(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024079405
(43)【公開日】2024-06-11
(54)【発明の名称】光学積層体および画像表示装置
(51)【国際特許分類】
G02B 5/30 20060101AFI20240604BHJP
G02B 1/14 20150101ALI20240604BHJP
B32B 27/00 20060101ALI20240604BHJP
B32B 7/023 20190101ALI20240604BHJP
B32B 7/027 20190101ALI20240604BHJP
B32B 27/30 20060101ALI20240604BHJP
G02F 1/1335 20060101ALI20240604BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20240604BHJP
【FI】
G02B5/30
G02B1/14
B32B27/00 M
B32B7/023
B32B7/027
B32B27/30 102
G02F1/1335 510
G09F9/00 313
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022192327
(22)【出願日】2022-11-30
(71)【出願人】
【識別番号】000003964
【氏名又は名称】日東電工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003845
【氏名又は名称】弁理士法人籾井特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤田 雅人
【テーマコード(参考)】
2H149
2H291
2K009
4F100
5G435
【Fターム(参考)】
2H149AA02
2H149AA18
2H149AB12
2H149AB13
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2H149FA13Y
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2H291FA22X
2H291FA30X
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2H291FB02
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2H291PA04
2H291PA24
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2H291PA53
2H291PA54
2H291PA64
2H291PA87
2K009AA15
4F100AJ06B
4F100AK21A
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4F100AR00E
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5G435AA14
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5G435FF05
(57)【要約】
【課題】高温高湿環境下において端部脱色、光学特性の低下およびポリエン化による赤変のいずれもが抑制された光学積層体を提供すること。
【解決手段】本発明の実施形態による光学積層体は、偏光子と偏光子の一方の側に配置された保護層とを含む偏光板と、偏光子に隣接して配置された樹脂層と、偏光板の保護層側に配置された粘着剤層と、を有する。保護層の透湿度は360g/m
2・24h~540g/m
2・24hであり、粘着剤層は、全モノマー成分100重量部に対して、ハンセン溶解度パラメーターの永久双極子分子間力δPが1.0未満であるモノマー成分を30重量部以下含有する粘着剤で構成されている。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
偏光子と該偏光子の一方の側に配置された保護層とを含む偏光板と、該偏光子に隣接して配置された樹脂層と、該偏光板の保護層側に配置された粘着剤層と、を有し、
該保護層の透湿度が360g/m2・24h~540g/m2・24hであり、
該粘着剤層は、全モノマー成分100重量部に対して、ハンセン溶解度パラメーターの永久双極子分子間力δPが1.0未満であるモノマー成分を30重量部以下含有する粘着剤で構成されている、
光学積層体。
【請求項2】
前記粘着剤層の透湿度が100g/m2・24h~500g/m2・24hである、請求項1に記載の光学積層体。
【請求項3】
前記保護層が、前記粘着剤層側にハードコート層を含む、請求項1に記載の光学積層体。
【請求項4】
前記樹脂層は、ガラス転移温度が85℃以上で重量平均分子量Mwが25000以上の樹脂を含む、請求項1に記載の光学積層体。
【請求項5】
前記樹脂層の厚み10μmあたりの透湿度が、40g/m2・24h~400g/m2・24hである、請求項4に記載の光学積層体。
【請求項6】
前記偏光子がヨウ素を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成され、
該偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対して、ヨウ化物または塩化ナトリウムを5重量部~20重量部含む、
請求項1に記載の光学積層体。
【請求項7】
前記偏光子の配向関数が0.3~0.7である、請求項6に記載の光学積層体。
【請求項8】
前記偏光子の厚みが8μm以下である、請求項7に記載の光学積層体。
【請求項9】
前記樹脂層の前記偏光板と反対側に、円偏光機能または楕円偏光機能を有する位相差層をさらに有する、請求項1に記載の光学積層体。
【請求項10】
前記粘着剤層を介して積層された前面板をさらに有する、請求項1に記載の光学積層体。
【請求項11】
請求項1から10のいずれかに記載の光学積層体を有する、画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学積層体および画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置およびエレクトロルミネセンス(EL)表示装置(例えば、有機EL表示装置、無機EL表示装置)に代表される画像表示装置が急速に普及している。画像表示装置に搭載される画像表示パネルには、代表的には偏光板が用いられている。偏光板は、代表的には、機能層と組み合わせられた光学積層体として用いられ得る。一般的に、偏光板には、高温高湿環境下において、端部脱色、光学特性(代表的には、偏光度、単体透過率)の低下、ポリエン化(偏光子のポリビニルアルコール分子内で脱水縮合反応により多数の二重結合が生じる現象)による赤変という問題が生じる場合が多い。さらに、端部脱色および光学特性の低下とポリエン化による赤変とはトレードオフの関係にあり、これらのすべてをバランスよく満足させ得る技術手段が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、高温高湿環境下において端部脱色、光学特性の低下およびポリエン化による赤変のいずれもが抑制された光学積層体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
[1]本発明の実施形態による光学積層体は、偏光子と該偏光子の一方の側に配置された保護層とを含む偏光板と、該偏光子に隣接して配置された樹脂層と、該偏光板の保護層側に配置された粘着剤層と、を有する。該保護層の透湿度は360g/m2・24h~540g/m2・24hであり、該粘着剤層は、全モノマー成分100重量部に対して、ハンセン溶解度パラメーターの永久双極子分子間力δPが1.0未満であるモノマー成分を30重量部以下含有する粘着剤で構成されている。
[2]上記[1]において、上記粘着剤層の透湿度が100g/m2・24h~500g/m2・24hである。
[3]上記[1]または[2]において、上記保護層は、上記粘着剤層側にハードコート層を含む。
[4]上記[1]から[3]のいずれかにおいて、上記樹脂層は、ガラス転移温度が85℃以上で重量平均分子量Mwが25000以上の樹脂を含む。
[5]上記[1]から[4]のいずれかにおいて、上記樹脂層の厚み10μmあたりの透湿度が、40g/m2・24h~400g/m2・24hである。
[6]上記[1]から[5]のいずれかにおいて、上記偏光子はヨウ素を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成され、該偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対して、ヨウ化物または塩化ナトリウムを5重量部~20重量部含む。
[7]上記[1]から[6]のいずれかにおいて、上記偏光子の配向関数は0.3~0.7である。
[8]上記[1]から[7]のいずれかにおいて、上記偏光子の厚みは8μm以下である。
[9]上記[1]から[8]のいずれかにおいて、上記光学積層体は、上記樹脂層の上記偏光板と反対側に、円偏光機能または楕円偏光機能を有する位相差層をさらに有する。
[10]上記[1]から[9]のいずれかにおいて、上記光学積層体は、上記粘着剤層を介して積層された前面板をさらに有する。
[11]本発明の別の実施形態によれば、画像表示装置が提供される。該画像表示装置は、上記[1]から[10]のいずれかに記載の光学積層体を有する。
【発明の効果】
【0006】
本発明の実施形態によれば、高温高湿環境下において端部脱色、光学特性の低下およびポリエン化による赤変のいずれもが抑制された光学積層体を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】本発明の1つの実施形態よる光学積層体の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の代表的な実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。また、図面は、見やすくするために模式的に描かれており、各部の幅、厚み、形状等は、実施の形態を正確に反映させたものではない。
【0009】
(用語および記号の定義)
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
(1)屈折率(nx、ny、nz)
