TW201832918A - 複合偏光板及液晶顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於提供一種偏光性能經提升之複合偏光板。
本發明之解決手段為一種複合偏光板，其係具有吸收型偏光膜與使吸收型偏光膜配向之配向膜與反射型偏光板，反射型偏光板的反射軸與吸收型偏光膜的吸收軸所形成之角度為8°以下。此外，為一種輥狀複合偏光板，其係反射型偏光板的反射軸相對於輥運送方向為面內方向90°±8°，吸收型偏光膜的吸收軸相對於輥運送方向為面內方向90°±8°，且反射型偏光板的反射軸與吸收型偏光膜的吸收軸所形成之角度為8°以下。

Description

複合偏光板及液晶顯示裝置
本發明係關於複合偏光板及使用此之液晶顯示裝置。
於平面顯示裝置(FPD：Flat Panel Display)中，採用有偏光板或相位差板等之光學膜。此偏光板，係廣泛地使用：由碘等之雙色性色素配向吸附於聚乙烯醇系樹脂膜而成之偏光片，與保護膜所構成之碘PVA偏光板。此外，專利文獻1中，係揭示一種藉由擠壓、拉伸所得到之具有面內雙折射率不同之高分子材料的多層構造之反射型偏光板。
已知藉由將此反射型偏光板配置在液晶顯示裝置(LCD：Liquid Crystal Display)的面板與內面背光之間，可提升光的利用效率並可進行黑顯示。
然而，此反射型偏光板不具有充分的偏光性能，單獨使用時無法達成LCD之明顯的黑顯示。因此，如專利文獻2所示，係揭示一種將此反射型偏光板的穿透軸對齊於配置在LCD面板的內面之碘PVA偏光板的穿透軸，並與前 述碘PVA偏光板組合使用之內容。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特表平9-506985號公報
[專利文獻2]日本特開平11-160699號公報
然而，碘PVA偏光板，不僅厚度較厚，且須具有用以與反射型偏光板積層之黏接著層，厚度方面仍具有問題，且偏光性能亦為不足。
本發明係藉由組合使用可薄化厚度之吸收型偏光板與反射型偏光板，而提供偏光性能經提升之複合偏光板。
本發明包含以下[1]至[12]的發明。
[1]一種複合偏光板，具有吸收型偏光膜與使吸收型偏光膜配向之配向膜與反射型偏光板，反射型偏光板的反射軸與吸收型偏光膜的吸收軸所形成之角度為8°以下。
[2]如[1]所述之複合偏光板，前述吸收型偏光膜為聚合性液晶化合物的聚合物，含有雙色性色素且厚度為5μm以下。
[3]如[1]或[2]所述之複合偏光板，前述配向膜為藉由光而產生配向限制力之光配向膜。
[4]如[1]至[3]中任一項所述之複合偏光板，其中聚合性液晶化合物為熱致性(thermotropic，有稱為熱向性的情形)液晶化合物。
[5]如[1]至[4]中任一項所述之複合偏光板，其中聚合性液晶化合物的聚合物中之雙色性色素的比率，相對於聚合性液晶化合物100質量份為20質量份以下。
[6]如[1]至[5]中任一項所述之複合偏光板，其中吸收型偏光膜，為在層列(smectic)液晶相的狀態下配向固定於面內水平方向之聚合性液晶化合物的聚合物。
[7]如[1]至[6]中任一項所述之複合偏光板，其中吸收型偏光膜，為於X射線繞射測定中具有布拉格峰(Bragg Peak)之偏光膜。
[8]如[1]至[7]中任一項所述之複合偏光板，其中前述反射型偏光板，為折射率不同之至少2種以上的高分子材料之多層積層體。
[9]如[1]至[8]中任一項所述之複合偏光板，該複合偏光板為矩形且於長邊方向具有穿透軸。
[10]一種輥狀複合偏光板，係反射型偏光板的反射軸相對於輥運送方向為面內方向90°±8°，吸收型偏光膜的吸收軸相對於輥運送方向為面內方向90°±8°，且反射型偏光板的反射軸與吸收型偏光膜的吸收軸所形成之角度為8°以下。
[11]一種輥狀複合偏光板的製造方法，包含下述步驟1至7： 步驟1. 一面捲出輥狀反射型偏光板，並將含有藉由光而產生配向限制力之聚合物與溶劑之組成物，連續地塗佈於前述輥狀反射型偏光板表面而形成第一塗佈膜之步驟；步驟2. 加熱乾燥前述第一塗佈膜而形成第一乾燥膜之步驟；步驟3. 將偏光紫外線照射在前述第一乾燥膜而形成配向膜之步驟；步驟4. 將含有雙色性色素與聚合性液晶化合物與聚合起始劑與溶劑之組成物，塗佈於前述配向膜上而形成第二塗佈膜之步驟；步驟5. 加熱乾燥前述第二塗佈膜而形成第二乾燥膜之步驟；步驟6. 將紫外線照射在前述第二乾燥膜，使聚合性液晶化合物聚合以形成吸收型偏光膜而形成複合偏光板之步驟；以及步驟7. 將前述複合偏光板捲繞至輥之步驟。
[12]一種液晶顯示裝置，係於背光單元與液晶單元之間配置有如[1]至[9]中任一項所述之複合偏光板，並且於背光單元側配置反射型偏光板面，於液晶單元側配置吸收型偏光膜面而成。
根據本發明，可提供薄型複合偏光板及使用此偏光板之液晶顯示裝置。
本發明之複合偏光板，係具有吸收型偏光膜與使吸收型偏光膜配向之配向膜與反射型偏光板，反射型偏光板的反射軸與吸收型偏光膜的吸收軸所形成之角度為8°以下之複合偏光板。
以下說明本發明。
[吸收型偏光膜]
首先說明本發明之吸收型偏光膜。本發明之吸收型偏光膜，可含有雙色性色素。只要含有雙色性色素即可，並無特別限定。
[雙色性色素]
所謂雙色性色素，意指具有分子之長軸方向的吸光度與短軸方向的吸光度為不同性質之色素。雙色性色素，較佳係具有吸收可見光之特性，尤佳於380至680nm的範圍內具有吸收極大波長(λMAX)。
此雙色性色素，例如可列舉出吖啶(Acridine)色素、噁嗪(Oxazine)色素、花青(Cyanine)色素、萘色素、偶氮色素及蒽醌(Anthraquinone)色素等，當中較佳為偶氮色素。偶氮色素，可列舉出單偶氮色素、雙偶氮色素、三偶氮色素、四偶氮色素及茋偶氮色素等，較佳為雙偶氮色素及三偶氮 色素。雙色性色素可單獨或組合使用，為了於可見光全區域中得到吸收，較佳係組合3種以上的雙色性色素，尤佳為組合3種以上的偶氮色素。
偶氮色素，例如可列舉出以式(I)所表示之化合物(以下有時亦稱為「化合物(I)」)。
T1-A1(-N=N-A2)p-N=N-A3-T2 (I)[式(I)中，A1及A2及A3互為獨立地表示可具有取代基之1,4-伸苯基、萘-1,4-二基或可具有取代基之2價雜環基，T1及T2為電子吸引基或電子釋出基，且相對於偶氮鍵結面內實質上於180°的位置所具有。p表示0至4的整數。p為2以上時，各A2可互為相同或不同。在可見光區域顯示出吸收之範圍內，-N=N-鍵可取代為-C=C-、-COO-、-NHCO-或-N=CH-鍵]
A1及A2及A3中之1,4-伸苯基、萘-1,4-二基以及2價雜環基任意地具有之取代基，可列舉出甲基、乙基及丁基等之碳數1至4的烷基；甲氧基、乙氧基及丁氧基等之碳數1至4的烷氧基；三氟甲基等之碳數1至4的氟烷基；氰基；硝基；氯原子、氟原子等之鹵素原子；胺基、二乙基胺基及吡咯啶基等之取代或無取代胺基(所謂取代胺基，意指具有1個或2個碳數1至6的烷基之胺基，或2個取代烷基相互鍵結而形成碳數2至8的烷二基之胺基；無取代胺基為-NH2)。碳數1至6的烷基，可列舉出甲基、乙基及己基等。碳數2至8的烷二基，可列舉出伸乙 基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基等。為了將化合物(I)包絡於層列液晶般之高秩序液晶結構中，A1及A2及A3較佳為無取代或氫由甲基或甲氧基所取代之1,4-伸苯基或2價雜環基，p較佳為0或1。當中，p為1且A1及A2及A3的3個結構中之至少2個為1,4-伸苯基者，從具有分子合成的簡便性與高偏光性能兩者之點來看尤佳。
