JP6612786B2 - 積層体および画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は積層体および画像表示装置に関する。

液晶表示素子、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示素子などのデバイスのガラス基板の代替として、各種プラスチックが検討されている。
ここで、プラスチックは、ガラスよりも酸素や水蒸気を遮蔽するガスバリア性に劣っているために、ガラス基板の代替として用いられる場合には、封止のためのガスバリアフィルムが併用される場合がある。
このようなガスバリアフィルムとしては、基材フィルムと、有機層と、無機層とを有するガスバリアフィルムが検討されている（例えば、特許文献１）。

また、近年、画像表示装置が、屋外においても使用されるデバイス（例えば、スマートフォン等）に搭載されることが増えてきている。それに伴い、外光が画像表示装置の内部で反射し、表示品位が低下するという問題が顕在化してきている。
この問題に対して、偏光変換機能を持つ円偏光板を用いて外光の反射を抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献２）。

特開２０１１−５１２２０号公報 特開２０１２−３２４１８号公報

本発明者らは、封止の目的でガスバリアフィルムを用い、外光反射抑制の目的で円偏光板を用いた場合には、トータルの層数が増え、表示装置が厚くなってしまうため、更なる薄型化が必要であると考えた。

そこで、本発明はガスバリア機能と、偏光変換機能とを両立し、更に従来よりも薄型化した、新規な積層体および画像表示装置を提供することを課題とする。

本発明者らは、有機層および無機層が積層されている一般的なガスバリアフィルムの有機層に着目した。
ここで、有機層および無機層が積層されているガスバリアフィルムにおいて、酸素や水蒸気を遮蔽するガスバリア性は、そのほとんどが無機層によって達成されており、有機層はガスバリア性にはほとんど寄与せず、スペーサーとして機能している。
すなわち、本発明者らは、この有機層に機能を追加することで、積層体および画像表示装置全体を薄くすることができるのではないかと考えた。

一方、画像表示装置には、上述した通り、外光反射抑制の目的で偏光変換機能を持つ円偏光板が用いられるが、偏光変換機能を持つ層として液晶性化合物を含む層が用いられることがある。この液晶性化合物を含む層は、ガスバリアフィルムに用いられる有機層と同様に、モノマーを重合硬化させた層が用いられる。

そこで、本発明者らは、ガスバリアフィルムにおける有機層を、液晶性化合物を含む有機層によって作製することで、ガスバリアフィルムに偏光変換機能も統合し、積層体および画像表示装置全体を薄くできることを見出した。
すなわち、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。