「nx」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」は面内で遅相軸と直交する方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率であり、「nz」は厚み方向の屈折率である。
(2)面内位相差(Re)
「Re(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した面内位相差である。例えば、「Re(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した面内位相差である。Re(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Re(λ)=(nx-ny)×dによって求められる。
(3)厚み方向の位相差(Rth)
「Rth(λ)」は、23℃における波長λnmの光で測定した厚み方向の位相差である。例えば、「Rth(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した厚み方向の位相差である。Rth(λ)は、層(フィルム)の厚みをd(nm)としたとき、式:Rth(λ)=(nx-nz)×dによって求められる。
(4)Nz係数
Nz係数は、Nz=Rth/Reによって求められる。
(5)角度
本明細書において角度に言及するときは、当該角度は基準方向に対して時計回りおよび反時計回りの両方を包含する。したがって、例えば、「45°」は、時計回りに45°および反時計回りに45°を意味する。
【0010】
A.光学積層体の概略
図1は、本発明の1つの実施形態による光学積層体の概略断面図である。図示例の光学積層体100は、粘着剤層30と偏光板10と樹脂層20とを図面の上側からこの順に有する。図面の上側は、光学積層体を画像表示装置に適用した場合の視認側に対応し得;図面の下側は、画像表示パネル側に対応し得る。偏光板10は、偏光子11と偏光子11の一方の側(視認側)に配置された保護層12とを含む。すなわち、本発明の実施形態においては、偏光板は、いわゆる片保護偏光板である。必要に応じて、保護層12は、粘着剤層30側にハードコート層(図示せず)を含んでいてもよい。樹脂層20は、偏光子11に隣接して配置されている。なお、本明細書において「偏光子に隣接して配置されている」とは、樹脂層が偏光子に直接形成されていること、または、樹脂層が接着層(代表的には、接着剤層、粘着剤層)を介して偏光子に積層されていることを意味する。言い換えれば、偏光子と樹脂層との間に光学機能層が介在しないことを意味する。
【0011】
本発明の実施形態においては、保護層12の透湿度は360g/m2・24h~540g/m2・24hであり、かつ、粘着剤層30は、全モノマー成分100重量部に対して、ハンセン溶解度パラメーターの永久双極子分子間力δPが1.0未満であるモノマー成分を30重量部以下含有する粘着剤で構成されている。このような構成であれば、高温高湿環境下において端部脱色、光学特性の低下およびポリエン化による赤変のいずれも良好に抑制することができる。端部脱色および光学特性の低下とポリエン化による赤変とはトレードオフの関係にあり従来はこれらのすべてを解決することは困難であったところ、本発明の実施形態によれば、これらのすべてを実用的に良好な範囲に維持することができる。このような優れた効果は、偏光子に隣接して配置された特定の樹脂層と視認側に配置された粘着剤層とを含む光学積層体において、端部脱色および光学特性の低下とポリエン化による赤変とを共に解決するために試行錯誤した末に得られたものである。このような優れた効果は、以下のようなメカニズムにより実現され得ると推定される。ただし、当該推定は本発明を限定的に解釈するものではなく、本発明を拘束するものでもない。一般的に、偏光板には、高温高湿環境下において、端部脱色、光学特性(代表的には、偏光度、単体透過率)の低下、ポリエン化(偏光子のPVA分子内で脱水縮合反応により多数の二重結合が生じる現象)による赤変という問題が生じる場合が多い。特に、前面板/粘着剤層/偏光板/画像表示パネル(例えば、有機ELパネル)のように積層した状態で当該積層体を加熱すると、保護層、偏光子および粘着剤などに含まれる水分(以下、内部水分と称する)の逃げ場がないので、赤変が助長され得る。ここで、端部脱色を改善するためには樹脂層を設けること、および、配向関数が高い偏光子を用いることが有効である。しかし、樹脂層は内部水分の積層体下側(画像表示パネル側)への拡散を抑制し、偏光子のPVAへの水分の影響を強めるので赤変を助長し得る。また、配向関数が高い偏光子は、PVA鎖において縮合する官能基がきれいに配列することを意味しており、PVAの縮合を起こしやすいので、これもまた赤変を助長し得る。本発明の実施形態によれば、保護層の透湿度を上記のとおり高くするとともに、粘着剤層(視認側粘着剤層)の組成を特定のものとして透湿度を高くすることにより、内部水分を上側(画像表示パネルと反対側)に逃げやすくすることができる。さらに、内部水分が上側に逃げやすくなると、樹脂層の存在が内部水分の上側への移行を促進し得る。その結果、樹脂層を設け、かつ、配向関数が高い偏光子を用いても内部水分が良好に上側に拡散(排出)され得るので、樹脂層および配向関数が高い偏光子の利点(優れた光学特性と端部脱色の抑制)を維持しつつ、ポリエン化による赤変を抑制することができる。
【0012】
光学積層体100は、樹脂層20の偏光板10と反対側(画像表示パネル側)に、位相差層(図示せず)をさらに有していてもよい。位相差層は、代表的には、円偏光機能または楕円偏光機能を有する。また、光学積層体100は、粘着剤層30を介して積層された前面板(図示せず)をさらに有していてもよい。
【0013】
光学積層体100は、他の機能層をさらに有していてもよい。他の機能層の種類、特性、数、組み合わせ、配置等は、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、光学積層体は、導電層または導電層付等方性基材をさらに有していてもよい。導電層または導電層付等方性基材を有する光学積層体は、例えば、画像表示パネル内部にタッチセンサが組み込まれた、いわゆるインナータッチパネル型入力表示装置に適用される。また例えば、光学積層体は、上記の位相差層以外の位相差層(他の位相差層)をさらに有していてもよい。他の位相差層の光学的特性(例えば、屈折率特性、面内位相差、Nz係数、光弾性係数)、厚み、配置等は、目的に応じて適切に設定され得る。具体例として、偏光子の視認側には、偏光サングラスを介して視認する場合の視認性を改善する他の位相差層(代表的には、(楕)円偏光機能を付与する層、超高位相差を付与する層)が設けられていてもよい。このような層を設けることにより、偏光サングラス等の偏光レンズを介して表示画面を視認した場合でも、優れた視認性を実現することができ、光学積層体は屋外で用いられ得る画像表示装置にも好適に適用され得る。
【0014】
実用的には、光学積層体の樹脂層側(画像表示パネル側)の最外層として、別の粘着剤層(図示せず)が設けられ、光学積層体は画像表示パネルに貼り付け可能とされる。さらに、別の粘着剤層の表面には、はく離ライナーが貼り合わせられる。はく離ライナーは、光学積層体が使用に供されるまで仮着され得る。はく離ライナーを用いることにより、別の粘着剤層を保護するとともに、光学積層体のロール形成が可能となる。
【0015】
光学積層体100は、枚葉状であってもよく長尺状であってもよい。本明細書において「長尺状」とは、幅に対して長さが十分に長い細長形状を意味し、例えば、幅に対して長さが10倍以上、好ましくは20倍以上の細長形状を含む。長尺状の光学積層体は、ロール状に巻回可能である。
【0016】
以下、光学積層体の主たる構成要素である偏光板、樹脂層および粘着剤層を説明し、併せて前面板および位相差層についても説明する。
【0017】
B.偏光板
偏光板10は、上記のとおり、偏光子11と偏光子11の一方の側(視認側)に配置された保護層12とを含む。
【0018】
B-1.偏光子
偏光子11は、代表的には、二色性物質(例えば、ヨウ素)を含むポリビニルアルコール(PVA)系樹脂フィルムである。PVA系樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、部分ホルマール化ポリビニルアルコール、エチレン-ビニルアルコール共重合体、エチレン―酢酸ビニル共重合体系部分ケン化物が挙げられる。
【0019】
PVA系樹脂は、好ましくはアセトアセチル変性されたPVA系樹脂を含む。このような構成であれば、所望の機械的強度を有する偏光子が得られ得る。アセトアセチル変性されたPVA系樹脂の配合量は、PVA系樹脂全体を100重量%としたときに、好ましくは5重量%~20重量%であり、より好ましくは8重量%~12重量%である。配合量がこのような範囲であれば、より優れた機械的強度を有する偏光子が得られ得る。
【0020】
偏光子の厚みは、好ましくは8μm以下であり、より好ましくは7μm以下であり、さらに好ましくは6μm以下であり、特に好ましくは5μm以下である。偏光子の厚みは、例えば1μm以上であり得る。
【0021】
偏光子は、好ましくは、波長380nm~780nmのいずれかの波長で吸収二色性を示す。偏光子の単体透過率は、例えば40.0%~46.0%であり、好ましくは41.0%~45.0%であり、より好ましくは41.5%~44.5%である。偏光子の偏光度は、好ましくは97.0%以上であり、より好ましくは99.0%以上であり、さらに好ましくは99.9%以上である。
【0022】
偏光子は、好ましくは、ヨウ化物または塩化ナトリウム(まとめてハロゲン化物と称する場合がある)を含む。ヨウ化物としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化リチウムが挙げられる。偏光子におけるハロゲン化物の含有量は、PVA系樹脂100重量部に対して、好ましくは5重量部~20重量部であり、より好ましくは10重量部~15重量部である。ハロゲン化物は、後述の製造方法において、偏光子の前駆体であるPVA系樹脂層を形成する塗布液に配合され、最終的に偏光子に導入され得る。偏光子にハロゲン化物を導入することにより、偏光子におけるPVA分子の配向性を高めることができ、結果として、優れた光学特性(代表的には、高い偏光度と高い単体透過率との両立)を有する偏光子を実現することができる。
【0023】
偏光子の配向関数は、好ましくは0.3~0.7であり、より好ましくは0.3~0.6である。上記のとおり、本発明の実施形態に用いられ得る偏光子は、PVA分子の配向性が高く、優れた光学特性を有する。さらに、配向関数が上記範囲内であれば、偏光子の製造時の破断および/または得られた偏光子におけるクラックの発生が抑制され得る。
