JP2019008026A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、偏光子保護フィルムとして薄くても耐透湿性、寸法安定性、機械的強度に優れたポリエステルを用いながら、視認性に優れ（虹斑の抑制）、高い生産性を有する、薄型化出来る液晶表示装置を提供することにある。【解決手段】光源、光源側偏光板、液晶セル、視認側偏光板を有する液晶表示装置であって、前記２つの偏光板のいずれか又は両方が下記（１）〜（５）の特徴を有する液晶表示装置。（１）ポリエステル基材フィルム上に二色性色素が配向した偏光層を有する、（２）ポリエステル基材フィルムの進相軸方向の屈折率が１．５３〜１．６２である、（３）ポリエステル基材フィルムの進相軸と偏光層の透過軸方向とのなす角度が１０度以下である、（４）ポリエステル基材フィルムの厚みが９０μｍ以下である、（５）偏光層と液晶セルの間に塗工層のみが存在している。【選択図】なし

Description

本発明は、薄型の液晶表示装置に関する。更に詳しくは、液晶ディスプレイの偏光板の保護フィルムとしてポリエステルフィルムを用いた場合であっても着色や虹斑の生じず、薄型化が可能な液晶表示装置に関する。

液晶表示装置には偏光板が用いられており、偏光板の偏光子保護フィルとして面内リタデーションが３０００〜３００００ｎｍのポリエステルフィルムが提案されている（例えば特許文献１参照）。しかし、ポリエステルフィルムに十分な面内リタデーションを与えるためにはフィルムを厚くする必要があり、近年の液晶表示装置の薄型化には不利なものであった。
一方、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）やアクリルなどの面内リタデーションが低い偏光子保護フィルムではリタデーションによる着色や虹斑の問題は生じないが、フィルムを薄くした場合には、ＴＡＣであれば透湿量が多くなることによる偏光子の劣化や寸法安定性の不足、製造プロセスでも吸湿による寸法安定性、機械的強度の不足などの問題があり、アクリルの場合では割れやすく取り扱い性に劣るといった問題があった。
薄型の液晶表示装置に対応する偏光板としては、片面のみに保護フィルムを設けた偏光板（特開平１０−１８６１３３号）や、保護フィルムとなる基材フィルムに二色性有機色素を塗布した偏光板（特開２０１３−１５６６６５、特開２０１５−１６５０２）が提案されているが、これらの保護フィルムとしてもＴＡＣやアクリルには上記の問題点があった。

特開２０１２―２５６０５７号公報

本発明は、かかる従来技術の課題を背景になされたものである。すなわち、本発明の目的は、偏光子保護フィルムとして薄くても耐透湿性、寸法安定性、機械的強度に優れたポリエステルを用いながら、視認性に優れ（虹斑の抑制）、高い生産性を有する、薄型化出来る液晶表示装置を提供することにある。

本発明者は、かかる目的を達成するために鋭意検討した結果、本発明の完成に至った。代表的な本発明は以下の通りである。
項１．
光源、光源側偏光板、液晶セル、視認側偏光板を有する液晶表示装置であって、
前記２つの偏光板のいずれか又は両方が下記（１）〜（５）の特徴を有する液晶表示装置。
（１）ポリエステル基材フィルム上に二色性色素が配向した偏光層を有する
（２）ポリエステル基材フィルムの進相軸方向の屈折率が１．５３〜１．６２である
（３）ポリエステル基材フィルムの進相軸と偏光層の透過軸方向とのなす角度が１０度以下である
（４）ポリエステル基材フィルムの厚みが９０μｍ以下である
（５）偏光層と液晶セルの間に塗工層のみが存在している
項２．
ポリエステル基材フィルムの進相軸方向の屈折率と遅相軸方向の屈折率との差が０．０５〜０．２０である項１に記載の液晶表示装置。

本発明によれば、偏光子保護フィルムとして薄くても耐透湿性、寸法安定性、機械的強度に優れたポリエステルを用いながら、視認性に優れ（虹斑の抑制）、高い生産性を有する、薄型化出来る液晶表示装置を提供することができる。

本発明は、光源、光源側偏光板、液晶セル、視認側偏光板を有する液晶表示装置に関するものである。
まず、本発明に用いられる偏光板に関して説明する。
偏光板はポリエステル基材フィルム上に二色性色素が配向した偏光層を有し、偏光層の透過軸方向がポリエステル基材フィルムの進相軸方向と略平行となっている。なお、以下ポリエステル基材フィルムを単に基材フィルムと称することがある。

＜ポリエステル基材フィルム＞
ポリエステル基材フィルムの進相軸方向の屈折率（ｎｘ）は、１．５３以上１．６２以下の範囲になるよう低く調節することが好ましい。これにより、ポリエステル基材フィルムの厚みを薄くした場合であっても虹斑を抑制することが可能である。虹斑を抑制するメカニズムの詳細は不明であるが、偏光層の透過軸方向での空気層と基材フィルムとの界面の反射が抑制されたり、偏光層の二色性色素の芳香環の配向方向と基材フィルムの芳香環の配列方向が近くなり、この界面における反射が抑制されたりするためと思われる。屈折率が１．６２を超えると、斜め方向から観察した際に虹状の色斑が生じることがある。好ましくは１．６１以下であり、より好ましくは１．６０以下であり、さらに好ましくは１．５９以下であり、よりさらに好ましくは１．５８以下である。

一方、屈折率の下限値は１．５３である。屈折率が１．５３未満になると、基材フィルムの結晶化が不十分となり、寸法安定性、力学強度、耐薬品性等の延伸により得られる特性が不十分となることから好ましくない。好ましくは１．５４以上、より好ましくは１．５５以上、さらに好ましくは１．５６以上、よりさらに好ましくは１．５７以上である。

偏光板は、偏光層の透過軸と基材フィルムの進相軸（遅相軸と垂直方向）とが略平行であることが好ましい。ここで略平行であるとは、偏光子の透過軸と基材フィルムの進相軸とがなす角が、好ましくは１０度以下、より好ましくは７度以下、さらに好ましく５度以下、よりさらに好ましくは３度以下、一層好ましくは２度以下、特に好ましくは１度以下であることを意味する。進相軸、遅相軸の方向は、分子配向計（例えば、王子計測器株式会社製、ＭＯＡ−６００４型分子配向計）で測定して求めることができる。

基材フィルムの進相軸方向と偏光層の透過軸方向を略平行とするためには、後述するラビング方向や照射する偏光紫外線の偏光方向を調節して偏光層の透過軸方向を調節する。

基材フィルムの進相軸方向の屈折率（ｎｘ）と遅相軸方向の屈折率（ｎｙ）との差は０．０５〜０．２であることが好ましい。０．０５未満であると、基材フィルムの進相軸方向の屈折率を規定の範囲内にすることが困難となる場合がある。０．２を超えると、基材フィルムが遅相軸方向に裂けやすくなり、取り扱いが困難になる場合がある。進相軸方向の屈折率と遅相軸方向の屈折率との差の下限は０．０６がより好ましく、０．０７がさらに好ましく、０．０８が特に好ましい。進相軸方向の屈折率と遅相軸方向の屈折率との差の上限は０．１７がより好ましく、０．１５がさらに好ましく、０．１３が特に好ましい。

また、基材フィルムは１５００〜１００００ｎｍの面内リタデーション（Ｒｅ、以下単にリタデーションという場合は面内リタデーションを意味する）を有することが好ましい。好ましいリタデーションの下限値は２０００ｎｍ、次に好ましい下限値は２５００ｎｍ、より好ましい下限値は３０００ｎｍ、更に好ましい下限値は３５００ｎｍ、より更に好ましい下限値は４０００ｎｍである。光源の種類にもよるが、リタデーションが低すぎる場合には、虹斑が現れることがある。好ましい上限は８０００ｎｍであり、さらに好ましい上限は７０００ｎｍであり、さらに好ましい上限は６０００ｎｍ、特に好ましい上限は５５００ｎｍであり、最も好ましい上限は５０００ｎｍである。これ以上のリタデーションを有する基材フィルムでは厚みが大きくなり、薄型液晶表示装置に用いるには不適である。

なかでも、光源側の偏光板の場合には基材フィルムの面内リタデーションは下限値が３０００ｎｍであることが好ましく、より好ましい下限値は３５００ｎｍであり、更に好ましい下限値は４０００ｎｍである。上限は上述の通りである。
視認側の偏光板の場合には基材フィルムの面内リタデーションの上限は６０００ｎｍであることが好ましく、より好ましい上限は５５００ｎｍであり、更に好ましい上限は５０００ｎｍである。下限は上述の通りである。

