JP2002138260A - 粘着剤層付き光学フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加湿条件下においても、粘着剤の接着力が大
きく変化せず、光学フィルムと液晶パネルとの貼合わせ
面の端部に剥れ等の不具合が生じない加湿耐久性に優れ
る粘着剤層付き光学フィルムを提供すること。 【解決手段】 液晶パネルのガラス基板に貼着するため
の粘着剤層が光学フィルムの片面に設けられている粘着
剤層付き光学フィルムにおいて、液晶パネルのガラス基
板に貼着した前記粘着剤層付き光学フィルムを、３００
ｍｍ／分の速度で９０度方向へ剥離する際の、２３℃、
６０％ＲＨの雰囲気下における前記粘着剤の剥離力値
（Ａ）と、７５℃、９５％ＲＨの雰囲気下における前記
粘着剤の剥離力値（Ｂ）との比（Ａ／Ｂ）が１. ０以上
２．５以下であることを特徴とする粘着剤層付き光学フ
ィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルのガラ
ス基板に貼着するための粘着剤層が光学フィルムの片面
に設けられている粘着剤層付き光学フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイは、その画像形成方式
から液晶パネルの最表面を形成するガラス基板の両側に
偏光素子を配置することが必要不可欠であり、一般的に
は偏光フィルムが液晶パネルの最表面に貼着されてい
る。また液晶パネルの最表面には偏光フィルムの他に、
ディスプレイの表示品位を向上させるために様々な光学
素子が用いられるようになってきている。例えば、着色
防止をするための位相差フィルム、液晶ディスプレイの
視野角を改善するための光学補償フィルム、さらにはデ
ィスプレイのコントラストを高めるための輝度向上フィ
ルムや防眩シート等が貼着されている。これらのフィル
ムは総称して光学フィルムと呼ばれる。

【０００３】これら光学フィルムを液晶パネルの最表面
に貼着する際には、通常、粘着剤が用いられる。また、
光学フィルムを液晶パネルの最表面に瞬時に固定できる
こと、光学フィルムを固着させるのに乾燥工程を必要と
しないこと等のメリットを有することから、粘着剤は、
光学フィルムの片面に予め粘着剤層として設けられてい
る。すなわち、液晶パネルの最表面への光学フィルムの
貼着には粘着剤層付き光学フィルムが一般的に用いられ
る。

【０００４】前記粘着剤に要求される必要特性として
は、（１）再貼合せ（リワーク）が可能であること、
（２）応力緩和性を有すること等が挙げられる。（１）
に関しては、光学フィルムを液晶パネルの最表面に貼り
合わせる際に、貼合せ位置を誤ったり、貼合せ面に異物
が噛み込むことが多く、このような場合にも光学フィル
ムを液晶パネル最表面から剥離し、再度貼り合わせを可
能とするため要求される特性である。なお、この場合に
液晶パネルは高価であるため再利用されるが、比較的安
価である光学フィルムは廃棄される。（２）に関して
は、光学フィルムの寸法変化により生じる光学むらを防
止するために要求される特性である。

【０００５】また、前記粘着剤には、上記で挙げた特性
の他に、耐久性試験による不具合が生じないことも必要
不可欠である。しかし、従来の粘着剤は、加湿条件下
（特に高温下）における加湿耐久性が十分でなく、粘着
剤層付き光学フィルムに積層されている粘着剤は、加湿
条件下において液晶パネルの最表面（ガラス基板）ヘの
接着性が低下してしまい、光学フィルムと液晶パネルと
の貼合わせ端面において、粘着剤とガラス基板との界面
で剥れるといった不具合が生じていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶パネル
のガラス基板に貼着するための粘着剤層が光学フィルム
の片面に設けられている粘着剤層付き光学フィルムであ
って、当該粘着剤層付き光学フィルムを液晶パネルの最
表面（ガラス基板）に貼着した状態の加湿条件下におい
ても、粘着剤の接着力が大きく変化せず、光学フィルム
と液晶パネルとの貼合わせ面の端部に剥れ等の不具合が
生じない加湿耐久性に優れる粘着剤層付き光学フィルム
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく、粘着剤層付き光学フィルムの粘着剤の物
性について鋭意研究したところ、前記粘着剤として下記
に示す物性を満足するものを用いることにより上記目的
を達成できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００８】すなわち、本発明は、液晶パネルのガラス
基板に貼着するための粘着剤層が光学フィルムの片面に
設けられている粘着剤層付き光学フィルムにおいて、液
晶パネルのガラス基板に貼着した前記粘着剤層付き光学
フィルムを、３００ｍｍ／分の速度で９０度方向へ剥離
する際の、２３℃、６０％ＲＨの雰囲気下における前記
粘着剤の剥離力値（Ａ）と、７５℃、９５％ＲＨの雰囲
気下における前記粘着剤の剥離力値（Ｂ）との比（Ａ／
Ｂ）が１. ０以上２．５以下であることを特徴とする粘
着剤層付き光学フィルム、に関する。

