CN114994822A - 复合偏光板及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及复合偏光板及液晶显示装置。本发明要解决的课题是提供偏光性能得以提高的复合偏光板。复合偏光板，其具有吸收型偏光膜、使吸收型偏光膜取向的取向膜和反射型偏光板，反射型偏光板的反射轴与吸收型偏光膜的吸收轴所成的角度为8°以下。另外，卷状复合偏光板，其中，反射型偏光板的反射轴相对于卷输送方向而言的面内方向为90°±8°，吸收型偏光膜的吸收轴相对于卷输送方向而言的面内方向为90°±8°，反射型偏光板的反射轴与吸收型偏光膜的吸收轴所成的角度为8°以下。

Description

复合偏光板及液晶显示装置
本申请是申请日为2018年1月31日、发明名称为“复合偏光板及液晶显示装置”的中国发明专利申请No.201810096040.9的分案申请。
技术领域
本发明涉及复合偏光板及使用了该复合偏光板的液晶显示装置。
背景技术
在平板显示装置(FPD)中已使用了偏光板、相位差板等光学膜。作为这样的偏光板，广泛使用了由偏光片(所述偏光片是在聚乙烯醇系树脂膜中以取向方式吸附碘等二色性色素而得到的)和保护膜形成的碘系PVA偏光板。另外，专利文献1中公开了一种通过挤出、拉伸而得到的反射型偏光板，其具有面内双折射率不同的高分子材料的多层结构。
已知的是，通过将上述反射型偏光板配置在液晶显示装置(LCD)的面板与背面背光源之间，能够提高光的利用效率并且能够进行黑色显示。
然而，这种反射型偏光板并不具有充分的偏光性能，单独使用时，无法在LCD中实现清晰的黑色显示。因此，如专利文献2所示，公开了使该反射型偏光板的透射轴与配置于LCD面板的背面的碘系PVA偏光板的透射轴一致，由此与上述碘系PVA偏光板组合使用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表平9-506985号公报
专利文献2：日本特开平11-160699号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，碘系PVA偏光板的厚度厚，并且需要用于使其与反射型偏光板层叠的粘合层，在厚度方面存在课题，偏光性能也不能说是充分的。
用于解决课题的手段
本发明提供一种复合偏光板，其中，通过组合使用能够将厚度减薄的吸收型偏光板和反射型偏光板，从而使得偏光性能得以提高。
本发明包含以下的[1]～[12]的发明。
[1]复合偏光板，其具有吸收型偏光膜、使吸收型偏光膜取向的取向膜和反射型偏光板，反射型偏光板的反射轴与吸收型偏光膜的吸收轴所成的角度为8°以下。
[2]如[1]所述的复合偏光板，其中，所述吸收型偏光膜为聚合性液晶化合物的聚合物，所述吸收型偏光膜包含二色性色素并且厚度为5μm以下。
[3]如[1]或[2]所述的复合偏光板，其中，所述取向膜为通过光而产生取向控制力的光取向膜。
[4]如[1]～[3]中任一项所述的复合偏光板，其中，聚合性液晶化合物为热致性液晶化合物。
[5]如[1]～[4]中任一项所述的复合偏光板，其中，聚合性液晶化合物的聚合物中的二色性色素的比例相对于聚合性液晶化合物100质量份而言为20质量份以下。
[6]如[1]～[5]中任一项所述的复合偏光板，其中，吸收型偏光膜为以近晶型液晶相的状态在面内水平方向上进行了取向固定的聚合性液晶化合物的聚合物。
[7]如[1]～[6]中任一项所述的复合偏光板，其中，吸收型偏光膜为在X射线衍射测定中具有布拉格峰的偏光膜。
[8]如[1]～[7]中任一项所述的复合偏光板，其中，所述反射型偏光板为折射率不同的至少两种以上高分子材料的多层层叠体。
[9]如[1]～[8]中任一项所述的复合偏光板，所述复合偏光板为矩形，且在长边方向上具有透射轴。
[10]卷状复合偏光板，其中，反射型偏光板的反射轴相对于卷搬送方向而言的面内方向为90°±8°，吸收型偏光膜的吸收轴相对于卷搬送方向而言的面内方向为90°±8°，反射型偏光板的反射轴与吸收型偏光膜的吸收轴所成的角度为8°以下。
[11]卷状复合偏光板的制造方法，其包括下述工序1～7：
工序1，一边将卷状反射型偏光板开卷，一边向所述卷状反射型偏光板表面连续涂布包含溶剂和通过光而产生取向控制力的聚合物的组合物，从而形成第一涂布膜的工序；
工序2，对所述第一涂布膜进行加热干燥从而形成第一干燥膜的工序；
工序3，向所述第一干燥膜照射偏振紫外线从而形成取向膜的工序；
工序4，在所述取向膜上涂布包含二色性色素、聚合性液晶化合物、聚合引发剂和溶剂的组合物，从而形成第二涂布膜的工序；
工序5，对所述第二涂布膜进行加热干燥从而形成第二干燥膜的工序；
工序6，向所述第二干燥膜照射紫外线从而使聚合性液晶化合物聚合，形成吸收型偏光膜从而形成复合偏光板的工序；及
工序7，将所述复合偏光板卷绕到辊上的工序。
[12]液晶显示装置，其是将[1]～[9]中任一项所述的复合偏光板配置于背光源单元与液晶盒(liquid crystal cell)之间、并且将反射型偏光板面配置于背光源单元侧、将吸收型偏光膜面配置于液晶盒侧而形成的。
发明效果
通过本发明，能够提供薄型复合偏光板及使用该薄型复合偏光板的液晶显示装置。
具体实施方式
本发明的复合偏光板是具有吸收型偏光膜、使吸收型偏光膜取向的取向膜和反射型偏光板、并且反射型偏光板的反射轴与吸收型偏光膜的吸收轴所成的角度为8°以下的复合偏光板。
以下，对本发明进行说明。
[吸收型偏光膜]
对本发明中的吸收型偏光膜进行说明。本发明中的吸收型偏光膜可以含有二色性色素。含有二色性色素即可，没有特别限定。
[二色性色素]
二色性色素是指具有下述性质的色素：分子的长轴方向上的吸光度与短轴方向上的吸光度不同。作为二色性色素，优选具有吸收可见光的特性，更优选在380～680nm的范围内具有最大吸收波长(λMAX)。
作为上述这样的二色性色素，可举出例如吖啶色素、噁嗪色素、菁色素、萘色素、偶氮色素及蒽醌色素等，其中优选偶氮色素。作为偶氮色素，可举出单偶氮色素、双偶氮色素、三偶氮色素、四偶氮色素及茋(stilbene)偶氮色素等，优选为双偶氮色素及三偶氮色素。二色性色素可以单独使用也可以组合使用，为了在可见光整个区域中得到吸收，优选组合3种以上的二色性色素，更优选组合3种以上的偶氮色素。
作为偶氮色素，可举出例如式(I)表示的化合物(以下，有时也称为“化合物(I)”)。
T1-A1(-N＝N-A2)p-N＝N-A3-T2 (I)
[式(I)中，
A1、A2及A3各自独立地表示可具有取代基的1,4-亚苯基、萘-1,4-二基或可具有取代基的2价杂环基，T1及T2为吸电子基团或供电子基团，它们位于相对于偶氮键面内而言实质上为180°的位置。p表示0～4的整数。当p为2以上时，各个A2相互可以相同也可以不同。在可见光区域中显示出吸收的范围内，可将-N＝N-键替换为-C＝C-、-COO-、-NHCO-或-N＝CH-键。]
作为A1、A2及A3中的1,4-亚苯基、萘-1,4-二基及2价杂环基所任意具有的取代基，可举出甲基、乙基及丁基等碳原子数1～4的烷基；甲氧基、乙氧基及丁氧基等碳原子数1～4的烷氧基；三氟甲基等碳原子数1～4的氟代烷基；氰基；硝基；氯原子、氟原子等卤原子；氨基、二乙基氨基及吡咯烷基(pyrrolidino group)等取代或未取代氨基(取代氨基是具有1个或2个碳原子数1～6的烷基的氨基、或者2个取代烷基相互键合而形成了碳原子数2～8的链烷二基的氨基。未取代氨基为-NH2。)。需要说明的是，作为碳原子数1～6的烷基，可举出甲基、乙基及己基等。作为碳原子数2～8的链烷二基，可举出亚乙基(ethylene group)、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基等。为了在近晶型液晶这样的高度有序液晶结构(highly orderedliquid crystal structure)中包含化合物(I)，A1、A2及A3优选为未取代或者氢被甲基或甲氧基取代的1,4-亚苯基、或2价杂环基，p优选为0或1。其中，从具有分子合成的简便性和高偏光性能这两者的方面考虑，更优选的是，p为1，并且A1、A2及A3这3个结构中的至少2者为1,4-亚苯基。
