TW201418798A - 一軸延伸多層層合薄膜、由其而成之偏光板、液晶顯示裝置用光學構件及液晶顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供可藉比以往更簡便之構成展現99.5%以上之高偏光性能之一軸延伸多層層合薄膜、由其所成之偏光板、液晶顯示裝置用光學構件及液晶顯示裝置。亦即，本發明係關於一軸延伸多層層合薄膜，其係使第1層與第2層交互層合而成之一軸延伸多層層合薄膜，其中該一軸延伸多層層合薄膜具有2μm以上30μm以下厚度之中間層，該第1層係由含萘二羧酸酯之聚酯所成，該第2層係由共聚合聚酯所成之平均折射率1.50以上1.60以下且為光學等向性之層，該第1層、該第2層、該第1層與該第2層兩層、或該中間層，以層之重量作為基準含有200ppm以上2500ppm以下之在300℃×1小時保持後之重量減少率未達10%之可見光吸收劑，該一軸延伸多層層合薄膜之偏光度為99.5以上，且在400~800nm之波長範圍內之S偏光之平均透過率Ts為60%以上。

Description

一軸延伸多層層合薄膜、由其而成之偏光板、液晶顯示裝置用光學構件及液晶顯示裝置
本發明係關於一軸延伸多層層合薄膜、由其而成之偏光板、液晶顯示裝置用光學構件及液晶顯示裝置，更詳言之，係關於由一軸延伸多層層合薄膜所成、可以比以往更簡便之構成展現與吸收型偏光板匹敵之高偏光性能之一軸延伸多層層合薄膜、由其而成之偏光板、液晶顯示裝置用光學構件及液晶顯示裝置。
電視、個人電腦、行動電話等所用之液晶顯示裝置(LCD)係將偏光板配置於液晶胞之兩面而藉由液晶面板而調整自光源射出之光之透過量，從而可進行其顯示。貼合於液晶胞之偏光板一般係使用光吸收型之稱為2色性直線偏光板之吸收型偏光板，且已廣泛使用以三乙醯基纖維素(TAC)保護含碘之PVA而成之偏光板。
該種吸收型之偏光板由於幾乎係使與透過軸方向之偏光透過，且吸收與透過軸正交方向之偏光，故自光源裝置射出之無偏光光之約50%被該吸收型偏光板吸 收，光的利用效率降低而受到詬病。因此，為有效利用與透過軸正交方向之偏光，已檢討在光源與液晶面板之間使用稱為亮度提升膜之反射型偏光器之構成，且作為該反射型偏光器之一例也已檢討使用光學干涉之聚合物類之薄膜(專利文獻1等)。
另一方面，針對貼附於液晶胞之偏光板，根據利用外光之反射顯示或利用背光而成之透過顯示等之顯示裝置所利用之光之種類或目的等，亦對組合吸收型偏光板與反射型偏光板之各種層合構成進行檢討，並已檢討使用雙折射性之介電體多層膜作為反射型偏光板之一例。
作為過去所檢討之使用雙折射性之多層構造的反射偏光性聚合物膜之一例列舉有例如專利文獻2~4。專利文獻3等中所記載之反射偏光性聚合物膜係於高折射率層中使用聚2,6-萘二羧酸乙二酯(以下有時稱為2,6-PEN)，於低折射率層中使用熱可塑性彈性體或共聚合有30mol%之對苯二甲酸之PEN，藉由延伸使延伸方向(X方向)之層間折射率差變大而提高P偏光之反射率，另一方面使薄膜面內方向之與X方向正交之方向(Y方向)的層間折射率差變小而提高S偏光之透過率，從而展現一定程度之偏光性能。
然而，將該偏光性能提高至2色性直線偏光板水準時，2,6-PEN聚合物之性質方向，隨著X方向之延伸，於Y方向之折射率與膜厚方向(Z方向)之折射率產生差異，使Y方向之層間折射率差一致時Z方向之層間 折射率差會變大，因對於斜方向入射之光的部分反射使透過光之色相偏差變大。
因此，單獨使用該多層裝置之聚合物膜作為液晶胞之一偏光板的液晶顯示裝置迄今尚無法實用化。
此外，專利文獻5中提案作為可替代吸收型偏光板之偏光度比以往高的多層構造之反射偏光性聚合物膜，於高折射率層中使用特定之聚合物，可使用作為與液晶胞鄰接之偏光板。然而，該反射偏光膜雖實現97~98%左右之高偏光度，但無法達到更高水準之偏光性能。
另一方面，專利文獻6、7等中提案在2個一軸雙折射反射偏光器之間配置吸收型偏光器或吸收要件之混成偏光器之構成，且記載2個一軸雙折射反射偏光器之間不使用該吸收要件等時，經反射之所有偏光成分中，由第1反射偏光器洩漏之透過光之一半因多重反射之影響亦會自第2反射偏光器洩漏，為了使該透過光之洩漏更少，故在2個一軸雙折射反射偏光子之間配置該吸收要件等。
且，作為該混成偏光器之具體例記載有以聚萘二甲酸乙二酯90%與聚對苯二甲酸乙二酯10%構成之一軸配向層、與由聚碳酸酯與共聚合聚酯之摻合物所成之低折射率之等向性層之交互層合體作為反射偏光器，將2色性染料混合於PVA中所得之吸收性層塗佈於PET澆鑄膜上並經一軸配向者配置於2個反射偏光器之間之樣態等，關於其他具體例亦有預先將於與反射偏光器不同步驟中以塗佈法形成之吸收要件配置於2個反射偏光器之間之樣 態，係採用複雜加工方法。且，該等混成偏光器之樣態會有反射偏光器與吸收要件之接著力降低之顧慮。
(專利文獻1)日本特表平9-507308號公報
(專利文獻2)日本特開平4-268505號公報
(專利文獻3)日本特表平9-506837號公報
(專利文獻4)國際公開01/47711號說明書
(專利文獻5)日本特開2012-13919號公報
(專利文獻6)US2008/0151371號公報
(專利文獻7)US2011/0043732號公報
本發明之目的係提供一種可以比過去更簡便之構成展現99.5%以上之高偏光性能之一軸延伸多層層合薄膜、由其而成之偏光板、液晶顯示裝置用光學構件及液晶顯示裝置。
另本發明之第二目的係提供一種可以比過去更簡便之構成展現99.5%以上之高偏光性能，同時為含萘二羧酸酯之多層構造之聚酯膜並且對紫外線具有優異之高耐久性，且消除因添加紫外線吸收劑所致之步驟污染或自薄膜滲出之一軸延伸多層層合薄膜、由其而成之偏光板、液晶顯示裝置用光學構件及液晶顯示裝置。
本發明人等為解決前述課題而積極檢討之結果，發現藉由於構成一軸延伸多層層合薄膜之第1層、第2層、第1層與第2層兩層、或中間層中添加微量的耐熱性優異之可見光吸收劑，而抑制會產生光漏成分之多重反射之發生，或者可有效地吸收所發生之多重反射成分，且可維持透過偏光成分之高透過率。而且，發現依據該構成之一軸延伸多層層合薄膜，不使用反射偏光器/吸收要件/反射偏光器之複雜構成，可藉由於反射偏光器中所用之一軸延伸多層層合薄膜本身達到偏光度99.5%以上之極高偏光度，因而完成本發明。
另外，對於第二目的，發現除上述構成以外，可進一步於折射率低之第2層中使用紫外線吸收性能優異且於300℃之耐熱性亦優異之紫外線吸收劑，而可解決上述課題，因而完成本發明。
亦即，本發明之第一目的係藉由一軸延伸多層層合薄膜(項1)而達成，其係使第1層與第2層交互層合而成之一軸延伸多層層合薄膜，其特徵為該一軸延伸多層層合薄膜具有2μm以上30μm以下厚度之中間層，且1)該第1層由含萘二羧酸酯之聚酯所成，2)該第2層為由共聚合聚酯所成，為平均折射率1.50以上1.60以下且為光學等向性之層，3)該第1層、該第2層、該第1層與該第2層兩層、或該中間層，以層之重量作為基準含200ppm以上 2500ppm以下之在300℃×1小時保持後之重量減少率未達10%之可見光吸收劑，4)該一軸延伸多層層合薄膜之以下述式(1)表示之偏光度(P%)為99.5以上，且在400~800nm之波長範圍內之S偏光之平均透過率Ts為60%以上偏光度(P)={(Ts-Tp)/(Tp+Ts)}×100...(1)
(式(1)中，Tp表示在400~800nm之波長範圍內之P偏光之平均透過率，Ts表示在400~800nm之波長範圍內之S偏光之平均透過率)。
另本發明之一軸延伸多層層合薄膜亦包含以下之項2~項13之至少任一項之樣態作為較佳樣態。
2.如項1之一軸延伸多層層合薄膜，其中源自該第2層及/或該中間層之層中進一步含0.2重量%~5重量%之在300℃×1小時保持後之重量減少率未達3%之紫外線吸收劑，且該一軸延伸多層層合薄膜於380nm之S偏光之透過率未達5%。
3.如項2之一軸延伸多層層合薄膜，其中該一軸延伸多層層合薄膜於400nm之S偏光之透過率為10%以上且未達80%。
4.如項1~3中任一項之一軸延伸多層層合薄膜，其中構成第1層之前述含萘二羧酸酯之聚酯係含萘二羧酸酯之共聚合聚酯。
5.如項4之一軸延伸多層層合薄膜，其中構成第1層之前述含萘二羧酸酯之共聚合聚酯為(i)含有5莫耳%以上50莫耳%以下之以下述式(A)表示之成分、及50莫耳%以上95莫耳%以下之萘二羧酸成分作為二羧酸成分，
(式(A)中，RA表示碳數2~10之伸烷基)
(ii)含有90莫耳%以上100莫耳%以下之具有碳數2~10之伸烷基之二醇成分作為二醇成分。
6.如項1~5中任一項之一軸延伸多層層合薄膜，其中構成第2層之前述共聚合聚酯為具有90℃以上之玻璃轉移溫度之共聚合聚酯。
7.如項1~6中任一項之一軸延伸多層層合薄膜，其中構成第2層之前述共聚合聚酯含有脂環族二醇作為共聚合成分。
8.如項7之一軸延伸多層層合薄膜，其中前述脂環族二醇係由螺二醇、三環癸烷二甲醇及環己烷二甲醇所組成群組選出之至少1種。
9.如項1~8中任一項之一軸延伸多層層合薄膜，其中前述可見光吸收劑為由無機顏料、有機染料及有機顏料 所組成群組選出之至少1種，且為黑色或灰色。
10.如項9之一軸延伸多層層合薄膜，其中前述無機顏料為碳黑。
11.如項2~10中任一項之一軸延伸多層層合薄膜，其中前述紫外線吸收劑為以下述式(B)或(C)表示之化合物，
(式(B)中，n1、n2、n3分別表示4~10之任一整數)
(式(C)中，X、Y分別表示氫、或碳數1~4之烷基之任一者)。
12.如項1~11中任一項之一軸延伸多層層合薄膜， 其係與液晶胞鄰接使用。
13.如項1~12中任一項之一軸延伸多層層合薄膜，其係藉由共擠出法而得。
且本發明亦包含由本發明中記載之一軸延伸多層層合薄膜所成之偏光板(項14)。
再者，依序層合由本發明之前述偏光板所成之第1偏光板、液晶胞、及第2偏光板而成之液晶顯示裝置用光學構件(項15)亦包含於本發明中，其較佳樣態亦包含以下之項16~18之至少任一項之樣態。
16.一種液晶顯示裝置用光學構件，其係如項15之液晶顯示裝置用光學構件，但第1偏光板與吸收型偏光板層合之構成除外。
17.如項15或16之液晶顯示裝置用光學構件，其中第2偏光板為吸收型偏光板。
18.一種液晶顯示裝置用光學構件，其係層合第1偏光板、液晶胞、及第2偏光板所成，且第1偏光板及第2偏光板係由如項14之偏光板所成。