【０００９】前記剥離条件で測定した粘着剤の通常の雰
囲気下における剥離力値（Ａ）と、高温高湿の雰囲気下
における剥離力値（Ｂ）との比（Ａ／Ｂ）が２．５以下
となるものは、加湿条件下においても、粘着剤の接着力
の低下が小さく、加湿耐久性に優れる。前記比（Ａ／
Ｂ）は、小さいほどよく、２. ０以下となるものが好ま
しい。比（Ａ／Ｂ）が１. ０の場合には接着力の低下が
ない場合である。一方、前記比（Ａ／Ｂ）が、２．５を
超えると加湿耐久性が悪く、粘着剤層とガラス基板との
背面で剥がれ等の不具合が生じる。

【００１０】なお、剥離力は、２５ｍｍ×１５０ｍｍの
大きさの粘着剤付き光学フィルムを、コーニング社製の
無アルカリガラス板＃１７３７上に貼り合わせ、５０℃
×０. ５Ｍｐａ雰囲気下に１５分放置した後、光学フィ
ルムを引張試験機にて９０度の剥離角度、３００ｍｍ／
分の剥離速度で、測定した引張り強度である。

【００１１】通常、剥離力値（Ａ）は、１〜２０（Ｎ／
２５ｍｍ）程度、好ましくは２〜１０（Ｎ／２５ｍ
ｍ）、剥離力値（Ｂ）は、０. ４〜２０（Ｎ／２５ｍ
ｍ）程度、好ましくは１〜１０（Ｎ／２５ｍｍ）を有す
るものが、再貼合せ性（リワーク性）、加湿耐久性の点
から好ましい。

【００１２】前記粘着剤層付き光学フィルムにおいて、
粘着剤の飽和吸水率は、０. ５重量％以上２. ５重量％
以下であることが好ましい。

【００１３】粘着剤の飽和吸水率が前記範囲内のもの
は、粘着剤層とガラス基板の界面に侵入しようとする水
分を吸収して、加湿条件下においても、液晶パネルに対
する光学フィルムの接着力（剥離力）をある程度維持す
ることができ、その結果、良好な加湿耐久性を示すもの
と考えられる。飽和吸水率が、０. ５重量％未満では、
加湿条件下において、粘着剤層とガラス基板の界面に浸
入する水分が、粘着剤層が吸収されす液晶パネルに対す
る粘着剤層付き光学フィルムの接着力が低下する。かか
る観点から粘着剤の飽和吸水率は１. １重量％以上であ
るのがより好ましい。一方飽和吸水率が多くなると、加
湿条件下において、水分を吸収し過ぎてしまい、液晶パ
ネルに対する粘着剤層付き光学フィルムの接着力を低下
させるため、粘着剤の飽和吸水率は２. ５重量％、さら
には１. ８重量％以下であるのが好ましい。

【００１４】なお、飽和吸水率は、粘着剤固形分を重量
（ａ）と、この粘着剤を７５℃、９５％ＲＨの雰囲気下
に３日放置した後の重量（ｂ）から、式：｛（ｂ−ａ）
／ａ｝×１００（％）により求めた値である。

【００１５】前記、粘着剤層付き光学フィルムにおい
て、光学フィルムとしては偏光フィルム、位相差フィル
ム、光学補償フィルム、輝度向上フィルムまたは防眩シ
ート等があげられる。

【００１６】これら各種の機能を有する光学フィルムを
適宜に選択し、液晶パネルのガラス基板表面に貼着する
ことにより良好な液晶ディスプレイの画像形成を実現で
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の粘着剤層付き光学フィル
ムは、図１に示すように、光学フィルム１に粘着剤層２
が設けられている。また、粘着剤層２には離型シート３
を設けることができる。

【００１８】光学フィルム１としては液晶表示装置等の
形成に用いられるものが使用されえ、その種類は特に制
限されない。たとえば、光学フィルムとしては偏光フィ
ルム、位相差フィルム、光学補償フィルム、輝度向上フ
ィルムまたは防眩シート等があげられる。

