TW202338406A - 光學積層體及圖像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可實現能夠降低反射亮度之圖像顯示裝置之光學積層體。 本發明之實施方式之光學積層體依次具備：偏光元件；折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係之第一光學補償層；折射率特性顯示nx＞ny之關係之第二光學補償層；及折射率特性顯示nx＞ny之關係之第三光學補償層。第二光學補償層及/或第三光學補償層之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係，所有光學補償層之面內相位差為10 nm以上且220 nm以下，偏光元件之吸收軸方向與第一光學補償層之慢軸方向以實質上不正交之方式交叉，第一光學補償層、第二光學補償層及第三光學補償層滿足特定之式(1)。

Description

光學積層體及圖像顯示裝置
本發明係關於一種光學積層體及圖像顯示裝置。
於圖像顯示裝置中，一般而言為了補償適於用途之光學特性，使用組合有偏光元件及光學補償膜之各種光學積層體。作為此種光學積層體，例如提出了依次具備偏光元件、作為λ/2板之第一雙折射層、作為λ/4板之第二雙折射層、及折射率特性顯示nz＞nx=ny之關係之第三雙折射層之橢圓偏光板(例如參照專利文獻1)。 又，於圖像顯示裝置中，有時因顯示裝置自身或顯示裝置中使用之反射體(例如觸控面板部、金屬配線)所導致之外部光反射或背景之映入等會成為問題。特別是，有機EL(Electroluminescence，電致發光)面板由於具有反射性高之金屬層，因此易產生外部光反射或背景之映入等問題。於是，探討了於圖像顯示面板之視認側配置光學積層體來降低圖像顯示裝置之反射亮度。但是，即便是於圖像顯示裝置中採用專利文獻1記載之橢圓偏光板，亦難以充分地降低反射亮度，反射亮度之降低仍有改善之餘地。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-268007號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明係為了解決上述先前問題而完成者，其主要目的在於提供可實現能夠降低反射亮度之圖像顯示裝置之光學積層體。 [解決問題之技術手段]
本發明實施方式之光學積層體依次具備：偏光元件；折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係之第一光學補償層；折射率特性顯示nx＞ny之關係之第二光學補償層；及折射率特性顯示nx＞ny之關係之第三光學補償層。上述第二光學補償層及/或上述第三光學補償層之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係。上述第一光學補償層之面內相位差Re 1(550)、上述第二光學補償層之面內相位差Re 2(550)及上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)分別為10 nm以上且220 nm以下。上述偏光元件之吸收軸方向與上述第一光學補償層之慢軸方向以實質上不正交之方式交叉。上述第一光學補償層、上述第二光學補償層及上述第三光學補償層滿足下述式(1)。 [數式1] (1) (式(1)中，Rth 1(550)表示第一光學補償層之厚度方向之相位差；Rth 2(550)表示第二光學補償層之厚度方向之相位差；Rth 3(550)表示第三光學補償層之厚度方向之相位差；Re 1(550)表示第一光學補償層之面內相位差；Re 2(550)表示第二光學補償層之面內相位差；Re 3(550)表示第三光學補償層之面內相位差) 一個實施方式中，上述第二光學補償層及上述第三光學補償層各自之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係。 一個實施方式中，上述第二光學補償層之面內相位差Re 2(550)為180 nm以下。 一個實施方式中，上述第一光學補償層之面內相位差Re 1(550)為50 nm以上且180 nm以下。 一個實施方式中，上述第一光學補償層之面內相位差Re 1(550)為100 nm以下。 一個實施方式中，上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)為180 nm以下。 一個實施方式中，上述第一光學補償層之折射率特性顯示nz=nx＞ny之關係，上述第二光學補償層及上述第三光學補償層各自之折射率特性顯示nx＞ny=nz之關係。 一個實施方式中，上述第二光學補償層之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係，上述第三光學補償層之折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係。 一個實施方式中，上述第二光學補償層之面內相位差Re 2(550)為50 nm以上且180 nm以下。 一個實施方式中，上述第二光學補償層之面內相位差Re 2(550)為100 nm以上。 一個實施方式中，上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)為60 nm以上且180 nm以下。 一個實施方式中，上述第一光學補償層之面內相位差Re 1(550)為120 nm以下。 一個實施方式中，上述第一光學補償層及上述第三光學補償層各自之折射率特性顯示nz=nx＞ny之關係，上述第二光學補償層之折射率特性顯示nx＞ny=nz之關係。 一個實施方式中，上述第二光學補償層之折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係，上述第三光學補償層之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係。 一個實施方式中，上述第二光學補償層之面內相位差Re 2(550)為50 nm以上且180 nm以下。 一個實施方式中，上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)為50 nm以上。 一個實施方式中，上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)為90 nm以上。 一個實施方式中，上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)為180 nm以下。 一個實施方式中，上述第一光學補償層之面內相位差Re 1(550)為50 nm以上且180 nm以下。 一個實施方式中，上述第一光學補償層及上述第二光學補償層各自之折射率特性顯示nz=nx＞ny之關係，上述第三光學補償層之折射率特性顯示nx＞ny=nz之關係。 一個實施方式中，上述第二光學補償層及上述第三光學補償層中之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係之光學補償層之Re(450)/Re(550)未達1。 本發明另一態樣之圖像顯示裝置具備圖像顯示單元及上述光學積層體。 [發明之效果]
根據本發明實施方式之光學積層體，可實現能夠降低反射亮度之圖像顯示裝置。
以下說明本發明之代表性實施方式，但本發明並不限於該等實施方式。
(用語及符號之定義) 本說明書中之用語及符號之定義如下所述。 (1)折射率(nx、ny、nz) 「nx」係面內之折射率成為最大之方向(即慢軸方向)之折射率，「ny」係於面內與慢軸正交之方向(即快軸方向)之折射率，「nz」係厚度方向之折射率。 (2)面內相位差(Re) 「Re(λ)」係於23℃下之利用波長λ nm之光測得之面內相位差。例如，「Re(550)」係於23℃下之利用波長550 nm之光測得之面內相位差。Re(λ)係於將層(膜)之厚度設為d(nm)時，藉由式：Re(λ)=(nx－ny)×d求出。再者，本說明書中，有時將「第一光學補償層之面內相位差Re(λ)」稱作「Re 1(λ)」，將「第二光學補償層之面內相位差Re(λ)」稱作「Re 2(λ)」，將「第三光學補償層之面內相位差Re(λ)」稱作「Re 3(λ)」。 (3)厚度方向之相位差(Rth) 「Rth(λ)」係於23℃下之利用波長λ nm之光測得之厚度方向之相位差。例如，「Rth(550)」係於23℃下之利用波長550 nm之光測得之厚度方向之相位差。Rth(λ)係於將層(膜)之厚度設為d(nm)時，藉由式：Rth(λ)=(nx－nz)×d求出。再者，本說明書中，有時將「第一光學補償層之厚度方向之相位差Rth(λ)」稱作「Rth 1(λ)」，將「第二光學補償層之厚度方向之相位差Rth(λ)」稱作「Rth 2(λ)」，將「第三光學補償層之厚度方向之相位差Rth(λ)」稱作「Rth 3(λ)」。 (4)Nz係數 Nz係數係藉由Nz=Rth/Re求出。 (5)實質上平行或正交 「實質上正交」及「大致正交」這一表述包含2個方向所成之角度為90°±3°之情況，「實質上平行」及「大致平行」這一表述包含2個方向所成角度為0°±3°之情況。又，「以實質上不正交之方式交叉」係指2個方向所成之角度實質上不正交、且實質上亦不平行。更具體而言，「以實質上不正交之方式交叉」這一表述包含2個方向所成之角度超過3°且未達87°之情況、及超過93°且未達177°之情況，較佳為5°以上且85°以下、或95°以上且175°以下。
