JP2021144117A - 光学積層体及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】屈曲したときに粘着剤層における気泡の発生が抑制された光学積層体、及び該光学積層体を含む表示装置を提供する。【解決手段】前面板と、第１粘着剤層と、偏光板と、第２粘着剤層と、背面板と、をこの順に備え、前記第１粘着剤層及び前記第２粘着剤層は、温度８５℃での応力〔Ｐａ〕−ひずみ〔％〕曲線における原点から最大応力値までの傾きをそれぞれＧＬ１’及びＧＬ２’としたとき、下記式（１）及び式（２）を満たす、光学積層体が提供される。２０≦ＧＬ１’≦１５０ （１）２０≦ＧＬ２’≦１５０ （２）【選択図】図１

Description

本発明は、光学積層体及び表示装置に関する。

特開２０１８−０２７９９５号公報（特許文献１）には、応力緩和特性に優れた粘着剤層を備えたフレキシブル画像表示装置が記載されている。

特開２０１８−０２７９９５号公報

粘着剤層を介して複数の層が積層された光学積層体は、屈曲すると粘着剤層に気泡が発生しやすく、特に高温環境下では気泡が発生しやすいという問題があった。

本発明は、屈曲したときに粘着剤層における気泡の発生が抑制された光学積層体、及び該光学積層体を含む表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、以下に例示する光学積層体及び表示装置を提供する。
［１］前面板と、第１粘着剤層と、偏光板と、第２粘着剤層と、背面板と、をこの順に備え、
前記第１粘着剤層及び前記第２粘着剤層は、温度８５℃での応力〔Ｐａ〕−ひずみ〔％〕曲線における原点から最大応力値までの傾きをそれぞれＧ_Ｌ１’及びＧ_Ｌ２’としたとき、下記式（１）及び式（２）を満たす、光学積層体。
２０≦Ｇ_Ｌ１’≦１５０ （１）
２０≦Ｇ_Ｌ２’≦１５０ （２）
［２］下記式（１’）及び式（２’）を満たす、［１］に記載の光学積層体。
３５≦Ｇ_Ｌ１’≦８０ （１’）
３５≦Ｇ_Ｌ２’≦８０ （２’）
［３］前記背面板は、タッチセンサパネルである、［１］又は［２］に記載の光学積層体。
［４］［１］〜［３］のいずれかに記載の光学積層体を含む表示装置。
［５］前記前面板側を内側にして屈曲可能である、［４］に記載の表示装置。

本発明によれば、屈曲したときに粘着剤層における気泡の発生が抑制された光学積層体、及び該光学積層体を含む表示装置が提供される。

本発明に係る光学積層体の一例を示す概略断面図である。 引張試験による応力−ひずみ値の測定方法を説明する概略図である。 屈曲試験を説明する概略図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る光学積層体の実施形態を説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の全ての図面においては、各構成要素を理解し易くするために縮尺を適宜調整して示しており、図面に示される各構成要素の縮尺と実際の構成要素の縮尺とは必ずしも一致しない。

＜光学積層体＞
図１は、本発明の一実施形態による光学積層体の概略断面図である。図１に示す光学積層体１００は、前面板１０１と、第１粘着剤層１０２と、偏光板１０３と、第２粘着剤層１０４と、背面板１０５と、をこの順に備える。以下、第１粘着剤層１０２及び第２粘着剤層１０４を総称して粘着剤層ということがある。

光学積層体１００の厚みは、光学積層体に求められる機能及び光学積層体の用途等に応じて異なるため特に限定されないが、例えば３０μｍ以上１５００μｍ以下であり、好ましくは４０μｍ以上１０００μｍ以下であり、より好ましくは５０μｍ以上５００μｍ以下である。

光学積層体１００の平面視形状は、例えば方形形状であってよく、好ましくは長辺と短辺とを有する方形形状であり、より好ましくは長方形である。光学積層体１００の面方向の形状が長方形である場合、長辺の長さは、例えば１０ｍｍ以上１４００ｍｍ以下であってよく、好ましくは５０ｍｍ以上６００ｍｍ以下である。短辺の長さは、例えば５ｍｍ以上８００ｍｍ以下であり、好ましくは３０ｍｍ以上５００ｍｍ以下であり、より好ましくは５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下である。光学積層体１００を構成する各層は、角部がＲ加工されたり、端部が切り欠き加工されたり、穴あき加工されたりしていてもよい。

光学積層体１００は、例えば表示装置等に用いることができる。表示装置は特に限定されず、例えば有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）表示装置、無機エレクトロルミネッセンス（無機ＥＬ）表示装置、液晶表示装置、電界発光表示装置等が挙げられる。光学積層体１００は、屈曲が可能な表示装置に好適である。

［応力−ひずみ曲線における原点から最大応力値までの傾きＧ_Ｌ’］
第１粘着剤層１０２及び第２粘着剤層１０４の温度８５℃での応力〔Ｐａ〕−ひずみ曲線〔％〕における原点から最大応力値までの傾きをそれぞれＧ_Ｌ１’及びＧ_Ｌ２’としたとき、光学積層体１００は、下記式（１）及び式（２）を満たす。
２０≦Ｇ_Ｌ１’≦１５０ （１）
２０≦Ｇ_Ｌ２’≦１５０ （２）

