KR20220146681A - 양면 점착제를 구비한 광학 필름 및 화상 표시 장치 - Google Patents

양면 점착제를 구비한 광학 필름 및 화상 표시 장치 Download PDF

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쇼 다카라다
다카히로 노나카
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

양면 점착제를 구비한 광학 필름은, 화면의 적어도 일부가 곡면 형상인 화상 표시 장치의 형성에 사용된다. 양면 점착제를 구비한 광학 필름(50)은 광학 필름(10)의 제1 주면 상에 제1 점착제층(21)을 구비하고, 광학 필름의 제2 주면 상에 제2 점착제층(22)을 구비한다. 제1 점착제층은 투명판(80)과의 접합에 사용되고, 제2 점착제층은 화상 표시 셀(70)과의 접합에 사용된다. 제1 점착제층의 변형 단면적 S1은 800㎛2 이하가 바람직하고, 제2 점착제층의 변형 단면적 S2는 360㎛2 이하가 바람직하다.

Description

양면 점착제를 구비한 광학 필름 및 화상 표시 장치
본 발명은 광학 필름의 양면에 점착제층을 구비하는 양면 점착제를 구비한 광학 필름, 및 곡면 부분을 갖는 강성 투명판을 구비하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치에서는, 화상 표시 셀의 시인 측 표면에 편광판이 마련되어 있다. 이들 화상 표시 장치의 표면에는, 외표면으로부터의 충격에 의한 화상 표시 패널의 파손 방지 등을 목적으로 하여, 유리나 수지로 이루어지는 경질의 투명판(커버 윈도우)이 마련되는 경우가 있고, 모바일 용도나 차량 탑재 용도에서는, 이 구성이 주류로 되어 가고 있다. 편광판과 커버 윈도우를 점착제층을 통해 접합함으로써, 계면의 굴절률 차가 감소하여, 반사나 산란에 기인하는 시인성의 저하를 억제할 수 있음과 함께, 내충격성을 부여할 수 있다.
화상 표시 셀의 시인 측 표면에 편광판을 구비하고, 편광판의 시인 측 표면에 커버 윈도우를 구비하는 화상 표시 장치의 형성에 있어서, 편광판의 한쪽 면에 화상 표시 셀과 접합하기 위한 점착제층을 구비하고, 다른 쪽 면에 커버 윈도우와의 접합을 위한 점착제층을 구비하는 양면 점착제를 구비한 필름을 사용하는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2014-115468호 공보
근년에는, 수지 필름 등의 가요성 기판(플렉시블 기판)을 사용한 유기 EL 셀이 생산 가능하게 되어, 화면의 단부(직사각형의 긴 변 부분)가 곡면 형상을 갖는 에지 디스플레이가 실용화되고 있다. 또한, 화면의 단부의 4변 모두가 곡면으로 되어 있는 4변 에지 디스플레이나, 화면 전체가 만곡 형상이나 구면 형상인 곡면 디스플레이도 제안되어 있다.
이러한 곡면을 갖는 디스플레이에서는, 곡면을 갖는 강성의 커버 윈도우에, 가요성의 광학 필름(편광판 등) 및 화상 표시 셀을 접합함으로써, 광학 필름 및 화상 표시 셀이, 커버 윈도우의 곡면 형상을 추종한 곡면 형상으로 됨으로써, 곡면 형상이 유지되고 있다. 곡면 형상 부분에서는, 외면 측보다도 내면 측(곡률 중심 측)의 곡률이 작기 때문에, 접합 계면에 역학적인 변형이 발생하고 있다. 특히, 구면 형상의 디스플레이나 4변 에지의 코너 부분은, 삼차원적인 곡면 형상을 갖기 때문에, 변형 왜곡이 크고, 접합 계면에서의 박리나 주름이 발생하기 쉽다.
상기에 비추어, 본 발명은 곡면 부분을 갖는 화상 표시 장치에 적용한 경우에도 접합 계면에서의 박리나 주름이 발생하기 어려운 점착제를 구비한 광학 필름의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 형태는, 화면의 적어도 일부가 곡면 형상인 화상 표시 장치이다. 화상 표시 장치는, 강성의 투명판, 광학 필름, 및 가요성의 화상 표시 셀을 포함한다. 투명판은, 제2 주면이 내측으로 되는 곡면 형상 부분을 갖고, 투명판의 제2 주면에, 제1 점착제층을 통해, 광학 필름의 제1 주면이 접합되어 있다. 광학 필름의 제2 주면은, 제2 점착제층을 통해 화상 표시 셀과 접합되어 있다.
광학 필름으로서는, 광학 등방성 필름, 광학 이방성 필름 등을 들 수 있다. 광학 이방성 필름으로서는, 편광자, 위상차판 등을 들 수 있다. 광학 필름은, 편광자와 위상차판을 적층한 원편광판 등이어도 된다. 화상 표시 셀은 유기 EL 셀이어도 되고, 화상 표시 장치는 유기 EL 셀의 시인 측 표면에 광학 필름으로서 원편광판을 구비하는 유기 EL 표시 장치여도 된다.
본 발명의 일 실시 형태는, 상기의 화상 표시 장치의 형성에 사용되는 양면 점착제를 구비한 광학 필름이며, 광학 필름의 제1 주면 상에 제1 점착제층을 구비하고, 광학 필름의 제2 주면 상에 제2 점착제층을 구비한다.
광학 필름과 투명판의 접합에 사용되는 제1 점착제층은, 변형 단면적 S1이 800㎛2 이하인 것이 바람직하다. 광학 필름과 화상 표시 셀의 접합에 사용되는 제2 점착제층은, 변형 단면적 S2가 360㎛2 이하인 것이 바람직하다. 변형 단면적 S는, 점착제층에 10kPa의 전단 하중을 15분간 부하했을 때의 전단 방향의 변형량 δ와, 점착제층의 두께 T를 사용하여, S=(1/2)×δT로 표시되는 양이다.
제1 점착제층의 두께 T1은 25 내지 100㎛여도 되고, 제2 점착제층의 두께 T2는 5 내지 30㎛여도 된다. 제1 점착제층의 두께 T1은, 제2 점착제층의 두께 T2보다도 커도 된다. 제1 점착제층의 변형 단면적 S1은, 제2 점착제층의 변형 단면적 S2보다도 커도 된다.
제1 점착제층 및 제2 점착제층은, 아크릴계 점착제층이어도 된다. 이들 점착제층을 구성하는 점착제는, 가교 구조를 갖는 폴리머를 포함하고 있는 것이 바람직하다.
부재 간을 접합하는 점착제층의 변형 단면적이 소정 범위인 것에 의해, 곡면 부분을 갖는 화상 표시 장치에 있어서의, 가요성 부재의 박리나 주름을 억제할 수 있다.