本發明亦進行包含具備光源與項15~18中任一項之液晶顯示裝置用光學構件，且於光源側配置第1偏光板之液晶顯示裝置(項19)，以及作為其較佳樣態之在光源與第1偏光板之間進而不具有反射型偏光板之項19之液晶顯示裝置(項20)。
依據本發明，本發明之一軸延伸多層層合薄膜可藉由一軸延伸多層層合薄膜本身而展現99.5%以上之極高偏光度，且可以比過去更簡便之構成應用與吸收型偏光板匹敵之高性能之反射偏光板，故可提供對比性高之液晶顯示裝置用光學構件及液晶顯示裝置。
且作為對應於本發明第二目的之效果，本發明之一軸延伸多層層合薄膜可藉由一軸延伸多層層合薄膜本身而展現99.5%以上之極高偏光度，且可以比過去更簡便之構成應用與吸收型偏光板匹敵之高性能反射偏光板，進而係含萘二羧酸酯之多層構造之聚酯膜，同時對紫外線具有優異之高耐久性，且具有不會產生因添加紫外線吸收劑所致之步驟污染或自薄膜滲出之效果，而可提供對比性高之液晶顯示裝置用光學構件及液晶顯示裝置。
1‧‧‧第2偏光板
2‧‧‧液晶胞
3‧‧‧第1偏光板
4‧‧‧光源
5‧‧‧液晶面板
圖1顯示2,6-PEN(均聚PEN)之一軸延伸後之延伸方向(X方向)、與延伸方向正交之方向(Y方向)、厚度方向(Z方向)之折射率(分別表示為nX、nY、nZ)。
圖2顯示使用由6,6’-(伸乙二氧基)二-2-萘甲酸衍生之成分作為式(A)之共聚合PEN之一軸延伸後之延伸方向(X方向)、與延伸方向正交之方向(Y方向)、厚度方向(Z方向)之折射率(分別表示為nX、nY、 nZ)。
圖3係以本發明之一軸延伸多層層合薄膜之薄膜面作為反射面，對於包含延伸方向(X方向)之入射面呈平行之偏光成分(P偏光成分)、及相對於包含延伸方向(X方向)之入射面呈垂直之偏光成分(S偏光成分)之對於波長之反射率的圖表之一例。
圖4係本發明較佳實施形態之液晶顯示裝置之概略剖面圖。
本發明之一軸延伸多層層合薄膜係使第1層與第2層交互層合而成之一軸延伸多層層合薄膜，其特徵為該一軸延伸多層層合薄膜具有2μm以上30μm以下厚度之中間層，且1)該第1層由含萘二羧酸酯之聚酯所成，2)該第2層為由共聚合聚酯所成，為平均折射率1.50以上1.60以下且為光學等向性之層，3)該第1層、該第2層、該第1層與該第2層兩層、或該中間層，以層之重量作為基準含200ppm以上2500ppm以下之在300℃×1小時保持後之重量減少率未達10%之可見光吸收劑，4)該一軸延伸多層層合薄膜之以下述式(1)表示之偏光度(P%)為99.5以上，且在400~800nm之波長範圍內之S偏光之平均透過率Ts為60%以上。
偏光度(P)={(Ts-Tp)/(Tp+Ts)}×100...(1)
(式(1)中，Tp表示在400~800nm之波長範圍內之P偏光之平均透過率，Ts表示在400~800nm之波長範圍內之S偏光之平均透過率)。
本發明之一軸延伸多層層合薄膜之特徵為藉由於構成一軸延伸多層層合薄膜之交互層合部之第1層、第2層、或第1層與第2層兩層中添加微量的耐熱性優異之可見光吸收劑，可抑制會產生光漏成分之多重反射之發生，且由於可維持透過偏光成分之高透過率，故可藉由一軸延伸多層層合薄膜本身達到偏光度99.5%以上之極高偏光度。
且本發明之一軸延伸多層層合薄膜即使藉由進而於多層構造之內部配置之不影響光干涉之一定厚度的中間層中添加微量之耐熱性高的可見光吸收劑之方法，由於仍可有效地吸收在多層構造之內部發生之多重反射成分，且可維持透過偏光成分之高透過率，故可藉由一軸延伸多層層合薄膜本身達成偏光度99.5%以上之極高偏光度。
以下針對本發明之各構成加以詳述。
〔一軸延伸多層層合薄膜〕
本發明之一軸延伸多層層合薄膜係具有使第1層與第 2層交互層合而成之多層構造的經一軸延伸之薄膜，本發明中，分別係第1層表示折射率比第2層高之層(有時稱為高折射率層)，第2層為折射率比第1層低之層(有時稱為低折射率層)。又，有時延伸方向(X方向)之折射率記載為nX，與延伸方向正交之方向(Y方向)之折射率記載為nY，膜厚方向(Z方向)之折射率記載為nZ。
〔第1層〕
本發明中之第1層係由含萘二羧酸酯之聚酯所成。且，該含萘二羧酸酯之聚酯較好為含萘二羧酸酯之共聚合聚酯(以下有時稱為共聚合聚酯(1))，該共聚合聚酯更好以二羧酸成分之全部莫耳數為基準含50莫耳%以上95莫耳%以下之範圍之萘二羧酸成分。又本發明中之第1層只要不對本發明之偏光度及S偏光之透過率造成影響之範圍，則亦可以第1層之重量為基準以10重量%以下之範圍內含有該含萘二羧酸酯之聚酯以外之熱可塑性樹脂作為第2聚合物成分。
本發明中，作為更佳之共聚合聚酯(1)列舉為以下詳述之藉由二羧酸成分與二醇成分之聚縮合所得之共聚合聚酯。
(二羧酸成分)
本發明中構成共聚合聚酯(1)之二羧酸成分之較佳例列舉為含有5莫耳%以上50莫耳%以下之以下述式 (A)表示之成分、及50莫耳%以上95莫耳%以下之萘二羧酸成分。
(式(A)中，RA表示碳數2~10之伸烷基)
其中，各羧酸成分之含量係以二羧酸成分之全部莫耳數作為基準之含量。針對以式(A)表示之成分，式中，RA為碳數2~10之伸烷基。該伸烷基列舉為伸乙基、伸丙基、伸異丙基、四亞甲基、六亞甲基、八亞甲基等，最好為伸乙基。
以式(A)表示之成分之含量下限值較好為7莫耳%，更好為10莫耳%，又更好為15莫耳%。且，以式(A)表示之成分之含量上限值較好為45莫耳%，更好為40莫耳%，又更好為35莫耳%，最好為30莫耳%。
據此，以式(A)表示之成分之含量較好為5莫耳%以上45莫耳%以下，更好為7莫耳%以上40莫耳%以下，又更好為10莫耳%以上35莫耳%以下，最好為15莫耳%以上30莫耳%以下。
以(A)表示之成分較好為由6,6'-(伸乙二氧基)二-2-萘甲酸、6,6’-(三亞甲二氧基)二-2-萘甲酸或6,6’-(伸丁二氧基)二-2-萘甲酸所衍生之成分。該等 中式(A)中之RA之碳數亦較好為偶數，最好為由6,6’-(伸乙二氧基)二-2-萘甲酸衍生之成分。
該共聚合聚酯(1)較好含有特定量之以式(A)表示之成分作為二羧酸成分。藉由含有特定量之以式(A)表示之成分，而縮小延伸薄膜中之第1層之Y方向之折射率nY與Z方向之折射率nZ之差異，可進一步提高後述之偏光性能，且以斜向方向之入射角入射之偏光亦不易產生色相偏差。
且，作為萘二羧酸成分列舉為2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸、或由該等之組合衍生之成分，或者彼等之衍生物成分，例示特別佳者為2,6-萘二羧酸或其衍生物成分。
萘二羧酸成分之含量下限值較好為55莫耳%，更好為60莫耳%，又更好為65莫耳%，最好為70莫耳%。且，萘二羧酸成分之含量之上限值較好為93莫耳%，更好為90莫耳%，又更好為85莫耳%。
據此，萘二羧酸成分之含量較好為55莫耳%以上95莫耳%以下，更好為60莫耳%以上93莫耳%以下，又更好為65莫耳%以上90莫耳%以下，最好為70莫耳%以上85莫耳%以下。
萘二羧酸成分之比例未達下限值時，非晶性之特性變大，使延伸膜中之X方向之折射率nX與Y方向之折射率nY之差異變小，故有對P偏光成分無法獲得充分反射性能之情況。且，萘二羧酸成分之比例超過上限值 時，以式(A)表示之成分之比例相對變少，故使延伸薄中之Y方向之折射率nY與Z方向之折射率nZ之差異變大，使偏光性能下降，而有以斜向方向之入射角入射之偏光中產生色相偏差之情況。
據此，藉由使用含萘二羧酸成分之聚酯，可在X方向顯示高折射率之同時實現一軸配向性之高的雙折射率特性。
(二醇成分)
本發明中藉由含有90莫耳%以上100莫耳%以下之具有碳數2~10之伸烷基之二醇成分作為構成共聚合聚酯(1)之二醇成分(ii)而可提高一軸配向性而較佳。此處，二醇成分之含量係以二醇成分之全部莫耳數為基準之含量。
該二醇成分之含量更好為95莫耳%以上100莫耳%以下，又更好為98莫耳%以上100莫耳%以下。
作為該伸烷基列舉為伸乙基、伸丙基、伸異丙基、四亞甲基、六亞甲基、八亞甲基等。該等中列舉較佳者為乙二醇、三亞甲基二醇、四亞甲基二醇、環己烷二甲醇等，最好為乙二醇。
(共聚合聚酯(1))
作為本發明中較適宜之共聚合聚酯(1)之樣態，尤其以萘二羧酸成分係由2,6-萘二羧酸衍生之成分，以式 (A)表示之二羧酸成分係由6,6’-(伸乙二氧基)二-2-萘甲酸衍生之成分，二醇成分係乙二醇之聚酯較佳。
因延伸使X方向之高折射率化主要由以萘二羧酸成分為代表之以式(A)表示之成分等之具有芳香族環之成分所影響。且含有以式(A)表示之成分時，容易藉延伸而降低Y方向之折射率。具體而言以式(A)表示之成分由於係2個芳香環係經由伸烷基鏈以醚鍵連接之分子構造，故一軸延伸時該等芳香環容易朝非面方向之方向旋轉，易使第1層之Y方向之折射率因延伸而降低。
另一方面，本發明之共聚合聚酯(1)之二元醇成分由於為脂肪族系，故二醇成分對於第1層之折射率特性造成之影響相較於本發明之二羧酸成分較小。
共聚合聚酯(1)使用對-氯酚/1,1,2,2-四氯乙烷(重量比40/60)之混合溶劑在35℃測定之固有黏度較好為0.4~3dl/g，更好為0.4~1.5dl/g，最好為0.5~1.2dl/g。
共聚合聚酯(1)之熔點較好為200~260℃之範圍，更好為205~255℃之範圍，又更好為210~250℃之範圍。熔點可藉DSC測定求出。
該聚酯之熔點超過上限值時，熔融擠出成形時之流動性差，會有噴出等容易不均一化之情況。另一方面，熔點未達下限值時，製膜性雖優異，但容易損及聚酯具有之機械特性等，且難以展現本發明之折射率特性。
一般共聚物有熔點比均聚物低、機械強度下 降之傾向。然而，為含有式(A)之成分及萘二羧酸成分之共聚物時，相較於僅具有萘二羧酸成分之均聚物，或僅具有式(A)成分之均聚物，熔點雖低但具有機械強度為相同程度之優異特性。
共聚合聚酯(1)之玻璃轉移溫度(以下有時稱為Tg)較好為80~120℃，更好為82~118℃，又更好為85~118℃之範圍。Tg在該範圍時，獲得耐熱性及尺寸安定性優異之薄膜。該熔點或玻璃轉移溫度可藉由控制共聚合成分之種類或共聚合量、以及副產物的二烷二醇等予以調整。
含萘二羧酸成分及以式(A)表示之成分時之共聚合聚酯(1)之製造方法可依據例如國際公開第2008/153188號說明書第9頁所記載之方法製造。
(共聚合聚酯(1)之折射率特性)
