CN115144946A - 偏光板和偏光板的制造方法 - Google Patents

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CN115144946A CN202210318448.2A CN202210318448A CN115144946A CN 115144946 A CN115144946 A CN 115144946A CN 202210318448 A CN202210318448 A CN 202210318448A CN 115144946 A CN115144946 A CN 115144946A
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retardation
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Abstract

本发明涉及偏光板和偏光板的制造方法。提供一种翘曲状态得以稳定化的偏光板。本发明的实施方式所述的偏光板依次具有：40℃和92％RH下的透湿度为40g/m2·24h以下的第一保护层；偏光件；以及40℃和92％RH下的透湿度为350g/m2·24h以上的第二保护层，所述偏光板的基于红外线水分率计测定的吸光度为0.0100以上且0.0155以下。

Description

偏光板和偏光板的制造方法
技术领域
本发明涉及偏光板和偏光板的制造方法。
背景技术
液晶显示装置和电致发光(EL)显示装置(例如有机EL显示装置、无机EL显示装置)所代表的图像显示装置正在快速普及。代表而言，图像显示装置所搭载的图像显示面板可使用偏光板。从实用角度出发，广泛使用将偏光板与相位差板一体化而得的带相位差层的偏光板(例如专利文献1)。但是，偏光板存在容易发生翘曲、翘曲的方向和程度容易因放置的环境等而变化的问题。该翘曲和翘曲的变化有可能成为例如图像显示装置的制造不良的原因。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第3325560号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为了解决上述现有课题而进行的，其主要目的在于，获得翘曲状态得以稳定化的偏光板。
用于解决问题的方案
根据本发明的实施方式，提供一种偏光板。该偏光板依次具有：40℃和92％RH下的透湿度为40g/m2·24h以下的第一保护层；偏光件；以及40℃和92％RH下的透湿度为350g/m2·24h以上的第二保护层，所述偏光板的基于红外线水分率计测定的吸光度为0.0100以上且0.0155以下。
一个实施方式中，上述第一保护层包含环烯烃系树脂。
一个实施方式中，上述第二保护层包含纤维素系树脂。
根据本发明的另一实施方式，提供一种带相位差层的偏光板。该带相位差层的偏光板具有上述偏光板、以及配置在上述偏光板的上述第二保护层侧的相位差层。
一个实施方式中，上述相位差层为液晶化合物的取向固化层。
根据本发明的再一实施方式，提供一种偏光板的制造方法。该制造方法包括：准备层叠物，所述层叠物依次具有40℃和92％RH下的透湿度为40g/m2·24h以下的第一保护层、偏光件、以及40℃和92％RH下的透湿度为350g/m2·24h以上的第二保护层；以及对前述层叠物实施调湿处理，得到基于红外线水分率计测定的吸光度为0.0100以上且0.0155以下的偏光板。
一个实施方式中，在上述第二保护层的单侧的主表面露出的状态下，进行上述调湿处理。
根据本发明的再一实施方式，提供一种带相位差层的偏光板的制造方法。该制造方法包括：在通过上述制造方法而得到的偏光板的上述第二保护层侧层叠相位差层。
发明的效果
根据本发明的实施方式，通过满足规定的吸光度而能够得到翘曲状态得以稳定化的偏光板。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所述的带相位差层的偏光板的概要构成的示意剖视图。
图2是表示供于调湿处理之前的层叠物的一例的剖视图。
图3是表示偏光板的翘曲状态的一例的剖视图。
图4是表示本发明的一个实施方式所述的图像显示面板的概要的示意剖视图。
附图标记说明
10 偏光板
11 偏光件
12 第一保护层
13 第二保护层
20 相位差层
21 第一相位差层
22 第二相位差层
30 保护薄膜
100 带相位差层的偏光板
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式进行说明，但本发明不限定于这些实施方式。
(术语和符号的定义)
本说明书中的术语和符号的定义如下所示。
(1)折射率(nx、ny、nz)
“nx”为面内的折射率达到最大时的方向(即，慢轴方向)的折射率，“ny”为在面内与慢轴正交的方向(即，快轴方向)的折射率，“nz”为厚度方向的折射率。
(2)面内相位差(Re)
“Re(λ)”为23℃下的利用波长λnm的光而测得的面内相位差。例如，“Re(550)”为23℃下的利用波长550nm的光而测得的面内相位差。将层(薄膜)的厚度记作d(nm)时，Re(λ)由式：Re(λ)＝(nx-ny)×d来求出。
(3)厚度方向的相位差(Rth)
“Rth(λ)”为23℃下的利用波长λnm的光而测得的厚度方向的相位差。例如，“Rth(550)”为23℃下的利用波长550nm的光而测得的厚度方向的相位差。将层(薄膜)的厚度记作d(nm)时，Rth(λ)由式：Rth(λ)＝(nx-nz)×d求出。