作为2价杂环基，可举出从喹啉、噻唑、苯并噻唑、噻吩并噻唑、咪唑、苯并咪唑、噁唑及苯并噁唑中除去2个氢原子而得到的基团。当A2为2价杂环基时，分子键合角度实质上成为180°的结构是优选的，具体而言，更优选为两个5元环稠合而形成的苯并噻唑、苯并咪唑、苯并噁唑结构。
T1及T2为吸电子基团或供电子基团，优选为不同的结构，进一步优选为下述关系：T1为吸电子基团且T2为供电子基团，或者T1为供电子基团且T2为吸电子基团。具体而言，T1及T2各自独立地优选为碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、氰基、硝基、具有1个或2个碳原子数1～6的烷基的氨基、或者2个取代烷基相互键合而形成了碳原子数2～8的链烷二基的氨基(具体而言，吡咯烷基、哌啶基等)、或者三氟甲基。其中，为了在近晶型液晶这样的高度有序液晶结构中包含化合物(I)，需要为分子的排除体积较小的结构体，因此，优选为碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的烷氧基、氰基、具有1个或2个碳原子数1～6的烷基的氨基(具体而言，二(单)甲基氨基、二(单)乙基氨基、二(单)丙基氨基、二(单)丁基氨基、二(单)戊基氨基、二(单)己基氨基、甲基乙基氨基、甲基丙基氨基、甲基丁基氨基等)，或者2个取代烷基相互键合而形成了碳原子数2～8的链烷二基的氨基。
作为如上所述的偶氮色素，可举出例如以下色素。
[化学式1]
Figure BDA0003712624900000061
[化学式2]
Figure BDA0003712624900000071
式(2-1)～(2-6)中，
B1～B20各自独立地表示氢原子、碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、氰基、硝基、取代或未取代的氨基(取代氨基及未取代氨基的定义如上文所述)、氯原子或三氟甲基。
n1～n4各自独立地表示0～3的整数。另外，从可得到高偏光性能的观点考虑，B2、B6、B9、B14、B18、B19优选为氢原子或甲基，进一步优选为氢原子。
当n1为2以上时，多个B2分别可以相同也可以不同，
当n2为2以上时，多个B6分别可以相同也可以不同，
当n3为2以上时，多个B9分别可以相同也可以不同，
当n4为2以上时，多个B14分别可以相同也可以不同。
作为上述蒽醌色素，优选为式(2-7)表示的化合物。
[化学式3]
Figure BDA0003712624900000072
[式(2-7)中，
R1～R8各自独立地表示氢原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或卤原子。
Rx表示碳原子数1～4的烷基或碳原子数6～12的芳基。]
作为上述噁嗪色素，优选为式(2-8)表示的化合物。
[化学式4]
Figure BDA0003712624900000081
[式(2-8)中，
R9～R15各自独立地表示氢原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或卤原子。
Rx表示碳原子数1～4的烷基或碳原子数6～12的芳基。]
作为上述吖啶色素，优选为式(2-9)表示的化合物。
[化学式5]
Figure BDA0003712624900000082
[式(2-9)中，
R16～R23各自独立地表示氢原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或卤原子。
Rx表示碳原子数1～4的烷基或碳原子数6～12的芳基。]
式(2-7)、式(2-8)及式(2-9)中，作为Rx表示的碳原子数1～4的烷基，可举出甲基、乙基、丙基、丁基等，作为碳原子数6～12的芳基，可举出苯基、甲苯基、二甲苯基及萘基等。
作为上述菁色素，优选为式(2-10)表示的化合物及式(2-11)表示的化合物。
[化学式6]
Figure BDA0003712624900000091
[式(2-10)中，
D1及D2各自独立地表示由式(2-10a)～式(2-10d)中的任一者表示的基团。
[化学式7]
Figure BDA0003712624900000092
n5表示1～3的整数。]
[化学式8]
Figure BDA0003712624900000093
[式(2-11)中，
D3及D4各自独立地表示由式(2-11a)～式(2-11h)中的任一者表示的基团。
[化学式9]
Figure BDA0003712624900000094
n6表示1～3的整数。]
当与后述的聚合性液晶化合物一同使用时，从得到良好的光吸收特性的观点考虑，二色性色素的含量(在含有多种的情况下为其合计量)相对于聚合性液晶化合物100质量份而言通常为20质量份以下，优选为0.1～20质量份，更优选为1～20质量份，进一步优选为3～15质量份。若二色性色素的含量低于上述范围，则光吸收变得不充分，得不到充分的偏光性能，若二色性色素的含量高于上述范围，则存在取向性降低的情况。
[聚合性液晶]
本发明的吸收型偏光膜除了含有二色性色素以外，还可以含有聚合性液晶。聚合性液晶为具有聚合性基团并且具有液晶性的化合物(以下，也称为聚合性液晶化合物)。聚合性基团是指参与聚合反应的基团，优选为光聚合性基团。这里，光聚合性基团是指可通过由后述的光聚合引发剂产生的活性自由基、酸等而参与聚合反应的基团。
作为聚合性基团，可举出乙烯基、乙烯基氧基、1-氯乙烯基、异丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、氧杂环丙基(oxiranyl)、氧杂环丁基等。其中，优选为丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基氧基、氧杂环丙基和氧杂环丁基，更优选为丙烯酰氧基。液晶性可以为热致性液晶也可以为溶致性液晶，在与后述的二色性色素混合的情况下，优选为热致性液晶。
当聚合性液晶为热致性液晶时，可以是显示出向列型液晶相的热致性液晶化合物，也可以是显示出近晶型液晶相的热致性液晶化合物。当通过聚合反应而作为固化膜发挥偏光功能时，聚合性液晶化合物所显示出的液晶状态优选为近晶相，若为高阶近晶相，则从高性能化的观点考虑是更优选的。其中，更优选为可形成近晶B相、近晶D相、近晶E相、近晶F相、近晶G相、近晶H相、近晶I相、近晶J相、近晶K相或近晶L相的高阶近晶型液晶化合物，进一步优选为可形成近晶B相、近晶F相或近晶I相的高阶近晶型液晶化合物。若聚合性液晶所形成的液晶相为这些高阶近晶相，则能够制造偏光性能更高的偏光膜。另外，如上述那样偏光性能高的偏光膜在X射线衍射测定中具有来自六角相(hexatic phase)、结晶相(crystal phase)这样的高阶结构的布拉格峰。
上述布拉格峰是来自于分子取向的周期结构的峰，能够得到该周期间隔为
Figure BDA0003712624900000111
的膜。对于本发明的偏光膜而言，从可得到更高的偏光特性的观点考虑，优选包含上述聚合性液晶在近晶型的状态下进行聚合而得到的聚合性液晶的聚合物。
作为如上所述的化合物，具体而言，可举出下述式(A)表示的化合物(以下，有时称为化合物(A)。)等。上述聚合性液晶可以单独使用，也可以将2种以上组合使用。
U1-V1-W1-X1-Y1-X2-Y2-X3-W2-V2-U2 (A)
[式(A)中，
