CN115917382A - 带相位差层的偏光板及使用其的图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种虽为薄型但可抑制加热时的裂纹产生的带相位差层的偏光板。本发明的带相位差层的偏光板具有包含偏光件的偏光板与设置于该偏光板的一侧的相位差层；该偏光板在该偏光件的与设有该相位差层的一侧相反的一侧不包含保护层；该相位差层为液晶化合物的取向固化层。在一个实施方式中，上述偏光件由包含二色性物质的PVA系树脂薄膜构成，并且在将单体透射率设为x％、且将该PVA系树脂的双折射设为y时，满足下述式(1)。此外，在另一个实施方式中，上述偏光件由包含二色性物质的PVA系树脂薄膜构成，并且在将单体透射率设为x％、且将该PVA系树脂薄膜的面内相位差设为znm时，满足下述式(2)。此外，在又一个实施方式中，上述偏光件由包含二色性物质的PVA系树脂薄膜构成，并且在将单体透射率设为x％、且将该PVA系树脂的取向函数设为f时，满足下述式(3)。此外，在又一个实施方式中，上述偏光件由包含二色性物质的PVA系树脂薄膜构成，且穿刺强度为30gf/μm以上。y<‑0.011x+0.525(1)；z<‑60x+2875(2)；f<‑0.018x+1.11(3)。
Description
技术领域
本发明涉及带相位差层的偏光板及使用其的图像显示装置。
背景技术
近年来，以液晶显示装置及电致发光(EL)显示装置(例如有机EL显示装置、无机EL显示装置)为代表的图像显示装置在快速普及。图像显示装置通常使用包含偏光件与保护该偏光件的保护层的偏光板及相位差板。在实际应用上，广泛使用偏光板与相位差板一体化而成的带相位差层的偏光板(例如专利文献1)。最近，随着对图像显示装置的薄型化的需求提高，对带相位差层的偏光板的薄型化的需求也在提高。
作为将偏光板薄型化的方法，提出了将保护层的厚度薄化及仅在偏光件的单侧层叠保护层。但是，这些方法无法充分保护偏光件，耐久性尚有改善的余地，存在偏光件容易因加热处理而产生裂纹的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-343521号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为了解决上述以往的问题而做出的，其主要目的在于提供一种虽为薄型但可抑制加热时的裂纹产生的带相位差层的偏光板。
用于解决问题的方案
根据本发明的一个方面，提供一种带相位差层的偏光板，其具有包含偏光件的偏光板与设置于该偏光板的一侧的相位差层；该偏光板在该偏光件的与设有该相位差层的一侧相反的一侧不包含保护层；该相位差层为液晶化合物的取向固化层；该偏光件由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成，并且在将单体透射率设为x％、且将该聚乙烯醇系树脂的双折射设为y时，满足下述式(1)。
y<-0.011x+0.525 (1)
根据本发明的另一方面，提供一种带相位差层的偏光板，其具有包含偏光件的偏光板与设置于该偏光板的一侧的相位差层；该偏光板在该偏光件的与设有该相位差层的一侧相反的一侧不包含保护层；该相位差层为液晶化合物的取向固化层；该偏光件由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成，并且在将单体透射率设为x％、且将该聚乙烯醇系树脂薄膜的面内相位差设为znm时，满足下述式(2)。
z<-60x+2875 (2)
根据本发明的又一方面，提供一种带相位差层的偏光板，其具有包含偏光件的偏光板与设置于该偏光板的一侧的相位差层；该偏光板在该偏光件的与设有该相位差层的一侧相反的一侧不包含保护层；该相位差层为液晶化合物的取向固化层；该偏光件由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成，并且在将单体透射率设为x％、且将该聚乙烯醇系树脂的取向函数设为f时，满足下述式(3)。
f<-0.018x+1.11 (3)
根据本发明的又一方面，提供一种带相位差层的偏光板，其具有包含偏光件的偏光板与设置于该偏光板的一侧的相位差层；该偏光板在该偏光件的与设有该相位差层的一侧相反的一侧不包含保护层；该相位差层为液晶化合物的取向固化层；该偏光件的穿刺强度为30gf/μm以上。
在一个实施方式中，上述带相位差层的偏光板的总厚度在30μm以下。
在一个实施方式中，上述偏光件的厚度为10μm以下。
在一个实施方式中，上述偏光件的单体透射率为40.0％以上，且偏光度为99.0％以上。
本发明的另一方面，提供一种图像显示装置，其包含上述带相位差层的偏光板。
发明的效果
根据本发明，通过使用聚乙烯醇(PVA)系树脂的取向状态受到控制的偏光件，则即便为偏光件的至少单侧未设置保护层的构成，也可抑制加热时的裂纹产生，结果可获得虽为极薄型但可抑制加热时的裂纹产生的带相位差层的偏光板。此外，这样的偏光件可发挥实用上可允许的光学特性。
附图说明
图1A为本发明的一个实施方式的带相位差层的偏光板的截面示意图。
图1B为本发明的一个实施方式的带相位差层的偏光板的截面示意图。
图1C为本发明的一个实施方式的带相位差层的偏光板的截面示意图。
图1D为本发明的一个实施方式的带相位差层的偏光板的截面示意图。
图2为示出本发明的带相位差层的偏光板所使用的偏光件的制造方法中，利用加热辊的干燥收缩处理的一例的示意图。
图3为示出实施例及比较例所制作的偏光件的单体透射率与PVA系树脂的双折射的关系的图。
图4为示出实施例及比较例所制作的偏光件的单体透射率与PVA系树脂薄膜的面内相位差的关系的图。
图5为示出实施例及比较例所制作的偏光件的单体透射率与PVA系树脂的取向函数的关系的图。
具体实施方式
以下说明本发明的实施方式，但本发明不限定于这些实施方式。此外，各实施方式可适当组合。
(术语及符号的定义)
本说明书中的术语及记号的定义如下所述。
(1)折射率(nx、ny、nz)
“nx”为面内的折射率为最大的方向(即，慢轴方向)的折射率，“ny”为在面内与慢轴正交的方向(即，快轴方向)的折射率，“nz”为厚度方向的折射率。
(2)面内相位差(Re)
“Re(λ)”为23℃下以波长λnm的光测定的面内相位差。例如，“Re(550)”为23℃下以波长550nm的光测定的面内相位差。对于Re(λ)，将层(薄膜)的厚度设为d(nm)时，通过式：Re(λ)＝(nx-ny)×d来求出。
(3)厚度方向的相位差(Rth)
“Rth(λ)”为23℃下以波长λnm的光测定的厚度方向的相位差。例如，“Rth(550)”为23℃下以波长550nm的光测定的厚度方向的相位差。对于Rth(λ)，将层(薄膜)的厚度设为d(nm)时，通过式：Rth(λ)＝(nx-nz)×d求出。
(4)Nz系数
Nz系数通过Nz＝Rth/Re来求出。
(5)角度
本说明书中提及角度时，该角度包含相对于基准方向顺时针和逆时针这两者。因此，例如“45°”是指±45°。
A.带相位差层的偏光板的整体构成
本发明的实施方式的带相位差层的偏光板具有包含偏光件的偏光板与设置于该偏光板的一侧的相位差层，且该相位差层为液晶化合物的取向固化层。在图1A～图1D中分别示出本发明的实施方式的带相位差层的偏光板的一例的截面示意图。
图1A所例示的带相位差层的偏光板100A具有偏光板10与设置于其一侧的相位差层20。偏光板10包含偏光件11与设置于该相位差层20侧的保护层12，且在与设有相位差层20的一侧相反的一侧未设有保护层。
图1B所例示的带相位差层的偏光板100B具有偏光板10与设置于其一侧的相位差层20。偏光板10包含偏光件11，且在其任意侧均未设有保护层。
图1C所例示的带相位差层的偏光板100C具有偏光板10与设置于其一侧的相位差层20。偏光板10包含偏光件11，且在其任一侧均未设有保护层。相位差层20具有第1取向固化层21与第2取向固化层22的层叠结构。
图1D为本发明的又一个实施方式的带相位差层的偏光板的截面示意图。图1D所例示的带相位差层的偏光板100D中，除偏光板10及相位差层20(第1取向固化层21与第2取向固化层22)外，另一相位差层30及导电层(或带导电层的各向同性基材)40依次设置于相位差层20的与设有偏光板10的一侧相反的一侧。另一相位差层30代表性的是折射率特性显示nz>nx＝ny的关系。另一相位差层30以及导电层(或带导电层的各向同性基材)40代表性的是为可根据需要设置的任意层，可省略任一者或两者。需要说明的是，为求方便，有时会将相位差层20称为第1相位差层，且将另一相位差层30称为第2相位差层。需要说明的是，在设置导电层或带导电层的各向同性基材时，带相位差层的偏光板可应用于在图像显示单元(例如有机EL单元)与偏光板间组入有触控传感器的所谓内触控面板型输入显示装置。