粘着剤層を引張試験に供したとき、応力を縦軸に、ひずみを横軸にとった応力−ひずみ曲線を描くことができる。一般に、ひずみが大きくなるにつれて粘着剤層に生じる応力も大きくなり、粘着剤層に凝集破壊が起こる直前に応力は最大となる。粘着剤層の応力−ひずみ曲線における原点から最大応力値までの傾きＧ_Ｌ’とは、（最大応力値）／（応力が最大となるときのひずみ量）で表される。Ｇ_Ｌ’は、粘着剤層が弾性変形したときの応力変化だけでなく塑性変形したときの応力変化も反映しており、粘着剤層が凝集破壊するまでの耐久性の指標となり得る。Ｇ_Ｌ’が大きいとき、粘着剤層のひずみに対して生じる応力は大きく、粘着剤層は凝集力に優れる。Ｇ_Ｌ’が小さいとき、粘着剤層のひずみに対して生じる応力は小さく、粘着剤層は変形しやすく、破壊されにくいと考えられる。Ｇ_Ｌ’は、後述する実施例の欄に記載の方法に従って求めることができる。

式（１）及び式（２）を満たす光学積層体１００は、屈曲させても粘着剤層に気泡が発生しにくい。特に高温環境下で屈曲させても、粘着剤層における気泡の発生を抑制することができる。式（１）及び式（２）を満たす光学積層体１００は、例えば後述する実施例の欄の記載に従って、温度６０℃で屈曲半径が２．５ｍｍとなるように２万回以上繰り返し屈曲しても気泡が発生しない程度まで、粘着剤層の耐久性を向上させることができる。粘着剤層の気泡の発生は、光学顕微鏡下の観察によって判断できる。

本明細書において、屈曲には、曲げ部分に曲面が形成される折り曲げの形態が含まれ、折り曲げた内面の曲率半径は特に限定されない。また、屈曲には、内面の屈折角が０度より大きく１８０度未満である屈折、及び、内面の曲率半径がゼロに近似、又は内面の屈折角が０度である折り畳みも含む。

光学積層体１００は、好ましくは下記式（１’）及び（２’）を満たす。
３５≦Ｇ_Ｌ１’≦８０ （１’）
３５≦Ｇ_Ｌ２’≦８０ （２’）
式（１’）及び（２’）を満たす光学積層体１００は、高温環境下で屈曲させても粘着剤層における気泡の発生をより抑制することができる。

また、前面板を内側にして屈曲させるときには、光学積層体１００は、下記式（３）又は（３’）を満たすことが好ましい。
Ｇ_Ｌ１’≦Ｇ_Ｌ２’ （３）
Ｇ_Ｌ１’＜Ｇ_Ｌ２’ （３’）
前面板を外側にして屈曲させるときには、光学積層体１００は、下記式（４）又は（４’）を満たすことが好ましい。
Ｇ_Ｌ１’≧Ｇ_Ｌ２’ （４）
Ｇ_Ｌ１’＞Ｇ_Ｌ２’ （４’）
光学積層体１００を屈曲させたとき、内径側となる粘着剤層により大きな応力が生じる。このため、Ｇ_Ｌ’がより小さく、応力緩和性に優れた粘着剤層を、屈曲させたときに内側となるように配置することで、光学積層体１００の粘着剤層における気泡の発生をより抑制することができる。

Ｇ_Ｌ’は、粘着剤層に用いられる粘着剤組成物に含まれるベースポリマーを構成するモノマーの種類及び配合量、重合性化合物の種類及び配合量、活性エネルギー線の種類及び照射量等を調整することにより、所望の数値範囲とすることができる。例えば粘着剤組成物に含まれるベースポリマーが、炭素数１０以上の長鎖アルキル（メタ）アクリル系モノマーに由来する構造単位を多く含むとき、Ｇ_Ｌ’は小さくなる傾向にある。粘着剤組成物が重合性化合物として、炭素数１０以上の長鎖アルキル（メタ）アクリル系モノマーを多く含むとき、Ｇ_Ｌ’は小さくなる傾向にある。例えば粘着剤組成物が重合性化合物として、シクロヘキシル基のような環状構造を有する化合物を多く含むとき、Ｇ_Ｌ’は大きくなる傾向にある。

［前面板］
前面板１０１は、光を透過可能な板状体であれば、材料及び厚みは限定されることはない。前面板１０１は、１層のみから構成されてよく、２層以上から構成されてもよい。前面板１０１としては、樹脂製の板状体（例えば樹脂板、樹脂シート、樹脂フィルム等）、ガラス製の板状体（例えばガラス板、ガラスフィルム等）が挙げられる。前面板１０１は、表示装置の最表面を構成することができる。

前面板１０１の厚みは、例えば１０μｍ以上３００μｍ以下であってよく、好ましくは２０μｍ以上２００μｍ以下であり、より好ましくは３０μｍ以上１００μｍ以下である。本発明において、光学積層体１００を構成する各層の厚みは、後述する実施例において説明する厚み測定方法に従って測定することができる。

樹脂製の板状体を構成する樹脂としては、例えばトリアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレート、エチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリ（メタ）アクリル、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタアクリレート、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、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアミドイミドなどの高分子が挙げられる。これらの高分子は、単独で又は２種以上混合して用いることができる。強度及び透明性向上の観点から、樹脂製の板状体は、好ましくはポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の高分子で形成される樹脂フィルムである。

硬度の観点から、前面板１０１は、ハードコート層を備えた樹脂フィルムであってもよい。ハードコート層は、樹脂フィルムの一方の面に形成されていてもよいし、両面に形成されていてもよい。ハードコート層を設けることにより、硬度及びスクラッチ性を向上させることができる。ハードコート層は、例えば紫外線硬化型樹脂の硬化層である。紫外線硬化型樹脂としては、例えばアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アミド系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。ハードコート層は、硬度を向上させるために、添加剤を含んでいてもよい。添加剤は特に限定されることはなく、無機系微粒子、有機系微粒子、又はこれらの混合物が挙げられる。樹脂フィルムの両面にハードコート層を有する場合、各ハードコート層の組成や厚みは、互いに同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。

