JP2018180563A - 積層体および画像表示装置 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
有機EL表示素子は、外光が画像表示装置内部で反射するため、特に屋外で見た際の表示品位を低下させることが知られており、円偏光板を用いて外光の反射を抑制する技術が提案されている(例えば、特許文献1など参照)。
また、近年、可とう性を有する有機EL表示素子が提案され、さらに、有機EL表示素子とともに搭載されるタッチパネルも可とう性シート形状のものが開発されている。
また、直線偏光板としては、ポリビニルアルコールとヨウ素との複合体を延伸することにより形成される偏光子の両面を1対の保護フィルムで狭持したものが広く使用されている。
検討の結果、本発明者らは、偏光子の片面の保護フィルムを省いた偏光板が、自己支持性が低いため、温度または湿度によって湾曲するという問題があることを明らかとした。特に、本発明者らは、偏光子の片面の保護フィルムを省いた偏光板とタッチパネル(特に、可とう性を有するタッチパネル)とを積層した積層体が、温度または湿度によっては製造工程で湾曲したり、生産性が低下したりするという問題があることも明らかとした。
最初に、本発明者らは、偏光子の片面の保護フィルムを省いた偏光板が、温度または湿度により湾曲する際に、常に延伸方向に湾曲することに着目した。
ここで、延伸されたフィルムは、必然的に内部応力に異方性を有しており、さらに、温度変化または湿度変化によってフィルム内部に発生する内部応力の変化にも異方性がある。
そして、延伸されたフィルムに温度変化または湿度変化という摂動を与えた場合、発生した内部応力の変化を解消するために、延伸されたフィルムは膨潤または収縮することになるが、上述のとおり発生した内部応力の変化に異方性があるため、膨潤または収縮の程度にも異方性が発生する。
ここで、ポリマーを主材料として形成されている延伸フィルムの場合、ポリマーの主鎖は一般に延伸方向に並ぶため、延伸フィルムは延伸方向に顕著に膨潤または収縮すると考えられる。また、一般に普及している偏光子は、ポリビニルアルコールとヨウ素との複合体を延伸して形成されたフィルムである。
そのため、本発明者らは、偏光子が延伸されて形成されていることが、偏光板が温度または湿度により顕著に湾曲する本質的な原因であり、同様に、タッチパネル(特に、可とう性を有するタッチパネル)と積層した積層体においても温度または湿度により顕著に湾曲する原因であると推定した。
したがって、温度変化または湿度変化よる内部応力の変化に異方性がない偏光子とタッチパネルとの積層体を開発することができれば、生産性を向上できるだけでなく、社会的に望まれているデバイスの薄層化にも貢献できると考えられる。
すなわち、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。
[2] 偏光子が、少なくとも1種のサーモトロピック液晶性二色性色素を含む染料系偏光子である、[1]に記載の積層体。
[3] タッチパネルと、偏光子と、面内レターデーションを有する光学フィルムAとがこの順で積層されている、[1]または[2]に記載の積層体。
[4] 光学フィルムAが、下記式(I)を満たす、[3]に記載の積層体。
120nm<Re(550)<160nm ・・・式(I)
ここで、式(I)中、Re(550)は、波長550nmにおける面内レターデーションを表す。
[5] 光学フィルムAが、下記式(II)を満たす、[3]または[4]に記載の積層体。
Re(450)≦Re(550)≦Re(650) ・・・式(II)
ここで、式(II)中、Re(450)、Re(550)およびRe(650)は、それぞれ、波長450nm、波長550nmおよび波長650nmにおける面内レターデーションを表す。
[6] 光学フィルムAが、塗布方式で形成されたフィルムである、[3]〜[5]のいずれかに記載の積層体。
[7] タッチパネルと、偏光子と、光学フィルムAと、厚さ方向にレターデーションを有する光学フィルムBとがこの順で積層されている、[3]〜[6]のいずれかに記載の積層体。
[8] 光学フィルムBが、下記式(III)を満たす、[7]に記載の積層体。
−100nm<Rth(550)<−20nm ・・・式(III)
ここで、式(III)中、Rth(550)は、波長550nmにおける厚さ方向のレターデーションを表す。
[9] [1]〜[8]のいずれかに記載の積層体と、画像表示素子と、を有する画像表示装置。
[10] 画像表示素子が、有機EL表示素子である、[9]に記載の画像表示装置。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、偏光板とは、偏光子の少なくとも一方の表面に保護フィルムまたは機能層が配置されたものをいい、偏光板と偏光子とを区別して用いる。
次に、本明細書で用いられる用語について説明する。
本明細書において、「Re(λ)」および「Rth(λ)」は、それぞれ、波長λにおける面内のレターデーション、および、厚さ方向のレターデーションを表す。
