CN116520474A - 光学层叠体和图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可以实现能够降低反射亮度的图像显示装置的光学层叠体。本发明的实施方式的光学层叠体依次具备：起偏器；折射率特性显示nx>ny≥nz的关系的第一光学补偿层；折射率特性显示nx>ny的关系的第二光学补偿层；和折射率特性显示nx>ny的关系的第三光学补偿层。第二光学补偿层和/或第三光学补偿层的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系，所有的光学补偿层的面内相位差都为10nm～220nm，起偏器的吸收轴方向与第一光学补偿层的慢轴方向以实质上不正交的方式交叉，第一光学补偿层、第二光学补偿层和第三光学补偿层满足特定的式(1)。

Description

光学层叠体和图像显示装置
技术领域
本发明涉及光学层叠体和图像显示装置。
背景技术
图像显示装置中通常使用将起偏器和光学补偿膜组合而成的各种光学层叠体以便补偿适合于用途的光学特性。作为上述那样的光学层叠体，例如提出了一种椭圆偏振片，其依次具备起偏器、作为λ/2板的第一双折射层、作为λ/4板的第二双折射层和折射率特性显示nz>nx＝ny的关系的第三双折射层(例如参照专利文献1)。
此外，就图像显示装置而言，由显示装置自身或显示装置所使用的反射体(例如触摸面板部、金属配线)引起的外部光反射或背景的映入等有时会成为问题。特别是有机EL面板，由于具有反射性高的金属层，所以容易产生外部光反射或背景的映入等问题。因此，正在研究在图像显示面板的可视侧配置光学重叠体，降低图像显示装置的反射亮度。但是，即使将专利文献1所记载的椭圆偏振片用于图像显示装置，也难以充分降低反射亮度，反射亮度的降低还有改善的余地。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-268007号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是为了解决上述以往的课题而完成的，其主要目的在于提供一种可以实现能够降低反射亮度的图像显示装置的光学层叠体。
用于解决课题的手段
本发明的实施方式的光学层叠体依次具备：起偏器；折射率特性显示nx>ny≥nz的关系的第一光学补偿层；折射率特性显示nx>ny的关系的第二光学补偿层；和折射率特性显示nx>ny的关系的第三光学补偿层。所述第二光学补偿层和/或所述第三光学补偿层的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系。所述第一光学补偿层的面内相位差Re1(550)、所述第二光学补偿层的面内相位差Re2(550)和所述第三光学补偿层的面内相位差Re3(550)分别为10nm～220nm。所述起偏器的吸收轴方向与所述第一光学补偿层的慢轴方向以实质上不正交的方式交叉。所述第一光学补偿层、所述第二光学补偿层和所述第三光学补偿层满足下述式(1)：
(式(1)中，Rth1(550)表示第一光学补偿层的厚度方向的相位差；Rth2(550)表示第二光学补偿层的厚度方向的相位差；Rth3(550)表示第三光学补偿层的厚度方向的相位差；Re1(550)表示第一光学补偿层的面内相位差；Re2(550)表示第二光学补偿层的面内相位差；Re3(550)表示第三光学补偿层的面内相位差。)。
在一个实施方式中，所述第二光学补偿层的折射率特性显示nx>ny≥nz的关系，所述第三光学补偿层的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系。
在一个实施方式中，所述第二光学补偿层的面内相位差Re2(550)为50nm～180nm。
在一个实施方式中，所述第三光学补偿层的面内相位差Re3(550)为50nm～180nm。
在一个实施方式中，所述第三光学补偿层的面内相位差Re3(550)为70nm以上。
在一个实施方式中，所述第一光学补偿层的面内相位差Re1(550)为50nm以上。
在一个实施方式中，所述第一光学补偿层和所述第二光学补偿层各自的折射率特性显示nx>ny＝nz的关系，所述第三光学补偿层的折射率特性显示nz＝nx>ny的关系。
在一个实施方式中，所述第二光学补偿层和所述第三光学补偿层各自的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系。
在一个实施方式中，所述第二光学补偿层的面内相位差Re2(550)为50nm～180nm。
在一个实施方式中，所述第三光学补偿层的面内相位差Re3(550)为180nm以下。
在一个实施方式中，所述第一光学补偿层的面内相位差Re1(550)为50nm以上。
在一个实施方式中，所述第一光学补偿层的面内相位差Re1(550)为100nm以上。
在一个实施方式中，所述第一光学补偿层的折射率特性显示nx>ny＝nz的关系，所述第二光学补偿层和所述第三光学补偿层各自的折射率特性显示nz＝nx>ny的关系。
在一个实施方式中，所述第二光学补偿层的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系，所述第三光学补偿层的折射率特性显示nx>ny≥nz的关系。
在一个实施方式中，所述第二光学补偿层的面内相位差Re2(550)为50nm以上。
在一个实施方式中，所述第二光学补偿层的面内相位差Re2(550)为100nm以上。
在一个实施方式中，所述第三光学补偿层的面内相位差Re3(550)为180nm以下。
在一个实施方式中，所述第一光学补偿层的面内相位差Re1(550)为50nm～180nm。
在一个实施方式中，所述第一光学补偿层和所述第三光学补偿层各自的折射率特性显示nx>ny＝nz的关系，所述第二光学补偿层的折射率特性显示nz＝nx>ny的关系。
在一个实施方式中，所述第一光学补偿层、所述第二光学补偿层和所述第三光学补偿层中的折射率特性显示nx>ny≥nz的关系的光学补偿层的Re(450)/Re(550)低于1。
本发明的另一方面的图像显示装置具备：图像显示单元；和上述光学层叠体。
发明效果
根据本发明的实施方式的光学层叠体，可以实现能够降低反射亮度的图像显示装置。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的光学层叠体的概略截面图。
符号说明
10第一光学补偿层
20第二光学补偿层
30第三光学补偿层
40偏振片
41起偏器
100光学层叠体
具体实施方式
以下，对本发明的代表性的实施方式进行说明，但本发明不限于这些实施方式。
(术语和符号的定义)
本说明书中的术语和符号的定义如下所述。
(1)折射率(nx、ny、nz)
“nx”是面内的折射率达到最大的方向(即慢轴方向)的折射率，“ny”是在面内与慢轴正交的方向(即快轴方向)的折射率，“nz”是厚度方向的折射率。
(2)面内相位差(Re)
“Re(λ)”是在23℃下用波长为λnm的光测定的面内相位差。例如，“Re(550)”是在23℃下用波长为550nm的光测定的面内相位差。当将层(膜)的厚度设定为d(nm)时，Re(λ)由式：Re(λ)＝(nx-ny)×d来求出。另外，在本说明书中，有时将“第一光学补偿层的面内相位差Re(λ)”称为“Re1(λ)”，将“第二光学补偿层的面内相位差Re(λ)”称为“Re2(λ)”，将“第三光学补偿层的面内相位差Re(λ)”称为“Re3(λ)”。
(3)厚度方向的相位差(Rth)