本發明之共聚合聚酯(1)之較佳樣態，圖2中顯示將使用由6,6’-(伸乙二氧基)二-2-萘甲酸衍生之成分作為式(A)之共聚合PEN朝X方向一軸延伸時之各方向之折射率變化例。如圖2所示，處於X方向之折射率nX因延伸而增加之方向，Y方向之折射率nY與Z方向之折射率nZ均因延伸而降低之方向，而且不管延伸倍率為何均使nY與nZ之折射率差變得非常地小。
第1層中使用含該特定共聚合成分之共聚合聚酯(1)實施一軸延伸時，第1層之X方向之折射率nX 具有1.80~1.90之高折射率特性。第1層中之X方向之折射率落在該範圍時，與第2層之折射率差變大，可發揮充分之反射偏光性能。
另外，Y方向之一軸延伸後之折射率nY與Z方向之一軸延伸後之折射率nZ之差較好為0.05以下，更好為0.03以下，最好為0.01以下。藉由使該等2方向之折射率差非常小，即使偏光以斜向方向之入射角入射仍可發揮不發生色相偏差之效果。
另一方面，構成第1層之聚酯為聚2,6-萘二羧酸乙二酯(均聚PEN)時，如圖1所示，不管一軸方向之延伸倍率為何，Y方向之折射率nY均為一定並未見到降低，相對於此，Z方向之折射率nZ隨著一軸延伸倍率之增加而折射率降低。因此Y方向之折射率nY與Z方向之折射率nZ之差變大，偏光以斜向方向之入射角入射時容易發生色相偏差。
〔第2層〕 (第2層之共聚合聚酯)
本發明中，一軸延伸多層層合薄膜之第2層係由共聚合聚酯所成，係平均折射率1.50以上1.60以下且為光學等向性之層。
第2層之平均折射率係使構成第2層之共聚合聚酯單獨熔融，以模嘴擠出製作未延伸薄膜，且朝一軸方向於120℃進行5倍延伸製作一軸延伸薄膜，針對所得 薄膜之X方向、Y方向、Z方向各方向，使用Metricon製之稜鏡耦合器測定於波長633nm之折射率，將該等之平均值作為平均折射率而規定者。
此外，所謂光學等向性係指該等X方向、Y方向、Z方向之折射率之2方向間之折射率差均為0.05以下，較好為0.03以下。
構成第2層之共聚合聚酯之平均折射率較好為1.53以上1.60以下，更好為1.55以上1.60以下，又更好為1.58以上1.60以下。藉由使第2層為具有該平均折射率，且藉延伸各方向之折射率差小的光學等向性材料，可獲得第1層與第2層之層間之延伸後X方向之折射率差大，同時Y方向之層間折射率差小之折射率特性，可高度提高偏光性能。再者使用以式(A)表示之成分作為第1層之共聚合成分時，針對各方向之層間折射率差不但前述X方向、Y方向之特徵，且亦使Z方向之折射率差變小，進而亦可抑制因斜向方向之入射角所致之色相偏差。
本發明之第2層若在不對本發明之偏光度及S偏光之透過率造成影響之範圍，則以第2層之重量為基準亦可在10重量%以下之範圍內含該共聚合聚酯以外之熱可塑性樹脂作為第2聚合物成分。
本發明之第2層之共聚合聚酯較好具有90℃以上之玻璃轉移溫度，更好為90℃以上150℃以下，最好為90℃以上120℃以下。第2層之共聚合聚酯之玻璃轉移溫度未達下限時，會有在90℃之耐熱性不足之情況，包含 在該溫度附近之熱處理等之步驟時會有因第2層之結晶化或脆化使濁度上升，且伴隨偏光度下降之情況。另外，第2層之共聚合聚酯之玻璃轉移溫度太高時，會有延伸時第2層之聚酯亦因延伸而產生雙折射性之情況，而有在延伸方向與第1層之折射率差縮小，使反射性能降低之情況。
具有該折射率特性之共聚合聚酯中，基於在90℃×1000小時之熱處理下完全不會因結晶化而引起濁度上升方面而言，以非晶性之共聚合聚酯較佳。此處所謂非晶性係指在示差熱量分析(DSC)中以升溫速度20℃/分鐘升溫時之結晶融解熱量未達0.1mL/mg。
具有該折射率特性之非晶性共聚合聚酯較好為共聚合聚對苯二甲酸乙二酯、共聚合聚萘二羧酸乙二酯、或該等之摻合物，其中以共聚合聚對苯二甲酸乙二酯較佳。該共聚合聚對苯二甲酸乙二酯中較好為以間苯二甲酸、萘二羧酸、或螺二醇、三環癸烷二甲醇或環己烷二甲醇之脂肪族二醇中之至少1成分作為共聚合成分之共聚合聚對苯二甲酸乙二酯。
其中作為共聚合成分較好為含脂環族二醇之共聚合聚酯，尤佳為含脂環族二醇作為共聚合成分之共聚合聚對苯二甲酸乙二酯。
作為前述共聚合聚酯之共聚合成分使用之脂環族二醇較好為由螺二醇、三環癸烷二甲醇及環己烷二甲醇所組成群組選出之至少1種，進而除了該等脂環族二醇以外，為了一面調整與第1層之折射率之關係，一面成為 上述玻璃轉移溫度，亦可使用間苯二甲酸、對苯二甲酸、2,6-萘二羧酸中之主要酸成分以外之酸成分作為共聚合成分。
第2層之共聚合聚酯最好為以使2,6-萘二羧酸及螺二醇共聚合且以對苯二甲酸乙二酯成分作為主要成分之聚酯。螺二醇與如環己烷二甲醇之其他脂環族二醇成分相比結晶拘束力較高，就可抑制在90℃×1000小時之長期熱處理時因第2層之結晶化造成之濁度上升方面而言係較佳。
且，含脂環族二醇之共聚合聚酯以外之較佳第2層用共聚合聚酯列舉為共聚合成分為芳香族二羧酸1種或2種的共聚合聚酯，較好為以萘二羧酸作為共聚合成分之共聚合聚對苯二甲酸乙二酯，其共聚合量係調整為使玻璃轉移溫度成為90℃以上。
又，含脂環族二醇作為共聚合成分者，更易於調整與第1層之聚酯之折射率關係。
構成第2層之共聚合聚酯的共聚合成分僅為脂環族二醇時，較好為螺二醇，其共聚合量較好為20~45莫耳%。且構成第2層之共聚合聚酯之共聚合成分為由脂環族二醇與其他共聚合成分組成時，較好脂環族二醇為10~30莫耳%，其他共聚合成分為10~60莫耳%。
此處，針對本發明中構成第2層之共聚合聚酯之共聚合量，以共聚合聚對苯二甲酸乙二酯為例予以說明時，係以構成第2層之聚酯之重複單位作為100莫耳% 時之附屬共聚合成分之比例表示。且所謂附屬成分係以二醇成分中之乙二醇成分與二羧酸成分中之對苯二甲酸成分除外之成分之合計量表示。
另外，第2層之共聚合聚酯，作為上述成分以外之共聚合成分，亦可在10莫耳%以下之範圍內使用己二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二羧酸等之脂肪族二羧酸；環己烷二羧酸之脂環族二羧酸等之酸成分，丁二醇、己二醇等之脂肪族二醇等二醇成分。
第2層之共聚合聚酯使用鄰-氯酚溶液在35℃測定之固有黏度較好為0.55~0.75dl/g，更好為0.60~0.70dl/g。
具有上述玻璃轉移溫度之共聚合聚酯由於使用脂環族二醇成分等作為共聚合成分，故尤其於未延伸方向易使撕裂強度下降。因此，可藉由使該共聚合聚酯之固有黏度成為上述範圍而提高耐撕裂性。該共聚合聚酯之固有黏度未達下限時會有耐撕裂性不足之情況。第2層之共聚合聚酯之固有黏度，就耐撕裂性之觀點而言，雖以較高者較佳，但於超過上限之範圍，與第1層之芳香族聚酯之熔融黏度差變大，容易使各層之厚度變得不均。
〔緩衝層‧中間層〕
本發明之一軸延伸多層層合薄膜除了該第1層、第2層以外，亦可在第1層與第2層之交互層合構成之內部具有層厚為2μm以上30μm以下之厚的中間層。該中間層有 時稱為本發明之內部厚膜層，係指存在於本發明中之交互層合構成內部之厚膜層。且本發明中，較好使用在多層層合薄膜製造之初期階段，於300層以下之交互層合體之兩側上形成厚膜之層(有時稱為厚度調整層、緩衝層)，隨後藉由倍增而增加層合數之方法，該情況下係使緩衝層彼此經2層層合形成中間層。
藉由於第1層與第2層之交互層合構成之一部分中具有該厚度之中間層，可不對偏光功能帶來影響，而容易均一地調整構成第1層及第2層之各層厚。該厚度之中間層可為與第1層、第2層之任一層相同組成，或者亦可為部分含該等組成之組成，由於層厚較厚，故無助於反射特性。另一方面，由於對透過之偏光有影響，故層中含粒子時較好於粒子之說明中所述之粒子濃度之範圍內。
該中間層之厚度較好為2μm以上25μm以下，更好為3μm以上20μm以下，又更好為4μm以上20μm以下，最好為5μm以上15μm以下。該中間層之厚度未達下限時，容易使交互層合構成部之層構成紊亂，會有反射性能降低之情況。且於中間層中使用本發明之可見光吸收劑時，無法由本發明之中間層發揮充分之多重反射之吸收。另一方面，該中間層之厚度超過上限時，層合後之一軸延伸多層層合薄膜全體之厚度變厚，使用作為薄型液晶顯示裝置之偏光板時難以省空間化。且，一軸延伸多層層合薄膜內含複數層中間層時，各中間層之厚度較好在該範圍內。
上述中間層之製造方法之關係方面，一軸延伸多層層合薄膜之最外層成為緩衝層，但藉由中間層所致之多重反射之吸收效果係藉由在配置於多層構造內部之中間層中含有可見光吸收劑而展現效果。亦即，即使僅在多層構造之最外層含有可見光吸收劑，由於P偏光之透過率與S偏光之透過率以相同比例下降，故偏光度(P)之值亦不會變化。因此，多層層合薄膜之製造上，亦可與本發明之中間層一起將相同組成之層配置於多層構造之最外層，但該情況下不會因最外層而使偏光度更提高，全是中間層所致之效果。
該厚的中間層中所用之熱可塑性樹脂若係存在於使用本發明之一軸延伸多層層合薄膜之製造方法之多層構造中，則可使用與第1層或第2層不同之樹脂，但由層間接著性之觀點而言，較好為與第1層、第2層之任一層相同組成，且亦可為部分含該等組成之組成。
該中間層之形成方法並無特別限制，可為例如於一軸延伸多層層合薄膜之製造方法欄中說明之進行倍增前於300層以下範圍之交互層合體之兩側設置厚膜之層(緩衝層)，使用稱為倍增層進料管(layer doubling block)之分歧進料管將其二等分分割，藉由再層合該等而設置1層內部厚膜層(中間層)。亦可以同樣方法藉由3分歧、4分歧而設置複數中間層。
〔可見光吸收劑〕
本發明之一軸延伸多層層合薄膜可在第1層、第2層、第1層與第2層之兩層、或中間層中含有以層之重量為基準為200ppm以上2500ppm以下之300℃×1小時保持後之重量減少率未達10%之可見光吸收劑。
關於利用本發明之可見光吸收劑所致之多重反射之抑制效果係隨著添加之層而抑制機制不同。
於配置於本發明之一軸延伸多層層合薄膜之交互層合部之內部之不會影響光干涉之一定厚度的中間層中微量添加耐熱性高之可見光吸收劑時，可有效地吸收多層構造之內部發生之多重反射成分，且可維持透過偏光成分之高透過率，故可藉由一軸延伸多層層合薄膜本身達成偏光度99.5%以上之極高偏光度。
此處，針對多重反射成分之發生機制加以說明時，多層構造之反射偏光膜，其反射特性之發生機制方面，係藉由多層構造之內部發生之多重反射，使作為P偏光之原先應被反射之少許成分之偏光方向改變，且作為光漏成分通過。為抑制因該多重反射所致之P偏光之光漏，故於多層構造之內部存在不影響光干涉之一定厚度之中間層，藉由含有一定量之耐熱性高之可見光吸收劑，可有效率地吸收因多重反射所致之光漏成分。