A. 光學積層體之整體構成 圖1為本發明一個實施方式之光學積層體之概略剖視圖。圖示例之光學積層體100依次具備：包含偏光元件41之偏光板40；折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係之第一光學補償層10；折射率特性顯示nx＞ny之關係之第二光學補償層20；及折射率特性顯示nx＞ny之關係之第三光學補償層30。第二光學補償層20及/或第三光學補償層30之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係。第一光學補償層10之面內相位差Re 1(550)、第二光學補償層20之面內相位差Re 2(550)及第三光學補償層30之面內相位差Re 3(550)分別為10 nm以上且220 nm以下，較佳為30 nm以上且200 nm以下。偏光元件41之吸收軸方向與第一光學補償層10之慢軸方向以實質上不正交之方式交叉。第一光學補償層10、第二光學補償層20及第三光學補償層30滿足下述式(1)。 [數式2] (1) (式(1)中，Rth 1(550)表示第一光學補償層之厚度方向之相位差；Rth 2(550)表示第二光學補償層之厚度方向之相位差；Rth 3(550)表示第三光學補償層之厚度方向之相位差；Re 1(550)表示第一光學補償層之面內相位差；Re 2(550)表示第二光學補償層之面內相位差；Re 3(550)表示第三光學補償層之面內相位差) 將具有此種構成之光學積層體應用於圖像顯示裝置中時，可謀求圖像顯示裝置之反射亮度之降低。 再者，於光學積層體具備面內相位差Re超過220 nm之光學補償層(特別是λ/2板)時，難以謀求上述光學補償層之薄化，材料使用量之降低亦困難。進而，於面內相位差Re超過220 nm之光學補償層(特別是λ/2板)中，有配向角有偏差之危險，偏光元件之吸收軸方向與上述光學補償層之慢軸方向之軸偏離會增大。又，即便為同等程度之軸偏離，相位差值越大，則對光學補償之影響變得越大。因此，於具備此種光學補償層(λ/2板)之光學積層體中，難以如本發明實施方式之上述光學積層體般謀求薄化且謀求圖像顯示裝置之反射亮度之降低。
上述式(1)中求出之值例如為-200以上，較佳為-150以上；例如為150以下，較佳為100以下。 第一光學補償層10之折射率特性顯示nz=nx＞ny之關係或顯示nz＞nx＞ny之關係。此處，「nz=nx」不僅包含nz與nx完全相同之情況，還包含nz與nx實質上相同之情況。
第二光學補償層20及第三光學補償層30中之至少一者之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係。第三光學補償層30之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係時，第二光學補償層20之折射率特性代表性地顯示nx＞ny≥nz之關係或者顯示nz≥nx＞ny之關係。又，第二光學補償層20之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係時，第三光學補償層30之折射率特性代表性地顯示nx＞ny≥nz之關係或者顯示nz≥nx＞ny之關係。此處，「ny=nz」不僅包含ny與nz完全相同之情況，還包含ny與nz實質上相同之情況。
第一光學補償層10、第二光學補償層20及第三光學補償層30中之折射率特性顯示nz=nx＞ny之關係之光學補償層之厚度方向之相位差Rth(550)例如為-3.0 nm以上且3.0 nm以下，較佳為0 nm。 第一光學補償層10、第二光學補償層20及第三光學補償層30中之折射率特性顯示nz＞nx＞ny之關係之光學補償層之厚度方向之相位差Rth(550)例如為-60 nm以上且未達0 nm，較佳為-50 nm以上且-5 nm以下。此時，上述光學補償層之Nz係數例如為-1.0以上且-0.1以下、較佳為-0.5以上且-0.2以下。 第二光學補償層20及第三光學補償層30中之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係之光學補償層之厚度方向之相位差Rth(550)例如為10 nm以上且220 nm以下，較佳為30 nm以上且200 nm以下。此時，上述光學補償層之Nz係數例如為0.9以上且1.1以下。
一個實施方式中，第二光學補償層20及第三光學補償層30中之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係之光學補償層之Re(450)/Re(550)未達1，具有代表性的是0.8以上。
一個實施方式中，偏光元件41之吸收軸方向與第二光學補償層20之慢軸方向以實質上不正交之方式交叉，偏光元件41之吸收軸方向與第三光學補償層30之慢軸方向以實質上不正交之方式交叉。
光學積層體可為葉片狀、還可為長條狀。本說明書中，「長條狀」係指相對於寬度、長度足夠長之細長形狀，例如包含長度相對於寬度為10倍以上、較佳為20倍以上之細長形狀。長條狀之光學積層體可捲繞成卷狀。
實際應用中，於第三光學補償層之與偏光板相反之一側設置黏著劑層(未圖示)，可將光學積層體貼附於圖像顯示單元上。進而，於黏著劑層之表面上較佳為暫時黏著有剝離襯墊直至將光學積層體供於使用。藉由暫時黏著剝離襯墊，能夠於保護黏著劑層之同時形成卷。
以下，對光學積層體中之第一光學補償層、第二光學補償層及第三光學補償層之具體組合進行說明。
A-1. 第一光學積層體 一個實施方式中，第一光學補償層10顯示nz≥nx＞ny之關係，第二光學補償層20及第三光學補償層30各自之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係。有時將包含此種第一光學補償層、第二光學補償層及第三光學補償層之組合之光學積層體稱作第一光學積層體。 第一光學積層體中，更佳為第一光學補償層10之折射率特性顯示nz=nx＞ny之關係，第二光學補償層20及第三光學補償層30各自之折射率特性顯示nx＞ny=nz之關係。第一光學補償層、第二光學補償層及第三光學補償層為此種組合時，可進一步降低圖像顯示裝置之反射亮度。
第一光學積層體中，第一光學補償層10之面內相位差Re 1(550)較佳為40 nm以上，更佳為50 nm以上；較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下，進而較佳為100 nm以下。 第一光學積層體中，Re 1(550)為上述範圍時，於圖像顯示裝置中可進一步降低反射亮度。 又，第一光學積層體中，偏光元件41之吸收軸方向與第一光學補償層10之慢軸方向所成之角度較佳為5°以上且80°以下或者140°以上且175°以下，更佳為5°以上且60°以下，進而較佳為5°以上且20°以下。
第一光學積層體中，第二光學補償層20之面內相位差Re 2(550)較佳為40 nm以上，更佳為50 nm以上；較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下，進而較佳為100 nm以下。 第一光學積層體中，第二光學補償層20之厚度方向之相位差Rth 2(550)較佳為40 nm以上，更佳為50 nm以上；較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下，進而較佳為100 nm以下。 第一光學積層體中，Re 2(550)及/或Rth 2(550)為上述範圍時，於圖像顯示裝置中可進一步降低反射亮度。 又，第一光學積層體中，偏光元件41之吸收軸方向與第二光學補償層20之慢軸方向所成之角度較佳為20°以上且80°以下或者100°以上且170°以下，更佳為30°以上且70°以下，進而較佳為40°以上且60°以下。
第一光學積層體中，第三光學補償層30之面內相位差Re 3(550)較佳為35 nm以上；較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下，進而較佳為100 nm以下，特別較佳為70 nm以下。 第一光學積層體中，第三光學補償層10之厚度方向之相位差Rth 3(550)較佳為35 nm以上；較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下，進而較佳為100 nm以下，特別較佳為70 nm以下。 第一光學積層體中，Re 3(550)及/或Rth 3(550)為上述範圍時，於圖像顯示裝置中可更進一步降低反射亮度。 又，第一光學積層體中，偏光元件41之吸收軸方向與第三光學補償層30之慢軸方向所成之角度較佳為20°以上且80°以下，更佳為30°以上且70°以下，進而較佳為40°以上且60°以下。
A-2. 第二光學積層體 一個實施方式中，第一光學補償層10及第三光學補償層30各自之折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係，第二光學補償層20之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係。有時將包含此種第一光學補償層、第二光學補償層及第三光學補償層之組合之光學積層體稱作第二光學積層體。 第二光學積層體中，更佳為第一光學補償層10及第三光學補償層30各自之折射率特性顯示nz=nx＞ny之關係，第二光學補償層20之折射率特性顯示nx＞ny=nz之關係。第一光學補償層、第二光學補償層及第三光學補償層為此種組合時，可進一步降低圖像顯示裝置之反射亮度。
