JP2021115803A - 光学積層体、及び表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
〔1〕 偏光積層体と、前記偏光積層体の第1表面に積層された第1粘着剤層と、前記第1粘着剤層の前記偏光積層体側とは反対側の表面に積層された第1基材フィルムと、前記偏光積層体の第2表面に積層された第2粘着剤層と、前記第2粘着剤層の前記偏光積層体側とは反対側の表面に積層された第2基材フィルムと、を有し、
下記式(1a)の関係を満たす、光学積層体。
(A/B)×C≧800 (1a)
[式(1a)において、
Aは、前記偏光積層体と前記第2粘着剤層との間での180°剥離力をA1[gf/25mm]とし、前記第2基材フィルムと前記第2粘着剤層との合計の厚みをA2[μm]としたときに、A1/A2で算出される値であり、
Bは、前記第1粘着剤層と前記第1基材フィルムとの間での180°剥離力をB1[gf/25mm]とし、前記第1基材フィルムの厚みをB2[μm]としたときに、B1/B2で算出される値であり、
Cは、前記第1粘着剤層、前記偏光積層体、前記第2粘着剤層及び前記第2基材フィルムがこの順で積層されてなる評価積層体のスティッフネス[ガーレー単位]とする。]
〔2〕 下記式(2a)の関係をさらに満たす、〔1〕に記載の光学積層体。
(A/B)×C≦10000 (2a)
〔3〕 前記Aは下記式(3a)の関係を満たす、〔1〕又は〔2〕に記載の光学積層体。
0.1≦A≦1 (3a)
〔4〕 前記Bは下記式(4a)の関係を満たす、〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の光学積層体。
0.08≦B≦0.8 (4a)
〔5〕 前記Cは下記式(5a)の関係を満たす、〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の光学積層体。
200≦C≦3000 (5a)
〔6〕 〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の光学積層体から前記第1基材フィルムを剥離して前記第1粘着剤層の表面を露出させる第1基材フィルム剥離工程と、
前記第1粘着剤層の露出した前記表面を表示素子に貼合する貼合工程と、有する表示装置の製造方法。
図1は、光学積層体100から第1基材フィルム22を剥離した光学積層体100’を表示素子200に貼合して表示装置300を作製する際の態様を示した概略断面図である。
光学積層体100は、偏光積層体10を有し、偏光積層体10の第1表面に積層された第1粘着剤層21と、第1粘着剤層21の偏光積層体10側とは反対側の表面に積層された第1基材フィルム22と、偏光積層体10の第2表面に積層された第2粘着剤層31、第2粘着剤層31の偏光積層体10側とは反対側の表面に積層された第2基材フィルム32と、を有する。
(A/B)×C≧800 (1a)
(A/B)×C≧820 (1b)
Aは、偏光積層体10と第2粘着剤層31との間での180°剥離力をA1[gf/25mm]とし、第2基材フィルム32と第2粘着剤層31との合計の厚みをA2[μm]としたときに、A1/A2で算出される値である。
Bは、第1粘着剤層21と第1基材フィルム22との間での180°剥離力をB1[gf/25mm]とし、第1基材フィルム22の厚みをB2[μm]としたときに、B1/B2で算出される値である。
Cは、第1粘着剤層21、偏光積層体10、第2粘着剤層31及び第2基材フィルム32がこの順で積層されてなる評価積層体のスティッフネス[ガーレー単位]である。なお、1mN=9.807×10−3 ガーレー単位である。
各値は、後述の実施例の欄に記載の方法に従って測定される。
(A/B)×C≦10000 (2a)
(A/B)×C≦2000 (2b)
0.1≦A≦1 (3a)
0.15≦A≦0.6 (3b)
0.08≦B≦0.8 (4a)
0.1≦B≦0.4 (4b)
200≦C≦3000 (5a)
300≦C≦2000 (5b)
