JP2020024364A - 光学積層体 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]位相差フィルムを有する光学積層体であって、前記位相差フィルムは、フィルム面に対し突刺し冶具の先端を垂直に押圧し、破断が生じたときの、前記突刺し冶具の先端から前記位相差フィルムへ加えられた応力F(g)と前記位相差フィルムのひずみ量S(mm)を用いて下記式(1)にて算出される突刺し弾性率が50g/mm以下であることを特徴とする光学積層体。
(1)突刺し弾性率(g/mm)=F(g)/S(mm)
[2]前記位相差フィルムは、重合性液晶化合物が硬化した位相差層を含む[1]の光学積層体。
[3]前記位相差フィルムは、配向層をさらに含む[2]の光学積層体。
[4]前記位相差層は、垂直配向性を有する[2]または[3]の光学積層体。
[5]前記光学積層体は、さらに偏光板を有する[1]〜[4]のいずれかの光学積層体。
本発明は、以下の[6]で示される表示装置も提供する。
[6][1]〜[5]のいずれかに記載の光学積層体が、表示素子に積層されている表示装置。
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)突刺し弾性率
フィルム面に対し突刺し冶具の先端を垂直に押圧し、破断が生じたときの、前記突刺し冶具の先端から前記フィルムへ加えられた応力F(g)と貫通穴または破断が生じるまでにフィルムに生じたひずみ量S(mm)を用いて定義したフィルムの物性値であり、応力FとひずみSの間の比例定数(応力F/ひずみS)として表される。
突刺し弾性率の測定には、ロードセルを備えた圧縮試験機で行うことができ、圧縮試験機の例としては、カトーテック株式会社製の突き刺し試験機“NDG5”、ハンディー圧縮試験機“KES−G5”、株式会社島津製作所の小型卓上試験機 “EZ Test”等を挙げられる。この様な圧縮試験機を用いてもとめられる応力―ひずみ曲線から、破断が生じた際にフィルムに加えられた応力とそれまでにフィルムに生じたひずみ量を測定することができる。
突刺し冶具押圧時にフィルムに生じる破断には、冶具先端によりフィルムに貫通穴が生じる場合も含まれる。
(2)配向層
位相差層を形成する重合性液晶化合物の分子軸の方向を所望の位相差特性となるように規制する能力を有する層を示す。重合性液晶化合物が硬化した層(位相差層)は、配向層を介して基板上に形成される。配向層としては、配向性ポリマーを含む配向層、光配向膜及び表面に凹凸パターンや複数の溝を形成し配向させるグルブ配向層が挙げられる。
(3)垂直配向性
位相差層を形成する重合性液晶化合物の分子軸の方向が、光学積層体を構成する各層の積層面に対し、略垂直となった状態を示す。垂直配向性を示す位相差層として代表的なものとしてポジティブC層が挙げられる。
(4)屈折率(nx、ny、nz)
「nx」は面内の屈折率が最大となる方向(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、「nz」は厚み方向の屈折率である。
(5)面内の位相差値
面内の位相差値(Re[λ])は、23℃、波長λ(nm)におけるフィルムの面内の位相差値をいう。Re[λ]は、フィルムの厚みをd(nm)としたとき、Re[λ]=(nx−ny)×dによって求められる。
(6)厚み方向の位相差値
面内の位相差値(Rth[λ])は、23℃、波長λ(nm)におけるフィルムの厚み方向の位相差値をいう。Rth[λ]は、フィルムの厚みをd(nm)としたとき、Rth[λ]=((nx+ny)/2−nz)×dによって求められる。
本発明の光学積層体は、位相差フィルムを有し、前記位相差フィルムの突刺し弾性率は、50g/mm以下である。また、前記位相差フィルムは位相差層を有する。位相差層は、重合性液晶化合物を含む組成物から構成される層を有することが好ましい。重合性液晶化合物を含む組成物から構成される層とは、具体的には、重合性液晶化合物が硬化した層を意味する。本明細書において、λ/2の位相差を与える層、λ/4の位相差を与える層(ポジティブA層)及びポジティブC層等を総称して、位相差層ということがある。さらに、位相差フィルムは後述の配向層を含んでいてもよい。
