KR20200007054A - 양면 점착제 부착 광학 필름 및 그것을 사용한 화상 표시 장치의 제조 방법, 그리고 양면 점착제 부착 광학 필름의 컬 억제 방법 - Google Patents

양면 점착제 부착 광학 필름 및 그것을 사용한 화상 표시 장치의 제조 방법, 그리고 양면 점착제 부착 광학 필름의 컬 억제 방법 Download PDF

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    • C09J2467/00—Presence of polyester
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Abstract

본 발명은, 전방면 투명판이나 터치 패널 등과 접합했을 때의 인쇄 단차 흡수성을 갖고, 단부면으로부터의 점착제의 비어져나옴이 발생하기 어려우며, 또한 흡습 등에 기인하는 컬이 억제된 양면 점착제 부착 광학 필름을 제공한다.
점착제 부착 광학 필름(50)은, 편광판을 포함하는 광학 필름(10)의 한쪽 면에 형성된 두께 3㎛ 내지 30㎛의 제1 점착제층(21)과 다른 쪽 면에 형성된 두께 50㎛ 이상의 제2 점착제층(22)을 구비하고, 제1 점착제층(21) 및 제2 점착제층(22)의 각각에는 제1 보호 시트(31) 및 제2 보호 시트(32)가 박리 가능하게 접착되어 있다. 제2 점착제층(22)의 잔류 응력을 S2(N/㎠); 제1 보호 시트(31)의 두께를 Y(㎛); 제2 보호 시트(32)의 두께를 Z(㎛)라고 했을 경우에 S2, Y 및 Z가 이하의 관계를 만족시킨다: 20≤Y≤80; 45≤Z; 및 Y+0.17Z+10.6S2≥63.

Description

양면 점착제 부착 광학 필름 및 그것을 사용한 화상 표시 장치의 제조 방법, 그리고 양면 점착제 부착 광학 필름의 컬 억제 방법 {OPTICAL FILM WITH ADHESIVE ON BOTH SIDES AND METHOD FOR FABRICATION OF IMAGE DISPLAY DEVICE EMPLOYING SAME, AND METHOD OF SUPPRESSING CURLING OF OPTICAL FILM WITH ADHESIVE ON BOTH SIDES}
본 발명은, 화상 표시 패널의 전방면에 투명판 또는 터치 패널을 구비하는 화상 표시 장치의 형성에 사용되는 점착제 부착 광학 필름에 관한 것이다. 또한 본 발명은 당해 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. 액정 표시 장치는, 그 표시 원리로부터, 화상 표시 셀의 시인측 표면에 편광판이 배치되어 있다. 또한 유기 EL 표시 장치에서는, 외광이 금속 전극(음극)에서 반사되어 경면처럼 시인되는 것을 억제하기 위하여, 화상 표시 셀의 시인측 표면에 원편광판(편광판과 1/4 파장판의 적층체)이 배치되는 경우가 있다.
일반적인 화상 표시 장치에서는, 화상 표시 패널(액정 패널이나 유기 EL 패널)의 최표면에 편광판이 배치된다. 한편, 외표면으로부터의 충격에 의한 화상 표시 패널의 파손 방지 등을 목적으로 하여, 화상 표시 패널의 시인측에 투명 수지판이나 유리판 등의 전방면 투명판(「윈도우층」 등이라고도 칭해짐)이 설치되는 경우가 있다. 또한 터치 패널을 구비하는 표시 장치에서는, 일반적으로 화상 표시 패널의 시인측에 터치 패널이 배치되어 있다(이하, 전방면 투명판과 터치 패널을 통틀어 「전방면 투명 부재」라고 칭하는 경우가 있음).
이와 같이, 화상 표시 패널의 시인측에 전방면 투명판이나 터치 패널 등의 전방면 투명 부재를 배치하는 방법으로서, 점착제층을 개재하여 양자를 접합하는 「층간 충전 구조」가 채용되고 있다. 층간 충전 구조에서는, 패널과 전방면 투명 부재 사이가 점착제로 충전되기 때문에 계면의 굴절률 차가 감소하여, 반사나 산란에 기인하는 시인성의 저하가 억제된다. 편광판 등의 광학 필름의 한쪽 면에 화상 표시 패널과 접합하기 위한 점착제층을 구비하고, 다른 쪽 면에 전방면 투명 부재와 접합하기 위한 층간 충전용 점착제를 구비하는 양면 점착제 부착 필름도 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).
전방면 투명 부재의 패널측의 면의 주연부에는, 장식이나 광 차폐를 목적으로 한 착색층(장식 인쇄층)이 형성되어 있다. 투명판의 주연부에 장식 인쇄층이 형성되면 10㎛ 내지 수십 ㎛ 정도의 인쇄 단차가 발생한다. 층간 충전제로서 시트 형상 점착제를 사용했을 때는 이 인쇄 단차부 주변에 기포가 발생하기 쉽다. 또한 점착제를 개재하여 인쇄 단차부 바로 아래의 화상 표시 패널에 국소적인 응력이 부가되어 화면 단부에 역학적인 변형을 발생시키기 때문에, 화면의 주연부에 표시 불균일이 발생하는 경우가 있다.
이러한 전방면 투명 부재의 인쇄 단차에 기인하는 문제를 해결하기 위하여, 무르고 두께가 큰 점착 시트를 전방면 투명판의 접합에 사용하여 인쇄 단차 흡수성을 부여하는 일이 행해지고 있다. 예를 들어 특허문헌 1 내지 3에서는, 광학 필름과 전방면 투명 부재의 접합에 사용되는 층간 충전 점착제층의 저장 탄성률이나 잔류 응력을 소정 범위로 하는 것이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2014-115468호 공보 일본 특허 공개 제2011-74308호 공보 일본 특허 공개 제2010-189545호 공보
점착제 부착 광학 필름은, 화상 표시 셀이나 전방면 투명 부재 등의 피착체와의 접합이 행해질 때까지의 사이에 점착제층 표면에의 이물의 부착이나 점착제의 이착 등을 방지하기 위하여, 표면에 보호 시트가 임시 접착되어 있다. 본 발명자들의 검토에 의하면, 전방면 투명 부재와의 접합용 층간 충전 점착제로서 무르고 두께가 큰 점착제를 사용한 양면 점착제 부착 광학 필름은, 보관 상태에서 고습도 환경에 노출되면, 도 3의 B2에 모식적으로 도시된 바와 같이 전방면 투명 부재를 접합하는 측(점착제층(322)측)의 면을 볼록하게 하는 컬이 발생하기 쉽다는 것이 판명되었다.
점착제층(322)측의 면을 볼록하게 하는 컬이 발생하면, 점착제층(321)을 개재하여 광학 필름(310)과 화상 표시 셀을 접합할 때의 작업성이 저하된다. 이러한 과제를 감안하여 본 발명은, 터치 패널이나 전방면 투명판 등의 전방면 투명 부재와의 접합용으로 무르고 두께가 큰 점착제층을 구비하고, 또한 컬의 발생이 억제된 양면 점착제 부착 광학 필름의 제공을 목적으로 한다.
상기 과제를 감안하여 예의 검토한 결과, 전방면 투명 부재측의 층간 충전 점착제의 특성에 따라, 표리의 점착제층 상에 임시 접착되는 보호 시트의 두께를 소정 범위로 조정함으로써, 양면 점착제 부착 광학 필름이 고습도 환경에 노출된 경우에도 컬의 발생이 억제되는 것을 알아내었다.
본 발명은, 전방면 투명판 또는 터치 패널과 화상 표시 셀 사이에 배치하여 사용되는 양면 점착제 부착 광학 필름에 관한 것이다. 본 발명의 양면 점착제 부착 광학 필름은, 편광판을 포함하는 광학 필름의 화상 표시 셀과 접합되는 측의 면에 형성된 제1 점착제층을 구비하고, 당해 광학 필름의 투명판 또는 터치 패널과 접합되는 측의 면에 제2 점착제층을 구비한다. 제1 점착제층 및 제2 점착제층의 각각에는 제1 보호 시트 및 제2 보호 시트가 박리 가능하게 접착되어 있다. 제1 점착제층은 두께가 3㎛ 내지 30㎛이고, 온도 23℃에서의 저장 탄성률이 0.02㎫ 내지 2㎫이다. 제2 점착제층의 두께는 50㎛ 이상이다.
본 발명의 양면 점착제 부착 광학 필름은, 제2 점착제층의 온도 23℃, 변형 300％의 조건의 인장 응력 완화 시험에 의하여 측정되는 180초 후의 잔류 응력을 S2(N/㎠); 제1 보호 시트의 두께를 Y(㎛); 제2 보호 시트의 두께를 Z(㎛)라고 했을 경우에 S2, Y 및 Z가 이하의 관계를 만족시킨다.
20≤Y≤80;
45≤Z; 및
Y+0.17Z+10.6S2≥63
점착제층 상의 제1 보호 시트 및 제2 보호 시트는 모두 인장 탄성률이 1㎬ 내지 6㎬인 것이 바람직하다. 제1 보호 시트 및 제2 보호 시트로서는 2축 연신 폴리에스테르 필름이 바람직하게 사용된다. 제2 보호 시트의 두께 Z는 제1 보호 시트의 두께 Y보다 큰 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 상기 양면 점착제 부착 광학 필름을 사용한 화상 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 당해 실시 형태에 있어서 화상 표시 장치는, 화상 표시 셀 상에 제1 점착제층을 개재하여 편광판을 포함하는 광학 필름이 배치되고, 상기 편광판 상에 제2 점착제층을 개재하여 전방면 투명판 또는 터치 패널이 배치되어 있다.