本发明的实施方式的带相位差层的偏光板也可进一步包含其他的相位差层。其他的相位差层的光学特性(例如折射率特性、面内相位差、Nz系数、光弹性系数)、厚度、配置位置等可根据目的而适当地设定。
本发明的实施方式的带相位差层的偏光板可为单片状，也可为长条状。本说明书中所谓“长条状”是指长度比宽度长很多的细长形状，例如包含长度相对于宽度为10倍以上、优选为20倍以上的细长形状。长条状的带相位差层的偏光板可卷成卷状。
在实际应用上，在带相位差层的偏光板中的任一者或两者的外表面、具体而言在带相位差层的偏光板的图像显示单元侧和/或其相反侧(代表性的为视觉识别侧)的外表面设置粘合剂层(未图示)，从而可贴附于邻接构件。进而，优选在粘合剂层的表面暂时粘合剥离薄膜，直到带相位差层的偏光板供于使用为止。通过暂时粘合剥离薄膜，可在保护粘合剂层的同时形成卷。
带相位差层的偏光板的总厚度优选为30μm以下、更优选为25μm以下、进一步优选为20μm以下。总厚度例如可为10μm以上。根据本发明的实施方式，可实现这样的极薄的带相位差层的偏光板。进而，也可抑制加热时产生裂纹。此外，这样的带相位差层的偏光板可具有极优异的挠性及弯折耐久性。因此，这样的带相位差层的偏光板特别适宜用于弯曲的图像显示装置和/或可屈曲或弯折的图像显示装置。需要说明的是，所谓带相位差层的偏光板的总厚度，是指除了用于将带相位差层的偏光板与面板或玻璃等外部被粘物密合的粘合剂层以外的、构成带相位差层的偏光板的全部层的合计厚度(即，带相位差层的偏光板的总厚度不包含用于将带相位差层的偏光板粘贴于图像显示单元等邻接构件的粘合剂层及可暂时粘合于其表面的剥离薄膜的厚度)。
本发明的实施方式的带相位差层的偏光板的单位重量例如为6.5mg/cm2以下、优选为2.0mg/cm2～6.0mg/cm2、更优选为3.0mg/cm2～5.5mg/cm2、进一步优选为3.5mg/cm2～5.0mg/cm2。显示面板为薄型时，有面板因为带相位差层的偏光板的重量而轻微变形，发生显示不良之虞。根据具有6.5mg/cm2以下的单位重量的带相位差层的偏光板，可防止这样的面板变形。此外，具有上述单位重量的带相位差层的偏光板即使进行薄型化时操作性也良好，且可发挥极优异的挠性及弯折耐久性。
以下，更详细地说明带相位差层的偏光板的构成要素。
B.偏光板
偏光板包含由包含二色性物质的PVA系树脂薄膜构成的偏光件。偏光板可为在该偏光件的设置相位差层的一侧还包含保护层的偏光板，也可为不包含保护层的偏光板，但在偏光件的与设置相位差层的一侧相反的一侧不包含保护层。通过省略至少单侧、优选两侧的保护层，并且采用液晶化合物的取向固化层作为相位差层，可获得极薄型的带相位差层的偏光板。
B-1.偏光件
上述偏光件由包含二色性物质的PVA系树脂薄膜构成。在一个实施方式中，偏光件在将单体透射率设为x％、且将构成该偏光件的聚乙烯醇系树脂的双折射设为y时，满足下述式(1)。在一个实施方式中，偏光件在将单体透射率设为x％、且将构成该偏光件的该聚乙烯醇系树脂薄膜的面内相位差设为znm时，满足下述式(2)。在一个实施方式中，偏光件在将单体透射率设为x％、且将构成该偏光件的聚乙烯醇系树脂的取向函数设为f时，满足下述式(3)。在一个实施方式中，偏光件的穿刺强度为30gf/μm以上。
y<-0.011x+0.525 (1)
z<-60x+2875 (2)
f<-0.018x+1.11 (3)
上述偏光件的PVA系树脂的双折射(以下记为PVA的双折射或PVA的Δn)、PVA系树脂薄膜的面内相位差(以下记为“PVA的面内相位差”)、PVA系树脂的取向函数(以下记为“PVA的取向函数”)及偏光件的穿刺强度均为与构成偏光件的PVA系树脂的分子链的取向度相关的值。具体而言，PVA的双折射、面内相位差及取向函数可随着取向度的上升而变成大的值，穿刺强度可随着取向度的上升而降低。本发明中使用的偏光件(即满足上述式(1)～(3)或穿刺强度的偏光件)由于PVA系树脂的分子链在吸收轴方向的取向比以往的偏光件更松弛，因此吸收轴方向的加热收缩受到抑制。其结果，可获得虽为极薄型但可抑制加热时的裂纹产生的带相位差层的偏光板。此外，因这样的偏光件的挠性也优异，因此，可获得挠性及弯折耐久性优异的带相位差层的偏光板，可优选应用于弯曲的图像显示装置、更优选可应用于可弯折的图像显示装置、进一步优选可应用于可折叠的图像显示装置。以往，取向度低的偏光件难以获得可允许的光学特性(代表性的为单体透射率及偏光度)，但本发明中使用的偏光件可兼顾比以往更低的PVA系树脂的取向度与可允许的光学特性。
本发明中使用的偏光件优选满足下述式(1a)和/或式(2a)，更优选满足下述式(1b)和/或式(2b)。
-0.004x+0.18<y<-0.011x+0.525 (1a)
-0.003x+0.145<y<-0.011x+0.520 (1b)
-40x+1800<z<-60x+2875 (2a)
-30x+1450<z<-60x+2850 (2b)
在本说明书中，上述PVA的面内相位差为23℃、波长1000nm下的PVA系树脂薄膜的面内相位差值。通过将近红外区域设为测定波长，可排除偏光件中的碘的吸收的影响，可测定相位差。此外，上述PVA的双折射(面内双折射)为PVA的面内相位差除以偏光件厚度而得的值。
PVA的面内相位差如下进行评价。首先，以波长850nm以上的多个波长测定相位差值，并进行测得的相位差值：R(λ)与波长：λ的标绘，将其用最小二乘法拟合于下述塞耳迈耶尔(Sellmeier)公式。其中，A及B为拟合参数，为利用最小二乘法决定的系数。
R(λ)＝A+B/(λ2-6002)
此时，该相位差值R(λ)可以如下所述分离成无波长依赖性的PVA的面内相位差(Rpva)与波长依赖性强的碘的面内相位差值(Ri)。
Rpva＝A
Ri＝B/(λ2-6002)
根据该分离式，可算出在波长λ＝1000nm下的PVA的面内相位差(即Rpva)。需要说明的是，关于该PVA的面内相位差的评价方法，也记载于日本专利第5932760号公报中，可根据需要参照。
此外，通过该相位差除以厚度，从而可算出PVA的双折射(Δn)。
作为用于测定上述波长1000nm下的PVA的面内相位差的市售装置，可举出王子计测公司制的KOBRA-WR/IR系列、KOBRA-31X/IR系列等。
本发明中使用的偏光件的取向函数(f)优选满足下式(3a)、更优选满足下式(3b)。若取向函数过小，有时无法获得可允许的单体透射率和/或偏光度。
-0.01x+0.50<f<-0.018x+1.11 (3a)
-0.01x+0.57<f<-0.018x+1.1 (3b)
取向函数(f)例如使用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)，以偏光作为测定光，通过衰减全反射分光(ATR：attenuated total reflection)测定来求得。具体而言，用于使偏光件密合的微晶使用锗，测定光的入射角设为45°入射，且入射的经偏光的红外线(测定光)设为在使锗结晶的试样密合的面平行振动的偏光(s偏光)，在使得偏光件的拉伸方向相对于测定光的偏光方向平行及垂直地配置的状态下实施测定，使用所得的吸光度光谱的2941cm-1的强度，按照下述式算出。这里，强度I以3330cm-1为参考峰，为2941cm-1/3330cm-1的值。需要说明的是，f＝1时为完全取向，f＝0时为无规。此外，我们认为，2941cm-1的峰为由偏光件中的PVA的主链(-CH2-)的振动引起的吸收。
f＝(3<cos2θ>-1)/2
＝(1-D)/[c(2D+1)]
＝-2×(1-D)/(2D+1)
其中，
c＝(3cos2β-1)/2，2941cm-1的振动的情况下为β＝90°。
θ：分子链相对于拉伸方向的角度
β：跃迁偶极矩相对于分子链轴的角度
D＝(I⊥)/(I//)(该情况下，PVA分子越取向，D越大)
I⊥：测定光的偏光方向与偏光件的拉伸方向垂直时的吸收强度
I//：测定光的偏光方向与偏光件的拉伸方向平行时的吸收强度