重合性液晶化合物が硬化した層は例えば、基材に設けられた配向層上に形成される。前記基材は、配向層を支持する機能を有し、長尺に形成されている基材であってもよい。この基材は、離型性支持体として機能し、転写用の位相差層や配向層を支持することができる。さらに、その表面が剥離可能な程度の接着力を有するものが好ましい。前記基材としては、透光性を有する(好ましくは光学的に透明な)熱可塑性樹脂、例えば、鎖状ポリオレフィン系樹脂(ポリプロピレン系樹脂等)、環状ポリオレフィン系樹脂(ノルボルネン系樹脂等)のようなポリオレフィン系樹脂;トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロースのようなセルロース系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートのようなポリエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;メタクリル酸メチル系樹脂のような(メタ)アクリル系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリ塩化ビニル系樹脂;アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン系樹脂;アクリロニトリル・スチレン系樹脂;ポリ酢酸ビニル系樹脂;ポリ塩化ビニリデン系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリアセタール系樹脂;変性ポリフェニレンエーテル系樹脂;ポリスルホン系樹脂;ポリエーテルスルホン系樹脂;ポリアリレート系樹脂;ポリアミドイミド系樹脂;ポリイミド系樹脂;マレイミド系樹脂等からなるフィルムであることができる。
転写用の位相差層を支持することができ、さらにその表面が剥離可能な程度の接着力を有するものでもよい。
配向層は、位相差層を形成した後、他光学フィルム等と積層させる工程の前後において、基材とともに剥離除去することができる。
単官能の(メタ)アクリレート系モノマーとしては、炭素数4から16のアルキル(メタ)アクリレート、炭素数2から14のβカルボキシアルキル(メタ)アクリレート、炭素数2から14のアルキル化フェニル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート及びイソボニル(メタ)アクリレート等が挙げられ、
2官能の(メタ)アクリレート系モノマーとしては、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート;1,3−ブタンジオール(メタ)アクリレート;1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート;ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート;ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート;トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート;テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート;ポリエチレングリコールジアクリレート;ビスフェノールAのビス(アクリロイロキシエチル)エーテル;エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート;プロポキシ化ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート;エトキシ化ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート及び3−メチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、イミド系モノマーを硬化させたイミド系樹脂としては、ポリアミド、ポリイミド等が挙げられる。なお、イミド系樹脂としては、これらの1種類であってもよいし、2種類以上の混合物であってもよい。
また、配向層を形成する樹脂として、単官能や2官能の(メタ)アクリレート系モノマー、イミド系モノマーおよびビニルエーテル系モノマー以外のモノマーを含んでいてもよいが、単官能や2官能の(メタ)アクリレート系モノマー、イミド系モノマーおよびビニルエーテル系モノマーの含有割合が、総モノマー中で50重量%以上であってもよく、55重量%以上であることが好ましく、60重量%以上であることがより好ましい。
本発明における「硬化した」とは、形成された層単独でも変形、流動することなく自立して存在できる状態を示し、形成された層の突刺し弾性率は、通常3g/mm以上である。
有機溶媒としては、例えば、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が挙げられる。その中でも、アルキルハライド、ケトンが好ましい。また、2種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
位相差フィルム中には、それぞれ別の異なる位相差特性を有する複数の位相差層が積層されたものが含まれていてもよい。それぞれの位相差層は、接着剤や粘着剤を介して積層してもよいし、すでに形成された位相差層の表面に重合性液晶化合物を含む組成物を塗工し、硬化させてもよい。
