KR20220012182A - 점착제 조성물, 점착 시트, 점착제 구비 편광판 및 화상 표시 장치 - Google Patents

점착제 조성물, 점착 시트, 점착제 구비 편광판 및 화상 표시 장치 Download PDF

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쇼 다카라다
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 점착제 조성물은, 편광자와 커버 윈도우의 접합에 사용되고, 편광자에 접하여 배치되는 점착 시트의 제작에 사용된다. 점착제 조성물을 사용하여 형성한 점착 시트를 편광자에 접하여 배치한 시료를, 온도 85℃, 상대 습도 85％의 환경에서 100시간 방치하는 습열 시험에 제공하였을 때, 습열 시험 전후에서의 투과율의 변화량이 소정 범위 내이다.

Description

점착제 조성물, 점착 시트, 점착제 구비 편광판 및 화상 표시 장치 {ADHESIVE COMPOSITION, ADHESIVE SHEET, POLARIZING PLATE WITH ADHESIVE AND IMAGE DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 화상 표시 장치의 형성에 사용되는 점착 시트 및 점착 시트의 형성에 사용되는 점착제 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 점착제 구비 편광판 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
휴대 전화, 스마트폰, 카 내비게이션 장치, 개인 컴퓨터용 모니터, 텔레비전 등의 각종 화상 표시 장치로서, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치가 널리 사용되고 있다. 액정 표시 장치는, 그 표시 원리로부터 액정 셀의 시인측 표면에 편광판이 배치되어 있다. 유기 EL 등의 자발광형 표시 장치에서는, 외광이 금속 전극(음극)에서 반사되어 경면과 같이 시인되는 것을 억제하기 위해, 셀의 시인측 표면에 원편광판(편광판과 1/4 파장판의 적층체)이 배치되어 있다.
화상 표시 장치의 시인측 표면에는, 외표면으로부터의 충격에 의한 화상 표시 패널의 파손 방지 등을 목적으로 하여, 투명 수지판이나 유리판 등의 전방면 투명판(「커버 윈도우」라고도 칭해짐)이 마련되어 있다. 커버 윈도우는, 화상 표시 패널의 시인측 표면에 배치되는 편광판과, 점착 시트를 개재시켜 접합된다.
편광판으로서는, 편광자의 양면에 투명 보호 필름이 접합된 적층 구성이 일반적이지만, 화상 표시 장치의 박형화나 플렉시블화의 관점에서, 편광자의 한쪽 면 또는 양쪽 면의 투명 보호 필름을 생략한 구성이 제안되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 편광자에 접하여 배치한 점착 시트를 개재시켜 커버 윈도우를 접합한 구성이 개시되어 있다.
국제 공개 제2017/216886호
편광자의 시인측 표면에 접하여 마련된 점착 시트에 의해 커버 윈도우를 접합한 화상 표시 장치는, 여러 환경 하에서 사용되도록 되어 있으며, 가습 조건 하에서도 높은 내구성을 갖는 것이 요구되고 있다. 이러한 과제를 감안하여, 본 발명은 편광자에 인접하여 배치되는 점착 시트, 및 그의 형성에 사용하는 점착제 조성물의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 형태는, 편광자와, 화상 표시 장치의 커버 윈도우의 접합에 사용되며, 상기 편광자에 접하여 배치되는 점착 시트를 형성하기 위한 점착제 조성물이다. 점착 시트를 편광자에 접하여 배치한 시료를, 온도 85℃, 상대 습도 85％의 환경에서 100시간 방치하는 습열 시험에 제공하였을 때, ΔT1, ΔT2, ΔT3 및 ΔT4의 전부가 1.0 내지 1.2를 만족하는 것이 바람직하고, δT1, δT2, δT3 및 δT4의 전부가 0.95 내지 1.05를 만족하는 것이 바람직하다.
ΔTn=(Tn'-T0')/(Tn-T0)
δTn=(Tn'/ΣTi')/(Tn/ΣTi)
상기 식에 있어서, n 및 i는 1 내지 4의 정수이다.
T0은, 습열 시험 전의 파장 380nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고, T1은, 습열 시험 전의 파장 450nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고, T2는, 습열 시험 전의 파장 520nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고, T3은, 습열 시험 전의 파장 580nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고, T4는, 습열 시험 전의 파장 660nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이다. T0'는, 습열 시험 후의 파장 380nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고, T1'는, 습열 시험 후의 파장 450nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고, T2'는, 습열 시험 후의 파장 520nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고, T3'는, 습열 시험 후의 파장 580nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고, T4'는, 습열 시험 후의 파장 660nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이다.
100㎛ 환산 투과율 T(％), 상기 점착 시트와 상기 편광자의 합계 두께 L(㎛) 및 투과율의 실측값 t(％)는,
log10(T/100)=(100/L)×log10(t/100)
의 관계를 만족한다.
상기 점착제 조성물은 자외선 흡수제를 포함하는 것이 바람직하다.
점착제 조성물은 점착 시트의 형성에 사용된다. 일 실시 형태의 점착 시트는, 편광자와, 화상 표시 장치의 커버 윈도우의 접합에 사용되며, 편광자에 접하여 배치되는 것이다.
본 발명의 일 실시 형태는, 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 편광자의 제1 주면에 접하여 상기 점착 시트가 배치된 점착제 구비 편광판이다. 점착제 구비 편광판은, 편광자의 제2 주면측에 점착 시트를 더 구비하고 있어도 된다. 편광자의 제2 주면측에 배치되는 점착 시트는, 편광자의 제2 주면에 접해 있어도 되고, 편광자의 제2 주면에 다른 층을 개재시켜 적층되어 있어도 된다.
본 발명의 일 실시 형태는, 화상 표시 셀의 표면에, 제2 점착 시트, 요오드를 함유하는 폴리비닐알코올계 필름으로 이루어지는 편광자, 제1 점착 시트 및 커버 윈도우를 이 순으로 구비하는 화상 표시 장치이며, 제1 점착 시트가 상기 점착 시트이고, 편광자에 접하여 배치되어 있다.
본 발명의 실시 형태의 점착 시트를 편광자의 시인측 표면에 접하여 배치한 화상 표시 장치는, 외부로부터의 자외선에 대한 내구성을 가지며, 또한 가습 환경 하에 있어서도 높은 내구성을 발휘할 수 있다.
도 1은 화상 표시 장치의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 점착제 구비 편광판의 일 형태를 도시하는 단면도이다.
도 3은 점착제 구비 편광판의 일 형태를 도시하는 단면도이다.
본 발명의 일 실시 형태는, 화상 표시 장치에 있어서, 편광자의 시인측 표면에 접하여 배치되는 점착 시트 및 점착 시트를 형성하기 위한 점착제 조성물이다. 점착 시트는 편광자와 커버 윈도우의 접합에 사용된다.
도 1은, 시인측 표면에 커버 윈도우를 구비하는 화상 표시 장치의 일 형태를 도시하는 단면도이다. 화상 표시 장치(100)는, 화상 표시 셀(60)의 표면에 점착 시트(22)를 개재시켜 접합된 편광판(10)을 구비하고, 편광판(10) 상에, 본 발명의 실시 형태의 점착 시트(21)를 개재시켜 접합된 커버 윈도우(70)를 구비한다.
편광판(10)은, 요오드를 함유하는 폴리비닐알코올계 필름으로 이루어지는 편광자(11)를 구비한다. 편광자(11)의 제2 주면(화상 표시 셀(60)측의 면)에는, 적당한 광학층(15)이 마련되어 있어도 된다. 편광자(11)의 제1 주면(시인측의 면)에는, 편광자(11)에 접하여 본 발명의 실시 형태의 점착 시트(21)가 배치되어 있다. 편광자(11)의 시인측에 다른 광학층을 개재시키지 않고 점착 시트(21)를 배치함으로써, 화상 표시 장치의 박형화나 플렉시블화를 도모할 수 있다.
[점착 시트의 내습열성(투과율 변화)]
본 발명의 실시 형태의 점착 시트(21)는, 편광자(11)와, 화상 표시 장치의 커버 윈도우(70)의 접합에 사용되는 것이며, 편광자(11)에 접하여 배치된다. 점착 시트(21)는, 후술하는 점착제 조성물을 사용하여 형성된다.
본 발명의 실시 형태의 점착 시트(21)는, 점착 시트를 편광자에 접하여 배치한 시료를, 온도 85℃, 상대 습도 85％의 환경에서 100시간 방치하는 습열 시험에 제공하였을 때, 가시광의 넓은 범위에 걸쳐 투과율 변화가 작은 것을 특징으로 한다.
투과율 변화는, 편광자와 점착 시트의 적층체의 실측 투과율 t(％)를, 두께 100㎛에서의 투과율로 환산한 100㎛ 환산 투과율에 기초하여 평가한다. 점착 시트와 편광자의 합계 두께가 L(㎛)이고, 투과율의 실측값이 t(％)인 경우, Lambert의 법칙으로부터 100㎛ 환산 투과율 T(％)와, t(％) 및 L(㎛)은, 하기의 관계를 만족한다.
log10(T/100)=(100/L)×log10(t/100)
투과율 변화의 평가에는, 파장 380nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율 T0, 파장 450nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율 T1, 파장 520nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율 T2, 파장 580nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율 T3 및 파장 660nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율 T4를 사용한다. 파장 380nm는 자외 영역이며, 파장 450nm는 청색, 파장 520nm는 녹색, 파장 580nm는 황색, 파장 660nm는 적색의 광에 상당한다.
편광자와 점착 시트의 적층체를 온도 85℃, 상대 습도 85％의 환경에서 100시간 방치하는 습열 시험에 제공한 후의 시료에 있어서의 파장 380nm, 450nm, 520nm, 580nm 및 660nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율을, 각각 T0', T1', T2', T3' 및 T4'라고 한다.
습열 시험 전후에서의 투과율의 변화는, 주로 편광자의 퇴색에 의한 것이다. 요오드를 함유하는 폴리비닐알코올계 편광자에서는, 폴리비닐알코올의 폴리머쇄와 폴리요오드 이온(I3 - 및 I5 -)이 착체를 형성하고 있고, 폴리머쇄가 소정 방향으로 배향됨으로써, 폴리요오드 이온이 배향되어, 편광 성능을 발휘하고 있다. 편광자가 고온 고습 환경에 노출되면, 폴리요오드 이온의 구조 변화(예를 들어, I5 -로부터 I3 -로의 변화), 폴리요오드 이온의 배향의 흐트러짐, 계 밖으로의 요오드의 방출(예를 들어 I2의 승화) 등에 기인하여 편광자가 퇴색된다. 편광자에 접하여 배치되는 점착 시트가 자외선 흡수성을 갖고 있는 경우, 자외 영역에서는 편광자의 퇴색에 기인하는 투과율 변화가 작다. 그 때문에, 습열 시험 전의 시료의 파장 380nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율 T0 및 습열 시험 후의 시료의 100㎛ 환산 투과율 T0'는, 가시광의 투과율 변화를 평가할 때의 기준으로 될 수 있다.