“Rth(λ)”是在23℃下用波长为λnm的光测定的厚度方向的相位差。例如，“Rth(550)”是在23℃下用波长为550nm的光测定的厚度方向的相位差。当将层(膜)的厚度设定为d(nm)时，Rth(λ)由式：Rth(λ)＝(nx-nz)×d来求出。另外，在本说明书中，有时将“第一光学补偿层的厚度方向的相位差Rth(λ)”称为“Rth1(λ)”，将“第二光学补偿层的厚度方向的相位差Rth(λ)”称为“Rth2(λ)”，将“第三光学补偿层的厚度方向的相位差Rth(λ)”称为“Rth3(λ)”。
(4)Nz系数
Nz系数由Nz＝Rth/Re来求出。
(5)实质上平行或正交
“实质上正交”和“大致正交”的表述包括两个方向所成的角度为90°±3°的情况，“实质上平行”和“大致平行”的表述包括两个方向所成的角度为0°±3°的情况。另外，“以实质上不正交的方式交叉”是指两个方向所成的角度实质上不正交，且实质上也不平行。更具体而言，“以实质上不正交的方式交叉”的表述包括
两个方向所成的角度超过3°且小于87°的情况和超过93°且小于177°的情况，优选为5°～85°或95°～175°。
A.光学层叠体的整体构成
图1是本发明的一个实施方式的光学层叠体的概略截面图。图示例的光学层叠体100依次具备：含有起偏器41的偏振片40；折射率特性显示nx>ny≥nz的关系的第一光学补偿层10；折射率特性显示nx>ny的关系的第二光学补偿层20；和折射率特性显示nx>ny的关系的第三光学补偿层30。第二光学补偿层20和/或第三光学补偿层30的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系。第一光学补偿层10的面内相位差Re1(550)、第二光学补偿层20的面内相位差Re2(550)和第三光学补偿层30的面内相位差Re3(550)分别为10nm～220nm，优选为30nm～200nm。起偏器41的吸收轴方向与第一光学补偿层10的慢轴方向以实质上不正交的方式交叉。第一光学补偿层10、第二光学补偿层20和第三光学补偿层30满足下述式(1)：
(式(1)中，Rth1(550)表示第一光学补偿层的厚度方向的相位差；Rth2(550)表示第二光学补偿层的厚度方向的相位差；Rth3(550)表示第三光学补偿层的厚度方向的相位差；Re1(550)表示第一光学补偿层的面内相位差；Re2(550)表示第二光学补偿层的面内相位差；Re3(550)表示第三光学补偿层的面内相位差。)。
如果将具有上述这样的构成的光学层叠体应用于图像显示装置，则能够实现图像显示装置的反射亮度的降低。
此外，在光学层叠体具备面内相位差Re超过220nm的光学补偿层(特别是λ/2板)的情况下，难以实现该光学补偿层的薄层化，也难以降低材料的使用量。进而，就面内相位差Re超过220nm的光学补偿层(特别是λ/2板)而言，取向角有可能发生偏差，起偏器的吸收轴方向与该光学补偿层的慢轴方向的轴偏移可以变大。另外，即使是同等程度的轴偏移，相位差值越大对光学补偿的影响也越大。因此，就具有上述这样的光学补偿层(λ/2板)的光学层叠体而言，难以如本发明的实施方式的上述光学层叠体那样实现薄层化，且难以实现图像显示装置的反射亮度的降低。
在上述式(1)中计算出的值例如为-100以上，优选为-80以上，例如为130以下，优选为120以下。
第一光学补偿层10的厚度方向上的相位差Rth1(550)例如为10nm～240nm，优选为30nm～220nm。第一光学补偿层10的NZ系数例如为0.9～1.1。
第二光学补偿层20和第三光学补偿层30中的至少一个的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系。在第三光学补偿层30的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系的情况下，第二光学补偿层20的折射率特性代表性地显示nx>ny≥nz的关系，或者显示nz≥nx>ny的关系。另外，在第二光学补偿层20的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系的情况下，第三光学补偿层30的折射率特性代表性地显示nx>ny≥nz的关系，或者显示nz≥nx>ny的关系。这里，“ny＝nz”不仅包括ny和nz完全相同的情况，还包括ny和nz实质上相同的情况。另外，“nz＝nx”不仅包括nz和nx完全相同的情况，还包括nz和nx实质上相同的情况。
第二光学补偿层20和第三光学补偿层30中的折射率特性显示nx>ny≥nz的关系的光学补偿层的厚度方向的相位差Rth(550)例如为10nm～220nm，优选为30nm～200nm。在这种情况下，该光学补偿层的Nz系数例如为0.9～1.1。
第二光学补偿层20和第三光学补偿层30中的折射率特性显示nz＝nx>ny的关系的光学补偿层的相位差Rth(550)例如为-3.0nm～3.0nm，优选为0nm。
第二光学补偿层20和第三光学补偿层30中的折射率特性显示nz>nx>ny的关系的光学补偿层的厚度方向的相位差Rth(550)例如为-60nm以上且小于0nm，优选为-50nm～-20nm。在这种情况下，该光学补偿层的Nz系数例如为-1.0～-0.1，优选为-0.5～-0.2。
在一个实施方式中，第一光学补偿层10、第二光学补偿层20和第三光学补偿层30中的折射率特性显示nx>ny≥nz的关系的光学补偿层的Re(450)/Re(550)小于1，代表性地为0.8以上。
在一个实施方式中，起偏器41的吸收轴方向与第二光学补偿层20的慢轴方向以实质上不正交的方式交叉，起偏器41的吸收轴方向与第三光学补偿层30的慢轴方向以实质上不正交的方式交叉。
光学层叠体可以是单片状也可以是长条状。本说明书中，“长条状”是指相对于宽度而言长度足够长的细长形状，其包括例如相对于宽度而言长度为10倍以上、优选为20倍以上的细长形状。长条状的光学层叠体能够卷绕成卷状。
在实用中，在第三光学补偿层的与偏振板相反的一侧设置有粘合剂层(未图示)，光学层叠体能够粘贴在图像显示单元上。此外，优选在粘合剂层的表面暂时粘贴剥离衬垫直到光学层叠体供给于使用为止。通过暂时粘贴剥离衬垫，能够在保护粘合剂层的同时形成卷。
以下，对光学层叠体中的第一光学补偿层、第二光学补偿层和第三光学补偿层的具体组合进行说明。
A-1.第一光学层叠体
在一个实施方式中，第一光学补偿层10和第二光学补偿层20各自的折射率特性显示nx>ny≥nz的关系，第三光学补偿层30的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系。有时将包含上述这样的第一光学补偿层、第二光学补偿层和第三光学补偿层的组合的光学层叠体称为第一光学层叠体。
在第一光学层叠体中，更优选的是，第一光学补偿层10和第二光学补偿层20各自的折射率特性显示nx>ny＝nz的关系，第三光学补偿层30的折射率特性显示nz＝nx>ny的关系。当第一光学补偿层、第二光学补偿层和第三光学补偿层为上述这样的组合时，能够进一步降低图像显示装置的反射亮度。
在第一光学层叠体中，第一光学补偿层10的面内相位差Re1(550)优选为40nm以上，更优选为50nm以上，进一步优选为100nm以上，特别优选为150nm以上，并且优选为200nm以下。
在第一光学层叠体中，第一光学补偿层10的厚度方向的相位差Rth1(550)优选为40nm以上，更优选为50nm以上，进一步优选为100nm以上，特别优选为150nm以上，优选为210nm以下，更优选为200nm以下。
在第一光学层叠体中，如果Re1(550)和/或Rth1(550)在上述范围内，则在图像显示装置中能够进一步降低反射亮度。
