JP2002169017A - 粘着型光学フィルム及び光学フィルム用粘着剤 - Google Patents
粘着型光学フィルム及び光学フィルム用粘着剤Info
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Abstract
着するための粘着層が設けられた粘着型光学フィルムで
あって、リワーク性と耐久性の両者に優れたものを提供
すること、さらには当該粘着型光学フィルムに用いられ
る光学フィルム用粘着剤を提供すること。 【解決手段】 光学フィルムの一方の面に光学フィルム
を液晶パネルのガラス基板に貼着するための粘着層が積
層されている粘着型光学フィルムにおいて、前記粘着層
の23℃/65%R.H.の雰囲気下での500%引張
り弾性率(A)と60℃/90%R.H.の雰囲気下で
の500%引張り弾性率(B)との比(B)/(A)が
0.8以下であることを特徴とする光学フィルム用粘着
剤。
Description
方の面に光学フィルムを液晶パネルのガラス基板に貼着
するための粘着層が積層されている粘着型光学フィルム
及び当該粘着型光学フィルムに用いる光学フィルム用粘
着剤に関する。さらには前記粘着型光学フィルムを用い
た液晶表示装置に関する。前記光学フィルムとしては、
偏光フィルム、位相差フィルム、光学補償フィルム、輝
度向上フィルム、防眩シートまたはこれらが複数積層さ
れているものがあげられる。
から液晶パネルの最表面を形成するガラス基板の両側に
偏光素子を配置することが必要不可欠であり、一般的に
は偏光フィルムが液晶パネルの最表面に貼着されてい
る。また液晶パネルの最表面には偏光フィルムの他に、
ディスプレイの表示品位を向上させるために様々な光学
素子が用いられるようになってきている。例えば、着色
防止としての相差フィルム、液晶ディスプレイの視野角
を改善するための視野角拡大フィルム、さらにはディス
プレイのコントラストを高めるための輝度向上フィルム
等が用いられる。これらのフィルムは総称して光学フィ
ルムと呼ばれる。
貼着する際には、通常、粘着剤が使用される。また、光
学フィルムを液晶パネルの最表面に瞬時に固定できるこ
と、光学フィルムを固着させるのに乾燥工程を必要とし
ないこと等のメリットを有することから、粘着剤は、光
学フィルムの片面に予め粘着剤層として設けられてい
る。すなわち、液晶パネルの最表面への光学フィルムの
貼着には粘着型光学フィルムが一般的に用いられる。
は、(1)貼合せ(リワーク)が可能であること、
(2)応力緩和性を有すること、(3)環境促進試験と
して通常行われる加熱および加湿等による耐久試験に対
して粘着剤に起因する不具合が発生しないこと、等が挙
げられる。(1)関しては光学フィルムを液晶パネルの
最表面に貼り合わせる際、貼り合わせ位置を誤ったり、
貼合せ面に異物が噛み込むことが多く、このような場合
にも光学フィルムを液晶パネル最表面から剥離し、再度
貼り合わせを可能とするため要求される特性である。な
お、この場合液晶パネルは高価であるため再利用する
が、比較的安価である光学フィルムは廃棄される。
(2)関しては、光学フィルムの寸法変化により生じる
光学むらを防止するために要求される特性である。
験では、光学フィルムを形成する基材の寸法変化により
光学フィルムに積層された粘着剤と液晶パネル最表面の
ガラスとの界面で剥がれが生じる問題があったことか
ら、これを防止すべく従来の粘着剤では常温(23℃/
65%R.H.)での引張り弾性率を低下させた粘着
剤、すなわち比較的柔らかい粘着剤を用いることによ
り、ガラスに対する接着性を向上させたり、基材の寸法
変化により粘着剤にかかる応力を緩和させることで上記
の問題を解決してきた。しかし、前記(1)リワーク性
については、液晶パネルの最表面のガラス基板に対する
接着力がより低いことが必要であり、特に近年の液晶パ
ネルの大型化により、光学フィルムを液晶パネルから剥
離する際に、その接着力が大きいとリワーク作業が困難
になる。一方、前記リワーク性を向上させるため粘着剤
のガラス基板に対する低接着力化を行うと、加湿耐久性
が十分でなく、粘着型光学フィルムに積層されている粘
着層に発泡、剥がれ等の不具合が発生する。このように
光学フィルムに用いる粘着剤ではリワーク性と加湿耐久
性を両立させることが困難であった。
ムを液晶パネルのガラス基板に貼着するための粘着層が
設けられた粘着型光学フィルムであって、リワーク性と
耐久性の両者に優れたものを提供すること、さらには当
該粘着型光学フィルムに用いられる光学フィルム用粘着
剤を提供することを目的とする。
を解決すべく、鋭意研究したところ、光学フィルムに下
記に示す粘着層を設けることにより上記目的を達成でき
