JPWO2018101250A1 - 光学積層体、円偏光板、タッチパネル及び画像表示装置 - Google Patents

光学積層体、円偏光板、タッチパネル及び画像表示装置 Download PDF

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Abstract

基材層と、少なくとも1層の液晶硬化層を含む光学異方性層とを備える光学積層体であって、基材層の波長390nmにおける光線透過率が、1%以下であり、光学積層体のキセノンランプ暴露前の波長450nmにおける面内レターデーションRe0(450)、光学積層体のキセノンランプ暴露前の波長550nmにおける面内レターデーションRe0(550)、光学積層体のキセノンランプ300時間暴露後の波長450nmにおける面内レターデーションRe300(450)、及び、光学積層体のキセノンランプ300時間暴露後の波長550nmにおける面内レターデーションRe300(550)が、下記式(1)及び式(2):0.95 ≦ Re300(450)/Re0(450) ≦1.05 (1)0.95 ≦ Re300(550)/Re0(550) ≦1.05 (2)を満たす、光学積層体。

Description

本発明は、光学積層体、並びに、それを備える円偏光板、タッチパネル及び画像表示装置に関する。
金融機関の現金自動預入払出機(ATM);自動販売機;並びに、携帯電話、携帯情報端末(PDA)、デジタルオーディオプレーヤー、携帯ゲーム機、カーナビなどのデジタル情報機器;の多くは画像表示装置を備え、この画像表示装置には、しばしば、入力装置としてタッチパネルが設けられる。特に、携帯電話においては、タッチパネルを備えたスマートフォンが主流になりつつある。このようなタッチパネルは、通常、透明な基材と、この基材上に形成された透明導電層とを備えるフィルムセンサ部材を有する(特許文献1及び2)。
タッチパネルの方式としては、例えば、静電容量式、光学式、超音波式、電磁誘導式、抵抗膜式などが知られている。その中でも、指先と透明導電層との間での静電容量の変化を捉えて入力する静電容量式のタッチパネルは、抵抗膜式と並び、現在のタッチパネルの主流となってきている。特に、タブレットPCと言われる機器には、静電容量式のタッチパネルが搭載されているのが一般的である。静電容量式タッチパネルのフィルムセンサ部材の基材としては、従来、ガラス基材が広く用いられていたが、最近では、基材の厚み及び可撓性を考慮して、樹脂フィルムが検討されている。
また、画像表示装置には、一般に、λ/4板及びλ/2板等の光学フィルムが設けられる。このような光学フィルム及び画像表示装置については、従来から、様々な検討がなされている(特許文献3〜18参照)。
特開2013−152690号公報 米国特許第9158143号明細書 国際公開第2010/131387号 特開平05−100114号公報 特開2003−114325号公報 特開平10−68816号公報 特開2005−181615号公報 特開2015−31753号公報 特開平10−10523号公報 特開平1−204092号公報 特開平3−174512号公報 特開2009−122454号公報 特開2004−109171号公報 特開2001−4837号公報 特開平11−52131号公報 特開2005−181615号公報 特開2015−031753号公報 国際公開第2010/137200号
一般に、液晶化合物を含む層を形成し、この層に含まれる液晶化合物を重合すると、前記液晶化合物の配向状態が固定されて、所定の光学特性を有する液晶硬化層が得られる。この液晶硬化層は、薄くても、大きなレターデーションを発現し易い傾向がある。そこで、出願人は、光学フィルムを薄くする目的で、液晶硬化層を光学フィルムに設けることを試みた。
ところが、前記の光学フィルムを、タッチパネルを備える画像表示装置に設けると、液晶硬化層が外光によって劣化し、光学フィルムのレターデーション等の光学特性が変化することがあった。特に近年では、タッチパネルの使用環境が拡大しており、タッチパネルを備えた画像表示装置を、外光の多い環境で使用する機会が増えてきている。そのため、外光による光学特性の変化を抑制できる技術の開発が望まれていた。
本発明は、前記の課題に鑑みて創案されたもので、外光による光学特性の変化を抑制可能な光学積層体;並びに、前記の光学積層体を備えた円偏光板、タッチパネル及び画像表示装置;を提供することを目的とする。
本発明者は、前記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、波長390nmにおける光線透過率が低い基材層と、液晶硬化層とを組み合わせることにより、外光による光学特性の変化を抑制可能な光学積層体を実現できることを見い出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、下記のものを含む。
〔1〕 基材層と、少なくとも1層の液晶硬化層を含む光学異方性層とを備える光学積層体であって、
前記基材層の波長390nmにおける光線透過率が、1%以下であり、
前記光学積層体のキセノンランプ暴露前の波長450nmにおける面内レターデーションRe0(450)、前記光学積層体のキセノンランプ暴露前の波長550nmにおける面内レターデーションRe0(550)、前記光学積層体のキセノンランプ300時間暴露後の波長450nmにおける面内レターデーションRe300(450)、及び、前記光学積層体のキセノンランプ300時間暴露後の波長550nmにおける面内レターデーションRe300(550)が、下記式(1)及び式(2):
0.95 ≦ Re300(450)/Re0(450) ≦1.05 (1)
0.95 ≦ Re300(550)/Re0(550) ≦1.05 (2)
を満たす、光学積層体。
〔2〕 前記光学積層体のキセノンランプ暴露前の波長650nmにおける面内レターデーションRe0(650)、及び、前記光学積層体のキセノンランプ300時間暴露後の波長650nmにおける面内レターデーションRe300(650)が、下記式(3):
0.95 ≦ Re300(650)/Re0(650) ≦1.05 (3)
を満たす、〔1〕に記載の光学積層体。
〔3〕 前記基材層の面内レターデーションが、5nm以下であり、
前記基材層の厚み方向のレターデーションが、15nm以下である、〔1〕又は〔2〕に記載の光学積層体。
〔4〕 前記基材層が、第一外側層、紫外線吸収剤を含む中間層、及び、第二外側層を、この順に備える、〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載の光学積層体。
〔5〕 導電層を備える、〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の光学積層体。
〔6〕 前記光学異方性層が、λ/4板として機能する、〔1〕〜〔5〕のいずれか一項に記載の光学積層体。
〔7〕 前記光学異方性層が、λ/2板として機能する、〔1〕〜〔5〕のいずれか一項に記載の光学積層体。
〔8〕 前記光学異方性層が、λ/4板及びλ/2板の一方として機能する前記液晶硬化層と、λ/4板及びλ/2板の他方として機能する層とを含み、広帯域λ/4板として機能する、〔1〕〜〔6〕のいずれか一項に記載の光学積層体。
〔9〕 前記液晶硬化層の波長390nmにおける光線透過率が、70%以上である、〔1〕〜〔8〕のいずれか一項に記載の光学積層体。
〔10〕 〔1〕〜〔9〕のいずれか一項に記載の光学積層体と、直線偏光子とを備える、円偏光板。
〔11〕 〔10〕に記載の円偏光板を備える、タッチパネル。
〔12〕 画像表示素子と、前記画像表示素子の視認側に設けられた〔10〕記載の円偏光板とを備える、画像表示装置。
〔13〕 前記画像表示素子が、液晶セル又は有機エレクトロルミネッセンス素子である、〔12〕記載の画像表示装置。
本発明によれば、外光による光学特性の変化を抑制可能な光学積層体;並びに、前記の光学積層体を備えた円偏光板、タッチパネル及び画像表示装置;を提供できる。
図1は、本発明の光学積層体の一例を模式的に示す断面図である。 図2は、一例としての基材層を模式的に示す断面図である。 図3は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置としての液晶表示装置の一例を模式的に示す断面図である。 図4は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置としての有機EL表示装置の一例を模式的に示す断面図である。
以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
以下の説明において、「紫外線」とは、別に断らない限り、波長が10nm〜400nmの光を示す。
以下の説明において、「長尺」の形状とは、幅に対して、5倍以上の長さを有する形状をいい、好ましくは10倍若しくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻き取られて保管又は運搬される程度の長さを有するフィルムの形状をいう。長尺の形状の長さの上限は、特に制限は無く、例えば、幅に対して10万倍以下としうる。
以下の説明において、フィルム及び層の面内レターデーションReは、別に断らない限り、Re=(nx−ny)×dで表される値である。また、フィルム及び層の厚み方向のレターデーションRthは、別に断らない限り、Rth={(nx+ny)/2−nz}×dで表される値である。ここで、nxは、フィルム及び層の厚み方向に垂直な方向(面内方向)であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表す。nyは、フィルム及び層の前記面内方向であってnxの方向に直交する方向の屈折率を表す。nzはフィルム及び層の厚み方向の屈折率を表す。dは、フィルム及び層の厚みを表す。測定波長は、別に断らない限り、550nmである。
以下の説明において、ある面の正面方向とは、別に断らない限り、当該面の法線方向を意味し、具体的には前記面の極角0°且つ方位角0°の方向を指す。
以下の説明において、ある面の傾斜方向とは、別に断らない限り、当該面に平行でも垂直でもない方向を意味し、具体的には前記面の極角が0°より大きく90°より小さい範囲の方向を指す。
以下の説明において、別に断らない限り、「順波長分散特性」とは、波長450nm及び550nmにおける面内レターデーションRe(450)及びRe(550)が、Re(450)>Re(550)の関係を満たすことをいう。
以下の説明において、別に断らない限り、「逆波長分散特性」とは、波長450nm及び550nmにおける面内レターデーションRe(450)及びRe(550)が、Re(450)<Re(550)の関係を満たすことをいう。
以下の説明において、層の遅相軸とは、別に断らない限り、当該層の面内における遅相軸を表す。
以下の説明において、複数のフィルム又は層を備える部材における各フィルム又は層の光学軸(偏光吸収軸、偏光透過軸、遅相軸等)がなす角度は、別に断らない限り、前記のフィルム又は層を厚み方向から見たときの角度を表す。
以下の説明において、別に断らない限り、用語「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基、メタクリロイル基及びこれらの組み合わせを包含する。
以下の説明において、正の固有複屈折値を有する樹脂とは、別に断らない限り、延伸方向の屈折率がそれに直交する方向の屈折率よりも大きくなる樹脂を意味する。また、負の固有複屈折値を有する樹脂とは、別に断らない限り、延伸方向の屈折率がそれに直交する方向の屈折率よりも小さくなる樹脂を意味する。固有複屈折値は、誘電率分布から計算しうる。
以下の説明において、長尺のフィルムの斜め方向とは、別に断らない限り、そのフィルムの面内方向であって、そのフィルムの幅方向に平行でもなく垂直でもない方向を示す。
以下の説明において、「偏光板」、「λ/2板」及び「λ/4板」とは、別に断らない限り、剛直な部材だけでなく、例えば樹脂製のフィルムのように可撓性を有する部材も含む。
[1.光学積層体の概要]
図1は、本発明の光学積層体の一例を模式的に示す断面図である。
図1に示すように、光学積層体10は、基材層100と、少なくとも1層の液晶硬化層210を含む光学異方性層200とを備える。図1においては、1層の液晶硬化層210のみを含む光学異方性層200を備えた光学積層体10の例を示すが、光学異方性層200の構造は、図1に示す例には限定されない。
基材層100は、紫外線の透過を抑制する機能を有する。具体的には、基材層100は、波長390nmにおける光線透過率が小さい。このように、波長390nmという従来は注目されていなかった波長の紫外線の透過を基材層100が抑制するので、光学積層体10においては、光学異方性層200に含まれる液晶硬化層210の紫外線による光学特性の変化を抑制できる。よって、光学積層体10自体の光学特性の変化を抑制することが可能である。
[2.基材層]
基材層は、波長390nmにおける光線透過率が、小さい。基材層の波長390nmにおける具体的な光線透過率は、通常1%以下、好ましくは0.5%以下、より好ましくは0.2%以下であり、理想的には0%である。このように波長390nmにおける光線透過率が小さい基材層は、基材層を透過して液晶硬化層に進入する紫外線を弱めることができるので、紫外線による液晶硬化層の光学特性の変化を抑制できる。したがって、その液晶硬化層を含む光学積層体の紫外線による光学特性の変化を抑制することが可能である。また、この光学積層体を備える円偏光板を製造した場合には、通常、直線偏光子の偏光度の低下を抑制したり、直線偏光子の着色を抑制したりできる。さらに、一般に、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下適宜「有機EL素子」ということがある。)に含まれる有機成分は、長波長の紫外線によって特に劣化しやすい。しかし、波長390nmにおける光線透過率が低い前記の基材層を備える光学積層体は、通常、有機EL素子に含まれる有機成分の紫外線による劣化を特に効果的に抑制できる。そのため、有機エレクトロルミネッセンス表示装置(以下適宜「有機EL表示装置」ということがある。)に前記の円偏光板を設けた場合に、その有機EL表示装置の寿命を長くできる。
このような基材層は、紫外線吸収機能を有する樹脂によって実現でき、例えば、紫外線吸収剤を含む樹脂層として得ることができる。特に、基材層からの紫外線吸収剤のブリードアウトを抑制する観点では、基材層は、第一外側層、紫外線吸収剤を含む中間層、及び、第二外側層を、この順に備えることが好ましい。以下、このように第一外側層、中間層及び第二外側層を備える基材層の例を、図面を示して説明する。
図2は、一例としての基材層100を模式的に示す断面図である。図2に示すように、この基材層100は、第一外側層110と、第二外側層120と、前記の第一外側層110及び第二外側層120の間に設けられた中間層130とを備える。通常、第一外側層110と中間層130とは、間に他の層を介することなく直接に接しており、中間層130と第二外側層120とは、間に他の層を介することなく直接に接している。
このような基材層100では、中間層130が紫外線吸収剤を含むので、紫外線の透過を抑制することができる。また、第一外側層110及び第二外側層120が、中間層130に含まれる紫外線吸収剤の移動を妨げるので、中間層130に含まれる紫外線吸収剤のブリードアウトを抑制できる。このような基材層100では、中間層130における紫外線吸収剤の濃度を高めたり、紫外線吸収剤の種類の選択の幅を広げたりできるので、基材層100の厚みが薄くても、紫外線の透過抑制能力を高めることが可能である。
〔2.1.中間層130〕
中間層130は、通常、紫外線吸収剤を含む樹脂で形成される。よって、前記の樹脂は、通常、重合体及び紫外線吸収剤を含む。
前記の重合体としては、基材層100の製造が容易であることから、熱可塑性の重合体を用いることが好ましい。このような重合体の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル;ポリフェニレンサルファイド等のポリアリーレンサルファイド;ポリビニルアルコール;ポリカーボネート;ポリアリレート;セルロースエステル重合体、ポリエーテルスルホン;ポリスルホン;ポリアリルサルホン;ポリ塩化ビニル;ノルボルネン系重合体等の、脂環式構造を含有する重合体;棒状液晶ポリマー;スチレン又はスチレン誘導体の重合体;ポリアクリロニトリル;ポリメチルメタクリレート、などが挙げられる。重合体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。また、重合体は、単独重合体でもよく、共重合体でもよい。これらの中でも、機械特性、耐熱性、透明性、低吸湿性、寸法安定性及び軽量性に優れることから、脂環式構造を含有する重合体が好ましい。
