TW202321024A - 附相位差層之偏光板及圖像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能夠實現可達成橫向上之廣視角化，並且能夠充分地降低與縱橫兩方向交叉之斜方向之黑亮度之圖像顯示裝置之附相位差層之偏光板。 本發明之實施方式之附相位差層之偏光板具有：包含偏光元件之偏光板；折射率特性顯示出nz＞nx＞ny之關係之第1相位差層；以及折射率特性顯示出nx＞ny＝nz之關係之第2相位差層。偏光元件之吸收軸與第1相位差層之慢軸實質上正交，偏光元件之吸收軸與第2相位差層之慢軸實質上平行。第1相位差層之Re(550)為170 nm以上250 nm以下，第1相位差層之Nz係數為-1.0以上-0.1以下。第2相位差層之Re(550)為185 nm以上265 nm以下。

Description

附相位差層之偏光板及圖像顯示裝置
本發明係關於一種附相位差層之偏光板及圖像顯示裝置。
對於以液晶顯示裝置為代表之圖像顯示裝置而言，一般為了補償適於用途之光學特性，使用將偏光元件與相位差膜組合而成之各種光學膜。例如，提出了如下技術：將包含偏光元件之偏光板、折射率特性顯示出nz＞nx＞ny之關係之第1相位差層、以及折射率特性顯示出nx＞ny＝nz之關係之第2相位差層以偏光元件之吸收軸與第1相位差層之慢軸正交、並且偏光元件之吸收軸與第2相位差層之慢軸平行之方式組合，從而擴大視角之技術(例如參照專利文獻1)。 且說，近年來，圖像顯示裝置之用途正在多樣化。作為此種用途之一例，可例舉車載顯示器。對於車載顯示器，特別要求橫向(左右方向)上之廣視角化。然而，即使將專利文獻1中記載之技術應用於車載顯示器，橫向上之廣視角化亦存在限度，此外，從與縱橫兩方向交叉之斜方向(例如右斜上方)觀察車載顯示器之黑顯示時，存在不夠黑(即黑亮度未充分變小)之問題。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2021-76759號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明是為了解決上述先前之課題而完成，其主要目的在於提供一種能夠實現可達成橫向(圖像顯示面之特定之面方向)上之廣視角化，並且能夠充分地降低與縱橫兩方向交叉之斜方向之黑亮度之圖像顯示裝置之附相位差層之偏光板。 [解決問題之技術手段]
本發明之實施方式之附相位差層之偏光板具有：包含第1偏光元件之第1偏光板；折射率特性顯示出nz＞nx＞ny之關係之第1相位差層；以及折射率特性顯示出nx＞ny＝nz之關係之第2相位差層。上述第1相位差層與上述第1偏光板相鄰地配置，上述第2相位差層與上述第1相位差層相鄰地配置。上述第1偏光元件之吸收軸與上述第1相位差層之慢軸實質上正交，上述第1偏光元件之吸收軸與上述第2相位差層之慢軸實質上平行。上述第1相位差層之面內相位差Re(550)為170 nm以上250 nm以下，上述第1相位差層之Nz係數為-1.0以上-0.1以下。上述第2相位差層之面內相位差Re(550)為185 nm以上265 nm以下。 本發明之另一態樣之圖像顯示裝置具備：圖像顯示單元；及配置於上述圖像顯示單元之視認側之上述附相位差層之偏光板。 於一實施方式中，上述圖像顯示單元為液晶單元，上述液晶單元之驅動模式為IPS(In-Plane Switching，橫向電場效應)模式。 於一實施方式中，上述圖像顯示裝置具備第2偏光板，該第2偏光板配置於上述圖像顯示單元之與上述附相位差層之偏光板相反之一側。上述第2偏光板包含第2偏光元件。上述第1偏光元件之吸收軸與上述液晶單元之初期配向方向實質上平行，上述第2偏光元件之吸收軸與上述液晶單元之初期配向方向實質上平行。 [發明之效果]
根據本發明之實施方式，能夠實現一種可達成圖像顯示裝置在橫向(圖像顯示面之特定之面方向)上之廣視角化，並且能夠充分地降低與縱橫兩方向交叉之斜方向之黑亮度之附相位差層之偏光板。
以下，對本發明之代表性之實施方式進行說明，但本發明並不限定於該等實施方式。
(術語及符號之定義) 本說明書中之術語及符號之定義如下所述。 (1)折射率(nx、ny、nz) 「nx」係面內之折射率成為最大之方向(即慢軸方向)之折射率，「ny」係在面內與慢軸正交之方向(即快軸方向)之折射率，「nz」係厚度方向之折射率。 (2)面內相位差(Re)及正面相位差(R 0) 「Re(λ)」係於23℃下以波長λnm之光所測得之面內相位差。例如，「Re(550)」係於23℃下以波長550 nm之光所測得之面內相位差。此外，「面內相位差Re(550)」有時被稱為「正面相位差R 0」。Re(λ)係在將層(膜)之厚度設定為d(nm)時，由式：Re(λ)＝(nx－ny)×d求出。 (3)厚度方向之相位差(Rth) 「Rth(λ)」係於23℃下以波長λnm之光所測得之厚度方向之相位差。例如，「Rth(550)」係於23℃下以波長550 nm之光所測得之厚度方向之相位差。Rth(λ)係在將層(膜)之厚度設定為d(nm)時由式：Rth(λ)＝(nx－nz)×d求出。 (4)Nz係數 Nz係數由Nz＝Rth/Re求出。 (5)實質上平行或正交 「實質上正交」及「大致正交」之表述包括兩個方向所成之角度為90°±10°之情況，較佳為90°±7°，進一步較佳為90°±5°。「實質上平行」及「大致平行」之表述包括兩個方向所成之角度為0°±10°之情況，較佳為0°±7°，進一步較佳為0°±5°。再者，本說明書中，簡稱為「正交」或「平行」時，係指可包括實質上正交或實質上平行之狀態。
A.附相位差層之偏光板之整體構成 圖1係本發明之一實施方式之附相位差層之偏光板之概略剖視圖。圖示例之附相位差層之偏光板100具有：包含第1偏光元件11之第1偏光板10；折射率特性顯示出nz＞nx＞ny之關係之第1相位差層20；以及折射率特性顯示出nx＞ny＝nz之關係之第2相位差層30。 第1相位差層20與第1偏光板10相鄰地配置。第2相位差層30與第1相位差層20相鄰地配置。第2相位差層30位於第1相位差層20之與第1偏光板10之相反側。本說明書中，「相鄰地配置」係指直接積層或者僅經由接著層(例如接著劑層或黏著劑層)而積層。即，意味著第1偏光板10與第1相位差層20之間、以及第1相位差層20與第2相位差層30之間未介存光學功能層(例如其他相位差層)。 第1偏光元件11之吸收軸(第1吸收軸方向)與第1相位差層20之慢軸(第1慢軸方向)實質上正交。第1偏光元件11之吸收軸(第1吸收軸方向)與第2相位差層30之慢軸(第2慢軸方向)實質上平行。 第1相位差層20之面內相位差Re(550)為170 nm以上250 nm以下，較佳為180 nm以上240 nm以下，更佳為190 nm以上230 nm以下，進一步較佳為200 nm以上220 nm以下。 第1相位差層20之Nz係數為-1.0以上-0.1以下，較佳為-0.9以上-0.2以下，更佳為-0.8以上-0.3以下，進一步較佳為-0.7以上-0.4以下。 