X1、X2及X3各自独立地表示2价芳香族基团或2价脂环式烃基，这里，该2价芳香族基团或2价脂环式烃基中包含的氢原子可以被替换为卤原子、碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的氟烷基、碳原子数1～4的烷氧基、氰基或硝基，构成该2价芳香族基团或2价脂环式烃基的碳原子可以被替换为氧原子、硫原子或氮原子。其中，X1、X2及X3中的至少一者为可具有取代基的1,4-亚苯基或可具有取代基的环己烷-1,4-二基。
Y1、Y2、W1及W2各自独立地为单键或二价连接基团。
V1及V2各自独立地表示可具有取代基的碳原子数1～20的链烷二基，构成该链烷二基的-CH2-可以被替换为-O-、-S-或-NH-。
U1及U2各自独立地表示聚合性基团或氢原子，至少一者为聚合性基团。
在化合物(A)中，X1、X2及X3中的至少一者为可具有取代基的1,4-亚苯基、或者可具有取代基的环己烷-1,4-二基。特别地，X1及X3优选为可具有取代基的环己烷-1,4-二基，该环己烷-1,4-二基进一步优选为反式环己烷-1,4-二基。当包含反式环己烷-1,4-二基的结构时，存在易于显示出近晶型液晶性的趋势。另外，作为可具有取代基的1,4-亚苯基、或可具有取代基的环己烷-1,4-二基所任意具有的取代基，可举出甲基、乙基及丁基等碳原子数1～4的烷基、氰基及氯原子、氟原子等卤原子，但优选未经取代。
Y1及Y2各自独立地优选为单键、-CH2CH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-N＝N-、-CRa＝CRb-、-C≡C-或CRa＝N-，Ra及Rb各自独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烷基。Y1及Y2更优选为-CH2CH2-、-COO-、-OCO-或单键，当X1、X2及X3均不含环己烷-1,4-二基时，Y1及Y2更优选为相互不同的键合方式。在Y1及Y2为相互不同的键合方式的情况下，存在易于显示出近晶型液晶性的趋势。
W1及W2各自独立地优选为单键、-O-、-S-、-COO-或-OCO-，各自独立地更优选为单键或-O-。
作为V1及V2表示的碳原子数1～20的链烷二基，可举出亚甲基、亚乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、癸烷-1,10-二基、十四烷-1,14-二基及二十烷-1,20-二基等。V1及V2优选为碳原子数2～12的链烷二基，更优选为直链状的碳原子数6～12的链烷二基。通过使其为直链状的碳原子数6～12的链烷二基，从而存在结晶性提高、易于显示出近晶型液晶性的趋势。
作为可具有取代基的碳原子数1～20的链烷二基所任意具有的取代基，可举出氰基及氯原子、氟原子等卤原子等，该链烷二基优选未经取代，更优选为未经取代的直链状链烷二基。
U1及U2优选均为聚合性基团，更优选均为光聚合性基团。由于具有光聚合性基团的聚合性液晶化合物能够在较之热聚合性基团而言更低的温度条件下进行聚合，因此从能够在液晶的有序度更高的状态下形成聚合物的方面考虑是有利的。
U1及U2表示的聚合性基团可以相互不同，但优选为相同。作为聚合性基团，可举出乙烯基、乙烯基氧基、1-氯乙烯基、异丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、氧杂环丙基、氧杂环丁基等。其中，优选为丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基氧基、氧杂环丙基及氧杂环丁基，更优选为甲基丙烯酰氧基及丙烯酰氧基。
作为这样的聚合性液晶化合物，可举出例如以下这样的化合物。
[化学式10]
Figure BDA0003712624900000141
[化学式11]
Figure BDA0003712624900000151
[化学式12]
Figure BDA0003712624900000152
[化学式13]
Figure BDA0003712624900000161
在所例示的上述化合物之中，优选为选自由式(1-2)、式(1-3)、式(1-4)、式(1-6)、式(1-7)、式(1-8)、式(1-13)、式(1-14)及式(1-15)表示的化合物组成的组中的至少1种。
所例示的化合物(A)可单独或以组合方式用于偏光膜。另外，在将2种以上的聚合性液晶组合的情况下，优选至少1种为化合物(A)，更优选2种以上为化合物(A)。通过将2种以上的聚合性液晶组合，从而有可能在液晶-结晶相转变温度以下的温度也能够于一段时间内维持液晶性。作为将2种聚合性液晶组合时的混合比，通常为1：99～50：50，优选为5：95～50：50，更优选为10：90～50：50。
化合物(A)可通过例如Lub等,Recl.Trav.Chim.Pays-Bas,115,321-328(1996)、或日本专利第4719156号等中记载的已知方法来制造。
偏光膜中的聚合性液晶的含有比例相对于偏光膜的固态成分100质量份而言通常为50～99.5质量份，优选为60～99质量份，更优选为70～98质量份，进一步优选为80～97质量份。当聚合性液晶的含有比例在上述范围内时，存在取向性提高的趋势。这里，固态成分是指将溶剂从偏光膜形成用组合物中除去而得到的成分的合计量。
[溶剂]
吸收型偏光膜形成用组合物可以含有溶剂。通常，聚合性液晶化合物的粘度高，因此，通过溶解于溶剂而制成偏光膜形成用组合物，从而使涂布变得容易，结果，在多数情况下变得易于形成偏光膜。作为溶剂，优选为能够完全溶解聚合性液晶化合物的溶剂，另外，优选为对聚合性液晶化合物的聚合反应不具有活性的溶剂。
作为溶剂，可举出甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚和丙二醇单甲醚等醇溶剂；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁内酯或丙二醇甲醚乙酸酯和乳酸乙酯等酯溶剂；丙酮、甲乙酮、环戊酮、环己酮、2-庚酮和甲基异丁基酮等酮溶剂；戊烷、己烷和庚烷等脂肪族烃溶剂；甲苯和二甲苯等芳香族烃溶剂、乙腈等腈溶剂；四氢呋喃和二甲氧基乙烷等醚溶剂；氯仿和氯苯等含氯溶剂；二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮等酰胺系溶剂；等等。这些溶剂可以单独使用，也可以将2种以上组合使用。
溶剂的含量相对于上述吸收型偏光膜形成用组合物的总量而言优选为50～98质量％。换言之，吸收型偏光膜形成用组合物中的固态成分的含量优选为2～50质量％。若该固态成分的含量为50质量％以下，则吸收型偏光膜形成用组合物的粘度变低，因此，偏光膜的厚度变得大致均匀，由此存在不易在该偏光膜中产生不均的趋势。另外，所述固态成分的含量可考虑要制造的偏光膜的厚度来确定。
[流平剂(leveling agent)]
