CN111699416A - 带粘合剂层的光学膜、内嵌型液晶面板及液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供具有良好的导电性、且粘合剂层的锚固性也优异的带粘合剂层的光学膜。带粘合剂层的光学膜(10)具备:光学膜(11)、设置于光学膜(11)的至少一个表面的抗静电层(13)、以及配置于抗静电层(13)上的粘合剂层(12)。该带粘合剂层的光学膜(10)中,粘合剂层(12)包含作为基础聚合物的聚合物A、和离子性化合物。另外,在粘合剂层(12)中,相对于基础聚合物(100)重量份,离子性化合物的含量为5~20重量份。另一方面,抗静电层(13)包含:导电性聚合物、和聚合物B。另外,聚合物A具有官能团a,聚合物B具有与官能团a相互作用的官能团b。而且,聚合物B的分子内的聚醚单元为10mol%以下。
Description
技术领域
本发明涉及带粘合剂层的光学膜、内嵌型液晶面板及液晶显示装置。
本申请基于在2018年2月16日提出申请的日本专利申请2018-025976号主张优先权,将这些申请的全部内容作为参照引入本说明书中。
背景技术
作为液晶显示装置的构成要素的偏振片、相位差膜等光学膜通常经由粘合剂与液晶单元等液晶面板部件接合。典型的一个方式中,在液晶显示装置的制造工序中,将上述光学膜以其至少一面具有粘合剂层的带粘合剂层的光学膜的形态下进行处理。这样的带粘合剂层的光学膜仅通过将保护该粘合剂层的剥离衬除去、并将其露出的粘合面粘贴于被粘附物,就可以构成液晶面板,因此,在处理性、生产性方面有利。另一方面,在如上所述地将剥离衬除去等情况下,会产生静电。该静电对液晶单元内的液晶的取向造成影响,例如成为液晶的显示不均(以下也称为“静电不均”)的原因。因此,采取了对具备粘合剂层的光学膜设置抗静电层、或使粘合剂层中包含导电剂等对策。
关于如上所述的静电对策,仅提高导电性这样的方法不能根据装置构成而采用。例如,在已经实用化的触摸面板搭载型的液晶显示装置中,导电性的提高能够对触摸传感灵敏度造成不良影响。在触摸面板搭载型的液晶显示装置中采用的静电容量方式是检测由于手指对触摸面板的接触产生的静电容量的变化并进行驱动的输入装置,因此,要检测的静电容量的变化由于起因于抗静电层的存在的电场紊乱而不稳定化时,会引起触摸面板灵敏度的降低。基于这样的背景,在触摸面板搭载型中,以具有可以兼顾防止静电不均的发生和触摸传感灵敏度的导电性进行了设计。作为公开这种现有技术的现有技术文献,可举出专利文献1。专利文献1具体涉及一种在液晶单元的内部(即夹持液晶层的透明基板的内侧)配置与触摸传感器相关的电极的所谓内嵌型液晶面板。专利文献2公开了一种在光学膜与粘合剂层之间配置有包含导电性聚合物的增粘层的带粘合剂层的光学膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/057097号
专利文献2:日本专利申请公开2015-87539号公报
发明内容
发明所要解决的问题
例如,在如上所述的触摸面板搭载型的液晶显示装置中,要求具有良好的触摸传感灵敏度,并且要求提高液晶面板的导电性而更高度地防止静电不均的发生。特别是在内嵌型液晶面板中,与外嵌型不同,未将ITO层等导电性的层设置于面板的表面,因此,优选不仅在粘合剂层中包含导电剂、而且在光学膜与粘合剂层之间设置抗静电性的增粘层、从而提高面板整体的导电性这样的构成(专利文献1)。在这样的构成中,如果增加粘合剂层中的导电剂(典型的是离子性化合物)量,则可以在保持良好的触摸传感灵敏度的同时,期待导电性的进一步提高。然而已经明确如果增加粘合剂层中的离子性化合物量,则抗静电性的增粘层与粘合剂层的密合性(即锚固性)降低。
本发明涉及鉴于上述的情况而创造出的带粘合剂层的光学膜的改良,其目的在于,提供具有良好的导电性、且粘合剂层的锚固性也优异的带粘合剂层的光学膜。另外,本发明的其它目的在于,提供通过具备上述带粘合剂层的光学膜而具有良好的触摸传感灵敏度、并且防静电不均性得到了改善的内嵌型液晶面板及液晶显示装置。
解决问题的方法
