JP2020023145A - 積層体 - Google Patents
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Abstract
Description
[1] 基材層および偏光層を含む屈曲可能な積層体であって、
前記積層体の水分率は、5.0%以下であり、
以下の式(1)を満たす、積層体。
|sEA−sET|/|sEA+sET|≦0.3 (1)
[式中、sEAおよびsETはそれぞれ、吸収軸方向および透過軸方向におけるタフネスを示す]
[2] 前記基材層の両側に偏光層が形成されている、[1]に記載の積層体。
[3] 一方の偏光層の吸収軸と他方の偏光層の吸収軸とのなす角度が−5°乃至+5°である、[2]に記載の積層体。
[4] 前記基材層は、波長550nmにおける面内位相差値(R0)及び厚み方向の位相差値(Rth)がいずれも0nm以上50nm以下である、[1]〜[3]のいずれかに記載の積層体。
[5] 全ヘイズ値が3%以下である、[1]〜[4]のいずれかに記載の積層体。
[6] 前記偏光層の厚みは0.5μm〜10μmである、[1]〜[5]のいずれかに記載の積層体。
[7] 前記偏光層は、重合性液晶化合物と二色性色素とを含む偏光層形成用組成物の硬化物から構成される、[1]〜[6]のいずれかに記載の積層体。
[8] 前記偏光層中の二色性色素の含有量は、重合性液晶化合物100質量部に対して0.1〜30質量部である、[1]〜[7]のいずれかに記載の積層体。
[9] 前記偏光層側に粘着剤層を更に有する、[1]〜[8]のいずれかに記載の積層体。
[10] [9]に記載の積層体が、画像表示素子に貼合された、表示装置。
図1に本発明の一態様に係る積層体の概略断面図を示す。積層体10は、基材層11および偏光層12を含む屈曲可能な積層体である。屈曲可能とは、積層体10を、偏光層の吸収軸方向および透過軸方向に屈曲させたときに、クラックおよび破断を生じさせずに曲げることができることを意味する。屈曲可能とは、好ましくは積層体の内面の曲率半径が2.5mmでの屈曲が可能であることを意味し、より好ましくは積層体の内面の曲率半径が2.5mmでの屈曲回数が1万回であってもクラックおよび破断が生じないことを意味する。
|sEA−sET|/|sEA+sET|≦0.30 (1)
積層体10が式(1)を満たさない場合、積層体10を屈曲した場合に、光学特性が変化したり、破断したり、あるいはヘイズおよびクラック等の外観不良が起こったりし易くなる傾向にある。この理由としては、積層体が等方的にある程度の大きさのタフネスを持つことで、積層体を屈曲した場合でも積層体の光学特性が維持されるためと推定されるが、本発明はこの推定に何ら限定されない。吸収軸方向および透過軸方向におけるタフネスは、後述の実施例の欄において説明する測定方法に従って測定することができる。タフネスは、初期から降伏点までの間における、応力−ひずみ曲線の下側の面積である。すなわち、タフネスは、初期から降伏点までの応力−ひずみ曲線と、応力−ひずみ曲線における降伏点から横軸に下ろした垂線と、初期から降伏点までの横軸とで囲まれた部分の面積で示される。|sEA−sET|/|sEA+sET|の下限値は、例えば0.01であってよい。タフネスは、常温(温度23℃)における値を採用することができる。
|sEA−sET|/|sEA+sET|≦0.27 (2)
単体透過率(%)=(T1+T2)/2 (3)
偏光度(%)=(T1−T2)/(T1+T2)×100 (4)
基材層11は、例えば樹脂フィルムから構成されてよく、好ましくは透明樹脂フィルムから構成されてよい。樹脂フィルムは、長尺のロール状樹脂フィルムであってよく、枚葉状樹脂フィルムであってよい。連続的に製造できる点で長尺のロール状樹脂フィルムが好ましい。
基材層は、波長550nmにおける面内位相差値(R0)及び厚み方向の位相差値(Rth)がいずれも0nm以上50nm以下であることができる。基材層の面内位相差値(R0)及び厚み方向の位相差値(Rth)は後述の実施例の欄において説明する方法により測定することができる。
偏光層12は、1以上の重合性液晶化合物[以下、重合性液晶(a)ともいう]および
