JP2022101509A - 光学積層体及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】屈曲したときに粘着剤層における剥離の発生が抑制された光学積層体、及びこれを含む表示装置を提供する。【解決手段】複数の光学部材を備え、最表面を構成する第1光学部材の表面に切れ込みを有する光学積層体が提供される。光学積層体は、好ましくは切れ込みを複数有する。光学積層体は、好ましくは切れ込みの総数が10以上100以下であり、切れ込みの深さが最表層の厚みの80%以上100%以下であり、切れ込みの幅が85μm以上200μm以下である。第1光学部材は、好ましくは剥離可能なフィルムである。【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。
粘着剤層を含む画像表示装置は、屈曲すると粘着剤層内、又は粘着剤層と被着部材との間に気泡や剥離が発生しやすいという問題があった。本発明は、屈曲しても粘着剤層における剥離の発生が抑制される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] 複数の光学部材を備え、
最表面を構成する第1光学部材の表面に切れ込みを有する、光学積層体。
[2] 前記切れ込みを複数有する、[1]に記載の光学積層体。
[3] (前記切れ込みの総数)2+(前記切れ込みの幅(μm))2≧1.0×104
を満たす、[1]又は[2]に記載の光学積層体。
[4] 前記切れ込みの総数は、10以上100以下であり、
前記切れ込みの深さは、前記第1光学部材の厚みの80%以上100%以下であり、
前記切れ込みの幅は、85μm以上200μm以下である、[1]~[3]のいずれかに記載の光学積層体。
[5] 屈曲可能であり、屈曲軸に対して平行に前記切れ込みを有する、[1]~[4]のいずれかに記載の光学積層体。
[6] 前記第1光学部材は剥離可能なフィルムである、[1]~[5]のいずれかに記載の光学積層体。
[7] 前記第1光学部材の温度23℃での引張弾性率は1000MPa以上8000MPa以下である、[1]~[6]のいずれかに記載の光学積層体。
[8] 前記第1光学部材の厚みは20μm以上200μm以下である、[1]~[7]のいずれかに記載の光学積層体。
[9] 粘着剤層をさらに含む、[1]~[8]のいずれかに記載の光学積層体。
[10] [1]~[9]のいずれかに記載の光学積層体を含む表示装置。
[11] 前記第1光学部材を外側にして屈曲可能である、[10]に記載の表示装置。
[1] 複数の光学部材を備え、
最表面を構成する第1光学部材の表面に切れ込みを有する、光学積層体。
[2] 前記切れ込みを複数有する、[1]に記載の光学積層体。
[3] (前記切れ込みの総数)2+(前記切れ込みの幅(μm))2≧1.0×104
を満たす、[1]又は[2]に記載の光学積層体。
[4] 前記切れ込みの総数は、10以上100以下であり、
前記切れ込みの深さは、前記第1光学部材の厚みの80%以上100%以下であり、
前記切れ込みの幅は、85μm以上200μm以下である、[1]~[3]のいずれかに記載の光学積層体。
[5] 屈曲可能であり、屈曲軸に対して平行に前記切れ込みを有する、[1]~[4]のいずれかに記載の光学積層体。
[6] 前記第1光学部材は剥離可能なフィルムである、[1]~[5]のいずれかに記載の光学積層体。
[7] 前記第1光学部材の温度23℃での引張弾性率は1000MPa以上8000MPa以下である、[1]~[6]のいずれかに記載の光学積層体。
[8] 前記第1光学部材の厚みは20μm以上200μm以下である、[1]~[7]のいずれかに記載の光学積層体。
[9] 粘着剤層をさらに含む、[1]~[8]のいずれかに記載の光学積層体。
[10] [1]~[9]のいずれかに記載の光学積層体を含む表示装置。
[11] 前記第1光学部材を外側にして屈曲可能である、[10]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剥離の発生が抑制された光学積層体、及びこれを含む表示装置が提供される。
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を参照しながら、本発明の光学積層体について説明する。図1に例示する光学積層体100は複数の光学部材(第1光学部材110a及び第2光学部材110b)を備え、第1光学部材110aと第2光学部材110bとは、貼合層120を介して積層されている。光学積層体100は、最表面を構成する第1光学部材110aの表面に切れ込みを有する。第1光学部材110aは、例えば光学積層体100を画像表示装置に用いたときに、光学積層体100の画像表示素子に貼合される側とは反対側の表面を構成することができる。第1光学部材110aは、光学積層体100を画像表示装置に用いたときの視認側となることができる。
図1を参照しながら、本発明の光学積層体について説明する。図1に例示する光学積層体100は複数の光学部材(第1光学部材110a及び第2光学部材110b)を備え、第1光学部材110aと第2光学部材110bとは、貼合層120を介して積層されている。光学積層体100は、最表面を構成する第1光学部材110aの表面に切れ込みを有する。第1光学部材110aは、例えば光学積層体100を画像表示装置に用いたときに、光学積層体100の画像表示素子に貼合される側とは反対側の表面を構成することができる。第1光学部材110aは、光学積層体100を画像表示装置に用いたときの視認側となることができる。
図2に示すように、光学積層体100を屈曲させると、光学積層体100の端部が反り返る力(図中矢印)が生じる。この端部が反り返る方向に作用する反発力が大きい場合、端部の反り返りを抑えるように光学積層体100を画像表示装置200に収めると、画像表示装置200に含まれる粘着剤層が凝集破壊を起こしたり、粘着剤層と被着部材との間で界面破壊を起こしたりして、粘着剤層内又は粘着剤層と被着部材との間に剥離が発生することがある。特に光学積層体100の端部を反り返りとは逆の方向にさらに屈曲すると、すなわち光学積層体100を2ヶ所以上で同じ面を内側にして屈曲すると、粘着剤層における剥離はより発生しやすくなる。本発明に係る光学積層体100は、第1光学部材の表面に切れ込みを有することにより屈曲時に生じる反発力を小さくし、粘着剤層における剥離を抑制することができる。光学積層体100は、第1光学部材110aを内側又は外側にして屈曲可能であるが、特に第1光学部材110aを外側にして屈曲したときに剥離の発生を抑制できる。光学積層体100は、例えば第1光学部材110aを外側にして屈曲半径が4mmとなるように屈曲させても、粘着剤層における剥離が生じない。
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る。折り曲げの形態において、折り曲げた内面の屈曲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°より大きく180°未満である屈折の形態、及び内面の屈曲半径がゼロに近似、又は内面の屈折角が0°である折り畳みの形態が含まれる。
切れ込みの形状は、光学積層体100の反発力を低減できるものであれば特に限定されない。切れ込みは、光学積層体100の断面図において三角形、四角形、線状、半円、Ω型又はこれらの組み合わせであってよい。切れ込みは、光学積層体100の平面図において、直線状に設けられてもよいし、波状、格子状、曲線又はこれらの組み合わせであってもよい。例えば光学積層体100を屈曲させたときに、屈曲軸に対して平行になるように切れ込みを有することが好ましい。切れ込みは、連続的に設けられてもよいし、断続的に設けられてもよい。
光学積層体100は、好ましくは切れ込みを複数有する。切れ込みの総数は、特に限定されず、切れ込みの大きさにもよるが、光学積層体100の反発力を低減できる数であればよい。切れ込みが直線的に設けられている場合、切れ込みの総数は、例えば10以上100以下である。切れ込みは、光学部材110aの全面に亘って設けられてもよいし、中央又は端部に集中して設けられていてもよい。
切れ込みの幅は、例えば60μm以上であり、好ましくは85μm以上であり、より好ましくは100μm以上であり、さらに好ましくは140μm以上であり、例えば200μm以下である。切れ込みの幅は、切れ込みによって均一又は異なっていてもよい。切れ込みの幅は、切れ込みの幅Wのうち最大値である。光学積層体100は、好ましくは
(前記切れ込みの総数)2+(前記切れ込みの幅(μm))2≧1.0×104
を満たす。このとき、光学積層体100を屈曲すると、剥離だけでなく気泡の発生も抑制できる。(前記切れ込みの総数)2+(前記切れ込みの幅(μm))2は、例えば1.0×106以下であることができ、1.0×105以下であることができる。
(前記切れ込みの総数)2+(前記切れ込みの幅(μm))2≧1.0×104
を満たす。このとき、光学積層体100を屈曲すると、剥離だけでなく気泡の発生も抑制できる。(前記切れ込みの総数)2+(前記切れ込みの幅(μm))2は、例えば1.0×106以下であることができ、1.0×105以下であることができる。
切れ込みは、一部が第1光学部材110aを貫通していてもよいが、第1光学部材110aを完全に切断することなくハーフカットされていることが好ましい。光学積層体100の反発力を低減する観点からは、切れ込みの深さは、第1光学部材110aの厚みの60%以上であってよく、好ましくは80%以上100%以下である。切れ込みの深さは、切れ込みによって均一又は異なっていてもよい。切れ込みの深さは、切れ込みの深さDのうち最大値である。第1光学部材110aが樹脂フィルムと粘着剤層とからなるプロテクトフィルムであるとき、切れ込みの深さの割合は、樹脂フィルムの厚みに対する割合である。
光学積層体100の反発力を低減する観点からは、好ましくは切れ込みの総数が10以上100以下であり、切れ込みの深さが第1光学部材110aの厚みの80%以上100%以下であり、切れ込みの幅が85μm以上200μm以下である。
第1光学部材110aの切れ込みの一例を図3に示す。切れ込みは、光学部材110aの横方向aの端部から距離cの位置に、切れ込み全体の幅がdとなるように集中して設けられている。切れ込みは、光学部材110aの長さ方向bの全体に亘って直線状に設けられている。
切れ込みは、第1光学部材110aを第2光学部材110bに積層させる前に形成されてもよいし、第1光学部材110aを第2光学部材110b積層した後に形成されてもよい。
切れ込みは、レーザー、ナイフ等により形成することができる。ナイフを用いる場合、刃の形状及び加える力の大きさ等によって切れ込みの形状及び深さを変更することができる。
