JP2022125028A - 光学積層体ロール - Google Patents

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毅 村重
Takeshi Murashige
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Junichi Inagaki
稔 宮武
Minoru Miyatake
和孝 原
Kazutaka Hara
誠 宮本
Makoto Miyamoto
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Abstract

【課題】可撓性のガラス層を含む長尺の光学積層体のロール状巻回体を提供する。【解決手段】長さ１００ｍ以上の光学積層体のロールにおいて、光学積層体は、可撓性のガラス層１０と、偏光子３０と、粘着剤層８０とを備える。ガラス層１０の厚みは１５０μｍ以下である。粘着剤層８０の表面にセパレーター９１が仮着されている。セパレーター９１は、ガラス層１０よりも幅が大きく、ガラス層１０の幅方向の両端から張り出している。光学積層体は、ガラス層１０の第一主面上に、偏光子３０および粘着剤層８０を順に備え、ガラス層１０と偏光子３０との間に、さらに第一透明フィルム２０を備える。【選択図】図２８

Description

本発明は、可撓性のガラス層を含む長尺の光学積層体のロールに関する。
液晶表示素子や有機ＥＬ素子を備える表示装置は、軽量、薄型化が進んでいる。スマートフォンやタブレットＰＣ等の情報端末では、これらの要求に加えて、耐衝撃性の向上に対する要求が高まっており、多くの場合、表示領域の表面に、透明保護材（フロントウインドウ）が配置されている。
保護材としては、ガラス板やプラスチック板が使用されている。ガラス板は硬度が高く、デバイスの耐衝撃性に適している。また、ガラスは透明性が高く、かつ表面光を有しているため、フロントウインドウとしてガラス板を用いることにより、グレア感のある高い視認性を実現可能である。しかし、ガラスは比重が高いため、デバイスの軽量化を妨げる一因となっている。プラスチック板は、ガラス板よりも軽量であるものの、ガラスのような高い耐衝撃性と透明性を実現することは困難である。
特許文献１では、可撓性を有するガラス層を画像表示装置のフロントウインドウに用いることにより、デバイスの軽量化と耐衝撃性とを両立することが提案されている。
国際公開第２０１３／０２８３２１号パンフレット
可撓性を有するガラス層は、ロールトゥーロールプロセスにも適用可能であるため、デバイスの軽量化に加えて、生産性向上への寄与も期待できる。また、可撓性のガラス層と偏光子とを予め積層した光学積層体を用いることにより、画像表示セルへの偏光子の貼り合わせと、画像表示装置表面へのフロントウインドウの付設とを、１回の貼り合わせで実現することも可能である。
しかし、可撓性のガラス層は、曲げによる破損が生じやすく、現状では長尺の可撓性ガラス層を含む光学積層体は得られておらず、その実用に関する知見等も十分ではない。
本発明は、可撓性ガラス層と偏光子とを含む光学積層体のロールに関する。ロールを構成する光学積層体の長さは１００ｍ以上が好ましい。
光学積層体は、可撓性のガラス層と、偏光子と、粘着剤層とを備える。粘着剤層の表面にはセパレーターが仮着されていてもよい。光学積層体はさらに透明フィルムを含んでいてもよい。ガラス層の厚みは１５０μｍ以下が好ましい。
本発明の第一実施形態にかかる光学積層体ロールにおいて、光学積層体は、ガラス層の第一主面上に、偏光子および粘着剤層を順に備える。ガラス層と偏光子との間には、透明フィルムが設けられていてもよい。透明フィルムとして、斜め延伸λ／４板等の光学異方性フィルムを用いてもよい。透明フィルムは光学等方性フィルムであってもよい。
偏光子と粘着剤層との間には、光学等方性または光学異方性の透明フィルムが設けられていてもよい。偏光子と粘着剤層との間に設けられる透明フィルムは、有機ＥＬ表示装置における外光の反射防止や、液晶表示装置における光学保障等の機能を有するものであってもよい。
本発明の第二実施形態にかかる光学積層体ロールにおいて、光学積層体は、ガラス層の第一主面上に粘着剤層を備え、ガラス層の第二主面上に偏光子を備える。
本発明の第三実施形態にかかる光学積層体ロールにおいて、光学積層体は、ガラス層の第一主面上に偏光子および粘着剤層を備え、ガラス層の第二主面上に透明フィルムを備える。
光学積層体は、反射防止層、防汚層、帯電防止層、易接着層等の機能付与層を含んでいてもよい。ガラス層の第二主面には表面保護フィルムが仮着されていてもよい。
光学積層体において、ガラス層の幅と、ガラス層に積層される樹脂フィルム（偏光子、表面保護フィルム、セパレーター等）の幅は同一でも異なっていてもよい。ガラス層に積層される少なくとも１層の樹脂フィルムの幅が、ガラス層の幅よりも大きく、ガラス層の幅方向の両端から樹脂フィルムが張り出して設けられていてもよい。また、ガラス層に積層される粘着剤層の幅がガラス層の幅よりも大きく、ガラス層の幅方向の両端から粘着剤層が張り出して設けられていてもよい。ガラス層と積層されるフィルムや粘着剤層等がガラス層の幅方向の両端から張り出して設けられている場合、光学積層体ロールの端面の内側にガラス層の端面が位置するため、ガラス層の端面への物理的コンタクトが制限され、端面からのガラス層の破損を抑制できる。
ガラス層の表面には、クラック伸展防止手段が設けられていてもよい。クラック伸展防止手段としては、樹脂フィルムと接着剤層とを備えるテープ等が用いられる。例えば、光学積層体の幅方向の両方の端部または幅方向の両方の端部近傍に、クラック伸展防止手段としてのテープを貼り合わせることにより、ガラス層の破損が抑制され、長尺の光学積層体を安定して得ることができる
本発明の光学積層体ロールを用いることにより、耐衝撃性に優れる画像表示装置を、高い生産効率で製造することができる。
光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体を備える画像表示装置の構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 加飾印刷部を有する光学積層体の平面図である。 加飾印刷部を有する光学積層体の断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 表面にテープが設けられた長尺状のガラス層の平面図である。 表面にテープが設けられた長尺状のガラス層の断面図である。 表面にテープが設けられた光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。 光学積層体の積層構成例を示す断面図である。
本発明の光学積層体ロールは、長さ１００ｍ以上の長尺の光学積層体がロール状に巻回されたものである。光学積層体の長さは、好ましくは３００ｍ以上、より好ましくは５００ｍ以上、さらに好ましくは７００ｍ以上である。光学積層体の幅は、例えば５０～３０００ｍｍであり、好ましくは１０～２０００ｍｍである。光学積層体は、可撓性のガラス層と、偏光子と、粘着剤層とを備える。
［第一実施形態］
本発明の第一実施形態に係る光学積層体ロールでは、積層体の一方の主面にガラス層が配置され、他方の主面に粘着剤層が配置されている。ガラス層と粘着剤層との間には偏光子が配置されている。
図１は、第一実施形態の光学積層体の積層構成例を示す断面図である。光学積層体１１１は、ガラス層１０の一方の主面上に、透明フィルム２０、偏光子３０および粘着剤層８０を順に備える。以下では、ガラス層の偏光子３０が設けられている側の主面（画像表示装置形成時の画像表示セル側の面）を第一主面、その反対側の主面（画像表示装置形成時の視認側の面）を第二主面と記載する場合がある。
粘着剤層８０の表面には、セパレーター９１が仮着されている。図２に示す光学積層体１１２のように、ガラス層１０には表面保護フィルム９２が仮着されていてもよい。
図３は、光学積層体を備える画像表示装置の模式的断面図である。画像表示装置５０１は、画像表示セル１の視認側表面に、光学積層体２０１を備える。画像表示セルとしては、液晶セルや有機ＥＬセル等が挙げられる。
