JP2021144241A - 粘着剤層付き偏光フィルム、及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記粘着剤層付き偏光フィルムは、偏光フィルムと当該偏光フィルムの両面に粘着剤層を有し、
前記偏光フィルムは、偏光子と当該偏光子の両面に透明保護フィルムを有し、
前記偏光子の視認側の透明保護フィルムの波長380nmにおける透過率が6%以上であり、かつ
前記偏光フィルムの視認側の粘着剤層が紫外線吸収機能を有することを特徴とする粘着剤層付き偏光フィルムに関する。
本発明の粘着剤層付き偏光フィルムは、画像表示装置において画像表示部より視認側に用いられ、
前記粘着剤層付き偏光フィルムは、偏光フィルムと当該偏光フィルムの両面に粘着剤層を有し、
前記偏光フィルムは、偏光子と当該偏光子の両面に透明保護フィルムを有し、
前記偏光子の視認側の透明保護フィルムの波長380nmにおける透過率が6%以上であり、かつ
前記偏光フィルムの視認側の粘着剤層が紫外線吸収機能を有することを特徴とする。
本発明において、前記偏光フィルムの視認側の粘着剤層(視認側粘着剤層)が紫外線吸収機能を有することを特徴とする。前記視認側粘着剤層は、紫外線吸収機能を有すればよく、その組成は特に限定されない。
(プレポリマー組成物)に、前記波長400nm以上に吸収帯を有する光重合開始剤(A)及び紫外線吸収剤を添加して紫外線重合することが好ましい。紫外線照射をして一部重合したモノマー成分の部分重合物(プレポリマー組成物)に、前記波長400nm以上に吸収帯を有する光重合開始剤(A)を添加する際には、前記光重合開始剤をモノマーに溶解した後添加することが好ましい。
偏光フィルムの画像表示部側表面の粘着剤層(画像表示部側粘着剤層)としては、特に限定されるものではなく、前記視認側粘着剤層で詳述した紫外線硬化型アクリル系粘着剤組成物と同様のものを用いてもよく、通常用いられる各種粘着剤層を用いることができる。
本発明で用いる偏光フィルムは、偏光子と当該偏光子の両面に透明保護フィルムを有し、偏光子の視認側の透明保護フィルム(視認側透明保護フィルム)の波長380nmにおける透過率は6%以上であることを特徴とする。
本発明で用いる視認側透明保護フィルムの波長380nmにおける透過率は6%以上であり、10%以上であることが好ましく、15%以上であることがより好ましい。波長380nmにおける透過率の上限値については特に限定されるものではないが、90%以下であることが好ましく、30%以下であることがより好ましい。視認側透明保護フィルムの波長380nmにおける透過率が前記範囲にあることで、視認側透明保護フィルムの薄型化と前記視認側粘着剤層(紫外線吸収剤含有)と組み合わせることによる十分な紫外線吸収能力を達成することができるため好ましい。視認側透明保護フィルムは、紫外線吸収能力を有していなくても、視認側粘着剤層による紫外線吸収により、紫外線吸収機能を十分に補えるため前記波長380nmにおける透過率が90%以下であれば十分に紫外線吸収能力を有する。また、前記視認側粘着剤層が、波長380nmの透過率が40%以下の場合には、視認側透明保護フィルムの波長380nmの透過率が30%以下であるのが、紫外線吸収能力の点から好ましい。
偏光子は、特に限定されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、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等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、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等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素等の二色性物質からなる偏光子が好適である。これらの偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に5〜80μm程度である。
画像表示側透明保護フィルムについては、従来から用いられているものを適宜用いることができる。具体的には、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性等に優れる材料から形成される透明保護フィルムが好ましく、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、ジアセチルセルロースやトリアセチル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等が挙げられる。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等の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、又は、前記ポリマーのブレンド物等も前記透明保護フィルムを形成するポリマーの例として挙げられる。透明保護フィルムは、アクリル系、ウレタン系、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、紫外線硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
