光學層疊體及其制造方法、以及使用了該光學層疊體的圖像顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種薄型、并且抑制了卷曲的、具有圓偏振光功能或橢圓偏振光功能的光學層疊體。本發明的實施方式的光學層疊體具備偏振片、配置于偏振片的一側的相位差層、和配置于偏振片的另一側的保護層。相位差層具有將直線偏振光變換為圓偏振光或橢圓偏振光的功能。該光學層疊體的第一方向上的加熱尺寸變化率和與該第一方向實質性地正交的第二方向上的加熱尺寸變化率的差為1.0％以下。
【專利說明】
光學層疊體及其制造方法、以及使用了該光學層疊體的圖像顯示裝置
技術領域
[0001]本發明涉及光學層疊體及其制造方法、以及使用了該光學層疊體的圖像顯示裝置。【背景技術】
[0002]近年來，像攜帶電話、智能手機、平板型個人電腦(PC)、導航系統、數字標牌、櫥窗展示等那樣，圖像顯示裝置在強烈的外來光下使用的機會越來越多。在像這樣在室外使用圖像顯示裝置的情況下，在觀看者戴上偏振光太陽鏡觀看該圖像顯示裝置時，會因觀看者觀看的角度而使偏振光太陽鏡的透射軸方向與圖像顯示裝置的出射側的透射軸方向成為正交尼科爾狀態，其結果是，畫面變黑，從而會有無法觀看顯示圖像的情況。為了解決此種問題，提出了在圖像顯示裝置的觀察側表面配置圓偏振光板(應對偏振光太陽鏡的偏振板) 的技術。
[0003]然而，對圖像顯示裝置的薄型化的要求越來越強，與之相伴，對于圖像顯示裝置中所用的光學構件而言，薄型化的要求也越來越強。然而，如果嘗試進行如上所述的應對偏振光太陽鏡的偏振板的薄型化，則會有卷曲(特別是偏振板的對角線方向的卷曲)明顯的問題。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2014-16425號公報
【發明內容】

[0007]發明所要解決的問題
[0008]本發明是為了解決上述以往的問題而完成的發明，其目的在于，提供薄型、并且抑制了卷曲的、具有圓偏振光功能或橢圓偏振光功能的光學層疊體。
[0009]用于解決問題的方法
[0010]本發明的光學層疊體具備偏振片、配置于該偏振片的一側的相位差層、和配置于該偏振片的另一側的保護層。該相位差層具有將直線偏振光變換為圓偏振光或橢圓偏振光的功能。該光學層疊體的第一方向上的加熱尺寸變化率和與該第一方向實質性地正交的第二方向上的加熱尺寸變化率的差為1.0%以下。
[0011]在一個實施方式中，上述第一方向為上述相位差層的慢軸方向或快軸方向，上述第二方向為該相位差層的快軸方向或慢軸方向。
[0012]在一個實施方式中，上述偏振片的吸收軸與上述相位差層的慢軸所成的角度為 35° ?55°。
[0013]在一個實施方式中，上述光學層疊體為長尺寸形狀，上述相位差層的慢軸與長尺寸方向所成的角度為35°?55°。
[0014]在一個實施方式中，上述光學層疊體還在上述相位差層的與上述偏振片相反一側具備硬涂層。
[0015]在一個實施方式中，上述偏振片與上述相位差層及上述保護層被利用固體成分濃度為6重量％以下的水系膠粘劑貼合。[〇〇16]根據本發明的其他的局面，提供一種圖像顯示裝置。該圖像顯示裝置在觀察側具備上述的光學層疊體，在觀察側配置有上述相位差層。[〇〇17]發明效果
[0018]根據本發明的實施方式，在具備偏振片、具有圓偏振光功能或橢圓偏振光功能的相位差層和保護層的光學層疊體中，通過控制第一方向上的加熱尺寸變化率和與該第一方向實質性地正交的第二方向上的加熱尺寸變化率的差，可以實現在非常薄型的同時抑制了卷曲的光學層疊體。特別是對于對角線方向的卷曲的抑制明顯。【附圖說明】
[0019]圖1是本發明的一個實施方式的光學層疊體的示意剖視圖。
[0020]圖2是表示實施例1的相對于溫度而言的慢軸方向及快軸方向的尺寸變化率的曲線的曲線圖。
[0021]圖3是表示比較例1的相對于溫度而言的慢軸方向及快軸方向的尺寸變化率的曲線的曲線圖。
[0022]圖4是表示比較例2的相對于溫度而言的慢軸方向及快軸方向的尺寸變化率的曲線的曲線圖。
[0023]圖5是表示實施例1的光學層疊體的卷曲的狀態的照片。
[0024]圖6是表示比較例1的光學層疊體的卷曲的狀態的照片。
[0025]圖7是表示比較例2的光學層疊體的卷曲的狀態的照片。【具體實施方式】
[0026]以下，對本發明的優選的實施方式進行說明，然而本發明并不限定于這些實施方式。[〇〇27](術語及記號的定義)
[0028]本說明書中的術語及記號的定義如下所示。