で示される重合性基量Nが0.67以下、さらには0.64以下であることが好ましい。
重合性基量Nは通常0.01以上、好ましくは0.03以上である。
ここで、
ALは、位相差フィルムを構成する配向層を構成する樹脂を構成する重合性化合物に由来する構成単位の種類数を示す。なお、位相差フィルムが位相差層のみから構成されている場合には、AL=0である。
Cwiは、配向層を構成する樹脂における重合性化合物に由来する全構成単位を基準として、重合性化合物iに由来する構成単位の含有量(質量%)を示し、
Miは、配向層を構成する重合性化合物iの分子量を示し、
Niは、配向層を構成する重合性化合物iが有する重合性基の数を示す。
LCは、位相差層が重合性液晶化合物の硬化した層である場合に、位相差層を構成する重合性液晶化合物に由来する構成単位の種類数を示す。
Cwjは、位相差層における重合性液晶化合物に由来する全構成単位を基準として、重合性液晶化合物jに由来する構成単位の含有量(質量%)を示し、
Mjは、位相差層を構成する重合性液晶化合物jの分子量を示し、
Njは、位相差層を構成する重合性液晶化合物iが有する重合性基の数を示す。
LALは配向層の厚さ(μm)を示し、LLCは位相差層の厚さ(μm)を示す。Ltotalは、LALとLLCとの和を示す。
温度変化による他部材の寸法変化に対し、位相差フィルムが追従できなくなり、位相差フィルムを起点としたクラックが生じやすい。
この様な温度変化によるクラックは、位相差フィルムが10μm以下の薄膜である場合や位相差フィルムが、重合性液晶化合物が硬化した位相差層を有する場合に生じやすい。
特に位相差フィルムが位相差層または位相差層と配向層から形成され、位相差層または配向層に直接粘着剤や接着剤層が積層された場合にクラックが生じやすく、位相差層の配向性が、ポジティブC層の様な垂直配向性を有する場合は、その傾向が顕著となることがある。
本願の光学積層体は、その構成要素である位相差フィルムの突刺し弾性率を50g/mm以下とすることにより、前述の温度変化による他部材の寸法変化に対しても位相差フィルムが追従でき、上述のクラックが生じやすい位相差フィルムや光学積層体の構成でも好適にその発生を抑制することができる。
光学積層体が、位相差フィルムを2層含む場合、それぞれの位相差フィルムの位相差層を接着剤層や粘着剤層を介して積層してもよい。光学積層体の薄膜化の観点から複数の層を積層した位相差フィルムの厚みは、3〜30μmであることが好ましく、5〜25μmであることがより好ましい。
例えば鉛筆硬度は、JIS K 5600−5−4:1999に準じて求められ、各硬度の鉛筆を用いて引っかいたときに傷が生じない最も硬い鉛筆の硬度で表される。配向層の鉛筆硬度は、3B以下とすると熱衝撃によるクラック発生を抑制することができるので好ましい。
他指標としてのスチールウール硬度は、例えばスチールウール試験機(大栄精機社製)にて、クリーンルーム用ワイパー(旭化成株式会社製 BEMCOT AZ-8)を試験対象の表面にそれぞれ500gの荷重で接触させ、40r/minの速度で4往復摩耗試験を行い、目視にて確認されたキズの本数にて示すことができる。配向層に対するスチールウール試験にて測定されるキズの本数は、熱衝撃によるクラック発生を抑制するうえで、4本以上であることが好ましく、8本以上であることがさらに好ましい。
取り扱い性や有機EL表示装置等の表示装置の視認性の観点から、鉛筆硬度は通常5B以上であり、スチールウール試験で測定されるキズの本数は、通常50本以下であり、20本以下であることが好ましく、10本以下であることがより好ましい。
なお、光弾性係数は、例えば、位相差測定装置KOBRA−WPR(王子計測機器株式会社製)を用いて、サンプル(サイズ1cm×10cm)の両端を挟持して応力(0.5N〜3N)をかけながら、サンプル中央の位相差値(23℃/波長550nm)を測定し、応力と位相差値の関数の傾きから算出することができる。
この様な薄膜の光学積層体となっても、位相差フィルムの突刺し弾性率を本願で規定する範囲とすることにより、温度変化によるクラック発生を好適に抑制することができる。
本発明において偏光板とは、偏光子単独、または、偏光子の少なくとも1つの面に貼合された保護フィルムとからなる積層体のことをいう。偏光フィルムが備える保護フィルムは、後述のハードコート層、反射防止層、帯電防止層などの表面処理層を有していてもよい。偏光子と保護フィルムとは、例えば接着剤層や粘着剤層を介して積層することができる。偏光板が備える部材について、以下に説明する。
