JPH06308328A - 光学素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価で再剥離性の良好な液晶高分子からなる
光学素子を提供する。 【構成】 液晶高分子層／粘接着剤層／未けん化トリア
セチルセルロース層／粘着剤層／ガラス層からなる積層
構造を含む光学素子において、少なくともガラス層側の
未けん化トリアセチルセルロース層表面をコロナ放電処
理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示用色補償板、
液晶表示素子用視野角改良板、光学位相差板、１／２波
長板、１／４波長板、施光性光学素子などの光学素子お
よびそのために使用される積層シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスプレイなどを目的とする多くの液
晶素子の基本構成は液晶セル本体と液晶セルの光学的異
方性を利用した光学特性変化を可視化するための偏光フ
ィルムおよび位相差フィルムなどからなっている。従来
これらの偏光フィルムおよび位相差フィルムなどの光学
素子フィルムを液晶セルに組み込む際には、粘着剤を介
して液晶セルのガラス基板上に貼付けられる。そのため
通常は偏光フィルムおよび位相差フィルムなどの光学素
子フィルムは、液晶セルとの貼合わせのための粘着剤層
を設けた積層構造となし、これを該粘着剤層を介して液
晶セルのガラス基板に粘着させることにより貼着され使
用されている。この液晶セル基板に貼り付の際において
は、貼付けの位置ずれや気泡の混入等の操作ミスが生じ
た場合および偏光フィルム、位相差フィルムの欠陥があ
った場合あるいは製品検査で不合格となった場合などに
は、一度貼着した偏光フィルム、位相差フィルムを剥離
させ、新たな偏光フィルム、位相差フィルムなどを貼着
することが行われている。

【０００３】ここで通常、この一旦貼着したものを剥離
することを再剥離と称している。この再剥離において
は、再剥離性が悪く一旦粘着させた液晶セルのガラス基
板側に粘着剤残りがある場合がある。このような場合、
溶剤を用いて残った粘着剤をきれいに拭き取った後、再
度新たな光学素子を貼着する操作が行われており、作業
効率上問題となっている。また粘着剤残りの拭き取り操
作は、液晶セルガラス面のみを洗浄するわけにはいかず
溶剤のセル隙間への浸透などのために液晶セルを損傷さ
せる可能性がある。従って、再剥離の際に、液晶セル基
板側に粘着剤が全く残らないことが要求されている。そ
こで再剥離性を改良するために再剥離性に直接影響する
粘着剤の改良が行われている。偏光フィルムなどは、実
際にはその表面は保護フィルムが積層されており、それ
故偏光フィルムの貼着は該保護フィルムの粘着剤層を介
する粘着となる。

【０００４】ここで、該保護フィルムとしてはトリアセ
チルセルロースフィルムが一般的に使われ、このトリア
セチルセルロースフィルムとしてはけん化処理されたフ
ィルムが使用されている。このトリアセチルセルロース
のけん化処理は、そのアセチル基の一部を水酸基にけん
化する処理であって、けん化処理されたトリアセチルセ
ルロースフィルムは、未けん化のものよりもほとんどの
粘着剤に対しての粘着力が向上し、再剥離性が未けん化
のものよりも改良される。従って、偏光フィルムなどの
保護フィルムとして積層されるトリアセチルセルロース
フィルムとしてはけん化されたものが実際に使用されて
いる。