且，於構成本發明之一軸延伸多層層合薄膜之交互層合部之第1層、第2層、或第1層與第2層兩層中添加微量之耐熱性優異之可見光吸收劑時，可抑制會產生光漏成分之多重反射發生本身，且可維持透過偏光成分 之高透過率，故可藉由一軸延伸多層層合薄膜本身達成偏光度99.5%以上之極高偏光度。
本發明中，藉由於第1層、第2層、或第1層與第2層兩層中含有具有本發明特徵之可見光吸收劑，可有效地抑制多重反射之發生本身，故比在中間層中使用可見光吸收劑吸收於多層部產生之多重反射之方法，更可有效地提高偏光度。
於第1層、第2層、或第1層與第2層兩層中含有微量可見光吸收劑時，藉由例如於構成第1層之層中的50%以上，更好80%以上，又更好90%以上，最好95%以上，又最好全部層中含有可見光吸收劑，可消除多重反射之發生本身。
同樣地於第2層中含有可見光吸收劑時，亦較好於構成第2層之層的50%以上之層中含有，更好為50%以上，又更好為90%以上，最好為95%以上，又最好為全部層。且在第1層與第2層兩層中均含有可見光吸收劑時，較好相對於構成第1層、第2層之合計層為同樣含量。
且，藉由以層之重量為基準含有200ppm以上2500ppm以下之可見光吸收劑而可抑制多重反射，若為該可見光吸收劑之含量範圍則不會對400~800nm之波長範圍內之S偏光之平均透過率(Ts)造成影響，故可高度地提高偏光度。
可見光吸收劑之含量下限較好為300ppm，更 好為400ppm，又更好為500ppm。且可見光吸收劑之含量上限較好為2200ppm，更好為2000ppm，又更好為1500ppm，最好為1200ppm。
可見光吸收劑之含量未達下限時，無法獲得充分之多重反射之抑制效果。另一方面，可見光吸收劑之含量超過上限時由於S偏光之透過率下降，故使用於液晶顯示裝置時之亮度提升性能下降。
另外，作為本發明中所用之可見光吸收劑，係使用300℃×1小時保持後之重量減少率未達10%之耐熱安定性優異之可見光吸收劑。藉由使用該耐熱安定性優異之可見光吸收劑，使用習知之一軸延伸多層層合薄膜之製造方法的共擠出步驟，相較於過去之混成偏光器之製造法的在另一步驟製備吸收性層後與反射偏光器貼合之方法，可以更簡便之構成獲得與吸收型偏光板匹敵之偏光度99.5%以上之高偏光性能的一軸延伸多層層合薄膜。
至於該可見光吸收劑，在300℃×1小時保持後之重量減少率為5%以下者由於於共擠出步驟中之耐熱安定性更優異故較佳，更好為3%以下者。
若為具備該耐熱特性之可見光吸收劑，則可使用任何種類之可見光吸收劑，較好為例如由無機顏料、有機染料及有機顏料所成群組選出之至少一種。
具體而言，列舉為酞菁系、偶氮系、縮合偶氮系、偶氮色澱(azo lake)系、蒽醌系、苝(perylene)‧紫環酮(perinone)系、靛藍(indigo)‧ 硫靛藍(thioindigo)系、異吲哚酮系、偶氮次甲基偶氮系、二噁嗪系、喹吖啶酮(quinacridone)、苯胺黑系、三苯基甲烷系等之有機染料或有機顏料；碳黑系、氧化鈦系、氧化鐵系、氫氧化鐵系、氧化鉻系、尖晶石型燒成系、鉻酸鹽系、鉬鉻橙(chrome vermilion)系、紺青系、鋁粉末系、青銅粉末系等之無機顏料。
該等染料或顏料可為任何形態，且亦可為藉由各種習知方法施以各種分散處理者。
該等可見光吸收劑中，就抑制S偏光透過光著色之觀點而言，較好為調整成黑色或灰色之劑，更好為調整成淺灰色(neutral gray)之劑，至於無機顏料較好為碳黑、氧化鐵等。且，有機染料或有機顏料較好為由可溶於聚酯中之蒽醌系、酞菁系等之複數種染料或顏料之混合物所成之調整成淺灰色者。
另外，該等中以在聚酯中之分散性高之劑較佳。不溶於聚酯之顏料系之情況下較好使用平均粒徑0.005μm~0.5μm之劑，更好平均粒徑為0.01~0.3μm，又更好為0.01~0.1μm，最好為0.01~0.05μm。藉由使用耐熱性優異並且易分散於聚酯中之有機染料，或該平均粒徑之顏料作為可見光吸收劑，使可見光吸收劑均一分散於薄膜中，更提高偏光性能。
〔紫外線吸收劑〕
本發明之一軸延伸多層層合薄膜較好於第2層及/或 源自中間層之層中，含0.2重量%~5重量%之300℃×1小時保持後之重量減少率未達3%之紫外線吸收劑，又更好最表層為第2層或源自中間層之層，且該層係存在於比第1層更表層側。且，最表層又更好為源自中間層之層(本發明中之厚度調整層)，源自中間層之層與第2層使用相同之樹脂組成物時就製法上較簡便故更好。
藉由於第2層及/或源自中間層之層中使用該紫外線吸收劑，可有效地保護比該等層之聚酯具有更長吸收波長之第1層聚酯之因紫外線劣化。因此，使用本發明之一軸延伸多層層合薄膜作為與液晶胞鄰接之偏光板時，可充分保護液晶胞內部之液晶分子免受紫外線之影響。
使用紫外線吸收劑時，藉由使用在300℃之耐熱性優異之紫外線吸收劑，在使含製膜溫度高的PEN系樹脂之聚酯膜製膜時，可抑制步驟污染或自薄膜之滲出。使用300℃×1小時保持後之重量減少率為3%以上之紫外線吸收劑時，在製膜溫度高的PEN系聚酯膜之擠出步驟中，會發生分解反應或氣化、昇華現象，而成為薄膜缺點，且有分解物污染擠出步驟之情況。此外，薄膜製造後進行例如90℃×1000hr等之耐久性評價時會有紫外線吸收劑滲出，且薄膜白化之情況。紫外線吸收劑之300℃×1小時保持後之重量減少率更好未達1%。
且本發明中使用之紫外線吸收劑較好在320~400nm之紫外線區域具有吸收峰。藉由使用該特性之紫外線吸收劑，如紫外線透過率特性中所記載，一軸延伸 多層層合薄膜之於380nm之S偏光之透過率成為未達5%。
該具有耐熱性及紫外線吸收性能之紫外線吸收劑列舉為以下述式(B)表示之三嗪系化合物、以下述式(C)表示之苯并噁嗪酮系化合物等。
(式(B)中，n1、n2、n3分別表示4~10之任一整數)。
(式(C)中，X、Y分別表示氫、或碳數1~4之烷基之任一者)
該紫外線吸收劑之含量以含有之層的重量為基準較好為0.2重量%~5重量%，更好為0.3重量%~3重量%，又 更好為0.5重量%~1重量%。紫外線吸收劑之含量未達下限時，會有無法充分展現紫外線吸收能之情況，且會有薄膜產生著色，對液晶胞內部之液晶分子之保護不足之情況。且紫外線吸收劑之含量多於上限時無法相溶於聚合物中，而損及透明性，即使300℃下之耐熱性優異仍會因少許產生之分解物而發生步驟污染。
本發明中進一步使用紫外線吸收劑時，藉由於第1層中添加本發明之可見光吸收劑、於第2層及/或源自中間層之層中添加本發明之紫外線吸收劑，且使含可見光吸收劑之層中配置於最表層側之層配置於比第1層於更外側之構成，可最有效地發揮因可見光吸收劑所致之多重反射之抑制效果、與因紫外線而劣化之抑制效果。
〔其他成分〕
本發明之一軸延伸多層薄膜中，為提高薄膜之捲取性，較好於至少一最外層中含有以層之重量為基準為0.001重量%~0.5重量%之平均粒徑為0.01μm~2μm之惰性粒子。惰性粒子之平均粒徑小於下限值、或含量少於下限值時，提高多層延伸薄膜之捲取性之效果容易變得不足，另一方面，惰性粒子之含量超過上限值、或平均粒徑超過上限值時，會有因粒子而造成多層延伸薄膜之光學特性下降之情況。較佳之惰性粒子之平均粒徑為0.02μm~1μm，最好為0.1μm~0.3μm之範圍。且，較佳之惰性粒子含量為0.02重量%~0.2重量%之範圍。
一軸延伸多層薄膜中含有之惰性粒子可列舉為例如二氧化矽、氧化鋁、碳酸鈣、磷酸鈣、高嶺土、滑石之無機惰性粒子，如聚矽氧、交聯聚苯乙烯、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物之有機惰性粒子。粒子形狀只要是凝聚狀、球狀等一般使用之形狀即無特別限制。
惰性粒子不僅含於最外層，亦可含於以與最外層相同樹脂構成之層中，例如可含於第1層或第2層之至少一層中。另外，亦可設置與第1層、第2層不同之其他層作為最外層，且設置熱密封層時，亦可於該熱密封層中含有惰性粒子。
〔一軸延伸多層層合薄膜之層合構成〕 (層合數)
本發明之一軸延伸多層層合薄膜較好為使上述第1層及第2層交互層合合計251層以上。層合數未達251層時，關於相對於包含延伸方向(X方向)之入射面為平行之偏光成分之平均反射率特性，會有無法於波長400~800nm範圍內獲得固定之平均反射率之情況。
層合數之上限值，就生產性與薄膜之處理性等之觀點而言，較好為2001層以下，但若可獲得目的之平均反射率特性則就生產性或處理性之觀點而言，亦可進而減少層合數，例如可為1001層、501層、301層。
(各層厚度)
第1層及第2層之各層厚度較好為0.01μm以上0.5μm以下。又第一層之各層厚度較好為0.01μm以上0.1μm以下，第2層之各層厚度較好為0.01μm以上0.3μm以下。各層厚度可基於使用透過型電子顯微鏡所攝影之相片求出。
本發明之一軸延伸多層層合薄膜作為液晶顯示裝置之反射型偏光板使用時，其反射波長帶較好為自可見光域至紅外線區域，藉由使第1層及第2層之各層厚度成為該範圍，可藉由層間之光干涉使該波長域之光經選擇性反射。另一方面，層厚超過0.5μm時反射帶域處於紅外線區域，層厚未達0.01μm時，聚酯成分會吸收光而無法獲得反射性能。
(最大層厚與最小層厚之比率)
本發明之一軸延伸多層層合薄膜較好第1層及第2層中之各最大層厚與最小層厚之比率均為2.0以上5.0以下，更好為2.0以上4.0以下，又更好為2.0以上3.5以下，最好為2.0以上3.2以下。該層厚之比率具體而言係以最大層厚相對於最小層厚之比率表示。第1層、第2層中之各最大層厚與最小層厚可基於使用透過型電子顯微鏡所攝影之相片求出。
多層層合薄膜係依據層間之折射率差、層數、層厚而決定所反射之波長，但層合之第1層及第2層各為固定厚度時僅能反射特定波長，關於對於包含延伸方 向(X方向)之入射面平行之偏光成分的平均反射率特性，無法在波長400~800nm之寬廣波長帶內均一地提高平均反射率，故較好使用厚度不同之層。
另一方面，最大層厚與最小層厚之比率超過上限值時，反射帶域比400~800nm寬廣，會伴隨有相對於包含延伸方向(X方向)之入射面平行的偏光成分之反射率降低之情況。
第1層及第2層之層厚可階段性變化，亦可連續變化。藉由使該層合之第1層及第2層分別變化，可反射更廣波長區域之光。
