CN116018257A - 带相位差层的偏振片的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种翘曲得到抑制的带相位差层的偏振片的简便且高效的制造方法。本发明的实施方式的带相位差层的偏振片的制造方法包含：在饱和水蒸气量为10.2g/m3以下的环境下，将偏振片和相位差层一边进行辊式传送，一边借助活性能量线固化型粘接剂而进行层叠，获得带相位差层的偏振片；将带相位差层的偏振片一边进行辊式传送，一边于18℃～34℃及60％RH～90％RH的环境下以使每单位体积的重量增加0.2％以上的方式进行加湿处理；以及将加湿处理后的带相位差层的偏振片卷取为卷状，并以卷状态保存6小时以上。带相位差层的偏振片的总厚度为80μm以下，偏振片的厚度与相位差层的厚度之比(偏振片/相位差层)为5以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种带相位差层的偏振片的制造方法。
背景技术
以液晶显示装置及电致发光(EL)显示装置(例如，有机EL显示装置、无机EL显示装置)为代表的图像显示装置正在迅速普及。在图像显示装置中，代表性地使用偏振片及相位差片。在实际使用中，广泛使用将偏振片与相位差片一体化而成的带相位差层的偏振片(例如专利文献1)。近年来，对图像显示装置的弯曲、折曲、折叠、卷取的可能性进行了研究。作为此种图像显示装置中使用的带相位差层的偏振片，需要一种薄型的带相位差层的偏振片。但是，薄型的带相位差层的偏振片存在容易产生翘曲的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3325560号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是为解决上述先前的课题而完成的，其主要目的是提供一种翘曲得到抑制的带相位差层的偏振片的简便且有效率的制造方法。
用于解决课题的手段
根据本发明的实施方式，提供一种带相位差层的偏振片的制造方法，上述带相位差层的偏振片具有偏振片和相位差层，所述偏振片包含起偏器和位于该起偏器的至少一侧的保护层。该制造方法包含下述步骤：在饱和水蒸气量为10.2g/m3以下的环境下，将偏振片和相位差层一边进行辊式传送，一边借助活性能量线固化型粘接剂而进行层叠，获得带相位差层的偏振片；将该带相位差层的偏振片一边进行辊式传送，一边于18℃～34℃及60％RH～90％RH的环境下以使每单位体积的重量增加0.2％以上的方式进行加湿处理；以及，将该加湿处理后的带相位差层的偏振片卷取为卷状，并以卷状态保存6小时以上。该带相位差层的偏振片的总厚度为80μm以下，该偏振片的厚度与该相位差层的厚度之比(偏振片/相位差层)为5以上。
在一个实施方式中，上述加湿处理中的加湿时间为5分钟以上。
在一个实施方式中，上述偏振片与上述相位差层层叠时的饱和水蒸气量与上述加湿处理时的饱和水蒸气量之差为1g/m3～28g/m3。
在一个实施方式中，上述加湿处理中的上述带相位差层的偏振片的每单位体积的重量增加为2.5％以下。
在一个实施方式中，上述相位差层或上述偏振片的配置于与该相位差层的相反侧的保护层的于40℃及92％RH下的透湿度为300g/m2·24h以上。
在一个实施方式中，上述活性能量线固化型粘接剂固化后的厚度为0.4μm以上。
在一个实施方式中，上述制造方法是在上述加湿处理中，以上述相位差层位于下侧的方式传送上述带相位差层的偏振片。
在一个实施方式中，上述偏振片仅于上述起偏器的与上述相位差层相反的侧包含保护层。
在一个实施方式中，上述相位差层是液晶化合物的取向固化层。
在一个实施方式中，在上述带相位差层的偏振片中，上述起偏器的厚度方向的中间点位于比该带相位差层的偏振片的厚度方向的中间点更靠相位差层侧。
发明效果
根据本发明的实施方式，在带相位差层的偏振片的制造方法中，于规定的饱和水蒸气量的环境下将偏振片与相位差层层叠而制作带相位差层的偏振片，对该带相位差层的偏振片进行规定的加湿处理，并且将经加湿处理的带相位差层的偏振片保存规定时间，藉此可简便且有效率地制造翘曲得到抑制的带相位差层的偏振片。
附图说明
图1是表示通过本发明的实施方式的制造方法所得的带相位差层的偏振片的一例的概略剖视图。
图2是表示通过本发明的实施方式的制造方法所得的带相位差层的偏振片的另一例的概略剖视图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不限定于这些实施方式。
(用语与记号的定义)
本说明书中的用语和记号的定义如下所述。
(1)折射率(nx、ny、nz)
“nx”为面内的折射率达到最大的方向(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)”为于23℃下用波长为λnm的光所测定的面内相位差。例如，“Re(550)”为于23℃下用波长为550nm的光所测定的面内相位差。将层(膜)的厚度设为d(nm)时，Re(λ)根据式：Re(λ)＝(nx-ny)×d求得。
(3)厚度方向的相位差(Rth)
“Rth(λ)”为于23℃下用波长为λnm的光所测定的厚度方向的相位差。例如，“Rth(550)”为于23℃下用波长为550nm的光所测定的厚度方向的相位差。将层(膜)的厚度设为d(nm)时，Rth(λ)根据式：Rth(λ)＝(nx-nz)×d求得。
