TW202404801A - 光學積層體及圖像顯示裝置 - Google Patents

光學積層體及圖像顯示裝置 Download PDF

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有賀草平
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日商日東電工股份有限公司
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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nx＞ny≥nz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nz≥nx＞ny之關係，所有光學補償層之面內相位差都為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。
圖像顯示裝置中通常使用將偏光元件及光學補償膜組合而成之各種光學積層體以便補償適合於用途之光學特性。作為此種光學積層體，例如提出了一種橢圓偏光板，其依次具備偏光元件、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(例如參照專利文獻1)。 又，就圖像顯示裝置而言，由顯示裝置自身或顯示裝置所使用之反射體(例如觸控面板部、金屬配線)引起之外部光反射或背景之映入等有時會成為問題。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，故容易產生外部光反射或背景之映入等問題。因此，研究了於圖像顯示面板之視認側配置光學積層體，降低圖像顯示裝置之反射亮度。但是，即使將專利文獻1所記載之橢圓偏光板用於圖像顯示裝置，亦難以充分降低反射亮度，反射亮度之降低還有改善之餘地。 [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。 [解決問題之技術手段]
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nx＞ny≥nz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nz≥nx＞ny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) 於一個實施方式中，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。 於一個實施方式中，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。 於一個實施方式中，上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)為50 nm以上且180 nm以下。 於一個實施方式中，上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)為70 nm以上。 於一個實施方式中，上述第一光學補償層之面內相位差Re 1(550)為50 nm以上。 於一個實施方式中，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。 於一個實施方式中，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nz≥nx＞ny之關係。 於一個實施方式中，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。 於一個實施方式中，上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)為180 nm以下。 於一個實施方式中，上述第一光學補償層之面內相位差Re 1(550)為50 nm以上。 於一個實施方式中，上述第一光學補償層之面內相位差Re 1(550)為100 nm以上。 於一個實施方式中，上述第一光學補償層之折射率特性顯示nx＞ny=nz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nz=nx＞ny之關係。 於一個實施方式中，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。 於一個實施方式中，上述第二光學補償層之面內相位差Re 2(550)為50 nm以上。 於一個實施方式中，上述第二光學補償層之面內相位差Re 2(550)為100 nm以上。 於一個實施方式中，上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)為180 nm以下。 於一個實施方式中，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。 於一個實施方式中，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nx＞ny=nz之關係，上述第二光學補償層之折射率特性顯示nz=nx＞ny之關係。 於一個實施方式中，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。 本發明之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]
根據本發明之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，對本發明之代表性之實施方式進行說明，但本發明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」係面內之折射率達到最大之方向(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℃下用波長為λ nm之光測定之面內相位差。例如，「Re(550)」係於23℃下用波長為550 nm之光測定之面內相位差。當將層(膜)之厚度設定為d(nm)時，Re(λ) 由式：Re(λ)=(nx－ny)×d來求出。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)」稱為「Re 1(λ)」，將「第二光學補償層之面內相位差Re(λ)」稱為「Re 2(λ)」，將「第三光學補償層之面內相位差Re(λ)」稱為「Re 3(λ)」。 (3)厚度方向之相位差(Rth) 「Rth(λ)」係於23℃下用波長為λ nm之光測定之厚度方向之相位差。例如，「Rth(550)」係於23℃下用波長為550 nm之光測定之厚度方向之相位差。當將層(膜)之厚度設定為d(nm)時，Rth(λ)由式：Rth(λ)=(nx－nz)×d來求出。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)」稱為「Rth 1(λ)」，將「第二光學補償層之厚度方向之相位差Rth(λ)」稱為「Rth 2(λ)」，將「第三光學補償層之厚度方向之相位差Rth(λ)」稱為「Rth 3(λ)」。 (4)Nz係數 Nz係數由Nz=Rth/Re來求出。 (5)實質上平行或正交 「實質上正交」及「大致正交」之表述包括兩個方向所成之角度為90°±3°之情況，「實質上平行」及「大致平行」之表述包括兩個方向所成之角度為0°±3°之情況。再者，「以實質上不正交之方式交叉」係指兩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」之表述包括兩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係本發明之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：含有偏光元件41之偏光板40；折射率特性顯示nx＞ny≥nz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nz≥nx＞ny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) 若將具有此種構成之光學積層體應用於圖像顯示裝置，則能夠實現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)之情形時，難以實現該光學補償層之薄層化，亦難以降低材料之使用量。進而，就面內相位差Re超過220 nm之光學補償層(特別是λ/2板)而言，配向角有可能發生偏差，偏光元件之吸收軸方向與該光學補償層之慢軸方向之軸偏離可能變大。又，即使為同等程度之軸偏離，相位差值越大則對光學補償之影響亦越大。因此，就具有此種光學補償層(λ/2板)之光學積層體而言，難以如本發明之實施方式之上述光學積層體般實現薄層化，且難以實現圖像顯示裝置之反射亮度之降低。
