TW202204986A - 偏光板及使用該偏光板的圖像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於提供一種偏光板，其即便於使用在層間填充構成的圖像顯示裝置之情形，例如當暴露在溫度105℃的高溫環境下時亦抑制穿透率的降低。

本發明之解決手段為一種偏光板，係具有：使雙色性色素吸附配向於聚乙烯醇系樹脂層而成之偏光元件、以及透明保護膜；其中，於前述聚乙烯醇系樹脂層的形成所使用之聚乙烯醇系樹脂的硼吸附率為5.70質量%以上；前述偏光元件的含水率係於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上，且為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下。

Description

偏光板及使用該偏光板的圖像顯示裝置
本發明係關於偏光板。再者，本發明係關於該偏光板的一面貼合於圖像顯示單元且另一面貼合於觸控面板或前面板等透明構件之圖像顯示裝置。
液晶顯示裝置(LCD：Liquid Crystal Display)不僅可用於液晶電視，亦廣泛地使用在個人電腦、手機等行動裝置、車用導航等車載用途等。通常，液晶顯示裝置具有以黏著劑(Pressure-sensitive Adhesive)將偏光板貼合於液晶單元兩側之液晶面板構件，並藉由液晶面板構件控制來自背光構件的光，而藉此進行顯示。此外，與液晶顯示裝置同樣地，近年來，有機EL顯示裝置亦逐漸廣泛地使用在電視、手機等行動裝置、車用導航等車載用途。於有機EL顯示裝置中，為了抑制外部光藉由金屬電極(陰極)所反射而如鏡面般被觀看到之情況，於圖像顯示面板的觀看側表面，有時會配置圓偏光板(包含偏光元件與λ/4板之積層體)。
如上述般，偏光板以作為液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置的構件而被裝載於車上之機會係逐漸增加。車載用圖像顯示裝置所使用之偏光板，係 相較於除此之外的電視或手機等行動裝置用途，而較常暴露在高溫環境下，故進一步要求高溫下的特性變化小(高溫耐久性)。
另一方面，以防止因來自外表面的衝撃所造成之圖像顯示面板的破損等為目的，在較圖像顯示面板的偏光板更往觀看側設置透明樹脂板或玻璃板等前面板(亦稱為「視窗層」等)之構成係逐漸增加。此外，於具備觸控面板之顯示裝置中，在較圖像顯示面板的偏光板更往觀看側設置有觸控面板，且在較觸控面板更往觀看側具備前面透明板之構成係被廣泛地採用。
在如此之構成中，於圖像顯示面板與前面透明板或觸控面板等透明構件之間存在有空氣層時，由於在空氣層界面之光的反射而產生外部光的映射，因而有使畫面的觀看性降低之傾向。因此，採用「藉由空氣層以外的層且通常為固體層(以下有時稱為「層間填充劑」)來填充配置在圖像顯示面板的觀看側表面之偏光板與透明構件之間的空間之構成(以下有時稱為「層間填充構成」)」之作法逐漸變得普及，較佳為藉由折射率與此等材料相近的材料來填充之構成。就層間填充劑而言，係以抑制因界面的反射所造成之觀看性降低並接著固定各構件間者為目的，而使用黏著劑或UV硬化型接著劑(例如請參考專利文獻1)。
上述層間填充構成，係被廣泛地採用於常在戶外使用之手機等行動裝置用途。此外，由於近年來相對於觀看性之要求提高，所以，於車用導航裝置等車載用途中，亦探討採用將前面透明板配置在圖像顯示面板的表面並以黏著劑層等來填充面板與前面透明板之間之層間填充構成。
然而，已有報告指出於溫度95℃的環境下將具備此構成之圖像顯示裝置例如放置200小時，則會於偏光板面內中央部觀察到穿透率顯著降低。另一方面，亦有報告指出即使於溫度95℃的環境下將偏光板獨自放置1000小時， 亦未觀察到穿透率顯著降低。亦有報告指出，從此等結果可知，於高溫環境下之偏光板之穿透率的顯著降低，係採用了「偏光板的一面與圖像顯示單元貼合且另一面與觸控面板或前面透明板等透明構件貼合之層間填充構成」之圖像顯示裝置被暴露在高溫環境之情形下的特有問題(專利文獻2)。
於專利文獻2中，針對該問題的解決對策，提出了藉由將偏光板之每單位面積的水分量設為既定量以下且將鄰接於偏光元件之透明保護膜的飽和吸水量設為既定量以下來抑制穿透率降低之方法。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開平11-174417號公報
[專利文獻2] 日本特開2014-102353號公報
然而，在提高試驗環境的溫度並設為105℃且在此高溫環境下暴露一定時間時，至今的偏光板有時仍無法充分地抑制穿透率降低。本發明之目的在於提供一種偏光板以及使用該偏光板之圖像顯示裝置，該偏光板即使於使用在層間填充構成的圖像顯示裝置之情形下，例如當暴露在溫度105℃的高溫環境下之時，抑制穿透率降低的效果亦優異。
本發明係提供下列偏光板、圖像顯示裝置以及偏光板的製造方法。
[1]一種偏光板，係具有：使雙色性色素吸附配向於聚乙烯醇系樹脂層而成之偏光元件、以及透明保護膜；其中，
於前述聚乙烯醇系樹脂層的形成所使用之聚乙烯醇系樹脂的硼吸附率為5.70質量%以上；
前述偏光元件的含水率為於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上，且為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下。
[2]一種偏光板，係具有：使雙色性色素吸附配向於聚乙烯醇系樹脂層而成之偏光元件、以及透明保護膜；其中，
於前述聚乙烯醇系樹脂層的形成所使用之聚乙烯醇系樹脂的硼吸附率為5.70質量%以上；
前述偏光板的含水率為於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上，且為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下。
[3]如[1]或[2]所述之偏光板，其中，前述偏光元件的硼含有率為4.0質量%以上8.0質量%以下。
[4]如[1]至[3]中任一項所述之偏光板，更具有：貼合前述偏光元件與前述透明保護膜之接著劑層；
其中，前述接著劑層為水系接著劑的塗佈層。
[5]如[4]所述之偏光板，其中，前述水系接著劑之甲醇濃度為10質量%以上70質量%以下。
[6]如[4]或[5]所述之偏光板，其中，前述水系接著劑含有聚乙烯醇系樹脂。
[7]如[4]至[6]中任一項所述之偏光板，其中，前述接著劑層的厚度為0.01μm以上7μm以下。
[8]如[1]至[7]中任一項所述之偏光板，其中，前述透明保護膜為從前述偏光元件側依序包含第1光學補償層以及第2光學補償層之相位差膜，
前述偏光元件的吸收軸與前述第1光學補償層的慢軸大致正交，
前述第1光學補償層的慢軸與前述第2光學補償層的慢軸大致平行，
前述第1光學補償層與前述第2光學補償層係滿足下述式(1)至(4)，
80nm≦Re1(590)≦120nm (1)
20nm<Re1(590)≦60nm (2)
1<Nz1<2 (3)
-4<Nz2<-1 (4)。
[9]如[1]至[8]中任一項所述之偏光板，其中，前述偏光板係使用在圖像顯示裝置；
於前述圖像顯示裝置中，固體層係接觸於前述偏光板的雙面而設置。
[10]一種圖像顯示裝置，係具有：圖像顯示單元；第1黏著劑層，其積層於前述圖像顯示單元的觀看側表面；以及[1]至[9]中任一項所述之偏光板，其積層於前述第1黏著劑層的觀看側表面。
[11]如[10]所述之圖像顯示裝置，更具有：第2黏著劑層，其積層於前述偏光板的觀看側表面；以及透明構件，其積層於前述第2黏著劑層的觀看側表面。
[12]如[11]所述之圖像顯示裝置，其中，前述透明構件為玻璃板或透明樹脂板。
[13]如[11]所述之圖像顯示裝置，其中，前述透明構件為觸控面板。
[14]一種[1]所述之偏光板的製造方法，其係具有偏光元件以及透明保護膜之偏光板的製造方法，係具有下列步驟：
含水率調整步驟，係以使前述偏光元件的含水率成為於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上且成為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下的方式進行調整；以及
積層步驟，係將前述偏光元件與前述透明保護膜進行積層。
[15]一種[2]所述之偏光板的製造方法，其係具有偏光元件以及透明保護膜之偏光板的製造方法，係具有下列步驟：
含水率調整步驟，係以使前述偏光板的含水率成為於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上且成為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下的方式進行調整；以及
積層步驟，係將前述偏光元件與前述透明保護膜進行積層。
藉由本發明，可提供一種偏光板，其即使於使用在層間填充構成的圖像顯示裝置之情形下，例如當暴露在溫度105℃的高溫環境下之時，穿透率的降低亦受到抑制且高溫耐久性亦優異，再者，藉由使用本發明之偏光板，可提供一種高溫環境下的穿透率降低受到抑制之圖像顯示裝置。
以下係說明本發明的實施型態，惟本發明並不限定於下列實施型態。
[偏光板]
本發明的實施型態之偏光板係具有：使雙色性色素吸附配向於含有聚乙烯醇系樹脂之層而成之偏光元件、以及透明保護膜。上述偏光元件係使用硼吸附率 為5.70質量%以上之聚乙烯醇系樹脂而形成。本實施型態之偏光板係具有下述(a)及(b)之至少一者的特徵。
(a)偏光元件的含水率係於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上，且為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下。
(b)偏光板的含水率係於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上，且為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下。
本實施型態之偏光板具有上述(a)及(b)之至少一者的特徵，並且偏光元件所使用之聚乙烯醇系樹脂的硼吸附率位於上述範圍內，藉此，作為層間填充構成之圖像顯示裝置的構成要素，即使長時間暴露在高溫環境下亦可抑制穿透率的降低。
〈偏光元件〉
使雙色性色素吸附配向於本發明之含有聚乙烯醇(以下亦稱為「PVA(Polyvinyl Alcohol)」)系樹脂之層(於本說明書中亦稱為「PVA系樹脂層」)而成之偏光元件，可使用眾所皆知的偏光元件。此偏光元件可列舉出：使用PVA系樹脂膜並以雙色性色素將該PVA系樹脂膜染色，然後進行單軸延伸而形成者；或是使用將含有PVA系樹脂之塗佈液塗佈於基材膜上所得到之積層膜，以雙色性色素將屬於該積層膜的塗佈層之PVA系樹脂層染色，然後對積層膜進行單軸延伸而形成者。
偏光元件是由將聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化所得到之PVA系樹脂來形成。就聚乙酸乙烯酯系樹脂而言，除了屬於乙酸乙烯酯的均聚物之聚乙酸乙烯酯之外，亦可列舉出乙酸乙烯酯以及可與其共聚之其他單體之共聚物。可共聚 合之其他單體例如可列舉出：不飽和羧酸類、乙烯等烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類等。
