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CN102317821A - 积层光学体、光学膜、使用该光学膜的液晶显示装置与积层光学体的制造方法 - Google Patents

积层光学体、光学膜、使用该光学膜的液晶显示装置与积层光学体的制造方法 Download PDF

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CN102317821A
CN102317821A CN2010800077925A CN201080007792A CN102317821A CN 102317821 A CN102317821 A CN 102317821A CN 2010800077925 A CN2010800077925 A CN 2010800077925A CN 201080007792 A CN201080007792 A CN 201080007792A CN 102317821 A CN102317821 A CN 102317821A
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CN
China
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film
retardation film
liquid crystal
optical body
retardation
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Application number
CN2010800077925A
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西村明宪
柳沼宽教
吉见裕之
武田健太郎
稻垣淳一
木下亮儿
喜多川丈治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
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Abstract

本发明提供一种积层光学体，利用所述积层光学体可以获得制造效率优异、轴偏移极小、且显示不均性小的液晶显示装置。该积层光学体装备有：长条状偏光膜，其于短边方向上具有吸收轴，且包含基材层与吸附有二色性物质的亲水性高分子层；及长条状相位差膜，其于长度方向上具有慢轴。偏光膜是包含基材层及吸附有二色性物质的亲水性高分子层的积层体。该积层光学体为长条状。亲水性高分子层的厚度优选为1μm～10μm。

Description

积层光学体、光学膜、使用该光学膜的液晶显示装置与积层光学体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种积层光学体、光学膜及使用该光学膜的液晶显示装置、与积层光学体的制造方法。
背景技术
液晶显示装置包含因其显示机制而需要偏光板作为构成要素。作为偏光板，目前广泛地使用通过使聚乙烯醇(PVA)系膜吸附二色性物质且经单轴拉伸所得物而获得的偏光板产品。此种偏光板由于沿长度方向拉伸长条状PVA系膜而制造，故而其吸收轴呈现于长度方向。
此外，于液晶显示装置中，为了光学补偿液晶单元的相位差，于较多情形时必需将特定相位差膜设置为使其慢轴与偏光板(实际为偏光板所包含的偏振片)的吸收轴正交。考虑到前述，在许多情况下还使用包含偏光板与相位差膜的积层体(所谓与相位差板一体化的偏光板)。
考虑到相位差板一体化的偏光板的制造效率，极其优选所谓卷对卷(roll-to-roll)方式(一面分别沿长度方向搬送长条状偏光板及长条状相位差膜，一面保持长度方向一致，该板和该膜彼此连续粘贴)的粘贴。此时，由于常规偏光板的吸收轴为原料膜的长度方向(MD)，故而所粘贴的相位差膜的慢轴必需呈现于原料膜的短边方向(TD)。但是，使相位差膜的慢轴呈现于原料膜的TD则是困难的。即使慢轴呈现于原料膜的TD，慢轴呈现的方向在许多情形下也与期望方向很大程度上偏移。更具体而言，当制作相位差膜时，在挤出或浇铸的膜成形时其慢轴将不可避免地呈现于膜的流动方向(长度方向)，因此用于使慢轴呈现于TD上而沿其宽度方向(短边方向)拉伸膜，会导致慢轴方向上偏移扩大。因此，当使用常规偏光板(于原料膜长度方向上具有吸收轴的偏光板)来制作相位差板一体化的偏光板时，卷对卷方式的粘贴存在很多问题，故而不得不对每一片偏光板进行冲裁粘贴。即便实现通过卷对卷方式地粘贴，相位差膜的慢轴的偏移如上所述如此大的，因而难以实现可供实用的光学特性。此外，常规偏光板存在高温·高湿环境下其尺寸变化大的问题。结果，即便与相位差板一体化的偏光板也存在以下问题。高温·高湿环境下因偏光板尺寸变化而引起相位差膜变形，因此发生相位差不均。
因上述问题，当将与常规相位差板一体化的偏光板(于其MD上具有吸收轴的偏光板与于其TD上具有慢轴的相位差膜的积层体)安装于液晶显示装置时，存在以下问题。产生显示不均·亮度不均。
另外，除了如上所述的相位差板一体化的偏光板中共有问题以外，即使当使用特定之相位差膜时夜会产生问题。例如，作为用于扭转向列(TN)(Twisted Nematic)的液晶显示装置的光学补偿膜，众所周知有包含倾斜配向相位差膜(所谓O板(O-plate))的积层体。当使用O板作为相位差膜而制作积层体时，在其粘贴时必需调整O板倾斜配向的方向(背面和正面)。然而，制造积层体时，明确表示O板倾斜配向的方向极为困难，故而使每一片进行粘贴的方法中，存在如因倾斜配向方向的确认作业而导致制造效率降低及因粘贴错误而导致产率下降地问题。为了解决使每一片板进行粘贴的方法的上述问题，极其优选上述卷对卷方式的粘贴。然而如上所述，常规偏光板因其制造方法而于原料膜的MD中具有吸收轴，故而使O板的慢轴与该吸收轴正交进行卷对卷方式地粘贴时，必需使O板的慢轴呈现于原料膜的TD上。与任何其他相位差膜的情形相同，使O板的慢轴精度良好地呈现于原料膜的TD上是极为困难的。此外，于使用常规偏光板及O板的积层体中，例如由于高温·高湿环境下偏光板的尺寸变化(例如收缩)而引起O板变形，导致其倾斜配向的角度偏移。结果难以实现所期望的光学补偿。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2005-49398号公报
专利文献2：日本专利特开2000-121831号公报
专利文献3：日本专利特开2001-337225号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为解决上述常规问题研究而成的，本发明目的在于提供一种制造效率优异、其相位差膜的慢轴显示轴偏移极小及该膜相位差不均显示极小且高温·高湿环境下显示尺寸变化极小的积层光学体。
用于解决问题的方案
根据本发明的一方面，提供积层光学体。本发明的积层光学体包括：长条状偏光膜，其沿短边方向上具有吸收轴，且包含基材层与吸附有二色性物质的亲水性高分子层；及长条状相位差膜，其沿长度方向上具有慢轴。该积层光学体系为长条状。
于本发明的一个实施方案中，上述亲水性高分子层的厚度为1μm～10μm。
于本发明的另一个实施方案中，上述基材层也用作上述亲水性高分子层的保护层。
于本发明的又一个实施方案中，上述相位差膜包含倾斜配向的分子。优选地，上述相位差膜中的分子沿该相位差膜的厚度方向连续性或间断性倾斜；且当在使该分子平行排列于面内的情形下倾斜角设定为0°时，上述亲水性高分子层侧的倾斜角比该亲水性高分子层相反侧的倾斜角大20°～70°。优选地，上述倾斜配向的分子的平均倾斜角为10°～40°。
于本发明的再一个实施方案中，上述相位差膜中各上述分子的折射率椭圆体具有nx＞ny＝nz的关系。优选地，上述积层光学体于上述相位差膜与上述亲水性高分子层相反侧上进一步包括长条状第2相位差膜，该第2相位差膜沿其短边方向上具有慢轴，且折射率椭圆体具有nx＞ny＞nz的关系。优选地，上述第2相位差膜的面内相位差值Re2[590]为80～160nm，Nz系数为1.1～1.8。
于本发明的又一个实施方案中，上述相位差膜中各上述分子的折射率椭圆体具有nx＝ny＞nz的关系。优选地，上述相位差膜的面内相位差值Re1[590]为100nm以下，厚度方向的相位差值Rth1[590]为50nm～200nm。优选地，上述积层光学体进一步包括长条状第2相位差膜。该第2相位差膜的面内相位差值Re2[590]小于100nm，且厚度方向的相位差值Rth2[590]小于200nm。优选地，上述相位差膜与上述第2相位差膜的面内相位差值的合计值Re1+2[590]为10nm以上至小于200nm，厚度方向的相位差值的合计值Rth1+2[590]为50nm～300nm。
根据本发明的其他方面，而提供一种长条状积层光学体的制造方法。该制造方法包括：对长条状基材施涂含有亲水性高分子的组合物以形成薄膜；一起拉伸该薄膜与该基材；将该经拉伸的薄膜染色从而获得包含基材层与亲水性高分子层的长条状偏光膜；以及，在使该偏光膜与长条状相位差膜长度方向一致的同时，连续地粘贴。
于本发明的一个实施方案中，上述薄膜沿其短边方向与上述基材一起进行拉伸。
根据本发明的又一方面，而提供一种光学膜。该光学膜通过裁切或冲裁上述积层光学体而获得。
根据本发明的再一方面，而提供一种液晶显示装置。该液晶显示装置包含上述光学膜与液晶单元。
发明的效果
根据本发明，可使用极薄且沿短边方向上具有吸收轴的偏光膜，因而利用卷对卷方式该膜与沿其长度方向上具有慢轴的相位差膜进行积层。因此，可获得相位差膜慢轴的轴偏移极小的积层光学体。此外，由于如上述般此类极薄偏光膜的尺寸变化率(尤其高温·高湿环境下)极小，故而积层光学体中因偏光膜尺寸变化而引起的相位差膜变形也变得极小。其结果，积层光学体的相位差不均变得极小。作为上述效果协同作用的结果，本发明的积层光学体当将其组装于液晶显示装置中时，便可实现示出显示不均极小的液晶显示装置。此外，本发明的积层光学体由于可以卷对卷方式地制造，因此积层光学体的制造效率优异。
附图说明
图1A是根据本发明优选实施方案的积层光学体的概略剖面图；
图1B是根据本发明其他优选实施方案的积层光学体的概略剖面图；
图2(a)是用以说明倾斜配向中分子排列状态的概略剖面图，图2(b)是用以说明混合配向中分子排列状态的概略剖面图；
图3是说明根据本发明优选实施方案的积层光学体的制造方法中的一个步骤的概略图；
图4是根据本发明优选实施方案的液晶显示装置的概略剖面图；
图5A是拍摄实施例1中获得的液晶显示装置中显示画面(黑图像)所得照片；
图5B是表示实施例1中获得的液晶显示装置中显示画面的亮度分布的图像；
图6A是拍摄实施例2中获得的液晶显示装置中显示画面(黑图像)所得照片；
图6B是表示实施例2中获得的液晶显示装置中显示画面的亮度分布的图像；
图7A是拍摄比较例1中获得的液晶显示装置中显示画面(黑图像)所得照片；
图7B是表示比较例1中获得的液晶显示装置中显示画面的亮度分布的图像；
图8A是拍摄比较例2中获得的液晶显示装置中显示画面(黑图像)所得照片；及
图8B是表示比较例2中获得的液晶显示装置中显示画面的亮度分布的图像。
附图标记说明
10        积层光学体
10′      光学膜
11        偏光膜
11a       基材层
11b       亲水性高分子层
12        相位差膜
13         第2相位差膜
20         液晶单元
100        液晶显示装置
具体实施方式
以下，就本发明的优选实施方案进行说明。然而，本发明并不限定于这些实施方案。
A.积层光学体的整体构成
图1是各自根据本发明优选实施方案的积层光学体的概略剖面图。积层光学体10由偏光膜11与相位差膜12积层而成。偏光膜11是基材层11a与亲水性高分子层11b(于本说明书中，有时也称为“偏光薄膜”)的积层体。亲水性高分子层11b中吸附有二色性物质。积层光学体10为长条状。于本说明书中，术语‘长条状’，是指长度(长度方向)相对其宽度(短边方向)为10倍以上的产品。本发明的积层光学体优选为卷状。