於上述式(1)中計算出之值例如為-100以上，較佳為-80以上，例如為130以下，較佳為120以下。 第一光學補償層10之厚度方向上之相位差Rth 1(550)例如為10 nm以上且240 nm以下，較佳為30 nm以上且220 nm以下。第一光學補償層10 之Nz係數例如為0.9以上且1.1以下。
第二光學補償層20及第三光學補償層30中之至少一個之折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係。於第三光學補償層30之折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係之情形時，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，於第二光學補償層20之折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係之情形時，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」不僅包括ny及nz完全相同之情況，還包括ny及nz實質上相同之情況。又，「nz=nx」不僅包括nz及nx完全相同之情況，還包括nz及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。於此情形時，該光學補償層之Nz係數例如為0.9以上且1.1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nz=nx＞ny之關係之光學補償層之相位差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-20 nm以下。於此情形時，該光學補償層之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。
於一個實施方式中，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。
於一個實施方式中，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。
光學積層體可為單片狀亦可為長條狀。本說明書中，「長條狀」係指相對於寬度而言長度足夠長之細長形狀，其包括例如相對於寬度而言長度為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能夠捲繞成卷狀。
於實用中，於第三光學補償層之與偏光板相反之一側設置有黏著劑層(未圖示)，光學積層體能夠貼附於圖像顯示單元上。進而，較佳為於黏著劑層之表面暫時黏著有剝離襯墊直到光學積層體供於使用為止。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 於一個實施方式中，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。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為第一光學積層體。 於第一光學積層體中，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。當第一光學補償層、第二光學補償層及第三光學補償層為此種組合時，能夠進一步降低圖像顯示裝置之反射亮度。
於第一光學積層體中，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，進而較佳為100 nm以上，特別較佳為150 nm以上，並且較佳為200 nm以下。 於第一光學積層體中，第一光學補償層10之厚度方向之相位差Rth 1(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150 nm以上，較佳為210 nm以下，更佳為200 nm以下。 於第一光學積層體中，若Re 1(550)及/或Rth 1(550)在上述範圍內，則於圖像顯示裝置中能夠進一步降低反射亮度。 又，於第一光學積層體中，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45°以下或110°以上且170°以下，更佳為5°以上且45°以下，進而較佳為5°以上且20°以下。
於第一光學積層體中，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，並且較佳為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80 nm以下。 於第一光學積層體中，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，特別較佳為80 nm以下。 於第一光學積層體中，若Re 2(550)及/或Rth 2(550)在上述範圍內，則於圖像顯示裝置中能夠進一步降低反射亮度。 又，於第一光學積層體中，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30°以上且85°以下或100°以上且160°以下，更佳為40°以上且85°以下，進而較佳為70°以上且85°以下。
於第一光學積層體中，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。 於第一光學積層體中，若Re 3(550)在上述範圍內，則於圖像顯示裝置中能夠進一步降低反射亮度。 又，於第一光學積層體中，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70°以下或95°以上且160°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 於一個實施方式中，第一光學補償層10之折射率特性顯示nx＞ny≥nz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nz≥nx＞ny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為第二光學積層體。 於第二光學積層體中，更佳為，第一光學補償層10之折射率特性顯示nx＞ny=nz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nz=nx＞ny之關係。當第一光學補償層、第二光學補償層及第三光學補償層為此種組合時，能夠進一步降低圖像顯示裝置之反射亮度。
