JP2015529344A - 偏光板 - Google Patents
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Abstract
Description
液晶表示装置は、透明基板の間に存在する液晶を含む液晶パネルと;上記液晶パネルの両側に付着する偏光板とを含む。
粘着剤層は、上記接着剤層に付着していてもよい。他の例示で、粘着剤層は、上記偏光子に直接付着していてもよい。1つの例示で、粘着剤層は、偏光子側の表面(以下、第1表面)とその反対側の表面(以下、第2表面)を有するフィルム形態の層であることができる。上記で第1表面が上記偏光子に付着しており、第2表面は、偏光板を液晶パネルなどに付着させる粘着表面であってもよい。
(メタ)アクリル酸エステル化合物としては、アルキル(メタ)アクリレートが例示される。凝集力、ガラス転移温度及び粘着性などを勘案して、例えば、炭素数が1〜14のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを使用することができる。このような単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルブチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレートまたはテトラデシル(メタ)アクリレートなどが例示される。
例えば、上記化合物として、下記化学式1で表示される化合物が使用される。
化学式1の化合物から誘導された重合単位は、重合体にアルキレンオキシド鎖を付与することができる。1つの例示で、上記アルキレンオキシド鎖は、炭素数1〜20、炭素数1〜16、炭素数1〜12、炭素数1〜8または炭素数1〜4の直鎖、分岐鎖または環状アルキレンオキシド鎖であることができる。アルキレンオキシド鎖は、粘着剤のヘイズを低く維持し、また、光漏洩(light leakage)を抑制する効果を付与することができる。アルキレンオキシド鎖は、粘着剤層の弾性率が大きく増加した状態でも、剥離力が適正水準に維持されるようにすることができる。
化学式1で、Aは、炭素数1〜20、炭素数1〜16、炭素数1〜12、炭素数1〜8、または炭素数1〜4の置換されるか、非置換されたアルキレン基またはアルキリデン基である。上記アルキレン基またはアルキリデン基は、直鎖状、分岐鎖状または環状構造を有することができる。
化学式1でR1がアリール基の場合、上記アリール基は、炭素数6〜20、炭素数6〜16または炭素数6〜12のアリール基である。
化学式1の化合物としては、アルコキシアルキレングリコール(メタ)アクリル酸エステル、アルコキシジアルキレングリコール(メタ)アクリル酸エステル、アルコキシトリアルキレングリコール(メタ)アクリル酸エステル、アルコキシテトラアルキレングリコール(メタ)アクリル酸エステル、アルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステル、フェノキシアルキレングリコール(メタ)アクリル酸エステル、フェノキシジアルキレングリコール(メタ)アクリル酸エステル、フェノキシトリアルキレングリコール(メタ)アクリル酸エステル、フェノキシテトラアルキレングリコール(メタ)アクリル酸エステルまたはフェノキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリル酸エステルなどが例示される。
化学式2でR2、R3及びPは、それぞれ独立に、炭素数1〜12、炭素数1〜8または炭素数1〜4のアルキル基である。上記アルキル基は、直鎖状または分岐鎖状であり、1つ以上の置換基によって置換されていてもよい。
化学式2でLは、例えば、炭素数4〜12または炭素数6〜10のアルキレン基であるか、または炭素数2〜10または炭素数4〜8のアルキリデン基である。上記アルキレン基またはアルキリデン基は、直鎖状または分岐鎖状であってもよく、1つ以上の置換基によって置換されていてもよい。
ゲル含量(単位:重量%)=B/A×100
本明細書で粘着剤の引張弾性率は、ASTM D638で規定された方式に従って引張による応力−変形試験法を通じて測定するか、あるいは、直接引張弾性率を測定しにくい場合には、貯蔵弾性率を測定し、下記換算式によって換算して求める。具体的には、実施例または比較例で製造される粘着剤を含むものであって、図2に示された構造の積層体(離型PETフィルム202A、粘着剤(粘着剤組成物の層201の硬化層)及び離型PETフィルム202Bの積層構造)を長さが7cmであり、幅が1cmになるサイズのドッグボーン型(dog bone type)の試験片にカットし、試験片の両末端を引張実験用治具(Jig)で固定した後、引張弾性率を測定する。引張弾性率の測定条件は、下記の通りである。