層合本發明之一軸延伸多層層合薄膜中之多層構造之方法並無特別限制，但可列舉為例如使用將第1層用聚酯分歧為137層、將第2層用聚酯分歧為138層使第1層與第2層交互層合，且其流路連續變化至2.0~5.0倍之多層分流器(feed block)裝置之方法。
(第1層與第2層之平均層厚比)
本發明之一軸延伸多層層合薄膜較好第2層之平均層厚相對於第1層之平均層厚之比為0.5倍以上2.0倍以下之範圍。第2層之平均層厚相對於第1層之平均層厚之比之下限值更好為0.8。另外，第2層之平均層厚相對於第1層之平均層厚之比之上限值更好為1.5。最佳之範圍為1.1以上1.3以下。
藉由使第2層之平均層厚相對於第1層之平 均層厚之比成為最適厚度比，可使因多重反射所致之光洩漏最小化。此處所謂最適厚度比係以(第1層之延伸方向之折射率)×(第1層之平均層厚)表示之值、與(第2層之延伸方向之折射率)×(第2層之平均層厚)表示之值(光學厚度)為均等之厚度，由本發明之各層之折射率特性換算時，第2層之平均層厚相對於第1層之平均層厚之比之較佳範圍為1.1~1.3左右。
〔一軸延伸薄膜〕
本發明之一軸延伸多層層合薄膜為滿足作為目的之反射偏光薄膜之光學特性，而至少於一軸方向進行延伸。本發明中之一軸延伸除僅於一軸方向延伸之薄膜以外，亦包含於二軸方向延伸之薄膜且於一方向再被延伸之薄膜。一軸延伸方向(X方向)可為薄膜之長度方向、寬度方向之任一方向。且，於二軸方向延伸之薄膜且於一方向再被延伸之薄膜時，再被延伸之方向(X方向)可為薄膜之長度方向、寬度方向之任一方向，延伸倍率低的方向侷限於1.05~1.20倍左右之延伸倍率時，就提高偏光性能之方面而言係較佳。於二軸方向被延伸、於一方向再被延伸之薄膜之情況，與偏光或折射率之關係的「延伸方向」意指再被延伸之方向。
至於延伸方法可使用利用棒狀加熱器之加熱延伸、輥加熱延伸、拉幅機延伸等之習知延伸方法，但就減低因與輥接觸造成之吻痕或延伸速度等之觀點而言，較 好為拉幅機延伸。
一軸延伸多層層合薄膜之薄膜厚度較好為15μm以上200μm以下，更好為50μm以上180μm以下。
〔偏光度〕
本發明之一軸延伸多層層合薄膜之以下式(1)表示之偏光度(P%)為99.5%以上，較好為99.6%以上，更好為99.7%以上，最好為99.9%以上。
偏光度(P)={(Ts-Tp)/(Tp+Ts)}×100...(1)
(式(1)中，分別係Tp表示在400~800nm之波長範圍內之P偏光之平均透過率，Ts表示在400~800nm之波長範圍內之S偏光之平均透過率)。
本發明中之P偏光定義為一軸延伸多層層合薄膜中，將薄膜面作為反射面，相對於包含一軸延伸方向(X方向)之入射面平行之偏光成分。所謂S偏光定義為一軸延伸多層層合薄膜中，將薄膜面作為反射面，相對於包含一軸延伸方向(X方向)之入射面垂直之偏光成分。
本發明中之偏光度之測定可使用偏光度測定裝置測定。
以上式(1)所特定之偏光度愈高，意指愈抑制反射偏光成分之透過，其正交方向之透過偏光成分之透過率愈高，偏光度愈高亦能降低反射偏光成分之些許光洩 漏。藉由使本發明之一軸延伸多層層合薄膜之偏光度為99.5%以上，可單獨以反射偏光板應用作為於過去若非為吸收型偏光板則難以應用之對比性高之液晶顯示裝置之偏光板。
為了一方面為多層構造之聚酯薄膜一方面達成該偏光度特性，可列舉為分別使用本發明之特定聚酯作為構成一軸延伸多層層合薄膜之高折射率層(第1層)及低折射率層(第2層)，同時於第1層、第2層、第1層與第2層兩層、或中間層中含有一定量之可見光吸收劑。
〔S偏光透過率〕
本發明之一軸延伸多層層合薄膜之於400~800nm之波長範圍之S偏光之平均透過率Ts為60%以上，較好為70%以上，更好為75%以上，又更好為80%以上。
本發明之S偏光平均透過率係表示以一軸延伸多層層合薄膜之薄膜面作為反射面，針對相對於包含一軸延伸方向(X方向)之入射面垂直之偏光成分，對於入射角0度之該入射偏光的波長400~800nm之平均透過率。
該S偏光平均透過率未達下限時，考慮作為反射偏光板使用時之反射型偏光板之特徵的未在偏光板吸收反射偏光而是反射至光源側，使光再度有效活用之光循環功能時，與吸收型偏光板相較亦缺乏亮度提升效果之優異性。
為了獲得本發明之S偏光成分之透過率特性，可列舉使本發明之一軸延伸多層層合薄膜之Y方向之第1層及第2層之折射率差為0.05以下，且可見光吸收劑之含量不超過上限值。
且本發明之一軸延伸多層層合薄膜之於380nm之S偏光透過率較好未達5%，更好未達3%，又更好未達1%。於380nm之S偏光透過率高於該範圍時，使用作為與液晶胞鄰接之偏光板使用時會有保護液晶胞內部之液晶分子免受紫外線影響之功能不足之情況。
又本發明之一軸延伸多層層合薄膜之於400nm之S偏光透過率較好為10%以上未達80%，更好為30%以上未達60%。在可見光區域的400nm之S偏光透過率未達下限時，會有薄膜之色相大幅變化之情況。
再者本發明之一軸延伸多層層合薄膜於420nm之S偏光透過率較好為70%以上。
〔第1層與第2層之層間折射率特性〕
第1層與第2層之X方向之折射率差較好為0.10~0.45，更好為0.20~0.40，最好為0.25~0.30。又，第1層與第2層之Y方向之折射率差較好為0.05以下。藉由使X方向之折射率差落在該範圍，可有效提高本發明中之P偏光成分之反射特性，且可以更少層合數獲得高的反射率。另藉由使Y方向之折射率差落在該範圍，可有效提高本發明中之S偏光成分之透過特性。
再者本發明之第1層與第2層之Z方向之折射率差較好為0.05以下。藉由除了Y方向以外亦使Z方向之層間折射率差落在上述範圍，可抑制偏光在斜向方向之入射角入射時之色相偏差。
〔平均反射率〕
本發明之一軸延伸多層層合薄膜，於以薄膜面作為反射面，針對相對於一軸延伸薄膜之包含延伸方向(X方向)之入射面平行之偏光成分，對於在入射角度0度之該入射偏光的波長400~800nm之平均反射率較好為85%以上。
藉由使對P偏光成分之平均反射率如上述般高，可展現比過去更抑制P偏光之透過量且使S偏光選擇性透過之高的偏光性能，可獲得本發明之高偏光度，可不與吸收型偏光板併用而單獨即可作為與液晶胞鄰接之偏光板使用。同時，藉由使與透過軸正交方向之P偏光不被該一軸延伸多層層合薄膜吸收而高度反射，亦可再利用該反射光而兼具作為亮度提升膜之功能。
另外，本發明之一軸延伸多層層合薄膜，於以薄膜面作為反射面，針對相對於一軸延伸薄膜之包含延伸方向(X方向)之入射面垂直之偏光成分，對於入射角度0度之該入射偏光之波長400~800nm的平均反射率較好為40%以下，更好為35%以下，又更好為30%以下，最好為20%以下，又最好為15%以下。且對於入射角0度之 該入射偏光之波長400~800nm的平均反射率之下限較好為5%。
藉由使對於入射於垂直方向之S偏光成分之波長400~800nm的平均反射率落在該範圍內，而使透過與光源相反側之S偏光量增大。另一方面，關於S偏光成分之平均反射率超過上限值時，由於作為一軸延伸多層層合薄膜之偏光透過率降低，故作為與液晶胞鄰接之偏光板使用時有無法充分展現性能之情況。另一方面，在該範圍內S偏光成分之反射率更低者雖然S偏光成分之透過率變高，但低於下限值時就與組成或延伸之關係有困難。
針對P偏光成分為了獲得上述之平均反射率特性，可藉由下述而達成：於以第1層及第2層之交互層合構成之一軸延伸多層層合薄膜中，藉由使用分別具有上述特徵之聚酯作為構成各層之聚合物，且於延伸方向(X方向)以一定延伸倍率延伸之第1層之薄膜面內方向予以雙折射率化，而增大延伸方向(X方向)之第1層與第2層之折射率差。且，為了獲得在波長400~800nm之波長區域之該平均反射率，舉例有調整第1層、第2層各層厚之方法。
另外，針對S偏光成分為了獲得上述之平均反射率特性，可藉由下述而達成：在以第1層與第2層交互層合構成之一軸延伸多層層合薄膜中，使用上述聚酯作為構成各層之聚合物成分，且於與該延伸方向正交之方向(Y方向)未延伸，或限於以低延伸倍率進行延伸，可使 該正交方向(Y方向)之第1層與第2層之折射率差極小。另外，為了獲得在波長400~800nm之波長區域之該平均反射率，舉例有調整第1層、第2層之各層厚度之方法。
〔固有黏度〕
本發明之一軸延伸多層層合薄膜之固有黏度較好為0.55dl/g以上0.75dl/g以下，更好為0.57dl/g以上0.70dl/g以下。薄膜之固有黏度未達下限值時，會有未延伸方向之撕裂強度下降且在一軸延伸多層層合薄膜製膜時或液晶顯示裝置用光學構件製造時之步驟中產生斷裂之情況。另一方面，薄膜之固有黏度超過上限值時，由於熔融黏度上升故伴隨生產性下降。
〔濁度〕
本發明之一軸延伸多層層合薄膜經90℃×1000小時熱處理後之濁度與處理前之濁度之差較好為2.0%以下，更好為1.0%以下。藉由具有該濁度特性，即使熱處理後光學特性之變化亦小，用於液晶顯示裝置時，即使在高溫環境下偏光性能之變化仍小，而可較好地使用。上述熱處理前後之濁度差超過上限值時，會有因濁度之散射光影響使熱處理後之偏光性能比熱處理前之偏光性能更下降之情況。該濁度特性係藉由在第1層中使用含萘二羧酸酯之聚酯，且使用90℃以上之玻璃轉移溫度之共聚合聚酯作為構 成低折射率層的第2層之共聚合聚酯而獲得。
〔一軸延伸多層層合薄膜之製造方法〕
接著，針對本發明之一軸延伸多層層合薄膜之製造方法加以詳述。
本發明之一軸延伸多層層合薄膜係以熔融狀態交互重疊構成第1層之聚酯與構成第2層之聚酯，製作合計300層以下之交互層合體，且於其兩面上設置膜厚之層(緩衝層)，使用稱為倍增層進料管之裝置將具有該緩衝層之交互層合體分割成例如2~4等分，且以具有該緩衝層之交互層合體作為1塊以使塊之層合數(倍增數)成為2~4倍之方式再度層合之方法可增加層合數。藉由該方法，可獲得多層構造之內部具有緩衝層彼此2層層合而成之中間層的一軸延伸多層層合薄膜。
以熔融狀態層合上述各層獲得交互層合體之方法，相較於亦稱為共擠出法之於另一步驟中使含可見光吸收劑之層與反射偏光器層合之方法，具有之優點為可在製造多層薄膜之一步驟內配置含可見光吸收劑層。
該交互層合體係以使各層之厚度階段性或連續地在2.0~5.0倍之範圍變化之方式進行層合。
使以上述方法層合化成期望層合數之多層未延伸薄膜於製膜方向、或與其正交之寬度方向之至少一軸方向(沿著薄膜面之方向)延伸。延伸溫度較好為第1層之熱可塑性樹脂之玻璃轉移點溫度(Tg)~(Tg+50)℃之 範圍，且為了高度控制薄膜之配向特性更好為(Tg)~(Tg+30)℃之範圍。
