CN1934468A - 圆偏振光片、光学薄膜及图像显示装置 - Google Patents

圆偏振光片、光学薄膜及图像显示装置 Download PDF

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Abstract

一种圆偏振光片，其中层叠有：散射—二色性吸收复合型起偏镜，其由在含有碘系吸光体的透光性树脂形成的基体中分散有微小区域的构造的薄膜构成；由一个或多个相位差板构成的1/4波长板。所述圆偏振光片具有高透射率和高偏振度，能够抑制黑色显示时的透射率的不均。

Description

圆偏振光片、光学薄膜及图像显示装置
技术领域
本发明涉及圆偏振光片。另外，涉及使用了该圆偏振光片的光学薄膜。进而涉及使用了该圆偏振光片、光学薄膜的液晶显示装置、有机EL显示装置、CRT、PDP等图像显示装置。
背景技术
在钟表、移动电话、PDA、笔记本电脑、个人电脑用显示器、DVD播放器、TV等中，液晶显示装置正在迅速地展开市场。液晶显示装置使基于液晶的开闭的偏振光状态变化可视化，从该显示原理出发使用起偏镜。尤其是，在TV等用途中越发被要求高亮度且高对比度的显示，对起偏镜也开发引进更明亮(高透射率)、更高对比度(高偏振度)的起偏镜。
另外，作为液晶显示装置及各种显示装置的防反射滤光器，使用圆偏振光片。尤其是，在利用了多域(multi-domain)取向的液晶模式中，圆偏振光片的利用从提高亮度的观点被越来越值得期待。所述圆偏振光片通常将二色性吸收型直线偏振光片与1/4波长板层叠成它们的光轴以45°或135°交叉。作为1/4波长板，例如使用拉伸薄膜。该拉伸薄膜基于通常折射率按每个波长而不同的波长分散的原理，使其相位差相对某波长可恰好为1/4波长，但使其它波长的其相位差错开1/4波长。因此，由一张该拉伸薄膜在宽波段中不能发挥1/4波长板的功能。其结果，使用了该1/4波长板的圆偏振光片，在整个可见光区域不能发挥完全的圆偏振光片的功能。因此，例如，对550nm的绿色光发挥1/4波长板的功能时，难以完全防止比其波长更长的红色光或波长短的蓝色光的反射。尤其是，由于对波长分散大的蓝色光相位差的偏离大，因此存在反射颜色将成为削减了蓝色后的颜色的问题。
作为改进这种1/4波长板的波长依赖性的方法，提出了一种由层叠了相位差不同的两张相位差板的层叠波长板形成1/4波长板的方案(参照专利文献1、专利文献2)。使用了该层叠波长板的1/4波长板，能改进相位差对波长的依赖性，可在整个可见光波长区域内发挥1/4波长板的功能。另外，已知有层叠透明支撑体、液晶化合物层和双折射薄膜层而构成的1/4波长板(参照专利文献3)。
另外，提出了一种由波长越短相位差越小的一张高分子取向薄膜获得在可见光波长区域不依赖波长的1/4波长板的方案(参照专利文献4、专利文献5)。进而，还已知有控制构成这些1/4波长板的相位差板的三维方向的双折射特性，以广视场角保持圆偏振光片的特性的技术(参照专利文献6、专利文献7)。
作为二色性吸收型起偏镜，例如，在聚乙烯醇上吸附碘，拉伸的构造的碘系起偏镜由于具有高透射率、高偏振度而被广泛使用(例如，参照专利文献8)。但是，碘系起偏镜由于短波长侧的偏振度相对低，因此在短波长侧存在黑色显示中无蓝色、在白色显示中的黄色等色调上的问题。
另外，碘系起偏镜在吸附碘时容易产生不均(unevenness)。因此，尤其是在黑色显示时，作为透射率的不均检测，存在可见性降低的问题。作为解决该问题的方法，例如，提出了增加碘系起偏镜上吸附的碘的吸附量，使黑色显示时的透射率在人眼的感知限度以下的方法、或采用不易产生不均的拉伸处理的方法。但是，前者会使白色显示时的透射率也与黑色显示的透射率同时降低，存在显示变暗的问题。另外，后者需要对处理进行替换，存在生产率变差的问题。
尤其是在所述的圆偏振光模式的多域面板等、将圆偏振光片作为透射滤光器使用的用途中，越发需要高透射率且高偏振度的圆偏振光片，存在所述不均更加明显地可见的问题。
专利文献1：特开平5-27118号公报
专利文献2：特开平5-100114号
专利文献3：特开平13-4837号公报
专利文献4：特开2000-137116号公报
专利文献5：特开2001-249222号公报
专利文献6：特开2001-91743号公报
专利文献7：特开平2003-332068号公报
专利文献8：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起偏镜和1/4波长板的圆偏振光片，其具有高透射率和高偏振度，能够抑制黑色显示时的透射率的不均。
另外本发明的另一个目的在于提供使用了至少一个该圆偏振光片的光学薄膜，进而本发明的另一个目的在于提供使用了该圆偏振光片、光学薄膜的图像显示装置。
本发明者们反复进行为解决所述课题的专心研究，结果发现通过以下所示的圆偏振光片能够实现所述目的，从而完成了本发明。
即，本发明涉及圆偏振光片，其特征在于，层叠有：散射-二色性吸收复合型起偏镜，其由在含有碘系吸光体的透光性树脂形成的基体中分散有微小区域的构造的薄膜构成；由一个或多个相位差板构成的1/4波长板。
优选所述吸收复合型起偏镜的微小区域由取向后的双折射材料形成。另外，优选所述双折射材料至少在取向处理阶段表现液晶性。
上述本发明的起偏镜，将由透光性树脂和碘系吸光体形成的起偏镜作为基体，另外，使微小区域分散到所述基体中。优选微小区域由取向后的双折射材料形成，尤其优选微小区域由表现液晶性的材料形成。于是，除基于碘系吸光体的吸收二色性的功能以外，还具有散射各向异性的功能，由此通过两个功能的相乘效果提高偏振性能，从而获得透射率和偏振度并存的视觉辨认度良好的起偏镜。
各向异性散射的散射性能起因于基体和微小区域的折射率差。形成微小区域的材料，例如，若为液晶性材料，则由于与基体的透光性树脂相比Δn的波长分散高，因此散射的轴的折射率差越在短波长侧越增大，波长越短散射量越多。因此，波长越短偏振性能的提高效果越增大，弥补碘系起偏镜具有的短波长侧的偏振性能的相对低下，从而实现高偏振光且色调为非彩色(neutral)的起偏镜。
通过组合所述散射-二色性吸收复合型起偏镜和1/4波长板，可获得具有高透射率和高偏振度，能够抑制黑色显示时的透射率的不均的圆偏振光片。
在所述圆偏振光片中，优选吸收复合型起偏镜的微小区域的双折射在0.02以上。微小区域中使用的材料，从获得更大各向异性散射功能的观点出发，优选使用具有所述双折射的材料。
在所述圆偏振光片中，优选吸收复合型起偏镜的形成微小区域的双折射材料和透光性树脂相对于各光轴方向的折射率差，在表示最大值的轴向的折射率差(Δn1)为0.03以上，并且在与Δn1方向垂直的两个方向的轴向的折射率差(Δn2)为所述Δn1的50％以下。
通过将相对于各光轴方向的所述折射率差(Δn1)、(Δn2)控制在所述范围，能够形成如美国专利第2123902号说明书中提出的、具有仅选择地散射Δn1方向的直线偏振光的功能的散射各向异性的薄膜。即，由于在Δn1方向折射率差大，因此散射直线偏振光，另一方面，由于在Δn2方向折射率差小，因此透射直线偏振光。另外，优选与Δn1方向垂直的两方向的轴向的折射率差(Δn2)都相等。
为了提高散射各向异性，使Δn1方向的折射率差(Δn1)在0.03以上，优选在0.05以上，尤其优选在0.10以上。另外，优选与Δn1方向垂直的两方向的折射率差(Δn2)在所述Δn1的50％以下，进而优选在30％以下。
在所述圆偏振光片中，优选吸收复合型起偏镜的碘系吸光体的该材料的吸收轴沿Δn1方向取向。
通过将基体中的碘系吸光体取向为其材料的吸收轴平行于所述Δn1方向，能够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现有类型的碘系起偏镜相同地不被散射而被透射。另一方面，Δn1方向的直线偏振光成分被散射，且由碘系吸光体吸收。通常，吸收由吸收系数和厚度确定。于是，光被散射的情况与不散射的情况相比，光程长度显著地变长。其结果，Δn1方向的偏振光成分与现有的碘起偏镜相比被更多地吸收。换而言之，在相同透射率下可获得更高的偏振度。
