JP7456747B2 - 光学積層体 - Google Patents
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Description
〔1〕 偏光領域と、平面視において前記偏光領域に囲まれた非偏光領域と、を有し、
前記偏光領域の厚みは、15μm以下であり、
前記非偏光領域は、平面視において前記偏光領域に囲まれた貫通穴に、活性エネルギー線硬化性樹脂の硬化物が設けられた領域である、偏光子。
〔2〕 前記硬化物の厚みは、前記偏光領域の厚みと同じである、〔1〕に記載の偏光子。
〔3〕 前記硬化物の厚みは、前記偏光領域の厚みよりも小さい、〔1〕に記載の偏光子。
〔4〕 前記硬化物の厚みは、前記偏光領域の厚みよりも大きい、〔1〕に記載の偏光子。
〔5〕 前記非偏光領域は、透光性を有する、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の偏光子。
〔6〕 前記非偏光領域の平面視における径は、0.5mm以上20mm以下である、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の偏光子。
〔7〕 前記活性エネルギー線硬化性樹脂は、エポキシ化合物を含む、〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の偏光子。
〔8〕 前記エポキシ化合物は、脂環式エポキシ化合物を含む、〔7〕に記載の偏光子。
〔9〕 〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の偏光子と、前記偏光子の少なくとも一方の面側に設けられた補強材と、を有する偏光子複合体であって、
前記補強材は、各開口端面が前記偏光子の面に対向するように配列した複数のセルを有する、偏光子複合体。
〔10〕 前記セルの前記開口の形状は、多角形状、円形状、又は楕円形状である、〔9〕に記載の偏光子複合体。
〔11〕 さらに、前記セルの内部空間に透光性の充填材が設けられている、〔9〕又は〔10〕に記載偏光子複合体。
〔12〕 〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の偏光子、又は〔9〕~〔11〕のいずれかに記載の偏光子複合体の少なくとも片面側に保護層を有する、光学積層体。
〔13〕 前記保護層は、前記偏光子上に設けられた活性エネルギー線硬化性樹脂の硬化物層である、〔12〕に記載の光学積層体。
〔14〕 前記保護層を構成する活性エネルギー線硬化性樹脂は、前記偏光領域に含まれる前記硬化物を構成する活性エネルギー線硬化性樹脂と同じ活性エネルギー線硬化性樹脂である、〔13〕に記載の光学積層体。
図1(a)は、本実施形態の偏光子の一例を模式的に示す概略平面図であり、図1(b)~(d)は、図1(a)に示す偏光子のz-z’断面図である。図1(a)~(d)に示す偏光子10は、偏光領域11と、平面視において偏光領域11に囲まれた非偏光領域12とを有する。偏光領域11の厚みは、15μm以下である。非偏光領域12は、平面視において、偏光領域11に囲まれた貫通穴22に、活性エネルギー線硬化性樹脂(以下、「硬化性樹脂(X)」ということがある。)の硬化物が設けられた領域である。
偏光子10の偏光領域11は、好ましくは波長380nm~780nmの範囲の波長において吸収二色性を示す。偏光子10は、その吸収軸に平行な振動面をもつ直線偏光を吸収し、吸収軸に直交する(透過軸と平行な)振動面をもつ直線偏光を透過する性質を有するが、この性質は主に偏光領域11によって得ることができる。
Py[%]={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
一般的に「非偏光」とは、電界成分に観測し得る規則性がない光を指す。換言すると、非偏光とは、優位な特定の偏光状態が観測されないランダムな光である。また、「部分偏光」とは、偏光と非偏光との中間の状態にある光を指し、直線偏光、円偏光及び楕円偏光の少なくとも1つと非偏光とが交じり合った光を意味する。偏光子10における非偏光領域12とは、当該非偏光領域12を透過する光(透過光)が、非偏光又は部分偏光となることを意味するものである。特に、透過光が非偏光である非偏光領域が好ましい。
