JP6797163B2 - 光学積層体及び表示装置 - Google Patents
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Description
前面板を含むとともに1以上の粘着剤層を含む上記積層体において、前面板から、その表面に映り込む反射像を観察したとき、該反射像が歪曲して見えることがある。このような映り込み像の歪曲を生じさせる積層体は、表示装置の画面の視認性を低下させ得る。
[1] 前面板と、粘着剤層(A)と、偏光子層と、n層[nは、0以上のいずれかの整数を表す。]の粘着剤層(B)と、支持基材とをこの順に含む光学積層体であって、
下記式(1):
0.2≦T/Ctotal (1)
[式(1)中、
Tは、前記前面板の厚み〔μm〕を表す。
Ctotalは、前記前面板と前記支持基材との間に配置されるそれぞれの粘着剤層の25℃におけるクリープ値C〔%〕の合計を表す。]
を充足する、光学積層体。
[2] 下記式(2):
T/Ctotal≦1.2 (2)
[式(2)中、T及びCtotalは前記と同じ意味を表す。]
をさらに充足する、[1]に記載の光学積層体。
[3] 前記nは、1以上のいずれかの整数である、[1]又は[2]に記載の光学積層体。
[4] 前記偏光子層と前記支持基材との間に配置される1層以上の位相差層をさらに含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の光学積層体。
[5] 前記位相差層は、重合性液晶化合物の硬化物を含む、[4]に記載の光学積層体。
[6] 前記偏光子層は、重合性液晶化合物の硬化物を含む、[1]〜[5]のいずれかに記載の光学積層体。
[7] [1]〜[6]のいずれかに記載の光学積層体を含む、表示装置。
「光学積層体」とは、表示装置等の光学装置に適用される積層体であって、2以上の層から構成される積層体である。光学積層体を構成する2以上の層は、それぞれ独立して、板、シート、フィルム、層形成用の塗布液を塗工する工程を含んで形成されるコーティング層等であってよい。表示装置としては、液晶表示装置、有機EL表示装置等の画像表示装置が挙げられる。
本発明に係る光学積層体は、前面板と、粘着剤層(A)と、偏光子層と、n層[nは、0以上のいずれかの整数を表す。]の粘着剤層(B)と、支持基材とをこの順に含む。
本発明に係る光学積層体は、前面板を外側(表示素子側とは反対側、すなわち視認側)に向けて、表示装置が有する表示素子(液晶セル、有機EL表示素子、無機EL表示素子、プラズマ表示素子、電界放射型表示素子等)の視認側に配置される。
「粘着剤」とは、感圧式接着剤とも呼ばれるものである。
本明細書において「接着剤」とは、粘着剤(感圧式接着剤)以外の接着剤をいい、粘着剤とは明確に区別される。
「接着剤層」とは、接着剤で構成される層又は該層に対して何らかの処理を施してなる層をいう。
粘着剤層と接着剤層とは、物性面でも明確に区別することができる。例えば物性として貯蔵弾性率を挙げると、一般に、粘着剤層は25℃において5.0MPa以下の貯蔵弾性率を示し、接着剤層は25℃において500MPa以上の貯蔵弾性率を示す。
粘着剤層(B)とは、偏光子層と支持基材との間に配置される粘着剤層をいう。光学積層体は、粘着剤層(B)を含んでいなくてもよいし、粘着剤層(B)として1層又は2層以上の粘着剤層を含んでいてもよい。
光学積層体は、その面内における少なくとも一方向に関して、光学積層体の内面の曲率半径が1mmとなるように繰り返し屈曲させるとき、好ましくは、その屈曲回数が1万回であってもクラックが生じない。
〔1〕光学積層体の形状、及び層構成の概要
本発明に係る光学積層体(以下、単に「光学積層体」ともいう。)は、前面板と、粘着剤層(A)と、偏光子層と、n層[nは、0以上のいずれかの整数を表す。]の粘着剤層(B)と、支持基材とをこの順に含む。
粘着剤層(A)は通常、1層である。
粘着剤層(B)の数を表すnは、0であってもよいが、好ましくは1以上のいずれかの整数であり、より好ましくは1以上3以下の整数であり、さらに好ましくは1又は2である。
nが2以上であるとき、複数の粘着剤層は通常、離間して(他の層を介在させて)配置される。
例えば、光学積層体は、粘着剤層(A)と偏光子層との間に配置される熱可塑性樹脂フィルム層を含むことができる。例えば、光学積層体は、偏光子層における前面板側の面及び/又は支持基材側の面に例えば接着剤層を介して積層される熱可塑性樹脂フィルム層を含んでいてもよい。また、光学積層体には、塗布液の塗布によって層を形成する際に塗布液が塗布される基材フィルムが上記層とともに組み込まれていてもよい。
例えば、光学積層体は、支持基材の外側に配置される粘着剤層(C)を含むことができる。この粘着剤層(C)は、例えば、表示素子への貼合に用いることができる。
光学積層体の平面視形状が方形形状である場合、光学積層体を構成する各層における各辺の長さは互いに同じであってよい。光学積層体を構成する各層は、角部がR加工されたり、端部を切り欠き加工されたり、穴あき加工されたりしていてもよい。
