CN104641267B - 单轴拉伸多层层合膜及包含其的装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种可以比以往简便的构成展现99.5%以上的高偏振性能的单轴拉伸多层层合膜、包含其的偏振板、液晶显示装置用光学构件及液晶显示装置。即，通过一种单轴拉伸多层层合膜而得到，其为第1层与第2层交替层合而成的单轴拉伸多层层合膜，其中，该单轴拉伸多层层合膜具有2μm以上且30μm以下的厚度的中间层，该第1层由含有萘二甲酸酯的聚酯构成，该第2层是由共聚聚酯构成、平均折射率为1.50以上且1.60以下并且光学各向同性的层，以层的重量为基准，该第1层、该第2层、该第1层与该第2层的两层、或该中间层含有200ppm以上且2500ppm以下的、300℃×1小时保持后的重量减少率低于10%的可见光吸收剂，该单轴拉伸多层层合膜的偏振度为99.5以上，并且在400~800nm的波长范围内的S偏振光的平均透射率Ts为60%以上。

Description

单轴拉伸多层层合膜及包含其的装置
技术领域
本发明涉及单轴拉伸多层层合膜、包含其的偏振板、液晶显示装置用光学构件及液晶显示装置，更具体而言涉及：由单轴拉伸多层层合膜构成、可以比以往简便的构成展现与吸收型偏振板匹敌的高偏振性能的单轴拉伸多层层合膜，包含其的偏振板，液晶显示装置用光学构件及液晶显示装置。
背景技术
在电视机、个人计算机、移动电话等中使用的液晶显示装置(LCD)中，通过在液晶元件(cell)的两面配置有偏振板的液晶面板调整从光源射出的光的透射量，由此可进行其显示。作为贴合于液晶元件上的偏振板，通常使用称为光吸收型的二色性线性偏振板的吸收型偏振板，广泛使用以三乙酰基纤维素(TAV)保护含有碘的PVA而得到的偏振板。
这样的吸收型偏振板被指出，由于透射透射轴方向的偏振光，而吸收与透射轴垂直方向的偏振光的大部分，所以从光源装置射出的非偏振光的约50%被这种吸收型偏振板吸收，光的利用效率降低。因此，为了有效利用与透射轴垂直方向的偏振光，研究了在光源与液晶面板之间使用称为亮度提高膜的反射型偏振器的构成，作为这样的反射型偏振器的一个实例，研究了利用光学干涉的聚合物型的膜(专利文献1等)。
另一方面，对于贴合于液晶元件上的偏振板，也已经根据利用外光的反射显示或利用背光的透射显示等在显示装置中所利用的光的种类或目的等，研究了将吸收型偏振板与反射型偏振板进行组合而得到的各种层合构成，作为反射型偏振板的一个实例，研究了使用双折射性的电介质多层膜。
作为使用以往研究的双折射性多层结构的反射偏振性聚合物膜的一个实例，例如可列举出专利文献2~4。在专利文献3等中记载的反射偏振性聚合物膜中，将聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(以下有时称为2,6-PEN)用于高折射率层，将共聚有30mol%的热塑性弹性体或对苯二甲酸的PEN用于低折射率层，通过拉伸以使拉伸方向(X方向)的层间折射率差变大从而提高P偏振光的反射率，另一方面，使膜面内方向中与X方向垂直的方向(Y方向)的层间折射率差变小从而提高S偏振光的透射率，由此展现一定水平的偏振性能。
但是，若要将这种偏振性能提高至二色性线性偏振板水平，则由于2,6-PEN聚合物的性质，随着X方向的拉伸，Y方向的折射率与膜厚度方向(Z方向)的折射率产生差异，若使Y方向的层间折射率差一致，则Z方向的层间折射率差会变大，由于相对于在倾斜方向入射的光的部分反射而导致透射光的色调偏移变大。
因此，将这样的多层结构的聚合物膜单独用作液晶元件的一个偏振板的液晶显示装置尚未投入实际使用。
另外，作为可代替吸收型偏振板的、偏振度比以往高的多层结构的反射偏振性聚合物膜，在专利文献5中提出了将特定的聚合物用于高折射率层、可用作与液晶元件毗邻的偏振板。但是，该反射偏振膜虽然实现97~98%左右的高偏振度，但并未达到更高水平的偏振性能。
另一方面，在专利文献6、7等中提出了在2个单轴双折射反射偏振器之间配置有吸收型偏振器或吸收元件的混合偏振器的构成，记载了在2个单轴双折射反射偏振器之间未使用这样的吸收元件等的情况下，在应反射的偏振成分中，从第1反射偏振器泄漏的透射光的一半因多重反射的影响而也会从第2反射偏振器泄漏，为了使这样的透射光的泄漏变得更少，在2个单轴双折射反射偏振器之间配置这样的吸收元件等。
另外，作为这样的混合偏振器的具体例，记载了如下的方案等：将由90%的聚萘二甲酸乙二醇酯和10%的聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的单轴取向层与由聚碳酸酯和共聚聚酯的掺合物形成的低折射率各向同性层的交替层合体作为反射偏振器，将二色性染料混合于PVA中得到的吸收性层涂布在PET流延膜上并进行单轴取向，将所得膜配置在2个反射偏振器之间；对于其它的具体例，也是将预先在区别于反射偏振器的工序中通过涂布法形成的吸收元件配置于2个反射偏振器之间的方案；采用复杂的加工方法。另外，在这样的混合偏振器的方案中，有反射偏振器与吸收元件的粘接力降低的顾虑。
专利文献1：日本特表平9-507308号公报
专利文献2：日本特开平4-268505号公报
专利文献3：日本特表平9-506837号公报
专利文献4：国际公开01/47711号小册子
专利文献5：日本特开2012-13919号公报
专利文献6：US2008/0151371号公报
专利文献7：US2011/0043732号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于提供：可通过比以往简便的构成展现99.5%以上的高偏振性能的单轴拉伸多层层合膜，包含其的偏振板，液晶显示装置用光学构件及液晶显示装置。
另外，本发明的第二目的在于提供：可通过比以往简便的构成展现99.5%以上的高偏振性能，与此同时，为含有萘二甲酸酯的多层结构的聚酯膜但对紫外线具有优异的高耐久性，并且消除因添加紫外线吸收剂导致的工序污染或从膜的渗出的单轴拉伸多层层合膜，包含其的偏振板，液晶显示装置用光学构件及液晶显示装置。
解决课题的手段
本发明人为了解决所述课题而进行了深入研究，结果发现：通过在构成单轴拉伸多层层合膜的第1层、第2层、第1层与第2层的两层、或中间层中添加微量的耐热性优异的可见光吸收剂，从而可抑制产生漏光成分的多重反射的发生，或者可有效地吸收产生的多重反射成分，并且可维持透射偏振成分的高透射率。而且，发现根据这样的构成的单轴拉伸多层层合膜，可不使用反射偏振器/吸收元件/反射偏振器的复杂的构成，而通过在反射偏振器中使用的单轴拉伸多层层合膜本身，达成偏振度为99.5%以上的极高的偏振度，因而完成本发明。
另外，对于第二目的，发现除了上述构成以外，可通过在折射率低的第2层中进一步使用紫外线吸收性能优异且300℃下的耐热性也优异的紫外线吸收剂，从而解决上述课题，因而完成本发明。
即，本发明的第一目的可通过一种单轴拉伸多层层合膜(项1)达成，其为第1层与第2层交替层合而成的单轴拉伸多层层合膜，其中，该单轴拉伸多层层合膜具有2μm以上且30μm以下的厚度的中间层，
1)该第1层由含有萘二甲酸酯的聚酯构成，
2)该第2层是由共聚聚酯构成、平均折射率为1.50以上且1.60以下并且光学各向同性的层，
3)以层的重量为基准，该第1层、该第2层、该第1层与该第2层的两层、或该中间层含有200ppm以上且2500ppm以下的、300℃×1小时保持后的重量减少率低于10%的可见光吸收剂，
4)该单轴拉伸多层层合膜的以下列式(1)表示的偏振度(P%)为99.5以上，并且在400~800nm的波长范围内的S偏振光的平均透射率Ts为60%以上：
偏振度(P)={(Ts-Tp)/(Tp+Ts)}×100···(1)
(式(1)中，Tp表示在400~800nm的波长范围内的P偏振光的平均透射率，Ts表示在400~800nm的波长范围内的S偏振光的平均透射率)。
另外，本发明的单轴拉伸多层层合膜包含以下项2~项13中的至少任意1个方案作为优选的方案。
2.项1的单轴拉伸多层层合膜，其中，在来源于该第2层和/或该中间层的层中进一步含有0.2重量%~5重量%的、300℃×1小时保持后的重量减少率低于3%的紫外线吸收剂，且该单轴拉伸多层层合膜在380nm下的S偏振光的透射率低于5%。
3.项2的单轴拉伸多层层合膜，其中，该单轴拉伸多层层合膜在400nm下的S偏振光的透射率为10%以上且低于80%。
4.项1~3中任一项所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，构成第1层的所述含有萘二甲酸酯的聚酯为含有萘二甲酸酯的共聚聚酯。
5.项4的单轴拉伸多层层合膜，其中，构成第1层的所述含有萘二甲酸酯的共聚聚酯是：
(i)含有5摩尔%以上且50摩尔%以下的以下列式(A)表示的成分和50摩尔%以上且95摩尔%以下的萘二甲酸成分作为二羧酸成分，
[化1]
(式(A)中，RA表示碳原子数为2~10的亚烷基)
(ii)含有90摩尔%以上且100摩尔%以下的具有碳原子数为2~10的亚烷基的二醇成分作为二醇成分。
6.项1~5中任一项所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，构成第2层的所述共聚聚酯为具有90℃以上的玻璃化转变温度的共聚聚酯。
7.项1~6中任一项所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，构成第2层的所述共聚聚酯含有脂环族二醇作为共聚成分。
8.项7的单轴拉伸多层层合膜，其中，所述脂环族二醇为选自螺二醇、三环癸烷二甲醇和环己烷二甲醇的至少1种。
9.项1~8中任一项所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，所述可见光吸收剂为选自无机颜料、有机染料和有机颜料的至少1种，且为黑色或灰色。
10.项9的单轴拉伸多层层合膜，其中，所述无机颜料为碳黑。
11.项2~10中任一项所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，所述紫外线吸收剂为以下列式(B)或(C)表示的化合物：
[化2]
(式(B)中，n1、n2、n3分别表示4~10中的任一整数)
[化3]
(式(C)中，X、Y分别表示氢或碳原子数为1~4的烷基中的任一种)。
12.项1~11中任一项所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，所述膜与液晶元件毗邻地使用。
13.项1~12中任一项所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，所述膜通过共挤出法得到。
另外，在本发明中也包含一种由本发明所述的单轴拉伸多层层合膜构成的偏振板(项14)。
此外，在本发明中还包含一种将由本发明的所述偏振板构成的第1偏振板、液晶元件和第2偏振板依次层合而成的液晶显示装置用光学构件(项15)，也包含以下的项16~18的至少任意1个方案作为其优选的方案。