於本發明中，係從硼吸附率為5.70質量%以上之PVA系樹脂來形成PVA系樹脂層。亦即，在施以染色或延伸之前的原料階段之PVA系樹脂的硼吸附率為5.70質量%以上。藉由使用如此之PVA系樹脂，即使暴露在例如溫度105℃的高溫環境下，穿透率亦不易降低。使用硼吸附率較佳為5.72質量%以上、更佳為5.75質量%、最佳為5.80質量%以上之PVA系樹脂，來製作偏光元件。此外，PVA系樹脂的硼吸附率較佳為10質量%以下。藉由使用如此PVA系樹脂來製作偏光元件，不須將硼酸處理槽中的硼酸濃度設為高濃度，且亦可縮短依據硼酸處理之處理時間，容易得到期望的偏光元件，且亦可提高偏光元件的生產性。將PVA系樹脂的硼吸附率設為10質量%以下時，硼會被適量地納入於PVA系樹脂層，容易降低偏光元件的收縮力。結果，在組裝於圖像顯示裝置時，不易於前面板等其他構件與偏光板之間產生剝離等不良狀況。此外，於PVA系樹脂的硼吸附率未達5.70%時，暴露在例如溫度105℃的高溫環境下時，穿透率容易降低，並且如前述般，生產性有降低之情形。PVA系樹脂的硼吸附率可藉由後述實施例所記載之方法來測定。
PVA系樹脂的硼吸附率，係反映了PVA系樹脂中之分子鏈彼此的間隔或結晶結構之PVA系樹脂的特性。硼吸附率為5.70質量%以上之PVA系樹脂，係相較於硼吸附率未達5.70質量%之PVA系樹脂，可認為是分子鏈彼此的間隔較寬且PVA系樹脂的結晶較少。因此，可推測為硼容易進入於PVA系樹脂層中，於高溫環境下容易防止多烯化。
PVA系樹脂的硼吸附率，例如可藉由在製造偏光元件前之階段中藉由對PVA系樹脂進行熱水處理、酸性溶液處理、超音波照射處理、放射線照射處理等事前處理來調整。藉由此等處理，可擴展PVA系樹脂中之分子鏈彼此的間隔或是破壞結晶結構。熱水處理例如可列舉出浸漬在30℃至100℃的純水中1秒至90秒後進行乾燥之處理。酸性溶液處理例如可列舉出浸漬在10%至20%之濃度的硼酸水溶液中1秒至90秒後進行乾燥之處理。超音波處理例如可列舉出以200W至500W的輸出將20kc至29kc之頻率的超音波照射30秒至10分鐘之處理。超音波處理可在水等溶劑中進行。
PVA系樹脂的皂化度較佳約為85莫耳%以上，更佳約為90莫耳%以上，又更佳約為99莫耳%至100莫耳%。PVA系樹脂的聚合度為1000至10000，較佳為1500至5000。此PVA系樹脂可經變性，例如可為經醛類變性之聚乙烯縮甲醛、聚乙烯縮乙醛、聚乙烯縮丁醛等。
本實施型態之偏光元件的厚度較佳為5至50μm，更佳為8至28μm，又更佳為12至22μm，最佳為12至15μm。藉由使偏光元件的厚度成為50μm以下，於高溫環境下可抑制因PVA系樹脂的多烯化對光學特性降低所造成之影響，此外，藉由使偏光元件的厚度成為5μm以上，容易形成為達成期望的光學特性之構成。
偏光元件之硼含有率較佳為4.0質量%以上8.0質量%以下，更佳為4.2質量%以上7.0質量%以下，又更佳為4.4質量%以上6.0質量%以下。偏光元件的硼含有率超過8.0質量%時，偏光元件的收縮力變大，在組裝於圖像顯示裝置時，在與所貼合之前面板等其他構件之間有時會產生剝離等不良情況。此外，於硼含有率未達2.4質量%之情形時，有時無法達成期望的光學特性。偏光 元件之硼含有率，係例如可藉由高頻感應耦合電漿(Inductively Coupled Plasma：ICP)發光分光分析法，以硼相對於偏光元件質量之質量分率(質量%)來算出。硼可認為是在偏光元件中以硼酸或其與聚乙烯醇系樹脂的構成要素形成交聯結構之狀態而存在，在此，所謂硼含有率係意指作為硼原子(B)之值。
藉由將偏光元件之硼含有率設為4.0質量%以上8.0質量%以下，即使在作為層間填充構成之圖像顯示裝置的構成要素而暴露在高溫環境下之情形時，穿透率的降低亦受到抑制。此可推測為在偏光元件之硼含有率為4.0質量%以上8.0質量%以下之情形時，即使於高溫環境下亦不易發生多烯化，使穿透率的降低受到抑制之故。
從抑制高溫環境下之偏光元件之光學特性降低之觀點來看，偏光元件中之鉀含有率較佳為0.28質量%以上，更佳為0.32質量%以上，又更佳為0.34質量%以上，此外，從抑制高溫環境下的色相變化之觀點來看，較佳為0.60質量%以下，更佳為0.55質量%以下，又更佳為0.50質量%以下。
雖然詳細的機制仍為不明，但可推測為與以往的偏光元件相比，由於硼的含量多且鉀的含量少，所以藉由硼酸交聯來保護(穩定化)偏光元件中之聚乙烯醇的羥基，此外，藉由適量的鉀含有率，使偏光元件中成為相對離子之碘離子達到穩定化而能夠抑制多烯化。
偏光元件的視感度修正單體穿透率較佳為38.8%至44.8%，更佳為40.4%至43.2%，又更佳為40.7%至43.0%。於視感度修正單體穿透率超過44.8%時，於高溫環境下有時會使紅變等光學特性的劣化增大，於視感度修正單體穿透率未達38.8%時，於高溫環境下容易使多烯化進行，光學特性的劣化有時會增大。
視感度修正單體穿透率，可藉由JIS Z8701-1982所規定之2度視野(C光源)來測定在進行視感度修正後之Y值而求取。視感度修正單體穿透率例如可藉由日本分光股份有限公司製的分光光度計(型號：V7100)等來簡便地測定。
偏光元件的製造方法並無特別限定，就典型而言有：將預先捲成輥狀之聚乙烯醇系樹脂膜送出並進行延伸、染色、交聯等而製作之方法(以下作為「製造方法1」)；或是包含將含有聚乙烯醇系樹脂之塗佈液塗佈於基材膜上，形成屬於塗佈層的聚乙烯醇系樹脂層，並對所得到之積層體進行延伸之步驟之方法(以下作為「製造方法2」)。
製造方法1可經由下述步驟而製造：對聚乙烯醇系樹脂膜進行單軸延伸之步驟；以碘等雙色性色素將聚乙烯醇系樹脂膜染色以使該雙色性色素吸附之步驟；以硼酸水溶液來處理吸附有雙色性色素之聚乙烯醇系樹脂膜之步驟；以及在經硼酸水溶液處理後進行水洗之步驟。
偏光元件中所含有之硼含有率及鉀含有率，可藉由膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟、延伸步驟及水洗步驟中之各處理浴中的任一者所含有之硼酸、硼酸鹽、硼砂等硼化合物等硼成分供給物質的濃度以及碘化鉀等鹵化鉀等鉀成分供給物質的濃度、以及上述各處理浴的處理溫度及處理時間來控制。尤其在交聯步驟及延伸步驟中，藉由改變硼成分供給物質的濃度等處理條件，容易將硼含有率調整至期望的範圍。此外，關於水洗步驟，在考量到染色步驟、交聯步驟或延伸步驟等所使用之硼成分供給物質或鉀成分供給物質的用量等處理條件後，可使硼、鉀等成分從聚乙烯醇系樹脂膜中溶析或是吸附於聚乙烯醇系樹脂膜，所以，容易將硼含有率及鉀含有率調整至期望的範圍。
膨潤步驟係將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在膨潤浴中之處理步驟，可去除聚乙烯醇系樹脂膜表面的髒污或結塊劑等，此外，可藉由使聚乙烯醇系樹脂膜膨潤而抑制染色不均。膨潤浴通常是使用水、蒸餾水、純水等以水為主成分之介質。膨潤浴可依循常用方法而適當地添加界面活性劑、醇等。此外，從控制偏光元件之鉀含有率之觀點來看，於膨潤浴中可使用碘化鉀，在此情形時，膨潤浴中之碘化鉀的濃度較佳為1.5重量%以下，更佳為1.0重量%以下，又更佳為0.5重量%以下。
膨潤浴的溫度較佳約為10至60℃，更佳約為15至45℃，又更佳約為18至30℃。此外，關於膨潤浴之浸漬時間，雖然由於聚乙烯醇系樹脂膜的膨潤程度會受到膨潤浴溫度的影響而無法一概地決定，但膨潤浴之浸漬時間較佳約為5至300秒，更佳約為10至200秒，又更佳約為20至100秒。膨潤步驟可僅實施1次或是視需要實施複數次。
染色步驟係將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在染色浴(碘溶液)之處理步驟，可使碘或雙色性染料等雙色性物質吸附配向於聚乙烯醇系樹脂膜。碘溶液較佳通常為碘水溶液，且含有碘及作為溶解輔助劑的碘化物。碘化物可列舉出：碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦等。此等中，從控制偏光元件中之鉀含有率之觀點來看，較佳為碘化鉀。
染色浴中，碘的濃度較佳約為0.01至1重量%，更佳約為0.02至0.5重量%。染色浴中，碘化物的濃度較佳約為0.01至10重量%，更佳約為0.05至5重量%，又更佳約為0.1至3重量%。
染色浴的溫度較佳約為10至50℃，更佳約為15至45℃，又更佳約為18至30℃。此外，關於染色浴之浸漬時間，雖然由於聚乙烯醇系樹脂膜的染色程度會受到染色浴溫度的影響而無法一概地決定，但染色浴之浸漬時間較佳約為10至300秒，更佳約為20至240秒。染色步驟可僅實施1次或是視需要實施複數次。
交聯步驟係將經染色步驟所染色之聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在含有硼化合物之處理浴(交聯浴)中之處理步驟，可藉由硼化合物使聚乙烯醇系樹脂膜交聯，而使碘分子或染料分子吸附於該交聯結構。硼化合物例如可列舉出硼酸、硼酸鹽、硼砂等。交聯浴一般是水溶液，惟例如可為與水具有混溶性的有機溶劑以及水之混合溶液。此外，從控制偏光元件中之鉀含有率之觀點來看，交聯浴較佳係含有碘化鉀。
交聯浴中，硼化合物的濃度較佳約為1至15重量%，更佳約為1.5至10重量%，又更佳約為2至5重量%。此外，於交聯浴中使用碘化鉀之情形時，交聯浴之碘化鉀的濃度較佳約為1至15重量%，更佳約為1.5至10重量%，又更佳約為2至5重量%。
交聯浴的溫度較佳約為20至70℃，更佳約為30至60℃。此外，關於交聯浴之浸漬時間，雖然由於聚乙烯醇系樹脂膜的交聯程度會受到交聯浴溫度的影響而無法一概地決定，但交聯浴之浸漬時間較佳約為5至300秒，更佳約為10至200秒。交聯步驟可僅實施1次或是視需要實施複數次。
延伸步驟係將聚乙烯醇系樹脂膜往至少一方向延伸既定倍率之處理步驟。一般而言，係將聚乙烯醇系樹脂膜往運送方向(長邊方向)進行單軸延伸。延伸的方法並無特別限制，濕潤延伸法與乾式延伸法皆可採用。延伸步驟可 僅實施1次或視需要實施複數次。延伸步驟於偏光元件的製造中可在任一階段中進行。
濕潤延伸法中之處理浴(延伸浴)通常可使用水，或是與水具有混溶性的有機溶劑及水之混合溶液等溶劑。從控制偏光元件中之鉀含有率之觀點來看，延伸浴較佳係含有碘化鉀。於延伸浴中使用碘化鉀之情形時，該延伸浴中之碘化鉀的濃度較佳約為1至15重量%，更佳約為2至10重量%，又更佳約為3至6重量%。此外，從抑制延伸中的膜斷裂之觀點來看，於處理浴(延伸浴)中可含有硼化合物，在此情形時，該延伸浴中之硼化合物的濃度較佳約為1至15重量%，更佳約為1.5至10重量%，又更佳約為2至5重量%。
延伸浴的溫度較佳約為25至80℃，更佳約為40至75℃，又更佳約為50至70℃。此外，關於延伸浴之浸漬時間，雖然由於聚乙烯醇系樹脂膜的延伸程度會受到延伸浴溫度的影響而無法一概地決定，但延伸浴之浸漬時間較佳約為10至800秒，更佳約為30至500秒。此外，濕潤延伸法中的延伸處理，係可與膨潤步驟、染色步驟、交聯步驟及洗淨步驟中之任1者以上的處理步驟一起來實施。
乾式延伸法例如可列舉出：輥間延伸方法、加熱輥延伸方法、壓縮延伸方法等。乾式延伸法可與乾燥步驟一起來實施。
對聚乙烯醇系樹脂膜所施行之總延伸倍率(累積的延伸倍率)可因應目的來適當地設定，較佳約為2至7倍，更佳約為3至6.8倍，又更佳約為3.5至6.5倍。
