JP2023041293A - 光学積層体およびそれを用いた画像表示装置 - Google Patents

光学積層体およびそれを用いた画像表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】優れた帯電防止性能を有し、かつ、加湿耐久性に優れた光学積層体、および、この光学積層体を用いた画像表示装置を提供すること。【解決手段】本発明の光学積層体は、偏光子と該偏光子の少なくとも視認側に配置された保護層とを含む偏光板と、導電性粘着剤層と、防湿層と、を視認側からこの順に有し、該導電性粘着剤層の表面抵抗値が1×107Ω/□~1×1010Ω/□であり、該防湿層の透湿度が20g/m2・24h~500g/m2・24hである。【選択図】図1

Description

本発明は、光学積層体およびそれを用いた画像表示装置に関する。
液晶表示装置およびエレクトロルミネセンス(EL)表示装置(例えば、有機EL表示装置、無機EL表示装置)に代表される画像表示装置が急速に普及している。画像表示装置においては、代表的には、偏光板が粘着剤層を介して表示パネルに貼り合わされている。近年、画像表示装置の狭額縁化、表示パネル内にタッチパネル用導電層を組み込んだいわゆるインセル型画像表示装置の発展等に伴い、画像表示装置の帯電防止性能の改善が求められている。例えば、表面抵抗値が1.0×10Ω/□~1.0×1011Ω/□の帯電防止層を有する偏光フィルムを液晶層の視認側に配置することが提案されている(特許文献1)。また、帯電防止性能を備えた粘着剤層を用いることが提案されている。帯電防止性能を備えた粘着剤は十分な帯電性能を確保するために多量の帯電防止剤を含み得る。しかし、このような粘着剤層を用いた偏光板では、加湿環境下での偏光板へ悪影響が問題となり得る。また、タッチパネルを備える画像表示装置に帯電防止剤を含む粘着剤を用いる場合、加湿環境下でのタッチパネルセンサーの腐食が生じ得る。
特開2013-105154号公報
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、優れた帯電防止性能を有し、かつ、加湿耐久性に優れた光学積層体、および、この光学積層体を用いた画像表示装置を提供することにある。
本発明の実施形態の光学積層体は、偏光子と該偏光子の少なくとも視認側に配置された保護層とを含む偏光板と、導電性粘着剤層と、防湿層と、を視認側からこの順に有し、該導電性粘着剤層の表面抵抗値は1×10Ω/□~1×1010Ω/□であり、該防湿層の透湿度は20g/m・24h~500g/m・24hである。
1つの実施形態において、上記導電性粘着剤層はベースポリマーと、帯電防止剤と、を含む粘着剤組成物から形成される層であり、該ベースポリマー100重量部に対して、帯電防止剤を5重量部~50重量部含む。
1つの実施形態において、上記防湿層は保護層および/または位相差層としても機能する。
1つの実施形態において、上記偏光板は、視認側のみに保護層を含む。
1つの実施形態において、上記帯電防止剤は、イオン性化合物である。
1つの実施形態において、上記イオン性化合物は、アルカリ金属塩および有機カチオン-アニオン塩から選択される少なくとも1種である。
1つの実施形態において、上記導電性粘着剤層の厚みは2μm~55μmである。
本発明の別の局面においては、画像表示装置が提供される。この画像表示装置は、上記光学積層体と、タッチパネルと、を視認側からこの順に有する。
1つの実施形態において、上記画像表示装置は、液晶表示装置、または、有機エレクトロルミネセンス表示装置である。
本発明の実施形態によれば、優れた帯電防止性能を有し、かつ、加湿耐久性に優れた光学積層体、および、該光学積層体を有する画像表示装置を提供することができる。
本発明の1つの実施形態による光学積層体の概略断面図である。 本発明の1つの実施形態による画像表示装置の概略断面図である。
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
A.光学積層体の全体構成
図1は、本発明の1つの実施形態による光学積層体の概略断面図である。図示例の光学積層体100は、代表的には、偏光板10と導電性粘着剤層20と防湿層30とを視認側からこの順に有する。偏光板10は、偏光子11と偏光子11の少なくとも視認側に保護層(視認側保護層)12を含む。図示例では、偏光子11の視認側と反対側に保護層(内側保護層)13が設けられているが、保護層13は目的等に応じて省略されてもよい。好ましくは、偏光板10は視認側の保護層12のみを含む。実用的には、防湿層30の偏光板10と反対側に(すなわち、視認側と反対側の最外層として)粘着剤層(図示せず)が設けられ、光学積層体は画像表示装置に貼り付け可能とされている。さらに、粘着剤層の表面には、光学積層体が使用に供されるまで、はく離ライナーが仮着されていることが好ましい。はく離ライナーを仮着することにより、粘着剤層を保護するとともに、位相差層付偏光板のロール形成が可能となる。
本発明の実施形態においては、導電性粘着剤層の表面抵抗値は1×10Ω/□~1×1010Ω/□である。導電性粘着剤層の表面抵抗値が上記範囲であれば、優れた帯電防止性能を発揮し得る。また、防湿層の透湿度は20g/m・24h~500g/m・24hである。このような導電性粘着剤層と、防湿層とを、視認側から偏光板10、導電性粘着剤層20、および、防湿層30の順に有することにより、本発明の実施形態の光学積層体を備える画像表示装置において、加湿環境下に置かれた場合であっても偏光板およびタッチパネルセンサーの腐食を防止し得る。その結果、優れた帯電防止性能を有し、かつ、加湿耐久性に優れる光学積層体を提供し得る。
防湿層30の透湿度は、20g/m・24h~500g/m・24hであり、好ましくは30g/m・24h~450g/m・24hであり、さらに好ましくは30g/m・24h~400g/m・24hである。防湿層30の透湿度が上記範囲であることにより、優れた帯電防止性能を有し、かつ、加湿耐久性に優れた光学積層体を提供し得る。本明細書において、透湿度は、JIS Z 0208に準じて測定された値をいう。
光学積層体は、その他の光学機能層をさらに含んでいてもよい。光学積層体に設けられ得る光学機能層の種類、特性、数、組み合わせ、配置位置等は、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、光学積層体は、位相差層、導電層または導電層付等方性基材をさらに有していてもよい(いずれも図示せず)。位相差層、導電層または導電層付等方性基材は、代表的には、防湿層30の外側(偏光板10と反対側)に設けられる。導電層または導電層付等方性基材が設けられる場合、光学積層体は、いわゆるインナータッチパネル型入力表示装置に適用され得る。また、光学積層体が位相差層を含む場合、位相差層の光学的特性(例えば、屈折率特性、面内位相差、Nz係数、光弾性係数)、厚み、配置位置等は、目的に応じて適切に設定され得る。
光学積層体の総厚みは、好ましくは60μm~250μmであり、より好ましくは70μm~200μmであり、さらに好ましくは80μm~150μmある。本明細書において、光学積層体の総厚みは、視認側保護層、偏光子、内側保護層、導電性粘着剤層、防湿層、および、任意の他の光学機能層の厚みを合計した厚みをいう。
以下、光学積層体の構成要素について、より詳細に説明する。
B.偏光板
B-1.偏光子
