JP2015057665A - 光学フィルム積層体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上述した従来技術における問題点に鑑み、薄型で耐久性に優れ、かつ生産性に優れた光学フィルム積層体及び該積層体を用いた表示装置を提供することを目的とする。
(1)少なくとも片面に保護膜を備えた直線偏光板と、位相差フィルムとが、接着剤層を介して積層されてなる光学フィルム積層体であって、該接着剤層が、硬化前の状態において常圧下100℃で10分間加熱した時の揮発分が8重量%未満である硬化型接着剤からなる光学フィルム積層体。
(2)前記直線偏光板が、保護膜を片面だけに備えた直線偏光板であり、該保護膜とは反対の面に前記接着剤層が積層されていることを特徴とする(1)記載の光学フィルム積層体。
(3)前記接着剤が、分子中に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を含有してなる熱硬化型又は活性エネルギー線硬化型接着剤である(1)又は(2)に記載の光学フィルム積層体。
(4)前記接着剤は、その硬化時に、動的機械特性測定(測定周波数1Hz)における引張損失係数tanδが最大に達する温度が、0℃以上を示すものである(1)〜(3)のいずれか1項に記載の光学フィルム積層体。
(5)(1)〜(4)のいずれか1項に記載の光学フィルム積層体の一面に、さらに重ねて別の位相差フィルムが粘着剤層または接着剤層を介して積層されていることを特徴とする光学フィルム積層体。
(6)前記別の位相差フィルムの積層に用いられる接着剤層が、硬化前の状態において常圧下100℃で10分間加熱した時の揮発分が8重量%未満である硬化型接着剤からなることを特徴とする請求項5記載の光学フィルム積層体。
(7)前記別の位相差フィルムの積層に用いられる接着剤層を構成する接着剤が、分子中に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を含有してなる熱硬化型又は活性エネルギー線硬化型接着剤である(5)又は(6)に記載の光学フィルム積層体。
(8)(1)〜(7)のいずれか1項に記載の光学フィルム積層体と液晶セルとを備えることを特徴とする液晶表示装置。
(9)(1)〜(7)のいずれか1項に記載の光学フィルム積層体と有機電界発光手段とを備えることを特徴とする有機電界発光表示装置。
(10)(1)〜(7)のいずれか1項に記載の光学フィルム積層体と表示手段とタッチ式入力手段とを備えることを特徴とするタッチパネル。
なお、本明細書において、(メタ)アクリル、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイル、及び、(メタ)アクリロキシは、それぞれ、アクリル及びメタアクリル、アクリレート及びメタアクリレート、アクリロイル及びメタアクリロイル、並びに、アクリロキシ及びメタアクリロキシを意味する。
吸収型偏光子は、自然光からある一方向の直線偏光を選択的に透過させ、もう一方向の直線偏光を吸収する機能を有するものである。
反射型偏光子及び散乱型偏光子は、自然光からある一方向の直線偏光を選択的に透過させ、もう一方向の直線偏光を反射または散乱する機能を有するものである。
吸収型偏光子の具体例としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着、配向させたヨウ素系偏光子、ポリビニルアルコール系フィルムに二色性の染料を吸着、配向させた染料系偏光子、ビニルアルコール系/ポリエン系偏光子、(リオトロピック)液晶状態の二色性染料をコーティングし、配向、固定化した塗布型偏光子などが挙げられる。
本発明で使用される偏光子としては、視認性に優れている吸収型偏光子を用いるのが好ましく、その中でも、偏光度、透過率が優れているヨウ素系偏光子を用いるのが最も好ましい。
本発明で用いられる位相差フィルムに特に限定はないが、その基材としてのフィルムの素材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィンのようなポリオレフィンや、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリアリレート、ポリアミドなどが例示できる。延伸等の加工を施された光学用フィルムの具体例としては、帝人株式会社製「ピュアエース」(商品名)、株式会社カネカ製「エルメック」(商品名)、日本ゼオン株式会社製「ゼオノア」(商品名)、JSR株式会社製「アートン」(商品名)などが挙げられる。また、液晶性化合物などを基材に塗布し、配向、固定化の加工をした光学用フィルムの具体例としては、富士フイルム株式会社製「WVフィルム」(商品名)、新日本石油株式会社製「LCフィルム」、「NHフィルム」(何れも商品名)などが挙げられる。
