带触碰传感器层的光学层叠体、图像显示装置以及该光学层叠体的制造方法与流程

文档序号:16809937发布日期:2019-02-10 13:30阅读:193来源:国知局
带触碰传感器层的光学层叠体、图像显示装置以及该光学层叠体的制造方法与流程

本发明涉及带触碰传感器层的光学层叠体、图像显示装置以及该光学层叠体的制造方法。



背景技术:

为了使得在戴偏光太阳镜来观看图像显示装置的显示画面时视觉辨认性提高,已知有在视觉辨认侧偏振片的保护基材中使用了1/4波长板的图像显示装置(专利文献1)。专利文献1的图像显示装置在视觉辨认侧偏振片的视觉辨认侧具有1/4波长板,视觉辨认侧偏振片的吸收轴与1/4波长板的慢轴所成的角度被设定为45°。由此,从显示画面射出圆偏振光,其结果是能够解决在以偏光太阳镜的透射轴与视觉辨认侧偏振片的透射轴正交的状态对显示画面进行了观察时显示画面变暗这样的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平10-10523号公报



技术实现要素:

发明所要解决的问题

就上述现有图像显示装置来说,在戴偏光太阳镜来观看显示画面时,根据偏光太阳镜的角度而会产生色相变化和透射率变化,存在视觉辨认性降低这样的问题。

另外,近年来具有触碰传感器功能的图像显示装置不断普及,但作为对图像显示装置整体的普遍要求期望薄型化。

本发明是为了解决上述现有问题而完成的,其主要目的在于:提供带触碰传感器层的光学层叠体、具备该光学层叠体的图像显示装置以及该光学层叠体的制造方法,该光学层叠体能够在抑制厚度增加的同时抑制根据偏光太阳镜的角度的色相变化,其结果是能够改善视觉辨认性。

用于解决问题的手段

本发明的光学层叠体是从视觉辨认侧依次层叠触碰传感器层、第二相位差层、起偏器和第三相位差层而成的,上述触碰传感器层包含第一相位差层和透明导电层,上述透明导电层配置在上述第一相位差层的单侧或两侧,其中,上述触碰传感器层与上述第二相位差层是隔着具有紫外线吸收功能的粘着剂层而层叠的。

就一个实施方式来说,上述第一相位差层的面内相位差re1满足re1(450)/re1(550)<1.03、re1(650)/re1(550)>0.97,

上述第二相位差层的面内相位差re2满足re2(450)/re2(550)≥1.03、re2(650)/re2(550)≤0.97。

(式中,re1(450)和re2(450)表示在23℃下以波长为450nm的光测得的面内相位差,re1(550)和re2(550)表示在23℃下以波长为550nm的光测得的面内相位差,re1(650)和re2(650)表示在23℃下以波长为650nm的光测得的面内相位差)

就一个实施方式来说,上述第一相位差层的面内相位差re1(550)为105nm~115nm,上述第二相位差层的面内相位差re2(550)为190nm~260nm,上述起偏器的吸收轴与上述第一相位差层的慢轴所成的角度θ1为19°~35°,并且上述起偏器的吸收轴与上述第二相位差层的慢轴所成的角度θ2为77°~85°,

或者上述第一相位差层的面内相位差re1(550)为116nm~125nm,上述第二相位差层的面内相位差re2(550)为200nm~260nm,上述起偏器的吸收轴与上述第一相位差层的慢轴所成的角度θ1为15°~35°,并且上述起偏器的吸收轴与上述第二相位差层的慢轴所成的角度θ2为75°~85°,

或者上述第一相位差层的面内相位差re1(550)为126nm~135nm,上述第二相位差层的面内相位差re2(550)为210nm~260nm,上述起偏器的吸收轴与上述第一相位差层的慢轴所成的角度θ1为15°~35°,并且上述起偏器的吸收轴与上述第二相位差层的慢轴所成的角度θ2为75°~85°,

或者上述第一相位差层的面内相位差re1(550)为136nm~145nm,上述第二相位差层的面内相位差re2(550)为220nm~270nm,上述起偏器的吸收轴与上述第一相位差层的慢轴所成的角度θ1为15°~31°,并且上述起偏器的吸收轴与上述第二相位差层的慢轴所成的角度θ2为75°~83°。

就一个实施方式来说,上述第一相位差层由高分子薄膜的拉伸体构成,上述第二相位差层由液晶化合物的取向固化层构成。

就一个实施方式来说,上述第一相位差层的面内相位差re1满足re1(450)/re1(550)<1.03、re1(650)/re1(550)>0.97,

上述第二相位差层的面内相位差re2满足re2(450)/re2(550)<1.03、re2(650)/re2(550)>0.97。

(式中,re1(450)和re2(450)表示在23℃下以波长为450nm的光测得的面内相位差,re1(550)和re2(550)表示在23℃下以波长为550nm的光测得的面内相位差,re1(650)和re2(650)表示在23℃下以波长为650nm的光测得的面内相位差)

就一个实施方式来说,上述第一相位差层的折射率椭圆体满足nx=nz>ny的关系,上述第二相位差层的折射率椭圆体满足nx>ny=nz的关系。

就一个实施方式来说,上述第一相位差层的折射率椭圆体满足nx>ny=nz的关系,上述第二相位差层的折射率椭圆体满足nx=nz>ny的关系。

就一个实施方式来说,上述具有紫外线吸收功能的粘着剂层的波长为300~400nm的平均光线透射率为5%以下,波长为450nm~500nm的平均光线透射率为70%以上,波长为500nm~780nm的平均光线透射率为80%以上。

根据本发明的另一方面,提供图像显示装置。本发明的图像显示装置具备上述光学层叠体。

根据本发明的又一方面,提供上述光学层叠体的制造方法。本发明的光学层叠体的制造方法包括下述工序:一边对构成上述触碰传感器层的长条状的第一薄膜、构成上述第二相位差层的长条状的第二薄膜、长条状的上述起偏器和构成上述第三相位差层的长条状的第三薄膜各自进行搬运一边使它们连续地贴合于相邻的薄膜。

发明效果

根据本发明,通过在起偏器的视觉辨认侧层叠第一相位差层和第二相位差层,抑制在戴偏光太阳镜来观看显示画面时根据偏光太阳镜的角度的色相变化,其结果是能够改善视觉辨认性。此外,通过使第一相位差层也作为触碰传感器层的基材发挥功能,与除了第一相位差层和第二相位差层以外还层叠另外的触碰传感器层的情况相比,能够减小厚度。另外,通过使厚度变小,紫外线对液晶面板等图像显示面板的影响增大,而本发明由于是隔着具有紫外线吸收功能的粘着剂层而层叠触碰传感器层和第二相位差层,因此能够适合地保护图像显示面板免受紫外线。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的光学层叠体的剖视示意图。

图2是本发明的另一个实施方式的光学层叠体的剖视示意图。

图3是表示由隔着实施例1、比较例1和比较例2的光学层叠体进行的透射率光谱测定得到的色相的图。

图4是表示由隔着实施例1、比较例1和比较例2的光学层叠体进行的透射率光谱测定得到的透射率变化的图。

符号说明

10触碰传感器层

12第一相位差层

14透明导电层

20具有紫外线吸收功能的粘着剂层

30第二相位差层

40起偏器

50第三相位差层

60第四相位差层

100光学层叠体

具体实施方式

以下,对本发明的实施方式进行说明,但本发明不限于这些实施方式。

(术语和符号的定义)

本说明书中的术语和符号的定义如下所述。

(1)折射率(nx、ny、nz)

“nx”是面内的折射率最大的方向(即慢轴方向)的折射率,“ny”是面内与慢轴正交的方向(即快轴方向)的折射率,“nz”是厚度方向的折射率。

(2)面内相位差(re)

“re(λ)”是在23℃下以波长为λnm的光测得的面内相位差。例如,“re(550)”是在23℃下以波长为550nm的光测得的面内相位差。re(λ)是在将层(薄膜)的厚度设定为d(nm)时由式re(λ)=(nx-ny)×d求出的。

(3)厚度方向的相位差(rth)

“rth(λ)”是在23℃下以波长为λnm的光测得的厚度方向的相位差。例如,“rth(550)”是在23℃下以波长为550nm的光测得的厚度方向的相位差。rth(λ)是在将层(薄膜)的厚度设定为d(nm)时由式rth(λ)=(nx-nz)×d求出的。

