JP6580315B2 - 両面粘着剤付き光学フィルム、およびそれを用いた画像表示装置の製造方法、ならびに両面粘着剤付き光学フィルムのカール抑制方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像表示パネルの前面に透明板またはタッチパネルを備える画像表示装置の形成に用いられる粘着剤付き光学フィルムに関する。さらに、本発明は当該粘着剤付き光学フィルムを用いた画像表示装置の製造方法に関する。

携帯電話、カーナビゲーション装置、パソコン用モニタ、テレビ等の各種画像表示装置として、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置が広く用いられている。液晶表示装置は、その表示原理から、画像表示セルの視認側表面に偏光板が配置されている。また、有機ＥＬ表示装置では、外光が金属電極（陰極）で反射されて鏡面のように視認されることを抑制するために、画像表示セルの視認側表面に円偏光板（偏光板と１／４波長板の積層体）が配置される場合がある。

一般的な画像表示装置では、画像表示パネル（液晶パネルや有機ＥＬパネル）の最表面に偏光板が配置される。一方、外表面からの衝撃による画像表示パネルの破損防止等を目的として、画像表示パネルの視認側に、透明樹脂板やガラス板等の前面透明板（「ウインドウ層」等とも称される）が設けられることがある。また、タッチパネルを備える表示装置では、一般に、画像表示パネルの視認側にタッチパネルが配置されている（以下、前面透明板とタッチパネルとを併せて「前面透明部材」と称する場合がある）。

このように、画像表示パネルの視認側に前面透明板やタッチパネル等の前面透明部材を配置する方法として、粘着剤層を介して両者を貼り合わせる「層間充填構造」が採用されている。層間充填構造では、パネルと前面透明部材との間が粘着剤で充填されるため、界面の屈折率差が減少し、反射や散乱に起因する視認性の低下が抑制される。偏光板等の光学フィルムの一方の面に画像表示パネルと貼り合わせるための粘着剤層を備え、他方の面に前面透明部材と貼り合わせるための層間充填用粘着剤を備える両面粘着剤付きフィルムも提案されている（例えば、特許文献１参照）。

前面透明部材のパネル側の面の周縁部には、装飾や光遮蔽を目的とした着色層（加飾印刷層）が形成されている。透明板の周縁部に加飾印刷層が形成されると、１０μｍ〜数十μｍ程度の印刷段差が生じる。層間充填剤としてシート状粘着剤を用いた際は、この印刷段差部周辺に気泡が生じ易い。また、粘着剤を介して、印刷段差部直下の画像表示パネルに局所的な応力が付加され、画面端部に力学的な歪を生じるために、画面の周縁部に表示ムラが発生する場合がある。

このような、前面透明部材の印刷段差に起因する問題を解決するために、柔らかく厚みの大きい粘着シートを前面透明板の貼り合わせに用い、印刷段差吸収性を付与することが行われている。例えば、特許文献１〜３では、光学フィルムと前面透明部材との貼り合わせに用いられる層間充填粘着剤層の貯蔵弾性率や残留応力を所定範囲とすることが記載されている。

特開２０１４−１１５４６８号公報 特開２０１１−７４３０８号公報 特開２０１０−１８９５４５号公報

粘着剤付き光学フィルムは、画像表示セルや前面透明部材等の被着体との貼り合せが行われるまでの間、粘着剤層表面への異物の付着や粘着剤の移着等を防止するため、表面に保護シートが仮着されている。本発明者らの検討によれば、前面透明部材との貼り合わせ用の層間充填粘着剤として柔らかく厚みの大きい粘着剤を用いた両面粘着剤付き光学フィルムは、保管状態で高湿度環境に曝されると、図３Ｂ２に模式的に示すように、前面透明部材を貼り合わせる側（粘着剤層３２２側）の面を凸とするカールが発生しやすいことが判明した。

粘着剤層３２２側の面を凸とするカールが発生すると、粘着剤層３２１を介して光学フィルム３１０と画像表示セルを貼り合わせる際の作業性が低下する。かかる課題に鑑み、本発明は、タッチパネルや前面透明板等の前面透明部材との貼り合わせ用に柔らかく厚みの大きい粘着剤層を備え、かつカールの発生が抑制された両面粘着剤付き光学フィルムの提供を目的とする。

上記課題に鑑みて鋭意検討の結果、前面透明部材側の層間充填粘着剤の特性に応じて、表裏の粘着剤層上に仮着される保護シートの厚みを所定範囲に調整することにより、両面粘着剤付き光学フィルムが高湿度環境に曝された場合でもカールの発生が抑制されることを見出し、本発明に至った。

本発明は、前面透明板またはタッチパネルと画像表示セルとの間に配置して用いられる両面粘着剤付き光学フィルムに関する。本発明の両面粘着剤付き光学フィルムは、偏光板を含む光学フィルムの画像表示セルと貼り合せられる側の面に設けられた第一粘着剤層を備え、当該光学フィルムの透明板またはタッチパネルと貼り合せられる側の面に第二粘着剤層を備える。第一粘着剤層および第二粘着剤層のそれぞれには、第一保護シートおよび第二保護シートが剥離可能に貼着されている。第一粘着剤層は、厚みが３μｍ〜３０μｍであり、温度２３℃における貯蔵弾性率が０．０２ＭＰａ〜２ＭＰａである。第二粘着剤層の厚みは５０μｍ以上である。

本発明の両面粘着剤付き光学フィルムは、第二粘着剤層の温度２３℃、歪み３００％の条件の引張応力緩和試験により測定される１８０秒後の残留応力Ｓ _２（Ｎ／ｃｍ^２）が０．５〜２．１であり、第一保護シートの厚みをＹ（μｍ）、第二保護シートの厚みをＺ（μｍ）とした場合に、Ｓ_２，ＹおよびＺが以下の関係を満たす。
２０≦Ｙ≦８０；
４５≦Ｚ；および
Ｙ＋０．１７Ｚ＋１０．６Ｓ_２≧７５

粘着剤層上の第一保護シートおよび第二保護シートは、いずれも引張弾性率が１ＧＰａ〜６ＧＰａであることが好ましい。第一保護シートおよび第二保護シートとしては、二軸延伸ポリエステルフィルムが好ましく用いられる。第二保護シートの厚みＺは、第一保護シートの厚みＹよりも大きいことが好ましい。

さらに、本発明は、上記両面粘着剤付き光学フィルムを用いた画像表示装置の製造方法に関する。当該実施形態において、画像表示装置は、画像表示セル上に第一粘着剤層を介して偏光板を含む光学フィルムが配置され、前記偏光板上に第二粘着剤層を介して前面透明板またはタッチパネルが配置されている。

本発明の画像表示装置の製造方法は、下記の工程を有する：
（１）上記両面粘着剤付き光学フィルムの第一粘着剤層に貼着された保護シートが剥離された後、光学フィルムと前記画像表示セルとが前記第一粘着剤層を介して貼り合せられる第一貼合工程、および
（２）第二粘着剤層に貼着された保護シートが剥離された後、光学フィルムと前記前面透明板またはタッチパネルとが前記第二粘着剤層を介して貼り合せられる第二貼合工程。
なお、上記第一貼合工程と第二貼合工程は、どちらが先に行われてもよく、両者が同時に行われてもよい。

第二粘着剤層を構成する粘着剤が、光硬化性成分を含有する光硬化性粘着剤である場合、上記の第二貼合工程後に、前面透明板またはタッチパネル側から活性光線が照射され、第二粘着剤層が硬化されることが好ましい。

本発明の両面粘着剤付き光学フィルムは、画像表示セルとの貼り合せのための第一粘着剤層に加えて、前面透明板やタッチパネル等の前面透明部材と貼り合せるための第二粘着剤層を備える。このような構成によれば、画像表示パネルと前面透明部材とを貼り合せて層間充填構造とする際に、別途の液状接着剤や粘着シートを設ける必要がなく、製造プロセスが簡略化される。

また、第二粘着剤層の残留応力Ｓ_２を所定範囲内とすることにより、前面透明部材の周縁に設けられた加飾印刷部付近での気泡が抑制されるとともに、フィルム端面からの粘着剤のはみ出しが抑制される。さらに、両面粘着剤付きフィルムの第二粘着剤層の残留応力Ｓ_２と、第一保護シートの厚みＹおよび第二保護シートの厚みＺとが所定の関係を満たすことにより、高湿度環境下での吸湿等に起因するカールの発生が抑制される。そのため、画像表示セル等との貼り合わせの作業性が向上し、画像表示装置の生産性や歩留まりの向上に寄与し得る。