於第二光學積層體中，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150 nm以上，並且較佳為200 nm以下。 於第二光學積層體中，第一光學補償層10之厚度方向之相位差Rth 1(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150 nm以上，並且較佳為210 nm以下，更佳為200 nm以下。 於第二光學積層體中，若Re 1(550)及/或Rth 1(550)在上述範圍內，則於圖像顯示裝置中能夠進一步降低反射亮度。 又，於第二光學積層體中，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20°以上且85°以下或95°以上且150°以下，更佳為25°以上且80°以下，進而較佳為30°以上且60°以下。
於第二光學積層體中，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，並且較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下，進而較佳為100 nm以下。 於第二光學積層體中，若Re 2(550)在上述範圍內，則於圖像顯示裝置中能夠進一步降低反射亮度。 又，於第二光學積層體中，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10°以上且85°以下或110°以上且160°以下，更佳為10°以上且80°以下，進而較佳為10°以上且40°以下。
於第二光學積層體中，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80 nm以上，特別較佳為100 nm以上，並且較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下，進而較佳為150 nm以下。 於第二光學積層體中，若Re 3(550)在上述範圍內，則於圖像顯示裝置中能夠進一步降低反射亮度。 又，於第二光學積層體中，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60°以下或100°以上且160°以下，更佳為100°以上且150°以下，進而較佳為110°以上且140°以下。
A-3. 第三光學積層體 於一個實施方式中，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nx＞ny≥nz之關係，第二光學補償層20之折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係。有時將包括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為第三光學積層體。 於第三光學積層體中，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nx＞ny=nz之關係，並且第二光學補償層20之折射率特性顯示nz=nx＞ny之關係。當第一光學補償層、第二光學補償層及第三光學補償層為此種組合時，能夠進一步降低圖像顯示裝置之反射亮度。
於第三光學積層體中，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，並且較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下，進而較佳為100 nm以下。 於第三光學積層體中，第一光學補償層10之厚度方向之相位差Rth 1(550)較佳為40 nm以上，更佳為50 nm以上，並且較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下，進而較佳為100 nm以下。 於第三光學積層體中，若Re 1(550)及/或Rth 1(550)為上述下限以上，則於圖像顯示裝置中能夠進一步降低反射亮度。 又，於第三光學積層體中，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5°以上且80°以下或95°以上且160°以下，更佳為5°以上且70°以下，進而較佳為5°以上且20°以下。
於第三光學積層體中，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80 nm以上，特別較佳為100 nm以上，並且較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下，進而較佳為120 nm以下。 於第三光學積層體中，若Re 2(550)在上述範圍內，則於圖像顯示裝置中能夠進一步降低反射亮度。 又，於第三光學積層體中，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95°以上且150°以下，更佳為5°以上且60°以下，進而較佳為5°以上且20°以下。
於第三光學積層體中，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80 nm以上，特別較佳為100 nm以上，並且較佳為200 nm以下，更佳為180 nm以下，進而較佳為150 nm以下。 於第三光學積層體中，第三光學補償層30之厚度方向之相位差Rth 3(550)較佳為50 nm以上，更佳為80 nm以上，進而較佳為100 nm以上，並且較佳為180 nm以下，更佳為150 nm以下。 於第三光學積層體中，若Re 3(550)及/或Rth 3(550)在上述範圍內，則於圖像顯示裝置中能夠進一步降低反射亮度。 又，於第三光學積層體中，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20°以上且80°以下或100°以上且170°以下，更佳為30°以上且80°以下，進而較佳為40°以上且80°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，可例舉出對聚乙烯醇(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而得到者、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。從光學特性優異之觀點出發，較佳為使用用碘將PVA類膜進行染色並單軸延伸而得到之偏光元件。
上述利用碘進行之染色例如藉由將PVA系膜浸漬於碘水溶液中來進行。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，亦可於染色之同時進行。又，亦可延伸後進行染色。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，不僅能夠洗淨PVA系膜表面之污垢或防黏連劑，還能夠使PVA系膜膨潤而防止染色不均等。