(4)nz系数

nz系数是由nz=rth/re求出的。

a.光学层叠体的整体构成

图1是本发明的一个实施方式的光学层叠体的剖视示意图。光学层叠体100a具有依次层叠触碰传感器层10、第二相位差层30、起偏器40和第三相位差层50而成的构成。触碰传感器层10包含第一相位差层12和透明导电层14,透明导电层14配置在第一相位差层12的单侧。触碰传感器层10隔着粘着剂层20而与第二相位差层30层叠。虽然未图示,但其它层的层叠代表性地是隔着任意适当的粘接层(例如粘接剂层或粘着剂层)来进行的。此外,图示例是触碰传感器层10以透明导电层14成为第二相位差层30侧的方式来配置的,但不限定于该构成,也可以是以第一相位差层12成为第二相位差层30侧的方式来配置的。

光学层叠体100a代表性地使用图像显示装置(代表性地为液晶显示装置、有机el显示装置)。光学层叠体100a以触碰传感器层10成为视觉辨认侧的方式配置于图像显示装置。即,在光学层叠体100a配置于图像显示装置的状态下,从图像显示装置的视觉辨认侧依此配置触碰传感器层10、第二相位差层30、起偏器40和第三相位差层50。

就一个实施方式来说,第一相位差层显示面内相位差值与测定光的波长无关地几乎不变化的平坦的波长分散特性,第二相位差层显示测定光的波长越大则面内相位差值越小的正的波长分散特性。第一相位差层的面内相位差re1和第二相位差层的面内相位差re2优选满足以下式(1)~(4)。

re1(450)/re1(550)<1.03(1)

re1(650)/re1(550)>0.97(2)

re2(450)/re2(550)≥1.03(3)

re2(650)/re2(550)≤0.97(4)

在第一相位差层显示平坦的波长分散特性、第二相位差层显示正的波长分散特性的情况下,第一相位差层的面内相位差re1(550)、第二相位差层的面内相位差re2(550)、起偏器的吸收轴与第一相位差层的慢轴所成的角度θ1以及起偏器的吸收轴与第二相位差层的慢轴所成的角度θ2优选满足以下(a)~(d)的任意条件。

(a)re1(550)为105nm~115nm,re2(550)为190nm~260nm,θ1为19°~35°,并且θ2为77°~85°。

(b)re1(550)为116nm~125nm,re2(550)为200nm~260nm,θ1为15°~35°,并且θ2为75°~85°。

(c)re1(550)为126nm~135nm,re2(550)为210nm~260nm,θ1为15°~35°,并且θ2为75°~85°。

(d)re1(550)为136nm~145nm,re2(550)为220nm~270nm,θ1为15°~31°,并且θ2为75°~83°。

就另一实施方式来说,第一相位差层显示面内相位差值与测定光的波长无关地几乎不变化的平坦的波长分散特性,第二相位差层也同样地显示面内相位差值与测定光的波长无关地几乎不变化的平坦的波长分散特性。第一相位差层的面内相位差re1和第二相位差层的面内相位差re2优选满足以下式(5)~(8)。

re1(450)/re1(550)<1.03(5)

re1(650)/re1(550)>0.97(6)

re2(450)/re2(550)<1.03(7)

re2(650)/re2(550)>0.97(8)

代表性地,第一相位差层和第二相位差层之中,一个是折射率椭圆体满足nx=nz>ny的关系,另一个是折射率椭圆体满足nx>ny=nz的关系。即,第一相位差层和第二相位差层之中,一个是负a板,另一个是正a板。代表性地,第一相位差层由高分子薄膜的拉伸体构成,第二相位差层由液晶化合物的取向固化层构成。第三相位差层代表性地是折射率椭圆体满足nx>nz>ny的关系。通过将本发明的实施方式的光学层叠体以从视觉辨认侧依次配置触碰传感器层(第一相位差层)、第二相位差层、起偏器和第三相位差层的方式适用于图像显示装置,能够抑制在戴偏光太阳镜来观看显示画面时根据偏光太阳镜的角度的色相变化,其结果是能够改善视觉辨认性。此外,正a板中的“ny=nz”的记载内容或者负a板中的“nx=nz”的记载内容不需要与面内的折射率(nx或ny)和厚度方向的折射率nz完全一致。例如,当nz系数大于0.9且小于1.1时能够视为ny=nz的正a板,当nz系数大于-0.1且小于0.1时能够视为nx=nz的负a板。

光学层叠体100a实用上可以在触碰传感器层10的与第二相位差层30相反侧具有盖板玻璃等表面保护层,并且可以在第三相位差层50的与起偏器40相反侧具有粘着剂层。另外,光学层叠体100a可以具有配置在起偏器40的单侧或两侧的保护层。或者,第二相位差层30和/或第三相位差层50可以兼具作为起偏器的保护层的功能。

图2是本发明的另一实施方式的光学层叠体的剖视示意图。光学层叠体100b具有依次层叠触碰传感器层10、第二相位差层30、起偏器40、第三相位差层50和第四相位差层60而成的构成。触碰传感器层10与第二相位差层30是隔着具有紫外线吸收功能的粘着剂层20而层叠的。本实施方式代表性地是第三相位差层50的折射率椭圆体满足nx>ny>nz的关系、第四相位差层60的折射率椭圆体满足nz>nx>ny的关系。

光学层叠体可以为片状,也可以为长条状。

b.触碰传感器层

触碰传感器层能够作为触碰面板用触碰传感器发挥功能。触碰传感器层具有第一相位差层和透明导电层,该透明导电层配置在第一相位差层的单侧或两侧。

b-1.第一相位差层

第一相位差层优选显示面内相位差值与测定光的波长无关地几乎不变化的平坦的波长分散特性,re1(450)/re1(550)小于1.03,re1(650)/re1(550)大于0.97。re1(450)/re1(550)更优选为0.98~1.02,re1(650)/re1(550)更优选为0.98~1.02。

第一相位差层的厚度能够以得到所期望的面内相位差的方式来设定。具体来说,厚度优选为1μm~80μm,更优选为10μm~60μm,最优选为30μm~50μm。

第一相位差层包含光弹性系数的绝对值优选为2×10-11m2/n以下、更优选为2.0×10-13m2/n~1.5×10-11m2/n、进一步优选为1.0×10-12m2/n~1.2×10-11m2/n的树脂。当光弹性系数的绝对值为这样的范围时,在产生了加热时的收缩应力的情况下不易产生相位差变化。

如上所述,第一相位差层代表性地为高分子薄膜的拉伸体。构成该高分子薄膜的树脂的玻璃化转变温度(tg)优选为50℃~200℃,更优选为60℃~180℃,进一步优选为70℃~160℃。在构成上述高分子薄膜的树脂的玻璃化转变温度为这样的范围内的情况下,能够防止形成透明导电层时的劣化。

上述高分子薄膜根据需要可以进一步添加任意适当的添加剂。作为添加剂的具体例子,可以列举出增塑剂、热稳定剂、光稳定剂、润滑剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、着色剂、抗静电剂、增溶剂、交联剂和增粘剂等。所使用的添加剂的种类和量可以根据目的来适当设定。

根据需要可以对第一相位差层实施各种表面处理。表面处理可以根据目的而采用任意适当的方法。例如,可以列举出低压等离子体处理、紫外线照射处理、电晕处理、火炎处理、酸或碱处理。一个实施方式是使薄膜表面亲水化。在使薄膜表面亲水化的情况下,涂敷由水系溶剂制备得到的导电性组合物(后述)时的加工性优异。另外,能够使作为基材的第一相位差层与透明导电层的密合性提高。

第一相位差层的全光线透射率优选为80%以上,更优选为85%以上,进一步优选为90%以上。

一个实施方式是第一相位差层的折射率椭圆体满足nx>ny=nz的关系、第一相位差层的nz系数例如超过0.9且小于1.1。另一实施方式是第一相位差层的折射率椭圆体满足nx=nz>ny的关系、第一相位差层的nz系数例如大于-0.1且小于0.1。

b-1-1.折射率椭圆体满足nx>ny=nz的关系的第一相位差层

折射率椭圆体满足nx>ny=nz的关系的第一相位差层可以由能够满足如上所述的光学特性和机械特性的任意适当的材料构成。第一相位差层例如可以由包含环状烯烃系树脂的树脂薄膜构成。

环状烯烃系树脂是将环状烯烃作为聚合单元聚合的树脂的总称,例如可以列举出日本特开平1-240517号公报、日本特开平3-14882号公报、日本特开平3-122137号公报等所述的树脂。作为具体例子,可以列举出环状烯烃的开环(共)聚合物、环状烯烃的加聚物、环状烯烃与乙烯、丙烯等α-烯烃的共聚物(代表性地为无规共聚物)和将它们以不饱和羧酸、其衍生物改性得到的接枝改性体以及它们的氢化物。作为环状烯烃的具体例子,可以列举出降冰片烯系单体。作为降冰片烯系单体,可以列举出日本特开2015-210459号公报等所述的单体。

