CN1934467A - 光学薄膜以及图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的光学薄膜具有：由如下所述的薄膜构成的散射—二色性吸收复合型偏振镜、和具有厚度为10μm以下的透明层的相位差层，所述薄膜具有在由含有碘系吸光体的透光性树脂形成的基质中分散有微小区域的结构；所述透明层在将厚度方向设为Z轴并将该轴方向上的折射率设为nz，将垂直于Z轴的面内的最大折射率方向设为X轴并将该轴方向上的折射率设为nx、将垂直于Z轴和X轴的方向设为Y轴并将该轴方向上的折射率设为ny时，显示出nx≒ny＞nz的折射率各向异性。该光学薄膜在宽视场角范围具有高对比度，并具有高透过率、高偏振度，并能抑制黑显示时的透过率不均。

Description

光学薄膜以及图像显示装置
技术领域
本发明涉及光学薄膜，该光学薄膜具有散射-二色性吸收复合型偏振镜、和对于由液晶单元引起的相位差的光学补偿等适用的相位差层。该光学薄膜可以与其他光学薄膜层叠使用。另外，本发明还涉及使用该光学薄膜的液晶显示装置、有机EL显示装置、CRT、及PDP等图像显示装置。本发明的光学薄膜对垂直取向型液晶显示装置尤其适合，能以广范围的方位角实现配置在交叉尼科尔棱镜上的偏振片间的光阻断，呈现出视场角或对比度出色的优良显示质量。
背景技术
在钟表、移动电话、PDA、笔记本电脑、个人电脑用监视器、DVD播放器、TV等中，液晶显示装置正在市场中快速普及。液晶显示装置是使利用液晶的转换引起的偏振状态变化可视化的装置，根据其显示原理，可以使用偏振镜。特别是TV等用途要求越来越高的亮度还有对比度的显示，就偏振镜而言，更亮(高透过率)、更高对比度(高偏振度)的偏振镜正在被开发和引入。
以前，即使在配置于交叉尼科尔棱镜上的偏振片之间，在法线(正面)方向上透过轴和吸收轴正常发挥功能而实现光的阻断的情况下，也发生如下的问题，即，如果在与光轴交叉的偏移方位进行辨识，则产生漏光，而该漏光随着该辨识的斜视角度的增大而逐渐加强。该问题作为以下难点凸现出来，即，当液晶单元两侧将偏振片配置成使其按照偏振镜和检偏镜的关系起作用，来形成液晶显示装置时，如果在与光轴偏移的方位斜视，就会因漏光而使显示变得低对比度化，继而显示质量降低。
因此，对于液晶分子相对单元基板水平取向且由透过时的双折射产生漏光而容易降低显示质量的TN型液晶单元等而言，是垂直取向型(VA)的液晶单元，其中，液晶分子相对单元基板大致垂直地取向，光几乎不产生偏振面的变化而透过。与之相对，还有通过在单元两侧将偏振片配置在交叉尼科尔棱镜上，从而在未施加外部电压的非驱动时，在与基板垂直的显示面板的正面(法线)方向上引起光阻断而容易进行良好的黑色显示，提出利用显示nx＝ny＞nz的折射率各向异性的相位差板补偿由斜视引起的液晶单元的双折射(专利文献1)。但是，因为是已上述的偏振片为基础的问题，所以如果在自偏振片的光轴偏移的方位进行斜视，出现漏光而对比度降低。
通过上述光学补偿等，实现了高对比度的液晶显示元件，同时获得了更良好的辨识性。尤其在液晶TV等用途中，使用亮度非常高的背光灯。
作为二色性吸收型偏振镜，例如在聚乙烯醇中吸附碘并拉伸的结构的碘系偏振镜具有高透过率、高偏振度，所以被广泛使用(例如，参照专利文献2)。但是，由于碘系偏振镜在短波长侧的偏振度相对较低，所以在短波长侧存在黑显示的蓝色脱落、白显示的黄色调等色相上的问题点。
另外，碘系偏振镜在吸附碘时容易发生不均。所以，特别是在黑显示时，可以作为透过率的不均被检测出，使其辨识性降低。作为解决该问题的方法，例如有提议使吸附在碘系偏振镜中的碘的吸附量增加，使黑显示时的透过率达到人眼的感知界限以下的方法；或者采用难以发生不均本身的拉伸加工的方法等。但是，前者的问题在于，使白显示时的透过率与黑显示时的透过率同时降低，显示本身变暗。另外，后者的问题在于，需要置换加工本身，生产率降低。
专利文献1：特开昭62-210423号公报
专利文献2：特开2001-296427号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种层叠有吸收型偏振镜和相位差层的光学薄膜，其在宽视场角范围具有高对比度，并具有高透过率、高偏振度，并能抑制黑显示时的透过率不均。
另外，本发明的目的还在于，提供一种在该光学薄膜上至少层叠有一张其他光学薄膜的光学薄膜，进而还提供使用了该光学薄膜的图像显示装置。
本发明人等为了解决上述课题进行了潜心研究，结果发现，利用下面所述的光学薄膜能够实现上述目的，以至完成了本发明。
即，本发明涉及一种光学薄膜，其特征是，具有：由如下所述的薄膜构成的散射-二色性吸收复合型偏振镜、和具有厚度为10μm以下的透明层的相位差层，所述薄膜具有在由含有碘系吸光体的透光性树脂形成的基质中分散有微小区域的结构；所述透明层在将厚度方向设为Z轴并将该轴方向上的折射率设为nz，将垂直于Z轴的面内的最大折射率方向设为X轴并将该轴方向上的折射率设为nx、将垂直于Z轴和X轴的方向设为Y轴并将该轴方向上的折射率设为ny时，显示出nxny＞nz的折射率各向异性。
所述吸收复合型偏振镜的微小区域优选由被取向的双折射材料形成。另外，所述双折射材料优选至少在取向处理时点显示液晶性。
上述本发明的偏振镜将由透光性树脂和碘系吸光体形成的偏振镜作为基质，并在所述基质中分散了微小区域。微小区域优选由被取向的双折射材料形成，微小区域尤其优选由显示液晶性的材料形成。除了像这样基于碘系吸光体的吸收二色性的功能之外，还兼有散射各向异性的功能，由此能够通过该两个功能的协同效果提高偏振性能，获得透过率和偏振度并存的辨识性良好的偏振镜。
各向异性散射的散射性能由基质和微小区域的折射率引起。如果形成微小区域的材料例如为液晶性材料，与基质的透光性树脂相比，Δn的波长分散更高，因此散射的轴的折射率差越靠近短波长侧越大，越是短波长散射量越多。因此，越是短波长，偏振性能的提高效果越大，补偿碘系偏振镜具有的短波长侧的相对较低的偏振性能，可以实现高偏振且色相中性的偏振镜。
通过组合该散射-二色性吸收复合型偏振镜、和具有显示所述折射率各向异性且厚度为10μm以下的透明层的相位差层，可以得到如下所示的带光学补偿功能的偏振片，其在宽视场角范围内具有高对比度，并具有高透过率、高偏振度，且能抑制黑显示时的透过率的不均。
在所述光学薄膜中，优选吸收复合型偏振镜的微小区域的双折射是0.02以上。考虑到要得到更大的各向异性散射功能，用于微小区域的材料优选使用具有所述双折射的材料。
在所述光学薄膜中，形成吸收复合型偏振镜的微小区域的双折射材料、和透光性树脂的相对于各光轴方向的折射率差优选，
显示最大值的轴方向上的折射率差(Δn1)为0.03以上，
并且，与Δn1方向正交的双向的轴方向上的折射率差(Δn2)为所述Δn1的50％以下。
通过将相对于各光轴方向的上述折射率差(Δn1)、(Δn2)控制在上述范围内，可以制成如同美国专利第2123902号说明书中提到的那样的、具有只选择性地使Δn1方向的直线偏振光发生散射的功能的散射各向异性薄膜。即，由于折射率差在Δn1方向较大，所以能使直线偏振光散射，另一方面，由于折射率差在Δn2方向较小，所以能够使直线偏振光透过。此外，与Δn1方向正交的双向的轴方向上的折射率差(Δn2)优选都相等。
为了提高散射各向异性，Δn1方向的折射率差(Δn1)为0.03以上，优选为0.05以上，特别优选为0.10以上。另外，与Δn1方向正交的双向的折射率差(Δn2)优选为上述Δn1的50％以下，进而优选为30％以下。
在所述光学薄膜中，吸收复合型偏振镜的碘系吸光体优选该材料的吸收轴沿Δn1方向取向。
通过使基质中的碘系吸光体发生取向并使该材料的吸收轴与上述Δn1方向平行，可以选择性地吸收作为散射偏振光方向的Δn1方向的直线偏振光。其结果，入射光中的Δn2方向的直线偏振光成分与不具有各向异性散射性能的以往型的碘系偏振镜相同，没有散射而是透过。另一方面，Δn1方向的直线偏振光成分被散射，而且被碘系吸光体所吸收。通常，吸收由吸收系数和厚度决定。在光被如此散射的情况下，与没有散射的情况相比，光程长度迅速变长。其结果，Δn1方向的偏振光成分与以往的碘系偏振镜相比，被多余地吸收。即，以相同的透过率，得到了更高的偏振度。
下面，对理想的模型进行详细说明。使用通常被用于直线偏振镜的两个主透过率(第一透过率k1(透过率最大方位＝Δn2方向的直线偏振光透过率)、第二透过率k2(透过率最小方向＝Δn1方向的直线偏振光透过率))，进行下面的讨论。
在市售的碘系偏振镜中，如果使碘系吸光体沿一个方向取向，平均透过率、偏振度分别用
平行透过率＝0.5×((k1)2+(k2)2)、
偏振度＝(k1-k2)/(k1+k2)来表示。
另一方面，如果假设在本发明的偏振镜中Δn1方向的偏振光被散射，平均光程长度成为α(＞1)倍，假设可以忽略由散射引起的偏振消除，这种情况下的主透过率分别用k1、k2’＝10X(其中，x为αlogk2)表示。
即，这种情况下的平行透过率、偏振度用
平行透过率＝0.5×((k1)2+(k2’)2)、
偏振度＝(k1-k2’)/(k1+k2’)表示。
