CN116699750A - 光学层叠体以及使用了该光学层叠体的图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学层叠体以及使用了该光学层叠体的图像显示装置。本发明提供抑制了框状显示缺陷的光学层叠体。本发明实施方式的光学层叠体依次具有前面板、粘合剂层、偏振片、及相位差层。偏振片包含起偏器和配置于起偏器的粘合剂层侧的保护层。粘合剂层由包含最大吸收波长为200nm~300nm的化合物的光固化性粘合剂构成。起偏器的单体透过率为43.3%以上。或者保护层的透湿度为100g/cm2·24hr以下。
Description
技术领域
本发明涉及光学层叠体以及使用了该光学层叠体的图像显示装置。
背景技术
近年来,液晶显示装置以及电致发光(EL)显示装置(例如有机EL显示装置、无机EL显示装置)所代表的图像显示装置迅猛普及。图像显示装置中代表性地使用偏振片以及相位差板。有时,将偏振片以及相位差板介由粘合剂层与前面板一体化,构成光学层叠体。但是,这种光学层叠体在放置于高温高湿环境下后暴露于太阳光时,有时会产生通过反射可以看到的红色的框状的显示缺陷(以下仅称作框状显示缺陷)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2020-64290号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明为了解决上述现有技术问题而完成,其主要目的在于提供抑制了框状显示缺陷的光学层叠体。
用于解决技术问题的手段
本发明实施方式的光学层叠体依次具有前面板、粘合剂层、偏振片、及相位差层。所述偏振片包含起偏器和配置在所述起偏器的粘合剂层侧的保护层。所述粘合剂层由包含最大吸收波长为200nm~300nm的化合物的光固化性粘合剂构成。所述起偏器的单体透过率为43.3%以上。或者所述保护层的透湿度为100g/cm2·24hr以下。
一个实施方式中,上述最大吸收波长为200nm~300nm的化合物为二苯甲酮系化合物。
一个实施方式中,上述起偏器的厚度为10μm以下且碘浓度为10重量%以下。
一个实施方式中,上述相位差层具有圆偏振功能或椭圆偏振功能。
一个实施方式中,上述相位差层由树脂膜的拉伸膜构成,其Re(550)为100nm~200nm,满足Re(450)<Re(550)的关系,且上述相位差层的慢轴与上述起偏器的吸收轴所成的角度为40°~50°。
一个实施方式中,上述光学层叠体在上述相位差层的与偏振片相反一侧上进一步具有折射率特性显示nz>nx=ny的关系的另外的相位差层。
一个实施方式中,在上述保护层的粘合剂层侧形成有硬涂层。
一个实施方式中,上述粘合剂层的厚度为50μm~500μm。
根据本发明的另一方面,提供一种图像显示装置。该图像显示装置具备上述光学层叠体。
发明效果
根据本发明的实施方式,可以实现抑制了框状显示缺陷的光学层叠体。
附图说明
图1为本发明一个实施方式的光学层叠体的示意截面图。
符号说明
10 前面板
20 粘合剂层
30 偏振片
31 起偏器
32 保护层
33 硬涂层
40 相位差层
50 另外的相位差层
100 光学层叠体
具体实施方式
以下,对本发明的代表性实施方式进行说明,但本发明并不限定于这些实施方式。
(用语以及符号的定义)
本说明书中的用语及符号的定义如下。
(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的光测定的膜的面内相位差。例如,“Re(550)”为23℃下的利用波长550nm的光测定的膜的面内相位差。Re(λ)是在将膜的厚度设为d(nm)时,利用式:Re=(nx-ny)×d求得的。
(3)厚度方向的相位差(Rth)
“Rth(λ)”为23℃下的利用波长λnm的光测定的膜的厚度方向的相位差。例如,“Rth(550)”为23℃下的利用波长550nm的光测定的膜的厚度方向的相位差。Rth(λ)是在膜的厚度设为d(nm)时,利用式:Rth=(nx-nz)×d求得的。
(4)Nz系数
Nz系数是利用Nz=Rth/Re求得的。
(5)角度
本说明书中提及角度时,只要无特别说明,则该角度包含顺时针旋转及逆时针旋转的两个方向的角度。
A.光学层叠体的整体构成
图1为本发明一个实施方式的光学层叠体的示意截面图。图示例的光学层叠体100依次具有前面板10、粘合剂层20、偏振片30及相位差层40。即,光学层叠体100中,介由粘合剂层20将前面板10与偏振片30层叠。偏振片30包含起偏器31和配置于起偏器31的粘合剂层20侧的保护层32。偏振片30还可以根据目的进一步包含配置于起偏器的与粘合剂层20相反一侧的另外的保护层(未图示)。
本发明的实施方式中,粘合剂层20由包含最大吸收波长为200nm~300nm的化合物的光固化性粘合剂构成。进而,起偏器31的单体透过率为43.3%以上,或者保护层32的透湿度为100g/cm2·24hr以下。起偏器的单体透过率或保护层的透湿度为这种范围时,在光学层叠体中可以抑制框状显示缺陷。更详细的情况如下所述。在将前面板介由粘合剂层与偏振片等一体化的光学层叠体放置于高温高湿环境下后暴露于太阳光时,会产生框状显示缺陷,这一问题是首次发现的。本发明人们对框状显示缺陷进行了深入研究,结果推测框状显示缺陷是由偏振片的局部的各向异性反射所导致的。本发明人们基于所述推测对框状显示缺陷进一步进行了研究,结果发现,其产生原因在于粘合剂层,当在粘合剂层中包含最大吸收波长为200nm~300nm的化合物时,会产生框状显示缺陷。根据该发现,进一步研究的结果为,本发明人们发现,通过将偏振片的起偏器的单体透过率或保护层的透湿度控制在规定范围内,可抑制所述化合物的移行及/或不均匀的分布,结果可抑制框状显示缺陷,从而完成了本发明。即,本发明的实施方式解决了在特定构成的光学层叠体中首次发现的技术问题,其效果是预想不到的优异效果。以下,为了方便有时将“最大吸收波长为200nm~300nm的化合物”称作“吸光化合物”。
相位差层40代表性地具有圆偏振功能或椭圆偏振功能。若为这种构成,则可获得具有优异的防反射特性的光学层叠体。一个实施方式中,相位差层40由树脂膜的拉伸膜构成。此时,相位差层40代表性地为单一层。另外的实施方式中,相位差层40为液晶化合物的取向固化层(以下有时称作液晶取向固化层)。此时,相位差层40可以是单一层,还可以具有第一液晶取向固化层和第二液晶取向固化层的双层结构。相位差层40的详细情况在后面的E项中叙述。
一个实施方式中,光学层叠体还可以在相位差层40的与偏振片30相反一侧上进一步具有另外的相位差层50。另外的相位差层50的折射率特性代表性地显示nz>nx=ny的关系。通过设置这种其它的相位差层,可以良好地防止斜方向的反射,防反射功能的广视野角化变得可能。
一个实施方式中,在偏振片30的保护层32的粘合剂层20侧上还可以形成有硬涂层33。若为这种构成,则可以进一步良好地抑制吸光化合物从粘合剂层向偏振片(实质上为起偏器)的移行。结果,可以进一步良好地抑制框状显示缺陷。
实际应用上,光学层叠体作为与前面板10相反一侧的最外层具有另外的粘合剂层(未图示),可以粘贴在图像显示单元上。此时,在另外的粘合剂层的表面上优选临时粘着有剥离内衬直至将光学层叠体供至使用。通过临时粘着剥离内衬,可以在保护另外的粘合剂层的同时进行光学层叠体的卷形成。
以下,对光学层叠体的构成要素进行说明。
B.前面板
作为前面板10,可以根据目的采用任意适当的膜及板。例如,前面板可以是玻璃制的,也可以是树脂制的。前面板的波长550nm下的透光率优选为85%以上。前面板的波长550nm下的折射率优选为1.4~1.65。
作为玻璃板,可以采用可作为图像显示装置的前面板使用的任意适当的构成。玻璃板的厚度例如为1mm~10mm。通过使用玻璃板作为前面板,可以获得具有极优异的机械强度及表面硬度的光学层叠体。作为玻璃,根据依据组成的分类,例如可举出碱石灰玻璃、硼酸玻璃、铝硅酸玻璃、石英玻璃等。另外,根据依据碱成分的分类,可举出无碱玻璃、低碱玻璃。玻璃的碱金属成分(例如Na2O、K2O、Li2O)的含量优选为15重量%以下,进一步优选为10重量%以下。玻璃的密度优选为2.3g/cm3~3.0g/cm3,更优选为2.3g/cm3~2.7g/cm3。玻璃的密度为这种范围时,可以谋求光学层叠体的轻量化。
作为树脂板,可以采用可作为图像显示装置的前面板使用的任意适当的构成。作为构成树脂板的材料,例如可举出丙烯酸系树脂、苯乙烯系树脂、丙烯腈-苯乙烯系树脂(AS树脂)、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚烯烃系树脂。树脂板的厚度例如为1mm~10mm。通过使用规定的树脂板作为前面板,可以实现实用上没有问题的表面硬度,同时与玻璃板相比可以谋求轻量化。进而,通过使用透明性比玻璃更高的树脂,可以实现低耗电。
C.粘合剂层
粘合剂层如上所述由包含最大吸收波长为200nm~300nm的化合物(吸光化合物)的光固化性粘合剂构成。以下具体地进行说明。
C-1.粘合剂层的特性
粘合剂层的玻璃化转变温度优选为-3℃以下,更优选为-5℃以下,进一步优选为-6℃以下。另一方面,玻璃化转变温度优选为-20℃以上,更优选为-15℃以上,进一步优选为-13℃以上。若玻璃化转变温度为这种范围,可以实现具有优异耐冲撞性的粘合剂层。
