JP2021099474A - 画像表示装置および光学部材のセット - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の別の実施形態においては、画像表示セルと;第1の偏光子および第1の粘着剤層を含み、該画像表示セルの視認側に該第1の粘着剤層を介して積層された第1の偏光板と;該第1の偏光板の視認側に配置された第3の粘着剤層と;を有し、該第1の偏光板が異形加工部を有し、該第1の偏光板の異形加工部が第3の粘着剤層を構成する粘着剤で充填されており、該第3の粘着剤層を該第1の偏光板に積層する際の、該第3の粘着剤層を構成する粘着剤の60℃における貯蔵弾性率が1.0×105Pa以下であり、該第1の偏光板を85℃で24時間加熱処理した時の吸収軸方向の寸法収縮率の絶対値が0.7%以下である。
1つの実施形態においては、上記第3の粘着剤層を構成する粘着剤は光硬化性粘着剤であり、該光硬化性粘着剤の硬化前の60℃における貯蔵弾性率は1.0×103Pa〜1.0×105Paであり、該光硬化性粘着剤の硬化後の60℃における貯蔵弾性率は5.0×103Pa〜5.0×105Paであり、該第3の粘着剤層の厚みは50μm〜500μmである。1つの実施形態においては、上記光硬化性粘着剤の硬化前のゲル分率は0%〜60%であり、硬化後のゲル分率は50%〜95%である。
1つの実施形態においては、上記第3の粘着剤層を構成する粘着剤は非硬化性粘着剤であり、該第3の粘着剤層を該第1の偏光板に積層する際の60℃における貯蔵弾性率は1.0×103Pa〜8.0×104Paであり、該第3の粘着剤層の厚みは50μm〜1000μmである。
1つの実施形態においては、上記第1の粘着剤層の85℃における弾性率は5.0×104Pa以上である。
1つの実施形態においては、上記第1の偏光子の厚みは10μm未満である。別の実施形態においては、上記第1の偏光子の厚みは10μm〜20μmであり、上記第1の偏光板の厚みは100μm以下であり、該第1の偏光板は加熱収縮処理されている。
1つの実施形態においては、上記第1の偏光板の異形加工部は、上記第1の粘着剤層の端面が該第1の偏光板の端面よりも面方向内方に位置して形成された粘着剤空隙部を有し、該粘着剤空隙部の大きさが300μm以下である。
1つの実施形態においては、上記第1の粘着剤層と上記第3の粘着剤層との接着力は2N/25mm以上である。
1つの実施形態においては、上記異形加工部は、貫通孔または平面視した場合に凹部となる切削加工部を含む。1つの実施形態においては、上記凹部はV字ノッチまたはU字ノッチである。
1つの実施形態においては、上記画像表示装置は、上記第3の粘着剤層の視認側にカバーガラスをさらに有する。
1つの実施形態においては、上記画像表示装置は、上記第1の偏光板および上記第2の偏光板の異形加工部に対応する位置にカメラ部を有する。
1つの実施形態においては、上記画像表示装置は液晶表示装置である。別の実施形態においては、上記画像表示装置は有機EL表示装置である。1つの実施形態においては、該有機EL表示装置は、上記第1の偏光板の異形加工部に対応する位置にカメラ部を有する。
本発明の別の局面によれば、光学部材のセットが提供される。この光学部材のセットは、第1の偏光子および第1の粘着剤層を含み、異形加工部を有し、85℃で24時間加熱処理した時の吸収軸方向の寸法収縮率の絶対値が0.7%以下であり、画像表示セルの視認側に配置される第1の偏光板と;基材と該基材上に設けられた第3の粘着剤層とを有し、該第3の粘着剤層を該第1の偏光板に積層する際の、該第3の粘着剤層を構成する粘着剤の60℃における貯蔵弾性率が1.0×105Pa以下であり、該第3の粘着剤層を構成する粘着剤が該第1の偏光板の異形加工部を充填する、粘着剤シートと;を含む。
1つの実施形態においては、上記第3の粘着剤層を構成する粘着剤は光硬化性粘着剤であり、該光硬化性粘着剤の硬化前の60℃における貯蔵弾性率は1.0×103Pa〜1.0×105Paであり、該光硬化性粘着剤の硬化後の60℃における貯蔵弾性率は5.0×103Pa〜5.0×105Paであり、該第3の粘着剤層の厚みは50μm〜500μmである。1つの実施形態においては、上記光硬化性粘着剤の硬化前のゲル分率は0%〜60%であり、硬化後のゲル分率は50%〜95%である。
1つの実施形態においては、上記第3の粘着剤層を構成する粘着剤は非硬化性粘着剤であり、該第3の粘着剤層を該第1の偏光板に積層する際の60℃における貯蔵弾性率は1.0×103Pa〜8.0×104Paであり、該第3の粘着剤層の厚みは50μm〜1000μmである。
1つの実施形態においては、上記第1の偏光板の異形加工部は、上記第1の粘着剤層の端面が該第1の偏光板の端面よりも面方向内方に位置して形成された粘着剤空隙部を有し、該粘着剤空隙部の大きさが300μm以下である。
1つの実施形態においては、上記光学部材のセットは、第2の偏光子を含み、異形加工部を有し、画像表示セルの背面側に配置される第2の偏光板をさらに含み、上記第1の偏光板および該第2の偏光板は、互いの対応する位置に異形加工部を有する。