[0029](1)折射率(nx、ny、nz)[〇〇3〇]“nx”是面內的折射率最大的方向(S卩，慢軸方向)的折射率，“ny”是在面內與慢軸正交的方向(即，快軸方向)的折射率，“nz”是厚度方向的折射率。[〇〇31](2)面內相位差(Re)[〇〇32]“Re (A)”是23 °C時的利用波長Anm的光測定出的膜的面內相位差。例如，“Re (450)”是23°C時的利用波長450nm的光測定出的膜的面內相位差。Re(A)是在將膜的厚度設為d (nm)時，利用公式:Re = (nx-ny) Xd求出。[〇〇33](3)厚度方向的相位差(Rth)[〇〇34]“Rth(A)”是23°C時的利用波長550nm的光測定出的膜的厚度方向的相位差。例如，“Rth(450)”是23°C時的利用波長450nm的光測定出的膜的厚度方向的相位差。Rth(A)是在將膜的厚度設為d(nm)時，利用公式:Rth=(nx-nz) Xd求出。
[0035] (4)Nz 系數
[0036] Nz系數是利用Nz = Rth/Re求出。[〇〇37] (5)實質性地正交或平行[〇〇38] “實質性地正交”及“大致上正交”這樣的表達包含2個方向所成的角度為90° ±10° 的情況，優選為90° ±7°，更優選為90° ±5°。“實質性地平行”及“大致上平行”這樣的表達包含2個方向所成的角度為0° ±10°的情況，優選為0° ±7°，更優選為0° ±5°。此外，本說明書中在單純地說“正交”或“平行”時，是可以包含實質性地正交或實質性地平行的狀態的意思。[〇〇39](6)角度
[0040]在本說明書中提及角度時，只要沒有特別寫明，則該角度就包含順時針及逆時針兩個方向的角度。
[0041](7)長尺寸形狀
[0042]所謂“長尺寸形狀”，是指相對于寬度而言長度足夠長的細長形狀，例如，包括相對于寬度而言長度為10倍以上、優選為20倍以上的細長形狀。[〇〇43] A.光學層疊體的整體構成
[0044]圖1是本發明的一個實施方式的光學層疊體的示意剖視圖。本實施方式的光學層疊體1〇〇具備偏振片10、配置于偏振片10的一側的相位差層20、和配置于偏振片10的另一側的保護層30。相位差層20具有將直線偏振光變換為圓偏振光或橢圓偏振光的功能。因而，光學層疊體1〇〇在代表性的情況下可以是圓偏振光板或橢圓偏振光板。光學層疊體1〇〇在代表性的情況下配置于圖像顯示裝置的觀察側。該情況下，以使相位差層20為觀察側的方式配置。如果是如上所述構成，則即使在夾隔著偏振光太陽鏡等偏振光透鏡觀看顯示畫面的情況下，也可以實現優異的可視性。因而，光學層疊體100也可以適用于能夠在室外使用的圖像顯示裝置。
[0045]光學層疊體100也可以根據需要，在相位差層20的與偏振片10相反一側還具備硬涂層40。此外，光學層疊體100也可以具備其他的相位差層(未圖示)。其他的相位差層的數目、配置位置、光學特性(例如折射率橢圓體、面內相位差、厚度方向相位差、波長色散特性)、機械特性等可以根據目的恰當地設定。
[0046]光學層疊體100的第一方向上的加熱尺寸變化率和與該第一方向實質性地正交的第二方向上的加熱尺寸變化率的差為1.〇 %以下，優選為〇.8 %以下，更優選為0.6 %以下， 進一步優選為0.4%以下。根據本發明的實施方式，通過控制實質性地正交的2個方向的加熱尺寸變化率，可以實現在非常薄型的同時抑制了卷曲的光學層疊體。在代表性的情況下， 第一方向為相位差層20的慢軸方向或快軸方向，第二方向為該相位差層的快軸方向或慢軸方向。通過控制此種特定的2個方向的加熱尺寸變化率，可以在非常薄型的光學層疊體中進一步抑制卷曲。[〇〇47]偏振片10與相位差層20被以使偏振片10的吸收軸與相位差層20的慢軸形成規定的角度的方式層疊。偏振片10的吸收軸與相位差層20的慢軸所成的角度優選為35°?55°， 更優選為38°?52°，進一步優選為40°?50°，特別優選為42°?48°，尤其優選為45°左右。通過將相位差層20以此種軸關系配置于比偏振片10更靠觀察側，即使在夾隔著偏振光太陽鏡等偏振光透鏡觀看顯示畫面的情況下，也可以實現優異的可視性。因而，可以將本發明的實施方式的光學層疊體合適地應用于能夠在室外使用的圖像顯示裝置中。
[0048]光學層疊體100既可以是紙張狀，也可以是長尺寸形狀(例如卷筒狀)。在光學層疊體100為長尺寸形狀的情況下，長尺寸形狀的偏振片的吸收軸方向既可以是長尺寸方向，也可以是寬度方向。優選偏振片的吸收軸方向為長尺寸方向。這是因為，偏振片的制造容易， 因此作為其結果，光學層疊體的制造效率優異。在光學層疊體為長尺寸形狀的情況下，相位差層20的慢軸與長尺寸方向所成的角度0優選為35°?55°，更優選為38°?52°，進一步優選為40°?50°，特別優選為42°?48°，尤其優選為45°左右。通過如后所述地利用斜向拉伸形成構成相位差層的相位差膜，就可以形成在斜向具有慢軸的長尺寸形狀的相位差膜(相位差層)，作為其結果，可以實現長尺寸形狀的光學層疊體。由于此種長尺寸形狀的光學層疊體可以利用卷對卷工藝進行制作，因此生產率格外優異。[0〇49] 光學層疊體的整體厚度在代表性的情況下為40WI1?300WI1，優選為60WI1?160wii， 更優選為80mi?140mi，進一步優選為lOOwii?120wii。根據本發明的實施方式，可以得到在像這樣非常薄的厚度的同時、良好地抑制了卷曲的光學層疊體。而且，所謂光學層疊體的整體厚度，是指偏振片、相位差層、在存在有保護層的情況下還有硬涂層、以及用于將它們層疊的膠粘層的合計厚度。