脂環式構造を含有する重合体は、例えば、(1)ノルボルネン系重合体、(2)単環の環状オレフィン重合体、(3)環状共役ジエン重合体、(4)ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素化物などが挙げられる。これらの中でも、透明性及び成形性の観点から、ノルボルネン系重合体及びこの水素化物がより好ましい。
ノルボルネン系重合体としては、例えば、ノルボルネンモノマーの開環重合体、ノルボルネンモノマーと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、及びそれらの水素化物;ノルボルネンモノマーの付加重合体、ノルボルネンモノマーと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体などが挙げられる。これらの中でも、透明性の観点から、ノルボルネンモノマーの開環重合体水素化物;並びに、ノルボルネンモノマーと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体の水素化物;が特に好ましい。
上記の脂環式構造を含有する重合体は、例えば特開2002−321302号公報に開示されている重合体から選ばれる。
脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂としては、様々な商品が市販されているので、それらのうち、所望の特性を有するものを適宜選択し、使用しうる。かかる市販品の例としては、商品名「ZEONOR」(日本ゼオン株式会社製)、「アートン」(JSR株式会社製)、「アペル」(三井化学株式会社製)、「TOPAS」(ポリプラスチック社製)の製品群が挙げられる。
重合体の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは10,000以上、より好ましくは15,000以上、特に好ましくは20,000以上であり、好ましくは100,000以下、より好ましくは80,000以下、特に好ましくは50,000以下である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、この重合体を含む層の機械的強度および成型加工性が高度にバランスされる。
重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは1.2以上、より好ましくは1.5以上、特に好ましくは1.8以上であり、好ましくは3.5以下、より好ましくは3.0以下、特に好ましくは2.7以下である。ここで、Mnは、数平均分子量を表す。分子量分布を前記範囲の下限値以上にすることにより、重合体の生産性を高め、製造コストを抑制できる。また、上限値以下にすることにより、低分子成分の量が小さくなるので、高温曝露時の緩和を抑制して、その重合体を含む層の安定性を高めることができる。
前記の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、溶媒としてシクロヘキサンを用いたゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより、ポリイソプレンまたはポリスチレン換算の重量平均分子量として測定しうる。但し、試料がシクロヘキサンに溶解しない場合には、溶媒としてトルエンを用いてもよい。
重合体のガラス転移温度は、好ましくは100℃以上、より好ましくは110℃以上、特に好ましくは120℃以上であり、好ましくは190℃以下、より好ましくは180℃以下、特に好ましくは170℃以下である。重合体のガラス転移温度が、前記範囲の下限値以上であることにより高温環境下における基材層100の耐久性を高めることができ、前記範囲の上限値以下であることにより基材層100のハンドリング性を良好にできる。
中間層130の樹脂における重合体の量は、好ましくは80.0重量%以上、より好ましくは82.0重量%以上、特に好ましくは84.0重量%以上であり、好ましくは97.0重量%以下、より好ましくは96.0重量%以下、特に好ましくは95.0重量%以下である。重合体の量を前記範囲に収めることにより、上述した重合体の利点を効果的に発揮でき、例えば、基材層100の耐湿熱性を効果的に向上させることができる。よって、光学積層体を備える円偏光板を製造した場合に、円偏光板の高湿度条件下での耐久性を高めることができる。
紫外線吸収剤としては、紫外線を吸収できる化合物を用いうる。この紫外線吸収剤としては、基材層100の波長390nmにおける光線透過率を、1%以下という所定の範囲に収められるものを用いる。通常、このような紫外線吸収剤として、有機化合物を用いる。以下、有機化合物としての紫外線吸収剤を「有機紫外線吸収剤」ということがある。有機紫外線吸収剤を用いることにより、通常は、基材層100の可視波長における光線透過率を高めたり、基材層100のヘイズを小さくしたりできる。そのため、光学積層体を備える画像表示装置の表示性能を良好にできる。
有機紫外線吸収剤としては、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、アクリロニトリル系紫外線吸収剤、サリシレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、アゾメチン系紫外線吸収剤、インドール系紫外線吸収剤、ナフタルイミド系紫外線吸収剤、フタロシアニン系紫外線吸収剤等が挙げられる。
トリアジン系紫外線吸収剤としては、例えば、1,3,5−トリアジン環を有する化合物が好ましい。トリアジン系紫外線吸収剤の具体例としては、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(へキシル)オキシ]−フェノール、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。このようなトリアジン系紫外線吸収剤の市販品としては、例えば、チバスペシャリティーケミカルズ社製「チヌビン1577」、ADEKA社製「LA−F70」、「LA−46」などが挙げられる。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]、2−(3,5−ジ−tert−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール、2−ベンゾトリアゾール−2−イル−4,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2−[5−クロロ(2H)−ベンゾトリアゾール−2−イル]−4−メチル−6−(tert−ブチル)フェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチル−6−(3,4,5,6−テトラヒドロフタルイミジルメチル)フェノール、メチル3−(3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート/ポリエチレングリコール300の反応生成物、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(直鎖および側鎖ドデシル)−4−メチルフェノール等が挙げられる。このようなトリアゾール系紫外線吸収剤の市販品としては、例えば、ADEKA社製「アデカスタブLA−31」、チバスペシャリティーケミカルズ社製「TINUVIN326」などが挙げられる。
アゾメチン系紫外線吸収剤としては、例えば、特許第3366697号公報に記載の材料を例示することができ、市販品としては、例えば、オリエント化学社製「BONASORB UA−3701」などが挙げられる。
インドール系紫外線吸収剤としては、例えば、特許第2846091号公報に記載の材料を例示することができ、市販品としては、例えば、オリエント化学社製「BONASORB UA−3911」、「BONASORB UA−3912」などが挙げられる。
フタロシアニン系紫外線吸収剤としては、例えば、特許第4403257号公報、特許第3286905号公報に記載の材料を例示することができ、市販品としては、例えば、山田化学工業社製「FDB001」、「FDB002」などが挙げられる。
特に好ましい紫外線吸収剤としては、トリアジン系紫外線吸収剤であるASDEKA社製「LA−F70」;アゾメチン系紫外線吸収剤であるオリエンタル化学工業「UA−3701」;並びに、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤であるBASF社製「Tinuvin326」及びADEKA社製「LA−31」が挙げられる。これらは、波長390nm付近における紫外線吸収能力に特に優れるので、量が少なくても、基材層100の波長390nmにおける光線透過率を特に低くできる。
紫外線吸収剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
中間層130の樹脂における紫外線吸収剤の量は、好ましくは3重量%以上、より好ましくは4重量%以上、特に好ましくは5重量%以上であり、好ましくは20重量%以下、より好ましくは18重量%以下、特に好ましくは16重量%以下である。紫外線吸収剤の量が、前記範囲の下限値以上であることにより、基材層100によって紫外線の透過を効果的に抑制できる。また、紫外線の量が、前記範囲の上限値以下であることによって、基材層100の可視波長における光線透過率を高くし易い。また、基材層100の製造時に、紫外線吸収剤による樹脂のゲル化を抑制できるので、基材層100でのフィッシュアイの発生を抑制し易い。ここで、フィッシュアイとは、基材層100の内部に生じうる異物のことをいう。
中間層130の樹脂は、重合体及び紫外線吸収剤に組み合わせて、更に任意の成分を含みうる。任意の成分としては、例えば、顔料、染料等の着色剤;可塑剤;蛍光増白剤;分散剤;熱安定剤;光安定剤;帯電防止剤;酸化防止剤;界面活性剤等の配合剤が挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
中間層130の厚みは、基材層100の厚みT100に対する中間層130の厚みT130の比T130/T100が、所定の範囲に収まるように設定されることが好ましい。具体的には、前記の厚み比T130/T100は、好ましくは1/4以上、より好ましくは2/4以上であり、好ましくは80/82以下、より好ましくは79/82以下、特に好ましくは78/82以下である。厚み比が、前記下限値以上であることにより、基材層100によって紫外線の透過を効果的に抑制できる。また、厚み比が、前記上限値以下であることにより、第一外側層110及び第二外側層120を厚くできるので、紫外線吸収剤のブリードアウトを安定して抑制したり、基材層100の製造を容易に行ったりできる。
光学積層体に含まれる各層の厚みは、次の方法で測定しうる。光学積層体をエポキシ樹脂で包埋して、試料片を用意する。この試料片を、ミクロトームを用いて厚み0.05μmにスライスする。その後、スライスにより現れた断面を顕微鏡を用いて観察することで、光学積層体に含まれる各層の厚みを測定しうる。
〔2.2.第一外側層〕
第一外側層110は、通常、樹脂で形成される。この樹脂は、中間層130の樹脂よりも紫外線吸収剤の含有率が低いことが好ましく、紫外線吸収剤を含まないことがより好ましい。よって、第一外側層110の樹脂は、重合体を含み、必要に応じて紫外線吸収剤以外の任意の成分を含むことが好ましい。
第一外側層110の樹脂に含まれる重合体としては、中間層130の樹脂に含まれる重合体として説明した範囲から選択される任意の重合体を用いうる。これにより、中間層130の樹脂に含まれる重合体の説明で記載したのと同じ利点を得ることができる。中でも、第一外側層110の樹脂に含まれる重合体としては、中間層130の樹脂に含まれる重合体と同一の重合体を用いることが好ましい。これにより、中間層130と第一外側層110との接着強度を高めたり、中間層130と第一外側層110との界面での光の反射を抑制したりし易い。
第一外側層110の樹脂における重合体の量は、好ましくは90.0重量%〜100重量%、より好ましくは95.0重量%〜100重量%である。重合体の量を前記範囲にすることにより、基材層100の耐湿熱性及び機械的強度を効果的に高めることができる。
第一外側層110の樹脂は、重合体に組み合わせて、更に任意の成分を含みうる。任意の成分としては、例えば、中間層130の樹脂が含みうる任意の成分として挙げたのと同様の成分が挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
第一外側層110の厚みは、好ましくは3μm以上、より好ましくは5μm以上、特に好ましくは7μm以上であり、好ましくは15μm以下、より好ましくは13μm以下、特に好ましくは10μm以下である。第一外側層110の厚みが、前記範囲の下限値以上であることにより、中間層130に含まれる紫外線吸収剤のブリードアウトを効果的に抑制できる。また、第一外側層110の厚みが、前記範囲の上限値以下であることにより、光学積層体を薄くできる。
〔2.3.第二外側層〕
第二外側層120は、通常、樹脂で形成される。この樹脂としては、第一外側層110の樹脂として説明した樹脂の範囲から選択される任意の樹脂を用いうる。したがって、第二外側層120の樹脂の含有成分及び特性は、第一外側層110の樹脂の含有成分及び特性として説明した範囲から選択して適用しうる。これにより、第一外側層110の樹脂の説明に記載したのと同様の利点を得ることができる。
第二外側層120の樹脂は、第一外側層110の樹脂と異なる樹脂であってもよく、第一外側層110の樹脂と同一の樹脂であってもよい。中でも、第一外側層110の樹脂及び第二外側層120の樹脂として同一の樹脂を用いることが好ましい。第一外側層110の樹脂及び第二外側層120の樹脂として同一の樹脂を用いることにより、基材層100の製造コストを抑制したり、基材層100のカールを抑制したりできる。
第二外側層120の厚みは、第一外側層110の厚みの範囲として説明した範囲から選択される任意の厚みにしうる。これにより、第一外側層110の厚みの説明で記載したのと同様の利点を得ることができる。中でも、基材層100のカールを抑制するためには、第二外側層120の厚みは、第一外側層110と同一にすることが好ましい。
〔2.4.基材層が含みうる任意の層〕
第一外側層110、中間層130及び第二外側層120を備える基材層100は、必要に応じて、上述した第一外側層110、中間層130及び第二外側層120以外の任意の層を備えうる。ただし、光学積層体を薄くする観点から、基材層100は任意の層を備えない3層構造の層であることが好ましい。
〔2.5.基材層の物性及び厚み〕
基材層は、390nmの波長の紫外線のみでなく、390nm以外の波長の紫外線についても透過率が低いことが好ましい。例えば、基材層の波長380nmにおける光線透過率は、好ましくは1.5%以下、より好ましくは1%以下である。これにより、基材層の紫外線を遮断する能力を、更に高めることができる。
基材層は、光学等方性の層であることが好ましい。よって、基材層の面内レターデーション及び厚み方向のレターデーションは、小さいことが好ましい。具体的には、基材層の面内レターデーションは、好ましくは5nm以下、より好ましくは4nm以下、特に好ましくは2nm以下であり、理想的には0nmである。また、基材層の厚み方向のレターデーションは、好ましくは15nm以下、より好ましくは13nm以下、特に好ましくは10nm以下である。下限は、特段の制限は無く、理想的には0nmであるが、通常5nm以上である。このように基材層が光学等方性であることにより、表示装置に用いた場合に表示画面の着色を抑制したり、視野角特性を改善したりすることができる。
基材層は、光学積層体に光学部材としての機能を安定して発揮させる観点から、可視波長における光線透過率が高いことが好ましい。例えば、波長400nm〜700nmの範囲における基材層の光線透過率は、好ましくは85%〜100%、より好ましくは87%〜100%、特に好ましくは90%〜100%である。
また、基材層は、光学積層体を画像表示装置に設けた場合の意図しない画像の色付きを抑制する観点から、特に紫外線に近い波長の可視光線について、高い光線透過率を有することが好ましい。具体的には、波長430nmにおける基材層の光線透過率は、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、特に好ましくは90%以上であり、理想的には100%である。
基材層は、光学積層体を組み込んだ画像表示装置の画像鮮明性を高める観点から、ヘイズが小さいことが好ましい。基材層の具体的なヘイズは、好ましくは1%以下、より好ましくは0.8%以下、特に好ましくは0.5%以下である。ヘイズは、JIS K7361−1997に準拠して、濁度計を用いて測定しうる。