此時之延伸倍率較好為2~10倍，更好為2.5~7倍，又更好為3~6倍，最好為4.5~5.5倍。延伸倍率愈大，則因第1層與第2層中之各層之面方向偏差因延伸之薄層化而變小，多層延伸薄膜之光干涉於面方向均一化且第1層與第2層之延伸方向之折射率差變大，故較佳。此時之延伸方法可使用利用棒狀加熱器之加熱延伸、輥加熱延伸、拉幅機延伸等習知之延伸方法，但就降低因與輥接觸造成之吻痕或延伸速度等之觀點而言，較好為拉幅機延伸。
又，亦於與該延伸方向正交之方向(Y方向)施予延伸處理，進行2軸延伸時，較好限於1.05~1.20倍左右之延伸倍率。Y方向之延伸倍率高到其以上時，會有偏光性能下降之情況。且，延伸後較好進而施以熱固定處理，藉由邊在(Tg)~(Tg+30)℃之溫度進行，邊以5~15%之範圍朝延伸方向進行前展(toe out)(再延伸)，可高度地控制所得一軸延伸多層層合薄膜之配向特性。
〔液晶顯示裝置偏光板用反射偏光薄膜〕
本發明之一軸延伸多層層合薄膜一方面為多層構造之反射偏光薄膜，一方面具備高偏光度、與可使未透過之偏光反射再利用之作為亮度提升薄膜之功能。且本發明之較 佳樣態之一軸延伸多層層合薄膜除上述特性外，耐熱安定性、對紫外線之耐久性亦優異。因此，本發明之一軸延伸多層層合薄膜，不併用吸收型偏光板，以單獨即可使用作為與液晶胞鄰接使用之液晶顯示裝置偏光板。
〔液晶顯示裝置用光學構件〕
本發明中亦包含液晶顯示裝置用光學構件作為發明之一樣態，其係依序層合有由本發明之一軸延伸多層層合薄膜所成之第1偏光板、液晶胞及第2偏光板而成。該光學構件亦稱為液晶面板。該光學構件係相當於圖4中之5，第1偏光板相當於3，液晶胞相當於2，第2偏光板相當於1。
過去作為液晶胞兩側之偏光板，係藉由至少具有吸收型偏光板，而獲得高偏光性能之情況，使用本發明之一軸延伸多層層合薄膜之偏光板由於偏光性能優異，故可代替吸收型偏光板而使用作為與液晶胞鄰接用之偏光板。
亦即，本發明之特徵在於於液晶胞之一者中單獨使用由本發明之一軸延伸多層層合薄膜所成之偏光板作為第1偏光板，較好排除第1偏光板與吸收型偏光板層合而成之構成。
液晶胞之種類並無特別限制，可使用VA模式、IPS模式、TN模式、STN模式或彎曲配向(π型)等之任意類型者。
且，第2偏光板之種類並無特別限制，可使用吸收型偏光板、反射型偏光板之任一種。使用反射型偏光板作為第2偏光板時，較好使用本發明之一軸延伸多層層合薄膜。
本發明之液晶顯示裝置用光學構件較好依序層合第1偏光板、液晶胞及第2偏光板，該等各構件彼此可直接層合，或透過稱為黏著層或接著層之提高層間接著性之層(以下有時稱為黏著層)、保護層等而層合。
〔液晶顯示裝置用光學構件之形成〕
於液晶胞中配置偏光板之方法較好藉黏著層層合二者。形成黏著層之黏著劑並無特別限制，可適當選擇使用以例如丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醯胺、聚醚、氟系或橡膠系等聚合物作為基底聚合物者。尤其，以如丙烯酸系黏著劑之具有透明性優異、適度潤濕性與凝聚性及接著性之黏著特性，且耐候性或耐熱性等優異者較佳。且，黏著層亦可設有複數層不同組成或種類之層。
層合液晶胞與偏光板時之作業性之觀點中，黏著層較好預先附設於偏光板、或液晶胞之一或二者上。黏著層之厚度可依據使用目的或接著力等適當決定，一般為1~500μm，較好為5~200μm，最好為10~100μm。
(脫模膜)
又，相對於黏著層之露出面，為了於供給於實用之前，防止其污染等較好暫時黏著脫模膜(隔離層)予以保護。據此，可防止於一般作業狀態與黏著層接觸。脫模膜列舉為例如視需要以聚矽氧系或長鏈烷、氟系或硫化鉬等剝離劑塗覆處理塑膠膜、橡膠薄片、紙、布、不織布、網體、發泡薄片或金屬箔、該等之層合體等者。
〔液晶顯示裝置〕
本發明亦包含液晶顯示裝置(以下有時稱為液晶顯示器)作為本發明之一樣態，其具備光源與本發明之液晶顯示裝置用光學構件，且第1偏光板係配置於光源側。
圖4顯示本發明之實施形態之一的液晶顯示裝置之概略剖面圖。液晶顯示裝置具有光源4及液晶面板5，進而視需要組裝驅動電路等者。液晶面板5在液晶胞2之光源4側具有第一偏光板3。且，於液晶胞2之與光源側相反側，亦即辨識側上具備第2偏光板1。至於液晶胞2係使用VA模式、IPS模式、TN模式、STN模式或彎曲配向(π型)等之任意類型者。
本發明之液晶顯示裝置可藉由將由偏光性能優異之本發明之一軸延伸多層層合薄膜所成之第1偏光板3配置於液晶胞2之光源側，取代過去之吸收型偏光板與液晶胞貼合使用。尤其一軸延伸多層層合薄膜之偏光度為99.5%以上時，關於液晶顯示器之由明亮度/暗亮度求出之對比性，可獲得於液晶電視實用上所要求程度的非常高水 準之對比性。
由本發明之一軸延伸多層層合薄膜所成之第1偏光板由於具備與過去之吸收型偏光板匹敵之高的偏光性能，與作為可使未透過之偏光反射而再利用之亮度提升膜之功能，故不需要在光源4與第1偏光板3之間再使用被稱為亮度提升膜之反射型偏光板，而可使亮度提升膜與貼合於液晶胞之偏光板之功能一體化，故可減少構件數。
再者本發明之液晶顯示裝置藉由使用第1層係以含有以式(A)表示之特定共聚合成分之共聚合聚酯構成之一軸延伸多層層合薄膜作為第1偏光板，而對於以斜向方向入射之光，亦幾乎不使斜向方向入射之P偏光成分透過，同時對於斜向方向入射之S偏光成分則抑制反射而使其透過，故抑制了透過光相對於斜向方向入射之光的色相偏差。因此，可辨識作為液晶顯示裝置而投射之影像的色彩。
且，通常如圖4所示，於液晶胞2之辨識側配置第2偏光板1。第2偏光板1並無特別限制，可使用吸收型偏光板等習知者。在外光之影響非常少時，即使使用與第1偏光板相同種類之反射型偏光板作為第2偏光板亦無妨。且，於液晶胞2之辨識側亦可設置第2偏光板以外之例如光學補償膜等各種光學層。
〔液晶顯示裝置之形成〕
藉由組合液晶顯示裝置用光學構件(液晶面板)與光 源，進而視需要組裝驅動電路等，可獲得本發明之液晶顯示裝置。且，亦可組合該等以外之液晶顯示裝置之形成所需之各種構件，但本發明之液晶顯示裝置較好為將自光源射出之光入射於第1偏光板者。
一般液晶顯示裝置之光源大致分為直下方式與邊射方式，本發明之液晶顯示裝置不限定方式均可使用。
如此獲得之液晶顯示裝置可用於例如個人電腦螢幕、筆記型電腦、影印機等OA設備、行動電話、時鐘、數位相機、攜帶式資訊終端(PDA)、攜帶式遊戲機等攜帶設備、攝影機、電視、微波爐等家庭用電氣設備、倒車螢幕(back monitor)、車用導航系統用螢幕、車用影音等之車載用設備、商業店鋪用資訊用螢幕等之展示設備、監視用螢幕等警備設備、看護用監視器、醫療用監視器等看護‧醫療設備等各種用途中。
〔實施例〕
以下列舉實施例說明本發明，但本發明並不受限於以下所示實施例。
又，實施例中之物性或特性係以下述方法測定或評價。
(1)各方向延伸前、延伸後之折射率及平均折射率
針對構成各層之各樹脂，分別準備分別使其熔融自模嘴擠出，澆鑄於澆鑄滾筒上而成之薄膜。且，使所得薄膜 在120℃於一軸方向經5倍延伸而準備延伸薄膜。針對所得澆鑄薄膜與延伸薄膜，使用Metricon製造之稜鏡耦合器，測定波長633nm之折射率求得延伸方向(X方向)及其正交方向(Y方向)、厚度方向(Z方向)之各折射率(分別為nX、nY、nZ)，作為延伸前、延伸後之折射率。
關於構成第1層之聚酯之平均折射率係以延伸前之各方向之折射率的平均值作為平均折射率。又關於構成第2層之聚酯之平均折射率係以延伸後之各方向之折射率的平均值作為平均折射率。
(2)P偏光、S偏光之波長別透過率、平均透過率、偏光度、及薄膜之色相
針對所得一軸延伸多層層合薄膜，使用偏光度測定裝置(日本分光股份有限公司製造之「VAP7070S」)測定P偏光之透過率、S偏光之透過率及偏光度。
以使偏光濾光器之透過軸與薄膜之延伸方向(X方向)對準之方式配置時之測定值作為P偏光，以使偏光濾光器之透過軸與薄膜之延伸方向正交之方式配置時之測定值作為S偏光時之偏光度(P%，單位%)係藉以下之式表示。
偏光度(P)={(Ts-Tp)/(Tp+Ts)}×100...(1)
(式(1)中，Tp表示在400~800nm之波長範圍內之 P偏光之平均透過率，Ts表示在400~800nm之波長範圍內之S偏光之平均透過率)。
測定光之入射角設定為0度進行測定。
且，針對S偏光度，求出在380nm、400nm、420nm之波長的透過率。
進而使用C光源求出一軸延伸多層層合薄膜之色相(L、a、b)，且由下述式(2)求出Cab值。
Cab=√((a-a0)2+(b-b0)2)‧‧‧(2)
(式中，a、b表示一軸延伸多層層合薄膜之色相，a0、b0表示基準偏光板(吸收型偏光板X)之色相)。
使用所得Cab，藉以下基準評價薄膜之色相。
◎：Cab未達0.5
○：Cab為0.5以上且未達3.0
△：Cab為3.0以上
(3)平均反射率
使用分光光度計(島津製作所製造，MPC-3100)，於光源側安裝偏光濾光器，以波長400nm至800nm之範圍測定於各波長之硫酸鋇標準板與反射偏光膜之全光線反射率。此時，以使偏光濾光器之透過軸與薄膜之延伸方向(X方向)對準之方式配置時之測定值作為P偏光，以使偏光濾光器之透過軸與薄膜之延伸方向呈正交之方式配置時之測定值作為S偏光。針對該等偏光成分，以在 400~800nm之範圍之反射率的平均值作為平均反射率。又，將測定光之入射角設定為0度進行測定。
(4)可見光吸收劑、紫外線吸收劑之重量減少率
可見光吸收劑、紫外線吸收劑之重量減少率之測定方法係使用樣品約5mg，投入示差熱熱重量同時測定裝置(SEIKO電子工業(股)公司製造，商品名「TG-DTA220」)中，以10℃/分鐘之升溫速度自25℃升溫至300℃且保持1小時(60分鐘)，測定重量減少率(單位：%)。
(5)可見光吸收劑、紫外線吸收劑之含量 (5-1)顏料成分及紫外線吸收劑(無機化合物)時之含量測定
採取一軸延伸多層層合薄膜之含各添加劑之層作為樣品，選擇可溶解樹脂但不溶解顏料之溶劑使樣品溶解後，自樹脂離心分離出顏料，由顏料對於樣品重量之比率(ppm)進行測定。顏料種類之鑑定可使用利用SEM-XMA、ICP之金屬元素之定量分析進行。
(5-2)有機染料及紫外線吸收劑(有機化合物)時之含量
採取5mg之一軸延伸多層層合薄膜之含各添加劑之層且溶解於氘化三氟乙酸/氘化氯仿=1/1混合溶劑0.5ml中，藉由1H-NMR法(50℃，600MHz)定量有機染料及紫外線吸收劑之含量。
