JP2024019596A - 光学積層体の製造方法及び光学積層体 - Google Patents
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Abstract
【課題】カール量の大きい偏光板を用いた場合にも、カールの発生を抑制することができる光学積層体及びその製造方法を提供する。【解決手段】直線偏光層の片面又は両面に保護層を有する偏光板と、第1貼合層と、少なくとも1層の液晶層を含む液晶層含有層と、をこの順に有する光学積層体の製造方法は、偏光板の片面にプロテクトフィルムを有するプロテクトフィルム付き偏光板を含む第1積層体を準備する工程と、液晶層含有層と液晶層含有層に対して剥離可能に設けられた基材層とを含む第2積層体を準備する工程と、第1積層体の偏光板側と第2積層体の液晶層含有層側とを、第1貼合層を介して積層する工程とを含む。偏光板のカール量は、40mm以上であり、液晶層含有層のカール量は、-40mm以下である。【選択図】図1
Description
本発明は、光学積層体の製造方法及び光学積層体に関する。
有機発光ダイオード(OLED)を用いた有機EL表示装置は、液晶表示装置等に比べて軽量化や薄型化が可能であるだけでなく、幅広い視野角、速い応答速度、高いコントラスト等の高画質を実現できるため、スマートフォンやテレビ、デジタルカメラ等、様々な分野で用いられている。有機EL表示装置では、外光の反射による視認性の低下を抑制するために、円偏光板等を用いて反射防止性能を向上させることが知られている。
例えば特許文献1及び2には、有機EL表示装置等の画像表示パネルに適用される反射防止機能を有する光学積層体として、直線偏光板(光学フィルム)に、液晶化合物により形成され互いに接着層を介して積層された2層の位相差層を設けた構造の光学積層体が開示されている。
上記の光学積層体は通常、偏光板と位相差層とを貼合して作製される。偏光板としてカール量が大きいものを用いた場合には、光学積層体に発生するカールも大きくなる傾向にあることが見出された。カール量が大きい光学積層体は、画像表示パネル等とするために光学表示素子等に貼合する際の作業性を低下させる原因となり得る。そのため、光学積層体に発生するカールを抑制することが望まれている。
本発明は、カール量の大きい偏光板を用いた場合にも、カールの発生を抑制することができる光学積層体及びその製造方法の提供を目的とする。
本発明は、以下の光学積層体の製造方法及び光学積層体を提供する。
〔1〕 直線偏光層の片面又は両面に保護層を有する偏光板と、第1貼合層と、少なくとも1層の液晶層を含む液晶層含有層と、をこの順に有する光学積層体の製造方法であって、
前記偏光板の片面にプロテクトフィルムを有するプロテクトフィルム付き偏光板を含む第1積層体を準備する工程と、
前記液晶層含有層と前記液晶層含有層に対して剥離可能に設けられた基材層とを含む第2積層体を準備する工程と、
前記第1積層体の前記偏光板側と前記第2積層体の前記液晶層含有層側とを、前記第1貼合層を介して積層する工程と、を含み、
前記偏光板のカール量は、40mm以上であり、
前記液晶層含有層のカール量は、-40mm以下である、光学積層体の製造方法。
〔2〕 さらに、前記積層する工程よりも後に、前記プロテクトフィルム及び前記基材層を剥離する工程を含み、
前記剥離する工程によって得られた光学積層体のカール量は、-20mm以上20mm以下である、〔1〕に記載の光学積層体の製造方法。
〔3〕 前記液晶層含有層は、前記第2積層体において前記基材層側となる表面側に配向層を有する、〔1〕又は〔2〕に記載の光学積層体の製造方法。
〔4〕 前記液晶層のうちの1層は、前記基材層上で重合性液晶化合物を重合して形成された硬化層である、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の光学積層体の製造方法。
〔5〕 前記液晶層含有層に含まれる前記液晶層は1層である、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の光学積層体の製造方法。
〔6〕 前記液晶層含有層は、第1液晶層、第2貼合層、及び第2液晶層をこの順に有する、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の光学積層体の製造方法。
〔7〕 直線偏光層の片面又は両面に保護層を有する偏光板と、第1貼合層と、少なくとも1層の液晶層を含む液晶層含有層と、をこの順に有する光学積層体であって、
前記直線偏光層は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを含み、
前記直線偏光層の収縮力は、1.3N/2mm以下であり、
前記液晶層含有層のカール量は、-40mm以下である、光学積層体。
〔8〕 さらに、前記偏光板の前記第1貼合層側とは反対側にプロテクトフィルムを有する、〔7〕に記載の光学積層体。
〔9〕 さらに、前記液晶層含有層に対して剥離可能な基材層を有する、〔7〕又は〔8〕に記載の光学積層体。
〔10〕 前記液晶層含有層は、前記基材層側に配向層を有する、〔9〕に記載の光学積層体。
〔11〕 前記液晶層は、重合性液晶化合物の硬化層である、〔7〕~〔10〕のいずれかに記載の光学積層体。
〔12〕 前記液晶層含有層に含まれる前記液晶層は1層である、〔7〕~〔11〕のいずれかに記載の光学積層体。
〔13〕 前記液晶層含有層は、第1液晶層、第2貼合層、及び第2液晶層をこの順に有する、〔7〕~〔11〕のいずれかに記載の光学積層体。
〔1〕 直線偏光層の片面又は両面に保護層を有する偏光板と、第1貼合層と、少なくとも1層の液晶層を含む液晶層含有層と、をこの順に有する光学積層体の製造方法であって、
前記偏光板の片面にプロテクトフィルムを有するプロテクトフィルム付き偏光板を含む第1積層体を準備する工程と、
前記液晶層含有層と前記液晶層含有層に対して剥離可能に設けられた基材層とを含む第2積層体を準備する工程と、
前記第1積層体の前記偏光板側と前記第2積層体の前記液晶層含有層側とを、前記第1貼合層を介して積層する工程と、を含み、
前記偏光板のカール量は、40mm以上であり、
前記液晶層含有層のカール量は、-40mm以下である、光学積層体の製造方法。
〔2〕 さらに、前記積層する工程よりも後に、前記プロテクトフィルム及び前記基材層を剥離する工程を含み、
前記剥離する工程によって得られた光学積層体のカール量は、-20mm以上20mm以下である、〔1〕に記載の光学積層体の製造方法。
〔3〕 前記液晶層含有層は、前記第2積層体において前記基材層側となる表面側に配向層を有する、〔1〕又は〔2〕に記載の光学積層体の製造方法。
〔4〕 前記液晶層のうちの1層は、前記基材層上で重合性液晶化合物を重合して形成された硬化層である、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の光学積層体の製造方法。
〔5〕 前記液晶層含有層に含まれる前記液晶層は1層である、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の光学積層体の製造方法。
〔6〕 前記液晶層含有層は、第1液晶層、第2貼合層、及び第2液晶層をこの順に有する、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の光学積層体の製造方法。
〔7〕 直線偏光層の片面又は両面に保護層を有する偏光板と、第1貼合層と、少なくとも1層の液晶層を含む液晶層含有層と、をこの順に有する光学積層体であって、
前記直線偏光層は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを含み、
前記直線偏光層の収縮力は、1.3N/2mm以下であり、
前記液晶層含有層のカール量は、-40mm以下である、光学積層体。
〔8〕 さらに、前記偏光板の前記第1貼合層側とは反対側にプロテクトフィルムを有する、〔7〕に記載の光学積層体。
〔9〕 さらに、前記液晶層含有層に対して剥離可能な基材層を有する、〔7〕又は〔8〕に記載の光学積層体。
〔10〕 前記液晶層含有層は、前記基材層側に配向層を有する、〔9〕に記載の光学積層体。
〔11〕 前記液晶層は、重合性液晶化合物の硬化層である、〔7〕~〔10〕のいずれかに記載の光学積層体。
〔12〕 前記液晶層含有層に含まれる前記液晶層は1層である、〔7〕~〔11〕のいずれかに記載の光学積層体。
〔13〕 前記液晶層含有層は、第1液晶層、第2貼合層、及び第2液晶層をこの順に有する、〔7〕~〔11〕のいずれかに記載の光学積層体。
本発明によれば、カール量の大きい偏光板を用いた場合にも、カールの発生を抑制することができる光学積層体を製造することができる。
以下、図面を参照して本発明の光学積層体の製造方法及び光学積層体の好ましい実施形態について説明する。以下のすべての図面は、本発明の理解を助けるために示すものであり、図面に示される各構成要素のサイズや形状は、実際の構成要素のサイズや形状とは必ずしも一致しない。図1は、本実施形態の光学積層体の製造工程の一例を模式的に示す概略断面図である。図2及び図3は、本実施形態の光学積層体の製造工程の他の一例を模式的に示す概略断面図である。
(光学積層体の製造方法)
本実施形態の光学積層体の製造方法は、図1に示すように、直線偏光層の片面又は両面に保護層を有する偏光板11と、第1貼合層31と、少なくとも1層の液晶層を含む液晶層含有層22と、をこの順に有する光学積層体1a,1b(以下、これらを「光学積層体1」ということがある。)を製造するための製造方法である。
本実施形態の光学積層体の製造方法は、図1に示すように、直線偏光層の片面又は両面に保護層を有する偏光板11と、第1貼合層31と、少なくとも1層の液晶層を含む液晶層含有層22と、をこの順に有する光学積層体1a,1b(以下、これらを「光学積層体1」ということがある。)を製造するための製造方法である。
光学積層体1の製造方法は、図1に示すように、
偏光板11の片面にプロテクトフィルム12を有するプロテクトフィルム付き偏光板を含む第1積層体10を準備する工程と(図1の(a))、
液晶層含有層22と液晶層含有層22に対して剥離可能に設けられた基材層21とを含む第2積層体20を準備する工程と(図1の(b))、
第1積層体10の偏光板11側と第2積層体20の液晶層含有層22側とを、第1貼合層31を介して積層する工程と(図1の(c))、を含む。
偏光板11の片面にプロテクトフィルム12を有するプロテクトフィルム付き偏光板を含む第1積層体10を準備する工程と(図1の(a))、
液晶層含有層22と液晶層含有層22に対して剥離可能に設けられた基材層21とを含む第2積層体20を準備する工程と(図1の(b))、
第1積層体10の偏光板11側と第2積層体20の液晶層含有層22側とを、第1貼合層31を介して積層する工程と(図1の(c))、を含む。
第1積層体10を準備する工程では、プロテクトフィルム付き偏光板を含む第1積層体10を準備する(図1の(a))。プロテクトフィルム付き偏光板は、偏光板11に対して剥離可能にプロテクトフィルム12を設けたものであり、プロテクトフィルム12が有する粘着性により、プロテクトフィルム12を偏光板11の片面に貼合することによって得ることができる。第1積層体10は、プロテクトフィルム付き偏光板を含んでいればよく、プロテクトフィルム付き偏光板であってもよい。
第2積層体20を準備する工程では、液晶層含有層22と基材層21とを含む第2積層体20を準備する(図1の(b))。第2積層体20は、液晶層含有層22に対して剥離可能に基材層21を設けたものである。液晶層含有層22に含まれる液晶層は、1層であってもよく、2層以上であってもよい。液晶層含有層22に含まれる液晶層が1層である場合、第2積層体20は、基材層21上で、配向層を介して又は配向層を介することなく、重合性液晶化合物を含む液晶層形成用組成物を塗布して乾燥し、重合性液晶化合物を重合硬化して液晶層を形成することによって得ることができる。液晶層含有層22に含まれる液晶層が2層である場合、液晶層含有層22は、第1液晶層23、第2貼合層32、及び第2液晶層24をこの順に有することができる(図2)。この場合、第2積層体20に含まれる第1液晶層23及び第2液晶層24のうちの一方又は両方は、基材層上で、配向層を介して又は配向層を介することなく、重合性液晶化合物を重合硬化して形成された液晶層とすることができる。第2積層体20は、液晶層含有層22と基材層21とを含んでいればよく、液晶層含有層22と基材層21との積層体であってもよい。
第1貼合層31を介して積層する工程は、第1積層体10と第2積層体20とを第1貼合層31を介して積層する工程である(図1の(c))。第1貼合層31を介して積層する工程では、例えばまず、第1積層体10の偏光板11側、及び/又は、第2積層体20の液晶層含有層22側に、第1貼合層31を形成するための第1貼合剤組成物層を形成する。次に、第1貼合剤組成物層を介して第1積層体10と第2積層体20とを積層した後、第1貼合剤組成物層から第1貼合層31を形成する。第1貼合剤組成物層から第1貼合層31を形成する方法は、第1貼合剤組成物層の種類に応じて選択すればよい。例えば、貼合剤組成物に含まれる貼合剤が接着剤である場合は、活性エネルギー線の照射や加熱処理等を行って貼合剤を硬化することにより第1貼合層31を形成してもよく、第1貼合剤組成物に含まれる貼合剤が粘着剤である場合は、第1貼合剤組成物層を第1貼合層31としてもよい。これにより、図1の(c)に示すように、プロテクトフィルム12、偏光板11、第1貼合層31、液晶層含有層22、及び基材層21がこの順に積層された光学積層体1aが得られる。
光学積層体1の製造方法で用いる偏光板11のカール量は40mm以上であり、液晶層含有層22のカール量は-40mm以下である。本明細書においてカール量は、光学積層体1としたときの配置状態(光学積層体1としたときの各面の方向)において、図1の(a)に示すように液晶層含有層22側に向けて凸となるようにカールしたもの(以下、「正カール」ということがある。)を正の数値で表し、図1の(b)に示すように偏光板11側に向けて凸となるようにカールしたもの(以下、「逆カール」ということがある。)を負の数値で表す。本明細書におけるカール量は、MD方向におけるカール量(以下、「MDカール」ということがある。)、及び、TD方向におけるカール量(以下、「TDカール」ということがある。)のうちのいずれか一方をいう。
偏光板11のカール量は、40mm以上であれば特に限定されないが、45mm以上であってもよく、後述する実施例に記載の方法でカール量を測定する場合に、偏光板11が筒状に丸まった状態となっていてもよい。偏光板11が筒状に丸まった状態である場合、筒の直径が小さいほど偏光板11に強いカールが発生していると考えられる。偏光板11のカール量は、MDカールのカール量及びTDカールのカール量のうちの一方が上記範囲内にあればよく、MDカールのカール量及びTDカールのカール量の両方が上記範囲内にあってもよいが、TDカールのカール量が上記範囲内にあることが好ましい。偏光板11のカール量は、後述する実施例に記載の方法で決定することができる。上記のカール量を有する偏光板11は、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを含み、耐熱試験における収縮力を低減するように予め熱収縮を進行させる処理が施された直線偏光層を用いた場合に得られやすい。
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを含む直線偏光層では、耐熱試験における熱ムラの発生(直線偏光層の熱収縮に伴う色ムラの発生)を抑制するために、直線偏光層を製造する際に予め熱収縮を進行させておくことがある。予め熱収縮を進行させた直線偏光層では、耐熱試験時の収縮力が低減されるが、カール量が大きくなる傾向にある。そのため、上記カール量の偏光板11は、例えば収縮力が1.3N/2mm以下である直線偏光層を用いて得ることができる。直線偏光層の収縮力は、1.2N/2mm以下であることが好ましく、1.1N/2mm以下であってもよく、1N/2mm以下であってもよい。直線偏光層の収縮力は、後述する実施例に記載の方法で決定することができる。
液晶層含有層22のカール量は、-40mm以下であれば特に限定されないが、-45mm以下であってもよく、後述する実施例に記載の方法でカール量を測定する場合に、筒状に丸まった状態となっていてもよい。液晶層含有層22が筒状に丸まった状態である場合、筒の直径が小さいほど液晶層含有層22に強いカールが発生していると考えられる。液晶層含有層22のカール量は、MDカールのカール量及びTDカールのカール量のうちの一方が上記範囲内にあればよく、この場合、偏光板11のカール量のうちの上記範囲内(40mm以上)にある方向と同じ方向におけるカール(MDカール又はTDカール)において、液晶層含有層22のカール量が上記範囲(-40mm以下)にあることが好ましい。液晶層含有層22のカール量は、MDカールのカール量及びTDカールのカール量の両方が上記範囲内にあってもよいが、TDカールのカール量が上記範囲内にあることが好ましい。液晶層含有層22のカール量は、後述する実施例に記載の方法で決定することができる。
