CN109507769A - 偏振片、偏振片的制造方法和包括该偏振片的光学层叠体 - Google Patents

偏振片、偏振片的制造方法和包括该偏振片的光学层叠体 Download PDF

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Abstract

本发明涉及偏振片、偏振片的制造方法和包括该偏振片的光学层叠体。本发明的目的是提供具有中和的色相而透过率没有任何增加的偏振片。本发明的偏振片的由等式(1)表示的透过率参数为0.8以上且由等式(2)表示的色相参数为5以下：透过率参数＝T420/T550 (1)在等式(1)中，T420表示在波长420nm下的平行透过率并且T550表示在波长550nm下的平行透过率；在等式(2)中，a表示平行色相值'a'并且b表示平行色相值'b'。

Description

偏振片、偏振片的制造方法和包括该偏振片的光学层叠体
本申请要求在35 U.S.C Section 119下的于2017年9月14日提交的日本专利申请No.2017-176798的优先权，其作为参考并入本文中。
技术领域
本发明涉及偏振片、偏振片的制造方法和包括该偏振片的光学层叠体。
背景技术
偏振片已经用于显示设备，例如液晶显示设备。近年来，已经需要具有更优异的特性的偏振片。例如，已经需要具有中和的色相(neutralized hue)的偏振片使得显示图像的色彩更鲜明。然而，当中和偏振片的色相时，偏振片的透过率趋于增加。具有高的透过率的偏振片会在耐久性方面产生问题。另外，已经提出了通过使用在特定波长范围内的吸收极大的二色性物质来获得具有中和色相(neutral hue)的偏振片的方法(日本专利申请特开No.2013-210624)。即使当将色相用这样的二色性物质来中和时，偏振片的透过率也趋于增加。因此，需要具有中和的色相而透过率没有任何增加的偏振片。
发明内容
已经做出本发明以解决传统问题，并且本发明的目的是提供具有中和的色相而透过率没有任何增加的偏振片。
本发明的偏振片的由等式(1)表示的透过率参数为0.8以上且由等式(2)表示的色相参数为5以下：
透过率参数＝T420/T550 (1)
在等式(1)中，T420表示在波长420nm下的平行透过率并且T550表示在波长550nm下的平行透过率；
在等式(2)中，a表示平行色相值'a'并且b表示平行色相值'b'。
在本发明的一个实施方案中，偏振片的厚度为8μm以下。
在本发明的一个实施方案中，偏振片包含作为二色性物质的碘。
根据本发明的另一方面，提供一种偏振片的制造方法。所述方法包括：使热塑性树脂基材和聚乙烯醇系树脂层的层叠体依序经历空中拉伸处理、染色处理、水中拉伸处理、和干燥收缩处理。聚乙烯醇系树脂层包含卤化物和聚乙烯醇系树脂。
根据本发明的另一方面，提供了一种光学层叠体。光学层叠体包括所述偏振片；构成为实质上起λ/4片的作用的相位差层；和光扩散层。
在本发明的一个实施方案中，光扩散层包含压敏粘合剂和光扩散细颗粒。
在本发明的一个实施方案中，光扩散细颗粒的平均粒径为2μm至5μm。
根据本发明的另一方面，提供一种液晶显示设备。液晶显示设备包括所述光学层叠体。
在本发明的一个实施方案中，液晶显示设备包括反射型液晶显示设备。
根据本发明，可以提供具有中和的色相的偏振片。更具体地，本发明的偏振片的透过率参数为0.8以上且色相参数为5以下。满足这样的参数的偏振片具有中和的色相。另外，本发明的偏振片的色相可以通过减小偏振片的厚度来中和。因此，色相可以中和，而偏振片的透过率没有任何增加。因此，根据本发明，可以提供具有期望的透过率和中和的色相的偏振片。进一步，可以防止偏振片的耐久性降低。
附图说明
图1是用于示出使用加热辊的干燥收缩处理的实例的示意图。
图2是根据本发明的一个实施方案的光学层叠体的示意性截面图。
图3A是用于示出正面白场亮度(front white brightness)的测量方法的示意图并且图3B是用于示出正面黑场亮度(front black brightness)的测量方法的示意图。
具体实施方式
以下描述本发明的实施方案。然而，本发明不限于这些实施方案。
(术语和符号的定义)
本文中使用的术语和符号的定义如下描述。
(1)折射率(nx、ny和nz)
"nx"表示在其中面内折射率最大的方向(即，慢轴方向)上的折射率，"ny"表示在面内垂直于慢轴的方向(即，快轴方向)上的折射率，并且"nz"表示在厚度方向上的折射率。
(2)面内相位差(Re)
"Re(550)"是指用波长为550nm的光在23℃下测量的膜的面内相位差。当膜的厚度由d(nm)表示时，Re(550)由等式"Re＝(nx-ny)×d"确定。"Re(450)"是指用波长为450nm的光在23℃下测量的膜的面内相位差。
(3)厚度方向的相位差(Rth)
"Rth(550)"是指用波长为550nm的光在23℃下测量的膜的厚度方向的相位差。当膜的厚度由d(nm)表示时，Rth(550)由等式"Rth＝(nx-nz)×d"确定。"Rth(450)"是指用波长为450nm的光在23℃下测量的膜的厚度方向的相位差。
(4)Nz系数
Nz系数由等式"Nz＝Rth/Re"确定。
A.偏振片
本发明的偏振片的透过率参数为0.8以上且色相参数为5以下。当偏振片满足这样的参数时，获得具有中和色相的偏振片。
透过率参数为由以下等式(1)计算出的值。在等式(1)中，T420表示在波长420nm下的平行透过率(H0)并且T550表示在波长550nm下的平行透过率(H0)。本发明的偏振片的透过率参数为0.8以上，优选0.85以上。透过率参数优选尽可能接近于1，因为偏振片的色相更加中和。透过率参数为例如1.0以下。平行透过率为通过将彼此相同的两个偏振片重叠以致它们的吸收轴可以彼此平行而生产的平行型层叠偏振片的透过率的值。偏振片的平行透过率用例如分光光度计(JASCO Corporation制造，产品名："V-7100")来测量。这些透过率各自为用JIS Z 8701-1982的2度视野(C光源)进行可见度校正的Y值。
透过率参数＝T420/T550 (1)
色相参数为由以下等式(2)计算出的值。在等式(2)中，'a'表示平行色相值'a'并且'b'表示平行色相值'b'。本发明的偏振片的色相参数为5以下，优选4.5以下。色相参数优选尽可能接近于0，因为偏振片的色相更加中和。色相参数为例如1.0以上。如本文中使用的术语"平行色相值'a'"和"平行色相值'b'"是指用平行型层叠偏振片测量的色相值'a'和色相值'b'。术语"色相值'a'"和"色相值'b'"是指由美国国家标准局(NBS)定义的单体色相(single hue)。色相值'a'和色相值'b'可以用分光光度计(JASCO Corporation制造，产品名："V-7100")来测量。
偏振片的厚度优选为8μm以下，更优选5μm以下。当偏振片的厚度落在此范围内时，可以获得具有更加中和的色相的偏振片。另外，偏振片的厚度优选为1.0μm以上，更优选2.0μm以上。
偏振片优选示出在波长范围380nm至780nm内的任何波长下的吸收二色性。偏振片的单体透过率优选为40.0％以上，更优选41.0％以上，又更优选42.0％以上，又进一步更优选42.5％以上，特别优选43.0％以上。单体透过率为例如50％以下。
偏振片的在波长420nm下的平行透过率(H0)优选为20％至40％，更优选22％至38％。当偏振片具有这样的特性时，获得具有更加中和的色相的偏振片。平行透过率(H0)如上描述。透过率为用JIS Z 8701-1982的2度视野(C光源)进行可见度校正的Y值。
偏振片的偏光度优选为99.8％以上，更优选99.9％以上，又更优选99.95％以上。偏光度(P)通过测量偏振片的单体透过率(Ts)、平行透过率(Tp)和直交透过率(Tc)由以下等式来计算。此处，Ts、Tp和Tc各自为用JIS Z 8701的2度视野(C光源)测量并且进行可见度校正的Y值。
偏光度(P)(％)＝{(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}×1/2×100
偏振片的由NBS定义的单体色相a为-1.2至0，优选-1.0至0。另外，偏振片的由NBS定义的单体色相b为0至3.0，优选0至2.5。随着使得偏振片的单体色相值'a'和单体色相值'b'越接近于0，可以获得其中显示图像具有越鲜明的色彩的显示设备。因此，单体色相值'a'和单体色相值'b'的理想值为0。
