CN105524567B - 双面带有粘合剂的光学薄膜及其卷曲抑制方法、以及使用其的图像显示装置的制造方法 - Google Patents

双面带有粘合剂的光学薄膜及其卷曲抑制方法、以及使用其的图像显示装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及双面带有粘合剂的光学薄膜及其卷曲抑制方法、以及使用其的图像显示装置的制造方法。本发明提供具有与正面透明板或触控面板等贴合时的印刷高差吸收性、不容易产生粘合剂从端面的突出、并且抑制了由吸湿等引起的卷曲的双面带有粘合剂的光学薄膜。一种带有粘合剂的光学薄膜(50)，其具有设置在包含偏振板的光学薄膜(10)的一个面上的厚度3μm～30μm的第一粘合剂层(21)和设置在另一个面上的厚度50μm以上的第二粘合剂层(22)，第一粘合剂层(21)和第二粘合剂层(22)上分别以可剥离的方式粘贴有第一保护片(31)和第二保护片(32)。将第二粘合剂层(22)的残余应力设为S2(N/cm2)、将第一保护片(31)的厚度设为Y(μm)、将第二保护片(32)的厚度设为Z(μm)时，S2、Y和Z满足以下的关系：20≤Y≤80、45≤Z、以及Y+0.17Z+10.6S2≥63。

Description

双面带有粘合剂的光学薄膜及其卷曲抑制方法、以及使用其 的图像显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及用于形成在图像显示面板的正面具有透明板或触控面板的图像显示装置的带有粘合剂的光学薄膜。另外，本发明涉及使用该带有粘合剂的光学薄膜的图像显示装置的制造方法。
背景技术
作为手机、汽车导航装置、电脑用显示器、电视机等各种图像显示装置，广泛使用液晶显示装置或有机电致发光显示装置。液晶显示装置根据其显示原理在图像显示单元的可视侧表面配置有偏振板。另外，在有机电致发光显示装置中，为了抑制外部光被金属电极(阴极) 反射而使其看起来象镜面，有时在图像显示单元的可视侧表面配置圆偏振板(偏光板与1/4波长板的层叠体)。
在一般的图像显示装置中，在图像显示单元(液晶面板或有机电致发光面板)的最外表面配置偏振板。另一方面，为了防止由于来自外表面的冲击而造成的图像显示面板的破损等，有时在图像显示面板的可视侧设置透明树脂板或玻璃板等正面透明板(也称为“窗口层”)。另外，在具有触控面板的显示装置中，一般在图像显示面板的可视侧配置有触控面板(以下有时将正面透明板和触控面板统称为“正面透明构件”)。
作为象这样在图像显示面板的可视侧配置正面透明板或触控面板等正面透明构件的方法，采用通过粘合剂层将两者贴合的“层间填充结构”。在层间填充结构中，面板与正面透明构件之间由粘合剂填充，因此界面的折射率差减小，可以抑制由于反射或散射而造成的可视性的下降。提出了在偏振板等光学薄膜的一个面上具有用于与图像显示面板贴合的粘合剂层、在另一个面上具有用于与正面透明构件贴合的层间填充用粘合剂的双面带有粘合剂的薄膜(例如参见专利文献1)。
在正面透明构件的面板侧的表面的周缘部，为了装饰或遮光的目的形成有着色层(装饰印刷层)。在透明板的周缘部形成装饰印刷层时，产生约10μm～约数十μm的印刷高差。使用片状粘合剂作为层间填充剂时，容易在该印刷高差周边产生气泡。另外，经由粘合剂对紧接印刷高差部下方的图像显示面板施加局部应力，从而在屏幕端部产生力学应变，因此有时在屏幕的周缘部产生显示不均匀。
为了解决这样的由于正面透明构件的印刷高差而造成的问题，进行了将柔软且厚度大的粘合片用于正面透明板的贴合，从而赋予印刷高差吸收性。例如，在专利文献1～3中记载了将用于光学薄膜与正面透明构件的贴合的层间填充粘合剂层的储能弹性模量或残余应力调节到规定范围内。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-115468号公报
专利文献2：日本特开2011-74308号公报
专利文献3：日本特开2010-189545号公报
发明内容
发明所要解决的问题
带有粘合剂的光学薄膜在直到进行与图像显示单元或正面透明构件等被粘物的贴合之前，为了防止粘合剂层表面上的异物附着或粘合剂转移等，在表面上暂时粘贴有保护片。根据本发明人的研究发现，使用柔软且厚度大的粘合剂作为与正面透明构件贴合用的层间填充粘合剂的双面带有粘合剂的光学薄膜，在保存状态下暴露于高湿度环境中时，如图3的B2示意性所示，容易产生贴合正面透明构件的一侧(粘合剂层322侧)的面凸起的卷曲。
产生粘合剂层322侧的面凸起的卷曲时，经由粘合剂层321将光学薄膜310与图像显示单元贴合时的作业性下降。鉴于这样的问题，本发明的目的在于提供具有用于与触控面板或正面透明板等正面透明构件贴合的柔软且厚度大的粘合剂层、并且抑制了卷曲的产生的双面带有粘合剂的光学薄膜。
用于解决问题的手段
鉴于上述课题进行了广泛深入的研究，结果发现，通过根据正面透明构件侧的层间填充粘合剂的特性将两面的粘合剂层上暂时粘贴的保护片的厚度调节到规定范围内，即使在双面带有粘合剂的光学薄膜暴露于高湿度环境中的情况下，也可以抑制卷曲的产生。
本发明涉及一种配置在正面透明板或触控面板与图像显示单元之间使用的双面带有粘合剂的光学薄膜。本发明的双面带有粘合剂的光学薄膜具有：设置在包含偏振板的光学薄膜的将与图像显示单元贴合的一侧的面上的第一粘合剂层；和设置在该光学薄膜的将与透明板或触控面板贴合的一侧的面上的第二粘合剂层。第一粘合剂层和第二粘合剂层上分别以可剥离的方式粘贴有第一保护片和第二保护片。第一粘合剂层的厚度为3μm～30μm、温度23℃下的储能弹性模量为 0.02MPa～2MPa。第二粘合剂层的厚度为50μm以上。
本发明的双面带有粘合剂的光学薄膜，将第二粘合剂层的通过温度23℃、应变300％的条件的拉伸应力松弛试验测定的180秒后的残余应力设为S2(N/cm2)、将第一保护片的厚度设为Y(μm)、将第二保护片的厚度设为Z(μm)时，S2、Y和Z满足以下的关系：
20≤Y≤80、
45≤Z、以及
Y+0.17Z+10.6S2≥63。
优选粘合剂层上的第一保护片和第二保护片的拉伸弹性模量均为 1GPa～6GPa。作为第一保护片和第二保护片，优选使用双轴拉伸聚酯薄膜。优选第二保护片的厚度Z大于第一保护片的厚度Y。
另外，本发明涉及一种使用上述双面带有粘合剂的光学薄膜的图像显示装置的制造方法。在该实施方式中，图像显示装置在图像显示单元上经由第一粘合剂层配置有包含偏振板的光学薄膜，在所述偏振板上经由第二粘合剂层配置有正面透明板或触控面板。
本发明的图像显示装置的制造方法包括下列工序：
(1)将上述双面带有粘合剂的光学薄膜的第一粘合剂层上粘贴的保护片剥离，然后经由所述第一粘合剂层将光学薄膜与所述图像显示单元贴合的第一贴合工序；和
(2)将第二粘合剂层上粘贴的保护片剥离，然后经由所述第二粘合剂层将光学薄膜与所述正面透明板或触控面板贴合的第二贴合工序。
需要说明的是，上述第一贴合工序和第二贴合工序中可以先进行任一工序，也可以两者同时进行。
