CN118191990A - 光学层叠体和图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种光学层叠体和图像显示装置。[课题]提供特定的树脂层与偏光件邻接配置且在高温环境下的偏光件的裂纹受到抑制的光学层叠体。[解决手段]本发明的实施方式的光学层叠体具有偏光板、树脂层和第一粘合剂层,所述偏光板包含偏光件和配置在偏光件的一面侧的保护层,所述树脂层与偏光件邻接配置,所述第一粘合剂层以树脂层侧的最外层的形式进行配置。偏光件的吸收轴方向的收缩率为2.5%以下,第一粘合剂层的厚度为17μm以下,且23℃下的储能模量为0.10MPa以上。
Description
技术领域
本发明涉及光学层叠体和图像显示装置。
背景技术
在图像显示装置(例如液晶显示装置、有机EL显示装置、量子点显示装置)中,由于其图像形成方式,大多情况下在显示面板的至少一面侧配置有偏光板。进而,出于薄型化和高功能化的目的,有时在偏光板中仅在偏光件的一面侧设置保护层,在未设置保护层的一侧设置特定的树脂层。在这种具有保护层/偏光件/树脂层的构成的偏光板中,偏光件大多在高温环境下产生裂纹。进而,偏光板大多与相位差层(相位差薄膜)一体化来使用,但对上述那样的偏光板设置相位差层时,在高温环境下偏光件的裂纹大多会变得更明显。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-072951号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是为了解决上述现有课题而进行的,其主要目的在于,提供特定的树脂层与偏光件邻接配置且在高温环境下的偏光件的裂纹受到抑制的光学层叠体。
用于解决问题的方案
[1]本发明的实施方式的光学层叠体具有偏光板、树脂层和第一粘合剂层,所述偏光板包含偏光件和配置在该偏光件的一面侧的保护层,所述树脂层与该偏光件邻接配置,所述第一粘合剂层以树脂层侧的最外层的形式进行配置。该偏光件的吸收轴方向的收缩率为2.5%以下,该第一粘合剂层的厚度为17μm以下,且23℃下的储能模量为0.10MPa以上。
[2]在上述[1]中,上述光学层叠体还包含相位差层,所述相位差层借助第二粘合剂层而层叠于上述树脂层的与偏光件相反的一侧。该相位差层具有圆偏光功能或椭圆偏光功能。该第二粘合剂层的厚度为7μm以下,且23℃下的储能模量为0.12MPa以上。
[3]在上述[1]或[2]中,将上述光学层叠体中的上述偏光件和上述保护层的总厚度设为A(μm),将上述树脂层、上述第二粘合剂层、上述相位差层和上述第一粘合剂层的总厚度设为B(μm)时,满足A<B的关系。
[4]在上述[2]或[3]中,上述相位差层由树脂薄膜的拉伸薄膜构成,其Re(550)为100nm~200nm,满足Re(450)<Re(550)的关系,该相位差层的慢轴与上述偏光件的吸收轴所成的角度为40°~50°。
[5]在上述[2]~[4]的任一项中,上述光学层叠体在上述相位差层的与树脂层相反的一侧还具有折射率特性显示出nz>nx=ny的关系的其它相位差层。
[6]在上述[1]~[5]的任一项中,上述树脂层包含玻璃化转变温度为85℃以上且重均分子量Mw为25000以上的树脂。
[7]在上述[1]~[6]的任一项中,上述树脂层的压痕模量为8GPa以上。
[8]在上述[1]~[7]的任一项中,上述树脂层的厚度为1μm以下。
[9]在上述[1]~[8]的任一项中,上述偏光件的厚度为8μm以下,压痕模量为9.5GPa以下,且压痕硬度为0.65GPa以上。
[10]在上述[1]~[9]的任一项中,上述偏光件的取向函数为0.30以上。
[11]在上述[1]~[10]的任一项中,上述偏光件的吸收轴方向的收缩率为2.0%以下。
[12]根据本发明的其它方面,提供图像显示装置。该图像显示装置具备图像显示面板和上述[1]~[11]中任一项的光学层叠体,所述光学层叠体借助上述第一粘合剂层而粘贴于该图像显示面板。
发明的效果
根据本发明的实施方式,能够实现特定的树脂层与偏光件邻接配置且在高温环境下的偏光件的裂纹受到抑制的光学层叠体。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的光学层叠体的剖视示意图。
图2是本发明的其它实施方式的光学层叠体的剖视示意图。
附图标记说明
10 偏光板
11 偏光件
12 保护层
20 树脂层
30 相位差层
40 其它相位差层
50 第一粘合剂层
60 第二粘合剂层
100 光学层叠体
101 光学层叠体
具体实施方式
以下,针对本发明的代表性实施方式进行说明,但本发明不限定于这些实施方式。
(术语和符号的定义)
本说明书中的术语和符号的定义如下所示。
(1)折射率(nx、ny、nz)
“nx”为面内的折射率成为最大的方向(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23℃下的利用波长λnm的光而测得的薄膜的面内相位差。例如,“Re(550)”为23℃下的利用波长550nm的光而测得的薄膜的面内相位差。将薄膜的厚度设为d(nm)时,Re(λ)通过式子:Re=(nx-ny)×d来求出。
(3)厚度方向的相位差(Rth)
“Rth(λ)”为23℃下的利用波长λnm的光而测得的薄膜的厚度方向的相位差。例如,“Rth(550)”为23℃下的利用波长550nm的光而测得的薄膜的厚度方向的相位差。将薄膜的厚度设为d(nm)时,Rth(λ)通过式子:Rth=(nx-nz)×d来求出。
(4)Nz系数
Nz系数通过Nz=Rth/Re来求出。
(5)角度
本说明书中提及角度时,只要没有明确记载,该角度就包括顺时针和反时针这两个方向的角度。
A.光学层叠体
图1是本发明的一个实施方式的光学层叠体的剖视示意图。图示例的光学层叠体100从附图的上侧起依次具有偏光板10、树脂层20和第一粘合剂层50。附图的上侧可对应于将光学层叠体应用于图像显示装置时的辨识侧;附图的下侧可对应于图像显示面板侧。偏光板10包含偏光件11和保护层12,所述保护层12配置在偏光件11的一面侧(辨识侧)。即,本发明的实施方式中,偏光板为所谓的单保护偏光板。根据需要,保护层12可以在与偏光件11相反的一侧包含硬涂层(未图示)。树脂层20可以与偏光件11邻接配置。需要说明的是,在本说明书中,“与偏光件邻接配置”是指:树脂层直接形成于偏光件,或者树脂层借助粘接层(代表而言,为粘接剂层、粘合剂层)而层叠于偏光件。换言之,是指在偏光件与树脂层之间不夹持光学功能层。第一粘合剂层50以树脂层20侧的最外层的形式进行配置。通过第一粘合剂层50,光学层叠体能够粘贴于图像显示面板。