以下，对理想的模型进行详细的说明。利用一般直线起偏镜所使用的两个主透射率(第一主透射率k1(透射率最大方位＝Δn2方向的直线偏振光透射率)、第二主透射率k2(透射率最小方向＝Δn1方向的直线偏振光透射率))进行以下讨论。
在市售的碘系起偏镜中，若设碘系吸光体沿一个方向取向，则平行透射率、偏振度分别由下式表示：
平行透射率＝0.5×((k1)2+(k2)2)，
偏振度＝(k1-k2)/(k1+k2)。
另一方面，在本发明的起偏镜中，若假定Δn1方向的偏振光被散射，平均光程长度变为α(＞1)倍，并假定由散射引起的解偏振作用可忽略，则该情况下的主透射率分别由k1、k2’＝10x(但、x是αlogk2)表示。
换而言之，该情况下的平行透射率、偏振度由下式表示：
平行透射率＝0.5×((k1)2+(k2’)2)，
偏振度＝(k1-k2’)/(k1+k2’)。
例如，若在与市售的碘系起偏镜(平行透射率0.385，偏振度0.965：k1＝0.877，k2＝0.016)相同条件(染色量、制作顺序相同)下制成本发明的起偏镜，则计算得出α为两倍时，降低到k2＝0.0003，其结果，平行透射率仍为0.385，偏振度提高到0.999。上述是在计算的基础上，当然通过基于散射的解偏振作用或表面反射及后方散射的影响等，功能会降低一些。如从上式可知，α越高越好，碘系吸光体的二色比越高越可实现高功能。为了提高α，尽可能提高散射各向异性功能，选择性地使Δn1方向的偏振光强烈散射即可。另外，后方散射少为好，优选相对于入射光强度的后方散射强度的比例在30％以下。进而优选在20％以下。
在所述圆偏振光片中，作为吸收复合型起偏镜使用的薄膜，适宜使用通过拉伸制造的薄膜。
在所述圆偏振光片中，优选吸收复合型起偏镜的微小区域的Δn2方向的长度为0.05～500μm。
在可见光区域的波长中，为了使振动面处在Δn1方向上的直线偏振光强烈散射，优选控制为，分散分布的微小区域Δn2方向的长度在0.05～500μm，优选达到0.5～100μm。若微小区域的Δn2之方向的长度与波长相比过短，则不发生充分的散射。另一方面，若微小区域的Δn2方向的长度过长，则薄膜强度降低，或有可能发生形成微小区域的液晶性材料在微小区域中未充分地取向等问题。
在所述圆偏振光片中，构成1/4波长板的相位差板，可由透明的聚合物薄膜的拉伸薄膜及/或液晶性化合物的取向固化层形成。
在所述圆偏振光片中，优选构成1/4波长板的至少一个相位差板，在设面内的最大折射率为nx，与具有面内的最大折射率的方向垂直的方向的折射率为ny，厚度方向的折射率为nz时，满足0＜(nx-nz)/(nx-ny)＜1。
所述吸收复合型起偏镜，通过各向异性散射，即使在从垂直于面的方向的观察角度，也容易受到自斜向的入射光的影响。因此，在使用的显示元件已经由其它相位差薄膜进行光学补偿的情况、或显示元件本身进行光学补偿的情况下，优选圆偏振光片中使用的1/4波长板单独地在广视场角中具有1/4波长的相位差。因此，优选本发明中使用的1/4波长板单独地在广视场角中具有1/4波长的相位差。具体地说，优选构成所述1/4波长板的至少一个相位差板，满足0＜(nx-nz)/(nx-ny)＜1。进而，优选为0.2＜(nx-nz)/(nx-ny)＜0.8。尤其优选构成1/4波长板的相位差板全部满足上述(nx-nz)/(nx-ny)的范围。
在所述圆偏振光片中，优选构成所述1/4波长板的相位差板具有逆波长分散特性，在设面内的最大折射率为nx，与具有面内的最大折射率的方向垂直的方向的折射率为ny，厚度方向的折射率为nz时，满足1.2＜(nx-nz)/(nx-ny)＜2.0。
在使用的显示元件是多域的VA液晶模式的情况或未由其它相位差薄膜进行光学补偿的情况下，优选圆偏振光片中使用的1/4波长板与液晶层加在一起的相位差在广视场角中具有1/4波长的相位差。具体地说，优选构成1/4波长板的相位差板具有逆波长分散特性，满足1.2＜(nx-nz)/(nx-ny)＜2.0。
优选所述吸收复合型起偏镜和1/4波长板的层叠，经由丙烯酸系透明粘着剂而被固定层叠。若只是将吸收复合型起偏镜和1/4波长板重叠放置，则难以无间隙地层叠。因此，优选它们由透光性的粘接剂或粘着剂贴合。从贴合的简便性的观点出发，优选粘着剂，从透明性、粘着特性、耐气候性、耐热性的观点出发，优选丙烯酸系粘着剂。
在所述圆偏振光片中，优选吸收复合型起偏镜相对于透射方向的直线偏振光的透射率在80％以上，且雾度值在5％以下，相对于吸收方向的直线偏振光的雾度值在30％以上。
具有所述透射率、雾度值的本发明的吸收复合型起偏镜，对透射方向的直线偏振光保持高透射率和良好的视觉辨认度，并且对吸收方向的直线偏振光具有强的光漫射性。因此，可由简便的方法不牺牲其它光学特性而具有高透射率和高偏振度，且能够抑制黑色显示时的透射率的不均。
本发明的吸收复合型起偏镜，优选对透射方向的直线偏振光、即与所述碘系吸光体的最大吸收方向垂直的方向的直线偏振光，具有尽可能高的透射率，在设入射的直线偏振光的光强度为100时，优选具有80％以上的光线透射率。更为优选光线透射率在85％以上，进而优选光线透射率在88％以上，此处，光线透射率相当于由利用带有积分球的分光光度计测定的380nm～780nm的分光透射率并基于CIE1931XYZ色度图算出的Y值。再有，由于通过起偏镜的表面背面的空气界面约8％～10％被反射，因此理想的极限成为从100％中扣除该表面反射部分的值。
另外，本发明的吸收复合型起偏镜，从显示图像的视觉辨认度的清晰度的观点出发，希望透射方向的直线偏振光不被散射。因此，优选相对于透射方向的直线偏振光的雾度值在5％以下，进而优选在3％以下。另一方面，吸收复合型起偏镜，从对吸收方向的直线偏振光、即所述碘系吸光体的最大吸收方向的直线偏振光由散射隐蔽局部性的透射率偏差引起的不均的观点出发，希望强烈散射。因此，优选相对于吸收方向的直线偏振光的雾度值在30％以上。更为优选在40％以上，进而优选在50％以上。再有，雾度值是基于JIS K 7136(塑料-透明材料的雾度的求法)测定的值。
所述光学特性，由除起偏镜的吸收二色性的功能以外还复合化有散射各向异性的功能而引起。可认为同样的效果，也能够通过如下实现：将美国专利第2123902号说明书、特开平9-274108号公报或特开平9-297204号公报中所述的、具有有选择地仅散射直线偏振光的功能的散射各向异性的薄膜、和二色性吸收型起偏镜，以散射最大的轴和吸收最大的轴平行的轴配置进行重叠。但是，这些存在需要另外形成散射各向异性薄膜、或重叠时的轴配合精度的问题，进而只是重叠放置的情况下，无法实现所述的吸收的偏振光的光程长度增大效果，难以达到高透射、高偏振度。
另外，本发明涉及的光学薄膜，其特征在于，至少层叠有一个圆偏振光片。
进而，本发明涉及的图像显示装置，其特征在于，使用所述圆偏振光片或光学薄膜。
附图说明
图1是表示本发明的起偏镜的一例的示意图；
图2是表示实施例1与比较例1的起偏镜的偏振光吸光光谱的图。
图中：1-透光性树脂；2-碘系吸光体；3-微小区域。
具体实施方式
本发明的光学薄膜层叠有散射-二色性吸收复合型起偏镜和1/4波长板。
首先，参照附图说明本发明的散射-二色性吸收复合型起偏镜。图1是本发明的吸收复合型起偏镜的示意图，由含有碘系吸光体2的透光性树脂1形成薄膜，将该薄膜作为基体(matrix)，具有分散有微小区域3的构造。于是，本发明的吸收复合型起偏镜，碘系吸光体2存在于形成作为基体的薄膜的透光性热塑性树脂1中，碘系吸光体2还可存在为对微小区域3也不产生光学性的影响的程度。
图1是将碘系吸光体2沿微小区域3与透光性树脂1的折射率差表现最大值的轴向(Δn1方向)取向的情况的例子。在微小区域3中，Δn1方向的偏振光成分散射。在图1中，位于薄膜面内的-方向的Δn1方向成为吸收轴。薄膜面内的垂直于Δn1方向的Δn2方向成为透射轴。再有，垂直于Δn1方向的另一个Δn2方向是厚度方向。