基材層が含む揮発性成分の量は、好ましくは0.1重量%以下、より好ましくは0.05重量%以下、さらに好ましくは0.02重量%以下である。揮発性成分の量が前記範囲にあることにより、基材層の寸法安定性が向上し、レターデーション等の光学特性の経時変化を小さくすることができる。さらには、円偏光板及び画像表示装置の劣化を抑制でき、長期的に画像表示装置の表示を安定で良好に保つことができる。ここで、揮発性成分は、分子量200以下の物質である。揮発性成分としては、例えば、残留単量体及び溶媒などが挙げられる。揮発性成分の量は、分子量200以下の物質の合計として、ガスクロマトグラフィーにより分析することにより定量しうる。
基材層の飽和吸水率は、好ましくは0.05%以下、より好ましくは0.03%以下、特に好ましくは0.01%以下であり、理想的にはゼロ%である。基材層の飽和吸水率がこのように低いことにより、基材層の光学特性の継時的な変化を抑制することができる。
基材層の飽和吸水率は、JIS K7209に従い、下記の手順で測定しうる。
基材層を50℃で24時間乾燥し、デシケータ中で放冷する。次いで、乾燥した基材層の重量(M1)を測定する。
この基材層を、温度23℃、相対湿度50%の室内で24時間水に浸漬し基材層を水で飽和させる。その後、水から基材層を取り出し、24時間浸漬後の基材層の重量(M2)を測定する。
これらの重量の測定値から、次式により、基材層の飽和吸水率を求めうる。
飽和吸水率(%)=[(M2−M1)/M1]×100(%)
基材層の厚みは、好ましくは15μm以上、より好ましくは20μm以上、特に好ましくは25μm以上であり、好ましくは50μm以下、より好ましくは45μm以下、特に好ましくは40μm以下である。基材層の厚みが、前記の下限値よりも大きいことにより、基材層の波長390nmにおける光線透過率を低くできる。また、基材層の厚みが、前記の上限値以下であることにより、光学積層体の軽量化及び省スペース化を実現できる。
〔2.6.基材層の製造方法〕
基材層の製造方法に制限は無い。例えば、図2に示したような第一外側層110、中間層130及び第二外側層120を備える基材層100は、各層を形成するための樹脂をフィルム状に成形する工程を含む製造方法により、製造しうる。樹脂の成形方法としては、例えば、共押出法及び共流延法などが挙げられる。これらの成形方法の中でも、共押出法は、製造効率に優れ、フィルム中に揮発性成分を残留させ難いので、好ましい。
[3.光学異方性層]
光学異方性層は、少なくとも1層の液晶硬化層を有する層である。光学異方性層は、2層以上の液晶硬化層を有していてもよい。また、光学異方性層は、液晶硬化層に組み合わせて、任意の層を有していてもよい。通常、液晶硬化層が光学異方性を有するので、光学異方性層も光学異方性を有する。
〔3.1.液晶硬化層〕
液晶硬化層は、液晶化合物を含む材料の硬化物で形成された層である。以下の説明において、液晶化合物を含む前記の材料を、「液晶組成物」ということがある。ただし、この用語「液晶組成物」は、2種類以上の成分を含む材料だけでなく、1種類の液晶化合物のみを含む材料を包含する。
液晶化合物は、液晶組成物に配合し配向させた際に、液晶相を呈しうる化合物である。このような液晶化合物として、通常は、重合性の液晶化合物を用いる。ここで、重合性の液晶化合物とは、液晶相を呈した状態で液晶組成物中で重合し、液晶相における分子の配向を維持したまま重合体となりうる液晶化合物である。
重合性の液晶化合物としては、重合性基を有する液晶化合物、側鎖型液晶ポリマーを形成しうる化合物、円盤状液晶化合物などの化合物が挙げられ、中でも、可視光線、紫外線、及び赤外線等の光を照射することによって重合しうる光重合性の化合物が好ましい。重合性基を有する液晶化合物としては、例えば、特開平11−513360号公報、特開2002−030042号公報、特開2004−204190号公報、特開2005−263789号公報、特開2007−119415号公報、特開2007−186430号公報などに記載された重合性基を有する棒状液晶化合物などが挙げられる。また、側鎖型液晶ポリマー化合物としては、例えば、特開2003−177242号公報などに記載の側鎖型液晶ポリマー化合物などが挙げられる。また、好ましい液晶化合物の例を製品名で挙げると、BASF社製「LC242」等が挙げられる。円盤状液晶化合物の具体例としては、特開平8−50206号公報、文献(C. Destrade et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981) ;日本化学会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節(1994);J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994));J. Lehn et al., J.Chem.Soc.,Chem.Commun., page 1794 (1985)に記載されている。液晶化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
液晶化合物は、逆波長分散性液晶化合物であってもよい。ここで、逆波長分散性液晶化合物とは、ホモジニアス配向した場合に、逆波長分散特性を示す液晶化合物をいう。また、液晶化合物をホモジニアス配向させる、とは、当該液晶化合物を含む層を形成し、その層における液晶化合物の分子のメソゲンの長軸方向を、前記層の面に平行なある一の方向に配向させることをいう。液晶化合物が配向方向の異なる複数種類のメソゲンを含む場合は、それらのうち最も長い種類のメソゲンが配向する方向が、前記の配向方向となる。液晶化合物がホモジニアス配向しているか否か、及びその配向方向は、AxoScan(Axometrics社製)に代表されるような位相差計を用いた遅相軸方向の測定と、遅相軸方向における入射角毎のレターデーション分布の測定とにより確認しうる。液晶組成物が含む液晶化合物の一部又は全部として、逆波長分散性液晶化合物を用いることにより、逆波長分散特性を示す液晶硬化層を容易に得ることができる。
例えば、当該化合物の分子中に、主鎖メソゲンと、前記主鎖メソゲンに結合した側鎖メソゲンとを含む化合物を、液晶化合物として用いることが好ましく、逆波長分散性液晶化合物として用いることがより好ましい。主鎖メソゲン及び側鎖メソゲンを含む前記の逆波長分散性液晶化合物は、当該逆波長分散性液晶化合物が配向した状態において、側鎖メソゲンが主鎖メソゲンと異なる方向に配向しうる。このような場合、複屈折は主鎖メソゲンに対応する屈折率と側鎖メソゲンに対応する屈折率との差として発現するので、結果として、逆波長分散性液晶化合物は、ホモジニアス配向した場合に、逆波長分散特性を示すことができる。
重合性を有する逆波長分散性液晶化合物としては、例えば、下記式(Ia)で表される化合物のうち、液晶性を示す化合物が挙げられる。以下の説明において、式(Ia)で表される化合物を、適宜「化合物(Ia)」ということがある。
Figure 2018101250
前記式(Ia)において、A1aは、芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群より選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する炭素数1〜67の有機基を置換基として有する芳香族炭化水素環基;または、芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群より選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する炭素数1〜67の有機基を置換基として有する芳香族複素環基;を表す。
1aの具体例としては、式:−RC(=N−N(R)R)、あるいは式:−RC(=N−N=C(Rf1)R)で表される基で置換されたフェニレン基;1−ベンゾフラン−2−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;5−(2−ブチル)−1−ベンゾフラン−2−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;4,6−ジメチル−1−ベンゾフラン−2−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;6−メチル−1−ベンゾフラン−2−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;4,6,7−トリメチル−1−ベンゾフラン−2−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;4,5,6−トリメチル−1−ベンゾフラン−2−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;5−メチル−1−ベンゾフラン−2−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;5−プロピル−1−ベンゾフラン−2−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;7−プロピル−1−ベンゾフラン−2−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;5−フルオロ−1−ベンゾフラン−2−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;フェニル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;4−フルオロフェニル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;4−ニトロフェニル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;4−トリフルオロメチルフェニル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;4−シアノフェニル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;4−メタンスルホニルフェニル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;チオフェン−2−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;チオフェン−3−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;5−メチルチオフェン−2−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;5−クロロチオフェン−2−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;チエノ[3,2−b]チオフェン−2−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;2−ベンゾチアゾリル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;4−ビフェニル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;4−プロピルビフェニル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;4−チアゾリル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;1−フェニルエチレン−2−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;4−ピリジル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;2−フリル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;ナフト[1,2−b]フラン−2−イル基で置換されたベンゾチアゾール−4,7−ジイル基;5−メトキシ−2−ベンゾチアゾリル基で置換された1H−イソインドール−1,3(2H)−ジオン−4,7−ジイル基;フェニル基で置換された1H−イソインドール−1,3(2H)−ジオン−4,7−ジイル基;4−ニトロフェニル基で置換された1H−イソインドール−1,3(2H)−ジオン−4,7−ジイル基;または、2−チアゾリル基で置換された1H−イソインドール−1,3(2H)−ジオン−4,7−ジイル基;等が挙げられる。ここで、RおよびRf1は、それぞれ独立して、後述するQと同じ意味を表す。Rは、後述するAと同じ意味を表し、Rは、後述するAと同じ意味を表す。
前記式(Ia)において、Y1a〜Y8aは、それぞれ独立して、化学的な単結合、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR1a−C(=O)−、−C(=O)−NR1a−、−O−C(=O)−NR1a−、−NR1a−C(=O)−O−、−NR1a−C(=O)−NR1a−、−O−NR1a−、又は、−NR1a−O−を表す。ここで、R1aは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
前記式(Ia)において、G1a及びG2aは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の二価の脂肪族基を表す。また、前記脂肪族基には、1つの脂肪族基当たり1以上の−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR2a−C(=O)−、−C(=O)−NR2a−、−NR2a−、又は、−C(=O)−が介在していてもよい。ただし、−O−又は−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。ここで、R2aは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
前記式(Ia)において、Z1a及びZ2aは、それぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルケニル基を表す。
前記式(Ia)において、A2a及びA3aは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数3〜30の二価の脂環式炭化水素基を表す。
前記式(Ia)において、A4a及びA5aは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数6〜30の二価の芳香族基を表す。
前記式(Ia)において、k及びlは、それぞれ独立に、0又は1を表す。
逆波長分散液晶化合物の特に好適な具体例としては、下記式(I)で表される化合物が挙げられる。
Figure 2018101250
前記式(I)において、Y〜Yは、それぞれ独立して、化学的な単結合、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR−C(=O)−、−C(=O)−NR−、−O−C(=O)−NR−、−NR−C(=O)−O−、−NR−C(=O)−NR−、−O−NR−、又は、−NR−O−を表す。ここで、Rは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
前記式(I)において、G及びGは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数1〜20の二価の脂肪族基を表す。また、前記脂肪族基には、1つの脂肪族基当たり1以上の−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR−C(=O)−、−C(=O)−NR−、−NR−、又は、−C(=O)−が介在していてもよい。ただし、−O−又は−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。ここで、Rは、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
前記式(I)において、Z及びZは、それぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルケニル基を表す。