粘合剂层的损耗角正切值tanδ的峰顶值(即,玻璃化转变温度下的tanδ)优选为1.5以上,更优选为1.6以上,进一步优选为1.7以上,特别优选为1.75以上。另一方面,tanδ的峰顶值的上限优选为3.0以下,更优选为2.5以下,进一步优选为2.3以下。若tanδ的峰顶值为这种范围,由于粘合剂层显示适当的变形行为(粘弹性行为),因此例如在偏振片上形成有贯穿孔等异形加工部时,在填充所述异形加工部时不易形成空隙。
粘合剂层的总光线透过率优选为85%以上,更优选为90%以上。粘合剂层的雾度值优选为1.5%以下,更优选为1.0%以下。
粘合剂层的厚度优选为50μm~500μm,更优选为70μm~350μm,进一步优选为80μm~250μm,特别优选为100μm~200μm。
C-2.光固化性粘合剂
C-2-1.光固化性粘合剂的特性
光固化性粘合剂的固化后的60℃下的储存弹性模量优选为5.0×103Pa~5.0×105Pa,更优选为7.5×103Pa~4.0×105Pa,进一步优选为8.0×103Pa~3.0×105Pa。若光固化性粘合剂的固化后的储存弹性模量为这种范围,则粘合剂层的凝胶弹性降低,残留应力减小。
光固化性粘合剂的固化后的凝胶分率优选为50%~95%,更优选为55%~93%,进一步优选为60%~90%。若光固化性粘合剂的固化后的凝胶分率为这种范围,则可以将前面板与偏振片牢固地固定。凝胶分率可以作为相对于醋酸乙酯等溶剂的不溶成分求算。具体地说,凝胶分率作为将构成粘合剂层的粘合剂在23℃下浸渍于醋酸乙酯中7天后的不溶成分相对于浸渍前试样的重量分率(单位:重量%)求算。凝胶分率可以通过对构成粘合剂的基础聚合物的单体成分的种类、组合及配合量、以及交联剂的种类及配合量等适当地进行设定来调整。
C-2-2.光固化性粘合剂的构成材料
作为光固化性粘合剂,只要是具有上述特性,则可以使用任意适当的光固化性粘合剂(本项中,有时仅称作粘合剂组合物)。作为粘合剂组合物的基础聚合物,例如可举出(甲基)丙烯酸系聚合物、有机硅系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醚、醋酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、改性聚烯烃、环氧系聚合物、氟系聚合物、天然橡胶、合成橡胶等橡胶系聚合物。优选是包含(甲基)丙烯酸系聚合物作为基础聚合物的(甲基)丙烯酸系粘合剂组合物。这是由于光学透明性优异,会显示适度的湿润性、凝集性以及粘接性等粘合特性,耐候性以及耐热性等也优异。此外,本说明书中“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸及/或甲基丙烯酸。
C-2-2-1.(甲基)丙烯酸系基础聚合物
(甲基)丙烯酸系基础聚合物作为主要的单体成分含有(甲基)丙烯酸烷基酯。作为(甲基)丙烯酸烷基酯,优选使用烷基的碳原子数为1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯。(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基可以具有分支,还可以具有环状烷基。作为烷基,例如可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、己基、环己基、庚基、2-乙基己基、异辛基、壬基、癸基、异癸基、十二烷基、异冰片基、异肉豆蔻基、月桂基、十三烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、硬脂基。(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用或者组合使用。优选的烷基为甲基、丁基、2-乙基己基、异冰片基、硬脂基;更优选的烷基为甲基、2-乙基己基、异冰片基。
(甲基)丙烯酸烷基酯在将构成(甲基)丙烯酸系基础聚合物的单体成分总量设为100重量份时,可以以优选40重量份以上、更优选为50重量份以上、进一步优选为60重量份以上的比例进行使用。
(甲基)丙烯酸系基础聚合物还可以含有能够与(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的单体成分(以下为共聚单体)。作为共聚单体,例如可举出含羟基的单体、含羧基的单体、含氮原子的单体、环化聚合性单体、含环氧基的单体。作为含羟基的单体,例如可举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、丙烯酸(4-羟基甲基环己基)-甲酯。作为含羧基的单体,例如可举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸。作为含氮原子的单体,例如可举出(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮。作为环化聚合性单体,例如可举出丙烯酸烷氧基烷基酯。作为含环氧基的单体,例如可举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯。共聚单体的种类、数量、组合、配合量等可以根据目的适当地设定。
优选单体成分的组合例如可以是(甲基)丙烯酸2-乙基己酯/(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯/(甲基)丙烯酸异冰片酯//(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、或(甲基)丙烯酸丁酯/(甲基)丙烯酸环己酯/(甲基)丙烯酸硬脂酯/(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯/N-乙烯基吡咯烷酮。
C-2-2-2.吸光化合物
吸光化合物代表性地可作为光聚合引发剂发挥功能。在具有包含这种化合物的粘合剂层的光学层叠体中,本发明实施方式所带来的效果是显著的。具体地说,即便是粘合剂层包含这种化合物时,也可以实现抑制了框状显示缺陷的光学层叠体。作为所述化合物,例如可举出二苯甲酮系化合物、蒽醌系化合物、菲醌系化合物。优选为二苯甲酮系化合物。粘合剂层中包含二苯甲酮系化合物时,本发明实施方式所带来的效果变得更加显著。作为二苯甲酮系化合物,例如可举出二苯甲酮、甲基二苯甲酮、三甲基二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸甲酯、4,4′-双(二乙基氨基)二苯甲酮、甲基-邻苯甲酰基苯甲酸酯、[4-(甲基苯基硫代)苯基]-苯基甲烷、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。二苯甲酮系化合物可以单独使用,也可以组合使用。
吸光化合物可以相对于基础聚合物100重量份优选以0.01重量份~0.5重量份、更优选以0.01重量份~0.1重量份的比例含有在粘合剂组合物中。
C-2-2-3.粘合剂组合物的其它成分
粘合剂组合物(光固化性粘合剂)除了上述基础聚合物以及吸光化合物以外,还可以包含热聚合引发剂以及硅烷偶联剂。
作为热聚合引发剂,可以使用任意适当的自由基型热聚合引发剂。作为具体例子,可举出偶氮双异丁腈、2,2′-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)。热聚合引发剂可以相对于基础聚合物100重量份优选以0.01重量份~0.5重量份、更优选以0.01重量份~0.1重量份的比例含有在粘合剂组合物中。
作为硅烷偶联剂,可以使用任意适当的硅烷偶联剂。通过使用硅烷偶联剂,可以调整光固化性粘合剂的粘接力。粘合剂组合物中的硅烷偶联剂的含量相对于基础聚合物100重量份优选为0.01重量份~5重量份、更优选为0.03重量份~2重量份。
粘合剂组合物(光固化性粘合剂)还可以进一步包含低聚物及/或多官能化合物。作为低聚物,可以使用任意适当的低聚物。通过使用低聚物,可以调整光固化性粘合剂的粘弾性(结果上来说是流动性、操作性)以及粘接力。低聚物优选为(甲基)丙烯酸系低聚物。(甲基)丙烯酸系低聚物与基础聚合物的相容性可以优异。低聚物的重均分子量优选为1000~30000左右,更优选为1500~10000,进一步优选为2000~8000。若低聚物的重均分子量为这种范围,则可以实现优异的粘接力以及粘接保持性。作为多官能化合物,可举出在1个分子中含有2个以上的具有不饱和双键的聚合性官能团(烯键式不饱和基团)的化合物。多官能化合物代表性地为光聚合性多官能化合物。作为多官能化合物,出于与(甲基)丙烯酸系聚合物的单体成分的共聚容易的原因,优选多官能(甲基)丙烯酸酯。通过使用多官能化合物,可以在所得的粘合剂层中导入适当的交联结构。结果,可以牢固地使前面板与偏振片固定,同时可以实现具有优异耐冲撞性和优异变形性的粘合剂层。低聚物以及多官能化合物的种类、数量、组合、配合量等可以根据目的适当地设定。
粘合剂组合物(光固化性粘合剂)还可以进一步包含根据目的的任意适当的添加剂。作为添加剂的具体例子,可举出抗氧化剂、防静电剂、可返工性提高剂、着色剂、颜料、染料、表面活性剂、增塑剂、粘合性赋予剂、表面润滑剂、流平剂、软化剂、抗老化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、阻聚剂、导电剂、无机或有机的填充剂、金属粉、粒子状、箔状物。另外,在能够控制的范围内,还可以采用添加有还原剂的氧化还原体系。添加剂的种类、数量、组合、配合量等可以根据目的适当地设定。