前面板１０１がガラス板である場合、ガラス板は、ディスプレイ用強化ガラスが好ましく用いられる。ガラス板の厚みは、例えば１０μｍ以上１０００μｍ以下であってよい。ガラス板を用いることにより、優れた機械的強度及び表面硬度を有する前面板１０１を構成することができる。

光学積層体１００が表示装置に用いられる場合、前面板１０１は、表示装置の前面（画面）を保護する機能（ウィンドウフィルムとしての機能）を有するのみではなく、タッチセンサとしての機能、ブルーライトカット機能、視野角調整機能等を有するものであってもよい。

［第１粘着剤層］
第１粘着剤層１０２は、前面板１０１と偏光板１０３との間に介在して、これらを貼合する。第１粘着剤層１０２は、１層からなってもよく、２層以上からなってもよいが、好ましくは１層からなる。

第１粘着剤層１０２は、（メタ）アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ウレタン系樹脂、エステル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリビニルエーテル系樹脂を主成分（ベースポリマー）とする粘着剤組成物から構成することができる。第１粘着剤層１０２を構成する粘着剤組成物としては、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。

粘着剤組成物に用いられる（メタ）アクリル系樹脂としては、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等の（メタ）アクリル酸エステルの１種又は２種以上をモノマーとする重合体又は共重合体が好適に用いられる。ベースポリマーには、極性モノマーを共重合させることが好ましい。極性モノマーとしては、（メタ）アクリル酸化合物、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル化合物、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル化合物、（メタ）アクリルアミド化合物、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート化合物、グリシジル（メタ）アクリレート化合物等の、カルボキシル基、水酸基、アミド基、アミノ基、エポキシ基等を有するモノマーを挙げることができる。

活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物は、紫外線や電子線のような活性エネルギー線の照射を受けて硬化する性質を有しており、活性エネルギー線照射前においても粘着性を有してフィルム等の被着体に密着させることができ、活性エネルギー線の照射によって硬化して密着力の調整ができる性質を有する。活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物は、紫外線硬化型であることが好ましい。活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物は、ベースポリマー、架橋剤に加えて、活性エネルギー線重合性化合物をさらに含有する。必要に応じて、光重合開始剤、光増感剤等を含有させてもよい。

活性エネルギー線重合性化合物としては、例えば分子内に少なくとも１個の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する（メタ）アクリレートモノマー；官能基含有化合物を２種以上反応させて得られ、分子内に少なくとも２個の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する（メタ）アクリレートオリゴマー等の（メタ）アクリロイルオキシ基含有化合物等の（メタ）アクリル系化合物が挙げられる。粘着剤組成物は、活性エネルギー線重合性化合物を、粘着剤組成物のベースポリマー１００質量部に対して０．１質量部以上又は１質量部以上含むことができ、１０質量部以下又は５質量部以下含むことができる。

光重合開始剤としては、例えばベンゾフェノン、ベンジルジメチルケタール、１−ヒドロキシシクロヘキシルケトン等が挙げられる。光重合開始剤は、１種又は２種以上を含むことができる。粘着剤組成物が光重合開始剤を含むとき、その全含有量は、例えば粘着剤組成物の固形分１００質量部に対し０．０１質量部以上３．０質量部以下であってよい。

粘着剤組成物は、光散乱性を付与するための微粒子、ビーズ（樹脂ビーズ、ガラスビーズ等）、ガラス繊維、ベースポリマー以外の樹脂、粘着性付与剤、充填剤（金属粉やその他の無機粉末等）、酸化防止剤、紫外線吸収剤、染料、顔料、着色剤、消泡剤、腐食防止剤、架橋剤等の添加剤を含むことができる。

第１粘着剤層１０２は、上記粘着剤組成物の有機溶剤希釈液を基材上に塗布し、乾燥させることにより形成することができる。第１粘着剤層１０２は、粘着剤組成物を用いて形成された粘着シートを用いて形成することもできる。活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物を用いた場合は、形成された粘着剤層に、活性エネルギー線を照射することにより所望の硬化度を有する粘着剤層とすることができる。

第１粘着剤層１０２の厚みは、特に限定されないが、例えば１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましく、２０μｍ以上であってもよい。

［偏光板］
偏光板１０３は、例えば直線偏光板、円偏光板、楕円偏光板等であることができる。以下、円偏光板と楕円偏光板とを総称して、単に円偏光板ということがある。円偏光板は、直線偏光板及び位相差層を備える。円偏光板は、画像表示装置中で反射された外光を吸収することができるため、光学積層体１００に反射防止フィルムとしての機能を付与することができる。

偏光板１０３の厚みは、通常５μｍ以上であり、２０μｍ以上であってもよく、２５μｍ以上であってもよく、３０μｍ以上であってもよい。また、偏光板１０３の厚みは、８０μｍ以下であることが好ましく、６０μｍ以下であることがより好ましい。

（直線偏光板）
直線偏光板は、自然光等の非偏光な光線からなる一方向の直線偏光を選択的に透過させる機能を有する。直線偏光板は、二色性色素を吸着させた延伸フィルム又は延伸層、重合性液晶化合物の硬化物及び二色性色素を含み、二色性色素が重合性液晶化合物の硬化物中に分散し、配向している液晶層等を偏光子層として備えることができる。色素を異方性のある媒質中に分散して配向させると、ある方向からは着色して見え、それと垂直な方向からはほとんど無色に見えることがある。このような現象を示す色素を二色性色素という。液晶層を偏光子層として用いた直線偏光板は、二色性色素を吸着させた延伸フィルム又は延伸層に比べて、屈曲方向に制限がないため好ましい。