レーザーを用いる場合、レーザー光の出力、移動速度、照射角度、焦点深度等によって切れ込みの形状及び深さを変更することができる。
レーザーカッターから照射するレーザー光の種類としては、例えばCO2レーザー(波長9.3μm)、ファイバーレーザー(波長1064nm、YAGレーザー(波長1064nm)、YVOレーザー(波長1064nm)等が挙げられ、好ましくはCO2レーザー(波長9.3μm)が用いられる。CO2レーザー(波長9.3μm)としては、例えばSynrad社製の光源を用いることができる。レーザー光は、パルス光であってもよいし、CW光であってもよい。
レーザー光は、水平に設置した第1光学部材110aに対して鉛直下向きに照射することができ、レーザー光の走査方向に対して斜めに照射することもできる。レーザー光は、水平に設置した第1光学部材110aの下側表面に対して焦点を合わせるように照射することができる。
レーザー光の出力は、例えば1W以上75W以下であってよく、好ましくは5W以上65W以下、より好ましくは10W以上55W以下であり、さらに好ましくは10W以上30W以下である。レーザー光の出力は低い方が切れ込みの幅W及び深さDが小さくなる傾向にある。
1つの切れ込みを形成する際にレーザー光は複数回照射してもよい。すなわち、複数回レーザー光を照射することにより、1つの切れ込みが形成されてもよい。レーザー光を複数回照射する場合、レーザー光の照射回数は、例えば2回以上5回以下であってよく、好ましくは2回以上3回以下である。
レーザー光を走査する速度は、例えば10mm/秒以上1000mm/秒以下であってよく、好ましくは200mm/秒以上600mm/秒以下である。
レーザー光を1回照射したときの単位長さあたりのエネルギー(照射量)は、例えば150mJ/mm以下であってよく、好ましくは10mJ/mm以上125mJ/mm以下であってよく、好ましくは15mJ/mm以上110mJ/mm以下であり、より好ましくは20mJ/mm以上100mJ/mm以下である。
光学積層体100は、平面視において、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の平面視における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20μm以上500μm以下であり、好ましくは50μm以上300μm以下、より好ましくは70μm以上200μm以下である。
光学積層体100は、例えば画像表示装置等に用いることができる。画像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。屈曲しても剥離が生じない光学積層体100は、フレキシブルディスプレイ(スライド式画面拡張ディスプレイを含む。)に好適である。
(光学部材)
光学積層体100は複数の光学部材を備える。光学積層体100を構成する光学部材は、通常の画像表示装置において用いられている構成要素であることができる。光学部材としては、例えばプロテクトフィルム、前面板、耐衝撃性フィルム、偏光板、着色部材、タッチセンサパネル等が挙げられる。光学積層体100の最表面を構成する第1光学部材110aは、好ましくはプロテクトフィルム又は前面板である。
光学積層体100は複数の光学部材を備える。光学積層体100を構成する光学部材は、通常の画像表示装置において用いられている構成要素であることができる。光学部材としては、例えばプロテクトフィルム、前面板、耐衝撃性フィルム、偏光板、着色部材、タッチセンサパネル等が挙げられる。光学積層体100の最表面を構成する第1光学部材110aは、好ましくはプロテクトフィルム又は前面板である。
第1光学部材110aは、剥離可能なフィルムであってもよい。光学積層体100が画像表示装置に用いられたとき第1光学部材110aは視認側となるため、切れ込みを有する第1光学部材110aを備える光学積層体100の製造及び試験等を経たあと、第1光学部材110aを剥離することで視認性を向上させることができる場合がある。剥離可能なフィルムは、粘着剤層を有していてもよく、粘着剤層を有する場合、好ましくは粘着剤層によって貼合している。
第1光学部材110aは、温度23℃での引張弾性率が例えば1000MPa以上8000MPa以下であり、好ましくは1500MPa以上6000MPa以下であり、より好ましくは2000MPa以上5000MPa以下であり、3000MPa以上であってもよい。引張弾性率が低すぎると、第1光学部材110aの光学積層体100の表面を保護する機能が不十分となる可能性がある。引張弾性率が大きすぎると、光学積層体100の屈曲が困難となる場合がある。引張弾性率がこの範囲であるとき、光学積層体100は粘着剤層における剥離が生じやすいが、第1光学部材110aの表面に切れ込みを有することにより、粘着剤層における剥離を効率的に抑制することができる。引張弾性率は、後述の実施例の記載に従って測定できる。
第1光学部材110aの厚みは、例えば20μm以上200μm以下であり、好ましくは25μm以上150μm以下であり、より好ましくは30μm以上120μm以下であり、100μm以下、90μm以下又は75μm以下であってもよい。第1光学部材110aの厚みが小さすぎると、光学積層体100の表面を保護する機能が不十分となる可能性がある。第1光学部材110aの厚みが大きすぎると、光学積層体100の屈曲が困難となる場合がある。
(プロテクトフィルム)
プロテクトフィルムは、光学積層体100等の表面を保護する機能を有し、通常、樹脂フィルムと粘着剤層との積層体であることができる。樹脂フィルムを構成する樹脂は、熱可塑性樹脂であってよい。プロテクトフィルムは、例えば画像表示素子にプロテクトフィルムを備える光学積層体が貼合された後に、粘着剤層ごと剥離除去される。樹脂フィルムは、例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂;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;ポリカーボネート系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂などで構成することができる。(メタ)アクリルとは、アクリル及びメタクリルからなる群から選ばれる少なくとも1種を表す。その他の「(メタ)」を付した用語においても同様である。
プロテクトフィルムは、光学積層体100等の表面を保護する機能を有し、通常、樹脂フィルムと粘着剤層との積層体であることができる。樹脂フィルムを構成する樹脂は、熱可塑性樹脂であってよい。プロテクトフィルムは、例えば画像表示素子にプロテクトフィルムを備える光学積層体が貼合された後に、粘着剤層ごと剥離除去される。樹脂フィルムは、例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂;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;ポリカーボネート系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂などで構成することができる。(メタ)アクリルとは、アクリル及びメタクリルからなる群から選ばれる少なくとも1種を表す。その他の「(メタ)」を付した用語においても同様である。
プロテクトフィルムを構成する樹脂フィルムの厚みは、例えば5μm以上200μm以下であることができ、好ましくは10μm以上180μm以下であり、より好ましくは20μm以上150μm以下であり、さらに好ましくは30μm以上120μm以下である。厚みが5μm以上の場合には、光学積層体100の保護を十分にすることが可能であり、また取扱性の面でも有利である。厚みが200μm以内であれば、コストや、プロテクトフィルムのリワーク性の面で有利である。
(前面板)
前面板は、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ず、また単層構造であっても多層構造であってもよく、ガラス製の板状体(例えばガラス板、ガラスフィルム等)、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)、ガラス製の板状体と樹脂製の板状体との積層体が例示される。前面板は、画像表示装置の視認側の最表層を構成する層であることができる。
前面板は、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ず、また単層構造であっても多層構造であってもよく、ガラス製の板状体(例えばガラス板、ガラスフィルム等)、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)、ガラス製の板状体と樹脂製の板状体との積層体が例示される。前面板は、画像表示装置の視認側の最表層を構成する層であることができる。
ガラス板としては、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20μm以上200μm以下であり、20μm以上100μm以下であることができる。ガラス板を用いることにより、前面板は、優れた機械的強度及び表面硬度を有することができる。
樹脂フィルムとしては、光を透過可能な樹脂フィルムであれば限定されない。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、ポリアミドイミド等の高分子で形成されたフィルムが挙げられる。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。光学積層体100をフレキシブルディスプレイに用いる場合には、優れた可撓性を有し、高い強度及び高い透明性を有するように構成可能な、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た樹脂フィルムが好適に用いられる。
前面板が樹脂フィルムである場合、樹脂フィルムは、基材フィルムの少なくとも一方の面にハードコート層を設けて硬度をより向上させたフィルムであってもよい。この場合において、ハードコート層は前面板を構成する。ハードコート層は、基材フィルムの一方の面に形成されていてもよいし、両方の面に形成されていてもよい。後述する画像表示装置がタッチパネル方式の画像表示装置である場合には、前面板の表面がタッチ面となるため、ハードコート層を有する樹脂フィルムが好適に用いられる。ハードコート層を設けることにより、硬度及び耐スクラッチ性を向上させた樹脂フィルムとすることができる。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(メタ)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、強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。樹脂フィルムの厚みは、例えば30μm以上200μm以下である。