偏光膜11(实质为亲水性高分子层11b)沿短边方向具有吸收轴。相位差膜12于长度方向具有慢轴。因此，偏光膜的吸收轴与相位差膜的慢轴实质正交。当使用如上所述沿短边方向上具有吸收轴的此类长条状偏光膜时，该膜与长度方向上具有慢轴的相位差膜彼此进行所谓卷对卷方式地粘贴。其结果，与使每一片进行粘贴的情形相比，制造效率得到显著改善。此外，若为卷对卷方式地粘贴，则与使每一片进行粘贴的情形相比，可显著减小慢轴方向的偏差。此外，由于可采用长度方向上具有慢轴的相位差膜，故而长条状相位差膜制造的容易性显著改善，且相位差膜的慢轴方向可容易地控制。此外，因短边方向上具有吸收轴的长条状偏光膜可以制作为宽的，故而该膜可适当地应用于大型液晶显示装置等。本发明重大成果之一是实际制作出具有实用上可容许的光学特性、且短边方向上具有吸收轴的长条状偏光膜的事实。于本说明书中，应注意术语‘短边方向’包含与短边方向实质平行的方向，术语‘长度方向’包含与长度方向实质平行的方向。短语‘实质平行’包含两个方向所成角度为0°±1°的情形，该角度优选为0°±0.5°。此外，短语‘实质正交’包含两个方向所成角度为90°±1°的情形，该角度优选为90°±0.5°。
基材层11a可起到亲水性高分子层11b的保护膜的作用。亲水性高分子层11b与相位差膜12，可以通过任意适合的粘合剂层或压敏粘合剂层(未图示)而粘贴。在基材层11a与亲水性高分子层11b之间、和/或亲水性高分子层11b与粘合剂层或压敏粘合剂层之间，可设置任意适合的易粘合层(例如丙烯酸类树脂的易粘合层，未图示)。此外，可以在亲水性高分子层11b与相位差膜12之间设置保护膜(也称为“内侧保护膜”，未图示)。此外，可以在基材层11a的与亲水性高分子层11b的相反侧(即基材层11a的外侧)，根据目的而设置任意适合的表面处理层(未图示)。作为表面处理层，例如可列举经实施硬涂处理、抗反射处理、抗黏处理、扩散处理(防眩处理)等的处理层。
作为相位差膜12，只要在其长度方向上具有慢轴从而可获得本发明的效果，则可采用任意适合的相位差膜。在一实施方案中，相位差膜12的折射率椭圆体呈现nx＞ny＝nz或nx＞ny＞nz的关系。在另一实施方案中，相位差膜12为包含倾斜配向的分子的所谓的O板。相位差膜12的详细内容将于下述A-2项中加以说明。
在一实施方案中，本发明的积层光学体可进一步包括第2相位差膜。第2相位差膜的光学特性及配置位置可根据目的、相位差膜12(以下，为方便起见有时也称为“第1相位差膜”)的光学特性等而适当设定。例如，第2相位差膜13可如图1B所示，在积层光学体10中可以配置于第1相位差膜12的与亲水性高分子层11b的相反侧，或者可以配置于第1相位差膜12与亲水性高分子层11b之间(未图示)。第2相位差膜13的详细内容将于下述的A-3项中加以说明。
在一实施方案中，本发明的积层光学体可以在基材层11a的与亲水性高分子层11b的相反侧(即基材层11a的外侧)进一步包括增亮膜(未图示)。在另一实施方案中，可以在亲水性高分子层11b的与相位差膜12的相反侧直接积层增亮膜(即，可以在剥离基材层11a之后，在亲水性高分子层11b上积层增亮膜，未图示)。包括增亮膜的积层光学体例如可较好地用作背光侧的偏光板。此时，将积层光学体代表性地配置，使得增亮膜可以在背光侧。优选，增亮膜通过任意适合的压敏粘合剂或粘合剂而积层于积层光学体上。优选，该压敏粘合剂或粘合剂配置成无空隙地填充在增亮膜与积层光学体(实质上为基材层11a或亲水性高分子层11b)之间。可通过如此构成，而抑制在积层光学体与空气的界面的反射，从而抑制面板亮度降低。作为增亮膜，可根据目的而使用任意适合的增亮膜。增亮膜例如可列举：由具有折射率差的2种以上的材料所形成的2层以上的多层薄膜积层体、使用具有折射率的2种以上的树脂的2层以上的树脂积层体经拉伸所得的产物、由具有折射率的2种以上的材料所形成的2层以上的双折射层多层薄膜积层体。增亮膜例如可为3M公司制造的以商品名DBEF市售的反射偏振片。在使用反射偏振片作为增亮膜的情形时，反射偏振片配置为其偏光透射轴与偏光膜11的吸收轴正交。若使用反射偏振片作为增亮膜，则可通过卷对卷而使长条状增亮膜与长条状积层光学体粘贴。即，在常规偏光板中，由于其吸收轴位于原料膜的MD上，因而必需使要粘贴的增亮膜的偏光透射轴呈现于TD上。另一方面，根据本发明，由于偏光膜的吸收轴位于短边方向上，因而可通过卷对卷使长条状增亮膜与长条状积层光学体粘贴。再者，可用于本发明的增亮膜的厚度具有代表性的是50～200μm左右。
当在80℃的恒温环境试验室中保管500小时的条件下，上述积层光学体10的尺寸变化率优选为0.2％以下，更优选为0.1％以下。此外，当在60℃、90％RH的恒温·恒湿试验室中保管500小时的条件下，上述尺寸变化率优选为0.12％以下，更优选为0.08％以下。
A-1.偏光膜
如上所述，偏光膜11为基材层11a与亲水性高分子层11b的积层体。具有代表性的是，基材层11a与亲水性高分子层11b不通过任何粘合剂层和压敏粘合剂层而以紧密的方式积层。由于亲水性高分子层11b极薄，偏光膜的厚度由基材层11a的厚度支配，其优选为10μm～90μm，更优选21μm～90μm，特别优选21μm～80μm。
当在80℃的恒温环境试验室中保管500小时的条件下，偏光膜11的尺寸变化率优选为2％以下，更优选0.5％以下。通常，偏光板的尺寸变化率由最容易伸缩的偏振片的尺寸变化支配。根据用于本发明的偏光膜，由于亲水性高分子层(于A-1-2项中详细说明)与通常的偏振片相比极薄，因而亲水性高分子层的尺寸变化极小，其结果，偏光膜整体的尺寸变化率变得极小。此外，推测到因为A-1-2项中记载的偏光膜的制造方法的复合作用，使得尺寸变化率减小。
A-1-1.基材层
作为基材层11a，只要可获得本发明的效果，则可采用任意适合的高分子膜。基材层优选为包含拉伸性优异的高分子膜，更优选包含可以以5倍以上的拉伸率拉伸的高分子膜。这种膜可在与用于形成亲水性高分子层的组合物紧密接触的状态下进行良好拉伸。此外，基材层优选为包含具有优异平滑性的膜。这种膜可均匀地涂布用于形成亲水性高分子层的组合物。在一实施方案中，基材层为包含具有正的固有双折射的高分子膜。当使用这种膜时，可以通过拉伸使亲水性高分子层(偏光薄膜)的吸收轴与基材层的慢轴(呈现时)实质平行。在其他实施方案中，基材层为包含具有负的特性双折射的高分子膜。当使用这种膜时，可以通过拉伸使亲水性高分子层的吸收轴与基材层的慢轴(呈现时)实质正交。
作为构成如上所述的基材层的高分子的具体例，可列举：(甲基)丙烯酸类树脂、烯烃类树脂、环烯烃类树脂(如降冰片烯类树脂)、聚酯类树脂、聚碳酸酯类树脂。这些中，优选降冰片烯类树脂、聚酯类树脂，更优选降冰片烯类树脂。降冰片烯类树脂和聚酯类树脂不仅拉伸性良好而且透明性优异，此外，由该类树脂形成的膜的透湿度较低，因而可直接用作偏振片的保护膜。降冰片烯类树脂的膜的尺寸稳定性尤其优异。上述高分子可单独使用，也可组合使用。
作为上述(甲基)丙烯酸类树脂，例如可列举：聚甲基丙烯酸甲酯等的聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS树脂等)、含有脂环族烃基的聚合物(如甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降冰片酯共聚物等)、具有戊二酸酐结构的(甲基)丙烯酸类树脂、具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸类树脂、具有戊二酰亚胺结构的(甲基)丙烯酸类树脂。优选具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸类树脂。其原因在于可获得具有高耐热性、高透明性、高机械强度的膜。
作为上述烯烃类树脂，例如可列举包含乙烯或者碳数为3～20的直链或支链的α-烯烃的(共)聚合物。作为α-烯烃，例如可列举：丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一烯、1-十二烯、1-十三烯、1-十四烯、1-十五烯、1-十六烯、1-十七烯、1-十八烯、1-十九烯、1-二十烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、2-乙基-1-己烯、2，2，4-三甲基-1-戊烯。烯烃类树脂优选为聚(3-甲基-1-戊烯)、聚(4-甲基-1-戊烯)。
作为上述降冰片烯类树脂，例如可列举：降冰片烯类单体的开环(共)聚合物、降冰片烯类单体的加成聚合物、降冰片烯类单体与乙烯和丙烯等的α-烯烃的共聚物(具有代表性的是无规共聚物)、以及用不饱和羧酸或其衍生物改性这些聚合物所得的接枝改性产物、以及这些聚合物的氢化物。作为降冰片烯类单体，例如可列举降冰片烯，以及其烷基和/或亚烷基取代物如5-甲基-2-降冰片烯、5-二甲基-2-降冰片烯、5-乙基-2-降冰片烯、5-丁基-2-降冰片烯、5-亚乙基-2-降冰片烯等，以及其卤素等极性基取代物；二环戊二烯和2，3-二氢二环戊二烯等；二甲桥八氢化萘，其烷基和/或亚烷基取代物，以及其卤素等极性基取代物，例如：6-甲基-1，4:5，8-二甲桥-1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢化萘、6-乙基-1，4:5，8-二甲桥-1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢化萘、6-亚乙基-1，4:5，8-二甲桥-1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢化萘、6-氯-1，4:5，8-二甲桥-1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢化萘、6-氰基-1，4:5，8-二甲桥-1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢化萘、6-吡啶基-1，4:5，8-二甲桥-1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢化萘和6-甲氧基羰基-1，4:5，8-二甲桥-1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢化萘等；环戊二烯的三聚物和四聚物，例如：4，9:5，8-二甲桥-3a，4，4a，5，8，8a，9，9a-八氢-1H-苯并茚(benzoindene)、4，11:5，10:6，9-三甲桥-3a，4，4a，5，5a，6，9，9a，10，10a，11，11a-十二氢-1H-环戊蒽等。
作为上述聚酯类树脂，例如可列举：PET(polyethyleneterephthalate，聚对苯二甲酸乙二酯)、PAR(polyarylate，聚芳酯)、PEN(polyethylene naphthalate，聚萘二甲酸乙二酯)、PBT(polybutylene terephthalate，聚对苯二甲酸丁二酯)、其改性物或共聚物、以及其与其他树脂的混合物(聚合物合金)。这些中，优选无定形的PET，或者PET/PC、PAR/PC等混合物。
作为上述聚碳酸酯类树脂，优选使用芳香族聚碳酸酯。作为芳香族聚碳酸酯，具有代表性的是可通过碳酸酯前驱物与芳香族二酚化合物反应而获得的那些。作为碳酸酯前驱物的具体例，可列举：碳酰氯(phosgene)、二酚类的双氯甲酸酯、碳酸二苯酯、碳酸二-(对甲苯基)酯、碳酸苯基(对甲苯基)酯、碳酸二(对氯苯基)酯、碳酸二萘酯等。其中，优选碳酰氯和碳酸二苯酯。作为芳香族二酚化合物的具体例，可列举：2，2-双(4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(4-羟基-3，5-二甲基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)甲烷、1，1-双(4-羟基苯基)乙烷、2，2-双(4-羟基苯基)丁烷、2，2-双(4-羟基-3，5-二甲基苯基)丁烷、2，2-双(4-羟基-3，5-二丙基苯基)丙烷、1，1-双(4-羟基苯基)环己烷、1，1-双(4-羟基苯基)-3，3，5-三甲基环己烷等。它们可单独使用，或2种以上组合使用。优选使用2，2-双(4-羟基苯基)丙烷、1，1-双(4-羟基苯基)环己烷、1，1-双(4-羟基苯基)-3，3，5-三甲基环己烷。特别优选2，2-双(4-羟基苯基)丙烷与1，1-双(4-羟基苯基)-3，3，5-三甲基环己烷组合使用。
上述基材层的拉伸前厚度优选为50μm～200μm，更优选100μm～200μm。拉伸后的厚度(即偏光膜中基材层的厚度)优选为20μm～80μm，更优选30μm～60μm。
A-1-2.亲水性高分子层
亲水性高分子层11b可起到偏振片的作用。亲水性高分子层11b可通过对基材(最终成为基材层)涂布包含乙烯醇类树脂的组合物(以下，也称为乙烯醇组合物)形成薄膜，并一起拉伸该薄膜与基材，且将该拉伸的薄膜染色而获得(实质上获得基材层/亲水性高分子层形成为一体的偏光膜)。