Re(λ)は、KOBRA 21ADHまたはKOBRA WR(いずれも王子計測機器(株)製)において、波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λnmの選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、または測定値をプログラム等で変換して測定することができる。
Rth(λ)は、Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはKOBRA WRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム法線方向に対して法線方向から片側50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはKOBRA WRにおいて算出される。
なお、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の傾斜した2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基に、以下の数式(1)および数式(2)よりRthを算出することもできる。
Rth(λ)は、Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはKOBRA WRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−50度から+50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはKOBRA WRにより算出される。
本発明の積層体は、タッチパネルと、タッチパネル上に積層され、塗布方式で形成される偏光子と、を有する積層体である。
以下、本発明の積層体に用いられる部材について、詳細に説明する。
本発明の積層体が有するタッチパネルは、画像表示装置の画像表示領域に表示された指示画像を指またはタッチペンなどで触れることで指示画像に対応する情報の入力を行うことができる入力装置のことを意味する。
タッチパネルの方式としては、投影型静電容量方式、表面型静電容量方式、抵抗膜方式などの方式が挙げられるが、本発明においては特に限定されず、いずれの方式のタッチパネルであっても好適に使用することができる。
上記ポリマーフィルムとしては、具体的には、例えば、セルロースアシレートフィルム(例えば、セルローストリアセテートフィルム、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルムなど);ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂フィルム;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂フィルム;ポリエーテルスルホンフィルム;ポリメチルメタクリレート等のポリアクリル系樹脂フィルム;ポリウレタン系樹脂フィルム;ポリカーボネートフィルム;ポリスルホンフィルム;ポリエーテルフィルム;ポリメチルペンテンフィルム;ポリエーテルケトンフィルム;(メタ)アクリルニトリルフィルム;ポリイミドフィルム;ポリアミドフィルム;脂環式構造を有するポリマーフィルム(例えば、アートン(JSR社製)などのノルボルネン系樹脂フィルム);非晶質ポリオレフィン(例えば、ゼオネックス(日本ゼオン社製)などのシクロオレフィンポリマー)フィルム;などが挙げられる。
本発明の積層体が有する偏光子は、自然光を特定の直線偏光に変換する機能を有するいわゆる直線偏光子のうち、塗布方式によって形成したものであれば特に限定されない。
本発明においては、吸収型偏光子および反射型偏光子を利用することができ、吸収型偏光子を利用することが好ましい。
上記偏光子は、塗布方式によって形成できるものであれば特に限定されず、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、ポリエン系偏光子などを用いることができる。中でも、二色性染料を利用した染料系偏光子が好適に用いられる。
二色性染料としては、例えば、国際公開第1997/007184号、特開平10−095980号、特開平10−279945号、特開平11−080735号、特開平11−172252号、特開2000−239664号、特開2008−179670号、特開2009−007485号、特開2009−007486号、特開2010−155924号、特開2011−231245号、特開2012−031384号、特開2013−139521号に記載の二色性色素を用いることができる。
サーモトロピック液晶性二色性色素を用いた染料系偏光子の作製方法は特に限定されないが、例えば、支持体(例えば、タッチパネル、仮支持体など)上に配向膜を形成した後に、サーモトロピック液晶性二色性色素、配向剤、レベリング剤、その他添加剤および溶媒等を含有する組成物を塗布して作製することができる。
サーモトロピック液晶性二色性色素としては、例えば、特開2011−237513号に記載のサーモトロピック液晶性二色性色素を好適に用いることができる。
配向剤としては、例えば、特開2011−237513号公報の[0253]〜[0292]段落に記載されている一般式(1)〜(3)で表される化合物(水平配向剤)が挙げられ、これらの内容は本明細書中に引用するものとする。