洗淨步驟係將聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在洗淨浴中之處理步驟，可去除殘存於聚乙烯醇系樹脂膜的表面等之雜質。洗淨浴通常是使用水、蒸餾水、 純水等以水為主成分之介質。此外，從控制偏光元件中之鉀含有率之觀點來看，較佳係於洗淨浴中使用碘化鉀，在此情形時，洗淨浴中之碘化鉀的濃度較佳約為1至10重量%，更佳約為1.5至4重量%，又更佳約為1.8至3.8重量%。
洗淨浴的溫度較佳約為5至50℃，更佳約為10至40℃，又更佳約為15至30℃。此外，關於洗淨浴之浸漬時間，雖然由於聚乙烯醇系樹脂膜的洗淨程度會受到洗淨浴溫度的影響而無法一概地決定，但洗淨浴之浸漬時間較佳約為1至100秒，更佳約為2至50秒，又更佳約為3至20秒。洗淨步驟可僅實施1次或視需要實施複數次。
乾燥步驟係將在洗淨步驟中經洗淨之聚乙烯醇系樹脂膜乾燥而得到偏光元件之步驟。乾燥可藉由任意的適當方法來進行，例如可列舉出：自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥。
製造方法2可經由下述步驟而製造：將含有上述聚乙烯醇系樹脂之塗佈液塗佈於基材膜上之步驟；對所得到之積層膜進行單軸延伸之步驟；以雙色性色素將經單軸延伸之積層膜的聚乙烯醇系樹脂層染色，藉此使雙色性色素吸附而製成偏光元件之步驟；以硼酸水溶液來處理吸附有雙色性色素之膜之步驟；以及在經硼酸水溶液處理後進行水洗之步驟。為了形成偏光元件所使用之基材膜，亦可用來作為偏光元件的保護層。亦可視需要將基材膜從偏光元件中剝離去除。
〈透明保護膜〉
本實施型態中所使用之透明保護膜(以下亦僅稱為「保護膜」)係隔著接著劑層而貼合於偏光元件的至少單面。此透明保護膜係貼合於偏光元件的單面或雙面，更佳係貼合於雙面。
保護膜可同時具有其他光學功能，亦可形成於積層有複數層之積層結構。從光學特性之觀點來看，保護膜的膜厚較佳為較薄者，惟過薄時強度會降低而使加工性變差。適當的膜厚為5至100μm，較佳為10至80μm，更佳為15至70μm。
保護膜可使用下述者：醯化纖維素系樹脂膜、由聚碳酸酯系樹脂所構成之膜、由降莰烯等環烯烴系樹脂所構成之膜、(甲基)丙烯酸系聚合物膜、聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂膜等膜。於偏光元件的雙面具有保護膜之構成之情形時，較佳係至少單側的保護膜為醯化纖維素系膜及(甲基)丙烯酸系聚合物膜中之任一種，當中較佳為醯化纖維素膜。此係由於此等膜的透濕度相對較高，容易使PVA接著劑等水系接著劑乾燥之故。
以視角補償等者為目的，至少一方的保護膜可具備相位差功能。在此情形時，膜本身可具有相位差功能，亦可另外具有相位差層，或是兩者之組合。
另外，雖已說明具備相位差功能之膜隔著接著劑直接貼合於偏光元件之構成，惟具備相位差功能之膜亦可為藉由黏著劑或接著劑並隔著貼合於偏光元件之其他保護膜來貼合之構成。
例如，關於具備含有於不存在電場之狀態下配向為均質排列配置之液晶分子之液晶層之液晶單元(以下稱為IPS模式的液晶單元)的光學補償所使用之視角補償膜，可為從前述偏光元件側依序由第1光學補償層與第2光學補償層所構成之相位差膜。此時係使用黏著劑等來使第2光學補償層的面貼合於液晶單元。前述偏光元件的吸收軸與前述第1光學補償層的慢軸大致正交。前述 第1光學補償層的慢軸與前述第2光學補償層的慢軸大致平行。前述第1光學補償層與前述第2光學補償層可滿足下述式(1)至(4)。
80nm≦Re1(590)≦120nm (1)
20nm<Re2(590)≦60nm (2)
1<Nz1<2 (3)
-4<Nz2<-1 (4)
在此，將第1光學補償層、第2光學補償層的各層之面內之慢軸方向的折射率設為nx1、nx2，將面內之快軸方向的折射率設為ny1、ny2，將厚度方向的折射率設為nz1、nz2，則Re1(λ)=(nx1-ny1)×d1，Re2(λ)=(nx2-ny2)×d2，Nz1=(nx1-nz1)/(nx1-ny1)，Nz2=(nx2-nz2)/(nx2-ny2)，d1、d2分別表示第1光學補償層、第2光學補償層的厚度，λ表示測定波長。
所謂「大致平行」，不僅包含完全平行，亦包含實質上為平行者，其角度就一般而言為±2°以內，較佳為±1°以內，更佳為±0.5°以內。此外，所謂「大致正交」，不僅包含完全正交，亦包含實質上為正交者，其角度就一般而言為90±2°的範圍，較佳為90±1°，更佳為90±0.5的範圍。
(第1光學補償層)
如前述般，第1光學補償層係滿足Nz1>1。如此之相位差膜有時稱為「負的雙軸板」或「負雙軸板」等。
第1光學補償層較佳係滿足下列式(1)及式(3)。
80nm≦Re1(590)≦120nm (1)
1<Nz1<2 (3)
第1光學補償層的正面遲滯Re1(590)更佳為81至119nm，又更佳為85至115nm，特佳為90至110nm。
此外，Nz1之值較佳為1.15至1.6，更佳為1.2至1.55，特佳為1.25至1.5。
再者，第1光學補償層較佳係滿足下述式(5)。
60nm≦Rth1(590)≦100nm (5)
在此，Rth1(590)=Re1(590)×(Nz1-0.5)，表示厚度方向的遲滯。
第1光學補償層之厚度方向的遲滯Rth1(590)較佳為61至99nm，更佳為65至95nm，特佳為70至90nm。
第1光學補償層的材料或製造方法等，只要是滿足上述光學特性者，就無特別限制。上述第1光學補償層可單獨為相位差膜或是2片以上的相位差膜之積層體。第1光學補償層較佳為單獨的相位差膜。此係由於可降低因偏光元件的收縮應力或光源的熱所造成之遲滯值的偏離或不均，並且可薄化液晶面板之故。於第1光學補償層為積層體之情形時，亦可包含用以貼附2片以上的相位差膜之黏著劑層或接著劑層。於積層體包含2片以上的相位差膜之情形時，此等相位差膜可為相同或不同。
第1光學補償層所使用之相位差膜的光學特性，可因應所使用之相位差膜的片數來適當地選擇。例如於第1光學補償層係由單獨的相位差膜所構成之情形時，相位差膜的正面遲滯和厚度方向遲滯較佳係分別與第1光學補償層的正面遲滯Re1(590)和厚度方向遲滯Rth1(590)相等。因此，將上述第1光學補償層積層於偏光元件或第2光學補償層時，所使用之黏著劑層或接著劑層等之遲滯值較佳係盡可能地小。
上述第1光學補償層的整體厚度較佳為5至200μm，更佳為10至100μm，最佳為15至50μm，藉由使第1光學補償層具有如此範圍的厚度，於製造時的處理性優異且可提高相位差值等的光學均一性。
第1光學補償層所使用之相位差膜，較佳為透明性、機械強度、熱穩定性、水分遮蔽性等優異且不易因變形而產生光學不均者。上述相位差膜較佳係使用以熱塑性樹脂為主成分之高分子膜的延伸膜。於本說明書中之所謂「延伸膜」，係意指以適當溫度將張力施加於未延伸的膜、或是進一步將張力施加於經預先延伸之膜，以在特定方向提高分子的配向之塑膠膜。
上述相位差膜之以波長590nm的光所測定之穿透率較佳為80%以上，更佳為85%以上，特佳為90%以上。光線穿透率的理論上限為100%，惟由於空氣與膜會因折射率差而產生表面反射，所以光線穿透率的可實現上限大致為94%。此外，第1光學補償層整體較佳係亦具有同樣的穿透率。
上述相位差膜之光彈性係數的絕對值較佳為1.0×10-10m2/N以下，更佳為5.0×10-11m2/N以下，又更佳為3.0×10-11m2/N以下，特佳為1.0×10-11m2/N以下。藉由將光彈性係數之值設為上述範圍，可得到光學均一性優異且即使在高溫高濕等環境下光學特性的變化亦小並且耐久性優異之液晶顯示裝置。此外，光彈性係數的下限並無特別限制，一般而言為5.0×10-13m2/N以上，較佳為1.0×10-12m2/N以上。光彈性係數過小時，遲滯的顯現性有變小之傾向，所以有時難以將正面遲滯Re1(590)設為如前述式(1)般之範圍。光彈性係數為聚合物等的化學結構所固有之值，亦可藉由使光彈性係數的符號(正負)不同之複數種成分共聚或混合而將光彈性係數抑制成較低。
上述相位差膜的厚度可因應相位差膜所使用之材料或光學補償層的積層結構來適當地選擇，於第1光學補償層係由單獨的相位差膜所構成之情形時，該厚度較佳為5至300μm，更佳為10至200μm，最佳為15至100μm。若為上述範圍，則可形成為機械強度或顯示均一性優異之相位差膜。
用以得到以上述熱塑性樹脂為主成分之高分子膜之方法，係可使用任意適當的成形加工法，例如可從壓縮成形法、轉注成形法、射出成形法、擠壓成形法、吹塑成形法、粉末成形法、FRP成形法及溶劑澆鑄法等中適當地選擇適合者。於此等製法中，較佳係使用擠壓成形法或溶劑澆鑄法。此係由於可得到平滑性高且具有良好的光學均一性之相位差膜之故。更詳細而言，上述擠壓成形法為將含有成為主成分之熱塑性樹脂、塑化劑、添加劑等之樹脂組成物加熱熔融，並藉由T模具等將此薄膜狀地擠壓於澆鑄輥的表面，然後冷卻而製造膜之方法。此外，上述溶劑澆鑄法係使含有成為主成分之熱塑性樹脂、塑化劑、添加劑等之樹脂組成物溶解於溶劑，然後對所得到之濃厚溶液(黏稠溶液)進行脫泡，並均一地以薄膜狀澆注於金屬製循環帶或轉鼓或是塑膠基材等的表面，使溶劑蒸發而製造膜之方法。成形條件可因應所使用之樹脂的組成或種類、成形加工法等來適當地選擇。
形成上述熱塑性樹脂之材料並無特別限定，以得到滿足Nz1>1的特性之負雙軸板者為目的，較佳係使用具有正的雙折射之聚合物。
在此，所謂「具有正的雙折射」係意指在藉由延伸等使聚合物配向之情形時，其配向方向的折射率相對較大者，多數的聚合物係屬於此。具有正的雙折射之聚合物例如可列舉出：聚碳酸酯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、三乙酸纖維素、二乙酸纖維素、三丙酸纖維素、二丙酸纖維素等纖維素脂肪酸酯，或是纖 維素醚等纖維素系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯般之聚酯系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、環狀聚烯烴系(聚降莰烯系)樹脂、聚碸系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚醯胺樹脂、聚乙烯或聚丙烯般之聚烯烴系樹脂等。此等聚合物可單獨使用一種或是混合兩種以上而使用。此外，亦可藉由共聚、分枝、交聯、分子末端修飾(或封端)及立體規則變性等將此等變性而使用。
以上述熱塑性樹脂為主成分之高分子膜可視需要更含有任意適當的添加劑。添加劑的具體例可列舉出：塑化劑、熱穩定劑、光穩定劑、潤滑劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、著色劑、抗靜電劑、相溶化劑、交聯劑及增稠劑等。所使用之添加劑的種類及量可因應目的而適當地設定。具代表性者，添加劑的用量相對於該高分子膜的全固形分100重量份為10重量份。添加劑的用量過大時，有時會損及膜的透明性或是添加劑從膜表面滲出。
用以形成高分子膜的延伸膜之方法，係可採用任意適當的延伸方法。具體例可列舉出：縱向單軸延伸法、橫向單軸延伸法、縱橫向逐次雙軸延伸法、縱橫向同步雙軸延伸法等。延伸手段可使用輥延伸機、拉幅延伸機或是縮放式或線性馬達式的雙軸延伸機等任意適當的延伸機。在一面加熱一面進行延伸之情形時，可使溫度連續地變化或是階段性變化。此外，亦可將延伸步驟分割為2次以上。從得到雙軸性的相位差膜之觀點來看，較佳係使用橫向單軸延伸法、縱橫向逐次雙軸延伸法、縱橫向同步雙軸延伸法。