透光性树脂1在可见光区域具有透光性，能够不特别限定分散吸附碘系吸光体的材料而使用。作为透光性树脂1，可枚举透光性的水溶性树脂。例如，可枚举以往在起偏镜中使用的聚乙烯醇或其衍生物。作为聚乙烯醇的衍生物，除可枚举聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯乙缩醛等以外，还可枚举乙烯、丙烯等烯烃，丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸等不饱和羧酸的烷基酯、丙烯酰胺等改性后的衍生物。另外，作为透光性树脂1，例如可枚举聚N乙烯吡咯烷酮系树脂、直链淀粉系树脂等。所述透光性树脂1也可为具有不易产生基于成形应变等的取向双折射的各向同性的树脂，还可为具有容易产生取向双折射的各向异性的树脂。
另外，作为透光性树脂1，可枚举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、具有环系乃至降冰片烯构造的聚烯烃、乙烯·丙烯共聚物等烯烃系树脂等。进而，可枚举氯乙烯系树脂、纤维素系树脂、丙烯酸系树脂、酰胺系树脂、酰亚胺系树脂、砜系聚合物、聚醚砜系树脂、聚醚醚酮系树脂聚合物、聚苯硫醚系树脂、偏二氯乙烯系树脂、聚乙烯醇缩丁醛系树脂、芳酯系树脂、聚氧亚甲基系树脂、硅系树脂、氨基甲酸酯系树脂等。这些可组合一种或两种以上。另外，还可使用苯酚系、密胺系、丙烯酸系、氨基甲酸酯系、丙烯酸氨基甲酸酯系、环氧系、硅系等热固化型或紫外线固化型的树脂的固化物。
形成微小区域3的材料并非特别限定于具有各向同性或双折射的材料，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刻表现液晶性的材料(以下，称液晶性材料)。即，液晶性材料若在取向处理时刻表现液晶性，则在形成的微小区域3中可表现液晶性，也可丧失液晶性。
形成微小区域3的材料即双折射材料(液晶性材料)，可以是向列型液晶性、碟状液晶性、胆留醇型液晶性中的任一种，另外还可以是易溶液晶性的材料。另外，双折射材料可以是液晶性热塑树脂，还可由液晶性单体的聚合而形成。液晶性材料为液晶性热塑树脂时，出于最终获得的构造体的耐热性的观点，优选玻璃转变温度高的材料。优选使用至少在室温下为玻璃状态的材料。液晶性热塑性树脂，通常，由加热而取向后冷却固定，在保持液晶性的状态下形成微小区域3。液晶性单体在配合后，能够在通过聚合、交联等而固定后的状态下形成微小区域3，但在形成的微小区域3中，液晶性有可能会丧失。
作为所述液晶性热塑性树脂，能够不特别限定主链型、侧链型或它们的复合型的各种骨架的聚合物而使用。作为主链型的液晶聚合物，具有结合了由芳香族单位等构成的液晶原(mesogen)基的构造的缩合系的聚合物，例如，可枚举聚酯系、聚酰胺系、聚碳酸酯系、聚酯酰亚胺系等聚合物。作为成为液晶原基的所述芳香族单位，可枚举苯基系、联苯系、萘系材料，这些芳香族单位也可具有氰基、烷基、烷氧基、卤素基等取代基。
作为侧链型的液晶聚合物，可枚举将聚丙烯酸酯系、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、聚丙二酸酯系的主链作为骨架，侧链中具有由环状单位构成的液晶原基的聚合物。作为成为液晶原基的所述环状单位，例如，可枚举联苯系、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、二苯基乙炔系、苯甲酸二苯酯系、二环己烷系、环己基苯系、联三苯系等。再有，还可使用这些环状单位的末端具有例如氰基、烷基、链烯基、烷氧基、卤素基、卤代烷基、卤代烷氧基、卤代链烯基等取代基的材料。另外，液晶原基的苯基还可使用具有卤素基的苯基。
另外，任一种液晶聚合物的液晶原基都可经由赋予弯曲性的间隔部而结合。作为间隔部，可枚举聚亚甲基链、聚氧亚甲基链等。形成间隔部的构造单位的重复数根据液晶原部的化学构造适当地确定，但聚亚甲基链的重复单位为0～20，优选2～12，聚氧亚甲基链的重复单位为0～10，优选1～3。
所述液晶性热塑树脂，优选玻璃转变温度在50℃以上，更优选在80℃以上。另外，优选重量平均分子量在2千～10万左右的树脂。
作为液晶性单体，末端具有丙烯酰基、甲基丙烯酰基等聚合性官能团，对此可枚举具有由所述环状单位等构成的液晶原基、间隔部的单体。另外，作为聚合性官能团，还可以使用具有两个以上丙烯酰基、甲基丙烯酰基等的官能团并导入交联构造，以提高耐久性。
形成微小区域3的材料，并非全部限定于所述液晶性材料，只要为与基体材料不同的原材料，则可使用非液晶性的树脂。作为树脂，可枚举聚乙烯醇及其衍生物、聚烯烃、聚芳酯、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树脂。另外，作为形成微小区域3的材料，可使用不具有双折射的粒子等。作为该微粒，例如，可枚举聚丙烯酸酯、丙烯酸苯乙烯共聚物等树脂。微粒的大小并未特别限定，但使用0.05～500μm，优选0.5～100μm的粒子直径的微粒。形成微小区域3的材料优选所述液晶性材料，但可在所述液晶性材料中混合非液晶性材料而使用。进而，在形成微小区域3的材料中，还可单独使用非液晶性材料。
碘系吸光体意味着由碘构成的、吸收可见光的种类，一般认为通过透光性的水溶性树脂(尤其是聚乙烯醇系树脂)与聚碘离子(I3，I5等)的相互作用而产生。碘系吸光体也称作碘配位化合物。可认为聚碘离子由碘与碘化物离子生成。
碘系吸光体中的至少在400～700nm的波段具有吸收区域的吸光体适合使用。
作为能够代替碘系吸光体而使用的二色性吸收材料，可枚举吸收二色性染料或颜料等。在本发明中，作为二色性吸收材料优选使用碘系吸光体。尤其是，作为基体材料的透光性树脂1，使用聚乙烯醇等透光性的水溶性树脂时，碘系吸光体因高偏振度、高透射率方面而优选。
作为吸收二色性染料，优选使用具有耐热性的且即使在加热双折射材料的所述液晶性材料而取向时，也不会由分解或变质而丧失二色性的染料。如所述，吸收二色性染料优选在可见光波长区域至少具有一处以上的二色比为3以上的吸收带的染料。作为评价二色比的尺度，例如，使用由液晶单元测定的偏振光吸收光谱中的吸收极大波长中的吸收二色比，该液晶单元是利用使染料溶解的适当的液晶材料制成均匀(homogeneous)取向的液晶单元。在该评价法中，例如作为标准液晶使用メルク公司制的E-7时，作为使用的染料，在吸收波长中的二色比的基准值为3以上，优选在6以上，更优选在9以上。
作为所述具有高二色比的染料，可枚举优选用于染料系起偏镜的偶氮系、紫苏烯系、蒽醌系染料，这些染料能够作为混合系染料使用。这些染料例如在特开昭54-76171号公报等中有详细说明。
再有，形成彩色起偏镜时，可使用具有与其特性相对应的吸收波长的染料。另外，形成非彩色的起偏镜时，适当混合两种以上的染料而使用，以便在整个可见光区域发生吸收。
本发明的散射-二色性吸收复合型起偏镜，制作由含有碘系吸光体2的透光性树脂1形成基体的薄膜，并使微小区域3(例如，由液晶性材料形成的、被取向的双折射材料)分散到该基体中。另外，在薄膜中，控制所述Δn1方向的折射率差(Δn1)、Δn2方向的折射率差(Δn2)在所述范围内。
所述本发明的吸收复合型起偏镜的制造工序并未特别限定，但例如通过实施如下工序而实现：
(1)制造在成为基体的透光性树脂中分散有成为微小区域的材料(以下，将作为成为微小区域的材料而使用液晶性材料的情况作为代表例进行说明。其它材料的情况也参照液晶性材料)的混合溶液的工序；
(2)薄膜化所述(1)的混合溶液的工序；
(3)对由所述(2)获得的薄膜取向(拉伸)的工序；
(4)在所述成为基体的透光性树脂中，使碘系吸光体(染色)分散的工序。
再有，工序(1)～工序(4)的顺序可适当地确定。