上記のカール量の液晶層含有層22は、例えば、液晶層含有層22に含まれる液晶層に生じる収縮応力の大きさ、液晶層含有層22に含まれる配向層に生じる収縮応力の大きさ、液晶層形成用組成物中の重合性液晶化合物の重合度(硬化度)、又は、配向層を形成するために重合性化合物を用いた場合には重合性化合物の重合度(硬化度)等によって調整することができる。液晶層は、基材層21上で、配向層を介して又は配向層を介することなく、重合性液晶化合物を含む液晶層形成用組成物を塗布して乾燥し、重合性液晶化合物を重合して硬化することによって形成すると、上記乾燥や上記重合に伴う硬化によって生じた収縮応力が残留していると考えられる。液晶層に残留する収縮応力は、液晶層が基材層21上に存在する状態では、基材層21によって抑制されているが、光学積層体1の製造工程において基材層21を剥離すると解放される。この解放された収縮応力の影響を受けて、液晶層にカールが発生し、液晶層含有層22がカールした状態となる。また、配向層が重合性化合物を含む硬化性樹脂組成物を硬化させて形成されたものであり、液晶層含有層22が配向層を含む場合には、上記で説明した液晶層と同様の理由により収縮応力の影響を受けて、液晶層含有層22がカールした状態となる。液晶層及び配向層に生じる収縮応力の大きさは、例えば、液晶層を構成する重合性液晶化合物の種類、配向層を構成する硬化性樹脂組成物中の重合性化合物の種類、液晶層及び配向層の厚み等によって調整することができる。このように、液晶層含有層22は、第2積層体20において基材層21側となる表面側に配向層を有していてもよい。
上記の光学積層体1の製造方法によれば、図1の(a)及び(b)に示すように、第1積層体10に含まれる偏光板11を正カールの状態とし、第2積層体20に含まれる液晶層含有層22を逆カールの状態とした上で、第1貼合層31を介して第1積層体10と第2積層体20とを積層している。このように、上記の製造方法では、カールの方向が互いに反対方向である偏光板11と液晶層含有層22とを積層している。そのため、光学積層体1としたときに偏光板11が有するカールの影響を低減することができ、偏光板11のカール量が40mm以上である場合にも、光学積層体1に発生するカールを抑制することができる。これにより、光学積層体1を光学表示素子等に貼合して画像表示パネル等とする際の作業性が低下することを抑制することができる。特に、光学積層体1に発生する逆カールを抑制することにより、光学積層体1を光学表示素子等と貼合する際に、気泡が混入する又はシワが発生すること等を抑制することができる。これにより、これらの気泡やシワが原因となってムラが視認される等の画像表示パネルに発生する不良を抑制することができる。
光学積層体1の製造方法は、さらに、上記第1貼合層31を介して積層する工程よりも後に、プロテクトフィルム12及び基材層21を剥離する工程を含んでいてもよい(図1の(d))。この剥離する工程によって得られた光学積層体1bのカール量は、-20mm以上20mm以下であることが好ましい。光学積層体1bのカール量は、-10mm以上であることがより好ましく、-5mm以上であることがさらに好ましく、0mm以上であることがよりさらに好ましい。光学積層体1bのカール量は、18mm以下であってもよく、15mm以下であってもよい。光学積層体1bのカール量は、MD方向及びTD方向のカール量のうちの一方が上記範囲内にあればよく、MDカールのカール量及びTDカールのカール量の両方が上記範囲内にあってもよいが、TDカールのカール量が上記範囲内にあることが好ましい。
上記の光学積層体1の製造方法によれば、偏光板11のカール量が40mm以上である場合にも、偏光板11、第1貼合層31、及び液晶層含有層22をこの順に有する光学積層体1のカール量を-20mm以上20mm以下に調整しやすくなる。これにより、光学積層体1を光学表示素子等に貼合して画像表示パネル等とする際の作業性が低下することを抑制しやすくなる。
光学積層体1の製造方法において、液晶層含有層22が1層の液晶層である場合は、基材層21上に配向層を介して又は配向層を介することなく液晶層を形成した第2積層体20を用いることにより、図1に基づいて上記で説明した工程によって光学積層体1を製造することができる。
一方、液晶層含有層22が第1液晶層23、第2貼合層32、及び第2液晶層24をこの順に有する場合、上記で説明した光学積層体1の製造方法により、偏光板11、第1貼合層31、第2液晶層24、第2貼合層32、及び第1液晶層23をこの順に含む光学積層体1c,1d(光学積層体1)を製造することができる。
光学積層体1c,1dの製造方法において、第2積層体20を準備する工程は、図2に示すように、
第1基材層21a上に第1液晶層23が形成された基材層付き第1液晶層27を準備する工程と(図2の(a))、
第2基材層21b上に第2液晶層24が形成された基材層付き第2液晶層28を準備する工程と(図2の(b))、
基材層付き第1液晶層27の第1液晶層23側と、基材層付き第2液晶層28の第2液晶層24側とを、第2貼合層32を介して積層する工程と(図2の(c))、
第2貼合層32を介して積層する工程の後に、第1基材層21a又は第2基材層21bを剥離する工程と(図2の(d))、を含む。
第1基材層21a上に第1液晶層23が形成された基材層付き第1液晶層27を準備する工程と(図2の(a))、
第2基材層21b上に第2液晶層24が形成された基材層付き第2液晶層28を準備する工程と(図2の(b))、
基材層付き第1液晶層27の第1液晶層23側と、基材層付き第2液晶層28の第2液晶層24側とを、第2貼合層32を介して積層する工程と(図2の(c))、
第2貼合層32を介して積層する工程の後に、第1基材層21a又は第2基材層21bを剥離する工程と(図2の(d))、を含む。
基材層付き第1液晶層27は、第1基材層21a上で、配向層を介して又は配向層を介することなく、重合性液晶化合物を含む液晶層形成用組成物を塗布乾燥し、重合性液晶化合物を重合硬化して液晶層を形成することによって得ることができる。基材層付き第2液晶層28は、第2基材層21b上で、配向層を介して又は配向層を介することなく、重合性液晶化合物を含む液晶層形成用組成物を塗布乾燥し、重合性液晶化合物を重合硬化して液晶層を形成することによって得ることができる。第1基材層21aは第1液晶層23又は後述する第1配向層に対して剥離可能であることができ、第2基材層21bは第2液晶層24又は後述する第2配向層に対して剥離可能であることができる。
第2貼合層32を介して積層する工程は、基材層付き第1液晶層27と基材層付き第2液晶層28とを第2貼合層32を介して積層する工程である(図2の(c))。第2貼合層32を介して積層する工程では、例えばまず、基材層付き第1液晶層27の第1液晶層23側、及び/又は、基材層付き第2液晶層28の第2液晶層24側に、第2貼合層32を形成するための第2貼合剤組成物層を形成する。次に、第2貼合剤組成物層を介して基材層付き第1液晶層27と基材層付き第2液晶層28とを積層した後、第2貼合剤組成物層から第2貼合層32を形成する。第2貼合剤組成物層から第2貼合層32を形成する方法は、第2貼合剤組成物層の種類に応じて選択すればよく、例えば第1貼合剤組成物層から第1貼合層31を形成する方法で説明した方法で行えばよい。これにより、図2の(c)に示すように、第1基材層21a、第1液晶層23、第2貼合層32、第2液晶層24、及び第2基材層21bがこの順に積層された液晶層積層体29が得られる。
第1基材層21a又は第2基材層21bを剥離する工程は、液晶層積層体29から、第1基材層21a及び第2基材層21bのうちの一方を剥離することにより、第2積層体20a(第2積層体20)を得る工程である。例えば、液晶層積層体29から、第2基材層21bを剥離することにより、第2液晶層24、第2貼合層32、第1液晶層23、及び第1基材層21aをこの順に有する第2積層体20aを得ることができる(図2の(d))。
光学積層体1c,1dの製造方法では、第1積層体10(図1の(a))と上記で準備した第2積層体20a(図2の(d))とを用い、第1積層体10と第2積層体20aとを第1貼合層31を介して積層すればよい(図3の(a))。これにより、プロテクトフィルム12、偏光板11、第1貼合層31、第2液晶層24、第2貼合層32、第1液晶層23、及び第1基材層21aがこの順に積層された光学積層体1cが得られる。光学積層体1dの製造方法は、さらに、上記第1貼合層31を介して積層する工程よりも後に、プロテクトフィルム12及び第1基材層21aを剥離する工程を含んでいてもよい(図3の(b))。これにより、偏光板11、第1貼合層31、第2液晶層24、第2貼合層32、及び第1液晶層23がこの順に積層された光学積層体1dが得られる。
光学積層体1c,1dは、第1液晶層23の第2貼合層32とは反対側(第1液晶層23と第1基材層21aとの間)に第1配向層を有していてもよく、第2液晶層24の第2貼合層32とは反対側(第1貼合層31と第2液晶層24との間)に第2配向層を有していてもよい。第1配向層及び第2配向層を有する光学積層体1c,1dは、基材層付き第1液晶層27(図2の(a))において、第1基材層21aと第1液晶層23との間に第1配向層を設け、基材層付き第2液晶層28(図2の(b))において、第2基材層21bと第2液晶層24との間に第2配向層を設けることによって、製造することができる。
(光学積層体)
本実施形態の光学積層体1(1a~1d)は、図1及び図3に示すように、直線偏光層の片面又は両面に保護層を有する偏光板11と、第1貼合層31と、少なくとも1層の液晶層を含む液晶層含有層22と、をこの順に有する。光学積層体1において、直線偏光層は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを含み、直線偏光層の収縮力は、1.3N/2mm以下であり、液晶層含有層22のカール量は、-40mm以下である。
本実施形態の光学積層体1(1a~1d)は、図1及び図3に示すように、直線偏光層の片面又は両面に保護層を有する偏光板11と、第1貼合層31と、少なくとも1層の液晶層を含む液晶層含有層22と、をこの順に有する。光学積層体1において、直線偏光層は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを含み、直線偏光層の収縮力は、1.3N/2mm以下であり、液晶層含有層22のカール量は、-40mm以下である。
直線偏光層の収縮力は、上記したように、1.2N/2mm以下であることが好ましく、1.1N/2mm以下であってもよく、1N/2mm以下であってもよい。直線偏光層の収縮力の測定方法は、後述する実施例に記載の方法で決定することができる。
液晶層含有層22のカール量の好ましい範囲、及び、カール量の測定方法は、上記したとおりである。液晶層含有層22のMD方向及びTD方向のカール量のうちの一方が上記範囲内にあればよく、MD方向及びTD方向のカール量の両方が上記範囲内にあってもよいが、TDカールのカール量が上記範囲内にあることが好ましい。
上記したように、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを含む直線偏光層では、耐熱試験における熱ムラの発生を抑制するために、予め熱収縮を進行させる処理が施される場合があり、この場合、直線偏光層のカール量が大きくなる傾向にある。光学積層体1では、カール量が大きいと考えられる収縮力が1.3N/2mm以下である直線偏光層と、カール量が大きい液晶層含有層22とを積層することにより、光学積層体1に発生するカールを抑制している。これにより、光学積層体1を光学表示素子等に貼合して画像表示パネル等とする際の作業性が低下することを抑制することができる。
偏光板11、第1貼合層31、及び液晶層含有層22をこの順に有する光学積層体1b,1dにおいて、光学積層体1b,1dのカール量は、上記したように、-20mm以上であることが好ましく、-10mm以上であることがより好ましく、-5mm以上であることがさらに好ましく、0mm以上であることがよりさらに好ましく、また、20mm以下であることが好ましく、18mm以下であってもよく、15mm以下であってもよい。光学積層体1b,1dのカール量は、MD方向及びTD方向のカール量のうちの一方が上記範囲内にあればよく、MD方向及びTD方向のカール量の両方が上記範囲内にあってもよいが、TDカールのカール量が上記範囲内にあることが好ましい。
光学積層体1は、偏光板11の第1貼合層31とは反対側にプロテクトフィルム12を有していてもよい(図1の(c)、図3の(a))。光学積層体1は、液晶層含有層22の第1貼合層31とは反対側に、液晶層含有層22に対して剥離可能な基材層21や第1基材層21aを有していてもよい(図1の(c)、図3の(a))。液晶層含有層22に含まれる液晶層は、上記したように、1層であってもよく、2層以上であってもよい。液晶層含有層22に含まれる液晶層が2層である場合、液晶層含有層22は、第1液晶層23、第2貼合層32、及び第2液晶層24をこの順に有することができる(図3)。光学積層体1に含まれる液晶層含有層22は、第2積層体20において基材層21側となる表面側に配向層を有していてもよい。光学積層体1に含まれる液晶層含有層22が第1液晶層23及び第2液晶層24を有する場合は、第1液晶層23の第2貼合層32とは反対側に第1配向層を有していてもよく、第1貼合層31と第2液晶層24との間に第2配向層を有していてもよい。
以下、本実施形態の光学積層体の製造方法及び光学積層体で用いた各部材の詳細について説明する。
(直線偏光層)
直線偏光層は、無偏光の光を入射させたとき、吸収軸に直交する振動面をもつ直線偏光を透過させる性質を有する。直線偏光層は、ポリビニルアルコール(以下、「PVA」と略すこともある。)系樹脂フィルムを含むものである。
直線偏光層は、無偏光の光を入射させたとき、吸収軸に直交する振動面をもつ直線偏光を透過させる性質を有する。直線偏光層は、ポリビニルアルコール(以下、「PVA」と略すこともある。)系樹脂フィルムを含むものである。
PVA系樹脂フィルムを含む直線偏光層としては、例えば、ポリビニルアルコール(以下、「PVA」と略すこともある。)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、及び延伸処理が施されたもの等が挙げられる。光学特性に優れることから、PVA系樹脂フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸して得られた直線偏光層を用いることが好ましい。
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り製造できる。ポリ酢酸ビニル系樹脂は、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニルと酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体との共重合体であることもできる。酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、アンモニウム基を有するアクリルアミド類等が挙げられる。
ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常85~100モル%程度であり、好ましくは98モル%以上である。ポリビニルアルコール系樹脂は変性されていてもよく、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等も使用可能である。ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度は、通常1,000~10,000程度であり、好ましくは1,500~5,000程度である。ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度は、JIS K 6726(1994)に準拠して求めることができる。平均重合度が1000未満では好ましい偏光性能を得ることが困難であり、10000超ではフィルム加工性に劣ることがある。
このようなポリビニルアルコール系樹脂を製膜したものが、直線偏光層の原反フィルムとして用いられる。原反フィルムであるポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、例えば、長尺の未延伸又は延伸ポリビニルアルコール系樹脂フィルムのロール(巻回品)として用意することができる。この場合、直線偏光層もまた、長尺物として得られる。以下、直線偏光層の製造工程の一例の各工程について詳細に説明する。直線偏光層は、例えば次に説明する(1)~(6)の順に各工程を行うことによって製造することができる。
