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CN111751919A - 光学层叠体及使用了该光学层叠体的图像显示装置 - Google Patents

光学层叠体及使用了该光学层叠体的图像显示装置 Download PDF

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CN111751919A
CN111751919A CN202010211785.2A CN202010211785A CN111751919A CN 111751919 A CN111751919 A CN 111751919A CN 202010211785 A CN202010211785 A CN 202010211785A CN 111751919 A CN111751919 A CN 111751919A
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polarizer
retardation
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protective layer
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CN202010211785.2A
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新地真规子
望月政和
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Nitto Denko Corp
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Nitto Denko Corp
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Abstract

本发明提供一种光学层叠体，其在即使在局部施加给定值以上的负载的情况下，也不会发生龟裂，其结果，可以实现抑制了漏光及亮点的图像显示装置，并且抑制了在高温环境下的翘曲。本发明的光学层叠体具有：偏振片，上述偏振片具有起偏镜及设置于起偏镜的一侧的保护层；隔着第1粘合剂层贴合于保护层的防映入层；直接形成于防映入层的第1基材；隔着第2粘合剂层贴合于第1基材的第2基材；以及直接形成于第2基材的硬涂层，其中，从保护层至硬涂层侧的最外层的合计厚度为100μm～250nm。

Description

光学层叠体及使用了该光学层叠体的图像显示装置
技术领域
本发明涉及光学层叠体及使用了该光学层叠体的图像显示装置。
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，在多数情况下，在显示单元的至少一侧配置有偏振片。众所周知，对于设置于图像显示装置的可视侧的偏振片而言，为了防止外部光映入到显示画面，在其可视侧设置防映入层。特别是在用于笔记本电脑等的显示画面的偏振片中，为了防止键盘等的映入，防映入层是有用的。然而，如果在存在异物的状态下将这样的笔记本电脑折叠，则由于该异物而有时会施加局部的负载。根据偏振片的构成，偏振片会因这样的局部的负载而损伤，其结果，有时会在图像显示装置产生漏光或亮点(所谓的白点)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-297041号公报
专利文献2：日本特开2005-024753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问题而进行的，其主要目的在于，提供一种光学层叠体，其即使在局部施加给定值以上的负载的情况下，也不会发生龟裂，其结果，可以实现抑制了漏光及亮点的图像显示装置，并且抑制了在高温环境下的翘曲。
解决问题的方法
本发明的光学层叠体具有：偏振片，上述偏振片具有起偏镜及设置于该起偏镜的一侧的保护层；隔着第1粘合剂层贴合于该保护层的防映入层；直接形成于该防映入层的第1基材；隔着第2粘合剂层贴合于该第1基材的第2基材；以及直接形成于该第2基材的硬涂层，其中，从该保护层至该硬涂层侧的最外层的合计厚度为100μm～250nm。
在1个实施方式中，上述第1粘合剂层及上述第2粘合剂层的厚度分别为10μm～30μm。
在1个实施方式中，上述保护层及上述第2基材的压缩弹性模量分别为3.0GPa以上。
在1个实施方式中，上述起偏镜的厚度为10μm以下。
在1个实施方式中，上述防映入层为液晶化合物的取向固定层。
在1个实施方式中，上述光学层叠体在上述起偏镜的与上述保护层的相反侧进一步具备从该起偏镜侧起依次设置的第1相位差层及第2相位差层。该第1相位差层与该第2相位差层隔着粘接剂层贴合在一起。在1个实施方式中，上述粘接剂层的厚度为5μm以下。在1个实施方式中，上述粘接剂层的储能模量为1.0×106Pa以上。
在1个实施方式中，上述光学层叠体在负载3kg的穿刺试验后不发生漏光。
