KR102084282B1 - 점착제 부착 광학 필름 및 그 제조 방법, 그리고 화상 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

점착제 부착 광학 필름 및 그 제조 방법, 그리고 화상 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

전방면 투명판, 터치 패널, 화상 표시 패널 간의 접합에 사용한 때에, 화상 표시 장치의 표시 불균일이 억제되고, 또한 단부면으로부터의 비어져 나옴이 적은 점착 시트 및 그 점착 시트를 구비하는 광학 필름 및 화상 표시 장치를 제공한다.
점착제 부착 광학 필름은, 편광판을 포함하는 광학 필름(10)의 일주면 상에 전방면 투명판 또는 터치 패널과의 접합에 사용되는 점착제층(21)을 구비한다. 제1 점착제층(21)은 두께가 30㎛ 이상이며, 단부면의 점착제(21e)의 유동성이 면 내의 중앙부의 점착제(21c)의 유동성보다 작다. 점착제 부착 광학 필름은, 광학 필름(10)의 제2 주면 상에, 화상 표시 셀과 접합하기 위한 점착제층(22)을 갖는 양면 점착제 부착 광학 필름이어도 된다.

Description

점착제 부착 광학 필름 및 그 제조 방법, 그리고 화상 표시 장치의 제조 방법{OPTICAL FILM WITH ADHESIVE, METHOD FOR FABRICATION THEREOF, AND METHOD FOR FABRICATION OF IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 화상 표시 패널의 전방면에 투명판이나 터치 패널 등을 구비하는 화상 표시 장치의 형성에 사용되는 점착제 부착 광학 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그 점착제 부착 광학 필름을 사용한 화상 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
휴대 전화, 카 내비게이션 장치, 퍼스널 컴퓨터용 모니터, 텔레비전 등의 각종 화상 표시 장치로서, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치가 널리 사용되고 있다. 화상 표시 패널(액정 패널이나 유기 EL 패널)의 외표면으로부터의 충격에 의한 화상 표시 패널의 파손 방지 등을 목적으로 하여, 화상 표시 패널의 시인측에, 투명 수지판이나 유리판 등의 전방면 투명판(「윈도우층」 등으로도 칭해진다)이 설치되는 경우가 있다.
화상 표시 패널의 전방면에 전방면 투명판을 배치하는 방법으로서, 점착제층을 개재하여 양자를 접합하는 「층간 충전 구조」가 채용되고 있다. 층간 충전 구조에서는, 패널과 전방면 투명판 사이가 점착제로 충전되기 때문에, 계면의 굴절률차가 감소하여, 반사나 산란에 기인하는 시인성의 저하가 억제된다. 편광판 등의 광학 필름의 한쪽 면에 화상 표시 패널과 접합하기 위한 점착제층을 구비하고, 다른 쪽 면에 전방면 투명판과 접합하기 위한 층간 충전용 점착제를 구비하는 양면 점착제 부착 필름도 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 2 참조).
전방면 투명판의 패널측의 면의 주연부에는, 장식이나 광차폐를 목적으로 한 착색층이 인쇄되어 있다. 투명판의 주연부에 착색층이 형성되면, 10㎛ 내지 몇십㎛ 정도의 인쇄 단차가 발생한다. 층간 충전제로서 시트형 점착제를 사용했을 때는, 이 인쇄 단차부 주변에 기포가 발생하기 쉽다. 또한, 점착제를 거쳐, 인쇄 단차부 직하의 화상 표시 패널에 압력이 부가되어, 화면 단부에 역학적인 변형을 발생시키기 때문에, 화면의 주연부에 표시 불균일이 발생하는 등의 문제를 발생시키는 경우가 있다.
이러한, 전방면 투명판의 인쇄 단차에 기인하는 문제를 해결하기 위해서, 유연하고 두께가 두꺼운 점착 시트를 전방면 투명판의 접합에 사용하여, 인쇄 단차 흡수성을 부여하는 일이 행하여지고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 내지 4에서는, 광학 필름과 전방면 투명판의 접합에 사용되는 점착제층의 저장 탄성률을 소정 범위로 하는 것이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2에서는, 광경화형 점착제를 사용하여, 접합 시의 인쇄 단차 부근에서 기포 발생을 억제하면서, 접합 후에 광조사를 행하여 점착제의 탄성률을 높임으로써, 접착의 장기 신뢰성이 높아지는 것이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2012-237965호 공보 일본 특허 공개 제2014-115468호 공보 일본 특허 공개 제2011-74308호 공보 일본 특허 공개 제2010-189545호 공보
상기한 바와 같이 유연하고(저장 탄성률이나 잔류 응력이 작고) 두께가 두꺼운 점착 시트를 사용하면, 인쇄 단차 부근에서의 기포나, 화면 주연부의 표시 불균일 발생을 억제할 수 있다. 그러나, 유연한 점착제는 유동되기 쉽기 때문에, 소정 사이즈로 잘라내진 제품의 단부면에 노출된 점착제가 단부면으로부터 비어져 나오기 쉬워, 이물의 부착이 발생하거나, 제품끼리가 합착하는 등의 문제를 발생시키는 경우가 있다. 또한, 화상 표시 장치의 형성 과정에 있어서, 접합 후의 인쇄 단차부 주변에서의 기포(딜레이 버블)의 발생을 억제할 목적으로, 오토클레이브 처리 등에 의한 가압·가열 처리가 행하여지는 경우가 많다. 이 때에, 점착제의 유동성이 높으면, 접합 단부면으로부터 점착제가 비어져 나와, 접합 장치 내를 오염시키는 경우가 있다.
특히, 화상 표시 장치의 박형화 요구가 높아짐에 따라서, 점착제의 두께를 얇게 할 것이 요구되기 때문에, 표시 불균일을 억제하기 위해서는 점착제의 유동성을 더 높일 필요가 있다. 이에 따라 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴이 보다 현저해지는 경향이 있다.
점착제의 단부면으로부터의 비어져 나옴에 의한 문제를 억제하기 위해서, 특허문헌 1에서는, 점착제층의 단부면이 광학 필름의 측면(절단면)보다 내측에 존재하도록, 절단이나 가공을 행하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 유연한 점착제는 유동되기 쉽기 때문에, 점착제층의 단부면이 필름의 내측에 존재하는 경우에도, 보관시나 수송시 등에 경시적으로 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴이 발생하기 쉽다. 또한, 점착제층의 단부면과 필름의 단부면의 거리가 너무 길면, 전방면 투명판의 인쇄 단차 부근에서 접착 불량을 발생시키기 쉽고, 거리가 너무 짧으면 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴을 억제할 수 없는 경우가 있다.
상기 상황을 감안하여, 본 발명은 전방면 투명판과 접합했을 때의 단차 추종성을 갖고, 또한 단부면으로부터의 비어져 나옴이 적은 점착제층을 구비하는 점착제 부착 광학 필름의 제공을 목적으로 한다.
단부면의 점착제의 유동성을 면 내의 중앙부 점착제의 유동성보다 작게 함으로써 상기 과제를 해결할 수 있다. 본 발명은 전방면 투명판 또는 터치 패널과 화상 표시 셀 사이에 배치하여 사용되는 점착제 부착 광학 필름에 관한 것으로서, 광학 필름의 제1 주면 상에 제1 점착제층이 부설되어 있다. 제1 점착제층은, 전방면 투명판 또는 터치 패널과 광학 필름과의 접합에 사용된다. 제1 점착제층은, 두께가 30㎛ 이상이며, 단부면의 점착제의 유동성이 면 내의 중앙부의 점착제의 유동성보다 작다.
본 발명의 점착제 부착 광학 필름은, 또한 제2 주면측에 제2 점착제층이 부설된 양면 점착제 부착 광학 필름이어도 된다. 제2 점착제층은, 화상 표시 셀과 광학 필름의 접합에 사용된다. 제2 점착제층의 두께는 30㎛ 이하인 것이 바람직하다.
제1 점착제층을 구성하는 점착제 조성물은, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 라디칼 중합성의 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 점착제 조성물 중의 라디칼 중합성 화합물은, 단량체 또는 올리고머로서 점착제 조성물 중에 존재해도 되고, 베이스 중합체의 관능기와 결합하고 있어도 된다. 라디칼 중합성 화합물이 베이스 중합체와 결합함으로써, 베이스 중합체에 라디칼 중합성 관능기가 도입된다. 점착제 조성물 중에 라디칼 중합성 화합물을 단량체 또는 올리고머로서 존재시킬 경우, 1분자 중에 2 이상의 중합성 관능기를 갖는 다관능 중합성 화합물이 바람직하게 사용된다.
제1 점착제층을 구성하는 점착제 조성물은, 광중합 개시제를 더 함유하는 것이 바람직하다. 점착제 조성물이 라디칼 중합성 화합물과 광중합 개시제를 함유하는 광경화형 점착제일 경우, 화상 표시 장치의 화면 사이즈에 맞춘 소정 사이즈로 절단 후의 점착제 부착 광학 필름의 측면으로부터 자외선 등의 활성 광선을 조사함으로써, 제1 점착제층의 단부면의 점착제의 유동성을 저하시킬 수 있다.
제1 점착제층은, 단부면의 점착제의 겔 분율이, 면 내의 중앙부의 점착제의 겔 분율보다 5％ 이상 큰 것이 바람직하다. 제1 점착제층은, 단부면의 점착제의 겔 분율이 55％ 이상인 것이 바람직하다. 제1 점착제층은, 면 내의 중앙부의 점착제의 겔 분율이 55％ 미만인 것이 바람직하다. 제1 점착제층의 면내 중앙부의 점착제는, 25℃에서의 저장 탄성률이 1×104Pa 내지 1×106Pa인 것이 바람직하다.
제1 점착제층을 구성하는 점착제 조성물은, 고형분 전량에 대하여 아크릴계 베이스 중합체를 50중량％ 이상 함유하는 것이 바람직하다. 아크릴계 베이스 중합체는, 단량체 유닛으로서 히드록시기 함유 단량체 유닛을 함유하는 것이 바람직하고, 구성 단량체 유닛 전량에 대한 히드록시기 함유 단량체 유닛의 함유량은 3 내지 50중량％가 바람직하다.
또한, 본 발명은 시인측으로부터, 전방면 투명판 또는 터치 패널, 편광판을 포함하는 광학 필름 및 화상 표시 셀이 이 순서대로 배치된 화상 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 화상 표시 장치의 제조에 있어서는, 점착제 부착 광학 필름과 전방면 투명판 또는 터치 패널이, 제1 점착제층을 개재하여 접합된다(시인측 접합 공정). 제1 점착제층을 구성하는 점착제 조성물이 라디칼 중합성 화합물과 광중합 개시제를 함유하는 경우, 시인측 접합 공정 후에, 전방면 투명판 또는 터치 패널측으로부터 활성 광선을 조사함으로써, 제1 점착제층이 경화되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 전방면 투명판 또는 터치 패널과 광학 필름과의 접합에 사용되는 점착제로서 광중합성의 점착제를 사용하면, 점착제 부착 광학 필름의 측면으로부터의 활성 광선 조사에 의해 단부면의 점착제를 선택적으로 광경화시켜, 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴 등을 억제할 수 있다. 또한, 면 내의 중앙부의 점착제를 미경화로 하여 높은 유동성을 유지한 상태에서, 전방면 투명판 또는 터치 패널과 광학 필름과의 접합을 행하면, 인쇄 단차 부근에서의 기포나, 화면 주연부의 표시 불균일 발생을 억제할 수 있다. 접합 후에, 전방면 투명판 또는 터치 패널측으로부터 활성 광선을 조사함으로써, 면 내의 중앙부의 점착제를 경화하여, 접착성을 높일 수 있다.