レベリング剤としては、例えば、フッ素系ノニオン界面活性剤、特殊アクリル樹脂系レベリング剤、シリコーン系レベリング剤など塗料用レベリング剤を用いることができる。
溶媒としては、具体的には、例えば、ケトン類(例えば、アセトン、2−ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロペタンタノン、シクロヘキサノンなど)、エーテル類(例えば、ジオキサン、テトラヒドロフランなど)、脂肪族炭化水素類(例えば、ヘキサンなど)、脂環式炭化水素類(例えば、シクロヘキサンなど)、芳香族炭化水素類(例えば、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼンなど)、ハロゲン化炭素類(例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなど)、エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、水、アルコール類(例えば、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノールなど)、セロソルブ類(例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなど)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシドなど)、アミド類(例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上述したサーモトロピック液晶性二色性色素等を含有する組成物からなる塗布液(以下、「偏光子形成用塗布液」ともいう。)を塗布する方法は特に限定されず、例えば、スピンコーティング法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、インクジェット法、ダイコーティング法、スリットダイコーティング法、キャップコーティング法、ディッピング等、公知慣用の方法を行うことができる。
タッチパネルに仮支持体付き偏光子を貼り合わせる場合は、仮支持体側でタッチパネルに貼り合わせてもよいし、偏光子側でタッチパネルに貼り合わせてもよい。
タッチパネルに仮支持体付き偏光子を偏光子側で貼り合わせる場合は、仮支持体は剥離して除去してもよいし、パネルの層構成の一部として残存してもよい。仮支持体がパネルの層構成の一部として残存する場合は、仮支持体は後述の光学フィルムとして機能するものでもよいし、機能しないものでもよい。
また、仮支持体上に偏光子形成用塗布液を塗布する場合、仮支持体は、可視光(400〜800nm)の平均の透過率が80%以上の可とう性がある透明部材が好ましく、ポリマーフィルムを好適に用いることができる。
上記ポリマーフィルムとしては、具体的には、例えば、セルロースアシレートフィルム(例えば、セルローストリアセテートフィルム、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルムなど);ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂フィルム;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂フィルム;ポリエーテルスルホンフィルム;ポリメチルメタクリレート等のポリアクリル系樹脂フィルム;ポリウレタン系樹脂フィルム;ポリカーボネートフィルム;ポリスルホンフィルム;ポリエーテルフィルム;ポリメチルペンテンフィルム;ポリエーテルケトンフィルム;(メタ)アクリルニトリルフィルム;ポリイミドフィルム;ポリアミドフィルム;脂環式構造を有するポリマーフィルム(例えば、アートン(JSR社製)などのノルボルネン系樹脂フィルム);非晶質ポリオレフィン(例えば、ゼオネックス(日本ゼオン社製)などのシクロオレフィンポリマー)フィルム;などが挙げられる。
上記偏光子の厚みは特に限定はなく、下限については250nm以上が好ましく、350nm以上がより好ましく、450nm以上がさらに好ましい。上限については50μm以下が好ましく、30μm以下がより好ましく、20μm以下がさらに好ましい。また、染料系偏光子を用いる場合は、5μm以下が好ましく、3μm以下がより好ましく、1μm以下がさらに好ましい。
本発明の積層体は、タッチパネル側から入射した外光が画像表示装置内部で反射することを抑制する目的から、上述したタッチパネルと、上述した偏光子と、面内レターデーションを有する光学フィルムAとがこの順で積層された積層体であることが好ましい。
また、上記光学フィルムAは、単層でλ/4板機能を有していてもよく、複数層全体でλ/4板機能を有していてもよい。複数層の組み合わせとしては、例えば、λ/4板とλ/2板の組み合わせ等が挙げられる。
120nm<Re(550)<160nm ・・・式(I)
ここで、式(I)中、Re(550)は、波長550nmにおける面内レターデーションを表す。
Re(450)≦Re(550)≦Re(650) ・・・式(II)
ここで、式(II)中、Re(450)、Re(550)およびRe(650)は、それぞれ、波長450nm、波長550nmおよび波長650nmにおける面内レターデーションを表す。
