椭圆偏光板的制造方法及使用该椭圆偏光板的图像显示器的制作方法

专利名称：椭圆偏光板的制造方法及使用该椭圆偏光板的图像显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造椭圆偏光板的方法，以及涉及使用该椭圆偏光板的图像显示器。更具体地说，本发明涉及一种以非常高的效率制造具有优异的斜向光学性质并且在相邻的膜(层)之间具有优异的粘合性的宽带和宽视角的椭圆偏光板的方法，涉及一种通过该方法获得的椭圆偏光板，以及涉及使用该椭圆偏光板的图像显示器。
背景技术：
具有偏光膜和相位差板(retardation plate)组合的各种光学膜通常用于各种图像显示器，例如液晶显示器和电致发光(EL)显示器，从而得到光学补偿。
通常，圆形偏光板是光学膜中的一种，可以通过将偏光膜和四分之一波长板(下文称为λ/4板)结合而形成。但是，λ/4板具有以较短的波长提供较大的相位差值的特性，即所谓的“正波长色散特性”，而λ/4板通常具有高的正波长色散特性。因此，λ/4板的问题在于它不能在宽的波长范围内显示出期望的光学特性(例如λ/4板的功能)。为了避免这个问题，近来推荐一种相位差板，其具有以较长的波长提供较大的相位差值的波长色散特性，即所谓的“反色散特性”，例如聚降冰片烯基膜或改性聚碳酸酯基膜。但是，这样的膜存在着成本的问题。
目前，将具有正波长色散特性的λ/4板与以较长的波长而提供较大的相位差值的相位差板或半波片(下文称为λ/2板)结合，从而矫正λ/4板的波长色散特性(例如，参见JP 3174367B)。
如上所述在偏光膜、λ/4板和λ/2板结合的情况下，各自光学轴的角度，即偏光膜的吸收轴与各个相位差板的慢轴之间的角度必须进行调整。但是，各个由拉伸膜形成的偏光膜和相位差板的光学轴通常根据拉伸方向而变化。各个膜必须根据各自光学轴的方向进行切割并层积，从而令膜层积以使吸收轴和慢轴处于期望的角度。更具体地说，偏光膜的吸收轴通常与其拉伸方向平行，而相位差板的慢轴也与其拉伸方向平行。因此，例如为了使偏光膜和相位差板层积为吸收轴与慢轴之间的角度为45°，必须将该膜中的一种以相对于膜的纵向(拉伸方向)的45°方向进行切割。如上所述在膜进行切割并随后粘附的情况下，例如，光学轴之间的角度可以相对于每种切割过的膜而变化，这可能会导致关于每种产品的质量差异的问题以及生产成本高和耗时长的问题。更进一步的问题包括由于切割膜而造成的废品增加以及制造大型膜的困难。
作为这些问题的对策，提出了一种通过在斜向拉伸偏光膜或相位差板等来调节拉伸方向的方法(例如，参见JP2003-195037A)。但是，该方法的问题是这种调节方式存在困难。
此外，包括偏光膜、λ/4板和λ/2板的组合的圆形偏光板具有另一个问题。具体地，三乙酰纤维素(TAC)通常用作偏光膜的保护层。在许多情况下，由于TAC膜所固有的厚度方向的相位差，不能在斜向获得令人满意的圆形偏光功能。

发明内容
为了解决如上所述的传统问题而进行本发明，因此本发明的一个目的是提供一种以非常高的效率制造具有优异的斜向光学性质并且在相邻的膜(层)之间具有优异的粘合性的宽带、宽视角的椭圆偏光板的方法；一种通过该方法获得的椭圆偏光板；以及使用该椭圆偏光板的图像显示器。
本发明的发明人对椭圆偏光板的性质进行了深入的研究，发现上述目的可以通过将λ/4板和λ/2板以外的具有特殊光学性能的双折射层层积而达到，其中λ/2板是通过特定方法在基材上形成并且随后转移，从而完成了本发明。
根据本发明的一个实施方式的制造椭圆偏光板的方法包括以下步骤在透明保护膜(T)的表面形成第一双折射层；将偏光器层积到透明保护膜(T)的表面；将聚合物膜层积到第一双折射层的表面，从而形成第二双折射层；以及在第二双折射层的表面形成折射率分布为nz＞nx＝ny的第三双折射层，其中第一双折射层配置在相对于透明保护膜(T)的偏光器的相对侧，并且其中形成第一双折射层的步骤包括以下步骤将含有液晶材料的涂覆液涂覆到经过配向处理(alignmenttreatment)的基材上；在液晶材料显示液晶相的温度下处理该涂覆的液晶材料，从而在基材上形成第一双折射层；并将在基材上形成的第一双折射层转移到透明保护膜(T)的表面。
在本发明的一个实施方式中，偏光器、透明保护膜(T)、在基材上形成的第一双折射层、和形成第二双折射层的聚合物膜都含有长膜；偏光器、透明保护膜(T)、和在基材上所形成的第一双折射层在各自的纵向按照相同的方向配置的同时连续地粘附在一起，从而形成依次具有偏光器、透明保护膜(T)、第一双折射层和基材的层积体；将基材从层积体上剥离；并将剥离了基材的层积体和形成第二双折射层的聚合物膜在各自的纵向按照相同的方向配置的同时连续地粘附在一起。
根据本发明的另一个实施方式的制造椭圆偏光板的方法包括以下步骤在透明保护膜(T)的表面形成折射率分布为nz＞nx＝ny的第三双折射层；将偏光器层积到透明保护膜(T)的表面；在第三双折射层表面形成第一双折射层；并将聚合物膜层积到第一双折射层的表面，从而形成第二双折射层；以及其中第三双折射层配置在相对于透明保护膜(T)的偏光器的相对侧，并且其中形成第一双折射层的步骤包括以下步骤将含有液晶材料的涂覆液涂覆到经过配向处理的基材上；在液晶材料显示液晶相的温度下处理涂覆的液晶材料，从而在基材上形成第一双折射层；并将在基材上所形成的第一双折射层转移到第三双折射层的表面。
在本发明的一个实施方式中，偏光器、透明保护膜(T)、第三双折射层、在基材上形成的第一双折射层、和形成第二双折射层的聚合物膜都含有长膜；依次具有偏光器、透明保护膜(T)和第三双折射层的层积体，与在基材上形成的第一双折射层在各自的纵向按照相同的方向配置的同时连续地粘附在一起，从而形成依次具有偏光器、透明保护膜(T)、第三双折射层、第一双折射层和基材的层积体；将基材从层积体上剥离；并将剥离了基材的层积体和形成第二双折射层的聚合物膜在各自的纵向按照相同的方向配置的同时连续地粘附在一起。
在本发明的另一个实施方式中，液晶材料含有液晶单体和液晶聚合物中的至少一种。
在本发明的又一个实施方式中，第一双折射层含有λ/2板。
在本发明的又一个实施方式中，第二双折射层含有λ/4板。
在本发明的又一个实施方式中，基材含有聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
在本发明的又一个实施方式中，聚合物膜含有拉伸膜。
在本发明的又一个实施方式中，偏光器的吸收轴与第二双折射层的慢轴彼此基本垂直。
在本发明的又一个实施方式中，第一双折射层的慢轴定义为相对于偏光器的吸收轴为+8°到+38°以及-8°到-38°的一个角度。
在本发明的又一个实施方式中，透明保护膜(T)含有由三乙酰纤维素作为主要成分的膜形成。
根据本发明的另一个方面，提供一种椭圆偏光板。该椭圆偏光板通过上述制造方法制造。
根据本发明的又一个方面，提供一种图像显示器。该图像显示器包括上述的椭圆偏光板。在本发明的一个实施方式中，椭圆偏光板配置在观看侧。
根据本发明，能起着λ/2板作用的第一双折射层的慢轴可以设置在任何期望的方向内，因此可以使用在纵向方向内拉伸的长偏光膜(偏光器)(即，吸收轴在纵向方向内的膜)。换句话说，在经过以相对于其纵向的预定角度进行配向处理的长基材上形成的长的第一双折射层、长的透明保护膜以及长的偏光膜(偏光器)，在各自的纵向按照相同方向配置(通过所谓的卷到卷(roll to roll))的同时可以连续地粘附在一起。或者，在经过以相对于其纵向的预定角度进行配向处理的长基材上形成的长的第一双折射层和具有长偏光膜(偏光器)以及长透明保护膜的层积体可以通过卷到卷连续地粘附在一起。因而，椭圆偏光板可以以非常高的生产效率获得。根据本发明的方法，用于层积的透明保护膜或偏光器不必进行关于其纵向(拉伸方向)的斜向切割。结果，光学轴的角度不会相对于每片切割的膜而发生变化，从而得到不会使每个产品质量改变的椭圆偏光板。而且，由切割膜也没有产生废料，可以以低成本得到椭圆偏光板，并且促进了大型偏光板的制造。而且，根据本发明的一个实施方式，第二双折射层易于通过将聚合物膜层积到第一双折射层的表面而形成。聚合物膜和第一双折射层的长边可以连续地粘附在一起，从而在第一双折射层上得到第二双折射层。因而，椭圆偏光板可以以非常高的生产效率获得。由于椭圆偏光板可以通过使用所谓的卷到卷的粘附而获得，相邻的层(膜)之间的粘合性能够非常优异。此外，根据本发明，折射率分布为nz＞nx＝ny的第三双折射层与λ/4板和λ/2板组合使用。因此，可以得到即使在斜向上也具有优异性能的宽带和宽视角的椭圆偏光板，以及使用该椭圆偏光板的图像显示器。


在附图中图1是根据本发明的优选实施方式的椭圆偏光板的截面示意图；图2是根据本发明的优选实施方式的椭圆偏光板的分解透视图；图3是显示根据本发明制造椭圆偏光板的方法的例子中的一个步骤的透视图；图4是显示根据本发明制造椭圆偏光板的方法的例子中的另一个步骤的透视图；图5是显示根据本发明制造椭圆偏光板的方法的例子中的又一个步骤的示意图；图6是显示根据本发明制造椭圆偏光板的方法的例子中的又一个步骤的示意图；图7是显示根据本发明制造椭圆偏光板的方法的例子中的又一个步骤的示意图；图8是显示根据本发明制造椭圆偏光板的方法的例子中的又一个步骤的示意图；而图9是根据本发明的优选实施方式的用于液晶显示器的液晶面板的截面示意图。
具体实施例方式
A.椭圆偏光板A-1.椭圆偏光板的总体结构根据本发明的实施方式的椭圆偏光板包括偏光器、保护层、第一双折射层、第二双折射层、以及第三双折射层。只要能够获得本发明的效果，可以使用任意适合的顺序来层积各层。例如，如图1A所示，椭圆偏光板10按照给定的顺序配有偏光器11、保护层(透明保护膜)12、第一双折射层13、第二双折射层14、以及第三双折射层15。这样的结构使得由于从斜向上观看的各个层的光学轴的偏移或者由于保护层的相位差所造成的不同偏振状态得到有利的补偿，从而确保宽视角内偏光板的功能。或者，如图1B所示，第三双折射层15可配置在保护层12与第一双折射层13之间。在这样的结构中，保护层的相位差被第三双折射层的相位差所抵销，从而恢复偏光板所发出的光的线性偏振性能，并确保偏光板在宽视角内的功能。在实际使用中，根据本发明的实施方式的椭圆偏光板可在偏光器没有配置保护层12的一侧配有第二保护层16。
第一双折射层13可用作所谓的λ/2板。在本发明的说明书中，λ/2板指的是一种具有将有特定振动方向的线性偏振光转变为振动方向与其垂直的线性偏振光、或将右旋圆偏振光转变为左旋圆偏振光(或将左旋圆偏振光转变为右旋圆偏振光)的功能的板。
第二双折射层14可用作所谓的λ/板。在本发明的说明书中，λ/4板指的是一种具有将有特定波长的线性偏振光转变为圆偏振光(或将圆偏振光转变为线性偏振光)的功能的板。