【0024】
配向関数(y)は、例えば、フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)を用い、偏光を測定光として、全反射減衰分光(ATR:attenuated total reflection)測定により求められる。具体的には、測定光の偏光方向に対し、偏光子の延伸方向を平行および垂直にした状態で測定を実施し、得られた吸光度スペクトルの2941cm-1の強度を用いて、下記式に従って算出される。ここで、強度Iは、3330cm-1を参照ピークとして、2941cm-1/3330cm-1の値である。なお、y=1のとき完全配向、y=0のときランダムとなる。また、2941cm-1のピークは、偏光子中のPVAの主鎖(-CH2-)の振動に起因する吸収であると考えられている。
y=(3<cos2θ>-1)/2
=(1-D)/[c(2D+1)]
=-2×(1-D)/(2D+1)
ただし、
c=(3cos2β-1)/2で、2941cm-1の振動の場合は、β=90°である。
θ:延伸方向に対する分子鎖の角度
β:分子鎖軸に対する遷移双極子モーメントの角度
D=(I⊥)/(I//) (この場合、PVA分子が配向するほどDが大きくなる)
I⊥ :測定光の偏光方向と偏光子の延伸方向が垂直の場合の吸収強度
I// :測定光の偏光方向と偏光子の延伸方向が平行の場合の吸収強度
【0025】
偏光子は、任意の適切な方法で作製され得る。偏光子は、好ましくは、基材を含む積層体を用いて作製され得る。
【0026】
上記基材を含む積層体を用いて得られる偏光子は、例えば、樹脂基材と樹脂フィルムまたは樹脂層(代表的には、PVA系樹脂層)との積層体を用いて作製され得る。具体的には、PVA系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成して、樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を得ること;当該積層体を延伸および染色してPVA系樹脂層を偏光子とすること;により作製され得る。本実施形態においては、好ましくは、PVA系樹脂溶液はハロゲン化物を含み、樹脂基材の片側に、ハロゲン化物とPVA系樹脂とを含むPVA系樹脂層を形成する。延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、必要に応じて、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温(例えば、95℃以上)で空中延伸することをさらに含み得る。加えて、本実施形態においては、好ましくは、積層体は、長手方向に搬送しながら加熱することにより幅方向に2%以上収縮させる乾燥収縮処理に供される。代表的には、本実施形態の製造方法は、積層体に、空中補助延伸処理と染色処理と水中延伸処理と乾燥収縮処理とをこの順に施すことを含む。補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂上にPVAを塗布する場合でも、PVAの結晶性を高めることが可能となり、高い光学特性を達成し得る。また、同時にPVAの配向性を事前に高めることで、後の染色工程や延伸工程で水に浸漬された時に、PVAの配向性の低下や溶解等の問題を防止することができ、高い光学特性を達成し得る。さらに、PVA系樹脂層を液体に浸漬した場合において、PVA系樹脂層がハロゲン化物を含まない場合に比べて、PVA分子の配向の乱れ、および配向性の低下が抑制され得、高い光学特性を達成し得る。さらに、乾燥収縮処理により積層体を幅方向に収縮させることにより、高い光学特性を達成し得る。得られた樹脂基材/偏光子の積層体から樹脂基材を剥離した剥離面に、もしくは、剥離面とは反対側の面に保護層を積層して偏光板が得られ得る。このような偏光子の製造方法の詳細は、例えば特開2012-73580号公報、特許第6470455号に記載されている。これらの公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。
【0027】
B-2.保護層
保護層12は、その透湿度が上記のとおり360g/m2・24h~540g/m2・24hであり、好ましくは380g/m2・24h~500g/m2・24hであり、より好ましくは400g/m2・24h~480g/m2・24hであり、さらに好ましくは420g/m2・24h~450g/m2・24hである。
【0028】
保護層12は、上記のような透湿度を有する限りにおいて、偏光子の保護層として使用できる任意の適切な樹脂フィルムで形成され得る。当該樹脂フィルムの主成分となる樹脂の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリノルボルネン等のシクロオレフィン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、アセテート系樹脂等が挙げられる。好ましくはセルロース系樹脂であり、より好ましくはTACである。
【0029】
保護層の厚みは、好ましくは15μm~50μmであり、より好ましくは20μm~40μmである。保護層の厚みは、ハードコート層が形成される場合には、樹脂フィルムとハードコート層との合計厚みである。
【0030】
B-3.ハードコート層
本発明の実施形態においては、ハードコート層は、光学積層体の表面保護という通常の機能に加えて、保護層の透湿度を調整するという機能を有し得る。保護層の透湿度を調整することにより、高温高湿環境下における端部脱色、光学特性の変化、およびポリエン化による赤変の度合いを調整することができる。具体的には、透湿度を低くすることにより、端部脱色および光学特性の変化を抑制することができ;透湿度を高くすることにより、ポリエン化による赤変を抑制することができる。本発明の実施形態によれば、保護層の透湿度を上記のとおり高くするとともに、特定の樹脂層20を偏光子に隣接して設け、かつ、粘着剤層30(視認側粘着剤層)の組成を特定のものとすることにより、高温高湿環境下における端部脱色、光学特性の低下およびポリエン化による赤変をいずれも抑制することができる。
【0031】
ハードコート層の厚みは、ハードコート層の構成材料に応じて、保護層が上記所望の透湿度を有するように調整され得る。具体的には、ハードコート層の厚みは、好ましくは1μm~15μmであり、より好ましくは3μm~10μmである。ハードコート層の厚みがこのような範囲であれば、優れた耐擦傷性を実現し得るとともに、保護層の透湿度を上記所望の範囲とすることができる。
【0032】
ハードコート層は、本発明の実施形態による効果が得られる限りにおいて、任意の適切な材料で構成され得る。ハードコート層は、例えば、熱硬化性樹脂または電離放射線(例えば、可視光、紫外線)硬化型樹脂の硬化層であり得る。紫外線硬化型樹脂が好ましい。簡便な操作および高効率でハードコート層を形成することができるからである。紫外線硬化型樹脂の具体例としては、ポリエステル系、(メタ)アクリル系、ウレタン系、アミド系、シリコーン系、エポキシ系、不飽和ポリエステル系の紫外線硬化型樹脂が挙げられる。(メタ)アクリル系紫外線硬化型樹脂は、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレートを包含する。紫外線硬化型樹脂には、紫外線硬化型のモノマー、オリゴマー、ポリマーが含まれ得る。好ましい紫外線硬化型樹脂としては、紫外線重合性の官能基を好ましくは2個以上、より好ましくは3~6個有するアクリル系のモノマー成分またはオリゴマー成分を含む樹脂組成物が挙げられる。代表的には、紫外線硬化型樹脂には、光重合開始剤が配合されている。
【0033】
ハードコート層は、好ましくはH以上、より好ましくは2H以上、さらに好ましくは3H以上の鉛筆硬度を有する。一方、ハードコート層の鉛筆硬度は、好ましくは6H以下であり、より好ましくは5H以下である。ハードコート層の鉛筆硬度がこのような範囲であれば、光学積層体を画像表示装置に適用した場合に、優れた表面保護性能を付与することができる。鉛筆硬度は、JIS K 5400の「鉛筆硬度試験」に基づいて測定され得る。
【0034】
ハードコート層は、任意の適切な方法により形成され得る。ハードコート層は、好ましくは、上記樹脂フィルム上にハードコート層形成用樹脂組成物を塗工し、乾燥させ、乾燥した塗工膜に紫外線を照射して硬化させることにより形成され得る。
【0035】
ハードコート層の詳細は、例えば、特開2011-237789号公報、特開2016-224443号公報に記載されている。これらの公報の記載は、本明細書に参考として援用される。
【0036】
C.樹脂層
樹脂層20は、バリア機能を有し得る。樹脂層20は、高温高湿環境下における水分の移動を抑制し得、偏光子の端部脱色を抑制し得る。また、樹脂層20は、偏光子に含まれ得るヨウ素の移動を抑制し得、偏光子が他の部材に与え得る影響を低減し得る。例えば、光学積層体を画像表示装置(例えば、有機EL表示装置)に搭載した場合に、画像表示装置の金属部材の腐食を抑制し得る。本発明の実施形態によれば、このような樹脂層を偏光子に隣接して設け、かつ、保護層の透湿度および視認側粘着剤層のモノマー組成を特定のものとすることにより、高温高湿環境下における端部脱色、光学特性の低下およびポリエン化による赤変をいずれも抑制することができる。
【0037】
樹脂層20の厚み10μmあたりの透湿度は、好ましくは40g/m2・24h~400g/m2・24hであり、より好ましくは60g/m2・24h~380g/m2・24hであり、さらに好ましくは80g/m2・24h~360g/m2・24hである。樹脂層の厚み10μmあたりの透湿度がこのような範囲であれば、水分および/またはヨウ素元素の移動が抑制され、偏光子の端部脱色を抑制することができる。
【0038】
樹脂層は、代表的には、樹脂の有機溶媒溶液の塗布膜の固化物または硬化物である。このような構成によれば、偏光子との密着性に優れ得る。具体的には、樹脂層は、接着層を介することなく、偏光子に直接形成され得る。また、樹脂層の厚みを非常に薄くすることができる。樹脂層の厚みは、例えば10μm以下であり、好ましくは5μm以下であり、より好ましくは1μm以下であり、さらに好ましくは0.7μm以下である。樹脂層の厚みは、好ましくは0.05μm以上であり、より好ましくは0.08μm以上であり、さらに好ましくは0.1μm以上であり、特に好ましくは0.2μm以上である。
【0039】