両面粘着剤付き光学フィルムの一実施形態を模式的に表す断面図である。 画像表示装置の一実施形態を模式的に表す断面図である。 両面粘着剤付き光学フィルムにおけるカール発生の推定原因を説明するための概念図である。 作製例の両面粘着剤付き光学フィルムの吸湿後のカールが３ｍｍ以下となる、粘着剤層の残留応力Ｓ_２と保護シート厚みとの関係を表すグラフである。

図１は、本発明の一実施形態に係る両面粘着剤付き光学フィルムの積層構成を表す模式的断面図である。両面粘着剤付き光学フィルム５０は、光学フィルム１０の一方の面に第一粘着剤層２１を備え、他方の面に第二粘着剤層２２を備える。第一粘着剤層２１上には、第一保護シート３１が剥離可能に貼着されており、第二粘着剤層２２上には、第二保護シート３２が剥離可能に貼着されている。

図２は、本発明の一実施形態にかかる画像表示装置１００を模式的に表す断面図である。図２に示す画像表示装置１００では、光学フィルム１０の一方の面が、第一粘着剤層２１を介して画像表示セル６１と貼り合せられており、光学フィルム１０の他方の面が第二粘着剤層２２を介して前面透明部材７０と貼り合せられている。

［光学フィルム］
光学フィルム１０は偏光板を含む。偏光板としては、偏光子の片面または両面に、必要に応じて適宜の透明保護フィルムが貼り合せられたものが一般に用いられる。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等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のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。

偏光子の保護フィルムとしての透明保護フィルムには、セルロース系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、フェニルマレイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等の、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性および光学等方性に優れるものが好ましく用いられる。なお、偏光子の両面に透明保護フィルムが設けられる場合、その表裏で同じポリマー材料からなる保護フィルムが用いられてもよく、異なるポリマー材料等からなる保護フィルムが用いられてもよい。また、液晶セルの光学補償や視野角拡大等を目的として、位相差板（延伸フィルム）等の光学異方性フィルムを偏光子の保護フィルムとして用いることもできる。

光学フィルム１０は、偏光板のみからなるものでもよく、偏光板の一方または両方の面に、必要に応じて適宜の接着剤層や粘着剤層を介して、他のフィルムが積層されていてもよい。このようなフィルムとしては、位相差板、視野角拡大フィルム、視野角制限（覗き見防止）フィルム、輝度向上フィルム等の画像表示装置の形成に用いられるものが使用され、その種類は特に制限されない。例えば、液晶表示装置では、液晶セルから視認側に射出される光の偏光状態を適宜に変換して、視野角特性を向上させる等の目的で、画像表示セル（液晶セル）と偏光板との間に光学補償フィルムが用いられる場合がある。有機ＥＬ表示装置では、外光が金属電極層で反射して鏡面のように視認されることを抑制するために、セルと偏光板との間に１／４波長板が配置される場合がある。また、偏光板の視認側に１／４波長板を配置して、出射光を円偏光とすることにより、偏光サングラスを装着した視認者に対しても、適切な画像表示を視認させることができる。

光学フィルム１０の表面には、ハードコート層や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理が施されていてもよい。また、光学フィルム１０の表面には、粘着剤層２１，２２を付設する前に、接着性向上等を目的として表面改質処理が行われてもよい。具体的な処理としては、コロナ処理、プラズマ処理、フレーム処理、オゾン処理、プライマー処理、グロー処理、ケン化処理、カップリング剤による処理等が挙げられる。また適宜に帯電防止層を形成することもできる。

［第一粘着剤層］
光学フィルム１０の一方の面には、画像表示セル６１との貼り合せに用いるための第一粘着剤層２１が設けられる。第一粘着剤層は、画像表示装置に用いられる粘着剤であるため、光学的透明性に優れるものが好ましく用いられる。具体的には、第一粘着剤層２１は、ヘイズが１．０％以下であり、全光線透過率が９０％以上であることが好ましい。後述する第二粘着剤層２２もヘイズが１．０％以下であり、全光線透過率が９０％以上であることが好ましい。

第一粘着剤層２１の厚みは、３μｍ〜３０μｍが好ましく、５μｍ〜２７μｍがより好ましく、１０μｍ〜２５μｍがさらに好ましい。第一粘着剤層２１の温度２３℃における貯蔵弾性率は、０．０２ＭＰａ〜２ＭＰａが好ましく、０．０５ＭＰａ〜１．５ＭＰａがより好ましく、０．０７ＭＰａ〜１ＭＰａがさらに好ましい。

第一粘着剤層が上記の厚みと貯蔵弾性率を有することにより、粘着剤層が耐久性に優れるとともに、画像表示セルとの貼り合わせ時の気泡混入等の不具合を抑制することができる。また、第一粘着剤層の厚みおよび弾性率が上記範囲であれば、第一保護シート３１と粘着剤層２１との界面の応力を、粘着剤層２１の弾性ひずみ応力として、粘着剤層２１と光学フィルム１０との界面に伝播させることができる。そのため、吸湿膨張等に起因する光学フィルム１０の寸法変化が生じた場合でも、第一保護シートの支持力により、カールの発生を抑制できる。

第一粘着剤層２１は、温度２３℃、歪み３００％の条件の引張応力緩和試験により測定される１８０秒後の残留応力（以下、単に「残留応力」と称する場合がある）が、１Ｎ／ｃｍ^２〜５０Ｎ／ｃｍ^２であることが好ましい。第一粘着剤層２１の残留応力Ｓ_１（Ｎ／ｃｍ^２）は、６〜４５がより好ましく、１０〜４０がさらに好ましい。粘着剤の残留応力は、引張試験機により、引張速度２００ｍｍ／分で歪み３００％（元長の４倍）となるまで変形させた後、１８０秒間経過後の応力（引張応力）である。残留応力は貯蔵弾性率と相関を有しており、貯蔵弾性率が大きいほど、残留応力が大きくなる傾向がある。また、貯蔵弾性率が同等である場合、ベースポリマーの分子量が大きいほど、ベースポリマーの構成モノマーにおける分枝構造モノマーの比率が小さい（直鎖状モノマーの比率が大きい）ほど、またゲル分率（架橋度）が大きいほど、粘着剤の粘性が小さくなり、残留応力が大きくなる傾向がある。

［第二粘着剤層］
光学フィルム１０の他方の面には、前面透明板やタッチパネル等の前面透明部材７０との貼り合せに用いるための第二粘着剤層２２が設けられる。このように、画像表示セルとの貼り合せに用いられる第一粘着剤層２１の反対面に、前面透明部材との貼り合せのための第二粘着剤層２２が設けられた両面粘着剤付き光学フィルムを用いれば、層間充填のために、光学フィルム１０上に、液状接着剤や別途のシート状粘着剤層を付設する工程を設ける必要がない。そのため、画像表示装置の製造工程を簡略化できるとともに、接着剤（粘着剤）のはみ出しによる汚染が防止される。

第二粘着剤層２２の厚みは、５０μｍ以上である。第二粘着剤層の厚みを５０μｍ以上とすることにより、前面透明部材７０の印刷部７６付近での気泡や、画面周縁部の表示ムラの発生を抑制できる。第二粘着剤層２２の厚みは、７０μｍ以上がより好ましく、８０μｍ以上がさらに好ましい。第二粘着剤層２２の厚みの上限は特に限定されないが、画像表示装置の軽量化・薄型化の観点や、粘着剤層形成の容易性、ハンドリング性等を勘案すると、３００μｍ以下が好ましく、２５０μｍ以下がさらに好ましい。

第二粘着剤層２２は、温度２３℃、歪み３００％の条件の引張応力緩和試験により測定される１８０秒後の残留応力Ｓ_２（Ｎ／ｃｍ^２）が、０．５〜２．１である。第二粘着剤層２２の残留応力Ｓ_２（Ｎ／ｃｍ^２）は、０．７以上が好ましく、０．９以上がより好ましく、１以上がさらに好ましい。第二粘着剤層２２の残留応力Ｓ _２ （Ｎ／ｃｍ^２）が０．５以上であれば、粘着剤付き光学フィルムを所定サイズにカットする際や、貼り合せの際の加圧等によるフィルムの端面から粘着剤のはみ出しが抑制される。前述のように、第二粘着剤層２２の厚みが５０μｍ以上であり、残留応力Ｓ _２ （Ｎ／ｃｍ^２）が６以下であれば、粘着剤に段差吸収性を持たせ、印刷段差付近での気泡の発生や表示ムラを抑制できる。