在所述工序(1)中，首先，配制在形成基体的透光性树脂中分散了成为微小区域的液晶性材料的混合溶液。该混合溶液的配制法并未特别限定，但可枚举利用所述基体成分(透光性树脂)与液晶性材料的相分离现象的方法。例如，可枚举，作为液晶性材料选择不易与基体成分相溶的材料，将形成液晶性材料的材料的溶液通过表面活性剂等分散剂分散到基体成分的水溶液中的方法等。在所述混合溶液的配制中，根据形成基体的透光性材料与成为微小区域的液晶材料的组合，也可不加入分散剂。分散到基体中的液晶性材料的使用量不特别限定，但相对于透光性树脂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。液晶性材料溶解到溶剂中，或不溶解而使用。作为溶剂，例如可枚举水、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、丁酮、甲基异丁基甲酮、环已酮、环戊酮、四氢呋喃、乙酸乙酯等。基体成分的溶剂与液晶性材料的溶剂既可相同也可不同。
在所述工序(2)中，为了在薄膜形成后的干燥工序中降低发泡，优选在工序(1)中的混合溶液的配制中，不使用用于溶解形成微小区域的液晶性材料的溶剂。例如，可枚举在不使用溶剂时，将液晶性材料直接添加到形成基体的透光性材料的水溶液中，为了使液晶性材料更细小且均匀地分散而在液晶温度范围以上加热使其分散的方法等。
再有，在基体成分的溶液、液晶性材料的溶液、或混合溶液中，可在不妨碍本发明的目的的范围内含有分散剂、表面活性剂、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。
在薄膜化所述混合溶液的工序(2)中，加热干燥所述混合溶液，去除溶剂，从而制作基体中分散有微小区域的薄膜。作为薄膜的形成方法，可采用浇铸法、挤压成形法、射出成形法、滚轧成形法、浇注成形法等各种方法。在薄膜成形时，控制薄膜中的微小区域的大小最终在Δn2方向达到0.05～500μm。通过调整混合溶液的粘度、混合溶液的溶剂的选择、组合、分散剂、混合溶剂的热处理(冷却速度)、干燥速度，能够控制微小区域的大小或分散性。例如，通过一边将形成基体需要大剪切力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在液晶温度范围以上加热，一边由均质搅拌机等搅拌机进行分散，从而能够使更细小的微小区域分散。
对所述薄膜取向的工序(3)可通过拉伸薄膜而进行。拉伸可枚举单轴拉伸、双轴拉伸、倾斜拉伸等，但通常进行单轴拉伸。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中的任一种。采用湿式拉伸时，在水系浴中可适当地含有添加剂(硼酸等的硼化合物、碱金属的碘化物等)。拉伸倍率并未特别限定，但通常优选为2～10倍左右。
通过所述拉伸，能够使碘系吸光体沿拉伸轴方向取向。另外，在微小区域中成为双折射材料的液晶性材料，通过上述拉伸在微小区域中沿拉伸方向取向，并表现双折射。
希望的是，微小区域根据拉伸而变形。微小区域为非液晶性材料时，拉伸温度希望选择树脂的玻璃转变温度附近，微小区域为液晶性材料时，希望选择在拉伸时的温度下，液晶性材料成为向列相或碟状相等液晶状态、或各向同性相状态的温度。在拉伸时取向不充分的情况下，也可另外附加加热取向处理等工序。
在液晶性材料的取向中除上述拉伸以外，还可使用电场或磁场等外部场。另外，也可使用在液晶性材料中混合了偶氮苯等光反应性物质，或在液晶性材料中导入了肉桂酰基等光反应性基的材料，并通过对此进行光照射等取向处理而进行取向。进而还可并用拉伸处理与以上所述的取向处理。液晶性材料为液晶性热塑树脂时，在拉伸时使其取向之后，在室温下冷却，从而取向被固定化并稳定化。液晶性单体只要取向即可发挥目标的光学特性，因此未必需要固化。可是，在液晶性单体中各向同性转移温度低的单体，通过稍微施加温度则会变为各向同性状态。于是，各向异性散射消失，反而偏振性能变差，因此这种情况下优选使其固化。另外，在液晶性单体中，在室温下放置就结晶化的物质增多，于是，各向异性散射消失，反而偏振性能变差，因此这种情况下优选使其固化。若从所述观点出发，则无论在何种条件下，为了使取向状态稳定存在，都优选固化液晶性单体。液晶性单体的固化，例如，与光聚合引发剂混合并分散到基体成分的溶液中，取向后，在某一时机(基于碘系吸光体的染色前、染色后)照射紫外线而固化，从而使取向稳定化。希望为碘系吸光体的染色前。
使碘系吸光体分散到成为所述基体的透光性树脂中的工序(4)，一般可枚举将所述薄膜浸渍到同时溶解有碘和碘化钾等碱金属的碘化物等辅助剂的水系浴中的方法。如所述，通过分散到基体中的碘与基体树脂的相互作用形成碘系吸光体。作为浸渍的时机，在所述拉伸工序(3)之前之后均可。再有，碘系吸光体一般经过拉伸工序而明显形成。含有碘的水系浴的浓度、碱金属的碘化物等辅助剂的比例不特别限定，可采用一般的碘染色法，所述浓度等可任意地变更。
制得的起偏镜中的碘的比例不特别限定，但透光性树脂与碘的比例，相对于透光性树脂100重量份，碘优选为0.05～50重量份左右，进而优选控制为0.1～10重量份。
再有，作为二色性吸收材料使用吸收二色性染料时，制得的起偏镜中的吸收二色性染料的比例不特别限定，但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，吸收二色性染料优选为0.01～100重量份左右，进而优选控制为0.05～50重量份。
在制作吸收复合型起偏镜时，除所述工序(1)～(4)以外，还可实施用于各种目的的工序(5)。作为工序(5)，例如，可枚举主要以提高薄膜的碘染色效率为目的，将薄膜浸渍到水浴中使其膨润的工序。另外，可枚举浸渍到溶解有任意的添加物的水浴中的工序等。可枚举主要为了对水溶性树脂(基体)实施交联的目的，将薄膜浸渍到含有硼酸、硼砂等添加剂的水溶液中的工序。再有，可枚举主要以调节分散的碘系吸光体的量平衡、调节色调为目的，将薄膜浸渍到含有碱金属的碘化物等添加剂的水溶液中的工序。
取向(拉伸)拉伸所述薄膜的工序(3)、在基体树脂中分散染色碘系吸光体的工序(4)及上述工序(5)，若工序(3)、(4)至少各执行一次，则工序的次数、顺序、条件(浴温度或浸渍时间等)可任意地选择，各工序可分别进行，还可同时进行多个工序。例如，可同时进行工序(5)的交联工序和拉伸工序(3)。
另外，染色中使用的碘系吸光体或交联中使用的硼酸等，代替如上述那样通过使薄膜浸渍到水溶液中从而浸透到薄膜中的方法，还可采用在工序(1)的配制混合溶液前或配制后，在工序(2)的薄膜化前添加任意的种类、量的方法。另外，也可并用两种方法。可是，在工序(3)中，在拉伸时等需要设置高温(例如，80℃以上)时，在碘系吸光体在该温度下劣化的情况下，希望分散染色碘系吸光体的工序(4)在工序(3)之后。
经过以上处理后的薄膜，希望在适当的条件下进行干燥。干燥按照常用方法进行。
获得的起偏镜(薄膜)的厚度不特别限定，但通常为1μm到3mm，优选5μm到1mm，进而优选10～500μm。
这样获得的起偏镜，通常在拉伸方向上，形成微小区域的双折射材料的折射率与基体树脂的折射率的大小关系不特别限定，拉伸方向成为Δn1方向。与拉伸轴垂直的两个垂直方向成为Δn2方向。另外，碘系吸光体，拉伸方向成为表示最大吸收的方向，从而成为最大限度地发挥了吸收+散射的效果的起偏镜。
制得的起偏镜按照常用方法，可成为其至少一面上作为所述透光性层设置有透明保护层的偏振光片。透明保护层可设为基于聚合物的涂敷层、或薄膜的层叠层等。作为形成透明保护层的透明聚合物或薄膜材料，可使用适当的透明材料，但优选使用透明性或机械强度、热稳定性或水分遮断性等优越的材料。作为形成所述透明保护层的材料，例如，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、二乙酸纤维素或三乙酸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。另外，聚乙烯、聚丙烯、具有环系乃至降冰片烯构造的聚烯烃、如乙烯·丙烯共聚物的聚烯烃系聚合物、氯乙烯系聚合物、酰胺纤维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、乙烯醇系聚合物、偏二氯乙烯系聚合物、聚乙烯醇缩丁醛系聚合物、芳酯系聚合物、聚氧亚甲基系聚合物、环氧系聚合物、或所述聚合物的混合物等也可枚举为形成所述透明保护层的聚合物的例子。