[0050]以下，對構成本發明的實施方式的光學層疊體的各層進行說明。
[0051]A-1.偏振片[〇〇52]作為偏振片10,可以采用任意的合適的偏振片。例如，形成偏振片的樹脂膜既可以是單層的樹脂膜，也可以是兩層以上的層疊體。[〇〇53]作為由單層的樹脂膜構成的偏振片的具體例，可以舉出對聚乙烯醇(PVA)系樹脂膜、部分甲縮醛化PVA系樹脂膜、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等親水性高分子膜實施了借助碘、二色性染料等二色性物質的染色處理及拉伸處理的膜、PVA的脫水處理物或聚氯乙烯的脫鹽酸處理物等聚烯系取向膜等。由于光學特性優異，因此優選使用將PVA系樹脂膜用碘染色并進行單軸拉伸而得的偏振片。[〇〇54] 上述借助碘的染色例如是通過將PVA系樹脂膜浸漬于碘水溶液中而進行。上述單軸拉伸的拉伸倍率優選為3?7倍。拉伸可以在染色處理后進行，也可以在染色的同時進行。 另外，也可以在進行拉伸后染色。根據需要，對PVA系樹脂膜實施溶脹處理、交聯處理、清洗處理、干燥處理等。例如，通過在染色前將PVA系樹脂膜浸漬于水中進行水洗，不僅可以清洗 PVA系樹脂膜表面的污垢、防粘連劑，還可以使PVA系樹脂膜溶脹而防止染色不均等。
[0055]作為使用層疊體得到的偏振片的具體例，可以舉出使用樹脂基材與層疊于該樹脂基材上的PVA系樹脂層(PVA系樹脂膜)的層疊體、或者樹脂基材與涂布形成于該樹脂基材上的PVA系樹脂層的層疊體得到的偏振片。使用樹脂基材與涂布形成于該樹脂基材上的PVA系樹脂層的層疊體得到的偏振片例如可以如下制作，即，將PVA系樹脂溶液涂布于樹脂基材上，使之干燥而在樹脂基材上形成PVA系樹脂層，得到樹脂基材與PVA系樹脂層的層疊體;對該層疊體進行拉伸及染色而將PVA系樹脂層制成偏振片。本實施方式中，拉伸在代表性的情況下包括將層疊體浸漬于硼酸水溶液中而拉伸。此外，拉伸根據需要可以在硼酸水溶液中的拉伸之前還包括將層疊體在高溫(例如95°C以上)下進行空中拉伸。所得的樹脂基材/偏振片的層疊體可以直接使用(即，可以將樹脂基材作為偏振片的保護層)，也可以從樹脂基材/偏振片的層疊體中剝離樹脂基材，在該剝離面層疊與目的對應的任意的合適的保護層而使用。此種偏振片的制造方法的詳情例如記載于日本特開2012-73580號公報中。該公報的全部記載被作為參考引用到本說明書中。
[0056] 偏振片的厚度優選為15wii以下，更優選為13wii以下，進一步優選為lOym，特別優選為8wii以下。偏振片的厚度的下限在一個實施方式中為2wn，在其他實施方式中為3wii。根據本發明的實施方式，盡管偏振片的厚度像這樣非常薄，然而可以良好地抑制加熱光學層疊體時的卷曲。[〇〇57] 偏振片優選在波長380nm?780nm的任意波長下顯示出吸收二色性。偏振片的單體透射率優選為44.0 %?45.5 %，更優選為44.5 %?45.0 %。根據本發明，可以實現非常薄、 并且抑制了卷曲的光學層疊體，此外，在此種光學層疊體中可以實現如上所述的優異的單體透射率。[〇〇58] 偏振片的偏振度如上所述為98%以上，優選為98.5%以上，進一步優選為99%以上。根據本發明，可以實現非常薄、并且抑制了卷曲的光學層疊體，此外，在此種光學層疊體中可以實現如上所述的優異的偏振度。[〇〇59]A-2 ?相位差層[〇〇6〇]相位差層20如上所述，具有將直線偏振光變換為圓偏振光或橢圓偏振光的功能。 即，相位差層20在代表性的情況下顯示出折射率特性為nx>ny的關系。相位差膜的面內相位差1^(550)優選為8〇111]1?16〇11111，更優選為9〇111]1?12〇111]1。若面內相位差為此種范圍，則能夠以優異的生產率及妥當的成本獲得具有合適的橢圓偏振光性能的相位差膜。其結果是， 能夠以優異的生產率及妥當的成本獲得即使在夾隔著偏振光太陽鏡等偏振光透鏡觀看顯示畫面的情況下也可以確保良好的可視性的光學層疊體。
[0061]相位差層20只要具有nx>ny的關系，就會顯示出任意的合適的折射率橢圓體。優選相位差層的折射率橢圓體顯示出nX>ny 2 nz的關系。相位差層的Nz系數優選為1?2,更優選為1?1.5,進一步優選為1?1.3。