根据本说明书,提供一种带粘合剂层的光学膜,其具备:光学膜、设置于该光学膜的至少一个表面的抗静电层、以及配置于该抗静电层上的粘合剂层。在该带粘合剂层的光学膜中,上述粘合剂层包含作为基础聚合物的聚合物A、和离子性化合物。另外,在上述粘合剂层中,相对于上述基础聚合物100重量份,上述离子性化合物的含量为5~20重量份。另一方面,上述抗静电层包含:导电性聚合物、和聚合物B。另外,上述聚合物A具有官能团a,上述聚合物B具有与该官能团a相互作用的官能团b。而且,上述聚合物B的分子内的聚醚单元为10mol%以下。
根据上述构成,由于抗静电层包含导电性聚合物,粘合剂层包含离子性化合物,因此,该层叠膜的导电性通过抗静电层和粘合剂层这两层而提高,得到良好的导电性。例如,在将上述带粘合剂层的光学膜用于液晶面板的情况下,可以高度防止静电不均的发生。另外,该层叠膜的导电性可以通过抗静电层、粘合剂层这两层的组成来调节,因此,例如在用于触摸传感器搭载型液晶面板用途的情况下,可以提高导电性,防止静电不均的发生,并且保持良好的触摸传感灵敏度。进一步,粘合剂层中的聚合物A及抗静电层中的聚合物B分别具有相互作用的官能团a及官能团b,因此,抗静电层与粘合剂层容易密合。在此,两种官能团的相互作用是指,共价键、偶极子-偶极子相互作用、氢键、范德华力等、不同的分子彼此之间键合的作用、相互吸引的作用。
另外,在上述构成中,从导电性提高的观点考虑,在粘合剂层中,相对于基础聚合物100重量份,包含离子性化合物5~20重量份,但这可以成为锚固性降低的主要原因。具体而言,本发明人等对带粘合剂层的光学膜的层叠体截面进行了利用TOF-SIMS(飞行时间型二次离子质谱分析法)的分析及研究,结果得到了下述见解:如果抗静电层中所含的聚合物B除官能团b以外还具有给定量以上的聚醚单元,则粘合剂层中所含的离子性化合物被吸引至抗静电层侧而迁移至与抗静电层的界面,而且该现象与锚固性降低相关。因此,在上述构成中,作为抗静电层中所含的聚合物B,使用聚醚单元为给定量以下的的聚合物。由此,可以防止以聚合物B的聚醚单元为原因的离子性化合物向抗静电层侧的迁移,抑制锚固性降低。该锚固性降低的抑制可以在不减少粘合剂层中的离子性化合物量的情况下实现,因此,可以与导电性的提高同时实现。
总之,根据上述构成,可以实现具有良好的导电性、且粘合剂层的锚固性也优异的带粘合剂层的光学膜。在将该构成的带粘合剂层的光学膜用于例如液晶面板用途的情况下,可以改善防静电不均性。另外,在应用于触摸传感器搭载型的情况下,可以发挥良好的触摸传感灵敏度。此外,粘合剂层的锚固性优异会带来应用上述带粘合剂层的光学膜的光学结构体(例如液晶面板、进而为液晶显示装置)制造时的加工性、再操作性的改善,粘贴有该带粘合剂层的光学膜的结构也有助于具有优异的耐久性。
对于这里公开的技术(包含带粘合剂层的光学膜、液晶面板、触摸传感器搭载型液晶面板、内嵌型液晶面板及液晶显示装置,以下相同)的优选的一个方式而言,上述官能团a及上述官能团b中的一者为选自羧基、酸酐基、羟基及硫醇基中的至少1种,另一者为选自唑啉基及异氰酸酯基中的至少1种。为了使官能团a及官能团b相互作用,从上述官能团种中根据其中一种官能团种来选定另一种官能团种。基于上述官能团的相互作用,容易得到优异的锚固性。
对于这里公开的技术的优选的一个方式而言,上述抗静电层及上述粘合剂层的表面电阻值均为1×108~1×1010Ω/□的范围内。通过将抗静电层及粘合剂层的表面电阻值设为1×1010Ω/□以下,在例如液晶面板用途中,基于其导电性可高度防止静电不均的发生。另外,通过将上述各层的表面电阻值设为1×108Ω/□以上,在例如触摸传感器搭载型液晶面板中,可适宜确保良好的触摸传感灵敏度。
对于这里公开的技术的在优选的一个方式而言,上述离子性化合物选自子碱金属盐及有机阳离子-阴离子盐。其中,上述离子性化合物更优选是熔点为40℃以下的离子性液体(例如有机阳离子-阴离子盐)。通过使用上述种类的离子性化合物,可以得到粘合剂层的导电性,并且适宜地抑制粘合剂层的锚固性降低。
对于这里公开的技术的在优选的一个方式而言,上述导电性聚合物为噻吩类聚合物。通过使用噻吩类聚合物作为导电性聚合物,抗静电层可以适宜得到适于液晶面板(例如触摸面板搭载型液晶面板)用途的导电性。
