JP2023021565A - 光学積層体 - Google Patents
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Abstract
Description
〔1〕 ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子、第1粘着剤層、及び位相差層がこの順に積層された光学積層体であって、
前記位相差層は、重合性液晶化合物の硬化物層を含み、
前記偏光子は、下記[a]及び[b]のうちの少なくとも一方を満たす、光学積層体。
[a]波長295nmにおける吸光度A(295)が0.85以下である、
[b]波長360nmにおける吸光度A(360)が0.55以下である。
〔2〕 前記偏光子は、上記[a]及び[b]を満たす、〔1〕に記載の光学積層体。
〔3〕 さらに、前記偏光子の前記第1粘着剤層側とは反対側に保護フィルムを有する、〔1〕又は〔2〕に記載の光学積層体。
〔4〕 前記偏光子と前記第1粘着剤層とは直接接している、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の光学積層体。
〔5〕 前記第1粘着剤層と前記位相差層とは直接接している、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の光学積層体。
〔6〕 前記位相差層は、λ/4位相差層である、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の光学積層体。
〔7〕 さらに、前記位相差層の前記第1粘着剤層側とは反対側に第2粘着剤層を有する、〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の光学積層体。
(光学積層体)
図1は、本実施形態の光学積層体の一例を模式的に示す断面図である。図1に示す光学積層体1は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子12、第1粘着剤層31、及び、重合性液晶化合物の硬化物層を含む位相差層15がこの順に積層されている。
光学積層体1において、偏光子12は、下記[a]及び[b]のうちの少なくとも一方を満たす。偏光子12は、下記[a]及び[b]の両方を満たすことが好ましい。
[a]波長295nmにおける吸光度A(295)が0.85以下である、
[b]波長360nmにおける吸光度A(360)が0.55以下である。
位相差層15は、重合性液晶化合物の硬化物層であってもよく、当該硬化物層に加えて、重合性液晶化合物を配向を制御するための配向膜を含んでいてもよい。配向膜は、重合性液晶化合物の配向方向にもよるが、例えば、水平配向膜又は垂直配向膜である。位相差層15が配向膜を含む場合、位相差層15の硬化物層側を第1粘着剤層31側に配置してもよく、位相差層15の配向膜側を第1粘着剤層31側に配置してもよい。
(原料偏光子)
原料偏光子は、偏光子に乾燥処理又は湿熱処理等を施す前のものである。原料偏光子は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルム(以下、「PVA系フィルム」ということがある。)にヨウ素が吸着配向しているものである。原料偏光子の吸光度A(295)及びA(360)のうちの少なくとも一方は、通常、偏光子の吸光度A(295)及び/又はA(360)よりも大きい。
図1に示すように、偏光子12は、その片面又は両面に保護フィルム11を積層した偏光板10として、光学積層体1に組み込まれてもよい。保護フィルムは、反射防止特性、防眩特性、ハードコート特性等を有するものであってもよい(以下、当該特性を有する保護フィルムを「機能性保護フィルム」ということがある。)。保護フィルムが機能性保護フィルムではない場合、偏光板の片面には、反射防止層、防眩層、ハードコート層等の表面機能層が設けられていてもよい。偏光板が偏光子の片面にのみ保護フィルムを有する場合、表面機能層は、当該保護フィルム上に設けられてもよく、偏光子上に設けられてもよい。
保護フィルムは、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性、延伸性等に優れる熱可塑性樹脂から形成されたフィルムが用いられる。
プロテクトフィルム40は、図3に示すように、基材フィルム43上に第3粘着剤層42が設けられたものである。基材フィルムは、例えば、上記した保護フィルムを形成するために用いる熱可塑性樹脂から形成することができる。第3粘着剤層は、後述する材料によって形成することができる。
