TWI679457B - 雙面附黏著劑之光學膜、及使用其之圖像顯示裝置之製造方法、以及雙面附黏著劑之光學膜之捲曲抑制方法 - Google Patents

雙面附黏著劑之光學膜、及使用其之圖像顯示裝置之製造方法、以及雙面附黏著劑之光學膜之捲曲抑制方法 Download PDF

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寳田翔
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Abstract

本發明之雙面附黏著劑之光學膜(50)包括：設置於包含偏光板之光學膜(10)之一面之厚度3μm~30μm之第一黏著劑層(21)與設置於另一面之厚度50μm以上之第二黏著劑層(22)，於第一黏著劑層(21)及第二黏著劑層(22)分別以可剝離之方式貼附有第一保護片(31)及第二保護片(32)。將第二黏著劑層(22)之殘留應力設為S2(N/cm2)、將第一保護片(31)之厚度設為Y(μm)、將第二保護片(32)之厚度設為Z(μm)之情形時，S2、Y及Z滿足以下之關係：20≦Y≦80、45≦Z、及Y+0.17Z+10.6S2≧63。

Description

雙面附黏著劑之光學膜、及使用其之圖像顯示裝置之製造方法、以及雙面附黏著劑之光學膜之捲曲抑制方法
本發明係關於一種用於形成圖像顯示面板之前表面具備透明板或觸控面板之圖像顯示裝置的附黏著劑之光學膜。進而，本發明係關於一種使用該附黏著劑之光學膜之圖像顯示裝置之製造方法。
作為行動電話、汽車導航裝置、電腦用顯示器、電視機等各種圖像顯示裝置，廣泛使用液晶顯示裝置或有機EL(Electroluminescence，電致發光)顯示裝置。液晶顯示裝置根據其顯示原理於圖像顯示單元之視認側表面配置有偏光板。又，於有機EL顯示裝置中，為了抑制外部光被金屬電極(陰極)反射而如鏡面般地被視認，有於圖像顯示單元之視認側表面配置圓偏光板(偏光板與1/4波長板之積層體)之情況。
於一般之圖像顯示裝置中，於圖像顯示面板(液晶面板或有機EL面板)之最表面配置偏光板。另一方面，為了防止由於來自外表面之衝擊而導致之圖像顯示面板之破損等，有於圖像顯示面板之視認側設置透明樹脂板或玻璃板等前表面透明板(亦稱為「視窗層」)之情況。又，於具備觸控面板之顯示裝置中，一般於圖像顯示面板之視認側配置有觸控面板(以下有時將前表面透明板與觸控面板統稱為「前表面透明構件」)。
作為如上所述於圖像顯示面板之視認側配置前表面透明板或觸控面板等前表面透明構件之方法，採用經由黏著劑層將兩者貼合之「層間填充結構」。於層間填充結構中，面板與前表面透明構件之間係由黏著劑填充，因此界面之折射率差減小，抑制由於反射或散射而導致之視認性之下降。亦提出一種雙面附黏著劑之膜，其於偏光板等光學膜之一面具備用以與圖像顯示面板貼合之黏著劑層，於另一面具備用以與前表面透明構件貼合之層間填充用黏著劑(例如參照專利文獻1)。
於前表面透明構件之面板側之面之周緣部，形成有以裝飾或遮光為目的之著色層(裝飾印刷層)。若於透明板之周緣部形成裝飾印刷層，則產生10μm~數十μm左右之印刷階差。於使用片狀黏著劑作為層間填充劑時，容易於該印刷階差部周邊產生氣泡。又，經由黏著劑對印刷階差部正下方之圖像顯示面板施加局部應力而於畫面端部產生力學應變，因此有於畫面之周緣部產生顯示不均之情況。
為了解決此種由於前表面透明構件之印刷階差而導致之問題，進行將柔軟且厚度較大之黏著片用於前表面透明板之貼合而賦予印刷階差吸收性。例如，於專利文獻1~3中記載有將用於光學膜與前表面透明構件之貼合之層間填充黏著劑層之儲存彈性模數或殘留應力設為特定範圍內。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2014-115468號公報
[專利文獻2]日本專利特開2011-74308號公報
[專利文獻3]日本專利特開2010-189545號公報
附黏著劑之光學膜於進行與圖像顯示單元或前表面透明構件等被黏物之貼合前，為了防止異物附著於黏著劑層表面或黏著劑轉移等，於表面暫時黏有保護片。根據本發明者等人之研究，發現使用柔軟且厚度較大之黏著劑作為用於與前表面透明構件貼合之層間填充黏著劑的雙面附黏著劑之光學膜若於保管狀態下暴露於高濕度環境中，則容易如圖3B2示意性所示，產生以貼合前表面透明構件之側(黏著劑層322側)之面為凸面之捲曲。
若產生以黏著劑層322側之面為凸面之捲曲，則經由黏著劑層321將光學膜310與圖像顯示單元貼合時之作業性下降。鑒於此種課題，本發明之目的在於提供一種雙面附黏著劑之光學膜，其具備用於與觸控面板或前表面透明板等前表面透明構件貼合之柔軟且厚度較大之黏著劑層，並且抑制了捲曲之產生。
鑒於上述課題進行銳意研究，結果發現，藉由根據前表面透明構件側之層間填充黏著劑之特性將正面及背面之暫時黏於黏著劑層上之保護片之厚度調整至特定範圍內，即便於雙面附黏著劑之光學膜暴露於高濕度環境中之情形時，亦可抑制捲曲之產生。
本發明係關於一種配置於前表面透明板或觸控面板與圖像顯示單元之間使用之雙面附黏著劑之光學膜。本發明之雙面附黏著劑之光學膜具備：第一黏著劑層，其設置於包含偏光板之光學膜之與圖像顯示單元貼合之側之面；及第二黏著劑層，其設置於該光學膜之與透明板或觸控面板貼合之側之面。於第一黏著劑層及第二黏著劑層分別以可剝離之方式貼附有第一保護片及第二保護片。第一黏著劑層之厚度為3μm~30μm，溫度23℃下之儲存彈性模數為0.02MPa~2MPa。第二黏著劑層之厚度為50μm以上。
關於本發明之雙面附黏著劑之光學膜，於將第二黏著劑層之藉由溫度23℃、應變300%之條件之拉伸應力緩和試驗測定之180秒後之殘留應力設為S2(N/cm2)、將第一保護片之厚度設為Y(μm)、將第二保護片之厚度設為Z(μm)之情形時，S2、Y及Z滿足以下之關係。
20≦Y≦80、45≦Z、及Y+0.17Z+10.6S2≧63
較佳為黏著劑層上之第一保護片及第二保護片之拉伸彈性模數均為1GPa~6GPa。作為第一保護片及第二保護片，可較佳地使用雙軸延伸聚酯膜。較佳為第二保護片之厚度Z大於第一保護片之厚度Y。
進而，本發明係關於一種使用上述雙面附黏著劑之光學膜之圖像顯示裝置之製造方法。於該實施形態中，圖像顯示裝置於圖像顯示單元上經由第一黏著劑層配置有包含偏光板之光學膜，於上述偏光板上經由第二黏著劑層配置有前表面透明板或觸控面板。
本發明之圖像顯示裝置之製造方法具有下述步驟：(1)第一貼合步驟，其係將貼附於上述雙面附黏著劑之光學膜之第一黏著劑層之保護片剝離後，將光學膜與上述圖像顯示單元經由上述第一黏著劑層貼合；及(2)第二貼合步驟，其係將貼附於第二黏著劑層之保護片剝離後，將光學膜與上述前表面透明板或觸控面板經由上述第二黏著劑層貼合。
再者，上述第一貼合步驟與第二貼合步驟可先進行任一者，亦可兩者同時進行。