16.项15所述的液晶显示装置用光学构件，其中排除将第1偏振板与吸收型偏振板层合的构成。
17.项15或16所述的液晶显示装置用光学构件，其中，第2偏振板为吸收型偏振板。
18.一种液晶显示装置用光学构件，其中，所述构件是第1偏振板、液晶元件和第2偏振板层合而成的，第1偏振板和第2偏振板由项14所述的偏振板构成。
在本发明中进一步还包含一种具备光源和项15~18中任一项所述的液晶显示装置用光学构件、且将第1偏振板配置于光源侧而成的液晶显示装置(项19)，以及作为其优选的方案，还包含在光源与第1偏振板之间不进一步具有反射型偏振板的项19所述的液晶显示装置(项20)。
发明的效果
根据本发明，由于本发明的单轴拉伸多层层合膜可通过单轴拉伸多层层合膜本身展现99.5%以上的极高的偏振度，可以比以往简便的构成应用与吸收型偏振板匹敌的高性能的反射偏振板，所以可提供对比度高的液晶显示装置用光学构件和液晶显示装置。
另外，作为对应于本发明的第二目的的效果，本发明的单轴拉伸多层层合膜可通过单轴拉伸多层层合膜本身展现99.5%以上的极高的偏振度，可以比以往简便的构成应用与吸收型偏振板匹敌的高性能的反射偏振板，此外，是含有萘二甲酸酯的多层结构的聚酯膜但对紫外线具有优异的高耐久性，并且具有不产生由添加紫外线吸收剂导致的工序污染或从膜的渗出的效果，可提供对比度高的液晶显示装置用光学构件和液晶显示装置。
附图说明
[图1]将2,6-PEN(均聚PEN)的单轴拉伸后的拉伸方向(X方向)、与拉伸方向垂直的方向(Y方向)、厚度方向(Z方向)的折射率(分别表示为nX、nY、nZ)示出于图1中。
[图2]将使用由6,6’-(亚乙基二氧基)二-2-萘甲酸衍生的成分作为式(A)的共聚PEN的单轴拉伸后的拉伸方向(X方向)、与拉伸方向垂直的方向(Y方向)、厚度方向(Z方向)的折射率(分别表示为nX、nY、nZ)示出于图2中。
[图3]以本发明的单轴拉伸多层层合膜的膜面作为反射面，与包含拉伸方向(X方向)的入射面平行的偏振光成分(P偏振光成分)和与包含拉伸方向(X方向)的入射面垂直的偏振光成分(S偏振光成分)相对于波长的反射率的曲线图的一个实例。
[图4]根据本发明的优选的实施方案的液晶显示装置的示意截面图。
附图标记
1第2偏振板
2液晶元件
3第1偏振板
4光源
5液晶面板。
具体实施方式
本发明的单轴拉伸多层层合膜是将第1层与第2层交替进行层合而得到的单轴拉伸多层层合膜，其中，该单轴拉伸多层层合膜具有2μm以上且30μm以下的厚度的中间层，
1)该第1层由含有萘二甲酸酯的聚酯形成，
2)该第2层是由共聚聚酯形成、平均折射率为1.50以上且1.60以下并且光学各向同性的层，
3)以层的重量为基准，该第1层、该第2层、该第1层与该第2层的两层、或该中间层含有200ppm以上且2500ppm以下的可见光吸收剂，所述可见光吸收剂在300℃×1小时保持后的重量减少率低于10%，
4)该单轴拉伸多层层合膜的以下列式(1)表示的偏振度(P%)为99.5以上，并且在400~800nm的波长范围内的S偏振光的平均透射率Ts为60%以上：
偏振度(P)={(Ts-Tp)/(Tp+Ts)}×100···(1)
(式(1)中，Tp表示在400~800nm的波长范围内的P偏振光的平均透射率，Ts表示在400~800nm的波长范围内的S偏振光的平均透射率)。
本发明的单轴拉伸多层层合膜的特征在于：通过在构成单轴拉伸多层层合膜的交替层合部的第1层、第2层、或第1层与第2层的两层中添加微量的耐热性优异的可见光吸收剂，从而可抑制产生漏光成分的多重反射的发生，并且可维持透射偏振成分的高透射率，所以可通过单轴拉伸多层层合膜本身达成偏振度为99.5%以上的极高的偏振度。
另外，本发明的单轴拉伸多层层合膜通过进一步在多层结构的内部配置的、对光干涉无影响的一定厚度的中间层中添加微量的耐热性高的可见光吸收剂的方法，也可有效地吸收在多层结构的内部产生的多重反射成分，并且可维持透射偏振成分的高透射率，所以可通过单轴拉伸多层层合膜本身达成偏振度为99.5%以上的极高的偏振度。
以下对本发明的各构成进行详细叙述。
[单轴拉伸多层层合膜]
本发明的单轴拉伸多层层合膜为具有将第1层与第2层交替进行层合而得到的多层结构的经单轴拉伸的膜，在本发明中，第1层表示折射率比第2层高的层(有时称为高折射率层)，第2层表示折射率比第1层低的层(有时称为低折射率层)。另外，有时将拉伸方向(X方向)的折射率记为nX，将与拉伸方向垂直的方向(Y方向)的折射率记为nY，将膜厚度方向(Z方向)的折射率记为nZ。
[第1层]
本发明的第1层由含有萘二甲酸酯的聚酯形成。另外，该含有萘二甲酸酯的聚酯优选为含有萘二甲酸酯的共聚聚酯(以下有时称为共聚聚酯(1))，以二羧酸成分的总摩尔数为基准，这样的共聚聚酯进一步优选在50摩尔%以上且95摩尔%以下的范围内含有萘二甲酸成分。另外，若为对本发明的偏振度和S偏振光的透射率不造成影响的范围，则以第1层的重量为基准，本发明的第1层可在10重量%以下的范围内含有除了该含有萘二甲酸酯的聚酯以外的热塑性树脂作为第2聚合物成分。
在本发明中，作为进一步优选的共聚聚酯(1)，可列举出通过以下详细叙述的二羧酸成分与二醇成分的缩聚而得到的共聚聚酯。
(二羧酸成分)
在本发明中，作为构成共聚聚酯(1)的二羧酸成分的优选的实例，可列举出含有5摩尔%以上且50摩尔%以下的以下列式(A)表示的成分和50摩尔%以上且95摩尔%以下的萘二甲酸成分的二羧酸成分。
[化4]
(式(A)中，RA表示碳原子数为2~10的亚烷基)
此处，各二羧酸成分的含量是以二羧酸成分的总摩尔数为基准的含量。对于以式(A)表示的成分，在式中RA是碳原子数为2~10的亚烷基。作为这样的亚烷基，可列举出亚乙基、亚丙基、亚异丙基、四亚甲基、六亚甲基、八亚甲基等，特别优选亚乙基。
以式(A)表示的成分的含量的下限值优选为7摩尔%，更优选为10摩尔%，进一步优选为15摩尔%。另外，以式(A)表示的成分的含量的上限值优选为45摩尔%，更优选为40摩尔%，进一步优选为35摩尔%，特别优选为30摩尔%。
因此，以式(A)表示的成分的含量优选为5摩尔%以上且45摩尔%以下，更优选为7摩尔%以上且40摩尔%以下，进一步优选为10摩尔%以上且35摩尔%以下，特别优选为15摩尔%以上且30摩尔%以下。
以(A)表示的成分优选由6,6’-(亚乙基二氧基)二-2-萘甲酸、6,6’-(三亚甲基二氧基)二-2-萘甲酸或6,6’-(亚丁基二氧基)二-2-萘甲酸衍生的成分。其中优选式(A)中的RA的碳原子数为偶数的成分，特别优选由6,6’-(亚乙基二氧基)二-2-萘甲酸衍生的成分。
这样的共聚聚酯(1)优选含有特定量的以式(A)表示的成分作为二羧酸成分。通过含有特定量的以式(A)表示的成分，拉伸膜的第1层的Y方向的折射率nY与Z方向的折射率nZ的差异变小，如下所述，可进一步提高偏振性能，另外，对于以倾斜方向的入射角入射的偏振光变得难以产生色调偏移。
另外，作为萘二甲酸成分，可列举出2,6-萘二甲酸、2,7-萘二甲酸、或由它们的组合衍生的成分，或它们的衍生物成分，特别是可优选示例出2,6-萘二甲酸或其衍生物成分。
萘二甲酸成分的含量的下限值优选为55摩尔%，更优选为60摩尔%，进一步优选为65摩尔%，特别优选为70摩尔%。另外，萘二甲酸成分的含量的上限值优选为93摩尔%，更优选为90摩尔%，进一步优选为85摩尔%。
因此，萘二甲酸成分的含量优选为55摩尔%以上且95摩尔%以下，更优选为60摩尔%以上且93摩尔%以下，进一步优选为65摩尔%以上且90摩尔%以下，特别优选为70摩尔%以上且85摩尔%以下。
若萘二甲酸成分的比例未达到下限值，则非晶性的特性变大，拉伸膜的X方向的折射率nX与Y方向的折射率nY的差异变小，所以对于P偏振光成分有时得不到足够的反射性能。另外，若萘二甲酸成分的比例超过上限值，则以式(A)表示的成分的比例相对变少，所以拉伸膜的Y方向的折射率nY与Z方向的折射率nZ的差异变大，有时偏振性能降低或对于以倾斜方向的入射角入射的偏振光产生色调偏移。
这样，通过使用含有萘二甲酸成分的聚酯，从而可在X方向显示高折射率的同时实现单轴取向性的高的双折射率特性。
(二醇成分)
在本发明中，作为构成共聚聚酯(1)的二醇成分(ii)，通过含有90摩尔%以上且100摩尔%以下的具有碳原子数为2~10的亚烷基的二醇成分，单轴取向性提高，因而优选。此处，二醇成分的含量是以二醇成分的总摩尔数为基准的含量。
这样的二醇成分的含量更优选为95摩尔%以上且100摩尔%以下，进一步优选为98摩尔%以上且100摩尔%以下。
作为这样的亚烷基，可列举出亚乙基、亚丙基、异亚丙基、四亚甲基、六亚甲基、八亚甲基等。其中可优选列举出乙二醇、三亚甲基二醇、四亚甲基二醇、环己烷二甲醇等，特别优选为乙二醇。
(共聚聚酯(1))
在本发明中，作为适合的共聚聚酯(1)的方案，特别优选萘二甲酸成分为由2,6-萘二甲酸衍生的成分、以式(A)表示的二羧酸成分为由6,6’-(亚乙基二氧基)二-2-萘甲酸衍生的成分、二醇成分为乙二醇的聚酯。
由拉伸引起的X方向的高折射率化主要由以萘二甲酸成分为代表、以式(A)表示的成分等具有芳族环的成分影响。另外，在含有以式(A)表示的成分的情况下，容易通过拉伸而降低Y方向的折射率。具体而言，由于以式(A)表示的成分为2个芳环经由亚烷基链以醚键连接而得到的分子结构，所以在进行单轴拉伸时这些芳环容易旋转至不是面方向的方向，第1层的Y方向的折射率容易因拉伸而降低。
另一方面，由于本发明的共聚聚酯(1)的二醇成分为脂族类，所以二醇成分对第1层的折射率特性造成的影响比本发明的二羧酸成分小。
共聚聚酯(1)中，优选使用对氯苯酚/1,1,2,2-四氯乙烷(重量比为40/60)的混合溶剂于35℃测定的特性粘度为0.4~3dl/g，进一步优选为0.4~1.5dl/g，特别优选为0.5~1.2dl/g。
共聚聚酯(1)的熔点优选为200~260℃的范围，更优选为205~255℃的范围，进一步优选为210~250℃的范围。熔点可用DSC进行测定而求得。
若该聚酯的熔点超过上限值，则在熔化挤出以成型时流动性差，有时排出等变得容易不均匀。另一方面，若熔点未达到下限值，则虽然成膜性优异，但容易损害聚酯所具有的机械特性等，另外，难以展现本发明的折射率特性。
通常共聚物的熔点比均聚物低，有机械强度降低的趋势。但是，在为含有式(A)的成分和萘二甲酸成分的共聚物的情况下，虽然与只具有萘二甲酸成分的均聚物或只具有式(A)的成分的均聚物相比，熔点低，但具有机械强度为相同程度的优异的特性。
共聚聚酯(1)的玻璃化转变温度(以下有时称为Tg。)优选在80~120℃的范围内，更优选在82~118℃的范围内，进一步优选在85~118℃的范围内。若Tg在该范围内，则可得到耐热性和形稳性优异的膜。这样的熔点或玻璃化转变温度可通过共聚成分的种类和共聚量、以及作为副产物的二亚烷基二醇的控制等进行调整。
含有萘二甲酸成分和以式(A)表示的成分的情况下的共聚聚酯(1)的制备方法例如可依据国际公开第2008/153188号小册子的第9页所记载的方法进行制备。