2價雜環基，可列舉出從喹啉(Quinoline)、噻唑(Thiozole)、苯并噻唑、噻吩并噻唑、咪唑(Imidazole)、苯并咪唑、噁唑(Oxazole)及苯并噁唑中扣除2個氫原子後之基。A2為2價雜環基時，較佳係分子鍵結角度實質上成為180°之結構，具體而言，尤佳為2個5員環縮合之苯并噻唑、苯并咪唑、苯并噁唑結構。
T1及T2為電子吸引基或電子釋出基，較佳為不同結構，更佳係T1為電子吸引基且T2為電子釋出基，或是T1為電子釋出基且T2為電子吸引基之關係。具體而言，T1及T2較佳係互為獨立地為碳數1至4的烷基、碳數1至4的烷氧基、氰基、硝基、具有1個或2個碳數1至6的烷基之胺基，或2個取代烷基相互鍵結而形成碳數2至8的烷二基之胺基，具體為吡咯啶基、哌啶基等，或三氟甲基。當中，為了將化合物(I)包絡於層列液晶般之高秩序液晶結構中，必須為分子的排除體積小之結構體，故較佳為碳數1至4的烷基、碳數1至4的烷氧基、氰基、 具有1個或2個碳數1至6的烷基之胺基，具體上有二(單)甲基胺基、二(單)乙基胺基、二(單)丙基胺基、二(單)丁基胺基、二(單)戊基胺基、二(單)己基胺基、甲基乙基胺基、甲基丙基胺基、甲基丁基胺基等，或2個取代烷基相互鍵結而形成碳數2至8的烷二基之胺基。
此偶氮色素，例如可列舉出以下所示者。
式(2-1)至式(2-6)中， B1至B20互為獨立地表示氫原子、碳數1至6的烷基、碳數1至6的烷氧基、氰基、硝基、取代或無取代的胺基(取代胺基及無取代胺基的定義如前述)、氯原子或三氟甲基。
n1至n4分別獨立地表示0至3的整數。此外，從得到高偏光性能之觀點來看，B2、B6、B9、B14、B18、B19較佳為氫原子或甲基，更佳為氫原子。
n1為2以上時，複數個B2分別可為相同或不同，n2為2以上時，複數個B6分別可為相同或不同，n3為2以上時，複數個B9分別可為相同或不同，n4為2以上時，複數個B14分別可為相同或不同。
前述蒽醌色素，較佳為以式(2-7)所表示之化合物。
[式(2-7)中，R1至R8互為獨立地表示氫原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或鹵素原子。
Rx表示碳數1至4的烷基或碳數6至12的芳基]
前述噁嗪色素，較佳為以式(2-8)所表示之化合物。
[式(2-8)中，R9至R15互為獨立地表示氫原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或鹵素原子。
Rx表示碳數1至4的烷基或碳數6至12的芳基]
前述吖啶色素，較佳為以式(2-9)所表示之化合物。
[式(2-9)中，R16至R23互為獨立地表示氫原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或鹵素原子。
Rx表示碳數1至4的烷基或碳數6至12的芳基]
式(2-7)、式(2-8)、式(2-9)中之以Rx所表示之碳數1至4的烷基，可列舉出甲基、乙基、丙基、丁基等，碳數6至12的芳基，可列舉出苯基、甲苯基、二甲苯基及萘基等。
前述花青色素，較佳為以式(2-10)所表示之 化合物及以式(2-11)所表示之化合物。
[式(2-10)中，D1及D2互為獨立地表示以式(2-10a)至式(2-10d)中任一式所表示之基。
n5表示1至3的整數]
[式(2-11)中，D3及D4互為獨立地表示以式(2-11a)至式(2-11h)中任一式所表示之基。
n6表示1至3的整數]
在與後述聚合性液晶化合物一同使用時，雙色性色素的含量(含有複數種時為該合計量)，從得到良好的光吸收特性之觀點來看，相對於聚合性液晶化合物100質量份，通常為20質量份以下，較佳為0.1至20質量份，尤佳為1至20質量份，更佳為3至15質量份。雙色性色素的含量少於此範圍時，光吸收不足，無法得到充分的偏光性能，多於此範圍時，會有配向性降低之情形。
[聚合性液晶]
本發明之吸收型偏光膜，除了雙色性色素之外，可含有聚合性液晶。所謂聚合性液晶，意指具有聚合性基且具有液晶性之化合物(以下亦稱為聚合性液晶化合物)。聚合性基，意指參與聚合反應之基，較佳為光聚合性基。在此，所謂光聚合性基，意指藉由從後述光聚合起始劑所產生之活性自由基或酸等而能夠參與聚合反應之基。
聚合性基，可列舉出乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、 異丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧乙烷基、氧呾基等。當中較佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯氧基、環氧乙烷基及氧呾基，尤佳為丙烯醯氧基。液晶性可為熱致液晶或溶致液晶，於後述與雙色性色素混合時，較佳為熱致液晶。
當聚合性液晶為熱致液晶時，可為顯示向列液晶相之熱致性液晶化合物，或是顯示層列液晶相之熱致性液晶化合物。在藉由聚合反應顯現出硬化膜之偏光機能時，聚合性液晶化合物所顯示之液晶狀態，較佳為層列相，高階層列相者，從高性能化之觀點來看尤佳。當中，尤佳為形成層列B相、層列D相、層列E相、層列F相、層列G相、層列H相、層列I相、層列J相、層列K相或層列L相之高階層列液晶化合物，更佳為形成層列B相、層列F相或層列I相之高階層列液晶化合物。當聚合性液晶所形成之液晶相為此等高階層列相時，可製造偏光性能更高之偏光膜。此外，如此之偏光性能高之偏光膜，於X射線繞射測定中，係具有來自六角相或結晶相之高階結構的布拉格峰。
該布拉格峰為來自分子配向的週期結構之峰，可得到該週期間隔為3至6Å之膜。本發明之偏光膜，含有此聚合性液晶在層列相的狀態下聚合之聚合性液晶化合物的聚合物者，從得到更高的偏光特性之觀點來看為佳。
如此化合物，具體上可列舉出以下述式(A)所表示之化合物(以下有時稱為化合物(A))等。該聚合性液 晶可單獨使用或組合2種以上而使用。
U1-V1-W1-X1-Y1-X2-Y2-X3-W2-V2-U2 (A)
[式(A)中，X1、X2及X3互為獨立地表示2價芳香族基或2價脂環式烴基，在此，該2價芳香族基或2價脂環式烴基所含有之氫原子，可經鹵素原子、碳數1至4的烷基、碳數1至4的氟烷基、碳數1至4的烷氧基、氰基或硝基所取代，構成該2價芳香族基或2價脂環式烴基之碳原子，可經氧原子或硫原子或氮原子所取代。惟X1、X2及X3中的至少一個為可具有取代基之1,4-伸苯基或可具有取代基之環己烷-1,4-二基。
Y1、Y2、W1及W2互為獨立地為單鍵或二價的連結基。
V1及V2互為獨立地表示可具有取代基之碳數1至20的烷二基，構成該烷二基之-CH2-，可取代為-O、-S-或NH-。
U1及U2互為獨立地表示聚合性基或氫原子，至少之一為聚合性基。
化合物(A)中，X1、X2及X3中的至少一個為可具有取代基之1,4-伸苯基或可具有取代基之環己烷-1,4-二基。尤其，X1及X3較佳為可具有取代基之環己烷-1,4-二基，該環己烷-1,4-二基更佳為反式-環己烷-1,4-二基。含有反式-環己烷-1,4-二基的結構時，有容易顯現層列液晶性之傾向。此外，可具有取代基之1,4-伸苯基或可具有取代基之環己烷-1,4-二基所能夠任意地具有之取代基，可列舉 出甲基、乙基及丁基等之碳數1至4的烷基，氰基及氯原子、氟原子等之鹵素原子，較佳為無取代。