於構成第二黏著劑層之黏著劑為含有光硬化性成分之光硬化性黏著劑之情形時，較佳為於上述第二貼合步驟後自前表面透明板或觸控面板側照射活性光線，使第二黏著劑層硬化。
本發明之雙面附黏著劑之光學膜除了具備用以與圖像顯示單元貼合之第一黏著劑層之外，亦具備用以與前表面透明板或觸控面板等前表面透明構件貼合之第二黏著劑層。根據此種構成，於將圖像顯示面板與前表面透明構件貼合而設為層間填充結構時，無需設置另外之液態接著劑或黏著片，製造製程簡化。
又，藉由將第二黏著劑層之殘留應力S2設為特定範圍內，可抑制設置於前表面透明構件之周緣之裝飾印刷部附近之氣泡，並且可抑制黏著劑自膜端面溢出。進而，藉由使雙面附黏著劑之膜之第二黏著劑層之殘留應力S2與第一保護片之厚度Y及第二保護片之厚度Z滿足特定之關係，可抑制由於高濕度環境下之吸濕等而導致之捲曲之產生。因此，可提高與圖像顯示單元等之貼合之作業性，有助於圖像顯示裝置之生產率或良率之提高。
10‧‧‧光學膜
21‧‧‧黏著劑層
22‧‧‧黏著劑層
31‧‧‧保護片
32‧‧‧保護片
50‧‧‧雙面附黏著劑之光學膜
55‧‧‧雙面附黏著劑之光學膜
61‧‧‧圖像顯示單元
70‧‧‧前表面透明構件(觸控面板或前表面透明板)
71‧‧‧板狀透明構件
76‧‧‧印刷部
100‧‧‧圖像顯示裝置
210‧‧‧光學膜
221‧‧‧黏著劑層
229‧‧‧弱黏著劑層
231‧‧‧保護片
232‧‧‧保護片
250‧‧‧單面附黏著劑之光學膜
310‧‧‧光學膜
321‧‧‧黏著劑層
322‧‧‧黏著劑層
331‧‧‧保護片
332‧‧‧保護片
350‧‧‧雙面附黏著劑之光學膜
S2‧‧‧殘留應力
Y‧‧‧第一保護片之厚度
Z‧‧‧第二保護片之厚度
圖1係示意性地表示雙面附黏著劑之光學膜之一實施形態之剖視圖。
圖2係示意性地表示圖像顯示裝置之一實施形態之剖視圖。
圖3A、B1、B2係用以說明雙面附黏著劑之光學膜產生捲曲之推測原因之概念圖。
圖4A、B係表示製作例之雙面附黏著劑之光學膜之吸濕後之捲曲為3mm以下的黏著劑層之殘留應力S2與保護片厚度之關係之圖。
圖1係表示本發明之一實施形態之雙面附黏著劑之光學膜之積層構成之示意剖視圖。雙面附黏著劑之光學膜50於光學膜10之一面具備第一黏著劑層21，於另一面具備第二黏著劑層22。於第一黏著劑層21上以可剝離之方式貼附有第一保護片31，於第二黏著劑層22上以可剝離之方式貼附有第二保護片32。
圖2係示意性地表示本發明之一實施形態之圖像顯示裝置100之剖視圖。圖2所示之圖像顯示裝置100中，光學膜10之一面經由第一黏著劑層21與圖像顯示單元61貼合，光學膜10之另一面經由第二黏著劑層22與前表面透明構件70貼合。
[光學膜]
光學膜10包含偏光板。作為偏光板，一般使用於偏光元件之單面或雙面根據需要貼合有適當之透明保護膜者。偏光元件並無特別限定，可使用各種偏光元件。作為偏光元件，例如可列舉：使碘或二色性染料等二色性物質吸附於聚乙烯醇系膜、部分縮甲醛化聚乙烯醇系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等親水性高分子膜並進行單軸延伸而得者、聚乙烯醇之脫水處理物或聚氯乙烯之脫鹽酸處理物等多烯系配向膜等。
作為偏光元件之保護膜之透明保護膜可較佳地使用纖維素系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、苯基馬來醯亞胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂等透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻隔性及光學各向同性優異者。再者，於在偏光元件之雙面設置透明保護膜之情形時，於其正面與背面可使用由相同之聚合物材料構成之保護膜，亦可使用由不同之聚合物材料等構成之保護膜。又，亦可以液晶單元之光學補償或視角擴大等為目的而使用相位差板(延伸膜)等光學各向異性膜作為偏光元件之保護膜。
光學膜10可僅由偏光板構成，亦可於偏光板之一面或兩面根據需要經由適當之接著劑層或黏著劑層積層有其他膜。作為此種膜，可使用相位差板、視角擴大膜、視角限制(防窺視)膜、亮度提高膜等用於圖像顯示裝置之形成者，其種類並無特別限制。例如，於液晶顯示裝置中，出於適當改變自液晶單元射出至視認側之光之偏光狀態而提高視角特性等目的，有於圖像顯示單元(液晶單元)與偏光板之間使用光學補償膜之情況。於有機EL顯示裝置中，為了抑制外部光被金屬電極層反射而如鏡面般地被視認，有於單元與偏光板之間配置1/4波長板之情況。又，藉由於偏光板之視認側配置1/4波長板而將出射光設為圓偏振光，即便對於佩戴偏光太陽鏡之視認者而言，亦可視認到適當之圖像顯示。
可於光學膜10之表面實施硬塗層或防反射處理、以防黏附或擴散或防眩為目的之處理。又，於光學膜10之表面，於附設黏著劑層21、22之前，亦可以提高接著性等為目的而進行表面改質處理。作為具體之處理，可列舉電暈處理、電漿處理、火焰處理、臭氧處理、底塗處理、輝光處理、皂化處理、利用偶合劑之處理等。又，亦可適當地形成防靜電層。
[第一黏著劑層]
於光學膜10之一面設置有用於與圖像顯示單元61貼合之第一黏著劑層21。第一黏著劑層由於係用於圖像顯示裝置之黏著劑，因此可較佳地使用光學透明性優異者。具體而言，第一黏著劑層21較佳為霧度為1.0%以下，全光線透過率為90%以上。後述之第二黏著劑層22亦較佳為霧度為1.0%以下，全光線透過率為90%以上。
第一黏著劑層21之厚度較佳為3μm~30μm，更佳為5μm~27μm，進而較佳為10μm~25μm。第一黏著劑層21之溫度23℃下之儲 存彈性模數較佳為0.02MPa~2MPa，更佳為0.05MPa~1.5MPa，進而較佳為0.07MPa~1MPa。
藉由使第一黏著劑層具有上述厚度與儲存彈性模數，黏著劑層之耐久性優異，並且可抑制與圖像顯示單元貼合時之氣泡混入等不良狀況。又，若第一黏著劑層之厚度及彈性模數為上述範圍內，則能夠將第一保護片31與黏著劑層21之界面之應力以黏著劑層21之彈性應變應力之形式傳遞至黏著劑層21與光學膜10之界面。因此，即便於因吸濕膨脹等而產生光學膜10之尺寸變化之情形時，亦可藉由第一保護片之支持力抑制捲曲之產生。
第一黏著劑層21較佳為藉由溫度23℃、應變300%之條件之拉伸應力緩和試驗測定之180秒後之殘留應力(以下有時簡稱為「殘留應力」)為1N/cm2~50N/cm2。第一黏著劑層21之殘留應力S1(N/cm2)更佳為6~45，進而較佳為10~40。黏著劑之殘留應力係利用拉伸試驗機以200mm/分鐘之拉伸速度變形至應變300%(原長之4倍)後，經過180秒後之應力(拉伸應力)。殘留應力與儲存彈性模數具有相關性，具有儲存彈性模數越大，則殘留應力越大之傾向。又，於儲存彈性模數同等之情形時，具有基礎聚合物之分子量越大、基礎聚合物之構成單體中支鏈結構單體之比率越小(直鏈狀單體之比率越大)、並且凝膠分率(交聯度)越大，則黏著劑之黏性越小，殘留應力越大之傾向。
[第二黏著劑層]