第2相位差層30之面內相位差Re(550)為185 nm以上265 nm以下，較佳為195 nm以上255 nm以下，更佳為205 nm以上245 nm以下，進一步較佳為215 nm以上235 nm以下。 若第1相位差層之Re(550)及Nz係數、與第2相位差層之Re(550)分別滿足上述之範圍，則於具備附相位差層之偏光板之圖像顯示裝置中，能夠實現橫向(圖像顯示面之特定之面方向)之廣視角化，並且能夠充分地降低與縱橫兩方向交叉之斜方向之黑亮度。即，於具備附相位差層之偏光板之圖像顯示裝置中，能夠使橫向(例如圖3所示之圖像顯示裝置之第1面方向X)之視角比縱向(例如圖3所示之與第1面方向X正交之第2面方向Y)之視角廣，並且能夠充分地降低從與橫向(第1面方向X)及縱向(第2面方向Y)這兩方向交叉之斜方向觀察該圖像顯示裝置之黑顯示時之黑亮度。 更具體而言，藉由任意適當之亮度計，在極角為40°～42°、且方位角為20°～25°、155°～160°、190°～195°及345°～350°中之各範圍內對該圖像顯示裝置之黑顯示進行測定時之亮度例如未達0.00080，較佳為0.00070以下，更佳為0.00060以下。再者，本說明書中，將在上述極角及上述方位角之範圍測得之亮度設定為區域A亮度。區域A亮度之下限代表性地為0.00001以上。
於一實施方式中，第2相位差層30之Nz係數例如為0.5以上1.5以下，較佳為0.6以上1.4以下，更佳為0.7以上1.3以下，進一步較佳為0.8以上1.2以下。若第2相位差層之Nz係數為此種範圍，則於具備附相位差層之偏光板之圖像顯示裝置中，能夠穩定地實現橫向(圖像顯示面之特定之面方向)之廣視角化，並且能夠穩定地降低與縱橫兩方向交叉之斜方向之黑亮度。
附相位差層之偏光板亦可進而具有導電層或附導電層之各向同性基材(未圖示)。導電層或附導電層之各向同性基材代表性地設置於第2相位差層之外側(與第1偏光板為相反側)。於待設置導電層或附導電層之各向同性基材之情形時，附相位差層之偏光板可應用於在圖像顯示單元(例如液晶單元、有機EL單元)與第1偏光板之間組裝有觸控感測器之所謂內部觸控面板型輸入顯示裝置。
附相位差層之偏光板亦可進而包含其他相位差層。其他相位差層之光學特性(例如折射率特性、面內相位差、Nz係數、光彈性係數)、厚度、配置位置等可根據目的來適當設定。
附相位差層之偏光板可為單片狀，亦可為長條狀。本說明書中，「長條狀」係指長度相對於寬度足夠長之細長形狀，例如，包含長度相對於寬度為10倍以上、較佳為20倍以上之細長形狀。長條狀之附相位差層之偏光板可捲繞成卷狀。
實際使用中，在第2相位差層之與第1偏光板相反之一側設置黏著劑層(未圖示)，使附相位差層之偏光板能夠貼附於圖像顯示單元。進而，較佳為在附相位差層之偏光板供於使用之前，在黏著劑層之表面暫時黏有剝離襯墊。藉由暫時黏附剝離襯墊，可保護黏著劑層，並且形成卷。
B.圖像顯示裝置之整體構成 圖2係本發明之一實施方式之圖像顯示裝置之概略剖視圖。圖示例之圖像顯示裝置101具備：圖像顯示單元60；及配置於圖像顯示單元60之視認側之附相位差層之偏光板100。在圖像顯示裝置101中，第1相位差層20位於第1偏光板10與圖像顯示單元60之間，第2相位差層30位於第1相位差層20與圖像顯示單元60之間。
圖示例之圖像顯示裝置101進一步具備配置於圖像顯示單元60之與附相位差層之偏光板100為相反側(視認側之相反側)之第2偏光板40。第2偏光板40包含第2偏光元件41。
圖像顯示單元60代表性地為液晶單元60a，圖像顯示裝置101代表性地為液晶顯示裝置。液晶顯示裝置代表性地為所謂O模式。「O模式之液晶顯示裝置」係指，配置於液晶單元之視認側之相反側(背面側)之偏光元件(在本實施方式中為第2偏光元件41)之吸收軸(第2吸收軸方向)、與液晶單元之初期配向方向實質上平行之液晶顯示裝置。「液晶單元之初期配向方向」係指，在不存在電場之狀態下，下述液晶層中所含之液晶分子發生了配向，結果產生之液晶層之面內折射率成為最大之方向(即，慢軸方向)。
於一實施方式中，配置於液晶單元之視認側之偏光元件(在本實施方式中為第1偏光元件11)之吸收軸(第1吸收軸方向)、與液晶單元之初期配向方向實質上平行。即，在圖像顯示裝置101中，第1偏光元件11之吸收軸方向與第2偏光元件41之吸收軸方向代表性地實質上平行。根據此種構成，即使在隔著偏光太陽鏡等偏光透鏡視認顯示畫面之情形時，亦能夠實現優異之視認性。
實際使用中，圖像顯示裝置101進一步具備背光單元90。背光單元90包含光源91、及導光板92。背光單元90可進一步具備任意適當之其他構件(例如擴散片、稜鏡片)。圖示例中，背光單元90為邊緣照明方式，作為背光單元90，可採用任意適當之其他方式(例如直下型)。
圖像顯示裝置(液晶顯示裝置)可進一步具備任意適當之其他構件。例如，可進一步配置其他光學補償層(相位差層)。其他光學補償層之光學特性、數量、組合、配置位置等可根據目標及期望之光學特性等適當地選擇。在本說明書中未記載之事項可採用本領域中周知慣用之圖像顯示裝置(液晶顯示裝置)之構成。
此種圖像顯示裝置可適當地用於特別要求橫向之廣視角化及黑顯示時之區域A亮度降低之用途(尤其是要求高精細、且可由多人共享畫面之用途)。作為圖像顯示裝置，代表性地可例舉：車載顯示器、醫療用監視器、遊戲螢幕，尤佳為例舉車載顯示器。
以下，對構成附相位差層之偏光板及圖像顯示裝置之各構件進行說明。
C.偏光板 C-1.偏光元件 作為第1偏光板10所具備之第1偏光元件11及第2偏光板40所具備之第2偏光元件41(以下，有時統一簡稱為偏光元件)，可採用任意適當之偏光元件。例如，形成偏光元件之樹脂膜可為單層之樹脂膜，亦可為兩層以上之積層體。
作為由單層之樹脂膜構成之偏光元件之具體例，可例舉對聚乙烯醇(PVA)系膜、部分縮甲醛化PVA系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等親水性高分子膜實施了利用碘或二色性染料等二色性物質進行之染色處理及延伸處理之偏光元件；PVA之脫水處理物或聚氯乙烯之脫氯化氫處理物等多烯系配向膜等。從光學特性優異之方面考慮，較佳為使用利用碘對PVA系膜進行染色並進行單軸延伸而獲得之偏光元件。
上述利用碘進行之染色例如可藉由將PVA系膜浸漬於碘水溶液中來進行。上述單軸延伸之延伸倍率較佳為3～7倍。延伸可在染色處理之後進行，亦可一面染色一面進行。另外，亦可在延伸之後再進行染色。根據需要，對PVA系膜實施膨潤處理、交聯處理、洗淨處理、乾燥處理等。例如，在染色之前將PVA系膜浸漬於水中來進行水洗，藉此不僅能夠洗淨PVA系膜表面之污垢、抗黏連劑，而且能夠使PVA系膜膨潤而防止染色不均等。
