JP6908379B2 - 粘着シートおよび液晶表示部材 - Google Patents

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Description

本発明は、2枚の液晶セルを貼合するための粘着剤層を有する粘着シート、および2枚の液晶セルを粘着剤層によって貼合してなる液晶表示部材に関するものである。
近年、ディスプレイの一種として、映像を立体的に表示する立体画像表示装置が提案されており、その中でも、2枚の液晶セルを重ねた構造の液晶表示装置が知られている(特許文献1等)。かかる液晶表示装置では、各液晶セルにおける画像の輝度を操作したり、両目にそれぞれ異なる光の情報を送ることにより、映像を立体的に表示している。
特開2015−114371号公報
しかしながら、上記のような液晶表示装置においては、表示画像の高精細化に伴い、液晶セル同士の干渉に伴ってモアレが発生し易く、表示画像が見難くなるという問題が生じる。また、2枚の液晶セルを使用することから、通常の液晶表示装置よりも厚みが増すうえ、2枚の液晶セル間のそれぞれの界面における反射損失等により、透過光の光量が減少する、あるいは、透過光による表示画像の鮮明度が損なわれるという問題が生じる。
本発明は、上記のような実状に鑑みてなされたものであり、2枚の液晶セルを使用しても、液晶表示部材の薄型化が可能となるとともに、2枚の液晶セル間のそれぞれの界面における反射損失を低減することができ、さらにはモアレが発生し難い粘着シートおよび液晶表示部材を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第1に本発明は、2枚の液晶セルを貼合するための粘着剤層を有し、前記粘着剤層のヘイズ値が、80%以上、99%以下であることを特徴とする粘着シートを提供する(発明1)。
上記発明(発明1)においては、粘着剤層によって2枚の液晶セルを貼合することにより、得られる液晶表示部材の薄型化を実現することができる。また、液晶セルの構成材料との屈折率差が空気よりも小さい粘着剤層を液晶セル間に介在させることにより、2枚の液晶セル間のそれぞれの界面における反射損失等を低減することができる。そして、粘着剤層のヘイズ値が上記のように規定された粘着シートを2つの液層セル間に貼合することにより、モアレが発生し難い。
上記発明(発明1)においては、前記粘着剤層が複数層からなり、前記複数層の少なくとも一層が光拡散性を有する光拡散粘着剤層であることが好ましい(発明2)。
上記発明(発明2)においては、前記粘着剤層の少なくとも一方の面に、23℃における貯蔵弾性率が前記光拡散粘着剤層よりも低い低弾性粘着剤層が存在することが好ましい(発明3)。
上記発明(発明3)においては、前記低弾性粘着剤層の23℃における貯蔵弾性率が、0.01MPa以上、0.1MPa以下であることが好ましい(発明4)。
上記発明(発明1〜4)においては、前記粘着剤層の総厚が、50μm以上、1000μm以下であることが好ましい(発明5)。
上記発明(発明1〜5)においては、2枚の剥離シートと、前記2枚の剥離シートの剥離面と接するように前記剥離シートに挟持された前記粘着剤層とを備えたことが好ましい(発明6)。
第2に本発明は、第1の液晶セルと、第2の液晶セルと、前記第1の液晶セルおよび前記第2の液晶セルを互いに貼合する粘着剤層とを備えた液晶表示部材であって、前記粘着剤層が前記粘着シート(発明1〜6)の粘着剤層であることを特徴とする液晶表示部材を提供する(発明7)。
本発明に係る粘着シートおよび液晶表示部材によれば、2枚の液晶セルを使用しても、液晶表示部材の薄型化が可能となるとともに、2枚の液晶セル間のそれぞれの界面における反射損失を低減することができ、さらにはモアレが発生し難い。
本発明の一実施形態に係る粘着シートの断面図である。 本発明の一実施形態に係る粘着シートの断面図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。
〔粘着シート〕
本発明の一実施形態に係る粘着シートは、2枚の液晶セルを貼合するための粘着剤層を有する。かかる粘着シートの粘着剤層によって2枚の液晶セルを貼合することにより、得られる液晶表示部材の薄型化を実現することができる。また、液晶セルの構成材料との屈折率差が空気よりも小さい粘着剤層を液晶セル間に介在させることにより、2枚の液晶セル間のそれぞれの界面における反射損失を低減することができる。これにより、当該反射損失に起因する透過光の光量減少や表示画像の鮮明度低下を抑制することができる。
本実施形態に係る粘着シートの粘着剤層のヘイズ値は、80%以上、99%以下である。なお、本明細書におけるヘイズ値は、JIS K7136:2000に準じて測定した値とする。
上記粘着剤層のヘイズ値が80%以上であることにより、当該粘着剤層を使用して2枚の液晶セルを貼合したときに、モアレが発生し難くなる。また、上記粘着剤層のヘイズ値が99%以下であることにより、液晶セルによる表示画像の視認性が確保される。かかる観点から、上記ヘイズ値は、83%以上であることが好ましく、特に85%以上であることが好ましく、さらには91%以上であることが好ましい。また、上記ヘイズ値は、98%以下であることが好ましく、特に95%以下であることが好ましい。
本実施形態に係る粘着シートの粘着剤層は、複数層からなり、その少なくとも一層が、光拡散性を有する光拡散粘着剤層であることが好ましい。本実施形態に係る粘着シートの粘着剤層が光拡散粘着剤層を有することにより、上記のヘイズ値を満たし易いものとなる。ただし、光拡散粘着剤層は、通常、光拡散微粒子を含み、弾性率(貯蔵弾性率)が比較的高くなり易い。仮に本実施形態に係る粘着シートの粘着剤層が光拡散粘着剤層のみからなると、1枚目の液晶セルに貼付した光拡散粘着剤層と2枚目の液晶セルとを貼合するときに、表示画像にムラが発生するおそれがある。これは、次の理由によるものと考えられる。硬質体である液晶セル同士を貼合する場合、いずれも柔軟性がないため、光拡散粘着剤層が層厚方向に圧縮され、粘着剤層内に当該圧縮の応力が蓄えられることとなる。この残留応力が反発力となって、2枚の液晶セルに作用することになる。ここで、当該反発力は、当該粘着剤層の液晶セルと接する表面積当たりの光拡散微粒子の存在密度(濃淡)により強弱(ムラ)が生じるものと推定される。このようにして生じる液晶セルに対する粘着剤層の反発力のムラが、液晶セルの配向を乱し、表示画像にムラを発生させるものと推定される。そして、粘着剤層が高弾性であるほど、液晶セルに対する粘着剤層の反発力が大きくなり、液晶セルの表示画像における当該ムラの形成に与える影響も大きくなるものと推定される。
そこで、上記のように光拡散粘着剤層を有する粘着剤層においては、当該粘着剤層の少なくとも一方の面(液晶セルとの接触面)に、23℃における貯蔵弾性率が光拡散粘着剤層よりも低い低弾性粘着剤層が存在することが好ましい。このように低弾性粘着剤層を有すると、2枚の硬質板である液晶セルの圧縮に対する粘着剤層の応力を、上記低弾性粘着剤層で緩和させることができるものと推定される。これにより、表示画像にムラが発生することを抑制することができる。すなわち、光拡散粘着剤層以外に、上記のように低弾性粘着剤層を有することにより、液晶セル同士の貼合による画像表示ムラの防止性が向上する。
上記の場合、粘着剤層は、光拡散粘着剤層および低弾性粘着剤層の2層からなってもよいし、低弾性粘着剤層、光拡散粘着剤層および低弾性粘着剤層をその順に積層してなる3層からなってもよい。本実施形態における粘着剤層の好ましい一例は、光拡散粘着剤層および低弾性粘着剤層の2層からなるものであり、以下、図面を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る粘着シート1は、2枚の剥離シート3a,3bと、それら2枚の剥離シート3a,3bの剥離面と接するように当該2枚の剥離シート3a,3bに挟持された粘着剤層2とから構成される。ただし、粘着シート1において剥離シート3a,3bは必須の構成要素ではなく、粘着シート1の使用時に剥離・除去されるものである。なお、本明細書における剥離シートの剥離面とは、剥離シートにおいて剥離性を有する面をいい、剥離処理を施した面および剥離処理を施さなくても剥離性を示す面のいずれをも含むものである。
また、本実施形態における粘着剤層2は、剥離シート3aに接する光拡散粘着剤層21と、剥離シート3bに接する低弾性粘着剤層22との2層からなる。
1.物性
(1)ヘイズ値
粘着剤層2のヘイズ値、本実施形態では、光拡散粘着剤層21および低弾性粘着剤層22の積層体としてのヘイズ値は、前述した通り、80%以上、99%以下である。
光拡散粘着剤層21のヘイズ値は、80%以上であることが好ましく、83%以上であることがより好ましく、特に85%以上であることが好ましく、さらには91%以上であることが好ましい。また、光拡散粘着剤層21のヘイズ値は、99%以下であることが好ましく、特に98%以下であることが好ましく、さらには95%以下であることが好ましい。光拡散粘着剤層21のヘイズ値が上記の範囲にあることにより、粘着剤層2のヘイズ値を80%以上、99%以下に設定し易い。また、光拡散性を有する光拡散粘着剤層21によれば、上記のヘイズ値を満たすことが可能である。
