偏振器、使用了偏振器的光学薄膜、及图像显示装置的利记博彩app

专利名称：偏振器、使用了偏振器的光学薄膜、及图像显示装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及偏振器、使用了偏振器的偏光片等的光学薄膜以及图像显示装置。
背景技术：
液晶显示装置(LCD)已广泛使用于台式电子计算机、电子钟表、个人电脑、文字处理机以及汽车或机械等的仪表类等。这样的液晶显示装置一般具备使液晶的取向变化可视化的偏光片，该偏光片对液晶显示装置的显示特性具有非常大的影响。
一般在吸附取向了碘或有机染料等双色性物质的聚乙烯醇系薄膜等偏振器(偏光薄膜)的两面层叠三乙酰纤维素等保护膜的材料，来用作上述偏光片，特别希望有能够制成明亮、颜色再现性好的、显示特性好的液晶显示装置的偏振器。
但是在上述液晶显示装置中，特别是在使用了射出偏振光的背光的情况下，产生显示不均匀，存在对比度的均匀性低下这样的问题。
为了解决这样的问题，在例如日本专利特开平14-028939号公报中，公开了使用了容易进行均匀地延伸的聚乙烯醇系聚合体薄膜的偏光片。
发明的公开但是，当要实现图像显示装置的高对比度时，存在随着对比度的提高、显示不均匀会变得明显的问题。例如，当液晶模式为普通黑(不加电压的状态为黑显示状态)时，其影响变得显著，特别是存在从30°、40°、60°以上的方向斜视时，显示不均匀变得显著的问题。基于这样的理由，现在希望有更加看不见显示不均匀、表现出均匀的显示特性的液晶显示装置等各种显示装置。
本发明的偏振器为基体中含有双色性物质的偏振器，其特征在于，在不呈现吸收的测定波长中，面内相位差在950～1350nm的范围内。
本发明人为了找出上述那样的显示不均匀与偏振器自身的相位差的关系，进行了深入研究。结果发现，当在不呈现吸收的测定波长内的面内相位差在950～1350nm的范围内时，即使在例如偏振器的相位差出现偏差时，也具有难以发现上述不均匀的效果。即，即使在由于偏振器上由于染色不均匀而出现蓝色的浓淡的情况下，如果将本发明这样的呈现面内相位差的偏振器配置成交叉偏光镜，则呈现蓝色，因此上述蓝色的浓淡为与相位差本身的蓝色相同的色系，所以颜色的不均匀不明显。因此，无论有无相位差的偏差，当用于各种图像显示装置，特别是大型或高对比度的显示装置、平板显示器中时，能够充分消除显示不均匀(特别是黑显示的显示不均匀)。
附图的简要说明

图1表示本发明的光学薄膜的一例的剖视2表示本发明的光学薄膜的其他例的剖视3表示本发明的液晶板的示例的剖视4表示本发明的液晶板的其他例的剖视5(A)为表示本发明的液晶板的再其他的示例的剖视图；(B)及(C)为上述(A)的局部剖视6本发明的实施例中背光的一例的剖视7上述实施例中背光的其他例的剖视8上述实施例中背光的其他例的剖视9(A)为上述实施例中背光的再其他例的剖视图；(B)为上述(A)的部分概示图
具体实施例方式
本发明的偏振器如上所述，为在基体中包含双色性物质的偏振器，其特征在于，在不呈现吸收的测定波长中，面内相位差在950～1350nm的范围内。上述面内相位差优选设定在1050～1250nm的范围内，设定在1100～1200nm的范围内更好。面内相位差(Δnd)用下式表示，在下式中，nx及ny分别表示上述偏振器中X轴及Y轴方向的折射率，上述X轴为上述偏振器的面内呈现最大折射率的轴的方向，Y轴方向为在上述面内与上述X轴垂直的轴的方向，d为上述偏振器的厚度。
Δnd＝(nx-ny)·d在本发明中，在例如将上述偏振器的大小设定为8～800cm×15～1500cm，在每纵横1～20mm内测定共计28～1,200,000个测定点的相位差时，上述面内相位差的所有测定值优选包含在上述范围内。作为具体例，在25cm×20cm的偏振器中，在每2mm测定共计12276个测定点的相位差的情况下，所有的测定值优选包含在上述范围内。
上述测定波长只要是本发明的偏振器不呈现吸收的波长，即上述双色性物质不呈现吸收的波长就可以，没有特别的限制，例如可以是800～1500nm，优选是840～1200nm，1000nm更好。另外，在设定测定波长时，例如在假定测定波长为x(nm)时，有必要考虑用下述公式表示的波长分散ΔRx。并且，在假定吸收端为xa时，必须是x＞xa。
本发明的偏振器优选还在上述不呈现吸收的测定波长中使面内相位差的微分相位差变化量(σ)在-5nm/mm～5nm/mm的范围内。如果微分相位差的变化量(σ)在这样的范围内，特别是在例如LCD电视等大画面显示器中具有高的均匀性的效果。微分相位变化量(σ)优选在-4nm/mm～4nm/mm的范围内，特别是在-2.5nm/mm～2.5nm/mm的范围内更好。
另外，上述“微分相位差变化量(σ)”由2个测定点(i，i+1)中的相位差(Ri，Ri+1)之差(ΔR＝Ri-Ri+1)和上述2个测定点之间的距离d(mm)求出，用σ＝ΔR/d表示。
为了准确地求出局部产生的相位差的变化，上述测定点之间的距离优选在1～100mm的范围内，在3～70mm范围内更好。
在上述不呈现吸收的测定波长中，在面内相位差分别呈现最大值和最小值的情况下，本发明的偏振器的上述呈现最大值的测定部位与呈现最小值的测定部位之间的距离在例如10mm以下(0以上)或者100mm以上，并且上述最大值与上述最小值之差(面内相位差的偏差)小于60nm。上述距离优选是在7mm以下或120mm以上，并且面内相位差的偏差小于45nm；上述距离在5mm以下或150mm以上，并且面内相位差的偏差小于45nm更好。如果上述距离短到10mm以下，则最大值与最小值非常接近，因此难以发现相位差的偏差。但是，这其中，如果上述距离变长，则面内相位差的不均匀变得平缓，更难发现偏振器的相位差的偏差，因此优选是100mm以上，特别是150mm以上更好。另外，上述距离的上限没有限制，与薄膜的大小相当。
这样本发明的偏振器用于例如偏光片或光学薄膜，而且用于液晶显示装置等各种图像显示装置。因此，也可以是例如根据液晶单元的大小预先切片(chip-cut)的偏振器。
这样的本发明的偏振器可以通过例如以下这样在聚合体薄膜上实施溶胀处理、用双色性物质进行染色处理、交联处理、拉伸处理以及水洗处理等制作。另外，本发明的特征是偏振器在上述范围内选择其面内相位差，满足上述面内相位差的偏振器的制造本身可以由操作者根据申请时的技术常识进行。
(1)聚合体薄膜作为上述聚合体薄膜没有特别的限制，可以使用现有的众所周知的薄膜，例如可以列举聚乙烯醇(PVA)系薄膜、部分甲醛化PVA系薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)、乙烯-醋酸乙烯共聚体系薄膜，或者它们的部分皂化薄膜等亲水性高分子薄膜等。并且，除此以外，还可以使用PVA的脱水处理物或聚氯乙烯脱盐酸处理物等的聚烯烃取向薄膜、拉伸取向后的聚乙烯撑系薄膜等。其中，由于对于上述双色性物质即碘的染色性好，因此优选是PVA系聚合体薄膜。另外，在聚合体薄膜中，下面将延伸方向称为“长”，与上述拉伸方向垂直的方向的长称为“宽”。
PVA的聚合度优选在例如1700～4500的范围内，在2400～4000之间更好，结晶化度优选在18％～50％的范围内，23％～47％更好。并且，薄膜的甘油含量优选在例如7％～20％的重量比范围内，在8％～18％的重量比范围内更好。