於光學膜10之另一面設置有用於與前表面透明板或觸控面板等前表面透明構件70貼合之第二黏著劑層22。若使用如上所述於用於與圖像顯示單元貼合之第一黏著劑層21之相反面設置有用以與前表面透明構件貼合之第二黏著劑層22的雙面附黏著劑之光學膜，則無需設置於光學膜10上附設液態接著劑或另外之片狀黏著劑層以進行層間填充 之步驟。因此，可簡化圖像顯示裝置之製造步驟，並且可防止由接著劑(黏著劑)之溢出導致之污染。
第二黏著劑層22之厚度為50μm以上。藉由將第二黏著劑層之厚度設為50μm以上，可抑制前表面透明構件70之印刷部76附近之氣泡、或畫面周緣部之顯示不均之產生。第二黏著劑層22之厚度更佳為70μm以上，進而較佳為80μm以上。第二黏著劑層22之厚度之上限並無特別限定，考慮到圖像顯示裝置之輕量化、薄型化之觀點、或黏著劑形成之容易性、操作性等，較佳為300μm以下，進而較佳為250μm以下。
第二黏著劑層22之藉由溫度23℃、應變300%之條件之拉伸應力緩和試驗測定之180秒後之殘留應力S2(N/cm2)為0.5~6。第二黏著劑層22之殘留應力S2(N/cm2)較佳為0.7~5，更佳為0.9~4，進而較佳為1~3。若第二黏著劑層22之殘留應力S2(N/cm2)為0.5以上，則可抑制由將附黏著劑之光學膜切割為特定尺寸時或者貼合時之加壓等導致之黏著劑自膜端面之溢出。若如上所述，第二黏著劑層22之厚度為50μm以上，殘留應力S2(N/cm2)為6以下，則可使黏著劑具有階差吸收性，可抑制印刷階差附近之氣泡之產生或顯示不均。
第二黏著劑層22之23℃下之儲存彈性模數較佳為0.04MPa~0.4MPa，更佳為0.06MPa~0.2MPa。若第二黏著劑層之儲存彈性模數為上述範圍內，則顯示與光學膜或前表面透明構件之適度之接著性，並且能夠將殘留應力S2設為上述範圍內。
[保護片]
於第一黏著劑層21及第二黏著劑層22分別以可剝離之方式貼附有保護片31、32。保護片31、32係以於將光學膜供至實際使用而與圖像顯示單元61或前表面透明構件70貼合之前保護黏著劑層21、22之露 出面為目的而使用。進而，本發明中，藉由將保護片之厚度設為特定範圍內，可抑制光學膜之捲曲。
作為保護片31、32，可較佳地使用塑膠膜。保護片之23℃下之拉伸彈性模數較佳為1GPa~6GPa左右。若拉伸彈性模數為上述範圍內，則兼具用以保護黏著劑之表面之充分之機械強度與適度之柔軟性。又，本發明中，為了抑制雙面附黏著劑之光學膜之捲曲，亦較佳為保護片之拉伸彈性模數為上述範圍內。
作為保護片31、32之材料，例如可使用：聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等聚烯烴類、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯類。其中，較佳為藉由雙軸延伸提高了機械強度之聚酯膜，就機械強度、操作性優異並且廉價而言，可較佳地使用雙軸延伸聚對苯二甲酸乙二酯膜作為保護片31、32。將附黏著劑之光學膜供至實際使用時，為了提高自黏著劑層之剝離性，保護片31、32可較佳地使用對與黏著劑層21、22之接著面實施過利用聚矽氧剝離劑、長鏈烷基脫模劑、氟脫模劑等之剝離處理者。
暫時黏於第一黏著劑層21上之第一保護片31之厚度Y為20μm以上。若第一保護片31之厚度為20μm以上，則具有對黏著劑層之較高之保護力，並且可藉由保護片之支持力而抑制雙面附黏著劑之膜之捲曲。就抑制雙面附黏著劑之光學膜之捲曲之觀點而言，第一保護片31之厚度越大越佳。另一方面，若第一保護片31之厚度增大，則於光學膜與圖像顯示單元貼合時，有難以選擇性地將第一黏著劑層21上之保護片31剝離之情況。因此，若考慮到與圖像顯示單元之貼合作業之容易性，則第一保護片31之厚度較佳為80μm以下，更佳為60μm以下，進而較佳為42μm以下。
於圖像顯示裝置之形成步驟中，在先進行光學膜與圖像顯示單元之貼合、後進行與前表面透明構件之貼合之情形時，需要保持第二 保護片32暫時黏於第二黏著劑層22上之狀態不變，將第一黏著劑層21上之第一保護片31剝離。即便於此種情形時，藉由減小第一保護片31之厚度，亦可僅將第一保護片選擇性地剝離。就同樣之觀點而言，第一保護片31之厚度Y較佳為小於第二保護片32之厚度Z。
暫時黏於第二黏著劑層22上之第二保護片32之厚度Z為45μm以上。第二黏著劑層22與第一黏著劑層21相比柔軟且流動性較高，因此為了防止黏著劑層表面之變形，較佳為增大保護片之厚度。就對第二黏著劑層之保護性、或抑制雙面附黏著劑之光學膜之捲曲之觀點而言，第二保護片之厚度越大越佳。另一方面，若厚度過度增大，則成為操作性下降或成本增加之要因。因此，第二保護片32之厚度Z較佳為130μm以下。
如上所述，若雙面附黏著劑之膜於保護片暫時黏於黏著劑層上之狀態下暴露於高濕度環境中，則容易如圖3B2示意性所示，產生以貼合前表面透明構件之側(黏著劑層222側)之面為凸面之捲曲。對此，本發明中，藉由將第一保護片之厚度Y與第二保護片之厚度Z設為特定範圍內，可抑制捲曲之產生。
本發明之雙面附黏著劑之光學膜50較佳為第二黏著劑層22之殘留應力S2(N/cm2)、第一保護片31之厚度Y(μm)及第二保護片32之厚度Z(μm)滿足Y+0.17Z+10.6S2≧63。若Y+0.17Z+10.6S2之值為63以上，則即便於雙面附黏著劑之光學膜暴露於高濕度環境下而吸濕之情形時，亦可抑制捲曲之產生。為了進一步減小捲曲量，Y+0.17Z+10.6S2之值較佳為70以上，更佳為75以上。具有Y+0.17Z+10.6S2之值越大，則捲曲量越小之傾向。另一方面，如上所述，S2、Y及Z存在上限，因此Y+0.17Z+10.6S2之上限值亦自然確定。
如上所述，本發明中，藉由增大第二黏著劑層22之殘留應力S2及保護片31、32之厚度Y、Z，可抑制雙面附黏著劑之光學膜之捲曲。 為了使第二黏著劑層22具有階差吸收性，抑制黏著劑自端面溢出，而將第二黏著劑層之殘留應力S2設定為特定範圍內。又，黏著劑之特性由對圖像顯示裝置所要求之特性或規格等而定，因此難以改變。另一方面，保護片係不包含於最終製品中之步驟構件，容易得到厚度不同之膜。因此，較佳為藉由基於上式調整保護片31、32之厚度Y、Z而抑制捲曲。
<捲曲抑制之推測機制>
如下文使用實施例(雙面附黏著劑之光學膜之製作例)所說明，用於抑制捲曲之S2、Y、Z之關係式係由實驗導出者。藉由將S2、Y、Z設為特定範圍內而能夠抑制捲曲之機制尚未確定，但推測如下。
雙面附黏著劑之膜產生捲曲之原因認為係起因於由於光學膜吸濕膨脹等而產生尺寸變化時正面與背面之應力不均衡。圖3A所示之單面附黏著劑之光學膜250中，於光學膜210之一面附設有用於與圖像顯示單元貼合之黏著劑層221，於其上設置有保護片231。於光學膜210之另一面設置有表面附設有弱黏著劑層229之隔離膜232。
