JP2006251773A - 粘着型ポリカーボネート系光学補償板および画像表示装置 - Google Patents

粘着型ポリカーボネート系光学補償板および画像表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】使用工程でのハンドリングの際に端部の接触に対しても粘着剤の欠落を起こさない、取扱いの容易な、粘着型光学補償板を提供すること。
【解決手段】本発明にかかる粘着型ポリカーボネート系光学補償板は、ポリカーボネート系光学補償層の少なくとも一方の面に粘着剤層および光拡散粘着剤層が順次積層され、該ポリカーボネート系光学補償層と該粘着剤層との間に少なくともポリアミン化合物を含有するアンカー層を有している。
【選択図】なし

Description

本発明は、光学補償層の少なくとも一方の面に粘着剤層および光拡散粘着剤層が順次積層されている、粘着型ポリカーボネート系光学補償板に関する。さらには、前記粘着型ポリカーボネート系光学補償板を用いた液晶表示装置、有機EL表示装置、PDP等の画像表示装置に関する。
液晶ディスプレイ等は、その画像形成方式から液晶セルの両側に偏光素子を配置することが必要不可欠であり、一般的には偏光板が貼着されている。また液晶パネルには偏光板の他に、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、着色防止や視野角拡大を目的として、光学補償層が用いられる。
前記光学補償層は、通常、偏光板や別の光学補償層、輝度向上フィルム等と積層した後、粘着剤を使用して液晶セルに貼着される。このような場合に、光学補償層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、粘着剤が光学補償層の片面に予め粘着剤層として設けられた粘着型光学補償層が一般的に用いられる。
前記粘着型光学補償層は、その使用に際して、ディスプレイのサイズに切断される。かかる使用工程でのハンドリングの際、粘着型光学補償層の端部が人や装置に接触すると、その部分に粘着剤の欠落が起きることがある(粘着剤欠け)。また、梱包、運送の際に粘着型光学補償層の端部が人や梱包ケース内部に接触すると、同様に、その部分に粘着剤の欠落が起きることがある。このような、粘着剤の欠落した粘着型光学補償層を液晶セルに貼り付けると、その欠落した部分は密着しないため、その部分で光を反射して表示欠陥となる問題がある。特に最近では、ディスプレイの狭額縁化が進み、前記端部で発生する欠陥によっても表示品質が著しく低下する。
なお、粘着剤層と光学補償層の間に、アンカー層としてポリアクリル酸エステルのエチレンイミン付加物を設けた例は知られている(特許文献1参照)。しかし、かかるアンカー層は、分子中に含まれる1級アミン(2級アミノ基)の割合が少なく、またポリアクリル酸エステル部分が基材との密着性に対して有効に働かないため、粘着剤層と光学補償層の密着性を十分に向上できているとはいえない。さらに、ポリアクリル酸エステルのエチレンイミン付加物は、有機溶剤に希釈して塗布する必要があるため、ポリカーボネート系光学補償層を用いる場合には変質の問題がある。
特開平10−20118号公報
本発明は、使用工程でのハンドリングの際に端部の接触に対しても粘着剤の欠落を起こさない、取扱いの容易な、粘着型光学補償板を提供することを目的とする。
また本発明は、当該粘着型光学補償板を用いた画像表示装置を提供することを目的とする。
ポリカーボネート系光学補償層の少なくとも一方の面に粘着剤層および光拡散粘着剤層が順次積層され、該ポリカーボネート系光学補償層と該粘着剤層との間に少なくともポリアミン化合物を含有するアンカー層を有している、粘着型ポリカーボネート系光学補償板。
好ましい実施形態においては、前記アンカー層の厚みが5〜500nmである。
好ましい実施形態においては、前記ポリアミン化合物がポリエチレンイミンである。別の好ましい実施形態においては、前記ポリアミン化合物がアリルアミン系化合物である。
好ましい実施形態においては、前記粘着剤層は、アクリル系粘着剤により形成されている。
好ましい実施形態においては、前記光拡散粘着剤層は、アクリル系粘着剤により形成されており、微粒子を含有して光拡散性を示す。
好ましい実施形態においては、前記ポリカーボネート系光学補償層が、n>n≒nの関係を有する正の一軸フィルムである。(ただし、nはポリカーボネート系光学補償層内における遅相軸方向の屈折率、nは進相軸方向の屈折率、nは厚み方向の屈折率を示す。)
本発明の別の局面によれば、画像表示装置が提供される。本発明の画像表示装置は、本発明の粘着型ポリカーボネート系光学補償板を少なくとも1枚用いる。
本発明によれば、使用工程でのハンドリングの際に端部の接触に対しても粘着剤の欠落を起こさない、取扱いの容易な、粘着型光学補償板を提供することができる。
以下、本発明の好ましい実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
なお、本明細書において、「n」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「n」は面内で遅相軸に垂直な方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率であり、「n」は厚み方向の屈折率である。また、本明細書において、例えば「n≒n」は、nとnが厳密に等しい場合のみならず、nとnが実質的に等しい場合も包含する。本明細書において、例えば「nとnが実質的に等しい」とは、光学フィルムの全体的な光学特性に実用上の影響を与えない範囲でnとnが異なる場合も包含する趣旨である。
〔粘着型ポリカーボネート系光学補償板の概略〕
本発明の粘着型ポリカーボネート系光学補償板は、粘着剤の欠落の主原因が粘着剤層とポリカーボネート系光学補償層基材との低密着性にあると考え、ポリカーボネート系光学補償層の少なくとも一方の面に粘着剤層および光拡散粘着剤層を順次積層させるとともに、粘着剤層とポリカーボネート系光学補償層基材の間にポリアミン化合物を含有するアンカー層を介在させることにより、粘着剤層とポリカーボネート系光学補償層との密着性を向上させたものである。これにより、粘着型ポリカーボネート系光学補償板を扱う際にフィルム端部で粘着剤の一部欠落を大幅に低減させることができ、粘着型ポリカーボネート系光学補償板のハンドリング性を向上できる。