第1粘着剤層21は、光学積層体100中では偏光積層体10の第1表面に積層され、偏光積層体10と表示素子との貼合層として機能する。第1粘着剤層21は、1層からなるものであってもよく、2層以上からなるものであってもよいが、好ましくは1層からなるものである。第1粘着剤層21は、(メタ)アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ウレタン系樹脂、エステル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリビニルエーテル系樹脂を主成分とする粘着剤組成物から構成することができる。中でも、透明性、耐候性、耐熱性等に優れる(メタ)アクリル系樹脂をベースポリマーとする粘着剤組成物が好適である。粘着剤組成物は、活性エネルギー線硬化型又は熱硬化型であってもよい。
偏光積層体10の第1表面に粘着剤組成物を直接塗布して粘着剤層を形成して第1粘着剤層21とし、第1粘着剤層21の外面にセパレートフィルムを第1基材フィルム22として積層してもよい。
粘着剤層を偏光積層体10の第1表面に設ける際には、偏光積層体10の貼合面及び/又は粘着剤層の貼合面に表面活性化処理、例えばプラズマ処理、コロナ処理等を施すことが好ましく、コロナ処理を施すことがより好ましい。
また、第2セパレートフィルム上に粘着剤組成物を塗布して第1粘着剤層21を形成し、形成された粘着剤層上にセパレートフィルム(第1基材フィルム22)を積層した粘着剤シートを準備し、この粘着剤シートから第2セパレートフィルムを剥離した後のセパレートフィルム付粘着剤層を偏光積層体10に積層してもよい。第2セパレートフィルムは、セパレートフィルム(第1基材フィルム22)よりも第1粘着剤層21との密着力が弱く、剥離し易いものが用いられる。
第1基材フィルム22は、第1粘着剤層21の偏光積層体10側とは反対側の表面に積層された離型フィルム(セパレータ)である。第1基材フィルム22の第1粘着剤層21に接する表面は、離型処理が施されていることが好ましい。
表面保護フィルム30は、第2基材フィルム32とその上に積層される第2粘着剤層31とで構成される。表面保護フィルム30は、偏光積層体10の第2表面を保護する機能を有し、例えば、光学積層体100’が表示素子200に貼合された後に、偏光積層体10から剥離される。
(偏光板)
偏光積層体10は、偏光板を少なくとも含む。偏光板は、直線偏光子層を少なくとも含む。偏光板は、例えば円偏光板であり、円偏光板は位相差層を少なくとも含む。円偏光板は、表示装置中で反射された外光を吸収することができるため、光学積層体に反射防止機能を付与することができる。
直線偏光子層は、自然光等の非偏光な光線からなる一方向の直線偏光を選択的に透過させる機能を有する。直線偏光子層は、二色性色素を吸着させた延伸フィルム又は延伸層、重合性液晶化合物の硬化物及び二色性色素を含み、二色性色素が重合性液晶化合物の硬化物中に分散し、配向している液晶層等を偏光子層として備えることができる。色素を異方性のある媒質中に分散して配向させると、ある方向からは着色して見え、それと垂直な方向からはほとんど無色に見えることがある。このような現象を示す色素を二色性色素という。液晶層を偏光子層として用いた直線偏光子層は、二色性色素を吸着させた延伸フィルム又は延伸層に比べて、屈曲方向に制限がないため好ましい。
二色性色素を吸着させた延伸フィルムである偏光子層は、通常、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムをヨウ素等の二色性色素で染色することにより、その二色性色素を吸着させる工程、二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、及びホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を経て製造することができる。
液晶層を形成するために用いる重合性液晶化合物は、重合性反応基を有し、かつ、液晶性を示す化合物である。重合性反応基は、重合反応に関与する基であり、光重合性反応基であることが好ましい。光重合性反応基は、光重合開始剤から発生した活性ラジカルや酸等によって重合反応に関与し得る基をいう。光重合性官能基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、1−クロロビニル基、イソプロペニル基、4−ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。重合性液晶化合物の種類は特に限定されず、棒状液晶化合物、円盤状液晶化合物、及びこれらの混合物を用いることができる。重合性液晶化合物の液晶性は、液晶性はサーモトロピック性液晶でもリオトロピック性液晶でもよく、相秩序構造としてはネマチック液晶でもスメクチック液晶でもよい。