第二粘着剤層２２は、２３℃における貯蔵弾性率が、０．０４ＭＰａ〜０．４ＭＰａであることが好ましく、０．０６ＭＰａ〜０．２ＭＰａであることがより好ましい。第二粘着剤層の貯蔵弾性率が上記範囲であれば、光学フィルムや前面透明部材との適度の接着性を示すとともに、残留応力Ｓ _２ を前述の範囲とすることができる。

［保護シート］
第一粘着剤層２１および第二粘着剤層２２のそれぞれには、保護シート３１，３２が剥離可能に貼着される。保護シート３１，３２は、光学フィルムが実用に供され、画像表示セル６１や前面透明部材７０と貼り合せられるまでの間、粘着剤層２１，２２の露出面を保護する目的で用いられる。さらに、本発明においては、保護シートの厚みを所定範囲とすることにより、光学フィルムのカールを抑制できる。

保護シート３１，３２としては、プラスチックフィルムが好ましく用いられる。保護シートは、２３℃における引張弾性率が１ＧＰａ〜６ＧＰａ程度であることが好ましい。引張弾性率が上記範囲であれば、粘着剤の表面を保護するための十分な機械的強度と、適度の柔軟性を兼ね備える。また、本発明においては、両面粘着剤付き光学フィルムのカールを抑制するためにも、保護シートの引張弾性率が上記範囲であることが好ましい。

保護シート３１，３２の材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン類、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類が用いられる。中でも、二軸延伸により機械的強度が高められたポリエステルフィルムが好ましく、機械的強度やハンドリング性に優れかつ安価であることから、保護シート３１，３２としては二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましく用いられる。粘着剤付き光学フィルムを実用に供する際に、粘着剤層かららの剥離性を高めるために、保護シート３１，３２は、粘着剤層２１，２２との接着面に、シリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理等の剥離処理が施されたものが好ましく用いられる。

第一粘着剤層２１上に仮着される第一保護シート３１の厚みＹは、２０μｍ以上である。第一保護シート３１の厚みが２０μｍ以上であれば、粘着剤層に対する高い保護力を有するとともに、保護シートの支持力により両面粘着剤付きフィルムのカールを抑制できる。両面粘着剤付き光学フィルムのカールを抑制する観点からは、第一保護シート３１の厚みは大きいほど好ましい。一方、第一保護シート３１の厚みが大きくなると、光学フィルムと画像表示セルとの貼り合わせの際に、第一粘着剤層２１上の保護シート３１を選択的に剥離することが困難となる場合がある。そのため、画像表示セルとの貼り合わせ作業の容易性を考慮すると、第一保護シート３１の厚みは８０μｍ以下が好ましく、６０μｍ以下がより好ましく、４２μｍ以下がさらに好ましい。

画像表示装置の形成工程において、光学フィルムと画像表示セルとの貼り合わせが先に行われ、前面透明部材との貼り合わせが後に行われる場合、第二保護シート３２が第二粘着剤層２２上に仮着された状態を保持したままで、第一粘着剤層２１上の第一保護シート３１を剥離する必要がある。このような場合でも、第一保護シート３１の厚みを小さくすることにより、第一保護シートのみを選択的に剥離できる。同様の観点から、第一保護シート３１の厚みＹは、第二保護シート３２の厚みＺよりも小さいことが好ましい。

第二粘着剤層２２上に仮着される第二保護シート３２の厚みＺは、４５μｍ以上である。第二粘着剤層２２は、第一粘着剤層２１に比べて柔らかく流動性が高いため、粘着剤層表面の変形を防止するために、保護シートの厚みを大きくすることが好ましい。第二粘着剤層に対する保護性や、両面粘着剤付き光学フィルムのカールを抑制する観点からは、第二保護シートの厚みは大きいほど好ましい。一方、厚みが過度に大きくなると、ハンドリング性の低下やコスト増大の要因となる。そのため、第二保護シート３２の厚みＺは、１３０μｍ以下が好ましい。

前述のように、両面粘着剤付きフィルムは、粘着剤層上に保護シートが仮着された状態で高湿度環境に曝されると、図３Ｂ２に模式的に示すように、前面透明部材を貼り合わせる側（粘着剤層３２２側）の面を凸とするカールが発生しやすい。これに対して、本発明においては、第一保護シートの厚みＹおよび第二保護シートの厚みＺを所定範囲とすることにより、カールの発生を抑制できる。

本発明の両面粘着剤付き光学フィルム５０は、第二粘着剤層２２の残留応力Ｓ_２（Ｎ／ｃｍ^２）、第一保護シート３１の厚みＹ（μｍ）、および第二保護シート３２の厚みＺ（μｍ）が、Ｙ＋０．１７Ｚ＋１０．６Ｓ_２≧６３を満たすことが好ましい。Ｙ＋０．１７Ｚ＋１０．６Ｓ_２の値が６３以上であれば、両面粘着剤付き光学フィルムが高湿度環境に曝され吸湿した場合でも、カールの発生を抑制できる。カール量をさらに小さくする目的において、Ｙ＋０．１７Ｚ＋１０．６Ｓ_２の値は７０以上が好ましく、７５以上がより好ましい。Ｙ＋０．１７Ｚ＋１０．６Ｓ_２の値が大きいほど、カール量が小さくなる傾向がある。一方、前述のようにＳ_２、ＹおよびＺには上限があるため、Ｙ＋０．１７Ｚ＋１０．６Ｓ_２の上限値も自ずと定められる。

上記のように、本発明においては、第二粘着剤層２２の残留応力Ｓ_２および保護シート３１，３２の厚みＹ，Ｚを大きくすることにより、両面粘着剤付き光学フィルムのカールを抑制できる。第二粘着剤層２２に段差吸収性を持たせ、端面からの粘着剤のはみ出しを抑制するために、第二粘着剤層の残留応力Ｓ_２が所定範囲内に設定される。また、粘着剤の特性は、画像表示装置への要求特性や仕様等によって定められているため、変更が困難である。一方、保護シートは最終製品には含まれない工程部材であり、厚みの異なるフィルムを容易に入手できる。そのため、上記の式に基づいて、保護シート３１，３２の厚みＹ，Ｚを調整することにより、カールを抑制することが好ましい。

＜カール抑制の推定メカニズム＞
後に実施例（両面粘着剤付き光学フィルムの作製例）を用いて説明するように、カールを抑制するためのＳ_２、Ｙ、Ｚの関係式は、実験的に導出されたものである。Ｓ_２、Ｙ、Ｚを所定範囲とすることによりカールが抑制できるメカニズムは定かではないが、以下のように推定される。

両面粘着剤付きフィルムにおけるカールの発生原因は、光学フィルムが吸湿膨張等によって寸法変化した際の表裏の応力の不均衡に起因すると考えられる。図３Ａに示す片面粘着剤付き光学フィルム２５０では、光学フィルム２１０の一方の面に、画像表示セルとの貼り合わせに用いられる粘着剤層２２１が付設されており、その上に保護シート２３１が設けられている。光学フィルム２１０の他方の面には、表面に弱粘着剤層２２９が付設されたセパレータ２３２が設けられている。

上述のように、偏光板は、ポリビニルアルコール系フィルムやセルロース系フィルム等の吸水性の高い材料を含んでいるため、高湿度環境に曝されると吸湿により膨張する。そのため、偏光板を含む光学フィルムは、ポリエチレンテレフタレート等からなる保護シートに比べて、高湿度環境下での寸法変化が大きい。フィルム２１０が膨張すると、フィルム２１０と粘着剤層２２１との界面およびフィルム２１０と粘着剤層２２９との界面で引張応力が生じる。粘着剤の流動性が小さく貯蔵弾性率が大きい場合は、粘着剤層２２１，２２９と光学フィルム２１０との界面における引張応力が、保護シート２３１，２３２との界面に伝播する。粘着剤層２２１，２２９との界面での引張応力を受けた保護シート２３１，２３２は、その反力として、粘着剤層２２１，２２９に対して圧縮応力を及ぼす。この圧縮応力が粘着剤層２２１，２２９を介してフィルム２１０との界面に伝播する。

粘着剤層２２１および弱粘着剤層２２９はいずれも厚みが小さく、流動性が低いため、応力緩和が生じ難い。そのため、光学フィルム２１０の表裏いずれにおいても、粘着剤層との界面では、光学フィルム２１０の膨張による引張応力と保護シート２３１，２３２からの反力（圧縮応力）とが釣り合っており、カールが発生し難い。