偏光子11としては、任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、偏光子を形成する樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。
単層の樹脂フィルムから構成される偏光子の具体例としては、ポリビニルアルコール(PVA)系フィルム、部分ホルマール化PVA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による染色処理および延伸処理が施されたもの、PVAの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。好ましくは、光学特性に優れることから、PVA系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸して得られた偏光子が用いられる。
上記ヨウ素による染色は、例えば、PVA系フィルムをヨウ素水溶液に浸漬することにより行われる。上記一軸延伸の延伸倍率は、好ましくは3~7倍である。延伸は、染色処理後に行ってもよいし、染色しながら行ってもよい。また、延伸してから染色してもよい。必要に応じて、PVA系フィルムに、膨潤処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が施される。例えば、染色の前にPVA系フィルムを水に浸漬して水洗することで、PVA系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるだけでなく、PVA系フィルムを膨潤させて染色ムラなどを防止することができる。
偏光子は、代表的には、二層以上の積層体を用いて作製され得る。積層体を用いて得られる偏光子の具体例としては、樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子が挙げられる。樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子は、例えば、PVA系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成して、樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を得ること;当該積層体を延伸および染色してPVA系樹脂層を偏光子とすること;により作製され得る。延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、必要に応じて、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温(例えば、95℃以上)で空中延伸することをさらに含み得る。得られた樹脂基材/偏光子の積層体はそのまま用いてもよく(すなわち、樹脂基材を偏光子の保護層としてもよく)、樹脂基材/偏光子の積層体から樹脂基材を剥離し、当該剥離面に目的に応じた任意の適切な保護層を積層して用いてもよい。このような偏光子の製造方法の詳細は、例えば特開2012-73580号公報、特許第6470455号に記載されている。これらの公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。
偏光子の製造方法は、代表的には、長尺状の熱可塑性樹脂基材の片側に、ハロゲン化物とポリビニルアルコール系樹脂とを含むポリビニルアルコール系樹脂層を形成して積層体とすること、および、上記積層体に、空中補助延伸処理と、染色処理と、水中延伸処理と、長手方向に搬送しながら加熱することにより幅方向に2%以上収縮させる乾燥収縮処理と、をこの順に施すことを含む。これにより、非常に薄型で、優れた光学特性を有するとともに光学特性のバラつきが抑制された偏光子が提供され得る。すなわち、補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂上にPVAを塗布する場合でも、PVAの結晶性を高めることが可能となり、高い光学特性を達成することが可能となる。また、同時にPVAの配向性を事前に高めることで、後の染色工程や延伸工程で水に浸漬された時に、PVAの配向性の低下や溶解などの問題を防止することができ、高い光学特性を達成することが可能になる。さらに、PVA系樹脂層を液体に浸漬した場合において、PVA系樹脂層がハロゲン化物を含まない場合に比べて、ポリビニルアルコール分子の配向の乱れ、および配向性の低下が抑制され得る。これにより、染色処理および水中延伸処理など、積層体を液体に浸漬して行う処理工程を経て得られる偏光子の光学特性を向上し得る。さらに、乾燥収縮処理により積層体を幅方向に収縮させることにより、光学特性を向上させることができる。
偏光子の厚みは、好ましくは15μm以下であり、より好ましくは12μm以下であり、さらに好ましくは10μm以下であり、特に好ましくは8μm以下である。一方、偏光子の厚みは、好ましくは1μm以上であり、より好ましくは2μm以上であり、さらに好ましくは3μm以上である。偏光子の厚みがこのような範囲であれば、加熱時のカールを良好に抑制することができ、および、良好な加熱時の外観耐久性が得られる。
偏光子は、好ましくは、波長380nm~780nmのいずれかの波長で吸収二色性を示す。偏光子の単体透過率は、例えば41.5%~46.0%であり、好ましくは43.0%~46.0%であり、好ましくは44.5%~46.0%である。偏光子の偏光度は、好ましくは97.0%以上であり、より好ましくは99.0%以上であり、さらに好ましくは99.9%以上である。
B-2.保護層
視認側保護層12および内側保護層13(存在する場合)は、偏光子の保護層として使用できる任意の適切なフィルムで構成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001-343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN-メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。
偏光板が画像表示装置の視認側に配置される場合には、保護層12は、代表的にはその視認側に配置される。この場合、保護層12には、必要に応じて、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理、アンチグレア処理等の表面処理が施されていてもよい。
保護層12の厚みは、好ましくは10μm~50μm、より好ましくは15μm~35μmである。なお、表面処理が施されている場合、外側保護層の厚みは、表面処理層の厚みを含めた厚みである。
C.導電性粘着剤層
上記のとおり、導電性粘着剤層の表面抵抗値は1×10Ω/□~1×1010Ω/□である。好ましくは5×10Ω/□~8×10Ω/□であり、より好ましくは7×10Ω/□~7×10Ω/□であり、さらに好ましくは8×10Ω/□~6×10Ω/□である。表面抵抗値が上記範囲であることにより、優れた帯電防止性能を発揮し得る。
導電性粘着剤層の厚みは好ましくは2μm~55μmであり、より好ましくは2μm~30μmであり、さらに好ましくは5μm~25μmである。導電性粘着剤層はこのような厚みであっても優れた帯電防止性能(例えば、1×10Ω/□~1×1010Ω/□)を有する。