［１］ 基板と、有機層Ａと、無機層Ｂと、有機層Ｂとをこの順に有し、
有機層Ａおよび有機層Ｂの少なくとも一方が液晶性化合物を含有する位相差層である、積層体。
［２］ 無機層Ｂが、窒化珪素、酸化珪素、酸窒化珪素および酸化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種の無機化合物を含有する、［１］に記載の積層体。
［３］ 無機層Ｂが、無機化合物の斜方蒸着によって作製された層である、［１］または［２］に記載の積層体。
［４］ 基板と、有機層Ａとの間に、さらに無機層Ａを有する、［１］〜［３］のいずれかに記載の積層体。
［５］ 無機層Ａが、窒化珪素、酸化珪素、酸窒化珪素および酸化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種の無機化合物を含有する、［４］に記載の積層体。
［６］ 無機層Ａが、無機化合物の斜方蒸着によって作製された層である、［４］または［５］に記載の積層体。
［７］ 基板の、無機層Ｂとは反対側に、さらに吸収型偏光子を有する、［１］〜［６］のいずれかに記載の積層体。
［８］ 基板が実質的に面内位相差を有していない、［７］に記載の積層体。
［９］ 基板が面内位相差を有しており、基板の遅相軸方向と、吸収型偏光子の吸収軸方向または透過軸方向とのなす角が、−５°〜＋５°である、［７］に積層体。
［１０］ 基板と、有機層Ａとの間に、さらに吸収型偏光子を有する、［１］〜［６］のいずれかに記載の積層体。
［１１］ 有機層Ａおよび有機層Ｂの一方が、実質的に面内位相差を有さず、他方がλ／４板である、［７］〜［１０］のいずれかに記載の積層体。
［１２］ 有機層Ａがλ／２板であり、有機層Ｂがλ／４板である、［７］〜［１０］のいずれかに記載の積層体。
［１３］ 有機層Ａがλ／４板であり、有機層Ｂが正のＣプレートである、［７］〜［１０］のいずれかに記載の積層体。
［１４］ 基板が面内位相差を有しており、基板の遅相軸と、有機層Ａの遅相軸とが直交している、［７］〜［９］のいずれかに記載の積層体。
［１５］ 有機層Ｂがλ／４板である、［１４］に記載の積層体。
［１６］ 視認側から、封止材と、画像表示素子とをこの順で有する画像表示装置であって、
封止材が、［１］〜［１５］のいずれかに記載の積層体である、画像表示装置。
［１７］ 封止材が、基板が視認側に配置された積層体である、［１６］に記載の画像表示装置。
［１８］ 封止材が、基板が画像表示素子側に配置された積層体である、［１６］に記載の画像表示装置。
［１９］ 視認側から、封止材と、画像表示素子とをこの順で有する画像表示装置であって、
封止材が、基板と、有機層Ａと、無機層Ｂと、有機層Ｂとをこの順に有し、基板と、有機層Ａとの間に、さらに吸収型偏光子を有し、基板が視認側に配置された積層体であり、有機層Ａおよび有機層Ｂの少なくとも一方が液晶性化合物を含有する、画像表示装置。
［２０］ 画像表示素子がＥＬ表示素子である［１６］〜［１９］のいずれかに記載の画像表示装置。
［２１］ ＥＬ表示素子が有機ＥＬ表示素子である［２０］に記載の画像表示装置。

本発明によれば、ガスバリア機能と、偏光変換機能とを両立し、更に従来よりも薄型化した、新規な積層体および画像表示装置を提供することができる。

本発明の積層体の実施形態の例を示す模式的な断面図である。 本発明の積層体の実施形態の例を示す模式的な断面図である。 本発明の積層体の実施形態の例を示す模式的な断面図である。 本発明の積層体の実施形態の例を示す模式的な断面図である。 本発明の画像表示装置の実施形態の例を示す模式的な断面図である。

以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、「偏光板」とは、偏光子の表面の少なくとも一方に偏光板保護層または機能層が配置されたものをいい、偏光子と偏光板とは区別して用いる。
また、本明細書において、「平行」および「直交」とは、それぞれ、厳密な意味での平行および直交を意味するのではなく、平行または直交から±５°の範囲を意味する。

本明細書において、「λ／４板」とは、面内位相差が波長のおよそ１／４程度である位相差板のことをいい、具体的には波長５５０ｎｍにおける面内位相差Ｒｅ（５５０）が１１０ｎｍ〜１６０ｎｍである位相差板をいう。
また、「λ／２板」とは、面内位相差が波長のおよそ１／２程度である位相差板のことをいい、具体的には波長５５０ｎｍにおける面内位相差Ｒｅ（５５０）が２２０ｎｍ〜３２０ｎｍである位相差板をいう。

本明細書において、「実質的に面内位相差を有さない」とは、面内位相差が０であることを意味せず、おおよそ０であることをいい、具体的には波長５５０ｎｍにおける面内位相差Ｒｅ（５５０）が１０ｎｍ以下であることをいう。
また、「面内位相差を有する」とは、具体的には波長５５０ｎｍにおける面内位相差Ｒｅ（５５０）が１０ｎｍより大きいことをいう。

本明細書において、「Ｃプレート」とは、面内位相差Ｒｅ（５５０）が１０ｎｍ以下であり、厚み方向位相差を持っている位相差板をいう。厚み方向の位相差が負であるものを「正のＣプレート」といい、厚み方向の位相差が正であるものを「負のＣプレート」という。

