JP6952735B2 - 光学フィルム、光学積層体及びフレキシブル画像表示装置 - Google Patents
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Description
1.1≦透過b*−反射(SCE)b*≦15・・・(1)
[式(1)中、透過b*は該光学フィルムを透過した光のL*a*b*表色系におけるb*を示し、反射(SCE)b*はSCE方式で求められる該光学フィルムを反射した光のL*a*b*表色系におけるb*を示す]
を満たす、光学フィルム。
[2]式(2)
透過b*−反射(SCI)b*≦4.5・・・(2)
[式(2)中、透過b*は前記光学フィルムを透過した光のL*a*b*表色系におけるb*を示し、反射(SCI)b*はSCI方式で求められる前記光学フィルムを反射した光のL*a*b*表色系におけるb*を示す]
を更に満たす、[1]に記載の光学フィルム。
[3]ヘーズが1%以下であり、全光線透過率Ttが85%以上である、[1]又は[2]に記載の光学フィルム。
[4]シリカ粒子を更に含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の光学フィルム。
[5]前記シリカ粒子は水溶性アルコール分散シリカゾルを溶媒置換したシリカ粒子である、[4]に記載の光学フィルム。
[6]紫外線吸収剤をさらに含む、[1]〜[5]のいずれかに記載の光学フィルム。
[7]シリカ粒子を更に含み、
ハンセン溶解球法で決定される三次元距離Raが式(3)
Ra≦8.0・・・(3)
[式(3)中、Raは、溶解度パラメータ空間における、前記シリカ粒子と、前記ポリイミド、前記ポリアミド及び前記ポリアミドイミドからなる群から選択される少なくとも1種との三次元距離を示す]
を満たす、[1]〜[6]のいずれかに記載の光学フィルム。
[8][1]〜[7]のいずれかに記載の光学フィルムと、該光学フィルムの少なくとも一方の面にハードコート層とを有する、光学積層体。
[9][8]に記載の光学積層体を備える、フレキシブル画像表示装置。
[10]更に偏光板を備える、[9]に記載のフレキシブル画像表示装置。
[11]更にタッチセンサを備える、[9]又は[10]に記載のフレキシブル画像表示装置。
本発明の光学フィルムは、ポリイミド、ポリアミド及びポリアミドイミドからなる群から選択される少なくとも1種を含む光学フィルムであって、式(1)
1.1≦透過b*−反射(SCE)b*≦15・・・(1)
[式(1)中、透過b*は該光学フィルムを透過した光のL*a*b*表色系におけるb*を示し、反射(SCE)b*はSCE方式で求められる該光学フィルムを反射した光のL*a*b*表色系におけるb*を示す]
を満たす。
光学フィルムが式(1)を満たすと、光学フィルムは視認性に優れる。光学フィルムの視認性を更に向上させる観点から、式(1)は、好ましくは10以下、より好ましくは8以下、更に好ましくは6以下、特に好ましくは4以下である。光学フィルムの鮮明さを更に向上させる観点から、式(1)の数値(透過b*−反射(SCE)b*)は、好ましくは1.3以上、より好ましくは1.4以上、さらに好ましくは1.45以上、特に好ましくは1.5以上である。
光学フィルムの透過b*は、光学フィルムを透過した光のL*a*b*表色系におけるb*であり、本明細書において、光学フィルム平面の垂直方向から入射する、波長380〜780nmの範囲における入射光(白色光)に対する透過光のCIE1976L*a*b*表色系のb*値をいう。透過b*は、好ましくは0.3以上、より好ましくは1.6以下、更に好ましくは1.5以下である。これらの複数の上限値と下限値とを任意に組合せることができる。光学フィルムの透過b*は、紫外可視近赤外分光光度計を用いて測定でき、例えば実施例に記載の方法により測定できる。
光学フィルムの反射(SCE)b*は、SCE(Specular Component Excluded:正反射光を除く)方式で求められる該光学フィルムを反射した光のL*a*b*表色系におけるb*であり、本明細書において、光学フィルム平面の垂直方向から所定の角度傾けた方向から入射する、波長380〜780nmの範囲における入射光に対する反射光のうち、正反射光を除いた拡散反射光のCIE1976L*a*b*表色系のb*値をいう。反射(SCE)b*は、好ましくは−2.5以上、好ましくは−2.4以上、更に好ましくは−2.3以上である。反射(SCE)b*は、好ましくは−0.02以下、好ましくは−0.05以下、更に好ましくは−0.07以下、特に好ましくは−0.1以下である。これらの複数の上限値と下限値とを任意に組合せることができる。光学フィルムの反射(SCE)b*は、分光測色計を用いて測定することができ、例えば実施例に記載の方法により測定できる。
本発明の光学フィルムは、
式(2)
透過b*−反射(SCI)b*≦4.5・・・(2)
[式(2)中、透過b*は式(1)と同義であり、反射(SCI)b*はSCI方式で求められる前記光学フィルムを反射した光のL*a*b*表色系におけるb*を示す]
を満たすことが好ましい。光学フィルムが式(2)を満たすと、光学フィルムの視認性が更に向上する。式(2)の数値(透過b*−反射(SCI)b*)は、光学フィルムの視認性を更に向上させる観点から、好ましくは4.1以下、より好ましくは4.0以下、更に好ましくは3.9以下である。
光学フィルムの反射(SCI)b*は、SCI(Specular Component Included:正反射光を含む)方式で求められる前記光学フィルムを反射した光のL*a*b*表色系におけるb*であり、本明細書において、光学フィルム平面の垂直方向から所定の角度傾けた方向から入射する、波長380〜780nmの範囲における入射光に対する反射光(正反射光を含む反射光)のCIE1976L*a*b*表色系のb*値をいう。反射(SCI)b*は、好ましくは−2.9以上、より好ましくは−2.7以上、更に好ましくは−2.5以上である。反射(SCI)b*は、好ましくは−1.2以下、より好ましくは−1.4以下、更に好ましくは−1.6以下である。これらの複数の上限値と下限値とを任意に組合せることができる。光学フィルムの反射(SCI)b*は、分光測色計を用いて測定することができ、例えば実施例に記載の方法により測定できる。式(2)の数値を所定の数値範囲内に調整する手段としては、例えば、上記の式(1)の数値を所定の数値範囲内に調整する手段が挙げられる。
本発明の光学フィルムのヘーズは、光学フィルムの視認性を更に向上させる観点から、好ましくは1%以下、より好ましくは0.8%以下、更に好ましくは0.5%以下、特に好ましくは0.3%以下である。光学フィルムのヘーズは、JIS K 7136:2000に準拠して測定でき、例えば実施例に記載の方法により測定できる。光学フィルムのヘーズは、添加剤の光学フィルムにおける分散性の程度を示すため、光学フィルムのヘーズが上記範囲内であると、光学フィルムの視認性に優れる。
本発明の光学フィルムの全光線透過率は、好ましくは85%以上、より好ましくは87%以上、更に好ましくは89%以上である。光学フィルムの全光線透過率は、JIS K 7361−1:1997に準拠して測定でき、例えば実施例に記載の方法により測定できる。光学フィルムの全光線透過率が上記数値範囲であると、画像表示装置に組み込んだ際に、十分な視認性を確保することができる。また、光学フィルムの全光線透過率が上記数値範囲であると、一定の明るさを確保しやすくなり得るため、例えば、表示素子等の発光強度を抑えることが可能となり、画像表示装置の消費電力を削減することができる。
本発明の光学フィルムの黄色度は、好ましくは3.0以下、より好ましくは2.7以下、更に好ましくは2.5以下である。光学フィルムの黄色度は、JIS K 7373:2006に準拠して測定でき、例えば実施例に記載の方法により測定できる。
本発明の光学フィルムの膜厚は、好ましくは10μm以上、より好ましくは20μm以上、更に好ましくは25μm以上である。また、該膜厚は、好ましくは120μm以下、より好ましくは100μm以下、更に好ましくは90μm以下、特に好ましくは85μm以下である。膜厚が30μm以上であると光学フィルムをデバイスとしたときの内部の保護の観点で有利であり、膜厚が120μm以下であると耐折性、コスト、透明性などの観点で有利である。光学フィルムの膜厚は、例えば実施例に記載の方法により測定できる。