(共聚聚酯(1)的折射率特性)
作为本发明的共聚聚酯(1)的优选的方案，在图2中示出将使用由6,6’-(亚乙基二氧基)二-2-萘甲酸衍生的成分作为式(A)的共聚PEN在X方向进行单轴拉伸的情况下的各方向的折射率的变化例。如图2所示，有X方向的折射率nX因拉伸而增加的倾向，有Y方向的折射率nY和Z方向的折射率nZ均随着拉伸而降低的倾向，而且无论拉伸倍数如何，nY与nZ的折射率差均变得非常小。
在将含有这样的特定共聚成分的共聚聚酯(1)用于第1层并进行单轴拉伸的情况下，具有第1层的X方向的折射率nX为1.80~1.90的高折射率特性。在第1层的X方向的折射率在这样的范围内的情况下，与第2层的折射率差变大，可发挥充分的反射偏振性能。
另外，Y方向的单轴拉伸后的折射率nY与Z方向的单轴拉伸后的折射率nZ之差优选为0.05以下，进一步优选为0.03以下，特别优选为0.01以下。由于这2个方向的折射率差非常小，所以可发挥即使偏振光以倾斜方向的入射角入射也不产生色调偏移的效果。
另一方面，在构成第1层的聚酯为聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(均聚PEN)的情况下，如图1所示，无论单轴方向的拉伸倍数如何，Y方的折射率nY均固定而未发现降低，与之相对的是，Z方向的折射率nZ随着单轴拉伸倍数的增加而折射率降低。因此，Y方向的折射率nY与Z方向的折射率nZ之差变大，在偏振光以倾斜方向的入射角入射时变得容易产生色调偏移。
[第2层]
(第2层的共聚聚酯)
在本发明中，单轴拉伸多层层合膜的第2层是由共聚聚酯形成、平均折射率为1.50以上且1.60以下并且光学各向同性的层。
第2层的平均折射率为，将构成第2层的共聚聚酯单独熔化，利用模头挤出以制备未拉伸膜，在单轴方向于120℃进行5倍拉伸以制备单轴拉伸膜，对于得到的膜的X方向、Y方向、Z方向的各个方向，使用MetriconCo.,Ltd.制棱镜耦合器测定633nm波长下的折射率，将它们的平均值规定为平均折射率。
另外，光学各向同性指这些X方向、Y方向、Z方向的折射率的2个方向间的折射率差均为0.05以下，优选为0.03以下。
构成第2层的共聚聚酯的平均折射率优选为1.53以上且1.60以下，更优选为1.55以上且1.60以下，进一步优选为1.58以上且1.60以下。由于第2层具有这样的平均折射率，而且是因拉伸导致的各方向的折射率差小的光学各向同性材料，所以可得到第1层与第2层的层间的拉伸后的X方向的折射率差大、同时Y方向的层间的折射率差小的折射率特性，可高度提高偏振性能。此外，在使用以式(A)表示的成分作为第1层的共聚成分的情况下，对于各方向的层间的折射率差，不仅有前述X方向、Y方向的特征，而且Z方向的折射率差也变小，此外，还可抑制由倾斜方向的入射角引起的色调偏移。
本发明的第2层中，若为对本发明的偏振度和S偏振光的透射率不造成影响的范围，则以第2层的重量为基准，可在10重量%以下的范围内含有除了该共聚聚酯以外的热塑性树脂作为第2聚合物成分。
本发明的第2层的共聚聚酯优选具有90℃以上的玻璃化转变温度，进一步优选为90℃以上且150℃以下，特别优选为90℃以上且120℃以下。在第2层的共聚聚酯的玻璃化转变温度未达到下限的情况下，有时90℃下的耐热性不足，在包括该温度附近下的热处理等工序时，混浊度因第2层的结晶或脆化而上升，有时伴有偏振度的降低。另外，在第2层的共聚聚酯的玻璃化转变温度过高的情况下，有时在拉伸时第2层的聚酯也产生由拉伸导致的双折射性，在拉伸方向与第1层的折射率差变小，有时反射性能降低。
在具有这样的折射率特性的共聚聚酯中，从在90℃×1000小时的热处理中完全不发生由结晶导致的混浊度上升的方面出发，优选为非晶性共聚聚酯。此处所谓的非晶性指在差热分析(DSC)中以20℃/分钟的升温速度进行升温时的结晶熔化热低于0.1mJ/mg。
作为具有这样的折射率特性的非晶性共聚聚酯，优选共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯、共聚聚萘二甲酸乙二醇酯、或它们的掺合物，其中优选共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯。在这样的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯中优选以间苯二甲酸、萘二甲酸，或螺二醇、三环癸烷二甲醇或环己烷二甲醇之类的脂环族二醇中的至少1种成分作为共聚成分的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯。
其中优选含有脂环族二醇作为共聚成分的共聚聚酯，特别优选含有脂环族二醇作为共聚成分的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯。
用作所述共聚聚酯的共聚成分的脂环族二醇优选为选自螺二醇、三环癸烷二甲醇和环己烷二甲醇的至少1种，此外，除了这些脂环族二醇以外，为了在调整与第1层的折射率的关系的同时设为上述玻璃化转变温度，可使用在间苯二甲酸、对苯二甲酸、2,6-萘二甲酸中除了主要的酸成分以外的酸成分作为共聚成分。
作为第2层的共聚聚酯，特别优选以共聚有2,6-萘二甲酸和螺二醇的对苯二甲酸乙二醇酯成分作为主要成分的聚酯。螺二醇的晶体拘束力比环己烷二甲醇之类的其它脂环族二醇成分高，在90℃×1000小时的长期热处理时抑制由第2层的结晶导致的混浊度升高，因该点而优选。
另外，作为除了含有脂环族二醇的共聚聚酯以外的优选的第2层用共聚聚酯，可列举出共聚成分为1种或2种芳族二羧酸的共聚聚酯，优选以萘二甲酸作为共聚成分的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯，调整其共聚量使得玻璃化转变温度变为90℃以上。
需说明的是，含有脂环族二醇作为共聚成分，则更容易调整与第1层的聚酯的折射率的关系。
在构成第2层的共聚聚酯的共聚成分只为脂环族二醇的情况下，优选螺二醇，其共聚量优选为20~45摩尔%。另外，在构成第2层的共聚聚酯的共聚成分是由脂环族二醇与其它共聚成分构成的情况下，优选脂环族二醇为10~30摩尔%，其他共聚成分为10~60摩尔%。
此处，对于在本发明中构成第2层的共聚聚酯的共聚量，若以共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯为例进行说明，则以将构成第2层的聚酯的重复单元计为100摩尔%的情况下的次要共聚成分的比例进行表示。另外，次要成分以除了二醇成分中的乙二醇成分和二羧酸成分中的对苯二甲酸成分以外的成分的总量进行表示。
另外，第2层的共聚聚酯中，作为除了上述成分以外的共聚成分，可在10摩尔%以下的范围内使用己二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二羧酸等脂族二羧酸，环己烷二羧酸之类的脂环族二羧酸等酸成分；丁二醇、己二醇等脂族二醇等二醇成分。
第2层的共聚聚酯中，优选使用邻氯苯酚溶液于35℃测定的特性粘度为0.55~0.75dl/g，进一步优选为0.60~0.70dl/g。
由于具有上述玻璃化转变温度的共聚聚酯使用脂环族二醇成分等作为共聚成分，所以特别是未拉伸方向的撕裂强度容易降低。因此，通过将该共聚聚酯的特性粘度设为上述范围，可提高耐撕裂性。若该共聚聚酯的特性粘度未达到下限，则有时耐撕裂性不足。从耐撕裂性的观点出发，第2层的共聚聚酯的特性粘度优选更高的特性粘度，但在超过上限的范围内与第1层的芳族聚酯的熔融粘度差变大，各层的厚度容易变得不均匀。
[缓冲层·中间层]
除了这样的第1层、第2层以外，本发明的单轴拉伸多层层合膜在第1层与第2层的交替层合构成的内部具有层厚度为2μm以上且30μm以下的厚度的中间层。该中间层在本发明中有时称为内部厚膜层等，在本发明中指在交替层合构成的内部所存在的厚膜的层。另外，在本发明中，优选使用在多层层合膜的制备的初期阶段在300层以下的交替层合体的两侧形成厚膜的层(有时称为厚度调整层、缓冲层)，然后通过倍增以增加层合数的方法，在该情况下将缓冲层彼此进行2层层合以形成中间层。
通过在第1层与第2层的交替层合构成的一部分中具有这样的厚度的中间层，从而不会对偏振功能造成影响，而变得容易均匀地调整构成第1层和第2层的各层厚度。这样的厚度的中间层可为与第1层、第2层中的任一相同的组成或部分含有它们的组成的组成，由于层厚度厚，所以无助于反射特性。另一方面，由于有时对透射的偏振光有影响，所以在层中含有粒子的情况下优选在粒子的说明中所叙述的粒子浓度的范围内。
该中间层的厚度优选为2μm以上且25μm以下，更优选为3μm以上且20μm以下，进一步优选为4μm以上且20μm以下，特别优选为5μm以上且15μm以下。若该中间层的厚度未达到下限，则容易扰乱交替层合构成部的层构成，有时反射性能降低。另外，在中间层中使用本发明的可见光吸收剂的情况下，无法发挥由本发明的中间层所导致的对多重反射的充分吸收。另一方面，若该中间层的厚度超过上限，则层合后的单轴拉伸多层层合膜整体的厚度变厚，在用作薄型液晶显示装置的偏振板的情况下难以节省空间。另外，在单轴拉伸多层层合膜内含有多个中间层的情况下，优选各个中间层的厚度在这样的范围内。
由于上述中间层的制备方法的关系，单轴拉伸多层层合膜的最外层成为缓冲层，由中间层所产生的多重反射吸收效果是通过在多层结构的内部配置的中间层中含有可见光吸收剂来展现效果。即，即使只在多层结构的最外层中含有可见光吸收剂，P偏振光的透射率和S偏振光的透射率也以相同的比例降低，所以偏振度(P)的值不改变。因此，在多层层合膜的制备方面，可连同本发明的中间层将相同组成的层配置于多层结构的最外层，但在该情况下不会因最外层而使偏振度进一步提高，完全是由中间层所产生的效果。
若在这样的厚度的中间层中使用的热塑性树脂可使用本发明的单轴拉伸多层层合膜的制备方法而存在于多层结构中，则可使用与第1层或第2层不同的树脂，但从层间粘接性的观点出发，优选为与第1层、第2层中的任一相同的组成，另外，也可为部分含有它们的组成的组成。
该中间层的形成方法无特殊限定，例如在单轴拉伸多层层合膜的制备方法栏中所说明的，在进行倍增前的300层以下范围的交替层合体两侧设置厚膜的层(缓冲层)，使用称为层倍增块(layerdoublingblock)的分流进料块将其二等分分割，通过将它们进行再次层合从而可设置1层内部厚膜层(中间层)。也可通过以相同的方法进行三分流、四分流而设置多个中间层。
[可见光吸收剂]
以层的重量为基准，本发明的单轴拉伸多层层合膜在第1层、第2层、第1层与第2层的两层、或中间层中含有200ppm以上且2500ppm以下的、300℃×1小时保持后的重量减少率低于10%的可见光吸收剂。
对于由本发明的可见光吸收剂所产生的多重反射抑制效果，抑制机制因所添加的层而不同。
在本发明的单轴拉伸多层层合膜的交替层合部内部配置的、对光干涉无影响的一定厚度的中间层中添加微量的耐热性高的可见光吸收剂的情况下，由于可有效地吸收在多层结构的内部产生的多重反射成分，并且可维持透射偏振光成分的高透射率，所以可通过单轴拉伸多层层合膜本身达成偏振度为99.5%以上的极高的偏振度。