本発明で用いられる活性エネルギー線硬化型接着剤としては、(メタ)アクリレート系接着剤、エン/チオール系接着剤、エポキシ系接着剤、オキセタン系接着剤、エポキシ/オキセタン系接着剤、不飽和ポリエステル系接着剤などの光ラジカル重合反応を利用する接着剤や、エポキシ系、ビニルエーテル系、オキセタン系などの光カチオン重合反応を利用する接着剤などが挙げられる。
本発明の光学フィルム積層体を製造するためには、生産性が高く、透明性・耐候性も良好という理由で、活性エネルギー線硬化型の(メタ)アクリレート系接着剤が好ましい。
直線偏光板に位相差フィルムを貼り合わせる前に、層間接着力を大きくするために一方または両方の表面に活性化処理を行うことができる。表面活性化処理としてはプラズマ処理、コロナ放電処理、薬液処理、粗面化処理、エッチング処理、火炎処理などがあげられ、これらを併用してもよい。
接着剤を、硬化前の状態において常圧下100℃で10分間加熱し、加熱前後の重量から、下記式により、加熱揮発分の割合を算出した。
含有量(重量%)=100×{(加熱前の重量)−(加熱後の重量)}/(加熱前の重量)
接着剤を、幅5mm×長さ50mm×深さ1mmのゴム型枠に流し込み、PETフィルムに挟み込んでから、メタルハライドランプによる紫外線照射(365nm光の照度500mW/cm2、積算光量2.8J/cm2)にて硬化物を作製した。この接着剤硬化物の機械特性をJIS K7244−4に準じて測定(周波数1Hz ,昇温速度2℃/分)し、引張損失係数tanδが最大に達する温度をtanδ最高到達温度とした。
直線偏光板と位相差フィルムを接着して作製した光学フィルム積層体の膜厚を、マイクロゲージで測定した。
作製したサンプル片を、目視観察した。評価基準は次の通りである。
○:気泡の発生が認められない。
△:直径100μm未満の気泡の発生が僅かに認められる。
×:直径100μm以上の気泡の発生が多数認められる。
作製したサンプル片を、85℃乾燥条件で96時間放置し、気泡の発生、剥離の状態を目視観察にて評価する。評価基準は次の通りである。
○:気泡の発生が認められない。
△:直径100μm未満の気泡の発生が僅かに認められる。
×:直径100μm以上の気泡の発生が多数認められる。
○:剥がれがない。
△:10mm2未満の剥がれが認められる。
×:10mm2以上の剥がれが認められる。
平均重合度約2,400、ケン化度99.9モル%以上で厚さ75μm のポリビニルアルコールフィルムを乾式で延伸倍率5倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.05/5/100 の水溶液に28℃で60秒間浸漬した。次に、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水が重量比で 10/9.5/100の水溶液に74℃で300秒間浸漬した。26℃の純水で20秒間水洗した後、65℃で乾燥して、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向された偏光子を得た。その厚みは約26μmであった。
次に、この偏光子の片面に、7質量%のPVA水溶液からなる接着剤を塗布し、保護層として、接着面を苛性ソーダ水溶液でケン化処理した厚さ40μmのトリアセチルセルロース(TAC)フィルムを貼り合わせて、総厚68μmの片側保護膜付き偏光板を作製した。得られた偏光板の単体透過率は43.4%、偏光度は99.9%であった。
大きさ200mm×200mmの、延伸処理されて特定の方位角を持つポリカーボネートフィルム(厚さ40μm)に、表1に示す各成分を常法に従い攪拌・混合して得られた活性エネルギー線硬化型接着剤を膜厚5μmになるようバーコーターで塗工し、製造例で得られた片側保護膜付き偏光板を、接着面が偏光子になるよう気泡が入らないように貼り合せた。
続いて、メタルハライドランプの取り付けられた紫外線照射装置を用いて、位相差フィルム越しに接着剤層に紫外線照射を行って硬化した。照度は2,000mW/cm2(365nm)、積算光量は3,000mJ/cm2(365nm)であった。
このようにして得られた光学フィルム積層体の膜厚を測定した後、綜研化学株式会社製の粘着シート「SKダイン1478」(粘着剤膜厚25μm)を転写し、粘着加工を行った。次いで、トムソン刃を有するフィルム切断機を用いて、40mm(偏光板の吸収軸方向の長さ)×30mm(偏光板の透過軸方向の長さ)の長方形サイズにチップカットした後、厚さ1.1mmのソーダガラスに貼り付けてサンプル片を作製した。その後、このサンプル片を、加圧脱泡装置にてオートクレーブ処理(50℃×30分、0.5MPa)し、外観観察を行った。
