JP2022189836A - 粘着剤付き偏光板および画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
片保護偏光板10では、偏光子11の片面のみに透明保護フィルム15が貼り合わせられている。片保護偏光板を用いることにより、画像表示装置を薄型化できる。
偏光子11は、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を含有するポリビニルアルコール系フィルムである。偏光子に適用されるポリビニルアルコール系フィルムの材料としては、ポリビニルアルコールまたはその誘導体が用いられる。ポリビニルアルコールの誘導体としては、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール等が挙げられる他、エチレン、プロピレン等のオレフィン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸そのアルキルエステル、アクリルアミド等で変性したものが挙げられる。ポリビニルアルコールは、重合度が1000~10000程度、ケン化度が80~100モル%程度のものが一般に用いられる。
偏光子11の一方の面(第二主面)には、偏光子11を保護するための透明保護フィルム15が設けられる。透明保護フィルム15は、視野角拡大等を目的とする光学補償フィルムや、偏光子11とともに円偏光板を構成するための1/4波長板等の機能を有していてもよい。
本発明の粘着剤付き偏光板は、片保護偏光板10の透明保護フィルム15が設けられていない側の面(第一主面)に、偏光子11に接してウレタン層17を備え、ウレタン層17上に第一粘着シート21が付設されている。ウレタン層17は、水分の移動を促進する浸透膜として作用する。
ウレタン層17上に設けられる第一粘着シート21は、画像表示装置の形成において、偏光板と画像表示セルとの貼り合わせ、または偏光板と前面透明部材との貼り合わせに用いられる。例えば、図3に示す画像表示装置102では、ウレタン層17に接して設けられた第一粘着シート21により、偏光板10と画像表示セル60とが貼り合わせられ、透明保護フィルム15上に設けられた第二粘着シート22により、偏光板10と前面透明部材70とが貼り合わせられている。図5に示す画像表示装置103では、第一粘着シート21により偏光板10と前面透明部材70とが貼り合わせられ、第二粘着シート22により、偏光板10と画像表示セル60とが貼り合わせられている。
第一粘着シート21は、透湿度Xと厚みDの積XD(g/m・24h)が、1×10-2以上であることが好ましい。第一粘着シート21は、透湿度Xと厚みDの2乗との積XD2(g/24h)が、1×10-7以上であることが好ましい。ウレタン層17上の第一粘着シートのXDおよびXD2が大きいほど、画像表示装置が高温高湿環境に曝された場合の、偏光子の劣化が小さく、耐久性が向上する傾向がある。
第一粘着シート21を構成する粘着剤としては、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、フッ素系、天然ゴム、合成ゴム等のゴム系等のポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。中でも、光学的透明性に優れ、かつ透湿度が高いことから、ベースポリマーとしてアクリル系ポリマーを含有するアクリル系粘着剤が好ましい。
粘着シートの形成方法としては、各種方法が用いられる。具体的には、例えば、ロールコート、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、ディップロールコート、バーコート、ナイフコート、エアーナイフコート、カーテンコート、リップコート、ダイコーター等による押出しコート法等の方法が挙げられる。
片保護偏光板10の第一主面に、ウレタン層17を介して第一粘着シート21を設け、第二主面(透明保護フィルム15付設面)に第二粘着シート22を設けることにより、両面粘着剤付き偏光板が得られる。両面粘着剤付き偏光板では、図2および図4に示すように、第一粘着シート21上に第一保護シート41が剥離可能に貼着され、第二粘着シート22上に第二保護シート42が剥離可能に貼着されていてもよい。
本発明の粘着剤付き偏光板は、画像表示装置の形成に用いられる。例えば、図1に示す片面粘着剤付き偏光板1を、第一粘着シート21を介して画像表示セルと貼り合わせることにより画像表示装置を形成できる。また、画像表示セル上に片面粘着剤付き偏光板1を貼り合わせた後、別の粘着シートを介して、カバーガラス等を貼り合わせてもよい。
<透湿度>
JIS Z0208の透湿度試験(カップ法)に準拠して、温度40℃、相対湿度92%の恒温恒湿槽中で24時間の透湿試験を行い、透湿度を算出した。