前記式(I)において、Aは、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表す。「芳香環」は、Huckel則に従う広義の芳香族性を有する環状構造、すなわち、π電子を(4n+2)個有する環状共役構造、及びチオフェン、フラン、ベンゾチアゾール等に代表される、硫黄、酸素、窒素等のヘテロ原子の孤立電子対がπ電子系に関与して芳香族性を示す環状構造を意味する。
前記式(I)において、Aは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルキニル基、−C(=O)−R、−SO−R、−C(=S)NH−R、又は、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2〜30の有機基を表す。ここで、Rは、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は、炭素数5〜12の芳香族炭化水素環基を表す。Rは、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、フェニル基、又は、4−メチルフェニル基を表す。Rは、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜12のシクロアルキル基、又は、置換基を有していてもよい炭素数5〜20の芳香族基を表す。前記A及びAが有する芳香環は、置換基を有していてもよい。また、前記AとAは、一緒になって、環を形成していてもよい。
前記式(I)において、Aは、置換基を有していてもよい三価の芳香族基を表す。
前記式(I)において、A及びAは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数3〜30の二価の脂環式炭化水素基を表す。
前記式(I)において、A及びAは、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数6〜30の二価の芳香族基を表す。
前記式(I)において、Qは、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
前記式(I)において、mは、それぞれ独立に、0又は1を表す。
式(I)で表される液晶化合物としては、例えば、国際公開第2014/069515号、国際公開第2015/064581号などに記載された化合物が挙げられる。
また、液晶化合物は、順波長分散性液晶化合物であってもよい。ここで、順波長分散性液晶化合物とは、ホモジニアス配向した場合に、順波長分散特性を示す液晶化合物をいう。液晶組成物が含む液晶化合物の一部又は全部として、順波長分散性液晶化合物を用いることにより、順波長分散特性を有する液晶硬化層を容易に得ることができる。
重合性を有する順波長分散性液晶化合物としては、例えば、下記式(II)で表される化合物が挙げられる。
3x−C3x−D3x−C5x−M−C6x−D4x−C4x−R4x 式(II)
式(II)において、R3x及びR4xは、それぞれ独立して、反応性基を示す。R3x及びR4xは、例えば、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、チオエポキシ基、オキセタン基、チエタニル基、アジリジニル基、ピロール基、フマレート基、シンナモイル基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシシリル基、オキサゾリン基、メルカプト基、ビニル基、アリル基等が挙げられる。
式(II)において、D3x及びD4xは、それぞれ独立して、単結合、炭素原子数1〜20個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基、及び炭素原子数1〜20個の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレンオキサイド基からなる群より選択される基を表す。
式(II)において、C3x〜C6xは、それぞれ独立して、単結合、−O−、−S−、−S−S−、−CO−、−CS−、−OCO−、−CH−、−OCH−、−CH=N−N=CH−、−NHCO−、−OCOO−、−CHCOO−、及び−CHOCO−からなる群より選択される基を表す。
式(II)においてMは、メソゲン基を表す。好適なメソゲン基Mは、非置換又は置換基を有していてもよい、アゾメチン類、アゾキシ類、フェニル類、ビフェニル類、ターフェニル類、ナフタレン類、アントラセン類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類からなる群より選択された2〜4個の骨格を、−O−、−S−、−S−S−、−CO−、−CS−、−OCO−、−CH−、−OCH−、−CH=N−N=CH−、−NHCO−、−OCOO−、−CHCOO−、及び−CHOCO−等の結合基によって結合されて形成される。
メソゲン基Mが有しうる置換基としては、例えば、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、−O−R5x、−O−C(=O)−R5x、−C(=O)−O−R5x、−O−C(=O)−O−R5x、−NR5x−C(=O)−R5x、−C(=O)−NR5x7x、または−O−C(=O)−NR5x7xが挙げられる。ここで、R5x及びR7xは、水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基を表す。R5x及びR7xがアルキル基である場合、当該アルキル基には、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR6x−C(=O)−、−C(=O)−NR6x−、−NR6x−、または−C(=O)−が介在していてもよい(ただし、−O−および−S−がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く。)。ここで、R6xは、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表す。
前記「置換基を有してもよい炭素数1〜10個のアルキル基」における置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基、アミノ基、炭素原子数1〜6個のアルコキシ基、炭素原子数2〜8個のアルコキシアルコキシ基、炭素原子数3〜15個のアルコキシアルコキシアルコキシ基、炭素原子数2〜7個のアルコキシカルボニル基、炭素原子数2〜7個のアルキルカルボニルオキシ基、炭素原子数2〜7個のアルコキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
式(II)で表される液晶化合物としては、例えば、国際公開第2016/002765号などに記載された棒状液晶性化合物が挙げられる。
また、液晶化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
液晶組成物における液晶化合物の量は、所望の液晶硬化層が得られる範囲で任意に設定でき、好ましくは1重量%以上、より好ましくは5重量%以上、特に好ましくは10重量%以上であり、また、好ましくは100重量%以下、より好ましくは80重量%以下、特に好ましくは60重量%以下である。
液晶組成物は、液晶化合物に組み合わせて、任意の成分を含んでいてもよい。任意の成分としては、例えば、重合開始剤、界面活性剤、溶媒、金属、金属錯体、染料、顔料、蛍光材料、燐光材料、レベリング剤、チキソ剤、ゲル化剤、多糖類、赤外線吸収剤、抗酸化剤、イオン交換樹脂、酸化チタン等の金属酸化物等が挙げられる。任意の成分については、国際公開第2015/064581号を参照しうる。
液晶硬化層は、前記の液晶化合物を含む液晶組成物の硬化物で形成された層であり、通常、液晶化合物から得られる硬化液晶分子を含む。ここで、「硬化液晶分子」とは、液晶相を呈しうる化合物を、液晶相を呈した状態のまま固体とした際の当該化合物の分子を意味する。液晶硬化層が含む硬化液晶分子は、通常、液晶化合物を重合させてなる重合体である。よって、液晶硬化層は、通常は、液晶化合物を重合させてなる重合体を含み、必要に応じて任意の成分を含みうる樹脂の層となっている。そして、このような液晶硬化層は、前記の硬化液晶分子の配向状態に応じた光学異方性を有しうる。液晶硬化層の光学異方性は、面内レターデーションによって表すことができる。液晶硬化層の具体的な面内レターデーションは、光学異方性層が有するべき面内レターデーションに応じて設定できる。
紫外線による液晶硬化層の光学特性の変化を効果的に抑制する観点では、液晶硬化層は、紫外線を吸収し難い層であることが好ましい。よって、液晶硬化層は、紫外線の透過率が高いことが好ましい。特に、基材層によって透過を妨げられる波長390nmにおいて、液晶硬化層が高い光線透過率を有すると、当該液晶硬化層の光学特性の変化を特に効果的に抑制できる。このような観点から液晶硬化層の波長390nmにおける光線透過率は、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、特に好ましくは85%以上である。このように波長390nmにおいて高い光線透過率を有する液晶硬化層は、例えば、順波長分散性液晶化合物を用いることによって実現できる。
液晶硬化層は、光学積層体に光学部材としての機能を安定して発揮させる観点から、可視波長における光線透過率が高いことが好ましい。例えば、波長400nm〜700nmの範囲における液晶硬化層の光線透過率は、好ましくは85%〜100%、より好ましくは87%〜100%、特に好ましくは90%〜100%である。
液晶硬化層は、光学積層体を組み込んだ画像表示装置の画像鮮明性を高める観点から、ヘイズが小さいことが好ましい。液晶硬化層のヘイズは、好ましくは1%以下、より好ましくは0.8%以下、特に好ましくは0.5%以下である。
液晶硬化層の厚みは、レターデーション等の光学特性を所望の範囲にできるように適宜調整でき、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1.0μm以上であり、好ましくは10μm以下、より好ましくは7μm以下、特に好ましくは5μm以下である。
前記の液晶硬化層は、通常、塗工基材上に液晶組成物の層を形成する工程と、液晶組成物の層を硬化させて液晶硬化層を得る工程と、を含む製造方法によって、製造できる。
この製造方法では、塗工基材を用意し、その塗工基材の面に、液晶組成物の層を形成する。塗工基材として、通常は、樹脂フィルムを用いる。樹脂としては、熱可塑性樹脂を用いることができる。中でも、透明性、低吸湿性、寸法安定性及び軽量性の観点から、脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂、及び、セルロースエステル樹脂が好ましい。
塗工基材の表面には、液晶組成物の層における液晶化合物の配向を促進するため、配向規制力を付与するための処理が施されていてもよい。ここで、ある面の配向規制力とは、液晶組成物中の液晶化合物を配向させうる、その面の性質をいう。
配向規制力を付与するための処理としては、例えば、ラビング処理、配向層形成処理、イオンビーム配向処理、延伸処理などが挙げられ、中でも、延伸処理が好ましい。塗工基材に適切な条件で延伸処理を施すことにより、塗工基材に含まれる重合体の分子を配向させることができる。これにより、塗工基材に含まれる重合体の分子の配向方向に液晶化合物を配向させる配向規制力を、塗工基材の表面に付与できる。
塗工基材の延伸は、塗工基材に異方性を付与して、当該塗工基材に遅相軸を発現させられるように行うことが好ましい。これにより、通常は、塗工基材の遅相軸と平行又は垂直な方向に液晶化合物を配向させる配向規制力が、塗工基材の表面に付与される。例えば、塗工基材の材料として正の固有複屈折値を有する樹脂を用いた場合、通常は、塗工基材に含まれる重合体の分子が延伸方向に配向することにより延伸方向に平行な遅相軸が発現するので、塗工基材の遅相軸と平行な方向に液晶化合物を配向させる配向規制力が、塗工基材の表面に付与される。したがって、塗工基材の延伸方向は、液晶化合物を配向させようとする所望の配向方向に応じて設定しうる。
延伸倍率は、延伸後の塗工基材の複屈折Δnが所望の範囲となるように設定しうる。延伸後の塗工基材の複屈折Δnは、好ましくは0.000050以上、より好ましくは0.000070以上であり、好ましくは0.007500以下、より好ましくは0.007000以下である。延伸後の塗工基材の複屈折Δnが前記範囲の下限値以上であることにより、当該塗工基材の表面に良好な配向規制力を付与できる。前記の延伸は、テンター延伸機などの延伸機を用いて行いうる。
前記のような塗工基材としては、長尺のフィルムを用いることが好ましい。塗工基材として長尺のフィルムを用いることにより、液晶硬化層の生産性を向上させることができる。この際、塗工基材の厚みは、生産性の向上、薄型化及び軽量化を容易にする観点から、好ましくは1μm以上、より好ましくは5μm以上、特に好ましくは30μm以上であり、好ましくは1000μm以下、より好ましくは300μm以下、特に好ましくは100μm以下である。
液晶組成物の層の形成は、通常、塗工法によって行う。具体的には、塗工基材の表面に、液晶組成物を塗工して、液晶組成物の層を形成する。塗工方法としては、例えば、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ロールコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法、印刷コーティング法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、ギャップコーティング法、及びディッピング法が挙げられる。塗工される液晶組成物の層の厚みは、液晶硬化層に求められる所望の厚みに応じて適切に設定しうる。
液晶組成物の層を形成した後で、必要に応じて、液晶組成物の層を乾燥させる工程を行ってもよい。かかる乾燥は、自然乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥、減圧加熱乾燥等の乾燥方法で達成しうる。かかる乾燥により、液晶組成物の層から、溶媒を除去することができる。
また、液晶組成物の層を形成した後で、必要に応じて、当該層に含まれる液晶化合物を配向させる工程を行ってもよい。この工程では、通常は、液晶組成物の層に配向処理を施すことにより、塗工基材の面の配向規制力に応じた方向に液晶化合物を配向させる。配向処理は、通常、液晶組成物の層を、所定の配向温度に加熱することによって、行う。この配向処理の条件は、使用する液晶組成物の性質に応じて適切に設定しうる。配向処理の条件の具体例を挙げると、50℃〜160℃の温度条件において、30秒間〜5分間処理する条件としうる。
ただし、液晶化合物の配向は、液晶組成物の塗工により直ちに達成される場合がありえる。そのため、液晶化合物を配向させたい場合でも、配向処理は、必ずしも液晶組成物の層に施さなくてもよい。
必要に応じて液晶組成物の層の乾燥、及び、液晶化合物を配向を行った後で、前記液晶組成物の層を硬化させて、液晶硬化層を得る工程を行う。この工程では、通常、液晶化合物を重合させて、液晶組成物の層を硬化させる。液晶化合物の重合方法としては、液晶組成物に含まれる成分の性質に適合した方法を選択しうる。重合方法としては、例えば、活性エネルギー線を照射する方法、及び、熱重合法が挙げられる。中でも、加熱が不要であり、室温で重合反応を進行させられるので、活性エネルギー線を照射する方法が好ましい。ここで、照射される活性エネルギー線には、可視光線、紫外線、及び赤外線等の光、並びに電子線等の任意のエネルギー線が含まれうる。
なかでも、操作が簡便なことから、紫外線等の光を照射する方法が好ましい。紫外線照射時の温度は、塗工基材のガラス転移温度以下とすることが好ましく、好ましくは150℃以下、より好ましくは100℃以下、特に好ましくは80℃以下である。紫外線照射時の温度の下限は、15℃以上としうる。紫外線の照射強度は、好ましくは0.1mW/cm以上、より好ましくは0.5mW/cm以上であり、好ましくは1000mW/cm以下、より好ましくは600mW/cm以下である。
〔3.2.光学異方性層が含みうる任意の層〕
光学異方性層は、液晶硬化層に組み合わせて、任意の層を含んでいてもよい。
例えば、光学異方性層は、任意の層として、位相差フィルム層を含んでいてもよい。位相差フィルム層は、液晶硬化物以外の材料で形成された光学異方性を有する層であり、通常は所定の面内レターデーションを有する。位相差フィルム層を液晶硬化層と組み合わせて用いることにより、光学異方性層の光学特性を広範な範囲で調製することができる。
位相差フィルム層としては、通常、樹脂で形成された延伸フィルムを用いる。この延伸フィルムは、樹脂フィルムに延伸処理を施して得られたフィルムであり、当該フィルム中の重合体が前記の延伸処理によって配向している。そのため、延伸フィルムは重合体の配向に応じた光学異方性を有することができる。