塗布される材料としては、塗布後、自発的に光学異方性を発現する材料が好ましく、特に液晶性化合物を好適に使用することができる。塗布される材料の波長550nmにおける屈折率異方性は、0.01以上であることが好ましく、0.03以上であることがより好ましく、0.05以上であることがさらに好ましい。
また、塗布される材料は、そのまま塗布されてもよいし、溶剤に溶解して溶液状態で塗布されてもよい。
また、塗布される材料は、上記偏光子の表面上、または、後述の厚さ方向にレターデーションを有する光学フィルムBの表面上に、直接または表面を化学的もしくは物理的に処理した後に塗布してもよい。
また、塗布される材料は、仮支持体上に塗布によって形成された後、粘着剤または接着剤などを使用して、上記偏光子の表面上、または、後述の厚さ方向にレターデーションを有する光学フィルムBの表面上に、直接または表面を化学的もしくは物理的に処理した後に転写してもよい。
本発明の積層体は、画像表示素子表面に対する法線以外の方向からの外光の反射をも良好に抑制させる目的から、上述したタッチパネルと、上述した偏光子と、上述した光学フィルムAと、厚さ方向にレターデーションを有する光学フィルムBとがこの順で積層された積層体であることが好ましい。
−100nm<Rth(550)<−20nm ・・・式(III)
ここで、式(III)中、Rth(550)は、波長550nmにおける厚さ方向のレターデーションを表す。
また、上記光学フィルムBが複数層である場合の積層方法は特に限定はなく、例えば、別々に作製した層を粘着剤で貼り合わせる方法や、先に作製した層に別の層を直接塗布する方法等が挙げられる。
上述した光学フィルムAおよびBの素材は特に限定はなく、ポリマーフィルムであってもよく、液晶性化合物から形成された層でもよい。
光学フィルムの厚みを薄くできるという観点から、液晶性化合物から形成された層を用いることが好ましい。
上記液晶性化合物は特に限定はなく、目的の光学特性に応じて各種公知の液晶性化合物を用いることができる。
液晶性化合物から形成された層の作製方法は特に限定はなく、例えば、支持体上に配向膜を形成し、液晶性化合物、配向剤、レベリング剤、その他添加剤および溶媒等を含有する組成物を塗布して作製することができる。組成物中の液晶化合物の種類は1種類であってもよく、複数種類であってもよい。
面内レターデーションを有する光学フィルムAを作製する際に用いることができる液晶性化合物としては、従来公知のいずれの液晶化合物を用いてもよく、例えば、特開2008−297210号公報に記載の一般式(I)で表される化合物(特に、段落番号0034〜0039に記載の化合物)、特開2010−84032号公報に記載の一般式(1)で表される化合物(特に、段落番号0067〜0073に記載の化合物)等を用いてもよい。
また、特に他の液晶化合物と併用して、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類から選ばれる棒状液晶化合物を用いてもよい。
L1−G1−D1−Ar−D2−G2−L2 一般式(II)
式中、D1およびD2は、それぞれ独立に、−CO−O−、−O−CO−、−C(=S)O−、−O−C(=S)−、−CR1R2−、−CR1R2−CR3R4−、−O−CR1R2−、−CR1R2−O−、−CR1R2−O−CR3R4−、−CR1R2−O−CO−、−O−CO−CR1R2−、−CR1R2−O−CO−CR3R4−、−CR1R2−CO−O−CR3R4−、−NR1−CR2R3−、−CR1R2−NR3−、−CO−NR1−、または−NR1−CO−を表し、R1、R2、R3、およびR4は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、または炭素数1〜4のアルキル基を表し、G1およびG2は、それぞれ独立に炭素数5〜8の2価の脂環式炭化水素基を表し、上記脂環式炭化水素基に含まれるメチレン基は、−O−、−S−、−N(R6)−で置換されていてもよく、R6は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、L1およびL2は、それぞれ独立に、1価の有機基を表し、L1およびL2からなる群から選ばれる少なくとも一種が、重合性基を有する1価の基を表し、Arは下記一般式(II−1)、(II−2)、(II−3)、または(II−4)で表される2価の芳香環基を表し:
特開2008−107767号公報に記載の一般式(I)で表される化合物についてのA1、A2、およびXに関する記載をそれぞれA1、A2、およびXについて参照でき、WO2013/018526に記載の一般式(I)で表される化合物についてのAx、Ay、Q1に関する記載をそれぞれAx、Ay、Q2について参照できる。Z3については2012−21068号公報に記載の化合物(A)に関するQ1に関する記載を参照できる。
特に好ましい重合性基の例としては下記が挙げられる。
一般式(II)で表される化合物として好ましい例を以下に示すが、これらに特に限定されない。
厚さ方向にレターデーションを有する光学フィルムBを作製する際に用いることができる液晶性化合物としては、棒状液晶性化合物が好ましい。