本明細書において、Ｒｅ（λ）、および、Ｒｔｈ（λ）は、各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。Ｒｅ（λ）はＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＫＯＢＲＡ ＷＲ（いずれも王子計測機器（株）製）において、波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λｎｍの選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、または測定値をプログラム等で変換して測定することができる。

ここで、測定されるフィルムが、１軸または２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ（λ）は、Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＫＯＢＲＡ ＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＫＯＢＲＡ ＷＲにおいて算出される。

上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＫＯＢＲＡ ＷＲにおいて算出される。
なお、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基に、以下の数式（１）および数式（２）によりＲｔｈを算出することもできる。

式中、Ｒｅ（θ）は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。また、ｎｘは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚは、ｎｘおよびｎｙに直交する方向の屈折率を表す。ｄはフィルムの膜厚を表す。

測定されるフィルムが１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（ＯＰＴＩＣ ＡＸＩＳ）がないフィルムの場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）が算出される。
Ｒｔｈ（λ）は、Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＫＯＢＲＡ ＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−５０度から＋５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて１１点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＫＯＢＲＡ ＷＲにより算出される。

上記の測定において、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＫＯＢＲＡ ＷＲにおいてｎｘ、ｎｙ、ｎｚが算出される。この算出されたｎｘ、ｎｙ、ｎｚによりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）が更に算出される。

＜積層体＞
本発明の積層体は、基板と、有機層Ａと、無機層Ｂと、有機層Ｂとをこの順に有し、かつ、有機層Ａおよび有機層Ｂの少なくとも一方が液晶性化合物を含有する積層体である。
以下に、図１、図２、図３Ａおよび図３Ｂを用いて本発明の積層体の実施形態の例を説明する。

図１に示す積層体１０は、基板１と、有機層Ａ２と、無機層Ｂ３と、有機層Ｂ４とをこの順に有している。また、有機層Ａ２および有機層Ｂ４の少なくとも一方は液晶性化合物を含む。

本発明の積層体は、ガスバリア機能と、偏光変換機能とを両立しているため、ガスバリアフィルムと、円偏光板を別々に積層した従来のものと比較して、偏光板またはガスバリアフィルムの厚さ分、厚みが薄くなっている。

本発明の積層体の別の実施形態では、図２に示すように、基板１と有機層Ａ２の間に、さらに無機層Ａ５を含む。以下、本明細書ではこの実施態様を実施態様２と呼ぶことがある。

偏光変換機能としては、外光反射抑制に用いられる円偏光変換機能のみならず、画像表示装置の光学補償を行うための偏光変換機能としてもよい。

本発明の積層体の別の実施形態では、図３Ａに示すように、基板１の無機層Ｂ４とは反対側に、さらに偏光子６を有している。以下、本明細書ではこの実施態様を実施態様３−Ａと呼ぶことがある。

本発明の積層体の別の実施形態では、図３Ｂに示すように、基板１と有機層Ａ２との間に、さらに偏光子６を有している。以下、本明細書ではこの実施態様を実施態様３−Ｂと呼ぶことがある。

＜画像表示装置＞
本発明の画像表示装置は、視認側から封止材と画像表示素子とをこの順で有する画像表示装置であって、封止材として本発明の積層体を用いた画像表示装置である。
本発明においては、封止材が、基板が視認側に配置された積層体、および、基板が画像表示素子側に配置された積層体のいずれであってもよいが、基板の位相差の影響を小さくできる理由から、基板が視認側に配置された積層体、すなわち、視認側から基板、有機層Ａ、無機層Ｂおよび有機層Ｂの順で有する積層体であることが好ましい。
以下に、図４を用いて本発明の画像表示装置の実施形態の例を説明する。