(4)Nz系数
Nz系数由Nz＝Rth/Re求出。
(5)角度
本说明书中提及角度时，该角度包括相对于基准方向而言的顺时针和逆时针这两者。因此，例如“45°”是指±45°。
A.带相位差层的偏光板
图1是表示本发明的一个实施方式所述的带相位差层的偏光板的概要构成的示意剖视图。带相位差层的偏光板100依次具有偏光板10、相位差层20和保护薄膜30。偏光件11具有彼此相对的第一主表面11a和第二主表面11b，在偏光件11的第一主表面11a侧(代表而言，为观察侧)配置有第一保护层12，在偏光件11的第二主表面11b侧配置有第二保护层13。具体而言，偏光板10包含：偏光件11；在偏光件11的单侧(未配置相位差层20的一侧)配置的第一保护层12；以及在偏光件11的另一侧(偏光件11与相位差层20之间)配置的第二保护层13。相位差层20具有包含第一相位差层21和第二相位差层22的层叠结构。
图示例中，相位差层20具有包含第一相位差层21和第二相位差层22的层叠结构，但与图示例不同，相位差层20可以具有三层以上的层叠结构，也可以制成单一层。
虽未图示，但带相位差层的偏光板可以进一步具有其它功能层。带相位差层的偏光板可以具有的功能层的种类、特性、数量、组合、配置等根据目的来适当设定。例如，带相位差层的偏光板可以进一步具有导电层或者带导电层的各向同性基材。具有导电层或者带导电层的各向同性基材的带相位差层的偏光板被应用于例如在图像显示面板内部组装有接触式传感器的、所谓的内部触摸面板型输入显示装置。作为其它例，带相位差层的偏光板可以进一步具有其它相位差层。其它相位差层的光学特性(例如，折射率特性、面内相位差、Nz系数、光弹性系数)、厚度、配置等可根据目的来适当设定。作为具体例，可以在偏光件的观察侧设置有用于改善在隔着偏光太阳镜进行视觉辨识时的可视性的其它相位差层(代表而言，赋予(椭)圆偏光功能的层、赋予超高相位差的层)。通过具有这种层，从而在隔着偏光太阳镜等偏光镜片观察显示画面时，也能够实现优异的观察性。因此，具有这种层的带相位差层的偏光板也可适宜地应用于能够在室外使用的图像显示装置。
构成带相位差层的偏光板的各构件可借助任意且适当的粘接层(未图示)进行层叠。作为粘接层的具体例，可列举出粘接剂层、粘合剂层。具体而言，相位差层20可以借助粘接剂层(优选使用活性能量射线固化型粘接剂)而贴合于第二保护层13，也可以借助粘合剂层(例如丙烯酸系粘合剂)而贴合于第二保护层13。如图示那样，相位差层20具有两层以上的层叠结构时，相位差层彼此借助例如粘接剂层(优选使用活性能量射线固化型粘接剂)进行贴合。
例如，保护薄膜30借助粘合剂层而贴合于相位差层20。从实用角度出发，利用该粘合剂层，带相位差层的偏光板100能够贴附于图像显示面板主体。保护薄膜30可作为至带相位差层的偏光板100供于使用为止被临时粘合的剥离薄膜(分隔件)而发挥功能。通过临时粘合保护薄膜，从而在例如保护粘合剂层的同时，能够形成带相位差层的偏光板的卷。
带相位差层的偏光板可以为长条状，也可以为单片状。此处，“长条状”是指相对于宽度而言长度充分长的细长形状，是指例如相对于宽度而言的长度为10倍以上、优选为20倍以上的细长形状。长条状的带相位差层的偏光板能够卷绕成卷状。
A-1.偏光板
上述偏光板包含偏光件、第一保护层和第二保护层。偏光板的厚度优选为20μm以上、更优选为25μm以上。另一方面，偏光板的厚度优选为70μm以下、更优选为65μm以下。需要说明的是，关于偏光板的厚度，在将偏光件与保护层层叠时使用粘接层的情况下，不包括其厚度在内。
偏光板10(从第一保护层12起至第二保护层13为止的层叠部)的基于红外线水分率计测定的吸光度为0.0100以上，优选为0.0105以上。另一方面，偏光板10的吸光度为0.0155以下，优选为0.0150以下。通过满足这种吸光度，从而能够得到翘曲状态得以稳定化的偏光板。
代表而言，上述偏光件为包含二色性物质(例如碘)的树脂薄膜。作为树脂薄膜，可列举出例如聚乙烯醇(PVA)系薄膜、部分缩甲醛化PVA系薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化薄膜等亲水性高分子薄膜。
偏光件的厚度优选为18μm以下，更优选为15μm以下，进一步优选为12μm以下。另一方面，偏光件的厚度优选为1μm以上。
偏光件优选在波长380nm～780nm的任意波长下显示吸收二色性。偏光件的单体透射率例如为41.5％～46.0％，优选为42.0％～46.0％，更优选为44.5％～46.0％。偏光件的偏光度优选为97.0％以上，更优选为99.0％以上，进一步优选为99.9％以上。
上述保护层可以由能够作为偏光件的保护层使用的任意且适当的薄膜形成。作为成为该薄膜主成分的材料的具体例，可列举出三乙酸纤维素(TAC)等纤维素系树脂；聚酯系、聚乙烯醇系、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、聚降冰片烯等环烯烃系、聚烯烃系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯系等透明树脂。
代表而言，本发明的实施方式所述的带相位差层的偏光板配置在图像显示装置的可视侧，第一保护层12配置在可视侧。因此，可以根据需要对第一保护层12实施硬涂(HC)处理、防反射处理、防粘连处理、防眩光处理等表面处理。