此处，若对于多重反射成分的产生机制进行说明，则多层结构的反射偏振膜中，由于其反射特性的产生机制，通过在多层结构的内部发生的多重反射，原本应作为P偏振光反射的少许成分的偏振方向改变，从而作为漏光成分通过。为了抑制由这样的多重反射所导致的P偏振光的漏光，在多层结构的内部使对光干涉无影响的一定厚度的中间层存在，含有一定量的耐热性高的可见光吸收剂，由此可有效地吸收由多重反射所导致的漏光成分。
另外，在构成本发明的单轴拉伸多层层合膜的交替层合部的第1层、第2层、或第1层与第2层的两层中添加微量的耐热性优异的可见光吸收剂的情况下，由于可抑制产生漏光成分的多重反射的发生本身，并且可维持透射偏振光成分的高透射率，所以可通过单轴拉伸多层层合膜本身达到偏振度为99.5%以上的极高的偏振度。
在本发明中，通过在第1层、第2层、或第1层与第2层的两层中含有具有本发明的特征的可见光吸收剂，从而可有效地抑制多重反射的发生本身，因此，与在中间层中使用可见光吸收剂以吸收在多层部产生的多重反射的方法相比可有效地提高偏振度。
在第1层、第2层、或第1层与第2层的两层中含有微量的可见光吸收剂的情况下，例如通过构成第1层的层中的50%以上、更优选80%以上、进一步优选90%、特别优选95%以上、最优选全部层含有可见光吸收剂，可消除多重反射的发生本身。
同样，在第2层中含有可见光吸收剂的情况下，也优选在构成第2层的层的50%以上的层中含有，更优选为50%以上，进一步优选为90%以上，特别优选为95%以上，最优选为所有层。另外，在第1层与第2层的两层中均含有可见光吸收剂的情况下，优选相对于构成第1层、第2层的总计层为相同的含量。
另外，以层的重量为基准，通过含有200ppm以上且2500ppm以下的可见光吸收剂从而可抑制多重反射，若为这样的可见光吸收剂的含量范围，则对在400~800nm的波长范围内的S偏振光的平均透射率(Ts)无影响，所以可高度提高偏振度。
可见光吸收剂的含量的下限优选为300ppm，更优选为400ppm，进一步优选为500ppm。另外，可见光吸收剂的含量的上限优选为2200ppm，更优选为2000ppm，进一步优选为1500ppm，特别优选为1200ppm。
若可见光吸收剂的含量未达到下限，则得不到充分的多重反射抑制效果。另一方面，若可见光吸收剂的含量超过上限，则S偏振光的透射率降低，所以用于液晶显示装置的情况下的亮度提高性能降低。
另外，作为在本发明中使用的可见光吸收剂，使用300℃×1小时保持后的重量减少率低于10%的耐热稳定性优异的可见光吸收剂。通过使用这样的耐热稳定性优异的可见光吸收剂，可使用为公知的单轴拉伸多层层合膜的制备方法的共挤出工序，以比作为以往的混合偏振器制备方法的、在另外的工序中制备吸收性层后与反射偏振器贴合的方法更简便的构成，得到与吸收型偏振板匹敌的偏振度为99.5%以上的高偏振性能的单轴拉伸多层层合膜。
作为这样的可见光吸收剂，300℃×1小时保持后的重量减少率为5%以下的吸收剂因在共挤出工序中的耐热稳定性更优异而优选，进一步优选3%以下。
若为具备这样的耐热特性的可见光吸收剂，则可使用任意种类的可见光吸收剂，但例如优选选自无机颜料、有机染料和有机颜料的至少1种。
具体而言，可列举出酞菁类、偶氮类、缩合偶氮类、偶氮色淀类、蒽醌类、苝·紫环酮类、靛蓝·硫靛蓝类、异二氢吲哚酮类、甲亚胺偶氮(azomethineazo)类、二噁嗪类、喹吖啶酮类、苯胺黑类、三苯基甲烷类等有机染料或有机颜料，碳黑类、氧化钛类、氧化铁类、氢氧化铁类、氧化铬类、尖晶石型煅烧类、铬酸盐类、铬朱红类、普鲁士蓝类、铝粉末类、青铜粉末类等无机颜料。
这些染料或颜料可为任意形态，而且可为通过各种公知的方法实施了各种分散处理的物质。
在这些可见光吸收剂中，以抑制S偏振光透射光的着色的观点，优选调整为黑色或灰色的吸收剂，进一步优选调整为中性灰色的吸收剂，作为无机颜料，优选碳黑、氧化铁等。另外，作为有机染料或有机颜料，优选由可溶于聚酯中的蒽醌类、酞菁类等多种染料或颜料的混合物构成的调整为中性灰色的物质。
另外，在它们之中更优选在聚酯中的分散性高的药剂。在不溶于聚酯中的颜料类的情况下，优选使用平均粒径为0.005μm~0.5μm的药剂，更优选的平均粒径为0.01~0.3μm，进一步优选为0.01~0.1μm，特别优选为0.01~0.05μm。通过使用在耐热性优的同时容易分散于聚酯中的有机染料、或所述平均粒径的颜料作为可见光吸收剂，可见光吸收剂均匀地分散于膜中，偏振性能进一步提高。
[紫外线吸收剂]
本发明的单轴拉伸多层层合膜优选在来源于第2层和/或中间层的层中进一步含有0.2重量%~5重量%的300℃×1小时保持后的重量减少率低于3%的紫外线吸收剂，进一步优选最表层为来源于第2层或中间层的层，且这样的层存在于比第1层更表层侧。另外，最表层进一步优选为来源于中间层的层(本发明的厚度调整层)，来源于中间层的层与第2层使用相同的树脂组合物在制备方法上简便，更优选。
通过在来源于第2层和/或中间层的层中使用这样的紫外线吸收剂，可有效地保护具有比这些层的聚酯长的吸收波长的第1层聚酯的由紫外线所导致的劣化。因此，在使用本发明的单轴拉伸多层层合膜作为与液晶元件毗邻的偏振板的情况下，可充分保护液晶元件内部的液晶分子免受紫外线影响。
在使用紫外线吸收剂的情况下，通过使用300℃下的耐热性优异的紫外线吸收剂，在将含有成膜温度高的PEN类树脂的聚酯膜进行成膜时，可抑制工序污染或从膜的渗出。在使用300℃×1小时保持后的重量减少率为3%以上的紫外线吸收剂的情况下，在成膜温度高的PEN类聚酯膜的挤出工序中，产生分解反应或气化、升华现象，有时造成膜的缺陷或分解物污染挤出工序。此外，在膜制备后进行例如90℃×1000hr等耐久性评价时，有时紫外线吸收剂渗出，或膜白化。紫外线吸收剂的300℃×1小时保持后的重量减少率更优选低于1%。
另外，在本发明中使用的紫外线吸收剂优选在320~400nm的紫外线区域具有吸收峰。通过使用这样的特性的紫外线吸收剂，如在紫外线透射率特性中所记载，单轴拉伸多层层合膜在380nm下的S偏振光的透射率变为低于5%。
作为具有这样的耐热性和紫外线吸收性能的紫外线吸收剂，可列举出以下列式(B)表示的三嗪类化合物、以下列式(C)表示的苯并噁嗪酮类化合物等。
[化5]
(式(B)中，n1、n2、n3分别表示4~10中的任一整数)
[化6]
(式(C)中，X、Y分别表示氢或碳原子数为1~4的烷基中的任一种)。
这样的紫外线吸收剂的含量，以含有其的层的重量为基准，优选为0.2重量%~5重量%，更优选为0.3重量%~3重量%，进一步优选为0.5重量%~1重量%。若紫外线吸收剂的含量未达到下限，则有时无法充分展现紫外线吸收能力，另外，有时在膜上产生着色或液晶元件内部的液晶分子的保护不足。另外，若紫外线吸收剂的含量多于上限，则变得无法在聚合物中相溶，有时损害透明性，或即使300℃下的耐热性优异、也会因少许产生的分解物而产生工序污染。
在本发明中进一步还使用紫外线吸收剂的情况下，通过设为在第1层中添加本发明的可见光吸收剂、在来源于第2层和/或中间层的层中添加本发明的紫外线吸收剂、将含有可见光吸收剂的层中在最表层侧配置的层配置于比第1层更外侧的构成，可最有效地发挥由可见光吸收剂所产生的多重反射抑制效果和紫外线所致劣化的抑制效果。
[其它成分]
为了提高膜的卷绕性，以层的重量为基准，本发明的单轴拉伸多层层合膜优选在至少一侧最外层中含有0.001重量%~0.5重量%的平均粒径为0.01μm~2μm的惰性粒子。若惰性粒子的平均粒径比下限值小或含量比下限值少，则提高多层拉伸膜的卷绕性的效果容易变得不足，另一方面，若惰性粒子的含量超过上限值或平均粒径超过上限值，则有时产生由粒子所导致的多层拉伸膜的光学特性的降低。优选的惰性粒子的平均粒径为0.02μm~1μm的范围，特别优选为0.1μm~0.3μm的范围。另外，优选的惰性粒子的含量为0.02重量%~0.2重量%的范围。
作为在单轴拉伸多层层合膜中含有的惰性粒子，例如可列举出如二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、磷酸钙、高岭土、滑石粉之类的无机惰性粒子，如硅酮、交联聚苯乙烯、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物之类的有机惰性粒子。若粒子形状为凝聚状、球状等通常使用的形状，则无特殊限定。
惰性粒子不仅在最外层中含有，也可在以与最外层相同的树脂构成的层中含有，例如可在第1层或第2层的至少一方的层中含有。另外，可设置与第1层、第2层不同的另外的层作为最外层，或在设置热密封层的情况下可在该热密封层中含有惰性粒子。
[单轴拉伸多层层合膜的层合构成]
(层合数)
本发明的单轴拉伸多层层合膜优选交替层合总计251层以上的上述第1层和第2层。若层合数低于251层，则对于与包含拉伸方向(X方向)的入射面平行的偏振光成分的平均反射率特性，有时在波长为400~800nm的范围内得不到一定的平均反射率。
从生产能力和膜的操作性等观点出发，层合数的上限值优选2001层以下，但若可得到作为目标的平均反射率特性，则从生产能力或操作性的观点出发，可进一步减少层合数，例如可为1001层、501层、301层。
(各层厚度)
第1层和第2层的各层厚度优选为0.01μm以上且0.5μm以下。另外，第1层的各层厚度优选为0.01μm以上且0.1μm以下，第2层的各层厚度优选为0.01μm以上且0.3μm以下。各层厚度可根据使用透射型电子显微镜拍摄的照片求得。
在将本发明的单轴拉伸多层层合膜用作液晶显示装置的反射型偏振板的情况下，其反射波长范围优选为从可见光区至近红外线区域，通过将第1层和第2层的各层厚度设为所述的范围，使得可通过层间的光干涉而选择性地反射这样的波长区域的光。另一方面，若层厚度超过0.5μm，则反射范围变为红外线区域，若层厚度低于0.01μm，则聚酯成分吸收光而变得无法得到反射性能。
(最大层厚度与最小层厚度的比率)
本发明的单轴拉伸多层层合膜优选第1层和第2层的各自的最大层厚度与最小层厚度的比率均为2.0以上且5.0以下，更优选为2.0以上且4.0以下，进一步优选为2.0以上且3.5以下，特别优选为2.0以上且3.2以下。这样的层厚度的比率具体而言以最大层厚度相对于最小层厚度的比率表示。第1层、第2层的各自的最大层厚度和最小层厚度可根据使用透射型电子显微镜拍摄的照片求得。
多层层合膜中，根据层间的折射率差、层数、层的厚度决定所反射的波长，但若层合的第1层和第2层分别为固定的厚度，则只能反射特定的波长，对于与包含拉伸方向(X方向)的入射面平行的偏振光成分的平均反射率特性，无法在波长为400~800nm的宽波长范围内均匀地提高平均反射率，所以优选使用厚度不同的层。
另一方面，在最大层厚度与最小层厚度的比率超过上限值的情况下，反射范围比400~800nm宽，有时伴有与包含拉伸方向(X方向)的入射面平行的偏振光成分的反射率的降低。