另外，可枚举特开2001-343529号公报(WO01/37007)中记载的聚合物薄膜，例如，含有在(A)侧链具有取代及/或非取代酰亚胺基的热塑性树脂、和在(B)侧链具有取代及/或非取代苯基以及腈基的热塑性树脂的树脂组合物。作为具体例，可枚举含有由异丁烯与N-甲基马来酸酐缩亚胺构成的交替共聚物、和丙烯腈·苯乙烯共聚物的树脂组合物的薄膜。薄膜还可使用由树脂组合物的混合挤压品等构成的薄膜。
从偏振特性或耐久性等方面考虑可尤其优选使用的透明保护层，是由碱等碱化处理了表面的三乙酰基纤维素薄膜。透明保护膜的厚度任意选择，但一般以偏振光片的薄型化等为目的而优选在500μm以下，进而优选在1～300μm，尤其优选在5～300μm。再有，在起偏镜的两侧设置透明保护层时，在其表面背面可使用由不同聚合物等构成的保护薄膜。
另外，保护薄膜尽量优选不带颜色的薄膜。因此，优选使用由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在-90nm～+75nm的保护薄膜。通过使用所述厚度方向的相位差值(Rth)在-90nm～+75nm的薄膜，能够大致消除由保护薄膜引起的偏振光片的着色(光学性的着色)。厚度方向的相位差值(Rth)，进而优选在-80nm～+60nm，尤其优选在-70nm～+45mn。
在所述保护薄膜的未粘接起偏镜的面上，也可实施硬质层或防反射处理，防粘附、或以漫射或防炫光为目的的处理。
硬质处理以防止偏振光片表面的损伤等为目的而实施，例如，可通过在保护薄膜的表面附加基于丙烯酸系、硅系等的适当的紫外线固化型树脂的硬度或滑动特性等优越的固化外皮膜的方式等形成。防反射处理以防止外部光在偏振光片表面反射为目的而实施，可通过形成遵照以往的反射防止膜等而实现。另外，防粘附处理以防止与邻接层的密接为目的而实施。
另外，防炫光处理以防止在偏振光片的表面外光反射而妨碍偏振光片透射光的识别等为目的而实施。例如，通过由基于喷砂方式或压花加工方式的粗糙面化方式、或透明微粒的配合方式等适当的方式，对保护薄膜的表面赋予微细凹凸构造而形成。作为所述表面微细凹凸构造的形成中含有的微粒，例如使用由平均粒径为0.5～50μm的硅石、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镉、氧化锑等构成的还具有导电性的无机系微粒、由交联或未交联的聚合物等构成的有机系微粒等透明微粒。形成表面微细凹凸构造时，微粒的使用量相对于形成表面微细凹凸构造的透明树脂100重量份，一般为2～50重量份左右，优选5～25重量份。防炫光层还可兼备用于漫射偏振光片透射光而扩大视角等的漫射层(视角扩大功能等)。
再有，所述防反射层、防粘附层、漫射层或防炫光层等，除可设置在保护薄膜上以外，还可作为另外的用途的光学层，作为与透明保护层不同的层而设置。
在所述起偏镜与保护薄膜的粘接处理中使用粘接剂。作为粘接剂，可例示异氰酸酯系粘接剂、聚乙烯醇系粘接剂、明胶系粘接剂、乙烯基系胶乳系、水系聚酯等。所述粘接剂，通常作为由水溶液构成的粘接剂使用，通常，含有0.5～60重量％的固态成分。
所述保护薄膜与起偏镜使用所述粘接剂贴合。粘接剂的涂敷可在保护薄膜、起偏镜的任一个上进行，还可在两者上进行。贴合后实施干燥工序，形成由涂敷干燥层构成的粘接层。起偏镜与保护薄膜的贴合，可通过滚轧层压装置进行。粘接层的厚度不特别限定，但通常为0.1～5μm左右。
本发明的偏振光片，是将上述吸收复合型起偏镜(吸收复合型起偏镜可作为层叠了所述保护薄膜等的吸收复合型偏振光片而使用)与1/4波长板组合而成。
构成所述1/4波长板的相位差板，可由透明的聚合物薄膜的拉伸(取向)薄膜、液晶性化合物的取向固化层形成。相位差板的厚度不特别限定，但优选在0.5～500μm左右。
作为聚合物薄膜的材料，可枚举聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯或其它聚烯烃、聚芳酯、聚酰胺、聚酯、聚砜、聚醚砜、乙酸纤维素、聚氯乙烯等。拉伸薄膜可通过对聚合物薄膜进行单轴或双轴等拉伸而制得。另外，控制了厚度方向的折射率后的拉伸薄膜，例如，在聚合物薄膜上粘接热收缩薄膜，在通过加热产生的其收缩力的作用下拉伸处理或/及收缩处理聚合物薄膜，由此可获得。
液晶性化合物的取向固化层，可枚举由透明薄膜支撑液晶聚合物的取向薄膜、液晶聚合物的取向层的结构等。另外，可枚举控制厚度方向的折射率，使液晶聚合物倾斜取向的结构等。
所述1/4波长板，可由具有1/4波长的相位差的一张相位差板构成，还可层叠两张以上的相位差板，并将光学特性控制为具有1/4波长的相位差的层叠波长板。层叠波长板能够减小相位差的波长依赖性，并能够在可见光区域等较广的波长范围内发挥1/4波长板的功能。例如，层叠波长板，可以通过层叠相对于单色光作为1/4波长板发挥功能的相位差板、和表现其它相位差特性的相位差板，例如，作为1/2波长板发挥功能的相位差板而获得。另外，层叠波长板，可以使用两张以上相对于单色光作为1/4波长板发挥功能的相位差板，控制层叠这些的轴交角度，控制获得1/4波长的相位差而制得。
另外，作为1/4波长板，适宜使用具有逆波长分散性的相位差板。具有逆波长分散性的相位差板，波长越短相位差越小。具有逆波长分散性的相位差板，通过由具有正的折射率各向异性的高分子和具有负的折射率各向异性的高分子构成的混合物高分子、由具有正的折射率各向异性的高分子的单体单位和具有负的折射率各向异性的高分子的单体单位构成的共聚物的取向薄膜而获得。所述具有逆波长分散性的相位差板，例如，如在特开2003-315550号公报中所记载，适用具有正的光学各向异性的双苯酚和具有负的光学各向异性的芴环的双苯酚的组合。另外，可枚举如在特开2000-137116号公报中所记载的具有规定的乙酰化度的纤维素薄膜的取向薄膜。
本发明的圆偏振光片中的上述吸收复合型起偏镜(或吸收复合型偏振光片)与1/4波长板的层叠，只要重叠放置即可，但从作业性、或光的利用效率的观点出发，希望利用粘接剂或粘着剂无空隙地层叠各层。
作为粘接剂或粘着剂不特别限定。例如，可适当选择丙烯酸系聚合物、硅系聚合物、聚酯、聚氨基甲酸酯、聚酰胺、聚乙烯醚、乙酸乙烯/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而使用。尤其是，可优选使用光学透明性优越、表现适当的润湿性、凝聚性和粘接性的粘着特性、耐气候性或耐热性等优越的粘接剂。
所述粘接剂或粘着剂透明，对可见光区域不吸收，从抑制表面反射的观点出发希望折射率尽可能近似各层的折射率。从所述观点出发，例如，可优选使用丙烯酸系粘着剂等。
所述粘接剂或粘着剂中可含有对应于基础聚合物的交联剂。另外，粘接剂中可含有例如天然物或合成物的树脂类、尤其是，粘着性赋予树脂或由玻璃纤维、玻璃珠、金属粉末、其它无机粉末等构成的填充剂或颜料、着色剂、抗氧化剂等添加剂。另外，还可为含有微粒并表现光漫射性的粘接剂层等。
再有，在本发明中，由水杨酸酯系化合物或苯甲酸苯酯系化合物、苯并三唑系化合物或氰基丙烯酸酯系化合物、镍络盐系化合物等紫外线吸收剂进行处理的方式等方式，令上述光学元件等、还有粘着剂等各层具有紫外线吸收能力。
粘接剂或粘着剂，通常作为将基础聚合物、或其组合物溶解或分散到溶剂中的固态成分浓度为10～50重量％左右的粘接剂溶液使用。作为溶剂，可适当地选择甲苯或乙酸乙酯等有机溶液、或水等对应于粘接剂的种类的溶剂而使用。
粘着层或粘接层，还可作为不同组成或种类等的物体的重叠层而设置在偏振光片或光学薄膜的单面或双面上。粘着层的厚度可根据使用目的或粘接力等适当地确定，一般为1～500μm，优选5～200μm，尤其优选10～100μm。
