層
アンチグレア（防眩）層は、反射光を散乱させ映り込みを防止するために使用される。アンチグレア機能は、液晶表示装置の最表面（表示側）に凹凸を形成することにより得られる。アンチグレア機能を有する光学フイルムのヘイズは、３〜３０％であることが好ましく、５〜２０％であることがさらに好ましく、７〜２０％であることが最も好ましい。
フイルム表面に凹凸を形成する方法は、例えば、微粒子を添加して膜表面に凹凸を形成する方法（例えば、特開２０００−２７１８７８号公報等）、比較的大きな粒子（粒径０．０５〜２μｍ）を少量（０．１〜５０質量％）添加して表面凹凸膜を形成する方法（例えば、特開２０００−２８１４１０号公報、同２０００−９５８９３号公報、同２００１−１００００４号公報、同２００１−２８１４０７号公報等）、フイルム表面に物理的に凹凸形状を転写する方法（例えば、エンボス加工方法として、特開昭６３−２７８８３９号公報、特開平１１−１８３７１０号公報、特開２０００−２７５４０１号公報等記載）等を好ましく使用することができる。
アンチグレア（防眩）層は、反射光を散乱させ映り込みを防止するために使用される。アンチグレア機能は、液晶表示装置の最表面（表示側）に凹凸を形成することにより得られる。アンチグレア機能を有する光学フイルムのヘイズは、３〜３０％であることが好ましく、５〜２０％であることがさらに好ましく、７〜２０％であることが最も好ましい。
フイルム表面に凹凸を形成する方法は、例えば、微粒子を添加して膜表面に凹凸を形成する方法（例えば、特開２０００−２７１８７８号公報等）、比較的大きな粒子（粒径０．０５〜２μｍ）を少量（０．１〜５０質量％）添加して表面凹凸膜を形成する方法（例えば、特開２０００−２８１４１０号公報、同２０００−９５８９３号公報、同２００１−１００００４号公報、同２００１−２８１４０７号公報等）、フイルム表面に物理的に凹凸形状を転写する方法（例えば、エンボス加工方法として、特開昭６３−２７８８３９号公報、特開平１１−１８３７１０号公報、特開２０００−２７５４０１号公報等記載）等を好ましく使用することができる。
これらの機能層は、偏光子側および偏光子と反対面のどちらか片面、もしくは両面の設けて使用できる。
５．偏光板を使用する液晶表示装置
次に本発明の偏光板が使用される液晶表示装置について説明する。
図２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。
５．偏光板を使用する液晶表示装置
次に本発明の偏光板が使用される液晶表示装置について説明する。
図２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２に示す液晶表示装置は、液晶セル（１５〜１９）、および液晶セル（１５〜１９）を挟持して配置された上側偏光板１１と下側偏光板２２とを有する。偏光板は偏光子および一対の透明保護フイルムによって挟持されているが、図２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１５および下側基板１８と、これらに挟持される液晶分子１７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（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ Ｂｅｎｄ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）のような表示モードに分類されるが、本発明の偏光板は透過および反射型によらず、いずれの表示モードにも使用できる。
基板１５および１８の液晶分子１７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１７の配向が制御されている。また、基板１５および１８の内面には、液晶分子１７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。
基板１５および１８の液晶分子１７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１７の配向が制御されている。また、基板１５および１８の内面には、液晶分子１７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。