C-3.粘合剂层的形成方法
粘合剂层可以在通过热聚合进行半固化后,通过光聚合最终地固化。因此,上述的吸光化合物不仅作为光聚合引发剂、还可作为光交联剂发挥功能。一个实施方式中,可以介由半固化状态的粘合剂层将前面板与偏振片层叠。若为这种构成,例如在偏振片上形成有贯穿孔等异形加工部时,可以没有空隙地将所述异形加工部填充。
D.偏振片
D-1.起偏器
作为起偏器31,可以采用任意适当的起偏器。例如,形成起偏器的树脂膜可以是单层的树脂膜,还可以是两层以上的层叠体。
作为由单层的树脂膜构成的起偏器的具体例子,可举出对聚乙烯醇(PVA)系膜、部分缩甲醛化PVA系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性高分子膜实施了利用碘或二色性染料等二色性物质进行的染色处理及拉伸处理的起偏器;PVA的脱水处理物或聚氯乙烯的脱氯化氢处理物等多烯系取向膜等。出于光学特性优异的原因,优选使用用碘对PVA系膜进行染色并进行单轴拉伸而获得的起偏器。
上述利用碘进行的染色例如是通过将PVA系膜浸渍在碘水溶液中进行的。上述单轴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,还可以一边染色一边进行。另外,还可以在拉伸后进行染色。根据需要,对PVA系膜实施溶胀处理、交联处理、洗涤处理、干燥处理等。例如,通过在染色前将PVA系膜浸渍在水中进行水洗,不仅可洗涤PVA系膜表面的污渍或抗粘连剂,也可使PVA系膜溶胀而防止染色不均等。
作为使用层叠体而获得的起偏器的具体例子,可举出使用树脂基材与层叠在所述树脂基材上的PVA系树脂层(PVA系树脂膜)的层叠体或树脂基材与涂布形成在所述树脂基材上的PVA系树脂层的层叠体所获得的起偏器。使用树脂基材与涂布形成于所述树脂基材上的PVA系树脂层的层叠体所获得的起偏器例如可通过如下方式制作:将PVA系树脂溶液涂布在树脂基材上,使其干燥而在树脂基材上形成PVA系树脂层,从而获得树脂基材与PVA系树脂层的层叠体;及对所述层叠体进行拉伸及染色,将PVA系树脂层制成起偏器。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。拉伸代表性地包括使层叠体浸渍在硼酸水溶液中并进行拉伸。进而,拉伸根据需要可在硼酸水溶液中进行拉伸之前进一步包含在高温(例如95℃以上)下对层叠体进行空中拉伸。进而,本实施方式中,优选将层叠体供至一边在长度方向上进行搬运一边进行加热使其在宽度方向上收缩2%以上的干燥收缩处理中。代表性地,本实施方式的制造方法包含依次对层叠体实施空中辅助拉伸处理、染色处理、水中拉伸处理、及干燥收缩处理。通过导入辅助拉伸,即便是在热塑性树脂上涂布PVA时,也可提高PVA的结晶性,可以实现高的光学特性。另外,通过同时事先提高PVA的取向性,在之后的染色工序或拉伸工序中浸渍于水中时,也可防止PVA的取向性下降或者溶解等问题,可以实现高的光学特性。进而,在将PVA系树脂层浸渍于液体中时,与PVA系树脂层不含卤化物时相比,可以抑制聚乙烯醇分子的取向混乱以及取向性的下降。由此,可以提高经过染色处理以及水中拉伸处理等将层叠体浸渍于液体中进行的处理工序所获得的起偏器的光学特性。进而,通过利用干燥收缩处理使层叠体在宽度方向上收缩,可以提高光学特性。所得的树脂基材/起偏器的层叠体可直接使用(即,可将树脂基材作为起偏器的保护层),也可以在自树脂基材/起偏器的层叠体上剥离了树脂基材之后的剥离面上或者与剥离面相反一侧的面上层叠根据目的的任意适当的保护层进行使用。这种起偏器的制造方法的详细情况例如记载在日本特开2012-73580号公报、日本专利第6470455号中。这些公报的全部记载以参考的方式引用在本说明书中。
起偏器的厚度优选为10μm以下,更优选为1μm~8μm,进一步优选为3μm~7μm。在具有这种非常薄的起偏器的光学层叠体中,本发明实施方式所带来的效果显著。更详细地如下所述。推测这种非常薄的起偏器一般来说碘浓度高,由于碘与上述吸光化合物的相互作用所引起的各向异性反射会产生框状显示缺陷。根据本发明的实施方式,通过控制起偏器的单体透过率或粘合剂层侧的保护层的透湿度,可以减少这种相互作用,抑制框状显示缺陷。此外,其机制只不过是推测,并非是利用这个推测限制本发明及其机制。此外,若起偏器的厚度为上述范围,则可良好地抑制加热时的卷缩,并可获得良好的加热时的外观耐久性。
起偏器优选在波长380nm~780nm中的任一波长下显示出吸收二色性。起偏器的单体透过率如上所述为43.3%以上,优选为43.3%~46.0%,更优选为43.3%~45.0%。若起偏器的单体透过率为这种范围,可以将碘浓度控制在所希望的范围内,结果可以抑制框状显示缺陷。起偏器的偏振度优选为97.0%以上,更优选为99.0%以上,进一步优选为99.9%以上。根据本发明的实施方式,即便是单体透过率为上述范围,也可将偏振度维持在这种范围内。
起偏器的碘浓度优选为10重量%以下,更优选为3重量%~8重量%,进一步优选为5重量%~7重量%。若碘浓度为这种范围,则可以减少碘与上述吸光化合物的相互作用,因此可以减少因所述相互作用引起的各向异性反射。结果,在具有非常薄的起偏器的光学层叠体中可以抑制框状显示缺陷。此外,本说明书中“碘浓度”是指包含在起偏器中的全部碘的量。更具体地说,在起偏器中,碘以I-、I2、I3 -等形态存在时,本说明书中的碘浓度是指包含所有这些形态的碘的浓度。碘浓度例如可以由利用荧光X射线分析获得的荧光X射线强度和膜(起偏器)厚度算出。
D-2.保护层
保护层32的透湿度如上所述为100g/cm2·24hr以下,优选为70g/cm2·24hr以下,进一步优选为50g/cm2·24hr以下,特别优选为40g/cm2·24hr以下,尤其优选为30g/cm2·24hr以下,最优选为25g/cm2·24hr以下。透湿度的下限例如可以为5g/cm2·24hr。若保护层的透湿度为这种范围,则可以良好地抑制吸光化合物从粘合剂层向偏振片(实质上为起偏器)的移行。结果,可以良好地抑制框状显示缺陷。
保护层32只要能够实现上述范围的透湿度,则由任意适当的树脂膜构成。作为构成树脂膜的材料,代表性地可举出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号公报中。将这些公报作为参照引用到本说明书中。保护层32优选由环烯烃系树脂或(甲基)丙烯酸系树脂构成。
光学层叠体代表性地配置在图像显示装置的可视侧,保护层32代表性地配置在其可视侧。因此,还可根据需要对保护层32实施表面处理。作为表面处理,例如可举出硬涂处理、防反射处理、防粘处理、防眩光处理。本发明的实施方式中,优选硬涂处理(硬涂层的形成)。关于硬涂层在后叙述。还可以组合实施硬涂处理和其它表面处理。进而/或者,还可以根据需要对保护层32实施改善介由偏振光太阳镜进行观察时的可视性的处理(代表性地为赋予(椭)圆偏振功能、赋予超高相位差)。通过实施这种处理,即便是介由偏振光太阳镜等偏振光透镜观察显示画面时,也可实现优异的可视性。因此,光学层叠体也可优选地应用于可在室外使用的图像显示装置中。
保护层32的厚度优选为15μm~80μm,更优选为20μm~60μm,进一步优选为25μm~45μm。此外,实施有表面处理时,保护层的厚度是包括了表面处理层厚度在内的厚度。
另外的保护层(存在的情况下)由可作为起偏器的保护层使用的任意适当的膜形成。作为构成另外的保护层的材料,代表性地可举出三醋酸纤维素(TAC)等纤维素系树脂、环烯烃系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚酯系树脂、聚烯烃系树脂、聚碳酸酯系树脂。另外的保护层的厚度可以根据目的适当地设定。
另外的保护层优选在一个实施方式中为光学各向同性。本说明书中,“光学各向同性”是指面内相位差Re(550)为0nm~10nm、厚度方向的相位差Rth(550)为-10nm~+10nm。
D-3.硬涂层
一个实施方式中,如上所述,还可以在偏振片30的保护层32的粘合剂层20侧形成有硬涂层33。通过设置硬涂层,由于与控制粘合剂层侧保护层的透湿度的效果的协同效果,可以进一步良好地抑制吸光化合物从粘合剂层向偏振片(实质上为起偏器)的移行。结果,可以进一步良好地抑制框状显示缺陷。硬涂层33代表性地为任意适当的活性能量射线(例如紫外线、可见光线、电子束)固化型树脂的固化层。作为活性能量射线固化型树脂,例如可举出丙烯酸系树脂、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。硬涂层也可根据需要包含任意适当的添加剂。作为所述添加剂的代表例,可举出无机系微粒及/或有机系微粒。硬涂层的厚度例如可以为1μm~10μm,还例如可以为3μm~7μm。
E.相位差层
相位差层40如上所述代表性地具有圆偏振功能或椭圆偏振功能。进而,如上所述,相位差层40可以由树脂膜的拉伸膜构成,还可以是液晶取向固化层。以下,分别对树脂膜的拉伸膜以及液晶取向固化层进行说明。
E-1.树脂膜的拉伸膜
E-1-1.特性