가시광의 투과율 변화는, 지표 ΔTn=(Tn'-T0')/(Tn-T0)에 기초하여 평가할 수 있다. n은 1 내지 4의 정수이며, n=1인 경우에는 파장 450nm, n=2인 경우에는 파장 520nm, n=3인 경우에는 파장 580nm, n=4인 경우에는 파장 660nm의 투과율 변화의 지표이다.
예를 들어, 파장 450nm(n=1 경우)의 투과율 변화는, 지표 ΔT1=(T1'-T0')/(T1-T0)에 의해 평가할 수 있다. (T1-T0)은, 습열 시험 전의 시료의 파장 450nm와 파장 380nm의 100㎛ 환산 투과율의 차이며, (T1'-T0')는, 습열 시험 후의 시료의 파장 450nm와 파장 380nm의 100㎛ 환산 투과율의 차이다. 이들 비 ΔT1이 1이면, 파장 450nm와 파장 380nm의 투과율차가, 습열 시험의 전후에서 변화하지 않는 것을 의미한다. ΔT1이 1보다 큰 경우에는, 습열 시험 후에 파장 450nm와 파장 380nm의 투과율차가 커진 것을 의미하고, ΔT1이 1보다 작은 경우에는, 습열 시험 후에 파장 450nm와 파장 380nm의 투과율차가 작아진 것을 의미한다.
상기와 같이, 점착 시트가 자외선 흡수성을 갖는 경우, 파장 380nm의 투과율은 습열 시험 전후에서의 변화가 작다. 편광자가 퇴색되면, 가시광의 투과율이 상승하기 때문에, 습열 시험 후의 시료는 파장 380nm와의 투과율차가 커지는 경향이 있다. 그 때문에, ΔTn은 일반적으로는 1.00 이상이며, ΔTn이 작을수록(1.00에 가까울수록), 편광자의 퇴색이 작은 것을 의미한다.
n=1 내지 4의 각각(즉, 파장 450nm, 520nm, 580nm 및 660nm의 각각)에 대하여, ΔTn은 1.0 내지 1.2(특히, 1.00 내지 1.20)인 것이 중요하다. ΔTn의 상한값은 1.15 이하가 보다 바람직하고, 1.10 이하가 더욱 바람직하고, 1.05 이하가 특히 바람직하고, 1.04 이하여도 된다.
ΔTn이 1.0 내지 1.2이면, 외부로부터의 자외선이나 가열ㆍ가습 등에 기인하는 편광자의 열화가 억제되어 있고, 내구성이 우수하다. 따라서, 여러 조건 하에서도 사용할 수 있고, 특히 가습 조건 하라도 높은 내구성을 발휘할 수 있다.
ΔTn을 1.20 이하로 하기 위해서는, 예를 들어 점착제의 조성을 조정하면 된다. 예를 들어, 점착제 조성물에 있어서의 베이스 폴리머의 조성을 조정하면 되며, 아크릴계 점착제에서는, 베이스 폴리머에 있어서의 질소 함유 모노머, 히드록시기 함유 모노머 등의 극성 모노머의 비율을 작게 하는 것이 바람직하다. 또한, 점착제 조성물에 자외선 흡수제를 포함시키는 것도 ΔTn을 1.20 이하로 함에 있어서 유용하다.
습열 시험 전후의 투과율 변화는, 상기와 같이 ΔTn을 사용하여 평가 가능하다. 한편, ΔTn이 큰 경우라도, 가시광의 각 파장에 있어서의 투과율 변화의 비율이 일정하면, 투과광 색상에는 큰 변화가 생기지 않는다. 반대로, 가시광의 각 파장의 ΔTn이 작은 경우라도, 파장에 의한 ΔTn의 변동이 큰 경우에는, 투과광 색상의 변화가 크고, 화상 표시 장치에 있어서의 화상의 착색 등의 시인성의 열화 요인으로 될 수 있다.
가시광 전체의 투과율에 대한 특정 파장의 투과율의 비율은 Tn/ΣTi로 표시된다. i는 1 내지 4의 정수이며, ΣTi=T1+T2+T3+T4이다. 예를 들어, T1/ΣTi는, 파장 450nm, 520nm, 580nm 및 660nm의 100㎛ 환산 투과율의 합에 대한, 파장 450nm의 100㎛ 환산 투과율의 비율이다.
습열 시험 전의 특정 파장의 투과율의 비율 Tn/ΣTi에 대한, 습열 시험 후의 특정 파장의 투과율의 비율 Tn'/ΣTi'의 비 δTn=(Tn'/ΣTi')/(Tn/ΣTi)는, 가시광 전체에 대한 특정 파장의 투과율의 비율이 어떻게 변화하고 있는지를 나타내는 지표이며, δTn이 1이면, 가시광 전체에 대한 특정 파장(예를 들어, n=1인 경우에는 450nm)의 투과율의 비율이, 습열 시험의 전후에서 변화하지 않는 것을 의미한다.
δT1이 1보다 큰 경우에는, 습열 시험 후에 파장 450nm의 투과율의 비율이 커진 것을 의미하고, δT1이 1보다 작은 경우에는, 습열 시험 후에 파장 450nm의 투과율의 비율이 작아진 것을 의미한다. 각 파장의 δTn이 1.00에 가까울수록, 편광자의 퇴색에 기인하는 투과광의 색 변화가 작은 것을 의미한다.
n=1 내지 4의 각각(즉, 파장 450nm, 520nm, 580nm 및 660nm의 각각)에 대하여, δTn은 0.95 내지 1.05인 것이 바람직하고, 0.97 내지 1.03이 보다 바람직하고, 0.98 내지 1.02가 더욱 바람직하고, 0.99 내지 1.01이 특히 바람직하다.
δTn이 0.95 내지 1.05이면, 외부로부터의 자외선이나 가열ㆍ가습 등에 기인하는 편광자의 열화를 한층 더 억제할 수 있어, 내구성을 한층 더 높일 수 있다. 따라서, 한층 더 여러 조건 하에서도 사용할 수 있으며, 특히 가습 조건 하라도 높은 내구성을 한층 더 발휘할 수 있다.
δTn을 0.95 내지 1.05의 범위 내로 하기 위해서는, 예를 들어 점착제의 조성을 조정하면 된다. 예를 들어, 점착제 조성물에 있어서의 베이스 폴리머의 조성을 조정하면 되며, 아크릴계 점착제에서는, 베이스 폴리머에 있어서의 질소 함유 모노머, 히드록시기 함유 모노머 등의 극성 모노머의 비율을 작게 하는 것이 바람직하다. 또한, 점착제 조성물에 자외선 흡수제를 포함시키는 것도 δTn을 0.95 내지 1.05의 범위 내로 함에 있어서 유용하다.
상기한 바와 같이 n=1 내지 4의 각각에 대하여, ΔTn이 작을수록(1.00에 가까울수록), 습열 시험 전후에서의 투과율 변화가 작고, δTn이 1.00에 가까울수록 투과광의 색 변화가 작은 것을 의미한다. 본 발명의 점착제 조성물을 사용하여 제작되는 점착 시트에 접하여 편광자를 접합한 시료는, n=1 내지 4의 각각에 대하여, ΔTn이 상기 범위 내이며, 또한 δTn이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.
[점착제 조성물]
점착 시트(21)를 구성하는 점착제 조성물은, 당해 조성물을 사용하여 제작되는 점착 시트에 접하여 편광자를 접합한 시료가, 상기의 ΔTn 및/또는 δTn을 갖는 것이면, 그 조성은 특별히 한정되지 않는다. ΔTn 및/또는 δTn을 전술한 범위로 하기 위해서는, 점착제 조성물이 자외선 차폐성을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 점착제 조성물이 자외선 흡수제를 함유함으로써, 자외선 흡수성을 갖게 하고, 자외선을 차폐할 수 있다.
<베이스 폴리머>
점착제 조성물은, 일반적으로 베이스 폴리머를 포함한다. 베이스 폴리머로서는, 아크릴계, 실리콘계, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐에테르, 아세트산비닐/염화비닐 코폴리머, 변성 폴리올레핀, 에폭시계, 불소계, 고무계 등의 폴리머를 들 수 있다.
특히, 광학적 투명성이 우수하고, 접착성이 우수한 점에서, 베이스 폴리머로서 아크릴계 폴리머를 함유하는 아크릴계 점착제가 바람직하다. 아크릴계 점착제에서는, 베이스 폴리머에 있어서의 히드록시기 함유 모노머, 질소 함유 모노머 등의 극성 모노머의 비율을 작게 함으로써, 전술한 ΔTn을 1.20 이하로 할 수 있다. 또한, 아크릴계 점착제에서는, 베이스 폴리머에 있어서의 질소 함유 모노머, 히드록시기 함유 모노머 등의 극성 모노머의 비율을 작게 함으로써, 전술한 δTn을 0.95 내지 1.05의 범위 내로 할 수 있다.
베이스 폴리머의 히드록시기 함유 모노머의 사용량이 큰 경우에는, 폴리머의 극성 증대에 수반하여 점착 시트의 친수성 및 투습성이 증대되고, 고온 고습 하에 있어서 점착 시트에 접하여 배치되는 편광자의 퇴색이 생기기 쉽다. 점착 시트의 친수성 및 투습성이 높은 경우에는, 외부 환경으로부터의 수분이 편광자에 도달하기 쉽고, 수분에 의해 편광자를 구성하는 폴리머쇄의 배향의 흐트러짐이나, 폴리머쇄로부터의 폴리요오드 이온의 탈리가 생기는 것이, 편광자의 퇴색의 한 요인이라고 생각된다. 또한, 베이스 폴리머에 있어서의 질소 함유 모노머의 사용량의 증대에 수반하여, 점착 시트에 접하여 배치되는 편광자의 퇴색이 생기기 쉬워진다. 질소 원자는 요오드에 배위되기 쉽기 때문에, 점착 시트의 베이스 폴리머에 포함되는 질소 원자량이 증대되면, 편광자의 폴리머쇄에 고정되어 있는 요오드가, 점착제의 질소 원자와 배위됨으로써 폴리머쇄로부터 탈리하는 것 등이 편광자의 퇴색의 한 요인이라고 생각된다.