代表而言,树脂层20为树脂的有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物或固化物。代表而言,树脂层20中包含的树脂的玻璃化转变温度为85℃以上,且重均分子量Mw为25000以上。树脂层20可以具有阻隔功能。树脂层20能够抑制高温高湿环境下的水分移动,能够抑制偏光件的端部脱色。另外,树脂层20能够抑制偏光件中可能包含的碘的移动,能够降低偏光件可能对其它构件造成的影响。例如,在将光学层叠体搭载于图像显示装置(例如有机EL显示装置)的情况下,能够抑制图像显示装置的金属构件的腐蚀。通过使这种树脂层与本发明的实施方式的偏光件邻接设置,从而能够更良好地抑制高温高湿环境下的端部脱色。另外,通过使这种树脂层与偏光件邻接设置,从而能够省略保护层。树脂层与保护层相比格外薄,因此,能够维持良好地保护偏光件的功能,且有助于光学层叠体的薄型化。关于树脂层的详情,在后述C项中进行说明。在这种特定的树脂层与偏光件邻接配置的光学层叠体中,本发明的实施方式的效果变得显著。
本发明的实施方式中,偏光件11的吸收轴方向的收缩率为2.5%以下,第一粘合剂层50的厚度为17μm以下,且23℃下的储能模量为0.10MPa以上。如果为这种构成,则在上述那样的特定的树脂层与偏光件邻接配置的光学层叠体中,能够显著抑制高温环境下的偏光件的裂纹。关于详情如下所示。上述那样的树脂层因其特性而非常硬(如后所述那样,压痕模量例如为8GPa以上),其结果,非常容易碎裂。另外,偏光件也以提高光学特性且抑制端部脱色的方式构成,其结果,变得非常硬(如后所述那样,压痕硬度例如为0.65GPa以上),容易碎裂。本发明人等发现:在这种光学层叠体中,因外力等而导致树脂层碎裂,偏光件追随着该树脂层的碎裂而产生裂纹,在高温环境下,裂纹会加剧。本发明人等针对解决方案进行了深入研究,结果发现:首先抑制作为树脂层碎裂原因的变形是有用的,通过将邻接于树脂层的第一粘合剂层的厚度与储能模量加以组合并优化,从而能够良好地抑制树脂层的变形。具体而言,可知:通过将第一粘合剂层的厚度设为17μm以下,从而能够抑制由外力等引起的树脂层的变形。进而,通过将第一粘合剂层的储能模量设为0.10MPa以上(通过加硬至某种程度),从而能够抑制树脂层的变形。作为针对外力等冲击的对策,通过使粘合剂层柔软来吸收外力等、缓和冲击是技术常识,但根据本发明的实施方式,在上述那样的特定构成的光学层叠体中,通过将粘合剂层的厚度与储能模量加以组合并优化,且将储能模量加硬至某种程度,从而抑制树脂层的变形,其结果,能够抑制偏光件的裂纹。像这样,本发明的实施方式的效果是通过与技术常识背道而驰的手段而实现的,其是预料不到的优异效果。除此以外,根据本发明的实施方式,通过将偏光件的吸收轴方向的收缩率设为2.5%以下,从而即便树脂层发生变形或碎裂,也能够不易追随于这样的变形或碎裂,其结果,能够抑制裂纹。需要说明的是,上述那样的机理只不过是推测,不对本发明做出限定性解释,本发明不受该机理的束缚。
一个实施方式中,如图2所示的光学层叠体101那样,可以进一步设置借助第二粘合剂层60而层叠在树脂层10的与偏光件11相反的一侧的相位差层30。代表而言,相位差层30具有圆偏光功能或椭圆偏光功能。如果是这种构成,则能够得到具有优异的防反射特性的光学层叠体。在该情况下,光学层叠体101如图示例那样,可以在相位差层30的与树脂层20相反的一侧(例如相位差层30与第一粘合剂层50之间)还具有折射率特性显示出nz>nx=ny的关系的其它相位差层40。通过设置这种其它相位差层,从而能够良好地防止倾斜方向的反射,能够实现防反射功能的宽视角化。在该情况下,该第二粘合剂层的厚度为7μm以下,且23℃下的储能模量为0.12MPa以上。可知:通过设置相位差层,可能促进由外力等引起的树脂层的碎裂。对此,通过与上述同样地将邻接于树脂层的第二粘合剂层的厚度与储能模量加以组合并优化,从而能够良好地抑制树脂层的变形(其结果为碎裂)。此处,第二粘合剂层的厚度为7μm以下,比上述的第一粘合剂层的厚度更薄,且储能模量为0.12MPa以上,大于上述第一粘合剂层的储能模量。由此,即便在可能促进由相位差层引起的树脂层变形(其结果为碎裂)的情况下,也能够良好地抑制这种变形和碎裂。并且,通过如上述那样地设定第一粘合剂层的厚度和储能模量,从而能够得到与将第二粘合剂层的厚度与储能模量加以组合并优化的效果的协同效应。
一个实施方式中,将光学层叠体中的上述偏光件和上述保护层的总厚度设为A(μm),将上述树脂层、上述第二粘合剂层、上述相位差层和上述第一粘合剂层的总厚度设为B(μm)时,满足A<B的关系。可知:在光学层叠体中,树脂层的与辨识侧相反一侧的厚度大的情况下,会促进树脂层的碎裂。根据本发明的实施方式,即便在这种情况下,也能够抑制树脂层的变形(其结果为碎裂),抑制偏光件的裂纹。厚度A与厚度B之差的绝对值优选为10μm~50μm,更优选为20μm~40μm。进而,厚度A与厚度B之比(B/A)优选为1.1~3.0,更优选为1.2~2.5。需要说明的是,在设置有其它相位差层的情况下,总厚度B包括其它相位差层的厚度。
在实用方面,优选在第一粘合剂层50的表面临时粘贴有剥离衬垫(未图示)至光学层叠体被供于使用为止。通过临时粘贴剥离衬垫,从而能够在保护第一粘合剂层的同时形成光学层叠体的卷。
以下,针对光学层叠体的构成要素进行说明。需要说明的是,关于第一粘合剂层和第二粘合剂层,一并作为粘合剂层来进行说明。在需要区分第一粘合剂层和第二粘合剂层的情况下,明确记载“第一”或“第二”。
B.偏光板
B-1.偏光件
代表而言,偏光件由包含二色性物质(例如碘)的聚乙烯醇(PVA)系树脂薄膜构成。作为PVA系树脂,可列举出例如聚乙烯醇、部分缩甲醛化聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化物。
PVA系树脂优选包含经乙酰乙酰基改性的PVA系树脂。如果为这种构成,则能够得到具有期望的机械强度的偏光件。在将PVA系树脂整体设为100重量%时,经乙酰乙酰基改性的PVA系树脂的配混量优选为5重量%~20重量%,更优选为8重量%~12重量%。如果配混量为这种范围,则能够得到具有更优异的机械强度的偏光件。
偏光件优选包含碘化物或氯化钠(有时统称为卤化物)。作为碘化物,可列举出例如碘化钾、碘化钠、碘化锂。偏光件中的卤化物的含量相对于PVA系树脂100重量份优选为5重量份~20重量份,更优选为10重量份~15重量份。卤化物可以在后述制造方法中配混在形成作为偏光件前体的PVA系树脂层的涂布液中并最终导入至偏光件中。通过向偏光件中导入卤化物,从而能够提高偏光件中的PVA分子的取向性,因此,能够实现具有优异的光学特性(代表而言,兼顾高的偏光度和高的单体透过率)的偏光件。
偏光件的厚度优选为1μm~8μm,更优选为2μm~7μm,进一步优选为3μm~6μm。像这样,对于非常薄且取向性高的偏光件而言,通过控制吸收轴方向的收缩率,从而本发明的实施方式的效果变得显著。进而,如果偏光件的厚度为这种范围,则能够良好地抑制加热时的卷曲,且能够得到良好的加热时的外观耐久性。
如上所述,偏光件的吸收轴方向的收缩率为2.5%以下,优选为2.2%以下,更优选为2.0%以下,进一步优选为1.8%以下。收缩率越小越优选,例如可以为0.5%以上,另外,例如可以为0.8%以上。收缩率可通过例如热机械分析(TMA)进行测定。更详细而言,收缩率是指利用下述条件并通过TMA进行测定时的95℃下的收缩率。
温度范围:-50℃~120℃
升温速度:2℃/分钟
调制:±5℃、300秒/循环
拉伸载荷:0.0196N