二色性色素を含む組成物の硬化物から構成される層、または1以上の液晶性を示す二色性色素を含む組成物の硬化物から構成される層であることが好ましい。偏光層12が積層体10平面方向での偏光特性を有する場合、二色性色素と重合性液晶(a)が、積層体10平面に対して水平配向した状態で重合性液晶(a)を硬化するか、積層体10平面に対して液晶性を示す二色性色素が水平配向すればよく、偏光層12が積層体10の厚み方向での偏光特性を有する場合、二色性色素と重合性液晶(a)とが、積層体10平面に対して垂直配向した状態で重合性液晶(a)を硬化するか、積層体10平面に対して液晶性を示す二色性色素が垂直配向すればよい。偏光層12は、コーティング層であることが好ましく、例えば1以上の重合性液晶(a)と二色性色素とを含有する偏光層形成用組成物[以下、組成物(A)ともいう]の塗布層の硬化物であってよい。
重合性液晶(a)は、重合性基を有し、かつ液晶性を有する化合物である。重合性基は、重合反応に関与する基を意味し、光重合性基であることが好ましい。ここで、光重合性基とは、後述する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のことをいう。重合性基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、1−クロロビニル基、イソプロペニル基、4−ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基およびオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。液晶性はサーモトロピック液晶でもリオトロピック液晶でもよいが、後述する二色性色素と混合する場合には、サーモトロピック液晶が好ましい。
[式(I)中、
X1、X2およびX3は、それぞれ独立に、2価の芳香族基または2価の脂環式炭化水素基を表し、ここで、該2価の芳香族基または2価の脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のフルオロアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、シアノ基またはニトロ基に置換されていてもよく、該2価の芳香族基または2価の脂環式炭化水素基を構成する炭素原子が、酸素原子または硫黄原子または窒素原子に置換されていてもよい。ただし、X1、X2およびX3のうち少なくとも1つは、置換基を有していてもよい1,4−フェニレン基または置換基を有していてもよいシクロヘキサン−1,4−ジイル基である。
Y1、Y2、W1およびW2は、互いに独立に、単結合または二価の連結基である。
V1およびV2は、互いに独立に、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基を構成する−CH2−は、−O−、−S−または−NH−に置き換わっていてもよい。
U1およびU2は、互いに独立に、重合性基または水素原子を表し、少なくとも1つは重合性基である。]
二色性色素とは、分子の長軸方向における吸光度と、短軸方向における吸光度とが異なる性質を有する色素をいう。二色性色素としては、可視光を吸収する特性を有する特性を有する事が好ましく、380〜680nmの範囲に吸収極大波長(λMAX)を有するものがより好ましい。このような二色性色素としては、例えば、アクリジン色素、オキサジン色素、シアニン色素、ナフタレン色素、アゾ色素およびアントラキノン色素などが挙げられるが、中でもアゾ色素が好ましい。アゾ色素としては、モノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素、テトラキスアゾ色素およびスチルベンアゾ色素などが挙げられ、好ましくはビスアゾ色素およびトリスアゾ色素である。二色性色素は単独でも、組み合わせてもよいが、可視光全域で吸収を得るためには、3種類以上の二色性色素を組み合わせるのが好ましく、3種類以上のアゾ色素を組み合わせるのがより好ましい。
T1−A1(−N=N−A2)p−N=N−A3−T2 (II)
[式(II)中、
A1およびA2およびA3は、互いに独立に、置換基を有していてもよい1,4−フェニレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基または置換基を有していてもよい2価の複素環基を表し、T1およびT2は電子吸引基あるいは電子放出基であり、アゾ結合面内に対して実質的に180°の位置に有する。pは0〜4の整数を表す。pが2以上である場合、各々のA2は互いに同一でも異なっていてもよい。可視域に吸収を示す範囲で−N=N−結合が−C=C−、−COO−、−NHCO−、−N=CH−結合に置き換わっていてもよい。]