构成第二粘合剂层的粘合剂为含有光固化性成分的光固化性粘合剂时，优选在上述第二贴合工序后从正面透明板或触控面板侧照射活性光线，从而将第二粘合剂层固化。
本发明的双面带有粘合剂的光学薄膜，除了具有用于与图像显示单元贴合的第一粘合剂层之外，还具有用于与正面透明板或触控面板等正面透明构件贴合的第二粘合剂层。根据这样的构成，在将图像显示面板与正面透明构件贴合而形成层间填充结构时，不需要设置另外的液态胶粘剂或粘合片，因此制造工艺简化。
另外，通过将第二粘合剂层的残余应力S2调节到规定范围内，可以抑制设置在正面透明构件的周缘的装饰印刷部附近的气泡，并且可以抑制粘合剂从薄膜端面突出。另外，通过双面带有粘合剂的薄膜的第二粘合剂层的残余应力S2与第一保护片的厚度Y和第二保护片的厚度Z满足规定的关系，可以抑制由于高湿度环境下的吸湿等而造成的卷曲的产生。因此，可以提高与图像显示单元等贴合的作业性，可以有助于图像显示装置的生产率、成品率的提高。
附图说明
图1是示意性地表示双面带有粘合剂的光学薄膜的一个实施方式的剖视图。
图2是示意性地表示图像显示装置的一个实施方式的剖视图。
图3是用于说明双面带有粘合剂的光学薄膜产生卷曲的推定原因的概念图。
图4是表示制作例的双面带有粘合剂的光学薄膜的吸湿后的卷曲为3mm以下的、粘合剂层的残余应力S2与保护片厚度的关系的图。
附图标记
10 ：光学薄膜
21、22 ：粘合剂层
31、32 ：保护片
50 ：双面带有粘合剂的光学薄膜
61 ：图像显示单元
70 ：正面透明构件(触控面板或正面透明板)
71 ：板状透明构件
76 ：印刷部
100 ：图像显示装置
具体实施方式
图1是表示本发明的一个实施方式的双面带有粘合剂的光学薄膜的层叠构成的剖视示意图。双面带有粘合剂的光学薄膜50在光学薄膜 10的一个面上具有第一粘合剂层21，在另一个面上具有第二粘合剂层 22。在第一粘合剂层21上以可剥离的方式粘贴有第一保护片31，在第二粘合剂层上以可剥离的方式粘贴有第二保护片32。
图2是示意性地表示本发明的一个实施方式的图像显示装置100 的剖视图。图2中所示的图像显示装置100中，光学薄膜10的一个面经由第一粘合剂层21与图像显示单元61贴合，光学薄膜10的另一个面经由第二粘合剂层22与正面透明构件70贴合。
[光学薄膜]
光学薄膜10包含偏振板。作为偏振板，一般使用在偏振器的单面或双面根据需要贴合有适当的透明保护薄膜的偏振板。偏振器没有特别限制，可以使用各种偏振器。作为偏振器，可以列举例如：在聚乙烯醇类薄膜、部分缩甲醛化聚乙烯醇类薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物类部分皂化薄膜等亲水性聚合物薄膜上吸附碘或二色性染料等二色性物质并进行单轴拉伸而得到的材料、聚乙烯醇的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等聚烯类取向薄膜等。
作为偏振器的保护薄膜的透明保护薄膜，可以优选使用纤维素类树脂、环状聚烯烃类树脂、丙烯酸类树脂、苯基马来酰亚胺类树脂、聚碳酸酯类树脂等透明性、机械强度、热稳定性、水分阻隔性和光学各向同性优良的物质。需要说明的是，在偏振器的双面设置透明保护薄膜时，在其表面和背面可以使用包含相同的聚合物材料的保护薄膜，也可以使用包含不同的聚合物材料等的保护薄膜。另外，出于液晶单元的光学补偿或视角扩大等目的，也可以使用相位差板(拉伸薄膜) 等光学各向异性薄膜作为偏振器的保护薄膜。
光学薄膜10可以仅包含偏振板，也可以在偏振板的一个面或两个面上根据需要经由适当的胶粘剂层或粘合剂层层叠有其它薄膜。作为这样的薄膜，可以使用相位差板、视角扩大薄膜、视角限制(防偷窥) 薄膜、增亮薄膜等在图像显示装置的形成中使用的薄膜，其种类没有特别限制。例如，在液晶显示装置中，出于通过将从液晶单元射出到可视侧的光的偏振状态进行适当变换而提高视角特性等目的，有时使用光学补偿薄膜作为图像显示单元(液晶单元)与偏振板之间的薄膜。在有机电致发光显示装置中，为了抑制外部光在金属电极层上反射而看起来象镜面一样，有时在单元与偏振板之间配置1/4波长板。另外，通过在偏振板的可视侧配置1/4波长板而将出射光调节为圆偏振光，即使对于戴着偏振太阳镜的观察者而言，也可以观察到适当的图像显示。
光学薄膜10的表面上可以实施硬涂层或防反射处理、以防粘附、扩散或防眩为目的的处理。另外，在光学薄膜10的表面上，在设置粘合剂层21、22之前，以提高胶粘性等为目的，可以进行表面改性处理。作为具体的处理，可以列举电晕处理、等离子体处理、火焰处理、臭氧处理、底涂处理、辉光处理、皂化处理、利用偶联剂处理等。另外，也可以适当地形成防静电层。
[第一粘合剂层]
在光学薄膜10的一个面上设置有用于与图像显示单元61贴合的第一粘合剂层21。第一粘合剂层为用于图像显示装置的粘合剂，因此优选使用光学透明性优良的粘合剂层。具体而言，优选第一粘合剂层 21的雾度为1.0％以下、总透光率为90％以上。也优选后述的第二粘合剂层22的雾度为1.0％以下、总透光率为90％以上。
第一粘合剂层21的厚度优选为3μm～30μm，更优选为5μm～ 27μm，进一步优选为10μm～25μm。第一粘合剂层21的温度23℃下的储能弹性模量优选为0.02MPa～2MPa，更优选为0.05MPa～1.5MPa，进一步优选为0.07MPa～1MPa。
第一粘合剂层具有上述厚度和储能弹性模量，由此粘合剂层的耐久性优良，并且可以抑制与图像显示单元贴合时的气泡混入等不良状况。另外，第一粘合剂层的厚度和弹性模量如果为上述范围，则能够将第一保护片31与粘合剂层21的界面的应力以粘合剂层21的弹性应变应力的形式传递到粘合剂层21与光学薄膜10的界面。因此，即使在因吸湿膨胀等而产生光学薄膜10的尺寸变化时，也可以通过第一保护片的支撑力抑制卷曲的产生。
第一粘合剂层21的通过温度23℃、应变300％的条件的拉伸应力松弛试验测定的180秒后的残余应力(以下有时简称为“残余应力”) 优选为1N/cm2～50N/cm2。第一粘合剂层21的残余应力S1(N/cm2) 更优选为6～45，进一步优选为10～40。粘合剂的残余应力是利用拉伸试验机以200mm/分钟的拉伸速度变形至应变300％(原长的4倍) 后，经过180秒后的应力(拉伸应力)。残余应力与储能弹性模量具有相关性，具有储能弹性模量越大，则残余应力也越大的倾向。另外，储能弹性模量同等时，具有基础聚合物的分子量越大、基础聚合物的构成单体中支链结构的单体的比率越小(直链单体的比率越大)、并且凝胶分数(交联度)越大，则粘合剂层的粘性越小，残余应力越大的倾向。
[第二粘合剂层]
在光学薄膜10的另一个面上设置有用于与正面透明板或触控面板等正面透明构件70贴合的第二粘合剂层22。如果使用象这样在用于与图像显示单元贴合的第一粘合剂层21的相反面设置有用于与正面透明构件贴合的第二粘合剂层的双面带有粘合剂的光学薄膜，则不需要设置为了层间填充而在光学薄膜10上设置液态胶粘剂或另外的片状粘合剂层的工序。因此，可以简化图像显示装置的制造工序，并且可以防止由胶粘剂(粘合剂)的突出造成的污染。