例如，如果在与市售的碘系偏振镜(平行透过率0.385、偏振度0.965：k1＝0.877、k2＝0.016)相同条件(染色量、制作步骤相同)下，制作本发明的偏振镜，在计算上，当α为2倍时，降低至k2＝0.0003，其结果，平行透过率为0.385不变，偏振度提高到0.999。上述是在计算上，当然通过散射导致的偏振消除或表面反射以及反向散射的影响等引起功能有些许降低。由上式可知，α越高越好，碘系吸光体的二色比越高，就可以达到越高的功能。为了提高α，可以尽量使散射各向异性功能变高，选择性地强烈散射Δn1方向的偏振光。另外，反向散射越少越好，反向散射强度相对于入射光强度的比率优选为30％以下，进而更优选为20％以下。
在所述光学薄膜中，作为吸收复合型偏振镜使用的薄膜可以适当使用通过拉伸制造而成的薄膜。
在所述光学薄膜中，吸收复合型偏振镜的微小区域优选Δn2方向的长度为0.05～500μm。
在可见光区域的波长中，为了强烈散射在Δn1方向上具有振动面的直线偏振光，优选将分散分布的微小区域控制成Δn2方向的长度为0.05～500μm，优选为0.5～100μm。如果微小区域的Δn2方向的长度与波长相比过短，就不会充分地发生散射。另一方面，有可能出现下述问题等，即，如果微小区域的Δn2方向的长度过长，则薄膜强度会降低，或者形成微小区域的液晶性材料在微小区域中不会充分地发生取向等。
在所述光学薄膜中，透明层可以由有机材料的涂敷膜形成。
在所述光学薄膜中，透明层可以适当使用胆甾醇型液晶层。
所述吸收复合型偏振镜和相位差层优选借助丙烯酸系透明粘合剂被固定层叠。很难将吸收复合型偏振镜、和相位差层只是重叠且没有空隙地进行层叠。因此，它们优选通过透光性的胶粘剂或粘合剂被贴合。从贴合的简便性的观点来看，优选粘合剂；从透明性、粘合特性、耐气候性、耐热性的观点来看，优选丙烯酸系粘合剂。
在所述光学薄膜中，吸收复合型偏振镜优选相对于透过方向的直线偏振光的透过率是80％以上且浊度值为5％以下，相对于吸收方向的直线偏振光的浊度值为30％以上。
具有上述透过率、浊度值的本发明的吸收复合型偏振镜，相对于透过方向的直线偏振光，拥有高的透过率和良好的辨识性，而且相对吸收方向的直线偏振光具有强的光扩散性。因而，用简单的方法，且没有牺牲其它的光学特性，就能够具有高透过率和高偏振度，抑制黑显示时的透过率的不均。
本发明的吸收复合型偏振镜，优选相对于透过方向的直线偏振光、即与上述碘系吸光体的最大吸收方向正交的方向的直线偏振光，尽可能具有高的透过率，当将已入射的直线偏振光的光强度设为100时，优选具有80％以上的光线透过率。更优选光线透过率为85％以上，进而优选光线透过率为88％以上。在这里，比起使用带有积分球的分光光度计测定的380nm～780nm的分光透过率，光线透过率更相当于根据CIE1931 XYZ表色系统算出的Y值。此外，由于从偏振镜的表背面的空气界面反射约8％～10％，所以理想的极限是从100％减去其表面反射部分而得到的值。
另外，从显示图像的辨识性的清晰性的观点出发，本发明的吸收复合型偏振镜优选在透过方向的直线偏振光不发生散射。所以，相对透过方向的直线偏振光的浊度值优选为5％以下，更优选为3％以下。另一方面，从局部的透过率偏差引起的不均被散射所隐蔽的观点出发，吸收复合型偏振镜优选对吸收方向的直线偏振光、即上述碘系吸光体的最大吸收方向的直线偏振光进行强烈散射。所以，相对吸收方向的直线偏振光的浊度值优选为30％以上。更优选为40％以上，进而优选为50％以上。此外，浊度值是基于JIS K 7136(塑料-透明材料的浊度的求法)而测定的值。
除了偏振镜的吸收二色性的功能以外，上述光学特性是通过散射各向异性的功能被复合化而引起的。同样的情况可以通过美国专利第2123902号说明书、特开平9-274108号公报或特开平9-297204号公报中记载的方法来实现，即利用使散射最大的轴与吸收最大的轴平行那样的轴配置，来重叠具有只选择性散射直线偏振光的功能的散射各向异性薄膜和二色性吸收型偏振镜。但是，这些需要另外形成散射各向异性薄膜，或重叠时的轴吻合精度存在问题，进而在已简单重叠时，不能达到上述的已吸收的偏振光的光程长度增大效果，难以实现高透过、高偏振度。
另外，本发明涉及一种光学薄膜，其在所述的光学薄膜上至少层叠一个其他光学薄膜。
另外，本发明涉及一种图像显示装置，其使用所述的光学薄膜。
本发明的光学薄膜可以很好地应用于在垂直取向型液晶单元的两侧至少将偏振片配置在交叉尼科尔棱镜的液晶显示装置中，优选配置所述的光学薄膜作为至少一方的偏振片，并使该光学薄膜的相位差层侧成为液晶单元侧。
附图说明
图1是表示本发明的偏振镜的一例的概念图。
图2是表示本发明的光学薄膜的一例的剖面图。
图3是表示本发明的偏振镜的一例的剖面图。
图4是表示实施例1和比较例1的偏振镜的偏振光吸光光谱的曲线图。
图中：1-透光性树脂，2-碘系吸光体，3-微小区域，10-吸收复合型偏振镜，11-保护薄膜，20-相位差层，21-透明层，22-相位差薄膜。
具体实施方式
本发明的光学薄膜层叠有散射-二色性吸收复合型偏振镜、和具有显示所述折射率各向异性且厚度为10μm以下的透明层的相位差层。
首先，参照附图说明本发明的散射-二色性吸收复合型偏振镜。图1是本发明的吸收复合型偏振镜的概念图，其具有以下结构，即，由含有碘系吸光体2的透光性树脂1形成薄膜，将该薄膜作为基质(matrix)而分散有微小区域3。如此在本发明的吸收复合型偏振镜中，碘系吸光体2存在于形成作为基质的薄膜的透光性热塑性树脂1中，但碘系吸光体2也可以以对微小区域3没有光学影响的程度存在。
图1是碘系吸光体在微小区域3与透光性树脂1的折射率差显示最大值的轴方向(Δn1方向)发生取向的情况的例子。在微小区域3中，Δn1方向的偏振光成分发生散射。在图1中，位于薄膜面内的一个方向的Δn1方向成为吸收轴。在薄膜面内，与Δn1方向正交的Δn2方向成为透过轴。此外，与Δn1方向正交的另一个Δn2方向为厚度方向。
透光性树脂1可以没有特别限制地使用在可见光区域具有透光性且分散吸附碘系吸光体的材料。作为透光性树脂1，可以举出透光性的水溶性树脂。例如，可以举出一直以来用于偏振镜的聚乙烯醇或其衍生物。作为聚乙烯醇的衍生物，除了可以举出聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等以外，还可以举出用乙烯、丙烯等烯烃，丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等不饱和羧酸及其烷基酯、丙烯酰胺等改性的物质。另外，作为透光性树脂1，例如可以举出聚乙烯吡咯烷酮系树脂、直链淀粉系树脂等。上述透光性树脂1也可以是具有难以产生由成形变形等引起的取向双折射的各向同性的材料，也可以是具有容易产生取向双折射的各向异性的材料。
另外，作为透光性树脂1，例如可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂；聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯系树脂；聚乙烯、聚丙烯、具有环系或降冰片烯结构的聚烯烃，乙烯-丙烯共聚物等烯烃系树脂等。进而可以举出氯乙烯系树脂、纤维素系树脂、丙烯酸系树脂、酰胺系树脂，酰亚胺系树脂、砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚醚醚酮系树脂聚合物、聚苯硫醚系树脂、偏氯乙烯系树脂、聚乙烯醇缩丁醛系树脂、芳基化物系树脂、聚甲醛系树脂、硅酮系树脂、氨基甲酸酯系树脂等。它们可以是1种，或组合2种以上。另外，也可以使用酚系、三聚氰胺系、丙烯酸系、氨基甲酸酯系、丙烯酸氨基甲酸酯系、环氧系、硅酮系等热固化型或紫外线固化型树脂的固化物。
形成微小区域3的材料，是具有各向同性还是具有双折射，没有特别限定，但优选双折射材料。另外，双折射材料优选使用至少在取向处理时点显示液晶性的材料(以下称为液晶性材料)。即，液晶性材料只要在取向处理时点显示液晶性，则在形成的微小区域3中可以显示液晶性，还可以丧失液晶性。
形成微小区域3的材料即双折射材料(液晶性材料)可以具有向列相型液晶性、蝶状液晶型液晶性、胆甾醇型液晶性的任意一种，另外，还可以是感胶离子液晶性的材料。另外，双折射材料可以是液晶性热塑性树脂，也可以通过液晶性单体的聚合而形成。在液晶性材料为液晶性热塑性树脂时，考虑到最终得到的结构体的耐热性，优选使用玻化温度高的树脂。优选使用至少在室温下为玻璃状态的树脂。液晶性热塑性树脂通常通过加热进行取向，经冷却使其固定，从而以维持液晶性的状态形成微小区域3。液晶性单体在配合后，在通过聚合、交联等而固定的状态下，可以形成微小区域3，但存在在已形成的微小区域3中液晶性丧失的材料。
作为液晶性热塑性树脂聚合物，可以没有特别限制地使用主链型、侧链型或它们的复合型的各种骨架的聚合物。作为主链型的液晶聚合物，可以举出具有结合了由芳香族单元等构成的直线状原子团(mesogene)基的结构的缩合系聚合物，例如聚酯系、聚酰胺系、聚碳酸酯系、聚酯酰亚胺系等聚合物。作为成为直线状原子团(mesogene)基的上述芳香族单元，可以举出苯系、联苯系、萘系，这些芳香族单元也可以具有氰基、烷基、烷氧基、卤基等取代基。