베이스 폴리머에 있어서의 히드록시기 함유 모노머, 질소 함유 모노머 등의 양이 적음으로써, 편광자의 퇴색이 억제되기 때문에, ΔTn 및 δTn을 상기 범위 내로 할 수 있다.
아크릴계 베이스 폴리머는, 주된 구성 모노머 성분으로서 (메트)아크릴산알킬에스테르를 함유한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴」이란, 아크릴 및/또는 메타크릴을 의미한다. (메트)아크릴산알킬에스테르로서는, 알킬기의 탄소수가 1 내지 20인 (메트)아크릴산알킬에스테르가 적합하게 사용된다. (메트)아크릴산알킬에스테르는, 알킬기가 분지를 가져도 되고, 환상 알킬기(지환식 알킬기)를 가져도 된다.
쇄상 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르의 구체예로서는, (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)아크릴산이소도데실, (메트)아크릴산테트라데실, (메트)아크릴산이소테트라데실, (메트)아크릴산펜타데실, (메트)아크릴산세틸, (메트)아크릴산헵타데실, (메트)아크릴산옥타데실, (메트)아크릴산이소옥타데실, (메트)아크릴산노나데실, (메트)아크릴산에이코실 등을 들 수 있다.
지환식 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르의 구체예로서는, (메트)아크릴산시클로펜틸, (메트)아크릴산시클로헥실, (메트)아크릴산시클로헵틸, (메트)아크릴산시클로옥틸 등의 (메트)아크릴산시클로알킬에스테르; (메트)아크릴산이소보르닐 등의 2환식의 지방족 탄화수소환을 갖는 (메트)아크릴산에스테르; 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 트리시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 1-아다만틸(메트)아크릴레이트, 2-메틸-2-아다만틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸-2-아다만틸(메트)아크릴레이트 등의 3환 이상의 지방족 탄화수소환을 갖는 (메트)아크릴산에스테르를 들 수 있다. 지환식 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르는, 3,3,5-트리메틸시클로헥실(메트)아크릴레이트 등의 환 위에 치환기를 갖는 것이어도 된다.
아크릴계 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분 전량 100중량부에 대한, (메트)아크릴산알킬에스테르의 양은 60중량부 이상이 바람직하고, 70중량부 이상이 보다 바람직하고, 80중량부 이상이 더욱 바람직하고, 85중량부 이상, 90중량부 이상 또는 92중량부 이상이어도 된다.
아크릴계 베이스 폴리머는, 공중합 모노머 성분으로서, 가교 가능한 관능기를 갖는 아크릴계 모노머를 함유하는 것이 바람직하다. 베이스 폴리머가 가교 가능한 관능기를 가짐으로써, 베이스 폴리머와 가교제를 반응시켜, 점착제의 응집력을 높이고, 접착 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
가교 가능한 관능기를 갖는 아크릴계 모노머로서는, 히드록시기 함유 모노머 및 카르복시기 함유 모노머를 들 수 있다. 예를 들어, 이소시아네이트계 가교제를 사용하는 경우에는, 히드록시기와 이소시아네이트기의 반응에 의해 가교 구조가 도입된다. 에폭시계 가교제를 사용하는 경우에는, 카르복시기와 에폭시기의 반응에 의해 가교 구조가 도입된다. 후술하는 바와 같이, 점착제를 산 프리로 하는 관점에서, 베이스 폴리머의 공중합 성분으로서, 히드록시기 함유 모노머를 사용하고, 이소시아네이트계 가교제에 의해 가교 구조를 도입하는 것이 바람직하다. 베이스 폴리머가, 모노머 성분으로서 히드록시기 함유 모노머를 포함하는 경우, 베이스 폴리머의 가교성이 높아짐과 함께, 고온 고습 환경 하에서의 점착제의 백탁이 억제되는 경향이 있어, 투명성이 높은 점착제가 얻어진다.
히드록시기 함유 모노머로서는, (메트)아크릴산2-히드록시에틸, (메트)아크릴산2-히드록시프로필, (메트)아크릴산4-히드록시부틸, (메트)아크릴산6-히드록시헥실, (메트)아크릴산8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산10-히드록시데실, (메트)아크릴산12-히드록시라우릴이나 (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산에스테르를 들 수 있다. 이들 중에서도 접착력 향상에 대한 기여가 크며, 또한 고습도 환경 하에서의 점착 시트의 백탁을 억제할 수 있는 점에서, 아크릴산2-히드록시에틸(호모폴리머의 Tg: -15℃) 및 아크릴산4-히드록시부틸(호모폴리머의 Tg: -32℃)이 바람직하다.
아크릴계 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분 전량 100중량부에 대한, 히드록시기 함유 모노머의 양은 0.1중량부 이상이 바람직하고, 0.5중량부 이상이 보다 바람직하고, 0.8중량부 이상이 더욱 바람직하고, 1중량부 이상, 1.5중량부 이상 또는 2중량부 이상이어도 된다. 히드록시기 함유 모노머의 양을 많게 함으로써, 가교제의 미반응 관능기가 감소하기 때문에, 적은 가교제량으로 가교도를 높여, 접착 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
한편, 베이스 폴리머의 히드록시기 함유 모노머의 사용량이 과도하게 큰 경우에는, 점착제의 극성이 증대되고, 점착 시트(21)에 접하여 배치되는 편광자(11)의 퇴색이 생기기 쉬우며, 이에 수반하여 ΔTn 및 δTn의 1.00으로부터의 괴리가 커지는 경향이 있다. 그 때문에, 아크릴계 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분 전량 100중량부에 대한, 히드록시기 함유 모노머의 양은 8중량부 이하가 바람직하고, 7중량부 이하가 보다 바람직하고, 6중량부 이하 또는 5중량부 이하여도 된다.
아크릴계 베이스 폴리머는, 상기 이외의 모노머 성분을 포함하고 있어도 된다. 아크릴계 베이스 폴리머는, 모노머 성분으로서, 예를 들어 비닐에스테르 모노머, 방향족 비닐 모노머, 에폭시기 함유 모노머, 비닐에테르 모노머 등을 포함하고 있어도 된다.
아크릴계 베이스 폴리머는, 모노머 성분으로서, 질소 함유 모노머를 포함하고 있어도 된다. 질소 함유 모노머로서는, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린, (메트)아크릴로일모르폴린, N-비닐카르복실산아미드류, N-비닐카프로락탐, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등을 들 수 있다.
질소 함유 모노머의 사용량의 증대에 수반하여, 점착 시트(21)에 접하여 배치되는 편광자(11)의 퇴색이 생기기 쉬우며, 이에 수반하여 ΔTn 및 δTn의 1.00으로부터의 괴리가 커지는 경향이 있다. 그 때문에, 아크릴계 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분 전량 100중량부에 대한, 질소 함유 모노머의 양은 5중량부 이하가 바람직하고, 3중량부 이하가 보다 바람직하고, 1중량부 이하, 0.5중량부 이하, 0.1중량부 이하 또는 0.05중량부 이하여도 된다. 아크릴계 베이스 폴리머는 모노머 성분으로서 질소 함유 모노머를 포함하지 않는 것이어도 된다.
점착 시트에 포함되는 산 성분이 편광자로 이행하면, 폴리비닐알코올의 가수분해를 촉진하여, 편광자를 열화시키는 원인으로 될 수 있다. 그 때문에, 점착 시트(21)는, (메트)아크릴산 등의 유기산 모노머(유리된 유기산)의 함유량이 낮은 것이 바람직하다. 열경화형이나 광경화형 폴리머에 있어서, 미반응의 잔류 모노머의 존재는 불가피하다. 그 때문에, 점착 시트 중의 산모노머 함유량을 저감시키기 위해서는, 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분에 있어서의 (메트)아크릴산 등의 유기산 모노머 성분의 양을 적게 하는 것이 바람직하다. 아크릴계 베이스 폴리머의 구성 모노머 성분 전량 100중량부에 대한, 카르복시기 함유 모노머의 함유량은 1중량부 이하가 바람직하고, 0.5중량부 이하가 보다 바람직하고, 0.1중량부 이하가 더욱 바람직하다. 아크릴계 베이스 폴리머는, 모노머 성분으로서 카르복시기 함유 모노머를 포함하지 않는 것이 바람직하다.
고온 고습 환경에 있어서의 편광자(11)의 퇴색을 억제하고, ΔTn 및 δTn을 1.00에 가깝게 하기 위해서는, 편광자(11)에 접하여 배치되는 점착 시트(21)를 구성하는 베이스 폴리머는 저극성인 것이 바람직하다. 베이스 폴리머의 극성을 낮추기 위해서는, 구성 모노머 성분으로서, 질소 함유 모노머, 히드록시기 함유 모노머, 카르복시기 함유 모노머 등의 극성 모노머의 함유량이 작은 것이 바람직하다. 아크릴계 베이스 폴리머의 구성 모노머 성분 전량 100중량부에 대한, 극성 모노머의 함유량은 12중량부 이하가 바람직하고, 10중량부 이하가 보다 바람직하고, 8중량부 이하가 더욱 바람직하고, 6중량부 이하 또는 5중량부 이하여도 된다.
아크릴계 베이스 폴리머는, 구성 모노머 성분으로서 극성 모노머를 포함하고 있지 않아도 된다. 단, 베이스 폴리머에 이소시아네이트계 가교제 등의 열가교제에 의한 가교 구조를 도입하는 관점에서, 히드록시기 함유 모노머 등의 극성 모노머를 0.1중량부 이상 포함하는 것이 바람직하다. 아크릴계 베이스 폴리머의 구성 모노머 성분 전량 100중량부에 대한, 극성 모노머의 함유량은 0.5중량부 이상이 보다 바람직하고, 0.8중량부 이상이 더욱 바람직하고, 1중량부 이상, 1.5중량부 이상 또는 2중량부 이상이어도 된다.
상기 모노머 성분을 용액 중합, 유화 중합, 괴상 중합 등의 각종 공지된 방법에 의해 중합함으로써, 아크릴계 베이스 폴리머가 얻어진다. 점착제의 접착력, 보유 지지력 등의 특성의 밸런스나 비용 등의 관점에서, 중합 방법으로서는 용액 중합법이 적합하다. 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 아황산수소나트륨의 조합, 과산화물과 아스코르브산나트륨의 조합) 등의 열중합 개시제가 바람직하게 사용된다. 중합 개시제의 사용량은 특별히 제한은 되지 않지만, 예를 들어 베이스 폴리머를 형성하는 모노머 성분 전량 100중량부에 대하여 0.005 내지 5중량부 정도가 바람직하고, 0.02 내지 3중량부 정도가 보다 바람직하다.