(1)膨潤工程S10
本工程における膨潤処理は、原反フィルムであるポリビニルアルコール系樹脂フィルムの異物除去、可塑剤除去、易染色性の付与、フィルムの可塑化等の目的で必要に応じて実施される処理であり、具体的には、水を含有する処理液を収容する膨潤槽にポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬させる処理であることができる。当該フィルムは、1つの膨潤槽に浸漬されてもよいし、2以上の膨潤槽に順次浸漬されてもよい。膨潤処理前、膨潤処理時、又は膨潤処理前及び膨潤処理時に、フィルムに対して一軸延伸処理を行ってもよい。
本工程における膨潤処理は、原反フィルムであるポリビニルアルコール系樹脂フィルムの異物除去、可塑剤除去、易染色性の付与、フィルムの可塑化等の目的で必要に応じて実施される処理であり、具体的には、水を含有する処理液を収容する膨潤槽にポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬させる処理であることができる。当該フィルムは、1つの膨潤槽に浸漬されてもよいし、2以上の膨潤槽に順次浸漬されてもよい。膨潤処理前、膨潤処理時、又は膨潤処理前及び膨潤処理時に、フィルムに対して一軸延伸処理を行ってもよい。
膨潤槽に収容される処理液は、水(例えば純水)であることができる他、アルコール類のような水溶性有機溶媒を添加した水溶液であってもよい。
フィルムを浸漬するときの膨潤槽に収容される処理液の温度は、通常10℃以上70℃以下程度、好ましくは15℃以上50℃以下程度であり、フィルムの浸漬時間は、通常10秒以上600秒以下程度、好ましくは20秒以上300秒以下程度である。
(2)染色工程S20
本工程における染色処理は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着、配向させる目的で行われる処理であり、具体的には、二色性色素を含有する処理液を収容する染色槽にポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬させる処理であることができる。当該フィルムは、1つの染色槽に浸漬されてもよいし、2以上の染色槽に順次浸漬されてもよい。二色性色素の染色性を高めるために、染色工程に供されるフィルムは、少なくともある程度の一軸延伸処理が施されていてもよい。染色処理前の一軸延伸処理の代わりに、あるいは染色処理前の一軸延伸処理に加えて、染色処理時に一軸延伸処理を行ってもよい。
本工程における染色処理は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素を吸着、配向させる目的で行われる処理であり、具体的には、二色性色素を含有する処理液を収容する染色槽にポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬させる処理であることができる。当該フィルムは、1つの染色槽に浸漬されてもよいし、2以上の染色槽に順次浸漬されてもよい。二色性色素の染色性を高めるために、染色工程に供されるフィルムは、少なくともある程度の一軸延伸処理が施されていてもよい。染色処理前の一軸延伸処理の代わりに、あるいは染色処理前の一軸延伸処理に加えて、染色処理時に一軸延伸処理を行ってもよい。
二色性色素は、ヨウ素または二色性有機染料であることができる。二色性有機染料の具体例は、レッドBR、レッドLR、レッドR、ピンクLB、ルビンBL、ボルドーGS、スカイブルーLG、レモンイエロー、ブルーBR、ブルー2R、ネイビーRY、グリーンLG、バイオレットLB、バイオレットB、ブラックH、ブラックB、ブラックGSP、イエロー3G、イエローR、オレンジLR、オレンジ3R、スカーレットGL、スカーレットKGL、コンゴーレッド、ブリリアントバイオレットBK、スプラブルーG、スプラブルーGL、スプラオレンジGL、ダイレクトスカイブルー、ダイレクトファーストオレンジS、ファーストブラックを含む。二色性色素は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
二色性色素としてヨウ素を用いる場合、染色槽に収容される処理液には、ヨウ素及びヨウ化カリウムを含有する水溶液を用いることができる。ヨウ化カリウムに代えて、ヨウ化亜鉛等の他のヨウ化物を用いてもよく、ヨウ化カリウムと他のヨウ化物を併用してもよい。また、ヨウ化物以外の化合物、例えば、ホウ酸、塩化亜鉛、塩化コバルト等を共存させてもよい。ホウ酸を添加する場合は、ヨウ素を含む点で後述する架橋処理と区別される。上記水溶液におけるヨウ素の含有量は通常、水100質量部あたり0.01質量部以上1質量部以下である。また、ヨウ化カリウム等のヨウ化物の含有量は通常、水100質量部あたり0.5質量部以上20質量部以下である。上述のとおり、染色槽に収容される処理液は亜鉛塩を含有することができる。
フィルムを浸漬するときの染色槽に収容される処理液の温度は、通常10℃以上45℃以下、好ましくは10℃以上40℃以下であり、より好ましくは20℃以上35℃以下であり、フィルムの浸漬時間は、通常30秒以上600秒以下、好ましくは60秒以上300秒以下である。
二色性色素として二色性有機染料を用いる場合、染色槽に収容される処理液には、二色性有機染料を含有する水溶液を用いることができる。当該水溶液における二色性有機染料の含有量は通常、水100質量部あたり1×10-4質量部以上10質量部以下であり、好ましくは1×10-3質量部以上1質量部以下である。染色槽には染色助剤等を共存させてもよく、例えば、硫酸ナトリウム等の無機塩や界面活性剤等を含有させてもよい。二色性有機染料は1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。フィルムを浸漬するときの染色槽に収容される処理液の温度は、例えば20℃以上80℃以下、好ましくは30℃以上70℃以下であり、フィルムの浸漬時間は、通常30秒以上600秒以下、好ましくは60秒以上300秒以下である。
(3)架橋工程S30
染色工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを架橋剤で処理する架橋処理は、架橋による耐水化や色相調整等の目的で行う処理であり、具体的には、架橋剤を含有する架橋槽に収容される処理液に染色工程後のフィルムを浸漬させる処理であることができる。当該フィルムは、1つの架橋槽に浸漬されてもよいし、2以上の架橋槽に順次浸漬されてもよい。架橋処理時に一軸延伸処理を行ってもよい。
染色工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを架橋剤で処理する架橋処理は、架橋による耐水化や色相調整等の目的で行う処理であり、具体的には、架橋剤を含有する架橋槽に収容される処理液に染色工程後のフィルムを浸漬させる処理であることができる。当該フィルムは、1つの架橋槽に浸漬されてもよいし、2以上の架橋槽に順次浸漬されてもよい。架橋処理時に一軸延伸処理を行ってもよい。
架橋剤としては、ホウ酸、グリオキザール、グルタルアルデヒド等を挙げることができ、ホウ酸が好ましく用いられる。2種以上の架橋剤を併用することもできる。架橋槽に収容される処理液におけるホウ酸の含有量は通常、水100質量部あたり0.1質量部以上15質量部以下であり、直線偏光層の収縮力の観点から好ましくは1質量部以上10質量部以下である。
二色性色素がヨウ素の場合、架橋槽に収容される処理液は、ホウ酸に加えてヨウ化物を含有することが好ましい。架橋槽に収容される処理液におけるヨウ化物の含有量は通常、水100質量部あたり0.1質量部以上15質量部以下であり、好ましくは5質量部以上12質量部以下である。ヨウ化物としては、ヨウ化カリウム、ヨウ化亜鉛等が挙げられる。また、ヨウ化物以外の化合物、例えば塩化亜鉛、塩化コバルト、塩化ジルコニウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、硫酸ナトリウム等を架橋槽に共存させてもよい。
フィルムを浸漬するときの架橋槽に収容される処理液の温度は、通常50℃以上85℃以下、好ましくは50℃以上70℃以下であり、フィルムの浸漬時間は、通常10秒以上600秒以下、好ましくは20秒以上300秒以下である。
架橋工程S30では、架橋槽は2槽以上あってもよい。この場合、各架橋槽に収容される処理液の組成及び温度は同じであってもよいし、異なっていてもよい。架橋槽に収容される処理液は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬させる目的に応じた架橋剤及びヨウ化物等の濃度や、温度を有していてもよい。架橋による耐水化のための架橋処理及び色相調整(補色)のための架橋処理を、それぞれ複数の工程(例えば複数の槽)で行ってもよい。
一般に、架橋による耐水化のための架橋処理及び色相調整(補色)のための架橋処理の双方を実施する場合、色相調整(補色)のための架橋処理を実施する槽(補色槽)が後段に配置される。補色槽に収容される処理液の温度は、例えば10℃以上55℃以下であり、好ましくは20℃以上50℃以下である。補色槽に収容される処理液における架橋剤の含有量は、水100質量部あたり、例えば1質量部以上5質量部以下である。補色槽に収容される処理液におけるヨウ化物の含有量は、水100質量部あたり、例えば3質量部以上30質量部以下である。
上記のように、直線偏光層の製造にあたり、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、膨潤工程S10の前から架橋工程S30までのいずれか1又は2以上の段階で一軸延伸処理される(延伸工程、図1)。二色性色素の染色性を高める観点から、染色工程に供されるフィルムは、少なくともある程度の一軸延伸処理を施したフィルムであることが好ましく、又は染色処理前の一軸延伸処理の代わりに、あるいは染色処理前の一軸延伸処理に加えて、染色処理時に一軸延伸処理を行うことが好ましい。
一軸延伸処理は、空中で延伸を行う乾式延伸、槽中で延伸を行う湿式延伸のいずれであってもよく、これらの双方を行ってもよい。一軸延伸処理は、2つのニップロール間に周速差をつけて縦一軸延伸を行うロール間延伸、熱ロール延伸、テンター延伸等であることができるが、好ましくはロール間延伸を含む。原反フィルムを基準とする延伸倍率(2以上の段階で延伸処理を行う場合にはそれらの累積延伸倍率)は、3倍以上8倍以下程度である。良好な偏光特性を付与するために、延伸倍率は、好ましくは4倍以上、より好ましくは5倍以上とされる。
架橋工程S30を経ることにより、得られる直線偏光層にはホウ素成分が含まれる。このホウ素成分の含有量が少ないほど、収縮力は小さくすることができる傾向がある。ホウ素成分の含有量を少なくするためには、架橋槽の処理液におけるホウ酸含有量を低くしたり、架橋槽における浸漬時間を短くすればよい。
(4)洗浄工程S40
本工程における洗浄処理は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに付着した余分な架橋剤や二色性色素等の薬剤を除去する目的で必要に応じて実施される処理であり、水を含有する洗浄液を用いて架橋工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを洗浄する処理である。具体的には、洗浄槽に収容される処理液(洗浄液)に架橋工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬させる処理であることができる。当該フィルムは、1つの洗浄槽に浸漬されてもよいし、2以上の洗浄槽に順次浸漬されてもよい。あるいは、洗浄処理は、架橋工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対して洗浄液をシャワーとして噴霧する処理であってもよく、上記の浸漬と噴霧とを組み合わせてもよい。
本工程における洗浄処理は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに付着した余分な架橋剤や二色性色素等の薬剤を除去する目的で必要に応じて実施される処理であり、水を含有する洗浄液を用いて架橋工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを洗浄する処理である。具体的には、洗浄槽に収容される処理液(洗浄液)に架橋工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬させる処理であることができる。当該フィルムは、1つの洗浄槽に浸漬されてもよいし、2以上の洗浄槽に順次浸漬されてもよい。あるいは、洗浄処理は、架橋工程後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムに対して洗浄液をシャワーとして噴霧する処理であってもよく、上記の浸漬と噴霧とを組み合わせてもよい。
洗浄液は、水(例えば純水)であることができる他、アルコール類のような水溶性有機溶媒を添加した水溶液であってもよい。洗浄液の温度は、例えば5℃以上40℃以下程度であることができる。
洗浄工程S40は任意の工程であり省略されてもよく、好ましくは、洗浄工程S40を行った後のフィルムに対して乾燥工程S50を行う。
(5)乾燥工程S50
乾燥工程S50は、洗浄工程S40後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾燥させるためのゾーンである。洗浄工程S40後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを引き続き搬送させながら、乾燥工程S50に当該フィルムを導入することによって乾燥処理を施すことができ、これにより直線偏光層が得られる。
乾燥工程S50は、洗浄工程S40後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾燥させるためのゾーンである。洗浄工程S40後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを引き続き搬送させながら、乾燥工程S50に当該フィルムを導入することによって乾燥処理を施すことができ、これにより直線偏光層が得られる。
乾燥処理は、フィルムの乾燥手段(加熱手段)を用いて行われる。乾燥手段の好適な一例は乾燥炉である。乾燥炉は、好ましくは炉内温度を制御可能なものである。乾燥炉は、例えば、熱風の供給等により炉内温度を高めることができる熱風オーブンである。また乾燥手段による乾燥処理は、凸曲面を有する1または2以上の加熱体に洗浄工程S40後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムを密着させる処理や、ヒーターを用いて該フィルムを加熱する処理であってもよい。
上記加熱体としては、熱源(例えば、温水等の熱媒や赤外線ヒーター)を内部に備え、表面温度を高めることができるロール(例えば熱ロールを兼ねたガイドロール)を挙げることができる。上記ヒーターとしては、赤外線ヒーター、ハロゲンヒーター、パネルヒーター等を挙げることができる。
乾燥処理の温度(例えば、乾燥炉の炉内温度、熱ロールの表面温度等)は、通常30℃以上100℃以下であり、直線偏光層の収縮力を小さくし、かつ直線偏光層の性能を維持しやすいという観点から、好ましくは50℃以上90℃以下であり、より好ましくは60℃以上80℃以下である。乾燥時間は特に制限されないが、例えば30秒以上600秒以下である。乾燥処理の温度及び/又は乾燥時間の条件を変えた複数回の乾燥処理を行うことも好ましい。
(6)アニール工程S60
直線偏光層の収縮力を低くすることを目的として、乾燥工程S50後、直線偏光層の温度を常温とした後、アニール工程S60を行ってもよい。
直線偏光層の収縮力を低くすることを目的として、乾燥工程S50後、直線偏光層の温度を常温とした後、アニール工程S60を行ってもよい。
アニール工程は、例えば直線偏光層の一方面に純水層を介して第1基材フィルムをその表面張力により貼着し、他方面に純水層を介して第2基材フィルムをその表面張力により貼着し、加熱することにより、純水層の水分を除去する乾燥を行う。乾燥温度は通常70℃~90℃以下であり、時間は通常0.5分~2分である。乾燥により、直線偏光層の一方面に第1基材フィルムが、他方面に第2基材フィルムが、それぞれ直線偏光層から剥離可能に貼着された三層積層物を得る。次いで、この三層積層物から、第2基材フィルムを剥離して、直線偏光層の一方面のみに第1基材フィルムが貼着された積層物とし、この二層積層物を2枚の無塵紙で挟み、この状態で加熱することによりアニール処理が行われる。加熱温度は、通常70℃~110℃、好ましくは80℃~100℃であり、加熱時間は、通常0.5時間~24時間、好ましくは2時間~12時間である。直線偏光層は、剥離可能に貼着された第1基材フィルムと重ねただけで非貼着の無塵紙との間に保持された状態で加熱されるので、直線偏光層の応力が容易に緩和されて、収縮力を低下させることができる。