作为乙烯醇类树脂，例如可列举聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可通过将聚乙酸乙烯酯皂化而获得。乙烯-乙烯醇共聚物可通过将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化而获得。上述乙烯醇类树脂的皂化度优选为95.0摩尔％～99.95摩尔％，更优选99.0摩尔％～99.93摩尔％。上述皂化度可依据JIS K 6726-1994而求出。可通过使用皂化度处于上述范围内的乙烯醇类树脂，获得耐久性优异的偏振片。
上述乙烯醇类树脂的平均聚合度可根据目的而适当选择。上述平均聚合度优选为1200～4500，更优选1600～4300。再者，平均聚合度可依据JIS K 6726-1994而求出。
上述乙烯醇组合物具有代表性的是通过将乙烯醇系树脂溶解于适合的溶剂中所得的溶液。作为溶剂的代表例，可列举水、温水和热水。溶液中乙烯醇类树脂的浓度为3重量％～20重量％。若为上述树脂浓度，可形成紧密接合于基材的均匀的涂布膜。
上述乙烯醇组合物优选含有塑化剂和/或表面活性剂。作为上述塑化剂，例如可列举乙二醇或丙三醇等多元醇。作为上述表面活性剂，例如可列举非离子表面活性剂。上述塑化剂和表面活性剂是为了进一步提升所得薄膜的染色性、拉伸性而使用。上述乙烯醇组合物可根据目的进一步含有任意适合的添加剂。
作为上述乙烯醇组合物的涂布方法，可采用任意适合的方法。作为具体例，可列举：辊涂法、旋涂法、线棒涂布法、浸涂法、挤出涂布法、帘涂法、喷涂法等。根据本发明，仅通过涂布乙烯醇组合物，便可无需通过粘合剂层或压敏粘合剂层而使基材与薄膜紧密接合积层。其结果，可使所得偏光膜的尺寸变化率减小。涂布时，也可预先底涂乙烯醇组合物。
通过使上述涂布的乙烯醇组合物干燥形成薄膜。干燥可为自然干燥，也加热干燥，或其组合。干燥后拉伸前的薄膜厚度优选为2μm～50μm。
接着，一起拉伸上述基材/薄膜。可通过一起拉伸基材/薄膜，获得所得偏光膜的内部应力降低且尺寸变化率较小的偏光膜。作为拉伸上述基材/薄膜的方法，可采用任意适合的拉伸方法。作为具体例，可列举：纵向单轴拉伸法、横向单轴拉伸法、纵横同时双轴拉伸法，纵横逐次双轴拉伸法等。作为拉伸装置，可使用：辊拉伸机、拉幅拉伸机或双轴拉伸机等任意适合的拉伸机。可以根据对所得亲水性高分子层所期望的光学特性适当设定拉伸率和拉伸温度。拉伸率优选为3倍～7倍，拉伸温度优选为基材的玻璃化转变温度±20℃、或100℃～180℃。在一实施方案中，拉伸方向为长条状基材/薄膜的短边方向。可以通过沿短边方向拉伸，使吸收轴呈现于短边方向，并可以获得较好地广泛应用于大画面液晶显示装置的偏光膜。
上述拉伸的基材/薄膜经受染色处理，以及视需要的膨润处理、交联处理、水洗处理以及干燥处理(水分率的调节处理)，而获得具有基材层/亲水性高分子层的构成的偏光膜。拉伸后通过进行染色，获得所得偏光膜的内部应力降低且尺寸变化率较小的偏光膜。作为染色处理，具有代表性的是浸渍于含有二色性物质(具有代表性的是碘、二色性染料)的染色浴中的湿式染色。基材/薄膜浸渍于染色浴中的合计时间优选为5秒～240秒。如果是上述浸渍时间，则可以仅对薄膜染色，而不会对基材造成影响。二色性物质通过染色处理吸附于薄膜(最终为亲水性高分子层)上。在一实施方案中，上述拉伸的基材/薄膜在高温(例如130℃～180℃)下进行干式拉伸后，进行湿式染色。可通过采用该顺序进一步降低所得偏光膜的内部应力，从而可获得尺寸变化率极小的偏光膜。对于膨润处理、交联处理、水洗处理以及干燥处理，由于采用业界通常的实施条件，因而省略其详细说明。
所获得的亲水性高分子层的厚度优选为1μm～10μm，更优选1μm～6μm，特优选1μm～4μm。用于本发明的亲水性高分子层与通常的偏振片(将乙烯醇类膜拉伸·染色而获得的偏振片，代表性的厚度为10μm～25μm左右)相比极薄，因而亲水性高分子层自身的尺寸变化极小。此外，如以上所述，可根据本发明所使用的偏光膜的制造方法，推测出以下处理分别有助于降低所得偏光膜的尺寸变化率：(1)对基材与薄膜直接进行紧密接合积层；(2)一起拉伸基材和薄膜；及(3)拉伸后进行染色。可推测出在亲水性高分子层自身的尺寸变化极小以及因制造方法而使得尺寸变化率降低的复合作用下，使偏光膜整体的尺寸变化率变得极小。
上述亲水性高分子层(偏光薄膜)在23℃下测定的波长550nm的透射率(也称为单体透射率)优选为39％～46％，更优选42％～46％。
上述亲水性高分子层(偏光薄膜)的偏光度优选为99.0％以上。此外，偏光度的理论上限为100％。通过使单体透射率和偏光度在上述范围内，可获得正向漏光较小(最终为对比度较高)的液晶显示装置。
上述亲水性高分子层(偏光薄膜)的美国国家标准局(NBS)的色相a值(单体a值)优选为-2.0以上，更优选-1.8以上。此外，上述a值的理想值为0。此外，上述亲水性高分子层的美国国家标准局(NBS)的色相b值(单体b值)优选为4.2以下，更优选4.0以下。此外，上述b值的理想值为0。通过使亲水性高分子层的各a值和b值为接近0的数值，可获得图像显示色彩鲜艳的液晶显示装置。本发明的重大成果之一为实际制作出与在先的偏振片相比极薄(因尺寸变化率小)并且具有如上所述的实用上可容许的光学特性的偏光薄膜(亲水性高分子层)，最终实际制作出偏光膜。
A-2.相位差膜
如上所述，相位差膜12在长度方向上具有慢轴。作为相位差膜12，只要长度方向上具有慢轴并且可以与上述偏光膜11积层，就可根据目的而采用任意适合的相位差膜。以下，说明用于本发明的相位差膜的代表例。
A-2-1.折射率椭圆体呈现nx＞ny＝nz或nx＞ny＞nz的关系的相位差膜
在一实施方案中，相位差膜12的折射率椭圆体呈现nx＞ny＝nz或nx＞ny＞nz的关系。此处，nx是指在膜面内折射率达到最大的方向(慢轴方向)的折射率，ny是指在膜面内与慢轴方向正交的方向(快相方向)的折射率，nz是指在膜厚度方向的折射率。
在一实施方案中，相位差膜12的折射率椭圆体系呈现nx＞ny＝nz关系。在本说明书中，“ny＝nz”不仅包括ny与nz严格相等的情形，还包括ny与nz实质相等的情形。更具体地，术语“ny＝nz”是指Nz系数(＝Rth/Re)超过0.9并低于1.1。折射率椭圆体呈现nx＞ny＝nz关系的相位差膜在波长590nm下的面内相位差值(Re[590])可根据目的设定为任意适当值。在一实施方案中，该相位差膜的Re[590]优选为20nm～150nm，更优选30nm～130nm，特别优选40nm～120nm。通过使面内相位差值为上述范围内，可以进行更适当的液晶单元的光学补偿，从而可以获得斜向对比度高的液晶显示装置。此外，在本说明书中，所谓的面内相位差值(Re[λ])，是指在23℃下波长λ(nm)下的面内相位差值。当使膜的厚度为d(nm)时，Re[λ]可通过Re[λ]＝(nx-ny)×d求出。折射率椭圆体呈现nx＞ny＝nz的关系的相位差膜在波长590nm下的厚度方向的相位差值(Rth[590])也可以根据目的设定任意适合的值。此外，在本说明书中，所谓的厚度方向相位差值(Rth[λ])，是指在23℃下波长λ(nm)下的厚度方向相位差值。当使膜的厚度为d(nm)时，Rth[λ]可通过式Rth[λ]＝(nx-nz)×d求出。因此，在折射率椭圆体呈现nx＞ny＝nz的关系的相位差膜中，面内相位差Re与厚度方向相位差Rth为实质相等。
上述相位差膜的厚度可根据目的或所期望的面内相位差以及厚度方向相位差而适当设定。在一实施方案中，相位差膜的厚度优选为20～150μm。
上述相位差膜可通过对高分子膜进行拉伸处理而形成。具体而言，通过适当地选择聚合物的种类、拉伸条件(例如拉伸温度、拉伸率和拉伸方向)、和拉伸方法等，可以获得具有所期望的光学特性(例如折射率椭圆体、面内相位差和厚度方向相位差)的相位差膜。在一实施方案中，拉伸温度优选为110～170℃，拉伸率优选为1.10～1.67倍。作为拉伸方法，例如可列举纵向单轴拉伸。通过使用此种拉伸方法，可获得长度方向上具有慢轴的长条状相位差膜。
作为形成上述高分子膜的树脂，可采用任意适合的聚合物。作为具体例，可列举：降冰片烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、纤维素类树脂、聚乙烯醇类树脂和聚砜类树脂等具有正的固有双折射的树脂。其中，优选降冰片烯类树脂、聚碳酸酯类树脂和纤维素类树脂，特别优选降冰片烯系树脂。关于降冰片烯类树脂及聚碳酸酯类树脂的详细内容，与上述A-1-1项中的说明相同。
作为上述纤维素类树脂，可采用任意适合的纤维素类树脂(具有代表性的是纤维素与酸的酯)。优选纤维素类树脂由乙酰基和丙酰基取代。纤维素类树脂的取代度“DSac(乙酰基取代度)+DSpr(丙酰基取代度)”(表示存在于纤维素重复单元中的3个羟基由乙酰基或丙酰基平均取代了多少)的下限优选为2以上，更优选2.3以上，更优选2.6以上。“DSac+DSpr”的上限优选为3以下，更优选2.9以下，更优选2.8以下。通过使纤维素系树脂的取代度在上述范围内，可获得具有所期望的折射率分布的相位差膜。
上述DSpr(丙酰基取代度)的下限优选为1以上，更优选2以上，更优选2.5以上。DSpr的上限优选为3以下，更优选2.9以下，更优选2.8以下。通过使DSpr在上述范围内，可使纤维素类树脂在溶剂中的溶解性提高，使所得相位差膜的厚度变得容易控制。此外，通过使“DSac+DSpr”在上述范围，并且使DSpr在上述范围内，可获得具有所期望的光学特性并具有逆分散的波长依赖性的相位差膜。
上述DSac(乙酰基取代度)和DSpr(丙酰基取代度)可利用日本专利特开平2003-315538号公报[0016]～[0019]中记载的方法求出。作为用乙酰基和丙酰基取代的方法，可采用任意适合的方法。例如可利用强苛性钠溶液处理纤维素获得碱纤维素，并与特定量的乙酸酐和丙酸酐的混合物混合以将该碱纤维素酰化。可通过将酰基部分水解来调整取代度“DSac+DSpr”。
上述纤维素类树脂可具有乙酰基和丙酰基以外的其他取代基。作为其他取代基，例如可列举：丁酸酯等酯基；烷基醚基、亚芳烷醚基等醚基等。
在其他实施方案中，相位差膜12的折射率椭圆体呈现nx＞ny＞nz关系。此时，Nz系数优选为1.1～3.0，更优选1.1～2.0。折射率椭圆体呈现nx＞ny＞nz关系的相位差膜在波长590nm下的面内相位差值(Re[590])可根据目的而设定任意适合的值。在一实施方案中，该相位差膜的Re[590]优选为20nm～150nm，更优选30nm～130nm，特别优选40nm～120nm。折射率椭圆体呈现nx＞ny＞nz的关系的相位差膜在波长590nm下的厚度方向的相位差值(Rth[590])也可根据目的而设定任意适合的值。在一实施方案中，上述相位差膜的Rth[590]优选为22nm～300nm，更优选40nm～200nm，特别优选50nm～150nm。通过使面内相位差值以及厚度方向的相位差在上述范围内，可进行更适当的液晶单元的光学补偿，从而获得斜向对比度较高的液晶显示装置。
在一实施方案中，折射率椭圆体呈现nx＞ny＞nz的关系的相位差膜可通过对高分子膜进行拉伸处理而形成。通过适当地选择聚合物的种类、拉伸条件(例如拉伸温度、拉伸率和拉伸方向)、和拉伸方法等，可获得具有所期望的光学特性(例如折射率椭圆体、面内相位差、厚度方向相位差)的相位差膜。高分子膜的材料或拉伸条件与上述关于折射率椭圆体呈现nx＞ny＝nz的关系的相位差膜的说明相同。作为拉伸方法，例如可列举固定端双轴拉伸、或逐次双轴拉伸。
在其他实施方案中，上述相位差膜可通过涂布非液晶聚合物的溶液并去除溶剂而形成。在该方法中，优选进行用以赋予光学二轴性(nx＞ny＞nz)的处理(例如拉伸处理)。作为上述非液晶聚合物，例如可列举：聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺和聚酯酰亚胺。这些中，优选聚酰亚胺。此外，上述聚酰亚胺的具体例以及相位差膜的形成方法的详细内容公开在日本专利特开2004-46065号公报中。当相位差膜为涂布膜的情形时，其厚度代表性地为0.1～10μm，更优选0.1～8μm，特别优选0.1～5μm。
A-2-2.包含倾斜配向的分子的相位差膜(倾斜配向膜)
上述相位差膜12也可以为包含倾斜配向的分子的所谓O板。倾斜配向的分子可整体补偿液晶单元中液晶分子整体的双折射。倾斜配向的分子可适合地补偿液晶单元的基板界面的液晶分子的双折射。在本说明书中，所谓“O板”，不仅包括分子的倾斜配向角度为固定角度，而且包括混合配向。所谓“混合配向”是指分子的倾斜角(tilt angle)沿厚度方向连续性或间断性增加或减少，并且偏光膜侧的倾角(θA)与相反侧(图示例中为空气界面侧)的倾角(θB)不同。此处，所谓倾角(θ)，表示邻接的层面与各分子所成的角度，该分子平行排列于面内的情形为0°。在图2(a)中示意性表示倾斜配向的分子的代表性排列状态，并且在图2(b)中示意性表示混合配向的分子的代表性排列状态。图2(a)及图2(b)中，上侧为偏光膜侧。