導電性粘着剤層は、好ましくはベースポリマーと、帯電防止剤と、を含む粘着剤組成物から形成される層である。粘着剤組成物は、例えば、任意の適切な粘着剤に帯電防止剤を添加することにより調製され得る。粘着剤としては、例えば、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、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤等が挙げられる。粘着剤の種類に応じて粘着性のベースポリマーが選択される。上記粘着剤のなかでも、光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性等に優れる点から、アクリル系粘着剤が好ましく使用される。
C-1.ベースポリマー
上記アクリル系粘着剤は、ベースポリマーとして(メタ)アクリル系ポリマーを含む。(メタ)アクリル系ポリマーは、通常、モノマー単位として、アルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有する。本明細書において、(メタ)アクリレートはアクリレートおよび/またはメタクリレートをいう。
(メタ)アクリル系ポリマーの主骨格を構成する、アルキル(メタ)アクリレートとしては、直鎖状または分岐鎖状の炭素数1~18のアルキル基が挙げられる。これらは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。これらアルキル基の平均炭素数は3~9であることが好ましい。
粘着特性、耐久性、位相差の調整、屈折率の調整等の点から、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートのような芳香族環を含有するアルキル(メタ)アクリレートを用いてもよい。
上記(メタ)アクリル系ポリマーは、接着性や耐熱性の改善を目的に、(メタ)アクリロイル基またはビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有する、1種類以上の共重合モノマーを共重合により導入してもよい。共重合モノマーの具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシラウリルや(4-ヒドロキシメチルシクロヘキシル)-メチルアクリレート等のヒドロキシル基含有モノマー;(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸等のカルボキシル基含有モノマー;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物基含有モノマー;アクリル酸のカプロラクトン付加物;スチレンスルホン酸やアリルスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等のスルホン酸基含有モノマー;2-ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等のリン酸基含有モノマー等が挙げられる。
また、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド等の(N-置換)アミド系モノマー;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N-ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t-ブチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸アルキルアミノアルキル系モノマー;(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル等の(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー;N-(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミドやN-(メタ)アクリロイル-6-オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N-(メタ)アクリロイル-8-オキシオクタメチレンスクシンイミド、N-アクリロイルモルホリン等のスクシンイミド系モノマー;N-シクロヘキシルマレイミド、N-イソプロピルマレイミド、N-ラウリルマレイミド、N-フェニルマレイミド等のマレイミド系モノマー;N-メチルイタコンイミド、N-エチルイタコンイミド、N-ブチルイタコンイミド、N-オクチルイタコンイミド、N-2-エチルヘキシルイタコンイミド、N-シクロヘキシルイタコンイミド、N-ラウリルイタコンイミド等のイタコンイミド系モノマー等が改質目的のモノマーとして挙げられる。
また、改質モノマーとして、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、N-ビニルピロリドン、メチルビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルピペリドン、ビニルピリミジン、ビニルピペラジン、ビニルピラジン、ビニルピロール、ビニルイミダゾール、ビニルオキサゾール、ビニルモルホリン、N-ビニルカルボン酸アミド類、スチレン、α-メチルスチレン、N-ビニルカプロラクタム等のビニル系モノマー;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアノアクリレート系モノマー;(メタ)アクリル酸グリシジル等のエポキシ基含有アクリル系モノマー;(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコール等のグリコール系アクリルエステルモノマー;(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、フッ素(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレートや2-メトキシエチルアクリレート等のアクリル酸エステル系モノマー等も使用することができる。さらには、イソプレン、ブタジエン、イソブチレン、ビニルエーテル等が挙げられる。
上記以外の共重合可能なモノマーとして、ケイ素原子を含有するシラン系モノマーが挙げられる。シラン系モノマーとしては、例えば、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、4-ビニルブチルトリメトキシシラン、4-ビニルブチルトリエトキシシラン、8-ビニルオクチルトリメトキシシラン、8-ビニルオクチルトリエトキシシラン、10-メタクリロイルオキシデシルトリメトキシシラン、10-アクリロイルオキシデシルトリメトキシシラン、10-メタクリロイルオキシデシルトリエトキシシラン、10-アクリロイルオキシデシルトリエトキシシラン等が挙げられる。
また、共重合モノマーとしては、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と多価アルコールとのエステル化物等の(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の不飽和二重結合を2個以上有する多官能性モノマーや、ポリエステル、エポキシ、ウレタン等の骨格にモノマー成分と同様の官能基として(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の不飽和二重結合を2個以上付加したポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート等を用いてもよい。