第1基材フィルム及び第2基材フィルムは容易に剥離できる。第1基材フィルム及び第2基材フィルムの剥離は、後述する熱可塑性樹脂フィルムの貼合工程おいて、熱可塑性樹脂フィルムを貼合する直前に剥離することができる。
第1基材フィルムは、例えばTACフィルムであってよく、第2基材フィルムは、例えばPMMAフィルムであってよい。
加熱は、例えば通常の加熱炉を用いて行うことができる。加熱炉の例としては、温度制御可能な熱風オーブンや赤外線ヒーター等であってよい。
以上の工程を経て、一軸延伸されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向されている直線偏光層を得ることができる。
得られた直線偏光層は、例えば、そのまま次の偏光板作製工程(直線偏光層の片面又は両面に熱可塑性樹脂フィルムを貼合する工程)に搬送することもできる。
直線偏光層の厚みは、2μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましい。また、上記の直線偏光層の厚みは、25μm以下であり、15μm以下であることが好ましく、13μm以下であることがより好ましく、さらに7μm以下であることが好ましい。なお、上述した上限値及び下限値は、任意に組み合わせることができる。
(偏光板)
直線偏光層はその片面又は両面に、公知の粘着剤層又は接着層を介して保護層を積層して偏光板とすることができる。この偏光板はいわゆる直線偏光板である。直線偏光層の片面又は両面に積層することができる保護層としては、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。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、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;ナイロンや芳香族ポリアミド等のポリアミド樹脂;ポリイミド樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン樹脂;シクロ系及びノルボルネン構造を有する環状ポリオレフィン樹脂(ノルボルネン系樹脂ともいう);(メタ)アクリル樹脂;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、並びにこれらの混合物を挙げることができる。直線偏光層の両面に保護層が積層されている場合、二つの保護層の樹脂組成は同一であってもよいし、異なっていてもよい。なお、本明細書において「(メタ)アクリル」とは、アクリル又はメタクリルのいずれでもよいことを意味する。(メタ)アクリレート等の「(メタ)」も同様の意味である。
直線偏光層はその片面又は両面に、公知の粘着剤層又は接着層を介して保護層を積層して偏光板とすることができる。この偏光板はいわゆる直線偏光板である。直線偏光層の片面又は両面に積層することができる保護層としては、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。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、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;ナイロンや芳香族ポリアミド等のポリアミド樹脂;ポリイミド樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン樹脂;シクロ系及びノルボルネン構造を有する環状ポリオレフィン樹脂(ノルボルネン系樹脂ともいう);(メタ)アクリル樹脂;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、並びにこれらの混合物を挙げることができる。直線偏光層の両面に保護層が積層されている場合、二つの保護層の樹脂組成は同一であってもよいし、異なっていてもよい。なお、本明細書において「(メタ)アクリル」とは、アクリル又はメタクリルのいずれでもよいことを意味する。(メタ)アクリレート等の「(メタ)」も同様の意味である。
熱可塑性樹脂から形成されたフィルムは、PVA系樹脂及び二色性物質からなる直線偏光層との密着性を向上するため、表面処理(例えば、コロナ処理等)が施されていてもよく、プライマー層(下塗り層ともいう)等の薄層が形成されていてもよい。
保護層は、温度40℃、湿度90%RHでの透湿度が1~1500g/m2・24hrであることが好ましい。保護層の温度40℃、湿度90%RHでの透湿度は、1000g/m2・24hr以下であることがより好ましく、100g/m2・24hr以下であることがさらに好ましく、10g/m2・24hr以下であることがよりさらに好ましい。透湿度は、JIS Z 0208:1976に準拠して測定をすることができる。
なお、直線偏光層の両面に保護層が積層される場合、光学積層体が光学表示素子に貼合された際の視認側に積層される外側保護層の透湿度と、第1貼合層側に積層される内側保護層の透湿度とは、互いに同じであるか、内側保護層よりも外側保護層の方が小さくなることが好ましい。
保護層は、例えば前述の熱可塑性樹脂を延伸したものであってもよいし、延伸されていないものであってもよい(以下、「未延伸樹脂」ということがある。)。延伸処理としては、一軸延伸や二軸延伸等が挙げられる。
延伸処理における延伸方向は、未延伸樹脂の長さ方向であってもよく、長さ方向に直交する方向であってもよく、長さ方向に対して斜交する方向であってもよい。一軸延伸の場合は、これらの方向のうちのいずれかの方向に未延伸樹脂を延伸すればよい。二軸延伸は、これらの方向のうちの2つの延伸方向に同時に延伸する同時二軸延伸でもよく、所定の方向に延伸した後で他の方向に延伸する逐次二軸延伸であってもよい。
延伸処理は、例えば、下流側の周速を大きくした2対以上のニップロールを用いて、長さ方向に延伸する、又は、未延伸樹脂の両側端をチャックで把持して長さ方向に直交する方向に延伸する等によって行うことができる。この際、延伸後の熱可塑性樹脂の厚みを調整したり、延伸倍率を調整したりすることによって、所望の位相差値及び波長分散を制御することが可能である。
延伸された熱可塑性樹脂は、下記式を満足することが好ましい。
(1) 80nm≦Re(590)≦180nm
(2) 0.5<Rth(590)/Re(590)≦0.8
(3) 0.85≦Re(450)/Re(550)<1.00
式中、Re(590)、Re(450)、Re(550)はそれぞれ、測定波長590nm、450nm、550nmにおける面内位相差値を表し、Rth(590)は、測定波長590nmにおける厚み方向位相差値を表す。これらの面内位相差値及び厚み方向位相差値は、温度23℃、相対湿度55%の環境下にて測定された値のことをいう。
(1) 80nm≦Re(590)≦180nm
(2) 0.5<Rth(590)/Re(590)≦0.8
(3) 0.85≦Re(450)/Re(550)<1.00
式中、Re(590)、Re(450)、Re(550)はそれぞれ、測定波長590nm、450nm、550nmにおける面内位相差値を表し、Rth(590)は、測定波長590nmにおける厚み方向位相差値を表す。これらの面内位相差値及び厚み方向位相差値は、温度23℃、相対湿度55%の環境下にて測定された値のことをいう。
面内位相差値Re、厚み方向位相差値Rthは、面内遅相軸方向の屈折率をnx、面内進相軸方向(面内遅相軸方向と直交する方向)の屈折率をny、厚み方向の屈折率をnz、延伸された熱可塑性樹脂の厚みをdとするとき、下記式(S1)、式(S2):
(S1) Re=(nx-ny)×d
(S2) Rth=[{(nx+ny)/2}-nz]×d
で定義される。
(S1) Re=(nx-ny)×d
(S2) Rth=[{(nx+ny)/2}-nz]×d
で定義される。
上記した外側保護層は、上記式(1)~(3)を満たす延伸された熱可塑性樹脂であることが好ましい。また、上記した外側保護層は、直線偏光層の吸収軸に対して斜交する方向に遅相軸を有するように直線偏光層に貼り合わせることが好ましく、例えば外側保護層の遅相軸の角度が直線偏光層の吸収軸に対して45±10°又は135±10°となるように、外側保護層と直線偏光層とを貼り合わせることが好ましい。遅相軸の角度が上記範囲であることにより、進相軸方向における光の位相と遅相軸方向における光の位相との間に差が生じるため、本実施形態の光学積層体を光学表示素子に適用すると、光学積層体を通過して出射した光を円偏光にすることができる。そのため、本実施形態の光学積層体を光学表示素子に適用した表示装置は、偏光サングラス越しに表示画像等を見た場合にも視認性に優れたものとなり得る。
保護層の厚みは、3μm以上であることが好ましく、5μm以上であることがより好ましい。また、保護層の厚みは、50μm以下であることが好ましく、30μm以下であることがより好ましい。なお、上述した上限値及び下限値は、任意に組み合わせることができる。
保護層の直線偏光層とは反対側の表面は、表面処理層を有していてもよく、例えばハードコート層、反射防止層、スティッキング防止層、アンチグレア層、拡散層等を有していてもよい。表面処理層は、保護層上に積層される別の層であってもよく、保護層表面に表面処理が施されて形成されたものであってもよい。
ハードコート層は、偏光板表面の傷つき防止等を目的とするものであり、例えばアクリル系、シリコーン系等の紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を保護層の表面に付加する方式等にて形成することができる。反射防止層は、偏光板表面での外光の反射防止を目的とするものであり、従来に準じた反射防止膜等の形成により達成することができる。また、スティッキング防止層は隣接層との密着防止を目的とするものである。
アンチグレア層は、偏光板の表面で外光が反射して、偏光板の透過光の視認を阻害することを防止すること等を目的とするものであり、例えば、サンドブラスト方式やエンボス加工方式による粗面化方式や透明微粒子の配合方式等の方式により、保護層の表面に微細凹凸構造を付与して形成することができる。保護層の表面に微細凹凸構造を付与するために用いる透明微粒子としては、例えば平均粒径が0.5~50μmのシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等の導電性を有し得る無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等の有機系微粒子等の微粒子が挙げられる。透明微粒子の含有量は、微細凹凸構造を形成する層をなす樹脂100質量部に対して、一般的に2~50質量部であり、5~25質量部が好ましい。アンチグレア層は、偏光板の透過光を拡散して視角等を拡大するための拡散層(視角拡大機能等)を兼ねるものであってもよい。
表面処理層が偏光板の保護層上に積層される別の層である場合、表面処理層の厚みは0.5μm以上であることが好ましく、1μm以上であることがより好ましい。また、10μm以下であることが好ましく、8μm以下であることがより好ましい。厚みが0.5μm未満であると、偏光板表面の傷つきを有効に防止しにくくなる傾向にある。また、厚みが10μmを超えると、硬化収縮が大きくなる等により、偏光板のカール量が大きくなりすぎることがある。
上記実施形態の光学積層体及びその製造方法は、偏光板の厚みが2μm以上300μm以下である場合に好適である。偏光板の厚みは、10μm以上であってもよく、また、150μm以下であってもよく、120μm以下であってもよく、80μm以下であってもよい。
(プロテクトフィルム付き偏光板)
偏光板は、通常その片面に、プロテクトフィルムを積層することにより、プロテクトフィルム付き偏光板とすることができる。プロテクトフィルムは、プロテクトフィルム用樹脂フィルムに粘着剤層が形成されたものであってもよく、自己粘着性フィルムで形成されていてもよい。プロテクトフィルムの厚みは、例えば30~200μmであることができ、好ましくは40~150μmであり、より好ましくは50~120μmである。
偏光板は、通常その片面に、プロテクトフィルムを積層することにより、プロテクトフィルム付き偏光板とすることができる。プロテクトフィルムは、プロテクトフィルム用樹脂フィルムに粘着剤層が形成されたものであってもよく、自己粘着性フィルムで形成されていてもよい。プロテクトフィルムの厚みは、例えば30~200μmであることができ、好ましくは40~150μmであり、より好ましくは50~120μmである。
プロテクトフィルム用樹脂フィルムを構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂のようなポリオレフィン系樹脂;環状ポリオレフィン系樹脂;ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートのようなポリエステル系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂等を挙げることができる。このうち、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂が好ましい。プロテクトフィルム用樹脂フィルムは、1層構造であってもよいが、2層以上の多層構造を有していてもよい。
プロテクトフィルム用粘着剤層を構成する粘着剤としては、後述する粘着剤層を構成する粘着剤と同様のものを用いることができる。また、プロテクトフィルムは、プロテクトフィルム用樹脂フィルム面上に、粘着剤組成物を塗布、乾燥等することにより粘着剤層を形成して得ることができる。必要に応じて、プロテクトフィルム用樹脂フィルムの粘着剤塗布面には密着性を向上するために、表面処理(例えば、コロナ処理等)が施されていてもよく、プライマー層(下塗り層ともいう)等の薄層が形成されていてもよい。また、必要に応じて、プロテクトフィルム用粘着剤層の、プロテクトフィルム用樹脂フィルム側とは反対側の表面を被覆して保護するための剥離層を有していてもよい。この剥離層は、偏光板と貼り合わせる際の適宜のタイミングで剥離することができる。
自己粘着性フィルムは、粘着剤層等の付着のための手段を設けることなくそれ自身で付着し、かつ、その付着状態を維持することが可能なフィルムである。自己粘着性フィルムは、例えばポリプロピレン系樹脂及びポリエチレン系樹脂等を用いて形成することができる。
プロテクトフィルム付き偏光板の厚みは、32μm以上500μm以下であることが好ましい。プロテクトフィルム付き偏光板の厚みは、40μm以上であってもよく、また、350μm以下であってもよく、200μm以下であってもよく、150μm以下であってもよい。
(第1貼合層、第2貼合層)
第1貼合層及び第2貼合層は、粘着剤層又は接着剤層とすることができる。粘着剤層は、粘着剤組成物を用いて形成することができ、接着剤層は、接着剤組成物を用いて形成することができる。
第1貼合層及び第2貼合層は、粘着剤層又は接着剤層とすることができる。粘着剤層は、粘着剤組成物を用いて形成することができ、接着剤層は、接着剤組成物を用いて形成することができる。
(粘着剤層)
粘着剤層は、粘着剤で構成された層をいう。本明細書において「粘着剤」とは、それ自体を偏光板や液晶層等の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。また、後述する活性エネルギー線硬化型粘着剤は、エネルギー線を照射することにより、架橋度や接着力を調整することができる。上記したように、第1貼合層及び第2貼合層は、粘着剤層であってもよい。
粘着剤層は、粘着剤で構成された層をいう。本明細書において「粘着剤」とは、それ自体を偏光板や液晶層等の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。また、後述する活性エネルギー線硬化型粘着剤は、エネルギー線を照射することにより、架橋度や接着力を調整することができる。上記したように、第1貼合層及び第2貼合層は、粘着剤層であってもよい。
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。また、活性エネルギー線硬化型粘着剤、熱硬化型粘着剤等であってもよい。これらの中でも、透明性、粘着力、再剥離性(以下、リワーク性ともいう。)、耐候性、耐熱性等に優れるアクリル系樹脂をベースポリマーとした粘着剤が好適である。粘着剤層は、(メタ)アクリル系樹脂、架橋剤、シラン化合物を含む粘着剤組成物の反応生成物から構成されることが好ましく、その他の成分を含んでいてもよい。
粘着剤層は、活性エネルギー線硬化型粘着剤を用いて形成してもよい。活性エネルギー線硬化型粘着剤は、粘着剤組成物に、多官能性アクリレート等の紫外線硬化性化合物を配合し、粘着剤層を形成した後に紫外線を照射して硬化させることにより、より硬い粘着剤層を形成することができる。活性エネルギー線硬化型粘着剤は、紫外線や電子線等のエネルギー線の照射を受けて硬化する性質を有している。活性化エネルギー線硬化型粘着剤は、エネルギー線照射前においても粘着性を有しているため、光学フィルムや液晶層等の被着体に密着し、エネルギー線の照射により硬化して密着力を調整することができる性質を有する粘着剤である。