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
の面に光学フィルムを液晶パネルのガラス基板に貼着す
るための粘着層が積層されている粘着型光学フィルムに
おいて、前記粘着層の23℃/65%R.H.の雰囲気
下での500%引張り弾性率(A)と60℃/90%
R.H.の雰囲気下での500%引張り弾性率(B)と
の比(B)/(A)が0.8以下であることを特徴とす
る光学フィルム用粘着剤、に関する。
れている粘着層は、23℃/65%R.H.の常温にお
ける引張り弾性率(A)を、60℃/90%R.H.の
加湿条件下における引張り弾性率(B)よりも高くなる
ようしたものである。すなわち引張り弾性率の比(B)
/(A)が0.8以上となるようなものである。このよ
うな粘着層は常温では高い引張り弾性率を示し、ガラス
に対する接着力が低くリワークの際の剥離作業性に有利
である。一方、加湿条件下では低い引張り弾性率を示
し、ガラスに対する接着力が上昇し、しかも基材の寸法
変化に対しても粘着剤にかかる応力を緩和することがで
き、ガラスと光学フィルムに積層された粘着層の界面で
の剥がれ等の不具合の発生を防止できる。
晶パネル最表面のガラス基板に貼り合わせた後、剥離す
る際に、比較的小さい力で剥離することができリワーク
性がよく、さらに温度30〜75℃、湿度85〜95%
R.H.の加湿耐久性試験において発泡、剥がれ等の粘
着剤に起因する不具合が発生しない。
らには、0.4以上となるようなものが、リワーク性、
低接着性の点で好ましい。なお、前記比(B)/成分
(A)は、さらに厳しい加湿耐久性の点から、0.7以
下とするのが好ましい。
Pa、さらには1.5〜2.5MPa、引張り弾性率
(B)は0.8〜1.9MPa、さらには1〜1.7M
Paであるのが好ましい。
えば、アルキル(メタ)アクリレートのモノマーユニッ
トを主骨格とし、かつカルボキシル基を有するモノマー
ユニットを含有してなるアクリル系ポリマーが多官能性
金属キレートにより架橋されているものを含有してなる
ことが好ましい。このような架橋物により前記粘着型光
学フィルムを実現できる。
リレートのモノマーユニットを主骨格とし、かつカルボ
キシル基を有するモノマーユニットを含有してなるアク
リル系ポリマーとおよび多官能性金属キレートを含有し
てなることを特徴とする光学フィルム用粘着剤組成物、
に関する。かかる粘着剤を光学フィルムに積層すること
により、前記粘着型光学フィルムを得られる。
を用いた液晶表示装置、に関する。本発明の粘着型光学
フィルムは、液晶パネル最表面のガラス基板に貼り合わ
せて用いられる。
着層を形成する粘着剤は、前記引張り弾性率の比(B)
/(A)が前記範囲となるものを特に制限なく使用する
ことができる。前記粘着剤としては、ゴム系粘着剤、ア
クリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等の各種のものを
例示できる。
アクリレートのモノマーユニットを主骨格とし、かつカ
ルボキシル基含有のモノマーユニットを含有してなるア
クリル系ポリマーをベースポリマーと多官能性金属キレ
ートを含有してなるものを好ましく使用できる。これら
アクリル系ポリマーと多官能性金属キレートは粘着層に
おいて架橋している。なお、(メタ)アクリレートはア
クリレートおよび/またはメタクリレートをいい、本発
明の(メタ)とは同様の意味である。
アルキル(メタ)アクリレートのアルキル基の平均炭素
数は1〜12程度のものであり、アルキル(メタ)アク
リレートの具体例としては、メチル(メタ)アクリレー
ト、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アク
リレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等
を例示でき、これらは単独または組合せて使用できる。
アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イ
タコン酸等があげられる。
の性能を損なわない範囲で、2−ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート、N−メチロール(メタ)アクリルア
ミド等の水酸基含有モノマー、グリシジル(メタ)アク
リレート等のエポキシ基を含有モノマー等の官能基を有
するモノマー、さらには酢酸ビニル、スチレン等を用い
ることもできる。
基を有するモノマーユニット(a)の割合は特に制限さ
れないが、アクリル系ポリマーを構成するモノマーユニ
ット(A)(但し、前記モノマーユニット(a)を除