図1は、本発明の1つの実施形態による画像表示装置の概略分解斜視図であり;図2は、図1の画像表示装置の貫通孔部分の概略断面図である。図示例の画像表示装置200は、画像表示セル100と、画像表示セル100の視認側に積層された第1の偏光板10と、画像表示セル100の背面側に積層された第2の偏光板20と、第1の偏光板10の視認側に配置された第3の粘着剤層30と、を有する。1つの実施形態においては、画像表示装置200は、第3の粘着剤層30の視認側にカバーガラス40をさらに有していてもよい。すなわち、カバーガラス40が、第3の粘着剤層30を介して第1の偏光板10に貼り合わせられていてもよい。第1の偏光板10は、第1の偏光子11と、第1の偏光子11の視認側に配置された保護層(外側保護層)12と、第1の偏光子11の画像表示セル100側に配置された保護層(内側保護層)13と、画像表示セル側の最外層として配置された第1の粘着剤層14と、を有する。第1の偏光板10は、第1の粘着剤層14を介して画像表示セル100に積層されている。目的等に応じて、保護層12および13の一方は省略されてもよい。第2の偏光板20は、第2の偏光子21と、第2の偏光子21の背面側に配置された保護層(外側保護層)22と、第2の偏光子21の画像表示セル100側に配置された保護層(内側保護層)23と、画像表示セル側の最外層として配置された第2の粘着剤層24と、を有する。第2の偏光板20は、第2の粘着剤層24を介して画像表示セル100に積層されている。目的等に応じて、保護層22および23の一方は省略されてもよい。代表的には、第1の偏光板10および第2の偏光板20は、第1の偏光子11の吸収軸A1と第2の偏光子21の吸収軸A2とが実質的に直交するようにして配置されている。図示例においてはA1が長手方向、A2が短手方向に記載されているが、これらは逆であってもよい。なお、本明細書において「実質的に直交」とは、2つの方向のなす角度が90°±7°である場合を包含し、好ましくは90°±5°であり、より好ましくは90°±3°である。「実質的に平行」とは、2つの方向のなす角度が0°±7°である場合を包含し、好ましくは0°±5°であり、より好ましくは0°±3°である。また、本明細書において単に「直交」または「平行」というときは、「実質的に直交」または「実質的に平行」である場合を包含する。さらに、本明細書において角度に言及するときは、基準方向に対して時計回りおよび反時計回りの両方を包含する。
B−1.偏光子
偏光子は、代表的には、二色性物質を含む樹脂フィルムで構成される。樹脂フィルムとしては、偏光子として用いられ得る任意の適切な樹脂フィルムを採用することができる。樹脂フィルムは、代表的には、ポリビニルアルコール系樹脂(以下、「PVA系樹脂」と称する)フィルムである。樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。
保護層は、偏光子の保護層として使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001−343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。
粘着剤層は、代表的には、それぞれの偏光板を画像表示セルに貼り合わせるために用いられる。粘着剤層は、代表的にはアクリル系粘着剤(アクリル系粘着剤組成物)で構成され得る。アクリル系粘着剤組成物は、代表的には、(メタ)アクリル系ポリマーをベースポリマーとして含む。(メタ)アクリル系ポリマーは、粘着剤組成物の固形分中、例えば50重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上の割合で粘着剤組成物に含有され得る。(メタ)アクリル系ポリマーは、モノマー単位としてアルキル(メタ)アクリレートを主成分として含有する。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う。アルキル(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分中、好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上の割合で含有され得る。アルキル(メタ)アクリレートのアルキル基としては、例えば、1個〜18個の炭素原子を有する直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。当該アルキル基の平均炭素数は、好ましくは3個〜9個であり、より好ましくは3個〜6個である。アルキル(メタ)アクリレートの具体例としては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートが挙げられる。(メタ)アクリル系ポリマーを構成するモノマー(共重合モノマー)としては、アルキル(メタ)アクリレート以外に、カルボキシル基含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマー、アミド基含有モノマー、多官能(メタ)アクリレート、芳香環含有(メタ)アクリレート、複素環含有ビニル系モノマー等が挙げられる。共重合モノマーの代表例としては、アクリル酸、2−ヒドロキシエチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、N−ビニル−2−ピロリドン、N−アクリロイルモルホリンが挙げられる。アクリル系粘着剤組成物は、好ましくは、シランカップリング剤および/または架橋剤を含有し得る。シランカップリング剤としては、例えばエポキシ基含有シランカップリング剤が挙げられる。架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、過酸化物系架橋剤が挙げられる。アクリル系粘着剤組成物は、添加剤を含有していてもよい。添加剤の具体例としては、酸化防止剤、帯電防止剤、リワーク向上剤、着色剤、顔料、染料、界面活性剤、可塑剤、粘着性付与剤、表面潤滑剤、レベリング剤、軟化剤、老化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、導電剤、無機または有機の充填剤、金属粉、粒子状、箔状物が挙げられる。また、制御できる範囲内で、還元剤を加えてのレドックス系を採用してもよい。添加剤の種類、数、組み合わせ、配合量等は、目的に応じて適切に設定され得る。モノマー成分の種類、組み合わせおよび配合量等、ならびに、架橋剤、シランカップリング剤および添加剤の種類、数、組み合わせ、配合量等を適切に調整することにより、目的に応じた所望の特性を有するアクリル系粘着剤組成物(結果として、粘着剤層)が得られ得る。粘着剤層またはアクリル系粘着剤組成物の詳細は、例えば、特開2006−183022号公報、特開2015−199942号公報、特開2018−053114号公報、特開2016−190996号公報、国際公開第2018/008712号に記載されており、これらの公報の記載は本明細書に参考として援用される。