保护层的厚度优选为5μm～80μm、更优选为10μm～40μm、进一步优选为15μm～35μm。需要说明的是，在实施了上述表面处理的情况下，第一保护层12的厚度是包括表面处理层的厚度在内的厚度。
在偏光件11与相位差层20之间配置的第二保护层13优选为光学各向同性。本说明书中，“光学各向同性”是指：面内相位差Re(550)为0nm～10nm，厚度方向的相位差Rth(550)为-10nm～+10nm。在偏光件11与相位差层20之间配置的保护层的厚度优选为5μm～80μm，更优选为10μm～40μm，进一步优选为10μm～30μm。
一个实施方式中，第一保护层12的40℃和92％RH下的透湿度为40g/m2·24h以下，第二保护层13的40℃和92％RH下的透湿度为350g/m2·24h以上。根据这种形态，可良好地实现上述吸光度。具体而言，通过后述调湿处理，能够使偏光件11自第二保护层13侧吸湿，能够防止偏光件11(偏光板10)所吸收的水分自第一保护层12侧释放出来。此外，偏光件11的吸水率(保水力)优异，因此，水分一旦被偏光件11吸收就难以逃离。
第一保护层12的40℃和92％RH下的透湿度优选为30g/m2·24h以下，更优选为20g/m2·24h以下。另一方面，第一保护层12的40℃和92％RH下的透湿度例如为1g/m2·24h以上。作为这种第一保护层12的构成材料，可列举出例如环烯烃系树脂、聚酯系树脂。需要说明的是，在实施了上述表面处理的情况下，第一保护层12的透湿度以包含表面处理层的形式进行测定。
第二保护层13的40℃和92％RH下的透湿度优选为500g/m2·24h以上，更优选为600g/m2·24h以上。另一方面，第二保护层13的40℃和92％RH下的透湿度例如为1200g/m2·24h以下。作为这种第二保护层13的构成材料，可列举出例如TAC等纤维素系树脂、聚碳酸酯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂。
偏光板可利用任意且适当的方法进行制作。具体而言，偏光板可以包含由单层的树脂薄膜制作的偏光件，也可以包含使用两层以上的层叠体而得到的偏光件。
代表而言，由上述单层的树脂薄膜制造偏光件的方法包括：对于树脂薄膜，利用碘、二色性染料等二色性物质实施染色处理和拉伸处理。作为树脂薄膜，可使用例如聚乙烯醇(PVA)系薄膜、部分缩甲醛化PVA系薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化薄膜等亲水性高分子薄膜。该方法可以进一步包括不溶化处理、溶胀处理、交联处理等。通过在所得偏光件的至少单侧层叠保护层，能够得到偏光板。这种制造方法在本技术领域中是公知惯用的，因此省略详细说明。
使用上述层叠体而得到的偏光件可使用例如树脂基材与树脂薄膜或树脂层(代表而言，为PVA系树脂层)的层叠体来制作。具体而言，可通过如下操作来制作：将PVA系树脂溶液涂布于树脂基材，使其干燥而在树脂基材上形成PVA系树脂层，得到树脂基材与PVA系树脂层的层叠体；对该层叠体进行拉伸和染色，将PVA系树脂层制成偏光件。本实施方式中，优选在树脂基材的单侧形成包含卤化物和PVA系树脂的PVA系树脂层。代表而言，拉伸包括使层叠体浸渍在硼酸水溶液中并进行拉伸。进而，拉伸根据需要可进一步包括：在硼酸水溶液中进行拉伸之前，将层叠体以高温(例如95℃以上)进行空中拉伸。并且，本实施方式中，优选的是将层叠体供于下述干燥收缩处理：通过边沿着长度方向进行搬运边加热而使其在宽度方向上收缩2％以上。代表而言，本实施方式的制造方法包括：对层叠体依次实施空中辅助拉伸处理、染色处理、水中拉伸处理和干燥收缩处理。通过导入辅助拉伸，从而在热塑性树脂上涂布PVA时，也能够提高PVA的结晶性，能够实现高的光学特性。此外，同时通过事先提高PVA的取向性，从而在后续的染色工序、拉伸工序中浸渍于水时，能够防止PVA的取向性降低、溶解等问题，能够实现高的光学特性。进而，在将PVA系树脂层浸渍于液体的情况下，与PVA系树脂层不含卤化物的情况相比，能够抑制PVA分子的取向紊乱和取向性降低，能够实现高的光学特性。进而，通过利用干燥收缩处理使层叠体在宽度方向上收缩，从而能够实现高的光学特性。所得树脂基材/偏光件的层叠体可以保持原样使用(即，可以将树脂基材作为偏光件的保护层)，也可以在自树脂基材/偏光件的层叠体剥离树脂基材而得的剥离面上或者与剥离面相反的一侧的面上层叠与目的相适应的任意且适当的保护层来使用。这种偏光件的制造方法的详情记载于例如日本特开2012-73580号公报、日本特许第6470455号。将这些公报的整体记载作为参考而援引至本说明书中。
满足上述规定吸光度的偏光板可通过例如准备第一保护层与偏光件与第二保护层的层叠物，并对该层叠物实施调湿处理(代表而言，为加湿处理)来获得。通过对这种层叠物(例如以层叠相位差层之前的状态)实施调湿处理，从而能够容易地控制所得偏光板的吸光度(水分率)。具体而言，能够容易地进行控制，以使得偏光件有效地吸湿、偏光件能够具有平衡水分率。一个实施方式中，通过根据层叠物的吸光度(水分率)来调整调湿处理的条件，从而得到满足期望吸光度(水分率)的偏光板。需要说明的是，平衡水分率是指：在恒定温度且恒定湿度的气氛下，放置至水分率实质上不再变化为止时的水分的重量分数。