在吸收型偏光膜形成用组合物中可以含有流平剂。流平剂是具有调节组合物的流动性、使涂布组合物而得到的膜更加平坦的功能的添加剂，可举出例如有机改性硅油系、聚丙烯酸酯系及全氟烷基系流平剂。具体而言，可举出DC3PA、SH7PA、DC11PA、SH28PA、SH29PA、SH30PA、ST80PA、ST86PA、SH8400、SH8700、FZ2123(以上，均为Toray·Dow Corning制)；KP321、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341、X22-161A、KF6001(以上，均为信越化学工业(株)制)；TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF-4446、TSF4452、TSF4460(以上，均为Momentive Performance Materials Japan制)；fluorinert(フロリナート)(注册商标)FC-72、fluorinert FC-40、fluorinert FC-43、fluorinert FC-3283(以上，均为Sumitomo 3M(株)制)；MEGAFACE(注册商标)R-08、MEGAFACE R-30、MEGAFACE R-90、MEGAFACE F-410、MEGAFACE F-411、MEGAFACE F-443、MEGAFACE F-445、MEGAFACE F-470、MEGAFACE F-477、MEGAFACE F-479、MEGAFACE F-482、MEGAFACE F-483、MEGAFACE F-554、MEGAFACE F-556(以上，均为DIC(株)制)；EFTOP(商品名)EF301、EFTOP EF303、EFTOPEF351、EFTOP EF352(以上，均为Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co.,Ltd.制)；Surflon(注册商标)S-381、Surflon S-382、Surflon S-383、Surflon S-393、SurflonSC-101、Surflon SC-105、KH-40、SA-100(以上，均为AGC SEIMI CHEMICAL CO.,LTD.制)；商品名E1830、商品名E5844(Daikin Fine Chemical Laboratory Co.,Ltd.制)；BM-1000、BM-1100、BYK-352、BYK-353及BYK-361N(均为商品名：BM Chemie公司制)；等等。其中，优选为聚丙烯酸酯系流平剂及全氟烷基系流平剂。
当吸收型偏光膜形成用组合物含有流平剂时，相对于聚合性液晶的含量100质量份而言，优选为0.01～5质量份，更优选为0.1～5质量份，进一步优选为0.1～3质量份。若流平剂的含量在上述范围内，则容易使聚合性液晶水平取向，并且，存在得到的偏光膜变得更平滑的趋势。若相对于聚合性液晶而言的流平剂的含量超出上述范围，则存在易于在得到的偏光膜中产生不均的趋势。需要说明的是，吸收型偏光膜形成用组合物可以含有2种以上的流平剂。
[聚合引发剂]
吸收型偏光膜形成用组合物可以含有聚合引发剂。聚合引发剂是能够引发聚合性液晶等的聚合反应的化合物。作为聚合引发剂，从不依赖于热致性液晶的相状态的观点考虑，优选为通过光的作用而产生活性自由基的光聚合引发剂。
作为聚合引发剂，可举出例如苯偶姻化合物、二苯甲酮化合物、烷基苯酮化合物、酰基氧化膦化合物、三嗪化合物、碘鎓盐和锍盐等。
作为苯偶姻化合物，可举出例如苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚和苯偶姻异丁基醚等。
作为二苯甲酮化合物，可举出例如二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮和2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
作为烷基苯酮化合物，可举出例如二乙氧基苯乙酮、2-甲基-2-吗啉代-1-(4-甲基硫基苯基)丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1,2-二苯基-2,2-二甲氧基乙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮和2-羟基-2-甲基-1-〔4-(1-甲基乙烯基)苯基〕丙烷-1-酮的低聚物等。
作为酰基氧化膦化合物，可举出2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦等。
作为三嗪化合物，可举出例如2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪(2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(5-methylfuran-2-yl)ethenyl]-1,3,5-triazine)、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(4-二乙氨基-2-甲基苯基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪和2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪等。
作为聚合引发剂，可以使用市售的聚合引发剂。作为市售的聚合引发剂，可举出Irgacure(イルガキュア)(注册商标)907、184、651、819、250及369、379、127、754、OXE01、OXE02、OXE03(Ciba Specialty Chemicals株式会社制)；SEIKUOL(注册商标)BZ、Z和BEE(精工化学株式会社制)；kayacure(カヤキュァ一)(注册商标)BP100、和UVI-6992(DowChemical株式会社制)；Adeka Optomer SP-152、N-1717、N-1919、SP-170、Adeka arc LuzNCI-831、Adeka arc Luz NCI-930(株式会社ADEKA制)；TAZ-A、及TAZ-PP(NihonSiberhegner株式会社制)；以及TAZ-104(株式会社SANWA CHEMICAL制)；等等。偏光膜形成用组合物中的聚合引发剂可以是1种，也可以根据光的光源而将2种以上的多种聚合引发剂混合。
吸收型偏光膜形成用组合物中的聚合引发剂的含量可以根据聚合性液晶的种类及其量适当调节，相对于聚合性液晶的含量100质量份，通常为0.1～30质量份，优选为0.5～10质量份，更优选为0.5～8质量份。若聚合引发剂的含量在上述范围内，则能够在不使聚合性液晶的取向紊乱的情况下进行聚合。
[敏化剂]
吸收型偏光膜形成用组合物可以含有敏化剂。作为敏化剂，优选为光敏化剂。作为该敏化剂，可举出例如呫吨酮和噻吨酮等呫吨酮化合物(例如，2,4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮等)；蒽和含烷氧基的蒽(例如，二丁氧基蒽等)等蒽化合物；吩噻嗪和红荧烯等。
当吸收型偏光膜形成用组合物含有敏化剂时，能够进一步促进吸收型偏光膜形成用组合物中含有的聚合性液晶的聚合反应。上述敏化剂的使用量相对于聚合性液晶的含量100质量份而言优选为0.1～10质量份，更优选为0.5～5质量份，进一步优选为0.5～3质量份。
[阻聚剂]
从使聚合反应稳定地进行的观点考虑，吸收型偏光膜形成用组合物可含有阻聚剂。通过阻聚剂，能够控制聚合性液晶的聚合反应的进行程度。
作为上述阻聚剂，可举出对苯二酚、含烷氧基的对苯二酚、含烷氧基的邻苯二酚(例如，丁基邻苯二酚等)、连苯三酚、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基等自由基捕获剂；苯硫酚类；β-萘基胺类和β-萘酚类；等等。
当吸收型偏光膜形成用组合物含有阻聚剂时，阻聚剂的含量相对于聚合性液晶的含量100质量份而言优选为0.1～10质量份，更优选为0.5～5质量份，进一步优选为0.5～3质量份。若阻聚剂的含量在上述范围内，则能够在不使聚合性液晶的取向紊乱的情况下进行聚合。
《吸收型偏光膜的制造方法》
本发明中的吸收型偏光膜能够通过在基材以及取向膜上涂布吸收型偏光膜形成用组合物来制造。
＜吸收型偏光膜形成用组合物的涂布＞
作为将吸收型偏光膜形成用组合物涂布于基材或取向膜上的方法，可举出挤出涂布法、直接凹版涂布法、反向凹版涂布法、CAP涂布法、狭缝涂布法、微凹版法、模涂法、喷墨法等。另外，还可举出使用浸涂机、棒涂机、旋涂机等涂布机进行涂布的方法等。其中，当以辊对辊(roll to roll)方式进行连续涂布时，优选为利用微凹版法、喷墨法、狭缝涂布法、模涂法的涂布方法，当在玻璃等单片状基材上涂布时，优选为均匀性高的旋涂法。当以辊对辊方式进行涂布时，也可以将取向膜形成用组合物等涂布于基材从而形成取向膜，然后在由此得到的取向膜上连续涂布吸收型偏光膜形成用组合物。