作为侧链型的液晶聚合物，可以举出以聚丙烯酸酯系、聚甲基丙烯酸酯系、聚-α-卤代-丙烯酸酯系、聚-α-卤代-氰基丙烯酸酯系、聚丙烯酰胺系、聚硅氧烷系、聚丙二酸系的主链为骨架且在侧链上具有由环状单元等构成的直线状原子团基的聚合物。作为成为直线状原子团基的上述环状单元，可以举例为联苯系、苯甲酸苯酯系、苯基环己烷系、氧化偶氮苯系、甲亚胺系、偶氮苯系、苯基嘧啶系、二苯乙炔系、苯甲酸二苯酯系、双环己烷系、环己基苯系、联三苯系等。其中，在这些环状单元的末端也可以具有例如氰基、烷基、烯基、烷氧基、卤基、卤代烷基、卤代烷氧基、卤代烯基等取代基。另外，直线状原子团基的苯基可使用具有卤基的基团。
另外，任意液晶聚合物的直线状原子团(mesogene)基都可以借助赋予屈曲性的间隔部结合。作为间隔部，可以举出聚亚甲基链、聚氧亚甲基链等。形成间隔部的结构单元的重复数是由直线状原子团(mesogene)部的化学结构适当决定的，但聚亚甲基链的重复单元为0～20，优选为2～12，聚氧亚甲基链的重复单元为0～10，优选为1～3。
所述液晶性热塑性树脂的玻化温度是50℃以上，更优选为80℃以上。另外，重均分子量优选为2千～10万左右。
作为液晶性单体，可以举出在末端具有丙烯酰基、甲基丙烯酰基等聚合性官能团，并在其上具有由所述环状单元等构成的直线状原子团基、间隔部的单体。另外，作为聚合性官能团，也可以使用具有2个以上的丙烯酰基、甲基丙烯酰基等的化合物，导入交联结构，使耐久性提高。
形成微小区域3的材料不全部限定为所述液晶性材料，即，只要是与基质材料不同的原材料，则可以使用非液晶性的树脂。作为树脂，可以举出聚乙烯醇及其衍生物、聚烯烃、多芳基化合物、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙烯酸苯乙烯共聚物等。此外，作为形成微小区域3的材料，可以使用不具备双折射的粒子等。作为该微粒，例如可以举出聚丙烯酸酯、丙烯酸苯乙烯共聚物等树脂。对微粒的尺寸没有特别限定，可使用0.05～500μm、优选0.5～100μm的粒径的微粒。形成微小区域3的材料优选所述液晶性材料，但也可以在所述液晶性材料中混入非液晶性材料而使用。此外，在形成微小区域3的材料中，还可以单独使用非液晶性材料。
碘系吸光体是指由碘构成的、吸收可见光的种，通常通过透光性的水溶性树脂(特别是聚乙烯醇系树脂)与聚碘离子(I3-、I5-等)的相互作用而产生。碘系吸光体也称为碘配位化合物。聚碘离子是由碘和碘化物离子生成的。
碘系吸光体优选用于至少在400～700nm的波段具有吸收区域的物质。
作为能够替代碘系吸光体使用的二色性吸收材料，可以举出吸收二色性染料或者颜料等。在本发明中，作为二色性吸收材料，优选使用碘系吸光体。尤其在作为基质材料的透光性树脂1使用聚乙烯醇等透光性的水溶液树脂的情况下，碘系吸光体由于具有高偏振度、高透过率而被优选。
作为吸收二色性染料，优选使用具有耐热性、且即使在加热双折射材料的上述液晶性材料而使其取向的情况下也不会由于分解或改性而丧失二色性的材料。如上所述，吸收二色性染料优选为在可见光波长区域具有二色比为3以上的吸收带至少1个以上的染料。作为评价二色比的尺度，例如使用使染料溶解的适当的液晶材料，制作均匀取向的液晶单元，使用通过该单元测定的偏振光吸收光谱中的吸收极大波长下的吸收二色比。在该评价法中，在例如使用メルク公司制的E-7作为标准液晶的情况下，作为使用的染料，吸收波长下的二色比的参考值为3以上，优选为6以上，进而优选为9以上。
作为该具有高二色比的染料，可以举出在染料系偏振镜中优选使用的偶氮系、二萘嵌苯系、蒽醌系的染料，这些染料可以作为混合系染料等使用。这些染料例如在特开昭54-76171号公报等中有详细记载。
此外，在形成彩色偏振镜时，可以使用具有适合该特性的吸收波长的染料。另外，在形成中性灰色的偏振镜时，为了在可见光全区域发生吸收，适当混合使用两种以上的染料。
本发明的散射-二色性吸收复合型偏振镜利用含有碘系吸光体2的透光性树脂1制作已形成基质的薄膜，同时在该基质中分散微小区域3(例如利用液晶性材料形成的、已取向的双折射材料)。另外，在薄膜中，上述Δn1方向的折射率差(Δn1)、Δn2方向的折射率差(Δn2)被控制在上述范围。
对本发明的吸收复合型偏振镜的制造工序没有特别限制，例如通过实施以下工序而获得，即：
(1)制造使成为微小区域的材料(以下，以使用液晶性材料作为成为微小区域的材料的情况为代表例进行说明。在其他材料的情况下也以液晶性材料为标准)分散在成为基质的透光性树脂中的混合溶液的工序；
(2)薄膜化上述(1)的混合溶液的工序；
(3)取向(拉伸)在上述(2)中得到的薄膜的工序；
(4)使碘系吸光体在上述成为基质的透光性树脂中分散(染色)的工序。此外，可以适当决定工序(1)～(4)的顺序。
在上述工序(1)中，首先，制备使成为微小区域的液晶性材料分散在形成基质的透光性树脂中的混合溶液。对该混合溶液的制备方法没有特别限定，但可以举出利用上述基质成分(透光性树脂)和液晶性材料的相分离现象的方法。例如，作为液晶性材料，选择难以与基质成分互容的材料，借助界面活性剂等分散剂使形成液晶性材料的材料的溶液分散于基质成分的水溶液中的方法等。在上述混合溶液的制备中，通过形成基质的透光性材料和成为微小区域的液晶性材料的组合，可以不加入分散剂。对在基质中分散的液晶性材料的使用量没有特别限制，相对于透光性树脂100重量份，液晶性材料为0.01～100重量份、优选为0.1～10重量份。液晶性材料在溶解于溶剂或不溶解的情况下被使用。作为溶剂，例如可以举出水、甲苯、二甲苯、己烷、环己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙烯、甲基乙基甲酮、甲基异丁基酮、环己酮、环戊酮、四氢呋喃、醋酸乙酯等。基质成分的溶剂与液晶性材料的溶剂可以相同或不同。
在上述工序(2)中，为了在薄膜形成后的干燥工序中减少发泡，在工序(1)中的混合溶液的制备中，最好不使用用于溶解形成微小区域的液晶性材料的溶剂。例如，当不使用溶剂时，可以举出：向形成基质的透光性材料的水溶液中直接添加液晶性材料，为了使液晶性材料更小更均一地分散，以液晶温度范围以上的温度对其加热并使其分散的方法等。
此外，在基质成分的溶液、液晶性材料的溶液或混合溶液中，在不损坏本发明的目的的范围内，可以含有分散剂、界面活性剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、抗氧化剂、增塑剂、脱模剂、润滑剂、着色剂等各种添加剂。
在对上述混合溶液进行薄膜化的工序(2)中，通过加热干燥上述混合溶液而除去溶剂，制作在基质中分散了微小区域的薄膜。作为薄膜的形成方法，可以采用浇铸法、挤压成形法、注射模塑成形法、辊成形法、流延成形法等各种方法。在薄膜成形时，薄膜中的微小区域的尺寸最终被控制成Δn2方向成为0.05～500μm。通过调节混合溶液的粘度、混合溶液的溶剂的选择、组合、分散剂、混合溶剂的热加工(冷却速度)、干燥速度，可以控制微小区域的大小或分散性。例如，通过将施加形成基质的高剪切力之类的高粘度的透光性树脂和成为微小区域的液晶性材料的混合溶液加热到液晶温度范围以上，同时利用均质混合器等搅拌机使其分散，可以更小地分散微小区域。
取向上述薄膜的工序(3)可以通过拉伸薄膜而进行。拉伸可以举出单向拉伸、双向拉伸、斜向拉伸等，通常进行单向拉伸。拉伸方法可以是在空气中的干式拉伸、在水系浴中的湿式拉伸的任意一种。在采用湿式拉伸的情况下，可以在水系浴中适当含有添加剂(硼酸等硼化合物、碱金属的碘化物等)。对拉伸倍率没有特别限制，通常优选2～10倍左右。
通过这种拉伸，可以使碘系吸光体在拉伸轴方向发生取向。另外，在微小区域中成为双折射材料的液晶性材料，在上述拉伸作用下在微小区域中沿拉伸方向取向而体现出双折射。
微小区域优选对应拉伸而变形。在微小区域为非液晶性材料时，拉伸温度最好选择为树脂的玻化温度附近，在微小区域为液晶性材料时，拉伸温度最好选择为在拉伸时的温度下液晶性材料成为向列相或者近晶相等液晶状态或者各向同性相状态的温度。当在拉伸时点取向不充分时，可以另外加上加热取向处理等工序。
对于液晶性材料的取向，除了上述拉伸之外，还可以使用电场或磁场等外场。另外，在液晶性材料中混合偶氮苯等光反应性物质，或者使用向液晶性材料中导入了肉桂酰基等光反应性基的物质，使它通过光照射等取向处理而取向。进而也可以并用拉伸处理和如上所述的取向处理。在液晶性材料为液晶性热塑性树脂的情况下，在拉伸时取向之后，通过在室温下冷却而使取向固定化以及稳定化。液晶性单体由于只要取向就能发挥目标光学特性，因此不一定固化。但是，液晶性单体中各向同性转变温度低的材料，稍微加温就变成各向同性状态。这样就不是各向异性散射，相反偏振性能变差，所以在这种情况下，优选使其固化。另外，在液晶性单体中大量存在放置于室温时会结晶化的材料，这样就不是各向异性散射，相反偏振性能变差，所以在这种情况下，优选使其固化。如果从这样的观点出发，为了使取向状态在任何条件下都稳定地存在，最好固化液晶性单体。就液晶性单体的固化而言，例如，与光聚合引发剂混合，分散在基质成分的溶液中，发生取向后，在任何时间(利用碘系吸光体的染色前、染色后)照射紫外线等，固化，使取向稳定化。优选在利用碘系吸光体的染色前。
