CN101772718A - 椭圆偏振片、其制造方法以及使用了其的液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供具有同回归取向液晶层、视角和对比度得到改善，以及厚度降低的椭圆偏振片，其至少由将在液晶状态显示正的单轴性的液晶性组合物同回归取向后固定化该取向的同回归取向液晶层，具有相位差功能的相位差膜以及具有通过透光性保护膜仅对偏振元件一面保护的层合结构的直线偏振片构成，并且具有(A)透光性保护膜/偏振元件/相位差膜/同回归取向液晶层或者(B)透光性保护膜/偏振元件/同回归取向液晶层/相位差膜的任一种层合结构。

Description

椭圆偏振片、其制造方法以及使用了其的液晶显示装置
技术领域
本发明涉及包含将同回归取向(homeotropically aligned)结构固定了的液晶层的椭圆偏振片及其制造方法，还涉及使用了该椭圆偏振片的液晶显示装置。
背景技术
相位差膜用于改善液晶显示装置的画质等在工业上起到重要的作用。作为相位差膜，可大致分为塑料膜通过拉伸形成的相位差膜和使液晶取向形成的相位差膜。后者具有能实现多种折射率结构的潜力，因此更令人关注。
例如，沿膜厚方向具有大折射率的膜，认为在改善液晶显示装置的视角方面有效，这样的膜利用液晶的同回归取向(垂直取向)认为是捷径。液晶分子的同回归取向为液晶的长轴分子方向相对于基板基本上沿垂直方向排列。已公知如液晶显示装置那样将液晶放入2片玻璃基板中，施加电场而得到同回归取向，但使这种取向状态成为膜非常难，而且在以往报道的方法中存在问题。例如使主链型高分子液晶同回归取向后，通过玻璃化固定化得到膜(专利文献1～3)。但是在同回归取向中，推测存在高分子沿膜厚方向并列而在面内方向容易形成裂纹的问题，这些报道中尚未涉及通过交联增强材料等的对策。专利文献4中，通过玻璃化来将侧链型液晶的同回归取向固定化，但认为在强度上达到上述主链型高分子液晶以上存在问题。
另一方面，还报道在侧链型液晶高分子中加入聚合性的低分子液晶(专利文献5～6)，但由于单独聚合低分子液晶，对侧链型液晶高分子的强度的补强存在限度。专利文献7中，使用了在侧链型的液晶高分子中引入自由基聚合性的基团和乙烯基醚基、环氧基这样的阳离子聚合性的基团的材料。但是，自由基聚合一般受到氧阻碍，因此担心聚合变得不充分，在设备上要去除氧时装置规模变大。乙烯基醚基、环氧基不受氧阻碍的影响，在这点上有利，但存在乙烯基醚基的醚键不稳定而容易开裂的问题，环氧基向液晶材料中的引入烦杂，而且实施了交联处理时难以得到高聚合度。另外，为了得到同回归取向，预先在液晶材料中引入大量的非液晶性的结构单元，显示稳定的液晶性留有疑问。这样以往的同回归取向性膜的制造中仍留有问题。
(1)专利文献1：特许第2853064号公报
(2)专利文献2：特许第3018120号公报
(3)专利文献3：特许第3078948号公报
(4)专利文献4：特开2002-174725号公报
(5)专利文献5：特开2002-333524号公报
(6)专利文献6：特开2002-333642号公报
(7)专利文献7：特开2003-2927号公报
发明内容
本发明的目的是提供椭圆偏振片及其制造方法以及使用了其的液晶显示装置，该椭圆偏振片具有将同回归取向结构固定化的液晶层，通过简化层结构来控制厚度，组装入液晶显示装置时不仅视角而且对比度也得到改善。
本发明人为解决上述课题反复深入研究，结果发现通过以下所示的椭圆偏振片、其制造方法以及使用了其的液晶显示装置，能实现上述目的，从而完成了本发明。
即，本发明第1涉及椭圆偏振片，其至少由在液晶状态下使显示正的单轴性的液晶性组合物同回归取向后将该取向固定了的同回归取向液晶层、具有相位差功能的相位差膜和具有利用透光性保护膜仅对偏振元件(起偏振器)的一面保护的层合结构的直线偏振片构成，其特征在于，具有下述(A)或(B)任一种层合结构：
(A)透光性保护膜/偏振元件/相位差膜/同回归取向液晶层，
(B)透光性保护膜/偏振元件/同回归取向液晶层/相位差膜。
本发明第2涉及本发明第1所述的椭圆偏振片，其特征在于，所述同回归取向液晶层为将含有具有氧杂环丁烷基的侧链型的液晶性高分子化合物的液晶性组合物在液晶状态下同回归取向后，使所述氧杂环丁烷基反应而将所述同回归取向固定了的同回归取向液晶层。
本发明第3涉及本发明第1或2所述的椭圆偏振片，其特征在于，所述同回归取向液晶层满足以下的[1]和[2]：
[1]0nm≤Re1≤20nm
[2]-500nm≤Rth1≤-30nm
其中，Re1表示所述同回归取向液晶层的面内的延迟(retardation)值，Rth1表示所述同回归取向液晶层的厚度方向的延迟值，所述Re1和Rth1分别为Re1＝(Nx1-Ny1)×d1[nm]，Rth1＝(Nx1-Nz1)×d1[nm]，此外，d1为所述同回归取向液晶层的厚度，Nx1和Ny1为所述同回归取向液晶层面内的主折射率，Nz1为厚度方向的主折射率，Nz1＞Nx1≥Ny1。
本发明第4涉及本发明第1～3任一项所述的椭圆偏振片，其特征在于，所述相位差膜满足以下的[3]和[4]：
[3]20nm≤Re2≤200nm
[4]0nm≤Rth2≤30nm
其中，Re2表示相位差膜的面内的延迟值，Rth2表示所述相位差膜的厚度方向的延迟值，所述Re2和Rth2分别为Re2＝(Nx2-Ny2)×d2[nm]，Rth2＝(Nx2-Nz2)×d2[nm]，此外，d2为所述相位差膜的厚度，Nx2和Ny2为所述相位差膜面内的主折射率，Nz2为厚度方向的主折射率，Nx2＞Ny2≥Nz2。
本发明第5涉及本发明第1～4任一项所述的椭圆偏振片，其特征在于，将至少1片以上的光学膜层合而成。
本发明第6涉及本发明第1～5任一项所述的椭圆偏振片，其特征在于，所述透光性保护膜为三乙酰纤维素或环烯烃类聚合物。
本发明第7涉及本发明第1～6任一项所述的椭圆偏振片，其特征在于，总膜厚为175μm以内。
本发明第8涉及椭圆偏振片的制造方法，其特征在于，至少经过以下各工序：
(1)第1工序，其中介由粘合剂层1将透光性保护膜与偏振元件粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件的层合体(I)；
(2)第2工序，其中在相位差膜上形成显示正的单轴性的液晶性组合物的层，使该层同回归取向后，形成将取向固定了的同回归取向液晶层，得到包含相位差膜/同回归取向液晶层的层合体(II)；和
(3)第3工序，其中介由粘合剂层2将所述层合体(II)的相位差膜侧与所述层合体(I)的偏振元件侧粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件/粘合剂层2/相位差膜/同回归取向液晶层的椭圆偏振片。
本发明第9涉及椭圆偏振片的制造方法，其特征在于，至少经过以下各工序：
(1)第1工序，其中介由粘合剂层1将透光性保护膜与偏振元件粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件的层合体(I)；
(2)第2工序，其中在相位差膜上形成显示正的单轴性的液晶性组合物的层，使该层同回归取向后，形成将取向固定了的同回归取向液晶层，得到包含相位差膜/同回归取向液晶层的层合体(II)；和
(3)第3工序，其中介由粘合剂层2将所述层合体(II)的同回归取向液晶相侧与所述层合体(I)的偏振元件侧粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件/粘合剂层2/同回归取向液晶层/相位差膜的椭圆偏振片。
本发明第10涉及椭圆偏振片的制造方法，其特征在于，至少经过以下各工序：
(1)第1工序，其中介由粘合剂层1将透光性保护膜与偏振元件粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件的层合体(I)；
(2)第2工序，其中在取向基板上形成显示正的单轴性的液晶性组合物的层，使该层同回归取向后，形成将取向固定了的同回归取向液晶层，得到包含取向基板/同回归取向液晶层的层合体(III)；
(3)第3工序，其中介由粘合剂层2使所述层合体(III)的同回归取向液晶层侧与相位差膜粘合后，剥离取向基板并将同回归取向液晶层转印于相位差膜，得到包含相位差膜/粘合剂层2/同回归取向液晶层的层合体(IV)；和
(4)第4工序，其中介由粘合剂层3将所述层合体(IV)的相位差膜侧与所述层合体(I)的偏振元件侧粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件/粘合剂层3/相位差膜/粘合剂层2/同回归取向液晶层的椭圆偏振片。
本发明第11涉及椭圆偏振片的制造方法，其特征在于，至少经过以下各工序：
(1)第1工序，其中介由粘合剂层1将透光性保护膜与偏振元件粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件的层合体(I)；
(2)第2工序，其中在取向基板上形成显示正的单轴性的液晶性组合物的层，使该层同回归取向后，形成将取向固定了的同回归取向液晶层，得到包含取向基板/同回归取向液晶层的层合体(III)；
(3)第3工序，其中介由粘合剂层2使所述层合体(III)的同回归取向液晶层侧与相位差膜粘合后，剥离取向基板并将同回归取向液晶层转印于相位差膜，得到包含相位差膜/粘合剂层2/同回归取向液晶层的层合体(IV)；和
(4)第4工序，其中介由粘合剂层3将所述层合体(IV)的同回归取向液晶层侧与所述层合体(A)的偏振元件侧粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件/粘合剂层3/同回归取向液晶层/粘合剂层2/相位差膜的椭圆偏振片。
本发明第12涉及液晶显示装置，其在液晶盒的至少一侧的面配置有权利要求第1～7任一项所述的椭圆偏振片。
本发明第13涉及本发明第12所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶盒为VA液晶盒或IPS液晶盒。
发明的效果
使用了同回归取向液晶层的本发明的椭圆偏振片，特别是配置在同回归取向型液晶显示装置中时，不仅能扩大视角，而且该同回归取向型液晶显示装置的显示明亮，能在全方位进行高对比度的显示。
附图说明
图1为示意地表示实施例5中制作的IPS型液晶显示装置的层构成的剖面图。
图2为表示实施例5中制作的IPS型液晶显示装置的对比度的视角依赖性的图。
图3为示意地表示实施例6中制作的VA型液晶显示装置的层构成的剖面图。
图4为表示实施例6中制作的VA型液晶显示装置的对比度的视角依赖性的图。
图5为示意地表示比较例1中制作的IPS型液晶显示装置的层构成的剖面图。
图6为表示比较例1中制作的IPS型液晶显示装置的对比度的视角依赖性的图。
图7为表示比较例2中制作的IPS型液晶显示装置的对比度的视角依赖性的图。
具体实施方式
以下详细说明本发明。
对本发明的椭圆偏振片进行说明。