1つの実施形態においては、樹脂層を構成する樹脂のガラス転移温度(Tg)は85℃以上であり、かつ、重量平均分子量(Mw)は25000以上である。樹脂層を構成する樹脂のTgは、好ましくは90℃以上であり、より好ましくは100℃以上であり、さらに好ましくは110℃以上であり、特に好ましくは120℃以上である。Tgは、例えば200℃以下であり得る。また、樹脂層を構成する樹脂のMwは、好ましくは30000以上であり、より好ましくは35000以上であり、さらに好ましくは40000以上である。樹脂層を構成する樹脂のTgおよびMwがこのような範囲であることにより、厚みが非常に薄いにもかかわらず、優れたバリア機能を実現することができる。
【0040】
樹脂層を構成する樹脂としては、有機溶媒溶液の塗布膜の固化物または硬化物(例えば、熱硬化物)を形成し得る、任意の適切な樹脂を用いることができる。樹脂層を構成する樹脂として、好ましくは、上記のようなTgおよびMwを有する熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂が用いられ、より好ましくは、熱可塑性樹脂が用いられる。樹脂は1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0041】
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂が挙げられる。アクリル系樹脂とエポキシ系樹脂とを組み合わせて用いてもよい。
【0042】
アクリル系樹脂は、代表的には、直鎖または分岐構造を有する(メタ)アクリル酸エステル系単量体由来の繰り返し単位を主成分として含有する。アクリル系樹脂は、目的に応じた任意の適切な共重合単量体由来の繰り返し単位を含有し得る。共重合単量体(共重合モノマー)としては、例えば、カルボキシル基含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマー、アミド基含有モノマー、芳香環含有(メタ)アクリレート、複素環含有ビニル系モノマーが挙げられる。モノマー単位の種類、数、組み合わせおよび共重合比等を適切に設定することにより、上記所定のMwを有するアクリル系樹脂が得られ得る。アクリル系樹脂の具体例としては、特開2021-117484号公報の[0034]~[0056]に記載のホウ素含有アクリル系樹脂、ラクトン環等含有アクリル系樹脂が挙げられる。
【0043】
エポキシ樹脂としては、好ましくは芳香族環を有するエポキシ樹脂が用いられる。芳香族環を有するエポキシ樹脂をエポキシ樹脂として用いることにより、樹脂層と偏光子との密着性が向上し得る。さらに、樹脂層に隣接して粘着剤層を配置した場合に、粘着剤層の投錨力が向上し得る。芳香族環を有するエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂;フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、ヒドロキシベンズアルデヒドフェノールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型のエポキシ樹脂;テトラヒドロキシフェニルメタンのグリシジルエーテル、テトラヒドロキシベンゾフェノンのグリシジルエーテル、エポキシ化ポリビニルフェノール等の多官能型のエポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等が挙げられる。好ましくは、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂が用いられる。エポキシ樹脂は1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0044】
樹脂層は、代表的には、上記樹脂の有機溶媒溶液を塗布して塗布膜を形成し、得られた塗布膜を固化または熱硬化させることにより形成され得る。有機溶媒としては、上記樹脂を溶解または均一に分散し得る任意の適切な有機溶媒を用いることができる。有機溶媒の具体例としては、酢酸エチル、トルエン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、シクロペンタノン、シクロヘキサノンが挙げられる。溶液の樹脂濃度は、溶媒100重量部に対して、好ましくは3重量部~20重量部である。このような樹脂濃度であれば、均一な塗布膜を形成することができる。
【0045】
溶液は、別途準備した基材に塗布してもよいが、偏光板(偏光子)に塗布することが好ましい。溶液を基材に塗布する場合には、基材上に形成された塗布膜の固化または硬化物(樹脂層)を、偏光板(偏光子)に転写する。転写は、代表的には、接着層を介して行われることから、溶液を偏光板(偏光子)に塗布することにより、樹脂層を直接形成し、接着層を省略することができる。溶液の塗布方法としては、任意の適切な方法を採用することができる。具体例としては、ロールコート法、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、ダイコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ナイフコート法(コンマコート法等)が挙げられる。
【0046】
上記塗布膜の固化または熱硬化の加熱温度は、好ましくは100℃以下であり、より好ましくは50℃~70℃である。加熱温度がこのような範囲であれば、偏光子に対する悪影響を防止することができる。加熱時間は、例えば1分~10分であり得る。
【0047】
樹脂層(実質的には、上記樹脂の有機溶媒溶液)は、目的に応じて任意の適切な添加剤を含んでいてもよい。添加剤の具体例としては、紫外線吸収剤;レベリング剤;ヒンダードフェノール系、リン系、イオウ系等の酸化防止剤;耐光安定剤、耐候安定剤、熱安定剤等の安定剤;ガラス繊維、炭素繊維等の補強材;近赤外線吸収剤;トリス(ジブロモプロピル)ホスフェート、トリアリルホスフェート、酸化アンチモン等の難燃剤;アニオン系、カチオン系、ノニオン系の界面活性剤等の帯電防止剤;無機顔料、有機顔料、染料等の着色剤;有機フィラーまたは無機フィラー;樹脂改質剤;有機充填剤や無機充填剤;可塑剤;滑剤;難燃剤等が挙げられる。添加剤の種類、数、組み合わせ、添加量等は、目的に応じて適切に設定され得る。
【0048】
D.粘着剤層
粘着剤層は、上記のとおり、全モノマー成分100重量部に対して、ハンセン溶解度パラメーター(HSP)の永久双極子分子間力δPが1.0未満であるモノマー成分を30重量部以下含有する粘着剤(粘着剤組成物)で構成されている。ハンセン溶解度パラメーターは、ヒルデブランド(Hildebrand)溶解度パラメーターを分散力(δD)、永久双極子分子間力(δP)、水素結合力(δH)の3成分に分割し、これらを3次元空間にプロットしたベクトルで表される。このベクトルが似ているもの同士は溶解性が高いと判断することができる。すなわち、互いのHSP値の距離(HSP距離)から溶解性の類似度を判断することができる。ハンセン溶解度パラメーターの定義と計算は、Charles M.Hansen著、Hansen Solubility Parameters:A Users Handbook (CRCプレス、2007年)に記載されている。HSP値は、様々な樹脂および溶媒について公知の値があり、これらをそのまま用いてもよく、コンピューターソフトであるHSPiP(Hansen Solubility Parameters in Practice)を用いて算出した値を用いてもよい。なお、このHSPiPは樹脂および溶媒のデータベースも備える。
【0049】
粘着剤組成物としては、このような構成を有する限りにおいて任意の適切な粘着剤組成物が採用され得る。粘着剤組成物のベースポリマーとしては、例えば、(メタ)アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルエーテル、酢酸ビニル/塩化ビニルコポリマー、変性ポリオレフィン、エポキシ系ポリマー、フッ素系ポリマー、天然ゴム、合成ゴム等のゴム系ポリマーが挙げられる。ベースポリマーは単独で用いてもよく、組み合わせて(ブレンド、共重合)用いてもよい。好ましくは、(メタ)アクリル系ポリマーをベースポリマーとして含むアクリル系粘着剤組成物である。光学的透明性に優れ、適度な濡れ性、凝集性および接着性等の粘着特性を示し、耐候性および耐熱性等にも優れるからである。
【0050】
以下、代表例として、(メタ)アクリル系ポリマーのモノマー成分について説明する。ただし、本発明の実施形態においては、δPに関して上記のモノマー構成を有する任意の適切な粘着剤組成物(ベースポリマー)を用いることができる。例えば、天然ゴムのδPは1.8(HSP値:21.2)、クロロプレンゴムのδPは3.7(HSP値:20.0)、非官能直鎖状ポリウレタン(商品名「Desmolac 4200」)のδPは9.6(HSP値:23.2)、ウレタンアクリル樹脂(商品名「Macrynal SM 510N」)のδPは8.1(HSP値:22.3)、ポリエステルのδPは7.4(HSP値:21.6)、ケイ素ポリマーのδPは3.0(HSP値:17.7)である。
【0051】
(メタ)アクリル系ポリマーは、主たるモノマー成分としてアルキル(メタ)アクリレートを含有する。アルキル(メタ)アクリレートとしては、アルキル基の炭素数が1~20であるアルキル(メタ)アクリレートが好適に用いられる。アルキル(メタ)アクリレートは、アルキル基が分枝を有していてもよく、環状アルキル基を有していてもよい。(メタ)アクリル系ポリマー鎖を構成するモノマー成分全量に対するアルキル(メタ)アクリレートの量は、好ましくは50重量%以上であり、より好ましくは55重量%以上であり、さらに好ましくは60重量%以上である。ポリマー鎖のガラス転移温度(Tg)を適切な範囲とする観点から、(メタ)アクリル系ポリマー鎖を構成するモノマー成分全量に対する炭素数4~10の鎖状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートの量は、好ましくは40重量%以上であり、より好ましくは50重量%以上であり、さらに好ましくは55重量%以上である。
【0052】
(メタ)アクリル系ポリマーは、モノマー成分として、アルキル(メタ)アクリレートと共重合可能な任意の適切なモノマー(以下、共重合モノマー)を含んでいてもよい。共重合モノマーの具体例としては、水酸基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー、窒素含有モノマー、芳香族アクリレート、脂環式アクリレート、複素環含有モノマー、フッ素系アクリレート、酸無水物基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー、燐酸基含有モノマー、ビニル系モノマー、シアノ基含有アクリル系モノマー、エポキシ基含有モノマー、グリコール系アクリルエステルモノマー、アクリル酸エステル系モノマーが挙げられる。共重合モノマーは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。好ましい共重合モノマーは、水酸基含有モノマー、窒素含有モノマー、複素環含有モノマー、脂環式アクリレートである。好ましくは、これらは組み合わせて用いられ得る。