在成为上述基质的透光性树脂中分散碘系吸光体于的工序(4)，通常可以举出在将碘与碘化钾等碱金属的碘化物等辅助剂一同溶解的水系浴中浸渍上述薄膜的方法。如上所述，通过在基质中分散的碘与基质树脂的相互作用，形成碘系吸光体。作为使其浸渍的时间，可以在上述拉伸工序(3)之前，也可以在其之后。其中，碘系吸光体通常经过拉伸工序而被显著形成。对含有碘的水系浴的浓度、碱金属的碘化物等辅助剂的比例没有特别限制，可以采用通常的碘染色法，可以任意地变更上述浓度等。
对得到的偏振镜中的碘的比例没有特别限制，透光性树脂与碘的比例相对于透光性树脂100重量份，优选被控制成碘为0.05～50重量份左右，进一步优选为0.1～10重量份。
另外，在使用吸收二色性染料作为二色性吸收材料时，对得到的偏振镜中的吸收二色性染料的比例没有特别限制，透光性热塑性树脂与吸收二色性染料的比例相对于透光性热塑性树脂100重量份，优选被控制成吸收二色性染料为0.01～100重量份左右，进而优选为0.05～50重量份。
在制作吸收复合型偏振镜时，除了上述工序(1)～(4)以外，还可以实施用于各种目的的工序(5)。作为工序(5)，例如可以举出以提高薄膜的碘染色效率为主要目的，将薄膜浸渍于水浴中使其溶胀的工序。另外，可以举出在溶解了任意添加物的水浴中浸渍的工序等。可以举出以对水溶性树脂(基质)实施交联为主要目的，在含有硼酸、硼砂等添加剂的水溶液中浸渍薄膜的工序。此外，以调节已分散的碘系吸光体的量平衡、调节色相为主要目的，在含有碱金属的碘化物等添加剂的水溶液中浸渍薄膜的工序。
取向(拉伸)拉伸上述薄膜的工序(3)、在基质树脂中分散碘系吸光体并染色的工序(4)、和上述工序(5)，只要工序(3)、(4)至少各有1次，则可以任意选择工序的次数、顺序、条件(浴温度或浸渍时间等)，各工序可以分别进行，也可以同时进行多个工序。例如，也可以同时进行工序(5)的交联工序和拉伸工序(3)。
另外，对于在染色中使用的碘系吸光体或用于交联的硼酸等，也可以通过如上所述地将薄膜浸渍于水溶液，而代替向薄膜中渗透的方法，在工序(1)中制备混合溶液前或制备后，采用在工序(2)的薄膜化前添加任意的种类、量的方法。另外，也可以并用两方法。但是，在工序(3)中，在拉伸时等需要高温(例如80℃以上)的情况、碘系吸光体在该温度下发生劣化的情况下，分散碘系吸光体并染色的工序(4)优选在工序(3)之后。
通过以上处理得到的薄膜最好在适当条件下被干燥。干燥采用通常方法进行。
对得到的偏振镜(薄膜)的厚度没有特别限制，通常为1μm～3mm，优选为5μm～1mm，进而优选为10～500μm。
就如此得到的偏振镜而言，通常在拉伸方向上，形成微小区域的双折射材料的折射率和基质树脂的折射率没有特别的大小关系，拉伸方向成为Δn1方向。与拉伸轴正交的两个垂直方向成为Δn2方向。另外，就碘系吸光体而言，拉伸方向成为显示最大吸收的方向，成为吸收+散射的效果得到最大限度体现的偏振镜。
按照通常方法，得到的偏振镜可以制成在其至少一面设置透明保护层作为上述透光性层的偏振片。透明保护层可以作为利用聚合物的涂敷层或薄膜的层叠层等而设置。作为形成透明保护层的透明聚合物或薄膜材料，可以使用适当的透明材料，但优选使用在透明性、机械强度、热稳定性、水分屏蔽性等各方面具有良好性质的材料。作为形成上述透明保护层的材料，可以举例为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系聚合物；二乙酰纤维素或三乙酰纤维素等纤维素系聚合物；聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系聚合物；聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯系聚合物；聚碳酸酯系聚合物等。此外，作为形成上述透明保护层的聚合物的例子，还可以举例为聚乙烯、聚丙烯、具有环系或降冰片烯结构的聚烯烃，乙烯-丙烯共聚物之类的聚烯烃系聚合物；氯乙烯系聚合物；尼龙或芳香族聚酰胺等酰胺系聚合物；酰亚胺系聚合物；砜系聚合物；聚醚砜系聚合物；聚醚醚酮系聚合物；聚苯硫醚系聚合物；乙烯基醇系聚合物，偏氯乙烯系聚合物；聚乙烯醇缩丁醛系聚合物；芳基化物系聚合物；聚甲醛系聚合物；环氧系聚合物；或者上述聚合物的混合物等。
此外，可以举例为，在特开2001-343529号公报(WO 01/37007)中记载的聚合物薄膜，可以举例为包含(A)在侧链具有取代和/或未取代亚氨基的热塑性树脂、和(B)在侧链具有取代和/或未取代苯基和腈基的热塑性树脂的树脂组合物。作为具体实例，可以举例为含有由异丁烯和N-甲基马来酰亚胺组成的交替共聚物及丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物的薄膜。作为薄膜可以使用由树脂组合物的混合挤出制品等构成的薄膜。
从偏振特性或耐久性的观点来看，可以特别优选使用的透明保护层是已用碱等对表面实施皂化处理的三乙酰纤维素薄膜。透明保护层的厚度可以为任意厚度，但通常以偏振片的薄型化等为目的，优选为500μm以下，进而优选为1～300μm，特别优选5～300μm。此外，当在偏振镜的两侧设置透明保护层时，在其表背面可以使用由不同的聚合物等构成的保护薄膜。
另外，保护薄膜最好不要着色。因此，优选使用用Rth＝[(nx+ny)/2-nz]·d(其中，nx、ny是薄膜平面内的主折射率，nz是薄膜厚度方向的折射率，d是薄膜厚度)表示的薄膜厚度方向的相位差值为-90nm～+75nm的保护薄膜。通过使用该厚度方向的相位差值(Rth)为-90nm～+75nm的保护薄膜，可以大致消除由保护薄膜引起的偏振片的着色(光学着色)。厚度方向相位差值(Rth)进一步优选为-80nm～+60nm，特别优选为-70nm～+45nm。
在上述保护薄膜的没有粘接偏振镜的表面上，还可以进行硬涂层或防反射处理、防粘连处理、以扩散或防眩为目的的处理。
实施硬涂层处理的目的是防止偏振片的表面损坏等，例如可以通过在保护薄膜的表面上附加由丙烯酸系、硅酮系等适当的紫外线固化型树脂构成的硬度、滑动特性等良好的固化被膜的方法等形成。实施防反射处理的目的是防止在偏振片表面的外光的反射，可以通过形成基于以往的防反射膜等来完成。此外，实施防粘连处理的目的是防止与相邻层的粘附。
另外，实施防眩处理的目的是防止外光在偏振片表面反射而干扰偏振片透过光的辨识等，例如，可以通过采用喷砂方式或压纹加工方式的粗表面化方式或配合透明微粒的方式等适当的方式，向保护薄膜表面赋予微细凹凸结构来形成。作为在上述表面微细凹凸结构的形成中含有的微粒，例如，可以使用平均粒径为0.5～50μm的由氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镉、氧化锑等组成的往往具有导电性的无机系微粒、由交联或者未交联的聚合物等组成的有机系微粒等透明微粒。当形成表面微细凹凸结构时，微粒的使用量相对于100重量份形成表面微细凹凸结构的透明树脂，通常为2～50重量份左右，优选5～25重量份。防眩层也可以兼当用于将偏振片透过光扩散而扩大视角等的扩散层(视角扩大功能等)。
还有，上述防反射层、防粘连层、扩散层和防眩层等除了可以设置成保护薄膜自身以外，还可以作为与透明保护层分开配置的另一光学层而进行设置。
在上述偏振镜与保护薄膜的粘接处理中使用胶粘剂。作为胶粘剂，可以例示为异氰酸酯系胶粘剂、聚乙烯醇系胶粘剂、明胶系胶粘剂、乙烯基系乳胶系、水系聚酯等。上述胶粘剂通常用作由水溶液构成的胶粘剂，通常含有0.5～60重量％的固体成分而成。
使用上述胶粘剂贴合上述保护薄膜和偏振镜。胶粘剂的涂敷可以在保护薄膜、偏振镜的任意一方上进行，也可以在两者上进行。在贴合后，实施干燥工序，形成由涂敷干燥层构成的胶粘层。偏振镜与保护薄膜的贴合可以利用层叠机等进行。对胶粘层的厚度没有特别限制，但通常为0.1～5μm左右。
本发明的光学薄膜具有：上述吸收复合型偏振镜(吸收复合型偏振镜可以作为层叠了所述保护薄膜等的吸收复合型偏振片使用)和具有厚度为10μm以下的透明层的相位差层，所述的透明层在将厚度方向设为Z轴并将该轴方向上的折射率设为nz、将垂直于Z轴的面内的最大折射率方向设为X轴并将该轴方向上的折射率设为nx、将垂直于Z轴和X轴的方向设为Y轴并将该轴方向上的折射率设为ny时，显示nxny＞nz的折射率各向异性。
透明层显示nxny＞nz的折射率各向异性，nxny意味着基于透明层的|nx-ny|和厚度的乘积的相位差，容许10nm以下的范围的偏差。因此也包含nx＝ny的情况。
通过将透明层的厚度设置成10μm以下，可实现光学薄膜的薄型化。透明层可由所述的显示折射率各向异性的适宜材料及适宜方式形成。从容易形成柔软的薄层的观点等出发，优选采用使用有机材料的涂敷方式。该涂敷可以采用凹版印刷方式或者模涂方式、浸涂方式等适宜方式，还可以采用转印在另外的薄膜上设置的涂敷液层或者涂敷膜的方式等。
从在满足所述薄膜性的同时容易实现nxny＞nz的折射率各向异性的的观点出发，作为可以优选用于形成透明层的材料，例如可以举出胆甾醇型液晶聚合物、配合手性(chiral)剂的向列相型液晶聚合物、或通过利用光或者热等的聚合处理可以得到形成相关液晶聚合物的化合物等的胆甾醇型液晶层的材料。其中，从实现明亮显示的观点出发，可以形成优选使用的形成胆甾醇型液晶层的材料，是在可见光区域内不显示选择反射特性的材料。