なお、面内リタデーションは、基材フィルム上の直交する２軸方向の屈折率と厚みを測定して求めることもできるし、ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測機器株式会社）といった市販の自動複屈折測定装置を用いて求めることもできる。なお、屈折率は、アッベの屈折率計（測定波長５８９ｎｍ）によって求めることができる。

基材フィルムの面内リタデーション（Ｒｅ）と厚さ方向のリタデーション（Ｒｔｈ）との比（Ｒｅ／Ｒｔｈ）は、好ましくは０．２以上、より好ましくは０．５以上、さらに好ましくは０．６以上である。上記リタデーションと厚さ方向リタデーションの比（Ｒｅ／Ｒｔｈ）が大きいほど、複屈折の作用は等方性を増し、観察角度による虹状の色斑の発生が生じ難くなる傾向にある。完全な１軸性（１軸対称）フィルムでは上記面内リタデーションと厚さ方向リタデーションの比（Ｒｅ／Ｒｔｈ）は２．０となることから、上記リタデーションと厚さ方向リタデーションの比（Ｒｅ／Ｒｔｈ）の上限は２．０が好ましい。なお、厚さ方向位相差は、フィルムを厚さ方向断面から見たときの２つの複屈折△Ｎｘｚ、△Ｎｙｚにそれぞれフィルム厚さｄを掛けて得られる位相差の平均を意味する。

基材フィルムの厚みは１５〜９０μｍの範囲が好ましい。より好ましくは２０〜８０μｍの範囲である。１５μｍを下回る厚みのフィルムでも、原理的には１５００ｎｍ以上のリタデーションを得ることは可能である。しかし、その場合にはフィルムの力学特性の異方性が顕著となり、裂け、破れ等を生じやすくなり、工業材料としての実用性が著しく低下する。厚みの下限はより好ましくは２０μｍであり、更に好ましくは２５μｍであり、特に好ましくは３０μｍであり、最も好ましくは３５μｍである。一方、ポリエステル基材フィルムの厚みの上限は９０μｍを超えると薄型化の主旨にそぐわなくなり好ましくない。厚み上限はより好ましくは８０μｍであり、さらに好ましくは７０μｍであり、特に好ましくは６０μｍであり、最も好ましくは５０μｍである。

なかでも、光源側の偏光板の場合には基材フィルムの厚みは下限値が３０μｍであることが好ましく、より好ましい下限値は３５μｍであり、更に好ましい下限値は４０μｍである。上限は上述の通りである。
視認側の偏光板の場合には基材フィルムの厚みの上限は６０μｍであることが好ましく、より好ましい上限は５０μｍであり、更に好ましい上限は４５μｍである。下限は上述の通りである。

基材フィルムに用いられるポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を用いることができるが、他の共重合成分を含んでも構わない。これらの樹脂は透明性に優れるとともに、熱的、機械的特性にも優れており、延伸加工によって容易にリタデーションを制御することができる。特に、ポリエチレンテレフタレートは固有複屈折が大きく、フィルムを延伸することで進相軸（遅相軸方向と垂直）方向の屈折率を低く抑えることができること、及びフィルムの厚みが薄くても比較的容易に大きなリタデーションが得られることから、最も好適な素材である。

また、偏光層に用いられる二色性色素の劣化を抑制することを目的として、ポリエステル基材フィルムは、波長３８０ｎｍの光線透過率が２０％以下であることが望ましい。３８０ｎｍの光線透過率は１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、５％以下が特に好ましい。前記光線透過率が２０％以下であれば、光学機能性色素（二色性色素）の紫外線による変質を抑制することができる。なお、透過率は、フィルムの平面に対して垂直方向に測定したものであり、分光光度計（例えば、日立Ｕ−３５００型）を用いて測定することができる。

基材フィルムの波長３８０ｎｍの透過率を２０％以下にするためには、紫外線吸収剤の種類、濃度、及びフィルムの厚みを適宜調節することが望ましい。本発明で使用される紫外線吸収剤は公知の物質である。紫外線吸収剤としては、有機系紫外線吸収剤と無機系紫外線吸収剤が挙げられるが、透明性の観点から有機系紫外線吸収剤が好ましい。有機系紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、環状イミノエステル系等、及びその組み合わせが挙げられるが上述した吸光度の範囲であれば特に限定されない。しかし、耐久性の観点からはベンゾトリアゾール系、環状イミノエステル系が特に好ましい。２種以上の紫外線吸収剤を併用した場合には、別々の波長の紫外線を同時に吸収させることができるので、より紫外線吸収効果を改善することができる。

また、紫外線吸収剤以外に、本発明の効果を妨げない範囲で、触媒以外の各種の添加剤を含有させることも好ましい様態である。添加剤として、例えば、無機粒子、耐熱性高分子粒子、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、リン化合物、帯電防止剤、耐光剤、難燃剤、熱安定剤、酸化防止剤、ゲル化防止剤、界面活性剤等が挙げられる。また、高い透明性を奏するためにはポリエステル基材フィルムに実質的に粒子を含有しないことも好ましい。「粒子を実質的に含有させない」とは、例えば無機粒子の場合、ケイ光Ｘ線分析で無機元素を定量した場合に５０ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｍ以下、特に好ましくは検出限界以下となる含有量を意味する。

基材フィルムは、｜ｎｙ−ｎｚ｜／｜ｎｙ−ｎｘ｜で表されるＮｚ係数が１．７以下であることが好ましい。Ｎｚ係数は次のようにして求めることができる。分子配向計（王子計測器株式会社製、ＭＯＡ−６００４型分子配向計）を用いてフィルムの配向軸方向を求め、配向軸方向とこれに直交する方向の二軸の屈折率（ｎｙ、ｎｘ、但しｎｙ＞ｎｘ）、及び厚さ方向の屈折率（ｎｚ）をアッべ屈折率計（アタゴ社製、ＮＡＲ−４Ｔ、測定波長５８９ｎｍ）によって求める。こうして求めたｎｘ、ｎｙ、ｎｚを、｜ｎｙ−ｎｚ｜／｜ｎｙ−ｎｘ｜で表される式に代入して、Ｎｚ係数を求めることができる。なお、ｎｚはポリエステル基材フィルムの面と垂直方向の屈折率である。

基材フィルムのＮｚ係数が１．７を超えると、液晶表示装置を斜め方向から観察した際に、角度によっては虹斑が生じる場合がある。Ｎｚ係数はより好ましくは１．６５以下、さらに好ましくは１．６３以下である。Ｎｚ係数の下限値は、１．２０である。これは、１．２０未満のフィルムを得ることは製造技術的に難しいためである。また、フィルムの機械的強度を保つためには、Ｎｚ係数の下限値は１．３０以上が好ましく、より好ましくは１．４０以上、さらに好ましくは１．４５以上である。

基材フィルムは（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚで表される面配向度を特定値以下にすることが好ましい。ここで、ｎｘ、ｎｙ及びｎｚの値は、Ｎｚ係数と同様の方法で求められる。ポリエステル基材フィルムの面配向度は０．１３以下が好ましく、より好ましくは０．１２５以下、さらの好ましくは０．１２以下である。面配向度が０．１３を超えると、液晶表示装置を斜め方向から観察した場合に角度によって虹斑が観察される場合がある。面配向度が０．０８未満では、フィルム厚みが変動し、リタデーションの値がフィルム面内で不均一となる場合がある。

基材フィルムは延伸することにより、所定の面内リタデーションを付与することができる。延伸は特性が得られる限り、一軸延伸でも二軸延伸でも良い。基材フィルムの遅相軸は基材フィルムの長手方向であっても長手方向と直交する方向であっても良い。
延伸条件について、長手方向と直交する方向に遅相軸を持つＰＥＴの基材フィルムの場合を例にして具体的に説明する。