（１）二色性色素を吸着させた延伸フィルム又は延伸層である偏光子層
二色性色素を吸着させた延伸フィルムである偏光子層は、通常、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ヨウ素等の二色性色素で染色することにより、その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で処理する工程、及びホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を経て製造することができる。

偏光子層の厚みは、通常３０μｍ以下であり、好ましくは１８μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以下である。偏光子層の厚みを薄くすることは、偏光板１０３の薄膜化に有利である。偏光子層の厚みは、通常１μｍ以上であり、例えば５μｍ以上であってよい。

ポリビニルアルコール系樹脂は、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することによって得られる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニルとそれに共重合可能な他の単量体との共重合体が用いられる。酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体としては、例えば不飽和カルボン酸系化合物、オレフィン系化合物、ビニルエーテル系化合物、不飽和スルホン系化合物、アンモニウム基を有する（メタ）アクリルアミド系化合物が挙げられる。

ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常８５モル％以上１００モル％以下程度であり、好ましくは９８モル％以上である。ポリビニルアルコール系樹脂は変性されていてもよく、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール等も使用することができる。ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常１０００以上１００００以下であり、好ましくは１５００以上５０００以下である。

二色性色素を吸着させた延伸層である偏光子層は、通常、上記ポリビニルアルコール系樹脂を含む塗布液を基材フィルム上に塗布する工程、得られた積層フィルムを一軸延伸する工程、一軸延伸された積層フィルムのポリビニルアルコール系樹脂層を二色性色素で染色することにより、その二色性色素を吸着させて偏光子層とする工程、二色性色素が吸着されたフィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、及びホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を経て製造することができる。偏光子層を形成するために用いる基材フィルムは、偏光子層の保護層として用いてもよい。必要に応じて、基材フィルムを偏光子層から剥離除去してもよい。基材フィルムの材料及び厚みは、後述する熱可塑性樹脂フィルムの材料及び厚みと同じであってよい。

二色性色素を吸着させた延伸フィルム又は延伸層である偏光子層は、そのまま直線偏光板として用いてよく、その片面又は両面に保護層を形成して直線偏光板として用いてもよい。保護層としては、後述する熱可塑性樹脂フィルムを用いることができる。偏光子層と保護層とは、後述する貼合層を介して積層することができる。得られる直線偏光板の厚みは、好ましくは２μｍ以上４０μｍ以下である。

熱可塑性樹脂フィルムは、例えばシクロポリオレフィン系樹脂フィルム；トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース等の樹脂からなる酢酸セルロース系樹脂フィルム；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、ポリブチレンテレフタレート等の樹脂からなるポリエステル系樹脂フィルム；ポリカーボネート系樹脂フィルム；（メタ）アクリル系樹脂フィルム；ポリプロピレン系樹脂フィルム等、当分野において公知のフィルムを挙げることができる。

熱可塑性樹脂フィルムの厚みは、屈曲性を高める観点から、通常１００μｍ以下であり、好ましくは８０μｍ以下であり、より好ましくは６０μｍ以下であり、さらに好ましくは４０μｍ以下であり、なおさらに好ましくは３０μｍ以下であり、また、通常５μｍ以上であり、好ましくは１０μｍ以上である。

熱可塑性樹脂フィルム上にハードコート層が形成されていてもよい。ハードコート層は、熱可塑性樹脂フィルムの一方の面に形成されていてもよいし、両面に形成されていてもよい。ハードコート層を設けることにより、硬度及びスクラッチ性を向上させた熱可塑性樹脂フィルムとすることができる。ハードコート層は、上述の樹脂フィルムに形成されるハードコート層と同じ方法で形成することができる。

（２）液晶層である偏光子層
液晶層を形成するために用いる重合性液晶化合物は、重合性反応基を有し、かつ、液晶性を示す化合物である。重合性反応基は、重合反応に関与する基であり、光重合性反応基であることが好ましい。光重合性反応基は、光重合開始剤から発生した活性ラジカル、酸等によって重合反応に関与し得る基をいう。光重合性官能基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、１−クロロビニル基、イソプロペニル基、４−ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。重合性液晶化合物の種類は特に限定されず、棒状液晶化合物、円盤状液晶化合物、及びこれらの混合物を用いることができる。重合性液晶化合物の液晶性は、液晶性はサーモトロピック性液晶でもリオトロピック性液晶でもよく、相秩序構造としてはネマチック液晶でもスメクチック液晶でもよい。

液晶層である偏光子層に用いられる二色性色素としては、３００〜７００ｎｍの範囲に吸収極大波長（λＭＡＸ）を有するものが好ましい。このような二色性色素としては、例えば、アクリジン色素、オキサジン色素、シアニン色素、ナフタレン色素、アゾ色素、及びアントラキノン色素等が挙げられるが、中でもアゾ色素が好ましい。アゾ色素としては、モノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素、テトラキスアゾ色素及びスチルベンアゾ色素等が挙げられ、好ましくはビスアゾ色素及びトリスアゾ色素である。二色性色素は単独でも、２種以上を組み合わせてもよいが、３種以上を組み合わせることが好ましい。特に、３種以上のアゾ化合物を組み合わせることがより好ましい。二色性色素の一部が反応性基を有していてもよく、また液晶性を有していてもよい。