本发明在不损害本发明的目的的范围内可以并用能够开环聚合的其它环烯烃类。作为这样的环烯烃的具体例子,例如可以列举出环戊烯、环辛烯、5,6-二氢二环戊二烯等具有一个反应性双键的化合物。

上述环状烯烃系树脂的由基于甲苯溶剂的凝胶渗透色谱(gpc)法测得的数均分子量(mn)优选为25000~200000,更优选为30000~100000,最优选为40000~80000。在数均分子量为上述范围的情况下,能够得到机械强度优异并且溶解性、成型性、流延操作性良好的树脂。

上述环状烯烃系树脂市售有各种产品。作为具体例子,可以列举出日本瑞翁公司制的商品名“zeonex”、“zeonor”、jsr公司制的商品名“arton”、ticona公司制的商品名“topas”、三井化学株式会社制的商品名“apel”。

第一相位差层例如是通过将由上述环状烯烃系树脂形成的薄膜拉伸来得到的。作为由环状烯烃系树脂形成薄膜的方法,可以采用任意适当的成型加工法。此外,上述环状烯烃系树脂由于市售有大量的薄膜产品,因此也可以将该市售薄膜直接供给拉伸处理。

构成第一相位差层的薄膜既可以为片状,也可以为长条状。一个实施方式是第一相位差层通过将向长条方向拉伸的上述树脂薄膜沿相对于长条方向为规定角度的方向切出来制作。另一个实施方式是第一相位差层通过将长条状的上述树脂薄膜沿相对于长条方向为规定角度的方向连续地倾斜拉伸来制作。又一个实施方式是第一相位差层通过将支撑基材与层叠于该支撑基材的树脂层的层叠体倾斜拉伸并将倾斜拉伸的树脂层(树脂薄膜)转印到其它层来制作。通过采用倾斜拉伸,可以得到相对于薄膜的长条方向具有规定角度的取向角(该角度的方向上为慢轴)的长条状的拉伸薄膜,例如在与其它层层叠时能够实现卷对卷,能够简化制造工序。此外,该规定角度可以为起偏器的吸收轴(长条方向)与第一相位差层的慢轴所成的角度。

作为用于倾斜拉伸的拉伸机,例如可以列举出能够在横和/或纵向附加左右不同速度的送进力或者拉伸力或拉取力的拉幅机式拉伸机。拉幅机式拉伸机有横向单轴拉伸机、同时双轴拉伸机等,只要能够将长条状的树脂薄膜连续地倾斜拉伸,就可以使用任意适当的拉伸机。

通过在上述拉伸机中分别适当地控制左右的速度,可以得到具有上述所期望的面内相位差并且在上述所期望的方向具有慢轴的第一相位差层。

上述薄膜的拉伸温度可以根据第一相位差层所期望的面内相位差值和厚度、所使用的树脂的种类、所使用的薄膜的厚度、拉伸倍率等而变化。具体来说,拉伸温度优选为tg-30℃~tg+30℃,更优选为tg-15℃~tg+15℃,最优选为tg-10℃~tg+10℃。通过在这样的温度下拉伸,可以得到具有能够适当发挥本发明的效果的面内相位差的第一相位差层。此外,tg为薄膜的构成材料的玻璃化转变温度。

b-1-2.折射率椭圆体满足nx=nz>ny的关系的第一相位差层

折射率椭圆体满足nx=nz>ny的关系的第一相位差层可以由能够满足如上所述的光学特性和机械特性的任意适当的材料构成。一个实施方式是第一相位差层可以由以具有负的固有双折射值的热塑性树脂为主成分的任意适当的树脂薄膜构成。具有负的固有双折射的热塑性树脂是指在通过拉伸等使之取向的情况下其取向方向的折射率相对变小的树脂。作为具有负的固有双折射的热塑性树脂,例如可以列举出向聚合物的侧链导入了芳香族、羰基等极化各向异性大的化学键、官能团的树脂,具体可以列举出丙烯酸系树脂、苯乙烯系树脂、马来酰亚胺系树脂、富马酸酯系树脂等。

第一相位差层例如通过将以上述具有负的固有双折射值的热塑性树脂为主成分的树脂薄膜拉伸来得到。作为拉伸方法,可以采用任意适当的拉伸方法。优选为使收缩性薄膜与以热塑性树脂为主成分的树脂薄膜的两面贴合并通过辊拉伸机以纵向单轴拉伸法进行加热拉伸的方法。该收缩性薄膜用于在加热拉伸时赋予与拉伸方向正交的方向的收缩力、提高厚度方向的折射率(nz)。作为上述使收缩性薄膜与树脂薄膜的两面贴合的方法没有特别限制,从操作性、经济性优异的观点考虑优选在上述树脂薄膜与上述收缩性薄膜之间设置以(甲基)丙烯酸系聚合物为基础聚合物的丙烯酸系粘着剂层并粘接的方法。本实施方式的构成第一相位差层的树脂薄膜的形成方法的详细内容记载于日本特开2007-193365号公报。该公报的记载内容作为参考被援引至本说明书中。一个实施方式是第一相位差层通过将长条状的上述树脂薄膜沿相对于长条方向为规定角度的方向连续地倾斜拉伸来制作。此时,优选通过下述方式来制作:将上述贴合了收缩性薄膜的树脂薄膜层叠于支撑基材上,将该层叠体倾斜拉伸,将倾斜拉伸的树脂薄膜转印到其他层。

b-2.透明导电层

上述透明导电层可以作为触碰传感器的电极发挥功能。透明导电层也可以进行布图。作为布图的方法,可以根据透明导电层的形态而采用任意适当的方法。透明导电层的图案形状根据用途可以为任意适当的形状。例如,可以列举出日本特表2011-511357号公报、日本特开2010-164938号公报、日本特开2008-310550号公报、日本特表2003-511799号公报、日本特表2010-541109号公报所述的图案。透明导电层可以在形成于基材(例如第一相位差层)上之后根据透明导电层的形态使用任意适当的方法来进行布图。

上述透明导电层的表面电阻值优选为0.1ω/sq~1000ω/sq,更优选为0.5ω/sq~500ω/sq,特别优选为1ω/sq~250ω/sq。

上述透明导电层的全光线透射率优选为85%以上,更优选为90%以上,进一步优选为95%以上。

一个实施方式是透明导电层直接形成在第一相位差层上。作为本实施方式的具体例子,可以列举出在第一相位差层上通过任意适当的成膜方法(例如真空蒸镀法、溅射法、cvd法、离子镀法、喷雾法等)形成金属氧化物层来得到透明导电层的方法。该金属氧化物层可以直接作为透明导电层,也可以进一步加热使金属氧化物结晶化。该加热时的温度例如为120℃~200℃。包含金属氧化物的透明导电层可以通过蚀刻法、激光法等来进行布图。

作为上述金属氧化物,例如可以列举出氧化铟、氧化锡、氧化锌、铟-锡复合氧化物、锡-锑复合氧化物、锌-铝复合氧化物、铟-锌复合氧化物等。其中,优选为铟-锡复合氧化物(ito)。

上述透明导电层的厚度优选为50nm以下,更优选为35nm以下。当为这样的范围时,能够得到透光性优异的透明导电层。上述透明导电层的厚度的下限优选为1nm,更优选为5nm。

作为在第一相位差层上直接形成透明导电层的其他方法,例如可以列举出下述方法等:将包含金属纳米丝的透明导电层形成用组合物涂敷在第一相位差层上;将包含银盐的感光性组合物(透明导电层形成用组合物)涂布在第一相位差层上,然后进行曝光处理和显像处理,将金属细线形成为规定图案,由此来形成金属网;将包含导电性聚合物的透明导电层形成用组合物涂敷在第一相位差层上。

c.第二相位差层

一个实施方式是第二相位差层显示测定光的波长越大则面内相位差值越小的正的波长分散特性,re2(450)/re2(550)为1.03以上,re2(650)/re2(550)为0.97以下。re2(450)/re2(550)更优选为1.03~1.15,re2(650)/re2(550)更优选为0.90~0.97。另一实施方式是第二相位差层显示面内相位差值与测定光的波长无关地几乎不变化的平坦的波长分散特性,re2(450)/re2(550)小于1.03,re2(650)/re2(550)大于0.97。re2(450)/re2(550)更优选为0.98~1.02,re2(650)/re2(550)更优选为0.98~1.02。

c-1.显示正的波长分散特性的第二相位差层

在第一相位差层显示平坦的波长分散特性、第二相位差层显示正的波长分散特性的情况下,re1(550)、re2(550)、θ1和θ2如上所述优选满足以下(a)~(d)中的任一个。

