CN118103741A - 带相位差层的偏振片及使用了其的图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在用于图像显示装置时能抑制脱色的薄型的带相位差层的偏振片。本发明的实施方式的带相位差层的偏振片具有：偏振膜，其包含碘，且具有相互对置的第一主面及第二主面；保护层，其配置于所述偏振膜的所述第一主面侧，且在40℃及92％RH下的透湿度为150g/m2·24h以下；粘合剂层，其配置于所述偏振膜的所述第二主面侧；相位差层，其配置于所述偏振膜与所述粘合剂层之间；以及无机膜，其配置于所述偏振膜与所述粘合剂层之间，且包含硅；从所述保护层至与所述粘合剂层相邻的层为止的层叠部分的厚度为50μm以下。

Description

带相位差层的偏振片及使用了其的图像显示装置
技术领域
本发明涉及带相位差层的偏振片及使用了其的图像显示装置。
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。图像显示装置代表性地使用偏振片以及相位差片。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，随着对图像显示装置的薄型化的期望变强，对于带相位差层的偏振片，薄型化的期望也变强。例如，使用挠性基板(例如树脂基板)，研究图像显示装置的弯曲、折曲、折叠、卷绕的可能性，寻求一种能够应对这些要求的薄型的带相位差层的偏振片。
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
发明所要解决的问题
带相位差层的偏振片的薄型化例如可通过偏振片所包含的偏振膜的保护层的省略或薄型化、相位差层(相位差膜)的薄型化而达成。然而，设置在图像显示装置中的偏振片存在脱色的情形。这样的脱色在高温高湿环境下显著。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其主要目的在于提供一种在用于图像显示装置时可抑制脱色的薄型的带相位差层的偏振片。
用于解决问题的手段
本发明的实施方式的带相位差层的偏振片具有：偏振膜，其包含碘，且具有相互对置的第一主面及第二主面；保护层，其配置于所述偏振膜的所述第一主面侧，且在40℃及92％RH下的透湿度为150g/m2·24h以下；粘合剂层，其配置于所述偏振膜的所述第二主面侧；相位差层，其配置于所述偏振膜与所述粘合剂层之间；以及无机膜，其配置于所述偏振膜与所述粘合剂层之间，且包含硅；从所述保护层至与所述粘合剂层相邻的层为止的层叠部分的厚度为50μm以下。
在一个实施方式中，依次配置有所述偏振膜、所述相位差层和所述无机膜。
在一个实施方式中，所述无机膜与所述相位差层直接接触而配置。
在一个实施方式中，所述无机膜的厚度低于400nm。
在一个实施方式中，所述无机膜的厚度为50nm以上。
在一个实施方式中，所述无机膜包含选自由氧化硅、碳化硅、及它们的复合体所组成的组中的至少一者。
在一个实施方式中，所述无机膜为蒸镀膜。
在一个实施方式中，从与所述偏振膜的所述第二主面相邻的层至与所述粘合剂层相邻的层为止的层叠部分在40℃及92％RH下的透湿度为50g/m2·24h以下。
在一个实施方式中，所述相位差层为液晶化合物的取向固化层。
根据本发明的另一方面，提供一种图像显示装置。该图像显示装置具有所述带相位差层的偏振片。
发明效果
根据本发明的实施方式的带相位差层的偏振片，在用于图像显示装置时可显著抑制脱色。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的带相位差层的偏振片的概略构成的示意性剖视图。
图2是表示在本发明的一实施方式的有机EL显示装置中，将带相位差层的偏振片配置于有机EL面板的状态的概略的示意性剖视图。
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。为了使说明更明确，与实施方式相比，附图有时会示意性地示出各部的宽度、厚度、形状等，但始终为一例，并不限定本发明的解释。另外，关于附图，有时会对相同或同等的要素标注相同的符号，省略重复的说明。
(术语及符号的定义)
本说明书中的术语及符号的定义如下所述。
(1)折射率(nx、ny、nz)
“nx”是面内的折射率成为最大的方向(即，慢轴方向)的折射率，“ny”是在面内与慢轴正交的方向(即，快轴方向)的折射率，“nz”是厚度方向的折射率。
(2)面内相位差(Re)
“Re(λ)”是在23℃下以波长λnm的光测得的面内相位差。例如，“Re(550)”是在23℃下以波长550nm的光测得的面内相位差。Re(λ)是在将层(膜)的厚度设为d(nm)时通过式：Re(λ)＝(nx-ny)×d求出的。
(3)厚度方向的相位差(Rth)
“Rth(λ)”是在23℃下以波长λnm的光测得的厚度方向的相位差。例如，“Rth(550)”是在23℃下以波长550nm的光测得的厚度方向的相位差。Rth(λ)是在将层(膜)的厚度设为d(nm)时通过式：Rth(λ)＝(nx-nz)×d求出的。
(4)Nz系数
Nz系数是通过Nz＝Rth/Re求出的。
(5)角度