(4)Nz系数
Nz系数根据Nz＝Rth/Re求得。
(5)角度
本说明书中言及角度时，该角度包含相对于基准方向为顺时针方向和逆时针方向这两者。因此，例如“45°”意为±45°。
A.通过本发明的实施方式的制造方法所得的带相位差层的偏振片的构成的概略
图1是表示通过本发明的实施方式的制造方法所得的带相位差层的偏振片的一例的概略剖视图。图示例的带相位差层的偏振片100代表性地从视认侧依次具有偏振片10和相位差层20。图示例中，偏振片10包含起偏器11及位于起偏器11的两侧的保护层12和13。也可根据目的省略保护层12和13中的一者。在一个实施方式中，偏振片10仅在起偏器11的视认侧(相位差层20的相反侧)具有保护层12。在实际使用中，在相位差层20的与偏振片10相反的侧(即与视认侧为相反侧的最外层)设有粘着剂层(未图示)，使带相位差层的偏振片能够贴附于图像显示单元上。进而，优选为在带相位差层的偏振片投入使用前，粘着剂层的表面暂时粘着有剥离膜(未图示)。通过暂时粘着剥离膜，可保护粘着剂层，并且能够形成带相位差层的偏振片的卷。
带相位差层的偏振片的总厚度(偏振片和相位差层的合计厚度)为80μm以下，优选为70μm以下，更优选为60μm以下。带相位差层的偏振片的总厚度例如可为25μm以上。进而，在带相位差层的偏振片中，偏振片的厚度与相位差层的厚度之比(偏振片/相位差层：以下，有时仅称作“厚度比”)为5以上，优选为5～16，更优选为5～14。即，应用于本发明的实施方式的制造方法的带相位差层的偏振片的总厚度较薄，且偏振片的厚度相对于总厚度的比率较大(相位差层的厚度的比率较小)。本发明者们发现，只有在带相位差层的偏振片中偏振片的厚度及厚度比为规定范围的情况下，才会产生翘曲的问题。更详细而言，在厚度比低于5(偏振片的厚度与相位差层的厚度之差不那么大)的情况下，及偏振片的厚度过大的情况下，带相位差层的偏振片多数情况下不会产生翘曲的问题。本发明者们基于上述新见解对翘曲的抑制进行了深入研究，结果发现通过本发明的实施方式的制造方法(后述)可抑制翘曲。这样，本发明的实施方式的制造方法是为了解决在总厚度为80μm以下且偏振片的厚度与相位差层的厚度之比为5以上的带相位差层的偏振片中新发现的课题。其中，在上述带相位差层的偏振片中，起偏器的厚度方向的中间点代表性地位于比带相位差层的偏振片的厚度方向的中间点更靠相位差层侧。另外，至于偏振片的厚度与相位差层的厚度之比中的相位差层的厚度，在相位差层具有2层以上的层叠结构的情况下，意指其合计厚度。
在一个实施方式中，保护层12或相位差层20中的任一者于40℃及92％RH下的透湿度优选为300g/m2·24h以上，更优选为400g/m2·N24h～1000g/m2·24h，进而优选为400g/m2·24h～800g/m2·24h。只要保护层12或相位差层20中的任一者为上述透湿度，则后述加湿处理的效果会变显著。在相位差层20的透湿度为上述范围的情况下，保护层12的透湿度优选为300g/m2·24h以下，更优选为10g/m2·24h～150g/m2·24h，进而优选为10g/m2·24h～30g/m2·24h。其中，在本实施方式中，多数情况下可省略保护层13。
相位差层20代表性地为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，可使所得的相位差层的nx与ny之差明显大于非液晶材料，因此可使用于得到所期望的面内相位差的相位差层的厚度明显减小。因此，可实现带相位差层的偏振片的显著的薄型化。其结果，可实现如上述的总厚度及厚度比。本说明书的中的“取向固化层”是指液晶化合物在层内朝着规定方向取向，且该取向状态被固定的层。其中，“取向固化层”是包含如后所述的使液晶单体固化而得的取向固化层的概念。在相位差层20中，代表性地棒状的液晶化合物在排列于相位差层的慢轴方向的状态下取向(水平取向)。相位差层20如图1所示可为单一层，也可如图2所示具有2层以上的层叠结构。
相位差层借助活性能量线固化型粘接剂贴合于偏振片。在相位差层具有2层以上的层叠结构的情况下，各个相位差层借助活性能量线固化型粘接剂而贴合。具有如上述的总厚度及厚度比的带相位差层的偏振片的翘曲主要起因于活性能量线固化型粘接剂固化时的收缩。根据本发明的实施方式的制造方法(后述)，即便为具有如上述的总厚度及厚度比且使用活性能量线固化型粘接剂的带相位差层的偏振片，也可良好地抑制翘曲。
带相位差层的偏振片也可进一步包含其它光学功能层。可设于带相位差层的偏振片的光学功能层的种类、特性、数量、组合、配置位置等可根据目的适当地进行设定。例如，带相位差层的偏振片也可进一步具有导电层或带导电层的各向同性基材(均未图示)。导电层或带导电层的各向同性基材代表性地设于相位差层20的外侧(与偏振片10为相反侧)。导电层或带导电层的各向同性基材代表性地为根据需要所设的任意层，也可省略。其中，在设置有导电层或带导电层的各向同性基材的情况下，带相位差层的偏振片可应用于所谓的内部触控面板型输入显示装置，该内部触控面板型输入显示装置在图像显示单元(例如有机EL单元)与偏振片之间组装有触控传感器。另外，例如带相位差层的偏振片也可进一步包含其它的相位差层。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、配置位置等可根据目的适当地进行设定。