第3の粘着剤層30は、上記A項に記載のとおり積層時に所定の貯蔵弾性率を有する粘着剤で構成され、当該粘着剤は第1の偏光板10の異形加工部15を充填し得る。まず、第3の粘着剤層の特性および第3の粘着剤層を構成する光硬化性粘着剤について説明し、次いで、非硬化性粘着剤について簡単に説明する。
第3の粘着剤層のガラス転移温度は、好ましくは−3℃以下であり、より好ましくは−5℃以下であり、さらに好ましくは−6℃以下である。一方で、ガラス転移温度は、好ましくは−20℃以上であり、より好ましくは−15℃以上であり、さらに好ましくは−13℃以上である。ガラス転移温度がこのような範囲であれば、優れた耐衝撃性を有する第3の粘着剤層を実現することができる。
D−2−1.光硬化性粘着剤の特性
光硬化性粘着剤の硬化前の60℃における貯蔵弾性率は、上記のとおり1.0×105Pa以下であり、好ましくは1.0×103Pa〜1.0×105Paであり、より好ましくは5.0×103Pa〜8.0×104Paであり、さらに好ましくは7.5×103Pa〜6.0×104Paである。光硬化性粘着剤の硬化前の貯蔵弾性率がこのような範囲であれば、光硬化性粘着剤が適切な変形挙動(粘弾性挙動)を示し、異形加工部の隅々まで良好に流入し得る。結果として、異形加工部において隙間が形成されにくくなり、ディレイバブルが抑制され得る。光硬化性粘着剤の硬化後の60℃における貯蔵弾性率は、好ましくは5.0×103Pa〜5.0×105Paであり、より好ましくは7.5×103Pa〜4.0×105Paであり、さらに好ましくは8.0×103Pa〜3.0×105Paである。光硬化性粘着剤の硬化後の貯蔵弾性率がこのような範囲であれば、第3の粘着剤のゲル弾性が低くなり、残留応力が小さくなる。結果として、ディレイバブルが抑制され得る。
光硬化性粘着剤としては、上記のような特性を有する限りにおいて、任意の適切な光硬化性粘着剤(本項においては、単に粘着剤組成物と称する場合がある)を用いることができる。粘着剤組成物のベースポリマーとしては、例えば、(メタ)アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルエーテル、酢酸ビニル/塩化ビニルコポリマー、変性ポリオレフィン、エポキシ系ポリマー、フッ素系ポリマー、天然ゴム、合成ゴム等のゴム系ポリマーが挙げられる。好ましくは、(メタ)アクリル系ポリマーをベースポリマーとして含む(メタ)アクリル系粘着剤組成物である。光学的透明性に優れ、適度な濡れ性、凝集性および接着性等の粘着特性を示し、耐候性および耐熱性等にも優れるからである。なお、本明細書において「(メタ)アクリル」とは、アクリルおよび/またはメタクリルを意味する。
(メタ)アクリル系ベースポリマーは、主たるモノマー成分としてアルキル(メタ)アクリレートを含有する。アルキル(メタ)アクリレートとしては、アルキル基の炭素数が1〜20であるアルキル(メタ)アクリレートが好適に用いられる。アルキル(メタ)アクリレートは、アルキル基が分枝を有していてもよく、環状アルキル基を有していてもよい。(メタ)アクリル系ベースポリマーを構成するモノマー成分全量に対するアルキル(メタ)アクリレートの量は、好ましくは40重量%以上であり、より好ましくは50重量%以上であり、さらに好ましくは60重量%以上である。ポリマー鎖のガラス転移温度(Tg)を適切な範囲とする観点から、(メタ)アクリル系ベースポリマーを構成するモノマー成分全量に対する炭素数4〜10の鎖状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートの量は、好ましくは30重量%以上であり、より好ましくは40重量%以上であり、さらに好ましくは45重量%以上である。
(メタ)アクリル系ベースポリマーに架橋構造が導入されたポリマーは、例えば、(1)架橋剤と反応可能な官能基を有する(メタ)アクリル系ポリマーを重合後に、架橋剤を添加して、(メタ)アクリル系ポリマーと架橋剤とを反応させる方法;および、(2)ポリマーの重合成分に多官能化合物を含めることにより、ポリマー鎖に分枝構造(架橋構造)を導入する方法、等により得られる。これらを併用してもよい。
上記(2)のベースポリマーの重合成分に多官能化合物を含める方法では、(メタ)アクリル系ベースポリマーを構成するモノマー成分および架橋構造を導入するための多官能化合物の全量を一度に反応させてもよく、多段階で重合を行ってもよい。多段階で重合を行う方法としては、(メタ)アクリル系ベースポリマーを構成する単官能モノマーを重合(予備重合)して、部分重合物(プレポリマー組成物)を調製し、プレポリマー組成物に多官能(メタ)アクリレート等の多官能化合物を添加して、プレポリマー組成物と多官能モノマーとを重合(本重合)する方法が好ましい。プレポリマー組成物は、低重合度の重合物と未反応のモノマーとを含む部分重合物である。
粘着剤組成物(光硬化性粘着剤)は、上記のベースポリマー、架橋剤および多官能化合物に加えて、光重合開始剤、オリゴマー、シランカップリング剤、および目的に応じた任意の適切な添加剤を含み得る。
非硬化性粘着剤としては、上記のような特性を有する限りにおいて任意の適切な非硬化性粘着剤を用いることができる。モノマー成分の種類、組み合わせおよび配合量等、ならびに、架橋剤、シランカップリング剤および添加剤の種類、数、組み合わせ、配合量等を適切に調整することにより、上記所望の貯蔵弾性率を有する非硬化性粘着剤(結果として、第3の粘着剤層)が得られ得る。非硬化性粘着剤としては、例えば、第1および第2の粘着剤層に関して上記C項に記載した粘着剤、本出願人による特願2019−196942に記載の粘着剤、特開2016−94569号公報に記載の粘着剤が挙げられる。当該出願および公報の記載は本明細書に参考として援用される。