光学積層体２０１は、光学積層体１１１の粘着剤層８０に仮着されたセパレーターを剥離除去したものである。光学積層体２０１は、粘着剤層８０により、画像表示セル１の表面に貼着される。画像表示装置５０１では、ガラス層１０が視認側の表面に配置されており、フロントウインドウとしての機能を有している。そのため、別途フロントウインドウを設ける必要がない。
＜ガラス層＞
ガラス層１０は、可撓性を有するシート状のガラス材料である。ガラス層を構成するガラス材料としては、ソーダ石灰ガラス、ホウ酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、石英ガラス等が挙げられる。ガラス材料のアルカリ金属成分（例えば、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ）の含有量は、１５重量％以下が好ましく、１０重量％以下がより好ましい。
可撓性を持たせるために、ガラス層１０の厚みは１５０μｍ以下が好ましく、１２０μｍ以下がより好ましく、１００μｍ以下がさらに好ましい。強度を持たせるために、ガラス層の厚みは１０μｍ以上が好ましく、２５μｍ以上がより好ましく、４０μｍ以上がさらに好ましく、５０μｍ以上が特に好ましい。
ガラス層１０の波長５５０ｎｍにおける光透過率は、８５％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。ガラス層１０の密度は、一般的なガラス材料と同様、２．３～３ｇ／ｃｍ３程度である。
ガラス層の形成方法は特に限定されず、任意の適切な方法が採用され得る。例えば、シリカやアルミナ等の主原料と、芒硝や酸化アンチモン等の消泡剤と、カーボン等の還元剤とを含む混合物を、１４００℃～１６００℃の温度で溶融し、シート状に成形した後、冷却することにより、ガラス層が作製される。ガラスをシート状に成形する方法としては、スロットダウンドロー法、フュージョン法、フロート法等が挙げられる。シート状に成形されたガラスは、薄板化や平滑化等を目的として、必要に応じて、フッ酸等の溶剤による化学処理を施してもよい。
ガラス層１０として、市販の薄ガラスを用いてもよい。市販の薄ガラスとしては、コーニング社製「７０５９」、「１７３７」または「ＥＡＧＬＥ２０００」、旭硝子社製「ＡＮ１００」、ＮＨテクノグラス社製「ＮＡ－３５」、日本電気硝子社製「ＯＡ－１０」、ショット社製「Ｄ２６３」または「ＡＦ４５」等が挙げられる。
＜偏光子＞
偏光子３０としては、可視光領域のいずれかの波長で吸収二色性を示すフィルムが用いられる。偏光子３０の単体透過率は、４０％以上が好ましく、４１％以上がより好ましく、４２％以上がさらに好ましく、４３％以上が特に好ましい。偏光子３０の偏光度は、９９．８％以上が好ましく、９９．９％以上がより好ましく、９９．９５％以上がさらに好ましい。
偏光子３０としては、目的に応じて任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。また、米国特許５，５２３，８６３号等に開示されている二色性物質と液晶性化合物とを含む液晶性組成物を一定方向に配向させたゲスト・ホストタイプの偏光子や、米国特許６，０４９，４２８号等に開示されているリオトロピック液晶を一定方向に配向させたＥ型偏光子等も用いることができる。
これらの偏光子の中でも、高い偏光度を有することから、ポリビニルアルコールや、部分ホルマール化ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール系フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて所定方向に配向させたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系偏光子が好ましく用いられる。例えば、ＰＶＡ系フィルムに、ヨウ素染色および延伸を施すことにより、ＰＶＡ系偏光子が得られる。
偏光子３０の厚みは、例えば、３～８０μｍ程度である。偏光子３０の厚みは５μｍ以上であってもよい。偏光子３０として、厚みが２５μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下の薄型の偏光子を用いることもできる。厚みが３～２５μｍ、好ましくは５～１０μｍ程度の薄型偏光子を用いることにより、薄型の光学積層体が得られる。
薄型偏光子は、例えば、特開昭５１－０６９６４４号公報、特開２０００－３３８３２９号公報、ＷＯ２０１０／１００９１７号パンフレット、特許第４６９１２０５号明細書、特許第４７５１４８１号明細書等に記載されている。このような薄型偏光子は、例えば、ＰＶＡ系樹脂層と延伸用樹脂基材とを積層体の状態で延伸する工程と、ヨウ素染色する工程とを含む製法により得られる。
＜第一透明フィルム＞
光学積層体１１１は、ガラス層１０と偏光子３０との間に透明フィルム２０を備える。偏光子３０の表面に透明フィルム２０が積層されることにより、偏光子の耐久性が向上する傾向がある。また、ガラス層と偏光子との間に透明フィルムが設けられることにより、ガラス層の表面からの衝撃に対する耐久性が向上する傾向がある。
透明フィルム２０は正面レターデーションが５ｎｍ以下の光学等方性フィルムであってもよく、光学異方性フィルムであってもよい。透明フィルム２０の材料は特に限定されない。偏光子への耐久性付与や、光学積層体の耐衝撃性向上等の観点から、透明フィルムの材料としては、樹脂材料が好ましく、中でも、透明性、機械的強度、熱安定性および水分遮断性等に優れる熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。このような樹脂材料の具体例としては、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、（メタ）アクリル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂（ノルボルネン系樹脂）、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、およびこれらの混合物が挙げられる。
１つの実施形態においては、ガラス層１０と偏光子３０との間に配置される第一透明フィルムの材料として、グルタルイミド構造を有する（メタ）アクリル系樹脂が用いられる。グルタルイミド構造を有する（メタ）アクリル系樹脂は、例えば、特開２００６－３０９０３３号公報、特開２００６－３１７５６０号公報、特開２００６－３２８３２９号公報、特開２００６－３２８３３４号公報、特開２００６－３３７４９１号公報、特開２００６－３３７４９２号公報、特開２００６－３３７４９３号公報、特開２００６－３３７５６９号公報、特開２００７－００９１８２号公報、特開２００９－１６１７４４号公報、特開２０１０－２８４８４０号公報に記載されている。特に、透明フィルム２０が光学等方性フィルムである場合、グルタルイミド構造を有する（メタ）アクリル系樹脂を用いることにより、正面レターデーションに加えて厚み方向のレターデーションも小さくできる。
透明フィルム２０の厚みは、５～１００μｍが好ましく、１０～６０μｍがより好ましく、２０～５０μｍがさらに好ましい。透明フィルム２０の２３℃におけるヤング率は、例えば０．５～１０ＧＰａであり、１．５～１０ＧＰａが好ましく、１．８～９ＧＰａがより好ましい。透明フィルムの厚みおよびヤング率が上記範囲内であれば、光学積層体の耐衝撃性が向上する傾向がある。透明フィルム２０の２５℃における破壊靭性値は、例えば０．５～１０ＭＰａ・ｍ１／２であり、１．５～１０ＭＰａ・ｍ１／２が好ましく、２～６ＭＰａ・ｍ１／２がより好ましい。破壊靭性値が上記範囲内である透明フィルムは、十分な粘り強さを有するため、ガラス層１０を補強し、クラックの伸展および破断を抑制することにより、光学積層体の屈曲性を向上できる。