偏光件的压痕模量优选为7.5GPa~9.4GPa,更优选为8.0GPa~9.3GPa,进一步优选为8.2GPa~9.2GPa,特别优选为8.5GPa~9.2GPa。偏光件的压痕硬度优选为0.65GPa~0.80GPa,更优选为0.66GPa~0.76GPa,进一步优选为0.67GPa~0.74GPa,特别优选为0.68GPa~0.72GPa。本发明的实施方式中使用的偏光件具有尽管压痕模量较低但压痕硬度仍然非常大的特征。其结果,本发明的实施方式的偏光件尽管非常薄型,但仍然能够显著抑制端部脱色(尤其是高温高湿环境下的端部脱色)。这种偏光件存在容易发生裂纹的倾向,但根据本发明的实施方式,能够抑制裂纹的发生。需要说明的是,代表而言,压痕硬度和压痕模量可通过使用压痕试验机(代表而言,为纳米压痕仪)的纳米压痕法进行测定。更具体而言,压痕硬度根据最大载荷Pmax和压头与偏光件之间的接触投影面积A利用下式来计算,所述最大载荷Pmax由对作为测定对象的偏光件的表面按压探针(压头)而得到的位移-载荷滞后曲线来获得。
压痕硬度(GPa)=Pmax/A
另外,压痕模量根据上述接触投影面积A、位移-载荷滞后曲线的卸载荷曲线的切线的斜率(接触刚性)S和圆周率π,利用下式来计算。
压痕模量(GPa)=(√π/2)×(S/√A)
偏光件的取向函数优选为0.30以上,更优选为0.35以上,进一步优选为0.37以上,特别优选为0.40以上。如果偏光件的取向函数为这种范围,则容易将压痕模量和压痕硬度设为上述期望范围。偏光件的取向函数的上限例如可以为0.70。取向函数(y)例如使用傅立叶变换红外光谱光度计(FT-IR),将偏振光作为测定光,并通过全反射衰减分光(ATR:attenuated total reflection)测定来求出。具体而言,在使偏光件的拉伸方向相对于测定光的偏光方向为平行和垂直的状态下实施测定,使用所得吸光度光谱的2941cm-1的强度,按照下述式进行计算。此处,强度I是将3330cm-1作为参照峰时的2941cm-1/3330cm-1的值。需要说明的是,在y=1时为完全取向,在y=0时是随机的。另外可以认为:2941cm-1的峰是起因于偏光件中的PVA的主链(-CH2-)的振动的吸收。
y=(3<cos2θ>-1)/2
=(1-D)/[c(2D+1)]
=-2×(1-D)/(2D+1)
其中,
在c=(3cos2β-1)/2且2941cm-1的振动的情况下,β=90°。
θ:分子链相对于拉伸方向的角度
β:跃迁偶极矩相对于分子链轴的角度
D=(I⊥)/(I//)(在该情况下,PVA分子越发生取向则D越大)
I⊥:测定光的偏光方向与偏光件的拉伸方向垂直时的吸收强度
I//:测定光的偏光方向与偏光件的拉伸方向平行时的吸收强度
偏光件优选在波长380nm~780nm中的任意波长下显示出吸收二色性。偏光件的单体透过率例如为41.0%~45.0%,优选为41.5%~43.5%,更优选为42.0%~43.0%。偏光件的偏光度优选为97.0%以上,更优选为99.0%以上,进一步优选为99.9%以上。根据本发明的实施方式,即便单体透过率为如上所述的范围,也能够将偏光度维持在这样的范围。
代表而言,偏光件可使用树脂基材与PVA系树脂层的层叠体来获得。作为使用层叠体而得到的偏光件的具体例,可列举出:使用树脂基材与层叠于该树脂基材的PVA系树脂层(PVA系树脂薄膜)的层叠体或者树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA系树脂层的层叠体而得到的偏光件。使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA系树脂层的层叠体而得到的偏光件可通过下述方式来制作:例如,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,得到树脂基材与PVA系树脂层的层叠体;将该层叠体进行拉伸和染色,将PVA系树脂层制成偏光件。本实施方式中,优选在树脂基材的单侧形成包含卤化物和聚乙烯醇系树脂的聚乙烯醇系树脂层。代表而言,拉伸包括使层叠体浸渍在硼酸水溶液中并进行拉伸。进而,根据需要,拉伸可以进一步包括: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。除此之外,本实施方式中,层叠体优选被供于通过边沿着长度方向搬运边加热而使其在宽度方向上收缩2%以上的干燥收缩处理。代表而言,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、水中拉伸处理和干燥收缩处理。通过导入辅助拉伸,从而即便在热塑性树脂上涂布PVA的情况下,也能够提高PVA的结晶性,能够实现高的光学特性。另外,同时通过预先提高PVA的取向性,从而在后述染色工序、拉伸工序中浸渍于水中时,能够防止PVA的取向性降低、溶解等问题,能够实现高的光学特性。进而,在将PVA系树脂层浸渍于液体的情况下,与PVA系树脂层不含卤化物的情况相比,能够抑制聚乙烯醇分子的取向紊乱和取向性降低。由此,能够提高历经染色处理和水中拉伸处理等将层叠体浸渍于液体来进行的处理工序而得到的偏光件的光学特性。进而,通过利用干燥收缩处理使层叠体在宽度方向上收缩,从而能够提高光学特性。所得的树脂基材/偏光件的层叠体可以直接使用(即,可以将树脂基材作为偏光件的保护层),也可以在从树脂基材/偏光件的层叠体剥离树脂基材而得到的剥离面上或者在与剥离面相反一侧的面上层叠与目的相符的任意适当的保护层来使用。这种偏光件的制造方法的详情记载于例如日本特开2012-73580号公报、日本特许第6470455号。可以将这些公报的全部记载作为参考而援引至本说明书中。
本发明的实施方式中,空中辅助拉伸处理中的拉伸温度为140℃以上且拉伸倍率为2.5倍以上。拉伸温度优选为145℃以上,更优选为150℃以上,进一步优选为155℃以上。拉伸温度的上限例如可以为170℃。拉伸倍率优选为2.5倍~3.2倍,更优选为2.6倍~3.1倍,进一步优选为2.7倍~3.0倍。在以往的薄型偏光件的制造方法中,代表而言,在热塑性树脂基材(代表而言,为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))的玻璃化转变温度(Tg)+15℃以上且能够抑制PVA系树脂的快速结晶化的温度下进行空中辅助拉伸处理。具体而言,这种拉伸温度在130℃附近。另外,以往的薄型偏光件的制造方法中的空中辅助拉伸处理的拉伸倍率通常设定为2.0倍~2.4倍。这是因为:空中辅助拉伸处理与水中拉伸处理的拉伸总倍率优选为一定值(例如5.5倍~6.0倍),因此,在130℃附近进行拉伸的情况下,在超过2.5倍的拉伸倍率中,需要降低水中拉伸处理的拉伸倍率,这是因为有时因碘的取向降低而导致光学特性降低。另外,在超过130℃的温度下,难以如上所述地抑制PVA系树脂的快速结晶化,进而,难以控制拉伸性。本发明人等发现:通过以以往未曾实施的高温且高拉伸倍率进行空中辅助拉伸处理,从而能够维持期望的光学特性(兼顾高的单体透过率和高的偏光度)且实现硬的薄型偏光件。