本发明的另一光学层叠体具有：偏振片，其具有起偏镜及设置于该起偏镜的一侧的保护层；隔着第2粘合剂层贴合于该保护层的第2基材；以及直接形成于该第2基材的硬涂层，其中，从该保护层至该硬涂层侧的最外层的合计厚度为100μm～250nm。在1个实施方式中，上述光学层叠体在上述起偏镜的与上述保护层的相反侧进一步具备从该起偏镜侧起依次设置的第1相位差层及第2相位差层。
根据本发明的其它方面，提供一种图像显示装置。该图像显示装置在可视侧具备上述的光学层叠体，该光学层叠体的上述硬涂层配置于可视侧。
发明的效果
根据本发明，通过将光学层叠体中起偏镜的一侧(代表性地为可视侧)的构成要素的合计厚度设为给定范围，可以得到如下光学层叠体，其即使在局部施加给定值以上的负载的情况下，也不会发生龟裂，其结果，可以实现抑制了漏光及亮点的图像显示装置，并且抑制了在高温环境下的翘曲。
附图说明
图1是本发明的1个实施方式的光学层叠体的示意剖面图。
图2是本发明的另一实施方式的光学层叠体的示意剖面图。
符号说明
10 偏振片
11 起偏镜
12 保护层
20 第2基材
30 硬涂层
40 防映入层
50 第1基材
61 第1粘合剂层
62 第2粘合剂层
71 第1相位差层
72 第2相位差层
80 粘接剂层
100 光学层叠体
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不限定于这些实施方式。
A.光学层叠体的整体构成
图1是本发明的1个实施方式的光学层叠体的示意剖面图。图示例的光学层叠体100依次具备：偏振片10，其具有起偏镜11及保护层12；防映入层40；第1基材50；第2基材20；以及硬涂层30。防映入层40直接形成于第1基材50，并且隔着第1粘合剂层61贴合于保护层12。第2基材20隔着第2粘合剂层62贴合于第1基材50。第2基材20上直接形成有硬涂层30。在本说明书中，“直接”是指，不夹隔有粘接层(代表性地为粘接剂层、粘合剂层)。根据需要，第2基材20可以在硬涂层30侧的表面具有防反射层和/或密合层(均未图示)。该构成也包含于“硬涂层直接形成于基材”的方式中。防反射层可以设置于硬涂层30的外侧。根据需要，也可以在硬涂层侧的最外层(实质上为硬涂层，或者在存在防反射层的情况下为防反射层)的表面设置防污层(未图示)。
在另一实施方式(未图示)中，光学层叠体依次具备偏振片、第2基材及硬涂层，硬涂层直接形成于第2基材。在本实施方式中，第2基材隔着第2粘合剂层贴合于保护层。即，在本发明的实施方式中，防映入层(及形成有防映入层的基材)以及贴合防映入层的第1基材可以省略。
在本发明的实施方式中，从保护层12至硬涂层30侧的最外层(实质上为硬涂层，或者在存在防反射层或防污层的情况下为防反射层或防污层)的合计厚度(以下，有时简称为合计厚度)为100μm～250nm。合计厚度为这样的范围时，可以得到如下光学层叠体，其即使在局部施加给定值以上的负载的情况下，也不会发生龟裂，其结果，可以实现抑制了漏光及亮点的图像显示装置，并且抑制了在高温环境下的翘曲。合计厚度优选为120μm～250nm、更优选为150μm～250nm、进一步优选为180μm～250nm、特别优选为200μm～250nm。合计厚度过小时，龟裂抑制的效果有时会变得不充分。合计厚度过大时，受到环境的温度和/或湿度的影响而收缩或膨胀时的保持应力变大，在高温和/或高湿环境下的光学层叠体的翘曲有时会成为问题。需要说明的是，任意设置的层(例如为密合层、防反射层或防污层)的厚度均非常小，因此，是否存在它们实质上并不影响合计厚度，因此，实质上也不影响本发明的效果。
第1粘合剂层61及第2粘合剂层62的厚度分别优选为10μm～30μm、更优选为12μm～25μm。第1粘合剂层及第2粘合剂层的厚度分别为这样的范围时，可以容易地实现上述期望的合计厚度。第1粘合剂层及第2粘合剂层中的至少一者的厚度过小时，得到的光学层叠体的耐久性有时会变得不充分。如果第1粘合剂层及第2粘合剂层的厚度过大，则施加应力时，相邻的基材变得容易变形，龟裂控制的效果有时会变得不充分。
保护层12及第2基材52的压缩弹性模量分别优选为3.0GPa以上、更优选为3.5GPa～5.0GPa。保护层及第2基材的压缩弹性模量分别为这样的范围时，龟裂抑制的效果可以变得更显著。
如图2所示，可以在光学层叠体中设置相位差层。在图示例的光学层叠体101中，在起偏镜11的与保护层12的相反侧，从起偏镜11侧起依次设置有第1相位差层71及第2相位差层72。第1相位差层71代表性地具有nx＞ny＞nz的折射率特性。第2相位差层72代表性地具有nz＞nx＞ny的折射率特性。第1相位差层71可以同时用作起偏镜的可视侧和相反侧的保护层。光学层叠体101中，第1相位差层71与第2相位差层72隔着粘接剂层80贴合在一起。通过在相位差层的层叠中使用粘接剂，龟裂抑制的效果可以变得更显著。如果在相位差层的层叠中使用粘合剂，则龟裂抑制的效果有时会变得不充分。
在图示例中，仅在起偏镜11的一侧设置有保护层12，但根据目的，也可以在起偏镜11的与保护层12相反的一侧设置其它保护层。进一步，根据目的，也可以设置任意适当的功能层。作为功能层的代表例，可列举导电层、除上述以外的相位差层。功能层的种类、数量、组合、配置位置、特性可以根据目的适宜设定。在设置有导电层的情况下，该导电层代表性地设置于起偏镜11的与保护层12相反的一侧。通过在这样的位置设置导电层，可以将光学层叠体适宜用于内嵌触摸面板型输入显示装置。