본 발명의 화상 표시 장치의 제조 방법은 다음의 공정을 갖는다:
(1) 상기 양면 점착제 부착 광학 필름의 제1 점착제층에 접착된 보호 시트가 박리된 후, 광학 필름과 상기 화상 표시 셀이 상기 제1 점착제층을 개재하여 접합되는 제1 접합 공정, 및
(2) 제2 점착제층에 접착된 보호 시트가 박리된 후, 광학 필름과 상기 전방면 투명판 또는 터치 패널이 상기 제2 점착제층을 개재하여 접합되는 제2 접합 공정.
또한 상기 제1 접합 공정과 제2 접합 공정은 어느 쪽이 먼저 행해져도 되며, 양자가 동시에 행해져도 된다.
제2 점착제층을 구성하는 점착제가, 광경화성 성분을 함유하는 광경화성 점착제인 경우, 상기 제2 접합 공정 후에, 전방면 투명판 또는 터치 패널측으로부터 활성 광선이 조사되어 제2 점착제층이 경화되는 것이 바람직하다.
본 발명의 양면 점착제 부착 광학 필름은, 화상 표시 셀과의 접합을 위한 제1 점착제층 외에, 전방면 투명판이나 터치 패널 등의 전방면 투명 부재와 접합하기 위한 제2 점착제층을 구비한다. 이와 같은 구성에 의하면, 화상 표시 패널과 전방면 투명 부재를 접합하여 층간 충전 구조로 할 때, 별도의 액상 접착제나 점착 시트를 설치할 필요가 없어 제조 프로세스가 간략화된다.
또한 제2 점착제층의 잔류 응력 S2를 소정 범위 내로 함으로써, 전방면 투명 부재의 주연에 설치된 장식 인쇄부 부근에서의 기포가 억제됨과 함께, 필름 단부면으로부터의 점착제의 비어져나옴이 억제된다. 또한 양면 점착제 부착 필름의 제2 점착제층의 잔류 응력 S2와, 제1 보호 시트의 두께 Y 및 제2 보호 시트의 두께 Z가 소정의 관계를 만족시킴으로써, 고습도 환경 하에서의 흡습 등에 기인하는 컬의 발생이 억제된다. 그로 인하여 화상 표시 셀 등과의 접합의 작업성이 향상되어, 화상 표시 장치의 생산성이나 수율의 향상에 기여할 수 있다.
도 1은 양면 점착제 부착 광학 필름의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 화상 표시 장치의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 양면 점착제 부착 광학 필름에 있어서의 컬 발생의 추정 원인을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 제작예의 양면 점착제 부착 광학 필름의 흡습 후의 컬이 3㎜ 이하로 되는, 점착제층의 잔류 응력 S2와 보호 시트 두께의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 양면 점착제 부착 광학 필름의 적층 구성을 도시하는 모식적 단면도이다. 양면 점착제 부착 광학 필름(50)은, 광학 필름(10)의 한쪽 면에 제1 점착제층(21)을 구비하고, 다른 쪽 면에 제2 점착제층(22)을 구비한다. 제1 점착제층(21) 상에는 제1 보호 시트(31)가 박리 가능하게 접착되어 있고, 제2 점착제층(22) 상에는 제2 보호 시트(32)가 박리 가능하게 접착되어 있다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 화상 표시 장치(100)를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 2에 도시하는 화상 표시 장치(100)에서는, 광학 필름(10)의 한쪽 면이 제1 점착제층(21)을 개재하여 화상 표시 셀(61)과 접합되어 있고, 광학 필름(10)의 다른 쪽 면이 제2 점착제층(22)을 개재하여 전방면 투명 부재(70)와 접합되어 있다.
[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 않으며, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로서는, 예를 들어 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료 등의 2색성 물질을 흡착시켜 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, 환상 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 표리가 같은 중합체 재료로 이루어지는 보호 필름이 사용되어도 되며, 다른 중합체 재료 등으로 이루어지는 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 되며, 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 사용되며, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 액정 표시 장치에서는, 액정 셀로부터 시인측에 사출되는 광의 편광 상태를 적절히 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 반사되어 경면처럼 시인되는 것을 억제하기 위하여, 셀과 편광판 사이에 1/4 파장판이 배치되는 경우가 있다. 또한 편광판의 시인측에 1/4 파장판을 배치하여 출사광을 원편광으로 함으로써, 편광 선글라스를 장착한 시인자에 대해서도 적절한 화상 표시를 시인시킬 수 있다.
광학 필름(10)의 표면에는, 하드 코팅층이나 반사 방지 처리, 스티킹 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 행해져도 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 적절히 대전 방지층을 형성할 수도 있다.
[제1 점착제층]
광학 필름(10)의 한쪽 면에는, 화상 표시 셀(61)과의 접합에 사용하기 위한 제1 점착제층(21)이 형성된다. 제1 점착제층은 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. 후술하는 제2 점착제층(22)도, 헤이즈가 1.0％ 이하이고 전체 광선 투과율이 90％ 이상인 것이 바람직하다.
제1 점착제층(21)의 두께는 3㎛ 내지 30㎛가 바람직하고, 5㎛ 내지 27㎛가 보다 바람직하며, 10㎛ 내지 25㎛가 더욱 바람직하다. 제1 점착제층(21)의 온도 23℃에서의 저장 탄성률은 0.02㎫ 내지 2㎫가 바람직하고, 0.05㎫ 내지 1.5㎫가 보다 바람직하며, 0.07㎫ 내지 1㎫가 더욱 바람직하다.
제1 점착제층이 상기 두께와 저장 탄성률을 가짐으로써, 점착제층이 내구성이 우수함과 함께, 화상 표시 셀과의 접합 시의 기포 혼입 등의 문제를 억제할 수 있다. 또한 제1 점착제층의 두께 및 탄성률이 상기 범위이면, 제1 보호 시트(31)와 점착제층(21)의 계면의 응력을, 점착제층(21)의 탄성 변형 응력으로서 점착제층(21)과 광학 필름(10)의 계면에 전파시킬 수 있다. 그 때문에, 흡습 팽창 등에 기인하는 광학 필름(10)의 치수 변화가 발생한 경우에도, 제1 보호 시트의 지지력에 의하여 컬의 발생을 억제할 수 있다.
제1 점착제층(21)은, 온도 23℃, 변형 300％의 조건의 인장 응력 완화 시험에 의하여 측정되는 180초 후의 잔류 응력(이하, 간단히 「잔류 응력」이라고 칭하는 경우가 있음)이 1N/㎠ 내지 50N/㎠인 것이 바람직하다. 제1 점착제층(21)의 잔류 응력 S1(N/㎠)은 6 내지 45가 보다 바람직하며, 10 내지 40이 더욱 바람직하다. 점착제의 잔류 응력은, 인장 시험기에 의하여 인장 속도 200㎜/분으로 변형 300％(원래 길이의 4배)로 될 때까지 변형시킨 후, 180초간 경과된 후의 응력(인장 응력)이다. 잔류 응력은 저장 탄성률과 상관 관계를 가지고 있으며, 저장 탄성률이 클수록 잔류 응력이 커지는 경향이 있다. 또한 저장 탄성률이 같은 경우, 베이스 중합체의 분자량이 클수록, 베이스 중합체의 구성 단량체에 있어서의 분지 구조 단량체의 비율이 작을수록(직쇄상 단량체의 비율이 클수록), 또한 겔 분율(가교도)이 클수록 점착제의 점성이 작아지고 잔류 응력이 커지는 경향이 있다.
[제2 점착제층]
광학 필름(10)의 다른 쪽 면에는, 전방면 투명판이나 터치 패널 등의 전방면 투명 부재(70)와의 접합에 사용하기 위한 제2 점착제층(22)이 형성된다. 이와 같이, 화상 표시 셀과의 접합에 사용되는 제1 점착제층(21)의 반대면에, 전방면 투명 부재와의 접합을 위한 제2 점착제층(22)이 형성된 양면 점착제 부착 광학 필름을 사용하면, 층간 충전을 위하여 광학 필름(10) 상에 액상 접착제나 별도의 시트 형상 점착제층을 부설하는 공정을 마련할 필요가 없다. 그로 인하여 화상 표시 장치의 제조 공정을 간략화할 수 있음과 함께, 접착제(점착제)의 비어져나옴에 의한 오염이 방지된다.
제2 점착제층(22)의 두께는 50㎛ 이상이다. 제2 점착제층의 두께를 50㎛ 이상으로 함으로써, 전방면 투명 부재(70)의 인쇄부(76) 부근에서의 기포나, 화면 주연부의 표시 불균일의 발생을 억제할 수 있다. 제2 점착제층(22)의 두께는 70㎛ 이상이 보다 바람직하고, 80㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 제2 점착제층(22)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.