若相位差层为这种构成,则通过控制起偏器的单体透过率或粘合剂层侧保护层的透湿度,可以在具有包含吸光化合物的粘合剂层的光学层叠体中抑制框状显示缺陷。本实施方式中,相位差层代表性地为单一层,可作为所谓的λ/4板发挥功能。此时,相位差层40的Re(550)优选为100nm~200nm,相位差层40优选满足Re(450)<Re(550)的关系。进而,相位差层40的慢轴与起偏器31的吸收轴所成的角度优选为40°~50°,更优选为42°~48°,进一步优选为44°~46°,特别优选为约45°。
相位差层40的Re(550)更优选为110nm~180nm,进一步优选为120nm~160nm,特别优选为130nm~150nm。
相位差层代表性地如上所述满足Re(450)<Re(550)的关系,优选进一步满足Re(550)<Re(650)的关系。即,相位差层显示相位差值随着测定光的波长而增大的逆分散的波长依赖性。相位差层的Re(450)/Re(550)例如超过0.5且小于1.0,优选为0.7~0.95,更优选为0.75~0.92,进一步优选为0.8~0.9。Re(650)/Re(550)优选为1.0以上且小于1.15,更优选为1.03~1.1。
相位差层由于如上所述具有面内相位差,因此具有nx>ny的关系。相位差层只要具有nx>ny的关系,则显示任意适当的折射率特性。相位差层的折射率特性代表性地显示nx>ny≥nz的关系。此外,这里“ny=nz”不仅是ny与nz完全相等的情况,还包含实质上相等的情况。因此,在不损害本发明效果的范围内,可以有ny<nz的情况。相位差层的Nz系数优选为0.9~2.0,更优选为0.9~1.5,进一步优选为0.9~1.2。通过满足这种关系,在将光学层叠体用于图像显示装置中时,可实现非常优异的反射色调。
相位差层的厚度可按照作为λ/4板可最适当地发挥功能的方式进行设定。换而言之,厚度可按照获得所希望的面内相位差的方式进行设定。具体地说,厚度优选为15μm~60μm,进一步优选为20μm~55μm,最优选为25μm~50μm。
E-1-2.相位差层的构成材料
相位差层代表性地含有包含选自碳酸酯键以及酯键中的至少1个键合键的树脂。换而言之,相位差层含有聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂或聚酯碳酸酯系树脂(以下有时将它们一并称作聚碳酸酯系树脂等)。聚碳酸酯系树脂等包含选自下述通式(1)所示结构单元及/或下述通式(2)所示结构单元中的至少1个结构单元。这些结构单元是来自于2价寡聚芴的结构单元,以下有时称作寡聚芴结构单元。这种聚碳酸酯系树脂等具有正的折射率各向异性。
[化学结构式1]
[化学结构式2]
相位差层代表性地进一步含有丙烯酸系树脂。丙烯酸系树脂的含量为0.5质量%~1.5质量%。此外,本说明书中“质量”单位的百分率或份与“重量”单位的百分率或份含义相同。
E-1-2-1.聚碳酸酯系树脂等
<寡聚芴结构单元>
寡聚芴结构单元由上述通式(1)或(2)表示。通式(1)以及(2)中,R1~R3各自独立地为直接键合、取代或未取代的碳原子数为1~4的亚烷基,R4~R9各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳原子数为1~10的烷基、取代或未取代的碳原子数为4~10的芳基、取代或未取代的碳原子数为1~10的酰基、取代或未取代的碳原子数为1~10的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为1~10的芳氧基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的碳原子数为1~10的烯基、取代或未取代的碳原子数为1~10的炔基、具有取代基的硫原子、具有取代基的硅原子、卤原子、硝基、或氰基。其中,R4~R9可彼此相同,也可不同,R4~R9中相邻的至少2个基团还可以彼此键合形成环。
聚碳酸酯系树脂等中的寡聚芴结构单元的含量相对于树脂整体优选为1质量%~40质量%,更优选为10质量%~35质量%,进一步优选为15质量%~30质量%,特别优选为18质量%~25质量%。寡聚芴结构单元的含量过多时,担心会发生光弹性系数变得过大、可靠性变得不充分、相位差显现性变得不充分的问题。进而,由于寡聚芴结构单元在树脂中所占比例提高,因此分子设计的范围变窄,在要求树脂的改性时,有时变得难以改良。另一方面,假设即便是通过非常少量的寡聚芴结构单元获得了所希望的逆分散波长依赖性,此时,由于光学特性随着寡聚芴结构单元含量的微小不均即会敏感地变化,因此有时难以按照诸多特性处于一定范围内的方式进行制造。
寡聚芴结构单元的详细情况例如记载于国际公开第2015/159928号小册子中。所述公报作为参考引用在本说明书中。
<其它结构单元>
聚碳酸酯系树脂等代表性地除了寡聚芴结构单元以外还可以包含其它的结构单元。一个实施方式中,其它的结构单元优选地可以为二羟基化合物或二酯化合物来源。为了显现目标的逆波长分散性,有必要随具有负的固有双折射的寡聚芴结构单元一起将具有正的固有双折射的结构单元组装入聚合物结构,因此作为进行共聚的其它单体,进一步优选成为具有正的双折射的结构单元的原料的二羟基化合物或二酯化合物。
作为共聚单体,可举出能够导入包含芳香族环的结构单元的化合物和未导入包含芳香族环的结构单元、即由脂肪族结构所构成的化合物。
以下列举上述由脂肪族结构所构成的化合物的具体例子。乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇等直链脂肪族烃的二羟基化合物;新戊二醇、己二醇等支链脂肪族烃的二羟基化合物;1,2-环己二醇、1,4-环己二醇、1,3-金刚烷二醇、氢化双酚A、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇等所例示的脂环式烃的仲醇、以及为叔醇的二羟基化合物;1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇、五环十五烷二甲醇、2,6-萘烷二甲醇、1,5-萘烷二甲醇、2,3-萘烷二甲醇、2,3-降冰片烷二甲醇、2,5-降冰片烷二甲醇、1,3-金刚烷二甲醇、由柠檬烯等萜烯化合物衍生的二羟基化合物等所例示的为脂环式烃的伯醇的二羟基化合物;二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等氧化亚烷基二醇类;异山梨醇等具有环状醚结构的二羟基化合物;螺二醇、二噁烷二醇等具有环状乙缩醛结构的二羟基化合物;1,2-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸等脂环式二羧酸;丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸等脂肪族二羧酸。
以下列举上述能够导入包含芳香族环的结构单元的化合物的具体例子。2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二乙基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-(3-苯基)苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-(3,5-二苯基)苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)-2-乙基己烷、1,1-双(4-羟基苯基)癸烷、双(4-羟基-3-硝基苯基)甲烷、3,3-双(4-羟基苯基)戊烷、1,3-双(2-(4-羟基苯基)-2-丙基)苯、1,3-双(2-(4-羟基苯基)-2-丙基)苯、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、双(4-羟基苯基)砜、2,4’-二羟基二苯基砜、双(4-羟基苯基)硫化物、双(4-羟基-3-甲基苯基)硫化物、双(4-羟基苯基)二硫化物、4,4’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基-3,3’-二环二苯基醚等芳香族双酚化合物;2,2-双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)丙烷、2,2-双(4-(2-羟基丙氧基)苯基)丙烷、1,3-双(2-羟基乙氧基)苯、4,4’-双(2-羟基乙氧基)联苯、双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)砜等具有键合于芳香族基的醚基的二羟基化合物;对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、4,4’-二苯基二羧酸、4,4’-二苯基醚二羧酸、4,4’-二苯甲酮二羧酸、4,4’-二苯氧基乙烷二羧酸、4,4’-二苯基砜二羧酸、2,6-萘二羧酸等芳香族二羧酸。
此外,上述列举的脂肪族二羧酸及芳香族二羧酸成分作为二羧酸自身可以成为述聚酯碳酸酯的原料,但也可根据需要将甲基酯体、苯基酯体等二羧酸酯或者二羧酸卤化物等二羧酸衍生物作为原料。
作为共聚单体,作为含有具有负双折射的结构单元的化合物一直被人们熟知的9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)芴、9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴等具有芴环的二羟基化合物、具有芴环的二羧氧化合物也可以与寡聚芴化合物组合使用。