図３Ｂ１に示す両面粘着剤付き光学フィルム３５０では、光学フィルム３１０の一方の面には、画像表示セルとの貼り合わせのための硬い粘着剤層３２１が付設されている。そのため、粘着剤層３２１側の面では、図３Ａの片面粘着剤付き光学フィルムの場合と同様に、光学フィルム３１０の膨張による引張応力と、保護シート３３１からの圧縮応力とが釣り合っている。

一方、光学フィルム３１０の他方の面（画像表示装置形成時の視認側の面）には、前面透明部材との貼り合わせ（層間充填）のために、厚みが大きく残留応力が小さい（すなわち、柔らかく応力緩和し易い）粘着剤層３２２が付設されている。この粘着剤層３２２は、段差吸収性を持たせるために応力緩和し易く設計されているため、光学フィルム３１０と粘着剤層３２２との界面での引張応力は、保護シート３３２に伝播する際に緩和（減衰）している。また、これに対する反力（圧縮応力）も粘着剤層２３２で緩和されて、粘着剤層３２２と光学フィルム３１０との界面に伝わるため、光学フィルム３１０の膨張による引張応力が、保護シート３２２からの圧縮応力よりも大きくなる。

このように、光学フィルム３１０の表裏で応力の不均衡が生じると、両面粘着剤付き光学フィルム３５０は、図３Ｂ２に示すように、粘着剤層３２２側の面を凸としてカールを生じる。粘着剤層３２２の残留応力Ｓが小さいほど応力が緩和されやすいため、カールが大きくなる傾向がある。また、保護シートの厚みが小さいほど、光学フィルムの吸湿膨張による引張応力に対する保護シートからの反力（保護シートによる支持力）が小さく、かつ曲げモーメントが小さいために、カールが生じ易くなると考えられる。

これに対して、本発明の両面粘着剤付き光学フィルムでは、第二粘着剤層の残留応力Ｓ_２に応じて、第二保護シートの厚みＺを大きくすることにより、光学フィルム１０の寸法変化に伴う引張応力に対抗できる反力を及ぼし、カールを抑制できると考えられる。また、第一保護シート３１は、第一の粘着剤層に比べて薄くて硬い第一粘着剤層２１を介して光学フィルム１０と一体化されており、第一保護シート３１の厚みＹが大きいと、両面粘着剤付き光学フィルム全体としての曲げ剛性が高められるため、Ｙを増加させることによるカール抑制効果が、Ｚを増加させる場合よりも大きいと考えられる。

［粘着剤の組成］
第一粘着剤層２１および第二粘着剤層２２は、前述の各特性を有していれば、粘着剤の組成は特に限定されない。第一粘着剤層としては、光学フィルムと画像表示セルとの貼り合わせに用いられる各種の粘着剤を用いることができる。第一粘着剤層を構成する粘着剤としては、アクリル系粘着剤が好ましく用いられる。

第二粘着剤層２２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。

光学的透明性および接着性に優れた粘着剤としては、アクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤が好ましく用いられる。アクリル系粘着剤は、粘着剤組成物の固形分全量に対するアクリル系ベースポリマーの含有量が５０重量％以上であることが好ましく、７０重量％以上であることがより好ましく、８０重量％以上であることがさらに好ましい。

アクリル系ポリマーとしては、（メタ）アクリル酸アルキルエステルのモノマー単位を主骨格とするものが好適に用いられる。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）アクリル酸アルキルエステルとしては、アルキル基の炭素数が１〜２０である（メタ）アクリル酸アルキルエステルが好適に用いられる。上記（メタ）アクリル酸アルキルエステルの含有量は、ベースポリマーを構成するモノマー成分全量に対して４０重量％以上であることが好ましく、５０重量％以上がより好ましく、６０重量％以上がさらに好ましい。アクリル系ベースポリマーは、複数の（メタ）アクリル酸アルキルエステルの共重合体であってもよい。構成モノマー単位の並びはランダムであっても、ブロックであってもよい。

（メタ）アクリル酸アルキルエステルは、アルキル基が分枝を有していてもよい。分枝を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルを用いることにより、粘着剤に柔軟性を持たせ、残留応力を小さくすることができる。分枝アルキル（メタ）アクリル酸エステルとしては、（メタ）アクリル酸２‐エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸イソテトラデシル、（メタ）アクリル酸イソオクタデシル等が好適に用いられる。なお、分枝アルキル（メタ）アクリル酸エステルは２種以上を併用することもできる。また、これらの分枝アルキル（メタ）アクリル酸エステルは、直鎖アルキル（メタ）アクリル酸エステルと併用して用いられてもよい。

アクリル系ベースポリマーは、共重合成分として、架橋可能な官能基を有するアクリル系モノマー単位を含有することが好ましい。ベースポリマーが架橋可能な官能基を有する場合、ベースポリマーの熱架橋や光硬化等による粘着剤のゲル分率の上昇を容易に行い得る。架橋可能な官能基を有するアクリル系モノマーとしてはヒドロキシ基含有モノマーや、カルボキシ基含有モノマーが挙げられる。中でも、ベースポリマーの共重合成分として、ヒドロキシ基含有モノマーを含有することが好ましい。ベースポリマーが、モノマーユニットとしてヒドロキシ基含有モノマーを有する場合、ベースポリマーの架橋性が高められるとともに、高温高湿環境下での粘着剤の白濁が抑制される傾向があり、透明性の高い粘着剤が得られる。

ヒドロキシ基含有モノマーとしては、（メタ）アクリル酸２‐ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２‐ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４‐ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸６‐ヒドロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸８‐ヒドロキシオクチル、（メタ）アクリル酸１０‐ヒドロキシデシル、（メタ）アクリル酸１２‐ヒドロキシラウリルや（４‐ヒドロキシメチルシクロヘキシル）‐メチルアクリレート等が挙げられる。

ヒドロキシ基含有モノマーユニットの含有量は、ベースポリマーの構成モノマーユニット全量に対して、０．０１重量％〜３０重量％が好ましく、０．１重量％〜２５重量％がより好ましく、０．５重量％〜２０重量％がさらに好ましい。ヒドロキシ基含有モノマーユニットの含有量が上記範囲を超えると、粘着剤層の凝集力が高くなりすぎ、残留応力Ｓ_２が前述の範囲を上回り、応力緩和性が低下する場合がある。

アクリル系ベースポリマーは、ヒドロキシ基含有モノマーユニット以外に、窒素含有モノマー等の極性の高いモノマーユニットを含有することが好ましい。ヒドロキシ基含有モノマーユニットに加えて、窒素含有モノマーユニット等の高極性モノマーユニットを含有することにより、粘着剤が高い接着性と保持力を有するとともに、高温高湿環境下での白濁が抑制される。

窒素含有モノマーとしては、Ｎ−ビニルピロリドン、メチルビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルピペリドン、ビニルピリミジン、ビニルピペラジン、ビニルピラジン、ビニルピロール、ビニルイミダゾール、ビニルオキサゾール、ビニルモルホリン、（メタ）アクリロイルモルホリン、Ｎ−ビニルカルボン酸アミド類、Ｎ−ビニルカプロラクタム等のビニル系モノマーや、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアノアクリレート系モノマー等が挙げられる。中でも、Ｎ−ビニルピロリドンおよび（メタ）アクリロイルモルホリンが好ましく用いられる。粘着剤中に窒素含有モノマーユニットを含有することで、粘着剤の凝集力を向上させて粘着シートの被着体に対する接着性が高められるとともに、高温高湿環境下での粘着剤の白濁を抑制できる。窒素含有モノマーユニットの含有量は、ベースポリマーの構成モノマーユニット全量に対して、３〜５０重量％が好ましく、５〜４０重量％がより好ましく、７〜３０重量％がさらに好ましい。

アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分には、多官能モノマー成分が含まれていてもよい。共重合モノマー成分として多官能モノマーを有することで、残留応力が高められる傾向がある。そのため、多官能モノマー成分の種類や含有量を変化させることで、第二粘着剤層２２の残留応力Ｓ_２を所望の範囲に調整できる。多官能モノマーは、（メタ）アクリロイル基またはビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を少なくとも２つ有するモノマーである。多官能性モノマーの使用量は、その分子量や官能基数等により異なるが、（メタ）アクリル系ポリマーを形成する全モノマー成分に対して、３重量％以下が好ましく、２重量％以下がより好ましく、１重量％以下がさらに好ましい。多官能性モノマーの使用量が３重量％を超えると、粘着剤の残留応力が過度に大きくなり、段差部付近での気泡が発生しやすくなる。