此外，倾角可如下述式(I)及式(II)所示，在Journal of AppliedPhisics，Vol.38(1999年)，P.748中记载的Witte公式中，代入预先测定的ne、no及相位差值(沿与慢轴平行的方向，在极角-40°～+40°(法线方向为0°)的范围内以5°为刻度所测定的各值)而求出。此处，θair表示倾斜配向的分子在一侧(例如空气界面)的倾角，θAL表示在另一侧(例如基材或配向膜)界面的倾角。d表示包含倾斜配向的分子的相位差膜的厚度，ne表示分子的异常光折射率，no表示分子的正常光折射率。
[数1]
R = d · ( n e - n o ) cos α · [ 1 2 + 1 4 · sin ( 2 Θ air - 2 α ) - sin ( 2 Θ AL - 2 α ) Θ air - Θ AL ] · · · ( I )
α = arcsin ( sin φ n o ) · · · ( II )
当相位差膜12取单一倾斜配向的情形时，其平均倾斜角在一实施方案中优选为10°～40°。通过使平均倾斜角在上述范围内，可进行更适合的液晶单元的光学补偿，从而获得斜向对比度高的液晶显示装置。在本说明书中，所谓“平均倾斜角”表示以统计意义上的所得的分子整体的倾斜配向角度的平均值。
当相位差膜12取混合配向的情形时，如图2(b)所示，偏光膜侧(亲水性高分子层侧)的倾角(θA)优选为大于相反侧的倾角(θB)。在一实施方案中，偏光膜侧(亲水性高分子层侧)的倾角(θA)与相反侧的倾角(θB)之差(Δθ＝θA-θB)优选为1°～40°，更优选1°～10°。上述偏光膜侧的倾角(θA)优选为20°～90°，更优选25°～35°。上述相反侧的倾角(θB)优选为19°～50°，特别优选24°～34°。在其他实施方案中，Δθ优选为20°～70°，更优选40°～65°。θA优选为20～90°，更优选40°～85°。θB优选为0°～20°，更优选0°～10°，特别优选0°～5°。
A-2-2-1.构成分子各自呈现nx＞ny≥nz的折射率椭圆体的倾斜配向膜
在一实施方案中，就相位差膜12而言，分子的倾斜配向方向在相位差膜面内投影的方向与慢轴实质平行。在这种相位差膜中，构成该膜的分子呈现nx＞ny≥nz的折射率椭圆体，且该分子为倾斜配向。这种相位差膜例如可通过对呈现nx＞ny≥nz的折射率椭圆体的相位差膜进行倾斜配向处理而获得(倾斜配向的方法将在后文中说明)。在一实施方案中，构成相位差膜12的分子的折射率优选为0.9～4。分子的折射率比是与分子的形状相关的参数，以式：(nx-nz)/(nx-ny)表示。在本说明书中，当提及“分子的折射率椭圆体”或“分子的折射率比”时，nx是指分子的长轴方向，ny是指在包含分子的长轴的面内与分子的长轴方向(nx方向)正交的方向，nz是指与nx方向及ny方向任一个都正交的方向。当提及“相位差膜的折射率椭圆体”时、以及表示膜的光学特性(例如面内相位差)时，nx是指膜面内折射率达到最大的方向(慢轴方向)的折射率，ny是指膜面内与慢轴方向正交的方向(快相方向)的折射率，nz是指膜的厚度方向的折射率。当然，提及“分子的折射率椭圆体”或“分子的折射率比”时，分子的长轴方向(nx方向)是指构成膜的全部分子的统计平均。分子的折射率椭圆体及分子的折射率比可根据倾斜配向膜的面内相位差值、厚度方向相位差值以及平均倾斜角算出。
上述相位差膜在波长590nm下的面内相位差值(Re[590])可根据目的而设定任意适合的值。在一实施方案中，上述相位差膜的Re[590]优选为20nm～150nm，更优选30nm～130nm，特别优选40nm～120nm。通过使面内相位差值在上述范围内，可进行更适当的液晶单元的光学补偿，从而获得斜向对比度高的液晶显示装置。
上述相位差膜在波长590nm下厚度方向的相位差值(Rth[590])可根据目的而设定任意适合的值。在一实施方案中，上述相位差膜的Rth[590]优选为45nm～800nm，更优选60nm～720nm，特别优选80nm～640nm。通过使厚度方向的相位差值在上述范围内，可进行更适当的液晶单元的光学补偿，从而获得斜向对比度较高的液晶显示装置。
如上所述，构成相位差膜12的分子的折射率优选为0.9～4，更优选2～3.5。如果折射率比在上述范围内，则可适当进行液晶单元的各液晶分子的光学补偿，从而获得斜向对比度高的液晶显示装置。
作为形成上述相位差膜的材料，可采用能够形成下述膜的任意适合的化合物，该膜在倾斜配向处理前呈现nx＞ny≥nz的折射率椭圆体，且可进行下述的倾斜配向处理。此种材料在一实施方案中为热塑性树脂，在其他实施方案中为液晶化合物。作为热塑性树脂的具体例，可列举降冰片烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、纤维素类树脂、聚乙烯醇类树脂和聚砜类树脂。其中，优选降冰片烯类树脂。降冰片烯类树脂的详细内容与上述A-1-1项中的说明相同。此外，热塑性树脂可为具有正的固有双折射的树脂，也可为具有负的固有双折射的树脂。
在相位差膜包含热塑性树脂的情形时，该相位差膜可通过对由热塑性树脂形成的高分子膜的各面施加不同的剪切力而获得。高分子膜优选为相位差膜，更优选呈现nx＞ny≥nz的折射率椭圆体的相位差膜。作为对膜的各面施加不同的剪切力的方法，例如可列举：利用一对不同材质的辊(例如，一对摩擦系数不同的辊)进行压延；利用一对直径不同的辊进行压延；及利用一对旋转速度不同的辊进行压延。这些方法也可以组合。例如，通过使下侧辊的旋转速度快于上侧辊的旋转速度，可获得以膜的延展方向的下游侧朝上的方式倾斜配向的相位差膜。在一实施方案中，压延可在加热(优选高分子膜的Tg附近的加热)下进行。通过适当地设定辊的摩擦系数差、辊的直径比率、辊的旋转速度比、辊的辊隙压力、加热温度、构成高分子膜的树脂的种类等，可控制平均倾斜角及倾斜方向。例如，如果使用未拉伸的降冰片烯类树脂膜，且将辊的加热温度设为120℃，下侧辊/上侧辊的旋转速度比设为1.1，则可获得如下的相位差膜，其在膜的长度方向上具有慢轴，构成膜的分子的折射率比为3，且以膜的延展方向的下游侧朝上的方式以30°的平均倾斜角倾斜配向。此外，务必注意在倾斜配向处理前后，构成膜的分子的折射率比不同。即，在倾斜配向处理中，构成高分子膜的树脂分子并非仅单纯地倾斜，而是随着倾斜配向，树脂分子被拉伸使得分子的形状自身产生变化。如果倾斜配向处理中分子仅仅倾斜，则构成相位差膜12的分子的折射率比在倾斜配向前后不会产生变化，而由于分子的形状产生变化，则可使分子的折射率比在倾斜配向处理前后成为不同值。例如，如上所述在辊的加热温度为120℃，下侧辊/上侧辊的旋转速度比为1.1的处理条件下，如果要获得分子的折射率比为3的倾斜配向相位差膜，则构成所使用的高分子膜的分子的折射率比可为1～1.35，高分子膜的Nz系数可为1～1.35。此外，在由热塑性树脂构成相位差膜的情形时，相位差膜的厚度可根据目的、所期望的面内相位差及厚度方向相位差而适当地设定，优选为60～150μm。
在由液晶化合物构成相位差膜的情形时，液晶化合物可为棒状液晶化合物。此时，分子的折射率椭圆体代表性地呈现nx＞ny＝nz的关系。此处，“ny＝nz”不仅包括ny与nz严格相等的情形，而且包括ny与nz实质相等的情形。具体而言，可为-0.005＜ny-nz＜0.005，优选-0.001＜ny-nz＜0.001。此外，在相位差膜中，由于呈现上述折射率椭圆体的关系的分子在相位差膜中为倾斜配向，因而就相位差膜整体而言，有时折射率椭圆体并不具有nx＞ny＝nz的关系。
在本说明书中，所谓“棒状液晶化合物”是指如下化合物，其在分子结构中具有介晶基团(mesogenic group)，该介晶基团的长轴方向的折射率大于短轴方向的折射率，并且通过加热或冷却等温度变化或者一定量的溶剂作用而呈现液晶相。棒状液晶化合物可任意适合地选择。优选，棒状液晶化合物在室温下呈现结晶或玻璃状态，而在高温时则呈现向列液晶相。棒状液晶化合物也可在成膜前呈现液晶相，而在成膜后例如通过交联反应形成网状结构从而不再呈现液晶相。如果使用上述性质的棒状液晶化合物，例如可在呈现液晶相的状态下形成混合排列，然后通过冷却乃至交联而将该排列状态固定。
上述介晶基团是形成液晶相所必需的结构部分，其通常含有环状单元。作为上述介晶基团的具体例，例如可列举：联苯基、苯甲酸苯酯基、苯基环己烷基、氧化偶氮苯基、偶氮甲碱基(azomethine group)、偶氮苯基、苯基嘧啶基、二苯乙炔基、苯甲酸二苯酯基、双环己烷基、环己基苯基、联三苯基等。此外，这些环状单元的末端例如也可具有氰基、烷基、烷氧基、卤基等取代基。其中，作为含有环状单元等的介晶基团，优选使用具有联苯基和苯甲酸苯酯基的。
上述棒状液晶化合物优选分子结构的一部分中具有至少一个以上的可交联官能团。其原因在于，通过交联反应，可获得机械强度增加并且耐久性优异的相位差层。作为上述可交联官能团，例如可列举：丙烯酰基、甲基丙烯酰基、环氧基和乙烯醚基等。上述棒状液晶化合物也可直接使用市售产品。或者也可向市售或经合成的棒状液晶化合物中，添加任意其他液晶化合物，或例如聚合引发剂、流平剂等任意的添加剂而制成液晶性组合物进行使用。作为市售的具有可交联官能团的棒状液晶化合物，例如可列举BASF公司制造的商品名为“PaliocolorLC242”、HUNTSMAN公司制造的商品名为“CB483”等。
在由液晶化合物构成相位差膜的情形时，该相位差膜可通过使棒状液晶化合物倾斜配向，且保持该配向状态固定不变，使该棒状液晶化合物固化(solidifying)或硬化(curing)而获得。具体而言，可通过如下方式形成：在长条状配向基材的经过配向处理的表面上涂布包含棒状液晶化合物的液晶性组合物，形成涂布层；干燥该涂布层，形成倾斜配向的液晶固化层；以及对该液晶固化层照射紫外线，形成倾斜配向的液晶硬化层。即，相位差膜可为液晶硬化层。此时，液晶分子的形状在倾斜配向处理前后不会产生变化，因而分子的折射率比在倾斜配向处理前后也不产生变化。此外，在本说明书中，“固化层”是指软化、溶融或溶液状态的液晶性组合物经冷却形成凝固状态的层，“硬化层”是指液晶性组合物的一部分或全部因热、催化剂、光和/或放射线而交联，形成不溶、不融状态或难溶、难融状态的层。
作为配向基材，只要可将液晶性组合物展开在基材上，则可采用任意适合的基材。配向基材优选为高分子基材。配向基材可为单层，也可为包含多层的积层体(例如基材与配向膜的积层体)。
上述基材的表面经过任意适合的配向处理。作为配向处理，具体而言可列举：机械配向处理、物理配向处理和化学配向处理。作为机械配向处理的具体例，可列举摩擦处理和拉伸处理。作为物理配向处理的具体例，可列举磁场配向处理和电场配向处理。作为化学配向处理的具体例，可列举斜向蒸镀法和光配向处理。其中优选摩擦处理。此外，各种配向处理的处理条件可根据目的而采用任意适合的条件。
上述液晶性组合物可进一步含有高分子液晶化合物(液晶聚合物)。高分子液晶化合物是为了提升棒状液晶化合物的配向性而使用的。相对于液晶性组合物中总固形物成分100重量份，上述高分子液晶化合物的含量优选为10重量份～40重量份，更优选15重量份～30重量份。作为上述高分子液晶化合物，例如可列举下述通式(III)所示的化合物：
[化1]
Figure BPA00001422147300281
(式中，h为14～20的整数，在m与n之和为100的情形时，m为50～70，n为30～50)。
利用任意适合的方法将液晶性组合物涂布于上述配向基板上，藉此形成涂布层。涂布层的厚度优选为1μm～50μm，更优选1μm～30μm。
通过使上述涂布层干燥，形成液晶固化层。干燥时间优选为20秒～20分钟，更优选1分钟～10分钟，特别优选1分钟～5分钟。干燥温度优选为30℃以上、液晶相-各向同性相转移温度(Ti)以下，更优选30℃～120℃。此外，液晶相-各向同性相转移温度(Ti)可通过对包含液晶化合物的液晶性组合物的样品一边加热，一边用偏光显微镜观察而得知。
通过对上述液晶固化层照射紫外线，形成倾斜配向的液晶硬化层。紫外线在波长365nm下的照射量优选为400mJ/cm2～1500mJ/cm2。液晶硬化层的厚度可根据目的、所期望的面内相位差及厚度方向相位差而适当设定，优选为1μm～5μm，更优选1μm～3μm。液晶硬化层是液晶化合物倾斜配向的，优选是以混合排列配向的。