液晶層である偏光子層は、例えば基材フィルム上に形成した配向膜上に、重合性液晶化合物及び二色性色素を含む偏光子層形成用組成物を塗布し、重合性液晶化合物を重合して硬化させることによって形成することができる。基材フィルム上に、偏光子層形成用組成物を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を基材フィルムとともに延伸することによって、偏光子層を形成してもよい。偏光子層を形成するために用いる基材フィルムは、偏光子層の保護層として用いてもよい。基材フィルムの材料及び厚みは、上述した熱可塑性樹脂フィルムの材料及び厚みと同じであってよい。

重合性液晶化合物及び二色性色素を含む偏光子層形成用組成物、及びこの組成物を用いた偏光子層の製造方法としては、特開２０１３−３７３５３号公報、特開２０１３−３３２４９号公報、特開２０１７−８３８４３号公報等に記載のものを例示することができる。偏光子層形成用組成物は、重合性液晶化合物及び二色性色素に加えて、溶媒、重合開始剤、架橋剤、レベリング剤、酸化防止剤、可塑剤、増感剤等の添加剤をさらに含んでいてもよい。これらの成分は、それぞれ１種のみを用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

偏光子層形成用組成物が含有していてもよい重合開始剤は、重合性液晶化合物の重合反応を開始し得る化合物であり、より低温条件下で、重合反応を開始できる点で、光重合性開始剤が好ましい。具体的には、光の作用により活性ラジカル又は酸を発生できる光重合開始剤が挙げられ、中でも、光の作用によりラジカルを発生する光重合開始剤が好ましい。重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物の総量１００重量部に対して、好ましくは１質量部以上１０質量部以下であり、より好ましくは３質量部以上８質量部以下である。この範囲内であると、重合性基の反応が十分に進行し、かつ、液晶化合物の配向状態を安定化させやすい。

液晶層である偏光子層の厚みは、通常１０μｍ以下であり、好ましくは０．５μｍ以上８μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ以上５μｍ以下である。

液晶層である偏光子層は、基材フィルムを剥離除去せずに直線偏光板として用いてもよく、基材フィルムを偏光子層から剥離除去して直線偏光板としてもよい。液晶層である偏光子層は、配向膜を有していてもよいし、有していなくてもよい。液晶層である偏光子層は、その片面又は両面に保護層を形成して直線偏光板として用いてもよい。保護層としては、上述する熱可塑性樹脂フィルムを用いることができる。

液晶層である偏光子層は、偏光子層の保護等を目的として、偏光子層の片面又は両面にオーバーコート層を有していてもよい。オーバーコート層は、例えば偏光子層上にオーバーコート層を形成するための材料（組成物）を塗布することによって形成することができる。オーバーコート層を構成する材料としては、例えば光硬化性樹脂、水溶性ポリマー等が挙げられる。オーバーコート層を構成する材料としては、（メタ）アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等を用いることができる。

（位相差層）
位相差層は、１層であってもよく２層以上であってもよい。位相差層は、その表面を保護するオーバーコート層、位相差層を支持する基材フィルム等を有していてもよい。位相差層は、λ／４層を含み、さらにλ／２層又はポジティブＣ層の少なくともいずれかを含んでいてもよい。位相差層がλ／２層を含む場合、直線偏光板側から順にλ／２層及びλ／４層を積層する。位相差層がポジティブＣ層を含む場合、直線偏光板側から順にλ／４層及びポジティブＣ層を積層してもよく、直線偏光板側から順にポジティブＣ層及びλ／４層を積層してもよい。位相差層の厚みは、例えば０．１μｍ以上１０μｍ以下であり、好ましくは０．５μｍ以上８μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ以上６μｍ以下である。

位相差層は、保護層の材料として例示した樹脂フィルムから形成してもよいし、重合性液晶化合物が硬化した層から形成してもよい。位相差層は、さらに配向膜を含んでもよい。位相差層は、λ／４層と、λ／２層及びポジティブＣ層とを貼合するための貼合層を有していてもよい。

重合性液晶化合物を硬化して位相差層を形成する場合、位相差層は、重合性液晶化合物を含む組成物を基材フィルムに塗布し硬化させることにより形成することができる。基材フィルムと塗布層との間に配向膜を形成してもよい。基材フィルムの材料及び厚みは、上記熱可塑性樹脂フィルムの材料及び厚みと同じであってよい。重合性液晶化合物を硬化してなる層から位相差層を形成する場合、位相差層は、配向膜及び基材フィルムを有する形態で光学積層体に組み込まれてもよい。位相差層は、直線偏光板の視認側とは反対側の面に、後述する貼合層を介して貼合され得る。

［第２粘着剤層］
第２粘着剤層１０４は、偏光板１０３と背面板１０５との間に介在して、これらを貼合する。第２粘着剤層１０４は、１層であってもよく、２層以上からなるものであってもよいが、好ましくは１層である。

第２粘着剤層１０４を構成する粘着剤組成物の組成及び配合成分、粘着剤組成物のタイプ（活性エネルギー線硬化型や熱硬化型であるか否か等）、粘着剤組成物に配合され得る添加剤、第２粘着剤層の作製方法、第２粘着剤層の厚み等については、上述の第１粘着剤層１０２の説明において示したものと同じである。
第２粘着剤層１０４は、粘着剤組成物の組成及び配合成分、厚み等において、第１粘着剤層１０２と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

［貼合層］
光学積層体１００は、２つの層を接合するための貼合層を含むことができる。貼合層は、粘着剤又は接着剤から構成される層である。貼合層の材料となる粘着剤は、上述の第１粘着剤層１０２を構成する粘着剤組成物と同一の粘着剤組成物を用いることができる。貼合層は、他の粘着剤、例えば第１粘着剤層１０２を構成する粘着剤とは異なる（メタ）アクリル系粘着剤、スチレン系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、エポキシ系共重合体粘着剤等を用いることもできる。