(メタ)アクリル系ポリマーは、全構成モノマーの重量比率において、アルキル(メタ)アクリレートを主成分とし、(メタ)アクリル系ポリマー中の共重合モノマーの割合は、任意の適切な値に設定され得る。上記共重合モノマーの割合は、全構成モノマーの重量比率において、例えば、0%~20%であり、好ましくは0.1%~15%であり、さらに好ましくは0.1%~10%である。
共重合モノマーの中でも、接着性、耐久性の点から、ヒドロキシル基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマーが好ましく用いられる。ヒドロキシル基含有モノマーおよびカルボキシル基含有モノマーは併用することができる。これら共重合モノマーは、粘着剤組成物が架橋剤を含有する場合に、架橋剤との反応点になる。ヒドロキシル基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー等は分子間架橋剤との反応性に富むため、得られる粘着剤層の凝集性や耐熱性の向上のために好ましく用いられる。ヒドロキシル基含有モノマーはリワーク性の点で好ましく、またカルボキシル基含有モノマーは耐久性とリワーク性を両立させる点で好ましい。また、帯電防止剤を添加する場合には、抵抗値を下げやすく、加湿環境下においても安定しやすい点から、アミド基含有モノマーが好ましく用いられ、上記ヒドロキシル基含有モノマーおよびカルボキシル基含有モノマーと併用することができる。
共重合モノマーとして、ヒドロキシル基含有モノマーを含有する場合、その割合は、好ましくは0.01重量%~15重量%であり、より好ましくは0.03重量%~10重量%であり、さらに好ましくは0.05重量%~7重量%である。共重合モノマーとして、カルボキシル基含有モノマーを含有する場合、その割合は、好ましくは0.05重量%~10重量%であり、より好ましくは0.1重量%~8重量%であり、さらに好ましくは0.2重量%~6重量%である。アミド基含有モノマーを含有する場合、その割合は、好ましくは0.1重量%以上である。
(メタ)アクリル系ポリマーは、通常、重量平均分子量が50万~300万のものが用いられる。耐久性、特に耐熱性の点から、重量平均分子量は好ましくは70万~270万であり、さらに好ましくは80万~250万である。重量平均分子量が50万未満では、耐熱性に改善の余地がある。また、重量平均分子量が300万を超えると、塗工するための粘度に調整するために多量の希釈溶剤が必要となり、コストが上昇し得る。なお、本明細書において、重量平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定し、ポリスチレン換算により算出された値をいう。
(メタ)アクリル系ポリマーの製造は、溶液重合、塊状重合、乳化重合、各種ラジカル重合等の任意の適切な方法を適宜選択できる。また、得られる(メタ)アクリル系ポリマーは、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体であってもよく、グラフト共重合体等であってもよい。
C-2.帯電防止剤
帯電防止剤としては任意の適切な帯電防止剤が用いられる。帯電防止剤としては、ベースポリマーとの相溶性、粘着剤層の透明性の点から、イオン性化合物が好ましい。イオン性化合物としては、アルカリ金属塩及び/または有機カチオン-アニオン塩が好ましい。帯電防止剤としてイオン性化合物を用いる場合、加湿耐久性がより課題となり得る。具体的には、加湿環境下において帯電防止剤が導電性粘着剤層から水分とともに溶出し、偏光板の特性に悪影響を与え、光学積層体が用いられる画像表示装置のタッチパネルセンサーを腐食する場合がある。本発明の実施形態においては、帯電防止剤としてイオン性化合物を用いる場合であっても、優れた帯電防止性能を有し、かつ、加湿耐久性に優れた光学積層体を提供することができる。アルカリ金属塩としては、アルカリ金属の有機塩および無機塩を用いることができる。本明細書において、「有機カチオン-アニオン塩」とは、有機塩であって、そのカチオン部が有機物で構成されているものを示し、アニオン部は有機物であってもよく、無機物であってもよい。「有機カチオン-アニオン塩」は、イオン性液体、イオン性固体ともいう。
C-2-1.アルカリ金属塩
アルカリ金属塩のカチオン部を構成するアルカリ金属イオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウムの各イオンが挙げられる。これらアルカリ金属イオンのなかでもリチウムイオンが好ましい。
アルカリ金属塩のアニオン部は有機物で構成されていてもよく、無機物で構成されていてもよい。有機塩を構成するアニオン部としては、例えば、CHCOO、CFCOO、CHSO 、CFSO 、(CFSO、CSO 、CCOO、(CFSO)(CFCO)N、-OS(CFSO 、PF 、CO 2-、や下記一般式(1)~(4)、
(1):(C2n+1SO (nは1~10の整数)、
(2):CF(C2mSO (mは1~10の整数)、
(3):-OS(CFSO (lは1~10の整数)、
(4):(C2p+1SO)N(C2q+1SO)(p、qは1~10の整数)、
で表わされるものが用いられる。フッ素原子を含むアニオン部は、イオン解離性の良いイオン化合物が得られることから好ましく用いられる。
無機塩を構成するアニオン部としては、Cl、Br、I、AlCl 、AlCl 、BF 、PF 、ClO 、NO 、AsF 、SbF 、NbF 、TaF 、(CN)等が用いられる。アニオン部としては、(CFSO、(CSO等の上記一般式(1)で表わされる(ペルフルオロアルキルスルホニル)イミドが好ましく、(CFSOで表わされる(トリフルオロメタンスルホニル)イミドがさらに好ましい。
アルカリ金属の有機塩としては、具体的には、酢酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、リグニンスルホン酸ナトリウム、トルエンスルホン酸ナトリウム、LiCFSO、Li(CFSON、Li(CFSON、Li(CSON、Li(CSON、Li(CFSOC、KOS(CFSOK、LiOS(CFSOK等が挙げられる。これらのうちLiCFSO、Li(CFSON、Li(CSON、Li(CSON、Li(CFSOCが好ましく、Li(CFSON、Li(CSON、Li(CSON等のフッ素含有リチウムイミド塩がより好ましく、(ペルフルオロアルキルスルホニル)イミドリチウム塩が特に好ましい。
アルカリ金属の無機塩としては、過塩素酸リチウム、ヨウ化リチウムが挙げられる。
C-2-2.有機カチオン-アニオン塩
有機カチオン-アニオン塩は、カチオン成分とアニオン成分とから構成されており、カチオン成分は有機物からなるものである。カチオン成分として、具体的には、ピリジニウムカチオン、ピペリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ピロリン骨格を有するカチオン、ピロール骨格を有するカチオン、イミダゾリウムカチオン、テトラヒドロピリミジニウムカチオン、ジヒドロピリミジニウムカチオン、ピラゾリウムカチオン、ピラゾリニウムカチオン、テトラアルキルアンモニウムカチオン、トリアルキルスルホニウムカチオン、テトラアルキルホスホニウムカチオン等が挙げられる。
アニオン成分としては、例えば、Cl、Br、I、AlCl 、AlCl 、BF 、PF 、ClO 、NO 、CHCOO、CFCOO、CHSO 、CFSO 、(CFSO、AsF 、SbF 、NbF 、TaF 、(CN)、CSO 、CCOO、((CFSO)(CFCO)N、-OS(CFSO 、や下記一般式(1)~(4)、