低弾性粘着剤層22のヘイズ値は、上限値として、1.5%以下であることが好ましく、特に1.0%以下であることが好ましく、さらには0.5%以下であることが好ましい。低弾性粘着剤層22のヘイズ値の上限値が上記であることにより、低弾性粘着剤層22に光拡散微粒子を含有させる必要がなく、したがって、低弾性粘着剤層22の貯蔵弾性率を比較的低く抑えることが可能である。なお、低弾性粘着剤層22のヘイズ値の下限値は特に限定されないが、通常、0%であることが好ましい。
(2)厚さ
粘着剤層2の総厚、本実施形態では、光拡散粘着剤層21および低弾性粘着剤層22の合計厚さは、下限値として、50μm以上であることが好ましく、特に75μm以上であることが好ましく、さらには100μm以上であることが好ましい。粘着剤層2の総厚の下限値が上記であることにより、前述したヘイズ値を満たし易くなるとともに、2枚の硬質板である液晶セルの圧縮に対する粘着剤層の応力を緩和させ易くなり、画像表示ムラの防止性がより向上する。一方、粘着剤層2の総厚は、上限値として、1000μm以下であることが好ましく、特に700μm以下であることが好ましく、さらには500μm以下であることが好ましい。粘着剤層2の総厚の上限値が上記であることにより、得られる液晶表示部材が不要に厚くなることを防止することができる。
光拡散粘着剤層21の厚さは、下限値として、10μm以上であることが好ましく、特に25μm以上であることが好ましく、さらには50μm以上であることが好ましい。光拡散粘着剤層21の厚さの下限値が上記であることにより、前述したヘイズ値を満たし易くなる。一方、光拡散粘着剤層21の厚さは、上限値として、200μm以下であることが好ましく、特に150μm以下であることが好ましく、さらには100μm以下であることが好ましい。光拡散粘着剤層21の厚さの上限値が上記であることにより、得られる液晶表示部材が不要に厚くなることを防止することができる。
また、低弾性粘着剤層22の厚さは、下限値として、25μm以上であることが好ましく、特に50μm以上であることが好ましく、さらには100μm以上であることが好ましい。低弾性粘着剤層22の厚さの下限値が上記であることにより、2枚の硬質板である液晶セルの圧縮に対する粘着剤層の応力を緩和させ易くなり、画像表示ムラの防止性がより向上する。一方、低弾性粘着剤層22の厚さは、上限値として、800μm以下であることが好ましく、特に550μm以下であることが好ましく、さらには400μm以下であることが好ましい。低弾性粘着剤層22の厚さの上限値が上記であることにより、得られる液晶表示部材が不要に厚くなることを防止することができる。
(3)貯蔵弾性率
低弾性粘着剤層22の23℃における貯蔵弾性率(G’)は、光拡散粘着剤層21の23℃における貯蔵弾性率(G’)よりも低い。具体的には、低弾性粘着剤層22の23℃における貯蔵弾性率(G’)は、上限値として、0.1MPa以下であることが好ましく、特に0.09MPa以下であることが好ましく、さらには0.08MPa以下であることが好ましい。低弾性粘着剤層22の貯蔵弾性率(G’)の上限値が上記であることにより、2枚の硬質板である液晶セルの圧縮に対する粘着剤層の応力をより緩和させ易くなり、画像表示ムラの防止性がより向上する。また、低弾性粘着剤層22の23℃における貯蔵弾性率(G’)は、下限値として、0.01MPa以上であることが好ましく、特に0.02MPa以上であることが好ましく、さらには0.03MPa以上であることが好ましい。低弾性粘着剤層22の貯蔵弾性率(G’)の下限値が上記であることにより、粘着シート1としてのハンドリング性が良好に維持される。なお、上記貯蔵弾性率(G’)の測定方法は、後述する試験例に示す通りである。
一方、光拡散粘着剤層21の23℃における貯蔵弾性率(G’)は、特に限定されないが、通常は、0.1〜3.0MPaであり、好ましくは0.11〜2.0MPaであり、特に好ましくは0.12〜1.0MPaである。
2.各部材
(1)光拡散粘着剤層
光拡散粘着剤層21は、粘着剤層2のヘイズ値が前述した値を満たし得るヘイズ値を有し、かつ、所定の粘着力を有する材料からなれば、特に限定されない。かかる光拡散粘着剤層21は、粘着成分と光拡散微粒子とを含有する粘着性組成物から形成されることが好ましい。
粘着成分としては、液晶表示部材において所望の接着力を発揮し、光透過性を有し、上記光拡散微粒子による効果を阻害しないものであれば、特に限定されない。かかる粘着成分としては、例えば、アクリル系粘着成分、ゴム系粘着成分、シリコーン系粘着成分、ポリウレタン系粘着成分、ポリエステル系粘着成分等が挙げられるが、中でも上記の観点からアクリル系粘着成分が好ましい。
また、粘着成分としては、硬化性の粘着成分であってもよいし、非硬化性の粘着成分であってもよいが、光拡散微粒子を含有すると耐久性や凝集力が低下する傾向にあるため、耐久性や凝集力を向上させ易い硬化性の粘着成分であることが好ましい。硬化性の粘着成分としては、活性エネルギー線硬化性の粘着成分であってもよいし、熱硬化性の粘着成分であってもよいが、活性エネルギー線硬化性の粘着成分が好ましい。活性エネルギー線硬化性の粘着成分は、耐久性や凝集力が比較的高く、また、ハンドリング性にも優れる。
したがって、光拡散粘着剤層21は、活性エネルギー線硬化性粘着成分と光拡散微粒子とを含有する粘着性組成物(以下「粘着性組成物P」という。)から形成されることが好ましい。
(1−1)活性エネルギー線硬化性粘着成分
粘着性組成物Pは、活性エネルギー線硬化性粘着成分を含有する。本明細書における「活性エネルギー線硬化性粘着成分」は、活性エネルギー線の照射により硬化し、かつ粘着性を示す成分をいい、単一の成分からなってもよいし、複数の成分(組成物)からなってもよい。後者の場合、活性エネルギー線の照射により硬化する成分と、活性エネルギー線の照射により硬化せず、粘着性を示す成分とが含まれてもよい。
活性エネルギー線硬化性粘着成分としては、非硬化性の(メタ)アクリル酸エステル重合体および活性エネルギー線硬化性化合物を含有するものが好ましい。なお、本明細書において、(メタ)アクリル酸エステルとは、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの両方を意味する。他の類似用語も同様である。また、「重合体」には「共重合体」の概念も含まれるものとする。以下、(メタ)アクリル酸エステル重合体および活性エネルギー線硬化性化合物を含有する活性エネルギー線硬化性粘着成分を主として説明する。
(1−1−1)(メタ)アクリル酸エステル重合体
(メタ)アクリル酸エステル重合体(以下「(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)」という場合がある。)は、当該重合体を構成するモノマーとして、アルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含有することで、好ましい粘着性を発現することができる。アルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(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n−デシル、(メタ)アクリル酸n−ドデシル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸パルミチル、(メタ)アクリル酸ステアリル等が挙げられる。中でも、粘着性をより向上させる観点から、アルキル基の炭素数が1〜8の(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、(メタ)アクリル酸n−ブチルまたは(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルが特に好ましく、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルがさらに好ましい。なお、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、アルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを40質量%以上含有することが好ましく、特に50質量%以上含有することが好ましく、さらには60質量%以上含有することが好ましい。(メタ)アクリル酸アルキルエステルを40質量%以上含有すれば、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)に好適な粘着性を付与させることができる。また、アルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを95質量%以下含有することが好ましく、特に80質量%以下含有することが好ましく、さらには70質量%以下含有することが好ましい。(メタ)アクリル酸アルキルエステルの含有量を95質量%以下とすることにより、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)中に他のモノマー成分を所望量導入することができる。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、後述する架橋剤(C)と反応する反応性基を分子内に有する反応性基含有モノマーを含むことが好ましい。この反応性基含有モノマー由来の反応性基が架橋剤(C)と反応して、架橋構造(三次元網目構造)が形成され、凝集力の比較的高い光拡散粘着剤層21が得られる。