可視紫外分光光度計により透過率スペクトルを測定し、波長380nmにおける透過率を読み取った。
<粘着シートA>
(粘着剤組成物の調製)
反応容器内に、モノマー成分として、ブチルアクリレート(BA)80重量部、アクリル酸(AA)0.2重量部、フェノキシエチルアクリレート(PEA)16重量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)0.8重量部、およびN-ビニルピロリドン(NVP)3重量部、ならびに熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.2重量部を、酢酸エチル233重量部とともに投入し、23℃の窒素雰囲気下で1時間撹拌し、窒素置換を行った。その後、60℃で5時間反応させ、重量平均分子量(Mw)が110万のアクリルベースポリマーの溶液を得た。このアクリルベースポリマー溶液に、イソシアネート系架橋剤としてキシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(三井化学製「タケネートD110N」)0.3重量部、およびシランカップリング剤として3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学製「KBM403」)0.1重量部を添加した後、均一に混合して粘着剤組成物溶液を調製した。
セパレータ(片面がシリコーンで剥離処理されたポリエステルフィルム)の剥離処理面に、上記の粘着剤組成物を、乾燥後の厚みが20μmとなるように塗布し、100℃で3分間乾燥させて溶媒を除去して、粘着シートを得た。その後、50℃で48時間加熱して、架橋処理を行い、粘着シートAを得た。
モノマー成分を、BA:95重量部、およびAA:5重量部に変更したこと以外は粘着シートAと同様に粘着剤組成物溶液を調製し、セパレータ上への塗布、乾燥および架橋を行い、厚み20μmの粘着シートBを得た。
モノマー成分を、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA):22重量部、ラウリルアクリレート(LA):62重量部、4HBA:8重量部、およびNVP:10重量部に変更したこと以外は粘着シートAと同様に粘着剤組成物溶液を調製し、セパレータ上への塗布、乾燥および架橋を行い、厚み20μmの粘着シートCを得た。
重量平均分子量約75万のポリイソブチレン(PIB;BASF製「OPPANOL B80)100重量部を、300重量部のトルエンと混合して、粘着剤組成物を調製した。セパレータの剥離処理面に、上記の粘着剤組成物を、乾燥後の厚みが20μmとなるように塗布し、130℃で2分間加熱して溶媒を除去して粘着シートCを得た。
(粘着剤組成物の調製)
反応容器内に、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)67重量部、NVP15重量部、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)1重量部、および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(BASF製「イルガキュア184」):0.1重量部を投入し、窒素雰囲気下で紫外線を照射して、重合率10%のプレポリマー組成物を得た。このプレポリマー組成物100重量部に、光重合開始剤として2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(BASF製「イルガキュア651」)0.2重量部、多官能モノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)0.2重量部、およびシランカップリング剤(信越化学製「KBM403」)0.3重量部を添加した後、均一に混合して粘着剤組成物を調製した。
セパレータの剥離処理面に、上記の粘着剤組成物を、100μmの厚みで塗布し、塗布層上に別のセパレータの剥離処理面を貼り合わせた。その後、ランプ直下の照射面における照射強度が5mW/cm2になるように位置調節したブラックライトにより、積算光量が3000mJ/cm2となるまでUV照射を行って、重合を進行させ、粘着シートKを得た。
プレポリマー組成物100重量部に、光重合開始剤およびシランカップリング剤に加えて、紫外線吸収剤として、ビスエチルヘキシルオキシフェノールメトキシフェニルトリアジン(BASF製「チノソーブS」)0.7重量部を添加したこと以外は、粘着シートKと同様に粘着剤組成物溶液を調製し、セパレータ上への塗布および重合を行い、厚み100μmの粘着シートLを得た。