偏光件的厚度优选为10μm以下，更优选为8μm以下。偏光件的厚度的下限例如可为1μm。偏光件的厚度在一个实施方式中也可为2μm～10μm，在另一个实施方式中也可为2μm～8μm。通过使偏光件的厚度像这样非常薄，可使热收缩变得非常小。推测这样的构成还有助于抑制加热造成的裂纹产生。
偏光件优选在波长380nm～780nm的任一波长下显示吸收二色性。偏光件的单体透射率优选为40.0％以上，更优选为41.0％以上。单体透射率的上限例如可为49.0％。偏光件的单体透射率在一个实施方式中为40.0％～45.0％。偏光件的偏光度优选为99.0％以上，更优选为99.4％以上。偏光度的上限例如可为99.999％。偏光件的偏光度在一个实施方式中为99.0％～99.9％。本发明中使用的偏光件的一个特征在于：即便构成该偏光件的PVA系树脂的取向度比以往更低，且具有如上所述的面内相位差、双折射和/或取向函数，也可实现这样的实用上可允许的单体透射率及偏光度。我们推测这是由后述的制造方法所引起的。需要说明的是，单体透射率代表性的是为使用紫外可见分光光度计进行测定并进行视感度校正而得的Y值。此外，使用具有[偏光件/树脂基材(保护层)]的构成的偏光板来测定偏光件的单体透射率时，上述偏光件的单体透射率为将偏光板的一个表面的折射率换算为1.50，并将另一表面的折射率换算为1.53时的值。偏光度代表性的是，基于使用紫外可见分光光度计进行测定并进行视感度校正而得的平行透射率Tp及正交透射率Tc，通过下述式来求出。
偏光度(％)＝{(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
偏光件的穿刺强度例如为30gf/μm以上，优选为35gf/μm以上，更优选为40gf/μm以上，进一步优选为45gf/μm以上，特别优选为50gf/μm以上。穿刺强度的上限例如可为80gf/μm。通过将偏光件的穿刺强度设为这样的范围，可显著抑制加热时在偏光件产生裂纹及偏光件沿吸收轴方向裂开。其结果，可得到屈曲性非常优异的偏光件(结果为偏光板)。穿刺强度是指以规定的强度穿刺偏光件时的偏光件的耐破裂性。穿刺强度例如可以以下述强度(断裂强度)来表示：将规定的针安装于压缩试验机，以规定速度用该针穿刺偏光件时偏光件破裂的强度。需要说明的是，根据单位可明确，穿刺强度是指偏光件的每单位厚度(1μm)的穿刺强度。
偏光件如上所述由包含二色性物质的PVA系树脂薄膜构成。优选构成PVA系树脂薄膜(实质上为偏光件)的PVA系树脂包含经乙酰乙酰基改性的PVA系树脂。为这样的构成时，可得到具有期望的穿刺强度的偏光件。对于经乙酰乙酰基改性的PVA系树脂的配混量，将PVA系树脂整体设为100重量％时，优选为5重量％～20重量％、更优选为8重量％～12重量％。配混量为这样的范围时，能够将穿刺强度设为更适当的范围。
偏光件代表性的是可以使用两层以上的层叠体来制作。作为使用层叠体而得到的偏光件的具体例，可举出使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA系树脂层的层叠体而得到的偏光件。使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA系树脂层的层叠体而得到的偏光件例如可以如下来制作：将PVA系树脂溶液涂布于树脂基材并使其干燥，在树脂基材上形成PVA系树脂层，从而得到树脂基材与PVA系树脂层的层叠体；对该层叠体进行拉伸及染色从而将PVA系树脂层制成偏光件。本实施方式中，优选在树脂基材的单侧形成包含卤化物和聚乙烯醇系树脂的聚乙烯醇系树脂层。拉伸代表性的是包括使层叠体浸渍于硼酸水溶液中并进行拉伸。进而，拉伸优选还包括在硼酸水溶液中的拉伸之前对层叠体在高温(例如，95℃以上)下进行空中拉伸。本发明的实施方式中，拉伸的总倍率优选为3.0倍～4.5倍，比通常明显小。即使为这样的拉伸的总倍率，通过与卤化物的添加及干燥收缩处理的组合，也能够得到具有可允许的光学特性的偏光件。进而，本发明的实施方式中，优选空中辅助拉伸的拉伸倍率比硼酸水中拉伸的拉伸倍率大。通过采用这样的构成，从而即使拉伸的总倍率小，也能够得到具有可允许的光学特性的偏光件。而且，层叠体优选供于边在长度方向输送边进行加热从而使宽度方向上收缩2％以上的干燥收缩处理。一个实施方式中，偏光件的制造方法包括对层叠体依次实施空中辅助拉伸处理、染色处理、水中拉伸处理和干燥收缩处理。通过导入辅助拉伸，从而即使在热塑性树脂上涂布PVA系树脂的情况下，也能够提高PVA系树脂的结晶性，能够实现高的光学特性。此外通过同时事先提高PVA系树脂的取向性，从而在后面的染色工序、拉伸工序中浸渍于水中时，能够防止PVA系树脂的取向性的降低、溶解等问题，能实现高的光学特性。进而，将PVA系树脂层浸渍于液体的情况下，与PVA系树脂层不含卤化物的情况相比，可抑制聚乙烯醇分子的取向的紊乱及取向性的降低。由此，经过染色处理及水中拉伸处理等将层叠体浸渍于液体而进行的处理工序，可提高得到的偏光件的光学特性。进而，通过干燥收缩处理使层叠体在宽度方向收缩，从而能够提高光学特性。得到的树脂基材/偏光件的层叠体可以直接使用(即，可以将树脂基材作为偏光件的保护层)，也可以从树脂基材/偏光件的层叠体将树脂基材剥离并在该剥离面根据目的层叠任意适当的保护层而使用。关于偏光件的详细的制造方法，在B-2项中详细说明。
B-2.偏光件的制造方法
上述偏光件的制造方法优选包括：在长条状的热塑性树脂基材的单侧形成包含卤化物和聚乙烯醇系树脂(PVA系树脂)的聚乙烯醇系树脂层(PVA系树脂层)而制成层叠体；及对层叠体依次实施空中辅助拉伸处理、染色处理、水中拉伸处理和干燥收缩处理，所述干燥收缩处理中，边沿长度方向输送层叠体边进行加热，从而使宽度方向上收缩2％以上。PVA系树脂层中的卤化物的含量优选相对于PVA系树脂100重量份为5重量份～20重量份。对于干燥收缩处理，优选使用加热辊进行处理，加热辊的温度优选为60℃～120℃。干燥收缩处理所带来的层叠体的宽度方向的收缩率优选为2％以上。进而，空中辅助拉伸的拉伸倍率优选大于水中拉伸的拉伸倍率。根据这样的制造方法，可获得在上述B-1项中说明的偏光件。尤其是通过下述方式可获得具有优异光学特性(代表性的为单体透射率及偏光度)的偏光件：制作包含含有卤化物的PVA系树脂层的层叠体，将上述层叠体的拉伸进行包含空中辅助拉伸及水中拉伸的多阶段拉伸，并将拉伸后的层叠体以加热辊进行加热使其沿宽度方向收缩2％以上。
B-2-1.层叠体的制作
作为制作热塑性树脂基材与PVA系树脂层的层叠体的方法，可采用任意适当的方法。优选在热塑性树脂基材的表面涂布包含卤化物和PVA系树脂的涂布液并进行干燥，由此在热塑性树脂基材上形成PVA系树脂层。如上所述，PVA系树脂层中的卤化物的含量优选相对于PVA系树脂100重量份为5重量份～20重量份。
作为涂布液的涂布方法，可以采用任意适当的方法。例如，可举出辊涂法、旋涂法、线棒涂布法、浸渍涂布法、模涂布法、帘式涂布法、喷雾涂布法、刀涂法(逗点涂布法等)等。上述涂布液的涂布·干燥温度优选为50℃以上。
PVA系树脂层的厚度优选为2μm～30μm，更优选为2μm～20μm。通过使拉伸前的PVA系树脂层的厚度像这样非常薄且如后述那样缩小拉伸的总倍率，可获得即便PVA系树脂的取向度比以往更低却具有可允许的单体透射率及偏光度的偏光件。
在形成PVA系树脂层之前，可对热塑性树脂基材实施表面处理(例如电晕处理等)，也可在热塑性树脂基材上形成易粘接层。通过进行这样的处理，可提高热塑性树脂基材与PVA系树脂层的密合性。
B-2-1-1.热塑性树脂基材
热塑性树脂基材可采用任意适当的热塑性树脂薄膜。关于热塑性树脂基材的详细内容，例如记载于日本特开2012-73580号公报。本说明书中援用该公报的整体记载作为参考。
B-2-1-2.涂布液
涂布液如上所述包含卤化物和PVA系树脂。上述涂布液代表性的为使上述卤化物及上述PVA系树脂溶解于溶剂而成的溶液。作为溶剂，例如，可举出水、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、各种二醇类、三羟甲基丙烷等多元醇类、乙二胺、二亚乙基三胺等胺类。这些可以单独使用或组合使用两种以上。这些之中，优选为水。溶液的PVA系树脂浓度相对于溶剂100重量份优选为3重量份～20重量份。为这样的树脂浓度时，能够形成密合于热塑性树脂基材的均匀的涂布膜。涂布液中的卤化物的含量优选相对于PVA系树脂100重量份为5重量份～20重量份。