上記反応性基含有モノマーとしては、分子内に水酸基を有するモノマー(水酸基含有モノマー)、分子内にカルボキシ基を有するモノマー(カルボキシ基含有モノマー)、分子内にアミノ基を有するモノマー(アミノ基含有モノマー)などが好ましく挙げられる。これらの中でも、架橋剤(C)との反応性に優れ、被着体への悪影響の少ない水酸基含有モノマーが特に好ましい。
水酸基含有モノマーとしては、例えば、(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3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルなどの(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル等が挙げられる。中でも、得られる(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)における水酸基の架橋剤(C)との反応性および他の単量体との共重合性の点から(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルおよび(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルが好ましく、特に(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルが好ましい。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
カルボキシ基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸等のエチレン性不飽和カルボン酸が挙げられる。中でも、得られる(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)におけるカルボキシ基の架橋剤(C)との反応性および他の単量体との共重合性の点からアクリル酸が好ましい。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
アミノ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸n−ブチルアミノエチル等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、反応性基含有モノマーを、下限値として1質量%以上含有することが好ましく、5質量%以上含有することがより好ましく、特に10質量%以上含有することが好ましく、さらには15質量%以上含有することが好ましい。また、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、反応性基含有モノマーを、上限値として50質量%以下含有することが好ましく、特に40質量%以下含有することが好ましく、さらには30質量%以下含有することが好ましい。(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)がモノマー単位として上記の量で反応性基含有モノマーを含有すると、得られる粘着剤において良好な架橋構造が形成され、凝集力の比較的高い光拡散粘着剤層21が得られる。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該共重合体を構成するモノマー単位として、分子内に脂環式構造を有するモノマー(脂環式構造含有モノマー)を含むことも好ましい。脂環式構造含有モノマーは嵩高いため、これを重合体中に存在させることにより、重合体同士の間隔を広げるものと推定され、得られる粘着剤を柔軟性に優れたものとすることができる。したがって、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が脂環式構造含有モノマーを構成モノマー単位とすることにより、柔軟性に優れ、画像表示ムラの防止性がより良好な粘着剤を得ることができる。
脂環式構造含有モノマーにおける脂環式構造の炭素環は、飽和構造のものであってもよいし、不飽和結合を一部に有するものであってもよい。また、脂環式構造は、単環の脂環式構造であってもよいし、二環、三環等の多環の脂環式構造であってもよい。得られる(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の相互間の距離を広げ、粘着剤の柔軟性を効果的に発揮させる観点から、上記脂環式構造は、多環の脂環式構造(多環構造)であることが好ましい。さらに、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)と他の成分との相溶性を考慮して、上記多環構造は、二環から四環であることが特に好ましい。また、上記と同様に粘着剤の柔軟性の作用を効果的に発揮させる観点から、脂環式構造の炭素数(環を形成している部分の全ての炭素数をいい、複数の環が独立して存在する場合には、その合計の炭素数をいう)は、通常5以上であることが好ましく、7以上であることが特に好ましい。一方、脂環式構造の炭素数の上限は特に制限されないが、上記と同様に相溶性の観点から、15以下であることが好ましく、10以下であることが特に好ましい。
脂環式構造としては、例えば、シクロヘキシル骨格、ジシクロペンタジエン骨格、アダマンタン骨格、イソボルニル骨格、シクロアルカン骨格(シクロヘプタン骨格、シクロオクタン骨格、シクロノナン骨格、シクロデカン骨格、シクロウンデカン骨格、シクロドデカン骨格等)、シクロアルケン骨格(シクロヘプテン骨格、シクロオクテン骨格等)、ノルボルネン骨格、ノルボルナジエン骨格、キュバン骨格、バスケタン骨格、ハウサン骨格、スピロ骨格などを含むものが挙げられ、中でも、より優れた耐久性を発揮する、ジシクロペンタジエン骨格(脂環式構造の炭素数:10)、アダマンタン骨格(脂環式構造の炭素数:10)またはイソボルニル骨格(脂環式構造の炭素数:7)を含むものが好ましく、特にイソボルニル骨格を含むものが好ましい。
上記脂環式構造含有モノマーとしては、上記の骨格を含む(メタ)アクリル酸エステルモノマーが好ましく、具体的には、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル等が挙げられ、中でも、より優れた耐久性を発揮する、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸アダマンチルまたは(メタ)アクリル酸イソボルニルが好ましく、特に(メタ)アクリル酸イソボルニルが好ましい。これらは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が、当該重合体を構成するモノマー単位として脂環式構造含有モノマーを含有する場合、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、脂環式構造含有モノマーを1質量%以上含有することが好ましく、特に5質量%以上含有することが好ましく、さらには7質量%以上含有することが好ましい。また、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、脂環式構造含有モノマーを20質量%以下含有することが好ましく、特に15質量%以下含有することが好ましく、さらには10質量%以下含有することが好ましい。脂環式構造含有モノマーの含有量が上記の範囲にあることで、柔軟性に優れ、画像表示ムラの防止性がより良好な粘着剤を得ることができる。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該共重合体を構成するモノマー単位として、分子内に窒素原子を有するモノマー(窒素原子含有モノマー)を含むことも好ましい。なお、反応性基含有モノマーとして例示したアミノ基含有モノマーは、当該窒素原子含有モノマーから除かれるものとする。窒素原子含有モノマーを構成単位として重合体中に存在させることにより、アクリル酸エステル重合体(A)と架橋剤(C)との反応を促進させたり、粘着剤に極性を付与し、粘着剤自体の凝集力を高めることができる。
上記窒素原子含有モノマーとしては、第3級アミノ基を有するモノマー、アミド基を有するモノマー、窒素含有複素環を有するモノマーなどが挙げられ、中でも、窒素含有複素環を有するモノマーが好ましい。
窒素含有複素環を有するモノマーとしては、例えば、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、N−ビニル−2−ピロリドン、N−(メタ)アクリロイルピロリドン、N−(メタ)アクリロイルピペリジン、N−(メタ)アクリロイルピロリジン、N−(メタ)アクリロイルアジリジン、アジリジニルエチル(メタ)アクリレート、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、2−ビニルピラジン、1−ビニルイミダゾール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルフタルイミド等が挙げられ、中でも、より優れた粘着力を発揮するN−(メタ)アクリロイルモルホリンが好ましく、特にN−アクリロイルモルホリンが好ましい。