【０００５】しかしながら、粘着剤の改良およびけん化
処理トリアセチルセルロースフィルムの使用をもってし
ても、必ずしも再剥離性が満足できる域には達していな
いのが現状である。またトリアセチルセルロースフィル
ムのけん化処理は、大規模なけん化処理設備を必要と
し、また洗浄・乾燥工程も必要とし、その運転上や経済
上も問題がある。一方、近年例えば特開平３−８７７２
０号には光学素子フィルムとして液晶高分子からなるフ
ィルムが提案されている。この液晶高分子からなる光学
素子フィルムは、従来の一軸延伸高分子フィルムからな
る光学素子フィルムとは、光学機能も相違し、またその
物性も相違する。すなわち、従来の一軸延伸高分子フィ
ルムはそれ自体が適度の厚みを有しているために単独
で、つまりトリアセチルセルロースフィルムなどの保護
層を特に積層することなく液晶セルのガラス基板に貼り
合わせて使用されるのに対して、液晶高分子からなる光
学素子フィルムは通常は比較的薄い薄膜状で供給される
ため保護フィルムであるトリアセチルセルロースフィル
ムなどとの積層フィルムの形態で供給されざるを得な
い。この積層された液晶高分子フィルムからなる光学素
子も、粘着剤層を介して液晶セルのガラス基板と貼り合
わされるために、安価で再剥離性の良好なものが求めら
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
ごとき現状に鑑み、トリアセチルセルロースフィルム上
に液晶高分子を配置してなる積層構造の光学素子におい
て、液晶セルへの組み込みの際の液晶セル基板からの再
剥離性の課題を解決することについて検討した結果、か
かる課題が粘着剤の液晶セルのガラス基板とトリアセチ
ルセルロースフィルム基板の両者の基板に対する粘着力
のバランスにより再剥離性が著しく影響されることに着
目した。すなわち、トリアセチルセルロースフィルム基
板の粘着剤との粘着力を向上させれば、再剥離性の良好
な光学素子が可能であると考えられる。本発明者らは、
処理費用が高く、また再剥離性が必ずしも充分でないト
リアセチルセルロースフィルムのけん化処理による手段
あるいは粘着剤自体を改良するという手段ではなく、こ
れらに代えてコロナ放電処理という新規な方法を見いだ
し、再剥離性に優れるトリアセチルセルロースフィルム
上に液晶高分子を配置してなる積層構造の光学素子を得
ることに成功し、本発明を完成させた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以下に本発明を説明す
る。すなわち、本発明の第１は、液晶高分子層／粘接着
剤層／未けん化トリアセチルセルロース層／粘着剤層／
ガラス層からなる積層構造を含む光学素子において、少
なくともガラス層側の未けん化トリアセチルセルロース
層表面がコロナ放電処理されてなることを特徴とする光
学素子に関する。また本発明の第２は、液晶高分子層／
粘接着剤層／未けん化トリアセチルセルロース層／粘着
剤層／離型紙層からなる積層構造を有し、少なくとも離
型紙層側の未けん化トリアセチルセルロース層表面がコ
ロナ放電処理されてなることを特徴とする光学素子用積
層シートに関する。液晶高分子層表面は、適宜の保護層
で保護することができ、例えば硬化アクリル系樹脂層で
保護すれば、その光学素子構造は硬化アクリル系樹脂層
／液晶高分子層／粘接着剤層／未けん化トリアセチルセ
ルロース層／粘着剤層／ガラス層となる。また光学素子
用シートの構造は、硬化アクリル系樹脂層／液晶高分子
層／粘接着剤層／未けん化トリアセチルセルロース層／
粘着剤層／離型紙層となる。

【０００８】本発明において積層すべき液晶高分子とし
ては液晶性を示す高分子であって、溶融時に液晶性を示
すサーモトロピック液晶ポリマーである。光学素子とし
ては、好ましくは均一でモノドメインなネマチック液晶
相またはねじれネマチック液晶相を示すものである。こ
こで選択されるサーモトロピック液晶ポリマーは、溶融
状態からその温度をそのガラス転移温度よりも低い温度
に低下させると液晶状態の分子配列が保持されるような
液晶高分子である。かかるポリマーとしてはポリエステ
ル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステルイミ
ドなどの主鎖型ポリマー、あるいはポリアクリレート、
ポリメタクリレート、ポリマロネート、ポリシロキサン
などの側鎖型液晶ポリマーを挙げることができる。さら
にこれら液晶ポリマーの主鎖または側鎖に光学活性単位
を共重合させた光学活性液晶高分子、低分子もしくは高
分子の光学活性化合物をブレンドした液晶高分子系など
を例示することができる。なかでも合成の容易さ、配向
性、ガラス転移点などからポリエステルが好ましい。用
いられるポリエステルとしては、半または全芳香族ポリ
エステルなどの芳香族ポリエステルが好ましい。

【０００９】トリアセチルセルロースフィルムは、けん
化処理の施されていないものであり、透明性および光学
的等方性を有し、液晶高分子層を支持できるものならば
特に限定されないが、長尺なフィルムであることが好ま
しい。けん化の程度としては、一般に酢化度で規定さ
れ、トリアセチルセルロースフィルムの理論酢化度は６
２．５％であるが、これをけん化処理して酢化度５２−
６０％程度にしたものが使用される。本発明における未
けん化という意味は、酢化度として６０％を越えるもの
を意味している。未けん化トリアセチルセルロースフィ
ルムの厚みは特に限定されないが、自立性または支持性
を保つために１〜１０００μｍの範囲から選択される。
未けん化トリアセチルセルロースフィルムへの液晶高分
子の貼着は、粘着剤（感圧接着剤）または接着剤などの
粘接着剤による方法で行うことができる。例えば、転写
法による場合、これは耐熱性基板上に形成された液晶高
分子層側または未けん化トリアセチルセルロースフィル
ム側に適宜の粘接着剤層を形成させ、これに一方を粘接
着させて転写する。この粘接着剤層としては、光学的等
方性を有する透光性のものである限り任意のものが使用
でき、アクリル系、エポキシ系、エチレン−酢酸ビニル
系、ゴム系などの公知の粘接着剤が使用できる。これら
の粘接着剤には、光硬化型または熱硬化型の粘接着剤を
使用することができる。