上記D項に記載のとおり、第3の粘着剤層を構成する粘着剤(粘着剤組成物)は粘着剤シートとして提供され得る。画像表示装置の作製においては、当該粘着剤シートは、第1の偏光板(視認側偏光板)とともに光学部材のセットとして提供され得る。したがって、このような光学部材のセットもまた、本発明の実施形態に包含される。1つの実施形態においては、光学部材のセットは、第2の偏光板(背面側偏光板)をさらに含んでいてもよい。すなわち、画像表示装置の作製において、粘着剤シート、第1の偏光板(視認側偏光板)および第2の偏光板(背面側偏光板)が、光学部材のセットとして提供され得る。
10μm以下の厚みは、干渉膜厚計(大塚電子社製、製品名「MCPD−3000」)を用いて測定した。10μmを超える厚みは、デジタルマイクロメーター(アンリツ社製、製品名「KC−351C」)を用いて測定した。
(2)ゲル分率
第3の粘着剤層を構成する粘着剤を架橋させ、酢酸エチル中に23℃で7日間浸漬した後の不溶成分の、浸漬前の試料に対する重量分率(単位:重量%)として求めた。
(3)貯蔵弾性率
第3の粘着剤層を構成する粘着剤について、レオメトリック社製の動的粘弾性測定装置「ARES」を用いてJIS K 7244に基づき60℃における貯蔵弾性率を測定した。
(4)加熱寸法収縮率
実施例および比較例で用いた第1の偏光板(視認側偏光板)を10cm×10cmのサイズに切り出し測定試料とした。この測定試料を85℃で24時間加熱し、下記式から偏光子の吸収軸方向の加熱寸法収縮率を求めた。
加熱寸法収縮率(%)={(加熱後の寸法)/(加熱前の寸法)−1}×100
(5)粘着剤空隙部の大きさ
実施例および比較例で用いた第1の偏光板(視認側偏光板)の異形加工部における第1の粘着剤層の断面の状態を光学顕微鏡で観察し、外縁から面方向内方への粘着剤層の欠落が最大となっている部分の長さを測定し、粘着剤空隙部の大きさL(μm)とした。
(6)気泡
実施例および比較例で得られた画像表示装置対応品について、真空ラミネート後にオートクレーブ処理(50℃/0.5MPa/15min)をし、UVキュア(照度150mW/cm2で、3000mJの照射量)をした時点で気泡の状態を目視または光学顕微鏡により観察した(真空ラミネート後)。その後、さらにサンプルを加熱試験(85℃、24h)へ投入し、取り出した時点で気泡の状態を目視または光学顕微鏡により観察し(加熱試験後)、以下の基準で評価した。
5:真空ラミネート後および加熱試験後のいずれも気泡なし
4:真空ラミネート後は気泡なし、加熱試験後は一部気泡あり
3:真空ラミネート後は気泡なし、加熱試験後は多数気泡あり
2:真空ラミネート後および加熱試験後のいずれも一部気泡あり
1:真空ラミネート後および加熱試験後のいずれも多数気泡あり
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器を備えた4つ口フラスコに、ブチルアクリレート(BA)99部および4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)1部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、モノマー混合物(固形分)100部に対して、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.1部を酢酸エチル100重量部と共に仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入して窒素置換した後、フラスコ内の液温を55℃付近に保って8時間重合反応を行って、アクリル系ポリマーの溶液を調製した。得られたアクリル系ポリマーの溶液の固形分100部に対して、架橋剤としてのベンゾイルパーオキサイド(商品名:ナイパーBMT 40SV、日本油脂(株)製)0.3部、イソシアネート系架橋剤(商品名:タケネートD110N、三井化学(株)製)0.2部、リワーク向上剤(商品名:サイリルSAT10、カネカ社製)0.03部、帯電防止剤(商品名:LiTFSi30EA、三菱マテリアル社製)7部、酸化防止剤(商品名:Irganox 1010、ヒンダードフェノール系、BASFジャパン社製)0.3部、および、シランカップリング剤(商品名:A−100、綜研化学社製、アセトアセチル基含有シランカップリング剤)0.2部を配合して、粘着剤組成物aを得た。
ブチルアクリレート(BA)65部、シクロヘキシルアクリレート(CHA)5部、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)10部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)15部およびイソステアリルアクリレート(ISTA)5部を含有するモノマー混合物を仕込んだ。さらに、モノマー混合物(固形分)100部に対して、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.2部および連鎖移動剤としてα−チオグリセロール(TGR)0.065部を酢酸エチル233重量部と共に仕込み、23℃の窒素雰囲気下で1時間攪拌し、窒素置換を行った。その後、56℃で5時間反応させ、続けて70℃で3時間反応させて、アクリル系ベースポリマーの溶液を調製した。上記で得られたアクリル系ベースポリマーの溶液に、ベースポリマー100部に対して、下記の後添加成分を添加し、均一混合して、光硬化性粘着剤bを調製した。光硬化性粘着剤bの硬化前の60℃における貯蔵弾性率は4.7×104Paであり、硬化後の60℃における貯蔵弾性率は1.0×105Paであった。また、硬化前のゲル分率は40%であり、硬化後のゲル分率は80%であった。