即，胆甾醇型液晶层显示以下特性：当基于其螺旋取向状态，将平均折射率设为nc、将螺距设为P时，将以平行于螺旋轴入射的波长ncP的光作为中心波长、其附近的波长光的一部分作为左右一方的圆偏振光而选择性反射。因此，当其选择反射光区域显示在可见光区域上时，导致用于显示的光减少，非常不利。在形成胆甾醇型液晶层时，可以应用通过摩擦处理等的取向膜、通过施加电场或者磁场等进行取向处理等的适宜的取向处理方式。
另外，透明层的厚度通常是0.1μm以上、进而0.5μm以上、尤其是1μm以上。另外，透明层的nxny＞nz的折射率各向异性意味着nz比nx和ny小，但其折射率差没有特别限定，可根据基于补偿对象的垂直取向型液晶单元的双折射特性等，适当地确定。
此外，使用液晶单体，控制该液晶单体和手性剂的配合比例，利用手性剂将所述液晶单体取向成胆甾醇型结构，此后，通过聚合或者交联固定该取向，从而形成胆甾醇型层，利用这样形成的胆甾醇型层，可以控制选择反射波长区域。
所述构成分子例如优选是非液晶聚合物，所述非液晶聚合物优选是对采取胆甾醇型结构而被取向的液晶单体进行聚合或者交联的聚合物。采用这样的结构，如后所述，所述单体显示液晶性，因此能采取胆甾醇型结构而发生取向。而且，虽然使用液晶单体，但通过所述固定，已聚合的聚合物成为非液晶性。因此，形成的胆甾醇型层具备如胆甾醇型液晶相那样的胆甾醇型结构，但不是由液晶分子构成，从而不会出现例如液晶分子特有的由温度变化引起的向液晶相、玻璃相、结晶相的变化。因此，其胆甾醇型结构不受温度变化的影响，得到稳定性极好的光学薄膜，例如尤其对光学补偿用相位差薄膜有用。
所述液晶单体优选用后述的化学式(1)表示的单体。这样的液晶单体一般是向列相性液晶单体，但在本发明中，例如利用所述手性剂赋予扭曲，最终具备胆甾醇型结构。另外，在所述胆甾醇型层中，为了进行取向固定，需要在所述单体间进行聚合或者交联，因此上述单体优选含有聚合性单体或者交联性单体中的至少一方。
所述胆甾醇型层还优选含有聚合剂或者交联剂当中的至少一方，例如可以使用紫外线固化剂、光固化剂、热固化剂等物质。
所述胆甾醇型层中的液晶单体的比例优选为75～95重量％的范围，更优选80～90重量％的范围。另外，手性剂相对所述液晶单体的比例是优选为5～23重量％的范围，更优选10～20重量％的范围。另外，交联剂或者聚合剂相对所述液晶单体的比例优选是0.1～10重量％的范围，更优选0.5～8重量％的范围，特别优选1～5重量％的范围。
对所述胆甾醇型层的厚度没有特别限制，但从取向紊乱或透过率降低的防止、选择反射性、着色防止、生产率等方面来看，优选为0.1～10μm的范围，更优选0.5～8μm的范围，特别优选1～5μm的范围。
所述胆甾醇型层例如可以仅由如上所述的胆甾醇型层形成，但进而可以还包含基板，是在所述基板上层叠所述胆甾醇型层的层叠体。
胆甾醇型层的制造过程例如可包括以下工序：在取向基材上展开涂敷液而形成展开层的工序，其中，所述涂敷液包含聚合剂和交联剂当中的至少一方、液晶单体、所述手性剂，且手性剂相对所述液晶单体的比例是5～23重量％的范围；对所述展开层实施加热处理以使所述液晶单体成为具备胆甾醇型结构的取向的工序；以及为了固定所述液晶单体的取向形成非液晶聚合物的胆甾醇型层，对所述展开层实施聚合处理及交联处理当中的至少一方的处理的工序。
以下具体说明胆甾醇型层的制造方法的一例。首先，准备包含所述交联剂及聚合剂当中的至少一方、所述液晶单体、所述手性剂的涂敷液。
作为所述液晶单体，例如优选向列相性液晶单体，具体举出由下述式(1)表示的单体。这些液晶单体可以是一种，也可以并用两种以上。
【化1】
在所述式(1)中，A1和A2分别表示聚合性基，可以相同也可以不同。另外，A1和A2中的任意一方也可以是氢。X分别表示单键、-O-、-S-、-C＝N-、-O-CO-、-CO-O-、-O-CO-O-、-CO-NR-、-NR-CO-、-NR-、-O-CO-NR-、-NR-CO-O-、-CH2-O-或者-NR-CO-NR，在所述X中，R表示H或者C1～C4烷基，M表示直线状原子团基。在所述式(1)中，X可以相同也可以不同，但优选相同。
在所述式(1)的单体中，A2优选分别配置在相对A1的邻位。
另外，所述A1和A2优选分别独立地由下述式表示。
Z-X-(Sp)n···(2)
A1和A2优选是相同的基团。
在上述式(2)中，Z表示交联性基团，X与上述式(1)相同，Sp表示由具有1～30个C原子的直链或支链的烷基构成的间隔基团，n表示0或1。上述Sp中的碳链也可以通过醚官能团中的氧、硫醚官能团中的硫、非邻接亚氨基或C1～C4的烷基亚氨基等而被填隙。
在上述式(2)中，Z优选为用下述式表示的原子团中的任意一种。在下述式中，作为R，可以举例为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等基团。
【化2】
Figure A20058000876700241
另外，在上述式(2)中，Sp优选为用下述式表示的原子团中的任意一种，在下述式中，m优选为1～3，p优选为1～12。
【化3】
Figure A20058000876700242
在上述式(1)中，M优选用下述式(3)表示，在下述式(3)中，X与上述式(1)中的X相同。Q例如表示取代或未取代的亚烷基或者芳香族烃原子团，另外，例如也可以是取代或未取代的直链或者支链C1～C12亚烷基等。
【化4】
Figure A20058000876700243
在上述Q为上述芳香族烃原子团的情况下，例如优选如同下述式所表示的原子团或它们的取代类似物。
【化5】
作为在上述式中表示的芳香族烃原子团的取代类似物，例如可以在每个芳香族环上具有1～4个取代基，另外，也可以在每个芳香族环或基团上具有1或2个取代基。上述取代基可以分别相同或不同。作为所述取代基，例如可以举出C1～C4烷基，硝基，F、Cl、Br、I等卤素，苯基，C1～C4烷氧基等。
作为所述液晶聚合物的具体例，例如可以举出用下述式(4)～(19)表示的单体。
【化6】
【化7】
上述液晶单体显示出液晶性的温度范围根据其种类而不同，例如优选为40～120℃范围，更优选为50～100℃范围，特别优选为60～90℃范围。
对于所述手性化剂，如前所述，只要是例如能够向所述液晶单体赋予扭曲并按照成为胆甾醇型结构的方式进行取向的手性化剂，就没有特别限制，但优选聚合性手性化剂，可以使用如前所述的物质。这样的手性剂可以使用一种，也可以并用两种以上。
具体地说，作为所述聚合性手性化剂，例如可以使用由下述一般式(20)～(23)表示的手性化合物。
(Z-X5)nCH    (20)
(Z-X2-Sp-X5)nCH    (21)
(P1-X5)nCH    (22)
(Z-X2-Sp-X3-M-X4)nCH    (23)
在上述各式中，Z与上述式(2)相同，Sp与上述式(2)相同，X2、X3和X4相互独立，表示化学性单键、-O-、-S-、-O-CO-、-CO-O-、-O-CO-O-、-CO-NR-、-NR-CO-、-O-CO-NR-、-NR-CO-O-、-NR-CO-NR-，所述R表示H、C1～C4烷基。此外，X5表示化学性单键、-O-、-S-、-O-CO-、-CO-O-、-O-CO-O-、-CO-NR-、-NR-CO-、-O-CO-NR-、-NR-CO-O-、-NR-CO-NR、-CH2O-、-O-CH2-、-CH＝N-、-N＝CH-或者-N≡N-。R与上述一样表示H、C1～C4烷基。M与上述一样表示直线原子团基，P1表示氢、由1～3个的C1～C6烷基所取代的C1～C30烷基、C1～30酰基或者C3～C8环烷基，n是1～6的整数。Ch表示n价的手性基。在上述式(23)中，X3及X4中的至少一方优选是-O-CO-O-、-O-CO-NR-、-NR-CO-O-或-NR-CO-NR-。另外，在上述式(22)中，在P1为烷基、酰基或者环烷基的情况下，。例如，其碳链也可以通过醚官能团中的氧、硫醚官能团中的硫、非邻接亚氨基或C1～C4的烷基亚氨基等而被填隙。
作为所述Ch的手性基，例如可以举出由下述式表示的原子团。
【化8】
Figure A20058000876700271
【化9】
Figure A20058000876700281
在上述原子团中，L表示C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、卤素、COOR、OCOR、CONHR或者NHCOR，所述R表示C1～C4烷基。其中，由所述式表示的原子团的末端表示与相邻的基团之间的成键点。
在所述原子团中，特别优选由下述式表示的原子团。
【化10】
Figure A20058000876700282
另外，由所述式(21)或者(23)表示的手性化合物，例如优选n表示2、Z表示H2C＝CH-、Ch是由下述式表示的原子团。
【化11】
Figure A20058000876700291
作为所述手性化合物的具体例，例如可以举出由下述式(24)～(44)表示的化合物。其中，这些手性化合物的扭转力是1×10-6nm-1·(wt％)-1以上。
【化12】
Figure A20058000876700292
【化13】
Figure A20058000876700301
除了所述的手性化合物之外，例如优选使用RE-A4342280号以及德国专利申请19520660.6号以及19520704.1号。