代表而言,干燥收缩处理通过将区域整体加热来进行的区域加热和将搬运辊加热(使用所谓的加热辊)来进行时,与加热辊干燥方式组合进行。本发明的实施方式中,通过控制加热区域的温度、加热辊的温度、从开始区域加热起至接触加热辊为止的时间、以及层叠体的搬运张力,从而能够将偏光件的收缩率设为2.5%以下。加热区域的温度优选为80℃~110℃。加热辊的温度优选为60℃~90℃。层叠体的搬运张力优选为4N/cm~6N/cm。从开始区域加热起至接触加热辊为止的时间优选为1秒~10秒。
B-2.保护层
保护层12由可作为偏光件的保护薄膜而使用的任意适当的树脂薄膜构成。作为构成树脂薄膜的材料,代表而言,可列举出三乙酸纤维素(TAC)等纤维素系树脂;聚降冰片烯等环烯烃系树脂;(甲基)丙烯酸系树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯系树脂;聚乙烯等聚烯烃系树脂;聚碳酸酯系树脂。作为(甲基)丙烯酸系树脂的代表例,可列举出具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸系树脂。具有内酯环结构的(甲基)丙烯酸系树脂例如记载于日本特开2000-230016号公报、日本特开2001-151814号公报、日本特开2002-120326号公报、日本特开2002-254544号公报、日本特开2005-146084号公报。将这些公报作为参考而援引至本说明书中。从不规则形状加工的容易性等观点出发,优选为纤维素系树脂,更优选为TAC。从得到透湿度低、耐久性优异的偏光板的观点出发,优选为环烯烃系树脂和(甲基)丙烯酸系树脂。
代表而言,光学层叠体被配置在图像显示装置的辨识侧,代表而言,保护层12被配置在其辨识侧。因此,根据需要可以对保护层12实施表面处理。作为表面处理,可列举出例如硬涂处理、防反射处理、防粘连处理、防眩光处理。本发明的实施方式中,优选为硬涂处理(硬涂层的形成)。关于硬涂层如后所述。硬涂处理与其它表面处理可以组合实施。进而/或者,根据需要可以对保护层12实施用于改善隔着偏光太阳镜进行辨识时的辨识性的处理(代表而言,赋予(椭)圆偏光功能、赋予超高相位差)。通过实施这种处理,从而在隔着偏光太阳镜等偏光镜片辨识显示画面的情况下,也能够实现优异的辨识性。因此,光学层叠体也可适宜地应用于能够在室外使用的图像显示装置。
保护层12的厚度优选为10μm~80μm,更优选为12μm~40μm,进一步优选为15μm~35μm。需要说明的是,在实施了表面处理的情况下,保护层的厚度是包括表面处理层的厚度在内的厚度。
代表而言,硬涂层为任意适当的活性能量射线(例如紫外线、可见光线、电子射线)固化型树脂的固化层。作为活性能量射线固化型树脂,可列举出例如丙烯酸系树脂、有机硅系树脂、聚酯系树脂、氨基甲酸酯系树脂、酰胺系树脂、环氧系树脂等。硬涂层根据需要可以包含任意适当的添加剂。作为该添加剂的代表例,可列举出无机系微粒和/或有机系微粒。硬涂层的厚度例如可以为1μm~10μm,另外,例如可以为3μm~7μm。硬涂层具有优选为H以上、更优选为2H以上、进一步优选为3H以上的铅笔硬度。另一方面,硬涂层的铅笔硬度优选为6H以下,更优选为5H以下。
C.树脂层
如上所述那样,树脂层20可以具有阻隔功能。因此,树脂层代表而言是坚硬的。具体而言,树脂层的压痕模量优选为8GPa以上,更优选为10GPa~20GPa,进一步优选为11GPa~15GPa。根据本发明的实施方式,尽管树脂层这样地坚硬而容易碎裂,但仍然能够抑制与树脂层邻接的偏光件的裂纹。
代表而言,树脂层为树脂的有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物或固化物。根据这种构成,能够使与偏光件的密合性优异。具体而言,树脂层可以直接形成于偏光件而不借助粘接层。另外,能够使树脂层的厚度非常薄。树脂层的厚度例如为10μm以下,优选为5μm以下,更优选为1μm以下,进一步优选为0.7μm以下。树脂层的厚度优选为0.05μm以上,更优选为0.08μm以上,进一步优选为0.1μm以上,特别优选为0.2μm以上。
一个实施方式中,构成树脂层的树脂的玻璃化转变温度(Tg)为85℃以上且重均分子量(Mw)为25000以上。构成树脂层的树脂的Tg优选为90℃以上,更优选为100℃以上,进一步优选为110℃以上,特别优选为120℃以上。Tg例如可以为200℃以下。另外,构成树脂层的树脂的Mw优选为30000以上,更优选为35000以上,进一步优选为40000以上。通过使构成树脂层的树脂的Tg和Mw为这种范围,从而尽管厚度非常薄,但仍然能够实现优异的阻隔功能。
作为构成树脂层的树脂,可以使用能够形成有机溶剂溶液的涂布膜的固体化物或固化物(例如热固化物)的任意适当的树脂。作为构成树脂层的树脂,优选使用具有上述那样的Tg和Mw的热塑性树脂或热固性树脂,更优选使用热塑性树脂。树脂可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为上述热塑性树脂,可列举出例如丙烯酸系树脂、环氧系树脂。可以组合使用丙烯酸系树脂和环氧系树脂。
代表而言,丙烯酸系树脂含有源自具有直链结构或支链结构的(甲基)丙烯酸酯系单体的重复单元作为主成分。丙烯酸系树脂可以含有与目的相符的任意适当的源自共聚单体的重复单元。作为共聚单体(共聚的单体),可列举出例如含羧基单体、含羟基单体、含酰胺基的单体、含芳香环的(甲基)丙烯酸酯、含杂环的乙烯基系单体。通过适当设定单体单元的种类、数量、组合和共聚比等,从而能够得到具有上述规定Mw的丙烯酸系树脂。作为丙烯酸系树脂的具体例,可列举出日本特开2021-117484号公报的[0034]~[0056]中记载的含硼的丙烯酸系树脂、含内酯环等的丙烯酸系树脂。
作为环氧树脂,优选使用具有芳香族环的环氧树脂。通过将具有芳香族环的环氧树脂用作环氧树脂,从而能够提高树脂层与偏光件的密合性。进而,在与树脂层邻接地配置粘合剂层的情况下,能够提高粘合剂层的锚固力。作为具有芳香族环的环氧树脂,可列举出例如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂等双酚型环氧树脂;苯酚酚醛清漆环氧树脂、甲酚酚醛清漆环氧树脂、羟基苯甲醛苯酚酚醛清漆环氧树脂等酚醛清漆型的环氧树脂;四羟基苯基甲烷的缩水甘油醚、四羟基二苯甲酮的缩水甘油醚、环氧化聚乙烯基苯酚等多官能型的环氧树脂;萘酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、联苯型环氧树脂等。优选使用双酚A型环氧树脂、联苯型环氧树脂、双酚F型环氧树脂。环氧树脂可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。
代表而言,树脂层可通过涂布上述树脂的有机溶剂溶液而形成涂布膜,并使所得涂布膜固体化或热固化来形成。作为有机溶剂,可以使用能够将上述树脂溶解或均匀分散的任意适当的有机溶剂。作为有机溶剂的具体例,可列举出乙酸乙酯、甲苯、甲乙酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、环戊酮、环己酮。溶液的树脂浓度相对于溶剂100重量份优选为3重量份~20重量份。如果为这种树脂浓度,则能够形成均匀的涂布膜。