(後添加成分)
多官能化合物(光硬化剤)としてのジペンタエリスリトールヘキサアクリレート:2部
多官能化合物(光硬化剤)としてのポリプロピレングリコールジアクリレート(商品名:APG400、新中村化学工業社製、ポリプロピレングリコール#400(n=7)ジアクリレート、官能基当量268g/eq):3部
光重合開始剤(商品名:Irgacure184」、BASF社製):0.2部
(粘着剤シートの作製)
表面にシリコーン系離型層が設けられた厚み75μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(三菱ケミカル社製「ダイアホイルMRF75」)に光硬化性粘着剤bを塗布し、100℃で3分間加熱して溶媒を除去した後、表面に上記と同じ離型PETフィルムを貼り合わせた。このようにして得られた積層体を25℃で3日間エージングして、両面に離型フィルムが仮着された粘着剤シートIを得た。
エチルヘキシルアクリレート(EHA)90部、アクリルアミド5部およびヒドロキシエチルアクリレート(HEA)5部を含有するモノマー混合物を用いたこと以外は製造例2と同様にして、アクリル系ベースポリマーの溶液を調製した。上記で得られたアクリル系ベースポリマーの溶液に、ベースポリマー100部に対して、下記の後添加成分を添加し、均一混合して、光硬化性粘着剤cを調製した。光硬化性粘着剤cの硬化前の60℃における貯蔵弾性率は1.9×104Paであり、硬化後の60℃における貯蔵弾性率は4.5×104Paであった。また、硬化前のゲル分率は0%であり、硬化後のゲル分率は75%であった。以下の手順は製造例2と同様にして、両面に離型フィルムが仮着された粘着剤シートIIを得た。
多官能化合物(光硬化剤)としてのトリメチロールプロパントリアクリレート:1部
光重合開始剤(商品名:Irgacure184」、BASF社製):0.2部
1.第1の偏光子の作製
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で、Tg約75℃である、非晶質のイソフタル共重合ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:100μm)を用いた。樹脂基材の片面に、コロナ処理を施した。
ポリビニルアルコール(重合度4200、ケン化度99.2モル%)およびアセトアセチル変性PVA(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマーZ410」)を9:1で混合したPVA系樹脂100重量部に、ヨウ化カリウム13重量部を添加し、PVA水溶液(塗布液)を調製した。
樹脂基材のコロナ処理面に、上記PVA水溶液を塗布して60℃で乾燥することにより、厚み13μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、130℃のオーブン内で周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に2.4倍に自由端一軸延伸した(空中補助延伸処理)。
次いで、積層体を、液温40℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。
次いで、液温30℃の染色浴(水100重量部に対して、ヨウ素とヨウ化カリウムを1:7の重量比で配合して得られたヨウ素水溶液)に、最終的に得られる偏光子の単体透過率(Ts)が43%となるように濃度を調整しながら60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温40℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を5重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、積層体を、液温70℃のホウ酸水溶液(ホウ酸濃度4.0重量%、ヨウ化カリウム5.0重量%)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に総延伸倍率が5.5倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸処理)。
その後、積層体を液温20℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。
その後、90℃に保たれたオーブン中で乾燥しながら、表面温度が75℃に保たれたSUS製の加熱ロールに約2秒接触させた(乾燥収縮処理)。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は2%であった。
このようにして、樹脂基材上に厚み5.0μmの第1の偏光子を形成した。
上記で得られた樹脂基材/第1の偏光子の積層体の偏光子表面に、紫外線硬化型接着剤を介してHC−TACフィルムを貼り合わせた。なお、HC−TACフィルムは、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム(厚み25μm)にハードコート(HC)層(厚み7μm)が形成されたフィルムであり、TACフィルムが偏光子側となるようにして貼り合わせた。次いで、樹脂基材を剥離し、剥離面に製造例1で得られた粘着剤組成物aを用いて第1の粘着剤層(厚み20μm)を形成し、外側保護層(HC−TACフィルム)/第1の偏光子/第1の粘着剤層の構成を有する偏光板を得た。この偏光板を縦148mmおよび横70mmのサイズに打ち抜き、さらに、隅部に直径3.9mmの貫通孔を形成した。このとき、偏光子の吸収軸方向が短手方向となるように打ち抜いた。このようにして、第1の偏光板(視認側偏光板)Aを得た。第1の偏光板の加熱寸法収縮率は−0.20%、粘着剤空隙部の大きさLは50μmであった。さらに、85℃における上記粘着剤層の弾性率は5.7×104Paであった。