以下，对本发明的实施方式的如上所述的带相位差层的偏振片的制造方法进行说明，其次，对带相位差层的偏振片的构成要素进行说明。
B.带相位差层的偏振片的制造方法
本发明的实施方式的带相位差层的偏振片的制造方法包含下述步骤：在饱和水蒸气量为10.2g/m3以下的环境下，将偏振片和相位差层一边进行辊式传送，一边借助活性能量线固化型粘接剂而进行层叠，获得带相位差层的偏振片；将该带相位差层的偏振片一边进行辊式传送，一边于18℃～34℃及60％RH～90％RH的环境下以使每单位体积的重量增加0.2％以上的方式进行加湿处理；以及将该加湿处理后的带相位差层的偏振片卷取为卷状，并以卷状态保存6小时以上。以下，依次对带相位差层的偏振片的制造方法的各步骤进行说明。
B-1.偏振片的制作
偏振片可通过任意适当的方法来制作。具体而言，偏振片可包含由单层树脂膜制作的起偏器，也可包含使用两层以上的层叠体制作的起偏器。
B-1-1.使用由单层树脂膜得到的起偏器制作偏振片
由单层树脂膜制造起偏器的制造方法代表性地包含对树脂膜实施染色处理和拉伸处理，该染色处理利用了碘或双色性染料等双色性物质。作为树脂膜，可例举出聚乙烯醇(PVA，Polyvinyl alcohol)系膜、部分缩甲醛化PVA系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性高分子膜。该方法也可进一步包含不溶化处理、溶胀处理、交联处理等。通过在所得的起偏器的至少一侧层叠保护层(保护膜)，可获得偏振片。此种制造方法是本技术领域周知惯用的，故省略详细的说明。
B-1-2.使用由层叠体得到的起偏器制作偏振片
在起偏器的制造中使用层叠体的情况下，该层叠体可为树脂基材与层叠于该树脂基材的PVA系树脂层(PVA系树脂膜)的层叠体，也可为树脂基材与涂布形成于该树脂基材上的PVA系树脂层的层叠体。作为一例，对使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材上的PVA系树脂层的层叠体的起偏器的制造方法进行说明。该制造方法代表性地包含：将PVA系树脂溶液涂布于树脂基材，使其干燥而于树脂基材上形成PVA系树脂层，获得树脂基材与PVA系树脂层的层叠体；对该层叠体进行拉伸和染色，将PVA系树脂层制成起偏器。此种制造方法中，拉伸代表性地包含将层叠体浸渍于硼酸水溶液中而进行拉伸。进而，拉伸可进一步根据需要包含在硼酸水溶液中的拉伸之前，将层叠体于高温(例如95℃以上)下进行空中拉伸。可将所得的树脂基材/起偏器的层叠体直接作为偏振片(即可将树脂基材作为起偏器的保护层)，也可于树脂基材/起偏器的层叠体的起偏器表面进一步层叠保护层而制成偏振片。或者，可从树脂基材/起偏器的层叠体剥离树脂基材，在该剥离面根据目的层叠任意适当的保护层而制成偏振片，也可在保护层/起偏器的层叠体的起偏器表面进一步层叠保护层而制成偏振片。此种偏振片的制造方法的详细情况记载于例如日本特开2012-73580号公报、日本专利第6470455号。上述公报的全部记载以参考的形式引用至本说明书中。
B-2.相位差层的形成
对相位差层为液晶取向固化层的情况下的形成方法进行简单说明。液晶取向固化层可通过如下步骤而形成：对规定的基材的表面实施取向处理，于该表面涂布包含液晶化合物的涂布液且使该液晶化合物在与上述取向处理对应的方向上取向，并且固定该取向状态。作为取向处理，可采用任意适当的取向处理。具体而言，可例举出机械取向处理、物理取向处理、化学取向处理。作为机械取向处理的具体例，可例举出摩擦处理、拉伸处理。作为物理取向处理的具体例，可例举出磁场取向处理、电场取向处理。作为化学取向处理的具体例，可例举出斜向蒸镀法、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适当的条件。
液晶化合物的取向是根据液晶化合物的种类，通过于显示液晶相的温度下进行处理而进行。通过进行上述温度处理，液晶化合物呈液晶状态，该液晶化合物按照基材表面的取向处理方向进行取向。
作为取向状态的固定，在一个实施方式中，通过将如上述般取向的液晶化合物冷却而进行。在液晶化合物为聚合性单体或交联性单体的情况下，取向状态的固定通过对如上述般取向的液晶化合物实施聚合处理或交联处理而进行。
液晶化合物的具体例及取向固化层的形成方法的详细情况记载于日本特开2006-163343号公报。该公报的记载以参考的形式引用至本说明书中。
如上所述，于基材上形成液晶取向固化层。
B-3.带相位差层的偏振片的制作
通过将上述所得的偏振片与相位差层层叠，可获得带相位差层的偏振片。如上所述，偏振片与相位差层的层叠是一边将它们进行辊式传送一边进行(即利用所谓的卷对卷法)。层叠代表性地可通过转印于基材上形成的液晶取向固化层而进行。在相位差层具有层叠结构的情况下，可将各个相位差层依次层叠(转印)于偏振片上，也可将相位差层的层叠体层叠(转印)于偏振片上。转印借助活性能量线固化型粘接剂而进行。活性能量线固化型粘接剂固化后的厚度优选为0.4μm以上，更优选为0.4μm～3.0μm，进而优选为0.6μm～1.5μm。如上所述，具有规定的总厚度及厚度比的带相位差层的偏振片的翘曲主要起因于活性能量线固化型粘接剂固化时的收缩，根据本发明的实施方式，即便是具有规定的总厚度及厚度比且使用活性能量线固化型粘接剂的带相位差层的偏振片，也可良好地抑制翘曲。