前面板は、画像表示装置の前面を保護する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。
(耐衝撃性フィルム)
耐衝撃性フィルムは、着色部材や偏光板等を外部からの衝撃から保護するためのフィルムである。耐衝撃性フィルムは、熱可塑性樹脂、例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂;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;ポリカーボネート系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂などで構成することができる。耐衝撃性フィルムは、単層から構成されてもよいし、多層から構成されてもよい。耐衝撃性フィルムは、前面板に用いられる樹脂フィルムと同じであってもよい。
耐衝撃性フィルムは、着色部材や偏光板等を外部からの衝撃から保護するためのフィルムである。耐衝撃性フィルムは、熱可塑性樹脂、例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂;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;ポリカーボネート系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂などで構成することができる。耐衝撃性フィルムは、単層から構成されてもよいし、多層から構成されてもよい。耐衝撃性フィルムは、前面板に用いられる樹脂フィルムと同じであってもよい。
耐衝撃性フィルムの厚みは、例えば5μm以上100μm以下であることができ、好ましくは10μm以上90μm以下であり、より好ましくは20μm以上80μm以下である。厚みが5μm以上の場合には、着色部材や偏光板を十分に保護することができ、また取扱性の面でも有利である。厚みを100μm以下とすることは屈曲性を高める観点から好ましい。
(偏光板)
偏光板は、直線偏光板であってもよいし、円偏光板であってもよい。直線偏光板としては、二色性色素を吸着させた延伸フィルム若しくは延伸層、又は二色性色素を塗布し硬化させたフィルムを偏光子として含むフィルム等が挙げられる。二色性色素として、具体的には、ヨウ素や二色性の有機染料が用いられる。二色性有機染料には、C.I.DIRECT RED 39等のジスアゾ化合物からなる二色性直接染料、トリスアゾ、テトラキスアゾなどの化合物からなる二色性直接染料が包含される。
偏光板は、直線偏光板であってもよいし、円偏光板であってもよい。直線偏光板としては、二色性色素を吸着させた延伸フィルム若しくは延伸層、又は二色性色素を塗布し硬化させたフィルムを偏光子として含むフィルム等が挙げられる。二色性色素として、具体的には、ヨウ素や二色性の有機染料が用いられる。二色性有機染料には、C.I.DIRECT RED 39等のジスアゾ化合物からなる二色性直接染料、トリスアゾ、テトラキスアゾなどの化合物からなる二色性直接染料が包含される。
偏光子として用いられる、二色性色素を塗布し硬化させたフィルムとしては、液晶性を有する二色性色素を含む組成物又は二色性色素と重合性液晶とを含む組成物を塗布し硬化させて得られる層等の重合性液晶化合物の硬化物を含むフィルム等が挙げられる。二色性色素を塗布し硬化させたフィルムは、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。
直線偏光板は、偏光子のみから構成されてもよいし、偏光子に加えて、熱可塑性樹脂フィルム、基材、配向膜、保護層をさらに含んでいてもよい。直線偏光板の厚みは、例えば2μm以上100μm以下であり、好ましくは10μm以上60μm以下である。
(1)延伸フィルム又は延伸層を偏光子として備える直線偏光板
二色性色素を吸着させた延伸フィルムを偏光子として備える直線偏光板について説明する。偏光子である、二色性色素を吸着させた延伸フィルムは、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。かかる偏光子をそのまま直線偏光板として用いてもよく、その片面又は両面に後述する熱可塑性樹脂フィルムを貼合したものを直線偏光板として用いてもよい。
二色性色素を吸着させた延伸フィルムを偏光子として備える直線偏光板について説明する。偏光子である、二色性色素を吸着させた延伸フィルムは、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。かかる偏光子をそのまま直線偏光板として用いてもよく、その片面又は両面に後述する熱可塑性樹脂フィルムを貼合したものを直線偏光板として用いてもよい。
偏光子の厚みは、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。偏光子の厚みを薄くすることは、偏光板の薄膜化に有利である。偏光子の厚みは、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、例えばアルデヒド類で変性されたポリビニルホルマールやポリビニルアセタール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。
次に、二色性色素を吸着させた延伸層を偏光子として備える直線偏光板について説明する。偏光子である、二色性色素を吸着させた延伸層は、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。必要に応じて、基材フィルムを偏光子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様であってよい。
延伸フィルム又は延伸層である偏光子は、その片面又は両面に熱可塑性樹脂フィルムが貼合されている形態で積層体に組み込まれてもよい。この熱可塑性樹脂フィルムは、偏光子用の保護フィルム、又は位相差フィルムとして機能し得る。熱可塑性樹脂フィルムは、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など)、環状ポリオレフィン系樹脂(ノルボルネン系樹脂など)等のポリオレフィン系樹脂;トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂;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ポリエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂;又はこれらの混合物等からなるフィルムであることができる。
熱可塑性樹脂フィルムの厚みは、薄型化の観点から、通常300μm以下であり、好ましくは200μm以下であり、より好ましくは100μm以下であり、さらに好ましくは80μm以下であり、なおさらに好ましくは60μm以下であり、また、通常5μm以上であり、好ましくは20μm以上である。熱可塑性樹脂フィルムは位相差を有していても、有していなくてもよい。熱可塑性樹脂フィルムは、例えば後述の貼合層を用いて偏光子に貼合することができる。
(2)二色性色素を塗布し硬化させたフィルムを偏光子として備える直線偏光板
二色性色素を塗布し硬化させたフィルムを偏光子として備える直線偏光板について説明する。偏光子として用いられる、二色性色素を塗布し硬化させたフィルムは、液晶性を有する二色性色素を含む組成物、又は二色性色素と液晶化合物とを含む組成物を基材に塗布し硬化して得られるフィルム等が挙げられる。当該フィルムは、基材を剥離して又は基材とともに直線偏光板として用いてもよく、又はその片面又は両面に熱可塑性樹脂フィルムを有する構成で直線偏光板として用いてもよい。
二色性色素を塗布し硬化させたフィルムを偏光子として備える直線偏光板について説明する。偏光子として用いられる、二色性色素を塗布し硬化させたフィルムは、液晶性を有する二色性色素を含む組成物、又は二色性色素と液晶化合物とを含む組成物を基材に塗布し硬化して得られるフィルム等が挙げられる。当該フィルムは、基材を剥離して又は基材とともに直線偏光板として用いてもよく、又はその片面又は両面に熱可塑性樹脂フィルムを有する構成で直線偏光板として用いてもよい。
基材は熱可塑性樹脂フィルムであってよい。基材及び厚みは、上述の熱可塑性樹脂フィルムの説明において例示したものと同一であってよい。基材は、少なくとも一方の表面にハードコート層、反射防止層、又は帯電防止層を有する熱可塑性樹脂フィルムであってもよい。基材は、偏光子が形成されない側の表面のみに、ハードコート層、反射防止層、帯電防止層等が形成されていてもよい。基材は、偏光子が形成されている側の表面のみに、ハードコート層、反射防止層、帯電防止層等が形成されていてもよい。
熱可塑性樹脂フィルムとしては、上記延伸フィルム又は延伸層を偏光子として備える直線偏光板と同一のものが挙げられる。熱可塑性樹脂フィルムは、例えば接着剤や粘着剤を用いて偏光子に貼合することができる。
二色性色素を塗布し硬化させたフィルムは薄い方が好ましいが、薄すぎると強度が低下し、加工性に劣る傾向がある。当該フィルムの厚みは、通常20μm以下であり、好ましくは5μm以下であり、より好ましくは0.5μm以上3μm以下である。
二色性色素を塗布し硬化させたフィルムとしては、具体的には、特開2013-37353号公報や特開2013-33249号公報等に記載のものが挙げられる。
偏光板は、直線偏光板と位相差フィルムとを備えた円偏光板であることができる。直線偏光板の吸収軸と位相差層の遅相軸とが所定の角度となるように直線偏光板と位相差層とが配置された円偏光板は、反射防止機能を発揮することができる。
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、例えばλ/4の位相差を与える位相差層(λ/4層)、λ/2の位相差を与える位相差層(λ/2層)及びポジティブC層等が挙げられる。位相差層は、好ましくはλ/4層を含み、さらに好ましくはλ/4層とλ/2層又はポジティブC層の少なくともいずれかとを含む。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、たとえば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、上述した熱可塑性樹脂フィルム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いてもよい。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。