(a)re1(550)为105nm~115nm,re2(550)为190nm~260nm,θ1为19°~35°,并且θ2为77°~85°。

(b)re1(550)为116nm~125nm,re2(550)为200nm~260nm,θ1为15°~35°,并且θ2为75°~85°。

(c)re1(550)为126nm~135nm,re2(550)为210nm~260nm,θ1为15°~35°,并且θ2为75°~85°。

(d)re1(550)为136nm~145nm,re2(550)为220nm~270nm,θ1为15°~31°,并且θ2为75°~83°。

在第一相位差层显示平坦的波长分散特性、第二相位差层显示正的波长分散特性的情况下,re1(550)、re2(550)、θ1和θ2更优选为以下(e)~(g)中的任一个。

(e)re1(550)为105nm~115nm,re2(550)为210nm~250nm,θ1为19°~35°,并且θ2为77°~85°。

(f)re1(550)为116nm~135nm,re2(550)为220nm~260nm,θ1为19°~31°,并且θ2为77°~83°。

(g)re1(550)为136nm~145nm,re2(550)为220nm~260nm,θ1为19°~27°,并且θ2为77°~81°。

在第一相位差层显示平坦的波长分散特性、第二相位差层显示正的波长分散特性的情况下,re1(550)、re2(550)、θ1和θ2最优选满足以下(h)~(k)中的任一个。

(h)re1(550)为105nm~115nm,re2(550)为220nm~230nm,θ1为23°~27°,并且θ2为79°~81°。

(i)re1(550)为116nm~125nm,re2(550)为220nm~250nm,θ1为19°~27°,并且θ2为77°~81°。

(j)re1(550)为126nm~135nm,re2(550)为230nm~250nm,θ1为19°~27°,并且θ2为77°~81°。

(k)re1(550)为136nm~145nm,re2(550)为245nm~255nm,θ1为19°~23°,并且θ2为77°~79°。

第二相位差层的厚度可以按照得到所期望的面内相位差的方式来设定。具体来说,厚度优选为1μm~80μm。在第二相位差层由液晶化合物的取向固化层构成的情况下,厚度更优选为1μm~10μm,进一步优选为1μm~6μm。

一个实施方式是第二相位差层的折射率椭圆体满足nx=nz>ny的关系、第二相位差层的nz系数例如大于-0.1且小于0.1。另一个实施方式是第二相位差层的折射率椭圆体满足nx>ny=nz的关系、第二相位差层的nz系数例如大于0.9且小于1.1。

c-1-1.折射率椭圆体满足nx>ny=nz的关系的第二相位差层

折射率椭圆体满足nx>ny=nz的关系的第二相位差层可以由能够满足如上所述的光学特性和机械特性的任意适当的材料构成。一个实施方式是第二相位差层可以由液晶化合物的取向固化层构成。通过使用液晶化合物,能够使得所得到的相位差层的nx与ny之差比非液晶材料格外增大,因此能够格外减小用于得到所期望的面内相位差的相位差层的厚度。其结果是,能够实现光学层叠体(最终为图像显示装置)的进一步的薄型化。“取向固化层”在本说明书中是指液晶化合物在层内以规定方向取向并且其取向状态固定的层。本实施方式代表性地是棒状的液晶化合物以排列在第二相位差层的慢轴方向的状态取向(水平取向)。作为液晶化合物,例如可以列举出液晶相为向列相的液晶化合物(向列液晶)。作为这种液晶化合物,例如可使用液晶聚合物、液晶单体。液晶化合物的液晶性的表现机制不论为溶致型抑或热致型均可。液晶聚合物和液晶单体可分别单独使用,也可进行组合。

在液晶化合物为液晶单体的情况下,该液晶单体优选为聚合性单体和交联性单体。其原因在于:通过使液晶单体聚合或交联,能够使液晶单体的取向状态固定。在使液晶单体取向后,例如在使液晶单体彼此聚合或交联的情况下,由此可使上述取向状态固定。此处,通过聚合而形成聚合物,通过交联来形成三维网状结构,这些为非液晶性。因此,所形成的第二相位差层例如不会发生液晶性化合物所特有的由于温度变化而引起的向液晶相、玻璃相、晶相的转变。其结果是,第二相位差层成为不受温度变化影响的稳定性极其优异的相位差层。

液晶单体显示出液晶性的温度范围根据其种类而异。具体来说,该温度范围优选为40℃~120℃,更优选为50℃~100℃,最优选为60℃~90℃。

作为上述液晶单体,可采用任意适当的液晶单体。例如,可使用日本特表2002-533742(wo00/37585)、ep358208(us5211877)、ep66137(us4388453)、wo93/22397、ep0261712、de19504224、de4408171和gb2280445等所记载的聚合性介晶化合物等。作为这种聚合性介晶化合物的具体例子,例如可以列举出basf公司的商品名lc242、merck公司的商品名e7、wacker-chem公司的商品名lc-sillicon-cc3767。作为液晶单体,例如优选为向列性液晶单体。

液晶化合物的取向固化层可通过下述方式形成:对规定基材的表面实施取向处理,在该表面涂敷包含液晶化合物的涂敷液而使该液晶化合物在与上述取向处理对应的方向上取向,并使该取向状态固定。一个实施方式是基材为任意适当的树脂薄膜、形成在该基材上的取向固化层可以被转印到触碰传感器层的表面。

作为上述取向处理,可采用任意适当的取向处理。具体来说,可以列举出机械性取向处理、物理性取向处理、化学性取向处理。作为机械性取向处理的具体例子,可以列举出摩擦处理、拉伸处理。作为物理性取向处理的具体例子,可以列举出磁场取向处理、电场取向处理。作为化学性取向处理的具体例子,可以列举出斜向蒸镀法、光取向处理。各种取向处理的处理条件可根据目的而采用任意适当的条件。

液晶化合物的取向通过根据液晶化合物的种类在显示出液晶相的温度下进行处理来进行。通过进行这种温度处理,使液晶化合物取液晶状态,使该液晶化合物根据基材表面的取向处理方向而取向。

就一个实施方式来说,取向状态的固定通过将如上所述取向后的液晶化合物冷却来进行。在液晶化合物为聚合性单体或交联性单体的情况下,取向状态的固定通过对如上所述取向后的液晶化合物实施聚合处理或交联处理来进行。

液晶化合物的具体例子和取向固化层的形成方法的详细内容记载于日本特开2006-163343号公报。该公报的记载内容作为参考被援引至本说明书中。

c-1-2.折射率椭圆体满足nx=nz>ny的关系的第二相位差层

折射率椭圆体满足nx=nz>ny的关系的第二相位差层可以由能够如上所述满足光学特性和机械特性的任意适当的材料构成。

一个实施方式是第二相位差层可以由含有实质上垂直取向的盘状液晶化合物的液晶性组合物的取向固化层构成。“盘状液晶化合物”在本说明书中是指在分子结构中具有圆板状的介晶基元并且2~8条侧链以醚键、酯键放射状地与该介晶基元键合的化合物。作为上述介晶基元,例如可以列举出液晶字典(培风馆出版)第22页图1所述的结构的那些。具体来说,为苯、三亚苯、三聚茚(truxene)、吡喃、六羧基蒽二酮(rufigallol)、卟啉、金属络合物等。理想来说,实质上垂直取向的盘状液晶化合物在薄膜面内的一个方向具有光轴。“实质上垂直取向的盘状液晶化合物”是指盘状液晶化合物的圆板面相对于薄膜平面垂直、光轴相对于薄膜平面平行的状态的液晶化合物。

上述含有盘状液晶化合物的液晶性组合物只要包含盘状液晶化合物并且显示液晶性就没有特别限制。上述液晶性组合物中的盘状液晶化合物的含量相对于液晶性组合物的全固体成分100重量份优选为40重量份以上且小于100重量份,更优选为50重量份以上且小于100重量份,最优选为70重量份以上且小于100重量份。

由上述含有实质上垂直取向的盘状液晶化合物的液晶性组合物的取向固化层制成的相位差薄膜例如可以通过日本特开2001-56411号公报所述的方法来得到。上述液晶组合物中的盘状液晶化合物可以沿着由摩擦处理、光取向处理等取向处理所赋予的限制力来取向。因此,通过以限制力在所期望的方向上作用的方式进行取向处理,在其上涂敷液晶组合物,由此之后能够在不进行拉伸、收缩处理的情况下制作在所期望的方向具有慢轴的卷状的相位差薄膜(负a板)。该在所期望的方向具有慢轴的卷状的相位差薄膜在与起偏器或触碰传感器层层叠时能够实现卷对卷。