なお、前述の窒素含有複素環を有するモノマー以外の窒素原子含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−tert−ブチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−エチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−フェニル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルカプロラクタム、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等を使用することもできる。
以上の窒素原子含有モノマーは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が、当該重合体を構成するモノマー単位として窒素原子含有モノマーを含有する場合、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、窒素原子含有モノマーを1質量%以上含有することが好ましく、特に3質量%以上含有することが好ましく、さらには5質量%以上含有することが好ましい。また、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、当該重合体を構成するモノマー単位として、窒素原子含有モノマーを20質量%以下含有することが好ましく、特に15質量%以下含有することが好ましく、さらには10質量%以下含有することが好ましい。窒素原子含有モノマーの含有量が上記の範囲内にあると、得られる粘着剤の凝集力が効果的に向上する。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、所望により、当該重合体を構成するモノマー単位として、他のモノマーを含有してもよい。他のモノマーとしては、反応性を有する官能基を含まないモノマーが好ましい。かかる他のモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル等の(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル、酢酸ビニル、スチレンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重合態様は、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよい。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重量平均分子量は、下限値として10万以上であることが好ましく、特に20万以上であることが好ましく、さらには30万以上であることが好ましい。(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重量平均分子量の下限値が上記以上であると、得られる粘着剤の被膜強度がより高いものとなる。また、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重量平均分子量は、上限値として200万以下であることが好ましく、特に90万以下であることが好ましく、さらには70万以下であることが好ましい。(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重量平均分子量の上限値が上記以下であると、得られる粘着剤の耐久性がより優れたものとなる。なお、本明細書における重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定した標準ポリスチレン換算の値である。
なお、粘着性組成物Pにおいて、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(1−1−2)活性エネルギー線硬化性化合物
本実施形態における活性エネルギー線硬化性粘着成分が含有する活性エネルギー線硬化性化合物(以下「活性エネルギー線硬化性化合物(B)」という場合がある。)は、得られる光拡散粘着剤層21の耐久性や凝集力が所望のレベルまで高くなるものであればよく、モノマー、オリゴマーまたはポリマーのいずれであってもよいし、それらの混合物であってもよい。中でも、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)等との相溶性に優れる多官能アクリレート系モノマーを好ましく挙げることができる。
本実施形態における粘着性組成物Pでは、活性エネルギー線の照射により、活性エネルギー線硬化性化合物(B)が互いに化学結合を形成し、三次元網目構造を生成する。そして、当該構造中に(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が捕捉されることにより、凝集力が向上し、結果、耐久性に優れたものとなる。
多官能アクリレート系モノマーとしては、例えば、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールアジペートジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸ジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、ジ(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート等の2官能型;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ε−カプロラクトン変性トリス−(2−(メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート等の3官能型;ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等の4官能型;プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の5官能型;ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の6官能型などが挙げられる。中でも、分子量1000以下のものがより好ましい。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
活性エネルギー線硬化性化合物(B)の含有量は、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)100質量部に対して、1質量部以上であることが好ましく、特に3質量部以上であることが好ましく、さらには5質量部以上であることが好ましい。また、活性エネルギー線硬化性化合物(B)の含有量は、30質量部以下であることが好ましく、25質量部以下であることがより好ましく、特に20質量部以下であることが好ましく、さらには10質量部以下であることが好ましい。活性エネルギー線硬化性化合物(B)の含有量が上記の範囲内にあることで、得られる粘着剤は耐久性により優れたものとなり、また、得られる光拡散粘着剤層21のハンドリング性が優れたものとなる。さらに、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)による粘着性が良好に維持される。
(1−1−3)架橋剤
粘着性組成物Pは、活性エネルギー線硬化性粘着成分として、架橋剤(C)を含有することも好ましい。粘着性組成物Pの粘着成分が、重合体を構成するモノマー単位として反応性官能基含有モノマーを含む(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)と、架橋剤(C)とを含有する場合、当該粘着性組成物Pを加熱等すると、架橋剤(C)は、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を構成する反応性官能基含有モノマーの反応性官能基と反応する。これにより、架橋剤(C)によって(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が架橋された構造が形成され、得られる粘着剤の凝集力が向上する。
なお、本実施形態における粘着性組成物Pにおいては、前述の活性エネルギー線硬化性化合物(B)により、得られる粘着剤の凝集力を向上させて、耐久性の向上を図っている。ただし、粘着剤の適切な粘着力を維持しながら凝集力をさらに改善し、耐久性をさらに優れたものとする観点から、架橋剤(C)を併用することがより好ましい。
架橋剤(C)としては、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が有する反応性官能基と反応するものであればよく、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アミン系架橋剤、メラミン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、ヒドラジン系架橋剤、アルデヒド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、アンモニウム塩系架橋剤等が挙げられる。(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が反応性官能基として水酸基を有する場合、上記の中でも、水酸基との反応性に優れたイソシアネート系架橋剤を使用することが好ましい。なお、架橋剤(C)は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