本发明的实施方式的光学层叠体优选在负载3kg的穿刺试验后不发生漏光。穿刺试验例如可以通过在压缩试验机中安装给定的针、将该针以负载3kg刺入光学层叠体而进行。“不发生漏光”是指，将穿刺试验后的光学层叠体和标准偏振片以光学层叠体的起偏镜与偏振片的起偏镜成为正交尼科尔状态的方式配置并用肉眼观察时未确认到漏光的状态。
以下，对光学层叠体的构成要素进行说明。
B.偏振片
B-1.起偏镜
代表性地，起偏镜11由包含二色性物质的树脂膜构成。作为树脂膜，可采用可作为起偏镜使用的任意适当的树脂膜。代表性地，树脂膜为聚乙烯醇类树脂(以下称为“PVA类树脂”)膜。树脂膜可以为单层的树脂膜，也可以为两层以上的层叠体。
作为由单层的树脂膜构成的起偏镜的具体例，可列举对PVA类树脂膜实施利用碘的染色处理及拉伸处理(代表性地为单向拉伸)而成的起偏镜。上述利用碘的染色通过例如将PVA类膜浸渍于碘水溶液中进行。上述单向拉伸的拉伸倍率优选为3～7倍。拉伸可以在染色处理后进行，也可以边染色边进行。另外，也可以在拉伸后进行染色。根据需要对PVA类树脂膜实施溶胀处理、交联处理、清洗处理、干燥处理等。例如，通过在染色前将PVA类树脂膜浸渍于水中进行水洗，不仅可以将PVA类膜表面的污垢、抗粘连剂清洗，而且可以使PVA类树脂膜溶胀而防止染色不均等。
作为使用层叠体得到的起偏镜的具体例，可列举使用树脂基材与层叠于该树脂基材的PVA类树脂层(PVA类树脂膜)的层叠体、或者使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA类树脂层的层叠体而得到的起偏镜。使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA类树脂层的层叠体而得到的起偏镜可以通过下述方法制作：例如，将PVA类树脂溶液涂布于树脂基材，使其干燥，在树脂基材上形成PVA类树脂层，得到树脂基材与PVA类树脂层的层叠体；将该层叠体拉伸及染色，将PVA类树脂层制成起偏镜。在本实施方式中，拉伸代表性地包括将层叠体浸渍于硼酸水溶液中来进行拉伸。此外，拉伸根据需要可进一步包括在硼酸水溶液中的拉伸之前将层叠体在高温(例如，95℃以上)下进行气体氛围中拉伸。得到的树脂基材/起偏镜的层叠体可以直接使用(即，将树脂基材制成起偏镜的保护层)，也可以将树脂基材从树脂基材/起偏镜的层叠体剥离，在该剥离面上层叠与目的相应的任意适当的保护层而使用。这样的起偏镜的制造方法的详细情况记载于例如日本特开2012-73580号公报中。可将该公报的全部记载作为参考引用至本说明书中。
起偏镜的厚度优选为10μm以下、更优选为8μm以下、进一步优选为7μm以下。另一方面，起偏镜的厚度优选为1μm以上、更优选为2μm以上、进一步优选为3μm以上。如果起偏镜的厚度为这样的范围，则可以良好地抑制加热时的卷曲，并且得到良好的加热时的外观耐久性。此外，如果起偏镜的厚度为这样的范围，则即便将上述合计厚度设定为给定的范围，也可以实现光学层叠体(其结果为图像显示装置)的薄型化。
起偏镜优选在波长380nm～780nm中的任意波长下显示出吸收二色性。起偏镜的单体透射率优选为43.0％～46.0％、更优选为44.5％～46.0％。起偏镜的偏振度优选为97.0％以上、更优选为99.0％以上、进一步优选为99.9％以上。
B-2.保护层
作为保护层12，可使用任意适当的树脂膜。作为树脂膜的形成材料，可列举例如，(甲基)丙烯酸类树脂、双乙酰纤维素、三乙酰纤维素等纤维素类树脂、聚丙烯等烯烃类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂等酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚碳酸酯类树脂、它们的共聚物树脂等。需要说明的是，“(甲基)丙烯酸类树脂”是指丙烯酸类树脂和/或甲基丙烯酸类树脂。
在1个实施方式中，作为上述(甲基)丙烯酸类树脂，使用具有戊二酰亚胺结构的(甲基)丙烯酸类树脂。具有戊二酰亚胺结构的(甲基)丙烯酸类树脂(以下也称为戊二酰亚胺树脂)记载于例如日本特开2006-309033号公报、日本特开2006-317560号公报、日本特开2006-328329号公报、日本特开2006-328334号公报、日本特开2006-337491号公报、日本特开2006-337492号公报、日本特开2006-337493号公报、日本特开2006-337569号公报、日本特开2007-009182号公报、日本特开2009-161744号公报、日本特开2010-284840号公报中。将这些记载作为参考引用至本说明书中。
保护层的厚度代表性地为10μm～100μm、优选为20μm～40μm。保护层的厚度为这样的范围时，可以容易地实现上述期望的合计厚度。代表性地，保护层通过粘接层(具体而言，粘接剂层、粘合剂层)层叠于起偏镜。粘接剂层代表性地由PVA类粘接剂、活化能量线固化型粘接剂形成。粘合剂层代表性地由丙烯酸类粘合剂形成。
如上所述，保护层的压缩弹性模量优选为3.0GPa以上、更优选为3.5GPa～5.0GPa。如上所述，保护层的压缩弹性模量为这样的范围时，通过与第2基材的压缩弹性模量的效果的协同效果，龟裂抑制的效果可以变得更显著。压缩弹性模量可以基于JIS Z 2255而测定。