本发明中使用的树脂优选在通过上述具有脂环式结构的化合物能够导入的结构单元中含有下述式(3)所示的结构单元作为共聚成分。
[化学结构式3]
作为能够导入上述式(3)的结构单元的二羟基化合物,可以使用螺二醇。
本发明中使用的树脂中,上述式(3)所示结构单元优选含有5质量%以上且90质量%以下。上限进一步优选为70质量%以下,特别优选为50质量%以下。下限进一步优选为10质量%以上,更优选为20质量%以上,特别优选为25质量%以上。若上述式(3)所示结构单元的含量为上述下限以上,则可获得充分的机械物性或耐热性、低光弹性系数。进而,与丙烯酸系树脂的相容性提高,可以进一步提高所得树脂组合物的透明性。另外,由于螺二醇的聚合反应速度较慢,因此通过将含量抑制为上述上限以下,变得易于控制聚合反应。
本发明中使用的树脂优选进一步含有下述式(4)所示的结构单元作为共聚成分。
[化学结构式4]
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作为能够导入上述式(4)所示结构单元的二羟基化合物,可举出处于立体异构体的关系的异山梨醇(ISB)、异甘露糖醇、异艾杜糖醇。这些物质可单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
本发明中使用的树脂中,上述式(4)所示的结构单元优选含有5质量%以上且90质量%以下。上限进一步优选为70质量%以下,特别优选为50质量%以下。下限进一步优选为10质量%以上,特别优选为15质量%以上。若上述式(4)所示结构单元的含量为上述下限以上,则可获得充分的机械物性或耐热性、低光弹性系数。另外,由于上述式(4)所示结构单元具有吸水性高的特性,因此若上述式(4)所示结构单元的含量为上述上限以下,则可以将由吸水导致的成形体的尺寸变化抑制在允许范围内。
本发明中使用的树脂还可以进一步包含其它结构单元。此外,有时将这样的结构单元称作“其它结构单元”。作为具有其它结构单元的单体,更优选采用1,4-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇、1,4-环己烷二羧酸(及其衍生物),特别优选1,4-环己烷二甲醇和三环癸烷二甲醇。包含这些单体来源的结构单元的树脂的光学特性或耐热性、机械特性等的平衡优异。另外,由于二酯化合物的聚合反应性较低,因此从提高反应效率的观点出发,优选不使用除含有寡聚芴结构单元的二酯化合物以外的二酯化合物。
本发明中使用的树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为110℃以上且160℃以下。上限更优选为155℃以下,进一步优选为150℃以下,特别优选为145℃以下。下限进一步优选为120℃以上,特别优选为130℃以上。玻璃化转变温度为上述范围外时,具有耐热性变差的倾向,有在膜成形后引起尺寸变化、或相位差膜的使用条件下的品质可靠性恶化的可能性。另一方面,当玻璃化转变温度过高时,有在膜成形时产生膜厚的不均、或膜变脆、拉伸性恶化的情况,另外有时会损害膜的透明性。
聚碳酸酯系树脂等的构成以及制造方法等的详细情况例如记载于国际公开第2015/159928号小册子(前述)。该记载作为参考引用在本说明书中。
E-1-2-2.丙烯酸系树脂
作为丙烯酸系树脂,使用作为热塑性树脂的丙烯酸系树脂。作为成为丙烯酸系树脂的结构单元的单体,例如可举出以下的化合物:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、琥珀酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、马来酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、六氢邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、(甲基)丙烯酸五甲基哌啶酯、(甲基)丙烯酸四甲基哌啶酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸环戊酯、丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环庚酯、丙烯酸环庚酯、甲基丙烯酸环辛酯、丙烯酸环辛酯、甲基丙烯酸环十二烷基酯、丙烯酸环十二烷基酯。这些物质可单独使用,也可组合使用2种以上。组合使用2种以上单体的方式可以举出2种以上单体的共聚、1种单体的均聚物的2个以上的混合、以及它们的组合。进而,还可以并用能够与这些丙烯酸系单体共聚的其它单体(例如烯烃系单体、乙烯基系单体)。
丙烯酸系树脂包含甲基丙烯酸甲酯来源的结构单元。丙烯酸系树脂中的甲基丙烯酸甲酯来源的结构单元的含量优选为70质量%以上且100质量%以下。下限更优选为80质量%以上,进一步优选为90质量%以上,特别优选为95质量%以上。为该范围时,可获得与本发明的聚碳酸酯系树脂优异的相容性。作为除甲基丙烯酸甲酯以外的结构单元,优选使用丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、苯乙烯。通过与丙烯酸甲酯共聚,可以提高热稳定性。通过使用(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、苯乙烯,由于可以调整丙烯酸系树脂的折射率,因此通过与组合的树脂的折射率相适应,可以提高所得树脂组合物的透明性。通过使用这种丙烯酸系树脂,可获得延伸性以及相位差显现性优异、且雾度小的逆分散相位差膜。
丙烯酸系树脂的重均分子量Mw为10,000以上且200,000以下。下限优选为30,000以上、特别优选为50,000以上。上限优选为180,000以下、特别优选为150,000以下。若分子量为这种范围时,通过获得与聚碳酸酯系树脂的相容性,可以提高最终相位差膜(相位差层)的透明性、且可获得充分提高拉伸时的延伸性的效果。此外,上述重均分子量是利用GPC测定的聚苯乙烯换算的分子量。另外,从相容性的观点出发,优选丙烯酸系树脂实质上不含分支结构。不含分支结构可以通过丙烯酸系树脂的GPC曲线是单峰性的等来确认。
E-1-2-3.聚碳酸酯系树脂等与丙烯酸系树脂的混合
将聚碳酸酯系树脂等和丙烯酸系树脂混合,制成树脂组合物,供至相位差膜(相位差层)的制造方法。树脂组合物(作为结果为相位差层)中的丙烯酸系树脂的含量如上所述为0.5质量%以上且2.0质量%以下。下限更优选为0.6质量%以上。上限优选为1.5质量%以下,更优选为1.0重量%以下,进一步优选为0.9重量%以下,特别优选为0.8质量%以下。如此,通过在聚碳酸酯系树脂中以极限定性的比率配合丙烯酸系树脂,可以显著地增大延伸性以及相位差显现性。进而,可以抑制雾度。这种效果在理论上还不清楚,是通过反复试验获得的无法预期的优异效果。此外,丙烯酸系树脂的含量过少时,有时无法获得上述效果。另一方面,当丙烯酸系树脂的含量过多时,有时雾度会增高。另外,延伸性以及相位差显现性与在上述范围内的情况相比多会变得不足或者反而降低。
树脂组合物以对机械特性及/或耐溶剂性等特性进行改性为目的,还可以进一步混合芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、芳香族聚酯、脂肪族聚酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚烯烃、丙烯酸、无定形聚烯烃、ABS、AS、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯等合成树脂、橡胶、以及它们的组合。
树脂组合物还可以进一步包含添加剂。作为添加剂的具体例子,可举出热稳定剂、抗氧化剂、催化失活剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、脱模剂、染料颜料、冲击改性剂、防静电剂、平滑剂、润滑剂、增塑剂、增容剂、成核剂、阻燃剂、无机填充剂、发泡剂。树脂组合物所含添加剂的种类、数量、组合、含量等可以根据目的适当地设定。
E-1-3.相位差层的形成方法
相位差层通过由上述树脂组合物形成膜,进而对该膜进行拉伸来获得。相位差层的形成方法(树脂膜的拉伸方法)由于可以采用在业界中公知的条件,因此详细的说明省略。
E-2.液晶取向固化层
若相位差层为这种构成,则可以谋求光学层叠体的显著薄型化。此时,如上所述,相位差层可以是单一层,也可以具有第一液晶取向固化层和第二液晶取向固化层的双层结构。本说明书中“取向固化层”是指液晶化合物在层内在规定方向上进行取向、且该取向状态被固定的层。此外,“取向固化层”是包括使液晶单体固化而获得的取向固化层在内的概念。相位差层中,代表性地说,棒状的液晶化合物以在相位差层的慢轴方向上排列的状态进行取向(平行取向)。
作为液晶化合物,例如可举出液晶聚合物以及液晶单体。液晶化合物优选能够聚合。液晶化合物能够聚合时,通过在使液晶化合物取向后使其聚合,可以将液晶化合物的取向状态固定。这里,通过聚合所形成的聚合物是非液晶性的。因此,所形成的相位差层不会发生例如在液晶性化合物中所特有的因温度变化导致的向液晶相、玻璃相、结晶相的转移。结果,相位差层变成不会被温度变化影响、稳定性极为优异的相位差层。