作為使用積層體得到之偏光元件之具體例子，可例舉出使用樹脂基材與於該樹脂基材上積層之PVA系樹脂層(PVA系樹脂膜)之積層體，或者使用樹脂基材與於該樹脂基材上塗佈形成之PVA系樹脂層之積層體得到之偏光元件。使用樹脂基材與於該樹脂基材上塗佈形成之PVA系樹脂層之積層體得到之偏光元件例如可藉由如下之方法製作：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，從而得到樹脂基材與PVA系樹脂層之積層體；將該積層體延伸及染色，從而使PVA系樹脂層成為偏光元件。於本發明之一個實施方式中，較佳為，於樹脂基材之一側形成含有鹵化物及聚乙烯醇系樹脂之聚乙烯醇系樹脂層。延伸代表性地包含將積層體浸漬於硼酸水溶液中來進行延伸。進而，延伸根據需要可進而包含在硼酸水溶液中之延伸之前在高溫(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，積層體被供給於下述之乾燥收縮處理：藉由在長度方向上一邊輸送一邊加熱從而使其於寬度方向上收縮2%以上。具有代表性的是，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，即使於熱塑性樹脂上塗佈PVA之情形時，亦能夠提高PVA之結晶性，能夠實現較高之光學特性。又，藉由同時預先提高PVA之配向性，從而於以後之染色步驟或延伸步驟中浸漬於水中時，能夠防止PVA之配向性之下降或溶解等問題，能夠實現較高之光學特性。進而，於將PVA系樹脂層浸漬於液體中之情形時，與PVA系樹脂層不含鹵化物之情況相比，能夠抑制聚乙烯醇分子之配向之混亂及配向性之降低。藉此，能夠提高經歷了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而得到之偏光元件之光學特性。進而，藉由乾燥收縮處理使積層體於寬度方向上收縮，能夠提高光學特性。得到之樹脂基材/偏光元件之積層體可直接使用(即亦可將樹脂基材作為偏光元件之保護層)，亦可從樹脂基材/偏光元件之積層體上剝離樹脂基材、於該剝離面上根據目的而積層任意適當之保護層後使用。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內容作為參考被引用至本說明書中。
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，則能夠良好地抑制加熱時之捲曲，並得到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吸收二色性。偏光元件之單質透過率例如為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亦可進而具備保護層。保護層被設置於偏光元件之至少一個面上。於圖示例中，偏光板40具備被設置於偏光元件41之視認側之面上之保護層42。
保護層由可用作偏光元件之保護層之任意適當之膜形成。作為成為該膜之主要成分之材料之具體例子，可例舉出三乙醯纖維素(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、醋酸酯系等透明樹脂。又，亦可例舉出(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、矽酮系等熱固型樹脂或紫外線固化型樹脂等。除此之外，還可例舉出例如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)中記載之聚合物膜。
於偏光板40具備位於後述之圖像顯示裝置之最表面之保護層之情形時，根據需要可對該保護層實施硬塗處理、防反射處理、防黏連處理、防眩處理等表面處理。
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，於進行了表面處理之情形時，保護層之厚度為包括表面處理層之厚度在內之厚度。
C.第一光學補償層 於圖示例中，第一光學補償層10與偏光板40相鄰地配置。更具體而言，第一光學補償層10與偏光元件41相鄰地配置。於本說明書中，「相鄰地配置」係指直接積層或僅隔著接著層(例如，接著劑層或黏著劑層)來積層。即，意味著於偏光板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於波長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%，但由於空氣與相位差膜之折射率差而會產生表面反射，因此透光率之可實現上限大概為94%。 第一光學補償層10之厚度可按照能夠獲得期望之光學特性之方式來設定。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，並且具有代表性的是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。
如上所述，第一光學補償層10之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係。顯示nx＞ny=nz之折射率特性之層(膜)有時亦稱為「正A板」等。顯示nx＞ny＞nz之折射率特性之層(膜)有時亦稱為「負B板」等。
作為形成第一光學補償層10之材料，只要能獲得如上所述之特性，就可採用任意適當之材料。第一光學補償層10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，可採用任意適當之樹脂。作為具體例子，可例舉出降𦯉烯系樹脂、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，降𦯉烯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂較佳。
上述降𦯉烯系樹脂係以降𦯉烯系單體為聚合單元而聚合之樹脂。作為該降𦯉烯系單體，例如可例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、其等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。上述降𦯉烯系樹脂亦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含有來源於茀系二羥基化合物之結構單元、來源於異山梨糖醇系二羥基化合物之結構單元及來源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一種二羥基化合物之結構單元。聚碳酸酯系樹脂較佳為含有來源於茀系二羥基化合物之結構單元、來源於異山梨糖醇系二羥基化合物之結構單元及來源於螺二醇之結構單元。聚碳酸酯系樹脂根據需要亦可含有來自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2015-21281號公報中，該記載於本說明書中作為參考被引用。
與第一光學補償層對應之相位差膜(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而得到。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(例如縱向單軸延伸)，可得到具有上述期望之光學特性(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(第一光學補償層)。特別是，藉由調節高分子膜之厚度(坯料厚度)、延伸溫度及延伸倍率，能夠將第一光學補償層之Re 1(550)及Rth 1(550)調節至上述範圍。 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，並且具有代表性的是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。
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。於圖示例中，第二光學補償層20與第一光學補償層10相鄰地配置。即，意味著於第一光學補償層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於波長550 nm下之透光率之範圍與上述之第一光學補償層10之透光率之範圍相同。 第二光學補償層20之厚度可按照能夠獲得期望之光學特性之方式來設定。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，並且具有代表性的是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，並且代表性地顯示nx＞ny≥nz之關係或nz≥nx＞ny之關係。顯示nz=nx＞ny之折射率特性之層(膜)有時亦被稱為「負A板」等。顯示nz＞nx＞ny之折射率特性之層(膜)有時亦被稱為「正B板」等。