对于这里公开的技术的在优选的一个方式而言,上述聚合物A为丙烯酸类聚合物。通过使用丙烯酸类聚合物作为粘合剂层的基础聚合物,可以将配置于其背面的光学膜良好地粘接固定于液晶单元等被粘附物。
对于这里公开的技术的在优选的一个方式而言,上述聚合物B为含唑啉基聚合物。通过使用含唑啉基聚合物作为抗静电层中所含的聚合物B,可适宜提高与粘合剂层的密合性,而且适宜发挥将聚合物B中的聚醚单元设为10mol%以下的效果。
另外,根据本说明书,提供一种内嵌型液晶面板,其具备:液晶单元、和这里公开的任意带粘合剂层的光学膜。在该液晶面板中,上述液晶单元具备:包含液晶分子的液晶层;夹持上述液晶层而配置的第一透明基板及第二透明基板(其中,该第一透明基板配置于上述液晶面板的可视侧);以及配置于上述第一透明基板及上述第二透明基板之间的触摸传感电极部。另外,上述带粘合剂层的光学膜的粘合剂层粘贴于上述第一透明基板表面。在面板表面不具有导电层的内嵌型中,必须利用带粘合剂层的光学膜提高导电性。通过将这里公开的带粘合剂层的光学膜用于内嵌型液晶面板,可保持良好的触摸传感灵敏度,并且基于其高导电性而得到防静电不均性。
需要说明的是,在本说明书中,“触摸传感电极部”是包含与触摸传感相关的检测电极、驱动电极中的至少一者(优选为两者)的概念,也包含将检测电极与驱动电极一体形成的一体型电极。
另外,根据本说明书,提供一种液晶显示装置,其具备这里公开的任意内嵌型液晶面板。上述内嵌型液晶面板高度抑制静电不均的发生,且具有良好的触摸传感灵敏度。此外,由于粘合剂层的锚固性优异,因此,加工性、耐久性也优异。因此,通过使用这里公开的内嵌型液晶面板,可以提供高品质、且不易发生不良的液晶显示装置。
附图说明
图1是示出一个实施方式的带粘合剂层的光学膜的示意性剖面图。
图2是示出一个实施方式的内嵌型液晶面板的示意性剖面图。
图3是示出一个实施方式的内嵌型液晶面板的示意性剖面图。
图4是示出一个实施方式的内嵌型液晶面板的示意性剖面图。
图5是示出一个实施方式的内嵌型液晶面板的示意性剖面图。
图6是示出一个实施方式的内嵌型液晶面板的示意性剖面图。
图7是示出一个实施方式的半内嵌型液晶面板的示意性剖面图。
图8是示出一个实施方式的外嵌型液晶面板的示意性剖面图。
图9是示意性地示出对于使用了聚醚单元大于10mol%的聚合物B的构成的TOF-SIMS分析结果的图表。
图10是示意性地示出对于使用了聚醚单元为10mol%以下的聚合物B的构成的TOF-SIMS分析结果的图表。
符号说明
10、110、210、310、410、510、610、710:(第一)带粘合剂层的光学膜
11、111、211、311、411、511、611、711:(第一)光学膜
11A:光学膜的第一面
11B:光学膜第二面
12、112、212、312、412、512、612、712:(第一)粘合剂层
13、113、213、313、413、513、613、713:抗静电层
14、114、214、314、414、514、614、714:表面处理层
100、200、300、400、500:内嵌型液晶面板
600:半内嵌型液晶面板
700:外嵌型液晶面板
120、220、320、420、520、620、720:液晶单元
125、225、325、425、525、625、725:液晶层
130、230、330、430、530、630、730:触摸传感电极部
131、231、331、431、531、631、731:检测电极
132、232、332、432、532、632、732:驱动电极
141、241、341、441、541、641、741:第一透明基板
142、242、342、442、542、642、742:第二透明基板
150、250、350、450、550、650、750:第二带粘合剂层的光学膜
151、251、351、451、551、651、751:第二光学膜
152、252、352、452、552、652、752:第二粘合剂层
170、270、370、470、570、670、770:导通结构
171、271、371、471、571、671、771:导通结构