此外，在第一光学层叠体中，起偏器41的吸收轴方向与第一光学补偿层10的慢轴方向所成的角度优选为5°～45°或110°～170°，更优选为5°～45°，进一步优选为5°～20°。
在第一光学层叠体中，第二光学补偿层20的面内相位差Re2(550)优选为40nm以上，更优选为50nm以上，并且优选为200nm以下，更优选为180nm以下，进一步优选为100nm以下，特别优选为80nm以下。
在第一光学层叠体中，第二光学补偿层20的厚度方向的相位差Rth2(550)优选为40nm以上，更优选为50nm以上，优选为200nm以下，更优选为180nm以下，进一步优选为100nm以下，特别优选为80nm以下。
在第一光学层叠体中，如果Re2(550)和/或Rth2(550)在上述范围内，则在图像显示装置中能够进一步降低反射亮度。
此外，在第一光学层叠体中，起偏器41的吸收轴方向与第二光学补偿层20的慢轴方向所成的角度优选为30°～85°或100°～160°，更优选为40°～85°，进一步优选为70°～85°。
在第一光学层叠体中，第三光学补偿层30的面内相位差Re3(550)优选为40nm以上，更优选为50nm以上，进一步优选为70nm以上，优选为200nm以下，更优选为180nm以下，进一步优选为120nm以下。
在第一光学层叠体中，如果Re3(550)在上述范围内，则在图像显示装置中能够进一步降低反射亮度。
此外，在第一光学层叠体中，起偏器41的吸收轴方向与第三光学补偿层30的慢轴方向所成的角度优选为20°～70°或95°～160°，更优选为30°～70°，进一步优选为40°～60°。
A-2.第二光学层叠体
在一个实施方式中，第一光学补偿层10的折射率特性显示nx>ny≥nz的关系，第二光学补偿层20和第三光学补偿层30各自的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系。有时将包含上述这样的第一光学补偿层、第二光学补偿层和第三光学补偿层的组合的光学层叠体称为第二光学层叠体。
在第二光学层叠体中，更优选的是，第一光学补偿层10的折射率特性显示nx>ny＝nz的关系，第二光学补偿层20和第三光学补偿层30各自的折射率特性显示nz＝nx>ny的关系。当第一光学补偿层、第二光学补偿层和第三光学补偿层为上述这样的组合时，能够进一步降低图像显示装置的反射亮度。
在第二光学层叠体中，第一光学补偿层10的面内相位差Re1(550)优选为40nm以上，更优选为50nm以上，进一步优选为100nm以上，特别优选为150nm以上，并且优选为200nm以下。
在第二光学层叠体中，第一光学补偿层10的厚度方向的相位差Rth1(550)优选为40nm以上，更优选为50nm以上，进一步优选为100nm以上，特别优选为150nm以上，并且优选为210nm以下，更优选为200nm以下。
在第二光学层叠体中，如果Re1(550)和/或Rth1(550)在上述范围内，则在图像显示装置中能够进一步降低反射亮度。
另外，在第二光学层叠体中，起偏器41的吸收轴方向与第一光学补偿层10的慢轴方向所成的角度优选为20°～85°或95°～150°，更优选25°～80°，进一步优选30°～60°。
在第二光学层叠体中，第二光学补偿层20的面内相位差Re2(550)优选为40nm以上，更优选为50nm以上，并且优选为200nm以下，更优选为180nm以下，进一步优选为100nm以下。
在第二光学层叠体中，如果Re2(550)在上述范围内，则在图像显示装置中能够进一步降低反射亮度。
此外，在第二光学层叠体中，起偏器41的吸收轴方向与第二光学补偿层20的慢轴方向所成的角度优选为10°～85°或110°～160°，更优选为10°～80°，进一步优选为10°～40°。
在第二光学层叠体中，第三光学补偿层30的面内相位差Re3(550)优选为40nm以上，更优选为50nm以上，进一步优选为80nm以上，特别优选为100nm以上，并且优选为200nm以下，更优选为180nm以下，进一步优选为150nm以下。
在第二光学层叠体中，如果Re3(550)在上述范围内，则在图像显示装置中能够进一步降低反射亮度。
此外，在第二光学层叠体中，起偏器41的吸收轴方向与第三光学补偿层30的慢轴方向所成的角度优选为10°～60°或100°～160°，更优选为100°～150°，进一步优选为110°～140°。
A-3.第三光学层叠体
在一个实施方式中，第一光学补偿层10和第三光学补偿层30各自的折射率特性显示nx>ny≥nz的关系，第二光学补偿层20的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系。有时将包括上述这样的第一光学补偿层、第二光学补偿层和第三光学补偿层的组合的光学层叠体称为第三光学层叠体。
在第三光学层叠体中，更优选的是，第一光学补偿层10和第三光学补偿层30各自的折射率特性显示nx>ny＝nz的关系，并且第二光学补偿层20的折射率特性显示nz＝nx>ny的关系。当第一光学补偿层、第二光学补偿层和第三光学补偿层为上述这样的组合时，能够进一步降低图像显示装置的反射亮度。
在第三光学层叠体中，第一光学补偿层10的面内相位差Re1(550)优选为40nm以上，更优选为50nm以上，并且优选为200nm以下，更优选为180nm以下，进一步优选为100nm以下。
在第三光学层叠体中，第一光学补偿层10的厚度方向的相位差Rth1(550)优选为40nm以上，更优选为50nm以上，并且优选为200nm以下，更优选为180nm以下，进一步优选为100nm以下。
在第三光学层叠体中，如果Re1(550)和/或Rth1(550)为上述下限以上，则在图像显示装置中能够进一步降低反射亮度。
此外，在第三光学层叠体中，起偏器41的吸收轴方向与第一光学补偿层10的慢轴方向所成的角度优选为5°～80°或95°～160°，更优选为5°～70°，进一步优选为5°～20°。
在第三光学层叠体中，第二光学补偿层20的面内相位差Re2(550)优选为40nm以上，更优选为50nm以上，进一步优选为80nm以上，特别优选为100nm以上，并且优选为200nm以下，更优选为180nm以下，进一步优选为120nm以下。
在第三光学层叠体中，如果Re2(550)在上述范围内，则在图像显示装置中能够进一步降低反射亮度。
此外，在第三光学层叠体中，起偏器41的吸收轴方向与第二光学补偿层20的慢轴方向所成的角度优选为5°～80°或95°～150°，更优选为5°～60°，进一步优选为5°～20°。
在第三光学层叠体中，第三光学补偿层30的面内相位差Re3(550)优选为40nm以上，更优选为50nm以上，进一步优选为80nm以上，特别优选为100nm以上，并且优选为200nm以下，更优选为180nm以下，进一步优选为150nm以下。
在第三光学层叠体中，第三光学补偿层30的厚度方向的相位差Rth3(550)优选为50nm以上，更优选为80nm以上，进一步优选为100nm以上，并且优选为180nm以下，更优选为150nm以下。
在第三光学层叠体中，如果Re3(550)和/或Rth3(550)在上述范围内，则在图像显示装置中能够进一步降低反射亮度。
此外，在第三光学层叠体中，起偏器41的吸收轴方向与第三光学补偿层30的慢轴方向所成的角度优选为20°～80°或100°～170°，更优选为30°～80°，进一步优选为40°～80°。
以下、对构成光学层叠体的各部件进行说明。
B.偏振片
B-1.起偏器