溶液可以涂布于另行准备的基材,优选涂布于偏光板(偏光件)。在将溶液涂布于基材的情况下,将形成在基材上的涂布膜的固体化或固化物(树脂层)转印至偏光板(偏光件)。代表而言,转印借助粘接层来进行,因此,通过将溶液涂布于偏光板(偏光件),从而能够直接形成树脂层而省略粘接层。作为溶液的涂布方法,可以采用任意适当的方法。作为具体例,可列举出辊涂法、旋涂法、线棒涂布法、浸涂法、模涂法、帘涂法、喷涂法、刀涂法(逗点涂布法等)。
上述涂布膜的固体化或热固化的加热温度优选为100℃以下,更优选为50℃~70℃。如果加热温度为这种范围,则能够防止对偏光件造成的不良影响。加热时间例如可以为1分钟~10分钟。
树脂层(实质上为上述树脂的有机溶剂溶液)可以包含与目的相符的任意适当的添加剂。作为添加剂的具体例,可列举出紫外线吸收剂;流平剂;受阻酚系、磷系、硫系等抗氧化剂;耐光稳定剂、耐候稳定剂、热稳定剂等稳定剂;玻璃纤维、碳纤维等增强材料;近红外线吸收剂;三(二溴丙基)磷酸酯、磷酸三烯丙酯、氧化锑等阻燃剂;阴离子系、阳离子系、非离子系的表面活性剂等抗静电剂;无机颜料、有机颜料、染料等着色剂;有机填料或无机填料;树脂改性剂;有机填充剂、无机填充剂;增塑剂;润滑剂;阻燃剂等。添加剂的种类、数量、组合、添加量等可根据目的来适当设定。
E.相位差层
如上所述那样,代表而言,相位差层40具有圆偏光功能或椭圆偏光功能。相位差层可以为单一层,也可以具有两层以上的层叠结构。在相位差层由单一层构成的情况下,该相位差层可以为λ/4板。在相位差层具有层叠结构的情况下,该相位差层可以为λ/2板与λ/4板的层叠体。相位差层可以由任意适当的材料构成。具体而言,相位差层可以为液晶化合物的取向固化层,也可以为树脂薄膜(代表而言,为拉伸薄膜),还可以为它们的组合。本发明的实施方式中,代表而言,相位差层可以由树脂薄膜的拉伸薄膜构成。在该情况下,代表而言,相位差层可以为单一层(λ/4板)。以下,针对作为单一层的树脂薄膜的拉伸薄膜进行简单说明。
相位差层如上所述,可以作为λ/4板而发挥功能。在该情况下,相位差层的面内相位差Re(550)例如为100nm~190nm,优选为110nm~170nm,更优选为130nm~160nm。在该情况下,相位差层的折射率特性优选显示出nx>ny≥nz的关系。需要说明的是,此处的“ny=nz”不仅包括ny与nz完全相等的情况,还包括实质相等的情况。因此,在不损害本发明的实施方式的效果的范围内,有时可以是ny<nz。
相位差层的Nz系数优选为0.9~3,更优选为0.9~2.5,进一步优选为0.9~1.5,特别优选为0.9~1.3。通过满足这种关系,从而在将所得光学层叠体用于图像显示装置的情况下,能够实现非常优异的反射色相。
代表而言,如上所述那样,相位差层显示出nx>ny的关系,因此,具有慢轴。一个实施方式中,相位差层的慢轴与偏光件的吸收轴所成的角度θ例如为40°~50°,优选为42°~48°,更优选为约45°。如果角度θ为这种范围,则通过将相位差层设为λ/4板,能够得到具有非常优异的圆偏光特性(其结果,具有非常优异的防反射特性)的光学层叠体。
代表而言,相位差层的厚度可设定为能够作为λ/4板而适当发挥功能的厚度。相位差层的厚度例如可以为10μm~60μm。如果相位差层的厚度为这种范围,则树脂层、第二粘合剂层、相位差层和第一粘合剂层的总厚度B变大。即,在光学层叠体中,树脂层的与辨识侧相反一侧的厚度变大,能够促进由外力等引起的树脂层的碎裂。根据本发明的实施方式,即便在设置了具有这种厚度的相位差层的情况下,也能够抑制树脂层的变形(其结果为碎裂),抑制偏光件的裂纹。
相位差层可以显示出相位差值根据测定光的波长而变大的反常色散波长特性,也可以显示出相位差值根据测定光的波长而变小的正常波长色散特性,还可以显示出相位差值几乎不因测定光的波长而发生变化的平坦的波长色散特性。一个实施方式中,相位差层显示出反常色散波长特性。在该情况下,相位差层的Re(450)/Re(550)例如为0.8以上且小于1,优选为0.8以上且0.95以下。如果为这种构成,则能够实现非常优异的防反射特性。
作为构成相位差层(树脂薄膜)的树脂的代表例,可列举出聚碳酸酯系树脂、聚酯碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚乙烯醇缩醛系树脂、聚芳酯系树脂、环状烯烃系树脂、纤维素系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚系树脂、聚苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂。这些树脂可以单独使用,也可以组合(例如共混、共聚)使用。在相位差层由显示出反常色散波长特性的树脂薄膜构成的情况下,可适宜地使用聚碳酸酯系树脂或聚酯碳酸酯系树脂(以下有时简称为聚碳酸酯系树脂)。
聚碳酸酯系树脂包含选自由下述通式(1)所示的结构单元和/或下述通式(2)所示的结构单元组成的组中的至少1种结构单元。这些结构单元是二价的源自低聚芴的结构单元,以下,有时称为低聚芴结构单元。这种聚碳酸酯系树脂具有正的折射率各向异性。
代表而言,相位差层还含有丙烯酸系树脂。丙烯酸系树脂的含量为0.5质量%~1.5质量%。
可适宜地用于相位差层的聚碳酸酯系树脂和相位差层的形成方法的详情记载于例如日本特开2014-10291号公报、日本特开2014-26266号公报、日本特开2015-212816号公报、日本特开2015-212817号公报、日本特开2015-212818号公报、国际公开第2015/159928号、日本特开2021-67762号公报,这些公报的记载作为参考而援引至本说明书中。
E.其它相位差层
如上所述,其它相位差层40可以是折射率特性显示出nz>nx=ny的关系的所谓正C板。通过使用正C板来作为其它相位差层,从而能够良好地防止倾斜方向的反射,能够实现防反射功能的广视角化。在该情况下,其它相位差层的厚度方向的相位差Rth(550)优选为-50nm~-300nm,更优选为-70nm~-250nm,进一步优选为-90nm~-200nm,特别优选为-100nm~-180nm。此处,“nx=ny”不仅包括nx与ny严格相等的情况,也包括nx与ny实质相等的情况。即,其它相位差层的面内相位差Re(550)可以小于10nm。
其它相位差层可以由任意适当的材料形成。其它相位差层优选由包含固定为垂直取向的液晶材料的薄膜形成。能够垂直取向的液晶材料(液晶化合物)可以为液晶单体,也可以为液晶聚合物。作为该液晶化合物和该相位差层的形成方法的具体例,可列举出日本特开2002-333642号公报的[0020]~[0028]中记载的液晶化合物和该相位差层的形成方法。在该情况下,其它相位差层的厚度优选为0.5μm~10μm,更优选为0.5μm~8μm,进一步优选为0.5μm~5μm。
F.粘合剂层
如上所述,第一粘合剂层50在23℃下的储能模量为0.10MPa以上,优选为0.10MPa~0.20MPa,更优选为0.11MPa~0.17MPa,进一步优选为0.11MPa~0.15MPa。如上所述,第二粘合剂层60在23℃下的储能模量为0.12MPa以上,优选为0.12MPa~0.25MPa,更优选为0.13MPa~0.20MPa,进一步优选为0.13MPa~0.18MPa。如果第一粘合剂层和第二粘合剂层的储能模量为这种范围,则上述的本发明的实施方式的效果能够变得更显著。需要说明的是,储能模量可通过动态粘弹性测定来获得。