也可在本发明的圆偏振光片上设置粘着层或粘接层。粘着层除可用于贴附到液晶单元以外，还可用于光学层的层叠。在粘接所述光学薄膜时，它们的光学轴可根据作为目标的相位差特性等设为适当的配置角度。
对于粘着层等的露出面，防止其污染等为目的而临时覆盖隔离物等作为外罩，直到供于实用之前的期间。由此，在通常的处理状态下可防止接触到粘着层。作为隔离物，除去上述厚度条件，可使用根据需要由硅系或长镜烷基系、氟系或硫化钼等适当的剥离剂对例如塑料薄膜、橡胶薄片、纸、布、无纺布、网状物、发泡薄片或金属箔、它们的层叠体等适当的薄片体进行涂层处理后的物体等遵照以往的适当的物体。
上述本发明的圆偏振光片，按照常用方法，适用于液晶显示装置。在液晶显示装置中，在液晶单元的两侧配置偏振光片，并适当使用各种光学层等。上述圆偏振光片，适用于液晶单元的至少一方侧。液晶显示装置的形成能够遵照以往而进行。即，液晶显示装置，一般通过适当地组装液晶单元和光学元件、及根据需要的照明系统等构成部件并组合驱动电路等而形成，但除使用本发明的光学薄膜这一点以外，不特别限定，能够遵照以往进行。对液晶单元也可使用例如TN型或STN型、π型等任意的类型。
进而，形成液晶显示装置时，可在适当的位置配置一层或两层以上例如漫射板、防炫光层、防反射膜、保护板、棱镜阵列、透镜阵列薄片、光漫射板、背光灯等适当的部件。
所述圆偏振光片，在液晶显示装置等的制造过程中也能够以依次分别层叠的方式形成，但预先层叠物具有质量的稳定性或安装作业等优越且可提高液晶显示装置等的制造工序的优点。在层叠中可采用粘着层等适当的粘接机构。在所述的圆偏振光片或其它光学薄膜的粘接时，它们的光学轴可根据作为目标的相位差特性等设为适当的配置角度。
除所述以外，对实用时层叠的光学层不特别限定，但可使用一层或两层以上例如反射板或半透射板、视角补偿薄膜等可在液晶显示装置等的形成中使用的光学层。另外，可层叠亮度提高薄膜而使用。
由于反射型偏振光片在偏振光片上设置有反射层，因此，用于形成反射来自可见侧(显示侧)的入射光而显示的类型的液晶显示装置等，具有能够省略背光灯等光源的内置，且容易实现液晶显示装置的薄型化等优点。反射型偏振光片的形成，能够以根据需要经由透明保护层等在偏振光片的单面上附设由金属等构成的反射层的方式等适当的方式进行。
再有，半透射型偏振光片，可通过设为在上述中由反射层对光进行反射且透射的半透半反镜等半透射型的反射层而获得。半透射型偏振光片通常设置在液晶单元的背面侧，能够形成如下类型的液晶显示装置等：在比较明亮的气氛中使用液晶显示装置等时，反射来自可见侧(显示侧)的入射光并显示图像，在比较黑暗的气氛中，使用内置于半透射型偏振光片的背侧的背光灯等内置光源显示图像。
视角补偿薄膜是用于即使从不垂直于画面而稍微倾斜的方向观察液晶显示装置的画面的情况下，也可将视场角拓宽为能够比较鲜明地看到图像的薄膜。作为这种视角补偿相位差板，例如由相位差薄膜、液晶聚合物等取向薄膜或在透明基材上支撑液晶聚合物等取向层的结构等构成。通常的相位差板使用在其面方向上沿单轴拉伸的具有双折射的聚合物薄膜，对此，作为视角补偿薄膜使用的相位差板使用在面方向上沿双轴拉伸的具有双折射的聚合物薄膜，或在面方向上沿单轴拉伸且厚度方向上也被拉伸的、具有控制了厚度方向的折射率的双折射的聚合物或如取向薄膜的双向拉伸薄膜等。作为倾斜取向薄膜，例如，可枚举在聚合物薄膜上粘接热收缩薄膜，在基于加热产生的其收缩力的作用下拉伸处理或/及收缩处理聚合物薄膜的薄膜，或使液晶聚合物倾斜取向的薄膜等。相位差板的原材料聚合物使用与前面的相位差板中说明的聚合物相同的聚合物，可使用以防止基于液晶单元的相位差的视觉辨认角的变化引起的着色等或扩大良好视觉辨认的视场角等为目的的适当的聚合物。
另外，从实现良好视觉辨认的广视场角的方面等出发，可优选使用以三乙酰基纤维素薄膜支撑由液晶聚合物的取向层，尤其是圆盘状液晶聚合物的倾斜取向层构成的光学各向异性层的光学补偿相位差板。
贴合了偏振光片与亮度提高薄膜的偏振光片通常设置在液晶单元的背面侧使用。亮度提高薄膜，通过来自液晶显示装置等的背光灯或背面侧的反射等，表现若入射自然光则反射规定偏振光轴的直线偏振光或规定方向的圆偏振光，而透射其它光的特性，因此将亮度提高薄膜与偏振光片层叠后的偏振光片，使来自背光灯等光源的光入射，获得规定偏振光状态的透射光，并且不透射所述规定偏振光状态以外的光而反射。使由该亮度提高薄膜面反射的光进而经由其后面侧设置的反射层等折回，再次入射亮度提高薄膜，并使其一部分或全部作为规定偏振光状态的光而透射，从而实现透射亮度提高薄膜的光的增量，并且供给难以使起偏镜吸收的偏振光，实现液晶显示图像显示等中可利用的光量的增大，由此可提高亮度。
作为所述的亮度提高薄膜，例如可使用：如电介体的多层薄膜或折射率各向异性不同的薄膜的多层层叠体一样，表现透射规定偏振光轴的直线偏振光而反射其它光的特性的薄膜；如胆留醇液晶聚合物的取向薄膜或在薄膜基材上支撑该取向液晶层的结构一样，表现反射左旋或右旋的任一方的圆偏振光而透射其它光的特性的薄膜等适当的薄膜。
另外，偏振光片也可由如上述的偏振光分离型偏振光片一样的、层叠了偏振光片和两层或三层以上光学层的结构构成。因此，还可为上述的反射型偏振光片或组合了半透射型偏振光片和相位差板的反射型椭圆偏振光片或半透射型椭圆偏振光片等。
下面，对有机场致发光装置(有机EL显示装置)进行说明。一般，有机EL显示装置，在透明基板上依次层叠透明电极、有机发光层和金属电极而形成发光体(有机场致发光发光体)。此处，有机发光层是各种有机薄膜的层叠体，例如已知有如下具有各种组合的构成：由三苯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、或这种发光层和由紫苏烯衍生物等构成的电子注入层的层叠体、或这些空穴注入层、发光层、及电子注入层的层叠体等。
在包含通过电压的施加而发光的有机发光层的表面侧具备透明电极、且有机发光层的背面侧具备金属电极而构成的有机场致发光发光体的有机EL显示装置中，可在透明电极的表面侧设置偏振光片，并且在这些透明电极和偏振光片之间设置相位差板。
相位差板及偏振光片由于具有使从外部入射并由金属电极反射而来的光偏振的作用，因此根据该偏振光作用而具有从外部无法视觉辨认金属电极的镜面的效果。尤其是，若由1/4波长板构成相位差板，且将偏振光片与相位差板的偏振光方向的夹角调整为π/4，则能够完全遮蔽金属电极的镜面。
即，入射到该有机EL显示装置的外部光，通过偏振光片仅透射直线偏振光成分。该直线偏振光通过相位差板一般成为椭圆偏振光，尤其是在相位差板为1/4波长板且偏振光片与相位差板的偏振方向的夹角为π/4时，成为圆偏振光。
该圆偏振光透射透明基板、透明电极、有机薄膜，由金属电极反射，再次透射有机薄膜、透明电极、透明基板，到相位差板再次成为直线偏振光。并且，该直线偏振光由于与偏振光片的偏振方向垂直，因此无法透射偏振光片。其结果，能够完全遮蔽金属电极的镜面。
(实施例)
以下，记载该发明的实施例并进行更具体地说明。再有，以下存在的份是指重量份。
<散射-二色性吸收复合型偏振光片的制作>
(散射-二色性吸收复合型起偏镜)
将溶解有聚合度2400、碱化度98.5％的聚乙烯醇树脂的固态成分13重量％的聚乙烯醇水溶液、液晶原基的两末端各具有一个丙烯酰基的液晶性单体(向列相的液晶温度范围为40～70℃)、和甘油混合成聚乙烯醇∶液晶性单体∶甘油＝100∶5∶15(重量比)，在液晶温度范围以上加热并由均质搅拌机搅拌，从而获得混合溶液。通过在室温(23℃)下放置，对该混合溶液中存在的气泡进行除泡之后，由铸造法进行涂漆，然后干燥之后获得白浊的厚度70μm的混合薄膜。对该混合薄膜在130℃下进行10分钟热处理。