相位差层在一个实施方式中可以使用包含能够聚合的液晶化合物(聚合性液晶化合物)的组合物形成。本说明书中,组合物所含的聚合性液晶化合物是指具有聚合性基团且具有液晶性的化合物。聚合性基团是指参与聚合反应的基团,优选为光聚合性基团。这里,光聚合性基团是指可在由光聚合引发剂产生的活性自由基团或者酸等的作用下参与到聚合反应的基团。
液晶化合物的液晶性的显现机制可以是热致性的、也可以是溶致性的。另外,作为液晶相的构成,可以是向列型液晶,也可以是近晶相液晶。从制造的容易性的观点出发,液晶性优选是热致性的向列型液晶。
液晶单体显示液晶性的温度范围根据其种类而不同。具体地说,所述温度范围优选为40℃~120℃,进一步优选为50℃~100℃,最优选为60℃~90℃。
E-2-1.单一层
液晶取向固化层为单一层时的特性除了厚度以外,如关于树脂膜的拉伸膜在E-1-1项中说明的那样。液晶取向固化层为单一层时的厚度例如可以为1.0μm~5.0μm,例如可以为1.0μm~3.0μm。
本实施方式的相位差层例如使用包含下述式(1)所示液晶化合物的组合物形成。
L1-SP1-A1-D3-G1-D1-Ar-D2-G2-D4-A2-SP2-L2(1)
L1以及L2各自独立地表示1价的有机基团,L1以及L2的至少一者表示聚合性基团。作为1价的有机基团,包含任意的适当的基团。作为L1以及L2的至少一者表示的聚合性基团,可举出自由基聚合性基团(能够自由基聚合的基团)。作为自由基聚合性基团,可以使用任意适当的自由基聚合性基团。优选为丙烯酰基或甲基丙烯酰基。从聚合速度快、生产率提高的观点出发,优选丙烯酰基。甲基丙烯酰基也可作为高双折射性液晶的聚合性基团同样地使用。
SP1以及SP2各自独立地表示单键、直链状或支链状的亚烷基、或构成碳原子数为1~14的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-取代了的2价连接基团。作为碳原子数为1~14的直链状或支链状的亚烷基,优选可举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基以及亚己基。
A1以及A2各自独立地表示脂环式烃基或芳香族环取代基。A1以及A2优选是碳原子数为6以上的芳香族环取代基或碳原子数为6以上的环亚烷基环。
D1、D2、D3以及D4各自独立地表示单键或二价的连接基团。具体地说,D1、D2、D3以及D4表示单键、-O-CO-、-C(=S)O-、-CR1R2-、-CR1R2-CR3R4-、-O-CR1R2-、-CR1R2-O-CR3R4-、-CO-O-CR1R2-、-O-CO-CR1R2-、-CR1R2-O-CO-CR3R4-、-CR1R2-CO-O-CR3R4-、-NR1-CR2R3-、或、-CO-NR1-。其中,D1、D2、D3以及D4中的至少一者表示-O-CO-。其中,优选D3为-O-CO-,更优选D3以及D4为-O-CO-。D1以及D2优选为单键。R1、R2、R3以及R4各自独立地表示氢原子、氟原子、或碳原子数为1~4的烷基。
G1以及G2各自独立地表示单键或脂环式烃基。具体地说,G1以及G2还可以表示未取代或取代了的碳原子数为5~8的2价脂环式烃基。另外,构成脂环式烃基的-CH2-的1个以上还可以被-O-、-S-或-NH-取代。G1以及G2优选表示单键。
Ar表示芳香族烃环或芳香族杂环。Ar例如表示选自下述式(Ar-1)~(Ar-6)所示基团中的芳香族环。此外,下述式(Ar-1)~(Ar-6)中,*1表示与D1的键合位置,*2表示与D2的键合位置。
[化学结构式5]
式(Ar-1)中,Q1表示N或CH,Q2表示-S-、-O-、或-N(R5)-。R5表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基。Y1表示未取代或取代了的碳原子数为6~12的芳香族烃基、或碳原子数为3~12的芳香族杂环基。
式(Ar-1)~(Ar-6)中,Z1、Z2以及Z3各自独立地表示氢原子、碳原子数为1~20的1价脂肪族烃基、碳原子数为3~20的1价脂环式烃基、碳原子数为6~20的1价芳香族烃基、卤原子、氰基、硝基、-NR6R7、或-Sr8。R6~R8各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~6的烷基,Z1以及Z2还可以彼此键合形成环。环可以是脂环式、杂环、以及芳香族环中的任一者,优选为芳香环。在所形成的环上还可以取代有取代基。
式(Ar-2)以及(Ar-3)中,A3以及A4各自独立地表示选自-O-、-N(R9)-、-S-、以及-CO-中的基团,R9表示氢原子或取代基。作为R9表示的取代基,可举出与上述式(Ar-1)中的Y1能够具有的取代基相同的取代基。
式(Ar-2)中,X表示氢原子或者未取代或具有取代基的第14~16族的非金属原子。作为X表示的第14族~第16族的非金属原子,例如可举出氧原子、硫原子、未取代或具有取代基的氮原子、未取代或具有取代基的碳原子。作为取代基,可举出与上述式(Ar-1)中的Y1能够具有的取代基相同的取代基。
式(Ar-3)中,D5以及D6各自独立地表示单键、-O-CO-、-C(=S)O-、-CR1R2-、-CR1R2-CR3R4-、-O-CR1R2-、-CR1R2-O-CR3R4-、-CO-O-CR1R2-、-O-CO-CR1R2-、-CR1R2-O-CO-CR3R4-、-CR1R2-CO-O-CR3R4-、-NR1-CR2R3-、或-CO-NR1-。R1、R2、R3以及R4如上所述。
式(Ar-3)中,SP3以及SP4各自独立地表示单键、碳原子数为1~12的直链状或支链状的亚烷基、或者构成碳原子数为1~12的直链状或支链状的亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-或-CO-取代了的2价连接基团,Q表示聚合性基团。
式(Ar-3)中,L3以及L4各自独立地表示1价有机基团,L3及L4以及上述式(1)中的L1及L2的至少一者表示聚合性基团。
式(Ar-4)~(Ar-6)中,Ax表示具有选自芳香族烃环以及芳香族杂环中的至少1个芳香族环的碳原子数为2~30的有机基团。式(Ar-4)~(Ar-6)中,Ax优选具有芳香族杂环,更优选具有苯并噻唑环。式(Ar-4)~(Ar-6)中,Ay表示氢原子、未取代或可具有取代基的碳原子数为1~6的烷基、或具有选自芳香族烃环以及芳香族杂环中的至少1个芳香族环的碳原子数为2~30的有机基团。式(Ar-4)~(Ar-6)中,Ay优选表示氢原子。
式(Ar-4)~(Ar-6)中,Q3表示氢原子、或者未取代或可具有取代基的碳原子数为1~6的烷基。式(Ar-4)~(Ar-6)中,Q3优选表示氢原子。
这种Ar中,优选地可举出上述式(Ar-4)或上述式(Ar-6)所示的基团(原子团)。
液晶聚合物以及液晶单体可以分别单独使用,也可以组合。液晶化合物的具体例子例如记载于日本特开2006-163343号公报、日本特开2006-178389号公报、国际公开第2018/123551号公报中。这些公报的记载作为参考引用在本说明书中。
E-2-2.第一液晶取向固化层和第二液晶取向固化层的双层结构
相位差层从偏振片侧开始具有第一液晶取向固化层和第二液晶取向固化层的双层结构时,第一液晶取向固化层可代表性地作为λ/2板发挥功能,第二液晶取向固化层可代表性地作为λ/4板发挥功能。具体地说,第一液晶取向固化层的Re(550)优选为200nm~300nm,更优选为230nm~290nm,进一步优选为250nm~280nm;第二液晶取向固化层的Re(550)如关于树脂膜的拉伸膜在E-1-1项中说明过的那样。第一液晶取向固化层的厚度可以按照获得λ/2板的所希望的面内相位差的方式进行调整。具体地说,其厚度例如可以为2.0μm~4.0μm。第二液晶取向固化层的厚度可以按照获得λ/4板的所希望的面内相位差的方式进行调整。具体地说,其厚度例如可以为1.0μm~2.5μm。本实施方式中,第一液晶取向固化层的慢轴与起偏器的吸收轴所成的角度优选为10°~20°,更优选为12°~18°,进一步优选为14°~16°;第二液晶取向固化层的慢轴与起偏器的吸收轴所成的角度优选为70°~80°,更优选为72°~78°,进一步优选为74°~76°。此外,第一液晶取向固化层以及第二液晶取向固化层的配置顺序也可以反过来,第一液晶取向固化层的慢轴与起偏器的吸收轴所成的角度以及第二液晶取向固化层的慢轴与起偏器的吸收轴所成的角度也可以反过来。第一液晶取向固化层以及第二液晶取向固化层可以显示相位差值对应于测定光的波长而增大的逆分散波长特性,也可以显示相位差值对应于测定光的波长而减小的正的波长分散特性,还可以显示相位差值几乎不会因测定光的波长而变化的平坦的波长分散特性。
本实施方式的相位差层例如使用包含任意适当的液晶单体的组合物形成。作为液晶单体,例如可以使用日本特表2002-533742(WO00/37585)、EP358208(US5211877)、EP66137(US4388453)、WO93/22397、EP0261712、DE19504224、DE4408171、以及GB2280445等记载的聚合性介晶化合物等。作为这种聚合性介晶化合物的具体例子,例如可举出BASF公司的商品名LC242、Merck公司的商品名E7、Wacker-Chem公司的商品名LC-Sillicon-CC3767。作为液晶单体,例如优选向列性液晶单体。
F.另外的相位差层