[0062]相位差層20由能夠滿足如上所述的光學特性的、任意的合適的相位差膜構成。作為形成相位差膜的樹脂，在代表性的情況下可以舉出纖維素酯樹脂(以下也簡稱為纖維素酯)。[〇〇63]作為纖維素酯的具體例，可以舉出纖維素(二、三)乙酸酯、纖維素丙酸酯、纖維素丁酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯、纖維素乙酸酯鄰苯二甲酸酯、纖維素鄰苯二甲酸酯。優選為纖維素三乙酸酯、纖維素二乙酸酯、纖維素丙酸酯、纖維素丁酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯。纖維素酯既可以單獨使用，也可以組合使用。
[0064]纖維素酯是將用￠-1,4-糖苷鍵構成纖維素的葡萄糖單元中的2位、3位及6位的游離羥基(hydroxy)的一部分或全部利用乙酰基、丙酰基等酰基酯化而得的聚合物 (polymer)。此處，所謂“酰基取代度”，表示的是對于重復單元的葡萄糖的2位、3位及6位將羥基酯化的比例的合計。具體而言，將纖維素的2位、3位及6位的各自的羥基發生100%酯化的情況分別設為取代度1。因而，在纖維素的2位、3位及6位全都發生100%酯化的情況下，取代度為最大的3。另外，所謂“平均酰基取代度”，是指將構成纖維素酯樹脂的多個葡萄糖單元的酰基取代度以每一個單元的平均值的形式表現的酰基取代度。酰基取代度可以依照 ASTM-D817-96 測定。
[0065] 作為酰基，例如可以舉出乙酰基、丙酰基、丁酰基、庚酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、十二烷酰基、十三烷酰基、十四烷酰基、十六烷酰基、十八烷酰基、異丁酰基、叔丁酰基、 環己烷羰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰基、肉桂酰基。[〇〇66]在一個實施方式中，在將纖維素酯樹脂的乙酰基取代度設為X、將丙酰基取代度設為Y時，X及Y優選滿足下述式(1)及式(2)。
[0067]式(1):2.0《(X+Y)《2.8
[0068]式(2):0<Y<1.0
[0069]更優選滿足上述式(1)及式(2)的纖維素酯樹脂含有滿足下述式(la)和上述式(2) 的纖維素酯樹脂、和滿足下述式(lb)的纖維素酯樹脂。
[0070]式(la):2.0< (X+Y)<2.5
[0071]S(lb):2.5<(X+YH2.8[〇〇72]而且，“乙酰基取代度”及“丙酰基取代度”是上述的酰基取代度的更具體的指標， 所謂“乙酰基取代度”，表示的是對于重復單元的葡萄糖的2位、3位及6位將羥基利用乙酰基酯化的比例的合計，所謂“丙酰基取代度”，表示的是對于重復單元的葡萄糖的2位、3位及6 位將羥基利用乙酰基酯化的比例的合計。
[0073]纖維素酯樹脂的分子量分布(重均分子量Mw/數均分子量Mn)優選為1.5?5.5,更優選為2.0?5.0,進一步優選為2.5?5.0,特別優選為3.0?5.0。
[0074]作為纖維素酯樹脂的原料的纖維素，可以使用任意的合適的纖維素。作為具體例， 可以舉出棉籽絨、木漿、洋麻。也可以將由不同的原料得到的纖維素酯樹脂組合使用。
[0075]纖維素酯樹脂可以利用任意的合適方法制造。作為代表例可以舉出包括以下的步驟的方法:將原料的纖維素、規定的有機酸(例如乙酸、丙酸)、酸酐(例如乙酸酐、丙酸酐)、 以及催化劑(例如硫酸)混合，將纖維素酯化，將反應進行至得到纖維素三酯。在纖維素三酯中，葡萄糖單元的三個輕基(hydroxy)由有機酸的酰基酸取代。若同時使用二種有機酸，貝1J 可以制成混合酯型的纖維素酯(例如纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯)。然后，將纖維素三酯水解，由此合成具有所需的酰基取代度的纖維素酯。其后，經過過濾、沉淀、水洗、脫水、干燥等工序，就可以得到纖維素酯樹脂。
[0076]相位差層20(相位差膜)在代表性的情況下，是通過將由如上所述的樹脂形成的樹脂膜沿至少一個方向拉伸而制作。
[0077]作為樹脂膜的形成方法，可以采用任意的合適的方法。例如可以舉出熔融擠出法 (例如T型模頭成形法)、澆注涂布法(例如流延法)、壓延成形法、熱壓法、共擠出法、共熔融法、多層擠出、吹脹成形法等。優選使用T型模頭成形法、流延法及吹脹成形法。
[0078]樹脂膜的厚度(未拉伸膜的厚度)可以根據所需的光學特性、后述的拉伸條件等設定為任意的合適的值。優選為50mi?300M1，更優選為80M1?250wii。