本发明的偏振片包括包含聚乙烯醇系树脂(下文中称为"PVA系树脂")的树脂膜。PVA系树脂的实例包括聚乙烯醇和乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇通过使聚乙酸乙烯酯皂化来获得。乙烯-乙烯醇共聚物通过使乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化来获得。
PVA系树脂的皂化度典型地为85mol％以上，优选95.0mol％以上，更优选99.0mol％以上。另外，皂化度为100mol％以下，优选99.95mol％以下，更优选99.93mol％以下。当偏振片中的PVA系树脂满足这样的皂化度时，可以实现优异的加湿可靠性。皂化度可以参照JIS K 6726-1994来确定。
PVA系树脂的平均聚合度可以依照目的适当地选择。平均聚合度典型地为1,000至10,000，优选1,200至6,000，更优选2,000至5,000。平均聚合度可以参照JIS K 6726-1994来确定。
偏振片典型地包含二色性物质。二色性物质的具体实例包括碘和有机染料。这些物质可以单独或以其组合使用。碘优选用作二色性物质。
B.偏振片的制造方法
偏振片可以通过任意适当的方法来制造。偏振片通过例如使树脂膜经历各种处理，例如溶胀处理、拉伸处理、染色处理、不溶化处理、交联处理、洗涤处理和干燥处理来获得。在一个实施方案中，当进行各种处理时，树脂膜可以为形成于基材上的树脂层。基材和树脂层的层叠体可以通过例如涉及将包含树脂膜的形成材料的涂布液涂布至基材的方法、或涉及将树脂膜层叠在基材上的方法来获得。
本发明的偏振片的制造方法优选包括使热塑性树脂基材和聚乙烯醇系树脂层的层叠体依序经历空中拉伸处理、染色处理、水中拉伸处理和干燥收缩处理。在层叠体中，PVA系树脂层优选包含卤化物和PVA系树脂。另外，本发明的偏振片的制造方法可以包括任意适当的其它步骤。其它步骤的实例包括不溶化处理、交联处理和洗涤处理。这些处理可以各自在偏振片的制造方法的任意适当的阶段进行。
B-1.层叠体的制造
层叠体通过任意适当的方法来获得。层叠体通过例如将包含卤化物和PVA系树脂的PVA系树脂层形成在热塑性树脂基材的一侧来获得。PVA系树脂层可以通过任意适当的方法来形成。该层优选通过以下来形成：将包含卤化物和PVA系树脂的涂布液涂布至具有长条状的热塑性树脂基材的一侧，并且干燥该液体。当使用具有长条状的热塑性树脂基材时，层叠体可以在输送的同时连续地经历各处理。如本文中使用的术语"长条状"意指长度充分地大于其宽度的长且薄的形状。
B-1-1.热塑性树脂基材
任意适当的形成材料(热塑性树脂)可以用作热塑性树脂基材的形成材料。其实例包括：酯系树脂，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂；环烯烃系树脂，例如降冰片烯系树脂；烯烃系树脂，例如聚丙烯；(甲基)丙烯酸系树脂；聚酰胺系树脂；聚碳酸酯系树脂；和其共聚物树脂。其中，优选降冰片烯系树脂和无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂。
在一个实施方案中，优选使用无定形(非结晶的)聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂。其中，特别优选使用非结晶性(难以结晶的)聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂。非结晶性聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂的具体实例包括：进一步包含作为二羧酸的间苯二甲酸和/或环己烷二羧酸的共聚物；和进一步包含作为二醇的环己烷二甲醇和/或二甘醇的共聚物。
在优选实施方案中，热塑性树脂基材包括具有间苯二甲酸单元的聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂。这是因为这样的热塑性树脂基材在拉伸性方面非常优异并且可以在其拉伸时抑制结晶。这可以由借助间苯二甲酸单元的引入而施加至树脂的主链的大的弯曲造成。
聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂具有对苯二甲酸单元和乙二醇单元。间苯二甲酸单元的含量相对于全部重复单元的总和优选为0.1mol％以上，更优选1.0mol％以上。这是因为获得了拉伸性非常优异的热塑性树脂基材。同时，间苯二甲酸单元的含量相对于全部重复单元的总和优选为20mol％以下，更优选10mol％以下。当含量如上所述设定时，基材的结晶度可以在后述的干燥收缩处理中良好地增加。
热塑性树脂基材的厚度优选为20μm至300μm，更优选50μm至200μm。当厚度小于20μm时，会难以形成PVA系树脂层。当厚度大于300μm时，在例如后述的水中拉伸处理中，热塑性树脂基材会花费长时间吸收水，并且会需要过大的负荷来拉伸它。热塑性树脂基材的表面可以经历表面改性处理(例如，电晕处理)，或可以在其上形成易粘接层。这样的处理可以提供热塑性树脂基材与树脂层之间的密合性优异的层叠体。
热塑性树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)优选为120℃以下，更优选100℃以下，又更优选90℃以下。这是因为当将层叠体拉伸时，可以充分地确保拉伸性，同时抑制了树脂层(PVA系树脂)的结晶。结果，可以生产具有优异的偏光特性的偏振片。同时，热塑性树脂基材的玻璃化转变温度优选为60℃以上。当使用这样的热塑性树脂基材时，防止了在包含PVA系树脂的涂布液的涂布和干燥时例如热塑性树脂基材的变形(例如，凹凸、下垂(sag)或起皱的发生)等的不便，因此可以良好地生产层叠体。另外，PVA系树脂层的拉伸可以在适合的温度(例如，约60℃)下良好地进行。热塑性树脂基材的玻璃化转变温度可以通过例如将改性基团导入基材的构成材料和/或用结晶材料加热基材来调节。玻璃化转变温度(Tg)为参照JIS K 7121确定的值。
热塑性树脂基材的吸水率优选为0.2％以上，更优选0.3％以上。热塑性树脂基材吸收水，并且水可以起到像增塑剂的作用从而使基材增塑。结果，基材的拉伸应力可以大幅降低，因此可以以高倍率拉伸。同时，热塑性树脂基材的吸水率优选为3.0％以下，更优选1.0％以下。当使用这样的热塑性树脂基材时，可以防止例如在生产偏振片时由于热塑性树脂基材的尺寸稳定性的显著降低导致的所获得的偏振片的外观劣化等的不便。另外，在水中拉伸时可以防止热塑性树脂基材的断裂和PVA系树脂层与热塑性树脂基材的剥离。热塑性树脂基材的吸水率可以通过例如将改性基团导入基材的构成材料来调节。吸水率为参照JIS K 7209确定的值。
热塑性树脂基材可以预先(在后述的PVA系树脂层的形成之前)拉伸。在一个实施方案中，将热塑性树脂基材沿具有长条状的热塑性树脂基材的横向(垂直于其长度方向的方向)拉伸。横向优选为垂直于后述的层叠体的拉伸方向的方向。如本文中使用的术语"垂直"包括其中各方向彼此基本上正交的情况。此处，短语"基本上正交"包括其中由各方向形成的角度为90°±5.0°的情况，并且该角度优选为90°±3.0°，更优选90°±1.0°。
热塑性树脂基材的拉伸温度相对于玻璃化转变温度(Tg)优选为Tg-10℃至Tg+50°。热塑性树脂基材的拉伸倍率优选为1.5倍至3.0倍。
任意适当的方法可以用作热塑性树脂基材的拉伸方法。具体地，该方法可以为固定端拉伸或可以为自由端拉伸。拉伸模式可以为干式拉伸或可以为湿式拉伸。热塑性树脂基材的拉伸可以在一个阶段中进行，或可以在多个阶段中进行。当在多个阶段中进行拉伸时，拉伸倍率为各个阶段的拉伸倍率的乘积。
B-1-2.涂布液
如上所述，涂布液包含卤化物和PVA系树脂。涂布液典型地为通过将卤化物和PVA系树脂溶解在溶剂中获得的溶液。公开于部分A中的那些可以各自用作PVA系树脂。涂布液中的PVA系树脂的含量相对于100重量份的溶剂优选为3重量份至20重量份。在这样的含量下，可以形成与热塑性树脂基材紧密接触的均匀的涂膜。
任意适当的卤化物可以用作所述卤化物。其实例包括碘化物和氯化钠。碘化物的实例包括碘化钾、碘化钠、和碘化锂。其中，优选碘化钾。