於具有正的雙折射之聚合物中，如前述般，由於配向方向的折射率相對較大，所以於橫向單軸延伸法之情形時，係在與膜的運送方向為正交之方向，亦即於膜的寬度方向具有慢軸(換言之，寬度方向的折射率成為nx1)。於縱橫向逐次雙軸延伸法、縱橫向同步雙軸延伸法之情形時，亦可藉由縱、橫的延伸 倍率之比，將運送方向、寬度方向之任一方向設為慢軸。亦即，在將縱(運送)方向的延伸倍率設為相對較大時，縱(運送)方向成為慢軸，將橫(寬度)方向的延伸倍率設為相對較大時，橫(寬度)方向成為慢軸。
關於應該以使膜的運送方向、寬度方向中的何者成為慢軸之方式來進行延伸為較佳，係因液晶面板的構成而不同，惟從使第1光學補償層的慢軸與該第2光學補償層的慢軸成為平行之觀點來看，較佳以使兩者的慢軸方向成為相同之方式進行調整。亦即，當第2光學補償層在膜運送方向具有慢軸之情形時，較佳係第1光學補償層亦在膜運送方向具有慢軸，當第2光學補償層在膜寬方向具有慢軸之情形時，較佳係第1光學補償層亦在膜寬方向具有慢軸。藉由如此地調整慢軸的方向，因可使用輥對輥將兩者積層而得到慢軸為平行之積層體，所以生產性優異。
延伸上述高分子膜時之延伸烘箱內的溫度(亦稱為延伸溫度)，較佳為該高分子膜的玻璃轉移溫度(Tg)附近。具體而言，較佳為Tg-10℃至Tg+30℃，更佳為Tg至Tg+25℃，又更佳為Tg+5至Tg+20℃。延伸溫度過低時，遲滯值或慢軸的方向於寬度方向變得不均一，而有膜容易結晶化(白濁)之傾向。此外，延伸溫度過高時，會有膜熔解或是相位差的顯現不足之傾向。延伸溫度具代表性者為110至200℃的範圍。玻璃轉移溫度可藉由依據JIS K7121-1987之DSC法來求取。
控制上述延伸烘箱內的溫度之具體的方法，並無特別限制，可適當地選自下述方法：有熱風或冷風循環之空氣循環式恆溫烘箱、應用微波或遠紅外線等之加熱器、加熱至溫度調節用之輥、加熱管輥或金屬帶等加熱方法或溫度控制方法。
延伸高分子膜時之延伸倍率，是由該高分子膜的組成、揮發性成分等的種類、揮發性成分等的殘留量、所設計之遲滯值等所決定，並無特別限定，較佳例如使用1.05至5.00倍。此外，延伸時的運送速度並無特別限制，從延伸裝置的機械精度、穩定性等來看，較佳為0.5至20m/分鐘。
於第1光學補償層所使用之相位差膜中，除了上述者之外，亦可直接使用市售的光學膜。此外，亦可對市售的光學膜施以延伸處理及/或鬆緩處理等2次加工後使用。
(第2光學補償層)
如前述般，第2光學補償層係滿足Nz1<-1。如此相位差膜有時稱為「正的雙軸板」或「正雙軸板」等。
第2光學補償層較佳係滿足下列式(2)及式(4)。
20nm<Re2(590)≦60nm (2)
-4<Nz2<-1 (4)
第2光學補償層的正面遲滯Re2(590)較佳為21至59nm，更佳為25至55nm，特佳為30至50nm。
此外，Nz2之值較佳為-3.5至-1.5，更佳為-3.3至-1.8，特佳為-3.0至-2.0。
再者，第2光學補償層較佳係滿足下述式(6)。
-150nm≦Rth2(590)≦-60nm (6)
在此，Rth2(590)=Re2(590)×(Nz2-0.5)，表示厚度方向的遲滯。
第2光學補償層之厚度方向的遲滯Rth2較佳為-140至-70nm，更佳為-130至-80nm，特佳為-120至-85nm。
再者，前述第1光學補償層的正面遲滯Re2(590)與第2光學補償層的正面遲滯Re2(590)較佳係滿足下述式(7)。
110nm<Re1(590)+Re2(590)<150nm (7)
Re1(590)與Re2(590)之和較佳為115至145nm，更佳為120至140nm，特佳為125至135nm。
第2光學補償層的材料或製造方法等只要是滿足上述光學特性者，就無特別限制。上述第2光學補償層可為單獨的相位差膜或是2片以上的相位差膜之積層體。第2光學補償層較佳為單獨的相位差膜。此係由於可降低因偏光元件的收縮應力或光源的熱所造成之遲滯值的偏離或不均，並且可薄化液晶面板之故。於第2光學補償層為積層體之情形時，亦可包含用以貼附2片以上的相位差膜之黏著劑層或接著劑層。於積層體包含2片以上的相位差膜之情形時，此等相位差膜可為相同或不同。
第2光學補償層所使用之相位差膜的光學特性，可因應所使用之相位差膜的片數來適當地選擇。例如於第2光學補償層係由單獨的相位差膜所構成之情形時，相位差膜的正面遲滯和厚度方向遲滯較佳係分別與第2光學補償層的正面遲滯Re2和厚度方向遲滯Rth2相等。因此，將上述第2光學補償層積層於偏光元件或第2光學補償層時，所使用之黏著劑層或接著劑層等之遲滯值較佳係盡可能地小。
與第1光學補償層所使用之相位差膜相同地，第2光學補償層所使用之相位差膜較佳係使用透明性、機械強度、熱穩定性、水分遮蔽性等優異且不易因變形而產生光學不均者。上述相位差膜較佳係使用以熱塑性樹脂為主成 分之高分子膜的延伸膜。該膜的厚度、穿透率、光彈性係數或是其成形方法等並無特別限定，較佳係與前述第1光學補償層中的記載者為相同之範圍。
形成上述熱塑性樹脂之材料並無特別限定，以得到滿足Nz2<-1的特性之正雙軸板者為目的，較佳係使用具有負的雙折射之聚合物。
在此，所謂「具有負的雙折射」係意指在藉由延伸等使聚合物配向之情形時，其配向方向的折射率相對較小者，換言之，與配向方向正交之方向的折射率較大者。如此聚合物例如可列舉出：芳香族或羰基等之分極異向性大的化學鍵或官能基被導入於聚合物的側鏈者。具體而言，可列舉出丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、順丁烯二醯亞胺系樹脂等。
上述丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、順丁烯二醯亞胺系樹脂的製法，係例如可分別藉由使丙烯酸系單體、苯乙烯系單體、順丁烯二醯亞胺系單體等加成聚合而得到。此外，於聚合後亦可藉由取代側鏈或是進行順丁烯二醯亞胺化或接枝化反應等，來控制雙折射特性。
上述丙烯酸系樹脂例如可列舉出：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA：Polymethyl Methacrylate)、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸環己酯等。
作為上述苯乙烯系樹脂的原料單體之苯乙烯系單體係例如可列舉出：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、對氯苯乙烯、對硝基苯乙烯、對胺基苯乙烯、對羧基苯乙烯、對苯基苯乙烯、2,5-二氯苯乙烯、對第三丁基苯乙烯等。
上述順丁烯二醯亞胺系樹脂的原料單體例如可列舉出：N-乙基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-(2-甲基苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(2-乙基苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(2-丙基苯基)順丁烯 二醯亞胺、N-(2-異丙基苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(2,6-二甲基苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(2,6-二丙基苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(2,6-二異丙基苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(2-甲基-6-乙基苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(2-氯苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(2,6-二氯苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(2-溴苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(2,6-二溴苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(2-聯苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(2-氰基苯基)順丁烯二醯亞胺等。上述順丁烯二醯亞胺系單體例如可從東京化成工業股份有限公司等來取得。
以改善脆性或成形加工性、耐熱性等為目的，上述顯示負的雙折射之聚合物亦可與其他單體共聚，以如此目的所使用之其他單體成分例如可列舉出：乙烯、丙烯、1-丁烯、1,3-丁二烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-1-戊烯、1-己烯、丙烯腈、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、順丁烯二酸酐、乙酸乙烯酯等。
於上述顯示負的雙折射之聚合物為苯乙烯系單體與其他單體之共聚物之情形時，苯乙烯系單體成分的含有率較佳為50至80莫耳%。於上述顯示負的雙折射之聚合物為順丁烯二醯亞胺系單體與其他單體之共聚物之情形時，順丁烯二醯亞胺系單體成分的含有率較佳為2至50莫耳%。若單體成分的含有率位於上述範圍，則可形成為韌性或成形加工性優異之膜。
於上述顯示負的雙折射之聚合物中，較佳係使用：苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物、丙烯腈共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-順丁烯二醯亞胺共聚物、乙烯酯-順丁烯二醯亞胺共聚物、烯烴-順丁烯二醯亞胺共聚物。此等可單獨使用一種或是混合兩種以上而使用。此等聚合物係顯示出較高之負的雙折射顯現性，並且耐熱性優異。此等聚合物例如可從Nova Chemicals Japan或荒川化學工業股份有限公司等來取得。
此外，顯示負的雙折射之聚合物較佳亦可使用具有以下述通式(I)所表示之重複單元之聚合物。如此之聚合物可藉由使用經N-苯基取代之順丁烯二醯亞胺(其中導入了至少於鄰位具有取代基作為N取代基之苯基)來作為起始原料的順丁烯二醯亞胺系單體而得到。如此之聚合物具有更高之負的雙折射性，並且耐熱性、機械強度優異。
Figure 110111327-A0202-12-0027-1
上述通式(I)中，R1至R5各自獨立地表示氫、鹵素原子、羧酸、羧酸酯、羥基、硝基或碳數1至8之直鏈或分枝的烷基或烷氧基(惟R1及R5不會同時為氫原子)，R6及R7表示氫原子或碳數1至8之直鏈或分枝的烷基或烷氧基，n表示2以上的整數。
此外，顯示負的雙折射之聚合物並不限定於上述者，例如亦可使用日本特開2005-350544號公報等所揭示之環狀烯烴系共聚物等。再者，較佳亦可使用日本特開2005-156862號公報或日本特開2005-227427號公報等所揭示之聚合物與無機微粒子之組成物。此外，顯示負的雙折射之聚合物可單獨使用一種或混合兩種以上而使用。再者，亦可藉由共聚、分枝、交聯、分子末端修飾(或封端)及立體規則變性等將此等變性而使用。
與先前關於第1光學補償層所說明者相同，以上述熱塑性樹脂為主成分之高分子膜可視需要更含有任意適當的添加劑。
與先前關於第1光學補償層所說明者相同，形成高分子膜的延伸膜之方法可採用任意適當的延伸方法。