本発明にかかる粘着型ポリカーボネート系光学補償板は、ポリカーボネート系光学補償層の少なくとも一方の面に粘着剤層および光拡散粘着剤層が順次積層され、該ポリカーボネート系光学補償層と該粘着剤層との間に少なくともポリアミン化合物を含有するアンカー層を有している。すなわち、本発明にかかる粘着型ポリカーボネート系光学補償板は、具体的には例えば、図1に示すように、ポリカーボネート系光学補償層1に、粘着剤層3および光拡散粘着剤層4が、アンカー層2を介して設けられている。また、光拡散粘着剤層4には、離型シート5を設けることができる。また、アンカー層2は、図2に示すように、その厚み(A)中に厚み(a)の混合反応層6を有することが好ましい。
〔ポリカーボネート系光学補償層〕
上記ポリカーボネート系光学補償層は、ポリカーボネート系樹脂を主成分とするフィルムから形成されるものであれば特に限定されないが、好ましくは、ポリカーボネート系樹脂フィルムを延伸して得られる。
ポリカーボネート系樹脂としては、任意の適切なポリカーボネートが採用され得る。特に、芳香族2価フェノール成分とカーボネート成分とからなる芳香族ポリカーボネートが好ましい。芳香族ポリカーボネートは、好ましくは、芳香族2価フェノール化合物とカーボネート前駆物質との反応によって得ることができる。具体的には、芳香族2価フェノール化合物を苛性アルカリおよび溶剤の存在下でホスゲンを吹き込むホスゲン法、あるいは、芳香族2価フェノール化合物とビスアリールカーボネートとを触媒の存在下でエステル交換させるエステル交換法によって得ることができる。
上記芳香族2価フェノール化合物としては、特に限定されないが、例えば、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、4,4´−ビフェノール、4,4´−ジヒドロキシビフェニルエーテル、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジプロピルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン等が挙げられる。これらは、1種のみを用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
上記カーボネート前駆物質としては、特に限定されないが、例えば、ホスゲン、上記2価フェノール化合物のビスクロロホーメート、ジフェニルカーボネート、ジ−p−トリルカーボネート、フェニル−p−トリルカーボネート、ジ−p−クロロフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート等が挙げられ、中でも、ホスゲン、ジフェニルカーボネートが好ましい。これらは、1種のみを用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
上記ポリカーボネートは、テトラヒドロフラン溶媒によるゲル・パーミエーション・クロマトグラフ(GPC)法で測定した重量平均分子量(Mw)が、好ましくは25000〜250000、さらに好ましくは30000〜200000、特に好ましくは40000〜100000の範囲のものである。重量平均分子量が上記範囲にあれば、機械的強度に優れ、溶解性、成形性、流延の操作性などが良好なものとなる。
上記ポリカーボネートとしては、例えば、一般式(1)で表される繰り返し単位(A)と、フルオレン構造を含む一般式(2)で表される繰り返し単位(B)とを含むものが、波長分散特性に優れ、位相差値が発現しやすい点で好ましく挙げられる。
Figure 2006251773
Figure 2006251773
一般式(1)、(2)中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、ハロゲン化アルキル基、1〜5個の炭素原子を有するアルキル基、1〜5個の炭素原子を有するアルコキシ基、1〜5個の炭素原子を有するアルコキシカルボニル基、1〜5個の炭素原子を有するアルキルカルボニルオキシ基、およびそれらの置換誘導体から選ばれる基であり、nおよびmは1以上の整数である。好ましくは、R1およびR2はいずれも1〜5個の炭素原子を有するアルキル基であり、より好ましくはR1およびR2はいずれもメチル基である。
一般式(1)で表される繰り返し単位(A)と一般式(2)で表される繰り返し単位(B)とを含むポリカーボネートにおいて、繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B)との比率(A:B)は、好ましくは2:8〜4:6である。この範囲とすることによって、ポリカーボネート系光学補償層(フィルム)に成形した場合に、可視光の広い領域で位相差が一定になるため、液晶表示装置に用いた場合に黒表示における斜め方向のカラーシフトを改善することができる。なお、これらの比率は、各モノマー(芳香族2価フェノール化合物)の仕込み比率によって、適宜調整できる。
ポリカーボネート系樹脂フィルムを延伸する方法としては、任意の適切な延伸方法が採用され得る。具体例としては、縦一軸延伸法、横一軸延伸法、縦横同時二軸延伸法、縦横逐次二次延伸法等が挙げられる。延伸手段としては、ロール延伸機、テンター延伸機、二軸延伸機等の任意の適切な延伸機が用いられ得る。加熱しながら延伸を行う場合には、温度を連続的に変化させてもよく、段階的に変化させてもよい。また、延伸工程を2回以上に分割してもよい。好ましくは、縦一軸延伸法、横一軸延伸法が用いられる。縦一軸延伸法または横一軸延伸法は、フィルム幅方向で遅相軸のバラツキが小さい位相差フィルム(光学補償層)が得られるからである。さらに、縦一軸延伸法は、分子の一軸性を高めるのに適するため(分子の配向方向を一方向に揃えやすい)、位相差値が生じにくい材料を用いても、大きな位相差値が得られるという特徴を有する。