く)との重量比(a/A)で、0.001〜0.12程
度となるように調整するのが、耐久性の点で好ましい。
特に、0.005〜0.08とするのが好ましい。
限されないが、重量平均分子量は、30万〜250万程
度であるのが好ましい。
知の方法により製造でき、たとえば、バルク重合法、溶
液重合法、懸濁重合法等のラジカル重合法を適宜選択で
きる。ラジカル重合開始剤としては、アゾ系、過酸化物
系の各種公知のものを使用でき、反応温度は通常50〜
85℃程度、反応時間は1〜8時間程度とされる。ま
た、前記製造法のなかでも溶液重合法が好ましく、アク
リル系ポリマーの溶媒としては一般に酢酸エチル、トル
エン等の極性溶剤が用いられる。溶液濃度は通常20〜
80重量%程度とされる。
化合物と共有結合または配位結合しているものである。
多価金属原子としては、Al、Zr、Co、Cu、F
e、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、C
e、St、Ba、Mo、La、Sn、Ti等があげられ
る。これらのなかでも、Al、Zr、Tiが好ましい。
また、共有結合または配位結合する有機化合物中の原子
としては酸素原子等があげられ、有機化合物としてはア
ルキルエステル、アルコール化合物、カルボン酸化合
物、エーテル化合物、ケトン化合物等があげられる。
トの配合割合は特に制限されないが、通常、アクリル系
ポリマー (固形分)100重量部に対して、多官能性金
属キレート(固形分)0.01〜6重量部程度、好まし
くは0.1〜3重量部程度である。
応じて、粘着付与剤、可塑剤、充填剤、酸化防止剤、紫
外線吸収剤等を、また本発明の目的を逸脱しない範囲で
各種の添加剤を適宜に使用することもできる。
すように、光学フィルム1に前記粘着剤組成物による粘
着層2が設けられている。また、粘着層2には離型シー
ト3を設けることができる。
形成に用いられるものが使用され、その種類は特に制限
されない。たとえば、光学フィルムとしては偏光フィル
ム、位相差フィルム、光学補償フィルム、輝度向上フィ
ルムまたは防眩シート等があげられる。
特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子とし
ては、たとえば、ポリビニルアルコール系フィルムや部
分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチ
レン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルムの如き
親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料等の二色性
物質を吸着させて延伸したもの、ポリビニルアルコール
の脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物の如きポ
リエン系配向フィルム等があげられる。偏光子の厚さも
特に制限されないが、5〜80μm程度が一般的であ
る。
護層を耐水性等の目的で、ポリマーによる塗布層とし
て、またはフィルムのラミネート層等として設ることが
できる。透明保護層を形成する、透明ポリマーまたはフ
ィルム材料としては、適宜な透明材料を用いうるが、透
明性や機械的強度、熱安定性や水分遮断性などに優れる
ものが好ましく用いられる。透明保護層の厚さは特に制
限されないが、10〜300μm程度が一般的である。
例えばポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフ
タレート等のポリエステル系ポリマー、二酢酸セルロー
スや三酢酸セルロース等のセルロース系ポリマー、ポリ
メチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリス
チレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹
脂)等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリ
マーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポ
リオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポ
リオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイ
ロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド
系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホ
ン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマ
ー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアル
コール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニル
ブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオ
キシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、あるい
は前記ポリマーのブレンド物なども前記透明保護層を形
成するポリマーの例としてあげられる。
軸または二軸延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶
ポリマーフィルムなどがあげられる。位相差フィルムの
厚さも特に制限されないが、20〜150μm程度が一
般的である。位相差板は、二層以上の延伸フィルムの重
畳体などとして形成して位相差等の光学特性を制御した
ものとして形成することもでき、着色防止や視角範囲の
拡大等を目的に液晶セルの位相差を補償するためなどに
偏光フィルムと積層してなる楕円偏光フィルムとして用
いることもできる。
ルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルビニ
ルエーテル、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ヒド
ロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
ス、メチルセルロース、ポリカーボネート、ポリアリレ
ート、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリ
フェニレンスルファイド、ポリフェニレンオキサイド、
ポリアリルスルホン、ポリビニルアルコール、ポリアミ
ド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、セ
ルロース系重合体、またはこれらの二元系、三元系各種
共重合体、グラフト共重合体、ブレンド物などがあげら
れる。これら高分子素材は延伸等により配向物(延伸フ
ィルム)となる。
配向性を付与する共役性の直線状原子団(メソゲン)が
ポリマーの主鎖や側鎖に導入された主鎖型や側鎖型の各
種のものなどがあげられる。主鎖型の液晶性ポリマーの
具体例としては、屈曲性を付与するスペーサ部でメソゲ
ン基を結合した構造の、例えばネマチック配向性のポリ
エステル系液晶性ポリマーなどがあげられる。側鎖型の
液晶性ポリマーの具体例としては、ポリシロキサン、ポ
リアクリレート、ポリメタクリレート又はポリマロネー
トを主鎖骨格とし、側鎖として共役性の原子団からなる
スペーサ部を介してネマチック配向付与性のパラ置換環
状化合物単位からなるメソゲン部を有するものなどがあ
げられる。これら液晶性ポリマーは、たとえば、ガラス
板上に形成したポリイミドやポリビニルアルコール等の
薄膜の表面をラビング処理したもの、酸化珪素を斜方蒸
着したものなどの配向処理面上に液晶性ポリマーの溶液
を展開して熱処理することにより行われる。
して用いることもでき反射型偏光フィルム、半透過層型
偏光フィルム、偏光分離偏光フィルム等とすることがで
きる。また、前記例示の光学フィルムは、光学補償フィ
ルム、その他の各種視野角拡大フィルムとして使用する
こともでき、さらには光学フィルムとしては、輝度向上
フィルム等があげられる。また偏光フィルムは、表面上
に微細凹凸構造の反射層を設けて防眩シートとすること
もできる。
板に貼着する光学フィルム1の片面に行う。形成方法と
しては、特に制限されず、光学フィルム1に粘着剤組成
物(溶液)を塗布し乾燥する方法、粘着層2を設けた離
型シート3により転写する方法等があげられる。粘着層
2(乾燥膜厚)は厚さ、特に限定されないが、10〜4
0μm程度とするのが好ましい。
紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレ
フタレート等の合成樹脂フィルム等があげられる。離型
シート3の表面には、粘着剤層2からの剥離性を高める
ため、必要に応じてシリコーン処理、長鎖アルキル処
理、フッ素処理な剥離処理が施されていても良い。
明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるも
のではない。なお、各例中、部は重量部である。
アクリル酸2部、アゾビスイソブチロニトリル0.4部