於具有負的雙折射之聚合物中，如前述般，由於配向方向的折射率相對較小，所以在橫向單軸延伸法之情形時，於膜的運送方向具有慢軸(換言之，運送方向的折射率成為nx1)。於縱橫向逐次雙軸延伸法、縱橫向同步雙軸延伸之情形時，亦可藉由縱向/橫向的延伸倍率之比，將運送方向、寬度方向中任一方向設為慢軸。亦即，在將縱(運送)方向的延伸倍率設為相對較大時，橫(寬度)方向成為慢軸，將橫(寬度)方向的延伸倍率設為相對較大時，縱(運送)方向成為慢軸。
延伸溫度、延伸烘箱內之溫度的控制方法、延伸倍率等並無特別限制，可較佳地應用與前述第1光學補償層中的記載為相同之延伸溫度、溫度控制方法、延伸倍率。
以上，已說明有關使用具有負的雙折射之聚合物來得到第2光學補償層所使用之正雙軸板之方法等，惟正雙軸板亦可使用具有正的雙折射之聚合物來製造。
使用具有正的雙折射之聚合物來得到正雙軸板之方法例如可使用如日本特開2000-231016號公報、日本特開2000-206328號公報、日本特開2002-207123號公報等所揭示般之增大厚度方向的折射率之延伸方法。亦即，將熱收縮性膜接著於具備具有正的雙折射之聚合物之膜的單面或雙面，在由加熱處理所致之熱收縮性膜之收縮力的作用下，使具備具有正的雙折射之聚合物之 膜收縮，而使膜的長度方向、寬度方向的兩者收縮並增大厚度方向的折射率，故能夠得到滿足Nz2>-1的特性之正雙軸板。
如此，作為第2光學補償層使用之正雙軸板係可使用具有正及負中任一種雙折射之聚合物來製造，一般在使用正的雙折射聚合物之情形時係具有可選擇之聚合物的種類較多之優點，於使用負的雙折射聚合物之情形時，與使用正的雙折射聚合物之情形時相比，因其延伸方法而具有可簡便地得到慢軸方向的均一性高之相位差膜之優點。
於第2光學補償層所使用之相位差膜中，除了上述者之外，亦可直接使用市售的光學膜。此外，亦可對市售的光學膜施以延伸處理及/或鬆緩處理等2次加工後使用。
偏光元件與第1光學補償層及第2光學補償層之積層係使用後述接著劑或黏著劑來進行。此外，於偏光元件與第1光學補償層之間亦可配置後述光學等向性膜。偏光元件與光學等向性膜及光學等向性膜與第1光學補償層之積層亦使用後述接著劑或黏著劑來進行。
將具備如此之光學補償膜之偏光板應用在O模式之IPS模式的液晶單元之情形時，本發明之偏光板較佳係配置在液晶顯示裝置的觀看側。此外，應用在E模式之IPS模式的液晶單元之情形時，本發明之偏光板較佳係配置在液晶顯示裝置的光源側。
另外，在將本發明之偏光板積層於IPS模式之液晶顯示裝置的一面之情形時，積層於液晶單元的另一面之偏光板較佳為積層有偏光元件與光學等向性膜之偏光板，且構成為其光學等向性膜側隔著黏著劑而積層於液晶單元。
所謂光學等向性膜，意指滿足下述式(8)及(9)者。
0nm≦|Re3(590)|≦20nm (8)
0nm≦|Rth3(590)|≦20nm (9)
在此，將光學等向性膜之面內之慢軸方向的折射率設為nx3，將面內之快軸方向的折射率設為ny3，將厚度方向的折射率設為nz3，則Re3(λ)=(nx3-ny3)×d3，Rth3(λ)={(nx3+ny3)/2-nz}×d3，d3表示光學等向性膜的厚度。
等向性光學元件的材料或製造方法等只要是滿足上述光學特性者，就無特別限制。上述等向性光學元件可為單獨的光學膜或是2片以上的光學膜之積層體。等向性光學元件較佳為單獨的膜。此係由於可降低因偏光元件的收縮應力或光源的熱所造成之雙折射的產生或不均，並且可薄化液晶面板之故。於等向性光學元件為積層體之情形時，亦可包含用以貼附2片以上的相位差膜之黏著劑層或接著劑層。於積層體包含2片以上的相位差膜之情形時，此等相位差膜可為相同或不同。例如，於積層2片相位差膜之情形時，各相位差膜較佳係以使各慢軸相互正交之方式來配置。藉由此配置，可降低面內的遲滯值。此外，各相位差膜較佳係積層厚度方向之遲滯值的正負互為相反之膜。藉由如此地積層，可降低厚度方向的遲滯值。
與前述第1光學補償層、第2光學補償層所使用之相位差膜相同地，等向性光學元件所使用之光學膜較佳係使用透明性、機械強度、熱穩定性、水分遮蔽性等優異，且不易因變形而產生光學不均者。上述膜較佳係使用高分子膜。該膜的厚度、穿透率或是其成形方法等並無特別限定，較佳係與前述第1光學補償層中的記載者為相同之範圍。
等向性光學元件所使用之光學膜之光彈性係數的絕對值較佳為1.0×10-10m2/N以下，更佳為5.0×10-11m2/N以下，又更佳為1.0×10-11m2/N以下， 特佳為5.0×10-12m2/N以下。藉由將光彈性係數之值設為上述範圍，可得到光學均一性優異，於高溫高濕等環境下光學特性的變化亦小，並且耐久性優異之液晶顯示裝置。此外，光彈性係數的下限並無特別限制，一般而言為5.0×10-13m2/N以上。光彈性係數之值可藉由與先前關於第1光學補償層所說明者為相同之方法而抑制地較低。
構成上述光學等向性膜之材料可列舉出：聚碳酸酯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、纖維素系樹脂、聚酯系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂、聚碸系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂以及此等之混合物。此外，亦可使用胺基甲酸酯系、丙烯酸胺基甲酸乙酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化性樹脂或紫外線硬化型樹脂。與第1、第2光學補償層相同，於光學等向性膜中可含有1種以上之任意適當的添加劑。
前述纖維素系樹脂較佳為纖維素與脂肪酸之酯。如此纖維素酯系樹脂的具體例可列舉出：三乙酸纖維素、二乙酸纖維素、三丙酸纖維素、二丙酸纖維素等。此等當中，特佳為三乙酸纖維素。三乙酸纖維素有許多市售品，就取得容易性或成本之點而言為有利。三乙酸纖維素較多是厚度方向遲滯(Rth)超出10nm者，藉由使用抵銷此等遲滯之添加劑或是藉由製膜的方法，可得到不僅正面遲滯，並且厚度方向遲滯亦小之纖維素系樹脂膜。上述製膜的方法例如可列舉出：將塗佈了環戊酮、丁酮等溶劑之聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、不鏽鋼等基材膜貼合於一般的纖維素系膜，進行加熱乾燥(例如以80至150℃進行約3至10分鐘)後，將基材膜剝離之方法；將使降莰烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂等溶解於環戊酮、丁酮等溶劑後之溶液塗佈於一般的纖維素系樹脂膜，進行加熱乾燥(例如以80至150℃進行約3至10分鐘)後，將塗佈膜剝離之方法等。
此外，厚度方向遲滯小之纖維素系樹脂膜，可使用控制了脂肪取代度之脂肪酸纖維素系樹脂膜。於一般所使用之三乙酸纖維素中，乙酸取代度約為2.8，較佳係將乙酸取代度控制在1.8至2.7，可降低Rth。藉由將鄰苯二甲酸二丁酯、對甲苯磺醯苯胺、檸檬酸乙醯基三乙酯等塑化劑添加於上述經脂肪酸取代纖維素系樹脂，可將Rth控制地較小。塑化劑的添加量相對於脂肪酸纖維素系樹脂100重量份，較佳為40重量份以下，更佳為1至20重量份，又更佳為1至15重量份。
此外，光學等向性膜亦可使用：含有樹脂組成物之聚合物膜，該樹脂組成物係含有日本特開2001-343529號公報(WO01/37007)等所記載之於側鏈具有取代及/或非取代醯亞胺基之熱塑性樹脂，以及於側鏈具有取代及/或非取代苯基以及腈基之熱塑性樹脂；含有丙烯酸系樹脂之聚合物膜，該丙烯酸系樹脂係具有日本特開2000-230016號公報、日本特開2001-151814號公報、日本特開2002-120326號公報、日本特開2002-254544號公報、日本特開2005-146084號公報、日本特開2006-171464號公報等所記載之內酯環結構；含有丙烯酸系樹脂之聚合物膜，該丙烯酸系樹脂係具有日本特開2004-70290號公報、日本特開2004-70296號公報、日本特開2004-163924號公報、日本特開2004-292812號公報、日本特開2005-314534號公報、日本特開2006-131898號公報、日本特開2006-206881號公報、日本特開2006-265532號公報、日本特開2006-283013號公報、日本特開2006-299005號公報、日本特開2006-335902號公報等所記載之不飽和羧酸烷酯的結構單元及戊二酸酐的結構單元；含有熱塑性樹脂之膜，該熱塑性樹脂係具有日本特開2006-309033號公報、日本特開2006-317560號公報、日本特開2006-328329號公報、日本特開2006-328334號公報、日本特開2006- 337491號公報、日本特開2006-337492號公報、日本特開2006-337493號公報、日本特開2006-337569號公報等所記載之戊二醯亞胺結構等。此等膜之正面遲滯、厚度方向遲滯兩者皆小，且光彈性係數亦小，即使在容易藉由加熱等使偏光板產生變形之情形時，亦不易產生不均等不良情況，且由於透濕度小，就加濕耐久性優異之點而言為佳。
此外，光學等向性膜較佳亦使用環狀聚烯烴系樹脂。環狀聚烯烴系樹脂的具體者較佳為降莰烯系樹脂。
環狀聚烯烴系樹脂為以環狀烯烴作為聚合單元所聚合之樹脂的總稱，例如可列舉出：日本特開平1-240517號公報、日本特開平3-14882號公報、日本特開平3-122137號公報等所記載之樹脂。具體例可列舉出：環狀烯烴的開環(共)聚合物、環狀烯烴的加成聚合物、環狀烯烴與乙烯、丙烯等α-烯烴及其共聚物(具代表性者為無規共聚物)、及以不飽和羧酸或其衍生物將此等變性之接枝聚合物、以及此等之氫化物等。環狀烯烴的具體例可列舉出降莰烯系單體。
環狀聚烯烴系樹脂係有各種市售的製品。具體例可列舉出：Zeon Japan股份有限公司製的商品名稱「Zeonor」、JSR股份有限公司製的商品名稱「Arton」、TICONA公司製的商品名稱「Topas」、三井化學股份有限公司製的商品名稱「Apel」。
於偏光元件與光學等向性膜之積層中，亦可使用後述接著劑或黏著劑。
〈接著劑層〉
構成用以將保護膜貼合於偏光元件之接著劑層之接著劑可使用任意適當的接著劑。接著劑可使用水系接著劑、溶劑系接著劑、活性能量線硬化型接著劑等， 較佳為水系接著劑。從耐熱性提升之觀點來看，接著劑層較佳係含有選自脲、脲衍生物、硫脲及硫脲衍生物之至少一種脲系化合物。
接著劑之塗佈時的厚度可設定在任意適當之值。例如以於硬化後或加熱(乾燥)後得到具有期望的厚度之接著劑層之方式來設定。接著劑層的厚度較佳為0.01μm以上7μm以下，更佳為0.01μm以上5μm以下，又更佳為0.01μm以上2μm以下，最佳為0.01μm以上1μm以下。
(水系接著劑)
水系接著劑可採用任意適當的水系接著劑。當中較佳係使用含有PVA系樹脂之水系接著劑(PVA系接著劑)。從接著性之點來看，水系接著劑所含有之PVA系樹脂的平均聚合度較佳約為100至5500，更佳為1000至4500。從接著性之點來看，平均皂化度較佳約為85莫耳%至100莫耳%，更佳為90莫耳%至100莫耳%。
上述水系接著劑所含有之PVA系樹脂較佳為含有乙醯乙醯基者，該理由在於PVA系樹脂層與保護膜之密著性優異且耐久性優異之故。含有乙醯乙醯基之PVA系樹脂例如可藉由以任意方法使PVA系樹脂與雙乙酮烯(Diketene)反應而得到。含有乙醯乙醯基之PVA系樹脂的乙醯乙醯基變性度，具代表性者為0.1莫耳%以上，較佳約為0.1莫耳%至20莫耳%。
上述水系接著劑的樹脂濃度較佳為0.1質量%至15質量%，更佳為0.5質量%至10質量%。