第二光學積層體中，第一光學補償層10之面內相位差Re 1(550)較佳為35 nm以上；較佳為200 nm以下，更佳為120 nm以下，進而較佳為70 nm以下。 第二光學積層體中，Re 1(550)為上述範圍時，於圖像顯示裝置中可進一步降低反射亮度。 又，第二光學積層體中，偏光元件41之吸收軸方向與第一光學補償層10之慢軸方向所成之角度較佳為5°以上且80°以下或者95°以上且170°以下，更佳為130°以上且170°以下，進而較佳為140°以上且170°以下。
第二光學積層體中，第二光學補償層20之面內相位差Re 2(550)較佳為40 nm以上，更佳為50 nm以上，進而較佳為100 nm以上，特別較佳為140 nm以上；較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下。 第二光學積層體中，第二光學補償層20之厚度方向之相位差Rth 2(550)較佳為40 nm以上，更佳為50 nm以上，進而較佳為100 nm以上，特別較佳為140 nm以上；較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下。 第二光學積層體中，Re 2(550)及/或Rth 2(550)為上述範圍時，於圖像顯示裝置中可進一步降低反射亮度。 又，第二光學積層體中，偏光元件41之吸收軸方向與第二光學補償層20之慢軸方向所成之角度較佳為5°以上且80°以下或者100°以上且160°以下，更佳為5°以上且60°以下，進而較佳為10°以上且30°以下。
第二光學積層體中，第三光學補償層30之面內相位差Re 3(550)較佳為40 nm以上，更佳為50 nm以上，進而較佳為60 nm以上；較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下，進而較佳為100 nm以下。 第二光學積層體中，Re 3(550)為上述範圍時，於圖像顯示裝置中可更進一步降低反射亮度。 又，第二光學積層體中，偏光元件41之吸收軸方向與第三光學補償層30之慢軸方向所成之角度較佳為10°以上且85°以下或者110°以上且160°以下，更佳為30°以上且85°以下，進而較佳為50°以上且70°以下。
A-3. 第三光學積層體 一個實施方式中，第一光學補償層10及第二光學補償層20各自之折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係，第三光學補償層30之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係。有時將包含此種第一光學補償層、第二光學補償層及第三光學補償層之組合之光學積層體稱作第三光學積層體。 第三光學積層體中，更佳為第一光學補償層10及第二光學補償層20各自之折射率特性顯示nz=nx＞ny之關係，第三光學補償層30之折射率特性顯示nx＞ny=nz之關係。第一光學補償層、第二光學補償層及第三光學補償層為此種組合時，可進一步降低圖像顯示裝置之反射亮度。
第三光學積層體中，第一光學補償層10之面內相位差Re 1(550)較佳為40 nm以上，更佳為50 nm以上，進而較佳為80 nm以上；較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下，進而較佳為150 nm以下。 第三光學積層體中，Re 1(550)為上述下限以上時，於圖像顯示裝置中可進一步降低反射亮度。 又，第三光學積層體中，偏光元件41之吸收軸方向與第一光學補償層10之慢軸方向所成之角度較佳為10°以上且85°以下或者95°以上且160°以下，更佳為95°以上且140°以下，進而較佳為95°以上且120°以下。
第三光學積層體中，第二光學補償層20之面內相位差Re 2(550)較佳為40 nm以上，更佳為50 nm以上，進而較佳為70 nm以上；較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下，進而較佳為120 nm以下。 第三光學積層體中，Re 2(550)為上述範圍時，於圖像顯示裝置中可進一步降低反射亮度。 又，第三光學積層體中，偏光元件41之吸收軸方向與第二光學補償層20之慢軸方向所成之角度較佳為5°以上且80°以下或者110°以上且175°以下，更佳為5°以上且60°以下，進而較佳為5°以上且20°以下。
第三光學積層體中，第三光學補償層30之面內相位差Re 3(550)較佳為40 nm以上，更佳為50 nm以上，進而較佳為90 nm以上；較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下，進而較佳為160 nm以下。 第三光學積層體中，第三光學補償層30之厚度方向之相位差Rth 3(550)較佳為40 nm以上，更佳為50 nm以上，進而較佳為90 nm以上；較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下，進而較佳為160 nm以下。 第三光學積層體中，Re 3(550)及/或Rth 3(550)為上述範圍時，於圖像顯示裝置中可更進一步降低反射亮度。 又，第三光學積層體中，偏光元件41之吸收軸方向與第三光學補償層30之慢軸方向所成之角度較佳為10°以上且70°以下或者100°以上且170°以下，更佳為110°以上且160°以下，進而較佳為120°以上且150°以下。
以下，對構成光學積層體之各構件進行說明。
B. 偏光板 B-1. 偏光元件 作為偏光元件41，可採用任意適當之偏光元件。例如，形成偏光元件之樹脂膜可為單層之樹脂膜、亦可為兩層以上之積層體。
作為由單層之樹脂膜構成之偏光元件之具體例子，可舉出對聚乙烯醇(PVA)系膜、部分縮甲醛化PVA系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等親水性高分子膜實施了利用碘或二色性染料等二色性物質進行之染色處理及延伸處理之偏光元件；PVA之脫水處理物或聚氯乙烯之脫鹽酸處理物等多烯系配向膜等。就光學特性優異而言，較佳為使用用碘對PVA系膜進行染色並進行單軸延伸而獲得之偏光元件。
上述利用碘進行之染色例如係藉由將PVA系膜浸漬於碘水溶液中而進行。上述單軸延伸之延伸倍率較佳為3倍以上且7倍以下。延伸可於染色處理後進行，亦可一邊染色一邊進行。又，還可於延伸後進行染色。根據需要，對PVA系膜實施膨潤處理、交聯處理、洗淨處理、乾燥處理等。例如，藉由於染色前將PVA系膜浸漬於水中進行水洗，不僅可洗淨PVA系膜表面之污漬或抗黏連劑，亦可使PVA系膜膨潤而防止染色不均等。
作為使用積層體而獲得之偏光元件之具體例子，可舉出使用樹脂基材與積層於該樹脂基材上之PVA系樹脂層(PVA系樹脂膜)之積層體或樹脂基材與塗佈形成於該樹脂基材上之PVA系樹脂層之積層體所獲得之偏光元件。使用樹脂基材與塗佈形成於該樹脂基材上之PVA系樹脂層之積層體所獲得之偏光元件例如可藉由如下方式製作：將PVA系樹脂溶液塗佈於樹脂基材上，使其乾燥而於樹脂基材上形成PVA系樹脂層，從而獲得樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體；及對該積層體進行延伸及染色，將PVA系樹脂層製成偏光元件。本發明之一個實施方式中，較佳為於樹脂基材之單側形成包含鹵化物及聚乙烯醇系樹脂之聚乙烯醇系樹脂層。延伸代表性地包括使積層體浸漬於硼酸水溶液中並進行延伸。進而，延伸根據需要可進而包含在硼酸水溶液中進行延伸之前在高溫(例如95℃以上)下對積層體進行空中延伸。此外，於本發明之一個實施方式中，較佳為將積層體供至藉由一邊於長度方向上進行搬運一邊進行加熱而使其於寬度方向上收縮2%以上之乾燥收縮處理。作為代表，本實施方式之製造方法包含對積層體依次實施空中輔助延伸處理、染色處理、水中延伸處理、及乾燥收縮處理。藉由導入輔助延伸，即便於熱塑性樹脂上塗佈PVA時，亦可提高PVA之結晶性，可達成較高之光學特性。又，藉由同時事先提高PVA之配向性，於之後之染色步驟或延伸步驟中浸漬於水中時，可防止PVA之配向性下降或者溶解等問題，可達成較高之光學特性。進而，於將PVA系樹脂層浸漬於液體中時，與PVA系樹脂層不含鹵化物時相比，可抑制聚乙烯醇分子之配向混亂及配向性之下降。藉此，可提高經過染色處理及水中延伸處理等將積層體浸漬於液體中進行之處理步驟所獲得之偏光元件之光學特性。進而，藉由利用乾燥收縮處理使積層體於寬度方向上收縮，可提高光學特性。所得之樹脂基材/偏光元件之積層體可直接使用(即，可將樹脂基材作為偏光元件之保護層)，亦可自樹脂基材/偏光元件之積層體剝離樹脂基材，於該剝離面上根據目的積層任意適當之保護層後進行使用。此種偏光元件之製造方法之詳細情況例如記載於日本專利特開2012-73580號公報、日本專利第6470455號中。該等公報之全部記載作為參考被援引至本說明書中。