图2是表示供于调湿处理之前的层叠物的一例的剖视图。层叠物90依次具有第一保护层12、偏光件11、第二保护层13和表面保护薄膜40。代表而言，表面保护薄膜40包含未图示的基材和形成于基材单侧的粘合剂层，且以能够剥离的方式贴合于第二保护层13的主表面13a。表面保护薄膜40的基材由例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯系聚合物构成。表面保护薄膜40的厚度例如为30μm～100μm。
虽未图示，但优选对剥掉表面保护薄膜40而使第二保护层13的单侧(未配置偏光件11的一侧)的主表面13a露出的状态的层叠物90实施调湿处理。根据这种形态，能够良好地实现上述吸光度。具体而言，在调湿处理中，能够使偏光件11自第二保护层13侧有效地吸湿(使水分扩散)，能够缩短调湿处理的时间。
上述调湿处理优选通过将层叠物放置在23℃～40℃且60％RH～95％RH的环境下来进行。例如，在温度为23℃的情况下，通过在相对湿度为60％RH以上的环境下放置来进行。此外，例如，在温度为35℃的情况下，通过在相对湿度为60％RH以上的环境下放置来进行。此外，例如，在温度为40℃的情况下，通过在相对湿度为60％RH以上的环境下放置来进行。根据这种环境下的调湿处理，能够抑制得到劣化的偏光板、在调湿处理后偏光板发生结露而成为外观不良的原因等不良情况。需要说明的是，相对湿度的上限可以为例如100％RH。
调湿处理时的水蒸气量优选为12g/m3～49g/m3，更优选为16g/m3～40g/m3。
调湿处理的时间优选为2分钟～25分钟，更优选为17分钟以下。对于上述层叠物的调湿处理可以在短时间内完成。
调湿处理后，可以在第二保护层13的单侧的主表面13a层叠相位差层。在进行相位差层的层叠之前，优选在第二保护层13的露出面13a再次以能够剥离的状态贴合表面保护薄膜。根据这种形态，能够使第二保护层13所包含的水分有效地扩散至偏光件11。此外，能够防止偏光板10所吸收的水分自第二保护层13侧被释放出来。如上所述，偏光件11的吸水率高，与第一保护层12和第二保护层13的吸水率相比可能变高。因此，偏光板10所吸收的水分可以主要存在于偏光件11。
在调湿处理后贴合的表面保护薄膜的40℃和92％RH下的透湿度优选为40g/m2·24h以下、更优选为20g/m2·24h以下。另一方面，表面保护薄膜的40℃和92％RH下的透湿度例如为7g/m2·24h以上。
所得偏光板(调湿处理后的层叠物)可能发生翘曲。图3是表示偏光板的翘曲状态的一例的剖视图。需要说明的是，图3中，为了便于观察附图，偏光板的截面省略了阴影线。图3所示的例子中，偏光板10在第二保护层13侧产生了凸起的翘曲。翘曲存在沿着偏光板10(偏光件11)的吸收轴方向产生的倾向。即便偏光板产生翘曲(即便产生的翘曲存在偏差)，例如在后述相位差层等的层叠时，也能够矫正偏光板产生的翘曲。其结果，能够以良好的成品率制造带相位差层的偏光板。
A-2.相位差层
上述相位差层的厚度还因其构成(是单一层还是层叠结构)而异，优选为10μm以下，更优选为8μm以下，进一步优选为7μm以下。另一方面，相位差层的厚度例如为1μm以上。需要说明的是，相位差层为层叠结构时，“相位差层的厚度”是指各相位差层的总厚度。具体而言，“相位差层的厚度”不包括粘接层的厚度在内。
作为上述相位差层，优选使用液晶化合物的取向固化层(液晶取向固化层)。通过使用液晶化合物，从而能够使例如所得相位差层的nx与ny之差明显大于非液晶材料，因此，能够显著减小用于获得期望面内相位差的相位差层的厚度。因此，能够实现带相位差层的偏光板的显著薄型化。本说明书中，“取向固化层”是指：液晶化合物在层内沿着规定方向发生取向，且该取向状态已固定的层。需要说明的是，“取向固化层”是包括如后所述那样使液晶单体固化而得到的取向固化层在内的概念。相位差层中，代表而言，棒状的液晶化合物在沿着相位差层的慢轴方向排列的状态下发生了取向(平行取向，homogeneous alignment)。
上述液晶取向固化层可通过如下操作来形成：对规定基材的表面实施取向处理，在该表面涂布包含液晶化合物的涂布液而使该液晶化合物在与上述取向处理对应的方向发生取向，并将该取向状态固定。作为取向处理，可采用任意且适当的取向处理。具体而言，可列举出机械取向处理、物理取向处理、化学取向处理。作为机械取向处理的具体例，可列举出刷磨处理、拉伸处理。作为物理取向处理的具体例，可列举出磁场取向处理、电场取向处理。作为化学取向处理的具体例，可列举出斜向蒸镀法、光取向处理。各种取向处理的处理条件可根据目的而采用任意且适当的条件。
液晶化合物的取向通过根据液晶化合物的种类以显示液晶相的温度加以处理来进行。通过进行这种温度处理，从而液晶化合物呈现液晶状态，该液晶化合物根据基材表面的取向处理方向而发生取向。
一个实施方式中，取向状态的固定通过如上所述那样地将已取向的液晶化合物冷却来进行。液晶化合物为聚合性单体或交联性单体时，取向状态的固定通过如上所述那样地对已取向的液晶化合物实施聚合处理或交联处理来进行。
液晶化合物的具体例和取向固化层的形成方法的详情记载于日本特开2006-163343号公报。将该公报的记载作为参考而援引至本说明书中。
如上所述，相位差层可以为单一层，也可以具有两层以上的层叠结构。
