WO2024024409A1 - 積層板および光学素子 - Google Patents

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WO2024024409A1
WO2024024409A1 PCT/JP2023/024638 JP2023024638W WO2024024409A1 WO 2024024409 A1 WO2024024409 A1 WO 2024024409A1 JP 2023024638 W JP2023024638 W JP 2023024638W WO 2024024409 A1 WO2024024409 A1 WO 2024024409A1
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mpa
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layer
thickness
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有一 日野
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Ａｇｃ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J201/00—Adhesives based on unspecified macromolecular compounds
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    • C09J7/30—Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
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    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements

Definitions

  • the present disclosure relates to a laminate and an optical element.
  • OCA Optical Clear Adhesive
  • Patent Document 1 Optical Clear Adhesive
  • Patent Document 2 Optical Clear Adhesive
  • the retardation plate includes a liquid crystal layer.
  • the retardation plate is bonded to the three-dimensional structure via an adhesive layer.
  • the retardation plate is bent.
  • the retardation plate is stretched and thinned by bending. After that, the retardation plate tries to return to its original thickness and shrink. If the thickness of the retardation plate changes after bonding, the optical properties of the retardation plate may change. Further, if the retardation plate shrinks after adhesion, poor appearance such as bubbles, wrinkles, or cracks may occur. Appearance defects may occur before bonding, rather than after bonding.
  • Patent Document 1 There is no description in Patent Document 1 regarding these issues, and there is no description in Patent Document 1 regarding the storage elastic modulus of the adhesive layer.
  • One aspect of the present disclosure provides a technique for suppressing fluctuations in optical properties that occur after bonding, as well as suppressing appearance defects that occur before or after bonding.
  • a laminate according to one aspect of the present disclosure includes a transparent base material, a retardation plate including a liquid crystal layer formed on the transparent base material, and an adhesive layer that adheres the retardation plate to a curved surface of a three-dimensional structure. and has.
  • E MPa
  • T thickness of the adhesive layer
  • the adhesive layer since ⁇ is 0.26 MPa to 0.55 MPa and T is 22 ⁇ m to 110 ⁇ m, the adhesive layer has appropriate hardness and appropriate flexibility. This makes it possible to suppress variations in optical properties that occur after bonding, as well as suppress appearance defects that occur before or after bonding.
  • FIG. 1(A) is a cross-sectional view showing a laminate and a three-dimensional structure according to one embodiment
  • FIG. 1(B) is a cross-sectional view of an optical element according to one embodiment
  • FIG. 1(C) is a cross-sectional view of an optical element according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of the optical element shown in FIG. 1(B).
  • FIG. 2(A) is a perspective view showing an example of a transparent base material and an alignment layer
  • FIG. 2(B) is a perspective view showing an example of liquid crystal molecules aligned by the alignment layer shown in FIG. 2(A).
  • FIG. 3 is a sectional view showing a modification of the retardation plate.
  • FIG. 3 is a sectional view showing a modification of the retardation plate.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of bending of a retardation plate.
  • FIG. 5 is a diagram showing ⁇ and T of the adhesive layer used in Examples 1 to 63.
  • FIG. 6(A) is a diagram showing the optical characteristics of the retardation plates used in Examples 1 to 63 before bending
  • FIG. 6(B) is a diagram showing the optical characteristics of the optical element according to Example 21.
  • FIG. 6(C) is a diagram showing the optical characteristics of the optical element according to Example 23.
  • FIG. 7(A) is a diagram showing the relationship between the thickness T of the adhesive layer and the diameter of the bubble when the radius of curvature R of the curved surface of the three-dimensional structure is 65 mm
  • FIG. It is a figure showing the relationship between the thickness T of the adhesive layer and the diameter of the bubble when the radius of curvature R of the curved surface is 25 mm.
  • a 1/2 wavelength plate includes, in addition to a known 1/2 wavelength plate, a liquid crystal layer containing a chiral agent and a region in which the direction of the optical axis rotates according to the thickness direction, and Including those having twice the thickness of a quarter-wave plate.
  • 1/4 wavelength plate includes, in addition to known 1/4 wavelength plates, a plate containing a chiral agent in the liquid crystal layer and having a region in which the direction of the optical axis rotates according to the thickness direction. .
  • the thickness T of the adhesive layer 20 may be measured as follows.
  • the retardation plate 10 or the laminated plate 30 is cut, a cross-sectional SEM is taken, and the thickness T of the adhesive layer 20 is measured.
  • the length measurement location is approximately 100 ⁇ m inward from the periphery of the curved surface 40a of the retardation plate 10 or the three-dimensional structure 40. If the length is measured at this location, the thickness T will be approximately the same before bonding (before bending) and after bonding (after bending).
  • the overall thickness of the transparent base material 11, the alignment layer 12, the liquid crystal layer 13, and the retardation plate 10 can be determined by the same measurement as the thickness of the adhesive layer 20 described above.
  • the optical element 1 is desired to have a curved surface from the viewpoint of performance.
  • the optical element 1 includes a three-dimensional structure 40 having a curved surface 40a.
  • the three-dimensional structure 40 include a lens, a prism, and a mirror.
  • the three-dimensional structure 40 is a lens, it may be a spherical lens or an aspherical lens.
  • the three-dimensional structure 40 when the three-dimensional structure 40 is a lens, it may be any of a biconcave lens, a plano-concave lens, a concave meniscus lens, a biconvex lens, a plano-convex lens, and a convex meniscus lens.
  • the three-dimensional structure 40 has a curved surface 40a.
  • the curved surface 40a has a radius of curvature R of, for example, 10 mm to 100 mm on the entire surface or in part.
  • the radius of curvature R of the curved surface 40a is preferably 20 mm to 80 mm, more preferably 30 mm to 45 mm, particularly preferably 35 mm to 40 mm.
  • the curved surface 40a is, for example, a concave curved surface, as shown in FIGS. 1(A) and 1(B).
  • a concave curved surface is a curved surface in which the center of gravity P0 is recessed relative to the periphery.
  • the center of gravity P0 of the concave curved surface is recessed from the periphery of the concave curved surface.
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are perpendicular to each other.
  • the Z-axis direction is the normal direction at the center of gravity P0 of the concave curved surface.
  • the XY plane is parallel to the tangent plane at the center of gravity P0 of the concave curved surface.
  • the curved surface 40a is a concave curved surface in this embodiment, it may be a convex curved surface.
  • a convex curved surface is a curved surface in which the center of gravity P0 is more convex (projects) than the periphery. In both the cross section perpendicular to the X-axis direction and the cross-section perpendicular to the Y-axis direction, the center of gravity P0 of the convex curved surface is more convex than the periphery of the convex curved surface.
  • the external shape of the three-dimensional structure 40 is not limited to the circular shape shown in FIG. 1(C), and may be, for example, an ellipse or a polygon (for example, a quadrangle).
  • the material of the three-dimensional structure 40 may be resin or glass.
  • the resin of the resin lens is, for example, polycarbonate, polyimide, polyacrylate, or cyclic olefin.
  • the glass of the glass lens is, for example, BK7 or synthetic quartz.
  • the optical element 1 includes a retardation plate 10.
  • the retardation plate 10 is curved along the curved surface 40a of the three-dimensional structure 40.
  • the retardation plate 10 includes, for example, a transparent base material 11, an alignment layer 12 formed on the transparent base material 11, and a liquid crystal layer 13 formed on the alignment layer 12.
  • the retardation plate 10 includes, for example, a transparent base material 11, an alignment layer 12, and a liquid crystal layer 13 in this order from the three-dimensional structure 40 side, as shown in FIG. 1(B). Although not shown, the retardation plate 10 may include a liquid crystal layer 13, an alignment layer 12, and a transparent base material 11 in this order from the three-dimensional structure 40 side.
  • the transparent base material 11 is made of, for example, a glass base material or a resin base material.
  • the glass base material or resin base material has a reflective function or an absorbing function for one or more of infrared rays, visible light, and ultraviolet rays, and can also be configured to transmit light in a specific wavelength band. good.
  • the transparent base material 11 may have a single-layer structure of a single base material, or may have a main base material (glass base material or resin base material) laminated with layers that provide reflection and absorption functions to emit light in a specific wavelength band. A multi-layer structure that transmits light may be used.
  • the transparent base material 11 may be laminated with a layer that provides functions such as antifouling in addition to the reflective function and the absorbing function.
  • the transparent base material 11 may further include a resin layer or an inorganic layer in addition to the glass base material or the resin base material.
  • the resin layer is, for example, a layer having functions such as a color tone correction filter, a base layer such as a silane coupling agent, or an antifouling layer.
  • the resin layer is formed by, for example, screen printing, vapor deposition, spray coating, spin coating, or the like.
  • the inorganic layer is, for example, a metal oxide layer that functions as an optical interference layer (antireflection or wavelength selection filter).
  • the inorganic layer is formed by, for example, sputtering, vapor deposition, or CVD.
  • the transparent base material 11 is preferably a resin base material from the viewpoint of bending workability.
  • resin of the resin base material include polymethyl methacrylate (PMMA), triacetylcellulose (TAC), cycloolefin polymer (COP), cycloolefin copolymer (COC), polyethylene terephthalate (PET), or polycarbonate (PC). ).
  • the retardation of the transparent base material 11 is, for example, 5 nm or less, preferably 3 nm or less.
  • the retardation of the transparent base material 11 is measured, for example, by the parallel Nicol rotation method.
  • the glass transition point Tg_f of the transparent substrate 11 is, for example, 80°C to 200°C, preferably 90°C to 180°C, and more preferably 100°C to 160°C. If Tg_f is within the above range, bending workability is good.
  • the glass transition point Tg_f of the transparent base material 11 is measured, for example, by thermomechanical analysis (TMA).
  • the thickness T1 (see FIG. 2) of the transparent base material 11 is, for example, 0.01 mm to 0.3 mm, preferably 0.02 mm to 0.1 mm, and more preferably 0.03 mm to 0.09 mm. If T1 is within the above range, both bending workability and handling properties can be achieved.