在带相位差层的偏振片进一步包含其它光学功能层(例如导电层、其它相位差层)的情况下，这些光学功能层可通过任意的适当的方法层叠或形成于规定的配置位置。
带相位差层的偏振片的制作(层叠)是在饱和水蒸气量为10.2g/m3以下的环境下进行。层叠时的饱和水蒸气量优选为6.0g/m3～10.0g/m3，更优选为8.0g/m3～9.5g/m3。通过在饱和水蒸气量为上述范围的环境下进行层叠，后述的加湿处理的效果会变得显著。层叠时的上述饱和水蒸气量例如可通过在温度为18℃～25℃的范围内，根据温度改变相对湿度而实现。作为饱和水蒸气量，例如在温度为18℃的情况下，可通过将相对湿度设为65％RH以下而实现；另外，例如在温度为20℃的情况下，可通过将相对湿度设为55％RH以下而实现；另外，例如在温度为23℃的情况下，可通过将相对湿度设为45％RH以下而实现。其中，相对湿度的下限例如可为30％RH。
B-4.加湿处理
将上述所得的带相位差层的偏振片一边进行辊式传送一边进行加湿处理。加湿处理于18℃～34℃及60％RH～90％RH的环境下进行。加湿处理代表性地于较上述层叠时的饱和水蒸气量更大的饱和水蒸气量的环境下进行。更详细而言，上述层叠时的饱和水蒸气量与加湿处理时的饱和水蒸气量之差优选为1.0g/m3～28g/m3，更优选为1.0g/m3～12g/m3，进而优选为1.5g/m3～10g/m3，特别优选为1.5g/m3～8g/m3。加湿处理中的饱和水蒸气量优选为10.5g/m3～30g/m3，更优选为11g/m3～20g/m3。作为加湿处理中的上述饱和水蒸气量，例如于温度为18℃的情况下，可通过将相对湿度设为80％RH以上而实现；另外，例如于温度为20℃的情况下，可通过将相对湿度设为60％RH以上而实现；另外，例如于温度为23℃的情况下，可通过将相对湿度设为50％RH以上而实现。其中，相对湿度的上限例如可为100％RH。通过于上述条件下进行加湿处理，可对带相位差层的偏振片赋予适当量的水分，并且能够抑制如上述的具有规定厚度及厚度比的带相位差层的偏振片的翘曲。更详细的情况如下所述。加湿处理中的温度、湿度条件与带相位差层的偏振片制作时的温度、湿度条件接近，并且不同于该条件。通过于上述条件下进行加湿，可在不使带相位差层的偏振片收缩的情况下对带相位差层的偏振片赋予水分。即便在与制作时相同的温度、湿度条件下对带相位差层的偏振片进行辊式传送，也不会对带相位差层的偏振片赋予水分，无法获得效果。虽然理论上并不清楚，但是通过上述微小的条件差异，可获得如上所述的意料之外的优异效果。另一方面，若对带相位差层的偏振片赋予的水分量过多，则存在相反方向的翘曲及/或面内与初始方向正交的方向的翘曲变大的情形。
进行加湿处理，使带相位差层的偏振片的每单位体积的重量增加0.2％以上。加湿处理中的带相位差层的偏振片的每单位体积的重量增加为0.2％～2.5％，更优选为0.3％～2.0％，进而优选为0.3％～1.0％。由于加湿处理时的重量增加意味着带相位差层的偏振片吸收了水分，故通过将重量增加量设为上述范围，可使起偏器吸收所期望的量的水分。其结果，可抑制带相位差层的偏振片的翘曲。
加湿处理时的加湿时间优选为5分钟以上，更优选为5分钟～30分钟，进而优选为5分钟～20分钟，特别优选为5分钟～15分钟。若加湿时间为5分钟以上，则可实现上述所期望的重量增加量(水分吸收量)。由于即便加湿时间过度地延长，效果也不会改变，故加湿时间的上限可根据所期望的重量增加量与制造效率的平衡确定。
在加湿处理的一实施方式中，以相位差层位于下侧的方式传送带相位差层的偏振片。若为此种构成，则可抑制起因于异物的外观不良。
B-5.卷保存
将经加湿处理的带相位差层的偏振片卷取为卷状，并以卷状态保存。保存时间如上所述，为6小时以上，优选为8小时以上，更优选为10小时以上，进而优选为12小时以上。保存时间的上限例如可为24小时。通过此种保存，可将通过加湿处理而对带相位差层的偏振片赋予的水分良好地转移至起偏器。藉此，使起偏器的含水率增大，其结果，可抑制带相位差层的偏振片的翘曲。
保存代表性地可于室温附近进行。保存的温度优选为30℃以下，更优选为20℃～30℃，进而优选为23℃～27℃。若保存温度太高，则存在通过加湿处理而对带相位差层的偏振片赋予(被带相位差层的偏振片吸收)的水分蒸发至外部，无法良好地转移至起偏器的情形。
C.偏振片
C-1.起偏器
如从上述制造方法可知的，起偏器11代表性地为包含二色性物质(例如，碘)的树脂膜。作为树脂膜，如上所述，可例举出聚乙烯醇(PVA)系膜、部分缩甲醛化PVA系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物是部分皂化膜等亲水高分子膜。
起偏器的厚度优选为15μm以下，更优选为1μm～12μm，进而优选为3μm～12μm。若起偏器的厚度为此种范围，则可通过如上述的加湿处理良好地吸收所期望的量的水分。