本発明の画像表示装置は、本発明の粘着剤層付き偏光フィルムを用いたことを特徴とする。
アクリル酸2−エチルヘキシル(2EHA)78重量部、N−ビニル−2−ピロリドン
(NVP)18重量部、及びアクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA)4重量部から構成されるモノマー混合物に、光重合開始剤として、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名:イルガキュア184、波長200〜370nmに吸収帯を有する、BASF社製)0.035重量部、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(商品名:イルガキュア651、波長200〜380nmに吸収帯を有する、BASF社製)0.035重量部を配合した後、粘度(計測条件:BH粘度計No.5ローター、10rpm、測定温度30℃)が約20Pa・sになるまで紫外線を照射して、上記モノマー成分の一部が重合したプレポリマー組成物(重合率:8%)を得た。次に、該プレポリマー組成物に、ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)0.15重量部、シランカップリング剤(商品名:KBM−403、信越化学工業(株)製)0.3重量部を添加して混合し、アクリル系粘着剤組成物(a−1)を得た。
ブチルアクリレート(BA)67重量部、シクロヘキシルアクリレート(CHA)14重量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)27重量部、光重合開始剤として、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニル−1−オン(商品名:イルガキュア651、波長200〜380nmに吸収帯を有する、BASFジャパン社製)0.05重量部、及び1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(商品名:イルガキュア184、波長200〜370nmに吸収帯を有する、BASFジャパン社製)0.05重量部を4つ口フラスコに投入し、窒素雰囲気下で紫外線に曝露して部分的に光重合することによって、重合率10%の部分重合物(モノマーシロップ)を得た。次に、該部分重合物に、ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート(DPHA)0.15重量部、シランカップリング剤(商品名:KBMー403、信越化学工業(株)製)0.3重量部を添加して混合し、紫外線照射することでアクリル系粘着剤組成物(a−2)を得た。
温度計、攪拌機、還流冷却管及び窒素ガス導入管を備えたセパラブルフラスコに、ブチルアクリレート95部、アクリル酸5部、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2部、及び酢酸エチル233部を投入した後、窒素ガスを流し、攪拌しながら約1時間窒素置換を行った。その後、60℃にフラスコを加熱し、7時間反応させて、重量平均分子量(Mw)110万のアクリル系ポリマーを得た。
上記アクリル系ポリマー溶液(固形分を100重量部とする)に、イソシアネート系架橋剤として、トリメチロールプロパントリレンジイソシアネート(商品名:コロネートL、日本ポリウレタン工業(株)製)0.8重量部、シランカップリング剤(商品名:KBM−403、信越化学工業(株)製)0.1部を加えて粘着剤組成物(溶液)を調製した。
厚さ38μmのセパレータ(表面が剥離処理されたポリエチレンテレフタレート系フィルム)上に、得られた粘着剤組成物溶液を、乾燥後の厚さが12μmとなるように塗布し、100℃で3分間乾燥層させて溶媒を除去し、粘着剤層を得た。その後、50℃で48時間加熱して架橋処理を行った。以下、この粘着剤層を「画像表示部側粘着剤層(B−1)」と言う。
厚さ38μmのセパレータ(表面が離型処理されたポリエチレンテレフタレート系フィルム)上に、製造例3で得られた粘着剤組成物溶液を、乾燥後の厚さが15μmとなるように塗布し、100℃で3分間乾燥層させて溶媒を除去し、粘着剤層を得た。その後、50℃で48時間加熱して架橋処理を行った。以下、この粘着剤層を「画像表示部側粘着剤層(B−2)」と言う。
(紫外線吸収機能付き粘着剤組成物の製造)
得られたアクリル系粘着剤組成物(a−1)に、ブチルアクリレートに固形分15%となるように溶解させた2,4−ビス−[{4−(4−エチルヘキシルオキシ)−4−ヒドロキシ}−フェニル]−6−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン(商品名:Tinosorb S、BASFジャパン社製)1.4部と、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(商品名:イルガキュア819、波長200〜450nmに吸収耐を有する、BASFジャパン社製)0.2部を添加し撹拌することにより紫外線吸収機能付き粘着剤組成物を得た。