作為使用積層體而獲得之偏光元件之具體例，可例舉使用樹脂基材與積層於該樹脂基材之PVA系樹脂層(PVA系樹脂膜)之積層體、或者樹脂基材與塗佈形成於該樹脂基材之PVA系樹脂層之積層體而獲得之偏光元件。使用樹脂基材與塗佈形成於該樹脂基材之PVA系樹脂層之積層體而獲得之偏光元件例如可藉由如下方式來製作：將PVA系樹脂溶液塗佈在樹脂基材上，使之乾燥而在樹脂基材上形成PVA系樹脂層，藉此獲得樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體；對該積層體進行延伸及染色而將PVA系樹脂層製成偏光元件。在本實施方式中，代表性地，延伸包含將積層體浸漬於硼酸水溶液中進行延伸。進而，延伸可根據需要進一步包含在硼酸水溶液中之延伸之前對積層體在高溫(例如95℃以上)下進行空中延伸。所獲得之樹脂基材/偏光元件之積層體可直接使用(即，亦可將樹脂基材作為偏光元件之保護層)，亦可將樹脂基材從樹脂基材/偏光元件之積層體剝離並將視目的之任意適當之保護層積層在該剝離面上來使用。此種偏光元件之製造方法之詳細內容例如記載於日本專利特開2012-73580號公報、日本專利第6470455號中。該等公報之整體之記載內容作為參考援引於本說明書中。
偏光元件之厚度例如為1 μm～80 μm，較佳為1 μm～15 μm，更佳為1 μm～12 μm，進一步較佳為3 μm～12 μm，尤佳為3 μm～8 μm。若偏光元件之厚度為此種範圍，則能夠良好地抑制加熱時之捲曲，並且獲得良好之加熱時之外觀耐久性。
偏光元件較佳為在波長380 nm～780 nm之任一波長下顯示出吸收二色性。偏光元件之單體透過率例如為41.5%～46.0%，較佳為43.0%～46.0%，更佳為44.5%～46.0%。偏光元件之偏光度較佳為97.0%以上，更佳為99.0%以上，進一步較佳為99.9%以上。
C-2.保護層 第1偏光板10及第2偏光板40各者可進一步具備保護層。保護層可設置於偏光元件之至少一面，亦可設置於偏光元件之兩面。在圖像顯示裝置101中，第1偏光板10具備設置於第1偏光元件11之視認側之面之保護層12，第2偏光板40具備設置於第2偏光元件41之視認側之相反側之面之保護層42。
保護層係由可作為偏光元件之保護層使用之任意適當之膜形成。作為成為該膜之主要成分之材料之具體例，可例舉：三乙醯纖維素(TAC)等纖維素系樹脂、聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醯亞胺系、聚醚碸系、聚碸系、聚苯乙烯系、聚降莰烯系、聚烯烴系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯系等透明樹脂。另外，亦可例舉：(甲基)丙烯酸系、胺基甲酸酯系、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化型樹脂或紫外線硬化型樹脂等。除此之外，例如亦可例舉矽氧烷系聚合物等玻璃質系聚合物。另外，亦可使用日本專利特開2001-343529號公報(WO01/37007)中記載之聚合物膜。作為該膜之材料，例如可使用含有側鏈具有經取代或未經取代之醯亞胺基之熱塑性樹脂、以及側鏈具有經取代或未經取代之苯基及腈基之熱塑性樹脂之樹脂組合物，例如可例舉具有由異丁烯與N-甲基馬來醯亞胺形成之交替共聚物以及丙烯腈-苯乙烯共聚物之樹脂組合物。該聚合物膜例如可為上述樹脂組合物之擠出成形物。
於配置在圖像顯示單元60之視認側之偏光元件具備位於圖像顯示裝置之最表面之保護層之情形時，可根據需要，對該保護層實施硬塗處理、抗反射處理、防黏處理、防眩光處理等表面處理。
保護層之厚度代表性地為5 mm以下，較佳為1 mm以下，更佳為1 μm～500 μm，進一步較佳為5 μm～150 μm。再者，於實施了表面處理之情形時，保護層之厚度係包含表面處理層之厚度在內之厚度。
D.第1相位差層 如上所述，第1相位差層20之折射率特性顯示出nz＞nx＞ny之關係。顯示出此種折射率特性之層(膜)有時被稱為「正雙軸板」、「正B板」等。
第1相位差層之厚度代表性地為3 μm以上，較佳為5 μm以上，代表性地為30 μm以下，較佳為20 μm以下，更佳為15 μm以下。藉由使第1相位差層之厚度為此種範圍，製造時之操作性優異，並且能夠提高所獲得之圖像顯示裝置之光學均勻性。
第1相位差層可為任意適當之構成。具體而言，可為單獨之相位差膜，亦可為相同或不同之兩片以上之相位差膜之積層體。於為積層體之情形時，第1相位差層可包含用於將兩片以上之相位差膜黏貼之黏著劑層或接著劑層。較佳為，第1相位差層為單獨之相位差膜。藉由採用此種構成，可減少由偏光元件之收縮應力及/或由光源之熱所造成之相位差值之偏移、不均，並且可有助於實現所獲得之圖像顯示裝置之薄型化。
相位差膜之光學特性可根據第1相位差層之構成而設定為任意適當之值。例如，在第1相位差層為單獨之相位差膜之情形時，較佳為使該相位差膜之光學特性與上述第1相位差層之光學特性相同。因此，將該相位差膜積層於偏光元件及/或第2相位差層等時所使用之黏著劑層、接著劑層等之相位差值較佳為儘可能小。
作為相位差膜，較佳為使用透明性、機械強度、熱穩定性、防水性等優異並且不易因應變而產生光學不均之膜。作為相位差膜，較佳為使用以熱塑性樹脂為主要成分之高分子膜之延伸膜。作為該熱塑性樹脂，較佳為使用顯示出負雙折射之聚合物。藉由使用顯示出負雙折射之聚合物，能夠簡便地獲得具有nz＞nx＞ny之折射率橢球之相位差膜。此處，「顯示出負雙折射」係指在藉由延伸等使聚合物配向之情形時，其延伸方向之折射率變得相對較小。換言之，係指與延伸方向正交之方向之折射率變大。作為顯示出負雙折射之聚合物，例如，可例舉在側鏈中導入了芳香環、羰基等極化各向異性大之化學鍵或官能基而成之聚合物。具體而言，可例舉：丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、馬來醯亞胺系樹脂等。
上述丙烯酸系樹脂例如可藉由使丙烯酸酯系單體加成聚合來獲得。作為丙烯酸系樹脂，例如可例舉：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸環己酯。
上述苯乙烯系樹脂例如可藉由使苯乙烯系單體加成聚合來獲得。作為苯乙烯系單體，例如可例舉：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、對氯苯乙烯、對硝基苯乙烯、對胺基苯乙烯、對羧基苯乙烯、對苯基苯乙烯、2,5-二氯苯乙烯、對第三丁基苯乙烯。
上述馬來醯亞胺系樹脂例如可藉由使馬來醯亞胺系單體加成聚合來獲得。作為馬來醯亞胺系單體，例如可例舉：N-乙基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、N-(2-甲基苯基)馬來醯亞胺、N-(2-乙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2-丙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2-異丙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2,6-二甲基苯基)馬來醯亞胺、N-(2,6-二丙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2,6-二異丙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2-甲基-6-乙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2-氯苯基)馬來醯亞胺、N-(2,6-二氯苯基)馬來醯亞胺、N-(2-溴苯基)馬來醯亞胺、N-(2,6-二溴苯基)馬來醯亞胺、N-(2-聯苯基)馬來醯亞胺、N-(2-氰基苯基)馬來醯亞胺。馬來醯亞胺系單體例如可從東京化成工業股份有限公司獲取。