베이스 폴리머의 분자량을 조정하기 위해, 연쇄 이동제를 사용해도 된다. 연쇄 이동제는, 성장 폴리머쇄로부터 라디칼을 수취하여 폴리머의 신장을 정지시킴과 함께, 라디칼을 수취한 연쇄 이동제가 모노머를 공격하여 다시 중합을 개시시킬 수 있다. 그 때문에, 연쇄 이동제를 사용함으로써, 반응계 중의 라디칼 농도를 저하시키지 않고, 베이스 폴리머의 분자량의 증대를 억제할 수 있다. 연쇄 이동제로서는, 예를 들어 α-티오글리세롤, 라우릴머캅탄, 글리시딜머캅탄, 머캅토아세트산, 2-머캅토에탄올, 티오글리콜산, 티오글리콜산2-에틸헥실, 2,3-디머캅토-1-프로판올 등의 티올류가 적합하게 사용된다.
연쇄 이동제의 사용량은 특별히 제한은 되지 않지만, 연쇄 이동제의 사용량이 과도하게 큰 경우에는, 베이스 폴리머의 분자량이 저하되고, 광경화 전의 점착 시트의 가공성 및 가공 치수 안정성이 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, 연쇄 이동제의 사용량은, 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분 전량 100중량부에 대하여 1중량부 이하가 바람직하고, 0.3중량부 이하가 보다 바람직하고, 0.15중량부 이하가 더욱 바람직하고, 0.1중량부 이하가 특히 바람직하다.
아크릴계 베이스 폴리머의 중량 평균 분자량은 10만 내지 300만이 바람직하고, 25만 내지 200만이 보다 바람직하고, 50만 내지 150만이 더욱 바람직하다. 또한, 아크릴계 베이스 폴리머에 가교 구조가 도입되는 경우, 베이스 폴리머의 분자량이란, 가교 구조 도입 전의 분자량을 가리킨다.
<베이스 폴리머의 가교 구조>
아크릴계 베이스 폴리머는 가교 구조를 갖고 있는 것이 바람직하다. 베이스 폴리머에 대한 가교 구조의 도입 방법으로서는, 일반적으로 (1) 가교제와 반응 가능한 관능기를 갖는 베이스 폴리머를 중합 후에, 가교제를 첨가하여 베이스 폴리머와 가교제를 반응시키는 방법; 및 (2) 베이스 폴리머의 중합 성분에 광중합성 다관능 화합물을 포함시킴으로써, 폴리머쇄에 분지 구조(가교 구조)를 도입하는 방법 등을 들 수 있다.
편광자(11)에 접하여 배치되는 점착 시트(21)를 구성하는 점착제 조성물에 있어서, 아크릴계 베이스 폴리머는, 상기 (1)의 방법에 의해 도입된 가교 구조를 갖는 것이 바람직하다. 점착 시트(21)를 구성하는 점착제 조성물은, 광중합성 다관능 화합물 및 광중합 개시제를 포함하고, 점착 시트(21)와 커버 윈도우(70)를 접합한 후에 광경화를 행함으로써, 상기 (2)의 가교 구조가 도입되는 것이어도 된다. 즉, 점착 시트(21)를 구성하는 점착제 조성물은, 베이스 폴리머가 이소시아네이트계 가교제 등의 (열)가교제에 의한 가교 구조를 갖는 것이 바람직하며, 또한 광경화에 의해 광중합성 다관능 화합물(광가교제)에 의한 가교 구조를 도입 가능한 것이어도 된다.
<점착제 조성물>
아크릴계 베이스 폴리머에, 가교제, 광중합성 다관능 화합물, 광중합 개시제 중합 개시제 및 필요에 따라 올리고머나 각종 첨가제 등을 혼합하여 점착제 조성물을 조제한다. 점착제 조성물은, 기재 상에 대한 도포에 적합한 점도(예를 들어, 0.5 내지 20Paㆍs 정도)를 갖는 것이 바람직하다. 베이스 폴리머의 분자량, 광중합성 다관능 화합물의 첨가량, 그 밖의 성분(예를 들어 올리고머)의 조성, 분자량, 첨가량 등을 조정함으로써, 점착제 조성물의 점도를 적절한 범위로 할 수 있다. 점도 조정 등을 목적으로 하여, 증점성 첨가제 등을 사용해도 된다.
(자외선 흡수제)
점착 시트(21)는 자외선 흡수성을 갖는 것이 바람직하다. 편광자의 시인측 표면에 투명 보호 필름이 마련되어 있는 편광판에서는, 일반적으로 투명 보호 필름이 자외선 흡수성을 가짐으로써, 표시 장치의 외부로부터 입사하는 자외선에 의한 편광자의 열화를 억제하고 있다. 한편, 편광자(11)의 시인측 표면에 접하여 점착 시트(21)가 배치되는 구성에서는, 편광자의 시인측에 투명 보호 필름이 마련되어 있지 않기 때문에, 점착 시트(21)에 자외선 흡수성을 갖게 하여, 자외선에 기인하는 편광자(11)의 광열화(예를 들어, 폴리요오드 이온의 구조 변화(I5 -로부터 I3 -으로의 변화) 등에 수반하는 편광자의 색 변화)를 방지하는 것이 바람직하다.
점착 시트(21)에 자외선 흡수성을 갖게 하기 위해, 점착제 조성물은 자외선 흡수제를 포함하는 것이 바람직하다. 자외선 흡수제로서는 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 트리아진 자외선 흡수제, 살리실레이트계 자외선 흡수제, 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제 등을 들 수 있다. 자외선 흡수성이 높으며, 또한 아크릴계 폴리머와의 상용성이 우수하고, 고투명성의 아크릴계 점착제를 얻기 쉬운 점에서, 트리아진계 자외선 흡수제 및 벤조트리아졸계 자외선 흡수제가 바람직하고, 그 중에서도 수산기를 함유하는 트리아진계 자외선 흡수제, 및 1분자 중에 벤조트리아졸 골격을 1개 갖는 벤조트리아졸계 자외선 흡수제가 바람직하다.
자외선 흡수제로서 시판품을 사용해도 된다. 트리아진계 자외선 흡수제의 시판품으로서는, 2-(4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일)-5-히드록시페닐과 [(알킬옥시)메틸]옥시란의 반응 생성물(BASF사제 「TINUVIN 400」), 2-(2,4-디히드록시페닐)-4,6-비스-(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진과 (2-에틸헥실)-글리시드산에스테르의 반응 생성물(BASF사제 「TINUVIN 405」), (2,4-비스[2-히드록시-4-부톡시페닐]-6-(2,4-디부톡시페닐)-1,3,5-트리아진(BASF사제 「TINUVIN 460」), 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-[(헥실)옥시]-페놀(BASF사제 「TINUVIN 577」), 2-(2-히드록시-4-[1-옥틸옥시카르보닐에톡시]페닐)-4,6-비스(4-페닐페닐)-1,3,5-트리아진(BASF사제 「TINUVIN 479」), 5,5'-비스(2-에틸헥실옥시)-2,2'-[6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진-2,4-디일]디페놀(BASF제 「Tinosorb S」), 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-[2-(2-에틸헥사노일옥시)에톡시]-페놀(ADEKA제 「ADK STAB LA-46」) 등을 들 수 있다.
벤조트리아졸계 자외선 흡수제의 시판품으로서는, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-(1-메틸-1-페닐에틸)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀(BASF제 「TINUVIN 928」), 2-(2-히드록시-5-tert-부틸페닐)-2H-벤조트리아졸(BASF제 「TINUVIN PS」), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀(BASF제 「TINUVIN 900」), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-(1-메틸-1-페닐에틸)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀(BASF제 「TINUVIN 928」), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-도데실-4-메틸페놀(BASF제 「TINUVIN 571」), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-p-크레졸(BASF제 「TINUVIN P」), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀(BASF제 「TINUVIN 234」), 2-[5-클로로(2H)-벤조트리아졸-2-일]-4-메틸-6-(tert-부틸)페놀(BASF제 「TINUVIN 326」), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-디-tert-펜틸페놀(BASF제 「TINUVIN 328」), 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀(BASF제 「TINUVIN 329」), 벤젠프로판산과 3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시(C7-9 측쇄 및 직쇄 알킬)의 에스테르 화합물(BASF제 「TINUVIN 384-2」), 메틸-3-(3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트와 폴리에틸렌글리콜의 반응 생성물(BASF제 「TINUVIN1 130」), 메틸3-(3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트와 폴리에틸렌글리콜 300의 반응 생성물(BASF제 「TINUVIN 213」), 2-[2-히드록시-3-(3,4,5,6-테트라히드로프탈이미도메틸)-5-메틸페닐]벤조트리아졸(스미토모 가가쿠제 「Sumisorb250」) 등을 들 수 있다.
점착제 조성물에 있어서의 자외선 흡수제의 함유량은, 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 0.05 내지 10중량부 정도이며, 0.1 내지 5중량부가 바람직하고, 0.3 내지 3중량부가 보다 바람직하다. 자외선 흡수제의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 자외선 흡수제의 블리드 아웃 등에 의한 투명성의 저하를 억제하면서, 점착 시트(21)에 자외선 차폐성을 갖게 함으로써 내후성을 높이고, 외부로부터의 자외선에 기인하는 편광자의 광열화를 억제할 수 있다.
(가교제)
상기한 바와 같이, 아크릴계 베이스 폴리머는 가교 구조를 갖는 것이 바람직하다. 점착제 조성물에 가교제를 첨가하고, 필요에 따라 가열함으로써 베이스 폴리머에 가교 구조가 도입된다. 광중합성 다관능 화합물에 의해 도입되는 가교 구조와 구별하기 위해, 이소시아네이트계 가교제 등에 의한 가교를 「열가교」라고 기재하는 경우가 있지만, 가교제에 의한 가교 구조의 도입은 가열을 수반하지 않는 것이어도 된다. 아크릴계 베이스 폴리머에 열가교 구조를 도입함으로써, 점착 시트의 응집성이 높아져, 접착성이 향상되는 경향이 있다.
가교제로서는, 베이스 폴리머에 포함되는 히드록시기 등의 관능기와 반응하는 화합물을 들 수 있다. 가교제의 구체예로서는, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 아지리딘계 가교제, 카르보디이미드계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 등을 들 수 있다. 그 중에서도 베이스 폴리머의 히드록시기와의 반응성이 높고, 가교 구조의 도입이 용이한 점에서, 이소시아네이트계 가교제가 바람직하다.