溶融したＰＥＴを冷却ロール上に押し出して得られた未延伸原反の両端をクリップで把持してテンター内に導き、予熱後、加熱しながら横方向に延伸する。なお、横方向の延伸前に、連続ロールで縦方向に延伸しても良い。また、同時二軸延伸を行っても良い。縦延伸温度、横延伸温度は８０〜１３０℃が好ましく、特に好ましくは９０〜１２０℃である。縦延伸倍率は１．０〜３．５倍が好ましく、特に好ましくは１．０倍〜３．０倍である。また、横延伸倍率は２．５〜６．０倍が好ましく、特に好ましくは３．０〜５．５倍である。リタデーションを上記範囲に制御するためには、縦延伸倍率と横延伸倍率の比率を制御することが好ましい。縦横の延伸倍率の差が小さすぎるとリタデーションを高くすることが難しくなり好ましくない。また、延伸温度を低く設定することもリタデーションを高くする上では好ましい対応である。続く熱処理においては、処理温度は１００〜２５０℃が好ましく、特に好ましくは１８０〜２４５℃である。

一方、長手方向に遅相軸を持つ基材フィルムを得るためには、連続ロールで縦延伸を行うことが好ましい。縦延伸工程前には横延伸を行っても良い。

基材フィルムの熱収縮率は全方向において５％以下であることが好ましい。基材フィルムの全方向における熱収縮率は以下のようにして測定される。

基材フィルムを一辺２１ｃｍの正方形状に切り出し、２３℃、６５％ＲＨの雰囲気で２時間以上放置する。この基材フィルム上にその中央を中心とする直径８０ｍｍの円を描き、二次元画像測定機（例えば、ＭＩＴＵＴＯＹＯ製ＱＵＩＣＫ ＩＭＡＧＥ）を使用して、フィルムの流れ方向を０度として５度間隔で直径を測定する。ここで、フィルム流れ方向を０度として、テンター内でフィルムを上面から見た際に時計回り（右回り）を正の角度、反時計回り（左回り）を負の角度とする。−９０度〜８５度の範囲で測定すれば全方位についての直径が測定できる。

次いで、基材フィルムを８５℃で３０分間、水中で加熱処理した後、フィルム表面に付着した水分を拭き取り、風乾してから２３℃、６５％ＲＨの雰囲気中で２時間以上放置する。その後、上記と同様に円の直径を５度間隔で測定する。熱処理前の直径をLo、熱処理後の同方向の直径をLとし、下記の式に従って、各方向の熱収縮率が求められる。

熱収縮率（％）＝((Lo− L)/ Lo)×100

上記の測定方法で求められる熱収縮率は、その最大値が５％以下であることが好ましく、より好ましくは３％以下、さらにより好ましくは１％以下、最も好ましくは０．５％以下である。熱収縮率の下限は特に制限されないが、例えば０．０１％以上である。

熱収縮率を下げるためには基材フィルムをオフラインでアニール処理する方法が挙げられる。インラインであれば、熱処理時にクリップ幅を狭めて緩和させる、クリップ開放後巻き取り前に緩和させながら加熱してアニールする、等の方法が挙げられる。

＜易接着層＞
基材フィルムには配向層や偏光層との密着性を向上させるため、易接着層（易接着層Ｐ１）が設けられていても良い。
易接着層に用いられる樹脂は、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などが用いられ、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、アクリル樹脂が好ましい。易接着層は架橋されていることが好ましい。架橋剤としては、イソシアネート化合物、メラミン化合物、エポキシ樹脂、オキサゾリン化合物等が挙げられる。

易接着層はこれら樹脂と必要により架橋剤、粒子等を添加した水系塗料として基材フィルムに塗布・乾燥して設けることができる。粒子としては上述の基材に用いられるものが例示される。
易接着層は、延伸済みの基材にオフラインで設けても良いが、製膜工程中にインラインで設けることが好ましい。インラインで設ける場合は、縦延伸前、横延伸前のいずれであっても良いが、横延伸直前に塗工され、テンターによる予熱、加熱、熱処理工程で乾燥、架橋されることが好ましい。なお、ロールによる縦延伸直前でインラインコートする場合には塗工後、縦型乾燥機で乾燥させた後に延伸ロールに導くことが好ましい。
易接着層の塗工量は０．０１〜１．０ｇ／ｍ^２が好ましく、さらには０．０３〜０．５ｇ／ｍ^２が好ましい。

＜機能性層＞
基材フィルムの偏光層とは反対側には、ハードコート層、反射防止層、低反射層、防眩層、帯電防止層などの機能性層が設けられていることも好ましい形態である。
機能性層を設ける場合、基材との間に易接着層（易接着層Ｐ２）を設けても良い。易接着層Ｐ２は上述の易接着層Ｐ１で挙げた樹脂、架橋剤などが好適に用いられる。また、易接着層Ｐ１と易接着層Ｐ２は同じ組成であっても異なった組成であっても良い。

易接着層Ｐ２もまたインラインで設けることが好ましい。易接着層Ｐ１と易接着層Ｐ２は順次塗工、乾燥させても良いが、両面同時塗工することも好ましい形態である。

なお、以下の説明において基材フィルムという場合は、易接着層を設けていないものだけでなく設けたものも含まれる。同様に、機能層を設けたものも基材フィルムに含まれる。

本発明では、基材フィルム上に直接偏光層を設けても良いが、配向層を設けた上に偏光層を設けても良い。
＜配向層＞
配向層は偏光層の配向方向を制御し、より偏光度の高い偏光層を与えることができる。配向層に配向状態を与える方法としては、例えば、表面へのラビング処理、マイクログルーブを有する層の形成などが挙げられる。さらに、偏光の光照射により分子を配向させて配向機能を生じさせる光配向層とする方法も好ましい。以下に好ましい方法のラビング処理配向層と光配向層の２例を説明する。

（ラビング処理配向層）
ラビング処理により形成される配向層に用いられるポリマー材料としては、ポリビニルアルコールおよびその誘導体、ポリイミドおよびその誘導体、アクリル樹脂、ポリシロキサン誘導体などが好ましく用いられる。

まず、上記のポリマー材料を含むラビング処理配向層塗布液を基材フィルム上に塗布したのち、加熱乾燥等を行ない、ラビング処理前の配向層を得る。配向層塗布液は架橋剤を有していても良い。

ラビング処理配向層塗布液の溶剤としては、ポリマー材料を溶解するものであれば制限なく用いることができる。具体例としては、水、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、セロソルブ、などのアルコール；酢酸エチル、酢酸ブチル、ガンマーブチロラクトン、などのエステル系溶剤；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、などのケトン系溶剤；トルエン又はキシレンなどの芳香族炭化水素溶剤、；テトラヒドロフラン又はジメトキシエタンなどのエーテル系溶剤などが挙げられる。これら溶剤は、単独で用いてもよいし、組み合わせてもよい。

ラビング処理配向層塗布液の濃度は、ポリマーの種類や製造しようとする配向層の厚みによって適宜調節できるが、固形分濃度で表して、０．２〜２０質量％とすることが好ましく、０．３〜１０質量％の範囲が特に好ましい。
塗布する方法としては、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、バーコーティング法及びアプリケータ法などの塗布法や、フレキソ法などの印刷法などの公知の方法が採用される。
加熱乾燥は、基材フィルムにもよるが、ＰＥＴの場合３０℃〜１７０℃の範囲の範囲が好ましく、より好ましくは、５０〜１５０℃、さらに好ましくは、７０〜１３０℃である。乾燥温度が低い場合は乾燥時間を長く取る必要が生じ生産性に劣る場合がある。乾燥温度が高すぎる場合、基材フィルムの配向状態に影響を及ぼし、リタデーションが低下したり、基材フィルムの熱収縮が大きくななったりし、設計通りの光学機能が達成できない、平面性が悪くなるといった場合がある。加熱乾燥時間は例えば０．５〜３０分であればよく、１〜２０分がより好ましく、さらには２〜１０分がより好ましい。

ラビング処理配向層の厚さは、０．０１〜１０μｍであることが好ましく、さらには０．０５〜５μｍ、特には０．１μｍ〜１μｍであることが好ましい。

ラビング処理は、一般にはポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に擦ることにより実施することができる。一般的には、ナイロン、ポリエステル、アクリルなどの繊維の起毛布のラビングローラーを用い、配向膜表面をラビング処理する。

ラビング処理は基材フィルムの製造工程中のインライン方式で行ってもオフライン方式で行っても良い。なお、基材フィルムに直接ラビング処理を行い基材フィルム表面に配向層機能を持たせることも可能で、この場合も本発明の技術範囲に含まれる。