位相差フィルム層を形成する樹脂としては、重合体と、必要に応じて重合体以外の任意の成分を含む樹脂を用いうる。
重合体としては、例えば、基材層の樹脂に含まれる重合体として説明した範囲から選択される任意の重合体を用いうる。また、位相差フィルム層の樹脂における重合体の量は、好ましくは90.0重量%〜100重量%、より好ましくは95.0重量%〜100重量%である。重合体の量を前記範囲にすることにより、位相差フィルム層の耐湿熱性及び機械的強度を効果的に高めることができる。
また、任意の成分としては、例えば、基材層の樹脂が含みうる任意の成分として挙げたのと同様の成分が挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
位相差フィルム層の厚みは、好ましくは10μm以上、より好ましくは13μm以上、特に好ましくは15μm以上であり、好ましくは60μm以下、より好ましくは58μm以下、特に好ましくは55μm以下である。位相差フィルム層の厚みが、前記範囲の下限値以上であることにより所望のレターデーションの発現ができ、また、前記範囲の上限値以下であることにより薄膜化ができる。
さらに、光学異方性層は、任意の層として、粘着層、接着層などを含んでいてもよい。
〔3.3.光学異方性層の光学特性〕
光学異方性層は、光学積層体の用途に応じた光学特性を有する層である。よって、光学異方性層は、光学積層体の用途に応じた任意の光学特性を有しうる。
例えば、光学異方性層は、λ/2板として機能する層であってもよい。ここで、λ/2板として機能する層とは、波長550nmにおいて所定の範囲の面内レターデーションを有する層をいう。具体的には、λ/2板として機能する層の波長550nmにおける面内レターデーションは、好ましくは240nm以上、より好ましくは250nm以上であり、好ましくは300nm以下、より好ましくは280nm以下、特に好ましくは265nm以下である。
前記のようにλ/2板として機能する光学異方性層は、例えば、λ/2板として機能する液晶硬化層のみを含む層として、実現することができる。
また、光学異方性層は、λ/4板として機能する層であってもよい。ここで、λ/4板として機能する層とは、波長550nmにおいて所定の範囲の面内レターデーションを有する層をいう。具体的には、λ/4板として機能する層の波長550nmにおける面内レターデーションは、好ましくは110nm以上、より好ましくは120nm以上、特に好ましくは125nm以上であり、好ましくは165nm以下、より好ましくは155nm以下、特に好ましくは150nm以下である。λ/4板として機能する光学積層体は、直線偏光子と組み合わせることにより、円偏光板を得ることができる。
前記のようにλ/4板として機能する光学異方性層は、例えば、λ/4板として機能する液晶硬化層のみを含む層として、実現することができる。
λ/4板として機能する光学異方性層は、広帯域λ/4板として機能する層であることが特に好ましい。ここで、広帯域λ/4板として機能する層とは、λ/4板として機能する層であって、且つ、逆波長分散特性を示す層をいう。広帯域λ/4板として機能する層は、広範な波長範囲においてλ/4板としての機能を発揮できるので、光学積層体を画像表示装置に設けた場合に、特に正面方向から観察した画像の意図しない色付きを抑制できる。また、広帯域λ/4板として機能する光学異方性層を備えた光学積層体を直線偏光子と組み合わせることによって、広い波長範囲において機能する円偏光板を実現することができる。
前記のように広帯域λ/4板として機能する光学異方性層は、例えば、逆波長分散性液晶化合物を用いて製造されたλ/4板として機能する液晶硬化層のみを含む層として、実現することができる。
また、広帯域λ/4板として機能する光学異方性層は、例えば、λ/4板及びλ/2板の一方として機能する液晶硬化層と、λ/4板及びλ/2板の他方として機能する層とを含む複層構造の層として、実現することができる。具体例を挙げると、λ/4板として機能する液晶硬化層と、λ/2板として機能する液晶硬化層とを組み合わせて、広帯域λ/4板として機能する光学異方性層を実現できる。また、例えば、λ/4板として機能する液晶硬化層と、λ/2板として機能する位相差フィルム層とを組み合わせて、広帯域λ/4板として機能する光学異方性層を実現できる。さらに、例えば、λ/4板として機能する位相差フィルム層と、λ/2板として機能する液晶硬化層とを組み合わせて、広帯域λ/4板として機能する光学異方性層を実現できる。
一般に、ある基準方向に対して角度θλ/4をなす遅相軸を有するλ/4板と、前記基準方向に対して角度θλ/2をなす遅相軸を有するλ/2板とを組み合わせた複層フィルムが、式(X):「θλ/4=2θλ/2+45°」を満たす場合、この複層フィルムは、広い波長範囲において当該複層フィルムを通過する正面方向の光にその光の波長の略1/4波長の面内レターデーションを与えうる広帯域λ/4板となる(特開2007−004120号公報参照)。よって、λ/4板及びλ/2板の一方として機能する液晶硬化層と、λ/4板及びλ/2板の他方として機能する層との組み合わせによって広帯域λ/4板として機能する光学異方性層を得る観点から、λ/4板及びλ/2板の一方として機能する液晶硬化層の遅相軸と、λ/4板及びλ/2板の他方として機能する層の遅相軸との間に、前記式(X)で表されるのに近い関係を満たすことが好ましい。このような観点から、λ/4板及びλ/2板の一方として機能する液晶硬化層の遅相軸と、λ/4板及びλ/2板の他方として機能する層の遅相軸とがなす交差角は、好ましくは55°以上、より好ましくは57°以上、特に好ましくは59°以上であり、好ましくは65°以下、より好ましくは63°以下、特に好ましくは61°以下である。
また、光学積層体が長尺のフィルムである場合、ロール・トゥ・ロール法を用いた長尺の直線偏光子との貼り合わせによる円偏光板の製造を可能にする観点から、λ/4板及びλ/2板の一方として機能する液晶硬化層の遅相軸と、λ/4板及びλ/2板の他方として機能する層の遅相軸との関係は、下記(X1)、(X2)及び(X3)のいずれかの関係を満たすことが好ましい。
(X1)λ/4板及びλ/2板の一方として機能する液晶硬化層の遅相軸が光学積層体の幅方向に対してなす配向角が、好ましくは75°±5°、より好ましくは75°±3°、特に好ましくは75°±1°であり、且つ、λ/4板及びλ/2板の他方として機能する層の遅相軸が光学積層体の幅方向に対してなす配向角が、好ましくは15°±5°、より好ましくは15°±3°、特に好ましくは15°±1°である。
(X2)λ/4板及びλ/2板の一方として機能する液晶硬化層の遅相軸が光学積層体の幅方向に対してなす配向角が、好ましくは15°±5°、より好ましくは15°±3°、特に好ましくは15°±1°であり、且つ、λ/4板及びλ/2板の他方として機能する層の遅相軸が光学積層体の幅方向に対してなす配向角が、好ましくは75°±5°、より好ましくは75°±3°、特に好ましくは75°±1°である。
(X3)λ/4板及びλ/2板の一方として機能する液晶硬化層の遅相軸が光学積層体の幅方向に対してなす配向角が、好ましくは22.5°±5°、より好ましくは22.5°±3°、特に好ましくは22.5°±1°であり、且つ、λ/4板及びλ/2板の他方として機能する層の遅相軸が光学積層体の幅方向に対してなす配向角が、好ましくは90°±5°、より好ましくは90°±3°、特に好ましくは90°±1°である。
一般に、長尺の直線偏光子は、その幅方向に偏光透過軸を有する。よって、前記(X1)、(X2)及び(X3)のいずれかの関係が満たされる場合、光学積層体のλ/2板と直線偏光子とを両者の長手方向を平行にして貼り合わせることで円偏光板が得られるので、ロール・トゥ・ロール法による円偏光板の製造が可能となる。
ここで、λ/4板及びλ/2板の一方として機能する液晶硬化層の遅相軸が光学積層体の幅方向に対して前記の配向角をなす向きは、通常、λ/4板及びλ/2板の他方として機能する層の遅相軸が光学積層体の幅方向に対して前記の配向角をなす向きと同じである。したがって、例えば、厚み方向から見て、λ/4板及びλ/2板の一方として機能する液晶硬化層の遅相軸が光学積層体の幅方向に対して時計回りの向きで前記の配向角をなす場合、λ/4板及びλ/2板の他方として機能する層の遅相軸は、通常、光学積層体の幅方向に対して時計回りの向きで前記の配向角をなす。
光学異方性層は、光学積層体に光学部材としての機能を安定して発揮させる観点から、可視波長における光線透過率が高いことが好ましい。例えば、波長400nm〜700nmの範囲における光学異方性層の光線透過率は、好ましくは85%〜100%、より好ましくは87%〜100%、特に好ましくは90%〜100%である。
光学異方性層は、光学積層体を組み込んだ画像表示装置の画像鮮明性を高める観点から、ヘイズが小さいことが好ましい。光学異方性層のヘイズは、好ましくは1%以下、より好ましくは0.8%以下、特に好ましくは0.5%以下である。
光学異方性層の厚みは、レターデーション等の光学特性を所望の範囲にできるように適宜調整でき、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1.0μm以上、特に好ましくは1.2μm以上であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは80μm以下、特に好ましくは60μm以下である。
〔3.4.光学異方性層の製造方法〕
光学異方性層の製造方法は、任意である。例えば、1層の液晶硬化層のみからなる光学異方性層は、上述した方法で液晶組成物を用いて塗工基材上に液晶硬化層を製造した後、必要に応じて塗工基材を剥離して、製造することができる。また、例えば、液晶硬化層と任意の層とを含む光学異方性層は、液晶硬化層及び任意の層を用意した後で、必要に応じて粘着剤又は接着剤を用いて液晶硬化層及び任意の層を貼合して、製造することができる。
[4.光学積層体が含みうる任意の層]
光学積層体は、上述した基材層及び光学異方性層に組み合わせて、更に任意の層を含みうる。
任意の層としては、導電層が挙げられる。このように導電層を備える光学積層体は、フィルムセンサ部材として用いることができる。光学積層体をフィルムセンサ部材としてタッチパネル又は画像表示装置に設けた場合に、導電層は、タッチパネルの電極、配線等の回路部材として機能しうる。
導電層は、通常、基材層の片面又は両面に設けられる。この際、基材層が樹脂で形成されていると、その基材層はガラス基材に比べて割れ難い。よって、導電層を備えた光学積層体は、機械的耐久性に優れたフィルムセンサ部材として用いることができる。また、樹脂製の基材層は、一般に可撓性に優れる。よって、導電層を備えた光学積層体をフィルムセンサ部材として用いることにより、指での入力が円滑なタッチパネルを実現できる。特に、脂環式構造を含有する重合体を含む樹脂で形成された基材層を用いると、その重合体の優れた耐熱性及び低吸湿性を活用できるので、高温又は高湿度の環境においてカール等の変形を生じ難いフィルムセンサ部材を得ることができる。中でも、樹脂としてガラス転移温度の高いものを用いると、前記の利点をより効果的に得ることができる。
導電層としては、例えば、導電性金属酸化物、導電性ナノワイヤ、金属メッシュ及び導電性ポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種の導電材料を含む層を用いうる。
導電性金属酸化物としては、例えば、ITO(インジウム錫オキサイド)、IZO(インジウム亜鉛オキサイド)、ZnO(酸化亜鉛)、IWO(インジウムタングステンオキサイド)、ITiO(インジウムチタニウムオキサイド)、AZO(アルミニウム亜鉛オキサイド)、GZO(ガリウム亜鉛オキサイド)、XZO(亜鉛系特殊酸化物)、IGZO(インジウムガリウム亜鉛オキサイド)等が挙げられる。これらの中でも、光線透過性及び耐久性の観点より、ITOが特に好ましい。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
導電性金属酸化物を含む導電層は、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト蒸着法、アーク放電プラズマ蒸着法、熱CVD法、プラズマCVD法、鍍金法、及びこれらの組み合わせ等の成膜方法によって、形成しうる。これらの中でも、蒸着法及びスパッタリング法が好ましく、スパッタリング法が特に好ましい。スパッタリング法では、厚みが均一な導電層を形成できるので、導電層に局所的に薄い部分が発生することを抑制できる。
導電性ナノワイヤとは、形状が針状または糸状であり、径がナノメートルサイズの導電性物質をいう。導電性ナノワイヤは直線状であってもよく、曲線状であってもよい。このような導電性ナノワイヤは、導電性ナノワイヤ同士が隙間を形成して網の目状となることにより、少量の導電性ナノワイヤであっても良好な電気伝導経路を形成することができ、電気抵抗の小さい導電層を実現できる。また、導電性ワイヤは、網の目状となることにより、網の目の隙間に開口部を形成するので、光透過率の高い導電層を得ることができる。さらに、導電性ナノワイヤを含む導電層を用いることにより、通常は、耐屈曲性に優れる光学積層体を得ることができる。
導電性ナノワイヤの太さdと長さLとの比(アスペクト比:L/d)は、好ましくは10〜100,000であり、より好ましくは50〜100,000であり、特に好ましくは100〜10,000である。このようにアスペクト比の大きい導電性ナノワイヤを用いれば、導電性ナノワイヤが良好に交差して、少量の導電性ナノワイヤにより高い導電性を発現させることができる。その結果、透明性に優れる光学積層体を得ることができる。ここで、「導電性ナノワイヤの太さ」とは、導電性ナノワイヤの断面が円状である場合はその直径を意味し、楕円状である場合はその短径を意味し、多角形である場合は最も長い対角線を意味する。導電性ナノワイヤの太さおよび長さは、走査型電子顕微鏡または透過型電子顕微鏡によって測定しうる。
導電性ナノワイヤの太さは、好ましくは500nm未満であり、より好ましくは200nm未満であり、更に好ましくは10nm〜100nmであり、特に好ましくは10nm〜50nmである。これにより、導電層の透明性を高めることができる。
導電性ナノワイヤの長さは、好ましくは2.5μm〜1000μmであり、より好ましくは10μm〜500μmであり、特に好ましくは20μm〜100μmである。これにより、導電層の導電性を高めることができる。
導電性ナノワイヤとしては、例えば、金属により構成される金属ナノワイヤ、カーボンナノチューブを含む導電性ナノワイヤ等が挙げられる。
導電層における導電性ナノワイヤの割合は、導電層の全重量に対して、好ましくは80重量%〜100重量%であり、より好ましくは85重量%〜99重量%である。これにより、導電性および光透過性に優れる導電層を得ることができる。
導電性ナノワイヤを含む導電層は、導電性ナノワイヤを溶媒に分散させて得られた導電性ナノワイヤ分散液を塗工及び乾燥させることにより、製造しうる。
金属メッシュとは、格子状に形成された金属細線である。金属メッシュに含まれる金属としては、導電性の高い金属が好ましい。好適な金属の例としては、金、白金、銀及び銅が挙げられ、なかでも好ましくは銀、銅及び金であり、より好ましくは銀である。これらの金属は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
金属メッシュを含む導電層は、例えば、銀塩を含む導電層形成用組成物を塗工し、露光処理及び現像処理によって金属細線を所定の格子パターンに形成することにより、形成できる。また、金属メッシュを含む導電層は、金属微粒子を含む導電層形成用組成物を所定のパターンに印刷することによっても、形成できる。このような導電層及びその形成方法の詳細については、特開2012−18634号公報、特開2003−331654号公報を参照しうる。
導電性ポリマーとしては、例えば、ポリチオフェン系ポリマー、ポリアセチレン系ポリマー、ポリパラフェニレン系ポリマー、ポリアニリン系ポリマー、ポリパラフェニレンビニレン系ポリマー、ポリピロール系ポリマー、ポリフェニレン系ポリマー、アクリル系ポリマーで変性されたポリエステル系ポリマー等が挙げられる。中でも、ポリチオフェン系ポリマー、ポリアセチレン系ポリマー、ポリパラフェニレン系ポリマー、ポリアニリン系ポリマー、ポリパラフェニレンビニレン系ポリマーおよびポリピロール系ポリマーが好ましい。その中でも、特に、ポリチオフェン系ポリマーが好ましい。ポリチオフェン系ポリマーを用いることにより、透明性及び化学的安定性に優れる導電層を得ることができる。ポリチオフェン系ポリマーの具体例としては、ポリチオフェン;ポリ(3−ヘキシルチオフェン)等のポリ(3−C1−8アルキル−チオフェン);ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4−プロピレンジオキシチオフェン)、ポリ[3,4−(1,2−シクロヘキシレン)ジオキシチオフェン]等のポリ(3,4−(シクロ)アルキレンジオキシチオフェン);ポリチエニレンビニレン等が挙げられる。