ガラス層１０と偏光子３０との間に配置される透明フィルム２０は、紫外線吸収能を有していてもよい。例えば、透明フィルムが紫外線吸収剤を含有することにより、紫外線吸収能を付与できる。紫外線吸収剤としては、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物、トリアジン系化合物等が挙げられる。透明フィルム２０の紫外線吸収剤の含有量は、フィルム１００重量部に対して、０．０１重量部～１０重量部が好ましく、０．１重量部～５重量部がより好ましい。
透明フィルム２０が光学異方性を有する場合、面内の遅相軸方向の屈折率ｎｘ、面内の進相軸方向の屈折率ｎｙ、および厚み方向の屈折率ｎｚは様々な関係を採り得る。光学異方性素子は、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの関係を満たすポジティブＡプレート、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満たすネガティブＢプレート、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの関係を満たすネガティブＣプレート、ｎｚ＝ｎｘ＞ｎｙの関係を満たすネガティブＡプレート、ｎｚ＞ｎｘ＞ｎｙの関係を満たすポジティブＢプレート、またはｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙの関係を満たすネガティブＣプレートであり得る。光学異方性素子は、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を満たすものであってもよい。
光学積層体１１１において、透明フィルム２０は、偏光子３０よりも視認側（フロントウインドウとしてのガラス層１０側）に配置されている。偏光子よりも視認側に配置される透明フィルムがλ／４板（１／４波長板）であり、λ／４板の遅相軸方向と偏光子３０の吸収軸方向とが略４５°の角度をなすように配置される場合は、透明フィルムと偏光子とが円偏光板を構成する。この場合、画像表示セル１から射出して偏光子３０を透過した直線偏光が、λ／４板によって円偏光に変換される。そのため、偏光サングラスを装着した視認者に対しても、適切な画像表示を視認させることができる。
λ／４板は、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションが１００ｎｍ～１８０ｎｍであり、好ましくは１１０ｎｍ～１７０ｎｍ、より好ましくは１２０ｎｍ～１６０ｎｍである。λ／４板の遅相軸方向と偏光子３０の吸収軸方向とのなす角は、４０～５０°が好ましく、４２～４８°がより好ましく、４４～４６°がさらに好ましい。
透明フィルム２０としてのλ／４板と偏光子３０とが円偏光板を構成する場合、透明フィルム２０は斜め延伸フィルムであることが好ましい。λ／４板が長手方向に対して略４５°の方向に遅相軸を有する斜め延伸フィルムであれば、偏光子やガラス層等とのロールトゥーロール積層により長尺の光学積層体を形成できる。斜め延伸は、例えば、横方向（ＴＤ）および／または縦方向（ＭＤ）に、左右異なる速度の送り力もしくは引張り力または引き取り力を付加するテンター式延伸機により実施できる。
図４に示すように、光学積層体は、ガラス層１０と偏光子３０との間に、２層の透明フィルム２１，２２を有していてもよい。例えば、偏光子３０に隣接して配置される透明フィルム２１として光学等方性フィルムを用い、その上に配置される透明フィルム２２として斜め延伸λ／４板を用いてもよい。
複数の透明フィルムを積層することにより、様々な光学異方性を有する光学異方性素子が得られる。例えば、レターデーションの波長分散の異なるフィルムを、光学軸方向が直交するように積層することにより、透明フィルムの波長分散を調整できる（例えば、特開平５－２７１１８号公報）。また、レターデーションの異なるフィルム（例えば、λ／２板とλ／４板）を光学軸が非平行となるように積層することにより、波長分散を調整することもできる（例えば、特開平１０－６８８１６号公報）。
屈折率異方性が異なるフィルムを積層することにより、視認角度によるレターデーションの変化量を調整してもよい。例えば、ポジティブＡプレート（ｎｘ＞ｎｙ≒ｎｚ）とポジティブＣプレート（ｎｚ＞ｎｘ≒ｎｙ）を積層することにより、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率を有し、視認角度の変化に伴うレターデーションの変化が小さい光学異方性素子が得られる。
ガラス層１０と偏光子３０との間に設けられる第一透明フィルムは、３層以上が積層されたものでもよい。複数のフィルムを積層する代わりに、透明フィルム上に液晶分子の配向層を設けて光学異方性を調整してもよい。
光学積層体は、ガラス層１０と偏光子３０との間に透明フィルムを備えていなくてもよい。例えば、図５に示す光学積層体１１５のように、ガラス層１０と偏光子３０とが隣接して配置されていてもよい。
＜粘着剤層＞
粘着剤層８０は、光学積層体の画像表示セル１との貼り合わせに用いられる。粘着剤層８０を構成する粘着剤は特に制限されず、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系ポリマー、ゴム系ポリマー等をベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤等の、透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性を示し、耐候性や耐熱性等に優れる粘着剤が好ましい。
画像表示セル１が有機ＥＬセルである場合は、有機ＥＬ素子の寿命向上等の観点から、粘着剤層８０に、水および酸素等のガスに対するバリア性を持たせてもよい。粘着剤層８０に水蒸気バリア性を持たせる場合、粘着剤層の４０℃、９０％ＲＨ条件下での透湿度は、２００ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下が好ましく、１５０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下がより好ましく、１００ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下がさらに好ましく、５０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以下が特に好ましい。例えば、粘着剤層８０として、ゴム系ポリマーをベースポリマーとするゴム系粘着剤を用いることにより、バリア性を向上できる。
粘着剤層８０は２層以上を積層したものでもよい。粘着剤層８０の厚みは、例えば１～３００μｍ程度であり、５～５０μｍが好ましく、１０～３０μｍがより好ましい。
＜セパレーター＞
粘着剤層８０の表面には、セパレーター９１が仮着されていることが好ましい。セパレーター９１は、光学積層体を画像表示セルと貼り合わせるまでの間、粘着剤層８０の表面を保護する。セパレーター９１の構成材料としては、アクリル、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリエステル等のプラスチックフィルムが好適に用いられる。
セパレーター９１の厚みは、通常５～２００μｍ程度であり、１０～６０μｍが好ましく、１５～４０μｍがより好ましく、２０～３０μｍがさらに好ましい。セパレーター９１の表面には、離型処理が施されていることが好ましい。離型剤としては、シリコーン系材料、フッ素系材料、長鎖アルキル系材料、脂肪酸アミド系材料等が挙げられる。粘着剤層８０の形成用基材として用いたフィルムを、そのままセパレーターとしてもよい。
＜表面保護フィルム＞
図２に示すように、光学積層体のガラス層１０の表面には、表面保護フィルム９２が仮着されていてもよい。なお、図４～２７に示す構成の光学積層体においても、表面保護フィルムが仮着されていてもよい。
表面保護フィルム９２は、光学積層体が使用に供されるまでの間、ガラス層１０等を保護する。ガラス層１０の表面に表面保護フィルム９２が仮着されていることにより、例えば、先端の尖った落下物に対してもキズ、穴等の発生を防止することができる。