図４に示す画像表示装置１１は、基板１、有機層Ａ２、無機層Ｂ３および有機層Ｂ４をこの順に有する積層体１０と、画像表示素子７とを有している。また、有機層Ａ２および有機層Ｂ４の少なくとも一方は液晶性化合物を含む。
本発明の積層体１０は、画像表示素子７の封止材として機能している。

以下、本発明に用いられる各部材について詳細に説明する。

〔基板〕
本発明に用いられる基板は、バリアフィルム、偏光板に一般的に用いられる基板を用いることができ、具体的にはガラス、ポリマーフィルム等が挙げられる。
上記ポリマーフィルムとしては、具体的には、例えば、セルロースアシレートフィルム（例えば、セルローストリアセテートフィルム、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルムなど）；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂フィルム；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂フィルム；ポリエーテルスルホンフィルム；ポリメチルメタクリレート等のポリアクリル系樹脂フィルム；ポリウレタン系樹脂フィルム；ポリカーボネートフィルム；ポリスルホンフィルム；ポリエーテルフィルム；ポリメチルペンテンフィルム；ポリエーテルケトンフィルム；（メタ）アクリルニトリルフィルム；ポリイミドフィルム；ポリアミドフィルム；脂環式構造を有するポリマーフィルム（例えば、アートン（ＪＳＲ社製）などのノルボルネン系樹脂フィルム）；非晶質ポリオレフィン（例えば、ゼオネックス（日本ゼオン社製）などのシクロオレフィンポリマー）フィルム；などが挙げられる。
また、後述する偏光子がこのような基板を兼ねる態様であってもよい。

｛基板の位相差｝
本発明の実施態様３−Ａでは、外光が、偏光子を通ってから基板に入射するため、基板の位相差の影響を受ける。すなわち、基板の位相差を制御することが好ましい。

有機層のみで偏光変換機能を担保する場合は、基板の位相差の影響を小さくすることが好ましい。位相差を実質的に有さない基板を用いるか、位相差を有する基板を用いても、基板の遅相軸方向と、偏光子の吸収軸または透過軸とを、平行、すなわち、基板の遅相軸方向と、偏光子の吸収軸方向または透過軸方向とのなす角が、−５°〜＋５°とすることで、基板の位相差の影響を小さくすることが好ましい。

また、有機層との組み合わせで偏光変換機能を持たせてもよい。

本発明の実施形態３−Ｂでは、外光が、基板を通ってから偏光子に入射するため、基板の位相差の影響を受けない。すなわち、基板の位相差を制御する必要がない。
従来、ガスバリアフィルムの基板としては、価格等の面からＰＥＴが用いられる場合が多いが、ＰＥＴは位相差が大きいため、そのまま円偏光板と組み合わせると、ＰＥＴの位相差の影響を大きくうけ、偏光変換機能がなくなってしまう。
本発明の実施態様３−Ｂでは、基板の位相差の影響を受けないため、従来用いられているＰＥＴ等の位相差の大きい基板を用いることができる。

〔無機層〕
本発明に用いられる無機層は、特に限定はなく、各種公知のものを使用できる。また、無機層を複数用いてもよい。無機層を複数用いる場合は、各無機層の欠陥の影響を少なく出来るように、有機層と交互に積層するのが好ましい。

無機層を複数用いる場合には、各無機層は同一のものでも、それぞれ別のものを用いてもよい。

無機層の素材としては、ガスバリアフィルムの無機層に用いられるものであれば各種公知のものを使用でき、具体的には酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの金属酸化物；窒化アルミニウムなどの金属窒化物；炭化アルミニウムなどの金属炭化物；酸化珪素、酸化窒化珪素、酸炭化珪素、酸化窒化炭化珪素などの珪素酸化物；窒化珪素、窒化炭化珪素などの珪素窒化物；炭化珪素等の珪素炭化物；これらの水素化物；これら２種以上の混合物；これらの水素含有物；等の無機化合物が挙げられる。
特に、窒化珪素、酸化珪素、酸窒化珪素および酸化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種の無機化合物は、透明性が高く、かつ、緻密であるため好ましい。中でも特に、窒化珪素は、より緻密で、透明性が高く好ましい。