이소시아네이트계 가교제로서는, 1분자 중에 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트가 사용된다. 이소시아네이트계 가교제로서는, 예를 들어 부틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 저급 지방족 폴리이소시아네이트류; 시클로펜틸렌디이소시아네이트, 시클로헥실렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 지환족 이소시아네이트류; 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 이소시아네이트류; 트리메틸올프로판/톨릴렌디이소시아네이트 3량체 부가물(예를 들어, 도소제 「코로네이트 L」), 트리메틸올프로판/헥사메틸렌디이소시아네이트 3량체 부가물(예를 들어, 도소제 「코로네이트 HL」), 크실릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 부가물(예를 들어, 미쓰이 가가쿠제 「타케네이트 D110N」, 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트체(예를 들어, 도소제 「코로네이트 HX」) 등의 이소시아네이트 부가물 등을 들 수 있다.
가교제의 첨가량을 조정함으로써, 점착제의 응집력이나 접착력을 조정할 수 있다. 가교제의 첨가량은, 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 0.01 내지 1중량부가 바람직하고, 0.05 내지 0.7중량부가 보다 바람직하고, 0.1 내지 0.5중량부가 더욱 바람직하다.
(광중합성 다관능 화합물)
점착 시트에 광경화성을 갖게 하기 위해서는, 점착제 조성물이 광중합성 다관능 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 광중합성 다관능 화합물은, 1분자 중에 2개 이상의 광중합성 관능기를 갖는다. 광중합성 관능기는 라디칼 중합성, 양이온 중합성 및 음이온 중합성 중 어느 것이어도 되지만, 반응성이 우수한 점에서, 불포화 이중 결합(에틸렌성 불포화기)을 갖는 라디칼 중합성 관능기가 바람직하다. 광중합성 다관능 화합물로서는, 아크릴계 베이스 폴리머와의 상용성이 높은 점에서, 다관능 (메트)아크릴레이트가 바람직하고, 광라디칼 반응성이 높은 점에서, 다관능 아크릴레이트가 특히 바람직하다.
다관능 (메트)아크릴레이트로서는, 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 노난디올디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 변성 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 프로필렌옥사이드 변성 디(메트)아크릴레이트, 알칸디올디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트 및 글리세린디(메트)아크릴레이트 등의 2관능 (메트)아크릴산에스테르; 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트 및 에톡시화 이소시아누르산트리(메트)아크릴레이트 등의 3관능 (메트)아크릴산에스테르; 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 에톡시화 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트 등의 4관능 (메트)아크릴산에스테르; 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트 등 및 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등의 5관능 이상의 (메트)아크릴산에스테르를 들 수 있다.
광경화 후의 점착 시트의 접착 신뢰성을 높이는 관점에서, 광중합성 다관능 화합물의 분자량은 1500 이하가 바람직하고, 1000 이하가 보다 바람직하다. 다관능 화합물의 관능기 당량(g/eq)은 50 내지 500이 바람직하고, 70 내지 300이 보다 바람직하고, 80 내지 200이 더욱 바람직하다. 베이스 폴리머와의 적당한 상용성을 나타내는 점에서, 광중합성 다관능 화합물은 상온에서 액체인 것이 바람직하다.
점착제 조성물에 있어서의 광중합성 다관능 화합물의 함유량은, 아크릴계 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 0.3 내지 15중량부가 바람직하고, 0.5 내지 10중량부가 보다 바람직하고, 1 내지 5중량부가 더욱 바람직하다. 광중합성 다관능 화합물의 함유량이 적은 경우에는, 광경화 후의 점착 시트의 접착 신뢰성이 불충분해지는 경향이 있다. 한편, 광중합성 다관능 화합물의 함유량이 과도하게 큰 경우에는, 광경화 전의 점착 시트(점착제 조성물) 중의 베이스 폴리머의 비율이 작아져, 점착 시트의 가공성이나 가공 치수 안정성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 광중합성 다관능 화합물의 함유량이 과도하게 큰 경우에는, 광경화 후의 점착 시트가 딱딱해져, 점착 시트(21)의 저온에서의 접착력이나 내충격성이 불충분해지는 경우가 있다.
(광중합 개시제)
광중합성 다관능 화합물을 포함하는 광경화성의 점착제 조성물은, 광중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 광중합 개시제로서는, 벤조인에테르계 광중합 개시제, 아세토페논계 광중합 개시제, α-케톨계 광중합 개시제, 방향족 술포닐 클로라이드계 광중합 개시제, 광 활성 옥심계 광중합 개시제, 벤조인계 광중합 개시제, 벤질계 광중합 개시제, 벤조페논계 광중합 개시제, 케탈계 광중합 개시제, 티오크산톤계 광중합 개시제, 아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제 등을 들 수 있다. 점착제 조성물에 있어서의 광중합 개시제의 함유량은, 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 0.01 내지 5중량부가 바람직하고, 0.05 내지 3중량부가 보다 바람직하다.
(올리고머)
점착제 조성물은, 점착 시트의 접착력의 조정이나 점도 조정 등을 목적으로 하여, 각종 올리고머를 포함하고 있어도 된다. 올리고머로서는, 예를 들어 중량 평균 분자량이 1000 내지 30000 정도인 것이 사용된다. 올리고머로서는, 아크릴계 베이스 폴리머와의 상용성이 우수한 점에서, 아크릴계 올리고머가 바람직하다.
아크릴계 올리고머는, 주된 구성 모노머 성분으로서 (메트)아크릴산알킬에스테르를 함유한다. 그 중에서도, 구성 모노머 성분으로서, 쇄상 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르(쇄상 알킬(메트)아크릴레이트) 및 지환식 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산알킬에스테르(지환식 알킬(메트)아크릴레이트)를 포함하는 것이 바람직하다. 쇄상 알킬(메트)아크릴레이트 및 지환식 알킬(메트)아크릴레이트의 구체예는, 아크릴계 베이스 폴리머의 구성 모노머로서 앞서 예시한 바와 같다.
아크릴계 올리고머의 유리 전이 온도는 20℃ 이상이 바람직하고, 50℃ 이상이 보다 바람직하고, 80℃ 이상이 더욱 바람직하고, 100℃ 이상이 특히 바람직하다. 가교 구조가 도입된 저Tg의 베이스 폴리머와 고Tg의 아크릴계 올리고머를 병용함으로써, 점착 시트의 접착력이 향상되는 경향이 있다. 아크릴계 올리고머의 유리 전이 온도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는 200℃ 이하이며, 180℃ 이하가 바람직하고, 160℃ 이하가 보다 바람직하다. 아크릴계 올리고머의 유리 전이 온도는, Fox 식에 의해 산출된다.
예시된 (메트)아크릴산알킬에스테르 중에서도, 쇄상 알킬(메트)아크릴레이트로서는, 유리 전이 온도가 높고, 베이스 폴리머와의 상용성이 우수한 점에서, 메타크릴산메틸이 바람직하다. 지환식 알킬(메트)아크릴레이트로서는, 아크릴산디시클로펜타닐, 메타크릴산디시클로펜타닐, 아크릴산시클로헥실 및 메타크릴산시클로헥실이 바람직하다. 즉, 아크릴계 올리고머는, 구성 모노머 성분으로서, 아크릴산디시클로펜타닐, 메타크릴산디시클로펜타닐, 아크릴산시클로헥실 및 메타크릴산시클로헥실로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상과, 메타크릴산메틸을 포함하는 것이 바람직하다.
아크릴계 올리고머를 구성하는 모노머 성분 전량에 대한 지환식 알킬(메트)아크릴레이트의 양은 10 내지 90중량％가 바람직하고, 20 내지 80중량％가 보다 바람직하고, 30 내지 70중량％가 더욱 바람직하다. 아크릴계 올리고머를 구성하는 모노머 성분 전량에 대한 쇄상 알킬(메트)아크릴레이트의 양은 10 내지 90중량％가 바람직하고, 20 내지 80중량％가 보다 바람직하고, 30 내지 70중량％가 더욱 바람직하다.
아크릴계 올리고머의 중량 평균 분자량은 1000 내지 30000이 바람직하고, 1500 내지 10000이 보다 바람직하고, 2000 내지 8000이 더욱 바람직하다. 당해 범위의 분자량을 갖는 아크릴계 올리고머를 사용함으로써, 점착 시트의 접착력이나 접착 보유 지지력이 향상되는 경향이 있다.
아크릴계 올리고머는, 상기 모노머 성분을 각종 중합 방법에 의해 중합함으로써 얻어진다. 아크릴계 올리고머의 중합 시에는, 각종 중합 개시제를 사용해도 된다. 또한, 분자량의 조정을 목적으로 하여 연쇄 이동제를 사용해도 된다.
점착제 조성물에 아크릴계 올리고머 등의 올리고머 성분을 포함시키는 경우, 그 함유량은, 상기 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부가 바람직하고, 0.2 내지 5중량부가 보다 바람직하다. 점착제 조성물 중의 올리고머의 함유량이 상기 범위인 경우에, 접착성의 향상을 기대할 수 있다.
(실란 커플링제)
접착력의 조정 등을 목적으로 하여, 점착제 조성물 중에 실란 커플링제를 첨가해도 된다. 점착제 조성물에 실란 커플링제가 첨가되는 경우, 그 첨가량은, 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 통상 0.01 내지 5.0중량부 정도이고, 0.03 내지 2.0중량부 정도인 것이 바람직하다.
(산화 방지제)
점착제 조성물은 산화 방지제를 포함하고 있어도 된다. 산화 방지제를 포함함으로써, 점착제 조성물이나 점착 시트의 보존 환경이나 사용 환경에 있어서의 열이나 광에 기인하는 경화성 성분의 반응이나 열화를 억제할 수 있다. 산화 방지제로서는, 아민계 산화 방지제, 황계 산화 방지제, 인계 산화 방지제, 페놀계 산화 방지제 등을 들 수 있다. 그 중에서도 아민계 산화 방지제 및 페놀계 산화 방지제 등의 라디칼 연쇄 방지제로서 작용하는 것이 바람직하고, 힌더드 페놀 구조를 갖는 페놀계 산화 방지제가 특히 바람직하다.