在本说明书中提及角度时，该角度包含相对于基准方向的顺时针及逆时针这两者。因此，例如“45°”是指±45°。
图1是表示本发明的一实施方式的带相位差层的偏振片的概略构成的示意性剖视图。带相位差层的偏振片100具有：偏振膜11，其具有相互对向的第一主面11a及第二主面11b；保护层12，其配置于偏振膜11的第一主面11a侧；以及配置于偏振膜11的第二主面11b侧的相位差层20、无机膜30及粘合剂层40。在偏振膜11与相位差层20之间未配置保护层，相位差层20与偏振膜11相邻而配置，可作为偏振膜11的保护层发挥作用。根据这样的构成，可良好地达成下述带相位差层的偏振片的厚度。带相位差层的偏振片100代表性地配置为：在图像显示装置中，偏振膜11比相位差层20更为视觉辨认侧。在一实施方式中，保护层12位于图像显示装置的最表面。带相位差层的偏振片100例如可通过将偏振膜11与保护层12层叠所得的偏振片10与其他层进行层叠而获得。
在图示例中，相位差层20具有包含第一相位差层21及第二相位差层22的层叠构造，但与图示例不同，相位差层20可具有三层以上的层叠构造，也可为单一层。
构成带相位差层的偏振片的各构件可经由任意适当的粘接层(未图示)而层叠。作为粘接层的具体例，可列举粘接剂层、粘合剂层。例如，保护层12经由粘接剂层(优选使用活性能量射线固化型粘接剂)贴合于偏振膜11。例如，相位差层20经由粘接剂层(优选使用活性能量射线固化型粘接剂)贴合于偏振膜11。如图所示，在相位差层20具有两层以上的层叠构造时，相位差层彼此例如经由粘接剂层(优选为使用活性能量射线固化型粘接剂)而贴合。粘接剂层的厚度优选为0.4μm以上，更优选为0.4μm～3.0μm，进而优选为0.6μm～2.2μm。
通过配置于偏振膜11的第二主面11b侧的粘合剂层40，例如，带相位差层的偏振片100可贴附于图像显示装置所包含的图像显示面板。虽未图示，但实际使用时于粘合剂层40的表面贴合有剥离衬。剥离衬可暂时粘贴直至带相位差层的偏振片供于使用为止。通过使用剥离衬，例如可保护粘合剂层，并形成带相位差层的偏振片的卷。
在偏振膜11与粘合剂层40之间配置有无机膜30。通过使用无机膜30，可有助于带相位差层的偏振片的薄型化，并抑制上述脱色。无机膜30的配置并无特别限定，就得到优异的可靠性(例如，防止裂纹的产生)的观点而言，优选为如图所示，无机膜30配置于相位差层20的未配置有偏振膜11的侧。无机膜30例如与相位差层20直接相接而配置。根据这样的构成，可有助于带相位差层的偏振片的薄型化。
带相位差层的偏振片可为长条状，也可为单片状。此处，“长条状”是指相对于宽度，长度足够长的细长形状，例如指相对于宽度，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振片可卷绕成卷状。
从偏振片10(保护层12)至与粘合剂层40相邻的层(在图示例中，为无机膜30)的层叠部分的厚度(有时简称为“带相位差层的偏振片的厚度”)例如为60μm以下，优选为50μm以下，更优选为40μm以下。根据这样的厚度，有助于图像显示装置的薄型化，例如，也可搭载用于应对画面大型化的构件(电池等)。另外，也可良好地应对能够进行弯曲、折曲、折叠、卷绕等变形的图像显示装置。另一方面，带相位差层的偏振片的厚度例如为10μm以上。
上述带相位差层的偏振片的厚度也包括上述粘接层的厚度。例如，也包括可配置于保护层与偏振膜之间的粘接层、可配置于偏振膜与相位差层之间的粘接层、在相位差层具有层叠构造时可配置于相位差层间的粘接层的厚度。再者，带相位差层的偏振片的厚度不包括用于使带相位差层的偏振片与面板或玻璃等外部被粘体密合的粘接层的厚度。
从与偏振膜11的第二主面11b相邻的层至与粘合剂层40相邻的层的层叠部分在40℃及92％RH下的透湿度优选为200g/m2·24h以下，更优选为150g/m2·24h以下，进而优选为100g/m2·24h以下，特别优选为50g/m2·24h以下。根据这样的构成，可更有效地抑制脱色。具体而言，在后述可促进氨(铵离子)的产生的高湿环境下，可有效抑制脱色。另一方面，从与偏振膜的第二主面相邻的层至与粘合剂层相邻的层的层叠部分在40℃及92％RH下的透湿度例如为1g/m2·24h以上。再者，相邻不仅包括直接相邻，也包括隔着粘接层而相邻。
A.偏振片
上述偏振片包含偏振膜及保护层。代表性地，偏振片可通过将偏振膜与保护层隔着粘接层层叠而获得。
A-1.偏振膜
上述偏振膜代表性地为包含二色性物质的树脂膜。作为二色性物质，优选使用碘。作为树脂膜，例如可列举聚乙烯醇(PVA)系膜、部分缩甲醛化PVA系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性高分子膜。
偏振膜的厚度优选为12μm以下，更优选为10μm以下，进而优选为8μm以下。另一方面，偏振膜的厚度优选为1μm以上。
偏振膜优选在波长380nm～780nm的任一波长下显示出吸收二色性。偏振膜的单体透过率例如为41.5％～48.0％，优选为42.0％～46.0％。偏振膜的偏振度例如为90.0％以上，优选为99.0％以上，进而优选为99.9％以上。