제2 점착제층(22)은, 온도 23℃, 변형 300％의 조건의 인장 응력 완화 시험에 의하여 측정되는 180초 후의 잔류 응력 S2(N/㎠)가 0.5 내지 6이다. 제2 점착제층(22)의 잔류 응력 S2(N/㎠)는 0.7 내지 5가 바람직하고, 0.9 내지 4가 보다 바람직하며, 1 내지 3이 더욱 바람직하다. 제2 점착제층(22)의 잔류 응력 S2(N/㎠)가 0.5 이상이면, 점착제 부착 광학 필름을 소정 크기로 커트할 때나 접합 시의 가압 등에 의한, 필름의 단부면으로부터 점착제의 비어져나옴이 억제된다. 상술한 바와 같이 제2 점착제층(22)의 두께가 50㎛ 이상이고 잔류 응력 S2(N/㎠)가 6 이하이면, 점착제에 단차 흡수성을 갖게 하여 인쇄 단차 부근에서의 기포의 발생이나 표시 불균일을 억제할 수 있다.
제2 점착제층(22)은 23℃에서의 저장 탄성률이 0.04㎫ 내지 0.4㎫인 것이 바람직하고, 0.06㎫ 내지 0.2㎫인 것이 보다 바람직하다. 제2 점착제층의 저장 탄성률이 상기 범위이면, 광학 필름이나 전방면 투명 부재와의 적당한 접착성을 나타냄과 함께, 잔류 응력 S2를 상술한 범위로 할 수 있다.
[보호 시트]
제1 점착제층(21) 및 제2 점착제층(22)의 각각에는 보호 시트(31, 32)가 박리 가능하게 접착된다. 보호 시트(31, 32)는, 광학 필름이 실용에 제공되어 화상 표시 셀(61)이나 전방면 투명 부재(70)와 접합될 때까지의 사이에, 점착제층(21, 22)의 노출면을 보호할 목적으로 사용된다. 또한 본 발명에 있어서는, 보호 시트의 두께를 소정 범위로 함으로써 광학 필름의 컬을 억제할 수 있다.
보호 시트(31, 32)로서는 플라스틱 필름이 바람직하게 사용된다. 보호 시트는 23℃에서의 인장 탄성률이 1㎬ 내지 6㎬ 정도인 것이 바람직하다. 인장 탄성률이 상기 범위이면, 점착제의 표면을 보호하기 위한 충분한 기계적 강도와, 적합한 유연성을 겸비한다. 또한 본 발명에 있어서는, 양면 점착제 부착 광학 필름의 컬을 억제하기 위해서도 보호 시트의 인장 탄성률이 상기 범위인 것이 바람직하다.
보호 시트(31, 32)의 재료로서는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐 등의 폴리올레핀류, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르류가 사용된다. 그 중에서도 2축 연신에 의하여 기계적 강도가 높아진 폴리에스테르 필름이 바람직하며, 기계적 강도나 핸들링성이 우수하고 또한 저렴한 점에서, 보호 시트(31, 32)로서는 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 바람직하게 사용된다. 점착제 부착 광학 필름을 실용에 제공할 때, 점착제층으로부터의 박리성을 높이기 위하여, 보호 시트(31, 32)는 점착제층(21, 22)과의 접착면에 실리콘 박리제, 장쇄 알킬 박리제, 불소 박리제 등에 의한 박리 처리가 실시된 것이 바람직하게 사용된다.
제1 점착제층(21) 상에 임시 접착되는 제1 보호 시트(31)의 두께 Y는 20㎛ 이상이다. 제1 보호 시트(31)의 두께가 20㎛ 이상이면, 점착제층에 대한 높은 보호력을 가짐과 함께, 보호 시트의 지지력에 의하여 양면 점착제 부착 필름의 컬을 억제할 수 있다. 양면 점착제 부착 광학 필름의 컬을 억제하는 관점에서는, 제1 보호 시트(31)의 두께는 클수록 바람직하다. 한편, 제1 보호 시트(31)의 두께가 커지면, 광학 필름과 화상 표시 셀의 접합 시에 제1 점착제층(21) 상의 보호 시트(31)를 선택적으로 박리하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 그 때문에, 화상 표시 셀과의 접합 작업의 용이성을 고려하면, 제1 보호 시트(31)의 두께는 80㎛ 이하가 바람직하고, 60㎛ 이하가 보다 바람직하며, 42㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
화상 표시 장치의 형성 공정에 있어서, 광학 필름과 화상 표시 셀의 접합이 먼저 행해지고, 전방면 투명 부재와의 접합이 나중에 행해지는 경우, 제2 보호 시트(32)가 제2 점착제층(22) 상에 임시 접착된 상태를 유지한 채, 제1 점착제층(21) 상의 제1 보호 시트(31)를 박리할 필요가 있다. 이러한 경우에도 제1 보호 시트(31)의 두께를 작게 함으로써 제1 보호 시트만을 선택적으로 박리할 수 있다. 같은 관점에서, 제1 보호 시트(31)의 두께 Y는 제2 보호 시트(32)의 두께 Z보다도 작은 것이 바람직하다.
제2 점착제층(22) 상에 임시 접착되는 제2 보호 시트(32)의 두께 Z는 45㎛ 이상이다. 제2 점착제층(22)은 제1 점착제층(21)에 비하여 무르고 유동성이 높기 때문에, 점착제층 표면의 변형을 방지하기 위하여 보호 시트의 두께를 크게 하는 것이 바람직하다. 제2 점착제층에 대한 보호성이나, 양면 점착제 부착 광학 필름의 컬을 억제하는 관점에서는, 제2 보호 시트의 두께는 클수록 바람직하다. 한편, 두께가 과도하게 커지면 핸들링성의 저하나 비용 증대의 요인으로 된다. 그 때문에 제2 보호 시트(32)의 두께 Z는 130㎛ 이하가 바람직하다.
상술한 바와 같이 양면 점착제 부착 필름은, 점착제층 상에 보호 시트가 임시 접착된 상태에서 고습도 환경에 노출되면, 도 3의 B2에 모식적으로 도시된 바와 같이 전방면 투명 부재를 접합하는 측(점착제층(322)측)의 면을 볼록하게 하는 컬이 발생하기 쉽다. 이에 비하여 본 발명에 있어서는, 제1 보호 시트의 두께 Y 및 제2 보호 시트의 두께 Z를 소정 범위로 함으로써 컬의 발생을 억제할 수 있다.
본 발명의 양면 점착제 부착 광학 필름(50)은, 제2 점착제층(22)의 잔류 응력 S2(N/㎠), 제1 보호 시트(31)의 두께 Y(㎛) 및 제2 보호 시트(32)의 두께 Z(㎛)가 Y+0.17Z+10.6S2≥63을 만족시키는 것이 바람직하다. Y+0.17Z+10.6S2의 값이 63 이상이면, 양면 점착제 부착 광학 필름이 고습도 환경에 노출되어 흡습한 경우에도 컬의 발생을 억제할 수 있다. 컬량을 더욱 작게 할 목적에 있어서, Y+0.17Z+10.6S2의 값은 70 이상이 바람직하고, 75 이상이 보다 바람직하다. Y+0.17Z+10.6S2의 값이 클수록 컬량이 작아지는 경향이 있다. 한편, 상술한 바와 같이 S2, Y 및 Z에는 상한이 있기 때문에 Y+0.17Z+10.6S2의 상한값도 자연히 정해진다.
상기와 같이 본 발명에 있어서는, 제2 점착제층(22)의 잔류 응력 S2 및 보호 시트(31, 32)의 두께 Y, Z를 크게 함으로써 양면 점착제 부착 광학 필름의 컬을 억제할 수 있다. 제2 점착제층(22)에 단차 흡수성을 갖게 하여 단부면으로부터의 점착제의 비어져나옴을 억제하기 위하여, 제2 점착제층의 잔류 응력 S2가 소정 범위 내에 설정된다. 또한 점착제의 특성은, 화상 표시 장치에의 요구 특성이나 사양 등에 따라 정해져 있기 때문에 변경이 곤란하다. 한편, 보호 시트는 최종 제품에는 포함되지 않는 공정 부재이며, 두께가 다른 필름을 용이하게 입수할 수 있다. 그 때문에, 상기 식에 기초하여 보호 시트(31, 32)의 두께 Y, Z를 조정함으로써 컬을 억제하는 것이 바람직하다.
<컬 억제의 추정 메커니즘>
나중에 실시예(양면 점착제 부착 광학 필름의 제작예)를 이용하여 설명하는 바와 같이, 컬을 억제하기 위한 S2, Y, Z의 관계식은 실험적으로 도출된 것이다. S2, Y, Z를 소정 범위로 함으로써 컬을 억제할 수 있는 메커니즘은 분명치는 않지만, 이하와 같이 추정된다.
양면 점착제 부착 필름에 있어서의 컬의 발생 원인은, 광학 필름이 흡습 팽창 등에 의하여 치수 변화되었을 때의 표리의 응력의 불균형에 기인한다고 생각된다. 도 3의 A에 도시하는 편면 점착제 부착 광학 필름(250)에서는, 광학 필름(210)의 한쪽 면에, 화상 표시 셀과의 접합에 사용되는 점착제층(221)이 부설되어 있고, 그 위에 보호 시트(231)가 설치되어 있다. 광학 필름(210)의 다른 쪽 면에는, 표면에 약점착제층(229)이 부설된 세퍼레이터(232)가 설치되어 있다.