（光配向層）
光配向層とは、光反応性基を有するポリマー又はモノマーと溶剤とを含む塗工液を基材フィルムに塗布し、偏光、好ましくは偏光紫外線を照射することによって配向規制力を付与した配向層のことをいう。光反応性基とは、光照射により液晶配向能を生じる基をいう。具体的には、光を照射することで生じる分子の配向誘起又は異性化反応、二量化反応、光架橋反応、あるいは光分解反応のような、液晶配向能の起源となる光反応を生じるものである。当該光反応性基の中でも、二量化反応又は光架橋反応を起こすものが、配向性に優れ、偏光層のスメクチック液晶状態を保持する点で好ましい。以上のような反応を生じうる光反応性基としては、不飽和結合、特に二重結合であると好ましく、Ｃ＝Ｃ結合、Ｃ＝Ｎ結合、Ｎ＝Ｎ結合、Ｃ＝Ｏ結合からなる群より選ばれる少なくとも一つを有する基が特に好ましい。

Ｃ＝Ｃ結合を有する光反応性基としては例えば、ビニル基、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾ−ル基、スチルバゾリウム基、カルコン基及びシンナモイル基などが挙げられる。Ｃ＝Ｎ結合を有する光反応性基としては、芳香族シッフ塩基及び芳香族ヒドラゾンなどの構造を有する基が挙げられる。Ｎ＝Ｎ結合を有する光反応性基としては、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基及びホルマザン基などや、アゾキシベンゼンを基本構造とするものが挙げられる。Ｃ＝Ｏ結合を有する光反応性基としては、ベンゾフェノン基、クマリン基、アントラキノン基及びマレイミド基などが挙げられる。これらの基は、アルキル基、アルコキシ基、アリ−ル基、アリルオキシ基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基及びハロゲン化アルキル基などの置換基を有していてもよい。
中でも、光二量化反応を起こしうる光反応性基が好ましく、シンナモイル基及びカルコン基が、光配向に必要な偏光照射量が比較的少なく、かつ、熱安定性や経時安定性に優れる光配向層が得られやすいため好ましい。さらにいえば、光反応性基を有するポリマーとしては、当該ポリマー側鎖の末端部が桂皮酸構造となるようなシンナモイル基を有するものが特に好ましい。主鎖の構造としては、ポリイミド、ポリアミド、（メタ）アクリル、ポリエステル、等が挙げられる。

具体的な配向層では、例えば、特開２００６−２８５１９７号公報、特開２００７−７６８３９号公報、特開２００７−１３８１３８号公報、特開２００７−９４０７１号公報、特開２００７−１２１７２１号公報、特開２００７−１４０４６５号公報、特開２００７−１５６４３９号公報、特開２００７−１３３１８４号公報、特開２００９−１０９８３１号公報、特開２００２−２２９０３９号公報、特開２００２−２６５５４１号公報、特開２００２−３１７０１３号公報、特表２００３−５２０８７８号公報、特表２００４−５２９２２０号公報、特開２０１３−３３２４８号公報、特開２０１５−７７０２号公報、特開２０１５−１２９２１０号公報に記載の配向層が挙げられる。

光配向層形成用塗工液の溶剤としては、光反応性基を有するポリマー及びモノマーを溶解するものであれば制限なく用いることができる。具体例としてはラビング処理配向層で挙げたものが例示できる。光配向層形成用塗工液には、光重合開始剤、重合禁止剤、各種安定剤を添加することも好ましい。また、光反応性基を有するポリマー及びモノマー以外のポリマーや光反応性基を有するモノマーと共重合可能な光反応性基を有しないモノマーを加えていても良い。

光配向層形成用塗工液の濃度、塗布方法、乾燥条件もラビング処理配向層で挙げたものが例示できる。厚みもラビング処理配向層の好ましい厚みと同様である。

この様にして得られた配向前の光配向層に偏光を照射することにより、配向規制力を持つ光配向層が得られる。

偏光は、配向前の光配向層に直接照射してもよいし、基材フィルムを透過させて照射してもよい。

偏光の波長は、光反応性基を有するポリマー又はモノマーの光反応性基が、光エネルギーを吸収できる波長領域のものが好ましい。具体的には、波長２５０〜４００ｎｍの範囲の紫外線が好ましい。
偏光の光源は、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ＫｒＦ、ＡｒＦなどの紫外光レ−ザ−などが挙げられ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ及びメタルハライドランプが好ましい。

偏光は、例えば前記光源からの光を、偏光子を通過させることにより得られる。前記偏光子の偏光角を調整することにより、偏光の方向を調整することができる。前記偏光子は、偏光フィルターやグラントムソン、グランテ−ラ−等の偏光プリズムやワイヤーグリッドタイプの偏光子が挙げられる。偏光は、実質的に平行光であると好ましい。

照射強度は重合開始剤や樹脂（モノマー）の種類や量で異なるが、例えば３６５ｎｍ基準で１０〜１００００ｍＪ／ｃｍ^２が好ましく、さらには２０〜５０００ｍＪ／ｃｍ^２が好ましい。

＜偏光層＞
偏光層は一方向のみの光を通過させる偏光子としての機能を有し、二色性色素を含む。

（二色性色素）
二色性色素とは、分子の長軸方向における吸光度と、短軸方向における吸光度とが異なる性質を有する有機色素をいう。

二色性色素は、３００〜７００ｎｍの範囲に吸収極大波長（λＭＡＸ）を有するものが好ましい。このような二色性色素は、例えば、アクリジン色素、オキサジン色素、シアニン色素、ナフタレン色素、アゾ色素及びアントラキノン色素などが挙げられるが、中でもアゾ色素が好ましい。アゾ色素は、モノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素、テトラキスアゾ色素及びスチルベンアゾ色素などが挙げられ、好ましくはビスアゾ色素及びトリスアゾ色素である。二色性色素は単独でも、組み合わせても良いが、色調を調整（無彩色）にするため、２種以上を組み合わせることが好ましい。特には３種類以上を組み合わせるのが好ましい。特に、３種類以上のアゾ化合物を組み合わせるのが好ましい。

好ましいアゾ化合物としては、特開２００７−１２６６２８号公報、特開２０１０−１６８５７０号、特開２０１３−１０１３２８号、特開２０１３−２１０６２４号に記載の色素が挙げられる。

二色性色素はアクリルなどのポリマーの側鎖に導入された二色性色素ポリマーであることも好ましい形態である。これら二色性色素ポリマーとしては特開２０１６−４０５５号で挙げられるポリマー、特開２０１４−２０６６８２号の［化６］〜［化１２］の化合物が重合されたポリマーが例示できる。

偏光層中の二色性色素の含有量は、二色性色素の配向を良好にする観点から、偏光層中、０．１〜３０質量％が好ましく、０．５〜２０質量％がより好ましく、１．０〜１５質量％がさらに好ましく、２．０〜１０質量％が特に好ましい。

偏光層には、膜強度や偏光度、膜均質性の向上のため、さらに重合性液晶化合物が含まれていることが好ましい。なお、ここで重合性液晶化合物は膜として重合後の物も含まれる。

（重合性液晶化合物）
重合性液晶化合物とは、重合性基を有し、かつ、液晶性を示す化合物である。
重合性基とは、重合反応に関与する基を意味し、光重合性基であることが好ましい。ここで、光重合性基とは、後述する光重合開始剤から発生した活性ラジカルや酸などによって重合反応し得る基のことをいう。重合性基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、１−クロロビニル基、イソプロペニル基、４−ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。液晶性を示す化合物は、サーモトロピック性液晶でもリオトロピック液晶でもよく、また、サーモトロピック液晶における、ネマチック液晶でもスメクチック液晶でもよい。

重合性液晶化合物は、より高い偏光特性が得られるという点でスメクチック液晶化合物が好ましく、高次スメクチック液晶化合物がより好ましい。重合性液晶化合物が形成する液晶相が高次スメクチック相であると、配向秩序度のより高い偏光層を製造することができる。

具体的な好ましい重合性液晶化合物は、例えば、特開２００２−３０８８３２号公報、特開２００７−１６２０７号公報、特開２０１５−１６３５９６号公報、特表２００７−５１０９４６号公報、特開２０１３−１１４１３１号公報、ＷＯ２００５／０４５４８５号公報、Ｌｕｂ eｔ aｌ. Ｒｅｃｌ．Ｔｒａｖ．Ｃｈｉｍ．Ｐａｙｓ−Ｂａｓ，１１５, ３２１−３２８（１９９６）などに記載のものが挙げられる。

偏光層中の重合性液晶化合物の含有割合は、重合性液晶化合物の配向性を高くするという観点から、偏光層中７０〜９９．５質量％が好ましく、より好ましくは７５〜９９質量％、さらに好ましくは８０〜９７質量％であり、特に好ましくは８３〜９５質量％である。

