CN104871079A - 液晶面板和用于该液晶面板的偏光片层积体 - Google Patents

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Abstract

本发明的液晶面板(1)具有：IPS方式的液晶单元(10)；第一、第二偏光片(11、21)，其厚度在10μm以下，单体透射率在40.0％以上，偏光度在99.8％以上；负双轴板即第一相位差层(12)；正双轴板即第二相位差层(13)；第一相位差层的厚度在25μm以下，透湿度在200g/m2以下，Δnxy1的值在0.0036以上，Δnxz1在0.0041以上，面内相位差Re为90nm～140nm，厚度方向相位差Rth为100nm～240nm；第二相位差层的厚度在20μm以下，Δnxy2在0.0008以上，Δnxz2在-0.0030以下，面内相位差Re为15nm～50nm，厚度方向相位差Rth为-110nm～-60nm；另外，利用具有特定的厚度且透湿度为200g/m2的保护层(16、23)的结构，能够减小厚度、减少黑显示下的漏光。

Description

液晶面板和用于该液晶面板的偏光片层积体
技术领域
本发明涉及液晶面板。特别是涉及在例如IPS方式的液晶单元那样的，在包含未施加电场状态下向面内一方向取向的液晶分子的液晶单元的两侧分别配置偏光片，并在一个偏光片上组合用于补偿视角的相位差层的液晶面板。本发明还涉及这样的液晶面板所使用的包含偏光片和相位差层的层积体。
背景技术
IPS方式的液晶单元在未施加电场的状态下使液晶分子沿面(ホモジニアス)取向，即向面内一方向同样地取向。在具有该结构的IPS方式的液晶单元的液晶显示装置中，一对偏光片以其吸收轴相互正交的状态配置在液晶单元的两侧。在未施加电场的状态下，该偏光片相对于液晶单元配置成一个偏光片的吸收轴与液晶分子的取向方向平行。通常该未施加电场的状态相当于“黑显示”。通过对液晶单元施加电场，使液晶分子在面内向水平方向旋转，产生相位差而使通过该一个偏光片的光能够透射另一个偏光片，而实现“白状态”。“白状态”在液晶分子朝向一对偏光片的吸收轴的交叉角的中间角度，即45°的方向的透射率最大的状态实现。实际上，难以使液晶分子旋转到理想的方位即45°，实质接近45°方位角度被当作“白状态”。照明光源侧的偏光片与未施加电场状态下的液晶分子的取向方向平行排列的液晶显示装置称为“O模式”，相反，识别侧的偏光片与未施加电场状态下的液晶分子的取向方向平行排列的液晶显示装置称为“E模式”。
在具有该IPS方式的液晶单元的液晶显示装置中，会有如下问题，在从相对于偏光片的吸收轴45°的方向相对于液晶单元的面倾斜观察画面时，对比度降低，另外，根据观察角度的不同，显示色也会不同。因此，例如专利文献1和2提出通过在液晶单元的一侧配置多张相位差薄膜来解决该问题的方法。并且，作为比这些专利文献1和2提出的方法更有效的解决方法，专利文献3提出将由“负双轴板”和“正双轴板”构成的两张相位差薄膜组合到一个偏光片上来使用的方案。根据该方法，负双轴板构成为在慢轴x方向的折射率为nx1，快轴y方向的折射率为ny1，厚度z方向的折射率为nz1时，满足nx1＞ny1＞nz1的关系，正双轴板构成为在慢轴x方向的折射率为nx2，快轴y方向的折射率为ny2，厚度z方向的折射率为nz2时，满足nz2＞nx2＞ny2的关系。并且，在专利文献3中，还具体规定了负双轴和正双轴板在面内和厚度方向的相位差的值及其相互关系。根据专利文献3的记载，该文献提出的结构能够减少液晶显示装置的黑显示在倾斜方向上的漏光，能够提高对比度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开平11-133408号公报
专利文献2：(日本)特开2006-178401号公报
专利文献3：(日本)专利第4938632号公报
专利文献4：(日本)专利第4751481号公报
专利文献5：(日本)专利第4751486号公报
专利文献6：(日本)专利第5244848号公报
发明内容
发明所要解决的技术课题
近年来液晶显示装置的重要课题是使其薄型化。特别是在使用偏光片的液晶显示装置中，该偏光片使碘渗入并吸附在聚乙烯醇类树脂层而构成，由于周围温度和湿度等环境条件而使聚乙烯醇类树脂层产生伸缩等尺寸变化，由该尺寸变化产生的应力使邻接的光学薄膜产生形变，从而使图像的品质降低。除此之外，还强烈希望整体的厚度减小。在专利文献3所提出的方法中，在使用IPS方式的液晶单元那样的，包括在未施加电场状态下向面内一方向取向的液晶分子的液晶单元的液晶显示装置中，在减少黑显示的倾斜方向的漏光，提高对比度方面有效，但完全没有考虑减薄各层的厚度。
本发明基于上述情况，所要解决的课题在于提供一种液晶面板，该液晶面板使整体厚度比现有技术大幅度减小，并且在使用IPS方式的液晶单元那样的，包括在未施加电场状态下向面内一方向取向的液晶分子的液晶单元的液晶显示装置中，能够减少黑显示的倾斜方向的漏光，提高对比度。