作为起偏器41，可采用任意适当的起偏器。例如，形成起偏器的树脂膜可以是单层的树脂膜，也可以是两层以上的层叠体。
作为由单层的树脂膜构成的起偏器的具体例子，可以列举出对聚乙烯醇(PVA)系膜、部分缩甲醛化PVA系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性高分子膜实施利用碘或二色性染料等二色性物质进行的染色处理和拉伸处理而得到者、PVA的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯系取向膜等。从光学特性优异的观点出发，优选使用用碘将PVA类膜进行染色并单向拉伸而得到的起偏器。
上述利用碘进行的染色例如通过将PVA系膜浸渍在碘水溶液中来进行。上述单轴拉伸的拉伸倍率优选为3倍～7倍。拉伸可以在染色处理后进行，也可以在染色的同时进行。另外，也可以拉伸后进行染色。根据需要，对PVA系膜实施溶胀处理、交联处理、清洗处理、干燥处理等。例如，通过在染色前将PVA系膜浸渍在水中进行水洗，不仅能够清洗PVA系膜表面的污垢和防粘连剂，还能够使PVA系膜溶胀而防止染色不均等。
作为使用层叠体得到的起偏器的具体例子，可以列举出使用树脂基材与在该树脂基材上层叠的PVA系树脂层(PVA系树脂膜)的层叠体，或者使用树脂基材与在该树脂基材上涂布形成的PVA系树脂层的层叠体得到的起偏器。使用树脂基材与在该树脂基材上涂布形成的PVA系树脂层的层叠体得到的起偏器例如可以通过如下的方法制作：将PVA系树脂溶液涂布在树脂基材上，使其干燥而在树脂基材上形成PVA系树脂层，从而得到树脂基材与PVA系树脂层的层叠体；将该层叠体拉伸和染色，从而使PVA系树脂层成为起偏器。在本发明的一个实施方式中，优选的是，在树脂基材的一侧形成含有卤化物和聚乙烯醇系树脂的聚乙烯醇系树脂层。拉伸代表性地包含将层叠体浸渍在硼酸水溶液中来进行拉伸。此外，拉伸根据需要还可以包含在硼酸水溶液中的拉伸之前在高温(例如95℃以上)下对层叠体进行空中拉伸。此外，在本发明的一个实施方式中，优选的是，层叠体被供给于下述的干燥收缩处理：通过在长度方向上一边输送一边加热从而使其在宽度方向上收缩2％以上。代表性的是，本实施方式的制造方法包含：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，即使在热塑性树脂上涂布PVA的情况下，也能够提高PVA的结晶性，能够实现高的光学特性。另外，通过同时地预先提高PVA的取向性，从而在以后的染色工序或拉伸工序中浸渍于水中时，能够防止PVA的取向性的下降或溶解等问题，能够实现高的光学特性。此外，在将PVA系树脂层浸渍在液体中的情况下，与PVA系树脂层不含卤化物的情况相比，能够抑制聚乙烯醇分子的取向的混乱和取向性的降低。由此，能够提高经历了染色处理和水中拉伸处理等将层叠体浸渍在液体中进行的处理工序而得到的起偏器的光学特性。进而，通过干燥收缩处理使层叠体在宽度方向上收缩，能够提高光学特性。得到的树脂基材/起偏器的层叠体可以直接使用(即也可以将树脂基材作为起偏器的保护层)，也可以从树脂基材/起偏器的层叠体上剥离树脂基材、在该剥离面上根据目的而层叠任意适当的保护层后使用。上述这样的起偏器的制造方法的详细情况例如记载在日本特开2012-73580号公报、日本特许第6470455号中。这些公报的全部记载内容都在本说明书中作为参考被引用。
起偏器的厚度例如为1μm～80μm，优选为1μm～15μm，更优选为1μm～12μm，进一步优选为3μm～12μm，特别优选为3μm～8μm。如果起偏器的厚度在上述这样的范围内，则能够良好地抑制加热时的卷曲，并得到良好的加热时的外观耐久性。
起偏器优选在波长380nm～780nm中的任一波长处显示吸收二色性。起偏器的整体透过率例如为41.5％～46.0％，优选为43.0％～46.0％，更优选为44.5％～46.0％。起偏器的偏振度优选为97.0％以上，更优选为99.0％以上，进一步优选为99.9％以上。
B-2.保护层
偏振片40还可以具备保护层。保护层被设置在起偏器的至少一个面上。在图示例中，偏振片40具备被设置在起偏器41的可视侧的面上的保护层42。
保护层由可用作起偏器的保护层的任意适当的膜形成。作为成为该膜的主要成分的材料的具体例子，可以列举出三乙酰纤维素(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、聚降冰片系、聚烯烃系、(甲基)丙烯酸酯系、醋酸酯系等透明树脂。另外，还可以列举出(甲基)丙烯酸酯系、聚氨酯系、(甲基)丙烯酸聚氨酯系、环氧系、硅酮系等热固型树脂或紫外线固化型树脂等。除此之外，还可以列举出例如硅氧烷系聚合物等玻璃质系聚合物。另外，也可以使用日本特开2001-343529号公报(WO01/37007)中记载的聚合物膜。
在偏振片40具备位于后述的图像显示装置的最表面的保护层的情况下，根据需要可以对该保护层实施硬涂层处理、防反射处理、防粘连处理、防眩处理等表面处理。
保护层的厚度代表性地为5mm以下，优选为1mm以下，更优选为1μm～500μm，进一步优选为5μm～150μm。另外，在进行了表面处理的情况下，保护层的厚度为包括表面处理层的厚度在内的厚度。
C.第一光学补偿层
在图示例中，第一光学补偿层10与偏振片40相邻地配置。更具体而言，第一光学补偿层10与起偏器41相邻地配置。在本说明书中，“相邻地配置”是指直接层叠或仅隔着粘接层(例如，粘接剂层或粘合剂层)来层叠。即，这意味着在偏振片40和第一光学补偿层10之间不存在其它光学功能层。
第一光学补偿层10在波长550nm处的透光率优选为80％以上，更优选为85％以上，进一步优选为90％以上。透光率的理论上限为100％，但由于空气与相位差膜的折射率差而会产生表面反射，因此透光率的可实现上限大概为94％。
第一光学补偿层10的厚度可以按照能够获得期望的光学特性的方式来设定。第一光学补偿层10的厚度代表性地为1μm以上，优选为4μm以上，并且代表性地为200μm以下，优选为150μm以下，更优选为40μm以下，进一步优选为30μm以下。
如上所述，第一光学补偿层10的折射率特性显示nx>ny≥nz的关系。显示nx>ny＝nz的折射率特性的层(膜)有时也称为“正A板”等。显示nx>ny>nz的折射率特性的层(膜)有时也称为“负B板”等。
作为形成第一光学补偿层10的材料，只要能获得上述那样的特性，就可以采用任意适当的材料。第一光学补偿层10代表性地由相位差膜(高分子膜的拉伸膜)构成。
作为形成高分子膜的树脂，可以采用任意适当的树脂。作为具体例子，可以列举出降冰片烯系树脂、聚碳酸酯系树脂、纤维素系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚砜系树脂等构成正的双折射膜的树脂。其中，降冰片烯系树脂、聚碳酸酯系树脂是优选的。