C.防映入层
为了防止图像显示装置的使用者的脸、图像显示装置的键盘、外部光(例如，荧光灯)等的映入而设置防映入层。防映入层代表性地为液晶化合物的取向固定层。在本说明书中，“取向固化层”是指，液晶化合物在层内沿着给定的方向取向、且其取向状态固定的层。需要说明的是，“取向固化层”是包括使液晶单体固化而得到的取向固化层的概念。防映入层代表性地通过在形成于第1基材的取向膜(未图示)的表面涂布含有液晶化合物的组合物、并使该涂布层固化和/或硬化而形成。液晶化合物可以是棒状液晶化合物，可以是盘状(圆盘状)液晶化合物，也可以是它们的组合。
防映入层的厚度优选为1μm～5μm、更优选为1μm～3μm。
防映入层的构成材料、光学特性、形成方法等的详细情况记载于例如日本特开2018-155998号公报。将该公报的记载作为参考引用至本说明书。
D.第1基材及第2基材
第1基材50用于形成防映入层40。第2基材20用于形成硬涂层30(或根据需要为防反射层)。
第2基材的压缩弹性模量如上所述，优选为3.0GPa以上、更优选为3.5GPa～5.0GPa。如上所述，第2基材的压缩弹性模量为这样的范围时，通过与保护层的压缩弹性模量的效果的协同效果，龟裂抑制的效果可以变得更显著。需要说明的是，第1基材的压缩弹性模量也可以与第2基材的压缩弹性模量同样。
第1基材及第2基材分别可以由能够满足上述期望的压缩弹性模量的任意适当的树脂膜构成。作为树脂膜的形成材料，可列举例如：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯类树脂、三乙酸纤维素(TAC)等纤维素类树脂、丙烯酸类树脂。
第1基材及第2基材的厚度分别可以根据目的适宜设定。第1基材及第2基材的厚度代表性地为20μm～200μm、优选为25μm～100μm。第1基材及第2基材的厚度为这样的范围时，可以容易地实现上述期望的合计厚度。
E.第1粘合剂层及第2粘合剂层
将第1粘合剂层61及第2粘合剂层62统一作为粘合剂层进行说明。粘合剂层的厚度如上所述，优选为10μm～30μm、更优选为12μm～25μm。如上所述，粘合剂层的厚度为这样的范围时，可以容易地实现上述期望的合计厚度。
粘合剂层可以由任意适当的粘合剂构成。作为构成粘合剂层的粘合剂的代表例，可列举丙烯酸类粘合剂、氨基甲酸酯类粘合剂、橡胶类粘合剂，优选为丙烯酸类粘合剂。这是因为这些粘合剂具有优异的透明性，并且通过变更单体单元的配合比容易地调整机械特性(例如储能模量)。丙烯酸类粘合剂(丙烯酸类粘合剂组合物)代表性地含有(甲基)丙烯酸类聚合物作为主成分。(甲基)在粘合剂组合物的固体成分中，例如以50重量％以上、优选以70重量％以上、更优选以90重量％以上的比例在粘合剂组合物中含有丙烯酸类聚合物。(甲基)丙烯酸类聚合物含有作为单体单元的(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。作为(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基，可列举例如：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。作为构成(甲基)丙烯酸类聚合物的单体，除(甲基)丙烯酸烷基酯以外，可列举含有羧基的单体、含有羟基的单体、含有酰胺基的单体、含有芳香环的(甲基)丙烯酸酯等。丙烯酸类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，可列举例如含有环氧基的硅烷偶联剂。作为交联剂，可列举例如：异氰酸酯类交联剂、过氧化物类交联剂。丙烯酸类粘合剂组合物的详细情况例如记载于日本特开2016-190996号公报，将该公报的记载作为参考引用至本说明书。
粘合剂层在25℃下的储能模量优选为0.05MPa～0.25MPa、更优选为0.10MPa～0.22MPa、进一步优选为0.13MPa～0.20MPa。
F.硬涂层
硬涂层30优选具有足够的表面硬度、优异的机械的强度、及优异的光透射性。硬涂层只要具有这样的期望的特性，就可以由任意适当的树脂形成。作为树脂的具体例，可列举热固性树脂、热塑性树脂、紫外线固化型树脂、电子束固化型树脂、双组分混合型树脂，优选紫外线固化型树脂，这是因为，其可以以简便的操作及高效率形成硬涂层。
作为紫外线固化型树脂的具体例，可列举聚酯类、丙烯酸类、氨基甲酸酯类、酰胺类、有机硅类、环氧类的紫外线固化型树脂。在紫外线固化型树脂中含有紫外线固化型的单体、低聚物、聚合物。作为优选的紫外线固化型树脂，可列举包含具有优选2个以上、更优选3～6个紫外线聚合性官能团的丙烯酸类的单体成分或低聚物成分的树脂组合物。代表性地在紫外线固化型树脂中配合有光聚合引发剂。
硬涂层可通过任意适当的方法形成。例如，硬涂层可通过在第2基材上涂敷硬涂层形成用树脂组合物并使其干燥、对干燥的涂敷膜照射紫外线而使其固化来形成。
硬涂层的厚度例如为0.5μm～20μm、优选为1μm～15μm。硬涂层的厚度为这样的范围时，可以也容易地形成上述期望的合计厚度。
G.第1相位差层
第1相位差层71可由根据目的具有任意适宜的光学特性和/或机械特性的相位差膜构成。