(6)聚酯之特定以及共聚合成分及各成分量之特定
針對薄膜之各層，藉由1H-NMR測定而特定聚酯之成分以及共聚合成分及各成分量。
(7)聚酯之熔點(Tm)、玻璃轉移溫度(Tg)
取樣10mg之各層試料，使用DSC(TA儀器公司製造，商品名：DSC2920)，以20℃/min之升溫速度測定熔點、玻璃轉移溫度。
(8)固有黏度
針對第1層用之聚酯膜，係使用將其溶解於重量比為6：4之對-氯酚/1,1,2,2-四氯乙烷後，自以35[℃]之溫度測定之溶液黏度，以下式(3)計算之值。
ηsp/C=[η]+K[η]2‧C...(3)
其中，ηsp=(溶液黏度/溶劑黏度)-1，C為每100[ml]溶劑溶解之聚合物重量[g/100ml]，K為Huggins常數。且，溶液黏度、溶劑黏度係使用Ostwald黏度計測定。單位以[dl/g]表示。
針對第2層用之聚酯與薄膜，係使用將其溶解於鄰-氯酚溶液後，由以35[℃]之溫度測定之溶液黏度以上式計算之值。
(9)各層之厚度
將一軸延伸多層層合薄膜切成薄膜長度方向2mm，寬度方向2cm，固定於包埋膠囊中之後，以環氧樹脂(REFINETEC(股)製造之EPOMOUNT)包埋。以 MICROTOME(LEICA製造之ULTRACUT UCT)於寬度方向將包封之樣品垂直切斷，成為5nm厚之薄膜切片。使用透過型電子顯微鏡(日立S-4300)，以加速電壓100kV觀察攝影，由相片測定各層之厚度。
針對1μm以上厚度之層，以存在於多層構造之內部者作為中間層，存在於最表層者作為最外層，測定各層之厚度。且存在複數層中間層時，由其平均值求出中間層厚。
且，基於所得各層之厚度，分別求得第1層中之最大層厚度相對於最小層厚度之比率，第2層中最大層厚度相對於最小層厚度之比率。
又，基於所得各層之厚度，分別求得第1層之平均層厚、第2層之平均層厚，算出第2層之平均層厚相對於第1層之平均層厚。
又，求出第1層與第2層之厚度時，中間層及最外層自第1層與第2層中除外。
(10)薄膜全體厚度
將薄膜樣品夾於轉子檢測器(安立電氣(股)製造K107C)上，以數位差動電子微米計(安立電氣(股)製造K351)，在不同位置測定10點厚度，求得平均值作為薄膜厚度。
(11)紫外線耐久性
以氙氣耐光性試驗機(ATLUS公司製造SUNTEST CPS+)，以765W/cm(黑色面板溫度：60℃)之條件下 處理薄膜樣品200hr，處理前後之色相係使用色差計(日本電色工業公司製造SZ-Σ90)，依據JIS-K7105，自3刺激值X、Y、Z求出L*、a*、b*，且由下式(4)求出△b*。光源係使用標準之光C。藉以下基準評價紫外線耐久性基準。
△b*=(處理後之b*值)-(處理前之b*值)...(4)
◎：△b*未達1
○：△b*為1以上且未達3
△：△b*為3以上且未達6
×：△b*為6以上
(12)亮度提升效果及顯示器色相
使用所得液晶顯示裝置作為個人電腦之顯示顯示器，以Opto Design公司製造FPD視角測定評價裝置(ErgoScope88)測定由個人電腦顯示白色時之液晶顯示裝置之畫面之正面亮度，算出亮度相對於參考例1之上升率，以下述基準評價亮度提升效果。
◎：亮度提升效果為160%以上
○：亮度提升效果為150%以上，未達160%
△：亮度提升效果為140%以上，未達150%
×：亮度提升效果未達140%
針對合計顯示器之色相，以下述基準評價相對於基準 偏光板(吸收型偏光板X)之色相x的最大變化及y的最大變化。
◎：x、y之最大變化均未達0.03
○：x、y之任一最大變化未達0.03以上，另一最大變化為0.03以上
×：x、y之最大變化均為0.03以上
(13)對比性試驗
使用所得液晶顯示裝置作為個人電腦之顯示顯示器，以Opto Design公司製造之FPD視角測定評價裝置(ErgoScope88)測定由個人電腦顯示白色及黑色畫面時之液晶顯示裝置之畫面之正面亮度，由白色畫面求出明亮度且由黑色畫面求出暗亮度，且藉以下基準評價由明亮度/暗亮度求出之對比性。
◎：對比性(明亮度/暗亮度)2000以上
○：對比性(明亮度/暗亮度)1000以上且未達2000
×：對比性(明亮度/暗亮度)未達1000
〔實施例1〕
在四丁氧化鈦存在下，使2,6-萘二羧酸二甲酯、6,6’-(伸乙二氧基)二-2-萘甲酸以及乙二醇進行酯化反應及酯交換反應，接著進行聚縮合反應，準備固有黏度0.62dl/g、酸成分之65莫耳%為2,6-萘二羧酸成分(表中 記載為PEN)、酸成分之35莫耳%為6,6’-(伸乙二氧基)二-2-萘甲酸成分(表中記載為ENA)、二醇成分為乙二醇的芳香族聚酯作為第1層用聚酯，且準備固有黏度(鄰氯酚，35℃)0.62dl/g之間苯二甲酸20莫耳%之共聚合聚對苯二甲酸乙二酯(IA20PET)作為第2層用聚酯。
於準備之第1層用聚酯中添加以第1層重量為基準為0.12重量%(1200ppm)之碳黑(EVONIK INDUSTRIES製造，商品名「Printex ES 34」，平均粒徑33nm)作為可見光吸收劑a，且於第2層用聚酯中添加0.4重量%之以下述式(C-1)表示之苯并噁嗪酮系之紫外線吸收劑(表1中，記載為C)。
使各層用之樹脂組成物分別在170℃乾燥5小時，供給於第1、第2擠出機中，加熱至300℃成為熔融狀態，將第1層用聚酯分歧為138層，第2層用聚酯分歧為137層。接著，交互層合第1層與第2層，且以使第1層與第2層中各最大層厚與最小層厚連續變化至以最大/最小計為3.1倍(第1層)、3.0倍(第2層)之方式使用多層進料管裝置，製造交互層合有第1層與第2層之總數275層之層合狀態之熔融體，在保持該層合狀態下，於 其兩側自第3擠出機將與第2層用聚酯相同之聚酯導入於3層進料管中，於總數275層之層合狀態之熔融體之層合方向的兩側層合緩衝層。以使兩側之緩衝層之合計成為全體之23%之方式調整第3擠出機之供給量。進而以倍增層進料管，使該層合狀態予以3分歧且以1：1：1之比率層合，以保持內部含2層中間層，最表層含2層最外層之總層數829層之層合狀態導入模嘴中，澆鑄於澆鑄滾筒上，以使第1層與第2層之平均層厚比成為1.0：1.2之方式進行調整，製作總層數829層之未延伸多層層合薄膜。
使該多層未延伸薄膜在120℃之溫度於寬度方向延伸至5.2倍，接著在120℃於同方向延伸15%，邊在120℃進行3秒鐘熱固定處理。所得一軸延伸多層層合薄膜之厚度為105μm。
(液晶面板之形成)
後述之參考例1中，除了使用所得之一軸延伸多層層合薄膜代替作為光源側之第1偏光板使用之偏光板X以外，與參考例1同樣，於液晶胞之光源側主面配置一軸延伸多層層合薄膜(第1偏光板)，於辨識側主面配置偏光板X(第2偏光板)，獲得液晶面板。
(液晶顯示裝置之製作)
將上述液晶面板組裝於參考例1中使用之原本液晶顯示器中，將液晶顯示裝置之光源點亮，以個人電腦評價白 色畫面及黑色畫面之亮度。
如此獲得之一軸延伸多層層合薄膜之各層之樹脂構成、各層特徵、一軸延伸多層層合薄膜之物性及液晶顯示裝置之物性示於表1、表2。
〔實施例2~12〕
除了如表1所示改變各層之樹脂組成、可見光吸收劑及紫外線吸收劑之種類、添加量、層厚、倍增數、製造條件以外，餘與實施例1同樣，獲得一軸延伸多層層合薄膜，以該薄膜作為第1偏光板形成液晶面板，製作液晶顯示器。
又，實施例2中作為第2層用聚酯使用之NDC20PET係將實施例1之作為第2層用聚酯使用之間苯二甲酸20莫耳%共聚合聚對苯二甲酸乙二酯(IA20PET)之共聚合成分變更為2,6-萘二羧酸之共聚合聚酯，同樣地實施例3中作為第2層用聚酯係將共聚合成分變更為2,6-萘二羧酸7莫耳%與間苯二甲酸4莫耳%之共聚合聚酯(NDC7IA4PET)，實施例4之第2層用聚酯係以重量比率為2：1混合實施例4之第1層用聚酯的ENA21PEN(酸成分之79莫耳%為2,6-萘二羧酸成分、酸成分之21莫耳%為6,6’-(伸乙二氧基)二-2-萘甲酸成分、二醇成分為乙二醇之芳香族聚酯)與Eastman化學公司製造之PCTA AN004(聚環己烷二亞甲基對苯二甲酸酯-間苯二甲酸酯共聚物)而成者(ENA21PEN/PCT摻合物)。
另實施例7之第2層用聚酯為2,6-萘二羧酸25莫耳%、螺二醇15莫耳%之共聚合聚對苯二甲酸乙二酯(NDC25SPG15PET(固有黏度0.70dl/g))，實施例8之第2層用聚酯之共聚合成分為2,6-萘二羧酸30莫耳%、環己烷二甲醇80莫耳%之共聚合聚對苯二甲酸乙二酯(NDC30CHDM80PET)。
使用有機黑色染料(日本化藥製造，商品名「KAYASET RED A2B」與日本化藥製造、商品名「KAYASET GREEN AN」之1：1摻合物)作為可見光吸收劑b。
且實施例2、10、11中，使用以下述式(B-1)表示之三嗪系紫外線吸收劑(表1中記載為B)。
〔參考例1〕 (偏光器之製作)
以聚乙烯醇作為主成分之高分子膜[KURARAY製造，商品名「9P75R(厚度：75μm，平均聚合度： 2,400，皂化度99.9莫耳%)」]在周速不同之輥間邊染色邊延伸搬送。首先，浸漬於30℃水浴中1分鐘使聚乙烯醇薄膜膨潤且於輸送方向延伸至1.2倍後，在30℃之碘化鉀濃度0.03重量%、碘濃度0.3重量%之水溶液中浸漬1分鐘，邊染色邊於輸送方向延伸至以完全未延伸之薄膜(元長度)為基準之3倍。接著邊浸漬於60℃之硼酸濃度4重量%、碘化鉀濃度5重量%之水溶液中30秒，邊於輸送方向延伸至以原長基準之6倍。接著，使所得延伸薄膜在70℃乾燥2分鐘獲得偏光器。又，偏光器之厚度為30μm，水分率為14.3重量%。
(接著劑之製作)
對於具有乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂(平均聚合度1200，皂化度98.5莫耳%，乙醯乙醯化度5莫耳%)100重量份，使羥甲基三聚氰胺50重量份在30℃之溫度條件下溶解於純水中，調製固體成分濃度3.7重量%之水溶液。對該水溶液100重量份添加以固體成分濃度10重量%含有具有正電荷之氧化鋁膠體(平均粒徑15nm)之水溶液18重量份，調製接著劑水溶液。接著劑溶液之黏度為9.6mPa‧s，pH為4~4.5之範圍，氧化鋁膠體之調配量相對於聚乙烯醇系樹脂100重量份為74重量份。
(吸收型偏光板之製作)