＜吸收型偏光膜形成用组合物的干燥＞
作为将吸收型偏光膜形成用组合物中所含的溶剂除去的干燥方法，可举出例如自然干燥、通风干燥、加热干燥、减压干燥及将它们组合的方法。其中，优选为自然干燥或加热干燥。干燥温度优选为0～200℃的范围，更优选为20～150℃的范围，进一步优选为50～130℃的范围。干燥时间优选为10秒～10分钟，更优选为30秒～5分钟。取向膜形成用组合物及取向性聚合物组合物也能够同样地进行干燥。
＜聚合性液晶化合物的聚合＞
作为将聚合性液晶化合物聚合的方法，优选为光聚合。光聚合是通过下述方式而实施的：向在基材上或取向膜上涂布包含聚合性液晶化合物的吸收型偏光膜形成用组合物而得到的层叠体照射活性能量射线。作为所照射的活性能量射线，可根据干燥被膜中包含的聚合性液晶化合物的种类(尤其是聚合性液晶化合物所具有的光聚合性官能团的种类)、包含光聚合引发剂时的光聚合引发剂的种类、及它们的量来适当选择。具体而言，可举出选自由可见光、紫外光、红外光、X射线、α射线、β射线、及γ射线组成的组中的一种以上的光。其中，从易于控制聚合反应的进行的方面、及能够使用在本领域中被广泛使用的光聚合装置的方面考虑，优选为紫外光，优选的是，选择聚合性液晶化合物的种类以使得能够通过紫外光来进行光聚合。
作为所述活性能量射线的光源，可举出例如低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、卤灯、碳弧灯、钨灯、镓灯、准分子激光、发出波长范围为380～440nm的光的LED光源、化学灯、黑光灯、微波激发汞灯、金属卤化物灯等。
紫外线照射强度通常为10mW/cm2～3,000mW/cm2。紫外线照射强度优选为对阳离子聚合引发剂或自由基聚合引发剂的活化有效的波长区域中的强度。照射光的时间通常为0.1秒～10分钟，优选为0.1秒～5分钟，更优选为0.1秒～3分钟，进一步优选为0.1秒～1分钟。若以如上所述的紫外线照射强度照射1次或多次，则其累积光量通常为10mJ/cm2～3,000mJ/cm2，优选为50mJ/cm2～2,000mJ/cm2，更优选为100mJ/cm2～1,000mJ/cm2。当累积光量为该范围以下时，存在聚合性液晶化合物的固化变得不充分、得不到良好的转印性的情况。相反，当累积光量为上述范围以上时，存在本发明的偏光膜的性能降低的情况。
[基材]
作为基材，可举出玻璃基材及膜(film)基材，优选为膜基材，从能够连续制造的方面考虑，更优选为长条的卷状膜。作为构成膜基材的树脂，可举出聚乙烯、聚丙烯、降冰片烯系聚合物等聚烯烃；环状烯烃系树脂；聚乙烯醇；聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚甲基丙烯酸酯；聚丙烯酸酯；三乙酰纤维素、二乙酰纤维素及纤维素乙酸丙酸酯(cellulose acetatepropionate)等纤维素酯；聚萘二甲酸乙二醇酯；聚碳酸酯；聚砜；聚醚砜；聚醚酮；聚苯硫醚及聚苯醚。
作为市售的纤维素酯基材，可举出“Fujitac film”(富士胶片株式会社制)；“KC8UX2M”、“KC8UY”及“KC4UY”(以上，Konica Minolta Opto,Inc.制)等。
作为市售的环状烯烃系树脂，可举出“Topas”(注册商标)(Ticona公司(德)制)、“ARTON”(注册商标)(JSR株式会社制)、“ZEONOR(ゼオノア)”(注册商标)、“ZEONEX(ゼオネックス)”(注册商标)(以上，日本ZEON株式会社制)及“APEL”(注册商标)(三井化学株式会社制)。可利用溶剂流延法、熔融挤出法等已知的方法对这样的环状烯烃系树脂进行制膜，从而制成基材。也可以使用市售的环状烯烃系树脂基材。作为市售的环状烯烃系树脂基材，可举出“ESCENA”(注册商标)、“SCA40”(注册商标)(以上，积水化学工业株式会社制)、“ZEONORFILM”(注册商标)(Optes株式会社制)及“ARTON FILM”(注册商标)(JSR株式会社制)。
从成为能够进行实用性操作的程度的质量方面考虑，基材的厚度优选较薄，但过薄时强度降低，存在加工性差的趋势。基材的厚度通常为5μm～300μm，优选为20μm～200μm。通过将如上所述制作的带有吸收型偏光膜的基材、与反射型偏光板进行组合，从而能够形成本发明的复合偏光板。此时，从薄型化的观点考虑，优选将基材剥离，将吸收型偏光膜转印至反射型偏光板。
作为合适的膜基材，也可以将反射型偏光板直接用作基材。使用反射型偏光板作为基材、并直接涂布吸收型偏光膜形成用组合物而得到的复合偏光板的制造效率良好、能够实现大幅度的薄型化，故而优选。
作为膜基材，可举出聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)及其异构体(例如2,6-、1,4-、1,5-、2,7-及2,3-PEN)、聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯及聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯)、聚酰亚胺树脂(例如聚丙烯酰亚胺)、聚醚酰亚胺、无规聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯(例如聚甲基丙烯酸异丁酯、聚甲基丙烯酸丙酯、聚甲基丙烯酸乙酯及聚甲基丙烯酸甲酯)、聚丙烯酸酯(例如聚丙烯酸丁酯及聚丙烯酸甲酯)、纤维素衍生物(例如乙基纤维素、纤维素乙酸酯、纤维素丙酸酯、纤维素乙酸丁酸酯及纤维硝酸酯)、聚亚烷基(polyalkylene)聚合物(例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯及聚(4-甲基)戊烯)、氟代聚合物(例如全氟烷氧基树脂、聚四氟乙烯、氟代乙烯-丙烯共聚物、聚偏二氟乙烯及聚三氟氯乙烯)、氯代聚合物(例如聚偏二氯乙烯及聚氯乙烯)、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、有机硅树脂、环氧树脂、聚乙酸乙烯酯、聚醚酰胺、离聚物树脂、弹性体(例如聚丁二烯、聚异戊二烯及氯丁橡胶)和聚氨酯等塑料。
[反射型偏光板]
本发明中使用的反射型偏光板为具有将自然光分离为透射偏振光、和反射偏振光或散射偏振光的功能的偏光转换元件。具体而言，反射型偏光板可以是能够使一个振动方向的直线偏振光透过、并且使另一个振动方向的直线偏振光反射的各向异性多重薄膜。作为该各向异性多重薄膜的市售品，可合适地使用例如商品名“DBEF”、“APF”(3M公司制，Sumitomo 3M(株))。反射型偏光板并不受原理所限定，也可以是将胆甾型液晶与λ/4板组合而得到的偏光板。
反射型偏光板的厚度可以为10～100μm左右，从光学层叠体、复合偏光板及液晶显示装置的薄膜化的观点考虑，优选为10～50μm。
[取向膜]
在本发明中，取向膜是具有取向控制力(使聚合性液晶在所期望的方向上进行液晶取向)的膜。
取向膜使得聚合性液晶的液晶取向变得容易。水平取向、垂直取向、混合取向、倾斜取向等液晶取向的状态因取向膜和聚合性液晶的性质而变化，其组合可以任意地选择。例如，当取向膜是作为取向控制力而呈现出水平取向的材料时，聚合性液晶能够形成水平取向或混合取向，当取向膜是呈现出垂直取向的材料时，聚合性液晶能够形成垂直取向或倾斜取向。水平、垂直等表述是表示以偏光膜平面为基准时的、取向后的聚合性液晶的长轴的方向。例如，所谓垂直取向，是指在与偏光膜平面垂直的方向上具有取向后的聚合性液晶的长轴。这里所谓的垂直，是指相对于偏光膜平面成90°±20°。在本发明的复合偏光板中，吸收型偏光膜的取向方向优选为水平取向，因此，优选应用水平取向膜。