於第二光學補償層20之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係之情形時，第二光學補償層20以與上述C項中說明之第一光學補償層相同之方式形成。 於第二光學補償層20之折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係之情形時，第二光學補償層20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。作為該熱塑性樹脂，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，能夠簡便地得到具有nz≥nx＞ny之折射率橢圓體之相位差膜。此處，所謂「顯示負雙折射」，係指於藉由延伸等使聚合物配向之情形時，其延伸方向之折射率相對變小。換言之，係指與延伸方向正交之方向之折射率變大。作為顯示負雙折射之聚合物，例如可例舉出於側鏈上導入了芳香環或羰基等極化各向異性較大之化學鍵或官能基之聚合物。具體而言，可例舉出丙烯酸酯系樹脂、苯乙烯系樹脂、馬來醯亞胺系樹脂等。
上述丙烯酸酯系樹脂例如可藉由將丙烯酸酯系單體進行加成聚合而得到。作為丙烯酸酯系樹脂，例如可例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而得到。作為苯乙烯系單體，例如可例舉出苯乙烯、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將馬來醯亞胺系單體加成聚合而得到。作為馬來醯亞胺系單體，例如可例舉出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。
於上述加成聚合中，亦可藉由於聚合後取代側鏈或進行馬來醯亞胺化或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與其他單體共聚。藉由與其他單體共聚，可改善脆性、成形加工性、耐熱性。作為該其他單體，例如可例舉出乙烯、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。
於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之情形時，苯乙烯系單體之調配率較佳為50莫耳%～80莫耳%。於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之情形時，馬來醯亞胺系單體之調配率較佳為2莫耳%～50莫耳%。藉由於此種範圍內調配，能夠得到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。其等可單獨使用或兩種以上組合使用。該等聚合物能夠顯示出較高之負雙折射，且耐熱性優異。該等聚合物例如可從諾瓦化學日本公司、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，亦較佳為使用具有下述通式(I)所表示之重複單元之聚合物。此種聚合物能夠顯示出更高之負雙折射，且耐熱性、機械強度優異。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得到，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] (I)
上述通式(I)中，R 1～R 5分別獨立地表示氫、鹵原子、羧酸、羧酸酯、羥基、硝基、或碳原子數為1～8之直鏈或支鏈之烷基或烷氧基(其中，R 1及R 5不同時為氫原子)，R 6及R 7表示氫或碳原子數為1～8之直鏈或支鏈之烷基或烷氧基，n表示2以上之整數。
作為上述顯示負雙折射之聚合物，不限於上述，例如，亦可使用如日本專利特開2005-350544號公報等中揭示之環狀烯烴系共聚物。進而，亦可良好地使用如日本專利特開2005-156862號公報、日本專利特開2005-227427號公報等中揭示之含有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，可單獨使用一種，亦可將兩種以上混合使用。進而，亦可藉由共聚、分支、交聯、分子末端修飾(或封端)及立體規則改性等將其等改性後使用。
作為此種高分子膜之成形方法，可採用任意適當之成形方法。成形條件可根據使用之樹脂之組成、種類、成形加工法等來適當設定。
與第二光學補償層對應之相位差膜(延伸膜)可藉由於任意適當之延伸條件下延伸上述高分子膜而得到。 作為延伸方法之具體例子，可例舉出縱向單軸延伸法、橫向單軸延伸法、縱橫逐次雙軸延伸法、縱橫同時雙軸延伸法。較佳為使用縱向單軸延伸法、縱橫逐次雙軸延伸法、縱橫同時雙軸延伸法。就此種顯示負雙折射之聚合物而言，由於如上所述延伸方向之折射率相對變小，故於縱向單軸延伸法之情形時，於高分子膜之輸送方向上具有快軸(與輸送方向正交之方向之折射率成為nx)。於縱橫逐次雙軸延伸法、縱橫同時雙軸延伸法之情形時，根據縱及橫之延伸倍率之比，輸送方向、寬度方向都可設定為慢軸。具體而言，若相對地增大縱(輸送)方向之延伸倍率，則橫(寬度)方向為慢軸，若相對地增大橫(寬度)方向之延伸倍率，則縱(輸送)方向成為慢軸。
又，藉由調節高分子膜之厚度(坯料厚度)、延伸溫度及延伸倍率，能夠將第二光學補償層之Re 2(550)及Rth 2(550)調節至上述範圍。 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)℃。若延伸溫度過低，則相位差值或慢軸之方向有可能變得不均勻、或者高分子膜結晶化(白濁)。另一方面，若延伸溫度過高，則高分子膜有可能熔解、或者相位差之顯現變得不充分。延伸溫度具有代表性的是120℃～170℃。再者，玻璃轉移溫度可按照JISK7121-1987藉由DSC法來求出。 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、期望之相位差值等來設定為任意適當之值。較佳為1.1倍以上且3.0倍以下。再者，從延伸裝置之機械精度、穩定性等觀點出發，延伸時之輸送速度較佳為0.5 m/分鐘～20 m/分鐘。
以上，對使用顯示負雙折射之聚合物來得到相位差膜之方法進行了說明，但相位差膜亦可使用顯示正雙折射之聚合物來得到。作為使用顯示正雙折射之聚合物得到相位差膜之方法，例如，可例舉出如日本專利特開2000-231016號公報、日本專利特開2000-206328號公報、日本專利特開2002-207123號公報中揭示之使厚度方向之折射率增大之延伸方法。具體而言，可例舉出於含有顯示正雙折射之聚合物之膜之一面或兩面上接著熱收縮性膜並進行加熱處理之方法。藉由於由加熱處理產生之熱收縮性膜之收縮力之作用下使該膜收縮，使該膜之長度方向及寬度方向收縮，從而能夠增大厚度方向之折射率，能夠得到具有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關係之第二光學補償層亦可使用顯示任一種負雙折射之聚合物來製造。通常，於使用顯示正雙折射之聚合物之情形時，於可選擇之聚合物之種類較多之方面具有優點，於使用顯示負雙折射之聚合物之情形時，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，於能夠簡便地得到慢軸方向之均勻性優異之相位差膜之方面具有優點。