B1〜B20は、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、置換または無置換のアミノ基(置換アミノ基および無置換アミノ基の定義は前記のとおり)、塩素原子またはトリフルオロメチル基を表す。高い偏光性能が得られる観点から、B2、B6、B9、B14、B18、B19は水素原子またはメチル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
n1〜n4は、それぞれ独立に0〜3の整数を表す。
n1が2以上である場合、複数のB2はそれぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、
n2が2以上である場合、複数のB6はそれぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、
n3が2以上である場合、複数のB9はそれぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよく、
n4が2以上である場合、複数のB14はそれぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
R1〜R8は、互いに独立に、水素原子、−Rx、−NH2、−NHRx、−NRx 2、−SRxまたはハロゲン原子を表す。
Rxは、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数6〜12のアリール基を表す。]
R9〜R15は、互いに独立に、水素原子、−Rx、−NH2、−NHRx、−NRx 2、−SRxまたはハロゲン原子を表す。
Rxは、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数6〜12のアリール基を表す。]
R16〜R23は、互いに独立に、水素原子、−Rx、−NH2、−NHRx、−NRx 2、−SRxまたはハロゲン原子を表す。
Rxは、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数6〜12のアリール基を表す。]
積層体10は、基材層11と偏光層12との間に配向層を有していてよい。配向層は、基材層11上に形成される偏光層12を構成する重合性液晶を所望の方向に液晶配向させる、配向規制力を有するものである。
[式(A’)中、
nは、0または1を表す。
X1は、単結合、−O−、−COO−、−OCO−、−N=N−、−CH=CH−または−CH2−を表す。
Y1は、単結合または−O−を表す。
R1およびR2はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のアルコキシ基を表す。
*は、ポリマー主鎖に対する結合手を表す。]
[式(A)中、
X1、Y1、R1、R2およびnは式(A’)と同義であり、
S1は、炭素数1〜11のアルカンジイル基であり、
で表される構造は、式(M−1)〜式(M−10)のいずれかで表される構造である。]
[式(B)中、
mは、0または1を表す。
S2は、炭素数1〜11のアルカンジイル基を表す。
で表される構造は、式(M−1)〜式(M−10)のいずれかで表される構造である。
X2は、単結合、−O−、−COO−、−OCO−、−N=N−、−CH=CH−または−CH2−を表す。
Y2は、単結合または−O−を表す。
R3およびR4はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のアルコキシ基を表す。]
偏光層12は、基材層11の片側に形成されていてもよいし、基材層11の両側に形成されていてもよい。
図4は、別の一態様に係る積層体13の概略断面図を示す。積層体13は、偏光層12が基材層11の両側に形成されている。積層体13において、一方の偏光層と他方の偏光層とは、偏光層の種類や厚み、偏光層を形成する偏光層形成用組成物が同一であってもよいし、異なっていてもよい。一方の偏光層の吸収軸と他方の偏光層の吸収軸とのなす角度は、好ましくは−5°乃至+5°であってよく、より好ましくは−3°乃至+3°であり、さらに好ましくは−1°乃至+1°であり、特に好ましくは0°である。
偏光層12が基材層11の両側に形成される場合、上述のsEAは、それぞれの偏光層の吸収軸がなす絶対値で小さい方の角度を二等分する方向におけるタフネスを示し、上述のsETは、上記二等分する方向に積層体平面視において垂直な方向におけるタフネスを示す。
積層体13は、片側又は両側に配向層を有していてもよい。