偏光元件之厚度例如為1 μm以上且80 μm以下，較佳為1 μm以上且15 μm以下，更佳為1 μm以上且12 μm以下，進而較佳為3 μm以上且12 μm以下，特別較佳為3 μm以上且8 μm以下。若偏光元件之厚度在此種範圍內，則可良好地抑制加熱時之捲縮，並可獲得良好之加熱時之外觀耐久性。
偏光元件較佳為於波長380 nm~780 nm中之任一波長下顯示出吸收二色性。偏光元件之單體透射率例如為41.5%以上且46.0%以下，較佳為43.0%以上且46.0%以下，更佳為44.5%以上且46.0%以下。偏光元件之偏光度較佳為97.0%以上，更佳為99.0%以上，進而較佳為99.9%以上。
B-2. 保護層 偏光板40還可進而具備保護層。將保護層設置於偏光元件之至少一個面上。圖示例中，偏光板40具備設置於偏光元件41之視認側之面之保護層42。
保護層由可作為偏光元件之保護層使用之任意適當之膜形成。作為成為該膜主成分之材料之具體例子，可舉出三乙醯纖維素(TAC)等纖維素系樹脂；聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醯亞胺系、聚醚碸系、聚碸系、聚苯乙烯系、聚降𦯉烯系、聚烯烴系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯系等透明樹脂。又，亦可舉出(甲基)丙烯酸系、胺基甲酸酯系、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等熱固化型樹脂或紫外線固化型樹脂等。除此以外，例如亦可舉出矽氧烷系聚合物等玻璃質系聚合物。又，亦可使用日本專利特開2001-343529號公報(WO01/37007)所記載之聚合物膜。
偏光板40於具備位於後述圖像顯示裝置最表面之保護層時，還可根據需要對該保護層實施硬塗處理、防反射處理、防黏處理、防眩光處理等表面處理。
保護層之厚度具有代表性的是5 mm以下，較佳為1 mm以下，更佳為1 μm以上且500 μm以下，進而較佳為5 μm以上且150 μm以下。再者，於實施表面處理時，保護層之厚度係包含表面處理層之厚度在內之厚度。
C. 第一光學補償層 圖示例中，第一光學補償層10相鄰於偏光板40地配置。更具體而言，第一光學補償層10相鄰於偏光元件41地配置。本說明書中「相鄰地配置」係指直接積層、或者僅介由接著層(例如接著劑層或黏著劑層)積層。即，係指於偏光板40與第一光學補償層10之間不存在其他光學功能層。 第一光學補償層10之波長550 nm下之透光率較佳為80%以上、更佳為85%以上、進而較佳為90%以上。透光率之理論上限為100%，但由於因空氣與相位差膜之折射率差而產生表面反射，因此，透光率能夠實現之上限大概為94%。 第一光學補償層10之厚度可按照獲得所希望之光學特性之方式進行設定。第一光學補償層10之厚度具有代表性的是1 μm以上，較佳為4 μm以上；具有代表性的是40 μm以下，較佳為30 μm以下。
第一光學補償層10之折射率特性如上所述顯示nz≥nx＞ny之關係。顯示nz=nx＞ny之折射率特性之層(膜)有時被稱作「負A板」等。顯示nz＞nx＞ny之折射率特性之層(膜)有時被稱作「正B板」等。
第一光學補償層10代表性地由以熱塑性樹脂為主成分之高分子膜之延伸膜構成。作為上述熱塑性樹脂，較佳為使用顯示負雙折射之聚合物。藉由使用顯示負雙折射之聚合物，可簡便地獲得具有nz≥nx＞ny之折射率橢圓體之相位差膜。此處，「顯示負雙折射」係指利用延伸等使聚合物配向時，其延伸方向之折射率相對地減小。換而言之，係指與延伸方向正交之方向之折射率增大。作為顯示負雙折射之聚合物，例如可舉出將芳香環或羰基等極化各向異性大之化學鍵或官能基導入至側鏈之聚合物。具體可舉出丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、馬來醯亞胺系樹脂等。
上述丙烯酸系樹脂例如可藉由使丙烯酸酯系單體加成聚合來獲得。作為丙烯酸系樹脂，例如可舉出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸環己酯。
上述苯乙烯系樹脂例如可藉由使苯乙烯系單體加成聚合來獲得。作為苯乙烯系單體，例如可舉出苯乙烯、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。
上述馬來醯亞胺系樹脂例如可藉由使馬來醯亞胺系單體加成聚合來獲得。作為馬來醯亞胺系單體，例如可舉出N-乙基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、N-(2-甲基苯基)馬來醯亞胺、N-(2-乙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2-丙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2-異丙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2,6-二甲基苯基)馬來醯亞胺、N-(2,6-二丙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2,6-二異丙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2-甲基-6-乙基苯基)馬來醯亞胺、N-(2-氯苯基)馬來醯亞胺、N-(2,6-二氯苯基)馬來醯亞胺、N-(2-溴苯基)馬來醯亞胺、N-(2,6-二溴苯基)馬來醯亞胺、N-(2-聯苯基)馬來醯亞胺、N-(2-氰基苯基)馬來醯亞胺。
上述加成聚合中，亦可藉由於聚合後將側鏈取代、或者使其馬來醯亞胺化或發生接枝化反應等來控制所得樹脂之雙折射特性。
上述顯示負雙折射之聚合物亦可共聚其他單體。藉由共聚其他單體，可改善脆性或成形加工性、耐熱性。作為上述其他單體，例如可舉出乙烯、丙烯、1-丁烯、1,3-丁二烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-1-戊烯、1-己烯等烯烴；丙烯腈；丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸酯；馬來酸酐；乙酸乙烯酯等乙烯酯。
上述顯示負雙折射之聚合物為上述苯乙烯系單體與上述其他單體之共聚物時，苯乙烯系單體之調配率較佳為50莫耳%~80莫耳%。上述顯示負雙折射之聚合物為上述馬來醯亞胺系單體與上述其他單體之共聚物時，馬來醯亞胺系單體之調配率較佳為2莫耳%~50莫耳%。藉由於此種範圍內使其調配，可獲得韌性及成形加工性優異之高分子膜。
作為上述顯示負雙折射之聚合物，較佳為使用苯乙烯-馬來酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-馬來醯亞胺共聚物、乙烯酯-馬來醯亞胺共聚物、烯烴-馬來醯亞胺共聚物等。該等物質可單獨使用或者組合使用2種以上。該等聚合物可顯示較高之負雙折射、且耐熱性優異。該等聚合物例如可從Nova Chemical Japan或荒川化學工業股份有限公司獲得。
作為上述顯示負雙折射之聚合物，較佳為亦使用具有下述通式(I)所示重複單元之聚合物。此種聚合物可顯示更高之負雙折射且耐熱性、機械強度更優異。此種聚合物例如可藉由使用下述N-苯基取代馬來醯亞胺來獲得，該N-苯基取代馬來醯亞胺導入了至少於鄰位具有取代基之苯基作為起始原料之馬來醯亞胺系單體之N取代基。 [化1]
上述通式(I)中，R 1~R 5各自獨立地表示氫、鹵素原子、羧酸、羧酸酯、羥基、硝基、或者碳數為1~8之直鏈或支鏈烷基或者烷氧基(其中R 1及R 5不同時為氫原子)，R 6及R 7表示氫或者碳數為1~8之直鏈或支鏈烷基或者烷氧基，n表示2以上之整數。
作為上述顯示負雙折射之聚合物並不限定於上述，例如亦可使用日本專利特開2005-350544號公報等揭示之環狀烯烴系共聚物。進而，亦可適宜地使用日本專利特開2005-156862號公報、日本專利特開2005-227427號公報等中揭示之包含聚合物及無機微粒之組合物。又，作為顯示負雙折射之聚合物，可單獨使用1種，亦可混合使用2種以上。進而，亦可藉由共聚、分支、交聯、分子末端修飾(或封閉)、及立體規則改性等將該等物質改性後使用。
作為此種高分子膜之成型方法，可採用任意適當之成型方法。成型條件可根據所用樹脂之組成或種類、成型加工法等適當設定。
對應於第一光學補償層之相位差膜(延伸膜)可藉由於任意之適當之延伸條件下對上述高分子膜進行延伸來獲得。 作為延伸方法之具體例子，可舉出縱單軸延伸法、橫單軸延伸法、縱橫依次雙軸延伸法、縱橫同時雙軸延伸法。較佳為使用縱單軸延伸法、縱橫依次雙軸延伸法、縱橫同時雙軸延伸法。上述顯示負雙折射之聚合物中，如上所述由於延伸方向之折射率相對地減小，因此於為縱單軸延伸法時，於高分子膜之搬運方向上具有快軸(與搬運方向正交之方向之折射率變為nx)。當為縱橫依次雙軸延伸法、縱橫同時雙軸延伸法時，根據縱、橫之延伸倍率之比，搬運方向、寬度方向均可成為慢軸。具體而言，當相對地增大縱(搬運)方向之延伸倍率時，橫(寬度)方向變為慢軸，當相對地增大橫(寬度)方向之延伸倍率時，縱(搬運)方向變為慢軸。