在上述加成聚合中，聚合後藉由對側鏈進行取代或進行馬來醯亞胺化、接枝化反應等，亦能夠控制獲得之樹脂之雙折射特性。
上述顯示出負雙折射之聚合物亦可與其他單體共聚。藉由與其他單體共聚，能夠改善脆性、成形加工性、耐熱性。作為該其他單體，例如可例舉：乙烯、丙烯、1-丁烯、1,3-丁二烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-1-戊烯、1-己烯等烯烴；丙烯腈；丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸酯；馬來酸酐；乙酸乙烯酯等乙烯酯。
於上述顯示出負雙折射之聚合物為上述苯乙烯系單體與上述其他單體之共聚物之情形時，苯乙烯系單體之調配率較佳為50莫耳%～80莫耳%。在上述顯示出負雙折射之聚合物為上述馬來醯亞胺系單體與上述其他單體之共聚物之情形時，馬來醯亞胺系單體之調配率較佳為2莫耳%～50莫耳%。藉由以此種範圍進行調配，能夠獲得韌性及成形加工性優異之高分子膜。
作為上述顯示出負雙折射之聚合物，較佳為使用：苯乙烯-馬來酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-馬來醯亞胺共聚物、乙烯酯-馬來醯亞胺共聚物、烯烴-馬來醯亞胺共聚物等。該等可單獨使用或組合使用兩種以上。該等聚合物能夠顯示出較高之負雙折射並且耐熱性優異。該等聚合物例如可從NOVA Chemicals Japan、荒川化學工業股份有限公司獲取。
作為上述顯示出負雙折射之聚合物，較佳為亦可使用具有下述通式(I)所表示之重複單元之聚合物。此種聚合物能夠顯示出更高之負雙折射並且耐熱性、機械強度優異。此種聚合物例如可藉由使用N-苯基取代馬來醯亞胺來獲得，上述N-苯基取代馬來醯亞胺導入有至少在鄰位具有取代基之苯基作為起始原料之馬來醯亞胺系單體之N取代基。 [化學式1]
Figure 02_image001
上述通式(I)中，R 1～R 5分別獨立地表示氫、鹵素原子、羧酸、羧酸酯、羥基、硝基或碳數為1～8之直鏈或支鏈之烷基或烷氧基(其中，R 1及R 5不同時為氫原子)，R 6及R 7表示氫或碳數為1～8之直鏈或支鏈之烷基或烷氧基，n表示2以上之整數。
上述顯示出負雙折射之聚合物不限定於上述內容，例如亦可使用如日本專利特開2005-350544號公報等中揭示之環狀烯烴系共聚物。進而，亦可適當地使用如日本專利特開2005-156862號公報、日本專利特開2005-227427號公報等中揭示之包含聚合物與無機微粒子之組合物。另外，作為顯示出負雙折射之聚合物，可單獨使用一種，亦可混合使用兩種以上。進而，亦可藉由共聚、枝化、交聯、分子末端修飾(或封端)及立體規則改性等對該等進行改性來使用。
上述高分子膜亦可根據需要含有任意適當之添加劑。作為添加劑之具體例，可例舉：塑化劑、熱穩定劑、光穩定劑、潤滑劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、著色劑、抗靜電劑、相容劑、交聯劑、增黏劑。添加劑之種類及含量可根據目的來適當設定。添加劑之含量代表性地相對於高分子膜之總固體成分100質量份為3～10質量份左右。若添加劑之含量過多，則存在損害高分子膜之透明性、或者添加劑從高分子膜表面滲出之情況。
作為上述高分子膜之成形方法，可採用任意適當之成形方法。例如可例舉：壓縮成形法、轉移成形法、射出成形法、擠出成形法、吹塑成形法、粉末成形法、FRP(Fiber Reinforced Plastics，纖維增強塑膠)成形法、溶劑澆鑄法。該等之中，較佳為使用擠出成形法、溶劑澆鑄法。其原因在於：能夠獲得平滑性高並且具有良好之光學均一性之相位差膜。具體而言，擠出成形法為下述方法：將包含上述熱塑性樹脂、塑化劑、添加劑等之樹脂組合物加熱熔融，藉由T模等將其在澆鑄輥之表面以薄膜狀擠出，並使之冷卻而使膜成形之方法。溶劑澆鑄法為下述方法：將上述樹脂組合物溶解於溶劑，使所得之濃稠溶液(濃液)脫泡，在金屬性之環帶或旋轉滾筒或者塑膠基材等之表面均勻地流延成薄膜狀，並使溶劑蒸發而使膜成形之方法。再者，成形條件可根據所使用之樹脂之組成、種類、成形加工法等來適當設定。
上述相位差膜(延伸膜)可藉由將上述高分子膜在任意適當之延伸條件下延伸來獲得。 作為延伸方法之具體例，可例舉：縱向單軸延伸法、橫向單軸延伸法、縱橫逐次雙軸延伸法、縱橫同時雙軸延伸法。較佳為使用橫向單軸延伸法、縱橫逐次雙軸延伸法、縱橫同時雙軸延伸法。其原因在於：能夠適宜地獲得雙軸性之相位差膜。對於上述顯示出負雙折射之聚合物而言，如上所述，延伸方向之折射率相對變小，因此在橫向單軸延伸法之情形時在高分子膜之搬送方向上具有慢軸(搬送方向之折射率成為nx)。在縱橫逐次雙軸延伸法、縱橫同時雙軸延伸法之情形時，根據縱/橫之延伸倍率之比，搬送方向、寬度方向均可成為慢軸。具體而言，若使縱(搬送)方向之延伸倍率相對地增大，則橫(寬度)方向成為慢軸；若相對地增大橫(寬度)方向之延伸倍率，則縱(搬送)方向成為慢軸。 作為上述延伸所使用之延伸裝置，可使用任意適當之延伸裝置。作為具體例，可例舉：輥延伸機、拉幅延伸機、伸縮式或線性馬達式之雙軸延伸機。於一面加熱一面進行延伸之情形時，可使溫度連續變化，亦可使溫度階段性變化。另外，還可將延伸步驟分為兩次以上。
另外，藉由調整高分子膜之厚度(坯膜厚度)、延伸溫度及延伸倍率，能夠將第1相位差層之Re(550)及Nz係數調整為上述之範圍。 高分子膜之厚度(坯膜厚度)代表性地為10 μm以上，較佳為20 μm以上，更佳為30 μm以上，代表性地為200 μm以下，較佳為100 μm以下，更佳為80 μm以下。
延伸溫度(對高分子膜進行延伸時之延伸烘箱內之溫度)較佳為高分子膜之玻璃轉移溫度(Tg)附近。具體而言，較佳為(Tg－10)℃～(Tg＋30)℃，進一步較佳為Tg～(Tg＋25)℃，尤佳為(Tg＋5)℃～(Tg＋20)℃。若延伸溫度過低，則有相位差值、慢軸之方向變得不均勻，或高分子膜結晶化(白濁)之虞。另一方面，若延伸溫度過高，則有高分子膜熔解或相位差之表現變得不充分之虞。延伸溫度代表性為110～200℃。再者，玻璃轉移溫度可依據JIS K7121-1987由DSC法來求出。
控制上述延伸烘箱內之溫度之方法可採用任意適當之方法。例如，可例舉使用使熱風或冷風循環之空氣循環式恆溫烘箱、利用了微波或遠紅外線等之加熱器、經加熱之溫度調節用輥、熱管輥或金屬帶等之方法。
對高分子膜進行延伸時之延伸倍率可根據高分子膜之組成、揮發性成分等之種類、揮發性成分等之殘留量、所期望之相位差值等來設定為任意適當之值。較佳為1.05倍～5.00倍，更佳為1.20倍～1.65倍。另外，從延伸裝置之機械精度、穩定性等觀點考慮，延伸時之輸送速度較佳為0.5 m/分鐘～20 m/分鐘。