表面保護フィルム９２の材料としては、上述のセパレーター９１と同様のプラスチック材料が好ましく用いられる。中でも、ガラス層に対する保護効果が高いことから、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂またはポリメチルメタクリレート等の（メタ）アクリル系樹脂が好ましく、ポリエチレンテレフタレート系樹脂が特に好ましい。表面保護フィルム９２は、ガラス層１０の付設面に粘着層を有していることが好ましい。表面保護フィルム９２として、フィルムを構成する樹脂層と粘着層とを共押出により積層した自己粘着フィルムを用いてもよい。
表面保護フィルム９２の厚みは、例えば２０μｍ～１０００μｍ程度であり、３０～５００μｍが好ましく、４０～２００μｍがより好ましく、５０～１５０μｍがさらに好ましい。
＜加飾印刷部＞
光学積層体は加飾印刷部を備えていてもよい。図６Ａは加飾印刷部１５を有する光学積層体の一実施形態を示す平面図であり、図６Ｂは幅方向における断面図である。この光学積層体１１３では、ガラス層１０の表面に、枠状の加飾印刷が施されており、ガラス層１０の加飾印刷部１５形成面に透明フィルム２０が配置されている。
図６Ａに示すような枠状の加飾印刷が施された光学積層体では、１つの枠状領域が、１つの画像表示装置のサイズに対応している。画像表示装置において、加飾印刷が施された領域を画面周縁に配置すれば、引き出し配線等が外部から視認されないため、意匠性の向上に寄与する。このような画面周縁部における光遮蔽の目的の他に、スイッチ等の位置の特定や装飾等を目的として加飾印刷部が設けられてもよい。
加飾印刷部における印刷厚みは、例えば５～１００μｍ程度である。ガラス層１０の表面に設けられた加飾印刷部１５の印刷段差周辺の空隙を埋めるために、ガラス層１０と光学フィルム２０との間には、接着剤層や粘着剤層（不図示）が設けられていてもよい。
加飾印刷部は、ガラス層１０のいずれの面に設けられていてもよい。また、ガラス層以外の光学積層体の構成部材に加飾印刷部が設けられていてもよい。例えば、偏光子３０や透明フィルム２０に加飾印刷を施してもよい。加飾印刷部が設けられた透明フィルム（加飾印刷フィルム）を、光学積層体の構成部材とロールトゥーロール方式で積層することにより、加飾印刷部を有する光学積層体を得ることもできる。
＜第二透明フィルム＞
図７に示すように、光学積層体は、偏光子３０と粘着剤層８０との間に透明フィルム４０を備えていてもよい。偏光子３０に隣接して透明フィルム４０が設けられることにより、偏光子の耐久性をさらに向上できる。図８に示すように、偏光子３０と粘着剤層８０との間には、第二透明フィルムとして、複数の透明フィルム４１，４２が配置されていてもよい。図９に示すように、偏光子３０と粘着剤層８０との間に、第二透明フィルムとして複数の透明フィルム４１，４２が配置され、偏光子３０とガラス層１０との間に、第一透明フィルムとして複数の透明フィルム２１，２２が配置されていてもよい。
偏光子３０と粘着剤層８０との間に配置される第二透明フィルムの材料、厚み、光学特性等は、偏光子３０とガラス層１０との間に配置される第一透明フィルムに関して前述したものと同様であってもよい。第二透明フィルムは、光学等方性フィルムでもよく、光学異方性フィルムでもよい。第二透明フィルムとして光学異方性フィルムを用いることにより、様々な機能を発現できる。
例えば、画像表示セル１が有機ＥＬセルである場合は、透明フィルム４０としてλ／４板を用い、透明フィルム４０と偏光子３０とが円偏光板を構成することにより、有機ＥＬ素子のセルの金属電極等による外光の反射を遮蔽して、表示の視認性を向上できる。透明フィルム４０として、斜め延伸フィルムを用いてもよい。
画像表示セル１が液晶セルである場合は、透明フィルム４０として光学異方性フィルムを用いることにより、各種の光学補償を行い得る。光学補償に用いられる光学異方性フィルムの種類は、液晶セルの方式等に応じて適宜に選択すればよい。
例えば、ＶＡ方式の液晶セルの光学補償には、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率異方性を有する光学異方性素子、ｎｘ＞ｎｙ≒ｎｚの屈折率異方性を有する光学異方性素子（ポジティブＡプレート）、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率異方性を有する光学異方性素子（ネガティブＢプレート）、ｎｘ≒ｎｙ＞ｎｚの屈折率異方性を有する光学異方性素子（ネガティブＣプレート）等が用いられる。これらの光学異方性素子は、遅相軸の方向が偏光子３０吸収軸の方向に対して、０°または９０°の関係となるように配置される。この配置は、斜め方向から視認した際の偏光子の交差角の補正に加えて、液晶のもつ厚み方向の位相差補償に効果がある。２枚以上の光学異方性素子を積層して、透明フィルムに上記の光学異方性を持たせてもよい。
ＴＮ方式の液晶セルの光学補償には、光学軸が傾斜配向した光学異方性素子が好ましく用いられる。光学軸の傾斜方向が厚み方向に沿って変化する液晶配向フィルムも好ましく用いられる。光学軸が傾斜配向した光学異方性素子は、ＴＮ液晶オン状態での視野角補償の機能を果たす。
ＩＰＳ方式の液晶セルの光学補償には、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を有する光学異方性素子が好ましく用いられる（例えば、特許第３６８７８５４号および特許第５５１９４２３号）。ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を有する光学異方性素子を、遅相軸の方向が偏光子３０吸収軸の方向に対して、０°または９０°の関係となるように配置することにより、斜め方向から視認した際の偏光子の交差角を補正できる。
光学異方性の異なる２以上の層を積層して、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を有する光学異方性素子を形成してもよい。積層構成としては、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を有する光学異方性素子（ネガティブＢプレート）とｎｚ＞ｎｘ＞ｎｙの関係を有する光学異方性素子（ポジティブＢプレート）の組み合わせ（例えば、特許第４９３８６３２号および特許第６１５９２９０号）；ネガティブＢプレートとｎｚ＞ｎｘ≒ｎｙの関係を有する光学異方性素子（ポジティブＣプレート）の組み合わせ（例えば、特許第４９０７９９３号）；ｎｘ＞ｎｙ≒ｎｚの関係を有する光学異方性素子（ポジティブＡプレート）とポジティブＣプレートの組み合わせ（例えば、特許第３８８０９９６号）；ポジティブＡプレートとポジティブＢプレートの組み合わせ（例えば、特開２００６－０７１９６４号公報）；ネガティブＣプレートとポジティブＢプレートの組み合わせ（例えば、特許第４８５５０８１号）；ネガティブＢプレートとｎｚ≒ｎｘ＞ｎｙの関係を有する光学異方性素子（ネガティブＡプレート）の組み合わせ（例えば、特許第４６８９２８６号）；ネガティブＣプレートとネガティブＡプレートの組み合わせ（例えば、特許第４２５３２５９号）、等が挙げられる。
＜接着剤層＞
ガラス層、透明フィルム、および偏光子は、それぞれの層間に接着剤層（不図示）を介して積層することが好ましい。接着剤を構成する材料としては、熱硬化性樹脂、活性エネルギー線硬化性樹脂等が挙げられる。このような樹脂の具体例としては、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリビニルアルコール等が挙げられる。接着剤には、重合開始剤、架橋剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤等が含まれていてもよい。
接着剤層の厚みは、１０μｍ以下が好ましく、０．０５μｍ～８μｍがより好ましく、０．１～７μｍがさらに好ましい。ガラス層と透明フィルムとの間、ガラス層と偏光子との間、または偏光子と透明フィルムとの間の貼り合わせに用いられる接着剤層の厚みが上記範囲であれば、ガラス層の破損が抑制され、耐衝撃性に優れる光学積層体が得られる。透明フィルム同士の貼り合わせに接着剤を用いてもよい。
＜機能性付与層＞
光学積層体は、上記以外の各種の機能性付与層を有していてもよい。機能性付与層としては、例えば、反射防止層、防汚層、光拡散層、易接着層、帯電防止層等が挙げられる。