又，藉由調整高分子膜之厚度(坯料厚度)、延伸溫度及延伸倍率，可將第一光學補償層之Re 1(550)及Rth 1(550)調整至上述範圍。 高分子膜之厚度(坯料厚度)具有代表性的是5 μm以上、較佳為10 μm以上；具有代表性的是50 μm以下、較佳為40 μm以下。 延伸溫度(延伸高分子膜時之延伸烘箱內之溫度)較佳為高分子膜之玻璃轉移溫度(Tg)附近。具體而言，較佳為(Tg－10)℃~(Tg＋30)℃、進而較佳為Tg~(Tg＋25)℃、特別較佳為(Tg＋5)℃~(Tg＋20)℃。當延伸溫度過低時，有相位差值或慢軸之方向變得不均勻、或者高分子膜發生結晶化(白濁)之危險。另一方面，當延伸溫度過高時，有高分子膜熔解、或相位差之顯現變得不足之危險。延伸溫度具有代表性的是120℃以上且170℃以下。再者，玻璃轉移溫度可根據JISK7121-1987利用DSC法求出。 延伸倍率可根據高分子膜之組成、揮發性成分等之種類、揮發性成分等之殘留量、所希望之相位差值等設定為任意之適當值。較佳為1.1倍以上且3.0倍以下。又，延伸時之進給速度從延伸裝置之機械精度、穩定性等觀點出發，較佳為0.5 m/分鐘~20 m/分鐘。
以上，對使用顯示負雙折射之聚合物獲得相位差膜之方法進行了敍述，但相位差膜亦可使用顯示正雙折射之聚合物獲得。作為使用顯示正雙折射之聚合物獲得相位差膜之方法，例如可使用日本專利特開2000-231016號公報、日本專利特開2000-206328號公報、日本專利特開2002-207123號公報中揭示之增大厚度方向之折射率之延伸方法。具體可舉出於含有顯示正雙折射之聚合物之膜之單面或兩面上接著熱收縮性膜後進行加熱處理之方法。藉由於因加熱處理產生之熱收縮性膜之收縮力之作用下使上述膜收縮，使上述膜之長度方向及寬度方向收縮，藉此可增大厚度方向之折射率，可獲得具有nz＞nx＞ny之折射率橢圓體之相位差膜。
如此，折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係之第一光學補償層即便使用顯示任一種負雙折射之聚合物亦可進行製造。一般而言，使用顯示正雙折射之聚合物時，於可選擇之聚合物之種類較多之方面具有優點，使用顯示負雙折射之聚合物時，與使用顯示正雙折射之聚合物之情況相比，由於其延伸方法，於可簡便地獲得慢軸方向之均勻性優異之相位差膜之方面具有優點。
D. 第二光學補償層 第二光學補償層20配置於第一光學補償層10之與偏光板40相反之側。圖示例中，第二光學補償層20相鄰於第一光學補償層10地配置。即，意指於第一光學補償層10與第二光學補償層20之間不存在其他光學功能層。 第二光學補償層20之波長550 nm下之透光率之範圍與上述第一光學補償層10之透光率之範圍相同。 第二光學補償層20之厚度可按照獲得所希望之光學特性之方式進行設定。第二光學補償層20之厚度具有代表性的是1 μm以上，較佳為4 μm以上；具有代表性的是200 μm以下，較佳為150 μm以下，更佳為40 μm以下，進而較佳為30 μm以下。 第二光學補償層20之折射率特性如上所述顯示nx＞ny之關係，代表性地顯示nz≥nx＞ny之關係或nx＞ny≥nz之關係。有時將顯示nx＞ny=nz之折射率特性之層(膜)稱作「正A板」等。有時將顯示nx＞ny＞nz之折射率特性之層(膜)稱作「負B板」等。
第二光學補償層20之折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係時，第二光學補償層20與上述C項中說明過之第一光學補償層同樣地形成。 第二光學補償層20之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係時，作為形成第二光學補償層20之材料，只要能夠獲得上述特性，則可採用任意適當之材料。第二光學補償層20代表性地由相位差膜(高分子膜之延伸膜)構成。
作為形成高分子膜之樹脂，可採用任意之適當之樹脂。作為具體例子，可舉出降𦯉烯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、纖維素系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚碸系樹脂等構成正雙折射膜之樹脂。其中較佳為降𦯉烯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂。
上述降𦯉烯系樹脂係以降𦯉烯系單體作為聚合單元進行聚合之樹脂。作為上述降𦯉烯系單體，例如可舉出降𦯉烯及其烷基及/或亞烷基取代物，例如5-甲基-2-降𦯉烯、5-二甲基-2-降𦯉烯、5-乙基-2-降𦯉烯、5-丁基-2-降𦯉烯、5-亞乙基-2-降𦯉烯等、該等物質之鹵素等極性基取代物；二環戊二烯、2,3-二氫二環戊二烯等；二甲橋八氫萘、其烷基及/或亞烷基取代物、及鹵素等極性基取代物，例如6-甲基-1,4:5,8-二甲橋-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-乙基-1,4:5,8-二甲橋-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-亞乙基-1,4:5,8-二甲橋-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-氯-1,4:5,8-二甲橋-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-氰基-1,4:5,8-二甲橋-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-吡啶基-1,4:5,8-二甲橋-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、6-甲氧基羰基-1,4:5,8-二甲橋-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘等；環戊二烯之3~4聚物，例如4,9:5,8-二甲橋-3a,4,4a,5,8,8a,9,9a-八氫-1H-苯并茚、4,11:5,10:6,9-三甲橋-3a,4,4a,5,5a,6,9,9a,10,10a,11,11a-十二氫-1H-環戊并蒽。上述降𦯉烯系樹脂還可為降𦯉烯系單體與其他單體之共聚物。
上述聚碳酸酯系樹脂例如包含來自於茀系二羥基化合物之結構單元，來自於異山梨醇系二羥基化合物之結構單元，以及來自於選自由脂環式二醇、脂環式二甲醇、二、三或聚乙二醇及伸烷基二醇或螺二醇所組成之群中之至少1個二羥基化合物之結構單元。聚碳酸酯系樹脂較佳為包含來自於茀系二羥基化合物之結構單元，來自於異山梨醇系二羥基化合物之結構單元，及來自於螺二醇之結構單元。聚碳酸酯系樹脂還可根據需要包含來自於其他二羥基化合物之結構單元。再者，本發明中可良好地使用之聚碳酸酯系樹脂之詳細情況例如記載於日本專利特開2014-10291號公報、日本專利特開2014-26266號公報、日本專利特開2015-212816號公報、日本專利特開2015-212817號公報、日本專利特開2015-212818號公報中，上述記載作為參考被援引至本說明書中。
對應於第二光學補償層之相位差膜(延伸膜)可藉由於任意適當之延伸條件下對上述高分子膜進行延伸來獲得。具體而言，藉由適當選擇聚合物之種類、延伸條件(例如延伸溫度、延伸倍率、延伸方向)、延伸方法(例如縱單軸延伸)，可獲得具有上述所希望之光學特性(例如折射率特性、面內相位差、厚度方向之相位差)之相位差膜(第二光學補償層)。特別是藉由調整高分子膜之厚度(坯料厚度)、延伸溫度及延伸倍率，可將第二光學補償層之Re 2(550)及Rth 2(550)調整至上述範圍。 高分子膜之厚度(坯料厚度)具有代表性的是5 μm以上，較佳為10 μm以上；具有代表性的是210 μm以下，較佳為160 μm以下，更佳為50 μm以下，進而較佳為40 μm以下。 延伸溫度較佳為120℃以上且170℃以下，更佳為130℃以上且160℃以下。延伸倍率較佳為1.1倍~3.0倍，更佳為1.3倍~2.0倍。
E. 第三光學補償層 第三光學補償層30配置於第二光學補償層20之與第一光學補償層10相反之側。圖示例中，第三光學補償層30相鄰於第二光學補償層20地配置。即，意指於第二光學補償層20與第三光學補償層30之間不存在其他光學功能層。 第三光學補償層30之波長550 nm下之透光率之範圍與上述第一光學補償層10之透光率之範圍相同。 第三光學補償層30之厚度可按照獲得所希望之光學特性之方式進行設定。第三光學補償層30之厚度具有代表性的是1 μm以上，較佳為4 μm以上；具有代表性的是200 μm以下，較佳為150 μm以下，更佳為40 μm以下，進而較佳為30 μm以下。
第三光學補償層30之折射率特性如上所述顯示nx＞ny之關係，代表性地顯示nz≥nx＞ny之關係或nx＞ny≥nz之關係。 第三光學補償層30之折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係時，第三光學補償層30與上述C項中說明之第一光學補償層同樣地形成。 第三光學補償層30之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係時，第三光學補償層30與上述D項中說明之第二光學補償層(折射率特性：nx＞ny≥nz)同樣地形成。