另外的相位差层50如上所述,折射率特性显示nz>nx=ny的关系,可作为所谓的正C板。通过作为另外的相位差层使用正C板,可以良好地防止斜方向的反射,防反射功能的广视野角化成为可能。此时,另外的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。这里,“nx=ny”不仅是nx与ny严格相等的情况,还包含nx与ny实质上相等的情况。即,另外的相位差层的面内相位差Re(550)可以小于10nm。
另外的相位差层可以由任意适当的材料形成。另外的相位差层优选由包含固定为垂直取向的液晶材料的膜形成。能够垂直取向的液晶材料(液晶化合物)可以是液晶单体,也可以是液晶聚合物。作为所述液晶化合物以及所述相位差层的形成方法的具体例子,可举出日本特开2002-333642号公报的[0020]~[0028]记载的液晶化合物以及所述相位差层的形成方法。此时,另外的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。
G.图像显示装置
上述A项~F项中记载的光学层叠体可以应用于图像显示装置。因此,本发明的实施方式也包含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,可举出液晶显示装置、有机EL显示装置。本发明实施方式的图像显示装置代表性地在其可视侧具备上述A项~F项记载的光学层叠体。光学层叠体按照前面板成为可视侧的方式进行配置。
[实施例]
以下,通过实施例具体地说明本发明,但本发明不受这些实施例所限定。
[化合物的简略符号]
以下的制造例中使用的化合物的简略符号如下所述。
·BPFM:双[9-(2-苯氧基羰基乙基)芴-9-基]甲烷
利用日本特开2015-25111号公报中记载的方法进行合成。
[化学结构式6]
·ISB:异山梨醇[Roquette Frères公司制]
·SPG:螺二醇[Mitsubishi Gas Chemical株式会社制]
·DPC:碳酸二苯酯[Mitsubishi Chemical株式会社制]
[制造例1:构成相位差层的相位差膜的制作]
使用由2个具备搅拌翼及回流冷却器的立式搅拌反应器所形成的分批式聚合装置进行聚合。装入30.31质量份(0.047mol)的BPFM、39.94质量份(0.273mol)的ISB、30.20质量份(0.099mol)SPG、69.67质量份(0.325mol)的DPC、以及7.88×10-4质量份(4.47×10-6mol)的作为催化剂的醋酸钙1水合物。将反应器内进行减压氮置换后,利用热媒进行加温,在内温达到100℃时开始搅拌。升温开始40分钟后使内温达到220℃,按照保持该温度的方式进行控制,同时开始减压,在到达220℃后90分钟时达到13.3kPa。将随聚合反应一起副产生的苯酚蒸汽导入至110℃的回流冷却器中,将苯酚蒸汽中包含的若干量的单体成分送回至反应器,未冷凝的苯酚蒸汽导入至45℃的冷凝器进行回收。向第一反应器中导入氮,暂时使其复压至大气压后,将第一反应器内经低聚物化的反应液移至第二反应器中。接着,开始第二反应器内的升温以及减压,在40分钟时达到内温240℃、压力20kPa。之后,一边进一步降低压力,一边进行聚合至达到规定的搅拌动力。到达规定动力时,将氮导入至反应器中进行复压,将所生成的聚酯碳酸酯挤出至水中,将绞股剪切,获得料粒。将该树脂称作“PC1”。各单体来源的结构单元的比率为BPFM/ISB/SPG/DPC=21.5/39.4/30.0/9.1质量%。PC1的还原粘度为0.46dL/g、Mw为48,000、折射率nD为1.526、熔融粘度为2480Pa·s、玻璃化转变温度为139℃、光弹性系数为9×10-12[m2/N]、波长分散Re(450)/Re(550)为0.85。
作为丙烯酸系树脂使用Dianal BR80(Mitsubishi Chemical株式会社制),进行与所得聚酯碳酸酯的挤出混炼。将聚碳酸酯的料粒(99.5质量份)和BR80的粉末(0.5质量份)的混合物使用定量给料器投入到株式会社日本制钢所制的双轴挤出机TEX30HSS中。挤出机汽缸温度设定为250℃,以处理量12kg/hr、螺杆转速120rpm进行挤出。另外,挤出机具备真空通风口,一边将熔融树脂减压脱挥一边进行挤出。将如此获得的树脂组合物的料粒在100℃下真空干燥6小时以上之后,使用具备单轴挤出机(ISUZU KAKOKI公司制、螺杆直径为25mm、汽缸设定温度:250℃)、T模头(宽度为300mm、设定温度:220℃)、冷却辊(设定温度:120~130℃)以及卷绕机的膜制膜装置,制作长度为3m、宽度为200mm、厚度为100μm的长条未拉伸膜。将该长条未拉伸膜以拉伸温度为Tg、拉伸倍率为2.7倍进行拉伸,获得厚度为37μm的相位差膜R1。所得相位差膜R1的Re(550)为141nm,Re(450)/Re(550)为0.82,Nz系数为1.12。
[制造例2:构成相位差层的相位差膜的制作]
除了使长条未拉伸膜的厚度为130μm、相位差膜的厚度为48μm以外,与制造例1同样地获得相位差膜R2。所得相位差膜R2的Re(550)为141nm,Re(450)/Re(550)为0.82,Nz系数为1.12。
[制造例3:构成相位差层的第一液晶取向固化层以及第二液晶取向固化层的制作]
将显示向列型液晶相的聚合性液晶(BASF公司制:商品名“Paliocolor LC242”、用下述式表示)10g、针对所述聚合性液晶化合物的光聚合引发剂(BASF公司制:商品名“Irgacure 907”)3g溶解在甲苯40g中,制备液晶组合物(涂饰液)。
[化学结构式7]
使用摩擦布对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(厚度为38μm)表面进行摩擦,实施取向处理。取向处理的方向是粘贴于偏振片时相对于偏振膜的吸收轴方向、从可视侧进行观察成为15°的方向。利用棒涂机将上述液晶涂饰液涂饰在该取向处理表面上,在90℃下加热干燥2分钟,从而使液晶化合物取向。使用金属卤化物灯,对如此形成的液晶层照射1mJ/cm2的光,使所述液晶层固化,从而在PET膜上形成液晶取向固化层A。液晶取向固化层A的厚度为2.5μm,面内相位差Re(550)为270nm。进而,液晶取向固化层A具有nx>ny=nz的折射率分布。
除了改变涂饰厚度、以及使取向处理方向相对于偏振膜的吸收轴方向、从可视侧进行观察成为75°的方向以外,与上述同样地操作,在PET膜上形成液晶取向固化层B。液晶取向固化层B的厚度为1.5μm,面内相位差Re(550)为140nm。进而,液晶取向固化层B具有nx>ny=nz的折射率分布。
液晶取向固化层A以及液晶取向固化层B在光学层叠体中依次被转印至偏振片。
[制造例4:构成另外的相位差层的液晶取向固化层的制作]
将下述化学式(I)(式中的数字65以及35表示单体单元的摩尔%,为了方便用嵌段聚合物表示:重均分子量为5000)所示的侧链型液晶聚合物20重量份、显示向列型液晶相的聚合性液晶(BASF公司制:商品名Paliocolor LC242)80重量份以及光聚合引发剂(CibaSpecialty Chemicals公司制:商品名Irgacure 907)5重量份溶解在环戊酮200重量份中,制备液晶涂饰液。然后,利用棒涂机将所述涂饰液涂饰在实施了垂直取向处理的PET基材上之后,在80℃下加热干燥4分钟,从而使液晶取向。对该液晶层照射紫外线,使液晶层固化,从而在基材上形成显示nz>nx=ny的折射率特性的另外的相位差层(厚度为3μm)。另外的相位差层在光学层叠体中被转印至相位差层。
[化学结构式8]
[制造例5:偏振片的制作]
(起偏器的制作)
作为热塑性树脂基材,使用长条状、Tg约为75℃、非晶质的间苯二甲酸共聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度:100μm),对树脂基材的单面实施电晕处理。
在以9:1混合有聚乙烯醇(聚合度为4200、皂化度为99.2摩尔%)以及乙酰乙酰基改性PVA(日本合成化学工业公司制、商品名“Gohsefimer”)的PVA系树脂100重量份中添加碘化钾13重量份,将它们溶解在水中,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,从而形成厚度为13μm的PVA系树脂层,制作层叠体。
将所得层叠体在130℃的烘箱内在纵方向(长度方向)上单轴拉伸至2.4倍(空中辅助拉伸处理)。
接着,将层叠体浸渍于液温为40℃的不溶化浴(相对于水100重量份配合硼酸4重量份所获得的硼酸水溶液)中30秒钟(不溶化处理)。
接着,一边在液温为30℃的染色浴(相对于水100重量份,以1:7的重量比配合碘和碘化钾所获得的碘水溶液)中按照最终获得的起偏器的单体透过率(Ts)达到所希望的值的方式调整浓度,一边浸渍60秒钟(染色处理)。
接着,在液温为40℃的交联浴(相对于水100重量份,配合3重量份的碘化钾、配合5重量份的硼酸所获得的硼酸水溶液)中浸渍30秒钟(交联处理)。
之后,一边将层叠体浸渍在液温为70℃的硼酸水溶液(硼酸浓度为4重量%、碘化钾浓度为5重量%)中,一边在圆周速度不同的轧辊之间按照在纵方向(长度方向)上总拉伸倍率达到5.5倍的方式进行单轴拉伸(水中拉伸处理)。
之后,将层叠体浸渍在液温为20℃的洗涤浴(相对于水100重量份配合4重量份的碘化钾所获得的水溶液)中(洗涤处理)。