【００１９】偏光フィルムを構成する偏光子としては、
特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子とし
ては、たとえば、ポリビニルアルコール系フィルムや部
分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチ
レン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルムの如き
親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料等の二色性
物質を吸着させて延伸したもの、ポリビニルアルコール
の脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物の如きポ
リエン系配向フィルム等があげられる。偏光子の厚さも
特に制限されないが、５〜８０μｍ程度が一般的であ
る。

【００２０】前記偏光子の片面または両面には、透明保
護層を耐水性等の目的で、ポリマーによる塗布層とし
て、またはフィルムのラミネート層等として設ることが
できる。透明保護層を形成する、透明ポリマーまたはフ
ィルム材料としては、適宜な透明材料を用いうるが、透
明性や機械的強度、熱安定性や水分遮断性などに優れる
ものが好ましく用いられる。透明保護層の厚さは特に制
限されないが、１０〜３００μｍ程度が一般的である。

【００２１】前記透明保護層を形成する材料としては、
例えばポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフ
タレート等のポリエステル系ポリマー、二酢酸セルロー
スや三酢酸セルロース等のセルロース系ポリマー、ポリ
メチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリス
チレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹
脂）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリ
マーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポ
リオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポ
リオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイ
ロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド
系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホ
ン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマ
ー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアル
コール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニル
ブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオ
キシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、あるい
は前記ポリマーのブレンド物なども前記透明保護層を形
成するポリマーの例としてあげられる。

【００２２】位相差フィルムとしては、高分子素材を一
軸または二軸延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶
ポリマーフィルムなどがあげられる。位相差フィルムの
厚さも特に制限されないが、２０〜１５０μｍ程度が一
般的である。位相差板は、二層以上の延伸フィルムの重
畳体などとして形成して位相差等の光学特性を制御した
ものとして形成することもでき、着色防止や視角範囲の
拡大等を目的に液晶セルの位相差を補償するためなどに
偏光フィルムと積層してなる楕円偏光フィルムとして用
いることもできる。

【００２３】高分子素材としては、たとえば、ポリビニ
ルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルビニ
ルエーテル、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ヒド
ロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
ス、メチルセルロース、ポリカーボネート、ポリアリレ
ート、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリ
フェニレンスルファイド、ポリフェニレンオキサイド、
ポリアリルスルホン、ポリビニルアルコール、ポリアミ
ド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、セ
ルロース系重合体、またはこれらの二元系、三元系各種
共重合体、グラフト共重合体、ブレンド物などがあげら
れる。これら高分子素材は延伸等により配向物（延伸フ
ィルム）となる。

【００２４】液晶性ポリマーとしては、たとえば、液晶
配向性を付与する共役性の直線状原子団（メソゲン）が
ポリマーの主鎖や側鎖に導入された主鎖型や側鎖型の各
種のものなどがあげられる。主鎖型の液晶性ポリマーの
具体例としては、屈曲性を付与するスペーサ部でメソゲ
ン基を結合した構造の、例えばネマチック配向性のポリ
エステル系液晶性ポリマーなどがあげられる。側鎖型の
液晶性ポリマーの具体例としては、ポリシロキサン、ポ
リアクリレート、ポリメタクリレート又はポリマロネー
トを主鎖骨格とし、側鎖として共役性の原子団からなる
スペーサ部を介してネマチック配向付与性のパラ置換環
状化合物単位からなるメソゲン部を有するものなどがあ
げられる。これら液晶性ポリマーは、たとえば、ガラス
板上に形成したポリイミドやポリビニルアルコール等の
薄膜の表面をラビング処理したもの、酸化珪素を斜方蒸
着したものなどの配向処理面上に液晶性ポリマーの溶液
を展開して熱処理することにより行われる。

【００２５】前記偏光フィルム、位相差フィルムは積層
して用いることもでき反射型偏光フィルム、半透過層型
偏光フィルム、偏光分離偏光フィルム等とすることがで
きる。また、前記例示の光学フィルムは、光学補償フィ
ルム、その他の各種視野角拡大フィルムとして使用する
こともでき、さらには光学フィルムとしては、輝度向上
フィルム等があげられる。また偏光フィルムは、表面上
に微細凹凸構造の反射層を設けて防眩シートとすること
もできる。

【００２６】本発明の粘着剤層付き光学フィルムを構成
する粘着剤層２に用いる粘着剤としては、前記剥離力値
（Ａ）と剥離力値（Ｂ）との比（Ａ／Ｂ）が前記範囲の
ものを特に制限なく使用することができる。