  • the alignment layer 12 aligns liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 13.
  • a plurality of grooves 122 parallel to each other are formed on the surface 121 of the alignment layer 12 in contact with the liquid crystal layer 13.
  • the plurality of grooves 122 are formed, for example, in a striped pattern.
  • the longitudinal direction of the groove 122 is the X-axis direction
  • the width direction of the groove 122 is the Y-axis direction.
  • the parallelism of the grooves 122 is, for example, 0° to 5°, preferably 0° to 1°.
  • the parallelism of the grooves 122 is the maximum value of the angle between two adjacent grooves 122 when viewed in the Z-axis direction. The closer the angle between two adjacent grooves 122 is to 0°, the better the parallelism.
  • the depth D of the groove 122 is, for example, 3 nm to 500 nm, preferably 5 nm to 300 nm, and more preferably 10 nm to 150 nm.
  • D is 3 nm or more, the alignment regulating force is large and liquid crystal molecules are easily aligned.
  • D is 500 nm or less, the transferability of the uneven pattern of the mold is good.
  • D is 500 nm or less, diffraction light is also less likely to occur.
  • the pitch p of the grooves 122 is, for example, 10 nm to 600 nm, preferably 50 nm to 300 nm, and more preferably 80 nm to 200 nm.
  • p is 600 nm or less, the alignment regulating force is large and liquid crystal molecules are easily aligned. Further, if p is 300 nm or less, diffracted light is unlikely to be generated. On the other hand, if p is 10 nm or more, it is easy to form an uneven pattern on the mold.
  • the opening width W of the groove 122 is, for example, 5 nm to 500 nm, preferably 20 nm to 200 nm, and more preferably 30 nm to 150 nm. Note that the difference between the pitch p and the opening width W (p-W: p>W) is the interval between the grooves 122 (the width of the convex portion separating the two grooves 122).
  • the cross section perpendicular to the longitudinal direction (X-axis direction) of the groove 122 is rectangular in FIG. 2, it may be triangular.
  • the groove 122 having a triangular cross section becomes wider as the depth becomes shallower. In this case, the mold used in the imprint method can be easily peeled off.
  • the alignment layer 12 is a copolymer of an energy curable composition.
  • Energy curable compositions are photocurable compositions or thermosetting compositions.
  • photocurable compositions are preferred because they are excellent in processability, heat resistance, and durability.
  • the photocurable composition includes, for example, a monomer, a photopolymerization initiator, a solvent, and optional additives (such as a surfactant, a polymerization inhibitor, an antioxidant, an ultraviolet absorber, and a photostabilizer). It is a composition containing a foaming agent, an antifoaming agent, and an antifoaming agent.
  • the photocurable composition for example, those described in paragraphs 0028 to 0060 of Patent Document 2 are used.
  • the alignment layer 12 is formed by, for example, an imprint method.
  • an imprint method an energy-curable composition is sandwiched between the transparent base material 11 and a mold, the uneven pattern of the mold is transferred to the energy-curable composition, and the energy-curable composition is cured. If the imprint method is used, the dimensions and shape of the groove 122 can be controlled with high precision, and the contamination of foreign matter can also be reduced.
  • the energy curable composition may be applied onto the transparent substrate 11 or onto the mold.
  • Application methods include spin coating, bar coating, dip coating, casting, spray coating, bead coating, wire bar coating, blade coating, roller coating, curtain coating, slit die coating, and gravure coating. These methods include a coating method, a slit reverse coating method, a microgravure method, and a comma coating method.
  • the thickness T2 (see FIG. 2) of the alignment layer 12 is, for example, 1 nm to 20 ⁇ m, preferably 50 nm to 10 ⁇ m, and more preferably 100 nm to 5 ⁇ m.
  • the thickness T2 of the alignment layer 12 is measured in the normal direction at each point on the surface 11a of the transparent base material 11 on which the alignment layer 12 is formed.
  • the thickness T2 of the alignment layer 12 in this specification refers to the distance between the bottom of the grooves 122 and the surface 11a of the transparent base material 11.
  • the thickness T2 of the alignment layer 12 is 20 ⁇ m or less, cracks are less likely to occur when stretched during bending, etc., and workability is good.
  • the glass transition point Tg_al of the alignment layer 12 is, for example, 40°C to 200°C, preferably 60°C to 180°C, and more preferably 80°C to 150°C. If Tg_al is within the above range, bending workability is good.
  • the glass transition point Tg_al of the alignment layer 12 is measured, for example, by TMA.
  • the alignment layer 12 is not limited to one including a fine parallel groove structure.
  • the alignment layer 12 may be subjected to the following treatment.
  • the treatments applied to the alignment layer 12 include rubbing treatment of polyimide, photodecomposition of a silane coupling agent or polyimide by polarized UV irradiation, photodimerization or photoisomerization by polarized UV irradiation, fluid alignment treatment by shearing force, or inorganic material. Examples include orientation treatment by oblique vapor deposition. Multiple treatments may be used in combination.
  • the alignment layer 12 may have any configuration and may be omitted.
  • the transparent base material 11 may be subjected to a treatment to orient the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 13.
  • the treatment includes, for example, rubbing of polyimide, photodecomposition of a silane coupling agent or polyimide by polarized UV irradiation, use of photodimerization or photoisomerization by polarized UV irradiation, fluid orientation treatment by shearing force, or orientation by oblique vapor deposition of an inorganic material. processing, etc.
  • the liquid crystal layer 13 is, for example, a quarter wavelength plate.
  • a quarter wavelength plate and a linear polarizing plate may be used in combination.
  • the absorption axis of the linear polarizing plate and the slow axis of the quarter-wave plate are shifted by 45 degrees.
  • a circularly polarizing plate is composed of a linearly polarizing plate and a quarter wavelength plate.
  • the liquid crystal layer 13 has a slow axis and a fast axis.
  • the slow axis When viewed in the Z-axis direction, the slow axis is in the X-axis direction, and the fast axis is in the Y-axis direction.
  • the slow axis is the direction of the largest refractive index, and the fast axis is the direction of the smallest refractive index.
  • the liquid crystal layer 13 includes a plurality of liquid crystal molecules 131 that are aligned parallel to each other by the alignment layer 12, as shown in FIG. 2(B).
  • the major axis direction of the liquid crystal molecules 131 is the X-axis direction
  • the minor axis direction of the liquid crystal molecules 131 is the Y-axis direction.
  • the liquid crystal molecules 131 are rod-shaped liquid crystals in this embodiment, they may be discotic liquid crystals.
  • the liquid crystal molecules 131 may be twisted.
  • the liquid crystal layer 13 is formed by applying and drying a liquid crystal composition.
  • the liquid crystal composition includes a photocurable liquid crystal containing an acrylic group or a methacrylic group.
  • the liquid crystal composition may contain a component that does not exhibit a liquid crystal phase by itself. It is sufficient if a liquid crystal phase is generated by polymerization.
  • As the component that does not exhibit a liquid crystal phase for example, monofunctional (meth)acrylate, bifunctional (meth)acrylate, trifunctional or higher functional (meth)acrylate, etc. are used.
  • the liquid crystal composition may contain a photocurable monomer.
  • the polymerizable liquid crystal composition may contain additives.
  • additives used include polymerization initiators, surfactants, chiral agents, polymerization inhibitors, ultraviolet absorbers, antioxidants, light stabilizers, antifoaming agents, and dichroic dyes. Multiple types of additives may be used in combination.
  • the method for applying the liquid crystal composition may be a common method.
  • the method for applying the liquid crystal composition is, for example, a spin coating method, a bar coating method, an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, a die coating method, or the like.
  • the solvent of the liquid crystal composition is removed by heating after application.
  • the solvent of the liquid crystal composition is, for example, an organic solvent.
  • Organic solvents include alcohols (e.g. isopropyl alcohol), amides (e.g. N,N-dimethylformamide), sulfoxides (e.g. dimethylsulfoxide), hydrocarbons (e.g. benzene or hexane), esters (e.g. methyl acetate, ethyl acetate, acetic acid). butyl or propylene glycol monoethyl ether acetate), a ketone (eg acetone or methyl ethyl ketone), or an ether (eg tetrahydrofuran or 1,2-dimethoxyethane). Two or more types of organic solvents may be used in combination.
  • the liquid crystal layer 13 may be formed by a vapor deposition method or a vacuum injection method that does not use a solvent.
  • the liquid crystal composition used may be one in which the wavelength dispersion of the ⁇ n value after curing is positive or negative.
  • the liquid crystal composition contains, for example, compounds shown in the following formulas (a-1) to (a-13) as polymerizable compounds.
  • n is an integer of 3 to 6.
  • R is an alkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
  • the thickness T3 of the liquid crystal layer 13 is determined based on the wavelength of light, the phase difference, and ⁇ n, and is not particularly limited, but is, for example, 0.3 ⁇ m to 30 ⁇ m, preferably 0.5 ⁇ m to 20 ⁇ m. and more preferably 0.8 ⁇ m to 10 ⁇ m. If T3 is 0.3 ⁇ m or more, it is easy to obtain the desired phase difference. Moreover, if T3 is 30 ⁇ m or less, the liquid crystal molecules 131 are easily aligned.
  • the liquid crystal layer 13 is not limited to a 1/4 wavelength plate, but may be a 1/2 wavelength plate or the like. Further, the liquid crystal layer 13 is not limited to a retardation layer that shifts the phase between two orthogonal linearly polarized light components, but may be a compensation layer.
  • the compensation layer for example, corrects the phase difference that occurs at different viewing angles of the liquid crystal display and improves the contrast of the screen within a predetermined viewing angle.
  • the thickness T3 of the liquid crystal layer 13 is measured in the normal direction at each point on the surface 11a of the transparent base material 11.
  • the thickness T3 of the liquid crystal layer 13 in this specification refers to the distance between the bottom of the groove 122 and the surface of the liquid crystal layer 13 on the side opposite to the alignment layer 12.