偏振膜可通过任意适当的方法制作。具体而言，偏振膜可由单层的树脂膜制作，也可使用两层以上的层叠体制作。
上述由单层的树脂膜制作偏振膜的方法代表性地包括对树脂膜实施利用碘或二色性染料等二色性物质的染色处理及拉伸处理。作为树脂膜，例如可使用聚乙烯醇(PVA)系膜、部分缩甲醛化PVA系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性高分子膜。该方法也可进而包括不溶化处理、溶胀处理、交联处理等。这样的制造方法是业界所周知惯用的，因此省略详细的说明。
使用上述层叠体而获得的偏振膜例如可使用树脂基材与树脂膜或树脂层(代表性地为PVA系树脂层)的层叠体而制作。具体而言，可通过如下方式制作：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，获得树脂基材与PVA系树脂层的层叠体；将该层叠体进行拉伸及染色，将PVA系树脂层制成偏振膜。在本实施方式中，优选为在树脂基材的单侧形成包含卤化物及PVA系树脂的PVA系树脂层。拉伸代表性地包括将层叠体浸渍于硼酸水溶液中而进行拉伸。进而，拉伸根据需要可进而包括在硼酸水溶液中进行拉伸之前将层叠体在高温(例如，95℃以上)下进行空中拉伸。此外，在本实施方式中，优选将层叠体供于干燥收缩处理，该干燥收缩处理是通过一面在长度方向上进行搬送一面进行加热，从而在宽度方向上收缩2％以上。代表性地，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、水中拉伸处理及干燥收缩处理。通过导入辅助拉伸，即使在热塑性树脂上涂布PVA时，也可提高PVA的结晶性，可达成较高的光学特性。另外，通过同时事先提高PVA的取向性，在后续染色工序或拉伸工序中浸渍于水中时，可防止PVA的取向性降低或溶解等问题，可达成较高的光学特性。进而，在将PVA系树脂层浸渍于液体中时，与PVA系树脂层不包含卤化物时相比，可抑制PVA分子的取向混乱及取向性降低，可达成较高的光学特性。进而，通过利用干燥收缩处理使层叠体在宽度方向上收缩，可达成较高的光学特性。可在从所获得的树脂基材/偏振膜的层叠体剥离了树脂基材的剥离面、或与剥离面相反侧的面层叠保护层而获得偏振片。这样的偏振膜的制造方法的详细情况例如记载于日本特开2012-73580号公报、日本专利第6470455号中。这些公报的整体记载是作为参考而引用于本说明书中。
A-2.保护层
上述保护层可通过可用作偏振膜的保护层的任意适当的膜而形成。作为成为该膜的主成分的材料的具体例，可列举：三乙酰纤维素(TAC)等纤维素系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂、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、乙酸酯系等树脂。
本发明的实施方式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觉辨认侧，保护层配置于视觉辨认侧。因此，可根据需要对保护层实施硬涂(HC)处理、防反射处理、防粘连处理、防眩处理等表面处理。
保护层的厚度优选为低于30μm，更优选为28μm以下。另一方面，保护层的厚度优选为11μm以上，更优选为13μm以上。再者，在实施了上述表面处理的情况下，保护层的厚度是包括表面处理层的厚度在内的厚度。
在一个实施方式中，保护层在40℃及92％RH下的透湿度为150g/m2·24h以下，也可以为100g/m2·24h以下，也可以为50g/m2·24h以下。在此情况下，作为构成保护层的材料，例如可使用选自环烯烃系树脂、聚碳酸酯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂及聚酯系树脂中的至少一者。在此种形态中，存在后述氨(铵离子)容易被封闭于偏振片(偏振膜)内(难以向偏振片外排出)，容易发生脱色的倾向。根据本发明的实施方式，即便设置有此种保护层，也能抑制脱色。
B.相位差层
上述相位差层的厚度也取决于其构成(为单一层或具有层叠构造)，优选为10μm以下，更优选为8μm以下，进而优选为7μm以下。另一方面，相位差层的厚度例如为0.5μm以上。再者，在相位差层为层叠构造时，“相位差层的厚度”是指各相位差层的厚度的合计。具体而言，“相位差层的厚度”不包括粘接层的厚度。
作为相位差层，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，例如可使所获得的相位差层的nx与ny的差远远大于非液晶材料，因此可使用以获得所期望的面内相位差的相位差层的厚度格外减小。因此，可实现带相位差层的偏振片的显著的薄型化。在本说明书中，“取向固化层”是指液晶化合物在层内在特定方向上取向，其取向状态经固定的层。再者，“取向固化层”是包括如下所述使液晶单体硬化而获得的取向硬化层的概念。在相位差层中，代表性地棒状液晶化合物以在相位差层的慢轴方向上排列的状态取向(水平取向)。