在取向膜由取向性聚合物形成的情况下，取向控制力能够通过表面状态、摩擦条件任意地进行调节，在取向膜由光取向性聚合物形成的情况下，取向控制力能够通过偏振光照射条件等任意地进行调节。另外，通过对聚合性液晶的表面张力、液晶性等物性进行选择，也能够控制液晶取向。
作为在基材与偏光膜之间形成的取向膜，不溶于在取向膜上形成偏光膜时使用的溶剂、而且具有在用于除去溶剂或使液晶取向的加热处理中的耐热性的膜是优选的。作为取向膜，可举出由取向性聚合物形成的取向膜、光取向膜及凹槽(groove)取向膜等，当应用于长条的卷状膜时，从能够容易地控制取向方向的方面考虑，优选为光取向膜。
取向膜的厚度通常在10nm～5000nm的范围内，优选在10nm～1000nm的范围内，更优选为30～300nm。
作为在摩擦取向膜中使用的取向性聚合物，可举出在分子内具有酰胺键的聚酰胺、明胶类、在分子内具有酰亚胺键的聚酰亚胺和作为其水解物的聚酰胺酸、聚乙烯醇、烷基改性聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚噁唑、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸和聚丙烯酸酯类等。其中，优选聚乙烯醇。这些取向性聚合物可以单独使用，也可以将2种以上组合使用。
由取向性聚合物形成的取向膜通常可如下得到：将在溶剂中溶解有取向性聚合物的组合物(以下，也称为“取向性聚合物组合物”)涂布于基材，除去溶剂；或者将取向性聚合物组合物涂布于基材，除去溶剂，并进行摩擦(摩擦法)。
作为上述溶剂，可举出水；甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、甲基溶纤剂、丁基溶纤剂和丙二醇单甲基醚等醇溶剂；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁内酯、丙二醇甲醚乙酸酯和乳酸乙酯等酯溶剂；丙酮、甲乙酮、环戊酮、环己酮、甲基戊基酮和甲基异丁基酮等酮溶剂；戊烷、己烷和庚烷等脂肪族烃溶剂；甲苯和二甲苯等芳香族烃溶剂、乙腈等腈溶剂；四氢呋喃和二甲氧基乙烷等醚溶剂；氯仿和氯苯等氯代烃溶剂；等等。这些溶剂可以单独使用，也可以将2种以上组合使用。
取向性聚合物组合物中的取向性聚合物的浓度只要在取向性聚合物能够完全溶解于溶剂中的范围内即可，相对于溶液而言，按照固态成分换算计优选为0.1～20质量％，更优选为0.1～10质量％。
作为取向性聚合物组合物，可以直接使用市售的取向膜材料。作为市售的取向膜材料，可举出SUNEVER(注册商标)(日产化学工业株式会社制)或OPTMER(注册商标)(JSR株式会社制)等。
作为将取向性聚合物组合物涂布于基材的方法，可举出旋涂法、挤出(extrusion)法、凹版涂布法、模涂法、棒涂法和涂敷器法等涂布方法；柔版法等印刷法等已知的方法。通过辊对辊(Roll to Roll)方式的连续制造方法制造本发明的偏光膜的情况下，该涂布方法通常采用凹版涂布法、模涂法或柔版法等印刷法。
通过除去取向性聚合物组合物中所含的溶剂，从而可形成取向性聚合物的干燥被膜。作为溶剂的除去方法，可举出自然干燥法、通风干燥法、加热干燥法和减压干燥法等。
作为进行摩擦的方法，可举出下述方法：使取向性聚合物的膜(其是通过将取向性聚合物组合物涂布于基材并进行退火从而形成于基材表面上的)与缠绕有摩擦布且正在旋转的摩擦辊相接触。
光取向膜通常如下得到：将包含具有光反应性基团的聚合物或单体、及溶剂的组合物(以下，也称为“光取向膜形成用组合物”)涂布于基材，照射偏振光(优选为偏振UV光)。从可通过选择所照射的偏振光的偏振方向而任意地控制取向控制力的方向的观点考虑，光取向膜是更优选的。在本发明中，通过在相对于长尺寸卷的输送方向而言面内方向为实质上90°的方向上进行取向控制，从而能够形成吸收型偏光膜的吸收轴相对于卷输送方向而言的面内方向为实质上90°的吸收型偏光膜。需要说明的是，实质上90°是指90±8°的范围。从要制作本发明的复合偏光板的方面考虑，形成在相对于卷输送方向而言在面内为90±8°的范围内具有吸收轴的卷状吸收型偏光膜是优选方式。
光反应性基团是指通过照射光而产生液晶取向能力的基团。具体而言，是能发生成为液晶取向能力起源的光反应(如通过照射光而产生的分子的取向诱导或者异构化反应、二聚化反应、光交联反应或光分解反应等)的基团。该光反应性基团中，从取向性优良的方面考虑，优选引起二聚化反应或光交联反应的基团。作为能发生如上所述的反应的光反应性基团，优选为具有不饱和键的光反应性基团、尤其是具有双键的光反应性基团，更优选为具有选自由碳-碳双键(C＝C键)、碳-氮双键(C＝N键)、氮-氮双键(N＝N键)和碳-氧双键(C＝O键)组成的组中的至少一种的基团。
作为具有C＝C键的光反应性基团，可举出例如乙烯基、多烯基、茋基、茋唑基(stilbazole group)、茋唑鎓基(stilbazolium group)、查耳酮基和肉桂酰基等。从容易控制反应性的观点、呈现出光取向时的取向控制力的观点考虑，优选为查耳酮基及肉桂酰基。
作为具有C＝N键的光反应性基团，可举出具有芳香族席夫碱和芳香族腙等结构的基团。
作为具有N＝N键的光反应性基团，可举出偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族杂环偶氮基、双偶氮基和甲臜基(formazan group)等、以氧化偶氮苯为基本结构的基团。
作为具有C＝O键的光反应性基团，可举出二苯甲酮基、香豆素基、蒽醌基和马来酰亚胺基等。这些基团可以具有烷基、烷氧基、芳基、烯丙氧基、氰基、烷氧羰基、羟基、磺酸基和卤代烷基等取代基。
作为光取向膜形成用组合物的溶剂，优选为可溶解具有光反应性基团的聚合物及单体的溶剂，作为该溶剂，可举出例如作为上述取向性聚合物组合物的溶剂而举出的溶剂等。
相对于光取向膜形成用组合物而言的具有光反应性基团的聚合物或单体的含量可以根据该具有光反应性基团的聚合物或单体的种类、要制造的光取向膜的厚度来适当调节，优选为0.2质量％以上，更优选为0.3～10质量％的范围。另外，可以在不显著损害光取向膜的特性的范围内包含聚乙烯醇、聚酰亚胺等高分子材料、光敏化剂。
作为将光取向膜形成用组合物涂布于基材的方法，可举出与将上述取向性聚合物组合物涂布于基材的方法同样的方法。作为从经涂布的光取向膜形成用组合物中除去溶剂的方法，可举出例如与从取向性聚合物组合物中除去溶剂的方法同样的方法。
为了照射偏振光，可以是向从涂布于基材等上的光取向膜形成用组合物中除去溶剂而得到的产物直接照射偏振光的方式，也可以是从基材侧照射偏振光、使偏振光透过基材而进行照射的方式。另外，该偏振光优选实质上为平行光。进行照射的偏振光的波长只要是具有光反应性基团的聚合物或单体的光反应性基团可吸收光能的波长区域即可。具体而言，优选波长为250～400nm的范围的UV(紫外光)。作为用于照射该偏振光的光源，可举出氙灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、KrF、ArF等紫外光激光等，更优选高压汞灯、超高压汞灯和金属卤化物灯。这些灯由于波长为313nm的紫外光的发光强度大，因此优选。使来自上述光源的光从适当的偏光元件通过而进行照射，由此能够照射偏振光。作为该偏光元件，可以使用偏振滤光片(polarizing filter)、格兰-汤姆森、格兰-泰勒等的偏振棱镜、线栅型的偏光元件。
需要说明的是，进行摩擦或照射偏振光时，如果进行掩蔽(masking)，则也能够形成液晶取向的方向不同的多个区域(图案)。
凹槽(groove)取向膜是在膜表面具有凹凸图案或多个凹槽(槽)的膜。在将液晶分子置于具有多个等间隔排列的直线状凹槽的膜上的情况下，液晶分子会在沿着该槽的方向上进行取向。