상술한 바와 같이 편광판은, 폴리비닐알코올계 필름이나 셀룰로오스계 필름 등의 흡수성이 높은 재료를 포함하고 있기 때문에, 고습도 환경에 노출되면 흡습에 의하여 팽창한다. 그 때문에, 편광판을 포함하는 광학 필름은, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등을 포함하는 보호 시트에 비하여 고습도 환경 하에서의 치수 변화가 크다. 필름(210)이 팽창하면, 필름(210)과 점착제층(221)의 계면 및 필름(210)과 점착제층(229)의 계면에서 인장 응력이 발생한다. 점착제의 유동성이 작고 저장 탄성률이 큰 경우에는, 점착제층(221, 229)과 광학 필름(210)의 계면에 있어서의 인장 응력이 보호 시트(231, 232)와의 계면으로 전파된다. 점착제층(221, 229)과의 계면에서의 인장 응력을 받은 보호 시트(231, 232)는 그 반력으로서 점착제층(221, 229)에 대하여 압축 응력을 끼친다. 이 압축 응력이 점착제층(221, 229)을 통하여 필름(210)과의 계면으로 전파된다.
점착제층(221) 및 약점착제층(229)은 모두 두께가 작고 유동성이 낮기 때문에 응력 완화가 발생하기 어렵다. 그 때문에, 광학 필름(210)의 표리 중 어느 것에 있어서도, 점착제층과의 계면에서는, 광학 필름(210)의 팽창에 의한 인장 응력과 보호 시트(231, 232)로부터의 반력(압축 응력)이 균형을 이루고 있어, 컬이 발생하기 어렵다.
도 3의 B1에 도시하는 양면 점착제 부착 광학 필름(350)에서는, 광학 필름(310)의 한쪽 면에는, 화상 표시 셀과의 접합을 위한 딱딱한 점착제층(321)이 부설되어 있다. 그 때문에, 점착제층(321)측의 면에서는, 도 3의 A의 편면 점착제 부착 광학 필름의 경우와 마찬가지로, 광학 필름(310)의 팽창에 의한 인장 응력과 보호 시트(331)로부터의 압축 응력이 균형을 이루고 있다.
한편, 광학 필름(310)의 다른 쪽 면(화상 표시 장치 형성 시의 시인측의 면)에는, 전방면 투명 부재와의 접합(층간 충전)을 위하여, 두께가 크고 잔류 응력이 작은(즉, 무르고 응력 완화되기 쉬운) 점착제층(322)이 부설되어 있다. 이 점착제층(322)은, 단차 흡수성을 갖게 하기 위하여 응력 완화되기 쉽게 설계되어 있기 때문에, 광학 필름(310)과 점착제층(322)의 계면에서의 인장 응력은, 보호 시트(332)로 전파될 때 완화(감쇠)되고 있다. 또한 이에 대한 반력(압축 응력)도 점착제층(232)에서 완화되어 점착제층(322)와 광학 필름(310)의 계면으로 전파되기 때문에, 광학 필름(310)의 팽창에 의한 인장 응력이 보호 시트(332)로부터의 압축 응력보다도 커진다.
이와 같이, 광학 필름(310)의 표리에서 응력의 불균형이 발생하면, 양면 점착제 부착 광학 필름(350)은, 도 3의 B2에 도시한 바와 같이 점착제층(322)측의 면을 볼록하게 하여 컬을 발생시킨다. 점착제층(322)의 잔류 응력 S가 작을수록 응력이 완화되기 쉽기 때문에 컬이 커지는 경향이 있다. 또한 보호 시트의 두께가 작을수록, 광학 필름의 흡습 팽창에 의한 인장 응력에 대한 보호 시트로부터의 반력(보호 시트에 의한 지지력)이 작고, 또한 굽힘 모멘트가 작기 때문에, 컬이 발생하기 쉬워진다고 생각된다.
이에 비하여 본 발명의 양면 점착제 부착 광학 필름에서는, 제2 점착제층의 잔류 응력 S2에 따라 제2 보호 시트의 두께 Z를 크게 함으로써, 광학 필름(10)의 치수 변화에 수반하는 인장 응력에 대항할 수 있는 반력을 끼쳐, 컬을 억제할 수 있다고 생각된다. 또한 제1 보호 시트(31)는, 제2 점착제층에 비하여 얇고 딱딱한 제1 점착제층(21)을 개재하여 광학 필름(10)과 일체화되어 있으며, 제1 보호 시트(31)의 두께 Y가 크면 양면 점착제 부착 광학 필름 전체로서의 굽힘 강성이 높아지기 때문에, Y를 증가시키는 것에 의한 컬 억제 효과가 Z를 증가시키는 경우보다도 크다고 생각된다.
[점착제의 조성]
제1 점착제층(21) 및 제2 점착제층(22)은, 상술한 각 특성을 갖고 있으면 점착제의 조성은 특별히 한정되지 않는다. 제1 점착제층으로서는, 광학 필름과 화상 표시 셀의 접합에 사용되는 각종 점착제를 사용할 수 있다. 제1 점착제층을 구성하는 점착제로서는 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.
제2 점착제층(22)을 구성하는 점착제로서는, 아크릴계 중합체, 실리콘계 중합체, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐에테르, 아세트산비닐/염화비닐 공중합체, 변성 폴리올레핀, 에폭시계, 불소계, 천연 고무, 합성 고무 등의 고무계 등의 중합체를 베이스 중합체로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
광학적 투명성 및 접착성이 우수한 점착제로서는, 아크릴계 중합체를 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 바람직하며, 80중량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
아크릴계 중합체로서는, (메트)아크릴산알킬에스테르의 단량체 단위를 주골격으로 하는 것이 적절히 사용된다. 또한 본 명세서에 있어서 「(메트)아크릴」이란, 아크릴 및/또는 메타크릴을 의미한다.
(메트)아크릴산알킬에스테르로서는, 알킬기의 탄소수가 1 내지 20인 (메트)아크릴산알킬에스테르가 적절히 사용된다. 상기 (메트)아크릴산알킬에스테르의 함유량은, 베이스 중합체를 구성하는 단량체 성분 전량에 대하여 40중량％ 이상인 것이 바람직하고, 50중량％ 이상이 보다 바람직하며, 60중량％ 이상이 더욱 바람직하다. 아크릴계 베이스 중합체는 복수의 (메트)아크릴산알킬에스테르의 공중합체여도 된다. 구성 단량체 단위의 배열은 무작위여도, 블록이어도 된다.
(메트)아크릴산알킬에스테르는 알킬기가 분지를 갖고 있어도 된다. 분지를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르를 사용함으로써, 점착제에 유연성을 갖게 하여 잔류 응력을 작게 할 수 있다. 분지 알킬(메트)아크릴산에스테르로서는 (메트)아크릴산2-에틸헥실, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산이소노닐, (메트)아크릴산이소데실, (메트)아크릴산이소테트라데실, (메트)아크릴산이소옥타데실 등이 적절히 사용된다. 또한 분지 알킬(메트)아크릴산에스테르는 2종 이상을 병용할 수도 있다. 또한 이들 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 분율의 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 함께, 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 0.01중량％ 내지 30 중량％가 바람직하고, 0.1중량％ 내지 25중량％가 보다 바람직하며, 0.5중량％ 내지 20중량％가 더욱 바람직하다. 히드록시기 함유 단량체 유닛의 함유량이 상기 범위를 초과하면, 점착제층의 응집력이 너무 높아져 잔류 응력 S2가 상술한 범위를 상회하여, 응력 완화성이 저하되는 경우가 있다.
아크릴계 베이스 중합체는 히드록시기 함유 단량체 유닛 이외에, 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. 점착제 중에 질소 함유 단량체 유닛을 함유함으로써, 점착제의 응집력을 향상시켜 점착 시트의 피착체에 대한 접착성이 높아짐과 함께, 고온 고습 환경 하에서의 점착제의 백탁을 억제할 수 있다. 질소 함유 단량체 유닛의 함유량은, 베이스 중합체의 구성 단량체 유닛 전량에 대하여 3 내지 50 중량％가 바람직하고, 5 내지 40중량％가 보다 바람직하며, 7 내지 30중량％가 더욱 바람직하다.
아크릴계 중합체를 형성하는 단량체 성분에는 다관능 단량체 성분이 포함되어 있어도 된다. 공중합 단량체 성분으로서 다관능 단량체를 가짐으로써, 잔류 응력이 높아지는 경향이 있다. 그 때문에, 다관능 단량체 성분의 종류나 함유량을 변화시킴으로써, 제2 점착제층(22)의 잔류 응력 S2를 원하는 범위로 조정할 수 있다. 다관능 단량체는, (메트)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 2중 결합을 갖는 중합성의 관능기를 적어도 2개 갖는 단량체이다. 다관능성 단량체의 사용량은 그 분자량이나 관능기 수 등에 따라 상이하지만, (메트)아크릴계 중합체를 형성하는 전체 단량체 성분에 대하여 3중량％ 이하가 바람직하고, 2중량％ 이하가 보다 바람직하며, 1중량％ 이하가 더욱 바람직하다. 다관능성 단량체의 사용량이 3중량％를 초과하면 점착제의 잔류 응력이 과도하게 커져, 단차부 부근에서의 기포가 발생하기 쉬워진다.
상기 (메트)아크릴계 베이스 중합체는 상기 각 단량체 성분을 용액 중합, UV 중합, 괴상 중합, 유화 중합 등의 공지된 중합 방법에 의하여 조제할 수 있다. 점착제의 투명성, 내수성, 비용 등의 관점에서 용액 중합법 또는 활성 에너지선 중합법(예를 들어 UV 중합)이 바람직하다. 용액 중합의 용매로서는, 일반적으로 아세트산에틸, 톨루엔 등이 사용된다.