活性エネルギー線硬化型粘着剤は、一般にはアクリル系粘着剤と、エネルギー線重合性化合物とを主成分として含む。通常はさらに架橋剤が配合されており、また必要に応じて、光重合開始剤や光増感剤等を配合することもできる。
粘着剤層は、その貯蔵弾性率が23℃において0.10~10.0MPaであることが好ましく、0.15~5.0MPaであることがより好ましい。23℃における貯蔵弾性率が0.10MPa以上であると、温度変化が生じた際に剥がれ等の不具合を抑制できるため好ましい。また、10.0MPa以下であると粘着力の低下による耐久性の低下が起こりにくいため好ましい。なお、粘着剤層の貯蔵弾性率は、実施例に記載の方法によって測定することができる。
粘着剤層の厚みは、3μm以上であることが好ましく、5μm以上であることがより好ましい。また、粘着剤層の厚みは、40μm以下であることが好ましく、30μm以下であることがより好ましい。なお、上述した上限値及び下限値は、任意に組み合わせることができる。
(接着剤層)
接着剤層は、接着剤組成物中の硬化性成分を硬化させることによって形成される接着剤硬化層をいう。接着剤層を形成するための接着剤組成物としては、感圧型接着剤(粘着剤)以外の接着剤であって、例えば、水系接着剤、活性エネルギー線硬化性接着剤が挙げられる。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を水に溶解、又は分散させた接着剤が挙げられる。活性エネルギー線硬化性接着剤としては、例えば、紫外線、可視光、電子線、X線のような活性エネルギー線の照射によって硬化する硬化性化合物を含む無溶剤型の活性エネルギー線硬化性接着剤が挙げられる。無溶剤型の活性エネルギー線硬化性接着剤を用いることにより、層間の密着性を向上させることができる。これに対して、活性エネルギー線硬化性接着剤に溶剤(特に有機溶剤)が含まれていると、接着剤中に含まれる硬化性成分が同じであっても、十分な密着性を得ることができず、光学積層体を所定のサイズに裁断したとき、その端部において剥離する等の不具合を生じやすい。また、溶剤を乾燥する工程が追加されるため、熱による追加の収縮応力がかかり、光学積層体にカールが発生しやすくなるおそれがある。
接着剤層は、接着剤組成物中の硬化性成分を硬化させることによって形成される接着剤硬化層をいう。接着剤層を形成するための接着剤組成物としては、感圧型接着剤(粘着剤)以外の接着剤であって、例えば、水系接着剤、活性エネルギー線硬化性接着剤が挙げられる。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を水に溶解、又は分散させた接着剤が挙げられる。活性エネルギー線硬化性接着剤としては、例えば、紫外線、可視光、電子線、X線のような活性エネルギー線の照射によって硬化する硬化性化合物を含む無溶剤型の活性エネルギー線硬化性接着剤が挙げられる。無溶剤型の活性エネルギー線硬化性接着剤を用いることにより、層間の密着性を向上させることができる。これに対して、活性エネルギー線硬化性接着剤に溶剤(特に有機溶剤)が含まれていると、接着剤中に含まれる硬化性成分が同じであっても、十分な密着性を得ることができず、光学積層体を所定のサイズに裁断したとき、その端部において剥離する等の不具合を生じやすい。また、溶剤を乾燥する工程が追加されるため、熱による追加の収縮応力がかかり、光学積層体にカールが発生しやすくなるおそれがある。
活性エネルギー線の照射によって硬化する硬化性化合物を含む無溶剤型の活性エネルギー線硬化性接着剤を用いた場合、硬化後の活性化エネルギー線硬化性接着剤の硬さを示す指標である貯蔵弾性率に厚みを掛け合わせた剛性は、硬化後の水系接着剤の剛性よりも高い場合が多い。第1液晶層と第2液晶層との間に設けられる接着剤硬化層の剛性を高めるためには、無溶剤型の活性化エネルギー線硬化性接着剤を使用することが好ましい。
活性エネルギー線硬化性接着剤としては、良好な接着性を示すことから、カチオン重合性の硬化性化合物、ラジカル重合性の硬化性化合物のいずれか一方又は両方を含むことが好ましい。活性エネルギー線硬化性接着剤は、上記硬化性化合物の硬化反応を開始させるためのカチオン重合開始剤、又はラジカル重合開始剤をさらに含むことができる。
カチオン重合性の硬化性化合物としては、例えばエポキシ系化合物(分子内に1個又は2個以上のエポキシ基を有する化合物)や、オキセタン系化合物(分子内に1個又は2個以上のオキセタン環を有する化合物)、又はこれらの組み合わせを挙げることができる。
ラジカル重合性の硬化性化合物としては、例えば、(メタ)アクリル系化合物(分子内に1個又は2個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物)、ラジカル重合性の二重結合を有するその他のビニル系化合物、又はこれらの組み合わせを挙げることができる。
活性エネルギー線硬化性接着剤は、必要に応じて増感剤を含有することができる。増感剤を使用することにより、反応性が向上し、接着剤層の機械強度や接着強度をさらに向上させることができる。増感剤としては、公知のものを適宜適用することができる。増感剤を配合する場合、その配合量は、活性エネルギー線硬化性接着剤の総量100質量部に対し、0.1~20質量部の範囲とすることが好ましい。
活性エネルギー線硬化性接着剤は、必要に応じて、イオントラップ剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、粘着付与剤、熱可塑性樹脂、充填剤、流動調整剤、可塑剤、消泡剤、帯電防止剤、レベリング剤、溶媒等の添加剤を含有することができる。
接着剤組成物を、基材層付き第1液晶層27や基材層付き第2液晶層28の接合面に塗布することによって接着剤組成物層を形成してもよい。塗布方法としては、ダイコーター、カンマコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、ロッドコーター、ワイヤーバーコーター、ドクターブレードコーター、エアドクターコーター等を用いた通常のコーティング技術を採用すればよい。
水系接着剤を用いた場合の乾燥方法については特に限定されるものではないが、例えば、熱風乾燥機や赤外線乾燥機を用いて乾燥する方法が採用できる。
活性エネルギー線硬化性接着剤を用いた場合は、紫外線、可視光、電子線、X線のような活性エネルギー線を照射し、接着剤組成物層を硬化させて接着剤層を形成することができる。活性エネルギー線としては、紫外線が好ましく、この場合の光源としては、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ等を用いることができる。
紫外線照射により接着剤組成物層を硬化させる場合、紫外線の光照射強度は、接着剤組成物の組成ごとに決定されるものであって特に限定されないが、10~1,000mW/cm2であることが好ましく、100~600mW/cm2であることがより好ましい。樹脂組成物への光照射強度が10mW/cm2未満であると、反応時間が長くなりすぎ、1,000mW/cm2を超えると、光源から輻射される熱及び接着剤組成物の重合時の発熱により、得られる接着剤層に黄変を生じる可能性がある。また、光源から輻射される熱によりさらなる収縮応力を生じる可能性もある。照射強度は、重合開始剤、好ましくは光カチオン重合開始剤の活性化に有効な波長領域における強度であり、より好ましくは波長400nm以下の波長領域における強度であり、さらに好ましくは波長280~320nmの波長領域における強度である。このような光照射強度で1回あるいは複数回照射して、その積算光量が10mJ/cm2以上、好ましくは100~1,000mJ/cm2、より好ましくは200~600mJ/cm2となるように設定することが好ましい。接着剤組成物層への積算光量が10mJ/cm2未満であると、重合開始剤由来の活性種の発生が十分でなく、接着剤組成物層の硬化が不十分となる。積算光量が1,000mJ/cm2を超えると、照射時間が非常に長くなり、生産性向上には不利なものとなる。また、光源から輻射される熱によりさらなる収縮応力を生じる可能性もある。基材層(第1基材層、第2基材層)及び液晶層(第1液晶層、第2液晶層)等の種類や、接着剤組成物中の成分の組み合わせ等によって、光照射時の波長(UVA(320~390nm)やUVB(280~320nm)等)は異なり、光照射時の波長に応じて必要となる積算光量も変化する。
活性エネルギー線硬化性接着剤の粘度としては、任意の塗布方法で塗工できるように選定すればよいが、温度25℃における粘度が、10~1,000mPa・secの範囲にあることが好ましく、20~500mPa・secの範囲にあることがより好ましい。粘度があまりに小さいと、所望の厚みの接着剤層を形成しにくくなる傾向にある。一方、粘度があまりに大きいと、塗工時に活性エネルギー線硬化性接着剤が流動しにくくなって、ムラのない均質な塗膜が得られにくくなる傾向にある。ここでいう粘度は、E型粘度計を用いてその接着剤を25℃に調温した後、10rpsで測定される値である。
(液晶層)
第1液晶層及び第2液晶層(以下、両者をまとめて「液晶層」ということがある。)は、重合性液晶化合物を重合させることにより形成された硬化層であって、位相差層であってもよい。液晶層の光学特性は、重合性液晶化合物の配向状態により調整することができる。
第1液晶層及び第2液晶層(以下、両者をまとめて「液晶層」ということがある。)は、重合性液晶化合物を重合させることにより形成された硬化層であって、位相差層であってもよい。液晶層の光学特性は、重合性液晶化合物の配向状態により調整することができる。
本明細書では、重合性液晶化合物の光軸が基材層平面に対して水平に配向したものを水平配向、重合性液晶化合物の光軸が基材層平面に対して垂直に配向したものを垂直配向と定義する。光軸とは、重合性液晶化合物の配向により形成される屈折率楕円体において、光軸に直交する方向で切り出した断面が円となる方向、すなわち2方向の屈折率が等しくなる方向を意味する。
重合性液晶化合物としては、棒状の重合性液晶化合物や、円盤状の重合性液晶化合物が挙げられる。棒状の重合性液晶化合物が基材層に対して水平配向又は垂直配向した場合は、該重合性液晶化合物の光軸は、該重合性液晶化合物の長軸方向と一致する。円盤状の重合性液晶化合物が配向した場合は、該重合性液晶化合物の光軸は、該重合性液晶化合物の円盤面に対して直交する方向に存在する。
重合性液晶化合物を重合することによって形成される液晶層が面内位相差を発現するためには、重合性液晶化合物を適した方向に配向させればよい。重合性液晶化合物が棒状の場合は、該重合性液晶化合物の光軸を基材層平面に対して水平に配向させることで面内位相差が発現し、この場合、光軸方向と遅相軸方向とは一致する。重合性液晶化合物が円盤状の場合は、該重合性液晶化合物の光軸を基材層平面に対して水平に配向させることで面内位相差が発現し、この場合、光軸と遅相軸とは直交する。重合性液晶化合物の配向状態は、配向膜と重合性液晶化合物との組み合わせによって調整することができる。
重合性液晶化合物は、重合性基を有し、かつ、液晶性を有する化合物である。重合性基とは、重合反応に関与する基を意味し、光重合性基であることが好ましい。ここで、光重合性基とは、後述する光重合開始剤から発生した活性ラジカルや酸等によって重合反応に関与し得る基のことをいう。重合性基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、1-クロロビニル基、イソプロペニル基、4-ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。重合性液晶化合物が有する液晶性はサーモトロピック性液晶でもリオトロピック液晶でもよく、サーモトロピック液晶を秩序度で分類すると、ネマチック液晶でもスメクチック液晶でもよい。
棒状の重合性液晶化合物や、円盤状の重合性液晶化合物としては、公知のものを用いることができ、例えば、特開2015-163937号公報、特開2016-42185号公報、国際公開第2016/158940号、特開2016-224128号公報に例示されているものを用いることができる。
液晶層は、1層構造であってもよく、2層以上の多層構造であってもよい。2層以上の多層構造を有する場合には、後述する基材層付き液晶層(基材層付き第1液晶層、基材層付き第2液晶層)を準備する際に、基材層上に2層以上の多層構造の液晶層を形成すればよい。液晶層が1層構造の場合、液晶層の厚みは、0.3μm以上であることが好ましく、1μm以上であってもよく、通常10μm以下であり、5μm以下であってもよく、3μm以下であることが好ましい。液晶層が2層以上の多層構造の場合、液晶層の厚みは、0.5μm以上であることが好ましく、1μm以上であってもよく、通常10μm以下であり、5μm以下であってもよく、3μm以下であることが好ましい。光学積層体全体の薄型化に寄与する観点から、液晶層の厚みは5μm以下であることが好ましく、3μm以下であることがより好ましい。
(基材層付き液晶層)
基材層付き第1液晶層及び基材層付き第2液晶層(以下、両者をまとめて「基材層付き液晶層」ということがある。)は、基材層上に、重合性液晶化合物を含む液晶層形成用組成物を塗布、乾燥し、重合性液晶化合物を重合させることによって形成された硬化層である液晶層を形成することによって得ることができる。液晶層形成用組成物は、基材層上に後述する配向層が形成されている場合は、配向層上に塗布すればよく、液晶層が2層以上の多層構造である場合には、液晶層形成用組成物を順次塗布する等により、多層構造を形成すればよい。
基材層付き第1液晶層及び基材層付き第2液晶層(以下、両者をまとめて「基材層付き液晶層」ということがある。)は、基材層上に、重合性液晶化合物を含む液晶層形成用組成物を塗布、乾燥し、重合性液晶化合物を重合させることによって形成された硬化層である液晶層を形成することによって得ることができる。液晶層形成用組成物は、基材層上に後述する配向層が形成されている場合は、配向層上に塗布すればよく、液晶層が2層以上の多層構造である場合には、液晶層形成用組成物を順次塗布する等により、多層構造を形成すればよい。
液晶層形成用組成物は、重合性液晶化合物に加えて通常、溶剤を含む。液晶層形成用組成物は、さらに、重合開始剤、反応性添加剤、重合禁止剤等を含んでいてもよい。溶剤、重合開始剤、反応性添加剤、重合禁止剤等については、特開2015-163937号公報、特開2016-42185号公報、国際公開第2016/158940号、特開2016-224128号公報に例示されているものを用いることができる。
液晶層形成用組成物の塗布は、例えば、スピンコーティング法、エクストルージョン法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、スリットコーティング法、バーコーティング法、アプリケータ法等の塗布法や、フレキソ法等の印刷法等の公知の方法によって行うことができる。液晶層形成用組成物の塗布を行った後には、塗布層中に含まれる重合性液晶化合物が重合しない条件で溶剤を除去することが好ましい。乾燥方法としては、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥、減圧乾燥法等が挙げられる。
塗布層の乾燥後に行う重合性液晶化合物の重合は、重合性官能基を有する化合物を重合させる公知の方法によって行うことができる。重合方法としては、例えば熱重合や光重合等を挙げることができ、重合の容易さの観点から光重合であることが好ましい。光重合により重合性液晶化合物を重合させる場合、液晶層形成用組成物として光重合開始剤を含有するものを用い、この液晶層形成用組成物を塗布、乾燥し、乾燥後の乾燥被膜中に含まれる重合性液晶化合物を液晶配向させ、この液晶配向状態を維持したまま光重合を行うことが好ましい。
光重合は、乾燥被膜中の液晶配向させた重合性液晶化合物に対して活性エネルギー線を照射することによって行うことができる。照射する活性エネルギー線としては、重合性液晶化合物が有する重合性基の種類及びその量、光重合開始剤の種類等に応じて適宜選択することができるが、例えば、可視光線、紫外線、レーザー光、X線、α線、β線及びγ線からなる群より選択される1種以上の活性エネルギー線を挙げることができる。このうち、重合反応の進行を制御しやすく、光重合装置として当分野で広範に用いられているものを使用できるという点から、紫外線が好ましく、紫外線によって光重合可能なように、重合性液晶化合物や光重合開始剤の種類を選択することが好ましい。光重合にあたっては、適切な冷却手段により、乾燥被膜を冷却しながら活性エネルギー線を照射することで、重合温度を制御することもできる。