上述聚合体薄膜的厚度虽然没有特别的限制，但优选在例如65～80μm的范围内，在70～85μm之间更好。
上述聚合体薄膜的例如局部厚度的变动量相对于平均厚度优选在0.7μm/cm以下，更好在0.5μm/cm以下，特别是在0.2μm/cm以下更好。并且，即使是上述厚度的变动量超过0.7μm/cm的聚合体薄膜，也可以通过例如使后述的溶胀处理、交联处理和拉伸处理等最合适化，或者通过控制液体流尽等来防止厚度变动产生的影响。
这里，“局部厚度的变动量相对于平均厚度在0.7μm/cm以下”是指例如相距1～100mm的两点之间的厚度变动量，即“上述两点的厚度差/两点之间的距离”为0.7μm/cm以下。上述平均厚度没有特别的限制，在例如最大宽度为2600mm的PVA系薄膜(原材料)时测定2600个点就可以了。另外，本发明并不局限于此。
作为上述聚合体薄膜，优选使用在例如下一道工序的溶胀处理过程中溶胀不均匀、即因溶胀而引起的厚度的不均匀较少的薄膜。这是因为通过这样能够进一步降低所制造的偏振器的例如相位差、双色性物质的含量以及透射率等的偏差的缘故。因此，优选使用例如结晶化程度的不均匀、厚度的不均匀以及水分率的不均匀较少的聚合体薄膜。并且，优选使用甘油含量的偏差少的聚合体薄膜。
(2)溶胀处理将上述聚合体薄膜浸渍在溶胀浴中使其溶胀，在上述溶胀浴中实施拉伸处理。
作为上述溶胀浴的溶液可以使用例如水、甘油水溶液、碘化钾水溶液等。溶胀处理的条件没有特别限制，可以与以往相同地进行，例如，在20℃～30℃的溶胀浴中浸渍60～300秒(优选是90～240秒，120～180秒更好)。如果溶胀时间60秒以上，由于在例如后续的染色工序中能够充分地避免染色浴的污染，因此能够降低长期效应(longrun)的问题，能够有效防止染色不均匀。并且，如果溶胀时间在300秒以下的话，在后面的拉伸工序中能够有效防止拉伸时产生裂断。
通过浸渍到上述溶胀浴中，上述聚合体薄膜一般能够溶胀到溶胀前的薄膜(原材料)长度的1.1～1.5倍。而且，优选在上述溶胀浴中实施拉伸处理，拉长到该溶胀量的1～1.3倍(优选是1.05～1.25倍)。
在溶胀工序中，当降低拉伸倍率、延长浸渍时间时，为了消除薄膜中产生的皱褶，优选在例如上述溶胀浴中设置扩展辊、螺旋辊和凸面轧辊等辊。特别是在原材料的宽度较宽的情况下(例如宽度超过约3米的情况下)，为了消除薄膜原材料的中央部的皱褶，优选设置辊。
上述那样的聚合体薄膜优选是溶胀偏差较少，具体为，溶胀后的厚度偏差优选在8％以下，在5％以下更好，特别是在2.5％以下更好。这是因为在使上述聚合体薄膜溶胀时，因其厚度的偏差会在溶胀或通过溶胀进行的拉伸中产生差异的缘故。具体为，厚度越薄，通过溶胀越容易产生拉伸，厚度越厚，通过溶胀越难产生拉伸。另外，由于像这样在上述薄膜中厚度越薄的部分溶胀得越多，因此为了使其饱和，优选是使薄膜慢慢地溶胀。
并且，上述薄膜的厚度的最大值与最小值之差，以及呈现上述最大值的部位与呈现上述最小值的部位之间的距离优选满足以下的关系。即，“(最大值与最小值之差)/距离”在例如1.5μm/cm以下，优选是在1.0μm/cm以下，在0.5μm/cm以下更好。特别是上述距离优选在5mm以下或250mm以上，在10mm以下或150mm以上，特别是在20mm以下或100mm以上更好。这是因为在例如后述的拉伸处理或干燥处理中，能够充分地防止如下情况发生由于呈现最大厚度的部分收缩，而使与呈现最小厚度的部位的拉伸方向垂直(TD)的方向产生一些拉伸。并且，如果距离在10mm以下，由于距离短，染色的不均匀更加不明显；而如果在250mm以上，由于上述最大值与最小值的部分的拉伸平缓地进行，因此能够有效地防止上述那样的伴随着收缩而产生的沿垂直方向的拉伸。
(2)染色处理将上述聚合体薄膜从上述溶胀浴中提起，浸渍到例如含双色性物质的染色浴中，再在上述染色浴中沿单一轴方向进行拉伸处理。即，通过上述浸渍使上述双色性物质吸附在上述聚合体薄膜上，通过拉伸，使上述双色性物质沿单一方向取向。
作为上述双色性物质，可以使用以往众所周知的物质，例如可以列举碘或有机染料等。当使用上述有机染料时，从希望例如可见光区域的中性化(neutral)这一点来看，优选是两种以上的组合。
作为上述染色浴的溶液，可以使用将上述双色性物质溶解到溶剂中的水溶液。作为上述溶剂，可以使用例如水，但也可以添加与水具有相溶性的有机溶剂。上述溶液中双色性物质的浓度没有特别的限制，但一般在0.005％～0.10％的重量比的范围内，优选是0.01％～0.08％的重量比的范围内。
聚合体薄膜浸渍到上述染色浴中的时间没有特别的限制，但为例如30～120秒的范围内，优选是在40～110秒，50～100秒内更好。并且，上述染色浴的温度一般为10℃～35℃。
在染色处理中的拉伸倍率优选在例如溶胀前的聚合体薄膜(原材料)的长度的2～3.2倍的范围内，在2.2～3.1倍之间更好，特别是在2.4～3.0倍之间更好。如果拉伸率在2倍以上的话，能够有效抑制例如在薄膜的拉伸方向(MD方向)中产生起伏，因此不存在染色不均匀的问题；而如果在3.2倍以下，则能够维持足够的偏光度。
上述聚合体中产生皱褶时，由于是产生染色不均匀的原因，因此在上述染色浴中配置例如上述那样的各种辊，由此消除上述聚合体薄膜中产生的皱褶。并且，也可以在将上述聚合体薄膜浸渍到染色浴中之前或之后用上述辊消除皱褶。
(3)交联处理将上述聚合体薄膜从上述染色浴中提起，浸渍在包含交联剂的交联液中，再在该交联液中进行拉伸处理。通过实施交联处理，保持移动的稳定性。
作为上述交联剂，可以使用以往众所周知的物质，例如硼酸、硼砂、乙二醛、戊二醛等硼化物等。可以是它们中的一种，也可以并用两种以上。作为上述交联液，可以使用将上述交联剂溶解到溶剂中的水溶液。作为上述溶剂，可以使用例如水，但也可以使用包含与水具有相溶性的有机溶剂。
上述溶液中的交联浴的浓度没有特别的限制，但通常在1％～10％的重量比的范围内，优选是1.5％～8％的重量比。在上述交联剂为硼酸的情况下，在例如1.5％～7％的重量比的范围内，优选是2％～6％的重量比的范围。
从获得偏振器的面内的均匀性这一点来看，上述水溶液除上述硼酸化合物以外，还可以包含例如碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛等碘化物等的辅助剂。上述辅助剂在上述溶液中的含量一般在1％～18％的重量比范围内，优选在2％～18％的重量比范围内。当上述辅助剂为碘化钙的情况下，在2％～15％的重量比范围内，优选为5％～14％的重量比。
其中硼酸与碘化钙的组合优选，上述溶液中硼酸与碘化钙的比例(重量比)一般在例如7∶1～1∶9的范围内，优选是5∶1～1∶5的范围。
上述交联浴的温度没有特别的限制，例如上述染色处理的温度与后述交联处理的温度之间的关系优选为染色温度＜交联温度≤拉伸温度。具体为，8℃～75℃的范围优选，20℃～70℃的范围更好。上述聚合体薄膜的浸渍时间没有特别限制，但一般在25～150秒，优选在30～120秒。
该交联处理中拉伸倍率为例如原材料长度的3.5倍以下，优选在3.3倍以下。
(4)拉伸处理将上述聚合体薄膜从上述交联浴中提起，浸渍到最终的拉伸浴中，在该拉伸浴中进行拉伸处理。另外，还可以再反复进行交联处理和拉伸处理。