도 1은 일 실시 형태의 양면 점착제를 구비한 광학 필름의 단면도이다.
도 2는 일 실시 형태의 화상 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 유기 EL 셀의 적층 구성예를 도시하는 단면도이다.
도 4는 점착제층의 변형 단면적의 설명도이다.
도 5는 회전식 레오미터에 의한 변형량 및 변형 단면적의 측정에 대한 설명도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관련된 양면 점착제를 구비한 광학 필름을 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관련된 화상 표시 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
양면 점착제를 구비한 광학 필름(50)은 광학 필름(10)과, 광학 필름의 제1 주면 상에 마련된 제1 점착제층(21)과, 광학 필름의 제2 주면 상에 마련된 제2 점착제층(22)을 구비한다. 도 1에서는, 양면 점착제를 구비한 광학 필름(50)의 제1 점착제층(21) 상에 제1 이형 필름(41)이 박리 가능하게 접착되어 있고, 제2 점착제층(22) 상에 제2 이형 필름(42)이 박리 가능하게 접착되고 있다.
도 2에 도시하는 화상 표시 장치(100)에서는, 광학 필름(10)의 제1 주면이 제1 점착제층(21)을 통해 커버 윈도우(80)의 제2 주면에 접합되고, 광학 필름(10)의 제2 주면이 제2 점착제층(22)을 통해 화상 표시 셀(70)과 접합되어 있다. 양면 점착제를 구비한 광학 필름(50) 및 화상 표시 셀(70)은 도시하지 않은 하우징 내에 수용되어 있다.
화상 표시 장치(100)는 화면의 적어도 일부가, 시인 측(도의 상측)이 볼록해지는 곡면 형상을 갖고 있다. 도 2에서는, 화면의 전체가 구면상의 곡면을 갖는 형태가 도시되어 있지만, 화면의 일부가 곡면상이고, 다른 부분은 평면상이어도 된다. 예를 들어, 화면이 평면으로 보아 직사각 형상이고, 화면의 중앙부는 평면이고, 화면의 단부(직사각형의 변의 부분)가 하측을 향하여 만곡되는 곡면 형상을 갖고 있어도 된다.
화상 표시 장치의 화면은, 삼차원적인 곡면 형상을 갖고 있어도 된다. 삼차원적인 곡면이란, 면의 법선을 포함하는 온갖 면에 있어서의 단면 형상이 곡선인 형상을 가리킨다. 예를 들어, 구면상의 곡면은, 법선(직경 방향의 직선)을 포함하는 면에 있어서의 단면이 원호이고, 삼차원적인 곡면이다. 또한, 직사각형의 변의 부분이 하측을 향하여 만곡되는 곡면 형상인 표시 장치(에지 디스플레이)는 인접하는 2개의 변이 하측을 향하여 만곡되는 곡면 형상을 갖고 있는 경우, 이들 2개의 변이 교차하는 코너 부분에 있어서, 삼차원적인 곡면 형상을 갖고 있다. 예를 들어, 평면으로 보아 직사각 형상의 화면의 주연 전체(4변 모두)가 곡면으로 되어 있는 4변 에지 디스플레이는, 4개의 코너 부분이 삼차원적인 곡면 형상을 갖고 있다. 또한, 에지 디스플레이의 직사각형의 변의 중앙부는, 변과 직교하는 방향의 단면이 곡선이지만, 변과 평행한 방향의 단면은 직선이기 때문에, 변의 중앙부는 「이차원적」인 곡면 형상이다.
[화상 표시 셀]
화상 표시 셀로서는, 유기 EL 셀을 들 수 있다. 곡면 형상을 갖는 화상 표시 장치의 형성에는, 가요성을 갖는 화상 표시 셀을 사용하는 것이 바람직하다. 가요성을 갖는 화상 표시 셀의 형성에는, 가요성 기판이 사용된다.
도 3은 화상 표시 셀의 적층 구성의 일례이고, 톱 에미션형의 유기 EL 셀을 도시하고 있다. 톱 에미션형의 유기 EL 셀은, 기판(71) 상에, 금속 전극(73), 유기 발광층(75) 및 투명 전극(77)을 차례로 구비하고 있고, 투명 전극(77) 측(도의 상측)이 광 출사면이다. 투명 전극(77) 상에는, 밀봉재(79)가 적층되어 있다. 도시를 생략하고 있지만, 밀봉재(79)는 전극(73, 77) 및 유기 발광층(75)의 측면을 덮도록 마련되어 있는 것이 바람직하다.
기판(71)으로서는, 가요성의 플라스틱 기판이 바람직하게 사용된다. 톱 에미션형의 유기 EL 셀에서는, 기판(71)은 투명할 필요는 없고, 기판(71)으로서 폴리이미드 필름 등의 고내열성 필름을 사용해도 된다. 기판(71)으로서 가요성을 갖는 유리판(유리 필름)을 사용해도 된다.
유기 발광층(75)은 그 자신이 발광층으로서 기능하는 유기층 외에, 전자 수송층, 정공 수송층 등을 구비하고 있어도 된다. 투명 전극(77)은 금속 산화물층 또는 금속 박막이고, 유기 발광층(75)으로부터의 광을 투과시킨다. 금속 전극(73), 유기 발광층(75) 및 투명 전극(77)은 모두 박막이고, 기판(71)에 비하여 충분히 작은 두께를 갖는다. 그 때문에, 기판(71)이 가요성이면, 화상 표시 셀(70) 전체가 가요성을 갖는다. 기판(71)의 이면 측에는 기판의 보호나 보강을 목적으로 하여 백시트(도시하지 않음)가 마련되어 있어도 된다.
유기 EL 셀은, 기판 상에 투명 전극과 유기 발광층과 금속 전극을 차례로 적층한 보텀 에미션형이어도 된다. 보텀 에미션형의 유기 EL 셀에서는, 투명 기판이 사용되고, 기판이 시인 측(제2 점착제층(22) 측)에 배치된다. 화상 표시 셀은 유기 EL 셀에 한정되지는 않고, 액정 셀이나 전기 영동 방식의 표시 셀(전자 페이퍼) 등이어도 된다. 화상 표시 셀(70)의 시인 측 표면에는, 터치 패널 센서(도시하지 않음)가 배치되어 있어도 된다.
[커버 윈도우]
화상 표시 장치의 시인 측 표면에 배치되는 커버 윈도우(80)는 강성의 투명판이고, 제1 주면(81)이 시인 측, 제2 주면(82)이 화상 표시 셀(70) 측에 배치된다. 투명판의 재료로서는, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지 등의 투명 수지나 유리가 사용된다. 커버 윈도우(80)의 두께는, 예를 들어 50 내지 2000㎛ 정도이다. 외부로부터의 충격에 대한 내구성을 높이는 관점에서, 커버 윈도우(80)의 두께는, 200㎛ 이상이 바람직하고, 300㎛ 이상이 보다 바람직하다.