偏光層は偏光層組成物塗料を塗工して設けることができる。
偏光層組成物塗料は、溶剤、重合開始剤、増感剤、重合禁止剤、レベリング剤及び、重合性非液晶化合物、架橋剤等を含んでもよい。

溶剤としては、配向層塗布液の溶剤として挙げたものが好ましく用いられる。

重合開始剤は、重合性液晶化合物を重合させるものであれば限定はされないが、光により活性ラジカルを発生する光重合開始剤が好ましい。重合開始剤としては、例えばベンゾイン化合物、ベンゾフェノン化合物、アルキルフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、トリアジン化合物、ヨードニウム塩及びスルホニウム塩などが挙げられる。

増感剤は光増感剤が好ましい、例えば、キサントン化合物、アントラセン化合物、フェノチアジン、ルブレン等が挙げられる。

重合禁止剤としては、ハイドロキノン類、カテコール類、チオフェノール類が挙げられる。

重合性非液晶化合物としては、重合性液晶化合物と共重合するものが好ましく、例えば、重合性液晶化合物が（メタ）アクリロイルオキシ基を有する場合は（メタ）クレート類が挙げられる。（メタ）クリレート類は単官能であっても多官能であっても良い。多官能の（メタ）アクリレート類を用いることで、偏光層の強度を向上させることができる。重合性非液晶化合物を用いる場合は偏光層中に１〜１５質量％とすることが好ましく、さらには２〜１０質量%、特には３〜７質量％にすることが好ましい。１５質量％を越えると偏光度が低下することがある。

架橋剤としては、重合性液晶化合物、重合性非液晶化合物の官能基と反応しうる化合物が挙げられ、イソシアネート化合物、メラミン、エポキシ樹脂、オキサゾリン化合物などが挙げられる。

偏光層組成物塗料を基材フィルム上または配向層上に直接塗工後、必要により乾燥、加熱、硬化することにより、偏光層が設けられる。

塗工方法としては、塗布する方法としては、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、バーコーティング法及びアプリケータ法などの塗布法や、フレキソ法などの印刷法などの公知の方法が採用される。

乾燥は、塗工後の基材フィルムを温風乾燥機、赤外線乾燥機などに導き、３０〜１７０℃、より好ましくは５０〜１５０℃、さらに好ましくは７０〜１３０℃で乾燥される。乾燥時間は０．５〜３０分が好ましく、１〜２０分がより好ましく、さらには２〜１０分がより好ましい。

加熱は、偏光層中の二色性色素および重合性液晶化合物をより強固に配向させるために行うことができる。加熱温度は、重合性液晶化合物が液晶相を形成する温度範囲にすることが好ましい。

偏光層組成物塗料に重合性液晶化合物が含まれる場合は、硬化するのが好ましい。硬化方法としては、加熱及び光照射が挙げられ、光照射が好ましい。硬化により二色性色素を配向した状態で固定することができる。硬化は、重合性液晶化合物に液晶相を形成させた状態で行うのが好ましく、液晶相を示す温度で光照射して硬化してもよい。
光照射における光は、可視光、紫外光及びレーザー光が挙げられる。取り扱いやすい点
で、紫外光が好ましい。

照射強度は重合開始剤や樹脂（モノマー）の種類や量で異なるが、例えば３６５ｎｍ基準で１００〜１００００ｍＪ／ｃｍ^２が好ましく、さらには２００〜５０００ｍＪ／ｃｍ^２が好ましい。

偏光層は、偏光層組成物塗料を配向層上に塗布することで、色素が配向層の配向方向に添って配向し、その結果、所定方向の偏光透過軸を有することになるが、配向層を設けず直接基材に塗工した場合は、偏光光を照射して偏光層形成用組成物を硬化させることで、偏光層を配向させることもできる。

偏光層の厚さは、０．１〜５μｍであり、好ましくは０．３〜３μｍ、より好ましくは０．５〜２μｍである。

偏光板は、基材フィルムを所定の長さにカット後、個々の工程を行うことにより製造することも可能であるが、ロール状の基材フィルムを用いて各工程を行い、基材フィルム上に二色性有機色素が配向したロール状の偏光板を製造し、必要な大きさに切断することが好ましい。中でも、基材フィルムへの配向層の塗工から偏光層の配向、巻き取りまでをロールツーロールの連続で製造することが好ましい。すなわち、基材フィルムを巻き出し後、配向層用塗料を塗布後、乾燥機内に導き乾燥後、ラビング処理又は偏光ＵＶ照射して配向を付与しながら配向層を硬化させ、その後引き続き偏光層塗料を塗布、乾燥、ＵＶ照射による偏光層の硬化、巻き取りを途切れることなく一連の装置で行うことが好ましい。なお、巻き取りの際には、別途保護のためのフィルムを積層して巻き取っても良い。巻き取り時には幅方向端部をスリットし巻き取ることができる。さらに、用途に合わせて所定の幅、長さのロール体とすることができる。

また、本発明では、偏光層の上に塗工型位相差層を設けることもできる。塗工型位相差層とは位相差層自体は塗工により形成された位相差層であり、単体として独立した状態にはならないものである。位相差層を設ける方法としては、偏光層上に位相差性の化合物を塗工する方法、別途離型性のある基材上に位相差層を設け、これを偏光層上に転写する方法が挙げられる。位相差層としては液晶化合物からなる位相差層であることが好ましい。液晶化合物としては、棒状の液晶化合物、平板状の液晶化合物等目的に合わせて用いられ、ポリマー状や反応性の官能基を持つものであっても良い。偏光層上に位相差性の化合物を塗工する方法では、偏光層にラビング処理を行うか、偏光層に上述したような配向層を設けて配向制御力を持たせた上で液晶化合物を塗工することが好ましい。

別途離型性基材上に塗工型位相差層を設けこれを偏光層上に転写する方法では、離型性のある基材にラビング処理を行うか、離型性基材に上述したような配向層を設けて配向制御力を持たせた上で液晶化合物（位相差層）を塗工することが好ましい。この様にして得られた転写型の位相差層を偏光層に接着剤又は粘着剤を用いて貼り合わせた後、離型性基材を剥離する。
偏光層が位相差層の塗工溶媒の影響を受けにくい点で別途離型性基材上に塗工型の位相差層を設けこれを偏光層上に転写する方法が好ましい。これらの方法、位相差層の例としては、特開２００８−１４９５７７号公報、特開２００２−３０３７２２号公報、ＷＯ２００６／１００８３０号公報、特開２０１５−６４４１８号公報等を参考とすることができる。液晶セルのタイプに合わせて好適な位相差層を選択することができる。

本発明では、偏光層の上にさらに保護コート層を設けても良い。保護コート層は製造工程での偏光層の傷付きを防止したり、偏光層上に位相差層を設ける際の溶剤等による偏光層の変質、液晶セルや位相差層と貼り合わせるための接着剤や粘着剤中の成分の移行による偏光層の変質を防止するために設けられる。保護コートとしては、アクリル系、ポリエステル系、ポリウレタン系など各種のものを用いることが出来る。また、光硬化型、熱硬化型など、適宜選択できる。

本発明では、偏光層と液晶セルの間に塗工層のみが存在している。これは、偏光層と液晶セルとの間には、単体として独立した状態のフィルムが存在しないと言うことである。具体的には、偏光層と液晶セルの間には、接着剤層、粘着剤層、保護コート層、塗工型位相差層の任意の組合せのみが存在すると言うことである。このような構成により、液晶表示装置を薄型化出来る。

偏光層−液晶セル間の具体的な好ましい積層例としては下記が挙げられる。
偏光層／粘着剤層／液晶セル、
偏光層／保護コート層／粘着剤層／液晶セル、
偏光層／塗工型位相差層／粘着剤層／液晶セル、
偏光層／粘着剤層／塗工型位相差層／粘着剤層／液晶セル、
偏光層／保護コート層／塗工型位相差層／粘着剤層／液晶セル、又は、
偏光層／保護コート層／粘着剤層／塗工型位相差層／粘着剤層／液晶セル等である。
なお、上記で粘着剤層は接着剤層であっても良い。