【００１０】本発明においては、液晶高分子上にその表
面を保護するための保護層を形成することもできる。該
保護層は、光学的等方性を有する硬化性アクリレートか
らなる硬化アクリル系樹脂層自体とすることもできる
し、また硬化性アクリル樹脂を接着剤として透光性フィ
ルムを接着することによって構成することができる。い
ずれも硬化アクリル樹脂層は硬化性のアクリル系オリゴ
マーまたはモノマーを表面に塗布し、これを硬化させる
ことによって形成される。未けん化トリアセチルセルロ
ースフィルムの粘着剤に対する粘着力を向上させ、ガラ
ス基板に対する再剥離性を改良するためには、未けん化
トリアセチルセルロースフィルムの表面張力を高めるこ
とが重要であり、コロナ放電処理が有効である。

【００１１】本発明で用いることができるコロナ放電処
理装置は市販されている各種装置で良い。コロナ放電処
理の条件としては、使用する粘着剤、コロナ処理装置の
種類により異なるがエネルギー密度として５〜３００Ｗ
・ｍｉｎ／ｍ^２程度である。けん化処理を施していない
トリアセチルセルロースフィルムの表面張力は４５〜４
６ｄｙｎ／ｃｍ程度であるが、液晶セルのガラス基板と
貼り合わせる面をコロナ放電処理することにより表面張
力を向上させることができる。もちろん他の面を適宜に
コロナ放電処理をすることもできる。コロナ放電処理後
の表面張力の値として好適な値は、粘着剤により異なる
が好ましくは４６〜７２ｄｙｎ／ｃｍ、さらに好ましく
は４８〜６０ｄｙｎ／ｃｍの範囲である。

【００１２】コロナ放電処理を施した未けん化トリアセ
チルセルロースフィルムを使用すれば、コロナ放電処理
面側を液晶セルのガラス基板に対向させこれらを粘着剤
を介して貼着した後、１８０°剥離試験を行うと粘着剤
層とガラス基板との界面で容易に剥離でき、ガラス基板
側には粘着剤の残りは実質上皆無となる。コロナ放電処
理を施した未けん化トリアセチルセルロースフィルムと
ガラス基板とを粘着する粘着剤は、一般に偏光板または
位相差板を液晶セルガラス基板を貼り合わせるために使
用されている光学的に等方な公知の粘着剤から適宜に選
択される。たとえばアクリル系、エポキシ系、エチレン
−酢酸ビニル系、ゴム系などの公知の粘着剤が例示され
る。好ましい粘着剤はアクリル系の粘着剤である。たと
えばブチルアクリレートや２−エチルヘキシルアクリレ
ートを主成分とし、官能基としてカルボキシル基、水酸
基またはアミノ基などの官能基が１種または２種以上導
入されたアクリル系粘着剤が具体的に例示される。上記
粘着剤をコロナ放電処理を施した未けん化トリアセチル
セルロース層上に塗布した後は、保護のための離型紙が
適宜に貼着される。これを使用するときには、積層シー
トは該剥離紙を剥離し、ついで液晶セルのガラス基板と
粘着剤層を介して貼着される。

【００１３】

【実施例】以下実施例により本発明を詳述する。なお、
本実施例で用いた液晶高分子は式（Ｉ）で表される液晶
高分子と光学活性物質との混合物であって、これは液晶
状態ではねじれネマチック配向をし、液晶転移温度以下
ではガラス状態となるものである。それ故、液晶時の配
向が固定化でき、この配向固定化フィルムはＳＴＮ型液
晶表示素子の色補償板として好適なものである。

【００１４】

【化１】

【００１５】コロナ放電処理実験例 市販の長尺（５００ｍのロール巻）のトリアセチルセル
ロースフィルム（厚さ８０μｍ，幅４０ｃｍ）の片面
に、市販のコロナ処理機を使用してコロナ放電処理を行
い、表面張力（ぬれ指数）が４７〜６０ｄｙｎ／ｃｍの
５種類のトリアセチルセルロースフィルムを各１００ｍ
を得た。表１にコロナ処理条件と処理後の表面張力値を
示した。