第三双折射层15的折射率分布为nz＞nx＝ny。优选第三双折射层15厚度方向相位差的绝对值Rth3与保护层12厚度方向相位差的绝对值Rthp的比值Rth3/Rthp为1.1到4.0，更优选1.5到3.0。保护层12和第三双折射层15的厚度方向相位差的这种关系使保护层的相位差能够得到有利的补偿，从而为椭圆偏光板提供优异的斜向性能。
这里，nx代表提供最大面内折射率的方向(即，慢轴方向)的折射率，ny代表垂直于慢轴的方向的面内折射率，nz代表厚度方向的折射率。此外，表达式“nx＝ny”不仅包括nx与ny完全相同的情况，也包括nx与ny基本相同的情况。在本发明的说明书中，短语“基本相同”包括nx与ny不同但在实际应用中没有对椭圆偏光板的总体偏振性能产生影响的情况。厚度方向的相位差Rth(Rth3、Rthp等)根据方程式Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d计算(此处d(nm)代表膜(层)的厚度)。
图2是解释构成根据本发明的优选实施方式的椭圆偏光板各层的光学轴的分解透视图(在图2中，为清楚起见，省略了第二保护层16)。配置第一双折射层13使其慢轴B相对于偏光器11的吸收轴A限定在预定的角度α。角度α优选为+8°到+38°或者-8°到-38°，更优选+13°到+33°或者-13°到-33°，特别优选+19°到+29°或者-19°到-29°，尤其优选+21°到+27°或者-21°到-27°，最优选+23°到+24°或者-23°到-24°。第一双折射层和偏光器以上述角度α配置，从而提供具有优异的圆偏振性能的偏光板。如图2所示，配置第二双折射层14使其慢轴C基本垂直于偏光器11的吸收轴A。在本发明的说明书中，短语“基本垂直”包括角度为90°±2.0°，优选90°±1.0°，更优选90°±0.5°的情况。
本发明的椭圆偏光板的总厚度优选为80到250μm，更优选110到220μm，最优选140到190μm。本发明的椭圆偏光板可以极大地有助于减少图像显示装置的厚度。在下文中，将对构成本发明的椭圆偏光板的各层作详细描述。
A-2.第一双折射层如上所述，第一双折射层13可用作所谓的λ/2板。第一双折射层用作λ/2板，从而适当地调节用作λ/4板的第二双折射层的波长色散特性的相位差(尤其是在背离λ/4的相位差的波长范围)。波长为590nm时的第一双折射层的面内相位差(Δnd)优选为180到300nm，更优选210到280nm，最优选230到240nm。面内相位差(Δnd)根据方程式Δnd＝(nx-ny)×d得到。此处，nx代表慢轴方向的折射率，ny代表快轴方向(在相同面内垂直于慢轴的方向)的折射率，d代表第一双折射层的厚度。第一双折射层13的折射率分布优选为nx＞ny＝nz。nz代表厚度方向的折射率。在本发明的说明书中，等式“ny＝nz”不仅包括ny与nz完全相同的情况，也包括ny与nz基本相同的情况。
设定第一双折射层的厚度使其最适合用作λ/2板。换句话说，其厚度设定为能提供期望的面内相位差。更具体地说，厚度优选为0.5到5μm，更优选1到4μm，最优选1.5到3μm。
只要能提供上述特性，任意适合的材料可以用作形成第一双折射层的材料。优选液晶材料，更优选具有向列相作为液晶相的液晶材料(向列型液晶)。液晶材料的例子包括液晶聚合物和液晶单体。液晶材料的液晶性可通过溶致机制或热致机制获得。进一步，液晶的配向状态优选为均匀配向。
例如，用作液晶材料的液晶单体优选为可聚合单体和/或可交联单体。如下所述，这是因为液晶单体的配向状态能够通过液晶单体的聚合或交联而固定。例如，液晶单体的配向状态能够通过配向液晶单体，然后聚合或交联液晶单体而固定。聚合物通过聚合作用形成，而三维网状结构通过交联形成。聚合物和三维网状结构并非液晶。因此，所形成的第一双折射层不会通过改变对液晶化合物特定的温度而相变为液晶相、玻璃相、或结晶相。结果，第一双折射层是具有优异稳定性并且不受温度改变影响的双折射层。
任意适合的液晶单体可以用作液晶单体。例如，使用JP2002-533742A(WO 00/37585)、EP 358208(US 5211877)、EP 66137(US 4388453)、WO 93/22397、EP 0261712、DE 19504224、DE 4408171、GB 2280445等中所描述的可聚合内消旋(mesogenic)化合物等。可聚合内消旋化合物的具体例子包括购买自BSAF Aktiengesellschaft的LC242(商品名)；购买自Merck&Co.，Inc.的E7(商品名)；购买自Wacker-Chemie GmbH的LC-Silicone-CC 3767(商品名)。
例如，向列型液晶单体优选作为液晶单体，其具体例子包括下文所示的结构式(1)所代表的单体。液晶单体可以单独使用，或者两种或多种组合使用。

在上述结构式(1)中，A1和A2各自代表可聚合基团，并且彼此可以相同或不同。A1和A2中的一个可以代表氢。每个X独立地代表单键、-O-、-S-、-C＝N-、-O-CO-、-CO-O-、-O-CO-O-、-CO-NR-、-NR-CO-、-NR-、-O-CO-NR-、-NR-CO-O-、-CH2-O-、或-NR-CO-NR-。R代表氢或者具有1至4个碳原子的烷基。M代表内消旋配合基团。
在上述结构式(1)中，Xs彼此可以相同或不同，但优选相同。
在上述结构式(1)所代表的单体中，优选每个A2配置在相对于A1的邻位。
优选A1和A2各自独立地用下文所示的结构式(2)代表，优选A1和A2代表相同基团。
Z-X-(Sp)n…(2)在上述结构式(2)中，Z代表可交联基团，X与上述结构式(1)中的定义相同。Sp代表由取代的或非取代的直链或者支链的、具有1至30个碳原子的烷基所构成的间隔基。n代表0或1。Sp中的碳链可以通过醚官能团中的氧、硫醚官能团中的硫、不相邻的亚氨基、有1至4个碳原子的烷基亚氨基等阻断。
在上述结构式(2)中，Z优选代表下文所示的结构式所代表的官能团中的任意一种。在下文所示的结构式中，R的例子包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基。
H2C＝CH-，HC≡C-， -N＝C＝O，-N＝C＝S，-O-C≡N，在上述结构式(2)中，Sp优选代表下文所示的结构式所代表的结构单元的任意一种。在下文所示的结构式中，优选m代表1到3，优选p代表1到12。
-(CH2)p-，-(CH2CH2O)mCH2CH2-，-CH2CH2SCH2CH2-，-CH2CH2NHCH2CH2-， 在上述结构式(1)中，M优选用下文所示的结构式(3)代表。在下文所示的结构式(3)中，X与上述结构式(1)中所定义的相同。例如，Q代表取代或非取代的直链或支链的烷基或者芳香烃基。例如，Q可以代表取代或非取代的直链或支链的、具有1至12个碳原子的亚烷基。
在Q代表芳香烃基的情况下，优选Q代表下文所示的结构式所代表的任意一个芳香烃基、或者其取代的类似物。
上述结构式所代表的芳香烃基的取代类似物可以各自在每个芳香环上具有1到4个取代基，或者每个芳香环或基团上具有1到2个取代基。取代基彼此之间可以相同或者不相同。取代基的例子包括具有1至4个碳原子的烷基；硝基；卤代基例如氟、氯、溴或碘；苯基；和具有1至4个碳原子的烷氧基。
液晶单体的具体例子包括用下列结构式(4)到(19)所代表的单体。
液晶单体显示出液晶性的温度范围根据液晶单体的类型而变化。更具体地说，温度范围优选为40到120℃，更优选50到100℃，最优选60到90℃。
A-3.第二双折射层如上所述，第二双折射层14可用作所谓的λ/4板。根据本发明，用作λ/4板的第二双折射层的波长色散特性通过用作λ/2板的第一双折射层的光学特性进行修正，从而在宽波长范围内显示出令人满意的圆偏振功能。波长为550nm时的第二双折射层的面内相位差(Δnd)优选为90到180nm，更优选90到150nm，最优选105到135nm。第二双折射层的Nz系数(＝(nx-nz)/(nx-ny))优选为1.0到2.2，更优选1.2到2.0，最优选1.4到1.8。进一步，第二双折射层14的折射率分布优选为nx＞ny＞nz。
设定第二双折射层的厚度使其最适合用作λ/4板。换句话说，设定其厚度从而提供预期的面内相位差。更具体地说，厚度优选为10到100μm，更优选20到80μm，最优选40到70μm。
第二双折射层通常通过将聚合物膜进行拉伸处理而形成。具有理想光学特性(例如折射率分布、面内相位差、厚度方向相位差、和Nz系数)的第二双折射层可以通过适当选择聚合物类型、拉伸条件、拉伸方法等而获得。
任意适合的聚合物可以用作构成聚合物膜的聚合物。聚合物的具体例子包括例如聚碳酸酯基聚合物、降冰片烯基聚合物、纤维素基聚合物、聚乙烯醇基聚合物、以及聚砜基聚合物之类的聚合物。
或者，第二双折射层可以由含有可聚合液晶和手性试剂的树脂组合物形成的膜组成。可聚合液晶和手性试剂在JP 2003-287623 A中有所描述，在此引入作为参考。例如，将上述树脂组合物涂覆到任意适合的基材上，并将整体加热到该可聚合液晶呈现出液晶状态的温度。因此可聚合液晶通过手性试剂配向成扭曲状态(更具体地说，通过形成胆甾醇型结构)。可聚合液晶以这个状态聚合，从而得到具有固定胆甾醇型结构的膜。调节组合物中手性试剂的含量允许改变胆甾醇型结构的扭曲度。结果，可以控制所得的第二双折射层的慢轴方向。非常优选这样的膜，因为慢轴方向能够以相对于偏光器的吸收轴以0°(平行)或90°(垂直)以外的角度进行设定。
A-4.第三双折射层如上所述，第三双折射层15的折射率分布为nz＞nx＝ny，并且它可以用作所谓的正C板(positive C plate)。优选地，第三双折射层厚度方向相位差的绝对值Rth3相对于保护层厚度方向相位差的绝对值Rthp为特定的比值。提供具有该光学性能的第三双折射层，从而使保护层厚度方向的相位差得到有利的补偿。结果，获得了即使在斜向也具有优异性能的椭圆偏光板。
如上所述，第三双折射层厚度方向相位差的绝对值Rth3可以根据保护层厚度方向相位差的绝对值Rthp进行优化。例如，第三双折射层厚度方向相位差的绝对值Rth3优选为50到200nm，更优选75到150nm，最优选90到120nm。提供该绝对值的第三双折射层的厚度可以根据要使用的材料等而改变。例如，第三双折射层的厚度优选为0.5到10μm，更优选0.5到8μm，最优选0.5到5μm。
第三双折射层优选由含有垂直配向而固定的液晶材料的膜形成。可垂直配向的液晶材料(液晶化合物)可以是液晶单体或者是液晶聚合物。液晶化合物的典型例子是向列型液晶化合物。对于该液晶化合物的配向技术的综述在例如“Kagaku Sousetsu 44”(Hyomen NoKaishitsu，Chemical Society of Japan编著，第156-163页)中有所描述，在此引入作为参考。