(1):(C2n+1SO (nは1~10の整数)、
(2):CF(C2mSO (mは1~10の整数)、
(3):-OS(CFSO (lは1~10の整数)、
(4):(C2p+1SO)N(C2q+1SO)(p、qは1~10の整数)、
で表わされるもの等が用いられる。なかでも、フッ素原子を含むアニオン成分は、イオン解離性の良いイオン化合物が得られることから好ましく用いられる。
イオン性化合物としては、上記アルカリ金属塩、有機カチオン-アニオン塩の他に、塩化アンモニウム、塩化アルミニウム、塩化銅、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸アンモニウム等の無機塩が挙げられる。これらイオン性化合物は単独でまたは複数を併用することができる。
帯電防止剤は導電性粘着剤層の表面抵抗値が1×10Ω/□~1×1010Ω/□となるよう、任意の適切な量で用いられる。帯電防止剤は上記ベースポリマー100重量部に対し、好ましくは5重量部~50重量部であり、より好ましくは8重量部~45重量部であり、さらに好ましくは10重量部~40重量部である。帯電防止剤が上記範囲にあることにより、厚みが薄い場合であっても表面抵抗値が1×10Ω/□~1×1010Ω/□である導電性粘着剤層を形成することができる。帯電防止剤の含有量が多い場合、加湿環境下において帯電防止剤が導電性粘着剤層から水分とともに溶出し、偏光板および光学積層体が用いられる画像表示装置でのタッチパネルセンサーを腐食する場合がある。帯電防止剤としてイオン性化合物を用いる場合、加湿耐久性がより課題となり得る。本発明の実施形態の光学積層体によれば、帯電防止剤の含有量が多い場合であっても加湿耐久性に優れる光学積層体を提供することができる。
C-3.架橋剤
粘着剤組成物は、架橋剤をさらに含んでいてもよい。架橋剤はベースポリマーに合わせて任意の適切な架橋剤を用いることができる。ベースポリマーとして、例えば、(メタ)アクリル系ポリマーを用いる場合、架橋剤としては、有機系架橋剤や多官能性金属キレートを用いることができる。有機系架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、過酸化物系架橋剤、エポキシ系架橋剤、イミン系架橋剤等が挙げられる。多官能性金属キレートは、多価金属が有機化合物と共有結合または配位結合しているものである。多価金属原子としては、Al、Cr、Zr、Co、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn、Ti等が挙げられる。共有結合または配位結合する有機化合物中の原子としては酸素原子等が挙げられ、有機化合物としてはアルキルエステル、アルコール化合物、カルボン酸化合物、エーテル化合物、ケトン化合物等が挙げられる。
架橋剤の含有量は、(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して、好ましくは3重量部以下、より好ましくは0.01重量部~3重量部、さらに好ましくは0.02重量部~2重量部、特に好ましくは0.03重量部~1重量部である。
C-4.添加剤
粘着剤組成物は、任意の適切な添加剤をさらに含んでいてもよい。具体的には、シランカップリング剤、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのポリエーテル化合物、着色剤、顔料等の粉体、染料、界面活性剤、可塑剤、粘着性付与剤、表面潤滑剤、レベリング剤、軟化剤、酸化防止剤、老化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、無機または有機の充填剤、金属粉、粒子状、箔状物等を用いることができる。また、制御できる範囲内で、還元剤を加えてのレドックス系を採用してもよい。これら添加剤は、(メタ)アクリル系ポリマー100重量部に対して好ましくは5重量部以下、より好ましくは3重量部以下、さらに好ましくは1重量部以下で用いられる。
D.防湿層
防湿層としては、透湿度が20g/m・24h~500g/m・24hである任意の適切なフィルムを用いることができる。防湿層の厚みは、上記透湿度を有する限り、任意の適切な値に設定することができる。防湿層の厚みは防湿層を構成する材料に応じて設定され得る。例えば、防湿層の厚みは、好ましくは10μm~100μmであり、より好ましくは15μm~90μmであり、さらに好ましくは20μm~80μmである。防湿層の厚みが上記範囲であることにより、優れた帯電防止性能を有し、かつ、加湿耐久性に優れた光学積層体を提供することができる。1つの実施形態において、防湿層は好ましくは保護層または位相差層としても機能し得る。
D-1.防湿層として機能する保護層
1つの実施形態において、防湿層は保護層として機能し得る。保護層として機能し得る防湿層を備えることにより、光学積層体を画像表示装置に用いる場合、タッチセンサー等の画像表示装置の構成部材を適切に保護し得る。防湿層として機能する保護層を構成する材料としては、代表的には、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリノルボルネン等のシクロオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂が挙げられる。(メタ)アクリル系樹脂の代表例としては、ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂が挙げられる。ラクトン環構造を有する(メタ)アクリル系樹脂は、例えば、特開2000-230016号公報、特開2001-151814号公報、特開2002-120326号公報、特開2002-254544号公報、特開2005-146084号公報に記載されている。これらの公報は、本明細書に参考として援用される。
D-2.防湿層として機能し得る位相差層
1つの実施形態において、防湿層は位相差層として機能し得る。位相差層として機能し得る防湿層を備えることにより、光学機能層を省略することができ、薄型の光学積層体とすることができる。防湿層として機能し得る位相差層は、例えば、単一層である。
位相差層が単一層である場合、位相差層は代表的にはλ/4板として機能し得る。位相差層は、代表的には画像表示装置に反射防止特性を付与するために設けられる。位相差層は、代表的には、屈折率特性がnx>ny=nzの関係を示す。位相差層の面内位相差Re(550)は、好ましくは100nm~190nmであり、より好ましくは110nm~170nmであり、さらに好ましくは120nm~160nmである。なお、ここで「ny=nz」はnyとnzが完全に等しい場合だけではなく、実質的に等しい場合を包含する。したがって、本発明の効果を損なわない範囲で、ny>nzまたはny<nzとなる場合があり得る。
位相差層のNz係数は、好ましくは0.9~1.5であり、より好ましくは0.9~1.3である。このような関係を満たすことにより、非常に優れた反射色相を有する有機EL表示装置が得られ得る。
位相差層が単一層である場合、位相差層は、好ましくは、位相差値が測定光の波長に応じて大きくなる逆分散波長特性を示す。この場合、位相差層のRe(450)/Re(550)は、好ましくは0.8以上1未満であり、より好ましくは0.8以上0.95以下である。このような構成であれば、非常に優れた反射防止特性を実現することができる。