および酢酸エチル220部を攪拌しながら60℃近傍で
6時間反応を行い、重量平均分子量120万、分散度
4.8のアクリル系ポリマー溶液を得た。上記アクリル
系ポリマー溶液に多官能性金属キレートである川研ファ
インケミカル製アルミキレートAをポリマー固形分10
0部に対して0.5部加え、粘着剤組成物(溶液)を調
製した。
mのポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中で
5倍に延伸したのち乾燥させ,両側にトリアセチルセル
ロースフィルムを接着剤を介して接着し、偏光フィルム
を得た。上記により作製された粘着剤組成物(溶液)
を、35μmの厚みを有する離型紙上に乾燥後の厚みが
25μmとなるよう塗布し、これを上記により作製され
た偏光フィルムにラミネートし粘着型偏光フィルムを得
た。
ポリマー溶液に多官能性金属キレートである日本化学産
業製ナーセルジルコニウム(ジルコニウムキレ−ト)を
ポリマー固形分100部に対して2部加え粘着剤組成物
(溶液)を調製した。また、実施例1と同様にして粘着
剤組成物(溶液)を用いて、粘着型偏光フィルムを作製
した。
ポリマー溶液にコロネートL(イソシアネート系架橋
剤,日本ポリウレタン製)をポリマー固形分100部に
対して0.5部加え粘着剤組成物(溶液)を調製した。
また、実施例1と同様にして粘着剤組成物(溶液)を用
いて、粘着型偏光フィルムを作製した。
ポリマー溶液にコロネートL(イソシアネート系架橋
剤,日本ポリウレタン製)をポリマー固形分100部に
対して5部加え粘着剤組成物(溶液)を調製した。ま
た、実施例1と同様にして粘着剤組成物(溶液)を用い
て、粘着型偏光フィルムを作製した。
組成物および粘着型偏光フィルムについて以下の評価を
行った。評価結果を表1に示す。
上記により調製された粘着剤組成物(溶液)を35μm
の厚みを有する離型紙上に乾燥後の厚みが20μmとな
るよう塗布した。この状態で100mm×30mmの大
きさに切り出し、長さ30mm、断面積2mm2 となる
よう粘着剤を丸めてサンプルとした。このサンプルを引
張試験機(ミネベア(株)製,TCM−IKNB)にて
チャック間10mm、引っ張り速度300mm/分で5
00%延伸時の引張り強度を測定した。この際、23℃
/65%R.H.の雰囲気下で引張り強度(A)および
60℃/90%R.H.の雰囲気下で引張り強度(B)
をそれぞれ測定した。引張り強度値をサンプルの断面積
で割ることにより各々の500%引張り弾性率値(MP
a)を算出した。
測定)粘着型偏光フィルムを25mm×150mmの大
きさにカットした後、剥離紙を剥離してから、コーニン
グ製無アルカリガラス板#1737上に貼り合わせ、5
0℃×0.5Mpaの雰囲気下に15分放置した。この
サンプルを引張試験機にて90°の剥離角度、300m
/分の剥離速度で剥離応時力を測定し接着力(N/25
mm)とした。
mm×150mmの大きさにカットした後、剥離紙を剥
離してから、コーニング製無アルカリガラス板#173
7上に貼り合わせ、50℃×0.5Mpaの雰囲気下に
15分放置した。このサンプルを60℃/90%R.
H.の雰囲気下に5時間放置したときの、発泡、剥がれ
等の不具合が発生していないかどうかを目視により確認
した。不具合が発生している場合を○、発生していない
場合を×とした。
であると認められる。また、加湿試験も良好である。
Claims (4)
- 【請求項1】 光学フィルムの一方の面に光学フィルム
を液晶パネルのガラス基板に貼着するための粘着層が積
層されている粘着型光学フィルムにおいて、前記粘着層
の23℃/65%R.H.の雰囲気下での500%引張
り弾性率(A)と60℃/90%R.H.の雰囲気下で
の500%引張り弾性率(B)との比(B)/(A)が
0.8以下であることを特徴とする光学フィルム用粘着
剤。 - 【請求項2】 前記粘着層がアルキル(メタ)アクリレ
ートのモノマーユニットを主骨格とし、かつカルボキシ
ル基を有するモノマーユニットを含有してなるアクリル
系ポリマーが多官能性金属キレートにより架橋されてい
るものを含有してなることを特徴とする請求項1記載の
粘着型光学フィルム。 - 【請求項3】 アルキル(メタ)アクリレートのモノマ
ーユニットを主骨格とし、かつカルボキシル基を有する
モノマーユニットを含有してなるアクリル系ポリマーお
よび多官能性金属キレートを含有してなることを特徴と
する光学フィルム用粘着剤組成物。 - 【請求項4】 請求項1または2記載の粘着型光学フィ
ルムを用いた液晶表示装置。
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