紫外線照射により液晶層形成用組成物の塗布層を硬化させる場合、紫外線の光照射強度は、特に限定されないが、10~1,000mW/cm2であることが好ましく、100~600mW/cm2であることがより好ましい。塗布層への光照射強度が10mW/cm2未満であると、反応時間が長くなりすぎ、1,000mW/cm2を超えると、光源から輻射される熱により、基材層にシワが発生することで、位相差ムラが生じる恐れがある。照射強度は、重合開始剤、好ましくは光ラジカル重合開始剤の活性化に有効な波長領域における強度であり、より好ましくは波長400nm以下の波長領域における強度であり、さらに好ましくは波長280~320nmの波長領域における強度である。このような光照射強度で1回あるいは複数回照射して、その積算光量が10mJ/cm2以上、好ましくは100~1,000mJ/cm2、より好ましくは400~1,000mJ/cm2、さらに好ましくは、600~1000mJ/cm2、ことさら好ましくは600~1,000mJ/cm2となるように設定することが好ましい。塗布層への積算光量が10mJ/cm2未満であると、重合開始剤由来の活性種の発生が十分でなく、塗布層の硬化が不十分となる。また、積算光量が1,000mJ/cm2を超えると、照射時間が非常に長くなり、生産性向上には不利なものとなる。さらに、上記範囲であれば、塗布層の硬化時に生じる硬化収縮によって、液晶層含有層のカール量を大きくすることができる。基材層の厚みや種類、液晶層形成用組成物に含まれる成分の種類、及び、液晶層形成用組成物中の成分の組み合わせ等によって、光照射時の波長(UVA(320~390nm)やUVB(280~320nm)等)は異なり、光照射時の波長に応じて必要となる積算光量も変化する。
紫外線照射により液晶層形成用組成物の塗布層を硬化させる場合、重合度を十分高められ、硬化収縮の発生に伴い液晶層含有層のカール量を大きくすることができるという観点から、紫外線照射時の温度は好ましくは25℃以上であり、より好ましくは50℃以上であり、さらに好ましくは、80℃以上である。また、温度が高すぎる場合、基材層にシワが生じ、位相差ムラが発生する懸念が有ることから、紫外線照射時の温度は好ましくは200℃以下、より好ましくは150℃以下、さらに好ましくは120℃以下である。なお、上述した上限値及び下限値は、任意に組み合わせることができる。
(基材層)
第1基材層及び第2基材層(以下、両者をまとめて「基材層」ということがある。)は、これらの基材層上に形成される後述する第1配向層及び第2配向層、並びに、第1液晶層及び第2液晶層を支持する支持層としての機能を有する。基材層は、樹脂材料で形成されたフィルムであることが好ましい。
第1基材層及び第2基材層(以下、両者をまとめて「基材層」ということがある。)は、これらの基材層上に形成される後述する第1配向層及び第2配向層、並びに、第1液晶層及び第2液晶層を支持する支持層としての機能を有する。基材層は、樹脂材料で形成されたフィルムであることが好ましい。
樹脂材料としては、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、延伸性等に優れる樹脂材料が用いられる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂;ノルボルネン系ポリマー等の環状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;(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリル酸メチル等の(メタ)アクリル酸系樹脂;トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート等のセルロースエステル系樹脂;ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等のビニルアルコール系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリアリレート系樹脂;ポリスルホン系樹脂;ポリエーテルスルホン系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリイミド系樹脂;ポリエーテルケトン系樹脂;ポリフェニレンスルフィド系樹脂;ポリフェニレンオキシド系樹脂、及びこれらの混合物、共重合物等を挙げることができる。これらの樹脂のうち、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロースエステル系樹脂及び(メタ)アクリル酸系樹脂のいずれか又はこれらの混合物を用いることが好ましい。
基材層は、樹脂1種類又は2種以上を混合した単層であってもよく、2層以上の多層構造を有していてもよい。多層構造を有する場合、各層をなす樹脂は互いに同じであってもよく異なっていてもよく、ハードコート層のような塗布・硬化物層であってもよい。
樹脂材料で形成されたフィルムをなす樹脂材料には、任意の添加剤が添加されていてもよい。添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、可塑剤、離型剤、着色防止剤、難燃剤、核剤、帯電防止剤、顔料、及び着色剤等が挙げられる。
第1基材層及び第2基材層の厚みは、特に限定されないが、一般には強度や取扱い性等の作業性の点から1~300μmであることが好ましく、10~200μmであることがより好ましく、30~120μmであることがさらに好ましい。
基材層付き第1液晶層が後述する第1配向層を有する場合や、基材層付き第2液晶層が後述する第2配向層を有する場合、第1基材層と第1配向層との密着性、及び、第2基材層と第2配向層との密着性を向上させるために、少なくとも第1基材層の第1配向層が形成される側の表面、及び、少なくとも第2基材層の第2配向層が形成される側の表面に、コロナ処理、プラズマ処理、火炎処理等を行ってもよく、プライマー層等を形成してもよい。
基材層は、液晶層又は後述する配向層(第1配向層又は第2配向層)に対して剥離可能であって、基材層と液晶層又は配向層との間の剥離力の大きさは、基材層を剥離する順番を考慮して決定する必要がある。液晶層積層体から先に剥離する基材層の剥離力は、後に剥離する基材層の剥離力よりも小さいことが好ましい。
(配向層)
基材層付き第1液晶層は、第1基材層と第1液晶層との間に第1配向層を含んでいてもよい。また、基材層付き第2液晶層は、第2基材層と第2液晶層との間に第2配向層を含んでいてもよい。
基材層付き第1液晶層は、第1基材層と第1液晶層との間に第1配向層を含んでいてもよい。また、基材層付き第2液晶層は、第2基材層と第2液晶層との間に第2配向層を含んでいてもよい。
第1配向層及び第2配向層(以下、両者をまとめて「配向層」という場合がある。)は、これらの配向層上に形成される第1液晶層及び第2液晶層に含まれる液晶化合物を所望の方向に液晶配向させる配向規制力を有する。配向層としては、配向性ポリマーで形成された配向性ポリマー層、光配向ポリマーで形成された光配向性ポリマー層、層表面に凹凸パターンや複数のグルブ(溝)を有するグルブ配向層を挙げることができ、第1配向層と第2配向層とは、同じ種類の層であってもよく、異なる種類の層であってもよい。配向層の厚みは、少なくとも一方が3.0μm以上であり、好ましくは、4.0μm以上であり、より好ましくは、4.5μm以上であり、さらに好ましくは5.0μm以上である。配向層の膜厚が厚いほど、液晶層含有層のカールが大きくなり、正カールが大きい偏光板と組み合わせる場合、光学積層体のカールを抑えやすい。
配向性ポリマー層は、配向性ポリマーを溶剤に溶解した組成物を基材層(第1基材層又は第2基材層)に塗布して溶剤を除去し、必要に応じてラビング処理をして形成することができる。この場合、配向規制力は、配向性ポリマーで形成された配向性ポリマー層では、配向性ポリマーの表面状態やラビング条件によって任意に調整することが可能である。
光配向性ポリマー層は、光反応性基を有するポリマー又はモノマーと溶剤とを含む組成物を基材層(第1基材層又は第2基材層)に塗布し、紫外線等の光を照射することで形成することができる。特に水平方向に配向規制力を発現する場合等においては、偏光を照射することによって形成することができる。この場合、配向規制力は、光配向性ポリマー層では、光配向性ポリマーに対する偏光照射条件等によって任意に調整することが可能である。
グルブ配向層は、例えば感光性ポリイミド膜表面にパターン形状のスリットを有する露光用マスクを介して露光、現像等を行って凹凸パターンを形成する方法、表面に溝を有する板状の原盤に、活性エネルギー線硬化性樹脂の未硬化の層を形成し、この層を基材層(第1基材層又は第2基材層)に転写して硬化する方法、基材層(第1基材層又は第2基材層)に活性エネルギー線硬化性樹脂の未硬化の層を形成し、この層に、凹凸を有するロール状の原盤を押し当てる等により凹凸を形成して硬化させる方法等によって形成することができる。
配向層は、配向層上に液晶層を形成した後、液晶層を含む積層体から基材層を剥離する際に、基材層と共に剥離除去されるか、又は、液晶層側に残る。液晶層含有層のカール量を所望の範囲に調整しやすいという観点からは、配向層が液晶層側に残ることが好ましい。したがって、同様の観点から、液晶層含有層は、配向層と重合性液晶化合物の硬化物を含む層とが積層された層であることが好ましい。
配向層は、配向層が基材層と共に剥離除去される場合、配向層を基材層と共に剥離除去しやすいという観点から、重合性化合物が重合した樹脂を含むことが好ましい。上記の重合性化合物は、重合性基を有する化合物であって、通常は、液晶状態とならない非液晶性の重合性非液晶性化合物である。重合性化合物の重合性基同士が反応して重合性化合物が重合することにより、樹脂となる。
配向層は、配向層が基材層と共に剥離除去される場合、公知の単官能又は多官能の(メタ)アクリレート系モノマーを重合開始剤下で硬化させた硬化物等である樹脂を含むことが好ましい。(メタ)アクリレート系モノマーとしては、例えば、2-エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジエチレングリコールモノ2-エチルヘキシルエーテルアクリレート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテルアクリレート、テトラエチレングリコールモノフェニルエーテルアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、2-フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、ベンジルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、メタクリル酸、ウレタンアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールポリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。なお、樹脂としては、これらの1種類であってもよいし、2種類以上の混合物であってもよい。このような樹脂を配向層として用いる場合、液晶層を形成した後、得られた積層物を偏光板等の他の層と積層させる工程の前後において、液晶層から基材層を剥離する際に、配向層を基材層とともに剥離除去することができる。
配向層は、配向層が基材層と共に剥離除去されず、液晶層側に残る場合、液晶層含有層のカール量を所望の範囲に調整しやすい観点から、3官能以上の(メタ)アクリレート系モノマー、イミド系モノマーもしくはビニルエーテル系モノマーを硬化させた硬化物等の樹脂を含むことが好ましく、3官能以上の(メタ)アクリレート系モノマーを硬化させた硬化物を含むことがより好ましい。
紫外線照射により配向層形成用組成物中の重合性化合物を硬化させて配向層を形成する場合、紫外線の光照射強度は、特に限定されないが、10~1,000mW/cm2であることが好ましく、100~600mW/cm2であることがより好ましい。基材層上に塗布された配向層形成用組成物への光照射強度が10mW/cm2未満であると、反応時間が長くなりすぎ、1,000mW/cm2を超えると、光源から輻射される熱により、基材層にシワが発生することで、位相差ムラが生じる恐れがある。照射強度は、重合開始剤、好ましくは光ラジカル重合開始剤の活性化に有効な波長領域における強度であり、より好ましくは波長400nm以下の波長領域における強度であり、さらに好ましくは波長280~320nmの波長領域における強度である。このような光照射強度で1回あるいは複数回照射して、その積算光量が10mJ/cm2以上、好ましくは100~1,000mJ/cm2、より好ましくは400~1,000mJ/cm2、さらに好ましくは、600~1,000mJ/cm2、ことさら好ましくは600~1,000mJ/cm2となるように設定することが好ましい。基材層上に塗布された配向層形成用組成物への積算光量が10mJ/cm2未満であると、重合開始剤由来の活性種の発生が十分でなく、配向層形成用組成物の硬化が不十分となる。また、積算光量が1,000mJ/cm2を超えると、照射時間が非常に長くなり、生産性向上には不利なものとなる。さらに、上記範囲であれば、配向層形成用組成物中の重合性化合物の硬化時に生じる硬化収縮によって、液晶層含有層のカール量を大きくすることができる。基材層の厚みや種類、配向層形成用組成物に含まれる成分の種類、及び、配向層形成用組成物中の成分の組み合わせ等によって、光照射時の波長(UVA(320~390nm)やUVB(280~320nm)等)は異なり、光照射時の波長に応じて必要となる積算光量も変化する。
紫外線照射により配向層形成用組成物中の重合性化合物を硬化させる場合、重合度を十分高められ、硬化収縮の発生に伴い液晶層含有層のカール量を大きくすることができるという観点から、紫外線照射時の温度は好ましくは25℃以上であり、より好ましくは50℃以上であり、さらに好ましくは、80℃以上である。また、温度が高すぎる場合、基材層にシワが生じ、位相差ムラが発生することが懸念されることから、紫外線照射時の温度は好ましくは200℃以下、より好ましくは150℃以下、さらに好ましくは120℃以下である。なお、上述した上限値及び下限値は、任意に組み合わせることができる。
基材層付き第1液晶層が第1配向層を含む場合、第1基材層を剥離する際に、第1基材層とともに第1配向層を剥離してもよく、第1液晶層上に第1配向層が残存してもよい。基材層付き第2液晶層が第2配向層を含む場合、第2基材層を剥離する際に、第2基材層とともに第2配向層を剥離してもよく、第2液晶層上に第2配向層が残存してもよい。なお、第1配向層が第1基材層とともに剥離されるか、第1液晶層に残存するかは、各層間の密着力の関係を調整することによって設定することができ、例えば、第1基材層に対して行われる、上記したコロナ処理、プラズマ処理、火炎処理、プライマー層等の表面処理や、第1液晶層を形成するために用いる液晶層形成用組成物の成分によって調整することができる。同様に、第2基材層に対して行われる表面処理によって、第2配向層を第2基材層とともに剥離するようにしてもよく、第2液晶層に残存させるようにしてもよい。
第1液晶層上に第1配向層が残存した場合、第1粘着層は第1配向層上に設けることができる。また、第2液晶層上に第2配向層が残存した場合、第2粘着層は第2配向層上に設けることができる。
(円偏光板)
本実施形態の光学積層体は円偏光板として用いることができる。この場合、液晶層含有層に含まれる液晶層が1層である場合、この液晶層は、1/4波長位相差層であることが好ましい。液晶層含有層に含まれる液晶層が2層である光学積層体1c,1d(図3)を円偏光板として用いる場合、偏光板11側に配置される第2液晶層24を1/2波長位相差層とし、第1液晶層23を1/4波長位相差層としてもよい。あるいは、光学積層体1c,1d(図3)において、第1液晶層23及び第2液晶層24のうちの一方を、逆波長分散性の1/4波長位相差層とし、他方をポジティブCプレートとしてもよい。
本実施形態の光学積層体は円偏光板として用いることができる。この場合、液晶層含有層に含まれる液晶層が1層である場合、この液晶層は、1/4波長位相差層であることが好ましい。液晶層含有層に含まれる液晶層が2層である光学積層体1c,1d(図3)を円偏光板として用いる場合、偏光板11側に配置される第2液晶層24を1/2波長位相差層とし、第1液晶層23を1/4波長位相差層としてもよい。あるいは、光学積層体1c,1d(図3)において、第1液晶層23及び第2液晶層24のうちの一方を、逆波長分散性の1/4波長位相差層とし、他方をポジティブCプレートとしてもよい。
以下、実施例及び比較例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。実施例、比較例中の「%」及び「部」は、特記しない限り、質量%及び質量部である。
[直線偏光層の収縮力の測定]