본 발명의 점착제 부착 광학 필름은, 제1 점착제층의 단부면의 점착제의 유동성이 작기 때문에, 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴이 작다. 그로 인해, 접합 시 등의 점착제의 비어져 나옴에 의한 오염이나, 보관시, 수송시 등에 있어서의 제품의 합착 등을 억제할 수 있다. 또한, 제1 점착제층의 면내 중앙부는 점착제의 유동성이 높기 때문에, 터치 패널이나 전방면 투명판 등의 전방면 투명 부재와 접합한 경우의 인쇄 단차 흡수성이 우수하여, 화면 주연의 표시 불균일 등의 인쇄 단차에 기인하는 문제를 억제할 수 있다.
도 1에서, A는 점착제 부착 광학 필름의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 평면도이며, B는 A의 B1-B2선에 있어서의 단면을 도시하는 모식적 단면도이다.
도 2는 화상 표시 장치의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 점착제층의 경화 부분의 폭 W1의 구하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 1은, 본 발명의 점착제 부착 광학 필름의 일 형태를 도시한다. 도 1의 A는 평면도이며, 도 1의 B는 도 1의 A의 B1-B2선에 있어서의 단면도이다. 도 2는, 점착제 부착 광학 필름(55)을 사용하여 형성된 화상 표시 장치(100)의 일 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 1의 B에 도시하는 점착제 부착 광학 필름(55)은 광학 필름(10)의 한쪽 면(제1 주면)에 제1 점착제층(21)이 부설되어 있다. 도 1의 B에 도시하는 형태에서는, 제1 점착제층(21) 상에 보호 시트(31)가 박리 가능하게 접착되어 있다. 제1 점착제층(21)이 부설된 제1 주면은, 화상 표시 장치 형성 시에 시인측이 되는 면이다. 제1 점착제층(21)은 광학 필름(10)과 전방면 투명판이나 터치 패널 등의 전방면 투명 부재(70)와의 접합에 사용된다.
도 1의 B에 도시한 바와 같이, 광학 필름(10)의 다른 쪽 면(제2 주면)에는, 제2 점착제층(22)이 부설되어 있어도 된다. 도 1의 B에 도시하는 형태에서는, 제2 점착제층(22) 상에 보호 시트(32)가 박리 가능하게 접착되어 있다. 화상 표시 장치 형성 시에, 제2 점착제층(22)이 부설된 제2 주면측이, 액정 셀이나 유기 EL 셀 등의 화상 표시 셀(61)측에 배치된다. 제2 점착제층(22)은 광학 필름(10)과 화상 표시 셀(61)의 접합에 사용된다.
[광학 필름]
광학 필름(10)은 편광판을 포함한다. 편광판으로서는, 편광자의 편면 또는 양면에, 필요에 따라 적당한 투명 보호 필름이 접합된 것이 일반적으로 사용된다. 편광자는, 특별히 한정되지 않고 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로서는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료 등의 2색성 물질을 흡착시켜서 1축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산 처리물 등의 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다.
편광자의 보호 필름으로서의 투명 보호 필름에는, 셀룰로오스계 수지, 환형 폴리올레핀계 수지, 아크릴계 수지, 페닐말레이미드계 수지, 폴리카르보네이트계 수지 등의, 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차단성 및 광학 등방성이 우수한 것이 바람직하게 사용된다. 또한, 편광자의 양면에 투명 보호 필름이 설치되는 경우, 그 표리에서 동일한 폴리머 재료를 포함하는 보호 필름이 사용되어도 되고, 서로 다른 폴리머 재료 등을 포함하는 보호 필름이 사용되어도 된다. 또한, 액정 셀의 광학 보상이나 시야각 확대 등을 목적으로 하여, 위상차판(연신 필름) 등의 광학 이방성 필름을 편광자의 보호 필름으로서 사용할 수도 있다.
광학 필름(10)은 편광판만을 포함하는 것이어도 되고, 편광판의 한쪽 또는 양쪽 면에, 필요에 따라 적당한 접착제층이나 점착제층을 개재하여, 다른 필름이 적층되어 있어도 된다. 이러한 필름으로서는, 위상차판, 시야각 확대 필름, 시야각 제한(엿보기 방지) 필름, 휘도 향상 필름 등의 화상 표시 장치의 형성에 사용되는 것이 사용되고, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 액정 표시 장치에서는, 액정 셀로부터 시인측으로 사출되는 광의 편광 상태를 적절하게 변환하여, 시야각 특성을 향상시키는 등의 목적으로, 화상 표시 셀(액정 셀)과 편광판 사이에 광학 보상 필름이 사용되는 경우가 있다. 유기 EL 표시 장치에서는, 외광이 금속 전극층에서 반사하여 경면처럼 시인되는 것을 억제하기 위해서, 셀과 편광판 사이에 1/4 파장판이 배치되는 경우가 있다. 또한, 편광판의 시인측에 1/4 파장판을 배치하고, 출사광을 원편광으로 함으로써, 편광 선글라스를 장착한 시인자에 대해서도, 적절한 화상 표시를 시인시킬 수 있다.
광학 필름(10)의 표면에는, 하드 코팅층이나 반사 방지 처리, 교착 방지나, 확산 내지 안티글레어를 목적으로 한 처리가 실시되어 있어도 된다. 또한, 광학 필름(10)의 표면에는, 점착제층(21, 22)을 부설하기 전에, 접착성 향상 등을 목적으로 하여 표면 개질 처리가 행하여져도 된다. 구체적인 처리로서는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 프레임 처리, 오존 처리, 프라이머 처리, 글로우 처리, 비누화 처리, 커플링제에 의한 처리 등을 들 수 있다. 또한 적절하게 대전 방지층을 형성할 수도 있다.
[제1 점착제층]
광학 필름(10)의 한쪽 면에 부설된 제1 점착제층(21)은 전방면 투명판이나 터치 패널 등의 전방면 투명 부재(70)의 접합에 사용된다. 광학 필름(10) 상에 미리 점착제층(21)이 부설된 점착제 부착 광학 필름을 사용하면, 전방면 투명 부재(70)의 접합 시에, 광학 필름 상에 액상 접착제나 별도의 시트형 점착제를 부설하는 공정을 생략할 수 있어, 화상 표시 장치의 제조 공정을 간략화할 수 있다.
점착제층(21)의 두께는, 30㎛ 이상이 바람직하고, 50㎛ 이상 보다 바람직하고, 70㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 점착제층의 두께가 상기 범위라면, 점착제에 단차 추종성을 부여할 수 있기 때문에, 인쇄 단차 부근에서의 기포의 발생이나, 화상 표시 장치의 주연 영역에서의 표시 불균일의 발생을 억제할 수 있다. 전방면 투명 부재(70)가 주연부에 인쇄부(76) 등의 비평탄 영역을 가질 경우, 점착제층(21)의 두께는, 비평탄 영역(인쇄부)(76)의 두께의 1.2배 이상이 바람직하고, 1.5배 이상이 보다 바람직하고, 2.0배 이상이 더욱 바람직하다. 점착제층(21)의 두께의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 화상 표시 장치의 경량화·박형화의 관점이나, 점착제층 형성의 용이성, 핸들링성 등을 감안하면, 300㎛ 이하가 바람직하고, 250㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
단차 추종성을 갖게 하기 위해서는, 유연하고 유동성이 높은 점착제가 바람직하게 사용된다. 점착제의 유동성 지표로서는, 저장 탄성률이나 잔류 응력 등을 들 수 있다. 저장 탄성률이 동등하거나, 저장 탄성률 G'와 손실 탄성률 G"의 비인 손실 정접 tanδ=G"/G'이 클수록, 점성이 높고 유동성이 높다.
점착제에 단차 추종성을 갖게 하여 기포나 표시 불균일을 억제하기 위해서, 제1 점착제층의 25℃에서의 저장 탄성률 G'은, 1×106Pa 이하가 바람직하고, 5×105Pa 이하가 보다 바람직하고, 3×105Pa 이하가 더욱 바람직하다. 점착제 부착 광학 필름을 원하는 크기로 자를 때의 커트날 등에의 점착제의 부착을 저감하기 위해서, 제1 점착제층의 25℃에서의 저장 탄성률 G'은, 1×104Pa 이상이 바람직하고, 2×104Pa 이상이 보다 바람직하고, 3×104Pa 이상이 더욱 바람직하다.
터치 패널이나 전방면 투명판 등의 전방면 투명 부재와 광학 필름을 점착제층을 개재하여 접합할 때에는, 기포의 제거 등을 목적으로 하여, 가열 환경 하에서 접합이 행하여진 후, 오토클레이브 처리 등에 의해, 가압·가열 처리가 행하여지는 경우가 많다. 제1 점착제층(21)은 전방면 투명 부재와의 접합 시에 높은 유동성을 갖는 것이 바람직하다. 그 때문에, 제1 점착제층의 80℃에서의 저장 탄성률 G'80℃는, 1×105Pa 이하가 바람직하고, 5×104Pa 이하가 보다 바람직하고, 3×104Pa 이하가 더욱 바람직하고, 1×104Pa 이하가 특히 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 저장 탄성률 G'은, JIS K7244-1「플라스틱-동적 기계 특성의 시험 방법」에 기재된 방법에 준거하여, 주파수 1Hz의 조건에서, -50 내지 150℃의 범위에서 승온 속도 5℃/분으로 측정했을 때의, 소정 온도에 있어서의 값을 판독함으로써 구해진다. 점착제와 같이 점탄성을 나타내는 물질의 탄성률은, 저장 탄성률 G'와 손실 탄성률 G"로 표현된다. 일반적으로, 손실 탄성률 G"는 점성의 정도를 나타내는 지표인 데 비해, 저장 탄성률 G'은 경도의 정도를 나타내는 지표로서 사용된다.
점착제에 단차 추종성을 갖게 하여 기포나 표시 불균일을 억제하기 위해서, 제1 점착제층의 25℃에서의 잔류 응력은, 6N/㎠ 이하가 바람직하고, 5.5N/㎠ 이하가 보다 바람직하고, 5N/㎠ 이하가 더욱 바람직하다. 잔류 응력은, 0.1N/㎠ 이상이 바람직하다. 본 명세서에 있어서의 잔류 응력은, 25℃, 변형 300％의 조건의 인장 응력 완화 시험에 의해 측정되는 180초 후의 잔류 응력이다. 구체적으로는, 잔류 응력은, 인장 시험기에 의해, 인장 속도 200mm/분으로 변형 300％(원래 길이의 4배)가 될 때까지 변형시킨 후, 180초간 경과 후의 응력(인장 응력)이다. 잔류 응력은, 저장 탄성률과의 상관이 높고, 저장 탄성률이 클수록, 잔류 응력도 커지는 경향이 있다.