於厚度80μm、正面延遲0.1nm、厚度方向延遲1.0nm 之光學等向性元件(富士薄膜製之商品名「FUJITAC ZRF80S」)之單面上以使乾燥後之厚度成為80nm之方式塗佈上述含氧化鋁膠體之接著劑，且將其於上述偏光器之單面上以使其二者之搬送方向平行之方式以輥對輥層合。接著，於偏光器之相反側之面亦同樣使於光學等向性元件(富士薄膜製造之商品名「FUJITAC ZRF80S」(含Tinuvin 326與328作為紫線吸收劑))之單面上以使乾燥後之厚度成為80nm之方式塗佈上述含氧化鋁膠體之接著劑而成者以使該等之搬送方向平行之方式進行輥對輥層合。隨後在55℃乾燥6分鐘獲得偏光板。該偏光板稱為「偏光板X」。
(液晶面板之製作)
自具備VA模式之液晶胞、採用直下型的背光之液晶電視(SHARP製造之AQUOS LC-20E90 2011年製造)取出液晶胞，卸除配置於液晶胞上下之偏光板及光學補償薄膜，洗淨該液晶胞之玻璃面(表背)。接著，於上述液晶胞之光源側之表面上，以與原先配置於液晶面板上之光源側偏光板之吸收軸方向成相同方向之方式，透過丙烯酸系黏著劑將上述偏光板X配置於液晶胞上。
接著，於液晶胞之辨識側表面上以與配置於原有之液晶面板之辨識側偏光板之吸收軸方向成相同方向之方式，透過丙烯酸系黏著劑將上述偏光板X配置於液晶胞上。如此，獲得液晶胞之一主面上配置偏光板X，另一 主面上配置偏光板X之液晶面板。
(液晶顯示裝置之製作)
將上述液晶面板組裝於原液晶顯示裝置上，將液晶顯示裝置之光源點亮，以個人電腦評價顯示白色畫面及黑色畫面之液晶顯示裝置之亮度、對比性及顯示器之色相。
〔比較例1〕
除了不含可見光吸收劑與紫外線吸收劑以外餘與實施例1同樣，獲得一軸延伸多層層合薄膜，以該薄膜作為第1偏光板形成液晶面板，且製作液晶顯示器。
〔比較例2~6〕
除了如表1所示，改變樹脂組成、可見光吸收劑之種類及添加量、紫外線吸收劑之種類及添加量以外，餘與實施例1同樣，獲得一軸延伸多層層合薄膜，以該薄膜作為第1偏光板形成液晶面板，且製作液晶顯示裝置。使用有機2色性黑色染料(三井化學精密公司製造，商品名「S-428」)作為可見光吸收劑c。
如此獲得之1軸延伸多層層合薄膜之各層之樹脂構成、各層特徵、一軸延伸多層層合薄膜之物性及液晶顯示裝置之物性示於表1、表2。
〔實施例13〕
在四丁氧化鈦存在下，使2,6-萘二羧酸二甲酯、6,6’-(伸乙二氧基)二-2-萘甲酸、以及乙二醇進行酯化反應及酯交換反應，接著進行聚縮合反應，準備固有黏度0.62dl/g、酸成分之65莫耳%為2,6-萘二羧酸成分(表中記載為PEN)、酸成分之35莫耳%為6,6’-(伸乙二氧基)二-2-萘甲酸成分(表中記載為ENA)、二醇成分為乙二醇之芳香族聚酯作為第1層用聚酯，且準備固有黏度(鄰氯酚，35℃)0.62dl/g之間苯二甲酸20莫耳%共聚合聚對苯二甲酸乙二酯(IA20PET)作為第2層用聚酯。
使準備之第1層用聚酯及第2層用聚酯分別在170℃乾燥5小時後，供給於第1、第2擠出機中，加熱至300℃成為熔融狀態，第1層用聚酯分歧為138層，第2層用聚酯分歧為137層。接著，交互層合第1層與第2層，且使第1層與第2層中各最大層厚與最小層厚連續變化至以最大/最小計為2.2倍之方式，使用多層進料管裝置，使第1層與第2層之交互層合製造總數275層之層合狀態之熔融體，且在保持該層合狀態下，於其兩側自第3擠出機將作為可見光吸收劑a之400ppm之碳黑(EVONIK INDUSTRIES製造，商品名「Printex ES 34」，平均粒徑33nm)添加於與第2層用聚酯相同之聚酯中而成之樹脂導入於3層進料管中，於總數275層之層合狀態的熔融體之層合方向之兩側層合緩衝層。以使兩側之緩衝層之合計成 為整體之23%之方式調整第3擠出機之供給量。接著將該層合狀態以倍增層進料管進行3分歧並以1：1：1之比率層合，以保持內部含2層中間層，最表層含2層最外層之總層數829層之層合狀態導入模嘴中，澆鑄於澆鑄滾筒上，以使第1層與第2層之平均層厚比為1.0：1.2之方式進行調整，製作全部層數829層之未延伸多層層合薄膜。
使該多層未延伸薄膜在120℃之溫度於寬度方向延伸至5.2倍，接著邊在120℃於同方向延伸15%邊在120℃進行3秒鐘熱固定處理。所得一軸延伸多層層合薄膜之厚度為105μm。使用該薄膜，與實施例1同樣作為第1偏光板而形成液晶面板，製作液晶顯示器。
所得一軸延伸多層層合薄膜之各層之樹脂構成、各層特徵示於表3，且一軸延伸多層層合薄膜之物性及液晶顯示器之物性示於表4。
〔實施例14~16〕
除了如表3所示改變可見光吸收劑之種類及添加量、各層之樹脂組成、層厚、製造條件以外，餘與實施例13同樣，獲得一軸延伸多層層合薄膜。使用該薄膜，與實施例1同樣作為第1偏光板而形成液晶面板，且製作液晶顯示器。
所得一軸延伸多層層合薄膜之各層之樹脂構成、各層特徵示於表3，且一軸延伸多層層合薄膜之物性及液晶顯示器之物性示於表4。
又使用可見光吸收劑d(有機黑色染料 (BASF製造，商品名「LUMOGEN BLACK」))作為實施例14之可見光吸收劑。
實施例16中作為第2層用聚酯使用之NDC30SPG20PET為2,6-萘二羧酸30莫耳%、螺二醇20莫耳%共聚合聚對苯二甲酸乙二酯(固有黏度0.70dl/g)。
〔實施例17〕
除了於實施例13獲得之一軸延伸多層層合薄膜之最外層之兩面進一步貼附以與實施例13之緩衝層相同組成構成之厚度5μm之層，獲得全體計115μm厚之薄膜外，餘重複與實施例13相同之操作。一軸延伸多層層合薄膜之物性及液晶顯示器之物性示於表4。即使以與中間層相同組成構成之最外層之厚度變厚亦未見到對偏光度之影響。
〔比較例7~9〕
除了如表1所示改變可見光吸收劑之添加量、中間層厚度之任一者以外，餘與實施例13同樣獲得一軸延伸多層層合薄膜，以該薄膜作為第1偏光板形成液晶面板，且製作液晶顯示器。所得一軸延伸多層層合薄膜之各層之樹脂構成、各層特徵示於表3，且一軸延伸多層層合薄膜之物性及液晶顯示器之物性示於表4。
〔產業上之可利用性〕
依據本發明，本發明之一軸延伸多層層合薄膜可藉由一軸延伸多層層合薄膜本身而展現99.5%以上之極高偏光度，可以比過去更簡便之構成應用與吸收型偏光板可匹敵之高性能反射偏光板，故可提供對比性高之液晶顯示裝置用光學構件及液晶顯示裝置。

Claims (20)

  1. 一種一軸延伸多層層合薄膜，其係使第1層與第2層交互層合而成之一軸延伸多層層合薄膜，其特徵為該一軸延伸多層層合薄膜具有2μm以上30μm以下厚度之中間層，且1)該第1層由含萘二羧酸酯之聚酯所成，2)該第2層為由共聚合聚酯所成，為平均折射率1.50以上1.60以下且為光學等向性之層，3)該第1層、該第2層、該第1層與該第2層兩層、或該中間層，以層之重量作為基準含200ppm以上2500ppm以下之在300℃×1小時保持後之重量減少率未達10%之可見光吸收劑，4)該一軸延伸多層層合薄膜之以下述式(1)表示之偏光度(P%)為99.5以上，且在400~800nm之波長範圍內之S偏光之平均透過率Ts為60%以上偏光度(P)={(Ts-Tp)/(Tp+Ts)}×100...(1)(式(1)中，Tp表示在400~800nm之波長範圍內之P偏光之平均透過率，Ts表示在400~800nm之波長範圍內之S偏光之平均透過率)。
  2. 如請求項1之一軸延伸多層層合薄膜，其中源自該第2層及/或該中間層之層中進一步含0.2重量%~5重量%之在300℃×1小時保持後之重量減少率未達3%之紫外 線吸收劑，且該一軸延伸多層層合薄膜於380nm之S偏光之透過率未達5%。
  3. 如請求項2之一軸延伸多層層合薄膜，其中該一軸延伸多層層合薄膜於400nm之S偏光之透過率為10%以上且未達80%。
  4. 如請求項1之一軸延伸多層層合薄膜，其中構成第1層之前述含萘二羧酸酯之聚酯係含萘二羧酸酯之共聚合聚酯。
  5. 如請求項4之一軸延伸多層層合薄膜，其中構成第1層之前述含萘二羧酸酯之共聚合聚酯為(i)含有5莫耳%以上50莫耳%以下之以下述式(A)表示之成分、及50莫耳%以上95莫耳%以下之萘二羧酸成分作為二羧酸成分， (式(A)中，RA表示碳數2~10之伸烷基)(ii)含有90莫耳%以上100莫耳%以下之具有碳數2~10之伸烷基之二醇成分作為二醇成分。
  6. 如請求項1之一軸延伸多層層合薄膜，其中構成第2層之前述共聚合聚酯為具有90℃以上之玻璃轉移溫度之共聚合聚酯。
  7. 如請求項1之一軸延伸多層層合薄膜，其中構成 第2層之前述共聚合聚酯含有脂環族二醇作為共聚合成分。
  8. 如請求項7之一軸延伸多層層合薄膜，其中前述脂環族二醇係由螺二醇、三環癸烷二甲醇及環己烷二甲醇所組成群組選出之至少1種。
  9. 如請求項1之一軸延伸多層層合薄膜，其中前述可見光吸收劑為由無機顏料、有機染料及有機顏料所組成群組選出之至少1種，且為黑色或灰色。
  10. 如請求項9之一軸延伸多層層合薄膜，其中前述無機顏料為碳黑。
  11. 如請求項2之一軸延伸多層層合薄膜，其中前述紫外線吸收劑為以下述式(B)或(C)表示之化合物， (式(B)中，n1、n2、n3分別表示4~10之任一整數) (式(C)中，X、Y分別表示氫、或碳數1~4之烷基之任一者)。
  12. 如請求項1之一軸延伸多層層合薄膜，其係與液晶胞鄰接使用。
  13. 如請求項1之一軸延伸多層層合薄膜，其係藉由共擠出法而得。
  14. 一種偏光板，其係由如請求項1~13中任一項之一軸延伸多層層合薄膜所成。
  15. 一種液晶顯示裝置用光學構件，其係依序層合由如請求項14之偏光板所成之第1偏光板、液晶胞及第2偏光板所成。
  16. 一種液晶顯示裝置用光學構件，其係如請求項15之液晶顯示裝置用光學構件，但第1偏光板與吸收型偏光板層合之構成除外。
  17. 如請求項15之液晶顯示裝置用光學構件，其中第2偏光板為吸收型偏光板。
  18. 一種液晶顯示裝置用光學構件，其係層合第1偏光板、液晶胞及第2偏光板所成，且第1偏光板及第2偏光板係由如請求項14之偏光板所成。
  19. 一種液晶顯示裝置，其具備光源與如請求項15~18中任一項之液晶顯示裝置用光學構件，且第1偏光板係配置於光源側。
  20. 如請求項19之液晶顯示裝置，其在光源與第1偏光板之間進而不具有反射型偏光板。
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