另外，本发明另一课题在于提供一种偏光片和相位差层的层积体，该偏光片和相位差层的层积体能够适用于如上所述的使用IPS方式的液晶单元那样的，包括在未施加电场状态下向面内一方向取向的液晶分子的液晶单元的液晶显示装置。
用于解决技术课题的技术方案
本发明一方式的液晶面板包括液晶单元，例如包括IPS方式的液晶单元，该液晶单元具有液晶层，该液晶层包含在未施加电场状态下向面内一方向取向的液晶分子。在该液晶单元的一侧配置有第一偏光片，在另一侧配置有第二偏光片。这些第一和第二偏光片以吸收轴相互正交的关系配置。在第一偏光片与液晶单元之间，从该第一偏光片侧起依次配置有第一相位差层和第二相位差层，该第一相位差层在面内的慢轴x方向的折射率为nx1，快轴方向的折射率为ny1，厚度z方向的折射率为nz1时，满足nx1＞ny1＞nz1的关系，第二相位差层在面内的慢轴x方向的折射率为nx2，快轴方向的折射率为ny2，厚度z方向的折射率为nz2时，满足nz2＞nx2＞ny2的关系。并且，该第一相位差层的慢轴与该第二相位差层的慢轴大致平行配置。
在本发明的液晶面板中，第一偏光片和第二偏光片的厚度为10μm以下，具有单体透射率为40.0％以上，偏光度为99.8％以上的光学特性。
第二偏光片以其吸收轴在未施加电场状态下与液晶单元的液晶分子的取向方向平行的配置经由粘着剂层直接接着在液晶单元上。
并且，在与液晶单元相反侧的第二偏光片的面上经由粘着剂层贴合有厚度为10～50μm，透湿度为200g/m2以下的保护层。
第一相位差层的厚度在25μm以下，优选在表1所示的3～25μm的范围内，透湿度为200g/m2以下，慢轴方向的折射率nx1与快轴方向的折射率ny1之间的差即面内折射率差Δnxy1的值在0.0036以上，优选在表1所示的0.0036～0.014的范围内，慢轴方向的折射率nx1与厚度z方向的折射率nz1之间的差即厚度方向折射率差Δnxz1的值在0.0041以上，优选在表1所示的0.0041～0.0238的范围内，面内相位差Re在90nm～140nm的范围内，并且，在该第一相位差层的厚度为d1时，利用Rth＝(nx1-nz1)×d1表示的厚度方向相位差Rth在100nm～240nm的范围内。
第二相位差层的厚度在20μm以下，优选在表1所示的1～20μm的范围内，慢轴方向的折射率nx2与快轴方向的折射率ny2之间的差即Δnxy2的值在0.0008以上，优选在表1所示的0.0008～0.010的范围内，慢轴方向的折射率nx2与厚度z方向的折射率nz2之间的差即Δnxz2的值在-0.0030以下，优选在表1所示的-0.0220～-0.0030的范围内，面内相位差Re在15nm～50nm的范围内，并且，在该第二相位差层的厚度为d2时，利用Rth＝(nx2-nz2)×d2表示的厚度方向相位差Rth在-110nm～-60nm的范围内。
表1
进一步地，在第一偏光片上，在与第一相位差层相反侧的面设置有厚度为50μm以下、透湿度为200g/m2以下的保护层。
根据本发明的上述方式，由第一偏光片、第一和第二相位差层、设置在第一偏光片上的保护层构成的层积体的厚度最大值是105μm加上粘着剂层的厚度的值，在优选例中，是约90μm加上粘着剂层的厚度的值。这样，根据本发明，与现有结构相比，能够大幅减小厚度。
在厚度为10μm以下，具有以单体透射率和偏光度表示的上述光学特性的偏光片能够利用本申请的申请人的专利文献4,5,6中任一个专利文献记载的方法来制造。
在本发明的上述方式中，第一相位差层的面内折射率差Δnxy在0.0036以上，厚度方向折射率差Δnxz在0.0041以上。通过这样设定折射率差，能够实现光学补偿所需要的面内延迟Re和厚度方向延迟Rth的值，并且能够达成相位差层的薄型化。
第二相位差层的面内折射率差Δnxy在0.0008以上，厚度方向折射率差Δnxz在-0.0030以下。通过这样确定折射率差，能够实现光学补偿所需要的面内延迟Re和厚度方向延迟Rth的值，并且能够达成相位差层的薄型化。
在第一和第二偏光片中，偏光片的厚度为10μm以下。这样，通过使偏光片的厚度为10μm以下，能够使周围环境的变化导致偏光片伸缩而产生的应力对邻接的层造成的影响小。在如现有技术那样，偏光片的厚度为25～30μm等比较厚的值的情况下，偏光片产生的伸缩力大，为了抑制偏光片伸缩而需要贴合具有足够程度厚度的保护层或者相位差层。在本发明的上述方式中，通过减薄偏光片而减小该偏光片产生的伸缩力，能够减薄贴合在偏光片上的保护层和相位差层的厚度。
保护层的透湿度在200g/m2以下。偏光片在减薄厚度时，会有耐湿性降低的问题。通过如上所述地减小保护层的透湿度，能够抑制湿度造成的偏光片的劣化，能够减薄偏光片的厚度。
在本发明的上述方式中，位于靠近第一偏光片侧的第一相位差层的透湿度在200g/m2以下。通过如上所述地减小第一相位差层的透湿度，能够与上述保护层的情况同样地抑制湿度造成的偏光片的劣化，能够减薄偏光片的厚度。
在保护层配置在液晶显示装置的识别侧的情况下，能够在其外侧的面设置防眩光层或者防止反射层中的任一个或者二者。