ポリカーボネート系樹脂フィルムを延伸する際の延伸オーブン内の温度(延伸温度ともいう)は、当該ポリカーボネート系樹脂フィルムのガラス転移温度(Tg)以上であることが、位相差値が幅方向で均一になり易く、また、フィルムが結晶化(白濁)しにくいなどの点により好ましい。上記延伸温度として、好ましくはTg+1℃〜Tg+30℃である。代表的には、110〜200℃が好ましく、より好ましくは120〜170℃である。なお、ガラス転移温度は、JISK7121−1987に準じたDSC法により求めることができる。上記延伸オーブン内の温度を一定に保持する具体的な方法については、特に限定はなく、熱風または冷風が循環する空気循環式恒温オーブン、マイクロ波もしくは遠赤外線などを利用したヒーター、温度調節用に加熱されたロール、ヒートパイプロールまたは金属ベルトなどの加熱方法や温度制御方法から、適宜、適切なものが選択される。
ポリカーボネート系樹脂フィルムを延伸する際の延伸倍率は、当該ポリカーボネート系樹脂フィルムの組成、揮発性成分等の種類、揮発性成分等の残留量、設計する位相差値等から決められるものであって、特に限定されるものではないが、例えば、1.05〜2.00倍が好ましく用いられる。また、延伸時の送り速度は、特に限定はないが、延伸装置の機械精度、安定性等から、好ましくは0.5〜20m/分である。
上記ポリカーボネート系光学補償層は活性化処理が施されていることが好ましい。ポリカーボネート系光学補償層に活性化処理を施すことにより、ポリカーボネート系光学補償層にアンカー層を形成する際のハジキを抑えることができる。また、ポリカーボネート系光学補償層に密着性よくアンカー層を形成できる。
上記ポリカーボネート系光学補償層は、目的に応じて任意の適切な面内位相差Reを有する。好ましくは、波長590nmにおける面内位相差Re(590)は、80〜700nmである。例えば、上記ポリカーボネート系光学補償層は、いわゆるλ板として用いてもよく、いわゆるλ/2板として用いてもよく、いわゆるλ/4板として用いてもよい。本明細書において、λ板とは、波長分散による色相のズレを補正して、色再現性を向上させるように作用する。本明細書において、λ/2板とは、ある特定の振動方向を有する直線偏光を、当該直線偏光の振動方向とは直交する振動方向を有する直線偏光に変換したり、右円偏光を左円偏光に(または、左円偏光を右円偏光に)変換したりする機能を有するものをいう。λ/4板とは、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(または、円偏光を直線偏光に)変換する機能を有するものをいう。
上記ポリカーボネート系光学補償層は、n>n≒nの関係を有する正の一軸フィルム、または、n>n>nの関係を有するフィルムであることが好ましい。ここで、nはポリカーボネート系光学補償層の面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、nは面内で遅相軸に垂直な方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率、nは厚み方向の屈折率である。
例えば、上記ポリカーボネート系光学補償層をλ板として用いる場合には、波長590nmにおける面内位相差Re(590)は、好ましくは400〜700nmである。上記ポリカーボネート系光学補償層をλ/2板として用いる場合には、波長590nmにおける面内位相差Re(590)は、好ましくは210〜300nmであり、より好ましくは215〜280nmであり、さらに好ましくは220〜260nmである。また、上記ポリカーボネート系光学補償層をλ/4板として用いる場合には、波長590nmにおける面内位相差Re(590)は、好ましくは80〜200nmであり、より好ましくは100〜180nmであり、さらに好ましくは120〜170nmである。
上記ポリカーボネート系光学補償層はまた、目的に応じて任意の適切な厚み方向の位相差Rthを有する。厚み方向の位相差Rthは、Rth=(n−n)×dから求められる。
上記ポリカーボネート系光学補償層をn>n≒nの関係を有するλ板として用いる場合には、波長590nmにおける厚み方向の位相差Rth(590)は、好ましくは400〜700nmである。上記ポリカーボネート系光学補償層をn>n>nの関係を有するλ板として用いる場合には、波長590nmにおける厚み方向の位相差Rth(590)は、好ましくは0〜350nmである。
上記ポリカーボネート系光学補償層をn>n≒nの関係を有するλ/2板として用いる場合には、波長590nmにおける厚み方向の位相差Rth(590)は、好ましくは210〜300nmであり、より好ましくは215〜280nmであり、さらに好ましくは220〜260nmである。
上記ポリカーボネート系光学補償層をn>n>nの関係を有するλ/2板として用いる場合には、波長590nmにおける厚み方向の位相差Rth(590)は、好ましくは105〜150nmであり、より好ましくは110〜140nmであり、さらに好ましくは110〜130nmである。
上記ポリカーボネート系光学補償層をn>n≒nの関係を有するλ/4板として用いる場合には、波長590nmにおける厚み方向の位相差Rth(590)は、好ましくは80〜200nmであり、より好ましくは100〜180nmであり、さらに好ましくは120〜170nmである。
上記ポリカーボネート系光学補償層をn>n>nの関係を有するλ/4板として用いる場合には、波長590nmにおける厚み方向の位相差Rth(590)は、好ましくは40〜100nmであり、より好ましくは50〜90nmであり、さらに好ましくは60〜85nmである。
上記ポリカーボネート系光学補償層は、上記のような好ましい面内位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)が得られる限りにおいて、目的に応じて任意の適切な厚みを有する。例えば、上記ポリカーボネート系光学補償層の厚みは、好ましくは30〜120μm、より好ましくは40〜110μmである。
〔粘着剤層〕