位相差層の遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角度は、好ましくは40°~50°であり、より好ましくは42°~48°であり、さらに好ましくは約45°である。角度がこのような範囲であれば、上記のように位相差層をλ/4板とすることにより、非常に優れた反射防止特性を有する有機EL表示装置が得られ得る。
位相差層は、上記のような特性を満足し得る限りにおいて、任意の適切な材料で構成され得る。具体的には、位相差層は、樹脂フィルムの延伸フィルムである。
位相差層が樹脂フィルムの延伸フィルムである場合、樹脂フィルムを構成する樹脂の代表例としては、ポリカーボネート系樹脂またはポリエステルカーボネート系樹脂(以下、単にポリカーボネート系樹脂と称する場合がある)が挙げられる。ポリカーボネート系樹脂としては、所望の透湿度が得られる限りにおいて、任意の適切なポリカーボネート系樹脂を用いることができる。例えば、ポリカーボネート系樹脂は、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、脂環式ジオール、脂環式ジメタノール、ジ、トリまたはポリエチレングリコール、ならびに、アルキレングリコールまたはスピログリコールからなる群から選択される少なくとも1つのジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、を含む。好ましくは、ポリカーボネート系樹脂は、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、脂環式ジメタノールに由来する構造単位ならびに/あるいはジ、トリまたはポリエチレングリコールに由来する構造単位と、を含み;さらに好ましくは、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、ジ、トリまたはポリエチレングリコールに由来する構造単位と、を含む。ポリカーボネート系樹脂は、必要に応じてその他のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含んでいてもよい。位相差層は、上記のようなポリカーボネート系樹脂で構成されるフィルムを、任意の適切な延伸条件で延伸することにより形成され得る。なお、ポリカーボネート系樹脂および位相差層の形成方法の詳細は、例えば、特開2014-10291号公報、特開2014-26266号公報、特開2015-212816号公報、特開2015-212817号公報、特開2015-212818号公報、特開2017-54093号公報、特開2018-60014号公報に記載されている。これらの公報の記載は本明細書に参考として援用される。
位相差層の厚みは、代表的には、防湿機能を発揮することができ、かつ、λ/4板として適切に機能し得る厚みに設定され得る。
E.画像表示装置
本発明の1つの実施形態においては、画像表示装置が提供される。この画像表示装置は上記光学積層体と、タッチパネルと、を視認側からこの順に有する。タッチパネルを有する画像表示装置では加湿環境下での帯電防止剤の溶出によるタッチパネルセンサーの腐食が問題となり得る。上記のとおり、本発明の実施形態の光学積層体は優れた帯電防止性能を有し、かつ、加湿耐久性に優れる。したがって、タッチパネルを有する画像表示装置に好適に用いることができる。
画像表示装置は、液晶表示装置であってもよく、有機エレクトロルミネッセンス表示装置であってもよい。また、インセル型であってもよく、オンセル型であってもよい。液晶表示装置が液晶表示装置である場合、インセル型の画像表示装置であることが好ましい。液晶表示装置が有機エレクトロルミネッセンス表示装置である場合、オンセル型の画像表示装置であることが好ましい。
図2は本発明の実施形態による画像表示装置の概略断面図である。この画像表示300はインセル型液晶表示装置である。図2に示すように、インセル型液晶セル200は、電界が存在しない状態でホモジニアス配向した液晶分子を含む液晶層90、液晶層90を両面で挟持する第1透明基板71および第2透明基板72を有する。また液晶層90と第1透明基板71との間にはタッチセンサー部61を有し、液晶層50と第2透明基板72との間には駆動電極兼センサー部62を有する。インセル型液晶セルは、液晶セル内にタッチセンサー部61および駆動電極兼センサー部62を有し、液晶セルの外部にはタッチセンサー部を有していない。即ち、インセル型液晶セルの第1透明基板41よりも視認側には導電層(表面抵抗値は1×1013Ω/□以下)は設けられていない。
タッチセンサー部61は、偏光板10と液晶層90との間に配置されるが、通常は、第1透明基板71上に透明電極パターンとして形成することができる。駆動電極兼センサー部62についても、任意の適切な方法により透明電極パターンを形成することができる。上記透明電極パターンは、通常、透明基板の端部に形成された引き回し線(不図示)に電気的に接続され、上記引き回し線は、コントローラIC(不図示)と接続される。透明電極パターンの形状は、櫛形状の他に、ストライプ形状やひし形形状等、用途に応じて任意の形状を採用することができる。透明電極パターンの高さは、例えば10nm~100nmであり、幅は0.1mm~5mmである。
インセル液晶パネル300において、光学積層体100の少なくとも1層の側面には、導通構造51を設けることができる。導通構造51により、光学積層体100の少なくとも1層の側面から、他の好適な箇所に電位を接続することによって、静電気発生を抑制することができる。導通構造51を形成する材料としては、例えば銀、金または他の金属ペースト等の導電性ペーストが挙げられ、その他、導電性接着剤、任意の他の好適な導電材料を用いることができる。導通構造51は、光学積層体100の少なくとも1層の側面から伸びる線形状で形成することもできる。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。各特性の測定方法は以下の通りである。なお、特に明記しない限り、実施例および比較例における「部」および「%」は重量基準である。
(1)厚み
10μm以下の厚みは、干渉膜厚計(大塚電子社製、製品名「MCPD-3000」)を用いて測定した。10μmを超える厚みは、デジタルマイクロメーター(アンリツ社製、製品名「KC-351C」)を用いて測定した。
(2)表面抵抗値
実施例および比較例で用いた粘着剤を基材(三菱樹脂(株)社製、商品名:MRF38、厚み:38μm)に乾燥後の厚みが23μmとなるよう塗布し、サンプルを作製した。作製したサンプルの粘着剤層表面の抵抗値を、三菱化学アナリテック社製MCP-HT450を用いて測定した。
(3)透湿度
JIS Z 0208に準じて測定した。具体的には、実施例および比較例で用いた保護層または位相差層(を構成するフィルム)を10cmΦの円状に切り出し、測定試料とした。この測定試料について、日立製作所社製「MOCON」を用いて、40℃、92%RHの試験条件で透湿度を測定した。
(4)ESD試験
実施例および比較例で得られた光学積層体を、接着剤を介して、図2に示すように、インセル型液晶セルの視認側に貼り合わせた。次に、貼り合せた偏光フィルムの側面部に5mm幅の銀ペーストを偏光フィルム、粘着剤層、防湿層の各側面部を覆うように塗布し、外部からのアース電極と接続した。また、インセル型液晶セル内部の透明電極パターン周辺部の引き回し配線(不図示)をコントローラIC(不図示)と接続し、タッチセンシング機能内蔵液晶表示装置を作製した。当該液晶表示装置における、偏光フィルム面に静電気放電銃(Electrostatic discharge Gun)を印加電圧10kVにて発射して、電気により白抜けした部分が消失するまでの時間を測定し、下記の基準で判断した。