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１８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１７が上下基板に垂直に配向する。
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１８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１７が上下基板に垂直に配向する。
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１１の吸収軸１２と下側偏光板２２の吸収軸２３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１１の吸収軸１２と上側基板１５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。
本発明の偏光板が使用される液晶表示装置は、図２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、液晶セルと偏光子との間にカラーフィルターを配置してもよい。また、液晶セルと偏光板との間に、別途、前述した視野角拡大フイルム１３、２０を配置することもできる。偏光板１１、２２と視野角拡大フイルム１３、２０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視野角拡大に使用した、いわゆる一体型楕円偏光板として配置されてもよい。
上側偏光板１１の吸収軸１２と下側偏光板２２の吸収軸２３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１１の吸収軸１２と上側基板１５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。
本発明の偏光板が使用される液晶表示装置は、図２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、液晶セルと偏光子との間にカラーフィルターを配置してもよい。また、液晶セルと偏光板との間に、別途、前述した視野角拡大フイルム１３、２０を配置することもできる。偏光板１１、２２と視野角拡大フイルム１３、２０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視野角拡大に使用した、いわゆる一体型楕円偏光板として配置されてもよい。
また、透過型として使用する場合は、冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置できる。また、本発明の偏光板が使用される液晶表示装置は、反射型であってもよく、かかる場合は、偏光板は観察側に１枚配置したのみでよく、液晶セル背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を設置する。もちろん前記光源を用いたフロントライトを液晶セル観察側に設けてもよい。
[実施例 １から４]
[保護フイルムの作成]
表１に本実施例で使用したセルロースアシレートの特性を示す。また表２に本実施例で使用した溶剤組成を、表３には本実施例の保護フイルムで使用した主要素材とその添加割合を記した。ドープの調製は溶剤組成１の場合と溶剤組成２及び３の場合に分けて以下に示す。
[保護フイルムの作成]
表１に本実施例で使用したセルロースアシレートの特性を示す。また表２に本実施例で使用した溶剤組成を、表３には本実施例の保護フイルムで使用した主要素材とその添加割合を記した。ドープの調製は溶剤組成１の場合と溶剤組成２及び３の場合に分けて以下に示す。
可塑剤はすべてトリフェニルフォスフェイト２重量部とビフェニルジフェニルフォスフェイト１重量部を混合して使用した。剥離剤はクエン酸エチルエステル（エチル基置換度が０から３の混合物）を使用した。また使用したドープ添加剤Ｍ１、Ｍ２及びＭ３を化３に示す。
（溶剤組成１の場合）
撹拌羽根を有し外周を冷却水が循環する４００Ｌのステンレス製溶解タンクに、溶液組成１の溶媒を混合し、次いでセルロースアシレート以外の添加剤を溶解する。次にセルロースアシレート粉体を撹拌しながら徐々に添加し、全体が３００ｋｇになるように仕込んだ。なお、溶媒であるジクロロメタン、ブタノール、メタノールは、すべてその含水率が０．２質量％以下のものを利用した。