可以在涂布液中配混添加剂。作为添加剂，例如，可举出增塑剂、表面活性剂等。作为增塑剂，例如，可举出乙二醇、甘油等多元醇。作为表面活性剂，例如可举出非离子表面活性剂。这些可以出于进一步提高得到的PVA系树脂层的均匀性、染色性、拉伸性的目的而使用。
作为上述PVA系树脂，可采用任意适当的树脂。例如，可举出聚乙烯醇及乙烯-乙烯醇共聚物。聚乙烯醇可通过将聚乙酸乙烯酯皂化而得到。乙烯-乙烯醇共聚物可通过将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化而得到。PVA系树脂的皂化度通常为85摩尔％～100摩尔％，优选为95.0摩尔％～99.95摩尔％、进一步优选为99.0摩尔％～99.93摩尔％。皂化度可以依据JIS K 6726-1994来求出。通过使用这种皂化度的PVA系树脂，可得到耐久性优异的偏光件。皂化度过高的情况下，有发生凝胶化的担心。如上所述，PVA系树脂优选包含经乙酰乙酰基改性的PVA系树脂。
PVA系树脂的平均聚合度可以根据目的来适当地选择。平均聚合度通常为1000～10000，优选为1200～4500、进一步优选为1500～4300。需要说明的是，平均聚合度可以依据JIS K 6726-1994来求出。
作为上述卤化物，可采用任意适当的卤化物。例如，可举出碘化物及氯化钠。作为碘化物，例如，可举出碘化钾、碘化钠、及碘化锂。这些之中，优选为碘化钾。
涂布液中的卤化物的量优选相对于PVA系树脂100重量份为5重量份～20重量份、更优选相对于PVA系树脂100重量份为10重量份～15重量份。若卤化物的量相对于PVA系树脂100重量份为超过20重量份，则有时卤化物会渗出、最终得到的偏光件白浊。
通常，通过拉伸PVA系树脂层，从而PVA系树脂层中的聚乙烯醇分子的取向性变高，但若将拉伸后的PVA系树脂层浸渍于包含水的液体，则有时聚乙烯醇分子的取向紊乱、取向性降低。特别是在对热塑性树脂基材与PVA系树脂层的层叠体进行硼酸水中拉伸时，为了使热塑性树脂基材的拉伸稳定而在较高的温度下将上述层叠体在硼酸水中进行拉伸的情况下，上述取向度降低的倾向显著。例如，通常PVA薄膜自身的硼酸水中的拉伸是在60℃下进行，而A-PET(热塑性树脂基材)与PVA系树脂层的层叠体的拉伸是在70℃左右的温度这样高的温度下进行，该情况下，拉伸初期的PVA的取向性会在通过水中拉伸而上升前的阶段降低。与此相对，通过制作包含卤化物的PVA系树脂层与热塑性树脂基材的层叠体，在将层叠体在硼酸水中拉伸前在空气中进行高温拉伸(辅助拉伸)，可促进辅助拉伸后的层叠体的PVA系树脂层中的PVA系树脂的结晶化。其结果，将PVA系树脂层浸渍于液体的情况下，与PVA系树脂层不含卤化物的情况相比，可抑制聚乙烯醇分子的取向的紊乱、及取向性的降低。由此，经过染色处理及水中拉伸处理等将层叠体浸渍于液体而进行的处理工序，可提高得到的偏光件的光学特性。
B-2-2.空中辅助拉伸处理
特别是为了得到高的光学特性，选择组合干式拉伸(辅助拉伸)和硼酸水中拉伸的2段拉伸的方法。通过如2段拉伸那样导入辅助拉伸，能在抑制热塑性树脂基材的结晶化的同时进行拉伸。进而在热塑性树脂基材上涂布PVA系树脂的情况下，为了抑制热塑性树脂基材的玻璃化转变温度的影响，必须比通常在金属转鼓上涂布PVA系树脂时降低涂布温度，其结果，会产生PVA系树脂的结晶化相对变低、得不到充分的光学特性的问题。与此相对，通过导入辅助拉伸，从而在热塑性树脂上涂布PVA系树脂的情况下，也能够提高PVA系树脂的结晶性，能够实现高的光学特性。此外通过同时事先提高PVA系树脂的取向性，能够在后面的染色工序、拉伸工序中浸渍于水时防止PVA系树脂的取向性的降低、溶解等问题，能够实现高的光学特性。
空中辅助拉伸的拉伸方法可以为固定端拉伸(例如，使用拉幅拉伸机进行拉伸的方法)，也可以为自由端拉伸(例如，使层叠体通过圆周速度不同的辊间而进行单向拉伸的方法)。为了得到高的光学特性，可积极采用自由端拉伸。一个实施方式中，空中拉伸处理包括边将上述层叠体在其长度方向输送边通过加热辊间的圆周速度差进行拉伸的加热辊拉伸工序。空中拉伸处理代表性的是包括区域拉伸工序和加热辊拉伸工序。需要说明的是，区域拉伸工序与加热辊拉伸工序的顺序没有限定，可以先进行区域拉伸工序，也可以先进行加热辊拉伸工序。可以省略区域拉伸工序。一个实施方式中，依次进行区域拉伸工序及加热辊拉伸工序。此外另一实施方式中，拉幅拉伸机把持薄膜端部并使拉幅机间的距离在移动方向扩展从而进行拉伸(拉幅机间的距离的扩展为拉伸倍率)。此时，宽度方向(与移动方向垂直的方向)的拉幅机的距离可以设定为任意接近。优选能够以更接近自由端拉伸的方式对移动方向的拉伸倍率进行设定。自由端拉伸的情况下，通过宽度方向的收缩率＝(1/拉伸倍率)1/2来计算。
空中辅助拉伸可以以一阶段进行，也可以分多阶段进行。分多阶段进行的情况下，拉伸倍率为各阶段的拉伸倍率的积。空中辅助拉伸的拉伸方向优选与水中拉伸的拉伸方向大致相同。
空中辅助拉伸的拉伸倍率优选为1.0倍～4.0倍，更优选为1.5倍～3.5倍，进一步优选为2.0倍～3.0倍。空中辅助拉伸的拉伸倍率在这样的范围内时，可在与水中拉伸组合时将拉伸的总倍率设定为期望的范围，可实现所期望的双折射、面内相位差和/或取向函数。其结果，可获得加热造成的裂纹产生受到抑制的偏光板。进而，如上所述，空中辅助拉伸的拉伸倍率优选大于水中拉伸的拉伸倍率。通过制成这样的构成，可获得即便拉伸的总倍率小也具有可允许的光学特性的偏光件。更详细而言，空中辅助拉伸的拉伸倍率与水中拉伸的拉伸倍率的比(水中拉伸/空中辅助拉伸)优选为0.4～0.9，更优选为0.5～0.8。
空中辅助拉伸的拉伸温度可以根据热塑性树脂基材的形成材料、拉伸方式等来设定为任意适当的值。拉伸温度优选为热塑性树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)以上，进一步优选为热塑性树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)+10℃以上、特别优选为Tg+15℃以上。另一方面，拉伸温度的上限优选为170℃。通过以这样的温度进行拉伸，能够抑制PVA系树脂的结晶化快速进行，从而抑制由该结晶化所带来的不良情况(例如，妨碍由拉伸所带来的PVA系树脂层的取向)。
B-2-3.不溶化处理、染色处理及交联处理
根据需要，在空中辅助拉伸处理之后且在水中拉伸处理、染色处理之前实施不溶化处理。上述不溶化处理代表性的是通过将PVA系树脂层浸渍于硼酸水溶液来进行。上述染色处理代表性的是通过用二色性物质(代表性的是碘)对PVA系树脂层进行染色来进行。根据需要，在染色处理之后且水中拉伸处理之前实施交联处理。上述交联处理代表性的是通过使PVA系树脂层浸渍于硼酸水溶液来进行。关于不溶化处理、染色处理及交联处理的详情，例如记载于日本特开2012-73580号公报中。
B-2-4.水中拉伸处理
对于水中拉伸处理，使层叠体浸渍于拉伸浴来进行。通过水中拉伸处理，可在比上述热塑性树脂基材、PVA系树脂层的玻璃化转变温度(代表性的是80℃左右)低的温度下进行拉伸，能够在抑制PVA系树脂层结晶化的同时对其进行拉伸。其结果，能够制造具有优异的光学特性的偏光件。
层叠体的拉伸方法可以采用任意适当的方法。具体而言，可以为固定端拉伸，也可以为自由端拉伸(例如，使层叠体通过圆周速度不同的辊间而进行单向拉伸的方法)。优选选择自由端拉伸。层叠体的拉伸可以以一阶段进行，也可以分多阶段进行。分多阶段进行的情况下，拉伸的总倍率为各阶段的拉伸倍率的积。
水中拉伸优选使层叠体浸渍于硼酸水溶液中而进行(硼酸水中拉伸)。通过使用硼酸水溶液作为拉伸浴，从而能够对PVA系树脂层赋予耐受拉伸时施加的张力的刚性和不溶解于水的耐水性。具体而言，硼酸在水溶液中生成四羟基硼酸阴离子从而可通过氢键与PVA系树脂交联。其结果，能够对PVA系树脂层赋予刚性和耐水性从而能够良好拉伸，能够制造具有优异的光学特性的偏光件。
上述硼酸水溶液优选通过使硼酸和/或硼酸盐溶解于作为溶剂的水而得到。硼酸浓度相对于水100重量份优选为1重量份～10重量份、更优选为2.5重量份～6重量份、特别优选为3重量份～5重量份。通过将硼酸浓度设为1重量份以上，从而能够有效地抑制PVA系树脂层的溶解，能够制造更高特性的偏光件。需要说明的是，除了硼酸或硼酸盐以外，还可以使用将硼砂等硼化合物、乙二醛、戊二醛等溶解于溶剂而得到的水溶液。