粘着層としては、ゴム系、アクリル系、ウレタン系、オレフィン系、シリコーン系などの粘着剤が制限なく用いられ、中でもアクリル系の粘着剤が好ましい。粘着剤は対象物、例えば偏光板の偏光層面に塗布してもかまわないが、基材レスの光学用透明粘着剤（離型フィルム／粘着剤層／離型フィルム）の片面の離型フィルムを剥離後、偏光層面に貼り合わせて設ける方法が好ましい。接着剤としては、紫外線硬化型やウレタン系、エポキシ系のものが好ましく用いられる。
接着剤層や粘着剤層は偏光層又は保護コート層、塗工型の位相差層、液晶セルの貼り合わせに用いられる。
なお、上記では塗工型の位相差層は偏光板に設けた後に液晶セルに貼り合わせる例を挙げたが、液晶セルに予め塗工型位相差層を設けておいても良い。

上記の偏光板は液晶セルの光源側、視認側のいずれに設置されていても良い。何れか一方だけであっても、両方が上記の偏光板であっても良い。

液晶セルとしては、様々な方式の液晶セルで用いることができ、代表的な方式として、ＴＮ方式、ＶＡ方式、ＩＰＳ方式などが挙げられる。

＜液晶表示装置の光源＞
本発明の液晶表示装置の光源は特に限定されるものではない。代表的な光源としては、青色発光ダイオードと黄色蛍光体を組み合わせたもの、青色発光ダイオードと緑色蛍光体と赤色蛍光体を組み合わせたもの、有機ＥＬ光源、量子ドット光源などが挙げられる。これらの中でも青色発光ダイオードと黄色蛍光体を組み合わせたもの、有機ＥＬ光源が好適な光源である。

本発明の表示装置は、一般のテレビや映像表示システム、コンピューターのディスプレイだけでなく、スマートフォン、タブレット末端、ＡＴＭ、カーナビゲーションシステム、自動車等の計器類やミラー代替のモニター、サインボード等で特に有用である。

以下、実施例を参照して本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例に限定されず、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適宜変更を加えて実施することも可能であり、それらは、いずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
実施例における物性の評価方法は以下の通りである。

（１）ポリエステル基材フィルムの屈折率
分子配向計（王子計測器株式会社製、ＭＯＡ−６００４型分子配向計）を用いて、フィルムの遅相軸方向を求め、遅相軸方向が長辺と平行になるように、４ｃｍ×２ｃｍの長方形を切り出し、測定用サンプルとした。このサンプルについて、直交する二軸の屈折率（遅相軸方向の屈折率：ｎｙ、進相軸（遅相軸方向と直交する方向の屈折率）：ｎｘ）、及び厚さ方向の屈折率（ｎｚ）をアッベ屈折率計（アタゴ社製、ＮＡＲ−４Ｔ、測定波長５８９ｎｍ）によって求めた。

（２）リタデーション（Ｒｅ）
リタデーションとは、フィルム上の直交する二軸の屈折率の異方性（△Ｎｘｙ＝｜ｎｘ−ｎｙ｜）とフィルム厚みｄ（ｎｍ）との積（△Ｎｘｙ×ｄ）で定義されるパラメーターであり、光学的等方性、異方性を示す尺度である。二軸の屈折率の異方性（△Ｎｘｙ）を、上記（１）の方法により求め、前記二軸の屈折率差の絶対値（｜ｎｘ−ｎｙ｜）を屈折率の異方性（△Ｎｘｙ）として算出した。フィルムの厚みｄ（ｎｍ）は電気マイクロメータ（ファインリューフ社製、ミリトロン１２４５Ｄ）を用いて測定し、単位をｎｍに換算した。屈折率の異方性（△Ｎｘｙ）とフィルムの厚みｄ（ｎｍ）の積（△Ｎｘｙ×ｄ）より、リタデーション（Ｒｅ）を求めた。

（３）厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）
厚さ方向リタデーションとは、フィルム厚さ方向断面から見たときの２つの複屈折△Ｎｘｚ（＝｜ｎｘ−ｎｚ｜）、及び△Ｎｙｚ（＝｜ｎｙ−ｎｚ｜）にそれぞれフィルム厚さｄを掛けて得られるリタデーションの平均を示すパラメーターである。リタデーションの測定と同様の方法でｎｘ、ｎｙ、ｎｚとフィルム厚みｄ（ｎｍ）を求め、（△Ｎｘｚ×ｄ）と（△Ｎｙｚ×ｄ）との平均値を算出して厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）を求めた。

（４）偏光層の透過軸方向
サンプルの偏光板を消光軸（透過軸方向と直交する方向）が既知の偏光板と重ね合わせて回転させ、最も透過光量の少なくなる状態での消光軸方向が既知の偏光板の消光軸と平行の方向をサンプルの透過軸方向とした。

（５）ポリエステル基材フィルムの進相軸と偏光層の透過軸方向との角度
サンプルの偏光板から偏光層を溶剤を含浸させた布で除去し（１）に準じて進相軸の方向を求め、（４）で求めた偏光層の透過軸方向との角度を求めた。

（６）Ｎｚ係数
｜ｎｙ−ｎｚ｜／｜ｎｙ−ｎｘ｜で得られる値をＮｚ係数とした。ただし、ｎｙ＞ｎｘとなるように、ｎｙ及びｎｘの値を選択した。

（７）面配向度（ΔＰ）
（ｎｘ＋ｎｙ）/２−ｎｚで得られる値を面配向度（ΔＰ）とした。

（８）波長３８０ｎｍにおける光線透過率
分光光度計（日立製作所製、Ｕ−３５００型）を用い、空気層を標準として各フィルム
の波長３００〜５００ｎｍ領域の光線透過率を測定し、波長３８０ｎｍにおける光線透過
率を求めた。

（９）熱収縮率
スリットロールから切り出されたポリエステルフィルムを一辺２１ｃｍの正方形状に切り出し、２３℃、６５％ＲＨの雰囲気で２時間以上放置した。このポリエステルフィルムの中央を中心とする直径８０ｍｍの円を描き、二次元画像測定機（ＭＩＴＵＴＯＹＯ製ＱＵＩＣＫ ＩＭＡＧＥ）を使用して、フィルムの流れ方向を０度として５間隔で直径を測定した。ここで、フイルム流れ方向を０度として、フィルム上面において時計回り（右回り）を正の角度、反時計回り（左回り）を負の角度と設定した。直径を測定したため、−９０度〜８５度の範囲の測定で、全方向について測定された。次いで、このポリエステルフィルムを８５℃で３０分間、水中で加熱処理した後、フィルム表面に付着した水分を拭き取り、風乾してから２３℃、６５％ＲＨの雰囲気中で２時間以上放置した。その後、上記と同様に円の直径を５度間隔で測定した。熱処理前の直径をLo、熱処理後の同方向の直径をLとし、下記の式に従って、各方向の熱収縮率を求めた。

熱収縮率（％）＝((Lo− L)/ Lo)×100

（１０）熱収縮率の最大値
（９）で求めた全方向での熱収縮率のうち最大となる値を最大熱収縮率とする。

（１１）虹斑観察
各実施例で得られた液晶表示装置を、正面、及び斜め方向から暗所で目視観察し、虹斑の発生有無について、以下のように判定した。ここで、斜め方向とは、液晶表示装置の画面の法線方向から３０度〜６０度の範囲を意味する。

○： 虹斑が全く観察されない
△： 虹斑らしきものがごくわずか観察される。
×： 虹斑が僅かに観察される
××： 虹斑が観察される

＜基材フィルム用ポリエステル樹脂の製造＞
（製造例１−ポリエステルＸ）
エステル化反応缶を昇温し２００℃に到達した時点で、テレフタル酸を８６．４質量部及びエチレングリコール６４．６質量部を仕込み、撹拌しながら触媒として三酸化アンチモンを０．０１７質量部、酢酸マグネシウム４水和物を０．０６４質量部、トリエチルアミン０．１６質量部を仕込んだ。ついで、加圧昇温を行いゲージ圧０．３４ＭＰａ、２４０℃の条件で加圧エステル化反応を行った後、エステル化反応缶を常圧に戻し、リン酸０．０１４質量部を添加した。さらに、１５分かけて２６０℃に昇温し、リン酸トリメチル０．０１２質量部を添加した。次いで１５分後に、高圧分散機で分散処理を行い、１５分後、得られたエステル化反応生成物を重縮合反応缶に移送し、２８０℃で減圧下重縮合反応を行った。