具体实施方式
以下,对本发明的优选实施方式进行说明。需要说明的是,对于除了在本说明书中特别提及的事项以外的实施本发明所必须的事项,本领域技术人员可以基于本说明书所记载的有关发明的实施的教导和申请时的技术常识来理解。本发明可以基于本说明书所公开的内容和该领域中的技术常识来实施。
需要说明的是,在以下的附图中,有时对发挥相同作用的构件/部位标记相同符号进行说明,省略或简化重复的说明。另外,为了清楚地对本发明进行说明而对附图中记载的实施方式进行了示意化,其并不一定准确地表示实际提供的产品和部件的大小、比例尺。
<构成>
将这里公开的带粘合剂层的光学膜的构成例示意性地示于图1。该带粘合剂层的光学膜10依次具有光学膜11、抗静电层13以及粘合剂层12。具体而言,在光学膜11的一面(第一面)11A设置有抗静电层13,在抗静电层13的一面(与光学膜11侧相反侧的面)上配置有粘合剂层12。另外,带粘合剂层的光学膜10可以在光学膜11的另一面(第二面,也称为背面)11B具有表面处理层14。带粘合剂层的光学膜10将其粘合剂层12的粘合面12A粘贴于被粘附物(保护对象、例如液晶单元的可视侧的透明基板等光学部件)的表面而使用。使用前(即粘贴于被粘附物前)的带粘合剂层的光学膜10可以是粘合剂层12的粘合面(对于被粘附物的粘贴面)12A被至少粘合剂层12侧成为剥离面的剥离衬(未图示)保护的形态。需要说明的是,可以在带粘合剂层的光学膜10的背面(表面处理层14的外表面,在不具有表面处理层14的情况下为光学膜11的背面)设置表面保护膜(未图示)。
<光学膜>
这里公开的光学膜可以是被称为在液晶显示装置等图像显示装置中作为光学构件使用的偏振膜(也称为偏振片)、相位差膜(也称为相位差板,包括波片)、光学补偿膜、亮度提高膜、光扩散膜、反射膜、反透射膜等光学膜。优选的一个方式的光学膜为偏振膜、相位差膜。可以是它们中的1种单独构成光学膜,此外,也可以组合2种以上(典型的是层叠)而以光学膜的形式使用。这样的光学膜可以是将例如包含偏振膜的偏振层、和相位差层膜等其它光学层层叠而成的。以下,作为光学膜的优选例,对偏振膜进行说明,但并不意图将这里公开的技术限定于此。
作为这里公开的光学膜的优选例使用的偏振膜通常可以具备起偏镜、和配置于该起偏镜的至少一面(优选为两面)的透明保护膜。作为起偏镜,没有特别限定,可以使用例如使碘、二色性染料的二色性物质吸附于亲水性高分子膜并对其进行单向拉伸而得到的起偏镜。作为亲水性高分子膜,可列举聚乙烯醇(PVA)类膜、部分甲缩醛化PVA类膜、乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物类部分皂化膜等。作为起偏镜,也可以使用PVA的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯类取向膜等。其中,优选由PVA类膜和碘等二色性物质制成的起偏镜。
起偏镜的厚度没有特别限制,一般为约80μm以下。另外,从厚度减薄化的观点考虑,也可以使用厚度约10μm以下(优选为约1~7μm)的厚度薄的起偏镜。厚度薄的起偏镜的厚度不均少,视觉辨认性优异,而且尺寸变化少,因此,耐久性也优异。使用厚度薄的起偏镜也有助于偏振膜的厚度减薄化。
作为构成透明保护膜的材料,例如可优选使用透明性、机械强度、热稳定性、水分阻隔性、各向同性等优异的热塑性树脂。作为这样的热塑性树脂的具体例子,可列举例如:三乙酸纤维素(TAC)等纤维素树脂、聚酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、环烯烃类树脂(典型的是降冰片烯类树脂)、聚芳酯树脂、聚苯乙烯树脂、PVA树脂、及这些树脂中的2种以上的混合物等。在优选的方式中,可以采用下述构成:在起偏镜的一面配置例如由TAC等热塑性树脂形成的透明保护膜,在另一面配置由环烯烃类树脂(典型的是降冰片烯类树脂)、或(甲基)丙烯酸树脂形成的透明保护膜。在优选的其它方式中,可以在起偏镜的一面配置例如由TAC等热塑性树脂形成的透明保护膜,在另一面使用(甲基)丙烯酸类、氨基甲酸酯类、丙烯酸氨基甲酸酯类、环氧类、有机硅类等热固性树脂或紫外线固化型树脂作为透明保护膜。这些透明保护膜可以经由PVA类等的粘接剂层叠于起偏镜。根据目的,可以在透明保护膜中含有1种以上任意适当的添加剂。