上述降冰片烯系树脂是以降冰片烯系单体为聚合单元而聚合的树脂。作为该降冰片烯系单体，例如可列举出降冰片烯和其烷基和/或烷叉取代物，例如5-甲基-2-降冰片烯、5-二甲基-2-降冰片烯、5-乙基-2-降冰片烯、5-丁基-2-降冰片烯、5-乙叉-2-降冰片烯等、它们的卤素等极性基团取代物；二环戊二烯、2，3-二氢二环戊二烯等；二甲基八氢萘、其烷基和/或烷叉取代物和卤素等极性基团取代物，例如6-甲基-1，4：5，8-二甲基-1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢萘、6-乙基-1，4：5，8-二甲基-1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢萘、6-乙叉-1，4：5，8-二甲基-1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢萘、6-氯-1，4：5，8-二甲基-1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢萘、6-氰基-1，4：5，8-二甲基-1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢萘、6-吡啶基-1，4：5，8-二甲基-1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢萘、6-甲氧基羰基-1，4：5，8-二甲基-1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢萘等；环戊二烯的3～4聚体例如4，9：5，8-二甲基-3a，4，4a，5，8，8a，9，9a-八氢-1H-苯并茚、4，11：5，10：6，9-三甲基-3a，4，4a，5，5a，6，9，9a，10，10a，11，11a-十二氢-1H-环五蒽。上述降冰片烯系树脂也可以是降冰片烯系单体与其它单体的共聚物。
上述聚碳酸酯系树脂例如含有来源于芴系二羟基化合物的结构单元、来源于异山梨糖醇系二羟基化合物的结构单元和来源于选自脂环式二醇、脂环式二甲醇、二、三或聚乙二醇、及亚烷基二醇或螺环二醇中的至少一种二羟基化合物的结构单元。聚碳酸酯系树脂优选含有来源于芴系二羟基化合物的结构单元、来源于异山梨糖醇系二羟基化合物的结构单元和来源于螺环二醇的结构单元。聚碳酸酯系树脂根据需要也可以含有来自其它的二羟基化合物的结构单元。另外，本发明中可以优选使用的聚碳酸酯系树脂的详细情况例如记载于日本特开2014-10291号公报、日本特开2014-26266号公报、日本特开2015-212816号公报、日本特开2015-212817号公报、日本特开2015-21281号公报中，该记载在本说明书中作为参考被引用。
与第一光学补偿层对应的相位差膜(拉伸膜)可以通过在任意适当的拉伸条件下拉伸上述高分子膜而得到。具体而言，通过适当选择聚合物的种类、拉伸条件(例如拉伸温度、拉伸倍率、拉伸方向)、拉伸方法(例如纵向单轴拉伸)，可以得到具有上述期望的光学特性(例如折射率特性、面内相位差、厚度方向的相位差)的相位差膜(第一光学补偿层)。特别是，通过调节高分子膜的厚度(坯料厚度)、拉伸温度和拉伸倍率，能够将第一光学补偿层的Re1(550)和Rth1(550)调节到上述的范围。
高分子膜的厚度(坯料厚度)代表性地为5μm以上，优选为10μm以上，并且代表性地为210μm以下，优选为160μm以下，更优选为50μm以下，进一步优选为40μm以下。
拉伸温度优选为120℃～170℃，更优选为130℃～160℃。拉伸倍率优选为1.1倍～3.0倍，更优选为1.3倍～2.0倍。
D.第二光学补偿层
第二光学补偿层20相对于第一光学补偿层10配置在偏振片40的相反侧。在图示例中，第二光学补偿层20与第一光学补偿层10相邻地配置。即，这意味着在第一光学补偿层10和第二光学补偿层20之间不存在其它光学功能层。
第二光学补偿层20在波长550nm处的透光率的范围与上述的第一光学补偿层10的透光率的范围相同。
第二光学补偿层20的厚度可以按照能够获得期望的光学特性的方式来设定。第二光学补偿层20的厚度代表性地为1μm以上，优选为4μm以上，并且代表性地为200μm以下，优选为150μm以下，更优选为40μm以下，进一步优选为30μm以下。
第二光学补偿层20的折射率特性如上所述显示nx>ny的关系，并且代表性地显示nx>ny≥nz的关系或nz≥nx>ny的关系。显示nz＝nx>ny的折射率特性的层(膜)有时也被称为“负A板”等。显示nz>nx>ny的折射率特性的层(膜)有时也被称为“正B板”等。
在第二光学补偿层20的折射率特性显示nx>ny≥nz的关系的情况下，第二光学补偿层20以与上述C项中说明的第一光学补偿层相同的方式形成。
在第二光学补偿层20的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系的情况下，第二光学补偿层20代表性地由以热塑性树脂为主成分的高分子膜的拉伸膜构成。作为该热塑性树脂，优选使用显示负的双折射的聚合物。通过使用显示负的双折射的聚合物，能够简便地得到具有nz≥nx>ny的折射率椭圆体的相位差膜。这里，所谓“显示负的双折射”，是指在通过拉伸等使聚合物取向的情况下，其拉伸方向的折射率相对变小。换言之，是指与延伸方向正交的方向的折射率变大。作为显示负的双折射的聚合物，例如可以列举出在侧链上导入了芳香环或羰基等极化各向异性大的化学键或官能团的聚合物。具体而言，可以列举出丙烯酸酯系树脂、苯乙烯系树脂、马来酰亚胺系树脂等。
上述丙烯酸酯系树脂例如可以通过将丙烯酸酯系单体进行加成聚合而得到。作为丙烯酸酯系树脂，例如可以列举出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸环己酯。
上述苯乙烯系树脂例如可以通过使苯乙烯系单体加成聚合而得到。作为苯乙烯系单体，例如可列举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、对硝基苯乙烯、对氨基苯乙烯、对羧基苯乙烯、对苯基苯乙烯、2，5-二氯苯乙烯、对叔丁基苯乙烯。
上述马来酰亚胺系树脂例如可以通过将马来酰亚胺系单体加成聚合而得到。作为马来酰亚胺系单体，例如可以列举出N-乙基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-(2-甲基苯基)马来酰亚胺、N-(2-乙基苯基)马来酰亚胺、N-(2-丙基苯基)马来酰亚胺、N-(2-异丙基苯基)马来酰亚胺、N-(2，6-二甲基苯基)马来酰亚胺、N-(2，6-二丙基苯基)马来酰亚胺、N-(2，6-二异丙基苯基)马来酰亚胺、N-(2-甲基-6-乙基苯基)马来酰亚胺、N-(2-氯苯基)马来酰亚胺、N-(2，6-二氯苯基)马来酰亚胺、N-(2-溴苯基)马来酰亚胺、N-(2，6-二溴苯基)马来酰亚胺、N-(2-联苯基)马来酰亚胺、N-(2-氰基苯基)马来酰亚胺。
在上述加成聚合中，聚合后，通过取代侧链或进行马来酰亚胺化或接枝化反应等，也可以控制所得树脂的双折射特性。
上述显示负的双折射的聚合物也可以与其它的单体共聚。通过与其它的单体共聚，可以改善脆性、成形加工性、耐热性。作为该其它的单体，例如可列举出乙烯、丙烯、1-丁烯、1，3-丁二烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-1-戊烯、1-己烯等烯烃；丙烯腈；丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸酯；马来酸酐；乙酸乙烯酯等乙烯基酯。
在上述显示负的双折射聚合物为上述苯乙烯系单体与上述其它单体的共聚物的情况下，苯乙烯系单体的配合率优选为50摩尔％～80摩尔％。在上述显示负的双折射的聚合物为上述马来酰亚胺系单体与上述其它单体的共聚物的情况下，马来酰亚胺系单体的配合率优选为2摩尔％～50摩尔％。通过在上述这样的范围内配合，能够得到韧性和成形加工性优异的高分子膜。
作为上述显示负的双折射的聚合物，优选为苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酰亚胺共聚物、乙烯基酯-马来酰亚胺共聚物、烯烃-马来酰亚胺共聚物等。它们可以单独使用或两种以上组合使用。这些聚合物显示出高的负双折射，且耐热性可能优异。这些聚合物例如可以从诺瓦化学日本公司、荒川化学工业株式会社获得。