重縮合反応終了後、９５％カット径が５μｍのナスロン製フィルターで濾過処理を行い、ノズルからストランド状に押出し、予め濾過処理（孔径：１μｍ以下）を行った冷却水を用いて冷却、固化させ、ペレット状にカットした。得られたポリエチレンテレフタレート樹脂（Ｘ）の固有粘度は０．６２ｄｌ／ｇであり、不活性粒子及び内部析出粒子は実質上含有していなかった。（以後、ＰＥＴ（Ｘ）と略す。）

（製造例２−ポリエステルＹ）
乾燥させた紫外線吸収剤（２，２’−（１，４−フェニレン）ビス（４Ｈ−３，１−ベンズオキサジノン−４−オン）１０質量部、粒子を含有しないＰＥＴ（Ｘ）（固有粘度が０．６２ｄｌ／ｇ）９０質量部を混合し、混練押出機を用い、紫外線吸収剤含有するポリエチレンテレフタレート樹脂（Ｙ）を得た。（以後、ＰＥＴ（Ｙ）と略す。）

＜易接着層成分の製造＞
（ウレタン樹脂Ｄ−１の重合）
脂肪族系ポリカーボネートポリオールを構成成分とするウレタン樹脂Ｄ−１を次の手順で作製した。撹拌機、ジムロート冷却器、窒素導入管、シリカゲル乾燥管、及び温度計を備えた４つ口フラスコに、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート４３．７５質量部、ジメチロールブタン酸１２．８５質量部、数平均分子量２０００のポリヘキサメチレンカーボネートジオール１５３．４１質量部、ジブチルスズジラウレート０．０３質量部、及び溶剤としてアセトン８４．００質量部を投入し、窒素雰囲気下、７５℃において３時間撹拌し、反応液が所定のアミン当量に達したことを確認した。次に、この反応液を４０℃にまで降温した後、トリエチルアミン８．７７質量部を添加し、ポリウレタンプレポリマー溶液を得た。次に、高速攪拌可能なホモディスパーを備えた反応容器に、水４５０ｇを添加して、２５℃に調整して、２０００ｍｉｎ−１で攪拌混合しながら、ポリウレタンプレポリマー溶液を添加して水分散した。その後、減圧下で、アセトンおよび水の一部を除去することにより、固形分３５％のポリウレタン樹脂の水分散体（Ｄｗ−１）を調製した。得られた脂肪族系ポリカーボネートポリオールを構成成分とするポリウレタン樹脂のガラス転移点温度は−３０℃であった。

（オキサゾリン系架橋剤Ｅ−１の重合）
温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器、滴下ロート、および攪拌機を備えたフラスコに水性媒体としてのイオン交換水５８質量部とイソプロパノール５８質量部との混合物、および、重合開始剤（２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）・二塩酸塩）４質量部を投入した。一方、滴下ロートに、オキサゾリン基を有する重合性不飽和単量体としての２−イソプロペニル−２−オキサゾリン１６質量部、メトキシポリエチレングリコールアクリレート（エチレングリコールの平均付加モル数・９モル、新中村化学製）３２質量部、およびメタクリル酸メチル３２質量部の混合物を投入し、窒素雰囲気下、７０℃において１時間にわたり滴下した。滴下終了後、反応溶液を９時間攪拌し、冷却することで固形分濃度４０質量％のオキサゾリン基を有する水溶性樹脂（Ｅｗ−１）を得た。

（易接着層用塗布液調製）
下記の塗剤を混合しして易接着層用塗布液を作成した。
水 ５５．６２質量％
イソプロパノール ３０．００質量％
ポリウレタン樹脂の水分散体（Ｄｗ−１） １１．２９質量％
オキサゾリン系架橋剤水溶液（Ｅｗ−１） ２．２６質量％
粒子 ０．７１質量％
（平均粒径４０ｎｍのシリカゾル、固形分濃度４０質量％）
粒子 ０．０７質量％
（平均粒径４５０ｎｍのシリカゾル、固形分濃度４０質量％）
界面活性剤 ０．０５質量％
（シリコン系、固形分濃度１０質量％）

＜基材フィルム１の製造＞
基材フィルム中間層用原料として粒子を含有しないＰＥＴ（Ｘ）樹脂ペレット９０質量
部と紫外線吸収剤を含有したＰＥＴ（Ｙ）樹脂ペレット１０質量部を１３５℃で６時間減
圧乾燥（１Ｔｏｒｒ）した後、押出機２（中間層ＩＩ層用）に供給し、また、ＰＥＴ（Ｘ
）を常法により乾燥して押出機１（外層Ｉ層及び外層ＩＩＩ用）にそれぞれ供給し、２８
５℃で溶解した。この２種のポリマーを、それぞれステンレス焼結体の濾材（公称濾過精
度１０μｍ粒子９５％カット）で濾過し、２種３層合流ブロックにて、積層し、口金より
シート状にして押し出した後、静電印加キャスト法を用いて表面温度３０℃のキャスティ
ングドラムに巻きつけて冷却固化し、未延伸フィルムを作った。この時、Ｉ層、ＩＩ層、
ＩＩＩ層の厚さの比は１０：８０：１０となるように各押し出し機の吐出量を調整した。

次いで、リバースロール法によりこの未延伸ＰＥＴフィルムの両面に易接着用塗布液をいずれも乾燥後の塗布量が０．０８ｇ／ｍ^２になるように塗布した後、乾燥機に導き８０℃で２０秒間乾燥した。

この塗布層を形成した未延伸フィルムをテンター延伸機に導き、フィルムの端部をクリップで把持しながら、温度１２５℃の熱風ゾーンに導き、幅方向に４倍に延伸した。
次に、幅方向に延伸された幅を保ったまま、温度２２５℃、１０秒間で処理し、さらに３．０％の緩和処理を行った。その後、１３０℃まで冷却したフィルムの両端部をシェア刃で切断し、０．５ｋｇ／ｍｍ^２の張力で耳部を切り取った後に巻き取り、フィルム厚み８０μｍの一軸配向ＰＥＴフィルムを得た。得られたフィルムの中央部を３０ｃｍ幅にスリットし、長さ約３００ｍのフィルムロールとした。得られたフィルムロールは全幅にわたって遅相軸がフィルムの長手方向に対して９０±０．５度の範囲であることを確認した。
上記の基材フィルムの諸特性は幅方向に３点サンプリング（中央、両端部の３点）した平均値である。ただし、熱収縮率の測定は、中央の１点のみで行った。

＜基材フィルム２〜５の製造＞
ラインスピードを変更して未延伸フィルムの厚みを変えた以外は基材フィルム１と同様にして製膜し、フィルム厚みの異なるフィルムを得た（基材フィルム２〜５）

＜基材フィルム６の製造＞
基材フィルム１と同様の方法により作製された未延伸フィルム（易接着層塗工済み）を、加熱されたロール群及び赤外線ヒーターを用いて１０５℃に加熱し、その後周速差のあるロール群で走行方向に２．０倍延伸した後、温度１３５℃の熱風ゾーンに導き幅方向に４．０倍延伸し、基材フィルム１と同様の方法で基材フィルム６を得た。

＜基材フィルム７の製造＞
基材フィルム１と同様の方法により作製された未延伸フィルム（易接着層塗工済み）を、加熱されたロール群及び赤外線ヒーターを用いて１０５℃に加熱し、その後周速差のあるロール群で走行方向に３．３倍延伸した後、温度１３５℃の熱風ゾーンに導き幅方向に４．０倍延伸し、基材フィルム１と同様の方法で基材フィルム７を得た。

＜基材フィルム８の製造＞
基材フィルム１と同様の方法により作製された未延伸フィルム（易接着層塗工済み）を、加熱されたロール群及び赤外線ヒーターを用いて１０５℃に加熱し、その後周速差のあるロール群で走行方向に４．０倍延伸した後、乾燥機内で温度２２５℃、３０秒間で処理し、その後端部をスリットして除去し、幅３０ｃｍの基材フィルム８を得た。

＜偏光板１の作成＞
（１）光配向層の形成
（光配向層形成用塗料の合成）
特開２０１３−３３２４８号公報の実施例１、実施例２、実施例３の記載に基づき、下記式（１）のポリマー（イ）のシクロペンタノン５質量％溶液を製造した。

（光配向層の形成）
基材フィルム１をＡ４の大きさに切り出し、片面に上記組成の光配向層形成用塗料をバーコーターを用いて塗布し、８０℃で１分間乾燥し厚み１５０ｎｍの膜を形成した。引き続き偏光ＵＶ光を照射し、光配向層を積層した基材フィルム１を得た。