以上，對使用顯示出負雙折射之聚合物來獲得相位差膜之方法進行了敍述，但相位差膜亦可使用顯示出正雙折射之聚合物來獲得。作為使用顯示出正雙折射之聚合物來獲得相位差膜之方法，例如可使用如日本專利特開2000-231016號公報、日本專利特開2000-206328號公報、日本專利特開2002-207123號公報中揭示之使厚度方向之折射率增大之延伸方法。具體而言，可例舉將熱收縮性膜接著於含有顯示出正雙折射之聚合物之膜之單面或兩面，並進行加熱處理之方法。藉由使該膜在由加熱處理帶來之熱收縮性膜之收縮力之作用下收縮，而使該膜在長度方向及寬度方向上收縮，藉此可增大厚度方向之折射率，可獲得具有nz＞nx＞ny之折射率橢球之相位差膜。
如此，第1相位差層所使用之正B板亦可使用顯示出正雙折射和負雙折射中之任一雙折射之聚合物來製造。通常於使用顯示出正雙折射之聚合物之情形時，在可選擇之聚合物之種類較多之方面有優點；於使用顯示出負雙折射之聚合物之情形時，與使用顯示出正雙折射之聚合物之情形相比，基於其延伸方法而可簡便地獲得慢軸方向之均一性優異之相位差膜，從該方面考慮具有優點。
作為第1相位差層所使用之相位差膜，除上述膜以外還可直接使用市售之光學膜。另外，亦可使用對市售之光學膜實施延伸處理及/或鬆弛處理等二次加工而成之膜。
上述相位差膜在波長550 nm下之光透過率較佳為80%以上，進一步較佳為85%以上，尤佳為90%以上。光透過率之理論上限為100%，但從起因於空氣與相位差膜之折射率之差而產生表面反射之方面考慮，光透過率之可實現之上限大致為94%。較佳為，第1相位差層整體為相同之光透過率。
上述相位差膜之光彈性係數之絕對值較佳為1.0×10 -10(m 2/N)以下，更佳為5.0×10 -11(m 2/N)以下，進一步較佳為3.0×10 -11(m 2/N)以下，尤佳為1.5×10 -11(m 2/N)以下。藉由將光彈性係數設為此種範圍，能夠獲得光學均一性優異並且即使在高溫高濕等環境下光學特性之變化亦較小且耐久性優異之圖像顯示裝置。光彈性係數之下限值並無特別限制，通常為5.0×10 -13(m 2/N)以上，較佳為1.0×10 -12(m 2/N)以上。若光彈性係數過小，則有相位差之表現性變小之虞。光彈性係數為聚合物等之化學結構所固有之值，藉由使光彈性係數之符號(正負)不同之多個成分共聚或混合，能夠降低光彈性係數。
E.第2相位差層 如上所述，第2相位差層30之折射率特性顯示出nx＞ny＝nz之關係。顯示出此種折射率特性之層(膜)有時亦被稱為「正單軸板」、「正A板」等。此處，「ny＝nz」不僅包含ny與nz嚴格相等之情況，還包含ny與nz實質上相等之情況。具體而言，係指Nz係數超過0.9且未達1.1。
作為形成第2相位差層之材料，只要可獲得如上述之特性，便可採用任意適當之材料。具體而言，第2相位差層可為液晶化合物之配向固化層(液晶配向固化層)，亦可為相位差膜(高分子膜之延伸膜)。
於第2相位差層為液晶配向固化層之情形時，藉由使用液晶化合物，能夠使所獲得之相位差層之nx與ny之差顯著大於非液晶材料，因此能夠顯著地減小用於獲得所期望之面內相位差之相位差層之厚度。其結果，能夠實現附相位差層之偏光板(結果為圖像顯示裝置)之進一步之薄型化。本說明書中，「配向固化層」係指液晶化合物在層內沿特定之方向配向、並且該配向狀態被固定之層。再者，「配向固化層」為包含如下所述使液晶單體硬化而獲得之配向硬化層之概念。本實施方式中，代表性而言，棒狀之液晶化合物在沿第2相位差層之慢軸方向排列之狀態下配向(水平配向)。
作為液晶化合物，例如可例舉液晶相為向列相之液晶化合物(向列液晶)。作為此種液晶化合物，例如可使用液晶聚合物、液晶單體。液晶化合物之液晶性之表現機制可為溶致型或熱致型中之任一者。液晶聚合物及液晶單體可分別單獨使用，亦可組合。
於液晶化合物為液晶性單體之情形時，例如較佳為聚合性單體及/或交聯性單體。其原因在於：藉由使液晶性單體聚合或交聯，能夠將液晶性單體之配向狀態固定。使液晶性單體配向之後，例如只要使液晶性單體彼此聚合或交聯，便可將上述配向狀態固定。此處，藉由聚合而形成聚合物，藉由交聯而形成三維網狀構造，但該等為非液晶性。因此，所形成之第2相位差層不會發生例如液晶性化合物所特有之由溫度變化引起之向液晶相、玻璃相、結晶相之轉移。其結果，所形成之第2相位差層成為不受溫度變化之影響之穩定性極優異之相位差層。
液晶化合物之具體例及液晶配向固化層之形成方法之詳細內容例如記載於日本專利特開2006-163343號公報、日本專利特開2006-178389號公報中。該等公報之記載內容作為參考援引至本說明書中。
如上所述，第2相位差層可為高分子膜之延伸膜。具體而言，藉由適當地選擇聚合物之種類、延伸條件(例如延伸溫度、延伸倍率、延伸方向)、延伸方法(例如橫向單軸延伸)，可獲得具有上述所期望之光學特性(例如折射率特性、面內相位差、厚度方向之相位差)之第2相位差層。尤其是藉由調整高分子膜之厚度(坯膜厚度)、延伸溫度及延伸倍率，能夠將第2相位差層之Re(550)調整為上述之範圍。 高分子膜之厚度(坯膜厚度)代表性地為10 μm以上，較佳為15 μm以上，代表性地為50 μm以下，較佳為40 μm以下，更佳為30 μm以下。 延伸溫度較佳為110℃～170℃，更佳為130℃～150℃。延伸倍率較佳為1.37倍～2.50倍，更佳為1.42倍～2.00倍。
作為形成上述高分子膜之樹脂，可採用任意適當之樹脂。作為具體例，可例舉：降莰烯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、纖維素系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚碸系樹脂等構成正雙折射膜之樹脂。其中，較佳為降莰烯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂。
上述降莰烯系樹脂係將降莰烯系單體作為聚合單元所聚合之樹脂。作為該降莰烯系單體，例如可例舉：降莰烯以及其烷基及/或亞烷基取代體、例如5-甲基-2-降莰烯、5-二甲基-2-降莰烯、5-乙基-2-降莰烯、5-丁基-2-降莰烯、5-亞乙基-2-降莰烯等、該等之鹵素等極性基取代體；二環戊二烯、2,3-二氫二環戊二烯等；二亞甲基八氫萘、其烷基及/或亞烷基取代體及鹵素等極性基取代體、例如6-甲基-1,4:5,8-二甲橋-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-乙基-1,4:5,8-二甲橋-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-亞乙基-1,4:5,8-二甲橋-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-氯-1,4:5,8-二甲橋-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-氰基-1,4:5,8-二甲橋-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-吡啶基-1,4:5,8-二甲橋-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-甲氧基羰基-1,4:5,8-二甲橋-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘等；環戊二烯之三聚體～四聚體、例如4,9:5,8-二甲橋-3a,4,4a,5,8,8a,9,9a-八氫-1H-苯并茚、4,11:5,10:6,9-三甲橋-3a,4,4a,5,5a,6,9,9a,10,10a,11,11a-十二氫-1H-環戊并蒽。上述降莰烯系樹脂可為降莰烯系單體與其他單體之共聚物。