また、前記の導電性ポリマーは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
導電性ポリマーを含む導電層は、例えば、導電性ポリマーを含む導電性組成物を塗工し、乾燥することにより形成しうる。導電性ポリマーを含む導電層については、特開2011−175601号公報を参照しうる。
導電層は、光学積層体の面内方向の全体に形成されていてもよいが、所定のパターンにパターン化されていてもよい。導電層のパターンの形状は、タッチパネル(例えば、静電容量方式タッチパネル)として良好に動作するパターンが好ましく、例えば、特表2011−511357号公報、特開2010−164938号公報、特開2008−310550号公報、特表2003−511799号公報、特表2010−541109号公報に記載のパターンが挙げられる。
導電層の表面抵抗値は、好ましくは2000Ω/□以下、より好ましくは1500Ω/□以下、特に好ましくは1000Ω/□以下である。導電層の表面抵抗値がこのように低いことにより、光学積層体をフィルムセンサ部材として用いて高性能のタッチパネルを実現できる。導電層の表面抵抗値の下限に特段の制限は無いが、製造が容易であることから、好ましくは100Ω/□以上、より好ましくは200Ω/□以上、特に好ましくは300Ω/□以上である。
導電層の波長400nm〜700nmの範囲における光線透過率は、好ましくは85%以上であり、より好ましくは90%以上であり、さらに好ましくは95%以上である。
導電層の厚みは、好ましくは0.01μm〜10μm、より好ましくは0.05μm〜3μm、特に好ましくは0.1μm〜1μmである。
また、光学積層体が備えうる任意の層としては、例えば、粘着層、接着層などが挙げられる。
[5.光学積層体の特性及び寸法]
光学積層体が、紫外線の透過を妨げる基材層を備えているので、当該光学積層体は、紫外線に対して高い耐性を有する。そのため、光学積層体は、紫外線を含む光の照射を受けても、その面内レターデーションの変化が小さい。特に、上述した光学積層体は、可視波長領域の広い波長範囲において、その面内レターデーションの変化を小さくすることが可能である。したがって、この光学積層体を備える画像表示装置の表示性能が紫外線によって低下することを抑制でき、例えば、紫外線での劣化によって画像が意図しない色付きを生じることを抑制することが可能である。
具体的には、光学積層体のキセノンランプ暴露前の波長450nmにおける面内レターデーションRe0(450)、光学積層体のキセノンランプ暴露前の波長550nmにおける面内レターデーションRe0(550)、光学積層体のキセノンランプ300時間暴露後の波長450nmにおける面内レターデーションRe300(450)、及び、光学積層体のキセノンランプ300時間暴露後の波長550nmにおける面内レターデーションRe300(550)は、下記式(1)及び式(2)を満たす。
0.95 ≦ Re300(450)/Re0(450) ≦1.05 (1)
0.95 ≦ Re300(550)/Re0(550) ≦1.05 (2)
式(1)について、更に詳細に説明すると、Re300(450)/Re0(450)は、通常0.95以上、好ましくは0.96以上、より好ましくは0.97以上であり、通常1.05以下、好ましくは1.04以下、より好ましくは1.03以下である。
また、式(2)について、更に詳細に説明すると、Re300(550)/Re0(550)は、通常0.95以上、好ましくは0.96以上、より好ましくは0.97以上であり、通常1.05以下、好ましくは1.04以下、より好ましくは1.03以下である。
さらに、光学積層体のキセノンランプ暴露前の波長650nmにおける面内レターデーションRe0(650)、及び、光学積層体のキセノンランプ300時間暴露後の波長650nmにおける面内レターデーションRe300(650)は、下記式(3)を満たすことが好ましい。
0.95 ≦ Re300(650)/Re0(650) ≦1.05 (3)
式(3)について、更に詳細に説明すると、Re300(650)/Re0(650)は、好ましくは0.95以上、より好ましくは0.96以上、特に好ましくは0.97以上であり、好ましくは1.05以下、より好ましくは1.04以下、特に好ましくは1.03以下である。
ここで、前記のキセノンランプ暴露とは、光学積層体の基材層側の面に、キセノンランプから光を照射することを意味する。前記のキセノンランプとしては、波長420nmにおける分光放射照度が0.8W/m/nm、波長300nm〜400nmの積算量が48W/mのキセノンランプを用いる。
また、光学積層体は紫外線に対して高い耐性を有するので、紫外線による光学積層体の波長分散特性の程度の変化を抑制することができる。ここで、波長分散特性の程度は、波長450nm及び550nmにおける面内レターデーションRe(450)及びRe(550)の比Re(450)/Re(550)によって評価できる。したがって、前記の光学積層体の面内レターデーションの比Re(450)/Re(550)は、紫外線を含む光の照射を受けても、大きな変化を生じ難い。具体的には、キセノンランプ暴露前の光学積層体の面内レターデーションの比Re0(450)/Re0(550)と、キセノンランプ300時間暴露後の光学積層体の面内レターデーションの比Re300(450)/Re300(550)との差の絶対値|{Re300(450)/Re300(550)}−{Re0(450)/Re0(550)}|を、小さくできる。また、キセノンランプ暴露前の光学積層体の面内レターデーションの比Re0(450)/Re0(550)と、キセノンランプ300時間暴露後の光学積層体の面内レターデーションの比Re300(450)/Re300(550)との比{Re300(450)/Re300(550)}/{Re0(450)/Re0(550)}を、1に近づけることができる。
さらに、光学積層体は、紫外線に対して高い耐性を有するので、通常、紫外線を含む光の照射を受けても、着色を生じ難い。具体的には、光学積層体は、300時間のキセノンランプ暴露後であっても、劣化による液晶硬化層の黄変を抑制できる。
前記のように紫外線による光学特性の変化及び着色を抑制できることは、光学積層体が導電層を含む場合に、特に有用である。導電層を含む光学積層体は、タッチパネル用のフィルムセンサ部材として用いることが可能である。タッチパネル用のフィルムセンサ部材は、一般に、紫外線を含む外光の照射に曝され易く、特に、アウトセル型のタッチパネルにおいてその傾向が顕著である。これに対して、基材層によって紫外線への耐性を高めた前記の光学積層体は、外光に曝されても光学特性の変化及び着色を抑制できるので、タッチパネルの長寿命化を実現することが可能である。
光学積層体は、光学部材としての機能を安定して発揮する観点から、可視波長における光線透過率が高いことが好ましい。例えば、波長400nm〜700nmの範囲における光学積層体の光線透過率は、好ましくは85%〜100%、より好ましくは87%〜100%、特に好ましくは90%〜100%である。
光学積層体は、光学積層体を組み込んだ画像表示装置の画像鮮明性を高める観点から、ヘイズが小さいことが好ましい。光学積層体のヘイズは、好ましくは1%以下、より好ましくは0.8%以下、特に好ましくは0.5%以下である。
光学積層体の厚みは、好ましくは1.0μm以上、より好ましくは3.0μm以上、特に好ましくは5.0μm以上であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは90μm以下、特に好ましくは80μm以下である。
光学積層体は、長尺の形状を有していてもよく、枚葉の形状を有していてもよい。通常は、光学積層体は、長尺の形状を有する部材として製造される。そして、長尺の光学積層体が直線偏光子と貼り合わせられて円偏光板を得た後、その円偏光板が枚葉の形状となるように切り出される。
[6.光学積層体の製造方法]
光学積層体の製造方法は、任意である。例えば、光学積層体は、基材層及び光学異方性層を用意した後で、必要に応じて粘着剤又は接着剤を用いて基材層及び光学異方性層を貼合して製造することができる。このような貼合は、長尺の基材層及び長尺の光学異方性層を用いて、ロール・トゥ・ロール法によって行うことが好ましい。
特に導電層を備える光学積層体を製造する場合、基材層及び光学異方性層を貼合した後で、導電層を形成してもよい。ただし、導電層を形成する際に光学異方性層にダメージを与えないようにする観点では、基材層上に導電層を形成した後で、光学異方性層との貼合を行うことが好ましい。
[7.円偏光板]
上述した光学積層体を、直線偏光子と組み合わせることにより、円偏光板を得ることができる。このような円偏光板は、光学積層体及び直線偏光子を備え、更に必要に応じて任意の層を備えうる。この際、円偏光板は、直線偏光子、基材層及び光学異方性層をこの順に備えていてもよく、また、直線偏光子、光学異方性層及び基材層をこの順に備えていてもよい。
例えば、λ/4板として機能する光学異方性層を備える光学積層体は、その光学異方性層の遅相軸方向と直線偏光子の偏光透過軸とが所定の角度をなすように直線偏光子と組み合わせることにより、円偏光板を得ることができる。ここで、前記の所定の角度は、好ましくは45°±5°、より好ましくは45°±3°、特に好ましくは45°±1°である。
特に、λ/4板及びλ/2板の一方として機能する液晶硬化層と、λ/4板及びλ/2板の他方として機能する層とを含み、広帯域λ/4板として機能する光学異方性層を備える光学積層体は、下記(X4)、(X5)及び(X6)のいずれかの関係を満たすように直線偏光子と組み合わせることが好ましい。これにより、広い波長範囲で機能できる円偏光板を得ることができる。
(X4)λ/4板及びλ/2板の一方として機能する液晶硬化層の遅相軸が直線偏光子の偏光透過軸に対してなす角度が、好ましくは75°±5°、より好ましくは75°±3°、特に好ましくは75°±1°であり、且つ、λ/4板及びλ/2板の他方として機能する層の遅相軸が直線偏光子の偏光透過軸に対してなす角度が、好ましくは15°±5°、より好ましくは15°±3°、特に好ましくは15°±1°である。
(X5)λ/4板及びλ/2板の一方として機能する液晶硬化層の遅相軸が直線偏光子の偏光透過軸に対してなす角度が、好ましくは15°±5°、より好ましくは15°±3°、特に好ましくは15°±1°であり、且つ、λ/4板及びλ/2板の他方として機能する層の遅相軸が直線偏光子の偏光透過軸に対してなす角度が、好ましくは75°±5°、より好ましくは75°±3°、特に好ましくは75°±1°である。
(X6)λ/4板及びλ/2板の一方として機能する液晶硬化層の遅相軸が直線偏光子の偏光透過軸に対してなす角度が、好ましくは22.5°±5°、より好ましくは22.5°±3°、特に好ましくは22.5°±1°であり、且つ、λ/4板及びλ/2板の他方として機能する層の遅相軸が直線偏光子の偏光透過軸に対してなす角度が、好ましくは90°±5°、より好ましくは90°±3°、特に好ましくは90°±1°である。
また、例えば、λ/2板として機能する光学異方性層を備える光学積層体は、λ/4板として機能しうる任意の層と共に直線偏光子と組み合わせることにより、円偏光板を得ることができる。具体的には、λ/2板として機能する光学異方性層を備える光学積層体とλ/4板として機能しうる任意の層とを組み合わせて広帯域λ/4板を得て、その広帯域λ/4板を直線偏光子と組み合わせることにより、円偏光板を得ることが可能である。この際、広帯域λ/4板のλ/2板を直線偏光子側に配置するのが好ましく、各層の遅相軸及び偏光透過軸の方向は、前記(X4)、(X5)及び(X6)の関係と同じく設定しうる。
光学積層体と組み合わせる直線偏光子は、偏光透過軸及び偏光吸収軸を有する光学部材であり、偏光吸収軸と平行な振動方向を有する直線偏光を吸収し、偏光透過軸と平行な振動方向を有する直線偏光を通過させうる。
直線偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール、部分ホルマール化ポリビニルアルコール等の適切なビニルアルコール系重合体のフィルムに、ヨウ素及び二色性染料等の二色性物質による染色処理、延伸処理、架橋処理等の適切な処理を適切な順序及び方式で施したフィルムを用いうる。通常、直線偏光子を製造するための延伸処理では、フィルムを長手方向に延伸するので、得られる直線偏光子においては当該直線偏光子の長手方向に平行な偏光吸収軸及び当該直線偏光子の幅方向に平行な偏光透過軸が発現しうる。この直線偏光子は、偏光度に優れるものが好ましい。直線偏光子の厚みは、5μm〜80μmが一般的であるが、これに限定されない。
円偏光板は、光学積層体及び直線偏光子に組み合わせて、更に、保護フィルム、液晶セル用の光学補償フィルム、有機EL表示装置用の反射防止フィルム等の任意のフィルム層を備えていてもよい。保護フィルムの例としては、脂環式構造含有重合体、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、などからなる樹脂フィルムが挙げられる。また、液晶セル用の光学補償フィルムの例としては、特開2008−517344号公報、特開2006−285208号公報、特開平11−133408号公報などに記載の光学フィルムが挙げられる。さらに、有機EL表示装置用の反射防止フィルムの例としては、前記特許文献4〜6などに記載の広帯域λ/4板などが挙げられる。
また、円偏光板は、更に、光学積層体と直線偏光子とを貼り合わせるための接着層又は粘着層を備えうる。
円偏光板の製造方法は、任意であるが、例えば、光学積層体と直線偏光子とを貼合して製造しうる。このような貼合は、長尺の光学異方性層及び長尺の直線偏光子を用いて、ロール・トゥ・ロール法によって行うことが好ましい。
前記のような円偏光板は、紫外線の透過を抑制できる基材層を備えるので、光学異方性層が含む液晶硬化層の紫外線による劣化を抑制でき、更に通常は、直線偏光子の紫外線による劣化も抑制できる。したがって、この円偏光板は、高い耐光性を有するので、紫外線による偏光度の低下を抑制することが可能であり、更には、光の照射による着色を抑制できる。
[8.タッチパネル]
上述した円偏光板を用いて、タッチパネルを得ることができる。この場合、円偏光板として、通常は、導電層を含むものを用いる。これにより、導電層を含む円偏光板を備えたタッチパネルを得ることができる。
ここでは、タッチパネルとは、画像表示装置に設けられ、必要に応じて画像表示装置の表示面に表示された画像を参照しながら、所定の箇所に使用者が触れることで情報の入力を行えるように設けられた入力装置である。タッチパネルの操作検出方式の例としては、抵抗膜方式、電磁誘導様式及び静電容量方式等の方式が挙げられ、特に静電容量方式のタッチパネルにおいて、上述した円偏光板を好ましく適用しうる。
タッチパネルが設けられる画像表示装置の画像表示方式は特に限定されず、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の任意の表示装置の方式を採用しうる。例えば、タッチパネルが液晶表示装置に設けられる場合、かかる液晶表示装置は、通常、一対の基板と、その間に封入された液晶性化合物とを含む液晶セル;並びに、液晶セルのおもて面側及び裏面側に設けられた一対の偏光板を備える。かかる装置において円偏光板の導電層を設ける位置は、特に限定されない。例えば、導電層は、表示装置の視認側の偏光板よりも外側(視認側)の位置(アウトセル型)に設けられていてもよく、表示装置の視認側の偏光板と液晶セルとの間の位置(ミッドセル型、又は、オンセル型)に設けられていてもよく、液晶セルよりも内側(表示面とは反対側)の位置(インセル型)に設けられていてもよい。
中でも、導電層を支持する基材層の紫外線透過抑制機能を有効に活用して、装置内に設けられた部材の紫外線による劣化を抑制する観点では、導電層は、アウトセル型の位置において好ましく使用することができる。よって、上述した円偏光板を用いたタッチパネルを得る場合には、アウトセル型のタッチパネルのフィルムセンサ部材として上述した光学積層体を用いように、円偏光板を設けることが好ましい。
[9.画像表示装置]