偏光板が備える偏光子は、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吸収型の偏光子であることができる。第1の層が有する偏光子としては、一軸延伸された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偏光子を好適に用いることができる。偏光子は、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程;ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色することにより二色性色素を吸着させる工程;二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液等の架橋液で処理する工程;及び、架橋液による処理後に水洗する工程を含む方法によって製造できる。
液晶化合物は、配向したまま重合することができる液晶化合物であり、分子内に重合性基を有することができる。また、WO2011/024891に記載されるように、液晶性を有する二色性色素から偏光子を形成してもよい。
本発明の偏光板は、偏光子の少なくとも1つの面に保護フィルムを有していてもよい。
偏光子と位相差フィルムの間に保護フィルムを有する場合は、負の複屈折性を持つことが好ましい。ここで、負の複屈折性とは、樹脂の延伸方向と垂直な方向に遅相軸が発現することを意味する。位相差フィルムとしては、正の複屈折性を持つ位相差層を含むものを用いることから、偏光子の熱収縮に伴う位相差フィルムの位相差発現とは逆の位相差が発現されるため、色変化が小さくなると考えられる。ここで、正の複屈折性とは、位相差フィルムの延伸方向と平行な方向に遅相軸が発現することを意味する。
波長590nmにおける(メタ)アクリル系樹脂フィルムの厚み方向の位相差値Rthは、好ましくは15nm以下であり、より好ましくは10nm以下であり、さらに好ましくは5nm以下であり、特に好ましくは3nm以下であり、最も好ましくは1nm以下である。面内の位相差値および厚み方向の位相差値がこのような範囲であれば、位相差フィルムの特性を損なうことなく、耐熱試験時における色変化を抑制することができる。面内の位相差値および厚み方向の位相差値をこのような範囲とするためには、例えば、後述のグルタルイミド構造を有する(メタ)アクリル系樹脂を用いて得ることができる。
また、前述の接着剤や接着剤を介した貼合方法については、偏光子と保護フィルムの貼合だけでなく、本願発明の光学積層体に含まれる他光学機能層の貼合に用いてもよい。例えば、光学積層体が2層以上の位相差フィルムを有する場合、位相差フィルム同士の貼合に用いることができる。
粘着剤層12は、(メタ)アクリル系、ゴム系、ウレタン系、エステル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系のような樹脂を主成分とする粘着剤組成物で構成することができる。中でも、透明性、耐候性、耐熱性等に優れる(メタ)アクリル系樹脂をベースポリマーとする粘着剤組成物が好適である。粘着剤組成物は、活性エネルギー線硬化型、熱硬化型であってもよい。粘着剤層の厚みは、通常3〜30μmであり、好ましくは3〜25μmである。
前面板は、偏光板の視認側に配置される。前面板は、接着層を介して偏光板に積層されることができる。接着層としては、例えば前述の粘着剤層や接着剤層が挙げられる。図2に示すように、前面板5は、偏光板3上に、不図示の粘着剤層を介して積層されることができる。前面板5は、図2に示すように、遮光パターン6が形成されていてもよい。
遮光パターンは、前面板または前面板が適用される表示装置のベゼルまたはハウジングの少なくとも一部として提供することができる。遮光パターンは、前面板における表示素子側に形成することができる。遮光パターンは、表示装置の各配線を隠し使用者に視認されないようにすることができる。遮光パターンの色及び/または材質は特に制限されることはなく、黒色、白色、金色などの多様な色を有する樹脂物質で形成することができる。
一実施形態において、遮光パターンの厚さは2μm〜50μmであってもよく、好ましくは4μm〜30μmであってもよく、より好ましくは6μm〜15μmの範囲であってもよい。また、遮光パターンと表示部の間の段差による気泡混入及び境界部の視認を抑制するために、遮光パターンに形状を付与することができる。
タッチセンサは入力手段として用いられる。タッチセンサとしては、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式等様々な様式が提案されており、いずれの方式でも構わない。中でも静電容量方式が好ましい。静電容量方式タッチセンサは活性領域及び活性領域の外郭部に位置する非活性領域に区分される。活性領域は表示パネルで画面が表示される領域(表示部)に対応する領域であって、使用者のタッチが感知される領域であり、非活性領域は画像表示装置で画面が表示されない領域(非表示部)に対応する領域である。タッチセンサは基板と;基板の活性領域に形成された感知パターンと;基板の非活性領域に形成され、感知パターンとパッド部を介して外部の駆動回路と接続するための各センシングラインを含むことができる。基板としては、ガラスや上述の前面板を構成する樹脂フィルムと同様の材料が使用できる。タッチセンサの基板は、靱性が2,000MPa%以上のものがタッチセンサのクラック抑制の面から好ましい。より好ましくは靱性が2,000MPa%以上30,000MPa%以下であってもよい。