起偏器优选为于波长380nm～780nm的任一波长下显示吸收二色性。起偏器的单质透过率例如可为41.5％～46.0％，优选为42.0％～46.0％，更优选为44.5％～46.0％。起偏器的偏振度优选为97.0％以上，更优选为99.0％以上，进而优选为99.9％以上。
C-2.保护层
保护层12及保护层13分别由可作为起偏器的保护层使用的任意适当的膜形成。作为该膜的主成分的材料的具体例，可例举出三乙酰纤维素(TAC，Triacetate Cellulose)等纤维素系树脂，或聚酯系、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、聚降冰片烯系、聚烯烃系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯系等透明树脂等。优选保护层12及保护层13可分别由TAC构成。若为此种构成，则本发明的实施方式可效果显著。
通过本发明的实施方式的制造方法所得的带相位差层的偏振片代表性地配置于图像显示装置的视认侧，保护层12配置于该视认侧。因此，可根据需要对保护层12实施硬涂处理、抗反射处理、抗沾粘处理、防眩处理等表面处理。进而/或者，也可根据需要对保护层12实施改善经由偏光太阳镜来观察的情况下的视认性的处理(代表性地赋予(椭)圆偏振光功能、赋予超高相位差)。通过进行此种处理，即使于经由偏光太阳镜等偏光透镜来观察显示画面的情况下，也可实现优异的视认性。因此，带相位差层的偏振片也可良好地适用于室外使用的图像显示装置。
保护层12的厚度优选为5μm～80μm，更优选为10μm～40μm，进而优选为15μm～35μm。其中，在实施表面处理的情况下，保护层12的厚度为包含表面处理层的厚度的厚度。
保护层13在一个实施方式中优选为光学各向同性。本说明书中所谓“光学各向同性”是指面内相位差Re(550)为0nm～10nm且厚度方向的相位差Rth(550)为-10nm～+10nm。保护层13的厚度优选为5μm～80μm，更优选为10μm～40μm，进而优选为10μm～30μm。
D.相位差层
相位差层20如上所述，可为单一层，也可具有2层以上的层叠结构。
在相位差层20为单一层的情况下，相位差层在一个实施方式中作为λ/4板发挥功能。具体而言，相位差层的Re(550)优选为100nm～180nm，更优选为110nm～170nm，进而优选为110nm～160nm。可以按照得到λ/4板的所期望的面内相位差的方式来调整相位差层的厚度。在相位差层为液晶取向固化层的情况下，其厚度例如可为1.0μm～2.5μm。本实施方式中，相位差层的慢轴与起偏器的吸收轴所成的角度优选为40°～50°，更优选为42°～48°，进而优选为44°～46°。该实施方式中，带相位差层的偏振片在相位差层20与粘着剂层30之间可进一步具有显示nz>nx＝ny的折射率特性的相位差层(未图示)。在相位差层为单一层的情况下，相位差层优选为显示相位差值随着测定光的波长而变大的逆波长色散特性。
相位差层在另一实施方式中可作为λ/2板发挥功能。具体而言，相位差层的Re(550)优选为200nm～300nm，更优选为230nm～290nm，进而优选为230nm～280nm。可以按照得到λ/2板的所期望的面内相位差的方式来调整相位差层的厚度。在相位差层为液晶取向固化层的情况下，其厚度例如可为2.0μm～4.0μm。本实施方式中，相位差层的慢轴与起偏器的吸收轴所成的角度优选为10°～20°，更优选为12°～18°，进而优选为12°～16°。
在相位差层20具有层叠结构的情况下，相位差层代表性地如图2所示从偏振片侧依序具有H层21与Q层22这2层结构。H层代表性地可作为λ/2板发挥功能，Q层代表性地可作为λ/4板发挥功能。具体而言，H层的Re(550)优选为200nm～300nm，更优选为220nm～290nm，进而优选为230nm～280nm；Q层的Re(550)优选为100nm～180nm，更优选为110nm～170nm，进而优选为110nm～150nm。H层的厚度可以表按照得到λ/2板的所期望的面内相位差的方式来调整。在H层为液晶取向固化层的情况下，其厚度例如可为2.0μm～4.0μm。Q层的厚度可以按照得到λ/4板的所期望的面内相位差的方式来调整。在Q层为液晶取向固化层的情况下，其厚度例如可为1.0μm～2.5μm。本实施方式中，H层的慢轴与起偏器的吸收轴所成的角度优选为10°～20°，更优选为12°～18°，进而优选为12°～16°；Q层的慢轴与起偏器的吸收轴所成的角度优选为70°～80°，更优选为72°～78°，进而优选为72°～76°。其中，H层及Q层的配置顺序可颠倒，H层的慢轴与起偏器的吸收轴所成的角度及Q层的慢轴与起偏器的吸收轴所成的角度也可颠倒。在相位差层具有层叠结构的情况下，各个层(例如，H层及Q层)可显示相位差值随着测定光的波长而变大的逆波长色散特性，也可显示相位差值随着测定光的波长而变小的正波长色散特性，也可显示相位差值几乎不随着测定光的波长而变化的平坦的波长色散特性。
相位差层(具有层叠结构的情况下的各个层)代表性地折射率特性显示nx>ny＝nz的关系。其中，“ny＝nz”不仅包含ny与nz完全相等的情况，亦包含实质上相等的情况。因此，在不损及本发明的效果的范围内，可存在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。