（反射防止層）
反射防止層としては、光の多重干渉作用による反射光の打ち消し効果を利用して反射を防止する薄層タイプや、表面に微細構造を付与することにより反射率を低減させるタイプのものが挙げられる。ガラス層１０の第二主面に反射防止層を設けることにより、外光の反射を防止して、視認性を向上できる。光の多重干渉を利用する反射防止層の具体例としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ等の高屈折率層と、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム等の低屈折率層との交互積層体が挙げられる。これらの薄膜は、ガラス層１０上に直接設けられてもよく、他の層を介してガラス層１０上に設けられてもよい。反射防止層の厚みは、例えば０．０１～２μｍ程度であり、好ましくは０．０５～１．５μｍである。
（防汚層）
光学積層体を構成する各部材には防汚層が設けられていてもよい。特に、画像表示装置の最表面に配置されるガラス層１０は、外部環境からの汚染（指紋、手垢、埃等）の影響を受けやすいため、ガラス層１０の第二主面に防汚層が設けられていることが好ましい。防汚層の材料としては、フッ素基含有シラン系化合物や、フッ素基含有有機化合物等が挙げられる。また、ダイアモンドライクカーボン等も防汚層の材料として用いることができる。汚染防止性および汚染物質の除去性を高めるために、防汚層の純水接触角は、１００°以上が好ましく、１０２°以上がより好ましく、１０５°以上がさらに好ましい。防汚層の厚みは、例えば０．０１～２μｍ程度であり、好ましくは０．０５～１．５μｍである。
ガラス層１０の第二主面には、反射防止層と防汚層の両方が設けられていてもよい。反射防止層と防汚層を設ける場合は、ガラス層１０上に反射防止層を形成し、その上に差異表面層として防汚層を設けることが好ましい。反射防止層の反射防止特性を維持するために、防汚層は、反射防止層の最表面層との屈折率差が小さいことが好ましい。
（光拡散層）
視野角の拡大や集光された光の着色防止等を目的として、光学積層体に光拡散層を配置してもよい。光拡散層としては、後方散乱が小さいものが好ましい。光拡散層のヘイズは、２０～８８％が好ましく、３０～７５％がより好ましい。光拡散層としては、例えば拡散粘着剤層が用いられる。拡散粘着剤層としては、粘着剤を構成するポリマー中に、異なる屈折率を有する粒子を混合したもの等が用いられる。
光学積層体における光拡散層の配置は特に限定されず、例えば、偏光子３０の視認側表面、透明フィルム２０の視認側表面、ガラス層１０の視認側表面（第二主面）に光拡散層が設けられていてもよい。偏光子１０と粘着剤層８０との間に光拡散層が設けられていてもよい。粘着剤層８０として拡散粘着剤層を用いることにより、光学積層体に光拡散層を含めることもできる。
光拡散層を設ける代わりに、あるいは光拡散層に加えて、ガラス層、透明フィルム、偏光子等の表面にアンチグレア処理を施してもよい。例えば、アンチグレア処理としては、サンドブラストまたはエンボス加工等による粗面化、透明微粒子の配合等により、表面に微細凹凸構造を付与する方法が挙げられる。
（易接着層）
ガラス層１０、透明フィルム２０、および偏光子３０等の表面には、接着剤等に対する濡れ性や密着性の向上を目的として易接着層を設けてもよい。易接着層の材料としては、エポキシ系樹脂、イソシアネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、分子中にアミノ基を含むポリマー類、エステルウレタン系樹脂、オキサゾリン基を有するアクリル系樹脂等が挙げられる。易接着層の厚みは、例えば０．０５～３μｍであり、好ましくは０．１～１μｍである。
（帯電防止層）
ガラス層、透明フィルム、偏光子等の表面には、帯電防止層が設けられていてもよい。帯電防止層としては、バインダー樹脂中に帯電防止剤を添加したものが好ましく用いられる。帯電防止剤としては、イオン性界面活性剤系、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリキノキサリン等の導電性ポリマー；酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム等の金属酸化物系等が挙げられる。特に、光学特性、外観、帯電防止効果等の観点から、導電性ポリマーが好ましく用いられる。中でも、ポリアニリン、ポリチオフェン等の水溶性または水分散性の導電性ポリマーが好ましい。
帯電防止層の厚みは、例えば０．０１～２μｍであり、好ましくは０．０５～１μｍである。易接着層のバインダー樹脂中に帯電防止剤を含めることにより、帯電防止性を有する易接着層を形成してもよい。
＜光学積層体ロールの製造方法＞
長尺に形成されたガラス層と、透明フィルムおよび偏光子等を、ロールトゥーロール方式で積層し、適宜の巻き芯上に巻回することにより、光学積層体ロールが得られる。ロールトゥーロール積層とは、長尺の可撓性フィルム同士をロール搬送しながら、その長手方向を揃えて連続的に貼り合わせる方法をいう。反射防止層や防汚層等の薄膜は、ロールトゥーロールで基材を搬送しながら、スパッタ法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法等により基材上に形成してもよい。
積層順序は特に限定されない。例えば、ガラス層１０上に、透明フィルム２０および偏光子３０等を順に積層してもよく、予め複数のフィルムを積層した積層体とガラス層とをロールトゥーロールで積層してもよい。積層に際しては、必要に応じて接着剤が用いられ、積層後に接着剤の硬化が行われてもよい。
接着剤の硬化方法は、接着剤の種類に応じて適切に選択され得る。接着剤が光硬化性接着剤である場合には、紫外線照射により硬化が行われる。紫外線の照射条件は、接着剤の種類、接着剤組成物の組成等に応じて適切に選択され得る。積算光量は、例えば１００～２０００ｍＪ／ｃｍ２である。接着剤が熱硬化型接着剤である場合には、加熱により硬化が行われる。加熱条件は、接着剤の種類、接着剤組成物の組成等に応じて適切に選択され得る。加熱条件は、例えば、温度が５０℃～２００℃、加熱時間が３０秒～３０分程度である。
ガラス層１０は硬度が高く耐衝撃性に優れる反面、端部（端面）に微小なクラックが発生しやすい。ガラス層に曲げ応力が掛ると、クラックに応力が集中するため、クラックが伸展し、ガラス層が破損する場合がある。ロールトゥーロールによる光学積層体の作製においては、ガラス層またはガラス層を含む積層体が搬送ロール上を通過する際に、搬送ロールの外周に沿って曲げられるため、ガラス層に曲げ応力が掛かる。また、ガラス層または積層体のロール状巻回体では、ガラス層に曲げ応力が掛かった状態が保持される。そのため、ロールトゥーロールによる搬送時、およびロール状巻回体の保管時に、ガラス層の曲げ応力に起因して、幅方向に沿ってクラックが発生しやすく、クラックに起因するガラス層の破損が生じる場合がある。
１００ｍ以上の長尺の光学積層体を得るためには、ガラス層の曲げに起因する破損を防止することが重要である。曲げに起因するガラス層の破損を防止するためには、長手方向の全体にわたって連続的に、端面のクラックが少なく、ガラス層または光学積層体をロール状に巻回した際の端面品質が良好であることが好ましい。ガラス層の端面における長さ３μｍ以上のクラック数は、長手方向１ｍあたり５個以下が好ましく、１個以下がより好ましく、０．５個以下がさらに好ましい。なお、クラックの長さは、ガラス層の端面からクラックの先端までの幅方向の距離である。
ガラス層の幅方向端部のクラック数が小さい場合でも、クラック長さが大きい場合は、クラックの伸展による破損が生じやすい。そのため、ガラス層の端面にクラックが生じている場合であっても、長手方向の１０ｍ以上にわたって、長さ３００μｍを超えるクラックが存在しないことが好ましく、長手方向の１００ｍ以上にわたって長さ３００μｍを超えるクラックが存在しないことが好ましい。ガラス層の端面を長手方向１０ｍにわたって観察した際のクラック長さの最大値は、３００μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下がより好ましく、５０μｍ以下がさらに好ましい。