与图示例不同，在相位差层为单一层时的一个实施方式中，相位差层可作为λ/4板而发挥功能。具体而言，相位差层的Re(550)优选为100nm～180nm，更优选为110nm～170nm，进一步优选为110nm～160nm。相位差层的厚度可以以能够获得λ/4板的期望面内相位差的方式调整。相位差层为上述液晶取向固化层时，其厚度例如为1.0μm～2.5μm。本实施方式中，相位差层的慢轴与偏光件的吸收轴所成的角度优选为40°～50°，更优选为42°～48°，进一步优选为44°～46°。此外，相位差层优选显示相位差值根据测定光的波长而变大的逆色散波长特性。
在相位差层为单一层时的其它实施方式中，相位差层可作为λ/2板而发挥功能。具体而言，相位差层的Re(550)优选为200nm～300nm，更优选为230nm～290nm，进一步优选为230nm～280nm。相位差层的厚度可以以能够获得λ/2板的期望面内相位差的方式调整。相位差层为上述液晶取向固化层时，其厚度例如为2.0μm～4.0μm。本实施方式中，相位差层的慢轴与偏光件的吸收轴所成的角度优选为10°～20°，更优选为12°～18°，进一步优选为12°～16°。
如图示那样，在相位差层20具有层叠结构时的一个实施方式中，相位差层20具有从偏光板10侧起依次配置有第一相位差层(H层)21和第二相位差层(Q层)22的两层的层叠结构。H层代表而言可作为λ/2板而发挥功能，Q层代表而言可作为λ/4板而发挥功能。具体而言，H层的Re(550)优选为200nm～300nm，更优选为220nm～290nm，进一步优选为230nm～280nm；Q层的Re(550)优选为100nm～180nm，更优选为110nm～170nm，进一步优选为110nm～150nm。H层的厚度可以以能够获得λ/2板的期望面内相位差的方式调整。H层为上述液晶取向固化层时，其厚度例如为2.0μm～4.0μm。Q层的厚度可以以能够获得λ/4板的期望面内相位差的方式调整。Q层为上述液晶取向固化层时，其厚度例如为1.0μm～2.5μm。本实施方式中，H层的慢轴与偏光件的吸收轴所成的角度优选为10°～20°，更优选为12°～18°，进一步优选为12°～16°；Q层的慢轴与偏光件的吸收轴所成的角度优选为70°～80°，更优选为72°～78°，进一步优选为72°～76°。需要说明的是，H层和Q层的配置顺序可以相反，H层的慢轴与偏光件的吸收轴所成的角度以及Q层的慢轴与偏光件的吸收轴所成的角度可以相反。此外，各个层(例如H层和Q层)可以显示相位差值根据测定光的波长而变大的逆色散波长特性，也可以显示相位差值根据测定光的波长而变小的正波长色散特性，还可以显示相位差值几乎不因测定光的波长而变化的平坦的波长色散特性。
代表而言，相位差层(具有层叠结构时是至少一个层)显示折射率特性为nx>ny＝nz的关系。需要说明的是，“ny＝nz”不仅包括ny与nz完全相等的情况，还包括实质相等的情况。因此，在不损害本发明效果的范围内，可以存在ny>nz或ny<nz的情况。相位差层的Nz系数优选为0.9～1.5，更优选为0.9～1.3。
如上所述，相位差层优选为液晶取向固化层。作为上述液晶化合物，可列举出例如液晶相为向列相的液晶化合物(向列液晶)。作为这种液晶化合物，可以使用例如液晶聚合物、液晶单体。液晶化合物表现液晶性的机理可以是溶致，也可以是热致。液晶聚合物和液晶单体可以分别单独使用，也可以组合。
液晶化合物为液晶单体时，该液晶单体优选为聚合性单体和交联性单体。这是因为：通过使液晶单体聚合或交联(即，固化)，从而能够将液晶单体的取向状态固定。如果在使液晶单体发生取向后，例如使液晶单体彼此聚合或交联，则由此能够将上述取向状态固定。此处，通过聚合而形成聚合物，通过交联而形成三维网络结构，但它们为非液晶性。因此，所形成的相位差层不会因例如液晶性化合物所特有的温度变化而发生向液晶相、玻璃相、结晶相的转移。其结果，相位差层不受温度变化的影响，形成稳定性极其优异的相位差层。
液晶单体显示液晶性的温度范围因其种类而异。具体而言，该温度范围优选为40℃～120℃，进一步优选为50℃～100℃，最优选为60℃～90℃。
作为上述液晶单体，可采用任意且适当的液晶单体。例如，可使用日本特表2002-533742(WO00/37585)、EP358208(US5211877)、EP66137(US4388453)、WO93/22397、EP0261712、DE19504224、DE4408171和GB2280445等中记载的聚合性介晶化合物等。作为这种聚合性介晶化合物的具体例，可列举出例如BASF公司的商品名LC242、Merck公司的商品名E7、Wacker-Chem公司的商品名LC-Sillicon-CC3767。作为液晶单体，优选为向列性液晶单体。
在其它实施方式中，相位差层20具有能够作为λ/4板而发挥功能的第一相位差层21与显示折射率特性为nz>nx＝ny的关系的第二相位差层22(所谓的正C板)的层叠结构。关于λ/4板的详情，如上所述。本实施方式中，第一相位差层的慢轴与偏光件的吸收轴所成的角度优选为40°～50°，更优选为42°～48°，进一步优选为44°～46°。此外，第一相位差层优选显示相位差值根据测定光的波长而变大的逆色散波长特性。
上述正C板的厚度方向的相位差Rth(550)优选为-50nm～-300nm，更优选为-70nm～-250nm，进一步优选为-90nm～-200nm，特别优选为-100nm～-180nm。此处，“nx＝ny”不仅包括nx与ny严格相等的情况，还包括nx与ny实质相等的情况。正C板的面内相位差Re(550)例如小于10nm。