之后,一边在保持为约90℃的烘箱中进行干燥,一边使其接触表面温度保持在约75℃的SUS制加热辊(干燥收缩处理)。
如此,在树脂基材上形成厚度约为5μm的起偏器,获得具有树脂基材/起偏器的构成的偏振片。起偏器的单体透过率Ts为43.3%。
(偏振片的制作)
在所得起偏器的表面(与树脂基材相反一侧的面)上,介由紫外线固化型粘接剂,粘贴HC-TAC膜。此外,HC-TAC膜是在三乙酰纤维素(TAC)膜(厚度为25μm)上形成有HC层(厚度为7μm)的膜,按照TAC膜成为起偏器侧的方式进行粘贴。接着,剥离树脂基材,获得具有HC层/TAC膜(保护层)/起偏器的构成的偏振片P1。保护层的透湿度为400g/m2·24hr。
[制造例6:偏振片的制作]
除了使起偏器的单体透过率Ts为43.0%、以及代替HC-TAC膜而使用HC-COP膜以外,与制造例5同样地获得具有HC层/COP膜(保护层)/起偏器的构成的偏振片P2。此外,HC-COP膜是在环烯烃树脂(COP)膜(厚度为25μm)上形成有HC层(厚度为2μm)的膜,按照COP膜成为起偏器侧的方式进行粘贴。保护层的透湿度为20g/m2·24hr。
[制造例7:偏振片的制作]
除了使起偏器的单体透过率Ts为44.0%以外,与制造例6同样地获得具有HC层/COP膜(保护层)/起偏器的构成的偏振片P3。
[制造例8:偏振片的制作]
除了使起偏器的单体透过率Ts为42.0%以外,与制造例5同样地获得具有HC层/TAC膜(保护层)/起偏器的构成的偏振片P4。
[制造例9:偏振片的制作]
除了使起偏器的单体透过率Ts为42.5%、以及代替HC-TAC膜而使用丙烯酸膜(厚度为40μm)以外,与制造例5同样地获得具有HC层/丙烯酸膜(保护层)/起偏器的构成的偏振片P5。保护层的透湿度为70g/m2·24hr。
[制造例10:偏振片的制作]
(起偏器的制作)
利用轧辊拉伸机将厚度为30μm的聚乙烯醇(PVA)系树脂膜(Kuraray制、产品名“PE3000”)的长条卷按照在长度方向上达到5.9倍的方式、在长度方向上进行单轴拉伸,同时实施溶胀、染色、交联、洗涤处理,最后实施干燥处理,从而制作厚度为12μm的起偏器。起偏器的单体透过率Ts为43.5%。
具体地说,溶胀处理是一边利用20℃的纯水进行处理一边拉伸至2.2倍。接着,染色处理是按照所得起偏器的单体透过率达到43.5%的方式调整了碘浓度的碘与碘化钾的重量比为1:7的30℃的水溶液中进行处理,同时拉伸至1.4倍。进而,交联处理采用2阶段的交联处理,第一阶段的交联处理是在40℃的溶解了硼酸和碘化钾的水溶液中进行处理,同时拉伸至1.2倍。第一阶段的交联处理的水溶液的硼酸含量为5.0重量%、碘化钾含量为3.0重量%。第二阶段的交联处理是在65℃的溶解了硼酸和碘化钾的水溶液中进行处理,同时拉伸至1.6倍。第二阶段的交联处理的水溶液的硼酸含量为4.3重量%、碘化钾含量为5.0重量%。另外,洗涤处理是利用20℃的碘化钾水溶液进行处理。洗涤处理的水溶液的碘化钾含量为2.6重量%。最后,干燥处理是在70℃下干燥5分钟,从而获得起偏器。
(偏振片的制作)
在上述起偏器的单侧上介由聚乙烯醇系粘接剂粘贴HC-TAC膜,在另一侧上介由聚乙烯醇系粘接剂粘贴TAC膜(厚度为25μm),获得具有HC层/TAC膜(保护层)/起偏器/TAC膜(保护层)的构成的偏振片P6。
[制造例11:构成粘合剂层的光固化性粘合剂的制备]
装入含有丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)70重量份、丙烯酸2-羟基乙酯(2HEA)15重量份以及丙烯酸甲酯(MA)15重量份的单体混合物。进而,相对于单体混合物(固体成分)100份,与醋酸乙酯250重量份一起装入作为聚合引发剂的2,2′-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)0.5重量份,在23℃的氮气环境气体下搅拌1小时,进行氮置换。之后,在56℃下使其反应5小时,接着在70℃下使其反应3小时,制备丙烯酸系基础聚合物的溶液。在上述获得的丙烯酸系基础聚合物的溶液中,相对于基础聚合物100份添加下述的后添加成分,均匀混合,制备光固化性粘合剂。
(后添加成分)
作为多官能化合物(光固化剂)的二季戊四醇六丙烯酸酯:2份
作为多官能化合物(光固化剂)的聚丙二醇二丙烯酸酯(商品名:APG400、新中村化学工业公司制、聚丙二醇#400(n=7)二丙烯酸酯、官能团当量为268g/eq):3份
光聚合引发剂(4-甲基二苯甲酮、最大吸收波长为280nm):0.2份
(粘合剂片材的制作)
在剥离内衬(表面设有有机硅系脱模层的厚度为75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜:Mitsubishi Chemical公司制“Diafoil MRF75”)上涂布光固化性粘合剂,在100℃下加热3分钟除去溶剂后,在表面上粘贴与上述相同的剥离内衬。将如此获得的层叠体在25℃下老化3天,获得在两面上临时粘贴有剥离内衬的粘合剂片材。粘合剂层为半固化状态。
[实施例1]
在制造例5中获得的偏振片P1的起偏器表面上介由丙烯酸系粘合剂(厚度为5μm)粘贴制造例1中获得的相位差膜R1。这里,将偏振片P1和相位差层(相位差膜)R1按照起偏器的吸收轴与相位差膜的慢轴成45°角度的方式粘贴。进而,在偏振片的与相位差膜相反一侧上,由制造例11中获得的粘合剂片材转印粘合剂层,介由所述粘合剂层粘贴前面板(厚度为1.5mm的玻璃板)。具体地说,隔着粘合剂层对前面板和偏振片/相位差膜(相位差层)进行真空层压,接着从前面板侧以累积光量6000mJ/cm2照射紫外线,将半固化状态的粘合剂层交联(固化)。固化后的粘合剂层的厚度为150μm。最后,在相位差膜的与偏振片相反一侧上设置丙烯酸系粘合剂层(厚度为15μm),作为另外的粘合剂层。在所述另外的粘合剂层的表面上临时粘贴剥离内衬。如此,获得具有前面板/粘合剂层/HC层/保护层/起偏器/相位差层/另外的粘合剂层/剥离内衬的构成的光学层叠体。将所得光学层叠体供至下述“框状显示缺陷”的评价。将结果示于表1中。
(框状显示缺陷)
将所得光学层叠体在粘合剂层固化后老化24小时(25℃)。将老化后的光学层叠体供至60℃以及90%RH下24小时的加湿耐久试验,进而供至60℃以及90%RH下72小时的加湿耐久试验。将太阳光分别照射至老化后(初始)、24小时的试验后、以及72小时的试验后的光学层叠体,通过目视确认有无框状显示缺陷。进而,使用多角度可变自动测定分光光度计(Agilent Technologies公司制、产品名“CARY7000UMS”)确认有无框状显示缺陷部。使用CARY7000UMS确认框状显示缺陷时,使光源的入射角度为50°、受光器的受光角度为50°。另外,对具有框状显示缺陷的样品分别照射P偏振光、S偏振光,当P偏振光与S偏振光的反射光谱产生差异时,认定具有框状显示缺陷。
[实施例2~5、比较例1~2]
除了将偏振片以及相位差膜(相位差层)如表1所示那样组合以外,与实施例1同样地制作光学层叠体。将所得的光学层叠体供至与实施例1同样的评价。将结果示于表1中。
[评价]
由表1可知,根据本发明的实施例,可以在包含含特定吸光化合物的粘合剂层的光学层叠体中防止框状显示缺陷。
产业上的可利用性
本发明的光学层叠体可优选地用于图像显示装置(代表性地为液晶显示装置、有机EL显示装置)。
Claims (9)
1.一种光学层叠体,其依次具有前面板、粘合剂层、偏振片、及相位差层,
所述偏振片包含起偏器和配置于所述起偏器的粘合剂层侧的保护层,
所述粘合剂层由包含最大吸收波长为200nm~300nm的化合物的光固化性粘合剂构成,
所述起偏器的单体透过率为43.3%以上或者所述保护层的透湿度为100g/cm2·24hr以下。
2.根据权利要求1所述的光学层叠体,其中,所述最大吸收波长为200nm~300nm的化合物为二苯甲酮系化合物。
3.根据权利要求1或2所述的光学层叠体,其中,所述起偏器的厚度为10μm以下且碘浓度为10重量%以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的光学层叠体,其中,所述相位差层具有圆偏振功能或椭圆偏振功能。
5.根据权利要求4所述的光学层叠体,其中,所述相位差层由树脂膜的拉伸膜构成,其Re(550)为100nm~200nm,满足Re(450)<Re(550)的关系,且所述相位差层的慢轴与所述起偏器的吸收轴所成的角度为40°~50°,其中,Re(450)以及Re(550)分别为23℃下的利用波长450nm以及550nm的光测定的面内相位差。
6.根据权利要求5所述的光学层叠体,其中,在所述相位差层的与偏振片相反一侧上进一步具有折射率特性显示nz>nx=ny的关系的另外的相位差层。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的光学层叠体,其中,在所述保护层的粘合剂层侧形成有硬涂层。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的光学层叠体,其中,所述粘合剂层的厚度为50μm~500μm。
9.一种图像显示装置,其具备权利要求1~8中任一项所述的光学层叠体。
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