作为所述聚合剂以及交联剂，没有特别限定，例如可以使用如下所示的物质。作为所述聚合剂，例如可以使用过氧化苯甲酰(BPO)、偶氮二异丁腈(AIBN)等，作为所述交联剂，例如可以使用异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、金属螯合交联剂等。它们可以使用任一种，也可以并用两种以上。
所述涂敷液例如能够通过将所述液晶单体等溶解、分散在适当溶剂中而制备。对所述溶剂没有特别限定，但例如可以使用氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、四氯乙烷、甲叉二氯、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯、邻二氯苯等卤化烃类，苯酚、p-氯苯酚、o-氯苯酚、m-甲酚、o-甲酚、p-甲酚等酚类，苯、甲苯、二甲苯、甲氧基苯、1，2-二甲氧基苯等芳香族烃类，丙酮、甲基乙基甲酮(MEK)、甲基异丙基酮、环己酮、环戊酮、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮等酮系溶剂，乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯系溶剂，叔丁醇、甘油、乙二醇、三乙二醇、乙二醇一甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇、二丙二醇、2-甲基-2，4-戊二醇等醇系溶剂，乙腈、丁腈等腈系溶剂、二乙醚、二丁醚、四氢呋喃、二噁烷等醚系溶剂，或者二硫化碳、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂等。其中优选使用甲苯、二甲苯、均三甲基苯、MEK、甲基异丁基酮、环己酮、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸乙基溶纤剂。这些溶剂例如可以使用一种，也可以混合两种以上使用。
在本发明中，相位差层可以包含相位差薄膜。相位差薄膜可以使用通过单向或者双向等适宜的方式对例如高分子薄膜进行拉伸处理而成的拉伸薄膜等。拉伸薄膜优选可以通过聚合物种或者拉伸条件等的变更来控制相位差等光学特性，使光透过率出色且取向不均或相位差不均较少。另外，相位差薄膜可以是在高分子薄膜上粘接热收缩性薄膜并在由加热引起的该热收缩性薄膜的收缩力的作用下控制厚度方向的折射率的薄膜，也可以是重叠两层以上的相位差层而控制光学特性的薄膜等。
图2是将本发明的吸收复合型偏振镜10和作为相位差层20的透明层21层叠的光学薄膜。在图2中，在吸收复合型偏振镜10在其两侧设有保护薄膜11。另外，在图3中，吸收复合型偏振镜10在其两侧设有保护薄膜11，并在其一方侧，按下述顺序层叠相位差薄膜22和透明层21作为相位差层20。
本发明的光学薄膜中的、上述吸收复合型偏振镜(或者吸收复合型偏振片)和具有透明层的相位差层可以仅是重叠放置，但考虑到作业性或光学利用效率等，最好用胶粘剂或者粘合剂以没有空气间隙的方式层叠各层。
在粘接所述光学薄膜时，它们的光学轴可根据目标相位差特性等而配置成适宜的角度。对相位差层和所述偏振镜的层叠方法没有特别限定，可采用前面所述的使用胶粘层或者粘合层等的以往公知的方法。另外，还可以在偏振镜上形成相位差层(透明层)。例如，将所述透明保护层作为透明基板，在其一方的表面形成取向基板，在该取向基板上形成胆甾醇型层作为相位差层。此外，可以在所述透明保护层的另一方的表面粘接偏振镜，再在所述偏振镜的另一方的表面粘接透明保护层。
对胶粘剂或者粘合剂没有特别限制。可以适当选择使用例如将丙烯酸系聚合物、硅酮系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醚、乙酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、改性聚烯烃、环氧系、氟系、天然橡胶、合成橡胶等橡胶系等聚合物作为基础聚合物的物质。特别是可以优选使用光学透明性出色、显示出适度的润湿性和凝聚性以及粘接性的粘合特性，在耐气候性或耐热性等方面出色的物质。
所述胶粘剂或者粘合剂透明且在可见光区域不具有吸收，折射率尽可能接近各层的折射率，这样对抑制表面反射有利。鉴于此，可以优选使用例如丙烯酸系粘合剂。
所述胶粘剂或者粘合剂中还可以含有对应于基础聚合物的交联剂。另外，在胶粘剂中可以含有例如天然或合成树脂类、特别是增粘性树脂或由玻璃纤维、玻璃珠、金属粉、其它的无机粉末等构成的填充剂、颜料、着色剂、抗氧化剂等添加剂。另外也可以是含有微粒并显示光扩散性的胶粘剂层等。
还有，在本发明中，也可以在上述光学薄膜等以及粘合层等各层上，利用例如用水杨酸酯系化合物或苯并苯酚(benzophenol)系化合物、苯并三唑系化合物或氰基丙烯酸酯系化合物、镍配位化合物系化合物等紫外线吸收剂进行处理的方式等，使之具有紫外线吸收能力等。
胶粘剂或者粘合剂通常作为将基础聚合物或者其组合物溶解或者分散在溶剂中的固体成分浓度为10～50重量％左右的胶粘剂溶液使用。作为溶剂，可以适当选择使用甲苯或者乙酸乙酯等有机溶剂或者水等与胶粘剂的种类对应的溶剂。
粘合层或者胶粘层也可以作为不同组成或种类等的各层的重叠层而设置在光学薄膜的一面或两面上。粘合层的厚度可以根据使用目的或粘接力等而适当确定，一般为1～500μm，优选5～200μm，特别优选10～100μm。
在本发明的光学薄膜上可以设置粘合层或者胶粘层。粘合层除了用于向液晶单元贴附之外，还用于光学层的层叠。
对于粘合层等的露出面，在供于实用前为了防止其污染等，可以临时粘贴隔离件覆盖。由此可以防止在通常的操作状态下与粘合层接触的现象。作为隔离件，在满足上述的厚度条件的基础上，例如可以使用根据需要用硅酮系或长链烷基系、氟系或硫化钼等适宜剥离剂对塑料薄膜、橡胶片、纸、布、无纺布、网状物、发泡片材或金属箔、它们的层叠体等适宜的薄片体进行涂敷处理后的材料等以往常用的适宜的隔离件。
上述本发明的光学薄膜通过常规方法被应用于液晶显示装置。液晶显示装置在液晶单元的两侧配置偏振片，并适宜地使用各种光学层等。上述光学薄膜被应用于液晶单元的至少一方侧。液晶显示装置可以根据以往的方法形成。即，一般来说，液晶显示装置可以通过适宜地组合液晶单元和光学元件，以及根据需要而加入的照明系统等构成部件并装入驱动电路等而形成，在本发明中，除了使用本发明的光学薄膜之外，没有特别限定，可以依据以往的方法形成。对于液晶单元而言，也可以使用例如TN型或STN型、π型等任意类型的液晶单元。特别适于使用VA型。
另外，在形成液晶显示装置时，可以在适宜的位置上配置1层或2层以上的例如扩散板、防眩层、防反射膜、保护板、棱镜阵列、透镜阵列薄片、光扩散板、背光灯等适宜的部件。
所述光学薄膜，可以利用在液晶显示装置等的制造过程中依次独立层叠的方式来形成，但是预先层叠而成的光学薄膜，在质量的稳定性或组装操作等方面优良，因此具有可以改善液晶显示装置等的制造工序的优点。在层叠中可以使用粘合层等适宜的粘接手段。在粘接所述光学薄膜或其他光学薄膜时，它们的光学轴可以根据目标相位差特性等而采用适宜的配置角度。
本发明的光学薄膜在实际使用时可以与其它光学层层叠使用。对该光学层没有特别限定，可以使用例如反射板或半透过板、相位差板(包括1/2或1/4等波阻片)等在液晶显示装置等的形成中可以使用的光学层1层或2层以上。特别优选的偏振片是在本发明的偏振片上进一步层叠反射板或半透过反射板而成的反射型偏振片或半透过型偏振片；在偏振片上进一步层叠相位差板而成的椭圆偏振片或圆偏振片；层叠而成的宽视场角偏振片；或者在偏振片上进一步层叠亮度改善薄膜而成的偏振片。
反射型偏振片是在偏振片上设置反射层而成的，可以用于形成反射从辨识侧(显示侧)入射的入射光来进行显示的类型的液晶显示装置等，并且可以省略背光灯等光源的内置，从而具有易于使液晶显示装置薄型化等优点。形成反射型偏振片时，可以通过根据需要借助透明保护层等在偏振片的一面上附设由金属等组成的反射层的方式等适当的方式来进行。
还有，在上述中，半透过型偏振片可以通过作成用反射层反射光的同时使光透过的半透半反镜等半透过型的反射层而获得。半透过型偏振片通常被设于液晶单元的背面侧，可以形成如下类型的液晶显示装置等，即，在比较明亮的环境中使用液晶显示装置等的情况下，反射来自于辨识侧(显示侧)的入射光而显示图像，在比较暗的环境中，使用内置于半透过型偏振片的背面的背光灯等内置光源来显示图像。
下面对偏振片上进一步层叠相位差板而构成的椭圆偏振片或圆偏振片进行说明。在将直线偏振光改变为椭圆偏振光或圆偏振光，或者将椭圆偏振光或圆偏振光改变为直线偏振光，或者改变直线偏振光的偏振方向的情况下，可以使用相位差板等。特别是，作为将直线偏振光改变为圆偏振光或将圆偏振光改变为直线偏振光的相位差板，可以使用所谓的1/4波阻片(也称为λ/4片)。1/2波阻片(也称为λ/2片)通常用于改变直线偏振光的偏振方向的情形。