具有nz>nx＝ny的折射率特性的第二相位差层可以由任意且适当的材料形成，优选由包含被固定为垂直取向的液晶材料的薄膜形成。能够垂直取向的液晶材料(液晶化合物)可以为液晶单体，也可以为液晶聚合物。作为该液晶化合物和该相位差层的形成方法的具体例，可列举出日本特开2002-333642号公报的[0020]～[0028]中记载的液晶化合物和该相位差层的形成方法。该情况下，第二相位差层的厚度优选为0.5μm～5μm。
A-3.保护薄膜
保护薄膜30可以由任意且适当的塑料薄膜构成。作为塑料薄膜的具体例，可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜。如上所述，保护薄膜30可作为分隔件而发挥功能。具体而言，作为保护薄膜30，优选使用表面被剥离剂涂布的塑料薄膜。作为剥离剂的具体例，可列举出有机硅系剥离剂、氟系剥离剂、丙烯酸长链烷基酯系剥离剂。
保护薄膜的40℃和92％RH下的透湿度优选为40g/m2·24h以下、更优选为20g/m2·24h以下。另一方面，保护薄膜的40℃和92％RH下的透湿度例如为4g/m2·24h以上。
保护薄膜的厚度优选为20μm～80μm，更优选为35μm～55μm。
A-4.带相位差层的偏光板的制作
本发明的实施方式所述的带相位差层的偏光板可通过将上述偏光板与上述相位差层进行层叠而得到。
偏光板与相位差层的层叠例如边对它们进行辊搬运(借助所谓的辊对辊)边进行。代表而言，通过将所形成的液晶取向固化层转印至基材来进行层叠。如图示那样，在相位差层具有层叠结构的情况下，可以将各个相位差层依次层叠(转印)于偏光板，也可以将预先使相位差层彼此层叠而得的层叠体层叠(转印)于偏光板。
一个实施方式中，上述转印使用活性能量射线固化型粘接剂来进行。活性能量射线固化型粘接剂的固化后的厚度(粘接剂层的厚度)优选为0.4μm以上，更优选为0.4μm～3.0μm，进一步优选为0.6μm～1.5μm。在其它实施方式中，上述转印使用粘合剂来进行。在偏光板与相位差层之间形成的粘合剂层的厚度优选为1μm以上，更优选为1μm～10μm，进一步优选为2μm～8μm。
如上所述，带相位差层的偏光板还具有上述保护薄膜、上述其它功能层(例如导电层、其它相位差层)时，它们可通过任意且适当的方法层叠或形成于规定位置。例如，保护薄膜30使用粘合剂层叠于将偏光板10与相位差层20层叠而得到的层叠体的相位差层20侧。该粘合剂的厚度(在相位差层20与保护薄膜30之间配置的粘合剂层的厚度)例如为10μm～40μm。
例如，不对第一保护层与偏光件与第二保护层的层叠物实施调湿处理，而是将层叠偏光板10和相位差层20而得到的层叠体供于调湿处理(代表而言，为加湿处理)时，根据层叠体的构成，可能发生如下不良情况：至偏光件吸湿为止耗用较长的时间，偏光件不会充分吸湿，吸湿情况的偏差大等。其结果，存在难以使所得带相位差层的偏光板的翘曲状态稳定化、导致图像显示装置的制造不良的倾向。如上所述，通过对第一保护层与偏光件与第二保护层的层叠物实施调湿处理来制作满足规定吸光度的偏光板，从而能够利用短时间的调湿处理容易地使翘曲状态稳定化。
B.图像显示面板
上述带相位差层的偏光板可应用于图像显示面板(例如有机EL面板)。因此，本发明的实施方式所述的图像显示面板具有上述带相位差层的偏光板。
图4是表示本发明的一个实施方式所述的图像显示面板的例示的示意剖视图。在图像显示面板200中，带相位差层的偏光板100以其相位差层20比偏光板10靠近图像显示面板主体150侧的方式配置。具体而言，带相位差层的偏光板100借助粘合剂层(未图示)而贴附于图像显示面板主体150。
在带相位差层的偏光板100(偏光板10)产生翘曲的情况下，将其层叠于图像显示面板主体150而得到的图像显示面板200也可能产生翘曲。带相位差层的偏光板100(偏光板10)的翘曲方向(凹凸方向)和程度可能反映至所得图像显示面板200的翘曲的方向和程度。发生了翘曲的图像显示面板可能成为图像显示装置的制造不良的原因。利用上述翘曲状态得以稳定化的偏光板，能够降低图像显示装置的制造不良。
实施例
以下，通过实施例来具体说明本发明，但本发明不限定于这些实施例。需要说明的是，厚度和透湿度是利用下述测定方法而测得的值。此外，只要没有特别明确的记载，实施例和比较例中的“份”和“％”为重量基准。
1.厚度
10μm以下的厚度使用扫描型电子显微镜(日本电子公司制、制品名“JSM-7100F”)来测定。超过10μm的厚度使用数字测微计(Anritsu公司制、制品名“KC-351C”)进行测定。
2.透湿度(水蒸气透过度)
利用基于JIS K7129-4、ISO15106-4(压差法)的压差式气相色谱法，使用蒸气透过度测定装置(GTR tech公司制、制品名“气体透射率/透湿度测定装置”)来测定透湿度。具体而言，在温度为40℃、水蒸气供给侧的湿度为92％RH、透过侧为抽真空的条件下，测定透湿度(单位：g/m2·24h)。
[实施例1]
(偏光板的制作)
针对厚度30μm的聚乙烯醇(PVA)系树脂薄膜(可乐丽公司制、制品名“PE3000”)的长条卷，边利用辊拉伸机以在长度方向上达到5.9倍的方式沿着长度方向进行单轴拉伸，边同时依次实施溶胀、染色、交联、清洗处理后，最后实施干燥处理，由此制作透湿度为350g/m2·24h、厚度为12μm的偏光件。