直線偏光板の吸収軸と位相差層の遅相軸とが所定の角度となるように、直線偏光板と位相差層とが配置された偏光板は、反射防止機能を有する、すなわち円偏光板として機能し得る。位相差層がλ/4層を含む場合、直線偏光板の吸収軸とλ/4層の遅相軸とのなす角度は、45°±10°であることができる。位相差層は正波長分散性を有していてもよく、逆波長分散性を有していてもよい。λ/4層は、好ましくは逆波長分散性を有する。直線偏光板と、位相差層とは貼合層により貼合されていてよい。
(着色部材)
着色部材は、電極や配線等を遮蔽したり、画像表示装置に設けられる表示ユニットからの光漏れを抑制したりするために着色層を含む。着色部材の一方の面には、通常、粘着剤層が着色部材に接して積層されている。
着色部材は、電極や配線等を遮蔽したり、画像表示装置に設けられる表示ユニットからの光漏れを抑制したりするために着色層を含む。着色部材の一方の面には、通常、粘着剤層が着色部材に接して積層されている。
着色部材は着色層に加えて、分離層及び保護層の少なくとも1つをさらに含むことができる。着色部材が分離層及び保護層を含む場合、着色部材は、例えば保護層と着色層と分離層とをこの順に含んでよく、着色層と保護層と分離層とをこの順に含んでよい。着色部材が分離層及び保護層を含む場合、着色部材は、着色層が分離層より視認側に積層されてよく、分離層が着色層より視認側に積層されてよい。着色部材は、好ましくは視認側から保護層、着色層、分離層となるように積層されるか、又は視認側から着色層、保護層、分離層となるように積層される。
着色部材の厚みは、例えば0.1μm以上10μm以下であってよく、好ましくは1μm以上7μm以下であり、より好ましくは1μm以上6μm以下である。
(着色層)
着色層は、電極や配線等を遮蔽したり、画像表示装置に設けられる表示ユニットからの光漏れを抑制したりするために遮蔽性を有することができる。
着色層は、電極や配線等を遮蔽したり、画像表示装置に設けられる表示ユニットからの光漏れを抑制したりするために遮蔽性を有することができる。
着色層の形状及び色は限定されることはなく、例えば積層体を用いる表示装置の用途やデザインに応じて適宜選択し得る。着色層は、積層体の平面視において部分的に配置されるように設けられていてよく、例えば積層体の平面視において周縁部に配置されるように設けられていてよい。
着色層は単層構造であってよく、多層構造であってよい。着色層が多層構造である場合、2以上の層の内、少なくとも1層は着色剤を含む着色剤含有層であり、残りの層は着色剤を含んでいても、着色剤を含んでいなくてもよい。着色剤の色としては、黒色、赤色、白色、紺色、銀色、金色などが例示される。
着色層の厚みは、例えば0.1μm以上5μm以下であってよい。着色層の厚みが余りに大きい場合、着色層を積層体の平面視において部分的に形成した場合、積層体表面に段差が生じやすくなる傾向にある。一方、着色層の厚みが余りに小さい場合、十分な遮光性が得られにくくなる傾向にある。着色層の厚みは、好ましくは0.5μm以上4μm以下であり、より好ましく1μm以上3μm以下であり、さらに好ましく1μm以上2μm以下である。上記厚みは、着色層の最大厚みのことである。
着色層の光学密度は、例えば2以上であってよく、好ましくは3以上であり、より好ましくは4以上であり、さらに好ましくは5以上である。着色層の光学密度の上限は特に限定されないが、例えば10以下であってもよいし、7以下であってもよい。
着色層は、厚み1μm当たりの光学密度が例えば1.8以上であってよく、好ましくは2以上であり、より好ましくは2.5以上であり、さらに好ましくは2.7以上である。
光学密度は、次のようにして測定される。ガラス基材上に着色層を形成する。このサンプルを光学密度測定器(例えばX-rite社製の製品名:361T)にセットし、サンプルの着色層側に位置する上部の光源を点灯して、サンプルの着色層に焦点を合わせる。上部の光源を消灯した後、サンプルの基材側に位置する測定用の光源を点灯し、着色層を測定領域として光学密度を測定する。
平面視において、光学積層体の周縁部に着色層が形成される場合、着色層の幅は、例えば0.5mm以上とすることができ、3mm以上であってもよく、5mm以上であってもよく、また、通常80mm以下であり、60mm以下であってもよく、50mm以下であってもよく、30mm以下であってもよく、20mm以下であってもよい。本明細書において、平面視とは層の厚み方向から見ることを意味する。
着色層は、インク又は塗料を用いた印刷法、金属顔料の粉末を用いた蒸着法、着色層形成用組成物を用いたフォトリソグラフィ法などにより形成することができる。着色層の厚みを小さくし、光学密度を高める観点から、フォトリソグラフィ法が好ましい。
フォトリソグラフィ法により着色層を形成する場合、活性エネルギー線硬化型の着色層形成用樹脂組成物を支持体上に塗布し、感光性樹脂組成物の塗膜を露光し、次いで現像し、その後、焼成を行うことができる。露光光源としては、波長が250nm以上450nm以下の光を発散する水銀蒸気アーク、炭素アーク、Xeアークなどを使用することができる。支持体としてはガラス板等を用いることができる。ガラス板からの着色層の剥離を容易にするためにガラス板上に分離層を形成し、分離層上に着色層を形成することができる。
活性エネルギー線硬化型の着色層形成用組成物は、例えばバインダー樹脂、着色剤、溶媒、任意の添加剤を含むことができる。着色層形成用組成物が活性エネルギー線硬化型である場合、着色層形成用組成物は、活性エネルギー線重合性化合物をさらに含有する。さらに必要に応じて、光重合開始剤や光増感剤等を含有させることもある。
バインダー樹脂としては、塩素化ポリオレフィン(例えば塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン)、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、セルロース系樹脂が挙げられる。バインダー樹脂は、単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。バインダー樹脂は、熱重合性樹脂であっても、光重合性樹脂であってもよい。
着色剤は、着色層の遮蔽効果を高めやすくするために黒色であることができる。着色層形成用組成物は、好ましくはカーボンブラックを含む。カーボンブラック以外の着色剤としては、例えばチタン白、亜鉛華、鉄黒、弁柄、クロムバーミリオン、群青、コバルトブルー、黄鉛、チタンイエロー等の無機顔料;フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、イソインドリノンイエロー、ベンジジンイエロー、キナクリドンレッド、ポリアゾレッド、ペリレンレッド、アニリンブラック等の有機顔料又は染料;アルミニウム、真鍮等の鱗片状箔片からなる金属顔料;二酸化チタン被覆雲母、塩基性炭酸鉛等の鱗片状箔片からなる真珠光沢顔料(パール顔料)が挙げられる。着色剤は、バインダー樹脂100質量部に対して、50質量部以上200質量部以下含まれることが好ましい。
着色層は、着色層の端部から着色層の内側に向かう方向において厚みが大きくなるようにテーパー部を有することができる。着色層がテーパー部を有することにより、粘着剤層と着色部材とを貼合するときに気泡の噛込みを抑制し易くなる傾向にある。着色層を上述のフォトリソグラフィ法により形成する場合、着色層の端部領域にテーパー部を設け易くなる傾向にある。
(分離層)
分離層は、着色層の作製過程において用いる支持体と着色層とを分離しやすくするための機能を有する。分離層は、例えば無機物層又は有機物層であることができる。これらの層は、スピンコート法、スパッタリング法、蒸着法等によって形成することができる。無機物層を形成する材料としては、例えばシリコン酸化物が挙げられる。有機物層を形成する材料としては、例えば(メタ)アクリル系樹脂組成物、エポキシ系樹脂組成物、ポリイミド系樹脂組成物等が挙げられる。支持体から分離された着色層及び分離層は、その分離層側を、貼合層を介して他の光学部材へ転写することができる。分離層の厚みは、例えば0.01μm以上1μm以下であってよく、好ましくは0.05μm以上0.5μm以下である。
分離層は、着色層の作製過程において用いる支持体と着色層とを分離しやすくするための機能を有する。分離層は、例えば無機物層又は有機物層であることができる。これらの層は、スピンコート法、スパッタリング法、蒸着法等によって形成することができる。無機物層を形成する材料としては、例えばシリコン酸化物が挙げられる。有機物層を形成する材料としては、例えば(メタ)アクリル系樹脂組成物、エポキシ系樹脂組成物、ポリイミド系樹脂組成物等が挙げられる。支持体から分離された着色層及び分離層は、その分離層側を、貼合層を介して他の光学部材へ転写することができる。分離層の厚みは、例えば0.01μm以上1μm以下であってよく、好ましくは0.05μm以上0.5μm以下である。
(保護層)
保護層は、着色層を保護すると共に着色層により生じる段差を平坦化する機能を有する。保護層は、有機物層又は無機物層であることができる。無機物層及び有機物層の材料としては、分離層の説明で示した材料と同様のものを用いることができる。これらの層は、スピンコート法、スパッタリング法、蒸着法等によって形成することができる。保護層の厚みは、例えば0.1μm以上10μm以下であってよく、好ましくは0.5μm以上5μm以下である。
保護層は、着色層を保護すると共に着色層により生じる段差を平坦化する機能を有する。保護層は、有機物層又は無機物層であることができる。無機物層及び有機物層の材料としては、分離層の説明で示した材料と同様のものを用いることができる。これらの層は、スピンコート法、スパッタリング法、蒸着法等によって形成することができる。保護層の厚みは、例えば0.1μm以上10μm以下であってよく、好ましくは0.5μm以上5μm以下である。
(粘着剤層)
粘着剤層は、着色部材に接して積層されることにより、着色部材と他の層とを接合することができる。光学積層体100において、着色部材が着色層と分離層とから形成されている場合、好ましくは着色層側が粘着剤層を介して他の等と接合される。着色部材が保護層と着色層と分離層とがこの順に積層されてなる場合、好ましくは保護層側が粘着剤層を介して他の層と接合される。一例として、光学積層体100が積層された画像表示装置を屈曲すると、着色部材の接合に用いられる粘着剤層が凝集破壊を起こしやすい。