【0053】
モノマー成分の具体例としては以下が挙げられる:メチルアクリレート(δP:7.8、HSP値:22.4)、ブチルアクリレート(δP:6.3、HSP値:19.6)、2-エチルヘキシルアクリレート(δP:4.0、HSP値:18.2)、ラウリルアクリレート(δP:0.1、HSP値:18.6)、イソステアリルアクリレート(δP:0.5、HSP値:18.9)、ヒドロキシエチルアクリレート(δP:9.0、HSP値:26)、4-ヒドロキシブチルアクリレート(δP:9.5、HSP値:24.2)、シクロヘキシルアクリレート(δP:3.0、HSP値:22)、N-ビニルピロリドン(δP:10.6、HSP値:31.9)、アクリロイルモルホリン(δP:10.5、HSP値:31.9)、アクリル酸(δP:7.7、HSP値:33.0)、メトキシエチルアクリレート(δP:21.0、HSP値:27.3)、ベンジルアクリレート(δP:2.2、HSP値:28.7)、フェノキシエチルアクリレート(δP:8.8、HSP値:20.1)、イソボルニルアクリレート(δP:5.0、HSP値:18.6)、メチルメタクリレート(δP:6.2、HSP値:22.4)、トリフルオロエチルアクリレート(δP:6.4、HSP値:19.9)。
【0054】
本発明の実施形態においては、粘着剤組成物は、全モノマー成分100重量部に対して、δPが1.0未満であるモノマー成分を上記のとおり30重量部以下、好ましくは25重量部以下、より好ましくは15重量部以下、さらに好ましくは10重量部以下、特に好ましくは5重量部以下、とりわけ好ましくは0重量部含有する。また、粘着剤組成物は、全モノマー成分100重量部に対して、好ましくはδPが3.5以上であるモノマー成分を80重量部以上含有し、より好ましくはδPが3.9以上であるモノマー成分を60重量部~99重量部含有し、さらに好ましくはδPが6.0以上であるモノマー成分を50重量部~99重量部含有する。
【0055】
好ましいモノマー成分の組み合わせの具体例としては、
「2-エチルヘキシルアクリレート(δP:4.0)とN-ビニルピロリドン(δP:10.6)と2-ヒドロキシエチルアクリレート(δP:9.0)」、
「ブチルアクリレート(δP:6.3)とシクロヘキシルアクリレート(δP:3.0)と4-ヒドロキシブチルアクリレート(δP:9.5)とヒドロキシエチルアクリレート(δP:9.0)」、
「2-エチルヘキシルアクリレート(δP:4.0)と2-ヒドロキシエチルアクリレート(δP:9.0)とメチルアクリレート(δP:7.8)」、
「2-エチルヘキシルアクリレート(δP:4.0)とN-ビニルピロリドン(δP:10.6)と4-ヒドロキシブチルアクリレート(δP:9.5)と少量のラウリルアクリレート(δP:0.1)」
が挙げられる。
【0056】
好ましいモノマー成分の組み合わせの別の具体例としては、以下が挙げられる。主成分モノマーとしての2-エチルヘキシルアクリレート(δP:4.0)、ブチルアクリレート(δP:6.3)、またはそれらの組み合わせと;密着耐久性を発現し得る極性基モノマーとしてのN-ビニルピロリドン(δP:10.6)、2-ヒドロキシエチルアクリレート(δP:9.0)、4-ヒドロキシブチルアクリレート(δP:9.5)、アクリロイルモルホリン(δP:10.5、HSP値:31.9)、アクリル酸(δP:7.7、HSP値:33.0)、またはそれらの組み合わせと;の組み合わせ。必要に応じて、高温での耐久性を有する高Tgモノマーとしてのベンジルアクリレート(δP:2.2、HSP値:28.7)、フェノキシエチルアクリレート(δP:8.8、HSP値:20.1)、イソボルニルアクリレート(δP:5.0、HSP値:18.6)、メチルメタクリレート(δP:6.2、HSP値:22.4)、またはそれらの組み合わせをさらに組み合わせてもよい。
【0057】
粘着剤組成物は、好ましくは、アクリル系ポリマーまたはオリゴマー、シランカップリング剤、架橋剤ならびに/あるいは重合開始剤を含有し得る。シランカップリング剤としては、例えばエポキシ基含有シランカップリング剤が挙げられる。架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、過酸化物系架橋剤が挙げられる。これらの種類、数、組み合わせ、配合量等は、目的に応じて適切に設定され得る。
【0058】
粘着剤組成物は、添加剤を含有していてもよい。添加剤の具体例としては、着色剤、顔料などの粉体、染料、界面活性剤、可塑剤、粘着性付与剤、表面潤滑剤、レベリング剤、軟化剤、酸化防止剤、老化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、導電剤、無機または有機の充填剤、金属粉、粒子状、箔状物が挙げられる。また、制御できる範囲内で、還元剤を加えてのレドックス系を採用してもよい。添加剤の種類、数、組み合わせ、配合量等は、目的に応じて適切に設定され得る。
【0059】
粘着剤層の透湿度は、好ましくは100g/m2・24h~500g/m2・24hであり、より好ましくは110g/m2・24h~450g/m2・24hであり、さらに好ましくは120g/m2・24h~400g/m2・24hであり、粘着剤層の透湿度がこのような範囲であれば、偏光子に隣接した樹脂層の存在および保護層の透湿度を特定のものとすることとの相乗的な効果により、高温高湿環境下における端部脱色、光学特性の低下およびポリエン化による赤変をいずれも抑制することができる。
【0060】
粘着剤層の貯蔵弾性率(23℃)は、好ましくは1×104Pa~5×106Paであり、より好ましくは2×104Pa~1×106Paであり、さらに好ましくは3×104Pa~5×105Paである。
【0061】
粘着剤層の厚みは、好ましくは50μm~500μmであり、より好ましくは75μm~300μmである。
【0062】
E.前面板
前面板としては、目的に応じて任意の適切なフィルムおよび板が採用され得る。例えば、前面板は、ガラス製であってもよく樹脂製であってもよい。前面板の波長550nmにおける光透過率は、好ましくは85%以上である。前面板の波長550nmにおける屈折率は、好ましくは1.4~1.65である。
【0063】
ガラス板としては、画像表示装置の前面板として使用できる任意の適切な構成が採用され得る。ガラス板の厚みは、例えば1mm~10mmである。前面板としてガラス板を用いることにより、きわめて優れた機械的強度および表面硬度を有する光学積層体を得ることができる。ガラスとしては、組成による分類によれば、例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウ酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、石英ガラス等が挙げられる。また、アルカリ成分による分類によれば、無アルカリガラス、低アルカリガラスが挙げられる。ガラスのアルカリ金属成分(例えば、Na2O、K2O、Li2O)の含有量は、好ましくは15重量%以下であり、さらに好ましくは10重量%以下である。ガラスの密度は、好ましくは2.3g/cm3~3.0g/cm3であり、より好ましくは2.3g/cm3~2.7g/cm3である。ガラスの密度がこのような範囲であれば、光学積層体の軽量化を図ることができる。
【0064】
樹脂板としては、画像表示装置の前面板として使用できる任意の適切な構成が採用され得る。樹脂板を構成する材料としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリロニトリル・スチレン系樹脂(AS樹脂)、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂が挙げられる。樹脂板の厚みは、例えば1mm~10mmである。前面板として所定の樹脂板を用いることにより、実用上問題のない表面硬度を達成するとともに、ガラス板に比べ軽量化を図ることができる。さらに、ガラスよりも透明性の高い樹脂を用いることで低消費電力を達成することができる。
【0065】
F.位相差層
位相差層は、代表的には上記のとおり、円偏光機能または楕円偏光機能を有する。位相差層は、単一層であってもよく、二層以上の積層構造を有していてもよい。位相差層が単一層で構成される場合、当該位相差層はλ/4板であり得る。位相差層が積層構造を有する場合、当該位相差層はλ/2板とλ/4板との積層体であり得る。位相差層は、任意の適切な材料で構成され得る。具体的には、位相差層は、液晶化合物の配向固化層であってもよく、樹脂フィルム(代表的には、延伸フィルム)であってもよく、これらの組み合わせであってもよい。
【0066】
F-1.単一層
位相差層は、上記のとおりλ/4板として機能し得る。この場合、位相差層の面内位相差Re(550)は、例えば100nm~190nmであり、好ましくは110nm~170nmであり、より好ましくは130nm~160nmである。この場合、位相差層は、好ましくは屈折率特性がnx>ny≧nzの関係を示す。なお、ここで「ny=nz」はnyとnzが完全に等しい場合だけではなく、実質的に等しい場合を包含する。したがって、本発明の実施形態による効果を損なわない範囲で、ny<nzとなる場合があり得る。
【0067】
位相差層のNz係数は、好ましくは0.9~3であり、より好ましくは0.9~2.5であり、さらに好ましくは0.9~1.5であり、特に好ましくは0.9~1.3である。このような関係を満たすことにより、得られる光学積層体を画像表示装置に用いた場合に、非常に優れた反射色相を達成し得る。
【0068】
位相差層は、代表的には上記のとおりnx>nyの関係を示すので、遅相軸を有する。1つの実施形態においては、位相差層の遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角度は、例えば40°~50°であり、好ましくは42°~48°であり、より好ましくは約45°である。角度θがこのような範囲であれば、位相差層をλ/4板とすることにより、非常に優れた円偏光特性(結果として、非常に優れた反射防止特性)を有する光学積層体が得られ得る。
【0069】