於水系接著劑中亦可含有交聯劑。交聯劑可使用一般所知的交聯劑。例如可列舉出水溶性環氧化合物、二醛、異氰酸酯等。
PVA系樹脂為含有乙醯乙醯基之PVA系樹脂之情形時，交聯劑較佳為乙二醛(Glyoxal)、乙醛酸鹽、羥甲基三聚氰胺中的任一種，較佳為乙二醛、乙醛酸鹽中的任一種，特佳為乙二醛。
水系接著劑亦可含有有機溶劑。就與水具有混溶性之特點而言，有機溶劑較佳為醇類，於醇類中更佳為甲醇或乙醇。脲系化合物的一部分係對於水之溶解度低，但另一方面，對於醇之溶解度則充足。在此情形下，使脲系化合物溶解於醇以調製出脲系化合物的醇溶液後，將脲系化合物的醇溶液添加於PVA水溶液來調製接著劑者，亦為較佳樣態之一。
水系接著劑之甲醇濃度較佳為10質量%以上70質量%以下，更佳為15質量%以上60質量%以下，又更佳為20質量%以上60質量%以下。藉由使甲醇濃度成為10質量%以上，更容易抑制於高溫環境下的多烯化。此外，藉由使甲醇含有率成為70質量%以下，可抑制色相的惡化。
(活性能量線硬化型接著劑)
活性能量線硬化型接著劑為藉由照射紫外線等活性能量線而硬化之接著劑，例如可列舉出：含有聚合性化合物及光聚合性起始劑之接著劑、含有光反應性樹脂之接著劑、含有黏合劑樹脂及光反應性交聯劑之接著劑等。上述聚合性化合物可列舉出：光硬化性環氧系單體、光硬化性丙烯酸系單體、光硬化性胺基甲酸乙酯系單體等光聚合性單體、以及來自此等單體之低聚物等。上述光聚合起始劑可列舉出：含有照射紫外線等活性能量線以產生中性自由基、陰離子自由基、陽離子自由基的活性物種之物質之化合物。
(脲系化合物)
接著劑層含有脲系化合物之情形時，脲系化合物係選自脲、脲衍生物、硫脲及硫脲衍生物之至少1種。接著劑層中含有脲系化合物之方法較佳係於上述接著劑中含有脲系化合物。在從接著劑經由乾燥步驟等來形成接著劑層之過程中，脲系化合物的一部分可從接著劑層往偏光元件等移動。亦即，偏光元件可含有脲系化合物。脲系化合物係有水溶性者與水難溶性者，於本實施型態之接著劑中不論何種脲系化合物皆可使用。在將水難溶性脲系化合物使用在水系接著劑之情形時，於形成接著劑層後，較佳係以不引起霧度上升等之方式來仔細安排分散方法。
接著劑為含有PVA系樹脂之水系接著劑之情形時，相對於PVA樹脂100質量份，脲系化合物的添加量較佳為0.1至400質量份，更佳為1至200質量份，又更佳為3至100質量份。
(脲衍生物)
脲衍生物為脲分子之4個氫原子的至少1個經取代基取代之化合物。在此情形時，取代基並無特別限制，較佳是由碳原子、氫原子及氧原子所構成之取代基。
關於脲衍生物的具體例，1取代脲可列舉出：甲基脲、乙基脲、丙基脲、丁基脲、異丁基脲、N-十八基脲、2-羥基乙基脲、羥基脲、乙醯基脲、烯丙基脲、2-丙炔基脲、環己基脲、苯基脲、3-羥基苯基脲、(4-甲氧基苯基)脲、苄基脲、苯甲醯基脲、鄰甲苯基脲、對甲苯基脲。
2取代脲可列舉出：1,1-二甲基脲、1,3-二甲基脲、1,1-二乙基脲、1,3-二乙基脲、1,3-雙(羥基甲基)脲、1,3-第三丁基脲、1,3-二環己基脲、1,3-二苯基脲、1,3- 雙(4-甲氧基苯基)脲、1-乙醯基-3-甲基脲、2-咪唑啶酮(2-Imidazolidinone)(乙烯脲)、四氫-2-嘧啶酮(Tetrahydro-2-Pyrimidinone)(丙烯脲)。
4取代脲可列舉出：四甲基脲、1,1,3,3-四乙基脲、1,1,3,3-四丁基脲、1,3-二甲氧基-1,3-二甲基脲、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、1,3-二甲基-3,4,5,6-四氫-2(1H)-嘧啶酮。
(硫脲衍生物)
硫脲衍生物為硫脲分子之4個氫原子的至少1個經取代基所取代之化合物。在此情形時，取代基並無特別限制，較佳是由碳原子、氫原子及氧原子所構成之取代基。
關於硫脲衍生物的具體例，1取代硫脲可列舉出：N-甲基硫脲、乙基硫脲、丙基硫脲、異丙基硫脲、1-丁基硫脲、環己基硫脲、N-乙醯基硫脲、N-烯丙基硫脲、(2-甲氧基乙基)硫脲、N-苯基硫脲、(4-甲氧基苯基)硫脲、N-(2-甲氧基苯基)硫脲、N-(1-萘基)硫脲、(2-吡啶基)硫脲、鄰甲苯基硫脲、對甲苯基硫脲。
2取代硫脲可列舉出：1,1-二甲基硫脲、1,3-二甲基硫脲、1,1-二乙基硫脲、1,3-二乙基硫脲、1,3-二丁基硫脲、1,3-二異丙基硫脲、1,3-二環己基硫脲、N,N-二苯基硫脲、N,N'-二苯基硫脲、1,3-二(鄰甲苯基)硫脲、1,3-二(對甲苯基)硫脲、1-苄基-3-苯基硫脲、1-甲基-3-苯基硫脲、N-烯丙基-N'-(2-羥基乙基)硫脲、乙烯硫脲。
3取代硫脲可列舉出三甲基硫脲，4取代硫脲可列舉出四甲基硫脲、1,1,3,3-四乙基硫脲。
於脲系化合物中，當使用在層間填充構成的圖像顯示裝置時，就可進一步抑制於高溫環境下之穿透率降低之觀點而言，較佳為脲衍生物或硫脲衍生物，更佳為脲衍生物。於脲衍生物中，較佳為1取代脲或2取代脲，更佳為1取代脲。於2取代脲中係有1,1-取代脲與1,3-取代脲，較佳為1,3-取代脲。
〈含脲系化合物之層〉
如上述般，脲系化合物含在接著劑層之情形時並無限定，從偏光板的耐熱性提升之觀點來看，亦可含在接著劑層以外的其他層。如透明保護膜的說明中所記載般，近年來為了對應偏光板之薄型化的要求，已開發出僅於偏光元件的單面具有保護膜作為其他層之偏光板。於此構成中，以提高物理強度等為目的，可於偏光元件之不具有保護膜之面積層硬化層。
本實施型態中，亦可於此硬化層含有脲系化合物。通常，如此之硬化層是由含有有機溶劑之硬化性組成物所形成，惟於日本特開2017-075986號公報的段落[0020]至[0042]中，記載有從活性能量線硬化性高分子組成物的水性溶液來形成如此硬化層之方法。由於脲系化合物較多是水溶性者，所以亦可於如此組成物中含有水溶性的脲系化合物。
〈含水率〉
(特徵(a))
具有特徵(a)之情形時，偏光元件的含水率係於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上，且為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下。較佳為於溫度20℃及相對濕度45%之平衡含水率以下，更佳為於溫度20℃及相對濕度42%之平衡含水率以下，最佳為於溫度20℃及相對濕度38%之平衡含水率以下。在低於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率時，偏光元件的處理性降低而容 易破裂。在偏光元件的含水率高於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率時，偏光元件的穿透率容易降低。此可推測為在偏光元件的含水率高時PVA系樹脂的多烯化容易進行之故。偏光元件的上述含水率為偏光板中之偏光元件的含水率。
關於用以確認偏光元件的含水率是否為於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上且為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下的範圍內之方法，可在經調整為上述溫度與上述相對濕度的範圍之環境中保管偏光元件並且在一定時間中質量未產生變化之情形時視為與環境達到平衡，或是預先計算在經調整為上述溫度與上述相對濕度的範圍之環境中之偏光元件的平衡含水率，並藉由對照偏光元件的含水率與預先計算後的平衡含水率而確認。
製造出含水率為於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上且為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下之偏光元件之方法並無特別限定，例如可列舉出：在經調整為上述溫度與上述相對濕度的範圍之環境中將偏光元件保管10分鐘以上3小時以下之方法，或是以30℃以上90℃以下進行加熱處理之方法。
製造具有上述含水率之偏光元件之其他較佳方法可列舉出：在經調整為上述溫度與上述相對濕度的範圍之環境中，將於偏光元件的至少單面積層有保護膜之積層體、或是使用偏光元件所構成之偏光板，予以保管10分鐘以上120小時以下之方法，或是以30℃以上90℃以下進行加熱處理方法。於採用層間填充構成之圖像顯示裝置的製作時，在經調整為上述溫度與上述相對濕度的範圍之環境中，將圖像顯示單元中積層了偏光板之圖像顯示面板保管10分鐘以上3小時以下或是以30℃以上90℃以下進行加熱後，可貼合前面板。
偏光元件的含水率，較佳係在為單獨的偏光元件或偏光元件與保護膜之積層體且用以構成偏光板所使用之材料階段中就以使含水率成為上述數值範圍之方式進行調整。於構成偏光板後調整含水率之情形時，捲曲變得過大，往圖像顯示單元貼合時有時容易產生不良情況。藉由在使用於構成偏光板前之材料階段中調整成為上述含水率之偏光元件來構成偏光板，可容易地構成具備含水率滿足上述數值範圍之偏光元件之偏光板。在將偏光板貼合於圖像顯示單元之狀態下，可以使偏光板中之偏光元件的含水率成為上述數值範圍之方式來調整。在此情形時，由於偏光板貼合於圖像顯示單元，所以不易產生捲曲。
(特徵(b))
具有特徵(b)之情形時，偏光板的含水率為於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上且為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下。偏光板的含水率較佳為於溫度20℃及相對濕度45%之平衡含水率以下，更佳為於溫度20℃及相對濕度42%之平衡含水率以下，又更佳為於溫度20℃及相對濕度38%之平衡含水率以下。在偏光板的含水率低於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率時，偏光板的處理性降低而容易破裂。在偏光板的含水率高於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率時，偏光板的穿透率容易降低。此可推測為在偏光板的含水率高時，PVA系樹脂的多烯化容易進行之故。
關於用以確認偏光板的含水率是否為於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上且為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下的範圍內之方法，可在經調整為上述溫度與上述相對濕度的範圍之環境中保管偏光板並且在一定時間中質量未產生變化之情形時視為與環境達到平衡，或是預先 計算於經調整為上述溫度與上述相對濕度的範圍之環境中之偏光板的平衡含水率，並藉由對照偏光板的含水率與預先計算後的平衡含水率而確認。
製造出含水率為於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上且為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下之偏光板之方法並無特別限定，例如可列舉出：在經調整為上述溫度與上述相對濕度的範圍之環境中將偏光板保管10分鐘以上3小時以下之方法，或是以30℃以上90℃以下進行加熱處理之方法。
於採用層間填充構成之圖像顯示裝置的製作時，在經調整為上述溫度與上述相對濕度的範圍之環境中，將於圖像顯示單元中積層了偏光板之圖像顯示面板保管10分鐘以上3小時以下或是以30℃以上90℃以下進行加熱後，可貼合前面板。
[偏光板的製造方法]