상기한 바와 같이 광학 필름(10)이 제1 주면 상에 부설되는 제1 점착제층으로서는, 전방면 투명 부재(70)의 인쇄부(76)의 단차에 기인하는 기포나 표시 불균일을 억제하기 위해서, 저장 탄성률이나 잔류 응력이 작고, 유동성이 높은 것이 사용된다. 한편, 점착제의 유동성이 크면, 점착제 부착 광학 필름의 단부면으로부터 점착제가 비어져 나오기 쉬워진다. 화상 표시 장치의 화면 사이즈에 맞추어 소정 사이즈로 잘라내진 점착제 부착 광학 필름의 단부면으로부터 점착제가 비어져 나오면, 보관 시나 수송 시에, 단부면에의 이물의 부착이나, 겹쳐진 제품끼리의 합착등의 문제를 발생시키기 쉽다. 또한, 전방면 투명 부재와의 접합 시의 가압에 의해, 단부면으로부터 점착제가 비어져 나오면, 라미네이터나 오토클레이브 등의 장치 내의 오염을 발생시킨다.
본 발명에 있어서는, 제1 점착제층(21)의 면내 중앙부의 점착제(21c)에 상기와 같은 높은 유동성을 갖게 한 채, 단부면의 점착제(21e)의 유동성을 작게 함으로써, 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴을 억제할 수 있다. 도 1의 A에 도시한 바와 같이, 점착제 부착 광학 필름의 단부면 전체에 걸쳐, 점착제의 유동성을 작게 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 점착제 부착 광학 필름이 직사각형으로 잘라내져 있는 경우, 직사각형의 4변 모두에 있어서, 면내 중앙부의 점착제의 유동성에 비하여 단부면의 점착제의 유동성이 작은 것이 바람직하다.
단부면의 점착제의 유동성을 작게 하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 단부면 부근에 유동성이 작은 점착제를 부설하고, 면내 중앙부에는 유동성이 높은 점착제를 부설하면, 단부면의 점착제를 선택적으로 저유동성으로 할 수 있다. 생산성 및 가공성의 관점에서는, 광학 필름 상의 전체면에 경화성의 점착제층(21)을 부설하고, 단부면의 점착제(21e)를 선택적으로 경화시켜 가교도를 높이는 방법 등이 바람직하다.
경화성의 점착제는, 베이스 중합체와 중합성 화합물을 함유하고, 광이나 열에 의해 중합성 화합물이 베이스 중합체를 가교함으로써 점착제의 겔 분율(가교도)을 높여서, 유동성을 저하시킬 수 있다. 중합성 화합물로서는, 탄소-탄소 이중 결합(C=C 결합)을 갖는 라디칼 중합성 화합물(에틸렌성 불포화 화합물)이 바람직하게 사용된다. 라디칼 중합성 화합물은, 단량체 또는 올리고머로서 점착제 조성물 중에 존재해도 되고, 베이스 중합체의 히드록시기 등의 관능기와 결합하고 있어도 된다. 경화성의 점착제는, 중합 개시제(광중합 개시제나 열 중합 개시제)를 포함하는 것이 바람직하다.
베이스 중합체의 관능기와 결합 가능한 관능기와 라디칼 중합성 관능기를 갖는 라디칼 중합성 화합물을 베이스 중합체와 혼합함으로써, 베이스 중합체에 라디칼 중합성 관능기를 도입하여, 점착제 조성물을 경화형 점착제로 할 수 있다. 베이스 중합체의 관능기와 결합 가능한 관능기로서는, 이소시아네이트기가 바람직하다. 이소시아네이트기는, 베이스 중합체의 히드록시기와 우레탄 결합을 형성하기 때문에, 베이스 중합체에의 라디칼 중합성 관능기의 도입을 용이하게 행할 수 있다. 이소시아네이트기와 중합성 관능기를 함유하는 라디칼 중합성 화합물로서는, (메트)아크릴로일 이소시아네이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸이소시아네이트, m-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질이소시아네이트 등을 들 수 있다. 라디칼 중합성 화합물이, 베이스 중합체의 관능기와 결합 가능한 관능기를 갖는 경우, 라디칼 중합성 화합물은, 1분자중의 라디칼 중합성 관능기의 수가 1개여도 되고, 2개 이상이어도 된다. 1분자 중에 복수의 라디칼 중합성 관능기를 갖는 이소시아네이트 화합물로서는, 1,1-(비스(메트)아크릴로일옥시메틸)에틸이소시아네이트를 예시할 수 있다.
점착제 조성물 중에 라디칼 중합성 화합물이 단량체 또는 올리고머로서 존재하는 경우, 1분자 중에 2 이상의 중합성 관능기를 갖는 다관능 중합성 화합물이 바람직하게 사용된다. 다관능 중합성 화합물로서는, 1분자 중에 2개 이상의 C=C 결합을 갖는 화합물이나, 1개의 C=C 결합과, 에폭시, 아지리딘, 옥사졸린, 히드라진, 메틸올 등의 중합성 관능기를 갖는 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 다관능 아크릴레이트와 같이, 1분자 중에 2개 이상의 C=C 결합을 갖는 다관능 중합성 화합물이 바람직하다. 다관능 중합성 화합물의 구체예로서는, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 에틸렌옥시드 변성 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 프로필렌옥시드 변성 디(메트)아크릴레이트, 알칸디올디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메트)아크릴레이트, 에톡시화 이소시아누르산트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 에톡시화펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스톨폴리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스톨헥사(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 글리세린디(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 부타디엔(메트)아크릴레이트, 이소프렌(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
대면적의 점착제 부착 광학 필름으로부터, 화상 표시의 화면 사이즈에 맞춘 소정 사이즈로 잘라내는 경우, 점착제의 경화는 절단의 전후 중 언제 행해도 된다. 예를 들어, 절단을 행하는 부분(절단 예정 위치)에의 위치 선택적인 광조사나 가열을 행하고, 점착제를 경화한 후에, 경화 부분을 절단함으로써, 단부면의 점착제(21e)가 경화된 점착제 부착 광학 필름이 얻어진다. 또한, 소정 사이즈로의 잘라내기 후의 단부면의 가열이나 광조사에 의해, 단부면의 점착제(21e)를 경화할 수도 있다.
점착제의 유동성이 작은 영역은, 점착제의 유동성에 의한 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴을 억제 가능한 정도의 크기라면 된다. 점착제의 유동성이 작은 영역의 단부면으로부터의 폭 W1은, 점착제의 유동성이나 조성 등에 따라서 조정할 수 있다. W1은, 예를 들어, 10㎛ 정도 또는 그 이상이면 된다. 점착제의 유동성이 작은 영역의 폭 W1은, 30㎛ 이상이 바람직하고, 50㎛ 이상이 보다 바람직하다. 한편, W1이 커지면, 전방면 투명 부재(70)와의 접합 시에, 인쇄부(76)의 주변 점착제의 유동성이 작아, 기포나 표시 불균일의 원인이 된다. 그로 인해, W1은 3000㎛ 이하가 바람직하고, 2000㎛ 이하가 보다 바람직하고, 1000㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 또한, W1은, 전방면 투명 부재(70)의 인쇄부(76)의 폭 W2보다 작은 것이 바람직하다. 인쇄 단차에 기인하는 기포나 표시 불균일을 억제하기 위해서는, W1은, W2의 0.8배 이하가 보다 바람직하고, 0.6배 이하가 더욱 바람직하다.
점착제의 유동성이 작은 영역의 폭 W1을 상기 범위로 조정하기 위해서는, 소정 사이즈로 잘라낸 후에, 절단면(단부면)으로부터 자외선 등의 활성 광선을 조사함으로써, 단부면의 점착제(21e)를 광경화하는 방법이 바람직하다. 그 때문에, 제1 점착제층(21)의 경화형 점착제는, 라디칼 중합성 화합물 및 광중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 단부면으로부터 활성 광선을 조사하는 경우, 조사광의 파장이나 적산 광량 등을 조정함으로써, 점착제의 유동성이 작은 영역의 폭 W1을 조정할 수 있다.
도 3은, 단부면으로부터의 활성 광선 조사에 의해 광경화를 행한 점착제에 있어서의, 단부면으로부터의 거리 W와 점착제층 중의 C=C 결합 함유량 C의 관계를 모식적으로 도시하는 그래프이다. 예를 들어, 현미 적외 분광법에 의해, C=C 결합 유래의 1640cm-1 부근의 흡광도를 측정함으로써, 거리 W에 대한 C=C 결합 함유량의 변화를 구할 수 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 거리 W가 0인 지점(즉 단부면)에서는, 경화가 가장 진행되고 있어, C=C 결합 함유량 C0은 0에 가까운 값이 된다. 한편, 단부면으로부터 이격된 중앙부에서는 경화가 거의 진행하고 있지 않고, 미반응된 C=C 결합 함유량 C2는, 단부면으로부터의 활성 광선 조사 전의 C=C 결합 함유량과 거의 동등하다. 이와 같이, 단부면으로부터의 거리에 따라 경화의 진행이 상이한 경우에는, C=C 결합 함유량이, 단부면의 점착제 C=C 결합 함유량 C0과 면내 중앙의 점착제의 C=C 결합 함유량 C2의 평균값(C0+C2)/2가 되는 위치까지의 거리를, 점착제의 유동성이 작은 영역의 폭 W1이라 정의할 수 있다. 또한, 점착제층의 면내 중앙부란, 점착제의 유동성이 작은 영역에 둘러싸인 영역이며, 단부면 근방에 비하여 점착제의 유동성 높은 영역이다.
단부면을 경화함으로써, 제1 점착제층(21)은 단부면의 점착제(21e)의 겔 분율이, 면내 중앙의 점착제(21c)의 겔 분율보다 커진다. 단부면의 점착제의 겔 분율은, 면내 중앙보다 5％ 이상 큰 것이 바람직하고, 8％ 이상 큰 것이 바람직하고, 10％ 이상 큰 것이 더욱 바람직하다.
점착제의 겔 분율은, 용매에의 불용분으로서 구할 수 있고, 구체적으로는, 점착제를 용매 중에 23℃에서 7일간 침지한 후의 불용 성분의, 침지 전의 시료에 대한 중량 분율(단위: 중량％)로서 구해진다. 점착제가 아크릴계 점착제일 경우, 용매로서는 아세트산에틸이 사용된다. 단부면의 점착제의 겔 분율을 측정하는 경우에는, 단부면으로부터 200㎛ 이내의 영역으로부터 채취한 점착제를 사용한다. 일반적으로, 폴리머의 겔 분율은 가교도와 같고, 폴리머 중에 가교된 부분이 많을수록 겔 분율이 커진다. 점착제의 조성이 동일하면, 겔 분율이 클수록 유동성은 작아진다.