如上所述，由於偏光板包含聚乙烯醇系膜或纖維素系膜等吸水性較高之材料，因此若暴露於高濕度環境則由於吸濕而膨脹。因此，包含偏光板之光學膜與包含聚對苯二甲酸乙二酯等之保護片相比，高濕度環境下之尺寸變化較大。若膜210膨脹，則於膜210與黏著劑層221之界面以及膜210與黏著劑層229之界面產生拉伸應力。於黏著劑之流動性較小、儲存彈性模數較大之情形時，黏著劑層221、229與光學膜210之界面之拉伸應力傳遞至與保護片231、232之界面。受到與黏著劑層221、229之界面之拉伸應力之保護片231、232會對黏著劑層221、229產生壓縮應力作為其反作用力。該壓縮應力經由黏著劑層221、229傳遞至與膜210之界面。
由於黏著劑層221及弱黏著劑層229之厚度均較小，流動性均較低，因此不易產生應力緩和。因此，於光學膜210之正面與背面，於與黏著劑層之界面，由於光學膜210之膨脹而產生之拉伸應力與來自保護片231、232之反作用力(壓縮應力)均抵消，因此不易產生捲曲。
圖3B1所示之雙面附黏著劑之光學膜350中，於光學膜310之一面附設有用以與圖像顯示單元貼合之較硬之黏著劑層321。因此，於黏著劑層321側之面，與圖3A之單面附黏著劑之光學膜之情形同樣地，由於光學膜310之膨脹而產生之拉伸應力與來自保護片331之壓縮應力抵消。
另一方面，於光學膜310之另一面(形成圖像顯示裝置時之視認側之面)為了與前表面透明構件貼合(層間填充)而附設有厚度較大、殘留應力較小之(即，柔軟且容易緩和應力之)黏著劑層322。該黏著劑層322為了具有階差吸收性而設計為容易緩和應力，因此光學膜310與黏著劑層322之界面之拉伸應力於傳遞至保護片332時緩和(衰減)。又，與此相對之反作用力(壓縮應力)亦被黏著劑層232緩和並傳遞至黏著劑層322與光學膜310之界面，因此由於光學膜310之膨脹而產生之拉伸應力大於來自保護片332之壓縮應力。
如上所述，若於光學膜310之正面與背面產生應力不均衡，則雙面附黏著劑之光學膜350如圖3B2所示般以黏著劑層322側之面為凸面而產生捲曲。由於黏著劑層322之殘留應力S越小則應力越容易緩和，因此具有捲曲增大之傾向。又，認為保護片之厚度越小，則來自保護片之反作用力(由保護片產生之支持力)相對於由於光學膜之吸濕膨脹而產生之拉伸應力越小，並且彎曲力矩越小，因此容易產生捲曲。
對此，本發明之雙面附黏著劑之光學膜中，認為藉由根據第二黏著劑層之殘留應力S2增大第二保護片之厚度Z，可產生能夠對抗與光學膜10之尺寸變化相伴之拉伸應力之反作用力而抑制捲曲。又，第 一保護片31經由較第二黏著劑層薄且硬之第一黏著劑層21與光學膜10一體化，若第一保護片31之厚度Y較大，則雙面附黏著劑之光學膜整體之彎曲剛性提高，因此認為藉由增加Y而產生之捲曲抑制效果比增加Z之情形大。
[黏著劑之組成]
第一黏著劑層21及第二黏著劑層22只要具有上述之各特性，則黏著劑之組成並無特別限定。作為第一黏著劑層，可使用用於光學膜與圖像顯示單元之貼合之各種黏著劑。作為構成第一黏著劑層之黏著劑，可較佳地使用丙烯酸系黏著劑。
作為構成第二黏著劑層22之黏著劑，可適當選擇以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醯胺、聚乙烯醚、乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物、改性聚烯烴、環氧系、氟系、天然橡膠、合成橡膠等橡膠系等之聚合物作為基礎聚合物者使用。
作為光學透明性及接著性優異之黏著劑，可較佳地使用以丙烯酸系聚合物作為基礎聚合物之丙烯酸系黏著劑。丙烯酸系黏著劑中，丙烯酸系基礎聚合物之含量相對於黏著劑組合物之固形物成分總量較佳為50重量%以上，更佳為70重量%以上，進而較佳為80重量%以上。
作為丙烯酸系聚合物，可較佳地使用以(甲基)丙烯酸烷基酯之單體單元作為主骨架者。再者，本說明書中，「(甲基)丙烯酸」係指丙烯酸及/或甲基丙烯酸。
作為(甲基)丙烯酸烷基酯，可較佳地使用烷基之碳數為1~20之(甲基)丙烯酸烷基酯。上述(甲基)丙烯酸烷基酯之含量相對於構成基礎聚合物之單體成分總量較佳為40重量%以上，更佳為50重量%以上，進而較佳為60重量%以上。丙烯酸系基礎聚合物亦可為複數種 (甲基)丙烯酸烷基酯之共聚物。構成單體單元之排列可為無規，亦可為嵌段。
(甲基)丙烯酸烷基酯之烷基亦可具有支鏈。藉由使用具有支鏈之(甲基)丙烯酸烷基酯，可使黏著劑具有柔軟性，減小殘留應力。作為(甲基)丙烯酸支鏈烷基酯，可較佳地使用(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸異十四烷基酯、(甲基)丙烯酸異十八烷基酯等。再者，(甲基)丙烯酸支鏈烷基酯亦可併用兩種以上。又，該等(甲基)丙烯酸支鏈烷基酯亦可與(甲基)丙烯酸直鏈烷基酯併用。
丙烯酸系基礎聚合物較佳為含有具有可交聯之官能基之丙烯酸系單體單元作為共聚成分。於基礎聚合物具有可交聯之官能基之情形時，可容易地藉由基礎聚合物之熱交聯或光硬化等而提高黏著劑之凝膠分率。作為具有可交聯之官能基之丙烯酸系單體，可列舉含羥基單體或含羧基單體。其中，較佳為含有含羥基單體作為基礎聚合物之共聚成分。於基礎聚合物具有含羥基單體作為單體單元之情形時，具有提高基礎聚合物之交聯性並且抑制高溫高濕環境下黏著劑之白色混濁之傾向，可獲得透明性較高之黏著劑。
作為含羥基單體，可列舉：(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羥基甲基環己基)甲酯等。
含羥基單體單元之含量相對於基礎聚合物之構成單體單元總量較佳為0.01重量%~30重量%，更佳為0.1重量%~25重量%，進而較佳為0.5重量%~20重量%。若含羥基單體單元之含量超過上述範圍，則有黏著劑層之凝聚力過高，殘留應力S2超過上述範圍，應力緩和性降低之情況。
丙烯酸系基礎聚合物較佳為除了含羥基單體單元以外亦含有含氮單體等極性較高之單體單元。藉由除了含羥基單體單元以外亦含有含氮單體單元等高極性單體單元，黏著劑具有較高之接著性與保持力，並且可抑制高溫高濕環境下之白色混濁。
作為含氮單體，可列舉：N-乙烯基吡咯啶酮、甲基乙烯基吡咯啶酮、乙烯基吡啶、乙烯基哌啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基哌
Figure TWI679457B_D0001
、乙烯基吡
Figure TWI679457B_D0002
、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基
Figure TWI679457B_D0003
唑、乙烯基
Figure TWI679457B_D0004
啉、(甲基)丙烯醯基
Figure TWI679457B_D0005
啉、N-乙烯基羧醯胺類、N-乙烯基己內醯胺等乙烯系單體，或丙烯腈、甲基丙烯腈等含氰基單體等。其中，可較佳地使用N-乙烯基吡咯啶酮及(甲基)丙烯醯基
Figure TWI679457B_D0006