イソシアネート系架橋剤は、少なくともポリイソシアネート化合物を含むものである。ポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネートなど、及びそれらのビウレット体、イソシアヌレート体、さらにはエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ヒマシ油等の低分子活性水素含有化合物との反応物であるアダクト体などが挙げられる。中でも水酸基との反応性の観点から、トリメチロールプロパン変性の芳香族ポリイソシアネート、特にトリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネートが好ましい。
架橋剤(C)の含有量は、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)100質量部に対して、0.01〜10質量部であることが好ましく、特に0.05〜5質量部であることが好ましく、さらには0.1〜1質量部であることが好ましい。
(1−1−4)各種添加剤
活性エネルギー線硬化性粘着成分は、所望により、各種添加剤、例えば光重合開始剤(D)、シランカップリング剤(E)、屈折率調整剤、帯電防止剤、粘着付与剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、軟化剤、充填剤等を含有してもよい。
粘着性組成物Pを硬化させる活性エネルギー線として紫外線を用いる場合には、活性エネルギー線硬化性粘着成分は光重合開始剤(D)を含有することが好ましい。光重合開始剤(D)を含有することにより、活性エネルギー線硬化性粘着成分を効率良く硬化させることができ、また重合硬化時間および活性エネルギー線の照射量を少なくすることができる。
光重合開始剤(D)としては、例えば、ベンソイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトフェノン、ジメチルアミノアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−2−(ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、ベンゾフェノン、p−フェニルベンゾフェノン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン、ジクロロベンゾフェノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−ターシャリ−ブチルアントラキノン、2−アミノアントラキノン、2−メチルチオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジメチルケタール、p−ジメチルアミノ安息香酸エステル、オリゴ[2−ヒドロキシ−2−メチル−1[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノン]、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
光重合開始剤(D)は、活性エネルギー線硬化性粘着成分中の活性エネルギー線硬化性化合物(B)100質量部に対して、0.1〜20質量部、特に1〜12質量部の範囲の量で用いられることが好ましい。
また、活性エネルギー線硬化性粘着成分は、被着体である液晶セルのガラス面等への粘着力を改善する観点から、シランカップリング剤(E)を含有することが好ましい。シランカップリング剤(E)としては、分子内にアルコキシシリル基を少なくとも1個有する有機ケイ素化合物であって、粘着成分との相溶性がよく、光透過性を有するものが好ましい。
かかるシランカップリング剤(E)としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の重合性不飽和基含有ケイ素化合物、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ構造を有するケイ素化合物、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン等のメルカプト基含有ケイ素化合物、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミノ基含有ケイ素化合物、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、あるいはこれらの少なくとも1つと、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン等のアルキル基含有ケイ素化合物との縮合物などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
シランカップリング剤(E)の含有量は、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)100質量部に対して、0.01〜10質量部であることが好ましく、特に0.05〜5質量部であることが好ましく、さらには0.1〜1質量部であることが好ましい。
(1−2)光拡散微粒子
本実施形態に係る粘着性組成物Pが含有する光拡散微粒子は、得られる光拡散粘着剤層21を有する粘着剤層2が前述したヘイズ値を満たすことができるものであればよい。
上記光拡散微粒子としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、クレー、タルク、二酸化チタン等の無機系微粒子;アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂等の有機系の透光性微粒子;シリコーン樹脂のような無機と有機の中間的な構造を有するケイ素含有化合物からなる微粒子(例えばモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製のトスパールシリーズ)などが挙げられる。中でも、アクリル樹脂微粒子、および無機と有機の中間的な構造を有するケイ素含有化合物からなる微粒子は、粘着剤層の高精細化対応の観点から好ましい。また、無機と有機の中間的な構造を有するケイ素含有化合物からなる微粒子は、少量の添加でもその効果を発揮し、活性エネルギー線硬化性粘着成分の粘着性が良好に維持されるため、特に好ましい。以上の光拡散微粒子は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記アクリル樹脂微粒子としては、例えば、メタクリル酸メチルの単独重合体や、メタクリル酸メチルと酢酸ビニル、スチレン、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等の単量体との共重合体などからなるものが挙げられる。
光拡散微粒子の形状としては、光拡散が均一な球状の微粒子が好ましい。光拡散微粒子の遠心沈降光透過法による平均粒径は、下限値として1.0μm以上であることが好ましく、特に2.0μm以上であることが好ましく、さらには2.5μm以上であることが好ましい。上記平均粒径の下限値が上記であると、良好な光拡散性が得られ、粘着剤層2が前述したヘイズ値を満たし易い。一方、上記平均粒径は、上限値として10μm以下であることが好ましく、特に7μm以下であることが好ましく、さらには5μm以下であることが好ましい。上記平均粒径の上限値が上記であると、高精細な表示画像を良好に表示することができる。
なお、上記遠心沈降光透過法による平均粒径は、微粒子1.2gとイソプロピルアルコール98.8gとを十分に撹拌したものを測定用試料とし、遠心式自動粒度分布測定装置(堀場製作所社製,CAPA−700)を使用して測定したものである。
粘着性組成物P中における光拡散微粒子の含有量は、上記活性エネルギー線硬化性粘着成分100質量部に対して、下限値として、1.0質量部以上であることが好ましく、特に1.5質量部以上であることが好ましく、さらには2.0質量部以上であることが好ましい。光拡散微粒子の含有量の下限値が上記であると、得られる光拡散粘着剤層21を有する粘着剤層2が前述したヘイズ値を満たし易くなる。また、光拡散微粒子の含有量は、上記活性エネルギー線硬化性粘着成分100質量部に対して、上限値として、25質量部以下であることが好ましく、特に20質量部以下であることが好ましく、さらには15質量部以下であることが好ましい。光拡散微粒子の含有量の上限値が上記であると、活性エネルギー線硬化性粘着成分の粘着性が阻害されない。
(1−3)粘着性組成物の製造