本发明的其他方式提供偏光片与相位差层的层积体。在具有液晶单元和一对偏光片的液晶面板中，该层积体被配置在该液晶单元与一个偏光片之间使用，该液晶单元具有液晶层，该液晶层包含在未施加电场状态下向面内一方向取向的液晶分子，该一对偏光片配置为在该液晶单元的两侧，吸收轴相互正交。
该层积体包括与一个偏光片邻接配置的第一相位差层和贴合在该第一相位差层上的第二相位差层。第一相位差层在面内的慢轴x方向的折射率为nx1，快轴方向的折射率为ny1，厚度z方向的折射率为nz1时，满足nx1＞ny1＞nz1的关系，第二相位差层在面内的慢轴x方向的折射率为nx2，快轴方向的折射率为ny2，厚度z方向的折射率为nz2时，满足nz2＞nx2＞ny2的关系，第一相位差层的慢轴与第二相位差层的慢轴平行配置。
第一相位差层的厚度在25μm以下，优选在3～25μm的范围内，透湿度在200g/m2以下，慢轴方向的折射率nx1与快轴方向的折射率ny1之间的差即面内折射率差Δnxy1的值在0.0036以上，优选在0.0036～0.014的范围内，慢轴方向的折射率nx1与厚度z方向的折射率nz1之间的差即厚度方向折射率差Δnxz1的值在0.0041以上，优选在0.0041～0.0238的范围内，面内相位差Re在90nm～140nm的范围内，并且，在该第一相位差层的厚度为d1时，利用Rth＝(nx1-nz1)×d1表示的厚度方向相位差Rth在100nm～240nm的范围内。
第二相位差层的厚度在20μm以下，优选在1μm～20μm的范围内，慢轴方向的折射率nx2与快轴方向的折射率ny2之间的差即面内折射率差Δnxy2的值在0.0008以上，优选在0.0008～0.010的范围内，慢轴方向的折射率nx2与厚度z方向的折射率nz2之间的差即厚度方向折射率差Δnxz2的值在-0.0030以下，面内相位差Re在15nm～50nm的范围内，并且在该第二相位差层的厚度为d2时，利用Rth＝(nx2-nz2)×d2表示的厚度方向相位差Rth在-110nm～-60nm的范围内。
并且，第一相位差层的慢轴与第二相位差层的慢轴相互平行配置。
通常使利用染色工序渗入和吸附有二色性物质的聚乙烯醇(PVA)类树脂薄膜沿一轴或者双轴拉伸，而使渗入的二色性物质取向来制成偏光片。近年来，通常使用碘作为二色性物质。在染色工序中，使PVA类树脂薄膜浸渍在碘水溶液中，但如果只使用碘分子(I2)，则不溶于水，因此使碘与碘化钾(KI)一同溶于水中，而制成碘与碘化钾水溶液。在碘与碘化钾水溶液中，除了钾离子(K+)和碘离子(I-)以外，还存在碘离子与碘分子结合形成的多碘离子(I3 -、I5 -)。在染色工序中，碘离子和多碘离子向PVA类树脂薄膜内浸透而吸附在PVA类树脂的分子上。并且，在之后的拉伸工序中，在PVA类树脂薄膜被拉伸，而使分子取向时，多碘离子也向拉伸方向取向。取向的多碘离子根据入射光的偏振方向的相对于多碘离子的取向方向的角度而使入射光的透射率不同，因此被染色、拉伸的PVA树脂作为偏光片发挥作用。
这样，偏光片至少含有PVA类树脂和多碘离子。多碘离子通过与PVA类树脂分子相互作用，而在偏光片中以形成PVA-碘络合物(PVA·I3 -、PVA·I5 -)的状态存在。通过形成该络合物状态，在可见光的波长范围内显示吸收二色性。碘离子(I-)在230nm附近具有吸光峰。另外，与PVA处于络合物状态的三碘负离子(PVA·I3 -)在470nm附近具有吸光峰。与PVA处于络合物状态的五碘负离子(PVA·I5 -)的吸光峰存在于600nm附近。根据PVA-碘络合物的方式，改变吸收光的波长，因此多碘离子的吸光峰宽度宽。PVA-碘络合物吸收可见光。另一方面，碘离子在230nm附近存在峰值而不吸收可见光。因此，与PVA处于络合物状态的多碘离子会影响与偏光片的液晶显示装置等显示装置有关的偏光片的性能。
在本发明中，偏光片的厚度在10μm以下，优选在8μm以下，特别优选在6μm以下。这样，通过减薄偏光片，能够减小由于周围环境变化导致偏光片产生的伸缩力。在偏光片比较厚的情况下，由于偏光片产生的伸缩力大，因此需要贴合抑制偏光片伸缩的具有足够程度的厚度的保护层或者相位差层。另一方面，通过减薄偏光片而使在偏光片产生的伸缩力减小，能够减薄与偏光片贴合的保护层或者相位差层的厚度，能够减薄光学层积体整体的厚度。另外，通过减薄偏光片的厚度而使由于周围环境的变化而在偏光片产生的伸缩力减小，能够减小与贴合其上的部件之间产生的应力，也能够有效抑制被贴合的部件产生的光学。
偏光片优选在波长380nm～780nm中任意波长下显示吸收二色性。偏光片的单体透射率以在40.0％以上为好，优选在40.5％以上，更优选在41.0％以上，特别优选在41.5％以上。偏光片的偏光度以在99.8％以上为好，优选在99.9％以上，更优选在99.95％以上。制造这样的薄型并显示高偏振性能的偏光片是不容易的。但是，通过采用记载于本申请人提出的上述专利文献4～6中的方法中的任一种，能够制造所期望特性的薄型偏光片。