無機層の製造方法については特に限定はなく各種公知の方法を用いることができる。
中でも、無機化合物を蒸着させ、無機層を作製することが好ましい。

〈無機層の配向制御能〉
本発明の積層体において、無機層上に後述の液晶性化合物を含む有機層を配置する場合、無機層に配向制御能を持たせることが好ましい。
この場合、ガスバリアフィルムの無機層に、液晶性化合物の配向制御能を持たせているため、液晶性化合物を含む光学異方性層を作成する際に一般的に用いられる配向膜を使用しなくてもよく、画像表示装置全体をより薄くできる。

本明細書において、「配向制御能を有する」とは、無機層上で、液晶性化合物を配向させることができることをいう。液晶性化合物の配向状態については特に制限はなく、垂直配向、水平配向等、各種公知の配向状態が含まれる。

液晶性化合物の配向状態によっては、面内に遅相軸が出る場合があるが、この遅相軸方向を制御するために、本発明に用いられる無機層を斜方蒸着によって作製してもよい。
斜方蒸着方法については各種公知の方法を使用することができる。

｛無機層の膜厚｝
本発明に用いられる無機層の膜厚については特に限定はない。ガスバリア性の観点から１０ｎｍ以上であることが好ましい。また、割れやひび等の観点から、２００ｎｍ以下であることが好ましい。

〔有機層〕
本発明の積層体は、２層以上の有機層を有し、少なくとも一方の有機層は液晶性化合物を含んでいる。また、有機層を３層以上含んでいてもよく、前述した無機層と交互に積層されているのが好ましい。

各有機層は、同一のものであっても、それぞれ別のものであってもよい。

本発明に用いられる液晶性化合物を含有する有機層は、特に限定はない。なお、本明細書において、「液晶性化合物を含有する」とは、重合前の低分子の状態のみならず、重合硬化させてもはや液晶性を失ったものも含む。

本発明に用いられる液晶性化合物を含有する有機層の作製方法は特に限定はなく、例えば、無機層上に、液晶性化合物、配向剤、レベリング剤、その他添加剤、溶媒等からなる組成物を塗布して作製することができる。
組成物を塗布する方法は特に限定されず、例えば、スピンコーティング法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、インクジェット法、ダイコーティング法、スリットダイコーティング法、キャップコーティング法、ディッピング等、公知慣用の方法を行うことができる。

《液晶性化合物》
本発明に用いられる液晶性化合物は特に限定はなく、目的の光学特性に応じて各種公知の液晶性化合物を用いることができる。
一般的に、液晶性化合物はその形状から、棒状タイプと円盤状タイプに分類できる。さらにそれぞれ低分子と高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が１００以上のものを指す（高分子物理・相転移ダイナミクス，土井 正男 著，２頁，岩波書店，１９９２）。本発明では、いずれの液晶性化合物を用いることもできるが、棒状液晶性化合物（ネマティック液晶性化合物、スメクティック液晶性化合物、コレステリック液晶性化合物）、円盤状液晶性化合物（ディスコティック液晶性化合物）を用いるのが好ましい。２種以上の棒状液晶性化合物、２種以上の円盤状液晶性化合物、または棒状液晶性化合物と円盤状液晶性化合物との混合物を用いてもよい。上述の液晶性化合物の固定化のために、重合性基を有する棒状液晶性化合物または円盤状液晶性化合物を用いて形成することがより好ましく、液晶性化合物が１分子中に重合性基を２以上有することがさらに好ましい。液晶性化合物が二種類以上の混合物の場合には、少なくとも１種類の液晶性化合物が１分子中に２以上の重合性基を有していることが好ましい。
棒状液晶性化合物としては、例えば、特表平１１−５１３０１９号公報の請求項１や特開２００５−２８９９８０号公報の段落［００２６］〜［００９８］に記載のものを好ましく用いることができ、ディスコティック液晶性化合物としては、例えば、特開２００７−１０８７３２号公報の段落［００２０］〜［００６７］や特開２０１０−２４４０３８号公報の段落［００１３］〜［０１０８］に記載のものを好ましく用いることができるが、これらに限定されない。