涂布液中的卤化物的含量相对于100重量份的PVA系树脂优选为5重量份至20重量份，并且相对于100重量份的PVA系树脂更优选为10重量份至15重量份。当卤化物的含量相对于100重量份的PVA系树脂为大于20重量份时，卤化物会渗出而使得最终所获得的偏振片白浊(clouded)。
任意适当的溶剂可以用作涂布液的溶剂。其实例包括水、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、例如各种二醇类和三羟甲基丙烷等多元醇类、例如乙二胺和二亚乙基三胺等胺类。其中，优选水。溶剂可以单独或以其组合使用。
涂布液还可以包含除了PVA系树脂和卤化物以外的添加剂。任意适当的添加剂可以用作所述添加剂。添加剂的实例包括增塑剂和表面活性剂。增塑剂的实例包括多元醇类，例如乙二醇和甘油。表面活性剂为例如非离子表面活性剂。出于进一步改善所获得的PVA系树脂层的均匀性、染色性和拉伸性的目的，可以使用这些添加剂。
B-2.空中拉伸处理
如上所述，层叠体依序经历空中拉伸处理、染色处理、水中拉伸处理和干燥收缩处理。通常，PVA系树脂层的拉伸改善PVA系树脂中的聚乙烯醇分子的取向性，但拉伸后的PVA系树脂层浸渍在包含水的液体中会妨碍聚乙烯醇分子的取向从而降低取向性。特别地，在其中硼酸溶液中拉伸用作水中拉伸，并且将层叠体在相对高的温度下在硼酸溶液中拉伸以便热塑性树脂基材的拉伸可以稳定的情况下，取向性降低的趋势是显著的。例如，当在硼酸溶液中的PVA膜单独的拉伸通常在60℃下进行时，A-PET(热塑性树脂基材)和PVA系树脂层的层叠体的拉伸在高达70℃左右的温度下进行。在此情况下，在拉伸的初期阶段中的PVA分子的取向性会在取向性通过水中拉伸改善之前的阶段中降低。相反地，当包含卤化物的PVA系树脂层和热塑性树脂基材的层叠体在硼酸溶液中拉伸之前在高温下在空中拉伸(辅助拉伸)时，会促进辅助拉伸之后的层叠体的PVA系树脂层中的PVA系树脂的结晶。结果，在其中将PVA系树脂层浸渍于液体中的情况下，与其中PVA系树脂层没有卤化物的情况相比，可以抑制聚乙烯醇分子的取向的扰乱(disturbance)和其取向性的降低。因而，可以改善借助于通过将层叠体浸渍于液体中进行的处理步骤例如染色处理和水中拉伸处理获得的偏振片的光学特性。
特别地，为了可以获得高的光学特性，选择其中空中拉伸(辅助拉伸)和硼酸溶液中拉伸组合的两阶段拉伸方法。当像两阶段拉伸一样引入辅助拉伸时，可以拉伸层叠体，同时抑制热塑性树脂基材的结晶。因此，解决了以下问题：层叠体的拉伸性由于在随后的硼酸溶液中拉伸中的热塑性树脂基材的过度结晶而降低；因此层叠体可以以更高的倍率拉伸。进一步，在其中将PVA系树脂涂布至热塑性树脂基材上的情况下，为了可以抑制热塑性树脂基材的玻璃化转变温度的影响，与其中将PVA系树脂涂布至典型金属鼓上的情况相比，涂布温度需要降低。结果，会发生以下问题：PVA系树脂的结晶度变得相对低，因此未获得充分的光学特性。相反地，当引入辅助拉伸时，即使在其中将PVA系树脂涂布至热塑性树脂基材上的情况下，可以改善PVA系树脂的结晶性，因此可以实现高的光学特性。另外，同时，当预先改善PVA系树脂的取向性时，可以防止在将层叠体在随后的染色步骤或水中拉伸步骤中浸渍于水中时，例如PVA系树脂的取向性的降低和其溶解性等的问题，因此可以实现高的光学特性。
空中拉伸(下文中有时称为"空中辅助拉伸")的拉伸方法可以为固定端拉伸(例如，涉及用拉幅拉伸机(tenter stretching machine)来拉伸层叠体的方法)，或可以为自由端拉伸(例如，涉及使层叠体经过具有不同的圆周速度的辊之间以单轴拉伸层叠体的方法)。可以积极地采用自由端拉伸，以便可以获得高的光学特性。在一个实施方案中，空中拉伸处理包括在将层叠体沿其长度方向输送的同时用加热辊间的圆周速度差来拉伸层叠体的加热辊拉伸步骤。空中拉伸处理典型地包括区域拉伸步骤(zone stretching step)和加热辊拉伸步骤。区域拉伸步骤和加热辊拉伸步骤的顺序没有限制，并且区域拉伸步骤可以预先进行，或加热辊拉伸步骤可以预先进行。可以省略区域拉伸步骤。在一个实施方案中，区域拉伸步骤和加热辊拉伸步骤依序进行。另外，在另一实施方案中，层叠体(膜)通过将膜端部夹持在拉幅拉伸机中并且沿流动方向扩大拉幅机之间的距离(拉幅机之间的距离的扩大对应于拉伸倍率)来拉伸。此时，设定在层叠体的宽度方向(垂直于流动方向的方向)上的拉幅机之间的距离，以致拉幅机可以适当地彼此接近。可以优选地设定该距离以致层叠体的流动方向上的拉伸倍率可以更接近于自由端拉伸中的。在自由端拉伸的情况下，层叠体的宽度方向上的收缩率由等式"宽度方向上的收缩率＝(1/拉伸倍率)1/2"来计算。
空中辅助拉伸可以在一个阶段中进行，或可以在多个阶段中进行。当在多个阶段中进行空中辅助拉伸时，拉伸倍率为各个阶段的拉伸倍率的乘积。优选的是，空中辅助拉伸中的层叠体的拉伸方向与其在水中拉伸中的拉伸方向实质上相同。
空中辅助拉伸中的拉伸倍率优选为2.0倍至3.5倍。空中辅助拉伸和水中拉伸组合时的最大拉伸倍率相对于层叠体的原始长度优选为5.0倍以上，更优选5.5倍以上，又更优选6.0倍以上。如本文中使用的术语"最大拉伸倍率"是指层叠体断裂之前即刻的拉伸倍率，并且是指比通过另外确认层叠体断裂时的拉伸倍率获得的值低0.2的值。
空中辅助拉伸的拉伸温度可以依照例如热塑性树脂基材的形成材料和其拉伸模式而设定至任意适当的值。拉伸温度优选为热塑性树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)或更高，更优选为热塑性树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)+10℃或更高，又更优选Tg+15℃或更高。同时，拉伸温度优选等于或小于170℃。当在这样的温度下进行拉伸时，抑制PVA系树脂的结晶的快速推进，因此可以抑制由于结晶导致的不便(例如，通过拉伸抑制PVA系树脂层的取向)。
B-3.不溶化处理
层叠体按需要在空中辅助拉伸处理之后且在染色处理和水中拉伸处理之前经历不溶化处理。不溶化处理典型地通过将PVA系树脂层(层叠体)浸渍于硼酸水溶液中来进行。当进行不溶化处理时，将耐水性赋予PVA系树脂层，因此可以防止在浸渍于水中时的PVA分子的取向性降低。硼酸水溶液的浓度相对于100重量份的水优选为1重量份至4重量份。不溶化浴(硼酸水溶液)的液温优选为20℃至50℃。
B-4.染色处理
染色处理优选地通过使PVA系树脂层吸收二色性物质来进行。吸收方法为例如，涉及将PVA系树脂层(层叠体)浸渍于包含二色性物质的染色液中的方法、涉及将染色液涂布至PVA系树脂层的方法、或涉及将PVA系树脂层用染色液喷雾的方法。其中，优选涉及将PVA系树脂层(层叠体)浸渍于染色液中的方法。这是因为二色性物质可以良好地吸附至PVA系树脂层。
当碘用作二色性物质时，碘水溶液优选地用作染色液。碘的配混量相对于100重量份的水优选为0.05重量份至5.0重量份。碘水溶液优选配混有碘化物以改善碘在水中的溶解度。碘化物的实例包括碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、和碘化钛。其中，碘化钾优选用作碘化物。碘化物的配混量相对于100重量份的水优选为0.1重量份至10重量份，更优选0.3重量份至5重量份。当包含碘化钾的碘水溶液用作染色液时，碘水溶液中的碘和碘化钾之间的含量比优选为1:5至1:20，更优选1:5至1:10。
染色时的染色液的液温优选为20℃至50℃。当通过将层叠体浸渍于染色液中来进行染色时，浸渍时间优选为5秒至5分钟，更优选30秒至90秒。可以设定染色条件(染色液的浓度和液温、以及浸渍时间)以致最终所获得的偏振片的偏光度或单体透过率可以落在期望的范围内。
B-5.交联处理
PVA系树脂层按需要在染色处理之后且在水中拉伸处理之前经历交联处理。交联处理典型地通过将PVA系树脂层浸渍于硼酸水溶液中来进行。当进行交联处理时，将耐水性赋予PVA系树脂层，因此可以防止在随后的水中拉伸中PVA分子在浸渍于高温的水中时的取向性降低。硼酸水溶液的浓度相对于100重量份的水优选为1重量份至5重量份。另外，当交联处理在染色处理之后进行时，硼酸水溶液优选包含碘化物。用碘化物配混该水溶液可以抑制PVA系树脂层已经吸收了的碘的洗脱。碘化物的配混量相对于100重量份的水优选为1重量份至5重量份。碘化物的具体实例如上描述。交联浴(硼酸水溶液)的液温优选为20℃至50℃。
B-6.水中拉伸处理