F. 圖像顯示裝置 上述A項~E項中記載之光學積層體可應用於圖像顯示裝置。因此，本發明之一個實施方式亦包含使用了此種光學積層體之圖像顯示裝置。作為圖像顯示裝置之代表例，可舉出液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置。特別是，上述光學積層體由於可降低圖像顯示裝置之反射亮度，因此可良好地應用於有機EL顯示裝置。本發明實施方式之圖像顯示裝置具備圖像顯示單元及上述A項~E項中記載之光學積層體。具有代表性的是，圖像顯示裝置具備包含圖像顯示單元之圖像顯示面板及配置於其視認側之上述光學積層體。再者，有時將圖像顯示裝置稱作光學顯示裝置，有時將圖像顯示面板稱作光學顯示面板，有時將圖像顯示單元稱作光學顯示單元。 實施例
以下藉由實施例具體地說明本發明，但本發明並不受該等實施例所限定。各特性之測定方法如下所述。
(1)相位差值之測定 使用王子計測製KOBRA-WPR自動測量實施例及比較例中使用之第一光學補償層、第二光學補償層及第三光學補償層之相位差值。測定波長為450 nm或550 nm，測定溫度為23℃。 (2)反射亮度(亮度) 對於實施例及比較例中獲得之圖像顯示裝置之反射亮度，利用亮度計(Instrument Systems公司製、商品名「DMS505」)測定極角60°中之方位角每5°之亮度(單位：cd/m 2)，將其最大值作為反射亮度。將其結果示於表1~表4中。
＜折射率特性為nz=nx＞ny之相位差膜(負A板)之製作＞ ＜＜製造例1＞＞ 使用單軸擠出機及T型模頭於270℃下擠出苯乙烯-馬來酸酐共聚物(NOVA Chemicals Japan公司製、商品名「Dylark D232」)之顆粒狀樹脂，利用冷卻滾筒對片材狀之熔融樹脂進行冷卻，獲得厚度為40 μm之膜。使用軋輥延伸機於溫度130℃、延伸倍率2.0下將該膜在搬運方向上進行縱延伸，獲得於搬運方向上具有快軸之相位差膜。 如此獲得之相位差膜之折射率特性顯示nz=nx＞ny之關係。將相位差膜(負A板)之面內相位差Re(550)、厚度方向之相位差Rth(550)及Re(450)/Re(550)示於表1~表3中。 ＜＜製造例2~12＞＞ 將與製造例1同樣地獲得之延伸前之膜(厚度為40 μm)按照面內相位差Re(550)成為表1~表3所示值之方式於130℃下進行縱延伸，獲得相位差膜(負A板)。
＜折射率特性為nz＞nx＞ny之相位差膜(正B板)之製作＞ ＜＜製造例13~17＞＞ 將與製造例1同樣地獲得之延伸前之膜(厚度為40 μm)按照面內相位差Re(550)及厚度方向之相位差Rth(550)成為表1~表3所示值之方式於130℃下於搬運方向上進行固定端縱延伸，獲得相位差膜。 如此獲得之相位差膜之折射率特性顯示nz＞nx＞ny之關係。將相位差膜(正B板)之面內相位差Re(550)、厚度方向之相位差Rth(550)、Re(450)/Re(550)及Nz係數示於表1~表3中。
＜折射率特性為nx＞ny=nz之相位差膜(正A板)之製作＞ ＜＜製造例18＞＞ 將長條之降𦯉烯系樹脂膜(日本Zeon公司製、商品名Zeonor、厚度為40 μm、光彈性係數為3.10×10 -12m 2/N)於130℃下進行自由端縱延伸至1.1倍，從而獲得厚度為38 μm之相位差膜。 如此獲得之相位差膜之折射率特性顯示nx＞ny=nz之關係。將相位差膜(正A板)之面內相位差Re(550)、厚度方向之相位差Rth(550)、Re(450)/Re(550)及Nz係數示於表1~表4中。 ＜＜製造例19~31＞＞ 將降𦯉烯系樹脂膜(日本Zeon公司製、商品名Zeonor、厚度為40 μm)按照面內相位差Re(550)成為表1~表4所示值之方式於130℃下進行自由端縱延伸，獲得相位差膜(正A板)。再者，製造例30之相位差膜之Re(550)為270 nm，作為λ/2板發揮功能。又，製造例31之相位差膜之Re(550)為135 nm，作為λ/4板發揮功能。
＜＜製造例32＞＞ 於由2個具備攪拌葉及控制為100℃之回流冷凝器之立式反應器所構成之分批聚合裝置中投入雙[9-(2-苯氧基羰基乙基)茀-9-基]甲烷29.60質量份(0.046 mol)、異山梨醇(ISB)29.21質量份(0.200 mol)、螺二醇(SPG)42.28質量份(0.139 mol)、碳酸二苯酯(DPC)63.77質量份(0.298 mol)、及作為觸媒之醋酸鈣一水合物1.19×10 -2質量份(6.78×10 -5mol)。將反應器內進行減壓氮置換後，利用熱媒進行加溫，於內溫達到100℃時開始攪拌。升溫開始40分鐘後使內溫達到220℃，按照保持該溫度之方式進行控制，同時開始減壓，於達到220℃後，用90分鐘之時間達到13.3 kPa。將隨聚合反應一起副產生之苯酚蒸汽導入至100℃之回流冷凝器中，將苯酚蒸汽中包含之若干量之單體成分返回至反應器中，未凝結之苯酚蒸汽導入至45℃之凝結器進行回收。向第一反應器中導入氮，暫時復壓至大氣壓後，將第一反應器內經寡聚化之反應液移至第二反應器中。其次，開始第二反應器內之升溫及減壓，用50分鐘之時間達到內溫240℃、壓力0.2 kPa。之後，進行聚合直至達到規定之攪拌動力。於達到規定動力時，向反應器中導入氮進行復壓，將所生成之聚酯碳酸酯系樹脂擠出至水中，對線料進行切割，獲得顆粒。 將所得之聚酯碳酸酯系樹脂(顆粒)於80℃下真空乾燥5小時後，使用具備單軸擠出機(東芝機械公司製、料筒設定溫度：250℃)、T型模頭(寬度為200 mm、設定溫度：250℃)、冷卻輥(設定溫度：120~130℃)及捲繞機之膜製膜裝置，製作厚度為130 μm之長條狀樹脂膜。將所得長條狀之樹脂膜於140℃下進行自由端縱延伸至1.2倍，獲得厚度為120 μm之相位差膜(正A板)。 ＜＜製造例33~36＞＞ 將與製造例32同樣地獲得之延伸前之樹脂膜(厚度為130 μm)按照面內相位差Re(550)成為表1~表4所示值之方式於140℃下進行自由端縱延伸，獲得相位差膜(正A板)。再者，製造例36之相位差膜之Re(550)為140 nm，作為λ/4板發揮功能。
＜折射率特性為nx＞ny＞nz之相位差膜(負B板)之製作＞ ＜＜製造例37~40＞＞ 將降𦯉烯系樹脂膜(日本Zeon公司製、商品名Zeonor、厚度為40 μm)按照面內相位差Re(550)及厚度方向之相位差Rth(550)成為表1~表4所示值之方式於135℃下進行固定端橫延伸，獲得相位差膜。 如此獲得之相位差膜之折射率特性顯示nx＞ny＞nz之關係。將相位差膜(負B板)之面內相位差Re(550)、厚度方向之相位差Rth(550)、Re(450)/Re(550)及Nz係數示於表1~表3中。
＜折射率特性為nz＞nx=ny之相位差膜(正C板)之製作＞ ＜＜製造例41及42＞＞ 除了按照相位差Rth(550)變為表4所示值之方式進行變更以外，與日本專利第6896118號之製造例6同樣地獲得相位差膜(正C板)。 如此獲得之相位差膜之折射率特性顯示nz＞nx=ny之關係。將相位差膜(正C板)之面內相位差Re(550)及厚度方向之相位差Rth(550)示於表4中。
＜偏光板之製作＞ ＜＜製造例43＞＞ 作為熱塑性樹脂基材，使用長條狀、Tg約為75℃、非晶質之間苯二甲酸共聚聚對苯二甲酸乙二酯膜(厚度為：100 μm)，對樹脂基材之單面實施電暈處理。 於以9：1混合有聚乙烯醇(聚合度為4200、皂化度為99.2莫耳%)及乙醯乙醯基改性PVA(日本合成化學工業公司製、商品名「Gohsefimer」)之PVA系樹脂100質量份中添加碘化鉀13質量份後，溶解於水中，製備PVA水溶液(塗佈液)。 於樹脂基材之電暈處理面上塗佈上述PVA水溶液，於60℃下乾燥，從而形成厚度為13 μm之PVA系樹脂層，製作積層體。 將所得積層體於130℃之烘箱內於縱方向(長度方向)上單軸延伸至2.4倍(空中輔助延伸處理)。 其次，將積層體浸漬於液溫為40℃之不溶化浴(相對於水100質量份調配4質量份之硼酸獲得之硼酸水溶液)中30秒鐘(不溶化處理)。 其次，於液溫為30℃之染色浴(相對於水100質量份以1：7之重量比調配碘及碘化鉀所獲得之碘水溶液)中，一邊按照最終獲得之偏光元件之單體透射率(Ts)達到所希望之值之方式調整濃度，一邊浸漬60秒鐘(染色處理)。 其次，於液溫為40℃之交聯浴(相對於水100質量份調配3質量份之碘化鉀、調配5質量份之硼酸所獲得之硼酸水溶液)中浸漬30秒鐘(交聯處理)。 之後，一邊將積層體浸漬於液溫為70℃之硼酸水溶液(硼酸濃度為4重量%、碘化鉀濃度為5重量%)一邊於圓周速度不同之軋輥之間於縱方向(長度方向)上按照總延伸倍率達到5.5倍之方式進行單軸延伸(水中延伸處理)。 之後，將積層體浸漬於液溫為20℃之洗淨浴(相對於水100質量份調配4質量份之碘化鉀所獲得之水溶液)中(洗淨處理)。 之後，一邊於保持為約90℃之烘箱中進行乾燥，一邊使其接觸於表面溫度保持於約75℃之SUS製之加熱輥(乾燥收縮處理)。 如此，於樹脂基材上形成厚度約為5 μm之偏光元件，獲得具有樹脂基材/偏光元件之構成之積層體。 於所得積層體之偏光元件表面(與樹脂基材相反一側之面)上貼合HC-TAC膜(厚度為20 μm)作為保護層。其次，將樹脂基材剝離，獲得具有保護層/偏光元件/之構成之偏光板。
＜圖像顯示面板(OLED面板)之準備＞ 從有機EL顯示器(Samsung公司製、製品名「Galaxy A41」)上取出貼附有偏光膜之有機EL面板之後，將偏光膜取下，獲得圖像顯示面板(OLED面板)。