上記の（メタ）アクリル系ベースポリマーは、上記の各モノマー成分を、溶液重合、ＵＶ重合、塊状重合、乳化重合等の公知の重合方法により調製できる。粘着剤の透明性、耐水性、コスト等の点で、溶液重合法、または活性エネルギー線重合法（例えばＵＶ重合）が好ましい。溶液重合の溶媒としては一般に酢酸エチル、トルエン等が用いられる。

上記のアクリル系ポリマーの調製に際しては、重合反応の種類に応じて、光重合開始剤や熱重合開始剤等の重合開始剤を用いてもよい。光重合開始剤としては、光重合を開始するものであれば特に制限されず、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α−ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤等を用いることができる。熱重合開始剤としては、例えば、アゾ系開始剤、過酸化物系開始剤、過酸化物と還元剤とを組み合わせたレドックス系開始剤（例えば、過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムの組み合わせ、過酸化物とアスコルビン酸ナトリウムの組み合わせ等）を用いることができる。

ベースポリマーの分子量を調整するために、連鎖移動剤が用いられていてもよい。連鎖移動剤は、成長ポリマー鎖からラジカルを受け取ってポリマーの伸長を停止させるとともに、レジカルを受け取った連鎖移動剤がモノマーを攻撃して再び重合を開始させることができる。そのため、連鎖移動剤が用いられることにより、反応系中のラジカル濃度を低下させることなく、ベースポリマーの分子量の増大が抑止され、残留応力の小さい粘着シートを得ることができる。連鎖移動剤としては、例えば、α−チオグリセロール、ラウリルメルカプタン、グリシジルメルカプタン、メルカプト酢酸、２−メルカプトエタノール、チオグリコール酸、チオグルコール酸２−エチルヘキシル、２，３−ジメルカプト−１−プロパノール等のチオール類が好適に用いられる。

アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分として、単官能モノマーに加えて多官能モノマーを用いる場合、先に単官能モノマーを重合して、低重合度のプレポリマー組成物を形成し（予備重合）、プレポリマー組成物のシロップ中に多官能モノマーを添加して、プレポリマーと多官能モノマーとを重合（後重合）してもよい。このように、プレポリマーの予備重合を行うことによって、多官能モノマー成分に起因する分枝点を、ベースポリマー中に均一に導入できる。また、プレポリマー組成物と未重合のモノマー成分との混合物（粘着剤組成物）を基材上に塗布した後、基材上で後重合を行って、粘着シートを形成してもよい。プレポリマー組成物は低粘度で塗布性に優れるため、プレポリマー組成物と未重合モノマーとの混合物である粘着剤組成物を塗布後に基材上で後重合を行う方法によれば、粘着シートの生産性が高められると共に、粘着シートの厚みを均一とすることができる。

プレポリマー組成物は、例えば、アクリル系ベースポリマーを構成するモノマー成分（「モノマー成分Ａ」と称する）と重合開始剤とを混合した組成物（「プレポリマー形成用組成物」と称する）を、部分重合（予備重合）させることにより調製できる。なお、プレポリマー形成用組成物中の上記モノマー成分Ａは、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分のうち、（メタ）アクリル酸アルキルエステルや極性基含有モノマー等の単官能モノマー成分であることが好ましい。モノマー成分Ａは、単官能モノマーのみならず、多官能モノマーを含有していてもよい。例えば、ベースポリマーの原料となる多官能モノマー成分の一部をプレポリマー形成用組成物に含有させ、プレポリマーを重合後に多官能モノマー成分の残部を添加して後重合に供してもよい。

プレポリマー形成用組成物は、モノマー成分Ａおよび重合開始剤以外に、必要に応じて連鎖移動剤等が含まれていてもよい。プレポリマー形成用組成物の重合方法は特に限定されないが、反応時間を調整して、プレポリマーの分子量（重合率）を所望の範囲とする観点から、ＵＶ光等の活性光線照射による重合が好ましい。予備重合に用いられる重合開始剤や連鎖移動剤は特に限定されず、例えば、上述の光重合開始剤や連鎖移動剤を用いることができる。

プレポリマーの重合率は特に限定されないが、基材上への塗布に適した粘度とする観点から、３〜５０重量％が好ましく、より好ましくは５〜４０重量％である。プレポリマーの重合率は、光重合開始剤の種類や使用量、ＵＶ光等の活性光線の照射強度・照射時間等を調整することによって、所望の範囲に調整できる。なお、プレポリマーの重合率は、プレポリマー組成物を１３０℃で３時間加熱した際の加熱（乾燥）前後の重量から、下記式により算出される。なお、予備重合が溶液重合により行われる場合、プレポリマー組成物の全重量から溶媒の量を差し引いたものを、下記式における乾燥前重量として、重合率が算出される。
プレポリマー組成物の重合率（％）＝乾燥後の重量／乾燥前の重量 ×１００

上記プレポリマー組成物に、アクリル系ベースポリマーを構成するモノマー成分（「モノマー成分Ｂ」と称する）、および必要に応じて、重合開始剤、連鎖移動剤、シランカップリング剤、架橋剤等を混合して、粘着剤組成物を形成する。モノマー成分Ｂは、多官能モノマーを含有することが好ましい。モノマー成分Ｂは、多官能モノマーに加えて、単官能モノマーを含有していてもよい。

後重合に用いられる光重合開始剤や連鎖移動剤は特に限定されず、例えば、上述の光重合開始剤や連鎖移動剤を用いることができる。予備重合の際の重合開始剤がプレポリマー組成物中で失活せずに残存している場合は、後重合のための重合開始剤の添加を省略できる。

上記ベースポリマーは、必要に応じて架橋構造を有していてもよい。架橋構造の形成は、例えば、予備重合後や、ベースポリマーの重合後に、架橋剤を添加することにより行われる。架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、金属キレート系架橋剤等の一般に用いられているものを使用できる。

架橋剤の含有量は、アクリル系ベースポリマー１００重量部に対して、通常、０〜５重量部の範囲であり、好ましくは０〜３重量部である。架橋剤の含有量が多すぎると、貯蔵弾性率Ｇ’の増大に伴って、ｔａｎδが低下し、気泡の混入や表示ムラを生じる場合がある。そのため、架橋剤の含有量は、アクリル系ベースポリマー１００重量部に対して、２重量部以下が好ましく、１重量部以下がさらに好ましい。

粘着剤組成物中に架橋剤を含有する場合、被着体との貼り合わせ前に、加熱による架橋処理が行われ、架橋構造が形成されることが好ましい。架橋処理における加熱温度や加熱時間は、使用する架橋剤の種類に応じて適宜設定されるが、通常、２０℃〜１６０℃の範囲で、１分から７日程度の加熱により架橋が行われる。

接着力の調整を目的として、粘着剤組成物中に、シランカップリング剤を添加してもよい。シランカップリング剤は、１種を単独で、あるいはは２種以上を併用して用いることができる。粘着剤組成物にシランカップリング剤が添加される場合、その添加量は、アクリル系ベースポリマー１００重量部に対し通常０．０１〜５．０重量部程度であり、０．０３〜２．０重量部程度であることが好ましい。

粘着剤組成物には、必要に応じて粘着付与剤を添加してもよい。粘着付与剤としては、例えば、テルペン系粘着付与剤、スチレン系粘着付与剤、フェノール系粘着付与剤、ロジン系粘着付与剤、エポキシ系粘着付与剤、ジシクロペンタジエン系粘着付与剤、ポリアミド系粘着付与剤、ケトン系粘着付与剤、エラストマー系粘着付与剤等を用いることができる。

上記例示の各成分の他、粘着剤組成物は、可塑剤、軟化剤、劣化防止剤、充填剤、着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤、帯電防止剤等の添加剤を、粘着剤の特性を損なわない範囲で用いることができる。

第二粘着剤層２２は、光硬化型または熱硬化型の粘着剤でもよい。第二粘着剤層２２として、光硬化型または熱硬化性の粘着剤が用いられることで、光学フィルム１０と前面透明部材７０とを第二粘着剤層２２を介して貼り合せた後に、第二粘着剤層２２を硬化させて、粘着剤層の貯蔵弾性率および残留応力を大きくすることができる。そのため、画像表示装置が高温環境に晒された場合も、粘着剤の流動が抑制され、気泡の発生や剥離が生じ難い長期信頼性のある接着性を実現することができる。特に、前面透明部材との貼り合わせ後の硬化が容易であることから、光硬化型の粘着剤が好ましい。