上述溶胀处理边用20℃的纯水进行处理边拉伸至2.2倍。接着，染色处理中，边以所得偏光件的单体透射率达到45.0％的方式在调整过碘浓度的碘与碘化钾的重量比为1:7的30℃水溶液中进行处理，边拉伸至1.4倍。接着，交联处理采用两阶段的交联处理，第一阶段的交联处理中，边在40℃的溶解有硼酸和碘化钾的水溶液中处理边拉伸至1.2倍。第一阶段的交联处理的水溶液的硼酸含量为5.0重量％，碘化钾含量设为3.0重量％。第二阶段的交联处理中，边在65℃的溶解有硼酸和碘化钾的水溶液中处理边拉伸至1.6倍。第二阶段的交联处理的水溶液的硼酸含量为4.3重量％，碘化钾含量设为5.0重量％。接着，清洗处理中，在20℃的碘化钾水溶液中进行处理。清洗处理的水溶液的碘化钾含量设为2.6重量％。最后，以70℃进行5分钟的干燥处理，得到偏光件。
借助聚乙烯醇系粘接剂，在上述偏光件的单侧贴合HC-COP薄膜(透湿度为1.6g/m2·24h、厚度为29μm)作为第一保护层。需要说明的是，HC-COP薄膜是在环烯烃系树脂(COP)薄膜(厚度26μm)上形成有硬涂(HC)层(厚度3μm)的薄膜，以COP薄膜成为偏光件侧的方式进行贴合。接着，在偏光件的另一侧贴合Re(550)为0nm的TAC薄膜(透湿度为810g/m2·24h、厚度为20μm)作为第二保护层。如此操作，得到具有HC-COP薄膜(第一保护层)/偏光件/TAC薄膜(第二保护层)这一构成的层叠物。
对所得层叠物实施调湿处理。调湿处理通过边对层叠物进行辊搬运边在35℃和80％RH(水蒸气量为32g/m3)的环境下放置2分钟来进行。如此得到偏光板。
(保管)
在所得偏光板的TAC薄膜侧贴合表面保护薄膜(透湿度为15g/m2·24h、厚度为38μm)，在该状态下，将偏光板在23℃和55％RH(水蒸气量为11g/m3)的环境下保管30天。需要说明的是，表面保护薄膜是在PET系薄膜(厚度28μm)上形成有粘合剂层(厚度10μm)的薄膜。
(相位差层的制作)
将聚合性液晶化合物(L-1)42重量份、聚合性液晶化合物(L-2)42重量份、聚合性液晶化合物(L-3)16重量份、聚合引发剂(PI-1)0.5重量份、聚合物(T-1)0.09重量份、聚合物(T-2)0.04重量份和环戊酮235重量份混合而得到组合物。将所得组合物涂布在形成有取向膜的TAC薄膜(基材)上，形成涂膜，将所形成的涂膜加热至180℃，其后冷却至120℃，在氮气气氛下使用高压汞灯以波长365nm对涂膜照射100mJ/cm2的紫外线，在基材上形成液晶取向固化层A(厚度2.3μm)。所得液晶取向固化层A的面内相位差Re(550)为140nm，Re(450)/Re(550)为0.87。
聚合性液晶化合物(L-1)
Figure BDA0003569632360000181
聚合性液晶化合物(L-2)
Figure BDA0003569632360000182
聚合性液晶化合物(L-3)
Figure BDA0003569632360000191
聚合引发剂(PI-1)
Figure BDA0003569632360000192
聚合物(T-1)
Figure BDA0003569632360000193
聚合物(T-2)
Figure BDA0003569632360000194
将下述化学式(1)(式中的数字65和35表示单体单元的摩尔％，为了方便而以嵌段聚合物的形式表示：重均分子量为5000)所示的侧链型液晶聚合物20重量份、显示向列液晶相的聚合性液晶(BASF公司制：商品名PaliocolorLC242)80重量份和光聚合引发剂(CibaSpecialty Chemicals公司制：商品名Irgacure 907)5重量份溶解于环戊酮200重量份，制备液晶涂布液。然后，利用棒涂机对实施了垂直取向处理的PET基材涂布该涂布液后，以80℃加热干燥4分钟，由此使液晶取向。对该液晶层照射紫外线而使液晶层固化，由此在基材上形成显示nz>nx＝ny的折射率特性的液晶取向固化层B(厚度3μm)。
Figure BDA0003569632360000201
(带相位差层的偏光板的制作)
在上述保管前的偏光板的TAC薄膜侧依次转印所得液晶取向固化层A和液晶取向固化层B。此时，以偏光件的吸收轴与液晶取向固化层A的慢轴所成的角度达到45°的方式进行转印(贴合)。液晶取向固化层A向偏光板的转印借助粘合剂层(丙烯酸系、厚度5μm)来进行。接着，液晶取向固化层B向液晶取向固化层A的转印借助紫外线固化型粘接剂(厚度1μm)来进行。需要说明的是，转印(贴合)边进行辊搬运边进行。如此操作，得到带相位差层的偏光板。
(保管)
在所得带相位差层的偏光板的相位差层侧，借助粘合剂层(丙烯酸系、厚度26μm)来贴合分隔件(PET系薄膜、厚度38μm)，在该状态下，将带相位差层的偏光板在23℃和55％RH(水蒸气量为11g/m3)的环境下保管30天。
[实施例2]
在制作偏光板时，通过在35℃和80％RH(水蒸气量为32g/m3)的环境下放置4分钟来进行层叠物的调湿处理，除此之外，与实施例1同样操作，得到带相位差层的偏光板。
[实施例3]
在制作偏光板时，通过在35℃和80％RH(水蒸气量为32g/m3)的环境下放置7分钟来进行层叠物的调湿处理，除此之外，与实施例1同样操作，得到带相位差层的偏光板。
[实施例4]
在制作偏光板时，通过在35℃和80％RH(水蒸气量为32g/m3)的环境下放置10分钟来进行层叠物的调湿处理，除此之外，与实施例1同样操作，得到带相位差层的偏光板。