タンクを密閉し、タンク外周の冷却水を６０℃に変えて撹拌しながら２時間溶解してセルロースアシレート溶液を調製した。次に本溶液を絶対濾過精度０．０１ｍｍの濾紙（東洋濾紙（株）製、＃６３）でろ過し、さらに絶対濾過精度２．５μｍの濾紙（ポール社製、ＦＨ０２５）にて濾過した。
別のミキシングタンクに下記第二溶液組成の液を調製し、上記第一溶液４７４質量部と第二溶液２５質量部を混合する。
撹拌羽根を有し外周を冷却水が循環する４００Ｌのステンレス製溶解タンクに、溶液組成１の溶媒を混合し、次いでセルロースアシレート以外の添加剤を溶解する。次にセルロースアシレート粉体を撹拌しながら徐々に添加し、全体が３００ｋｇになるように仕込んだ。なお、溶媒であるジクロロメタン、ブタノール、メタノールは、すべてその含水率が０．２質量％以下のものを利用した。
タンクを密閉し、タンク外周の冷却水を６０℃に変えて撹拌しながら２時間溶解してセルロースアシレート溶液を調製した。次に本溶液を絶対濾過精度０．０１ｍｍの濾紙（東洋濾紙（株）製、＃６３）でろ過し、さらに絶対濾過精度２．５μｍの濾紙（ポール社製、ＦＨ０２５）にて濾過した。
別のミキシングタンクに下記第二溶液組成の液を調製し、上記第一溶液４７４質量部と第二溶液２５質量部を混合する。
第二溶液組成
微粒子（二酸化ケイ素（粒径２０ｎｍ）、モース硬度 約７） ０．５質量部
メチレンクロライド ８７質量部
メタノール １３質量部
微粒子（二酸化ケイ素（粒径２０ｎｍ）、モース硬度 約７） ０．５質量部
メチレンクロライド ８７質量部
メタノール １３質量部
（溶剤組成２及び３の場合）
攪拌羽根を有し外周を冷却水が循環する４００Ｌのステンレス性溶解タンクに、表２の組成になるように溶媒を投入混合し、更に表３に示した可塑剤・剥離剤及び添加剤を加えて溶解する。撹拌しながらセルロースアシレート粉体を徐々に添加し、全体が２００ｋｇになるように仕込んだ。なお、溶媒である酢酸メチル、１−ブタノール、アセトン、エタノール及びメタノールは、すべてその含水率が０．２質量％以下のものを利用した。まず、セルローストリアシレートの粉末は、分散タンクに紛体が投入されタンク内を１３００Ｐａに減圧し、撹拌剪断速度を最初は１５ｍ／ｓｅｃ（剪断応力５×１０４ｋｇｆ／ｍ／ｓｅｃ２）の周速で撹拌するディゾルバータイプの偏芯撹拌軸および、中心軸にアンカー翼を有して周速１ｍ／ｓｅｃ（剪断応力１×１０４ｋｇｆ／ｍ／ｓｅｃ２）で撹拌する条件下で３０分間分散した。分散の開始温度は２５℃であり、冷却水を流水することにより最終到達温度を３５℃とした。分散終了後、高速撹拌は停止し、アンカー翼の周速を０．５ｍ／ｓｅｃとしてさらに１００分間攪拌し、セルローストリアシレートフレークを膨潤させた。膨潤終了までは窒素ガスでタンク内を０．１２ＭＰａになるように加圧した。この際のタンク内の酸素濃度は２ｖｏｌ％未満であり防爆上で問題のない状態を保った。またドープ中の水分量は０．２質量％以下であることを確認した。本液４７０質量部と別途調製済の下記第二溶液組成液２５質量部を混合した。
攪拌羽根を有し外周を冷却水が循環する４００Ｌのステンレス性溶解タンクに、表２の組成になるように溶媒を投入混合し、更に表３に示した可塑剤・剥離剤及び添加剤を加えて溶解する。撹拌しながらセルロースアシレート粉体を徐々に添加し、全体が２００ｋｇになるように仕込んだ。なお、溶媒である酢酸メチル、１−ブタノール、アセトン、エタノール及びメタノールは、すべてその含水率が０．２質量％以下のものを利用した。まず、セルローストリアシレートの粉末は、分散タンクに紛体が投入されタンク内を１３００Ｐａに減圧し、撹拌剪断速度を最初は１５ｍ／ｓｅｃ（剪断応力５×１０４ｋｇｆ／ｍ／ｓｅｃ２）の周速で撹拌するディゾルバータイプの偏芯撹拌軸および、中心軸にアンカー翼を有して周速１ｍ／ｓｅｃ（剪断応力１×１０４ｋｇｆ／ｍ／ｓｅｃ２）で撹拌する条件下で３０分間分散した。分散の開始温度は２５℃であり、冷却水を流水することにより最終到達温度を３５℃とした。分散終了後、高速撹拌は停止し、アンカー翼の周速を０．５ｍ／ｓｅｃとしてさらに１００分間攪拌し、セルローストリアシレートフレークを膨潤させた。膨潤終了までは窒素ガスでタンク内を０．１２ＭＰａになるように加圧した。この際のタンク内の酸素濃度は２ｖｏｌ％未満であり防爆上で問題のない状態を保った。またドープ中の水分量は０．２質量％以下であることを確認した。本液４７０質量部と別途調製済の下記第二溶液組成液２５質量部を混合した。