作为保护层，以下述厚度条件为基础，只要能够满足下述透湿度要求，能够采用任意适当的树脂薄膜。作为在本发明中适于使用的保护层的形成材料，例如可以列举降冰片烯类树脂等的环烯烃类树脂、聚乙烯、聚丙烯等烯烃类树脂、聚酯类树脂、(甲基)丙烯酸类树脂等。需要说明的是，“(甲基)丙烯酸类树脂”是指丙烯酸类树脂和/或甲基丙烯酸类树脂。
保护层的厚度在50μm以下，代表性的为10μm～50μm，优选为15μm～45μm。如上所述，在保护层配置在液晶显示装置的识别侧的情况下，能够在保护层上设置适当防眩光层或者防止反射层等表面处理层。
保护层的透射湿度在200g/m2以下，优选在170g/m2以下，更优选在130g/m2以下，特别优选在90g/m2以下。本发明所使用的偏光片厚度在10μm以下，但是在偏光片厚度变薄时，会有耐湿性降低的问题。通过如上所述地缩小保护层的透湿度，能够抑制湿度导致的偏光片的劣化，从而能够减薄偏光片的厚度。由于能够减薄偏光片，能够如上所述地减薄与偏光片贴合的保护层或者相位差层的厚度，其结果是，能够减薄光学层积体整体的厚度。
能够用作第一相位差层的材料必须能够满足上述透湿度的要求。作为能够使用的材料的示例，能够列举聚碳酸酯类树脂、聚乙烯对苯二甲酸酯或者聚乙烯萘二甲酸那样的聚酯类树脂；聚芳酯类树脂、聚酰亚胺类树脂、环状聚烯烃类(聚降冰片烯类)树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯或者聚丙烯那样的聚烯烃类树脂等。
作为用作第二相位差层的材料的示例，能够列举作为优选材料的丙烯酸类树脂、苯乙烯类树脂、马来酰亚胺类树脂、富马酸酯类树脂，只要是具有负性双折射的聚合物材料，就不作特殊限定。“具有负性双折射”是指在通过拉伸等使聚合物取向的情况下，其取向方向的折射率相对小，换言之，与取向方向正交的方向的折射率大。作为这样的聚合物，例如，可以列举将芳香族、羰基等极化各向异性大的化学结合、官能团导入聚合物的支链的材料。
发明效果
如上所述，根据本发明，由于使偏光片、层积在该偏光片上的相位差层和保护层减薄，因此与现有技术相比，能够大幅度减小液晶面板的厚度。另外通过将层积在第一偏光片上的第一和第二相位差层的折射率设定在特定的范围，能够大幅度减小厚度，并且能够达成初始的光学补偿效果。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的液晶面板的一部分的横截面的图。
具体实施方式
图1是表示本发明一实施方式的液晶面板的剖视图。在图中，液晶面板1具有IPS方式的液晶单元10。第一偏光片11位于液晶单元10的一侧，第二偏光片21位于另一侧。在第一偏光片11与液晶单元10之间，从该第一偏光片11侧依次配置有第一相位差层12和第二相位差层13。
第一偏光片11和第二偏光片21都是使碘渗入拉伸的聚乙烯醇类树脂层中的部件，各自厚度为10μm以下，典型厚度为5μm，作为第一偏光片11，典型使用具有单体透射率为40.8％，偏光度为99.99％以上的偏光性能的部件。作为第二偏光片21，典型使用具有单体透射率为42.8％，偏光度为99.95％以上的偏光性能的部件。
第一相位差层12能够利用例示的任一种适用于该第一相位差层形成材料的材料形成。典型厚度为25μm。该第一相位差层12构成为满足上述透湿度和折射率等光学特性，并接着在第一偏光片11的面上。
第二相位差层13能够利用例示的任一种适用于该第二相位差层形成材料的材料形成。典型厚度为20μm。该第二相位差层13构成为满足上述折射率等光学特性，并经由粘着剂层或者接着剂层14接合在与第一偏光片11相反侧的，第一相位差层12的面上。另外，该第二相位差层13经由粘着剂层或者接着剂层15接合在液晶单元10的一个面上。
需要说明的是，为了使偏光板薄型化，优选经由使用光固化型接着剂的接着剂层与液晶单元接合来层积第一相位差层12和第二相位差层13。在这种情况下，优选接着剂层的储能模量在3×105～1×108Pa(25℃)的范围内。在储能模量比3×105Pa(25℃)小时，接着力低而可能剥落。另外，在储能模量比1×108Pa大时，耐冲击性低而可能剥落。
接着剂层的厚度优选为0.1μm到5.0μm，更优选为0.2μm到2.0μm。在厚度比0.1μm薄时，接着力低而可能剥落。
接着剂层的剥落(剥离)力(90°)优选为0.5N/15mm宽(幅)以上，更优选为1.0N/15mm宽以上。在剥落力比0.5N/15mm宽小时，在剥离表面保护薄膜时，可能使接着剂层剥落。
作为光固化型接着剂，能够使用对含有自由基聚合化合物或者自由基聚合光引发剂，实质上不含有有机溶剂的液粘度为1～100cp/25℃的组成物照射活性能量射线而形成的材料。
作为自由基聚合化合物，能够使用含有N-乙烯基化合物和/或丙烯酰胺衍生物的化合物、具有一种(甲基)丙烯酰的(甲基)丙烯酸酯化合物、具有两种以上(甲基)丙烯酰的(甲基)丙烯酸酯化合物等。
作为自由基聚合光引发剂，能够使用含有硫杂蒽酮类引发剂的引发剂。