A-2-2-2.构成分子呈现nx＝ny＞nz的折射率椭圆体的倾斜配向膜
在其他实施方案中，相位差膜12中，分子的倾斜配向方向投影于相位差膜面内的方向与慢轴实质正交。即，倾斜配向的分子的倾斜配向方向为相位差膜的短边方向。在这样的相位差膜中，构成该膜的分子呈现nx＝ny＞nz的折射率椭圆体，且该分子为倾斜配向。在本说明书中，“nx＝ny”不仅包括nx与ny严格相等的情形，而且包括nx与ny实质相等的情形。具体而言，可为nx-ny＜0.005，优选nx-ny＜0.001。由于具有这样折射率椭圆体的关系的分子为倾斜配向，且成为与黑显示时液晶单元内的正的单轴性液晶分子镜面对称的状态，因而可进行全方位的光学补偿，从而可提升视角特性。此外，在上述相位差膜中，由于倾斜配向的分子呈现上述折射率椭圆体的关系，因而相位差膜的折射率椭圆体的关系有时不满足nx＝ny＞nz。
作为上述倾斜配向的分子，可使用任意适合的化合物。在一实施方案中，该分子可为热塑性树脂。在其他实施方案中，该分子可为圆盘型液晶化合物。
作为上述热塑性树脂，可列举降冰片烯类树脂、和例如三乙酰纤维素(TAC，triacetyl cellulose)等纤维素类树脂等。优选为降冰片烯类树脂。降冰片烯类树脂的详细内容与上述A-1-1项中的说明相同。
上述所谓的圆盘型液晶化合物，一般而言是指具有如下圆盘状分子结构的液晶性化合物，该结构中将如苯、1，3，5-三嗪或杯芳烃等环状母核配设于分子中心，并且用直链的烷基、烷氧基、或经取代的苯甲酰氧基等作为其侧链而放射状取代。作为圆盘型液晶化合物的代表例，可列举：C.Destrade等人的研究报告Mol.Cryst.Liq Cryst vol.71，p.111(1981年)中记载的苯衍生物、苯并菲(triphenylene)衍生物、三聚茚(truxene)衍生物、酞菁衍生物；B.Kohne等人的研究报告Angew.Chem.vol.96，p.70(1984年)中记载的环己烷衍生物；以及J.M.Lehn等人的研究报告J.Chem.Soc.Chem.Commun.，p.1794(1985年)和J.Zhang等人的研究报告J.Am.Chem.Soc.vol.116，p.2655(1994年)中记载的氮杂冠(azacrown)类或苯乙炔类巨环(macrocycle)。
上述相位差膜在波长590nm下的面内相位差值(Re[590])可根据目的而设定为任意适合的值。于一实施方案中，上述相位差膜的Re[590]优选为100nm以下，更优选5nm～80nm，特别优选5nm～60nm。通过使面内相位差值在上述范围内，可进行更适当的液晶单元的光学补偿，从而获得斜向对比度较高的液晶显示装置。
上述相位差膜在波长590nm下的厚度方向相位差值(Rth[590])可根据目的而设定为任意适合的值。在一实施方案中，上述相位差膜的Rth[590]优选为50nm～200nm，更优选60nm～180nm，特别优选80nm～160nm。通过使厚度方向的相位差值在上述范围内，可进行更适当的液晶单元的光学补偿，从而获得斜向对比度较高的液晶显示装置。
在由热塑性树脂构成相位差膜的情形时，该相位差膜可使用A-2-2-1项中记载的方法，通过对由热塑性树脂形成的高分子膜的各面施加不同的剪切力，继而沿短边方向进行拉伸处理而获得。作为对于短边方向的拉伸方法，例如可列举横向单轴拉伸法。相位差膜的制造方法的具体例如下所示。即，若使用未拉伸的降冰片烯类树脂膜，且将辊的加热温度设为120℃，下侧辊/上侧辊的旋转速度比设为1.25，则可获得膜的长度方向上具有慢轴，且包含以膜的延展方向的下游侧朝上的方式的倾斜配向的分子的相位差膜。通过以拉伸温度120℃、拉伸率1.35倍沿短边方向拉伸该膜，可获得包含以18°的平均倾斜角沿短边方向倾斜配向且折射率椭圆体具有nx＝ny＞nz的关系的分子，并且长度方向上具有慢轴的相位差膜。此外，在由热塑性树脂构成相位差膜的情形时，相位差膜的厚度可根据目的和所期望的面内相位差及厚度方向相位差而适当设定，优选为60～150μm。
在由液晶化合物构成相位差膜的情形时，该相位差膜可使用圆盘型液晶化合物，并以与A-2-2-1项中记载的方法相同的方式获得。液晶化合物的倾斜配向状态可通过调整该化合物的种类及分子结构、配向剂的种类和添加剂(例如塑化剂、黏合剂、表面活性剂)等而控制。在使用圆盘型液晶化合物构成相位差膜的情形时，相位差膜的厚度优选为1μm～5μm。
A-3.第2相位差膜
如上所述，本发明的积层光学体可进一步包括第2相位差膜。第2相位差膜的光学特性及配置位置可根据目的和相位差膜12的光学特性等而适当设定。以下，就代表例进行说明。此外，在本项中，为方便起见而将相位差膜12称为第1相位差膜。此外，下标1表示第1相位差膜，下标2表示第2相位差膜。
A-3-1.第1相位差膜为其倾斜配向的分子的折射率椭圆体具有nx＞ny＝nz的关系的倾斜配向膜的情形
此时，第2相位差膜13是在短边方向上具有慢轴(即，与第1相位差膜的慢轴实质正交)，并且折射率椭圆体具有nx＞ny＞nz的关系。此时，第2相位差膜13配置在本发明的积层光学体中相位差膜12的与亲水性高分子层11b的相反侧。
第2相位差膜的面内相位差值Re2[590]优选为80～160nm，更优选90～150nm，特别优选100～140nm。第2相位差膜可补偿偏光膜的光轴。Nz系数(Rth/Re)优选为1.1～1.8，更优选1.2＜Nz＜1.7。
上述第2相位差膜可由任意适合的材料形成。作为具体例，可列举高分子膜的拉伸膜。作为形成该高分子膜的树脂，优选降冰片烯类树脂、聚碳酸酯类树脂。降冰片烯类树脂及聚碳酸酯类树脂的详细内容与上述A-1-1项中的说明相同。
作为上述拉伸膜的制作方法，可采用任意适合的方法。作为拉伸方法，例如可列举：横向单轴拉伸、固定端双轴拉伸和逐次双轴拉伸。作为固定端双轴拉伸的具体例，可列举使高分子膜沿长度方向行进的同时，沿短边方向(横方向)进行拉伸的方法。该方法表观上可为横向单轴拉伸。拉伸温度优选为135～165℃，更优选140～160℃。拉伸率优选为1.2～3.2倍，更优选1.3～3.1倍。此时，膜厚度具有代表性的是20～80μm，优选25～75μm，更优选30～60μm。
作为形成上述第2相位差膜的材料的其他具体例，可列举非液晶性材料。优选为非液晶性聚合物。具体而言，优选聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺和聚酯酰亚胺等聚合物。这些聚合物可单独使用任意一种，也可以2种以上的混合物使用。其中，就高透明性、高配向性、及高拉伸性而言，特别优选聚酰亚胺。
此时，上述第2相位差膜具有代表性的是可通过在基材膜上涂布上述非液晶性聚合物的溶液，并去除溶剂而形成。在该第2相位差膜的形成方法中，优选进行用以赋予光学二轴性(nx＞ny＞nz)的处理(例如拉伸处理)。通过进行此种处理，可以可靠地在面内赋予折射率差(nx＞ny)。此外，作为上述聚酰亚胺的具体例以及该第2相位差膜的形成方法的具体例，可列举日本专利特开2004-46065号公报中记载的聚合物以及光学补偿膜的制造方法。此时，厚度具有代表性的是0.1～10μm，更优选0.1～8μm，特别优选0.1～5μm。
A-3-2.第1相位差膜为其倾斜配向的分子的折射率椭圆体具有nx＝ny＞nz的关系的倾斜配向膜的情形
此时，第2相位差膜可配置于本发明的积层光学体中相位差膜12的与亲水性高分子层11b的相反侧，也可配置于相位差膜12与亲水性高分子层11b之间。可根据目的和配置位置而使用具有适合的光学特性的相位差膜。第2相位差膜13既可为单层膜，也可为积层2层以上的膜。
上述第2相位差膜在波长590nm下的面内相位差值(Re2[590])可根据目的而设定为任意适合的值。面内相位差值Re2[590]优选为小于100nm，更优选小于80nm。通过使面内相位差值在上述范围内，可进行更适当的液晶单元的光学补偿，从而获得斜向对比度较高的液晶显示装置。
上述第2相位差膜在波长590nm下的厚度方向相位差值(Rth2[590])可根据目的而设定为任意适合的值。厚度方向相位差值Rth2[590]优选为小于200nm，更优选50nm～180nm。通过使厚度方向的相位差值在上述范围内，可进行更适当的液晶单元的光学补偿，从而获得斜向对比度较高的液晶显示装置。
第1相位差膜与第2相位差膜的面内相位差值的合计值Re1+2[590]优选为大于10nm至小于200nm，更优选10nm～160nm。此外，其厚度方向的相位差值的合计值Rth1+2[590]优选为50nm～300nm，更优选100nm～280nm。如此，通过使面内相位差值的合计值及厚度方向的相位差值的合计值在特定范围内，可进行更适当的液晶单元的光学补偿，从而获得斜向对比度较高的液晶显示装置。
上述第2相位差膜只要可获得上述适当的Re2[590]及Rth2[590]，则可具有任意适合的折射率椭圆体的关系。在一实施方案中，第2相位差膜可为折射率椭圆体具有nx＞ny＝nz的关系的所谓的正A板。在其他实施方案中，第2相位差膜可为折射率椭圆体具有nx＝ny＞nz的关系的所谓的负C板。
作为形成正A板即第2相位差膜的材料，可采用任意适合的材料。在一实施方案中，优选为液晶材料，更优选液晶相为向列相的液晶材料(向列液晶)。在其他实施方案中，优选为热塑性树脂。热塑性树脂可为具有正的固有双折射的树脂，也可为具有负的固有双折射的树脂。
作为上述液晶材料，例如可使用液晶聚合物或液晶单体。液晶材料的液晶性的呈现机制可为溶致型或热致型中的任一种。液晶的配向状态优选为平行配向。液晶聚合物及液晶单体既可分别单独使用，也可组合使用。作为上述液晶单体以及第2相位差膜的形成方法的具体例，可列举日本专利特开2006-178389号公报中记载的单体以及形成方法。此时，厚度优选为0.5～10μm，更优选0.5～8μm，特别优选0.5～5μm。
作为上述热塑性树脂，例如可列举：降冰片烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、纤维素类树脂、聚乙烯醇类树脂和聚砜类树脂。其中，优选降冰片烯类树脂和聚碳酸酯类树脂。降冰片烯类树脂及聚碳酸酯类树脂与上述情况相同。可通过根据此种树脂的种类，适当地选择拉伸条件(例如拉伸温度、拉伸率、拉伸方向)、拉伸方法等，拉伸由此种树脂形成的高分子膜，而获得具有上述所期望的光学特性(例如面内相位差、厚度方向的相位差)的第2相位差膜。此时，厚度优选为5～55μm，更优选10～50μm，特别优选15～45μm。
作为形成负C板即第2相位差膜的材料，可采用任意适合的材料。在一实施方案中，第2相位差膜可为胆固醇状配向固化层。作为胆固醇状配向固化层的具体例，可列举日本专利特开2003-287623号公报中记载的胆固醇状层。此时，厚度优选为0.5～10μm，更优选0.5～8μm，特别优选0.5～5μm。
在其他实施方案中，作为负C板的第2相位差膜可由例如聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺或聚酯酰亚胺等非液晶性聚合物形成。其中，就高透明性、高配向性和高拉伸性而言，特别优选聚酰亚胺。作为聚酰亚胺的具体例以及第2相位差膜的形成方法的具体例，可列举日本专利特开2004-46065号公报中记载的聚合物以及光学补偿膜的制造方法。此时，厚度优选为0.5～10μm，更优选0.5～8μm，特别优选0.5～5μm。
在再一其他实施方案中，作为负C板的第2相位差膜可为由三乙酰纤维素(TAC)等纤维素类树脂、降冰片烯类树脂等形成的高分子膜，或其拉伸膜。纤维素类树脂及降冰片烯类树脂与上述情况相同。作为拉伸方法，例如可列举双轴拉伸(纵横等倍率拉伸)。此时，厚度优选为45～705μm，更优选55～95μm，特别优选50～90μm。
在又一其他实施方案中，作为负C板的第2相位差膜可为包含上述胆固醇状配向固化层与塑胶膜层的积层体。作为形成该塑胶膜层的树脂，例如可列举上述纤维素类树脂或上述降冰片烯类树脂等。
A-4.保护膜
上述保护膜(内侧保护膜)优选具有光学各向同性。具体而言，内侧保护膜的厚度方向的相位差Rth[550]优选为-20nm～+20nm，更优选-10nm～+10nm，特别优选-6nm～+6nm，最优选-3nm～+3nm。内侧保护膜的面内相位差Re[550]优选为0nm以上至10nm以下，更优选0nm以上至6nm以下，特别优选0nm以上至3nm以下。具有这种光学各向同性的保护膜的详细内容公开在日本专利特开2008-180961号公报中，本说明书中引用此记载作为参考。
A-5.积层光学体的制造方法