本发明的椭圆偏振片至少由在液晶状态下使至少显示正的单轴性的液晶性组合物同回归取向后，将该取向固定了的同回归取向液晶层、具有相位差功能的相位差膜和具有利用透光性保护膜仅对偏振元件的一面进行保护的层合结构的直线偏振片构成。本发明中，在得到将同回归取向固定了的同回归取向液晶层时，可通过使在相位差膜上、取向基板上或取向基板上的取向膜上形成的液晶性组合物层同回归取向后，根据需要进行光照射和/或加热处理后进行冷却，通过将该取向状态固定化而制造。用于液晶性组合物的液晶材料只要是能同回归取向的正的单轴性液晶材料即可，可以为低分子液晶化合物、液晶性高分子化合物、它们的混合物构成的材料。
上述的低分子液晶化合物，结合有利用光、热进行反应的反应性基团的化合物能容易地将取向固定化，因此优选。作为反应性基团，优选乙烯基、(甲基)丙烯酰基、乙烯基氧基、环氧乙烷基、氧杂环丁烷基、吖丙啶基等，但根据反应条件等也可使用其他反应性基团，例如异氰酸酯基、羟基、氨基、酸酐基、羧基等。
上述液晶性高分子化合物中有主链型液晶性高分子化合物和侧链型液晶性高分子化合物，均可使用。
作为主链型液晶性高分子化合物，可举出聚酯、聚酯酰亚胺、聚酰胺、聚碳酸酯等。其中，从合成容易性、取向性、玻璃化转变温度等方面考虑，优选液晶性聚酯。
作为侧链型液晶性高分子化合物，可举出聚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二酸酯、聚硅氧烷等。这些液晶性高分子化合物优选结合有上述的反应性基团。其中，优选下述通式(1)表示的结合有反应性基团的聚(甲基)丙烯酸酯。
Figure GPA00001013991900071
式(1)中，R3各自独立地表示氢或甲基，R4各自独立地表示氢、甲基、乙基、丁基、己基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、癸氧基、十二烷氧基、氰基、溴基、氯基、氟基或羧基，R5各自独立地表示氢、甲基或乙基，R6表示碳原子数1～24的烃基，L2各自独立地表示单键、-O-、-O-CO-、-CO-O-、-CB＝CH-或-C≡C-，p表示1～10的整数，q表示0～10的整数，a、b、c、d、e及f表示聚合物中的各单元的摩尔比(a+b+c+d+e+f＝1.0，但不存在c+d+e＝0)。
构成式(1)表示的侧链型液晶性高分子化合物的各成分的摩尔比必须为：a+b+c+d+e+f＝1.0，不存在c+d+e＝0，并且显示出液晶性。如果满足该要件，各成分的摩尔比可以为任意，但优选如下所述。
a：优选0～0.80，更优选0.05～0.50
b：优选0～0.90，更优选0.10～0.70
c：优选0～0.50，更优选0.10～0.30
d：优选0～0.50，更优选0.10～0.30
e：优选0～0.50，更优选0.10～0.30
f：优选0～0.30，更优选0.01～0.10
这些聚(甲基)丙烯酸酯中的各成分如果满足上述条件，不必存在全部6种成分。在这些范围外时，液晶性变得不足，氧杂环丁烷基的反应性变得不足，故不优选。
另外，R4优选为氢、甲基、丁基、甲氧基、氰基、溴基、氟基，特别优选为氢、甲氧基或氰基，L2优选为单键、-O-、-O-CO-或-CO-O-，R6优选表示碳原子数为2、3、4、6、8或18的烃基。
另外，根据各成分a～f的摩尔比、取向形态，由通式(1)表示的侧链型液晶性高分子化合物的双折射率会变化，但采取向列型取向时的双折射率优选为0.001～0.300，更优选为0.05～0.25。
相当于上述侧链型液晶性高分子化合物的各成分的各个(甲基)丙烯酸类化合物可通过通常的有机化学的合成方法得到。具有氧杂环丁烷基的(甲基)丙烯酸类化合物，例如，采用威廉逊的醚合成、使用了缩合剂的酯合成等手段将具有氧杂环丁烷基的部位与具有(甲基)丙烯酰基的部位结合，从而能够合成具有氧杂环丁烷基和(甲基)丙烯酰基这2种反应性官能团的具有氧杂环丁烷基的(甲基)丙烯酸类化合物。
上述侧链型液晶性高分子化合物，通过自由基聚合或阴离子聚合将相当于各成分的由上述方法等得到的各个(甲基)丙烯酸类化合物的(甲基)丙烯酰基共聚，能够容易地合成。聚合条件并无特别限定，可采用通常的条件。
作为自由基聚合的实例，可举出以下方法：将相当于各成分的(甲基)丙烯酸类化合物溶解于二甲基甲酰胺(DMF)、二甘醇二甲醚等溶剂中，以2，2’-偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧化苯甲酰(BPO)等作为引发剂，在60～120℃下使其反应数小时。另外，为了使液晶相稳定地出现，进行以溴化铜(I)/2，2’-联吡啶系、2，2，6，6-四甲基哌啶子基氧基·自由基(TEMPO)系等作为引发剂的活性自由基聚合从而控制分子量分布的方法也是有效的。这些自由基聚合必须在脱氧条件下进行。
作为阴离子聚合的实例，可举出以下方法：将相当于各成分的(甲基)丙烯酸类化合物溶解于四氢呋喃(THF)等溶剂中，以有机锂化合物、有机钠化合物、格利雅试剂等强碱作为引发剂使其反应。另外，也能通过使引发剂、反应温度最佳化进行活性阴离子聚合，控制分子量分布。这些阴离子聚合必须在脱水并且脱氧条件下进行。
侧链型液晶性高分子化合物，优选重均分子量为1,000～200,000，特别优选3,000～50,000。在此范围外时，强度不足，取向性恶化，故不优选。
本发明中，上述的低分子液晶化合物、液晶性高分子化合物或它们的混合物构成的液晶材料或液晶性组合物优选含有由下述通式(2)表示的二氧杂环丁烷化合物。
式(2)中，R7各自独立地表示氢、甲基或乙基，L3各自独立地表示单键或-(CH2)n-(n为1～12的整数)，X1各自独立地表示单键、-O-、-O-CO-或-CO-O-，M1为由式(3)或式(4)表示的任一个，式(3)和式(4)中的P1各自独立地表示选自式(5)的基团，P2表示选自式(6)的基团，L4各自独立地表示单键、-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-O-CO-或-CO-O-。
-P1-L4-P2-L4-P1-    (3)
-P1-L4-P1-          (4)
Figure GPA00001013991900101
式(5)和式(6)中，Et表示乙基，iPr表示异丙基，nBu表示正丁基，tBu表示叔丁基。
更具体地，从M1基看左右的结合有氧杂环丁烷基的连接基可以不同(非对称型)也可以相同(对称型)，特别地还有时由于2个L3不同的情形、其他连接基的结构，不显示液晶性，但对使用不形成制约。
由通式(2)表示的化合物可例示出自M1、L3和X1的组合的多个化合物，优选地，可举出以下的化合物。
Figure GPA00001013991900111
这些化合物可按照有机化学中通常的合成方法合成，合成方法并无特别限定。
合成时，由于氧杂环丁烷基具有阳离子聚合性，考虑到在强酸性条件下引起聚合、开环等副反应，有必要选择反应条件。再有，氧杂环丁烷基与作为类似的阳离子聚合性官能团的环氧乙烷基等相比，引起副反应的可能性低。另外，有时也使类似的醇、酚、羧酸等各种化合物依次反应，可以适当考虑使用保护基。
作为更具体的合成方法，例如，可举出以羟基苯甲酸为起始化合物，采用威廉逊的醚合成法等使氧杂环丁烷基结合，其次使用酰氯法、采用碳二亚胺的缩合法等使得到的化合物与适于本发明的二醇结合的方法；相反地预先用适当的保护基将羟基苯甲酸的羟基保护，在与适于本发明的二醇缩合后使保护基脱离，使适当的具有氧杂环丁烷基的化合物(氧杂环丁烷化合物)例如卤代烷基氧杂环丁烷等与羟基反应的方法等。
氧杂环丁烷化合物与羟基的反应，可以根据使用的化合物的形态、反应性来选择适合的反应条件，通常，反应温度选择-20℃～180℃，优选10℃～150℃，反应时间为10分钟～48小时，优选为30分钟～24小时。在这些范围外时，反应没有充分进行，副反应发生，故不优选。另外，两者的混合比例，每1当量羟基，优选0.8～1.2当量氧杂环丁烷化合物。
本发明中使用的液晶材料中，除了上述低分子液晶化合物、液晶性高分子化合物之外，在不损害液晶性的情况下，可含有能混合的各种化合物。作为可含有的化合物，可举出具有氧杂环丁烷基、环氧基、乙烯基氧基等阳离子聚合性官能团的化合物，具有膜形成能力的各种高分子物质，显示液晶性的各种低分子液晶性化合物、高分子液晶性化合物等。将上述的侧链型液晶性高分子化合物用作组合物的情形下，上述的侧链型液晶性高分子化合物占组合物全体的比例为10质量％以上，优选为30质量％以上，更优选为50质量％以上。侧链型液晶性高分子化合物的含量小于10质量％时，膜形成能力不足，聚合性基团在组合物中所占的浓度变低，聚合后的机械强度变得不足，故不优选。
另外，对上述液晶材料进行取向处理后，例如，具有阳杂环丁烷基作为反应性基团的情形下，可通过使其阳离子聚合而交联，将该液晶状态固定化。因此，优选使液晶材料中预先含有因光、热等外部刺激而产生阳离子的光阳离子发生剂和/或热阳离子发生剂。另外，根据需要也可并用各种增感剂。
所谓光阳离子发生剂，表示通过照射适当波长的光能产生阳离子的化合物，可例示有机锍盐类、碘鎓盐类、鏻盐类等。作为这些化合物的抗衡离子，优选使用锑酸根、磷酸根、硼酸根等。作为具体的化合物，可举出Ar3S+SbF6 -、Ar3P+BF4 -、Ar2I+PF6 -(其中，Ar表示苯基或取代苯基)等。另外，也可使用磺酸酯类、三嗪类、重氮甲烷类、β-酮砜、亚氨基磺酸酯(盐)、苯偶姻磺酸酯(盐)等。
所谓热阳离子发生剂，为通过加热到适当的温度能产生阳离子的化合物，例如，可举出苄基锍盐类、苄基铵盐类、苄基吡啶鎓盐类、苄基鏻盐类、
Figure GPA00001013991900121
盐类、羧酸酯类、磺酸酯类、胺酰亚胺类、五氯化锑-乙酰氯络合物、二芳基碘鎓盐-二苄基氧基铜、卤化硼-叔胺加成物等。
这些阳离子发生剂在液晶材料中的添加量，因构成使用的液晶性高分子化合物的液晶部分和间隔部分的结构、氧杂环丁烷基当量、液晶的取向条件等而异，不能一概而论，相对于液晶性高分子化合物，通常为100质量ppm～20质量％，优选为1000质量ppm～10质量％，更优选为0.2质量％～7质量％的范围。少于100质量ppm的情况下，产生的阳离子的量不足，有可能聚合无法进行，另外，多于20质量％的情况下，取向液晶层中残留的阳离子发生剂的分解残留物等变多，耐光性等有可能恶化，故不优选。
其次，对取向基板进行说明。
使相位差膜为取向基板的情况下，存在相位差膜即使是原样，也对于液晶材料具有同回归取向能力的情形，但不是这样的情况下则优选根据需要进行后述的取向处理(取向膜的形成、摩擦处理等)。
作为相位差膜以外的取向基板，首先优选具有平滑平面的基板，可举出由有机高分子材料制成的膜和片材、玻璃板、金属板等。从成本、连续生产性的观点出发，优选使用由有机高分子构成的材料。作为有机高分子材料的实例，可举出由聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚醚酮、聚醚醚酮、聚芳酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类聚合物、二乙酰纤维素和三乙酰纤维素等纤维素类聚合物、聚碳酸酯类聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类聚合物等透明聚合物制成的膜。另外，也可举出由聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等苯乙烯类聚合物，聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等烯烃类聚合物，聚环烯烃，氯乙烯类聚合物，尼龙、芳香族聚酰胺等酰胺类聚合物等透明聚合物制成的膜。它们也可以为共混物。