上記のようにクラックが少なく端面品質の良好なガラス層を得るためには、クラックの発生防止またはクラック発生部分の除去を行うことが好ましい。クラックの発生防止またはクラックの除去手法としては、レーザ、スクライブカット、ウォータジェットまたはダイシングによる連続一時切断、ポリシング等に代表される研磨加工が挙げられる。ガラスと光学積層体との組合せ等に応じて、上記手法から２以上を適宜選択して組み合わせて、クラックの発生防止および／または除去を行ってもよい。
光学積層体をロール状に巻回した光学積層体ロールでは、ガラス層の端面が光学積層体ロールの内側に位置していてもよい。例えば、図２８に示す積層体１４１のように、ガラス層１０に積層される透明フィルム２０、偏光子３０、粘着剤層８０およびセパレーター９１が、ガラス層１０よりも広幅であり、ガラス層１０の幅方向の両端よりも外側に張り出している場合、光学積層体ロールでは、ガラス層の端面が、ロールの端面よりも内側に位置する。ガラス層１０の端面が露出しないため、ロールの端面への物理的な接触が生じた場合でも、他のフィルムや粘着剤層がクッションとなり、ガラス層への直接的なダメージを回避し、ガラス層へのクラックの発生や破損を抑制できる。
ガラス層１０の表面に表面保護フィルム９２が仮着される場合、図２９に示す積層体１４２のように、表面保護フィルム９２が、ガラス層１０の幅方向の両端よりも外側に張り出して設けられていてもよい。ガラス層１０に積層されるフィルムおよび粘着剤層の全てがガラス層１０よりも外側に張り出して設けられている必要はない。例えば、図３０に示す積層体１４３では、表面保護フィルム９２、透明フィルム２０および偏光子３０は、ガラス層１０よりも広幅で両端に張り出しており、粘着剤層８０およびセパレーター９１の幅は、ガラス層１０の幅と同一である。
光学積層体ロールの端面よりも内側にガラス層の端面が位置する場合、ロールの端面とガラス層の端面との距離Ｄは、１ｍｍ以上、３ｍｍ以上、５ｍｍ以上、７ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、１５ｍｍ以上または２０ｍｍ以上であってもよい。ロールの端面からガラス層の端面までの距離Ｄが大きいほど、クッション作用によるガラス層の破損防止効果が高められる傾向がある。一方、ガラス層から張り出して設けられるフィルムや粘着剤は、積層体の有効製品領域に含まれないため、距離Ｄが過度に大きい場合は、材料のロスによるコストアップを招来する場合がある。ロールの端面とガラス層の端面との距離Ｄは、２００ｍｍ以下、１００ｍｍ以下、７０ｍｍ以下または５０ｍｍ以下であってもよい。
前述のように、光学積層体の幅は、例えば０～３０００ｍｍであり、好ましくは１０～２０００ｍｍである。光学積層体ロールの幅（積層体の構成する光学要素の中で最も幅の大きい部材の幅）に対するガラス層の幅の比率は、例えば、８５～１００％であり、好ましくは９０～９９％、より好ましくは９５～９８％である。
前述のように、光学積層体の長さは１００ｍ以上であり、好ましくは３００ｍ以上、より好ましくは５００ｍ以上、さらに好ましくは７００ｍ以上である。光学積層体ロールの端面よりも内側にガラス層の端面が位置することによるガラス層の破損防止効果は、光学積層体の長さが長いほど顕著となる傾向がある。
クラックの伸展に起因するガラス層の破損を防止するために、クラックの伸展防止策を講じてもよい。例えば、ガラス層の端部に長さの大きいクラックが存在している場合でも、クラック伸展防止策を講じることにより、クラックに起因するガラス層の破損を防止できる。上記のクラックの発生防止および／または除去と、クラックの伸展防止とを併用してもよい。
ガラス層の端面に生じたクラックの伸展を防止するためには、ガラス層の表面にクラック伸展防止手段を設けることが好ましい。例えば、ガラス層の表面に接着剤を介して樹脂フィルムを貼り合わせることにより、曲げに起因する幅方向へのクラックの伸展を抑制できる。ガラス層の端部から幅方向にクラックが伸展した場合でも、クラック伸展の先端に樹脂フィルムが接着剤を介して接着されていれば、接着剤に弾性変形が生じるため、クラックの伸展が接着剤により食い止められる。
クラック伸展防止手段は、少なくとも、ガラス層の幅方向の両方の端部または幅方向の両方の端部近傍に設けられていることが好ましい。ガラス層の幅方向の全体にクラック伸展防止手段が設けられていてもよい。例えば、図２に示すように、ガラス層１０の第二主面の全面に接着剤を介して表面保護フィルム９２を設けることにより、クラックの伸展を防止できる。ガラス層１０の幅方向の全体に表面保護フィルム９２を設けてクラックの伸展を防止する場合、表面保護フィルム９２の幅は、ガラス層１０の幅に対して、８０～１１０％が好ましく、９０～１００％がより好ましい。
ガラス層の幅方向端部にクラック伸展防止手段を設ける場合は、樹脂フィルム５９と接着剤層５８とが積層されたテープ状のクラック伸展防止手段５０を、ガラス層１０の幅方向両端部近傍のそれぞれに、互いに離間した状態で設けることが好ましい。図１０Ａは、幅方向（ＴＤ）の両端部近傍に、クラック伸展防止手段としてのテープ５０が設けられたガラス層１０の平面図であり、図１０Ｂは幅方向における断面図である。
テープ５０は、ガラス層１０の長手方向（ＭＤ）と平行に、少なくとも２本設けられる。３本以上のテープを設けてもよい。テープ５０の幅は特に限定されず、適切な幅とすることができる。クラックの伸展を確実に防止する観点から、テープ５０の幅は１０ｍｍ以上が好ましく、２０ｍｍ以上がより好ましい。また、テープ５０の幅は、ガラス層１０の幅に対して、１～２０％が好ましく、３～１５％がより好ましい。
テープ５０の樹脂フィルム５９は、任意の適切な樹脂材料から構成され得る。樹脂フィルム５９を構成する樹脂材料の具体例としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン－ビニルアルコール共重合体、エチレン－メタクリル酸共重合体、ナイロン、セロファン、シリコーン樹脂等が挙げられる。
樹脂フィルム５９のヤング率は、０．１～２０ＧＰａが好ましく、は０．５～１０ＧＰａがより好ましく、２～５ＧＰａがさらに好ましい。樹脂フィルム５９の厚みは、２～２００μｍが好ましく、１０～１５０μｍがより好ましく、２０～１００μｍがさらに好ましい。樹脂フィルム５９は、厚みとヤング率との積が１００×１０３Ｐａ・ｍ以上であることが好ましい。
テープ５０の接着剤層５８の構成材料としては、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着等が挙げられる。接着剤層５８は粘着剤層でもよい。粘着剤としては、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤等が挙げられる。また、硬化性の粘着剤または接着剤を用いてもよい。接着剤の弾性変形により応力を分散してクラックの伸展を防止する観点から、接着剤層５８の厚みは、０．５～５０μｍが好ましく、１～２０μｍがより好ましい。
接着剤層５８のクリープ量は５０μｍ／Ｎ・４８ｈ以下が好ましく、４０μｍ／Ｎ・４８ｈ以下がより好ましい。接着剤のクリープ量は、２３℃５０％ＲＨの環境下において、ガラス層上に接着剤層５８を介して樹脂フィルム５９が固定された状態で、樹脂フィルムに対して、接着剤層に５ｇ／ｍｍ２の引張せん断荷重を４８時間加えた際の、接着剤のクリープ量である。１０ｍｍ×３０ｍｍのＰＥＴフィルムと板ガラスの間に接着面が１０ｍｍ×１０ｍｍとなるように接着剤層を設け、５０℃、５０ａｔｍで１５分間のオートクレーブ処理をした後、室温（２３℃）で１時間放置してクリープ量測定用試料を作製する。この試料に、５／ｍｍ２の荷重を加えて、垂下方向への引張り剪断応力を負荷し、４８時間後のサンプルのズレ量を測定することにより、クリープ量が求められる。