可以形成垂直配向的液晶材料的例子是含有下列物质的侧链型液晶聚合物含有液晶片断侧链的单体单元(a)；以及含有非液晶片断侧链的单体单元(b)。这样的侧链型液晶聚合物可以在不使用垂直配向剂(aligner、aligning agent)或者垂直配向膜的情况下实现垂直配向。侧链型液晶聚合物除了含有包括于正常侧链型液晶聚合物内的含有液晶片断侧链的单体单元(a)之外，还含有具有烷基链等的含有非液晶片断侧链的单体单元(b)。在没有使用垂直配向剂或者垂直配向膜的情况下，例如通过热处理，含有非液晶片断侧链的单体单元(b)的作用估计可以使液晶状态(例如向列型液晶相)演变，从而实现垂直配向。
单体单元(a)具有显示向列型液晶性的侧链，其例子为用通式(a)所代表的单体单元。
在通式(a)中R1代表氢原子或甲基；a代表1到6的正整数；X1代表-CO2-基团或-OCO-基团；R2代表氰基、具有1至6个碳原子的烷氧基、氟代基、或者具有1至6个碳原子的烷基；b和c代表整数1或2。
单体单元(b)具有直的侧链，其例子为用通式(b)所代表的单体单元。
在通式(b)中R3代表氢原子或甲基；R4代表具有1至22个碳原子的烷基、具有1至22个碳原子的氟烷基、或者通式(b1)所代表的基团。
在通式(b1)中，d代表1到6的正整数，而R5代表具有1至6个碳原子的烷基。
可以根据目的和单体单元的种类适当设定单体单元(a)与单体单元(b)的比例。(b)/{(a)+(b)}优选为0.01到0.8(摩尔比)，更优选0.1到0.5(摩尔比)，因为大的单体单元(b)的比例通常提供不展现液晶单域配向特性的侧链型液晶聚合物。
可以形成垂直配向的液晶材料的另一个例子是含有下列物质的侧链型液晶聚合物含有液晶片断侧链的单体单元(a)；含有具有脂环结构的晶体片断侧链的单体单元(c)。这样的侧链型液晶聚合物也可以在不使用垂直配向剂或者垂直配向膜的情况下实现垂直配向。侧链型液晶聚合物除了含有包括于正常侧链型液晶聚合物内的含有液晶片断侧链的单体单元(a)之外，还含有具有脂环结构的晶体片断侧链的单体单元(c)。在没有使用垂直配向膜的情况下，例如通过热处理，单体单元(c)的作用估计可以使液晶状态(例如向列型液晶相)演变，从而实现垂直配向。
单体单元(c)具有显示向列型液晶性的侧链，其例子为通式(c)所代表的单体单元。
在通式(c)中R6代表氢原子或甲基；h代表i到6的正整数；X2代表-CO2-基团或-OCO-基团；e和g代表整数1或2；f代表整数0到2；R7代表氰基或者具有1至12个碳原子的烷基。
可以根据目的和单体单元的种类适当设定单体单元(a)与单体单元(c)的比例。(c)/{(a)+(c)}优选为0.01到0.8(摩尔比)，更优选0.1到0.6(摩尔比)，因为大的单体单元(c)的比例通常提供不展现液晶单域配向特性的侧链型液晶聚合物。
上述的单体单元仅仅是例子，可以形成垂直配向的液晶聚合物显然不限于含有该单体单元的那些。作为例子的单体单元可以适当组合。
侧链型液晶聚合物的重均分子量优选为2,000到100,000。重均分子量调节在上述范围内的侧链型液晶聚合物可以有效地发挥作为液晶聚合物的作用。重均分子量更优选为2,500到50,000。重均分子量处于上述范围内可以为所得层提供优异的成膜特性和均匀配向状态。
上面所例举的侧链型液晶聚合物可以通过单体单元(a)、(b)或(c)相应的丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体的共聚而制备。单体单元(a)、(b)或(c)相应的单体可以通过任意适合的方法合成。共聚物的制备可以根据任意适合的丙烯酸单体等的聚合方法(例如自由基聚合方法、阳离子聚合方法、或阴离子聚合方法)进行。在自由基聚合方法中，可以使用各种聚合引发剂。优选的聚合引发剂的例子包括偶氮二异丁腈和过氧化苯甲酰，它们可以在适当的温度(不高不低)下分解，从而以适当的机理和速度引发聚合反应。
垂直配向也可以从含有侧链型液晶聚合物的液晶组合物形成。这样的液晶组合物除了含有侧链型液晶聚合物之外，还可以含有可光聚的液晶化合物。可光聚的液晶化合物是具有至少一个可光聚官能团(具有例如丙烯酰基或者异丁烯酰基的不饱和双键的基团)的液晶化合物，并且优选能显示向列型液晶性。可光聚的液晶化合物的具体例子包括也可以用作单体单元(a)的丙烯酸酯和异丁烯酸酯。更优选的可光聚的液晶化合物具有用于改善将要获得的膜(第三双折射层)的耐久性的两个或多个可光聚官能团。这样的可光聚的液晶化合物的例子是下列通式代表的交联型向列型液晶单体。可光聚的液晶化合物的进一步例子包括通过用乙烯醚基或者环氧基取代下列通式中的末端基团“H2C＝CR-CO2-”而获得的化合物；通过用“-(CH2)3-C*H(CH3)-(CH2)2-”或者“-(CH2)2-C*H(CH3)-(CH2)3-”取代下列通式中的“-(CH2)m-”和/或“-(CH2)n-”而获得的化合物。
H2C＝CR8-CO2-(CH2)m-O-A-Y-B-Y-D-O-(CH2)n-O2C-CR8＝CH2在通式中R8代表氢原子或甲基；A和D各自独立地代表1，4-亚苯基或者1，4-亚环己基；每个Y独立地代表-COO-基团、-OCO-基团、或者-O-基团；B代表1，4-亚苯基、1，4-亚环己基、4，4’-亚联苯基、或者4，4’-双亚环己基；m和n各自独立地代表2到6的整数。
可光聚的液晶化合物可以与侧链型液晶聚合物一起，通过热处理发展例如向列型液晶相的液晶状态而垂直配向。然后，可光聚的液晶化合物可以聚合或者交联而固定垂直配向，从而进一步改善垂直配向的液晶膜的耐久性。
根据目的、要使用的侧链型液晶聚合物和可光聚的液晶化合物的种类、要得到的垂直配向的液晶膜的耐久性等，可以适当设定液晶组合物中可光聚的液晶化合物与侧链型液晶聚合物的比例。具体地说，可光聚的液晶化合物∶侧链型液晶聚合物(重量比)优选为大约0.1∶1到30∶1，更优选0.5∶1到20∶1，最优选1∶1到10∶1。
液晶组合物可以进一步含有光聚合引发剂。任意适合的光聚合引发剂可用作光聚合引发剂。其具体的例子包括IRGACURE 907、IRGACURE 184、IRGACURE 651和IRGACURE 369(商品名，购买自Ciba Specialty Chemicals)。考虑到可光聚的液晶化合物的种类、液晶组合物的混合比例等，光聚合引发剂的量可以在不影响液晶组合物的垂直配向特性的范围内进行调整。通常，相对于100重量份的可光聚的液晶化合物，光聚合引发剂的量优选为约0.5到30重量份，更优选0.5到10重量份。
A-5.偏光器根据用途，可以使用任意适合的偏光器作为偏光器11。其例子包括通过在例如聚乙烯醇基膜、部分缩甲醛化的聚乙烯醇基膜、或部分皂化的乙烯/醋酸乙烯酯共聚物基膜之类的亲水性聚合物膜上，吸附例如碘或二色性染料的二色性物质，并且对该膜进行单轴拉伸而制备的膜；以及例如聚乙烯醇基膜的脱水产物或聚氯乙烯基膜的脱氯产物之类的聚烯基取向膜。其中，由于高偏振二色性，特别优选通过在聚乙烯醇基膜上吸附例如碘的二色性物质并且对该膜进行单轴拉伸而制备的偏光器。偏光器的厚度没有特别限制，但是通常为大约1到80μm。
通过在聚乙烯醇基膜上吸附碘并且对该膜进行单轴拉伸而制备的偏光器可以如下生产，例如将聚乙烯醇基膜浸入碘的水溶液以进行染色；并且将该膜拉伸到原始长度的3到7倍。根据需要水溶液可以含有硼酸、硫酸锌、氯化锌等，或者聚乙烯醇基膜可以浸入碘化钾等的水溶液中。而且，根据需要可以在染色前将聚乙烯醇基膜在水中浸润和清洗。
用水清洗聚乙烯醇基膜不仅可以除去膜表面的污物或防粘剂，还可以通过使聚乙烯醇基膜膨胀以提供防止例如不均匀染色之类的不均匀性的效果。可以在用碘对膜进行染色的过程之后、对膜进行染色之中、或在用碘对膜进行染色之前对该膜进行拉伸。拉伸可以在硼酸或碘化钾的水溶液中或水浴中进行。
A-6.保护层保护层12和第二保护层16都由任何适合的、可用作偏光器保护层的膜形成。用作膜的主要成分的材料的具体例子包括透明树脂，例如纤维素基树脂(例如三乙酰纤维素(TAC))、聚酯基树脂、聚乙烯醇基树脂、聚碳酸酯基树脂、聚酰胺基树脂、聚酰亚胺基树脂、聚醚砜基树脂、聚砜基树脂、聚苯乙烯基树脂、聚降冰片烯基树脂、聚烯烃基树脂、丙烯酸树脂、以及醋酸酯基树脂。其另一个例子包括丙烯酸、氨基甲酸酯基、丙烯酸氨基甲酸酯基、环氧基、或者硅酮基热固性树脂或者紫外线硬化树脂。其又一个例子包括玻璃状聚合物，例如硅氧烷基聚合物。进一步，也可以使用JP 2001-343529 A(WO 01/37007)中描述的聚合物膜。更具体地说，膜是由树脂组合物所构成，该树脂组合物含有在侧链上具有取代或非取代的酰亚胺基的热塑性树脂、和在侧链上具有取代或非取代的苯基的热塑性树脂。其具体例子包括含有异丁烯和N-甲基马来酰亚胺交替共聚物以及丙烯腈/苯乙烯共聚物的树脂组合物。例如，聚合物膜可以是上述树脂组合物的挤压制品。其中，优选TAC、聚酰亚胺基树脂、聚乙烯醇基树脂、和玻璃状聚合物。特别优选TAC。这种材料的保护层可以与第三双折射层结合使用，从而明显地改善在斜向上的圆偏振性能。
保护层优选透明或没有颜色。更具体地说，保护层厚度方向的相位差优选为-90nm到+90nm，更优选-80nm到+80nm，最优选-70nm到+70nm。
只要能够得到优选的厚度方向的相位差，保护层可以具有任意适合的厚度。更具体地说，保护层的厚度优选为5mm或更小，更优选1mm或更小，特别优选1到500μm，最优选5到150μm。
B.制造椭圆偏光板的方法根据本发明的一个实施方式的制造椭圆偏光板的方法包括在透明保护膜(T)的表面形成第一双折射层；将偏光器层积到透明保护膜(T)的表面；将聚合物膜层积到第一双折射层的表面，从而形成第二双折射层；以及在第二双折射层的表面形成折射率分布为nz＞nx＝ny的第三双折射层。第一双折射层配置在相对于透明保护膜(T)上的偏光器的相对侧。形成第一双折射层的步骤包括将含有液晶材料的涂覆液涂覆到经过配向处理的基材上；在液晶材料显示液晶相的温度下处理该涂覆的液晶材料，从而在基材上形成第一双折射层；并将在基材上形成的第一双折射层转移到透明保护膜(T)的表面。第三双折射层厚度方向相位差的绝对值Rth3与透明保护膜(T)厚度方向相位差的绝对值Rthp的比值Rth3/Rthp优选为1.1到4.0。例如，根据该制造方法，可以得到如图1A所示的椭圆偏光板。