ガラス板(画像表示セルに対応)の一方の面に、上記2.で得られた第1の偏光板(視認側偏光板)Aを、第1の粘着剤層を介して貼り合わせた。次いで、製造例2で得られた粘着剤シートIの一方の離型フィルムを剥離し、カバーガラス(マツナミガラス社製、厚み0.8mm)にロールラミネータで貼合した。次いで、粘着剤シートIのもう一方の離型フィルムを剥離し、第1の偏光板Aの表面と真空ラミネータを用いて、密着させるとともに粘着剤シートで貫通孔を充填した。真空ラミネートの条件は以下のとおりであった:0.2MPa、60℃(待機時間90秒)での加温圧着、次いで、100Paで10秒間の真空ラミネート。さらに、カバーガラス側からメタルハライドランプ(300mW/cm2)で積算光量3000mJ/cm2の紫外線を照射して、光硬化性粘着剤を硬化させた。その後オートクレーブ処理(50℃/0.5MPa/15min)を行った。なお、第2の偏光板(背面側偏光板)として市販の粘着剤層付偏光板を、ガラス板のもう一方の面に定法により貼り合わせた。このようにして、画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を上記(6)の評価に供した。結果を表1に示す。
第1の偏光板の粘着剤空隙部の大きさLを100μmとしたこと以外は実施例1と同様にして画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
第1の粘着剤層の厚みを15μmとしたこと以外は実施例1と同様にして画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
第1の偏光板の粘着剤空隙部の大きさLを100μmとしたこと以外は実施例3と同様にして画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
第1の粘着剤層の厚みを5μmとしたこと以外は実施例1と同様にして画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
第1の偏光板の粘着剤空隙部の大きさLを100μmとしたこと以外は実施例5と同様にして画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
第3の粘着剤層として製造例3の粘着剤シートIIを用いたこと以外は実施例1〜6と同様にして画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
第1の偏光子として、長尺状のポリビニルアルコール(PVA)系樹脂フィルムにヨウ素を含有させ、長手方向(MD方向)に一軸延伸して得られたフィルム(厚み12μm)を用いた。この偏光子の両側に外側保護層となるトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(厚み25μm)および内側保護層となるアクリル樹脂フィルム(厚み20μm)をそれぞれ貼り合わせ、内側保護層の表面に製造例1で得られた粘着剤組成物aを用いて第1の粘着剤層(厚み20μm)を形成し、外側保護層(TACフィルム)/第1の偏光子/内側保護層(COPフィルム)/第1の粘着剤層の構成を有する偏光板を得た。この偏光板を実施例1と同様にして打ち抜き、および貫通孔を形成した。このようにして、第1の偏光板(視認側偏光板)Bを得た。この第1の偏光板を60℃で12時間の加熱収縮処理に供した。加熱収縮処理後の第1の偏光板の加熱寸法収縮率は−0.50%、粘着剤空隙部の大きさLは50μmであった。
粘着剤空隙部の大きさLおよび第3の粘着剤の構成を表1に示すように変更したこと以外は実施例13と同様にして画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
第1の偏光子として、実施例13と同様のPVA系樹脂フィルム(厚み18μm)を用いた。この偏光子の両側に外側保護層となるアクリル系樹脂フィルム(厚み40μm)および内側保護層となるアクリル系樹脂フィルム(厚み40μm)をそれぞれ貼り合わせ、内側保護層の表面に製造例1で得られた粘着剤組成物aを用いて第1の粘着剤層(厚み20μm)を形成し、外側保護層(アクリル系樹脂フィルム)/第1の偏光子/内側保護層(アクリル系樹脂フィルム)/第1の粘着剤層の構成を有する偏光板を得た。この偏光板を実施例1と同様にして打ち抜き、および貫通孔を形成した。このようにして、第1の偏光板(視認側偏光板)Cを得た。この第1の偏光板を60℃で12時間の加熱収縮処理に供した。加熱収縮処理後の第1の偏光板の加熱寸法収縮率は−0.60%、粘着剤空隙部の大きさLは50μmであった。
粘着剤空隙部の大きさLおよび第3の粘着剤の構成を表1に示すように変更したこと以外は実施例17と同様にして画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