接着剤層５８のすべり定数Ｓは、２×１０－１６ｍ２・４８ｈ以下が好ましい。すべり定数Ｓは、滑り易さを表す定数α（ｍ２／ＧＰａ・４８ｈ）と被着体であるガラス層１０の表面応力σとの積であり、Ｓ＝ασで定義される。定数αは、２３℃５０％ＲＨの環境下において、ガラス層１０を固定した状態で、樹脂フィルム４９に対して加えた接着剤４８の単位面積あたりの引張せん断荷重Ｆと、引張せん断荷重を４８時間加えた際のクリープ量ａとの比であり、α＝ａ／Ｆで定義される。表面応力σは、ガラス層１０のヤング率Ｅ、ガラス層１０の厚みｔ、およびガラス層１０の曲率半径ｒを用いて、式：α＝Ｅｔ／２ｒにより算出される。
すべり定数Ｓは、ガラス層１０の曲率半径ｒに反比例し、曲率半径ｒが小さいほどすべり定数Ｓが大きくなる。ガラス層１０またはガラス層１０を含むロール状巻回体では、巻き芯に近い位置（巻内）の曲率半径が最も小さい。したがって、曲率半径ｒが、ガラス層またはガラス層を含む積層体を巻回するための巻き芯の直径Ｒである場合の接着剤層５８のすべり定数Ｓが、２×１０－１６ｍ２・４８ｈ以下であることが好ましい。
光学積層体ロールの作製において、ガラス層１０上にテープ５０等のクラック伸展防止手段を設けるタイミングは特に限定されない。光学積層体の製造工程および仕掛品の保管状態におけるガラス層の破損を防止する観点から、透明フィルム等と積層する前に、ガラス層１０の表面にクラック伸展防止手段を設けることが好ましい。
ガラス層１０の第一主面に透明フィルムや偏光子を積層する場合は、ガラス層１０の第二主面にクラック伸展防止手段を設けることが好ましい。ガラス層１０の一方の面に透明フィルム等を積層した後は、クラック伸展防止手段を剥離除去してもよい。ガラス層１０の表面に透明フィルム等を積層後も、ガラス層１０の表面にクラック伸展防止手段を残しておいてもよい。例えば、図１１に示すように、光学積層体を形成後も、ガラス層１０の第二主面上にクラック伸展防止手段としてのテープ５０が付設された状態でもよく、光学積層体ロールにおいても、ガラス層の表面にクラック伸展防止手段が設けられていてもよい。
クラック伸展防止手段は、ガラス層１０の両面に設けられてもよく、ガラス層１０の端面を覆うように設けられていてもよい。例えば、ガラス層の両主面の幅方向端部およびガラス層の端面を覆うように、ガラス層の両面側からテープを貼り合わせることにより、ガラス層の端面を覆うように、クラック伸展防止手段が設けられる。
＜光学積層体の特徴＞
第一実施形態の光学積層体は、ガラス層１０を備えるため、硬度が高い。また、光学積層体は、ガラス層１０の第一主面に透明フィルム２０や偏光子１０等の樹脂フィルムを備えるため、ガラス層１０の破損が防止され、耐衝撃性に優れる。これは、ガラス層の第二主面（視認側表面）に与えられた衝撃を、第一主面側（偏光子３０側）に有効に逃がすことができるためと考えられる。特に、ガラス層１０の第一主面上に、透明フィルム２０を介して偏光子３０が設けられている場合に、耐衝撃性が顕著に向上する。前述のように、端面へのクラックの発生や伸展を抑制することにより、光学積層体ロールの輸送時や保管時におけるガラス層の破損に起因するロスを飛躍的に低減できる。また、ガラス層が破損し難いため、ガラス層の厚みを小さくすることが可能であり、これに伴って光学積層体を軽量化できる。
さらに、ガラス材料は、水分やガスの遮蔽性が高く、有機溶媒、酸、アルカリ等に対する耐久性が高く、かつ耐熱性に優れるため、ガラス層１０が表面に配置されることにより、樹脂フィルム２０のみを有する場合に比べて、偏光子３０に対する保護性能が向上し、偏光子の劣化を防止できる。第一実施形態の構成では、ガラス層１０と偏光子３０とが、それぞれを互いに保護するため、保護用部材を減らすことが可能となり、光学積層体の軽量化および薄型化が可能となる。
ガラス材料は表面光沢を有するため、ガラス層１０が画像表示装置の表面に配置されることにより、美しいグレア感が得られる。また、ガラス材料は光学等方性であるため、反射光の色付きが生じ難く、高い視認性を実現できる。さらに、ガラス層１０は表面硬度が高く、耐衝撃性に優れる。そのため、光学積層体を、ガラス層１０が視認側表面となるように画像表示セルと貼り合わせれば、ガラス層１０がフロントウインドウとしての機能を有するため、別途ウインドウ層を設ける必要がない。したがって、画像表示装置の製造工程を簡略化できるとともに、構成部材数の低減により、デバイスの薄型化および軽量化が可能となる。
ガラス層１０は、樹脂フィルム材料に比べてヤング率が大きく、高い曲げ剛性を有する。そのため、光学積層体にカールが生じ難く、枚葉体に切り出し後も高い剛性を有するため、ハンドリング性に優れる。また、光学積層体をロール状の巻回体で長期間保管した場合も、巻き癖等に起因する不良が生じ難く、歩留まりを向上できる。本発明の光学積層体ロールは、特に、ロール状の巻回体からシートを巻き出して、枚葉に切断しながら画像表示セルと貼り合わせを行う、ロールトゥパネルプロセスへの適用性が高い。
［第二実施形態］
第一実施形態では、可撓性のガラス層の第一主面上に、偏光子と粘着剤層とが順に配置された形態を示したが、本発明の光学積層体ロールは、光学積層体がガラス層と偏光子と粘着剤層とを有していれば、その積層順序は特に限定されない。例えば、本発明の第二実施形態にかかる光学積層体ロールでは、ガラス層の第一主面に粘着剤層が配置され、ガラス層の第二主面に偏光子が配置されている。
図１２は、第二実施形態の光学積層体の積層構成例を示す断面図である。図１２の光学積層体１２１は、ガラス層の第一主面に粘着剤層８０を備え、ガラス層１０の第二主面に偏光子３０および透明フィルム２０が順に配置されている。この積層形態では、偏光子３０の一方の面がガラス層１０により保護され、偏光子３０の他方の面が透明フィルム２０により保護されているため、偏光子３０に対する保護性能が高く、偏光子の劣化を防止できる。
第二実施形態において、ガラス層、透明フィルム、偏光子等の構成材料および厚み等は、第一実施形態と同様である。各層は、適宜の接着剤により貼り合わせられていることが好ましい。第一実施形態と同様、各層の表面には、反射防止層、防汚層、光拡散層、易接着層、帯電防止層等の機能性付与層が設けられていてもよい。
透明フィルム２０は、斜め延伸λ／４板等の光学異方性フィルムでもよい。図１３に示す光学積層体１２２のように、偏光子３０上に複数の透明フィルム２１，２２が設けられていてもよい。
図１４に示すように、偏光子３０とガラス層１０との間に、第二透明フィルム４０が設けられていてもよい、図１５に示すように、第二透明フィルムは複数の透明フィルム４１，４２を含んでいてもよい。図１６に示す光学積層体１２５のように、偏光子３０上に複数の透明フィルム２１，２２が設けられ、偏光子３０とガラス層１０との間に複数の透明フィルム４１，４２が設けられていてもよい。
偏光子３０とガラス層１０との間に設けられる第二透明フィルムは、偏光子３０を保護する機能を有する。また、第一実施形態と同様に、第二透明フィルムに、有機ＥＬ表示装置の外光反射防止や、液晶表示装置の光学補償等の機能を持たせることもできる。
図１２～１６に示す光学積層体１２１～１２５では、ガラス層１０に隣接して粘着剤層が配置されている。これらの光学積層体を用いて画像表示装置を形成する場合は、ガラス層１０の第二主面に設けられた粘着剤層８０を介して、画像表示セル１と光学積層体との貼り合わせが行われる。画像表示セル１の表面には、一般にガラス板等の無機材料が配置されているため、粘着剤層８０は無機材料同士の貼り合わせに用いられる。そのため、粘着剤層８０の材料設計が容易である。
図１７に示す光学積層体１２６のように、ガラス層１０と粘着剤層８０との間に第二透明フィルム４０が配置されていてもよい。図１８に示す光学積層体１２７のように、ガラス層１０と粘着剤層８０との間に、複数の透明フィルム４１，４２が設けられていてもよい。図１９に示す光学積層体１２８のように、偏光子３０とガラス層１０との間に透明フィルム４１が設けられ、ガラス層１０と粘着剤層８０との間に透明フィルム４２が設けられていてもよい。図１９の光学積層体１２８において、透明フィルム２０、透明フィルム４１および透明フィルム４２は、それぞれ単層でもよく、複数のフィルムを含んでいてもよい。
［第三実施形態］
本発明の第三実施形態にかかる光学積層体ロールにおいて、光学積層体は、ガラス層の第一主面に偏光子および粘着剤層を備え、ガラス層の第二主面に透明フィルムを備える。