[實施例1~9] 將表1所示之製造例之相位差膜及製造例43之偏光板分別沖切成對應於圖像顯示單元之尺寸。又，將各製造例之相位差膜如表1所示般分類為對應於第一光學補償層之第一相位差膜、對應於第二光學補償層之第二相位差膜、及對應於第三光學補償層之第三相位差膜。 其次，於OLED面板之視認側依次積層第三相位差膜(第三光學補償層)、第二相位差膜(第二光學補償層)、第一相位差膜(第一光學補償層)及偏光板。積層按照偏光元件之吸收軸方向與光學補償層(第一光學補償層、第二光學補償層及第三光學補償層各自)之慢軸方向所成之角度成為表1值之方式進行。 如此製作圖像顯示裝置。其次，將圖像顯示裝置供至上述反射亮度測定。
表1
No. 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 實施例9
第一光學補償層 (第一相位差膜) 製造例 製造例1 製造例2 製造例3 製造例2 製造例1 製造例1 製造例4 製造例13 製造例4
折射率特性 nz=nx＞ny nz＞nx＞ny nz=nx＞ny
Re 1(550)[nm] 110 190 40 190 110 110 80 80 80
Rth 1(550)[nm] 0 0 0 0 0 0 0 -24 0
Nz係數 - - - - - - - -0.3 -
Re 1(450)/Re 1(550) 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1
吸收軸方向與慢軸方向所成之角度[°] 15 70 20 160 15 175 10 10 10
第二光學補償層 (第二相位差膜) 製造例 製造例18 製造例18 製造例19 製造例20 製造例21 製造例18 製造例19 製造例37 製造例32
折射率特性 nx＞ny=nz nx＞ny＞nz nx＞ny=nz
Re 2(550)[nm] 50 50 70 190 40 50 70 70 70
Rth 2(550)[nm] 50 50 70 190 40 50 70 77 70
Nz係數 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.1 1.0
Re 2(450)/Re 2(550) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 10 1.0 1.0 0.8
吸收軸方向與慢軸方向所成之角度[°] 50 160 35 60 70 115 60 50 50
第三光學補償層 (第三相位差膜) 製造例 製造例18 製造例22 製造例18 製造例23 製造例24 製造例20 製造例21 製造例38 製造例33
折射率特性 nx＞ny=nz nx＞ny＞nz nx＞ny=nz
Re 3(550)[nm] 50 80 50 110 60 190 40 40 40
Rth 3(550)[nm] 50 80 50 110 60 190 40 44 40
Nz係數 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.1 1.0
Re 3(450)/Re 3(550) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.8
吸收軸方向與慢軸方向所成之角度[°] 60 25 60 30 60 50 50 50 50
(Rth 1-Re 1/2)+(Rth 2-Re 2/2)+(Rth 3-Re 3/2) -5 -30 40 55 -5 65 15 2 15
亮度(cd/m 2) 0.45 0.58 0.64 0.80 0.35 0.62 0.31 0.35 0.28
[實施例10~18] 除了將第一相位差膜(第一光學補償層)、第二相位差膜(第二光學補償層)及第三相位差膜(第三光學補償層)分別變為表2所示之製造例之相位差膜以外，與實施例1同樣地製作圖像顯示裝置。其次，將圖像顯示裝置供至上述反射亮度測定。
表2
No. 實施例10 實施例11 實施例12 實施例13 實施例14 實施例15 實施例16 實施例17 實施例18
第一光學補償層 (第一相位差膜) 製造例 製造例5 製造例2 製造例3 製造例4 製造例6 製造例7 製造例3 製造例14 製造例3
折射率特性 nz=nx＞ny nz＞nx＞ny nz=nx＞ny
Re 1(550)[nm] 130 190 40 80 70 170 40 40 40
Rth 1(550)[nm] 0 0 0 0 0 0 0 -12 0
Nz係數 - - - - - - - -0.3 -
Re 1(450)/Re 1(550) 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1
吸收軸方向與慢軸方向所成之角度[ °] 75 95 165 170 120 95 5 165 165
第二光學補償層 (第二相位差膜) 製造例 製造例25 製造例22 製造例26 製造例20 製造例21 製造例27 製造例28 製造例39 製造例34
折射率特性 nx＞ny=nz nx＞ny＞nz nx＞ny=nz
Re 2(550)[nm] 140 80 160 190 40 100 90 160 I60
Rth 2(550)[nm] 140 80 160 190 40 100 90 176 160
Nz係數 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.1 1.0
Re 2(450)/Re 2(550) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.8
吸收軸方向與慢軸方向所成之角度[°] 70 135 20 5 135 75 45 20 20
第三光學補償層 (第三相位差膜) 製造例 製造例8 製造例9 製造例6 製造例10 製造例3 製造例2 製造例3 製造例15 製造例6
折射率特性 nz=nx＞ny nz＞nx＞ny nz=nx＞ny
Re 9(550)[nm] 120 50 70 100 40 190 40 70 70
Rth 3(550)[nm] 0 0 0 0 0 0 0 -21 0
Nz係數 - - - - - - - -0.3 -
Re 3(450)/Re 3(550) 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1
吸收軸方向與慢軸方向所成之角度[°] 10 150 60 45 145 135 45 60 60
(Rth 1-Re 1/2)+(Rth 2-Re 2/2)+(Rth 3-Re 3/2) -55 -80 25 5 -35 -130 5 8 25
亮度[cd/m 2] 0.30 0.40 0.27 0.41 0.53 0.47 0.35 0.40 0.22
[實施例19~27] 除了將第一相位差膜(第一光學補償層)、第二相位差膜(第二光學補償層)及第三相位差膜(第三光學補償層)分別變為表3所示之製造例之相位差膜以外，與實施例1同樣地製作圖像顯示裝置。其次，將圖像顯示裝置供至上述反射亮度測定。
表3
No. 實施例19 實施例20 實施例21 實施例22 實施例23 實施例24 實施例25 實施例26 實施例27
第一光學補償層 (第一相位差膜) 製造例 製造例1 製造例2 製造例3 製造例11 製造例10 製造例9 製造例6 製造例16 製造例1
折射率特性 nz=nx＞ny nz＞nx＞ny nz=nx＞ny
Re 1(550)[nm] 110 190 40 150 100 50 70 110 110
Rth l(550)[nm] 0 0 0    0 0 0 -33 0
Nz係數 - - - - -    - -0.3 -
Re l(450)/Re l(550) 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1
吸收軸方向與慢軸方向所成之角度[°] 100 95 70 95 75 15 80 100 100
第二光學補償層 (第二相位差膜) 製造例 製造例12 製造例4 製造例12 製造例2 製造例3 製造例12 製造例4 製造例17 製造例12
折射率特性 nz=nx＞ny nz＞nx＞ny nz=nx＞ny
Re 2(550)[nm] 90 80 90 190 40 90 80 90 90
Rth 2(550)[nm] 0 0 0 0 0 0 0 -27 0
Nz係數 - - - - - - - -0.3 -
Re 2(450)/Re 2(550) 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1
吸收軸方向與慢軸方向所成之角度[°] 10 170 15 80 5 150 35 10 10
第三光學補償層 (第三相位差膜) 製造例 製造例29 製造例28 製造例22 製造例28 製造例22 製造例20 製造例21 製造例40 製造例35
折射率特性 nx＞ny=nz nx＞ny＞nz nx＞ny=nz
Re 3(550)[nm] 130 90 80 90 80 190 40 130 130
Rth 3(550)[nm] 130 90 80 90 80 190 40 143 130
Nz係數 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.1 1.0
Re 3(450)/Re 3(550) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.8