作为上述拉伸浴的溶液没有特别的限制，可以使用包含例如硼酸、碘化钙、各种金属盐或其他的碘化化合物、锌化合物等的溶液。作为该溶液的溶剂可以例如水、乙醇等。
具体为，使用硼酸时其浓度通常在2％～10％的重量比的范围内，优选为3％～6％的重量比。上述拉伸浴中硼酸的浓度优选比上述交联液中硼酸的浓度高。并且，优选同时并用碘化钙，此时优选设定为比例如交联液中碘化钙的浓度高。上述碘化钙的浓度通常为4％～10％的重量比的范围内，优选是6％～8％的重量比范围。另外，上述拉伸浴中碘化钙的浓度优选设定为比例如上述交联液中碘化钙的浓度高。
上述拉伸浴的温度通常为40℃～75℃，优选为50℃～70℃。
该拉伸处理中拉伸倍率在原材料长度的例如5.5～6.5倍的范围内，优选在5.8～6.4倍的范围，在6.0～6.2倍的范围内更好。
作为拉伸处理的时间优选在例如35秒～60秒，在40秒～50秒的范围内更好。
(5)水洗处理将上述聚合体薄膜从上述拉伸浴中提起，浸渍到含有碘化物的水溶液中，然后进行水洗，干燥上述聚合体薄膜。
作为上述含有碘化物的水溶液中的碘化物可以使用上述物质，其中使用例如碘化钙或碘化钠等较好。作为该溶剂通常可以使用水。通过使用该含有碘化物的水溶液可以洗掉残留在聚合体薄膜上的上述拉伸处理中使用的硼酸。
在碘化钙水溶液的情况下，上述水溶液的浓度优选在例如0.5％～20％的重量比范围内，在1％～15％的重量比，特别是在1.5％～7％的重量比范围内更好。上述水溶液的温度通常在15℃～40℃的范围内，优选在20℃～35℃的范围内。并且，浸渍到上述水溶液中的时间通常为2～15秒，优选在3～12秒。另外，浸渍到上述含有碘化物的水溶液中以后的水洗次数没有特别的限制。
在这个阶段中，上述拉伸后的聚合体薄膜的变形的宽度、厚度优选满足以下的条件。通过满足下述条件，制造成的本发明的偏振器能够进一步提高无色彩性。具体为，当将本发明的偏振器或使用了偏振器的偏光片配置成平行偏振器时，能够进一步抑制黄色成份，当配置成正交时能够进一步抑制蓝色或红色成份。
即，如果假设此前实施的拉伸的总拉伸倍率(原材料的倍率)为a倍(以下同样)，设溶胀前的聚合体薄膜(原材料)的宽度为100％，则上述拉伸聚合体薄膜的宽度的变形在(1/a×100)%~(1/a×125)%]]>的范围内，优选在(1/a×100)%~(1/a×120)%]]>的范围内，在(1/a×100)%~(1/a×110)%]]>的范围内更好。具体为，当上述拉伸倍率a为6时，优选为41％～51％，在41％～45％更好。另外，上述聚合体薄膜的宽度如上所述为与拉伸方向(长度方向)垂直的方向上的长度。
并且，上述拉伸聚合体薄膜在例如拉伸不均匀的情况下有可能在厚度上产生坡度。此时，在上述拉伸聚合体薄膜中，如果假设原材料的厚度为100％，则厚度最薄的部分的变形为(1/a×80)%~(1/a×100)%]]>优选为(1/a×85)%~(1/a×100)%]]>(1/a×90)%~(1/a×100)%]]>更好。原因是优选通过较高的拉伸倍率增加Δn，再使厚度d增加。并且还因为，上述薄膜最薄的部分有因周围或其他部分的沿宽度方向的收缩而变得更薄的倾向，这样一来有可能单轴性低下，光学特性局部地低下，不均匀变得显著。
而且，在上述拉伸聚合体薄膜中，其宽度和厚度优选满足以下的关系。即，下式(1)表示的值在例如0.9～1.1的范围，优选是在0.95～1.05的范围。
(Tb×Wb)/(Ta×Wa)…………(1)Ta拉伸聚合体薄膜的平均厚度Tb未拉伸聚合体薄膜的平均厚度Wa拉伸聚合体薄膜的宽度Wb未拉伸聚合体薄膜(原材料)的宽度(6)干燥处理使进行过上述那样处理的聚合体薄膜干燥，通过这样能够制造基体中含有双色性物质的本发明的偏振器。干燥可以是自然干燥，风干或加热干燥等，没有特别的限制，但加热干燥时，温度通常为20℃～40℃，优选在22℃～35℃的范围内。并且，处理时间通常为0.5～5分钟，优选为1～4分钟，在1.5～3分钟的范围内更好。
最终获得的本发明的偏振器的厚度没有特别的限制，但优选在例如5～40μm的范围内，在15～35μm，特别是在17～32μm的范围内更好。由于如果上述厚度在例如5μm以上的话，机械强度更好，并且，如果在40μm以下的话，光学特性更好，因此在例如用于平板时容易薄型化。
除用上述方法制造的偏振器外，只要呈现上述那样的面内相位差，既可以将例如将双色性物质掺入PET等中进行制膜、拉伸而成的薄膜，也可以将拉伸取向后的乙烯聚合物系的薄膜、或者将双色性物质掺入其中的薄膜作为偏振器。并且，也可以是将单轴方向配置的液晶作为主体，将双色性物质作为外加物的O型偏振器(美国专利5523863号，日本特表平3-503322号公报)，或使用了双色性易溶液晶等的E型偏振器(美国专利6049428号)。
接着，本发明的光学薄膜包含上述本发明的偏振器。下面叙述这样的光学薄膜的例子。
作为本发明的光学薄膜的第1例，可以列举例如下面这样的偏光片包含上述本发明的偏光镜或透明保护层，在上述偏振器的至少一个表面配置了上述透明保护层。上述透明保护层既可以只配置在上述偏振器的一面也可以配置在两面。当层叠在两面时，可以使用例如同种透明保护层也可以使用不同种类的透明保护层。
另外，在测定上述偏光片中上述偏振器的面内相位差时，可以用例如溶剂等从本发明的偏光片中除去上述透明保护层，进行测定。并且，在上述透明保护层的相位差可以忽略不计的范围(大致为0nm)的情况下，可以直接测定偏光片。
在本发明的偏光片中，例如由于其水分率而使宽度变化，所以水分率优选为例如2％～5％，在2.5％～4.5％，特别是在3％～4％的范围内更好。
图1为表示上述偏光片的一例的剖视图。如图所示，偏光片10包括偏振器1和2层透明保护层2，在上述偏振器1的两面分别配置有透明保护层2。
作为上述透明保护层2没有特别的限制，可以使用以往的众所周知的透明保护薄膜，但优选是例如透明性、机械强度、热稳定性、防水性等方面的性能好的薄膜。作为这样的透明保护层的材质的示例可以列举三乙酰纤维素等纤维素系树脂、或聚酯系、聚碳酸酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、聚醚砜系、聚砜系、聚苯乙烯系、丙烯酸系、乙酸酯系、聚烯烃系等透明树脂等。并且，也可以列举上述丙烯酸系、氨基聚氨酯系、丙烯酸聚氨酯系、环氧系、硅氧系等热硬化型树脂或紫外线硬化树脂等。并且，优选是聚降冰片烯(polynorbornene)系树脂等之类的光弹性系数低的物质。
除此以外，也可以使用日本专利特开2001-343529号公报(WO01/377007号)或特开2002-328233号公报所记载的那样的，由包含例如异丁烯和N-甲基顺丁烯二酰亚胺构成的交互聚合体以及丙烯腈苯乙烯聚合体的树脂组成物的混合挤出物形成的薄膜等。这样的薄膜可以像例如如下这样地制造。首先，将N-甲基顺丁烯二酰亚胺(メチルマレイミド)的含量为50％摩尔的上述交互聚合体(100重量单位)与丙烯基中甲苯偶酰含量为27％的重量、苯乙烯含量为73％的重量的上述共合体的67重量单位熔融混合，将该颗粒提供给具备T形模具的熔融挤出机，制作原材料薄膜。以100cm/分钟的拉伸速度、拉伸倍率1.45倍、拉伸温度162℃的条件沿纵轴拉伸该薄膜的自由端。而且，在相同的条件下沿与先前的拉伸方向垂直的方向拉伸自由一端，通过这样获得厚度49μm的拉伸薄膜。该拉伸薄膜为nx＝1548028、ny＝1.548005、nz＝1.547970、面内相位差1.1nm、厚度方向相位差2.8nm、光弹性系数的绝对值为1.9×10-13cm2/dye。