啉。藉由於黏著劑中含有含氮單體單元，可提高黏著劑之凝聚力，提高黏著片對被黏物之接著性，並且可抑制高溫高濕環境下之黏著劑之白色混濁。含氮單體單元之含量相對於基礎聚合物之構成單體單元總量較佳為3~50重量%，更佳為5~40重量%，進而較佳為7~30重量%。
形成丙烯酸系聚合物之單體成分中，可含有多官能單體成分。藉由含有多官能單體作為共聚單體成分，具有提高殘留應力之傾向。因此，藉由改變多官能單體成分之種類或含量，可將第二黏著劑層22之殘留應力S2調整至所期望之範圍內。多官能單體為具有至少兩個(甲基)丙烯醯基或乙烯基等具有不飽和雙鍵之聚合性官能基之單體。多官能性單體之使用量根據其分子量或官能基數等不同，相對於形成(甲基)丙烯酸系聚合物之全部單體成分較佳為3重量%以下，更佳為2重量%以下，進而較佳為1重量%以下。若多官能性單體之使用量超過3重量%，則黏著劑之殘留應力過度增大，容易產生階差部附近之氣泡。
上述(甲基)丙烯酸系基礎聚合物可藉由溶液聚合、UV(ultraviolet，紫外線)聚合、塊狀聚合、乳化聚合等公知之聚合方 法使上述各單體成分聚合而製備。就黏著劑之透明性、耐水性、成本等方面而言，較佳為溶液聚合法或活性能量線聚合法(例如UV聚合)。作為溶液聚合之溶劑，一般使用乙酸乙酯、甲苯等。
上述丙烯酸系聚合物之製備時，根據聚合反應之種類，亦可使用光聚合起始劑或熱聚合起始劑等聚合起始劑。作為光聚合起始劑，只要為使光聚合開始者則並無特別限制，例如可使用：安息香醚系光聚合起始劑、苯乙酮系光聚合起始劑、α-酮醇系光聚合起始劑、芳香族磺醯氯系光聚合起始劑、光活性肟系光聚合起始劑、安息香系光聚合起始劑、苯甲醯系光聚合起始劑、二苯甲酮系光聚合起始劑、縮酮系光聚合起始劑、9-氧硫
Figure TWI679457B_D0007
系光聚合起始劑、醯基氧化膦系光聚合起始劑等。作為熱聚合起始劑，例如可使用：偶氮系起始劑、過氧化物系起始劑、過氧化物與還原劑組合而成之氧化還原系起始劑(例如過硫酸鹽與亞硫酸氫鈉之組合、過氧化物與抗壞血酸鈉之組合等)。
為了調整基礎聚合物之分子量，可使用鏈轉移劑。鏈轉移劑可自生長之聚合物鏈接受自由基而使聚合物停止伸長，並且接受了自由基之鏈轉移劑進攻單體而再次使聚合開始。因此，藉由使用鏈轉移劑，可不降低反應體系中之自由基濃度而抑制基礎聚合物分子量之增大，獲得殘留應力較小之黏著片。作為鏈轉移劑，例如可地較佳使用：α-硫甘油、月桂基硫醇、縮水甘油基硫醇、巰基乙酸、2-巰基乙醇、硫代乙醇酸、硫代乙醇酸2-乙基己酯、2,3-二巰基-1-丙醇等硫醇類。
除了單官能單體以外亦使用多官能單體作為形成丙烯酸系聚合物之單體成分之情形時，可先使單官能單體聚合，形成低聚合度之預聚物組合物(預聚合)，並於預聚物組合物之漿液中添加多官能單體，使預聚物與多官能單體聚合(後聚合)。藉由如此進行預聚物之預聚合，可於基礎聚合物中均勻地導入由多官能單體成分產生之分支點。 又，亦可將預聚物組合物與未聚合之單體成分之混合物(黏著劑組合物)塗佈至基材上，然後於基材上進行後聚合，形成黏著片。預聚物組合物為低黏度，塗佈性優異，因此根據將作為預聚物組合物與未聚合單體之混合物之黏著劑組合物塗佈後於基材上進行後聚合之方法，可提高黏著片之生產性，並且可使黏著片之厚度均勻。
預聚物組合物例如可藉由使混合有構成丙烯酸系基礎聚合物之單體成分(稱為「單體成分A」)與聚合起始劑之組合物(稱為「預聚物形成用組合物」)部分聚合(預聚合)來製備。再者，預聚物形成用組合物中之上述單體成分A於構成丙烯酸系聚合物之單體成分中，較佳為(甲基)丙烯酸烷基酯或含極性基單體等單官能單體成分。單體成分A可不僅含有單官能單體，亦含有多官能單體。例如，可使預聚物形成用組合物含有作為基礎聚合物之原料之多官能單體成分之一部分，於聚合預聚物後添加剩餘之多官能單體成分並供至後聚合。
預聚物形成用組合物中除了單體成分A及聚合起始劑以外，亦可根據需要含有鏈轉移劑等。預聚物形成用組合物之聚合方法並無特別限定，就調整反應時間而將預聚物之分子量(聚合率)設為所期望之範圍內之觀點而言，較佳為藉由照射UV光等活性光線進行聚合。用於預聚合之聚合起始劑或鏈轉移劑並無特別限定，例如可使用上述光聚合起始劑或鏈轉移劑。
預聚物之聚合率並無特別限定，就設為適於塗佈於基材上之黏度之觀點而言，較佳為3~50重量%，更佳為5~40重量%。預聚物之聚合率可藉由調整光聚合起始劑之種類或使用量、UV光等活性光線之照射強度、照射時間等而調整至所期望之範圍內。再者，預聚物之聚合率係根據將預聚物組合物以130℃進行3小時加熱時之加熱(乾燥)前後之重量藉由下式進行計算。再者，於藉由溶液聚合進行預聚合之 情形時，將自預聚物組合物之總重量減去溶劑之量所得者作為下式中之乾燥前重量，計算出聚合率。
預聚物組合物之聚合率(%)=乾燥後之重量/乾燥前之重量×100
於上述預聚物組合物中混合構成丙烯酸系基礎聚合物之單體成分(稱為「單體成分B」)、以及根據需要之聚合起始劑、鏈轉移劑、矽烷偶合劑、交聯劑等，形成黏著劑組合物。單體成分B較佳為含有多官能單體。單體成分B除了含有多官能單體以外，亦可含有單官能單體。
後聚合中使用之光聚合起始劑或鏈轉移劑並無特別限定，例如可使用上述光聚合起始劑或鏈轉移劑。於預聚合時之聚合起始劑於預聚物組合物中未失活而殘留之情形時，可省略用於後聚合之聚合起始劑之添加。
上述基礎聚合物根據需要亦可具有交聯結構。交聯結構之形成例如係藉由於預聚合後或者基礎聚合物之聚合後添加交聯劑來進行。作為交聯劑，可使用異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、
Figure TWI679457B_D0008
唑啉系交聯劑、氮丙啶系交聯劑、碳二醯亞胺系交聯劑、金屬螯合物系交聯劑等一般使用者。
交聯劑之含量相對於丙烯酸系基礎聚合物100重量份通常為0~5重量份之範圍，較佳為0~3重量份。若交聯劑之含量過多，則伴隨儲存彈性模數G'之增大，tanδ下降，有產生氣泡之混入或顯示不均之情況。因此，交聯劑之含量相對於丙烯酸系基礎聚合物100重量份較佳為2重量份以下，進而較佳為1重量份以下。
於黏著劑組合物中含有交聯劑之情形時，較佳為於與被黏物貼合前，藉由加熱進行交聯處理而形成交聯結構。交聯處理中之加熱溫度或加熱時間可根據所使用之交聯劑之種類適當設定，通常藉由於20℃~160℃之範圍內加熱1分鐘~7天左右而進行交聯。
為了調整接著力，亦可於黏著劑組合物中添加矽烷偶合劑。矽烷偶合劑可單獨使用一種或者併用兩種以上使用。於在黏著劑組合物中添加矽烷偶合劑之情形時，其添加量相對於丙烯酸系基礎聚合物100重量份通常為0.01~5.0重量份左右，較佳為0.03~2.0重量份左右。
於黏著劑組合物中亦可根據需要添加黏著賦予劑。作為黏著賦予劑，例如可使用：萜烯系黏著賦予劑、苯乙烯系黏著賦予劑、酚系黏著賦予劑、松香系黏著賦予劑、環氧系黏著賦予劑、二環戊二烯系黏著賦予劑、聚醯胺系黏著賦予劑、酮系黏著賦予劑、彈性體系黏著賦予劑等。