本発明者は、光学フィルム内の組成が分散不良に起因して凝集等を引き起こし、広角方向の視認性を低下させることを見出し、光学フィルムのような固体系における溶質(例えば、添加剤、より具体的には、紫外線吸収剤、シリカ粒子、及び増白剤等)と媒体(例えば、樹脂、より具体的には、ポリイミド、ポリアミド及びポリアミドイミドからなる群から選択される少なくとも1種の樹脂)との親和性を評価する指標としてハンセン溶解度パラメータ(Hansen Solubility Parameter;以下、HSPと略すことがある)を導入した。本発明者が鋭意検討した結果、下記の式(3)〜式(5)を導き出した。すなわち、本発明の光学フィルムは、広角方向の視認性をさらに向上させる観点(特に、黒表示において白味を帯びる不具合の発生を抑制する観点)から、HSPに関する式(3)
Ra≦8.0・・・(3)
[式(3)中、RaはHSP空間における前記溶質と前記媒体との間の三次元距離を示す]
を満たすことが好ましい。
また、本発明の光学フィルムは、広角方向の視認性をさらに向上させる観点から、式(3)に加え、HSPに関する式(4)
Δδt≦2.0・・・(4)
[式(4)中、Δδtは、前記溶質及び前記媒体の間のHSPの分散項、極性項及び水素結合項の合計δtの差を示す]
、又は式(5)
Δδp≦4.5・・・(5)
[式(5)中、Δδpは、前記溶質及び前記媒体の間のHSPの極性項δpの差を示す]
を満たすことがより好ましい。
また、本発明の光学フィルムは、広角方向の視認性をさらに向上させる観点から、式(3)〜式(5)をすべて満たすことが更に好ましい。
HSP値は、ハンセン溶解球法(Hansen Solubility Sphere法)を用いて、算出する。以下にその詳細を説明する。対象となる組成(前記溶質及び前記媒体)をHSP値が既知の溶媒に溶解又は分散させ、当該組成の特定の溶媒に対する溶解性又は分散性を評価する。溶解性及び分散性の評価は、それぞれ対象とする組成が溶媒に溶解したか否か及び分散したか否かを目視で判定して行う。これを複数の溶媒について行う。この溶媒の種類は、δtが幅広く異なる溶媒を用いることが好ましく、より具体的には、好ましくは10種以上、より好ましくは15種以上、さらに好ましくは18種以上である。次に、得られた溶解性又は分散性の評価結果をHSPの分散項δd、極性項δp及び水素結合項δhからなる三次元空間(HSP空間)にプロットする。対象の組成が溶解又は分散する溶媒が内側に含まれ、かつ対象の組成が溶解又は分散しない溶媒が外側になり、さらに半径が最小となる球(Hansen球)を作成する。得られたHansen球の中心座標(δd,δp,δh)を対象とする組成のHSPとする。
7−1.HSP値の算出方法を用いて、光学フィルム内の2種の成分、例えば、樹脂を成分1とし、シリカを成分2としたときのHSP値(δd1,δp1,δh1:成分1のHSP値、δd2,δp2,δh2:成分2のHSP値)を算出したとする。
HSPの分散項、極性項及び水素結合項の合計δt並びに成分1及び成分2の間の当該合計の差Δδtは、それぞれ式(6)及び式(7)を用いて算出される。得られるδtはヒルデブランド(Hildebrand)のHSPに相当する。
δt 2=δd 2+δp 2+δh 2・・・(6)
Δδt=|δt2−δt1|・・・(7)
Δδtは、広角方向の視認性をさらに向上させる観点から、好ましくは3.5以下、より好ましくは3.0以下、更に好ましくは2.0以下、更により好ましくは1.0以下、特に好ましくは0.5以下である。
成分1及び成分2の間のHSPの極性項の差Δδpは、式(8)を用いて算出される。
Δδp=|δp2−δp1|・・・(8)
Δδpは、広角方向の視認性をさらに向上させる観点から、好ましくは4.5以下、より好ましくは3.5以下、更に好ましくは3.0以下、更により好ましくは2.0以下、特に好ましくは1.0以下である。
HSP空間における成分1と成分2との間の三次元距離Ra(>0)は式(9)を用いて算出される。
Ra2=4(δd2−δd1)2+(δp2−δp1)2+(δh2−δh1)2・・・(9)
Ra値が小さいほど、成分1と成分2との親和性が良好であることを示す。Ra値は、広角方向の視認性をさらに向上させる観点から、好ましくは8.0以下、より好ましくは7.0以下、更に好ましくは6.0以下、更により好ましくは5.5以下、特に好ましくは5.0以下である。
本発明の光学フィルムは、ポリイミド系樹脂及びポリアミド系樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂を含む。ポリイミド系樹脂とは、イミド基を含む繰返し構造単位を含有する重合体(以下、ポリイミドと記載することがある)、並びにイミド基及びアミド基の両方を含む繰返し構造単位を含有する重合体(以下、ポリアミドイミドと記載することがある)からなる群から選択される少なくとも1種の重合体を示す。また、ポリアミド系樹脂とは、アミド基を含む繰り返し構造単位を含有する重合体を示す。
*は結合手を表し、
Zは、単結合、−O−、−CH2−、−CH2−CH2−、−CH(CH3)−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−Ar−、−SO2−、−CO−、−O−Ar−O−、−Ar−O−Ar−、−Ar−CH2−Ar−、−Ar−C(CH3)2−Ar−又は−Ar−SO2−Ar−を表す。Arはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリーレン基を表し、具体例としてはフェニレン基が挙げられる。
*は結合手を表し、
Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して、単結合、−O−、−CH2−、−CH2−CH2−、−CH(CH3)−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−SO2−又は−CO−を表す。
1つの例は、Z1及びZ3が−O−であり、かつ、Z2が−CH2−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−又は−SO2−である。Z1とZ2との各環に対する結合位置、及び、Z2とZ3との各環に対する結合位置は、それぞれ、各環に対してメタ位又はパラ位であることが好ましい。
具体例としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸の無水物;2,3,6−ナフタレントリカルボン酸−2,3−無水物;フタル酸無水物と安息香酸とが単結合、−CH2−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−SO2−もしくはフェニレン基で連結された化合物が挙げられる。
なお、ポリイミド系樹脂の製造は、例えば特開2006−199945号公報又は特開2008−163107号公報に記載の製造方法を参照してもよい。また、ポリイミド系樹脂は、市販品を使用することもでき、その具体例としては、三菱瓦斯化学(株)製ネオプリム(登録商標)、河村産業(株)製KPI−MX300F等が挙げられる。
本発明の光学フィルムは、添加剤を更に含んでもよい。このような添加剤としては、例えば、フィラー(より具体的には、シリカ粒子等)、紫外線吸収剤、増白剤、シリカ分散剤、酸化防止剤、pH調整剤、及びレベリング剤が挙げられる。
本発明の光学フィルムは、添加剤としてシリカ粒子を更に含んでもよい。シリカ粒子の含有量は、該光学フィルムの総質量を基準として好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、更に好ましくは5質量%以上である。また、シリカ粒子の含有量は、該光学フィルムの総質量を基準として好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは45質量%以下である。また、シリカ粒子の含有量は、これらの上限値及び下限値のうち、任意の下限値と上限値とを選択して組合せることができる。シリカ粒子の含有量が上記上限値及び/又は下限値の数値範囲であると、本発明の光学フィルムにおいて、シリカ粒子が凝集しにくく、一次粒子の状態で均一に分散する傾向にあるため、本発明の光学フィルムの視認性の低下を抑制することができる。