画像表示装置は、画像表示素子と、前記の画像表示素子の視認側に設けられた前記円偏光板とを備える。また、前記の画像表示装置において、円偏光板は、当該円偏光板が含む光学異方性層及び基材層が、画像表示素子側からこの順に位置するように設けられる。このような画像表示装置では、基材層によって光学異方性層が紫外線を含む外光から保護されるので、光学異方性層の外光による光学特性の変化を抑制でき、その結果、光学積層体自体の光学特性の変化も抑制することができる。さらに、基材層が紫外線の透過を抑制するので、通常は、画像表示素子に含まれる成分の紫外線による劣化を抑制することができ、その結果、画像表示装置の長寿命化を実現することができる。
また、画像表示装置に円偏光板を設ける向きは、当該円偏光板に求める機能に応じて、設定しうる。例えば、光学積層体及び直線偏光子を画像表示素子からこの順に配置した場合には、円偏光板に、外光の反射を抑制する機能を発揮させることができる。また、例えば、直線偏光子及び光学積層体を画像表示素子からこの順に配置した場合には、円偏光板を透過した円偏光によって画像を表示させることが可能であるので、円偏光板に、偏光サングラスを通した画像の視認性を高める機能を発揮させることができる。
画像表示装置としては、画像表示素子の種類に応じて様々なものがあるが、代表的な例としては、画像表示素子として液晶セルを備える液晶表示装置、及び、画像表示素子として有機EL素子を備える有機EL表示装置が挙げられる。以下、これらの画像表示装置の実施形態を説明するが、画像表示装置の構造は、下記の実施形態に限定されるものでは無い。
図3は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置としての液晶表示装置20の一例を模式的に示す断面図である。
図3に示すように、液晶表示装置20は、光源310;光源側直線偏光子320;画像表示素子としての液晶セル330;並びに、円偏光板340を、この順に備える。また、円偏光板340は、直線偏光子350;並びに、光学異方性層200、基材層100及び導電層360を備える光学積層体370;を液晶セル330側からこの順に備えている。
液晶表示装置20においては、光源310から発せられ、光源側直線偏光子320、液晶セル330、直線偏光子350、並びに、λ/4板として機能する層としての光学異方性層200を通過した光によって、画像が表示される。画像を表示する光は、直線偏光子350を通過した時点では直線偏光であるが、光学異方性層200を通過することによって円偏光に変換される。したがって、前記の液晶表示装置20では、円偏光によって画像が表示されるので、偏光サングラスを通して見た場合に、画像を視認することが可能である。また、この液晶表示装置20において、導電層360が、タッチパネル用の導電層として機能できる。よって、タッチパネルを備えた液晶表示装置20を実現することが可能である。
液晶セル20は、例えば、インプレーンスイッチング(IPS)モード、バーチカルアラインメント(VA)モード、マルチドメインバーチカルアラインメント(MVA)モード、コンティニュアスピンホイールアラインメント(CPA)モード、ハイブリッドアラインメントネマチック(HAN)モード、ツイステッドネマチック(TN)モード、スーパーツイステッドネマチック(STN)モード、オプチカルコンペンセイテッドベンド(OCB)モードなど、任意のモードの液晶セルを用いうる。
図4は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置としての有機EL表示装置30の一例を模式的に示す断面図である。
図4に示すように、有機EL表示装置30は、画像表示素子としての有機EL素子410及び円偏光板420を備える。また、円偏光板420は、光学異方性層200、基材層100及び導電層430を備える光学積層体440;並びに、直線偏光子450;を有機EL素子410側からこの順に備えている。
有機EL表示装置30においては、装置外部から入射した光は、その一部の直線偏光のみが直線偏光子450を通過し、それが光学異方性層200を通過することにより円偏光となる。円偏光は、表示装置内の光を反射する構成要素(有機EL素子410中の反射電極(図示せず)等)により反射され、再び光学異方性層200を通過することにより、入射した直線偏光の振動方向と直交する振動方向を有する直線偏光となり、直線偏光子450を通過しなくなる。これにより、反射防止の機能が達成される(有機EL表示装置における反射防止の原理は、特開平9-127885号公報参照)。また、この有機EL表示装置30において、導電層430が、タッチパネル用の導電層として機能できる。よって、タッチパネルを備えた有機EL表示装置30を実現することが可能である。
有機EL素子410は、透明電極層、発光層及び電極層をこの順に備え、透明電極層及び電極層から電圧を印加されることにより発光層が光を生じうる。有機発光層を構成する材料の例としては、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリフルオレン系、およびポリビニルカルバゾール系の材料を挙げることができる。また、発光層は、複数の発光色が異なる層の積層体、あるいはある色素の層に異なる色素がドーピングされた混合層を有していてもよい。さらに、有機EL素子410は、バリア層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、等電位面形成層、電荷発生層等の機能層を備えていてもよい。
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものでは無く、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り、重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温常圧大気中において行った。さらに、以下の説明において、「sccm」は気体の流量の単位であり、1分間当たりに流れる気体の量を、その気体が25℃、1atmである場合の体積(cm)で示す。
[評価方法]
〔レターデーションの測定方法〕
フィルムの面内レターデーション及び厚み方向のレターデーションは、位相差計(Axometrics社製「AXO SCAN」)を用いて測定した。
〔光線透過率の測定方法〕
塗工基材及び液晶硬化層を備える複層フィルムの光線透過率を、波長380nm及び390nmにおいて、紫外可視近赤外分光光度計(日本分光社製「V−7200」)を用いて測定した。後述する実施例及び比較例で用いた塗工基材は、波長380nm及び390nmに吸収を有さない。よって、前記の複層フィルムの波長380nm及び390nmにおける光線透過率を、それぞれ、その複層フィルムに含まれる液晶硬化層の波長380nm及び390nmにおける光線透過率として採用した。
また、実施例5及び6で用いた位相差フィルムの波長380nm及び390nmにおける光線透過率は、紫外可視近赤外分光光度計(日本分光社製「V−7200」)を用いて測定した。
〔導電層を備える光学積層体のカール量の評価方法〕
導電層を備える光学積層体を、縦5cm×横5cmの矩形に切り出して、試験片を得た。平らなステージ上に、導電層側を下にして試験片を置いた。ステージから浮き上がった試験片の4隅の角の、ステージからの高さを定規にて測定した。測定された高さの測定値の平均を、カール量とした。
〔キセノンランプ暴露試験の方法〕
光学積層体の光学異方性層側の面を、粘着剤(日東電工社製「CS9621T」)を介して、ガラス板(厚み0.7mm)に貼合して、サンプルを得た。
得られたサンプルを用いて、キセノンランプ暴露前の光学積層体の波長450nm、550nm及び650nmにおける面内レターデーションRe0(450)、Re0(550)及びRe0(650)を測定した。
次いで、前記サンプルの光学積層体の基材層側の面に、波長420nmにおける分光放射照度が0.8W/m/nm、波長300nm〜400nmの積算量が48W/mのキセノンランプから光を300時間照射した。
その後、前記のサンプルを用いて、キセノンランプ暴露後の光学積層体の波長450nm、550nm及び650nmにおける面内レターデーションRe300(450)、Re300(550)及びRe300(650)を測定した。
[製造例1.基材層の製造]
(熱可塑性樹脂の調製)
非晶性のノルボルネン系重合体COPのペレット(日本ゼオン社製、ガラス転移温度Tg=126℃)を、100℃で5時間乾燥させた。乾燥させたペレット89.0部と、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(ADEKA社製「LA−31」)11.0部とを、二軸押出機により混合した。得られた混合物を、単軸押出機に接続されたホッパーへ投入し、単軸押出機から溶融押し出して、熱可塑性樹脂(J1)を得た。この熱可塑性樹脂(J1)における紫外線吸収剤の含有量は、11.0重量%であった。
(層形成)
目開き3μmのリーフディスク形状のポリマーフィルターを備える、ダブルフライト型単軸押出機(スクリューの直径D=50mm、スクリューの有効長さLとスクリューの直径Dとの比L/D=28)を用意した。この単軸押出機に、中間層形成用の樹脂として、熱可塑性樹脂(J1)を導入し、溶融させて、押出機出口温度260℃、押出機のギヤポンプの回転数10rpmの条件で、フィードブロックを介して、ダイスリップの表面粗さRaが0.1μmの単層ダイに供給した。
他方、目開き3μmのリーフディスク形状のポリマーフィルターを備える、単軸押出機(スクリューの直径D=50mm、スクリューの有効長さLとスクリューの直径Dとの比L/D=28)を用意した。この単軸押出機に、第一外側層及び第二外側層形成用の熱可塑性樹脂(J2)として、前記熱可塑性樹脂(J1)の調製に用いたのと同じ非晶性のノルボルネン系重合体のペレット(日本ゼオン社製、ガラス転移温度Tg=126℃)を導入した。そして、導入した熱可塑性樹脂(J2)を、押出機出口温度285℃、押出機のギヤポンプの回転数4rpmの条件で、フィードブロックを介して、前記の単層ダイに供給した。
次いで、第一外側層形成用の樹脂の層、中間層形成用の樹脂の層、及び、第二外側層形成用の樹脂の層の3層を含むフィルム状に吐出されるように、前記の熱可塑性樹脂(J1)及び(J2)を、前記の単層ダイから、280℃で共押し出しした。そして、吐出された熱可塑性樹脂(J1)及び(J2)を、150℃に温度調整された冷却ロールにキャストして、熱可塑性樹脂(J2)からなる第一外側層(厚み10μm)/熱可塑性樹脂(J1)からなる中間層(厚み20μm)/熱可塑性樹脂(J2)からなる第二外側層(厚み10μm)の2種3層からなるフィルムとしての基材層を得た。2種3層からなるフィルムとは、即ち、2種類の樹脂からなる3層構造のフィルムをいう。前記の共押し出しの際、エアギャップ量は50mmとした。また、溶融状態のフィルム状の樹脂を冷却ロールにキャストする方法としては、エッジピニングを採用した。得られた基材層は、幅1450mm、厚み40μmであった。その後、基材層の両端50mmずつをトリミングして、幅を1350mmに調整した。こうして得られた基材層を巻き取り、長尺のロールを得た。基材層の面内レターデーションは4nm、厚み方向のレターデーションは13nmであった。
[製造例2.基材層の製造]
中間層形成用の熱可塑性樹脂の調製において、非晶性のノルボルネン系重合体COPのペレットとベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤との混合比を、乾燥させたペレット100.0部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤5.5部に変更した。以上の事項以外は、製造例1と同じ操作により、基材層を製造した。得られた基材層の中間層における紫外線吸収剤の含有量は、5.2重量%であった。また、基材層の面内レターデーションは5nm、厚み方向のレターデーションは14nmであった。
[製造例3.液晶組成物Aの製造]
下記式(A1)で表される重合性液晶化合物を用意した。この重合性液晶化合物は、逆波長分散性液晶化合物である。この式(A1)で表される重合性液晶化合物21.25部、界面活性剤(AGCセイミケミカル社製「サーフロンS420」)0.11部、重合開始剤(BASF社製「IRGACURE379」)0.64部、及び溶媒(シクロペンタノン、日本ゼオン社製)78.00部を混合し、液晶組成物Aを調製した。
Figure 2018101250
[製造例4.液晶組成物Bの製造]
下記式(B1)で表される重合性液晶化合物を用意した。この重合性液晶化合物は、順波長分散性液晶化合物である。この式(B1)で表される重合性液晶化合物22.00部、界面活性剤(ネオス社製「フタージェントFTX−209F」)0.12部、重合開始剤(BASF社製「IRGACURE379」)0.77重量部、及び溶媒(メチルエチルケトン)77.11部を混合し、液晶組成物Bを調製した。
Figure 2018101250
[製造例5.液晶組成物Cの製造]
下記式(C1)で表される重合性液晶化合物(BASF社製「LC242」)を用意した。この重合性液晶化合物は、順波長分散性液晶化合物である。この式(C1)で表される重合性液晶化合物24.15部、界面活性剤(ネオス社製「フタージェントFTX−209F」)0.12部、重合開始剤(BASF社製「IRGACURE379」)0.73重量部、及び溶媒(メチルエチルケトン)75.00部を混合し、液晶組成物Cを調製した。
Figure 2018101250
[製造例6:接着剤の製造]
2−ヒドロキシブチルアクリレート(共栄社化学社製「ライトアクリレートHOB−A」)70部、イソボルニルアクリレート(大阪有機化学工業社製「IBXA」)22部、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル(共栄社化学社製「エポライト100MF」)5部、及び、光重合開始剤(BASF社製「Irgacure2959」)3部を混合し、十分に撹拌を行い、十分に脱泡を行って、紫外線硬化性の接着剤Dを得た。
[実施例1]
(光学異方性層の形成)
塗工基材として、ノルボルネン系重合体COP(日本ゼオン社製)からなる長尺の斜め延伸フィルムを用意した。この塗工基材は、ノルボルネン系重合体COPのフィルムをその斜め方向に延伸して得られたフィルムであり、フィルム幅方向に対して45°の角度をなす遅相軸を有していた。また、この塗工基材の厚みは60μm、面内レターデーションは141nmであった。前記の塗工基材は、当該塗工基材の片面にマスキングフィルムを貼り合わせた状態で巻き取ったロールとして、用意した。
前記の塗工基材をロールから繰り出し、マスキングフィルムを剥離しながら、室温25℃において、その長手方向に搬送した。搬送される塗工基材のマスキング剥離面に、製造例3で製造した液晶組成物Aを、ダイコーターを用いて直接に塗布し、液晶組成物Aの層を形成した。
その後、液晶組成物Aの層に、110℃2.5分間の条件で配向処理を施した。その後、窒素雰囲気下(酸素濃度0.1%以下)で、積算光量1000mJ/cmの紫外線を、塗工基材の液晶組成物Aの層とは反対側に照射することによって液晶組成物Aの層に照射して、液晶組成物Aの層を硬化させた。これにより、塗工基材上に乾燥膜厚2.2μmのホモジニアス配向した液晶硬化層を形成して、塗工基材と液晶硬化層からなる光学異方性層とを備える複層フィルムを得た。光学異方性層の遅相軸方向と塗工基材の遅相軸方向とのズレは1°であった。
こうして得られた複層フィルムを用いて、上述した方法により、液晶硬化層の光線透過率を測定したところ、380nmでの光線透過率は4.4%、390nmでの光線透過率は16.4%であった。
(光学積層体の製造)
製造例1で製造した基材層と、前記の複層フィルムの光学異方性層とを、製造例6で製造した接着剤Dを介して貼合し、光学異方性層側から紫外線を照射した。その後、塗工基材を剥離して、基材層、接着層、及び、液晶硬化層からなる光学異方性層をこの順で備える光学積層体を製造した。
得られた光学積層体を、上述した方法によって評価した。
[実施例2]
液晶組成物Aの代わりに、製造例4で製造した液晶組成物Bを用いた。また、液晶組成物Bの塗工厚みを、厚み1.2μmの液晶硬化層が得られるように変更した。以上の事項以外は実施例1と同じ操作により、液晶硬化層の形成及び評価、並びに、光学積層体の製造及び評価を行った。
[実施例3]
液晶組成物Aの代わりに、製造例5で製造した液晶組成物Cを用いた。また、液晶組成物Cの塗工厚みを、厚み1.0μmの液晶硬化層が得られるように変更した。以上の事項以外は実施例1と同じ操作により、液晶硬化層の形成及び評価、並びに、光学積層体の製造及び評価を行った。
[実施例4]