粘着剤層は、着色部材に接して積層されることにより、着色部材と他の層とを接合することができる。光学積層体100において、着色部材が着色層と分離層とから形成されている場合、好ましくは着色層側が粘着剤層を介して他の等と接合される。着色部材が保護層と着色層と分離層とがこの順に積層されてなる場合、好ましくは保護層側が粘着剤層を介して他の層と接合される。一例として、光学積層体100が積層された画像表示装置を屈曲すると、着色部材の接合に用いられる粘着剤層が凝集破壊を起こしやすい。
本明細書において、粘着剤とは、感圧式接着剤とも呼ばれるものである。一方、接着剤とは、粘着剤(感圧式接着剤)以外の接着剤をいい、粘着剤とは明確に区別される。粘着剤層は、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。
粘着剤層は、(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(ベースポリマー)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4-ヒドロキシブチル化合物、(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。
粘着剤組成物は、上記ベースポリマーのみを含むものであってもよいが、通常は架橋剤をさらに含有する。架橋剤としては、2価以上の金属イオンであって、カルボキシル基との間でカルボン酸金属塩を形成する金属イオン、カルボキシル基との間でアミド結合を形成するポリアミン化合物、カルボキシル基との間でエステル結合を形成するポリエポキシ化合物又はポリオール、カルボキシル基との間でアミド結合を形成するポリイソシアネート化合物が例示される。架橋剤は、好ましくはポリイソシアネート化合物である。
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粘着剤組成物である。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。さらに必要に応じて、光重合開始剤や光増感剤等を含有させることもある。
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、粘着剤組成物の固形分100質量部に対して0.1質量部以上含むことができ、10質量部以下、5質量部以下又は2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、光重合開始剤等の添加剤を含むことができる。
粘着剤層は、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。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。
粘着剤層の厚みは、着色層により生じる段差を吸収する観点から着色層の厚みより大きいことが好ましく、より好ましくは4μm以上であり、さらに好ましくは5μm以上である。粘着剤層の厚みは、屈曲性の観点から好ましくは100μm以下であり、より好ましくは50μm以下である。粘着剤層の厚みは、粘着剤層の最大の厚みとする。
(タッチセンサパネル)
タッチセンサパネルとしては、タッチされた位置を検出可能なセンサであれば、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。
タッチセンサパネルとしては、タッチされた位置を検出可能なセンサであれば、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パネルの一例は、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。抵抗膜方式のタッチセンサパネル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パネルの一例は、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。静電容量結合方式のタッチセンサパネル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。
(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。
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。
貼合層が粘着剤から構成される層である場合、貼合層の材料となる粘着剤は、上述の粘着剤層用の粘着剤組成物を用いることができ、他の粘着剤、例えば上述の粘着剤層の材料とは異なる(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、カチオンラジカルといった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。
貼合層の厚みは特に限定されないが、貼合層として粘着剤層を使用する場合、10μm以上であることが好ましく、15μm以上であってもよく、20μm以上であってもよく、通常200μm以下であり、100μm以下であってもよく、50μm以下であってもよい。貼合層として接着剤層を使用する場合、貼合層の厚みは、0.1μm以上であることが好ましく、0.5μm以上であってもよく、10μm以下であることが好ましく、5μm以下であってもよい。
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。
(光学積層体の層構成)
光学積層体の層構成について図4を参照しながら説明する。図4に示す光学積層体100aは、プロテクトフィルム10と、前面板20と、貼合層50と、着色層31を有する着色部材30と、粘着剤層51と、耐衝撃性フィルム40とをこの順に備える。図5に示す画像表示装置200は、画像表示素子(有機ELパネル等)80と、背面板90とが粘着剤層54によって貼合された積層体に、光学積層体100bが積層されている。光学積層体100bは、光学積層体100aに、貼合層52と、偏光板60と、貼合層53と、タッチセンサパネル70とがこの順に積層されている。
光学積層体の層構成について図4を参照しながら説明する。図4に示す光学積層体100aは、プロテクトフィルム10と、前面板20と、貼合層50と、着色層31を有する着色部材30と、粘着剤層51と、耐衝撃性フィルム40とをこの順に備える。図5に示す画像表示装置200は、画像表示素子(有機ELパネル等)80と、背面板90とが粘着剤層54によって貼合された積層体に、光学積層体100bが積層されている。光学積層体100bは、光学積層体100aに、貼合層52と、偏光板60と、貼合層53と、タッチセンサパネル70とがこの順に積層されている。
光学積層体100の具体的な層構成としては、例えば以下の層構成が挙げられる。
(1)前面板/貼合層/偏光板
(2)プロテクトフィルム/偏光板
(3)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/偏光板
(4)前面板/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板
(5)プロテクトフィルム/着色部材/貼合層/偏光板
(6)プロテクトフィルム/前面板/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板
(7)前面板/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板
(8)プロテクトフィルム/着色部材/粘着剤層/偏光板
(9)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板
(10)前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板
(11)プロテクトフィルム/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板
(12)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板
(13)前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板
(14)プロテクトフィルム/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板
(15)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板
(16)前面板/粘着剤層/着色部材/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板
(17)プロテクトフィルム/着色部材/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板
(18)プロテクトフィルム/前面板/粘着剤層/着色部材/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板
(19)前面板/貼合層/着色部材/粘着剤層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板
(20)プロテクトフィルム/着色部材/粘着剤層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板
(21)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/着色部材/粘着剤層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板
(22)前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板
(23)プロテクトフィルム/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板
(24)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板
(25)前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板
(26)プロテクトフィルム/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板
(27)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板
(28)前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板/貼合層/タッチセンサパネル
(29)プロテクトフィルム/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板/貼合層/タッチセンサパネル