本発明の光学フィルムは、紫外線吸収剤を更に含んでもよい。例えば、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤、及びシアノアクリレート系紫外線吸収剤などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。好適な市販の紫外線吸収剤としては、例えば、住化ケムテックス(株)製のSumisorb(登録商標) 340、(株)ADEKA製のアデカスタブ(登録商標) LA−31、及びBASFジャパン(株)製のチヌビン(登録商標) 1577等が挙げられる。紫外線吸収剤の含有量は、本発明の光学フィルムの質量を基準として、好ましくは1phr以上10phr以下、より好ましくは3phr以上6phr以下である。
本発明の光学フィルムは、増白剤を更に含んでもよい。増白剤は、例えば、増白剤以外の添加剤を添加した場合に、色味を調整するために添加することができる。増白剤としては、例えば、モノアゾ系染料、トリアリールメタン系染料、フタロシアニン系染料、及びアンスラキノン系染料が挙げられる。これらの中でもアンスラキノン系染料が好ましい。好適な市販の増白剤としては、例えば、ランクセス社製のマクロレックス(登録商標) バイオレット B、住化ケムテックス(株)製のスミプラスト(登録商標) Violet B、及び三菱化学(株)製のダイアレジン(登録商標) ブルー G等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。増白剤の含有量は、本発明の光学フィルムの質量を基準として、好ましくは5ppm以上40ppm以下である。
本発明の光学フィルムは、特に限定されないが、例えば以下の工程:
(a)前記樹脂及び前記フィラーを含む液(以下、ワニスと記載することがある)を調製する工程(ワニス調製工程)、
(b)ワニスを基材に塗布して塗膜を形成する工程(塗布工程)、及び
(c)塗布された液(塗膜)を乾燥させて、光学フィルムを形成する工程(光学フィルム形成工程)
を含む方法によって製造することができる。
本発明の光学積層体は、本発明の光学フィルムと、該光学フィルムの少なくとも一方にハードコート層(保護フィルム)とを有する。光学積層体は、粘着層をさらに有してもよい。本発明の光学積層体は、例えば、本発明の光学フィルムとハードコート層とが粘着層を介して接着して、構成されてもよい。
ハードコート層の厚さは特に限定されず、例えば、2〜100μmであってもよい。前記ハードコート層の厚さが前記の範囲にあると、十分な耐擦傷性を確保することができ、また耐屈曲性が低下しにくく、硬化収縮によるカール発生の問題が発生し難い傾向がある。
前記ハードコート層は、活性エネルギー線照射、或いは熱エネルギー付与により架橋構造を形成し得る反応性材料を含むハードコート組成物を硬化させて形成することができ、活性エネルギー線照射によるものが好ましい。活性エネルギー線は、活性種を発生する化合物を分解して活性種を発生させることができるエネルギー線と定義され、可視光、紫外線、赤外線、X線、α線、β線、γ線及び電子線などが挙げられ、好ましくは紫外線が挙げられる。前記ハードコート組成物は、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種の重合物を含有する。
また、前記カチオン重合性化合物としては、中でも、カチオン重合性基としてエポキシ基及びオキセタニル基の少なくとも1種を有する化合物が好ましい。エポキシ基、オキセタニル基等の環状エーテル基は、重合反応に伴う収縮が小さいという点から好ましい。また、環状エーテル基のうちエポキシ基を有する化合物は多様な構造の化合物が入手し易く、得られたハードコート層の耐久性に悪影響を与えず、ラジカル重合性化合物との相溶性もコントロールし易いという利点がある。また、環状エーテル基のうちオキセタニル基は、エポキシ基と比較して重合度が高くなりやすく、得られたハードコート層のカチオン重合性化合物から得られるネットワーク形成速度を早め、ラジカル重合性化合物と混在する領域でも未反応のモノマーを膜中に残さずに独立したネットワークを形成する等の利点がある。
エポキシ基を有するカチオン重合性化合物としては、例えば、脂環族環を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテル又は、シクロヘキセン環、シクロペンテン環含有化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化する事によって得られる脂環族エポキシ樹脂;脂肪族多価アルコール、又はそのアルキレンオキサイド付加体のポリグリシジルエーテル、脂肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステル、グリシジル(メタ)アクリレートのホモポリマー、コポリマーなどの脂肪族エポキシ樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールFや水添ビスフェノールA等のビスフェノール類、又はそれらのアルキレンオキサイド付加体、カプロラクトン付加体等の誘導体と、エピクロルヒドリンとの反応によって製造されるグリシジルエーテル、及びノボラックエポキシ樹脂等でありビスフェノール類から誘導されるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂等が挙げられる。
ラジカル重合開始剤は、活性エネルギー線照射及び加熱の少なくともいずれかによりラジカル重合を開始させる物質を放出することが可能であればよい。例えば、熱ラジカル重合開始剤としては、過酸化水素、過安息香酸等の有機過酸化物、アゾビスブチロニトリル等のアゾ化合物等があげられる。
活性エネルギー線ラジカル重合開始剤としては、分子の分解でラジカルが生成されるType1型ラジカル重合開始剤と、3級アミンと共存して水素引き抜き型反応でラジカルを生成するType2型ラジカル重合開始剤があり、それらは単独で又は併用して使用される。
カチオン重合開始剤は、活性エネルギー線照射及び加熱の少なくともいずれかによりカチオン重合を開始させる物質を放出することが可能であればよい。カチオン重合開始剤としては、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、シクロペンタジエニル鉄(II)錯体等が使用できる。これらは、構造の違いによって活性エネルギー線照射又は加熱のいずれか又はいずれでもカチオン重合を開始することができる。
前記溶剤は、前記重合性化合物及び重合開始剤を溶解又は分散させることができるもので、本技術分野のハードコート組成物の溶剤として知られている溶剤であれば、本発明の効果を阻害しない範囲で、使用することができる。
前記添加剤は、無機粒子、レベリング剤、安定剤、界面活性剤、帯電防止剤、潤滑剤、防汚剤などをさらに含むことができる。
本発明のフレキシブル画像表示装置は、本発明の光学積層体を備える。例えば、フレキシブル画像表示装置は、光学積層体(フレキシブル画像表示装置用積層体)と、有機EL表示パネルとからなり、有機EL表示パネルに対して視認側にフレキシブル画像表示装置用積層体が配置され、折り曲げ可能に構成されている。フレキシブル画像表示装置用積層体は、ウインドウ、偏光板、タッチセンサをさらに含有していてもよく、それらの積層順は任意であるが、視認側からウインドウ、偏光板、タッチセンサ又はウインドウ、タッチセンサ、偏光板の順に積層されていることが好ましい。タッチセンサの視認側に偏光板が存在すると、タッチセンサのパターンが視認されにくくなり表示画像の視認性が良くなるので好ましい。それぞれの部材は接着剤、粘着剤等を用いて積層することができる。また、前記ウインドウ、偏光板、タッチセンサのいずれかの層の少なくとも一面に形成された遮光パターンを具備することができる。偏光板は円偏光板であってもよい。
ウインドウは、フレキシブル画像表示装置の視認側に配置され、その他の構成要素を外部からの衝撃又は温湿度等の環境変化から保護する役割を担っている。従来このような保護層としてはガラスが使用されてきたが、フレキシブル画像表示装置におけるウインドウはガラスのようにリジッドで堅いものではなく、フレキシブルな特性を有する。前記ウインドウは、フレキシブルな透明基材からなり、少なくとも一面にハードコート層を含んでいてもよい。ウインドウが任意に含むハードコート層は、上述した光学積層体が有するハードコート層と同義である。