힌더드 페놀 구조를 갖는 산화 방지제는, 페놀의 OH기가 결합되어 있는 방향족환 상의 탄소 원자에 인접 탄소 원자 중 적어도 한쪽에, tert-부틸기 등의 입체 장애가 큰 기가 결합된 것이다. 힌더드 페놀 구조를 갖는 산화 방지제로서는, 디부틸히드록시톨루엔(BHT), 펜타에리트리톨테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트](BASF제 「Irganox 1010」), 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트(BASF제 「Irganox 1076」), 3,3',3",5,5',5"-헥사-tert-부틸-a,a',a"-(메시틸렌-2,4,6-톨루일)트리-p-크레졸(BASF제 「Irganox 1330」), 1,3,5-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온(BASF제 「Irganox 3114」), 이소시아누르산트리스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐옥시에틸](BASF제 「Irganox 3125」), 펜타에리트리톨테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트](ADEKA제 「아데카스탭 AO-60」), 3,9-비스{2-[3-(3-t-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]-1,1-디메틸에틸}-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데칸(ADEKA제 「아데카스탭 AO-80」), 아크릴산2-[1-(2-히드록시-3,5-디-tert-펜틸페닐)에틸]-4,6-디-tert-펜틸페닐(스미토모 가가쿠제 「스밀라이저 GS」), 아크릴산2-tert-부틸-4-메틸-6-(2-히드록시-3-tert-부틸-5-메틸벤질)페닐(스미토모 가가쿠제 「스밀라이저 GM」), 2,2'-디메틸-2,2'-(2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데칸-3,9-디일)디프로판-1,1'-디일=비스[3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로파노에이트](스미토모 가가쿠제 「스밀라이저 GA-80」), 1,3,5-트리스(3-히드록시-4-tert-부틸-2,6-디메틸벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온(사이텍제 「시아녹스 1790」) 등을 들 수 있다.
점착제 조성물이 산화 방지제를 포함하는 경우, 원하지 않는 경화 반응이나 열화를 억제하는 관점에서, 산화 방지제의 함유량은, 아크릴계 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 0.01중량부 이상이 바람직하고, 0.05중량부 이상이 보다 바람직하고, 0.1중량부 이상이 더욱 바람직하고, 0.3중량부 이상 또는 0.5중량부 이상이어도 된다. 한편, 산화 방지제의 함유량이 과도하게 많은 경우에는, 점착 시트를 광경화할 때의 경화 저해의 원인으로 될 수 있다. 그 때문에, 산화 방지제의 함유량은, 아크릴계 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 10중량부 이하가 바람직하고, 5중량부 이하가 보다 바람직하고, 3중량부 이하가 더욱 바람직하다.
(다른 첨가제)
상기 예시된 각 성분 외에, 점착제 조성물은 연쇄 이동제, 점착 부여제, 가소제, 연화제, 열화 방지제, 충전제, 착색제, 계면 활성제, 대전 방지제 등의 첨가제를 포함하고 있어도 된다.
[점착 시트의 형성]
기재 상에 점착제 조성물을 도포하고, 필요에 따라 용매를 건조 제거함으로써, 기재 상에 점착 시트가 형성된다. 점착 시트의 형성에는 임의의 적절한 기재가 사용된다. 기재는 수지 필름의 표면에 이형층을 구비하는 이형 필름이어도 된다.
이형 필름의 수지 재료로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리페닐렌술피드계 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지가 특히 바람직하다. 이형 필름의 두께는 10 내지 200㎛가 바람직하고, 25 내지 150㎛가 보다 바람직하다. 이형층의 재료로서는 실리콘계 이형제, 불소계 이형제, 장쇄 알킬계 이형제, 지방산 아미드계 이형제 등을 들 수 있다. 이형층의 두께는, 일반적으로는 10 내지 2000nm 정도이다.
기재 상에 대한 점착제 조성물의 도포 방법으로서는, 롤 코트, 키스 롤 코트, 그라비아 코트, 리버스 코트, 롤 브러시, 스프레이 코트, 딥 롤 코트, 바 코트, 나이프 코트, 에어나이프 코트, 커튼 코트, 립 코트, 다이 코터 등의 각종 방법이 사용된다.
점착제 조성물이 용매를 포함하는 경우에는, 기재 상에 대한 점착제 조성물의 도포 후에, 용제의 건조를 행하는 것이 바람직하다. 건조 방법으로서는, 목적에 따라 적절하게 적절한 방법이 채용될 수 있다. 가열 건조 온도는, 바람직하게는 40℃ 내지 200℃이고, 더욱 바람직하게는 50℃ 내지 180℃이고, 특히 바람직하게는 70℃ 내지 170℃이다. 건조 시간은, 적절하게 적절한 시간이 채용될 수 있다. 건조 시간은, 바람직하게는 5초 내지 20분, 더욱 바람직하게는 5초 내지 15분, 특히 바람직하게는 10초 내지 10분이다.
용매를 건조 후에는, 점착 시트의 표면을 보호하기 위해, 커버 시트를 부설하는 것이 바람직하다. 커버 시트로서는, 기재 필름과 마찬가지로 점착 시트와의 접촉면에 이형층을 구비하는 이형 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
기재 상에 점착제 조성물을 도포 후, 필요에 따라 가열을 행하여 베이스 폴리머에 가교 구조를 도입한다. 가열 온도나 가열 시간은, 사용하는 가교제의 종류에 따라 적절하게 설정하면 되며, 통상 20℃ 내지 160℃의 범위에서 1분 내지 7일 정도이다. 용매를 건조시키기 위한 가열이 가교를 위한 가열을 겸하고 있어도 된다. 전술한 바와 같이, 가교 구조의 도입은 반드시 가열을 수반하는 것이 아니어도 된다.
가교 구조의 형성을 촉진하기 위해 가교 촉매를 사용해도 된다. 예를 들어, 이소시아네이트계 가교제의 가교 촉매로서는, 테트라-n-부틸티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 나셈제2철, 부틸주석옥시드, 디옥틸주석디라우레이트, 디부틸주석디라우레이트 등의 금속계 가교 촉매(특히 주석계 가교 촉매) 등을 들 수 있다.
점착 시트의 표면에 이형 필름을 접합함으로써, 양면에 이형 필름이 가착된 점착 시트가 얻어진다. 점착 시트의 형성 시의 기재나 커버 시트를 그대로 이형 필름으로 해도 된다.
점착 시트의 양면에 이형 필름이 마련되는 경우, 한쪽의 이형 필름의 두께와 다른 쪽의 이형 필름의 두께는 동일해도 되고, 달라도 된다. 점착 시트로부터 한쪽 면에 가착된 이형 필름을 박리할 때의 박리력과, 점착 시트로부터 다른 쪽 면에 가착된 이형 필름을 박리할 때의 박리력은 동일해도 되고, 달라도 된다.
편광자(11)와 커버 윈도우(70)의 접합에 사용되는 점착 시트(21)의 두께는 30㎛ 이상이 바람직하고, 40㎛ 이상이 보다 바람직하고, 50㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 점착 시트(21)의 두께를 크게 함으로써, 내충격성이 높아지는 경향이 있다. 또한, 커버 윈도우(70)가 장식 인쇄에 의한 인쇄 단차를 갖고 있는 경우에는, 점착 시트(21)에 단차 흡수성을 갖게 할 수 있다. 점착 시트(21)의 두께의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 점착 시트의 생산성 등의 관점에서, 500㎛ 이하가 바람직하고, 300㎛ 이하가 보다 바람직하고, 250㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
점착 시트(21)의 전체 광선 투과율은 85％ 이상이 바람직하고, 90％ 이상이 보다 바람직하다. 점착 시트의 헤이즈는 1.5％ 이하가 바람직하고, 1％ 이하가 보다 바람직하다.
점착 시트(21)의 파장 380nm의 광투과율은 5％ 이하가 바람직하고, 4％ 이하가 보다 바람직하고, 3％ 이하여도 된다. 점착 시트(21)의 자외선 차폐성을 높임으로써, 내후성이 향상되고, 외부로부터 입사하는 자외선에 기인하는 편광자(11)의 황변 등의 광열화를 억제할 수 있다. 상기한 바와 같이, 점착제 조성물에 자외선 흡수제를 포함시킴으로써, 점착 시트(21)의 가시광의 투명성을 유지하면서, 자외선 흡수성을 갖게 할 수 있다.
[편광판]
<편광자>
편광판(10)은 편광자(11)를 포함한다. 편광자(11)는, 예를 들어 요오드를 함유하는 폴리비닐알코올계 필름이다. 편광자에 적용되는 폴리비닐알코올계 필름의 재료로서는, 폴리비닐알코올 또는 그의 유도체가 사용된다. 폴리비닐알코올의 유도체로서는, 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 등을 들 수 있는 것 외에, 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산 또는 그의 알킬에스테르, 아크릴아미드 등으로 변성된 것을 들 수 있다. 폴리비닐알코올은, 중합도가 1000 내지 10000 정도, 비누화도가 80 내지 100몰％ 정도인 것이 일반적으로 사용된다.
폴리비닐알코올계 필름에, 요오드 염색 및 연신 처리를 실시함으로써 편광자가 얻어진다. 편광자의 두께는 1 내지 50㎛ 정도가 바람직하다. 편광자로서, 두께가 10㎛ 이하인 박형의 편광자를 사용할 수도 있다. 박형의 편광자로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 소51-069644호 공보, 일본 특허 공개 제2000-338329호 공보, WO2010/100917호, 일본 특허 제4691205호 명세서, 일본 특허 제4751481호 명세서 등에 기재되어 있는 편광자를 들 수 있다. 이러한 박형 편광자는, 예를 들어 폴리비닐알코올계 수지층과 연신용 수지 기재를 적층체의 상태로 연신하는 공정과, 요오드 염색하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻어진다.
<광학층>
편광자(11)의 제1 주면(시인측의 면)에는 광학층이 마련되어 있지 않고, 전술한 바와 같이 편광자(11)에 접하여 점착 시트(21)가 마련된다. 편광판(10)은, 편광자(11)만으로 이루어지는 것이어도 되고, 편광자(11)의 제2 주면(화상 표시 셀(60)측의 면)에 적당한 광학층(15)이 배치되어 있어도 된다.
광학층(15)은, 편광자(11)를 보호하기 위한 투명 보호 필름이어도 되고, 시야각 확대 등을 목적으로 하는 광학 보상층이나, 편광자(11)와 함께 원편광판을 구성하기 위한 1/4 파장판 등의 기능을 갖는 것이어도 된다. 광학층(15)은, 투명 보호 필름으로서의 기능과 위상차판으로서의 기능을 겸비하고 있어도 된다.