而且，这些透明保护膜也可以在例如其表面用碱等进行皂化处理。在它们之中，从偏光特性或耐久性等方面来讲，优选使用TAC薄膜，使用其表面实施了皂化处理的TAC薄膜更好。
上述透明保护膜优选是例如不带颜色。具体为，用下式表示的薄膜厚度方向的相位差值(Rth)在-90nm～+75nm的范围内，在-80nm～+60nm之间，特别是在-70nm～+45nm的范围内更好。上述相位差值如果在-90nm～+75m的范围内，则能够有效消除保护膜引起的偏光片的着色(光学着色)。
Rth＝[{(nx+ny)/2}-nz]·d在上式中，d为透明保护膜的厚度，nx、ny、nz分别表示上述透明保护膜的X轴、Y轴及Z轴的折射率。上述X轴为上述透明保护层面内折射率最大的轴的方向，Y轴为上述面内与上述X轴垂直的轴，Z轴为与上述X轴和Y轴垂直的厚度方向。
上述透明保护层的厚度没有特别的限制，但在例如为了达到使偏光片薄型化等的目的，在例如500μm以下，优选在1～300μm，在5～300μm的范围内更好。
并且，上述透明保护层也可以实施以例如镀硬膜处理、防反射处理、防粘附处理、扩散或防眩光等为目的的处理等。上述镀硬膜处理，是指以防止弄伤偏光片的表面为目的，例如在上述透明保护层的表面形成由硬化型树脂构成的、硬度或滑性好的硬化被覆膜的处理。作为上述硬化型树脂可以使用例如硅氧系、氨基甲酸乙酯系、丙烯基系、环氧树脂系等紫外线硬化型树脂等，上述处理可以用以往的众所周知的方法进行。
上述防反射处理以防止偏光片的表面的外光反射为目的，可以通过形成以往的众所周知的防反射膜进行。防粘附处理以防止与相邻的层粘接为目的。
上述防眩光处理以防止偏光片表面的外光反射引起的妨碍观察透过偏光片的光为目的，可以用例如以往众所周知的方法在上述透明保护层的表面形成细微的凹凸结构来进行。作为形成这样的细微的凹凸结构的方法可以列举例如通过喷砂或轧纹整理加工等使表面粗化的方式或上述那样的在透明树脂中配合透明微型粒子形成上述透明保护层的方式等。
作为上述透明微型粒子可以列举例如二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镉、氧化锑等或它们的固溶体。虽然这样的上述透明微型粒子的平均直径没有特别的限制，但在例如0.5～50μm的范围内。此外，也可以使用具有导电性的无机系微型粒子或由交联或未交联的聚合物粒状物等构成的有机系微型粒子等。并且，虽然上述透明微型粒子的配合比例没有特别的限制，但一般来说每100个质量单位的上述那样的透明树脂优选在2～50个质量单位的范围内，在5～25个质量单位的范围内更好。
配合了上述透明微型粒子的防眩光层可以作为例如透明保护层本身使用，并且，也可以在透明保护层的表面形成涂敷层等。而且，上述防眩光层也可以兼具扩散偏光片的透过光扩大视角的扩散层的作用。
另外，上述防反射膜、扩散层、防眩光层等也可以与上述透明保护膜分开设置在偏光片上作为例如由设置了它们的薄层等构成的光学层。
上述偏振器与上述透明保护层的粘接方法没有特别的限制，可以用以往的众所周知的方法进行。一般使用粘接剂或其他的结合剂等，其种类可以根据偏光膜或透明保护层的种类等适当决定。具体可以列举由例如PVA系、变性PVA系、氨基甲酸乙酯系聚合体构成的粘接剂或结合剂。为了提高耐久性，这些结合剂等可以添加例如硼酸、硼砂、戊二醛、三聚氰胺、草酸、壳质、脱乙酰壳多糖、金属盐、碱系溶剂等之类的使乙烯醇系聚合体交联的水溶性交联剂。上述偏振器在例如PVA系薄膜的情况下，从结合剂的稳定性等方面来讲，优选是PVA系的结合剂。这样的结合层的厚度虽然没有特别的限制，但优选为例如1nm～500nm，在10nm～300nm，特别是在20nm～100nm更好。
当用上述粘接剂粘接上述偏振器和透明保护层时，例如，为了防止受湿度和温度的影响而剥离，制成透光率和偏光度好的偏光片，优选实施干燥处理。干燥温度没有特别限制，可以根据使用的粘接剂或结合剂的种类适当决定。当上述结合剂使用例如上述那样的PVA系、变性PVA系、氨基甲酸乙酯系等水溶性结合剂时，例如干燥温度优选在60℃～70℃，在60℃～75℃之间更好，干燥时间优选在1～10分钟左右。
并且，为了使本发明的偏光片能够例如层叠到液晶单元等上，优选使其最外层还有粘接剂层。图2表示这样的具有粘接剂层的偏光片的剖视图。如图所示，偏光片20具备上述图1所示的偏光片10和粘接剂层3，在上述偏光片10的一个透明保护层2的表面还配置有粘接剂层3。
在上述透明保护层表面上形成上述粘接剂层，可以通过例如延流或涂敷等展开方式将粘接剂的溶液或熔融液直接添加到上述透明保护层的预定面上而形成层的方式，或者同样在后面将要叙述的隔离物上形成粘接剂层、将其移接在上述透明保护层的预定面上的方式等进行。另外，这样的粘接剂层可以像上述图2所示那样在偏光片的任意一个表面上形成，但也不局限于此，也可以根据必要在两面配置。
上述粘接剂层可以适当使用例如丙烯基系、硅氧系、聚酯系、聚氨基甲酸乙酯系、聚醚系、橡胶系等以往众所周知的粘接剂形成。特别是为了防止因吸湿而产生发泡现象或剥离现象，防止因热溶胀差等引起光学性能低下或液晶单元翘曲，而且形成品质高、耐久性好的液晶显示装置等，优选使用吸湿率低、耐热性好的粘接剂。这样的粘接剂可以列举例如丙烯基系、硅氧系、丙烯基硅氧系、聚酯系、耐热橡胶等粘接剂。并且，也可以是含有微型粒子而呈现光扩散性的粘接层。
并且，当偏光片中设置的粘接剂层的表面露出时，为了达到在实际提供使用上述粘接剂层之前防止污染等目的，优选用隔离物盖住上述表面。该隔离物可以根据必要在上述透明保护膜等这样的适当厚度的薄层膜上用硅氧系、长链烷基系、氟系、硫化钼等剥离剂设置剥离被覆的方法等形成。
上述粘接剂层的厚度随没有特别的限制，但优选在例如5～35μm内，在10～25μm，特别是在15～25μm内更好。如果设定在这样的范围内，即使例如偏光片的尺寸变化，也能够缓和此时发生的应力。
并且，虽然本发明的偏光片可以在形成液晶单元或液晶显示装置等时使用，但也可以在例如上述偏振器上层叠有透明保护层等的状态下根据液晶单元的大小切片(chip-cut)，然后在切片上述偏振器后预先与透明保护膜贴在一起。
本发明的光学薄膜的第2例为包含上述本发明的偏振器或上述第1例中的偏光片、偏振光变换元件和相位差膜中的至少一个的层叠体。
上述偏振光变换元件虽然没有特别的限制，但可以列举例如各向异性反射型或各向异性散射型偏振光元件等形成液晶显示装置等一般使用的元件。这些偏振光变换元件可以是例如一层，也可以是层叠2层以上。并且，使用2层以上时既可以是同种，也可以使用不同种类的层。