可阶段性地改变或连续地改变第1层和第2层的层厚度。通过这样分别改变层合的第1层和第2层，从而可反射更宽的波长范围的光。
本发明的单轴拉伸多层层合膜的多层结构进行层合的方法无特殊限定，但例如可列举出将使第1层用聚酯分流为137层、使第2层用聚酯分流为138层而得到的第1层和第2层进行交替层合，使用将该流路连续地改变至2.0~5.0倍的多层进料块装置的方法。
(第1层与第2层的平均层厚度比)
本发明的单轴拉伸多层层合膜中，优选第2层的平均层厚度与第1层的平均层厚度之比为0.5倍以上且2.0倍以下的范围。第2层的平均层厚度与第1层的平均层厚度之比的下限值更优选为0.8。另外，第2层的平均层厚度与第1层的平均层厚度之比的上限值更优选为1.5。最适合的范围为1.1以上且1.3以下。
通过将第2层的平均层厚度与第1层的平均层厚度之比设为最适的厚度比，可将由多重反射导致的漏光最小化。此处所谓的最适的厚度比为使以(第1层的拉伸方向的折射率)×(第1层的平均层厚度)表示的值与以(第2层的拉伸方向的折射率)×(第2层的平均层厚度)表示的值(光学厚度)为均等的厚度，若根据本发明的各层的折射率特性进行换算，则第2层的平均层厚度与第1层的平均层厚度之比的优选的范围为1.1~1.3左右。
[单轴拉伸膜]
为了满足作为目标的反射偏振膜的光学特性，将本发明的单轴拉伸多层层合膜至少在单轴方向拉伸。对于本发明的单轴拉伸，除了只在单轴方向拉伸的膜以外，也包含如下的膜：为在双轴方向拉伸的膜且在一个方向进一步拉伸。单轴拉伸方向(X方向)可为膜长度方向、宽度方向中的任一方向。另外，为在双轴方向拉伸的膜且在一个方向进一步拉伸的膜的情况下，进一步拉伸的方向(X方向)可为膜长度方向、宽度方向中的任一方向，在提高偏振性能的方面优选拉伸倍数低的方向局限于1.05~1.20倍左右的拉伸倍数。在双轴方向拉伸并在一个方向进一步拉伸的膜的情况下，与偏振光、折射率的关系中的“拉伸方向”指进一步拉伸的方向。
作为拉伸方法，可使用利用棒状加热器的加热拉伸、辊加热拉伸、拉幅机拉伸等公知的拉伸方法，但从降低因与辊的接触所导致的缺陷或拉伸速度等观点出发，优选拉幅机拉伸。
单轴拉伸多层层合膜的膜厚度优选为15μm以上且200μm以下，进一步优选为50μm以上且180μm以下。
[偏振度]
本发明的单轴拉伸多层层合膜中，以下式(1)表示的偏振度(P%)为99.5%以上，优选为99.6%以上，进一步优选为99.7%以上，特别优选为99.9%以上。
偏振度(P)={(Ts-Tp)/(Tp+Ts)}×100···(1)
(式(1)中，Tp表示在400~800nm的波长范围内的P偏振光的平均透射率，Ts表示在400~800nm的波长范围内的S偏振光的平均透射率)。
本发明的P偏振光定义为：在单轴拉伸多层层合膜中，以膜面作为反射面，与包含单轴拉伸方向(X方向)的入射面平行的偏振光成分。将S偏振光定义为：在单轴拉伸多层层合膜中，以膜面作为反射面，与包含单轴拉伸方向(X方向)的入射面垂直的偏振光成分。
本发明的偏振度的测定可使用偏振度测定装置进行测定。
以上式(1)规定的偏振度较高，意味着抑制反射偏振光成分的透射，其垂直方向的透射偏振光成分的透射率高，偏振度较高，也可降低反射偏振光成分的些许漏光。由于本发明的单轴拉伸多层层合膜的偏振度为99.5%以上，所以可作为以往若为吸收型偏振板则难以应用的对比度高的液晶显示装置的偏振板，单独以反射偏振板的方式应用。
虽然为多层结构的聚酯膜但要达成这样的偏振度特性，为此可列举出：分别使用本发明的特定的聚酯作为构成单轴拉伸多层层合膜的高折射率层(第1层)和低折射率层(第2层)，与此同时，在第1层、第2层、第1层与第2层的两层、或中间层中含有一定量的可见光吸收剂。
[S偏振光透射率]
本发明的单轴拉伸多层层合膜在400~800nm的波长范围内的S偏振光的平均透射率Ts为60%以上，优选为70%以上，更优选为75%以上，进一步优选为80%以上。
本发明的S偏振光平均透射率表示：以单轴拉伸多层层合膜的膜面作为反射面，对于与包含单轴拉伸方向(X方向)的入射面垂直的偏振光成分，对入射角为0度下的该入射偏振光的波长为400~800nm的平均透射率。
若该S偏振光平均透射率未达到下限，则即使考虑在用作反射偏振板的情况下反射型偏振板的特征，即反射偏振光未由偏振板吸收而是反射至光源侧、再次有效利用光的光再循环功能，与吸收型偏振板相比，亮度提高效果的优越性仍然不足。
为了得到本发明的S偏振光成分的透射率特性，可列举出：本发明的单轴拉伸多层层合膜的Y方向的第1层和第2层的折射率差为0.05以下、且可见光吸收剂的含量不超过上限值。
另外，本发明的单轴拉伸多层层合膜中，优选380nm下的S偏振光的透射率低于5%，更优选低于3%，进一步优选低于1%。若380nm下的S偏振光的透射率比这样的范围高，则在用作与液晶元件毗邻的偏振板的情况下有时保护液晶元件内部的液晶分子免受紫外线影响的功能不足。
另外，本发明的单轴拉伸多层层合膜中，优选400nm下的S偏振光的透射率为10%以上且低于80%，进一步优选为30%以上且低于60%。若可见光区的400nm下的S偏振光的透射率未达到下限，则有时膜的色调会大幅改变。
此外，本发明的单轴拉伸多层层合膜优选420nm下的S偏振光的透射率为70%以上。
[第1层与第2层的层间的折射率特性]
第1层与第2层的X方向的折射率差优选为0.10~0.45，进一步优选为0.20~0.40，特别优选为0.25~0.30。另外，第1层与第2层的Y方向的折射率差优选为0.05以下。通过X方向的折射率差在这样的范围内，可有效地提高本发明的P偏振光成分的反射特性，可以更少的层合数得到高的反射率。另外，通过Y方向的折射率差在这样的范围内，可有效地提高本发明的S偏振光成分的透射特性。
此外，本发明的第1层与第2层的Z方向的折射率差优选为0.05以下。通过除了Y方向以外、Z方向的层间的折射率差也在上述范围内，在偏振光以倾斜方向的入射角入射时可抑制色调偏移。
[平均反射率]
本发明的单轴拉伸多层层合膜优选：以膜面作为反射面，对于与包含单轴拉伸膜的拉伸方向(X方向)的入射面平行的偏振光成分，对入射角为0度下的该入射偏振光的波长为400~800nm的平均反射率为85%以上。
由于对P偏振光成分的平均反射率这样高，从而可展现比以往进一步抑制P偏振光的透射量、选择性地透射S偏振光的高的偏振性能，得到本发明的高偏振度，无需并用吸收型偏振板而可单独用作与液晶元件毗邻的偏振板。与此同时，由于与透射轴垂直方向的P偏振光不被该单轴拉伸多层层合膜吸收而高度反射，从而也可兼具作为再利用这样的反射光的亮度提高膜的功能。
另外，本发明的单轴拉伸多层层合膜优选：以膜面作为反射面，对于与包含单轴拉伸膜的拉伸方向(X方向)的入射面垂直的偏振光成分，对入射角为0度下的该入射偏振光的波长为400~800nm的平均反射率为40%以下，更优选为35%以下，进一步优选为30%以下，特别优选为20%以下，最优选为15%以下。另外，对入射角为0度下的该入射偏振光的波长为400~800nm的平均反射率的下限优选为5%。
通过对在垂直方向入射的S偏振光成分的波长为400~800nm的平均反射率在这样的范围内，从而增大在光源的相反侧透射的S偏振光量。另一方面，在涉及S偏振光成分的平均反射率超过上限值的情况下，由于作为单轴拉伸多层层合膜的偏振光透射率降低，所以在用作与液晶元件毗邻的偏振板的情况下有时无法充分展现性能。另一方面，在这样的范围内S偏振光成分的反射率更低的情况下，虽然S偏振光成分的透射率变高，但难以通过与组成、拉伸的关系变得比下限值低。
对于P偏振光成分，为了得到上述平均反射率特性，可如下达成：在以第1层和第2层的交替层合构成的单轴拉伸多层层合膜中，分别使用具有上述特征的聚酯作为构成各层的聚合物，在拉伸方向(X方向)以一定的拉伸倍数进行拉伸而将第1层的膜面内方向双折射率化，由此可使拉伸方向(X方向)的第1层与第2层的折射率差变大。另外，为了在波长为400~800nm的波长范围内得到这样的平均反射率，可列举出调整第1层、第2层的各层厚度的方法。
另外，对于S偏振光成分，为了得到上述平均反射率特性，可如下达成：在以第1层和第2层的交替层合构成的单轴拉伸多层层合膜中，使用上述聚酯作为构成各层的聚合物成分，并且在与该拉伸方向垂直的方向(Y方向)不进行拉伸或局限于低拉伸倍数下的拉伸，由此可使该垂直方向(Y方向)的第1层与第2层的折射率差变得极小。另外，为了在波长为400~800nm的波长范围内得到这样的平均反射率，可列举出调整第1层、第2层的各层厚度的方法。
[特性粘度]
本发明的单轴拉伸多层层合膜优选特性粘度为0.55dl/g以上且0.75dl/g以下，更优选为0.57dl/g以上且0.70dl/g以下。若膜的特性粘度未达到下限值，则未拉伸方向的撕裂强度降低，有时在单轴拉伸多层层合膜成膜时或液晶显示装置用光学构件制备时的工序中产生断裂。另一方面，若膜的特性粘度超过上限值，则熔融粘度上升，所以有时伴有生产能力的降低。
[混浊度]
本发明的单轴拉伸多层层合膜优选90℃×1000小时热处理后的混浊度与处理前的混浊度之差为2.0%以下，进而更优选为1.0%以下。通过具有这样的混浊度特性，在热处理后光学特性的改变也小，在用于液晶显示装置的情况下，即使在高温环境下偏振性能的改变也小，可适合地使用。在上述热处理前后的混浊度差超过上限值的情况下，有时热处理后的偏振性能因混浊度所导致的散射光的影响而比热处理前的偏振性能降低。这样的混浊度特性可通过在第1层中使用含有萘二甲酸酯的聚酯，使用90℃以上的玻璃化转变温度的共聚聚酯作为构成低折射率层的第2层的共聚聚酯而得到。
[单轴拉伸多层层合膜的制备方法]
接着，对于本发明的单轴拉伸多层层合膜的制备方法进行详细叙述。
本发明的单轴拉伸多层层合膜可通过以下方法增加层合数：将构成第1层的聚酯与构成第2层的聚酯以熔化状态交替重叠以制备总和为300层以下的交替层合体，在其两面设置膜厚的层(缓冲层)，使用称为层倍增的装置将具有该缓冲层的交替层合体例如进行2~4等分分割，将具有该缓冲层的交替层合体作为1块进行再次层合使得块料的层合数(倍增数)变为2~4倍。通过这样的方法，可得到在多层结构的内部具有将缓冲层彼此进行2层层合而得到的中间层的单轴拉伸多层层合膜。
将上述各层以熔化状态进行层合以得到交替层合体的方法也称为共挤出法，与在另外的工序中将含有可见光吸收剂的层与反射偏振器进行层合的方法相比，有可在制备多层膜的1道工序内配置含有可见光吸收剂的层的优点。
将这样的交替层合体进行层合使得各层的厚度在2.0~5.0倍的范围内阶段性地或连续地改变。
将以上述方法层合化为所希望的层合数的多层未拉伸膜在成膜方向、或与其垂直的宽度方向中的至少单轴方向(沿着膜面的方向)进行拉伸。拉伸温度优选第1层的热塑性树脂的玻璃化转变温度的温度(Tg)~(Tg+50)℃的范围，另外，为了高度控制膜的取向特性，进一步优选(Tg)~(Tg+30)℃的范围。