为了使用上述液晶材料，稳定地得到同回归取向，更优选构成这些基板的材料具有长链(通常碳原子数为4以上，优选为8以上)的烷基、氟代烃基，或者在基板表面有具有这些基团的化合物的层。再有，这些有机高分子材料可以单独作为基板使用，也可以在其他基板上作为薄膜而形成。
对具有长链(通常碳原子数为4以上，优选为8以上)的烷基、氟代烃基的化合物的层(取向膜)的形成工序说明。
从取向膜厚、表面性的控制出发，优选将形成取向膜的材料形成溶液状态的涂布。对于该溶液，可使用能溶解该材料的溶剂适当进行。配制例如烷基改性聚乙烯醇(PVA)溶液的溶剂，只要是能溶解该PVA的溶剂，没有特别限制，通常使用水，甲醇、乙醇、异丙醇等低级醇，它们的混合物。
另外，溶解时可以添加对涂布、液晶的取向不带来不良影响的各种添加剂。另外，为了促进溶解，可以加热。
为了在基材上形成取向膜而使用的涂布方式没有特别限制，特别是大面积的取向膜的涂布方法可举出使用柔软树脂版的苯胺印刷方式、分配器方式、凹版辊涂布方式、微凹版辊方式、丝网印刷方式、唇板涂布(lip coat)方式、模压涂布方式等。其中优选凹版辊涂布方式、唇板涂布方式、模压涂布方式。
根据需要对涂布的取向膜进行干燥。干燥温度在PVA的情形下，通常由其耐热性限定，但根据目的也可以在其以上。一般地，为50℃～180℃，优选为80℃～160℃。另外，也不特别限制干燥时间，但通常为10秒～60分钟，优选为1分钟～30分钟。被干燥膜和干燥风的相对移动速度以相对风度计，优选60m/min～1200m/min。
液晶领域中，一般进行对于基板用布等沿一定方向摩擦的摩擦处理，但本发明中使用的同回归取向液晶层是基本上不产生面内的各向异性的取向结构，故不必进行摩擦处理。但是，从涂布了液晶材料时的排斥抑制的观点出发，更优选实施弱的摩擦处理。作为限定摩擦条件的重要的设定值，有周速比。其表示将摩擦布卷绕在辊上边旋转边摩擦基板时的布的移动速度和基板的移动速度之比。本发明中，所谓弱的摩擦处理，通常周速比为50以下，更优选为25以下，特别优选为10以下。周速比大于50的情形下，摩擦的效果过强，液晶材料不能完全垂直地取向，与垂直方向相比，有可能成为向面内方向歪斜的取向。
其次，对本发明中使用的同回归取向液晶层的制造方法加以说明。作为液晶层的制造方法，并不限定于这些，可通过在相位差膜、取向基板上展开上述液晶材料，使该液晶材料取向后，进行光照射和/或加热处理而将该取向状态固定化，从而进行制造。
作为在相位差膜、取向基板上展开液晶材料而形成液晶材料层的方法，可举出在熔融状态下将液晶材料直接涂布在取向基板上的方法，将液晶材料的溶液涂布在取向基板上后，干燥涂膜以馏去溶剂的方法。
关于用于配制溶液的溶剂，只要是能溶解本发明的液晶材料并能在适当的条件下馏去的溶剂，没有特别限制，一般优选使用丙酮、甲乙酮、异佛尔酮、环己酮等酮类，丁氧基乙醇、己氧基乙醇、甲氧基-2-丙醇等醚醇类，乙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚等二醇醚类，醋酸乙酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯等酯类，苯酚、氯代苯酚等酚类，N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类，氯仿、四氯乙烷、二氯苯等卤素系等，它们的混合系。另外，为了在取向基板上形成均一的涂膜，可以在溶液中添加表面活性剂、消泡剂、流平剂、着色剂等。
另外，为了使上述液晶性高分子化合物的取向的固定化变得容易，也可以添加1分子内具有2个以上具有与结合于液晶性高分子化合物的可聚合基团相同反应性的基团的低分子化合物(不论液晶性还是非液晶性)、改善粘合性的各种化合物。
无论直接涂布液晶性组合物的方法，还是涂布溶液的方法，对于涂布方法，只要是确保涂膜均一性的方法，没有特别限定，可采用公知的方法。例如，可举出旋涂法、模涂法、帘式涂布法、浸涂法、辊涂法等。
对于涂布液晶性组合物的溶液的方法，优选在涂布后引入用于除去溶剂的干燥工序。该干燥工序只要是保持涂膜的均一性的方法，没有特别限定，可采用公知的方法。例如，可举出加热器(炉)、热风吹送等的方法。
液晶层的膜厚，由于取决于液晶盒的方式、各种光学参数，故不能一概而言，但通常为0.2μm～10μm，优选为0.3μm～5μm，更优选为0.5μm～2μm。膜厚比0.2μm薄的情形下，可能不能获得充分的视角改善或亮度改善效果。另外，如果超过10μm，存在液晶显示装置不必要地着色等担心。
接着，对于在取向基板上形成的液晶性组合物层，采用热处理等方法形成液晶取向，通过光照射和/或加热处理进行固化从而固定化。对于最初的热处理，通过加热到使用的液晶性组合物的液晶相显现温度范围，利用该液晶性组合物固有的自取向能力使液晶取向。作为热处理的条件，最佳条件、临界值因使用的液晶性组合物的液晶相行为温度(转变温度)而异，故不能一概而言，但通常为10～250℃，优选为30℃～160℃的范围，优选在该液晶性组合物的玻璃化转变温度(Tg)以上的温度、更优选比Tg高10℃以上的温度下进行热处理。如果是太低的温度，有可能液晶取向无法充分进行，另外如果为高温，有可能会对液晶性组合物中的阳离子聚合性反应基团、取向基板给予不良影响。另外，对于热处理时间，通常为3秒～30分钟，优选为10秒～20分钟的范围。如果是比3秒短的热处理时间，有可能液晶取向无法充分完成，另外如果是超过30分钟的热处理时间，由于生产性变差，故两种情形均不优选。
采用热处理等方法使该液晶性组合物层形成液晶取向后，通过在保持液晶取向状态下使该组合物中的氧杂环丁烷基反应，而使液晶性组合物固化。固化工序以对于完成的液晶取向通过固化(交联)反应来将液晶取向状态固定化，改性为更牢固的膜为目的。
由于本发明中使用的液晶性组合物具有聚合性的氧杂环丁烷基，如上所述，在其聚合(交联)中优选使用阳离子聚合引发剂(阳离子发生剂)。另外，作为聚合引发剂，与热阳离子发生剂相比，优选使用光阳离子发生剂。
使用了光阳离子发生剂的情形下，添加光阳离子发生剂后，如果在暗条件(光阳离子发生剂不解离程度的遮光条件)进行直到用于液晶取向的热处理的工序，则液晶性组合物直至取向阶段没有固化，具有充分的流动性，能够进行液晶取向。然后，通过照射来自发出适当波长光的光源的光而产生阳离子，使液晶组合物层固化。
作为光照射的方法，照射来自在使用的光阳离子发生剂的吸收波长范围具有光谱的金属卤化物灯、高压汞灯、低压汞灯、氙灯、弧光灯、激光器等光源的光，使光阳离子发生剂开裂。作为每1平方厘米的照射量，以累积照射量计通常为1～2000mJ，优选为10～1000mJ的范围。不过，光阳离子发生剂的吸收范围和光源的光谱显著不同的情形、液晶性组合物自身具有来自光源的光的吸收能的情形等并不受此限制。这些情形中，也可采用将适当的光敏剂、吸收波长不同的2种以上的光阳离子发生剂混合使用等的方法。
光照射时的温度必须为该液晶性组合物采取液晶取向的温度范围。另外，为了充分提高固化的效果，优选在该液晶性组合物的Tg以上的温度下进行光照射。
通过以上的工序制造的液晶性组合物层，成为了充分坚固的膜。具体地，通过固化反应，将液晶三维地结合，与固化前相比，不仅耐热性(保持液晶取向的上限温度)提高，而且耐划痕性、耐磨损性、耐开裂性等机械强度也大幅改善。
再有，作为取向基板，存在不是光学各向同性，或者在得到的液晶层最终的目的使用波长范围中不透明，或者取向基板的膜厚过厚而对实际使用产生阻碍等问题的情形下，从在取向基板上形成的形态出发，也可使用转印到在目的使用波长范围中不成为阻碍的基板、具有相位差功能的拉伸膜的形态。作为转印方法，可采用公知的方法。例如，可举出如特开平4-57017号公报、特开平5-333313号公报中记载那样，介由压敏粘合剂或粘合剂将液晶层和与取向基板不同的基板层合后，从该层合体剥离取向基板，只转印液晶层的方法等。
转印中使用的压敏粘合剂或粘合剂，如后文所述，只要是光学等级，没有特别限制，可使用丙烯酸系、环氧系、聚氨酯系等一般使用的物质。
通过用从垂直入射倾斜的角度测定该液晶层的光学相位差，可将如上所述得到的同回归取向液晶层定量化。同回归取向液晶层的情形下，该相位差值对于垂直入射是对称的。光学相位差的测定中可利用多种方法，例如可利用自动双折射测定装置(王子计测机器(株)制)和偏光显微镜。在正交尼科耳起偏振器间该同回归取向液晶层看起来为黑色。这样来评价同回归取向性。
用于本发明的同回归取向液晶层，将液晶层的厚度记为d1，将液晶层面内的主折射率记为Nx1和Ny1，将厚度方向的主折射率记为Nz1，并且使Nz1＞Nx1≥Ny1的情形中，优选面内的延迟值(Re1＝(Nx1-Ny1)×d1[nm])和厚度方向的延迟值(Rth1＝(Nx1-Nz1)×d1[nm])满足以下的[1]和[2]：
[1]0nm≤Re1≤20nm
[2]-500nm≤Rth1≤-30nm。
作为同回归取向液晶层的光学参数的Re1值、Rth1值取决于液晶显示装置的方式、各种光学参数，故不能一概而言，但对于550nm的单色光，面内的延迟值(Re1)通常为0nm～20nm，优选为0nm～10nm，更优选为0nm～5nm的范围，并且厚度方向的延迟值(Rth1)通常控制在-500nm～-30nm，优选控制在-400nm～-50nm，更优选控制在-400nm～-100nm。
通过使上述Re1值和Rth1值在上述范围，作为液晶显示装置的视角改善膜，可在进行液晶显示的色调修正的同时扩大视角。Re1值大于20nm的情形下，由于大的面内相位差值的影响，有可能使液晶显示装置的正面特性变差。另外，Rth1值大于-30nm或者小于-500nm的情形下，得不到足够的视角改善效果，或者从斜侧方向看时有可能产生不必要的着色。
另外，同回归取向液晶层优选满足由下述[5]表示的条件。
[5]-0.5≤Δn≤-0.0005   (Δn＝Nx1-Nz1)
再有，从生产性的改善、包含同回归取向液晶层的椭圆偏振片的薄型化方面出发，更优选为-0.2≤Δn≤-0.005。
即使要代替同回归取向液晶层，使用拉伸膜作为厚度方向具有正的单轴性的光学各向异性元件，但由于厚度方向的拉伸存在限度，不能将厚度方向的相位差控制在宽范围。另外，也已使用了利用热收缩膜来使长条膜热收缩而沿厚度方向拉伸的方法，但厚度方向的双折射率为0.003以下，得到的膜的厚度为50～100μm左右，与原来的长条膜相比厚度增加，难以应对与液晶显示装置的薄型化要求相伴的椭圆偏振片整体的薄膜化的要求。