光硬化性の粘着剤は、ベースポリマーに加えて、光硬化性成分を含有する。光硬化性成分としては、炭素‐炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ結合）を有するラジカル重合性化合物（エチレン性不飽和化合物）が好ましく用いられる。ラジカル重合性化合物は、モノマーまたはオリゴマーとして粘着剤組成物中に存在してもよく、ベースポリマーのヒドロキシ基等の官能基と結合していてもよい。硬化性の粘着剤は、重合開始剤（光重合開始剤や熱重合開始剤）を含むものが好ましい。

粘着剤組成物中にラジカル重合性化合物がモノマーまたはオリゴマーとして存在する場合、１分子中に２以上の重合性官能基を有する多官能重合性化合物が好ましく用いられる。多官能重合性化合物としては、１分子中に２個以上のＣ＝Ｃ結合を有する化合物や、１個のＣ＝Ｃ結合と、エポキシ、アジリジン、オキサゾリン、ヒドラジン、メチロール等の重合性官能基とを有する化合物等が挙げられる。中でも、多官能アクリレートのように、１分子中に２個以上のＣ＝Ｃ結合を有する多官能重合性化合物が好ましい。

ベースポリマーの官能基と結合可能な官能基とラジカル重合性官能基とを有するラジカル重合性化合物を、ベースポリマーと混合することにより、ベースポリマーにラジカル重合性官能基を導入し、粘着剤組成物を硬化型粘着剤とすることができる。ベースポリマーの官能基と結合可能な官能基としては、イソシアネート基が好ましい。イソシアネート基は、ベースポリマーのヒドロキシ基とウレタン結合を形成するため、ベースポリマーへのラジカル重合性官能基の導入を容易に行い得る。

光硬化の方法としては、光硬化性化合物と光重合開始剤を含有する系に紫外線等の活性光線を照射する方法が好ましい。特に、光感度の高さや、選択できる材料が豊富であることから、エチレン性不飽和化合物と光ラジカル発生剤を用いたシステムが好ましい。第二粘着剤層２２が光硬化性粘着剤である場合、光硬化性化合物の含有量は、粘着剤組成物全体１００重量部に対して、２〜５０重量部が好ましく、５〜３０重量部がより好ましい。光硬化性化合物の含有量を前記範囲とすることで、硬化前の残留応力を低く保ちつつ、硬化後の接着信頼性を高めることができる。

［光学フィルム上への粘着剤層の形成］
光学フィルム１０に第一粘着剤層２１および第二粘着剤層２２を形成する方法としては、例えば、剥離処理したセパレータ上に粘着剤組成物を塗布し、溶媒等を乾燥除去して、必要に応じて架橋処理を行って粘着剤層を形成した後に、光学フィルム１０上に粘着剤層を転写する方法、または光学フィルム１０に粘着剤組成物を塗布し、溶媒等を乾燥除去して、粘着剤層を光学フィルム上に形成する方法等が挙げられる。光学フィルム上に粘着剤層を転写する方法では、粘着剤層の形成に用いたセパレータを、そのまま保護シートとして用いてもよい。光学フィルム１０上に粘着剤組成物を塗布して粘着剤層を形成する場合は、溶媒を乾燥除去後の粘着剤層上に、保護シートが設けられる。

粘着剤層の形成方法としては、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。 塗布後の粘着剤を乾燥させる方法としては、目的に応じて、適宜、適切な方法が採用され得る。

［カッティング］
粘着剤付き光学フィルムは、必要に応じて所望サイズにカットされて実用に供される。一般には、長尺状に形成された粘着剤付き光学フィルムが、画像表示装置のサイズ（画面サイズ）と合致する製品サイズにカットされる。カット方法としては、トムソン刃等を用いて打ち抜く方法や、丸刃および皿刃等のカッターや、レーザー光、水圧を利用する方法等が挙げられる。

粘着剤付き光学フィルムは、粘着剤層２１，２２の表面に保護シート３１，３２が貼着されているため、粘着剤層の表面は保護されている。一方で、粘着剤層の側面は外部に露出した状態となっている。そのため、カッティング時に第二粘着剤層２２がカット刃に付着したり、糊欠けや糊汚れを生じ易くなる傾向がある。糊欠けや糊汚れを防止するために、粘着剤層の側面を、光学フィルムの側面や保護シートの側面よりも内側に設けてもよい。例えば、光学フィルム上への粘着剤層の付設面積を制御する方法、粘着剤層を付設後に粘着剤層部分だけを取り除く方法等により、粘着剤層の側面を、光学フィルムの側面や保護シートの側面よりも内側に存在させることができる。また、両面粘着剤付き光学フィルムを保護シート付設面から加圧して、粘着剤層の端部を光学フィルム端部からはみ出させた状態でカットした後に、圧力を開放することにより、粘着剤層の側面を、光学フィルムの側面や保護シートの側面よりも内側に存在させることができる。

［画像表示装置］
本発明の両面粘着剤付き光学フィルムは、図２に模式的に示すように、偏光板を含む光学フィルム１０の一方の面に液晶セルや有機ＥＬセル等の画像表示セル６１を備え、他方の面（視認側）にタッチパネルや前面透明板等の前面透明部材７０を備える画像表示装置１００の形成に好適に用いられる。当該画像表示装置において、画像表示セル６１は、第一粘着剤層２１を介して光学フィルム１０と貼り合せられ、前面透明部材７０は、第二粘着剤層２２を介して光学フィルム１０と貼り合せられる。

前面透明部材７０としては、前面透明板（ウインドウ層）やタッチパネル等が挙げられる。前面透明板としては、適宜の機械強度および厚みを有する透明板が用いられる。このような透明板としては、例えばアクリル系樹脂やポリカーボネート系樹脂のような透明樹脂板、あるいはガラス板等が用いられる。タッチパネルとしては、抵抗膜方式、静電容量方式、光学方式、超音波方式等、任意の方式のタッチパネルが用いられる。

画像表示装置の形成において、両面粘着剤付き光学フィルム５０は、画像表示のサイズに合わせた製品サイズに事前にカットされたものが好適に用いられる。画像表示セル６１と両面粘着剤付き光学フィルム５５との貼り合せ方法、および前面透明部材７０と両面粘着剤付き光学フィルム５５との貼り合せ方法は特に限定されず、第一粘着剤層２１および第二粘着剤層２２のそれぞれの表面に貼着された保護シート３１，３２を剥離した後、各種公知の方法により貼り合せることができる。 本発明の両面粘着剤付き光学フィルムは、第一粘着剤層と第二の粘着剤層を備えるため、画像表示装置形成のための貼り合せ工程において、別途の液状接着剤や粘着シートを設ける必要がない。そのため、製造プロセスが簡略化される。

貼り合せの順序は特に限定されず、画像表示セル６１と両面粘着剤付き光学フィルム５５の第一粘着剤層２１との貼り合せが先に行われてもよく、前面透明部材７０と両面粘着剤付き光学フィルム５５の第二粘着剤層２２との貼り合せが先に行われてもよい。また、両者の貼り合せを同時に行うこともできる。貼り合せの作業性や、光学フィルムの軸精度を高める観点からは、第一粘着剤層２１の表面から保護シート３１を剥離後、光学フィルム１０と画像表示セル６１とが第一粘着剤層を介して貼り合せられる第一貼合工程が行われ、その後に、第二粘着剤層２２の表面から保護シート３２を剥離し、光学フィルム１０と前面透明部材７０とが第二粘着剤層２２を介して貼り合せられる第二貼合工程が行われることが好ましい。

画像表示セル６１との貼り合わせが先に行われる場合、視認側（第二粘着剤層２２側）を凸とするカールが生じていると、光学フィルムと画像表示セルの位置合わせや軸合わせが困難となり、貼り合わせの作業性が低下する傾向がある。本発明の両面粘着剤付き光学フィルムは、カールの発生が抑制されているため、画像表示セルとの貼り合わせの作業性に優れている。

光学フィルムと前面透明部材とが貼り合せられた後には、第二粘着剤層２２と前面透明部材７０の平板７１部分との界面や、印刷部７６等の非平坦部近辺の気泡を除去するための脱泡が行われることが好ましい。脱泡方法としては、加熱、加圧、減圧等の適宜の方法が採用され得る。例えば、減圧・加熱下で気泡の混入を抑制しながら貼り合わせが行われ、その後、ディレイバブルの抑制等を目的として、オートクレーブ処理等により、加熱と同時に加圧が行われることが好ましい。本発明においては、第二粘着剤層の残留応力が所定範囲であるため、第二粘着剤層が段差等の非平坦部の形状に追従しやすく、前面透明部材が非平坦部を有する場合でも、空隙の発生が抑制される。