粘着性組成物Pは、活性エネルギー線硬化性粘着成分と、光拡散微粒子とを混合することにより製造することができる。活性エネルギー線硬化性粘着成分が(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を含有する場合には、先に(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を調製し、活性エネルギー線硬化性化合物(B)、光拡散微粒子、ならびに所望により架橋剤(C)および添加剤を配合する。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、重合体を構成するモノマー単位の混合物を通常のラジカル重合法で重合することにより製造することができる。(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の重合は、所望により重合開始剤を使用して、溶液重合法等により行うことができる。重合溶媒としては、例えば、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、トルエン、アセトン、ヘキサン、メチルエチルケトン等が挙げられ、2種類以上を併用してもよい。
重合開始剤としては、アゾ系化合物、有機過酸化物等が挙げられ、2種類以上を併用してもよい。アゾ系化合物としては、例えば、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1'−アゾビス(シクロヘキサン1−カルボニトリル)、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、ジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、4,4'−アゾビス(4−シアノバレリック酸)、2,2'−アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、2,2'−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]等が挙げられる。
有機過酸化物としては、例えば、過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシビバレート、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、ジアセチルパーオキシド等が挙げられる。
なお、上記重合工程において、2−メルカプトエタノール等の連鎖移動剤を配合することにより、得られる重合体の重量平均分子量を調節することができる。
(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が得られたら、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の溶液に、活性エネルギー線硬化性化合物(B)、光拡散微粒子、ならびに所望により架橋剤(C)および添加剤を添加し、十分に混合することにより、溶剤で希釈された粘着性組成物P(塗布溶液)を得る。
粘着性組成物Pを希釈して塗布溶液とするための希釈溶剤としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、塩化メチレン、塩化エチレン等のハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、1−メトキシ−2−プロパノール等のアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、2−ペンタノン、イソホロン、シクロヘキサノン等のケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル、エチルセロソルブ等のセロソルブ系溶剤などが用いられる。
このようにして調製された塗布溶液の濃度・粘度としては、コーティング可能な範囲であればよく、特に制限されず、状況に応じて適宜選定することができる。例えば、粘着性組成物Pの濃度が10〜50質量%となるように希釈する。なお、塗布溶液を得るに際して、希釈溶剤等の添加は必要条件ではなく、粘着性組成物Pがコーティング可能な粘度等であれば、希釈溶剤を添加しなくてもよい。
(1−4)光拡散粘着剤層の形成
本実施形態における光拡散粘着剤層21は、上記粘着性組成物Pの塗布溶液を、所望の対象物(好ましくは剥離シート3aの剥離面)に塗布し乾燥させた後、活性エネルギー線の照射により粘着性組成物Pを硬化させることによって、好ましく得ることができる。
上記粘着性組成物Pの塗布液を塗布する方法としては、例えばバーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法等を利用することができる。
粘着性組成物Pの乾燥は、風乾によって行ってもよいが、通常は加熱処理(好ましくは熱風乾燥)によって行う。加熱処理を行う場合、加熱温度は、50〜150℃であることが好ましく、特に70〜120℃であることが好ましい。また、加熱時間は、10秒〜10分であることが好ましく、特に50秒〜2分であることが好ましい。
活性エネルギー線としては、通常、紫外線、電子線等が用いられる。活性エネルギー線の照射量は、エネルギー線の種類によって異なるが、例えば紫外線の場合には、光量で50〜1000mJ/cmが好ましく、特に100〜500mJ/cmが好ましい。また、電子線の場合には、10〜1000krad程度が好ましい。
粘着性組成物Pの活性エネルギー線硬化性粘着成分が(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)、活性エネルギー線硬化性化合物(B)および架橋剤(C)を含有する場合、粘着性組成物Pの乾燥(加熱処理)により、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は架橋剤(C)によって架橋されて、架橋構造を形成する。また、粘着性組成物Pに対する活性エネルギー線の照射により、複数の活性エネルギー線硬化性化合物(B)は互いに結合して三次元網目構造を形成し、架橋剤(C)によって架橋された(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を当該三次元網目構造内に捕捉するものと推定される。
(2)低弾性粘着剤層
低弾性粘着剤層22は、前述した貯蔵弾性率を有し、光透過性に優れ、かつ、所定の粘着力を有する材料からなれば、特に限定されない。かかる低弾性粘着剤層22は、粘着成分を含有する粘着性組成物から形成されることが好ましく、特に、粘着成分を含有し、光拡散微粒子を含有しない粘着性組成物から形成されることが好ましい。
粘着成分としては、例えば、アクリル系粘着成分、ゴム系粘着成分、シリコーン系粘着成分、ポリウレタン系粘着成分、ポリエステル系粘着成分等が挙げられるが、中でも上記の観点からアクリル系粘着成分が好ましい。また、粘着成分としては、貯蔵弾性率を低いものにするために、非硬化性の粘着成分であることが好ましい。
したがって、低弾性粘着剤層22は、非硬化性の(メタ)アクリル酸エステル重合体を含有する粘着性組成物(以下「粘着性組成物Q」という。)から形成されることが好ましい。非硬化性の(メタ)アクリル酸エステル重合体としては、光拡散粘着剤層21で使用可能な、前述した(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)が好ましく挙げられる。この(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)は、光拡散粘着剤層21で使用するものと同一であってもよいし、異なっていてもよい。
粘着性組成物Qは、得られる低弾性粘着剤層22の凝集力を高めるために、架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤としては、光拡散粘着剤層21で使用可能な、前述した架橋剤(C)が好ましく挙げられる。この架橋剤(C)は、光拡散粘着剤層21で使用するものと同一であってもよいし、異なっていてもよい。
粘着性組成物Qは、所望により、各種添加剤、例えばシランカップリング剤、屈折率調整剤、帯電防止剤、粘着付与剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、軟化剤、防錆剤等を含有してもよい。
粘着性組成物Qは、被着体である液晶セルのガラス面等への粘着力を改善する観点から、シランカップリング剤を含有することが好ましい。シランカップリング剤としては、光拡散粘着剤層21で使用可能な、前述したシランカップリング剤(E)が好ましく挙げられる。このシランカップリング剤(E)は、光拡散粘着剤層21で使用するものと同一であってもよいし、異なっていてもよい。
粘着性組成物Qおよびその塗布溶液は、前述した粘着性組成物Pと同様の方法によって製造することができる。本実施形態における低弾性粘着剤層22は、上記粘着性組成物Qの塗布溶液を、所望の対象物(好ましくは剥離シート3bの剥離面)に塗布し、加熱処理することによって、好ましく得ることができる。この加熱処理は、粘着性組成物Pにおける加熱処理と同様にして行うことができ、所望の対象物に塗布した粘着性組成物Qの塗膜から希釈溶剤等を揮発させる際の乾燥処理で兼ねることもできる。