上述液晶取向固化层可通过如下方式形成：对特定基材的表面实施取向处理，在该表面涂敷包含液晶化合物的涂敷液，使该液晶化合物在与上述取向处理对应的方向上取向，将该取向状态进行固定。作为取向处理，可采用任意适当的取向处理。具体而言，可列举：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，可列举摩擦处理、拉伸处理。作为物理取向处理的具体例，可列举磁场取向处理、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采用任意适当的条件。
液晶化合物的取向是通过如下方式进行：根据液晶化合物的种类，在表现出液晶相的温度下进行处理。通过进行此种温度处理，液晶化合物取得液晶状态，该液晶化合物根据基材表面的取向处理方向来取向。
在一实施方式中，取向状态的固定是通过使如上所述取向了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时，取向状态的固定是通过对如上所述取向了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情记载于日本特开2006-163343号公报中。该公报的记载作为参考而引用于本说明书中。
如上所述，相位差层可为单一层，也可具有两层以上的层叠构造。
与图示例不同，相位差层为单一层时，相位差层可作为λ/4板发挥作用。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。相位差层的厚度可以按照获得λ/4板的所期望面内相位差的方式调整。在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。在本实施方式中，相位差层的慢轴与偏振膜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°。另外，相位差层优选为表现出相位差值根据测定光的波长而变大的反向波长分散特性。
如图所示，在相位差层20具有层叠构造时，相位差层20例如具有从偏振片10侧起依次配置有第一相位差层(H层)21及第二相位差层(Q层)22的两层层叠构造。H层代表性地可作为λ/2板发挥作用，Q层代表性地可作为λ/4板发挥作用。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层的厚度可以按照获得λ/2板的所期望面内相位差的方式调整。在H层为上述液晶取向固化层时，其厚度例如为2.0μm～4.0μm。Q层的厚度可以按照获得λ/4板的所期望面内相位差的方式调整。在Q层为上述液晶取向固化层时，其厚度例如为0.5μm～2.5μm。在本实施方式中，H层的慢轴与偏振膜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层的慢轴与偏振膜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°。在相位差层20具有层叠构造时，各层(例如，H层及Q层)可表现出相位差值随着测定光的波长而变大的反向波长分散特性，可表现出相位差值随着测定光的波长而变小的正向波长分散特性，也可表现出相位差值几乎不随着测定光的波长而变化的平坦波长分散特性。
相位差层(在具有层叠构造时为至少一层)代表性地折射率特性表现出nx＞ny＝nz的关系。再者，“ny＝nz”不仅包括ny与nz完全相等的情形，也包括实质上相等的情形。因此，在不损害本发明的效果的范围内，可存在ny＞nz或ny＜nz的情形。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，例如可列举液晶相为向列相的液晶化合物(向列型液晶)。作为此种液晶化合物，例如可使用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型也可为热致型。液晶聚合物及液晶单体分别可单独使用，也可加以组合。
在液晶化合物为液晶单体时，该液晶单体优选为聚合性单体及交联性单体。其原因在于，通过使液晶单体聚合或交联(即，硬化)，可将液晶单体的取向状态进行固定。在使液晶单体取向后，例如，若使液晶单体彼此聚合或交联，则由此可将上述取向状态进行固定。此处，通过聚合而形成聚合物，通过交联而形成三维网眼结构，但这些为非液晶性。因此，所形成的相位差层例如不会发生由液晶性化合物所特有的温度变化所导致的向液晶相、玻璃相、结晶相的转移。其结果是，相位差层成为不受温度变化影响的稳定性极其优异的相位差层。
液晶单体表现出液晶性的温度范围根据其种类有所不同。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。例如能够使用日本特表2002-533742(WO00/37585)、EP358208(US5211877)、EP66137(US4388453)、WO93/22397、EP0261712、DE19504224、DE4408171及GB2280445等中记载的聚合性液晶原基化合物等。作为此种聚合性液晶基原化合物的具体例，例如可列举：BASF公司的名称为LC242的商品、Merck公司的名称为E7的商品、Wacker-Chem公司的名称为LC-Sillicon-CC3767的商品。作为液晶单体，优选为向列性液晶单体。