第二溶液組成
微粒子（二酸化ケイ素（粒径２０ｎｍ）、モース硬度 約７） ０．５質量部
酢酸メチル ８５質量部
アセトン ７質量部
エタノール ８質量部
微粒子（二酸化ケイ素（粒径２０ｎｍ）、モース硬度 約７） ０．５質量部
酢酸メチル ８５質量部
アセトン ７質量部
エタノール ８質量部
得られた不均一なゲル状溶液を軸中心部を３０℃に加温したスクリューポンプで送液して、そのスクリュー外周部から冷却して−７５℃で３分間となるように冷却部分を通過させた。冷却は冷凍機で冷却した−８０℃の冷媒を用いて実施した。そして、冷却により得られた溶液はスクリュ−ポンプで送液中に３５℃に加温されてステンレス製の容器に移送した。５０℃で２時間攪拌し均一溶液とした後、絶対濾過精度０．０１ｍｍの濾紙（東洋濾紙（株）製、＃６３）でろ過し、さらに絶対濾過精度２．５μｍの濾紙（ポール社製、ＦＨ０２５）にて濾過した。得られたセルロース誘導体溶液は、送液パイプの加温部圧力部で１１０℃、１ＭＰａに加温し、常圧（約０．１Ｍｐａ）に放出することで有機溶媒を揮発させて、冷却して温度４０℃の固形分濃度約２４％の溶液を得た。
このようにして調製したドープを鏡面ステンレスドラム支持体上に流延した。長さ方向に約５％延伸しながらドラムからフイルムを剥離した後、テンター部で幅方向に延伸しながら乾燥し、更に多数のロール間を搬送しながら乾燥した後巻き取った。できたフイルムの厚さ、厚さ方向レターデーション（Rth）、面内レターデーション(Re)及び透湿率を測定した。その結果と幅方向延伸率を表４に示す。
このようにして調製したドープを鏡面ステンレスドラム支持体上に流延した。長さ方向に約５％延伸しながらドラムからフイルムを剥離した後、テンター部で幅方向に延伸しながら乾燥し、更に多数のロール間を搬送しながら乾燥した後巻き取った。できたフイルムの厚さ、厚さ方向レターデーション（Rth）、面内レターデーション(Re)及び透湿率を測定した。その結果と幅方向延伸率を表４に示す。
できたフイルムは50℃の６％水酸化ナトリウム水溶液に２分間浸漬した後に水洗し乾燥した。
[偏光板の作成]
（偏光子の作製）
平均重合度４０００、鹸化度９９．８ｍｏｌ％のＰＶＡを水に溶解し、４．０％の水溶液を得た。この溶液をテーパーのついたダイを用いてバンド流延して乾燥し、延伸前の幅が１１０ｍｍで厚みは左端が１２０μｍ、右端が１３５μｍになるように製膜した。
このフイルムをバンドから剥ぎ取り、ドライ状態で４５度方向に斜め延伸してそのままよう素０．５ｇ／Ｌ、よう化カリウム５０ｇ／Ｌの水溶液中に３０℃で１分間浸漬し、次いでホウ酸１００ｇ／Ｌ、よう化カリウム６０ｇ／Ｌの水溶液中に７０℃で５分間浸漬し、さらに水洗槽で２０度で１０秒間水洗したのち８０℃で５分間乾燥してよう素系偏光子（ＨＦ−０１）を得た。偏光子は、幅６６０ｍｍ、厚みは左右とも２０μｍであった。
（偏光子の作製）
平均重合度４０００、鹸化度９９．８ｍｏｌ％のＰＶＡを水に溶解し、４．０％の水溶液を得た。この溶液をテーパーのついたダイを用いてバンド流延して乾燥し、延伸前の幅が１１０ｍｍで厚みは左端が１２０μｍ、右端が１３５μｍになるように製膜した。
このフイルムをバンドから剥ぎ取り、ドライ状態で４５度方向に斜め延伸してそのままよう素０．５ｇ／Ｌ、よう化カリウム５０ｇ／Ｌの水溶液中に３０℃で１分間浸漬し、次いでホウ酸１００ｇ／Ｌ、よう化カリウム６０ｇ／Ｌの水溶液中に７０℃で５分間浸漬し、さらに水洗槽で２０度で１０秒間水洗したのち８０℃で５分間乾燥してよう素系偏光子（ＨＦ−０１）を得た。偏光子は、幅６６０ｍｍ、厚みは左右とも２０μｍであった。
（偏光板の組み立て）
表５に示す組み合わせでよう素系偏光子（ＨＦ−０１）の両側に保護フイルムを貼り付け、実施例１から４及び比較例１の偏光板を作成した。接着剤にはポリビニルアルコール水溶液を用い、７０℃で乾燥したところ１０分以内に問題なく乾燥でき、保護フイルムと偏光子の接着強度は十分で剥離することはなかった。偏光子の透過軸とセルロースアシレートフイルムの遅相軸とは直交するように配置した。