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。於圖示例中，第三光學補償層30與第二光學補償層20相鄰地配置。即，意味著於第二光學補償層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於波長550 nm下之透光率之範圍與上述之第一光學補償層10之透光率之範圍相同。 第三光學補償層30之厚度可按照能夠獲得期望之光學特性之方式來設定。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，並且具有代表性的是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nx＞ny≥nz之關係或nz≥nx＞ny之關係。 於第三光學補償層30之折射率特性顯示nx＞ny≥nz之關係之情形時，第三光學補償層30以與上述C項中說明之第一光學補償層相同之方式形成。 於第三光學補償層30之折射率特性顯示nz≥nx＞ny之關係之情形時，第三光學補償層30以與上述D項中說明之第二光學補償層(折射率特性；nz≥nx＞ny)相同之方式形成。
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括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，可例舉出液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置。特別是，上述光學積層體能夠降低圖像顯示裝置之反射亮度，因此能夠良好地應用於有機EL顯示裝置。本發明之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：含有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，藉由實施例對本發明進行具體之說明，但本發明並不限於該等實施例。各特性之測定方法如下所述。
(1)相位差值之測定 對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，使用王子計測製KOBRA-WPR進行自動測定。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得到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。其結果如表1至表4所示。
＜折射率特性為nx＞ny=nz相位差膜(正A板)之製作＞ ＜＜製造例1＞＞ 藉由於135℃下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)進行自由端縱向延伸至1.5倍，得到厚度為33 μm之相位差膜。 如此進行操作而得到之相位差膜之折射率特性顯示nx＞ny=nz之關係。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至表4。 ＜＜製造例2～14＞＞ 於135℃下將降𦯉烯系樹脂膜(日本Zeon公司製，商品名Zeonor，厚度為40 μm)按照使面內相位差Re(550)達到表1至表4所示之值之方式進行自由端縱向延伸，得到相位差膜(正A板)。再者，製造例13之相位差膜之Re(550)為270 nm，作為λ/2板發揮作用。又，製造例14之相位差膜之Re(550)為135 nm，作為λ/4板發揮作用。
＜＜製造例15＞＞ 於由兩個具備攪拌葉及被控制為100℃之回流冷凝器之立式反應器形成之分批聚合裝置中，加入雙[9-(2-苯氧基羰基乙基)茀-9-基]甲烷29.60質量份(0.046莫耳)、異山梨醇(ISB)29.21質量份(0.200莫耳)、螺二醇(SPG)42.28質量份(0.139莫耳)、碳酸二苯酯(DPC)63.77質量份(0.298莫耳)及作為觸媒之乙酸鈣一水合物1.19×10 -2質量份(6.78×10 -5莫耳)。將反應器內進行減壓氮氣置換後，用熱介質進行加溫，當內溫達到100℃時開始攪拌。升溫開始40分鐘後使內溫達到220℃，於以保持該溫度之方式進行控制之同時開始減壓，達到220℃後用90分鐘達到13.3 kPa。將與聚合反應同時副產之苯酚蒸汽導入至100℃之回流冷凝器中，將苯酚蒸汽中含有之若干量之單體成分返回至反應器，未凝結之苯酚蒸汽導入至45℃之凝結器來進行回收。向第一反應器中導入氮而使其暫時復壓至大氣壓後，將第一反應器內之低聚化之反應液轉移至第二反應器中。其次，開始第二反應器內之升溫及減壓，用50分鐘設定為內溫240℃、壓力0.2 kPa。然後，進行聚合直至達到規定之攪拌動力。於達到規定動力時，向反應器中導入氮而進行復壓，將生成之聚酯碳酸酯系樹脂擠出至水中，切割線料而得到顆粒。 將得到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(東芝機械公司製造，料筒設定溫度為250℃)、T型模頭(寬度為200 mm，設定溫度為250℃)、冷卻輥(設定溫度為120～130℃)及卷取機之膜製造裝置，製作了厚度為130 μm之長條狀之樹脂膜。將得到之長條狀樹脂膜於140℃下進行自由端縱向延伸至1.4倍，得到厚度為110 μm之相位差膜(正A板)。 ＜＜製造例16～20＞＞ 將與製造例15同樣地進行操作而得到之延伸前之樹脂膜(厚度為130 μm)於140℃下進行自由端縱向延伸，以使得面內相位差Re(550)成為表1至表4所示之值，得到相位差膜(正A板)。再者，製造例20之相位差膜之Re(550)為140 nm，起到λ/4板之作用。
＜折射率特性為nx＞ny＞nz之相位差膜(負B板)之製作＞ ＜＜製造例21～25＞＞ 將降𦯉烯系樹脂膜(日本Zeon公司製，商品名Zeonor，厚度為40 μm)於135℃下進行固定端橫向延伸，以使面內相位差Re(550)及厚度方向之相位差Rth(550)達到表1至表4所示之值，得到相位差膜。 如此進行操作而得到之相位差膜之折射率特性顯示nx＞ny＞nz之關係。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至表3中。
＜折射率特性為nz=nx＞ny之相位差膜(負A板)之製作＞ ＜＜製造例26＞＞ 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(諾瓦化學日本公司製，商品名「Dylark D232」)之顆粒狀樹脂，用冷卻滾筒來冷卻片狀之熔融樹脂，得到厚度為40 μm 之膜。使用輥延伸機，於溫度為130℃、延伸倍率為1.5倍之條件下將該膜沿輸送方向進行縱向延伸，得到於輸送方向具有快軸之相位差膜。 如此進行操作而得到之相位差膜之折射率特性顯示nz=nx＞ny之關係。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至表3中。 ＜＜製造例27～36＞＞ 將與製造例26同樣地進行操作而得到之延伸前之膜(厚度為40 μm)於130℃下縱向延伸，以使得面內相位差Re(550)達到表1至表3所示之值，得到相位差膜(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37～40＞＞ 將與製造例26同樣地進行操作而得到之延伸前之膜(厚度為40 μm)於130℃下沿輸送方向進行固定端縱向延伸，以使面內相位差Re(550)及厚度方向之相位差Rth(550)達到表1至表3所示之值，得到相位差膜。 如此進行操作而得到之相位差膜之折射率特性顯示nz＞nx＞ny之關係。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至表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＞＞ 除了以相位差Rth(550)成為表4所示之值之方式進行變更以外，與日本專利第6896118號之製造例6同樣地進行操作而得到相位差膜(正C板)。 如此進行操作而得到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為約75℃、非晶質之間苯二甲酸共聚對苯二甲酸乙二酯膜(厚度：100 μm)，對樹脂基材之一面進行了電暈處理。 