ヨウ素が含浸された厚さ12μmの延伸ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光子の視認側に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて厚さ25μmのトリアセチルセルロースフィルムを貼り合せ、偏光子の画像表示部側表面に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて厚さ20μmのアクリルフィルムを積層し、偏光フィルム(P−1)とした。偏光フィルムの偏光度は99.995であった。
前記偏光フィルム(P−1)の視認側(すなわち、厚さ25μmのトリアセチルセルロースフィルムの表面)に、視認側粘着剤層(A−1)を積層した。前記偏光フィルム(P−1)の画像表示部側表面(すなわち、厚さ20μmのアクリルフィルムの表面)に、画像表示部側粘着剤層(B−1)を積層し、さらに、位相差フィルム(厚み:56μm,材料:ポリカーボネート)と画像表示部側粘着剤層(B−2)を積層し、粘着剤層付き偏光フィルムを形成した。得られた粘着剤層付き偏光フィルムは、視認側粘着剤層(A−1)/偏光フィルム(P−1)/画像表示部側粘着剤層(B−1)/位相差フィルム/画像表示部側粘着剤層(B−2)の構成を有していた。
紫外線吸収剤の添加量、及び視認側粘着剤層形成後の厚さを表1に記載のようにした以外は、実施例1と同様にして粘着剤層付き偏光フィルムを形成した。
位相差フィルム及び画像表示部側粘着剤層(B−2)を形成しなかった以外は実施例1〜3と同様にして粘着剤層付き偏光フィルムを形成した。
使用した偏光フィルムの種類を表1に記載のようにし、視認側粘着剤層を形成しなかった以外、実施例11、1と同様にして粘着剤層付き偏光フィルムを形成した。なお、偏光フィルム(P−2)は以下の通りである。
ヨウ素が含浸された厚さ12μmの延伸ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光子の視認側に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて厚さ60μmのトリアセチルセルロースフィルムを貼り合せ、偏光子の画像表示部側表面に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて厚さ40μmのトリアセチルセルロースフィルムを積層し、偏光フィルム(P−2)とした。偏光フィルムの偏光度は99.995であった。
視認側粘着剤層を形成するアクリル系粘着剤組成物の種類、及び紫外線吸収剤の添加量を表1に記載のようにした以外は、実施例11、1と同様にして粘着剤層付き偏光フィルムを形成した。
実施例及び比較例で使用した視認側粘着剤層の離型フィルムを剥離して、重さを測ったアルミシャーレに視認側粘着剤層のみをのせた。(アルミシャーレ+視認側粘着剤層)の重さを測定し、乾燥前の粘着剤層の重さを求めた。130℃、2時間乾燥後、常温で約20分冷却した後に、再び(アルミシャーレ+粘着剤)の重さを測定し、乾燥後の視認側粘着剤層の重さを求めた。以下の計算式により重合率を求めた。
実施例及び比較例で使用した視認側粘着剤層から約0.1g採取し、平均孔径0.2μmの多孔質テトラフルオロエチレンシート(商品名:NTF1122、日東電工(株)製)に包んだ後、凧糸で縛り、その際の重量を測定し(Zg)、該重量を浸漬前重量とした。なお、該浸漬前重量は、視認側粘着剤層(上記で採取した粘着剤層)と、テトラフルオロエチレンシートと、凧糸との総重量である。また、テトラフルオロエチレンシートと凧糸との合計重量も測定した(Yg)。次に、視認側粘着剤層をテトラフルオロエチレンシートで包み凧糸で縛ったもの(「サンプル」と称する)を、酢酸エチルで満たした50mL容器に入れ、23℃にて7日間静置した。その後、容器からサンプル(酢酸エチル処理後)を取り出して、アルミニウム製カップに移し、130℃で2時間、乾燥機中で乾燥して酢酸エチルを除去した後、重量を測定し(Xg)、該重量を浸漬後重量とした。下記の式からゲル分率を算出した。
ゲル分率(重量%)=(X−Y)/(Z−Y)×100
実施例及び比較例で使用した視認側粘着剤層の離型フィルムを剥離して、視認側粘着剤層を測定用治具に取り付け、分光光度計(製品名:U4100、(株)日立ハイテクノロジーズ製)で測定した。
実施例及び比較例で使用した視認側粘着剤層から、幅30mm、長さ50mmを切り出し、筒状にして試験片を作製した。これをチャック間20mmで設置し、該試験片を引張速度200mm/分で、60mm(300%)引っ張った(引張後のチャック間は80mm)。60mm引っ張った位置で、300秒間固定(保持)し、300秒後の応力値(N)を測定した。以下の式により、残存応力を求めた。
300秒後残存応力=300秒後の応力値(N)/(4×試験片の厚さ/10)