表５に示す組み合わせでよう素系偏光子（ＨＦ−０１）の両側に保護フイルムを貼り付け、実施例１から４及び比較例１の偏光板を作成した。接着剤にはポリビニルアルコール水溶液を用い、７０℃で乾燥したところ１０分以内に問題なく乾燥でき、保護フイルムと偏光子の接着強度は十分で剥離することはなかった。偏光子の透過軸とセルロースアシレートフイルムの遅相軸とは直交するように配置した。
[偏光板耐久性の測定]
偏光板について分光光度計により可視領域における並行透過率（Ｙｐ）、直交透過率（Ｙｃ）を求め次式に基づいて偏光度Ｐを決定する。
P=[(Yp-Yc)/(Yp+Yc)]1/2
粘着剤を介してガラス板に偏光板を貼り付けYpとYcを測定し、初期偏光度P1を算出する。この偏光板をガラスに貼りつけた状態で６０℃、９０％ＲＨの雰囲気に５００時間放置した後、初期偏光度測定と同じように経時後の偏光度Ｐを測定する。
[額縁現象の評価]
作成した偏光板を透過軸に対して４５度方向を長辺に、長辺方向に対して直角方向が短辺になるように、２１ｃｍ×１５ｃｍサイズに２枚切り出した。１枚のガラス板の表裏に粘着剤を介してこの偏光板をクロスニコルに貼りあわせる。このガラス板を６０℃のドライ空気高温槽中で１７時間経時し、取り出して室温で１時間冷却する。ガラス板にバックライトを当てて肉眼観察し、周縁部の光漏れの程度を相対比較する。
偏光板について分光光度計により可視領域における並行透過率（Ｙｐ）、直交透過率（Ｙｃ）を求め次式に基づいて偏光度Ｐを決定する。
P=[(Yp-Yc)/(Yp+Yc)]1/2
粘着剤を介してガラス板に偏光板を貼り付けYpとYcを測定し、初期偏光度P1を算出する。この偏光板をガラスに貼りつけた状態で６０℃、９０％ＲＨの雰囲気に５００時間放置した後、初期偏光度測定と同じように経時後の偏光度Ｐを測定する。
[額縁現象の評価]
作成した偏光板を透過軸に対して４５度方向を長辺に、長辺方向に対して直角方向が短辺になるように、２１ｃｍ×１５ｃｍサイズに２枚切り出した。１枚のガラス板の表裏に粘着剤を介してこの偏光板をクロスニコルに貼りあわせる。このガラス板を６０℃のドライ空気高温槽中で１７時間経時し、取り出して室温で１時間冷却する。ガラス板にバックライトを当てて肉眼観察し、周縁部の光漏れの程度を相対比較する。
[実施例５]
[光学異方性層の形成]
フイルム３の上に、下記の組成の配向膜塗布液を＃１６のワイヤーバーコーターで２８ｍｌ／ｍ2の塗布量で塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒乾燥した。
[光学異方性層の形成]
フイルム３の上に、下記の組成の配向膜塗布液を＃１６のワイヤーバーコーターで２８ｍｌ／ｍ2の塗布量で塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒乾燥した。
（配向膜塗布液組成）
下記の変性ポリビニルアルコール １０質量部
水 ３７１質量部
メタノール １１９質量部
グルタルアルデヒド（架橋剤） ０．５質量部
下記の変性ポリビニルアルコール １０質量部
水 ３７１質量部
メタノール １１９質量部
グルタルアルデヒド（架橋剤） ０．５質量部
フイルム３の遅相軸（波長６３２．８ｎｍで測定）と４５゜の方向に配向膜にラビング処理を実施した。
（液晶層形成）
下記のディスコティック液晶性化合物（Ａ）４１．０１質量部、エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）４．０６質量部、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）０．３５質量部、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）１．３５質量部、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．４５質量部、及び下記の含フッ素界面活性剤０．１質量部を、１０２質量部のメチルエチルケトンに溶解して塗布液とし、この塗布液を配向膜上に、＃３．６のワイヤーバーで塗布し、１３０℃の状態で２分間加熱し、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。次に、１００℃で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射し、ディスコティック液晶性化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層付き光学補償シート（フイルム７）を作製した。