커버 윈도우(80)는 터치 패널 센서와 일체화된 것이어도 된다. 커버 윈도우(80)의 제1 주면(81)에는, 반사 방지층이나 하드 코팅층 등이 마련되어 있어도 된다. 커버 윈도우(80)의 면 내의 일부에는, 차광성의 인쇄층이 마련되어 있어도 된다.
커버 윈도우(80)는 면 내의 적어도 일부에 있어서, 제2 주면(82)이 내측이고, 제1 주면(81) 측이 볼록형이 되는 곡면 형상 부분을 갖고 있다. 커버 윈도우(80)의 전체가 곡면 형상이어도 된다. 곡면 형상은 삼차원적이어도 된다. 예를 들어, 화면 전체가 구면 형상인 경우에는, 커버 윈도우 전체가 삼차원적인 곡면 형상을 갖고 있다. 4변 에지 디스플레이의 커버 윈도우는, 화면의 중앙부는 평면 형상이고, 화면 주연부에서는, 변의 중앙 부분이 이차원적인 곡면 형상을 갖고, 코너 부분이 삼차원적인 곡면 형상을 갖고 있다.
곡면 형상 부분을 갖는 강성의 커버 윈도우(80)와, 가요성의 화상 표시 셀(70)이 점착제를 구비한 광학 필름(50)을 통해 접합되어 적층 일체화됨으로써, 화상 표시 셀(70)은 커버 윈도우(80)의 제2 주면(82)(내면)을 따른 곡면 형상이 된다. 또한, 커버 윈도우(80)의 제1 주면(81)은, 일반적으로는, 제2 주면(82)과 마찬가지로 곡면 형상 부분을 갖고 있지만, 제2 주면(82)이 곡면 형상 부분을 갖고 있으면, 제1 주면은 평면이어도 된다.
[양면 점착제를 구비한 광학 필름]
도 2에 도시하는 화상 표시 장치(100)에 있어서, 커버 윈도우(80)와 화상 표시 셀(70)은, 양면 점착제를 구비한 광학 필름(50)을 통해 적층 일체화되어 있고, 광학 필름(10)의 제1 주면(시인 측 표면)에 배치된 제1 점착제층(21)이 커버 윈도우(80)의 제2 주면(82)에 접합되어 있다. 광학 필름(10)의 제2 주면에 배치된 제2 점착제층(22)은 화상 표시 셀(70)의 광 출사면에 접합되어 있다.
<광학 필름>
광학 필름(10)의 예로서, 광학 등방성 필름 및 광학 이방성 필름을 들 수 있다. 광학 등방성 필름으로서는, 투명 필름이 바람직하다. 광학 이방성 필름으로서는, 위상차판, 편광자 등을 들 수 있다. 광학 필름은, 복수의 필름의 적층체나, 필름 표면에 코팅층을 마련한 광학 기능 필름이어도 된다.
복수의 광학 필름의 적층체의 예로서 편광판을 들 수 있다. 편광판은, 편광자를 포함하고, 편면 또는 양면에, 필요에 따라, 편광자 보호 필름으로서의 투명 필름이 적층되어 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.
편광자로서, 두께가 10㎛ 이하인 박형 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, 일본 특허 제4751481호에 기재되어 있는 편광자를 들 수 있다. 박형 편광자는, 예를 들어, 폴리비닐알코올계 수지층과 연신용 수지 기재를 적층체의 상태로 연신하는 공정과, 요오드 등의 2색성 재료로 염색하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻어진다.
편광자 보호 필름으로서는, 셀룰로오스계 수지, 환상 폴리올레핀계 수지, 아크릴계 수지, 페닐말레이미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지 등의, 투명 수지 필름이 바람직하게 사용된다. 편광자의 양면에 편광자 보호 필름이 마련되는 경우, 투명 필름(13, 15)은 동일한 수지 재료로 이루어지는 필름이어도 되고, 상이한 수지 재료로 이루어지는 필름이어도 된다.
광학 기능 필름으로서는, 위상차판, 시야각 확대 필름, 시야각 제한(엿보기 방지) 필름, 휘도 향상 필름 등을 들 수 있다. 광학 필름(10)은 편광자의 한쪽 또는 양쪽 면에 광학 기능 필름을 구비하는 것이어도 된다. 광학 필름(10)은 광학 기능 필름으로서, 터치 패널 센서를 포함하고 있어도 된다. 터치 패널 센서를 구비한 편광판에서는, 편광자에 접하는 투명 필름이 편광자 보호 필름과 광학 기능 필름으로서의 기능을 겸비하고 있어도 된다. 투명 필름이, 터치 패널 센서의 전극 기판 필름으로서의 기능을 겸비하고 있어도 된다.
유기 EL 셀(70)의 금속 전극(73)은 광 반사성이다. 그 때문에, 외광이 유기 EL 셀의 내부에 입사하면, 금속 전극에서 광이 반사되고, 외부로부터는 반사광이 경면과 같이 시인된다. 유기 EL 셀(70)의 시인 측 표면에, 광학 필름(10)으로서 원편광판을 배치함으로써, 금속 전극에서의 반사광의 외부로의 재출사를 방지하여, 표시 디바이스의 화면 시인성 및 의장성을 향상시킬 수 있다.
원편광판은, 편광자의 유기 EL 셀(70) 측의 면에 위상차 필름을 구비한다. 편광자에 인접하여 배치된 투명 필름이 위상차 필름이어도 된다. 위상차 필름이 λ/4의 리타데이션을 갖고, 위상차 필름의 지상축 방향과 편광자의 흡수축 방향이 이루는 각도가 45°인 경우에, 편광자와 위상차 필름의 적층체가, 금속 전극에서의 반사광의 재출사를 억제하기 위한 원편광판으로서 기능한다. 원편광판을 구성하는 위상차 필름은, 2층 이상의 필름이 적층된 것이어도 된다. 예를 들어, 편광자와 λ/2판과 λ/4판을, 각각의 광학 축이 소정의 각도를 이루도록 적층함으로써, 가시광의 광대역에 걸쳐 원편광판으로서 기능하는 광대역 원편광판이 얻어진다. 위상차 필름으로서는, 예를 들어 연신 수지 필름이 사용된다. 위상차 필름은 배향 액정층이어도 된다.