在起偏镜与透明保护膜的贴合中使用的粘接剂只要光学透明即可,没有特别限制,可以使用水性、溶剂性、热熔性、自由基固化型、阳离子固化型的各种形态的粘接剂。其中,优选水性粘接剂或自由基固化型粘接剂。
另外,也可以在光学膜的背面(即与设置有抗静电层的一侧相反侧的面)设置表面处理层。表面处理层可以设置于用于光学膜的上述的透明保护膜,另外,也可以另行与透明保护膜分开设置于光学膜上。
作为表面处理层的优选例,可举出硬涂层。作为硬涂层的形成材料,例如可以使用热塑性树脂、通过热或放射线而固化的材料。作为使用的材料,可列举热固化型树脂、紫外线固化型树脂、电子束固化型树脂等放射线固化性树脂。其中,优选紫外线固化型树脂。紫外线固化型树脂通过利用紫外线照射的固化处理,可以高效地形成固化树脂层,因此,加工性优异。作为固化型树脂,可以使用聚酯类、丙烯酸类、氨基甲酸酯类、酰胺类、有机硅类、环氧类、三聚氰胺类等中的1种或2种以上,这些可以是包含单体、低聚物、聚合物等的形态。放射线固化型树脂(典型的是紫外线固化型树脂)由于不需要热(可以成为基材损伤的原因),加工速度优异,因而特别优选。
作为表面处理层的其它例,可列举以视觉辨认性的提高为目的的防眩处理层、防反射层。可以在上述硬涂层上设置防眩处理层、防反射层。防眩处理层的构成材料没有特别限定,可以使用例如:放射线固化型树脂、热固性树脂、热塑性树脂等。作为防反射层,可以使用氧化钛、氧化锆、氧化硅、氟化镁等。防反射层可以具有由多个层构成的多层结构。作为表面处理层的其它例,可举出防粘附层等。
在以具备表面处理层的方式实施这里公开的技术的情况下,可以使表面处理层中含有抗静电剂来赋予导电性。作为抗静电剂,可以没有特别限制地使用后面叙述的导电剂。
这里公开的光学膜的厚度(在由多个层构成的情况下为它们的总厚度)没有特别限定,例如为约1μm以上,通常为约10μm以上,约20μm以上是适当的。例如,在设置透明保护膜的情况下,从保护性等观点考虑,光学膜的厚度优选为约30μm以上、更优选为约50μm以上、进一步优选为约70μm以上。光学膜的上限没有特别限制,例如为约1mm以下、通常为约500μm以下,约300μm以下是适当的。从光学特性、厚度减薄化的观点考虑,上述厚度优选为约150μm以下、更优选为约120μm以下、进一步优选为约100μm以下。
<粘合剂层>
构成这里公开的粘合剂层的粘合剂只要作为构成该粘合剂层的基础聚合物的聚合物A具有官能团a就没有特别限定,例如,可以是包含选自丙烯酸类、橡胶类、氨基甲酸酯类、有机硅类、乙烯基烷基醚类、乙烯基吡咯烷酮类、丙烯酰胺类、纤维素类等的各种粘合剂中的1种或2种以上而构成的粘合剂层。因此,作为构成粘合剂层的基础聚合物的聚合物A可以是丙烯酸类聚合物、橡胶类聚合物、氨基甲酸酯类聚合物、有机硅类聚合物、乙烯基烷基醚类聚合物、乙烯基吡咯烷酮类聚合物、丙烯酰胺类聚合物、纤维素类聚合物等。其中,从透明性、适宜的润湿性、凝聚性、粘接性等粘合特性、耐候性、耐热性等观点考虑,优选丙烯酸类粘合剂。以下,将上述粘合剂层为丙烯酸类粘合剂层的构成作为主要实例,更详细地说明这里公开的技术,但并不意图将上述粘合剂层限定于由丙烯酸类粘合剂形成。
(丙烯酸类粘合剂)
在优选的一个方式中采用的丙烯酸类粘合剂是指,以丙烯酸类聚合物为基础聚合物(该粘合剂中所含的聚合物成分中的主成分、即含量多于50重量%的成分)的粘合剂。另外,“丙烯酸类聚合物”是指将1分子中具有至少1个(甲基)丙烯酰基的单体(以下,有时将其称为“丙烯酸类单体”)作为主要构成单体成分(单体的主成分、即在构成丙烯酸类聚合物的单体的总量中占据50重量%以上的成分)的聚合物。上述“(甲基)丙烯酰基”是指包括丙烯酰基及甲基丙烯酰基之意。同样地,“(甲基)丙烯酸酯”是指包括丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之意。
(丙烯酸类聚合物)