円偏光板において、位相差層は、1層であってもよく2層以上であってもよい。位相差層は、その表面を保護するオーバーコート層、位相差層を支持する基材フィルム等を有していてもよい。位相差層は、λ/4層を含み、さらにλ/2層又はポジティブC層の少なくともいずれかを含んでいてもよい。位相差層がλ/2層を含む場合、直線偏光子層側から順にλ/2層及びλ/4層を積層する。位相差層がポジティブC層を含む場合、直線偏光子層側から順にλ/4層及びポジティブC層を積層してもよく、直線偏光子層側から順にポジティブC層及びλ/4層を積層してもよい。位相差層の厚みは、例えば0.1μm以上10μm以下であり、好ましくは0.5μm以上8μm以下であり、より好ましくは1μm以上6μm以下である。
貼合層は、粘着剤組成物又は接着剤組成物から構成される層である。貼合層の材料となる粘着剤組成物は、第1粘着剤層21を構成する粘着剤組成物に関する上述の説明が適用される。
偏光積層体10は前面板を含むものであっても含まないものであってもよい。前面板は、光を透過可能な板状体であれば、材料及び厚みは限定されることはなく、また1層のみから構成されてよく、2層以上から構成されてもよい。前面板10としては、樹脂製の板状体(例えば樹脂板、樹脂シート、樹脂フィルム等)、ガラス製の板状体(例えばガラス板、ガラスフィルム等)が挙げられる。前面板10は、表示装置の最表面を構成することができる。
偏光積層体10は、タッチセンサパネルをさらに備えていてもよい。タッチセンサパネルを備える偏光積層体10として、例えば前面板と円偏光板とタッチセンサとをこの順に有する偏光積層体が挙げられる。タッチセンサパネルは、タッチされた位置を検出可能なセンサ(すなわちタッチセンサ)を有するパネルであれば、限定されない。タッチセンサの検出方式は限定されることはなく、抵抗膜方式、静電容量結合方式、光センサ方式、超音波方式、電磁誘導結合方式、表面弾性波方式等のタッチセンサパネルが例示される。低コストであることから、抵抗膜方式、静電容量結合方式のタッチセンサパネルが好適に用いられる。
光学積層体100は、各層を貼合する工程を含む方法によって製造することができる。偏光積層体10を先に構成した後に、その第1表面及び第2表面に粘着剤層を設ける工程を経て製造してもよいし、偏光積層体の第1表面を形成する表面を有する前駆体に予め粘着剤層を設ける工程、又は偏光積層体の第2表面を形成する表面を有する前駆体に予め粘着剤層を設ける工程を有し、前駆体を積層する工程を経て偏光積層体10を有する光学積層体100を製造してもよい。
本発明に係る表示装置は、スマートフォン、タブレット等のモバイル機器、テレビ、デジタルフォトフレーム、電子看板、測定器や計器類、事務用機器、医療機器、電算機器等として用いることができる。
(液晶層である偏光子層を有する液晶型偏光板)
厚さ25μmのTACフィルムの片面に配向膜組成物を塗布し、乾燥及び偏光露光をして配向膜を形成した。配向膜上に、液晶重合性化合物と染料とを含む液晶組成物を塗布し、乾燥した。紫外線照射による硬化を行って液晶層である偏光子層を形成し、液晶型偏光板を得た。
PVAフィルムを1軸延伸しながらヨウ素を含有した溶液に浸漬して染色した後、ホウ酸を含有した溶液に浸漬して架橋させて乾燥することで偏光子層を得た。偏光子層の片面に厚さ13μmのCOPからなる透明フィルムを接着剤で貼り付けて延伸型偏光板を得た。
PETフィルムの片面に配向膜組成物を塗布し、乾燥及び偏光露光をして配向膜を形成した。配向膜上に、重合性液晶化合物を含む液晶組成物を塗布し、乾燥した。紫外線照射による硬化を行って位相差層(1/4波長層)を形成し、PETフィルム付1/4波長板を得た。配向膜及び位相差層(1/4波長層)からなる積層体を1/4波長板とした。
PETフィルムの片面に配向膜組成物を塗布し、乾燥及び偏光露光をして配向膜を形成した。配向膜上に、重合性液晶化合物を含む液晶組成物を塗布し、乾燥した。紫外線照射による硬化を行って位相差層(1/2波長層)を形成し、PETフィルム付1/2波長板を得た。配向膜及び位相差層(1/2波長層)からなる積層体を1/2波長板とした。