Y1及Y2，較佳係互為獨立地為單鍵、-CH2CH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-N=N-、-CRa=CRb-、-C≡C-或CRa=N-，Ra及Rb互為獨立地表示氫原子或碳數1至4的烷基。Y1及Y2尤佳為-CH2CH2-、-COO-、-OCO-或單鍵，當X1、X2及X3皆不含環己烷-1,4-二基時，Y1及Y2尤佳係互為不同的鍵結方式。當Y1及Y2互為不同的鍵結方式時，有容易顯現層列液晶性之傾向。
W1及W2，較佳係互為獨立地為單鍵、-O-、-S-、-COO-或-OCO-，尤佳係互為獨立地為單鍵或-O-。
以V1及V2所表示之碳數1至20的烷二基，可列舉出亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、癸烷-1,10-二基、十四烷-1,14-二基及二十烷-1,20-二基等。V1及V2較佳為碳數2至12的烷二基，尤佳為直鏈狀之碳數6至12的烷二基。藉由構成為直鏈狀之碳數6至12的烷二基，可提升結晶性，而有容易顯現層列液晶性之傾向。
可具有取代基之碳數1至20的烷二基所能夠任意地具有之取代基，可列舉出氰基及氯原子、氟原子等之鹵素原子等，但該烷二基較佳為無取代，尤佳為無取代且為直鏈狀之烷二基。
U1及U2較佳皆為聚合性基，尤佳皆為光聚 合性基。具有光聚合性基之聚合性液晶化合物，與熱聚合性基相比可在低溫條件下聚合，從液晶可在秩序度更高之狀態下形成聚合物之點來看更有利。
以U1及U2所表示之聚合性基，可互為不同或相同。聚合性基，可列舉出乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧乙烷基、氧呾基等。當中較佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯氧基、環氧乙烷基及氧呾基，尤佳為甲基丙烯醯氧基及丙烯醯氧基。
如此聚合性液晶化合物，例如可列舉出以下所示者。
所例示之前述化合物中，較佳係選自由以式(1-2)、式(1-3)、式(1-4)、式(1-6)、式(1-7)、式(1-8)、式(1-13)、式(1-14)及式(1-15)所表示之化合物所組成之群組的至少1種。
所例示之化合物(A)，可單獨或組合而使用在偏光膜。此外，當組合2種以上的聚合性液晶時，較佳係至少1種為化合物(A)，尤佳係2種以上為化合物(A)。藉由組合2種以上的聚合性液晶，即使在液晶-結晶相轉移溫度以下的溫度時，有時亦可暫時保持液晶性。組合2種聚合性液晶時之混合比，通常為1：99至50：50，較佳為5：95至50：50，尤佳為10：90至50：50。
化合物(A)，例如可藉由Lub et al.Recl.Trav.Chim.Pays-Bas,115,321-328(1996)，或日本特許第4719156號等所記載之一般所知的方法來製造。
偏光膜中之聚合性液晶的含有比率，相對於 偏光膜的固體成分100質量份，通常為50至99.5質量份，較佳為60至99質量份，尤佳為70至98質量份，更佳為80至97質量份。聚合性液晶的含有比率為於上述範圍內時，配向性有提高之傾向。在此，所謂固體成分，意指從偏光膜形成用組成物中扣除溶劑後之成分的合計量。
[溶劑]
吸收型偏光膜形成用組成物，可含有溶劑。一般而言，聚合性液晶化合物，由於黏度高，故藉由構成為溶解於溶劑之偏光膜形成用組成物，可容易塗佈，其結果係在較多情形下容易形成偏光膜。溶劑，較佳為可完全溶解聚合性液晶化合物者，此外，較佳為對於聚合性液晶化合物的聚合反應呈惰性之溶劑。
溶劑，可列舉出甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚及丙二醇單甲醚等之醇溶劑；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁內酯或丙二醇甲醚乙酸酯及乳酸乙酯等之酯溶劑；丙酮、丁酮、環戊酮、環己酮、2-庚酮及甲基異丁酮等之酮溶劑；戊烷、己烷及庚烷等之脂肪族烴溶劑；甲苯及二甲苯等之芳香族烴溶劑；乙腈等之腈溶劑；四氫呋喃及二甲氧基乙烷等之醚溶劑；三氯甲烷及氯苯等之含氯溶劑；二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮等之醯胺系溶劑等。此等溶劑可單獨使用或組合2種以上而使用。
溶劑的含量，相對於前述吸收型偏光膜形成用組成物的總量，較佳為50至98質量%。換言之，吸收型偏光膜形成用組成物中之固體成分的含量，較佳為2至50質量%。該固體成分的含量為50質量%以下時，吸收型偏光膜形成用組成物的黏度降低，所以偏光膜的厚度大致呈均一，而有該偏光膜不易產生不均之傾向。此外，該固體成分的含量，可考量所欲製造之偏光膜的厚度來決定。
[勻化劑]
吸收型偏光膜形成用組成物中，可含有勻化劑。所謂勻化劑，意指具有調整組成物的流動性，使塗佈組成物所得到之膜更為平坦之機能之添加劑，例如可列舉出有機變性聚矽氧油系、聚丙烯酸酯系及全氟烷基系的勻化劑。具體上可列舉出DC3PA、SH7PA、DC11PA、SH28PA、SH29PA、SH30PA、ST80PA、ST86PA、SH8400、SH8700、FZ2123(以上皆為Dow Corning Toray股份有限公司製)；KP321、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341、X22-161A、KF6001(以上皆為信越化學工業股份有限公司製)；TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF-4446、TSF4452、TSF4460(以上皆為Momentive Performance Materials Japan有限公司製)；Fluorinert(註冊商標)FC-72、同FC-40、同FC-43、同FC-3283(以上皆為3M Sumitomo股份有限公司製)；Megafac(註冊商標)R-08、同R-30、同R-90、同F-410、同F-411、同F-443、同F-445、 同F-470、同F-477、同F-479、同F-482、同F-483、同F-554、同F-556(以上皆為DIC股份有限公司製)；F-Top(商品名稱)EF301、同EF303、同EF351、同EF352(以上皆為Mitsubishi Materials Electronic Chemicals股份有限公司製)；Surflon(註冊商標)S-381、同S-382、同S-383、同S-393、同SC-101、同SC-105、KH-40、SA-100(以上皆為AGC Seimi Chemical股份有限公司製)；商品名稱E1830、同E5844(以上皆為Daikin Fine Chemical研究所股份有限公司製)；BM-1000、BM-1100、BYK-352、BYK-353及BYK-361N(皆為商品名稱；BM Chemie公司製)等。當中較佳為聚丙烯酸酯系勻化劑及全氟烷基系勻化劑。