実施例及び比較例で得られた粘着剤層付き偏光フィルムの両面をガラス(商品名:S200200、厚さ:1.3mm、サイズ:45mm×50mm、松浪硝子工業(株)製)で貼り合わせをした後、オートクレーブ処理(気圧:0.5MPa、温度:50℃)を15分間実施した。比較例1〜4については偏光フィルムまたは位相差フィルム側の画像表示部側粘着剤層と上記ガラスを貼り合せ、前記同様のオートクレーブ処理を行った。その後、以下の各種信頼性条件下に投入し、紫外可視近赤外分光光度計(製品名:V7100、日本分光(株)製)で透過率を測定した。初期からの透過率変化量を求めた。以下の評価基準により評価した。
(各種信頼性条件)
(条件1)85℃×500h
(条件2)60℃、95%×500h
(条件3)ヒートショック(HS)(−40℃〜85℃)×300サイクル
(条件4)UV照射下×100h、照度:500W/cm2(300〜700nm)、環境温度:60〜65℃、環境湿度:50%
(評価基準)
○:透過率変化量が2.0%以下である。
△:透過率変化量が2.0%を超え、3.0%以下である。
×:透過率変化量が3.0%を超える。
実施例、比較例で得られた粘着剤層付き偏光フィルムを、スーパーカッターにて、25mm×30mmのサイズに切断した。その後、端面加工機(メガロテクニカ(株)製)により、切断片の側面の四面を0.05mm切削し、サンプルとした。糊汚れについてはサンプルの側面を目視で確認し、糊汚れの有無を確認した。寸法精度、端部外観については光学顕微鏡で観測し、以下の評価基準で評価した。
(寸法精度)
○:±0.3mm以内
×:±0.3mmを超える
(端部外観)
○:手で触った際に端部のベトツキが無い場合
×:手で触った際に端部のベトツキがある場合
(B−2)を、示す。
2a 視認側粘着剤層
2b 画像表示部側粘着剤層
3a 視認側透明保護フィルム
3b 画像表示部側透明保護フィルム
4 偏光子
5 偏光フィルム
6 カバーガラス又はカバープラスチック
7 液晶表示装置(LCD)又は有機EL表示装置(OLED)
8a、8b 粘着剤層
9 センサー層
Claims (8)
- 画像表示装置において画像表示部より視認側に用いられる粘着剤層付き偏光フィルムであって、
前記粘着剤層付き偏光フィルムは、偏光フィルムと当該偏光フィルムの両面に粘着剤層を有し、
前記偏光フィルムは、偏光子と当該偏光子の両面に透明保護フィルムを有し、
前記偏光子の視認側の透明保護フィルムの波長380nmにおける透過率が6%以上30%以下であり、
前記偏光子の視認側の透明保護フィルムが、トリアセチルセルロースフィルム、アクリルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、及び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フィルムからなる群から選択される少なくとも1種のフィルムであり、かつ厚さが30μm以下であり、
前記偏光子の画像表示部側の透明保護フィルムの厚さが1〜20μmであり、かつ
前記偏光フィルムの視認側の粘着剤層が紫外線吸収機能を有することを特徴とする粘着剤層付き偏光フィルム。 - 前記偏光フィルムの視認側の粘着剤層の厚さが、前記偏光フィルムの画像表示部側の粘着剤層の厚さの2倍以上であることを特徴とする請求項1に記載の粘着剤層付き偏光フィルム。
- 前記偏光フィルムの視認側の粘着剤層が、波長380nmの透過率が40%以下であり、かつ、波長400nmの透過率が30%以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の粘着剤層付き偏光フィルム。
- 前記偏光フィルムの視認側の粘着剤層のb*値が3.0以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の粘着剤層付き偏光フィルム。
- 前記偏光フィルムの視認側の粘着剤層が、アクリル系ポリマーをベースポリマーとして含有していることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の粘着剤層付き偏光フィルム。
- 液晶表示装置又は有機EL表示装置に用いることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の粘着剤層付き偏光フィルム。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の粘着剤層付き偏光フィルムを画像表示部より視認側に用いたことを特徴とする画像表示装置。
- 前記偏光フィルムの視認側の粘着剤層が、アルキル(メタ)アクリレートを含有するモノマー成分及び/又は前記モノマー成分の部分重合物、紫外線吸収剤、及び波長400nm以上に吸収帯を有する光重合開始剤(A)を含む紫外線硬化型アクリル系粘着剤組成物の紫外線重合物から形成されることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の粘着剤層付き偏光フィルム。
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