《配向剤》
配向剤としては、例えば、特開２０１１−２３７５１３号公報の［０２５３］〜［０２９２］段落に記載されている一般式（１）〜（３）で表される化合物（水平配向剤）が挙げられ、これらの内容は本明細書中に引用するものとする。

《レベリング剤》
レベリング剤としては、例えば、フッ素系ノニオン界面活性剤、特殊アクリル樹脂系レベリング剤、シリコーン系レベリング剤など塗料用レベリング剤を用いることができる。

《溶剤》
溶媒としては、具体的には、例えば、ケトン類（例えば、アセトン、２−ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロペタンタノン、シクロヘキサノンなど）、エーテル類（例えば、ジオキサン、テトラヒドロフランなど）、脂肪族炭化水素類（例えば、ヘキサンなど）、脂環式炭化水素類（例えば、シクロヘキサンなど）、芳香族炭化水素類（例えば、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼンなど）、ハロゲン化炭素類（例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなど）、エステル類（例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなど）、水、アルコール類（例えば、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノールなど）、セロソルブ類（例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなど）、セロソルブアセテート類、スルホキシド類（例えば、ジメチルスルホキシドなど）、アミド類（例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）等が挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

本発明に用いられる有機層が、液晶性化合物を含まない場合、通常バリアフィルムに用いられる有機層と同様のものを用いることができる。形成材料としては、例えば、ポリエステル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステル、アクリロイル化合物、などの熱可塑性樹脂；ポリシロキサン；等が挙げられる。

｛有機層の位相差｝
本発明に用いられる有機層の位相差としては特に限定はなく、積層体全体で円偏光機能を有していればよい。具体的な組み合わせとしては、有機層Ａおよび有機層Ｂの一方を実質的に面内位相差を有さない有機層とし、他方をλ／４とする組み合わせ；有機層Ａの位相差をλ／２とし、有機層Ｂの位相差をλ／４として、広帯域のλ／４板とする組み合わせ；有機層Ａの位相差をλ／４とし、有機層Ｂの位相差を正のＣプレートとする組み合わせ；有機層Ａの位相差をＣプレート、有機層Ｂの位相差をλ／４とする組み合わせ；等が挙げられる。

また、画像表示装置の光学補償に用いる場合には、光学補償形式に応じた位相差を有していればよい。

また、基板の位相差を打ち消す目的で、基板の遅相軸と、有機層Ａの遅相軸とを直交させてもよく、この場合、有機層Ｂがλ／４板であることが好ましい。

また、有機層の位相差は各波長での円偏光変換をより正確にできるように、逆波長分散性であることが好ましい。本明細書において、逆波長分散性とは、Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）で表す波長分散性が、１より小さいことをいう。

｛有機層の膜厚｝
本発明に用いられる有機層の膜厚は特に限定はない。所望の位相差と、ガスバリアフィルムとしての有機層の性能の両立から、５０ｎｍ〜２０００ｎｍであることが好ましい。

〔偏光子〕
本発明に用いられる偏光子は特に限定はなく、自然光を特定の直線偏光に変換する機能を有するいわゆる直線偏光子であればよい。偏光子としては、特に限定されないが、吸収型偏光子を利用することができる。

｛偏光子の素材｝
本発明に用いられる偏光子の素材は特に限定はなく、通常用いられている偏光子を利用することができ、例えば、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、およびポリエン系偏光子のいずれも用いることができる。