상기 아크릴계 중합체의 조제 시에는, 중합 반응의 종류에 따라 광중합 개시제나 열중합 개시제 등의 중합 개시제를 사용해도 된다. 광중합 개시제로서는, 광중합을 개시하는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 벤조인에테르계 광중합 개시제, 아세토페논계 광중합 개시제, α-케톨계 광중합 개시제, 방향족 술포닐클로라이드계 광중합 개시제, 광활성 옥심계 광중합 개시제, 벤조인계 광중합 개시제, 벤질계 광중합 개시제, 벤조페논계 광중합 개시제, 케탈계 광중합 개시제, 티오크산톤계 광중합 개시제, 아실포스핀옥시드계 광중합 개시제 등을 사용할 수 있다. 열중합 개시제로서는, 예를 들어 아조계 개시제, 과산화물계 개시제, 과산화물과 환원제를 조합한 산화 환원계 개시제(예를 들어 과황산염과 아황산수소나트륨의 조합, 과산화물과 아스코르브산나트륨의 조합 등)를 사용할 수 있다.
베이스 중합체의 분자량을 조정하기 위하여 연쇄 이동제가 사용되고 있어도 된다. 연쇄 이동제는 성장 중합체쇄로부터 라디칼을 수취하여 중합체의 신장을 정지시킴과 함께, 라디칼을 수취한 연쇄 이동제가 단량체를 공격하여 다시 중합을 개시시킬 수 있다. 그로 인하여, 연쇄 이동제가 사용되는 것에 의하여, 반응계 중의 라디칼 농도를 저하시키지 않고 베이스 중합체의 분자량의 증대가 억제되어, 잔류 응력이 작은 점착 시트를 얻을 수 있다. 연쇄 이동제로서는, 예를 들어 α-티오글리세롤, 라우릴머캅탄, 글리시딜머캅탄, 머캅토아세트산, 2-머캅토에탄올, 티오글리콜산, 티오글리콜산2-에틸헥실, 2,3-디머캅토-1-프로판올 등의 티올류가 적절히 사용된다.
아크릴계 중합체를 형성하는 단량체 성분으로서, 단관능 단량체 외에 다관능 단량체를 사용하는 경우, 먼저 단관능 단량체를 중합하여 저중합도의 예비 중합체 조성물을 형성하고(예비 중합), 예비 중합체 조성물의 시럽 중에 다관능 단량체를 첨가하여 예비 중합체와 다관능 단량체를 중합(후중합)해도 된다. 이와 같이, 예비 중합체의 예비 중합을 행함으로써, 다관능 단량체 성분에 기인하는 분지점을 베이스 중합체 중에 균일하게 도입할 수 있다. 또한 예비 중합체 조성물과 미중합된 단량체 성분의 혼합물(점착제 조성물)을 기재 상에 도포한 후, 기재 상에서 후중합을 행하여 점착 시트를 형성해도 된다. 예비 중합체 조성물은 저점도이고 도포성이 우수하기 때문에, 예비 중합체 조성물과 미중합 단량체의 혼합물인 점착제 조성물을 도포한 후에 기재 상에서 후중합을 행하는 방법에 의하면, 점착 시트의 생산성이 높아짐과 함께, 점착 시트의 두께를 균일하게 할 수 있다.
예비 중합체 조성물은, 예를 들어 아크릴계 베이스 중합체를 구성하는 단량체 성분(「단량체 성분 A」라고 칭함)과 중합 개시제를 혼합한 조성물(「예비 중합체 형성용 조성물」이라고 칭함)을 부분 중합(예비 중합)시킴으로써 조제할 수 있다. 또한 예비 중합체 형성용 조성물 중의 상기 단량체 성분 A는, 아크릴계 중합체를 구성하는 단량체 성분 중, (메트)아크릴산알킬에스테르나 극성기 함유 단량체 등의 단관능 단량체 성분인 것이 바람직하다. 단량체 성분 A는 단관능 단량체뿐만 아니라 다관능 단량체를 함유하고 있어도 된다. 예를 들어 베이스 중합체의 원료로 되는 다관능 단량체 성분의 일부를 예비 중합체 형성용 조성물에 함유시켜 예비 중합체를 중합한 후에 다관능 단량체 성분의 잔량부를 첨가하여 후중합에 제공해도 된다.
예비 중합체 형성용 조성물은 단량체 성분 A 및 중합 개시제 이외에, 필요에 따라 연쇄 이동제 등이 포함되어 있어도 된다. 예비 중합체 형성용 조성물의 중합 방법은 특별히 한정되지 않지만, 반응 시간을 조정하여 예비 중합체의 분자량(중합률)을 원하는 범위로 하는 관점에서 UV광 등의 활성 광선 조사에 의한 중합이 바람직하다. 예비 중합에 사용되는 중합 개시제나 연쇄 이동제는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 상술한 광중합 개시제나 연쇄 이동제를 사용할 수 있다.
예비 중합체의 중합률은 특별히 한정되지 않지만, 기재 상에의 도포에 적합한 점도로 하는 관점에서 3 내지 50 중량％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 40중량％이다. 예비 중합체의 중합률은, 광중합 개시제의 종류나 사용량, UV광 등의 활성 광선의 조사 강도·조사 시간 등을 조정함으로써 원하는 범위로 조정할 수 있다. 또한 예비 중합체의 중합률은, 예비 중합체 조성물을 130℃에서 3시간 가열했을 때의 가열(건조) 전후의 중량으로부터, 하기 식에 의하여 산출된다. 또한 예비 중합이 용액 중합에 의하여 행해지는 경우, 예비 중합체 조성물의 전체 중량에서 용매의 양을 뺀 것을 하기 식에 있어서의 건조 전 중량으로 하여, 중합률이 산출된다.
예비 중합체 조성물의 중합률(％)=건조 후의 중량/건조 전의 중량×100
상기 예비 중합체 조성물에, 아크릴계 베이스 중합체를 구성하는 단량체 성분(「단량체 성분 B」라고 칭함), 및 필요에 따라 중합 개시제, 연쇄 이동제, 실란 커플링제, 가교제 등을 혼합하여, 점착제 조성물을 형성한다. 단량체 성분 B는 다관능 단량체를 함유하는 것이 바람직하다. 단량체 성분 B는 다관능 단량체 외에 단관능 단량체를 함유하고 있어도 된다.
후중합에 사용되는 광중합 개시제나 연쇄 이동제는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 상술한 광중합 개시제나 연쇄 이동제를 사용할 수 있다. 예비 중합 시의 중합 개시제가 예비 중합체 조성물 중에서 실활하지 않고 잔존하고 있는 경우에는, 후중합을 위한 중합 개시제의 첨가를 생략할 수 있다.
상기 베이스 중합체는, 필요에 따라 가교 구조를 갖고 있어도 된다. 가교 구조의 형성은, 예를 들어 예비 중합 후나 베이스 중합체의 중합 후에 가교제를 첨가함으로써 행해진다. 가교제로서는, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 아지리딘계 가교제, 카르보디이미드계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 등의, 일반적으로 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다.
가교제의 함유량은, 아크릴계 베이스 중합체 100중량부에 대하여 통상 0 내지 5중량부의 범위이고, 바람직하게는 0 내지 3중량부이다. 가교제의 함유량이 너무 많으면, 저장 탄성률 G'의 증대에 수반하여 tanδ가 저하되어 기포의 혼입이나 표시 불균일을 발생시키는 경우가 있다. 그 때문에, 가교제의 함유량은 아크릴계 베이스 중합체 100중량부에 대하여 2중량부 이하가 바람직하고, 1중량부 이하가 더욱 바람직하다.
점착제 조성물 중에 가교제를 함유하는 경우, 피착체와의 접합 전에 가열에 의한 가교 처리가 행해져 가교 구조가 형성되는 것이 바람직하다. 가교 처리에 있어서의 가열 온도나 가열 시간은 사용하는 가교제의 종류에 따라 적절히 설정되지만, 통상 20℃ 내지 160℃의 범위에서 1분 내지 7일 정도의 가열에 의하여 가교가 행해진다.
접착력의 조정을 목적으로 하여, 점착제 조성물 중에 실란 커플링제를 첨가해도 된다. 실란 커플링제는 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 점착제 조성물에 실란 커플링제가 첨가되는 경우, 그 첨가량은, 아크릴계 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 첨가해도 된다. 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.
상기 예시된 각 성분 외에, 점착제 조성물은 가소제, 연화제, 열화 방지제, 충전제, 착색제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 계면 활성제, 대전 방지제 등의 첨가제를, 점착제의 특성을 손상시키지 않는 범위에서 사용할 수 있다.
제2 점착제층(22)은 광경화형 또는 열경화형 점착제여도 된다. 제2 점착제층(22)으로서 광경화형 또는 열경화성 점착제가 사용됨으로써, 광학 필름(10)과 전방면 투명 부재(70)를 제2 점착제층(22)을 개재하여 접합한 후에 제2 점착제층(22)을 경화시켜, 점착제층의 저장 탄성률 및 잔류 응력을 크게 할 수 있다. 그 때문에, 화상 표시 장치가 고온 환경에 노출된 경우에도 점착제의 유동이 억제되어 기포의 발생이나 박리가 발생하기 어려운, 장기 신뢰성이 있는 접착성을 실현할 수 있다. 특히 전방면 투명 부재와의 접합 후의 경화가 용이하므로, 광경화형 점착제가 바람직하다.