(30)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板/貼合層/タッチセンサパネル
(31)前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板/貼合層/タッチセンサパネル
(32)プロテクトフィルム/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板/貼合層/タッチセンサパネル
(33)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板/貼合層/タッチセンサパネル
(34)前面板/貼合層/偏光板/貼合層/着色部材/粘着剤層/タッチセンサパネル
(35)プロテクトフィルム/偏光板/貼合層/着色部材/粘着剤層/タッチセンサパネル
(36)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/偏光板/貼合層/着色部材/粘着剤層/タッチセンサパネル
(37)前面板/貼合層/偏光板/粘着剤層/着色部材/貼合層/タッチセンサパネル
(38)プロテクトフィルム/偏光板/粘着剤層/着色部材/貼合層/タッチセンサパネル
(39)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/偏光板/粘着剤層/着色部材/貼合層/タッチセンサパネル
(40)前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板/貼合層/着色部材/粘着剤層/タッチセンサパネル
(41)プロテクトフィルム/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板/貼合層/着色部材/粘着剤層/タッチセンサパネル
(42)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板/貼合層/着色部材/粘着剤層/タッチセンサパネル
(43)前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板/粘着剤層/着色部材/貼合層/タッチセンサパネル
(44)プロテクトフィルム/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板/粘着剤層/着色部材/貼合層/タッチセンサパネル
(45)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板/粘着剤層/着色部材/貼合層/タッチセンサパネル
上記の着色部材は、着色層/分離層、保護層/着色層/分離層、分離層/着色層又は分離層/着色層/保護層のいずれかの構成であってよい。
(1)前面板/貼合層/偏光板
(2)プロテクトフィルム/偏光板
(3)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/偏光板
(4)前面板/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板
(5)プロテクトフィルム/着色部材/貼合層/偏光板
(6)プロテクトフィルム/前面板/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板
(7)前面板/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板
(8)プロテクトフィルム/着色部材/粘着剤層/偏光板
(9)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板
(10)前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板
(11)プロテクトフィルム/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板
(12)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板
(13)前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板
(14)プロテクトフィルム/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板
(15)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板
(16)前面板/粘着剤層/着色部材/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板
(17)プロテクトフィルム/着色部材/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板
(18)プロテクトフィルム/前面板/粘着剤層/着色部材/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板
(19)前面板/貼合層/着色部材/粘着剤層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板
(20)プロテクトフィルム/着色部材/粘着剤層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板
(21)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/着色部材/粘着剤層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板
(22)前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板
(23)プロテクトフィルム/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板
(24)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板
(25)前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板
(26)プロテクトフィルム/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板
(27)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板
(28)前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板/貼合層/タッチセンサパネル
(29)プロテクトフィルム/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板/貼合層/タッチセンサパネル
(30)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/粘着剤層/着色部材/貼合層/偏光板/貼合層/タッチセンサパネル
(31)前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板/貼合層/タッチセンサパネル
(32)プロテクトフィルム/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板/貼合層/タッチセンサパネル
(33)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/着色部材/粘着剤層/偏光板/貼合層/タッチセンサパネル
(34)前面板/貼合層/偏光板/貼合層/着色部材/粘着剤層/タッチセンサパネル
(35)プロテクトフィルム/偏光板/貼合層/着色部材/粘着剤層/タッチセンサパネル
(36)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/偏光板/貼合層/着色部材/粘着剤層/タッチセンサパネル
(37)前面板/貼合層/偏光板/粘着剤層/着色部材/貼合層/タッチセンサパネル
(38)プロテクトフィルム/偏光板/粘着剤層/着色部材/貼合層/タッチセンサパネル
(39)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/偏光板/粘着剤層/着色部材/貼合層/タッチセンサパネル
(40)前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板/貼合層/着色部材/粘着剤層/タッチセンサパネル
(41)プロテクトフィルム/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板/貼合層/着色部材/粘着剤層/タッチセンサパネル
(42)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板/貼合層/着色部材/粘着剤層/タッチセンサパネル
(43)前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板/粘着剤層/着色部材/貼合層/タッチセンサパネル
(44)プロテクトフィルム/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板/粘着剤層/着色部材/貼合層/タッチセンサパネル
(45)プロテクトフィルム/前面板/貼合層/耐衝撃性フィルム/貼合層/偏光板/粘着剤層/着色部材/貼合層/タッチセンサパネル
上記の着色部材は、着色層/分離層、保護層/着色層/分離層、分離層/着色層又は分離層/着色層/保護層のいずれかの構成であってよい。
(光学積層体の製造方法)
光学積層体100は、粘着剤層又は貼合層を介して光学積層体100を構成する層同士を公知のラミネーター、ロール、セル接合機等の装置を用いて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。粘着剤層又は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。
光学積層体100は、粘着剤層又は貼合層を介して光学積層体100を構成する層同士を公知のラミネーター、ロール、セル接合機等の装置を用いて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。粘着剤層又は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。
<画像表示装置>