단부면 및 면내 중앙의 점착제의 겔 분율은, 점착제의 조성 등에 따라 그 최적값이 상이하다. 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴을 억제하기 위해서는, 단부면의 점착제(21e)의 겔 분율은 55％ 이상이 바람직하고, 58％ 이상이 보다 바람직하고, 60％ 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 전방면 투명판의 인쇄 단차에 대한 추종성을 갖게 하기 위해서는, 면내 중앙의 점착제(21c)의 겔 분율은 55％ 미만이 바람직하고, 52％ 이하가 보다 바람직하고, 50％ 이하가 더욱 바람직하다.
경화 후의 단부면의 점착제(21e)의 25℃에서의 잔류 응력은 1.5N/㎠ 이상이 바람직하고, 2.0N/㎠ 이상이 보다 바람직하고, 2.2N/㎠ 이상이 더욱 바람직하다. 경화 후의 단부면의 점착제(21e)의 25℃에서의 저장 탄성률은 5×104Pa 이상이 바람직하고, 7×104Pa 이상이 보다 바람직하고, 8×104Pa 이상이 더욱 바람직하고, 9×104Pa 이상이 특히 바람직하다. 또한, 측면으로부터의 광조사에 의한 점착제의 경화 영역은, 폭(면적)이 작기 때문에, 단부면의 점착제의 잔류 응력이나 저장 탄성률을 직접 측정하는 것은 곤란하다. 동일한 조성의 경화형 점착제를 사용하여, 겔 분율과 잔류 응력 또는 저장 탄성과의 관계를 별도 구함으로써, 단부면의 점착제의 겔 분율의 측정값으로부터, 저장 탄성률이나 잔류 응력을 산출할 수 있다. 겔 분율이 커짐에 따라서, 잔류 응력 및 저장 탄성률은 커진다. 일반적으로, 겔 분율의 증가에 수반하여, 잔류 응력은 선형적으로 증대되는 경향이 있다.
제1 점착제층(21)을 구성하는 점착제의 조성은 특별히 한정되지 않고 아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐에테르, 아세트산 비닐/염화비닐 공중합체, 변성 폴리올레핀, 에폭시계, 불소계, 천연 고무, 합성 고무 등의 고무계 등의 폴리머를 베이스 중합체로 하는 것을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 제1 점착제층(21)은 화상 표시 장치에 사용되는 점착제이기 때문에, 광학적 투명성이 우수한 것이 바람직하게 사용된다. 구체적으로는, 제1 점착제층(21)은 헤이즈가 1.0％ 이하이고, 전체 광선 투과율이 90％ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 제2 점착제층(22)도, 헤이즈가 1.0％ 이하이고, 전체 광선 투과율이 90％ 이상인 것이 바람직하다.
광학적 투명성 및 접착성이 우수한 점착제로서는, 아크릴계 폴리머를 베이스 중합체로 하는 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다. 아크릴계 점착제는, 점착제 조성물의 고형분 전량에 대한 아크릴계 베이스 중합체의 함유량이 50중량％ 이상인 것이 바람직하고, 70중량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 80중량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
아크릴계 폴리머로서는, (메트)아크릴산알킬에스테르의 단량체 단위를 주골격으로 하는 것이 적절하게 사용된다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴」이란, 아크릴 및/또는 메타크릴을 의미한다.
(메트)아크릴산알킬에스테르로서는, 알킬기의 탄소수가 1 내지 20인 (메트)아크릴산알킬에스테르가 적절하게 사용된다. 예를 들어, (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산이소부틸, (메트)아크릴산s-부틸, (메트)아크릴산t-부틸, (메트)아크릴산펜틸, (메트)아크릴산이소펜틸, (메트)아크릴산네오펜틸, (메트)아크릴산헥실, (메트)아크릴산헵틸, (메트)아크릴산2-에틸헥실, (메트)아크릴산옥틸, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산노닐, (메트)아크릴산이소노닐, (메트)아크릴산데실, (메트)아크릴산이소데실, (메트)아크릴산운데실, (메트)아크릴산도데실, (메트)아크릴산이소트리도데실, (메트)아크릴산테트라데실, (메트)아크릴산이소테트라데실, (메트)아크릴산펜타데실, (메트)아크릴산세틸, (메트)아크릴산헵타데실, (메트)아크릴산옥타데실, (메트)아크릴산이소옥타데실, (메트)아크릴산노나데실, (메트)아크릴산아라킬 등을 들 수 있다.
상기 (메트)아크릴산알킬에스테르의 함유량은, 베이스 중합체를 구성하는 단량체 성분 전량에 대하여 40중량％ 이상인 것이 바람직하고, 50중량％ 이상이 보다 바람직하고, 60중량％ 이상이 더욱 바람직하다.
아크릴계 베이스 중합체는, 복수의 (메트)아크릴산알킬에스테르의 공중합체여도 된다. 구성 단량체 단위의 배열은 랜덤하여도, 블록이어도 된다. (메트)아크릴산알킬에스테르는, 알킬기가 분지를 갖고 있어도 된다. 분지를 갖는(메트)아크릴산알킬에스테르를 사용함으로써, 점착제에 유연성을 갖게 할 수 있다. 상기 예시의 단량체 중에서, 분지 알킬(메트)아크릴산에스테르로서는, (메트)아크릴산2-에틸헥실, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산이소노닐, (메트)아크릴산이소데실, (메트)아크릴산이소테트라데실, (메트)아크릴산이소옥타데실 등이 적절하게 사용된다. 또한, 분지 알킬(메트)아크릴산에스테르는 2종 이상을 병용할 수도 있다. 또한, 이 분지 알킬(메트)아크릴산에스테르는, 직쇄 알킬(메트)아크릴산에스테르와 병용하여 사용되어도 된다.
아크릴계 베이스 중합체는, 공중합 성분으로서, 가교 가능한 관능기를 갖는 아크릴계 단량체 단위를 함유하는 것이 바람직하다. 베이스 중합체가 가교 가능한 관능기를 갖는 경우, 베이스 중합체의 열 가교나 광경화 등에 의한 점착제의 겔 분율 상승을 용이하게 행할 수 있다. 가교 가능한 관능기를 갖는 아크릴계 단량체로서는 히드록시기 함유 단량체나, 카르복시기 함유 단량체를 들 수 있다. 그 중에서도, 베이스 중합체의 공중합 성분으로서, 히드록시기 함유 단량체를 함유하는 것이 바람직하다. 베이스 중합체가, 단량체 유닛으로서 히드록시기 함유 단량체를 갖는 경우, 베이스 중합체의 가교성이 높아짐과 동시에, 고온 고습 환경 하에서의 점착제의 백탁이 억제되는 경향이 있어, 투명성이 높은 점착제가 얻어진다.
히드록시기 함유 단량체로서는, (메트)아크릴산2-히드록시에틸, (메트)아크릴산2-히드록시프로필, (메트)아크릴산4-히드록시부틸, (메트)아크릴산6-히드록시헥실, (메트)아크릴산8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산10-히드록시데실, (메트)아크릴산12-히드록시라우릴이나(4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 히드록시기 함유 단량체 유닛의 함유량은, 베이스 중합체의 구성 단량체 유닛 전량에 대하여 3 내지 50중량％가 바람직하고, 5 내지 40중량％가 보다 바람직하고, 7 내지 30중량％가 더욱 바람직하다.
아크릴계 베이스 중합체는, 상기 (메트)아크릴산알킬에스테르 및 히드록시기 함유 단량체 유닛 외에, 질소 함유 단량체 등의 극성이 높은 단량체 유닛을 함유하는 것이 바람직하다. 히드록시기 함유 단량체 유닛 외에, 질소 함유 단량체 유닛 등의 고극성 단량체 유닛을 함유함으로써, 점착제가 높은 접착성과 보유 지지력을 가짐과 함께, 고온 고습 환경 하에서의 백탁이 억제된다.
질소 함유 단량체로서는, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린, (메트)아크릴로일모르폴린, N-비닐카르복실산아미드류, N-비닐카프로락탐 등의 비닐계 단량체나, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노기 함유 단량체 등을 들 수 있다. 그 중에서도, N-비닐피롤리돈 및 (메트)아크릴로일모르폴린이 바람직하게 사용된다. 질소 함유 단량체 유닛의 함유량은, 베이스 중합체의 구성 단량체 유닛 전량에 대하여 3 내지 50중량％가 바람직하고, 5 내지 40중량％가 보다 바람직하고, 7 내지 30중량％가 더욱 바람직하다.
상기 이외에, 공중합 단량체 성분으로서, 산 무수물기 함유 단량체, 아크릴산의 카프로락톤 부가물, 술폰산기 함유 단량체, 인산기 함유 단량체 등을 사용할 수도 있다. 아크릴계 폴리머 중의 공중합 단량체 성분의 비율은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 가교점을 도입할 목적으로 공중합 단량체 성분으로서 히드록실기 함유 단량체를 사용하는 경우, 그 함유량은, 전체 구성 단량체의 중량 비율에 있어서, 3 내지 50％ 정도가 바람직하고, 5 내지 30％ 정도가 보다 바람직하다.
베이스 중합체로서의 아크릴계 폴리머는 상기 단량체 성분을, 용액 중합, 유화 중합, 괴상 중합 등의 각종 공지된 방법에 의해 중합함으로써 얻어진다. 점착제의 접착력, 보유 지지력 등의 특성의 밸런스나, 비용 등의 관점에서, 용액 중합법이 바람직하다. 용액 중합의 용매로서는 일반적으로 아세트산에틸, 톨루엔 등이 사용된다. 용액 농도는 통상 20 내지 80중량％ 정도이다. 중합 개시제로서는, 아조계 개시제, 과산화물계 개시제, 과산화물과 환원제를 조합한 산화 환원계 개시제(예를 들어, 과황산염과 아황산 수소 나트륨의 조합, 과산화물과 아스코르브산 나트륨의 조합) 등의 열 중합 개시제가 바람직하게 사용된다. 중합 개시제의 사용량은 특별히 제한은 되지 않지만, 예를 들어, 베이스 중합체를 형성하는 단량체 성분 전량 100중량부에 대하여 0.005 내지 5중량부 정도가 바람직하고, 0.02 내지 3중량부 정도가 보다 바람직하다.
또한, 베이스 중합체의 분자량을 조정하기 위해서, 연쇄 이동제가 사용되고 있어도 된다. 연쇄 이동제는, 성장 중합체쇄로부터 라디칼을 수취하여 폴리머의 신장을 정지시킴과 함께, 라디칼을 수취한 연쇄 이동제가 단량체를 공격하여 다시 중합을 개시시킬 수 있다. 그로 인해, 연쇄 이동제가 사용되는 것에 의해, 반응계중의 라디칼 농도를 저하시키지 않고, 베이스 중합체의 분자량 증대가 억제되어, 유동성이 높은 점착제가 얻어진다. 연쇄 이동제로서는, 예를 들어, α-티오글리세롤, 라우릴머캅탄, 글리시딜머캅탄, 머캅토아세트산, 2-머캅토에탄올, 티오글리콜산, 티오글리콜산2-에틸헥실, 2,3-디머캅토-1-프로판올 등의 티올류가 적절하게 사용된다. 연쇄 이동제의 사용량은 특별히 제한은 되지 않지만, 예를 들어, 베이스 중합체를 구성하는 단량체 성분 전량 100중량부에 대하여 2중량부 이하가 바람직하고, 1중량부 이하가 보다 바람직하다.
