JP2002309192A - 粘着型光学フィルムおよび液晶表示装置 - Google Patents
粘着型光学フィルムおよび液晶表示装置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、加熱および加湿等の条件下における耐久性に優
れたものを提供すること。 【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
がカルボキシル基を有するアクリル系ポリマーの多官能
性金属キレートによる架橋物により形成されており、か
つ飽和吸水率が0.35重量%以上2.5重量%以下で
あることを特徴とする粘着型光学フィルム。
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
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
防止としての位相差フィルム、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)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
が噛み込んだ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(リワーク)が可能
であることがあげられる。この場合に液晶パネルは高価
であるため、再利用し、比較的安価である光学フィルム
は廃棄する。また、前記粘着剤に要求される必要特性と
しては、(2)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
る耐久性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。
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層とガラスとの界面の端部で剥がれ
等の粘着剤に起因する不具合が生じると、これが液晶パ
ネル最表面のガラスに貼り合わわれて使用される場合に
は視認性を低下させるという問題があった。
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、加熱および加
湿等の条件下における耐久性に優れたものを提供するこ
とを目的とする。
を解決すべく、鋭意研究したところ、以下に示す粘着型
光学フィルム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、前記粘着層がカルボキシル基を有するアクリル
系ポリマーの多官能性金属キレートによる架橋物により
形成されており、かつ飽和吸水率が0.35重量%以上
2.5重量%以下であることを特徴とする粘着型光学フ
ィルム、に関する。
を有するアクリル系ポリマーを架橋している多官能性金
属キレートは、多官能性化合物として架橋機能を有する
とともに、ガラスとの化学結合を生じることができ、ガ
ラスとある程度の接着性が得られるため加湿耐久性試験
での耐久性がよく、粘着層と液晶パネル最表面のガラス
との界面の端部での剥がれを抑えられる。
0.35重量%以上2.5重量%以下の範囲に調整され
ているため、加熱および加湿等のいずれの条件下におけ
る耐久性試験においても粘着層/パネルガラス界面の端
部の剥がれを抑制することができ、特に耐久性が良好な
ものである。
では、粘着型光学フィルムをパネルに貼り合わせた状態
における加湿条件下において水が粘着層とガラスの界面
に浸入し易くなり、パネルに対する光学フィルムの接着
力が低下して、光学フィルムの粘着層とガラスの界面で
端部に剥れ等の不具合が生じ易くなる。かかる加湿耐久
性の観点から飽和吸水率は0.5重量%以上であるのが
好ましい。
超えると、粘着層中に存在する水分量が多くなり、加熱
条件下においてその水分が蒸発し発泡が生じ易くなり、
粘着型光学フィルムをパネルに貼り合わせた状態で、光
学フィルムの粘着層とガラスの界面で端部に剥れ等の不
具合が生じ易くなる。かかる加熱耐久性の点から飽和吸
水率は2重量%以下であるのが好ましい。
性金属キレートが、多官能性アルミニウムキレートであ
ることが好ましい。特に、多官能性金属キレートが、ア
ルミニウムトリスアセチルアセトネートであることが好
ましい。かかる多官能性金属キレートは高い架橋構造を
形成し、また耐久性のうえでも好ましい。
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、カルボキシル基を有するアク
リル系ポリマーをベースポリマーとする。カルボキシル
基を有するアクリル系ポリマーは、アルキル(メタ)ア
クリレートを主モノマーとし、これにカルボキシル基含
有のモノマーを共重合させることにより得られる。ま
た、アクリル系ポリマー中の官能基を利用した高分子反
応によって、アクリル系ポリマー中にカルボキシル基を
導入することもできる。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、1. 0×10-4〜0.1
2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、0.001〜0.1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、Sr、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。
特にAlが着色がなく透明性がよい点で好ましい。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。特に、
安定で取り扱いが容易なアルミニウムトリスアセチルア
セトネートなどが好適に用いられる。これら多官能性金
属キレートは、粘着層において、アクリル系ポリマーと
架橋している。
トの配合割合は特に制限されないが、多官能性金属キレ
ートの使用が多くなると、過剰に含まれる多官能性金属
キレートにより、耐久性で不具合が生じるおそれがある
ため、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)は2重量部程度
以下、さらには1.5重量部程度以下とするのが好適で
ある。一方、粘着層の前記不溶解を前記範囲になるよう
な架橋度とし接着性が重くならないようにするには、多
官能性金属キレート(固形分)の前記配合割合は0.0
05重量部程度以上、さらには0.1重量部程度以上と
するのが好適である。
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、架橋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、前記粘着層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、の他に楕円偏光フィルム、光学補償機能を有する偏
光フィルム、視角拡大機能を有する偏光フィルム、輝度
向上機能を有する偏光フィルムなどが挙げられる。これ
らは偏光フィルムに位相差フィルム、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積層されて
いる。
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、ディスコティックポリマー
やコレステリック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)の厚さは、特に限定されないが、10〜
40μm程度とするのが好ましい。
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、部および%は重量基準であ
る。
ル酸0.7部、アゾビスイソブチロニトリル0.3部お
よび酢酸エチル250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6
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100部に対して1.2
部加え、粘着剤溶液を調製した。
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、乾燥して粘着剤バルクを得た。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。
アゾビスイソブチロニトリル0 .3部および酢酸エチル
250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130万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6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100部に対して0.05部加えて粘
着剤溶液を調製した。また、実施例1と同様にして粘着
剤溶液を用いて粘着剤バルク、粘着型偏光フィルムを作
製した。
ビスイソブチロニトリル0 .3部および酢酸エチル25
0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145万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6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100部に対して5部加えて粘着剤溶液を
調製した。また、実施例1と同様にして粘着剤溶液を用
いて粘着剤バルク、粘着型偏光フィルムを作製した。
ゾビスイソブチロニトリル0 .3部および酢酸エチル2
50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3官能性イソシアネ
ート架橋剤である日本ポリウレタン社製コロネートLを
ポリマー固形分100部に対して0.8部加えて粘着剤
溶液を調製した。また、実施例1と同様にして粘着剤溶
液を用いて粘着剤バルク、粘着型偏光フィルムを作製し
た。
バルク、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。
び比較例で作製された粘着剤バルクを約1.0g採取
し、その重量(x)を精秤した。この粘着剤バルクを7
5℃/95%RHの雰囲気下に3日放置した後にその重
量(y)を精秤した。この両者の重量より下記式、飽和
吸水率(重量%)={(y−x)/x}×100、によ
り粘着層の飽和吸水率を算出した。
例および比較例で作製された粘着型偏光フィルムを20
0mm×150mmの大きさにカットした後、コ−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分間放置した。こ
のサンプルを100枚作製し、50枚を60℃/95%
RHの雰囲気下に5時間放置した場合(加湿耐久性試
験)に剥れ等の不具合が発生していないかどうかを確認
した。また残りの50枚を90℃の雰囲気下に16時間
放置した場合(加熱耐久性試験)に発泡等の不具合が発
生していないかどうかを確認した。それぞれの試験結果
を、試験に供した枚数(分母)に対する、不具合が発生
していない枚数(分子)で示す。
Claims (3)
- 【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
がカルボキシル基を有するアクリル系ポリマーの多官能
性金属キレートによる架橋物により形成されており、か
つ飽和吸水率が0.35重量%以上2.5重量%以下で
あることを特徴とする粘着型光学フィルム。 - 【請求項2】 多官能性金属キレートが、多官能性アル
ミニウムキレートであ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】 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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JP2001110002A JP4766582B2 (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | 粘着型光学フィルムおよび液晶表示装置 |
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