積層体10は、偏光層12側に粘着剤層を更に有していてよい。粘着剤層は、積層体10を表示装置の画像表示素子、ウインドウフィルムまたはタッチセンサーに貼合するために用いられたり、位相差層と積層体とを積層するために用いられたりする。粘着剤としては、(メタ)アクリル系粘着剤、スチレン系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、エポキシ系共重合体粘着剤等を用いることができる。
基材層の両側に偏光層が形成される場合、粘着剤層は、一方の偏光層側に形成されてもよいし、両方の偏光層側に形成されてもよい。
偏光層12は、基材層11および存在する場合には配向層上に組成物(A)を塗布することで形成することができる。組成物(A)は、上述の二色性色素および重合性液晶化合物に加え、好ましくは重合開始剤、レベリング剤、溶剤をさらに含み、光増感剤、重合禁止剤、レベリング剤等をさらに含み得る。
基材層11の両側に偏光層12を形成する場合、基材層となる基材フィルムの一方の側に偏光層を形成した後、他方の側に別の偏光層を形成することができる。あるいは、基材層11の両面に偏光層12を形成する場合、偏光層を形成した基材フィルムと、別の偏光層を形成した基材フィルムとを粘着剤により貼合し、次いで一方の基剤フィルムを除去することにより形成することができる。粘着剤は、上述の粘着剤層に用いる粘着剤であってもよい。
重合開始剤は、重合性液晶等の重合反応を開始し得る化合物である。重合開始剤としては、サーモトロピック液晶の相状態に依存しないという観点から、光の作用により活性ラジカルを発生する光重合開始剤が好ましい。
2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1,2−ジフェニル−2,2−ジメトキシエタン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕プロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンおよび2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(1−メチルビニル)フェニル〕プロパン−1−オンのオリゴマー等が挙げられる。
組成物(A)は増感剤を含有してもよい。増感剤としては、光増感剤が好ましい。該増感剤としては、例えば、キサントンおよびチオキサントン等のキサントン化合物(例えば、2,4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン等);アントラセンおよびアルコキシ基含有アントラセン(例えば、ジブトキシアントラセン等)等のアントラセン化合物;フェノチアジンおよびルブレン等が挙げられる。
重合反応を安定的に進行させる観点から、組成物(A)は重合禁止剤を含有してもよい。重合禁止剤により、重合性液晶の重合反応の進行度合いをコントロールすることができる。
組成物(A)には、レベリング剤を含有させてもよい。レベリング剤とは、組成物の流動性を調整し、組成物を塗布して得られる膜をより平坦にする機能を有する添加剤であり、例えば、有機変性シリコーンオイル系、ポリアクリレート系およびパーフルオロアルキル系のレベリング剤が挙げられる。具体的には、DC3PA、SH7PA、DC11PA、SH28PA、SH29PA、SH30PA、ST80PA、ST86PA、SH8400、SH8700、FZ2123(以上、全て東レ・ダウコーニング(株)製)、KP321、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341、X22−161A、KF6001(以上、全て信越化学工業(株)製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF−4446、TSF4452、TSF4460(以上、全てモメンティブ パフォーマンス マテリアルズ ジャパン合同会社製)、フロリナート(fluorinert)(登録商標)FC−72、同FC−40、同FC−43、同FC−3283(以上、全て住友スリーエム(株)製)、メガファック(登録商標)R−08、同R−30、同R−90、同F−410、同F−411、同F−443、同F−445、同F−470、同F−477、同F−479、同F−482、同F−483(以上、いずれもDIC(株)製)、エフトップ(商品名)EF301、同EF303、同EF351、同EF352(以上、全て三菱マテリアル電子化成(株)製)、サーフロン(登録商標)S−381、同S−382、同S−383、同S−393、同SC−101、同SC−105、KH−40、SA−100(以上、全てAGCセイミケミカル(株)製)、商品名E1830、同E5844((株)ダイキンファインケミカル研究所製)、BM−1000、BM−1100、BYK−352、BYK−353およびBYK−361N(いずれも商品名:BM Chemie社製)等が挙げられる。中でも、ポリアクリレート系レベリング剤およびパーフルオロアルキル系レベリング剤が好ましい。