第1粘着剤層、第2粘着剤層、第3粘着剤層、及び貼合層としての粘着剤層(以下、これらをまとめて「粘着剤層」ということがある。)は、粘着剤を用いて形成された層である。本明細書において粘着剤とは、それ自体を被着体に張り付けることで接着性を発現するものであり、いわゆる感圧型接着剤と称されるものである。粘着剤としては、従来公知の光学的な透明性に優れる粘着剤を特に制限なく用いることができ、例えば、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系等のベースポリマーを有する粘着剤を用いることができる。粘着剤層の厚みは3μm以上であってもよく、5μm以上であってもよく、7μm以上であってもよく、10μm以上であってもよく、また、35μm以下であってもよく、30μm以下であってもよく、25μm以下であってもよい。
貼合層としての接着剤層は、接着剤中の硬化性成分を硬化させることによって形成することができる。接着剤層を形成するための接着剤としては、感圧型接着剤(粘着剤)以外の接着剤であって、例えば、ポリビニルアルコール系接着剤等の水系接着剤、紫外線硬化型接着剤等の活性エネルギー線硬化型接着剤が挙げられる。接着剤層の厚みは、接着剤の種類に応じて選定されるが、例えば0.05μm以上であり、0.1μm以上であってもよく、0.5μm以上であってもよく、1μm以上であってもよく、3μm以上であってもよく、通常20μm以下であり、15μm以下であってもよく、10μm以下であってもよく、8μm以下であってもよい。
図1に示す剥離フィルム33は、第2粘着剤層32に対して剥離可能に設けられ、第2粘着剤層32の表面を被覆保護するために用いられる。剥離フィルムとしては、樹脂を用いて形成された基材フィルムに離型処理が施されたフィルムを挙げることができる。基材フィルムをなす樹脂としては、特に限定されないが、例えば、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、ポリカーボネート、ポリアレート等を挙げることができる。また、基材フィルムに施される離型処理としては、公知の離型処理を行えばよいが、フッ素化合物やシリコーン化合物等の離型剤を基材フィルムにコーティングする方法が好ましい。
実施例及び比較例で得た光学積層体を、スーパーカッターを用いて30mm×30mmの大きさに切り出し、光学積層体の第2粘着剤層を介してガラス板に貼合して、評価用サンプル(1)を作製した。評価用サンプル(1)を、温度65℃、相対湿度90%RHのオーブンに168時間投入して、光学積層体の湿熱耐久試験を行った。
湿熱耐久試験の前後における評価用サンプル(1)の位相差値、及び、湿熱耐久試験の前後における評価用サンプル(2)の位相差値を、位相差測定装置(王子計測機器株式会社製 KOBRA-WPR)を用いて測定した。
湿熱耐久試験の前後における評価用サンプル(1)の反射色相(a*b*)を次の手順で測定した。反射板(ALANOD社製のMIRO(5011GP))上に、評価用サンプル(1)を載置し、分光測色計(コニカミノルタ株式会社製 CM-2600d)を用いて、光源がD65であるときの反射色相をSCI方式(正反射光含む)で測定した。反射板は、蒸着によって形成された反射面を有する鏡面反射板であった。
実施例及び比較例で得た偏光板を、分光光度計UV-2450(株式会社島津製作所製)にセットし、シングルビーム法により1nmステップ250~800nmの波長範囲で吸光度及び光線透過率を測定した。偏光子に貼合されたCOPフィルムの波長295nmの吸光度は0.06、光線透過率は87%であり、波長360nmの吸光度は0.03、光線透過率は93%であった。そのため、偏光子の波長295nmの吸光度A(295)及び光線透過率Tr(295)、並びに、波長360nmの吸光度A(360)及び光線透過率Tr(360)は、各波長での偏光板の吸光度及び光線透過率の値を、各波長でのCOPフィルムの吸光度及び光線透過率の値に基づいて補正することにより、決定した。
実施例及び比較例で得た偏光板の単体色相である単体bを、積分球付き分光光度計V7100(日本分光(株)製)を用いて測定した。偏光子に貼合されたCOPフィルムは無色透明であるため、偏光板について測定された単体bは、偏光子の単体bと考えることができる。
(偏光子の作製)
厚み20μm、重合度2,400、ケン化度99.9%以上のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、乾式で延伸倍率4.5倍に一軸延伸し、緊張状態を保ったまま、水100重量部あたりヨウ素0.05重量部及びヨウ化カリウム5重量部を含有する染色浴に、温度28℃で60秒間浸漬した。
上記で得た偏光子の一方の面に、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム(日本ゼオン株式会社製、ZF-14、厚み13μm)を、水系接着剤を介してニップロールを用いて貼合して貼合物を得た。この貼合物の張力を240N/mに保ちながら、温度50℃で75秒間、その後、温度80℃で75秒間の乾燥条件で乾燥させ、偏光板を得た。上記水系接着剤は、水100重量部に、カルボキシ基変性ポリビニルアルコール(株式会社クラレ製 クラレポバール KL318)3重量部と、水溶性ポリアミドエポキシ樹脂(田岡化学工業株式会社製 スミレーズレジン650 固形分濃度30%の水溶液)1.5重量部を添加して調製したポリビニルアルコール系接着剤であった。調製したポリビニルアルコール系接着剤は無色透明であり、その乾燥物も無色透明であった。