椭圆偏振片可以有效地用于以下情形等，即补偿(防止)超扭曲向列相(STN)型液晶显示装置因液晶层的双折射而产生的着色(蓝或黄)，从而进行所述没有着色的白黑显示的情形等。另外，控制三维折射率的偏振片还可以补偿(防止)从斜向观察液晶显示装置的画面时产生的着色，所以优选。圆偏振片可以有效地用于例如对以彩色显示图像的反射型液晶显示装置的图像的色调进行调整的情形等，而且还具有防止反射的功能。作为上述相位差板的具体例，可以举出对由聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯以及其它聚烯烃、聚芳酯、聚酰胺等适当的聚合物组成的薄膜进行拉伸处理而形成的双折射性薄膜、液晶聚合物的取向薄膜、用薄膜支撑液晶聚合物的取向层的构件等。相位差板可以是例如各种波阻片或用于补偿由液晶层的双折射造成的着色或视角等的材料等具有对应于使用目的的适宜的相位差的材料，也可以是层叠2种以上的相位差板而控制了相位差等光学特性的材料等。
将偏振片和亮度改善薄膜贴合在一起而成的偏振片通常被设于液晶单元的背面一侧。亮度改善薄膜是显示如下特性的薄膜，即，当因液晶显示装置等的背光灯或来自背面侧的反射等，有自然光入射时，反射特定偏振轴的直线偏振光或特定方向的圆偏振光，而使其他光透过。因此将亮度改善薄膜与偏振片层叠而成的偏振片可使来自背光灯等光源的光入射，而获得特定偏振光状态的透过光，同时，所述特定偏振光状态以外的光不能透过，被予以反射。借助设于其后侧的反射层等再次反转在该亮度改善薄膜面上反射的光，使之再次入射到亮度改善薄膜上，使其一部分或全部作为特定偏振光状态的光透过，从而增加透过亮度改善薄膜的光，同时向偏振镜提供难以吸收的偏振光，从而增大能够在液晶显示图像的显示等中利用的光量，并由此可以提高亮度。
作为所述亮度改善薄膜，例如可以使用：电介质的多层薄膜或折射率各向异性不同的薄膜的多层层叠体之类的显示出使特定偏振轴的直线偏振光透过而反射其他光的特性的薄膜、胆甾醇型液晶聚合物的取向薄膜或在薄膜基材上支撑了该取向液晶层的薄膜之类的显示出将左旋或右旋中的任一种圆偏振光反射而使其他光透过的特性的薄膜等适宜的薄膜。
接着，对有机电致发光装置(有机EL显示装置)进行说明。一般地，在有机EL显示装置中，在透明基板上依次层叠透明电极、有机发光层以及金属电极而形成发光体(有机电致发光体)。在这里，有机发光层是各种有机薄膜的层叠体，已知有：例如由三苯基胺衍生物等构成的空穴注入层和由蒽等荧光性的有机固体构成的发光层的层叠体、或此种发光层和由二萘嵌苯衍生物等构成的电子注入层的层叠体、或者这些空穴注入层、发光层及电子注入层的层叠体等各种组合。
在包括如下所述的有机电致发光体的有机EL显示装置中，可以在透明电极的表面侧设置偏振片，同时在这些透明电极和偏振片之间设置相位差板，其中，所述有机电致发光体在通过施加电压而进行发光的有机发光层的表面侧设有透明电极，同时在有机发光层的背面侧设有金属电极。
由于相位差板及偏振片具有使从外部入射并在金属电极反射的光成为偏振光的作用，因此由该偏振光作用具有使得从外部无法辨识出金属电极的镜面的效果。特别是，采用1/4波阻片构成相位差板，并且将偏振片和相位差板的偏振光方向的夹角调整为π/4时，可以完全遮蔽金属电极的镜面。
实施例
以下记载本发明的实施例，并进行更具体的说明。其中，以下的“份”指“重量份”。
<散射-二色性吸收复合型偏振片的制作>
(散射-二色性吸收复合型偏振镜)
对溶解了聚合度2400、皂化度98.5％的聚乙烯醇树脂的固体成分为13重量％的聚乙烯醇水溶液、在直线状原子团基的两末端分别具有一个丙烯酰基的液晶性单体(向列相型液晶温度范围为40～70℃)和甘油进行混合，并使聚乙烯醇∶液晶性单体∶甘油＝100∶5∶15(重量比)，加热到液晶温度范围以上，用均质混合器进行搅拌，得到混合溶液。通过在室温(23℃)下放置使存在于该混合溶液中的气泡脱泡之后，用浇铸法进行涂敷，然后干燥，然后得到白浊的厚度为70μm的混合薄膜。在130℃下热处理该混合薄膜10分钟。
将上述混合薄膜浸渍在30℃的水浴中使其溶胀后，浸渍于30℃的、碘∶碘化钾＝1∶7(重量比)的水溶液(染色浴：浓度0.32重量％)中并拉伸约3倍，此后，浸渍于50℃的硼酸3重量％水溶液(交联浴)中并拉伸至总拉伸倍率达到大约6倍之后，再浸渍于50℃的硼酸4重量％水溶液(交联浴)中。此后，浸渍于30℃的碘化钾5重量％水溶液浴中10秒钟，实施色相调节。接着，在50℃下干燥4分钟之后，得到本发明的偏振镜。
(各向异性散射出现的确认和折射率的测定)
另外，用偏振光显微镜观察得到的偏振镜，可以确认在聚乙烯醇基质中形成了被无数分散的液晶性单体的微小区域。该液晶性单体沿拉伸方向取向，微小区域的拉伸方向(Δn1方向)的平均尺寸为5～10μm。另外，与拉伸方向正交的方向(Δn2方向)的平均尺寸为0.5～3μm。
对于基质与微小区域的折射率，分别进行测定。测定在20℃下进行。首先，用阿贝(Abbe)折射计(测定光589nm)测定在相同拉伸条件下拉伸的聚乙烯醇薄膜单独的折射率，结果拉伸方向(Δn1方向)的折射率＝1.54，Δn2方向的折射率＝1.52。另外，还测定了液晶性单体的折射率(ne：异常光折射率和no：寻常光折射率)。no是在实施了垂直取向处理的高折射率玻璃上取向涂设液晶性单体，用阿贝折射计(测定光589nm)进行测定。另一方面，向已水平取向处理的液晶单元中注入液晶性单体，用自动双折射测定装置(王子计测机器株式会社制，自动双折射计KOBRA21ADH)测定相位差(Δn×d)，另外，通过其它途径，利用光干涉法测定单元间隔(cell gap)(d)，从相位差/单元间隔算出Δn，将该Δn与no的和作为ne。ne(相当于Δn1方向的折射率)＝1.64、no(相当于Δn2方向的折射率)＝1.52。因而，Δn1＝1.64-1.54＝0.10、Δn2＝1.52-1.52＝0.00。从上述可以确认出现希望的各向异性散射。
(偏振片)
在上述吸收复合型偏振镜的两面，使用聚氨酯系胶粘剂层叠三乙酰纤维素薄膜(厚度80μm)，制作吸收复合型偏振片。
<透明层：胆甾醇型层(1)>
在取向基板(厚度75μm：聚酯薄膜)的一面涂敷胆甾醇型液晶(大日本油墨化学工业公司制，CB15)，通过干燥形成由显示nxny＞nz的折射率各向异性的厚度为5μm的涂敷膜构成的胆甾醇型层。形成透明层。对于折射率，使用王子计测机器公司制的KOBRA-21ADH，测定在λ＝590nm时的特性。
<透明层：胆甾醇型层(2)>
对用下述化学式(10)表示的向列相型液晶单体90重量份、由下述式(38)表示的扭转力5.5×10-4nm-1·(wt％)-1的聚合性手性剂10重量份、UV聚合引发剂(商标名Irgacure 907：Chiba Specialty chemicals公司制)5重量份以及甲基乙基甲酮300重量份进行混合，将该混合物涂敷在取向基板(厚度75μm：聚酯薄膜)上。接着，在70℃下对其进行3分钟加热处理，使所述单体发生取向后，通过紫外线照射使所述单体聚合，固定其取向，得到厚度约3μm的胆甾醇型层。该胆甾醇型层是nxny＞nz的双折射层。
【化14】
Figure A20058000876700381
实施例1
(光学薄膜)
利用丙烯酸系粘合剂贴合上述得到的散射-二色性吸收复合型偏振片和胆甾醇型层(1)，得到光学薄膜。该胆甾醇型层(1)是以其面内最大折射率方向(nx)与偏振片的吸收轴平行的方式进行层叠。此后，从光学薄膜剥离取向基材。
(液晶显示装置)
使用VA模式的液晶单元，以上述光学薄膜的胆甾醇型层(1)侧成为液晶单元的光入射侧的面的方式利用丙烯酸系粘合剂进行层叠。另一方面，利用丙烯酸系粘合剂在液晶单元的相反侧(辨识侧)的面上层叠由上述制作的吸收复合型偏振片单体。
实施例2
(光学薄膜)
在实施例1中，除了用胆甾醇型层(2)替代胆甾醇型层(1)之外，与实施例1相同地得到光学薄膜。
(液晶显示装置)
使用VA模式的液晶单元，以上述光学薄膜的胆甾醇型层(2)侧成为液晶单元的辨识侧的面的方式利用丙烯酸系粘合剂进行层叠。另一方面，利用丙烯酸系粘合剂在液晶单元的相反侧(光入射侧)的面上层叠由上述制作的吸收复合型偏振片单体。
实施例3
(液晶显示装置)
使用VA模式的液晶单元，以实施例2的光学薄膜的胆甾醇型层(2)侧成为液晶单元的光入射侧的面的方式利用丙烯酸系粘合剂进行层叠。另一方面，利用丙烯酸系粘合剂在液晶单元的相反侧(辨识侧)的面上层叠市售的偏振片(NPF-SEG1425DU，日东电工公司制)。
比较例1
(光学薄膜)
除了在散射-二色性吸收复合型偏振镜的制作中，没有使用液晶性单体之外，实施相同操作制作偏振镜。使用该偏振镜，利用与所述相同的操作，制作偏振片。另外，除了使用该偏振片之外，与实施例1一样得到光学薄膜。
(液晶显示装置)
使用VA模式的液晶单元，以上述光学薄膜的胆甾醇型层(1)侧成为液晶单元的光入射侧的面的方式利用丙烯酸系粘合剂进行层叠。另一方面，利用丙烯酸系粘合剂在液晶单元的相反侧(辨识侧)的面上层叠由上述制作的偏振片单体。
比较例2
(液晶显示装置)
使用VA模式的液晶单元，利用丙烯酸系粘合剂将在比较例1中得到的偏振片层叠在液晶单元的两面。
(光学特性评价)
使用带有积分球的分光光度计(日立制作所制的U-4100)测定了在实施例1和比较例1中使用的偏振片的光学特性。相对于各直线偏振光的透过率，以通过格兰-汤姆森棱镜偏振镜而得到的完全偏振光为100％进行测定。此外，透过率用基于CIE1931表色系统算出的已进行可见度校正的Y值表示。k1表示最大透过率方向的直线偏振光的透过率，k2表示其正交方向的直线偏振光的透过率。表1表示其结果。