於將聚乙烯醇(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」)以9：1混合而成之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，藉此形成厚度為13 μm之PVA系樹脂層，製作了積層體。 於130℃之烘箱內將得到之積層體沿縱向(長度方向)進行單軸延伸至2.4倍(空中輔助延伸處理)。 其次，將積層體於液溫為40℃之不溶化浴(相對於水100質量份，調配4質量份硼酸而得到之硼酸水溶液)中浸漬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而得到之碘水溶液)中，一邊調整濃度一邊浸漬60秒鐘，以使得最終得到之偏光元件之單質透過率(Ts)成為期望之值(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質量份碘化鉀，調配5質量份硼酸而得到之硼酸水溶液)中浸漬30秒鐘(交聯處理)。 然後，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%)中，一邊於圓周速度不同之輥間沿縱向(長度方向)進行單軸延伸，以使得總延伸倍率達到5.5倍(水中延伸處理)。 然後，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質量份碘化鉀而得到之水溶液)中(洗淨處理)。 然後，一邊於保持為約90℃之烘箱中乾燥，一邊使其與表面溫度保持為約75℃之SUS製之加熱輥接觸(乾燥收縮處理)。 如此進行操作，於樹脂基材上形成厚度為約5 μm之偏光元件，得到具有樹脂基材/偏光元件之構成之積層體。 於得到之積層體之偏光元件表面(與樹脂基材相反側之面)上，貼合了HC-TAC膜(厚度為20 μm)作為保護層。其次，剝離樹脂基材，得到具有保護層/偏光元件/之結構之偏光板。
＜圖像顯示面板(OLED面板)之準備＞ 從有機EL顯示器(Samsung公司製，產品名「Galaxy A41」)中取出貼有偏光膜之有機EL面板後，除去偏光膜，得到圖像顯示面板(OLED面板)。
[實施例1～9] 將表1所示製造例之相位差膜及製造例43之偏光板分別沖切成與圖像顯示單元對應之尺寸。又，如表1所示，將各製造例之相位差膜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。積層按照使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之值之方式來進行。 如此進行操作，製作了圖像顯示裝置。其次，將圖像顯示裝置供於上述反射亮度測定。
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3 製造例3 製造例4 製造例3 製造例21 製造例15
折射率特性 nx＞ny=nz nx＞ny＞nz nx＞ny=nz
Re 1(550)[nm] 180 190 40 40 40 50 40 180 180
Rth 1(550)[nm] 180 190 40 40 40 50 40 198 180
Nz係數 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.1 1.0
Re 1(450)/Re 1(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[°] 10 5 150 5 145 125 145 10 10
第二光學補償層 (第二相位差膜) 製造例 製造例5 製造例6 製造例5 製造例2 製造例3 製造例7 製造例5 製造例22 製造例16
折射率特性 nx＞ny=nz nx＞ny＞nz nx＞ny=nz
Re 2(550)[nm] 60 70 60 190 40 110 60 60 60
Rth 2(550)[nm] 60 70 60 190 40 110 60 66 60
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[°] 85 50 110 160 135 60 135 85 85
第三光學補償層 (第三相位差膜) 製造例 製造例26 製造例27 製造側28 製造例26 製造例27 製造例29 製造例30 製造例37 製造例26
折射率特性 nz=nx＞ny nz＞nx＞ny nz=nx＞ny
Re 3(550)[nm] 80 60 70 80 60 190 40 80 80
Rth 3(550)[nm] 0 0 0 0 0 0 0 -24 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[°] 50 55 145 105 135 135 135 50 50
(Rth 1-Re 1/2)+(Rth 2-Re 2/2)+(Rth 3-Re 3/2) 80 100 15 75 10 -15 30 80 80
亮度[cd/m 2] 0.24 0.36 0.36 0.65 0.51 0.46 0.61 0.28 0.23
[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)分別變更為表2所示之製造例之相位差膜以外，與實施例1同樣地操作而製作了圖像顯示裝置。其次，將圖像顯示裝置供於上述反射亮度測定。
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8 製造例2 製造例3 製造例9 製造例10 製造例11 製造例8 製造例23 製造例17
折射率特性 nx＞ny=nz nx＞ny＞nz nx＞ny=nz
Re 1(550)[nm] 90 190 40 120 100 130 90 190 190
Rth 1(550)[nm] 90 190 40 120 100 130 90 209 190
Nz係數 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.1 1.0
Re 1(450)/Re 1 (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[°] 95 45 65 65 60 80 70 45 45
第二光學補償層(第二相位差膜) 製造例 製造例27 製造例32 製造例35 製造例36 製造例30 製造例32 製造例27 製造例39 製造例32
折射率特性 nz=nx＞ny nz＞nx＞ny nz=nx＞ny
Re 2(550)[nm] 60 90 50 190 40 90 60 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[°] 135 25 65 135 80 135 50 25 25
第三光學補償層(第三相位差膜) 製造例 製造例27 製造例34 製造例28 製造例30 製造例28 製造例36 製造例30 製造例40 製造例34
折射率特性 nz=nx＞ny nz＞nx＞ny nz=nx＞ny
Re 3(550)[nm] 60 130 70 40 70 190 40 130 130
Rth 3(550)[nm] 0 0 0 0 0 0 0 -39 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[°] 140 125 35 110 20 35 20 125 125
(Rth 1-Re l/2)+(Rth 2-Re 2/2)+(Rth 3-Re 3/2) -15 -15 -40 -55 -5 -75 -5 -62 -15