波長５４６ｎｍで測定した光学異方性層のＲｅレターデーション値は３８ｎｍであった。
下記のディスコティック液晶性化合物（Ａ）４１．０１質量部、エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）４．０６質量部、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）０．３５質量部、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）１．３５質量部、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．４５質量部、及び下記の含フッ素界面活性剤０．１質量部を、１０２質量部のメチルエチルケトンに溶解して塗布液とし、この塗布液を配向膜上に、＃３．６のワイヤーバーで塗布し、１３０℃の状態で２分間加熱し、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。次に、１００℃で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射し、ディスコティック液晶性化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層付き光学補償シート（フイルム７）を作製した。
波長５４６ｎｍで測定した光学異方性層のＲｅレターデーション値は３８ｎｍであった。
フイルム７の液晶層を塗布していない側が偏光子ＨＦ−０１と接するように、そしてフイルム７の遅相軸と偏光子の透過軸とが平行になるように、フイルム７と偏光子ＨＦ−０１をポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼りあわせた。偏光子の反対面にフイルム１を偏光子の透過軸とフイルム１の遅相軸とが直交するように貼りあわせて、実施例５の偏光板を作成した。
ＴＮ型液晶セルを使用した２０インチの液晶表示装置（ＬＣ-２０Ｖ１、シャープ（株）製）に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに本実施例で作製した偏光板を、光学補償シートが液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。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が直交するように配置した。温度２５℃、相対湿度６０％の環境条件において、バックライトを400時間連続点灯し、全面黒表示状態を暗室にて目視で観察して光漏れを評価した。光漏れは観測されなかった。
１、１ａ、１ｂ 保護膜
２ 偏光子
３ 機能性光学フィルム
４ 粘着層
１１ 上側偏光板
１２ 上側偏光板吸収軸
１３ 上光学異方性層
１４ 上光学異方性層配向制御方向
１５ 液晶セル上側基板
１６ 上側基板配向制御方向
１７ 液晶分子
１８ 液晶セル下側基板
１９ 下基板配向制御方向
２０ 下光学異方性層
２１ 下光学異方性層配向制御方向
２２ 下側側偏光板
２３ 下側偏光板吸収軸
２ 偏光子
３ 機能性光学フィルム
４ 粘着層
１１ 上側偏光板
１２ 上側偏光板吸収軸
１３ 上光学異方性層
１４ 上光学異方性層配向制御方向
１５ 液晶セル上側基板
１６ 上側基板配向制御方向
１７ 液晶分子
１８ 液晶セル下側基板
１９ 下基板配向制御方向
２０ 下光学異方性層
２１ 下光学異方性層配向制御方向
２２ 下側側偏光板
２３ 下側偏光板吸収軸
Claims (11)
- セルロースアシレートからなる第一の保護フィルム、偏光子、セルロースアシレートからなる第二保護フィルムがこの順に積層してなる偏光板において、第二の保護フィルムが液晶セル側保護フィルムであって、第二の保護フイルムの25℃相対湿度10%における面内レターデーション（Re10）と25℃相対湿度80％における面内レターデーション（Re80）との差を25℃相対湿度60％における面内レターデーション（Re60）で割った値Grが0.9以下であることを特徴とする偏光板。
- 第二の保護フイルムのGr値が0.6以下であることを特徴とする請求項１記載の偏光板。