図1(a)〜(c)に示した光学積層体を例に、光学積層体の製造方法を説明する。
光学積層体100(図1(a))は、例えば次のように製造することができる。基材上に配向層11を形成し、配向層11上に重合性液晶化合物を含む塗工液を塗工する。重合性液晶化合物を配向させた状態で、加熱処理または活性エネルギー線を照射し、重合性液晶化合物を硬化させる。重合性液晶化合物が硬化し、位相差層10を形成した後、基材を剥離し、剥離フィルム上に形成された粘着剤層12を配向層11における基材を剥離した面に積層させる。
図1(b)に示した光学積層体101の場合、図1(a)に示した光学積層体100と位相差層10を形成するところまでは同様であり、位相差層10を形成後、位相差層10と第2の位相差フィルムを接着剤層13を介して積層させる。光学積層体100と位相差層10が長尺状である場合は、接着剤層13を介して、ロール・トゥ・ロールでそれぞれの部材を貼り合わせてもよい。光学積層体100と第2の位相差フィルムを積層した後、基材を剥離し、剥離フィルム上に形成された粘着剤層12を配向層11における基材を剥離した面に積層させる。
図1(c)に示した光学積層体102の場合、まず偏光板3を製造する。偏光板3は、偏光子と保護フィルムとを、それぞれ接着剤層を介して積層して製造することができる。
保護フィルムは、偏光子の少なくとも一方の面に積層されていればよい。偏光板は、長尺の部材を準備し、ロール・トゥ・ロールでそれぞれの部材を貼り合わせた後、所定形状に裁断して製造してもよいし、それぞれの部材を所定の形状に裁断した後、貼り合わせてもよい。偏光子に保護フィルムを貼り合わせた後、加熱工程や調湿工程を設けてもよい。位相差フィルムは、図1(b)の光学積層体101と同様、第2の位相差フィルムを積層したところまでは同じであり、第2の位相差フィルムの接着剤層13とは反対側の面に接着剤層または粘着剤層を介して偏光板3と積層させる。偏光板3や光学積層体101が長尺状である場合は、ロール・トゥ・ロールでそれぞれの部材を貼り合わせてもよい。偏光板3を積層後、基材を剥離し、剥離フィルム上に形成された粘着剤層12を配向層11における基材を剥離した面に積層させる。
本発明の光学積層体は、さまざまな表示装置に用いることができる。表示装置とは、表示素子を有する装置であり、発光源として発光素子又は発光装置を含む。表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機EL表示装置、無機エレクトロルミネッセンス(以下、無機ELともいう)表示装置、電子放出表示装置(例えば電場放出表示装置(FEDともいう)、表面電界放出表示装置(SEDともいう))、電子ペーパー(電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置、プラズマ表示装置、投射型表示装置(例えばグレーティングライトバルブ(GLVともいう)表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス(DMDともいう)を有する表示装置)及び圧電セラミックディスプレイなどが挙げられる。液晶表示装置は、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置などのいずれをも含む。これらの表示装置は、2次元画像を表示する表示装置であってもよいし、3次元画像を表示する立体表示装置であってもよい。光学積層体は、特に有機EL表示装置又は無機EL表示装置に特に有効に用いることができる。
株式会社ニコン製のデジタルマイクロメーターであるMH−15Mを用いて測定した。
実施例、比較例で得られた基材フィルム付き第1の位相差フィルムを、縦40mm×横40mmの断片を切り出した。また縦40mm×横40mmの糊付き台紙を用意した。この糊付き台紙は、中央部が30mm×30mmの正方形で切り抜かれている。位相差層1の表面が糊付き台紙における糊に接するように、上記積層体を糊付き台紙に貼合した後、第1の位相差フィルムから基材を剥離して、突刺し試験用サンプルを作製した。
位相差フィルムの配向層表面の耐摩耗性の評価をスチールウール試験にて行った。
スチールウール試験機(大栄精機社製)にて、クリーンルーム用ワイパー(旭化成株式会社製 BEMCOT AZ-8)をガラス板上に配置した環状ポリオレフィン系樹脂(COP)基材(厚み20μm)上に各実施例、比較例と同様の方法で製膜した配向層表面に500gの荷重で接触させ、40r/minの速度で4往復摩耗試験をおこない、蛍光灯下で目視にて発生したキズの本数を数えた。