偏光板、なかでも円偏光板は、直線偏光板にλ/4位相差板を積層することにより右若しくは左円偏光成分のみを透過させる機能を有する機能層である。たとえば外光を右円偏光に変換して有機ELパネルで反射されて左円偏光となった外光を遮断し、有機ELの発光成分のみを透過させることで反射光の影響を抑制して画像を見やすくするために用いられる。円偏光機能を達成するためには、直線偏光板の吸収軸とλ/4位相差板の遅相軸は理論上45°である必要があるが、実用的には45±10°である。直線偏光板とλ/4位相差板とは必ずしも隣接して積層される必要はなく、吸収軸と遅相軸の関係が前述の範囲を満足していればよい。全波長において完全な円偏光を達成することが好ましいが実用上は必ずしもその必要はないので本発明における円偏光板は楕円偏光板をも包含する。直線偏光板の視認側にさらにλ/4位相差フィルムを積層して、出射光を円偏光とすることで偏光サングラスをかけた状態での視認性を向上させることも好ましい。
前記直線偏光子は、ポリビニルアルコール(PVA)系フィルムを染色、延伸することで製造されるフィルム型偏光子であってもよい。延伸によって配向したPVA系フィルムに、ヨウ素等の二色性色素が吸着、又はPVAに吸着した状態で延伸されることで二色性色素が配向し、偏光性能を発揮する。前記フィルム型偏光子の製造においては、他に膨潤、ホウ酸による架橋、水溶液による洗浄、乾燥等の工程を有していてもよい。延伸や染色工程はPVA系フィルム単独で行ってもよいし、ポリエチレンテレフタレートのような他のフィルムと積層された状態で行うこともできる。用いられるPVA系フィルムの厚さは好ましくは10〜100μmであり、延伸倍率は好ましくは2〜10倍である。
さらに前記偏光子の他の一例としては、液晶偏光組成物を塗布して形成する液晶塗布型偏光子であってもよい。前記液晶偏光組成物は、液晶性化合物及び二色性色素化合物を含むことができる。前記液晶性化合物は液晶状態を示す性質を有していればよく、特にスメクチック相等の高次の配向状態を有していると高い偏光性能を発揮することができるため好ましい。また、液晶性化合物は重合性官能基を有していることも好ましい。
前記液晶偏光組成物はさらに開始剤、溶剤、分散剤、レベリング剤、安定剤、界面活性剤、架橋剤、シランカップリング剤などを含むことができる。
前記円偏光板は、液晶偏光層であってもよい。前記液晶偏光層は、配向膜上に液晶偏光組成物を塗布して液晶偏光層を形成することにより製造される。
液晶偏光層は、フィルム型偏光子に比べて厚さを薄く形成することができる。前記液晶偏光層の厚さは好ましくは0.5〜10μm、より好ましくは1〜5μmであってもよい。
前記配向膜は、例えば基材上に配向膜形成組成物を塗布し、ラビング、偏光照射等により配向性を付与することで製造することができる。前記配向膜形成組成物は、配向剤の他に溶剤、架橋剤、開始剤、分散剤、レベリング剤、シランカップリング剤等を含んでいてもよい。前記配向剤としては、例えば、ポリビニルアルコール類、ポリアクリレート類、ポリアミック酸類、ポリイミド類を使用できる。光配向を適用する場合にはシンナメート基を含む配向剤を使用することが好ましい。前記配向剤として使用される高分子の重量平均分子量が10,000〜1,000,000程度であってもよい。前記配向膜の厚さは、配向規制力の観点から、好ましくは5〜10,000nm、より好ましは10〜500nmである。前記液晶偏光層は基材から剥離して転写して積層することもできるし、前記基材をそのまま積層することもできる。前記基材が、保護フィルムや位相差板、ウインドウの透明基材としての役割を担うことも好ましい。
さらに前記λ/4位相差板の他の一例としては、液晶組成物を塗布して形成する液晶塗布型位相差板であってもよい。前記液晶組成物は、ネマチック、コレステリック、スメクチック等の液晶状態を示す性質を有する液晶性化合物を含む。液晶組成物の中の液晶性化合物を含むいずれかの化合物は重合性官能基を有している。前記液晶塗布型位相差板はさらに開始剤、溶剤、分散剤、レベリング剤、安定剤、界面活性剤、架橋剤、シランカップリング剤などを含むことができる。前記液晶塗布型位相差板は、前記液晶偏光層での記載と同様に配向膜上に液晶組成物を塗布硬化して液晶位相差層を形成することで製造することができる。液晶塗布型位相差板は、延伸型位相差板に比べて厚さを薄く形成することができる。前記液晶偏光層の厚さは、通常0.5〜10μm、好ましくは1〜5μmであってもよい。前記液晶塗布型位相差板は基材から剥離して転写して積層することもできるし、前記基材をそのまま積層することもできる。前記基材が、保護フィルムや位相差板、ウインドウの透明基材としての役割を担うことも好ましい。
また、他の方法としてはλ/2位相差板と組合せることで広帯域λ/4位相差板を得る技術も知られている(特開平10−90521号公報)。λ/2位相差板もλ/4位相差板と同様の材料方法で製造される。延伸型位相差板と液晶塗布型位相差板との組合せは任意であるが、どちらも液晶塗布型位相差板を用いることは厚さを薄くすることができるので好ましい。
前記円偏光板には斜め方向の視認性を高めるために、正のCプレートを積層する方法も知られている(特開2014−224837号公報)。正のCプレートも液晶塗布型位相差板であっても延伸型位相差板であってもよい。厚さ方向の位相差は−200〜−20nm好ましくは−140〜−40nmである。
円偏光板の製造方法の一例を説明する。偏光層/位相差層をこの順で備える円偏光板を製造する場合、まず、偏光層、位相差層を別々に形成する。例えば、基材としての保護フィルム上に配向層、偏光子、保護層をこの順に積層して偏光層を形成する。また、λ/4位相差板とポジティブCプレートとを粘着剤を用いて貼合させて、位相差層を形成する。
次いで、粘着剤を用いて、形成された偏光層、及び位相差層を貼合させて、円偏光板を製造する。偏光層と位相差層との貼合では、偏光層の吸収軸が位相差層の遅相軸(光軸)に対して実質的に45°となるようにして偏光層と位相差層とを貼合させる。このようにして粘着剤層/偏光層(保護フィルム/配向層/偏光子/保護層)/粘着剤層/位相差層(λ/4位相差板/ポジティブCプレート)をこの順に積層した円偏光板を製造することができる。
(式(39))
本発明の円偏光板を有する光学積層体は、式(39)
透過b*−反射(SCE)b*≧4.0・・・(39)
[式(39)中、透過b*は該光学積層体を透過した光のL*a*b*表色系におけるb*を示し、反射(SCE)b*はSCE方式で求められる該光学積層体を反射した光のL*a*b*表色系におけるb*を示す]
を満たす。本発明の円偏光板を有する光学積層体は、式(39)を満たすと、光源からの光透過が大きく、外光の反射は小さくなることで反射b*色相が小さくなるとニュートラル色相に近いであ近くなるためるため、優れた視認性を有する。
式(39)の数値(透過b*−反射(SCE)b*)は、円偏光板を有する光学積層体の視認性をさらに向上させる観点から、好ましくは4.2以上、より好ましくは4.5以上、さらに好ましくは5.0以上、特に好ましくは6.5以上である。
本発明の円偏光板を有する光学積層体は、さらに視認性を向上させる観点から、好ましくは式(40)
透過b*−反射(SCI)b*≧4.5・・・(40)
[式(40)中、透過b*は前記光学積層体を透過した光のL*a*b*表色系におけるb*を示し、反射(SCI)b*はSCI方式で求められる前記光学積層体を反射した光のL*a*b*表色系におけるb*を示す]
を満たす。本発明の円偏光板を有する光学積層体は、式(40)を満たすと、反射b*色相が小さくなるとニュートラル色相に近いため、優れた視認性を有する。
式(40)の数値(透過b*−反射(SCI)b*)は、円偏光板を有する光学積層体の視認性を更に向上させる観点から、好ましくは4.7以上、より好ましくは5.5以上、さらに好ましくは6.0以上である。
円偏光板を有する光学積層体の透過b*は、該光学積層体を透過した光のL*a*b*表色系におけるb*であり、本明細書において、円偏光板を有する光学積層体平面の垂直方向から入射する、波長380〜780nmの範囲における入射光(白色光)に対する透過光のCIE1976L*a*b*表色系のb*値をいう。透過b*は、好ましくは4.0以上、より好ましくは5.0以上、さらに好ましくは6.0以上である。円偏光板を有する光学積層体の透過b*は、紫外可視近赤外分光光度計を用いて測定でき、例えば実施例に記載の方法により測定できる。
円偏光板を有する光学積層体の反射(SCE)b*は、SCE方式で求められる該光学積層体を反射した光のL*a*b*表色系におけるb*であり、本明細書において、円偏光板を有する光学積層体平面の垂直方向から所定の角度傾けた方向から入射する、波長380〜780nmの範囲における入射光に対する反射光のうち、正反射光を除いた拡散反射光のCIE1976L*a*b*表色系のb*値をいう。反射(SCE)b*は、好ましくは1.5以下、好ましくは1.0以下、更に好ましくは0以下、特に好ましくは−1.5下である。円偏光板を有する光学積層体の反射(SCE)b*は、分光測色計を用いて測定することができ、例えば実施例に記載の方法により測定できる。