偏光子10における非偏光領域12は上記のとおり、活性エネルギー線硬化性樹脂(硬化性樹脂(X))の硬化物が設けられた領域であり、好ましくは、当該硬化性樹脂(X)を含む活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(以下、「硬化性樹脂組成物」ということがある。)により形成される。硬化性樹脂組成物に含まれる硬化性樹脂(X)は、紫外線、可視光、電子線、X線等の活性エネルギー線の照射によって硬化するものである。硬化性樹脂(X)は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化性樹脂であることが好ましい。硬化性樹脂(X)を含む硬化性樹脂組成物は、活性エネルギー線硬化型の接着剤であってもよく、この場合、紫外線硬化型の接着剤であることがより好ましい。
[式(IV)中、R8及びR9は、互いに独立して、水素原子又は炭素数1~5の直鎖状アルキル基を表す。]
[式(V)中、R10及びR11は、互いに独立して、水素原子又は炭素数1~5の直鎖状アルキル基を表し、nは2~20の整数を表す。]
[式(VI)中、R12及びR13は、互いに独立して、水素原子又は炭素数1~5の直鎖状アルキル基を表し、pは2~20の整数を表す。]
[式(VII)中、R14及びR15は、互いに独立して、水素原子又は炭素数1~5の直鎖状アルキル基を表し、qは2~10の整数を表す。]
[式(VIII)中、R16及びR17は、互いに独立して、水素原子又は炭素数1~5の直鎖状アルキル基を表し、rは2~20の整数を表す。]
図3(a)~(e)は、本実施形態の偏光子の製造方法の一例を模式的に示す概略断面図である。図3(a)~(e)では、図1(b)に示す偏光子10を得る場合を示しているが、図1(c)及び(d)に示す偏光子10も、下記に説明する方法によって製造することができる。偏光子10は、例えば、全体が同じ視感度補正偏光度(Py)を有し、非偏光領域12を有していない原料偏光子20を用いて製造することができる。原料偏光子20は上記した偏光子10の偏光領域11のみで形成されているため、原料偏光子20の厚みは、偏光子10の偏光領域11と同じ厚みである15μm以下であることが好ましい。
原料偏光子20は、貫通穴22に充填された硬化性樹脂組成物中の硬化性樹脂(X)を硬化させるために照射する活性エネルギー線によって著しく変質しにくいものであることが好ましい。このような原料偏光子20は、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着配向させたフィルムや、重合性液晶化合物の硬化層中で二色性色素が配向しているものであり、これらの製造方法は、上述の偏光領域11において説明したとおりである。
図4(a)は、本実施形態の偏光子複合体の一例を模式的に示す概略断面図であり、図4(b)は、偏光子複合体の補強材側の概略平面図である。図4(b)中、偏光子10の非偏光領域12を波線で示している。図4(a)に示す偏光子複合体41は、偏光子10と、偏光子10の一方の面側に設けられた補強材50とを有する。補強材50は、偏光子10の両面に設けられていてもよい。
補強材50が有するセル51は、上記したように、セル51を区画するセル隔壁53に囲まれた中空柱状(筒状)の構造を有し、柱状の構造の軸方向両端が開口した開口端面となっているものである。セル51は、開口端面として、偏光子複合体41の偏光子10との距離が相対的に近い側に配置される第1開口端面と、相対的に遠い側に配置される第2開口端面とを有する。補強材50は、第1開口端面及び第2開口端面のうちの少なくとも一方が、偏光子10に対向するように配列していればよく、第1開口端面及び第2開口端面の両方が、偏光子10に対向するように配列していることが好ましい。
図4(a)に示す偏光子複合体41は、偏光子10に、補強材50を形成することによって製造することができる。補強材50は、例えば、樹脂材料又は無機酸化物を用いて、偏光子10の表面にセル51を区画するセル隔壁53を形成することによって得ることができる。