从近年的薄型化要求出发，椭圆偏振片的膜厚优选为175μm以下，特别优选为150μm以下。
构成本发明的椭圆偏振片的直线偏振片仅在起偏振器的一侧具有透光性保护膜。使用的起偏振器并无特别限制，可使用各种起偏振器，例如，可举出使聚乙烯醇系膜、部分缩甲醛化聚乙烯醇系膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性高分子膜吸附碘、二色性染料等二色性物质并单轴拉伸而成的膜，聚乙烯醇的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等聚烯系取向膜等。它们中，适合使用将聚乙烯醇系膜拉伸，使其吸附二色性材料(碘、染料)并取向的膜。起偏振器的厚度也无特别限制，一般为5～80μm左右。
用碘将聚乙烯醇系膜染色并单轴拉伸而成的起偏振器，例如，通过将聚乙烯醇浸渍在碘的水溶液中而染色，拉伸至原长度的3～7倍而制作。根据需要，也可在硼酸、碘化钾等的水溶液中浸渍。根据需要，还可在染色前将聚乙烯醇系膜浸渍于水中进行水洗。通过水洗聚乙烯醇系膜，除了能洗净聚乙烯醇系膜表面的污垢、防粘连剂外，还具有通过使聚乙烯醇系膜溶胀而防止染色斑等不均一的效果。拉伸可以在用碘染色后进行，也可以边染色边拉伸，另外，也可以拉伸后用碘染色。即使在硼酸、碘化钾等的水溶液中、水浴中也可拉伸。
在上述起偏振器的一侧设置的透光性保护膜，优选透明性、机械强度、热稳定性、水分阻隔性、各向同性等优异的保护膜。作为上述透光性保护膜的材料，例如，可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系聚合物，二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等纤维素系聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系聚合物，聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯系聚合物，聚碳酸酯系聚合物等。此外，还可举出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物这样的聚烯烃系聚合物，环烯烃系聚合物，氯乙烯系聚合物，尼龙、芳香族聚酰胺等酰胺系聚合物，酰亚胺系聚合物，砜系聚合物，聚醚砜系聚合物，聚醚醚酮系聚合物，聚苯硫醚系聚合物，乙烯醇系聚合物，偏氯乙烯系聚合物，乙烯醇缩丁醛系聚合物，芳酯系聚合物、聚甲醛系聚合物、环氧系聚合物或者上述聚合物的共混物等作为形成透光性保护膜的聚合物的实例。此外，可举出丙烯酸系、聚氨酯系、丙烯酸聚氨酯系、环氧系、有机硅系等热固化型乃至紫外线固化型树脂等的膜等。透光性保护膜的厚度一般为100μm以下，优选1～80μm。特别优选使其为5～50μm。
作为透光性保护膜，从偏光特性、耐久性等方面出发，优选三乙酰纤维素等纤维素系聚合物、环烯烃系聚合物。
上述起偏振器和透光性保护膜，通常介由压敏粘合剂、粘合剂等密合。
作为压敏粘合剂、粘合剂，可例示聚乙烯醇系、明胶系、乙烯基系胶乳系、水系聚氨酯、水系聚酯等。
上述透光性保护膜，可使用实施了硬涂层、防反射处理、以防粘附、漫射乃至防目眩为目的的处理的保护膜。
硬涂层处理是为了防止偏振片表面损伤等而实施的，例如可通过利用丙烯酸系、有机硅系等适当的紫外线固化型树脂对保护膜的表面附加硬度、滑动特性等优异的固化被膜的方式等而形成。防反射处理是为了防止外部光在偏振片表面的反射而实施的，可通过形成现有的防反射膜等而实现。另外，为了防止与邻接层的密合而实施防粘附处理。
另外，防目眩处理是为了防止在偏振片的表面外部光反射而阻碍偏振片透过光的视认等而实施的，例如，可通过采用喷砂方式、压花加工方式的粗面化方式、透明微粒的配合方式等适当的方式在保护膜的表面赋予微细凹凸结构而形成。作为形成上述表面微细凹凸结构中含有的微粒，例如，使用平均粒径0.5～50μm的二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镉、氧化锑等构成的有时还具有导电性的无机系微粒，交联或未交联的聚合物等构成的有机系微粒等透明微粒。形成表面微细凹凸结构的情形下，微粒的使用量相对于形成表面微细凹凸结构的透明树脂100重量份，一般是2～50重量份左右，优选5～25重量份。防目眩层也可以兼作用于使偏振片透过光漫射而使视角等扩大的漫射层(视角扩大功能等)。
再有，上述防反射层、防粘附层、漫射层、防目眩层等除了可设置成透光性保护膜本身外，还可作为另外的光学层，作为独立于透光性保护膜的光学层设置。
其次，对具有相位差功能的相位差膜加以说明。
该相位差膜只要具有希望的相位差功能即可，例如，可举出将聚合物膜单轴拉伸或双轴拉伸了的相位差膜，在厚度方向(Z轴)上取向处理的相位差膜、涂布显示液晶性的材料并使其取向的取向膜等。
具有相位差功能的相位差膜优选满足以下的式[3]和[4]。
[3]20nm≤Re2≤200nm
[4]0nm≤Rth2≤30nm
其中，Re2表示相位差膜的面内的延迟值，Rth2表示上述相位差膜的厚度方向的延迟值。上述Re2和Rth2分别为Re2＝(Nx2-Ny2)×d2[nm]，Rth2＝(Nx2-Nz2)×d2[nm]。另外，d2为上述相位差膜的厚度，Nx2和Ny2为上述相位差膜面内的主折射率，Nz2为厚度方向的主折射率，Nx2＞Ny2≥Nz2。
作为相位差膜的光学参数的Re2值、Rth2值取决于液晶显示装置的方式、各种光学参数，故不能一概而言，但对于550nm的单色光，面内的延迟值(Re2)通常为20nm～200nm，优选为30nm～180nm，更优选为50nm～160nm的范围，并且厚度方向的延迟值(Rth2)通常为0nm～30nm，优选为0nm～25nm，更优选控制在0nm～15nm。
通过使上述Re2值和Rth2值在上述范围，作为液晶显示装置的视角改善膜，可在进行液晶显示的色调修正的同时扩大视角。Re2值小于20nm或大于200nm的情形下，由于面内的相位差值的影响，有可能使液晶显示装置的正面特性恶化。另外，Rth2值小于0nm或大于30nm的情形下，得不到充分的视角改善效果或从倾斜方向看时可能产生不必要的着色。
作为上述相位差膜，优选采用将适当的聚合物制成的膜单轴或双轴拉伸处理的方法，特开平5-157911号公报中所示的利用热收缩膜使长条膜的宽度方向热收缩，在厚度方向使相位差变大的方法制造的双折射膜，作为上述原料，例如，可举出由有机高分子材料制成的膜、片材。例如，可举出由聚乙烯醇，聚酰亚胺，聚苯醚，聚砜，聚醚酮，聚醚醚酮，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系聚合物，二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等纤维素系聚合物，聚碳酸酯系聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系聚合物等透明聚合物制成的膜。另外，也可举出由聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等苯乙烯系聚合物，聚乙烯、聚丙烯、聚环烯烃、乙烯-丙烯共聚物等烯烃系聚合物，氯乙烯系聚合物，尼龙、芳香族聚酰胺等酰胺系聚合物等透明聚合物制成的膜。还可举出由偏氯乙烯系聚合物、乙烯醇缩丁醛系聚合物、芳酯系聚合物，聚甲醛系聚合物，环氧系聚合物，上述聚合物的共混物等透明聚合物制成的膜等。其中，优选作为光学膜使用的三乙酰纤维素、聚碳酸酯、聚环烯烃等塑料膜。作为有机高分子材料的膜，特别适合使用ゼオノア(商品名，日本ゼオン(株)制)、ゼオネツクス(商品名，日本ゼオン(株)制)、ア一トン(商品名，JSR(株)制)等具有降冰片烯结构的聚合物物质制成的塑料膜。
通过拉伸等得到的相位差膜的膜厚如上所述取决于Re2、Rth2，但通常为5μm～100μm，优选为10μm～80μm。
作为由液晶聚合物等液晶材料制成的取向膜，可举出在基板上或者涂布有取向膜的基板上将均一地显示单畴的向列取向性并且能容易地将该取向状态固定化的液晶性高分子热处理，从而形成均一、单畴的向列结构后，进行冷却，从而在液晶状态的取向未受损的情况下将其固定化而制造的取向膜；在上述液晶性高分子中配合光聚合性液晶化合物而形成液晶性组合物，在基板上或涂布有取向膜的基板上将其涂布、取向并且聚合而成的取向膜。
其次，对于能层合于本发明的椭圆偏振片的光学膜加以说明。
作为上述光学膜，可以为正的单轴光学各向异性层，也可以为负的单轴光学各向异性层，还可以为双轴光学各向异性层。
面内方向取x方向、y方向，将厚度方向记为z方向的情形下，正的单轴性光学各向异性元件，作为折射率具有nx＞ny＝nz的关系。另外，正的双轴性光学各向异性元件，作为折射率具有nx＞nz＞ny的关系。负的单轴性光学各向异性元件，作为折射率具有nx＝ny＞nz的关系。负的双轴性光学各向异性元件，作为折射率具有nx＞ny＞nz的关系。
用NZ系数＝(nx-nz)/(nx-ny)定义双轴性的情形下，可分类为NZ＞1为负的双轴；NZ ＝1为正的单轴，NZ＜1为正的双轴。
作为正的单轴光学各向异性层，可以从上述具有相位差功能的相位差膜中适当选择延迟值为下述范围的膜。
该膜的面内的延迟值Re为20nm～500nm，优选为50nm～300nm。在该范围外时，适用于液晶显示装置时的视角改善等效果不足，故不优选。再有，Re与用上述具有相位差功能的相位差膜定义的式子相同。
作为具有负的单轴光学各向异性层的光学膜，并无特别限定，作为非液晶材料，从耐热性、耐化学品性、透明性优异，富有刚性出发，例如，优选三酰基化纤维素，ゼオネツクス、ゼオノア(均由日本ゼオン(株)制)、ア一トン(JSR(株)制)这样的聚烯烃类，聚酰胺，聚酰亚胺，聚酯，聚醚酮，聚芳基醚酮，聚酰胺酰亚胺，聚酯酰亚胺等聚合物。这些聚合物可以单独使用任一种，也可以如聚芳基醚酮和聚酰胺的混合物那样，作为具有不同官能团的2种以上的混合物使用。这样的聚合物中，从其为高透明性、高取向性出发，特别优选聚酰亚胺。作为聚酰亚胺，例如，特别优选面内取向性高、可溶于有机溶剂的聚酰亚胺。例如，可使用特表2000-511296号公报中公开的9，9-双(氨基芳基)芴和芳香族四羧酸二酐的缩聚生成物，具体地，含有1个以上下述式(7)中所示重复单元的聚合物。
Figure GPA00001013991900231
上述式(7)中，R3～R6为各自独立地选自氢、卤素、苯基、用1～4个卤素原子或C1～10烷基取代的苯基以及C1～10烷基中的至少一种取代基。优选地，R3～R6为各自独立地选自卤素、苯基、用1～4个卤素原子或C1～ 10烷基取代的苯基以及C1～10烷基的至少一种取代基。
上述式(7)中，Z为例如C6～20的4价芳香族基，优选为均苯四甲酸基、多环式芳香族基、多环式芳香族基的衍生物或者下述式(8)表示的基团。
Figure GPA00001013991900241