此时的拉伸倍数优选为2~10倍，进一步优选为2.5~7倍，进一步优选为3~6倍，特别优选为4.5~5.5倍。拉伸倍数越大，第1层和第2层的各个层的面方向的偏差因拉伸所引起的薄层化而变得越小，使多层拉伸膜的光干涉在面方向均匀，另外，第1层与第2层的拉伸方向的折射率差变大，所以优选。此时的拉伸方法可使用利用棒状加热器的加热拉伸、辊加热拉伸、拉幅机拉伸等公知的拉伸方法，但从降低因与辊的接触所导致的缺陷、拉伸速度等方面出发，优选拉幅机拉伸。
另外，在与这样的拉伸方向垂直的方向(Y方向)也实施拉伸处理以进行双轴拉伸的情况下，优选局限于1.05~1.20倍左右的拉伸倍数。若使Y方向的拉伸倍数比这要高，则有时偏振性能降低。另外，优选在拉伸后进一步实施热定型处理，通过一边在(Tg)~(Tg+30)℃的温度下进行一边在5~15%的范围内在拉伸方向进行前展(toeout，再拉伸)，可高度控制得到的单轴拉伸多层层合膜的取向特性。
[液晶显示装置偏振板用反射偏振膜]
本发明的单轴拉伸多层层合膜虽然为多层结构的反射偏振膜，但具备高偏振度和作为可反射未透射的偏振光而再利用的亮度提高膜的功能。另外，除了上述特性以外，本发明的优选方案的单轴拉伸多层层合膜的耐热稳定性、对紫外线的耐久性也优异。因此，本发明的单轴拉伸多层层合膜可不并用吸收型偏振板而单独用作与液晶元件毗邻地使用的液晶显示装置偏振板。
[液晶显示装置用光学构件]
在本发明中还包含将由本发明的单轴拉伸多层层合膜构成的第1偏振板、液晶元件和第2偏振板依次进行层合而得到的液晶显示装置用光学构件作为发明的一个方案。这样的光学构件也称为液晶面板。这样的光学构件相当于图4中的5，第1偏振板相当于3，液晶元件相当于2，第2偏振板相当于1。
以往，作为液晶元件两侧的偏振板，通过至少具有吸收型偏振板来得到高的偏振性能，但由于使用本发明的单轴拉伸多层层合膜的偏振板的偏振性能优异，所以可代替吸收型偏振板用作与液晶元件毗邻地使用的偏振板。
即，本发明的特征在于，在液晶元件的一侧单独使用由本发明的单轴拉伸多层层合膜构成的偏振板作为第1偏振板，优选排除将第1偏振板与吸收型偏振板进行层合的构成。
液晶元件的种类无特殊限定，可使用VA模式、IPS模式、TN模式、STN模式或弯曲取向(π型)等任意类型的元件。
另外，第2偏振板的种类无特殊限定，吸收型偏振板、反射型偏振板均可使用。在使用反射型偏振板作为第2偏振板的情况下，优选使用本发明的单轴拉伸多层层合膜。
本发明的液晶显示装置用光学构件中，优选将第1偏振板、液晶元件和第2偏振板依次进行层合，也可将这些各构件彼此直接进行层合，另外，还可经由称为粘结层或粘接层的提高层间粘接性的层(以下有时称为粘结层)、保护层等进行层合。
[液晶显示装置用光学构件的形成]
作为在液晶元件中配置偏振板的方法，优选将两者通过粘结层进行层合。形成粘结层的粘结剂无特殊限制，但例如可适宜选择使用以丙烯酸类聚合物、硅酮类聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟类或橡胶类等聚合物作为基础聚合物的粘结剂。特别优选如丙烯酸类粘结剂那样透明性优异、具有适度的润湿性、凝聚性和粘接性的粘结特性、耐气候性、耐热性等优异的粘结剂。另外，粘结层中也可设置多个不同的组成或种类的层。
在将液晶元件与偏振板进行层合时的操作性的方面，粘结层优选预先附设于偏振板或液晶元件的一侧或两侧。粘结层的厚度可根据使用目的或粘接力等适宜确定，通常为1~500μm，优选5~200μm，特别优选10~100μm。
(脱模膜)
另外，对于粘结层的露出面，在供实际使用之前，为了防止其污染等而优选临时粘附而覆盖脱模膜(隔膜)。由此，可防止在通常的操作状态下与粘结层接触。作为脱模膜，例如可使用将塑料膜、橡胶片材、纸、布、无纺布、网体、发泡片材或金属箔、它们的层合体等根据需要用硅酮类或长链烷基类、氟类或硫化钼等剥离剂进行过涂布处理的膜。
[液晶显示装置]
在本发明中还包含具备光源和本发明的液晶显示装置用光学构件且将第1偏振板配置于光源侧而成的液晶显示装置(以下有时称为液晶显示器)作为发明的一个方案。
在图4中示出作为本发明的实施方式之一的液晶显示装置的示意截面图。液晶显示装置具有光源4和液晶面板5，进而根据需要组装驱动电路等。液晶面板5在液晶元件2的光源4侧具有第1偏振板3。另外，在液晶元件2的光源侧的相反侧、即视认侧具备第2偏振板1。作为液晶元件2，例如可使用VA模式、IPS模式、TN模式、STN模式或弯曲取向(π型)等任意类型的元件。
本发明的液晶显示装置通过在液晶元件2的光源侧配置由偏振性能优异的本发明的单轴拉伸多层层合膜构成的第1偏振板3，从而可代替以往的吸收型偏振板与液晶元件贴合使用。特别是在单轴拉伸多层层合膜的偏振度为99.5%以上的情况下，关于通过液晶显示器的明亮度/暗亮度求得的对比度，可得到在液晶电视中实际使用上所要求的程度的非常高的水平的对比度。
由本发明的单轴拉伸多层层合膜构成的第1偏振板由于具有与以往的吸收型偏振板匹敌的高的偏振性能和作为可将未透射的偏振光进行反射而再利用的亮度提高膜的功能，所以无需在光源4与第1偏振板3之间进一步使用称为亮度提高膜的反射型偏振板，而可将亮度提高膜和在液晶元件上粘合的偏振板的功能一体化，因此可减少构件数。
此外，本发明的液晶显示装置中，通过使用第1层由含有以式(A)表示的特定的共聚成分的共聚聚酯构成的单轴拉伸多层层合膜作为第1偏振板，从而对于在倾斜方向入射的光，几乎不透射在倾斜方向入射的P偏振光成分，与此同时，对于在倾斜方向入射的S偏振光成分，抑制反射而使其透射，所以可抑制相对于在倾斜方向入射的光的透射光的色调偏移。因此，作为液晶显示装置可以直接视认投射的影像的色彩。
另外，如图4所示，通常在液晶元件2的视认侧配置第2偏振板1。第2偏振板1无特殊限制，可使用吸收型偏振板等公知的偏振板。在外光的影响非常少的情况下，也可使用与第1偏振板相同种类的反射型偏振板作为第2偏振板。另外，在液晶元件2的视认侧，除了第2偏振板以外，还可设置例如光学补偿膜等各种光学层。
[液晶显示装置的形成]
通过将液晶显示装置用光学构件(液晶面板)与光源进行组合、并根据需要组装驱动电路等可得到本发明的液晶显示装置。另外，除了这些之外还可组合形成液晶显示装置所需要的各种构件，但本发明的液晶显示装置优选为将从光源射出的光入射至第1偏振板的装置。
通常液晶显示装置的光源大致分为直下式和侧光式，但在本发明的液晶显示装置中，可不限定方式地使用。
这样得到的液晶显示装置例如可用于个人计算机监控器、笔记本电脑、复印机等OA装置，移动电话、钟表、数码相机、便携式信息终端(PDA)、便携式游戏机等便携装置，摄像机、电视机、微波炉等家庭用电气装置，倒车监控器、车用导航系统用监控器、车用音响等车载用装置，商业店铺用信息用监控器等展示装置，监视用监控器等警备装置，护理用监控器、医疗用监控器等护理·医疗装置等各种用途。
实施例
以下列举实施例以说明本发明，但并未将本发明限定于以下所示的实施例。
需说明的是，实施例中的物性或特性通过下列方法进行测定或评价。
(1)各方向的拉伸前、拉伸后的折射率和平均折射率
对于构成各层的各种树脂，分别进行熔化并利用模头挤出，分别准备在流延鼓上进行流延而得到的膜。另外，准备将得到的膜于120℃在单轴方向拉伸5倍而得到的拉伸膜。对于得到的流延膜和拉伸膜，分别使用MetriconCo.,Ltd.制棱镜耦合器测定633nm波长下的折射率以求得拉伸方向(X方向)和其垂直方向(Y方向)、厚度方向(Z方向)的各自的折射率(分别计为nX、nY、nZ)，作为拉伸前、拉伸后的折射率。
对于构成第1层的聚酯的平均折射率，将拉伸前的各个方向的折射率的平均值作为平均折射率。另外，对于构成第2层的聚酯的平均折射率，将拉伸后的各个方向的折射率的平均值作为平均折射率。
(2)P偏振光、S偏振光在不同波长下的透射率、平均透射率、偏振度，和膜的色调
对于得到的单轴拉伸多层层合膜，使用偏振度测定装置(日本分光株式会社制“VAP7070S”)测定P偏振光的透射率、S偏振光的透射率和偏振度。
用以下公式表示将经配置使得偏振滤光器的透射轴与膜的拉伸方向(X方向)一致的情况下的测定值作为P偏振光、且将经配置使得偏振滤光器的透射轴与膜的拉伸方向垂直的情况下的测定值作为S偏振光时的偏振度(P%，单位为%)。
偏振度(P)={(Ts-Tp)/(Tp+Ts)}×100···(1)
(式(1)中，Tp表示在400~800nm的波长范围内的P偏振光的平均透射率，Ts表示在400~800nm的波长范围内的S偏振光的平均透射率)
将测定光的入射角设定为0度进行测定。
另外，对于S偏振光，求得380nm、400nm、420nm波长下的透射率。
此外，使用C光源求得单轴拉伸多层层合膜的色调(L、a、b)，通过下列式(2)求得Cab值。
(式中，a，b表示单轴拉伸多层层合膜的色调，a0、b0表示基准偏振板(吸收型偏振板X)的色调)。
使用得到的Cab，按照以下标准评价膜的色调：
◎：Cab低于0.5
○：Cab为0.5以上且低于3.0
△：Cab为3.0以上。
(3)平均反射率
使用分光光度计(岛津制作所制，MPC-3100)，在光源侧安装偏振滤光器，在波长为400nm至800nm的范围内测定各波长下的硫酸钡标准板和反射偏振膜的全光线反射率。此时，将经配置使得偏振滤光器的透射轴与膜的拉伸方向(X方向)一致的情况下的测定值作为P偏振光，将经配置使得偏振滤光器的透射轴与膜的拉伸方向垂直的情况下的测定值作为S偏振光。对于各偏振光成分，将400-800nm的范围内的反射率的平均值作为平均反射率。需说明的是，将测定光的入射角设定为0度进行测定。
(4)可见光吸收剂、紫外线吸收剂的重量减少率
作为可见光吸收剂、紫外线吸收剂的重量减少率的测定方法，使用约5mg的样品，投入差热热重量同时测定装置(Seiko电子工业(株)公司制，商品名为“TG-DTA220”)中，以10℃/分钟的升温速度从25℃升温至300℃并保持1小时(60分钟)，测定重量减少率(单位：%)。
(5)可见光吸收剂、紫外线吸收剂的含量
(5-1)颜料成分和紫外线吸收剂(无机化合物)的情况下的含量的测定
采集单轴拉伸多层层合膜的含有各种添加剂的层作为样品，在选择溶解树脂且不溶解颜料的溶剂溶解样品后，从树脂离心分离颜料，根据颜料相对于样品重量的比率(ppm)进行测定。颜料种类的鉴定可使用利用SEM-XMA、ICP的金属元素的定量分析等进行。
(5-2)有机染料和紫外线吸收剂(有机化合物)的情况下的含量
采集5mg的单轴拉伸多层层合膜的含有各种添加剂的层，溶解于0.5ml的氘化三氟乙酸/氘化氯仿=1/1混合溶剂中，通过1H-NMR法(50℃、600MHz)对有机染料和紫外线吸收剂的含量进行定量。
(6)聚酯的确定以及共聚成分和各成分量的确定
对于膜的各层，通过1H-NMR测定对聚酯的成分以及共聚成分和各成分量进行确定。
(7)聚酯的熔点(Tm)、玻璃化转变温度(Tg)
各层样品取样10mg，使用DSC(TAInstrumentCorp.制，商品名：DSC2920)，以20℃/min的升温速度测定熔点、玻璃化转变温度。
(8)特性粘度
对于第1层用的聚酯膜，使用根据在溶解于重量比为6:4的对氯苯酚/1,1,2,2-四氯乙烷中后、于35[℃]的温度下测定的溶液粘度，以下式(3)计算的值。