根据本发明的另一个实施方式的制造椭圆偏光板的方法包括在透明保护膜(T)的表面形成折射率分布为nz＞nx＝ny的第三双折射层；将偏光器层积到透明保护膜(T)的表面；在第三双折射层表面形成第一双折射层；并将聚合物膜层积到第一双折射层的表面，从而形成第二双折射层。第三双折射层配置在相对于透明保护膜(T)上的偏光器的相对侧。形成第一双折射层的步骤包括将含有液晶材料的涂覆液涂覆到经过配向处理的基材上；在液晶材料显示液晶相的温度下处理涂覆的液晶材料，从而在基材上形成第一双折射层；并将在基材上所形成的第一双折射层转移到第三双折射层的表面。第三双折射层厚度方向相位差的绝对值Rth3与透明保护膜(T)厚度方向相位差的绝对值Rthp的比值Rth3/Rthp优选为1.1到4.0。例如，根据该制造方法可以得到如图1B所示的椭圆偏光板。
根据目标椭圆偏光板的层积结构，可以适当改变该步骤的顺序。例如，层积偏光器的步骤可以在形成或者层积双折射层中的任意一层之后进行。下文描述各个步骤。
B-1.形成第一双折射层的步骤第一双折射层在透明保护膜(T)的表面形成。形成第一双折射层的详细步骤如下。
首先，将含有液晶材料的涂覆液涂覆到经过配向处理的基材上。
只要能得到适合本发明的第一双折射层，可以使用任何适合的基材。其具体例子包括玻璃基材、金属箔、塑料片、以及塑料膜。在基材上不需要有垂直配向膜。任何适合的塑料膜可以用作塑料膜。其具体例子包括由下列透明聚合物所形成的膜，该透明聚合物包括例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯的聚酯基聚合物；例如二乙酰纤维素和三乙酰纤维素的纤维素基聚合物；聚碳酸酯基聚合物；和例如聚甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸聚合物。塑料膜的进一步例子包括由下列透明聚合物形成的膜，该透明聚合物包括例如聚苯乙烯和丙烯腈/苯乙烯共聚物的苯乙烯基聚合物；例如聚乙烯、聚丙烯、具有环状或降冰片烯结构的聚烯烃、和乙烯/丙烯共聚物的烯烃基聚合物；氯乙烯基聚合物；以及例如尼龙和芳香聚酰胺的酰胺基聚合物。塑料膜的更进一步例子包括由包括酰亚胺基聚合物、砜基聚合物、聚醚砜基聚合物、聚醚醚酮基聚合物、聚苯硫基聚合物、乙烯醇基聚合物、偏二氯乙烯基聚合物、乙烯醇缩丁醛基聚合物、芳基化物基聚合物、聚甲醛基聚合物、环氧基聚合物、及其混合产品的透明聚合物所形成的膜。其中，优选使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)所形成的塑料膜。
基材的厚度优选为20到100μm，更优选30到90μm，最优选30到80μm。厚度处于上述范围内可以在层积的步骤中提供具有足够强度以支撑非常薄的第一双折射层的基材，并能合适地维持例如滑动性能和滚转移动性能(roll traveling proerty)之类的操作性能。
只要能得到适合的本发明的第一双折射层，可以采用任何合适的配向处理作为基材的配向处理。配向处理的具体例子包括摩擦处理、倾斜淀积方法(oblique deposition method)、拉伸处理、光配向处理、磁场配向处理、和电场配向处理。优选摩擦处理。
当层积偏光器时，配向处理的配向方向以相对于偏光器的吸收轴的预定角度方向设定。配向方向基本上如下文所述与第一双折射层12的慢轴方向相同。因此，预定的角度优选为+8°到+38°或者-8°到-38°，更优选+13°到+33°或者-13°到-33°，特别优选+19°到+29°或者-19°到-29°，尤其优选+21°到+27°或者-21°到-27°，最优选+23°到+24°或者-23°到-24°。
将含有形成第一双折射层的液晶材料的涂覆液涂覆到经过配向处理的基材上。然后，将涂覆液中的液晶材料配向以形成第一双折射层。该液晶材料是经过在液晶材料显示液晶相的温度下的处理而配向的。可以根据所使用的液晶材料的类型适当的确定温度。在此温度下的处理允许液晶材料处于液晶状态，并且根据基材表面的配向方向将该液晶材料配向。因此，双折射由通过涂覆形成的层引起，从而形成第一双折射层。
含有液晶材料的涂覆液通过将液晶材料溶解或分散在适当的溶剂中而制备。
可以溶解或分散液晶材料的任意适合的溶剂可用作溶剂。可以根据液晶材料的类型等适当选择所要使用的溶剂类型。溶剂的具体例子包括例如氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、四氯乙烷、甲叉二氯、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯、和邻二氯苯的卤代烃；例如苯酚、对-氯酚、邻-氯酚、间-甲酚、邻-甲酚和对-甲酚的酚类；例如苯、甲苯、二甲苯、均三甲基苯、甲氧基苯、和1，2-二甲氧基苯的芳香烃；例如丙酮、甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁酮、环己酮、环戊酮、2-吡咯烷酮和N-甲基-2-吡咯烷酮的酮基溶剂；例如醋酸乙酯、醋酸丁酯、和醋酸丙酯的酯基溶剂；例如叔丁醇、甘油、乙二醇、三甘醇、乙二醇单甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇、二丙二醇、和2-甲基-2，4-戊二醇的醇基溶剂；例如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺的酰胺基溶剂；例如乙腈和丁腈的腈基溶剂；例如乙醚、丁醚、四氢呋喃、和二氧杂环己烷的醚基溶剂；以及二硫化碳、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、和乙基乙酸酯溶纤剂。其中，优选甲苯、二甲苯、均三甲基苯、MEK、甲基异丁酮、环己酮、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸丙酯、和乙基乙酸酯溶纤剂。溶剂可以单独使用或者其中两种或多种组合使用。
可以根据液晶材料的类型、目标层的厚度等适当确定液晶组合物(涂覆液)中的液晶材料的含量。更具体地说，液晶材料的含量优选为5到50wt％，更优选10到40wt％，最优选15到30wt％。
根据需要，液晶组合物(涂覆液)可以进一步含有任意适合的添加剂。添加剂的具体例子包括聚合引发剂和交联剂。特别优选在液晶单体用作液晶材料时使用添加剂。聚合引发剂的具体例子包括过氧苯甲酰(BPO)和偶氮二异丁腈(AIBN)。交联剂的具体例子包括异氰酸酯(盐)基交联剂、环氧基交联剂、和金属螯合物交联剂。此添加剂可以单独使用或者其中两种或多种联合使用。其他添加剂的具体例子包括抗氧化剂、改性剂、表面活性剂、染料、颜料、退色抑制剂、以及UV吸收剂。这些添加剂也可以单独使用或者其中两种或多种联合使用。抗氧化剂的例子包括苯酚基化合物、胺基化合物、有机硫基化合物、和膦基化合物。改性剂的例子包括乙二醇、硅酮和醇。例如，表面活性剂用于使光学膜(即将要形成的第一双折射层)的表面变光滑。其具体例子包括硅酮基表面活性剂、丙烯酸表面活性剂、和氟基表面活性剂。
可以根据涂覆液的浓度、目标层的厚度等适当确定涂覆液的涂覆量。在涂覆液中的液晶材料的浓度为20wt％的情况下，每100cm2基材的涂覆量优选为0.03到0.17ml，更优选0.05到0.15ml，最优选0.08到0.12ml。
可以使用任何合适的涂覆方法，其具体例子包括辊涂、旋涂、缄锭涂(wire bar coating)、浸涂、挤出、幕涂(curtain coating)和喷涂。
接着，根据基材表面的配向方向将形成第一双折射层的液晶材料配向。该液晶材料是经过在液晶材料显示液晶相的温度下的处理而配向的。可以根据所使用的液晶材料的类型适当确定温度。在此温度下的处理允许液晶材料处于液晶状态，并且该液晶材料根据透明保护膜表面的配向方向而配向。因此，双折射由通过涂覆所形成的层引起，从而形成第一双折射层。
处理温度可以根据液晶材料的类型而适当确定。更具体地说，处理温度优选为40到120℃，更优选50到100℃，最优选60到90℃。处理时间优选为30秒或更长，更优选1分钟或更长，特别优选2分钟或更长，最优选4分钟或更长。处理时间少于30秒，所提供的液晶材料的液晶状态可能不充分。同时，处理时间优选为10分钟或更短，更优选8分钟或更短，最优选7分钟或更短。处理时间超过10分钟，可能会导致添加剂的升华。
在上述液晶单体用作液晶材料的情况下，通过涂覆形成的层优选进行聚合处理或者交联处理。聚合处理使得液晶单体聚合并且固定成为聚合物分子的重复单元。交联处理使得液晶单体形成三维网状结构并且固定成为网状结构的一部分。结果，液晶材料的配向状态被固定。通过液晶单体的聚合或交联所形成的聚合物或者三维结构为“非液晶”。因此，通过改变对于液晶分子特定的温度而形成的第一双折射层不会相变为液晶相、玻璃相、或结晶相。
可以根据将要使用的聚合引发剂或交联剂的类型适当选择聚合处理或交联处理的具体程序。例如，在使用光致聚合引发剂或光致交联剂的情况下，可以进行光致辐照。在使用UV聚合引发剂或者UV交联剂的情况下，可以进行UV照射。光或紫外光照射的时间、照射的强度、照射的总量等可以根据液晶材料的类型、基材类型、配向处理的类型、第一双折射层的期望特性等进行适当设置。
接着，将在基材上形成的第一双折射层转移到透明保护膜(T)的表面。转移第一双折射层的方法没有特别的限制。例如，通过基材支撑的第一双折射层可以通过粘合剂与透明保护膜(T)粘合在一起。该转移方法可以以非常高的效率提供在相邻的膜(层)之间具有优异粘合性的椭圆偏光板。
上述粘合剂的具体例子包括固化粘合剂。固化粘合剂的具体例子包括例如紫外固化粘合剂的光固化粘合剂、湿固化粘合剂(moistsettingadhesive)、或者热固性粘合剂。热固性粘合剂的具体例子包括例如环氧树脂粘合剂、异氰酸酯树脂粘合剂、或者聚酰亚胺树脂粘合剂的热固性粘合剂。湿固化粘合剂的具体例子包括湿固化异氰酸酯树脂粘合剂。优选湿固化粘合剂(尤其是湿固化异氰酸酯树脂粘合剂)。可以通过与空气中的水汽、粘合体表面吸附的水、例如羟基或羧基的活性氢基反应而使湿固化粘合剂固化。因此，只要在涂布后不再进行任何处理就能使湿固化粘合剂固化，从而提供优异的可操作性。进而，由于固化时不需要加热，所以当将第一双折射层与透明保护膜(T)附着在一起时不加热。结果，由于没有产生热收缩，所以即使在第一双折射层与透明保护膜(T)非常薄的情况下，也能够显著地预防在层积时诸如开裂之类的问题。顺便提及，异氰酸酯树脂粘合剂是包括聚异氰酸酯树脂粘合剂和聚氨酯树脂粘合剂的总括。
至于固化粘合剂，例如可以使用市售的粘合剂。或者，固化树脂粘合剂溶液(或分散液)能够通过用溶剂溶解或分散任意一种上述的固化树脂而制备。制备固化树脂粘合剂溶液(或悬液)时，固化树脂的固体含量优选为10到80wt％，更优选20到65wt％，更优选25到65wt％，最优选30到50wt％。根据固化树脂的类型，任何合适的溶剂可以用作溶剂。溶剂的具体例子包括醋酸乙酯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲苯、和二甲苯。溶剂可以单独使用或者联合使用。