第二粘合剂层22的厚度为50μm以上。通过将第二粘合剂层的厚度设定为50μm以上，可以抑制在正面透明构件70的印刷部76附近的气泡、屏幕周缘部的显示不均匀的产生。第二粘合剂层22的厚度更优选为70μm以上，进一步优选为80μm以上。第二粘合剂层22的厚度的上限没有特别限制，从图像显示装置的轻量化、薄型化的观点、粘合剂形成的容易性、操作性等考虑，优选为300μm以下，进一步优选为250μm以下。
第二粘合剂层22的通过温度23℃、应变300％的条件的拉伸应力松弛试验测定的180秒后的残余应力S2(N/cm2)为0.5～6。第二粘合剂层22的残余应力S2(N/cm2)优选为0.7～5，更优选为0.9～4，进一步优选为1～3。如果第二粘合剂层22的残余应力S2(N/cm2)为0.5以上，则可以抑制由将带有粘合剂的光学薄膜切割为规定尺寸时或者贴合时的加压等造成的粘合剂从薄膜端面的突出。如果如前所述第二粘合剂层22的厚度为50μm以上、残余应力S2(N/cm2)为6以下，则可以使粘合剂具有高差吸收性，可以抑制印刷高差附近的气泡的产生、显示不均匀。
第二粘合剂层22的23℃下的储能弹性模量优选为0.04MPa～ 0.4MPa，更优选为0.06MPa～0.2MPa。第二粘合剂层的储能弹性模量如果为上述范围，则显示与光学薄膜或正面透明构件的适度的胶粘性，并且能够将残余应力S2调节到前述的范围内。
[保护片]
第一粘合剂层21和第二粘合剂层22上分别以可剥离的方式粘贴有保护片31、32。保护片31、32出于在将光学薄膜供给实际使用、与图像显示单元61或正面透明构件70贴合之前保护粘合剂层21、22的露出面的目的而使用。另外，本发明中，通过将保护片的厚度设定在规定范围内，可以抑制光学薄膜的卷曲。
作为保护片31、32，优选使用塑料薄膜。保护片的23℃下的拉伸弹性模量优选为约1GPa～约6GPa。拉伸弹性模量如果为上述范围，则兼具用于保护粘合剂表面的充分的机械强度和适度的柔软性。另外，本发明中，为了抑制双面带有粘合剂的光学薄膜的卷曲，也优选保护片的拉伸弹性模量为上述范围。
作为保护片31、32的材料，可以使用例如：聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等聚烯烃类、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类。其中，优选通过双轴拉伸提高了机械强度的聚酯薄膜，从机械强度、操作性优良并且便宜的观点考虑，优选使用双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜作为保护片31、32。将带有粘合剂的光学薄膜供给实际使用时，为了提高从粘合剂层的剥离性，保护片31、32优选使用在与粘合剂层21、22的胶粘面上实施了利用聚硅氧烷剥离剂、长链烷基脱模剂、含氟脱模剂等的剥离处理的保护片。
在第一粘合剂层21上暂时粘贴的第一保护片31的厚度Y为20μm 以上。第一保护片31的厚度如果为20μm以上，则对粘合剂层具有高保护力，并且通过保护片的支撑力可以抑制双面带有粘合剂的薄膜的卷曲。从抑制双面带有粘合剂层的光学薄膜的卷曲的观点考虑，第一保护片31的厚度越大越好。另一方面，第一保护片31的厚度增大时，在光学薄膜与图像显示单元贴合时，有时难以选择性地将第一粘合剂层21上的保护片31剥离。因此，考虑到与图像显示单元的贴合作业的容易性，第一保护片31的厚度优选为80μm以下，更优选为60μm 以下，进一步优选为42μm以下。
在图像显示装置的形成工序中，光学薄膜与图像显示单元的贴合先进行、与正面透明构件的贴合后进行时，需要在保持第二粘合剂层 22上暂时粘贴有第二保护片32的状态的情况下，将第一粘合剂层21 上的第一保护片31剥离。即使在这样的情况下，通过减小第一保护片 31的厚度，也可以仅将第一保护片选择性地剥离。从同样的观点考虑，第一保护片31的厚度Y优选小于第二保护片32的厚度Z。
第二粘合剂层22上暂时粘贴的第二保护片32的厚度Z为45μm 以上。第二粘合剂层22与第一粘合剂层21相比更柔软且流动性更高，因此为了防止粘合剂层表面的变形，优选增大保护片的厚度。从对第二粘合剂层的保护性、抑制双面带有粘合剂的光学薄膜的卷曲的观点考虑，第二保护片的厚度越大越好。另一方面，厚度过度增大时，会造成操作性的下降或成本增加。因此，第二保护片32的厚度Z优选为 130μm以下。
如前所述，双面带有粘合剂的薄膜在粘合剂层上暂时粘贴有保护片的状态下暴露于高湿度环境中时，如图3的 B2示意性所示，容易产生贴合正面透明构件的一侧(粘合剂层222侧)的面凸起的卷曲。对此，本发明中，通过将第一保护片的厚度Y和第二保护片的厚度Z设定在规定范围内，可以抑制卷曲的产生。
本发明的双面带有粘合剂的光学薄膜50中，优选第二粘合剂层 22的残余应力S2(N/cm2)、第一保护片31的厚度Y(μm)和第二保护片32的厚度Z(μm)满足Y+0.17Z+10.6S2≥63。Y+0.17Z+10.6S2的值如果为63以上，则即使在双面带有粘合剂的光学薄膜暴露于高湿度环境下而吸湿的情况下，也可以抑制卷曲的产生。为了进一步减小卷曲量，Y+0.17Z+10.6S2的值优选为70以上，更优选为75以上。具有 Y+0.17Z+10.6S2的值越大，则卷曲量越小的倾向。另一方面，如前所述，Y和Z存在上限，因此Y+0.17Z+10.6S2的上限值也自然是确定的。
如上所述，本发明中，通过增大第二粘合剂层22的残余应力S2以及保护片31、32的厚度Y、Z，可以抑制双面带有粘合剂的光学薄膜的卷曲。为了使第二粘合剂层22具有高差吸收性、抑制粘合剂从端面突出，将第二粘合剂层的残余应力S2设定到规定范围内。另外，粘合剂的特性由对图像显示装置所要求的特性或规格等确定，因此不容易改变。另一方面，保护片是不包含在最终制品中的工艺构件，容易得到厚度不同的薄膜。因此，优选通过基于上式调节保护片31、32的厚度Y、Z而抑制卷曲。
<卷曲抑制的推定机理>
如后面使用实施例(双面带有粘合剂的光学薄膜的制作例)所说明的，用于抑制卷曲的S2、Y、Z的关系式是通过实验导出的。通过将 S2、Y、Z调节到规定范围内能够抑制卷曲的机理尚未确定，但是进行如下所述的推定。
双面带有粘合剂的薄膜中产生卷曲的原因认为是由于光学薄膜吸湿膨胀等而产生尺寸变化时表面和背面的应力不均衡而造成的。图3的 A 所示的单面带有粘合剂的光学薄膜250中，在光学薄膜210的一个面上设置有用于与图像显示单元贴合的粘合剂层221，在其上设置有保护片231。在光学薄膜210的另一个面上设置有隔片232，隔片232在表面上设置有弱粘合剂层229。
如上所述，偏振板含有聚乙烯醇类薄膜或纤维素类薄膜等吸水性高的材料，因此暴露于高湿度环境时由于吸湿而膨胀。因此，包含偏振板的光学薄膜与包含聚对苯二甲酸乙二醇酯等的保护片相比，高湿度环境下的尺寸变化更大。薄膜210膨胀时，在薄膜210与粘合剂层 221的界面以及薄膜210与粘合剂层229的界面处产生拉伸应力。粘合剂的流动性小、储能弹性模量大时，粘合剂层221、229与光学薄膜210 的界面处的拉伸应力传递到与保护片231、232的界面。受到与粘合剂层221、229的界面处的拉伸应力的保护片231、232会对粘合剂层221、 229产生压应力作为其反作用力。该压应力通过粘合剂层221、229传递到与薄膜210的界面。