水中拉伸处理通过将层叠体浸渍于拉伸浴中来进行。根据水中拉伸处理，层叠体可以在低于热塑性树脂基材和/或PVA系树脂层的玻璃化转变温度(典型地约80℃)的温度下拉伸，因此PVA系树脂层可以在抑制了结晶的同时以高倍率拉伸。结果，可以生产具有优异的光学特性的偏振片。
任意适当的方法可以用作层叠体的拉伸方法。具体地，该方法可以为固定端拉伸或可以为自由端拉伸(例如，涉及使层叠体经过具有不同的圆周速度的辊之间以单轴拉伸层叠体的方法)。其中，优选采用自由端拉伸。层叠体的拉伸可以在一个阶段中进行，或可以在多个阶段中进行。当在多个阶段中进行拉伸时，后述的层叠体的拉伸倍率(最大拉伸倍率)为各个阶段的拉伸倍率的乘积。
水中拉伸优选通过将层叠体浸渍于硼酸水溶液中来进行(硼酸溶液中拉伸)。使用硼酸水溶液作为拉伸浴可以向PVA系树脂层赋予该层可以耐受拉伸时施加的张力的刚性以及防止该层溶解于水中的耐水性。具体地，硼酸可以在水溶液中产生四羟基硼酸根阴离子，从而经由氢键与PVA系树脂交联。结果，将刚性和耐水性赋予PVA系树脂层，因此该层可以良好地拉伸。因而，可以生产具有优异的光学特性的偏振片。
硼酸水溶液优选通过将硼酸和/或硼酸盐溶解于用作溶剂的水中来获得。硼酸水溶液的硼酸浓度相对于100重量份的水优选为1重量份至10重量份，更优选2.5重量份至6重量份，又更优选3重量份至5重量份。当硼酸浓度设定至1重量份以上时，可以有效地抑制PVA系树脂层的溶解，因此可以生产具有更高的特性的偏振片。还可以使用通过除了硼酸或硼酸盐以外，还将例如如硼砂等硼化合物、乙二醛或戊二醛溶解于溶剂中获得的水溶液。
拉伸浴(硼酸水溶液)优选进一步配混有碘化物。用碘化物配混该浴可以抑制PVA系树脂层已经吸收了的碘的洗脱。碘化物的具体实例如上描述。碘化物的浓度相对于100重量份的水优选为0.05重量份至15重量份，更优选0.5重量份至8重量份。
拉伸温度(拉伸浴的液温)优选为40℃至85℃，更优选60℃至75℃。在这样的温度下，PVA系树脂层可以在抑制了溶解的同时以高倍率拉伸。具体地，如上所述，热塑性树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)是与形成PVA系树脂层相关的，优选为60℃以上。在此情况下，当拉伸温度小于40℃时，存在以下风险：即使考虑热塑性树脂基材通过水的增塑，也不能良好地拉伸该层。同时，随着拉伸浴的温度升高，PVA系树脂层的溶解性会变得更高，使得不能获得优异的光学特性。层叠体浸渍于拉伸浴中的时间优选为15秒至5分钟。
水中拉伸的拉伸倍率优选为1.5倍以上，更优选3.0倍以上。层叠体的总拉伸倍率相对于层叠体的原始长度优选为5.0倍以上，更优选5.5倍以上。当实现这样的高的拉伸倍率时，可以生产光学特性非常优异的偏振片。这样的高的拉伸倍率可以通过采用水中拉伸模式(硼酸溶液中拉伸)来实现。
B-7.洗涤处理
PVA系树脂层(树脂膜)优选在水中拉伸处理之后且在干燥收缩处理之前经历洗涤处理。洗涤处理典型地通过将树脂膜浸渍于碘化钾水溶液中来进行。
B-8.干燥收缩处理
干燥收缩处理可以通过借助加热整个区域进行的区域加热来进行，或可以通过加热输送辊(使用所谓的加热辊)(加热辊干燥模式)来进行。优选使用区域加热和加热辊干燥模式二者。当将层叠体用加热辊来干燥时，有效地抑制层叠体的加热卷曲，因此可以生产外观优异的偏振片。具体地，当将层叠体在沿着加热辊配置的状态下干燥时，有效地促进热塑性树脂基材的结晶，因此其结晶度可以增加。因此，热塑性树脂基材的结晶度即使在相对低的干燥温度下也可以良好地增加。结果，热塑性树脂基材的刚性增加从而成为能够使PVA系树脂层的收缩抵抗干燥的状态，因此抑制卷曲。另外，当使用加热辊时，层叠体可以在保持为平坦状态的同时干燥，因此不仅可以抑制卷曲的发生，还可以抑制起皱的发生。
干燥收缩处理优选通过在将层叠体沿长度方向输送的同时加热层叠体来进行。此时，层叠体会通过干燥收缩处理而沿其宽度方向收缩。结果，可以改善所获得的偏振片的光学特性。这是因为PVA和PVA-碘配合物的取向性可以通过收缩有效地改善。通过干燥收缩处理得到的层叠体沿宽度方向的收缩率优选为1％以上，更优选2％以上，又更优选4％以上。另外，层叠体的沿宽度方向的收缩率优选为10％以下，更优选8％以下，又更优选6％以下。
图1为用于示出干燥收缩处理的实例的示意图。在干燥收缩处理中，将层叠体200在用各自已经加热至预定温度的输送辊R1至R6和导向辊G1至G4输送的同时干燥。在图示实例中，配置输送辊R1至R6，以致层叠体的PVA系树脂层表面和热塑性树脂基材表面可以以连续的方式交替地被加热。然而，例如，可以配置输送辊R1至R6，以致层叠体200的仅一个表面(例如，热塑性树脂基材表面)可以连续地被加热。
干燥条件可以通过调节例如各输送辊的加热温度(各加热辊的温度)、加热辊的数目、和使层叠体与加热辊接触的时间来控制。各加热辊的温度优选为60℃至120℃，更优选65℃至100℃，又更优选70℃至80℃。在此情况下，热塑性树脂基材的结晶度良好地增加，因此可以良好地抑制层叠体的卷曲。另外，可以生产耐久性非常优异的光学层叠体。各加热辊的温度可以用接触型温度计来测量。虽然在图示实例中配置6个输送辊，但输送辊的数目没有特别限制，只要该数目为2个以上即可。输送辊的配置数目典型地为2个至40个，优选4个至30个。使层叠体与加热辊接触的时间(总接触时间)优选为1秒至300秒，更优选1秒至20秒，又更优选1秒至10秒。
加热辊可以配置在加热炉(例如，烘箱)中，或可以配置在典型的生产线中(在室温环境下)。加热辊优选配置在包括鼓风机的加热炉中。当用加热辊的加热和用热风的加热组合使用时，可以抑制加热辊之间的急剧的温度变化，因此可以容易地控制层叠体的沿宽度方向的收缩。热风干燥的温度优选为30℃至100℃。另外，热风干燥时间优选为1秒至300秒。热风的风速优选为约10m/sec至约30m/sec。该风速为加热炉中的风速，并且可以用微叶片型数字风速计(Mini-vane-type digital anemometer)来测量。
C.光学层叠体的整个构造
本发明的光学层叠体包括上述偏振片和光扩散层。光学层叠体可以依照例如用途包括任意适当的其它层。其它层的实例包括相位差层和表面处理层(例如，防反射层、防眩层或硬涂层)。
在一个实施方案中，本发明的光学层叠体包括：上述偏振片；构成为实质上起λ/4片的作用的相位差层；和光扩散层。图2为根据本发明的一个实施方案的光学层叠体的示意性截面图。图2中示出的光学层叠体100包括：偏振片10；构成为实质上起λ/4片的作用的相位差层20；和光扩散层30。如上所述，偏振片10的透过率参数为0.8以上并且色相参数为5以下。当光学层叠体包括这样的偏振片时，获得了可以提供具有优异的显示特性(例如，更鲜明的色彩、优异的反射色相和优异的视角特性)的液晶显示设备的光学层叠体。
光学层叠体100在图示实例中包括仅一层光扩散层30，也可以包括两层以上的光扩散层。例如，层叠体可以在偏振片10与相位差层20之间进一步包括光扩散层。另外，相位差层20可以为单层，或可以具有层叠结构。各层可以经由粘合层(粘接剂层或压敏粘合剂层)的介入来层叠，尽管粘合层未示出。在一个实施方案中，光扩散层30为光扩散压敏粘合剂层。在该实施方案中，光扩散层也起粘合层的作用。另外，光学层叠体100可以进一步包括任意适当的其它层。其它层的实例包括上述那些。
光学层叠体的厚度可以设定至任意适当的值。该厚度典型地为约40μm至约300μm。
C-1.光扩散层
光扩散层30可以包括光扩散元件(light-diffusing element)，或可以包括光扩散压敏粘合剂或光扩散粘接剂。光扩散元件包含基质和分散于基质中的光扩散性细颗粒。光扩散元件可以为光扩散固化层(例如，通过将包含基质用树脂和光扩散性细颗粒以及按需要的添加剂的分散液(光扩散层形成用涂布液)涂布至任意适当的基材，并且将该液体固化和/或干燥来形成的层)，或可以为光扩散膜(例如，市售的膜)。光扩散压敏粘合剂的基质包括压敏粘合剂，并且光扩散粘接剂的基质包括粘接剂。
光扩散层的光扩散性能可以由例如雾度值表示。例如，当光学层叠体用于反射型液晶显示设备时，光扩散层的雾度值优选为80％以上，更优选80％至98％，又更优选85％至98％。当光学层叠体用于透射型液晶显示设备时，光扩散层的雾度值优选为20％以上，更优选20％至80％，又更优选20％至60％。当雾度值设定在该范围内时，可以提供视角特性优异的液晶显示设备。光扩散层的雾度值可以通过调节例如层的基质(压敏粘合剂)的构成材料，以及其光扩散性细颗粒的构成材料、体积平均粒径和配混量来调节。