可以根据目的适当确定粘合剂的使用量，例如，对于每1cm2第一双折射层或透明保护膜的使用量优选为0.3到3ml，更优选0.5到2ml，最优选1到2ml。施用后，粘合剂中的溶剂可以根据需要通过空气干躁或热空气干躁而挥发掉。上述过程所形成的粘合剂层的厚度优选为0.1到20μm，更优选0.5到15μm，最优选1到10μm。粘合剂层的压痕硬度(显微硬度)优选为0.1到0.5GPa，更优选0.2到0.5GPa，最优选0.3到0.4GPa。压痕硬度能够转化成维氏硬度，因为已知压痕硬度与维氏硬度相关联。可以由用薄膜硬度测量仪(例如，NEC公司制造，商品名MH4000或者MHA-400)测量的压痕深度和压痕负荷来计算压痕硬度。
最后，从第一双折射层上剥除基材。这样，完成第一双折射层和透明保护膜的层积体。
B-2.层积偏光器的步骤偏光器层积在透明保护膜(T)的表面。如上所述，在本发明的制造方法中，偏光器在合适的点及时地层积。例如，偏光器可以提前在透明保护膜(T)上层积、可以在形成第一双折射层之后层积、可以在形成第二双折射层之后层积、或者可以在形成第三双折射层之后层积。
任何合适的层积方法(例如粘附)可以用作层积透明保护膜(T)和偏光器的方法。可以通过使用任何合适的粘合剂或者压敏粘合剂进行粘附。可以根据粘合体(即，透明保护膜和偏光器)的类型适当选择粘合剂或者压敏粘合剂的类型。粘合剂的具体例子包括丙烯酸的、乙烯醇基、硅酮基、聚酯基、聚氨酯基、以及聚醚基聚合物粘合剂；异氰酸酯基粘合剂；和橡胶基粘合剂。压敏粘合剂的具体例子包括丙烯酸的、乙烯醇基、硅酮基、聚酯基、聚氨酯基、聚醚基、异氰酸酯基、以及橡胶基压敏粘合剂。
粘合剂或者压敏粘合剂的厚度没有特别的限制，但优选10到200nm，更优选30到180nm，最优选50到150nm。
根据本发明的制造方法，第一双折射层的慢轴可以在基材的配向处理中以预期的方向设置。因而，可以使用纵向拉伸的长偏光膜(偏光器)。换句话说，可以将相对于其纵向以预定角度进行了配向处理的长的第一双折射层(在基材上形成的第一双折射层)、长的透明保护膜(T)、和长的偏光膜(偏光器)在各自的纵向按照相同的方向配置的同时连续地附着在一起。从而，可以非常高制造效率地获得椭圆偏光板。根据本发明的方法，层积时透明保护膜不需要相对于其纵向方向(拉伸方向)进行斜向切割。结果，光学轴的角度相对于每个切割过的膜不会发生变化，导致椭圆偏光膜相对于每个产品没有质量差异。进一步，通过膜的切割没有产生浪费，并可以以低成本得到椭圆偏光板，易于制造大的偏光板。偏光器的吸收轴方向基本平行于长膜的纵向。
B-3.形成第二双折射层的步骤进一步，第二双折射层在第一双折射层的表面形成。通常，通过在第一双折射层的表面层积上述的聚合物膜而形成第二双折射层。聚合物膜优选为拉伸膜。层积方法没有特别的限制，任何合适的粘合剂或者压敏粘合剂(例如上述的粘合剂或者压敏粘合剂)可以用于层积。
或者，如上所述，将含有可聚合液晶和手性试剂的树脂组合物应用到任何合适的基材上，将整体加热到可聚合液晶呈现出液晶状态的温度。这样，通过手性试剂，将可聚合液晶配向为扭曲状态(更具体地说，通过形成胆甾醇型结构)。可聚合液晶在这个状态下聚合，从而得到具有固定胆甾醇型结构的膜。将膜从基材转移到第一双折射层的表面，从而形成第二双折射层13。
B-4.形成第三双折射层的步骤进一步，第三双折射层在第二双折射层的表面形成。通常，通过在第二双折射层的表面上层积含有A-4节所描述的以垂直配向固定的液晶材料的膜而形成第三双折射层。优选通过下列方法形成含有以垂直配向固定的液晶材料的膜将A-4节所描述的液晶材料(液晶单体或液晶聚合物)和液晶组合物应用到基材上；垂直配向显示液晶相的各液晶材料和液晶组合物；保持垂直配向而固定液晶材料和液晶组合物。在下文中将要描述膜的具体的制造程序。
任何合适的基材可以用作基材。其具体例子包括玻璃基材、金属箔、塑料片、以及塑料膜。基材的厚度通常约10到1,000μm。在基材上不需要有垂直配向膜。
只要在用于配向液晶材料的温度下膜不发生变化，可以使用任何合适的塑料膜。其具体例子包括由下列透明聚合物形成的膜，该透明聚合物包括例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯的聚酯基聚合物；例如二乙酰纤维素和三乙酰纤维素的纤维素基聚合物；聚碳酸酯基聚合物；和例如聚甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸聚合物。塑料膜的进一步例子包括由下列透明聚合物形成的膜，该透明聚合物包括例如聚苯乙烯和丙烯腈/苯乙烯共聚物的苯乙烯基聚合物；例如聚乙烯、聚丙烯、具有环状或降冰片烯结构的聚烯烃、和乙烯/丙烯共聚物的烯烃基聚合物；氯乙烯基聚合物；以及例如尼龙和芳香聚酰胺的酰胺基聚合物。塑料膜的更进一步例子包括由包括酰亚胺基聚合物、砜基聚合物、聚醚砜基聚合物、聚醚醚酮基聚合物、聚苯硫基聚合物、乙烯醇基聚合物、偏二氯乙烯基聚合物、乙烯醇缩丁醛基聚合物、芳基化物基聚合物、聚甲醛基聚合物、环氧基聚合物、及其混合产品的透明聚合物所形成的膜。其中，优选使用由三乙酰纤维素、聚碳酸酯、降冰片烯基聚烯烃、或具有高氢键结合性能并用作光学膜的类似物形成的塑料膜。金属箔的例子包括铝箔。
基材可以从基材侧以一定的顺序配有任何合适的粘合剂层和结合层。形成粘合剂层的材料的具体例子包括偶联剂(例如硅烷偶联剂、钛偶联剂、或者锆偶联剂)和有机底漆。形成结合层的材料的例子包括金属醇盐。粘合剂层和结合层可以通过任何合适的方法形成。
将液晶材料(液晶单体或液晶聚合物)或者液晶组合物涂覆到基材上的方法的例子包括涉及使用通过在溶剂中溶解液晶材料或者液晶组合物而制备的溶液的溶液涂敷法；涉及使用通过熔化液晶材料或者液晶组合物而制备的熔体的熔体涂敷法。其中，优选溶液涂敷法，因为可以精确而且容易地实现垂直配向。
能够溶解液晶材料或液晶组合物的任何合适的溶剂可用作制备溶液涂覆法的溶液的溶剂。溶剂的具体例子包括例如氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯和氯苯的卤代烃；例如苯酚和对-氯酚的酚类；例如苯、甲苯、二甲苯、甲氧基苯和1，2-二甲氧基苯的芳香烃；其他例如丙酮、醋酸乙酯、叔丁醇、甘油、乙二醇、三甘醇、乙二醇单甲醚、二乙二醇二甲醚、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、吡啶、三乙胺、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜、乙腈、丁腈、二硫化碳和环己酮。溶液的浓度可以根据将要使用的液晶材料等的种类(溶解度)、预期的厚度等而变化。具体地说，优选溶液的浓度为3到50wt％。更优选7到30wt％。
在基材(结合层)上使用溶液的方法的例子包括辊涂、照相凹板式涂、旋涂和棒涂(bar coating)。其中，优选照相凹板式涂和棒涂，因为它们能在大面积上均匀一致的涂布。施用溶液后，去除溶剂，从而在基材上形成液晶材料层或者液晶组合物层。去除溶剂的条件没有特别的限制，只要溶剂能够被基本去除并且液晶材料层或者液晶组合物层不流化或者从基材上流走。通常，通过在室温下干燥、在干燥炉内干燥、在加热板上加热等方法去除溶剂。
接着，将在基材上形成的液晶材料层或者液晶组合物层转变成液晶态并垂直配向。例如进行热处理使得液晶材料或者液晶组合物显示出液晶态，并且液晶态的液晶材料层或者液晶组合物层垂直配向。热处理可以以与上述干燥方法相同的方式进行。热处理的温度可以根据将要使用的液晶材料或者液晶组合物的种类以及基材的种类而变化。具体地说，热处理的温度优选为60到300℃，更优选70到200℃，最优选80到150℃。热处理时间也可以根据将要使用的液晶材料或者液晶组合物的种类以及基材的种类而变化。具体地说，热处理的时间优选为10秒到2小时，更优选20秒到30分钟，最优选30秒到10分钟。热处理时间短于10秒将阻碍垂直配向的充分形成。热处理时间长于2小时通常将抑制垂直配向的进一步形成，因此从可加工性和生产率发明考虑不优选。
热处理完成后，进行冷却操作。通过使受到热处理的垂直配向的液晶膜从热处理操作中的热空气到室温放置而进行冷却操作。进一步，冷却操作可以包括例如空气冷却和水冷却的强制冷却。垂直配向的液晶膜被冷却到等于或者低于液晶材料的玻璃态转化温度，从而被固定在垂直配向中。
在使用液晶组合物的情况下，上述固定的垂直配向的液晶膜可以受到光致辐照或者紫外光照射用于聚合或者交联可光聚的液晶化合物，从而固定可光聚的液晶化合物，从而进一步改善膜的耐久性。例如，紫外光照射条件优选包括用于充分加速聚合反应或交联反应的惰性气氛。通常，照明度为约80到160mW/cm2的高压水银紫外线灯用作紫外光照射手段。进一步，可以使用例如金属卤化物紫外灯和白炽灯的其它灯。在紫外光照射期间，优选调节温度使得液晶层的表面温度保持在液晶层显示液晶态的温度范围内。调节温度的方法的例子包括使用冷光镜；例如水冷却的冷却处理；和增加线速。
这样，形成并固定了液晶材料或者液晶组合物的薄膜，而它的垂直配向得到保持，从而得到垂直配向的液晶膜。通过粘合剂或者压敏粘合剂将该膜(最后，第三双折射层)层积到第二双折射层的表面，从而得到本发明的椭圆偏光板。
B-5.在除了保护层(透明保护膜)表面以外的表面上形成第一双折射层的情况例如，参照图1B所述，第一双折射层可以在除了保护层(透明保护膜)表面以外的表面上形成(在图1B中，第一双折射层在第三双折射层的表面形成)。
B-6.具体制造程序将参照图3到8描述本发明的制造方法的具体程序的例子。在图3到8中，参考数字111、111’、112、112’、113、114、115、116、117、118、118’、119和119’各自代表用于轧形成各个层的膜和/或层积体的辊。
首先，如上所述制备长的聚合物膜作为偏光器的原料，将其进行着色、拉伸等。将长的聚合物膜持续纵向拉伸。这样，如图3的透视图中所示，得到具有纵向(拉伸方向箭头A的方向)吸收轴的长的偏光器11。
同时，如图4A的透视图所示，制备长的基材17，并且膜的表面通过使用摩擦辊120进行摩擦处理。得到具有纵向(拉伸方向箭头A的方向)吸收轴的长的偏光器11。此时，摩擦方向为相对于透明保护膜12的纵向方向以例如+8°到+38°或者-8°到-38°的预定角度的方向。接着，如图4B的透视图所示，第一双折射层13在经过上述摩擦处理的基材17的表面形成。第一双折射层13具有沿摩擦方向配向的液晶材料，并且其慢轴的方向基本与基材17的摩擦方向为同一方向(箭头B的方向)。