粘合剂层221和弱粘合剂层229的厚度均小，流动性均低，因此难以产生应力松弛。因此，在光学薄膜210的表面和背面任一面与粘合剂层的界面处，由于光学薄膜210的膨胀而产生的拉伸应力与来自保护片231、232的反作用力(压应力)抵消，因此不容易产生卷曲。
图3的B1所示的双面带有粘合剂的光学薄膜350中，在光学薄膜 310的一个面上设置有用于与图像显示单元贴合的硬粘合剂层321。因此，在粘合剂层321侧的面上，与图3的A的单面带有粘合剂的光学薄膜的情况同样地，由于光学薄膜320的膨胀而产生的拉伸应力与来自保护片331的压应力抵消。
另一方面，在光学薄膜310的另一个面(图像显示装置形成时的可视侧的面)上，设置有厚度大、残余应力小的(即，柔软且易于松弛应力的)粘合剂层322用于与正面透明构件的贴合(层间填充)。该粘合剂层322为了使其具有高差吸收性而设计为易于松弛应力，因此在光学薄膜310与粘合剂层322的界面处的拉伸应力在传递到保护片332时松弛(衰减)。另外，与此相对的反作用力(压应力)也在被粘合剂层232松弛后传递到粘合剂层322与光学薄膜310的界面，因此由于光学薄膜310的膨胀而产生的拉伸应力大于来自保护片332 的压应力。
象这样在光学薄膜310的表面和背面产生应力不均衡时，双面带有粘合剂的光学薄膜350如图3的B2所示粘合剂层322侧的面凸起而产生卷曲。粘合剂层322的残余应力S越小则应力越容易松弛，因此具有卷曲增大的倾向。另外，认为保护片的厚度越小，则来自于保护片的反作用力(由保护片产生的支撑力)相对于由于光学薄膜的吸湿膨胀而产生的拉伸应力越小，并且弯曲力矩越小，因此易于产生卷曲。
对此，本发明的双面带有粘合剂的光学薄膜中，认为通过根据第二粘合剂层的残余应力S2增大第二保护片的厚度Z，从而产生能够对抗与光学薄膜10的尺寸变化相伴的拉伸应力的反作用力，可以抑制卷曲。另外，第一保护片31经由比第二粘合剂层薄且硬的第一粘合剂层 21与光学薄膜10一体化，第一保护片31的厚度Y大时，双面带有粘合剂的光学薄膜整体的弯曲刚性提高，因此认为通过增加Y而产生的卷曲抑制效果比增加Z的情况大。
[粘合剂的组成]
第一粘合剂层21和第二粘合剂层22只要具有前述的各特性，粘合剂的组成就没有特别限制。作为第一粘合剂层，可以使用用于光学薄膜与图像显示单元的贴合的各种粘合剂。作为构成第一粘合剂层的粘合剂，优选使用丙烯酸类粘合剂。
作为构成第二粘合剂层22的粘合剂，可以适当选择使用以丙烯酸类聚合物、聚硅氧烷类聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯基醚、乙酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、改性聚烯烃、环氧类、含氟型、天然橡胶、合成橡胶等橡胶类等聚合物作为基础聚合物的粘合剂。
作为光学透明性和胶粘性优良的粘合剂，可以优选使用以丙烯酸类聚合物作为基础聚合物的丙烯酸类粘合剂。丙烯酸类粘合剂中，丙烯酸类基础聚合物相对于粘合剂组合物的固体成分总量的含量优选为 50重量％以上，更优选为70重量％以上，进一步优选为80重量％以上。
作为丙烯酸类聚合物，优选使用以(甲基)丙烯酸烷基酯的单体单元作为主要骨架的丙烯酸类聚合物。需要说明的是，本说明书中，“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯，可以优选使用烷基的碳原子数为1～ 20的(甲基)丙烯酸烷基酯。上述(甲基)丙烯酸烷基酯的含量相对于构成基础聚合物的单体成分总量优选为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。丙烯酸类基础聚合物可以为多种(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物。构成单体单元的排列可以是无规的，也可以是嵌段的。
(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基可以具有支链。通过使用具有支链的 (甲基)丙烯酸烷基酯，可以使粘合剂具有柔软性、减小残余应力。作为(甲基)丙烯酸支链烷基酯，可以优选使用(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、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸异十四烷基酯、(甲基)丙烯酸异十八烷基酯等。需要说明的是，(甲基)丙烯酸支链烷基酯可以两种以上组合使用。另外，这些(甲基)丙烯酸支链烷基酯可以与(甲基)丙烯酸直链烷基酯组合使用。
丙烯酸类基础聚合物优选含有具有可交联官能团的丙烯酸类单体单元作为共聚成分。基础聚合物具有可交联官能团时，可以容易地进行通过基础聚合物的热交联或光固化等提高粘合剂的凝胶分数。作为具有可交联官能团的丙烯酸类单体，可以列举含羟基单体、含羧基单体。其中，优选含有含羟基单体作为基础聚合物的共聚成分。基础聚合物具有含羟基单体作为单体单元时，具有提高基础聚合物的交联性并且抑制高温高湿环境下粘合剂的白色混浊的倾向，可以得到透明性高的粘合剂。
作为含羟基单体，可以列举：(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羟基环己基)甲酯等。
含羟基单体单元的含量相对于基础聚合物的构成单体单元总量优选为0.01重量％～30重量％，更优选为0.1重量％～25重量％，进一步优选为0.5重量％～20重量％。含羟基单体单元的含量超过上述范围时，有时粘合剂层的凝聚力过高，残余应力S2超过前述的范围，应力松弛性降低。
丙烯酸类基础聚合物优选除了含羟基单体单元以外还含有含氮单体等极性高的单体单元。通过除了含羟基单体单元以外还含有含氮单体单元等高极性单体单元，粘合剂具有高胶粘性和保持力、并且可以抑制高温高湿环境下的白色混浊。
作为含氮单体，可以列举：N-乙烯基吡咯烷酮、甲基乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基哌啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基哌嗪、乙烯基吡嗪、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基
Figure BDA0000820744780000161
唑、乙烯基吗啉、(甲基)丙烯酰基吗啉、N-乙烯基羧酸酰胺类、N-乙烯基己内酰胺等乙烯基单体、丙烯腈、甲基丙烯腈等含氰基单体等。其中，优选使用N-乙烯基吡咯烷酮和(甲基)丙烯酰基吗啉。通过在粘合剂中含有含氮单体单元，可以提高粘合剂的凝聚力、提高粘合片对被粘物的胶粘性，并且可以抑制高温高湿环境下的粘合剂的白色混浊。含氮单体单元的含量相对于基础聚合物的构成单体单元总量优选为3～50重量％，更优选为5～40重量％，进一步优选为7～30重量％。