将上述混合薄膜浸渍到30℃的水浴中使其膨润之后，一边浸渍于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，一边拉伸成约三倍，然后，一边浸渍于50℃的硼酸3重量％水溶液(交联浴)中，一边拉伸成总拉伸倍率达到约六倍之后，进而浸渍到50℃的硼酸4重量％水溶液(交联浴)中。进而，在30℃的碘化钾5重量％水溶液浴中浸渍10秒钟，进行色调调节。接着进行水洗，在50℃下干燥4分钟，从而制得本发明的起偏镜。
(各向异性散射表现的确认和折射率的测定)
另外，由偏振光显微镜观察制得的起偏镜，可确认聚乙烯醇基体中形成有无数个分散的液晶性单体的微小区域。该液晶性单体在拉伸方向取向，微小区域的拉伸方向(Δn1方向)的平均尺寸为5～10μm。另外，与拉伸方向垂直的方向(Δn2方向)的平均尺寸为0.5～3μm。
对基体和微小区域的折射率分别进行了测定。测定在20℃下进行。首先，由阿贝折射仪(测定光589nm)测定在同一拉伸条件下拉伸的聚乙烯醇薄膜单独的折射率的结果，拉伸方向(Δn1方向)的折射率＝1.54，Δn2方向的折射率＝1.52。另外，对液晶性单体的折射率(ne：异常光折射率及no：正常光折射率)进行了测定。no在实施垂直取向处理后的高折射率玻璃上取向涂设液晶性单体并由阿贝折射仪(测定光589nm)进行了测定。另一方面，对水平取向处理后的液晶单元注入液晶性单体，由自动双折射测定装置(王子计测设备株式会公司制，自动双折射计KOBRA21ADH)测定相位差(Δn×d)，另外通过光干扰法测定单元间隙(d)，由相位差/单元间隙算出Δn，将该Δn和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。因此，算出Δn1＝1.64-1.54＝0.10，Δn2＝1.52-1.52＝0.00。从以上可确认表现出所希望的各向异性散射。
(偏振光片)
在上述吸收复合型起偏镜的两面上利用聚氨基甲酸酯粘接剂层叠三乙酰基纤维素薄膜(厚度80μm)，从而制作吸收复合型偏振光片。
<相位差板的制作>
相位差板的(nx-nz)/(nx-ny)的值在以下作为Nz表示。在相位差Nz的测定中使用日本分光公司制的分光工リプソメ-タM-220，通过测定样品的相位差入射角度依赖性，求得三维折射率。此时，对于样品的折射率各向异性，假定为折射率旋转椭圆体。另外，计算时需要的平均折射率使用另外利用Abbe折射率仪测定的、相对于589nm的波长的光的平均折射率。
(相位差板1)
将厚度50μm的聚碳酸酯薄膜在粘接热收缩性薄膜条件下，在150℃下进行拉伸处理，制作对波长550nm的光赋予1/2波长的相位差的Nz＝0.5的1/2波长板。
(相位差板2)
将厚度50μm的聚碳酸酯薄膜在150℃下进行拉伸处理，制作对波长550nm的光赋予1/2波长的相位差的Nz＝1(换而言之，ny＝nz)的1/2波长板。
(相位差板3)
将厚度50μm的聚碳酸酯薄膜在150℃下进行拉伸处理，制作对波长550nm的光赋予1/4波长的相位差的Nz＝1的1/4波长板。
(相位差板4)
将厚度100μm的环状聚烯烃薄膜(JSR公司制，ARTON)在热收缩性薄膜的粘接下，在175℃下进行拉伸处理，制作对波长550nm的光赋予1/4波长的相位差的Nz＝0.7的1/4波长板。
(相位差板5)
将聚乙烯醇(聚合度500，完全碱化，クラレ公司制)的0.5重量％水溶液在三乙酰基纤维素(40μm)上涂敷并干燥成干燥后的膜厚为20nm。然后，将该涂敷面由研磨布(レ-ヨン制)向一方向实施研磨处理，制成取向处理完毕的薄膜。接着，将环已酮75重量份中溶解有市售的光交联性液晶(商品名UCL-001，大日本油墨化学工业公司制)的溶液通过旋涂而涂敷到取向处理完毕的薄膜上。而后，在130℃下加热1分钟之后，迅速地在氮置换后的气氛中，在室温下照射紫外线，对所述液晶进行向列相取向的固定。制得的相位差板相对于550nm的光为1/4波长的相位差且Nz＝1。
(相位差板6)
以特开2000-137116号公报的实施例1为参考，制成乙酰基化度2.66的纤维素乙酸薄膜(厚度110μm)，在170℃下进行双轴拉伸，从而制得测定波长越短相位差越小的逆波长分散的相位差板。获得的相位差板相对于550nm为1/4波长的相位差且Nz＝1.6。
(实施例1)
经由丙烯酸系粘着剂贴合上述中制得的散射-二色性吸收复合型偏振光片和相位差板3(1/4波长板)，从而制得圆偏振光片。所述吸收复合型偏振光片的拉伸轴与1/4波长板的拉伸轴以45°交叉的角度进行贴合。
(实施例2)
在实施例1中，代替相位差板3(1/4波长板)而使用相位差板4(1/4波长板)，除此之外以实施例1为标准制得圆偏振光片。
(实施例3)
在实施例1中，代替相位差板3(1/4波长板)而使用相位差板5(1/4波长板)，除此之外以实施例1为标准制得圆偏振光片。
(实施例4)
在实施例1中，代替相位差板3(1/4波长板)而使用相位差板6(1/4波长板)，除此之外以实施例1为标准制得圆偏振光片。
(实施例5)
经由丙烯酸系粘着剂贴合上述中获得的散射-二色性吸收复合型偏振光片、和相位差板3(1/4波长板)，从而制得圆偏振光片。所述吸收复合型偏振光片、1/2波长板和1/4波长板的交叉角，以使1/2波长板相对于吸收复合型偏振光片的拉伸轴为17.5°、1/4波长板相对于吸收复合型偏振光片的拉伸轴为80°的方式贴合。
(实施例6)
在实施例1中，代替相位差板1(1/2波长板)而使用相位差板2(1/2波长板)，除此之外以实施例1为标准制得圆偏振光片。
(比较例1)
在散射-二色性吸收复合型起偏镜的制作中，除未使用液晶性单体以外，通过同样的操作制作起偏镜。利用该起偏镜，通过同样的操作制作偏振光片。另外，除使用了该偏振光片以外与实施例1同样，制得圆偏振光片。
(光学特性评价)
由带有积分球的分光光度计(日立制作所制的U-4100)测定实施例及比较例中使用的偏振光片的光学特性。相对于各直线偏振光的透射率，将通过格兰-汤姆逊棱镜起偏镜获得的完全偏振光设为100％而测定。再有，透射率由基于CIE1931色度图算出的补正能见度后的Y值表示。k1表示最大透射率方向的直线偏振光的透射率，k2表示其垂直方向的直线偏振光的透射率。在表1中表示结果。
偏振度P由P＝{(k1-k2)/(k1+k2)}×100算出。单体透射率T由T＝(k1+k2)/2算出。
进而，对于实施例及比较例中使用的起偏镜，由包括格兰-汤姆逊(Glan-Thomson)棱镜的分光光度计((株)日立制作所制，U4100)进行偏振光吸光光谱的测定。在图2中表示实施例及比较例中使用的起偏镜的偏振光吸光光谱。图2(a)的“MD偏振光”是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2(b)的“TD偏振光”是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(＝起偏镜的透射轴)，实施例1及比较例1的起偏镜的吸光度在整个可见区域大致相等，与此相对，对于MD偏振光(＝起偏镜的吸收+散射轴)，实施例1的起偏镜的吸光度超过比较例1的起偏镜的吸光度。尤其在短波长侧超出。换而言之，表示实施例1的起偏镜的偏振性能超过比较例1的起偏镜。在实施例1与比较例1中，由于拉伸、染色等条件全部相等，因此可认为碘系吸光体的取向度也相等。因此，在实施例1的起偏镜的MD偏振光中的吸光度的上升，如所述，表示通过对基于碘的吸收添加各向异性散射的效果的结果而提高了偏振性能。
雾度(haze)值，测定相对于最大透射率方向的直线偏振光的雾度值及相对于吸收方向(其垂直方向)的直线偏振光的雾度值。雾度值的测定，按照JIS K 7136(塑料-透明材料的雾度的求法)，利用雾度测量计(村上色彩研究所制的HM-150)，表示将市售的偏振光片(日东电工公司制NPF-SEG1224DU：单体透射率43％，偏振度99.96％)配置到样品的测定光的入射面侧，使市售的偏振光片与样品(偏振光片)的拉伸方向垂直而测定时的雾度值。但是，在市售的雾度测量计的光源中，由于垂直时的光量会变为检测器的灵敏度限度以下，因此利用光纤入射另外设计的高光强度的卤素灯的光，使其达到检测灵敏度内之后，手动进行光闸(shutter)开闭，从而算出雾度值。