上記粘着剤層を形成する粘着剤は特に制限されず、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粘着剤を使用できるが、無色透明で、液晶セル等との接着性の良好なアクリル系粘着剤が好ましい。また、粘着剤のベースポリマーはアミノ基と反応する官能基を有するものが好ましい。
アクリル系粘着剤は、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するアクリル系ポリマーをベースポリマーとする。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。アクリル系ポリマーの主骨格を構成する、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。これらのなかでもアルキル基の炭素数1〜7のアルキル(メタ)アクリレートが好ましい。
上記アクリル系ポリマー等のベースポリマーには、アミノ基と反応する官能基を含有するものを用いることが好ましい。前記ベースポリマーとして、アミノ基と反応する官能基を含有するものを用いることにより、アンカー層と粘着剤層の界面およびその近傍で、ポリアミン化合物のアミノ基と粘着剤層中の官能基が反応して、アンカー層と粘着剤層が強固に密着する。上記アクリル系ポリマー等のベースポリマーに導入される、アミノ基と反応する官能基としては、例えば、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基等が挙げられる。これらの中でもカルボキシル基が好適である。カルボキシル基は、アミノ基との反応性が良く、ベースポリマーが含有する官能基として好適であり、粘着剤層とアンカー層の密着性が良好である。アミノ基と反応する官能基を有するアクリル系ポリマーは、当該官能基を有するモノマーユニットを含有している。カルボキシル基を有するモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸等が挙げられる。エポキシ基を含有するモノマーとしては、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
アクリル系ポリマー中の前記官能基を有するモノマーユニットの割合は、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、好ましくは0.001〜0.12、より好ましくは0.005〜0.1である。
アクリル系ポリマーには、水酸基を有するモノマーユニット、N元素を有するモノマーユニット等を導入することができる。水酸基を有するモノマーとしては、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、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等があげられる。N元素含有モノマーとしては、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、(メタ)アセトニトリル、ビニルピロリドン、N−シクロヘキシルマレイミド、イタコンイミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。その他、アクリル系ポリマーには、粘着剤の性能を損なわない範囲で、さらには酢酸ビニル、スチレン等を用いることもできる。これらモノマーは1種のみを用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
アクリル系ポリマーの平均分子量は特に制限されないが、重量平均分子量(GPC測定による)は、30万〜250万であるのが好ましい。前記アクリル系ポリマーの製造は、任意の適切な方法により製造でき、例えば、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50〜85℃が好ましく、反応時間は1〜8時間が好ましい。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、酢酸エチル、トルエン等の極性溶剤が好ましい。溶液濃度は20〜80重量%が好ましい。
ゴム系粘着剤のベースポリマーとしては、例えば、天然ゴム、イソプレン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム、再生ゴム、ポリイソブチレン系ゴム、さらにはスチレン−イソプレン−スチレン系ゴム、スチレン−ブタジエン−スチレン系ゴム等が挙げられ、シリコーン系粘着剤のベースポリマーとしては、例えば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン等が挙げられ、これらにカルボキシル基等のアミノ基と反応性を有する官能基が導入されたものを好適に使用できる。
前記粘着剤は、架橋剤を含有する粘着剤組成物とするのが好ましい。粘着剤に配合できる多官能性化合物としては、有機系架橋剤や多官能性金属キレートが挙げられる。有機系架橋剤としては、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、イミン系架橋剤などが挙げられる。有機系架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤が好ましい。多官能性金属キレートは、多価金属が有機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、Cr、Zr、Co、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn、Ti等が挙げられる。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挙げられ、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、ケトン化合物等が挙げられる。
アクリル系ポリマー等のベースポリマーと架橋剤の配合割合は特に制限されないが、ベースポリマー (固形分)100重量部に対して、架橋剤(固形分)が、好ましくは0.01〜6重量部、より好ましくは0.1〜3重量部である。