接下来，如图5A的示意图所示，偏光器11、透明保护膜(保护层)12、以及第一双折射层13与基材17的层积体121以箭头方向传送，并通过用粘合剂等(未显示)粘附在一起，而各自的纵向配置在同一方向。在图5A中，参考数字122代表用于将膜粘附在一起的导向辊(在图6到8中也同样使用)。优选地，第二透明保护膜(保护层)16可以附着在相对于透明保护膜(保护层)12上的偏光器11的相对侧，从而得到层积体123’。
接着，如图5B所示，从(第二透明保护膜(保护层)16、偏光器11、透明保护膜(保护层)12、第一双折射层13和基材17的)层积体123’上剥除基材17，从而得到(第二透明保护膜(保护层)16、偏光器11、透明保护膜(保护层)12、和第一双折射层13的)层积体123。
如图6的示意图所示，制备长的第二双折射层14，并且长的第二双折射层14与(第二透明保护膜(保护层)16、偏光器11、透明保护膜(保护层)12、和第一双折射层13的)层积体123以箭头方向传送，并通过用粘合剂等(未显示)粘附在一起，而各自的纵向配置在同一方向。第二双折射层可由上述拉伸的聚合物膜形成，并且其慢轴可以根据拉伸方法(拉伸方向等)适当地确定。在本发明中，第一双折射层的慢轴方向可以通过上述透明保护膜的配向处理而随意地设置。因此，例如，一个经过垂直于纵向的横向拉伸的一般拉伸聚合物膜可以用作第二双折射层，从而便于处理。
如图7A的示意图所示，制备层积体125(通过在基材26上应用第三双折射层15而形成)。层积体125和(第二透明保护膜(保护层)16、偏光器11、透明保护膜(保护层)12、第一双折射层13、和第二双折射层14的)层积体124以箭头方向传送，并通过用粘合剂等(未显示)粘附在一起，而各自的纵向配置在同一方向。最后，如图7B所示，从附着的层积体上剥除基材26。
如上所述，获得本发明的椭圆偏光板10。
下文将要描述本发明的制造方法的具体程序的另一个例子。
如上所述，如图3的透视图所示获得长的偏光器11。进而，如图4A和4B的透视图所示，获得第一双折射层13和基材17的层积体121。
接着，如图8A的示意图所示，偏光器11、透明保护膜(保护层)12、以及第二透明保护膜(保护层)16以箭头方向传送，并通过用粘合剂等(未显示)粘附在一起，而各自的纵向配置在同一方向。由此获得第二透明保护膜(保护层)16、偏光器11和透明保护膜(保护层)12的层积体126。
接下来，如图8B的示意图所示，(第二透明保护膜(保护层)16、偏光器11、和透明保护膜(保护层)12的)层积体126和(第一双折射层13和基材17的)层积体121以箭头方向传送，并通过用粘合剂等(未显示)粘附在一起，而各自的纵向配置在同一方向。由此获得第二透明保护膜(保护层)16、偏光器11、透明保护膜(保护层)12、第一双折射层13、和基材17的层积体123’。
接下来，如图5B所示，从层积体123’上剥除基材17，从而得到(第二透明保护膜(保护层)16、偏光器11、透明保护膜(保护层)12和第一双折射层13的)层积体123。
此外，如图6的示意图所示，制备长的第二双折射层14，并且长的第二双折射层14与层积体123以箭头方向传送，并通过用粘合剂等(未显示)粘附在一起，而各自的纵向配置在同一方向。
接着，如图7A的示意图所示，制备层积体125(通过在基材26上应用第三双折射层15而形成)。层积体125和(第二透明保护膜(保护层)16、偏光器11、透明保护膜(保护层)12、第一双折射层13、和第二双折射层14的)层积体124以箭头方向传送，并通过用粘合剂等(未显示)粘附在一起，而各自的纵向配置在同一方向。最后，如图7B所示，从附着的层积体上剥除基材26。
如上所述，获得本发明的椭圆偏光板10。
B-7.椭圆偏光板的其他组分本发明的椭圆偏光板可以进一步包括另一个光学层。根据目的或者图像显示器的类型，任何合适的光学层可以用作其他光学层。其他光学层的具体例子包括双折射层(相位差膜)、液晶膜、光散射膜、以及衍射膜。
如上所述，本发明的椭圆偏光板可以包括在偏光器11表面上的第二透明保护膜(保护层)16而没有在其上形成透明保护膜(保护层)12。任何合适的透明保护膜(保护层)可以用作第二透明保护膜(保护层)。例如，A-6节所述的膜可以用作第二保护层。第二透明保护膜(保护层)16和透明保护膜(保护层)12彼此可以一致或者不相同。根据需要，第二透明保护膜(保护层)16可以经受硬膜处理、抗反射处理、防粘处理、以及防眩处理等。
本发明的椭圆偏光板可以在至少一侧进一步包括胶粘层作为最外层。包括胶粘层作为最外层有利于椭圆偏光板与其他部件(例如液晶元件)的层积，从而防止椭圆偏光板从其他部件上剥离下来。任何合适的材料可以用作胶粘层的材料。该材料的具体例子包括B-2节所述的那些。从预防由于吸潮、光学性能的退化引起的起泡或者剥离，以及由于热膨胀的差异导致的液晶元件的变形等方面考虑，优选使用具有良好的防潮性能和热阻的材料。
为了实用目的，胶粘层的表面覆盖有适合的隔离物，直到确实使用该椭圆偏光板为止，从而防止污染。隔离物可以通过使用例如硅酮基、长链烷基、氟基或者硫化钼隔离剂在任何合适的膜上提供释放涂层而形成。
本发明的椭圆偏光板的每一层都可以通过用例如水杨酸酯(盐)基化合物、二苯甲酮基化合物、苯并三唑基化合物、氰基丙烯酸酯基化合物或者镍的络盐基化合物等紫外吸收剂处理，或类似处理，而提供紫外吸收性能。
C.椭圆偏光板的使用本发明的椭圆偏光板可适用于各种图像显示器(例如液晶显示器和自发光的显示器)。可以使用椭圆偏光板的图像显示器的具体例子包括液晶显示器、EL显示器、等离子体显示器(PD)、以及场致发射显示器(FFD)。例如，用于液晶显示器的本发明的椭圆偏光板有益于视角补偿。本发明的椭圆偏光板对圆偏振模式的液晶显示器有用，并且对垂直配向的TN液晶显示器、板内切换(IPS)液晶显示器、和垂直配向(VA)液晶显示器特别有用。例如，本发明用于EL显示器的椭圆偏光板对于防止电极反射有效。
D.图像显示器液晶显示器将作为本发明的图像显示器的例子进行描述。这里，将要描述用于液晶显示器的液晶面板。根据目的，任何合适的构造可以作为除液晶面板之外的液晶显示器的构造。图9是根据本发明的优选实施方式的液晶面板的截面示意图。液晶面板100包括液晶元件20、配置在液晶元件20两侧的相位差板30和30’；配置在各个相位差板外侧的偏光板10和10’。根据目的和液晶元件的配向模式，任何合适的相位差板可以用作相位差板30和30’。根据目的和液晶元件的配向模式，相位差板30和30’中的至少一个可以省略。偏光板10使用如上所述的本发明的椭圆偏光板。配置偏光板(椭圆偏光板)10使双折射层13、14和15位于偏光器11和液晶元件20之间。偏光板10’使用任何合适的偏光板。通常配置偏光板10和10’使各自偏光器的吸收轴彼此垂直。如图9所示，本发明的椭圆偏光板10优选配置于本发明的液晶显示器(液晶面板)的观看侧(上面)。液晶元件20包括一对基板(典型地为玻璃基板)21和21’；配置在基板之间的作为显示介质的液晶层22。一个基板(主动矩阵基板(active matrix substrate))21’配有用于控制液晶的电光性能的开关元件(通常为TFT)；以及用于为开关元件提供门信号的扫描线和用于为其提供源信号的信号线(该元件和线未显示)；另一个基板(滤色片基板)21配有滤色片(未显示)。滤色片也可以配备在主动矩阵基板21′中。基板21和21′之间的距离(单元间隙)通过隔离物(未显示)来控制。例如将由聚酰亚胺形成的配向层(未显示)配备在每个基板21和21′与液晶层22相接触的一侧上。
在下文中，将要通过实施例更具体地描述本发明。但是，本发明不限于这些例子。在例子中测量特性的方法描述如下。
(1)相位差的测量用自动双折射分析仪(Oji Scientific Instruments制造的自动双折射分析仪KOBRA-31PR)测量样本膜的折射率nx、ny和nz，并计算面内相位差Δnd和厚度方向相位差Rth。测量温度为23℃，测量波长为590nm。
(2)厚度的测量通过使用Otsuka Elcetronics Co.，Ltd.制造的MCPD-2000进行干涉厚度测量(interference thickness measurement)来测量第一双折射层的厚度。其它各种膜的厚度均用测微仪测量。
(3)透射率的测量同样的椭圆偏光板粘附在一起形成实施例1的椭圆偏光板。粘附A系列的椭圆偏光板使得各个第三双折射层彼此相对。粘附B系列的椭圆偏光板使得各个第二双折射层彼此相对。为了将椭圆偏光板粘附在一起，配置椭圆偏光板使得各个第二双折射层的慢轴呈90°(使得各个偏光器的吸收轴为90°)。使用“DOT-3”(商品名，Murakami ColorResearch Laboratory制造)测定每个粘附样本的透射率。椭圆偏光板的层积结构描述如下。
椭圆偏光板A01到A18偏光器/保护层/第一双折射层/第二双折射层/第三双折射层椭圆偏光板B01到B18偏光器/保护层/第三双折射层/第一双折射层/第二双折射层(4)对比度的测量叠加同样的椭圆偏光板并且用背光照射。显示白色图像(偏光器的吸收轴彼此平行)和黑色图像(偏光器的吸收轴彼此垂直)，通过使用“EZ Contrast 160D”(商品名，ELDIM SA制造)在观看侧以相对于偏光器的吸收轴45°-135°方向和相对于法线方向从-60°到60°进行扫描。从白色图像的Y值(YW)和黑色图像的Y值(YB)计算斜向对比度“YW/YB”。
I.如图1A所示的椭圆偏光板的制造I-a.基材的配向处理(制备配向基材)基材经过配向处理，从而制造配向基材。
基材(1)到(6)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜的表面(厚度50μm)通过使用摩擦布以表1所示的摩擦角度进行摩擦处理，从而形成各个配向基材。
表1

I-b.第一双折射层的制造将10g显示向列型液晶相的可聚合液晶(Paliocolor LC242，商品名；得自BASF Aktiengesellschaft)，以及3g用于可聚合液晶化合物的光聚合引发剂(IRGACURE 907，商品名；得自Ciba Specialty Chemicals)溶解于40g甲苯，从而制备液晶组合物(涂覆液)。该液晶组合物通过使用涂布棒涂覆到上述制备的配向基材(1)到(6)上，并将整体在90℃加热并干燥2分钟，从而使液晶配向。由此形成的液晶层通过使用金属卤化物灯用1mJ/cm2的光照射，并将该液晶层固化，从而在各个基材上形成各个第一双折射层。
通过改变涂覆液的涂覆量而调节各个第一双折射层的厚度和相位差。表2显示所形成的各个第一双折射层的厚度(μm)和面内相位差(nm)。
表2