PETフィルムの片面に垂直配向膜組成物を塗布し、乾燥及び露光をして配向膜を形成した。配向膜上に、重合性液晶化合物を含む液晶組成物を塗布し、乾燥した。紫外線照射による硬化を行って位相差層(ポジティブC層)を形成し、PETフィルム付ポジティブC層を得た。配向膜及び位相差層からなる積層体についてもポジティブC層とした。
液晶型偏光板のTACフィルム側でない表面に粘着剤を用いてPETフィルム付1/4波長板を貼合した後、PETフィルムを剥離した。さらに1/4波長板の表面に粘着剤を用いてPETフィルム付ポジティブC位相差層を貼合した後、PETフィルムを剥離した。ポジティブC層の表面に粘着剤組成物を塗布して粘着剤層(第1粘着剤層)を形成し、粘着剤層付き反射防止用液晶型偏光板(円偏光板)を得た。
延伸型偏光板のCOPフィルム側でない表面に粘着剤層を用いてPETフィルム付1/2波長板を貼合した後、PETフィルムを剥離した。さらに1/2波長板の表面に粘着剤を用いてPETフィルム付1/4波長板を貼合した後、PETフィルムを剥離した。1/4波長板の表面に粘着剤組成物を塗布して粘着剤層(第1粘着剤層)を形成し、粘着剤層付き反射防止用延伸型偏光板(円偏光板)を得た。
粘着剤層付き反射防止用液晶型偏光板のTAC表面に表面保護フィルムA(アクリル系粘着剤層(第2粘着剤層)付ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、藤森工業株式会社、AY-4212)を貼合し、粘着剤層面には離型フィルムF(離型処理された厚さ50μmPET)を貼合して実施例1の光学積層体を作製した。
(180°剥離力A1及び表面保護フィルムの厚みA2の測定)
実施例1の光学積層体の全体構成から2.5cm幅で測定用サンプルを裁断した。裁断した光学積層体から離型フィルムを剥離除去して、粘着剤層(第1粘着剤層)の表面をガラスに貼合した。ガラスを引張力測定装置(株式会社島津製作所製「AG-1S」)に固定した。表面保護フィルムAを一部剥離して引張力測定装置のジグに固定した。25℃環境において、3.0m/minの速度で剥離角度が180°となるようにして表面保護フィルムAを剥離し、剥離力A1[gf/25mm]を測定した。剥離した表面保護フィルムAは接触式膜厚測定装置(株式会社ニコン製「MS−5C」)を用いて厚みA2[μm]を測定した。表1に、180°剥離力A1、表面保護フィルムの厚みA2、及びA1/A2より算出されるパラメータAの各値を示す。
実施例1の光学積層体の全体構成から2.5cm幅で測定用サンプルを裁断した。裁断した光学積層体から表面保護フィルムAを除去して、表面保護フィルムAがあった面をガラスに貼合した。ガラスを引張力測定装置(株式会社島津製作所製「AG-1S」)に固定し、離型フィルムF(第1基材フィルム)を一部剥離して引張力測定装置のジグに固定した。25℃環境において、3.0m/minの速度で剥離角度が180°となるようにして離型フィルムFを剥離し、剥離力B1[gf/25mm]を測定した。剥離した離型フィルムFも同様に接触式膜厚測定装置(株式会社ニコン製「MS−5C」)を用いて厚みB2[μm]を測定した。表1に、180°剥離力B1、離型フィルムの厚みB2、及びB1/B2より算出されるパラメータBの各値を示す。
実施例1の光学積層体の全体構成から2.54cm幅、長さ8.89cmの大きさの測定用サンプルを裁断した。かかる測定用サンプルから離型フィルムFを除去してこれを評価積層体とし、評価積層体スティッフネスC[ガーレー単位]をスティフネス測定器(Gurley社 Bending Stiffness Tester)を用いて測定した。表1に、スティッフネスC、及び(A/B)×Cの算出値を示す。
表面保護フィルムAに代えて、表面保護フィルムB(アクリル系粘着剤層(第2粘着剤層)付PETフィルム、藤森工業株式会社、AY-638)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして実施例2の光学積層体を作製し、各パラメータを測定した。