加熱により脱泡が行われる場合、加熱温度は、一般的に２５℃〜１５０℃程度、好ましくは３０℃〜１３０℃、より好ましくは３５℃〜１２０℃、さらに好ましくは４０℃〜１００℃の範囲である。また、加圧が行われる場合、圧力は一般に０．０５ＭＰａ〜２ＭＰａ程度、好ましくは０．１ＭＰａ〜１．５ＭＰａ，より好ましくは０．２ＭＰａ〜１ＭＰａの範囲内である。

第二粘着剤層を構成する粘着剤が、硬化性の粘着剤である場合、光学フィルム１０と前面透明部材７０との貼り合せが行われた後、第二粘着剤層の硬化が行われることが好ましい。第二粘着剤層が硬化されることによって、画像表示装置における光学フィルム１０と前面透明部材７０との接着の信頼性を高めることができる。光学フィルムと前面透明部材との貼り合せ後に、気泡除去等の目的で加熱や加圧が行われる場合、第二粘着剤層の硬化は、気泡除去の後に行われることが好ましい。気泡除去後に第二粘着剤層の硬化が行われることによって、ディレイバブルの発生が抑制される。

第二粘着剤層の硬化方法は特に限定されない。光硬化が行われる場合は、前面透明部材７０を通して紫外線等の活性光線を照射する方法が好ましい。前面透明部材７０が印刷部７６のような不透明部を有している場合、印刷部の直下には活性光線が照射されないが、光が照射された部分で発生したラジカルの移動等によって、非照射部分においても粘着剤の硬化はある程度進行する。

以上説明したように、両面粘着剤付き光学フィルムを用いることで、層間充填構造を採用する画像表示装置の製造において、貼り合せ工程を簡略化できる。本発明の両面粘着剤付き光学フィルムは、カールの発生が抑制され、かつ端面からの粘着剤のはみ出しが抑制されているため、貼り合わせの作業性に優れる。さらに、第二粘着剤層の残留応力Ｓ_２が所定範囲内であるため、光学フィルムと前面透明板やタッチパネルとの間の気泡の混入を抑制し、高品質の画像表示装置を提供できる。

以下に両面粘着剤付き光学フィルムの作製例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。

＜偏光板＞
ヨウ素が含浸された厚み２５μｍ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両面に透明保護フィルムが貼り合せられた偏光板（偏光度９９．９９５％）を用いた。偏光子の一方の面（画像表示セル側）の透明保護フィルムは、厚み４０μｍのトリアセチルセルロースフィルムであり、他方の面（視認側）の透明保護フィルムは、厚み６０μｍのトリアセチルセルロースフィルムであった。

＜セル側貼合用粘着剤組成物の調製＞
温度計、攪拌機、還流冷却管およ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９７部、アクリル酸３部、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル０．２部および酢酸エチル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。この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社製）：０．８重量部、およびシランカップリング剤（商品名「ＫＢＭ−４０３」、信越化学社製）：０．１部を加えて粘着剤組成物（溶液）を調製した。

＜視認側貼合用粘着剤組成物Ａ〜Ｋの調製＞
モノマー成分として、イソステアリルアクリレート（ＩＳＡ）：４０重量部、２−エチルヘキシルアクリレート（２ＥＨＡ）：４０重量部、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）：１９重量部、および４‐ヒドロキシブチルアクリレート（４ＨＢＡ）：１重量部、ならび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」、ＢＡＳＦジャパン社製）：０．１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。このプレポリマーに、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）、連鎖移動剤としてα‐チオグリセロール（ＴＧＲ）、およびシランカップリング剤（商品名「ＫＢＭ４０３」、信越化学社製）を、表１に示す配合量で添加した後、これらを均一に混合して、粘着剤組成物を調製した。

［両面粘着剤付き光学フィルムの作製例］
（セル側粘着シートの形成）
セパレータ（表面が離型処理された二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム；厚みＹ＝２５μｍ、３８μｍまたは５０μｍ）の剥離処理面に、上記のセル側貼合用粘着剤組成物を、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た。乾燥後の粘着剤層の表面に軽剥離セパレータの剥離処理面側を貼り合わせ、５０℃で４８時間加熱して架橋処理を行い、セル側粘着シートを作製した。

この粘着シートの貯蔵弾性率は、１．４×１０^５Ｐａであった。貯蔵弾性率は、セパレータを剥離した粘着シートを複数積層して厚み約１．５ｍｍとしたものを測定用サンプルとして、Rheometric Scientific社製「Advanced Rheometric Expansion System (ARES)」を用い、以下の条件により、動的粘弾性測定を行い、測定結果から、２３℃における貯蔵弾性率を読み取ることにより求めた。
（測定条件）
変形モード：ねじり
測定周波数：１Ｈｚ
昇温速度：５℃／分
測定温度：−５０〜１５０℃の範囲
形状：パラレルプレート ８．０ｍｍφ

（視認側粘着シートの形成）
セパレータ（厚みＺ＝５０μｍ、７５μｍまたは１２５μｍ）の剥離処理面に、上記の粘着剤Ａ〜Ｋを厚み１５０μｍになるように塗布して塗布層を形成し、この塗布層上に、軽剥離セパレータの剥離処理面側を貼り合わせた。その後、軽剥離セパレータ側の面上から、ランプ直下の照射面における照射強度が５ｍＷ／ｃｍ^２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／ｃｍ^２となるまでＵＶ照射を行って、重合を進行させ、厚み１５０μｍのアクリル系粘着シートを作製した。

（両面粘着剤付き光学フィルムの作製）
上記セル側粘着シートおよび視認側粘着シートの表面から軽剥離セパレータを剥離し、上記偏光板の一方の面に上記セル側粘着シート、他方の面に視認側粘着シートを貼り合わせた。視認側粘着シートの粘着剤の種類（Ａ〜Ｋ）、セル側粘着シート上のセパレータの厚み（Ｙ＝２５μｍ、３８μｍ、５０μｍ）、および視認側粘着シート上のセパレータの厚み（Ｚ＝５０μｍ，７５μｍ，１２５μｍ）の組み合わせを表２に示すように変更して、試料Ｎｏ．１〜８８の両面粘着剤付き光学フィルムを作製した。

（評価用疑似パネルの作製）
各作製例の両面粘着剤付き光学フィルムを、４４ｍｍ×８４ｍｍにカットし、セル側粘着剤層上のセパレータを剥離した後、ガラス板（０．７ｍｍ×５０ｍｍ×１００ｍｍ）の中央部に貼り合わせた。その後、ガラス板に貼り合わせられた両面粘着剤付き光学フィルムの視認側粘着剤層表面のセパレータを剥離し、黒色インクが周縁部に枠状に印刷されたガラス板（０．７ｍｍ×５０ｍｍ×１００ｍｍ、インク印刷幅：端部から１０ｍｍ、インク印刷厚み：１５μｍ）を、真空貼り合せ装置で貼り合せた後（温度２５℃、圧力０．３ＭＰａ、圧力保持時間５秒）、オートクレーブ処理（５０℃、０．５ＭＰａ、１５分）を行い、評価用疑似パネルを作製した。

［評価］
（カール測定）
各作製例の両面粘着剤付き光学フィルムを、７０ｍｍ×１００ｍｍに切り出し、温度２５℃、湿度９８％の環境試験室に４８時間投入後に取り出した。セル側粘着シート側の面を上にして、温度２５℃、湿度５０％の環境下で水平面上に２時間静置した後、フィルムの４隅それぞれの水平面からの高さを測定し、４点の平均値を、吸湿後のフィルムのカールとした。表２では、カールが２ｍｍ未満のものを◎、２ｍｍ以上３ｍｍ未満のものを〇、３ｍｍ以上５ｍｍ未満のものを△、５ｍｍ以上のものを×で示している。

（気泡）
各作製例の評価用疑似パネルの黒色インク印刷部の内側近傍を倍率２０倍のデジタルマイクロスコープで観察し、粘着剤中の気泡の有無を確認した。また、８５℃のオーブンに４８時間投入後、同様の方法で気泡の有無を確認した。表２では、加熱前後のいずれにおいても気泡が確認されなかったものを○、いずれかで気泡が確認されたものを×で示している。

（糊はみだし）
８５℃のオーブンに投入前の評価用疑似パネルの両面粘着剤付きフィルムの端部からの糊はみだし長さを倍率２０倍のデジタルマイクロスコープで観察した。表２では、最大はみだし長さが０．３ｍｍ以内のものを○、０．３ｍｍを超えるものを×で示している。