I-c.第二双折射层的制造在预定温度下单轴拉伸聚碳酸酯膜(厚度60μm)或者降冰片烯基膜(Arton，商品名；得自JSR Corporation；厚度60μm)，从而形成第二双折射层的各个膜。表3显示所使用的膜的类型(聚碳酸酯膜用PC代表，降冰片烯膜用NB代表)、拉伸条件(例如拉伸方向)、配向角度和将要得到的相位差值。注意，配向角度指的是相对于纵向方向的膜的慢轴的角度。
表3

I-d.第三双折射层的制造将20重量份的下列化学式代表的侧链型液晶聚合物(其中数字65和35分别代表单体单元的mol％；为方便起见把聚合物用嵌段聚合物代表；聚合物的重均分子量为5,000)、80重量份的显示液晶相的可聚合向列型液晶“Paliocolor LC242”(商品名，得自BASFAktiengesellschaft)、和5重量份的光聚合引发剂“IRGACURE 907”(商品名，得自Ciba Specialty Chemicals)溶解于200重量份的环戊酮中，从而形成液晶涂覆液。然后，通过使用涂布棒将涂覆液涂覆到基材膜“ZEONOR”(商品名，降冰片烯基树脂膜，Zeon Corporation提供)上，整体在100℃加热条件下干燥10分钟，从而使液晶配向。液晶层用紫外光照射，并将该液晶层固化，从而形成基材上的第三双折射层C1到C4的各个膜。第三双折射层的各个膜的面内相位差基本为0。表4显示第三双折射层的膜的厚度方向的相位差。

表4

I-e.椭圆偏光板的制造聚乙烯醇膜在含碘水溶液中着色，并随后在含硼酸的水溶液中在不同速率的辊之间单轴拉伸到6倍长度，从而得到偏光器。
如图5A的示意图所示，偏光器、保护层(TAC膜，厚度40μm，厚度方向相位差60nm)以及第一双折射层和基材的层积体按照箭头方向传送，并通过使用包括异氰酸酯(盐)“M-631N”(商品名，得自Mitsui Takeda Chemicals，Inc.)的湿固化粘合剂粘附在一起，而各自的纵向配置在相同方向内。粘合剂的厚度为5μm。
接着，如图5B所示，基材从(偏光器、保护层、第一双折射层和基材的)层积体上剥离，从而得到(偏光器、保护层、和第一双折射层的)层积体。
进一步，如图6的示意图所示，制备了长的第二双折射层(a1)到(a7)和(b1)到(b2)，并且各个长的第二双折射层与上面得到的层积体按照箭头方向传送，并通过使用包括异氰酸酯(盐)“M-631N”(商品名，MitsuiTakeda Chemicals，Inc.提供)的湿固化粘合剂粘合在一起，而各自的纵向配置在相同方向内。
如图7A的示意图所示，第三双折射层(C1)到(C4)分别在长基材上制备，基材上的第三双折射层与上面得到的(偏光器、保护层、第一双折射层、和第二双折射层的)层积体按照箭头方向传送，并通过使用包括异氰酸酯(盐)“M-631N”(商品名，Mitsui Takeda Chemicals，Inc.提供)的湿固化粘合剂粘合在一起，而各自的纵向配置在相同方向内。最后，如图7B所示，基材从附着的层积体上剥离。
如上所述，如表5所示得到了椭圆偏光板A01到A18。
表5
II.如图1B所示的椭圆偏光板的制造同样的偏光器、保护层、第一双折射层和基材的层积体、第二双折射层(a1)到(a7)和(b1)到(b2)、第三双折射层(C1)到(C4)分别在基材上形成，并且使用与实施例1相同的粘合剂。偏光器、保护层、第三双折射层、第一双折射层、和第二双折射层如表6所示组合使用，并通过卷到卷进行层积，从而得到各个椭圆偏光板B01到B18。在层积步骤中，第三双折射层从基材膜转移到保护层的表面，而第一双折射层从基材膜转移到第三双折射层的表面。第二双折射层在第一双折射层的表面形成。
表6
将椭圆偏光板A01重叠以测量对比度。表5显示椭圆偏光板的Rth3/Rthp为1.1。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为40°，最大角度为50°，最大与最小角度之间的差值为10°。实现全方向对比度10的最小角度为40°，在实际使用中为优选水平。进一步，最大与最小角度之间10°的差值很小，并且在实际使用中也为非常优选的水平，因此该椭圆偏光板具有均衡的视觉特征。
将椭圆偏光板A02重叠以测量对比度。表5显示椭圆偏光板的Rth3/Rthp为1.1。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为40°，最大角度为50°，最大与最小角度之间的差值为10°。实现全方向对比度10的最小角度为40°，在实际使用中为优选水平。进一步，最大与最小角度之间10°的差值很小，并且在实际使用中也为非常优选的水平，因此该椭圆偏光板具有均衡的视觉特征。
将椭圆偏光板A03重叠以测量对比度。表5显示椭圆偏光板的Rth3/Rthp为1.8。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为40°，最大角度为60°，最大与最小角度之间的差值为20°。实现全方向对比度10的最小角度为40°，在实际使用中为优选水平。
将椭圆偏光板A04重叠以测量对比度。表5显示椭圆偏光板的Rth3/Rthp为1.8。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为40°，最大角度为60°，最大与最小角度之间的差值为20°。实现全方向对比度10的最小角度为40°，在实际使用中为优选水平[实施例7]将椭圆偏光板A05重叠以测量对比度。表5显示椭圆偏光板的Rth3/Rthp为2.5。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为40°，最大角度为70°，最大与最小角度之间的差值为30°。实现全方向对比度10的最小角度为40°，在实际使用中为优选水平。
将椭圆偏光板A06重叠以测量对比度。表5显示椭圆偏光板的Rth3/Rthp为2.5。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为40°，最大角度为70°，最大与最小角度之间的差值为30°。实现全方向对比度10的最小角度为40°，在实际使用中为优选水平。
将椭圆偏光板A07重叠以测量对比度。表5显示椭圆偏光板的Rth3/Rthp为3。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为40°，最大角度为90°，最大与最小角度之间的差值为50°。实现全方向对比度10的最小角度为40°，在实际使用中为优选水平。
将椭圆偏光板A08重叠以测量对比度。表5显示椭圆偏光板的Rth3/Rthp为3。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为40°，最大角度为90°，最大与最小角度之间的差值为50°。实现全方向对比度10的最小角度为40°，在实际使用中为优选水平。
将除了没有形成第三双折射层外具有与椭圆偏光板A01相同结构的各个椭圆偏光板重叠以测量对比度。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为30°，最大角度为50°，最大与最小角度之间的差值为20°。实现全方向对比度10的最小角度为30°，在实际使用中不是合适的水平。
将除了没有形成第三双折射层外具有与椭圆偏光板A02相同结构的各个椭圆偏光板重叠以测量对比度。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为30°，最大角度为50°，最大与最小角度之间的差值为20°。实现全方向对比度10的最小角度为30°，在实际使用中不是合适的水平。
将椭圆偏光板B01重叠以测量对比度。表6显示椭圆偏光板的Rth3/Rthp为1.1。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为40°，最大角度为50°，最大与最小角度之间的差值为10°。实现全方向对比度10的最小角度为40°，在实际使用中为优选水平。进一步，最大与最小角度之间10°的差值很小，并且在实际使用中也为非常优选的水平，因此该椭圆偏光板具有均衡的视觉特征。
将椭圆偏光板B02重叠以测量对比度。表6显示椭圆偏光板的Rth3/Rthp为1.1。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为40°，最大角度为50°，最大与最小角度之间的差值为10°。实现全方向对比度10的最小角度为40°，在实际使用中为优选水平。进一步，最大与最小角度之间10°的差值很小，并且在实际使用中也为非常优选的水平，因此该椭圆偏光板具有均衡的视觉特征。
将椭圆偏光板B03重叠以测量对比度。表6显示椭圆偏光板的Rth3/Rthp为1.8。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为40°，最大角度为60°，最大与最小角度之间的差值为20°。实现全方向对比度10的最小角度为40°，在实际使用中为优选水平。
将椭圆偏光板B04重叠以测量对比度。表6显示椭圆偏光板的Rth3/Rthp为1.8。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为40°，最大角度为60°，最大与最小角度之间的差值为20°。实现全方向对比度10的最小角度为40°，在实际使用中为优选水平。
将椭圆偏光板B05重叠以测量对比度。表6显示椭圆偏光板的Rth3/Rthp为2.5。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为40°，最大角度为70°，最大与最小角度的之间差值为30°。实现全方向对比度10的最小角度为40°，在实际使用中为优选水平。
将椭圆偏光板B06重叠以测量对比度。表6显示椭圆偏光板的Rth3/Rthp为2.5。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为40°，最大角度为70°，最大与最小角度之间的差值为30°。实现全方向对比度10的最小角度为40°，在实际使用中为优选水平。
将椭圆偏光板B07重叠以测量对比度。表6显示椭圆偏光板的Rth3/Rthp为3。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为40°，最大角度为90°，最大与最小角度之间的差值为50°。实现全方向对比度10的最小角度为40°，在实际使用中为优选水平。
将椭圆偏光板B08重叠以测量对比度。表6显示椭圆偏光板的Rth3/Rthp为3。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为40°，最大角度为90°，最大与最小角度之间的差值为50°。实现全方向对比度10的最小角度为40°，在实际使用中为优选水平。