C.无机膜
无机膜30包含硅。具体而言，包含硅化合物。作为硅化合物，例如可列举氧化硅、碳化硅、及它们的复合体。优选无机膜包含选自由氧化硅、碳化硅、及它们的复合体所组成的组中的至少一者。通过设置此种无机膜，可抑制脱色。本发明人等面临在将带相位差层的偏振片应用于图像显示装置(代表性地为有机EL显示装置)时，带相位差层的偏振片发生脱色的新问题，对该问题进行了深入研究，结果发现，脱色的原因在于源自构成图像显示面板的构件的氨(实质上为铵离子)。通过设置此种无机膜，能够尽可能地阻断到达偏振膜11的氨，抑制脱色。具体而言，可抑制偏振膜所包含的二色性物质(代表性地为碘络合物)的分解。优选无机膜包含碳化硅或氧化碳化硅中的至少一者。通过使用此种材料，可提高可靠性。
无机膜的厚度例如为30nm以上，优选为50nm以上，更优选为70nm以上，进而优选为90nm以上。根据此种厚度，可更有效地抑制脱色。另一方面，无机膜的厚度优选为低于400nm，更优选为350nm以下，进而优选为300nm以下，特别优选为250nm以下，也可为200nm以下。通过采用无机膜，即便在此种厚度下也可良好地抑制脱色。另外，根据此种厚度，可获得优异的可靠性。例如，可防止裂纹的产生。
无机膜可通过任意适当的方法进行成膜。例如，可通过真空蒸镀、溅射等物理蒸镀、化学蒸镀进行成膜。在化学蒸镀法时，从可通过低温工艺成膜、不会对成膜对象造成由热所致的损伤的观点出发，优选为等离子体化学气相蒸镀(CVD)。具体而言，无机膜为蒸镀膜。在此情况下，无机膜可直接成膜于相邻的层(例如，相位差层、偏振膜)表面。无机膜也可部分形成于俯视下与偏振膜重叠的区域，但优选为遍及整体而形成。
D.粘合剂层
粘合剂层40的厚度优选为10μm～20μm。粘合剂层可由任意适当的粘合剂构成。作为具体例，可列举：丙烯酸系粘合剂、橡胶系粘合剂、硅酮系粘合剂、聚酯系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、环氧系粘合剂、及聚醚系粘合剂。通过调整形成粘合剂的基础树脂的单体的种类、数量、组合及配合比、以及交联剂的配合量、反应温度、反应时间等，可制备具有与目的对应的所期望特性的粘合剂。粘合剂的基础树脂可单独使用，也可组合使用两种以上。基础树脂优选为丙烯酸系树脂(具体而言，粘合剂层优选由丙烯酸系粘合剂构成)。
E.带相位差层的偏振片的制作
本发明的实施方式的带相位差层的偏振片代表性地可通过层叠上述偏振片与上述相位差层而获得。偏振片与相位差层的层叠例如将它们进行辊式搬送(通过所谓卷对卷式)的同时进行。层叠代表性地通过对形成于基材的液晶取向固化层进行转印而进行。如图所示，在相位差层具有层叠构造的情形时，可将各相位差层依次层叠(转印)在偏振片上，也可将预先层叠了相位差层彼此而成的层叠体层叠(转印)在偏振片上。
上述无机膜可以按照配置在所期望位置的方式，在适当的时刻进行成膜。具体而言，可在偏振片与相位差层的层叠前进行成膜，也可在偏振片与相位差层的层叠后进行成膜。
F.图像显示装置
上述带相位差层的偏振片可应用于图像显示装置。因此，本发明的实施方式的图像显示装置具有上述带相位差层的偏振片。
图2是以有机EL显示装置为例表示本发明的一实施方式的图像显示装置的概略构成的示意图。具体而言，图2是表示在本发明的一实施方式的有机EL显示装置中，带相位差层的偏振片配置于有机EL面板的状态的概略的示意性剖视图。在有机EL面板200中，带相位差层的偏振片100配置为无机膜30相较于偏振膜11为有机EL面板主体70侧。具体而言，带相位差层的偏振片100通过粘合剂层40贴附于有机EL面板主体70。
有机EL面板主体70具有：基板71及上部构造层72，该上部构造层72含有包含薄膜晶体管(TFT)等的电路层、有机发光二极管(OLED)、密封OLED的密封膜等。例如，在使用挠性基板(例如，树脂基板)作为基板71时，所获得的有机EL显示装置可实现弯曲、折曲、弯折、卷绕等。上部构造层72中例如包含含氮层(例如，氮化硅、氧化氮化硅等氮化物层)，可从上部构造层72产生氨(铵离子)。根据上述带相位差层的偏振片，在图像显示装置中可显著抑制脱色。另外，可不对图像显示面板主体的构成进行设计变更而解决脱色的问题。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不受这些实施例限定。再者，厚度及透湿度是通过下述测定方法所测得的值。另外，只要无特别明确记载，则实施例及比较例中的“份”及“％”是重量基准。
1.厚度
10μm以下的厚度使用扫描式电子显微镜(日本电子公司制造，制品名“JSM-7100F”)进行测定。超过10μm的厚度使用数字式测微计(安立公司制造，制品名“KC-351C”)进行测定。
2.透湿度
通过杯式法(JIS Z 0208)求出透湿度。
[实施例1]
(偏振片的制作)
使用长条状且Tg约为75℃的非晶质间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度：100μm)作为热塑性树脂基材，对该树脂基材的单面实施电晕处理。