광경화성 점착제는 베이스 중합체 외에 광경화성 성분을 함유한다. 광경화성 성분으로서는, 탄소-탄소 2중 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 되며, 베이스 중합체의 히드록시기 등의 관능기와 결합하고 있어도 된다. 경화성 점착제는 중합 개시제(광중합 개시제나 열중합 개시제)를 포함하는 것이 바람직하다.
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.
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.
광경화의 방법으로서는, 광경화성 화합물과 광중합 개시제를 함유하는 계에 자외선 등의 활성 광선을 조사하는 방법이 바람직하다. 특히 광 감도의 높이나 선택할 수 있는 재료가 풍부하므로, 에틸렌성 불포화 화합물과 광 라디칼 발생제를 사용한 시스템이 바람직하다. 제2 점착제층(22)이 광경화성 점착제인 경우, 광경화성 화합물의 함유량은, 점착제 조성물 전체 100중량부에 대하여 2 내지 50중량부가 바람직하고, 5 내지 30중량부가 보다 바람직하다. 광경화성 화합물의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 경화 전의 잔류 응력을 낮게 유지하면서 경화 후의 접착 신뢰성을 높일 수 있다.
[광학 필름 상에의 점착제층의 형성]
광학 필름(10)에 제1 점착제층(21) 및 제2 점착제층(22)을 형성하는 방법으로서는, 예를 들어 박리 처리한 세퍼레이터 상에 점착제 조성물을 도포하고 용매 등을 건조 제거하고, 필요에 따라 가교 처리를 행하여 점착제층을 형성한 후에 광학 필름(10) 상에 점착제층을 전사하는 방법, 또는 광학 필름(10)에 점착제 조성물을 도포하고 용매 등을 건조 제거하여, 점착제층을 광학 필름 상에 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 광학 필름 상에 점착제층을 전사하는 방법에서는, 점착제층의 형성에 사용한 세퍼레이터를 그대로 보호 시트로서 사용해도 된다. 광학 필름(10) 상에 점착제 조성물을 도포하여 점착제층을 형성하는 경우에는, 용매를 건조 제거한 후의 점착제층 상에 보호 시트가 설치된다.
점착제층의 형성 방법으로서는, 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. 도포 후의 점착제를 건조시키는 방법으로서는, 목적에 따라 적합하게, 적절한 방법이 채용될 수 있다.
[커팅]
점착제 부착 광학 필름은, 필요에 따라 원하는 크기로 커트되어 실용에 제공된다. 일반적으로는, 긴 형상으로 형성된 점착제 부착 광학 필름이, 화상 표시 장치의 사이즈(화면 사이즈)와 합치하는 제품 사이즈로 커트된다. 커트 방법으로서는, 톰슨 칼날 등을 사용하여 펀칭하는 방법이나, 둥근 날 및 접시 날 등의 커터나, 레이저광, 수압을 이용하는 방법 등을 들 수 있다.
점착제 부착 광학 필름은, 점착제층(21, 22)의 표면에 보호 시트(31, 32)가 접착되어 있기 때문에, 점착제층의 표면은 보호되어 있다. 한편, 점착제층의 측면은 외부에 노출된 상태로 되어 있다. 그로 인하여, 커팅 시에 제2 점착제층(22)이 커트 날에 부착되거나, 접착제 탈락이나 접착제 오염을 발생시키기 쉬워지는 경향이 있다. 접착제 탈락이나 접착제 오염을 방지하기 위하여, 점착제층의 측면을 광학 필름의 측면이나 보호 시트의 측면보다도 내측에 형성해도 된다. 예를 들어 광학 필름 상에의 점착제층의 부설 면적을 제어하는 방법, 점착제층을 부설한 후에 점착제층 부분만을 제거하는 방법 등에 의하여, 점착제층의 측면을 광학 필름의 측면이나 보호 시트의 측면보다도 내측에 존재시킬 수 있다. 또한 양면 점착제 부착 광학 필름을 보호 시트 부설면으로부터 가압하여, 점착제층의 단부를 광학 필름 단부로부터 비어져나오게 한 상태에서 커트한 후에 압력을 개방함으로써, 점착제층의 측면을 광학 필름의 측면이나 보호 시트의 측면보다도 내측에 존재시킬 수 있다.
[화상 표시 장치]
본 발명의 양면 점착제 부착 광학 필름은 도 2에 모식적으로 도시된 바와 같이, 편광판을 포함하는 광학 필름(10)의 한쪽 면에 액정 셀이나 유기 EL 셀 등의 화상 표시 셀(61)을 구비하고, 다른 쪽 면(시인측)에 터치 패널이나 전방면 투명판 등의 전방면 투명 부재(70)를 구비하는 화상 표시 장치(100)의 형성에 적절히 사용된다. 당해 화상 표시 장치에 있어서, 화상 표시 셀(61)은 제1 점착제층(21)을 개재하여 광학 필름(10)과 접합되고, 전방면 투명 부재(70)는 제2 점착제층(22)을 개재하여 광학 필름(10)과 접합된다.
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, 양면 점착제 부착 광학 필름(50)은, 화상 표시의 사이즈에 맞춘 제품 사이즈로 사전에 커트된 것이 적절히 사용된다. 화상 표시 셀(61)과 양면 점착제 부착 광학 필름(55)의 접합 방법, 및 전방면 투명 부재(70)와 양면 점착제 부착 광학 필름(55)의 접합 방법은 특별히 한정되지 않으며, 제1 점착제층(21) 및 제2 점착제층(22)의 각각의 표면에 접착된 보호 시트(31, 32)를 박리한 후, 각종 공지된 방법에 의하여 접합할 수 있다. 본 발명의 양면 점착제 부착 광학 필름은 제1 점착제층과 제2 점착제층을 구비하기 때문에, 화상 표시 장치 형성을 위한 접합 공정에 있어서 별도의 액상 접착제나 점착 시트를 설치할 필요가 없다. 그로 인하여 제조 프로세스가 간략화된다.
접합의 순서는 특별히 한정되지 않으며, 화상 표시 셀(61)과, 양면 점착제 부착 광학 필름(55)의 제1 점착제층(21)과의 접합이 먼저 행해져도 되고, 전방면 투명 부재(70)와, 양면 점착제 부착 광학 필름(55)의 제2 점착제층(22)의 접합이 먼저 행해져도 된다. 또한 양자의 접합을 동시에 행할 수도 있다. 접합의 작업성이나 광학 필름의 축 정밀도를 높이는 관점에서는, 제1 점착제층(21)의 표면으로부터 보호 시트(31)를 박리한 후, 광학 필름(10)과 화상 표시 셀(61)이 제1 점착제층을 개재하여 접합되는 제1 접합 공정이 행해지고, 그 후에 제2 점착제층(22)의 표면으로부터 보호 시트(32)를 박리하고, 광학 필름(10)과 전방면 투명 부재(70)가 제2 점착제층(22)을 개재하여 접합되는 제2 접합 공정이 행해지는 것이 바람직하다.
화상 표시 셀(61)과의 접합이 먼저 행해지는 경우, 시인측(제2 점착제층(22)측)을 볼록하게 하는 컬이 발생하고 있으면, 광학 필름과 화상 표시 셀의 위치 정렬이나 축 맞춤이 곤란해져 접합의 작업성이 저하되는 경향이 있다. 본 발명의 양면 점착제 부착 광학 필름은 컬의 발생이 억제되어 있기 때문에, 화상 표시 셀과의 접합의 작업성이 우수하다.
광학 필름과 전방면 투명 부재가 접합된 후에는, 제2 점착제층(22)과 전방면 투명 부재(70)의 평판(71) 부분의 계면이나, 인쇄부(76) 등의 비평탄부 부근의 기포를 제거하기 위한 탈포가 행해지는 것이 바람직하다. 탈포 방법으로서는, 가열, 가압, 감압 등의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 예를 들어 감압·가열 하에서 기포의 혼입을 억제하면서 접합이 행해지고, 그 후, 딜레이 버블의 억제 등을 목적으로 하여, 오토클레이브 처리 등에 의하여 가열과 동시에 가압이 행해지는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서는, 제2 점착제층의 잔류 응력이 소정 범위이기 때문에 제2 점착제층이 단차 등의 비평탄부의 형상에 추종하기 쉬워, 전방면 투명 부재가 비평탄부를 갖는 경우에도 공극의 발생이 억제된다.
가열에 의하여 탈포가 행해지는 경우, 가열 온도는 일반적으로 25℃ 내지 150℃ 정도, 바람직하게는 30℃ 내지 130℃, 보다 바람직하게는 35℃ 내지 120℃, 더욱 바람직하게는 40℃ 내지 100℃의 범위이다. 또한 가압이 행해지는 경우, 압력은 일반적으로 0.05㎫ 내지 2㎫ 정도, 바람직하게는 0.1㎫ 내지 1.5㎫, 보다 바람직하게는 0.2㎫ 내지 1㎫의 범위 내이다.
제2 점착제층을 구성하는 점착제가 경화성 점착제인 경우, 광학 필름(10)과 전방면 투명 부재(70)의 접합이 행해진 후, 제2 점착제층의 경화가 행해지는 것이 바람직하다. 제2 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 행해지는 경우, 제2 점착제층의 경화는 기포 제거 후에 행해지는 것이 바람직하다. 기포 제거 후에 제2 점착제층의 경화가 행해짐으로써 딜레이 버블의 발생이 억제된다.