位相差層は、位相差値が測定光の波長に応じて大きくなる逆分散波長特性を示してもよく、位相差値が測定光の波長に応じて小さくなる正の波長分散特性を示してもよく、位相差値が測定光の波長によってもほとんど変化しないフラットな波長分散特性を示してもよい。1つの実施形態においては、位相差層は、逆分散波長特性を示す。この場合、位相差層のRe(450)/Re(550)は、例えば0.8以上1未満であり、好ましくは0.8以上0.95以下である。このような構成であれば、非常に優れた反射防止特性を実現することができる。
【0070】
位相差層が樹脂フィルムの延伸フィルムで構成される場合、樹脂フィルムを構成する樹脂の代表例としては、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステルカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、環状オレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよく、組み合わせて(例えば、ブレンド、共重合)用いてもよい。位相差層が逆分散波長特性を示す樹脂フィルムで構成される場合、ポリカーボネート系樹脂またはポリエステルカーボネート系樹脂(以下、単にポリカーボネート系樹脂と称する場合がある)が好適に用いられ得る。位相差層に好適に用いられ得るポリカーボネート系樹脂および位相差層の形成方法の詳細は、例えば、特開2014-10291号公報、特開2014-26266号公報、特開2015-212816号公報、特開2015-212817号公報、特開2015-212818号公報に記載されており、これらの公報の記載は本明細書に参考として援用される。
【0071】
位相差層が液晶化合物の配向固化層(液晶配向固化層)で構成される場合、液晶化合物を用いることにより、得られる位相差層のnxとnyとの差を非液晶材料に比べて格段に大きくすることができるので、所望の面内位相差を得るための位相差層の厚みを格段に小さくすることができる。その結果、光学積層体(結果として、画像表示装置)のさらなる薄型化を実現することができる。本明細書において「配向固化層」とは、液晶化合物が層内で所定の方向に配向し、その配向状態が固定されている層をいう。なお、「配向固化層」は、液晶モノマーを硬化させて得られる配向硬化層を包含する概念である。
【0072】
位相差層は、1つの実施形態においては、棒状の液晶化合物が位相差層の遅相軸方向に並んだ状態で配向している(ホモジニアス配向)。この実施形態に用いられる液晶化合物の具体例および液晶配向固化層の形成方法の詳細は、例えば、特開2006-163343号公報、特開2006-178389号公報に記載されている。これらの公報の記載は本明細書に参考として援用される。
【0073】
位相差層は、別の実施形態においては、重合可能な液晶化合物(重合性液晶化合物)を含む組成物を用いて形成され得る。本明細書において「重合性液晶化合物」とは、重合性基を有し、かつ、液晶性を有する化合物をいう。重合性基は、重合反応に関与する基を意味し、好ましくは光重合性基である。ここで、光重合性基とは、光重合開始剤から発生した活性ラジカルや酸等によって重合反応に関与し得る基をいう。このような重合性液晶化合物は、例えば、国際公開第2018/123551号公報に記載されている。当該公報の記載は本明細書に参考として援用される。
【0074】
位相差層の厚みは、代表的には、λ/4板として適切に機能し得る厚みに設定され得る。位相差層が樹脂フィルムの延伸フィルムである場合、位相差層の厚みは、例えば10μm~60μmであり得る。位相差層が液晶配向固化層である場合、位相差層の厚みは、例えば1μm~5μmであり得る。
【0075】
位相差層がλ/4板の単一層として構成される場合、代表的には、ポジティブCプレートが組み合わせて用いられ得る。ポジティブCプレートは、屈折率特性がnz>nx=nyの関係を示す。ポジティブCプレートを用いることにより、斜め方向の反射を良好に防止することができ、反射防止機能の広視野角化が可能となる。ポジティブCプレートは、代表的には、位相差層の偏光板と反対側(画像表示パネル側)に配置され得る。
【0076】
F-2.積層構造
位相差層が積層構造を有する場合、位相差層は、代表的には、第1の液晶配向固化層と第2の液晶配向固化層の2層構造を有する。この場合、第1の液晶配向固化層または第2の液晶配向固化層のいずれか一方はλ/2板として機能し得、他方はλ/4板として機能し得る。ここでは、第1の液晶配向固化層がλ/2板として機能し得、第2の液晶配向固化層がλ/4板として機能し得る場合を説明するが、これらは逆であってもよい。第1の液晶配向固化層の厚みは、λ/2板の所望の面内位相差が得られるよう調整され得、例えば2.0μm~4.0μmであり得る。第2の液晶配向固化層の厚みは、λ/4板の所望の面内位相差が得られるよう調整され得、例えば1.0μm~2.5μmであり得る。第1の液晶配向固化層の面内位相差Re(550)は、好ましくは200nm~300nmであり、より好ましくは230nm~290nmであり、さらに好ましくは250nm~280nmである。第2の液晶配向固化層の面内位相差Re(550)は、上記のとおり、好ましくは100nm~190nmであり、より好ましくは110nm~170nmであり、さらに好ましくは120nm~160nmである。第1の液晶配向固化層の遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角度は、好ましくは10°~20°であり、より好ましくは12°~18°であり、さらに好ましくは約15°である。第2の液晶配向固化層の遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角度は、好ましくは70°~80°であり、より好ましくは72°~78°であり、さらに好ましくは約75°である。このような構成であれば、理想的な逆波長分散特性に近い特性を得ることが可能であり、結果として、非常に優れた反射防止特性を実現することができる。第1の液晶配向固化層および第2の液晶配向固化層のいずれにおいても、棒状の液晶化合物が位相差層の遅相軸方向に並んだ状態で配向している(ホモジニアス配向)。液晶化合物の具体例および液晶配向固化層の形成方法は、ホモジニアス配向に関して上記したとおりである。
【0077】
G.画像表示装置
上記光学積層体は、画像表示装置に適用され得る。したがって、本発明の実施形態による画像表示装置は、上記光学積層体を備える。画像表示装置の代表例としては、液晶表示装置、エレクトロルミネセンス(EL)表示装置(例えば、有機EL表示装置、無機EL表示装置)が挙げられる。光学積層体は、粘着剤層が視認側になるようにして、画像表示パネルの視認側に配置される。
【実施例0078】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、各種測定方法は以下のとおりである。また、特に明記しない限り、実施例および比較例における「部」および「%」は重量基準である。
【0079】
(1)透湿度
JIS Z 0208に準じて測定した。具体的には、実施例および比較例で用いた保護層(を構成するフィルム)を10cmΦの円状に切り出し、測定試料とした。この測定試料について、日立製作所社製「MOCON」を用いて、40℃、92%RHの試験条件で透湿度を測定した。
【0080】
(2)端部脱色
実施例および比較例で得られた光学積層体から、幅40cm×長さ40cm(偏光子の吸収軸方向が幅方向)のサイズの試験片を切り出した。試験片をガラス板に貼り合わせ、この状態で温度65℃および相対湿度95%のオーブン内に336時間静置した後、偏光子の端部から脱色が生じているか否かを確認した。確認は、クロス透過(偏光子の吸収軸方向に偏光した入射光を透過させる条件)にて、偏光子の吸収軸方向の端辺を顕微鏡観察することにより行った。具体的には、試験片の端部から試験片中央部と同じ色味になる位置を目視で判断し、顕微鏡の測長プログラムを利用して試験片の端部から試験片中央部と同じ色味になる位置までの距離(端部脱色幅)を測長した。端部脱色幅を基にして以下の基準で評価した。
○(良好) :端部脱色幅が600μm未満
△(中程度):端部脱色幅が600μm以上800μm未満
×(不良) :端部脱色幅が800μm以上
【0081】
(3)ポリエン化
実施例および比較例で得られた光学積層体の位相差層側の表面に、通常のアクリル系粘着剤を介してガラス板を貼り合わせ、次いで、光学積層体の保護層側(視認側)粘着剤層を介してガラス板を貼り合わせ、試験サンプルとした。この試験サンプルを、温度85℃のオーブン内に500時間静置した後、赤変の度合いを目視により観察し、以下の基準で評価した。
◎(優良) :赤変は全く認められず、かつ、色味の変化も認められない
○(良好) :赤変は全く認められないが、色味がわずかに変化している
△(中程度):わずかな赤変が認められる
×(不良) :赤変が顕著である
【0082】
(4)単体透過率変化
実施例および比較例で得られた光学積層体について、紫外可視分光光度計(大塚電子製 LPF-200)を用いて測定した単体透過率Ts、平行透過率Tp、直交透過率Tcをそれぞれ、偏光子のTs、TpおよびTcとした。これらのTs、TpおよびTcは、JIS Z8701の2度視野(C光源)により測定して視感度補正を行なったY値である。得られた単体透過率を初期単体透過率Ts0とした。次いで、光学積層体を温度85℃のオーブン内に500時間静置した後、単体透過率を同様にして測定した。この単体透過率をTs500とした。単体透過率の変化ΔTs(%)を下記の式から求めた。
ΔTs(%)=Ts500-Ts0
【0083】
[製造例1]
2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)(δP:4.0、HSP値:18.2):78重量部、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)(δP:10.6、HSP値:31.9):18重量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)(δP:9.0、HSP値:26):4重量部から構成されるモノマー混合物に、光重合開始剤(商品名「イルガキュア651」、BASF社製):0.035重量部、及び、光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」、BASF社製):0.035重量部を配合した後、粘度(BH粘度計No.5ローター、10rpm、測定温度30℃)が約20Pa・sになるまで紫外線を照射して、上記モノマー成分の一部が重合したプレポリマー組成物を得た。