円偏光板を有する光学積層体の反射(SCI)b*は、SCI方式で求められる前記光学積層体を反射した光のL*a*b*表色系におけるb*であり、本明細書において、円偏光板を有する光学積層体平面の垂直方向から所定の角度傾けた方向から入射する、波長380〜780nmの範囲における入射光に対する反射光(正反射光を含む反射光)のCIE1976L*a*b*表色系のb*値をいう。円偏光板を有する光学積層体の反射(SCI)b*は、分光測色計を用いて測定することができ、例えば実施例に記載の方法により測定できる。
また、式(40)における透過b*−反射(SCI)b*を所定の数値範囲内に調整する手段としては、例えば、光学フィルムの透過b*−反射(SCI)b*を式(2)の数値範囲内に調整する手段、及びウインドウの組成物変更による色相調節が挙げられる。
タッチセンサは入力手段として用いられる。タッチセンサとしては、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式等様々な様式が提案されており、いずれの方式でも構わない。中でも静電容量方式が好ましい。静電容量方式タッチセンサは活性領域及び前記活性領域の外郭部に位置する非活性領域に区分される。活性領域は表示パネルで画面が表示される領域(表示部)に対応する領域であって、使用者のタッチが感知される領域であり、非活性領域は表示装置で画面が表示されない領域(非表示部)に対応する領域である。タッチセンサはフレキシブルな特性を有する基板と;前記基板の活性領域に形成された感知パターンと;前記基板の非活性領域に形成され、前記感知パターンとパッド部を介して外部の駆動回路と接続するための各センシングラインを含むことができる。フレキシブルな特性を有する基板としては、前記ウインドウの透明基板と同様の材料が使用できる。タッチセンサの基板は、その靱性が2,000MPa%以上であるものがタッチセンサのクラック抑制の面から好ましい。より好ましくは靱性が2,000〜30,000MPa%であってもよい。ここで、靭性は、高分子材料の引張実験を通じて得られる応力(MPa)−歪み(%)曲線(Stress-strain curve)で破壊点までの曲線の下部面積として定義される。
前記光硬化性有機バインダーは、例えば、アクリレート系単量体、スチレン系単量体、カルボン酸系単量体などの各単量体の共重合体を含むことができる。前記光硬化性有機バインダーは、例えば、エポキシ基含有繰り返し単位、アクリレート繰り返し単位、カルボン酸繰り返し単位などの互いに異なる各繰り返し単位を含む共重合体であってもよい。
前記無機粒子は、例えば、ジルコニア粒子、チタニア粒子、アルミナ粒子などを含むことができる。前記光硬化組成物は、光重合開始剤、重合性モノマー、硬化補助剤などの各添加剤をさらに含むこともできる。
前記フレキシブル画像表示装置用積層体を形成する各層(ウインドウ、偏光板、タッチセンサ)並びに各層を構成するフィルム部材(直線偏光板、λ/4位相差板等)は接着剤によって形成することができる。接着剤としては、水系接着剤、有機溶剤系、無溶剤系接着剤、固体接着剤、溶剤揮散型接着剤、湿気硬化型接着剤、加熱硬化型接着剤、嫌気硬化型、活性エネルギー線硬化型接着剤、硬化剤混合型接着剤、熱溶融型接着剤、感圧型接着剤(粘着剤)、再湿型接着剤等汎用に使用されているものが使用できる。中でも水系溶剤揮散型接着剤、活性エネルギー線硬化型接着剤、粘着剤がよくもちいられる。接着層の厚さは、求められる接着力等に応じて適宜調節することができ、0.01〜500μm、好ましくは0.1〜300μmであり、前記フレキシブル画像表示装置用積層体には複数存在するがそれぞれの厚さ及び用いられる粘着剤の種類は同じであっても異なっていてもよい。
活性エネルギー線組成物には重合開始剤をさらに含むことができる。重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤、ラジカル及びカチオン重合開始剤等であり、適宜選択して用いることができる。これらの重合開始剤は、活性エネルギー線照射及び加熱の少なくとも一種により分解されて、ラジカルもしくはカチオンを発生してラジカル重合とカチオン重合を進行させるものである。ハードコート組成物の記載の中で活性エネルギー線照射によりラジカル重合又はカチオン重合の内の少なくともいずれか開始することができる開始剤を使用することができる。
前記遮光パターンは前記フレキシブル画像表示装置のベゼル又はハウジングの少なくとも一部として適用することができる。遮光パターンによって前記フレキシブル画像表示装置の辺縁部に配置される配線が隠されて視認されにくくすることで、画像の視認性が向上する。前記遮光パターンは単層又は複層の形態であってもよい。遮光パターンのカラーは特に制限されることはなく、黒色、白色、金属色などの多様なカラーを有することができる。遮光パターンはカラーを具現するための顔料と、アクリル系樹脂、エステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン、シリコーンなどの高分子で形成することができる。これらの単独又は2種類以上の混合物で使用することもできる。前記遮光パターンは、印刷、リソグラフィ、インクジェットなど各種の方法にて形成することができる。遮光パターンの厚さは、通常1〜100μm、好ましくは2〜50μmである。また、光パターンの厚さ方向に傾斜等の形状を付与することも好ましい。
(光学フィルムの反射(SCE)b*、及び反射(SCI)b*)
実施例及び比較例で得られた光学フィルムを50×50mmの大きさにカットしたのち、黒色PET((株)巴川製作所製「くっきりミエ〜ル」)と貼り合せ、反射光学測定用のサンプルを得た。
得られた評価用サンプルのSCE方式(正反射光除去)、及びSCI方式(正反射光を含む)の色相を、分光測色計(コニカミノルタ(株)製「CM−3700A」)で測定した。測定径はLAV:直径8mmとし、測定条件は、di:8°、de:8°(拡散照明・8°方向受光)、測定視野は2°とし、光源はD65光源を使用し、UV条件は100%Fullとした。ここで、色相とは、CIE1976L*a*b*色空間のa*及びb*を指す。加えて、光学フィルムの反射(SCE)a*及び反射(SCI)a*も上記と同様の条件で測定した。
円偏光板を有する光学積層体の反射(SCE)b*及び反射(SCI)b*は、測定対象を光学フィルムから円偏光板を有する光学積層体に変更した以外は、光学フィルムの測定方法と同様にして測定した。また、同様にして、反射(SCE)a*及び反射(SCI)a*も測定した。
視感透過率Yは、XYZ表色系における物体色の明度を示す物性値である。SCI方式のSCE方式の視感透過率Yは、分光測色計(コニカミノルタ(株)製「CM−2600d」)して測定した。
実施例及び比較例で得られた光学フィルムを50mm×50mmの大きさにカットし、透過光学測定を分光測色計(コニカミノルタ(株)製「CM−3700A」)を用いて測定した。測定径はLAV:直径25.4mmとし、測定視野は2°とした。また測定光源はD65光源を使用し、UV条件は100%Fullとした。ここで、色相とは、CIE1976L*a*b*色空間のa*及びb*を指す。
円偏光板を有する光学積層体の透過b*は、測定対象を光学フィルムから円偏光板を有する光学積層体に変更した以外は、光学フィルムの測定方法と同様にして測定した。また、同様にして、円偏光板を有する光学積層体の透過a*も測定した。
マイクロメーター((株)ミツトヨ製「ID−C112XBS」)を用いて、10点以上の光学フィルムの膜厚を測定し、その平均値を算出した。同様にして、粘着剤層の厚さを測定し、その平均値を算出した。
光学フィルムの全光線透過率は、JIS K 7361−1:1997、ヘーズは、JIS K 7136:2000に準拠して、スガ試験機(株)製の全自動直読ヘーズコンピューターHGM−2DPを用いて測定した。測定試料は、実施例及び比較例の光学フィルムを30mm×30mmの大きさにカットして作製した。
光学フィルムの黄色度(Yellow Index:YI値)は、紫外可視近赤外分光光度計(日本分光(株)製「V−670」)を用いて測定した。サンプルがない状態でバックグランド測定を行った後、実施例及び比較例で得られた光学フィルムをサンプルホルダーにセットして、300〜800nmの光に対する透過率測定を行い、3刺激値(X、Y、Z)を求めた。得られた3刺激値から、ASTM D1925の規格に基づき、下記の式に基づいてYI値を算出した。