(評価基準)
◎:3秒以内。
〇:3秒を超え~5秒以内。
△:5秒を超え、20秒以内。
×:20秒を超える。
(5)加湿試験後タッチセンサー感度
(4)ESD試験において作製したタッチセンシング機能内蔵液晶表示装置の入力表示装置を60℃/90%RHの雰囲気下で500時間放置した。その後、タッチセンシング機能内蔵液晶表示装置を使用している状態で目視観察を行い、誤作動の有無を確認した。10回の使用で誤作動を起こした回数を計測し、評価を行った。
〇:0/10 誤作動あり。
△:1/10~2/10 誤作動あり。
×:3/10~10/10 誤作動あり。
[実施例1]
1.偏光子の作製
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で、吸水率0.75%、Tg約75℃である、非晶質のイソフタル共重合ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:100μm)を用いた。樹脂基材の片面に、コロナ処理を施した。
ポリビニルアルコール(重合度4200、ケン化度99.2モル%)およびアセトアセチル変性PVA(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーZ410」)を9:1で混合したPVA系樹脂100重量部に、ヨウ化カリウム13重量部を添加したものを水に溶かし、PVA水溶液(塗布液)を調製した。
樹脂基材のコロナ処理面に、上記PVA水溶液を塗布して60℃で乾燥することにより、厚み13μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、130℃のオーブン内で周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に2.4倍に自由端一軸延伸した(空中補助延伸処理)。
次いで、積層体を、液温40℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。
次いで、液温30℃の染色浴(水100重量部に対して、ヨウ素とヨウ化カリウムを1:7の重量比で配合して得られたヨウ素水溶液)に、最終的に得られる偏光膜の単体透過率(Ts)が43.0%となるように濃度を調整しながら60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温40℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を5重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、積層体を、液温70℃のホウ酸水溶液(ホウ酸濃度4.0重量%、ヨウ化カリウム5.0重量%)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に総延伸倍率が5.5倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸処理)。
その後、積層体を液温20℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。
その後、90℃に保たれたオーブン中で乾燥しながら、表面温度が75℃に保たれたSUS製の加熱ロールに約2秒接触させた(乾燥収縮処理)。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は5.2%であった。
このようにして、樹脂基材上に厚み5μmの偏光子を形成した。
2.偏光板の作製
上記で得られた樹脂基材/偏光子の積層体の偏光子表面に、紫外線硬化型接着剤を介してHC-TACフィルムを貼り合わせた。具体的には、硬化型接着剤の厚みが1.0μmになるように塗工し、ロール機を使用して貼り合わせた。その後、UV光線をHC-TACフィルム側から照射して接着剤を硬化させた。なお、HC-TACフィルムは、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム(セルロースエステル系樹脂フィルム、コニカミノルタ社製、商品名:KC2UA)にハードコート(HC)層(厚み7μm)が形成されたフィルムであり、TACフィルムが偏光子側となるようにして貼り合わせた。
3.導電性粘着剤層の作製
3-1.アクリル系ポリマーの調製
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた4つ口フラスコに、ブチルアクリレート74.8部、フェノキシエチルアクリレート23部、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP)0.5部、アクリル酸0.3部、4-ヒドロキシブチルアクリレート0.4部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、モノマー混合物(固形分)100部に対して、重合開始剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.1部を酢酸エチル100部と共に仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入して窒素置換した後、フラスコ内の液温を55℃付近に保って8時間重合反応を行って、重量平均分子量(Mw)160万、Mw/Mn=3.7のアクリル系ポリマーの溶液を調製した。
3-2.導電性粘着剤組成物の調製
上記で得られたアクリル系ポリマーの溶液の固形分100部に対して、表1に示す導電性材料(イオン性化合物)を、表1に示す含有量で配合し、さらにイソシアネート架橋剤(三井化学社製のタケネートD160N,トリメチロールプロパンヘキサメチレンジイソシアネート)0.1部、ベンゾイルパーオキサイド(日本油脂社製のナイパーBMT)0.3部およびγ-グリシドキシプロピルメトキシシラン(信越化学工業社製:KBM-403)0.2部を配合して、導電性粘着剤層を形成するアクリル系粘着剤組成物の溶液を調製した。
(導電性粘着剤層の形成)
次いで、上記アクリル系粘着剤組成物の溶液を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(はく離ライナー:三菱化学ポリエステルフィルム(株)製、MRF38)の片面に、乾燥後の粘着剤層の厚みが表1に示す厚さになるように塗布し、155℃で1分間乾燥を行い、はく離ライナーの表面に導電性粘着剤層を形成した。
次いで、樹脂基材を剥離し、剥離面に導電性粘着剤層を転写した。
4.防湿層1(位相差フィルム)の作製
4-1.ポリエステルカーボネート系樹脂の重合
撹拌翼および100℃に制御された還流冷却器を具備した縦型反応器2器からなるバッチ重合装置を用いて重合を行った。ビス[9-(2-フェノキシカルボニルエチル)フルオレン-9-イル]メタン29.60質量部(0.046mol)、イソソルビド(ISB)29.21質量部(0.200mol)、スピログリコール(SPG)42.28質量部(0.139mol)、ジフェニルカーボネート(DPC)63.77質量部(0.298mol)及び触媒として酢酸カルシウム1水和物1.19×10-2質量部(6.78×10-5mol)を仕込んだ。反応器内を減圧窒素置換した後、熱媒で加温を行い、内温が100℃になった時点で撹拌を開始した。昇温開始40分後に内温を220℃に到達させ、この温度を保持するように制御すると同時に減圧を開始し、220℃に到達してから90分で13.3kPaにした。重合反応とともに副生するフェノール蒸気を100℃の還流冷却器に導き、フェノール蒸気中に若干量含まれるモノマー成分を反応器に戻し、凝縮しないフェノール蒸気は45℃の凝縮器に導いて回収した。第1反応器に窒素を導入して一旦大気圧まで復圧させた後、第1反応器内のオリゴマー化された反応液を第2反応器に移した。次いで、第2反応器内の昇温および減圧を開始して、50分で内温240℃、圧力0.2kPaにした。その後、所定の攪拌動力となるまで重合を進行させた。所定動力に到達した時点で反応器に窒素を導入して復圧し、生成したポリエステルカーボネート系樹脂を水中に押し出し、ストランドをカッティングしてペレットを得た。