前記粘着剤には、必要に応じて、粘着付与剤、可塑剤、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤、顔料、着色剤、充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤等を、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。
〔アンカー層〕
上記ポリアミン化合物を含有するアンカー層は、その厚みが5〜500nmであることが好ましい。アンカー層の厚みは、密着性の確保、剥離帯電の抑制から、好ましくは5nm以上、さらに好ましくは10nm以上である。一方、アンカー層の厚みは、光学特性低下の点から、通常、5000nm以下とされるが、アンカー層の厚みが厚くなると、ポリアミン化合物の強度不足から、アンカー層内で破壊が起こりやすく、十分な密着性が得られない場合がある。アンカー層の厚みは、好ましくは500nm以下、より好ましくは300nm以下、さらに好ましくは200nm以下である。かかる点より、アンカー層の厚みは、好ましくは5〜500nm、より好ましくは10〜300nm、さらに好ましくは10〜200nmである。
アンカー層を形成するポリアミン化合物としては、塗膜を形成できるものを特に制限なく使用できる。ポリアミン化合物は、アミノ基の多く含有する化合物であり、ポリアミン化合物を構成する主モノマーとして、アミノ基を有するモノマーが用いられているものが好ましい。ポリアミン化合物としては、ポリエチレンイミン、アリルアミン系化合物を好ましく例示できる。ポリアミン化合物の使用形態は溶剤可溶型、水分散型、水溶解型のいずれでもよい。
本発明における好ましい一つの実施態様においては、上記ポリアミン化合物は、ポリエチレンイミンである。アンカー層を形成するポリエチレンイミンは、末端に1級アミノ基を有し、かつ主鎖中に2級アミノ基を有しており、樹脂中のアミノ基の割合が多く、アンカー層と粘着剤層の界面およびその近傍で、ポリエチレンイミンのアミノ基と粘着剤層中の官能基が反応して、アンカー層と粘着剤層が強固に密着することができる。ポリエチレンイミンは、水/アルコールに可溶であり、耐溶剤性に劣る場合にも、素材の変質を抑えることができる。
アンカー層を形成するポリエチレンイミンは、特に制限されず、各種のものを使用できる。ポリエチレンイミンの重量平均分子量は、特に制限されないが、好ましくは100〜100万である。たとえば、ポリエチレンイミンの市販品の例としては、株式会社日本触媒社製のエポミンSPシリーズ(SP−003、SP006、SP012、SP018、SP103、SP110、SP200等)、エポミンP−1000等が挙げられる。これらのなかでも、エポミンP−1000が好適である。
本発明における好ましい別の実施態様においては、上記ポリアミン化合物は、アリルアミン系化合物である。アリルアミン系化合物も、末端に1級アミノ基の割合が多く、アンカー層と粘着剤層が強固に密着することができる。特にアリルアミン系化合物としては、ポリアリルアミンが好ましい。ポリアリルアミンは、水/アルコールに可溶であり、耐溶剤性に劣る場合にも、素材の変質を抑えることができる。
アンカー層を形成するアリルアミン系化合物としては、特に制限されず、たとえば、ジアリルアミン塩酸塩−二酸化硫黄共重合物、ジアリルメチルアミン塩酸塩共重合物、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリアリルアミン等のアリルアミン系化合物、ジエチレントリアミン等のポリアルキレンポリアミンとジカルボン酸の縮合物、さらにはそのエピハロヒドリンの付加物、ポリビニルアミン等が挙げられる。アリルアミン系化合物、特にポリアリルアミンは、水/アルコールに可溶性であり好ましい。またポリアミン化合物の重量平均分子量は特に制限されないが、10000〜100000が好ましい。
アンカー層の形成にあたっては、ポリアミン化合物に加えて、ポリアミン化合物と反応する化合物を混合して架橋して、アンカー層の強度を向上させることができる。ポリアミン化合物と反応する化合物としては、エポキシ化合物等を例示できる。
前記粘着剤層を形成する粘着剤のベースポリマーがアミノ基と反応する官能基を含有しており、ポリアミン化合物により形成されたアンカー層を介して積層された粘着剤層は、粘着剤層中の粘着剤とアンカー層中のポリアミン化合物が、アンカー層中において混合反応層を形成し、その混合反応層の厚みがアンカー層全体の厚みの50%以上であることが好ましい。
アンカー層を形成するポリアミン化合物は、末端に1級アミノ基を有し、一方、粘着剤層を形成する粘着剤には、ベースポリマーとして、アミノ基と反応する官能基を含有するものを用いており、アンカー層と粘着剤層の界面およびその近傍でこれらが相互に貫入する。その結果、アンカー層中のアミノ基と粘着剤層中の官能基が反応した領域で混合反応層を形成し、アンカー層と粘着剤層が強固に密着する。
また、アンカー層の混合反応層にならない部分は、前記反応に関与しないため、密着に寄与しないばかりか、その割合が多くなるとむしろ密着性を落とす。かかる知見から、前記混合反応層を前記アンカー層全体の厚みの50%以上となるように調整するのが好ましく、80%以上がより好ましい。なお、混合反応層は、光学フィルムをルテニウム酸により染色した場合に、強く染色される層として確認できる。したがって、ルテニウム酸により染色されにくいアンカー層の部分には、ポリアミン化合物が単独で存在する。
〔光拡散粘着剤層〕
上記光拡散粘着剤層の形成には、光透過性を示す適当な粘着性物質を用いることができ、その種類について特に限定はない。例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤などがあげられる。これらは1種のみ用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