上述式(8)中，Z’为例如共价键、C(R7)2基、CO基、O原子、S原子、SO2基、Si(C2H5)2基或NR8基，在Z’为多个的情形下，各自可以相同或不同。另外，w表示1到10的整数。R7各自独立地为氢或C(R9)3。R8为氢、碳原子数为1～约20的烷基或C6～20芳基，R8为多个的情形下，各自可以相同或不同。R9各自独立地为氢、氟或氯。
另外，作为液晶材料，可列举由胆甾型液晶性聚合物等液晶材料制成的胆甾型取向膜、用膜支撑胆甾型取向层而成的产物以及圆盘型液晶层等。首先胆甾型取向膜优选通过热处理等适当选择的方法，使胆甾型螺旋轴存在于膜法线方向的均一的平面取向的膜，另外，优选选择反射波长λs为300nm以下。
另外，作为实现胆甾型取向的材料，不限于液晶性聚合物，还优选使用单体中具有能实现胆甾型取向的聚合性基的液晶单体分子或者具有聚合性基的液晶性单体与手性化合物的混合物等。利用热处理等适当选择的方法使这些材料胆甾型取向后，利用热、光等适合使用的手段使聚合性基固化，从而也能将胆甾型取向固定化使用。
另外，作为形成负的单轴性光学各向异性层的上述以外的液晶材料，还优选使用均一取向的聚合性的圆盘型液晶化合物。
将具有上述负的单轴光学各向异性层的光学膜的厚度记为d3，将该光学各向异性层面内的主折射率记为Nx3和Ny3，将厚度方向的主折射率记为Nz3，并且使Nx3≥Ny3＞Nz3的情形中，优选面内的延迟值(Re3＝(Nx3-Ny3)×d3[nm])为0nm～20nm，厚度方向的延迟值(Rth3＝(Nx3-Nz3)×d3[nm])为50nm～500nm。
作为具有负的单轴光学各向异性的光学膜的光学参数的Re3值、Rth3值取决于液晶显示装置的方式、各种光学参数，故不能一概而言，但对于550nm的单色光，面内的延迟值(Re3)通常为0nm～20nm，优选为0nm～10nm，更优选为0nm～5nm的范围，并且厚度方向的延迟值(Rth3)通常控制在50nm～500nm，优选控制在80nm～400nm，更优选控制在100nm～300nm。
通过使上述Re3值和Rth3值在上述范围，作为液晶显示装置的视角改善膜，可在进行液晶显示的色调修正的同时扩大视角。Re3值大于20nm的情形下，由于大的正面相位差值的影响，有可能使液晶显示装置的正面特性变差。另外，Rth3值小于50nm或者大于500nm的情形下，得不到足够的视角改善效果，或者从斜向看时可能会产生不必要的着色。
其次，对于本发明的椭圆偏振片的制造方法加以说明。
本发明的椭圆偏振片包含具有利用透光性保护膜仅对偏振元件的单面进行了保护的层合结构的直线偏振片、具有相位差功能的相位差膜以及同回归取向液晶层，另外可根据需要将上述的光学膜引入，分别介由压敏粘合剂层或粘合剂层(以下称为压敏粘合剂层-粘合剂层)互相贴合而制造。另外，也可采用介由压敏粘合剂层-粘合剂层将在取向基板上形成的同回归取向液晶层贴合于上述直线偏振片、相位差膜或光学膜后，剥离取向基板并只将同回归取向液晶层转印于直线偏振片、相位差膜或光学膜而使其层合。
作为具体的制造方法，可例示以下[1]～[4]的方法。
再有，以下记载中“/”表示层的界面。
[1]椭圆偏振片的制造方法，其特征在于，至少经过以下各工序：
(1)第1工序，其中介由粘合剂层1将透光性保护膜与偏振元件粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件的层合体(I)(直线偏振片)；
(2)第2工序，其中在相位差膜上形成显示正的单轴性的液晶性组合物的层，使该层同回归取向后，形成将取向固定了的同回归取向液晶层，得到包含相位差膜/同回归取向液晶层的层合体(II)；和
(3)第3工序，其中介由粘合剂层2将所述层合体(II)的相位差膜侧与所述层合体(I)的偏振元件侧粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件/粘合剂层2/相位差膜/同回归取向液晶层的椭圆偏振片。
[2]椭圆偏振片的制造方法，其特征在于，至少经过以下各工序：
(1)第1工序，其中介由粘合剂层1将透光性保护膜与偏振元件粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件的层合体(I)(直线偏振片)；
(2)第2工序，其中在相位差膜上形成显示正的单轴性的液晶性组合物的层，使该层同回归取向后，形成将取向固定了的同回归取向液晶层，得到包含相位差膜/同回归取向液晶层的层合体(II)；和
(3)第3工序，其中介由粘合剂层2将所述层合体(II)的同回归取向液晶相侧与所述层合体(I)的偏振元件侧粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件/粘合剂层2/同回归取向液晶层/相位差膜的椭圆偏振片。
[3]椭圆偏振片的制造方法，其特征在于，至少经过以下各工序：
(1)第1工序，其中介由粘合剂层1将透光性保护膜与偏振元件粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件的层合体(I)(直线偏振片)；
(2)第2工序，其中在取向基板上形成显示正的单轴性的液晶性组合物的层，使该层同回归取向后，形成将取向固定了的同回归取向液晶层，得到包含取向基板/同回归取向液晶层的层合体(III)；
(3)第3工序，其中介由粘合剂层2使所述层合体(III)的同回归取向液晶层侧与相位差膜粘合后，剥离取向基板并将同回归取向液晶层转印于相位差膜，得到包含相位差膜/粘合剂层2/同回归取向液晶层的层合体(IV)；和
(4)第4工序，其中介由粘合剂层3将所述层合体(IV)的相位差膜侧与所述层合体(I)的偏振元件侧粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件/粘合剂层3/相位差膜/粘合剂层2/同回归取向液晶层的椭圆偏振片。
[4]椭圆偏振片的制造方法，其特征在于，至少经过以下各工序：
(1)第1工序，其中介由粘合剂层1将透光性保护膜与偏振元件粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件的层合体(I)(直线偏振片)；
(2)第2工序，其中在取向基板上形成显示正的单轴性的液晶性组合物的层，使该层同回归取向后，形成将取向固定了的同回归取向液晶层，得到包含取向基板/同回归取向液晶层的层合体(III)；
(3)第3工序，其中介由粘合剂层2使所述层合体(III)的同回归取向液晶层侧与相位差膜粘合后，剥离取向基板并将同回归取向液晶层转印于相位差膜，得到包含相位差膜/粘合剂层2/同回归取向液晶层的层合体(IV)；和
(4)第4工序，其中介由粘合剂层3将所述层合体(IV)的同回归取向液晶层侧与所述层合体(I)的偏振元件侧粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件/粘合剂层3/同回归取向液晶层/粘合剂层2/相位差膜的椭圆偏振片。
另外，作为直线偏振片、相位差膜或光学膜的层合方法，例如，适合使用用后述的压敏粘合剂层-粘合剂层直接将两者层合的方法，通过涂布等手段将赋予液晶取向能、均匀地显示单畴的液晶取向性，并且能容易地将其取向状态固定化的液晶性高分子等设置于光学膜的方法，用后述的压敏粘合剂或粘合剂将在膜基板上设置的液晶性高分子、含有它们的组合物转印于另外的直线偏振片、膜的方法等。
形成用于直线偏振片、同回归取向液晶层或各光学各向异性层的层合和转印的压敏粘合剂层-粘合剂层的压敏粘合剂或粘合剂只要为光学各向同性且透明，并无特别限制。例如可适当选择使用以丙烯酸系聚合物、有机硅系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟系或橡胶系等聚合物作为基础聚合物的粘合剂。为了调整涂布性、粘合性、剥离性等，在这些压敏粘合剂-粘合剂中可添加各种添加剂，例如表面活性剂、消泡剂、增粘剂、粘着性赋予剂、流平剂。另外，可使用通过光、电子束、热等外部刺激反应而聚合、交联的反应性物质，氟系或橡胶系等。其中，特别优选如丙烯酸系压敏粘合剂那样光学透明性优异，显示适当的润湿性、凝集性、粘合性的粘着特性，耐候性、耐热性等优异的粘合剂。
本发明中使用的直线偏振片在单侧具有透光性保护膜，通常，由于直线偏振片组装到液晶显示装置并且透光性保护膜层成为最外层，因此为保护起偏振器，如上所述，透光性保护膜优选透明性、机械强度、热稳定性、水分阻隔性、各向同性等优异的膜。另一方面，没有透光性保护膜的起偏振器侧、同回归取向液晶层、相位差膜等不会成为最外层，但也可使压敏粘合剂-粘合剂具有用于防止各种加工时的损伤发生(保护)和缓和与因加工、热引起的变形等相伴的应力的功能。另外，压敏粘合剂层-粘合剂层不必为1层，也可以将多层层合。
压敏粘合剂-粘合剂的形成可采用适当的方式进行。作为其实例，可举出例如配制在由甲苯、醋酸乙酯等适当的溶剂的单独物或混合物构成的溶剂中溶解或分散基础聚合物或其组合物而成的10～40质量％左右的压敏粘合剂-粘合剂的溶液，采用流延方式、涂布方式等适当的展开方式将其直接设置在上述直线偏振片、相位差膜、液晶层、光学各向异性层上的方式，或者按照前述在隔离物上形成压敏粘合剂-粘合剂层，将其转移粘着到上述直线偏振片、相位差膜、液晶层、光学各向异性层上的方式等。另外，在压敏粘合剂-粘合剂层中可以含有例如天然物、合成物的树脂类，特别是赋予粘着性的树脂，包括玻璃纤维、玻璃珠、金属粉、其他无机粉末等的填充剂，颜料，着色剂，抗氧化剂等任选在压敏粘合剂-粘合剂中添加的添加剂。另外，也可以为含有微粒并显示光漫射性的压敏粘合剂-粘合剂层。
压敏粘合剂-粘合剂层的厚度只要能贴合要贴合的构件并且能保持充分的密合力，对膜厚并无特别限制，可根据压敏粘合剂-粘合剂的特性、压敏粘合-粘合的构件适当选择。从降低椭圆偏振片的总厚度的要求强烈出发，优选压敏粘合剂-粘合剂的厚度薄，通常为2～80μm，优选为5～50μm，更优选为5～40μm。如果在该范围外，粘合力不足，层合时、椭圆偏振片的保存时从端部渗出等，故不优选。
再有，介由压敏粘合剂-粘合剂层将同回归取向液晶层转印于上述直线偏振片、相位差膜或光学膜时，也可适当使用转印变得容易的下述工序(一)～(七)。
(一)介由粘合剂层1直接将取向基板上形成的液晶取向固定化的同回归取向液晶层贴合到直线偏振片、相位差膜或光学膜，剥离取向基板，从而将同回归取向液晶层转印到直线偏振片、相位差膜或光学膜。
(二)介由粘合剂层1使取向基板上形成的液晶取向固定化的同回归取向液晶层与再剥离性基板1粘合后，剥离取向基板，将同回归取向液晶层转印到再剥离性基板1，制作包含再剥离性基板1/粘合剂层1/同回归取向液晶层的中间体1，再介由粘合剂层2使其与再剥离性基板2粘合后，剥离再剥离性基板1，制作包含粘合剂层1/同回归取向液晶层/粘合剂层2/再剥离性基板2的中间体2，进而在粘合剂层1侧贴合带有隔离膜的无载体糊后，剥离隔离膜，适当地贴合于直线偏振片、相位差膜或光学膜，剥离再剥离性基板2。