次いで、このサンプル片を85℃乾燥条件で96時間保持し、気泡の発生、剥離の状態を目視観察し、耐久性を評価した。得られた結果について、表2に示す。
位相差フィルムを、ポリカーボネートフィルムから、延伸処理されて特定の方位角を持つシクロオレフィンポリマー(厚さ40μm)に変更し、接着前に当該シクロオレフィンポリマーの被接着面にコロナ処理(パワー0.3kW、電極距離10mm、処理スピード10mm/秒)を施した以外は、実施例1と同様に実施した。得られた結果について、表2に示す。
実施例1で用いたものと同じポリカーボネートフィルムに、綜研化学株式会社製の粘着シート「SKダイン1478」(粘着剤膜厚25μm)を転写し、製造例で得られた片側保護膜付き偏光板を、接着面が偏光子になるよう気泡が入らないように貼り合せ、光学フィルム積層体を得た。その後は実施例1と同様に実施した。得られた結果について、表2に示す。
(1)偏光子の片面に保護膜を備えた直線偏光板の前記偏光子面に、接着剤を介して位相差フィルムを積層し、光学フィルム積層体を製造する方法であって、
該接着剤は、分子中に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート化合物を含有し、硬化前の状態において常圧下100℃で10分間加熱した時の揮発分が8重量%未満であり、硬化後に、動的機械特性測定(測定周波数1Hz)における引張損失係数tanδが最大に達する温度が、0℃以上を示す活性エネルギー線硬化型接着剤からなり、
前記直線偏光板の前記偏光子面又は前記位相差フィルムに前記接着剤を塗布した後、その接着剤を介して両者を貼り合わせ、その後活性エネルギー線を照射して前記接着剤を硬化させる、光学フィルム積層体の製造方法。
(2)前記活性エネルギー線硬化型接着剤は、N−ビニルピロリドン、アクリロイルモルホリン及びN,N−ジメチルアクリルアミドからなる群より選ばれるラジカル重合性化合物をさらに含有する、(1)記載の光学フィルム積層体の製造方法。
(3)(1)又は(2)に記載の方法によって得られる光学フィルム積層体の一面に、さらに重ねて別の位相差フィルムを、粘着剤層又は接着剤層を介して積層する、光学フィルム積層体の製造方法。
(4)前記別の位相差フィルムの積層は、硬化前の状態において常圧下100℃で10分間加熱した時の揮発分が8重量%未満である活性エネルギー線硬化型接着剤を用いて行われる、(3)記載の光学フィルム積層体の製造方法。
(5)前記別の位相差フィルムの積層は、分子中に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を含有する活性エネルギー線硬化型接着剤を用いて行われる、(4)記載の光学フィルム積層体の製造方法。
なお、本明細書において、(メタ)アクリル、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイル、及び、(メタ)アクリロキシは、それぞれ、アクリル及びメタアクリル、アクリレート及びメタアクリレート、アクリロイル及びメタアクリロイル、並びに、アクリロキシ及びメタアクリロキシを意味する。
接着剤を、硬化前の状態において常圧下100℃で10分間加熱し、加熱前後の重量から、下記式により、加熱揮発分の割合を算出した。
含有量(重量%)=100×{(加熱前の重量)−(加熱後の重量)}/(加熱前の重量)
接着剤を、幅5mm×長さ50mm×深さ1mmのゴム型枠に流し込み、PETフィルムに挟み込んでから、メタルハライドランプによる紫外線照射(365nm光の照度500mW/cm2、積算光量2.8J/cm2)にて硬化物を作製した。この接着剤硬化物の機械特性をJIS K7244−4に準じて測定(周波数1Hz ,昇温速度2℃/分)し、引張損失係数tanδが最大に達する温度をtanδ最高到達温度とした。
直線偏光板と位相差フィルムを接着して作製した光学フィルム積層体の膜厚を、マイクロゲージで測定した。
作製したサンプル片を、目視観察した。評価基準は次の通りである。
○:気泡の発生が認められない。
△:直径100μm未満の気泡の発生が僅かに認められる。
×:直径100μm以上の気泡の発生が多数認められる。
作製したサンプル片を、85℃乾燥条件で96時間放置し、気泡の発生、剥離の状態を目視観察にて評価する。評価基準は次の通りである。
○:気泡の発生が認められない。
△:直径100μm未満の気泡の発生が僅かに認められる。
×:直径100μm以上の気泡の発生が多数認められる。
○:剥がれがない。
△:10mm2未満の剥がれが認められる。
×:10mm2以上の剥がれが認められる。