광학층(15)을 구성하는 재료로서는, 예를 들어 투명성, 기계 강도 및 열안정성이 우수한 수지 재료를 들 수 있다. 이러한 수지 재료의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 환상 폴리올레핀계 수지(노르보르넨계 수지), 폴리아릴레이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐알코올계 수지 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 광학층(15)은 액정 재료여도 된다. 예를 들어, 광학층(15)으로서, 액정 분자가 소정 방향으로 배향된 액정층을 사용해도 된다.
광학층(15)은, 편광자(11)의 제2 주면 상에 직접 접해 있어도 되고, 적당한 접착제층을 개재시켜 접합되어 있어도 된다. 광학층(15)은 2층 이상의 적층체여도 된다. 예를 들어, 광학층(15)은 2층 이상의 필름의 적층체여도 되고, 필름 기재 상에 액정층이 마련된 적층체여도 되고, 2층 이상의 액정층이 적층된 것이어도 된다. 광학층(15)은 액정 분자를 소정 방향으로 배향시키기 위한 배향막을 포함하고 있어도 된다.
[점착제 구비 편광판]
점착 시트(21)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 편광판(10)과 일체 적층된 점착제 구비 편광판(81)으로서 제공되어도 된다. 점착제 구비 편광판에서는, 편광자(11)의 제1 주면에 접하여 점착 시트(21)가 배치되어 있다. 도 2에서는, 편광자(11)의 제2 주면에 광학층(15)이 마련되어 있지만, 상기한 바와 같이 편광판(10)은 편광자의 제2 주면에 광학층을 갖고 있지 않아도 된다.
편광자(11)의 제1 주면 상에 점착 시트(21)를 부설하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 미리 기재 상에 작성한 점착 시트(21)를 편광자(11) 상에 접합해도 되고, 편광자(11)를 기재로 하여 점착 시트(21)를 형성해도 된다.
점착제 구비 편광판(81)에 있어서, 점착 시트(21) 상에는, 이형 필름(41)이 박리 가능하게 접착되는 것이 바람직하다. 이형 필름은, 점착 시트(21)를 커버 윈도우(70)와 접합할 때까지의 동안, 점착 시트(21)의 노출면을 보호하는 기능을 갖는다. 점착 시트의 형성(도포) 시에 사용한 기재를, 그대로 점착 시트(21) 상의 이형 필름(41)으로서 사용해도 된다.
점착제 구비 편광판은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 편광판(10)의 시인측 표면에, 편광자(11)와 접하는 점착 시트(21)를 구비하고, 편광판의 다른 쪽 면에 다른 점착 시트(22)를 구비하는 양면 점착제 구비 편광판이어도 된다. 점착 시트(22) 상에는, 이형 필름(42)이 박리 가능하게 접착되어 있는 것이 바람직하다.
도 3에 도시하는 점착제 구비 편광판(81)에서는, 편광판(10)이 편광자(11)의 제2 주면에 광학층(15)을 구비하고, 광학층(15) 상에 점착 시트(22)가 배치되어 있다. 편광자(11)의 제2 주면에 다른 층을 개재시키지 않고, 편광자(11)에 접하여 점착 시트(22)가 적층되어 있어도 된다.
이와 같이, 편광판(10)의 양면에 미리 점착제층이 부설된 양면 점착제 구비 편광판을 사용하면, 화상 표시 셀의 표면에 편광판을 접합한 후, 편광판 상에 별도의 점착 시트를 부설하는 공정을 생략할 수 있어, 화상 표시 장치의 제조 공정을 간략화할 수 있다.
점착 시트(22)는, 편광판(10)과 화상 표시 셀(60)의 접합에 사용된다. 점착 시트(22)의 두께는 3㎛ 내지 30㎛가 바람직하고, 5㎛ 내지 27㎛가 보다 바람직하고, 10㎛ 내지 25㎛가 더욱 바람직하다. 점착 시트(22)로서는, 편광판과 화상 표시 셀의 접합에 사용되는 각종 점착제를 사용할 수 있다. 점착 시트(22)를 구성하는 점착제로서는 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.
편광자(11)의 편면에 접하여 점착 시트(21)가 배치된 점착제 구비 편광판은, 온도 85℃, 상대 습도 85％의 환경에서 100시간 방치하는 습열 시험에 제공하였을 때, ΔT1, ΔT2, ΔT3 및 ΔT4의 전부가 1.00 내지 1.20을 만족하는 것이 바람직하다. ΔT1, ΔT2, ΔT3 및 ΔT4는, 전술의 정의와 같다. 점착제 구비 편광판의 ΔTn은, n=1 내지 4의 각각에 대하여 1.15 이하가 바람직하고, 1.10 이하가 더욱 바람직하고, 1.05 이하가 특히 바람직하고, 1.04 이하여도 된다. ΔTn이 1.00에 가까울수록 편광자의 퇴색이 작고, 내습열성이 우수한 것을 의미한다.
편광자(11)의 편면에 접하여 점착 시트(21)가 배치된 점착제 구비 편광판은, 온도 85℃, 상대 습도 85％의 환경에서 100시간 방치하는 습열 시험에 제공하였을 때, δT1, δT2, δT3 및 δT4의 전부가 0.95 내지 1.05를 만족하는 것이 바람직하다. δT1, δT2, δT3 및 δT4는, 전술의 정의와 같다. 점착제 구비 편광판의 δTn은, n=1 내지 4의 각각에 대하여 0.97 내지 1.03이 보다 바람직하고, 0.98 내지 1.02가 더욱 바람직하고, 0.99 내지 1.01이 특히 바람직하다. δTn이 1.00에 가까울수록 투과광의 색 변화가 작은 것을 의미한다.
편광자(11)의 편면에 접하여 점착 시트(21)가 배치된 점착제 구비 편광판은, ΔTn이 상기 범위이며, 또한 δTn이 상기 범위인 것이 바람직하다.
[화상 표시 장치]
도 1에 도시하는 바와 같이, 화상 표시 장치(100)는, 편광판(10)의 시인측에, 점착 시트(21)를 개재시켜 접합된 커버 윈도우(70)를 구비한다. 편광판(10)의 다른 쪽 면에는, 점착 시트(22)를 개재시켜, 액정 셀이나 유기 EL 셀 등의 화상 표시 셀(60)이 접합되어 있다. 화상 표시 셀(60)은 절곡 가능해도 된다.
커버 윈도우(70)로서는, 적당한 기계 강도 및 두께를 갖는 투명판이 사용된다. 이러한 투명판으로서는, 예를 들어 아크릴계 수지나 폴리카르보네이트계 수지와 같은 투명 수지판, 혹은 유리판 등이 사용된다. 화상 표시 셀(60)이 절곡 가능한 경우, 커버 윈도우(70)도 절곡 가능해도 된다. 커버 윈도우는, 복수의 투명 필름이 점착제나 접착제를 개재시켜 적층된 것이어도 되고, 터치 패널 센서를 구비하고 있어도 된다. 터치 패널 센서로서는, 저항막 방식, 정전 용량 방식, 광학 방식, 초음파 방식 등, 임의의 방식의 터치 패널이 사용된다.
점착 시트(21)에 의한 편광판(10)과 커버 윈도우(70)의 접합, 및 점착 시트(22)와 화상 표시 셀(60)의 접합 순서는 특별히 한정되지 않는다. 상기한 바와 같이 편광판의 표면에 미리 점착 시트를 부설한 점착제 구비 편광판을 사용해도 된다.
편광판(10)과 커버 윈도우(70)를 점착 시트(21)를 개재시켜 접합한 후에, 접합 계면이나 인쇄 단차 근방의 기포를 제거하기 위해 탈포를 행해도 된다. 탈포 방법으로서는 가열, 가압, 감압 등의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 예를 들어, 감압ㆍ가열 하에서 기포의 혼입을 억제하면서 접합을 행하고, 그 후 딜레이 버블의 억제 등을 목적으로 하여, 오토클레이브 처리 등에 의해 가열과 동시에 가압을 행해도 된다.
점착 시트(21)가 광경화성 점착제 조성물로 이루어지는 경우에는, 편광판(10)과 커버 윈도우(70)의 접합 후에, 점착제 조성물의 광경화가 행해진다. 광조사에 의해, 광중합성 다관능 화합물의 중합 반응이 진행되고, 이에 수반하여 점착 시트의 접착 신뢰성이 높아진다.
광경화 시의 조사 광량은 점착 시트를 광경화 가능한 범위이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 적산 광량 50 내지 10000mJ/㎠ 정도이다. 점착 시트(21)에 대한 광조사는, 편광판(10)측 및 커버 윈도우(70)측의 어느 곳으로부터 행해도 되지만, 자외선에 의한 편광자(11)의 열화를 방지하는 관점에서는, 커버 윈도우(70)측으로부터 자외선을 조사하는 것이 바람직하다. 점착 시트(21)가 자외선 차폐성을 갖고 있으면, 점착 시트(21)의 광경화를 위해 자외선을 조사한 경우라도, 자외선의 대부분이 점착 시트(21)에 의해 흡수되기 때문에, 편광자에 대한 자외선의 조사량을 저감할 수 있다.
화상 표시 장치(100)에 있어서, 편광자(11)의 시인측에 접하여 배치되는 점착 시트(21)의 형성에 사용되는 점착제 조성물은, 앞서 설명한 대로의 특성을 갖고 있다. 그 때문에, 점착 시트(21)를 구비하는 화상 표시 장치는, 고온 고습 환경에 노출된 경우나, 외광에 장시간 노출된 경우라도, 편광자의 퇴색이나 황변 등의 열화가 적고, 우수한 내구성을 갖고 있다.
<실시예>
이하에 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1 내지 3 및 비교예 1, 2]
<베이스 폴리머의 중합>
온도계, 교반기, 냉각기 및 질소 가스 도입관을 구비하는 반응 용기 내에, 표 1에 나타내는 비율의 모노머 성분(합계 100중량부), 및 열중합 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 아세트산에틸 233중량부와 함께 투입하고, 23℃의 질소 분위기 하에서 1시간 교반하고, 질소 치환을 행하였다. 그 후, 56℃에서 5시간 반응시키고, 계속해서 70℃에서 3시간 반응시켜, 아크릴계 베이스 폴리머 용액을 조제하였다.
표 1에 있어서, 모노머는 이하의 약칭에 의해 기재되어 있다.
BA: 아크릴산부틸
2EHA: 아크릴산2-에틸헥실
4HBA: 아크릴산4-히드록시부틸
<점착제 조성물의 조제>
상기에서 얻어진 아크릴계 베이스 폴리머 용액에, 베이스 폴리머 100중량부에 대하여, 하기의 성분을 표 1에 나타내는 양으로 첨가한 후, 균일하게 혼합하여 점착제 조성물을 조제하였다.