本发明的积层光学体10通过使上述长条状偏光膜11与上述长条状相位差膜12分别沿长度方向搬送的同时保持长度方向一致，而连续进行粘贴(所谓卷对卷)制成。在一实施方案中，上述长条状偏光膜11及上述长条状相位差膜12分别以卷状保管后供给至粘贴步骤。在其他实施方案中，上述长条状偏光膜11自上述A-1-2项记载的制造步骤起持续供给至粘贴步骤，上述长条状相位差膜12自上述A-2项记载的制造步骤起持续供给至粘贴步骤。
上述偏光膜11与上述相位差膜12是通过压敏粘合剂组合物或粘合剂组合物而粘贴。具体而言可列举下述方法：在偏光膜或相位差膜任一个的单面涂布压敏粘合剂组合物或粘合剂组合物，然后使偏光膜与相位差膜粘贴并进行干燥。
作为上述压敏粘合剂组合物或粘合剂组合物，可采用任意适合的压敏粘合剂组合物或粘合剂组合物。压敏粘合剂组合物优选为丙烯酸类压敏粘合剂组合物。其原因在于丙烯酸类压敏粘合剂组合物透明性优异，成本低并易于购买。粘合剂组合物优选包含聚乙烯醇类树脂和交联剂。聚乙烯醇类树脂优选含乙酰乙酰基的聚乙烯醇树脂。其原因在于可进一步提高偏光膜与相位差膜之间的密着性，并可以提高积层光学体的耐久性。聚乙烯醇类树脂和交联剂的详细内容公开在例如日本专利特开2008-180961号公报中，本说明书中引用此记载作为参考。
作为压敏粘合剂组合物或粘合剂组合物的涂布方法，例如可列举：辊涂法、喷雾法或浸渍法等。在使用压敏粘合剂组合物的情形时，涂布膜的厚度可设定为干燥后的厚度优选为10μm～60μm。在使用粘合剂组合物的情形时，涂布膜的厚度可设定为干燥后的厚度优选为20nm～150nm。通过达到上述厚度，可获得充分的粘合力。干燥温度具有代表性的是5～150℃，优选30～120℃。干燥时间具有代表性的是120秒以上，优选400秒以上。
图3中图示本发明的积层光学体的制造方法的一个实例中的一个步骤。如图3所示，使偏光膜11和涂布有上述压敏粘合剂组合物或粘合剂组合物(未图示)的相位差膜12沿箭头方向送出，并且在使各自的长度方向一致的状态下进行粘贴。即，以卷对卷的方式使偏光膜11与相位差膜12连续进行粘贴，从而获得积层光学体10。此外，在图3中，附图标记111和112分别表示卷绕长条状偏光膜和相位差膜的辊，附图标记113表示用以使偏光膜与相位差膜粘贴的导辊。此外，在相位差膜为涂布膜的情形时，相位差膜具有代表性的是在涂布于任意适合的基材上而形成之后，可转印至偏光膜上(未图示)。
在本发明的积层光学体10进一步包括第2相位差膜13的情形时，在一实施方案中，积层光学体10是通过使上述长条状偏光膜11、上述长条状相位差膜12、以及长条状第2相位差膜13分别沿长度方向搬送的同时保持长度方向一致，而连续进行粘贴制成。在其他实施方案中，积层光学体10通过如下方式制成：以卷对卷的方式使长条状第1相位差膜12与长条状第2相位差膜13粘贴，获得长条状积层体，继而，以卷对卷的方式使该积层体与长条状偏光膜11粘贴。在再一其他实施方案中，积层光学体10通过如下方式制成：以卷对卷的方式使长条状偏光膜11与长条状相位差膜12粘贴，获得长条状积层体，继而，以卷对卷的方式使该积层体与第2相位差膜13粘贴。
B.光学膜
本发明的光学膜是裁切或冲裁以如上方式所得的积层光学体而获得。裁切或冲裁可采用任意适合的方法。本发明的积层光学体因偏光膜的制造方法而宽度较宽，因而容易冲裁或裁切成大型液晶显示装置用的光学膜，并可减少冲裁等所产生的废材，因而在成本方面有利。将所得的积层光学体裁切成与适用的液晶显示装置的尺寸相应的尺寸时，就制造效率方面而言，优选将2片以上的积层光学体叠合后进行裁切加工。具有相同构成的之前的积层光学体(偏光板)因厚度较大，因此2片以上的积层光学体叠合裁切必需施加较大的力。其结果，经叠合的积层光学体彼此容易偏移，可能导致所得的光学膜的尺寸精度不足。另一方面，本发明的积层光学体因厚度极薄，因而即便将2片以上叠合进行裁切，也可精度良好地进行裁切，在制造效率方面极佳。
C.液晶显示装置
本发明的液晶显示装置包括上述本发明的光学膜及液晶单元。图4是本发明的优选实施方案的液晶显示装置的概略剖面图。液晶显示装置100包括：液晶单元20和配置于液晶单元20至少一侧的光学膜10′。光学膜10′以基材层11a成为外侧的方式进行配置。在光学膜10′仅配置于液晶单元一侧的情形时，在另一侧配置有通常的偏光板。作为液晶单元20的驱动模式，可采用任意适合的驱动模式。作为驱动模式的代表例，可列举：STN(Super Twisted Nematic，超扭转向列)模式、TN(TwistedNematic，扭转向列)模式、IPS(In-Plane Switching，平面切换)模式、VA(Vertical Aligned，垂直配向)模式、OCB(OpticallyCompensated Birefringence，光学补偿双折射)模式、HAN(HybridAligned Nematic，混合排列向列)模式以及ASM(AxiallySymmetric Aligned Microcell，轴对称排列微胞)模式。当将折射率椭圆体呈现nx＞ny＝nz或nx＞ny＞nz的关系的相位差膜用作光学膜10′的相位差膜时，驱动模式优选为VA模式。当将O板用作光学膜10′的相位差膜时，驱动模式优选为TN模式。其原因在于通过光学膜10′的相位差膜，可实现极优异的光学补偿。
优选，光学膜10′如图4所示配置于液晶单元20的两侧。更优选，配置于液晶单元的两侧的光学膜10′、10′为由同一原料膜(积层光学体)裁切或冲裁所得的光学膜。通过由同一原料膜(积层光学体)进行裁切或冲裁，可获得光轴的偏移极小或即便存在轴偏移，轴偏移的程度也实质相同的一对光学膜，因而可获得具有极优异显示特性的液晶显示装置。光学膜10′、10′(或光学膜10′与偏光板)既可配置为各自的吸收轴正交，也可配置为各自的吸收轴平行。具有代表性的是配置为各自的吸收轴正交。因此，在液晶单元为TN模式的情形时，不施加电压时呈现亮态(白显示)(正常白模式)，在液晶单元为VA模式的情形时，不施加电压时为暗态(黑显示)(正常黑模式)。
[实施例]
以下，通过实施例来具体说明本发明，但本发明并不受这些实施例的限定。此外，实施例中的测定方法如下所述。此外，实施例中，当表示倾斜角以外的角度时，使膜的长度方向为0°，并使从长度方向逆时针旋转的方向为正。
(1)尺寸变化率
将实施例和比较例中所得的积层光学体切割成10cm×10cm，并作为试验片。以特定间隔对该试验片的特定位置进行标记。将经标记的试验片放入烘箱(ESPEC公司制造，制品名PH-201)中，并在80℃下放置500小时后取出。测定取出的试验片的标记间隔，并根据下式求出尺寸变化率：
尺寸变化率(％)＝{(DA-DB)/DA}×100
DA：放入烘箱前的标记距离
DB：放入烘箱后的标记距离
此外，将以与上述相同方式标记的试验片放入恒温·恒湿烘箱(ESPEC公司制造，制品名PL-2KT)中，在60℃、90％RH的条件下放置500小时后取出。测定取出的试验片的标记间隔，并使用与上述相同的公式求出尺寸变化率。
(2)轴精度
将参考例4～7中制成的相位差膜切割成5cm×3cm，并作为试验片。使用王子计测机器(股)(Oji Scientific Instruments)制造的制品名“KOBRA-21ADH”，在原料膜的宽度方向上，以等间隔对试验片的慢轴的角度测定15点。求出15点的平均值，并将与该平均值的标准偏差作为轴精度的指标。
(3)亮度不均
对各实施例及比较例中所得的液晶显示装置，在23℃的暗室中点亮背光经过20分钟后进行测定。具体而言，使用KonicaMinolta制造的二维色分布测定装置“CA-1500”拍摄显示画面。使用上述装置测定自整个显示画面随机选择的24235处的亮度，并求出亮度的平均值，将与该平均值的标准偏差作为亮度不均。
(4)相位差值(Re[590]、Rth[590])及偏差
使用Axiometric公司制造的制品名“Axoscan”，在波长590nm和23℃下测定参考例中制成的相位差膜的相位差。将特定方向上的相位差值的最大值与最小值的差作为偏差。
(5)平均倾斜角
如下述式(I)及式(II)所示，在Journal of Applied Phisics Vol.38(1999年)P.748中记载的Witte的式中，代入ne、no及相位差值(平行于慢轴，在极角-40°～+40°(将法线方向作为0°)的范围内以5°为刻度测定的各值)，从而求出θair及θAL，将这些平均值作为平均倾斜角。此外，相位差值系采用使用Axiometric公司制造的制品名“Axoscan”，于波长590nm处以23℃测定的值。此外，ne及no是使用阿贝折射计[日本爱拓(股)(ATAGO CO.，LTD.)制造的制品名“DR-M4”]测定的值。
[数2]
R = d · ( n e - n o ) cos α · [ 1 2 + 1 4 · sin ( 2 Θ air - 2 α ) - sin ( 2 Θ AL - 2 α ) Θ air - Θ AL ] · · · ( I )
α = arcsin ( sin φ n o ) · · · ( II )
(6)Nz系数、分子的折射率比和分子的折射率椭圆体
由以上所述项(4)的方式测定的Re[590]及Rth[590]计算出Nz系数。此外，由Re[590]、Rth[590]及上述平均倾斜角计算出分子的折射率比和折射率椭圆体。
(7)对比度
通过通常的方法，测量以参考例中制成的相位差膜、偏光膜以及液晶单元为主用于液晶显示装置的所有光学构件的光学特性。使用这些测量值，并使用Shintech公司(Shintech，Inc)制造的制品名“LCD Master”，模拟液晶显示装置的对比度。
(8)轴角度
上述(2)轴精度以外的轴角度，使用王子计测机器(股)制造的制品名“KOBRA21-WPR”来测定。
(9)厚度
使用大冢电子公司(Otsuka Electronics Co.，Ltd)制造的制品名“MCPD-3000”测定厚度。
[参考例1]
[偏光膜的制作]
将聚乙烯醇树脂(日本合成化学公司(Nippon SyntheticChemical Industry Co.，Ltd.)制造，制品名“Gohsenol NH-18”，皂化度为98～99％)溶解于热水中后冷却，制备7重量％的聚乙烯醇水溶液。另一方面，作为基材准备降冰片烯类树脂膜(JSR(股)(JSR Corporation)制造，制品名“ARTON”，厚度为100μm)。将上述水溶液涂布于基材表面，在100℃下干燥10分钟，从而在基材上形成厚度为7μm的聚乙烯醇薄膜。在拉伸温度140℃、拉伸率4.5倍下，沿短边方向拉伸该获得的基材/薄膜的积层体。拉伸后的积层体的整体厚度为60μm，聚乙烯醇薄膜的厚度为3μm。将经如此拉伸的积层体浸渍于30℃的碘水溶液(碘∶碘化钾∶水＝1∶10∶200(重量比))中30秒后，放入55℃的硼酸水溶液(5重量％)中浸渍60秒，此外，放入30℃的碘化钾水溶液(5重量％)中浸渍10秒，使聚乙烯醇薄膜染色并交联。将其在80℃下干燥4分钟，获得具有基材层/亲水性高分子层的构成的卷状偏光膜。所得的偏光膜的透射率为41.5％，偏光度为99％。此外，所得的偏光膜在短边方向(TD)上具有吸收轴。
[参考例2]
[偏光膜的制作]
将聚乙烯醇树脂(日本合成化学公司制造，制品名“Gohsenol NH-18”，皂化度为98～99％)溶解于热水中后冷却，制备7重量％的聚乙烯醇水溶液。另一方面，作为基材准备降冰片烯类树脂膜(JSR(股)制造，制品名“ARTON”，厚度为100μm)。将上述水溶液涂布于基材表面，在100℃下干燥10分钟，从而在基材上形成厚度为7μm的聚乙烯醇薄膜。在拉伸温度140℃、拉伸率4.5倍下，沿短边方向拉伸该获得的基材/薄膜的积层体。拉伸后的积层体的整体厚度为60μm，聚乙烯醇薄膜的厚度为3μm。将经如此拉伸的积层体浸渍于20℃的碘水溶液(碘∶碘化钾∶水＝1∶10∶200(重量比))中60秒后，放入55℃的硼酸水溶液(10重量％)中浸渍420秒，此外，放入30℃的碘化钾水溶液(4重量％)中浸渍10秒，使聚乙烯醇薄膜染色并交联。将其在60℃下干燥4分钟，获得具有基材/偏光薄膜的构成的卷状偏光膜。所得的偏光膜的透射率为41.5％，偏光度为99％。此外，所得的偏光膜在短边方向上具有吸收轴。
[参考例3]
[偏光板]
偏光板是使用具有保护膜/偏振片/保护膜构成的市售的偏光板(日东电工(股)(Nitto Denko Corporation)制造，制品名“NPF-TEG1465DU”)。该偏光板中，液晶单元侧的保护膜的面内相位差实质为零。此外，偏光板的单体透射率约为44％，并在长度方向(MD)上具有吸收轴。
[参考例4]
[相位差膜的制作]