第1の偏光子として、実施例13と同様のPVA系樹脂フィルム(厚み12μm)を用いた。該偏光子の表面に、紫外線硬化型接着剤を介してHC−TACフィルム(厚み32μm)を貼り合わせた。さらに、内側保護層となるトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(厚み25μm)を貼り合わせた。次に、内側保護層の表面にλ/2位相差層である液晶化合物の配向固化層(厚み2.5μm、面内位相差Re(550)240nm)およびλ/4位相差層である液晶化合物の配向固化層(厚み1.5μm、面内位相差Re(550)120nm)をこの順に転写した。第1の偏光子の吸収軸とλ/2位相差層の遅相軸とのなす角度が15°、第1の偏光子の吸収軸とλ/4位相差層の遅相軸とのなす角度が75°となるようにして転写を行った。それぞれの転写は、接着剤を介して行った。さらに、λ/4位相差層の表面に製造例1で得られた粘着剤組成物aを用いて第1の粘着剤層(厚み20μm)を形成し、外側保護層(HC−TACフィルム)/第1の偏光子/内側保護層(TACフィルム)/接着層/λ/2位相差層/接着層/λ/4位相差層/第1の粘着剤層の構成を有する偏光板を得た。この偏光板を実施例1と同様にして打ち抜き、および貫通孔を形成した。このようにして、第1の偏光板(視認側偏光板)Dを得た。この第1の偏光板を60℃で12時間の加熱収縮処理に供した。加熱収縮処理後の第1の偏光板の加熱寸法収縮率は−0.50%、粘着剤空隙部の大きさLは50μmであった。得られた第1の偏光板を用いて、第2の偏光板(背面側偏光板)として市販の粘着剤層付偏光板を、ガラス板のもう一方の面に貼り合わせなかったこと以外は実施例1と同様にして画像表示装置対応品を作成した。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
内側保護層となるトリアセチルセルロース(TAC)フィルムの厚みを40μmとしたこと以外は、実施例21と同様にして画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を実施例21と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
第1の粘着剤層として、製造例1で得られる粘着剤を用いた。第1の偏光板に加熱収縮処理を施さなかったこと、粘着剤空隙部の大きさLおよび第3の粘着剤の構成を表1に示すように変更したこと以外は実施例13と同様にして画像表示装置対応品を作成した。85℃における上記第1の粘着剤層の弾性率は1.1×105Paであった。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
第1の偏光子として、長尺状のポリビニルアルコール(PVA)系樹脂フィルムにヨウ素を含有させ、長手方向(MD方向)に一軸延伸して得られたフィルム(厚み22μm)を用いた。この偏光子の両側に外側保護層となるTACフィルム(厚み60μm)および内側保護層となるアクリル系樹脂フィルム(厚み40μm)をそれぞれ貼り合わせ、内側保護層の表面に製造例1で得られた粘着剤組成物aを用いて第1の粘着剤層(厚み20μm)を形成し、外側保護層(TACフィルム)/第1の偏光子/内側保護層(アクリル系樹脂フィルム)/第1の粘着剤層の構成を有する偏光板を得た。この偏光板を実施例1と同様にして打ち抜き、および貫通孔を形成した。このようにして、第1の偏光板(視認側偏光板)Eを得た。この第1の偏光板を60℃で12時間の加熱収縮処理に供した。加熱収縮処理後の第1の偏光板の加熱寸法収縮率は−0.90%、粘着剤空隙部の大きさLは50μmであった。さらに、85℃における上記粘着剤層の弾性率は5.7×104Paであった。
粘着剤空隙部の大きさLおよび第3の粘着剤の構成を表1に示すように変更したこと以外は比較例1と同様にして画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
第1の偏光板に加熱収縮処理を施さなかったこと以外は実施例13と同様にして画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
粘着剤空隙部の大きさLおよび第3の粘着剤の構成を表1に示すように変更したこと以外は比較例5と同様にして画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
第1の偏光板に加熱収縮処理を施さなかったこと以外は実施例17と同様にして画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
粘着剤空隙部の大きさLおよび第3の粘着剤の構成を表1に示すように変更したこと以外は比較例9と同様にして画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
第1の偏光板に加熱収縮処理を施さなかったこと以外は比較例1と同様にして画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
粘着剤空隙部の大きさLおよび第3の粘着剤の構成を表1に示すように変更したこと以外は比較例13と同様にして画像表示装置対応品を作製した。得られた画像表示装置対応品を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
表1から明らかなように、本発明の実施例によれば、異形加工部が粘着剤で充填されている画像表示装置において、異形加工部を充填する粘着剤を光硬化性粘着剤とし、ならびに、視認側偏光板の偏光子の吸収軸方向の加熱寸法収縮率の絶対値を所定値以下に制御することにより、気泡を顕著に抑制することができる。さらに、85℃における第1の粘着剤層の弾性率を所定の範囲とすることで、第1の偏光板の寸法収縮を抑制することができる。
11 第1の偏光子
12 外側保護層
13 内側保護層
14 第1の粘着剤層
15 異形加工部
20 第2の偏光板
21 第2の偏光子
22 外側保護層
23 内側保護層
24 第2の粘着剤層
25 異形加工部
30 第3の粘着剤層
40 カバーガラス
100 画像表示セル
200 画像表示装置
Claims (23)
- 画像表示セルと;第1の偏光子および第1の粘着剤層を含み、該画像表示セルの視認側に該第1の粘着剤層を介して積層された第1の偏光板と;第2の偏光子および第2の粘着剤層を含み、該画像表示セルの背面側に該第2の粘着剤層を介して積層された第2の偏光板と;該第1の偏光板の視認側に配置された第3の粘着剤層と;を有し、