當吸收型偏光膜形成用組成物含有勻化劑時，相對於聚合性液晶的含量100質量份，較佳為0.01至5質量份，尤佳為0.1至5質量份，更佳為0.1至3質量份。當勻化劑的含量為於上述範圍內時，容易使聚合性液晶水平配向，且所得到之偏光膜有變得平滑之傾向。當勻化劑相對於聚合性液晶之含量超過上述範圍時，所得到之偏光膜有容易產生不均之傾向。吸收型偏光膜形成用組成物，可含有2種以上的勻化劑。
[聚合起始劑]
吸收型偏光膜形成用組成物，可含有聚合起始劑。聚合起始劑，為可開始聚合性液晶的聚合反應之化合物。聚合起始劑，從不依賴熱致液晶的相狀態之觀點來看，較佳 為藉由光的作用而產生活性自由基之光聚合起始劑。
聚合起始劑，例如可列舉出安息香化合物、二苯基酮(Benzophenone)化合物、烷基苯酮(Alkylphenone)化合物、醯基膦氧化物化合物、三嗪(Triazine)化合物、錪鹽及鋶鹽等。
安息香化合物，例如可列舉出安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚及安息香異丁醚等。
二苯基酮化合物，例如可列舉出二苯基酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯基酮、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯基硫醚、3,3',4,4'-四(三級丁基過氧碳基)二苯基酮及2,4,6-三甲基二苯基酮等。
烷基苯酮化合物，例如可列舉出二乙氧基苯乙酮、2-甲基-2-N-嗎啉基-1-(4-甲基硫苯基)丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(N-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1,2-二苯基-2,2-二甲氧基乙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮及2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮之低聚物等。
醯基膦氧化物化合物，可列舉出2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物及雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基膦氧化物等。
三嗪化合物，例如可列舉出2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯 乙烯基)1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪及2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪等。
聚合起始劑可使用市售品。市售的聚合起始劑，可列舉出Irgacure(註冊商標)907、184、651、819、250，及369、379、127、754，OXE01、OXE02、OXE03(Ciba Specialty Chemicals公司製)；Seikuol(註冊商標)BZ、Z，及BEE(精工化學股份有限公司製)；Kayacure(註冊商標)BP100，及UVI-6992(Dow Chemical股份有限公司製)；Adeka Optomer SP-152、N-1717、N-1919、SP-170，Adeka Arkls NCI-831、Adeka Arkls NCI-930(ADEKA股份有限公司製)；TAZ-A，及TAZ-PP(Nippon Siebel Hagner股份有限公司製)；以及TAZ-104(Sanwa Chemical股份有限公司製)等。偏光膜形成用組成物中的聚合起始劑，可為1種或是配合光的光源而混合2種以上的複數種聚合起始劑。
吸收型偏光膜形成用組成物中之聚合起始劑的含量，可因應聚合性液晶的種類及該量而適當地調節，相對於聚合性液晶的含量100質量份，通常為0.1至30質量份，較佳為0.5至10質量份，尤佳為0.5至8質量份。聚合起始劑的含量位於上述範圍內時，可在不會使聚合性液晶的配向紊亂下進行聚合。
[增感劑]
吸收型偏光膜形成用組成物，可含有增感劑。增感劑較佳為光增感劑。該增感劑可列舉出氧蒽酮(Xanthone)及噻噸酮(Thioxanthone)等之氧蒽酮化合物(例如2,4-二乙基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮等)；蒽及含烷氧基之蒽(例如二丁氧基蒽等)等之蒽化合物；酚噻嗪(Phenothiazine)及紅螢烯(Rubrene)等。
當吸收型偏光膜形成用組成物含有增感劑時，更可促進吸收型偏光膜形成用組成物所含有之聚合性液晶的聚合反應。該增感劑的用量，相對於聚合性液晶的含量100質量份，較佳為0.1至10質量份，尤佳為0.5至5質量份，更佳為0.5至3質量份。
[聚合抑制劑]
從穩定地進行聚合反應之觀點來看，吸收型偏光膜形成用組成物可含有聚合抑制劑。藉由聚合抑制劑，可控制聚合性液晶之聚合反應的進行程度。
前述聚合抑制劑，可列舉出對苯二酚、含烷氧基之對苯二酚、含烷氧基之鄰苯二酚(例如丁基鄰苯二酚等)、五倍子酚(Pyrogallol)、2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基自由基等之自由基捕獲劑；硫酚(Thiophenol)類；β-萘胺類及β-萘酚類等。
當吸收型偏光膜形成用組成物含有聚合抑制劑時，聚合抑制劑的含量，相對於聚合性液晶的含量100 質量份，較佳為0.1至10質量份，尤佳為0.5至5質量份，更佳為0.5至3質量份。當聚合抑制劑的含量位於上述範圍內時，可在不會使聚合性液晶的配向紊亂下進行聚合。
《吸收型偏光膜的製造方法》
本發明之吸收型偏光膜，可藉由將吸收型偏光膜形成用組成物塗布於基材及配向膜上而製造。
〈吸收型偏光膜形成用組成物的塗佈〉
將吸收型偏光膜形成用組成物塗佈於基材或配向膜之方法，可列舉出擠壓塗佈法、直接凹版塗佈法、反轉凹版塗佈法、CAP塗佈法、狹縫塗佈法、微凹版法、壓模塗佈法、噴墨法等。此外，亦可列舉出使用浸漬塗佈機、棒塗佈機、旋轉塗佈機等之塗佈機來塗佈之方法等。當中，以輥對輥形式連續地塗佈時，較佳為依據微凹版法、噴墨法、狹縫塗佈法、壓模塗佈法之塗佈方法。塗佈在玻璃等之單片基材時，以均勻性高的旋轉塗佈法為佳。以輥對輥形式來塗佈時，亦可於使配向膜形成用組成物等塗佈於基材以形成配向膜所得到之配向膜上，連續地塗佈吸收型偏光膜形成用組成物。
〈吸收型偏光膜形成用組成物的乾燥〉
去除吸收型偏光膜形成用組成物所含有之溶劑之方法，例如可列舉出自然乾燥、通風乾燥、加熱乾燥、減壓乾燥及組合此等之方法。當中較佳為自然乾燥或加熱乾 燥。乾燥溫度較佳為0至200℃的範圍，尤佳為20至150℃的範圍，更佳為50至130℃的範圍。乾燥時間較佳為10秒至10分鐘，尤佳為30秒至5分鐘。配向膜形成用組成物及配向性聚合物組成物亦可同樣地乾燥。
〈聚合性液晶化合物的聚合〉