  • the glass transition point Tg_a of the liquid crystal layer 13 is, for example, 50°C to 200°C, preferably 80°C to 180°C. If Tg_a is within the above range, bending workability is good.
  • the glass transition point Tg_a of the liquid crystal layer 13 is measured, for example, by TMA.
  • the thickness T4 of the retardation plate 10 is not particularly limited, but is, for example, 0.011 mm to 0.301 mm, preferably 0.021 mm to 0.101 mm, and more preferably 0.031 mm to 0.091 mm.
  • the thickness T4 of the retardation plate 10 is measured in the normal direction at each point on the surface 11a of the transparent base material 11.
  • the retardation plate 10 may include a liquid crystal layer whose slow axis direction is different from that of the liquid crystal layer 13, and may further include an alignment layer that aligns liquid crystal molecules in the liquid crystal layer. That is, the retardation plate 10 may be a broadband retardation plate. The number of liquid crystal layers included in the retardation plate 10 may be two or more.
  • a laminate plate 30 is composed of the retardation plate 10 and the adhesive layer 20.
  • the retardation plate 10 is bonded to the curved surface 40a of the three-dimensional structure 40 via the adhesive layer 20.
  • the adhesive layer 20 is made of, for example, transparent optical adhesive (OCA), liquid adhesive (OSA), polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA), cycloolefin polymer (COP), or thermoplastic polyurethane (TPU).
  • OCA transparent optical adhesive
  • OSA liquid adhesive
  • PVB polyvinyl butyral
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • COP cycloolefin polymer
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • the retardation of the adhesive layer 20 is, for example, 5 nm or less, preferably 3 nm or less.
  • the phase difference of the adhesive layer 20 is measured, for example, by the parallel Nicol rotation method.
  • the glass transition point of the adhesive layer 20 is, for example, -60°C to 100°C, preferably -40°C to 50°C. If the glass transition point of the adhesive layer 20 is within the above range, both bending workability and shape followability can be achieved.
  • the glass transition point of the adhesive layer 20 is measured, for example, by TMA.
  • the retardation plate 10 and the three-dimensional structure 40 are bonded together while being heated.
  • the heating temperature (°C) is set based on the glass transition point Tg_f of the transparent base material 11, and is set, for example, within the range of (Tg_f ⁇ 10)°C or higher and (Tg_f+30)°C or lower. Bonding of the retardation plate 10 and the three-dimensional structure 40 may be performed in a vacuum.
  • the retardation plate 10 includes a transparent base material 11, an alignment layer 12A, a quarter wavelength plate 13A, a support layer 14, a vertically aligned liquid crystal layer 13B, an alignment layer 12C, a half wavelength plate 13C, has.
  • the quarter-wave plate 13A, the vertically aligned liquid crystal layer 13B, and the half-wave plate 13C are examples of the liquid crystal layer 13.
  • the retardation plate 10 includes a 1/2 wavelength plate 13C, a vertically aligned liquid crystal layer 13B, and a 1/4 wavelength plate 13A in this order in the light transmission direction (arrow direction in FIG. 3).
  • the retardation plate 10 is used as a circularly polarizing plate.
  • the 1/2 wavelength plate 13C is a linear polarizing plate.
  • the quarter-wave plate 13A and the half-wave plate 13C contain liquid crystal molecules fixed in a homogeneous alignment or a twisted alignment.
  • the vertically aligned liquid crystal layer 13B includes liquid crystal molecules fixed in a homeotropically aligned state.
  • the homogeneous alignment or twisted alignment is an alignment in which the long axes of liquid crystal molecules are parallel to the plate surface of the retardation plate 10.
  • Homeotropic alignment is an alignment in which the long axes of liquid crystal molecules are perpendicular to the plate surface of the retardation plate 10.
  • the alignment layers 12A and 12C are examples of the alignment layer 12.
  • the alignment layer 12A aligns the liquid crystal molecules that constitute the quarter-wave plate 13A.
  • the alignment layer 12C aligns the liquid crystal molecules forming the half-wave plate 13C. Note that it is sufficient that the liquid crystal molecules are fixed in a state in which they are aligned in a desired direction, and these alignment layers 12A and 12C may be omitted.
  • the support layer 14 is a layer for transferring the vertically aligned liquid crystal layer 13B formed on a base sheet (not shown) from the base sheet.
  • a laminate plate 30 is composed of the retardation plate 10 and the adhesive layer 20.
  • the laminate 30 is installed horizontally with the adhesive layer 20 facing the curved surface 40a of the three-dimensional structure 40. Thereafter, the laminated plate 30 is bent so as to follow the curved surface 40a of the three-dimensional structure 40.
  • the laminate 30 may first contact the center of the curved surface 40a of the three-dimensional structure 40, and then gradually contact the curved surface 40a from the center toward the periphery. Thereby, air existing between the laminated plate 30 and the three-dimensional structure 40 can be released from the center toward the periphery, and air entrapment can be suppressed.
  • the retardation plate 10 When the laminate 30 is bent, it is stretched radially.
  • the retardation plate 10 is stretched and thinned by bending.
  • the thickness of the liquid crystal layer 13 after the bending process is about 86% to 93% of the thickness of the liquid crystal layer 13 before the bending process.
  • the retardation plate 10 tries to return to its original thickness and shrink. If it is possible to prevent the retardation plate 10 from returning to its original thickness after adhesion, it is possible to suppress fluctuations in the optical properties of the retardation plate 10. Furthermore, if it is possible to restrict the shrinkage of the retardation plate 10 after adhesion, it is possible to prevent appearance defects such as bubbles, wrinkles, or cracks from occurring.
  • the inventor of the present application has determined the storage elastic modulus E (MPa) of the adhesive layer 20 and the thickness T ( ⁇ m) of the adhesive layer 20 in order to limit the shrinkage of the retardation plate 10 in an attempt to return to its original thickness after adhesion.
  • ⁇ (MPa) defined by the following formula (1).
  • ⁇ E ⁇ exp(E/T)...(1)
  • the inventor of the present application has found that if ⁇ is 0.26 MPa to 0.55 MPa and T is 22 ⁇ m to 110 ⁇ m, the retardation plate 10 can be restored to its original state after bonding. It has been found that shrinkage in an attempt to return to the same thickness can be restricted, and fluctuations in optical properties and poor appearance can be suppressed.
  • ⁇ is 0.26 MPa to 0.55 MPa.
  • the adhesive layer 20 has appropriate hardness.
  • the adhesive layer 20 can prevent the retardation plate 10 from shrinking in an attempt to return to its original thickness after being bonded. Therefore, after adhesion, fluctuations in optical properties and occurrence of poor appearance can be suppressed.
  • ⁇ is preferably 0.30 MPa to 0.51 MPa, more preferably 0.35 MPa to 0.45 MPa.
  • the thickness T of the adhesive layer 20 is 22 ⁇ m to 110 ⁇ m. If the thickness T of the adhesive layer 20 is 22 ⁇ m or more, the adhesive layer 20 is thick, so the adhesive layer 20 easily absorbs air, and the generation of air bubbles can be suppressed. When the thickness T of the adhesive layer 20 is 110 ⁇ m or less, the shape followability of the adhesive layer 20 is good, and the occurrence of cracks or wrinkles can be suppressed.
  • the thickness T of the adhesive layer 20 is preferably 22 ⁇ m to 100 ⁇ m, more preferably 25 ⁇ m to 75 ⁇ m, and even more preferably 30 ⁇ m to 40 ⁇ m.
  • the storage modulus E of the adhesive layer 20 is preferably 0.05 MPa to 3.0 MPa, more preferably 0.1 MPa to 1.0 MPa, and still more preferably 0.3 MPa to 0.5 MPa.
  • the ratio E/T of storage modulus E and thickness T is preferably 0.001 MPa/ ⁇ m to 0.05 MPa/ ⁇ m, more preferably 0.002 MPa/ ⁇ m to 0.04 MPa/ ⁇ m, even more preferably It is 0.003 MPa/ ⁇ m to 0.03 MPa/ ⁇ m.
  • FIG. 5 shows ⁇ and T of the adhesive layer 20 used in Examples 1 to 63.
  • the storage modulus E of the adhesive layer 20 was determined based on ISO 6721-4:1994 using a dynamic viscoelasticity measuring device (manufactured by SII Nano Technology, DMS6100) at a frequency of 10 Hz, a static force of 0.98 N, and a dynamic displacement. It was measured under conditions of 0.035% and a temperature of 20°C.
  • region A is a region where ⁇ is 0.26 MPa to 0.55 MPa and T is 22 ⁇ m to 110 ⁇ m. Region A is the range of the example.
  • Examples 14 to 18, 23 to 27, 32 to 36, 41 to 45, and 50 to 54 are examples.
  • Examples 1 to 13, Examples 19 to 22, Examples 28 to 31, 37 to 40, 46 to 49, and 55 to 63 are comparative examples.
  • the retardation plate 10 shown in FIG. 3 was manufactured.
  • a TAC film was prepared.
  • the alignment layer 12A is a striped pattern grating (pitch p: 90 nm, groove depth D: 30 nm, thickness T2: 1.8 ⁇ m) formed by a transfer method using NK ester ADCP manufactured by Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd. did.
  • the quarter-wave plate 13A was formed by applying LC242 manufactured by BASF onto the alignment layer 12A using a spin coating method, drying it by heating, and curing it by UV exposure.
  • the thickness T3 of the quarter wavelength plate 13A was 1.2 ⁇ m.
  • the support layer 14B was formed by transferring NK ester A-200 manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd. onto the quarter-wave plate 13A and curing it by UV exposure.
  • the thickness T2 of the support layer 14B was 1.3 ⁇ m.
  • the vertically aligned liquid crystal layer 13B was formed by transferring NV FILM manufactured by ENEOS Liquid Crystal Co., Ltd. onto the support layer 14B.
  • the thickness T3 of the vertically aligned liquid crystal layer 13B was 0.8 ⁇ m.