相位差层代表性地为如上所述的液晶取向固化层。作为液晶化合物，例如可例举出液晶相为向列相的液晶化合物(向列型液晶)。作为上述液晶化合物，可使用例如液晶聚合物或液晶单体。液晶化合物的液晶性的表现机制可为溶致性或热致性中的任一者。液晶聚合物及液晶单体可分别单独使用，也可进行组合。
在液晶化合物为液晶单体的情况下，该液晶单体优选为聚合性单体及交联性单体。通过使液晶单体聚合或交联(即固化)，可固定液晶单体的取向状态。使液晶单体取向后，例如若使液晶单体彼此聚合或交联，则可藉此固定上述取向状态。此处，虽然通过聚合形成聚合物，通过交联形成三维网状结构，但它们为非液晶性。因此，所形成的相位差层不会发生例如液晶性化合物特有的由于温度变化引起的向液晶相、玻璃相、结晶相的转移。其结果，相位差层成为不受温度变化影响、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根据其种类而不同。具体而言，该温度范围优选为40℃～120℃，进而优选为50℃～100℃，最优选为60℃～90℃。
作为上述液晶单体，可采用任意适当的液晶单体。例如可使用日本特表2002-533742(WO00/37585)、EP358208(US5211877)、EP66137(US4388453)、WO93/22397、EP0261712、DE19504224、DE4408171、及GB2280445等中记载的聚合性介晶化合物等。作为上述聚合性介晶化合物的具体例，例如可例举出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，例如优选为向列性液晶单体。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不限定于这些实施例。各特性的测定方法如下所述。其中，除非另有说明，实施例及比较例中的“份”及“％”为重量基准。
(1)厚度
10μm以下的厚度是使用扫描式电子显微镜(日本电子公司制，制品名“JSM-7100F”)测定的。超过10μm的厚度是使用数字式测微计(安利知公司制，制品名“KC-351C”)测定的。
(2)翘曲
将实施例及比较例中所得的带相位差层的偏振片分别于加湿处理前及加湿、保存后切割为140mm×70mm的尺寸。此时，以起偏器的吸收轴方向为长边方向进行切割。将切下的带相位差层的偏振片静置于平面上时，将距该平面最高部分的高度作为翘曲量。
其次，以与上述同样的方式测定将切下的带相位差层的偏振片于23℃及55％RH的环境下放置24小时后的翘曲量，并且根据放置前后的翘曲量的变化，按照下述基准进行评价。
○：翘曲量的变化为±5mm以下
×：翘曲量的变化大于±5mm
其中，翘曲在静置面侧突起的情况用“正(+)”表示，在与静置面相反的侧突起的情况用“负(-)”表示。
[实施例1]
1.偏振片的制作
将厚度为30μm的PVA系树脂膜的长条卷，一边通过辊拉伸机向长度方向单轴拉伸，使总拉伸倍率为6.0倍，一边同时进行溶胀、染色、交联及洗净处理，最后实施干燥处理，藉此制成厚度为12μm的起偏器。借助PVA系粘接剂将HC-TAC膜作为视认侧保护层贴合于所得的起偏器的一面。其中，HC-TAC膜是在TAC膜(厚度为25μm)上形成有硬涂(HC)层(厚度为7μm)的膜，以TAC膜位于起偏器侧的方式进行贴合。进而，借助PVA系粘接剂将TAC膜(厚度为25μm)贴合于起偏器的另一面，获得具有保护层(HC-TAC膜)/起偏器/保护层(TAC膜)的构成的偏振片。
2.带相位差层的偏振片的制作
2-1.相位差层的制作
将显示向列型液晶相的聚合性液晶(BASF公司制：商品名“Paliocolor LC242”，由下述式表示)10g、针对该聚合性液晶化合物的光聚合引发剂(BASF公司制：商品名“Irgacure 907”)3g溶解于甲苯40g，制备成液晶组合物(涂布液)。
[化学式1]
使用磨擦布对聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜(厚度为38μm)表面进行磨擦，实施取向处理。取向处理的方向为贴合于偏振片时从视认侧观察相对于起偏器的吸收轴的方向成15°的方向。在该取向处理表面，用棒涂机涂布上述液晶涂布液，于90℃下加热干燥2分钟，藉此使液晶化合物取向。通过使用金属卤化物灯对如此形成的液晶层照射1mJ/cm2的光，使该液晶层固化，于PET膜上形成液晶取向固化层A。液晶取向固化层A的厚度为2.0μm，面内相位差Re(550)为270nm。进而，液晶取向固化层A显示nx>ny＝nz的折射率特性。将液晶取向固化层A用作H层。
除了变更涂布厚度，及将取向处理方向设为从视认侧观察相对于起偏器的吸收轴的方向成75°的方向以外，以与上述同样的方式于PET膜上形成液晶取向固化层B。液晶取向固化层B的厚度为1.0μm，面内相位差Re(550)为140nm。进而，液晶取向固化层B显示nx>ny＝nz的折射率特性。将液晶取向固化层B用作Q层。
2-2.带相位差层的偏振片的制作