偏振度P用P＝{(k1-k2)/(k1+k2)}×100计算出来。单体透过率T用T＝(k1+k2)/2算出。
进而，对于在实施例1及比较例1中使用的偏振镜，利用具备格兰-汤姆森棱镜的分光光度计((株)日立制作所制，U-4100)测定偏振光吸光光谱。图4表示在实施例1和比较例1中使用的偏振镜的偏振光吸光光谱。图4(a)的“MD偏振光”是指入射具有与拉伸轴平行的振动面的偏振光时的偏振光吸光光谱，图4(b)的“TD偏振光”是指入射具有与拉伸轴垂直的振动面的偏振光时的偏振光吸光光谱。
对于TD偏振光(＝偏振镜的透过轴)，实施例1和比较例1的偏振镜的吸光率在可见域全域大致相等，与此相对，对于MD偏振光(＝偏振镜的吸收+散射轴)，实施例1的偏振镜的吸光率超过比较例1的偏振镜的吸光率。尤其在短波长侧超出。即，实施例1的偏振镜的偏振性能超过比较例1的偏振镜。在实施例1与比较例1中，由于拉伸、染色等条件都相同，所以认为碘系吸光体的取向比也相同。此外，如上所述，利用在碘导致的吸收中加入各向异性散射的效果而得到的效果，实施例1的偏振镜在MD偏振光的吸光率的上升表明偏振光性能已提高。
对于浊度值，测定了相对于最大透过率方向的直线偏振光的浊度值以及相对于吸收方向(其正交方向)的直线偏振光的浊度值。就浊度值的测定而言，按照JIS K 7136(塑料-透明材料的浊度的求法)，使用浊度计(村上色彩研究所制的HM-150)，将市售的偏振片(日东电工公司制的NPF-SEG1224DU：单体透过率43％、偏振度99.96％)配置在样品的测定光的入射面侧，使市售的偏振片和样品(偏振片)的延伸方向正交而进行测定，此时测定的浊度值即为浊度值。但是，在市售的浊度计的光源中正交时的光量成为检测器的感度界限以下，因此利用光导使另外设置的高光强度的卤素灯的光入射，并在检测感度内，之后手动进行快门(shutter)开闭，算出浊度值。
[表1]
 偏振镜   直线偏振光的透过率(％)   单体透过率(％)   偏振度(％)   浊度值(％)
  最大透过方向(k1)   正交方向(k2)   最大透过方向   正交方向
 实施例1   87.00   0.035   43.53   99.92   1.8   82.0
 比较例1   87.00   0.043   43.52   99.90   0.3   0.2
如上述表1所示，在实施例和比较例的偏振片中，单体透过率、偏振度等偏振特性大致良好。但是，实施例中使用的偏振片，由于使用具有下述结构的偏振镜，所以与使用通常的偏振镜的比较例的偏振片相比，正交时的透过率的浊度值高，且偏差引起的不均被散射所隐蔽而不能确认，其中，所述的偏振镜具有在由含有碘系吸光体的透光性的水溶性树脂形成的基质中分散有微小区域的结构。
对在实施例、比较例中得到的液晶显示装置进行了下述的评价。结果表示在表2中。
70°对比度比：将液晶显示装置配置在背光灯上，使用ELDIM公司制的EZcontrast，测定在铅垂上方方向以及相对于正交的偏振片的光轴的45°方位方向上从法线方向倾斜70°方向的对比度比。
不均：将用目视可以确认不均的水平设为“×”，将用目视不能确认不均的水平设为“○”。
[表2]
  铅垂上方对比度   70°对比度   不均
  实施例1   550   28   ○
  实施例2   570   27   ○
  实施例3   570   25   ○
  比较例1   580   25   ×
  比较例2   310   12   ○
从表2的结果可知，与比较例相比，在实施例中由透过率的偏差引起的不均被散射所隐蔽，且获得出色的对比度比，提高了辨识性。
作为与本发明的散射-二色性吸收复合型偏振镜的结构相似的偏振镜，在特开2002-207118号公报中，公开了在树脂基质中分散了液晶性双折射材料与吸收二色性材料的混合相的偏振镜。其效果与本发明为相同种类。但是，与像特开2002-207118号公报那样在分散相中存在吸收二色性材料的情况相比，像本发明那样在基质层中存在吸收二色性材料这一方，其散射的偏振光通过吸收层，但光程长度变长，所以能够进一步吸收已散射的光。此外，本发明的偏振性能的提高效果相当高。另外，制造工序简单。
另外，在特表2000-506990号公报中，公开了向连续相或分散相的任意一种添加二色性染料的光学体，而本发明的特征点在于，吸收复合型偏振镜上层叠具有显示nxny＞nz的折射率各向异性且厚度为10μm以下的透明层的相位差层，尤其是使用碘作为吸收复合型偏振镜的二色性吸收材料这一点。不使用二色性染料而使用碘的情况有以下优点。(1)通过碘而出现的吸收二色性比二色性染料高。因而，在得到的偏振镜中，其偏振特性也因为使用碘而变高。(2)碘在添加到连续相(基质相)中之前，不显示吸收二色性，在分散于基质之后，通过拉伸形成显示二色性的碘系吸光体。该一点与在添加到连续相中之前就具有二色性的二色性染料不同。即，在碘被分散于基质中时，碘维持不变。在这种情况下，向基质的扩散性通常比二色性染料好得多。作为结果，碘系吸光体比二色性染料更加分散到薄膜的各个角落。此外，可以最大限度地有效利用由散射各向异性引起的光程长度增大效果，增大偏振功能。
另外，在特表2000-506990号公报中记载的发明背景中，Aphonin记述了对将液晶液滴配置在聚合物基质中而成的拉伸薄膜的光学特性。但是，Aphonin等谈及的是不使用二色性染料而是由基质相和分散相(液晶成分)构成的光学薄膜，液晶成分不是液晶聚合物或液晶单体的聚合物，所以该薄膜中的液晶成分的双折射典型地依赖温度并对其敏感。另一方面，本发明提供了由下述薄膜构成的偏振镜，所述的薄膜具有在利用含有碘系吸光体的透光性的水溶性树脂形成的基质中分散了微小区域的结构，进而，就本发明的液晶性材料而言，在是液晶聚合物时，在液晶温度范围内使其取向之后冷却到室温并固定取向；在是液晶单体时，在同样使其取向之后，利用紫外线固化等固定取向，利用液晶性材料形成的微小区域的双折射不随温度发生变化。
工业上的可利用性
本发明的光学薄膜可以单独地或者与其他光学薄膜层叠而很好地用于液晶显示装置、有机EL显示装置、CRT、PDP等图像显示装置中。

Claims (15)

1.一种光学薄膜，其特征是，
具有：由如下所述的薄膜构成的散射-二色性吸收复合型偏振镜、和具有厚度为10μm以下的透明层的相位差层，
所述薄膜具有在由含有碘系吸光体的透光性树脂形成的基质中分散有微小区域的结构；
所述透明层在将厚度方向设为Z轴并将该轴方向上的折射率设为nz，将垂直于Z轴的面内的最大折射率方向设为X轴并将该轴方向上的折射率设为nx、将垂直于Z轴和X轴的方向设为Y轴并将该轴方向上的折射率设为ny时，显示出nxny＞nz的折射率各向异性。
2.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征是：
吸收复合型偏振镜的微小区域由被取向的双折射材料形成。
3.如权利要求2所述的光学薄膜，其特征是：
双折射材料至少在取向处理时点显示液晶性。
4.如权利要求2所述的光学薄膜，其特征是：
吸收复合型偏振镜的微小区域的双折射是0.02以上。
5.如权利要求2所述的光学薄膜，其特征是：
形成吸收复合型偏振镜的微小区域的双折射材料、和透光性树脂的相对于各光轴方向的折射率差是，
显示最大值的轴方向上的折射率差(Δn1)为0.03以上，
并且，与Δn1方向正交的双向的轴方向上的折射率差(Δn2)为所述Δn1的50％以下。
6.如权利要求5所述的光学薄膜，其特征是：
吸收复合型偏振镜的碘系吸光体的吸收轴是沿Δn1方向取向。
7.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征是：
用作吸收复合型偏振镜的薄膜是通过拉伸制造而成。
8.如权利要求5所述的光学薄膜，其特征是：
吸收复合型偏振镜的微小区域在Δn2方向的长度为0.05～500μm。
9.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征是：
透明层由有机材料的涂敷膜构成。
10.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征是：
透明层由胆甾醇型液晶层构成。
11.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征是：
所述吸收复合型偏振镜和相位差层是通过丙烯酸系透明粘合剂被固定层叠。
12.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征是：
吸收复合型偏振镜相对于透过方向的直线偏振光的透过率为80％以上且其浊度值为5％以下、相对于吸收方向的直线偏振光的浊度值为30％以上。
13.一种光学薄膜，其特征是：
在权利要求1所述的光学薄膜上层叠有至少一个其他光学薄膜。
14.一种图像显示装置，其特征是：
使用了权利要求1所述的光学薄膜。
15.一种液晶显示装置，其特征是：在垂直取向型液晶单元的两侧，至少将偏振片配置在交叉尼科尔棱镜而成，
作为至少一方的偏振片，配置了权利要求1～13中任意一项所述的光学薄膜，且该光学薄膜的相位差层侧成为液晶单元侧。
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