并且，上述组成物也可以含有有机硅烷偶合剂，有机硅烷偶合剂至少含有从氨基、酸酐、环氧基、三嗪环、(甲基)丙烯酰基中选择的一种有机基。
在第一偏光片11上，在与第一相位差层12相反侧的面上接着有保护层16。该保护层16的厚度为40μm，典型透湿度为80g/m2。在保护层16的外表面设置有防止反射层17。该防止反射层17的厚度为7μm。具体地说，作为具有防止反射层17的保护层16，使用大日本印刷株式会社制的具有防止反射功能的丙烯酸类保护薄膜的DSG11，厚度为47μm。能够代替该防止反射层17，或者与防止反射层17一起使用辉度提高薄膜等光学薄膜。
第二偏光片21经由接着剂层22与液晶单元10的另一个面接合。在该第二偏光片21上，在与液晶单元10相反侧的面上接着有保护层23。保护层23能够与保护层16结构相同。在保护层23的外侧的面经由粘着剂层24接合有辉度提高薄膜25。
在该结构的液晶面板以O模式使用的情况下，辉度提高薄膜25侧为光源侧，防止反射层17侧为识别侧。在以E模式使用的情况下，相反地，辉度提高薄膜25侧为识别侧，防止反射层17侧为光源侧。
实施例
以下，说明制造本发明的液晶面板的实施例及其评价方法。
[偏光片的透射率和偏光度的测定]
使用紫外可视分光光度计(日本分光公司制V7100)测定偏光片的单体透射率T、平行透射率Tp、正交透射率Tc。这里“平行透射率”是指对具有相同结构的两个偏光片以吸收轴相互平行地重合的状态测定的透射率，“正交透射率”是指对具有相同结构的两个偏光片以吸收轴相互正交地重合的状态测定的透射率。与此相对，“单体透射率”是一个偏光片的透射率。这些T、Tp、Tc的值是利用JIS Z 8701的2度视野(C光源)测定并进行能见度补正的Y值。在测定中，为了容易处理偏光片，以在偏光片上贴合保护层(丙烯酸类树脂薄膜，或者环烯烃类树脂薄膜)的状态进行测定。由于保护层的吸光与偏光片的吸光相比，小到能够无视的程度，因此将在偏光片上层积有保护层的层积体的透射率作为偏光片的透射率。
偏光度P使用上述平行透射率和正交透射率，利用下式求得。
偏光度P(％)＝{(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}×(1/2)×100
[厚度的测定]
偏光片和保护层的厚度使用数字千分尺(安利公司制KC-351C)测定。
[透湿度的测定]
基于JIS Z 0208记载的防湿包装材料的透湿度试验方法(杯封法)进行测定。
[第一偏光片的制造]
准备作为基材的A-PET(非结晶‐聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜，(三菱树脂(株)制产品名：NOVACLEAR SH046200μm)，并在表面施以电晕处理(58W/m2/min)。另一方面，准备添加了1wt％的乙酰乙酰化改性PVA(日本合成化学工业(株)制产品名：GOHSEFIMER(ゴーセファイマー)Z200(聚合度1200，皂化度99.0％以上，乙酰乙酰基改性度4.6％))PVA(聚合度4200，皂化度99.2％)，并进行涂布以使干燥后的膜厚为12μm，并在60℃的环境下通过热风干燥干燥10分钟，从而制成在基材上设置有PVA类树脂层的层积体。
接下来，使该层积体首先在空气中在130℃下以2.0倍的拉伸率进行拉伸，生成拉伸层积体。然后，通过使拉伸层积体在液温30℃的硼酸不溶化水溶液中浸渍30秒，来进行使拉伸层积体所含有的PVA分子取向的PVA层不溶化的工序。该工序中的不溶化用硼酸水溶液是使硼酸含有量在水100重量部中含有3重量部的溶液。通过对经过不溶化工序的该拉伸层积体进行染色，生成着色层积体。该着色层积体是将拉伸层积体浸渍在染色液中，从而使碘吸附在拉伸层积体所含有的PVA层中的结构。染色液含有碘和碘化钾，染色液的液温为30℃，以水作为溶剂，使碘浓度为0.08～0.25重量％的范围内，使碘化钾浓度为0.56～1.75重量％的范围内。碘与碘化钾的浓度比为1比7。作为染色条件，设定碘浓度和浸渍时间，以使得构成偏光片的PVA类树脂层的单体透射率为40.9％。
接下来，通过使着色层积体在30℃的交联用硼酸水溶液中浸渍60秒，进行对吸附碘的PVA层的PVA分子之间施以交联处理的工序。该交联工序所使用的交联用硼酸水溶液是使硼酸含有量相对于水100重量部为3重量部，碘化钾含有量相对于水100重量部为3重量部的溶液。进一步地，使所获得的着色层积体在硼酸水溶液中，在拉伸温度70℃下，向之前在空气中拉伸方向相同的方向拉伸至2.7倍，从而得到最终拉伸倍率为5.4倍的拉伸，获得含有供试验用偏光片的光学薄膜层积体。该拉伸工序所使用的硼酸水溶液是使硼酸含有量相对于水100重量部为4.0重量部，使碘化钾含有量相对于水100重量部为5重量部的溶液。将所获得的光学薄膜层积体从硼酸水溶液取出，利用碘化钾含有量相对于水100重量部为4重量部的水溶液将附着在PVA层的表面的硼酸洗净。通过利用60℃的温风的干燥工序对洗净后的光学薄膜层积体进行干燥，获得层积在PET薄膜上的厚度为5μm的偏光片。