[实施例5]
在制作偏光板时，通过在35℃和80％RH(水蒸气量为32g/m3)的环境下放置14分钟来进行层叠物的调湿处理，除此之外，与实施例1同样操作，得到带相位差层的偏光板。
[实施例6]
在制作偏光板时，通过在35℃和80％RH(水蒸气量为32g/m3)的环境下放置17分钟来进行层叠物的调湿处理，除此之外，与实施例1同样操作，得到带相位差层的偏光板。
[比较例1]
在制作偏光板时，通过在35℃和80％RH(水蒸气量为32g/m3)的环境下放置34分钟来进行层叠物的调湿处理，除此之外，与实施例1同样操作，得到带相位差层的偏光板。
[比较例2]
在制作偏光板时，通过在35℃和80％RH(水蒸气量为32g/m3)的环境下放置1分钟来进行层叠物的调湿处理，除此之外，与实施例1同样操作，得到带相位差层的偏光板。
针对实施例和比较例，进行下述评价。将评价结果总结于表1。
<评价>
1.吸光度
在实施例和比较例中，使用扩散反射型红外线水分率计(仓敷纺绩公司制、制品名“RM-300”)来测定层叠物、保管前后的偏光板和带相位差层的偏光板(关于带相位差层的偏光板，是将从厚度5μm的粘合剂层起至分隔件为止的层叠部分去除而得的偏光板)的吸光度，评价含水率。具体而言，在23℃和55％RH的环境下，将除HC-COP薄膜/偏光件/TAC薄膜的层叠部分之外的构件(表面保护薄膜、粘合剂层、相位差层、分隔件等)剥掉而制作测定样品后，将测定样品以其偏光件的吸收轴与红外线的光路平行的方式进行设置来测定。
2.翘曲变化量
在实施例和比较例中，测定偏光板和带相位差层的偏光板的保管前后的翘曲变化量。具体而言，从保管前后的偏光板(关于带相位差层的偏光板，是将从厚度5μm的粘合剂层起至分隔件为止的层叠部分去除而得的偏光板)中切出160mm×80mm尺寸的试验片。此时，以相对于偏光件的吸收轴方向为45°的方向成为长边方向的方式进行切出。测定将切出的试验片以其TAC薄膜侧成为平面侧的方式静置在平面上时的、自平面起的最高部分的高度，测定翘曲量，求出保管前后的翘曲变化量。此处，关于翘曲，将向静置面侧凸起的情况记作“正(+)”，将向与静置面相反的一侧凸起的情况记作“负(-)”。
[表1]
Figure BDA0003569632360000221
可知：实施例中，保管前后的吸光度的变化量小，偏光板的翘曲状态稳定。
[参考例]
在与实施例1同样操作而得到的层叠物上，转印与实施例1同样操作而得到的液晶取向固化层A，接着，层叠与实施例1同样操作而得到的液晶取向固化层B，在该状态下(在液晶取向固化层B的PET基材未剥离的状态下)，在35℃和80％RH(水蒸气量为32g/m3)的环境下放置10分钟，进行了调湿处理，但如上述实施例那样，吸光度未因调湿处理而发生变化。此外，在与实施例1同样操作而得到的层叠物上，转印与实施例1同样操作而得到的液晶取向固化层A，接着，使用TAC基材作为基材，除此之外，层叠与实施例1同样操作而得到的液晶取向固化层B，在该状态下(在液晶取向固化层B的TAC基材未剥离的状态下)，在35℃和80％RH(水蒸气量为32g/m3)的环境下放置10分钟，进行了调湿处理，但刚刚调湿处理后的吸光度与调湿处理前无异，在自调湿处理起经过5天的时刻(保管5天)，吸光度开始上升，翘曲也发生变化。像这样，至翘曲状态稳定为止需要时间。
产业上的可利用性
本发明的实施方式所述的偏光板被用作图像显示装置的偏光板，也可用于已经弯曲的或者能够弯曲、折叠或卷取的图像显示装置。作为图像显示装置，代表而言，可列举出液晶显示装置、有机EL显示装置、无机EL显示装置。

Claims (8)

1.一种偏光板，其依次具有：
40℃和92％RH下的透湿度为40g/m2·24h以下的第一保护层；
偏光件；以及
40℃和92％RH下的透湿度为350g/m2·24h以上的第二保护层，
所述偏光板的基于红外线水分率计测定的吸光度为0.0100以上且0.0155以下。
2.根据权利要求1所述的偏光板，其中，所述第一保护层包含环烯烃系树脂。
3.根据权利要求1或2所述的偏光板，其中，所述第二保护层包含纤维素系树脂。
4.一种带相位差层的偏光板，其具有：
权利要求1～3中任一项所述的偏光板；以及
配置在所述偏光板的所述第二保护层侧的相位差层。
5.根据权利要求4所述的带相位差层的偏光板，其中，所述相位差层为液晶化合物的取向固化层。
6.一种偏光板的制造方法，其包括：
准备层叠物，所述层叠物依次具有40℃和92％RH下的透湿度为40g/m2·24h以下的第一保护层、偏光件、以及40℃和92％RH下的透湿度为350g/m2·24h以上的第二保护层；以及
对所述层叠物实施调湿处理，
得到基于红外线水分率计测定的吸光度为0.0100以上且0.0155以下的偏光板。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其中，在所述第二保护层的单侧的主表面露出的状态下，进行所述调湿处理。
8.一种带相位差层的偏光板的制造方法，其包括：在通过权利要求6或7所述的制造方法而得到的偏光板的所述第二保护层侧层叠相位差层。
CN202210318448.2A 2021-03-29 2022-03-29 偏光板和偏光板的制造方法 Pending CN115144946A (zh)

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