[0079]上述拉伸可以采用任意的合適的拉伸方法、拉伸條件(例如拉伸溫度、拉伸倍率、 拉伸方向)。具體而言，可以使用自由端拉伸、固定端拉伸?自由端收縮、固定端收縮等各種各樣的拉伸方法，既可以單獨地使用，也可以同時或逐次地使用。對于拉伸方向，可以沿水平方向、垂直方向、厚度方向、對角方向等各種各樣的方向、維度進行。拉伸的溫度優選為樹脂膜的玻璃化轉變溫度(Tg)±20°C的范圍。
[0080]通過適當地選擇上述拉伸方法、拉伸條件，就可以得到具有上述所需的光學特性(例如折射率橢圓體、面內相位差、Nz系數)的相位差膜(作為結果是得到相位差層)。[0081 ]在一個實施方式中，相位差層20是通過對樹脂膜進行單軸拉伸或固定端單軸拉伸而制作。作為單軸拉伸的具體例，可以舉出一邊使樹脂膜沿長尺寸方向行進、一邊沿長度方向(縱向)進行拉伸的方法。作為單軸拉伸的另外的具體例，可以舉出使用展幅機沿橫向進行拉伸的方法。拉伸倍率優選為1 〇%?500%。
[0082]在其他的實施方式中，相位差層20是通過對長尺寸形狀的樹脂膜相對于長尺寸方向沿角度9的方向連續地進行斜向拉伸而制作。通過采用斜向拉伸，就可以得到相對于膜的長尺寸方向具有角度Q的取向角的長尺寸形狀的拉伸膜，例如在與偏振片層疊時可以實現卷對卷工藝，可以簡化制造工序。角度0如上所述。
[0083]作為斜向拉伸中所用的拉伸機，例如可以舉出可以沿橫向和/或縱向施加左右不同的速度的進給力或拉伸力或拉回力的展幅機式拉伸機。作為展幅機式拉伸機，有橫向單軸拉伸機、同時雙軸拉伸機等，然而只要可以將長尺寸形狀的樹脂膜連續地斜向拉伸，則可以使用任意的合適的拉伸機。[〇〇84] 作為斜向拉伸的方法，例如可以舉出日本特開昭50-83482號公報、日本特開平2-113920號公報、日本特開平3-182701號公報、日本特開2000-9912號公報、日本特開2002-86554號公報、日本特開2002-22944號公報等中記載的方法。[0〇85] 拉伸膜(作為結果是相位差層)的厚度優選為20M1?80M1，更優選為30M1?60ym。
[0086]作為構成相位差層20的相位差膜，可以直接使用市售的膜，也可以對市售的膜根據目的進行2次加工(例如拉伸處理、表面處理)后使用。[〇〇87] 也可以對相位差層20的偏振片10側的表面實施表面處理。作為表面處理，例如可以舉出電暈處理、等離子體處理、火焰處理、底漆涂布處理、皂化處理。作為電暈處理，例如可以舉出利用電暈處理機在常壓空氣中進行放電的方式。等離子體處理例如可以舉出利用等離子體放電機在常壓空氣中進行放電的方式。火焰處理例如可以舉出使火焰與膜表面直接接觸的方式。底漆涂布處理例如可以舉出將異氰酸酯化合物、硅烷偶聯劑等用溶劑稀釋、并薄薄地涂布該稀釋液的方式。皂化處理例如可以舉出浸漬于氫氧化鈉水溶液中的方式。優選為電暈處理、等離子體處理。
[0088]A-3.保護層
[0089]保護層30由可以作為偏振片的保護層使用的任意的合適的膜形成。作為成為該膜的主成分的材料的具體例，可以舉出三乙酰纖維素(TAC)等纖維素系樹脂、聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚酰胺系、聚酰亞胺系、聚醚砜系、聚砜系、聚苯乙烯系、聚降冰片烯系、 聚烯烴系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯系等透明樹脂等。另外，還可以舉出(甲基)丙烯酸系、氨基甲酸酯系、(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯系、環氧系、硅酮系等熱固化型樹脂或紫外線固化型樹脂等。除此以外，例如還可以舉出硅氧烷系聚合物等玻璃質系聚合物。另外，也可以使用日本特開號公報(W001/37007)中記載的聚合物膜。作為該膜的材料，例如可以使用含有在側鏈中具有取代或未取代的酰亞胺基的熱塑性樹脂、和在側鏈中具有取代或未取代的苯基以及腈基的熱塑性樹脂的樹脂組合物，例如可以舉出具有包含異丁烯和N-甲基馬來酰亞胺的交替共聚物、和丙烯腈/苯乙烯共聚物的樹脂組合物。該聚合物膜例如可以為上述樹脂組合物的擠出成形物。
[0090]作為上述(甲基)丙烯酸系樹脂，Tg(玻璃化轉變溫度)優選為115°C以上，更優選為120°C以上，進一步優選為125°C以上，特別優選為130°C以上。這是因為，可以在耐久性方面優異。上述(甲基)丙烯酸系樹脂的Tg的上限值沒有特別限定，然而從成形性等觀點考慮，優選為170°C以下。