組成物(A)は溶剤を含有してよい。一般に重合性液晶化合物は粘度が高いため、溶剤に溶解させた組成物(A)とすることで塗布が容易になり、結果として偏光膜の形成がし易くなる場合が多い。溶剤としては、重合性液晶化合物を完全に溶解し得るものが好ましく、また、重合性液晶化合物の重合反応に不活性な溶剤であることが好ましい。
組成物(A)は、反応性添加剤を含んでもよい。反応性添加剤としては、その分子内に炭素−炭素不飽和結合と活性水素反応性基とを有するものが好ましい。なお、ここでいう「活性水素反応性基」とは、カルボキシル基(−COOH)、水酸基(−OH)、アミノ基(−NH2)等の活性水素を有する基に対して反応性を有する基を意味し、グリシジル基、オキサゾリン基、カルボジイミド基、アジリジン基、イミド基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、無水マレイン酸基等がその代表例である。反応性添加剤が有する、炭素−炭素不飽和結合および活性水素反応性基の個数は、通常、それぞれ1〜20個であり、好ましくはそれぞれ1〜10個である。
nは1〜10までの整数を表わし、R1’は、炭素数2〜20の2価の脂肪族または脂環式炭化水素基、或いは炭素数5〜20の2価の芳香族炭化水素基を表わす。各繰返し単位にある2つのR2’は、一方が−NH−であり、他方が>N−C(=O)−R3’で示される基である。R3’は、水酸基または炭素−炭素不飽和結合を有する基を表す。
式(Y)中のR3’のうち、少なくとも1つのR3’は炭素−炭素不飽和結合を有する基である。]
組成物(A)を基材層11または配向層上に塗布する方法としては、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、CAPコーティング法、スリットコーティング法、マイクログラビア法、ダイコーティング法、インクジェット法等が挙げられる。また、ディップコーター、バーコーター、スピンコーター等のコーターを用いて塗布する方法等も挙げられる。中でも、Roll to Roll形式で連続的に塗布する場合には、マイクログラビア法、インクジェット法、スリットコーティング法、ダイコーティング法による塗布方法が好ましく、ガラス等の枚葉体に塗布する場合には、均一性の高いスピンコーティング法が好ましい。Roll to Roll形式で塗布する場合、基材層11に配向性ポリマー組成物または光配向層形成用組成物等を塗布して配向層を形成し、さらに得られた配向層上に組成物(A)を連続的に塗布することもできる。
組成物(A)の塗布層に含まれる溶剤を除去する乾燥方法としては、例えば、自然乾燥、通風乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥およびこれらを組み合わせた方法が挙げられる。中でも、自然乾燥または加熱乾燥が好ましい。乾燥温度は、0〜200℃の範囲が好ましく、20〜150℃の範囲がより好ましく、50〜130℃の範囲がさらに好ましい。乾燥時間は、10秒間〜10分間が好ましく、より好ましくは30秒間〜5分間である。光配向層形成用組成物および配向性ポリマー組成物も同様に乾燥することができる。
重合性液晶化合物を重合させる方法としては、光重合が好ましい。光重合は、基材層11上または配向層上に塗布された重合性液晶化合物を含む組成物(A)に活性エネルギー線を照射することにより実施される。照射する活性エネルギー線としては、乾燥被膜に含まれる重合性液晶化合物の種類(特に、重合性液晶化合物が有する光重合性官能基の種類)、光重合開始剤を含む場合には光重合開始剤の種類、およびそれらの量に応じて適宜選択される。具体的には、可視光、紫外光、赤外光、X線、α線、β線、およびγ線からなる群より選択される一種以上の光が挙げられる。中でも、重合反応の進行を制御し易い点、および光重合装置として当分野で広範に用いられているものが使用できるという点で、紫外光が好ましく、紫外光によって光重合可能なように、重合性液晶化合物の種類を選択することが好ましい。