上記加熱処理後、必要に応じて、常温(例えば、23℃、50%RH)で1〜2週間程度の養生期間を設けてもよい。なお、この養生期間は、必要な場合に必要な段階で設ければよく、通常は、光拡散粘着剤層21と積層した後に設けられることが好ましい。本明細書では、粘着性組成物の塗膜を加熱乾燥させた後、養生前の段階のものも、「粘着剤層」というものとする。
(3)剥離シート
剥離シート3a,3bとしては、特に限定されることはなく、公知のプラスチックフィルムを用いることができる。例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン酢酸ビニルフィルム、アイオノマー樹脂フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム等が用いられる。また、これらの架橋フィルムも用いられる。さらに、これらの積層フィルムであってもよい。
上記剥離シート3a,3bの剥離面(特に粘着剤層と接する面)には、剥離処理が施されていることが好ましい。剥離処理に使用される剥離剤としては、例えば、アルキッド系、シリコーン系、フッ素系、不飽和ポリエステル系、ポリオレフィン系、ワックス系の剥離剤が挙げられる。なお、剥離シート3a,3bのうち、一方の剥離シートを剥離力の大きい重剥離型剥離シートとし、他方の剥離シートを剥離力の小さい軽剥離型剥離シートとすることが好ましい。
剥離シート3a,3bの厚さについては特に制限はないが、通常20〜150μm程度である。
3.粘着シートの製造
粘着シート1の一製造例としては、一方の剥離シート3aの剥離面に、上記粘着性組成物Pの塗布液を塗布し乾燥させた後、活性エネルギー線の照射により光拡散粘着剤層21を形成する。また、他方の剥離シート3bの剥離面に、上記粘着性組成物Qの塗布液を塗布し、加熱処理して低弾性粘着剤層22を形成する。そして、剥離シート3a上の光拡散粘着剤層21と、剥離シート3b上の低弾性粘着剤層22とを貼り合わせる。その後、必要に応じて養生期間を設けてもよい。これにより、剥離シート3aと、光拡散粘着剤層21と、低弾性粘着剤層22と、剥離シート3bとがその順に積層してなる粘着シート1が得られる。
〔液晶表示部材〕
本発明の一実施形態に係る液晶表示部材は、第1の液晶セルと、第2の液晶セルと、それらを互いに貼合する粘着剤層とを備えて構成される。この粘着剤層は、前述した実施形態に係る粘着シートの粘着剤層であり、ヘイズ値が80%以上、99%以下であるものである。かかる液晶表示部材は、当該粘着剤層の作用によって、モアレが発生し難いものとなる。
また、本実施形態に係る液晶表示部材は、第1の液晶セルおよび第2の液晶セルを粘着剤層によって貼合してなるため、薄型化が実現される。さらに、液晶セルの構成材料との屈折率差が空気よりも小さい粘着剤層が液晶セル間に介在していることにより、2枚の液晶セル間のそれぞれの界面における反射損失が低減される。これにより、当該反射損失に起因する透過光の光量減少や表示画像の鮮明度低下が抑制される。
本実施形態における粘着剤層の好ましい一例は、光拡散粘着剤層および低弾性粘着剤層の2層からなるものであり、以下、図面を参照して説明する。
図2に示すように、本実施形態に係る液晶表示部材4は、第1の液晶セル5aと、第2の液晶セル5bと、それらを互いに貼合する粘着剤層2とを備えて構成される。本実施形態における粘着剤層2は、第1の液晶セル5aに接する光拡散粘着剤層21と、第2の液晶セル5bに接する低弾性粘着剤層22との2層からなる。
光拡散粘着剤層21および低弾性粘着剤層22は、前述した粘着シート1における光拡散粘着剤層21および低弾性粘着剤層22であり、その構成の詳細は前述した通りである。
第1の液晶セル5aおよび第2の液晶セル5bは、液晶(LCD)ディスプレイ、特に立体画像を表示する液晶ディスプレイにおいて通常使用されるものであり、特に限定されるものではない。なお、「液晶セル」は、「液晶パネル」、「液晶モジュール」、「液晶表示素子」等と称されることもある。
第1の液晶セル5aおよび第2の液晶セル5bは、通常は硬質体であり、その厚さは、通常、0.5〜5.0mm程度であり、好ましくは1.0〜3.0mm程度である。
上記液晶表示部材4を製造するには、最初に、粘着シート1から剥離シート3aを剥離し、光拡散粘着剤層21を露出させ、その露出した光拡散粘着剤層21を第1の液晶セル5aの一方の面に貼付する。このとき、粘着シート1において、液晶セル5aに接する面と反対側の面は、柔軟性を有する剥離シート3bが貼付された状態を維持している。したがって、液晶セル5aへの貼付時に発生した光拡散粘着剤層21の応力は直ぐに解消されることとなる。また、液晶セル5aへの貼付時には低弾性粘着剤層22がクッション材の役割を果たし、液晶セル5aに過剰な圧力がかかるのを抑制することができる。これらの作用により、本段階における、液晶表示部材4形成時の画像表示ムラの原因となる液晶セル5aの配向の乱れを防止することができる。
次に、第1の液晶セル5aに貼付した粘着シート1(粘着剤層2)から剥離シート3bを剥離し、低弾性粘着剤層22を露出させ、その露出した低弾性粘着剤層22に第2の液晶セル5bを貼合する。ここで、第2の液晶セル5bとの貼合により、粘着剤層2には応力が発生する。しかしながら、粘着剤層2が低弾性粘着剤層22を有することから、上記応力は緩和され、第1の液晶セル5aや第2の液晶セル5bへ当該応力が作用することが防止される。さらには、第2の液晶セル5b貼合時の過剰な圧力も、低弾性粘着剤層22により調整されることとなる。このようにして得られる液晶表示部材4では、粘着剤層2の残留応力やそれによる反発力のムラにより液晶セル5a,5bの配向が乱れることが防止され、もって表示画像のムラの発生が抑制されて、良好に表示画像が表示される。
また、上記液晶表示部材4は、ヘイズ値が規定された粘着剤層2、特に光拡散粘着剤層21の作用によって、モアレが発生し難く、表示画像の視認性に優れる。
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
例えば、粘着シート1における粘着剤層2は、3層以上の構造を有するものであってもよい。また、粘着シート1における剥離シート3a,3bのいずれか一方は省略されてもよい。
以下、実施例等により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例等に限定されるものではない。
〔製造例1〕(光拡散粘着剤層用の粘着性組成物の調製)
1.(メタ)アクリル酸エステル重合体の調製
アクリル酸2−エチルヘキシル60質量部、アクリル酸イソボルニル10質量部、N−アクリロイルモルホリン10質量部、およびアクリル酸2−ヒドロキシエチル20質量部を溶液重合法により共重合させて、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を調製した。この(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)の分子量を以下の方法で測定したところ、重量平均分子量(Mw)50万であった。
上記重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて以下の条件で測定(GPC測定)した標準ポリスチレン換算の重量平均分子量である。
<測定条件>
・GPC測定装置:東ソー社製,HLC−8020
・GPCカラム(以下の順に通過):東ソー社製
TSK guard column HXL−H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
・測定溶媒:テトラヒドロフラン
・測定温度:40℃
2.光拡散粘着剤層用の粘着性組成物の調製
上記工程1で得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)100質量部(固形分換算値;以下同じ)と、活性エネルギー線硬化性成分(B)としてのエチレンオキシド変性イソシアヌル酸ジアクリレートおよびエチレンオキシド変性イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレートの混合物(東亜合成社製,製品名「アロニックスM315」)5質量部と、光重合開始剤(D)としての2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン0.25質量部およびベンゾフェノン0.25質量部と、架橋剤(C)としてのトリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート0.2質量部と、シランカップリング剤(E)としての3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.3質量部と、光拡散微粒子としての、無機と有機の中間的な構造を有するケイ素含有化合物からなる微粒子(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製,製品名「トスパール145L」,平均粒径:4.5μm,屈折率:1.43)1質量部とを混合し、十分に撹拌して、メチルエチルケトンで希釈することにより、光拡散粘着剤層用の粘着性組成物Pの塗布溶液を得た。
〔製造例2〜4〕(光拡散粘着剤層用の粘着性組成物の調製)
光拡散微粒子の種類および配合量を表1に示すように変更する以外、製造例1と同様にして光拡散粘着剤層用の粘着性組成物の塗布溶液を調製した。