作为得到凹槽取向膜的方法，可举出下述方法：隔着具有图案形状的狭缝的曝光用掩模对感光性聚酰亚胺膜表面进行曝光，然后，进行显影和漂洗处理，从而形成凹凸图案的方法；在表面具有槽的板状原版上形成固化前的UV固化性树脂的层，将树脂层转移到基材然后进行固化的方法；以及，将具有多个槽的卷状原版按压于在基材上形成的固化前的UV固化性树脂的膜，形成凹凸，然后进行固化的方法；等等。具体而言，可举出日本特开平6-34976号公报和日本特开2011-242743号公报中记载的方法等。
为了得到取向紊乱小的取向，凹槽取向膜的凸部的宽度优选为0.05μm～5μm，凹部的宽度优选为0.1μm～5μm，凹凸的层差的深度优选为2μm以下，优选为0.01μm～1μm以下。
由此形成的本发明的偏光膜的厚度通常为0.5μm以上且10μm以下，优选在1μm以上且5μm以下的范围内，进一步优选为1μm以上且4μm以下。因此，本发明的偏光膜形成用的涂布膜的厚度可考虑所得的本发明的偏光膜的厚度来进行确定。
需要说明的是，本发明的偏光膜的厚度是通过干涉膜厚计、激光显微镜或触针式膜厚计的测定求出的。
本发明的复合偏光板可以作为如上文所述那样在反射型偏光板上涂布并形成吸收型偏光膜而成的复合偏光板而得到，还可以通过经由粘合剂、接合剂而将在其他基材上涂布并形成的吸收型偏光膜与取向膜一同转印至反射型偏光板上来得到复合偏光板。另外，此时以反射型偏光板的反射轴与吸收型偏光膜的吸收轴实质上一致的方式进行形成。反射型偏光板的反射轴与吸收型偏光膜的吸收轴所成的角度优选为8°以下，更优选为4°以下，进一步优选为2°以下。通过利用如前文所述的方法来控制使吸收型偏光膜取向的取向膜的取向控制力，从而可实现对该角度的控制。
在现有技术中，复合偏光板在工业上是由卷状的吸收型偏光板、及卷状的反射型偏光板制作的。作为吸收型偏光板，可使用碘系PVA偏光板，但由于需要进行高度的纵向单轴拉伸，因此其吸收轴与卷输送方向平行。另一方面，对于反射型偏光板而言，为了加宽膜的宽度，需要进行横向拉伸，其吸收轴与卷输送方向垂直。即，为了层叠这两种偏光板，需要将某一方的偏光板一次切成单片状并进行贴合。这种情况下，在大型的LCD-TV用途等中会产生接缝，因此未能应用。
然而，本发明的复合偏光板由于能够任意地控制吸收型偏光膜的吸收轴，因此能够以长尺寸卷的形态连续层叠，使得生产效率大幅提高。另外，也能够适用于大型的LCD-TV用途等。关于长尺寸卷的形态，卷输送方向的长度通常为10～10000m，从生产率的观点考虑，优选为100～10000m。
在卷状复合偏光板中，反射型偏光板的反射轴相对于卷输送方向而言的面内方向优选为90°±8°，进一步优选为90°±4°。另外，吸收型偏光膜的吸收轴相对于卷输送方向而言的面内方向优选为90°±8°，更优选为90°±4°，进一步优选为90°±2°。
作为在反射型偏光板上连续形成吸收型偏光膜的方法，具体而言，优选利用包括下述工序1～7的方法来制造。
工序1.一边将卷状反射型偏光板开卷，一边向所述卷状反射型偏光板表面连续涂布包含溶剂和通过光而产生取向控制力的聚合物的组合物，从而形成第一涂布膜的工序；
工序2.对所述第一涂布膜进行加热干燥从而形成第一干燥膜的工序；
工序3.向所述第一干燥膜照射偏振紫外线从而形成取向膜的工序；
工序4.在所述取向膜上涂布包含二色性色素、聚合性液晶化合物、聚合引发剂和溶剂的组合物，从而形成第二涂布膜的工序；
工序5.对所述第二涂布膜进行加热干燥从而形成第二干燥膜的工序；
工序6.向所述第二干燥膜照射紫外线从而使聚合性液晶化合物聚合，形成吸收型偏光膜从而形成复合偏光板的工序；及
工序7.将所述复合偏光板卷绕到辊上的工序。
对于所得的卷状复合偏光板而言，通常切割成矩形从而制成单片状复合偏光板片材。本发明适于制作如前文所述那样在长边方向上具有透射轴的大型单片状复合偏光板片材。具体而言，本发明适于制作对角线为60英寸以上、优选80英寸以上、进一步优选100英寸以上的矩形复合偏光板。
[液晶显示装置]
设置有偏光膜(其是在反射型偏光板上涂布吸收型偏光膜形成用组合物而形成的)的本发明的复合偏光板可优选以下述形态使用：设置于液晶显示装置的背光源单元与液晶盒之间，反射型偏光片面配置于背光源单元侧，吸收型偏光膜(其是涂布含有二色性色素的吸收型偏光膜形成用组合物而形成的)配置于液晶盒侧。另外，以上述这样的长条形态而得到的复合偏光板中没有接缝，在大型的液晶显示器中也能够合适地使用。
在具备本发明的复合偏光板而形成的液晶盒中，液晶盒的驱动方式也可应用现有已知的任何方式，可优选举出平面转换(IPS)、垂直取向(VA)模式。
[实施例]
以下，利用实施例进一步详细说明本发明。只要没有特别说明，例子中的“％”及“份”为质量％及质量份。
实施例1
[光取向膜形成用组合物的制造]
将下述成分混合，将所得的混合物于80℃搅拌1小时，由此得到光取向膜形成用组合物。
光取向性材料(2份)：
Figure BDA0003712624900000321
溶剂(98份)：邻二甲苯
〔偏光膜形成用组合物的制造〕
将下述的成分混合，于80℃搅拌1小时，由此得到偏光膜形成用组合物。关于二色性色素，使用了日本特开2015-165302号公报的实施例中记载的偶氮系色素。
〔聚合性液晶化合物〕
Figure BDA0003712624900000322
〔二色性色素〕
Figure BDA0003712624900000323
〔其他成分〕
聚合引发剂：
2-二甲氨基-2-苄基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮(Irgacure 369；CibaSpecialty Chemicals株式会社制) 6份
流平剂：
聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N；BYK-Chemie公司制) 1.2份
溶剂：邻二甲苯 250份
〔相转变温度的测定〕
利用旋涂法，将聚乙烯醇(聚乙烯醇1000完全皂化型，和光纯药工业株式会社制)的2质量％水溶液(取向层形成用组合物)涂布于玻璃基板上，干燥后，形成厚度为100nm的膜。接下来，对所得的膜的表面实施摩擦处理，由此形成取向层。对于摩擦处理而言，使用半自动摩擦装置(商品名：LQ-008型，常阳工学株式会社制)，利用布(商品名：YA-20-RW，吉川化工株式会社制)，在压入量为0.15mm、转速为500rpm、16.7mm/秒的条件下进行。利用旋涂法在由此制作的取向膜上涂布偏光膜形成用组合物，在120℃的加热板上进行1分钟加热干燥，然后迅速冷却至室温，从而在上述取向层上形成了干燥被膜。将该干燥被膜在加热板上再次升温至120℃后，降温时用偏光显微镜进行观察，由此测得了相转变温度。结果确认到，于115℃相转变为向列相，于105℃相转变为近晶A相，于74℃相转变为近晶B相。
〔X射线衍射测定〕
利用旋涂法在先前的取向膜上涂布偏光膜形成用组合物，在120℃的加热板上加热干燥1分钟，然后迅速冷却至室温，从而在上述取向层上形成了干燥被膜。接下来，使用UV照射装置(SPOT CURE SP-7；USHIO INC.制)，以2000mJ/cm2的曝光量(以365nm为基准)向干燥被膜照射紫外线，由此将该干燥被膜中所含的聚合性液晶化合物在保持所述聚合性液晶组合物的液晶状态的情况下进行聚合，由该干燥被膜形成了偏光膜。利用激光显微镜(Olympus株式会社制OLS3000)测定此时的偏光膜的厚度，结果为1.7μm。使用X射线衍射装置X’Pert PRO MPD(Spectris株式会社制)对上述偏光膜同样地进行了X射线衍射测定，结果，在2θ＝20.1°附近得到了半峰宽(FWHM)＝约0.312°的尖锐的衍射峰。另外，即使从相对于摩擦方向垂直的方向射入X射线，也得到了同等程度的结果。由峰位置求出的有序周期(order period)(d)为约