将除了没有形成第三双折射层外具有与椭圆偏光板B01相同结构的各个椭圆偏光板重叠以测量对比度。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为30°，最大角度为50°，最大与最小角度之间的差值为20°。实现全方向对比度10的最小角度为30°，在实际使用中不是合适的水平。
将除了没有形成第三双折射层外具有与椭圆偏光板B02相同结构的各个椭圆偏光板重叠以测量对比度。该椭圆偏光板对全方向对比度10的最小角度为30°，最大角度为50°，最大与最小角度之间的差值为20°。实现全方向对比度10的最小角度为30°，在实际使用中不是合适的水平。
实施例和比较例的结果显示本发明的实施例的椭圆偏光板都形成有第三双折射层，从而实现全方向对比度10的最小角度为40°，这确保了在实际使用中的优选水平。特别是在实施例3、4、11和12中各对比度10的最大与最小角度之间的差值减少到了10°，这提供了很均衡的视觉性质，并且在实际使用中也是非常优选的水平。相反，比较例的结果显示个比较例的椭圆偏光板的全方向对比度10的最小角度为30°，这在实际使用中不是合适的水平。
实施例和比较例的结果显示，根据本发明，能起着λ/2板作用的第一双折射层的慢轴可以设置在任何预期的方向内，因此可以使用在纵向拉伸的长偏光膜(偏光器)(即，吸收轴在纵向方向内的膜)。换句话说，在经过相对于其纵向的预定角度配向处理的长基材上形成的长的第一双折射层、长透明保护膜以及长偏光膜(偏光器)；或者在经过相对于其纵向的预定角度配向处理的长基材上形成的长的第一双折射层、以及具有长偏光膜(偏光器)和长透明保护膜的层积体；它们可以在各自的纵向按照相同方向配置的同时连续地粘附在一起(通过所谓的卷到卷)。因而，椭圆偏光板以非常高的生产效率获得。根据本发明的方法，透明保护膜或偏光器在层积时不必进行相对于其纵向(拉伸方向)的斜向切割。结果，光学轴的角度不会相对于每片切割膜而发生变化，从而得到不会使每个产品质量改变的椭圆偏光膜。而且，通过切割膜也没有产生浪费，可以以低成本得到椭圆偏光板，并且促进了大型偏光板的制造。而且，根据本发明的实施方式，第二双折射层易于通过将聚合物膜层积到第一双折射层的表面而形成。聚合物膜和第一双折射层的长边可以连续地粘附在一起，从而在第一双折射层上得到第二双折射层。因而，椭圆偏光板可以以非常高的生产效率获得。由于椭圆偏光板可以通过使用所谓的卷到卷粘附而获得，相邻的层(膜)之间的粘合性能够非常优异。此外，根据本发明，折射率分布为nz＞nx＝ny的第三双折射层与λ/4板和λ/2板组合使用。因此，得到了即使在斜向上也具有优异性能的宽带和宽视角的椭圆偏光板，以及使用该椭圆偏光板的图像显示器。
通过本发明的方法可获得的椭圆偏光板可适用于各种图像显示器(例如液晶显示器和自发光显示器)。
在不偏离本发明的范围和精神的情况下，许多其它的改变对本领域的技术人员来说是显而易见的并且是容易实施的。因此应当理解，所附权利要求的范围不是要受说明书的细节所限制，而是要广泛的解释。
权利要求
1.一种制造椭圆偏光板的方法，包括以下步骤在透明保护膜(T)的表面形成第一双折射层；将偏光器层积到所述透明保护膜(T)的表面；将聚合物膜层积到所述第一双折射层的表面，从而形成第二双折射层；以及在所述第二双折射层的表面形成折射率分布为nz＞nx＝ny的第三双折射层，其中所述第一双折射层配置在透明保护膜(T)上所述偏光器的相对侧，并且其中形成所述第一双折射层的步骤包括以下步骤将含有液晶材料的涂覆液涂覆到经过配向处理的基材上；在所述液晶材料显示液晶相的温度下处理所述涂覆的液晶材料，从而在所述基材上形成所述第一双折射层；并将在所述基材上形成的所述第一双折射层转移到所述透明保护膜(T)的表面。
2.根据权利要求1所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述偏光器、所述透明保护膜(T)、在所述基材上形成的所述第一双折射层、和形成所述第二双折射层的所述聚合物膜都含有长膜；所述偏光器、所述透明保护膜(T)、和在所述基材上形成的所述第一双折射层在各自的纵向按照相同的方向配置的同时连续地粘附在一起，从而形成依次具有所述偏光器、所述透明保护膜(T)、所述第一双折射层、和所述基材的层积体；将所述基材从所述层积体上剥离；以及将剥离了所述基材的层积体与形成所述第二双折射层的所述聚合物膜在各自的纵向按照相同的方向配置的同时连续地粘附在一起。
3.根据权利要求1所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述液晶材料含有液晶单体和液晶聚合物中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述第一双折射层含有λ/2板。
5.根据权利要求1所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述第二双折射层含有λ/4板。
6.根据权利要求1所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述基材含有聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
7.根据权利要求1所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述聚合物膜含有拉伸膜。
8.根据权利要求1所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述偏光器的吸收轴与所述第二双折射层的慢轴彼此基本垂直。
9.根据权利要求1所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述第一双折射层的慢轴定义为相对于所述偏光器的吸收轴为+8°到+38°以及-8°到-38°的一个角度。
10.根据权利要求1所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述透明保护膜(T)由含有三乙酰纤维素作为主要成分的膜形成。
11.一种制造椭圆偏光板的方法，包括以下步骤在透明保护膜(T)的表面形成折射率分布为nz＞nx＝ny的第三双折射层；将偏光器层积到所述透明保护膜(T)的表面；在所述第三双折射层的表面形成第一双折射层；以及将聚合物膜层积到所述第一双折射层的表面，从而形成第二双折射层；以及其中所述第三双折射层配置在透明保护膜(T)上所述偏光器的相对侧，并且其中形成所述第一双折射层的步骤包括以下步骤将含有液晶材料的涂覆液涂覆到经过配向处理的基材上；在所述液晶材料显示液晶相的温度下处理所述涂覆的液晶材料，从而在所述基材上形成所述第一双折射层；并将在所述基材上形成的所述第一双折射层转移到所述第三双折射层的表面。
12.根据权利要求11所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述偏光器、所述透明保护膜(T)、所述第三双折射层、在所述基材上形成的所述第一双折射层、和形成所述第二双折射层的所述聚合物膜都含有长膜；依次具有所述偏光器、所述透明保护膜(T)、和所述第三双折射层的层积体与在所述基材上形成的所述第一双折射层，在各自的纵向按照相同的方向配置的同时连续地粘附在一起，从而形成依次具有所述偏光器、所述透明保护膜(T)、所述第三双折射层、所述第一双折射层、和所述基材的层积体；将所述基材从所述层积体上剥离；以及将剥离了所述基材的层积体与形成所述第二双折射层的所述聚合物膜在各自的纵向按照相同的方向配置的同时连续地粘附在一起。
13.根据权利要求11所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述液晶材料含有液晶单体和液晶聚合物中的至少一种。
14.根据权利要求11所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述第一双折射层含有λ/2板。
15.根据权利要求11所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述第二双折射层含有λ/4板。
16.根据权利要求11所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述基材含有聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
17.根据权利要求11所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述聚合物膜含有拉伸膜。
18.根据权利要求11所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述偏光器的吸收轴与所述第二双折射层的慢轴彼此基本垂直。
19.根据权利要求11所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述第一双折射层的慢轴定义为相对于所述偏光器的吸收轴为+8°到+38°以及-8°到-38°的一个角度。。
20.根据权利要求11所述的制造椭圆偏光板的方法，其特征在于所述透明保护膜(T)由含有三乙酰纤维素作为主要成分的膜形成。
21.一种椭圆偏光板，其由根据权利要求1所述的制造方法制造。
22.一种图像显示器，其含有根据权利要求21所述的椭圆偏光板。
23.根据权利要求22所述的图像显示器，其特征在于所述椭圆偏光板配置在观看侧。
24.一种椭圆偏光板，其由根据权利要求11所述的制造方法制造。
25.一种图像显示器，其含有根据权利要求24所述的椭圆偏光板。
26.根据权利要求25所述的图像显示器，其特征在于所述椭圆偏光板配置在观看侧。
全文摘要
本发明提供一种制造椭圆偏光板的方法，包括以下步骤在透明保护膜的表面形成第一双折射层；将偏光器层积到透明保护膜的表面；在第一双折射层的表面形成第二双折射层；以及在第二双折射层的表面形成第三双折射层。第一双折射层配置在透明保护膜上的偏光器的相对侧。形成第一双折射层的步骤包括以下步骤将液晶材料涂覆到经过配向处理的基材上；处理涂覆的液晶材料，从而在基材上形成第一双折射层；并将该第一双折射层转移到透明保护膜的表面。
文档编号G02B1/04GK1825188SQ20061005773
公开日2006年8月30日 申请日期2006年2月23日 优先权日2005年2月25日
发明者川本育郎, 梅本清司, 上条卓史, 米泽秀行, 秦和也 申请人:日东电工株式会社