特に、基板に偏光子を配置してから無機層を蒸着する場合等は、蒸着時の高温に耐えられるように、耐熱性に優れるサーモトロピック液晶性二色性色素を用いた染料系偏光子を用いることが好ましい。
サーモトロピック液晶性二色性色素を用いた染料系偏光子の作製方法は特に限定されないが、例えば、基板上に配向膜を形成し、サーモトロピック液晶性二色性色素、配向剤、レベリング剤、その他添加剤、溶媒等からなる組成物を塗布して作製することができる。
ここで、後述するサーモトロピック液晶性二色性色素以外の配向剤、レベリング剤などや組成物の塗布方法については、上述した有機層において記載したものと同様のものが挙げられる。

〈サーモトロピック液晶性二色性色素〉
本発明に用いられるサーモトロピック液晶性二色性色素としては、例えば、特開２０１１−２３７５１３号に記載のサーモトロピック液晶性二色性色素を好適に用いることができる。

｛偏光子のガラス転移温度｝
本発明に用いられる偏光子のガラス転移温度は特に限定はない。偏光子を配置してから無機層を蒸着する場合等は、蒸着時の高温に耐えられるように、１２０℃以上であることが好ましい。

｛偏光子の厚み｝
本発明においては、偏光子の厚みは特に限定されないが、３μｍ〜６０μｍであるのが好ましく、５μｍ〜３０μｍであるのがより好ましく、５μｍ〜１５μｍであるのが更に好ましい。

〔配向膜〕
本発明の有機層の作製時に無機層を配向膜として用いない形態においては、別途配向膜を用いてもよい。配向膜としては各種公知のものが利用でき具体的にはＰＶＡ（ポリビニルアルコール）をラビングした配向膜や、光配向膜等、目的の液晶性化合物の配向状態に応じて適宜選択することができる。

配向膜を配置してから無機層を作製する場合等は耐熱性に優れる、アゾ系やシンナモイル系の光配向膜を用いることが好ましい。
アゾ系やシンナモイル系の光配向膜としては各種公知のものを使用することができる。
光配向膜としては特に限定はされないが、国際公開第２００５／０９６０４１号の段落［００２４］〜［００４３］に記載されたポリアミド化合物やポリイミド化合物などのポリマー材料；特開２０１２−１５５３０８号公報に記載された光配向性基を有する液晶配向剤により形成される液晶配向膜；Ｒｏｌｉｃ ｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製の商品名ＬＰＰ−ＪＰ２６５ＣＰなどを用いることができる。

無機層上に配向膜を形成する場合には密着性向上の観点から、配向膜用組成物にシランカップリング剤等を用いることも好ましい。
シランカップリング剤としては、従来から知られているものを特に制限なく使用できる。例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、２−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有シランカップリング剤、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）プロピルアミンなどのアミノ基含有シランカップリング剤、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどの（メタ）アクリル基含有シランカップリング剤、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート基含有シランカップリング剤を例示できる。

〔積層体の作製方法〕
本発明の積層体を作製する方法としては、特に限定はない。例えば、基板上に１層ずつ塗布や蒸着により作製する方法が挙げられる。

また、例えば、基板、有機層Ａからなるフィルムと、基板、無機層Ｂ、有機層Ｂを含むフィルムを別々に作製し、片方の基板を剥がして貼り合わせる転写等により作製してもよい。転写により作製する場合は、各層の組み合わせは、特に限定はない。

〔画像表示素子〕
本発明に用いられる画像表示素子については特に限定はなく、液晶表示素子、有機ＥＬ、無機ＥＬ等のＥＬ表示素子等を用いることができる。
具体的には、通常使用されている封止材として本発明に用いられる積層体を用いることにより、本発明の画像表示装置とすることができる。

本発明においては、発光素子が酸素、水素等に弱く、電極等の構造により内部反射が起こりやすいという点で、画像表示素子として有機ＥＬ表示素子を用いる場合に、本発明の効果が大きくなる。
具体的には、有機ＥＬ表示素子において、光取り出し側のガラス基板に変えて、本発明に用いられる積層体を用いる態様が例示される。