如上所述,第一粘合剂层50的厚度为17μm以下,优选为5μm~17μm,更优选为8μm~16μm,进一步优选为10μm~15μm。如上所述,第二粘合剂层60的厚度为7μm以下,优选为2μm~7μm,更优选为3μm~6μm,进一步优选为4μm~5μm。如果第一粘合剂层和第二粘合剂层的厚度为这种范围,则上述本发明的实施方式的效果能够变得更显著。
作为构成粘合剂层的粘合剂,可以采用任意适当的构成。作为构成粘合剂层的粘合剂的具体例,可列举出丙烯酸系粘合剂、橡胶系粘合剂、有机硅系粘合剂、聚酯系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、环氧系粘合剂和聚醚系粘合剂。通过调整形成粘合剂的基础树脂的单体的种类、数量、组合和配混比、以及交联剂的配混量、反应温度、反应时间等,从而能够制备具有与目的相符的期望特性的粘合剂。粘合剂的基础树脂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。从透明性、加工性和耐久性等观点出发,优选为丙烯酸系粘合剂(丙烯酸系粘合剂组合物)。代表而言,丙烯酸系粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸系聚合物作为主成分。(甲基)丙烯酸系聚合物可以在粘合剂组合物的固体成分中以例如为50重量%以上、优选为70重量%以上、更优选为90重量%以上的比例包含在粘合剂组合物中。(甲基)丙烯酸系聚合物中,作为单体单元,含有(甲基)丙烯酸烷基酯作为主成分。需要说明的是,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。(甲基)丙烯酸烷基酯在形成(甲基)丙烯酸系聚合物的单体成分中可以以优选为80重量%以上、更优选为90重量%以上的比例来含有。作为(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基,可列举出例如具有1个~18个碳原子的直链状或支链状的烷基。该烷基的平均碳原子数优选为3个~9个,更优选为3个~6个。优选的(甲基)丙烯酸烷基酯为丙烯酸丁酯。作为构成(甲基)丙烯酸系聚合物的单体(共聚单体),除了(甲基)丙烯酸烷基酯之外,还可列举出含羧基单体、含羟基的单体、含酰胺基的单体、含芳香环的(甲基)丙烯酸酯、含杂环的乙烯基系单体等。作为共聚单体的代表例,可列举出丙烯酸、丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸苯氧基乙酯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮。丙烯酸系粘合剂组合物可优选含有硅烷偶联剂和/或交联剂。作为硅烷偶联剂,可列举出例如含环氧基的硅烷偶联剂。作为交联剂,可列举出例如异氰酸酯系交联剂、过氧化物系交联剂。进而,丙烯酸系粘合剂组合物可以含有抗氧化剂和/或导电剂。粘合剂层或丙烯酸系粘合剂组合物的详情记载于例如日本特开2006-183022号公报、日本特开2015-199942号公报、日本特开2018-053114号公报、日本特开2016-190996号公报、国际公开第2018/008712号,这些公报的记载作为参考而援引至本说明书中。
G.图像显示装置
上述A项~F项中记载的光学层叠体可应用于图像显示装置。因此,本发明的实施方式也包括使用了这种光学层叠体的图像显示装置。作为图像显示装置的代表例,可列举出液晶显示装置、有机EL显示装置。本发明的实施方式的图像显示装置具备图像显示面板和上述A项~F项中记载的光学层叠体,所述光学层叠体借助第一粘合剂层而贴合于该图像显示面板。代表而言,光学层叠体以偏光板成为辨识侧的方式配置于图像显示面板的辨识侧。
实施例
以下,通过实施例具体说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。实施例中的各特性的测定方法和评价方法如下所示。
(1)偏光件的收缩率
制作实施例和比较例中使用的偏光件与三乙酸纤维素(TAC)薄膜的层叠体。将该层叠体切成4mm×16mm的尺寸,作为试验样品。使得试验样品的长边方向成为偏光件的吸收轴方向。将该试验样品安装于TMA装置(TA Instruments公司制、制品名“DiscoveryTMA450EM”),将利用下述条件进行测定时的95℃下的收缩率作为偏光件的收缩率。
温度范围:-50℃~120℃
升温速度:2℃/分钟
调制:±5℃、300秒/循环
拉伸载荷:0.0196N
(2)压痕模量和压痕硬度
使用纳米压痕仪(Hysitron Inc制、“Triboindenter”),在下述测定条件下,利用纳米压痕法进行测定。具体而言,对偏光板的偏光件的表面按压纳米压痕仪的探针(压头),根据位移-载荷滞后曲线并利用下式进行计算。
压痕硬度(GPa)=Pmax/A
压痕模量(GPa)=(√π/2)×(S/√A)
此处,Pmax为由位移-载荷滞后曲线得到的最大载荷,A为压头与偏光件之间的接触投影面积,S为位移-载荷滞后曲线的卸载荷曲线的切线的斜率(接触刚性),π为圆周率。
(测定条件)
·测定方法:单一压痕法
·测定温度:25℃
·压痕速度:约2nm/sec
·压痕深度:约300nm
·使用压头:金刚石制、Berkovich型(三角锥型)
需要说明的是,关于树脂层的压痕模量,也同样地进行测定。
(3)裂纹
将实施例和比较例中得到的光学层叠体切出80mm×150mm。此时,以偏光件的吸收轴方向成为短边方向的方式进行切出。将切出的片借助第一粘合剂层而粘贴于玻璃板,在沿着长边方向且等间隔的10处划入沿着短边方向(偏光件的吸收轴方向)延伸并贯穿至玻璃板为止的切痕(长度2mm)。将其作为试验样品。将该试验样品在95℃的烘箱中放置8小时后,测定从切痕延伸的裂纹的长度。将10处的裂纹的长度的平均作为裂纹加剧度,按照以下的基准进行评价。
A(优良):裂纹加剧度小于20mm
B(良好):裂纹加剧度为20mm以上且小于40mm
C(中程度):裂纹加剧度为40mm以上且小于60mm
D(不良):裂纹加剧度为60mm以上
需要说明的是,上述“A”~“D”为相对的评价基准,在实用方面,如果裂纹的加剧度为30mm以下则为良好,如果裂纹的加剧度为45mm以下,则可以接受。
[制造例1:偏光件的制作]
作为热塑性树脂基材,使用长条状且Tg约为75℃的非晶质的间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(厚度:100μm),对树脂基材的单面实施电晕处理。
向将聚乙烯醇(聚合度为4200、皂化度为99.2摩尔%)与乙酰乙酰基改性PVA(日本合成化学工业公司制、商品名“GOHSEFIMER”)以9:1混合而得到的PVA系树脂100重量份中添加碘化钾13重量份,将由此得到的混合物溶解于水,制备PVA水溶液(涂布液)。
在树脂基材的电晕处理面上涂布上述PVA水溶液,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。