【００２７】粘着剤層２を構成する粘着剤としては、ゴ
ム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等
の各種のものを例示できるが、これらのなかでもアクリ
ル系粘着剤が好ましく、そのベースポリマーの重量平均
分子量は、３０万〜２５０万程度であるのが好ましい。

【００２８】アクリル系粘着剤のベースポリマーである
アクリル系重合体に使用されるモノマーとしては、各種
アルキル（メタ）アクリレート｛（メタ）アクリレート
とはアクリレートおよび／またはメタクリレートをい
い、以下（メタ）とは同様の意味である。｝を使用でき
る。かかるアルキル（メタ）アクリレートの具体例とし
ては、たとえば、メチル（メタ）アクリレート、エチル
（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、
２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等を例示で
き、これらを単独もしくは組合せて使用できる。

【００２９】これらのなかでもベースポリマーのモノマ
ーユニットとして、ブチルアクリレートを３０重量％以
上用いたものが、ベースポリマーの緩和弾性率を調整し
てベースポリマーが粘着性を示すように設定することが
でき好ましい。

【００３０】また、得られるアクリル系重合体に極性を
付与するために前記アルキル（メタ）アクリレートの一
部に代えて（メタ）アクリル酸を少量使用することが好
ましい。さらに、架橋性単量体としてグリシジル（メ
タ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等も
併用しうる。更に所望により、アクリル系重合体の粘着
特性を損なわない程度において他の共重合可能な単量
体、たとえば酢酸ビニル、スチレン等を併用しうる。

【００３１】ゴム系粘着剤のベースポリマーとしては、
たとえば、天然ゴム、イソプレン系ゴム、スチレン−ブ
タジエン系ゴム、再生ゴム、ポリイソブチレン系ゴム、
さらにはスチレン−イソプレン−スチレン系ゴム、スチ
レン−ブタジエン−スチレン系ゴム等があげられる。シ
リコーン系粘着剤のベースポリマーとしては、たとえ
ば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサ
ン等があげられる。

【００３２】また、前記粘着剤は、架橋剤を含有するの
が好ましい。架橋剤としては、ポリイソシアネート化合
物、ポリアミン化合物、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポ
キシ樹脂等があげられる。さらに、前記粘着剤には、必
要に応じて、粘着付与剤、可塑剤、充填剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤等を、また本発明の目的を逸脱しない
範囲で各適宜に使用することもできる。

【００３３】粘着剤層２の形成は、液晶パネルのガラス
基板に貼着する光学フィルム１の片面に行う。形成方法
としては、特に制限されず、光学フィルム１に粘着剤
（溶液）を塗布し乾燥する方法、粘着剤層２を設けた離
型シート３により転写する方法等があげられる。粘着剤
層２（乾燥膜厚）は厚さ、特に限定されないが、１０〜
４０μｍ程度とするのが好ましい。

【００３４】なお、離型シート３の構成材料としては、
紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレ
フタレート等の合成樹脂フィルム等があげられる。離型
シート３の表面には、粘着剤層２からの剥離性を高める
ため、必要に応じてシリコーン処理、長鎖アルキル処
理、フッ素処理な剥離処理が施されていても良い。

【００３５】

【実施例】以下に、実施例によって本発明を具体的に説
明するが、本発明はそれによって何等限定されるもので
はない。各例中、部は重量部である。

【００３６】実施例１ （粘着剤溶液の調製）ブチルアクリレート１００部、ア
クリル酸４部、２−ヒドロキシエチルアクリレート０.
６部、アゾビスイソブチロニトリル０. ４部および酢酸
エチル２２０部を攪拌しながら６０℃近傍で反応を行
い、ポリマー溶液を得た。当該ポリマー溶液の固形分１
００部に対して、コロネートＬ（日本ポリウレタン製）
０. ５部加えて、粘着剤溶液を調製した。

【００３７】（粘着剤層付き偏光フィルムの作製）上記
により調製した粘着剤溶液を、３５μｍの厚みを有する
離型紙上に乾燥後の厚みが２５μｍとなるよう塗布し、
これを偏光フィルムにラミネートし粘着剤層付き偏光フ
ィルムを作製した。

【００３８】実施例２ ブチルアクリレート８０部、メチルアクリレート２０
部、アクリル酸３部、アゾビスイソブチロニトリル０．
４部および酢酸エチル２２０部を攪拌しながら６０℃近
傍で反応を行い、ポリマー溶液を得た。当該ポリマー溶
液の固形分１００部に対して、コロネートＬ（日本ポリ
ウレタン製）０．５部加えて、粘着剤溶液を調製した。
また、実施例１と同様にして粘着剤層付き偏光フィルム
を作製した。