作为上述显示负的双折射的聚合物，还优选使用具有下述通式(I)所表示的重复单元的聚合物。上述这样的聚合物显示出更高的负双折射，且耐热性、机械强度可能优异。上述这样的聚合物例如可以通过使用下述的N-苯基取代马来酰亚胺来得到，该N-苯基取代马来酰亚胺导入了至少在邻位具有取代基的苯基作为起始原料的马来酰亚胺系单体的N取代基。
上述通式(I)中，R1～R5分别独立地表示氢、卤原子、羧酸、羧酸酯、羟基、硝基、或碳原子数为1～8的直链或支链的烷基或烷氧基(其中，R1和R5不同时为氢原子)、R6和R7表示氢或碳原子数为1～8的直链或支链的烷基或烷氧基，n表示2以上的整数。
作为上述显示负的双折射的聚合物，不限于上述那些，例如，也可以使用日本特开2005-350544号公报等中公开那样的环状烯烃系共聚物。进而，也可以优选使用日本特开2005-156862号公报、日本特开2005-227427号公报等中公开那样的含有聚合物和无机微粒的组合物。另外，作为显示负的双折射的聚合物，可以单独使用一种，也可以将两种以上混合使用。进而，也可以通过将它们共聚、分支、交联、分子末端修饰(或封端)和有规立构改性等来改性后使用。
作为上述这样的高分子膜的成形方法，可以采用任意适当的成形方法。成形条件可以根据使用的树脂的组成、种类、成形加工法等来适当设定。
与第二光学补偿层对应的相位差膜(拉伸膜)可以通过在任意适当的拉伸条件下拉伸上述高分子膜而得到。
作为拉伸方法的具体例子，可以列举出纵向单轴拉伸法、横向单轴拉伸法、纵横逐次双轴拉伸法、纵横同时双轴拉伸法。优选使用纵向单轴拉伸法、纵横逐次双轴拉伸法、纵横同时双轴拉伸法。就上述这样的显示负的双折射的聚合物而言，由于如上所述拉伸方向的折射率相对变小，所以在纵向单轴拉伸法的情况下，在高分子膜的输送方向上具有快轴(与输送方向正交的方向的折射率成为nx)。在纵横逐次双轴拉伸法、纵横同时双轴拉伸法的情况下，根据纵和横的拉伸倍率之比，输送方向、宽度方向都可以设定为慢轴。具体而言，如果相对地增大纵(输送)方向的拉伸倍率，则横(宽度)方向为慢轴，如果相对地增大横(宽度)方向的拉伸倍率，则纵(输送)方向成为慢轴。
另外，通过调节高分子膜的厚度(坯料厚度)、拉伸温度和拉伸倍率，能够将第二光学补偿层的Re2(550)和Rth2(550)调节至上述的范围。
高分子膜的厚度(坯料厚度)代表性地为5μm以上，优选为10μm以上，代表性地为50μm以下，优选为40μm以下。
拉伸温度(拉伸高分子膜时的拉伸烘箱内的温度)优选为高分子膜的玻璃化转变温度(Tg)附近。具体而言，优选为(Tg-10)℃～(Tg+30)℃，进一步优选为Tg～(Tg+25)℃，特别优选为(Tg+5)℃～(Tg+20)℃。如果拉伸温度过低，则相位差值或慢轴的方向有可能变得不均匀、或者高分子膜结晶化(白浊)。另一方面，如果拉伸温度过高，则高分子膜有可能熔解、或者相位差的显现变得不充分。拉伸温度代表性地为120℃～170℃。另外，玻璃化转变温度可以按照JISK7121-1987通过DSC法来求出。
拉伸倍率可以根据高分子膜的组成、挥发性成分等的种类、挥发性成分等的残留量、期望的相位差值等来设定为任意适当的值。优选为1.1倍～3.0倍。另外，从拉伸装置的机械精度、稳定性等观点出发，拉伸时的输送速度优选为0.5m/分钟～20m/分钟。
以上，对使用显示负的双折射的聚合物来得到相位差膜的方法进行了说明，但相位差膜也可以使用显示正的双折射的聚合物来得到。作为使用显示正的双折射的聚合物得到相位差膜的方法，例如，可以列举出如日本特开2000-231016号公报、日本特开2000-206328号公报、日本特开2002-207123号公报中公开的那样的使厚度方向的折射率增大的拉伸方法。具体而言，可以列举出在含有显示正的双折射的聚合物的膜的一面或两面上粘接热收缩性膜并进行加热处理的方法。通过在由加热处理产生的热收缩性膜的收缩力的作用下使该膜收缩，使该膜的长度方向和宽度方向收缩，从而能够增大厚度方向的折射率，能够得到具有nz>nx>ny的折射率椭圆体的相位差膜。
这样一来，折射率特性显示nz≥nx>ny关系的第二光学补偿层也可以使用显示负的任何双折射的聚合物来制造。通常，在使用显示正的双折射的聚合物的情况下，在可选择的聚合物的种类较多这一点上具有优点，在使用显示负的双折射的聚合物的情况下，与使用显示正的双折射的聚合物的情况相比，由于其拉伸方法的缘故，在能够简便地得到慢轴方向的均匀性优异的相位差膜这一点上具有优点。
E.第三光学补偿层
第三光学补偿层30相对于第二光学补偿层20配置在第一光学补偿层10的相反侧。在图示例中，第三光学补偿层30与第二光学补偿层20相邻地配置。即，这意味着在第二光学补偿层20和第三光学补偿层30之间不存在其它光学功能层。
第三光学补偿层30在波长550nm处的透光率的范围与上述的第一光学补偿层10的透光率的范围相同。
第三光学补偿层30的厚度可以按照能够获得期望的光学特性的方式来设定。第三光学补偿层30的厚度代表性地为1μm以上，优选为4μm以上，并且代表性地为200μm以下，优选为150μm以下，更优选为40μm以下，进一步优选为30μm以下。
第三光学补偿层30的折射率特性如上所述显示nx>ny的关系，代表性地显示nx>ny≥nz的关系或nz≥nx>ny的关系。
在第三光学补偿层30的折射率特性显示nx>ny≥nz的关系的情况下，第三光学补偿层30以与上述C项中说明的第一光学补偿层相同的方式形成。
在第三光学补偿层30的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系的情况下，第三光学补偿层30以与上述D项中说明的第二光学补偿层(折射率特性；nz≥nx>ny)相同的方式形成。
F.图像显示装置
上述A项～E项中所述的光学层叠体可应用于图像显示装置。因此，本发明的一个实施方式还包括使用了上述那样的光学层叠体的图像显示装置。作为图像显示装置的代表例子，可以列举出液晶显示装置、有机EL显示装置。特别是，上述的光学层叠体能够降低图像显示装置的反射亮度，因此能够优选地应用于有机EL显示装置。本发明的实施方式的图像显示装置具备图像显示单元和上述A项～E项中所述的光学层叠体。代表性地，图像显示装置具备：含有图像显示单元的图像显示面板；和被配置在其可视侧的上述光学层叠体。另外，有时将图像显示装置称作光学显示装置，有时将图像显示面板称作光学显示面板，有时将图像显示单元称作光学显示单元。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行具体的说明，但本发明并不限于这些实施例。各特性的测定方法如下所述。
(1)相位差值的测定
对实施例和比较例中使用的第一光学补偿层、第二光学补偿层和第三光学补偿层的相位差值，使用王子计测制KOBRA-WPR进行自动测定。测定波长为450nm或550nm、测定温度为23℃。
(2)反射亮度(亮度)
对于实施例和比较例中得到的图像显示装置的反射亮度，利用亮度计(Instrument Systems公司制，商品名“DMS505”)测定极角60°下的方位角每5°的亮度(单位：cd/m2)，将其最大值作为反射亮度。其结果如表1至表4所示。
<折射率特性为nx>ny＝nz相位差膜(正A板)的制作>
<<制造例1>>
通过在135℃下将长条的降冰片烯系树脂膜(日本Zeon公司制，商品名Zeonor，厚度为40μm，光弹性模量为3.10×10-12m2/N)进行自由端纵向拉伸至1.5倍，得到厚度为33μm的相位差膜。