【００１６】

【表１】

【００１７】積層シート製造例 配向基板であるラビングしたポリエーテルエーテルケト
ンの長尺フィルム上に、液晶性高分子の塗布溶液をロー
ルコーターを用いて塗布したのち乾燥し、２００℃×４
０分間加熱処理して液晶性高分子の配向が固定化された
長尺の液晶性高分子フィルムを得た。この液晶性高分子
フィルムのねじれ角は−２３０°、Δｎ・ｄは０．８４
μｍであった。このポリエーテルエーテルケトンフィル
ム上に形成された長尺の液晶性高分子フィルムを接着剤
を用いて常法によりコロナ放電処理実施例で得られたト
リアセチルセルロースのコロナ未処理面側に転写した。
また未処理のトリアセチルセルロースフィルムおよびけ
ん化処理されたトリアセチルセルロースフィルムにもア
クリル系接着剤を用いて液晶性高分子フィルムを転写し
た。

【００１８】次にこの転写された該液晶性高分子フィル
ムの表面上に保護層として紫外線硬化型アクリル樹脂を
設けた。ここで得られた長尺な積層体の構成は、硬化ア
クリル系樹脂層／配向した液晶性高分子／接着剤層／コ
ロナ放電処理未けん化トリアセチルセルロースフィルム
である。なお、比較例１〜３として、実施例１〜３にお
いて、コロナ放電処理未けん化トリアセチルセルロース
フィルムのかわりに、コロナ放電処理をしていない未け
ん化トリアセチルセルロースフィルムを用いたほかは、
同様にして積層シートを作成した。また比較例４〜６と
して、同様に実施例１〜３において、コロナ放電処理未
けん化トリアセチルセルロースフィルムのかわりに、コ
ロナ放電処理をしていないけん化トリアセチルセルロー
スフィルムを用いたほかは、同様にして積層シートを作
成した。

【００１９】実施例１〜１５，比較例１〜６ 積層シート製造例で得られた積層シートをＢ−５サイズ
にカットし、偏光フィルムまたは位相差フィルムと液晶
セル基板ガラスとの貼り合わせに使われている市販の粘
着剤を用いて、積層シートのコロナ放電処理が施された
トリアセチルセルロース面と洗浄した厚さ２ｍｍのソー
ダガラス板を対向させて貼り付けた。なお貼り合わせ操
作は卓上ラミネーターで貼り合わせたのち、オートクレ
ーブで圧力５ｋｇ／ｃｍ^２で３０分間加圧し、脱圧に約
１時間かけることにより行った。得られた試験用試料の
再剥離性試験は粘着剤層の端部をカッターできっかけを
与えたのちに、３０ｃｍ／ｍｉｎの速度での１８０°剥
離を行い、剥離後のガラス板側に残った粘着剤の量を目
視観察して評価した。結果を表２に示した。

【００２０】

【表２】

【００２１】

【発明の効果】本発明により、液晶高分子を配置してな
る光学素子用積層シートの基板フィルムである未けん化
トリアセチルセルロースフィルムの粘着剤層と対向する
面をコロナ処理を施すことにより、粘着剤層との粘着力
を増す。これによって粘着剤層を介して積層シートと液
晶セルガラス基板を貼り合わせた場合、再剥離をしても
ガラス基板側に粘着剤層が実質的に残留せず、新たな積
層シートを容易に貼り合わせることができる。本発明
は、けん化処理工程を特に採用する必要がないために、
製造コストが安価であり、またけん化処理トリアセチル
セルロースフィルムを用いた場合に比較して積層シート
を液晶セルガラス基板より再剥離する際にガラス基板上
に粘着剤が実質的に残留せず、それ故再度の積層シート
の粘着がきわめて容易である。さらに、理由は不明であ
るが、未けん化トリアセチルセルロースフィルムの少な
くともガラス基板面側にコロナ放電処理を施しさえすれ
ば、液晶高分子層と該未けん化トリアセチルセルロース
層との間の粘接着強度も向上する効果も奏する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶高分子層／粘接着剤層／未けん化ト
   リアセチルセルロース層／粘着剤層／ガラス層からなる
   積層構造を含む光学素子において、少なくともガラス層
   側の未けん化トリアセチルセルロース層表面がコロナ放
   電処理されてなることを特徴とする光学素子。
2. 【請求項２】 前記積層構造が、硬化アクリル系樹脂層
   ／液晶高分子層／粘接着剤層／未けん化トリアセチルセ
   ルロース層／粘着剤層／ガラス層からなる積層構造であ
   る請求項１記載の光学素子。
3. 【請求項３】 前記液晶高分子が、液晶状態ではネマチ
   ック配向またはねじれネマチック配向し、液晶転移温度
   以下の温度ではガラス状態となる液晶高分子である請求
   項１から３のいずれかに記載の光学素子。
4. 【請求項４】 液晶高分子層／粘接着剤層／未けん化ト
   リアセチルセルロース層／粘着剤層／離型紙層からなる
   積層構造を有し、少なくとも離型紙層側の未けん化トリ
   アセチルセルロース層表面がコロナ放電処理されてなる
   ことを特徴とする光学素子用積層シート。