从降冰片烯类树脂膜(JSR公司制造，商品名“ARTON”，厚度为100μm，宽度为1.2m，长度为500m)的卷状卷绕体中依序抽出膜的同时，通过辊式纵向单轴拉伸法在150℃下沿长度方向拉伸1.3倍后，裁切为宽度1m，获得长条状相位差膜。所得的相位差膜在长度方向(MD)上具有慢轴。所得的相位差膜的厚度为70μm，面内相位差Re[590]为55nm，宽度方向的Re[590]的偏差为5nm，慢轴的轴精度为0.5°。所得的相位差膜的折射率椭圆体具有nx＞ny＝nz的关系。
[参考例5]
[相位差膜的制作]
从降冰片烯类树脂膜(日本Zeon公司(Zeon Corporation)制造，商品名“Zeonor”，厚度为100μm，宽度为1.3m，长度为1000m)的卷状卷绕体中依序抽出膜的同时，通过辊式纵向单轴拉伸法在140℃下沿长度方向拉伸1.15倍后，裁切为宽度1m，获得长条状相位差膜。所得的相位差膜在长度方向(MD)上具有慢轴。所得的相位差膜的厚度为94μm，面内相位差Re[590]为64nm，宽度方向的Re[590]的偏差为4nm，慢轴的轴精度为0.8°。所得的相位差膜的折射率椭圆体具有nx＞ny＝nz的关系。
[参考例6]
[相位差膜的制作]
从降冰片烯类树脂膜(JSR公司制造，商品名“ARTON”，厚度为100μm，宽度为1.2m，长度为500m)的卷状卷绕体中依序抽出膜的同时，通过拉幅式横向单轴拉伸法在150℃下沿横方向拉伸1.3倍后，裁切为宽度1m，获得长条状相位差膜。所得的相位差膜在短边方向(TD)上具有慢轴。所得的相位差膜的厚度为72μm，面内相位差Re[590]为53nm，宽度方向的Re[590]的偏差为8nm，慢轴的轴精度为1.5°。所得的相位差膜的折射率椭圆体具有nx＞ny＝nz的关系。
[参考例7]
[相位差膜的制作]
从降冰片烯类树脂膜(日本Zeon公司制造，商品名“Zeonor”，厚度为100μm，宽度为1.3m，长度为1000m)的卷状卷绕体中依序抽出膜的同时，通过拉幅式横向单轴拉伸法在140℃下沿横方向拉伸1.15倍后，裁切为宽度1m，获得长条状相位差膜。所得的相位差膜在短边方向(TD)上具有慢轴。所得的相位差膜的厚度为94μm，面内相位差Re[590]为60nm，宽度方向的Re[590]的偏差为4.5nm，慢轴的轴精度为1.8°。所得的相位差膜的折射率椭圆体具有nx＞ny＝nz的关系。
[参考例8]
[相位差膜(O板)的制作]
将辊加热至120℃，并使下侧辊/上侧辊的旋转速度比为1.1，对未拉伸的降冰片烯类树脂膜(日本Zeon公司制造，“Zeonor”膜)进行压延，获得卷状的相位差膜。所得的相位差膜的面内相位差值为90nm，平均倾斜角为30°，分子的折射率比为3，慢轴方向为长度方向。所得的倾斜配向相位差膜的分子的折射率椭圆体具有nx＞ny＞nz的关系。
[参考例9]
[相位差膜(O板)的制作]
除了使下侧辊/上侧辊的旋转速度比为1.25以外，进行与参考例8相同的操作。接着，在拉伸温度120℃、拉伸率1.15倍下，沿膜的短边方向(TD方向)拉伸所得的膜，获得卷状的相位差膜。所得的相位差膜的面内相位差值为30nm，平均倾斜角为50°，分子的折射率比为5.2，慢轴方向为短边方向。所得的倾斜配向相位差膜的分子的折射率椭圆体具有nx＞ny＞nz的关系。
[参考例10]
[相位差膜A(O板)的制作]
将下述式(IV)所示的高分子液晶化合物(重量平均分子量：5,000)20重量份、可聚合液晶化合物(BASF公司制造，商品名“Paliocolor LC242”，ne＝1.654，no＝1.523)80重量份溶解于环戊酮30重量份中。在所得溶液中添加表面调节剂(BYK-Chemie公司制造，商品名“BYK375”)0.3重量份，接着添加聚合引发剂(Ciba公司制造，商品名“Irgacure 907”)5重量份。此外，添加环戊酮以使固形物成分浓度为20重量％，从而获得涂布溶液。
[化2]
Figure BPA00001422147300451
沿膜长度方向对聚对苯二甲酸乙二酯膜(Toray公司(TorayIndustries，Inc.)制造，商品名“RC06”)进行摩擦处理，获得配向基板。将上述涂布溶液均匀地涂布于配向基板的摩擦处理表面，形成涂布层(Re[590]＝90nm)。使该涂布层在80℃的空气循环式烘箱内加热干燥2分钟，形成倾斜配向的液晶固化层(Re[590]＝90nm)。使用输送式紫外线照射装置，在空气环境下，以该固化层表面在波长365nm下的照射量达到500mJ/cm2的方式照射紫外线，使该固化层硬化。由此，形成在配向基板上作为液晶硬化层积层有相位差膜A(厚度：1.5μm)的积层体A。所得的相位差膜A的面内相位差值Re[590]为90nm，平均倾斜角为35°，慢轴方向为0°(均为中心值)。所得的倾斜配向相位差膜的分子的折射率椭圆体具有nx＞ny＝nz的关系。
[参考例11]
[相位差膜B的制作]
使用经拉伸而成的市售长条状降冰片烯类树脂膜(日本Zeon公司(Zeon Corporation)制造，商品名“Zeonor”)作为相位差膜B。相位差膜B的面内相位差值Re[590]为130nm，Nz系数为1.5，慢轴方向为90°(均为中心值)。该膜的折射率椭圆体具有nx＞ny＞nz的关系。
[参考例12]
[相位差膜(O板)的制作]
将辊加热至120℃，并使下侧辊/上侧辊的旋转速度比为1.25，对未拉伸的降冰片烯类树脂膜(日本Zeon公司制造，“Zeonor”膜)进行压延，获得卷状的膜。在拉伸温度120℃、拉伸率1.35倍下，沿膜的短边方向(TD方向)拉伸该膜，获得卷状的相位差膜I。所得的相位差膜的面内相位差值Re[590]为50nm，厚度方向相位差值Rth[590]为150nm，平均倾斜角为18°，慢轴方向为0°(长度方向)(均为中心值)。此外，所得的倾斜配向相位差膜的分子的折射率椭圆体具有nx＝ny＞nz的关系。
[参考例13]
[液晶单元]
从包含VA模式的液晶单元的液晶显示装置(SONY公司(SONY CORPORATION)制造，32寸液晶电视，型号S-2500)中取出液晶面板，将配置于液晶单元上下的光学膜全部去除，然后清洗该液晶单元上下的玻璃基板的表面后进行使用。
[参考例14]
[液晶单元]
从包含TN模式的液晶单元的液晶显示装置(BENQ公司制造，17寸液晶监视器，型号“FP71+”)中取出液晶面板，将配置于液晶单元上下的光学膜全部去除，然后清洗该液晶单元上下的玻璃基板的表面后进行使用。
[实施例1]
[积层光学体的制作]
以图3所示的方式，以卷对卷的方式，通过丙烯酸类压敏粘合剂(厚度：20μm)而粘贴参考例1中所得的偏光膜与参考例4中所得的相位差膜，从而获得卷状积层光学体。所用的相位差膜的轴精度、所得的积层光学体的总厚度及尺寸变化率，以及下述的液晶显示装置的亮度不均，一起示于下述表1中。
[液晶显示装置的制作]
将以如上方式获得的卷状积层光学体(原料膜)对应参考例13的液晶单元的尺寸进行裁切，从而获得光学膜。此外，光学膜系以其长度方向与偏光膜的吸收轴正交的方式进行裁切。2片光学膜切割自同一原料膜，并分别通过丙烯酸类压敏粘合剂(厚度：20μm)而粘贴在参考例13的液晶单元的上下，获得液晶面板。将该液晶面板与取出了上述液晶单元的液晶显示装置的背光单元结合，获得液晶显示装置。将所得的液晶显示装置的亮度不均示于下述表1中，将拍摄显示画面(黑图像)所得的照片示于图5A，将显示画面的亮度分布示于图5B。此外，该亮度分布是从黑图像测定的面内亮度，并根据亮度范围分色而成。
[表1]
[实施例2]
除相位差膜使用参考例5中所得的相位差膜以外，以与实施例1相同的方式获得卷状积层光学体。除使用该积层光学体(原料膜)以外，以与实施例1相同的方式制作液晶显示装置。所用的相位差膜的轴精度、所得的积层光学体的总厚度及尺寸变化率、以及液晶显示装置的亮度不均，示于上述表1中。此外，拍摄所得的液晶显示装置的显示画面(黑图像)所得的照片示于图6A，显示画面的亮度分布示于图6B。
[比较例1]
除使用参考例3的市售的偏光板代替参考例1的偏光膜，并且相位差膜使用参考例6中所得的相位差膜以外，以与实施例1相同的方式获得卷状积层光学体。除使用该积层光学体(原料膜)以外，以与实施例1相同的方式制作液晶显示装置。所用的相位差膜的轴精度、所得的积层光学体的总厚度及尺寸变化率、以及液晶显示装置的亮度不均，示于上述表1。此外，拍摄所得的液晶显示装置的显示画面(黑图像)所得的照片示于图7A，显示画面的亮度分布示于图7B。
[比较例2]
除使用参考例3的市售的偏光板代替参考例1的偏光膜，并且相位差膜使用参考例7中所得的相位差膜以外，以与实施例1相同的方式获得卷状积层光学体。除使用该积层光学体(原料膜)以外，以与实施例1相同的方式制作液晶显示装置。所用的相位差膜的轴精度、所得的积层光学体的总厚度及尺寸变化率、以及液晶显示装置的亮度不均，示于上述表1。此外，拍摄所得的液晶显示装置的显示画面(黑图像)所得的照片示于图8A，显示画面的亮度分布示于图8B。
[实施例1～2和比较例1～2的评价]
根据表1可明确，与短边方向上具有慢轴的相位差膜相比，长度方向上具有慢轴的相位差膜的慢轴的轴精度更优异。此外，与比较例1～2的积层光学体相比，实施例1～2的积层光学体的尺寸变化率明显优异。由于这些特性，与比较例1～2的液晶显示装置相比，实施例1～2的液晶显示装置的亮度不均明显较小。此外，比较图5A及图5B～图8A及图8B可明确，实施例1～2的液晶显示装置与比较例1～2的液晶显示装置相比，显示不均得以显著改善。
[实施例3]
[积层光学体的制作]
以图3所示的方式，以卷对卷的方式通过丙烯酸类压敏粘合剂(厚度：20μm)而粘贴参考例2中所得的偏光膜与参考例8中所得的相位差膜，从而获得卷状积层光学体。积层光学体的概要示于下述表2。
[比较例3]
除使用参考例3的市售的偏光板代替上述偏光膜以外，以与实施例3相同的方式获得卷状积层光学体。积层光学体的概要示于下述表2。
[比较例4]
使用参考例3的市售的偏光板代替上述偏光膜。利用冲裁机将该偏光板及参考例8中所得的相位差膜冲裁成特定的尺寸后，使用单板粘贴机，使其通过丙烯酸类压敏粘合剂(厚度：20μm)而粘贴，获得积层光学体。积层光学体的概要示于下述表2。
[比较例5]
除使用参考例3的市售的偏光板代替上述偏光膜，并使用参考例9中所得的相位差膜代替参考例8中所得的相位差膜以外，以与实施例3相同的方式获得卷状积层光学体。积层光学体的概要示于下述表2。
[表2]
 实施例3  比较例3  比较例4  比较例5
  偏光膜的吸收轴方向(°)   90   0   90   0
  相位差膜的慢轴方向(°)   0   0   0   90
  制造方法   卷对卷   卷对卷   冲裁   卷对卷
[实施例4]
[液晶显示装置的制作]
将实施例3中所得的卷状积层光学体(原料膜)对应参考例14的液晶单元的尺寸进行裁切，从而获得光学膜。此外，光学膜是以使其长度方向与偏光膜的吸收轴所成的角度为45°的方式进行裁切。将2片光学膜切割自同一原料膜，并使其分别通过丙烯酸类压敏粘合剂(厚度：20μm)粘贴在参考例14的液晶单元的上下，从而获得液晶面板。将该液晶面板与取出了上述液晶单元的液晶显示装置的背光单元结合，从而获得液晶显示装置。液晶显示装置中各层的光轴的位置关系示于下述表3。
[比较例6]
除使用比较例3中所得的积层光学体代替实施例3中所得的积层光学体以外，以与实施例4相同的方式获得液晶显示装置。液晶显示装置中各层的光轴的位置关系示于下述表3。
[比较例7]
除使用比较例4中所得的积层光学体代替实施例3中所得的积层光学体以外，以与实施例4相同的方式获得液晶显示装置。液晶显示装置中各层的光轴的位置关系示于下述表3。
[比较例8]
除使用比较例5中所得的积层光学体代替实施例3中所得的积层光学体以外，以与实施例4相同的方式获得液晶显示装置。液晶显示装置中各层的光轴的位置关系示于下述表3。
[表3]
Figure BPA00001422147300511
[实施例3～4和比较例3～8的评价]
(1)对比度
计算出实施例4的液晶显示装置和比较例6的液晶显示装置的上下左右方向中从极角40°方向起的对比度。结果示于表4。
[表4]
 实施例4  比较例6
  上   2503   17
  下   124   57
  左   198   39
  右   90   44
根据表4可明确，使用本发明实施例的光学膜的液晶显示装置，与比较例6的液晶显示装置相比，在所有方向上对比度均明显较大。在比较例6中，由于卷对卷方式无法使相位差膜的慢轴与偏光膜的吸收轴正交，因而视角补偿不充分。
(2)轴偏移：卷对卷与单板粘贴的比较