在以9：1的重量比混合聚乙烯醇(聚合度4200，皂化度99.2摩尔％)及乙酰乙酰基改性PVA(日本合成化学工业公司制造，商品名“GOHSEFIMER”)而成的PVA系树脂100重量份中，添加碘化钾13重量份，将所得的物质溶解于水中，制备PVA水溶液(涂布液)。
将上述PVA水溶液涂布于树脂基材的电晕处理面，在60℃下进行干燥，由此形成厚度13μm的PVA系树脂层，制作层叠体。
将所获得的层叠体在130℃的烘箱内在纵向(长度方向)上单轴拉伸至2.4倍(空中辅助拉伸处理)。
继而，将层叠体浸渍于液温40℃的不溶化浴(相对于水100重量份配合4重量份的硼酸所获得的硼酸水溶液)中30秒(不溶化处理)。
继而，在液温30℃的染色浴(相对于水100重量份以1：7的重量比配合碘及碘化钾所获得的碘水溶液)中，一边以最终获得的偏振膜的单体透过率(Ts)成为所期望值的方式调整浓度，一边浸渍60秒(染色处理)。
继而，浸渍于液温40℃的交联浴(相对于水100重量份配合3重量份的碘化钾，配合5重量份的硼酸所获得的硼酸水溶液)中30秒(交联处理)。
其后，一面将层叠体浸渍于液温70℃的硼酸水溶液(硼酸浓度4重量％，碘化钾浓度5重量％)中，一面在周速不同的辊间在纵向(长度方向)上以总拉伸倍率成为5.5倍的方式进行单轴拉伸(水中拉伸处理)。
其后，将层叠体浸渍于液温20℃的清洗浴(相对于水100重量份配合4重量份的碘化钾所获得的水溶液)中(清洗处理)。
其后，一面在保持为约90℃的烘箱中进行干燥，一面与表面温度保持为约75℃的SUS制加热辊接触(干燥收缩处理)。
如此，在树脂基材上形成厚度5.4μm的偏振膜，获得具有树脂基材/偏振膜的构成的层叠体。
将形成有HC层的COP膜(厚度：27μm，40℃及92％RH下的透湿度：20g/m2·24h)作为保护层隔着紫外线固化型粘接剂(固化后的厚度1.5μm)贴合于所获得的层叠体的偏振膜侧。其后，从偏振膜剥离树脂基材，获得具有HC层/COP膜/粘接剂层/偏振膜的构成的偏振片。
再者，形成有HC层的COP膜是通过在环烯烃系未拉伸膜(日本瑞翁公司制造，厚度25μm)上形成厚度2μm的硬涂层而获得。
(相位差层的制作)
将表现出向列型液晶相的聚合性液晶(BASF公司制造：商品名“PaliocolorLC242”，由下述式表示)10g、及针对该聚合性液晶化合物的光聚合引发剂(BASF公司制造：商品名“Irgacure 907”)3g溶解于甲苯40g中，制备液晶组合物(涂敷液)。
使用摩擦布摩擦聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(厚度38μm)表面，实施了取向处理。取向处理的方向为在贴合于偏振片时相对于偏振膜的吸收轴的方向从视觉辨认侧观察成15°的方向。通过棒涂器将上述液晶涂敷液涂敷于该取向处理表面，在90℃下进行2分钟加热干燥，由此使液晶化合物取向。使用金属卤化物灯对如此形成的液晶层照射1mJ/cm2的光，使该液晶层硬化，由此于PET膜上形成液晶取向固化层A(H层)。液晶取向固化层A的厚度为2.5μm，面内相位差Re(550)为270nm。进而，液晶取向固化层A表现出nx＞ny＝nz的折射率特性。
除了变更涂敷厚度、及将取向处理方向设为相对于偏振膜的吸收轴的方向从视觉辨认侧观察成75°的方向以外，以与上述相同的方式，在PET膜上形成液晶取向固化层B(Q层)。液晶取向固化层B的厚度为1.5μm，面内相位差Re(550)为140nm。进而，液晶取向固化层B表现出nx＞ny＝nz的折射率特性。
(带相位差层的偏振片的制作)
将所获得的液晶取向固化层A(H层)及液晶取向固化层B(Q层)依次转印至所获得的偏振片的偏振膜侧。此时，使偏振膜的吸收轴与取向固化层A的慢轴所成的角度为15°，使偏振膜的吸收轴与取向固化层B的慢轴所成的角度为75°而进行转印(贴合)。各转印一面进行辊搬送，一面经由紫外线固化型粘接剂(固化后的厚度1μm)而进行。
其后，在液晶取向固化层B的表面成膜厚度50nm的氧化碳化硅膜。具体而言，将层叠有液晶取向固化层的偏振片设置于卷对卷方式的CVD成膜装置，将真空腔室内减压至1×10-3Pa后，一面使偏振片移行，一面使基板温度为12℃，将作为成膜材料的加热气化了的六甲基二硅氧烷(HMDSO)及氧分别在流量25sccm、流量700sccm的条件下导入至腔室内并使气压为1.0Pa左右，在等离子体产生用电源的频率为80kHz，功率为1.0kW的条件下放电而产生等离子体，进行成膜。
继而，通过丙烯酸系粘合剂在氧化碳化硅膜的表面形成厚度15μm的粘合剂层，获得带相位差层的偏振片。
在所获得的带相位差层的偏振片中，从液晶取向固化层A至氧化碳化硅膜的层叠部分在40℃及92％RH下的透湿度为50g/m2·24h。
[实施例2]
除了将氧化碳化硅膜的厚度设为200nm以外，以与实施例1相同的方式，获得带相位差层的偏振片。
在所获得的带相位差层的偏振片中，从液晶取向固化层A至氧化碳化硅膜的层叠部分的40℃及92％RH下的透湿度为30g/m2·24h。
[实施例3]
除了将氧化碳化硅膜的厚度设为400nm以外，以与实施例1相同的方式，获得带相位差层的偏振片。
在所获得的带相位差层的偏振片中，从液晶取向固化层A至氧化碳化硅膜的层叠部分的40℃及92％RH下的透湿度为20g/m2·24h。