〔製造例5〕(低弾性粘着剤層用の粘着性組成物の調製)
製造例1の工程1で得られた(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)100質量部と、架橋剤(C)としてのトリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート0.2質量部と、シランカップリング剤(E)としての3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.3質量部とを混合し、十分に撹拌して、メチルエチルケトンで希釈することにより、低弾性粘着剤層用の粘着性組成物Qの塗布溶液を得た。
ここで、(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)を100質量部(固形分換算値)とした場合の粘着性組成物の各配合(固形分換算値)を表1に示す。なお、表1に記載の略号等の詳細は以下の通りである。
[(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)]
2EHA:アクリル酸2−エチルヘキシル
IBXA:アクリル酸イソボルニル
ACMO:N−アクリロイルモルホリン
HEA:アクリル酸2−ヒドロキシエチル
[光拡散微粒子]
トスパール145L:無機と有機の中間的な構造を有するケイ素含有化合物からなる微粒子(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製,製品名「トスパール145L」,平均粒径:4.5μm,屈折率:1.43)
XX−16LA:真球状ポリメタクリル酸メチル−ポリスチレン共重合体微粒子(積水化成品工業社製,製品名「XX−16LA」,平均粒径:2.5μm,屈折率:1.55)
〔実施例1〕
1.光拡散粘着剤層の形成
製造例2で調製した光拡散粘着剤層用の粘着性組成物Pの塗布溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した軽剥離型剥離シート(リンテック社製,製品名「SP−PET382120」)の剥離処理面に、ナイフコーターで塗布した。そして、その塗膜を90℃で1分間加熱処理して、塗布層を形成した。
次いで、上記塗布層に対し、以下の条件で紫外線を照射し、上記塗布層を硬化させて、厚さ100μmの光拡散粘着剤層を形成した。
<紫外線照射条件>
・フュージョン社製無電極ランプ Hバルブ使用
・照度600mW/cm,光量150mJ/cm
・UV照度・光量計はアイグラフィックス社製「UVPF−36」を使用
2.低弾性粘着剤層の形成
製造例5で調製した低弾性粘着剤層用の粘着性組成物Qの塗布溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した重剥離型剥離シート(リンテック社製,製品名「SP−PET752150」)の剥離処理面に、ナイフコーターで塗布した。そして、その塗膜を90℃で1分間加熱処理し、厚さ50μmの低弾性粘着剤層を形成した。
3.粘着シートの製造
上記工程1で得られた軽剥離型剥離シート上の光拡散粘着剤層と、上記工程2で得られた重剥離型剥離シート上の低弾性粘着剤層とを貼り合わせた後、23℃、50%RHの条件下で7日間養生し、軽剥離型剥離シートと、光拡散粘着剤層(厚さ100μm)と、低弾性粘着剤層(厚さ50μm)と、重剥離型剥離シートとがその順に積層してなる粘着シートを得た。なお、各粘着剤層の厚さは、JIS K7130に準拠し、定圧厚さ測定器(テクロック社製,製品名「PG−02」)を使用して測定した値である。
〔実施例2〜6,比較例1〜2〕
光拡散粘着剤層用の粘着性組成物の種類、ならびに各粘着剤層の厚さを表2に示すように変更する以外、実施例1と同様にして粘着シートを製造した。
〔試験例1〕(貯蔵弾性率(G’)の測定)
実施例および比較例と同様にして形成した厚さ50μmの光拡散粘着剤層および低弾性粘着剤層を、それぞれ複数層積層し、厚さ800μmの積層体とした。得られた粘着剤層の積層体から、直径8mmの円柱体(高さ800μm)を打ち抜き、これをサンプルとした。
上記サンプルについて、JIS K7244−6に準拠し、粘弾性測定器(REOMETRIC社製,製品名「DYNAMIC ANALAYZER RDAII」)を用いてねじりせん断法により、以下の条件で貯蔵弾性率(G’)(MPa)を測定した。結果を表2に示す。
測定周波数:1Hz
測定温度:23℃
〔試験例2〕(ヘイズ値の測定)
実施例および比較例で形成した光拡散粘着剤層、低弾性粘着剤層およびそれらの積層体としての粘着剤層の各ヘイズ値を、ヘイズメーター(日本電色工業社製,製品名「NDH2000」)を用いて、JIS K7105に準じて測定した。結果を表2に示す。
〔試験例3〕(モアレの評価)
実施例および比較例で得られた粘着シートにおける光拡散粘着剤層側の軽剥離型剥離シートを剥離し、露出した光拡散粘着剤層を、タブレット端末(アップル社製,製品名「iPad(登録商標)」,解像度:264ppi)の表示画面の表面に貼付した。次いで、上記粘着シートにおける低弾性粘着剤層側の重剥離型剥離シートを剥離し、露出した低弾性粘着剤層に対し、20ppi〜180ppi(20ppi刻み)の格子を有する液晶マスクを貼合し、液晶表示体を得た。
上記タブレット端末の画面を全面緑色表示(RGB値(R,G,B)=0,255,0)にして、上記液晶表示体について、液晶マスク側における画面の法線から60度の方向より目視で見たモアレの程度を、以下の基準で評価した。結果を表2に示す。
◎:全ての液晶マスクに係る液晶表示体でモアレが発生せず、目視の方向を種々に変えても、同じ結果であった。
○:全ての液晶マスクに係る液晶表示体でモアレが発生しなかった。
△:一部の液晶マスクに係る液晶表示体でモアレが発生した。
×:全ての液晶マスクに係る液晶表示体でモアレが発生した。
〔試験例4〕(画像表示ムラ防止性の評価)
第1および第2の液晶セルを用意し、第1の液晶セルを吸着装置で吸着させた。次いで、実施例および比較例で得られた粘着シートにおける光拡散粘着剤層側の軽剥離型剥離シートを剥離し、露出した光拡散粘着剤層を、上記第1の液晶セルの片面に貼付した。次いで、上記粘着シートにおける低弾性粘着剤層側の重剥離型剥離シートを剥離し、露出した低弾性粘着剤層に対し、大気圧下貼合機(サンテック社製,製品名「TMS−SA」)を使用して、貼付速度30mm/sec、ローラー圧0.3MPaにて、第2の液晶セルを貼合した。具体的には、第2の液晶セルの一方の端部をガラス押さえによって支持しながら、第2の液晶セルの他方の端部側から、ローラーにて第2の液晶セルを低弾性粘着剤層に対して押圧し、当該ローラーを第2の液晶セルの一方の端部まで回転移動させ、最後にガラス押さえを外した。
その後、第1および第2の液晶セルを貼合した状態で、白色光をバックライト光として画像を表示させ、目視により第1の液晶セル側から表示画像を見て、以下の基準で画像表示ムラの防止性を評価した。結果を表2に示す。
○:問題なく画像が表示された。
×:表示画像にムラが発生した。
Figure 0006908379
Figure 0006908379
表2から分かるように、実施例で得られた粘着シートによれば、得られた液晶表示体においてモアレが発生し難く、また、画像表示ムラの防止性にも優れていた。
本発明に係る粘着シートおよび液晶表示部材は、立体画像表示装置に好適に用いることができる。
1…粘着シート
2…粘着剤層
21…光拡散粘着剤層
22…低弾性粘着剤層
3a,3b…剥離シート
4…液晶表示部材
5a…第1の液晶セル
5b…第2の液晶セル

Claims (5)

  1. 2枚の液晶セルを貼合するための粘着剤層を有し、
    前記粘着剤層が、複数層からなり、
    前記複数層の少なくとも一層が、光拡散性を有する光拡散粘着剤層であり、
    前記粘着剤層の少なくとも一方の面に、23℃における貯蔵弾性率が前記光拡散粘着剤層よりも低い低弾性粘着剤層が存在し、
    前記粘着剤層のヘイズ値が、80%以上、99%以下であり、
    前記粘着剤層の総厚が、100μm以上、1000μm以下である
    ことを特徴とする粘着シート。
  2. 前記低弾性粘着剤層の23℃における貯蔵弾性率が、0.01MPa以上、0.1MPa以下であることを特徴とする請求項に記載の粘着シート。
  3. 前記光拡散粘着剤層の23℃における貯蔵弾性率が、0.1MPa以上、3.0MPa以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の粘着シート。
  4. 2枚の剥離シートと、
    前記2枚の剥離シートの剥離面と接するように前記剥離シートに挟持された前記粘着剤層と
    を備えたことを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の粘着シート。
  5. 第1の液晶セルと、
    第2の液晶セルと、
    前記第1の液晶セルおよび前記第2の液晶セルを互いに貼合する粘着剤層と
    を備えた液晶表示部材であって、
    前記粘着剤層が、請求項1〜のいずれか一項に記載の粘着シートの粘着剤層である
    ことを特徴とする液晶表示部材。
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