[第二偏光片的制造]
除了变更染色浴的碘浓度和时间，以使得构成最终生成的偏光片的PVA层的单体透射率为42.8％以外，利用与第一偏光片同样的方法制作。
[保护层的制造]
将具有戊二酸酰亚胺环单位的甲基丙烯酸树脂切片在100.5kPa、100℃下干燥12小时，利用单轴的挤压机以塑模温度270℃从T型模中挤压而成形为薄膜状。进一步地，使该薄膜在比树脂的玻璃化转变温度Tg高10℃的环境下向其搬送方向(以下，称为“MD方向”)拉伸，接下来，在比树脂的玻璃化转变温度Tg高7℃的环境下向与薄膜搬送方向正交的方向(以下，称为TD方向)拉伸，从而获得厚度40μm的丙烯酸类保护薄膜。
[第一偏光片的保护薄膜]
使用大日本印刷株式会社制的具有防止反射功能的丙烯酸类保护薄膜(DSG11，厚度47μm)。
[制造例]
[第一相位差层的制造例]
(制造例N-1)
将以环状聚烯烃类聚合物为主要成分的市售高分子薄膜[JSR公司制，产品名“ARTON薄膜FEKP100(厚度100μm)”]利用拉幅拉伸机，在147℃下沿宽度方向进行固定端单轴拉伸至薄膜宽度成为原薄膜宽度的4.3倍(横向拉伸工序)。所获得的薄膜的厚度为23μm，成为在搬送方向具有快轴的负双轴板(nx＞ny＞nz)。
(制造例N-2)
将以环状聚烯烃类聚合物为主要成分的市售高分子薄膜[JSR公司制，产品名“ARTON薄膜FEKP130(厚度130μm)”]利用拉幅拉伸机，在145℃下沿宽度方向进行固定端单轴拉伸至薄膜宽度成为原薄膜宽度的3.0倍(横向拉伸工序)。所获得的薄膜的厚度为20μm，成为在搬送方向具有快轴的负双轴板(nx＞ny＞nz)。
(制造例N-3)
利用双轴熔融挤压机将环状烯烃类树脂(日本瑞翁公司制ZEONOR1420R)熔融混合成的组成物通过利用安装有T型模的一轴挤压机挤压制膜，获得厚度30μm的环状烯烃类树脂薄膜。
利用拉幅拉伸机，将所获得的的薄膜在145℃下沿宽度方向进行固定端单轴拉伸至薄膜宽度成为原薄膜宽度的4.3倍(横向拉伸工序)。所获得的薄膜的厚度为7μm，成为在搬送方向具有快轴的负双轴板(nx＞ny＞nz)。
(制造例N-4)
将以环状聚烯烃类聚合物为主要成分的市售高分子薄膜[JSR公司制，产品名“ARTON薄膜FEKP100(厚度130μm)”]利用拉幅拉伸机在147℃下沿宽度方向进行固定端单轴拉伸至薄膜宽度成为原薄膜宽度的3.4倍(横向拉伸工序)。所获得的薄膜的厚度为38μm，成为在搬送方向具有快轴的负双轴板(nx＞ny＞nz)。
[第二相位差层的制造例]
(富马酸酯类树脂的合成)
向具有搅拌机、冷却管、氮气导入管和温度计的30L的压热器内投入48g羟丙甲基纤维素(信越化学制，产品名METOLOSE60SH-50)、15601g蒸馏水、8161g富马酸二异丙酯、240g丙烯酸3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲酯和45g聚合引发剂即t-新戊酸丁酯，在使氮气鼓泡一小时(窒素バブリング)后，以200rpm搅拌并且在49℃下保持24小时，来进行自由基悬浮聚合。接下来，冷却至室温，将含有生成的聚合物粒子的悬浮液离心分离。在利用蒸馏水两次和甲醇两次对所获得的聚合物粒子洗净后，在80℃下进行减压干燥(收获率80％)。
(制造例P-1)
将所获得的富马酸酯类树脂溶解到甲苯·甲基乙基甲酮混合溶液(甲苯/甲基－乙基甲酮50重量％/50重量％)中而形成20％溶液，进而添加相对于富马酸酯类树脂100重量部为5重量部的作为可塑剂的偏苯三酸三丁酯后，利用T型模法在溶液流延装置的支承基板上流延，并在80℃和130℃下分别干燥4分钟，获得宽度250mm、厚度18μm的薄膜。利用辊式拉伸机，将所获得的薄膜在温度150℃、拉伸倍率1.04倍下，使自由端一轴向搬送方向拉伸(纵拉伸工序)。所获得的薄膜的厚度为18μm，成为在搬送方向具有快轴的正双轴板(nz＞nx＞ny)。
(聚(硝基苯乙烯)的合成)
向具有机械搅拌器的三颈圆底烧瓶内投入硝基苯(900g)和1，2-二氯乙烷(300g)的溶剂混合物，在该混合物中，搅拌聚苯乙烯(50.0g)，而使聚苯乙烯溶解。向该搅拌混合物中滴加30分钟由硝酸(86.0g)和浓硫酸(100.0g)构成的混合酸(硝基/苯乙烯当量比＝2/1)。使该混合物在氮气下在室温下共反应22小时。在用水烯释的氢氧化钠中注入所生成的黄色混合物，来分离有机层，然后，在甲醇中沉淀，形成固体的块。将该固体在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中溶解，并在甲醇中再沉淀。将所获得的沉淀物搅拌两小时，过滤，并利用甲醇反复清洗，在真空下干燥，获得略带黄色的纤维状粉末。收获率整体为95％以上。
(制造例P-2)