这样地进行操作而得到的相位差膜的折射率特性显示nx>ny＝nz的关系。相位差膜(正A板)的面内相位差Re(550)、厚度方向的相位差Rth(550)、Re(450)/Re(550)和Nz系数示于表1至表4。
<<制造例2～14>>
在135℃下将降冰片烯系树脂膜(日本Zeon公司制，商品名Zeonor，厚度为40μm)按照使面内相位差Re(550)达到表1至表4所示的值的方式进行自由端纵向拉伸，得到相位差膜(正A板)。另外，制造例13的相位差膜的Re(550)为270nm，作为λ/2板发挥作用。另外，制造例14的相位差膜的Re(550)为135nm，作为λ/4板发挥作用。
<<制造例15>>
在两个由具备搅拌桨和被控制为100℃的回流冷凝器的立式反应器形成的间歇式聚合装置中，加入双[9-(2-苯氧基羰基乙基)芴-9-基]甲烷29.60质量份(0.046摩尔)、异山梨醇(ISB)29.21质量份(0.200摩尔)、螺环二醇(SPG)42.28质量份(0.139摩尔)、碳酸二苯酯(DPC)63.77质量份(0.298摩尔)和作为催化剂的乙酸钙一水合物1.19×10-2质量份(6.78×10-5摩尔)。将反应器内进行减压氮气置换后，用热介质进行加温，当内温达到100℃时开始搅拌。升温开始40分钟后使内温达到220℃，在以保持该温度的方式进行控制的同时开始减压，达到220℃后用90分钟达到13.3kPa。将与聚合反应同时副产的苯酚蒸汽导入至100℃的回流冷凝器中，将苯酚蒸汽中含有的若干量的单体成分返回至反应器，不凝缩的苯酚蒸汽导入至45℃的凝缩器来进行回收。向第一反应器中导入氮而使其暂时复压至大气压后，将第一反应器内的低聚化的反应液转移到第二反应器中。接着，开始第二反应器内的升温和减压，用50分钟设定为内温240℃、压力0.2kPa。然后，进行聚合直至达到规定的搅拌动力。在达到规定动力时，向反应器中导入氮而进行复压，将生成的聚酯碳酸酯系树脂挤出到水中，切割股线而得到颗粒。
将得到的聚酯碳酸酯系树脂(颗粒)在80℃下真空干燥5小时后，使用具备单螺杆挤出机(东芝机械公司制造，料筒设定温度为250℃)、T形模头(宽度为200mm，设定温度为250℃)、冷硬铸铁辊筒(设定温度为120～130℃)和卷取机的膜制造装置，制作了厚度为130μm的长条状的树脂膜。将得到的长条状树脂膜在140℃下进行自由端纵向拉伸至1.4倍，得到厚度为110μm的相位差膜(正A板)。
<<制造例16～20>>
将与制造例15同样地进行操作而得到的拉伸前的树脂膜(厚度为130μm)在140℃下进行自由端纵向拉伸，以使得面内相位差Re(550)成为表1至表4所示的值，得到相位差膜(正A板)。另外，制造例20的相位差膜的Re(550)为140nm，起到λ/4板的作用。
<折射率特性为nx>ny>nz的相位差膜(负B板)的制作>
<<制造例21～25>>
将降冰片烯系树脂膜(日本Zeon公司制，商品名Zeonor，厚度为40μm)在135℃下进行固定端横向拉伸，以使面内相位差Re(550)和厚度方向的相位差Rth(550)达到表1至表4所示的值，得到相位差膜。
这样地进行操作而得到的相位差膜的折射率特性显示nx>ny>nz的关系。相位差膜(负B板)的面内相位差Re(550)、厚度方向的相位差Rth(550)、Re(450)/Re(550)和Nz系数示于表1至表3中。
<折射率特性为nz＝nx>ny的相位差膜(负A板)的制作>
<<制造例26>>
使用单螺杆挤出机和T型模头在270℃下挤出苯乙烯-马来酸酐共聚物(诺瓦化学日本公司制，商品名“Dylark D232”)的颗粒状树脂，用冷却滚筒来冷却片材状的熔融树脂，得到厚度为40μm的膜。使用辊拉伸机，在温度为130℃、拉伸倍率为1.5倍的条件下将该膜沿输送方向进行纵向拉伸，得到在输送方向具有快轴的相位差膜。
这样地进行操作而得到的相位差膜的折射率特性显示nz＝nx>ny的关系。相位差膜(负A板)的面内相位差Re(550)、厚度方向的相位差Rth(550)和Re(450)/Re(550)示于表1至表3中。
<<制造例27～36>>
将与制造例26同样地进行操作而得到的拉伸前的膜(厚度为40μm)在130℃下纵向拉伸，以使得面内相位差Re(550)达到表1至表3所示的值，得到相位差膜(负A板)。
<折射率特性为nz>nx>ny的相位差膜(正B板)的制作>
<<制造例37～40>>
将与制造例26同样地进行操作而得到的拉伸前的膜(厚度为40μm)在130℃下沿输送方向进行固定端纵向拉伸，以使面内相位差Re(550)和厚度方向的相位差Rth(550)达到表1至表3所示的值，得到相位差膜。
这样地进行操作而得到的相位差膜的折射率特性显示nz>nx>ny的关系。相位差膜(正B板)的面内相位差Re(550)、厚度方向的相位差Rth(550)、Re(450)/Re(550)和Nz系数示于表1至表3中。
<折射率特性为nz>nx＝ny的相位差膜(正C板)的制作>
<<制造例41和42>>
除了以相位差Rth(550)成为表4所示的值的方式进行变更以外，与日本特许第6896118号的制造例6同样地进行操作而得到相位差膜(正C板)。
这样地进行操作而得到的相位差膜的折射率特性显示nz>nx＝ny的关系。将相位差膜(正C板)的面内相位差Re(550)和厚度方向的相位差Rth(550)示于表4中。
<偏振片的制作>
<<制造例43>>
作为热塑性树脂基材，使用长条状、Tg为约75℃、非晶质的间苯二甲酸共聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度：100μm)，
对树脂基材的一面进行了电晕处理。
将在将聚乙烯醇(聚合度为4200、皂化度为99.2摩尔％)和乙酸乙酰改性PVA(日本合成化学工业公司制，商品名“Gohsefimer”)以9：1混合而成的PVA系树脂100质量份中添加碘化钾13质量份而得到的物质溶解于水中，制备PVA水溶液(涂布液)。
在树脂基材的电晕处理面上，涂布上述PVA水溶液，在60℃下干燥，由此形成厚度为13μm的PVA系树脂层，制作了层叠体。
在130℃的烘箱内将得到的层叠体沿纵向(长度方向)进行单轴拉伸至2.4倍(空中辅助拉伸处理)。
接着，将层叠体在液温为40℃的不溶化浴(相对于水100质量份，配合4质量份硼酸而得到的硼酸水溶液)中浸渍30秒钟(不溶化处理)。
接着，在液温为30℃的染色浴(相对于水100质量份，以1：7的重量比配合碘和碘化钾而得到的碘水溶液)中，一边调整浓度一边浸渍60秒钟，以使得最终得到的起偏器的整体透过率(Ts)成为期望的值(染色处理)。
接着，在液温为40℃的交联浴(相对于水100质量份，配合3质量份碘化钾，配合5质量份硼酸而得到的硼酸水溶液)中浸渍30秒钟(交联处理)。
然后，一边将层叠体浸渍在液温为70℃的硼酸水溶液(硼酸浓度为4重量％、碘化钾浓度为5重量％)中，一边在圆周速度不同的辊间沿纵向(长度方向)进行单轴拉伸，以使得总拉伸倍率达到5.5倍(水中拉伸处理)。
然后，将层叠体浸渍在液温为20℃的清洗浴(相对于水100质量份，配合4质量份碘化钾而得到的水溶液)中(清洗处理)。
然后，在保持在约90℃的烘箱中干燥，与此同时使其与表面温度保持为约75℃的SUS制的加热辊接触(干燥收缩处理)。
这样地进行操作，在树脂基材上形成厚度为约5μm的起偏器，得到具有树脂基材/起偏器的构成的层叠体。
在得到的层叠体的起偏器表面(与树脂基材相反侧的面)上，作为保护层贴合了HC-TAC膜(厚度为20μm)。接着，剥离树脂基材，得到具有保护层/起偏器/的结构的偏振片。
<图像显示面板(OLED面板)的准备>