図1は、本発明に係る光学積層体の一例を示す概略断面図である。
図1に示される光学積層体1は、前面板10、粘着剤層(A)である第1粘着剤層20、偏光子層30、粘着剤層(B)である第2粘着剤層40、第1位相差層50、粘着剤層(B)である第3粘着剤層60、第2位相差層70及び支持基材80をこの順に備える。
光学積層体1において、第2粘着剤層40の代わりに接着剤層が用いられてもよい。光学積層体1において、第3粘着剤層60の代わりに接着剤層が用いられてもよい。光学積層体1において、第2粘着剤層40の代わりに接着剤層が用いられ、かつ、第3粘着剤層60の代わりに接着剤層が用いられてもよい。
第1粘着剤層20は、前面板10に直接接していることが好ましい。
光学積層体2において、第2粘着剤層40の代わりに接着剤層が用いられてもよい。光学積層体2において、第3粘着剤層60の代わりに接着剤層が用いられてもよい。光学積層体2において、第2粘着剤層40の代わりに接着剤層が用いられ、かつ、第3粘着剤層60の代わりに接着剤層が用いられてもよい。
第1粘着剤層20は、前面板10及び熱可塑性樹脂フィルム層90に直接接していることが好ましい。すなわち、前面板10と熱可塑性樹脂フィルム層90とは、第1粘着剤層20によって直接接合されていることが好ましい。
本発明に係る光学積層体は、上記式(1)を充足する。これにより、前面板10の表面に映り込む反射像の歪曲を抑制することができる。
本発明者らは、前面板10の表面に映り込む反射像の歪曲を抑制するために鋭意研究を行い、反射像の歪曲と、光学積層体の最も外側に配置される前面板の厚み及び光学積層体に含まれる粘着剤層における応力印加時のひずみ特性とに関連性があること、及び、上記式(1)におけるT/Ctotalが所定値以上であると、反射像の歪曲を効果的に抑制できることを見出したものである。
反射像の歪曲を抑制する観点から、上記式(1)におけるT/Ctotalは、好ましくは0.22以上であり、より好ましくは0.25以上であり、さらに好ましくは0.30以上である。
光学積層体は、その面内における少なくとも一方向に関して、光学積層体の内面の曲率半径が1mmとなるように繰り返し屈曲させるとき、より好ましくは、その屈曲回数が5万回程度であってもクラックが生じず、さらに好ましくは、その屈曲回数が8万回程度であってもクラックが生じず、なおさらに好ましくは、その屈曲回数が10万回程度であってもクラックが生じない。
光学積層体は、少なくとも、その面内における一方向及びそれに直交する方向に関して、上記繰り返しの屈曲をさせたときのクラックを生じない屈曲回数が上記範囲であることが好ましい。
屈曲性が良好な光学積層体を適用した表示装置は、屈曲、折り曲げ、又は巻回等が可能なフレキシブルディスプレイとして用いることができる。
各粘着剤層の25℃におけるクリープ値Cは、後述する実施例の項に記載される方法に従って測定される。
前面板10は、好ましくは、光を透過可能な板状体である。前面板10は、1層のみから構成されてもよく、2層以上から構成されてもよい。
前面板10としては、例えば、ガラス製の板状体(例えば、ガラス板、ガラスフィルム等)、樹脂製の板状体(例えば、樹脂板、樹脂シート、樹脂フィルム等)が挙げられる。
上記の中でも、光学積層体及びこれを含む表示装置の屈曲性の観点から、樹脂フィルム等の樹脂製の板状体であることが好ましい。また、ガラス製の板状体を用いた場合、その厚みにもよるが、反射像の歪曲の問題がそもそも生じにくい。
熱可塑性樹脂は、単独で又は2種以上混合して用いることができる。
中でも、可撓性、強度及び透明性の観点から、前面板10を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂が好適に用いられる。
ハードコート層は、基材フィルムの一方の面に形成されていてもよいし、両方の面に形成されていてもよい。ハードコート層を設けることにより、硬度及びスクラッチ性を向上させることができる。
ハードコート層は、例えば、紫外線硬化型樹脂の硬化層である。紫外線硬化型樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アミド系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。ハードコート層は、強度を向上させるために、添加剤を含んでいてもよい。添加剤は限定されることはなく、無機系微粒子、有機系微粒子、又はこれらの混合物が挙げられる。
前面板10の厚みTは、反射像の歪曲の抑制、並びに光学積層体及びこれを含む表示装置の屈曲性の観点から、好ましくは20μm以上2000μm以下であり、より好ましくは25μm以上1500μm以下であり、さらに好ましくは30μm以上1000μm以下であり、40μm以上500μm以下、さらには40μm以上200μm以下、なおさらには40μm以上100μm以下であってもよい。
測定環境:温度23℃、相対湿度55%RH
サンプルサイズ:幅:4mm、長さ:110mm(長さ方向=引張方向)
引張速度:4mm/min.