제2 점착제층의 경화 방법은 특별히 한정되지 않는다. 광경화가 행해지는 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 않지만, 광이 조사된 부분에서 발생한 라디칼의 이동 등에 의하여, 비조사 부분에 있어서도 점착제의 경화는 어느 정도 진행된다.
이상 설명한 바와 같이, 양면 점착제 부착 광학 필름을 사용함으로써, 층간 충전 구조를 채용하는 화상 표시 장치의 제조에 있어서 접합 공정을 간략화할 수 있다. 본 발명의 양면 점착제 부착 광학 필름은, 컬의 발생이 억제되고, 또한 단부면으로부터의 점착제의 비어져나옴이 억제되어 있기 때문에 접합의 작업성이 우수하다. 또한 제2 점착제층의 잔류 응력 S2가 소정 범위 내이기 때문에, 광학 필름과 전방면 투명판이나 터치 패널 사이의 기포 혼입을 억제하여 고품질의 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.
[실시예]
이하에 양면 점착제 부착 광학 필름의 제작예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 한정되는 것은 아니다.
<편광판>
요오드가 함침된 두께 25㎛의 연신 폴리비닐알코올 필름을 포함하는 편광자의 양면에 투명 보호 필름이 접합된 편광판(편광도 99.995％)을 사용하였다. 편광자의 한쪽 면(화상 표시 셀측)의 투명 보호 필름은 두께 40㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름이고, 다른 쪽 면(시인측)의 투명 보호 필름은 두께 60㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름이었다.
<셀측 접합용 점착제 조성물의 조제>
온도계, 교반기, 환류 냉각관 및 질소 가스 도입관을 구비한 세퍼러블 플라스크에, 부틸아크릴레이트 97중량부, 아크릴산 3중량부, 중합 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴 0.2중량부 및 아세트산에틸 233중량부를 투입한 후, 질소 가스를 흘리고 교반하면서 약 1시간 질소 치환을 행하였다. 그 후, 60℃로 플라스크를 가열하고 7시간 반응시켜, 중량 평균 분자량(Mw) 110만의 아크릴계 중합체를 얻었다. 이 아크릴계 중합체 용액(고형분을 100중량부로 함)에, 이소시아네이트계 가교제로서 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트(상품명 「코로네이트 L」, 닛본 폴리우레탄 고교사 제조): 0.8중량부 및 실란 커플링제(상품명 「KBM-403」, 신에츠 가가쿠사 제조): 0.1중량부를 첨가하여, 점착제 조성물(용액)을 조제하였다.
<시인측 접합용 점착제 조성물 A 내지 K의 조제>
단량체 성분으로서, 이소스테아릴아크릴레이트(ISA): 40중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트(2EHA): 40중량부, N-비닐피롤리돈(NVP): 19중량부 및 4-히드록시부틸아크릴레이트(4HBA): 1중량부, 그리고 광중합 개시제로서 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤(상품명 「이르가큐어 184」, BASF 저팬사 제조): 0.1중량부를 4구 플라스크에 투입하고 질소 분위기 하에서 자외선을 조사하여, 중합률 10％의 예비 중합체 조성물을 얻었다. 이 예비 중합체에, 다관능 단량체로서 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(TMPTA), 연쇄 이동제로서 α-티오글리세롤(TGR), 및 실란 커플링제(상품명 「KBM403」, 신에츠 가가쿠사 제조)를 표 1에 나타내는 배합량으로 첨가한 후, 이들을 균일하게 혼합하여 점착제 조성물을 조제하였다.
[양면 점착제 부착 광학 필름의 제작예]
(셀측 점착 시트의 형성)
세퍼레이터(표면이 이형 처리된 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름; 두께 Y=25㎛, 38㎛ 또는 50㎛)의 박리 처리면에, 상기 셀측 접합용 점착제 조성물을, 건조 후의 두께가 20㎛로 되도록 도포하고 100℃에서 3분간 건조시켜 용매를 제거하였다. 건조 후의 점착제층 표면에 경박리 세퍼레이터의 박리 처리면측을 접합하고, 50℃에서 48시간 가열하여 가교 처리를 행하여, 셀측 점착 시트를 제작하였다.
이 점착 시트의 저장 탄성률은 1.4×105㎩였다. 저장 탄성률은, 세퍼레이터를 박리한 점착 시트를 복수 적층하여 두께 약 1.5㎜로 한 것을 측정용 샘플로 하고, Rheometric Scientific사 제조 「Advanced Rheometric Expansion System(ARES)」을 사용하여, 이하의 조건에 따라 동적 점탄성 측정을 행하고, 측정 결과로부터 23℃에서의 저장 탄성률을 판독함으로써 구하였다.
(측정 조건)
변형 모드: 비틀림
측정 주파수: 1㎐
승온 속도: 5℃/분
측정 온도: -50 내지 150℃의 범위
형상: 패러렐 플레이트 8.0㎜φ
(시인측 점착 시트의 형성)
세퍼레이터(두께 Z=50㎛, 75㎛ 또는 125㎛)의 박리 처리면에 상기 점착제 A 내지 K를 두께 150㎛로 되도록 도포하여 도포층을 형성하고, 이 도포층 상에 경박리 세퍼레이터의 박리 처리면측을 접합하였다. 그 후, 경박리 세퍼레이터측의 면 상에서, 램프 바로 아래의 조사면에 있어서의 조사 강도가 5mW/㎠로 되도록 위치 조절한 블랙 라이트에 의하여, 적산 광량이 3000mJ/㎠로 될 때까지 UV 조사를 행하여 중합을 진행시켜, 두께 150㎛의 아크릴계 점착 시트를 제작하였다.
(양면 점착제 부착 광학 필름의 제작)
상기 셀측 점착 시트 및 시인측 점착 시트의 표면으로부터 경박리 세퍼레이터를 박리하고, 상기 편광판의 한쪽 면에 상기 셀측 점착 시트, 다른 쪽 면에 시인측 점착 시트를 접합하였다. 시인측 점착 시트의 점착제 종류(A 내지 K), 셀측 점착 시트 상의 세퍼레이터의 두께(Y=25㎛, 38㎛, 50㎛), 및 시인측 점착 시트 상의 세퍼레이터의 두께(Z=50㎛, 75㎛, 125㎛)의 조합을 표 2에 나타낸 바와 같이 변경하여, 시료 No.1 내지 88의 양면 점착제 부착 광학 필름을 제작하였다.
(평가용 의사 패널의 제작)
각 제작예의 양면 점착제 부착 광학 필름을 44㎜×84㎜로 커트하고, 셀측 점착제층 상의 세퍼레이터를 박리한 후, 유리판(0.7㎜×50㎜×100㎜)의 중앙부에 접합하였다. 그 후, 유리판에 접합된 양면 점착제 부착 광학 필름의 시인측 점착제층 표면의 세퍼레이터를 박리하고, 흑색 잉크가 주연부에 프레임 형상으로 인쇄된 유리판(0.7㎜×50㎜×100㎜, 잉크 인자 폭: 단부로부터 10㎜, 잉크 인쇄 두께: 15㎛)을 진공 접합 장치로 접합한 후(온도 25℃, 압력 0.3㎫, 압력 유지 시간 5초), 오토클레이브 처리(50℃, 0.5㎫, 15분)를 행하여 평가용 의사 패널을 제작하였다.
[평가]
(컬 측정)
각 제작예의 양면 점착제 부착 광학 필름을 70㎜×100㎜로 잘라내어, 온도 25℃, 습도 98％의 환경 시험실에 48시간 투입한 후에 취출하였다. 셀측 점착 시트측의 면을 위로 하여, 온도 25℃, 습도 50％의 환경 하에서 수평면 상에 2시간 정치한 후, 필름의 4코너 각각의 수평면으로부터의 높이를 측정하여, 4점의 평균값을 흡습 후의 필름의 컬로 하였다. 표 2에서는, 컬이 2㎜ 미만인 것을 ◎, 2㎜ 이상 3㎜ 미만인 것을 ○, 3㎜ 이상 5㎜ 미만인 것을 △, 5㎜ 이상의 것을 ×로 나타내고 있다.
<기포>
각 제작예의 평가용 의사 패널의 흑색 잉크 인쇄부의 내측 근방을 배율 20배의 디지털 현미경으로 관찰하여, 점착제 중의 기포의 유무를 확인하였다. 또한 85℃의 오븐에 48시간 투입한 후, 마찬가지의 방법으로 기포의 유무를 확인하였다. 표 2에서는, 가열 전후 중 어느 것에서도 기포가 확인되지 않은 것을 ○, 어느 하나에서 기포가 확인된 것을 ×로 나타내고 있다.
<접착제의 비어져나옴>
오븐에 투입하기 전의 평가용 의사 패널의 양면 점착제 부착 필름의 단부로부터의 접착제의 비어져나옴 길이를 배율 20배의 디지털 현미경으로 관찰하였다. 표 2에서는, 최대 비어져나옴 길이가 0.3㎜ 이내인 것을 ○, 0.3㎜를 초과하는 것을 ×로 나타내고 있다.