제1 점착제층(21)의 점착제는, 가교 구조를 갖고 있어도 된다. 가교 구조의 형성은, 예를 들어, 베이스 중합체의 중합 후에 가교제를 첨가하고, 가열함으로써 행하여진다. 가교제로서는, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 아지리딘계 가교제, 카르보디이미드계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 등의 일반적으로 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다. 이 가교제는, 베이스 중합체 중에 도입된 히드록시기 등의 관능기와 반응하여 가교 구조를 형성할 수 있다. 가교제의 함유량은, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 통상, 10중량부 이하이고, 바람직하게는 5중량부 이하, 보다 바람직하게는 3중량부 이하이다. 가교제의 첨가량이 너무 많으면 점착제의 유연성(유동성)이 저하하기 때문에, 피착체에의 밀착성이 저하되거나, 전방면 투명판의 인쇄 단차에 기인하는 기포의 혼입이나 표시 불균일을 발생시키는 경우가 있다.
점착제 조성물 중에는, 접착력의 조정을 목적으로 하여, 실란 커플링제를 첨가할 수도 있다. 실란 커플링제는, 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 점착제 조성물이 실란 커플링제를 함유하는 경우, 그 함유량은, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 통상 0.01 내지 5.0중량부 정도이고, 0.03 내지 2.0중량부 정도인 것이 바람직하다.
점착제 조성물에는, 필요에 따라 점착 부여제를 사용할 수 있다. 점착 부여제로서는, 예를 들어, 테르펜계 점착 부여제, 스티렌계 점착 부여제, 페놀계 점착 부여제, 로진계 점착 부여제, 에폭시계 점착 부여제, 디시클로펜타디엔계 점착 부여제, 폴리아미드계 점착 부여제, 케톤계 점착 부여제, 엘라스토머계 점착 부여제 등을 사용할 수 있다. 점착제 조성물이 점착 부여제를 함유하는 경우, 그 함유량은, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 5 내지 300중량부 정도가 바람직하고, 10 내지 150중량부 정도가 보다 바람직하다.
상기 예시의 각 성분 외에, 가소제, 연화제, 열화 방지제, 충전제, 착색제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 계면 활성제, 대전 방지제 등의 첨가제를, 본 발명의 특성을 손상시키지 않는 범위에서 사용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 점착제 부착 광학 필름의 단부면 유동성을 저하시키기 위해서, 제1 점착제층(21)을 구성하는 점착제는, 광경화형 또는 열경화형인 것이 바람직하다. 광경화형 또는 열경화형의 점착제는, 베이스 중합체 및 가교제 외에, 라디칼 중합성 화합물을 함유한다. 라디칼 중합성 화합물로서는, 전술한 바와 같이, 베이스 중합체의 관능기와 결합 가능한 관능기와 라디칼 중합성 관능기를 갖는 화합물이나, 다관능 중합성 화합물이 바람직하게 사용된다. 또한, 이들 화합물을 병용해도 된다. 라디칼 중합성 화합물의 함유량은, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 0.5 내지 30중량부가 바람직하고, 1 내지 20중량부가 보다 바람직하다. 라디칼 중합성 화합물의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 경화 전, 경화 후의 점착제의 유동성을 바람직한 범위로 조정할 수 있다.
라디칼 중합성 화합물을 베이스 중합체와 결합시키기 위해서는, 베이스 중합체를 중합 후에 라디칼 중합성 화합물이 첨가되는 것이 바람직하다. 라디칼 중합성 화합물을 점착제 조성물 중에 단량체 또는 올리고머로서 존재시키기 위해서는, 베이스 중합체를 중합 후, 필요에 따라 가교가 행하여진 후에, 라디칼 중합성 화합물이 첨가되는 것이 바람직하다.
제1 점착제층(21)이 광경화형 점착제일 경우, 점착제 조성물 중에 광중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 광중합 개시제로서는, 1개 또는 복수의 라디칼 발생점을 분자 중에 갖는 화합물이 사용되고, 예를 들어, 히드록시케톤류, 벤질디메틸케탈류, 아미노케톤류, 아실포스핀옥시드계, 벤조페논계, 트리클로로메틸기 함유 트리아진 유도체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 300nm 이하의 단파장 광조사에 의해 라디칼을 발생 가능한 것이 바람직하게 사용된다. 단파장의 광은 돌아들어가기가 발생하기 어렵기 때문에, 점착제층의 단부면(측면)으로부터 광조사를 행한 경우에, 단부면 부근을 선택적으로 경화할 수 있다. 그로 인해, 점착제의 유동성이 작은 영역의 폭 W1의 제어가 용이하게 되어, 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴을 억제할 수 있음과 함께, 인쇄 단차 부근의 점착제의 과도한 경화가 억제되기 때문에, 기포나 표시 불균일의 발생을 억제할 수 있다. 광중합 개시제의 함유량은, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 0.01 내지 5중량부가 바람직하고, 0.05 내지 3중량부가 보다 바람직하다.
[제2 점착제층]
도 1의 B에 도시한 바와 같이, 점착제 부착 광학 필름은, 광학 필름(10)의 제2 주면(화상 표시 셀(61)측의 면)에, 제2 점착제층(22)이 부설되어 있는 것이 바람직하다. 제2 점착제층(22)의 두께는, 3㎛ 내지 30㎛가 바람직하고, 5㎛ 내지 27㎛가 보다 바람직하고, 10㎛ 내지 25㎛가 더욱 바람직하다. 제2 점착제층의 두께가 상기 범위라면, 내구성이 우수함과 함께, 기포의 혼입 등의 문제를 억제할 수 있다.
제2 점착제층으로서는, 광학 필름과 화상 표시 셀의 접합에 사용되는 각종 점착제를 사용할 수 있다. 제2 점착제층을 구성하는 점착제로서는, 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다. 제2 점착제층에는, 제1 점착제층보다 유동성이 낮은 점착제가 바람직하게 사용된다.
제2 점착제층(22)은 25℃에서의 저장 탄성률 G'이, 1×104Pa 내지 1.0×107Pa인 것이 바람직하고, 3×104Pa 내지 5.0×106Pa인 것이 보다 바람직하고, 5.0×104Pa 내지 1.0×106Pa인 것이 더욱 바람직하다. 제2 점착제층의 저장 탄성률이 상기 범위라면, 적합한 접착성을 나타낸다. 또한, 제1 점착제층(21)을 개재하여 광학 필름(10)과 전방면 투명 부재(70)의 접합을 위하여 가열이 행해질 때, 제2 점착제층의 유동이 억제되기 때문에, 다른 부재나 접합 장치 내의 오염을 억제할 수 있다.
[광학 필름에의 점착제층의 형성]
광학 필름(10)에 제1 점착제층(21) 및 제2 점착제층(22)을 부설하는 방법으로서는, 예를 들어, 점착제 조성물을 박리 처리한 세퍼레이터 등에 도포하고, 용매 등을 건조 제거하고, 필요에 따라 가교 처리를 행하여 점착제층을 형성한 후에, 광학 필름(10) 상에 전사하는 방법; 또는 광학 필름(10)에 상기 점착제 조성물을 도포하고, 용매 등을 건조 제거하고, 점착제층을 광학 필름 상에 형성하는 방법, 등을 들 수 있다.
점착제층의 형성 방법으로서는, 각종 방법이 사용된다. 구체적으로는, 예를 들어, 롤 코팅, 키스 롤 코팅, 그라비아 코팅, 리버스 코팅, 롤 브러시, 스프레이 코팅, 딥 롤 코팅, 바 코팅, 나이프 코팅, 에어나이프 코팅, 커튼 코팅, 립 코팅, 다이 코터 등에 의한 압출 코팅법 등의 방법을 들 수 있다. 이들 중에서도, 다이 코터를 사용하는 것이 바람직하고, 특히 파운틴다이, 슬롯다이를 사용하는 다이 코터를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
도포 후의 점착제를 건조시키는 방법으로서는, 목적에 따라, 적당하고, 적절한 방법이 채용될 수 있다. 가열 건조 온도는, 바람직하게는 40℃ 내지 200℃, 보다 바람직하게는 50℃ 내지 180℃, 더욱 바람직하게는 70℃ 내지 170℃이다. 건조 시간은, 바람직하게는 5초 내지 20분, 보다 바람직하게는 5초 내지 15분, 더욱 바람직하게는 10초 내지 10분이다.
점착제 조성물이 가교제를 함유하는 경우, 기재 상에의 도포 후에, 가열에 의한 가교가 행하여져도 된다. 가열 온도나 가열 시간은, 사용하는 가교제의 종류에 따라 적절히 설정되지만, 통상, 20℃ 내지 160℃의 범위에서, 1분부터 7일 정도의 가열에 의해 가교가 행하여진다. 도포 후의 점착제를 건조시키기 위한 가열이, 가교를 위한 가열을 겸하고 있어도 된다.
점착제층(21, 22) 상에는, 필요에 따라 보호 시트(31, 32)가 박리 가능하게 접착된다. 보호 시트는, 점착제가 피착체와의 접합에 사용될 때까지의 동안, 점착제의 노출면을 보호할 목적으로 사용된다. 점착제층(21, 22)의 형성(도포) 시에 사용된 기재를, 그대로 점착제층의 보호 시트로서 사용해도 된다.
보호 시트의 구성 재료로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르 필름 등의 플라스틱 필름이 바람직하게 사용된다. 보호 시트(31, 32)의 두께는, 통상 5 내지 200㎛, 바람직하게는 10 내지 150㎛ 정도이다. 보호 시트는, 필요에 따라, 실리콘계, 불소계, 장쇄 알킬계 또는 지방산아미드계의 이형제, 실리카분 등에 의한 이형 및 방오 처리나, 도포형, 혼입형, 증착형 등의 대전 방지 처리도 할 수도 있다. 특히, 보호 시트의 표면에 실리콘 박리제, 장쇄 알킬 박리제, 불소 박리제 등에 의한 박리 처리를 적절히 행함으로써, 실용에 제공할 때에 점착제로부터의 박리성을 보다 높일 수 있다.
[점착제 부착 광학 필름의 절단]
점착제 부착 광학 필름은, 화상 표시 장치의 사이즈(화면 사이즈)와 합치하는 제품 사이즈로 잘라내진다. 절단 방법으로서는, 톰슨 칼날 등을 사용하여 펀칭하는 방법이나, 둥근 날이나 접시날 등의 커터를 사용하는 방법이나, 레이저광, 수압을 이용하는 방법 등을 들 수 있다.
[단부면의 경화]
본 발명에 있어서는, 점착제 부착 광학 필름을 소정 사이즈로 절단 후, 제1 점착제층(21)의 단부면 점착제(21e)의 유동성을 저하시키기 위해서, 단부면을 경화하는 처리(단부면 처리)가 행하여지는 것이 바람직하다. 경화 방법으로서는, 전술한 바와 같이 열경화 또는 광경화를 들 수 있다. 그 중에서도, 점착제 부착 광학 필름의 측면으로부터, 자외선 등의 활성 광선을 조사하여 광경화를 행하는 것이 바람직하다.