使聚合性液晶化合物聚合之方法，較佳為光聚合。光聚合，可藉由將活化能射線照射在於基材上或配向膜上塗佈含有聚合性液晶化合物之吸收型偏光膜形成用組成物之積層體而實施。所照射之活化能射線，可因應乾燥覆膜所含有之聚合性液晶化合物的種類(尤其是聚合性液晶化合物所具有之光聚合性官能基的種類)、含有光聚合起始劑時之光聚合起始劑的種類，以及此等的量而適當地選擇。具體而言，可列舉出選自由可見光、紫外線、紅外線、X射線、α射線、β射線，及γ射線所組成群組中之一種以上的光。當中，從容易控制聚合反應的進行之點，以及可使用於該領域中作為光聚合裝置所廣泛使用的裝置之點來看，較佳為紫外線，且較佳係以可藉由紫外線進行光聚合之方式來選擇聚合性液晶化合物的種類。
前述活化能射線的光源，例如可列舉出低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、氙燈、鹵素燈、碳弧燈、鎢燈、鎵燈、準分子雷射、發出波長範圍380至440nm之光的LED光源、化學燈、黑光燈、微波激發汞燈、金屬鹵素燈等。
紫外線照射強度，通常為10mW/cm2至3,000mW/cm2。紫外線照射強度，較佳為對於陽離子聚合起始劑或自由基聚合起始劑的活化為有效之波長區域中的強度。照射光之時間，通常為0.1秒至10分鐘，較佳為0.1秒至5分鐘，尤佳為0.1秒至3分鐘，更佳為0.1秒至1分鐘。以如此紫外線照射強度照射1次或複數次時，該累積光量通常為10mJ/cm2至3,000mJ/cm2，較佳為50mJ/cm2至2,000mJ/cm2，尤佳為100mJ/cm2至1,000mJ/cm2。累積光量為此範圍以下時，聚合性液晶化合物的硬化不足，有時無法得到良好的轉印性。相反的，累積光量為此範圍以上時，本偏光膜的性能會有降低的情形。
[基材]
基材，可列舉出玻璃基材及膜基材，較佳為膜基材，從可連續地製造之點來看，尤佳為長條的輥狀膜。構成膜基材之樹脂，可列舉出聚乙烯、聚丙烯、降莰烯系聚合物等之聚烯烴；環狀烯烴系樹脂；聚乙烯醇；聚對苯二甲酸乙二酯；聚甲基丙烯酸酯；聚丙烯酸酯；三乙酸纖維素、二乙酸纖維素及纖維素乙酸酯丙酸酯等之纖維素酯；聚萘二甲酸乙二酯；聚碳酸酯；聚碸；聚醚碸；聚醚酮；聚苯硫醚及聚伸苯醚。
市售之纖維素酯基材，可列舉出"Fujitac Film"(Fujifilm股份有限公司製)、"KC8UX2M"、"KC8UY"及"KC4UY"(以上為Konica Minolta Opto股份有限公司製) 等。
市售之環狀烯烴系樹脂，可列舉出"Topas"(註冊商標)(Ticona公司(德國)製)、"Arton"(註冊商標)(JSR股份有限公司製)、"ZEONOR"(註冊商標)、"ZEONEX"(註冊商標)(以上為Zeon Japan股份有限公司製)及"Apel"(註冊商標)(三井化學股份有限公司製)。可藉由溶劑澆注法、熔融擠壓法等之一般所知的手段將如此環狀烯烴系樹脂製膜而形成基材。亦可使用市售的環狀烯烴系樹脂基材。市售的環狀烯烴系樹脂基材，可列舉出"Essina"(註冊商標)、"SCA40"(註冊商標)(以上為積水化學工業股份有限公司製)，"Zeonor Film"(註冊商標)(Optes股份有限公司製)及"Arton Film"(註冊商標)(JSR股份有限公司製)。
基材的厚度，從實際處理之程度的質量之點來看，以薄者為佳，但過薄時，強度降低，而有加工性劣化之傾向。基材的厚度，通常為5μm至300μm，較佳為20μm至200μm。藉由組合如此製作之附有吸收型偏光膜之基材與反射型偏光板，可形成本複合偏光板。此時，從薄型化之觀點來看，較佳係剝離基材而將吸收型偏光膜轉印至反射型偏光板。
較佳的基材，亦可將反射型偏光板直接作為基材使用。使用反射型偏光板之基材並直接塗佈吸收型偏光膜形成用組成物之複合偏光板，該製造效率良好且可達成大幅的薄型化，故較佳。膜基材，可列舉出聚萘二甲酸乙二酯(PEN：Polyethylene Naphthalate)及該異構物(例如 2,6-、1,4-、1,5-、2,7-及2,3-PEN)、聚對苯二甲酸烷二酯(例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯及聚對苯二甲酸-1,4-環己烷二亞甲酯)、聚醯亞胺樹脂(例如聚丙烯醯亞胺)、聚醚醯亞胺、無規聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯(例如聚甲基丙烯酸異丁酯、聚甲基丙烯酸丙酯、聚甲基丙烯酸乙酯及聚甲基丙烯酸甲酯)、聚丙烯酸酯(例如聚丙烯酸丁酯及聚丙烯酸甲酯)、纖維素衍生物(例如乙基纖維素、纖維素乙酸酯、纖維素丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯及纖維素硝酸酯)、聚伸烷聚合物(例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯及聚(4-甲基)戊烯)、氟化聚合物(例如全氟烷氧樹脂、聚四氟乙烯、氟乙烯-丙烯共聚物、聚偏二氟乙烯及聚氯三氟乙烯)、氯化聚合物(例如聚偏二氯乙烯及聚氯乙烯)、聚碸、聚醚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚矽氧樹脂、環氧樹脂、聚乙烯乙酸酯、聚醚醯胺、離子聚合物樹脂、彈性體(例如聚丁二烯、聚異戊二烯及氯丁二烯橡膠)與聚胺酯等之塑膠。
[反射型偏光板]
本發明所使用之反射型偏光板，為具有可將自然光分離為穿透偏光與反射偏光或散射偏光之機能之偏光轉換元件。反射型偏光板，具體上可為使一方之振動方向的直線偏光穿透，使另一方之振動方向的直線偏光反射之各向異性多重薄膜。此各向異性多重薄膜的市售品，例如可較佳地使用商品名稱「DBEF」或「APF」(3M公司製、3M Sumitomo股份有限公司)。反射型偏光板並不受限於原理，亦可為組合膽固醇液晶與λ/4板者。
反射型偏光板的厚度，可為約10至100μm，從光學積層體、複合偏光板及液晶顯示裝置的薄型化之觀點來看，較佳為10至50μm。
[配向膜]
本發明中，配向膜係具有使聚合性液晶往期望的方向液晶配向之配向限制力。
配向膜，係使聚合性液晶的液晶配向變得容易。水平配向、垂直配向、混合配向、傾斜配向等之液晶配向的狀態，係依配向膜及聚合性液晶的性質而變化，該組合可任意地選擇。例如，若配向膜為顯現水平配向之配向限制力之材料，則聚合性液晶可形成水平配向或混合配向，若為顯現垂直配向之材料，則聚合性液晶可形成垂直配向或傾斜配向。水平、垂直等之表現，表示以偏光膜平面為基準時之所配向之聚合性液晶之長軸的方向。例如，垂直配向為在相對於偏光膜平面呈垂直之方向，具有所配向之聚合性液晶的長軸。在此所謂垂直，意指相對於偏光膜平面為90°±20°。本複合偏光板中，吸收型偏光膜的配向方向較佳為水平配向，可較佳地施用水平配向膜。
配向限制力，當配向膜由配向性聚合物所形成時，可藉由表面狀態或摩擦條件來任意地調整，由光配向性聚合物所形成時，可藉由偏光照射條件等來任意地調 整。此外，亦可藉由選擇聚合性液晶之表面張力或液晶性等的物性來控制液晶配向。
形成於基材與偏光膜之間之配向膜，較佳係不溶於偏光膜形成於配向膜時所使用之溶劑，並且在用於溶劑的去除或液晶的配向之加熱處理中具有耐熱性者。配向膜，可列舉出由配向性聚合物所構成之配向膜、光配向膜及溝槽(groove)配向膜等，當施用在長條的輥狀膜時，從可容易控制配向方向之點來看，較佳為光配向膜。
配向膜的厚度，通常為10nm至5000nm的範圍，較佳為10nm至1000nm的範圍，尤佳為30nm至300nm。