厚み100μmの非晶質ポリエステルフィルム(ポリエチレン-テレフタレート/イソフタレート;ガラス転移温度75℃)の片面にコロナ処理を施し、コロナ処理面に、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ポリビニルアルコール(日本合成化学工業 「ゴーセファイマーZ200」;重合度1200、アセトアセチル変性度4.6%、ケン化度99.0モル%以上)を9:1の重量比で含む水溶液を25℃で塗布および乾燥して、非晶質ポリエステルフィルム基材上に厚み11μmのPVA系樹脂層が設けられた積層体を作製した。
<偏光板A>
N-ヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA)40重量部およびアクリロイルモルホリン(ACMO)60重量部と、光重合開始剤(BASF製「イルガキュア819」)3重量部とを混合し、紫外線硬化型接着剤を調製した。この接着剤を、上記の積層体の偏光子の表面に約1μmの厚みで塗布し、その上に、透明保護フィルムとしてラクトン環構造を有するアクリル系樹脂フィルム(厚み20μm、透湿度153g/m2・24h)を貼り合わせ、積算照射量1000/mJ/cm2の紫外線を照射して接着剤を硬化させた。その後、非晶質ポリエステルフィルム基材を剥離し、厚み約5μmの薄型偏光子の片面に接着剤を介してアクリル系透明保護フィルムが貼り合わせられた片保護偏光板Aを得た。
透明保護フィルムとして、アクリル系樹脂フィルムに代えて環状ポリオレフィンフィルム(厚み20μm、透湿度20g/m2・24h)を偏光子に貼り合わせたこと以外は、上記と同様にして、片保護偏光板Bを得た。
透明保護フィルムとして、アクリル系樹脂フィルムに代えてトリアセチルセルロースフィルム(厚み25μm、透湿度:600g/m2・24h)を偏光子に貼り合わせたこと以外は、上記と同様にして、片保護偏光板Cを得た。
<実施例1>
片保護偏光板Aの偏光子上に、トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート3量体付加物からなるイソシアネート末端ウレタンプレポリマーの75%酢酸エチル溶液(東ソー製「コロネートL」)をバーコーターにより塗布した後、60℃で12時間加熱して、厚み0.3μmのウレタン樹脂層を形成した。ロールラミネータにより、セル側粘着シートとして粘着シートAをウレタン樹脂層上に貼り合わせ、視認側粘着シートとして粘着シートKを透明保護フィルム上に貼り合わせ、両面粘着剤付き偏光板を作製した。
片保護偏光板Aに代えて、実施例2では片保護偏光板Bを用い、実施例3では片保護偏光板Cを用いた。それ以外は実施例1と同様にして両面粘着剤付き偏光板を作製した。
偏光子上のウレタン樹脂層の厚みを、実施例4では1μm、実施例5では3μmに変更したこと以外は、実施例1と同様にして両面粘着剤付き偏光板を作製した。
ウレタン樹脂層上に、セル側粘着シートとして、粘着シートAに代えて粘着シートBを貼り合わせたこと以外は実施例1と同様にして実施例1と同様にして両面粘着剤付き偏光板を作製した。
ウレタン樹脂層上に、セル側粘着シートとして、粘着シートAに代えて粘着シートCを貼り合わせたこと以外は実施例1と同様にして両面粘着剤付き偏光板を作製した。
実施例1と同様にして片保護偏光板Aの偏光子上に厚み0.3μmのウレタン樹脂層を形成した後、ロールラミネータを用いて、視認側粘着シートとして粘着シートLをウレタン樹脂層上に貼り合わせ、セル側粘着シートとして粘着シートAを透明保護フィルム上に貼り合わせ、両面粘着剤付き偏光板を作製した。
片保護偏光板Aに、ウレタン樹脂層を形成せずに、ロールラミネータを用いて、粘着シートAを偏光子上に貼り合わせ、粘着シートKを透明保護フィルム上に貼り合わせ、両面粘着剤付き偏光板を作製した。
偏光子上のウレタン樹脂層の厚みを、約0.05μm変更したこと以外は、実施例1と同様にして両面粘着剤付き偏光板を作製した。
ウレタン樹脂層上に、粘着シートAに代えて粘着シートCを貼り合わせたこと以外は実施例1と同様にして実施例1と同様にして両面粘着剤付き偏光板を作製した。
片保護偏光板Aの偏光子上に、ポリビニルアルコール(重合度2400、ケン化度99%以上)水溶液をバーコーターにより塗布した後、90℃で5分間加熱して、厚み0.5μmのPVA樹脂層を形成した。ロールラミネータを用いて、粘着シートAをPVA樹脂層上に貼り合わせ、粘着シートKを透明保護フィルム上に貼り合わせ、両面粘着剤付き偏光板を作製した。
両面粘着剤付き偏光板を200mm×140mmのサイズにカットし、セル側粘着シート(粘着シートA,BまたはC)上のセパレータを剥離した後、ハンドローラを用いて、粘着シートの露出面にガラス板(280mm×180mm×0.7mm)を貼り合わせた。その後、視認側粘着シート(粘着シートKまたはL)上のセパレータを剥離し、粘着シートの露出面にガラス板(280mm×180mm×0.7mm)を載置して、真空圧着装置で圧着して貼り合せを行った(装置内圧力:30Pa、貼り合わせ面圧:0.3MPa、貼り合わせ時間:5秒)。その後、オートクレーブ処理(温度:50℃、圧力:0.5MPa、時間:15分)を行った。このようにして、片保護偏光板の両面に、粘着シートを介してガラス板が貼り合せられた評価用パネルを得た。