측면으로부터의 광경화를 행하는 경우, 점착제의 유동성이 작은 영역의 폭 W1이 전술한 범위가 되도록, 조사광의 강도나 조사 시간 등을 조정하는 것이 바람직하다. 최적의 적산 조사량은, 점착제의 조성 등에 따라 상이하지만, 예를 들어 50mJ/㎠ 내지 5000mJ/㎠ 정도이다.
이와 같이, 제1 점착제층(21)의 단부면 점착제(21e)가 경화된 점착제 부착 광학 필름은, 단부면의 유동성이 작기 때문에, 점착제의 비어져 나옴이 억제된다. 또한, 단부면의 점착제(21e)의 경화 후에도, 면내 중앙부의 점착제(21c)는 높은 유동성을 유지하고 있기 때문에, 전방면 투명 부재와 접합했을 때의, 인쇄 단차 부근에서의 기포나 표시 불균일의 발생을 억제할 수 있다.
[화상 표시 장치]
점착제 부착 광학 필름(55)은 도 2에 모식적으로 도시된 바와 같이, 편광판을 포함하는 광학 필름(10)의 한쪽 면(시인측)에 터치 패널이나 전방면 투명판 등의 전방면 투명 부재(70)를 구비하고, 다른 쪽 면에 액정 셀이나 유기 EL 셀 등의 화상 표시 셀(61)을 구비하는 화상 표시 장치(100)의 형성에 적절하게 사용된다.
전방면 투명 부재(70)로서는, 전방면 투명판(윈도우층)이나 터치 패널 등을 들 수 있다. 전방면 투명판으로서는, 적당한 기계 강도 및 두께를 갖는 투명판이 사용된다. 이러한 투명판으로서는, 예를 들어 아크릴계 수지나 폴리카르보네이트계 수지와 같은 투명 수지판, 또는 유리판 등이 사용된다. 터치 패널로서는, 저항막 방식, 정전 용량 방식, 광학 방식, 초음파 방식 등, 임의의 방식의 터치 패널이 사용된다.
화상 표시 장치의 형성에 있어서, 화상 표시 셀(61)과 점착제 부착 광학 필름(55)의 접합 방법 및 전방면 투명 부재(70)와 점착제 부착 광학 필름(55)의 접합하는 방법은 특별히 한정되지 않고 제1 점착제층(21) 및 제2 점착제층(22)의 각각의 표면에 접착된 보호 시트(31, 32)를 박리한 후, 각종 공지된 방법에 의해 접합할 수 있다.
접합의 순서는 특별히 한정되지 않고 화상 표시 셀(61)과 점착제 부착 광학 필름(55)의 제2 점착제층(22)과의 접합이 먼저 행하여져도 되고, 전방면 투명 부재(70)와 점착제 부착 광학 필름(55)의 제1 점착제층(21)과의 접합이 먼저 행하여져도 된다. 또한, 양자의 접합을 동시에 행할 수도 있다. 접합의 작업성이나, 광학 필름의 축 정밀도를 높이는 관점에서는, 제2 점착제층(22)의 표면으로부터 보호 시트(32)를 박리한 후, 광학 필름(10)과 화상 표시 셀(61)이 제2 점착제층을 개재하여 접합되는 셀측 접합 공정이 행하여지고, 그 후에, 제1 점착제층(21)의 표면으로부터 보호 시트(31)를 박리하고, 광학 필름(10)과 전방면 투명 부재(70)가 제1 점착제층(21)을 개재하여 접합되는 시인측 접합 공정이 행하여지는 것이 바람직하다.
광학 필름과 전방면 투명 부재가 접합된 후에는, 제1 점착제층(21)과 전방면 투명 부재(70)의 계면이나, 전방면 투명 부재(70)의 인쇄부(76) 등의 비평탄부 부근의 기포를 제거하기 위한 탈포가 행하여지는 것이 바람직하다. 탈포 방법으로서는, 가열, 가압, 감압 등의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 예를 들어, 감압·가열 하에서 기포의 혼입을 억제하면서 접합이 행하여지고, 그 후, 딜레이 버블의 억제 등을 목적으로 하여, 오토클레이브 처리 등에 의해, 가열과 동시에 가압이 행하여지는 것이 바람직하다.
제1 점착제층(21)을 구성하는 점착제가, 경화성 화합물을 함유하는 경화성 점착제일 경우, 광학 필름(10)과 전방면 투명 부재(70)의 접합이 행하여진 후, 제1 점착제층의 경화(전방면 경화 공정)가 행하여지는 것이 바람직하다. 제1 점착제층이 경화됨으로써, 화상 표시 장치에 있어서의 광학 필름(10)과 전방면 투명 부재(70)의 접착의 신뢰성을 높일 수 있다. 광학 필름과 전방면 투명 부재의 접합 후에, 기포 제거 등의 목적으로 가열이나 가압이 행하여지는 경우, 제1 점착제층의 경화는, 기포 제거 후에 행하여지는 것이 바람직하다. 기포 제거 후에 제1 점착제층의 경화가 행해짐으로써, 딜레이 버블의 발생이 억제된다.
제1 점착제층의 경화 방법은 특별히 한정되지 않는다. 광경화가 행하여지는 경우에는, 전방면 투명 부재(70)를 통하여 자외선 등의 활성 광선을 조사하는 방법이 바람직하다. 전방면 투명 부재(70)가 인쇄부(76)와 같은 불투명부를 갖고 있는 경우, 인쇄부의 바로 아래에는 활성 광선이 조사되지 않기 때문에, 경화가 불충분해지는 경우가 있다. 광이 조사된 부분에서 발생한 라디칼의 이동 등에 의해, 비조사 부분에 있어서도 점착제의 경화는 어느 정도 진행하지만, 일반적으로는, 점착제의 단부면에 가까울수록, 경화가 불충분해지기 쉽다. 이에 비해, 본 발명에서는, 전방면 투명 부재와의 접합 전에, 단부면 측으로부터의 광조사 등에 의해 단부면의 점착제(21e)가 경화되어 있기 때문에, 인쇄부 직하의 점착제가 미경화가 되는 것을 방지할 수 있다. 그로 인해, 인쇄부 직하에서의 점착제의 박리 등이 억제되어, 광학 필름(10)과 전방면 투명 부재(70)의 접착 신뢰성이 우수한 화상 표시 장치가 얻어진다.
[실시예]
이하에 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[편광판]
이하의 각 실시예 및 비교예에서는, 광학 필름으로서, 요오드가 함침된 두께 25㎛의 연신 폴리비닐알코올 필름을 포함하는 편광자의 양면에 투명 보호 필름이 접합된 편광판을 사용하였다. 편광자의 한쪽 면(화상 표시 셀측)의 투명 보호 필름은, 두께 40㎛의 아크릴계 필름이며, 다른 쪽 면(시인측)의 투명 보호 필름은, 두께 60㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름이었다.
[셀측 점착 시트의 제작]
(베이스 중합체의 조제)
온도계, 교반기, 냉각기 및 질소 가스 도입관을 구비하는 반응 용기 내에, 단량체 성분으로서, 부틸아크릴레이트(BA): 97중량부 및 아크릴산(AA): 3중량부 및 열 중합 개시제로서, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN): 0.2중량부를, 아세트산에틸 233중량부와 함께 투입하고, 23℃의 질소 분위기 하에서 1시간 교반하여, 질소 치환을 행하였다. 그 후, 60℃에서 5시간 반응시켜, 중량 평균 분자량(Mw)이 110만인 아크릴계 베이스 중합체를 얻었다.
(점착제 조성물의 조제)
상기에서 얻어진 아크릴계 베이스 중합체 용액에, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 이소시아네이트계 가교제로서 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트(상품명: 코로네이트 L, 닛본 폴리우레탄 고교사 제조): 0.8중량부 및 실란 커플링제(상품명: KBM-403, 신에츠 가가쿠사 제조): 0.1중량부를 첨가한 후, 균일하게 혼합하여 점착제 조성물(용액)을 조제했다(이하, 이 점착제 조성물을 「점착제 X」라 한다).
(점착 시트의 제작 및 가교)
두께 38㎛의 세퍼레이터(표면이 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름)의 이형 처리면 상에 상기 점착제 조성물을, 건조 후의 두께가 20㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 3분간 건조시켜서 용매를 제거하고, 점착 시트를 얻었다. 그 후, 50℃에서 48시간 가열하여, 가교 처리를 행했다(이하, 이 점착 시트를 「점착 시트 X」라고 칭한다).
[시인측 점착 시트의 제작]
<점착 시트 A>
(베이스 중합체의 조제)
온도계, 교반기, 냉각기 및 질소 가스 도입관을 구비하는 반응 용기 내에, 단량체 성분으로서, 2-에틸헥실아크릴레이트(2EHA): 40중량부, 이소스테아릴아크릴레이트(ISA): 40중량부, N-비닐피롤리돈(NVP): 10중량부 및 4-히드록시부틸아크릴레이트(4HBA): 10중량부 및 열 중합 개시제로서 AIBN: 0.2중량부를, 아세트산에틸 233중량부와 함께 투입하고, 23℃의 질소 분위기 하에서 1시간 교반하여, 질소 치환을 행하였다. 그 후, 65℃에서 5시간 반응시키고, 계속해서 70℃에서 2시간 반응시켜서, 아크릴계 베이스 중합체 용액을 조제하였다.
(광경화형 점착제 조성물의 조제)
상기에서 얻어진 아크릴계 베이스 중합체 용액에, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 에테르 결합을 갖는 2관능 아크릴레이트로서, 폴리프로필렌글리콜(#700)디아크릴레이트(상품명: NK에스테르APG-700, 신나카무라 가가쿠 고교사 제조): 7중량부; 이소시아네이트계 가교제로서, 크실릴렌이소시아네이트의 트리메틸올프로판부가물(상품명: 타케네이트D110N, 미츠이 가가쿠사 제조): 0.1중량부; 및 광중합 개시제로서, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온(상품명: 이르가큐어651, BASF사 제조): 0.1중량부를 첨가한 후, 균일하게 혼합하여, 자외선 경화형 점착제 조성물을 조제했다(이하, 이 점착제 조성물을 「점착제 A」라 한다).
(점착 시트의 제작)
두께 75㎛의 세퍼레이터의 이형 처리면 상에 상기 점착제 A를 건조 후의 두께가 150㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 3분간 건조시켜서 용매를 제거 후, 25℃의 분위기 하에서에 3일간의 에이징 처리에 의해 가교를 행하여, 점착 시트를 얻었다.