測定機器:UTM(Universal Testing Machine)
装備モデル:Zwick Roell Z010、Instron社製
測定条件:
ロードセル(Load cell):500N
引張速度:3mm/sec
粘着剤を15cm×25cm×25μm(横×縦×厚さ)のサイズにカットし、カットされた粘着剤を5層で積層させる。次いで、積層された粘着剤を直径8mmである円形にカットした後、ガラス(glass)を利用して、圧縮した状態で、一晩放置し、各層間の界面でのウェッティング(wetting)を向上させることによって、積層時に生じた気泡を除去し、試料を製造する。次いで、試料をパラレルプレート(parallel plate)上に載置し、ギャップ(gap)を調整した後、Normal & Torqueの零点を合わせて、Normal forceの安定化を確認した後、下記条件で貯蔵弾性率を測定し、下記換算式によって引張弾性率を求める。
測定機器:強制対流炉を伴うARES−RDA、TA Instruments社
測定条件:
ジオメトリ:8mm パラレルプレート
ギャップ:約1mm
試験タイプ:ダイナミックストレイン周波数掃引(dynamic strain frequency sweep)
ストレイン=10.0[%]、温度:30℃
初期周波数:0.4rad/s、最終周波数:100rad/s
E=3G
上記換算式でEは、引張弾性率を示し、Gは、貯蔵弾性率を示す。
実施例または比較例で製造された粘着剤を使用して、実施例1と同様の方式で偏光板を製造し、且つ剥離力を測定しようとする粘着剤の表面に沿って粘着剤の方向を変更して偏光板を製造する。すなわち、実施例1で提示された偏光板の製造過程で第2表面の剥離力を測定しようとする場合、第1表面を偏光子側に付着し、第1表面の剥離力を測定しようとする場合、第2表面を偏光子側に付着して偏光板を製造する。その後、偏光板を25mm×100mm(幅×長さ)のサイズにカットして試験片を製造する。次いで、粘着剤上にある付着した離型PETフィルムを剥離し、粘着剤の表面をJIS Z 0237の規定によって2kgのローラーを使用して無アルカリガラスに付着する。次いで、粘着剤が付着した無アルカリガラスをオートクレーブ(50℃、0.5気圧)で約20分間圧着処理し、恒温恒湿条件(23℃、50%相対湿度)で25時間保管する。その後、TA装備(Texture Analyzer、英国ステイブルマイクロシステム社製)を使用して、上記偏光板を無アルカリガラスから300mm/minの剥離速度及び180度の剥離角度で剥離しながら剥離力を測定する。また、再剥離性は、下記基準で評価する。
○:付着1日後に測定した剥離力が800N/25mm以下の場合
△:付着1日後に測定した剥離力が1,000N/25mm以上の場合
×:付着1日後に測定した剥離力が2,000N/25mm以上の場合
実施例または比較例の粘着剤組成物を使用して、フィルム形状の粘着剤層(サンプル)(粘着剤層の厚さ:23μm)を製造し、ヘイズをヘイズメーター(HR−100、日本国Murakami社製)を使用してJIS K 7105−1規格によって測定した。
実施例及び比較例で製造された偏光板を90mm×170mm(横×縦)のサイズにカットして製造される試験片をそれぞれ実施例及び比較例ごとに2枚ずつ準備した。次いで、用意した二枚の試験片をガラス基板(110mm×190mm×0.7mm=横×縦×厚さ)の両面に各偏光板の光学吸収軸がクロスされるように付着し、サンプルを製造した。上記付着時に加えられた圧力は、約5Kg/cm2であり、気泡または異物が界面に発生しないようにクリーンルーム(Clean room)で作業を行った。その後、耐湿耐久性は、サンプルを60℃の温度及び90%の相対湿度の条件下で1,000時間放置した後、粘着界面での気泡または剥離の発生有無を観察して評価し、耐熱耐久性は、80℃の温度条件下で1,000時間サンプルを放置した後、粘着界面での気泡または剥離の発生有無を観察して評価した。耐湿熱または耐熱耐久性の測定直前に製造されたサンプルを常温で24時間放置し、評価を進行した。評価条件は、下記の通りである。
◎:気泡及び剥離発生なし
○:気泡及び/または剥離が微細に発生
△:気泡及び/または剥離が発生