另一实施方式是第二相位差层可以由含有水平取向的溶致液晶液晶化合物的液晶性组合物的取向固化层构成。“溶致液晶化合物”在本说明书中是指在溶液状态下通过溶质的浓度而显现液晶相的液晶化合物。作为上述溶致液晶化合物,可以使用任意适当的溶致液晶化合物。作为上述溶致液晶化合物的具体例子,可以列举出在分子的两个末端具有亲水性基团和疏水性基团的两亲性化合物、被赋予了水溶性的具有芳香环的发色化合物以及纤维素衍生物、多肽和核酸等主链具有棒状骨架的高分子化合物等。它们之中,作为用于第二相位差层的相位差薄膜优选为含有水平取向的溶致液晶化合物的液晶性组合物的取向固化层,并且该溶致液晶化合物为赋予了水溶性的具有芳香环的发色化合物。

上述含有溶致液晶化合物的液晶性组合物只要含有溶致液晶化合物、显示液晶性就没有特别限制。上述液晶性组合物中的盘状液晶化合物的含量相对于液晶性组合物的全固体成分100优选为40重量份以上且小于100重量份,更优选为50重量份以上且小于100重量份,最优选为70重量份以上且小于100重量份。

由上述含有水平取向的溶致液晶化合物的液晶性组合物的取向固化层制成的相位差薄膜例如可以通过日本特开2002-296415号公报所述的方法来得到。上述液晶组合物中的溶致液晶化合物可以沿着由摩擦处理、光取向处理等取向处理所赋予的限制力来取向。因此,通过以限制力在所期望的方向上作用的方式进行取向处理,在其上涂敷液晶组合物,由此之后能够在不进行拉伸、收缩处理的情况下制作在所期望的方向具有慢轴的卷状的相位差薄膜。该在所期望的方向具有慢轴的卷状的相位差薄膜能够在与起偏器或触碰传感器层层叠时卷对卷。

c-2.显示平坦的波长分散特性的第二相位差层

如上所述,第二相位差层可以为显示面内相位差值与测定光的波长无关地几乎不变的平坦的波长分散特性的相位差层。

第二相位差层的厚度可以按照得到所期望的面内相位差的方式来设定。具体来说,厚度优选为1μm~160μm,更优选为10μm~80μm,最优选为20μm~50μm。

一个实施方式是第二相位差层的折射率椭圆体满足nx>ny=nz的关系、第二相位差层的nz系数例如超过0.9且小于1.1。另一个实施方式是第二相位差层的折射率椭圆体满足nx=nz>ny的关系、第二相位差层的nz系数例如大于-0.1且小于0.1。

折射率椭圆体满足nx>ny=nz的关系的第二相位差层可以由能够满足如上所述的光学特性和机械特性的任意适当材料构成。作为该材料,例如可以列举出上述b-1-1项所述的材料。折射率椭圆体满足nx=nz>ny的关系的第二相位差层也可以由能够满足如上所述的光学特性和机械特性的任意适当材料构成。作为该材料,例如可以列举出上述b-1-2项所述的材料。

d.起偏器

作为起偏器,可采用任意适当的起偏器。例如,形成起偏器的树脂薄膜可为单层的树脂薄膜,也可为两层以上的层叠体。

作为由单层的树脂薄膜构成的起偏器的具体例子,可以列举出对聚乙烯醇(pva)系薄膜、部分缩甲醛化pva系薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化薄膜等亲水性高分子薄膜实施利用碘、二色性染料等二色性物质的染色处理和拉伸处理而得到的物质;pva的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯系取向薄膜等。从光学特性优异的方面考虑,优选使用利用碘对pva系薄膜进行染色并进行单轴拉伸而得到的起偏器。

上述利用碘进行的染色例如可通过将pva系薄膜浸渍于碘水溶液来进行。上述单轴拉伸的拉伸倍率优选为3~7倍。拉伸可在染色处理后进行,也可一边进行染色一边进行拉伸。另外,也可在拉伸后进行染色。可根据需要对pva系薄膜实施溶胀处理、交联处理、清洗处理、干燥处理等。例如,在染色前将pva系薄膜浸渍于水来进行水洗,由此不仅可清洗pva系薄膜表面的污渍、抗粘连剂,也可使pva系薄膜溶胀而防止染色不均等。

作为使用层叠体而得到的起偏器的具体例子,可列举出使用树脂基材与层叠于该树脂基材的pva系树脂层(pva系树脂薄膜)的层叠体或者树脂基材与涂布形成于该树脂基材的pva系树脂层的层叠体而得到的起偏器。使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材的pva系树脂层的层叠体而得到的起偏器例如可通过下述方式制作:将pva系树脂溶液涂布于树脂基材,使之干燥而在树脂基材上形成pva系树脂层,由此得到树脂基材与pva系树脂层的层叠体;对该层叠体进行拉伸和染色来将pva系树脂层制成起偏器。就本实施方式来说,代表性地是拉伸包含使层叠体浸渍于硼酸水溶液中并拉伸。进而,拉伸可进一步包含根据需要在硼酸水溶液中的拉伸之前将层叠体以高温(例如95℃以上)进行空中拉伸。所得到的树脂基材/起偏器的层叠体可直接使用(即,可将树脂基材作为起偏器的保护层),也可将树脂基材从树脂基材/起偏器的层叠体剥离,并在该剥离面层叠与目的相应的任意适当的保护层来使用。这种起偏器的制造方法的详细内容例如记载于日本特开2012-73580号公报。该公报的整体记载内容作为参考被援引至本说明书。

起偏器的厚度优选为25μm以下,更优选为1μm~12μm,进一步优选为3μm~8μm。当起偏器的厚度为这样的范围时,能够良好地抑制加热时的翘曲,并且能够得到良好的加热时的外观耐久性。

起偏器优选在波长380nm~780nm的任一波长下显示出吸收二色性。起偏器的单独透射率(singletransmission)优选为42.0%~46.0%,更优选为44.5%~46.0%。起偏器的偏振度优选为97.0%以上,更优选为99.0%以上,进一步优选为99.9%以上。

e.第三相位差层

第三相位差层的厚度优选为0.1μm~50μm,更优选为10μm~30μm。第三相位差层优选兼作起偏器的保护层。此时,也可以在起偏器与第三相位差层之间不设置其他的保护层。在该情况下,第三相位差层隔着任意适当的粘接层与起偏器层叠。

一个实施方式是第三相位差层的折射率椭圆体满足nx>nz>ny的关系、第三相位差层的nz系数例如为0.1~0.9。

另一个实施方式是第三相位差层的折射率椭圆体满足nx>ny>nz的关系。第三相位差层的nz系数例如为1.1以上,还例如为20以下。此时,光学层叠体具有折射率椭圆体满足nz>nx>ny的关系的第四相位差层。

e-1.折射率椭圆体满足nx>nz>ny的关系的第三相位差层

折射率椭圆体满足nx>nz>ny的关系的第三相位差层的面内相位差re3(550)为150nm~400nm,更优选为180nm~350nm。起偏器的吸收轴与第三相位差层的慢轴所成的角度θ3优选为87°~93°或-3°~3°,更优选为89°~91°或-1°~1°。

第三相位差层可以由满足如上所述的光学特性和机械特性的任意适当材料构成。一个实施方式是可以由任意适当的相位差薄膜构成。优选上述相位差薄膜包含选自降冰片烯系树脂、纤维素系树脂、碳酸酯系树脂、酯系树脂中的至少一种热塑性树脂。上述相位差薄膜更优选包含选自降冰片烯系树脂、碳酸酯系树脂中的至少一种热塑性树脂。这是由于耐热性、透明性、成型加工性优异。作为上述相位差薄膜的制作方法,可以采用任意适当的方法。代表性地,例如可以列举出下述方法:将热塑性树脂或包含上述热塑性树脂的组合物成型为片状来制成高分子薄膜,使收缩性薄膜与上述高分子薄膜的单面或两面贴合,并进行加热拉伸。加热拉伸例如可以列举出通过辊拉伸机以纵向单轴拉伸法进行加热拉伸。

e-2.折射率椭圆体满足nx>ny>nz的关系的第三相位差层

折射率椭圆体满足nx>ny>nz的关系的第三相位差层的面内相位差re3(550)为90nm~160nm,更优选为110nm~155nm。起偏器的吸收轴与第三相位差层的慢轴所成的角度θ3优选为87°~93°,更优选为89°~91°。第三相位差层可以由能够满足如上所述的光学特性和机械特性的任意适当材料构成。