本實施型態之偏光板的製造方法係具有：積層偏光元件與透明保護膜之積層步驟，以及含水率調整步驟。於含水率調整步驟中，於製造具有特徵(a)之偏光板之情形時，係以使偏光元件的含水率成為於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上且為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下的方式來調整偏光元件的含水率。偏光元件的含水率可依循上述偏光元件之含水率的記載來調整。於含水率調整步驟中，當製造具有特徵(b)之偏光板之情形時，係以使偏光板的含水率成為於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上且為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下的方式來調整偏光板的含水率。偏光板的含水率可依循上述偏光板之含水率的記載來調整。含水率調整步驟及積層步驟的順 序並無限定，此外，含水率調整步驟與積層步驟亦可併行。積層步驟可作為隔著上述接著劑層來貼合偏光元件與透明保護膜之步驟。
[圖像顯示裝置的構成]
本實施型態之偏光板係使用在液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置等各種圖像顯示裝置。對於圖像顯示裝置，由偏光板的雙面接觸於空氣層以外的層(具體而言為黏著劑層等固體層)之方式所構成之層間填充構成時，於高溫環境下之穿透率容易降低。於使用本實施型態之偏光板之圖像顯示裝置中，即使是層間填充構成，亦可抑制於高溫環境下之偏光板之穿透率的降低。圖像顯示裝置可例示出下列構成者，其係具有：圖像顯示單元；第1黏著劑層，其積層於圖像顯示單元的觀看側表面；以及偏光板，其積層於第1黏著劑層的觀看側表面。該圖像顯示裝置可更具有：第2黏著劑層，其積層於偏光板的觀看側表面；以及透明構件，其積層於第2黏著劑層的表面。尤其是本實施型態之偏光板較佳係使用在具有下列層間填充構成之圖像顯示裝置，該層間填充構成係具有：於圖像顯示裝置的觀看側配置有透明構件，藉由第1黏著劑層來貼合偏光板與圖像顯示單元，且藉由第2黏著劑層來貼合偏光板與透明構件。於本說明書中，有時將第1黏著劑層及第2黏著劑層中的任一者或兩者僅稱為「黏著劑層」。偏光板與圖像顯示單元之貼合所使用之構件以及偏光板與透明構件之貼合所使用之構件並不限定於黏著劑層，亦可為接著劑層。
〈圖像顯示單元〉
圖像顯示單元可列舉出液晶單元或有機EL單元。液晶單元可使用：利用外部光之反射型液晶單元、利用來自背光等光源的光之穿透型液晶單元、應用來自外部的光與來自光源的光兩者之半穿透半反射型液晶單元中之任一種。液晶單 元係利用來自光源的光之情形時，圖像顯示裝置(液晶顯示裝置)在與圖像顯示單元(液晶單元)的觀看側為相反側亦配置偏光板，且更配置有光源。光源側的偏光板與液晶單元較佳係隔著適當的黏著劑層來貼合。液晶單元的驅動方式例如可使用：VA模式、IPS模式、TN模式、STN模式或彎曲配向(π型)等任意型式者。
有機EL單元較佳係使用：於透明基板上依序積層透明電極與有機發光層與金屬電極而形成發光體(有機電致發光體)者。
有機發光層為各種有機薄膜的積層體，例如可採用：由三苯胺衍生物等所構成之電洞注入層與由蒽(Anthracene)等螢光性有機固體所構成之發光層之積層體；或是此等發光層與由苝(Perylene)衍生物等所構成之電子注入層之積層體；或是電洞注入層、發光層及電子注入層之積層體等各種層構成。
〈圖像顯示單元與偏光板之貼合〉
圖像顯示單元與偏光板之貼合較佳係使用黏著劑層(黏著片)。當中從作業性等之觀點來看，較佳為將於偏光板的一面附設有黏著劑層之附黏著劑層偏光板與圖像顯示單元貼合之方法。黏著劑層在偏光板之附設可藉由適當的方式來進行。該例子例如可列舉出：在由甲苯或乙酸乙酯等適當的溶劑的單獨物或混合物所構成之溶劑中，使基礎聚合物或其組成物溶解或分散而調製出約10至40質量%的黏著劑溶液，然後藉由澆注方式或塗佈方式等適當的擴展方式將此直接附設於偏光板上之方式，或是於分隔膜上形成黏著劑層並將此移往偏光板之方式等。
〈黏著劑層〉
黏著劑層可由1層所構成或是由2層以上所構成，較佳是由1層所構成。黏著劑層可由以(甲基)丙烯酸系樹脂、橡膠系樹脂、胺基甲酸乙酯系樹脂、酯系樹 脂、聚矽氧系樹脂、聚乙烯醚系樹脂為主成分之黏著劑組成物來構成。當中較佳是以透明性、耐候性、耐熱性等優異之(甲基)丙烯酸系樹脂作為基礎聚合物之黏著劑組成物。黏著劑組成物可為活性能量線硬化型或熱硬化型。
黏著劑組成物所使用之(甲基)丙烯酸系樹脂(基礎聚合物)較佳係使用：以(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等(甲基)丙烯酸酯的1種或2種以上為單體之聚合物或共聚物。於基礎聚合物中，較佳係使極性單體共聚者。極性單體可列舉出：(甲基)丙烯酸化合物、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯化合物、(甲基)丙烯酸羥基乙酯化合物、(甲基)丙烯醯胺化合物、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯化合物、(甲基)丙烯酸環氧丙酯化合物等具有羧基、羥基、醯胺基、胺基、環氧基等之單體。
黏著劑組成物可為僅含有上述基礎聚合物者，惟通常更含有交聯劑。交聯劑可例示出：2價以上的金屬離子且係於羧基之間形成羧酸金屬鹽之金屬離子、於羧基之間形成醯胺鍵之多胺化合物、於羧基之間形成酯鍵之聚環氧化合物或多元醇、於羧基之間形成醯胺鍵之多異氰酸酯化合物。當中較佳為多異氰酸酯化合物。
活性能量線硬化型黏著劑組成物係具有受到紫外線或電子束般之活性能量線的照射而硬化之性質，並且具有：於活性能量線照射前亦可具有黏著性而密著於膜等被黏著體，並藉由活性能量線的照射產生硬化而能夠調整密著力之性質。活性能量線硬化型黏著劑組成物較佳為紫外線硬化型。活性能量線硬化型黏著劑組成物除了基礎聚合物、交聯劑之外，更含有活性能量線聚合性化合物。亦可視需要含有光聚合起始劑、光敏劑等。
黏著劑組成物可含有：用以賦予光散射性之微粒子、珠粒(樹脂珠粒、玻璃珠粒等)、玻璃繊維、基礎聚合物以外的樹脂、黏著性賦予劑、填充劑(金屬粉或其他無機粉末等)、抗氧化劑、紫外線吸收劑、染料、顏料、著色劑、消泡劑、抗腐蝕劑、光聚合起始劑等添加劑。
黏著劑層可藉由將上述黏著劑組成物的有機溶劑稀釋液塗佈於基材膜、圖像顯示單元或偏光板的表面上並進行乾燥而形成。基材膜一般是熱塑性樹脂膜，該典型例可列舉出施以脫模處理後之分隔膜。分隔膜例如為在由聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚芳酯等樹脂所構成之膜之形成有黏著劑層的面，施以聚矽氧處理等脫模處理者。
例如可將黏著劑組成物直接塗佈於分隔膜的脫模處理面並形成黏著劑層而成為黏著劑層，然後將此附分隔膜黏著劑層積層於偏光體的表面。亦可將黏著劑組成物直接塗佈於偏光板的表面以形成黏著劑層，並將分隔膜積層於黏著劑層的外表面。
將黏著劑層設置在偏光板的表面時，較佳係對偏光板的貼合面及/或黏著劑層的貼合面施以表面活化處理，例如電漿處理、電暈處理等，更佳係施以電暈處理。
此外，亦可將黏著劑組成物塗佈於第2分隔膜上以形成黏著劑層，並將分隔膜積層於所形成之黏著劑層上而製備黏著劑片，然後將從該黏著劑片中剝離第2分隔膜後之附分隔膜黏著劑層積層於偏光板。第2分隔膜係使用與黏著劑層之密著力較分隔膜弱而容易剝離者。
黏著劑層的厚度並無特別限定，較佳例如為1μm以上100μm以下，更佳為3μm以上50μm以下，可為20μm以上。
〈透明構件〉
配置在圖像顯示裝置的觀看側之透明構件可列舉出前面板(視窗層)或觸控面板等。前面板係使用具有適當的機械強度及厚度之前面板。此前面板例如可列舉出聚醯亞胺系樹脂、丙烯酸系樹脂或聚碳酸酯系樹脂般之透明樹脂板，或是玻璃板等。於前面板的觀看側亦可積層抗反射層等功能層。此外，於前面板為透明樹脂板之情形時，亦可積層有用以提高物理強度之硬塗層或是用以降低透濕度之低透濕層。
觸控面板係使用：電阻膜方式、電容方式、光學方式、超音波方式等之各種觸控面板，或是具備觸控感測器功能之玻璃板或透明樹脂板等。於使用電容方式的觸控面板作為透明構件之情形時，較佳係在較觸控面板更往觀看側設置由玻璃或透明樹脂板所構成之前面板。
〈偏光板與透明構件之貼合〉
於偏光板與透明構件之貼合中，較佳係使用黏著劑或活性能量線硬化型接著劑。於使用黏著劑之情形時，黏著劑的附設可藉由適當的方式來進行。具體的附設方法例如可列舉出前述圖像顯示單元與偏光板的貼合中所使用之黏著劑層的附設方法。
於使用活性能量線硬化型接著劑之情形時，以防止硬化前之接著劑溶液的擴散者為目的，較佳係採用：以包圍圖像顯示面板上的周邊部之方式設置壩材，將透明構件載置於壩材上並注入接著劑溶液之方法。於接著劑溶液的注入後，可視需要進行對位及脫泡後，照射活性能量線以進行硬化。
[實施例]
以下係根據實施例來具體地說明本發明。下列實施例所示之材料、試藥、物質量及其比率、操作等在不脫離本發明的主旨下，可適當地變更。因此，本發明並不限定於且不受限於下列實施例。
(1)偏光元件的厚度的測定：
使用Nikon股份有限公司製的數位式測微器“MH-15M”來測定。
(2)偏光元件之視感度修正單體穿透率的測定：使用附積分球分光光度計[日本分光股份有限公司製的「V7100」、2度視野；C光源]來測定。
(3)偏光元件之硼含有率的測定：
使偏光元件0.2g溶解於1.9質量%的甘露醇水溶液200g。然後以1莫耳/L的氫氧化鈉水溶液來滴定所得到之水溶液，藉由比較中和所需之氫氧化鈉水溶液的量與校正曲線，來算出偏光元件的硼含有率。
(4)黃化指數(黃色度)的測定：使用Konica Minolta公司製的分光測色計CM-3700A。
(5)PVA系樹脂膜的硼吸附率的測定：
將裁切為100mm見方之PVA系樹脂膜浸漬在30℃的純水60秒，然後浸漬在含有硼酸5份之60℃的水溶液120秒。將從硼酸水溶液中取出之PVA系樹脂膜於80℃烘箱中乾燥11分鐘。於23℃55%RH的環境下調濕24小時，而得到含硼PVA膜。使如此得到之含硼PVA系樹脂膜0.2g溶解於1.9質量%的甘露醇水溶液200g。然後以1莫耳/L的氫氧化鈉水溶液來滴定所得到之水溶液，藉由比較中和所需之氫氧化鈉水溶液的量與校正曲線，來算出PVA系樹脂膜的硼含有率。將如此得到之PVA系樹脂膜的硼含有率用來作為PVA系樹脂膜的硼吸附率。
(偏光元件1的製作)
將硼吸附率為5.90質量%之厚度45μm的聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在21.5℃的純水79秒後，於23℃浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為2/2/100且含有1.0mM的碘之水溶液中151秒。然後於60.8℃浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為2.5/4/100的水溶液76秒。其次，於45℃浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為3/5.5/100的水溶液11秒。其後，以38℃進行乾燥而得到碘吸附配向於聚乙烯醇之厚度18μm的偏光元件。延伸主要是在碘染色及硼酸處理的步驟中進行，總延伸倍率為5.85倍。所得到之偏光元件的視感度修正單體穿透率為41.07%，硼含有率為4.84質量%。