位相差フィルムの配向層表面の表面硬度評価を鉛筆硬度試験にて行った。
鉛筆硬度試験器(安田精機製作所製No.553−M1)にて、試験用の鉛筆(三菱鉛筆株式会社製ユニスター)をガラス板上に配置した環状ポリオレフィン系樹脂(COP)基材(厚み20μm)上に各実施例、比較例と同様の方法で製膜した配向層表面に500gの荷重で斜め45度から接触させ、0.5mm/secの速度で硬度試験をおこない、蛍光灯下で目視にて発生したキズの有無を数えた。5本試験の内、1本以下の傷つきとなる硬度を確認した。
(第1の位相差フィルム1の作製)
配向層形成用の組成物として、
ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(新中村化学工業(株)製 A−600)10.0重量部と、
トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学工業(株)製 A−TMPT)10.0重量部と、
1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート(新中村化学工業(株)製 A−HD−N)10.0重量部と、
光重合開始材としてイルガキュア907(BASF社製 Irg−907)1.50重量部とを、
溶媒メチルエチルケトン 70.0重量部中で溶解させ、配向層形成用塗工液を調整した。
塗工後の塗布層に温度80℃で60秒間の熱処理を施した後、紫外線(UVB)を220mJ/cm2照射し、配向層形成用の組成物を重合、硬化させて、基材フィルム上に厚さ3.5μmの配向層1を形成した。
先に得られた配向層上に位相差層形成用塗工液を塗布し、塗布層に温度80℃で60秒間の熱処理を施した。その後、紫外線(UVB)を220mJ/cm2照射し、位相差層形成用の組成物を重合、硬化させて、配向層上に厚さ0.7μmの位相差層1を形成した。この様にして基材フィルム上に配向層1と位相差層1からなる第1の位相差フィルム1を得た。この第1の位相差フィルム1は厚み方向に位相差を示した。また、基材フィルムから第1の位相差フィルム1が剥離可能であることを確認した。
厚み20μmのポリビニルアルコールフィルム(平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上)を、乾式延伸により約4倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、40℃の純水に40秒間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.052/5.7/100の水溶液に28℃で30秒間浸漬して染色処理を行った。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が11.0/6.2/100の水溶液に70℃で120秒間浸漬した。引き続き、8℃の純水で15秒間洗浄した後、300Nの張力で保持した状態で、60℃で50秒間、次いで75℃で20秒間乾燥して、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している厚み8μmの吸収型偏光子フィルムを得た。得られた偏光子フィルムの両面にポリビニルアルコール系樹脂水溶液からなる水系接着剤を塗布し、偏光子フィルムの片面に保護フィルム(ゼオン製COPフィルム ゼオノアZF14)ともう一方の面に保護フィルム(富士フィルム製TACフィルム フジタックTJ25)貼り合わせて両面保護フィルム付偏光板を得た。
両面剥離フィルム付きシート状粘着剤(厚み25μm リンテック株式会社製P−3132)の一方の剥離フィルムを剥離し、得られた偏光板のTACフィルム側表面に粘着層剤を介して貼り合わせた後、シート状粘着剤の他方側の剥離フィルムを剥離し、粘着剤層を偏光板のTACフィルム側表面に積層させた。積層された粘着剤層を介して第1の位相差フィルムの位相差層1側表面と偏光板を貼り合わせた後、第1の位相差フィルム1から基材フィルムを剥離した。さらに先の両面剥離フィルム付きシート状粘着剤の一方の剥離フィルムを剥離した後、第1の位相差フィルム1の基材フィルムを剥離した面に粘着剤層を介して貼り合わせ、積層構造が、偏光板/粘着剤層/第1の位相差フィルム1/粘着剤層/剥離フィルムである光学積層体を得た。
第1の位相差フィルムを構成する配向層1と位相差層1の形成用の組成物を表1の配合比、厚みを変えた以外は、実施例1と同様の方法で実施例2、3、比較例1、2の光学積層体を作製した。また、実施例2、3、比較例1、2で得られた第1の位相差フィルムは、厚み方向に位相差を示した。
配向層形成用の組成物を表1の材料および配合比として配向層形成用塗工液を作成し、その塗工液の塗布層に温度100℃で120秒間の熱処理を施し、硬化させた。