【００３９】比較例１ イソオクチルアクリレート１００部、２−ヒドロキシエ
チルアクリレート０.６部、アゾビスイソブチロニトリ
ル０．４部および酢酸エチル２２０部を攪拌しながら６
０℃近傍で反応を行い、ポリマ−溶液を得た。当該ポリ
マーの固形分１００部に対して、コロネートＬ（日本ポ
リウレタン製）０. ５部加えて、粘着剤溶液を調製し
た。また、実施例１と同様にして粘着剤層付き偏光フィ
ルムを作製した。

【００４０】実施例および比較例で得られた粘着剤溶液
または粘着剤層付き偏光フィルムを以下の評価に供し
た。結果を表１に示す。

【００４１】（粘着剤の飽和吸水率測定）上記により調
製した粘着剤溶液を、３５μｍの厚みを有する離型紙上
に乾燥後の厚みが２５μｍとなるよう塗布した。この離
型紙上から塗布乾燥された粘着剤を約１．０ｇ採取し、
重量（ａ）を測定した。この粘着剤を７５℃、９５％Ｒ
Ｈの雰囲気下に３日放置した後に重量（ｂ）を測定し
た。この両者の重量より各粘着剤の飽和吸水率｛（ｂ−
ａ）／ａ｝×１００（％）を算出した。

【００４２】（粘着剤付き偏光フィルムのガラス基板ヘ
の剥離力の測定）上記により作製された粘着剤付き偏光
フィルムを２５ｍｍ×１５０ｍｍの大きさにカットし、
コーニング社製無アルカリガラス板＃１７３７上に貼り
合わせ、５０℃×０. ５Ｍｐａ雰囲気下に１５分放置し
た。このサンプルを引張試験機にて９０度の剥離角度、
３００ｍｍ／分の剥離速度で引張り、引張り強度（Ｎ／
２５ｍｍ）を測定した。この剥離力を２３℃、６５％Ｒ
Ｈに１時間放置したサンプル（Ａ）と７５℃、９５％Ｒ
Ｈに１時間放置したサンプル（Ｂ）について測定し、後
者の剥離力値（Ｂ）に対する前者の剥離力値（Ａ）の比
（Ａ／Ｂ）を算出した。

【００４３】（加湿耐久性試験）上記により作製された
粘着剤付き偏光フィルムを２００ｍｍ×１５０ｍｍの大
きさにカットし、コーニング社製無アルカリガラス板＃
１７３７上に貼り合わせ、５０℃×０. ５Ｍｐａ雰囲気
下に１５分放置した。このサンプルを７５℃、９５％Ｒ
Ｈの雰囲気下に５時間放置し、粘着剤層／ガラス界面で
剥れ等の不具合が発生したかどうかを目視で確認した。
１００枚 (分母）について試験を行い、問題ない場合の
枚数（分子）で表した。

【００４４】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粘着剤層付き光学フィルムの断面図で
ある。

【符号の説明】 １ 光学フィルム ２ 粘着剤層 ３ 離型シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 済木 雄二 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 正田 位守 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA06 BB51 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA31X FA31Z FA37X FD15 GA17 LA02 LA06 4J004 AA05 AA10 AA11 AB01 CA03 CA04 CA05 CA06 CC02 CC03 CD03 CD05 CD06 DB02 FA10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶パネルのガラス基板に貼着するため
   の粘着剤層が光学フィルムの片面に設けられている粘着
   剤層付き光学フィルムにおいて、 液晶パネルのガラス基板に貼着した前記粘着剤層付き光
   学フィルムを、３００ｍｍ／分の速度で９０度方向へ剥
   離する際の、２３℃、６０％ＲＨの雰囲気下における前
   記粘着剤の剥離力値（Ａ）と、７５℃、９５％ＲＨの雰
   囲気下における前記粘着剤の剥離力値（Ｂ）との比（Ａ
   ／Ｂ）が１. ０以上２．５以下であることを特徴とする
   粘着剤層付き光学フィルム。
2. 【請求項２】 粘着剤の飽和吸水率が０. ５重量％以上
   ２. ５重量％以下であることを特徴とする請求項１記載
   の粘着剤層付き光学フィルム。
3. 【請求項３】 光学フィルムが偏光フィルム、位相差フ
   ィルム、光学補償フィルム、輝度向上フィルムまたは防
   眩シートである請求項１または２記載の粘着剤層付き光
   学フィルム。