図5~図8は、本実施形態の光学積層体の一例を模式的に示す概略断面図である。光学積層体は、図1(b)~(d)に示す偏光子10、図4(a)に示す偏光子複合体41の片面側又は両面側に保護層を有するものである。
図5(a)~(c)に示す光学積層体42は、図1(b)~(d)のいずれかに示す偏光子10と、偏光子10の片面側に設けられた保護層17とを有する。保護層17は、偏光子10上に直接設けられた硬化性樹脂(X)の硬化物層である。硬化物層である保護層17を構成する硬化性樹脂(X)としては、紫外線、可視光、電子線、X線等の活性エネルギー線の照射によって硬化する樹脂であれば特に限定されず、例えば上記で説明した硬化性樹脂(X)が挙げられる。保護層17は、偏光子10の非偏光領域12に含まれる硬化物を構成する硬化性樹脂(X)と同じ硬化性樹脂(X)を含む硬化性樹脂組成物の硬化物層であることが好ましい。
図6は、本実施形態の光学積層体の他の一例を模式的に示す概略断面図である。図6に示す光学積層体43は、偏光子10の片面に、硬化性樹脂(X)の硬化物層の保護層17を有する光学積層体42(図5(a))と、光学積層体42の偏光子10側に設けられた補強材50とを有する。補強材50は、図5(a)に示す光学積層体42の保護層17側にも設けられてもよい。
図7に示す光学積層体44は、図1(b)に示す偏光子10の両面側に保護層17,18を有する。光学積層体44は、偏光子10の片面側にのみ保護層17(又は18)を有するものであってもよい。光学積層体44に含まれる偏光子10は、図1(c)又は(d)に示す偏光子10であってもよい。保護層17,18は、粘着剤層又は接着剤層等の貼合層を介して偏光子10上に設けることができる。この場合、例えば、貼合層を介して、偏光子10にフィルム状の保護層を積層すればよい。保護層17,18は、貼合層を介さずに偏光子10に直接接するように設けてもよい。この場合、例えば、保護層17,18を構成する樹脂材料を含む組成物を、偏光子10上に塗布し、この塗布層を固化又は硬化すること等によって保護層17,18を形成することができる。保護層17,18は、一方を貼合層を介して設けた保護層とし、他方を貼合層を介さずに設けた保護層としてもよい。光学積層体44に含まれる保護層17,18は、互いに同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。
図8に示す光学積層体45は、図4(a)に示す偏光子複合体41の両面側に保護層17,18を有する。光学積層体45は、偏光子複合体41の片面側にのみ保護層17(又は18)を有するものであってもよい。保護層17,18は、粘着剤層又は接着剤層等の貼合層を介して偏光子複合体41上に設けることができる。この場合、例えば、貼合層を介して、偏光子複合体41にフィルム状の保護層を積層すればよい。偏光子複合体41の補強材50側に設けられる保護層18は、例えば、補強材50のセル51の内部空間、及び複数のセル51の間の隙間等を埋めるように貼合層を設けて、保護層を積層すればよい。あるいは、フィルム状の保護層の片面に貼合層となる材料の塗布層が形成された積層シートを、補強材50上に積層することによって、補強材50のセル51の内部空間、及び複数のセル51の間の隙間等に貼合層となる材料を充填して保護層を形成してもよい。また、図8においては、偏光子10の一方側の面に補強材を設けた場合について示したが、偏光子10の両面に補強材50を設けてもよい。
保護層17,18は、光を透過可能な樹脂層であることが好ましく、樹脂フィルムであってもよく、樹脂材料を含む組成物を塗布して形成した塗布層であってもよい。樹脂層に用いられる樹脂としては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性、延伸性等に優れる熱可塑性樹脂であることが好ましい。熱可塑性樹脂としては、上記した原料偏光子20の製造に用いてもよい基材フィルムを構成する熱可塑性樹脂が挙げられる。光学積層体42~45が両面に保護層17,18を有する場合、保護層17,18の樹脂組成は、互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。