(三)介由粘合剂层1使取向基板上形成的液晶取向固定化的同回归取向液晶层与再剥离性基板1粘合后，剥离取向基板，将同回归取向液晶层转印到再剥离性基板1，制作包含再剥离性基板1/粘合剂层1/同回归取向液晶层的中间体1，再介由粘合剂层2使其与再剥离性基板2粘合后，剥离再剥离性基板1，制作包含粘合剂层1/同回归取向液晶层/粘合剂层2/再剥离性基板2的中间体2，进而在粘合剂层1侧贴合带有隔离膜的无载体糊(压敏粘合剂)后，剥离再剥离性基板2，制作包含隔离膜/压敏粘合剂层/粘合剂层1/同回归取向液晶层/粘合剂层2的中间体3，进而在粘合剂层2侧也贴合带有隔离膜的无载体糊，制作包含隔离膜/压敏粘合剂层/粘合剂层1/同回归取向液晶层/粘合剂层2/压敏粘合剂层/隔离膜的中间体4，剥离隔离膜，贴合于直线偏振片、相位差膜或光学膜。
通过进一步在粘合剂中适当地添加表面改性剂等添加剂，通过降低再剥离性基板与同回归取向液晶层贴合时两者的密合力并且保持再剥离性基板与粘合剂层的密合力，也能在粘合剂层贴合在再剥离性基板侧的状态下剥离。作为此时使用的表面改性剂起作用的例如表面活性剂等只要是对制品的光学缺陷的检查性、剥离性不带来不良影响的范围，对种类、添加量不作特别限制。通过这样的方法将同回归取向液晶层转印到上述直线偏振片、相位差膜或光学膜时，也可适合使用转印变得容易的下述的工序(四)～(七)。
(四)介由粘合剂层1使取向基板上形成的液晶取向固定化的同回归取向液晶层与再剥离性基板1粘合后，剥离取向基板，将同回归取向液晶层转印到再剥离性基板1，制作包含再剥离性基板1/粘合剂层1/同回归取向液晶层的中间体1，再介由粘合剂层2使其与再剥离性基板2粘合后，剥离再剥离性基板1，制作包含粘合剂层1/同回归取向液晶层/粘合剂层2/再剥离性基板2的中间体2，进而在粘合剂层1侧贴合带有隔离膜的无载体糊后，剥离隔离膜，适当地贴合于直线偏振片、相位差膜或光学膜，在贴合有粘合剂层2的状态下剥离再剥离性基板2。
(五)介由粘合剂层1使取向基板上形成的液晶取向固定化的同回归取向液晶层与再剥离性基板1粘合后，剥离取向基板，将同回归取向液晶层转印到再剥离性基板1，制作包含再剥离性基板1/粘合剂层1/同回归取向液晶层的中间体1，再介由粘合剂层2使其与再剥离性基板2粘合后，剥离再剥离性基板1，制作包含粘合剂层1/同回归取向液晶层/粘合剂层2/再剥离性基板2的中间体2，进而在粘合剂层1侧贴合带有隔离膜的无载体糊后，在贴合有粘合剂层2的状态下剥离再剥离性基板2，制造包含隔离膜/压敏粘合剂层/粘合剂层1/同回归取向液晶层的中间体5，进而在同回归取向液晶层侧也贴合带有隔离膜的无载体糊，制作包含隔离膜/压敏粘合剂层/粘合剂层1/同回归取向液晶层/粘合剂层2/压敏粘合剂层/隔离膜的中间体6，剥离隔离膜，适当地贴合于直线偏振片、相位差膜或光学膜。
(六)介由粘合剂层1使取向基板上形成的液晶取向固定化的同回归取向液晶层与再剥离性基板1粘合后，剥离取向基板，将同回归取向液晶层转印到再剥离性基板1，制作包含再剥离性基板1/粘合剂层1/同回归取向液晶层的中间体1，再介由粘合剂层2与再剥离性基板2粘合后，剥离再剥离性基板2，制作包含再剥离性基板1/粘合剂层1/同回归取向液晶层/粘合剂层2的中间体2，进而在粘合剂层2侧贴合带有隔离膜的无载体糊后，剥离隔离膜，适当地贴合于直线偏振片、相位差膜或光学膜，在贴合有粘合剂层1的状态下剥离再剥离性基板1。
(七)介由粘合剂层1使取向基板上形成的液晶取向固定化的同回归取向液晶层与再剥离性基板1粘合后，剥离取向基板，将同回归取向液晶层转印到再剥离性基板1，制作包含再剥离性基板1/粘合剂层1/同回归取向液晶层的中间体1，再介由粘合剂层2与再剥离性基板2粘合后，剥离再剥离性基板2，制作包含再剥离性基板1/粘合剂层1/同回归取向液晶层/粘合剂层2的中间体2，进而在粘合剂层2侧贴合带有隔离膜的无载体糊后，在贴合有粘合剂层1的状态下剥离再剥离性基板1，制作包含同回归取向液晶层/粘合剂层2/压敏粘合剂层/隔离膜的中间体7，进而在同回归取向液晶层侧也贴合带有隔离膜的无载体糊，制作包含隔离膜/压敏粘合剂层/同回归取向液晶层/粘合剂层2/压敏粘合剂层/隔离膜的中间体8，剥离隔离膜，适当地贴合于直线偏振片、相位差膜或光学膜。
此外，介由压敏粘合剂-粘合剂层将同回归取向液晶层转印到上述直线偏振片、相位差膜或光学膜时，不仅对同回归取向液晶层表面而且对其他的待压敏粘合-粘合的部件的表面进行表面处理，可改善与压敏粘合剂-粘合剂层的密合性。表面处理的手段并无特别限制，但适合采用能保持上述液晶层表面的透明性的电晕放电处理、溅射处理、低压UV照射、等离子处理等表面处理法。这些表面处理法中，电晕放电处理良好。
作为上述的再剥离性基板，可使用聚乙烯、聚丙烯、聚(4-甲基戊烯-1)树脂等烯烃类树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚砜、聚酮硫醚、聚砜、聚苯乙烯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚芳酯、聚缩醛、单轴拉伸聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚芳酯、无定形聚烯烃、降冰片烯系树脂、三乙烯纤维素或者环氧树脂等的膜。
特别地，作为光学缺陷的检查性优异的透明性且光学各向同性的膜，可示例聚(4-甲基戊烯-1)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳酯、无定形聚烯烃、降冰片烯系树脂、三乙烯纤维素或者环氧树脂等的各膜。
为了使这些塑料膜具有适度的再剥离性，可预先在其表面涂布有机硅等，或者预先形成有机薄膜或无机薄膜。另外，出于同样的目的，可对塑料膜的表面预先实施皂化处理等化学处理或预先实施电晕处理这样的物理处理。
另外，为了调整再剥离性基板的剥离性，也可使上述的塑料膜中含有滑剂、表面改性剂。作为上述滑剂，只要是对光学缺陷的检查性、剥离性不带来不良影响的范围，对种类、添加量没有特别限制。作为滑剂的具体例，可以列举微细二氧化硅、微细氧化铝等，作为添加量的指标，可使再剥离性基板的雾度值通常为50％以下，优选为30％以下。如果添加量过少，体现不出添加效果，另一方面，过多时，光学缺陷的检查性变差，故不优选。
另外，根据需要，也可含有其他公知的各种添加剂，例如防粘连剂、抗氧化剂、抗静电剂、热稳定剂、抗冲击性改进剂等。
关于再剥离性基板的剥离力，即使是由同一材料制造的再剥离性基板，也会因制造方法、表面状态、与使用的粘合剂的润湿性等而变化，故不能一概而言，希望与粘合剂的界面处的剥离力(180°剥离，剥离速度30cm/分钟，室温下测定)通常为0.38～12N/m，优选为0.38～8.0N/m。剥离力比该值低的情况下，将取向基板上的液晶物质层与再剥离性基板粘合后，剥离取向基板时，剥离力过低，在再剥离性基板看到浮翘，得不到所希望的面处的良好的剥离状态，液晶物质层向再剥离性基板的转印变得不充分，另外，剥离力过高的情况下，剥离再剥离性基板时，液晶物质层的破坏或在与所希望的层的界面处不能剥离等，故不优选。
另外，有时再剥离性基板的厚度也影响剥离性，优选为16～100μm，特别优选为25～50μm。如果厚度过厚，有可能剥离点不稳定并且剥离性恶化，另一方面，如果过薄，由于无法保持膜的机械强度，在制造中有可能产生撕裂等故障。
另外，即使对于同回归取向液晶层不介由压敏粘合剂-粘合剂层，而将上述的液晶材料在上述直线偏振片、相位差膜或光学膜上展开，使该液晶材料取向后，通过光照射和/或加热处理而将该取向状态固定化，从而也能制造。还可以适当地根据需要将上述的取向膜设置在上述直线偏振片、相位差膜或光学膜上后，展开上述的液晶材料，使该液晶材料取向后，通过光照射和/或加热处理而将该取向状态固定化，从而制造。
本发明的椭圆偏振片为包含直线偏振片、将同回归取向固定化的同回归取向液晶层和具有相位差功能的相位差膜的椭圆偏振片，但根据需要也可以形成层合有光学膜的椭圆偏振片，例如可举出下述(1)～(6)的构成。
应予说明，以下的记载中，如上所述，“/”表示层的界面，省略了压敏粘合剂-粘合剂层。
(1)直线偏振片/具有相位差功能的相位差膜/同回归取向液晶层/膜面内具有相位差的正的单轴性光学各向异性层/膜厚方向具有相位差的负的单轴性光学各向异性层
(2)直线偏振片/具有相位差功能的相位差膜/同回归取向液晶层/负的双轴性光学各向异性层
(3)直线偏振片/具有相位差功能的相位差膜/同回归取向液晶层/膜面内具有相位差的正的单轴性光学各向异性层
(4)直线偏振片/同回归取向液晶层/具有相位差功能的相位差膜/膜面内具有相位差的正的单轴性光学各向异性层/膜厚方向具有相位差的负的单轴性光学各向异性层
(5)直线偏振片/同回归取向液晶层/具有相位差功能的相位差膜/负的双轴性光学各向异性层
(6)直线偏振片/同回归取向液晶层/具有相位差功能的相位差膜/膜面内具有相位差的正的单轴性光学各向异性层
制作配置有本发明的椭圆偏振片的液晶显示装置时，可以根据需要追加光漫射层、光控制膜、光导板、棱镜片等构件。
作为使用了本发明的椭圆偏振片的液晶显示装置，例如可举出以下(7)～(14)的构成。
(7)直线偏振片/具有相位差功能的相位差膜/将同回归取向固定了的同回归取向液晶层/膜面内具有相位差的正的单轴性光学各向异性层/膜厚方向具有相位差的负的单轴性光学各向异性层/液晶盒/膜面内具有相位差的正的单轴性光学各向异性层/偏振片/背光
(8)直线偏振片/具有相位差功能的相位差膜/将同回归取向固定了的同回归取向液晶层/膜面内具有相位差的正的单轴性光学各向异性层/膜厚方向具有相位差的负的单轴性光学各向异性层/液晶盒/膜厚方向具有相位差的负的单轴性光学各向异性层/膜面内具有相位差的正的单轴性光学各向异性层/偏振片/背光
(9)直线偏振片/具有相位差功能的相位差膜/将同回归取向固定了的同回归取向液晶层/膜面内具有相位差的正的单轴性光学各向异性层/液晶盒/膜厚方向具有相位差的负的单轴性光学各向异性层/膜面内具有相位差的正的单轴性光学各向异性层/偏振片/背光
(10)直线偏振片/具有相位差功能的相位差膜/将同回归取向固定了的同回归取向液晶层/负的双轴性光学各向异性层/液晶盒/膜面内具有相位差的正的单轴性光学各向异性层/偏振片/背光
(11)直线偏振片/具有相位差功能的相位差膜/将同回归取向固定了的同回归取向液晶层/负的双轴性光学各向异性层/液晶盒/负的双轴性光学各向异性层/偏振片/背光
(12)直线偏振片/具有相位差功能的相位差膜/将同回归取向固定了的同回归取向液晶层/膜面内具有相位差的正的单轴性光学各向异性层/液晶盒/负的双轴性光学各向异性层/偏振片/背光
(13)直线偏振片/具有相位差功能的相位差膜/将同回归取向固定了的同回归取向液晶层/液晶盒/偏振片/背光
(14)直线偏振片/将同回归取向固定了的同回归取向液晶层/具有相位差功能的相位差膜/液晶盒/偏振片/背光
另外，上述(1)～(6)中记载的正的单轴性光学各向异性层和负的双轴性光学各向异性层、(7)～(9)的液晶盒、或者与负的单轴性光学各向异性层邻接的膜面内具有相位差的正的单轴性光学各向异性层、和(10)～(12)的负的双轴性光学各向异性层优选在面内显示1/4波长的相位差。