貼合層の材料となる接着剤としては、例えば水系接着剤、活性エネルギー線硬化型接着剤等のうち１種又は２種以上を組み合わせて形成することができる。水系接着剤としては、例えばポリビニルアルコール系樹脂水溶液、水系二液型ウレタン系エマルジョン接着剤等を挙げることができる。活性エネルギー線硬化型接着剤は、紫外線等の活性エネルギー線を照射することによって硬化する接着剤であり、例えば重合性化合物及び光重合性開始剤を含む接着剤、光反応性樹脂を含む接着剤、バインダー樹脂及び光反応性架橋剤を含む接着剤等を挙げることができる。上記重合性化合物としては、光硬化性エポキシ系モノマー、光硬化性アクリル系モノマー、光硬化性ウレタン系モノマー等の光重合性モノマー、及びこれらのモノマーに由来するオリゴマー等を挙げることができる。上記光重合開始剤としては、紫外線等の活性エネルギー線を照射して中性ラジカル、アニオンラジカル、カチオンラジカル等の活性種を発生する物質を含む化合物を挙げることができる。

貼合層の厚みは、例えば１μｍ以上であってよく、好ましくは１μｍ以上２５μｍ以下であり、より好ましくは２μｍ以上１５μｍ以下であり、さらに好ましくは２．５μｍ以上５μｍ以下である。

貼合層を介して貼合される対向する二つの表面は、予めコロナ処理、プラズマ処理、火炎処理等を行ってもよく、プライマー層等を有していてもよい。

［背面板］
背面板１０５としては、光を透過可能な板状体や通常の表示装置に用いられる構成要素等を用いることができる。

背面板１０５の厚みは、例えば５μｍ以上２０００μｍ以下であってよく、好ましくは１０μｍ以上１０００μｍ以下であり、より好ましくは１５μｍ以上５００μｍ以下である。

背面板１０５に用いられる板状体としては、１層のみから構成されてよく、２層以上から構成されてもよい。背面板１０５として、前面板１０１において例示した板状体を用いることができる。

通常の表示装置に用いられる構成要素としては、例えばタッチセンサパネル、有機ＥＬ表示素子等が挙げられる。背面板１０５は、好ましくはタッチセンサパネルである。表示装置における構成要素の積層順としては、例えば前面板／円偏光板／タッチセンサパネル／有機ＥＬ表示素子、前面板／タッチセンサパネル／円偏光板／有機ＥＬ表示素子等が挙げられる。

（タッチセンサパネル）
タッチセンサパネルは、タッチされた位置を検出可能なセンサ（すなわちタッチセンサ）を有するパネルであれば、限定されない。タッチセンサの検出方式は限定されることはなく、抵抗膜方式、静電容量結合方式、光センサ方式、超音波方式、電磁誘導結合方式、表面弾性波方式等のタッチセンサパネルが例示される。低コストであることから、抵抗膜方式、静電容量結合方式のタッチセンサパネルが好適に用いられる。

抵抗膜方式のタッチセンサの一例として、互いに対向配置された一対の基板と、それら一対の基板の間に挟持された絶縁性スペーサーと、各基板の内側の前面に抵抗膜として設けられた透明導電膜と、タッチ位置検知回路とにより構成されている部材が挙げられる。抵抗膜方式のタッチセンサを設けた画像表示装置においては、前面板の表面がタッチされると、対向する抵抗膜が短絡して、抵抗膜に電流が流れる。タッチ位置検知回路が、このときの電圧の変化を検知し、タッチされた位置が検出される。

静電容量結合方式のタッチセンサの一例としては、基板と、基板の全面に設けられた位置検出用透明電極と、タッチ位置検知回路とにより構成されている部材が挙げられる。静電容量結合方式のタッチセンサを設けた画像表示装置においては、前面板の表面がタッチされると、タッチされた点で人体の静電容量を介して透明電極が接地される。タッチ位置検知回路が、透明電極の接地を検知し、タッチされた位置が検出される。

タッチセンサパネルの厚みは、例えば５μｍ以上２０００μｍ以下であってよく、好ましくは５μｍ以上１００μｍ以下、さらに好ましくは５μｍ以上５０μｍ以下であり、５μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。

タッチセンサパネルは、基材フィルム上にタッチセンサのパターンが形成された部材であってよい。基材フィルムの例示は、上述の熱可塑性樹脂フィルムの説明における例示と同じであってよい。また、タッチセンサパネルは、基材フィルムから粘着剤層を介して被着体に転写されたものであってもよい。すなわち、タッチセンサパネルは、基材フィルムを有さなくてもよい。タッチセンサパターンの厚みは、例えば１μｍ以上２０μｍ以下であってよい。

［光学積層体の製造方法］
光学積層体１００は、粘着剤層を介して光学積層体１００を構成する層同士を貼合する工程を含む方法によって製造することができる。粘着剤層や貼合層を介して層同士を貼合する場合には、密着力を調整する目的で貼合面の一方又は両方に対して、コロナ処理等の表面活性化処理を施すことが好ましい。コロナ処理の条件は適宜設定することができ、貼合面の一方の面と他の面とで条件が異なっていてもよい。

［表示装置］
本発明に係る表示装置は、上記光学積層体１００を含む。表示装置は特に限定されず、例えば有機ＥＬ表示装置、無機ＥＬ表示装置、液晶表示装置、電界発光表示装置等の画像表示装置が挙げられる。光学積層体には、さらにタッチセンサが積層されていてもよく、表示装置はタッチパネル機能を有していてもよい。本発明の光学積層体１００を含む表示装置は、屈曲耐久性に優れ、屈曲又は巻回等が可能なフレキシブルディスプレイとして用いることができる。