YI=100×(1.2769X−1.0592Z)/Y
シリカ粒子の粒子径は、JIS Z 8830に準じ、BET吸着法による比表面積測定値から算出した。シリカゾルを300℃で乾燥させた粉末の比表面積を比表面積測定装置(ユアサアイオニクス(株)製「モノソーブ(登録商標) MS−16」)を用いて測定した。
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)測定
(1)前処理方法
試料をγ−ブチロラクトン(GBL)に溶解させて20質量%溶液とした後、DMF溶離液にて100倍に希釈し、0.45μmメンブランフィルターろ過したものを測定溶液とした。
(2)測定条件
カラム:TSKgel SuperAWM−H×2+SuperAW2500×1(6.0mm I.D.×150mm×3本)
溶離液:DMF(10mmolの臭化リチウム添加)
流量:0.6mL/分
検出器:RI検出器
カラム温度:40℃
注入量:20μL
分子量標準:標準ポリスチレン
イミド化率は、1H−NMR測定により以下のようにして求めた。
(1)前処理方法
ポリイミド系樹脂を含む光学フィルムを重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO−d6)に溶解させて2質量%溶液としたものを測定試料とした。
(2)測定条件
測定装置:JEOL製 400MHz NMR装置 JNM−ECZ400S/L1
標準物質:DMSO−d6(2.5ppm)
試料温度:室温
積算回数:256回
緩和時間:5秒
(3)イミド化率解析方法
(ポリイミド樹脂のイミド化率)
ポリイミド樹脂を含む測定試料で得られた1H−NMRスペクトルにおいて、観測されたベンゼンプロトンのうちイミド化前後で変化しない構造に由来するベンゼンプロトンAの積分値をIntAとした。また、観測されたポリイミド樹脂中に残存するアミック酸構造に由来するアミドプロトンの積分値をIntBとした。これらの積分値から以下の式に基づいてポリイミド樹脂のイミド化率を求めた。
イミド化率(%)=100×(1−α×IntB/IntA)
上記式において、αはポリアミド酸(イミド化率0%)の場合におけるアミドプロトン1個に対するベンゼンプロトンAの個数割合である。
ポリアミドイミド樹脂を含む測定試料で得られた1H−NMRスペクトルにおいて、観測されたベンゼンプロトンのうちイミド化前後で変化しない構造に由来し、ポリアミドイミド樹脂中に残存するアミック酸構造に由来する構造に影響を受けないベンゼンプロトンCの積分値をIntCとした。また、観測されたベンゼンプロトンのうちイミド化前後で変化しない構造に由来し、ポリアミドイミド樹脂中に残存するアミック酸構造に由来する構造に影響を受けるベンゼンプロトンDの積分値をIntDとした。得られたIntC及びIntDから以下の式によりβ値を求めた。
β=IntD/IntC
次に、複数のポリアミドイミド樹脂について上記式のβ値及び上記式のポリイミド樹脂のイミド化率を求め、これらの結果から以下の相関式を得た。
イミド化率(%)=k×β+100
上記相関式中、kは定数である。
βを相関式に代入してポリアミドイミド樹脂のイミド化率(%)を得た。
ポリアミドイミド樹脂1(PAI−1)の溶媒への溶解性を評価した。透明の容器に表1に示すような溶解度パラメータが既知の溶媒(出典:ポリマーハンドブック第4版)10mLとポリアミドイミド樹脂1 0.1gを投入し混合液を調製した。得られた混合物に対して累計6時間超音波処理を施した。超音波処理後の混合液の外観を目視にて観察し、得られた観察結果から下記の評価基準に基づいてポリアミドイミド樹脂1の溶媒への溶解性を評価した。評価結果を表1に示す。なお、同様にして、ポリアミドイミド樹脂2(PAI−2)及びポリイミド樹脂1(PI)についても、ポリアミドイミド樹脂1−溶媒系におけるポリアミドイミド樹脂1と樹脂の種類を変更した以外は同様にして溶媒への溶解性を評価した。
(評価基準)
1:混合液の外観は白濁している。
0:混合液の外観は透明である。
シリカゾル1から溶媒を除去し、固形分であるシリカ1を取り出した。そのシリカ1の溶媒への分散性を評価した。透明の容器に表3に示すような溶解度パラメータが既知の溶媒(出典:ポリマーハンドブック第4版)10mLとシリカ1 0.1gを投入し混合液を調製した。得られた混合物に対して累計6時間超音波処理を施した。超音波処理後の混合液の外観を目視にて観察し、得られた観察結果から下記の評価基準に基づいてシリカ1の溶媒への分散性を評価した。評価結果を表3に示す。なお、同様にして、メタノール分散シリカゾル(日産化学工業(株)製「MA−ST−L」、一次粒子径20〜25nm)、及びメタノール分散シリカゾル(シリカゾル2、一次粒子径10〜12nm)についても、シリカ1−溶媒系においてその原料であるシリカゾルの種類を変更した以外は同様にして溶媒への分散性を評価した。
(評価基準)
1:混合液の外観は白濁している。
0:混合液の外観は透明である。
表2及び表4から、式(6)〜式(9)を用いて樹脂−シリカ系のHSP値を算出した。その結果を表5に示す。
粘着剤層の弾性率(引張弾性率)G’は、JIS K 7127に準拠した引っ張り試験により、電気機械式万能試験機(インストロン社製)を用いて測定した。測定条件は、試験速度5m/分及びロードセル5kNであった。
(光学フィルムの視認性評価)
液晶表示装置の表面にフィルムを前面板として設置し、白表示又は黒表示させ、光学フィルム平面の垂直方向から45°傾けた角度から、観察者が光学フィルムを目視にて観察した。観察結果から下記の評価基準に基づいて光学フィルムの視認性を評価した。優れているものから順に、◎、〇、△及び×で表記する。
(光学フィルムの視認性の評価基準)
◎:白表示及び黒表示とも、全く黄色味を帯びていない。
〇:白表示及び黒表示とも、やや黄色味を帯びていない。
△:白表示及び黒表示の少なくともいずれか一方において、やや黄色味を帯びている。
×:白表示及び黒表示とも、黄色味を帯びている。さらに、黒表示において白味を帯びている。
反射板(アルミ板、反射率97%)の表面に円偏光板を有する光学積層体を設置し、該光学積層体平面の垂直方向垂直方向から45°傾けた角度から、観察者が該光学積層体を目視にて観察した。観察結果から下記の評価基準に基づいて円偏光板を有する光学積層体の視認性を評価した。優れているものから順に、〇、△及び×で表記する。
(円偏光板を有する光学積層体の視認性の評価基準)
〇:反射板上、垂直方向に比べて45°斜面での色相変化反射板上の正面色相ニュートラル、視野角による色相変化なしややあり。
△:反射板上、垂直方向に比べて45°斜面での色相変化反射板上の正面色相ニュートラル、視野角による色相変化が大きいややあり。
×:反射板上、垂直方向に比べて45°斜面での色相変化反射板上の正面色相がニュートラルX、視野角による色相変化が大きい。
[3−1.ポリイミド系樹脂の製造]
〔製造例1:ポリイミド樹脂1〕
セパラブルフラスコにシリカゲル管、攪拌装置、及び温度計を取り付けた反応容器と、オイルバスとを準備した。オイルバスに設置した反応容器内に4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物(6FDA) 75.52gと、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノジフェニル(TFMB) 54.44gとを投入した。反応容器内の内容物を400rpmで攪拌しながらN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc) 519.84gを更に反応容器に投入し、反応容器内の内容物が均一な溶液になるまで攪拌を続けた。続いて、オイルバスを用いて容器内温度が20〜30℃の範囲になるように調整しながら更に20時間攪拌を続け、反応させてポリアミック酸を生成させた。30分後、撹拌速度を100rpmに変更した。20時間攪拌後、反応系温度を室温(25℃)に戻し、DMAc 649.8gを反応容器内に更に投入してポリマー濃度が反応容器内の内容物の総質量を基準として10質量%となるように調整した。更に、ピリジン 32.27gと、無水酢酸 41.65gとを反応容器内に投入し、室温で10時間攪拌してイミド化を行った。反応容器からポリイミドワニスを取り出した。得られたポリイミドワニスをメタノール中に滴下して再沈殿を行った。沈殿物を濾過で取り出し、乾燥させ粉体を得た。得られた粉体を更に加熱乾燥して溶媒を除去し、固形分としてポリイミド樹脂1を得た。得られたポリイミド樹脂1の重量平均分子量は320,000であり、イミド化率は98.6%であった。