粘着剤層(A)は、前面板10と偏光子層30との間に配置される粘着剤層であり、図1及び図2に示される光学積層体1,2において、第1粘着剤層20がこれに相当する。
光学積層体は、粘着剤層(A)として1層又は2層以上の粘着剤層を含むことができるが、好ましくは1層である。
ベースポリマーには、極性モノマーを共重合させることが好ましい。極性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレートのような、カルボキシル基、水酸基、アミド基、アミノ基、エポキシ基等を有するモノマーを挙げることができる。
活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物は、紫外線硬化型であることが好ましい。活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物は、ベースポリマー、架橋剤に加えて、活性エネルギー線重合性化合物をさらに含有する。さらに必要に応じて、光重合開始剤や光増感剤等を含有させてもよい。
活性エネルギー線重合性化合物としては、例えば、分子内に少なくとも1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリレートモノマー;官能基含有化合物を2種以上反応させて得られ、分子内に少なくとも2個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する(メタ)アクリレートオリゴマー等の(メタ)アクリロイルオキシ基含有化合物等の(メタ)アクリル系化合物が挙げられる。
第1粘着剤層20(粘着剤層(A))の25℃におけるクリープ値Cは、例えば10%以上300%以下であり、好ましくは20%以上200%以下であり、100%以下であってもよい。
第1粘着剤層20(粘着剤層(A))の貯蔵弾性率は、第1粘着剤層20(粘着剤層(A))を形成する材料の選定や、第1粘着剤層20の厚み、第1粘着剤層20の製造条件、又はこれらの組合せにより調整することができる。
粘着剤層の25℃における貯蔵弾性率は、後述する実施例の項に記載される方法に従って測定される。
偏光子層30としては、吸収異方性を有する色素を吸着させた延伸フィルム又は延伸層、吸収異方性を有する色素を塗布し硬化させてなる層等が挙げられる。
吸収異方性を有する色素としては、例えば、二色性色素が挙げられる。二色性色素として、具体的には、ヨウ素や二色性の有機染料が用いられる。二色性有機染料には、C.I.DIRECT RED 39等のジスアゾ化合物からなる二色性直接染料、トリスアゾ、テトラキスアゾ等の化合物からなる二色性直接染料が包含される。
吸収異方性を有する色素を塗布し硬化させてなる偏光子層としては、液晶性を有する二色性色素を含む組成物又は二色性色素と重合性液晶とを含む組成物を塗布し硬化させて得られる層等の重合性液晶化合物の硬化物を含む偏光子層が挙げられる。
吸収異方性を有する色素を塗布し硬化させてなる偏光子層は、吸収異方性を有する色素を吸着させた延伸フィルム又は延伸層に比べて、屈曲方向に制限がないため好ましい。したがって、少なくとも面内における一方向及びそれに直交する方向、さらには、面内におけるあらゆる方向に関して、上記繰り返しの屈曲をさせたときのクラックを生じない屈曲回数が上記範囲である光学積層体を得るうえでは、偏光子層30として、吸収異方性を有する色素を塗布し硬化させて層を用いることが好ましい。
吸収異方性を有する色素を吸着させた延伸フィルムである偏光子層30は、通常、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色することにより、その二色性色素を吸着させる工程、二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、及びホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を経て製造することができる。
偏光子層30の厚みは、例えば2μm以上40μm以下である。偏光子層の厚みは、5μm以上であってもよく、20μm以下、さらには15μm以下、なおさらには10μm以下であってもよい。
必要に応じて、基材フィルムを偏光子層30から剥離除去してもよい。基材フィルムの材料及び厚みは、後述する熱可塑性樹脂フィルムの材料及び厚みと同様であってよい。
熱可塑性樹脂フィルムは、例えば、鎖状ポリオレフィン系樹脂(ポリプロピレン系樹脂など)、環状ポリオレフィン系樹脂(ノルボルネン系樹脂など)等のポリオレフィン系樹脂;トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂;又はこれらの混合物等からなるフィルムであることができる。
熱可塑性樹脂フィルムの厚みは、薄型化の観点から、通常300μm以下であり、好ましくは200μm以下であり、より好ましくは100μm以下であり、さらに好ましくは80μm以下であり、なおさらに好ましくは60μm以下であり、また、通常5μm以上であり、好ましくは20μm以上である。
熱可塑性樹脂フィルムは位相差を有していても、有していなくてもよい。
熱可塑性樹脂フィルムは、例えば、接着剤層を用いて偏光子層30に貼合することができる。