<점착 시트 B>
상기 점착제 A와 동일하게 조제한 베이스 중합체 용액에, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 이소시아네이트기를 갖는 아크릴 단량체로서, 2-아크릴로일옥시에틸이소시아네이트(상품명: 카렌즈AOI, 쇼와 덴코사 제조): 1중량부를 첨가하고, 50℃에서 24시간 교반하여, 베이스 중합체의 히드록시기와 이소시아네이트를 결합시킴으로써, 베이스 중합체에 이중 결합을 도입하였다. 그 후, 타케네이트D110N: 0.05중량부; 및 이르가큐어651: 0.1중량부를 첨가하고, 균일하게 혼합하여, 자외선 경화형 점착제를 조제했다(이하, 이 점착제 조성물을 「점착제 B」라 한다). 점착제 B를 세퍼레이터 상에 도포하고, 상기 점착 시트 A의 형성과 동일하게 하여 점착 시트를 얻었다.
<점착 시트 C>
(베이스 중합체의 조제)
온도계, 교반기, 냉각기 및 질소 가스 도입관을 구비하는 반응 용기 내에, 단량체 성분으로서, 2EHA: 60중량부, 메틸메타크릴레이트(MMA): 10중량부; NVP: 15중량부 및 히드록시에틸아크릴레이트(HEA): 15중량부 및 AIBN: 0.2중량부를, 아세트산에틸 233중량부와 함께 투입하고, 23℃의 질소 분위기 하에서 1시간 교반하여, 질소 치환을 행하였다. 그 후, 65℃에서 5시간 반응시키고, 계속해서 70℃에서 2시간 반응시켜서, 아크릴계 베이스 중합체 용액을 조제하였다.
(광경화형 점착제의 조제 및 점착 시트의 제작)
상기에서 얻어진 아크릴계 베이스 중합체 용액에, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 NK에스테르APG-700: 13중량부; 타케네이트D110N: 0.2중량부; 및 이르가큐어651: 0.1중량부를 첨가한 후, 균일하게 혼합하여, 자외선 경화형 점착제를 조제했다(이하, 이 점착제 조성물을 「점착제 C」라 한다). 점착제 C를 세퍼레이터 상에 도포하고, 상기 점착 시트 A의 형성과 동일하게 하여 점착 시트를 얻었다.
<점착 시트 D>
상기 점착제 C와 동일하게 조제한 베이스 중합체 용액에, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 카렌즈AOI: 1중량부를 첨가하고, 50℃에서 24시간 교반하여, 베이스 중합체의 히드록시기와 카렌즈AOI의 이소시아네이트를 결합시킴으로써, 베이스 중합체에 이중 결합을 도입하였다. 그 후, 타케네이트D110N: 0.05중량부; 및 이르가큐어651: 0.1중량부를 첨가하고, 균일하게 혼합하여, 자외선 경화형 점착제를 조제했다(이하, 이 점착제 조성물을 「점착제 D」라 한다). 점착제 D를 세퍼레이터 상에 도포하고, 상기 점착 시트 A의 형성과 동일하게 하여 점착 시트를 얻었다.
<점착 시트 E>
상기 점착제 C와 동일하게 조제한 베이스 중합체 용액에, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 타케네이트D110N: 0.1중량부를 첨가한 후, 균일하게 혼합하여, 점착제를 조제했다(이하, 이 점착제 조성물을 「점착제 E」라 한다). 점착제 E를 세퍼레이터 상에 도포하고, 상기 점착 시트 A의 형성과 동일하게 하여 점착 시트를 얻었다.
<점착 시트 F, G>
베이스 중합체 100중량부에 대한 타케네이트D110N의 첨가량을, 각각, 0.2중량부(점착제 F) 및 0.3중량부(점착제 G)로 변경하였다. 그 이외에는, 상기 점착 시트 E의 제작과 동일하게 하여, 점착제 조성물의 조제(조제된 점착제 조성물을, 각각 「점착제 F」 및 「점착제 G」라 한다) 및 점착 시트의 형성을 행하였다.
[실시예 1]
<양면 점착제 부착 편광판의 제작>
편광판의 한쪽 면에 셀측 점착제층으로서 점착 시트 X를 접합하였다. 그 후, 편광판의 다른 쪽 면에 시인측 점착제층으로서 점착 시트 A를 접합하였다. 이와 같이 하여, 편광판의 한쪽 면에, 두께 20㎛의 점착 시트 X, 다른 쪽 면에 두께 150㎛의 점착 시트 A가 접합되고, 각 점착 시트 상에 세퍼레이터가 박리 가능하게 접착된 양면 점착제 부착 편광판을 얻었다. 이 양면 점착제 부착 편광판을, 50mm×80mm의 사이즈로 톰슨 칼날로 펀칭하였다. 펀칭 후의 양면 점착제 부착 편광판을 50매 적층하고, 핸디형 UV 램프(UVA의 에너지 밀도: 300mW/㎠)를 사용하여, 편광판의 측면으로부터 적산 광량 약 1000mJ/㎠의 자외선을 조사하여, 시인측 점착제층의 단부면 점착제를 경화시켰다.
<화상 표시 장치의 제작>
닌텐도 3DS의 교환용 상부 액정 패널로부터 백라이트 부분을 제거하고, 액정 패널의 백라이트와 반대측의 편광판을 제거한 후, 에탄올을 배어들게 한 청정한 천을 사용하여, 셀 표면의 점착제를 제거하였다. 양면 점착제 부착 광학 필름의 셀측 점착 시트 상의 세퍼레이터를 박리하고, 셀 표면의 중앙부에 셀측 점착 시트면을 중첩하고, 핸드 롤러를 사용하여 가압하여 접합하였다.
그 후, 시인측 점착 시트 상의 세퍼레이터를 박리하고, 흑색 잉크가 주연부에 프레임형으로 인쇄된 유리판(0.7mm×50mm×80mm, 잉크 인쇄 두께=15㎛, 양쪽 짧은 변(긴 변 방향)의 잉크 인쇄폭: 각 15mm, 양쪽 긴 변(짧은 변 방향)의 잉크 인쇄폭: 각 5mm)의 인쇄면을, 점착제의 노출면 상에 얹어 놓고, 진공 열 압착 장치로 접합을 행하였다(온도 25℃, 장치 내압력 50Pa, 압력 0.3MPa, 압력 유지 시간 10초). 그 후, 오토클레이브 처리(50℃, 0.5MPa, 15분)를 행하였다. 오토클레이브 처리 후에, 시인측의 유리판을 통하여, 고압 수은 램프(10mW/㎠)를 사용하여, 적산 광량 3000mJ/㎠의 자외선을 조사하여, 광경화형 점착제의 경화를 행하였다. 이와 같이 하여 얻어진 평가용 패널을, 닌텐도 3DS 본체의 화상 표시 패널과 교환하고, 전기 접속을 행하여, 평가용 화상 표시 장치를 제작하였다.
[실시예 2 내지 4]
시인측 점착제층으로서 점착 시트 B 내지 D를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 양면 점착제 부착 편광판을 제작하고, 실시예 1과 동일하게 화상 표시 장치를 제작하였다.
[비교예 1 내지 3]
시인측 점착제층으로서 점착 시트 E 내지 G를 사용하고, 펀칭 후의 단부면의 점착제 경화를 행하지 않은 것 및 오토클레이브 처리 후의 자외선에 의한 경화를 행하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 양면 점착제 부착 편광판의 제작 및 화상 표시 장치의 제작을 행하였다.
[비교예 4, 5]
시인측 점착제층으로서 점착 시트 A, C를 사용하고, 펀칭 후의 단부면의 점착제 경화를 행하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 양면 점착제 부착 편광판을 제작하고, 실시예 1과 동일하게 화상 표시 장치를 제작하였다.
[평가]
<점착제의 겔 분율>
양면 점착제 부착 편광판의 중앙부의 점착제의 겔 분율 측정에는, 편광판의 중앙부를 40mm×40mm의 사이즈로 잘라내고, 세퍼레이터를 박리하여 표면에 노출된 점착제를 1g 내지 2g 채취한 것을 시료로서 사용하였다. 양면 점착제 부착 편광판의 단부면의 점착제의 겔 분율 측정에는, 점착제층의 단부면(0.2mm 이내의 범위)으로부터 깎아내서 채취한 점착제 1g 내지 2g을 시료로서 사용하였다. 화상 표시 장치의 점착제의 겔 분율 측정에는, 화상 표시 장치로부터 전방면 투명판을 박리하고, 표면에 노출된 점착제를, 화면 중앙부로부터 1g 내지 2g 채취한 것을 시료로서 사용하였다.
100mm×100mm의 사이즈로 잘라낸 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌막(닛토덴코사 제조, 상품명 「NTF-1122」, 두께: 85㎛)으로 감싸고, 감싼 입구를 연실(굵기: 1.5mm×길이 100mm)로 묶었다. 이 시료의 중량으로부터, 미리 측정해 둔 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌막 및 연실의 중량 합계 (A)를 차감하여, 점착제 시료의 중량 (B)를 산출하였다. 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌막으로 싸여진 점착제 시료를, 약 50mL의 아세트산에틸 중에, 23℃에서 7일간 침지하고, 점착제의 졸 성분을 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌막 밖으로 용출시켰다. 침지 후, 다공질 폴리테트라플루오로에틸렌막으로 싸여진 점착제를 취출하고, 130℃에서 2시간 건조시키고, 약 20분간 방냉한 후, 건조 중량 (C)를 측정하였다. 점착제의 겔 분율은, 다음 식에 의해 산출하였다.
겔 분율(％)=100×(C-A)/B
<점착 시트의 저장 탄성률>
점착 시트를 적층하여, 두께 약 1.5mm로 한 것을 측정용 샘플로 하였다. Rheometric Scientific사 제조의 「Advanced Rheometric Expansion System (ARES)」을 사용하여, 이하의 조건에 의해 동적 점탄성 측정을 행하고, 측정 결과로부터, 샘플의 25℃에서의 저장 탄성률을 판독하였다.
(측정 조건)
변형 모드: 비틀림
측정 주파수: 1Hz
승온 속도: 5℃/분
측정 온도: -50 내지 150℃의 범위
형상: 패러렐 플레이트 8.0mmφ
<점착 시트의 잔류 응력>
점착 시트로부터, 40mm×40mm의 시트편을 잘라내고, 원기둥형으로 둥글게 하여 측정 시료로 하였다. 인장 시험기에서 척간 거리를 20mm로 맞추고, 상기 측정 시료를 세트하고, 인장 속도 200mm/분, 측정 온도 25℃에서, 변형 300％(척간 거리는 80mm)까지 인장하여, 척 위치를 고정하고, 180초간 경과 후의 응력(인장 응력)을 잔류 응력으로 하였다. 점착제 A 내지 D에 대해서는, 점착 시트에의 광조사량을 변경함으로써, 겔 분율이 상이한 시료를 제작하고, 겔 분율과 잔류 응력의 관계를 플롯하여 선형 근사를 행하였다. 얻어진 관계식과, 단부면 경화 후의 겔 분율의 실측값으로부터, 실시예 1 내지 4의 편광판의 단부의 점착제의 잔류 응력을 산출하였다.