优选在上述拉伸浴(硼酸水溶液)中配混碘化物。通过配混碘化物，能够抑制吸附于PVA系树脂层的碘的溶出。碘化物的具体例子如上述所述。碘化物的浓度相对于水100重量份优选为0.05重量份～15重量份、更优选为0.5重量份～8重量份。
拉伸温度(拉伸浴的液温)优选为40℃～85℃、更优选为60℃～75℃。为这样的温度时，能够在抑制PVA系树脂层的溶解的同时以高倍率进行拉伸。具体而言，如上所述，热塑性树脂基材的玻璃化转变温度(Tg)由于与PVA系树脂层的形成的关系而优选为60℃以上。该情况下，若拉伸温度低于40℃，则有即使考虑基于水的热塑性树脂基材的增塑化，也无法良好地拉伸的担心。另一方面，若拉伸浴的温度为高温，则有PVA系树脂层的溶解性变高从而得不到优异的光学特性的担心。层叠体在拉伸浴中的浸渍时间优选为15秒～5分钟。
基于水中拉伸的拉伸倍率优选为1.0倍～2.2倍，更优选为1.1倍～2.0倍，进一步优选为1.1倍～1.8倍，进一步更优选为1.2倍～1.6倍。水中拉伸的拉伸倍率在这样的范围时，则可将拉伸的总倍率设定为所期望的范围，可实现所期望的双折射、面内相位差和/或取向函数。其结果，可获得加热造成的裂纹产生受到抑制的偏光件。拉伸的总倍率(组合空中辅助拉伸与水中拉伸时的拉伸倍率的合计)如上所述，相对于层叠体的原长度优选为3.0倍～4.5倍，更优选为3.0倍～4.3倍，进一步优选为3.0倍～4.0倍。通过适当组合对涂布液添加卤化物、调整空中辅助拉伸及水中拉伸的拉伸倍率、及干燥收缩处理，可获得即便为这样的拉伸的总倍率也具有可允许的光学特性的偏光件。
B-2-5.干燥收缩处理
上述干燥收缩处理可以通过将区域整体加热而进行的区域加热来进行，也可以通过对输送辊进行加热(使用所谓的加热辊)来进行(加热辊干燥方式)。优选使用这两者。通过使用加热辊进行干燥，能够有效地抑制层叠体的加热卷曲，从而制造外观优异的偏光件。具体而言，通过在使层叠体沿着加热辊的状态进行干燥，能够有效地促进上述热塑性树脂基材的结晶化从而使结晶度增加，即使为比较低的干燥温度，也能够使热塑性树脂基材的结晶度良好地增加。其结果，热塑性树脂基材的刚性增加，从而成为可耐受由干燥所引起的PVA系树脂层的收缩的状态，可抑制卷曲。此外通过使用加热辊，能够将层叠体在维持平坦的状态下进行干燥，因此不仅能够抑制卷曲，还能够抑制褶皱的产生。此时，对于层叠体，通过干燥收缩处理使其在宽度方向收缩，能够提高光学特性。这是因为能够有效地提高PVA及PVA/碘络合物的取向性。干燥收缩处理所带来的层叠体的宽度方向的收缩率优选为1％～10％、更优选为2％～8％、特别优选为4％～6％。
图2为示出干燥收缩处理的一例的示意图。干燥收缩处理中，利用加热至规定温度的输送辊R1～R6和导辊G1～G4，边输送层叠体200边使其干燥。图示例中，以交替地对PVA树脂层的面和热塑性树脂基材的面连续加热的方式配置输送辊R1～R6，但例如也可以以仅对层叠体200的一个面(例如热塑性树脂基材面)连续加热的方式配置输送辊R1～R6。
可以通过调整输送辊的加热温度(加热辊的温度)、加热辊的数量、与加热辊的接触时间等来控制干燥条件。加热辊的温度优选为60℃～120℃、进一步优选为65℃～100℃、特别优选为70℃～80℃。能够使热塑性树脂的结晶度良好地增加从而良好地抑制卷曲，并且能够制造耐久性极其优异的光学层叠体。需要说明的是，加热辊的温度可以利用接触式温度计来测定。图示例中，设置有6个输送辊，但只要输送辊为多个，就没有特别限制。输送辊通常设置2个～40个，优选设置4个～30个。层叠体与加热辊的接触时间(总接触时间)优选为1秒～300秒、更优选为1～20秒、进一步优选为1～10秒。
加热辊可以设置于加热炉(例如烘箱)内，也可以设置于通常的生产线(室温环境下)。优选设置于具备送风手段的加热炉内。通过将基于加热辊的干燥和热风干燥组合使用，能够抑制加热辊间的急剧的温度变化，能够容易地控制宽度方向的收缩。热风干燥的温度优选为30℃～100℃。此外热风干燥时间优选为1秒～300秒。热风的风速优选为10m/s～30m/s左右。需要说明的是，该风速为加热炉内的风速，可以利用迷你叶片型数位风速计来测定。
B-2-6.其他处理
优选在水中拉伸处理之后且干燥收缩处理之前实施清洗处理。上述清洗处理代表性的是通过使PVA系树脂层浸渍于碘化钾水溶液来进行。
B-3.保护层
上述保护层可根据目的由任意适当的材料形成。作为保护层的形成材料的具体例，可举出三醋酸纤维素(TAC)等纤维素系树脂、聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、聚醚砜系、聚砜系、聚苯乙烯系、聚降冰片烯系、聚烯烃系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯系等透明树脂；(甲基)丙烯酸系、氨基甲酸酯系、(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯系、环氧系、有机硅系等热固化型树脂或紫外线固化型树脂；硅氧烷系聚合物等玻璃质系聚合物。
保护层可为树脂薄膜，也可为树脂溶液的涂布膜的固体化物。保护层为树脂薄膜时，代表性的是保护层借助粘接剂层与偏光件贴合。此外，保护层为树脂溶液的涂布膜的固体化物时，可在偏光件表面形成易粘接层，并在其上涂布树脂溶液及使涂布膜固体化，由此形成保护层。
保护层的厚度优选为2μm～80μm，更优选为5μm～40μm，进一步优选为5μm～25μm，进一步更优选为5μm～20μm。
保护层优选实质上在光学上具有各向同性。本说明书中“实质上在光学上具有各向同性”是指，面内相位差Re(550)为0nm～10nm、厚度方向的相位差Rth(550)为-20nm～+10nm。面内相位差Re(550)更优选为0nm～5nm、进一步优选为0nm～3nm、特别优选为0nm～2nm。厚度方向的相位差Rth(550)更优选为-5nm～+5nm、进一步优选为-3nm～+3nm、特别优选为-2nm～+2nm。保护层的Re(550)及Rth(550)为这样的范围时，能够防止将包含该保护层的偏光板应用于图像显示装置时对显示特性的不良影响。
C.第1相位差层
如上所述，第1相位差层20为液晶化合物的取向固化层。通过使用液晶化合物，与非液晶材料相比，可使获得的相位差层的nx与ny之差非常大，因此，可使用于获得期望的面内相位差的相位差层的厚度小很多。其结果，可实现带相位差层的偏光板的进一步薄型化及轻量化。在本说明书中，“取向固化层”是指液晶化合物在层内沿着规定方向取向、且其取向状态被固定的层。另外，“取向固化层”为包含如后所述使液晶单体固化而得到的取向固化层的概念。在本实施方式中，代表性的是棒状液晶化合物以在第1相位差层的慢轴方向上排列的状态取向(沿面取向)。
作为液晶化合物，可举出例如液晶相为向列相的液晶化合物(向列型液晶)。作为这样的液晶化合物，例如可使用液晶聚合物、液晶单体。液晶化合物的液晶性的表现机制可为溶致也可为热致。液晶聚合物及液晶单体各自可单独使用，也可组合使用。
液晶化合物为液晶单体时，该液晶单体优选为聚合性单体及交联性单体。这是因为，通过使液晶单体聚合或交联(即固化)，可固定液晶单体的取向状态。在使液晶单体取向之后，例如若使液晶单体彼此聚合或交联，则可由此固定上述取向状态。这里，通过聚合来形成聚合物，通过交联来形成3维网状结构，它们为非液晶性。因此，所形成的第1相位差层不会发生例如液晶性化合物特有的因温度变化而转变为液晶相、玻璃相、结晶相的情况。其结果，第1相位差层会成为不受温度变化影响而稳定性极优异的相位差层。
液晶单体显示液晶性的温度范围会因其种类而异。具体来说，该温度范围优选为40℃～120℃，进一步优选为50℃～100℃，最优选为60℃～90℃。
作为上述液晶单体，可采用任意适当的液晶单体。例如可使用日本特表2002-533742(WO00/37585)、EP358208(US5211877)、EP66137(US4388453)、WO93/22397、EP0261712、DE19504224、DE4408171及GB2280445等所记载的聚合性液晶原化合物等。作为这样的聚合性液晶原化合物的具体例，可举出例如BASF公司的商品名LC242、Merck公司的商品名E7、Wacker-Chem公司的商品名LC-Sillicon-CC3767。作为液晶单体，优选为例如向列性液晶单体。