表示装置としては特に限定されず、例えば、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)表示装置、無機エレクトロルミネッセンス(無機EL)表示装置、液晶表示装置、タッチパネル表示装置、電界発光表示装置等を挙げることができる。本実施の形態の表示装置は、屈曲可能な積層体10を有するため、屈曲可能な表示装置に好適に用いることができ、特に有機EL表示装置に好適に用いることができる。
タフネスは、JIS K7161に準拠して、UTM(Universal Test
ing Machine、オートグラフAG−X、株式会社島津製作所)を用いて、積層体を吸収軸方向および透過軸方向へそれぞれ延伸し、応力ひずみ曲線を得て算出した。延伸条件は、常温(温度23℃)で速度1.5mm/分、幅40mm、標点距離50mmとした。タフネスは、初期から降伏点までの間における、応力−ひずみ曲線の下側の面積として算出した。
実施例4〜6では、上述のsEAは、それぞれの偏光層の吸収軸がなす絶対値で小さい方の角度を二等分する方向へ延伸し、上述のsETは、上記二等分する方向に積層体平面視において垂直な方向へ延伸を行い、タフネスを算出した。
基材層(積層体)の水分率は、株式会社エー・アンド・デイ製の加熱乾燥式水分計であるMS−70を用いて、以下の式に基づいて算出した。水分率を測定するときの基材層(積層体)の大きさは、100mm×100mmとした。
基材層(積層体)の水分率(%)=100×(WA−WB−WP)/(WB−W2)
WP=W1−W2
WAは、基材層(積層体)を載せた試料皿の重さである。
WBは、基材層(積層体)を載せた試料皿を120℃で加熱し、水分率の時間変化が0.02%/分以下になったときの重さである。
W1は、試料皿の重さである。
W2は、試料皿を120℃で加熱し、水分率の時間変化が0.02%/分以下になったときの重さである。
WPは、試料皿の表面水分量を反映している。
得られた積層体について、ヨウ素−PVA偏光板(SRW842A;住友化学(株)製)と吸収軸が直交するように配置し、直下型バックライト上でコーティング表面を目視観察した。相分離状のムラが観察されなかった場合、以下のように○と記した。
○: 目視でムラが観察できない。
×: 目視でムラが観察される。
屈曲する前、および偏光層の吸収軸方向(MD方向)および透過軸方向(TD方向)に沿って2.5Rで屈曲した後の積層体についてそれぞれ、JIS K7136に準拠して
、ヘイズメーター(HM−150、株式会社村上色彩技術研究所)を用いて屈曲箇所について屈曲前後の全ヘイズ値を測定し、それらの差の絶対値をΔHとした。
なお全ヘイズ値は、以下の式で算出することができる。
全ヘイズ値(%)=散乱透過率(%)/全光線透過率(%)×100
屈曲する前、および偏光層の吸収軸方向(以下、MD方向ともいう)および透過軸方向(以下、TD方向ともいう)に沿って2.5Rで屈曲した後の積層体についてそれぞれ、JISZ 8701に準拠して、屈曲箇所について屈曲前後の視感度補正単体透過率および視感度補正偏光度を、紫外可視分光光度計(V7100、日本分光株式会社)を用いて測定し、それらの差の絶対値をそれぞれΔTおよびΔPとした。
屈曲評価設備(Science Town社製、STS-VRT-500)を用いて、曲げに対する耐久性を確認する評価試験を行った。図3は、本評価試験の方法を模式的に示す図である。図3に示すように、個別に移動可能な二つの載置台501,502を、間隙Cが5.0mm(2.5R)となるように配置し、間隙Cの中心に幅方向の中心が位置するように積層体を固定して配置した(図3(a))。このとき、偏光層が上方となるように積層体を配置した。そして、二つの載置台501,502を位置P1および位置P2を回転軸の中心として上方に90度回転させて、載置台の間隙Cに対応する積層体の領域に曲げの力を付加した(図3(b))。その後、二つの載置台501,502を元の位置に戻した(図3(a))。 以上の一連の操作を完了して、曲げの力の付加回数を1回とカウントした。これを、吸収軸方向と透過軸方向とに沿って各々1万回ずつ行った。積層体の載置台501,502の間隙Cに対応する領域におけるクラックの発生の有無を確認し、以下の基準で評価を行った。載置台501,502の移動速度、曲げの力の付加のペースは、いずれの積層体に対する評価試験においても同一の条件とした。各積層体を屈曲した後の積層体についてそれぞれ、クラック、ヘイズおよび破断発生の有無について目視により評価した。
○:クラック無し、破断未発生
×:クラック有り、又は、破断発生