窒素ガス雰囲気下、容量1Lセパラブルフラスコに撹拌翼を備えた反応容器と、オイルバスとを準備した。オイルバスに設置した反応容器内にTFMB 45g(140.52mmol)とDMAc 768.55gとを投入した。反応容器内の内容物を室温で撹拌してTFMBをDMAcに溶解させた。次に、反応容器内に6FDA 18.92g(42.58mmol)を更に投入し、反応容器内の内容物を室温で3時間撹拌した。その後、4,4’−オキシビス(ベンゾイルクロリド)(OBBC) 4.19g(14.19mmol)、次いでテレフタロイルクロリド(TPC) 17.29g(85.16mmol)を反応容器に投入し、反応容器内の内容物を室温で1時間撹拌した。次いで、反応容器内に4−メチルピリジン 4.63g(49.68mmol)と無水酢酸 13.04g(127.75mmol)とを更に投入し、反応容器内の内容物を室温で30分間撹拌した。攪拌した後、オイルバスを用いて容器内温度を70℃に昇温し、70℃に維持して更に反応容器内の内容物を3時間撹拌し、反応液を得た。
得られた反応液を室温まで冷却し、大量のメタノール中に糸状に投入し、沈殿物を析出させた。析出した沈殿物を取り出し、メタノールで6時間浸漬後、メタノールで洗浄した。次に、100℃にて沈殿物の減圧乾燥を行い、ポリアミドイミド樹脂を得た。ポリアミドイミド樹脂の重量平均分子量は、400,000であり、イミド化率は98.8%であった。
窒素ガス雰囲気下、容量1Lセパラブルフラスコに撹拌翼を備えた反応容器と、オイルバスとを準備した。オイルバスに設置した反応容器に、TFMB 45g(140.52mmol)とDMAc 768.55gとを投入した。反応容器内の内容物を室温で撹拌しながらTFMBをDMAcに溶解させた。次に、反応容器内に6FDA 19.01g(42.79mmol)を更に投入し、反応容器内の内容物を室温で3時間撹拌した。その後、OBBC 4.21g(14.26mmol)、次いでTPC 17.30g(85.59mmol)を反応容器に投入し、反応容器内の内容物を室温で1時間撹拌した。次いで、反応容器内に4−メチルピリジン 4.63g(49.68mmol)と無水酢酸 13.04g(127.75mmol)とを更に投入し、反応容器内の内容物を室温で30分間撹拌した。攪拌した後、オイルバスを用いて容器内温度を70℃に昇温し、70℃に維持してさらに3時間撹拌し、反応液を得た。
得られた反応液を室温まで冷却し、大量のメタノール中に糸状に投入し、沈殿物を析出させた。析出した沈殿物を取り出し、メタノールで6時間浸漬後、メタノールで洗浄した。次に、100℃にて沈殿物の減圧乾燥を行い、ポリアミドイミド樹脂を得た。得られたポリアミドイミド樹脂の重量平均分子量は、365,000、イミド化率は98.9%であった。
〔製造例4:シリカゾル1〕
反応容器として容量1Lのフラスコと、湯浴とを準備した。湯浴に設置した反応容器内にメタノール分散シリカゾル(一次粒子径25nm、シリカ固形分30.5%)442.6gと、γ−ブチロラクトン 301.6gとを投入した。湯浴を用いて容器内温度を45℃とし、エバポレータを用いて反応容器内の圧力を400hPaにして1時間維持し、次いで、反応容器内の圧力を250hPaにして1時間維持し、メタノールを蒸発させた。更に反応容器内の圧力を250hPaとし、容器内温度を70℃まで昇温して30分間加熱した。その結果、γ−ブチロラクトン分散シリカゾル(シリカゾル1、SGS7#09)を得た。得られたγ−ブチロラクトン分散シリカゾルの固形分は28.9%であった。
メタノール分散シリカゾルの一次粒子径を10nmに変更し、シリカ固形分を22%に変更した以外は、製造例4と同様の方法で溶媒置換を行い、固形分20%のγ−ブチロラクトン分散シリカゾル(シリカゾル2)を得た。
メタノール分散シリカゾル(一次粒子径25nm、シリカ固形分30.5%)をメタノール分散シリカゾル(日産化学工業(株)製「MA−ST−L」、一次粒子径40〜50nm)に変更した以外は、製造例4と同様の方法で溶媒置換を行い、固形分30.5%及び一次粒子径50nmのγ−ブチロラクトン分散シリカゾル(シリカゾル3)を得た。
〔製造例7 ワニス1〕
γ−ブチロラクトンに、表6に示す組成で、ポリアミドイミド樹脂1と、シリカゾル1と、紫外線吸収剤としてのSumisorb(登録商標) 340と、増白剤としてSumiplast(登録商標) Violet Bとを加え、固形分が10.2%となるようにワニス1を調製した。
表6に示す組成(成分の種類及び/又は含有量)に変更し、置換する溶媒をγ−ブチロラクトンからN,N−ジメチルアセトアミドに変更し、樹脂の固形分濃度を11.0%に変更した以外は、ワニス1と同様の方法でワニス3を調製した。また、表6に示す組成(成分の種類及び/又は含有量)に変更した以外は、ワニス1と同様の方法で、ワニス2及び4〜8をそれぞれ調製した。
[3−4.光学フィルムの製造]
得られたワニス1をPETフィルム(東洋紡(株)製「コスモシャイン(登録商標) A4100」)上において流涎成形し、塗膜を成形した。流涎成形におけるPETの搬送速度は0.3m/分であった。その後、80℃で20分、90℃で20分加熱することによって塗膜を乾燥し、PETフィルムから塗膜を剥離した。その後、テンターにて200℃で12分、塗膜を横延伸しながら加熱することによって、膜厚51μmのポリアミドイミドフィルム1を得た。
塗工の膜厚を変更した以外は、実施例1と同様にして、膜厚29μmのポリアミドイミドフィルム2を得た。
ワニス1をワニス2に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、膜厚50μmのポリアミドイミドフィルム3を得た。
ワニス1をワニス3に変更した以外は、実施例1と同様の方法で、膜厚49μmのポリアミドイミドフィルム4を得た。
ワニス1をワニス4に変更した以外は、実施例1と同様にして、膜厚48μmのポリアミドイミドフィルム5を得た。
ワニス1をワニス5に変更した以外は、実施例1と同様にして、膜厚48μmのポリアミドイミドフィルム6を得た。
ワニス1をワニス6に変更した以外は、実施例1と同様にして、膜厚78μmのポリイミドフィルム7を得た。
ワニス1をワニス7に変更した以外は、実施例1と同様にして、膜厚52μmのポリイミドフィルム8を得た。
ワニス1をワニス8に変更した以外は、実施例1と同様にして、膜厚50μmのポリアミドイミドフィルム9を得た。
[3−5.粘着剤層の製造]
(粘着剤層形成用組成物の調製)
表8に記載の組成に基づいて、粘着剤層形成用組成物を調製した。
表8に記載の組成に基づいて、粘着剤層形成用組成物を調製した。表8中、BAはブチルアクリルレートを示す。MMAはメチルメタアクリルレートを示す。HEAはヒドロキシエチルアクリルレートを示す。AAはアクリル酸を示す。架橋剤及びSC剤の添加量は、単量体100質量部に対する質量である。
離型処理された基材(ポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ38μm)の離型処理面に、アプリケータを利用して粘着剤層形成用組成物1を塗布し、塗布層を形成した。塗布層を100℃で1分間乾燥させ、粘着剤層1を形成した。粘着剤層1の厚さは、25μmであった。
次いで、粘着剤層1上に、離型処理された別の基材(ポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ38μm)を貼合した。その後、温度23℃、相対湿度50%RHの条件で7日間養生させた。これにより、粘着剤層1を備えるフィルムを得た。得られた粘着剤層1の弾性率G’及び厚さを測定した。測定結果を表9にまとめた。
なお、以下で粘着剤層を積層させる場合、粘着剤層を積層した後に、離型処理した基材を剥離した。
粘着剤層形成用組成物1を粘着剤層形成用組成物2に変更し、粘着剤層の厚さが5μmとなるように粘着剤層形成用組成物を塗布した以外は、粘着剤層1の形成と同様にして、粘着剤層2を形成した。粘着剤層2の弾性率及び厚さを表9にまとめた。
(配向膜形成用組成物の調製)
ポリマー1は、以下の構造単位を含む光反応性基を有するポリマーである。
GPC測定より、得られたポリマー1の分子量は数平均分子量28,200、分散度(Mw/Mn)1.82を示し、モノマー含有量は0.5%であった。ポリマー1を濃度5質量%で、シクロペンタノンに溶解した溶液を配向膜形成用組成物として用いた。