液晶化合物的取向固化层可如下来形成：对规定基材的表面实施取向处理，并在该表面涂布含液晶化合物的涂布液而使该液晶化合物沿与上述取向处理对应的方向取向，并固定该取向状态，由此形成。在一个实施方式中，基材为任意适当的树脂薄膜，形成于该基材上的取向固化层可转印到偏光板10的表面。在另一个实施方式中，基材可为保护层12。此时，可省略转印步骤，从形成取向固化层(第1相位差层)开始连续地利用卷对卷进行层叠，因此，生产性进一步提高。
作为上述取向处理，可采用任意适当的取向处理。具体可举出机械性取向处理、物理性取向处理、化学性取向处理。作为机械性取向处理的具体例，可举出磨擦处理、拉伸处理。作为物理性取向处理的具体例，可举出磁场取向处理、电场取向处理。作为化学性取向处理的具体例，可举出斜向蒸镀法、光取向处理。各种取向处理的处理条件可根据目的采用任意适当的条件。
液晶化合物的取向可根据液晶化合物的种类通过在显示液晶相的温度下进行处理来进行。通过进行这样的温度处理，液晶化合物变为液晶状态，该液晶化合物对应基材表面的取向处理方向而取向。
在一个实施方式中，取向状态的固定通过冷却如上所述进行了取向的液晶化合物来进行。在液晶化合物为聚合性单体或交联性单体时，取向状态的固定通过对如上所述进行了取向的液晶化合物实施聚合处理或交联处理来进行。
液晶化合物的具体例及取向固化层的形成方法的详细内容记载于日本特开2006-163343号公报中。本说明书中援用该公报的记载作为参考。
作为取向固化层的另一例，可举出盘状液晶化合物以垂直取向、混合取向及倾斜取向的任一状态取向的形态。盘状液晶化合物代表性的是盘状液晶化合物的圆盘面相对于第1相位差层的薄膜面实质上垂直取向。所谓盘状液晶化合物实质上垂直，是指薄膜面与盘状液晶化合物的圆盘面形成的角度的平均值优选为70°～90°，更优选为80°～90°，进一步优选为85°～90°。所谓盘状液晶化合物，一般而言是指一种具有圆盘状分子结构的液晶化合物，该圆盘状分子结构是将如苯、1,3,5-三嗪、杯芳烃等的环状母核配置于分子中心，且直链的烷基、烷氧基、取代苯甲酰氧基等作为其侧链呈放射状取代而成的结构。作为盘状液晶的代表例，可举出：C.Destrade等人的研究报告，Mol.Cryst.Liq.Cryst.第71卷第111页(1981年)所记载的苯衍生物、三亚苯基衍生物、三聚茚衍生物、酞菁衍生物；B.Kohne等人的研究报告，Angew.Chem.第96卷第70页(1984年)所记载的环己烷衍生物；及J.M.Lehn等人的研究报告，J.Chem.Soc.Chem.Commun.第1794页(1985年)、J.Zhang等人的研究报告，J.Am.Chem.Soc.第116卷第2655页(1994年)所记载的氮冠系或苯乙炔系的大环。作为盘状液晶化合物的更多具体例，可举出例如日本特开2006-133652号公报、日本特开2007-108732号公报、日本特开2010-244038号公报所记载的化合物。本说明书中援用上述文献及公报的记载作为参考。
在一个实施方式中，第1相位差层20如图1A及图1B所示，为液晶化合物的取向固化层的单一层。第1相位差层20由液晶化合物的取向固化层的单一层构成时，其厚度优选为0.5μm～7μm、更优选为1μm～5μm。通过使用液晶化合物，则能够以比树脂薄膜薄非常多的厚度实现与树脂薄膜同等的面内相位差。
第1相位差层代表性的是折射率特性显示nx>ny＝nz的关系。第1相位差层代表性的是为了赋予偏光板防反射特性而设置，在第1相位差层为取向固化层的单一层时可作为λ/4板发挥功能。此时，第1相位差层的面内相位差Re(550)优选为100nm～190nm，更优选为110nm～170nm，进一步优选为130nm～160nm。需要说明的是，这里，“ny＝nz”不仅包括ny与nz完全相等的情况，还包括实质上相等的情况。因此，在不损及本发明效果的范围内可存在ny>nz或ny<nz的情况。
第1相位差层的Nz系数优选为0.9～1.5，更优选为0.9～1.3。通过满足这样的关系，在将所得带相位差层的偏光板用于图像显示装置时，可达成非常优异的反射色相。
第1相位差层可显示相位差值随测定光的波长而变大的反常色散波长特性，可显示相位差值随测定光的波长而变小的正常波长色散特性，还可以显示相位差值几乎不随测定光的波长而变化的平坦的波长色散特性。在一个实施方式中，第1相位差层示出反常色散波长特性。此时，相位差层的Re(450)/Re(550)优选为0.8以上且小于1，更优选为0.8以上且0.95以下。若为这样的构成，则可以实现非常优异的防反射特性。
第1相位差层20的慢轴与偏光件11的吸收轴形成的角度θ优选为40°～50°，更优选为42°～48°，进一步优选为约45°。角度θ若在这样的范围内，则如上所述通过将第1相位差层制成λ/4板，可获得具有非常优异的圆偏光特性(结果为非常优异的防反射特性)的带相位差层的偏光板。
在另一个实施方式中，如图1C和1D所示，第1相位差层20可具有第1取向固化层21与第2取向固化层22的层叠结构。此时，第1取向固化层21及第2取向固化层22中的任一者可作为λ/4板而起作用，另一者可作为λ/2板而起作用。因此，第1取向固化层21及第2取向固化层22的厚度可调整为可获得λ/4板或λ/2板的期望的面内相位差。例如，第1取向固化层21作为λ/2板而起作用、第2取向固化层22作为λ/4板而起作用时，第1取向固化层21的厚度为例如2.0μm～3.0μm、第2取向固化层22的厚度例如为1.0μm～2.0μm。此时，第1取向固化层的面内相位差Re(550)优选为200nm～300nm，更优选为230nm～290nm，进一步优选为250nm～280nm。第2取向固化层的面内相位差Re(550)如关于单一层的取向固化层在上面说明的那样。第1取向固化层的慢轴与偏光件的吸收轴形成的角度优选为10°～20°，更优选为12°～18°，进一步优选为约15°。第2取向固化层的慢轴与偏光件的吸收轴形成的角度优选为70°～80°，更优选为72°～78°，进一步优选为约75°。若为这样的构成，则可获得接近理想的反常波长色散特性的特性，结果，可实现非常优异的防反射特性。关于构成第1取向固化层及第2取向固化层的液晶化合物、第1取向固化层及第2取向固化层的形成方法、光学特性等，如关于单一层的取向固化层在上面所说明的那样。
D.第2相位差层
第2相位差层如上所述，可为折射率特性显示nz>nx＝ny的关系的所谓正C板(Positive C-plate)。通过使用正C板作为第2相位差层，可良好地防止斜向的反射，可实现防反射功能的广视角化。此时，第2相位差层的厚度方向的相位差Rth(550)优选为-50nm～-300nm，更优选为-70nm～-250nm，进一步优选为-90nm～-200nm，特别优选为-100nm～-180nm。在此，“nx＝ny”不仅包含nx与ny严格上相等的情况，还包含nx与ny实质上相等的情况。即，第2相位差层的面内相位差Re(550)可小于10nm。
具有nz＞nx＝ny的折射率特性的第2相位差层可以由任意适当的材料形成。第2相位差层优选由包含被固定为垂面取向的液晶材料的薄膜形成。可以进行垂面取向的液晶材料(液晶化合物)可以为液晶单体也可以为液晶聚合物。作为该液晶化合物及该相位差层的形成方法的具体例，可以举出日本特开2002-333642号公报的段落[0020]～[0028]中记载的液晶化合物及该相位差层的形成方法。此时，第2相位差层的厚度优选为0.5μm～10μm，更优选为0.5μm～8μm，进一步优选为0.5μm～5μm。
E.导电层或带导电层的各向同性基材
导电层可以利用任意适当的成膜方法(例如真空蒸镀法、溅射法、CVD法、离子镀法、喷雾法等)，将金属氧化物膜成膜在任意适当的基材上来形成。作为金属氧化物，可以举出例如铟氧化物、锡氧化物、锌氧化物、铟锡复合氧化物、锡锑复合氧化物、锌铝复合氧化物、铟锌复合氧化物。其中优选为铟锡复合氧化物(ITO)。
导电层包含金属氧化物时，该导电层的厚度优选为50nm以下，更优选为35nm以下。导电层的厚度的下限优选为10nm。
导电层可从上述基材转印到第1相位差层(或若存在第2相位差层则为第2相位差层)后以导电层自身作为带相位差层的偏光板的构成层，也可以以导电层与基材的层叠体(带导电层的基材)的形式层叠于第1相位差层(或若存在第2相位差层则为第2相位差层)。优选上述基材在光学上为各向同性，因此，导电层可以以带导电层的各向同性基材的形式用于带相位差层的偏光板。