<점착 시트의 헤이즈 및 전체 광선 투과율>
점착 시트를 무알칼리 유리(두께 0.8 내지 1.0mm, 전체 광선 투과율(92％, 헤이즈 0.4％)에 접합한 시험편을 사용하여, 헤이즈 미터(무라까미 시끼사이 기쥬츠 겐큐쇼 제조, 장치명 「HM-150」)를 사용하여, 헤이즈 및 전체 광선 투과율을 측정하였다. 측정값으로부터 무알칼리 유리의 헤이즈(0.4％)를 뺀 값을 점착 시트의 헤이즈로 하였다. 전체 광선 투과율은, 측정값을 그대로 채용하였다. 점착 시트 A 내지 G 및 X는, 모두 헤이즈가 0.4 내지 0.5％의 범위 내이며, 전체 광선 투과율은 92％였다.
<점착제의 단부면으로부터의 비어져 나옴>
양면 점착제 부착 광학 필름의 단부면을, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 문지르고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 표면에 부착된 점착제의 유무를 육안으로 확인하였다. 점착제 오염이 확인되지 않은 것을 ○, 점착제 오염이 확인된 것을 ×라 하였다.
<화상 표시 장치의 표시 불균일>
평가용 화상 표시 장치의 패널을 흑백 표시로서, 주연의 인쇄 프레임 부근에서의 표시 불균일의 유무를 육안으로 확인하였다. 표시 불균일이 없는 것을 ○, 표시 불균일이 있는 것을 ×라 하였다.
[평가 결과]
상기 각 실시예, 비교예의 양면 점착제 부착 편광판의 시인측 점착제층에 있어서의 점착제의 조성 및 물성, 양면 점착제 부착 광학 필름 제작 시의 단부면 경화(측면으로부터의 UV 조사)의 유무, 시인측 점착제의 중앙부 및 단부의 겔 분율, 시인측 점착제의 중앙부 및 단부의 잔류 응력, 시인측 점착제의 중앙부의 저장 탄성률, 단부로부터의 점착제의 비어져 나옴(점착제 오염)의 평가 결과, 화상 표시 장치의 표시 불균일 유무 및 화상 표시 장치의 시인측 점착제(실시예 1 내지 4 및 비교예 4, 5는 자외선 조사에 의한 경화 후)의 중앙부의 겔 분율, 잔류 응력 및 저장 탄성률의 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
또한, 표 1에 있어서, 각 성분은 이하의 약칭에 의해 기재되어 있다.
2EHA: 2-에틸헥실아크릴레이트
ISA: 이소스테아릴아크릴레이트
MMA: 메틸메타크릴레이트
NVP: N-비닐피롤리돈
4HBA: 4-히드록시부틸아크릴레이트
HEA: 히드록시에틸아크릴레이트
Irg651: 이르가큐어651
Figure 112015096540329-pat00001
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 4에서는, 측면으로부터의 광조사에 의해 점착 시트의 단부면이 경화되어, 겔 분율이 높기 때문에, 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴이 없는 것을 알 수 있다. 또한, 면내 중앙부의 점착제층이 경화되어 있지 않은 상태에서 접합이 행해지기 때문에, 화상 표시 장치의 화면 주연(인쇄 프레임 부근)에서의 표시 불균일의 발생이 억제되어 있는 것을 알 수 있다.
비교예 4 및 비교예 5에서는, 실시예 1 및 실시예 3과 동일한 조성의 점착제가 사용되었기 때문에, 표시 불균일은 억제되어 있다. 그러나, 단부면 경화가 행하여지지 않았기 때문에, 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴이 발생되었다.
비교예 1 내지 3에서는, 점착제 중의 가교제의 함유량을 변화시킴으로써, 겔 분율(가교도)을 변화시켰다. 비교예 1에서는, 점착제의 겔 분율이 작아, 유동성이 높기 때문에 표시 불균일은 발생되지 않았지만, 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴이 발생되었다. 한편, 비교예 2 및 비교예 3에서는, 점착제의 겔 분율이 커서 유동성이 낮기 때문에, 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴은 억제되었지만, 화상 표시 장치에 표시 불균일이 발생되었다.
상기 비교예 1 내지 5의 결과로부터, 겔 분율이 작아 유동성이 높은 점착제를 사용한 경우에는, 표시 불균일은 억제되지만 점착제 부착 광학 필름의 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴이 발생하고, 겔 분율이 커서 유동성이 낮은 점착제를 사용한 경우에는, 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴은 억제되지만 표시 불균일이 발생하는 경향이 있는 것을 알 수 있다. 이에 비해, 단부면 경화를 행함으로써, 단부면의 점착제의 겔 분율이 높아지고, 표시 불균일의 발생을 억제하면서, 단부면으로부터의 점착제의 비어져 나옴도 억제할 수 있음을 알 수 있다.
10: 광학 필름
21, 22: 점착제층
31, 32: 보호 시트
50, 55: 점착제 부착 광학 필름
61: 화상 표시 셀
70: 전방면 투명 부재
71: 판형 투명 부재
76: 인쇄부
100: 화상 표시 장치

Claims (15)

  1. 전방면 투명판 또는 터치 패널과 화상 표시 셀 사이에 배치하여 사용되는 점착제 부착 광학 필름으로서,
    편광판을 포함하는 광학 필름; 상기 광학 필름의 전방면 투명판 또는 터치 패널과 접합되는 측의 면에 부설된 제1 점착제층; 및 상기 광학 필름의 화상 표시 셀과 접합되는 측의 면에 부설된 제2 점착제층을 구비하고,
    상기 제1 점착제층은, 두께가 30㎛ 이상이며, 단부면의 점착제의 유동성이 면 내의 중앙부의 점착제의 유동성보다 작은 것을 특징으로 하는, 점착제 부착 광학 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 점착제층은, 단부면의 점착제의 겔 분율이, 면 내의 중앙부의 점착제의 겔 분율보다 5％ 이상 큰, 점착제 부착 광학 필름.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 점착제층은, 단부면의 점착제의 겔 분율이 55％ 이상인, 점착제 부착 광학 필름.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 점착제층은, 면 내의 중앙부의 점착제의 겔 분율이 55％ 미만인, 점착제 부착 광학 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 점착제층의 면 내의 중앙부의 점착제는, 25℃에서의 저장 탄성률이 1×104Pa 내지 1×106Pa인, 점착제 부착 광학 필름.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 점착제층을 구성하는 점착제 조성물은, 고형분 전량에 대한 아크릴계 베이스 중합체의 함유량이 50중량％ 이상이며,
    상기 아크릴계 베이스 중합체는, 단량체 유닛으로서 히드록시기 함유 단량체 유닛을 함유하고, 구성 단량체 유닛 전량에 대한 히드록시기 함유 단량체 유닛의 함유량이 3 내지 50중량％인, 점착제 부착 광학 필름.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 점착제층은, 헤이즈가 1.0％ 이하이고, 전체 광선 투과율이 90％ 이상인, 점착제 부착 광학 필름.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 점착제층을 구성하는 점착제 조성물이, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 라디칼 중합성 화합물을 함유하거나, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 라디칼 중합성 화합물이 베이스 중합체에 결합하고 있는, 점착제 부착 광학 필름.
  9. 제8항에 있어서, 상기 라디칼 중합성 화합물이, 1분자 중에 2 이상의 중합성 관능기를 갖는 다관능 중합성 화합물인, 점착제 부착 광학 필름.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제1 점착제층을 구성하는 점착제 조성물이, 광중합 개시제를 더 함유하는, 점착제 부착 광학 필름.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 점착제층의 두께가 30㎛ 이하인, 점착제 부착 광학 필름.
  12. 제10항에 기재된 점착제 부착 광학 필름을 제조하는 방법으로서,
    제1 점착제층 및 제2 점착제층을 부설한 후의 점착제 부착 광학 필름을 소정 사이즈로 절단하는 공정; 및
    절단 후의 점착제 부착 광학 필름의 측면으로부터 활성 광선을 조사함으로써, 상기 제1 점착제층의 단부면의 점착제의 유동성을 저하시키는 단부면 처리 공정
    을 이 순서대로 갖는 점착제 부착 광학 필름의 제조 방법.
  13. 시인측으로부터, 전방면 투명판 또는 터치 패널, 편광판을 포함하는 광학 필름 및 화상 표시 셀이 이 순서대로 배치된 화상 표시 장치를 제조하는 방법으로서,
    제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 점착제 부착 광학 필름과 화상 표시 셀이 상기 제2 점착제층을 개재하여 접합되는 셀측 접합 공정; 및
    상기 점착제 부착 광학 필름과 전방면 투명판 또는 터치 패널이 상기 제1 점착제층을 개재하여 접합되는 시인측 접합 공정
    을 갖는 화상 표시 장치의 제조 방법.
  14. 시인측으로부터, 전방면 투명판 또는 터치 패널; 편광판을 포함하는 광학 필름; 및 화상 표시 셀이 이 순서대로 배치된 화상 표시 장치를 제조하는 방법으로서,
    제10항에 기재된 점착제 부착 광학 필름과 화상 표시 셀이 제2 점착제층을 개재하여 접합되는 셀측 접합 공정; 및
    상기 점착제 부착 광학 필름과 전방면 투명판 또는 터치 패널이 제1 점착제층을 개재하여 접합되는 시인측 접합 공정을 갖고,
    또한, 상기 시인측 접합 공정 후에, 상기 전방면 투명판 또는 터치 패널측으로부터 활성 광선을 조사함으로써, 상기 제1 점착제층이 경화되는 전방면 경화 공정
    을 갖는 화상 표시 장치의 제조 방법.
  15. 시인측으로부터, 전방면 투명판 또는 터치 패널; 편광판을 포함하는 광학 필름; 및 화상 표시 셀이 이 순서대로 배치된 화상 표시 장치를 제조하는 방법으로서,
    편광판을 포함하는 광학 필름의 제1 주면 상에 제1 점착제층이 부설되고, 상기 광학 필름의 제2 주면 상에 제2 점착제층이 부설된 점착제 부착 광학 필름을 준비하는 공정;
    상기 점착제 부착 광학 필름을 소정 사이즈로 절단하는 공정;
    절단 후의 점착제 부착 광학 필름의 제1 점착제층의 단부면의 점착제의 유동성을 저하시키는 단부면 처리 공정;
    상기 광학 필름과 화상 표시 셀이 상기 제2 점착제층을 개재하여 접합되는 셀측 접합 공정;
    상기 광학 필름과 전방면 투명판 또는 터치 패널이 상기 제1 점착제층을 개재하여 접합되는 시인측 접합 공정; 및
    상기 시인측 접합 공정 후에, 상기 전방면 투명판 또는 터치 패널측으로부터 활성 광선을 조사함으로써, 상기 제1 점착제층이 경화되는 전방면 경화 공정
    을 갖고,
    상기 제1 점착제층은, 두께가 30㎛ 이상이며, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 라디칼 중합성 화합물과 광중합 개시제를 함유하고,
    상기 단부면 처리 공정에 있어서, 점착제 부착 광학 필름의 측면으로부터 활성 광선을 조사함으로써, 상기 제1 점착제층의 단부면의 점착제를 경화시켜, 단부면의 점착제의 유동성을 저하시키는 것을 특징으로 하는, 화상 표시 장치의 제조 방법.
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