貼合層は、粘着剤層又は接着剤層である。粘着剤層を形成するための粘着剤及び接着剤層を形成するための接着剤としては、例えば、上記した充填材を構成するために用いる粘着剤及び接着剤が挙げられる。
図1(b)~(d)に示す偏光子10、図4(a)に示す偏光子複合体41、図5~図8に示す光学積層体42~45は、さらに、液晶表示装置や有機EL表示装置等の表示装置の光学表示素子(液晶パネル、有機EL素子)に貼合するための光学表示素子用貼合層を有していてもよい。
Claims (13)
- 偏光子複合体の少なくとも片面側に保護層を有する光学積層体であって、
前記偏光子複合体は、偏光子と、前記偏光子の一方の面側に設けられた補強材と、を有し、
前記偏光子は、
偏光領域と、平面視において前記偏光領域に囲まれた非偏光領域と、を有し、
前記偏光領域の厚みは、15μm以下であり、
前記非偏光領域は、平面視において前記偏光領域に囲まれた貫通穴に、活性エネルギー線硬化性樹脂の硬化物が設けられた領域であり、
前記補強材は、各開口端面が前記偏光子の面に対向するように配列した複数のセルを有し、
前記保護層は、厚みが20μm以上の樹脂フィルムであり、前記偏光子の片面側の全面を被覆し、かつ、前記偏光子上に粘着剤層又は接着剤層のみを介して設けられ、
前記セルの前記開口の形状は、多角形状、円形状、又は楕円形状である、光学積層体。 - 偏光子複合体の少なくとも片面側に保護層を有する光学積層体であって、
前記偏光子複合体は、偏光子と、前記偏光子の一方の面側に設けられた補強材と、を有し、
前記偏光子は、
偏光領域と、平面視において前記偏光領域に囲まれた非偏光領域と、を有し、
前記偏光領域の厚みは、15μm以下であり、
前記非偏光領域は、平面視において前記偏光領域に囲まれた貫通穴に、活性エネルギー線硬化性樹脂の硬化物が設けられた領域であり、
前記補強材は、各開口端面が前記偏光子の面に対向するように配列した複数のセルを有し、
前記保護層は、厚みが20μm以上の樹脂フィルムであり、前記偏光子の片面側の全面を被覆し、かつ、前記偏光子上に粘着剤層又は接着剤層のみを介して設けられ、
さらに、前記セルの内部空間に透光性の充填材が設けられている、光学積層体。 - 前記セルの前記開口の形状は、多角形状、円形状、又は楕円形状である、請求項2に記載の光学積層体。
- 偏光子複合体の少なくとも片面側に保護層を有する光学積層体であって、
前記偏光子複合体は、偏光子と、前記偏光子の一方の面側に設けられた補強材と、を有し、
前記偏光子は、
偏光領域と、平面視において前記偏光領域に囲まれた非偏光領域と、を有し、
前記偏光領域の厚みは、15μm以下であり、
前記非偏光領域は、平面視において前記偏光領域に囲まれた貫通穴に、活性エネルギー線硬化性樹脂の硬化物が設けられた領域であり、
前記補強材は、各開口端面が前記偏光子の面に対向するように配列した複数のセルを有し、かつ、前記偏光子の片面側の全面に前記セルが存在するように設けられており、
前記保護層は、厚みが20μm以上の樹脂フィルムであり、前記偏光子の片面側の全面を被覆し、かつ、前記偏光子上に粘着剤層又は接着剤層のみを介して設けられる、光学積層体。 - 前記セルの前記開口の形状は、多角形状、円形状、又は楕円形状である、請求項4に記載の光学積層体。
- さらに、前記セルの内部空間に透光性の充填材が設けられている、請求項4又は5に記載の光学積層体。
- 前記硬化物の厚みは、前記偏光領域の厚みと同じである、請求項1~6のいずれか1項に記載の光学積層体。
- 前記硬化物の厚みは、前記偏光領域の厚みよりも小さい、請求項1~6のいずれか1項に記載の光学積層体。
- 前記硬化物の厚みは、前記偏光領域の厚みよりも大きい、請求項1~6のいずれか1項に記載の光学積層体。
- 前記非偏光領域は、透光性を有する、請求項1~9のいずれか1項に記載の光学積層体。
- 前記非偏光領域の平面視における径は、0.5mm以上20mm以下である、請求項1~10のいずれか1項に記載の光学積層体。
- 前記活性エネルギー線硬化性樹脂は、エポキシ化合物を含む、請求項1~11のいずれか1項に記載の光学積層体。
- 前記エポキシ化合物は、脂環式エポキシ化合物を含む、請求項12に記載の光学積層体。
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