优选显示1/4波长的相位差的上述各光学各向异性层的面内的延迟值(Re)对于波长550nm的光，为100nm～180nm，优选为120nm～160nm，更优选为130nm～150nm的范围。在上述范围以外的情况下，不会充分得到与偏振片组合时的圆偏光性，从正面看时的显示特性有可能降低。
另外，将上述(2)、(5)、(10)～(12)的负的双轴性光学各向异性层的厚度记为d4，将面内的主折射率记为Nx4、Ny4，将厚度方向的折射率记为Nz4，并且使Nx4＞Ny4＞Nz4的情形中，厚度方向的延迟值(Rth4＝(Nx4-Nz4)×d4[nm])，必须进行条件设定以发挥通过补偿垂直取向型液晶盒的厚度方向的相位差而产生的视角补偿的效果。因此，还因垂直取向型液晶盒的厚度方向的相位差值而异，为50nm～600nm，优选为100nm～400nm，更优选为200nm～300nm的范围。在上述范围之外的情况下，得不到充分的视角改善效果，或者从斜向看时有可能产生不必要的着色。
作为本发明中使用的液晶盒，没有特别限制，可举出透过型、反射型、半透过型的各种液晶盒。如果作为液晶盒中液晶取向产生的模式而举例，可举出TN型、STN型、VA(vertical alignment)型、MVA(multi-domain vertical alignment)型、OCB(optically compensatedbend)型、ECB(electrically controlled biriefringence)型、HAN(hybrid-aligned nematic)型、IPS(in-plane switching)、双稳定向列(Bistable Nematic)型、ASM(Axially Symmetric AlignedMicrocell)型、半色调灰度(half-tone grey scale)型、利用了强介电性液晶、反强介电性液晶的显示方式等。
作为构成液晶盒的透明基板，只要使构成液晶层的显示液晶性的材料沿特定的取向方向取向，并无特别限制。具体地，基板本身具有使液晶取向的性质的透明基板；基板本身缺乏取向能力，但向其设置了具有使液晶取向的性质的取向膜等的透明基板等均可使用。另外，液晶盒的电极可使用ITO等公知的电极。电极通常可设置于液晶层邻接的透明基板的面上，使用具有取向膜的基板的情况下，可设置于基板和取向膜之间。
对于该液晶取向，可以在单元的面内具有单一的方向性，也可用于取向分割的液晶显示元件等。另外按照将电压施加于液晶盒的方法而言，例如可举出由使用ITO电极等的无源方式，使用TFT(薄膜晶体管)电极、TFD(薄膜二极管)电极等的有源方式等驱动的液晶显示元件。
可形成在液晶盒的单侧或两侧配置有偏振片、光学膜的液晶显示装置，在照明系统中使用背光或反射板的装置等适当的液晶显示装置。这种情形下，可在液晶盒的单侧或两侧设置光学膜。在两侧设置偏振片、光学膜的情形下，它们可以相同也可以不同。另外，形成液晶显示装置时，例如，可在合适的位置设置1层或2层以上的漫射板、防目眩层、防反射层、保护板、棱镜阵列、透镜阵列片、光漫射板、背光等适当的部件。
另外，通过使上述液晶盒的一方的基板成为具有有反射功能的区域和有透过功能的区域的基板，能形成半透过反射型的液晶显示元件。
作为用于半透过反射型的液晶显示元件的半透过反射性电极中所含的有反射功能的区域(以下有时称为反射层)，并无特别限制，可例示铝、银、金、铬、铂等金属，含有它们的合金，氧化镁等氧化物，介电体的多层膜，显示选择反射的液晶或它们的组合等。这些反射层可以为平面，也可以为曲面。另外，反射层可以为通过实施加工成凹凸形状等表面形状而具有漫射反射性的反射层，兼具液晶盒的观察者侧和相反侧的该电极基板上的电极的反射层，以及将它们组合而成的反射层。
本发明的液晶显示装置，在上述构成构件以外，可附设其他构成构件。例如，通过在本发明的液晶显示装置中附设滤色器，能制作能进行色纯度高的多色或全色显示的彩色液晶显示装置。
[实施例]
以下根据实施例对本发明具体进行说明，但本发明并不限于它们。
应予说明，实施例中使用的各测定方法如下所述。
(1)1H-NMR的测定
将化合物溶解在氘化氯仿中，用400MHz的1H-NMR(Variant社制INOVA-400)进行测定。
(2)GPC的测定
将化合物溶解于四氢呋喃中，用东曹社制8020GPC系统，串联连接TSK-GRL SuperH1000、SuperH2000、SuperH3000、SuperH4000，将四氢呋喃用作洗脱液进行测定。将聚苯乙烯标准品用于分子量校正。
(3)显微镜观察
用オリンパス光学社制BH2偏光显微镜观察液晶的取向状态。
(4)液晶膜的参数测定
使用王子计测机器社制自动双折射计KOBRA21ADH。
(5)DSC的测定(玻璃化转变温度(Tg)的测定)
记录液晶层后，使用差示扫描型热量计(DSC，Perkin Elmer社制DSC-7)，以升温速度20℃/min进行测定。
(6)视角测定
利用ELDIM社制EzContrast实施液晶显示装置的视角测定，得到等对比度曲线。
<参考例1>
(层合体1的制作)
在室温下将三乙酰纤维素(TAC)膜(40μm，富士フイルム社制)在2质量％的氢氧化钾水溶液中漫渍5分钟进行皂化处理，在流水中洗净后使之干燥。在使经拉伸的聚乙烯醇吸附碘而得到的偏振元件的一面，使用丙烯酸系粘合剂作粘合剂层1，将皂化的TAC膜贴合，制作层合体1(TAC膜/粘合剂层1/偏振元件)。
(层合体2的制作)
通过自由基共聚，合成下述式(9)所示的侧链型液晶性高分子化合物。由GPC测定的分子量以聚苯乙烯换算表示，数均分子量Mn＝8000，重均分子量Mw＝15000。应予说明，式(9)用嵌段聚合物的结构表示，表示单体的构成比。
Figure GPA00001013991900381
在90ml环己烷中溶解式(9)的侧链型液晶性高分子化合物10.0g，在暗处加入1.0g三烯丙基锍六氟锑酸盐50％碳酸亚丙酯溶液(アルドリツチ社制，试剂)后，用孔径0.45μm的聚四氟乙烯制过滤器过滤，配制液晶性组合物的溶液。
按照以下配制取向基板。使用模涂机在650mm宽、厚38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)长膜(东丽(株)制)上连续涂布烷基改性聚乙烯醇(PVA，(株)クラレ制，MP-203)的5质量％溶液(溶剂为水和异丙醇的质量比1∶1的混合溶剂)并干燥，在130℃下加热处理，得到PVA层厚1.2μm的取向基板膜1。
其次，用人造丝的摩擦布摩擦PVA层。摩擦时的周速比(摩擦布的移动速度/基板膜的移动速度)为4。
在这样得到的取向基板上，使用模涂机连续涂布上述得到的液晶性组合物的溶液并干燥后，在130℃下加热处理10分钟，使液晶性组合物层同回归取向。其次，使其密合于加热至60℃的金属转鼓的同时，从其上方用高压汞灯照射600mJ/Gm2的紫外线(UV)(在365nm下测定的光量)，使液晶性组合物固化，得到层合体2(PET膜/PVA层/同回归取向液晶层)。
(层合体3的制作)
为了测定得到的同回归取向液晶层的光学参数而制作层合体3。
由于用作取向基板的PET膜具有大的双折射，在层合体2的形态下由于同回归取向液晶层的光学参数(Re、Rth等)的测定困难，因此在三乙酰纤维素(TAC)膜上如下所述转印同回归取向液晶层。
即，在PET膜上的光学各向异性元件上，涂布紫外线固化型粘合剂使厚度为5μm，用TAC膜(40μm厚)层合，从TAC膜侧照射紫外线使粘合剂固化后，剥离PVA层和PET膜，得到层合体3(同回归取向液晶层/粘合剂层2/TAC膜)。
在偏光显微镜下观察得到的层合体3，可知为没有错位，单畴的均一取向，由偏光显微镜观察可知为具有正的单轴性折射率结构的同回归取向。使用KOBRA21ADH测定的层合体3的面内方向的延迟值(Re)为0.5nm，厚度方向的延迟值(Rth)为-140nm。再有，由于使用的TAC膜单体为负的单轴性，Re为-0.5nm，Rth为+40nm，故估算同回归取向液晶层单独的Re为0nm，而且Rth为-100nm。
另外，仅记录了层合体3的同回归取向液晶层部分，使用DSC测定玻璃化转变温度，结果Tg为100℃。另外，同回归取向液晶层表面的铅笔硬度为2H左右，充分地得到强固的膜。
<参考例2>
(膜1的制作)
在230℃下纵向单轴拉伸面内具有相位差的相位差膜(ピユアエ一スWR，帝人(株)制)，得到具有负的双轴性的膜1。面内的相位差为140nm。
(椭圆偏振片A的制作)
对膜1实施电晕放电处理(250W·min/m2)，介由压敏粘合剂在偏振元件的两侧贴合用作为各向同性保护膜的TAC膜保护的偏振片，得到椭圆偏振片A(膜1/压敏粘合剂层/TAC膜/压敏粘合剂层/偏振元件/压敏粘合剂层/TAC膜)。椭圆偏振片A的膜厚为190μm。
<实施例1>
(层合体4的制作)
对面内相位差140nm、膜厚方向的相位差0nm的相位差膜(ゼオノアフイルム，日本ゼオン(株)制)用人造丝布实施摩擦处理，用模涂机连续涂布参考例1中得到的液晶性组合物的溶液并干燥后，在130℃下加热处理10分钟，使液晶性组合物层同回归取向。其次，使其密合于加热至60℃的金属转鼓，同时从其上方用高压汞灯照射600mJ/cm2的紫外光(UV)(在365nm下测定的光量)，使液晶性组合物固化，得到层合体4(ゼオノアフイルム/同回归取向液晶层)。
(椭圆偏振片1的制作)
对层合体4的ゼオノアフイルム侧实施电晕放电处理(250W·min/m2)，介由压敏粘合剂贴合作为直线偏振片的层合体1，得到本发明的椭圆偏振片1(TAC膜/粘合剂层1/偏振元件/压敏粘合剂层/ゼオノアフイルム/同回归取向液晶层)。
(椭圆偏振片2的制作)
对层合体4的同回归取向液晶层侧实施电晕放电处理(250W·min/m2)，介由压敏粘合剂贴合作为直线偏振片的层合体1，得到本发明的椭圆偏振片2(TAC膜/粘合剂层1/偏振元件/压敏粘合剂层/同回归取向液晶层/ゼオノアフイルム)。椭圆偏振片2的膜厚为126μm。
<实施例2>
(层合体5的制作)
在面内相位差140nm、膜厚方向的相位差0nm的相位差膜(ゼオノアフイルム，日本ゼオン(株)制)上，用模涂机连续涂布烷基改性聚乙烯醇(PVA，(株)クラレ制，MP-203)的5质量％溶液(溶剂为水和异丙醇的质量比1∶1的混合溶剂)并干燥，在130℃下加热处理，得到PVA层厚1.2μm的取向基板膜2。
在上述取向基板膜2上，用模涂机连续涂布参考例1中得到的液晶组合物的溶液并干燥后，在130℃下加热处理10分钟，使液晶性组合物层同回归取向。其次，使其密合于加热至60℃的金属转鼓，同时从其上方用高压汞灯照射600mJ/cm2的紫外光(UV)(在365nm下测定的光量)，使液晶性组合物固化，得到层合体5(ゼオノアフイルム/PVA层/同回归取向液晶层)。
(椭圆偏振片3的制作)
对层合体5的同回归取向液晶层侧实施电晕放电处理(250W·min/m2)，介由压敏粘合剂贴合作为直线偏振片的层合体1，得到本发明的椭圆偏振片3(TAC膜/粘合剂层1/偏振元件/压敏粘合剂层/同回归取向液晶层/PVA层/ゼオノアフイルム)。
<实施例3>
(层合体6的制作)