从有机EL显示器(Samsung公司制，产品名“Galaxy A41”)中取出贴有偏振膜的有机EL面板后，除去偏振膜，得到图像显示面板(OLED面板)。
[实施例1～9]
将表1所示制造例的相位差膜和制造例43的偏振片分别冲切成与图像显示单元对应的尺寸。另外，如表1所示，将各制造例的相位差膜分类为对应于第一光学补偿层的第一相位差膜、对应于第二光学补偿层的第二相位差膜和对应于第三光学补偿层的第三相位差膜。
接着，在OLED面板的可视侧，依次层叠第三相位差膜(第三光学补偿层)、第二相位差膜(第二光学补偿层)、第一相位差膜(第一光学补偿层)和偏振片。层叠按照使起偏器的吸收轴方向与光学补偿层(第一光学补偿层、第二光学补偿层和第三光学补偿层各自)的慢轴方向所成的角度成为表1的值的方式来进行。
这样地进行操作，制作了图像显示装置。接着，将图像显示装置供给于上述的反射亮度测定。
表1
[实施例10～18]
除了将第一相位差膜(第一光学补偿层)、第二相位差膜(第二光学补偿层)和第三相位差膜(第三光学补偿层)分别变更为表2所示的制造例的相位差膜以外，与实施例1同样地操作而制作了图像显示装置。接着，将图像显示装置供给于上述的反射亮度测定。
表2
[实施例19～27]
除了将第一相位差膜(第一光学补偿层)、第二相位差膜(第二光学补偿层)和第三相位差膜(第三光学补偿层)分别变更为表3所示的制造例的相位差膜以外，与实施例1同样地操作而制作了图像显示装置。接着，将图像显示装置供给于上述的反射亮度测定。
表3
[比较例1和2]
将第一相位差膜(第一光学补偿层)和第二相位差膜(第二光学补偿层)变更为表4所示的制造例的相位差膜，并且未设置第三相位差膜(第三光学补偿层)，除此以外，与实施例1同样地操作而制作图像显示装置。接着，将图像显示装置供给于上述的反射亮度测定。
[比较例3]
除了将第一相位差膜(第一光学补偿层)、第二相位差膜(第二光学补偿层)和第三相位差膜(第三光学补偿层)分别变更为表4所示的制造例的相位差膜以外，与实施例1同样地操作而制作了图像显示装置。接着，将图像显示装置供给于上述的反射亮度测定。
表4
[评价]
由表1～表4可知，第一光学补偿层的折射率特性显示nx>ny≥nz的关系，第二光学补偿层和/或第三光学补偿层的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系，Re1(550)、Re2(550)和Re3(550)分别为10nm～220nm，通过使第一光学补偿层、第二光学补偿层和第三光学补偿层满足上述式(1)，从而能够实现反射亮度显著小的图像显示装置(有机EL显示装置)。
产业上的可利用性
本发明的实施方式的光学层叠体能够优选地应用于图像显示装置(代表性地为液晶显示装置、有机EL显示装置)。

Claims (21)

1.一种光学层叠体，其依次具备：起偏器；折射率特性显示nx>ny≥nz的关系的第一光学补偿层；折射率特性显示nx>ny的关系的第二光学补偿层；和折射率特性显示nx>ny的关系的第三光学补偿层，
所述第二光学补偿层和/或所述第三光学补偿层的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系，
所述第一光学补偿层的面内相位差Re1(550)、所述第二光学补偿层的面内相位差Re2(550)和所述第三光学补偿层的面内相位差Re3(550)分别为10nm～220nm，
所述起偏器的吸收轴方向与所述第一光学补偿层的慢轴方向以不实质上正交的方式交叉，
所述第一光学补偿层、所述第二光学补偿层和所述第三光学补偿层满足下述式(1)：
式(1)中，Rth1(550)表示第一光学补偿层的厚度方向的相位差；Rth2(550)表示第二光学补偿层的厚度方向的相位差；Rth3(550)表示第三光学补偿层的厚度方向的相位差；Re1(550)表示第一光学补偿层的面内相位差；Re2(550)表示第二光学补偿层的面内相位差；Re3(550)表示第三光学补偿层的面内相位差。
2.根据权利要求1所述的光学层叠体，其中，所述第二光学补偿层的折射率特性显示nx>ny≥nz的关系，
所述第三光学补偿层的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系。
3.根据权利要求2所述的光学层叠体，其中，所述第二光学补偿层的面内相位差Re2(550)为50nm～180nm。
4.根据权利要求2或3所述的光学层叠体，其中，所述第三光学补偿层的面内相位差Re3(550)为50nm～180nm。
5.根据权利要求4所述的光学层叠体，其中，所述第三光学补偿层的面内相位差Re3(550)为70nm以上。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的光学层叠体，其中，所述第一光学补偿层的面内相位差Re1(550)为50nm以上。
7.根据权利要求2～6中任一项所述的光学层叠体，其中，所述第一光学补偿层和所述第二光学补偿层各自的折射率特性显示nx>ny＝nz的关系，
所述第三光学补偿层的折射率特性显示nz＝nx>ny的关系。
8.根据权利要求1所述的光学层叠体，其中，所述第二光学补偿层和所述第三光学补偿层各自的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系。
9.根据权利要求8所述的光学层叠体，其中，所述第二光学补偿层的面内相位差Re2(550)为50nm～180nm。
10.根据权利要求8或9所述的光学层叠体，其中，所述第三光学补偿层的面内相位差Re3(550)为180nm以下。
11.根据权利要求8～10中任一项所述的光学层叠体，其中，所述第一光学补偿层的面内相位差Re1(550)为50nm以上。
12.根据权利要求11所述的光学层叠体，其中，所述第一光学补偿层的面内相位差Re1(550)为100nm以上。
13.根据权利要求8～12中任一项所述的光学层叠体，其中，所述第一光学补偿层的折射率特性显示nx>ny＝nz的关系，
所述第二光学补偿层和所述第三光学补偿层各自的折射率特性显示nz＝nx>ny的关系。
14.根据权利要求1所述的光学层叠体，其中，所述第二光学补偿层的折射率特性显示nz≥nx>ny的关系，
所述第三光学补偿层的折射率特性显示nx>ny≥nz的关系。
15.根据权利要求14所述的光学层叠体，其中，所述第二光学补偿层的面内相位差Re2(550)为50nm以上。
16.根据权利要求14所述的光学层叠体，其中，所述第二光学补偿层的面内相位差Re2(550)为100nm以上。
17.根据权利要求14～16中任一项所述的光学层叠体，其中，所述第三光学补偿层的面内相位差Re3(550)为180nm以下。
18.根据权利要求14～17中任一项所述的光学层叠体，其中，所述第一光学补偿层的面内相位差Re1(550)为50nm～180nm。
19.根据权利要求14～18中任一项所述的光学层叠体，其中，所述第一光学补偿层和所述第三光学补偿层各自的折射率特性显示nx>ny＝nz的关系，
所述第二光学补偿层的折射率特性显示nz＝nx>ny的关系。
20.根据权利要求1～19中任一项所述的光学层叠体，其中，所述第一光学补偿层、所述第二光学补偿层和所述第三光学补偿层中的折射率特性显示nx>ny≥nz的关系的光学补偿层的Re(450)/Re(550)低于1。
21.一种图像显示装置，其具备：图像显示单元；和权利要求1～20中任一项所述的光学层叠体。
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