将上述2-1.中所得的液晶取向固化层A(H层)及液晶取向固化层B(Q层)依次转印于上述1.中所得的偏振片的TAC膜表面。此时，以起偏器的吸收轴与取向固化层A的慢轴所成的角度为15°、起偏器的吸收轴与取向固化层B的慢轴所成的角度为75°的方式进行转印(贴合)。其中，各个转印(贴合)是借助紫外线固化型粘接剂(厚度为1.0μm)进行的。如此，获得具有保护层/粘接剂/起偏器/粘接剂/保护层/粘接剂层/相位差层(H层)/粘接剂层/相位差层(Q层)的构成的带相位差层的偏振片。带相位差层的偏振片的总厚度为76μm，厚度比为14。其中，转印(贴合)是一边进行辊式传送一边进行。进而，转印(贴合)是在饱和水蒸气量为9.3g/m3的环境下(23℃及45％RH)进行的。
3.加湿处理及卷保存
将上述2.中所得的带相位差层的偏振片一边进行辊式传送一边进行加湿处理。加湿处理于23℃及80％RH(饱和水蒸气量为16.5g/m3)下进行10分钟。将经加湿处理的带相位差层的偏振片卷取为卷状，将该卷于23℃及55％RH下保存12小时。分别对加湿处理前与卷保存后的带相位差层的偏振片进行上述(2)的评价。将结果示于表1。
[实施例2]
1.偏振片的制作
作为热塑性树脂基材，使用长条状、Tg约75℃的非晶质的间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二酯膜(厚度：100μm)，对树脂基材的单面进行电晕处理。
将于PVA系树脂100重量份中添加了碘化钾13重量份而得到的物质溶于水中，制备PVA水溶液(涂布液)，该PVA系树脂是将聚乙烯醇(聚合度为4200，皂化度为99.2摩尔％)及乙酸乙酰基改性PVA(日本合成化学工业公司制，商品名“Gohsefimer”)以9：1混合而成者。
于树脂基材的电晕处理面涂布上述PVA水溶液且于60℃下干燥，藉此形成厚度为13μm的PVA系树脂层，制作层叠体。
将所得的层叠体于130℃的烘箱内沿纵向(长度方向)单轴拉伸2.4倍(空中辅助拉伸处理)。
其次，将层叠体于液温40℃的不溶化浴(在水100重量份中配合硼酸4重量份而得的硼酸水溶液)中浸渍30秒(不溶化处理)。
其次，于液温30℃的染色浴(在水100重量份中以1：7的重量比配合碘与碘化钾而得的碘水溶液)中，一边调整浓度，使最终所得的起偏器的单质透过率(Ts)成为所期望的值，一边将层叠体浸渍60秒(染色处理)。
其次，将层叠体于液温40℃的交联浴(在水100重量份中配合碘化钾3重量份、硼酸5重量份而得的硼酸水溶液)中浸渍30秒(交联处理)。
其后，将层叠体一边于液温70℃的硼酸水溶液(硼酸浓度为4重量％，碘化钾浓度为5重量％)中浸渍，一边于圆周速度不同的辊间沿纵向(长度方向)进行单轴拉伸，使总拉伸倍率为5.5倍(水中拉伸处理)。
其后，将层叠体于液温20℃的洗净浴(在水100重量份中配合碘化钾4重量份而得的水溶液)中浸渍(洗净处理)。
其后，将层叠体一边于保持在约90℃的烘箱中进行干燥，一边与表面温度保持为约75℃的SUS制的加热辊接触(干燥收缩处理)。
如此，于树脂基材上形成厚度约5μm的起偏器，获得具有树脂基材/起偏器的构成的偏振片。
进而，借助紫外线固化型粘接剂将HC-COP膜作为视认侧保护层贴合于所得的起偏器的表面(与树脂基材为相反侧的面)。其中，HC-COP膜是于环烯烃系树脂(COP)膜(厚度为25μm)上形成有HC层(厚度为2μm)的膜，以COP膜位于起偏器侧的方式贴合。其次，剥离树脂基材而获得具有HC-COP膜(视认侧保护层)/起偏器的构成的偏振片。
2.带相位差层的偏振片的制作
除使用上述1.中所得的偏振片以外，与实施例1同样地获得具有保护层/粘接剂/起偏器/粘接剂层/相位差层(H层)/粘接剂层/相位差层(Q层)的构成的带相位差层的偏振片。带相位差层的偏振片的总厚度为38μm，厚度比为7。
3.加湿处理及卷保存
将上述2.中所得的带相位差层的偏振片一边进行辊式传送一边进行加湿处理。加湿处理是于23℃及60％RH(饱和水蒸气量为12.4g/m3)下进行10分钟。将经加湿处理的带相位差层的偏振片卷取为卷状，将该卷与实施例1同样地保存。分别对加湿处理前与卷保存后的带相位差层的偏振片进行上述(2)的评价。将结果示于表1。
[实施例3]
除未设置相位差层(Q层)以外，与实施例2同样地获得具有保护层/粘接剂/起偏器/粘接剂层/相位差层(H层)的构成的带相位差层的偏振片。带相位差层的偏振片的总厚度为36μm，厚度比为13。对所得的带相位差层的偏振片进行与实施例2同样的加湿处理，并于加湿处理后卷取为卷状，与实施例1同样地保存。分别对加湿处理前与卷保存后的带相位差层的偏振片进行上述(2)的评价。将结果示于表1。
[比较例1]
将与实施例2同样的带相位差层的偏振片一边进行辊式传送一边进行加湿处理。加湿处理是于23℃及45％RH(饱和水蒸气量为9.3g/m3)下进行10分钟。将经加湿处理的带相位差层的偏振片卷取为卷状，将该卷与实施例1同样地保存。分别对加湿处理前与卷保存后的带相位差层的偏振片进行上述(2)的评价。将结果示于表1。
[比较例2]
将与实施例2同样的带相位差层的偏振片一边进行辊式传送一边进行加湿处理。加湿处理是于60℃及60％RH(饱和水蒸气量为77.9g/m3)下进行10分钟。将经加湿处理的带相位差层的偏振片卷取为卷状，将该卷与实施例1同样地保存。分别对加湿处理前与卷保存后的带相位差层的偏振片进行上述(2)的评价。将结果示于表1。
[比较例3]