該第1の偏光板および該第2の偏光板が、互いの対応する位置に異形加工部を有し、該第1の偏光板の異形加工部が第3の粘着剤層を構成する粘着剤で充填されており、
該第3の粘着剤層を該第1の偏光板に積層する際の、該第3の粘着剤層を構成する粘着剤の60℃における貯蔵弾性率が1.0×105Pa以下であり、
該第1の偏光板を85℃で24時間加熱処理した時の吸収軸方向の寸法収縮率の絶対値が0.7%以下である、
画像表示装置。 - 画像表示セルと;第1の偏光子および第1の粘着剤層を含み、該画像表示セルの視認側に該第1の粘着剤層を介して積層された第1の偏光板と;該第1の偏光板の視認側に配置された第3の粘着剤層と;を有し、
該第1の偏光板が異形加工部を有し、該第1の偏光板の異形加工部が第3の粘着剤層を構成する粘着剤で充填されており、
該第3の粘着剤層を該第1の偏光板に積層する際の、該第3の粘着剤層を構成する粘着剤の60℃における貯蔵弾性率が1.0×105Pa以下であり、
該第1の偏光板を85℃で24時間加熱処理した時の吸収軸方向の寸法収縮率の絶対値が0.7%以下である、
画像表示装置。 - 前記第3の粘着剤層を構成する粘着剤が光硬化性粘着剤であり、
該光硬化性粘着剤の硬化前の60℃における貯蔵弾性率が1.0×103Pa〜1.0×105Paであり、該光硬化性粘着剤の硬化後の60℃における貯蔵弾性率が5.0×103Pa〜5.0×105Paであり、
該第3の粘着剤層の厚みが50μm〜500μmである、
請求項1または2に記載の画像表示装置。 - 前記光硬化性粘着剤の硬化前のゲル分率が0%〜60%であり、硬化後のゲル分率が50%〜95%である、請求項3に記載の画像表示装置。
- 前記第3の粘着剤層を構成する粘着剤が非硬化性粘着剤であり、該第3の粘着剤層を該第1の偏光板に積層する際の60℃における貯蔵弾性率が1.0×103Pa〜8.0×104Paであり、
該第3の粘着剤層の厚みが50μm〜1000μmである、
請求項1または2に記載の画像表示装置。 - 前記第1の粘着剤層の85℃における弾性率が5.0×104Pa以上である、請求項1から5のいずれかに記載の画像表示装置。
- 前記第1の偏光子の厚みが10μm未満である、請求項1から6のいずれかに記載の画像表示装置。
- 前記第1の偏光子の厚みが10μm〜20μmであり、前記第1の偏光板の厚みが100μm以下であり、該第1の偏光板が加熱収縮処理されている、請求項1から6のいずれかに記載の画像表示装置。
- 前記第1の偏光板の異形加工部が、前記第1の粘着剤層の端面が該第1の偏光板の端面よりも面方向内方に位置して形成された粘着剤空隙部を有し、該粘着剤空隙部の大きさが300μm以下である、請求項1から8のいずれかに記載の画像表示装置。
- 前記第1の粘着剤層と前記第3の粘着剤層との接着力が2N/25mm以上である、請求項1から9のいずれかに記載の画像表示装置。
- 前記異形加工部が、貫通孔または平面視した場合に凹部となる切削加工部を含む、請求項1から10のいずれかに記載の画像表示装置。
- 前記凹部がV字ノッチまたはU字ノッチである、請求項11に記載の画像表示装置。
- 前記第3の粘着剤層の視認側にカバーガラスをさらに有する、請求項1から12のいずれかに記載の画像表示装置。
- 前記第1の偏光板および前記第2の偏光板の異形加工部に対応する位置にカメラ部を有する、請求項1または請求項3から13のいずれかに記載の画像表示装置。
- 前記第1の偏光板の異形加工部に対応する位置にカメラ部を有する、請求項2に記載の画像表示装置。
- 液晶表示装置である、請求項1または請求項3から15のいずれかに記載の画像表示装置。
- 有機EL表示装置である、請求項2に記載の画像表示装置。
- 第1の偏光子および第1の粘着剤層を含み、異形加工部を有し、85℃で24時間加熱処理した時の吸収軸方向の寸法収縮率の絶対値が0.7%以下であり、画像表示セルの視認側に配置される第1の偏光板と;
基材と該基材上に設けられた第3の粘着剤層とを有し、該第3の粘着剤層を該第1の偏光板に積層する際の、該第3の粘着剤層を構成する粘着剤の60℃における貯蔵弾性率が1.0×105Pa以下であり、該第3の粘着剤層を構成する粘着剤が該第1の偏光板の異形加工部を充填する、粘着剤シートと;
を含む、光学部材のセット。 - 前記第3の粘着剤層を構成する粘着剤が光硬化性粘着剤であり、
該光硬化性粘着剤の硬化前の60℃における貯蔵弾性率が1.0×103Pa〜1.0×105Paであり、該光硬化性粘着剤の硬化後の60℃における貯蔵弾性率が5.0×103Pa〜5.0×105Paであり、
該第3の粘着剤層の厚みが50μm〜500μmである、
請求項18に記載の光学部材のセット。 - 前記光硬化性粘着剤の硬化前のゲル分率が0%〜60%であり、硬化後のゲル分率が50%〜95%である、請求項19に記載の光学部材のセット。
- 前記第3の粘着剤層を構成する粘着剤が非硬化性粘着剤であり、該第3の粘着剤層を該第1の偏光板に積層する際の60℃における貯蔵弾性率が1.0×103Pa〜8.0×104Paであり、
該第3の粘着剤層の厚みが50μm〜1000μmである、
請求項18に記載の光学部材のセット。 - 前記第1の偏光板の異形加工部が、前記第1の粘着剤層の端面が該第1の偏光板の端面よりも面方向内方に位置して形成された粘着剤空隙部を有し、該粘着剤空隙部の大きさが300μm以下である、請求項18から21のいずれかに記載の光学部材のセット。
- 第2の偏光子を含み、異形加工部を有し、画像表示セルの背面側に配置される第2の偏光板をさらに含み、前記第1の偏光板および該第2の偏光板が、互いの対応する位置に異形加工部を有する、請求項18から22のいずれかに記載の光学部材のセット。
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