吸収異方性を有する色素を塗布し硬化させてなる偏光子層としては、液晶性を有する重合性の二色性色素を含む組成物又は二色性色素と重合性液晶とを含む組成物を基材フィルム(又は基材フィルム上に形成された配向膜)に塗布し硬化させて得られる層等の重合性液晶化合物の硬化物を含む偏光子層が挙げられる。
必要に応じて、基材フィルム又は基材フィルムと配向膜との両方を偏光子層30から剥離除去してもよい。基材フィルムの材料及び厚みは、上述した熱可塑性樹脂フィルムの材料及び厚みと同様であってよい。
吸収異方性を有する色素を塗布し硬化させてなる偏光子層30は、その片面又は両面に熱可塑性樹脂フィルムが貼合されている形態で光学積層体に組み込まれてもよい。熱可塑性樹脂フィルムとしては、延伸フィルム又は延伸層である偏光子層に用い得る熱可塑性樹脂フィルムと同様のものを用いることができる。
熱可塑性樹脂フィルムは、例えば、接着剤層を用いて偏光子層30に貼合することができる。
吸収異方性を有する色素を塗布し硬化させてなる偏光子層30としては、具体的には、特開2012−33249号公報等に記載のものが挙げられる。
粘着剤層(B)は、偏光子層30と支持基材80との間に配置される粘着剤層であり、図1及び図2に示される光学積層体1,2において、第2粘着剤層40及び第3粘着剤層60がこれに相当する。
ただし、これらの実施形態に限定されず、光学積層体は、粘着剤層(B)を含んでいなくてもよいし、粘着剤層(B)として1層又は2層以上の粘着剤層を含んでいてもよい。粘着剤層(B)の数は、好ましくは1以上であり、より好ましくは1以上3以下であり、さらに好ましくは1又は2である。
粘着剤層(B)に相当する1層又は2層以上の粘着剤層はそれぞれ独立に、厚み、25℃におけるクリープ値C及び25℃における貯蔵弾性率等において、粘着剤層(A)と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
粘着剤層(B)に相当する粘着剤層が2層以上存在する場合、これら2層以上の粘着剤層は、厚み、25℃におけるクリープ値C及び25℃における貯蔵弾性率等において、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。
支持基材80は、好ましくは、光を透過可能な板状体である。支持基材80は、1層のみから構成されてもよく、2層以上から構成されてもよい。支持基材80は、タッチセンサ、有機EL表示素子などの表示素子であることもできる。
支持基材80としては、前面板10と同様に、例えば、ガラス製の板状体(例えば、ガラス板、ガラスフィルム等)、樹脂製の板状体(例えば、樹脂板、樹脂シート、樹脂フィルム等)が挙げられる。
上記の中でも、光学積層体及びこれを含む表示装置の屈曲性の観点から、樹脂フィルム等の樹脂製の板状体であることが好ましい。樹脂フィルム等の樹脂製の板状体を構成する熱可塑性樹脂の具体例については、前面板10についての記述が引用される。熱可塑性樹脂は、好ましくは、セルロース系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等である。
光学積層体は、1層又は2層以上の位相差層をさらに含むことができる。位相差層は通常、偏光子層30と支持基材80との間に配置される。位相差層は、粘着剤層又は接着剤層を介して他の層(他の位相差層を含む。)上に積層させることができる。
図1及び図2に示される光学積層体1,2は、第1位相差層50及び第2位相差層70を備える。
位相差層は、例えば上述の熱可塑性樹脂フィルムから形成することができる位相差フィルムであってもよいし、重合性液晶化合物を硬化してなる層、すなわち、重合性液晶化合物の硬化物を含む層であってもよいが、好ましくは後者である。
位相差フィルムの厚みは、上述の熱可塑性樹脂フィルムの厚みと同様であってよい。重合性液晶化合物を硬化してなる位相差層の厚みは、例えば、0.1μm以上10μm以下であり、好ましくは0.5μm以上8μm以下であり、より好ましくは1μm以上6μm以下である。
重合性液晶化合物を硬化してなる位相差層は、配向層及び/又は基材フィルムを有する形態で光学積層体に組み込まれてもよい。支持基材80が、上記組成物が塗布される基材フィルムであってもよい。
接着剤層を形成する接着剤としては、水系接着剤又は活性エネルギー線硬化性接着剤を用いることができる。水系接着剤としては、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液からなる接着剤、水系二液型ウレタン系エマルジョン接着剤等が挙げられる。
重合性化合物としては、光硬化性エポキシ系モノマー、光硬化性(メタ)アクリル系モノマー、光硬化性ウレタン系モノマー等の光重合性モノマーや、光重合性モノマーに由来するオリゴマー等が挙げられる。
光重合開始剤としては、紫外線等の活性エネルギー線の照射により中性ラジカル、アニオンラジカル、カチオンラジカルのような活性種を発生する物質を含むものが挙げられる。重合性化合物及び光重合開始剤を含む活性エネルギー線硬化性接着剤として、光硬化性エポキシ系モノマー及び光カチオン重合開始剤を含むものを好ましく用いることができる。