第1相位差层的面内相位差Re(550)优选为80nm～150nm、更优选为90nm～140nm、进一步优选为100nm～130nm。在本说明书中，“Re(λ)”是在23℃下以波长λnm的光测得的面内相位差。例如“Re(550)”是在23℃下以波长550nm的光测得的面内相位差。在将层(膜)的厚度设为d(nm)时，可通过式：Re(λ)＝(nx－ny)×d求出Re(λ)。其中，“nx”是面内的折射率成为最大的方向(即慢轴方向)的折射率，“ny”是面内与慢轴正交的方向(即快轴方向)的折射率。
第1相位差层的厚度优选为10μm～60μm、更优选为30μm～50μm。
优选第1相位差层的折射率特性显示出nx＞ny＞nz的关系。第1相位差层的Nz系数优选为1.1～3.0、更优选为1.3～2.7。Nz系数通过Nz＝Rth(λ)/Re(λ)而求出。Rth(λ)为厚度方向的相位差，例如，Rth(550)是在23℃下用波长550nm的光测定的厚度方向的相位差。Rth(550)通过Rth＝(nx－nz)×d而求出。“nz”为厚度方向的折射率。
第1相位差层可以优选以其慢轴与起偏镜的吸收轴成为实质上平行的方式配置。本说明书中，“实质上平行”及“大致平行”这样的表达包含2个方向所成的角度为0°±7°的情况，优选为0°±5°、进一步优选为0°±3°。“实质上正交”及“大致正交”这样的表达包含2个方向所成的角度为90°±7°的情况，优选为90°±5°、进一步优选为90°±3°。此外，在本说明书中，简称为“正交”或“平行”时，可包含实质上正交或实质上平行的状态。另外，在本说明书中，提及角度时，包含相对于基准方向顺时针及逆时针这两者。
第1相位差层包含光弹性系数的绝对值优选为2×10-11m2/N以下、更优选为2.0×10-13m2/N～1.5×10-11m2/N、进一步优选为1.0×10-12m2/N～1.2×10-11m2/N的树脂。如果光弹性系数的绝对值为这样的范围，则在加热时产生收缩应力的情况下不易发生相位差变化。因此，通过使用具有这样的光弹性系数的绝对值的树脂形成第1相位差层，在将光学层叠体应用于图像显示装置的情况下可以良好地防止热不均。
第1相位差层可以显示出相位差值与测定光的波长相应地变大的逆分散波长特性，也可以显示出相位差值与测定光的波长相应地变小的正的波长分散特性，还可以显示出相位差值几乎不随着测定光的波长而变化的平坦的波长分散特性。优选显示出平坦的波长分散特性。具体而言，第1相位差层的Re(450)/Re(550)优选为0.99～1.03，Re(650)/Re(550)优选为0.98～1.02。通过以给定的轴角度配置具有平坦的波长分散特性的λ/2波片(第1相位差层)和λ/4波片(第2相位差层)，可以得到与理想的逆波长分散特性相近的特性，其结果，可实现非常优异的防反射特性。
第1相位差层可以由能够满足如上所述的特性的任意适宜的树脂膜构成。作为这样的树脂的代表例，可列举环状烯烃类树脂、聚碳酸酯类树脂、纤维素类树脂、聚酯类树脂、聚乙烯醇类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚醚类树脂、聚苯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂。其中，可优选使用环状烯烃类树脂。第1相位差层通过例如对由上述树脂形成的膜进行拉伸而得到。对于环状烯烃类树脂及树脂膜的拉伸方法(相位差膜的形成方法)的详细内容，记载于例如日本特开2015-210459号公报、日本特开2016-105166号公报中。将该公报的记载作为参考引用至本说明书中。
H.第2相位差层
第2相位差层72可以由根据目的具有任意适当的光学特性和/或机械特性的相位差膜构成。
第2相位差层的面内相位差Re(550)优选为10nm～60nm、更优选为20nm～50nm、进一步优选为30nm～40nm。
第2相位差层的厚度优选为10μm～50μm、最优选为20μm～40μm。
优选第2相位差层的折射率特性显示出nz＞nx＞ny的关系。第2相位差层的Nz系数优选为-10～-0.1、更优选为-5～-1。
第2相位差层可以优选以其慢轴与起偏镜的吸收轴成为实质上正交的方式配置。
第2相位差层可以由能够满足如上所述的特性的任意适宜的树脂膜构成。代表性地，这样的树脂可以是具有负的内禀双折射的聚合物。具有负的内禀双折射的聚合物是指，在通过拉伸等使聚合物取向的情况下，其取向方向的折射率相对变小的聚合物。作为具有负的内禀双折射的聚合物，可列举例如：将芳香族、羰基等极化的各向异性大的化学键、官能团导入聚合物的侧链而成的聚合物。作为具体例，可列举改性聚烯烃类树脂(例如，改性聚乙烯类树脂)、丙烯酸类树脂、苯乙烯类树脂、马来酰亚胺类树脂、富马酸酯类树脂等。第2相位差层可通过例如对由上述树脂形成的膜合适地进行拉伸而得到。
I.粘接剂层
如上所述，粘接剂层80用于第1相位差层71与第2相位差层72的层叠。通过在相位差层的层叠中使用粘接剂，龟裂抑制的效果可以变得更显著。作为粘接剂的代表例，可列举水性粘接剂、溶剂型粘接剂、乳液系粘接剂、无溶剂型粘接剂、活性能量线固化型粘接剂(例如紫外线固化型粘接剂、电子束固化型粘接剂)、热固化型粘接剂，优选为活性能量线固化型粘接剂。这是由于其具有容易得到化学稳定(例如耐溶剂性、耐化学药品性)的优点。