上記プレポリマー組成物に、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)(δP:9.0、HSP値:26):17.6重量部、ヘキサンジオールアクリレート(HDDA):0.1重量部、シランカップリング剤(商品名「KBM-403」、信越化学工業株式会社製):0.3重量部を混合し、アクリル系粘着剤組成物を得た。
【0084】
上記アクリル系粘着剤組成物を、ポリエチレンテレフタレート(PET)系はく離ライナー(日東電工株式会社製、厚み:125μm)上に塗布し、粘着剤組成物層を形成した。次いで、上記粘着剤組成物層上に、PET系はく離ライナー(日東電工株式会社製、厚み:125μm)を設け、上記粘着剤組成物層を被覆して酸素を遮断した。このようにして、[はく離ライナー/粘着剤組成物層/はく離ライナー]の構成を有する積層体(積層体(I))を得た。
次に、積層体(I)に対して、積層体(I)の上面から、ブラックライト(株式会社東芝製)にて、照度3mW/cm2の紫外線を300秒間照射した。さらに90℃の乾燥機で2分間乾燥処理を行い、残存モノマーを揮発させて、[はく離ライナー/粘着剤層A/はく離ライナー]の構成を有する積層体(積層体(II))を得た。なお、粘着剤層Aの厚みは250μmであった。
【0085】
[製造例2]
ブチルアクリレート(BA)(δP:6.3、HSP値:19.6):67重量部、シクロヘキシルアクリレート(CHA)(δP:3.0、HSP値:22):14重量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)(δP:9.5、HSP値:24.2):19重量部、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)(δP:9.0、HSP値:26):8重量部から構成されるモノマー混合物に、光重合開始剤(商品名「イルガキュア651」、BASF社製):0.05重量部、及び、光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」、BASF社製):0.05重量部を配合した後、窒素雰囲気下で紫外線に曝露して部分的に光重合することによって、重合率10%の部分重合物(モノマーシロップ)を得た。
この部分重合物100重量部に、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)(δP:9.5、HSP値:24.2):8重量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)(δP:9.0、HSP値:26):9重量部、ヘキサンジオールアクリレート(HDDA):0.1重量部、シランカップリング剤(商品名「KBM-403」、信越化学工業株式会社製):0.3重量部を混合しアクリル系粘着剤組成物を得た。
【0086】
上記アクリル系粘着剤組成物を、ポリエチレンテレフタレート(PET)系はく離ライナー(日東電工株式会社製、厚み:125μm)上に塗布し、粘着剤組成物層を形成した。次いで、上記粘着剤組成物層上に、PET系はく離ライナー(日東電工株式会社製、厚み:125μm)を設け、上記粘着剤組成物層を被覆して酸素を遮断した。このようにして、[はく離ライナー/粘着剤組成物層/はく離ライナー]の構成を有する積層体(積層体(III))を得た。
次に、積層体(III)に対して、積層体(III)の上面から、ブラックライト(株式会社東芝製)にて、照度5mW/cm2の紫外線を照射して、光量で3600mJ/cm2照射されるまで重合を行い、[はく離ライナー/粘着剤層B/はく離ライナー]の構成を有する積層体(積層体(IV))を得た。なお、粘着剤層Bの厚みは250μmであった。
【0087】
[製造例3]
2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)(δP:4.0、HSP値:18.2):94重量部、メチルアクリレート(MA)(δP:7.8、HSP値:22.4):4重量部および2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)(δP:9.0、HSP値:26):2重量部を含有するモノマー混合物を調製した。次いで、モノマー混合物(固形分)100重量部に対して、重合開始剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部および連鎖移動剤としてα-チオグリセロール(TGR)0.065重量部を酢酸エチル233重量部と共に仕込み、23℃の窒素雰囲気下で1時間攪拌し、窒素置換を行った。その後、56℃で5時間反応させ、続けて70℃で3時間反応させて、アクリル系ベースポリマーの溶液を調製した。得られたアクリル系ベースポリマーの溶液に、ベースポリマー100重量部に対して下記の後添加成分を添加し、均一混合して、光硬化性粘着剤を調製した。
(後添加成分)
多官能化合物(光硬化剤)としてのトリメチロールプロパントリアクリレート:1重量部
光重合開始剤(商品名:Irgacure184」、BASF社製):0.2重量部
表面にシリコーン系離型層が設けられた厚み75μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(三菱ケミカル社製「ダイアホイルMRF75」)に光硬化性粘着剤を塗布し、100℃で3分間加熱して溶媒を除去した後、表面に上記と同じ離型PETフィルムを貼り合わせた。このようにして得られた積層体を25℃で3日間エージングして、[はく離ライナー/粘着剤層C/はく離ライナー]の構成を有する積層体(積層体(V))を得た。なお、粘着剤層Cの厚みは150μmであった。
【0088】
[製造例4]
2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)(δP:4.0、HSP値:18.2):59重量部、ラウリルアクリレート(LA)(δP:0.1、HSP値:18.6):19重量部、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)(δP:10.6、HSP値:31.9):7重量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)(δP:9.5、HSP値:24.2):6重量部から構成されるモノマー混合物に、光重合開始剤(商品名「イルガキュア651」、BASF社製):0.05重量部、及び、光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」、BASF社製):0.05重量部を配合した後、窒素雰囲気下で紫外線に曝露して部分的に光重合することによって、重合率10%の部分重合物(モノマーシロップ)を得た。
この部分重合物に、ヘキサンジオールアクリレート(HDDA):0.1重量部、シランカップリング剤(商品名「KBM-403」、信越化学工業株式会社製):0.3重量部を混合し、アクリル系粘着剤組成物を得た。以下の手順は製造例1と同様にして、[はく離ライナー/粘着剤層D/はく離ライナー]の構成を有する積層体(積層体(VI))を得た。なお、粘着剤層Dの厚みは150μmであった。
【0089】
[製造例5]
2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)(δP:4.0、HSP値:18.2):44重量部、ラウリルアクリレート(LA)(δP:0.1、HSP値:18.6):34重量部、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)(δP:10.6、HSP値:31.9):7重量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)(δP:9.5、HSP値:24.2):6重量部から構成されるモノマー混合物に、光重合開始剤(商品名「イルガキュア651」、BASF社製):0.05重量部、及び、光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」、BASF社製):0.05重量部を配合した後、窒素雰囲気下で紫外線に曝露して部分的に光重合することによって、重合率10%の部分重合物(モノマーシロップ)を得た。
この部分重合物に、ヘキサンジオールアクリレート(HDDA):0.1重量部、シランカップリング剤(商品名「KBM-403」、信越化学工業株式会社製):0.3重量部を混合し、アクリル系粘着剤組成物を得た。以下の手順は製造例1と同様にして、[はく離ライナー/粘着剤層E/はく離ライナー]の構成を有する積層体(積層体(VII))を得た。なお、粘着剤層Eの厚みは150μmであった。
【0090】
[製造例6]
(偏光子の作製)
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で、Tg約75℃である、非晶質のイソフタル共重合ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み100μm)を用い、樹脂基材の片面に、コロナ処理を施した。
ポリビニルアルコール(重合度4200、ケン化度99.2モル%)およびアセトアセチル変性PVA(三菱ケミカル社製、商品名「ゴーセネックスZ410」)を9:1で混合したPVA系樹脂100重量部に、ヨウ化カリウム13重量部を添加したものを水に溶かし、PVA水溶液(塗布液)を調製した。
樹脂基材のコロナ処理面に、上記PVA水溶液を塗布して60℃で乾燥することにより、厚み13μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、130℃のオーブン内で縦方向(長手方向)に2.4倍に一軸延伸した(空中補助延伸処理)。
次いで、積層体を、液温40℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。
次いで、液温30℃の染色浴(水100重量部に対して、ヨウ素とヨウ化カリウムを1:7の重量比で配合して得られたヨウ素水溶液)に、最終的に得られる偏光子の単体透過率(Ts)が所望の値となるように濃度を調整しながら60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温40℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を5重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、積層体を、液温70℃のホウ酸水溶液(ホウ酸濃度4重量%、ヨウ化カリウム濃度5重量%)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に総延伸倍率が5.5倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸処理)。