作為上述聚碳酸酯系樹脂，較佳為使用芳香族聚碳酸酯。芳香族聚碳酸酯代表性地可藉由碳酸酯前驅物與芳香族二元酚化合物之反應來獲得。作為碳酸酯前驅物之具體例，可例舉：碳醯氯、二元酚類之雙氯甲酸酯、碳酸二苯酯、碳酸二對甲苯酯、碳酸苯基對甲苯酯、碳酸二對氯苯酯、碳酸二萘酯。該等之中，較佳為碳醯氯、碳酸二苯酯。作為芳香族二元酚化合物之具體例，可例舉：2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)乙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二丙基苯基)丙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷。該等可單獨使用或組合兩種以上使用。較佳為使用2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷。尤佳為將2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷與1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷一起使用。
第2相位差層較佳為高分子膜之延伸膜，更佳為降莰烯系樹脂膜之延伸膜。 可對第2相位差層之厚度進行設定以使其獲得所期望之光學特性。於第2相位差層為液晶配向固化層之情形時，厚度較佳為0.5 μm～10 μm，更佳為0.5 μm～8 μm，進一步較佳為0.5～5 μm。於第2相位差層為高分子膜之延伸膜之情形時，厚度較佳為5 μm～55 μm，更佳為10 μm～50 μm，進一步較佳為15 μm～45 μm。
F.第1相位差層與第2相位差層之積層體 第1相位差層與第2相位差層之積層體較佳為滿足下述關係： Re(450)/Re(550)＞0.82 Re(650)/Re(550)＜1.18。 積層體之Re(450)/Re(550)更佳為1.0～1.2，進一步較佳為1.0～1.1。積層體之Re(650)/Re(550)更佳為0.8～1.0，進一步較佳為0.9～1.0。根據本發明之實施方式，能夠獲得如下附相位差層之偏光板，其儘管第1相位差層及第2相位差層整體未顯示出理想之逆分散特性，但可實現黑顯示時之斜方向之亮度較小並且斜方向之色彩偏移較小之圖像顯示裝置。
G.液晶單元 液晶單元60a具有：第1基板62、第2基板63、以及夾持於該等之間之液晶層61，該液晶層61包含於不存在電場之狀態下以沿面排列之方式配向之液晶分子。在一般之構成中，於一基板(代表性地為第1基板62)上設置有濾色器及黑色矩陣，在另一個基板(代表性地為第2基板63)上設置有控制液晶之電光學特性之開關元件、對該開關元件賦予閘信號之掃描線及賦予源信號之信號線、像素電極及對向電極。上述基板之間隔(單元間隙)藉由隔離件等來控制。可於上述基板之與液晶層相接之一側設置例如由聚醯亞胺形成之配向膜等。
第1基板62及第2基板63之Rth(550)分別為-10 nm～100 nm。於一實施方式中，第1基板62及第2基板63中之至少一者之Rth(550)較佳為8 nm～90 nm，更佳為15 nm～80 nm。於另一實施方式中，第1基板62及第2基板63中之至少一者之Rth(550)較佳為-0.1 nm以下，更佳為-5 nm～-50 nm。根據本發明之實施方式，在基板具有此種厚度方向相位差之情形時，在包含水平配向之液晶單元之液晶顯示裝置中，能夠充分地減小斜方向之黑亮度。
於一實施方式中，第1基板62及第2基板63中之至少一者滿足Rth(450)＞Rth(550)之關係，較佳為第1基板62及第2基板63這兩者滿足Rth(450)＞Rth(550)之關係。更佳為第1基板62及第2基板63中之至少一者進一步滿足Rth(550)＞Rth(650)之關係，進一步較佳為第1基板62及第2基板63這兩者進一步滿足Rth(550)＞Rth(650)之關係。根據本發明之實施方式，即使在基板具有此種波長分散特性之情形時，在包含水平配向之液晶單元之液晶顯示裝置中，亦能夠充分地減小斜方向之黑亮度。
如上所述，液晶層61包含於不存在電場之狀態下以沿面排列之方式配向之液晶分子。「以沿面排列之方式配向之液晶分子」係指，經配向處理之基板與液晶分子發生相互作用，結果上述液晶分子之配向向量相對於基板平面平行且一致地配向之狀態之液晶分子。此種液晶層(其結果係液晶單元)代表性地顯示出nx＞ny＝nz之折射率特性。此處，「ny＝nz」不僅包括ny與nz完全相同之情況，還包括ny與nz實質上相同之情況。液晶層之Re(550)例如可為300 nm～400 nm。液晶層之Nz係數例如可為0.9～1.1。
於一實施方式中，液晶層之液晶分子具有預傾斜。即，液晶分子之配向向量相對於基板平面稍微傾斜。預傾角較佳為0.1°～1.0°，更佳為0.2°～0.7°。
作為此種液晶單元60a之驅動模式，例如可例舉：橫向電場效應(IPS)模式、邊緣場切換(FFS)模式。再者，上述IPS模式包括採用了V字型電極或鋸齒電極等之超級橫向電場效應(S-IPS)模式、先進超級橫向電場效應(AS-IPS)模式。另外，上述FFS模式包括採用了V字型電極或鋸齒電極等之高級邊緣場切換(A-FFS)模式、超級邊緣場切換(U-FFS)模式。作為液晶單元60a之驅動模式，較佳為例舉橫向電場效應(IPS)模式。 液晶單元60a之驅動模式為IPS模式時，能夠實現液晶顯示裝置在斜方向上之視認性之提高。
H.背光單元 光源91配置於與導光板92之側面對應之位置。作為光源，例如可使用多個LED排列而構成之LED光源。作為導光板92，可使用任意適當之導光板。例如，為了能夠使來自橫方向之光向厚度方向偏轉，使用在背面側形成有透鏡圖案之導光板、在背面側及/或視認側形成有稜鏡形狀等之導光板。較佳為，使用在背面側及視認側形成有稜鏡形狀之導光板。該導光板中，形成於背面側之稜鏡形狀與形成於視認側之稜鏡形狀較佳為其稜線方向正交。若使用此種導光板，則能夠使更容易被聚光之光入射至稜鏡片(未圖示)。 實施例
以下，藉由實施例對本發明進行具體說明，但本發明不限於該等實施例。各特性之測定方法如下所述。