それ以外は実施例1と同様の方法で光学積層体を作製した。また、実施例4で得られた第1の位相差フィルムは、厚み方向に位相差を示した。
[第1の位相差フィルム2の作製]
下記構造の光配向性材料5.0重量部(重量平均分子量:30,000)とシクロペンタノン(溶媒)95.0重量部とを混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、配向膜形成用組成物を得た。
基材として50μm厚のシクロオレフィン系フィルム〔日本ゼオン株式会社製の商品名「ZF−14−50」〕上にコロナ処理を実施した。コロナ処理が施された面に、配向膜形成用組成物をバーコーターで塗布した。塗布膜を80℃で1分間乾燥した。乾燥した塗布膜に、偏光UV照射装置〔ウシオ電機株式会社の商品名「SPOT CURE SP−9」〕を用いて、軸角度45°にて偏光UVを照射し、配向膜を得た。偏光UVの照射は、波長313nmにおける積算光量が100mJ/cm2となるように行われた。
比較例1と同じ方法で第1の位相差フィルムを作成し、光学積層体を作製する際に配向層1と位相差層1の間で剥離し、第1の位相差フィルムを位相差層1のみとした以外は実施例1と同じ方法で実施例6の光学積層体を作製した。
荷重 10Nに設定したエリクセンペン(エリクセン社製 型番318)のペン先を光学積層体中の偏光板におけるガラス板側とは反対側の面に押し当て起点とした。同様の起点を他2カ所(計3カ所)等間隔で設けた。その後、−20℃ 30分と60℃ 30分を1サイクルとする熱衝撃性試験(ESPEC CORP.製 品名:TSA−303EL−W)を数サイクル実施した。熱衝撃性試験前に光学積層体中の偏光板表面にエリクセンペンを押し当てた各起点から生じたクラックの長さを測定し、3か所の起点のクラック測定結果の平均値をクラック長さ(mm)とした。
配向層の厚さLALと、配向層を構成する樹脂における重合性化合物iに由来する単位の含有量Cwi、当該重合性化合物iの分子量Miおよび官能基数Niを示す。配向層の重合性基量は、計算式(A−1)
により算出された値N1である。
位相差層の厚さLLCと、位相差層を構成する重合性液晶化合物jに由来する単位の含有量Cwjと、当該重合性液晶化合物jの分子量Mjおよび官能基数Njとを示す。位相差層の重合性基量は、計算式(A−2)
により算出される値N2である。
そして表3に、前記の計算式(A)により算出された重合性基量Nを併せて示す。
2 第2の位相差フィルム
3 偏光板
4 有機EL表示素子
5 前面板
6 遮光パターン
10 位相差層
11 配向層
12 粘着剤層
13 接着剤層
14 ガラス板
100,101,102,104 光学積層体
103 有機EL表示装置
配向層形成用の組成物を表1の材料および配合比として配向層形成用塗工液を作成し、その塗工液の塗布層に温度100℃で120秒間の熱処理を施し、硬化させた。それ以外は実施例1と同様の方法で光学積層体を作製した。また、実施例4で得られた第1の位相差フィルムは、厚み方向に位相差を示した。
[第1の位相差フィルム2の作製]
下記構造の光配向性材料5.0重量部(重量平均分子量:30,000)とシクロペンタノン(溶媒)95.0重量部とを混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、配向膜形成用組成物を得た。
比較例1と同じ方法で第1の位相差フィルムを作成し、光学積層体を作製する際に配向層1と位相差層1の間で剥離し、第1の位相差フィルムを位相差層1のみとした以外は実施例1と同じ方法で実施例6の光学積層体を作製した。
Claims (6)
- 位相差フィルムを有する光学積層体であって、
前記位相差フィルムは、
フィルム面に対し突刺し冶具の先端を垂直に押圧し、破断が生じたときの、
前記突刺し冶具の先端から前記位相差フィルムへ加えられた応力F(g)と前記位相差フィルムのひずみ量S(mm)を用いて下記式(1)にて算出される突刺し弾性率が50g/mm以下であることを特徴とする光学積層体。
(1)突刺し弾性率(g/mm)=F(g)/S(mm)
- 前記位相差フィルムは、重合性液晶化合物が硬化した位相差層を含む請求項1に記載の光学積層体。
- 前記位相差フィルムは、配向層をさらに含む請求項2に記載の光学積層体。
- 前記位相差層は、垂直配向性を有する請求項2または3に記載の光学積層体。
- 前記光学積層体は、さらに偏光板を有する請求項1〜4のいずれかに記載の光学積層体。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の光学積層体が、表示素子に積層されている表示装置。
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