形成丙烯酸类聚合物的单体成分中，可以含有多官能单体成分。通过含有多官能单体作为共聚单体成分，具有提高残余应力的倾向。因此，通过改变多官能单体成分的种类或含量，可以将第二粘合剂层 22的残余应力S2调节到所期望的范围内。多官能单体为具有至少两个 (甲基)丙烯酰基或乙烯基等具有不饱和双键的可聚合官能团的单体。多官能单体的使用量根据其分子量、官能团数目等不同，相对于形成 (甲基)丙烯酸类聚合物的全部单体成分优选为3重量％以下，更优选为2重量％以下，进一步优选为1重量％以下。多官能单体的使用量超过3重量％时，粘合剂的残余应力过度增大，容易产生高差部附近的气泡。
上述的(甲基)丙烯酸类基础聚合物可以通过溶液聚合、UV聚合、本体聚合、乳液聚合等公知的聚合方法将上述各单体成分聚合而制备。从粘合剂的透明性、耐水性、成本等观点考虑，优选溶液聚合法或活性能量射线聚合法(例如UV聚合)。作为溶液聚合的溶剂，一般使用乙酸乙酯、甲苯等。
上述丙烯酸类聚合物的制备时，根据聚合反应的种类，可以使用光聚合引发剂或热聚合引发剂等聚合引发剂。作为光聚合引发剂，只要是引发光聚合的物质就没有特别限制，可以使用例如：苯偶姻醚类光聚合引发剂、苯乙酮类光聚合引发剂、α-酮醇类光聚合引发剂、芳香族磺酰氯类光聚合引发剂、光活性肟类光聚合引发剂、苯偶姻类光聚合引发剂、联苯酰类光聚合引发剂、二苯甲酮类光聚合引发剂、缩酮类光聚合引发剂、噻吨酮类光聚合引发剂、酰基氧化膦类光聚合引发剂等。作为热聚合引发剂，可以使用例如：偶氮类引发剂、过氧化物类引发剂、过氧化物与还原剂组合而成的氧化还原型引发剂(例如过硫酸盐与亚硫酸氢钠的组合、过氧化物与抗坏血酸钠的组合等)。
为了调节基础聚合物的分子量，可以使用链转移剂。链转移剂可以通过从生长的聚合物链接受自由基而使聚合物停止伸长，并且通过接受自由基后的链转移剂进攻单体而再次引发聚合。因此，通过使用链转移剂，可以在不降低反应体系中的自由基浓度的情况下抑制基础聚合物分子量的增大，得到残余应力小的粘合片。作为链转移剂，可以优选使用例如：α-硫代甘油、月桂基硫醇、缩水甘油基硫醇、巯基乙酸、2-巯基乙醇、硫代乙醇酸、硫代乙醇酸2-乙基己酯、2,3-二巯基 -1-丙醇等硫醇类。
除了单官能单体以外还使用多官能单体作为形成丙烯酸类聚合物的单体成分时，可以先将单官能单体聚合，从而形成低聚合度的预聚物组合物(预聚合)，并在预聚物组合物的浆液中添加多官能单体，将预聚物与多官能单体聚合(后聚合)。通过象这样进行预聚物的预聚合，可以在基础聚合物中均匀地引入来源于多官能单体成分的分支点。另外，可以将预聚物组合物与未聚合的单体成分的混合物(粘合剂组合物)涂布到基材上，然后在基材上进行后聚合，从而形成粘合片。预聚物组合物为低粘度、并且涂布性优良，因此根据将作为预聚物组合物与未聚合单体的混合物的粘合剂组合物涂布后在基材上进行后聚合的方法，可以提高粘合片的生产率，并且可以使粘合片的厚度均匀。
预聚物组合物例如可以通过使混合有构成丙烯酸类基础聚合物的单体成分(称为“单体成分A”)和聚合引发剂的组合物(称为“预聚物形成用组合物”)部分聚合(预聚合)来制备。需要说明的是，预聚物形成用组合物中的上述单体成分A，在构成丙烯酸类聚合物的单体成分中，优选为(甲基)丙烯酸烷基酯或含极性基团单体等单官能单体成分。单体成分A可以不仅含有单官能单体，而且含有多官能单体。例如，可以使预聚物形成用组合物含有作为基础聚合物的原料的多官能单体成分的一部分，并在将预聚物聚合后添加剩余的多官能单体成分供给后聚合。
预聚物形成用组合物中除了单体成分A和聚合引发剂以外，可以根据需要含有链转移剂等。预聚物形成用组合物的聚合方法没有特别限制，从通过调节反应时间而将预聚物的分子量(聚合率)调节到所期望的范围内的观点考虑，优选通过UV光等活性光线照射进行聚合。用于预聚合的聚合引发剂、链转移剂没有特别限制，例如可以使用上述的光聚合引发剂、链转移剂。
预聚物的聚合率没有特别限制，从得到适合涂布于基材上的粘度的观点考虑，优选为3～50重量％，更优选为5～40重量％。预聚物的聚合率可以通过调节光聚合引发剂的种类或使用量、UV光等活性光线的照射强度、照射时间等而调节到所期望的范围内。需要说明的是，预聚物的聚合率由将预聚物组合物在130℃加热3小时时的加热(干燥) 前后的重量通过下式进行计算。另外，预聚合通过溶液聚合进行时，将预聚物组合物的总重量减去溶剂的量所得到的值作为下式中的干燥前重量，并计算出聚合率。
预聚物组合物的聚合率(％)＝干燥后的重量/干燥前的重量×100
在上述预聚物组合物中混合构成丙烯酸类基础聚合物的单体成分 (称为“单体成分B”)、以及根据需要的聚合引发剂、链转移剂、硅烷偶联剂、交联剂等，从而形成粘合剂组合物。单体成分B优选含有多官能单体。单体成分B除了含有多官能单体以外可以还含有单官能单体。
后聚合中使用的光聚合引发剂、链转移剂没有特别限制，例如可以使用上述的光聚合引发剂、链转移剂。预聚合时的聚合引发剂在预聚物组合物中残留而未失活时，可以省略用于后聚合的聚合引发剂的添加。
上述基础聚合物根据需要可以具有交联结构。交联结构的形成例如通过在预聚合后或者基础聚合物的聚合后添加交联剂来进行。作为交联剂，可以使用异氰酸酯类交联剂、环氧类交联剂、
Figure BDA0000820744780000191
唑啉类交联剂、氮丙啶类交联剂、碳二亚胺类交联剂、金属螯合物类交联剂等一般使用的交联剂。
交联剂的含量相对于丙烯酸类基础聚合物100重量份通常为0～5 重量份的范围，优选为0～3重量份。交联剂的含量过多时，伴随储能弹性模量G’的增大，tanδ下降，有时产生气泡的混入或显示不均匀。因此，交联剂的含量相对于丙烯酸类基础聚合物100重量份优选为2 重量份以下，进一步优选为1重量份以下。
粘合剂组合物中含有交联剂时，优选在与被粘物贴合前，通过加热进行交联处理而形成交联结构。交联处理中的加热温度、加热时间可以根据所使用的交联剂的种类适当设定，通常通过在20℃～160℃的范围内加热约1分钟～约7天进行交联。
为了调节胶粘力，在粘合剂组合物中可以添加硅烷偶联剂。硅烷偶联剂可以单独使用一种或者组合使用两种以上。粘合剂组合物中添加硅烷偶联剂时，其添加量相对于丙烯酸类基础聚合物100重量份通常为约0.01～约5.0重量份，优选为约0.03～约2.0重量份。
在粘合剂组合物中可以根据需要添加增粘剂。作为增粘剂，可以使用例如：萜烯类增粘剂、苯乙烯类增粘剂、酚类增粘剂、松香类增粘剂、环氧类增粘剂、二聚环戊二烯类增粘剂、聚酰胺类增粘剂、酮类增粘剂、弹性体类增粘剂等。
除了上述例示的各成分以外，粘合剂组合物可以在不损害粘合剂特性的范围内使用增塑剂、软化剂、防劣化剂、填充剂、着色剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、表面活性剂、防静电剂等添加剂。