摩擦配向膜所使用之配向性聚合物，可列舉出於分子內具有醯胺鍵之聚醯胺或明膠類、於分子內具有亞胺鍵之聚醯亞胺及該水解物之聚醯胺酸、聚乙烯醇、經烷基變性聚乙烯醇、聚丙烯醯胺、聚噁唑(Polyoxazole)、聚乙烯亞胺、聚苯乙醯、聚乙烯吡咯啶酮、聚丙烯酸及聚丙烯酸酯類等。當中較佳為聚乙烯醇。此等配向性聚合物可單獨使用或組合2種以上而使用。
由配向性聚合物所構成之配向膜，通常是將使配向性聚合物溶解於溶劑而成之組成物(以下亦稱為「配向性聚合物組成物」)塗佈於基材並去除溶劑，或是將配向性聚合物組成物塗佈於基材並去除溶劑，然後進行摩擦(摩擦法)而得。
前述溶劑，可列舉出水、甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、甲基溶纖劑、丁基溶纖劑及丙二醇 單甲醚等之醇溶劑；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁內酯、丙二醇甲醚乙酸酯及乳酸乙酯等之酯溶劑；丙酮、丁酮、環戊酮、環己酮、甲基戊酮及甲基異丁酮等之酮溶劑；戊烷、己烷及庚烷等之脂肪族烴溶劑；甲苯及二甲苯等之芳香族烴溶劑；乙腈等之腈溶劑；四氫呋喃及二甲氧基乙烷等之醚溶劑；三氯甲烷及氯苯等之經氯取代之烴溶劑等。此等溶劑可單獨使用或組合2種以上而使用。
配向性聚合物組成物中之配向性聚合物的濃度，只要是可使配向性聚合物完全溶解於溶劑之範圍即可，相對於溶液，以固體成分換算較佳為0.1至20質量%，尤佳為0.1至10質量%。
配向性聚合物組成物，可直接使用市售的配向膜材料。市售的配向膜材料，可列舉出Sunever(註冊商標)(日產化學工業股份有限公司製)或Optomer(註冊商標)(JSR股份有限公司製)等。
將配向性聚合物組成物塗布於基材之方法，可列舉出旋轉塗佈法、擠壓法、凹版塗佈法、壓模塗佈法、棒塗佈法及撒佈法等之塗佈方法，或是柔版印刷法等之印刷法等之一般所知的方法。當藉由輥對輥形式的連續製造方法來塗佈本發明之偏光膜時，該塗佈方法通常採用凹版塗佈法、壓模塗佈法或柔版印刷法等之印刷法。
藉由去除配向性聚合物組成物所含有之溶劑，形成配向性聚合物的乾燥覆膜。溶劑的去除方法，可 列舉出自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥法及減壓乾燥法等。
摩擦方法，可列舉出：使於基材上塗佈配向性聚合物組成物並進行退火而形成於基材表面之配向性聚合物的膜，接觸於捲繞有摩擦布並旋轉之摩擦輥之方法。
光配向膜，通常將包含具有光反應性基之聚合物或單體及溶劑之組成物(以下亦稱為「光配向膜形成用組成物」)塗佈於基材，並照射偏光(較佳為偏光UV)而得到。光配向膜，藉由選擇所照射之偏光的偏光方向，可任意地控制配向限制力的方向，從此點來看尤佳。本發明中，相對於長條輥的運送方向，係配向控制在實質上為面內方向90°的方向，藉此可形成吸收型偏光膜的吸收軸相對於輥運送方向實質上為面內方向90°之吸收型偏光膜。所謂實質上為90°，係90°±8°的範圍。形成相對於輥運送方向於面內90°±8°的範圍具有吸收軸之輥狀吸收型偏光膜者，對於製作本複合偏光板而言為較佳形態。
所謂光反應性基，意指藉由光照射而產生液晶配向能之基。具體而言，藉由光照射而產生分子的配向誘發或異質化反應、二聚化反應、光交聯反應，或光分解反應般之成為液晶配向能的起源之光反應者。於該光反應性基中，引起二聚化反應或光交聯反應者，從配向性優異之點來看為佳。可產生以上反應之光反應性基，較佳為具有不飽和鍵，尤其是雙鍵者，尤佳係具有選自由碳-碳雙鍵(C=C鍵)、碳-氮雙鍵(C=N鍵)、氮-氮雙鍵(N=N鍵)，及碳 -氧雙鍵(C=O鍵)所組成群組中的至少之一基。
具有C=C鍵之光反應性基，可列舉出乙烯基、聚烯基、茋(Stilbene)基、茋唑(Stilbazole)基、偶氮茋鎓鹽(Stilbazolium)基、查耳酮(Chalcone)基及桂皮醯基(Cinnamoyl)等。從反應性容易控制之點或是光配向時的配向限制力顯現之觀點來看，較佳為查耳酮基及桂皮醯基。
具有C=N鍵之光反應性基，可列舉出芳香族希夫鹼(Aromatic Schiff Base)基及含有芳香族腙(Aromatic Hydrazone)等結構之基。
具有N=N鍵之光反應性基，可列舉出偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族雜環偶氮基、雙偶氮基及甲臘(Formazan)基等，或是以偶氮氧基苯為基本結構者。
具有C=O鍵之光反應性基，可列舉出二苯基酮基、香豆素基、蒽醌基及順丁烯二醯亞胺基等。此等基可具有烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、氰基、烷氧羰基、羥基、磺酸基及鹵烷基等之取代基。
光配向膜形成用組成物的溶劑，較佳為可溶解具有光反應性基之聚合物及單體者，該溶劑，例如可列舉出作為前述配向性聚合物組成物的溶劑所列舉之溶劑等。
相對於光配向膜形成用組成物，具有光反應性基之聚合物或單體之含量，可因應該具有光反應性基之聚合物或單體的種類或所欲製造之光配向膜的厚度來適當地調節，較佳設為0.2質量%以上，且較佳為0.3至10質 量%的範圍。此外，在不顯著損及光配向膜的特性之範圍內，可含有聚乙烯醇或聚醯亞胺等之高分子材料或光增感劑。
將光配向膜形成用組成物塗佈於基材之方法，可列舉出與前述將配向性聚合物組成物塗佈於基材之方法為相同的方法。從所塗佈之光配向膜形成用組成物中去除溶劑之方法，可列舉出與從配向性聚合物組成物中去除溶劑之方法為相同的方法。
照射偏光時，可為直接將偏光照射在從塗佈於基材等上之光配向膜形成用組成物中去除溶劑後者之形式，或是從基材側照射偏光並使偏光穿透基材而照射之形式。此外，該偏光較佳係實質上為平行光。所照射之偏光的波長，可為具有光反應性基之聚合物或單體的光反應性基能夠吸收光能量之波長區域者。具體而言，較佳為波長250至400nm之範圍的UV(紫外線)。該偏光照射所使用之光源，可列舉出氙燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、金屬鹵素燈、KrF、ArF等之紫外線雷射等，尤佳為高壓汞燈、超高壓汞燈及金屬鹵素燈。此等燈，由於波長313nm之紫外線的發光強度大，故較佳。藉由使來自前述光源的光通過適當的偏光元件而照射，可照射偏光。該偏光元件，可使用偏光濾片或格蘭-湯姆遜(Glan-Thompson)、格蘭-泰勒(Glan-Taylor)等之偏光稜鏡或導線網格型式的偏光元件。
進行摩擦或偏光照射時，可進行遮蔽，或是形成液晶配向的方向為不同之複數區域(圖案)。
溝槽(groove)配向膜係於膜表面具有凹凸圖案或複數個溝槽(溝)之膜。將液晶分子放置在具有等間隔地排列之複數個直線狀溝槽之膜上時，可使液晶分子於沿著該溝之方向配向。
得到溝槽配向膜之方法，可列舉出：在隔著具有圖案形狀的狹縫之曝光用遮罩對感光性聚醯亞胺膜表面進行曝光後，進行顯影及沖淋處理而形成凹凸圖案之方法；將硬化前的UV硬化性樹脂層形成於表面上具有溝之板狀的母材，然後將樹脂層移往基材後硬化之方法；以及將具有複數個溝之輥狀的母材壓抵於基材上形成之硬化前的UV硬化性樹脂膜以形成凹凸，然後進行硬化之方法等。具體可列舉出日本特開平6-34976號公報以及日本特開2011-242743號公報所記載之方法等。