作为活性能量线固化型粘接剂，可以根据需要选择自由基固化型、阳离子固化型、阴离子固化型等，例如，可以使用自由基固化型与阳离子固化型的混合物等适宜组合而成的类型。作为活性能量线固化型粘接剂，可以通过调整含有双键的单体和/或低聚物、交联剂等种类、组合及配合比例而得到具有期望的特性(例如固化后的储能模量)的活性能量线固化型粘接剂。作为活性能量线固化型粘接剂的具体例，可列举(甲基)丙烯酸酯类粘接剂。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。作为(甲基)丙烯酸酯类粘接剂中的固化性成分，可列举例如：具有(甲基)丙烯酰基的化合物、具有乙烯基的化合物。另外，作为阳离子聚合固化型粘接剂，可以使用具有环氧基、氧杂环丁基的化合物。具有环氧基的化合物只要是分子内具有至少2个环氧基的化合物，就没有特别限定，可以使用通常已知的各种固化性环氧化合物。
粘接剂层的厚度代表性地为0.01μm～7μm、优选为0.01μm～5μm。根据本发明的实施方式，在光学层叠体的起偏镜的一侧(代表性地为可视侧)，如上所述，优选将合计厚度设为给定值以上，而在相反侧，优选不采用可确保厚度的粘合剂层，而采用这样的具有较小厚度的粘接剂层。这是与根据业界的技术常识预测的结果相反的结果，是无法预期的优异的效果。
粘接剂层的储能模量在70℃以下的区域中优选为1.0×106Pa以上、更优选为1.0×107Pa以上。粘接剂层的储能模量的上限例如为1.0×1010Pa。粘接剂层的储能模量为这样的范围时，可以实现如上所述的无法预期的优异的效果。
J.图像显示装置
本发明的实施方式的光学层叠体可适用于图像显示装置。因此，本发明的实施方式也包含这样的图像显示装置。代表性地，图像显示装置在可视侧具备上述的光学层叠体。代表性地，光学层叠体以硬涂层成为可视侧的方式配置。作为图像显示装置的代表例，可列举液晶显示装置、有机电致发光(EL)显示装置、量子点显示装置。本发明的实施方式的光学层叠体即使在局部施加给定值以上的负载的情况下，也可以抑制龟裂。其结果，包含这样的光学层叠体的本发明的实施方式的图像显示装置可以抑制漏光及亮点。即，根据本发明的实施方式，可以防止所谓的白点的现象。因此，如果图像显示装置为笔记本电脑，则本发明的效果可以变得显著。此外，根据本发明的实施方式，可以实现抑制了翘曲的图像显示装置。
实施例
以下，通过实施例具体地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。需要说明的是，各特性的测定方法如下所述。
(1)穿刺试验
将实施例及比较例中得到的光学层叠体载置于安装有针的压缩试验机(KatoTech株式会社制、产品名“NDG5”、针贯穿力测定模式)，在室温(23℃±3℃)环境下，以负载3kg进行了穿刺。将穿刺试验后的光学层叠体与标准偏振片以光学层叠体的起偏镜与偏振片的起偏镜成为正交尼科尔状态的方式配置，用肉眼观察此时的漏光，按照以下的基准进行了评价。
◎：未确认到漏光
○：稍微确认到漏光但实际使用上没有问题
△：确认到实际使用上可造成影响的程度的漏光
×：漏光显著，以至实际使用上无法允许的程度
(2)耐久性
将实施例及比较例中得到的光学层叠体贴合于玻璃板，作为试验样品。将该试验样品投入环境试验机(85℃和65℃/90％RH这2个条件)给定时间后，以与另一偏振片成为正交尼科尔状态的方式配置于背光灯上，用光学显微镜观察此时的外观，按照以下的基准进行了评价。作为外观，观察了角落的漏光情况、以及端部的发泡及剥离。
◎：未确认到外观不良
○：稍微确认到外观不良但实际使用上没有问题
△：确认到实际使用上可造成影响的程度的外观不良
×：外观不良显著，以至实际使用上无法允许的程度
(3)翘曲
使用平面二轴测定器(株式会社Mitutoyo制、产品名：Quick Vision Apex)测定了实施例及比较例中得到的光学层叠体的四个角的焦点距离。接下来，将层叠体在可靠性试验条件(85℃)下放置24小时，同样地测定了光学层叠体的四个角的焦点距离。计算出各个角在投入可靠性试验前后的焦点距离之差，将四个角的平均值作为各偏振片组的翘曲量。根据得到的翘曲量按照以下的基准评价了翘曲。
◎：0mm以上且0.5mm以下
○：大于0.5mm且为1.0mm以下
△：大于1.0mm且为2.0mm以下
×：大于2.0mm
[实施例1]
1.偏振片(起偏镜层叠体)的制作
作为树脂基材，使用了长条状、且吸水率为0.75％、Tg为75℃的非晶性的间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(IPA共聚PET)膜(厚度：100μm)。对基材的单面实施电晕处理，并对该电晕处理面于25℃涂布以9:1的比例包含聚乙烯醇(聚合度4200、皂化度99.2摩尔％)及乙酰乙酸改性PVA(聚合度1200、乙酰乙酸改性度4.6％、皂化度99.0摩尔％以上、日本合成化学工业株式会社制、商品名“GOHSEFIMER Z200”)的水溶液并进行干燥，形成了厚度11μm的PVA类树脂层，制作了层叠体。
将所得到的层叠体于120℃的烘箱内、在圆周速度不同的辊间进行了沿纵向(长度方向)拉伸至2.0倍的自由端单向拉伸(气体环境中的辅助拉伸)。