直線偏光層の延伸方向(吸収軸方向)を長辺として、幅2mm、長さ8mmのフィルムを切り出し、測定用サンプルとした。測定用サンプルを熱機械分析装置(Thermo-Mechanical Analyzer:TMA)〔エスアイアイナノテクノロジー(株)製の「EXSTAR-6000」〕に、上記寸法を保持するようにセットした後、80℃で240分間加熱したときに発生した長さ方向の収縮力を測定した。
直線偏光層の延伸方向(吸収軸方向)を長辺として、幅2mm、長さ8mmのフィルムを切り出し、測定用サンプルとした。測定用サンプルを熱機械分析装置(Thermo-Mechanical Analyzer:TMA)〔エスアイアイナノテクノロジー(株)製の「EXSTAR-6000」〕に、上記寸法を保持するようにセットした後、80℃で240分間加熱したときに発生した長さ方向の収縮力を測定した。
[偏光板のカールの測定]
プロテクトフィルム付き偏光板から、MD方向長さ380mm×TD方向長さ180mmのサイズに切り出した切出片(1)を温度23℃、相対湿度55%の環境下で24時間放置した。その後、切出片(1)から、長辺の長さが150mm、短辺の長さが50mmとなるように長方形状に切り出した切出片(2)を得、この切出片(2)からプロテクトフィルムを剥離して試験片(a)とした。切出片(2)は、その長辺がプロテクトフィルム付き偏光板のTD方向と45度の角度をなすように切り出した。
プロテクトフィルム付き偏光板から、MD方向長さ380mm×TD方向長さ180mmのサイズに切り出した切出片(1)を温度23℃、相対湿度55%の環境下で24時間放置した。その後、切出片(1)から、長辺の長さが150mm、短辺の長さが50mmとなるように長方形状に切り出した切出片(2)を得、この切出片(2)からプロテクトフィルムを剥離して試験片(a)とした。切出片(2)は、その長辺がプロテクトフィルム付き偏光板のTD方向と45度の角度をなすように切り出した。
上記で得た試験片(a)を十分に除電した後、試験片(a)の凹面を上にして基準面(水平な台)上に置き、試験片(a)の対角線のうち、その延在方向が上記MD方向に平行な方向に相対的に近い対角線上にある2つの角のそれぞれについて、基準面からの高さを測定しMDカールとした。同様に、その延在方向が上記TD方向に平行な方向に相対的に近い対角線上にある2つの角のそれぞれについて、基準面からの高さを測定しTDカールとした。測定値は、プロテクトフィルムを剥離して露出した側が上側となるように試験片(a)を基準面に置くと、試験片(a)の上記2つの角が浮き上がる場合、このカールを正カールとし、基準面からの角の高さを正の数値で表すこととした。一方、その反対側が下側となるように試験片(a)を基準面に置くと、試験片(a)の上記2つの角が浮き上がる場合、このカールを逆カールとし、基準面からの角の高さを負の数値で表すこととした。また、カールが非常に大きく角が筒状になる場合は、カール量が40mmよりも大きい又は-40mmよりも小さいと判断し、その筒の直径を測定し、測定した直径の前に、正カールの場合はφを、逆カールの場合は-φを付けて表すこととした。
[液晶層含有層のカールの測定]
MD方向長さ380mm×TD方向長さ180mmのプロテクトフィルム付き環状ポリオレフィンフィルム(厚み23μm、ZF-14、日本ゼオン株式会社製)(以下、「プロテクトフィルム付きCOP」ということがある。)のプロテクトフィルム側とは反対側の環状ポリオレフィンフィルム面に、コロナ処理(800W、10m/分、バー幅700mm、1Pass)を行った。プロテクトフィルム付きCOPのコロナ処理面と、上記で準備した両面セパレータ付き粘着剤から一方のセパレータを剥離して露出した露出面とを、自動貼合装置HALTEC(三共株式会社製)を用いて貼合して、セパレータ付きフィルムを得た。
MD方向長さ380mm×TD方向長さ180mmのプロテクトフィルム付き環状ポリオレフィンフィルム(厚み23μm、ZF-14、日本ゼオン株式会社製)(以下、「プロテクトフィルム付きCOP」ということがある。)のプロテクトフィルム側とは反対側の環状ポリオレフィンフィルム面に、コロナ処理(800W、10m/分、バー幅700mm、1Pass)を行った。プロテクトフィルム付きCOPのコロナ処理面と、上記で準備した両面セパレータ付き粘着剤から一方のセパレータを剥離して露出した露出面とを、自動貼合装置HALTEC(三共株式会社製)を用いて貼合して、セパレータ付きフィルムを得た。
基材層付き液晶層又は液晶層積層体から、MD方向長さ380mm×TD方向長さ180mmを切り出し、温度23℃、相対湿度55%の環境下で24時間放置した。その後、基材層付き液晶層の場合は液晶層側に、液晶層積層体の場合は光学積層体としたときに偏光板側に配置される側の液晶層側(当該液晶層側の基材層を液晶層積層体から剥離して露出させた液晶層側)に、コロナ処理(800W、10m/分、バー幅700mm、1Pass)を行った。このコロナ処理面と、セパレータ付きフィルムのセパレータを剥離して露出した粘着剤層とを、自動貼合装置HALTECを用いて貼合し、長辺の長さが150mm、短辺の長さが50mmとなるように長方形状の切出片(3)を切り出した。切出片(3)から、プロテクトフィルムと、基材層とを剥離して試験片(b)とした。切出片(3)は、その長辺が基材層付き液晶層又は液晶層積層体のTD方向と45度の角度をなすように切り出した。
上記で得た試験片(b)を十分に除電した後、試験片(b)の凹面を上にして基準面(水平な台)上に置き、試験片(b)の対角線のうち、その延在方向が上記MD方向に平行な方向に相対的に近い対角線上にある2つの角のそれぞれについて、基準面からの高さを測定しMDカールとした。同様に、その延在方向が上記TD方向に平行な方向に相対的に近い対角線上にある2つの角のそれぞれについて、基準面からの高さを測定しTDカールとした。測定値は、プロテクトフィルムを剥離して露出した環状ポリオレフィンフィルム(以下、「COPフィルム」ということがある。)側が上側となるように試験片を基準面に置くと、試験片(b)の上記2つの角が浮き上がる場合、このカールを正カールとし、基準面からの角の高さを正の数値で表すこととした。一方、COPフィルム側が下側となるように試験片(b)を基準面に置くと、試験片の上記2つの角が浮き上がる場合、このカールを逆カールとし、基準面からの角の高さを負の数値で表すこととした。また、カールが非常に大きく角が筒状になる場合は、カール量が40mmよりも大きい又は-40mmよりも小さいと判断し、その筒の直径を測定し、測定した直径の前に、正カールの場合はφを、逆カールの場合は-φを付けて表すこととした。
セパレータ付きフィルムから、プロテクトフィルム及びセパレータを剥離した粘着剤層付きCOPフィルムについて上記と同様の手順で測定したときのTDカール値は0であった。このことから、試験片(b)について測定したカール値は、液晶層含有層(液晶層、又は、液晶層/粘着剤層/液晶層)のカール値であるといえる。
[光学積層体のカールの測定]
実施例及び比較例で作製した光学積層体(MD方向長さ380mm×TD方向長さ180mm)を温度23℃、相対湿度55%の環境下で24時間放置した。その後、長辺の長さが150mm、短辺の長さが50mmとなる長方形状に切り出した切出片(4)から、プロテクトフィルムと、基材層とを剥離して試験片(c)とした。切出片(4)は、その長辺が基材層付き液晶層又は液晶層積層体のTD方向と45度の角度をなすように切り出した。
実施例及び比較例で作製した光学積層体(MD方向長さ380mm×TD方向長さ180mm)を温度23℃、相対湿度55%の環境下で24時間放置した。その後、長辺の長さが150mm、短辺の長さが50mmとなる長方形状に切り出した切出片(4)から、プロテクトフィルムと、基材層とを剥離して試験片(c)とした。切出片(4)は、その長辺が基材層付き液晶層又は液晶層積層体のTD方向と45度の角度をなすように切り出した。
上記で得た試験片(c)を十分に除電した後、試験片(c)の凹面を上にして基準面(水平な台)上に置き、試験片(c)の対角線のうち、その延在方向が上記MD方向に平行な方向に相対的に近い対角線上にある2つの角のそれぞれについて、基準面からの高さを測定しMDカールとした。同様に、その延在方向が上記TD方向に平行な方向に相対的に近い対角線上にある2つの角のそれぞれについて、基準面からの高さを測定しTDカールとした。測定値は、プロテクトフィルムを剥離して露出した側が上側となるように試験片(c)を基準面に置くと、試験片(c)の上記2つの角が浮き上がる場合、このカールを正カールとし、基準面からの角の高さを正の数値で表すこととした。一方、その反対側が下側となるように試験片(c)を基準面に置くと、試験片(c)の上記2つの角が浮き上がる場合、このカールを逆カールとし、基準面からの角の高さを負の数値で表した。
[プロテクトフィルム付き偏光板の準備]
厚み20μmのポリビニルアルコールフィルム(平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上)を、乾式延伸により4.5倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、40℃の純水に40秒間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.052/5.7/100の水溶液に28℃で30秒間浸漬して染色処理を行った。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が11.0/6.2/100の水溶液に70℃で120秒間浸漬した。引き続き、8℃の純水で15秒間洗浄した後、300Nの張力で保持した状態で、60℃で50秒間、次いで75℃で20秒間乾燥して、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している厚み8μmの吸収型の偏光子フィルムである直線偏光層を得た。得られた直線偏光層について収縮力を測定したところ、1.0N/2mmであった。
厚み20μmのポリビニルアルコールフィルム(平均重合度約2400、ケン化度99.9モル%以上)を、乾式延伸により4.5倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、40℃の純水に40秒間浸漬した後、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.052/5.7/100の水溶液に28℃で30秒間浸漬して染色処理を行った。その後、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水の重量比が11.0/6.2/100の水溶液に70℃で120秒間浸漬した。引き続き、8℃の純水で15秒間洗浄した後、300Nの張力で保持した状態で、60℃で50秒間、次いで75℃で20秒間乾燥して、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向している厚み8μmの吸収型の偏光子フィルムである直線偏光層を得た。得られた直線偏光層について収縮力を測定したところ、1.0N/2mmであった。
得られた直線偏光層の両面にポリビニルアルコール系樹脂水溶液からなる水系接着剤を塗布し、直線偏光層の一方の面側に保護層(ゼオン製COPフィルム、商品名「ゼオノアZF14」)を貼り合わせ、直線偏光層の他方の面側に保護層(富士フィルム製TACフィルム、商品名「フジタックTJ25」)を貼り合わせた。その後、最高温度100℃で計300秒乾燥させることで、両面に保護層を有する偏光板を得た。偏光板のCOPフィルムの保護層側にプロテクトフィルム(基材フィルムと粘着剤層とが積層されたもの)を貼合し、プロテクトフィルム付き偏光板を作製した。
[両面セパレータ付き粘着剤層の準備]
撹拌機、温度計、還流冷却器、滴下装置及び窒素導入管を備えた反応容器に、アクリル酸n-ブチル95.0部、アクリル酸4.0部、アクリル酸2-ヒドロキシエチル1.0部、酢酸エチル200部、及び2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.08部を仕込み、上記反応容器内の空気を窒素ガスで置換した。窒素雰囲気下で撹拌しながら、反応溶液を60℃に昇温し、6時間反応させた後、室温まで冷却した。得られた溶液の一部の重量平均分子量を測定したところ、180万の(メタ)アクリル酸エステル重合体の生成を確認した。
撹拌機、温度計、還流冷却器、滴下装置及び窒素導入管を備えた反応容器に、アクリル酸n-ブチル95.0部、アクリル酸4.0部、アクリル酸2-ヒドロキシエチル1.0部、酢酸エチル200部、及び2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.08部を仕込み、上記反応容器内の空気を窒素ガスで置換した。窒素雰囲気下で撹拌しながら、反応溶液を60℃に昇温し、6時間反応させた後、室温まで冷却した。得られた溶液の一部の重量平均分子量を測定したところ、180万の(メタ)アクリル酸エステル重合体の生成を確認した。
上記工程で得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体100部(固形分換算値;以下同じ)と、イソシアネート系架橋剤として、トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(東ソー株式会社製、商品名「コロネートL」)1.5部と、シランカップリング剤として、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製、商品名「KBM403」)0.30部、紫外線硬化性化合物としてエトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名「A-9300」)7.5部、光重合開始剤として2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン(BASF社製、商品名「イルガキュア907」)0.5部を混合し、十分に撹拌して、酢酸エチルで希釈することにより、粘着剤組成物の塗工溶液を得た。
セパレータ(リンテック社製:SP-PLR382190)の離型処理面(剥離層面)に、アプリケーターにより、乾燥後の厚みが5μmとなるように上記塗工溶液を塗工した後、100℃で1分間乾燥し、粘着剤層を形成した。粘着剤層のセパレータが貼合された面とは反対面に、もう1枚のセパレータ(リンテック社製:SP-PLR381031)を貼合した。その後、ベルトコンベア付き紫外線照射装置(フュージョンUVシステムズ社製、ランプはDバルブを使用)を用い、上記粘着剤層に対し、セパレータ越しに紫外線(照度500mW/cm2、積算光量500mJ/cm2)を照射し、両面セパレータ付き粘着剤層を得た。
[液晶層形成用組成物(A-1)の調製]
下記の成分を混合し、得られた混合物を80℃で1時間撹拌することにより、液晶層形成用組成物(A-1)を得た。重合性液晶化合物A1及び重合性液晶化合物A2は、特開2010-31223号公報に記載の方法で合成した。
・重合性液晶化合物A1(80部):
・重合性液晶化合物A2(20部):
・重合開始剤(6部):
2-ジメチルアミノ-2-ベンジル-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン(イルガキュア369;チバスペシャルティケミカルズ社製)
・溶剤(400部):シクロペンタノン
下記の成分を混合し、得られた混合物を80℃で1時間撹拌することにより、液晶層形成用組成物(A-1)を得た。重合性液晶化合物A1及び重合性液晶化合物A2は、特開2010-31223号公報に記載の方法で合成した。
・重合性液晶化合物A1(80部):
・重合性液晶化合物A2(20部):
・重合開始剤(6部):
2-ジメチルアミノ-2-ベンジル-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン(イルガキュア369;チバスペシャルティケミカルズ社製)
・溶剤(400部):シクロペンタノン
[液晶層形成用組成物(B-1)の調製]
下記の成分を混合し、得られた混合物を80℃で1時間撹拌した後、室温まで冷却して液晶層形成用組成物(B-1)を得た。
・重合性液晶化合物LC242(BASF社製)(19.2%):
・重合開始剤(0.5%):
イルガキュア(登録商標)907(BASFジャパン社製)
・反応添加剤(1.1%):
Laromer(登録商標)LR-9000(BASFジャパン社製)
・溶剤(79.1%):プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート
下記の成分を混合し、得られた混合物を80℃で1時間撹拌した後、室温まで冷却して液晶層形成用組成物(B-1)を得た。
・重合性液晶化合物LC242(BASF社製)(19.2%):
・重合開始剤(0.5%):
イルガキュア(登録商標)907(BASFジャパン社製)
・反応添加剤(1.1%):
Laromer(登録商標)LR-9000(BASFジャパン社製)