為了得到配向紊亂小之配向，溝槽配向膜之凸部的寬度較佳為0.05μm至5μm，凸部的寬度較佳為0.1μm至5μm，凹凸之段差的深度較佳為2μm以下，較佳為0.01μm至1μm以下。
如此形成之本偏光膜的厚度，通常為0.5μm以上10μm以下，較佳為1μm以上5μm以下的範圍，更佳為1μm以上4μm以下。因此，本偏光膜形成用之塗佈膜的厚度，可考量所得到之本偏光膜的厚度來決定。
本偏光膜的厚度，可藉由干涉式膜厚計或雷射顯微鏡或觸針式膜厚計的測定來求取。
本發明之複合偏光板，可如前述般作為於反 射型偏光板上塗佈形成有吸收型偏光膜之複合偏光板而得，或是將塗佈形成於其他基材上之吸收型偏光膜與配向膜一同隔著黏著劑或接著劑而轉印至反射型偏光板上而得到複合偏光板。此外，此時係以反射型偏光板的反射軸與吸收型偏光膜的吸收軸實質上為一致之方式來形成。反射型偏光板的反射軸與吸收型偏光膜的吸收軸所形成之角度，較佳為8°以下，尤佳為4°以下，更佳為2°以下。此角度的控制，可藉由如先前所述之方法來控制使吸收型偏光膜配向之配向膜的配向控制力而進行。
先前技術中，複合偏光板在工業上是從輥狀的吸收型偏光板及輥狀的反射型偏光板所製作。吸收型偏光板係採用碘PVA偏光板，但由於需進行高度的縱向單軸拉伸，所以該吸收軸相對於輥運送方向呈平行。另一方面，反射型偏光板，為了增大膜的寬度而需進行橫向拉伸，所以該吸收軸相對於輥運送方向呈正交。亦即，為了積層兩者的偏光板，必須將某一方的偏光板先裁切為單片，然後再貼合。此時於大型LCD-TV用途等當中會產生接縫，故無法施用。
然而，由於本發明之複合偏光板可任意地控制吸收型偏光膜的吸收軸，所以能夠以長條輥形態連續地積層，使生產效率大幅提升。此外，亦可施用於大型LCD-TV用途等。所謂長條輥形態，該輥運送方向的長度通常為10至10000m，從生產性之觀點來看，較佳為100至10000m。
輥狀複合偏光板中，反射型偏光板的反射軸相對於輥 運送方向，較佳為面內方向90°±8°，更佳為90°±4°。此外，吸收型偏光膜的吸收軸相對於輥運送方向，較佳為面內方向90°±8°，尤佳為90°±4°，更佳為90°±2°。
將吸收型偏光膜連續地形成於反射型偏光板之方法，具體而言，較佳係藉由包含下述步驟1至7之方法來製造。
步驟1. 一面捲出輥狀反射型偏光板，並將含有藉由光而產生配向限制力之聚合物與溶劑之組成物，連續地塗佈於前述輥狀反射型偏光板表面而形成第一塗佈膜之步驟；步驟2. 加熱乾燥前述第一塗佈膜而形成第一乾燥膜之步驟；步驟3. 將偏光紫外線照射在前述第一乾燥膜而形成配向膜之步驟；步驟4. 將含有雙色性色素與聚合性液晶化合物與聚合起始劑與溶劑之組成物，塗佈於前述配向膜上而形成第二塗佈膜之步驟；步驟5. 加熱乾燥前述第二塗佈膜而形成第二乾燥膜之步驟；步驟6. 將紫外線照射在前述第二乾燥膜，使聚合性液晶化合物聚合以形成吸收型偏光膜而形成複合偏光板之步驟；以及步驟7. 將前述複合偏光板捲繞至輥之步驟。
所得到之輥狀複合偏光板，一般是裁切為矩 形而構成單片複合偏光板薄片。本發明，如前述般，係適合於製作在長邊方向具有穿透軸之大型的單片複合偏光板薄片。具體而言，適合於製作對角為60吋以上，較佳為80吋以上，更佳為100吋以上之矩形複合偏光板。
[液晶顯示裝置]
於反射型偏光板設置有由吸收型偏光膜形成用組成物所塗佈形成之偏光膜之本發明之複合偏光板，係能夠以設置在液晶顯示裝置的背光單元與液晶單元之間，並且於背光單元側配置反射型偏光片面，於液晶單元側配置由含有雙色性色素之吸收型偏光膜形成用組成物所塗佈形成之吸收型偏光膜之形態而較佳地使用。此外，以如此長條形態所得到之複合偏光板並無接縫，亦可較佳地施用於大型的液晶顯示器。
於具備本發明之複合偏光板而成之液晶單元中，液晶單元的驅動方式，亦可施用以往所知的任意方式，較佳可列舉出橫向電場效應(IPS：In-Plane Switching)、垂直配相(VA：Vertical Alignment)模式。
[實施例]
以下，通過實施例以更詳細地說明本發明。例中之「%」及「份」，如無特別說明，係質量%及質量份。
實施例1 [光配向膜形成用組成物的製造]
混合下述成分，並於80℃攪拌所得到之混合物1小時，藉此得到光配向膜形成用組成物。
光配向性材料(2份)：
溶劑(98份)：鄰二甲苯
[偏光膜形成用組成物的製造]
混合下述成分，並於80℃攪拌1小時，藉此得到偏光膜形成用組成物。雙色性色素係使用日本特開2015-165302號公報的實施例所記載之偶氮系色素。
[聚合性液晶化合物]
[雙色性色素]
[其他成分]
聚合起始劑；2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(Irgacure 369；Ciba Specialty Chemicals公司製)6份勻化劑；聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N；BYK-Chemie公司製)1.2份溶劑；鄰二甲苯250份
[相轉移溫度的測定]
藉由旋轉塗佈法，將聚乙烯醇(聚乙烯醇1000完全皂化型、和光純藥工業股份有限公司製)的2質量%水溶液(配向層形成用組成物)塗佈於玻璃基板上，乾燥後形成厚度100nm的膜。接著對所得到之膜的表面進行摩擦處理而形成配向層。摩擦處理，係使用半自動摩擦裝置(商品名稱：LQ-008型、常陽工學股份有限公司製)，藉由布(商品名稱：YA-20-RW、吉川化工股份有限公司製)，在壓入量0.15mm、轉數500rpm、16.7mm/s的條件下進行。藉由旋轉塗佈法，將偏光膜形成用組成物塗佈於如此製作之配向膜上，於120℃的加熱板上加熱乾燥1分鐘後，迅速冷卻至室溫，而在前述配向層上形成乾燥覆膜。於加熱板上將 此乾燥覆膜再次升溫至120℃後，於降溫時以偏光顯微鏡進行觀察而藉此測定相轉移溫度。該結果可確認到於115℃時相轉移至向列相，於105℃時相轉移至層列A相，於74℃時相轉移至層列B相。
[X射線繞射測定]
藉由旋轉塗佈法，將偏光膜形成用組成物塗佈於先前的配向膜上，於120℃的加熱板上加熱乾燥1分鐘後，迅速冷卻至室溫，而在前述配向層上形成乾燥覆膜。接著使用UV照射裝置(SPOT CURE SP-7；Ushio電機股份有限公司製)，以曝光量2000mJ/cm2(365nm基準)將紫外線照射至乾燥覆膜，藉此使該乾燥覆膜所含有之聚合性液晶化合物，在保持前述聚合性液晶化合物的液晶狀態下聚合，而從該乾燥覆膜形成偏光膜。藉由雷射顯微鏡(Olympus股份有限公司製OLS300)測定此時之偏光膜的厚度，結果為1.7μm。使用X射線繞射裝置X' Pert PRO MPD(Spectris股份有限公司製)，對此偏光膜同樣地進行X射線繞射測定，結果於2θ=20.1°附近得到峰值半值寬(FWHM)=約0.312°之尖銳的繞射峰。此外，於來自摩擦垂直方向的入射下，亦得到同等的結果。從峰值位置所求得的有序週期(d)約為4.4Å，可確認到形成反應了高階層列相之結構。
2. 複合偏光板的製作
[光配向層的製作]
使用寬800mm的長條APF(3M Company(3M公司)(於日本為3M Sumitomo股份有限公司)製))輥作為反射型偏光板，一面連續地拉出，同時在表面進行電漿處理後，使用狹縫塗佈機，以30ml/min的流量吐出光配向膜形成用組成物，在膜中央部之寬750mm的範圍形成第一塗佈膜。然後於設定在120℃之通風乾燥爐中運送2分鐘以去除溶劑，而形成第一乾燥膜。接著將相對於膜的長度方向呈90°方向之偏光UV光，以成為20mJ/cm2(313nm基準)的強度照射在該第一乾燥膜，以賦予配向限制力，形成長條光配向膜。