平均重合度約2,400、ケン化度99.9モル%以上で厚さ75μmのポリビニルアルコールフィルムを乾式で延伸倍率5倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が0.05/5/100の水溶液に28℃で60秒間浸漬した。次に、ヨウ化カリウム/ホウ酸/水が重量比で10/9.5/100の水溶液に74℃で300秒間浸漬した。26℃の純水で20秒間水洗した後、65℃で乾燥して、ポリビニルアルコールにヨウ素が吸着配向された偏光子を得た。その厚みは約26μmであった。次に、この偏光子の片面に、7質量%のPVA水溶液からなる接着剤を塗布し、保護層として、接着面を苛性ソーダ水溶液でケン化処理した厚さ40μmのトリアセチルセルロース(TAC)フィルムを貼り合わせて、総厚68μmの片側保護膜付き偏光板を作製した。得られた偏光板の単体透過率は43.4%、偏光度は99.9%であった。
大きさ200mm×200mmの、延伸処理されて特定の方位角を持つポリカーボネートフィルム(厚さ40μm)に、表1に示す各成分を常法に従い攪拌・混合して得られた活性エネルギー線硬化型接着剤を膜厚5μmになるようバーコーターで塗工し、製造例で得られた片側保護膜付き偏光板を、接着面が偏光子になるよう気泡が入らないように貼り合せた。続いて、メタルハライドランプの取り付けられた紫外線照射装置を用いて、位相差フィルム越しに接着剤層に紫外線照射を行って硬化した。照度は2,000mW/cm2(365nm)、積算光量は3,000mJ/cm2(365nm)であった。このようにして得られた光学フィルム積層体の膜厚を測定した後、綜研化学株式会社製の粘着シート「SKダイン1478」(粘着剤膜厚25μm)を転写し、粘着加工を行った。次いで、トムソン刃を有するフィルム切断機を用いて、40mm(偏光板の吸収軸方向の長さ)×30mm(偏光板の透過軸方向の長さ)の長方形サイズにチップカットした後、厚さ1.1mmのソーダガラスに貼り付けてサンプル片を作製した。その後、このサンプル片を、加圧脱泡装置にてオートクレーブ処理(50℃×30分、0.5MPa)し、外観観察を行った。次いで、このサンプル片を85℃乾燥条件で96時間保持し、気泡の発生、剥離の状態を目視観察し、耐久性を評価した。得られた結果について、表2に示す。
位相差フィルムを、ポリカーボネートフィルムから、延伸処理されて特定の方位角を持つシクロオレフィンポリマー(厚さ40μm)に変更し、接着前に当該シクロオレフィンポリマーの被接着面にコロナ処理(パワー0.3kW、電極距離10mm、処理スピード10mm/秒)を施した以外は、実施例1と同様に実施した。得られた結果について、表2に示す。
実施例1で用いたものと同じポリカーボネートフィルムに、綜研化学株式会社製の粘着シート「SKダイン1478」(粘着剤膜厚25μm)を転写し、製造例で得られた片側保護膜付き偏光板を、接着面が偏光子になるよう気泡が入らないように貼り合せ、光学フィルム積層体を得た。その後は実施例1と同様に実施した。得られた結果について、表2に示す。
Claims (5)
- 偏光子の片面に保護膜を備えた直線偏光板の前記偏光子面に、接着剤を介して位相差フィルムを積層し、光学フィルム積層体を製造する方法であって、
該接着剤は、分子中に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート化合物を含有し、硬化前の状態において常圧下100℃で10分間加熱した時の揮発分が8重量%未満であり、硬化後に、動的機械特性測定(測定周波数1Hz)における引張損失係数tanδが最大に達する温度が、0℃以上を示す活性エネルギー線硬化型接着剤からなり、
前記直線偏光板の前記偏光子面又は前記位相差フィルムに前記接着剤を塗布した後、前記接着剤を介して両者を貼り合わせ、その後活性エネルギー線を照射して前記接着剤を硬化させる、光学フィルム積層体の製造方法。 - 前記活性エネルギー線硬化型接着剤は、N−ビニルピロリドン、アクリロイルモルホリン及びN,N−ジメチルアクリルアミドからなる群より選ばれるラジカル重合性化合物をさらに含有する、請求項1記載の光学フィルム積層体の製造方法。
- 請求項1又は2に記載の方法によって得られる光学フィルム積層体の一面に、さらに重ねて別の位相差フィルムを、粘着剤層又は接着剤層を介して積層する、光学フィルム積層体の製造方法。
- 前記別の位相差フィルムの積層は、硬化前の状態において常圧下100℃で10分間加熱した時の揮発分が8重量%未満である活性エネルギー線硬化型接着剤を用いて行われる、請求項3記載の光学フィルム積層体の製造方法。
- 前記別の位相差フィルムの積層は、分子中に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を含有する活性エネルギー線硬化型接着剤を用いて行われる、請求項4記載の光学フィルム積層体の製造方法。
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