Figure BDA0003712624900000341
确认到形成了反映高阶近晶相的结构。
2.复合偏光板的制作
〔光取向层的制作〕
作为反射型偏光板，使用宽度为800mm的长尺寸APF(3M Company(3M公司)(在日本为Sumitomo 3M(株))制)卷(roll)，一边连续释放，一边对表面进行等离子体处理，然后使用缝模涂布机以30ml/分钟的流速将光取向膜形成用组合物排出，在膜中央部的宽度为750mm的范围内形成第一涂布膜。进而，经2分钟在设定为120℃的通风干燥炉中进行输送，由此将溶剂除去，形成第一干燥膜。然后，以成为20mJ/cm2(以313nm为基准)的强度的方式，向该第一干燥膜照射相对于膜的长度方向而言为90°方向的偏振UV光，由此赋予取向控制力，形成长条光取向膜。
〔复合偏光板的制作〕
在该光取向膜上，使用缝模涂布机以77.2ml/分钟的流速排出偏光膜形成用组合物，从而在膜中央部的宽度为750mm的范围内形成第二涂布膜。
进而，经2分钟在设定为120℃的通风干燥炉中进行输送，由此将溶剂除去，形成第二干燥膜。然后，于室温以1000mJ/cm2(以365nm为基准)照射UV光，从而将第二干燥膜中所含的聚合性液晶化合物在保持其液晶状态的情况下进行聚合，由该干燥被膜形成了偏光膜。然后，连续卷绕成卷状，得到在90°方向具有吸收轴的长条复合偏光板(1)200m。针对由此制作的复合偏光板，利用接触式膜厚计测定厚度，结果以膜整体计为28μm。另外，用超薄切片机将复合偏光板切削后，对其截面实施碳蒸镀，利用扫描型透射电子显微镜(STEM，场发射扫描电子显微镜(FE-STEM)，型号：“S-5500”，日立制作所制)进行观察，结果，光取向膜的膜厚为100nm，偏光膜的膜厚为3.5μm。
[复合偏光板的评价]
从所得的长条复合偏光板的、距涂布起始部分3m的位置及距涂布结束部分3m的位置，分别在宽度方向上于5处切出5cm见方的大小。
3.偏光性能的测定
为了确认复合偏光板的有用性，按照下述操作测定了能见度校正偏振度。
使用在分光光度计(岛津制作所株式会社制UV-3150)上安装有带偏光元件的折叠器(folder)的装置，利用双光束法在波长为380nm～780nm的范围内测定透射轴方向的透射率(T1)及吸收轴方向的透射率(T2)。对于该折叠器而言，在参比侧(reference side)设置将光量削减50％的筛网(mesh)。使用下式(式1)算出各波长处的透射率，进一步利用JIS Z8701的2度视场(C光源)进行能见度校正，算出能见度校正偏振度(Ty)。使用下式(式2)，算出各波长处的偏振度，进一步利用JIS Z 8701的2度视场(C光源)进行能见度校正，算出能见度校正偏振度(Py)。另外，反射型偏光板的反射轴与吸收型偏光膜所成的角度θ如下算出，即，将反射型偏光板和吸收型偏光膜从复合偏光板分离，将同一个边作为基准边，使用王子计测机器(株)制的自动双折射计“KOBRA-WPR”，利用旋转检偏振器法测定反射型偏光板的反射轴及吸收型偏光膜的吸收轴，并利用下式算出。
θ＝(反射型偏光板的反射轴角度)-(吸收型偏光膜的吸收轴角度)
将结果示于表1、表2。反射型偏光板的反射轴与上述吸收型偏光膜所成的角度θ为0°。另外，确认到复合偏光板的能见度校正偏振度(Py)为99.7％，较之APF单独时的能见度校正偏振度(Py)95.5％而言大幅提高。另外，确认到在宽度方向、输送方向上也是稳定的。
单体透射率(％)＝(T1+T2)/2 式(1)
偏振度(％)＝{(T1-T2)/(T1+T2)}×100 式(2)
[表1]
Figure BDA0003712624900000361
[表2]
Figure BDA0003712624900000362
实施例2
除了将偏光膜形成用组合物的流速变更为68.2ml/分钟以外，与实施例1同样地制作复合偏光板。光取向膜的膜厚为100nm，偏光膜的膜厚为3.1μm。偏光性能的测定结果记于表2。
实施例3
除了将θ变更为2°以外，与实施例2同样地制作复合偏光板。偏光性能的测定结果记于表2。
实施例4
除了将θ变更为4°以外，与实施例2同样地制作复合偏光板。偏光性能的测定结果记于表2。
实施例5
除了将θ变更为5°以外，与实施例2同样地制作复合偏光板。偏光性能的测定结果记于表2。
实施例6
除了将θ变更为7°以外，与实施例2同样地制作复合偏光板。偏光性能的测定结果记于表2。
实施例7
除了将θ变更为8°以外，与实施例2同样地制作复合偏光板。偏光性能的测定结果记于表2。
比较例1
除了将θ变更为10°以外，与实施例2同样地制作复合偏光板。偏光性能的测定结果记于表2。
产业上的可利用性
本发明的复合偏光板可合适地用于制造薄型且高性能的液晶显示装置。

Claims (12)

1.复合偏光板，其具有吸收型偏光膜、使吸收型偏光膜取向的取向膜和反射型偏光板，反射型偏光板的反射轴与吸收型偏光膜的吸收轴所成的角度为8°以下，所述复合偏光板的能见度校正偏振度(Py)为95.7％以上，能见度校正透射率(Ty)为38.5％以上。
2.如权利要求1所述的复合偏光板，其中，所述吸收型偏光膜为聚合性液晶化合物的聚合物，所述吸收型偏光膜包含二色性色素并且厚度为5μm以下。
3.如权利要求1或2所述的复合偏光板，其中，所述取向膜为通过光而产生取向控制力的光取向膜。
4.如权利要求1～3中任一项所述的复合偏光板，其中，聚合性液晶化合物为热致性液晶化合物。
5.如权利要求1～4中任一项所述的复合偏光板，其中，聚合性液晶化合物的聚合物中的二色性色素的比例相对于聚合性液晶化合物100质量份而言为20质量份以下。
6.如权利要求1～5中任一项所述的复合偏光板，其中，吸收型偏光膜为以近晶型液晶相的状态在面内水平方向上进行了取向固定的聚合性液晶化合物的聚合物。
7.如权利要求1～6中任一项所述的复合偏光板，其中，吸收型偏光膜为在X射线衍射测定中具有布拉格峰的偏光膜。
8.如权利要求1～7中任一项所述的复合偏光板，其中，所述反射型偏光板为折射率不同的至少两种以上高分子材料的多层层叠体。
9.如权利要求1～8中任一项所述的复合偏光板，所述复合偏光板为矩形，且在长边方向上具有透射轴。
10.卷状复合偏光板，其中，反射型偏光板的反射轴相对于卷输送方向而言的面内方向为90°±8°，吸收型偏光膜的吸收轴相对于卷输送方向而言的面内方向为90°±8°，反射型偏光板的反射轴与吸收型偏光膜的吸收轴所成的角度为8°以下，所述卷状复合偏光板的能见度校正偏振度(Py)为95.7％以上，能见度校正透射率(Ty)为38.5％以上。
11.卷状复合偏光板的制造方法，卷状复合偏光板的能见度校正偏振度(Py)为95.7％以上、能见度校正透射率(Ty)为38.5％以上，所述卷状复合偏光板的制造方法包括下述工序1～7：
工序1，一边将卷状反射型偏光板开卷，一边向所述卷状反射型偏光板表面连续涂布包含溶剂和通过光而产生取向控制力的聚合物的组合物，从而形成第一涂布膜的工序；
工序2，对所述第一涂布膜进行加热干燥从而形成第一干燥膜的工序；
工序3，向所述第一干燥膜照射偏振紫外线从而形成取向膜的工序；
工序4，在所述取向膜上涂布包含二色性色素、聚合性液晶化合物、聚合引发剂和溶剂的组合物，从而形成第二涂布膜的工序；
工序5，对所述第二涂布膜进行加热干燥从而形成第二干燥膜的工序；
工序6，向所述第二干燥膜照射紫外线从而使聚合性液晶化合物聚合，形成吸收型偏光膜从而形成复合偏光板的工序；及
工序7，将所述复合偏光板卷绕到辊上的工序。
12.液晶显示装置，其是将权利要求1～9中任一项所述的复合偏光板配置于背光源单元与液晶盒之间、并且将反射型偏光板面配置于背光源单元侧、将吸收型偏光膜面配置于液晶盒侧而形成的。
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