将所得层叠体在140℃的烘箱内沿着纵向(长度方向)单轴拉伸至3.0倍(空中辅助拉伸处理)。
接着,将层叠体在液体温度为40℃的不溶化浴(相对于水100重量份配混硼酸4重量份而得到的硼酸水溶液)中浸渍30秒(不溶化处理)。
接着,在液体温度为30℃的染色浴(相对于水100重量份,将碘与碘化钾以1:7的重量比进行配混而得到的碘水溶液)中,边以最终得到的偏光件的单体透过率(Ts)成为期望值的方式调整浓度边浸渍60秒(染色处理)。
接着,在液体温度为40℃的交联浴(相对于水100重量份,配混碘化钾3重量份并配混硼酸5重量份而得到的硼酸水溶液)中浸渍30秒(交联处理)。
其后,将层叠体边在液体温度为64℃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,边在圆周速度不同的辊之间沿着纵向(长度方向)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,将层叠体浸渍在液体温度为20℃的清洗浴(相对于水100重量份,配混碘化钾3重量份而得到的水溶液)中(清洗处理)。
其后,边在保持为约90℃的烘箱中进行干燥,边接触表面温度保持为约75℃的SUS制加热辊(干燥收缩处理)。此处,将层叠体的搬运张力设定为6N/cm,将从烘箱入口起至层叠体接触加热辊为止的时间设定至5秒。
如此操作,在树脂基材上形成厚度为5.5μm的偏光件P1,得到具有树脂基材/偏光件P1的构成的偏光板。偏光件P1的吸收轴方向的收缩率为2.5%。进而,偏光件P1的单体透过率Ts为43.0%,压痕模量为8.77GPa,压痕硬度为0.688GPa。
[制造例2:偏光件的制作]
在加热收缩处理中,将层叠体的搬运张力设定为5N/cm,并且,将从烘箱入口起至层叠体接触加热辊为止的时间设定为3.5秒,除此之外,与制造例1同样操作,得到具有树脂基材/偏光件P2的构成的偏光板。偏光件P2的吸收轴方向的收缩率为1.5%。偏光件P2的单体透过率、压痕模量和压痕硬度与制造例1的偏光件P1相同。
[制造例3:偏光件的制作]
在加热收缩处理中,将层叠体的搬运张力设定为7N/cm,除此之外,与制造例1同样操作,得到具有树脂基材/偏光件P3的构成的偏光板。偏光件P3的吸收轴方向的收缩率为3.0%。偏光件P3的单体透过率、压痕模量和压痕硬度与制造例1的偏光件P1相同。
[制造例4:树脂层形成用涂布液的制备]
使甲基丙烯酸甲酯(MMA、富士胶片和光纯药公司制、商品名“甲基丙烯酸甲酯单体”)97.0份、下述式(1e)所示的共聚单体3.0份、聚合引发剂(富士胶片和光纯药公司制、商品名“2,2’-偶氮双异丁腈”)0.2份溶解于甲苯200份。接着,在氮气气氛下边加热至70℃边进行5.5小时的聚合反应,得到含硼的丙烯酸系树脂溶液(固体成分浓度:33%)。所得含硼的丙烯酸系聚合物(树脂)的Tg为110℃、Mw为80000。将所得含硼的丙烯酸系树脂20份溶解于甲乙酮80份,得到树脂层形成用涂布液(20%的树脂溶液)。
[制造例5:相位差层/其它相位差层的层叠体的制作]
1.构成相位差层的相位差薄膜的制作
向具备搅拌叶片和被控制在100℃的回流冷凝器的由2台立式反应器构成的间歇聚合装置中投入双[9-(2-苯氧基羰基乙基)芴-9-基]甲烷29.60重量份(0.046mol)、异山梨醇(ISB)29.21重量份(0.200mol)、螺二醇(SPG)42.28重量份(0.139mol)、碳酸二苯酯(DPC)63.77重量份(0.298mol)和作为催化剂的乙酸钙一水合物1.19×10-2重量份(6.78×10- 5mol)。将反应器内进行减压氮气置换后,利用热介质进行加温,在内部温度达到100℃的时刻开始搅拌。在升温开始40分钟后,使内部温度达到220℃,以保持该温度的方式进行控制,同时开始减压,在达到220℃后,以90分钟使其为13.3kPa。将与聚合反应一同副产的苯酚蒸气导入至100℃的回流冷凝器中,将苯酚蒸气中包含的若干量的单体成分返回至反应器中,将未凝缩的苯酚蒸气导入至45℃的凝缩器中进行回收。向第一反应器中导入氮气而暂且恢复至大气压后,将第一反应器内的经低聚物化的反应液转移至第二反应器中。接着,开始第二反应器内的升温和减压,以50分钟使内部温度为240℃、压力为0.2kPa。其后,进行聚合直至达到规定的搅拌动力为止。在达到规定动力的时刻向反应器中导入氮气而恢复压力,相对于所生成的聚酯碳酸酯系树脂100重量份,熔融混炼PMMA 0.7质量份后,向水中挤出并切割股线而得到粒料。
将所得聚酯碳酸酯系树脂(粒料)在80℃下真空干燥5小时后,使用具备单螺杆挤出机(东芝机械公司制、料筒设定温度:250℃)、T模(宽度:200mm、设定温度:250℃)、激冷辊(设定温度:120~130℃)和卷取机的薄膜制膜装置,制作厚度105μm的长条状的树脂薄膜。将所得长条状的树脂薄膜边以得到规定相位差的方式进行调整边在138℃下沿着宽度方向拉伸2.8倍,得到厚度38μm的相位差薄膜(λ/4板)。所得相位差薄膜的Re(550)为144nm,Re(450)/Re(550)为0.86。
2.相位差层/其它相位差层的层叠体的制作
将下述化学式(3)(式中的数字65和35表示单体单元的摩尔%,为了方便,用嵌段聚合物体来表示:重均分子量为5000)所示的侧链型液晶聚合物20重量份、显示向列液晶相的聚合性液晶(BASF公司制:商品名PaliocolorLC242)80重量份和光聚合引发剂(CibaSpecialty Chemicals公司制:商品名Irgacure 907)5重量份溶解于环戊酮200重量份,制备液晶涂覆液。并且,利用棒涂机在实施了垂直取向处理的PET基材上涂覆该涂覆液后,在80℃下加热干燥4分钟,由此使液晶发生取向。对该液晶层照射紫外线而使液晶层固化,由此在基材上形成显示出nz>nx=ny的折射率特性的正C板(厚度3μm)。将所得正C板借助粘接剂层而转印至上述相位差薄膜,得到λ/4板与正C板的层叠体。
[制造例6:第一粘合剂层的制作]
(丙烯酸系聚合物A1的制备)
向具备搅拌叶片、温度计、氮气导入管、冷却器的四颈烧瓶中投入含有丙烯酸丁酯94.9份、丙烯酸羟基乙酯0.1份和丙烯酸5份的单体混合物。进而,相对于该单体混合物100份,与乙酸乙酯100份一并投入作为聚合引发剂的2,2’-偶氮双异丁腈0.1份,边缓慢搅拌边导入氮气,在进行氮气置换后,将烧瓶内的液体温度保持在55℃附近,进行8小时的聚合反应,制备重均分子量(Mw)为220万、Mw/Mn=3.9的丙烯酸系聚合物A1的溶液。
(粘合剂PSA1的制备)
相对于丙烯酸系聚合物A1溶液的固体成分100份,配混三羟甲基丙烷/甲苯二异氰酸酯加成物(东曹公司制、商品名“CORONATE L”)0.6份、过氧化物交联剂(日本油脂公司制、商品名“NIPER BMT”)0.3份和含有环氧基的硅烷偶联剂(信越化学工业公司制、商品名“KBM-403”)0.2份,得到粘合剂PSA1。
[制造例7:第一粘合剂层的制作]
(丙烯酸系聚合物A2的制备)