本発明に係る画像表示装置は、上記光学積層体100を含む。画像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。画像表示装置はタッチパネル機能を有していてもよい。光学積層体100は、屈曲又は折り曲げ等が可能な可撓性を有する画像表示装置に好適である。画像表示装置において、光学積層体100は、第1光学部材110aを外側(画像表示素子側とは反対側)に向けて、画像表示装置の視認側に配置される。画像表示装置は、第1光学部材110aを外側にして屈曲可能である。
本発明に係る画像表示装置は、上記光学積層体100を含む。画像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。画像表示装置はタッチパネル機能を有していてもよい。光学積層体100は、屈曲又は折り曲げ等が可能な可撓性を有する画像表示装置に好適である。画像表示装置において、光学積層体100は、第1光学部材110aを外側(画像表示素子側とは反対側)に向けて、画像表示装置の視認側に配置される。画像表示装置は、第1光学部材110aを外側にして屈曲可能である。
本発明に係る画像表示装置は、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。本発明に係る画像表示装置は、優れたフレキシブル性を有するため、フレキシブルディスプレイ等に好適である。
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。
[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。ただし、位相差層及び配向膜については、レーザー顕微鏡(LEXT、オリンパス株式会社製)を用いて測定した。
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。ただし、位相差層及び配向膜については、レーザー顕微鏡(LEXT、オリンパス株式会社製)を用いて測定した。
[切れ込みの幅及び深さ]
光学積層体をミクロトームによって層の厚み方向に切断し、その断面を走査型電子顕微鏡(株式会社日立ハイテクノロジーズ、SU8000)で観察した。得られた観察像において、切れ込みの幅及び深さを測定した。
光学積層体をミクロトームによって層の厚み方向に切断し、その断面を走査型電子顕微鏡(株式会社日立ハイテクノロジーズ、SU8000)で観察した。得られた観察像において、切れ込みの幅及び深さを測定した。
[引張弾性率]
光学部材から長辺110mm×短辺10mmの長方形の小片をスーパーカッターを用いて切り出し、測定用サンプルとして用いた。次いで、引張試験機(株式会社島津製作所製、オートグラフ AG-Xplus試験機)の上下つかみ具で、つかみ具の間隔が5cmとなるように上記測定用サンプルの長辺方向両端を挟み、23℃、相対湿度55%の環境下、引張速度4mm/分で測定用サンプルを測定用サンプルの長さ方向に引張り、得られる応力-ひずみ曲線における20~40MPa間の直線の傾きから、23℃、相対湿度55%での引張弾性率を算出した。
光学部材から長辺110mm×短辺10mmの長方形の小片をスーパーカッターを用いて切り出し、測定用サンプルとして用いた。次いで、引張試験機(株式会社島津製作所製、オートグラフ AG-Xplus試験機)の上下つかみ具で、つかみ具の間隔が5cmとなるように上記測定用サンプルの長辺方向両端を挟み、23℃、相対湿度55%の環境下、引張速度4mm/分で測定用サンプルを測定用サンプルの長さ方向に引張り、得られる応力-ひずみ曲線における20~40MPa間の直線の傾きから、23℃、相対湿度55%での引張弾性率を算出した。
[屈曲反発力の測定]
光学積層体を屈曲させたときの反発力を図6に示す方法に従って測定した。まず、光学積層体100をプラスチック板300に貼合して得た試験積層体400をプロテクトフィルムが外側になるように厚さ8mmの折り曲げジグ500に巻き付けるように屈曲させ、テープを用いて固定し、ステージ501上に設置した。折り曲げジグ500の底面のテープ固定の長さ504は35mm、折り曲げジグ500の上面のテープ固定の長さ505は30mmであった。試験積層体400の端部は、折り曲げジグ500から離れる方向に、反り返り量503だけ反り返っていた。試験積層体400の反り返り部分を折り曲げジグ500に近づけるように、ステージ501の上方35mmの高さからプレート502を移動させ、ステージ501から8mmの高さで30秒間ホールドしたのち、35mmの高さに戻し、この間の最大反発力をSurTA system(ベンディングモード、Chemilab社製)を用いて測定し、屈曲反発力とした。プレート502の移動速度は、5mm/secであった。光学積層体の屈曲半径は、4mm(4R)であった。屈曲軸は、切れ込みと平行であった。
光学積層体を屈曲させたときの反発力を図6に示す方法に従って測定した。まず、光学積層体100をプラスチック板300に貼合して得た試験積層体400をプロテクトフィルムが外側になるように厚さ8mmの折り曲げジグ500に巻き付けるように屈曲させ、テープを用いて固定し、ステージ501上に設置した。折り曲げジグ500の底面のテープ固定の長さ504は35mm、折り曲げジグ500の上面のテープ固定の長さ505は30mmであった。試験積層体400の端部は、折り曲げジグ500から離れる方向に、反り返り量503だけ反り返っていた。試験積層体400の反り返り部分を折り曲げジグ500に近づけるように、ステージ501の上方35mmの高さからプレート502を移動させ、ステージ501から8mmの高さで30秒間ホールドしたのち、35mmの高さに戻し、この間の最大反発力をSurTA system(ベンディングモード、Chemilab社製)を用いて測定し、屈曲反発力とした。プレート502の移動速度は、5mm/secであった。光学積層体の屈曲半径は、4mm(4R)であった。屈曲軸は、切れ込みと平行であった。
[屈曲試験]
光学積層体を屈曲させたときの剥離の発生の有無を図7に示す方法に従って測定した。まず、光学積層体100をプラスチック板300に貼合して得た試験積層体400の端部をプロテクトフィルムが外側になるように屈曲させた。屈曲半径は4Rであった。次に、試験積層体400の中央付近をプロテクトフィルムが外側になるようにさらに屈曲させた。屈曲半径は4Rであった。その後、プロテクトフィルムを剥離し、試験積層体400の端部(点線で囲った部分で、末端から1cmまでの部分)において、後述の着色基材に隣接する粘着剤層に剥離が発生しているかどうかを観察した。試験積層体400における上記粘着剤層での気泡の発生の有無は、プロテクトフィルムの剥離前に観察した。屈曲軸は、切れ込みと平行であった。
光学積層体を屈曲させたときの剥離の発生の有無を図7に示す方法に従って測定した。まず、光学積層体100をプラスチック板300に貼合して得た試験積層体400の端部をプロテクトフィルムが外側になるように屈曲させた。屈曲半径は4Rであった。次に、試験積層体400の中央付近をプロテクトフィルムが外側になるようにさらに屈曲させた。屈曲半径は4Rであった。その後、プロテクトフィルムを剥離し、試験積層体400の端部(点線で囲った部分で、末端から1cmまでの部分)において、後述の着色基材に隣接する粘着剤層に剥離が発生しているかどうかを観察した。試験積層体400における上記粘着剤層での気泡の発生の有無は、プロテクトフィルムの剥離前に観察した。屈曲軸は、切れ込みと平行であった。
<試験1>
(プロテクトフィルムの準備)
本実施例においては、厚み38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムに厚み15μmのアクリル系粘着剤層が形成されたプロテクトフィルム(厚み53μm)を第1光学部材として準備した。プロテクトフィルムの引張弾性率は6000MPaであった。このプロテクトフィルムのPETフィルム表面に、レーザーカッター(LPtech社製、LPTSLC-M、レーザー光源:Synrad社、CO2レーザー、レーザー波長:9.3μm)を用いて切れ込みを形成した。切れ込みは、光学積層体が形成された際に着色層の表示領域側の端部となる部分から1.5mmの位置を起点として、集中的に形成した。切れ込みは、図3に示すようにプロテクトフィルムの長辺方向に平行な直線状となるように形成した。レーザーの条件は次のとおりである。
(条件1) レーザー出力:27W、
レーザー移動速度:250mm/sec
レーザー照射間距離:0.5mm
レーザー照射回数:14
(条件2) レーザー出力:27W、
レーザー移動速度:250mm/sec
レーザー照射間距離:0.5mm
レーザー照射回数:26
(プロテクトフィルムの準備)
本実施例においては、厚み38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムに厚み15μmのアクリル系粘着剤層が形成されたプロテクトフィルム(厚み53μm)を第1光学部材として準備した。プロテクトフィルムの引張弾性率は6000MPaであった。このプロテクトフィルムのPETフィルム表面に、レーザーカッター(LPtech社製、LPTSLC-M、レーザー光源:Synrad社、CO2レーザー、レーザー波長:9.3μm)を用いて切れ込みを形成した。切れ込みは、光学積層体が形成された際に着色層の表示領域側の端部となる部分から1.5mmの位置を起点として、集中的に形成した。切れ込みは、図3に示すようにプロテクトフィルムの長辺方向に平行な直線状となるように形成した。レーザーの条件は次のとおりである。
(条件1) レーザー出力:27W、
レーザー移動速度:250mm/sec
レーザー照射間距離:0.5mm
レーザー照射回数:14
(条件2) レーザー出力:27W、
レーザー移動速度:250mm/sec
レーザー照射間距離:0.5mm
レーザー照射回数:26
(前面板の準備)
厚み50μmのPETフィルムの片面に厚み10μmのハードコート層が形成されたフィルム(東レ株式会社製)を前面板として用意した。ハードコート層は、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。
厚み50μmのPETフィルムの片面に厚み10μmのハードコート層が形成されたフィルム(東レ株式会社製)を前面板として用意した。ハードコート層は、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。
(着色基材の準備)