第二粘合剂层22可以为光固化型或热固化型的粘合剂。通过使用光固化型或热固化型粘合剂作为第二粘合剂层22，在经由第二粘合剂层22将光学薄膜10与正面透明构件70贴合后，使第二粘合剂层22 固化，可以增大粘合剂层的储能弹性模量及残余应力。因此，即使在图像显示装置暴露于高温环境的情况下，也可以抑制粘合剂的流动，可以实现具有不容易产生气泡或剥离的长期可靠性的胶粘性。特别是，从与正面透明构件贴合后的固化容易的观点考虑，优选光固化型的粘合剂。
光固化性粘合剂除了基础聚合物以外还含有光固化性成分。作为光固化性成分，优选使用具有碳碳双键(C＝C键)的可自由基聚合化合物(烯属不饱和化合物)。可自由基聚合化合物可以以单体或低聚物的形式存在于粘合剂组合物中，也可以与基础聚合物的羟基等官能团键合。固化性粘合剂优选含有聚合引发剂(光聚合引发剂或热聚合引发剂)。
可自由基聚合化合物以单体或低聚物的形式存在于粘合剂组合物中时，优选使用一分子中具有两个以上可聚合官能团的多官能可聚合化合物。作为多官能可聚合化合物，可以列举一分子中具有两个以上 C＝C键的化合物、具有一个C＝C键和环氧基、氮丙啶、
Figure BDA0000820744780000211
唑啉、肼、羟甲基等可聚合官能团的化合物等。其中，优选多官能丙烯酸酯这样的一分子中具有两个以上C＝C键的多官能可聚合化合物。
通过将具有能够与基础聚合物的官能团键合的官能团和可自由基聚合官能团的可自由基聚合化合物与基础聚合物混合，在基础聚合物中引入可自由基聚合官能团，可以使粘合剂组合物为固化型粘合剂。作为能够与基础聚合物的官能团键合的官能团，优选异氰酸酯基。异氰酸酯基与基础聚合物的羟基形成氨基甲酸酯键，因此能够容易地进行基础聚合物中可自由基聚合官能团的引入。
作为光固化的方法，优选对含有光固化性化合物和光聚合引发剂的体系照射紫外线等活性光线的方法。特别是，从感光度高、能够选择的材料丰富的观点考虑，优选使用烯属不饱和化合物和光自由基产生剂的体系。第二粘合剂层22为光固化性粘合剂时，光固化性化合物的含量相对于粘合剂组合物整体100重量份优选为2～50重量份，更优选为5～30重量份。通过将光固化性化合物的含量设定为前述范围，可以在使固化前的残余应力保持低的同时提高固化后的胶粘可靠性。
[光学薄膜上粘合剂层的形成]
作为在光学薄膜10上形成第一粘合剂层21和第二粘合剂层22的方法，可以列举例如：将粘合剂组合物涂布到剥离处理后的隔片上，干燥除去溶剂等，根据需要进行交联处理而形成粘合剂层，然后转印到光学薄膜10上的方法；或者在光学薄膜10上涂布粘合剂组合物，干燥除去溶剂等，从而在光学薄膜上形成粘合剂层的方法；等。将粘合剂层转印到光学薄膜上的方法中，可以将粘合剂层的形成中使用的隔片原样用作保护片。通过在光学薄膜10上涂布粘合剂组合物而形成粘合剂层时，在干燥除去溶剂后的粘合剂层上设置保护片。
作为粘合剂层的形成方法，可以列举辊涂、接触辊涂布、凹版涂布、反转涂布、辊刷、喷涂、浸入辊涂布、刮棒涂布、刮刀涂布、气刀涂布、幕涂、模唇涂布、利用口模式涂布机等的挤出涂布法等方法。作为使涂布后的粘合剂干燥的方法，可以根据目的适当地采用适当的方法。
[切割]
带有粘合剂的光学薄膜根据需要切割为所期望的尺寸后供给实际应用。一般而言，形成为长尺寸形状的带有粘合剂的光学薄膜切割为与图像显示装置的尺寸(屏幕尺寸)一致的制品尺寸。作为切割方法，可以列举使用汤姆逊刀等进行冲裁的方法、利用圆刀和碟形刀等刀具、激光、水压的方法等。
带有粘合剂的光学薄膜中，在粘合剂层21、22的表面粘贴有保护片31、32，因此粘合剂层的表面受到保护。另一方面，粘合剂层的侧面成为露出到外部的状态。因此，在切割时具有第二粘合剂层22附着到切割刀上或者容易产生胶糊欠缺或胶糊污染的倾向。为了防止胶糊欠缺或胶糊污染，可以将粘合剂层的侧面设置在比光学薄膜的侧面或保护片的侧面更靠内侧的位置。例如，通过控制光学薄膜上的粘合剂层的附设面积的方法、附设粘合剂层后仅除去粘合剂层一部分的方法等，可以使粘合剂层的侧面存在于比光学薄膜的侧面或保护片的侧面更靠内侧之处。另外，在从保护片附设面对双面带有粘合剂的光学薄膜进行加压而使粘合剂层的端面从光学薄膜的端部突出的状态下进行切割后，释放压力，由此也可以使粘合剂层的侧面存在于比光学薄膜的侧面或保护片的侧面更靠内侧之处。
[图像显示装置]
本发明的双面带有粘合剂的光学薄膜适合用于形成如图2示意性所示在包含偏振板的光学薄膜10的一个面具有液晶单元或有机电致发光单元等图像显示单元61、在另一个面(可视侧)具有触控面板或正面透明板等正面透明构件70的图像显示装置100。在该图像显示装置中，图像显示单元61经由第一粘合剂层21与光学薄膜10贴合，正面透明构件70经由第二粘合剂层22与光学薄膜10贴合。
作为正面透明构件70，可以列举正面透明板(窗口层)或触控面板等。作为正面透明板，可以使用具有适当的机械强度和厚度的透明板。作为这样的透明板，可以使用例如丙烯酸类树脂或聚碳酸酯类树脂等透明树脂板、或者玻璃板等。作为触控面板，可以使用电阻膜方式、静电电容方式、光学方式、超声波方式、任意方式的触控面板。
在图像显示装置的形成中，双面带有粘合剂的光学薄膜50优选预先切割为与图像显示的尺寸一致的制品尺寸。图像显示单元61与双面带有粘合剂的光学薄膜55的贴合方法以及正面透明构件70与双面带有粘合剂的光学薄膜55的贴合方法没有特别限制，可以将第一粘合剂层21和第二粘合剂层22各自的表面上粘贴的保护片31、32剥离后通过各种公知的方法贴合。本发明的双面带有粘合剂的光学薄膜具有第一粘合剂层和第二粘合剂层，因此在用于形成图像显示装置的贴合工序中，不需要设置另外的液态胶粘剂或粘合片。因此，可以简化制造工艺。
贴合的顺序没有特别限制，可以先进行图像显示单元61与双面带有粘合剂的光学薄膜55的第一粘合剂层21的贴合，也可以先进行正面透明构件70与双面带有粘合剂的光学薄膜55的第二粘合剂层22的贴合。另外，两者的贴合也可以同时进行。从提高贴合的作业性、光学薄膜的轴精度的观点考虑，优选在从第一粘合剂层21的表面上剥离保护片31后，进行经由第一粘合剂层将光学薄膜10与图像显示单元 61贴合的第一贴合工序，然后从第二粘合剂层22的表面上剥离保护片 32，并进行经由第二粘合剂层22将光学薄膜10和正面透明构件70贴合的第二贴合工序。
在先进行与图像显示单元61的贴合的情况下，在产生可视侧(第二粘合剂层22层)凸起的卷曲时，光学薄膜与图像显示单元的定位、轴对齐变得困难，具有贴合的作业性下降的倾向。本发明的双面带有粘合剂的光学薄膜可以抑制卷曲的产生，因此与图像显示单元的贴合的作业性优良。
在光学薄膜与正面透明构件贴合后，优选进行用于除去第二粘合剂层22与正面透明构件70的平板71部分的界面、印刷部76等非平坦部附近的气泡的脱泡。作为脱泡方法，可以采用加热、加压、减压等适当的方法。例如，优选在减压/加热下抑制气泡的混入的同时进行贴合，然后，出于抑制延迟气泡等的目的，优选通过蒸压处理等在加热的同时进行加压。本发明中，第二粘合剂层的残余应力为规定范围，因此第二粘合剂层容易追随高差等非平坦部的形状，即使在正面透明构件具有非平坦部的情况下，也可以抑制空隙的产生。