<점착제층>
광학 필름(10)과 커버 윈도우(80)를 접합하기 위한 제1 점착제층(21) 및 광학 필름(10)과 화상 표시 셀(70)을 접합하기 위한 제2 점착제층(22)은 광학적으로 투명한 점착제로 이루어지는 것이 바람직하다. 제1 점착제층(21) 및 제2 점착제층(22)은 복수의 점착제층을 적층한 것이어도 된다.
점착제층(21, 22)은 투명하며, 가시광의 흡수가 작은 것이 바람직하다. 점착제층(21, 22)의 전광선 투과율은 85％ 이상이 바람직하고, 90％ 이상이 보다 바람직하다. 점착제층(21, 22)의 헤이즈는 2％ 이하가 바람직하고, 1％ 이하가 보다 바람직하다. 전광선 투과율 및 헤이즈는, 헤이즈 미터를 사용하여, JIS K7136에 준하여 측정된다.
점착제층(21, 22)을 구성하는 점착제로서는, 아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐에테르, 아세트산비닐/염화비닐 코폴리머, 변성 폴리올레핀, 에폭시계, 불소계, 고무계 폴리머 등을 베이스 폴리머로 하는 것을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 습윤성, 응집성 및 접착성 등의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등도 우수하다는 점에서, 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.
아크릴계 점착제는, 점착제 조성물의 고형분 전량에 대한 아크릴계 베이스 폴리머의 함유량이 50중량％ 이상인 것이 바람직하고, 70중량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 80중량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 아크릴계 베이스 폴리머로서는, (메트)아크릴산알킬에스테르의 모노머 단위를 주골격으로 하는 것이 적합하게 사용된다. 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 갖고 있어도 된다. (메트)아크릴산알킬에스테르의 함유량은, 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분 전량에 대하여 40중량％ 이상인 것이 바람직하고, 50중량％ 이상이 보다 바람직하고, 60중량％ 이상이 더욱 바람직하다. 아크릴계 베이스 폴리머는, 복수의 (메트)아크릴산알킬에스테르의 공중합체여도 된다. 구성 모노머 단위의 배열은 랜덤이어도 되고, 블록이어도 된다.
아크릴계 베이스 폴리머는, 공중합 성분으로서, 가교 가능한 관능기를 갖는 아크릴계 모노머를 함유하고 있어도 된다. 베이스 폴리머가 가교 가능한 관능기를 갖는 경우, 베이스 폴리머의 열가교나 광경화 등에 의한 점착제의 겔 분율의 상승을 용이하게 행할 수 있다. 가교 가능한 관능기를 갖는 아크릴계 모노머로서는, 히드록시기 함유 모노머나 카르복시기 함유 모노머를 들 수 있다.
히드록시기 함유 모노머로서는, (메트)아크릴산2-히드록시에틸, (메트)아크릴산2-히드록시프로필, (메트)아크릴산4-히드록시부틸, (메트)아크릴산6-히드록시헥실, (메트)아크릴산8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산10-히드록시데실, (메트)아크릴산12-히드록시라우릴, (메트)아크릴산(4-히드록시메틸)시클로헥실메틸 등을 들 수 있다.
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-비닐카르복실산 아미드류, N-비닐카프로락탐 등의 비닐계 모노머나, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노아크릴레이트계 모노머 등을 들 수 있다. 그 중에서도, N-비닐피롤리돈 및 (메트)아크릴로일모르폴린이 바람직하게 사용된다.
아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분에는, 다관능 중합성 화합물(다관능 모노머)이 포함되어 있어도 된다. 다관능 중합성 화합물로서는, 1분자 중에 2개 이상의 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물이나, 1개의 C=C 결합과, 에폭시, 아지리딘, 옥사졸린, 히드라진, 메틸올 등의 중합성 관능기를 갖는 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 다관능(메트)아크릴레이트와 같이, 1분자 중에 2개 이상의 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물이 바람직하다. 다관능 중합성 화합물의 구체예로서는, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 비스페놀A에틸렌옥사이드 변성 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀A프로필렌옥사이드 변성 디(메트)아크릴레이트, 알칸디올디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메트)아크릴레이트, 에톡시화 이소시아누르산트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 에톡시화 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨폴리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 글리세린디(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 부타디엔(메트)아크릴레이트, 이소프렌(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 다관능 중합성 화합물은, 올리고머여도 된다.
베이스 폴리머는, 용액 중합, UV 중합, 괴상 중합, 유화 중합 등의 공지된 중합 방법에 의해 조제할 수 있다. 베이스 폴리머의 조제 시에는, 중합 반응의 종류에 따라, 광중합 개시제나 열중합 개시제 등의 중합 개시제를 사용해도 된다. 베이스 폴리머의 분자량을 조정하기 위해, 연쇄 이동제를 사용해도 된다.
점착제에 적당한 정도의 접착 유지력과 유연성을 갖게 하는 관점에서, 베이스 폴리머의 중량 평균 분자량은, 20만 내지 100만이 바람직하고, 25만 내지 80만이 보다 바람직하다. 또한, 베이스 폴리머의 분자량이란, 가교 구조 도입 전의 폴리머의 분자량을 가리킨다.
베이스 폴리머를 형성하는 모노머 성분으로서, 단관능 모노머에 더하여 다관능 모노머를 사용하는 경우, 먼저 단관능 모노머를 중합하고, 저중합도의 프리폴리머 조성물을 형성하고(예비 중합), 프리폴리머 조성물의 시럽 중에 다관능 모노머를 첨가하여, 프리폴리머와 다관능 모노머를 중합(후중합)해도 된다. 이와 같이, 프리폴리머의 예비 중합을 행함으로써, 다관능 모노머에 의한 가교 구조를, 베이스 폴리머 중에 균일하게 도입할 수 있다. 또한, 프리폴리머 조성물과 미중합의 모노머 성분의 혼합물(점착제 조성물)을 기재 상에 도포한 후, 기재 상에서 후중합을 행하여, 점착제층을 형성해도 된다. 프리폴리머 조성물은 저점도로 도포성이 우수하기 때문에, 프리폴리머 조성물과 미중합 모노머의 혼합물인 점착제 조성물을 도포 후에 기재 상에서 후중합을 행하는 방법에 의하면, 점착제층의 생산성을 높일 수 있음과 함께, 점착제층의 두께를 균일하게 할 수 있다.
프리폴리머 조성물은, 예를 들어, 아크릴계 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분과 중합 개시제를 혼합한 조성물(「프리폴리머 형성용 조성물」이라고 칭함)을 부분 중합(예비 중합)시킴으로써 조제할 수 있다. 또한, 프리폴리머 형성용 조성물 중의 모노머는, 아크릴계 폴리머를 구성하는 모노머 성분 중, (메트)아크릴산알킬에스테르나 극성기 함유 모노머 등의 단관능 모노머인 것이 바람직하다. 프리폴리머 형성용 조성물은 다관능 모노머를 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 베이스 폴리머의 원료가 되는 다관능 모노머 성분의 일부를 프리폴리머 형성용 조성물에 함유시키고, 프리폴리머를 중합 후에 다관능 모노머 성분의 잔부를 첨가하여 후중합에 제공해도 된다.