将所获得的聚(硝基苯乙烯)类树脂溶解在环戊酮中而成为20％溶液，并利用T型模法在溶液流延装置的支承基板上流延，并在40℃和130℃下分别干燥4分钟后，在真空下干燥，获得宽度250mm、厚度3μm的薄膜。利用辊式拉伸机，将所获得的薄膜在温度184℃、拉伸倍率1.06倍下，使自由端一轴向搬送方向拉伸(纵拉伸工序)。所获得的薄膜的厚度为3μm，成为在搬送方向具有快轴的正双轴板(nz＞nx＞ny)。
(制造例P-3)
利用单轴挤压机和T型模，在290℃下对聚苯乙烯树脂(出光兴产公司制“XAREC 130ZC”)的切片状树脂进行挤压，并将所获得的片材状的熔融树脂利用冷却鼓冷却，获得厚度20μm的薄膜。利用辊式拉伸机，将该薄膜在温度125℃、拉伸倍率1.5倍下，使自由端一轴向搬送方向拉伸，获得在搬送方向具有快轴的相位差薄膜(纵拉伸工序)。使用拉幅拉伸机，将所获得的薄膜在温度130℃下，沿宽度方向进行固定端单轴拉伸，以使得薄膜宽度成为所述纵拉伸后的薄膜宽度的1.6倍，获得厚度10μm的双轴拉伸薄膜(横向拉伸工序)。所获得的薄膜成为在搬送方向具有快轴的正双轴板(nz＞nx＞ny)。
(制造例P-4)
利用单轴挤压机和T型模，在270℃下对苯乙烯-马来酸酐共聚物(努发化工日本公司制，制品名“DYLARK D232”)的切片状树脂进行挤压，并利用冷却鼓对所获得的片材状的熔融树脂进行冷却，获得厚度77μm的薄膜。利用辊式拉伸机，在温度130℃、拉伸倍率1.7倍下，使该薄膜的自由端一轴向搬送方向拉伸，获得在搬送方向具有快轴的相位差薄膜(纵拉伸工序)。使用拉幅拉伸机，将所获得的薄膜在温度135℃下，沿宽度方向进行固定端单轴拉伸，以使得薄膜宽度成为所述纵拉伸后的薄膜宽度的1.8倍，获得厚度33μm的双轴拉伸薄膜(横向拉伸工序)。所获得的薄膜成为在搬送方向具有快轴的正双轴板(nz＞nx＞ny)。
[制造由第一偏光片、第一相位差层、第二相位差层、保护薄膜构成的层积体]
经由UV固化型接着剂，将利用上述方法制成的第一相位差层N-1贴合在利用上述第一偏光片制造例制作的，层积在PET薄膜上厚度为5μm的偏光片的与PET相反侧的面。并且，在从该层积体剥离PET薄膜后，经由UV固化型接着剂，贴合具有防止反射功能的丙烯酸类保护薄膜。并且，在该层积体的层积有第一相位差层N-1一侧的面上进一步使第二相位差层P-1经由丙烯酸类粘着剂(厚度5μm)利用使它们的搬送方向平行的辊对辊方式层积，获得第一偏光板。
[制造由第二偏光片和保护薄膜构成的层积体]
经由UV固化型接着剂，将厚度40μm的丙烯酸类保护薄膜贴合在利用上述第二偏光片制造例制作的层积在PET薄膜上厚度为5μm的偏光片的与PET相反侧的面。并且，从该层积体剥离PET薄膜，获得与丙烯酸类保护薄膜层积的第二偏光板。
[液晶面板的作成]
(第一实施例)
从具有IPS方式的液晶单元的平板型PC(美国苹果公司制iPad Retina显示模型)中取出液晶面板，并拆除配置在液晶单元的上下的偏光板，洗净该液晶单元两侧的玻璃面。接下来，经由丙烯酸类接着剂(厚度15μm)将利用上述方法制作的第一偏光板以偏光片的吸收轴与该液晶单元的初始取向方向正交的方式层积在上述液晶单元的识别侧的表面。然后，经由丙烯酸类粘着剂(厚度15μm)，使利用上述的方法制作的第二偏光板以偏光片的吸收轴方向与该液晶单元的初期取向方向平行的方式层积在上述液晶单元的光源侧的表面，获得液晶面板。
(第二～第三实施例)
如上所述，在第一偏光板的制造例中，分别利用N-2、N-3和P-2、P-3代替第一相位差层N-1和第二相位差层P-1来获得第一偏光板。并且，利用所获得的第一偏光板，与上述实施例1同样地制作液晶面板。
(第四实施例)
如上所述，在第一偏光板的制造例中，除了使第一相位差层N-1和第二相位差层P-1经由光固化型的接着剂(储能模量2.6×106，厚度2μm)层积以外，与第一实施例同样地制作液晶面板。
(第五实施例)
如上所述，在第一偏光板的制造例中，除了使第一相位差层N-2和第二相位差层P-2经由光固化型接着剂(储能模量4.0×105，厚度2μm)层积以外，与第一实施例同样地制作液晶面板。
(实施例6)
如上所述，在第一偏光板的制造例中，除了使第一相位差层N-3和第二相位差层P-3经由光固化型接着剂(储能模量9.0×107，厚度2μm)层积以外，与第一实施例同样地制作液晶面板。
[液晶显示装置的黑辉度]
在室温23℃的暗室中，在液晶显示装置上显示黑图像，利用ELDIM公司制的制品名“EZContrast 160D”，测定辉度(XYZ显示系的Y值)，求得在极角60°下，方位角0～360°的黑辉度的平均值。结果如表2所示。在此，“极角”是从与液晶显示装置的画面垂直的法线倾斜的倾斜角，“方位角”表示从正面观察画面，从相当于表盘三点钟方向的方向逆时针旋转的角度。
表2
在本例中，作为评价用液晶面板，使用具有辉度提高薄膜的iPad，因此黑辉度的值比使用电视用面板作为液晶面板的专利文献3的实施例中表3所列举的黑辉度的数值高，而作为黑辉度的数值，能够充分满足。并且，利用本发明，尽管减薄了相位差层的厚度，但能够达到充分满足的补偿效果。另外，与第一比较例相比，本发明第一～第三实施例的相位差层薄，并且，黑辉度的值比第一比较例的黑辉度的值小，最差也会相等。