光扩散层的总透光率优选为75％以上，更优选80％以上，又更优选85％以上。
光扩散层的厚度可以依照例如其构造和期望的光扩散性能等来适当地调节。具体地，光扩散层的厚度优选为5μm至100μm，更优选10μm至30μm。
在一个实施方案中，光扩散层30包括光扩散压敏粘合剂。光扩散压敏粘合剂典型地包含用作基质的压敏粘合剂和分散于压敏粘合剂中的光扩散性细颗粒。其中光扩散层包括光扩散压敏粘合剂的情况可以有助于液晶显示设备的薄型化，这是因为可以省略在贴合任意其它的构成构件例如相位差层时的粘合层(压敏粘合剂层或粘接剂层)。
任意适当的压敏粘合剂可以用作该压敏粘合剂(基质)。压敏粘合剂的具体实例包括橡胶系压敏粘合剂、丙烯酸系压敏粘合剂、有机硅系压敏粘合剂、环氧系压敏粘合剂、和纤维素系压敏粘合剂。其中，优选丙烯酸系压敏粘合剂。丙烯酸系压敏粘合剂的使用可以提供耐热性和透明性优异的光扩散层。压敏粘合剂可以单独或以其组合使用。
任意适当的丙烯酸系压敏粘合剂可以用作该丙烯酸系压敏粘合剂。丙烯酸系压敏粘合剂的玻璃化转变温度优选为-60℃至-10℃，更优选-55℃至-15℃。丙烯酸系压敏粘合剂的重均分子量优选为200,000至3,000,000，更优选250,000至2,800,000。具有这样的特性的丙烯酸系压敏粘合剂的使用可以提供适当的压敏粘合性。
丙烯酸系压敏粘合剂的折射率优选为1.40至1.65，更优选1.45至1.60。
丙烯酸系压敏粘合剂典型地通过使赋予压敏粘合性的主要单体、赋予内聚性的共聚单体、和用作交联点同时赋予压敏粘合性的含官能团的单体聚合来获得。具有上述特性的丙烯酸系压敏粘合剂可以通过任意适当的方法来合成，并且可以参考例如由DainipponTosho Publishing Co.,Ltd.出版的Katsuhiko Nakamae著的"粘接/压敏粘合的化学和应用(Chemistry and Application of Adhesion/Pressure-sensitive Adhesion)"来合成。另外，可以使用公开于日本专利申请特开No.2014-224964中的应用于光扩散压敏粘合剂层的压敏粘合剂。该文献的记载作为参考引入本文中。
光扩散层中的压敏粘合剂的含量优选为50wt％至99.7wt％，更优选52wt％至97wt％。
任意适当的细颗粒可以用作光扩散性细颗粒，只要获得本发明的效果即可。其具体实例包括无机细颗粒和高分子细颗粒。光扩散性细颗粒优选为高分子细颗粒。高分子细颗粒的材料为例如有机硅树脂、诸如甲基丙烯酸系树脂(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)等的丙烯酸系树脂、聚苯乙烯树脂、聚氨酯树脂或三聚氰胺树脂。这些树脂各自可以提供扩散性能优异的光扩散压敏粘合剂层，因为这些树脂各自具有在压敏粘合剂中的优异的分散性和与压敏粘合剂的适当的折射率差。其中，优选选自由有机硅树脂、聚苯乙烯树脂和丙烯酸系树脂组成的组中的至少一种。各光扩散性细颗粒的形状可以为例如真球状、扁平状、或不定形状。光扩散性细颗粒可以单独或以其组合使用。
在一个实施方案中，各光扩散性细颗粒的折射率低于压敏粘合剂的折射率。各光扩散性细颗粒的折射率优选为1.30至1.70，更优选1.40至1.65。当各光扩散性细颗粒的折射率落在此范围内时，与压敏粘合剂的折射率差可以设定在期望的范围内。结果，可以获得具有期望的雾度值的光扩散层。
各光扩散性细颗粒与压敏粘合剂之间的折射率差的绝对值优选为大于0且0.2以下，更优选大于0且0.15以下，又更优选0.01至0.13。
光扩散性细颗粒的体积平均粒径优选为1μm至5μm，更优选2μm至5μm，又更优选3μm至5μm。当光扩散性细颗粒的体积平均粒径落在此范围内时，可以获得具有期望的雾度值且具有中和的色相的光扩散压敏粘合剂层。当光学层叠体用于反射型液晶显示设备时，优选的是，光扩散性细颗粒的体积平均粒径落在此范围内。当光学层叠体用于透射型液晶显示设备时，光扩散性细颗粒的体积平均粒径优选为2.5μm至5μm。体积平均粒径可以用例如超离心式自动粒度分布测量设备来测量。
光扩散压敏粘合剂中的光扩散性细颗粒的含量优选为0.3wt％至50wt％，更优选3wt％至48wt％。当光扩散性细颗粒的含量设定在该范围内时，可以获得具有优异的光扩散性能的光扩散压敏粘合剂层。
光扩散层可以包含任意适当的添加剂。添加剂的实例包括抗静电剂和抗氧化剂。
在另一实施方案中，光扩散层包括光扩散元件。在此情况下，光扩散层典型地包含基质和分散于基质中的光扩散性细颗粒。基质包括例如可用电离辐射固化的树脂。电离辐射的实例包括UV光、可见光、红外线、和电子束。其中，优选UV光。因此，基质优选包括UV固化型树脂。UV固化型树脂的实例包括丙烯酸系树脂、脂肪族(例如，聚烯烃)树脂和聚氨酯系树脂。关于光扩散性细颗粒，可以使用与可用于光扩散压敏粘合剂中的光扩散性细颗粒相同的细颗粒。
光扩散层可以通过例如以下来形成：将包含压敏粘合剂(或粘接剂或基质用树脂)和光扩散性细颗粒以及按需要的添加剂的分散液(光扩散层形成用涂布液)涂布至任意适当的基材上，并且将该液体固化和/或干燥。基材可以为例如隔膜，或可以为偏振片或相位差膜。如上所述，光扩散层可以通过涂布来形成。因此，当使用具有长条状的相位差膜和具有长条状的偏振片时，光学层叠体可以通过辊对辊(roll-to-roll)方法来生产，结果，可以改善液晶显示设备的生产效率。
C-2.相位差层
相位差层是构成为实质上起λ/4片的作用的相位差层。相位差层20仅需要是构成为实质上起λ/4片的作用的层。例如，该层可以为单层(所谓的λ/4片)；或可以为具有层叠结构的层，该层构成为借助多个相位差片的组合展现作为λ/4片的光学补偿功能。
相位差层的Nz系数优选为1至3，更优选1至2.5，又更优选1至2。当满足这样的关系时，可以实现更优异的反射色相。
可以设定相位差层的厚度，以致可以获得期望的面内相位差。相位差层的厚度优选为10μm至80μm，更优选20μm至60μm。
在一个实施方案中，相位差层优选示出nx>ny≥nz的折射率特性。相位差层的面内相位差Re(550)优选为80nm至200nm，更优选100nm至180nm，又更优选110nm至170nm。
相位差层优选具有所谓的反向波长分散依赖性(reverse wavelengthdispersion dependency)，其中面内相位差满足Re(450)<Re(550)的关系。当满足这样的关系时，可以实现优异的反射色相。比例"Re(450)/Re(550)"优选为0.8以上且小于1，更优选0.8以上且0.95以下。
相位差层具有慢轴。由相位差层的慢轴和偏振片的吸收轴形成的角度优选为38°至52°，更优选42°至48°，又更优选约45°。在这样的角度下，可以实现非常优异的防反射特性。
相位差层典型地为由任意适当的树脂形成的相位差膜。聚碳酸酯系树脂优选用作形成相位差膜的树脂。关于聚碳酸酯系树脂的详情和其具体实例记载于例如日本专利申请特开No.2014-026266中。该特开公开的记载作为参考并入本文中。
相位差层通过例如拉伸由聚碳酸酯系树脂形成的膜来获得。任意适当的形成方法可以用作由聚碳酸酯系树脂形成膜的方法。其具体实例包括压缩成形法、转印成形法、注射成形法、挤出成形法、吹塑成形法、粉末成形法、FRP成形法、流延涂布法(例如流延法)、压延成形法和热压法。其中，优选挤出成形法或流延涂布法。这是因为挤出成形法或流延涂布法可以增加所获得的膜的平滑性并且提供良好的光学均匀性。成形条件可以适当地根据例如所使用的树脂的组成和种类、以及相位差层的期望的特性来设定。对于聚碳酸酯系树脂，很多膜制品是市售的，因此市售的膜可以各自原样经历拉伸处理。
树脂膜(未拉伸膜)的厚度可以根据例如相位差层的期望的厚度和期望的光学特性、以及后述的拉伸条件而设定至任意适当的值。厚度优选为50μm至300μm。
任意适当的拉伸方法和拉伸条件(例如拉伸温度、拉伸倍率和拉伸方向)可以用于拉伸。具体地，可以单独地采用如自由端拉伸、固定端拉伸、自由端收缩和固定端收缩等各种拉伸方法中的一种，或其两种以上可以同时或循序采用。关于拉伸方向，可以在各种方向或维度上，例如长度方向、宽度方向、厚度方向和斜向方向(oblique direction)上进行拉伸。当树脂膜的玻璃化转变温度由Tg表示时，拉伸温度落在优选Tg-30℃至Tg+60℃，更优选Tg-10℃至Tg+50℃的范围内。