프리폴리머 형성용 조성물은, 모노머 및 중합 개시제 이외에, 필요에 따라 연쇄 이동제 등을 포함하고 있어도 된다. 프리폴리머의 중합 방법은 특별히 한정되지는 않지만, 반응 시간을 조정하여, 프리폴리머의 분자량(중합률)을 원하는 범위로 하는 관점에서, UV 광 등의 활성 광선 조사에 의한 중합이 바람직하다. 예비 중합에 사용되는 중합 개시제나 연쇄 이동제는 특별히 한정되지는 않는다.
프리폴리머의 중합률은 특별히 한정되지는 않지만, 기재 상으로의 도포에 적합한 점도로 하는 관점에서, 3 내지 50중량％가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 40중량％이다. 프리폴리머의 중합률은, 광중합 개시제의 종류나 사용량, UV 광 등의 활성 광선의 조사 강도·조사 시간 등을 조정함으로써, 원하는 범위로 조정할 수 있다.
상기 프리폴리머 조성물에, 아크릴계 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분의 잔부(후중합 모노머), 및 필요에 따라, 중합 개시제, 연쇄 이동제, 실란 커플링제, 가교제 등을 혼합하여, 점착제 조성물을 형성한다. 후중합 모노머는, 다관능 모노머를 함유하는 것이 바람직하다. 후중합 모노머로서, 다관능 모노머에 더하여, 단관능 모노머를 첨가해도 된다.
점착제의 베이스 폴리머는 가교 구조를 갖고 있는 것이 바람직하다. 베이스 폴리머가 가교 구조를 갖고 있음으로써, 점착제의 크리프율 C가 작아지고, 이에 수반하여 후술하는 변형 단면적이 작아지는 경향이 있다.
예를 들어, 상기한 바와 같이 베이스 폴리머를 형성하는 모노머 성분으로서, 다관능 중합성 화합물을 사용함으로써, 가교 구조를 갖는 베이스 폴리머가 얻어진다. 베이스 폴리머를 중합 후에, 가교제를 첨가하여 가교 구조를 형성할 수도 있다. 가교제로서는, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 아지리딘계 가교제, 카르보디이미드계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 등의 일반적으로 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다. 가교제의 함유량은, 베이스 폴리머 100중량부에 대하여, 통상, 0.01 내지 5중량부의 범위이고, 바람직하게는 0.05 내지 3중량부, 보다 바람직하게는 0.07 내지 2.5중량부이다. 베이스 폴리머는, 다관능 중합성 화합물에 의한 가교 구조와, 폴리이소시아네이트 등의 가교제에 의한 가교 구조 양쪽을 포함하고 있어도 된다.
점착제는, 자외선 흡수제를 포함하고 있어도 된다. 자외선 흡수제로서는, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 트리아진 자외선 흡수제, 살리실레이트계 자외선 흡수제, 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제 등을 들 수 있다. 자외선 흡수성이 높고, 또한 아크릴계 폴리머와의 상용성이 우수하고, 고투명성의 아크릴계 점착 시트가 얻어지기 쉽다는 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.
상기 예시의 각 성분 외에, 점착제는, 실란 커플링제, 점착 부여제, 가소제, 연화제, 열화 방지제, 충전제, 착색제, 산화 방지제, 계면 활성제, 대전 방지제 등의 첨가제를 포함하고 있어도 된다.
기재 상에 점착제 조성물을 층상으로 도포하고, 필요에 따라 용매의 건조나 베이스 폴리머의 가교·경화를 행함으로써 점착제층이 형성된다. 점착제층(21, 22)의 두께는 특별히 한정되지는 않고, 일반적으로는 5 내지 500㎛ 정도이다. 커버 윈도우(80)의 제2 주면에 가식 인쇄층이 마련되어 있는 경우에는, 인쇄 단차에 대한 단차 흡수성을 갖게 하기 위해, 제1 점착제층(21)의 두께는 25㎛ 이상이 바람직하고, 30㎛ 이상이 보다 바람직하다. 제1 점착제층(21)의 두께는, 35㎛ 이상, 40㎛ 이상 또는 45㎛ 이상이어도 된다.
커버 윈도우(80)의 곡면 부분에서는, 곡면의 내측에 위치하는 화상 표시 셀(70)의 곡률이 가장 크고(곡률 반경이 가장 작고), 변형이 크다. 그 때문에, 가요성의 화상 표시 셀(70)의 변형이 큰 부분에서, 박리나 주름이 발생하기 쉬워진다. 특히, 삼차원적인 곡면 형상을 갖는 경우에는, 전방위적인 변형이 발생하여, 변형을 풀어 주는 것이 곤란하기 때문에, 박리나 주름이 발생하기 쉽다.
본 발명에 있어서는, 양면 점착제를 구비한 광학 필름의 제1 점착제층(21) 및 제2 점착제층(22)이 소정의 크리프 특성을 가짐으로써, 곡면 부분을 갖는 표시 장치에 있어서의 층간의 박리나 주름의 발생을 억제할 수 있다. 제1 점착제층(21)의 변형 단면적 S1은 800㎛2 이하가 바람직하고, 제2 점착제층(22)의 변형 단면적 S2는 360㎛2 이하가 바람직하다. 변형 단면적 S는, 점착제층에 10kPa의 전단 하중(응력)을 15분간 부하했을 때의 전단 방향의 변형량 δ와, 점착제층의 두께 T를 사용하여, S=(1/2)×δT로 표시되는 양이다.
도 4는 점착제층의 변형 단면적의 개념에 관한 설명도이고, 점착제층(2)의 단부의 한쪽 면을 피착체(1)에 접합한 상태에서 화살표 방향으로 전단 하중을 부하한 상태의 단면을 모식적으로 도시하고 있다. 전단 하중을 부하하기 전의 점착제층(2)의 단면(도 4의 파선)은 직사각 형상인 것에 반해, 점착제층(2)의 하면을 피착체(1)에 고정한 상태에서, 일정 전단 하중을 부하하면, 상면의 변형이 가장 크고, 점착제층의 단면은 평행사변 형상(도 4의 실선)으로 변형된다.
상면의 변형량을 δ, 점착제층의 두께를 T라 한 경우, 점착제층의 단면에 있어서의 변형량은, 삼각형의 면적 S=(1/2)×δT로 표시된다. 이 단면적 S가 변형 단면적이다. 크리프율 C는 변형량 δ와 두께 T의 비이고, C=δ/T로 표시되기 때문에, 변형 단면적은, S=(1/2)CT2으로 다시 쓸 수 있다.