通过加热进行脱泡时，加热温度一般为约25℃～约150℃、优选 30℃～130℃、更优选35℃～120℃、进一步优选40℃～100℃的范围。另外，进行加压时，压力一般在约0.05MPa～约2MPa、优选0.1MPa～ 1.5MPa、更优选0.2MPa～1MPa的范围内。
构成第二粘合剂层22的粘合剂为可固化粘合剂时，优选在进行光学薄膜10与正面透明构件70的贴合后，进行第二粘合剂层的固化。通过将第二粘合剂层固化，可以提高图像显示装置中光学薄膜10与正面透明构件70胶粘的可靠性。在光学薄膜与正面透明构件的粘合后，出于除去气泡等目的进行加热或加压时，第二粘合剂层的固化优选在气泡除去后进行。通过在气泡除去后进行第二粘合剂层的固化，可以抑制延迟气泡的产生。
第二粘合剂层的固化方法没有特别限制。进行光固化时，优选透过正面透明构件70照射紫外线等活性光线的方法。正面透明构件70 具有印刷部76等不透明部时，在紧接印刷部的下方未照射活性光线，但是通过在光照射的部分产生的自由基的迁移等，在非照射部分也进行某种程度的粘合剂的固化。
如上所述，通过使用双面带有粘合剂的光学薄膜，在采用层间填充结构的图像显示装置的制造中，可以简化贴合工序。本发明的双面带有粘合剂的光学薄膜可以抑制卷曲的产生，并且可以抑制粘合剂从端面的突出，因此贴合的作业性优良。另外，第二粘合剂层的残余应力S2在规定范围内，因此可以抑制光学薄膜与正面透明板或触控面板之间气泡的混入，提供高品质的图像显示装置。
实施例
以下列举双面带有粘合剂的光学薄膜的制作例更详细地说明本发明，但是，本发明不限于这些例子。
<偏振板>
使用在浸渗有碘的厚度25μm的包含拉伸聚乙烯醇薄膜的偏振器的两面贴合有透明保护薄膜的偏振板(偏振度99.995％)。偏振器的一个面(图像显示单元侧)的透明保护薄膜为厚度40μm的三乙酰纤维素薄膜，另一个面(可视侧)的透明保护薄膜为厚度60μm的三乙酰纤维素薄膜。
<单元侧贴合用粘合剂组合物的制备>
将丙烯酸丁酯97重量份、丙烯酸3重量份、作为聚合引发剂的偶氮二异丁腈0.2重量份和乙酸乙酯233重量份投入到具有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气导入管的可分离式烧瓶内，然后流入氮气，在搅拌的同时进行约1小时氮气置换。然后，将烧瓶加热到60℃，并反应7小时，从而得到重均分子量(Mw)110万的丙烯酸类聚合物。在该丙烯酸类聚合物溶液(将固体成分设为100重量份)中，添加0.8重量份作为异氰酸酯类交联剂的三羟甲基丙烷/甲苯二异氰酸酯(商品名“Coronate L”，日本聚氨酯工业公司制造)、以及0.1重量份硅烷偶联剂(商品名“KBM-403”，信越化学公司制造)，从而制备了粘合剂组合物(溶液)。
<可视侧贴合用粘合剂组合物A～K的制备>
将作为单体成分的丙烯酸异硬脂酯(ISA)40重量份、丙烯酸2- 乙基己酯(2EHA)40重量份、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)19重量份和丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA)1重量份、以及作为光聚合引发剂的1- 羟基环己基苯基甲酮(商品名“Irgacure 184”，BASF日本公司制造)0.1重量份投入到四口烧瓶中，在氮气气氛下照射紫外线而得到聚合率 10％的预聚物组合物。在该预聚物中，以表1所示的配合量添加作为多官能单体的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、作为链转移剂的α- 硫代甘油(TGR)以及硅烷偶联剂(商品名“KBM403”，信越化学公司制造)，然后将它们混合均匀，从而制备了粘合剂组合物。
[双面带有粘合剂的光学薄膜的制作例]
(单元侧粘合片的形成)
在隔片(表面经脱模处理的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜；厚度Y＝25μm、38μm或50μm)的剥离处理面上涂布上述的单元侧贴合用粘合剂组合物使得干燥后的厚度为20μm，并通过在100℃干燥3 分钟而除去溶剂。在干燥后的粘合剂层的表面贴合轻剥离隔片的剥离处理面侧，并通过在50℃加热48小时进行交联处理，从而制作了单元侧粘合片。
该粘合片的储能弹性模量为1.4×105Pa。储能弹性模量如下求出：将层叠多片剥离隔片后的粘合片而得到的厚度约1.5mm的物体作为测定用样品，使用RheometricScientific公司制造的“高级流变扩展系统 (Advanced Rheometric Expansion System；ARES)”，以下述的条件进行动态粘弹性测定，从测定结果读取23℃下的储能弹性模量。
(测定条件)
变形模式：扭曲
测定频率：1Hz
升温速度：5℃/分钟
测定温度：-50～150℃的范围
形状：平行板8.0mmφ
(可视侧粘合片的形成)
在隔片(厚度Z＝50μm、75μm或125μm)的剥离处理面上涂布上述粘合剂A～K使得厚度为150μm而形成涂布层，在该涂布层上贴合轻剥离隔片的剥离处理面侧。然后，从轻剥离隔片侧的面上，利用以紧接灯下方的照射面的照射强度为5mW/cm2的方式调节位置后的黑光灯进行UV照射直到累积光量达到3000mJ/cm2，从而进行聚合，制作了厚度150μm的丙烯酸类粘合片。
(双面带有粘合剂的光学薄膜的制作)
从上述单元侧粘合片以及可视侧粘合片的表面上将轻剥离隔片剥离，在上述偏振板的一个面上贴合上述单元侧粘合片、在另一个面上贴合可视侧粘合片。如表2所示改变可视侧粘合片的粘合剂的种类 (A～K)、单元侧粘合片上的隔片的厚度(Y＝25μm、38μm、50μm)、以及可视侧粘合片上的隔片的厚度(Z＝50μm、75μm、125μm)的组合，制作了试样No.1～88的双面带有粘合剂的光学薄膜。
(评价用模拟面板的制作)
将各制作例的双面带有粘合剂的光学薄膜切割为44mm×84mm，将单元侧粘合剂层上的隔片剥离，然后贴合到玻璃板(0.7mm×50mm ×100μm)的中央部。然后，将贴合在玻璃板上的双面带有粘合剂的光学薄膜的可视侧粘合剂层表面的隔片剥离，利用真空贴合装置贴合(温度25℃、压力0.3MPa、压力保持时间5秒)在周缘部以框状印刷有黑色油墨的玻璃板(0.7mm×50mm×100mm，油墨印刷宽度：从端部起 10mm、油墨印刷厚度：15μm)，然后进行蒸压处理(50℃、0.5MPa、 15分钟)，制作了评价用模拟面板。
[评价]
(卷曲测定)
将各制作例的双面带有粘合剂的光学薄膜切割为70mm×100mm，投入到温度25℃、湿度98％的环境试验室中48小时后取出。将单元侧粘合片侧的面朝上，在温度25℃、湿度50％的环境下在水平面上静置 2小时，然后测定薄膜的四个角各自距离水平面的高度，将四点的平均值作为吸湿后的薄膜的卷曲。表2中，卷曲小于2mm的薄膜以◎表示、卷曲为2mm以上且小于3mm的薄膜以○表示、卷曲为3mm以上且小于5mm的薄膜以△表示、卷曲为5mm以上的薄膜以×表示。