具有期望的光学特性(例如折射率特性、面内相位差和Nz系数)的相位差膜可以通过适当地选择拉伸方法和拉伸条件来获得。
在一个实施方案中，相位差膜通过使树脂膜经历单轴拉伸或固定端单轴拉伸来生产。固定端单轴拉伸具体地为例如涉及将树脂膜沿其宽度方向(横向)拉伸同时使该膜沿其长度方向行进的方法。拉伸倍率优选为1.1倍至3.5倍。
在另一实施方案中，相位差膜可以通过沿相对于长度方向为预定角度θ的方向使具有长条状的树脂膜连续地经历斜向拉伸来生产。当采用斜向拉伸时，获得具有长条状且具有作为相对于膜的长度方向为角度θ的取向角(具有在角度θ的方向上的慢轴)的拉伸膜，并且例如可以在其与偏振片层叠时进行辊对辊法。结果，制造方法可以简化。角度θ可以为由偏振片的吸收轴和相位差层的慢轴形成的角度。
作为用于斜向拉伸的拉伸机，例如，给出的是能够沿横向和/或纵向施加在左侧和右侧具有不同速度的供给力或张力或卷取力的拉幅拉伸机。拉幅拉伸机的实例包括横向单轴拉伸机和同时双轴拉伸机，并且可以使用任意适当的拉伸机，只要具有长条状的树脂膜可以连续地经历斜向拉伸即可。
通过适当地控制拉伸机中左侧和右侧的各速度，可以获得具有期望的面内相位差且具有在期望方向上的慢轴的相位差层(实质上为具有长条状的相位差膜)。
膜的拉伸温度可以根据例如相位差层的期望的面内相位差值和厚度、所使用的树脂的种类、所使用的膜的厚度、以及拉伸倍率来改变。具体地，拉伸温度优选为Tg-30℃至Tg+30℃，更优选Tg-15℃至Tg+15℃，最优选Tg-10℃至Tg+10℃。当将膜在这样的温度下拉伸时，可以获得具有适当的特性的相位差层。Tg是指膜的构成材料的玻璃化转变温度。
在另一实施方案中，相位差层显示平面波长分散特性(flat wavelengthdispersion characteristic)。在此情况下，相位差层的比例"Re(450)/Re(550)"优选为0.99至1.03，并且其比例"Re(650)/Re(550)"优选为0.98至1.02。在此情况下，相位差层可以具有层叠结构。具体地，接近于理想的反向波长分散特性的特性可以通过构成为起λ/2片的作用的相位差膜和构成为起λ/4片的作用的相位差膜以特定轴角度(例如，50°至70°，优选约60°)配置来获得。结果，可以实现非常优异的防反射特性。
在本实施方案中，由相位差层的慢轴和偏振片的吸收轴形成的角度可以设定为任意适当的角度。例如，可以配置构成为起λ/2片的作用的膜和构成为起λ/4片的作用的膜，以致由构成为起λ/2片的作用的膜的慢轴和偏振片的吸收轴形成的角度可以为5°至30°，优选约15°，并且由构成为起λ/4片的作用的膜的慢轴和偏振片的吸收轴形成的角度可以为60°至90°，优选约75°。在这样的角度下，可以实现非常优异的防反射特性。
在本实施方案中，相位差层可以包括可以满足上述特性的任意适当的树脂膜。这样的树脂的典型实例包括环状烯烃系树脂、聚碳酸酯系树脂、纤维素系树脂、聚酯系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚系树脂、聚苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。其中，可以适合地使用环状烯烃系树脂或聚碳酸酯系树脂。
环状烯烃系树脂为用于通过使用环状烯烃作为聚合单元而各自聚合的树脂的通称，并且其实例包括记载于JP 01-240517 A、JP 03-14882 A和JP 03-122137 A中的树脂。其具体实例包括：环状烯烃的开环(共)聚合物、环状烯烃的加成聚合物、环状烯烃和如乙烯或丙烯等α-烯烃的共聚物(典型地为无规共聚物)、和通过将所述聚合物用不饱和羧酸或其衍生物改性获得的接枝改性产物；和其氢化物。环状烯烃的具体实例包括降冰片烯系单体。
在本发明中，在不损害本发明的目的的程度上，可以进行开环聚合的任意其它的环烯烃可以与所述环状烯烃组合使用。这样的环烯烃的具体实例包括各自具有一个反应性双键的化合物，例如环戊烯、环辛烯和5,6-二氢二环戊二烯。
市售的膜可以用作由环状烯烃系树脂形成的膜。其具体实例包括：在来自ZeonCorporation的产品名"ZEONEX"和"ZEONOR"下可得的产品；在来自JSR Corporation的产品名"Arton"下可得的产品；在来自TICONA的产品名"TOPAS"下可得的产品；和在来自MitsuiChemicals,Inc.的产品名"APEL"下可得的产品。
D.光学层叠体的用途
本发明的光学层叠体可以用于各种显示设备。其实例包括液晶显示设备、有机电致发光(EL)显示设备、无机电致发光(EL)显示设备、电子发射显示设备(例如，场发射显示设备(FED)或表面传导电子发射显示设备(SED))、电子纸(使用电子墨或电泳元件的显示设备)、等离子体显示设备、投射型显示设备(例如，光栅光阀(GLV)显示设备或具有数字微镜装置(DMD)的显示设备)和压电陶瓷显示器。这些显示设备各自可以是构成为显示二维图像的显示设备，或可以是构成为显示三维图像的立体显示设备。
E.液晶显示设备
本发明的液晶显示设备包括上述的光学层叠体。液晶显示设备的实例包括透射型液晶显示设备、半透射型液晶显示设备、反射型液晶显示设备、直视型液晶显示设备和投射型液晶显示设备。
本发明的液晶显示设备优选为反射型液晶显示设备。当反射型液晶显示设备包括上述的光学层叠体时，可以获得其中显示图像更鲜明的液晶显示设备。另外，可以改善液晶显示设备的反射色相和视角特性。在一个实施方案中，本发明的反射型液晶显示设备可以适合地用作户外所使用的液晶显示设备，因为该设备可以有效地利用周围光。另外，如上所述，本发明的液晶显示设备在反射色相和视角特性方面优异。因此，即使当该设备用作大型液晶显示设备时，也可以确保良好的可视性。当该设备用作大型液晶显示设备时，该设备可以用作一个大型显示设备，或可以配置多个液晶显示设备(例如，纵向上3个设备×横向上4个设备)从而提供大型液晶显示设备。如上所述，用于本发明的反射型液晶显示设备的光学层叠体的外周缘部的消偏光或漏光趋于是小的。因此，光学层叠体也可以适合地用于大型液晶显示设备。进一步，光学层叠体也可以适合地用于具有小的边框(bezel)或无边框的液晶显示设备中。
如上所述，本发明的液晶显示设备可以用作大型液晶显示设备。当该设备用作一个大型液晶显示设备时，该设备可以用作例如显示屏幕的尺寸为20英寸以上的液晶显示设备。
实施例
本发明通过实施例在以下具体地描述。然而，本发明不受这些实施例限制。各特性的测量方法如下描述。实施例和比较例中的术语"份"和"％"以重量为基准，除非另有说明。
(1)厚度
用直读式厚度计(PEACOCK制造，产品名："DG-205型pds-2")来进行测量。
(2)透过率
实施例1和2与比较例1中获得的偏振片的透过率用分光光度计(JASCOCorporation制造，产品名："V-7100")来测量。透过率各自为用JIS Z 8701-1982的2度视野(C光源)进行可见度校正的Y值。保护膜的折射率为1.50，并且不与保护膜接触的各偏振片的表面的折射率为1.53。
(3)透过率参数
以与上述(2)中相同的方式来测量在波长420nm和波长550nm下的平行透过率。透过率参数通过使用平行透过率的测量值由以下等式来计算。
透过率参数＝T420/T550 (1)
(4)色相参数
测量实施例1和2与比较例1中获得的偏振片的平行色相值'a'和平行色相值'b'。用分光光度计(JASCO Corporation制造，产品名："V-7100")来进行测量。偏振片的色相参数通过使用测量值由以下等式来计算。
(5)平行色相值'a'和'b'
测量实施例1和2与比较例1中获得的偏振片的平行色相值'a'和平行色相值'b'。用分光光度计(JASCO Corporation制造，产品名："V-7100")来进行测量。
(6)相位差
参考例2和3中获得的相位差膜的相位差用由Axometrics,Inc.制造的AxoScan来测量。测量波长为450nm和550nm，并且测量温度为23℃。将测量为50mm×50mm的膜片从相位差膜中切出并且用作测量样品。
(7)压敏粘合剂的折射率
涂布至透明基材上的参考例1的压敏粘合剂的折射率用Abbe折射仪(DR-M2，AtagoCo.,Ltd.制造)来测量，所述压敏粘合剂没有光扩散细颗粒。
(8)雾度值