점착제층의 변형량 δ는, 회전식 레오미터를 사용하여 측정할 수 있다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 직경 D의 패럴렐 플레이트에 일정 비틀림 힘을 부하하면, 상면의 플레이트가 θ° 회전한다. 이 때의 패럴렐 플레이트의 외주의 회전량, 즉 원호의 길이 πD(θ/360)가 변형량 δ이고, 두께 T와 변형량 δ의 비인 크리프율 C는, C=πDθ/360T가 된다.
점착제층의 두께가 바뀌어도, 크리프율 C는 변화하지 않는다. 예를 들어, 동일한 점착제층을 2층 적층하여, 점착제층이 1층인 경우와 동일한 응력(2배의 전단 하중)을 부하한 경우, 점착제층의 두께가 2T, 변형량이 2δ가 되기 때문에, 크리프율 C는 2δ/2T=δ/T이고, 점착제층이 1매인 경우와 동일하다. 즉, 크리프율은 점착제의 재질에 고유한 값이라고 말할 수 있다.
상기한 바와 같이, 변형 단면적 S는, 크리프율 C 및 두께의 2승 T2에 비례한다. 그 때문에, 점착제층의 재질이 동일한 경우, 두께가 클수록 변형 단면적은 커진다. 점착제층의 변형 단면적 S를 작게 하고, 박리나 주름의 발생을 억제하기 위해서는, 점착제층의 두께 T는 작은 편이 바람직하다. 특히, 광학 필름(10)과 화상 표시 셀(70)의 접합에 사용하는 제2 점착제층(22)은 가요성 부재끼리를 접합하고 있기 때문에, 곡면에 기인하는 변형이 크면, 박리나 주름의 원인이 되기 쉽다. 그 때문에, 제2 점착제층(22)의 두께 T2는, 30㎛ 이하가 바람직하고, 25㎛ 이하가 보다 바람직하고, 20㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 15㎛ 이하가 특히 바람직하다. 제2 점착제층(22)의 변형 단면적 S2는, 250㎛2 이하가 바람직하고, 150㎛2 이하가 보다 바람직하고, 100㎛2 이하가 더욱 바람직하다. S2는, 70㎛2 이하, 50㎛2 이하, 40㎛2 이하 또는 30㎛2 이하여도 된다.
곡면 형상 부분에서의 주름이나 박리를 억제하는 관점에서는, 제2 점착제층(22)의 변형 단면적 S2는 가능한 한 작은 것이 바람직하다. S2가 작을수록, 곡률이 큰(곡률 반경이 작은) 곡면의 접합에 사용한 경우에도, 박리나 주름의 발생을 억제할 수 있다. 한편, 제2 점착제층(22)의 변형 단면적 S2가 과도하게 작은 경우에는, 접착력의 부족에 기인하는 박리가 발생하는 경우가 있다. 그 때문에, 제2 점착제층(22)의 변형 단면적 S2는, 1㎛2 이상이 바람직하고, 2㎛2 이상이 보다 바람직하다.
제2 점착제층의 크리프율 C2는, 80％ 이하가 바람직하고, 50％ 이하가 보다 바람직하고, 40％ 이하가 더욱 바람직하다. 상기한 바와 같이 점착제층의 두께 T가 작고, 크리프율 C가 작을수록, 변형 단면적 S가 작아진다. 점착제는, 베이스 폴리머의 분자량이 크고, 가교도가 높을수록, 크리프율이 작아지는 경향이 있다. 그 때문에, 가교제나 다관능 모노머의 양을 많게 함으로써, 크리프율이 작은 점착제가 얻어진다. 또한, 베이스 폴리머의 유리 전이 온도가 높을수록, 분자쇄의 얽힘 등의 분자쇄간의 상호 작용이 커지기 때문에, 상온에서의 크리프율이 작아지는 경향이 있다.
화상 표시 장치의 곡면 형상 부분에 있어서, 제1 점착제층(21)은 제2 점착제층(22)에 비하면 곡률이 작다(곡률 반경이 크다). 또한, 제1 점착제층(21)은 광학 필름(10)과 강성 부재인 커버 윈도우(80)를 접합하기 때문에, 커버 윈도우(80) 측의 계면에서는 점착제층이 변형되지 않고, 제2 점착제층(22)에 비하면 주름의 원인이 되기 어렵다. 그 때문에, 제1 점착제층(21)의 변형 단면적 S1은, 제2 점착제층(22)의 변형 단면적 S2보다도 커도 된다. 또한, 제1 점착제층(21)의 두께 T1은, 제2 점착제층(22)의 두께 T2보다도 커도 된다.
상기한 바와 같이 제2 점착제층(22)의 두께 T2를 작게 하여 변형 단면적 S2를 작게 함으로써, 곡면 형상 부분에 있어서의 광학 필름(10) 및 화상 표시 셀(70)의 박리나 주름의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 제1 점착제층(21)으로서 상대적으로 두께 T1이 크고 변형 단면적 S1이 큰 점착제층을 사용함으로써, 시인 측 표면으로부터의 충격에 대한 내충격성이나, 커버 윈도우(80)의 제2 주면(82)에 마련된 가식 인쇄층 등의 인쇄 단차에 대한 단차 흡수성을 갖게 할 수 있다.
한편, 제1 점착제층(21)의 변형 단면적 S1이 과도하게 큰 경우에는, 광학 필름(10) 및 화상 표시 셀(70)의 박리나 주름의 원인이 될 수 있다. 그 때문에, 상술한 바와 같이, 제1 점착제층(21)의 변형 단면적 S1은, 800㎛2 이하가 바람직하다. S1은, 600㎛2 이하가 보다 바람직하고, 500㎛2 이하가 더욱 바람직하다. 변형 단면적 S1을 상기 범위로 하기 위해, 제1 점착제층의 두께 T1은 100㎛ 이하가 바람직하고, 90㎛ 이하가 보다 바람직하고, 80㎛ 이하가 더욱 바람직하다. T1은, 70㎛ 이하, 60㎛ 이하 또는 50㎛ 이하여도 된다.
제1 점착제층(21)에 적당한 정도의 내충격성 및 유연성을 갖게 하는 관점에서, 제1 점착제층(21)의 25℃에서의 저장 탄성률 Ｇ'은, 0.35MPa 이하가 바람직하고, 0.30MPa 이하가 보다 바람직하고, 0.25MPa 이하가 더욱 바람직하다. 한편, 점착제층(21)이 과도하게 유연한 경우에는, 크리프율 C1이 커지고, 이에 수반하여 변형 단면적 S1이 커져, 곡면 부분에서의 박리나 주름의 원인이 되는 경우가 있다. 그 때문에, 제1 점착제층(21)의 25℃에서의 저장 탄성률은, 0.05MPa 이상이 바람직하고, 0.10MPa 이상이 보다 바람직하다. 마찬가지의 관점에서, 제2 점착제층(22)의 25℃에서의 저장 탄성률은, 0.05MPa 이상이 바람직하고, 0.10MPa 이상이 보다 바람직하다.