向具备搅拌叶片、温度计、氮气导入管、冷却器的四颈烧瓶中投入含有丙烯酸丁酯87.9份、丙烯酸2-乙基己酯10份、丙烯酸羟基乙酯0.1份和丙烯酸2份的单体混合物。进而,相对于该单体混合物100份,与乙酸乙酯90份一同投入作为聚合引发剂的2,2’-偶氮双异丁腈0.1份,边缓慢搅拌边导入氮气,在进行氮气置换后,将烧瓶内的液体温度保持至55℃附近,进行8小时的聚合反应,制备重均分子量(Mw)为220万、Mw/Mn=4.0的丙烯酸系聚合物A2的溶液。
(粘合剂PSA2的制备)
相对于丙烯酸系聚合物A2溶液的固体成分100份,配混三羟甲基丙烷/甲苯二异氰酸酯加成物(东曹公司制、商品名“CORONATE L”)0.6份、过氧化物交联剂(日本油脂公司制、商品名“NIPER BMT”)0.3份和含有环氧基的硅烷偶联剂(信越化学工业公司制、商品名“KBM-403”)0.2份,得到粘合剂PSA2。
[制造例8:第二粘合剂层的制作]
(丙烯酸系聚合物A3的制备)
向具备搅拌叶片、温度计、氮气导入管、冷却器的四颈烧瓶中投入含有丙烯酸丁酯91份、丙烯酰基吗啉6份、丙烯酸2.7份和丙烯酸4-羟基丁酯0.3份的单体混合物。进而,相对于该单体混合物100份,与乙酸乙酯100份一同投入作为聚合引发剂的2,2’-偶氮双异丁腈0.1份,边缓慢搅拌边导入氮气,在进行氮气置换后,将烧瓶内的液体温度保持在55℃附近,进行8小时的聚合反应,制备重均分子量(Mw)为270万、Mw/Mn=3.8的丙烯酸系聚合物A3的溶液。
(粘合剂PSA3的制备)
相对于丙烯酸系聚合物A3溶液的固体成分100份,配混三羟甲基丙烷/甲苯二异氰酸酯加成物(东曹公司制、商品名“CORONATE L”)0.1份、过氧化物交联剂(日本油脂公司制、商品名“NIPER BMT”)0.3份和含有环氧基的硅烷偶联剂(信越化学工业公司制、商品名“KBM-403”)0.2份,得到粘合剂PSA3。
[制造例9:第二粘合剂层的制作]
(丙烯酸系聚合物A4的制备)
向具备搅拌叶片、温度计、氮气导入管、冷却器的四颈烧瓶中投入含有丙烯酸丁酯82.7份、丙烯酸2-乙基己酯10份、丙烯酰基吗啉6份、丙烯酸1份和丙烯酸4-羟基丁酯0.3份的单体混合物。进而,相对于该单体混合物100份,与乙酸乙酯90份一同投入作为聚合引发剂的2,2’-偶氮双异丁腈0.1份,边缓慢搅拌边导入氮气,在进行氮气置换后,将烧瓶内的液体温度保持在55℃附近,进行8小时的聚合反应,制备重均分子量(Mw)为260万、Mw/Mn=3.9的丙烯酸系聚合物A4的溶液。
(粘合剂PSA4的制备)
相对于丙烯酸系聚合物A4溶液的固体成分100份,配混三羟甲基丙烷/甲苯二异氰酸酯加成物(东曹公司制、商品名“CORONATE L”)0.1份、过氧化物交联剂(日本油脂公司制、商品名“NIPER BMT”)0.3份和含有环氧基的硅烷偶联剂(信越化学工业公司制、商品名“KBM-403”)0.2份,得到粘合剂PSA4。
[实施例1]
在制造例1中得到的偏光板的偏光件P1的表面(与树脂基材相反一侧的面)上,借助紫外线固化型粘接剂而贴合HC-TAC薄膜。需要说明的是,HC-TAC薄膜是在三乙酸纤维素(TAC)薄膜(厚度25μm)上形成有HC层(厚度7μm)的薄膜,以TAC薄膜成为偏光件侧的方式进行贴合。接着,剥离树脂基材,得到具有HC层/TAC薄膜(保护层)/偏光件P1的构成的偏光板。接着,使用线棒在偏光件P1的表面涂布制造例4的树脂层形成用涂布液后,将涂布膜在60℃下干燥5分钟,形成以树脂的有机溶剂溶液的涂布膜的固化物的形式构成的树脂层(厚度400nm)。接着,在树脂层的表面配置制造例6中得到的第一粘合剂层PSA1(厚度15μm),得到具有HC层/TAC薄膜(保护层)/偏光件P1/树脂层/第一粘合剂层PSA1的构成的光学层叠体。将所得光学层叠体供于上述“(3)裂纹”的评价。将结果示于表1。
[实施例2~7、比较例1~7和参考例1~2]
将偏光件、树脂层、相位差层、第一粘合剂层和第二粘合剂层如表1所示那样地加以组合,除此之外,与实施例1同样操作而得到光学层叠体。将所得光学层叠体供于与实施例1相同的评价。将结果示于表1。需要说明的是,表中的“树脂层”一栏中的参考例1和2的“保护层”表示使用TAC薄膜而不是树脂层。
[表1]
[评价]
由表1可以明确:根据本发明的实施例,在特定的树脂层与偏光件邻接配置的光学层叠体中,若以同一构成(不含相位差层的构成彼此或包含相位差层的构成彼此)加以对比,则能够抑制高温环境下的偏光件的裂纹。进而可知:通过设置相位差层,从而裂纹变得显著。并且,由参考例1和2明确可知:在特定的树脂层与偏光件邻接配置的光学层叠体中,裂纹变得显著。
产业上的可利用性
本发明的实施方式的光学层叠体可适宜地用于图像显示装置(代表而言,为液晶显示装置、有机EL显示装置)。
Claims (12)
1.一种光学层叠体,其具有偏光板、树脂层和第一粘合剂层,所述偏光板包含偏光件和配置在该偏光件的一面侧的保护层,所述树脂层与该偏光件邻接配置,所述第一粘合剂层以树脂层侧的最外层的形式进行配置,
该偏光件的吸收轴方向的收缩率为2.5%以下,
该第一粘合剂层的厚度为17μm以下,且23℃下的储能模量为0.10MPa以上。
2.根据权利要求1所述的光学层叠体,其还包含相位差层,所述相位差层借助第二粘合剂层而层叠于所述树脂层的与偏光件相反的一侧,
该相位差层具有圆偏光功能或椭圆偏光功能,
该第二粘合剂层的厚度为7μm以下,且23℃下的储能模量为0.12MPa以上。
3.根据权利要求2所述的光学层叠体,其中,将所述偏光件和所述保护层的总厚度设为A(μm),将所述树脂层、所述第二粘合剂层、所述相位差层和所述第一粘合剂层的总厚度设为B(μm)时,满足A<B的关系。
4.根据权利要求3所述的光学层叠体,其中,所述相位差层由树脂薄膜的拉伸薄膜构成,其Re(550)为100nm~200nm,满足Re(450)<Re(550)的关系,该相位差层的慢轴与所述偏光件的吸收轴所成的角度为40°~50°,
此处,Re(450)和Re(550)分别为23℃下的利用波长450nm和550nm的光而测得的面内相位差。
5.根据权利要求4所述的光学层叠体,其中,在所述相位差层的与树脂层相反的一侧还具有折射率特性显示出nz>nx=ny的关系的其它相位差层。
6.根据权利要求1所述的光学层叠体,其中,所述树脂层包含玻璃化转变温度为85℃以上且重均分子量Mw为25000以上的树脂。
7.根据权利要求6所述的光学层叠体,其中,所述树脂层的压痕模量为8GPa以上。
8.根据权利要求7所述的光学层叠体,其中,所述树脂层的厚度为1μm以下。
9.根据权利要求8所述的光学层叠体,其中,所述偏光件的厚度为8μm以下,压痕模量为9.5GPa以下,且压痕硬度为0.65GPa以上。
10.根据权利要求9所述的光学层叠体,其中,所述偏光件的取向函数为0.30以上。
11.根据权利要求1所述的光学层叠体,其中,所述偏光件的吸收轴方向的收缩率为2.0%以下。
12.一种图像显示装置,其具备图像显示面板和权利要求1~11中任一项所述的光学层叠体,所述光学层叠体借助所述第一粘合剂层而粘贴于该图像显示面板。
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PB01 | Publication | ||
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