  • a striped pattern grating (pitch p: 90 nm, groove depth D: 30 nm, thickness T2: 5.1 ⁇ m) is formed by a transfer method using NK ester ADCP manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd. did.
  • the half-wave plate 13C was formed by applying LC242 manufactured by BASF onto the alignment layer 12A using a spin coating method, drying it by heating, and curing it by UV exposure.
  • the thickness T3 of the half-wave plate 13C was 2.3 ⁇ m.
  • a laminate 30 was produced by laminating the adhesive layer 20 to the retardation plate 10 (specifically, the transparent base material 11). A hand roller was used to bond the adhesive layer 20.
  • the optical element 1 was obtained by bonding the laminate 30 to the curved surface 40a of the three-dimensional structure 40, as shown in FIG. Specifically, first, a jig with a hollowed out center was installed in the lower chamber of a molding machine (Asano Laboratory TFH-0121), and the three-dimensional structure 40 was installed in the center. Next, the laminated plate 30 was installed on the three-dimensional structure 40, and the upper chamber and the lower chamber were combined. Next, after heating the laminate 30 to 150° C. with a hot plate provided in the upper chamber, the laminate 30 was pressed onto the three-dimensional structure 40 at a pressure of 0.9 MPa, thereby obtaining the optical element 1. .
  • an optical element 1 for visual inspection and an optical element 1 for measuring optical characteristics were prepared.
  • the radius of curvature R of the curved surface 40a of the three-dimensional structure 40 was 25 mm.
  • the radius of curvature R of the curved surface 40a of the three-dimensional structure 40 was 65 mm.
  • the radius of curvature R was measured at the center of gravity P0 of the curved surface 40a using UA3P 500H manufactured by Panasonic.
  • optical element 1 was inspected both before and after the high temperature and high humidity test described below.
  • the optical element 1 was stored for 500 hours in an environment with a temperature of 65° C. and a relative humidity of 90%.
  • the high temperature and high humidity test is an accelerated test that shortens the time required for the retardation plate 10 to shrink to return to its original thickness after adhesion.
  • Bubbles are circular defects with a diameter of 0.3 mm or more.
  • the lower limit of the diameter of bubbles that can be visually observed is about 0.3 mm.
  • a wrinkle is a linear defect with a width of 1 mm or more and a length of 1 mm or more.
  • a crack is a straight point with a width of about 0.3 mm. Cracks are much narrower than wrinkles.
  • Tables 1 and 2 The results of the visual inspection are shown in Tables 1 and 2.
  • the appearance item “A” is bubbles
  • the appearance item “B” is wrinkles
  • the appearance item “C” is cracks.
  • “ ⁇ ” means that there are no bubbles, wrinkles, or cracks
  • "x” means that there are bubbles, wrinkles, or cracks.
  • optical properties of optical element 1 were measured both before and after the high temperature and high humidity test.
  • the retardation Rd was measured at the center of gravity P0 of the curved surface 40a using WPA-200-L manufactured by Photonic Lattice.
  • the ellipticity tan ⁇ was measured at the center of gravity P0 of the curved surface 40a using MCPD-2000 manufactured by Otsuka Electronics.
  • a surface light source is installed on the side opposite to the laminate 30 (below the optical element 1 in FIG. 1(B)) with the three-dimensional structure 40 as a reference, and the surface light source is directed toward the three-dimensional structure 40 from the surface light source. Irradiated with circularly polarized light.
  • a point light source is installed on the side opposite to the three-dimensional structure 40 (above the optical element 1 in FIG. 1(B)) with the laminate 30 as a reference, and a straight line is Irradiated with polarized light.
  • the reason why a surface light source was installed on the opposite side of the laminate 30 with respect to the three-dimensional structure 40 is that the light source is a surface light source rather than a point light source, so that the influence of refraction etc. is reduced. It's for a reason.
  • the ellipticity tan ⁇ is " ⁇ ", when the tan ⁇ measured at a wavelength of 543 nm before the high temperature and high humidity test is taken as 100%, and the tan ⁇ measured at a wavelength of 543 nm after the high temperature and high humidity test. This means that the tan ⁇ was more than 90% and less than 110%.
  • the ellipticity tan ⁇ is " ⁇ " it means that the tan ⁇ measured at a wavelength of 543 nm before the high temperature and high humidity test is taken as 100%, and the tan ⁇ measured at a wavelength of 543 nm after the high temperature and high humidity test. This means that the tan ⁇ was 90% or less or 110% or more.
  • FIG. 6(A) shows the optical characteristics of the retardation plate 10 used in Examples 1 to 63 before bending.