[複合偏光板的製作]
使用狹縫塗佈機，以77.2ml/min的流量在該光配向膜吐出偏光膜形成用組成物，而在膜中央部之寬750mm的範圍形成第二塗佈膜。
然後於設定在120℃之通風乾燥爐中運送2分鐘以去除溶劑，形成第二乾燥膜。然後於室溫下以1000mJ/cm2(365nm基準)照射UV光，使該第二乾燥膜所含有之聚合性液晶化合物，在保持該液晶狀態下聚合，從該乾燥覆膜形成偏光膜。然後連續地捲繞成輥狀，得到於90°方向具有吸收軸之長條複合偏光板(1)200m。藉由接觸式膜厚計對如此製作之複合偏光板測定厚度，膜全體為28μm。此外，藉由切片機切削複合偏光板後，對此剖面施以碳蒸鍍，並藉由掃描型穿透電子顯微鏡(STEM、場放射 型掃描電子顯微鏡(FE-STEM)、型號「S-5500」、日立製作所公司製)來進行觀察，得知光配向膜的膜厚為100nm，偏光膜的膜厚為3.5μm。
[複合偏光板的評估]
從所得到之長條複合偏光板之從塗佈開始部分為3m之位置及從塗佈結束部分為3m之位置中，於寬度方向分別裁切出5cm見方的大小各5個。
3. 偏光性能的測定
為了確認複合偏光板的有用性，係如下述般地測定視感度修正偏光度。
使用將附有偏光元件之夾套安裝於分光光度計(島津製作所股份有限公司製UV-3150)之裝置，於波長380nm至780nm的範圍中，藉由雙光束法來測定穿透軸方向的穿透率(T1)及吸收軸方向的穿透率(T2)。該夾套，該參考側係設置將光量濾除50%之網目。使用下述式(式1)算出各波長中的穿透率，並藉由JIS Z 8701的2度視野(C光源)來進行視感度修正並算出視感度修正偏光度(Ty)。使用下述式(式2)算出各波長中的偏光度，並藉由JIS Z 8701的2度視野(C光源)來進行視感度修正並算出視感度修正偏光度(Py)。此外，反射型偏光板的反射軸與吸收型偏光膜所形成之角度θ，係從複合偏光板中分離反射型偏光板與吸收型偏光膜，並以同一邊為基準邊，使用王子計測機器股份有限公司製的自動雙折射計「KOBRA-WPR」，藉由旋轉檢 測光子法來測定反射型偏光板的反射軸及吸收型偏光膜的吸收軸，並依循下述式：θ=(反射型偏光板的反射軸角度)-(吸收型偏光膜的吸收軸角度)來算出。結果如表1、表2所示。反射型偏光板的反射軸與前述吸收型偏光膜所形成之角度θ為0°。此外，複合偏光板的視感度修正偏光度(Py)為99.7%，可確認到與APF單體的視感度修正偏光度(Py)95.5%相比為大幅提升。此外，亦確認到於寬度方向、運送方向呈穩定。
單體穿透率(%)=(T1+T2)/2 式(1)
偏光度(%)={(T1-T2)/(T1+T2)}×100 式(2)
實施例2
除了將偏光膜形成用組成物的流量變更為68.2ml/min之外，其他與實施例1相同而製作複合偏光板。光配向膜的膜厚為100nm，偏光膜的膜厚為3.1μm。偏光性能的測定結果記載於表2。
實施例3
除了將θ變更為2°之外，其他與實施例2相同而製作複合偏光板。偏光性能的測定結果記載於表2。
實施例4
除了將θ變更為4°之外，其他與實施例2相同而製作複合偏光板。偏光性能的測定結果記載於表2。
實施例5
除了將θ變更為5°之外，其他與實施例2相同而製作複合偏光板。偏光性能的測定結果記載於表2。
實施例6
除了將θ變更為7°之外，其他與實施例2相同而製作複合偏光板。偏光性能的測定結果記載於表2。
實施例7
除了將θ變更為8°之外，其他與實施例2相同而製作複合偏光板。偏光性能的測定結果記載於表2。
比較例1
除了將θ變更為10°之外，其他與實施例2相同而製作複合偏光板。偏光性能的測定結果記載於表2。
[產業上之可應用性]
本發明之複合偏光板，可較佳地使用在薄型且高性能之液晶顯示裝置的製造中。

Claims (12)

  1. 一種複合偏光板，具有吸收型偏光膜與使吸收型偏光膜配向之配向膜與反射型偏光板，反射型偏光板的反射軸與吸收型偏光膜的吸收軸所形成之角度為8°以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之複合偏光板，其中前述吸收型偏光膜為聚合性液晶化合物的聚合物，含有雙色性色素且厚度為5μm以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之複合偏光板，其中前述配向膜為藉由光而產生配向限制力之光配向膜。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之複合偏光板，其中聚合性液晶化合物為熱致性液晶化合物。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之複合偏光板，其中聚合性液晶化合物的聚合物中之雙色性色素的比率，相對於聚合性液晶化合物100質量份為20質量份以下。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之複合偏光板，其中吸收型偏光膜，為在層列液晶相的狀態下配向固定於面內水平方向之聚合性液晶化合物的聚合物。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之複合偏光板，其中吸收型偏光膜，為於X射線繞射測定中具有布拉格峰(Bragg Peak)之偏光膜。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之複合偏光板，其中前述反射型偏光板，為折射率不同之至少2種以上的高分子材料之多層積層體。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之複合偏光板，該複合偏光板為矩形且於長邊方向具有穿透軸。
  10. 一種輥狀複合偏光板，係反射型偏光板的反射軸相對於輥運送方向為面內方向90°±8°，吸收型偏光膜的吸收軸相對於輥運送方向為面內方向90°±8°，且反射型偏光板的反射軸與吸收型偏光膜的吸收軸所形成之角度為8°以下。
  11. 一種輥狀複合偏光板的製造方法，包含下述步驟1至7：步驟1. 一面捲出輥狀反射型偏光板，並將含有藉由光而產生配向限制力之聚合物與溶劑之組成物，連續地塗佈於前述輥狀反射型偏光板表面而形成第一塗佈膜之步驟；步驟2. 加熱乾燥前述第一塗佈膜而形成第一乾燥膜之步驟；步驟3. 將偏光紫外線照射在前述第一乾燥膜而形成配向膜之步驟；步驟4. 將含有雙色性色素與聚合性液晶化合物與聚合起始劑與溶劑之組成物，塗佈於前述配向膜上而形成第二塗佈膜之步驟；步驟5. 加熱乾燥前述第二塗佈膜而形成第二乾燥膜之步驟；步驟6. 將紫外線照射在前述第二乾燥膜，使聚合性液晶化合物聚合以形成吸收型偏光膜而形成複合偏光板之步驟；以及 步驟7. 將前述複合偏光板捲繞至輥之步驟。
  12. 一種液晶顯示裝置，係於背光單元與液晶單元之間配置有如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之複合偏光板，並且於背光單元側配置反射型偏光板面，於液晶單元側配置吸收型偏光膜面而成。
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