・溶剤(79.1%):プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセタート
[光配向層形成用組成物(1)の調製]
下記の成分を混合し、得られた混合物を温度80℃で1時間攪拌することにより、光配向層形成用組成物(1)を得た。
・光配向性材料(5部):
・溶剤(95部):シクロペンタノン
下記の成分を混合し、得られた混合物を温度80℃で1時間攪拌することにより、光配向層形成用組成物(1)を得た。
・光配向性材料(5部):
・溶剤(95部):シクロペンタノン
[配向層形成用組成物(2)の調製]
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(新中村化学工業株式会社製、A-DPH)5部と、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(新中村化学工業株式会社製、A-600)5部と、トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学工業株式会社製、A-TMPT)10部と、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート(新中村化学工業株式会社製、A-DCP)10部と、光重合開始剤としてのイルガキュア907(BASF社製)1.5部とを、溶媒としてのメチルエチルケトン 70部中で溶解させ、配向層形成用組成物(2)を調整した。
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(新中村化学工業株式会社製、A-DPH)5部と、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(新中村化学工業株式会社製、A-600)5部と、トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学工業株式会社製、A-TMPT)10部と、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート(新中村化学工業株式会社製、A-DCP)10部と、光重合開始剤としてのイルガキュア907(BASF社製)1.5部とを、溶媒としてのメチルエチルケトン 70部中で溶解させ、配向層形成用組成物(2)を調整した。
[基材層付き液晶層(1)の作製]
厚み100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(第1基材層)を、コロナ処理装置(AGF-B10、春日電機株式会社製)を用いて出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回処理した。コロナ処理を施した表面に、光配向層形成用組成物(1)をバーコーター塗布し、80℃で1分間乾燥し、偏光UV照射装置(SPOT CURE SP-7;ウシオ電機株式会社製)を用いて、100mJ/cm2の積算光量で偏光UV露光を実施して、光配向層を得た。得られた光配向層の厚みをレーザー顕微鏡(LEXT、オリンパス株式会社製)で測定したところ、100nmであった。
厚み100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(第1基材層)を、コロナ処理装置(AGF-B10、春日電機株式会社製)を用いて出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回処理した。コロナ処理を施した表面に、光配向層形成用組成物(1)をバーコーター塗布し、80℃で1分間乾燥し、偏光UV照射装置(SPOT CURE SP-7;ウシオ電機株式会社製)を用いて、100mJ/cm2の積算光量で偏光UV露光を実施して、光配向層を得た。得られた光配向層の厚みをレーザー顕微鏡(LEXT、オリンパス株式会社製)で測定したところ、100nmであった。
続いて、光配向層上に液晶層形成用組成物(A-1)を、バーコーターを用いて塗布し、120℃で1分間乾燥した後、高圧水銀ランプ(ユニキュアVB―15201BY-A、ウシオ電機株式会社製)を用いて、紫外線を照射することにより(窒素雰囲気下、波長:365nm、波長365nmにおける照射強度:10mW/cm2、積算光量:1000mJ/cm2)、位相差層としての液晶層(層A-1)を形成して、第1基材層付き液晶層(1)を得た。液晶層(層A-1)の厚みをレーザー顕微鏡で測定したところ2μmであった。
[基材層付き液晶層(2)の作製]
厚み38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを、コロナ処理装置(AGF-B10、春日電機株式会社製)を用いて出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回処理した。コロナ処理を施した面に、配向層形成用組成物(2)をバーコーターにて塗布した。塗膜を90℃で1分間乾燥した。30℃で積算光量が500mJ/cm2となるように紫外線(UVB)を塗膜に照射し、配向層を得た。得られた配向層の厚みをレーザー顕微鏡で測定したところ、5.0μmであった。
厚み38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを、コロナ処理装置(AGF-B10、春日電機株式会社製)を用いて出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回処理した。コロナ処理を施した面に、配向層形成用組成物(2)をバーコーターにて塗布した。塗膜を90℃で1分間乾燥した。30℃で積算光量が500mJ/cm2となるように紫外線(UVB)を塗膜に照射し、配向層を得た。得られた配向層の厚みをレーザー顕微鏡で測定したところ、5.0μmであった。
続いて、配向層上に液晶層形成用組成物(B-1)を、バーコーターを用いて塗布し、90℃で1分間乾燥した後、高圧水銀ランプ(ユニキュアVB―15201BY-A、ウシオ電機株式会社製)を用いて、紫外線を照射することにより(窒素雰囲気下、波長:365nm、波長365nmにおける積算光量:500mJ/cm2)、位相差層としての液晶層(層B-1)を形成して、基材層付き液晶層(2)を得た。液晶層(層B-1)の厚みをレーザー顕微鏡で測定したところ1.0μmであった。
[基材層付き液晶層(3)の作製]
厚み38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを、コロナ処理装置(AGF-B10、春日電機株式会社製)を用いて出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回処理した。コロナ処理を施した面に、配向層形成用組成物(2)をバーコーターにて塗布した。塗膜を90℃で1分間乾燥した。30℃で積算光量が220mJ/cm2となるように紫外線(UVB)を塗膜に照射し、配向層を得た。得られた配向層の厚みをレーザー顕微鏡で測定したところ、2.5μmであった。
厚み38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを、コロナ処理装置(AGF-B10、春日電機株式会社製)を用いて出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回処理した。コロナ処理を施した面に、配向層形成用組成物(2)をバーコーターにて塗布した。塗膜を90℃で1分間乾燥した。30℃で積算光量が220mJ/cm2となるように紫外線(UVB)を塗膜に照射し、配向層を得た。得られた配向層の厚みをレーザー顕微鏡で測定したところ、2.5μmであった。
続いて、配向層上に液晶層形成用組成物(B-1)を、バーコーターを用いて塗布し、90℃で1分間乾燥した後、高圧水銀ランプ(ユニキュアVB―15201BY-A、ウシオ電機株式会社製)を用いて、紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長:365nm、波長365nmにおける積算光量:500mJ/cm2)することにより、位相差層としての液晶層(層B-1)を形成して、基材層付き液晶層(3)を得た。液晶層(層B-1)の厚みをレーザー顕微鏡で測定したところ1.0μmであった。
[液晶層積層体の作製]
基材層付き液晶層(1)及び基材層付き液晶層(2)それぞれの液晶層側に、コロナ処理(800W、10m/分、バー幅700mm、1Pass)を行った。次に、上記で準備した両面セパレータ付き粘着剤層の一方のセパレートフィルムを剥離し、基材層付き液晶層(1)の液晶層側と自動貼合装置HALTEC(三共株式会社製)を用いて貼合した。その後、もう一方のセパレートフィルムを剥離し、粘着剤層を露出させた後、基材層付き液晶層(2)の液晶層側と自動貼合装置HALTEC(三共株式会社製)を用いて貼合し、液晶層積層体を作製した。
基材層付き液晶層(1)及び基材層付き液晶層(2)それぞれの液晶層側に、コロナ処理(800W、10m/分、バー幅700mm、1Pass)を行った。次に、上記で準備した両面セパレータ付き粘着剤層の一方のセパレートフィルムを剥離し、基材層付き液晶層(1)の液晶層側と自動貼合装置HALTEC(三共株式会社製)を用いて貼合した。その後、もう一方のセパレートフィルムを剥離し、粘着剤層を露出させた後、基材層付き液晶層(2)の液晶層側と自動貼合装置HALTEC(三共株式会社製)を用いて貼合し、液晶層積層体を作製した。
〔実施例1〕
プロテクトフィルム付き偏光板を第1積層体として用い、第1積層体の偏光板側にコロナ処理(800W、10m/分、バー幅700mm、1Pass)を行い、このコロナ処理面と、両面セパレータ付き粘着剤層の一方のセパレートフィルムを剥離して露出した粘着剤層とを自動貼合装置HALTECを用いて貼合した。上記で作製した液晶層積層体から、基材層付き液晶層(1)の基材層を剥離して、液晶層含有層と基材層とを含む第2積層体を得た。液晶層含有層の液晶層側(基材層を剥離して露出した側)に、コロナ処理(800W、10m/分、バー幅700mm、1Pass)を行った。このコロナ処理面と、プロテクトフィルム付き偏光板に貼合した粘着剤層(もう一方のセパレータフィルムを剥離することにより粘着剤層が露出した側)とを、自動貼合装置HALTECを用いて貼合して光学積層体を得た。得られた光学積層体は、プロテクトフィルム、偏光板、粘着剤層、液晶層(A-1)、粘着剤層、及び液晶層(B-1)がこの順に積層されたものであった。得られた光学積層体について、カールを測定した。結果を表1に示す。
プロテクトフィルム付き偏光板を第1積層体として用い、第1積層体の偏光板側にコロナ処理(800W、10m/分、バー幅700mm、1Pass)を行い、このコロナ処理面と、両面セパレータ付き粘着剤層の一方のセパレートフィルムを剥離して露出した粘着剤層とを自動貼合装置HALTECを用いて貼合した。上記で作製した液晶層積層体から、基材層付き液晶層(1)の基材層を剥離して、液晶層含有層と基材層とを含む第2積層体を得た。液晶層含有層の液晶層側(基材層を剥離して露出した側)に、コロナ処理(800W、10m/分、バー幅700mm、1Pass)を行った。このコロナ処理面と、プロテクトフィルム付き偏光板に貼合した粘着剤層(もう一方のセパレータフィルムを剥離することにより粘着剤層が露出した側)とを、自動貼合装置HALTECを用いて貼合して光学積層体を得た。得られた光学積層体は、プロテクトフィルム、偏光板、粘着剤層、液晶層(A-1)、粘着剤層、及び液晶層(B-1)がこの順に積層されたものであった。得られた光学積層体について、カールを測定した。結果を表1に示す。
〔実施例2〕
第2積層体として、基材層付き液晶層(2)を用いたこと以外は、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は、プロテクトフィルム、偏光板、粘着剤層、及び液晶層(B-1)がこの順に積層されたものであった。得られた光学積層体について、カールを測定した。結果を表1に示す。
第2積層体として、基材層付き液晶層(2)を用いたこと以外は、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は、プロテクトフィルム、偏光板、粘着剤層、及び液晶層(B-1)がこの順に積層されたものであった。得られた光学積層体について、カールを測定した。結果を表1に示す。
〔比較例1〕
第2積層体として、基材層付き液晶層(3)を用いたこと以外は、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は、プロテクトフィルム、偏光板、粘着剤層、及び液晶層(B-1)がこの順に積層されたものであった。得られた光学積層体について、カールを測定した。結果を表1に示す。
第2積層体として、基材層付き液晶層(3)を用いたこと以外は、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は、プロテクトフィルム、偏光板、粘着剤層、及び液晶層(B-1)がこの順に積層されたものであった。得られた光学積層体について、カールを測定した。結果を表1に示す。
第2積層体として、基材層付き液晶層(1)を用いたこと以外は、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は、プロテクトフィルム、偏光板、粘着剤層、及び液晶層(A-1)がこの順に積層されたものであった。得られた光学積層体について、カールを測定した。結果を表1に示す。
1,1a~1d 光学積層体、10 第1積層体、11 偏光板、12 プロテクトフィルム、20,20a 第2積層体、21 基材層、21a 第1基材層(基材層)、21b 第2基材層(基材層)、22 液晶層含有層、23 第1液晶層(液晶層)、24 第2液晶層(液晶層)、27 基材層付き第1液晶層、28 基材層付き第2液晶層、29 液晶層積層体、31 第1貼合層、32 第2貼合層。
Claims (13)
- 直線偏光層の片面又は両面に保護層を有する偏光板と、第1貼合層と、少なくとも1層の液晶層を含む液晶層含有層と、をこの順に有する光学積層体の製造方法であって、
前記偏光板の片面にプロテクトフィルムを有するプロテクトフィルム付き偏光板を含む第1積層体を準備する工程と、
前記液晶層含有層と前記液晶層含有層に対して剥離可能に設けられた基材層とを含む第2積層体を準備する工程と、
前記第1積層体の前記偏光板側と前記第2積層体の前記液晶層含有層側とを、前記第1貼合層を介して積層する工程と、を含み、
前記偏光板のカール量は、40mm以上であり、
前記液晶層含有層のカール量は、-40mm以下である、光学積層体の製造方法。 - さらに、前記積層する工程よりも後に、前記プロテクトフィルム及び前記基材層を剥離する工程を含み、
前記剥離する工程によって得られた光学積層体のカール量は、-20mm以上20mm以下である、請求項1に記載の光学積層体の製造方法。 - 前記液晶層含有層は、前記第2積層体において前記基材層側となる表面側に配向層を有する、請求項1又は2に記載の光学積層体の製造方法。
- 前記液晶層のうちの1層は、前記基材層上で重合性液晶化合物を重合して形成された硬化層である、請求項1~3のいずれか1項に記載の光学積層体の製造方法。
- 前記液晶層含有層に含まれる前記液晶層は1層である、請求項1~4のいずれか1項に記載の光学積層体の製造方法。
- 前記液晶層含有層は、第1液晶層、第2貼合層、及び第2液晶層をこの順に有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の光学積層体の製造方法。
- 直線偏光層の片面又は両面に保護層を有する偏光板と、第1貼合層と、少なくとも1層の液晶層を含む液晶層含有層と、をこの順に有する光学積層体であって、
前記直線偏光層は、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを含み、
前記直線偏光層の収縮力は、1.3N/2mm以下であり、
前記液晶層含有層のカール量は、-40mm以下である、光学積層体。 - さらに、前記偏光板の前記第1貼合層側とは反対側にプロテクトフィルムを有する、請求項7に記載の光学積層体。
- さらに、前記液晶層含有層に対して剥離可能な基材層を有する、請求項7又は8に記載の光学積層体。
- 前記液晶層含有層は、前記基材層側に配向層を有する、請求項9に記載の光学積層体。
- 前記液晶層は、重合性液晶化合物の硬化層である、請求項7~10のいずれか1項に記載の光学積層体。
- 前記液晶層含有層に含まれる前記液晶層は1層である、請求項7~11のいずれか1項に記載の光学積層体。
- 前記液晶層含有層は、第1液晶層、第2貼合層、及び第2液晶層をこの順に有する、請求項7~11のいずれか1項に記載の光学積層体。
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