[0091]作為上述(甲基)丙烯酸系樹脂，可以在不損害本發明的效果的范圍內，采用任意的合適的(甲基)丙烯酸系樹脂。例如可以舉出聚甲基丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯_(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯_(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯_(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS樹脂等)、 具有脂環族烴基的聚合物(例如甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸環己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯_(甲基)丙烯酸降冰片基酯共聚物等)。優選舉出聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸烷基酯。更優選舉出以甲基丙烯酸甲酯作為主成分(50?100重量％、優選為70?100重量％)的甲基丙烯酸甲酯系樹脂。
[0092]作為上述(甲基)丙烯酸系樹脂的具體例，例如可以舉出三菱麗陽公司制的 Acrypet VH或Acrypet VRL20A、日本特開2004-70296號公報中記載的在分子內具有環結構的(甲基)丙烯酸系樹脂、利用分子內交聯或分子內環化反應得到的高Tg(甲基)丙烯酸系樹脂。[〇〇93]作為上述(甲基)丙烯酸系樹脂，從具有高耐熱性、高透明性、高機械強度的方面考慮，特別優選具有內酯環結構的(甲基)丙烯酸系樹脂。
[0094]作為上述具有內酯環結構的(甲基)丙烯酸系樹脂，可以舉出日本特開號公報、日本特開號公報、日本特開號公報、日本特開 號公報、日本特開號公報等中記載的具有內酯環結構的(甲基)丙稀酉支系樹脂。
[0095]上述具有內酯環結構的(甲基)丙烯酸系樹脂的質均分子量(有時也稱作重均分子量)優選為1000?2000000,更優選為5000?1000000,進一步優選為10000?500000,特別優選為 50000 ?500000。[〇〇96]上述具有內酯環結構的(甲基)丙烯酸系樹脂的Tg(玻璃化轉變溫度)優選為115°C 以上，更優選為125°C以上，進一步優選為130°C以上，特別優選為135°C，最優選為140°C以上。這是因為，可以在耐久性方面優異。上述具有內酯環結構的(甲基)丙烯酸系樹脂的Tg的上限值沒有特別限定，然而從成形性等觀點考慮，優選為170°C以下。
[0097]而且，本說明書中所謂“(甲基)丙烯酸系”，是指丙烯酸系和/或甲基丙烯酸系。 [〇〇98]保護層30優選在光學上為各向同性。本說明書中所謂“在光學上為各向同性”，是指面內相位差1^(550)為〇111]1?1〇11111，厚度方向的相位差1?1:11(550)為-1〇111]1?+1〇11111。[〇〇99]內側保護膜的厚度優選為20mi?80M1，更優選為30mi?60M1。
[0100]A-4.硬涂層[〇1〇1]硬涂層40具有對光學層疊體賦予耐藥品性、耐擦傷性及表面平滑性、并且提高高溫高濕下的尺寸穩定性的功能。作為硬涂層40,可以采用任意的合適的構成。硬涂層例如為任意的合適的紫外線固化樹脂的固化層。作為紫外線固化樹脂，例如可以舉出丙烯酸系樹月旨、硅酮系樹脂、聚酯系樹脂、氨基甲酸酯系樹脂、酰胺系樹脂、環氧系樹脂等。構成硬涂層的樹脂的玻璃化轉變溫度優選為120 °C?300 °C，更優選為130 °C?250 °C。若為此種范圍，則可以得到高溫下的尺寸穩定性優異的光學層疊體。硬涂層也可以根據需要含有任意的合適的添加劑。作為該添加劑的代表例，可以舉出無機系微粒和/或有機系微粒。
[0102] 硬涂層40的厚度優選為10M1以下，更優選為1M1?8WI1，進一步優選為3WI1?7WI1。 [〇1〇3]硬涂層的詳情例如記載于日本特開號公報中，該記載被作為參考引用到本說明書中。
[0104]A-5.膠粘層
[0105]在構成本發明的實施方式的光學層疊體的各層的貼合中，可以使用任意的合適的膠粘層(未圖示)。膠粘層可以是粘合劑層，也可以是膠粘劑層。在代表性的情況下，將偏振片10與相位差層20及保護層30用水系膠粘劑貼合。作為水系膠粘劑，可以采用任意的合適的水系膠粘劑。優選使用含有PVA系樹脂的水系膠粘劑。水系膠粘劑中所含的PVA系樹脂的平均聚合度從膠粘性的方面考慮優選為100?5500左右，更優選為1000?4500。平均皂化度從膠粘性的方面考慮優選為85摩爾％?100摩爾％左右，更優選為90摩爾％?100摩爾％。
[0106]水系膠粘劑中所含的PVA系樹脂優選含有乙酰乙酰基。這是因為，可以在偏振片與相位差層及保護層的密合性方面優異，在耐久性方面優異。含有乙酰乙酰基的PVA系樹脂例如可以通過利用任意的方法使PVA系樹脂與二酮反應而得到。含有乙酰乙酰基的PVA系樹脂的乙酰乙酰基改性度在代表性的情況下為0.1摩爾％以上，優選為0.1摩爾％?40摩爾％左右，進一步優選為1摩爾％?20摩爾％，特別優選為1摩爾％?7摩爾％。而且，乙酰乙酰基改性度是利用NMR測定而得的值。