ηsp/C=[η]+K[η]2·C···(3)
此处，ηsp=(溶液粘度/溶剂粘度)-1，C为每100[ml]溶剂溶解的聚合物重量[g/100ml]，K为Huggins常数。另外，溶液粘度、溶剂粘度使用Ostwald粘度计进行测定。单位以[dl/g]表示。
对于第2层用的聚酯和膜，使用根据在溶解于邻氯苯酚溶液中后、于35[℃]的温度下测定的溶液粘度，以上式计算的值。
(9)各层的厚度
将单轴拉伸多层层合膜切割成膜长度方向为2mm、宽度方向为2cm，在固定于包埋胶囊中后，用环氧树脂(RefineTechCorp.制EPOMOUNT)进行包埋。用切片机(LEICA制ULTRACUTUCT)将经包埋的样品在宽度方向垂直地切断，制成厚度为5nm的薄膜切片。使用透射型电子显微镜(日立S-4300)，以100kV的加速电压进行观察摄影，根据照片测定各层的厚度。
对于厚度为1μm以上的层，将存在于多层结构的内部的层作为中间层，将存在于最表层的层作为最外层，测定各自的厚度。另外，在存在多个中间层的情况下，根据它们的平均值求得中间层厚度。
另外，根据得到的各层的厚度，分别求得第1层的最大层厚度相对于最小层厚度的比率、第2层的最大层厚度相对于最小层厚度的比率。
另外，根据得到的各层的厚度，分别求得第1层的平均层厚度、第2层的平均层厚度，计算相对于第1层的平均层厚度的第2层的平均层厚度。
需说明的是，在求取第1层和第2层的厚度时，将中间层和最外层从第1层和第2层排除。
(10)膜整体厚度
将膜样品夹持于转子检测器(安立电电气(株)制K107C)中，用数字式差动电子测微计(安立电气(株)制K351)在不同的位置测定10个点的厚度，求得平均值作为膜厚度。
(11)紫外线耐久性
用氙耐光性试验机(AtlasCorp.制SUNTESTCPS+)，以765W/cm(黑色面板温度：60℃)的条件将膜样品处理200hr，对于处理前后的色调，使用色差计(日本电色工业社制SZ-Σ90)，依据JIS-K7105根据三色激励值X、Y、Z求得L*、a*、b*，根据下式(4)求得Δb*。光源使用标准的光C。按照以下标准评价紫外线耐久性的标准。
Δb*=(处理后的b*值)-(处理前的b*值)···(4)
◎：Δb*低于1
○：Δb*为1以上且低于3
△：Δb*为3以上且低于6
×：Δb*为6以上。
(12)亮度提高效果和显示器色调
使用作为个人计算机的显示器得到的液晶显示装置，用OptoDesignInc.制FPD视角测定评价装置(ErgoScope88)测定通过个人计算机显示白色时的液晶显示装置的画面的正面亮度，计算相对于参考例1的亮度上升率，按照下列标准评价亮度提高效果。
◎：亮度提高效果为160%以上
○：亮度提高效果为150%以上且低于160%
△：亮度提高效果为140%以上且低于150%
×：亮度提高效果低于140%
并且，对于显示器的色调，按照下列标准评价相对于基准偏振板(吸收型偏振板X)的色调x的最大变化和ｙ的最大变化。
◎：x、ｙ的最大变化均低于0.03
○：x、ｙ中的任一方的最大变化低于0.03，且另一方的最大变化为0.03以上
×：x、ｙ的最大变化均为0.03以上。
(13)对比度评价
使用作为个人计算机的显示器得到的液晶显示装置，用OptoDesignInc.制FPD视角测定评价装置(ErgoScope88)测定通过个人计算机显示白色和黑色画面时的液晶显示装置的画面的正面亮度，根据白色画面求得明亮度，另外根据黑色画面求得暗亮度，按照以下标准评价根据明亮度/暗亮度求得的对比度。
◎：对比度(明亮度/暗亮度)为2000以上
○：对比度(明亮度/暗亮度)为1000以上且低于2000
×：对比度(明亮度/暗亮度)低于1000。
[实施例1]
将2,6-萘二甲酸二甲酯、6,6’-(亚乙基二氧基)二-2-萘甲酸以及乙二醇在四丁氧基钛存在下进行酯化反应和酯交换反应，进而继续进行缩聚反应，将特性粘度为0.62dl/g且酸成分的65摩尔%为2,6-萘二甲酸成分(表中记为PEN)、酸成分的35摩尔%为6,6’-(亚乙基二氧基)二-2-萘甲酸成分(表中记为ENA)、二醇成分为乙二醇的芳族聚酯作为第1层用聚酯，准备特性粘度(邻氯苯酚、35℃)为0.62dl/g的共聚20mol%的间苯二甲酸的聚对苯二甲酸乙二醇酯(IA20PET)作为第2层用聚酯。
在所准备的第1层用聚酯中，以第1层的重量为基准添加0.12重量%(1200ppm)的碳黑(EVONIKINDUSTRIES制，商品名为“PrintexES34”，平均粒径为33nm)作为可见光吸收剂a，在第2层用聚酯中添加0.4重量%的以下列式(C-1)表示的苯并噁嗪酮类紫外线吸收剂(表1中记为C)。
[化7]
在将各层用的树脂组合物分别于170℃干燥5小时后，供给至第1、第2挤出机，加热至300℃以制成熔化状态，将第1层用聚酯分流为138层，将第2层用聚酯分流为137层。接着，使用将第1层与第2层交替进行层合，并且使第1层和第2层的各自的最大层厚度与最小层厚度以最大/最小计连续变化至3.1倍(第1层)、3.0倍(第2层)的多层进料块装置，制备第1层与第2层交替层合的总数为275层的层合状态的熔化体，在保持这种层合状态的状态下，在其两侧从第3挤出机将与第2层用聚酯相同的聚酯导入至3层进料块中，在总数为275层的层合状态的熔化体的层合方向的两侧层合缓冲层。调整第3挤出机的供给量使得两侧的缓冲层总计为整体的23%。进而用层倍增块将这种层合状态进行三分流并以1:1:1的比率进行层合，保持在内部包含2个中间层、在最表层包含2个最外层的总层数为829层的层合状态直接导至模头，在流延鼓上进行流延，进行调整使得第1层与第2层的平均层厚度比变为1.0:1.2，制备总层数为829层的未拉伸多层层合膜。
将该多层未拉伸膜于120℃的温度下在宽度方向拉伸为5.2倍，进而一边于120℃在相同方向拉伸15%一边于120℃进行3秒钟的热定型处理。得到的单轴拉伸多层层合膜的厚度为105μm。
(液晶面板的形成)
在下述参考例1中，使用得到的单轴拉伸多层层合膜代替用作光源侧的第1偏振板的偏振板X，除此之外，与参考例1相同地得到在液晶元件的光源侧主面上配置有得到的单轴拉伸多层层合膜(第1偏振板)、在视认侧主面上配置有偏振板X(第2偏振板)的液晶面板。
(液晶显示装置的制备)
将上述液晶面板组装于参考例1中使用的原本的液晶显示器中，将液晶显示装置的光源点亮，用个人计算机评价白色画面和黑色画面的亮度。
将这样得到的单轴拉伸多层层合膜的各层的树脂构成、各层的特征、单轴拉伸多层层合膜的物性和液晶显示装置的物性示出于表1、表2中。
[实施例2~12]
如表1所示，变更各层的树脂组成、可见光吸收剂和紫外线吸收剂的种类、添加量、层厚度、倍增数、制备条件，除此之外，与实施例1相同地得到单轴拉伸多层层合膜，将这样的膜作为第1偏振板以形成液晶面板，制备液晶显示器。
需说明的是，在实施例2中用作第2层用聚酯的NDC20PET是将实施例1的用作第2层用聚酯的共聚20mol%的间苯二甲酸的聚对苯二甲酸乙二醇酯(IA20PET)的共聚成分变更为2,6-萘二甲酸的共聚聚酯，同样地实施例3的第2层用聚酯是将共聚成分变更为7mol%的2,6-萘二甲酸和4mol%的间苯二甲酸的共聚聚酯(NDC7IA4PET)，实施例4的第2层用聚酯是将作为实施例4的第1层用聚酯的ENA21PEN(酸成分的79摩尔%为2,6-萘二甲酸成分，酸成分的21摩尔%为6,6’-(亚乙基二氧基)二-2-萘甲酸成分，二醇成分为乙二醇的芳族聚酯)与EastmanChemicalCorp.制PCTAAN004(聚环己烷二甲醇对苯二甲酸酯-间苯二甲酸酯共聚物)以按重量比率计为2:1的方式混合得到的混合物(ENA21PEN/PCT掺合物)。
另外，实施例7的第2层用聚酯为共聚25mol%的2,6-萘二甲酸、15mol%的螺二醇的聚对苯二甲酸乙二醇酯(NDC25SPG15PET(特性粘度为0.70dl/g))，实施例8的第2层用聚酯是共聚成分为30mol%的2,6-萘二甲酸、80mol%的环己烷二甲醇的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(NDC30CHDM80PET)。
使用有机黑色染料(日本化药制、商品名为“KAYASETREDA2B”与日本化药制、商品名为“KAYASETGREENAN”的1:1掺合物)作为可见光吸收剂b。
另外，在实施例2、10、11中，使用以下列式(B-1)表示的三嗪类紫外线吸收剂(表1中记为B)。
[化8]
[参考例1]
(偏振器的制备)
将以聚乙烯醇作为主要成分的高分子膜[KurarayCorp.制商品名为“9P75R(厚度：75μm，平均聚合度：2,400，皂化值为99.9摩尔%)”]在转速不同的辊间一边进行染色一边进行拉伸输送。首先，一边在30℃的水浴中浸渍1分钟以使聚乙烯醇膜溶胀一边在输送方向拉伸至1.2倍，然后，在30℃的碘化钾浓度为0.03重量%、碘浓度为0.3重量%的水溶液中浸渍1分钟，由此一边进行染色一边以完全未拉伸的膜(原长)为基准在输送方向拉伸至3倍。接着，一边在60℃的硼酸浓度为4重量%、碘化钾浓度为5重量%的水溶液中浸渍30秒钟，一边以原长为基准在输送方向拉伸至6倍。接着，通过将得到的拉伸膜于70℃干燥2分钟从而得到偏振器。需说明的是，偏振器的厚度为30μm，含水率为14.3重量%。
(粘接剂的制备)
相对于100重量份的具有乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂(平均聚合度为1200，皂化值为98.5%摩尔%，乙酰乙酰化度为5摩尔%)，在30℃的温度条件下将50重量份的羟甲基密胺溶解于纯水中，制备固体成分浓度为3.7重量%的水溶液。相对于100重量份的该水溶液，加入18重量份的以10重量%的固体成分浓度含有具有正电荷的氧化铝胶体(平均粒径为15nm)的水溶液以制备粘接剂水溶液。粘接剂溶液的粘度为9.6mPa·s，pH为4~4.5的范围，相对于100重量份的聚乙烯醇类树脂，氧化铝胶体的掺混量为74重量份。
(吸收型偏振板的制备)
在厚度为80μm、正面延迟为0.1nm、厚度方向延迟为1.0nm的光学各向同性元件(FujifilmCorp.制商品名为“FUJITACZRF80S”)的一面涂布上述含有氧化铝胶体的粘接剂使得干燥后的厚度变为80nm，将其在上述偏振器的一面上以使两者的输送方向平行的方式利用卷对卷进行层合。接着，在偏振器的相反侧的面上同样操作，将在光学各向同性元件(FujifilmCorp.制商品名“FUJITACZRF80S”(含有Tinuvin326和328作为紫外线吸收剂))的一面涂布上述含有氧化铝胶体的粘接剂使得干燥后的厚度变为80nm而得到的元件，以使它们的输送方向平行的方式利用卷对卷进行层合。然后，于55℃干燥6分钟以得到偏振板。将该偏振板记为“偏振板X”。
(液晶面板的制备)