接着，将层叠体在液温30℃的不溶化浴(相对于水100重量份配合硼酸4重量份而得到的硼酸水溶液)中浸渍了30秒钟(不溶化处理)。
接着，在液温30℃的染色浴中，以使偏振板达到给定透射率的方式调整碘浓度、浸渍时间，同时进行了浸渍。在本实施例中，在相对于水100重量份配合碘0.2重量份、并配合碘化钾1.5重量份而得到的碘水溶液中浸渍了60秒钟(染色处理)。
接着，在液温30℃的交联浴(相对于水100重量份配合碘化钾3重量份、并配合硼酸而得到的硼酸水溶液)中浸渍了30秒钟(交联处理)。
然后，将层叠体浸渍于液温70℃的硼酸水溶液(相对于水100重量份配合硼酸4重量份、并配合碘化钾而得到的水溶液)中，同时在圆周速度不同的辊间沿着纵向(长度方向)以使总拉伸倍率达到5.5倍的方式进行了单向拉伸(水溶液中拉伸)。
然后，将层叠体浸渍于液温30℃的清洗浴(相对于水100重量份配合碘化钾4重量份而得到的水溶液)中(清洗处理)。
接下来，在层叠体的PVA类树脂层(起偏镜)表面依次贴合作为第1相位差层的环状烯烃类膜(折射率特性：nx＞ny＞nz、面内相位差：116nm)、以及作为第2相位差层的改性聚乙烯膜(折射率特性：nz＞nx＞ny、面内相位差：35nm)。贴合使用了紫外线固化型粘接剂(厚度1μm)。需要说明的是，以第1相位差层的慢轴相对于起偏镜的吸收轴成为0°、第2相位差层的慢轴相对于起偏镜的吸收轴成为90°的角度的方式进行贴合。然后，将树脂基材从PVA类树脂层剥离。接着，在层叠体的PVA类树脂层表面(树脂基材剥离面)涂布PVA类树脂水溶液(日本合成化学工业社制、商品名“GOHSEFIMER(注册商标)Z-200”、树脂浓度：3重量％)，并贴合构成保护层的甲基丙烯酸类树脂膜(厚度：40μm、压缩弹性模量：4.4GPa)，将其在保持为60℃的烘箱中加热了5分钟。这样一来，得到了起偏镜层叠体(具有保护层/起偏镜/第1相位差层/粘接剂层/第2相位差层的构成的偏振片)。需要说明的是，起偏镜的厚度为5μm、单体透射率为42.3％。
2.光学层叠体的制作
按照日本特开2014-214177号公报的＜实施例1＞中记载的方法，在作为第1基材的FUJI FILM株式会社制造的TAC膜(产品名：TG40UL、厚度：40μm)的一面形成取向膜及液晶化合物的取向固定层(与防映入层、取向膜的合计厚度：2μm)，制作了防映入层叠体。需要说明的是，防映入层以面内相位差Re(550)成为270nm、其慢轴相对于起偏镜的吸收轴成为45°的角度的方式形成。另一方面，按照常法在作为第2基材的FUJI FILM株式会社制造的TAC膜(产品名：TD80UL、厚度：80μm)的一面依次形成硬涂层及防反射层，制作了硬涂层叠体。硬涂层及防反射层的合计厚度为4μm。在上述得到的偏振片的保护层(厚度：40μm)隔着作为第1粘合剂层的丙烯酸类粘合剂(厚度：23μm)贴合防映入层叠体的防映入层。接着，在第1基材的与防映入层的相反侧隔着作为第2粘合剂层的丙烯酸类粘合剂(厚度：23μm)贴合硬涂层叠体的第2基材。这样一来，得到了具有防反射层/硬涂层/第2基材/第2粘合剂层/第1基材/防映入层/第1粘合剂层/保护层/起偏镜/第1相位差层/粘接剂层/第2相位差层的构成的光学层叠体。在光学层叠体中，从保护层至硬涂侧的最外层(防反射层)的合计厚度为212μm。将得到的光学层叠体供于上述的评价。将结果示于表1。
[实施例2]
作为保护层，使用了厚度20μm的丙烯酸类树脂膜(压缩弹性模量：4.4GPa)，并且将第1及第2粘合剂层的厚度分别设为12μm，除此以外，与实施例1同样地制作了光学层叠体。在光学层叠体中，从保护层至硬涂侧的最外层(防反射层)的合计厚度为170μm。将得到的光学层叠体供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1。
[实施例3]
除了不包含防映入层、第1基材及第1粘合剂层以外，与实施例1同样地制作了具有防反射层/硬涂层/第2基材/第2粘合剂层/保护层/起偏镜/第1相位差层/粘接剂层/第2相位差层的构成的光学层叠体。在光学层叠体中，从保护层至硬涂侧的最外层(防反射层)的合计厚度为147μm。将得到的光学层叠体供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1。
[实施例4]
将第2基材的厚度设为40μm，除此以外，与实施例3同样地制作了光学层叠体。在光学层叠体中，从保护层至硬涂侧的最外层(防反射层)的合计厚度为107μm。将得到的光学层叠体供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1。
[实施例5]
将第1粘合剂层及第2粘合剂层的厚度分别设为5μm，除此以外，与实施例1同样地制作了光学层叠体。在光学层叠体中，从保护层至硬涂侧的最外层(防反射层)的合计厚度为176μm。将得到的光学层叠体供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1。
[实施例6]