[0107]水系膠粘劑的固體成分濃度優選為6重量％以下，更優選為0.1重量％?6重量％，進一步優選為0.5重量％?6重量％。若固體成分濃度為此種范圍，則具有容易控制偏振板的尺寸控制率的優點。若固體成分濃度過低，則所得的光學層疊體的水分含量變多，會有因干燥條件而使尺寸變化變大的情況。若固體成分濃度過高，則膠粘劑的粘度變高，會有光學層疊體的生產率不充分的情況。[〇1〇8] 膠粘層的厚度優選為0.01_?7_，更優選為0.01_?5_，進一步優選為0.0lym ?2wii，特別優選為0.0lM?lwii。若膠粘層的厚度過薄，則無法獲得膠粘劑自身的凝聚力， 有可能無法獲得膠粘強度。若膠粘層的厚度過厚，則會有光學層疊體無法滿足耐久性的情況。
[0109]A-6 ?其他
[0110]在一個實施方式中，也可以在相位差層20的偏振片10側的表面設置易膠粘層(未圖示)。在設置易膠粘層的情況下，既可以對相位差層20實施上述的表面處理，也可以不實施。優選對相位差層20實施表面處理。通過將易膠粘層與表面處理組合，可以促進偏振片10 與相位差層20之間的所需的膠粘力的實現。易膠粘層優選含有具有反應性官能團的硅烷。 通過設置此種易膠粘層，可以促進偏振片10與相位差層20之間的所需的膠粘力的實現。易膠粘層的詳情例如記載于日本特開號公報中。
[0111]在實用上，也可以在光學層疊體的保護層30側設置粘合劑層(未圖示)。通過預先設置粘合劑層，就可以很容易地向其他光學構件(例如液晶單元、有機EL面板)上貼合。而且，優選在該粘合劑層的表面在使用之前都貼合有剝離膜。
[0112]B.光學層疊體的制造方法
[0113]對于本發明的實施方式的光學層疊體的制造方法的一例，僅對特征性的部分進行簡單說明。該制造方法包括:制作具有偏振片10、配置于偏振片10的一側的相位差層20和配置于偏振片10的另一側的保護層30的層疊體；以及對該層疊體在例如85°C以上的溫度進行加熱(以下有時也稱作高溫加熱)。高溫加熱的加熱溫度優選為86°C以上。高溫加熱的加熱溫度的上限例如為l〇〇°C。高溫加熱的加熱時間優選為3分鐘?10分鐘，更優選為3分鐘?6 分鐘。也可以在高溫加熱之前和/或之后，對層疊體在低于85°C的溫度進行加熱(低溫加熱)。低音加熱的加熱溫度及加熱時間可以根據目的及所得的光學層疊體的所需的特性適當地設定。高溫加熱和/或低溫加熱也可以兼作偏振片、相位差層(相位差膜)及保護層(保護膜)的層疊中的膠粘劑的干燥處理。而且，偏振片、相位差層(相位差膜)及保護層(保護膜)的形成方法如上所述，或者可以采用任意的合適的方法。另外，偏振片、相位差層(相位差膜)及保護層(保護膜)的層疊方法也可以采用任意的合適的方法。
[0114]C.圖像顯示裝置
[0115]本發明的實施方式的圖像顯示裝置在其觀察側具備光學層疊體。光學層疊體是上述A項及B項中說明的本發明的實施方式的光學層疊體。光學層疊體被以使相位差層為觀察側的方式配置。作為圖像顯示裝置的代表例，可以舉出液晶顯示裝置、有機電致發光(EL)顯示裝置。此種圖像顯示裝置因在觀察側具備上述的光學層疊體，即使在夾隔著偏振光太陽鏡等偏振光透鏡觀看顯示畫面的情況下，也可以實現優異的可視性。因而，此種圖像顯示裝置在室外也可以合適地使用。
[0116][實施例]
[0117]以下，利用實施例對本發明進行具體的說明，然而本發明并不受這些實施例限定。 而且，實施例中的評價項目如下所示。
[0118](1)加熱尺寸變化率差
[0119]將實施例及比較例中得到的光學層疊體沿慢軸方向及快軸方向分別以4mmX 50mm 切出，作為測定樣品組。對于各個測定樣品，以使測定部的長度為20mm的方式用金屬夾具夾緊，在該狀態下投入加熱爐，測定出相對于溫度變化的尺寸變化率。具體而言，使用熱分析系統(日立High-Tech Science公司制、TMA7100)，以1.5°C/min的升溫速度使溫度從30°C變化到90 °C，測定出各個測定樣品的尺寸變化率。在測定溫度(30 °C到90 °C)的范圍內，將沿著慢軸方向切出的測定樣品與沿著快軸方向切出的測定樣品的尺寸變化率的差達到最大的溫度下的差作為加熱尺寸變化率差。而且，將實施例1以及比較例1及2中的相對于溫度而言的慢軸方向及快軸方向的尺寸變化率的曲線分別表示于圖2?圖4中。[〇12〇](2)卷曲方向長度
[0121]將實施例及比較例中得到的光學層疊體以使偏振片的吸收軸方向為長邊的方式以112mmX65mm(5英寸尺寸)切出。在切出的光學層疊體發生卷曲時，測定出該卷曲方向上的光學層疊體的長度。測定出的長度越大，則卷曲量越小，表明操作性優異。
[0122][實施例1]
[0123](偏振片的制作)