在上述偏振光变换元件中，作为上述各向异性反射型偏振光元件，为例如胆甾(cholesteric)型液晶层与相位差板的复合体，上述相位差板优选是呈现包含在上述各向异性反射偏振器所具有的反射带中的波长的0.2～0.3倍的相位差的元件。在0.25倍更好。上述胆甾型液晶层特别理想的是胆甾型液晶聚合体的取向薄膜、或像将其取向液晶层支持在薄膜基础部件上等那样的具有反射逆时针或顺时针的任何一方向的圆偏光而让其他的光透过的特性的元件。这样的各向异性反射偏振光元件可以使用例如(日本)日东电工制造的商品名为PCF系列等。另外，上述波长只要是包含在上述各向异性反射偏振器所具有的反射带内的波长就可以，可以是任意长度。并且，胆甾型液晶层也可以是例如电介质多层薄膜或折射率各向异性不同的薄膜的多层层叠体之类的，具有让预定偏光轴的直线偏光透过而反射其他的光的特性的元件。这样的各向异性反射型偏振光元件可以使用例如3M公司制造的商品名为DBEF系列等。
并且，上述各向异性反射型偏振光元件也可以是反射型栅网偏振器，作为具体例可以使用Moxtek制商品名为Micro Wires等。
而上述各向异性散射型偏振光元件可以使用例如3M公司制的商品名为DRPF等。
接着，本发明的光学薄膜的第3例可以列举例如包含上述本发明的偏振器、上述第1例中的偏光片或者第2例中的层叠体和各种光学层的层叠体的各种偏光片。上述光学层虽然没有特别的限制，但可以列举例如形成以下所述的包含反射板、半透光反射板、1/2波长板、1/4波长板等λ板等的相位差板、视角补偿膜、辉度提高膜等液晶显示装置等形成时使用的光学层。并且，这些光学层可以是一种，也可以并用两种以上。作为包含这样的光学层的偏光片，特别优选层叠了反射型偏光片、半透光反射型偏光片、椭圆偏光片、圆偏光片、视角补偿膜或辉度提高膜的偏光片等。
下面就这些偏光片进行说明。
首先，就本发明的反射型偏光片或半透光反射型偏光片的一例进行说明。上述反射型偏光片在例如上述那样的第1例的偏光片上还层叠有反射板，上述半透光反射型偏光片在上述偏光片上再层叠有半透光反射板。
上述反射型偏光片通常配置在液晶单元的内侧，可以用于反射从观察一侧(显示侧)入射的光并显示的类型的液晶显示装置(反射型液晶显示装置)等。这样的反射型偏光片由于能够省略例如自带背光等的光源。因此具有能够使液晶显示装置的薄型化等优点。
上述反射型偏光片通过例如在上述加热处理后的偏光片的单面形成由金属等构成的反射板的方法等众所周知的方法制作。具体可以列举例如根据需要对上述偏光片的透明保护层的单面(露出面)进行无光泽处理，在上述面上形成由铝等反射性金属形成的金属箔或蒸镀膜作为反射板的反射型偏光片等。
并且，还可以列举在使上述那样使各种透明树脂中含有微型粒子并使表面成为细微凹凸结构的透明保护层上形成反映其细微凹凸结构的反射板的反射型偏光片等。表面为细微凹凸结构的反射板具有例如通过乱反射扩散入射光，防止指向性或晃眼的外观，能够抑制明暗不均匀这样的优点。这样的反射板可以用真空蒸镀方式、离子电镀方式、喷镀方式等蒸镀方式或电镀方式等以往众所周知的方法在例如上述透明保护层的凹凸表面直接形成上述金属箔或金属蒸镀膜。
并且，也可以使用在上述透明保护膜之类的适当的薄膜上设置反射层的反射薄层等作为反射板，来代替上述那样在偏光片的透明保护层上直接形成上述反射板的方式。由于上述反射板中的上述反射层通常由金属形成，因此从例如防止因氧化而引起反射率降低，进而避免长期持续维持初期的反射率或另外形成透明保护层这些方面来看，该使用形态优选是上述反射层的反射面被上述薄膜或偏光片等覆盖的状态。
而上述半透光型偏光片也有在上述反射型偏光片中具有半透光型反射板来取代反射板的结构。作为上述半透光型反射板可以列举例如用反射层反射光并且透光的半反射镜等。
上述半透光型偏光片通常设置在液晶单元的内侧，在比较明亮的环境中使用液晶显示装置等时，反射从观察侧(显示侧)入射的光显示图像；在比较暗的环境中用于使用内藏在半透光型偏光片的内侧的背光等自带光源显示图像的类型的液晶显示装置等中。即，上述半透光型偏光片在明亮的环境下可以节约背光等光源使用的电能；而在比较暗的环境下对于能够使用上述自带光源的液晶显示装置等的形成是有用的。
下面就本发明的椭圆偏光片或圆偏光片的一例进行说明。这些偏光片在例如上述第1例的偏光片上还层叠有相位差板或λ板。
上述椭圆偏光片补偿(防止)例如因超扭曲向列(STN)型液晶显示装置的液晶层的复折射产生的着色(蓝或黄)，在没有上述着色的黑白显示时可以有效利用。而且，由于控制了3维折射率椭圆偏光片还能够补偿(防止)例如从斜方向看液晶显示装置的画面时产生的着色，因此比较理想。而上述圆偏光片在例如图像为彩色显示，调整反射型液晶显示装置的图像的色调时等有效，还具有防止反射的功能。
上述相位差板用于将直线偏光变换成椭圆偏光，或者将椭圆偏光或圆偏光变换成直线偏光，或者使直线偏光的偏光方向偏光。特别是将直线偏光变换成椭圆偏光或圆偏光，将椭圆偏光或圆偏光变换成直线偏光的相位差板可以使用例如1/4波长板(也称为“λ/4板”)等，在变换直线偏光的偏光方向时，通常使用1/2波长板(也称为“λ/2板”)。
上述相位差板的材料可以列举用薄膜支持复折射性薄膜、液晶聚合体的取向膜、液晶聚合体的取向层的层叠体等，所述复折射性薄膜拉伸处理了例如聚碳酸脂、PVA、聚苯乙烯、聚甲基异丁烯酸盐、聚丙烯以及其他的聚烯烃、多芳基、聚酰胺、聚降冰片烯等聚合体薄膜。
为了达到补偿例如上述1/2或1/4等各种波长板、液晶层的复折射引起的着色或补偿视角扩大等视角的目的，上述相位差板的种类可以使用具有与使用目的相对应的相位差的种类，也可以是抑制了厚度方向的折射率的倾斜取向的薄膜。并且，也可以是层叠2种以上的相位差板、抑制了相位差等光学特性的层叠体等。
上述倾斜取向薄膜可以用例如将热收缩性薄膜粘接在聚合体薄膜上，在加热产生的收缩力的作用下通过在上述聚合体薄膜上实施拉伸处理或收缩处理的方法或使液晶聚合体倾斜取向的方法等获得。
下面就在上述第1例的偏光片上再层叠了视角补偿膜的偏光片的一例进行说明。
上述视角补偿膜为增大视角使即使在例如不是从与画面垂直的方向而是从稍微倾斜的方向看液晶显示装置的画面，图像看起来也比较鲜明的薄膜。这样的视角补偿薄膜可以使用例如在三乙酰纤维素薄膜上涂敷碟状(デイスコテイツク)液晶的材料或相位差板。一般的相位差板使用例如沿其面方向单轴延伸的具有复折射的聚合体薄膜，而上述视角补偿薄膜与此不同，使用例如沿面方向双轴延伸的，具有复折射的聚合体薄膜；或在面方向内沿单一轴拉伸并在厚度方向也被拉伸，控制了厚度方向的折射率的倾斜取向聚合体这样的双方向拉伸的薄膜等相位差板。上述倾斜取向薄膜可以列举例如将热收缩性薄膜粘接在聚合体薄膜上，在加热产生的收缩力的作用下对上述聚合体薄膜进行拉伸处理或收缩处理而得到的薄膜，以及使液晶聚合体倾斜取向而得到的薄膜等。另外，作为上述聚合体薄膜的素材原料可以使用与前面延伸的、上述相位差板的聚合体材料相同的材料。
下面说明在上述第1例的偏光片上再层叠了辉度提高膜的偏光片的一例。