实施例3和4与比较例2中形成的光扩散层的雾度值用雾度计(Murakami ColorResearch Laboratory Co.,Ltd.制造，产品名："HN-150")通过JIS K7136中规定的方法来测量。
(9)色相变化
计算出实施例3和4与比较例2中获得的各光学层叠体的色相变化Δab。亮度计(Topcon Corporation制造，产品名："SR-UL1")用于测量。在将各光学层叠体放置在反射片(Toray Advanced Film Co.,Ltd.制造，产品名："Cerapeel DMS-X42")上的同时进行测量。配置荧光灯(200lx：用照度计IM-5测量的值)，以致输出光以相对于光学层叠体的垂直方向的角度为30°进入，接着用光照射光学层叠体。Δab通过使用以下值由以下等式来计算：关于NBS(a,b)，在将仅反射片用来自荧光灯的光照射的条件下测量的色相(a0,b0)；和在其中光学层叠体放置在反射片上的状态下测量的色相(ax,bx)。色相变化Δab优选为3以下，更优选2.5以下。其中Δab落在该范围内的情况意味着各光学层叠体的色相更加中和。
(10)对比度
将亮度计、光学层叠体、玻璃和荧光灯如图3A中示出配置以测量正面白场亮度。更具体地，将彼此相同的光学层叠体放置在玻璃(厚度：1.3μm)的两表面上，并且配置荧光灯(200lx：用照度计IM-5测量的值)，以致光以相对于一个光学层叠体的垂直方向的角度为30°进入，接着用光照射光学层叠体。在未配置荧光灯的一侧在光学层叠体的垂直方向上输出的光的亮度用亮度计(Topcon Corporation制造，产品名："SR-UL1"，测量距离：500mm，测量角度：2°)来测量，并且所得值定义为正面白场亮度。
另外，将亮度计、光学层叠体、反射片和荧光灯如图3B中示出配置以测量黑场亮度。更具体地，将光学层叠体放置在反射片(Toray Advanced Film Co.,Ltd.制造，产品名："Cerapeel DMS-X42")上，并且配置上述荧光灯，以致光以相对于光学层叠体的垂直方向的角度为30°进入，接着用光照射光学层叠体。垂直方向上的反射光的亮度用亮度计来测量，并且所得值定义为正面黑场亮度。
对比度之比通过测量的正面白场亮度除以正面黑场亮度来计算。
[实施例1]偏振片的生产1
具有长条状、吸水率为0.75％且Tg为约75℃的无定形间苯二甲酸共聚的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度：100μm)用作热塑性树脂基材。树脂基材的一个表面经历电晕处理(处理条件：55W·min/m2)。
PVA水溶液(涂布液)通过将13重量份的碘化钾添加至100重量份的PVA系树脂来制备，所述PVA系树脂通过将聚乙烯醇(聚合度：4,200,皂化度：99.2mol％)和乙酰乙酰基改性的PVA(Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd.制造，产品名："GOHSEFIMER Z-410")以9:1的比例混合获得。
将PVA水溶液涂布至热塑性树脂基材的电晕处理表面，并且在60℃下干燥，从而形成厚度为13μm的PVA系树脂层。因而，生产了层叠体。
将所得层叠体在130℃的烘箱中在具有不同的圆周速度的辊之间沿其纵向(长度方向)进行2.4倍的自由端单轴拉伸(空中辅助拉伸处理)。
接下来，将层叠体浸渍于液温为40℃的不溶化浴(通过将100重量份的水与4重量份的硼酸配混获得的硼酸水溶液)中30秒(不溶化处理)。
接下来，将层叠体浸渍于液温为30℃的染色浴(通过将100重量份的水与重量比1:7的碘和碘化钾配混获得的碘水溶液)中60秒，同时调节染色浴的碘浓度以致最终获得的偏振片的单体透过率(Ts)具有任意适当的值(染色处理)。
接下来，将层叠体浸渍于液温为40℃的交联浴(通过将100重量份的水与3重量份的碘化钾和5重量份的硼酸配混获得的硼酸水溶液)中30秒(交联处理)。
之后，在将层叠体浸渍于液温为70℃的硼酸水溶液(硼酸浓度：相对于100重量份的水为4.0重量份的硼酸)中的同时，层叠体在具有不同的圆周速度的辊之间沿纵向(长度方向)进行单轴拉伸，以致总拉伸倍率变为5.5倍(水中拉伸处理)。
之后，将层叠体浸渍于液温为20℃的洗涤浴(通过将100重量份的水与4重量份的碘化钾配混获得的水溶液)(洗涤处理)。
之后，使层叠体与表面温度保持在75℃的由SUS制成的加热辊接触约2秒，同时在保持在70℃下的烘箱中干燥(干燥收缩处理)。通过干燥收缩处理得到的层叠体在宽度方向上的收缩率为2.5％。
丙烯酸系膜(表面折射率：1.50，厚度：40μm)作为保护膜经由UV固化型粘接剂的介入贴合至前述中获得的各偏振片的表面(与树脂基材相反的表面)。具体地，涂布UV固化型粘接剂以致其总厚度变为1.0μm，接着用辊机器贴合。之后，将粘接剂从保护膜侧用UV光照射从而固化。接下来，剥离树脂基材。因而，获得了各自具有构造"保护膜/偏振片"的10个偏光板。
各所得偏振片的厚度、透过率参数、色相参数、透过率、平行色相a和平行色相b在表1中示出。
表1
厚度(μm) 透过率参数 色相参数 透过率(％) 平行色相a 平行色相b
实施例1-1 5 0.81 4.6 40.2 -1.5 4.3
实施例1-2 5 0.84 3.8 41.9 -1.2 3.6
实施例1-3 5 0.86 3.1 42.4 -1.5 2.7
实施例1-4 5 0.86 3.1 43.0 -1.0 2.9
实施例1-5 5 0.86 3.1 43.1 -1.0 3.0
实施例1-6 5 0.86 3.1 43.3 -0.9 2.9
实施例1-7 5 0.86 3.1 43.4 -0.9 2.9
实施例1-8 5 0.89 2.7 43.7 -0.6 2.6
实施例1-9 5 0.89 2.7 43.8 -0.7 2.7
实施例1-10 5 0.91 2.0 44.7 -0.7 1.9
[实施例2]偏振片的生产2
除了涂布PVA水溶液(涂布液)以致所获得的偏振片的厚度变为3μm以外，以与实施例1中相同的方式各自获得8个偏光板。各所得偏振片的厚度、透过率参数、色相参数、透过率、平行色相a和平行色相b在表2中示出。
表2
(比较例1)偏振片的生产3
在将厚度为75μm的聚乙烯醇系膜(PVA膜)(Kuraray Co.,Ltd.制造，产品名："VF-PS-N#7500")浸渍于液温为25℃的温水(溶胀浴)中以溶胀的同时，将该膜沿流动方向拉伸以致拉伸倍率相对于原始长度变为2.4倍。
接下来，在将该膜浸渍于液温为30℃的染色浴(以重量比"碘:碘化钾"为1:7向其中添加碘化物的碘水溶液)中60秒以染色的同时，将该膜沿流动方向拉伸以致拉伸倍率相对于原始长度变为3.3倍。另外，所获得的偏振片的透过率通过将染色浴的碘含量从相对于100重量份的水为0.03重量份改变至0.1重量份来调节。
接下来，将该膜浸渍于液温为30℃的水溶液(通过将100重量份的水与4重量份的硼酸和3重量份的碘化钾配混获得的水溶液)中30秒。
接下来，在将该膜浸渍于液温为60℃的拉伸浴(通过将100重量份的水与4重量份的硼酸和5重量份的碘化钾配混获得的水溶液)中40秒的同时，将该膜沿流动方向拉伸以致拉伸倍率相对于原始长度变为6倍。
接下来，将该膜浸渍于液温为30℃的洗涤浴(通过将100重量份的水与3重量份的碘化钾配混获得的水溶液)中10秒以洗涤。进一步，将该膜在50℃下干燥4分钟以提供偏振片。
随后，将PVA系树脂水溶液(Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd.制造，产品名："GOHSEFIMER(注册商标)Z-200"，树脂浓度：3wt％)涂布至所得偏振片的表面，并且向其贴合保护膜(厚度：25μm)。将所得物于维持在60℃下的烘箱中加热5分钟以提供偏光板(偏振片(透过率：42.3％，厚度：30μm)/保护膜)。各所得偏振片的厚度、透过率参数、色相参数、透过率、平行色相a和平行色相b在表3中示出。
表3
[评价]
实施例1和2中获得的偏振片各自的透过率参数为0.8以上且色相参数为5以下，因此各自为具有中和的色相的偏振片。进一步，将色相中和而不受偏振片的透过率影响。另外，偏振片各自具有小的厚度，因此能够减少使用偏振片的显示设备的厚度。
[参考例1]光扩散压敏粘合剂的生产