(1)相位差值之測定 對於實施例及比較例中使用之第1相位差層及第2相位差層之面內相位差，使用王子計測製造之KOBRA-WPR進行了自動測量。測定波長為550 nm，測定溫度為23℃。 (2)黑顯示時之亮度 在實施例及比較例中獲得之圖像顯示裝置中顯示黑色畫面，藉由亮度計(AUTRONIC-MELCHERS公司製造，商品名「Conoscope」)進行了測定。具體而言，使極角在0°～80°變化、並使方位角在0°～360°變化，測定亮度。 另外，將以上述方式測得之亮度中，極角為40°、方位角為20°、25°、155°、160°、190°、195°、345°及350°中之任意角度時之亮度設為區域A亮度(單位：cd/m 2)，將其中之最大亮度設為區域A最大亮度(單位：cd/m 2)。
＜偏光板之製作＞ ＜＜製造例1＞＞ 作為熱塑性樹脂基材，使用長條狀、Tg為約75℃之非晶質之間苯二甲酸共聚聚對苯二甲酸乙二酯膜(厚度：100 μm)，對樹脂基材之單面實施電暈處理。 在將聚乙烯醇(聚合度為4200，皂化度為99.2莫耳%)及乙醯乙醯基改性PVA(日本合成化學工業公司製造，產品名為「GOHSEFIMER」)以9：1混合而成之PVA系樹脂100重量份中添加碘化鉀13重量份，將所得物質溶解於水中，製備PVA水溶液(塗佈液)。 於樹脂基材之電暈處理面上塗佈上述PVA水溶液並在60℃下使之乾燥，藉此形成厚度為13 μm之PVA系樹脂層，製作積層體。 將所獲得之積層體在130℃之烘箱內沿縱向(長度方向)進行單軸延伸至2.4倍(空中輔助延伸處理)。 繼而，將積層體在液溫為40℃之不溶化浴(相對於水100重量份調配硼酸4重量份而獲得之硼酸水溶液)中浸漬30秒(不溶化處理)。 繼而，在液溫為30℃之染色浴(相對於水100質量份以1：7之重量比調配碘與碘化鉀而獲得之碘水溶液)中，一面調整濃度以使最終獲得之偏光元件之單體透過率(Ts)成為期望值，一面浸漬60秒(染色處理)。 繼而，在液溫為40℃之交聯浴(相對於水100質量份調配碘化鉀3質量份並調配硼酸5質量份而獲得之硼酸水溶液)中浸漬30秒(交聯處理)。 然後，一面使積層體在液溫為70℃之硼酸水溶液(硼酸濃度為4重量%、碘化鉀濃度為5重量%)中浸漬，一面在周速不同之輥之間沿縱向(長度方向)以總延伸倍率成為5.5倍之方式進行了單軸延伸(水中延伸處理)。 然後，將積層體在液溫為20℃之洗淨浴(相對於水100質量份調配碘化鉀4質量份而獲得之水溶液)中浸漬(洗淨處理)。 然後，一面在保持為約90℃之烘箱中進行乾燥，一面使其與表面溫度保持為約75℃之SUS製之加熱輥接觸(乾燥收縮處理)。 如此，在樹脂基材上形成厚度約5 μm之第1偏光元件，獲得具有樹脂基材/第1偏光元件之構成之積層體。 於所獲得之積層體之偏光元件表面(與樹脂基材相反側之一面)貼合HC-TAC膜(厚度20 μm)作為保護層。其次，將樹脂基材剝離，獲得具有保護層/第1偏光元件/之構成之第1偏光板。然後，將所獲得之第1偏光板沖裁成與後述之液晶單元對應之尺寸。
＜折射率特性為nz＞nx＞ny之相位差膜(正B板)之製作＞ ＜＜製造例2＞＞ 使用單軸擠出機及T模，對苯乙烯-馬來酸酐共聚物(NOVA Chemicals Japan製造，產品名為「DYLARK D232」)之顆粒狀樹脂在270℃下進行擠出，用冷卻轉筒將片狀之熔融樹脂冷卻，藉此獲得厚度為50 μm之膜。使用輥延伸機，對該膜在溫度為130℃下以延伸倍率1.4倍沿搬送方向進行自由端單軸延伸，獲得在搬送方向具有快軸之膜(縱向延伸步驟)。 使用拉幅延伸機，在溫度為135℃下以膜寬度成為上述縱向延伸後之膜寬度之1.6倍之方式對所獲得之膜沿寬度方向進行固定端單軸延伸，獲得厚度為10 μm之相位差膜(雙軸延伸膜、正B板)(橫向延伸步驟)。然後，將所獲得之相位差膜沖裁成與後述之液晶單元對應之尺寸。 如此獲得之相位差膜(正B板)在搬送方向上具有快軸(在寬度方向上具有慢軸)，折射率特性顯示出nz＞nx＞ny之關係。將相位差膜(正B板)之面內相位差Re(550)、厚度方向之相位差Rth(550)及Nz係數示於表1。 ＜＜製造例3＞＞ 將延伸前之膜之厚度變更為100 μm，將縱向延伸倍率變更為1.6倍，將橫向延伸倍率變更為1.7倍，除此以外，與製造例2同樣地獲得相位差膜(正B板)。 ＜＜製造例4＞＞ 將縱向延伸倍率變更為1.7倍，除此以外，與製造例3同樣地獲得相位差膜(正B板)。 ＜＜製造例5＞＞ 將縱向延伸倍率變更為1.8倍，將橫向延伸倍率變更為1.9倍，除此以外，與製造例3同樣地獲得相位差膜(正B板)。 ＜＜製造例6＞＞ 將縱向延伸倍率變更為2.3倍，將橫向延伸倍率變更為2.2倍，除此以外，與製造例3同樣地獲得相位差膜(正B板)。 ＜＜製造例7＞＞ 將橫向延伸倍率變更為1.8倍，除此以外，與製造例3同樣地獲得相位差膜(正B板)。
＜折射率特性為nx＞ny＝nz之相位差膜(正A板)之製作＞ ＜＜製造例8＞＞ 對長條之降莰烯系樹脂膜(日本Zeon公司製造，產品名為Zeonor，厚度為40 μm，光彈性係數為3.10×10 -12m 2/N)在140℃下進行單軸延伸至1.7倍，藉此製作厚度為31 μm之相位差膜。然後，將所獲得之相位差膜沖裁成與後述之液晶單元對應之尺寸。 如此獲得之相位差膜在搬送方向上具有慢軸，折射率特性顯示出nx＞ny＝nz之關係。將相位差膜(正A板)之面內相位差Re(550)、厚度方向之相位差Rth(550)及Nz係數示於表1。 ＜＜製造例9＞＞ 將延伸倍率變更為1.39倍，除此以外，與製造例8同樣地獲得相位差膜(正A板)。 ＜＜製造例10＞＞ 將延伸倍率變更為1.3倍，除此以外，與製造例8同樣地獲得相位差膜(正A板)。 ＜＜製造例11＞＞ 將延伸倍率變更為1.37倍，除此以外，與製造例8同樣地獲得相位差膜(正A板)。
＜折射率特性為nz＞nx＝ny之相位差膜(正C板)之製作＞ ＜＜製造例12＞＞ 將厚度方向之相位差Rth變更為-85 nm，除此以外，與日本專利第6896118號之製造例6同樣地獲得相位差膜(正C板)。然後，將所獲得之相位差膜沖裁成與後述之液晶單元對應之尺寸。 如此獲得之相位差膜在搬送方向上具有慢軸，折射率特性顯示出nz＞nx＝ny之關係。將相位差膜(正C板)之面內相位差Re(550)及厚度方向之相位差Rth(550)示於表1。 ＜＜製造例13＞＞ 將厚度方向之相位差Rth變更為-114 nm，除此以外，與製造例12同樣地獲得相位差膜(正C板)。
＜折射率特性為nx＞ny＞nz之相位差膜(負B板)之製作＞ ＜＜製造例14＞＞ 進行固定端橫向延伸至1.35倍，除此以外，與製造例8同樣地獲得相位差膜(負B板)。然後，將所獲得之相位差膜沖裁成與後述之液晶單元對應之尺寸。 如此獲得之相位差膜之折射率特性顯示出nx＞ny＞nz之關係。將相位差膜(負B板)之面內相位差Re(550)及厚度方向之相位差Rth(550)示於表1。 ＜＜製造例15＞＞ 將延伸倍率變更為1.3倍，除此以外，與製造例14同樣地獲得相位差膜(負B板)。 ＜＜製造例16＞＞ 將延伸前之膜之厚度變更為20 μm，將延伸倍率變更為1.5倍，除此以外，與製造例14同樣地獲得相位差膜(負B板)。