表示装置において、光学積層体１００は、前面板１０１を外側（表示素子側とは反対側、すなわち視認側）に向けて表示装置が有する表示素子の視認側に配置される。表示装置は、前面板１０１側を内側又は外側にして屈曲可能である。

画像表示装置が有する画像表示素子としては、例えば有機ＥＬ表示素子、無機ＥＬ表示素子、液晶表示素子、プラズマ表示素子、電界放射型表示素子等が挙げられる。

本発明に係る表示装置は、スマートフォン、タブレット等のモバイル機器、テレビ、デジタルフォトフレーム、電子看板、測定器や計器類、事務用機器、医療機器、電算機器等として用いることができる。

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

［測定方法］
本実施例に用いた各物性値（層の厚み、粘着剤層の性質）の測定方法及び算出方法は、以下のとおりである。

＜層の厚み＞
接触式膜厚測定装置（株式会社ニコン製「ＭＳ−５Ｃ」）を用いて測定した。偏光子層及び配向膜については、レーザー顕微鏡（オリンパス株式会社製「ＯＬＳ３０００」）を用いて測定した。

＜応力−ひずみ曲線における原点から最大応力値までの傾きＧ_Ｌ’＞
原点から最大応力値までの傾きは、動的機械分析装置（ＤＭＡ、Ｑ−８００、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）を使用して引張試験を行って測定した。まず、図２に示すように、粘着剤層５０２を介して２つのポリカーボネート（ＰＣ）バー５０１の端部同士を接合した試験片を準備した。図２は、試験片の断面図である。粘着剤層５０２の形状は、幅×長さ×厚さが６ｍｍ×１０ｍｍ×２５μｍであり、ＰＣバー５０１の形状は、幅×長さ×厚さが６ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍであった。粘着剤層５０２とＰＣバー５０１との接着面積は、幅×長さが６ｍｍ×１０ｍｍであった。試験片のＰＣバー５０１の両端部の長さ５ｍｍの領域にジグを取り付け、片方のジグ（図２の試験片において上端部の長さ５ｍｍの領域）を固定した。もう片方のジグ（図２の試験片において下端部の長さ５ｍｍの領域）を温度８５℃の環境下で、１００μｍ／ｍｉｎの速度で引っ張り、応力〔Ｐａ〕−ひずみ〔％〕曲線を作成した。得られた応力−ひずみ曲線において、原点から応力が最大に至るまでの傾きＧ_Ｌ’を計算した。

［粘着剤層を含む粘着シートの作製］
冷却管、窒素導入管、温度計及び攪拌機を備えた１Ｌの反応容器に、表１に示す配合量で、アクリル酸２−エチルヘキシル（２−ＥＨＡ）、アクリル酸ブチル（ＢＡ）、アクリル酸２−プロピルヘプチル（２−ＰＨＡ）、アクリル酸（ＡＡ）、アクリル酸ベヘニル（Ｃ２２Ａ）、アクリル酸オクチルデシル（ＯＤＡ）のモノマー混合溶液を投入した。窒素ガスを１時間環流して容器内の酸素を除去し、内温を６０℃に維持した。モノマー混合溶液を均一に混合した後、表１に示す配合量で、光重合開始剤ベンジルジメチルケタール（Ｉ−６５１）及び１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（Ｉ−１８４）を投入した。攪拌しながらＵＶランプ（１０ｍＷ）を照射して、（メタ）アクリル系ポリマーＡ１〜Ａ４を製造した。

得られた（メタ）アクリル系ポリマーＡ１〜Ａ４と、アクリル酸ステアリル（ＳＡ）、アクリル酸イソデシル（ＩＤＡ）又はアクリル酸イソボルニル（ＩＢＯＡ）と、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（Ｉ−１８４）と、を表２に示す配合量で混合し、粘着剤組成物Ｂ１〜Ｂ８を製造した。

粘着剤組成物Ｂ１〜Ｂ８をシリコン離型剤がコーティングされた剥離フィルムＡ（ポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み３８μｍ）上に厚みが２５μｍになるように塗布した。その上に剥離フィルムＢ（ポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み３８μｍ）を接合し、ＵＶ照射を行い、剥離フィルムＡ／粘着剤層／剥離フィルムＢからなる粘着シートを作製した。ＵＶ照射の条件は、積算光量４００ｍＪ／ｃｍ^２、照度１．８ｍＷ／ｃｍ^２（ＵＶＶ基準）であった。粘着剤層を引張試験に供し、応力−ひずみ曲線における原点から最大応力値までの傾きＧ_Ｌ’を表２に示す。

用いた化合物の入手先は以下のとおりである。
２−ＥＨＡ：東京化成工業株式会社、日本
ＢＡ：東京化成工業株式会社、日本
２−ＰＨＡ：ＢＡＳＦ、ドイツ
ＡＡ：東京化成工業株式会社、日本
Ｃ２２Ａ：東京化成工業株式会社、日本
ＯＤＡ：Ｍｉｗｏｎ ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ｃｈｅｍｉｃａｌ、韓国
Ｉ−６５１：ＢＡＳＦ、ドイツ
Ｉ−１８４：ＢＡＳＦ、ドイツ
ＳＡ：東京化成工業株式会社、日本
ＩＤＡ：東京化成工業株式会社、日本
ＩＯＢＡ：東京化成工業株式会社、日本

［前面板］
前面板１０１として、樹脂フィルムの一方の面にハードコート層が形成されたフィルムを用意した。樹脂フィルムは、厚み４０μｍのポリイミド系樹脂フィルムであった。ハードコート層は、厚みが１０μｍであり、末端に多官能アクリル基を有するデンドリマー化合物を含む組成物から形成された層であった。