上記光拡散粘着剤層を形成する粘着性物質は、光透過性に優れるものが好ましく、耐候性等も加味した場合、特にアクリル系粘着剤が好ましく用いうる。すなわち、光拡散粘着剤層は、アクリル系粘着剤により形成されていることが好ましい。なお光拡散粘着剤層は必要に応じて、接着力の調節などを目的に無着色粒子を含有しない透明粘着層と重畳形態に形成されていてもよい。
上記光拡散粘着剤層は、微粒子を含有して光拡散性を示すことが好ましい。前記微粒子としては、光透過性の無着色粒子が好ましい。光拡散粘着剤層に分散含有させる光透過性の無着色粒子としては、無色透明性の適宜なものを用いうる。例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等の導電性のこともある無機系粒子、架橋または未架橋の各種ポリマー等からなる有機系粒子などがあげられる。
上記光拡散粘着剤層の形成は、例えば粘着性物質と光透過性の無着色粒子の混合物をカレンダーロール法等による圧延方式、ドクターブレード法やグラビアロールコータ法等による塗工方式などの任意の適当な方式で光学素子等からなる支持基材に付設する方式、あるいはその支持基材にセパレータを用いてそのセパレータ上に前記に準じ光拡散粘着剤層を形成してそれを光学素子等からなる他の支持基材に移着する方式などの任意の適当な方式で行うことができる。
上記光拡散粘着剤層に分散含有させる光透過性の無着色粒子の量は、光拡散率などに基づいて任意に決定されるが、接着力を確保する点などより、粘着剤層(固形分)100重量部あたり、好ましくは5〜200重量部、より好ましくは10〜150重量部、さらに好ましくは15〜100重量部の無着色粒子が用いられる。また光拡散粘着層の厚さは、目的とする光拡散率や接着力などに応じて決定しうるが、好ましくは300μm以下、より好ましくは1〜200μm、さらに好ましくは5〜100μmの厚さとされる。
〔粘着型ポリカーボネート系光学補償板の製造方法〕
ポリカーボネート系光学補償層1への、ポリアミン化合物により形成されるアンカー層2の形成方法は、特に限定されず、たとえば、ポリカーボネート系光学補償層1に、ポリアミン化合物の溶液または分散液を塗布し乾燥する方法等があげられる。アンカー層2の形成にあたり、ポリカーボネート系光学補償層1には活性化処理を施すことができる。活性化処理は各種方法を採用でき、たとえばコロナ処理、低圧UV処理、プラズマ処理等を採用できる。活性化処理は、水との接触角が、好ましくは80度以下、より好ましくは75度以下となるようにすると、アンカー剤を塗布する際のハジキを抑えることができる。アンカー層2(乾燥膜厚)の厚さは、特に限定されないが、5〜500nmとするのが好ましい。
アンカー層2(乾燥膜厚)の全体の厚み(A)に対する混合反応層6の厚み(a)の割合(a/A)は、前述したように、50%以上であるのが好ましく、80%以上であるのがより好ましい。混合反応層6の厚み(a)は、アンカー層2を形成するポリアミン化合物および粘着剤層3を形成する粘着剤のそれぞれの分子の移動しやすさと、両者の親和力により殆どが決まる。したがって、ポリアミン化合物および粘着剤の種類に応じてアンカー層2の厚みを調整することにより、混合反応層6の厚み(a)が前記範囲になるように調整できる。
粘着剤層3の形成は、前記アンカー層2上に積層することにより行う。形成方法としては、特に限定されず、アンカー層2に粘着剤(溶液)を塗布し乾燥する方法、粘着剤層3を設けた離型シート7により転写する方法等があげられる。粘着剤層3(乾燥膜厚)の厚さは、特に限定されないが、10〜30μmとするのが好ましい。
光拡散粘着剤層4の形成は、前記粘着剤層3上に積層することにより行う。形成方法としては、特に限定されず、粘着剤層3に粘着剤(溶液)を塗布し乾燥する方法、光拡散粘着剤層4を設けた離型シート5により転写する方法等があげられる。なお、光拡散粘着剤層4を形成する際に、粘着剤層3上に離型シート7が存在している場合には、その離型シート7を剥離した後に、粘着剤層3上に光拡散粘着剤層4を積層する。光拡散粘着剤層4(乾燥膜厚)の厚さは、特に限定されないが、10〜30μmとするのが好ましい。
離型シート5や離型シート7の構成材料としては、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、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体等があげられる。離型シート4の表面には、粘着剤層3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、フッ素処理などの剥離処理が施されていても良い。
なお、本発明の粘着型ポリカーボネート系光学補償板におけるポリカーボネート系光学補償層や粘着剤層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物、べンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどが含まれていても良い。
〔画像表示装置〕
本発明にかかる画像表示装置は、本発明の粘着型ポリカーボネート系光学補償板を少なくとも1枚用いたものである。画像表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス表示装置(有機EL表示装置)、プラズマディスプレイ装置(PDP)などが挙げられる。
液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと粘着型光学フィルム、及び必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては、本発明の粘着型ポリカーボネート系光学補償板を少なくとも1枚用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばTN型やSTN型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