[평가 결과]
점착제 A 내지 K의 조성 및 점착 시트의 잔류 응력을 표 1에 나타낸다. 잔류 응력의 측정에는, 점착 시트로부터 40㎜×40㎜의 시트편을 잘라내어 원기둥 형상으로 둥글게 한 것을 측정 시료로서 사용하였다. 인장 시험기로 척 간 거리를 20㎜에 맞추어 상기 측정 시료를 세팅하고, 인장 속도 200㎜/분, 온도 23℃에서 변형 300％(척간 거리는 80㎜)까지 인장하여 척 위치를 고정하고, 180초간 경과 후의 응력(인장 응력)을 잔류 응력으로 하였다.
Figure pat00001
각 제작예에 사용한 시인측 점착제의 종류 및 잔류 응력, 셀측 및 시인측의 보호 시트의 두께, 단차 흡수성, 접착제의 비어져나옴, 및 컬의 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pat00002
표 2의 결과로부터, 시인측 점착제층의 잔류 응력 S2가 0.3N/㎠인 점착제 A를 사용한 경우에는 필름 단부면으로부터의 점착제의 비어져나옴이 발생하였고, S2가 8.0N/㎠인 점착제 K를 사용한 경우에는, 단차 흡수성이 작아 인쇄 단차 부근에서 기포가 발생하는 것을 알 수 있다. 또한 S2가 클수록 흡습 후의 컬이 작고, S2가 동일한 경우에는 셀측 세퍼레이터의 두께 Y 및 시인측 세퍼레이터의 두께 Z 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 크게 함으로써, 흡습 후의 컬이 작아지는 것을 알 수 있다.
표 2에 있어서의 시인측 점착제층의 잔류 응력 S2, 셀측 세퍼레이터의 두께 Y 및 시인측 세퍼레이터의 두께 Z와, 흡습 후의 컬의 관계를 발췌한 것을 표 3a 및 표 3b에 나타낸다. 표 3a에서는, 셀측 세퍼레이터의 두께 Y를 고정하고 시인측 세퍼레이터의 두께 Z를 변화시킨 경우에, 컬 평가가 △(3㎜ 이상)로부터 ○(3㎜ 미만)로 되는 경계를 굵은 선으로 둘러싸고 있다. 표 3b에서는, 시인측 세퍼레이터의 두께 Z를 고정하고 셀측 세퍼레이터의 두께 Y를 변화시킨 경우에, 컬 평가가 △로부터 ○로 되는 경계를 굵은 선으로 둘러싸고 있다. 이들 굵은 선에 대응하는 시인측 점착제층의 잔류 응력 S2와 세퍼레이터의 두께(Y 또는 Z)의 관계를 플롯한 것을 각각 도 4의 A 및 도 4의 B에 나타낸다.
[표 3a]
Figure pat00003
[표 3b]
Figure pat00004
컬 억제 효과에 대하여, 도 4의 A에서는 S2와 Z가 선형적인 관계를 갖고 있고, 도 4의 B에서는 S2와 Y가 선형적인 관계를 갖고 있음을 알 수 있다. 또한 도 4의 A의 두 직선의 기울기는 거의 같고, 도 4의 B의 세 직선의 기울기는 거의 같으며, S2:Y:Z=10.6:1:0.17의 상관비를 갖고 있다. 이들 결과를 기초로 하여, 전방면 투명 부재와 광학 필름의 접합에 사용되는 점착제의 특성(잔류 응력)에 따라 세퍼레이터의 두께를 조정함으로써, 양면 점착제 부착 광학 필름의 흡습 시의 컬을 억제할 수 있음을 알 수 있다.
10: 광학 필름
21, 22: 점착제층
31, 32: 보호 시트
50: 양면 점착제 부착 광학 필름
61: 화상 표시 셀
70: 전방면 투명 부재(터치 패널 또는 전방면 투명판)
71: 판상 투명 부재
76: 인쇄부
100: 화상 표시 장치

Claims (8)

  1. 전방면 투명판 또는 터치 패널과 화상 표시 셀 사이에 배치하여 사용되는 양면 점착제 부착 광학 필름이며,
    편광판을 포함하는 광학 필름; 상기 광학 필름의 화상 표시 셀과 접합되는 측의 면에 형성된 제1 점착제층; 및 상기 광학 필름의 투명판 또는 터치 패널과 접합되는 측의 면에 형성된 제2 점착제층을 구비하고,
    상기 제1 점착제층 상에는 제1 보호 시트가 박리 가능하게 접착되어 있고, 상기 제2 점착제층 상에는 제2 보호 시트가 박리 가능하게 접착되어 있으며,
    상기 제1 점착제층은 두께가 3㎛ 내지 30㎛이고, 온도 23℃에서의 저장 탄성률이 0.02㎫ 내지 2㎫이며,
    상기 제2 점착제층은 두께가 50㎛ 이상이고,
    상기 제2 점착제층의 온도 23℃, 변형 300％의 조건의 인장 응력 완화 시험에 의하여 측정되는 180초 후의 잔류 응력을 S2(N/㎠); 상기 제1 보호 시트의 두께를 Y(㎛); 상기 제2 보호 시트의 두께를 Z(㎛)라고 했을 경우에 S2, Y 및 Z가 이하의 관계를 만족시키는 양면 점착제 부착 광학 필름.
    20≤Y≤80;
    45≤Z≤130;
    Y＜Z; 및
    Y+0.17Z+10.6S2≥63
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 점착제층은, 온도 23℃, 변형 300％의 조건의 인장 응력 완화 시험에 의하여 측정되는 180초 후의 잔류 응력 S2가, 0.5~6N/㎠인 양면 점착제 부착 광학 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 보호 시트의 인장 탄성률 및 상기 제2 보호 시트의 인장 탄성률이 모두 1㎬ 내지 6㎬인 양면 점착제 부착 광학 필름.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 보호 시트 및 상기 제2 보호 시트가 모두 2축 연신 폴리에스테르 필름인 양면 점착제 부착 광학 필름.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 점착제층이 광경화성 성분을 함유하는 양면 점착제 부착 광학 필름.
  6. 화상 표시 셀 상에 제1 점착제층을 개재하여 편광판을 포함하는 광학 필름이 배치되고, 상기 편광판 상에 제2 점착제층을 개재하여 전방면 투명판 또는 터치 패널이 배치되어 있는 화상 표시 장치를 제조하는 방법이며,
    제1항 또는 제2항에 기재된 양면 점착제 부착 광학 필름의 제1 점착제층 상에 접착된 제1 보호 시트가 박리된 후, 상기 광학 필름과 상기 화상 표시 셀이 상기 제1 점착제층을 개재하여 접합되는 제1 접합 공정; 및
    상기 제2 점착제층 상에 접착된 제2 보호 시트가 박리된 후, 상기 광학 필름과 상기 전방면 투명판 또는 터치 패널이 상기 제2 점착제층을 개재하여 접합되는 제2 접합 공정
    을 갖는 화상 표시 장치의 제조 방법.
  7. 화상 표시 셀 상에 제1 점착제층을 개재하여 편광판을 포함하는 광학 필름이 배치되고, 상기 편광판 상에 제2 점착제층을 개재하여 전방면 투명판 또는 터치 패널이 배치되어 있는 화상 표시 장치를 제조하는 방법이며,
    제5항에 기재된 양면 점착제 부착 광학 필름의 제1 점착제층 상에 접착된 제1 보호 시트가 박리된 후, 상기 광학 필름과 상기 화상 표시 셀이 상기 제1 점착제층을 개재하여 접합되는 제1 접합 공정; 및
    상기 제2 점착제층 상에 접착된 제2 보호 시트가 박리된 후, 상기 광학 필름과 상기 전방면 투명판 또는 터치 패널이 상기 제2 점착제층을 개재하여 접합되는 제2 접합 공정을 갖고,
    상기 제2 접합 공정 후에, 상기 전방면 투명판 또는 터치 패널측으로부터 활성 광선이 조사되어 상기 제2 점착제층이 경화되는 화상 표시 장치의 제조 방법.
  8. 전방면 투명판 또는 터치 패널과 화상 표시 셀 사이에 배치하여 사용되는 양면 점착제 부착 광학 필름의 컬을 억제하는 방법이며,
    상기 양면 점착제 부착 광학 필름은, 편광판을 포함하는 광학 필름; 상기 광학 필름의 화상 표시 셀과 접합되는 측의 면에 형성된 제1 점착제층; 및 상기 광학 필름의 투명판 또는 터치 패널과 접합되는 측의 면에 형성된 제2 점착제층을 구비하고,
    상기 제1 점착제층 상에는 제1 보호 시트가 박리 가능하게 접착되어 있고, 상기 제2 점착제층 상에는 제2 보호 시트가 박리 가능하게 접착되어 있으며,
    상기 제1 점착제층은 두께가 3㎛ 내지 30㎛이고, 온도 23℃에서의 저장 탄성률이 0.02㎫ 내지 2㎫이며,
    상기 제2 점착제층은 두께가 50㎛ 이상이고,
    상기 제2 점착제층의 온도 23℃, 변형 300％의 조건의 인장 응력 완화 시험에 의하여 측정되는 180초 후의 잔류 응력을 S2(N/㎠); 상기 제1 보호 시트의 두께를 Y(㎛); 상기 제2 보호 시트의 두께를 Z(㎛)라고 했을 경우에 S2, Y 및 Z가 이하의 관계를 만족시키도록 상기 제1 보호 시트의 두께 Y 및 상기 제2 보호 시트의 두께 Z를 조정하는 것을 특징으로 하는 컬 억제 방법.
    20≤Y≤80;
    45≤Z≤130;
    Y＜Z; 및
    Y+0.17Z+10.6S2≥63
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