作为在光学上为各向同性的基材(各向同性基材)，可以采用任意适当的各向同性基材。作为构成各向同性基材的材料，可以举出例如以降冰片烯系树脂或烯烃系树脂等不具有共轭体系的树脂为主骨架的材料、在丙烯酸系树脂的主链中具有内酯环或戊二酰亚胺环等环状结构的材料等。若使用这样的材料，则可以在形成各向同性基材时将伴随分子链取向而产生的相位差抑制得较小。各向同性基材的厚度优选为50μm以下，更优选为35μm以下。各向同性基材的厚度的下限例如为20μm。
上述导电层和/或上述带导电层的各向同性基材的导电层可以根据需要进行图案化。通过图案化，可以形成导通部与绝缘部。作为结果，可以形成电极。电极可以作为用于感知对触摸面板的接触的触控传感器电极发挥功能。作为图案化方法，可以采用任意适当的方法。作为图案化方法的具体例，可以举出湿式蚀刻法、网版印刷法。
F.图像显示装置
上述带相位差层的偏光板可应用于图像显示装置。因此，本发明包含使用这样的带相位差层的偏光板的图像显示装置。作为图像显示装置的代表例，可举出液晶显示装置、电致发光(EL)显示装置(例如有机EL显示装置、无机EL显示装置)。本发明的实施方式的图像显示装置在其视觉识别侧具备上述带相位差层的偏光板。带相位差层的偏光板以相位差层成为图像显示单元(例如，液晶单元、有机EL单元、无机EL单元)侧的方式(偏光件成为视觉辨识侧的方式)层叠。一个实施方式中，图像显示装置具有弯曲的形状(实质上为弯曲的显示画面)，和/或可屈曲或者弯折。在这样的图像显示装置中，本发明的带相位差层的偏光板的效果显著。
实施例
以下，通过实施例具体地对本发明进行说明，但本发明不受这些实施例限定。各特性的测定方法如下。需要说明的是，只要没有特别说明，则实施例和比较例中的“份”及“％”为重量基准。
(1)厚度
使用干涉膜厚计(大冢电子公司制，制品名“MCPD-3000”)进行测定。厚度计算中使用的计算波长范围在400nm～500nm，且折射率设为1.53。
(2)PVA的面内相位差(Re)
对于自实施例及比较例获得的偏光件/热塑性树脂基材的层叠体剥离去除树脂基材后的偏光件(偏光件自身)，使用相位差测定装置(王子计测机器公司制制品名“KOBRA-31X100/IR”)，评价波长1000nm下的PVA的面内相位差(Rpva)(根据说明的原理，从波长1000nm下的总面内相位差减去碘的面内相位差(Ri)而得的数值)。吸收端波长为600nm。
(3)PVA的双折射(Δn)
通过将上述(2)测得的PVA的面内相位差除以偏光件的厚度，算出PVA的双折射(Δn)。
(4)单体透射率及偏光度
针对从实施例及比较例中所得的偏光件/热塑性树脂基材的层叠体剥离去除树脂基材后的偏光件(偏光件自身)，使用紫外可见分光光度计(日本分光公司制“V-7100”)测定单体透射率Ts、平行透射率Tp、正交透射率Tc。这些Ts、Tp及Tc为由JIS Z8701的2度视野(C光源)测定并进行了视感度校正所得的Y值。从所得Tp及Tc利用下述式求得偏光度P。
偏光度P(％)＝{(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
需要说明的是，分光光度计也可使用大冢电子公司制“LPF-200”等进行同等的测定，已确认不论在使用何种分光光度计的情况下均获得同等的测定结果。
(5)穿刺强度(每单位厚度的断裂强度)
从实施例及比较例所得的偏光件/热塑性树脂基材的层叠体剥离偏光件，并载置于安装有针的压缩试验机(KATO TECH CO.,LTD.制，制品名“NDG5”针贯通力测定规格)，在室温(23℃±3℃)环境下，以穿刺速度0.33cm/秒穿刺，将偏光件破裂时的强度作为断裂强度。评价值测定10个试样片的断裂强度并使用其平均值。需要说明的是，针使用前端直径1mmφ、0.5R的针。对于要测定的偏光件，将具有直径约11mm的圆形开口部的夹具从偏光件的两面夹住并固定后，对开口部的中央穿刺针而进行试验。
(6)PVA的取向函数
针对从实施例及比较例中所得的偏光件/热塑性树脂基材的层叠体剥离去除树脂基材后的偏光件(偏光件自身)，对于与已剥离树脂基材的面为相反侧的面，使用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)(Perkin Elmer公司制，商品名：“Frontier”)，并以经偏光的红外线作为测定光，进行偏光件表面的衰减全反射分光(ATR：attenuated total reflection)测定。用于使偏光件密合的微晶使用锗，测定光的入射角设为45°入射。取向函数的算出按照以下的步骤进行。入射的经偏光的红外线(测定光)设为在使锗结晶的试样密合的面平行振动的偏光(s偏光)，在相对于测定光的偏光方向，使偏光件的拉伸方向垂直(⊥)及平行(//)配置的状态下测定各个吸光度光谱。从所得吸光度光谱算出以(3330cm-1强度)为参考的(2941cm-1强度)I。I⊥为从相对于测定光的偏光方向使偏光件的拉伸方向垂直(⊥)配置时得到的吸光度光谱获得的(2941cm-1强度)/(3330cm-1强度)。此外，I//为从相对于测定光的偏光方向使偏光件的拉伸方向平行(//)配置时得到的吸光度光谱获得的(2941cm-1强度)/(3330cm-1强度)。这里，(2941cm-1强度)为将作为吸光度光谱底部的2770cm-1与2990cm-1作为基线时的2941cm-1的吸光度，(3330cm-1强度)为将2990cm-1与3650cm-1作为基线时的3330cm-1的吸光度。使用所得I⊥及I//，按照式1算出取向函数f。需要说明的是，f＝1时为完全取向，f＝0时为无规。此外，2941cm-1的峰被称为由偏光件中的PVA主链(-CH2-)的振动引起的吸收。此外，3330cm-1的峰为由PVA的羟基的振动引起的吸收。
(式1)f＝(3<cos2θ>-1)/2
＝(1-D)/[c(2D+1)]
其中，
c＝(3cos2β-1)/2，如上所述使用2941cm-1时，
θ：分子链相对于拉伸方向的角度
β：跃迁偶极矩相对于分子链轴的角度
D＝(I⊥)/(I//)
I⊥：测定光的偏光方向与偏光件的拉伸方向垂直时的吸收强度
I//：测定光的偏光方向与偏光件的拉伸方向平行时的吸收强度
(7)裂纹产生率
将实施例及比较例获得的带相位差层的偏光板切出10mm×10mm尺寸。将切出的带相位差层的偏光板以相位差层侧为玻璃板侧的方式借助厚度20μm的丙烯酸系粘合剂层贴合于玻璃板(厚度1.1mm)。将贴合于玻璃板的样品放置于100℃的烘箱内120小时之后，目视确认偏光件的吸收轴方向(MD方向)有无产生裂纹。使用3片带相位差层的偏光板进行该评价，对产生裂纹的带相位差层的偏光板的数量进行评价。
[实施例1]
1.偏光板(偏光件)的制作
使用长条状、吸水率0.75％、Tg为约75℃的非晶质的间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(厚度：100μm)作为热塑性树脂基材。在树脂基材的单面实施电晕处理(处理条件：55W·min/m2)。
在以9：1混合聚乙烯醇(聚合度4200、皂化度99.2摩尔％)及乙酰乙酰基改性PVA(日本合成化学工业公司制、商品名“GOHSEFIMER Z410“)而成的PVA系树脂100重量份中添加碘化钾13重量份，制备PVA水溶液(涂布液)。
在树脂基材的电晕处理面涂布上述PVA水溶液，在60℃进行干燥，由此形成厚度13μm的PVA系树脂层，制作层叠体。
将获得的层叠体在130℃烘箱内在圆周速度不同的辊间沿纵向(长度方向)自由端单向拉伸至2.4倍(空中辅助拉伸处理)。
接着，将层叠体浸渍在液温40℃的不溶化浴(相对于水100重量份配混硼酸4重量份而得到的硼酸水溶液)30秒(不溶化处理)。
接着，在液温30℃的染色浴(相对于水100重量份以1：7的重量比配混碘与碘化钾而得到的碘水溶液)中，以最后获得的偏光件的单体透射率(Ts)成为40.5％的方式一边调整浓度一边浸渍60秒(染色处理)。
接着，浸渍在液温40℃的交联浴(相对于水100重量份配混3重量份碘化钾、5重量份硼酸而得到的硼酸水溶液)30秒(交联处理)。
然后，将层叠体一边浸渍在液温62℃的硼酸水溶液(硼酸浓度4.0重量％、碘化钾5.0重量％)、一边在圆周速度不同的辊间沿纵向(长度方向)以拉伸的总倍率成为3.0倍的方式进行单向拉伸(水中拉伸处理：水中拉伸处理中的拉伸倍率为1.25倍)。
其后，将层叠体浸渍在液温20℃的清洗浴(相对于水100重量份配混4重量份碘化钾而得到的水溶液)(清洗处理)。