将与实施例2同样的带相位差层的偏振片一边进行辊式传送一边进行加湿处理。加湿处理是于40℃及60％RH(饱和水蒸气量为30.7g/m3)下进行10分钟。将经加湿处理的带相位差层的偏振片卷取为卷状，将该卷与实施例1同样地保存。分别对加湿处理前与卷保存后的带相位差层的偏振片进行上述(2)的评价。将结果示于表1。
[比较例4]
与实施例2同样地制作带相位差层的偏振片，直接卷取为卷状。将该卷与实施例2同样地于23℃及60％RH下进行10分钟的加湿处理后，与实施例1同样地保存。分别对加湿处理前与卷保存后的带相位差层的偏振片进行上述(2)的评价。将结果示于表1。其中，表1中的“卷内”是指从卷去除外周3周后的部分(外周3周可废弃)。由于加湿处理所产生的水分实质上全部被外周3周的部分吸收，因此卷内部的重量未变化。
[参考例1]
除使用厚度为60μm的PVA系树脂膜以外，与实施例1同样地制成厚度为22μm的起偏器。于所得的起偏器的一面贴合带HC层的TAC膜(厚度为71μm)。进而，于起偏器的另一面贴合显示逆波长色散相关性且Re(550)为140nm的聚碳酸酯树脂相位差膜(厚度58μm)。此处，以相位差膜的慢轴与起偏器的吸收轴所成的角度为45°的方式贴合。如此，获得带相位差层的偏振片。带相位差层的偏振片的总厚度为151μm，厚度比为1.6。将该带相位差层的偏振片切割为140mm×70mm的尺寸，于平面上静置时未观察到翘曲。
[参考例2]
与参考例1同样地制成厚度为22μm的起偏器。于所得的起偏器的一面贴合带HC层的TAC膜(厚度为91μm)，于另一面贴合TAC膜(厚度为80μm)而获得偏振片。除使用该偏振片以外，与实施例1同样地获得具有带HC层的TAC膜/起偏器/TAC膜/粘接剂层/相位差层(H层)/粘接剂层/相位差层(Q层)的构成的带相位差层的偏振片。带相位差层的偏振片的总厚度为198μm，厚度比为39。将该带相位差层的偏振片切割为140mm×70mm的尺寸，于平面上静置时未观察到翘曲。
[评价]
如从表1可知的，通过对通过本发明的实施例所得的带相位差层的偏振片进行规定的加湿处理及卷保存，因此切割时的翘曲及翘曲的经时变化均得到显著的抑制。进而，如从参考例可知的，此种翘曲是总厚度较薄且偏振片的厚度相对于总厚度的比率较大的带相位差层的偏振片所特有的课题。
[产业上的可利用性]
通过本发明的实施方式的制造方法所得的带相位差层的偏振片可用作图像显示装置用的带相位差层的偏振片，特别可良好地适用于弯曲的图像显示装置，或者能够折曲、折叠、或卷取的图像显示装置(此种图像显示装置代表性地使用树脂基板作为基板)。作为图像显示装置，代表性地可例举出液晶显示装置、有机EL显示装置、无机EL显示装置。
符号说明
10：偏振片
11：起偏器
12：保护层
13：保护层
20：相位差层
21：相位差层(H层)
22：相位差层(Q层)
100：带相位差层的偏振片
102：带相位差层的偏振片
Claims (10)
1.一种带相位差层的偏振片的制造方法，该带相位差层的偏振片具有偏振片和相位差层，所述偏振片包含起偏器和位于该起偏器的至少一侧的保护层，
该制造方法包含下述步骤：
在饱和水蒸气量为10.2g/m3以下的环境下，将偏振片和相位差层一边进行辊式传送，一边借助活性能量线固化型粘接剂而进行层叠，获得带相位差层的偏振片；
将该带相位差层的偏振片一边进行辊式传送，一边于18℃～34℃及60％RH～90％RH的环境下以使每单位体积的重量增加0.2％以上的方式进行加湿处理；以及
将该加湿处理后的带相位差层的偏振片卷取为卷状，并以卷状态保存6小时以上，
其中，该带相位差层的偏振片的总厚度为80μm以下，该偏振片的厚度与该相位差层的厚度之比即偏振片/相位差层为5以上。
2.如权利要求1所述的带相位差层的偏振片的制造方法，其中，所述加湿处理中的加湿时间为5分钟以上。
3.如权利要求1或2所述的带相位差层的偏振片的制造方法，其中，所述偏振片与所述相位差层层叠时的饱和水蒸气量与所述加湿处理时的饱和水蒸气量之差为1g/m3～28g/m3。
4.如权利要求1至3中任一项所述的带相位差层的偏振片的制造方法，其中，所述加湿处理中所述带相位差层的偏振片的每单位体积的重量增加为2.5％以下。
5.如权利要求1至4中任一项所述的带相位差层的偏振片的制造方法，其中，所述相位差层或所述偏振片的配置于与该相位差层的相反侧的保护层的于40℃及92％RH下的透湿度为300g/m2·24h以上。
6.如权利要求1至5中任一项所述的带相位差层的偏振片的制造方法，其中，所述活性能量线固化型粘接剂固化后的厚度为0.4μm以上。
7.如权利要求1至6中任一项所述的带相位差层的偏振片的制造方法，其中，在所述加湿处理中，以所述相位差层位于下侧的方式传送所述带相位差层的偏振片。
8.如权利要求1至7中任一项所述的带相位差层的偏振片的制造方法，其中，所述偏振片仅在所述起偏器的与所述相位差层相反的侧包含保护层。
9.如权利要求1至8中任一项所述的带相位差层的偏振片的制造方法，其中，所述相位差层为液晶化合物的取向固化层。
10.如权利要求1至9中任一项所述的带相位差层的偏振片的制造方法，其中，在所述带相位差层的偏振片中，所述起偏器的厚度方向的中间点位于比该带相位差层的偏振片的厚度方向的中间点更靠相位差层侧。
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