(偏光元件2的製作)
將硼吸附率為5.73質量%之厚度45μm的聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在21.5℃的純水79秒後，於23℃浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為2/2/100且含有1.0mM的碘之水溶液中151秒。然後於60.8℃浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為2.5/4/100的水溶液76秒。其次，於45℃浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為3/5.5/100的水溶液11秒。其後，以38℃進行乾燥而得到碘吸附配向於聚乙烯醇之厚度18μm的偏光元件。延伸主要是在碘染色及硼酸處理的步驟中進行，總延伸倍率為5.85倍。所得到之偏光元件的視感度修正單體穿透率為41.06%，硼含有率為4.62質量%。
(偏光元件3的製作)
將硼吸附率為5.71質量%之厚度45μm的聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在21.5℃的純水79秒後，於23℃浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為2/2/100且含有1.0mM的碘之水溶液中151秒。然後於60.8℃浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為 2.5/4/100的水溶液76秒。其次，於45℃浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為3/5.5/100的水溶液11秒。其後，以38℃進行乾燥而得到碘吸附配向於聚乙烯醇之厚度18μm的偏光元件。延伸主要是在碘染色及硼酸處理的步驟中進行，總延伸倍率為5.85倍。所得到之偏光元件的視感度修正單體穿透率為40.96%，硼含有率為4.48質量%。
(偏光元件4的製作)
將硼吸附率為5.68質量%之厚度45μm的聚乙烯醇系樹脂膜浸漬在21.5℃的純水79秒後，於23℃浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為2/2/100且含有1.0mM的碘之水溶液中151秒。然後於60.8℃浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為2.5/4/100的水溶液76秒。其次，於45℃浸漬在碘化鉀/硼酸/水的重量比為3/5.5/100的水溶液11秒。其後，以38℃進行乾燥而得到碘吸附配向於聚乙烯醇之厚度18μm的偏光元件。延伸主要是在碘染色及硼酸處理的步驟中進行，總延伸倍率為5.85倍。所得到之偏光元件的視感度修正單體穿透率為40.88%，硼含有率為4.35質量%。
(接著劑用PVA溶液的調製)
使含有乙醯乙醯基之變性PVA系樹脂(Mitsubishi Chemical股份有限公司製：Gohsenx Z-410)50g溶解於950g的純水，以90℃加熱2小時後冷卻至常溫，而得到接著劑用PVA溶液。
(偏光板用接著劑1的調製)
以成為PVA濃度3.0%、甲醇濃度35%、脲濃度0.5%之方式來調配所製備之接著劑用PVA溶液、純水、甲醇，而得到偏光板用接著劑1。
(偏光板用接著劑2的調製)
以成為PVA濃度3.0%、甲醇濃度5%、脲濃度0.5%之方式來調配所製備之接著劑用PVA溶液、純水、甲醇，而得到偏光板用接著劑2。
(醯化纖維素膜的皂化)
將市售的醯化纖維素膜KC4UYW(Konica Minolta股份有限公司製：膜厚40μm)浸漬於保持在55℃之1.5mol/L的NaOH水溶液(皂化液)2分鐘後，將膜水洗，然後浸漬在25℃之0.05mol/L的硫酸水溶液30秒後，更進一步在流水下通過水洗浴30秒，使膜成為中性的狀態。然後重複進行3次之依據空氣刀之排水以將水吹落後，於70℃的乾燥區滯留15秒並進行乾燥，而製作經皂化處理之膜。
(偏光板1的製作)
隔著偏光板用接著劑1，以使乾燥後之接著劑層的厚度於雙面皆成為100nm之方式進行調整，使用輥貼合機將上述所製作之經皂化處理的醯化纖維素膜貼合於偏光元件1的雙面後，以80℃乾燥3分鐘，而得到雙面附醯化纖維素膜之偏光板1。
(偏光板2的製作)
除了將偏光板1的偏光元件1取代為偏光元件2之外，其他與偏光板1的製作相同而製作偏光板2。
(偏光板3的製作)
除了將偏光板1的偏光元件1取代為偏光元件3之外，其他與偏光板1的製作相同而製作偏光板3。
(偏光板4的製作)
除了將偏光板3的偏光板用接著劑1取代為偏光板用接著劑2之外，其他與偏光板3的製作相同而製作偏光板4。
(偏光板5的製作)
除了將偏光板2的偏光板用接著劑1取代為偏光板用接著劑2之外，其他與偏光板2的製作相同而製作偏光板5。
(偏光板6的製作)
除了將偏光板1的偏光元件1取代為偏光元件4之外，其他與偏光板1的製作相同而製作偏光板6。
(光學積層體1的製作)
參考日本特開2018-025765號公報的實施例，將丙烯酸系黏著劑(製造商：Lintec股份有限公司)塗佈於上述所製作之偏光板1的雙面，藉此製作出於雙面具有厚度為25μm的黏著劑層之光學積層體1。
(光學積層體2至6的製作)
除了將偏光板1取代為偏光板2至6之外，其他與光學積層體1的製作相同而製作光學積層體2至6。
[高溫耐久試驗(105℃)]
將上述所製作之光學積層體1至6分別裁切為50mm×100mm的大小，並將雙面之黏著劑層的各表面貼合於無鹼玻璃[商品名稱"EAGLE XG"、Corning公司製]，藉此製作評估樣本。於製作此等樣本時，於玻璃板貼合前為了調整偏光元件的含水率，係於溫度20℃、相對濕度40%之環境下保管光學積層體72小時。並且，對於所有的樣本係測定在經過保管66小時、69小時、72小時後之質量，結果並無變化。因此，光學積層體1至6的含水率可視為與本實驗例中所使用之 於72小時的保管環境下之平衡含水率相同。光學積層體的含水率在某保管環境中達到平衡時，與光學積層體中之偏光板的含水率、偏光板中之偏光元件的含水率亦相同，可視為在該保管環境中達到平衡。此外，偏光板中之偏光元件的含水率在某保管環境中達到平衡時，與偏光板的含水率亦相同，可視為在該保管環境中達到平衡。
對此評估樣本於溫度50℃、壓力5kgf/cm2(490.3kPa)下施以1小時的高壓釜處理後，於溫度23℃及相對濕度55%的環境下放置24小時。然後測定穿透率(初期值)，於溫度105℃的高溫環境下保管，並測定168小時後的黃化指數。黃化指數的測定係採用：將評估樣本配置在鏡面上並使光入射時之反射色相之值。於表1及表2中顯示黃化指數的測定值。
[表1]
Figure 110111327-A0202-12-0052-2
[表2]
Figure 110111327-A0202-12-0053-3
由於光學積層體1至5的黃化指數為50以下，故可得知即使在高溫環境下保管，穿透率的降低亦受到抑制。

Claims (15)

  1. 一種偏光板，係具有：使雙色性色素吸附配向於聚乙烯醇系樹脂層而成之偏光元件、以及透明保護膜；其中，
    於前述聚乙烯醇系樹脂層的形成所使用之聚乙烯醇系樹脂的硼吸附率為5.70質量%以上；
    前述偏光元件的含水率為於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上，且為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下。
  2. 一種偏光板，係具有：使雙色性色素吸附配向於聚乙烯醇系樹脂層而成之偏光元件、以及透明保護膜；其中，
    於前述聚乙烯醇系樹脂層的形成所使用之聚乙烯醇系樹脂的硼吸附率為5.70質量%以上；
    前述偏光板的含水率為於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上，且為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下。
  3. 如請求項1或2所述之偏光板，其中，前述偏光元件的硼含有率為4.0質量%以上8.0質量%以下。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之偏光板，更具有：貼合前述偏光元件與前述透明保護膜之接著劑層；
    其中，前述接著劑層為水系接著劑的塗佈層。
  5. 如請求項4所述之偏光板，其中，前述水系接著劑之甲醇濃度為10質量%以上70質量%以下。
  6. 如請求項4或5所述之偏光板，其中，前述水系接著劑含有聚乙烯醇系樹脂。
  7. 如請求項4至6中任一項所述之偏光板，其中，前述接著劑層的厚度為0.01μm以上7μm以下。
  8. 如請求項1至7中任一項所述之偏光板，其中，前述透明保護膜為從前述偏光元件側依序包含第1光學補償層以及第2光學補償層之相位差膜，
    前述偏光元件的吸收軸與前述第1光學補償層的慢軸大致正交，
    前述第1光學補償層的慢軸與前述第2光學補償層的慢軸大致平行，
    前述第1光學補償層與前述第2光學補償層係滿足下述式(1)至(4)，
    80nm≦Re1(590)≦120nm (1)
    20nm<Re1(590)≦60nm (2)
    1<Nz1<2 (3)
    -4<Nz2<-1 (4)。
  9. 如請求項1至8中任一項所述之偏光板，其中，前述偏光板係使用在圖像顯示裝置；
    於前述圖像顯示裝置中，固體層係接觸於前述偏光板的雙面而設置。
  10. 一種圖像顯示裝置，係具有：圖像顯示單元；第1黏著劑層，其積層於前述圖像顯示單元的觀看側表面；以及請求項1至9中任一項所述之偏光板，其積層於前述第1黏著劑層的觀看側表面。
  11. 如請求項10所述之圖像顯示裝置，更具有：第2黏著劑層，其積層於前述偏光板的觀看側表面；以及透明構件，其積層於前述第2黏著劑層的觀看側表面。
  12. 如請求項11所述之圖像顯示裝置，其中，前述透明構件為玻璃板或透明樹脂板。
  13. 如請求項11所述之圖像顯示裝置，其中，前述透明構件為觸控面板。
  14. 一種請求項1所述之偏光板的製造方法，其係具有偏光元件以及透明保護膜之偏光板的製造方法，係具有下列步驟：
    含水率調整步驟，係以使前述偏光元件的含水率成為於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上且成為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下的方式進行調整；以及
    積層步驟，係將前述偏光元件與前述透明保護膜進行積層。
  15. 一種請求項2所述之偏光板的製造方法，其係具有偏光元件以及透明保護膜之偏光板的製造方法，係具有下列步驟：
    含水率調整步驟，係以使前述偏光板的含水率成為於溫度20℃及相對濕度30%之平衡含水率以上且成為於溫度20℃及相對濕度50%之平衡含水率以下的方式進行調整；以及
    積層步驟，係將前述偏光元件與前述透明保護膜進行積層。
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