その後、積層体を液温20℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。
その後、約90℃に保たれたオーブン中で乾燥しながら、表面温度が約75℃に保たれたSUS製の加熱ロールに接触させた(乾燥収縮処理)。
このようにして、樹脂基材上に厚み5μmの偏光子Aを形成した。偏光子Aの単体透過率は42.0%であった。
【0091】
[製造例7]
塗布液にヨウ化カリウムを加えなかったこと、および、洗浄処理後に積層体を加熱ロールに接触させなかったこと以外は製造例6と同様にして、樹脂基材上に厚み5μmの偏光子Bを形成した。偏光子Bの単体透過率は42.0%であった。
【0092】
[製造例8]
TACフィルム(厚み25μm)の片面にハードコート(HC)層(厚み6μm)を直接形成し、積層フィルム(HC-TACフィルム)を得た。このHC-TACフィルムを保護層Aとした。保護層Aの透湿度は430g/m2・24hであった。
【0093】
[製造例9]
TACフィルム(厚み25μm)の片面にハードコート(HC)層(厚み10μm)を直接形成し、積層フィルム(HC-TACフィルム)を得た。このHC-TACフィルムを保護層Bとした。保護層Bの透湿度は550g/m2・24hであった。
【0094】
[製造例10]
TACフィルム(厚み25μm)の片面にハードコート(HC)層(厚み10μm)を直接形成し、積層フィルム(HC-TACフィルム)を得た。このHC-TACフィルムを保護層Cとした。保護層Cの透湿度は300g/m2・24hであった。
【0095】
[製造例11]
TACフィルム(厚み25μm)の片面にハードコート(HC)層(厚み8μm)を直接形成し、積層フィルム(HC-TACフィルム)を得た。このHC-TACフィルムを保護層Dとした。保護層Dの透湿度は350g/m2・24hであった。
【0096】
[製造例12]
(位相差層の作製)
撹拌翼および100℃に制御された還流冷却器を具備した縦型反応器2器からなるバッチ重合装置に、ビス[9-(2-フェノキシカルボニルエチル)フルオレン-9-イル]メタン29.60重量部(0.046mol)、イソソルビド(ISB)29.21重量部(0.200mol)、スピログリコール(SPG)42.28重量部(0.139mol)、ジフェニルカーボネート(DPC)63.77重量部(0.298mol)、および、触媒として酢酸カルシウム1水和物1.19×10-2重量部(6.78×10-5mol)を仕込んだ。反応器内を減圧窒素置換した後、熱媒で加温を行い、内温が100℃になった時点で撹拌を開始した。昇温開始40分後に内温を220℃に到達させ、この温度を保持するように制御すると同時に減圧を開始し、220℃に到達してから90分で13.3kPaにした。重合反応とともに副生するフェノール蒸気を100℃の還流冷却器に導き、フェノール蒸気中に若干量含まれるモノマー成分を反応器に戻し、凝縮しないフェノール蒸気は45℃の凝縮器に導いて回収した。第1反応器に窒素を導入して一旦大気圧まで復圧させた後、第1反応器内のオリゴマー化された反応液を第2反応器に移した。次いで、第2反応器内の昇温および減圧を開始して、50分で内温240℃、圧力0.2kPaにした。その後、所定の攪拌動力となるまで重合を進行させた。所定動力に到達した時点で反応器に窒素を導入して復圧し、生成したポリエステルカーボネート系樹脂100重量部に対してPMMAを0.7質量部溶融混錬した後、水中に押し出し、ストランドをカッティングしてペレットを得た。
得られたポリエステルカーボネート系樹脂(ペレット)を80℃で5時間真空乾燥した後、単軸押出機(東芝機械社製、シリンダー設定温度:250℃)、Tダイ(幅200mm、設定温度:250℃)、チルロール(設定温度:120~130℃)および巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、厚み105μmの長尺状の樹脂フィルムを作製した。得られた長尺状の樹脂フィルムを、所定の位相差が得られるように調整しながら138℃で、幅方向に2.8倍延伸し、厚み38μmの位相差フィルム(λ/4板)を得た。得られた位相差フィルムのRe(550)は144nmであり、Re(450)/Re(550)は0.86であった。
【0097】
(ポジティブCプレートの作製)
下記化学式(3)(式中の数字65および35はモノマーユニットのモル%を示し、便宜的にブロックポリマー体で表している:重量平均分子量5000)で示される側鎖型液晶ポリマー20重量部、ネマチック液晶相を示す重合性液晶(BASF社製:商品名PaliocolorLC242)80重量部および光重合開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ社製:商品名イルガキュア907)5重量部をシクロペンタノン200重量部に溶解して液晶塗工液を調製した。そして、垂直配向処理を施したPET基材に当該塗工液をバーコーターにより塗工した後、80℃で4分間加熱乾燥することによって液晶を配向させた。この液晶層に紫外線を照射し、液晶層を硬化させることにより、nz>nx=nyの屈折率特性を示すポジティブCプレート(厚み3μm)を基材上に形成した。得られたポジティブCプレートを、接着剤層を介して上記位相差フィルムに転写し、λ/4板とポジティブCプレートとの積層体を得た。
【化1】
【0098】
[製造例13]
(液晶配向固化層のλ/2板およびλ/4板の作製)
ネマチック液晶相を示す重合性液晶(BASF社製:商品名「Paliocolor LC242」、下記式で表される)10gと、当該重合性液晶化合物に対する光重合開始剤(BASF社製:商品名「イルガキュア907」)3gとを、トルエン40gに溶解して、液晶組成物(塗工液)を調製した。
【化2】
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み38μm)表面を、ラビング布を用いてラビングし、配向処理を施した。配向処理の方向は、偏光板に貼り合わせる際に偏光子の吸収軸の方向に対して視認側から見て15°方向となるようにした。この配向処理表面に、上記液晶塗工液をバーコーターにより塗工し、90℃で2分間加熱乾燥することによって液晶化合物を配向させた。このようにして形成された液晶層に、メタルハライドランプを用いて1mJ/cm
2の光を照射し、当該液晶層を硬化させることによって、PETフィルム上に液晶配向固化層Aを形成した。液晶配向固化層Aの厚みは2.0μm、面内位相差Re(550)は270nmであった。さらに、液晶配向固化層Aは、nx>ny=nzの屈折率特性を示した。液晶配向固化層Aをλ/2板として用いた。
塗工厚みを変更したこと、および、配向処理方向を偏光子の吸収軸の方向に対して視認側から見て75°方向となるようにしたこと以外は上記と同様にして、PETフィルム上に液晶配向固化層Bを形成した。液晶配向固化層Bの厚みは1.0μm、面内位相差Re(550)は140nmであった。さらに、液晶配向固化層Bは、nx>ny=nzの屈折率特性を示した。液晶配向固化層Bをλ/4板として用いた。
液晶配向固化層Aおよび液晶配向固化層Bは、実施例4で用いた。具体的には、実施例4で得られる光学積層体の樹脂層表面に液晶配向固化層Aおよび液晶配向固化層Bをこの順に転写した。
【0099】
[実施例1]
(偏光板の作製)
製造例6で得られた偏光子Aの表面(樹脂基材とは反対側の面)に、保護層Aとして製造例8のHC-TACフィルムを、紫外線硬化型接着剤を介して貼り合せ、偏光板を得た。具体的には、硬化型接着剤の厚みが1.0μmになるように塗工し、ロール機を使用して貼り合わせた。その後、UV光線を保護層側から照射して接着剤を硬化させた。なお、HC-TACフィルムは、TACフィルムが偏光子側となるようにして貼り合わせた。
【0100】
(樹脂層の形成)
メタクリル酸メチル(MMA、富士フイルム和光純薬社製、商品名「メタクリル酸メチルモノマー」)97.0部、下記式(1e)で表される共重合単量体3.0部、重合開始剤(富士フイルム和光純薬社製、商品名「2,2´-アゾビス(イソブチロニトリル)」)0.2部をトルエン200部に溶解させた。次いで、窒素雰囲気下で70℃に加熱しながら5.5時間重合反応を行い、ホウ素含有アクリル系樹脂溶液(固形分濃度:33%)を得た。得られたホウ素含有アクリル系重合体(樹脂)のTgは110℃、Mwは80000であった。
【化3】
【0101】
得られたホウ素含有アクリル系樹脂20部をメチルエチルケトン80部に溶解し、樹脂溶液(20%)を得た。上記偏光板の偏光子から樹脂基材を剥離し、剥離面にワイヤーバーを用いて樹脂溶液を塗布した後、塗布膜を60℃で5分間乾燥して、樹脂の有機溶媒溶液の塗布膜の固化物として構成される樹脂層(厚み400nm)を形成した。こうして、保護層A/接着剤層/偏光子A/樹脂層の構成を有する積層体を得た。
【0102】
(光学積層体の作製)
上記で得られた積層体の樹脂層の表面に、粘着剤層(厚み5μm)を介して、製造例12で得られた位相差フィルム(λ/4板)とポジティブCプレートとの積層体を、λ/4板が樹脂層側となるようにして貼り合わせた。さらに、積層体の保護層Aの表面に、製造例1で得られた粘着剤層Aを転写した。粘着剤層Aの転写は、積層体(II)の一方のはく離ライナーを剥離して保護層Aの表面に配置し、次いで、もう一方のはく離ライナーを剥離することにより行った。このようにして、粘着剤層A/保護層A/接着剤層/偏光子A/樹脂層/粘着剤層/位相差層(λ/4板とポジティブCプレート)の構成を有する光学積層体を得た。得られた積層体を上記(2)~(4)の評価に供した。結果を表1に示す。なお、表1において「ポジC」はポジティブCプレートを意味し、透湿度の単位は「g/m2・24h」である。
【0103】
[実施例2~5および比較例1~6]
粘着剤層、保護層、偏光子および位相差層を表1の組み合わせとしたこと以外は実施例と同様にして、粘着剤層/保護層/接着剤層/偏光子(/樹脂層)/粘着剤層/位相差層の構成を有する光学積層体を得た。得られた積層体をそれぞれ上記(2)~(4)の評価に供した。結果を表1に示す。
【0104】
【0105】
表1から明らかなように、本発明の実施例の光学積層体は、高温高湿環境下において端部脱色、光学特性の低下およびポリエン化による赤変のいずれもが抑制されている。
本発明の実施形態による光学積層体は、例えば、画像表示装置に用いられ得る。画像表示装置としては、代表的には、液晶表示装置、有機EL表示装置、無機EL表示装置が挙げられる。