図２０は、第三実施形態の光学積層体の積層構成例を示す断面図である。図２０の光学積層体１３１は、ガラス層１０の第一主面に偏光子３０および粘着剤層８０を備え、ガラス層１０の第二主面に透明フィルム２０を備える。この積層形態では、ガラス層１０の両面に樹脂フィルムが設けられることにより、耐衝撃性が向上する傾向がある。
第三実施形態において、ガラス層、透明フィルム、偏光子等の構成材料および厚み等は、第一実施形態と同様である。各層は、適宜の接着剤により貼り合わせられていることが好ましい。第一実施形態と同様、各層の表面には、反射防止層、防汚層、光拡散層、易接着層、帯電防止層等の機能性付与層が設けられていてもよい。
透明フィルム２０は、斜め延伸λ／４板等の光学異方性フィルムでもよい。図２１に示す光学積層体１３２のように、ガラス層１０の第二主面に複数の透明フィルム２１，２２が設けられていてもよい。図２２に示す光学積層体１３３のように、ガラス層１０の第二主面に透明フィルム２２が設けられ、ガラス層１０と偏光子３０との間に透明フィルム２１が設けられていてもよい。
図２３に示す光学積層体１３４のように、偏光子３０と粘着剤層８０との間に、第二透明フィルム４０が設けられていてもよい。図２４に示すように、第二透明フィルムは複数の透明フィルム４１，４２を含んでいてもよい。偏光子３０と粘着剤層８０との間に設けられる第二透明フィルムは、偏光子３０を保護する機能を有する。また、第一実施形態と同様に、第二透明フィルムに、有機ＥＬ表示装置の外光反射防止や、液晶表示装置の光学補償等の機能を持たせることもできる。
偏光子３０と粘着剤層８０との間に第二透明フィルム４０が設けられている場合も、図２５に示す光学積層体１３６のように、ガラス層１０の第二主面に透明フィルム２２が設けられ、ガラス層１０と偏光子３０との間に透明フィルム２１が設けられていてもよい。図２６に示す光学積層体１３７のように、ガラス層１０の第二主面に透明フィルム２０が設けられ、ガラス層１０と偏光子３０との間に透明フィルム２１が設けられ、偏光子３０と粘着剤層８０との間に、複数の透明フィルム４１，４２が設けられていてもよい。図２７に示す光学積層体１３８のように、ガラス層１０の第二主面に複数の透明フィルム２１，２２が設けられ、偏光子３０と粘着剤層８０との間に、複数の透明フィルム４１，４２が設けられていてもよい。さらに、ガラス層１０と偏光子３０の間にも、１または複数の透明フィルムが設けられていてもよい。
［画像表示装置の形成］
光学積層体は、画像表示装置の形成に用いられる。画像表示装置の形成においては、粘着剤層８０の表面に仮着されたセパレーター９１を剥離し、画像表示セル１の表面に光学積層体を貼り合わせればよい。光学積層体は、画像表示セルの視認側表面に貼り合わせられることが好ましい。光学積層体は画像表示セルの裏面に貼り合わせられてもよい。
画像表示装置の形成においては、光学積層体ロールから、画像表示装置のサイズにあわせた枚葉の光学積層体が切り出される。枚葉への切り出しは事前に行ってもよい。ロールから長尺の光学積層体を巻き出して、枚葉に切断しながら画像表示セルと貼り合わせを行ってもよい。
画像表示セルと光学積層体とを貼り合わせた後、必要に応じて、光学積層体上にフロントウインドウ等の透明部材を設けてもよい。第一実施形態の光学積層体では、表面にガラス層１０が配置されているため、フロントウインドウの配置を省略できる。
１０ ガラス層
３０ 偏光子
２０，２１，２２ 透明フィルム（第一透明フィルム）
４０，４１，４２ 透明フィルム（第二透明フィルム）
８０ 粘着剤層
９１ セパレーター
９２ 表面保護フィルム
１１１、１１２，１１４～１１８ 光学積層体
１２１～１２８ 光学積層体
１３１～１３８ 光学積層体
１ 画像表示セル
５０１ 画像表示装置
５０ テープ（クラック伸展防止手段）
５８ 接着剤層
５９ 樹脂フィルム

Claims (25)

  1. 長尺の光学積層体のロールであって、
    前記光学積層体は、可撓性のガラス層と、偏光子と、粘着剤層とを備え、
    前記ガラス層の厚みが１５０μｍ以下であり、
    長さが１００ｍ以上であり、
    前記粘着剤層の表面にセパレーターが仮着されており、
    前記セパレーターは、前記ガラス層よりも幅が大きく、前記ガラス層の幅方向の両端から張り出しており、
    前記光学積層体は、前記ガラス層の第一主面上に、前記偏光子および前記粘着剤層を順に備え、
    前記ガラス層と前記偏光子との間に、さらに第一透明フィルムを備える、光学積層体ロール。
  2. 前記偏光子の厚みが３～２５μｍである、請求項１に記載の光学積層体ロール。
  3. 前記粘着剤層の厚みが１０～３０μｍである、請求項１または２に記載の光学積層体ロール。
  4. 前記偏光子および前記粘着剤層の少なくとも一方は、前記ガラス層よりも幅が大きく、前記ガラス層の幅方向の両端から張り出している、請求項１～３のいずれか１項に記載の光学積層体ロール。
  5. 前記セパレーターの厚みが、１０～６０μｍである、請求項１～４のいずれか１項に記載の光学積層体ロール。
  6. 前記ガラス層と前記第一透明フィルムとが接着剤層を介して貼り合わせられている、請求項１～５のいずれか１項に記載の光学積層体ロール。
  7. 前記接着剤層の厚みが、１０μｍ以下である、請求項６に記載の光学積層体ロール。
  8. 前記第一透明フィルムが、斜め延伸λ／４板である、請求項１～７のいずれか１項に記載の光学積層体ロール。
  9. 前記第一透明フィルムが光学等方性フィルムである、請求項１～７のいずれか１項に記載の光学積層体ロール。
  10. 前記第一透明フィルムは、前記ガラス層よりも幅が大きく、前記ガラス層の幅方向の両端から張り出している、請求項１～９のいずれか１項に記載の光学積層体ロール。
  11. 前記偏光子と前記粘着剤層との間に、さらに第二透明フィルムを備える、請求項１～１０のいずれか１項に記載の光学積層体ロール。
  12. 前記第二透明フィルムが光学異方性素子である、請求項１１に記載の光学積層体ロール。
  13. 前記光学異方性素子が、斜め延伸λ／４板を含む、請求項１２に記載の光学積層体ロール。
  14. 前記光学異方性素子が、光学異方性の異なる２以上の層を備える、請求項１２または１３に記載の光学積層体ロール。
  15. 前記第二透明フィルムは、前記ガラス層よりも幅が大きく、前記ガラス層の幅方向の両端から張り出している、請求項１１～１４のいずれか１項に記載の光学積層体ロール。
  16. 前記ガラス層の第二主面に反射防止層を備える、請求項１～１５のいずれか１項に記載の光学積層体ロール。
  17. 前記ガラス層の第二主面に防汚層を備える、請求項１～１６のいずれか１項に記載の光学積層体ロール。
  18. 前記ガラス層の第一主面または第二主面に帯電防止層を備える、請求項１～１７のいずれか１項に記載の光学積層体ロール。
  19. 前記偏光子、前記第一透明フィルム、および前記第二透明フィルムのいずれかの表面に易接着層が設けられている、請求項１１～１５のいずれか１項に記載の光学積層体ロール。
  20. さらに光拡散層を備える、請求項１～１９のいずれか１項に記載の光学積層体ロール。
  21. 前記ガラス層の第二主面に表面保護フィルムが仮着されている、請求項１～２０のいずれか１項に記載の光学積層体ロール。
  22. 前記表面保護フィルムの厚みが４０～２００μｍである、請求項２１に記載の光学積層体ロール。
  23. 前記ガラス層の第二主面上に、クラック伸展防止手段が設けられている、請求項１～２２のいずれか１項に記載の光学積層体ロール。
  24. 前記クラック伸展防止手段が樹脂フィルムと接着剤層とを備え、接着剤層が前記ガラス層の第二主面に貼り合わせられている、請求項２３に記載の光学積層体ロール。
  25. 前記クラック伸展防止手段が、前記光学積層体の幅方向の両方の端部または幅方向の両方の端部近傍に設けられている、請求項２３または２４に記載の光学積層体ロール。
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