［評価結果］
粘着剤Ａ〜Ｋの組成および粘着シートの残留応力を表１に示す。残留応力の測定には、粘着シートから、４０ｍｍ×４０ｍｍのシート片を切り出し、円柱状に丸めたものを測定試料として用いた。引張試験機にてチャック間距離を２０ｍｍに合わせて、上記測定試料をセットし、引張速度２００ｍｍ／分、温度２３℃で、歪み３００％（チャック間距離は８０ｍｍ）まで引っ張り、チャック位置を固定し、１８０秒間経過後の応力（引張応力）を残留応力とした。

各作製例に用いた視認側粘着剤の種類および残留応力、セル側および視認側の保護シートの厚み、段差吸収性、糊はみ出し、ならびにカールの評価結果を表２に示す。

表２の結果から、視認側粘着剤層の残留応力Ｓ_２が０．３Ｎ／ｃｍ^２である粘着剤Ａを用いた場合はフィルム端面からの粘着剤のはみ出しが生じており、Ｓ_２が８．０Ｎ／ｃｍ^２である粘着剤Ｋを用いた場合は、段差吸収性が小さく印刷段差付近で気泡が発生することが分かる。また、Ｓ_２が大きいほど吸湿後のカールが小さく、Ｓ_２が同じ場合は、セル側セパレータの厚みＹ、および視認側セパレータの厚みＺのいずれか一方または両方を大きくすることにより、吸湿後のカールが小さくなることが分かる。

表２における視認側粘着剤層の残留応力Ｓ_２、セル側セパレータの厚みＹ、および視認側セパレータの厚みＺと、吸湿後のカールとの関係を抜粋したものを表３Ａおよび表３Ｂに示す。表３Ａでは、セル側セパレータの厚みＹを固定して視認側セパレータの厚みＺを変化させた場合に、カール評価が△（３ｍｍ以上）から○（３ｍｍ未満）となる境界を太枠で囲っている。表３Ｂでは、視認側セパレータの厚みＺを固定してセル側セパレータの厚みＹを変化させた場合に、カール評価が△から○となる境界を太枠で囲っている。これらの太枠に対応する視認側粘着剤層の残留応力Ｓ_２とセパレータの厚み（ＹまたはＺ）との関係をプロットしたものを、それぞれ図４Ａおよび図４Ｂに示す。

カール抑制効果に関して、図４ＡではＳ_２とＺが線型的な関係を有しており、図４Ｂでは、Ｓ_２とＹが線型的な関係を有していることがわかる。また、図４Ａの２本の直線の傾きはほぼ同じであり、図４Ｂの３本の直線の傾きはほぼ同じであり、Ｓ_２：Ｙ：Ｚ＝１０．６：１：０．１７の相間比を有している。これらの結果を基に、前面透明部材と光学フィルムとの貼り合わせに用いられる粘着剤の特性（残留応力）に応じて、セパレータの厚みを調整することにより、両面粘着剤付き光学フィルムの吸湿時のカールを抑制できることが分かる。

１０ ：光学フィルム
２１，２２：粘着剤層
３１，３２：保護シート
５０ ：両面粘着剤付き光学フィルム
６１ ：画像表示セル
７０ ：前面透明部材（タッチパネルまたは前面透明板）
７１ ：板状透明部材
７６ ：印刷部
１００ ：画像表示装置

Claims (8)

1. 前面透明板またはタッチパネルと画像表示セルとの間に配置して用いられる両面粘着剤付き光学フィルムであって、
   偏光板を含む光学フィルム；前記光学フィルムの画像表示セルと貼り合せられる側の面に設けられた第一粘着剤層；および前記光学フィルムの透明板またはタッチパネルと貼り合せられる側の面に設けられた第二粘着剤層を備え、
   前記第一粘着剤層上には第一保護シートが剥離可能に貼着されており、前記第二粘着剤層上には第二保護シートが剥離可能に貼着されており、
   前記第一粘着剤層は、厚みが３μｍ〜３０μｍであり、温度２３℃における貯蔵弾性率が０．０２ＭＰａ〜２ＭＰａであり、
   前記第二粘着剤層は、厚みが５０μｍ以上であり
   前記第二粘着剤層の温度２３℃、歪み３００％の条件の引張応力緩和試験により測定される１８０秒後の残留応力Ｓ_２（Ｎ／ｃｍ^２）が０．５〜２．１であり、
   前記第一保護シートの厚みをＹ（μｍ）、前記第二保護シートの厚みをＺ（μｍ）とした場合に、Ｓ_２，ＹおよびＺが以下の関係を満たす、両面粘着剤付き光学フィルム。
   ２０≦Ｙ≦８０；
   ４５≦Ｚ≦１３０；および
   Ｙ＋０．１７Ｚ＋１０．６Ｓ_２≧７５
2. 前記第一保護シートの引張弾性率および前記第二保護シートの引張弾性率が、いずれも１ＧＰａ〜６ＧＰａである、請求項１に記載の両面粘着剤付き光学フィルム。
3. 前記第一保護シートおよび前記第二保護シートが、いずれも二軸延伸ポリエステルフィルムである、請求項１または２に記載の両面粘着剤付き光学フィルム。
4. 前記第二保護シートの厚みＺが、前記第一保護シートの厚みＹよりも大きい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の両面粘着剤付き光学フィルム。
5. 前記第二粘着剤層が光硬化性成分を含有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の両面粘着剤付き光学フィルム。
6. 画像表示セル上に第一粘着剤層を介して偏光板を含む光学フィルムが配置され、前記偏光板上に第二粘着剤層を介して前面透明板またはタッチパネルが配置されている画像表示装置を製造する方法であって、
   請求項１〜５いずれか１項に記載の両面粘着剤付き光学フィルムの第一粘着剤層上に貼着された第一保護シートが剥離された後、前記光学フィルムと前記画像表示セルとが前記第一粘着剤層を介して貼り合せられる第一貼合工程；および
   前記第二粘着剤層上に貼着された第二保護シートが剥離された後、前記光学フィルムと前記前面透明板またはタッチパネルとが前記第二粘着剤層を介して貼り合せられる第二貼合工程、
   を有する、画像表示装置の製造方法。
7. 画像表示セル上に第一粘着剤層を介して偏光板を含む光学フィルムが配置され、前記偏光板上に第二粘着剤層を介して前面透明板またはタッチパネルが配置されている画像表示装置を製造する方法であって、
   請求項５に記載の両面粘着剤付き光学フィルムの第一粘着剤層上に貼着された第一保護シートが剥離された後、前記光学フィルムと前記画像表示セルとが前記第一粘着剤層を介して貼り合せられる第一貼合工程；および
   前記第二粘着剤層上に貼着された第二保護シートが剥離された後、前記光学フィルムと前記前面透明板またはタッチパネルとが前記第二粘着剤層を介して貼り合せられる第二貼合工程、を有し、
   前記第二貼合工程後に、前記前面透明板またはタッチパネル側から活性光線が照射され、前記第二粘着剤層が硬化される、画像表示装置の製造方法。
8. 前面透明板またはタッチパネルと画像表示セルとの間に配置して用いられる両面粘着剤付き光学フィルムのカールを抑制する方法であって、
   前記両面粘着剤付き光学フィルムは、偏光板を含む光学フィルム；前記光学フィルムの画像表示セルと貼り合せられる側の面に設けられた第一粘着剤層；および前記光学フィルムの透明板またはタッチパネルと貼り合せられる側の面に設けられた第二粘着剤層を備え、
   前記第一粘着剤層上には第一保護シートが剥離可能に貼着されており、前記第二粘着剤層上には第二保護シートが剥離可能に貼着されており、
   前記第一粘着剤層は、厚みが３μｍ〜３０μｍであり、温度２３℃における貯蔵弾性率が０．０２ＭＰａ〜２ＭＰａであり、
   前記第二粘着剤層は、厚みが５０μｍ以上であり
   前記第二粘着剤層の温度２３℃、歪み３００％の条件の引張応力緩和試験により測定される１８０秒後の残留応力Ｓ_２（Ｎ／ｃｍ^２）が０．５〜２．１であり、
   前記第一保護シートの厚みをＹ（μｍ）、前記第二保護シートの厚みをＺ（μｍ）とした場合に、Ｓ_２，ＹおよびＺが以下の関係を満たすように、前記第一保護シートの厚みＹおよび前記第二保護シートの厚みＺを調整することを特徴とする、カール抑制方法。
   ２０≦Ｙ≦８０；
   ４５≦Ｚ≦１３０；および
   Ｙ＋０．１７Ｚ＋１０．６Ｓ_２≧７５
   

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