表面保護フィルムAに代えて、表面保護フィルムC(アクリル系粘着剤層(第2粘着剤層)付PETフィルム、藤森工業株式会社、AY(75)-638)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして実施例3の光学積層体を作製し、各パラメータを測定した。
表面保護フィルムAに代えて、表面保護フィルムD(厚み125μmのPET(第2基材フィルム)に粘着剤組成物を塗布して厚み15μmのアクリル系粘着剤層(第2粘着剤層)を形成したもの)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして実施例4の光学積層体を作製し、各パラメータを測定した。
離型フィルムFに代えて、離型処理された厚さ38μmのPETである離型フィルムGを使用したこと以外は、実施例1と同様にして実施例5の光学積層体を作製し、各パラメータを測定した。
粘着剤層付き反射防止用液晶型偏光板に代えて、粘着剤層付き反射防止用延伸型偏光板を使用したこと以外は、実施例3と同様にして実施例6の光学積層体を作製し、各パラメータを測定した。
表面保護フィルムAに代えて、表面保護フィルムE(アクリル系粘着剤層(第2粘着剤層)付PETフィルム、藤森工業株式会社、AY(75)-4212)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして比較例1の光学積層体を作製し、各パラメータを測定した。
粘着剤層付き反射防止用液晶型偏光板に代えて、粘着剤層付き反射防止用延伸型偏光板を使用したこと以外は、実施例5と同様にして比較例2の光学積層体を作製し、各パラメータを測定した。
各実施例及び比較例で作られた光学積層体を、吸着ステージに表面保護フィルムが接触するように載せて吸引することで固定した。剥離テープを離型フィルム(第1基材フィルム)の角部分に貼り付け、光学積層体表面から、剥離角度が90°になるように持ち上げた。離型フィルムが粘着剤層(第1粘着剤層)面から分離された場合を正常剥離と判定し、表面保護フィルムが偏光積層体表面から剥離された場合を剥離不良(逆剥離)と判定した。結果を表1に示す。
Claims (6)
- 偏光積層体と、前記偏光積層体の第1表面に積層された第1粘着剤層と、前記第1粘着剤層の前記偏光積層体側とは反対側の表面に積層された第1基材フィルムと、前記偏光積層体の第2表面に積層された第2粘着剤層と、前記第2粘着剤層の前記偏光積層体側とは反対側の表面に積層された第2基材フィルムと、を有し、
下記式(1a)の関係を満たす、光学積層体。
(A/B)×C≧800 (1a)
[式(1a)において、
Aは、前記偏光積層体と前記第2粘着剤層との間での180°剥離力をA1[gf/25mm]とし、前記第2基材フィルムと前記第2粘着剤層との合計の厚みをA2[μm]としたときに、A1/A2で算出される値であり、
Bは、前記第1粘着剤層と前記第1基材フィルムとの間での180°剥離力をB1[gf/25mm]とし、前記第1基材フィルムの厚みをB2[μm]としたときに、B1/B2で算出される値であり、
Cは、前記第1粘着剤層、前記偏光積層体、前記第2粘着剤層及び前記第2基材フィルムがこの順で積層されてなる評価積層体のスティッフネス[ガーレー単位]とする。] - 下記式(2a)の関係をさらに満たす、請求項1に記載の光学積層体。
(A/B)×C≦10000 (2a) - 前記Aは下記式(3a)の関係を満たす、請求項1又は2に記載の光学積層体。
0.1≦A≦1 (3a) - 前記Bは下記式(4a)の関係を満たす、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学積層体。
0.08≦B≦0.8 (4a) - 前記Cは下記式(5a)の関係を満たす、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学積層体。
200≦C≦3000 (5a) - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学積層体から前記第1基材フィルムを剥離して前記第1粘着剤層の表面を露出させる第1基材フィルム剥離工程と、
前記第1粘着剤層の露出した前記表面を表示素子に貼合する貼合工程と、有する表示装置の製造方法。
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