上記液晶性化合物は、スメクチック相またはネマチック相の液晶状態を呈する液晶性化合物が好ましく、ネマチック相の液晶状態を呈する液晶性化合物がより好ましい。
厚さ方向にレターデーションを有する光学フィルムBを作製する際に用いることができる液晶性化合物としては、上述した面内レターデーションを有する光学フィルムAを作製する際に用いることができる液晶性化合物と同様の液晶性化合物を用いることができるが、下記一般式(IA)で表される化合物、または、下記一般式(IIA)で表される化合物を用いることもできる。
結晶析出を抑止する観点から、一般式(IA)または(IIA)において、XおよびYがメチル基を表すことが好ましい。液晶としての性質を示す観点から、nは4〜8の整数であることが好ましい。
本発明の画像表示装置は、本発明の偏光子とタッチパネルとを有する積層体と、画像表示素子とを有する。
図1に示すように、画像表示装置10は、タッチパネル1および偏光子2を有する積層体3と、画像表示素子4とを有する。
本発明においては、各部材の間には、別の部材を有していてもよい。
この中でも、有機EL表示素子は、元々の反射率が大きく、本発明による効果が大きいため好ましい。
<タッチパネル1の作製>
特開2014−10814号公報の実施例101において、透明基板(前面板)としてガラス製透明基板ではなく、市販の厚さ50μmのポリメチルメタクリレートフィルムを使用したこと以外は、上記実施例101と同様の方法で静電容量型入力装置(以下、「タッチパネル1」という。)を作製した。
タッチパネル1のポリメチルメタクリレートフィルム側の表面に、下記の組成の配向膜1形成用塗布液を用いて配向膜1aを形成し、さらに配向膜1a表面にラビング処理を施した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
配向膜1形成用塗布液の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
下記変性ポリビニルアルコール 2.4質量部
イソプロピルアルコール 1.6質量部
メタノール 36質量部
水 60質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
下記の組成の染料偏光子用塗布液1を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
染料偏光子用塗布液1の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
二色性色素PB−7 50質量部
二色性色素C−3 30質量部
二色性色素C−19 20質量部
下記含フッ素化合物C 0.3質量部
クロロホルム 1130質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
次いで、塗膜の温度を160℃に維持した状態で15秒間熟成した後、室温まで冷却し、タッチパネル1の上に偏光子1を形成した。形成された偏光子1はラビング方向に対して吸収軸が平行に配向していた。
上記手順により、タッチパネル1と偏光子1との積層体(以下、「偏光子付タッチパネル1」という。)を作製した。
<偏光子1の表面処理:配向膜1bの形成>
実施例1で作製した偏光子付タッチパネル1の偏光子1側の表面に、上述した配向膜1形成用塗布液を用いて配向膜1bを形成した。さらに、配向膜1a表面に施したラビング方向に対して45°の方向に、配向膜1b表面にラビング処理を施した。
面内レターデーションを有する光学フィルム(以下、「Aプレート」という。)を形成する下記の組成のAプレート用塗布液1を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
Aプレート用塗布液1の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
下記逆波長分散液晶性化合物 R−3 100質量部
光重合開始剤(イルガキュア819、BASF(株)製) 3.0質量部
下記含フッ素化合物A 0.8質量部
下記架橋性ポリマー O−2 0.3質量部
クロロホルム 588質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
次いで、塗膜の温度を100℃に維持した状態で60秒間熟成した後、70℃まで冷却し、空気下にて70mW/cm2の空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その配向状態を固定化することにより、Aプレート1を形成した。
上記手順により、実施例1で作製した偏光子付タッチパネル1の偏光子1側にAプレート1を形成した積層体(以下、「円偏光板付タッチパネル1」という。)を作製した。
タッチパネル1を市販のガラス基板に変更する以外は同じ方法で、ガラス基板表面上に配向膜1bを形成し、ラビング処理を施した。次いで、配向膜1bの上に実施例2と同様の方法でAプレート用塗布液1を用いてAプレート1を作製した。