（２）偏光層の形成
（重合性液晶化合物の合成）
特表２００７−５１０９４６号公報の［０１３４］段落の記載および、Ｌｕｂ ｅｔ ａｌ．Ｒｅｃｌ．Ｔｒａｖ．Ｃｈｉｍ．Ｐａｙｓ−Ｂａｓ，１１５，３２１−３２８（１９９６）を参考にして、下記式（２）の化合物（ロ）、下記式（３）の化合物（ハ）を合成した。

特開昭６３−３０１８５０号公報の実施例１を参考にして、下記式（４）の色素（ニ）を合成した。

特公平５−４９７１０号公報の実施例２を参考にして下記式（５）の色素（ホ）を合成した。

特公昭６３−１３５７号公報の一般式（１）の化合物の製造方法を参考にして 下記式（６）の色素（ヘ）を合成した。

（偏光層の形成）
（ロ）７５質量部、（ハ）２５質量部、（ニ）２．５質量部、（ホ）２．５質量部、（ヘ）２．５質量部、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（Ｒ） ３６９Ｅ（ＢＡＳＦ社製）６質量部、オルトキシレン２５０質量部からなる偏光層組成物塗料を光配向層を積層した基材フィルム１上にバーコーターを用いて塗布し、１１０℃で３分間乾燥し厚み２μｍの膜を形成した。引き続きＵＶ光を照射し、偏光板１を得た。

（粘着層積層偏光板）
アクリル系粘着剤層（基材無し）の両面に離型フィルム（軽剥離ライナー、重剥離ライナー）が積層された市販の光学用透明粘着シート（日東電工社製）の軽剥離ライナーを剥がし、得られた偏光フィルムの偏光層側に貼り合わせて、粘着層積層偏光板１を得た。

＜偏光板２〜７の作成＞
基材フィルムを２〜７に変えた以外は偏光板１の方法と同様にして、粘着層積層偏光板２〜７を得た。

＜偏光板８〜１２の作成＞
基材フィルム４を用い、光配向層形成時に照射する偏光紫外線の偏光方向を変えた以外は偏光板１の方法と同様にして、粘着層積層偏光板偏光板８〜１２を得た。

＜偏光板１３の作成＞
（ラビング処理配向層の形成）
基材フィルム４をＡ４の大きさに切り出し、片面に下記組成のラビング処理配向層用塗料をバーコーターを用いて塗布し、１２０℃で３分間乾燥し厚み２００ｎｍの膜を形成した。引き続き、得られた膜の表面をナイロン製の起毛布が巻かれたラビングロールで処理し、ラビング配向処理層を積層した基材フィルム４を得た。ラビングは基材フィルム４の遅相軸方向に平行になるように行った。

完全ケン化型ポリビニルアルコール 分子量８００ ２質量部
イオン交換水 １００質量部

（偏光層の形成）
引き続き、偏光板１の偏光層の形成方法と同様にしてラビング処理配向層上に偏光層を形成し、偏光板１と同様に粘着シートを貼り合せ、粘着層積層偏光板１３を得た。

＜偏光板１４〜１６の作成＞
（反射防止層の形成）
基材フィルム４の片面に、下記組成の中屈折率層形成用塗布液をバーコーターを用いて塗布し、７０℃１分間乾燥後、高圧水銀灯を用いて４００ｍJ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、乾燥膜厚５μｍの中屈折率層を得た。次に、形成した中屈折率層の上に、バーコーターを用いて、下記組成の高屈折率層形成用塗布液を中屈折率層と同様の方法で形成し、さらにその上に下記組成の低屈折率層形成用塗布液を中屈折率層と同様の方法で形成した。その後、反対面に偏光板１の偏光層の形成方法と同様にして光配向層上に偏光層を設けた。偏光板１と同様に粘着シートを貼り合せ、反射防止層を積層した粘着層積層偏光板１４を得た。
上記において、基材フィルム４を、基材フィルム５、６にかえた以外は同様にして、それぞれ反射防止層を積層した粘着層積層偏光板１５、１６を得た。

中屈折率層形成用塗布液（屈折率１．５２）
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ７０重量部
１,６−ビス（３−アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロピルオキシ）ヘキサン
３０重量部
光重合開始剤 ４重量部
（チバスペシャルティケミカルズ（株）製、イルガキュア１８４）
イソプロパノール １００重量部

高屈折率層形成用塗布液（屈折率１．６４）
ＩＴＯ微粒子（平均粒径０．０７μｍ） ８５重量部
テトラメチロールメタントリアクリレート １５重量部
光重合開始剤（ＫＡＹＡＣＵＲＥ ＢＭＳ、日本化薬製） ５重量部
ブチルアルコール ９００重量部

低屈折率層形成用塗布液（屈折率１．４２）
１，１０−ジアクリロイルオキシ−２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９−ヘキサデカフルオロデカン ７０重量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １０重量部
シリカゲル微粒子（ＸＢＡ−ＳＴ、日産化学製） ６０重量部
光重合開始剤（ＫＡＹＡＣＵＲＥ ＢＭＳ、日本化薬製） ５重量部

＜偏光板１７の作成＞
ロール状に巻き取った基材フィルム８を連続的にナイロン製の起毛布が巻かれたラビングロールに１８０度抱きかかえるように通過させてラビングし、ラビング処理基材フィルム８を得た。得られたラビング処理面に偏光板１で用いた偏光層組成物塗料を塗布した後乾燥ゾーンに導き１２０℃で３分間乾燥し厚み２μｍの膜を形成した。引き続きＵＶ光を照射し、偏光層を固定した。
巻き取り時に、アクリル系粘着剤層（基材無し）の両面に離型フィルム（軽剥離ライナー、重剥離ライナー）が積層された市販の光学用透明粘着シート（日東電工社製）の軽剥離ライナーを剥がし、得られた偏光フィルムの偏光膜側に貼り合わせて、粘着層積層偏光フィルム１７のロールとした。

実施例１〜１４、比較例１〜３
（液晶表示装置の作成１）
市販の１０インチの液晶表示装置（ＩＰＳタイプ、光源は青色ＬＥＤ＋黄色蛍光体のエッジ光源）の光源側の偏光板を剥がし、一方、粘着層積層偏光板３の重剥離ライナーを剥がして埃、気泡が入らないように貼り合わせた。他方の視認側の偏光板も同様に剥がして表２に示すそれぞれの偏光板に置き換え、液晶表示装置を作成した。結果を表２に示す。

実施例１５〜１８
（液晶表示装置の作成２）
光源側の偏光板のみを置き換えた以外は上記と同様にした。なお、視認側偏光板は市販の液晶表示装置の視認側に使用されていた偏光板をそのまま使用した。結果を表３に示す。

実施例１９〜２１
（液晶表示装置の作成３）
視認側の偏光板のみを置き換えた以外は上記と同様にした。なお、光源側偏光板は、市販の液晶表示装置の光源側に使用されていた偏光板をそのまま使用した。結果を表３に示す。

本発明の液晶表示装置は、従来の両面を保護層とした偏光板を用いた液晶表示装置に比べ、基材フィルムとしてポリエステルを用いているために、基材フィルムが薄くても（１）機械的特性に優れ、吸湿伸びが少ないため、各工程でのトラブルが少なく扱いやすい、（２）耐吸湿性、耐透湿性に優れ、偏光層の保護効果に優れる、等という点、さらには、偏光層−液晶セル間に厚い保護フィルムを含まないこと、偏光層は二色性色素が配向した薄い偏光層であると言った点から大幅な薄型化が可能である。

Claims (2)

1. 光源、光源側偏光板、液晶セル、視認側偏光板を有する液晶表示装置であって、
   前記２つの偏光板のいずれか又は両方が下記（１）〜（５）の特徴を有する液晶表示装置。
   （１）ポリエステル基材フィルム上に二色性色素が配向した偏光層を有する
   （２）ポリエステル基材フィルムの進相軸方向の屈折率が１．５３〜１．６２である
   （３）ポリエステル基材フィルムの進相軸と偏光層の透過軸方向とのなす角度が１０度以下である
   （４）ポリエステル基材フィルムの厚みが９０μｍ以下である
   （５）偏光層と液晶セルの間に塗工層のみが存在している
2. ポリエステル基材フィルムの進相軸方向の屈折率と遅相軸方向の屈折率との差が０．０５〜０．２０である請求項１に記載の液晶表示装置。