[0124]將聚合度2400、皂化度99.9摩爾％、厚30wii的PVA系樹脂膜浸漬于30°C的溫水中， 在使之溶脹的同時以使PVA系樹脂膜的長度為原長的2.0倍的方式進行單軸拉伸。然后，浸漬于碘與碘化鉀的混合物(重量比〇.5:8)的濃度為0.3重量％的水溶液(染色浴)中，在以使 PVA系樹脂膜的長度為原長的3.0倍的方式進行單軸拉伸的同時染色。其后，在浸漬于硼酸5 重量％、碘化鉀3重量％的水溶液(交聯浴1)中的同時，以使PVA系樹脂膜的長度為原長的3.7倍的方式進行拉伸后，在60 °C的硼酸4重量％、碘化鉀5重量％的水溶液(交聯浴2)中，以使PVA系樹脂膜的長度為原長的6倍的方式進行拉伸。繼而，在用碘化鉀3重量％的水溶液 (含有碘的浸浴)進行碘離子浸滲處理后，在60°C的烘箱中干燥4分鐘，得到長尺寸形狀(卷筒狀)的偏振片。所得的偏振片的厚度為12m。偏振片的吸收軸與長尺寸方向平行。
[0125](相位差膜)
[0126]使用了被斜向拉伸、此外還形成有硬涂層的長尺寸形狀的三乙酰纖維素(TAC)膜。 TAC膜的厚度為40mi，硬涂層的厚度為5wii。另外，TAC膜的面內相位差Re(550)為105nm，其慢軸與長尺寸方向所成的角度為45°。
[0127](保護膜)
[0128]使用了長尺寸形狀的內酯化聚甲基丙烯酸甲酯膜(厚度30mi)。[〇129](光學層疊體的制作)
[0130]將上述的偏振片和保護膜及相位差膜夾隔著聚乙烯醇系膠粘劑(固體成分濃度 5.6重量％、干燥后的厚度0.08wil)利用卷對卷工藝貼合，制作出具有硬涂層/相位差層/偏振片/保護層的構成的層疊體。其后，將所制作的層疊體在66°C干燥4分鐘、在86 °C干燥4分鐘而得到光學層疊體。所得的光學層疊體的偏振片的吸收軸方向平行于長尺寸方向，相位差層的慢軸與長尺寸方向所成的角度為45°。另外，所得的光學層疊體的總厚度為97WI1。此夕卜，將所得的光學層疊體供于上述(1)及(2)的評價，其結果是，加熱尺寸變化率差為 0.32%，卷曲方向長度為102mm。將卷曲的狀態表示于圖5中。
[0131][比較例1]
[0132]除了將層疊體的干燥條件變更為在66°C干燥4分鐘、在70°C干燥2分鐘、在80°C干燥2分鐘以外，與實施例1相同地得到光學層疊體。所得的光學層疊體的加熱尺寸變化率差為1.03%，卷曲方向長度為42_。將卷曲的狀態表示于圖6中。
[0133][比較例2]
[0134]除了將層疊體的干燥條件變更為在66 °C干燥4分鐘、在70°C干燥17秒、在80 °C干燥 17秒以外，與實施例1相同地得到光學層疊體。所得的光學層疊體的加熱尺寸變化率差為 1.10%，卷曲方向長度為38mm。將卷曲的狀態表示于圖7中。
[0135][評價]
[0136]從圖5?圖7可以清楚地看到，本發明的實施例的光學層疊體因控制慢軸方向與快軸方向的加熱尺寸變化率的差，而可以使總厚度為97wii這樣的非常薄的厚度，同時還可以良好地抑制卷曲。
[0137]產業上的可利用性
[0138]本發明的實施方式的光學層疊體適用于圖像顯示裝置，特別可以合適地應用于夾隔著偏振光太陽鏡等偏振光透鏡觀看顯示畫面的圖像顯示裝置。
[0139]符號的說明
[0140] 10偏振片，20相位差層，30保護層，40硬涂層，100光學層疊體。
【主權項】
1.一種光學層疊體，其具備偏振片、配置于該偏振片的一側的相位差層、和配置于該偏 振片的另一側的保護層，該相位差層具有將直線偏振光變換為圓偏振光或橢圓偏振光的功能，第一方向上的加熱尺寸變化率和與該第一方向實質性地正交的第二方向上的加熱尺 寸變化率的差為1.0%以下。2.根據權利要求1所述的光學層疊體，其中，所述第一方向為所述相位差層的慢軸方向 或快軸方向，所述第二方向為該相位差層的快軸方向或慢軸方向。3.根據權利要求1所述的光學層疊體，其中，所述偏振片的吸收軸與所述相位差層的慢 軸所成的角度為35°?55°。4.根據權利要求1所述的光學層疊體，其為長尺寸形狀，所述相位差層的慢軸與長尺寸 方向所成的角度為35°?55°。5.根據權利要求1所述的光學層疊體，其中，在所述相位差層的與所述偏振片相反一側 還具備硬涂層。6.根據權利要求1所述的光學層疊體，其中，所述偏振片，與所述相位差層及所述保護 層之間，利用固體成分濃度為6重量％以下的水系膠粘劑貼合。7.—種圖像顯示裝置，其在觀察側具備權利要求1所述的光學層疊體，所述相位差層被 配置于觀察側。
【文檔編號】G02B5/30GK105988157SQ201610153293
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月17日
【發明人】淵田岳仁, 丸林弘明, 伊崎章典, 品川玲子, 木村啟介
【申請人】日東電工株式會社