[比较例1]
除了不成膜氧化碳化硅膜以外，以与实施例1相同的方式，获得带相位差层的偏振片。
在所获得的带相位差层的偏振片中，从液晶取向固化层A至液晶取向固化层B的层叠部分的40℃及92％RH下的透湿度为400～500g/m2·24h。
[比较例2]
除了形成厚度400nm的有机膜来代替成膜厚度50nm的氧化碳化硅膜以外，以与实施例1相同的方式，获得带相位差层的偏振片。
具体而言，将丙烯酸系树脂(楠本化成公司制造，制品名“B-811”)15份及热塑性环氧树脂(Mitsubishi Chemical株式会社制造，商品名“jER(注册商标)YX6954BH30”)85份(固体成分换算)溶解于甲基乙基酮80份中，获得树脂溶液(20％)。使用线棒涂布器将该树脂溶液涂布于液晶取向固化层B的表面，将涂布膜在60℃下进行5分钟干燥，形成有机膜。
在所获得的带相位差层的偏振片中，从液晶取向固化层A至有机膜的层叠部分的40℃及92％RH下的透湿度为400～500g/m2·24h。
[比较例3]
在隔着丙烯酸系粘合剂(厚度5μm)将下述相位差膜贴合于以与实施例1相同的方式获得的偏振片，进而隔着紫外线固化型粘接剂(固化后的厚度1μm)将下述液晶取向固化层C贴合于相位差膜后，通过丙烯酸系粘合剂在液晶取向固化层C的表面形成厚度15μm的粘合剂层，获得带相位差层的偏振片。再者，相位差膜是使偏振膜的吸收轴与相位差膜的慢轴形成45°的角度而贴合。
在所获得的带相位差层的偏振片中，从相位差膜至液晶取向固化层C的层叠部分的40℃及92％RH下的透湿度为70g/m2·24h。
(相位差膜的制作)
使用包含两台立式反应器的分批聚合装置进行聚合，上述立式反应器具备搅拌叶片及控制在100℃的回流冷却器。加入双[9-(2-苯氧基羰基乙基)芴-9-基]甲烷29.60质量份(0.046mol)、异山梨糖醇(ISB)29.21质量份(0.200mol)、螺二醇(SPG)42.28质量份(0.139mol)、碳酸二苯酯(DPC)63.77质量份(0.298mol)及作为催化剂的乙酸钙一水合物1.19×10-2质量份(6.78×10-5mol)。在将反应器内进行减压氮气置换后，通过热介质进行加热，在内温成为100℃的时刻开始搅拌。在开始升温40分钟后，使内温达到220℃，以保持该温度的方式进行控制，同时开始减压，达到220℃后历时90分钟至13.3kPa。将与聚合反应一起副生成的酚蒸气导入至100℃的回流冷却器中，使酚蒸气中所包含的若干单体成分返回至反应器中，将未冷凝的酚蒸气导入至45℃的冷凝器中回收。在将氮气导入至第1反应器中并暂时复压至大气压后，将第1反应器内的经低聚物化的反应液转移至第2反应器中。继而，开始进行第2反应器内的升温及减压，历时50分钟至内温240℃、压力0.2kPa。其后，进行聚合直至成为特定搅拌动力。在达到特定动力的时刻，将氮气导入至反应器中并进行复压，将所生成的聚酯碳酸酯系树脂挤出至水中，切割线料而获得颗粒。
将所获得的聚酯碳酸酯系树脂(颗粒)在80℃下进行5小时真空干燥后，使用具备单轴挤出机(东芝机械公司制造，缸体设定温度：250℃)、T模(宽度200mm，设定温度：250℃)、冷却辊(设定温度：120～130℃)及卷绕机的膜制膜装置，制作厚度135μm的长条状树脂膜。将所获得的长条状树脂膜在宽度方向上以拉伸温度133℃、拉伸倍率2.8倍进行拉伸，获得厚度50μm的相位差膜。所获得的相位差膜的Re(550)为141nm，Re(450)/Re(550)为0.82，Nz系数为1.12。
(液晶取向固化层C的制作)
将下述化学式(1)(式中的数字65及35表示单体单元的摩尔％，方便起见以嵌段聚合物体表示；重均分子量5000)所表示的侧链型液晶聚合物20重量份、表现出向列型液晶相的聚合性液晶(BASF公司制造：商品名PaliocolorLC242)80重量份及光聚合引发剂(CibaSpecialty Chemicals公司制造：商品名Irgacure 907)5重量份溶解于环戊酮200重量份中而制备液晶涂敷液。然后，通过棒涂器将该涂敷液涂敷于实施了垂直取向处理的PET基材后，在80℃下加热干燥4分钟，由此使液晶取向。对该液晶层照射紫外线，使液晶层固化，由此在基材上形成表现出nz＞nx＝ny的折射率特性的液晶取向固化层C(厚度3μm)。
[参考例1]
除了使用以下所示的偏振片作为偏振片，不成膜氧化碳化硅膜，以及将粘合剂层的厚度设为30μm以外，以与实施例1相同的方式，获得带相位差层的偏振片。
(偏振片的制作)
将厚度30μm的聚乙烯醇(PVA)系树脂膜(Kuraray制造，制品名“PE3000”)的长条卷通过辊拉伸机以在长度方向上成为5.9倍的方式在长度方向上进行单轴拉伸，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，由此制作厚度12μm的偏振膜。