評価用パネルを、60℃、相対湿度95%の恒温恒湿槽に投入し、240時間静置した後に取り出した。評価用パネルの偏光板と標準偏光板(偏光度:99.995%)とをクロスニコルに配置して、評価用パネルの偏光板のコーナー付近を光学顕微鏡(Olympus製「MX61L」、倍率10倍)で観察し、色抜けが生じている領域の幅(偏光板の端部からの距離)を測定した。
評価用パネルの面内中心部の単体透過率および直交透過率を測定した。透過率は、JlS Z8701の2度視野(C光源)により視感度補正を行ったY値である。直交透過率は、評価用パネルの偏光板と、標準偏光板とをクロスニコルに配置して測定した。単体透過率および直交透過率を測定後の評価用パネルを、60℃、相対湿度95%の恒温恒湿槽に投入し、500時間静置した後に取り出した。評価用パネルの直交透過率Pおよび単体透過率Tを測定し、恒温恒湿槽投入前の直交透過率および単体透過率からの変化(ΔTおよびΔPを算出した。
上記各実施例および比較例の両面粘着剤付き偏光板の構成、ならびに加熱加湿耐久試験後の評価結果を表2に示す。
11 偏光子
15 透明保護フィルム
17 ウレタン層
21,22 粘着シート
41,42 保護シート
1,2,3 粘着剤付き偏光板
60 画像表示セル
70 前面透明部材
71 板状透明部材
76 印刷部
102,103 画像表示装置
Claims (12)
- ポリビニルアルコール系偏光子を含む偏光板の両方の主面に粘着シートを備える粘着剤付き偏光板であって、
前記偏光子の第二主面に透明保護フィルムが貼り合わせられており、
前記偏光子の第一主面に接して厚みが0.1~10μmのウレタン層を備え、
前記ウレタン層に接して第一粘着シートを備え、
前記透明保護フィルム上に第二粘着シートを備え、
前記第一粘着シートがアクリル系ポリマーを50重量%以上含有し、前記アクリル系ポリマーは、ポリマーを構成するモノマー成分の合計100重量部に対する酸モノマー成分の量が1重量部以下であり、
前記第一粘着シートは、透湿度Xと厚みDの二乗の積XD2が1×10-7g/24h以上である、粘着剤付き偏光板。 - 前記第一粘着シートは、透湿度Xと厚みDの積XDが1×10-2g/m・24h以上である、請求項1に記載の粘着剤付き偏光板。
- 前記透明保護フィルムの表面にハードコート層が設けられていない、請求項1または2に記載の粘着剤付き偏光板。
- 前記偏光子の厚みが10μm以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の粘着剤付き偏光板。
- 前記第二粘着シートがアクリル系ポリマーを50重量%以上含有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の粘着剤付き偏光板。
- 前記第一粘着シートが前記偏光板と画像表示セルとの貼り合わせ用の粘着剤であり、前記第二粘着シートが前記偏光板と前面透明板またはタッチパネルとの貼り合わせ用の粘着剤である、請求項1~5のいずれか1項に記載の粘着剤付き偏光板。
- 前記第一粘着シートの厚みが、前記第二粘着シートの厚みよりも小さい、請求項6に記載の粘着剤付き偏光板。
- 前記第一粘着シートが前記偏光板と前面透明板またはタッチパネルとの貼り合わせ用の粘着剤であり、前記第二粘着シートが前記偏光板と画像表示セルとの貼り合わせ用の粘着剤である、請求項1~5のいずれか1項に記載の粘着剤付き偏光板。
- 前記第二粘着シートの厚みが、前記第一粘着シートの厚みよりも小さい、請求項8に記載の粘着剤付き偏光板。
- 前記第一粘着シートは、波長380nmの光透過率が30%以下である、請求項9に記載の粘着剤付き偏光板。
- 画像表示セルと、前面透明板およびタッチパネルからなる群から選択される前面透明部材と、請求項6または7に記載の粘着剤付き偏光板とを備え、
前記画像表示セルが、前記粘着剤付き偏光板の前記第一粘着シートと貼り合わせられており、
前記前面透明部材が、前記粘着剤付き偏光板の前記第二粘着シートと貼り合わせられている、
画像表示装置。 - 画像表示セルと、前面透明板およびタッチパネルからなる群から選択される前面透明部材と、請求項8~10のいずれか1項に記載の粘着剤付き偏光板とを備え、
前記前面透明部材が、前記粘着剤付き偏光板の前記第一粘着シートと貼り合わせられており、
前記画像表示セルが、前記粘着剤付き偏光板の前記第二粘着シートと貼り合わせられている、
画像表示装置。
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