  • FIG. 6(A) shows the relationship between the spectrum of ellipticity tan ⁇ with respect to wavelength and the test time of the high temperature and high humidity test. Spectra of ellipticity tan ⁇ were measured at each time point of the test time of 0 hours, 64 hours, 130 hours, 315 hours, and 625 hours. From FIG. 6A, it can be seen that the optical characteristics of the retardation plate 10 before bending have little variation depending on the test time of the high temperature and high humidity test.
  • FIG. 6(B) shows the optical characteristics of the optical element 1 according to Example 21.
  • FIG. 6(B) shows the relationship between the spectrum of ellipticity tan ⁇ with respect to wavelength and the test time of the high temperature and high humidity test. Spectra of ellipticity tan ⁇ were measured at each time point of the test time of 0 hours, 72 hours, 114 hours, 300 hours, and 580 hours.
  • FIG. 6(C) shows the optical characteristics of the optical element 1 according to Example 23.
  • FIG. 6(C) shows the relationship between the spectrum of ellipticity tan ⁇ with respect to wavelength and the test time of the high temperature and high humidity test. Spectra of ellipticity tan ⁇ were measured at each time point of the test time of 0 hours, 72 hours, 114 hours, 300 hours, and 580 hours.
  • Example 23 TD06 (storage modulus E: 0.30 MPa, thickness T: 25 ⁇ m, ⁇ : 0.30 MPa) manufactured by Tomegawa Paper Manufacturing Co., Ltd. was used as the adhesive layer 20.
  • ⁇ was 0.26 MPa or more, and the adhesive layer 20 had sufficient hardness. Therefore, it is estimated that the adhesive layer 20 was able to sufficiently suppress the retardation plate 10 from returning to its original thickness after the retardation plate 10 was bonded to the curved surface 40a of the three-dimensional structure 40 via the adhesive layer 20. be done.
  • FIG. 7(A) shows the relationship between the thickness T of the adhesive layer 20 and the bubble diameter when the radius of curvature R of the curved surface 40a of the three-dimensional structure 40 is 65 mm.
  • FIG. 7(B) shows the relationship between the thickness T of the adhesive layer 20 and the diameter of the bubble when the radius of curvature R of the curved surface 40a of the three-dimensional structure 40 is 25 mm.
  • the bubble diameter was measured after bonding (bending) and before the high temperature and high humidity test.

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Abstract

積層板は、透明基材と前記透明基材の上に形成される液晶層と含む位相差板と、前記位相差板を３次元構造物の曲面に接着する接着層と、を有する。前記接着層の貯蔵弾性率をＥ（ＭＰａ）とし、前記接着層の厚みをＴ（μｍ）としたときに、下記式（１）で定義されるαが０．２６ＭＰａ～０．５５ＭＰａであって、且つＴが２２μｍ～１１０μｍである。 α＝Ｅ×ｅｘｐ（Ｅ／Ｔ）・・・（１）

Description

積層板および光学素子
　本開示は、積層板および光学素子に関する。
　基材と液晶層とを接着する接着層として、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃｌｅａｒ　Ａｄｈｅｓｓｉｖｅ）などが用いられる（特許文献１参照）。また、モールドの凹凸パターンを転写するための光硬化性組成物として、例えば特許文献２に記載のものが知られている。
国際公開第２０２１／０６０４０７号 日本国特許第５９７８７６１号公報
　位相差板は、液晶層を含む。位相差板は、接着層を介して３次元構造物に接着される。３次元構造物の曲面に位相差板を接着する際に、位相差板は曲げ加工される。位相差板は、曲げ加工によって引き伸ばされ、薄くなる。その後、位相差板は、元の厚みに戻ろうとし、縮もうとする。接着後に、位相差板の厚みが変動すると、位相差板の光学特性が変動しうる。また、接着後に、位相差板が縮むと、気泡、シワ又はクラックなどの外観不良が生じうる。接着後ではなく、接着前に、外観不良が生じることもある。これらの課題について特許文献１には記載がなく、接着層の貯蔵弾性率についても特許文献１には記載がない。
　本開示の一態様は、接着後に生じる光学特性の変動を抑制すると共に、接着前または接着後に生じる外観不良を抑制する、技術を提供する。
　本開示の一態様に係る積層板は、透明基材と前記透明基材の上に形成される液晶層と含む位相差板と、前記位相差板を３次元構造物の曲面に接着する接着層と、を有する。前記接着層の貯蔵弾性率をＥ（ＭＰａ）とし、前記接着層の厚みをＴ（μｍ）としたときに、下記式（１）で定義されるαが０．２６ＭＰａ～０．５５ＭＰａであって、且つＴが２２μｍ～１１０μｍである。
α＝Ｅ×ｅｘｐ（Ｅ／Ｔ）・・・（１）
　本開示の一態様によれば、αが０．２６ＭＰａ～０．５５ＭＰａであって、且つＴが２２μｍ～１１０μｍであるので、接着層が適度な硬さと適度な柔軟性とを有する。これにより、接着後に生じる光学特性の変動を抑制すると共に、接着前または接着後に生じる外観不良を抑制することができる。
図１（Ａ）は一実施形態に係る積層板と３次元構造物を示す断面図であり、図１（Ｂ）は一実施形態に係る光学素子の断面図であり、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）に示す光学素子の平面図である。 図２（Ａ）は透明基材と配向層の一例を示す斜視図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示す配向層によって配向された液晶分子の一例を示す斜視図である。 図３は、位相差板の変形例を示す断面図である。 図４は、位相差板の曲げ加工の一例を示す断面図である。 図５は、例１～例６３で使用した接着層のαとＴを示す図である。 図６（Ａ）は例１～例６３で使用した位相差板の曲げ加工前の光学特性を示す図であり、図６（Ｂ）は例２１に係る光学素子の光学特性を示す図であり、図６（Ｃ）は例２３に係る光学素子の光学特性を示す図である。 図７（Ａ）は３次元構造物の曲面の曲率半径Ｒが６５ｍｍであるときの接着層の厚みＴと気泡の直径との関係を示す図であり、図７（Ｂ）は３次元構造物の曲面の曲率半径Ｒが２５ｍｍであるときの接着層の厚みＴと気泡の直径との関係を示す図である。
　以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。また、明細書中、数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。
　本明細書において、１／２波長板は、公知の１／２波長板のほかに、液晶層にカイラル剤を含み、光学軸の向きが厚み方向に応じて回転する領域を有するもの、且つ、１／４波長板の倍の厚みを有するものを含む。
　本明細書において、１／４波長板は、公知の１／４波長板のほかに、例えば液晶層にカイラル剤を含み、光学軸の向きが厚み方向に応じて回転する領域を有するものも含む。
　本明細書において、接着層２０の厚みＴは、以下のように測定すればよい。位相差板１０又は積層板３０を割断し、断面ＳＥＭを撮影し、接着層２０の厚みＴを測長する。測長場所は、位相差板１０又は３次元構造物４０の曲面４０ａの周縁から内側に１００μｍ付近である。測長場所がこの場所であれば、接着前（曲げ加工前）と接着後（曲げ加工後）とで、厚みＴが略同じになる。透明基材１１、配向層１２、液晶層１３、および位相差板１０の全体の厚みは、上述の接着層２０の厚みと同様の測定により求めることができる。
　図１及び図２を参照して、一実施形態に係る光学素子１について説明する。光学素子１は、用途によっては、性能の観点から、曲面を有することが望まれる。例えば、光学素子１は、曲面４０ａを有する３次元構造物４０を含む。３次元構造物４０は、例えばレンズ、プリズム、ミラーが挙げられる。３次元構造物４０がレンズの場合は、球面レンズでもよいし、非球面レンズでもよい。また、３次元構造物４０がレンズの場合、両凹レンズ、平凹レンズ、凹メニスカスレンズ、両凸レンズ、平凸レンズ、及び凸メニスカスレンズのいずれでもよい。