光扩散压敏粘合剂的涂布液(固成分：13.2％)通过将丙烯酸系聚合物溶液的固成分100份与异氰酸酯交联剂(Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造，产品名："CORONATE L")0.6份和用作光扩散性细颗粒的有机硅树脂细颗粒(Momentive PerformanceMaterials Inc.制造，产品名："TOSPEARL 145"，体积平均粒径：4μm)29份配混来制备。
[参考例2]相位差膜1的生产
用由各自包括搅拌叶片和控制至100℃的回流冷凝器的两个立式反应器形成的分批型聚合设备来进行聚合。将9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)]苯基芴(BHEPF)、异山梨醇(ISB)、二甘醇(DEG)、碳酸二苯酯(DPC)和乙酸镁四水合物投入设备中，以致摩尔比"BHEPF/ISB/DEG/DPC/乙酸镁"变为0.348/0.490/0.162/1.005/1.00×10-5。在各反应器已经充分地用氮气置换之后(氧浓度：0.0005vol％至0.001vol％)，反应器的加温用加热介质来进行，并且在各反应器中的温度(内部温度)变为100℃的时间点，开始搅拌混合物。升温开始40分钟后，使内部温度达到220℃，并且进行保持温度的这样的控制。同时，开始减压，从而在温度已经达到220℃后的90分钟，将各反应器中的压力设定至13.3kPa。将伴随着聚合反应作为副产物生产的苯酚蒸汽导入100℃的回流冷凝器。在苯酚蒸汽中以微量存在的单体组分返回反应器，并且将未冷凝的苯酚蒸汽导入45℃的冷凝器并且回收。
将氮气导入第一反应器，从而使其中的压力曾经回复至大气压。之后，将第一反应器中的低聚的反应液转移至第二反应器。接下来，开始升高第二反应器中的温度和降低其中的压力，从而在50分钟内将内部温度和压力分别设定至240℃和0.2kPa。之后，聚合推进直至获得预定的搅拌动力。在实现预定动力的时间点，将氮气导入第二反应器，从而使压力回复至大气压，并且将反应液以线料形式提取并且用旋转切割机造粒，从而提供聚碳酸酯树脂A，其具有以下共聚组成：BHEPF/ISB/DEG＝34.8/49.0/16.2[mol％]。聚碳酸酯树脂的比浓粘度为0.430dL/g且玻璃化转变温度为128℃。
所得聚碳酸酯树脂在80℃下真空干燥5小时。之后，厚度为130μm的聚碳酸酯树脂膜用膜生产设备由真空干燥产物来生产，所述膜生产设备包括单螺杆挤出机(IsuzuKakoki制造，螺杆直径：25mm，筒体预定温度：220℃)、T型模具(宽度：900mm，预定温度：220℃)、冷却辊(预定温度：125℃)和卷取机。
(斜向拉伸)
如上所述获得的聚碳酸酯树脂膜通过参照日本专利申请特开No.2014-194483的实施例1的方法经历斜向拉伸以提供相位差膜。关于拉伸设备的详细构造，日本专利申请特开No.2014-194483的记载作为参考并入本文中。相位差膜的具体生产过程如下描述。聚碳酸酯树脂膜(厚度：130μm，宽度：765mm)在拉伸设备的预加热区域中预加热至142℃。在预加热区域中，左边夹具(clip)和右边夹具的夹具间距为125mm。接下来，与膜进入第一斜向拉伸区域C1同时地，开始增加右边夹具的夹具间距，并且在第一斜向拉伸区域C1中，夹具间距从125mm增加至177.5mm。夹具间距变化率为1.42。在第一斜向拉伸区域C1中，开始降低左边夹具的夹具间距，并且在第一斜向拉伸区域C1中，夹具间距从125mm降低至90mm。夹具间距变化率为0.72。进一步，与膜进入第二斜向拉伸区域C2同时地，开始增加左边夹具的夹具间距，并且在第二斜向拉伸区域C2中，夹具间距从90mm增加至177.5mm。同时，在第二斜向拉伸区域C2中，右边夹具的夹具间距维持在177.5mm。另外，与斜向拉伸同时地，膜还沿其宽度方向以1.9倍拉伸。斜向拉伸在135℃下进行。
(MD收缩处理)
接下来，在收缩区域中进行MD收缩处理。具体地，左边夹具和右边夹具的夹具间距二者从177.5mm降低至165mm。MD收缩处理中的收缩率为7.0％。
因而，获得相位差膜1(厚度：50μm)。所得相位差膜的Re(550)为141nm并且示出反向分散特性。
[参考例3]相位差膜2的生产
环烯烃系相位差膜A(Kaneka Corporation制造，产品名："KUZ-FILM#270"，厚度：33μm，Re(550)＝270nm，Re(450)/Re(550)＝1.00，Nz系数＝1.00)和环烯烃系相位差膜B(Kaneka Corporation制造，产品名："KUZ-FILM#140"，厚度：28μm，Re(550)＝140nm，Re(450)/Re(550)＝1.00，Nz系数＝1.00)经由厚度为23μm的光扩散压敏粘合剂层(参考例1中获得的光扩散压敏粘合剂组合物)的介入彼此贴合，以致由它们的各个慢轴形成的角度变为60°。因而，生产了相位差膜2。
[实施例3]光学层叠体1的生产
将参考例1中获得的光扩散压敏粘合剂组合物涂布至包括实施例1中获得的透过率为43.4％的偏振片(实施例1-7的偏振片)的偏光板的偏振片侧，以致其干燥后的厚度变为23μm。因而，形成光扩散压敏粘合剂层。将参考例2中获得的相位差膜配置且贴合至该层，以致由相位差膜的慢轴和偏振片的吸收轴形成的角度变为45°。接下来，将光扩散压敏粘合剂组合物涂布至相位差膜的未贴合偏振片的表面，以致其干燥后的厚度变为23μm。因而，形成另一光扩散压敏粘合剂层。之后，将各层干燥和固化。因而，获得了光学层叠体1。
所得光学层叠体的Δab为2.2且对比度之比为263。另外，光扩散压敏粘合剂层各自的雾度为95.1％。
[实施例4]光学层叠体2的生产
将参考例1中获得的光扩散压敏粘合剂组合物涂布至包括实施例2中获得的透过率为43.4％的偏振片(实施例2-2的偏振片)的偏光板的偏振片侧，以致其干燥后的厚度变为23μm。因而，形成光扩散压敏粘合剂层。将参考例3中获得的相位差膜贴合至该层。因而，获得了光学层叠体2。
所得光学层叠体的Δab为2.1且对比度之比为260。另外，光扩散压敏粘合剂层各自的雾度为95.1％。
(比较例2)光学层叠体C1的生产
除了包括比较例1中获得的透过率为43.4％的偏振片(比较例1-2的偏振片)的偏光板用作偏振片以外，以与实施例3中相同的方式来获得光学层叠体C1。
所得光学层叠体的Δab为4.6且对比度之比为259。另外，光扩散压敏粘合剂层各自的雾度为95.1％。
[评价]
实施例3和4中获得的各光学层叠体具有高的对比度之比并且反射色相优异。比较例2的光学层叠体具有高的对比度之比，但在反射色相方面容易改善。
本发明的偏振片可以适合地用于显示设备，例如液晶显示设备、有机电致发光(EL)显示设备、无机电致发光(EL)显示设备、电子发射显示设备(例如，场发射显示设备(FED)或表面传导电子发射显示设备(SED))、电子纸(使用电子墨或电泳元件的显示设备)、等离子体显示设备、投射型显示设备(例如，光栅光阀(GLV)显示设备或具有数字微镜装置(DMD)的显示设备)和压电陶瓷显示器。

Claims (9)

1.一种偏振片，其由等式(1)表示的透过率参数为0.8以上且由等式(2)表示的色相参数为5以下：
透过率参数＝T420/T550 (1)
在等式(1)中，T420表示在波长420nm下的平行透过率并且T550表示在波长550nm下的平行透过率；
在等式(2)中，a表示平行色相值'a'并且b表示平行色相值'b'。
2.根据权利要求1所述的偏振片，其中所述偏振片的厚度为8μm以下。
3.根据权利要求1所述的偏振片，其中所述偏振片包含作为二色性物质的碘。
4.一种根据权利要求1至3任一项所述的偏振片的制造方法，所述方法包括：使热塑性树脂基材和聚乙烯醇系树脂层的层叠体依序经历空中拉伸处理、染色处理、水中拉伸处理、和干燥收缩处理，
其中所述聚乙烯醇系树脂层包含卤化物和聚乙烯醇系树脂。
5.一种光学层叠体，其包括：
根据权利要求1所述的偏振片；
构成为实质上起λ/4片的作用的相位差层；和
光扩散层。
6.根据权利要求5所述的光学层叠体，其中所述光扩散层包含压敏粘合剂和光扩散细颗粒。
7.根据权利要求6所述的光学层叠体，其中所述光扩散细颗粒的平均粒径为2μm至5μm。
8.一种液晶显示设备，其包括根据权利要求5至7任一项所述的光学层叠体。
9.根据权利要求8所述的液晶显示设备，其中所述液晶显示设备包括反射型液晶显示设备。
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