이소시아네이트계 가교제: 크실릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 부가물(미쓰이 가가쿠제 「타케네이트 D110N」)
자외선 흡수제: 5,5'-비스(2-에틸헥실옥시)-2,2'-[6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진-2,4-디일]디페놀(BASF제 「Tinosorb S」)
<점착 시트의 제작>
이형 필름(편면에 실리콘계 이형층이 마련된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름) 상에, 상기 광경화성 점착제 조성물을 도포하고, 100℃에서 3분간 가열하여 용매를 제거한 후, 표면에 다른 이형 필름을 접합하였다. 이 적층체를, 25℃의 분위기 하에서 3일간 에이징하여 가교를 진행시키고, 양면에 이형 필름이 가착된 점착 시트를 얻었다.
[점착 시트 A의 제작]
온도계, 교반기, 냉각기 및 질소 가스 도입관을 구비하는 반응 용기 내에, 모노머 성분으로서, 아크릴산부틸: 97중량부 및 아크릴산: 3중량부, 그리고 열중합 개시제로서 AIBN: 0.2중량부를 아세트산에틸 233중량부와 함께 투입하고, 23℃의 질소 분위기 하에서 1시간 교반하고, 질소 치환을 행하였다. 그 후, 60℃에서 5시간 반응시켜, 중량 평균 분자량(Mw)이 110만인 아크릴계 베이스 폴리머의 용액을 얻었다. 이 베이스 폴리머 용액에, 이소시아네이트계 가교제로서 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트(닛폰 폴리우레탄 고교제 「코로네이트 L」): 0.8중량부 및 실란 커플링제(신에쯔 가가쿠 고교제 「KBM403」): 0.1중량부를 첨가한 후, 균일하게 혼합하여 점착제 조성물 용액을 조제하였다.
이형 필름 상에, 상기 점착제 조성물을 건조 후의 두께가 20㎛로 되도록 도포하고, 100℃에서 3분간 건조시켜 용매를 제거한 후, 표면에 다른 이형 필름을 접합하였다. 이 적층체를, 50℃의 분위기 하에서 2일간 에이징하여 가교를 진행시키고, 양면에 이형 필름이 가착된 점착 시트 A를 얻었다.
[평가]
제1 무알칼리 유리판 상에, 점착 시트 A를 개재시켜 요오드가 함침된 두께 25㎛의 연신 폴리비닐알코올 필름으로 이루어지는 편광자를 접합하였다. 그 위에 실시예 및 비교예의 점착 시트를 개재시켜 제2 무알칼리 유리판을 접합하고, 평가용 시료를 제작하였다.
(내후 시험)
자외선 페이드 미터(스가 시켄키제 「U48AU」)를 사용하여, 온도 40℃, 상대 습도 20％의 환경 하, 방사 강도(300 내지 700nm 적산 조도) 500±50W/㎡의 조건에서, 제2 무알칼리 유리판측으로부터 카본 아크 램프의 광을 100시간 조사하여 내후 페이드 시험을 실시하였다. 시험 전의 시료의 투과광의 b* 0과, 시험 후의 시료의 투과광의 b* 1의 차 Δb*=b* 1-b* 0를 구하였다. 또한, b*는, CIE1976 색 공간의 크로마틱네스 지수 b*이며, 백라이트 상에 시료를 적재하여 측정하였다.
(습열 시험)
가시 자외 분광 광도계에 의해, 평가용 시료의 투과율 스펙트럼을 측정하고, 파장 380nm, 450nm, 520nm, 580nm 및 660nm에 있어서의 초기 투과율 t0, t1, t2, t3 및 t4를 판독하였다. 평가용 시료를 온도 85℃, 상대 습도 85％의 항온 항습조 내에서 100시간 보유 지지하여, 습열 시험을 실시하였다. 습열 시험 후의 시료의 투과율 스펙트럼을 측정하고, 파장 380nm, 450nm, 520nm, 580nm 및 660nm에 있어서의 투과율 t0', t1', t2', t3' 및 t4'를 판독하였다.
상기 투과율의 실측값 t로부터, Lambert의 법칙에 따라, 하기 식에 기초하여, 편광자(25㎛)와 점착 시트(100㎛)의 합계 두께 L=125㎛를, 두께 100㎛에서의 투과율로 환산한 100㎛ 환산 투과율 T를 산출하였다.
log10(T/100)=(100/L)×log10(t/100)
T0: 습열 시험 전의 파장 380nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율
T1: 습열 시험 전의 파장 450nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율
T2: 습열 시험 전의 파장 520nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율
T3: 습열 시험 전의 파장 580nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율
T4: 습열 시험 전의 파장 660nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율
T0': 습열 시험 후의 파장 380nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율
T1': 습열 시험 후의 파장 450nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율
T2': 습열 시험 후의 파장 520nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율
T3': 습열 시험 후의 파장 580nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율
T4': 습열 시험 후의 파장 660nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율
상기 습열 시험 전의 100㎛ 환산 투과율 T0 내지 T4 및 습열 시험 후의 100㎛ 환산 투과율 T0' 내지 T4'로부터, 하기의 ΔTn 및 δTn(n=1 내지 4)을 산출하였다.
ΔTn=(Tn'-T0')/(Tn-T0)
δTn=(Tn'/ΣTi')/(Tn/ΣTi) 단, i=1 내지 4
각 점착 시트의 점착제 조성 및 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1의 점착제 조성에 있어서의 수치는 배합량(중량부)이다. 또한, 비교예 2에 대해서는, 내후 시험에 있어서 Δb*이 5％를 초과하였으며 내후성 NG였기 때문에, 습열 시험을 실시하지 않았다.
Figure pat00001
표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 내지 3의 점착 시트는, Δb*가 작고 내후성이 양호하며, 또한 ΔTn 및 δTn이 n=1 내지 4의 전부에 있어서 1.00에 가깝고, 편광자의 퇴색이 적고, 우수한 내습열성을 갖고 있었다.
10: 편광판
11: 편광자
15: 광학층
21, 22: 점착 시트
81, 82: 점착제 구비 편광판
60: 화상 표시 셀
70: 커버 윈도우
100: 화상 표시 장치

Claims (9)

  1. 편광자와, 화상 표시 장치의 커버 윈도우의 접합에 사용되고, 상기 편광자에 접하여 배치되는 점착 시트를 형성하기 위한 점착제 조성물이며,
    점착 시트를 편광자에 접하여 배치한 시료를, 온도 85℃, 상대 습도 85％의 환경에서 100시간 방치하는 습열 시험에 제공하였을 때, 하기 식으로 표시되는 ΔT1, ΔT2, ΔT3 및 ΔT4의 전부가 1.0 내지 1.2를 만족하는, 점착제 조성물:
    ΔTn=(Tn'-T0')/(Tn-T0)
    n은 1 내지 4의 정수이고,
    T0은, 습열 시험 전의 파장 380nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T1은, 습열 시험 전의 파장 450nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T2는, 습열 시험 전의 파장 520nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T3은, 습열 시험 전의 파장 580nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T4는, 습열 시험 전의 파장 660nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T0'는, 습열 시험 후의 파장 380nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T1'는, 습열 시험 후의 파장 450nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T2'는, 습열 시험 후의 파장 520nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T3'는, 습열 시험 후의 파장 580nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T4'는, 습열 시험 후의 파장 660nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    100㎛ 환산 투과율 T(％), 상기 점착 시트와 상기 편광자의 합계 두께 L(㎛) 및 투과율의 실측값 t(％)는,
    log10(T/100)=(100/L)×log10(t/100)
    의 관계를 만족한다.
  2. 편광자와, 화상 표시 장치의 커버 윈도우의 접합에 사용되고, 상기 편광자에 접하여 배치되는 점착 시트를 형성하기 위한 점착제 조성물이며,
    점착 시트를 편광자에 접하여 배치한 시료를, 온도 85℃, 상대 습도 85％의 환경에서 100시간 방치하였을 때, 하기 식으로 표시되는 δT1, δT2, δT3 및 δT4의 전부가 0.95 내지 1.05인, 점착제 조성물:
    δTn=(Tn'/ΣTi')/(Tn/ΣTi)
    n 및 i는 1 내지 4의 정수이고,
    T0은, 습열 시험 전의 파장 380nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T1은, 습열 시험 전의 파장 450nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T2는, 습열 시험 전의 파장 520nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T3은, 습열 시험 전의 파장 580nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T4는, 습열 시험 전의 파장 660nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T0'는, 습열 시험 후의 파장 380nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T1'는, 습열 시험 후의 파장 450nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T2'는, 습열 시험 후의 파장 520nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T3'는, 습열 시험 후의 파장 580nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    T4'는, 습열 시험 후의 파장 660nm에 있어서의 100㎛ 환산 투과율이고,
    100㎛ 환산 투과율 T(％), 상기 점착 시트와 상기 편광자의 합계 두께 L(㎛) 및 투과율의 실측값 t(％)는,
    log10(T/100)=(100/L)×log10(t/100)
    의 관계를 만족한다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 자외선 흡수제를 포함하는, 점착제 조성물.
  4. 편광자와, 화상 표시 장치의 커버 윈도우의 접합에 사용되고, 상기 편광자에 접하여 배치되는 점착 시트이며,
    제1항 또는 제2항에 기재된 점착제 조성물로 형성되는, 점착 시트.
  5. 제1 주면 및 제2 주면을 갖는 편광자; 및 상기 편광자의 제1 주면에 접하여 배치된 제1 점착 시트를 구비하는 점착제 구비 편광판이며,
    상기 제1 점착 시트가 제4항에 기재된 점착 시트인, 점착제 구비 편광판.
  6. 제5항에 있어서, 상기 편광자의 제2 주면측에 제2 점착 시트를 더 구비하는, 점착제 구비 편광판.
  7. 제6항에 있어서, 상기 편광자의 제2 주면에 접하여 상기 제2 점착 시트가 적층되어 있는, 점착제 구비 편광판.
  8. 제6항에 있어서, 상기 편광자의 제2 주면에 다른 층을 개재시켜 상기 제2 점착 시트가 적층되어 있는, 점착제 구비 편광판.
  9. 화상 표시 셀의 표면에, 제2 점착 시트, 편광자, 제1 점착 시트 및 커버 윈도우를 이 순으로 구비하는 화상 표시 장치이며,
    상기 제1 점착 시트가 제4항에 기재된 점착 시트이고, 상기 편광자에 접하여 배치되어 있는, 화상 표시 장치.
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