在层合体2的同回归取向液晶层上涂布市售的UV固化型粘合剂(UV-3400，东亚合成(株)制)作为粘合剂层3并使厚度为5μm，用面内相位差140nm、膜厚方向的相位差0nm的相位差膜(ゼオノアフイルム，日本ゼオン(株)制)层合，从ゼオノアフイルム侧照射紫外线，使粘合剂层3固化后，在PVA层贴合的状态下剥离PET膜，得到层合体6(ゼオノアフイルム/粘合剂层3/同回归取向液晶层)。
(椭圆偏振片4的制作)
对层合体6的ゼオノアフイルム侧实施电晕放电处理(250W·min/m2)，介由压敏粘合剂贴合作为直线偏振片的层合体1，得到本发明的椭圆偏振片4(TAC膜/粘合剂层1/偏振元件/压敏粘合剂层/ゼオノアフイルム/粘合剂层3/同回归取向液晶层)。
(椭圆偏振片5的制作)
对层合体6的同回归取向液晶层侧实施电晕放电处理(250W·min/m2)，介由压敏粘合剂贴合作为直线偏振片的层合体1，得到本发明的椭圆偏振片5(TAC膜/粘合剂层1/偏振元件/压敏粘合剂层/同回归取向液晶层/粘合剂层3/ゼオノアフイルム)。
<实施例4>
(椭圆偏振片6的制作)
对膜1实施电晕放电处理(250W·min/m2)，介由压敏粘合剂与椭圆偏振片4的同回归取向液晶层侧贴合，得到椭圆偏振片6(TAC膜/粘合剂层1/偏振元件/压敏粘合剂层/ゼオノアフイルム/粘合剂层3/同回归取向液晶层/压敏粘合剂层/膜1)。椭圆偏振片6的膜厚为172μm。
<实施例5>
(IPS型液晶显示装置的制作)
对于以背光、背光侧偏振片、IPS型液晶盒、视认侧偏振片的顺序配置的市售的IPS型的液晶电视，如图1所示，代替视认侧偏振片而配置本发明的椭圆偏振片2。于是可知，与没有使用本椭圆偏振片2的情形相比，视角扩大，即使从斜向看也能得到良好的图像。再有，将对比度的视角依赖性示于图2。在同一图中，粗实线表示对比度100以上的区域。另外，同心圆表示20度间隔的视角(以下同)。
<实施例6>
(VA型液晶显示装置的制作)
对于以背光、背光侧偏振片、IPS型液晶盒、视认侧偏振片的顺序配置的市售的VA型的液晶电视，如图3所示，代替视认侧偏振片而配置本发明的椭圆偏振片6，代替背光侧偏振片而配置参考例2中得到的椭圆偏振片A。于是可知，与不使用本椭圆偏振片6的情形相比，视角扩大，即使从斜向看也能得到良好的图像。将对比度的视角依赖性示于图4。
<比较例1>
(层合体8的制作)
在层合体2的同回归取向液晶层上涂布市售的UV固化型粘合剂(UV-3400，东亚合成(株)制)作为粘合剂层4并使厚度为5μm，用PET膜层合，从PET膜侧照射紫外线，使粘合剂层4固化后，在PVA层贴合的状态下剥离与PVA层邻接侧的PET膜，得到层合体7(PET膜/粘合剂层4/同回归取向液晶层)。
另外，在层合体7的同回归取向液晶层侧上涂布市售的UV固化型粘合剂(UV-3400，东亚合成(株)制)作为粘合剂层5并使厚度为5μm，用TAC膜层合，从TAC膜侧照射紫外线，使粘合剂层5固化后，剥离PET膜，得到层合体8(粘合剂层4/同回归取向液晶层/粘合剂层5/TAC膜)。
(椭圆偏振片B的制作)
对层合体8的粘合剂层4侧实施电晕放电处理(250W·min/m2)，介由压敏粘合剂贴合作为直线偏振片的层合体1后，剥离TAC膜，得到椭圆偏振片B(TAC膜/粘合剂层1/偏振元件/压敏粘合剂层/粘合剂层4/同回归取向液晶层/粘合剂层4)。
(IPS型液晶显示装置的制作)
对于以背光、背光侧偏振片、IPS型液晶盒、视认侧偏振片的顺序配置的市售的IPS型的液晶电视，如图5所示，代替视认侧偏振片而配置椭圆偏振片B。于是可知，与使用了椭圆偏振片2的情形相比，视角变窄。将对比度的视角依赖性示于图6。
<比较例2>
(椭圆偏振片C的制作)
对面内相位差140nm、膜厚方向的相位差0nm的相位差膜(ゼオノアフイルム，日本ゼオン(株)制)进行电晕放电处理(250W·min/m2)，介由压敏粘合剂贴合作为直线偏振片的层合体1，得到椭圆偏振片C(TAC膜/粘合剂层1/偏振元件/压敏粘合剂层/ゼオノアフイルム)。
(IPS型液晶显示装置的制作)
在比较例1的IPS型液晶显示装置的制作中，除了代替椭圆偏振片B而配置椭圆偏振片C以外，同样地进行。与比较例1同样地，与使用了椭圆偏振片2的情形相比，视角变窄。将对比度的视角依赖性示于图7。
<比较例3>
(IPS型液晶显示装置的制作)
对于以背光、背光侧偏振片、IPS型液晶盒、视认侧偏振片的顺序配置的市售的IPS型的液晶电视，如图5所示，代替视认侧偏振片而配置参考例2中得到的椭圆偏振片A。于是，与使用了椭圆偏振片2的情形相比，视角变窄，由于椭圆偏振片A的总膜厚厚，因此难以组装至模件，贴合变得困难。
产业上的利用可能性
根据本发明，提供具有将同回归取向结构固定了的液晶层，视角和对比度得到改善，并且厚度得到控制的椭圆偏振片，故产业上的价值大。

Claims (13)

1.椭圆偏振片，其至少由在液晶状态下使显示正的单轴性的液晶性组合物同回归取向后将该取向固定了的同回归取向液晶层、具有相位差功能的相位差膜和具有利用透光性保护膜仅对偏振元件的一面保护的层合结构的直线偏振片构成，其特征在于，具有下述(A)或者(B)中的任一种层合结构：
(A)透光性保护膜/偏振元件/相位差膜/同回归取向液晶层，
(B)透光性保护膜/偏振元件/同回归取向液晶层/相位差膜。
2.权利要求1所述的椭圆偏振片，其特征在于，所述同回归取向液晶层为将含有具有氧杂环丁烷基的侧链型液晶性高分子化合物的液晶性组合物在液晶状态下同回归取向后，使所述氧杂环丁烷基反应而将所述同回归取向固定了的同回归取向液晶层。
3.权利要求1或2所述的椭圆偏振片，其特征在于，所述同回归取向液晶层满足以下的[1]和[2]：
[1]0nm≤Re1≤20nm
[2]-500nm≤Rth1≤-30nm
其中，Re1表示所述同回归取向液晶层的面内的延迟值，Rth1表示所述同回归取向液晶层的厚度方向的延迟值，所述Re1和Rth1分别为Re1＝(Nx1-Ny1)×d1[nm]，Rth1＝(Nx1-Nz1)×d1[nm]，此外，d1为所述同回归取向液晶层的厚度，Nx1和Ny1为所述同回归取向液晶层面内的主折射率，Nz1为厚度方向的主折射率，Nz1＞Nx1≥Ny1。
4.权利要求1～3任一项所述的椭圆偏振片，其特征在于，所述相位差膜满足以下的[3]和[4]：
[3]20nm≤Re2≤200nm
[4]0nm≤Rth2≤30nm
其中，Re2表示相位差膜的面内的延迟值，Rth2表示所述相位差膜的厚度方向的延迟值，所述Re2和Rth2分别为Re2＝(Nx2-Ny2)×d2[nm]，Rth2＝(Nx2-Nz2)×d2[nm]，此外，d2为所述相位差膜的厚度，Nx2和Ny2为所述相位差膜面内的主折射率，Nz2为厚度方向的主折射率，Nx2＞Ny2≥Nz2。
5.权利要求1～4任一项所述的椭圆偏振片，其特征在于，将至少1片以上的光学膜层合而成。
6.权利要求1～5任一项所述的椭圆偏振片，其特征在于，所述透光性保护膜为三乙酰纤维素或环烯烃类聚合物。
7.权利要求1～6任一项所述的椭圆偏振片，其特征在于，总膜厚在175μm以内。
8.椭圆偏振片的制造方法，其特征在于，至少经过以下各工序：
(1)第1工序，其中介由粘合剂层1将透光性保护膜与偏振元件粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件的层合体(I)；
(2)第2工序，其中在相位差膜上形成显示正的单轴性的液晶性组合物的层，使该层同回归取向后，形成将取向固定了的同回归取向液晶层，得到包含相位差膜/同回归取向液晶层的层合体(II)；和
(3)第3工序，其中介由粘合剂层2将所述层合体(II)的相位差膜侧与所述层合体(I)的偏振元件侧粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件/粘合剂层2/相位差膜/同回归取向液晶层的椭圆偏振片。
9.椭圆偏振片的制造方法，其特征在于，至少经过以下各工序：
(1)第1工序，其中介由粘合剂层1将透光性保护膜与偏振元件粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件的层合体(I)；
(2)第2工序，其中在相位差膜上形成显示正的单轴性的液晶性组合物的层，使该层同回归取向后，形成将取向固定了的同回归取向液晶层，得到包含相位差膜/同回归取向液晶层的层合体(II)；和
(3)第3工序，其中介由粘合剂层2将所述层合体(II)的同回归取向液晶相侧与所述层合体(I)的偏振元件侧粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件/粘合剂层2/同回归取向液晶层/相位差膜的椭圆偏振片。
10.椭圆偏振片的制造方法，其特征在于，至少经过以下各工序：
(1)第1工序，其中介由粘合剂层1将透光性保护膜与偏振元件粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件的层合体(I)；
(2)第2工序，其中在取向基板上形成显示正的单轴性的液晶性组合物的层，使该层同回归取向后，形成将取向固定了的同回归取向液晶层，得到包含取向基板/同回归取向液晶层的层合体(III)；
(3)第3工序，其中介由粘合剂层2使所述层合体(III)的同回归取向液晶层侧与相位差膜粘合后，剥离取向基板并将同回归取向液晶层转印于相位差膜，得到包含相位差膜/粘合剂层2/同回归取向液晶层的层合体(IV)；和
(4)第4工序，其中介由粘合剂层3将所述层合体(IV)的相位差膜侧与所述层合体(I)的偏振元件侧粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件/粘合剂层3/相位差膜/粘合剂层2/同回归取向液晶层的椭圆偏振片。
11.椭圆偏振片的制造方法，其特征在于，至少经过以下各工序：
(1)第1工序，其中介由粘合剂层1将透光性保护膜与偏振元件粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件的层合体(I)；
(2)第2工序，其中在取向基板上形成显示正的单轴性的液晶性组合物的层，使该层同回归取向后，形成将取向固定了的同回归取向液晶层，得到包含取向基板/同回归取向液晶层的层合体(III)；
(3)第3工序，其中介由粘合剂层2使所述层合体(III)的同回归取向液晶层侧与相位差膜粘合后，剥离取向基板并将同回归取向液晶层转印于相位差膜，得到包含相位差膜/粘合剂层2/同回归取向液晶层的层合体(IV)；和
(4)第4工序，其中介由粘合剂层3将所述层合体(IV)的同回归取向液晶层侧与所述层合体(A)的偏振元件侧粘合，得到包含透光性保护膜/粘合剂层1/偏振元件/粘合剂层3/同回归取向液晶层/粘合剂层2/相位差膜的椭圆偏振片。
12.液晶显示装置，其在液晶盒的至少一侧的面配置有权利要求1～7任一项所述的椭圆偏振片。
13.权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶盒为VA液晶盒或IPS液晶盒。
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