一个实施方式是第三相位差层可以由任意适当的相位差薄膜构成。形成上述相位差薄膜的树脂优选为降冰片烯系树脂、聚碳酸酯系树脂。作为相位差薄膜的制作方法,可以采用包括树脂薄膜的拉伸工序的任意适当的方法。作为拉伸方法,例如可以列举出横向单轴拉伸(固定端双轴拉伸)、逐次双轴拉伸。拉伸温度优选为135~165℃,更优选为140~160℃。拉伸倍率优选为2.8~3.2倍,更优选为2.9~3.1倍。

另一个实施方式是第三相位差层可以由任意适当的非液晶性材料构成。此时,第三相位差层的厚度代表性地为0.1~10μm,更优选为0.1~8μm,特别优选为0.1~5μm。上述非液晶性材料优选为非液晶性聚合物;具体来说,优选聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺等聚合物。这些聚合物既可以单独使用任一种,也可以两种以上的混合物的形式来使用。第三相位差层代表性地可以通过在基材薄膜涂敷上述非液晶聚合物的溶液并除去溶剂来形成。就该第三相位差层的形成方法来说,优选进行用于赋予光学双轴性(nx>ny>nz)的处理(例如拉伸处理)。通过进行这样的处理,能够对面内可靠地赋予折射率之差(nx>ny)。此外,作为上述聚酰亚胺的具体例子和该第三相位差层的形成方法的具体例子,可以列举出日本特开2006-234848号公报所述的聚合物和制造方法。

f.第四相位差层

第四相位差层如上所述是折射率特性显示nz>nx>ny的关系。第四相位差层的面内相位差re4(550)优选为10nm~150nm,更优选为10nm~80nm。第四相位差层的nz系数例如为-0.1以下,优选为-2.0以下。起偏器的吸收轴与第四相位差层的慢轴所成的角度优选为87°~93°,更优选为89°~91°

第四相位差层可以由能够满足如上所述的光学特性和机械特性的任意适当的材料构成。一个实施方式是第四相位差层可以由以垂直取向固定的液晶层构成。能够垂直取向的液晶材料(液晶化合物)既可为液晶单体也可以为液晶聚合物。作为该液晶化合物和该液晶层的形成方法的具体例子,可列举出日本特开2002-333642号公报的[0020]~[0042]所述的液晶化合物和形成方法。在该情况下,厚度优选为0.1μm~6μm,更优选为0.2μm~3μm。另一个实施方式是第四相位差层可以为日本特开2012-32784号公报所述的由富马酸二酯系树脂形成的相位差薄膜。此时,厚度优选为5μm~50μm,更优选为5μm~35μm。

g.粘接层

粘接层代表性地为粘接剂层或粘着剂层。粘接层优选为透明粘接层,波长为590nm的透射率(23℃)例如可以为80%以上,优选为85%以上,更优选为90%以上。粘接层可以具有紫外线吸收功能。此时,从能够确保充分的厚度并作为结果发挥良好的紫外线吸收效果的观点考虑,优选使粘着剂层具有紫外线吸收功能。例如,配置于触碰传感器层与第二相位差层之间的粘着剂层具有紫外线吸收功能。具有紫外线吸收功能的粘接层的波长为300nm~400nm的平均光线透射率优选为5%以下,更优选为4%以下,进一步优选为3%以下。另外,该粘接层的波长为450nm~500nm的平均光线透射率优选为70%以上,更优选为75%以上,进一步优选为80%以上。另外,该粘接层的波长为500nm~780nm的平均光线透射率优选为80%以上,更优选为85%以上,进一步优选为90%以上。

作为构成粘接剂层的粘接剂组合物,可以使用任意适当的粘接剂组合物。例如,可以列举出异氰酸酯系、聚乙烯醇系、明胶系、乙烯系乳胶系、水系聚氨酯、水系聚酯等水系粘接剂组合物、紫外线固化型粘接剂、电子束固化型粘接剂等固化型粘接剂组合物等。粘接剂层的厚度例如可以为0.1μm~5μm。

作为形成粘着剂层的粘着剂组合物,可以使用任意适当的粘着剂组合物。例如,可以列举出橡胶系、丙烯酸系、有机硅系、氨基甲酸乙酯系、乙烯基烷基醚系、聚乙烯醇系、聚乙烯吡咯烷酮系、聚丙烯酰胺系、纤维素系等的粘着剂组合物。其中,从光学透明性优异并且粘着特性、耐候性、耐热性等优异的观点考虑,优选使用丙烯酸系粘着剂组合物。

上述丙烯酸系粘着剂组合物包含含有(甲基)丙烯酸烷基酯的单体成分的部分聚合物和/或由该单体成分得到的(甲基)丙烯酸系聚合物作为基础聚合物。

作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯,可以例示在酯末端具有直链状或支链状的碳原子数为1~24的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用一种或组合两种以上来使用。此外,“(甲基)丙烯酸酯”在本说明书中是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的意思。

作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可以例示具有碳原子数为4~9的支链的(甲基)丙烯酸烷基酯。该(甲基)丙烯酸烷基酯从容易获得粘着特性平衡的观点考虑是优选的。具体来说,可以列举出(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸异己酯、(甲基)丙烯酸异庚酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯等,它们可以单独使用一种或组合两种以上来使用。

就本发明来说,上述在酯末端具有碳原子数为1~24的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯相对于形成(甲基)丙烯酸系聚合物的单官能性单体成分的全量优选为40重量%以上,更优选为50重量%以上,进一步优选为60重量%以上。

上述单体成分中可以含有除了上述(甲基)丙烯酸烷基酯以外的共聚单体作为单官能性单体成分。共聚单体可以用作单体成分中的上述(甲基)丙烯酸烷基酯的剩余部分。

作为上述共聚单体和其使用量,可以适用日本特开2016-157077号公报第0029段~第0042段所述的共聚单体和其使用量。

就形成上述(甲基)丙烯酸系聚合物的单体成分来说,除了单官能性单体以外,为了调整粘着剂的凝集力而根据需要还可以含有多官能性单体。

多官能性单体是至少具有两个(甲基)丙烯酰基或乙烯基等具有不饱和双键的聚合性官能团的单体,例如可以列举出:(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,2-乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯等多元醇与(甲基)丙烯酸的酯化合物;(甲基)丙烯酸烯丙基酯、(甲基)丙烯酸乙烯基酯、二乙烯基苯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、氨基甲酸乙酯丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸丁酯、二(甲基)丙烯酸己酯等。它们之中,可以优选使用三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。多官能性单体可以单独使用一种或者组合使用两种以上。

多官能性单体的使用量根据其分子量、官能团数等而不同,但相对于单官能性单体的总计100重量份优选以3重量份以下来使用,更优选为2重量份以下,进一步优选为1重量份以下。另外,作为下限值没有特别限定,优选为0重量份以上,更优选为0.001重量份以上。通过使多官能性单体的使用量为上述范围内,能够提高粘接力。

上述(甲基)丙烯酸系聚合物可以通过任意适当方法来制造。例如,可以适当选择溶液聚合、紫外线(uv)聚合等辐射线聚合、整体聚合(bulkpolymerization)、乳化聚合等自由基聚合法。另外,所得到的(甲基)丙烯酸系聚合物可以为无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等中的任一种。

在由自由基聚合制造上述(甲基)丙烯酸系聚合物的情况下,可以根据需要向单体成分添加一般可用于自由基聚合的聚合引发剂、链转移剂、乳化剂等来进行聚合。作为自由基聚合引发剂,例如可以使用偶氮系、过氧化物系的各种公知的引发剂。反应温度通常可以设定为50~80℃左右,反应时间可以设定为1~8小时。例如,在溶液聚合法的情况下,一般使用乙酸乙酯、甲苯等作为(甲基)丙烯酸系聚合物的溶剂。溶液浓度通常设定为20~80重量%左右。(甲基)丙烯酸系聚合物的重均分子量可以通过聚合引发剂、链转移剂的种类、使用量、反应条件等来控制。

作为由辐射线聚合制造上述(甲基)丙烯酸系聚合物时的光聚合引发剂的具体例子和其使用量以及反应条件,可以参照日本特开2016-157077号公报第0054段~第0070段的记载内容。

作为上述粘着剂组合物所可以含有的紫外线吸收剂,例如可以列举出三嗪系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂、氧二苯甲酮系紫外线吸收剂、水杨酸酯系紫外线吸收剂、氰基丙烯酸酯系紫外线吸收剂等。它们可以单独使用一种或组合两种以上来使用。它们之中,优选为三嗪系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂,更优选为选自在一个分子中具有两个以下羟基的三嗪系紫外线吸收剂和在一个分子中具有一个苯并三唑骨架的苯并三唑系紫外线吸收剂中的至少一种紫外线吸收剂。这些紫外线吸收剂在单体成分中的溶解性良好,并且在波长380nm附近处的紫外线吸收能力高。