该偏光片一般配置在液晶单元的里面一侧使用。上述辉度提高膜为具有当例如液晶显示装置等的背光或从内侧来的反射等自然光入射时将预定偏光轴的直线偏光或预定方向的圆偏光反射，而让其他的光透过的特性的薄膜。不仅让从背光等光源来的光入射获得预定偏光状态的透过光，而且不让上述预定偏光状态以外的光透过，而将其反射。为不仅让被该辉度提高膜的面反射的光经过再在其后一侧设置的反射板等反射，再次入射到辉度提高膜上，以达到增加透过辉度提高膜的光量的目的，同时提供难以被偏光膜(偏振器)吸收的偏光，以达到增加液晶显示装置等能够利用的光量的目的，通过这样来提高辉度的薄膜。在不使用上述辉度提高膜而让光从背光等液晶单元的内侧经过偏振器入射的情况下，具有与上述偏振器的偏光轴不一致的偏光方向的光几乎全被上述偏振器吸收，不通过上述偏振器。即，虽然根据使用的偏振器的特性不同而不同，但大约50％的光被上述偏振器吸收掉了，相应地，液晶显示装置能能够利用的光量减少，图像变暗。上述辉度提高膜使具有会被上述偏振器吸收的偏光方向的光不入射到上述偏振器中，而是用上述辉度提高膜临时反射，再通过其后面一侧设置的反射板等逆转，再入射到上述辉度提高膜中，反复进行这样的过程。并且，由于仅让在两者之间反射、逆转的光的偏光方向为能够通过上述偏振器的偏光方向的偏光通过，并提供给上述偏振器，因此能够有效地将背光等的光用于液晶显示装置的图像显示，能够使画面明亮。
并且，也可以在上述辉度提高膜与上述反射层之间设置扩散板。此时，上述辉度提高膜反射的偏光状态的光射向上述反射层，设置的上述扩散板将通过的光均匀地扩散，同时解除偏光状态变成非偏光状态。即，回到最初的自然光状态。该非偏光状态即自然光状态的光射向反射层等，通过上述反射层反射，再次通过上述扩散板，再次入射到上述辉度提高膜，反复进行这一过程。这样，通过设置返回到最初的自然光状态的上述扩散板，维持例如显示画面的明亮度，同时减少显示画面的明亮度的不均匀，能够提供均匀明亮的画面。并且，还可以考虑通过上述扩散板适当增加初次入射光的反复反射的次数，与上述扩散板的扩散功能相结合，能够提供均匀明亮的显示画面。
上述辉度提高膜没有特别的限制，可以使用例如电介质多层薄膜或折射率各向异性不同的薄膜的多层层叠体这样的呈现让预定偏光轴的直线偏光通过、将其他的光反射的特性的膜等。具体可以使用例如3M公司制的商品名为D-BEF等。并且，也可以是胆甾型液晶层，特别是胆甾型液晶聚合体的取向薄膜或将该取向液晶层支持在薄膜基体上的部件等这样的，呈现反射顺时针或逆时针一个方向的圆偏光而让其他的光透过的特性的部件。这样的薄膜可以使用例如日东电工公司制造的商品名为“PCF350”、Merck公司制的商品名为Transmax等。
因此，如果是透射预定偏光轴的直线偏光的类型的辉度提高膜，通过例如使该透射光直接汇聚到偏光轴入射到偏光片，不仅能够抑制上述偏光片造成的吸收损失，而且能够有效地让其透射。而如果使胆甾型液晶层之类的透射圆偏光的类型的辉度提高膜，则能够直接入射到偏振器，但为了控制吸收损失，优选是让该透射圆偏光通过相位差板直线偏光化，再入射到上述偏光片。另外，上述相位差板可以通过使用例如1/4波长板将圆偏光变换成直线偏光。
在可见光区域等大波长范围内起1/4波长板的作用的相位差板可以通过层叠对例如波长为550nm的光等单色光起1/4波长板作用的相位差层和呈现其他的相位差特性的相位差层(例如起1/2波长板作用的相位差层)等来获得。因此，配置在偏光片与辉度提高膜之间的相位差板也可以是由1层或2层以上的相位差层形成的层叠体。即，即使是胆甾型液晶层也可以将反射波长不同的部件相组合，使其成为层叠2层或3层以上的层叠结构。通过这样，能够获得在可见光等大波长范围内发射圆偏光的偏光片，据此能够获得在大的波长范围内的透射圆偏光。
上述第3例中的各种偏光片也可以是例如层叠上述偏光片和2层或3层以上的光学层的光学膜。具体可以列举例如将上述反射型偏光片或半透射型偏光片与相位差板组合的反射型椭圆偏光片或半透射型椭圆偏光片等。
这样一来，层叠了2层以上的光学层的光学膜可以例如在液晶显示装置等的制造过程中用依次单个层叠的方式形成，但如果是预先将层叠体互相层叠来作为光学部件的部件，则具有例如品质的稳定性及组装作业的作业性好、能够提高液晶显示装置等的制造效率的优点。另外，在层叠中可以与上述一样用粘接层等各种粘接方法。
上述形成本发明的光学膜的偏光膜、透明保护层、光学层、粘接剂层等的各层也可以是通过用例如水杨酸脂系化合物、二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、氰基丙烯酸脂系化合物、镍错盐系化合物等紫外线吸收剂适当处理，而具有紫外线吸收功能的物质。
本发明的液晶板包括上述本发明的偏振器及光学薄膜中的至少1个(以下也称为“光学薄膜”)，将它配置在液晶单元的至少一个表面上。
液晶单元的种类没有特别的限制，可以适当使用以往众所周知的液晶单元，但由于本发明的偏振器等对使偏光状态的光入射到液晶单元中进行显示的液晶显示装置是有用的，因此其中优选是使用了例如TN(Twisted Nematic，扭曲向列)液晶或STN(Super Twisted Nematic，超扭曲向列)液晶的液晶单元等。并且，除此以外，也可以使用采用了非扭曲系的液晶的IPS(In-Plane Switching，共面转换)、VA(VerticalAligned，直列)、OCB(Optically Compensated Birefringence，光学补偿双折射)型液晶单元或将上述双色性染料分散到液晶中混入物主体系液晶或使用了强导电性液晶的液晶单元等。另外，对于液晶的驱动方式没有特别的限制。
上述偏光片等光学膜既可以仅配置在上述液晶单元的一面，也可以配置在两面。当配置在上述两面时，光学膜的种类既可以相同也可以不同。并且，在液晶单元的两侧设置偏光片或光学部件的情况下，它们既可以相同也可以不同。
而且，也可以在适当的位置具有棱镜阵列片或透镜阵列片、光扩散板等普通的部件，这些部件可以配置1个或2个以上。
图3～图5表示配置了本发明的光学膜的液晶板的示例。这些图为表示液晶单元与光学膜的层叠状态的剖视图，为了区分构成物而加入了阴影。并且，各图中相同的地方添加了相同的附图标记。另外，本发明的液晶板并不局限于此。
图3的液晶板具有液晶单元12和偏光片11，液晶单元12的两面分别配置有偏光片11。另外，上述液晶单元的结构(图中没有表示)没有特别的限制，一般为液晶被保持在阵列基板与滤光片基板之间的结构。
并且，图4的液晶板具有液晶单元12、偏光片11及偏振光变换元件14，偏光片11通过相位差板13分别层叠在液晶单元12的两面。另外，相位差板13和偏光片11也可以配置在液晶单元12的两面作为本发明的一体的光学膜。
图5(A)的液晶板具备液晶单元12、偏光片11和偏振光变换元件14，偏光片11分别层叠在液晶单元12的两面，而且在一个偏光片的一面还层叠有偏振光变换元件14。上述偏振光变换元件14可以使用上述那样的元件，例如该图(B)所示那样的1/4波长板15与胆甾型液晶16的复合体，或该图(C)所示那样的各向异性多重薄膜反射型偏振光元件17。另外，偏光片11和偏振光变换元件14可以配置在液晶单元12的单面作为本发明的一体的光学膜。
本发明的液晶显示装置为包含液晶板的液晶显示装置，上述液晶板为上述本发明的液晶板。该液晶显示装置也可以还具备光源。上述光源没有特别限制，为了能够例如有效地使用光的能量，优选使用例如出射偏光的平面光源。
本发明的液晶显示装置可以再在观察侧的光学膜(偏光片)上配置例如扩散板、防眩光层、防反射膜、保护层或保护板，并且也可以在液晶板的液晶单元与偏光片之间适当配置补偿用相位差板等。
本发明的场致发光(EL)显示装置为具有本发明的偏振器或本发明的光学膜中的至少一个的显示装置。该EL装置可以是有机EL或无机EL中的任意一种。