<气泡>
使用倍数20倍数字式显微镜观察各制作例的评价用模拟面板的黑色油墨印刷部的内侧附近，确认粘合剂中有无气泡。另外，投入到 85℃的烘箱中48小时后，通过同样的方法确认有无气泡。表2中，加热前后均未确认到气泡的试样以○表示、加热前后任一情况确认到气泡的试样以×表示。
<胶糊突出>
使用倍数20倍的数字式显微镜观察投入烘箱前的评价用模拟面板的双面带有粘合剂的薄膜的胶糊从端部突出的长度。表2中最大突出长度为0.3mm以内的试样以○表示、超过0.3mm的试样以×表示。
[评价结果]
粘合剂A～K的组成以及粘合片的残余应力如表1所示。残余应力的测定中，从粘合片切出40mm×40mm的粘合片小片，将其弄圆为圆柱状作为测定试样。利用拉伸试验机，将夹盘间距调至20mm，设置上述测定试样，在拉伸速度200mm/分钟、测定温度23℃的条件下拉伸至应变300％(夹盘间距80mm)，将夹盘位置固定，并将经过180秒后的应力(拉伸应力)作为残余应力。
表1
Figure BDA0000820744780000291
各制作例中使用的可视侧粘合剂的种类及残余应力、单元侧以及可视侧的保护片的厚度、高差吸收性、胶糊突出、以及卷曲的评价结果如表2所示。
表2
Figure BDA0000820744780000301
从表2的结果可知，使用可视侧粘合剂层的残余应力S2为 0.3N/cm2的粘合剂A时产生粘合剂从薄膜端面的突出，使用S2为 8.0N/cm2的粘合剂K时高差吸收性小，在印刷高差附近产生气泡。另外可知，S2越大，则吸湿后的卷曲越小，S2相同时，通过增大单元侧隔片的厚度Y以及可视侧隔片的厚度Z中的任意一个或两个，吸湿后的卷曲减小。
摘录表2中可视侧粘合剂层的残余应力S2、单元侧隔片的厚度Y 以及可视侧隔片的厚度Z与吸湿后的卷曲的关系如表3A和表3B所示。表3A中，在固定单元侧隔片的厚度Y、改变可视侧隔片的厚度Z时，将卷曲评价为△(3mm以上)～○(小于3mm)的边界用粗框圈住。表3B中，在固定可视侧隔片的厚度Z、改变单元侧隔片的厚度Y时，将卷曲评价为△～○的边界用粗框圈住。将与这些粗框对应的可视侧粘合剂层的残余应力S2与隔片的厚度(Y或Z)的关系作图分别如图 4的 A和图4的 B所示。
表3A
Figure BDA0000820744780000311
表3B
Figure BDA0000820744780000321
关于卷曲抑制效果，可知图4的 A中S2与Z具有线性关系，图4的 B 中，S2与Y具有线性关系。另外，图4的 A的两根直线的斜率基本相同，图4的 B的三条直线的斜率基本相同，具有S2:Y:Z＝10.6:1:0.17的相关比。基于这些结果可知，通过根据用于正面透明构件与光学薄膜贴合的粘合剂的特性(残余应力)调节隔片的厚度，可以抑制双面带有粘合剂的光学薄膜的吸湿时的卷曲。

Claims (8)

1.一种双面带有粘合剂的光学薄膜，其为配置在正面透明板或触控面板与图像显示单元之间使用的双面带有粘合剂的光学薄膜，其中，
所述双面带有粘合剂的光学薄膜具有：包含偏振板的光学薄膜；设置在所述光学薄膜的将与图像显示单元贴合的一侧的面上的第一粘合剂层；和设置在所述光学薄膜的将与透明板或触控面板贴合的一侧的面上的第二粘合剂层；
在所述第一粘合剂层上以可剥离的方式粘贴有第一保护片，在所述第二粘合剂层上以可剥离的方式粘贴有第二保护片；
所述第一粘合剂层的厚度为3μm～30μm、温度23℃下的储能弹性模量为0.02MPa～2MPa；
所述第二粘合剂层的厚度为50μm以上；
所述第二粘合剂层的通过温度23℃、应变300％的条件的拉伸应力松弛试验测定的180秒后的残余应力为S2、所述第一保护片的厚度为Y、所述第二保护片的厚度为Z，S2、Y和Z满足以下的关系：
0.5≤S2≤6、
20≤Y≤80、
45≤Z≤130、以及
Y+0.17Z+10.6S2≥63，
在此，S2的单位为N/cm2，Y的单位为μm，Z的单位为μm。
2.如权利要求1所述的双面带有粘合剂的光学薄膜，其中，所述第一保护片的拉伸弹性模量和所述第二保护片的拉伸弹性模量均为1GPa～6GPa。
3.如权利要求1或2所述的双面带有粘合剂的光学薄膜，其中，所述第一保护片和所述第二保护片均为双轴拉伸聚酯薄膜。
4.如权利要求1或2所述的双面带有粘合剂的光学薄膜，其中，所述第二保护片的厚度Z大于所述第一保护片的厚度Y。
5.如权利要求1或2所述的双面带有粘合剂的光学薄膜，其中，所述第二粘合剂层含有光固化性成分。
6.一种图像显示装置的制造方法，其为制造在图像显示单元上经由第一粘合剂层配置有包含偏振板的光学薄膜、在所述偏振板上经由第二粘合剂层配置有正面透明板或触控面板的图像显示装置的方法；
所述制造方法包括：
将权利要求1～5中任一项所述的双面带有粘合剂的光学薄膜的第一粘合剂层上粘贴的第一保护片剥离，然后经由所述第一粘合剂层将所述光学薄膜与所述图像显示单元贴合的第一贴合工序；和
将所述第二粘合剂层上粘贴的第二保护片剥离，然后经由所述第二粘合剂层将所述光学薄膜与所述正面透明板或触控面板贴合的第二贴合工序。
7.一种图像显示装置的制造方法，其为制造在图像显示单元上经由第一粘合剂层配置有包含偏振板的光学薄膜、在所述偏振板上经由第二粘合剂层配置有正面透明板或触控面板的图像显示装置的方法；
所述制造方法包括：
将权利要求5所述的双面带有粘合剂的光学薄膜的第一粘合剂层上粘贴的第一保护片剥离，然后经由所述第一粘合剂层将所述光学薄膜与所述图像显示单元贴合的第一贴合工序；和
将所述第二粘合剂层上粘贴的第二保护片剥离，然后经由所述第二粘合剂层将所述光学薄膜与所述正面透明板或触控面板贴合的第二贴合工序；
在所述第二贴合工序后，从所述正面透明板或触控面板侧照射活性光线，从而将所述第二粘合剂层固化。
8.一种卷曲抑制方法，其为抑制配置在正面透明板或触控面板与图像显示单元之间使用的双面带有粘合剂的光学薄膜的卷曲的方法，其特征在于，
所述双面带有粘合剂的光学薄膜具有：包含偏振板的光学薄膜；设置在所述光学薄膜的将与图像显示单元贴合的一侧的面上的第一粘合剂层；和设置在所述光学薄膜的将与透明板或触控面板贴合的一侧的面上的第二粘合剂层；
在所述第一粘合剂层上以可剥离的方式粘贴有第一保护片，在所述第二粘合剂层上以可剥离的方式粘贴有第二保护片；
所述第一粘合剂层的厚度为3μm～30μm、温度23℃下的储能弹性模量为0.02MPa～2MPa；
所述第二粘合剂层的厚度为50μm以上；
所述第二粘合剂层的通过温度23℃、应变300％的条件的拉伸应力松弛试验测定的180秒后的残余应力为S2、所述第一保护片的厚度为Y、所述第二保护片的厚度为Z，调节所述第一保护片的厚度Y和所述第二保护片的厚度Z使得S2、Y和Z满足以下的关系：
0.5≤S2≤6、
20≤Y≤80、
45≤Z≤130、以及
Y+0.17Z+10.6S2≥63，
在此，S2的单位为N/cm2，Y的单位为μm，Z的单位为μm。
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