カーボンブラックを含有する活性エネルギー線硬化型着色層形成用組成物(Samsung SDI社製「CR-BK0951L」)を準備した。アクリル系樹脂をガラス板(支持体)にコーティングして分離層(厚み:2μm)を形成した。分離層上に、上述の着色層形成用組成物を用いて乾燥後の厚みが1.4μmになるように着色層をフォトリソグラフィ法によりパターニングして、着色層を部分的に形成した。次いで形成した着色層側の面に、特開2016-014877号公報における実施例1の組成物をコーティングして保護層(厚み:1.5μm)を形成した。このようにして、保護層/着色層/分離層の層構成を有する着色部材を支持体上に形成した。光学積層体の作製時には支持体を剥離した。フォトリソグラフィ法は着色層形成用組成物塗布工程、露光工程、現像工程及び熱硬化工程を含む。
カーボンブラックを含有する活性エネルギー線硬化型着色層形成用組成物(Samsung SDI社製「CR-BK0951L」)を準備した。アクリル系樹脂をガラス板(支持体)にコーティングして分離層(厚み:2μm)を形成した。分離層上に、上述の着色層形成用組成物を用いて乾燥後の厚みが1.4μmになるように着色層をフォトリソグラフィ法によりパターニングして、着色層を部分的に形成した。次いで形成した着色層側の面に、特開2016-014877号公報における実施例1の組成物をコーティングして保護層(厚み:1.5μm)を形成した。このようにして、保護層/着色層/分離層の層構成を有する着色部材を支持体上に形成した。光学積層体の作製時には支持体を剥離した。フォトリソグラフィ法は着色層形成用組成物塗布工程、露光工程、現像工程及び熱硬化工程を含む。
(耐衝撃性フィルムの準備)
厚み40μmのポリアミドイミドフィルムを耐衝撃性フィルムとして準備した。
厚み40μmのポリアミドイミドフィルムを耐衝撃性フィルムとして準備した。
(光学積層体の作製)
プロテクトフィルム/前面板/接着剤層/着色基材(分離層/着色層/保護層)/粘着剤層/耐衝撃性フィルムが積層された光学積層体を作製した。前面板は、ハードコート面がプロテクトフィルム側になるように積層した。接着剤層はUV硬化型接着剤からなる層であり、厚みは1.5μmであった。粘着剤層はアクリル系粘着剤層であり、厚みは25μmであった。この光学積層体をプラスチック製の板に貼合し、試験積層体を得た。プラスチック製の板は長さ方向bが約16cm、幅方向aが約12cmであった。
プロテクトフィルム/前面板/接着剤層/着色基材(分離層/着色層/保護層)/粘着剤層/耐衝撃性フィルムが積層された光学積層体を作製した。前面板は、ハードコート面がプロテクトフィルム側になるように積層した。接着剤層はUV硬化型接着剤からなる層であり、厚みは1.5μmであった。粘着剤層はアクリル系粘着剤層であり、厚みは25μmであった。この光学積層体をプラスチック製の板に貼合し、試験積層体を得た。プラスチック製の板は長さ方向bが約16cm、幅方向aが約12cmであった。
条件1及び条件2で形成した切れ込みを有する第1光学部材の表面の写真を図8及び図9にそれぞれ示す。また、条件1で形成した切れ込みを有する光学積層体の断面の電子顕微鏡写真を図10に示す。切れ込みの形状は三角形であり、切れ込みの幅Wは117μm、切れ込みの深さDは25.1μmであった。
<試験2>
次に示す条件によってプロテクトフィルムの表面に切れ込みを形成したこと以外は試験1と同じ方法で光学積層体を作製した。試験2では、レーザー照射回数以外の条件が同じであり、レーザー照射回数が異なる条件で複数の光学積層体を作製した。
レーザー出力:27W、
レーザー移動速度:250mm/sec
レーザー照射間距離:0.5mm
レーザー照射回数:13~28
次に示す条件によってプロテクトフィルムの表面に切れ込みを形成したこと以外は試験1と同じ方法で光学積層体を作製した。試験2では、レーザー照射回数以外の条件が同じであり、レーザー照射回数が異なる条件で複数の光学積層体を作製した。
レーザー出力:27W、
レーザー移動速度:250mm/sec
レーザー照射間距離:0.5mm
レーザー照射回数:13~28
この条件により形成された切れ込みは、次のとおりであった。
切れ込みの総数:13~28
切れ込みの深さ:37μm
切れ込みの幅:87μm
切れ込み間の距離:0.5mm
切れ込みの総数:13~28
切れ込みの深さ:37μm
切れ込みの幅:87μm
切れ込み間の距離:0.5mm
光学積層体の屈曲反発力を測定した結果を図11に示す。切れ込みの総数が増えるに従って、光学積層体の屈曲反発力は小さくなった。
<試験3>
次に示す条件によってプロテクトフィルムの表面に切れ込みを形成したこと以外は試験1と同じ方法で光学積層体を作製した。試験3では、レーザー移動速度以外の条件が同じであり、レーザー移動速度が異なる条件で複数の光学積層体を作製した。
レーザー出力:27W、
レーザー移動速度:250~800mm/sec
レーザー照射間距離:0.5mm
レーザー照射回数:26
次に示す条件によってプロテクトフィルムの表面に切れ込みを形成したこと以外は試験1と同じ方法で光学積層体を作製した。試験3では、レーザー移動速度以外の条件が同じであり、レーザー移動速度が異なる条件で複数の光学積層体を作製した。
レーザー出力:27W、
レーザー移動速度:250~800mm/sec
レーザー照射間距離:0.5mm
レーザー照射回数:26
この条件により形成された切れ込みは、次のとおりであった。
切れ込みの総数:26
切れ込みの深さ:23~37μm
切れ込みの幅:87μm
切れ込み間の距離:0.5mm
切れ込みの総数:26
切れ込みの深さ:23~37μm
切れ込みの幅:87μm
切れ込み間の距離:0.5mm
光学積層体の屈曲反発力を測定した結果を図12に示す。切れ込みの深さが大きくなるに従って、光学積層体の屈曲反発力は小さくなった。
<試験4>
次に示す条件によってプロテクトフィルムの表面に切れ込みを形成したこと以外は試験1と同じ方法で光学積層体を作製した。試験4では、レーザー出力以外の条件が同じであり、レーザー出力が異なる条件で複数の光学積層体を作製した。
レーザー出力:2.5~27W、
レーザー移動速度:250mm/sec
レーザー照射間距離:0.5mm
レーザー照射回数:26
次に示す条件によってプロテクトフィルムの表面に切れ込みを形成したこと以外は試験1と同じ方法で光学積層体を作製した。試験4では、レーザー出力以外の条件が同じであり、レーザー出力が異なる条件で複数の光学積層体を作製した。
レーザー出力:2.5~27W、
レーザー移動速度:250mm/sec
レーザー照射間距離:0.5mm
レーザー照射回数:26
この条件により形成された切れ込みは、次のとおりであった。
切れ込みの総数:26
切れ込みの深さ:37μm
切れ込みの幅:67~160μm
切れ込み間の距離:0.5mm
切れ込みの総数:26
切れ込みの深さ:37μm
切れ込みの幅:67~160μm
切れ込み間の距離:0.5mm
光学積層体の屈曲反発力を測定した結果を図13に示す。切れ込みの幅が大きくなるに従って、光学積層体の屈曲反発力は小さくなった。
<試験5>
表1に示す条件によってプロテクトフィルムの表面に切れ込みを形成したこと以外は試験1と同じ方法で実施例1~5及び比較例1の光学積層体を作製した。なお、比較例1では、プロテクトフィルムの表面に切れ込みを形成しなかった。光学積層体の屈曲試験の結果を表1に示す。
表1に示す条件によってプロテクトフィルムの表面に切れ込みを形成したこと以外は試験1と同じ方法で実施例1~5及び比較例1の光学積層体を作製した。なお、比較例1では、プロテクトフィルムの表面に切れ込みを形成しなかった。光学積層体の屈曲試験の結果を表1に示す。
100,100a,100b 光学積層体、110a 第1光学部材、110b 第2光学部材、120 貼合層、200 画像表示装置、10 プロテクトフィルム、20 前面板、30 着色部材、31 着色層、40 耐衝撃性フィルム、50,52,53,54 貼合層、51 粘着剤層、60 偏光板、70 タッチセンサパネル、80 画像表示素子、90 背面板、300 プラスチック板、400 試験積層体、500 折り曲げジグ、501 ステージ、502 プレート、503 反り返り量、504 底面のテープ固定の長さ、505 上面のテープ固定の長さ。
Claims (11)
- 複数の光学部材を備え、
最表面を構成する第1光学部材の表面に切れ込みを有する、光学積層体。 - 前記切れ込みを複数有する、請求項1に記載の光学積層体。
- (前記切れ込みの総数)2+(前記切れ込みの幅(μm))2≧1.0×104
を満たす、請求項1又は2に記載の光学積層体。 - 前記切れ込みの総数は、10以上100以下であり、
前記切れ込みの深さは、前記第1光学部材の厚みの80%以上100%以下であり、
前記切れ込みの幅は、85μm以上200μm以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の光学積層体。 - 屈曲可能であり、屈曲軸に対して平行に前記切れ込みを有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の光学積層体。
- 前記第1光学部材は剥離可能なフィルムである、請求項1~5のいずれか1項に記載の光学積層体。
- 前記第1光学部材の温度23℃での引張弾性率は1000MPa以上8000MPa以下である、請求項1~6のいずれか1項に記載の光学積層体。
- 前記第1光学部材の厚みは20μm以上200μm以下である、請求項1~7のいずれか1項に記載の光学積層体。
- 粘着剤層をさらに含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の光学積層体。
- 請求項1~9のいずれか1項に記載の光学積層体を含む表示装置。
- 前記第1光学部材を外側にして屈曲可能である、請求項10に記載の表示装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020214731 | 2020-12-24 | ||
JP2020214731 | 2020-12-24 |
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JP2021207060A Pending JP2022101509A (ja) | 2020-12-24 | 2021-12-21 | 光学積層体及び表示装置 |
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2021
- 2021-12-21 JP JP2021207060A patent/JP2022101509A/ja active Pending
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- 2021-12-22 CN CN202111581825.3A patent/CN114660684A/zh active Pending
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