光学積層体は、粘着剤層、あるいはさらに接着剤層を介して光学積層体を構成する層同士を貼合する工程を含む方法によって製造することができる。粘着剤層や接着剤層を介して層同士を貼合する場合には、密着性を高めるために、貼合面の一方又は両方に対して、例えばコロナ処理等の表面活性化処理を施すことが好ましい。
偏光子層や位相差層は、熱可塑性樹脂フィルム又は基材フィルム上に直接、又は配向膜を介して形成することが可能であり、この熱可塑性樹脂フィルム又は基材フィルムは光学積層体に組み込まれてもよいし、あるいは、偏光子層や位相差層から剥離されて光学積層体の構成要素とはならなくてもよい。
具体的な光学積層体の製造方法については、後述する実施例の項を参照することによって理解することができるであろう。
本発明に係る表示装置は、上記本発明に係る光学積層体を含む。表示装置は特に限定されず、例えば有機EL表示装置、無機EL表示装置、液晶表示装置、電界発光表示装置等の画像表示装置が挙げられる。表示装置はタッチパネル機能を有していてもよい。光学積層体は、屈曲又は折り曲げ等が可能な可撓性を有する表示装置に好適である。
表示装置において、光学積層体は、前面板を外側(表示素子側とは反対側、すなわち視認側)に向けて、表示装置が有する表示素子の視認側に配置される。
本発明に係る表示装置は、前面板表面に映り込む反射像の歪曲が抑制されているため、画面の視認性に優れている。
例中、含有量又は使用量を表す%及び部は、特記ない限り質量基準である。
〔a〕層の厚み
接触式膜厚測定装置(株式会社ニコン製「MS−5C」)を用いて測定した。
ただし、偏光子層、配向膜及び位相差層については、レーザー顕微鏡(オリンパス株式会社製「OLS3000」)を用いて測定した。
厚みが150μmとなるように積み重ねた粘着剤層サンプルについて、レオメータ(Anton Parr社製「MCR−301」)を用いてねじりせん断法により、温度25℃、測定周波数1Hzの条件にて貯蔵弾性率(G’)〔MPa〕を測定した。
直径8mmで円筒型の粘着剤層サンプル(粘着シートAについては厚み5μmのサンプル、粘着シートBについては厚み25μmのサンプル)について、レオメータ(Anton Parr社製「MCR−300」)を用い、温度25℃において該サンプルに1200μNmのトルクを加えたときの時間−ひずみ曲線を取得し、時間1200秒におけるひずみ変化率〔%〕をその粘着剤層のクリープ値〔%〕とした。
前面板10の引張弾性率は下記条件で測定した。
測定環境:温度23℃、相対湿度55%RH
サンプルサイズ:幅:4mm、長さ:110mm(長さ方向=引張方向)
引張速度:4mm/min.
下記の手順に従って、図2と同様の構成を有する光学積層体を作製した。
(1)前面板の用意
前面板10として、両面にハードコート層を有するポリイミドフィルム(全体の厚み:30μm)を用意した。この前面板の引張弾性率は、5.7GPaであった。
下記成分を、窒素雰囲気下で撹拌しながら55℃で反応させることによりアクリル樹脂を得た。
アクリル酸ブチル:70部
アクリル酸メチル:20部
アクリル酸:2.0部
ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビスイソブチロニトリル):0.2部
溶剤(酢酸エチル):80部
得られたアクリル樹脂に、架橋剤(東ソー株式会社製「コロネートL」)1.0部、シランカップリング剤(信越シリコン株式会社製「X−12−981」)0.5部を混合し、全体固形分濃度が10%になるように酢酸エチルを添加して、粘着剤組成物を得た。
得られた粘着剤組成物を離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離フィルムB、厚み38μm)の離型処理面に、アプリケーターを利用して乾燥後の厚みが5μmになるように塗布した。塗布層を100℃で1分間乾燥して、粘着剤層を備えるフィルムを得た。その後、粘着剤層の露出面上に、離型処理された別のポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離フィルムA、厚み38μm)を貼合した。その後、温度23℃、相対湿度50%RHの条件で7日間養生させた。
このようにして、剥離フィルムA/粘着剤層/剥離フィルムBからなる粘着シートAを作製した。
粘着シートAが有する粘着剤層の25℃における貯蔵弾性率は、1.00MPaであった。
(3−1)重合性液晶化合物の調製
下記式(1−6)で表される重合性液晶化合物(以下、「化合物(1−6)」ともいう。)及び下記式(1−7)で表される重合性液晶化合物(以下、「化合物(1−7)」ともいう。)を、Lub et al.Recl.Trav.Chim.Pays−Bas、115、321−328(1996)に記載の方法に従って調製した。
二色性色素として、下記式(2−1a)、(2−1b)及び(2−3a)で示される特開2013−101328号公報の実施例に記載のアゾ色素を用意した。