与实施例1同样地制作了具有树脂基材/PVA类树脂层(起偏镜)的构成的层叠体。在层叠体的PVA类树脂层(起偏镜)表面涂布PVA类树脂水溶液(日本合成化学工业株式会社制、商品名“GOHSEFIMER(注册商标)Z-200”、树脂浓度：3重量％)，贴合构成另一保护层的丙烯酸类树脂膜(厚度：25μm)，将其在保持为60℃的烘箱中加热了5分钟。然后，将树脂基材从PVA类树脂层剥离。接下来，在层叠体的PVA类树脂层表面(树脂基材剥离面)涂布PVA类树脂水溶液(日本合成化学工业株式会社制、商品名“GOHSEFIMER(注册商标)Z-200”、树脂浓度：3重量％)，贴合构成保护层的丙烯酸类树脂膜(厚度：40μm、压缩弹性模量：4.4GPa)，将其在保持为60℃的烘箱中加热了5分钟。这样一来，得到了起偏镜层叠体(具有保护层/起偏镜/其它保护层的构成的偏振片)。除了使用该起偏镜层叠体以外，与实施例1同样地制作了光学层叠体。在光学层叠体中，从保护层至硬涂侧的最外层(防反射层)的合计厚度为212μm。将得到的光学层叠体供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1。
[比较例1]
作为保护层，使用了厚度20μm的丙烯酸类树脂膜(压缩弹性模量：4.4GPa)，并且将第2基材的厚度设为40μm，除此以外，与实施例3同样地制作了光学层叠体。在光学层叠体中，从保护层至硬涂侧的最外层(防反射层)的合计厚度为87μm。将得到的光学层叠体供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1。
[比较例2]
将第1粘合剂层及第2粘合剂层的厚度分别设为50μm，除此以外，与实施例1同样地制作了光学层叠体。在光学层叠体中，从保护层至硬涂侧的最外层(防反射层)的合计厚度为266μm。将得到的光学层叠体供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1。
[参考例1]
将第1相位差层和第2相位差层用丙烯酸类粘合剂(厚度23μm)贴合，除此以外，与实施例1同样地制作了光学层叠体。在光学层叠体中，从保护层至硬涂侧的最外层(防反射层)的合计厚度为212μm。将得到的光学层叠体供于与实施例1同样的评价。将结果示于表1。
[表1]
Figure BDA0002423071290000171
根据表1可明确，本发明的实施例的光学层叠体得到穿刺试验及翘曲的平衡优异的结果。即可知，本发明的实施例的光学层叠体即使在局部施加给定值以上的负载的情况下，也可以抑制龟裂，可防止所谓的白点的现象。另外，根据比较例2明确可知，通过将从保护层至硬涂侧的最外层的合计厚度设为给定值以下，可以抑制在高温环境下的光学层叠体的翘曲。此外，将实施例1～4与实施例5进行比较明确可知，通过将第1粘合剂层及第2粘合剂层设为给定值以上的厚度，可显著改善耐久性。此外，根据参考例1明确可知，在起偏镜的与可视侧的相反侧设置2个相位差层时，这些相位差层的贴合优选粘接剂。
工业实用性
本发明的光学层叠体可以适用于液晶显示装置、有机EL显示装置、量子点显示装置这样的图像显示装置。

Claims (12)

1.一种光学层叠体，其具有：
偏振片，所述偏振片具有起偏镜及设置于该起偏镜的一侧的保护层；
隔着第1粘合剂层贴合于该保护层的防映入层；
直接形成于该防映入层的第1基材；
隔着第2粘合剂层贴合于该第1基材的第2基材；以及
直接形成于该第2基材的硬涂层，
其中，
从该保护层至该硬涂层侧的最外层的合计厚度为100μm～250nm。
2.根据权利要求1所述的光学层叠体，其中，
所述第1粘合剂层及所述第2粘合剂层的厚度分别为10μm～30μm。
3.根据权利要求1所述的光学层叠体，其中，
所述保护层及所述第2基材的压缩弹性模量分别为3.0GPa以上。
4.根据权利要求1所述的光学层叠体，其中，
所述起偏镜的厚度为10μm以下。
5.根据权利要求1所述的光学层叠体，其中，
所述防映入层为液晶化合物的取向固定层。
6.根据权利要求1所述的光学层叠体，其中，
在所述起偏镜的与所述保护层的相反侧进一步具备从该起偏镜侧起依次设置的第1相位差层及第2相位差层，该第1相位差层与该第2相位差层隔着粘接剂层贴合在一起。
7.根据权利要求6所述的光学层叠体，其中，所述粘接剂层的厚度为5μm以下。
8.根据权利要求6所述的光学层叠体，其中，
所述粘接剂层的储能模量为1.0×106Pa以上。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的光学层叠体，其在负载3kg的穿刺试验后不发生漏光。
10.一种光学层叠体，其具有：
偏振片，所述偏振片具有起偏镜及设置于该起偏镜的一侧的保护层；
隔着第2粘合剂层贴合于该保护层的第2基材；以及
直接形成于该第2基材的硬涂层，
其中，
从该保护层至该硬涂层侧的最外层的合计厚度为100μm～250nm。
11.根据权利要求10所述的光学层叠体，其中，
在所述起偏镜的与所述保护层的相反侧进一步具备从该起偏镜侧起依次设置的第1相位差层及第2相位差层，该第1相位差层和该第2相位差层隔着粘接剂层贴合在一起。
12.一种图像显示装置，其在可视侧具备权利要求1～11中任一项所述的光学层叠体，该光学层叠体的所述硬涂层配置于可视侧。
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