之后，一边在保持于90℃的烘箱中干燥、一边使其接触表面温度保持于75℃的SUS制加热辊约2秒(干燥收缩处理)。基于干燥收缩处理的层叠体的宽度方向的收缩率为2％。
由此，在树脂基材上形成厚度7.4μm的偏光件。
2.构成相位差层的第1取向固化层及第2取向固化层的制作
将显示向列型液晶相的聚合性液晶(BASF公司制：商品名“Paliocolor LC242”，以下述式表示)10g与对该聚合性液晶化合物的光聚合引发剂(BASF公司制：商品名“IRGACURE907”)3g溶解至甲苯40g中，而制备液晶组合物(涂覆液)。
使用擦拭布擦拭聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(厚度38μm)表面，实施取向处理。取向处理的方向设为贴合至偏光板时从视觉识别侧观看时相对于偏光件的吸收轴方向呈15°方向。利用棒涂机将上述液晶涂覆液涂覆至该取向处理表面，并于90℃下进行2分钟加热干燥，由此使液晶化合物取向。使用金属卤化物灯对由此形成的液晶层照射100mJ/cm2的光，使该液晶层固化，由此于PET薄膜上形成第1取向固化层。第1取向固化层的厚度为2.5μm，面内相位差Re(550)为270nm。进而，第1取向固化层具有nx>ny＝nz的折射率分布。
变更涂覆厚度，并将取向处理方向设为从视觉识别侧观看时相对于偏光件的吸收轴方向呈75°方向，除此之外，与上述同样地操作，于PET薄膜上形成第2取向固化层。第2取向固化层的厚度为1.3μm，面内相位差Re(550)为140nm。进而，第2取向固化层具有nx>ny＝nz的折射率分布。
3.带相位差层的偏光板的制作
在具有上述1.所得[偏光件/树脂基材]的构成的层叠体的偏光件表面依次转印上述2.所得的第1取向固化层及第2取向固化层。此时，以由偏光件的吸收轴与第1取向固化层的慢轴形成的角度成为15°且偏光件的吸收轴与第2取向固化层的慢轴形成的角度成为75°的方式进行转印(贴合)。需要说明的是，各自的转印(贴合)借助紫外线固化型粘接剂(厚度1.0μm)来进行。从所得层叠体剥离树脂基材，获得具有[偏光件/粘接层/相位差层(第1取向固化层/粘接层/第2取向固化层)]的构成的带相位差层的偏光板。所得带相位差层的偏光板的总厚度为13.2μm。
[实施例2～4]
除了使用碘浓度不同的染色浴(碘与碘化钾的重量比＝1：7)外，与实施例1同样操作，在树脂基材上形成偏光件(厚度：7.4μm)。
除了使用具有该[偏光件/树脂基材]的构成的层叠体外，与实施例1同样操作，获得具有[偏光件/粘接层/相位差层(第1取向固化层/粘接层/第2取向固化层)]的构成的带相位差层的偏光板。所得带相位差层的偏光板的总厚度为13.2μm。
[实施例5～8]
将水中拉伸的拉伸倍率设为1.46倍(结果为，拉伸的总倍率设为3.5倍)、及使用碘浓度不同的染色浴(碘与碘化钾的重量比＝1：7)，除此之外，与实施例1同样操作，在树脂基材上形成偏光件(厚度：6.7μm)。
除了使用具有该[偏光件/树脂基材]的构成的层叠体外，与实施例1同样操作，获得具有[偏光件/粘接层/相位差层(第1取向固化层/粘接层/第2取向固化层)]的构成的带相位差层的偏光板。所得带相位差层的偏光板的总厚度为12.5μm。
[实施例9～12]
将水中拉伸的拉伸倍率设为1.67倍(结果为，拉伸的总倍率设为4.0倍)、及使用碘浓度不同的染色浴(碘与碘化钾的重量比＝1：7)，除此之外，与实施例1同样操作，在树脂基材上形成偏光件(厚度：6.2μm)。
除了使用具有该[偏光件/树脂基材]的构成的层叠体外，与实施例1同样操作，获得具有[偏光件/粘接层/相位差层(第1取向固化层/粘接层/第2取向固化层)]的构成的带相位差层的偏光板。所得带相位差层的偏光板的总厚度为12.0μm。
[实施例13～16]
将水中拉伸的拉伸倍率设为1.88倍(结果为，拉伸的总倍率设为4.5倍)、及使用碘浓度不同的染色浴(碘与碘化钾的重量比＝1：7)，除此之外，与实施例1同样操作，在树脂基材上形成偏光件(厚度：6.0μm)。
除了使用具有该[偏光件/树脂基材]的构成的层叠体外，与实施例1同样操作，获得具有[偏光件/粘接层/相位差层(第1取向固化层/粘接层/第2取向固化层)]的构成的带相位差层的偏光板。所得带相位差层的偏光板的总厚度为11.8μm。
[比较例1～4]
将水中拉伸的拉伸倍率设为2.29倍(结果为，拉伸的总倍率设为5.5倍)、及使用碘浓度不同的染色浴(碘与碘化钾的重量比＝1：7)，除此之外，与实施例1同样操作，在树脂基材上形成偏光件(厚度：5.5μm)。
除了使用具有该[偏光件/树脂基材]的构成的层叠体外，与实施例1同样操作，获得具有[偏光件/粘接层/相位差层(第1取向固化层/粘接层/第2取向固化层)]的构成的带相位差层的偏光板。所得带相位差层的偏光板的总厚度为11.3μm。
将实施例及比较例所得的带相位差层的偏光板或偏光件供于上述(2)～(7)的评价。将结果示于表1。
[表1]
由表1明显可知，实施例的带相位差层的偏光板虽为不含保护层且经极度薄型化的构成，但可抑制加热造成的裂纹产生。
此外，在图3～图5中分别示出实施例及比较例所得的偏光件的单体透射率与PVA的Δn、面内相位差或取向函数的关系。如图3～图5所示，可知即便双折射、面内相位差或取向函数为相同程度(结果，取向度为相同程度)，在单体透射率高时，仍容易因加热而产生裂纹。因此，可知为了有效抑制加热造成的裂纹产生，不仅PVA系树脂的取向度，单体透射率(结果为二色性物质的吸附量)的调整也很重要。此外，可知满足式(1)、式(2)和/或式(3)的偏光件已适当进行了这些调整，可适宜抑制加热造成的裂纹产生。
产业上的可利用性
本发明的带相位差层的偏光板可适合用于图像显示装置。
附图标记说明
10：偏光板
11：偏光件
20：相位差层
100：带相位差层的偏光板
Claims (8)
1.一种带相位差层的偏光板，其具有包含偏光件的偏光板与设置于该偏光板的一侧的相位差层；
该偏光板在该偏光件的与设有该相位差层的一侧相反的一侧不包含保护层；
该相位差层为液晶化合物的取向固化层；
该偏光件由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成，并且在将单体透射率设为x％、将该聚乙烯醇系树脂的双折射设为y时，满足下述式(1)：
y<-0.011x+0.525 (1)。
2.一种带相位差层的偏光板，其具有包含偏光件的偏光板与设置于该偏光板的一侧的相位差层；
该偏光板在该偏光件的与设有该相位差层的一侧相反的一侧不包含保护层；
该相位差层为液晶化合物的取向固化层；
该偏光件由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成，并且在将单体透射率设为x％、将该聚乙烯醇系树脂薄膜的面内相位差设为znm时，满足下述式(2)：
z<-60x+2875 (2)。
3.一种带相位差层的偏光板，其具有包含偏光件的偏光板与设置于该偏光板的一侧的相位差层；
该偏光板在该偏光件的与设有该相位差层的一侧相反的一侧不包含保护层；
该相位差层为液晶化合物的取向固化层；
该偏光件由包含二色性物质的聚乙烯醇系树脂薄膜构成，并且在将单体透射率设为x％、将该聚乙烯醇系树脂的取向函数设为f时，满足下述式(3)：
f<-0.018x+1.11 (3)。
4.一种带相位差层的偏光板，其具有包含偏光件的偏光板与设置于该偏光板的一侧的相位差层；
该偏光板在该偏光件的与设有该相位差层的一侧相反的一侧不包含保护层；
该相位差层为液晶化合物的取向固化层；
该偏光件的穿刺强度为30gf/μm以上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的带相位差层的偏光板，其总厚度为30μm以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的带相位差层的偏光板，其中，所述偏光件的厚度为10μm以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的带相位差层的偏光板，其中，所述偏光件的单体透射率为40.0％以上，且偏光度为99.0％以上。
8.一种图像显示装置，其包含权利要求1至7中任一项所述的带相位差层的偏光板。
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