保護フィルム(トリアセチルセルロース:TAC)の上に、上記配向膜形成用組成物をバーコート法により塗布し、塗膜を形成した。塗膜を80℃で1分間乾燥させた。次いで、UV照射装置(SPOT CURE SP−7、ウシオ電機(株)製)及びワイヤーグリッド(ウシオ電機(株)製「UIS−27132##」)を用いて、露光量100mJ/cm2(365nm基準)条件で、塗膜に偏光UVを照射した。これにより保護フィルム上に配向膜を形成した。配向膜は、配向性能を有しており、その厚さは100nmであった。
偏光子形成用組成物は、重合性液晶化合物と、二色性色素とを含む。
重合性液晶化合物は、式(5)で表される重合性液晶化合物[以下、化合物(5)ともいう]と式(6)で表される重合性液晶化合物[以下、化合物(6)ともいう]とを用いた。
二色性色素には、下記式(7)、式(8)及び式(9)で示される、特開2013−101328号公報の実施例に記載のアゾ色素を用いた。
偏光子形成用組成物は、化合物(5)75質量部、化合物(6)25質量部、二色性染料としての上記式(7)、式(8)、式(9)で示されるアゾ色素各2.5質量部、重合開始剤としての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(Irgacure369、BASFジャパン社製)6質量部、およびレベリング剤としてのポリアクリレート化合物(BYK−361N、BYK−Chemie社製)1.2質量部を、トルエン400質量部に混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより調製した。
形成した配向膜上に、上記偏光子形成用組成物をバーコート法により塗布し、塗膜を形成した。塗膜を100℃で2分間加熱乾燥させた。次いで、室温まで冷却した。上記UV照射装置を用いて、積算光量1200mJ/cm2(365nm基準)の条件で、塗膜に紫外線を照射した。これにより、配向膜上に偏光子を形成した。偏光子の厚さは3μmであった。
偏光子上に、ポリビニルアルコールと水とを含む組成物を塗布し、塗膜を形成した。塗膜を温度80℃で3分間乾燥した。これにより、偏光子上に保護層を形成した。保護層の厚さは、0.5μmであった。
以上により、保護フィルム、配向膜、偏光子、及び保護層の順に積層した偏光層を製造した。
λ/4位相差板は、以下のようにして形成した。
下記に示す各成分を混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、λ/4位相差層形成用組成物を得た。
下記式で示される化合物b−1:80質量部
下記式で示される化合物b−2:20質量部
重合開始剤(Irgacure369、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、BASFジャパン社製):6質量部
レベリング剤(BYK−361N、ポリアクリレート化合物、BYK−Chemie社製):0.1質量部
シクロペンタノン:400質量部
「第1基材フィルム/第2配向膜」からなる積層体の第2配向膜上に、λ/4位相差層形成用組成物をバーコート法により塗布し、120℃の乾燥オーブンで1分間加熱乾燥した後、室温まで冷却した。得られた乾燥被膜に、上記UV照射装置を用いて、積算光量1000mJ/cm2(365nm基準)の紫外線を照射することにより、位相差層を形成した。得られた位相差層の厚さをレーザー顕微鏡(オリンパス(株)製OLS3000)により測定したところ、2.0μmであった。位相差層は、面内方向にλ/4の位相差値を示すλ/4板であった。このようにして、「第1基材フィルム/第2配向膜/λ/4位相差層」からなる積層体を得た。
下記に示す各成分を混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、ポジティブC位相差層形成用組成物を得た。
下記式で示される化合物(LC242、BASFジャパン社製):100質量部
重合開始剤(Irgacure907、2−メチル−4’−(メチルチオ)−2−モルホリノプロピオフェノン、BASFジャパン社製):2.6質量部
レベリング剤(BYK−361N、ポリアクリレート化合物、BYK−Chemie社製):0.5質量部
添加剤(LR9000、BASFジャパン社製):5.7質量部
溶剤(プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセテート):412質量部
その後、前記λ/4位相差板の第1基材フィルムの反対側に、ポジティブCプレートの第2基材フィルムを剥がした面を、粘着剤層2を用いて貼合することで位相差層を作製した。
形成されたλ/4位相差板及びポジティブCプレートは、何れも重合性液晶化合物が配向した状態で硬化した層を含んでいた。
ポリアミドイミドフィルム1、偏光層、粘着剤層1及び粘着剤層2を用いて、光学積層体1を製造した。積層体1は、ポリアミドイミドフィルム1/粘着剤層1/偏光層(保護フィルム/配向膜/偏光子/保護層)/粘着剤層2をこの順に備えていた。偏光層における保護フィルム側とは反対側に、粘着剤層2を介して、位相差層の第1基材フィルムを剥がした面を貼合した。位相差層は、λ/4位相差板(RWP)とポジティブCプレート(PosiC)とを積層した層である。その後、前記位相差層の偏光層とは反対側に粘着剤層1を設けた。これにより円偏光板を含む積層体1を製造した。積層体1は、ポリアミドイミドフィルム1/粘着剤層1/偏光層(保護フィルム/配向膜/偏光子/保護層)/粘着剤層2/位相差層(λ/4位相差板/ポジティブCプレート)/粘着剤層1をこの順で備えていた。ここで、位相差層における配向膜の表記は省略する。
なお、偏光層と位相差層との貼合では、偏光層の吸収軸が位相差層の遅相軸(光軸)に対して実質的に45°となるようにして粘着剤層2を介して偏光層と位相差層とを貼合した。
ポリアミドイミドフィルム1の代わりにポリアミドイミドフィルム5を前面板に適用した以外は、実施例8と同様にして、円偏光板を有する光学積層体2を製造し、光学特性値を測定し算出した。
ポリアミドイミドフィルム1の代わりにポリイミドフィルム7を前面板に適用した以外は、実施例8と同様にして、円偏光板を有する光学積層体3を製造し、光学特性値を測定し、算出した。
ポリアミドイミドフィルム1の代わりにポリイミドフィルム8を前面板に適用した以外は、実施例8と同様にして、円偏光板を有する光学積層体4を製造し、光学特性値を測定し、算出した。
比較例3の円偏光板を有する光学積層体は、式(39)を満たしておらず、その視認性の評価は×であった。また、比較例3の円偏光板を有する光学積層体は、式(40)も満たしていなかった。
Claims (10)
- ポリアミドイミドを含む光学フィルムであって、該ポリアミドイミドのイミド化率は、95〜100%であり、式(1):
1.5≦透過b*−反射(SCE)b*≦15・・・(1)
[式(1)中、透過b*は該光学フィルムを透過した光のL*a*b*表色系におけるb*を示し、反射(SCE)b*はSCE方式で求められる該光学フィルムを反射した光のL*a*b*表色系におけるb*を示す]
を満たす、光学フィルム。 - 式(2):
透過b*−反射(SCI)b*≦4.5・・・(2)
[式(2)中、透過b*は前記光学フィルムを透過した光のL*a*b*表色系におけるb*を示し、反射(SCI)b*はSCI方式で求められる前記光学フィルムを反射した光のL*a*b*表色系におけるb*を示す]
を更に満たす、請求項1に記載の光学フィルム。 - ヘーズが1%以下であり、全光線透過率Ttが85%以上である、請求項1又は2に記載の光学フィルム。
- シリカ粒子を更に含む、請求項1〜3のいずれかに記載の光学フィルム。
- 前記シリカ粒子は水溶性アルコール分散シリカゾルを溶媒置換したシリカ粒子である、請求項4に記載の光学フィルム。
- 紫外線吸収剤を更に含む、請求項1〜5のいずれかに記載の光学フィルム。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の光学フィルムと、該光学フィルムの少なくとも一方の面にハードコート層とを有する、光学積層体。
- 請求項7に記載の光学積層体を備える、フレキシブル画像表示装置。
- 更に偏光板を備える、請求項8に記載のフレキシブル画像表示装置。
- 更にタッチセンサを備える、請求項8又は9に記載のフレキシブル画像表示装置。
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