×:気泡及び/または剥離が多量発生
実施例及び比較例で製造された偏光板を90mm×170mm(横×縦)のサイズにカットした試験片をガラス基板(110mm×190mm×0.7mm=横×縦×厚さ)の片面に付着し、サンプルを製造した。付着時に加えられた圧力は、約5Kg/cm2であり、気泡または異物が界面に発生しないようにクリーンルームで作業を行った。次いで、製造されたサンプルを60℃の温度に水に投入し、24時間放置した後に取り出して、気泡または剥離の発生有無を観察し、下記基準で耐水性を評価した。
○:気泡及び剥離発生なし
△:気泡及び/または剥離若干発生
×:気泡及び/または剥離多量発生
実施例及び比較例で製造した偏光板を22インチLCDモニター(LG Philips LCD社製)の両面に光学吸収軸が互いにクロスされた状態で付着し、恒温恒湿条件(23℃、50%相対湿度)で24時間保管した後、80℃の温度で200時間放置した。その後、暗室でバックライトを利用して上記モニターに光を照射しながら、光透過性の均一性を下記の基準で評価した。
○:モニターの4周辺部で光透過性の不均一現象が目視で観察されない場合
△:モニターの4周辺部で光透過性の不均一現象が目視で多少観察される場合
×:モニターの4周辺部で光透過性の不均一現象が目視で多量観察される場合
アクリル重合体の重量平均分子量及び分子量分布は、GPCを使用して、以下の条件で測定した。検量線の製作には、Agilent systemの標準ポリスチレンを使用して、測定結果を換算した。
測定器:Agilent GPC(Agilent 1200シリーズ、アメリカ)
カラム:PL Mixed B 2個連結
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン
流速:1.0mL/min
濃度:〜2mg/mL(100μL注入)
粘着剤層の表面抵抗は、粘着剤層が形成された偏光板を横及び縦の長さがいずれも50mmとなるようにカットして試験片を製造し、試験片の粘着剤層に付着している離型PETを除去した後、MCP−HT450装備(Mitsubishi chemical製、日本国)を使用して製造社のマニュアルによって測定した。
窒素ガスが還流され、温度調節が容易となるように冷却装置を設置した1L反応器にn−ブチルアクリレート(n−BA)90重量部、メトキシエチレングリコールアクリレート(MEA)12重量部及び2−ヒドロキシエチルアクリレート(2−HEA)2重量部を投入した。次いで、反応器に溶剤としてエチルアセテート(EAc;ethylaceate)180重量部を投入し、酸素除去のために窒素ガスを60分間パージング(purging)した。その後、温度を67℃に維持し、反応開始剤であるAIBN(azobisisobutyronitrile)0.05重量部を投入し、8時間反応させた。反応後に、エチルアセテートで希釈し、固形分の濃度が30重量%であり、重量平均分子量が100万であり、分子量分布が4.9であるアクリル重合体(A)を製造した。
反応器にn−ブチルアクリレート(n−BA)90重量部、メトキシエチレングリコールアクリレート(MEA)13重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート(2−HEA)2重量部及びアクリル酸(AA)0.5重量部を投入して反応させたことを除いて、製造例1と同一にアクリル重合体を製造した。
反応器にn−ブチルアクリレート(n−BA)90重量部、メトキシエチレングリコールアクリレート(MEA)15重量部及び2−ヒドロキシエチルアクリレート(2−HEA)2重量部を投入して反応させたことを除いて、製造例1と同一にアクリル重合体を製造した。
[粘着剤の製造]
製造例1のアクリル重合体100重量部、多官能性架橋剤(TDI系イソシアネート、Coronate L、日本ポリウレタン社製)3重量部、多官能性アクリレート(3官能性ウレタンアクリレート、Aronix M−315、DONGWOO通商製)100重量部、光開始剤(Irg 184、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、スイス国チバスペシャルティケミカル製)3重量部、トリアジン系紫外線吸収剤(Tinuvin 400、スイス国チバスペシャルティケミカル社製)3重量部、帯電防止剤であるリチウムビストリフルオルスルホニルイミド2重量部及びベータ−シアノアセチル基を有するシランカップリング剤(M812、韓国LG化学社製)0.1重量部を固形分の濃度が30重量%となるように溶剤に配合し、粘着剤組成物を製造した。