　３次元構造物４０は、曲面４０ａを有する。曲面４０ａは、例えば１０ｍｍ～１００ｍｍの曲率半径Ｒを全面又は一部に有する。曲面４０ａの曲率半径Ｒは、好ましくは２０ｍｍ～８０ｍｍ、より好ましくは３０ｍｍ～４５ｍｍであり、特に好ましくは３５ｍｍ～４０ｍｍである。
　曲面４０ａは、例えば、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、凹曲面である。凹曲面は、重心Ｐ０が周縁よりも凹む曲面である。Ｘ軸方向に垂直な断面でも、Ｙ軸方向に垂直な断面でも、凹曲面の重心Ｐ０は、凹曲面の周縁よりも凹む。Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向とは、互いに垂直である。Ｚ軸方向は、凹曲面の重心Ｐ０における法線方向である。ＸＹ平面は、凹曲面の重心Ｐ０における接平面に対して平行である。
　なお、曲面４０ａは、本実施形態では凹曲面であるが、凸曲面であってもよい。凸曲面は、重心Ｐ０が周縁よりも凸む（突出する）曲面である。Ｘ軸方向に垂直な断面でも、Ｙ軸方向に垂直な断面でも、凸曲面の重心Ｐ０は、凸曲面の周縁よりも凸む。
　３次元構造物４０の外形は、図１（Ｃ）に示す円形には限定されず、例えば楕円形、又は多角形（例えば四角形）等であってもよい。
　３次元構造物４０の材質は、樹脂でもよいし、ガラスでもよい。３次元構造物４０が樹脂レンズである場合、樹脂レンズの樹脂は、例えばポリカーボネート、ポリイミド、ポリアクリレート、または環状オレフィンである。３次元構造物４０がガラスレンズの場合、ガラスレンズのガラスは、例えばＢＫ７、または合成石英である。
　光学素子１は、位相差板１０を含む。位相差板１０は、３次元構造物４０の曲面４０ａに沿って湾曲する。位相差板１０は、例えば、透明基材１１と、透明基材１１の上に形成される配向層１２と、配向層１２の上に形成される液晶層１３と、を含む。
　位相差板１０は、例えば、図１（Ｂ）に示すように３次元構造物４０側から、透明基材１１と、配向層１２と、液晶層１３とを、この順番で含む。なお、図示しないが、位相差板１０は、３次元構造物４０側から、液晶層１３と、配向層１２と、透明基材１１とを、この順番で含んでもよい。
　透明基材１１は、例えばガラス基材又は樹脂基材で構成される。ガラス基材又は樹脂基材は、赤外線、可視光、及び紫外線のいずれか１つ、又は２つ以上に対して反射機能又は吸収機能を有し、特定の波長帯の光を透過する構成としてもよい。透明基材１１は、単一の基材の単層構造でもよいし、主基材（ガラス基材又は樹脂基材）に反射や吸収機能を付与する層を積層し特定の波長帯の光を透過させる複数層構造でもよい。また、透明基材１１は、反射機能や吸収機能の他に、防汚などの機能を付与する層を積層してもよい。
　例えば、透明基材１１は、ガラス基材又は樹脂基材の他に、更に樹脂層又は無機層を含んでもよい。樹脂層は、例えば、色調補正フィルタ、シランカップリング剤等の下地層、又は防汚層等の機能を有する層である。樹脂層は、例えば、スクリーン印刷、蒸着、スプレーコート法又はスピンコート法等で形成される。無機層は、例えば光干渉層（反射防止や波長選択フィルタ）としての機能を有する金属酸化物層等である。無機層は、例えば、スパッタリング法、蒸着、又はＣＶＤ法等で形成される。
　透明基材１１は、曲げ加工性の観点から、好ましくは樹脂基材である。樹脂基材の樹脂の具体例としては、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、又はポリカーボネート（ＰＣ）が挙げられる。
　透明基材１１の位相差（リタデーション）は、例えば５ｎｍ以下であり、好ましくは３ｎｍ以下である。透明基材１１の位相差は、色調のバラツキを低減する観点から、小さいほどよく、ゼロであってもよい。透明基材１１の位相差は、例えば平行ニコル回転法により測定する。
　透明基材１１のガラス転移点Ｔｇ＿ｆは、例えば８０℃～２００℃であり、好ましくは９０℃～１８０℃であり、より好ましくは１００℃～１６０℃である。Ｔｇ＿ｆが上記範囲内であれば、曲げ加工性が良い。透明基材１１のガラス転移点Ｔｇ＿ｆは、例えば熱機械分析（ＴＭＡ）により測定される。
　透明基材１１の厚みＴ１（図２参照）は、例えば０．０１ｍｍ～０．３ｍｍであり、好ましくは０．０２ｍｍ～０．１ｍｍであり、より好ましくは０．０３ｍｍ～０．０９ｍｍである。Ｔ１が上記範囲内であれば、曲げ加工性と、ハンドリング性とを両立できる。
　配向層１２は、液晶層１３の液晶分子を配向させる。配向層１２の液晶層１３と接する表面１２１には、例えば、互いに平行な複数の溝１２２が形成されている。複数の溝１２２は、例えばストライプパターン状に形成される。Ｚ軸方向視で、溝１２２の長手方向がＸ軸方向であり、溝１２２の幅方向がＹ軸方向である。
　溝１２２の平行度は、例えば０°～５°であり、好ましくは０°～１°である。溝１２２の平行度とは、Ｚ軸方向視で、隣り合う２つの溝１２２のなす角の最大値である。隣り合う２つの溝１２２のなす角が０°に近いほど、平行度が良い。
　溝１２２の深さＤは、例えば３ｎｍ～５００ｎｍであり、好ましくは５ｎｍ～３００ｎｍであり、より好ましくは１０ｎｍ～１５０ｎｍである。Ｄが３ｎｍ以上であれば、配向規制力が大きく、液晶分子が配向されやすい。一方、Ｄが５００ｎｍ以下であれば、モールドの凹凸パターンの転写性が良い。また、Ｄが５００ｎｍ以下であれば、回折光も発生しにくい。
　溝１２２のピッチｐは、例えば１０ｎｍ～６００ｎｍであり、好ましくは５０ｎｍ～３００ｎｍであり、より好ましくは８０ｎｍ～２００ｎｍである。ｐが６００ｎｍ以下であれば、配向規制力が大きく、液晶分子が配向されやすい。また、ｐが３００ｎｍ以下であれば、回折光が発生しにくい。一方、ｐが１０ｎｍ以上であれば、モールドの凹凸パターンの形成が容易である。
　溝１２２の開口幅Ｗは、例えば５ｎｍ～５００ｎｍであり、好ましくは２０ｎｍ～２００ｎｍであり、より好ましくは３０ｎｍ～１５０ｎｍである。なお、ピッチｐと開口幅Ｗの差（ｐ－Ｗ：ｐ＞Ｗ）が、溝１２２同士の間隔（２つの溝１２２を隔てる凸部の幅）である。
　溝１２２の長手方向（Ｘ軸方向）に垂直な断面は、図２では矩形であるが、三角形であってもよい。断面三角形の溝１２２は、深さが浅くなるほど、幅が広くなる。この場合、インプリント法で使用されるモールドの剥離が容易である。
　配向層１２は、エネルギー硬化性組成物の共重合体である。エネルギー硬化性組成物は、光硬化性組成物、又は熱硬化性組成物である。特に加工性、耐熱性及び耐久性に優れる点から光硬化性組成物が好ましい。光硬化性組成物は、例えば、単量体（モノマー）、光重合開始剤、溶剤、及び必要に応じた添加剤（例えば界面活性剤、重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤）を含む組成物である。光硬化性組成物として、例えば特許文献２の段落００２８～００６０に記載されているものが使用される。
　配向層１２は、例えばインプリント法で形成される。インプリント法では、透明基材１１とモールドの間にエネルギー硬化性組成物を挟み、モールドの凹凸パターンをエネルギー硬化性組成物に転写し、エネルギー硬化性組成物を硬化する。インプリント法を用いれば、溝１２２の寸法及び形状を精度良く制御でき、異物の混入も軽減できる。
　エネルギー硬化性組成物は、透明基材１１の上に塗布されてもよいし、モールドの上に塗布されてもよい。その塗布方法は、スピンコート法、バーコート法、ディップコート法、キャスト法、スプレーコート法、ビードコート法、ワイヤーバーコート法、ブレードコート法、ローラーコート法、カーテンコート法、スリットダイコート法、グラビアコート法、スリットリバースコート法、マイクログラビア法、又はコンマコート法等である。
　配向層１２の厚みＴ２（図２参照）は、例えば１ｎｍ～２０μｍであり、好ましくは５０ｎｍ～１０μｍであり、より好ましくは１００ｎｍ～５μｍである。配向層１２の厚みＴ２は、透明基材１１の配向層１２が形成される表面１１ａの各点における法線方向に測定する。配向層１２が溝１２２を有する場合、本明細書において、配向層１２の厚みＴ２とは、溝１２２の底と透明基材１１の表面１１ａとの間隔のことである。配向層１２の厚みＴ２が２０μｍ以下であれば、曲げ加工時等に引き伸ばされた際にクラックが発生しがたくなり、加工性が良い。
　配向層１２のガラス転移点Ｔｇ＿ａｌは、例えば４０℃～２００℃であり、好ましくは６０℃～１８０℃であり、より好ましくは８０℃～１５０℃である。Ｔｇ＿ａｌが上記範囲内であれば、曲げ加工性が良い。配向層１２のガラス転移点Ｔｇ＿ａｌは、例えばＴＭＡにより測定される。
　なお、配向層１２は、微細な平行溝構造を含むものには限定されない。配向層１２は、下記の処理が施されたものであってもよい。配向層１２に施される処理としては、ポリイミドのラビング処理、偏光ＵＶ照射によるシランカップリング剤若しくはポリイミドの光分解、偏光ＵＶ照射による光二量化若しくは光異性化、剪断力による流動配向処理、又は無機物の斜め蒸着による配向処理等が挙げられる。複数の処理が、組み合わせて使用されてもよい。
　配向層１２は、任意の構成であって、無くてもよい。その場合、透明基材１１には、液晶層１３の液晶分子を配向させる処理が施されてもよい。その処理は、例えばポリイミドのラビング、偏光ＵＶ照射によるシランカップリング剤又はポリイミドの光分解、偏光ＵＶ照射による光二量化若しくは光異性化の利用、剪断力による流動配向処理、又は無機物の斜め蒸着による配向処理等である。
　液晶層１３は、例えば１／４波長板である。１／４波長板と、不図示の直線偏光板とが組み合わせて用いられてもよい。直線偏光板の吸収軸と、１／４波長板の遅相軸とは、４５°ずらして配置される。直線偏光板と１／４波長板とで、円偏光板が構成される。
　液晶層１３は、遅相軸と進相軸を有する。Ｚ軸方向視で、遅相軸はＸ軸方向であり、進相軸はＹ軸方向である。遅相軸は屈折率の最も大きい方向であり、進相軸は屈折率の最も小さい方向である。遅相軸の屈折率ｎｅと進相軸の屈折率ｎｏとの差Δｎ（Δｎ＝ｎｅ－ｎｏ）と、液晶層１３のＺ軸方向寸法ｄとの積が、リタデーションＲｄである。つまり、Ｒｄは、Ｒｄ＝Δｎ×ｄの式から求められる。
　液晶層１３は、図２（Ｂ）に示すように、配向層１２によって互いに平行に配向される複数の液晶分子１３１を含む。Ｚ軸方向視で、液晶分子１３１の長軸方向はＸ軸方向であり、液晶分子１３１の短軸方向はＹ軸方向である。液晶分子１３１は、本実施形態では棒状液晶であるが、ディスコティック液晶であってもよい。液晶分子１３１は、ツイストしていてもよい。
　液晶層１３は、液晶組成物の塗布及び乾燥によって形成される。液晶組成物は、アクリル基又はメタクリル基を含む光硬化性の液晶を含む。液晶組成物は、単独で液晶相を示さない成分を含んでいてもよい。重合によって液晶相が生じればよい。液晶相を示さない成分として、例えば単官能の（メタ）アクリレート、２官能の（メタ）アクリレート、３官能以上の（メタ）アクリレートなどが用いられる。液晶組成物は、光硬化性のモノマーを含んでいてもよい。重合性の液晶組成物は、添加剤を含んでもよい。添加剤としては、重合開始剤、界面活性剤、カイラル剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、消泡剤、又は二色性色素など用いられる。複数種類の添加剤が併用されてもよい。