このガラス基板表面上に作製したAプレート1を検体として、円偏光板付タッチパネル1におけるAプレート1のレターデーションを測定した。自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて位相差を測定したところ、波長450nm、波長550nmおよび波長650nmにおけるReは、それぞれ、108nm、130nmおよび137nmであった。また、波長550nmにおけるRthは65nmであった。
<配向膜2付き仮支持体の作製>
市販のPET(ポリエチレンテレフタラート)フィルムの表面に、下記の組成の配向膜2形成用塗布液を用いて配向膜2を形成し、PETを仮支持体とする配向膜2付き仮支持体を作製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
配向膜2形成用塗布液の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
ポリビニルアルコールPVA103(クラレ社製) 2.4質量部
イソプロピルアルコール 1.6質量部
メタノール 36質量部
水 60質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
厚さ方向にレターデーションを有する光学フィルム(以下、「Cプレート」という。)を形成する下記の組成のCプレート用塗布液1を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
Cプレート用塗布液1の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
下記液晶性化合物B01 80質量部
下記液晶性化合物B02 20質量部
下記垂直配向剤S01 1質量部
下記垂直配向剤S02 0.5質量部
エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 8質量部
イルガキュアー907(BASF(株)製) 3質量部
カヤキュアーDETX(日本化薬(株)製) 1質量部
下記含フッ素化合物B03 0.4質量部
メチルエチルケトン 170質量部
シクロヘキサノン 30質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
次いで、塗膜の温度を60℃に維持した状態で60秒間熟成した後、空気下にて70mW/cm2の空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その配向状態を固定化することによりCプレート1を形成し、Cプレート1付き仮支持体を作製した。
実施例2で作製した円偏光板付タッチパネル1のAプレート1の側に、粘着剤(SK2057、綜研化学社製)を用いて、Cプレート1付き仮支持体のCプレート1側を貼合した。貼合後に仮支持体を剥離して、円偏光板付タッチパネル1とCプレート1との積層体(以下、「円偏光板付タッチパネル2」という。)を作製した。
PETフィルムの表面を市販のガラス基板表面に変更した以外は、実施例3と同様の方法で、ガラス基板表面上に配向膜2を形成した。さらに、実施例3と同様の方法で、配向膜2の表面上にCプレート用塗布液1を用いてCプレート1を形成した。
このガラス基板表面上に作製したCプレート1を検体として、円偏光板付タッチパネル2におけるCプレート1のレターデーションを測定した。自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて位相差を測定したところ、波長550nmにおいてReが0nm、Rthが−60nmであった。
<偏光板1の作製>
{偏光子2の作製}
厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中で連続して搬送方向に5倍延伸し、乾燥させて厚さ20μmの偏光子2を得た。
セルローストリアセテートフィルム(TD80UL、富士フイルム製)の表面にアルカリ鹸化処理を施し、保護フィルムを作製した。
アルカリ鹸化処理は、まず、55℃の1.5規定の水酸化ナトリウム水溶液にセルローストリアセテートフィルムを2分間浸漬した後、室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃の0.1規定の硫酸を用いて中和した。次いで、再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、更に100℃の温風で乾燥した。
上記偏光子2の片面に、上記セルローストリアセテートフィルムのアルカリ鹸化処理面を貼合した。貼合には、ポリビニルアルコール系接着剤水溶液を利用した。
上記手順により、偏光子2の片側に保護フィルムが貼合された偏光板1を作製した。
上記作製したタッチパネル1のポリメチルメタクリレートフィルム側に、粘着剤(SK2057、綜研化学社製)を用いて、偏光板1の保護フィルム側を貼合した。この手順により、タッチパネル1と偏光子2の積層体(以下、「偏光子付タッチパネル2」という。)を作製した。
<偏光子2の表面処理>
比較例1で作製した偏光子付タッチパネル2の偏光子2の表面に、偏光子2の延伸方向に対して45°の方向にラビング処理を施した。
偏光子付タッチパネル2のラビング処理を施した偏光子2の表面に、実施例2と同様の方法でAプレート用塗布液1を塗布し、Aプレート1を形成した。
上記手順により、偏光子付タッチパネル2の偏光子2側にAプレート1を形成した積層体(以下、「円偏光板付タッチパネル3」という。)を作製した。