除了上述例示之各成分以外，黏著劑組合物可於不損害黏著劑特性之範圍內使用塑化劑、軟化劑、防劣化劑、填充劑、著色劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、界面活性劑、防靜電劑等添加劑。
第二黏著劑層22可為光硬化型或熱硬化型之黏著劑。藉由使用光硬化型或熱硬化型之黏著劑作為第二黏著劑層22，於將光學膜10與前表面透明構件70經由第二黏著劑層22貼合後，使第二黏著劑層22硬化，可增大黏著劑層之儲存彈性模數及殘留應力。因此，即便於圖像顯示裝置暴露於高溫環境之情形時，亦可抑制黏著劑之流動，實現不易產生氣泡或剝離之具有長期可靠性之接著性。特別是就與前表面透明構件貼合後容易硬化而言，較佳為光硬化型之黏著劑。
光硬化性黏著劑除了基礎聚合物以外亦含有光硬化性成分。作為光硬化性成分，可較佳地使用具有碳-碳雙鍵(C=C鍵)之自由基聚合性化合物(乙烯性不飽和化合物)。自由基聚合性化合物可以單體或低聚物之形式存在於黏著劑組合物中，亦可與基礎聚合物之羥基等官能基鍵結。硬化性黏著劑較佳為含有聚合起始劑(光聚合起始劑或熱聚合起始劑)者。
於自由基聚合性化合物以單體或低聚物之形式存在於黏著劑組合物中之情形時，可較佳地使用一分子中具有兩個以上聚合性官能基之多官能聚合性化合物。作為多官能聚合性化合物，可列舉一分子中具有兩個以上C=C鍵之化合物、或具有一個C=C鍵與環氧基、氮丙啶、
Figure TWI679457B_D0009
唑啉、肼、羥甲基等聚合性官能基之化合物等。其中，較佳為如多官能丙烯酸酯般一分子中具有兩個以上C=C鍵之多官能聚合性化合物。
藉由將具有能夠與基礎聚合物之官能基鍵結之官能基與自由基聚合性官能基之自由基聚合性化合物與基礎聚合物混合，可於基礎聚合物中導入自由基聚合性官能基，將黏著劑組合物製成硬化型黏著劑。作為能夠與基礎聚合物之官能基鍵結之官能基，較佳為異氰酸酯基。異氰酸酯基與基礎聚合物之羥基形成胺基甲酸酯鍵，因此能夠容易地於基礎聚合物中導入自由基聚合性官能基。
作為光硬化之方法，較佳為對含有光硬化性化合物與光聚合起始劑之體系照射紫外線等活性光線之方法。特別是就光感度較高、能夠選擇之材料豐富而言，較佳為使用乙烯性不飽和化合物與光自由基產生劑之體系。於第二黏著劑層22為光硬化性黏著劑之情形時，光硬化性化合物之含量相對於黏著劑組合物整體100重量份較佳為2~50重量份，更佳為5~30重量份。藉由將光硬化性化合物之含量設為上述範圍內，可使硬化前之殘留應力保持得較低並且提高硬化後之接著可靠性。
[黏著劑層於光學膜上之形成]
作為於光學膜10上形成第一黏著劑層21及第二黏著劑層22之方法，例如可列舉：將黏著劑組合物塗佈於經剝離處理之隔離膜上，乾燥去除溶劑等，並根據需要進行交聯處理而形成黏著劑層，然後將黏著劑層轉印至光學膜10上之方法；或者將黏著劑組合物塗佈於光學膜 10，並乾燥去除溶劑等而於光學膜上形成黏著劑層之方法等。將黏著劑層轉印至光學膜上之方法中，可將黏著劑層之形成所使用之隔離膜直接用作保護片。於在光學膜10上塗佈黏著劑組合物而形成黏著劑層之情形時，於乾燥去除溶劑後之黏著劑層上設置保護片。
作為黏著劑層之形成方法，可列舉輥塗、接觸輥塗佈、凹版塗佈、反轉塗佈、輥刷、噴塗、浸漬輥塗佈、棒塗、刮刀塗佈、氣刀塗佈、淋幕式塗佈、模唇塗佈、利用模嘴塗佈機等之擠出塗佈法等方法。作為使塗佈後之黏著劑乾燥之方法，可根據目的適當地採用適宜之方法。
[切割]
附黏著劑之光學膜係根據需要切割為所期望之尺寸並供至實際應用。一般而言，形成為長條狀之附黏著劑之光學膜係切割為與圖像顯示裝置之尺寸(畫面尺寸)相應之製品尺寸。作為切割方法，可列舉使用湯姆遜刀等進行沖裁之方法、或利用圓刀及碟形刀等切割器或雷射光、水壓之方法等。
附黏著劑之光學膜由於在黏著劑層21、22之表面貼附有保護片31、32，因此黏著劑層之表面受到保護。另一方面，黏著劑層之側面成為露出至外部之狀態。因此，具有於切割時第二黏著劑層22附著至切割刀上或者容易產生糊劑欠缺或糊劑污染之傾向。為了防止糊劑欠缺或糊劑污染，可將黏著劑層之側面設置於較光學膜之側面或保護片之側面更內側。例如，藉由控制黏著劑層向光學膜上之附設面積之方法、附設黏著劑層後僅去除部分黏著劑層之方法等，可使黏著劑層之側面存在於較光學膜之側面或保護片之側面更內側。又，藉由於自保護片附設面對雙面附黏著劑之光學膜進行加壓而使黏著劑層之端部自光學膜端部溢出之狀態下切割後釋放壓力，可使黏著劑層之側面存在於較光學膜之側面或保護片之側面更內側。
[圖像顯示裝置]
本發明之雙面附黏著劑之光學膜適合用於形成圖像顯示裝置100，該圖像顯示裝置100如圖2示意性所示，於包含偏光板之光學膜10之一面具備液晶單元或有機EL單元等圖像顯示單元61，於另一面(視認側)具備觸控面板或前表面透明板等前表面透明構件70。於該圖像顯示裝置中，圖像顯示單元61係經由第一黏著劑層21而與光學膜10貼合，前表面透明構件70係經由第二黏著劑層22而與光學膜10貼合。
作為前表面透明構件70，可列舉前表面透明板(視窗層)或觸控面板等。作為前表面透明板，可使用具有適當之機械強度及厚度之透明板。作為此種透明板，例如可使用丙烯酸系樹脂或聚碳酸酯系樹脂之類之透明樹脂板、或者玻璃板等。作為觸控面板，可使用電阻膜方式、靜電電容方式、光學方式、超音波方式等任意方式之觸控面板。
於圖像顯示裝置之形成中，雙面附黏著劑之光學膜50可較佳地使用預先切割為與圖像顯示之尺寸相應之製品尺寸者。圖像顯示單元61與雙面附黏著劑之光學膜55之貼合方法及前表面透明構件70與雙面附黏著劑之光學膜55之貼合方法並無特別限定，可將貼附於第一黏著劑層21及第二黏著劑層22各自之表面之保護片31、32剝離後藉由各種公知之方法貼合。本發明之雙面附黏著劑之光學膜由於具備第一黏著劑層與第二黏著劑層，因此於用於形成圖像顯示裝置之貼合步驟中，無需設置另外之液態接著劑或黏著片。因此，可簡化製造製程。
貼合之順序並無特別限定，可先進行圖像顯示單元61與雙面附黏著劑之光學膜55之第一黏著劑層21之貼合，亦可先進行前表面透明構件70與雙面附黏著劑之光學膜55之第二黏著劑層22之貼合。又，兩者之貼合亦可同時進行。就提高貼合之作業性、或光學膜之軸精度之觀點而言，較佳為進行於自第一黏著劑層21之表面剝離保護片31後，經由第一黏著劑層將光學膜10與圖像顯示單元61貼合之第一貼合步 驟，然後進行自第二黏著劑層22之表面剝離保護片32，經由第二黏著劑層22將光學膜10與前表面透明構件70貼合之第二貼合步驟。
於先進行與圖像顯示單元61之貼合之情形時，若產生以視認側(第二黏著劑層22側)為凸面之捲曲，則有光學膜與圖像顯示單元之位置對準或軸對準變得困難，貼合之作業性下降之傾向。本發明之雙面附黏著劑之光學膜由於可抑制捲曲之產生，因此與圖像顯示單元之貼合之作業性優異。