吸收軸方向與慢軸方向所成之角度] 135 135 60 30 45 45 50 135 136
(Rth 1-Re 1/2)+(Rth 2-Re 2/2)+(Rth 3-Re 3/2) -35 -90 -25 -125 -30 25 -55 -82 -35
亮度[cd/m 2] 0.18 0.26 0.35 0.55 0.35 0.33 0.50 0.62 0.12
[比較例1及2] 除了將第一相位差膜(第一光學補償層)及第二相位差膜(第二光學補償層)變為表4所示之製造例之相位差膜，及不設置第三相位差膜(第三光學補償層)以外，與實施例1同樣地製作圖像顯示裝置。其次，將圖像顯示裝置供至上述反射亮度測定。 [比較例3] 除了將第一相位差膜(第一光學補償層)、第二相位差膜(第二光學補償層)及第三相位差膜(第三光學補償層)分別變為表4所示之製造例之相位差膜以外，與實施例1同樣地製作圖像顯示裝置。其次，將圖像顯示裝置供至上述反射亮度測定。
表4
No. 比較例1 比較例2 比較例3
第一光學補償層 (第一相位差膜) 製造例 製造例36 製造例30 製造例30
折射率特性 nx＞ny=nz
Re 1(550)[nm] 140 270 270
Rth 1(550)[nm] 140 270 270
Nz係數 1.0 1.0 1.0
Re 1(450)/Re 1(550) 0.8 1.0 1.0
吸收軸方向與慢軸方向所成之角度[°] 45 15 15
第二光學補償層 (第二相位差膜) 製造例 製造例41 製造例31 製造例31
折射率特性 nz＞nx=ny nx＞ny=nz
Re 2(550)[nm] 0 135 135
Rth 2(550)[nm] -100 135 135
Nz係數 - 1.0 1.0
Re 2(450)/Re 2(550) - 1.0 1.0
吸收軸方向與慢軸方向所成之角度[°] - 75 75
第三光學補償層 (第三相位差膜) 製造例 - - 製造例42
折射率特性 - - nz＞nx=ny
Re 3(550)[nm] - - 0
Rth 3(550)[nm] - - -50
Nz係數 - - -
Re 3(450)/Re 3(550) - - -
吸收軸方向與慢軸方向所成之角度[°] - - -
(Rth 1-Re 1/2)+(Rth 2-Re 2/2)+(Rth 3-Re 3/2) -30 203 153
亮度[cd/m 2] 1.00 1.80 1.20
[評價] 如表1~表4所示，藉由第一光學補償層之折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係，第二光學補償層及/或第三光學補償層之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係，Re 1(550)、Re 2(550)及Re 3(550)分別為10 nm以上且220 nm以下，第一光學補償層、第二光學補償層及第三光學補償層滿足上述式(1)，可實現反射亮度顯著小之圖像顯示裝置(有機EL顯示裝置)。 [產業上之可利用性]
本發明實施方式之光學積層體可良好地應用於圖像顯示裝置(具有代表性的是液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置)。
10:第一光學補償層 20:第二光學補償層 30:第三光學補償層 40:偏光板 41:偏光元件 42:保護層 100:光學積層體
圖1為本發明一個實施方式之光學積層體之概略剖視圖。
10:第一光學補償層
20:第二光學補償層
30:第三光學補償層
40:偏光板
41:偏光元件
42:保護層
100:光學積層體

Claims (22)

  1. 一種光學積層體，其依次具備： 偏光元件； 折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係之第一光學補償層； 折射率特性顯示nx＞ny之關係之第二光學補償層；及 折射率特性顯示nx＞ny之關係之第三光學補償層； 上述第二光學補償層及/或上述第三光學補償層之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係， 上述第一光學補償層之面內相位差Re 1(550)、上述第二光學補償層之面內相位差Re 2(550)及上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)分別為10 nm以上且220 nm以下， 上述偏光元件之吸收軸方向與上述第一光學補償層之慢軸方向以實質上不正交之方式交叉， 上述第一光學補償層、上述第二光學補償層及上述第三光學補償層滿足下述式(1)： [數式1] (1) (式(1)中，Rth 1(550)表示第一光學補償層之厚度方向之相位差；Rth 2(550)表示第二光學補償層之厚度方向之相位差；Rth 3(550)表示第三光學補償層之厚度方向之相位差；Re 1(550)表示第一光學補償層之面內相位差；Re 2(550)表示第二光學補償層之面內相位差；Re 3(550)表示第三光學補償層之面內相位差)。
  2. 如請求項1之光學積層體，其中上述第二光學補償層及上述第三光學補償層各自之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係。
  3. 如請求項2之光學積層體，其中上述第二光學補償層之面內相位差Re 2(550)為180 nm以下。
  4. 如請求項2之光學積層體，其中上述第一光學補償層之面內相位差Re 1(550)為50 nm以上且180 nm以下。
  5. 如請求項4之光學積層體，其中上述第一光學補償層之面內相位差Re 1(550)為100 nm以下。
  6. 如請求項2之光學積層體，其中上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)為180 nm以下。
  7. 如請求項2之光學積層體，其中上述第一光學補償層之折射率特性顯示nz=nx＞ny之關係， 上述第二光學補償層及上述第三光學補償層各自之折射率特性顯示nx＞ny=nz之關係。
  8. 如請求項1之光學積層體，其中上述第二光學補償層之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係， 上述第三光學補償層之折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係。
  9. 如請求項8之光學積層體，其中上述第二光學補償層之面內相位差Re 2(550)為50 nm以上且180 nm以下。
  10. 如請求項9之光學積層體，其中上述第二光學補償層之面內相位差Re 2(550)為100 nm以上。
  11. 如請求項8之光學積層體，其中上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)為60 nm以上且180 nm以下。
  12. 如請求項8之光學積層體，其中上述第一光學補償層之面內相位差Re 1(550)為120 nm以下。
  13. 如請求項8之光學積層體，其中上述第一光學補償層及上述第三光學補償層各自之折射率特性顯示nz=nx＞ny之關係， 上述第二光學補償層之折射率特性顯示nx＞ny=nz之關係。
  14. 如請求項1之光學積層體，其中上述第二光學補償層之折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係， 上述第三光學補償層之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係。
  15. 如請求項14之光學積層體，其中上述第二光學補償層之面內相位差Re 2(550)為50 nm以上且180 nm以下。
  16. 如請求項14之光學積層體，其中上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)為50 nm以上。
  17. 如請求項16之光學積層體，其中上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)為90 nm以上。
  18. 如請求項14之光學積層體，其中上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)為180 nm以下。
  19. 如請求項14之光學積層體，其中上述第一光學補償層之面內相位差Re 1(550)為50 nm以上且180 nm以下。
  20. 如請求項14之光學積層體，其中上述第一光學補償層及上述第二光學補償層各自之折射率特性顯示nz=nx＞ny之關係， 上述第三光學補償層之折射率特性顯示nx＞ny=nz之關係。
  21. 如請求項1之光學積層體，其中上述第二光學補償層及上述第三光學補償層中之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係之光學補償層之Re(450)/Re(550)未達1。
  22. 一種圖像顯示裝置，其具備： 圖像顯示單元；及 如請求項1至21中任一項之光學積層體。
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