重合性液晶化合物である化合物(1−6)75部及び化合物(1−7)25部、二色性色素である式(2−1a)、(2−1b)及び(2−3a)で示されるアゾ色素各2.5部、重合開始剤としての2−ジメチルアミノ−2−ベンジル−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン(BASFジャパン社製「Irgacure369」)6部、並びにレベリング剤としてのポリアクリレート化合物(BYK−Chemie社製「BYK−361N」)1.2部を、溶剤のトルエン400部に混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、偏光子層形成用組成物を調製した。
以下の構造単位からなる光反応性基を有するポリマーを濃度が5%となるようにシクロペンタノンに溶解して、配向膜形成用組成物を調製した。
トリアセチルセルロース(TAC)フィルム(厚み25μm)上に、上記(3−4)で得られた配向膜形成用組成物をバーコート法により塗布し、80℃の乾燥オーブン中で1分間加熱乾燥した。
得られた乾燥塗膜に偏光UV照射処理を施して、第1配向膜(AL1)を形成した。偏光UV処理は、UV照射装置(ウシオ電機株式会社製「SPOT CURE SP−7」)から照射される光を、ワイヤーグリッド(ウシオ電機株式会社製「UIS−27132##」)を透過させて、波長365nmで測定した積算光量が100mJ/cm2である条件で行った。第1配向膜(AL1)の厚みは100nmであった。
このようにして偏光子層30/第1配向膜(AL1)/熱可塑性樹脂フィルム層90(TACフィルム)からなる積層体Aを得た。
(4−1)第1位相差層形成用組成物の調製
下記に示す各成分を混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、第1位相差層形成用組成物を調製した。
下記式で示される化合物b−1:80部
重合開始剤(BASFジャパン社製「Irgacure369」、2−ジメチルアミノ−2−ベンジル−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン):6部
レベリング剤(BYK−Chemie社製「BYK−361N」、ポリアクリレート化合物):0.1部
溶剤(シクロペンタノン):400部
基材フィルムとして厚み100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用意し、該フィルム上に、上記(3−4)で得られた配向膜形成用組成物をバーコート法により塗布し、80℃の乾燥オーブン中で1分間加熱乾燥した。
得られた乾燥塗膜に偏光UV照射処理を施して、第3配向膜(AL3)を形成した。偏光UV処理は、上記UV照射装置を用いて、波長365nmで測定した積算光量が100mJ/cm2である条件で行った。また、偏光UVの偏光方向は偏光子層30の吸収軸に対して45°となるように行った。
このようにして第1位相差層(QWP)/第3配向膜(AL3)/基材フィルム(PET)からなる積層体Cを得た。
(5−1)第2位相差層形成用組成物の調製
下記に示す各成分を混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、第2位相差層形成用組成物を調製した。
下記式で示される化合物c−1(LC242、BASFジャパン社製):100部
重合開始剤(BASFジャパン社製「Irgacure907」、2−メチル−4’−(メチルチオ)−2−モルホリノプロピオフェノン):2.6部
レベリング剤(BYK−Chemie社製「BYK−361N」、ポリアクリレート化合物):0.5部
添加剤(BASFジャパン社製「LR9000」):5.7部
溶剤(プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセテート):412部
基材フィルムとして厚み38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用意し、該フィルム上に、上記(3−4)で得られた配向膜形成用組成物をバーコート法により塗布し、90℃の乾燥オーブン中で1分間加熱乾燥した。
得られた乾燥塗膜にUV照射処理を施して、第2配向膜(AL2)を形成した。UV処理は、上記UV照射装置を用いて、波長365nmで測定した積算光量が100mJ/cm2である条件で行った。
このようにして第2位相差層(posiC)/第2配向膜(AL2)/基材フィルム(PET)からなる積層体Bを得た。
図3〜図7を参照しながら説明する。なお、図3〜図7において配向膜は割愛している。
また、以下に示すあらゆる層同士の貼合においては、貼合される2つの層のそれぞれの貼合面にコロナ処理(出力0.3kW、速度3m/分、1回)を実施してから貼合を行った(他の実施例及び比較例についても同様である。)。
次に、図3に示される積層体から剥離フィルムBを剥離し、露出した粘着剤層の面に、上記(4)で得られた積層体Cの第1位相差層(第1位相差層50)を貼合して、図4に示される積層体を得た。図4において参照符号51は、基材フィルム(PET)を示す。
次に、図5に示される積層体から剥離フィルムBを剥離し、露出した粘着剤層の面に、上記(5)で得られた積層体Bの第2位相差層(第2位相差層70)を貼合して、図6に示される積層体を得た。積層体Bの基材フィルム(PET)は、支持基材80に相当する。
最後に、図7に示される積層体から剥離フィルムBを剥離し、露出した粘着剤層の面に、上記(1)で用意した前面板10を貼合して、図2と同様の構成を有する光学積層体を得た。