於光學膜與前表面透明構件貼合後，較佳為進行消泡以去除第二黏著劑層22與前表面透明構件70之平板71部分之界面、或印刷部76等非平坦部附近之氣泡。作為消泡方法，可採用加熱、加壓、減壓等適當之方法。例如，較佳為一面於減壓/加熱下抑制氣泡之混入一面進行貼合，然後，出於抑制延遲氣泡等之目的而藉由高壓釜處理等於加熱之同時進行加壓。本發明中，由於第二黏著劑層之殘留應力為特定範圍內，因此第二黏著劑層容易追隨階差等非平坦部之形狀，即便於前表面透明構件具有非平坦部之情形時，亦可抑制空隙之產生。
於藉由加熱進行消泡之情形時，加熱溫度一般為25℃~150℃左右、較佳為30℃~130℃、更佳為35℃~120℃、進而較佳為40℃~100℃之範圍。又，於進行加壓之情形時，壓力一般於0.05MPa~2MPa左右、較佳為0.1MPa~1.5MPa、更佳為0.2MPa~1MPa之範圍內。
於構成第二黏著劑層之黏著劑為硬化性黏著劑之情形時，較佳為於進行光學膜10與前表面透明構件70之貼合後，進行第二黏著劑層之硬化。藉由使第二黏著劑層硬化，可提高圖像顯示裝置中光學膜10與前表面透明構件70之接著可靠性。於光學膜與前表面透明構件貼合後，出於去除氣泡等目的而進行加熱或加壓之情形時，較佳為於去除 氣泡後進行第二黏著劑層之硬化。藉由於去除氣泡後進行第二黏著劑層之硬化，可抑制延遲氣泡之產生。
第二黏著劑層之硬化方法並無特別限制。於進行光硬化之情形時，較佳為透過前表面透明構件70照射紫外線等活性光線之方法。於前表面透明構件70具有印刷部76之類之不透明部之情形時，於印刷部之正下方照射不到活性光線，但藉由於照射到光之部分產生之自由基之移動等，於非照射部分亦進行某種程度之黏著劑之硬化。
如上文所說明，藉由使用雙面附黏著劑之光學膜，於採用層間填充結構之圖像顯示裝置之製造中，可簡化貼合步驟。本發明之雙面附黏著劑之光學膜可抑制捲曲之產生，並且可抑制黏著劑自端面之溢出，因此貼合之作業性優異。進而，第二黏著劑層之殘留應力S2於特定範圍內，因此可抑制氣泡混入至光學膜與前表面透明板或觸控面板之間，提供高品質之圖像顯示裝置。
[實施例]
以下列舉雙面附黏著劑之光學膜之製作例更詳細地說明本發明，但本發明並不限於該等例。
<偏光板>
使用於由含浸有碘之厚度25μm之延伸聚乙烯醇膜構成之偏光元件之兩面貼合有透明保護膜的偏光板(偏光度99.995%)。偏光元件之一面(圖像顯示單元側)之透明保護膜為厚度40μm之三乙醯纖維素膜，另一面(視認側)之透明保護膜為厚度60μm之三乙醯纖維素膜。
<單元側貼合用黏著劑組合物之製備>
將丙烯酸丁酯97份、丙烯酸3份、作為聚合起始劑之偶氮二異丁腈0.2份及乙酸乙酯233份投入至具備溫度計、攪拌器、回流冷凝管及氮氣導入管之可分離式燒瓶內，然後通入氮氣，一面攪拌一面進行約1小時氮氣置換。然後，將燒瓶加熱至60℃，並反應7小時，獲得重量 平均分子量(Mw)110萬之丙烯酸系聚合物。於該丙烯酸系聚合物溶液(將固形物成分設為100重量份)中，添加作為異氰酸酯系交聯劑之三羥甲基丙烷甲苯二異氰酸酯(商品名「Coronate L」，Nippon Polyurethane Industry公司製造)0.8重量份、及矽烷偶合劑(商品名「KBM-403」，信越化學公司製造)0.1份，製備黏著劑組合物(溶液)。
<視認側貼合用黏著劑組合物A~K之製備>
將作為單體成分之丙烯酸異硬脂酯(ISA)40重量份、丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)40重量份、N-乙烯基吡咯啶酮(NVP)19重量份及丙烯酸4-羥基丁酯(4HBA)1重量份、以及作為光聚合起始劑之1-羥基-環己基-苯基-酮(商品名「Irgacure 184」，BASF Japan公司製造)0.1重量份投入至四口燒瓶中，於氮氣氣氛下照射紫外線而獲得聚合率10%之預聚物組合物。於該預聚物中，以表1所示之調配量添加作為多官能單體之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、作為鏈轉移劑之α-硫甘油(TGR)及矽烷偶合劑(商品名「KBM403」，信越化學公司製造)，然後將該等混合均勻，製備黏著劑組合物。
[雙面附黏著劑之光學膜之製作例] (單元側黏著片之形成)
於隔離膜(表面經脫模處理之雙軸延伸聚對苯二甲酸乙二酯膜；厚度Y=25μm、38μm或50μm)之剝離處理面以乾燥後之厚度成為20μm之方式塗佈上述單元側貼合用黏著劑組合物，並以100℃乾燥3分鐘而去除溶劑。於乾燥後之黏著劑層之表面貼合輕剝離隔離膜之剝離處理面側，並以50℃加熱48小時進行交聯處理，製作單元側黏著片。
該黏著片之儲存彈性模數為1.4×105Pa。儲存彈性模數係藉由如下方式求出：將積層複數片剝離了隔離膜之黏著片而使厚度成為約1.5mm者作為測定用樣品，使用Rheometric Scientific公司製造之「高級流變擴展系統(ARES，Advanced Rheometric Expansion System)」， 以下述之條件進行動態黏彈性測定，自測定結果讀取23℃下之儲存彈性模數。
(測定條件)
變形模式：扭曲
測定頻率：1Hz
升溫速度：5℃/分鐘
測定溫度：-50~150℃之範圍
形狀：平行板8.0mm
Figure TWI679457B_D0010
(視認側黏著片之形成)
於隔離膜(厚度Z=50μm、75μm或125μm)之剝離處理面以厚度成為150μm之方式塗佈上述黏著劑A~K而形成塗佈層，於該塗佈層上貼合輕剝離隔離膜之剝離處理面側。然後，自輕剝離隔離膜側之面上，利用以燈正下方之照射面之照射強度成為5mW/cm2之方式調節過位置之黑光燈進行UV照射直至累積光量達到3000mJ/cm2而進行聚合，製作厚度150μm之丙烯酸系黏著片。
(雙面附黏著劑之光學膜之製作)
自上述單元側黏著片及視認側黏著片之表面剝離將輕剝離隔離膜，於上述偏光板之一面貼合上述單元側黏著片，於另一面貼合視認側黏著片。如表2所示改變視認側黏著片之黏著劑之種類(A~K)、單元側黏著片上之隔離膜之厚度(Y=25μm、38μm、50μm)、及視認側黏著片上之隔離膜之厚度(Z=50μm、75μm、125μm)之組合，製作試樣No.1~88之雙面附黏著劑之光學膜。
(評價用模擬面板之製作)
將各製作例之雙面附黏著劑之光學膜切割為44mm×84mm，將單元側黏著劑層上之隔離膜剝離，然後貼合至玻璃板(0.7mm×50mm×100μm)之中央部。然後，將貼合於玻璃板之雙面附黏著劑之光 學膜之視認側黏著劑層表面之隔離膜剝離，利用真空貼合裝置貼合(溫度25℃、壓力0.3MPa、壓力保持時間5秒)於周緣部以框狀印刷有黑色油墨之玻璃板(0.7mm×50mm×100mm，油墨印刷寬度：距端部10mm、油墨印刷厚度：15μm)，然後進行高壓釜處理(50℃、0.5MPa、15分鐘)，製作評價用模擬面板。
[評價] (捲曲測定)