作为上述丙烯酸类粘合剂的基础聚合物的丙烯酸类聚合物典型的是以(甲基)丙烯酸烷基酯为主构成单体成分的聚合物。作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯,例如,可以适当地使用下述式(1)所示的化合物。
CH2=C(R1)COOR2 (1)
这里,上述式(1)中的R1为氢原子或甲基,R2为碳原子数1~20的烷基(是包含链状烷基及脂环式烷基的意思)。从容易得到粘合特性优异的粘合剂的方面出发,优选R2是碳原子数1~18以下,有时将这种碳原子数的范围表示为C1-18)的链状烷基(是包含直链状烷基及支链状烷基的意思)的(甲基)丙烯酸烷基酯,更优选具有C1-14的链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。作为C1-14的链状烷基的具体例,可列举甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、正庚基、正辛基、异辛基、2-乙基己基、正壬基、异壬基、正癸基、异癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基等。对于作为R2可选择的脂环式烷基,可列举出环己基、异冰片基等。
在优选的一个方式中,在丙烯酸类聚合物的合成中使用的单体的总量(以下也称为“全部原料单体”)中,选自上述式(1)中的R2为C1-18的链状(甲基)丙烯酸烷基酯(更优选为C1-14、进一步优选为C4-10的链状(甲基)丙烯酸烷基酯、例如丙烯酸正丁酯(BA)及丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)中的一者或两者)中的1种或2种以上占据约50重量%以上、更优选为约60重量%以上、例如为约70重量%以上。根据由这样的单体组成得到的丙烯酸类聚合物,容易形成显示出适于这里公开的用途的粘合特性的粘合剂,因而优选。从官能团a的导入、相位差调整、折射率调整等观点考虑,将上述单体总量中所占的C1-18(例如C1-14、典型的是优选为C4-10)的链状(甲基)丙烯酸烷基酯的比例设为约95重量%以下是适当的,优选为约90重量%以下、更优选为85重量%以下(例如80重量%以下)。
另外,从粘合特性、耐久性、相位差的调整、折射率的调整等方面出发,作为在丙烯酸类聚合物的合成中使用的单体,优选使用具有芳香环结构的(甲基)丙烯酸酯。作为具有芳香环结构的(甲基)丙烯酸酯的芳香环结构,可列举苯环、萘环、噻吩环、吡啶环、吡咯环、呋喃环等。其中,优选具有苯环、萘环的(甲基)丙烯酸酯。作为具有芳香环结构的(甲基)丙烯酸酯,可以使用各种(甲基)丙烯酸芳基酯、(甲基)丙烯酸芳基烷基酯、(甲基)丙烯酸芳氧基烷基酯等。
作为具有芳香环结构的(甲基)丙烯酸酯的具体例,可列举例如:(甲基)丙烯酸苯酯、邻苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基甲酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、苯氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性甲酚(甲基)丙烯酸酯、苯酚环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基苄酯、(甲基)丙烯酸氯苄酯、(甲基)丙烯酸甲苯酯、(甲基)丙烯酸苯乙烯酯、羟乙基化β-萘酚丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-萘氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(4-甲氧基-1-萘氧基)乙酯、硫代(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸吡啶酯、(甲基)丙烯酸吡咯酯、聚(甲基)丙烯酸苯乙烯酯等。也可以使用(甲基)丙烯酸联苯酯等具有联苯环的(甲基)丙烯酸酯。它们可以单独使用1种,或者可以组合使用2种以上。其中,优选(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯。