下記の手順に従って、光学積層体を作製した。図8〜図10を参照しながら説明する。なお、図8〜図10において配向膜は割愛している。
まず、実施例1と同様にして、図3に示される積層体を得た。この積層体に含まれる粘着剤層が第2粘着剤層40に相当する。
次に、実施例1と同様にして積層体C及び積層体Bを作製し、積層体Cの第1位相差層側と積層体Bの第2位相差層側とを紫外線硬化性接着剤(株式会社ADEKA製のエポキシ系紫外線硬化性接着剤、25℃における粘度:44mPa・s)を用いて貼合した。その後、積算光量(波長280〜320nmの波長領域における光照射強度の積算量)が約250mJ/cm2(測定機:FusionUV社製造UV Power PuckIIによる測定値)である紫外線(UVB)を積層体B面側から照射して、図8に示される積層体を得た。この積層体において積層体Bが有していた基材フィルム(PET)は、支持基材80に相当する。図8において参照符号61は、接着剤層(紫外線硬化性接着剤の硬化層)を示し、参照符号51は、積層体Cが有していた基材フィルム(PET)を示す。
次に、2つ目の粘着シートAを用意し、この粘着シートAの剥離フィルムAを剥離し、露出した粘着剤層を、図9に示される積層体の熱可塑性樹脂フィルム層90(TACフィルム)に貼合して、図10に示される積層体を得た。2つ目の粘着シートAの粘着剤層は、第1粘着剤層20に相当する。図10において参照符号41は、剥離フィルムBを示す。
最後に、図10に示される積層体から剥離フィルムBを剥離し、露出した粘着剤層の面に、実施例1で用意したものと同じ前面板10(全体の厚み:30μm)を貼合して、第3粘着剤層60の代わりに接着剤層61を有すること以外は図2と同様の構成を有する光学積層体を得た。
前面板10として、全体の厚みが50μmである両面にハードコート層を有するポリイミドフィルム(引張弾性率:5.5GPa)を用いたこと以外は実施例2と同様にして光学積層体を得た。
前面板10として、全体の厚みが70μmである両面にハードコート層を有するポリイミドフィルム(引張弾性率:5.6GPa)を用いたこと以外は実施例1と同様にして光学積層体を得た。
前面板10として、全体の厚みが70μmである両面にハードコート層を有するポリイミドフィルム(引張弾性率:5.6GPa)を用いたこと以外は実施例2と同様にして光学積層体を得た。
(1)粘着シートBの作製
下記成分を、窒素雰囲気下で撹拌しながら55℃で反応させることによりアクリル樹脂を得た。
アクリル酸ブチル:70部
アクリル酸メチル:20部
アクリル酸:1.0部
ラジカル重合開始剤(2,2’−アゾビスイソブチロニトリル):0.2部
溶剤(酢酸エチル):80部
得られたアクリル樹脂に、架橋剤(東ソー株式会社製「コロネートL」)0.3部、シランカップリング剤(信越シリコン株式会社製「X−12−981」)0.5部を混合し、全体固形分濃度が10%になるように酢酸エチルを添加して、粘着剤組成物を得た。
得られた粘着剤組成物を離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離フィルムB、厚み38μm)の離型処理面に、アプリケーターを利用して乾燥後の厚みが25μmになるように塗布した。塗布層を100℃で1分間乾燥して、粘着剤層を備えるフィルムを得た。その後、粘着剤層の露出面上に、離型処理された別のポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離フィルムA、厚み38μm)を貼合した。その後、温度23℃、相対湿度50%RHの条件で7日間養生させた。
このようにして、剥離フィルムA/粘着剤層/剥離フィルムBからなる粘着シートBを作製した。
粘着シートBが有する粘着剤層の25℃における貯蔵弾性率は、0.05MPaであった。
前面板10として、全体の厚みが70μmである両面にハードコート層を有するポリイミドフィルム(引張弾性率:5.6GPa)を用いたこと、並びに、第1粘着剤層20及び第2粘着剤層40の積層に用いた粘着シートとして粘着シートAの代わりに上記(1)で作製した粘着シートBを用いたこと以外は実施例2と同様にして光学積層体を得た。
前面板10として、全体の厚みが120μmである両面にハードコート層を有するポリイミドフィルム(引張弾性率:5.4GPa)を用いたこと以外は実施例1と同様にして光学積層体を得た。
前面板10として、全体の厚みが120μmである両面にハードコート層を有するポリイミドフィルム(引張弾性率:5.4GPa)を用いたこと以外は実施例2と同様にして光学積層体を得た。
積層体Aとして、環状ポリオレフィン系樹脂フィルム(厚み13μm)上に延伸ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光子層30(厚み8μm)を有する積層体を用いたこと以外は実施例1と同様にして、図2と同様の構成を有する光学積層体を得た。環状ポリオレフィン系樹脂フィルムが熱可塑性樹脂フィルム層90に相当する。