　液晶組成物の塗布方法は、一般的なものであってよい。液晶組成物の塗布方法は、例えば、スピンコート法、バーコート法、押し出しコート法、ダイレクトグラビアコート法、リバースグラビアコート法、又はダイコート法等である。液晶組成物の溶剤は、塗布後の加熱によって除去される。
　液晶組成物の溶剤は、例えば有機溶剤である。有機溶剤は、アルコール（例えばイソプロピルアルコール）、アミド（例えばＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例えばジメチルスルホキシド）、炭化水素（例えばベンゼン、若しくはヘキサン）、エステル（例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、若しくはプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート）、ケトン（例えばアセトン、若しくはメチルエチルケトン）、又はエーテル（例えばテトラヒドロフラン、若しくは１，２－ジメトキシエタン）である。２種類以上の有機溶剤が併用されてもよい。なお、液晶層１３は、溶剤を使用しない蒸着法または真空注入法で形成されてもよい。
　使用する液晶組成物は、硬化後のΔｎ値の波長分散が正のものを用いても良いし、負のものを用いても良い。
　液晶組成物は、重合性の化合物として、例えば下記式（ａ－１）～（ａ－１３）に示す化合物を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 　上記式（ａ－５）及び（ａ－８）中、ｎは３～６の整数である。上記式（ａ－６）及び（ａ－７）中、Ｒは炭素原子数３～６のアルキル基である。
　液晶層１３の厚みＴ３（図２参照）は、光の波長と、位相差と、Δｎ（Δｎ＝ｎｅ－ｎｏ）とに基づいて決められる。例えば、光の波長が５４３ｎｍであり、位相差が１／４波長である場合、Ｒｄは１３６ｎｍである。Ｒｄが１３６ｎｍであってΔｎが０．１である場合、液晶層１３の厚みＴ３は１３６０ｎｍである。
　液晶層１３の厚みＴ３は、上記の通り、光の波長と、位相差と、Δｎとに基づいて決められ、特に限定されないが、例えば０．３μｍ～３０μｍであり、好ましくは０．５μｍ～２０μｍであり、より好ましくは０．８μｍ～１０μｍである。Ｔ３が０．３μｍ以上であれば、目的の位相差が得られやすい。また、Ｔ３が３０μｍ以下であれば、液晶分子１３１が配向しやすい。
　なお、液晶層１３は、１／４波長板には限定されず、１／２波長板等であってもよい。また、液晶層１３は、直交する２つの直線偏光成分間の位相をずらす位相差層には限定されず、補償層であってもよい。補償層は、例えば、液晶ディスプレイの異なる視野角で生じる位相差を補正し、所定の視野角内で画面のコントラストを向上させる。
　液晶層１３の厚みＴ３は、透明基材１１の表面１１ａの各点における法線方向に測定する。配向層１２が溝１２２を有する場合、本明細書において、液晶層１３の厚みＴ３とは、溝１２２の底と液晶層１３の配向層１２とは反対側の表面との間隔のことである。
　液晶層１３のガラス転移点Ｔｇ＿ａは、例えば５０℃～２００℃であり、好ましくは８０℃～１８０℃である。Ｔｇ＿ａが上記範囲内であれば、曲げ加工性が良い。液晶層１３のガラス転移点Ｔｇ＿ａは、例えばＴＭＡで測定される。
　位相差板１０の厚みＴ４は、特に限定されないが、例えば０．０１１ｍｍ～０．３０１ｍｍであり、好ましくは０．０２１ｍｍ～０．１０１ｍｍであり、より好ましくは０．０３１ｍｍ～０．０９１ｍｍである。位相差板１０の厚みＴ４は、透明基材１１の表面１１ａの各点における法線方向に測定する。
　なお、位相差板１０は、図示しないが、液晶層１３とは遅相軸の方向が異なる液晶層を含んでもよく、当該液晶層の液晶分子を配向させる配向層を更に含んでもよい。つまり、位相差板１０は、広帯域位相差板であってもよい。位相差板１０に含まれる液晶層の数は、２つ以上であってもよい。
　位相差板１０と接着層２０で積層板３０が構成される。位相差板１０は、接着層２０を介して、３次元構造物４０の曲面４０ａと接着される。接着層２０は、例えば、透明光学粘着剤（ＯＣＡ）、液体接着剤（ＯＳＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、又は熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）である。
　接着層２０の位相差（リタデーション）は、例えば５ｎｍ以下であり、好ましくは３ｎｍ以下である。接着層２０の位相差は、色調のバラツキを低減する観点から、小さいほどよく、ゼロであってもよい。接着層２０の位相差は、例えば平行ニコル回転法により測定する。
　接着層２０のガラス転移点は、例えば－６０℃～１００℃であり、好ましくは－４０℃～５０℃である。接着層２０のガラス転移点が上記範囲内であれば、曲げ加工性と形状追従性とを両立できる。接着層２０のガラス転移点は、例えばＴＭＡにより測定される。
　位相差板１０と３次元構造物４０とは、加熱されながら接着される。加熱温度（℃）は、透明基材１１のガラス転移点Ｔｇ＿ｆを基準として設定され、例えば（Ｔｇ＿ｆ－１０）℃以上、（Ｔｇ＿ｆ＋３０）℃以下の範囲内で設定される。位相差板１０と３次元構造物４０の接着は、真空中で実施されてもよい。
　次に、図３を参照して、位相差板１０の変形例について説明する。位相差板１０は、透明基材１１と、配向層１２Ａと、１／４波長板１３Ａと、支持層１４と、垂直配向液晶層１３Ｂと、配向層１２Ｃと、１／２波長板１３Ｃと、を有する。１／４波長板１３Ａと、垂直配向液晶層１３Ｂと、１／２波長板１３Ｃは、液晶層１３の一例である。
　位相差板１０は、光の透過方向（図３において矢印方向）に、１／２波長板１３Ｃと、垂直配向液晶層１３Ｂと、１／４波長板１３Ａと、をこの順番で有する。位相差板１０は、前述の順番で積層することで、斜め方向から観察した際の光学特性の変動を抑制できる。したがって、３次元構造物の斜面に接着された箇所も光学特性の変動が小さくできる。位相差板１０は、円偏光板として用いられる。１／２波長板１３Ｃは、直線偏光板である。
　１／４波長板１３Ａと１／２波長板１３Ｃは、ホモジニアス配向またはツイスト配向の状態で固定させられた液晶分子を含む。垂直配向液晶層１３Ｂは、ホメオトロピック配向の状態で固定させられた液晶分子を含む。ホモジニアス配向またはツイスト配向は、液晶分子の長軸が位相差板１０の板面に対して平行な配向である。ホメオトロピック配向は、液晶分子の長軸が位相差板１０の板面に対して垂直な配向である。
　配向層１２Ａ、１２Ｃは、配向層１２の一例である。配向層１２Ａは、１／４波長板１３Ａを構成する液晶分子を配向させる。配向層１２Ｃは、１／２波長板１３Ｃを構成する液晶分子を配向させる。なお、液晶分子が所望の方向に配向させた状態で固定されればよく、これらの配向層１２Ａ、１２Ｃは無くてもよい。支持層１４は、図示しない基材シートの上に形成した垂直配向液晶層１３Ｂを、基材シートから転写するための層である。
　次に、図４を参照して、位相差板１０の曲げ加工の一例について説明する。位相差板１０と接着層２０とで積層板３０が構成される。積層板３０は、接着層２０を３次元構造物４０の曲面４０ａに向けて水平に設置される。その後、積層板３０は、３次元構造物４０の曲面４０ａに倣うように曲げ加工される。
　図示しないが、積層板３０は、最初に３次元構造物４０の曲面４０ａの中心に接触し、続いて中心から周縁に向けて徐々に接触してもよい。これにより、積層板３０と３次元構造物４０の間に存在する空気を中心から周縁に向けて逃がすことができ、空気の噛み込みを抑制できる。
　積層板３０は、曲げ加工される際に、放射状に引き伸ばされる。位相差板１０は、曲げ加工によって引き伸ばされ、薄くなる。例えば、曲げ加工の後の液晶層１３の厚みは、曲げ加工の前の液晶層１３の厚みの８６％～９３％程度になる。その後、位相差板１０は、元の厚みに戻ろうとし、縮もうとする。接着後に位相差板１０が元の厚みに戻ろうとするのを制限できれば、位相差板１０の光学特性が変動するのを抑制できる。また、接着後に位相差板１０が縮もうとするのを制限できれば、気泡、シワ又はクラックなどの外観不良が生じるのを抑制できる。
　本願発明者は、接着後に位相差板１０が元の厚みに戻ろうとして縮もうとするのを制限すべく、接着層２０の貯蔵弾性率Ｅ（ＭＰａ）と接着層２０の厚みＴ（μｍ）に着目し、下記式（１）で定義されるα（ＭＰａ）に着目した。
α＝Ｅ×ｅｘｐ（Ｅ／Ｔ）・・・（１）
そうして、本願発明者は、詳しくは実施例の欄で説明するが、αが０．２６ＭＰａ～０．５５ＭＰａであって且つＴが２２μｍ～１１０μｍであれば、接着後に位相差板１０が元の厚みに戻ろうとして縮もうとするのを制限でき、光学特性の変動と外観不良を抑制できることを見出した。
　αは、０．２６ＭＰａ～０．５５ＭＰａである。αが０．２６ＭＰａ～０．５５ＭＰａであれば、接着層２０が適度な硬さを有する。接着層２０が、接着後に位相差板１０が元の厚みに戻ろうとして縮もうとするのを制限できる。よって、接着後に、光学特性の変動と外観不良の発生とを抑制できる。αは、好ましくは０．３０ＭＰａ～０．５１ＭＰａであり、より好ましくは０．３５ＭＰａ～０．４５ＭＰａである。
　接着層２０の厚みＴは、２２μｍ～１１０μｍである。接着層２０の厚みＴが２２μｍ以上であれば、接着層２０が厚いので、接着層２０が空気を吸収しやすく、気泡の発生を抑制できる。接着層２０の厚みＴが１１０μｍ以下であれば、接着層２０の形状追従性が良く、クラック又はシワの発生を抑制できる。接着層２０の厚みＴは、好ましくは２２μｍ～１００μｍであり、より好ましくは２５μｍ～７５μｍであり、さらに好ましくは３０μｍ～４０μｍである。
　接着層２０の貯蔵弾性率Ｅは、好ましくは０．０５ＭＰａ～３．０ＭＰａであり、より好ましくは０．１ＭＰａ～１．０ＭＰａであり、さらに好ましくは０．３ＭＰａ～０．５ＭＰａである。
　貯蔵弾性率Ｅと厚みＴの比Ｅ／Ｔは、好ましくは０．００１ＭＰａ／μｍ～０．０５ＭＰａ／μｍであり、より好ましくは０．００２ＭＰａ／μｍ～０．０４ＭＰａ／μｍであり、さらに好ましくは０．００３ＭＰａ／μｍ～０．０３ＭＰａ／μｍである。
　以下、実験データについて説明する。例１～例６３は、接着層２０の組成と厚み以外、つまり、接着層２０の貯蔵弾性率Ｅと厚みＴ以外、同じ条件で光学素子を作製した。図５に、例１～例６３で使用した接着層２０のαとＴを示す。接着層２０の貯蔵弾性率Ｅは、ＩＳＯ　６７２１－４：１９９４に基づき、動的粘弾性測定装置（ＳＩＩナノテクノロジー社製、ＤＭＳ６１００）を用い、周波数１０Ｈｚ、静的力０．９８Ｎ、動的変位０．０３５％、温度２０℃の条件で測定した。
　図５において、領域Ａは、αが０．２６ＭＰａ～０．５５ＭＰａであって、且つＴが２２μｍ～１１０μｍである領域である。領域Ａは実施例の範囲である。例１４～例１８、例２３～例２７、例３２～例３６、例４１～例４５、及び例５０～例５４が実施例である。例１～例１３、例１９～例２２、例２８～例３１、例３７～例４０、例４６～例４９及び例５５～例６３が比較例である。