<이형 필름>
양면 점착제를 구비한 광학 필름은, 화상 표시 셀의 형성에 사용될 때까지의 동안, 도 1에 도시하는 바와 같이, 점착제층(21, 22)의 표면에 이형 필름(41, 42)이 가접착되어 있는 것이 바람직하다. 이형 필름(41, 42)으로서는, 필름 기재의 표면에 이형층을 구비하는 것이 바람직하게 사용된다. 이형층의 재료로서는, 실리콘계 이형제, 불소계 이형제, 장쇄 알킬계 이형제, 지방산 아미드계 이형제 등을 들 수 있다. 아크릴계 점착제에 대한 밀착성과 박리성을 양립 가능하다는 점에서, 실리콘 이형제가 바람직하다.
이형 필름의 필름 기재로서는, 투명성을 갖는 수지 필름이 바람직하다. 수지 재료로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리카보네이트계 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(PET) 등의 폴리에스테르계 수지가 특히 바람직하다. 이형 필름의 두께는, 10 내지 200㎛가 바람직하고, 25 내지 80㎛가 보다 바람직하다. 제1 이형 필름(41)의 두께와 제2 이형 필름(42)의 두께는, 동일해도 되고 상이해도 된다.
[화상 표시 장치의 형성]
제1 점착제층(21)에 커버 윈도우(80)를 접합하고, 제2 점착제층(22)에 화상 표시 셀(70)을 접합함으로써, 화상 표시 장치(100)가 형성된다. 접합의 순서는 특별히 한정되지는 않고 커버 윈도우(80)의 접합을 먼저 실시해도 되고, 화상 표시 셀(70)의 접합을 먼저 실시해도 되고, 양자를 동시에 실시해도 된다.
점착제층(21, 22)에, 커버 윈도우(80) 및 화상 표시 셀(70)을 접합한 후에, 접합 계면이나, 인쇄 단차 근방의 기포를 제거하기 위해, 가열, 가압, 감압 등의 처리를 행해도 된다. 딜레이 버블의 억제 등을 목적으로 하여, 오토클레이브 처리를 실시해도 된다.
상술한 바와 같이, 제1 점착제층(21) 및 제2 점착제층(22)이 소정의 특성을 갖기 때문에, 커버 윈도우(80)가 곡면 부분을 갖는 화상 표시 장치에 있어서도, 층간의 박리나, 광학 필름(10) 및 화상 표시 셀(70)의 주름 발생을 억제할 수 있다.
실시예
이하에 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[점착 시트의 제작 예 및 크리프의 측정]
<점착제 A 내지 N>
반응 용기 내에, 표 1에 나타내는 중량비로 모노머(합계 100중량부)를 투입하고, 광중합 개시제(BASF제 「이르가큐어 184」): 0.1중량부를 첨가하고, 질소 분위기 하에서 자외선을 조사하여, 중합률 약 10％의 프리폴리머 조성물을 얻었다. 이 프리폴리머 조성물 100중량부에, 광중합 개시제(BASF제 「이르가큐어 651」): 0.2중량부, 다관능 모노머로서 표 1에 나타내는 양의 1,6-헥산디올디아크릴레이트(HDDA) 및 실란 커플링제(신에츠 가가쿠제 「KBM-403」): 0.3중량부를 첨가하고, 균일하게 혼합하여, 점착제 조성물을 조제하였다.
이형 필름(편면이 실리콘으로 이형 처리된 폴리에스테르 필름)의 이형 처리면에, 상기의 점착제 조성물을, 두께가 50㎛가 되도록 도포하여 도포층을 형성하고, 이 도포층 상에, 다른 이형 필름의 이형 처리면을 접합하였다. 그 후, 램프 바로 아래의 조사면에 있어서의 조사 강도가 5mW/cm2가 되도록 위치 조절한 블랙 라이트에 의해, 적산 광량이 3000mJ/cm2가 될 때까지 UV 조사를 행하여 중합을 진행시켜, 양면에 이형 필름이 가접착된 점착 시트를 얻었다.
<점착제 O, P>
반응 용기 내에, 표 1에 나타내는 중량비의 모노머(합계 100중량부), 아세트산에틸 233중량부, 및 열중합 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴(AIBN): 0.2중량부를 투입하고, 23℃의 질소 분위기 하에서 1시간 교반하고, 질소 치환을 행하였다. 그 후, 65℃에서 5시간 반응시키고, 계속하여 70℃에서 2시간 반응시켜, 중량 평균 분자량 약 45만의 아크릴계 폴리머의 용액을 조제하였다. 이 용액에, 이소시아네이트계 가교제로서 트리메틸올프로판크실릴렌디이소시아네이트(미츠이 가가쿠제 「타케네이트 D110N」): 0.27중량부를 첨가하여, 점착제 조성물을 조제하였다.
이형 필름의 이형 처리면에, 상기의 점착제 조성물을, 건조 후의 두께가 50㎛가 되도록 도포하고, 130℃에서 3분간 가열하여 용매를 제거한 후, 점착제층 상에 다른 이형 필름의 이형 처리면을 중첩시켜, 양면에 이형 필름이 가접착된 점착 시트를 얻었다.
<크리프율 및 저장 탄성률의 측정>
이형 필름을 박리 제거한 점착제층을, 두께가 약 1.5mm가 되도록 복수 적층한 것을 측정용 샘플로 하였다. 8.0mmφ의 패럴렐 플레이트를 구비하는 회전식 레오미터(Rheometric Scientific사제 「Advanced Rheometric Expansion System (ARES)」)를 사용하여, 하기의 조건에서, 크리프 측정 및 동적 점탄성 측정을 행하였다. 크리프 측정에 있어서의 변형량 δ로부터 크리프율 C를 산출하고, 동적 점탄성 측정의 결과로부터, 25℃에서의 저장 탄성률을 읽어내었다.