- 第一の保護フイルムの60℃相対湿度95％における透湿度が1800g/m2以下であることを特徴とする請求項１から２記載の偏光板。
- 第一の保護フイルムの60℃相対湿度95％における透湿度が1500g/m2以下であることを特徴とする請求項１から３記載の偏光板。
- 第一の保護フイルムの厚さが第二のセル側保護フイルムの厚さと同等以上であることを特徴とする請求項１から４記載の偏光板。
- 第一の保護フィルム、偏光子、第二保護フィルムがこの順に積層してなる偏光板において、第二の保護フィルムが下記式（Ｉ）及び（II）を満足し、且つ第一の保護フィルムが下記式（II）及び（III）を満足することを特徴とする請求項１から５記載の偏光板。
（Ｉ）2.60≦ＳＡ＋ＳＢ＜2.80 （II）0≦ＳＢ≦0.8 （III）2.80＜ＳＡ＋ＳＢ≦2.96
ここで、式中ＳＡ及びＳＢは、セルロースの水酸基に置換されているアシル基の置換度を表し、ＳＡはアセチル基の置換度、またＳＢは炭素原子数３乃至４のアシル基の置換度である。 - 第一の保護フィルム、偏光子、第二保護フィルムがこの順に積層してなる偏光板において、第二の保護フィルムに残留している有機溶媒中にハロゲン含有有機溶媒を含まず且つ第一の保護フイルムに残留している有機溶媒中にハロゲン含有有機溶媒を含むことを特徴とする偏光板。
- 第二の保護フイルムに残留している有機溶媒中にハロゲン含有有機溶媒を含まず且つ第一の保護フイルムに残留している有機溶媒中にハロゲン含有有機溶媒を含むことを特徴とする請求項１から６記載の偏光板。
- 第二の保護フイルムが下記式（Ｉ）及び（II）を満足し、且つ第一の保護フイルムが下記式（II）及び（III）を満足することを特徴とする請求項１から５及び７記載の偏光板。
(I)2.60≦ＳＡ＋ＳＢ≦2.80 （II）0≦ＳＢ≦0.8 （III）2.80≦ＳＡ＋ＳＢ≦2.96。 - 第二の保護フイルムが延伸されており、且つ25℃相対湿度60%における面内レターデーションが25nm以上であることを特徴とする請求項１から９記載の偏光板。
- 液晶セル及びその両側に配置された二枚の偏光板からなり、少なくともどちらか一枚の偏光板が請求項１から１０記載の偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
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| JP2004077712A JP2005266222A (ja) | 2004-03-18 | 2004-03-18 | 偏光板および液晶表示装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2007249197A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-09-27 | Fujifilm Corp | 透明ポリマーフィルムおよびその製造方法、並びに、それを用いた位相差フィルム、偏光板および液晶表示装置 |
| EP1925438A2 (en) * | 2006-11-14 | 2008-05-28 | Nitto Denko Corporation | Method for producing polarizing plate, polarizing plate, optical film, and image display |
| JP2008249896A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Fujifilm Corp | 偏光板用保護フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 |
-
2004
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| EP1925438A3 (en) * | 2006-11-14 | 2010-11-10 | Nitto Denko Corporation | Method for producing polarizing plate, polarizing plate, optical film, and image display |
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