次いで、製造された粘着剤組成物を離型処理されたPET(poly(ethyleneterephthalate))フィルム(厚さ:38μm、MRF−38、三菱社製)の離型処理面に乾燥後に所定の厚さを有するようにコーティングし、110℃のオーブンで3分間乾燥させた。その後、上記乾燥したコーティング層上に離型処理されたPETフィルム(厚さ:38μm、MRF−38、三菱社製)の離型処理面をさらにラミネートし、図2に示された構造の積層体を製造し、高圧水銀ランプを使用して紫外線を照射して、2枚の離型PETフィルム202A、202Bの間で粘着剤層(粘着剤組成物の層201の硬化層)を形成した。以下、説明の便宜のために、粘着剤層において紫外線が照射された側の面を第2表面201aと言い、その反対面を第1表面201bという。
照度:250mW/cm2
光量:300mJ/cm2
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを延伸し、ヨードで染色した後、ホウ酸(boric acid)水溶液で処理し、偏光子を製造した。次いで、偏光子の一面に60μm厚さのTAC(Triacetyl cellulose)フィルムを水系ポリビニルアルコール系接着剤で付着した。次いで、上記ポリビニルアルコール系偏光子においてTACフィルムが付着しない面に上記と同一の水系ポリビニルアルコール系接着剤を使用して上記製造された粘着剤の第2表面をラミネートし、偏光板を製造した。
粘着剤組成物の組成を下記表1のように変更したことを除いて、実施例1と同一の方式で偏光板を製造した。
102 接着剤層
103 粘着剤層
1031、1032 粘着剤層の表面
301 保護フィルム
201 粘着剤組成物の層
201a、201b 粘着剤組成物の層の表面
202A、202B 離型フィルム
Claims (20)
- 偏光子及び前記偏光子の少なくとも一面に配置されており、前記偏光子側の表面である第1表面とその反対側の表面である第2表面のガラスに対する剥離力が互いに異なっていて、前記第2表面のガラスに対する剥離力P2と第1表面のガラスに対する剥離力P1の比率P2/P1が5以上であり、且つ表面抵抗が1×1011Ω/□以下である粘着剤層を含む偏光板。
- 粘着剤層が、相互浸透高分子ネットワーク構造を含む、請求項1に記載の偏光板。
- 粘着剤層が、厚さ方向に変化する引張弾性率を有する、請求項1に記載の偏光板。
- 粘着剤層の平均引張弾性率が、常温で10MPa〜1,000MPaである、請求項1に記載の偏光板。
- 粘着剤層の偏光子側の表面の反対側の表面のガラスに対する常温剥離力が、100gf/25mm〜2,500gf/25mmである、請求項1に記載の偏光板。
- 粘着剤層の偏光子側の表面のガラスに対する常温剥離力が、5gf/25mm〜100gf/25mmである、請求項1に記載の偏光板。
- 粘着剤層が、アクリル重合体及び帯電防止剤を含む粘着剤組成物の層である、請求項1に記載の偏光板。
- アクリル重合体が、極性基を有する共重合性単量体であって、ヒドロキシ基を有する共重合性単量体0.1重量部〜20重量部及び酸基を有する共重合性単量体0.5重量部〜10重量部から誘導された重合単位を含む、請求項8に記載の偏光板。
- 帯電防止剤が、無機塩または有機塩である、請求項7に記載の偏光板。
- 無機塩が、アルカリ金属陽イオンまたはアルカリ土金属陽イオンを含む、請求項10に記載の偏光板。
- 有機塩が、オニウム陽イオンを含む、請求項10に記載の偏光板。
- 粘着剤組成物が、アクリル重合体100重量部に対して0.1重量部〜10重量部の帯電防止剤を含む、請求項10に記載の偏光板。
- 粘着剤組成物が、多官能性架橋剤をさらに含む、請求項7に記載の偏光板。
- 粘着剤組成物が、活性エネルギー線重合性化合物をさらに含む、請求項7に記載の偏光板。
- 粘着剤組成物が、紫外線吸収剤をさらに含む、請求項7に記載の偏光板。
- 粘着剤組成物が、下記化学式2で表示される化合物をさらに含む、請求項7に記載の偏光板:
- 偏光子と粘着剤層との間に接着剤層をさらに含む、請求項1に記載の偏光板。
- 請求項1に記載の偏光板が粘着剤層によって液晶パネルの一面または両面に付着している液晶表示装置。
- 液晶パネルがTN型パネルである、請求項19に記載の液晶表示装置。
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