近年来，在EL显示装置中也提出了与λ/4板一起使用例如偏振器或偏光片等光学膜作为防止黑状态下电极的反射的方案。本发明的偏振器或光学膜特别是在从EL层到直线偏光、圆偏光或椭圆偏光中的任何一个偏光发光的情况下，或者在正面方向发出自然光或斜方向发出的光部分偏光的情况下使用是有用的。
首先就一般的有机EL显示装置进行说明。上述有机EL显示装置一般具有按照透明电极、有机发光层及金属电极这样的顺序在透明基板上层叠了这些部件的发光体(有机EL发光体)。上述有机发光层为各种各样的有机薄膜的层叠体，例如可以列举由三苯胺电介质等形成的正孔注入层和由蒽等荧光性有机固体形成的发光层的层叠体，这样的发光层与由二萘嵌苯电介质等形成的电子注入层的层叠体，以及上述正孔注入层、发光层与电子注入层的层叠体等各种组合。
并且，这样的有机EL显示装置通过在上述阳极和阴极上施加电压，将正孔和电子注入上述有机发光层，上述正孔与电子的再结合产生的电能激励荧光物质，当被激励的荧光物质返回到基底状态时发射光，这就是它们的发光原理。上述正孔与电子的再结合这样的机理与一般的二极管相同，电流和发光强度随整流性对施加电压呈现很强的非线性。
在上述有机EL显示装置中，为了得到上述有机发光层的发光，至少一个电极必须是透明的，因此通常将由氧化铟锡(ITO)等透明导电体形成的透明电极作为阳极使用。而为了使电子注入容易提高发光效率，阴极使用功函数小的物质很重要，一般使用Mg-Ag、Al-Li等金属电极。
在这种结构的有机EL显示装置中，上述有机发光层优选是用例如厚度为10nm左右的极薄的膜形成。这是因为即使在上述有机发光层中也与透明电极一样要让光几乎全部通过的缘故。其结果，在非发光时，从上述透明基板的表面入射、透过上述透明电极和有机发光层在上述金属电极反射的光再次射出到上述透明基板的表面一侧。因此，从外部观察时，有机EL显示装置的显示面看起来像镜面。
本发明的有机EL显示装置在例如上述有机发光层的表面侧具备透明电极，在上述有机发光层的里面侧具备金属电极的包含有上述有机EL发光体的有机EL显示装置中，优选在上述透明电极的表面配置本发明的光学膜(偏光片等)，而且优选在偏光片与EL元件之间配置λ/4板。这样，通过配置本发明的光学膜就成为能够抑制外界反射、呈现具有能够提高观察性这样的效果的有机EL显示装置。并且，优选还在上述透明电极与光学膜之间配置相位差板。
由于上述相位差板及光学膜(偏光片等)具有例如使从外部入射被上述金属电极反射来的光偏光的作用，因此在该偏光作用的作用下具有从外部不能观察上述金属电极的镜面的效果。特别是如果使用1/4波长板作为相位差板并且将上述偏光片与上述相位差板的偏光方向的夹角调整为π/4的话，则能够完全遮蔽上述金属电极的镜面。即，入射到该有机EL显示装置的外部光由于上述偏光片，仅有直线偏光成分透过。该直线偏光在上述相位差板的作用下一般为椭圆偏光，但特别是在上述相位差板为1/4波长板并且上述角为π/4的情况下，为圆偏光。
该圆偏光透过例如透明基板、透明电极、有机薄膜，被金属电极发射，再次透过有机薄膜、透明电极和透明基板，在上述相位差板上再次成为直线偏光。并且，由于该直线偏光与上述偏光片的偏光方向直交，因此不能透过上述偏光片，其结果像上面叙述的一样，能够完全遮蔽金属电极的镜面。
并且，本发明的液晶显示装置及EL显示装置的内部制造方法为包括将显示面侧具备表面保护膜并且反面具备粘接剂层及剥离剂层的上述本发明的偏振器和上述本发明的光学膜中的至少一个切片后，立即贴合到上述显示装置上的过程的制造方法。
这样，如果采用连续将上述偏光片或光学膜切片并贴合到液晶单元等上来生产各种显示装置的内部制造方法的话，则为了检测出不良区域有必要立即进行测定，并且有必要通过设定有限的样本或在线(inline)测定，进行标记的判断。而如果采用本发明的制造方法，能够对本发明的偏振器或光学膜的不满足上述条件(1)的部分进行标记，在切片后立即贴到液晶板或EL显示元件上制造各种显示装置。这样，能够进行对偏振器或光学膜的冲裁，然后选择、粘贴等一连串的过程，由于能够省略检查时间，因此能够使制造简单、降低成本。另外，内部(inhouse)加工一般是指偏光片的原材料辊的冲裁、检查、贴到LCD上的一连串的过程。
实施例下面再用以下的实施例和比较例进一步说明本发明。
根据下表1所示的条件对PVA膜实施溶胀处理、染色处理、交联处理、拉伸处理和水洗处理，制作偏振器，然后用上述偏振器制作偏光片。接着评价偏振器和偏光片的性能。另外，PVA膜使用聚合度为2400的PVA膜(クラレ公司制，商品名为VF-PS#7500，宽600mm)和聚合度为2600的PVA膜(日本合成公司制，商品名为OPL M-7500，宽600mm)。各实施例及比较例中使用的PVA膜的种类在下述表1中用聚合度表示。并且，PVA膜(原材料)的厚度及厚度变位量也一并表示在表1中。
A.偏振器的制作(1)溶胀处理用下表1所示的条件对PVA膜实施溶胀处理。具体为，将上述PVA膜浸渍到水溶液(溶胀浴)中，进行拉伸。下表1中表示了浸渍时间、溶胀浴的温度、对溶胀前的PVA膜(原材料)长度的拉伸倍率。另外，为了使在上述溶胀浴中的脱水性好，使用了导向辊(以下一样)。
(2)染色处理将上述PVA膜从上述溶胀浴中提起，浸渍到含0.03％重量比的碘的水溶液(染色浴)中，再进行拉伸。下表1中表示了浸渍时间、染色浴的温度、对原材料长度的拉伸倍率。
(3)交联处理将上述PVA膜从上述染色浴中提起，浸渍到含硼酸和KI的水溶液(交联液)中，再进行拉伸。下表1中表示了浸渍时间、交联液的温度、对原材料的拉伸倍率、染色浴中硼酸浓度和KI的浓度。并且，浸渍到上述交联液中的时间表示在表1中。
(4)拉伸处理将上述PVA膜从上述交联液中提起，浸渍到含硼酸和KI的水溶液(拉伸浴)中，再进行拉伸。下表1中表示了浸渍时间、浸渍液的温度、对原材料的拉伸倍率、拉伸浴中硼酸浓度和KI的浓度。并且，浸渍到拉伸浴中的时间(提供给拉伸处理的时间)表示在表1中。
(5)水洗处理将上述PVA膜从上述拉伸浴中提起，浸渍到含KI的水溶液(水洗液)中，用水洗净。下表1中表示了水洗液中KI的浓度和水洗液的温度。
(6)干燥处理以25℃对上述水洗后的PVA膜实施3分钟的干燥处理，做成偏振器。分别求取假设原材料的宽度为100％时获得的偏振器的宽度的相对值(％)和假设原材料的厚度为100％时获得的偏振器的厚度的相对值(％)。其结果一起表示在表1中。

表1
B.偏光片的制作预先将商品名为KC4UVX2MW(コニカ薄膜公司制)的TAC膜浸渍到40℃、5％重量比的NAOH水溶液中2分钟，用30℃的纯水洗1分钟，然后再在100℃下干燥2分钟，通过这样制作成实施了硬化处理的保护膜(厚度40μm)。用相位差计(王子计量设备公司制，商品名为KOBRA21ADH)对该保护膜测定相位差的结果为，面内相位差为1nm，厚度方向相位差为27nm(测定波长550nm)。用3％重量分的PVA水溶液将上述保护膜粘贴到上述偏振器的两面，通过实施干燥处理(65℃，5分钟)制作成偏光片。
C.性能评价方法(1)相位差的测定用商品名为KOBRA-31PR的相位差计(王子计量设备制)测定了(测定波长为1000nm)偏光片的面内相位差。具体为，在长250mm×宽200mm的偏光片中每2mm面内进行测定，合计测定12276个点。将其结果作为偏光片的相位差变动范围表示在表2中。