作为上述紫外线吸收剂的具体例子和其使用量,可以参照日本特开2016-157077号公报第0048段~第0053段的记载内容。

上述粘着剂组合物可以含有交联剂。作为交联剂,可以列举出异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、有机硅系交联剂、噁唑啉系交联剂、氮丙啶系交联剂、硅烷系交联剂、烷基醚化三聚氰胺系交联剂、金属螯合物系交联剂、过氧化物等。交联剂可以单独使用一种或组合两种以上来使用。它们之中,优选使用异氰酸酯系交联剂。

(甲基)丙烯酸系聚合物与交联剂的配合比例通常相对于(甲基)丙烯酸系聚合物(固体成分)100重量份优选交联剂(固体成分)为0.001~20重量份左右,更优选为0.01~15重量份左右。

上述粘着剂组合物根据需要还可以含有:松香衍生物树脂、多萜烯树脂、石油树脂、油溶性酚醛树脂等增粘剂;增塑剂;中空玻璃微球(hollowglassballoon)等填充剂;颜料;着色剂;抗氧化剂;防老化剂;硅烷偶联剂等各种添加剂。添加剂的使用量可以根据目的来适当设定。例如,硅烷偶联剂的使用量相对于形成上述(甲基)丙烯酸系聚合物的单官能单体成分100重量份优选为1重量份以下,更优选为0.01重量份~1重量份,进一步优选为0.02重量份~0.6重量份。

上述粘着剂组合物优选被调整为适于涂布作业的粘度。粘度的调整根据添加增粘性聚合物、多官能性单体等、使粘着剂组合物中的单体成分部分聚合等来进行。该部分聚合既可以在添加增粘性聚合物、多官能性单体等之前进行也可以在添加后进行。粘着剂组合物的粘度根据单体成分的组成、添加剂的种类和配合量等而会变化,因此部分聚合的优选聚合率难以唯一确定,但该聚合率例如可以为20%以下左右,优选为3%~20%,更优选为5%~15%左右。当部分聚合中的聚合率超过20%时,粘度过高而向基材的涂布变得困难。

粘着剂层通过将上述粘着剂组合物涂布于各种基材并根据需要进行干燥、辐射线照射等来形成。在粘着剂层形成于脱模薄膜上的情况下,该粘着剂层可以从脱模薄膜转印到所期望的部件上来使用。

粘着剂层的厚度可以根据目的来适当设定。不含紫外线吸收剂的粘着剂层的厚度例如为1μm~100μm,优选为3μm~50μm,更优选为5μm~30μm。另一方面,从合适地发挥紫外线吸收功能的观点考虑,包含紫外线吸收剂的粘着剂层(例如配置在触碰传感器层与第二相位差层之间的粘着剂层)的厚度例如可以为50μm以上,优选为100μm以上,更优选为150μm以上。另外,该厚度例如可以为10mm以下。

h.制造方法

本发明的光学层叠体的制造方法代表性地包括下述工序:一边对构成触碰传感器层的长条状的第一薄膜、构成第二相位差层的长条状的第二薄膜、长条状的起偏器和构成第三相位差层的长条状的第三薄膜各自进行搬运一边使它们连续地贴合于相邻的薄膜。触碰传感器层的贴合面没有限制,优选以透明导电层与第二薄膜相对置的方式来贴合。

就一个实施方式来说,第二薄膜形成在基材上,光学层叠体的制造方法包括在隔着具有紫外线吸收功能的粘着剂层使形成在基材上的第二薄膜与第一薄膜贴合之后剥离基材的工序。就另一个实施方式来说,起偏器形成在基材上,光学层叠体的制造方法包括在使形成在基材上的起偏器与第二薄膜贴合之后剥离基材的工序。就又一个实施方式来说,第三薄膜形成在基材上,光学层叠体的制造方法包括在使形成在基材上的第三薄膜与起偏器贴合之后剥离基材的工序。此外,也可以组合两个以上的上述实施方式。

i.图像显示装置

上述光学层叠体可以适用于液晶显示装置等图像显示装置。因此,本发明包含使用了上述光学层叠体的图像显示装置。本发明的实施方式的图像显示装置以从图像显示装置的视觉辨认侧依次配置触碰传感器层(第一相位差层)、第二相位差层、起偏器和第三相位差层的方式具备上述光学层叠体。

实施例

以下,通过实施例对本发明进行具体说明,但本发明不限于这些实施例。此外,各特性的测定方法如下所述。

(1)厚度

使用数字式测微计(安立公司制kc-351c)来进行测定。

(2)相位差值

通过自动双折射测定装置(王子计测机器株式会社制造,自动双折射计kobra-wpr)测量用于实施例和比较例的相位差层的折射率nx、ny和nz。面内相位差re的测定波长为450nm、550nm和650nm,厚度方向相位差rth的测定波长为550nm,测定温度为23℃。

(3)根据偏光太阳镜的角度的色相变化和透射率变化

在光学层叠体的背面侧(第三相位差层侧)配置光源(岩崎电气株式会社制,产品名“jcr12v50w20h”),在光学层叠体的前面侧(触碰传感器层侧)配置模拟了偏光太阳镜的起偏器。一边使上述起偏器在90°~-90°的范围旋转一边使用积分球式分光透过率测定器dot-3c(株式会社村上色彩技术研究所制)对由光源射出且从光学层叠体和上述起偏器透过的光进行光谱测定。从所得到的透射光的光谱算出hunterlab表色系统的色相a和b,绘图在将横轴设定为a、将纵轴设定为b的坐标上。另外,将横轴设定为模拟了偏光太阳镜的起偏器的角度、将纵轴设定为透射率(y值)来进行绘图。

<实施例1>

1.具有第一相位差层和配置在其单侧的透明导电层的触碰传感器片a的制作

将对长条状的降冰片烯系单体的开环聚合物进行了加氢的环烯烃系树脂薄膜(日本瑞翁(株)制,商品名“zeonorzf14”,厚度为55μm)沿长度方向以拉伸温度为145℃、拉伸倍率为1.5倍拉伸,由此得到了厚度为45μm的拉伸薄膜。然后,以拉伸倍率为2.0倍、拉伸温度为142℃沿倾斜方向进行拉伸,制作了相位差薄膜。该相位差薄膜的厚度为23μm,面内相位差re(550)为110nm,re(450)/re(550)为1.00,re(650)/re(550)为1.00,折射率椭圆体满足nx>ny≈nz的关系(0.9<nz系数<1.1),慢轴与长条方向所成的角度为25°。

在所得到的相位差薄膜的单面进行电晕处理来使表面亲水化。然后,在该电晕处理面使用银糊(东洋科美株式会社制,商品名“rafs039”)以丝网印刷法来形成金属网(线宽为100μm、间距为1.5mm的格子),以120℃烧结10分钟,形成了透明导电层。由此,得到了在相位差薄膜的单面直接形成有透明导电层的触碰传感器片a。

2.构成第二相位差层的液晶化合物的取向固化层b的制作

在厚度为100μm的长条状的聚对苯二甲酸乙二醇酯基材(pet基材)的表面涂敷光取向膜,在相对于长条方向为10°的方向实施了光取向处理。另一方面,将日本专利第5186150号第0111段所述的聚合性盘状液晶化合物10重量份和相对于该聚合性液晶单体的光聚合引发剂(basf公司制:商品名irgacure907)3重量份溶解于甲苯40重量份,由此制备了液晶涂敷液。向实施了pet基材的光取向处理的面通过棒涂机涂敷该涂敷液,然后以80℃加热干燥4分钟,由此使液晶取向。对该液晶层照射紫外线,使液晶层固化,由此得到了在pet基材上形成有取向固化层b的长条状的层叠体(取向固化层层叠体)。该取向固化层b的厚度为2μm,面内相位差re(550)为220nm,re(450)/re(550)为1.08,re(650)/re(550)为0.96,折射率椭圆体满足nx=nz>ny的关系,慢轴与长条方向所成的角度为80°。