液晶セルの片側又は両側に本発明の粘着型ポリカーボネート系光学補償板を配置した液晶表示装置を形成することができる。この場合、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。液晶セルの両側に本発明の粘着型ポリカーボネート系光学補償板を設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に1層又は2層以上配置することができる。
本発明は、液晶表示装置のみならず、有機エレクトロルミネセンス表示装置(有機EL表示装置)、プラズマディスプレイ装置(PDP)、電界放出ディスプレイ(FED:Field Emission Display)のような自発光型表示装置にも適用され得る。ここでは、一例として有機エレクトロルミネセンス表示装置(有機EL表示装置)について説明する。
図3は、本発明の好ましい実施形態による有機エレクトロルミネッセンス表示装置(有機EL表示装置)の概略断面図である。この有機EL表示装置600は、透明基板610と、透明基板610上に順次形成された透明電極620、有機発光層630および対向電極640と、これらを覆うように配された無機保護膜660および樹脂保護膜670とを備える。透明電極620と対向電極640とが重なっている領域における透明電極620、有機発光層630および対向電極640が画素650となる。
有機EL表示装置においては、有機発光層630の発光を取り出すために、少なくとも1つの電極が透明であることが必要とされる。したがって、代表的には、透明電極620は、透明導電膜であるITO(Indium Tin Oxide)膜から構成され、陽極として使用される。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるには、陰極に仕事関数が小さい物質を用いることが重要である。したがって、代表的には、対向電極640は、Mg−Ag、Al−Li等の金属膜から構成され、陰極として使用される。
有機発光層630は、種々の有機薄膜の積層体である。図示例では、有機発光層630は、正孔注入性有機材料(例えば、トリフェニルアミン誘導体)からなり、陽極からの正孔注入効率を向上させるべく設けられた正孔注入層631と、発光性有機物質(例えば、アントラセン)からなる発光層632と、電子注入性材料(例えば、ペリレン誘導体)からなり、陰極からの電子注入効率を向上させるべく設けられた電子注入層632とを有する。有機発光層630は、図示例に限定されず、発光層632において電子と正孔とが再結合して発光を生じさせ得る任意の適切な有機薄膜の組み合わせが採用され得る。
透明電極−対向電極間に閾値以上の電圧を印加すると、陽極から正孔が供給され、正孔注入層631を経て発光層632に達する。一方、陰極からは電子が供給され、電子注入層633を経て発光層632に達する。発光層632において正孔と電子とが再結合することによって生じるエネルギーが、発光層中の発光性有機物質を励起し、励起された発光性有機物質が基底状態に戻る際に光を放射し、発光する。所望の画素ごとに電圧を印加して有機発光層を発光させることにより、画像表示が可能となる。カラー表示を行う場合には、例えば隣接する3つの画素の発光層を、それぞれ赤(R)、緑(G)および青(B)の発光を示す発光性有機物質で構成してもよく、任意の適切なカラーフィルターを発光層の上に設けてもよい。
このような有機EL表示装置においては、有機発光層630の厚みは、できる限り薄いことが好ましい。発光した光を可能な限り透過させることが好ましいからである。有機発光層630は、例えば、厚み10nm程度のきわめて薄い膜で構成され得る。その結果、非発光時(黒状態)において、透明基板610の表面から入射して、透明電極620および有機発光層630を透過し、対向電極640で反射した光が、再び透明基板610の表面側へ出る。このため、外部から視認した場合に、有機EL表示装置の表示面が鏡面のように見えることが多い。このような黒状態における反射を防止するという観点から、偏光板と位相差板(光学補償板)とを透明電極620の表面に配置することが好ましい。偏光板は、外部から入射して金属電極で反射した光が偏光する作用を有するので、その偏光作用により表示面の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特に、位相差板(光学補償板)の遅相軸と偏光板の吸収軸とのなす角度をπ/4に調整し、かつ、位相差板(光学補償板)の全体の位相差が可視波長の1/4となるように調整することにより、上記表示面の鏡面を実質的に完全に遮蔽することができる。具体的には、このような偏光板と位相差板(光学補償板)とが配置された有機EL表示装置においては、入射する外部光は、当該偏光板によって直線偏光成分のみが透過する。直線偏光は、位相差板(光学補償板)によって一般には楕円偏光となるが、位相差板(光学補償板)の全体の位相差が可視波長の1/4であり、かつ、位相差板(光学補償板)の遅相軸と偏光板の吸収軸とのなす角度がπ/4である場合には円偏光となる。この円偏光は、透明基板610、透明電極620および有機発光層630を透過し、対向電極640で反射し、再び有機発光層630、透明電極620および透明基板610を透過し、上記位相差板(光学補償板)で再び直線偏光となる。この直線偏光は、上記偏光板の偏光方向と直交しているので当該偏光板を透過できない。その結果、上記表示面の鏡面を実質的に完全に遮蔽することができる。
本発明の粘着型ポリカーボネート系光学補償板は、単独で、または他の光学補償フィルム(位相差板)と組み合わせて、全体の位相差を可視波長の1/4近傍に設定することが容易であるので、有機EL表示装置に好適に用いられ得る。
以下に、実施例によって本発明を具体的に説明するが、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、各例中の部および%はいずれも重量基準である。
〈突き当て試験〉
実施例、比較例で作製した光拡散層付き粘着型楕円偏光板を76mm×26mmにカットし、離型フィルム面を下側にして、66mm×26mmの範囲をガラスで両面から挟み(10mm×26mmの範囲が突出)、最上面に500gの重りを載せた。これを水平面から25度の角度を保った状態で、ガラス板に75回/minの速度で50回当てた。その後、光拡散層付き粘着型楕円偏光板を取り出し、離型フィルムを剥離し、ガラス板との突き当て部を顕微鏡で観察した。