基材層の面内位相差値(R0)及び厚み方向の位相差値(Rth)は、それぞれ下記式(α)および(β)で表され、例えばKOBRA21ADH(王子計測機器(株)製)を用いて測定することができる。
R0=(nx−ny)×d (α)
Rth=[(nx+ny)/2−nz]×d (β)
上記式(α)、(β)において、nxは基材層の面内遅相軸方向の屈折率、nyは面内進相軸方向(面内遅相軸方向と直交する方向)の屈折率、nzは基材層の厚み方向の屈折率、dは基材層の厚みである。
重合性液晶化合物は、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]75部と式(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]25部とを用いた。
偏光層形成用組成物は、化合物(1−6)75部、化合物(1−7)25部、二色性染料としての上記式(2−1a)、(2−1b)、(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(Irgacure369、BASFジャパン社製)6重量部、およびレベリング剤としてのポリアクリレート化合物(BYK−361N、BYK−Chemie社製)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調製した。
ポリマー1は、以下の構造単位からなる光反応性基を有するポリマーである。
GPC測定より、得られたポリマー1の分子量は数平均分子量28200、Mw/Mn1.82を示し、モノマー含有量は0.5%であった。
ポリマー1を濃度5重量%で、シクロペンタノンに溶解した溶液を配向膜形成用組成物として用いた。
18官能のアクリル基を有するデンドリマーアクリレート(Miramer SP1106,Miwon)2.8質量%、6官能のアクリル基を有するウレタンアクリレート(Miramer PU−620D、Miwon)6.6質量%と、光重合開始剤(Irgacure−184、BASF)0.5質量%と、レベリング剤(BYK−3530、BYK)0.1質量%と、メチルエチルケトン(MEK)90質量%とを含む。
水100質量部に対して、ポリビニルアルコール樹脂粉末((株)クラレ製、平均重合度18000、商品名:KL−318)3質量部と、ポリアミドエポキシ樹脂(架橋剤、住化ケムテックス(株)製、商品名:SR650(30))1.5質量部とを含む。
1)アクリル樹脂の重合
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
2)粘着剤組成物調液
下記成分を混合し、粘着剤組成物を得た。
上記1)で得られたアクリル樹脂:100部
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
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。3)上記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(重剥離フィルム、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(軽剥離フィルム、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、軽剥離フィルム/粘着剤層/重剥離フィルムの層構成を有する積層体Aを得た。
厚みが25μmのトリアセチルセルロース(TAC、コニカミノルタ株式会社製)からなる基材層を準備した。この基材層を120℃で5分間加熱乾燥し、水分率が2%となるようにした。基材層上に、配向層形成用組成物をバーコート法により塗布し、塗膜を80℃で1分間乾燥した。厚さは100nmであった。
基材層として厚み50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PET、東レ株式会社製)を準備した。PETフィルムへハードコート(HC)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3分間加熱乾燥した。得られた乾燥被膜に上記UV照射装置を用いて、露光量500mJ/cm2(365nm基準)のUV光を照射して厚さ5μmのHC層を形成した。得られたHC層付きPETフィルムの厚みは55μmであり、水分率0.5%であった。