上述溶胀处理是一面在20℃的纯水中进行处理一面拉伸至2.2倍。继而，染色处理是一面在以使所获得的偏振膜的单体透过率成为45.0％的方式调整碘浓度的碘与碘化钾的重量比为1：7的30℃的水溶液中进行处理，一面拉伸至1.4倍。继而，交联处理采用两个阶段的交联处理，第1阶段的交联处理是一面在40℃的溶解有硼酸及碘化钾的水溶液中进行处理，一面拉伸至1.2倍。第1阶段的交联处理的水溶液的硼酸含量为5.0重量％，碘化钾含量为3.0重量％。第2阶段的交联处理是一面在65℃的溶解有硼酸及碘化钾的水溶液中进行处理，一面拉伸至1.6倍。第2阶段的交联处理的水溶液的硼酸含量为4.3重量％，碘化钾含量为5.0重量％。继而，清洗处理是在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为2.6重量％。最后，在70℃下进行5分钟干燥处理，获得偏振膜。
分别将形成有隔着聚乙烯醇系粘接剂的HC层(厚度7μm)的TAC膜(厚度25μm)及厚度25μm的TAC膜贴合于所获得的偏振膜的两侧，获得具有HC层/TAC膜/粘接剂层/偏振膜/粘接剂层/TAC膜的构成的偏振片。
在所获得的带相位差层的偏振片中，从TAC膜至液晶取向固化层B的层叠部分的40℃及92％RH下的透湿度为300～400g/m2·24h。
对实施例及比较例进行下述评价。将评价结果汇总于表1。
＜评价＞
1.脱色(氨试验)
将所获得的带相位差层的偏振片贴合于表面成膜有厚度500nm的氮氧化硅膜的无碱玻璃板后，将其在60℃、90％RH的环境下放置96小时(加湿试验)。此处，通过将成膜有氮氧化硅膜的无碱玻璃板供于加湿试验，而确认到氨的产生。
将加湿试验后的带相位差层的偏振片贴合于反射板，通过目视确认反射色相。另外，测定加湿试验后的带相位差层的偏振片的偏振度。具体而言，使用紫外可见分光光度计(日本分光公司制造，V-7100)测定单体透过率Ts、平行透过率Tp及正交透过率Tc，通过下述式求出偏振度P。此处，Ts、Tp及Tc是通过JIS Z 8701的2度视场(C光源)进行测定并进行了视感度补正的Y值。
偏振度P(％)＝{(Tp－Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
2.可靠性
将所获得的带相位差层的偏振片贴合于无碱玻璃板后，将其在-40℃的环境下放置30分钟后，在85℃的环境下放置30分钟(1个循环)。反复进行该操作200个循环，进行可靠性试验。可靠性试验后，通过目视观察带相位差层的偏振片的外观，确认有无裂纹。
[表1]
可知在各实施例中，加湿试验后的偏振度保持99％以上，抑制了脱色。在实施例3中，在可靠性的评价中确认到裂纹。
产业上的可利用性
本发明的实施方式的带相位差层的偏振片可用于图像显示装置，也可适宜地用于弯曲了的、或者能够进行折曲、折叠或卷绕的图像显示装置。作为图像显示装置，代表性地可列举液晶显示装置、有机EL显示装置、无机EL显示装置。
符号说明
10 偏振片
11 偏振膜
12 保护层
20 相位差层
21 第一相位差层
22 第二相位差层
30 无机膜
40 粘合剂层
100 带相位差层的偏振片

Claims (10)

1.一种带相位差层的偏振片，其具有：
偏振膜，其包含碘，且具有相互对置的第一主面及第二主面；
保护层，其配置于所述偏振膜的所述第一主面侧，且在40℃及92％RH下的透湿度为150g/m2·24h以下；
粘合剂层，其配置于所述偏振膜的所述第二主面侧；
相位差层，其配置于所述偏振膜与所述粘合剂层之间；以及
无机膜，其配置于所述偏振膜与所述粘合剂层之间，且包含硅；
从所述保护层至与所述粘合剂层相邻的层为止的层叠部分的厚度为50μm以下。
2.根据权利要求1所述的带相位差层的偏振片，其中，依次配置有所述偏振膜、所述相位差层和所述无机膜。
3.根据权利要求2所述的带相位差层的偏振片，其中，所述无机膜与所述相位差层直接接触而配置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的带相位差层的偏振片，其中，所述无机膜的厚度低于400nm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的带相位差层的偏振片，其中，所述无机膜的厚度为50nm以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的带相位差层的偏振片，其中，所述无机膜包含选自由氧化硅、碳化硅、及它们的复合体所组成的组中的至少一者。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的带相位差层的偏振片，其中，所述无机膜为蒸镀膜。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的带相位差层的偏振片，其中，从与所述偏振膜的所述第二主面相邻的层至与所述粘合剂层相邻的层为止的层叠部分在40℃及92％RH下的透湿度为50g/m2·24h以下。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的带相位差层的偏振片，其中，所述相位差层为液晶化合物的取向固化层。
10.一种图像显示装置，其具有权利要求1至9中任一项所述的带相位差层的偏振片。
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