上記で得た偏光板の偏光子側と位相差層とを第1粘着剤層(アクリル系粘着剤層、厚み5μm)を介して貼合し、さらに位相差層上に第2粘着剤層(アクリル系粘着剤層、厚み15μm)を積層して、光学積層体を得た。位相差層は、重合性液晶化合物の硬化物層と水平配向膜との積層体であり、硬化物層側を偏光板側に配置した。位相差層は、λ/4位相差層であった。光学積層体の層構造は、COPフィルム/水系接着剤層/偏光子/第1粘着剤層/水平配向膜/重合性液晶化合物の硬化物層/第2粘着剤層であり、偏光子の吸収軸と位相差層の遅相軸とのなす角度は45°であった。得られた光学積層体を用いて湿熱耐久試験を行い、光学積層体の湿熱耐久試験前後の反射色相値から、下記式にしたがって、湿熱耐久試験の前後における光学積層体の反射色相の変化量Δa*b*を算出した。
Δa*b*=(Δa*2+Δb*2)1/2
[式中、Δa*2=(a* 後-a* 前)2であり、Δb*2=(b* 後-b* 前)2である。
a* 前及びはa* 後それぞれ、湿熱耐久試験の前及び後のa*を表し、
b* 前及びはb* 後それぞれ、湿熱耐久試験の前及び後のb*を表す。]
貼合物の乾燥条件を、温度50℃で75秒間、その後、温度100℃で75秒間としたこと以外は、実施例1と同様の手順で偏光板を作製し、この偏光板を用いて光学積層体を作製した。得られた偏光板の単体b、吸光度A(295)及びA(360)、並びに、光線透過率Tr(295)及びTr(360)を測定し、湿熱耐久試験の前後での光学積層体の反射色相の変化量Δa*b*及び位相差値の変化量ΔRe(550)を算出した。結果を表1に示す。
貼合物の乾燥条件を、温度50℃で75秒間、その後、温度110℃で75秒間としたこと以外は、実施例1と同様の手順で偏光板を作製し、この偏光板を用いて光学積層体を作製した。得られた偏光板の単体b、吸光度A(295)及びA(360)、並びに、光線透過率Tr(295)及びTr(360)を測定し、湿熱耐久試験の前後での光学積層体の反射色相の変化量Δa*b*及び位相差値の変化量ΔRe(550)を算出した。結果を表1に示す。
実施例1で用いた位相差層について、上記で説明した手順で評価用サンプル(2)の湿熱耐久試験を行い、湿熱耐久試験の前後での位相差層の位相差値の変化量ΔRe(550)を算出した。結果を表1に示す。
比較例2で得た偏光板の偏光子側に、プロテクトフィルムの第3粘着剤層側を貼合し、PF付き偏光板を得た。プロテクトフィルムは、基材フィルムと第3粘着剤層との積層構造を有するものであった。PF付き偏光板の層構造は、COPフィルム/水系接着剤層/偏光子/第3粘着剤層/基材フィルムであった。PF付き偏光板を、温度65℃、相対湿度90%RHのオーブンに50時間投入した後、冷却し、プロテクトフィルムを剥離した。
(偏光子の作製)
厚み20μm、重合度2,400、ケン化度99.9%以上のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを、乾式で延伸倍率4.5倍に一軸延伸し、緊張状態を保ったまま、水100重量部あたりヨウ素0.05重量部及びヨウ化カリウム5重量部を含有する染色浴に、温度28℃で60秒間浸漬した。
Claims (7)
- ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子、第1粘着剤層、及び位相差層がこの順に積層された光学積層体であって、
前記位相差層は、重合性液晶化合物の硬化物層を含み、
前記偏光子は、下記[a]及び[b]のうちの少なくとも一方を満たす、光学積層体。
[a]波長295nmにおける吸光度A(295)が0.85以下である、
[b]波長360nmにおける吸光度A(360)が0.55以下である。 - 前記偏光子は、上記[a]及び[b]を満たす、請求項1に記載の光学積層体。
- さらに、前記偏光子の前記第1粘着剤層側とは反対側に保護フィルムを有する、請求項1又は2に記載の光学積層体。
- 前記偏光子と前記第1粘着剤層とは直接接している、請求項1~3のいずれか1項に記載の光学積層体。
- 前記第1粘着剤層と前記位相差層とは直接接している、請求項1~4のいずれか1項に記載の光学積層体。
- 前記位相差層は、λ/4位相差層である、請求項1~5のいずれか1項に記載の光学積層体。
- さらに、前記位相差層の前記第1粘着剤層側とは反対側に第2粘着剤層を有する、請求項1~6のいずれか1項に記載の光学積層体。
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