基材層として厚み50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PET、帝人株式会社製)を使用したこと以外は、実施例2と同様にして積層体を作製した。HC層付きPETフィルムの厚みは55μmであり、水分率0.4%であった。この積層体は、sEAが232MPaでありsETが157MPaであった。
実施例1と同様にして、積層体を作製した。その後、基材層における偏光層が形成されていない面にも同様に、偏光層およびOC層を形成した。このようにして、OC層/第1偏光層/第1配向層/基材層/第2配向層/第2偏光層/OC層からなる積層体を得た。第1偏光層の吸収軸と第2偏光層の吸収軸とのなす角度は、0°であり、吸収軸は互いに一致していた。
実施例4において、第2配向膜と第2偏光層を形成する際に、第1偏光層の吸収軸と第2偏光層の吸収軸とのなす角度が5゜になるようにしたこと以外は、実施例4と同様にして積層体を得た。
(第1偏光層の形成)
基材層として厚み100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)を準備した。ハードコート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3分間加熱乾燥した。得られた乾燥被膜に上記UV照射装置を用いて、露光量500mJ/cm2(365nm基準)の紫外線を照射してHC層付きPETフィルムを作製した。HC層の厚みは2.0μmであった。
厚みが25μmのトリアセチルセルロース(TAC、コニカミノルタ株式会社製)からなる基材層を準備した。この基材層を120℃で5分間加熱乾燥し、水分率が2%となるようにした。
平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%、厚み30μmのポリビニルアルコールフィルム〔株式会社クラレ製の商品名「クラレビニロン VF−PE♯3000」〕を、37℃の純水に浸漬した後、ヨウ素とヨウ化カリウムとを含む30℃の水溶液(ヨウ素/ヨウ化カリウム/水(質量比)=0.05/1.7/100)に浸漬した。
比較例1において、基材フィルムに、シクロオレフィン(COP)フィルム(日本ゼオン株式会社製)を使用したこと以外は、比較例1と同様にして積層体を作製した。COPフィルムの厚みは23μmであり水分率0.5%であった。この積層体は、sEAが270MPa%でありsETが73MPa%であった。
基材フィルムを加熱乾燥しなかったこと以外は、実施例1と同様に積層体を作製した。TACフィルムの水分率5.2%であった。この積層体は、sEAが237MPa%でありsETが294MPa%であった。
Claims (10)
- 基材層および偏光層を含む屈曲可能な積層体であって、
前記積層体の水分率は、5.0%以下であり、
以下の式(1)を満たす、積層体。
|sEA−sET|/|sEA+sET|≦0.3 (1)
[式中、sEAおよびsETはそれぞれ、吸収軸方向および透過軸方向におけるタフネスを示す] - 前記基材層の両側に偏光層が形成されている、請求項1に記載の積層体。
- 一方の偏光層の吸収軸と他方の偏光層の吸収軸とのなす角度が−5°乃至+5°である、請求項2に記載の積層体。
- 前記基材層は、波長550nmにおける面内位相差値(R0)及び厚み方向の位相差値(Rth)がいずれも0nm以上50nm以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層体。
- 全ヘイズ値が3%以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記偏光層の厚みは0.5μm〜10μmである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記偏光層は、重合性液晶化合物と二色性色素とを含む偏光層形成用組成物の硬化物から構成される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記偏光層中の二色性色素の含有量は、重合性液晶化合物100質量部に対して0.1〜30質量部である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記偏光層側に粘着剤層を更に有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の積層体。
- 請求項9に記載の積層体が画像表示素子に貼合された、表示装置。
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