3.起偏器的制作

准备长条状的非晶质聚对苯二甲酸乙二醇酯(a-pet)薄膜(三菱树脂株式会社制,商品名“novaclear”,厚度:100μm)作为基材,并以60℃将聚乙烯醇(pva)树脂(日本合成化学工业社制,商品名“gohsenol(注册商标)nh-26”)的水溶液涂布在基材的一个面并干燥,由此形成了厚度为7μm的pva系树脂层。使这样得到的层叠体浸渍于液温为30℃的不溶化浴30秒钟(不溶化工序)。接着,使之浸渍于液温为30℃的染色浴60秒钟(染色工序)。接着,使之浸渍于液温为30℃的交联浴30秒钟(交联工序)。然后,一边使层叠体浸渍于液温为60℃的硼酸水溶液一边在周速不同的辊之间沿纵向(长条方向)进行了单轴拉伸。硼酸水溶液中的浸渍时间为120秒,拉伸到层叠体即将断裂之前。之后,使层叠体浸渍于清洗浴,然后以60℃的温风使之干燥(清洗干燥工序)。这样,得到了在基材上形成有厚度为5μm的起偏器的长条状的层叠体(起偏器层叠体)。

4.构成第三相位差层的相位差薄膜c的制作

使厚度为100μm的长条状的含有降冰片烯系树脂的高分子薄膜(optes公司制,商品名“zeonorzf-14-100”的单侧隔着丙烯酸系粘着剂层(厚度为15μm)与厚度为60μm的收缩性薄膜(东丽公司制,商品名“torayfanbo2873”)贴合。然后,在146℃的空气循环式烘箱内拉伸到1.38倍,由此得到了在收缩性薄膜上形成有长条状的相位差薄膜c的长条状的层叠体(相位差薄膜层叠体)。该相位差薄膜c的厚度为17μm,面内相位差re(550)为275nm,re(450)/re(550)为1.10,re(650)/re(550)为0.95,折射率椭圆体满足nx>nz>ny的关系,慢轴与长条方向所成的角度为90°。

5.具有紫外线吸收功能的粘着剂层的制备

向由丙烯酸2-乙基己酯(2eha)76重量份、n-乙烯基-2-吡咯烷酮(nvp)16重量份和丙烯酸2-羟乙酯(hea)8重量份构成的单体混合物配合1-羟基环己基苯酮(商品名:irgacure184,在波长为200~370nm具有吸收带,basf公司制)0.035重量份、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(商品名:irgacure651,在波长为200~380nm具有吸收带,basf公司制)0.035重量份作为光聚合引发剂,然后照射紫外线直到粘度(测量条件:bh粘度计第五号转子,10rpm,测定温度为30℃)达到约20pa·s为止,由此得到了上述单体成分的一部分聚合而成的预聚物组合物(聚合率:8%)。接着,向该预聚物组合物添加己二醇二丙烯酸酯(hdda)0.120重量份、硅烷偶联剂(商品名:kbm-403,信越化学工业(株)制)0.3重量份并混合,由此得到了丙烯酸系粘着剂组合物(a)。

向所得到的丙烯酸系粘着剂组合物(a)添加以固体成分为15%的方式溶解于丙烯酸丁酯中的2,4-双-[{4-(4-乙基己基氧基)-4-羟基}-苯基]-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪(商品名:tinosorbs,basf日本公司制)1.4份和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(商品名:irgacure819,在波长为200~450nm具有吸收带,basf日本公司制)0.2份并搅拌,由此得到了丙烯酸系粘着剂组合物(a)。

将所得到的丙烯酸系粘着剂组合物(a)以形成粘着剂层后的厚度达到150μm的方式涂布于长条状的脱模薄膜的剥离处理面,接着使其他的脱模薄膜与该粘着剂组合物层的表面贴合。然后,以照度为6.5mw/cm2、光量为1500mj/cm2的条件进行紫外线照射,使粘着剂组合物层光固化,由此形成了具有紫外线吸收功能的粘着剂层。

6.光学层叠体的制作

从粘着剂层的一个面剥离脱模薄膜,对齐长条方向以卷对卷使触碰传感器片a的透明导电层面与该剥离面贴合。接着,从粘着剂层的另一个面剥离脱模薄膜,对齐长条方向以卷对卷使取向固化层层叠体的取向固化层b的面与该剥离面贴合。接着,从取向固化层层叠体剥离pet基材,对齐长条方向以卷对卷使起偏器层叠体的起偏器的面与取向固化层b的表面贴合。接着,从起偏器层叠体剥离基材,对齐长条方向以卷对卷使相位差薄膜层叠体与起偏器的表面贴合。接着,通过从相位差薄膜层叠体剥离收缩性薄膜,得到了依次层叠触碰传感器层(第一相位差层和透明导电层)、具有紫外线吸收功能的粘着剂层、取向固化层b(第二相位差层)、起偏器和相位差薄膜c(第三相位差层)而成的带相位差层的偏振片。此外,除了触碰传感器片a与取向固化层b的贴合以外的各构成的贴合使用丙烯酸系粘着剂来进行。

就所得到的光学层叠体来说,起偏器的吸收轴与第一相位差层的慢轴所成的角度为25°,起偏器的吸收轴与第二相位差层的慢轴所成的角度为80°。所得到的光学层叠体供于根据偏光太阳镜的角度的色相变化和透射率变化的评价。色相变化的评价结果示于图3,透射率变化的评价结果示于图4。

<比较例1>

1.相位差薄膜d的制作

将由聚碳酸酯树脂粒料构成的长条状的薄膜倾斜拉伸,由此得到了长条状的相位差薄膜d。该相位差薄膜d的厚度为67μm,面内相位差re(550)为125nm,re(450)/re(550)为1.06,re(650)/re(550)为0.97,折射率椭圆体满足nx>ny=nz的关系,慢轴与长条方向所成的角度为45°。

2.零相位差的触碰传感器层的制作

作为基材,使用了长条状的降冰片烯系环烯烃薄膜(日本瑞翁公司制,商品名“zeonorzf14”,厚度:40μm)。该降冰片烯系环烯烃薄膜的面内相位差re(550)为1.7nm,厚度方向的相位差rth(550)为1.8nm。

对该降冰片烯系环烯烃薄膜进行电晕处理,使表面亲水化。然后,在该薄膜上使用银糊(东洋科美株式会社制,商品名“rafs039”)以丝网印刷法形成金属网(线宽为100μm、间距为1.5mm的格子),以120℃烧结10分钟,形成了透明导电层。由此,得到了零相位差的触碰传感器层。

3.光学层叠体的制作

除了制作零相位差的触碰传感器层与相位差薄膜d的层叠体来代替触碰传感器片a与取向固化层b的层叠体并且使起偏器层叠体的起偏器的面与该层叠体的相位差薄膜d面贴合以外,与实施例1同样地制作了光学层叠体。所得到的光学层叠体是依次层叠零相位差触碰传感器层、具有紫外线吸收功能的粘着剂层、相位差薄膜d、起偏器和相位差薄膜c而成的光学层叠体,起偏器的吸收轴与相位差薄膜d的慢轴所成的角度为45°。所得到的光学层叠体与实施例1同样地供于色相变化和透射率变化的评价。结果示于图3和图4。

<比较例2>

1.相位差薄膜e的制作

与实施例1的第一相位差层的制作同样地,得到了面内相位差re(550)为100nm、慢轴与长条方向所成的角度为45°的相位差薄膜e。

2.零相位差的触碰传感器层的制作

与比较例1同样地,得到了零相位差的触碰传感器层。

3.光学层叠体的制作

除了使用了相位差薄膜e来代替相位差薄膜d以外,与比较例1同样地制作了光学层叠体。所得到的光学层叠体是依次层叠零相位差触碰传感器层、具有紫外线吸收功能的粘着剂层、相位差薄膜e、起偏器和相位差薄膜c而成的光学层叠体,起偏器的吸收轴与相位差薄膜e的慢轴所成的角度为45°。所得到的光学层叠体与实施例1同样地供于色相变化和透射率变化的评价。结果示于图3和图4。

<评价>

由图3可知:就由隔着实施例1的光学层叠体进行的光谱测定得到的色相绘图绘制的曲线来说,与由隔着比较例1和比较例2的光学层叠体进行的光谱测定得到的色相绘图绘制的曲线相比,内侧的面积小或者沿着纵轴的变化幅度小。这意味着:就从实施例1的光学层叠体透过的光来说,与从比较例1和比较例2的光学层叠体透过的光相比,根据偏光太阳镜的角度的色相变化小。由隔着实施例1的光学层叠体进行的透射率测定得到的曲线的振幅比由隔着比较例2的光学层叠体进行的透射率测定得到的曲线的振幅小。这意味着:就实施例1的光学层叠体来说,与比较例2的光学层叠体相比,与模拟了偏光太阳镜的起偏器的角度的变化相伴的透射率的变化小。

产业上的可利用性

本发明的光学层叠体适合用于图像显示装置(特别是液晶显示装置)。

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