〔実施例1〕
(ポリカーボネート系光学補償層の作製)
ポリカーボネートのフレーク(三菱化学エンジニアリングプラスチックス製、商品名:ユーピロン)を塩化メチレンに溶解した溶液を、平滑なSUS板上に均一にキャストし、表面が結露しないように溶剤雰囲気中で乾燥した。十分に乾燥した後、SUS板上よりポリカーボネートを剥がし、その後、熱循環式オーブンで乾燥して、無延伸ポリカーボネートフィルムを得た。このフィルムを150℃で加熱しつつ、1.2倍に延伸し、コロナ処理を施し、ポリカーボネート系光学補償層を得た。このポリカーボネート系光学補償層は、n>n=n(ただし、n、nはフィルム面内の主屈折率、nはフィルム厚み方向の屈折率)の正の一軸フィルムであった。
(アンカー層の作製)
ポリエチレンイミンとして、株式会社日本触媒製のエポミンP1000を用い、これを水:イソプロピルアルコール=2:1(容量比)の混合溶媒で、固形分1%に希釈した溶液を調製した。この溶液を上記ポリカーボネート系光学補償層に塗布した後、揮発分を蒸発させた。蒸発後のポリエチレンイミンにより形成されたアンカー層の厚みは約150nmであった。
(粘着剤層の形成)
ベースポリマーとして、ブチルアクリレート:アクリル酸:2−ヒドロキシエチルアクリレート=100:5:0.1(重量比)の共重合体からなる重量平均分子量200万のアクリル系ポリマーを含有する溶液(固形分30%)を用いた。上記アクリル系ポリマー溶液にイソシアネート系多官能性化合物であるコロネートL(日本ポリウレタン社製)をポリマー固形分100部に対して4部、および添加剤(KBM403、信越シリコーン製)を0.5部、粘度調整のための溶剤(酢酸エチル)を加え、粘着剤溶液(固形分12%)を調製した。当該粘着剤溶液を、乾燥後の厚みが12μmとなるように、離型フィルム(ポリエチレンテレフタレート基材:ダイヤホイルMRF38、三菱化学ポリエステル製)上に塗布した後、熱循環式オーブンで乾燥して、粘着剤層を形成した。
(光拡散粘着剤層の形成)
光透過性無着色粒子(東芝シリコーン製、商品名:トスパール)1部と上記粘着剤溶液30部を混合し、離型フィルム(ポリエチレンテレフタレート基材:ダイヤホイルMRF38、三菱化学ポリエステル製)上に塗工することにより、厚さ23μmの、透明な粘着剤層内に光透過性無着色粒子を分散含有する光拡散粘着剤層を得た。
(粘着型ポリカーボネート系光学補償板の作製)
上記ポリカーボネート系光学補償層の表面に形成したアンカー層に、上記粘着剤層を形成した離型フィルムを貼り合わせ、その離型フィルムを剥離した後、上記光拡散粘着剤層を形成した離型フィルムを貼り合わせ、粘着型ポリカーボネート系光学補償板を作製した。
上記粘着型ポリカーボネート系光学補償板の離型フィルム面と反対の面に、上記ポリカーボネート系光学補償層、粘着型偏光板をこの順にアクリル系粘着剤層(厚み20μm)を介してさらに積層して、光拡散層付き粘着型楕円偏光板を作製し、突き当て試験によって粘着剤欠けを評価したところ、粘着剤欠けはほとんど起こさなかった。
突き当て試験後の粘着剤欠けの様子を図4に示す。
〔比較例1〕
アンカー層を形成しない点以外は実施例1と同様に行い、光拡散層付き粘着型楕円偏光板を作製した。
得られた光拡散層付き粘着型楕円偏光板について、突き当て試験によって粘着剤欠けを評価したところ、粘着剤欠けが見られた。
突き当て試験後の粘着剤欠けの様子を図5に示す。図5に示すように、約20〜205μmの連続した粘着剤欠けが見られた。
本発明の粘着型ポリカーボネート系光学補償板の一例の断面図である。 本発明の粘着型ポリカーボネート系光学補償板におけるアンカー層部分の断面拡大図である。 本発明の好ましい実施形態による有機EL表示装置の概略断面図である。 実施例1における突き当て試験後の粘着剤欠けの様子を示す図である。 比較例1における突き当て試験後の粘着剤欠けの様子を示す図である。
符号の説明
1 ポリカーボネート系光学補償層
2 アンカー層
3 粘着剤層
4 光拡散粘着剤層
5 離型シート
6 混合反応層
A アンカー層の厚み
a 混合反応層の厚み
600 有機EL表示装置
610 透明基板
620 透明電極
630 有機発光層
631 正孔注入層
632 発光層
633 電子注入層
640 対向電極
650 画素

Claims (8)

  1. ポリカーボネート系光学補償層の少なくとも一方の面に粘着剤層および光拡散粘着剤層が順次積層され、該ポリカーボネート系光学補償層と該粘着剤層との間に少なくともポリアミン化合物を含有するアンカー層を有している、粘着型ポリカーボネート系光学補償板。
  2. 前記アンカー層の厚みが5〜500nmである、請求項1に記載の粘着型ポリカーボネート系光学補償板。
  3. 前記ポリアミン化合物がポリエチレンイミンである、請求項1または2に記載の粘着型ポリカーボネート系光学補償板。
  4. 前記ポリアミン化合物がアリルアミン系化合物である、請求項1または2に記載の粘着型ポリカーボネート系光学補償板。
  5. 前記粘着剤層は、アクリル系粘着剤により形成されている、請求項1から4までのいずれかに記載の粘着型ポリカーボネート系光学補償板。
  6. 前記光拡散粘着剤層は、アクリル系粘着剤により形成されており、微粒子を含有して光拡散性を示す、請求項1から5までのいずれかに記載の粘着型ポリカーボネート系光学補償板。
  7. 前記ポリカーボネート系光学補償層が、n>n≒nの関係を有する正の一軸フィルムである、請求項1から6までのいずれかに記載の粘着型ポリカーボネート系光学補償板。
    (ただし、nはポリカーボネート系光学補償層内における遅相軸方向の屈折率、nは進相軸方向の屈折率、nは厚み方向の屈折率を示す。)
  8. 請求項1から7までのいずれかに記載の粘着型ポリカーボネート系光学補償板を少なくとも1枚用いた、画像表示装置。

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