実施例1で用いた塗工基材の代わりに、ノルボルネン系重合体COP(日本ゼオン社製)からなる別の長尺の斜め延伸フィルム(フィルム幅方向に対して遅相軸がなす角度が15°、厚み55μm、面内レターデーション145nm)を塗工基材として用いた。また、液晶組成物Aの代わりに、製造例5で製造した液晶組成物Cを用いた。さらに、液晶組成物Cの塗工厚みを、乾燥厚み1.1μmの液晶硬化層が得られるように変更した。以上の事項以外は実施例1の工程(光学異方性層の形成)と同じ操作により、塗工基材、及び、液晶組成物Cの硬化物で形成された液晶硬化層を備える複層フィルムを得た。得られた液晶硬化層は、ホモジニアス配向しており、その遅相軸方向と塗工基材の遅相軸方向とのズレは1°、380nmでの光線透過率は81.2%、390nmでの光線透過率は85.3%であった。得られた液晶硬化層は、λ/4板として機能するものである。
また、λ/2板として機能する位相差フィルムとして、ノルボルネン系重合体COP(日本ゼオン社製)からなる長尺の斜め延伸フィルムを用意した。この位相差フィルムは、フィルム幅方向に対して75°の角度をなす遅相軸を有し、厚みが50μm、面内レターデーションが265nmであった。
前記の位相差フィルムと、前記の複層フィルムの液晶硬化層とを粘着剤(日東電工社製「CS9621T」)を介して貼合した。この貼合は、位相差フィルムの遅相軸と液晶硬化層の遅相軸との交差角が60°になるように行った。その後、塗工基材を剥離して、液晶硬化層、粘着層及び位相差フィルムをこの順で備える光学異方性層を得た。
製造例1で製造した基材層と、前記の光学異方性層の液晶硬化層側の面とを、製造例6で製造した接着剤Dを介して貼合し、光学異方性層側から紫外線を照射して、基材層;接着層;液晶硬化層、粘着層及び位相差フィルムを備える光学異方性層;をこの順で備える光学積層体を得た。
得られた光学積層体を、上述した方法によって評価した。
[実施例5]
実施例1で用いた塗工基材の代わりに、ノルボルネン系重合体COP(日本ゼオン社製)からなる別の長尺の斜め延伸フィルム(フィルム幅方向に対して遅相軸がなす角度が75°、厚み25μm、面内レターデーション145nm)を塗工基材として用いた。また、液晶組成物Aの代わりに、製造例5で製造した液晶組成物Cを用いた。さらに、液晶組成物Cの塗工厚みを、乾燥厚み2.1μmの液晶硬化層が得られるように変更した。以上の事項以外は実施例1の工程(光学異方性層の形成)と同じ操作により、塗工基材、及び、液晶組成物Cの硬化物で形成された液晶硬化層を備える複層フィルムを得た。得られた液晶硬化層は、ホモジニアス配向しており、その遅相軸方向と塗工基材の遅相軸方向とのズレは0.8°、380nmでの光線透過率は80.3%、390nmでの光線透過率は84.6%であった。得られた液晶硬化層は、λ/2板として機能するものである。
また、λ/4板として機能する位相差フィルムとして、ノルボルネン系重合体COP(日本ゼオン社製)からなる長尺の斜め延伸フィルムを用意した。この位相差フィルムは、フィルム幅方向に対して15°の角度をなす遅相軸を有し、厚みが22μm、面内レターデーションが142nmであった。
前記の位相差フィルムと、前記の複層フィルムの液晶硬化層とを粘着剤(日東電工社製「CS9621T」)を介して貼合した。この貼合は、位相差フィルムの遅相軸と液晶硬化層の遅相軸との交差角が60°になるように行った。その後、塗工基材を剥離して、液晶硬化層、粘着層及び位相差フィルムをこの順で備える光学異方性層を得た。
製造例1で製造した基材層と、前記の光学異方性層の液晶硬化層側の面とを、製造例6で製造した接着剤Dを介して貼合し、光学異方性層側から紫外線を照射して、基材層;接着層;液晶硬化層、粘着層及び位相差フィルムを備える光学異方性層;をこの順で備える光学積層体を得た。
得られた光学積層体を、上述した方法によって評価した。
[実施例6]
実施例1で用いた塗工基材の代わりに、実施例5で用いた塗工基材(フィルム幅方向に対して遅相軸がなす角度が75°)を用いた。また、液晶組成物Aの塗工厚みを、乾燥厚み4.4μmの液晶硬化層が得られるように変更した。以上の事項以外は実施例1の工程(光学異方性層の形成)と同じ操作により、塗工基材、及び、液晶組成物Aの硬化物で形成されたλ/2板として機能する液晶硬化層を備える第一の複層フィルムを得た。得られた液晶硬化層は、ホモジニアス配向しており、その遅相軸方向と塗工基材の遅相軸方向とのズレは1.0°、380nmでの光線透過率は3.8%、390nmでの光線透過率は15.8%であった。
さらに、実施例1で用いた塗工基材の代わりに、実施例4で用いた塗工基材(フィルム幅方向に対して遅相軸がなす角度が15°)を用いた。また、液晶組成物Aの塗工厚みを、乾燥厚み2.2μmの液晶硬化層が得られるように変更した。以上の事項以外は実施例1の工程(光学異方性層の形成)と同じ操作により、塗工基材、及び、液晶組成物Aの硬化物で形成されたλ/4板として機能する液晶硬化層を備える第二の複層フィルムを得た。得られた液晶硬化層は、ホモジニアス配向しており、その遅相軸方向と塗工基材の遅相軸方向とのズレは0.7°、380nmでの光線透過率は4.4%、390nmでの光線透過率は16.4%であった。
前記の第一複層フィルムの液晶硬化層と、前記の第二複層フィルムの液晶硬化層とを、粘着剤(日東電工社製「CS9621T」)を介して貼合した。この貼合は、第一複層フィルムの液晶硬化層の遅相軸と第二複層フィルムの液晶硬化層の遅相軸との交差角が60°になるように行った。これにより、2枚の塗工基材の間に、λ/4板として機能する液晶硬化層、粘着層及びλ/2板として機能する液晶硬化層をこの順で備える光学異方性層が形成された。
前記の光学異方性層の一側にある塗工基材を剥離した。そして、現れた光学異方性層を、粘着剤(日東電工社製「CS9621T」)を介して、製造例1で製造した基材層に貼合した。その後、光学異方性層の他側にある塗工基材を剥離して、基材層;粘着層;並びに、λ/2板として機能する液晶硬化層、粘着層、及び、λ/4板として機能する液晶硬化層を備える光学異方性層;をこの順で備える光学積層体を製造した。
得られた光学積層体を、上述した方法によって評価した。
[比較例1]
製造例1で製造した基材層の代わりに、製造例2で製造した基材層を用いた。以上の事項以外は実施例1と同じ操作により、光学積層体の製造及び評価を行った。
[比較例2]
製造例1で製造した基材層の代わりに、製造例2で製造した基材層を用いた。以上の事項以外は実施例2と同じ操作により、光学積層体の製造及び評価を行った。
[比較例3]
製造例1で製造した基材層の代わりに、製造例2で製造した基材層を用いた。以上の事項以外は実施例3と同じ操作により、光学積層体の製造及び評価を行った。
[結果]
上述した実施例及び比較例の結果を、下記の表に示す。下記の表において、略称の意味は、以下の通りである。
Re:面内レターデーション。
Rth:厚み方向のレターデーション。
380:波長380nmにおける光線透過率。
390:波長390nmにおける光線透過率。
A1:式(A1)で表される重合性液晶化合物を含む液晶組成物A。
B1:式(B1)で表される重合性液晶化合物を含む液晶組成物B。
C1:式(C1)で表される重合性液晶化合物を含む液晶組成物C。
COP:ノルボルネン系重合体。
塗工基材の遅相軸方向:塗工基材として用いた斜め延伸フィルムの遅相軸がフィルム幅方向に対してなす角度。
Figure 2018101250
Figure 2018101250
[実施例7]
(円偏光板の製造)
実施例4において製造した光学積層体を用いて、キセノンランプ暴露試験用のサンプルを、キセノンランプ暴露前のサンプル、及び、キセノンランプ暴露後のサンプルの両方、用意した。これらのサンプルのガラス板の表面にコロナ処理を施した。コロナ処理を施したガラス板の表面と、直線偏光子としての偏光フィルム(サンリッツ社製「HLC2−5618S」、厚み180μm、長手方向に対して平行な偏光吸収軸、及び、幅方向に対して平行な偏光透過軸を有する)の片面とを、紫外線硬化型の接着剤(日立化成社製「LE−3000シリーズ」)を介して貼り合わせた。前記の貼り合わせは、光学異方性層においてλ/2板として機能する位相差フィルムの遅相軸と、偏光フィルムの偏光吸収軸との交差角が15°となるように行った。その後、偏光フィルム側から紫外線を照射することによって接着剤を硬化させて、基材層;接着層;液晶硬化層、粘着層及び位相差フィルムを備える光学異方性層;粘着層;ガラス板;接着層;並びに直線偏光子;をこの順に備える円偏光板をそれぞれ得た。
(画像表示装置の製造)
光源、光源側直線偏光板、液晶セル及び視認側直線偏光板をこの順に備える市販の液晶表示装置(Apple社製「iPad」(登録商標))を2つ用意した。この液晶表示装置の表示面部分を分解し、液晶表示装置の視認側直線偏光板を剥離し、代わりに、前記の各円偏光板を取り付けた。これにより、視認側から、基材層;接着層;液晶硬化層、粘着層及び位相差フィルムを備える光学異方性層;粘着層;ガラス板;接着層;直線偏光子;並びに、画像表示素子としての液晶セル;をこの順に備える各画像表示装置(液晶表示装置)を得た。
得られた各画像表示装置を、その表示面の正面方向から観察した。この観察としては、偏光サングラスを着用しない観察、及び、偏光サングラスを着用した観察を行った。そして、観察される画像の色味、当該色味のバラツキ、輝度、及び当該輝度のバラツキを評価した。
その結果、偏光サングラスを着用している場合及び着用していない場合のいずれにおいても、キセノンランプ暴露前のサンプルを用いて製造された画像表示装置(液晶表示装置)とキセノンランプ暴露後のサンプルを用いて製造された画像表示装置(液晶表示装置)との間で、色味、当該色味のバラツキ、輝度、及び当該輝度のバラツキの差はほとんど無かった。
[実施例8]
表示面に円偏光板を備える市販の有機EL表示装置(LGエレクトロニクス社製のスマートフォン「G FlexLGL23」)を2つ用意した。この有機EL表示装置の円偏光板を取り外し、代わりに、実施例7の工程(円偏光板の製造)で製造した各円偏光板を、当該円偏光板の偏光フィルムが視認側に向くように取り付けた。こうして得られた有機EL表示装置の黒表示時及び白表示時の輝度を測定した。キセノンランプ暴露前のサンプルを用いて製造された有機EL表示装置は、黒表示時の輝度は6.2cd/m、白表示時の輝度は305cd/mであった。また、キセノンランプ暴露後のサンプルを用いて製造された有機EL表示装置は、黒表示時の輝度は6.4cd/m、白表示時の輝度は310cd/mであった。
晴れた日の外光下において、前記の各有機EL表示装置を黒表示した状態で、表示面を正面方向から目視したところ、両者の表示面の外光の反射は無く、表示面は黒色であった。さらに、表示面を傾斜方向(極角45°、全方位)から目視したところ、両者の方位角による反射率及び色味の差は見られなかった。
[比較例4]
実施例4において製造した光学積層体の代わりに、比較例1において製造した光学積層体を用いた。以上の事項以外は実施例7と同じ操作により、液晶表示装置を得た。
得られた各画像表示装置を、その表示面の正面方向から観察した。この観察としては、偏光サングラスを着用しない観察、及び、偏光サングラスを着用した観察を行った。そして、観察される画像の色味、当該色味のバラツキ、輝度、及び当該輝度のバラツキを評価した。
その結果、偏光サングラスを着用している場合及び着用していない場合のいずれにおいても、キセノンランプ暴露前のサンプルを用いて製造された液晶表示装置とキセノンランプ暴露後のサンプルを用いて製造された液晶表示装置との間で、色味、当該色味のバラツキ、輝度、及び当該輝度のバラツキの差は明確であった。さらに、キセノンランプ暴露後のサンプルを用いて製造された液晶表示装置の表示性能の方が劣っていた。
[実施例9:導電層を備える光学積層体の製造]
実施例1で製造した光学積層体の基材層側の面にスパッタ法で導電層を形成しうる成膜装置を用意した。この成膜装置は、当該装置内を連続的に搬送される長尺のキャリアフィルム上に固定された光学積層体の基材層側の表面に、所望の導電層を形成しうるフィルム巻き取り式のマグネトロンスパッタリング装置である。また、キャリアフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。
光学積層体をキャリアフィルムにポリイミドテープで固定した。そして、このキャリアフィルムを成膜装置に供給し、光学積層体の基材層側の片面に導電層を形成した。この際、スパッタリングのターゲットとしては、In−SnOセラミックターゲットを用いた。また、成膜条件は、アルゴン(Ar)流量150sccm、酸素(O)流量10sccm、出力4.0kw、真空度0.3Pa、フィルム搬送速度0.5m/minとした。
その結果、ITOからなる厚さ100nmの透明な導電層が、光学積層体の基材層側の面に形成されて、導電層を備える光学積層体が得られた。この積層体のカール量を測定した結果、カール量は5mmであった。
[実施例10]
実施例1で製造した光学積層体の代わりに実施例4で製造した光学積層体を用いた以外は、実施例9と同じ操作により、導電層の形成及びカール量の測定を行った。その結果、カール量は3mmであった。
10 光学積層体
20 液晶表示装置
30 有機EL表示装置
100 基材層
110 第一外側層
120 第二外側層
130 中間層
200 光学異方性層
210 液晶硬化層
310 光源
320 光源側直線偏光子
330 液晶セル
340 円偏光板
350 直線偏光子
360 導電層
370 光学積層体
410 有機EL素子
420 円偏光板
430 導電層
440 光学積層体
450 直線偏光子

Claims (13)

  1. 基材層と、少なくとも1層の液晶硬化層を含む光学異方性層とを備える光学積層体であって、
    前記基材層の波長390nmにおける光線透過率が、1%以下であり、
    前記光学積層体のキセノンランプ暴露前の波長450nmにおける面内レターデーションRe0(450)、前記光学積層体のキセノンランプ暴露前の波長550nmにおける面内レターデーションRe0(550)、前記光学積層体のキセノンランプ300時間暴露後の波長450nmにおける面内レターデーションRe300(450)、及び、前記光学積層体のキセノンランプ300時間暴露後の波長550nmにおける面内レターデーションRe300(550)が、下記式(1)及び式(2):
    0.95 ≦ Re300(450)/Re0(450) ≦1.05 (1)
    0.95 ≦ Re300(550)/Re0(550) ≦1.05 (2)
    を満たす、光学積層体。
  2. 前記光学積層体のキセノンランプ暴露前の波長650nmにおける面内レターデーションRe0(650)、及び、前記光学積層体のキセノンランプ300時間暴露後の波長650nmにおける面内レターデーションRe300(650)が、下記式(3):
    0.95 ≦ Re300(650)/Re0(650) ≦1.05 (3)
    を満たす、請求項1に記載の光学積層体。
  3. 前記基材層の面内レターデーションが、5nm以下であり、
    前記基材層の厚み方向のレターデーションが、15nm以下である、請求項1又は2に記載の光学積層体。
  4. 前記基材層が、第一外側層、紫外線吸収剤を含む中間層、及び、第二外側層を、この順に備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学積層体。
  5. 導電層を備える、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学積層体。
  6. 前記光学異方性層が、λ/4板として機能する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学積層体。
  7. 前記光学異方性層が、λ/2板として機能する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学積層体。
  8. 前記光学異方性層が、λ/4板及びλ/2板の一方として機能する前記液晶硬化層と、λ/4板及びλ/2板の他方として機能する層とを含み、広帯域λ/4板として機能する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学積層体。
  9. 前記液晶硬化層の波長390nmにおける光線透過率が、70%以上である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学積層体。
  10. 請求項1〜9のいずれか一項に記載の光学積層体と、直線偏光子とを備える、円偏光板。
  11. 請求項10に記載の円偏光板を備える、タッチパネル。
  12. 画像表示素子と、前記画像表示素子の視認側に設けられた請求項10記載の円偏光板とを備える、画像表示装置。
  13. 前記画像表示素子が、液晶セル又は有機エレクトロルミネッセンス素子である、請求項12記載の画像表示装置。
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