在实施例3所得的积层光学体中裁切所得的光学膜和比较例4中所得的积层光学体(光学膜)中，比较偏光膜的吸收轴与相位差膜的慢轴的轴偏移。具体而言，将实施例3和比较例4的光学膜各制作10片，对各光学膜测定从90°的偏移。偏移的平均值及最大值示于表5。
[表5]
  偏移(°)  实施例3  比较例4
  平均值   0.04   0.06
  最大值   0.29   0.77
根据表5可明确，与单板粘贴的比较例4的光学膜相比，卷对卷方式的实施例3的光学膜的轴偏移程度明显较小。
(3)轴偏移：卷对卷的原料膜彼此的比较
在实施例3中所得的卷状积层光学体(原料膜)和比较例5中所得的卷状积层光学体(原料膜)中，比较偏光膜的吸收轴与相位差膜的慢轴的轴偏移。具体而言，在各卷(原料膜)中以50mm为单位测定从90°的偏移。偏移的平均值、最大值、最小值及3σ(σ为标准偏差)示于表6。
[表6]
  偏移(°)   实施例3   比较例5
  平均值   0.140368   0.672500
  最大值   0.527117   1.500000
  最小值   0.007117   0.150000
  3σ   0.387394   0.911803
根据表6可明确，与比较例5的积层光学体相比，实施例3的积层光学体的轴偏移程度明显较小。由于比较例5的积层光学体使用普通的偏光板(长度方向上具有吸收轴)，因而使该吸收轴与相位差膜(O板)的慢轴正交，必需使O板的慢轴呈现于短边方向上。使O板的慢轴呈现于短边方向上的处理极为困难，并且即便可使O板的慢轴呈现于短边方向上，也如表6所示可知轴偏移会变大。
[实施例5]
[积层光学体的制作]
以图3所示的方式，以卷对卷的方式，通过丙烯酸类压敏粘合剂(厚度：20μm)粘贴参考例10中所得的积层体A和参考例2中所得的偏光膜。之后，去除配向基板(PET膜)，获得偏光膜上转印有相位差膜A的卷状积层体B。接着，以相位差膜A与相位差膜B对向的方式，通过丙烯酸类压敏粘合剂(厚度：20μm)以卷对卷粘贴积层体B和参考例11的相位差膜B，从而获得积层光学体。所得的积层光学体的概要示于下述表7。
[比较例9]
除使用参考例3的市售的偏光板代替上述偏光膜以外，以与实施例5相同的方式获得卷状积层光学体。积层光学体的概要示于下述表7。
[比较例10]
使用冲裁机，将参考例3的市售的偏光板、上述相位差膜A以及相位差膜B冲裁为特定的尺寸后，利用单板粘贴机，使其通过丙烯酸类压敏粘合剂(厚度：20μm)粘贴，从而获得积层光学体。积层光学体的概要示于下述表7。
[表7]
 实施例5  比较例9   比较例10
 偏光膜的吸收轴方向(°)   90   0   90
 相位差膜A的慢轴方向(°)   0   0   0
 相位差膜B的慢轴方向(°)   90   90   90
 制造方法   卷对卷   卷对卷   冲裁
[实施例6]
[液晶显示装置的制作]
将实施例5中所得的卷状积层光学体(原料膜)对应参考例14的液晶单元的尺寸进行裁切，从而获得光学膜。此外，光学膜是以使其长度方向与偏光膜的吸收轴所成角度为45°的方式进行裁切。将2片光学膜切割自同一原料膜，并使其分别通过丙烯酸类压敏粘合剂(厚度：20μm)粘贴于参考例14的液晶单元的上下，从而获得液晶面板。将该液晶面板与取出了上述液晶单元的液晶显示装置的背光单元结合，获得液晶显示装置。液晶显示装置中各层的光轴的位置关系示于下述表8。
[比较例11]
除使用比较例9中所得的积层光学体代替实施例5中所得的积层光学体，以及将光学膜以使其长度方向与偏光膜的吸收轴所成的角度为135°的方式进行裁切以外，以与实施例6相同的方式获得液晶显示装置。液晶显示装置中各层的光轴的位置关系示于下述表8。
[比较例12]
除使用比较例10中所得的积层光学体代替实施例5中所得的积层光学体以外，以与实施例6相同的方式获得液晶显示装置。液晶显示装置中各层的光轴的位置关系示于下述表8。
[表8]
Figure BPA00001422147300551
[实施例5～6和比较例9～12的评价]
(1)对比度
计算出实施例6的液晶显示装置和比较例11的液晶显示装置的上下左右方向中从极角40°方向起的对比度。结果示于表9。
[表9]
 实施例6   比较例11
  上   178   10
  下   144   15
  左   700   23
  右   489   25
根据表9可明确，实施例6的液晶显示装置与比较例11的液晶显示装置相比，在所有方向上对比度均显著较大。在比较例11中，卷对卷方式无法使第1相位差膜的慢轴与偏光膜的吸收轴正交，因而视角补偿不充分。
(2)轴偏移：卷对卷与单板粘贴的比较
在由实施例5中所得的积层光学体裁切所得的光学膜以及比较例10中所得的积层光学体(光学膜)中，比较偏光膜(偏振片)的吸收轴分别与相位差膜A及相位差膜B的慢轴的轴偏移。具体而言，将实施例5和比较例10的光学膜各制作10片，对各光学膜测定从90°的偏移。偏移的平均值、最大值、最小值、以及最大值与最小值的差(range)示于表10。
[表10]
Figure BPA00001422147300561
根据表10可明确，与单板粘贴的比较例10的光学膜相比，卷对卷方式的实施例5的光学膜的轴偏移程度明显较小。
[实施例7]
[积层光学体的制作]
以图3所示的方式，以卷对卷方式，通过水溶粘合剂(厚度：80nm)粘贴参考例12中所得的相位差膜I和参考例2中所得的偏光膜，从而获得卷状积层光学体。积层光学体的概要示于下述表11。
[比较例13]
除使用参考例3的市售的偏光板代替上述偏光膜以外，以与实施例7相同的方式获得卷状积层光学体。积层光学体的概要示于下述表11。
[比较例14]
使用冲裁机，将参考例12中所得的相位差膜I与参考例2中所得的偏光膜冲裁为特定的尺寸后，使用单板粘贴机使其通过水溶粘合剂(厚度：80nm)粘贴，从而获得积层光学体。积层光学体的概要示于下述表11。
[表11]
 实施例7   比较例13   比较例14
 偏光膜的吸收轴方向(°)   90   0   90
 相位差膜I的慢轴方向(°)   0   0   0
 制造方法   卷对卷   卷对卷   冲裁
[实施例8]
[液晶显示装置的制作]
将实施例7中所得的卷状的积层光学休(原料膜)对应参考例14的液晶单元的尺寸进行裁切，从而获得光学膜。此外，光学膜是以使其长度方向与偏光膜的吸收轴所成的角度为135°的方式进行裁切。将2片光学膜切割自同一原料膜，并分别通过丙烯酸类压敏粘合剂(厚度：20μm)粘贴于参考例14的液晶单元的上下，从而获得液晶面板。将该液晶面板与取出了上述液晶单元的液晶显示装置的背光单元结合，获得液晶显示装置。液晶显示装置中各层的光轴的位置关系示于下述表12。
[比较例15]
除使用比较例13中所得的积层光学体代替实施例7中所得的积层光学体，以及将光学膜以使其长度方向与偏光膜的吸收轴所成的角度为45°的方式进行裁切以外，以与实施例8相同的方式获得液晶显示装置。液晶显示装置中各层的光轴的位置关系示于下述表12。
[表12]
Figure BPA00001422147300581
[实施例7～8和比较例13～15的评价]
(1)对比度
计算出实施例8的液晶显示装置和比较例15的液晶显示装置的上下左右方向中从极角40°方向起的对比度。结果示于表13。
[表13]
 实施例8   比较例15
  上   309   9
  下   204   24
  左   862   28
  右   443   31
根据表13可明确，实施例8的液晶显示装置与比较例15的液晶显示装置相比，在所有方向上对比度均显著较大。在比较例15中，卷对卷方式无法使相位差膜I的慢轴与偏光膜的吸收轴正交，因而视角补偿不充分。
(2)轴偏移：卷对卷与单板粘贴的比较
在由实施例7中所得的积层光学体裁切所得的光学膜以及比较例14中所得的积层光学体(光学膜)中，比较偏光膜的吸收轴与相位差膜I的慢轴的轴偏移。具体而言，将实施例和比较例的光学膜各制作10片，对各光学膜测定从90°的偏移。偏移的平均值、最大值、最小值、以及最大值与最小值的差(range)示于表14。
[表14]
  偏移(°)  实施例7   比较例14
  平均值   0.18   0.17
  最大值   0.56   1.27
  最小值   -0.48   -0.99
  range   1.04   2.36
根据表14可明确，与单板粘贴的比较例14的光学膜相比，卷对卷方式的实施例7的光学膜的轴偏移程度明显较小。
[对实施例整体的评价]
由实施例1～8和比较例1～15可明确，根据本发明的实施例，可获得制造效率优异，相位差膜的慢轴的轴偏移以及相位差不均都极小，并且高温·高湿环境下尺寸变化极小的积层光学体。其结果，可获得亮度不均、显示不均以及对比度都优异的液晶显示装置。
产业上的可利用性
本发明的积层光学体和光学膜可适合用于液晶显示装置。本发明的积层光学体和光学膜尤其可适合用于大画面用途的液晶显示装置。本发明的液晶显示装置可适合用于例如个人电脑监视器、笔记型电脑、影印机等OA设备(office automationequipment，办公室自动化设备)，移动电话、表、数码相机、移动式资讯终端(PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理))、移动游戏机等移动设备，摄影机、电视、微波炉等家用电气设备，后监视器、汽车导航系统用监视器、汽车音响等车载用设备，商铺用途的资讯用监视器等展示设备，监视用监视器等警戒设备，看护用监视器、医疗用监视器等看护·医疗设备等。

Claims (17)

1.一种长条状积层光学体，其包括：
长条状偏光膜，其沿短边方向上具有吸收轴，且包含基材层与吸附有二色性物质的亲水性高分子层；及
长条状相位差膜，其沿长度方向上具有慢轴。
2.根据权利要求1所述的积层光学体，其中所述亲水性高分子层的厚度为1μm～10μm。
3.根据权利要求1或2所述的积层光学体，其中所述基材层也用作所述亲水性高分子层的保护·层。
4.根据权利要求1-3任一项所述的积层光学体，其中所述相位差膜包含倾斜配向的分子。
5.根据权利要求4所述的积层光学体，其中：
所述相位差膜中的所述分子沿该相位差膜的厚度方向连续性或间断性倾斜；以及
当在使这些分子平行排列于面内的情况下的倾斜角设定为0°时，在所述亲水性高分子层侧的倾斜角比在该亲水性高分子层的相反侧的倾斜角大20°～70°。
6.根据权利要求4或5所述的积层光学体，其中所述倾斜配向的分子的平均倾斜角为10°～40°。
7.根据权利要求4-6任一项所述的积层光学体，其中所述相位差膜中各所述分子的折射率椭圆体具有nx＞ny＝nz的关系。
8.根据权利要求7所述的积层光学体，其在所述相位差膜的与所述亲水性高分子层相反侧上进一步包括：长条状第2相位差膜，该第2相位差膜沿其短边方向上具有慢轴，且其折射率椭圆体具有nx＞ny＞nz的关系。
9.根据权利要求8所述的积层光学体，其中所述第2相位差膜的面内相位差值Re2[590]为80～160nm，Nz系数为1.1～1.8。
10.根据权利要求4-6任一项所述的积层光学体，其中所述相位差膜中各所述分子的折射率椭圆体具有nx＝ny＞nz的关系。
11.根据权利要求10所述的积层光学体，其中所述相位差膜的面内相位差值Re1[590]为100nm以下，厚度方向的相位差值Rth1[590]为50nm～200nm。
12.根据权利要求10或11所述的积层光学体，其进一步包括长条状第2相位差膜，其中该第2相位差膜的面内相位差值Re2[590]小于100nm，厚度方向的相位差值Rth2[590]小于200nm。
13.根据权利要求12所述的积层光学体，其中所述相位差膜与所述第2相位差膜的面内相位差值的合计值Re1+2[590]为10nm以上至小于200nm，厚度方向的相位差值的合计值Rth1+2[590]为50nm～300nm。
14.一种长条状积层光学体的制造方法，其包括：
对长条状基材施涂含有亲水性高分子的组合物以形成薄膜；
一起拉伸该薄膜与该基材；
将该经拉伸的薄膜染色，从而提供包含基材层与亲水性高分子层的长条状偏光膜；及
使该偏光膜与长条状相位差膜保持长度方向一致，连续地粘贴。
15.根据权利要求14所述的方法，其中沿所述薄膜短边方向一起进行所述薄膜与所述基材的拉伸。
16.一种光学膜，其通过裁切或冲裁根据权利要求1-13中任一项所述的积层光学体而获得。
17.一种液晶显示装置，其包括：
根据权利要求16所述的光学膜；及
液晶单元。
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