［偏光板］
偏光板１０３として、円偏光板を準備した。トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（ＫＣ２ＵＡ、コニカミノルタ株式会社製、厚み２５μｍ）、配向膜、偏光子層、及びオーバーコート層をこの順に有する直線偏光板を準備した。偏光子層は、重合性液晶化合物及び二色性色素を含む組成物を用いて形成され、厚みが２μｍであった。オーバーコート層は、ポリビニルアルコール樹脂層であり、厚みが１．０μｍであった。

直線偏光板のオーバーコート層側に、粘着剤層を介して位相差積層体を積層し、円偏光板を得た。位相差積層体は、直線偏光板側から順に、λ／４位相差層、粘着剤層、ポジティブＣ層を有していた。λ／４位相差層は、重合性液晶化合物の硬化層であり、厚みが３μｍであった。粘着剤層の厚みは５μｍであった。ポジティブＣ層は、重合性液晶化合物の硬化層であり、厚みが３μｍであった。

［背面板］
背面板１０５として、タッチセンサパターン層、接着剤層、及び基材層がこの順に積層されたタッチセンサパネルを準備した。タッチセンサパターン層は、透明導電層としてのＩＴＯ層と、分離層としてのアクリル系樹脂組成物の硬化層とを含み、厚みが７μｍであった。接着剤層は、タッチセンサパターン層の分離層側に設けられ、厚みが３μｍであった。基材層には、環状オレフィン樹脂（ＣＯＰ）フィルム（ＺＦ−１４、日本ゼオン株式会社製、厚み２３μｍ）を使用した。

［光学積層体の作製］
表２に示す粘着剤組成物からなる粘着シートを表３に示すように第１粘着剤層１０２として用いて、前面板１０１のハードコート層を有さない側と偏光板１０３のＴＡＣフィルム側とを貼合した。また、表２に示す粘着剤組成物からなる粘着シートを表３に示すように第２粘着剤層１０４として用いて、円偏光板の位相差層側とタッチセンサパネルのタッチセンサパターン層側とを貼合した。図１に示す層構造を有する光学積層体１００（実施例１〜６及び比較例１〜２）が得られた。前面板、円偏光板、タッチセンサパネル及び粘着剤層の貼合面には、貼合前に両面コロナ処理を行った。コロナ処理には、ＴＥＣ−４ＡＸ（ウシオ電機株式会社製）を使用した。

作製した光学積層体１００に対し、次の屈曲試験を実行した。結果を表３に示す。

＜屈曲試験＞
光学積層体について、屈曲評価設備（Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｏｗｎ社製、ＳＴＳ−ＶＲＴ−５００）を用いて、屈曲性を確認する評価試験を行った。図３は、本評価試験の方法を模式的に示す図である。図３に示すように、個別に移動可能な二つの載置台６０１，６０２を、間隙Ｃが５ｍｍ（屈曲半径２．５ｍｍ）又は間隙Ｃが３ｍｍ（屈曲半径１．５ｍｍ）となるように配置し、間隙Ｃの中心に幅方向の中心が位置するようにし、かつ、前面板が上側に位置するようにして光学積層体を固定して配置した（図３（ａ））。そして、二つの載置台６０１，６０２を位置Ｐ１及び位置Ｐ２を回転軸の中心として上方に９０度回転させて、載置台の間隙Ｃに対応する積層体の領域に曲げの力を付加した（図３（ｂ））。その後、二つの載置台６０１，６０２を元の位置に戻した（図３（ａ））。以上の一連の操作を完了して、曲げの力の付加回数を１回とカウントした。これを、温度６０℃において繰返し行った後、光学積層体１００の載置台６０１，６０２の間隙Ｃに対応する領域における粘着剤層中の気泡の発生の有無を確認した。載置台６０１，６０２の移動速度、曲げの力の付加のペースは、いずれの光学積層体に対する評価試験においても同一の条件とした。
Ａ：曲げの力の付加回数が５万に達しても気泡が発生しなかった。
Ｂ：曲げの力の付加回数が２万以上５万未満で気泡が発生した。
Ｃ：曲げの力の付加回数が１万以上２万未満で気泡が発生した。
Ｄ：曲げの力の付加回数が１万未満で気泡が発生した。

１００ 光学積層体、１０１ 前面板、１０２ 第１粘着剤層、１０３ 偏光板、１０４ 第２粘着剤層、１０５ 背面板、５０１ ポリカーボネートバー、５０２ 粘着剤層、６０１，６０２ 載置台。

Claims (5)

1. 前面板と、第１粘着剤層と、偏光板と、第２粘着剤層と、背面板と、をこの順に備え、
   前記第１粘着剤層及び前記第２粘着剤層は、温度８５℃での応力〔Ｐａ〕−ひずみ〔％〕曲線における原点から最大応力値までの傾きをそれぞれＧ_Ｌ１’及びＧ_Ｌ２’としたとき、下記式（１）及び式（２）を満たす、光学積層体。
   ２０≦Ｇ_Ｌ１’≦１５０ （１）
   ２０≦Ｇ_Ｌ２’≦１５０ （２）
2. 下記式（１’）及び式（２’）を満たす、請求項１に記載の光学積層体。
   ３５≦Ｇ_Ｌ１’≦８０ （１’）
   ３５≦Ｇ_Ｌ２’≦８０ （２’）
3. 前記背面板は、タッチセンサパネルである、請求項１又は２に記載の光学積層体。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学積層体を含む表示装置。
5. 前記前面板側を内側にして屈曲可能である、請求項４に記載の表示装置。

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