并且，将相邻测定点的相位差代入下述公式中，求出上述微分相位差变化量(σ)(求出的变化量的数n＝12054)。另外，在下述公式中，d为2mm。将他们的结果作为偏振器的微分相位差变化量的变动范围表示在表2中。
σ＝ΔR/dΔR＝Ri-Ri+1并且，求出获得的面内相位差中的最大相位差与最小相位差之差，以及最小相位差的测定点和最小相位差的测定点之间的距离。将这些结果表示在表2中。
(2)透射率的测定用分光光度计(商品名为DOT-3C，村上色彩技术研究所制)进行测定，用JIS Z 8701的2度视野(C光源)进行视感度修正后的Y值表示。
(3)偏光度的测定将2枚相同的偏光片重叠，使其偏光轴平行，按上述透射率的测定方法测定此时的透射率(H0)和直交重叠时的透射率(H90)，用下式求出偏光度。另外，平行透射率(H0)和正交透射率(H90)与上述一样为视觉感觉修正后的Y值。
(4)单体色相、平行色相、正交色相的测定用积分球式分光透射率测定器(商品名DOT-3C，村上色彩技术研究所制)测定了单体色相a、单体色相b、平行色相a、平行色相b、正交色相a、正交色相b。这些结果表示在表2中。
(5)显示不均匀的评价方法将实施例和比较例获得的偏光片分别切片成长25cm×宽20cm，用粘接剂粘贴到高对比度型IPS液晶单元的表面(光源侧)，上述液晶单元的另一个表面(观察侧)贴合商品名为SEG1425DU(日东电工制)。将获得的液晶板放置在后述各种背光(A～D)的上面，使上述光源侧的偏光片(制作的偏光片)位于下方。然后在上述液晶板的观察侧从正面方向(0°)和倾斜方向(30°、60°)观看，根据下述评价标准评价黑显示时的不均匀。这些结果表示在表3中。
(背光A)图6为表示背光A的概况的剖视图。如图所示，该背光6在里面实施了印刷的楔型导光板22上具备冷阴极管26和灯罩27，在上面配置了扩散板21，下面配置了扩散反射板23。
(背光B)图7为表示背光B的概况的剖视图。如图所示，该背光7在上述图6所示的背光6上配置了胆甾型液晶层与λ/4板层的层叠体。此时这样配置上述层叠体使胆甾型液晶面(16)挨着背光6一侧，λ/4板挨着观察侧。当像上述那样在该背光7的上面配置液晶单元时，透射光量为最大。另外，作为上述胆甾型液晶层与λ/4板层的层叠体，使用从日东电工公司制的商品名为PCF400TEG中取下偏光片部分以外的部件。
(背光C)图8为表示背光C的概况的剖视图。如图所示，该背光8在上述图6所示的背光6上配置了各向异性多重薄膜反射偏振器(商品名为DBEF，スリ一エム公司制)17。当像上述那样在该背光8的上面配置液晶单元时，透射光量为最大。
(背光D)图9(A)为表示背光D的概况的剖视图。该图(B)为表示上述(A)的部分的概况的图。如图所示，该背光9在楔型导光板25上具备冷阴极管26和灯罩27，所述楔型导光板在光出射面上形成了棱镜，在上述导光板25的下面配置了扩散反射板23，在上述导光板25的上面配置了棱镜片24。另外，该棱镜片24如该图(A)的局部放大图(B)所示那样，以其棱镜面与上述导光板25的棱镜面相对的方式配置。并且，上述棱镜片24的上面还配置在扩散板21。
(评价标准)5完全看不见显示不均匀4在荧光灯亮时完全看不见显示不均匀，在灭灯(暗室)时不均匀隐约可见3在荧光灯亮时完全看不见显示不均匀，在灭灯(暗室)时可见不均匀2在荧光灯亮时显示不均匀隐约可见1在荧光灯亮时显示不均匀清晰可见

表2
背光

表3由于如表2所示，比较例的偏振器在1000nm时的面内相位差的变动范围未950～1350nm范围以外，因此为表3所示那样的显示不均匀的评价差的结果。而如果采用上述变动范围为950～1350nm的范围的实施例的偏振器的话，则使用了它的偏光片抑制了显示不均匀，结果为显示特性好，根据以上的结果，如果是本发明的偏振器，则能够获得抑制了显示不均匀的各种图像显示装置。
工业应用如上所述，如果采用本发明的偏振器，即使作为偏光片等的光学膜使用到液晶板或液晶显示装置等中也能够达到没有显示不均匀、优良的显示特性。并且，如果采用本发明，由于能够通过在线测定来标记偏振器或偏光片等，因此不需要例如将偏振器切片以后立即进行的外观检查或捆包等下线以后的作业，能够一连串地进行贴到液晶显示装置或EL显示装置上的内部制造。因此，能够例如降低显示装置的制造成本，并且其制造过程的管理也变得容易，所以工业价值很大。
权利要求
1.一种偏振器，在基体中含有双色性物质，其特征在于，在不呈现吸收的测定波长，面内相位差在950～1350nm的范围内。
2.如权利要求1所述的偏振器，在上述不呈现吸收的测定波长内，面内相位差的微分相位差变化量(σ)在-5nm/mm～5nm/mm的范围内。
3.如权利要求1所述的偏振器，在上述不呈现出吸收的测定波长内，呈现出面内相位差的最大值的测定部位与呈现出最小值的测定部位之间的距离在10mm以下的范围或100mm以上的范围，并且，上述最大值与上述最小值之差(面内相位差的偏差)不到60nm。
4.如权利要求1所述的偏振器，上述测定波长在800～1500nm的范围内。
5.如权利要求4所述的偏振器，上述测定波长为1000nm。
6.如权利要求1所述的偏振器，上述基体为聚合体薄膜。
7.如权利要求6所述的偏振器，上述聚合体薄膜为聚乙烯醇薄膜。
8.如权利要求1所述的偏振器，该偏振器被切片。
9.一种光学薄膜，其特征在于，包含权利要求1所述的偏振器。
10.如权利要求9所述的光学薄膜，还包括透明保护层，在上述偏振器的至少一个表面配置有上述透明保护层。
11.如权利要求9所述的光学薄膜，至少在一个最外层配置有粘接层。
12.如权利要求9所述的光学薄膜，还包括偏振光变换元件及相位差薄膜中的至少一个。
13.如权利要求12所述的光学薄膜，上述偏振光变换元件为各向异性反射型偏振光元件或各向异性散射型偏振光元件。
14.一种液晶板，其特征在于，在液晶单元的至少一个表面上，配置权利要求1所述的偏振器及权利要求9所述的光学薄膜中的至少配置权利要求1所述的偏振器及权利要求9所述的光学薄膜中的至少一个。
15.一种液晶显示装置，其特征在于，包括权利要求14所述的液晶板。
16.如权利要求15所述的液晶显示装置，具有射出偏振光的平面光源。
17.一种图像显示装置，包括权利要求1所述的偏振器及权利要求9所述的光学薄膜中的至少一种。
18.如权利要求17所述的图像显示装置，为场致发光显示装置。
19.一种内部(inhouse)制造方法，是权利要求17所述的图像显示装置的内部制造方法，包括在将权利要求1所述的偏振器及权利要求9所述的光学薄膜中的至少一个切片后，立即贴合到上述显示装置上的工序。
全文摘要
提供一种能够形成不出现显示不均匀、呈现优良的显示特性的液晶显示装置或场致发光显示装置的偏振器。在不呈现吸收的测定波长内的面内相位差在950～1350nm的范围内，为基体中含有双色性物质的偏振器。上述测定波长优选为上述双色性物质不呈现吸收的波长，例如1000nm。
文档编号H01L51/52GK1672069SQ0381758
公开日2005年9月21日 申请日期2003年7月24日 优先权日2002年7月24日
发明者龟山忠幸, 水岛洋明, 杉野洋一郎, 和田守正 申请人:日东电工株式会社