＜折射率特性為nx＝nz＞ny之相位差膜(負A板)之製作＞ ＜＜製造例17＞＞ 使用單軸擠出機及T模，將苯乙烯-馬來酸酐共聚物(NOVA Chemicals Japan製造，產品名為「DYLARK D232」)之顆粒狀樹脂在270℃下進行擠出，用冷卻轉筒將片狀之熔融樹脂冷卻，獲得厚度為50 μm之膜。使用輥延伸機，將該膜在溫度為130℃下以延伸倍率為1.8倍沿搬送方向進行自由端單軸延伸，獲得在搬送方向具有快軸之相位差膜(負A板)。然後，將所獲得之相位差膜沖裁成與後述之液晶單元對應之尺寸。 如此獲得之相位差膜之折射率特性顯示出nx＝nz＞ny之關係。將相位差膜(負A板)之面內相位差Re(550)及厚度方向之相位差Rth(550)示於表1。
＜圖像顯示單元(液晶單元)之準備＞ ＜＜製造例18＞＞ 從IPS模式之液晶顯示裝置(Apple公司製造，商品名「iPad(註冊商標)」)取出液晶單元。將貼附於該液晶單元之兩面之光學構件去除，對去除面(基板之外側表面)進行了洗淨。將其用作圖像顯示單元(液晶單元)。液晶單元之第1基板為Rth(450)＝32 nm、Rth(550)＝19 nm、Rth(650)＝23 nm；第2基板為Rth(450)＝9 nm、Rth(550)＝0.3 nm、Rth(650)＝-6 nm。
[實施例1] 於製造例18之液晶單元之視認側依次積層製造例8之相位差膜(第2相位差層)、製造例2之相位差膜(第1相位差層)、及製造例1之偏光板(包含第1偏光元件之第1偏光板)。 另一方面，在液晶單元之背面側積層製造例1之偏光板(包含第2偏光元件之第2偏光板)。積層按照使第1偏光元件之吸收軸方向與第1相位差層之慢軸方向實質上正交、第1偏光元件之吸收軸方向與第2相位差層之慢軸方向實質上平行、第1偏光元件之吸收軸方向及第2偏光元件之吸收軸方向分別與液晶單元之初期配向方向實質上平行之方式進行。如此製作圖像顯示裝置(O模式之液晶顯示裝置)。其次，將圖像顯示裝置供於上述之黑顯示時之亮度測定。將實施例1之圖像顯示裝置之亮度分佈圖示於圖3。另外，將實施例1之圖像顯示裝置之區域A最大亮度示於表1。
[比較例1～9] 將製造例8之相位差膜(第2相位差層)及製造例2之相位差膜(第1相位差層)分別變更為表1所示之製造例之相位差膜，除此以外，與實施例1同樣地製作圖像顯示裝置(O模式之液晶顯示裝置)。其次，將圖像顯示裝置供於上述之黑顯示時之亮度測定。將比較例1之圖像顯示裝置之亮度分佈圖示於圖4。另外，將比較例1～9之圖像顯示裝置之區域A最大亮度示於表1。
[表1]
表1
No. 實施例1 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 比較例5 比較例6 比較例7 比較例8 比較例9  
第1相位差層 製造例 製造例2 製造例3 製造例12 製造例11 製造例14 製造例14 製造例15 製造例14 製造例15 製造例16  
折射率特性 nz＞nx＞ny nz＞nx＞ny nz＞nx=ny nx＞ny=nz nx＞ny＞nz nx＞ny＞nz nx＞ny＞nz nx＞ny＞nz nx＞ny＞nz nx＞ny＞nz  
Re(550) [nm] 208 35 0 137 116 116 98 116 98 82  
Rth(550) [nm] -104 -85 -85 137 139 139 132 139 132 90  
Nz係數 -0.5 -2.4 - 1.0 1.2 1.2 1.3 1.2 1.3 1.1  
第2相位差層 製造例 製造例8 製造例9 製造例10 製造例13 製造例4 製造例5 製造例3 製造例6 製造例7 製造例17  
折射率特性 nx＞ny=nz nx＞ny=nz nx＞ny=nz nz＞nx=ny nz＞nx＞ny nz＞nx＞ny nz＞nx＞ny nz＞nx＞ny nz＞nx＞ny nx=nz＞ny  
Re(550) [ nm] 226 141 124 0 32 24 35 16 43 120  
Rth(550) [nm] 226 141 124 -114 -87 -93 -85 -112 -90 0  
Nz係數 1.0 1.0 1.0 - -2.7 -3.9 -2.4 -7.0 -2.1 -  
區域A 最大亮度 [cd/m 2] 0.000532 0.000800 0.000822 0.000880 0.001312 0.001253 0.001627 0.000905 0.000913 0.000851  
[評價] 根據表1、圖3及圖4可以明確，藉由使第1相位差層之Re(550)及Nz係數為上述之範圍，並且使第2相位差層之Re(550)為上述之範圍，能夠實現可確保橫向(圖3及圖4中之紙面左右方向X)之視角比縱向(圖3及圖4中之紙面上下方向Y)之視角廣、並且上述區域A最大亮度足夠小之圖像顯示裝置(液晶顯示裝置)。 [產業上之可利用性]
本發明之實施方式之附相位差層之偏光板適用於圖像顯示裝置，特別是可適宜地用於液晶顯示裝置。
10:第1偏光板 11:第1偏光元件 12保護層 20:第1相位差層 30:第2相位差層 40:第2偏光板 41:第2偏光元件 42:保護層 60:圖像顯示單元 60a:液晶單元 61:液晶層 62:第1基板 63:第2基板 90:背光單元 91:光源 92:導光板 100:附相位差層之偏光板 101:圖像顯示裝置 X:第1面方向 Y:第2面方向
圖1係本發明之一實施方式之附相位差層之偏光板之概略剖視圖。 圖2係本發明之一實施方式之圖像顯示裝置之概略剖視圖。 圖3係實施例1之圖像顯示裝置於黑顯示時之亮度分佈圖。 圖4係比較例1之圖像顯示裝置於黑顯示時之亮度分佈圖。
10:第1偏光板
11:第1偏光元件
12:保護層
20:第1相位差層
30:第2相位差層
100:附相位差層之偏光板

Claims (4)

  1. 一種附相位差層之偏光板，其具有： 包含第1偏光元件之第1偏光板， 第1相位差層，該第1相位差層與上述第1偏光板相鄰地配置，並且折射率特性顯示出nz＞nx＞ny之關係，及 第2相位差層，該第2相位差層與上述第1相位差層相鄰地配置，並且折射率特性顯示出nx＞ny=nz之關係； 上述第1偏光元件之吸收軸與上述第1相位差層之慢軸實質上正交， 上述第1偏光元件之吸收軸與上述第2相位差層之慢軸實質上平行， 上述第1相位差層之面內相位差Re(550)為170 nm以上250 nm以下， 上述第1相位差層之Nz係數為-1.0以上-0.1以下， 上述第2相位差層之面內相位差Re(550)為185 nm以上265 nm以下。
  2. 一種圖像顯示裝置，其具備：圖像顯示單元、及 配置於上述圖像顯示單元之視認側之如請求項1之附相位差層之偏光板。
  3. 如請求項2之圖像顯示裝置，其中上述圖像顯示單元為液晶單元， 上述液晶單元之驅動模式為IPS模式。
  4. 如請求項3之圖像顯示裝置，其中上述圖像顯示裝置具備第2偏光板，該第2偏光板配置於上述圖像顯示單元之與上述附相位差層之偏光板相反之一側， 上述第2偏光板包含第2偏光元件， 上述第1偏光元件之吸收軸與上述液晶單元之初期配向方向實質上平行， 上述第2偏光元件之吸收軸與上述液晶單元之初期配向方向實質上平行。
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