亮度[cd/m 2] 0.35 0.28 0.55 0.75 0.42 0.73 0.32 0.85 0.20
[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)分別變更為表3所示之製造例之相位差膜以外，與實施例1同樣地操作而製作了圖像顯示裝置。其次，將圖像顯示裝置供於上述反射亮度測定。
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12 製造例2 製造例3 製造例4 製造例10 製造例12 製造例6 製造例24 製造例18
折射率特性 nx＞ny=nz nx＞ny＞nz nx＞ny=nz
Re 1(550)[nm] 80 190 40 50 60 80 70 80 80
Rth 1(550)[nm] 80 190 40 50 60 80 70 88 80
Nz係數 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.1 1.0
Re 1(450)/Re 1(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[°] 10 10 65 65 25 145 105 10 10
第二光學補償層(第二相位差膜) 製造例 製造例31 製造例31 製造例32 製造例29 製造例30 製造例33 製造例34 製造例38 製造例31
折射率特性 nz=nx＞ny nz＞nx＞ny nz=nx＞ny
Re 2(550)[nm] 100 100 90 190 40 160 130 100 100
Rth 2(550)[nm] 0 0 0 0 0 0 0 -30 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 15 30 115 50 10 50 10 10
第三光學補償層(第三相位差膜) 製造例 製造例7 製造例11 製造例3 製造例4 製造例4 製造例2 製造例3 製造例25 製造例19
折射率特性 nx＞ny=nz nx＞ny＞nz nx＞ny=nz
Re 3(550)[nm] 110 130 40 50 50 190 40 110 110
Rth 3(550)[nm] 110 130 40 50 50 190 40 121 110
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 65 65 165 50 120 50 60 60
(Rth 1-Re 1/2)+(Rth 2-Re 2/2)+(Rth 3-Re 3/2) 45 110 -5 -45 35 55 -10 34 45
亮度[cd/m 2] 0.30 0.41 0.41 0.30 0.60 0.45 0.30 0.33 0.27
[比較例1及2] 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)變更為表4所示之製造例之相位差膜，並且未設置第三相位差膜(第三光學補償層)，除此以外，與實施例1同樣地操作而製作圖像顯示裝置。其次，將圖像顯示裝置供於上述反射亮度測定。 [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)分別變更為表4所示之製造例之相位差膜以外，與實施例1同樣地操作而製作了圖像顯示裝置。其次，將圖像顯示裝置供於上述反射亮度測定。
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20 製造例13 製造例13
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14 製造例14
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] 由表1～表4可知，第一光學補償層之折射率特性顯示nx＞ny≥nz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nz≥nx＞ny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，藉由使第一光學補償層、第二光學補償層及第三光學補償層滿足上述式(1)，從而能夠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]
本發明之實施方式之光學積層體能夠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係本發明之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 (21)

  1. 一種光學積層體，其依次具備： 偏光元件； 折射率特性顯示nx＞ny≥nz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nz≥nx＞ny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。
  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50 nm以上且180 nm以下。
  4. 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，其中上述第三光學補償層之面內相位差Re 3(550)為70 nm以上。
  6. 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。
  7. 如請求項2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。
  8. 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180 nm以下。
  11. 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50 nm以上。
  12. 如請求項11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以上。
  13. 如請求項8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nx＞ny=nz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nz=nx＞ny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。
  16. 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100 nm以上。
  17. 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。
  18. 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。
  19. 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三光學補償層各自之折射率特性顯示nx＞ny=nz之關係， 上述第二光學補償層之折射率特性顯示nz=nx＞ny之關係。
  20. 如請求項1之光學積層體，其中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。
  21. 一種圖像顯示裝置，其具備： 圖像顯示單元；及 如請求項1至20中任一項之光學積層體。
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