(크리프 측정)
응력: 10kPa
측정 온도: 25℃
(동적 점탄성 측정)
측정 주파수: 1Hz
승온 속도: 5℃/분
점착제 A 내지 P의 조성, 그리고 두께 50㎛의 점착 시트의 크리프율 및 저장 탄성률의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
[양면 점착제를 구비한 편광판의 제작]
롤 라미네이터를 사용하여, 두께 약 75㎛의 편광판의 한쪽 면(하드 코팅층 상)에 점착 시트(1)를 접합하고, 다른 쪽 면에 점착 시트(2)를 접합하여, 긴 양면 점착제를 구비한 편광판(시료 1 내지 42)을 얻었다. 편광판으로서는, 요오드가 함침된 두께 12㎛의 연신 폴리비닐알코올 필름으로 이루어지는 편광자의 한쪽 면에 하드 코팅층을 마련한 트리아세틸셀룰로오스 필름(32㎛)이 접합되고, 편광자의 다른 쪽 면에 코팅 위상차층이 마련된 트리아세틸셀룰로오스 필름(31㎛)이 접합된 것을 사용하였다.
점착 시트(1, 2)는 표 2에 나타내는 것을 사용하였다. 표 2에 나타내는 점착제종 A 내지 P는, 상기의 점착 시트의 제작 예에 있어서의 점착 시트 A 내지 P의 점착제와 동일하며, 표 2에 나타내는 바와 같이 두께를 변경하였다. 점착 시트의 변형 단면적 S는, 점착 시트의 두께 T와, 두께 50㎛의 점착 시트 A 내지 P를 사용하여 측정한 크리프율 C로부터, 하기 식에 기초하여 산출하였다.
S=(1/2)×CT2
<접합 평가>
시료 1 내지 42의 점착 시트(2)로부터 이형 필름을 박리하고, 두께 25㎛의 폴리이미드 필름(도레이·듀퐁제 「캡톤 EN100」)을 롤 투 롤에 의해 접합하였다. 이 시료를, 40mm×40mm의 정사각형으로 잘라내고, 점착 시트(1)로부터 이형 필름을 박리하고, 두께 2mm, 직경 65mm, 내면의 곡률 반경 100mm의 구면 유리의 내면의 중앙에, 점착 시트(1)를 접합하였다. 접합은, 진공 접합기를 사용하여, 상온에서, 진공 압력 100Pa, 가압력 0.2MPa, 가압 시간 10초의 조건에서 실시하였다. 그 후, 50℃, 0.5MPa의 오토클레이브로 15분간 처리하였다.
오토클레이브 후의 시료를, 85℃의 가열 오븐에 240시간 투입한 후, 시료를 꺼내어, 접합 상태를 눈으로 보아 확인하고, 하기의 기준에 의해 평가하였다.
○: 각 층의 접합 상태가 유지되어 있던 것
△: 폭 5mm 미만의 주름이 확인된 것
×: 폭 5mm 이상의 주름 또는 박리가 확인된 것
시료 1 내지 42로 사용한 점착 시트(점착제의 종류, 점착 시트의 두께 및 변형 단면적), 그리고 접합 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00002
표 2에 나타내는 바와 같이, 점착 시트(1) 및 점착 시트(2)의 두께가 작은 것에 의해 변형 단면적이 작아져, 곡면 형상의 강성 부재에 접합한 경우에 있어서의 박리나 주름을 억제할 수 있다는 것을 알 수 있다.
10: 광학 필름(원편광판)
21, 22: 점착제층
41, 42: 이형 필름
50: 양면 점착제를 구비한 광학 필름
70: 화상 표시 셀(유기 EL 셀)
71: 가요성 기판
80: 투명판(커버 윈도우)
100: 화상 표시 장치

Claims (10)

  1. 제1 주면 및 제2 주면을 갖고 제2 주면이 내측으로 되는 곡면 형상 부분을 갖는 강성의 투명판을 시인 측 표면에 구비하고, 화면의 적어도 일부가 곡면 형상인 화상 표시 장치의 형성에 사용되는, 양면 점착제를 구비한 광학 필름으로서,
    광학 필름; 상기 광학 필름의 제1 주면 상에 마련되고, 상기 투명판의 제2 주면과의 접합에 사용되는 제1 점착제층; 및 상기 광학 필름의 제2 주면 상에 마련되고, 가요성의 화상 표시 셀과의 접합에 사용되는 제2 점착제층을 구비하고,
    상기 제1 점착제층은, 변형 단면적 S1이 800㎛2 이하이고,
    상기 제2 점착제층은, 변형 단면적 S2가 360㎛2 이하인,
    양면 점착제를 구비한 광학 필름:
    단, 변형 단면적 S는, 점착제층에 10kPa의 전단 하중을 15분간 부하했을 때의 전단 방향의 변형량 δ와, 점착제층의 두께 T를 사용하여, S=(1/2)×δT로 표시되는 양이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 점착제층의 두께 T1이 25 내지 100㎛이고,
    상기 제2 점착제층의 두께 T2가 5 내지 30㎛이고,
    상기 제1 점착제층의 두께 T1이, 상기 제2 점착제층의 두께 T2보다도 큰, 양면 점착제를 구비한 광학 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 점착제층의 변형 단면적 S1이, 상기 제2 점착제층의 변형 단면적 S2보다도 큰, 양면 점착제를 구비한 광학 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 점착제층 및 상기 제2 점착제층이, 모두 아크릴계 점착제로 이루어지는, 양면 점착제를 구비한 광학 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 점착제층 및 상기 제2 점착제층이, 모두 가교 구조를 갖는 폴리머를 포함하는, 양면 점착제를 구비한 광학 필름.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 필름이 편광자를 포함하는, 양면 점착제를 구비한 광학 필름.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 필름이 원편광판을 포함하는, 양면 점착제를 구비한 광학 필름.
  8. 화면의 적어도 일부가 곡면 형상인 화상 표시 장치로서,
    제1 주면 및 제2 주면을 갖고 제2 주면이 내측으로 되는 곡면 형상 부분을 갖는 강성의 투명판;
    제1 주면 및 제2 주면을 갖는 광학 필름;
    가요성의 화상 표시 셀;
    상기 광학 필름의 제1 주면과 상기 투명판의 제2 주면을 접합하는 제1 점착제층; 및
    상기 광학 필름의 제2 주면과 상기 화상 표시 셀을 접합하는 제2 점착제층을 구비하고,
    상기 제1 점착제층은, 변형 단면적 S1이 800㎛2 이하이고,
    상기 제2 점착제층은, 변형 단면적 S2가 360㎛2 이하인,
    화상 표시 장치:
    단, 변형 단면적 S는, 점착제층에 10kPa의 전단 하중을 15분간 부하했을 때의 전단 방향의 변형량 δ와, 점착제층의 두께 T를 사용하여, S=(1/2)×δT로 표시되는 양이다.
  9. 제9항에 있어서,
    상기 광학 필름이 편광자를 포함하는, 화상 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광학 필름이 원편광판을 포함하고, 상기 화상 표시 셀이 유기 EL 셀인, 화상 표시 장치.
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