准备VA模式的液晶元件，从采用直下型背光的液晶电视(SharpCorp.制AQUOSLC-20E902011年制)取下液晶面板，拆除在液晶元件的上下配置的偏振板和光学补偿膜，清洗该液晶元件的玻璃面(表面、背面)。接着，在上述液晶元件的光源侧的表面，经由丙烯酸类粘结剂将上述偏振板X配置于液晶元件上，使得变为与在原本的液晶面板上配置的光源侧偏振板的吸收轴方向相同的方向。
接着，在液晶元件的视认侧的表面，经由丙烯酸类粘结剂将上述偏振板X配置于液晶元件上，使得变为与在原本的液晶面板上配置的视认侧偏振板的吸收轴方向相同的方向。这样，得到在液晶元件的一个主面上配置有偏振板X、在另一个主面上配置有偏振板X的液晶面板。
(液晶显示装置的制备)
将上述液晶面板组装于原本的液晶显示装置中，将液晶显示装置的光源点亮，用个人计算机显示白色画面和黑色画面，评价液晶显示装置的亮度、对比度和显示器的色调。
[比较例1]
不含有可见光吸收剂和紫外线吸收剂，除此之外，与实施例1相同地得到单轴拉伸多层层合膜，将这样的膜作为第1偏振板形成液晶面板，制备液晶显示器。
[比较例2~6]
如表1所示，变更树脂组成、可见光吸收剂的种类或添加量、紫外线吸收剂的种类或添加量，除此之外，与实施例1相同地得到单轴拉伸多层层合膜，将这样的膜作为第1偏振板形成液晶面板，制备液晶显示装置。使用有机二色性黑色染料(MitsuiFineChemicals,Inc.制，商品名为“S-428”)作为可见光吸收剂c。
将这样得到的单轴拉伸多层层合膜的各层的树脂构成、各层的特征、单轴拉伸多层层合膜的物性和液晶显示装置的物性示出于表1、表2中。
[实施例13]
将2,6-萘二甲酸二甲酯、6,6’-(亚乙基二氧基)二-2-萘甲酸以及乙二醇在四丁氧基钛的存在下进行酯化反应和酯交换反应，进而继续进行缩聚反应，将特性粘度为0.62dl/g且酸成分的65摩尔%为2,6-萘二甲酸成分(表中记为PEN)、酸成分的35摩尔%为6,6’-(亚乙基二氧基)二-2-萘甲酸成分(表中记为ENA)、二醇成分为乙二醇的芳族聚酯作为第1层用聚酯，准备特性粘度(邻氯苯酚、35℃)为0.62dl/g的共聚20mol%的间苯二甲酸的聚对苯二甲酸乙二醇酯(IA20PET)作为第2层用聚酯。
在将所准备的第1层用聚酯和第2层用聚酯分别于170℃干燥5小时后，供给至第1、第2挤出机，加热至300℃以制成熔化状态，将第1层用聚酯分流为138层，将第2层用聚酯分流为137层。接着，使用将第1层与第2层交替进行层合，并且使第1层和第2层的各自的最大层厚度与最小层厚度以最大/最小计连续变化至2.2倍的多层进料块装置，制备第1层与第2层交替层合的总数为275层的层合状态的熔化体，在保持这种层合状态的状态下，在其两侧从第3挤出机将在与第2层用聚酯相同的聚酯中添加有400ppm的碳黑(EVONIKINDUSTRIES制，商品名为“PrintexES34”，平均粒径为33nm)作为可见光吸收剂a的树脂导入至3层进料块中，在总数为275层的层合状态的熔化体的层合方向的两侧层合缓冲层。调整第3挤出机的供给量使得两侧的缓冲层总计为整体的23%。进而用层倍增块将这种层合状态进行三分流并以1:1:1的比率进行层合，保持在内部包含2个中间层、在最表层包含2个最外层的总层数为829层的层合状态直接导至模头，在流延鼓上进行流延，进行调整使得第1层与第2层的平均层厚度比变为1.0:1.2，制备总层数为829层的未拉伸多层层合膜。
将该多层未拉伸膜于120℃的温度下在宽度方向拉伸至5.2倍，进而一边于120℃在相同方向拉伸15%一边于120℃进行3秒钟的热定型处理。得到的单轴拉伸多层层合膜的厚度为105μm。使用这样的膜，与实施例1相同地，作为第1偏振板形成液晶面板，制备液晶显示器。
将得到的单轴拉伸多层层合膜的各层的树脂构成、各层的特征示出于表3中，另外，将单轴拉伸多层层合膜的物性和液晶显示器的物性示出于表4中。
[实施例14~16]
如表3所示，变更可见光吸收剂的种类和添加量、各层的树脂组成、层厚度、制备条件，除此之外，与实施例13相同地得到单轴拉伸多层层合膜。使用这样的膜，与实施例1相同地，作为第1偏振板形成液晶面板，制备液晶显示器。
将得到的单轴拉伸多层层合膜的各层的树脂构成、各层的特征示出于表3中，另外，将单轴拉伸多层层合膜的物性和液晶显示器的物性示出于表4中。
需说明的是，使用可见光吸收剂d(有机黑色染料(BASF制，商品名为“LUMOGENBLACK”))作为实施例14的可见光吸收剂。
在实施例16中用作第2层用聚酯的NDC30SPG20PET为共聚30mol%的2,6-萘二甲酸、20mol%的螺二醇的聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度为0.70dl/g)。
[实施例17]
在实施例13中得到的单轴拉伸多层层合膜的最外层的两面，进一步粘贴以与实施例13的缓冲层相同的组成构成的厚度为5μm的层，得到整体的厚度为115μm的膜，除此之外，重复与实施例13相同的操作。将单轴拉伸多层层合膜的物性和液晶显示器的物性示出于表4中。即使将以与中间层相同的组成构成的最外层的厚度变厚也未发现对偏振度有影响。
[比较例7~9]
如表1所示，变更可见光吸收剂的添加量、中间层厚度中的任一项，除此之外，与实施例13相同地得到单轴拉伸多层层合膜，将这样的膜作为第1偏振板形成液晶面板，制备液晶显示器。将得到的单轴拉伸多层层合膜的各层的树脂构成、各层的特征示出于表3中，另外，将单轴拉伸多层层合膜的物性和液晶显示器的物性示出于表4中。
产业上的可利用性
根据本发明，由于本发明的单轴拉伸多层层合膜可通过单轴拉伸多层层合膜本身展现99.5%以上的极高的偏振度，可以比以往简便的构成应用与吸收型偏振板匹敌的高性能的反射偏振板，所以可提供对比度高的液晶显示装置用光学构件和液晶显示装置。

Claims (20)

1.一种单轴拉伸多层层合膜，其为第1层与第2层交替层合而成的单轴拉伸多层层合膜，其特征在于，所述单轴拉伸多层层合膜具有2μm以上且30μm以下的厚度的中间层，
1)所述第1层由含有萘二甲酸酯的聚酯构成，
2)所述第2层是由共聚聚酯构成、平均折射率为1.50以上且1.60以下并且光学各向同性的层，
3)以层的重量为基准，所述第1层、所述第2层、所述第1层与所述第2层的两层、或所述中间层含有200ppm以上且2500ppm以下的的可见光吸收剂，所述可见光吸收剂在300℃×1小时保持后的重量减少率低于10%，
4)所述单轴拉伸多层层合膜的以下列式(1)表示的偏振度(P%)为99.5以上，并且在400~800nm的波长范围内的S偏振光的平均透射率Ts为60%以上：
偏振度(P)={(Ts-Tp)/(Tp+Ts)}×100···(1)
式(1)中，Tp表示在400~800nm的波长范围内的P偏振光的平均透射率，Ts表示在400~800nm的波长范围内的S偏振光的平均透射率。
2.权利要求1所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，在来源于所述第2层和/或所述中间层的层中进一步含有0.2重量%~5重量%的紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂在300℃×1小时保持后的重量减少率低于3%，且所述单轴拉伸多层层合膜在380nm下的S偏振光的透射率低于5%。
3.权利要求2所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，所述单轴拉伸多层层合膜在400nm下的S偏振光的透射率为10%以上且低于80%。
4.权利要求1所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，构成第1层的所述含有萘二甲酸酯的聚酯为含有萘二甲酸酯的共聚聚酯。
5.权利要求4所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，构成第1层的含有所述萘二甲酸酯的共聚聚酯是：
(i)含有5摩尔%以上且50摩尔%以下的以下列式(A)表示的成分和50摩尔%以上且95摩尔%以下的萘二甲酸成分作为二羧酸成分，
[化1]
式(A)中，RA表示碳原子数为2~10的亚烷基；
(ii)含有90摩尔%以上且100摩尔%以下的具有碳原子数为2~10的亚烷基的二醇成分作为二醇成分。
6.权利要求1所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，构成第2层的所述共聚聚酯为具有90℃以上的玻璃化转变温度的共聚聚酯。
7.权利要求1所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，构成第2层的所述共聚聚酯含有脂环族二醇作为共聚成分。
8.权利要求7所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，所述脂环族二醇为选自螺二醇、三环癸烷二甲醇和环己烷二甲醇的至少1种。
9.权利要求1所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，所述可见光吸收剂为选自无机颜料、有机染料和有机颜料的至少1种，且为黑色或灰色。
10.权利要求9所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，所述无机颜料为碳黑。
11.权利要求2所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，所述紫外线吸收剂为以下列式(B)或(C)表示的化合物：
[化2]
式(B)中，n1、n2、n3分别表示4~10中的任一整数；
[化3]
式(C)中，X、Y分别表示氢或碳原子数为1~4的烷基中的任一种。
12.权利要求1所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，所述膜与液晶元件毗邻地使用。
13.权利要求1所述的单轴拉伸多层层合膜，其中，所述膜通过共挤出法得到。
14.一种偏振板，其中，所述偏振板包含权利要求1~13中任一项所述的单轴拉伸多层层合膜。
15.一种液晶显示装置用光学构件，其中，所述构件由权利要求14所述的偏振板构成的第1偏振板、液晶元件和第2偏振板依次层合而成。
16.权利要求15所述的液晶显示装置用光学构件，其中排除第1偏振板与吸收型偏振板层合的构成。
17.权利要求15所述的液晶显示装置用光学构件，其中，第2偏振板为吸收型偏振板。
18.一种液晶显示装置用光学构件，其中，所述构件由第1偏振板、液晶元件和第2偏振板层合而成，第1偏振板和第2偏振板由权利要求14所述的偏振板构成。
19.一种液晶显示装置，其中，所述装置具备光源和权利要求15~18中任一项所述的液晶显示装置用光学构件，且将第1偏振板配置于光源侧。
20.权利要求19所述的液晶显示装置，其中，在光源与第1偏振板之间不进一步具有反射型偏振板。
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