4-2.位相差フィルムの作製
得られたポリエステルカーボネート系樹脂(ペレット)を80℃で5時間真空乾燥をした後、単軸押出機(東芝機械社製、シリンダー設定温度:250℃)、Tダイ(幅200mm、設定温度:250℃)、チルロール(設定温度:120~130℃)および巻取機を備えたフィルム製膜装置を用いて、厚み135μmの長尺状の樹脂フィルムを作製した。得られた長尺状の樹脂フィルムを、幅方向に、延伸温度133℃、延伸倍率2.8倍で延伸し、厚み47μmの防湿層(位相差フィルム)を得た。得られた位相差フィルムのRe(550)は141nmであり、Re(450)/Re(550)は0.82であり、Nz係数は1.12であった。また、得られた位相差フィルムの透湿度は75g/m・24hであった。
得られた防湿層を導電性粘着剤層に積層し、光学積層体を得た。得られた光学積層体、ならびに、光学積層体に用いられた導電性粘着剤層および防湿層を上記(2)~(5)の評価に供した。結果を表1に示す。
[実施例2~4]
用いる帯電防止剤の種類、および、含有量を表1に記載のものとした以外は実施例1と同様にして光学積層体を得た。得られた光学積層体、ならびに、光学積層体に用いられた導電性粘着剤層および防湿層を上記(2)~(5)の評価に供した。結果を表1に示す。
[実施例5~8]
防湿層1に代えて防湿層2(セルロースエステル系樹脂フィルム、コニカミノルタ社製、商品名:KC8UY)を用いたこと、ならびに、用いる帯電防止剤の種類、および、含有量を表1に記載のものとした以外は実施例1と同様にして光学積層体を得た。得られた光学積層体、ならびに、光学積層体に用いられた導電性粘着剤層および防湿層を上記(2)~(5)の評価に供した。結果を表1に示す。
[実施例9~12]
防湿層1に代えて防湿層3(ラクトン環構造を有するアクリル系樹脂フィルム)を用いたこと、ならびに、用いる帯電防止剤の種類、および、含有量を表1に記載のものとした以外は実施例1と同様にして光学積層体を得た。得られた光学積層体、ならびに、光学積層体に用いられた導電性粘着剤層および防湿層を上記(2)~(5)の評価に供した。結果を表1に示す。
[実施例13~16]
防湿層1に代えて防湿層4(シクロオレフィン系樹脂フィルム)を用いたこと、ならびに、用いる帯電防止剤の種類、および、含有量を表1に記載のものとした以外は実施例1と同様にして光学積層体を得た。得られた光学積層体、ならびに、光学積層体に用いられた導電性粘着剤層および防湿層を上記(2)~(5)の評価に供した。結果を表1に示す。
(比較例1)
導電性粘着剤層の調製において帯電防止剤を添加しなかったこと、防湿層を積層しなかったこと以外は実施例1と同様にして光学積層体を得た。得られた光学積層体、ならびに、光学積層体に用いられた導電性粘着剤層および防湿層を上記(2)~(5)の評価に供した。結果を表2に示す。
(比較例2~6)
防湿層を積層しなかったこと、ならびに、用いる帯電防止剤の種類、および、含有量を表2に記載のものとした以外は実施例1と同様にして光学積層体を得た。得られた光学積層体、ならびに、光学積層体に用いられた導電性粘着剤層および防湿層を上記(2)~(5)の評価に供した。結果を表2に示す。
(比較例7~10)
防湿層1に代えて防湿層5(セルロースエステル系樹脂フィルム、コニカミノルタ社製、商品名:KC2UA)を用いたこと、ならびに、用いる帯電防止剤の種類、および、含有量を表2に記載のものとした以外は実施例1と同様にして光学積層体を得た。得られた光学積層体、ならびに、光学積層体に用いられた導電性粘着剤層および防湿層を上記(2)~(5)の評価に供した。結果を表2に示す。
(比較例11~14)
防湿層1に代えて防湿層6(セルロースエステル系樹脂フィルム、コニカミノルタ社製、商品名:KC4UA)を用いたこと、ならびに、用いる帯電防止剤の種類、および、含有量を表2に記載のものとした以外は実施例1と同様にして光学積層体を得た。得られた光学積層体、ならびに、光学積層体に用いられた導電性粘着剤層および防湿層を上記(2)~(5)の評価に供した。結果を表2に示す。
(比較例15)
偏光板の製造工程において、樹脂基材を剥離し、当該剥離面に防湿層4を貼り合わせ、視認側保護層(HC-TACフィルム)/偏光子/別の保護層(COPフィルム)の構成を有する偏光板を得た。この偏光板を用いたこと、防湿層を積層しなかったこと、ならびに、用いる帯電防止剤の種類、および、含有量を表2に記載のものとした以外は実施例1と同様にして光学積層体を得た。得られた光学積層体、ならびに、光学積層体に用いられた導電性粘着剤層および防湿層を上記(2)~(5)の評価に供した。結果を表2に示す。
Figure 2023041293000002
Figure 2023041293000003
[評価]
表1および表2に示すとおり、本発明の実施形態の光学積層体は優れた帯電防止性能を有し、かつ、加湿耐久性に優れるものであった。
本発明の光学積層体は、タッチパネルを有する液晶表示装置および有機エレクトロルミネッセンス装置等の画像表示装置に好適に用いられる。
10 偏光板
11 偏光子
12 保護層
13 保護層
20 導電性粘着剤層
30 防湿層
100 光学積層体

Claims (9)

  1. 偏光子と該偏光子の少なくとも視認側に配置された保護層とを含む偏光板と、導電性粘着剤層と、防湿層と、を視認側からこの順に有し、
    該導電性粘着剤層の表面抵抗値が1×10Ω/□~1×1010Ω/□であり、
    該防湿層の透湿度が20g/m・24h~500g/m・24hである、
    光学積層体。
  2. 前記導電性粘着剤層がベースポリマーと、帯電防止剤と、を含む粘着剤組成物から形成される層であり、
    該ベースポリマー100重量部に対して、帯電防止剤を5重量部~50重量部含む、請求項1に記載の光学積層体。
  3. 前記防湿層が保護層および/または位相差層としても機能する、請求項1または2に記載の光学積層体。
  4. 前記偏光板が、視認側のみに保護層を含む、請求項1から3のいずれかに記載の光学積層体。
  5. 前記帯電防止剤が、イオン性化合物である、請求項1から4のいずれかに記載の光学積層体。
  6. 前記イオン性化合物が、アルカリ金属塩および有機カチオン-アニオン塩から選択される少なくとも1種である、請求項5に記載の光学積層体。
  7. 前記導電性粘着剤層の厚みが2μm~55μmである、請求項1から6のいずれかに記載の光学積層体。
  8. 請求項1から7のいずれかに記載の光学積層体と、タッチパネルと、を視認側からこの順に有する、画像表示装置。
  9. 液晶表示装置、または、有機エレクトロルミネセンス表示装置である、請求項8に記載の画像表示装置。
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