[表1]
  起偏镜      直线偏振光的透射率(％)   单体透射率(％)   偏振度(％)           雾度值(％)
  最大透射方向(k1)   垂直方向(k2)   最大透射方向   垂直方向
  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，在实施例与比较例的偏振光片中，近似单体透射率、偏振度等偏振光特性良好。但是，在实施例中使用的偏振光片中，使用在由含有碘系吸光体的透光性的水溶性树脂形成的基体中分散有微小区域的构造的起偏镜，因此可知，垂直时的透射率的雾度值比使用通常的起偏镜的比较例的偏振光片更高，且基于偏差的不均通过散射而被隐蔽变得不能确认。
下面，分别对实施例、比较例的圆偏振光片评价对比度(亮度、着色)、不均。在表2中表示结果。
对比度、不均的评价如下。制成赋予逆向圆偏振光的圆偏振光片(将波长板的层叠角度相对于实施例、比较例的交叉角偏移90°层叠而成)，制作使波长板侧相对实施例、比较例的圆偏振光片重叠为相互成为内侧的状态的样品。将该样品配置在液晶显示器所使用背光灯的上面，确认来自铅垂上方的漏光的观察及不均。漏光的观察利用トプコン公司制的BM-5测定亮度(cd/cm2)。进而，由目测确认着色的程度及光量。不均的评价，设由目测能够确认不均的程度为「×」，由目测无法确认不均的程度为「○」。
[表2]
  圆偏振光片              对此度 不均
  亮度(cd/cm2)   着色
  实施例1   1.2   紫   ○
  实施例2   0.5   蓝紫   ○
  实施例3   1.7   紫   ○
  实施例4   0.5   黑   ○
  实施例5   0.3   黑紫   ○
  实施例6   0.6   黑紫   ○
  比较例1   0.8   紫   ×
设想液晶显示元件中的黑色显示的上述实验的结果，可知与比较例(通常的圆偏振光片)相比，在实施例中，基于透射率的偏差的不均通过散射而被隐蔽变得无法确认。进而，若比较实施例1、实施例2、实施例5、和实施例6，则可知通过Nz系数的效果，实施例2、5的圆偏振光片的漏光偏少。另外，可知在实施例4、5、6中，由于在宽波长中发挥1/4波长板的功能，因此漏光的着色的程度低。
下面，将实施例4及比较例1的圆偏振光片与市售的VA模式的液晶面板的偏振光片替换且排列安装。贴换后的部分，在实施例、比较例中显示白色时的亮度均大幅度地上升。另外，在暗室中显示黑色确认不均的程度时，与比较例的偏振光片相比，在安装有实施例的圆偏振光片的部分完全不能确认不均，视觉辨认度非常良好。进而，安装有实施例的圆偏振光片的部分在广视场角中具有良好的视觉辨认度。
作为与本发明的散射-二色性吸收复合型起偏镜的构造类似的起偏镜，在特开2002-207118号公报中，公开有在树脂基体中分散有液晶性双折射材料与吸收二色性材料的混合相的起偏镜。其效果是与本发明同种类的效果。但是，与如特开2002-207118号公报在分散相中存在吸收二色性材料的情况比较，如本发明在基体层中存在有吸收二色性材料的一方，由于散射的偏振光通过吸收层而光程长度偏长，从而能够进一步吸收散射的光。因此，本发明提高偏振性能的效果高得多。另外，制造工序简单。
另外，在特表2000-506990号公报中公开有在连续相或分散相的任一种中添加有二色性染料的光学体，但本发明在吸收复合型起偏镜上层叠1/4波长板的方面具有特征，尤其在作为吸收复合型起偏镜的二色性吸收材料使用碘的方面具有特征。在使用碘而非二色性染料的情况下，具有以下的优点。(1)由碘表现的吸收二色性比二色性染料更高。因此，使用碘的一方获得的起偏镜中偏振特性也增高。(2)碘在添加到连续相(基体相)中之前不显示吸收二色性，在分散到基体中之后，通过拉伸形成显示二色性的碘系吸光体。在该方面与从添加到连续相之前就具有二色性的二色性染料不同。换而言之，碘向基体分散时仍保持为碘。该情况下，向基体的扩散性一般比二色性染料好得多。其结果，碘系吸光体比二色性染料更能分散到薄膜的各个角落。因此，能够最大限度有效利用基于散射各向异性的光程长度增大效果且可增大偏振功能。
另外，在特表2000-506990号公报所记载的发明的背景技术中，叙述了记载有由Aphonin将液晶液滴配置到聚合物基体中而构成的拉伸薄膜的光学特性。但是，Aphonin这些涉及到不使用二色性染料而由基体相与分散相(液晶成分)构成的光学薄膜，由于液晶成分不是液晶聚合物或液晶单体的聚合物，因此该薄膜中的液晶成分的双折射典型地依赖于温度而敏感。另一方面，本发明提供在由含有碘系吸光体的透光性的水溶性树脂形成的基体中，分散有微小区域的构造的薄膜构成的起偏镜，进而本发明的液晶性材料，在液晶聚合物中，液晶温度范围内取向之后，在室温下冷却而取向被固定，在液晶单体中，同样取向之后，通过紫外线固化等取向被固定，由液晶性材料形成的微小区域的双折射不会根据温度而变化。
(产业上的可利用性)
本发明的圆偏振光片或使用该圆偏振光片的光学薄膜，适用于液晶显示装置、有机EL显示装置、CRT、PDP等图像显示装置中。

Claims (15)

1.一种圆偏振光片，其特征在于，
层叠有：
散射-二色性吸收复合型起偏镜，其由在含有碘系吸光体的透光性树脂形成的基体中分散有微小区域的构造的薄膜构成；
由一个或多个相位差板构成的1/4波长板。
2.根据权利要求1所述的圆偏振光片，其特征在于，
吸收复合型起偏镜的微小区域由取向后的双折射材料形成。
3.根据权利要求2所述的圆偏振光片，其特征在于，
双折射材料至少在取向处理阶段显示液晶性。
4.根据权利要求2所述的圆偏振光片，其特征在于，
吸收复合型起偏镜的微小区域的双折射在0.02以上。
5.根据权利要求2所述的圆偏振光片，其特征在于，
吸收复合型起偏镜的形成微小区域的双折射材料和透光性树脂相对于各光轴方向的折射率差，在表示最大值的轴向的折射率差(Δn1)为0.03以上，并且在与Δn1方向垂直的两方向的轴向的折射率差(Δn2)为所述Δn1的50％以下。
6.根据权利要求5所述的圆偏振光片，其特征在于，
吸收复合型起偏镜的碘系吸光体的吸收轴沿Δn1方向取向。
7.根据权利要求1所述的圆偏振光片，其特征在于，
作为吸收复合型起偏镜使用的薄膜通过拉伸制造。
8.根据权利要求5所述的圆偏振光片，其特征在于，
吸收复合型起偏镜的微小区域的Δn2方向的长度为0.05～500μm。
9.根据权利要求1所述的圆偏振光片，其特征在于，
构成所述1/4波长板的相位差板是透明的聚合物薄膜的拉伸薄膜及/或液晶性化合物的取向固化层。
10.根据权利要求1所述的圆偏振光片，其特征在于，
构成所述1/4波长板的至少一个相位差板，在将面内的最大折射率设为nx，将与具有面内的最大折射率的方向垂直的方向的折射率设为ny，将厚度方向的折射率设为nz时，满足0＜(nx-nz)/(nx-ny)＜1。
11.根据权利要求1所述的圆偏振光片，其特征在于，
构成所述1/4波长板的相位差板具有逆波长分散特性，在将面内的最大折射率设为nx，将与具有面内的最大折射率的方向垂直的方向的折射率设为ny，将厚度方向的折射率设为nz时，满足1.2＜(nx-nz)/(nx-ny)＜2.0。
12.根据权利要求1所述的圆偏振光片，其特征在于，
吸收复合型起偏镜和1/4波长板，利用丙烯酸酯系透明粘着剂而被固定层叠。
13.根据权利要求1所述的圆偏振光片，其特征在于，
吸收复合型起偏镜的相对透射方向的直线偏振光的透射率在80％以上，且雾度值在5％以下，相对吸收方向的直线偏振光的雾度值在30％以上。
14.一种光学薄膜，其特征在于，
层叠有至少一张权利要求1所述的圆偏振光片。
15.一种图像显示装置，其特征在于，
使用有权利要求1所述的圆偏振光片、或权利要求14所述的光学薄膜。
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