　例１～例６３では、図３に示す位相差板１０を作製した。透明基材１１は、ＴＡＣフィルムを用意した。配向層１２Ａは、新中村化学工業社製のＮＫエステル　ＡＤＣＰを用いて、転写法でストライプパターン状の格子（ピッチｐ：９０ｎｍ、溝の深さＤ：３０ｎｍ、厚みＴ２：１．８μｍ）を形成した。１／４波長板１３Ａは、スピンコート法でＢＡＳＦ社製のＬＣ２４２を配向層１２Ａの上に塗布し、加熱によって乾燥し、ＵＶ露光によって硬化させることで形成した。１／４波長板１３Ａの厚みＴ３は１．２μｍであった。支持層１４Ｂは、新中村化学工業社製のＮＫエステル　Ａ－２００を１／４波長板１３Ａの上に転写し、ＵＶ露光によって硬化させることで形成した。支持層１４Ｂの厚みＴ２は１．３μｍであった。垂直配向液晶層１３Ｂは、ＥＮＥＯＳ液晶株式会社製のＮＶ　ＦＩＬＭを支持層１４Ｂの上に転写することで形成した。垂直配向液晶層１３Ｂの厚みＴ３は、０．８μｍであった。配向層１２Ｃは、新中村化学工業社製のＮＫエステル　ＡＤＣＰを用いて、転写法でストライプパターン状の格子（ピッチｐ：９０ｎｍ、溝の深さＤ：３０ｎｍ、厚みＴ２：５．１μｍ）を形成した。１／２波長板１３Ｃは、スピンコート法でＢＡＳＦ社製のＬＣ２４２を配向層１２Ａの上に塗布し、加熱によって乾燥し、ＵＶ露光によって硬化させることで形成した。１／２波長板１３Ｃの厚みＴ３は、２．３μｍであった。
　また、例１～例６３では、図３に示すように、位相差板１０（詳細には透明基材１１）に接着層２０を貼合することで、積層板３０を作製した。接着層２０の貼合には、ハンドローラーを用いた。
　さらに、例１～例６３では、図４に示すように、積層板３０を３次元構造物４０の曲面４０ａに接着することで、光学素子１を得た。具体的には、先ず、成型機（浅野研究所　ＴＦＨ－０１２１）の下チャンバー内に中央をくり抜いた治具を設置し、３次元構造物４０を中央に設置した。次に、積層板３０を３次元構造物４０の上に設置し、上チャンバーと下チャンバーを合体させた。次に、上チャンバー内に設けたホットプレートで積層板３０を１５０℃まで加熱した後に、０．９ＭＰａの圧力で積層板３０を３次元構造物４０に圧着することで、光学素子１を得た。
　例１～例６３では、外観検査用の光学素子１と、光学特性測定用の光学素子１とを準備した。外観検査用の光学素子１において、３次元構造物４０の曲面４０ａの曲率半径Ｒは、２５ｍｍであった。光学特性測定用の光学素子１において、３次元構造物４０の曲面４０ａの曲率半径Ｒは、６５ｍｍであった。曲率半径Ｒは、Ｐａｎａｓｏｎｉｃ社製のＵＡ３Ｐ　５００Ｈを用いて、曲面４０ａの重心Ｐ０で測定した。
　光学素子１の外観検査は、下記の高温高湿試験の前と後の両方で行った。高温高湿試験では、光学素子１を温度６５℃、相対湿度９０％の環境で５００時間保管した。高温高湿試験は、接着後に位相差板１０が元の厚みに戻ろうとして縮むのにかかる時間を短縮する加速試験である。
　光学素子１の外観検査では、気泡の有無と、シワの有無と、クラックの有無と、を目視で確認した。気泡は、直径が０．３ｍｍ以上である円形の欠点である。目視で観察できる気泡の直径の下限は、０．３ｍｍ程度である。シワは、幅が１ｍｍ以上であって且つ長さも１ｍｍ以上である直線状の欠点である。クラックは、幅が０．３ｍｍ程度である直線状の点である。クラックは、シワに比べて、幅がかなり細い。
　外観検査の結果を表１及び表２に示す。表１及び表２において、外観の項目「Ａ」は気泡であり、外観の項目「Ｂ」はシワであり、外観の項目「Ｃ」はクラックである。各項目において、「〇」は気泡、シワ又はクラックが無いことを意味し、「×」は気泡、シワ又はクラックが有ることを意味する。
　光学素子１の光学特性測定は、外観検査と同様に、高温高湿試験の前と後の両方で行った。リタデーションＲｄは、フォトニックラティス社製のＷＰＡ－２００－Ｌを用いて、曲面４０ａの重心Ｐ０で測定した。一方、楕円率ｔａｎχは、大塚電子社製のＭＣＰＤ－２０００を用いて、曲面４０ａの重心Ｐ０で測定した。
　Ｒｄの測定では、３次元構造物４０を基準として積層板３０とは反対側（図１（Ｂ）において光学素子１の下側）に面光源を設置し、面光源から３次元構造物４０に円偏光を照射した。一方、ｔａｎχの測定では、積層板３０を基準として３次元構造物４０とは反対側（図１（Ｂ）において光学素子１の上側）に点光源を設置し、点光源から積層板３０に直線偏光を照射した。
　なお、Ｒｄの測定において、３次元構造物４０を基準として積層板３０とは反対側に面光源を設置したのは、光源が点光源ではなく面光源であるので、屈折などの影響を低減するためである。
　光学特性の結果を表１及び表２に示す。表１及び表２において、リタデーションＲｄが「〇」であることは、高温高湿試験前に波長５４０ｎｍで測定したＲｄを１００％としたときに、高温高湿試験後に波長５４０ｎｍで測定したＲｄが８５％超～１１５％未満であったことを意味する。一方、表１及び表２において、リタデーションＲｄが「×」であることは、高温高湿試験前に波長５４０ｎｍで測定したＲｄを１００％としたときに、高温高湿試験後に波長５４０ｎｍで測定したＲｄが８５％以下又は１１５％以上であったことを意味する。
　また、表１及び表２において、楕円率ｔａｎχが「〇」であることは、高温高湿試験前に波長５４３ｎｍで測定したｔａｎχを１００％としたときに、高温高湿試験後に波長５４３ｎｍで測定したｔａｎχが９０％超～１１０％未満であったことを意味する。一方、表１及び表２において、楕円率ｔａｎχが「×」であることは、高温高湿試験前に波長５４３ｎｍで測定したｔａｎχを１００％としたときに、高温高湿試験後に波長５４３ｎｍで測定したｔａｎχが９０％以下又は１１０％以上であったことを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 　表１及び表２において、総合評価が「〇」であることは、全ての評価項目が「〇」であったことを意味する。一方、表１及び表２において、総合評価が「×」であることは、少なくとも１つの評価項目が「×」であったことを意味する。
　表１及び表２に示すように、αが０．２６ＭＰａ～０．５５ＭＰａであって且つＴが２２μｍ～１１０μｍであれば、総合評価が〇であった。αが０．２６ＭＰａ～０．５５ＭＰａであって且つＴが２２μｍ～１１０μｍであれば、接着後に位相差板１０が元の厚みに戻ろうとして縮もうとするのを制限でき、光学特性の変動と外観不良を抑制できることが分かる。
　図６（Ａ）に例１～例６３で使用した位相差板１０の曲げ加工前の光学特性を示す。図６（Ａ）は、波長に対する楕円率ｔａｎχのスペクトルと、高温高湿試験の試験時間との関係を示す。試験時間が０時間、６４時間、１３０時間、３１５時間および６２５時間のそれぞれの時点で、楕円率ｔａｎχのスペクトルを測定した。図６（Ａ）から、曲げ加工前の位相差板１０の光学特性は、高温高湿試験の試験時間による変動が小さいことが分かる。
　図６（Ｂ）に例２１に係る光学素子１の光学特性を示す。図６（Ｂ）は、波長に対する楕円率ｔａｎχのスペクトルと、高温高湿試験の試験時間との関係を示す。試験時間が０時間、７２時間、１１４時間、３００時間および５８０時間のそれぞれの時点で、楕円率ｔａｎχのスペクトルを測定した。
　図６（Ｂ）から、曲げ加工後の位相差板１０の光学特性は、高温高湿試験の試験時間による変動が大きいことが分かる。例２１では、接着層２０として、巴川製紙所社製のＭＫ６４（貯蔵弾性率Ｅ：０．２０ＭＰａ、厚みＴ：２５μｍ、α：０．２０ＭＰａ）を使用した。αが０．２６ＭＰａよりも小さく、接着層２０の硬さが十分ではなかった。そのため、接着層２０を介して位相差板１０を３次元構造物４０の曲面４０ａに接着した後に、位相差板１０が元の厚みに戻ろうとするのを接着層２０が十分に抑制できなかったと推定される。
　図６（Ｃ）に例２３に係る光学素子１の光学特性を示す。図６（Ｃ）は、波長に対する楕円率ｔａｎχのスペクトルと、高温高湿試験の試験時間との関係を示す。試験時間が０時間、７２時間、１１４時間、３００時間および５８０時間のそれぞれの時点で、楕円率ｔａｎχのスペクトルを測定した。
　図６（Ｃ）から、曲げ加工後の位相差板１０の光学特性は、高温高湿試験の試験時間による変動が小さいことが分かる。例２３では、接着層２０として、巴川製紙所社製のＴＤ０６（貯蔵弾性率Ｅ：０．３０ＭＰａ、厚みＴ：２５μｍ、α：０．３０ＭＰａ）を使用した。αが０．２６ＭＰａ以上であって、接着層２０の硬さが十分であった。そのため、接着層２０を介して位相差板１０を３次元構造物４０の曲面４０ａに接着した後に、位相差板１０が元の厚みに戻ろうとするのを接着層２０が十分に抑制できたと推定される。
　図７（Ａ）に３次元構造物４０の曲面４０ａの曲率半径Ｒが６５ｍｍであるときの接着層２０の厚みＴと気泡の直径との関係を示す。また、図７（Ｂ）に３次元構造物４０の曲面４０ａの曲率半径Ｒが２５ｍｍであるときの接着層２０の厚みＴと気泡の直径との関係を示す。気泡の直径は、接着（曲げ加工）の後、高温高湿試験の前に測定した。
　図７（Ａ）及び図７（Ｂ）から、３次元構造物４０の曲面４０ａの曲率半径Ｒが一定である場合、接着層２０の厚みＴと気泡の直径との関係は一次方程式で表されることが分かる。接着層２０の厚みＴが大きくなるほど、気泡の直径が小さくなった。図７（Ｂ）から、曲面４０ａの曲率半径Ｒが２５ｍｍである場合、接着層２０の厚みＴが２２μｍ以上であれば、気泡の直径が０．３ｍｍ以下になることが分かる。
　以上、本開示に係る積層板および光学素子について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除および組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
　本出願は、２０２２年７月２８日に日本国特許庁に出願した特願２０２２－１２０８８１号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０２２－１２０８８１号の全内容を本出願に援用する。
１　　光学素子
１０　位相差板
１１　透明基材
１３　液晶層
２０　接着層
３０　積層板
４０　３次元構造物
４０ａ　曲面

Claims (6)

  1. 　透明基材と前記透明基材の上に形成される液晶層と含む位相差板と、前記位相差板を３次元構造物の曲面に接着する接着層と、を有する、積層板であって、
    　前記接着層の貯蔵弾性率をＥ（ＭＰａ）とし、前記接着層の厚みをＴ（μｍ）としたときに、下記式（１）
    α＝Ｅ×ｅｘｐ（Ｅ／Ｔ）・・・（１）
    で定義されるαが０．２６ＭＰａ～０．５５ＭＰａであって、且つＴが２２μｍ～１１０μｍである、積層板。
  2. 　前記接着層の貯蔵弾性率Ｅが０．０５ＭＰａ～３．０ＭＰａである、請求項１に記載の積層板。
  3. 　前記貯蔵弾性率Ｅと前記厚みＴの比Ｅ／Ｔが０．００１ＭＰａ／μｍ～０．０５ＭＰａ／μｍである、請求項１または２に記載の積層板。
  4. 　前記位相差板は、１／２波長板と、垂直配向液晶層と、１／４波長板と、をこの順番で含む、請求項１または２に記載の積層板。
  5. 　請求項１または２に記載の積層板と、前記３次元構造物と、を備える、光学素子。
  6. 　前記３次元構造物の前記曲面は、１０ｍｍ～１００ｍｍの曲率半径を全面又は一部に有する、請求項５に記載の光学素子。
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JP2021018430A (ja) * 2019-07-22 2021-02-15 住友化学株式会社 光学積層体及び表示装置
JP2021075057A (ja) * 2019-10-28 2021-05-20 住友化学株式会社 光学積層体及び表示装置

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