[层积偏光板的厚度]
利用数字千分尺(安利公司制KC-351C)测定层积有偏光片保护薄膜、偏光片、第一相位差层和第二相位差层的层积偏光板的厚度。
表3
使用光固化型接着剂将第一相位差层和第二相位差层层积的层积偏光板能够实现薄型化。
附图标记说明
1  液晶面板
10  液晶单元
11  第一偏光片
12  第一相位差层
13  第二相位差层
14,15  粘着剂层
16  保护层
17  防止反射层
21  第二偏光片
22,24  粘着剂层
23  保护层
25  辉度提高薄膜

Claims (2)

1.一种液晶面板，具有：
具有液晶层的液晶单元，该液晶层含有在未施加电场状态下向面内一方向取向的液晶分子；
配置在该液晶单元的一侧的第一偏光片；
以吸收轴与所述第一偏光片的吸收轴正交的方式配置在该液晶单元的另一侧的第二偏光片，
在所述第一偏光片与所述液晶单元之间，从该第一偏光片侧起依次配置有第一相位差层和第二相位差层，所述第一相位差层在面内的慢轴x方向的折射率为nx1，快轴方向的折射率为ny1，厚度z方向的折射率为nz1时，满足nx1＞ny1＞nz1的关系，所述第二相位差层在面内的慢轴x方向的折射率为nx2，快轴方向的折射率为ny2，厚度z方向的折射率为nz2时，满足nz2＞nx2＞ny2的关系，所述第一相位差层的慢轴与所述第二相位差层的慢轴平行配置，其特征在于，
所述第一偏光片和所述第二偏光片的厚度在10μm以下，具有单体透射率为40.0％以上，偏光度为99.8％以上的光学特性，
所述第二偏光片以其吸收轴在未施加电场的状态下与所述液晶单元的液晶分子的取向方向平行的配置经由粘着剂层直接接着在所述液晶单元上，
在与所述液晶单元相反侧的所述第二偏光片的面上经由粘着剂层贴合有厚度为10～50μm，透湿度为200g/m2以下的保护层，
所述第一相位差层的厚度在25μm以下，透湿度在200g/m2以下，慢轴方向的折射率nx1与快轴方向的折射率ny1之间的差即Δnxy1的值在0.0036以上，慢轴方向的折射率nx1与厚度z方向的折射率nz1之间的差即Δnxz1的值在0.0041以上，面内相位差Re在90nm～140nm的范围内，并且在该第一相位差层的厚度为d1时，利用Rth＝(nx1-nz1)×d1表示的厚度方向相位差Rth在100nm～240nm的范围内，所述第二相位差层的厚度在20μm以下，慢轴方向的折射率nx2与快轴方向的折射率ny2之间的差即Δnxy2的值在0.0008以上，慢轴方向的折射率nx2与厚度z方向的折射率nz2之间的差即Δnxz2的值在-0.0030以下，面内相位差Re在15nm～50nm的范围内，并且在该第二相位差层的厚度为d2时，利用Rth＝(nx2-nz2)×d2表示的厚度方向相位差Rth在-110nm～-60nm的范围内，
在所述第一偏光片上，在与所述第一相位差层相反侧的面设置有厚度为50μm以下、透湿度为200g/m2以下的保护层。
2.一种偏光片与相位差层的层积体，其特征在于，
在具有液晶单元和一对偏光片的液晶面板中，该偏光片与相位差层的层积体被配置在该液晶单元与一个偏光片之间使用，该液晶单元具有液晶层，该液晶层包含在未施加电场状态下向面内一方向取向的液晶分子，该一对偏光片配置在该液晶单元的两侧，吸收轴相互正交，
所述偏光片与相位差层的层积体包括与所述一个偏光片邻接配置的第一相位差层和贴合在该第一相位差层上的第二相位差层，
所述第一相位差层在面内的慢轴x方向的折射率为nx1，快轴方向的折射率为ny1，厚度z方向的折射率为nz1时，满足nx1＞ny1＞nz1的关系，所述第二相位差层在面内的慢轴x方向的折射率为nx2，快轴方向的折射率为ny2，厚度z方向的折射率为nz2时，满足nz2＞nx2＞ny2的关系，所述第一相位差层的慢轴与所述第二相位差层的慢轴平行配置，
所述第一相位差层的厚度在25μm以下，透湿度在200g/m2以下，慢轴方向的折射率nx1与快轴方向的折射率ny1之间的差即Δnxy1的值在0.0036以上，慢轴方向的折射率nx1与厚度z方向的折射率nz1之间的差即Δnxz1的值在0.0041以上，面内相位差Re在90nm～140nm的范围内，并且，在该第一相位差层的厚度为d1时，利用Rth＝(nx1-nz1)×d1表示的厚度方向相位差Rth在100nm～240nm的范围内，
所述第二相位差层的厚度在20μm以下，慢轴方向的折射率nx2与快轴方向的折射率ny2之间的差即Δnxy2的值在0.0008以上，慢轴方向的折射率nx2与厚度z方向的折射率nz2之间的差即Δnxz2的值在-0.0030以下，面内相位差Re在15nm～50nm的范围内，并且，在该第二相位差层的厚度为d2时，利用Rth＝(nx2-nz2)×d2表示的厚度方向相位差Rth在-110nm～-60nm的范围内，
所述第一相位差层的慢轴与所述第二相位差层的慢轴平行配置。
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