円偏光板付タッチパネル3はAプレート1を形成する熟成の工程で湾曲した。
<Cプレート1の作製>
比較例2で作製した円偏光板付きタッチパネル3のAプレート1の側に、粘着剤(SK2057、綜研化学社製)を用いて、実施例3で作製したCプレート1付き仮支持体のCプレート1側を貼合した。貼合後に仮支持体を剥離して、円偏光板付タッチパネル3とCプレート1との積層体(以下、「円偏光板付タッチパネル4」という。)を作製した。
円偏光板付タッチパネル3が湾曲していたため、円偏光板付タッチパネル4も同程度に湾曲したものが得られた。
偏光子付タッチパネル1および2、ならびに、円偏光板付タッチパネル1および2の耐久試験(耐熱試験および耐湿試験)を実施した。結果を下記表1に示す。
なお、比較例2および3で作製した円偏光板付タッチパネル3および4は、作製が終了した時点で既に湾曲していたため耐久試験は実施しなかった。
5cm四方の偏光子付タッチパネル1および2、ならびに、同サイズの円偏光板付タッチパネル1および2の検体を、温度25℃、容積絶対湿度11.5g/m3(相対湿度50%)の環境に24時間置いた後、さらに温度60℃、容積絶対湿度11.7g/m3(相対湿度9%)の環境に24時間置いた後の湾曲の程度を測定した。
湾曲の程度の測定は、検体を湾曲方向が上面となるように水平台の上に置き、水平台から浮いた湾曲部分の高さの最大値を測定することによって行った。
評価基準は、1mm未満をA、1mm以上5mm未満をB、5mm以上をCとした。
5cm四方の偏光子付タッチパネル1および2、および、同サイズの円偏光板付タッチパネル1および2の検体を、温度25℃、容積絶対湿度11.5g/m3(相対湿度50%)の環境に24時間置いた後、さらに温度25℃、容積絶対湿度2.3g/m3(相対湿度10%)の環境に24時間置いた後の湾曲の程度を測定した。湾曲の程度の測定、および、評価基準は上記耐熱試験に準ずる。
一方、偏光子付タッチパネル2は、耐熱試験および耐湿試験の評価結果がいずれもCであり、温度または湿度の影響よる湾曲の程度が大きいことが分かった(比較例1)。また、偏光板付タッチパネル3および4は、耐久試験を実施する前の時点で5mm以上湾曲していたため、温度または湿度の影響よる湾曲の程度が大きいと考えられる(比較例2〜3)。
以上の結果から、塗布工程により作製された偏光子を積層することによって製造された偏光子付タッチパネル、および、円偏光板付タッチパネルは、温度または湿度の影響よる湾曲の程度が小さくなることが分かった。
有機EL表示素子搭載のSAMSUNG社製GALAXY S4を分解し、使用されている円偏光板とタッチパネルを剥離して、実施例2および3で作製した円偏光板付タッチパネル1および2を、感圧粘着剤を用いてそれぞれ貼合し、有機EL画像表示装置を作製した。いずれの円偏光板付タッチパネルも反射防止板として良好に機能していることを確認した。
2 偏光子
3 積層体
4 画像表示素子
10 画像表示装置
Claims (10)
- タッチパネルと、前記タッチパネル上に積層され、塗布方式で形成される偏光子と、を有する積層体。
- 前記偏光子が、少なくとも1種のサーモトロピック液晶性二色性色素を含む染料系偏光子である、請求項1に記載の積層体。
- 前記タッチパネルと、前記偏光子と、面内レターデーションを有する光学フィルムAとがこの順で積層されている、請求項1または2に記載の積層体。
- 前記光学フィルムAが、下記式(I)を満たす、請求項3に記載の積層体。
120nm<Re(550)<160nm ・・・式(I)
ここで、前記式(I)中、Re(550)は、波長550nmにおける面内レターデーションを表す。 - 前記光学フィルムAが、下記式(II)を満たす、請求項3または4に記載の積層体。
Re(450)≦Re(550)≦Re(650) ・・・式(II)
ここで、前記式(II)中、Re(450)、Re(550)およびRe(650)は、それぞれ、波長450nm、波長550nmおよび波長650nmにおける面内レターデーションを表す。 - 前記光学フィルムAが、塗布方式で形成されたフィルムである、請求項3〜5のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記タッチパネルと、前記偏光子と、前記光学フィルムAと、厚さ方向にレターデーションを有する光学フィルムBとがこの順で積層されている、請求項3〜6のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記光学フィルムBが、下記式(III)を満たす、請求項7に記載の積層体。
−100nm<Rth(550)<−20nm ・・・式(III)
ここで、前記式(III)中、Rth(550)は、波長550nmにおける厚さ方向のレターデーションを表す。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の積層体と、画像表示素子と、を有する画像表示装置。
- 前記画像表示素子が、有機エレクトロルミネッセンス表示素子である、請求項9に記載の画像表示装置。
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