１ 基板
２ 有機層Ａ
３ 無機層Ｂ
４ 有機層Ｂ
５ 無機層Ａ
６ 偏光子
７ 画像表示素子
１０ 積層体
１１ 画像表示装置

Claims (21)

1. 画像表示素子上に配置される積層体であって、
   基板と、有機層Ａと、無機層Ｂと、有機層Ｂとをこの順に有し、
   前記有機層Ａおよび前記有機層Ｂの少なくとも一方が液晶性化合物を含有する位相差層であり、
   前記有機層Ａおよび有機層Ｂのいずれか一方がλ／４板である、積層体。
2. 前記無機層Ｂが、窒化珪素、酸化珪素、酸窒化珪素および酸化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種の無機化合物を含有する、請求項１に記載の積層体。
3. 前記無機層Ｂが、無機化合物の斜方蒸着によって作製された層である、請求項１または２に記載の積層体。
4. 前記基板と、前記有機層Ａとの間に、さらに無機層Ａを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層体。
5. 前記無機層Ａが、窒化珪素、酸化珪素、酸窒化珪素および酸化アルミニウムからなる群から選択される少なくとも１種の無機化合物を含有する、請求項４に記載の積層体。
6. 前記無機層Ａが、無機化合物の斜方蒸着によって作製された層である、請求項４または５に記載の積層体。
7. 前記基板の、前記無機層Ｂとは反対側に、さらに吸収型偏光子を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層体。
8. 前記基板が実質的に面内位相差を有していない、請求項７に記載の積層体。
9. 画像表示素子上に配置される積層体であって、
   基板と、有機層Ａと、無機層Ｂと、有機層Ｂとをこの順に有し、
   前記有機層Ａおよび前記有機層Ｂの少なくとも一方が液晶性化合物を含有する位相差層であり、
   前記基板の、前記無機層Ｂとは反対側に、さらに吸収型偏光子を有し、
   前記基板が面内位相差を有しており、前記基板の遅相軸方向と、前記吸収型偏光子の吸収軸方向または透過軸方向とのなす角が、−５°〜＋５°である、積層体。
10. 前記基板と、前記有機層Ａとの間に、さらに吸収型偏光子を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層体。
11. 前記有機層Ａおよび前記有機層Ｂの一方が、実質的に面内位相差を有さず、他方がλ／４板である、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の積層体。
12. 前記有機層Ａがλ／２板であり、前記有機層Ｂがλ／４板である、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の積層体。
13. 前記有機層Ａがλ／４板であり、前記有機層Ｂが正のＣプレートである、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の積層体。
14. 前記基板が面内位相差を有しており、前記基板の遅相軸と、前記有機層Ａの遅相軸とが直交している、請求項７〜９のいずれか１項に記載の積層体。
15. 前記有機層Ｂがλ／４板である、請求項１４に記載の積層体。
16. 視認側から、封止材と、画像表示素子とをこの順で有する画像表示装置であって、
    前記封止材が、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の積層体である、画像表示装置。
17. 前記封止材が、基板が視認側に配置された積層体である、請求項１６に記載の画像表示装置。
18. 前記封止材が、基板が画像表示素子側に配置された積層体である、請求項１６に記載の画像表示装置。
19. 視認側から、封止材と、画像表示素子とをこの順で有する画像表示装置であって、
    前記封止材が、基板と、有機層Ａと、無機層Ｂと、有機層Ｂとをこの順に有し、前記基板と、前記有機層Ａとの間に、さらに吸収型偏光子を有し、前記基板が前記視認側に配置された積層体であり、前記有機層Ａおよび前記有機層Ｂの少なくとも一方が液晶性化合物を含有する、画像表示装置。
20. 前記画像表示素子がエレクトロルミネッセンス表示素子である請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
21. 前記エレクトロルミネッセンス表示素子が有機エレクトロルミネッセンス表示素子である請求項２０に記載の画像表示装置。