將各製作例之雙面附黏著劑之光學膜切割為70mm×100mm，投入至溫度25℃、濕度98%之環境試驗室中48小時後取出。將單元側黏著片側之面朝上，於溫度25℃、濕度50%之環境下於水平面上靜置2小時，然後測定膜之四個角各自距離水平面之高度，將四點之平均值作為吸濕後之膜之捲曲。表2中，將捲曲未達2mm者以◎表示，將2mm以上且未達3mm者以○表示，將3mm以上且未達5mm者以△表示，將5mm以上者以×表示。
<氣泡>
利用倍率20倍之數位顯微鏡觀察各製作例之評價用模擬面板之黑色油墨印刷部之內側附近，確認黏著劑中有無氣泡。又，投入至85℃之烘箱中48小時後，藉由同樣之方法確認有無氣泡。表2中，將加熱前後均未確認到氣泡者以○表示，將加熱前後任一情況下確認到氣泡者以×表示。
<糊劑溢出>
利用倍率20倍之數位顯微鏡觀察投入至烘箱前之評價用模擬面板之雙面附黏著劑之膜之自端部之糊劑溢出長度。表2中，將最大溢出長度為0.3mm以內者以○表示，將超過0.3mm者以×表示。
[評價結果]
將黏著劑A~K之組成及黏著片之殘留應力示於表1。殘留應力之測定中，將自黏著片切出40mm×40mm之片並彎曲成圓柱狀者作為測定試樣。利用拉伸試驗機，將夾盤間距離調至20mm，放置上述測定試樣，於拉伸速度200mm/分鐘、溫度23℃之條件下拉伸至應變300%(夾盤間距離80mm)，將夾盤位置固定，並將經過180秒後之應力(拉伸應力)設為殘留應力。
將各製作例中使用之視認側黏著劑之種類及殘留應力、單元側及視認側之保護片之厚度、階差吸收性、糊劑溢出、以及捲曲之評價結果示於表2。
根據表2之結果可知，使用視認側黏著劑層之殘留應力S2為0.3N/cm2之黏著劑A之情形時產生黏著劑自膜端面之溢出，使用S2為8.0N/cm2之黏著劑K之情形時階差吸收性較小，於印刷階差附近產生氣泡。又可知，S2越大，則吸濕後之捲曲越小，於S2相同之情形時，藉由增大單元側隔離膜之厚度Y及視認側隔離膜之厚度Z中之任意一者或兩者，吸濕後之捲曲減小。
摘錄表2中視認側黏著劑層之殘留應力S2、單元側隔離膜之厚度Y及視認側隔離膜之厚度Z與吸濕後之捲曲之關係示於表3A及表3B。表3A中，將固定單元側隔離膜之厚度Y、改變視認側隔離膜之厚度Z之情形時，捲曲評價為△(3mm以上)~○(未達3mm)之邊界用粗框圈出。表3B中，將固定視認側隔離膜之厚度Z、改變單元側隔離膜之厚度Y之情形時，捲曲評價為△~○之邊界用粗框圈出。將與該等粗框對應之視認側黏著劑層之殘留應力S2與隔離膜之厚度(Y或Z)之關係作圖所得者分別示於圖4A及圖4B。
關於捲曲抑制效果，可知圖4A中S2與Z具有線性關係，圖4B中，S2與Y具有線性關係。又，圖4A之兩條直線之斜率基本相同，圖4B之三條直線之斜率基本相同，具有S2：Y：Z=10.6：1：0.17之相間比。基於該等結果可知，藉由根據用於前表面透明構件與光學膜之貼合之黏著劑之特性(殘留應力)調整隔離膜之厚度，可抑制雙面附黏著劑之光學膜之吸濕時之捲曲。

Claims (8)

  1. 一種雙面附黏著劑之光學膜，其係配置於前表面透明板或觸控面板與圖像顯示單元之間使用者；且其包括：包含偏光板之光學膜、設置於上述光學膜之與圖像顯示單元貼合之側之面的第一黏著劑層、及設置於上述光學膜之與透明板或觸控面板貼合之側之面的第二黏著劑層；於上述第一黏著劑層上以可剝離之方式貼附有第一保護片，於上述第二黏著劑層上以可剝離之方式貼附有第二保護片；上述第一黏著劑層之厚度為3μm~30μm，溫度23℃下之儲存彈性模數為0.02MPa~2MPa；上述第二黏著劑層之厚度為50μm以上；上述第二黏著劑層之藉由溫度23℃、應變300%之條件之拉伸應力緩和試驗測定之180秒後之殘留應力S2(N/cm2)為0.5~2.1；將上述第一保護片之厚度設為Y(μm)、將上述第二保護片之厚度設為Z(μm)之情形時，S2、Y及Z滿足以下之關係：20≦Y≦80、45≦Z≦130、及Y+0.17Z+10.6S2≧75。
  2. 如請求項1之雙面附黏著劑之光學膜，其中上述第一保護片之拉伸彈性模數及上述第二保護片之拉伸彈性模數均為1GPa~6GPa。
  3. 如請求項1或2之雙面附黏著劑之光學膜，其中上述第一保護片及上述第二保護片均為雙軸延伸聚酯膜。
  4. 如請求項1或2之雙面附黏著劑之光學膜，其中上述第二保護片之厚度Z大於上述第一保護片之厚度Y。
  5. 如請求項1或2之雙面附黏著劑之光學膜，其中上述第二黏著劑層含有光硬化性成分。
  6. 一種圖像顯示裝置之製造方法，其係製造於圖像顯示單元上經由第一黏著劑層配置有包含偏光板之光學膜、於上述偏光板上經由第二黏著劑層配置有前表面透明板或觸控面板之圖像顯示裝置的方法；且其包括如下步驟：第一貼合步驟，其係將貼附於如請求項1至5中任一項之雙面附黏著劑之光學膜之第一黏著劑層上之第一保護片剝離後，將上述光學膜與上述圖像顯示單元經由上述第一黏著劑層貼合；及第二貼合步驟，其係將貼附於上述第二黏著劑層上之第二保護片剝離後，將上述光學膜與上述前表面透明板或觸控面板經由上述第二黏著劑層貼合。
  7. 一種圖像顯示裝置之製造方法，其係製造於圖像顯示單元上經由第一黏著劑層配置有包含偏光板之光學膜、於上述偏光板上經由第二黏著劑層配置有前表面透明板或觸控面板之圖像顯示裝置的方法；且其包括如下步驟：第一貼合步驟，其係將貼附於如請求項5之雙面附黏著劑之光學膜之第一黏著劑層上之第一保護片剝離後，將上述光學膜與上述圖像顯示單元經由上述第一黏著劑層貼合；及第二貼合步驟，其係將貼附於上述第二黏著劑層上之第二保護片剝離後，將上述光學膜與上述前表面透明板或觸控面板經由上述第二黏著劑層貼合；且於上述第二貼合步驟後，自上述前表面透明板或觸控面板側照射活性光線，使上述第二黏著劑層硬化。
  8. 一種捲曲抑制方法，其特徵在於：其係抑制配置於前表面透明板或觸控面板與圖像顯示單元之間使用之雙面附黏著劑之光學膜之捲曲的方法；且上述雙面附黏著劑之光學膜包括：包含偏光板之光學膜、設置於上述光學膜之與圖像顯示單元貼合之側之面的第一黏著劑層、及設置於上述光學膜之與透明板或觸控面板貼合之側之面的第二黏著劑層；於上述第一黏著劑層上以可剝離之方式貼附有第一保護片，於上述第二黏著劑層上以可剝離之方式貼附有第二保護片；上述第一黏著劑層之厚度為3μm~30μm，溫度23℃下之儲存彈性模數為0.02MPa~2MPa；上述第二黏著劑層之厚度為50μm以上；上述第二黏著劑層之藉由溫度23℃、應變300%之條件之拉伸應力緩和試驗測定之180秒後之殘留應力S2(N/cm2)為0.5~2.1；將上述第一保護片之厚度設為Y(μm)、將上述第二保護片之厚度設為Z(μm)之情形時，以使S2、Y及Z滿足以下之關係之方式調整上述第一保護片之厚度Y及上述第二保護片之厚度Z：20≦Y≦80、45≦Z≦130、及Y+0.17Z+10.6S2≧75。
TW104133075A 2014-10-15 2015-10-07 雙面附黏著劑之光學膜、及使用其之圖像顯示裝置之製造方法、以及雙面附黏著劑之光學膜之捲曲抑制方法 TWI679457B (zh)

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