厚み20μmのポリビニルアルコールフィルム(平均重合度約2,400、ケン化度99.9モル%以上)を、乾式延伸により約4.9倍に一軸延伸した。さらに緊張状態を保ったまま、フィルムを60℃の純水に1分間浸漬した。次に、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の質量比が0.05/5/100である28℃の水溶液にフィルムを60秒間浸漬した。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の質量比が8.5/8.5/100である72℃の水溶液にフィルムを300秒間浸漬した。引き続き26℃の純水で20秒間フィルムを洗浄した後、65℃で乾燥し、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している厚み8μmの偏光子(偏光子層30)を得た。
次いで、偏光子と環状オレフィン系樹脂フィルム(厚み13μm)とを水系接着剤を介して貼合して、偏光板である積層体Aを得た。
積層体Aとして、環状ポリオレフィン系樹脂フィルム(厚み13μm)上に延伸ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光子層30(厚み8μm)を有する積層体を用いたこと以外は実施例5と同様にして、第3粘着剤層60の代わりに接着剤層61を有すること以外は図2と同様の構成を有する光学積層体を得た。環状ポリオレフィン系樹脂フィルムが熱可塑性樹脂フィルム層90に相当する。
本実施例で用いた積層体Aの作製手順は、実施例9と同じである。
第1粘着剤層20、第2粘着剤層40及び第3粘着剤層60の積層に用いた粘着シートとして粘着シートAの代わりに粘着シートBを用いたこと以外は実施例1と同様にして光学積層体を得た。
第1粘着剤層20及び第2粘着剤層40の積層に用いた粘着シートとして粘着シートAの代わりに粘着シートBを用いたこと以外は実施例2と同様にして光学積層体を得た。
前面板10として、全体の厚みが50μmである両面にハードコート層を有するポリイミドフィルム(引張弾性率:5.5GPa)を用いたこと以外は比較例2と同様にして光学積層体を得た。
前面板10として、全体の厚みが70μmである両面にハードコート層を有するポリイミドフィルム(引張弾性率:5.6GPa)を用いたこと以外は比較例1と同様にして光学積層体を得た。
〔A〕映り込み反射像の評価
前面板側を上にして光学積層体を暗室内に置き、室内天井にある直線状蛍光管2本からなる蛍光灯を点灯した。前面板の表面に映り込んだ蛍光管の像を目視観察し、下記の評価基準に従って該像の歪曲の抑制の程度を評価した。結果を表1に示す。
A:蛍光管が完全に又はほぼ直線状である。
B:蛍光管が少し歪曲している。
C:蛍光管が顕著に歪曲している。
光学積層体について、次の手順に従って屈曲性試験を行った。図11は、屈曲性試験の方法を説明する概略図である。
2つのステージ501、502を備えた屈曲装置(Science Town社製「STS−VRT−500」)を準備し、ステージ501、502の上に光学積層体100を載せた(図11(a))。2つのステージ501、502の間の距離(ギャップ)Cは、2mm(1.0R)に設定した。このステージ501、502は、2つのステージの間(ギャップ)Cを中心に揺動可能であり、初期は2つのステージ501、502は同一平面を構成する。2つのステージ501,502を位置P1及び位置P2を回転軸の中心として上方に90度回転させて2つのステージ501、502を閉じ(図11(b))、再びステージ501、502を開く動作を1回の屈曲と定義する。この動作を繰り返し、光学積層体100へ最初にクラックが生じるまでの屈曲回数を数えた。評価の基準は以下のとおりである。結果を表1に示す。
AA(極めて良い):10万回以上
A(良い):5万回以上10万回未満
B(使用可能):3万回以上5万回未満
C(やや劣る):1万回以上3万回未満
D(劣る):1万回未満
Claims (4)
- 前面板と、粘着剤層(A)と、偏光子層と、n層[nは、1又は2である。]の粘着剤層(B)と、支持基材とをこの順に含む光学積層体であって、
前記前面板は、温度23℃、相対湿度55%RHにおける引張弾性率が4.0GPa以上であり、
前記粘着剤層(A)及び前記粘着剤層(B)は、25℃における貯蔵弾性率が0.02MPa以上2MPa以下であり、
下記式(1):
0.2≦T/Ctotal (1)
[式(1)中、
Tは、前記前面板の厚み〔μm〕を表す。
Ctotalは、前記前面板と前記支持基材との間に配置されるそれぞれの粘着剤層の25℃におけるクリープ値C〔%〕の合計を表す。]
を充足し、
前記偏光子層と前記支持基材との間に配置される1層以上の位相差層をさらに含み、
前記位相差層は、重合性液晶化合物の硬化物を含む、光学積層体。 - 下記式(2):
T/Ctotal≦1.2 (2)
[式(2)中、T及びCtotalは前記と同じ意味を表す。]
をさらに充足する、請求項1に記載の光学積層体。 - 前記偏光子層は、重合性液晶化合物の硬化物を含む、請求項1又は2に記載の光学積層体。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学積層体を含む、表示装置。
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