在使用具有芳香环结构的(甲基)丙烯酸酯的情况下,其含量基于粘合特性、光学特性等适宜设定。在丙烯酸类聚合物的合成所使用的单体的总量中,将具有芳香环结构的(甲基)丙烯酸酯设为约5重量%以上是适当的,从良好地发挥由具有芳香环结构的(甲基)丙烯酸酯带来的效果(耐久性提高、液晶显示不均改善等)的观点考虑,优选为约10重量%以上、更优选为约15重量%以上(例如约20重量%以上)。具有芳香环结构的(甲基)丙烯酸酯的用量的上限为约30重量%以下是适当的,考虑到粘合特性、粘合剂层的锚固性等,优选为约小于30重量%、更优选为约小于25重量%(例如小于22重量%)。
典型地,对于作为基础聚合物的聚合物A(典型的是丙烯酸类聚合物)所具有的官能团a,通过使具有官能团a的单体共聚而导入聚合物A的分子内。上述官能团a与后面叙述的抗静电层中所含的官能团b相互作用,提高抗静电层与粘合剂层的密合性。不仅如此,在粘合剂层内成为交联点,可以提高粘合剂的凝聚力、耐热性。也可以通过适量使用含有官能团a的单体来调整聚合物A的玻璃化转变温度(Tg),从而调整粘合特性。需要说明的是,官能团a的导入形态不限定于含有官能团a的单体的共聚,也可以在聚合物A的聚合后的适当时刻,利用适当的化学反应将含有官能团a的化合物附加至聚合物A中而进行导入。
作为官能团a,只要与官能团b相互作用,就没有特别限制。官能团a可以选自例如由羧基、酸酐基、羟基及硫醇基组成的组、或者由唑啉基及异氰酸酯组成的组中的任一组。作为官能团a,可以单独采用1种,也可以采用2种以上。其中,官能团a优选为选自羧基、酸酐基、羟基及硫醇基中的至少1种官能团。聚合物A(典型的是丙烯酸类聚合物)中进行共聚的含有官能团a的单体的优选例为含羧基单体、含酸酐基单体、含羟基单体。可以在聚合物A的聚合后的适当时刻,利用适当的化学反应将含有硫醇基的化合物附加至聚合物A,从而导入硫醇基。
作为含羧基单体,可示例出:丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯等烯属不饱和单羧酸;衣康酸、马来酸、富马酸、丁烯酸、异丁烯酸、柠康酸等烯属不饱和二羧酸。
作为含酸酐基单体,可列举马来酸酐、衣康酸酐、上述烯属不饱和二羧酸等的酸酐。
作为含羟基单体,可列举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基己酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、(甲基)丙烯酸酯(4-羟基甲基环己基)甲酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯类;聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯等亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯类;乙烯醇、烯丙醇、2-羟乙基乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚等不饱和醇类;等等。
这些含有官能团的单体可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
可以使上述以外的含有官能团的单体与这里公开的技术中的丙烯酸类聚合物共聚。该单体可以出于例如丙烯酸类聚合物的Tg调整、粘合性能的调整等目的而使用。例如,作为可以提高粘合剂的凝聚力、耐热性的单体,可列举含磺酸基单体、含磷酸基单体、含氰基单体等。另外,作为可以对丙烯酸类聚合物导入可成为交联基团点的官能团、或者可以有助于与玻璃等被粘附物的密合力的提高的单体,可列举含酰胺基单体、含氨基单体、含酰亚胺基单体、含环氧基单体、具有含有氮原子的环的单体、含酮基单体、含异氰酸酯基单体、含烷氧基甲硅烷基单体等。其中,可以优选使用如下述所示例出的含酰胺基单体、含氨基单体、具有含有氮原子的环的单体。
含酰胺基单体:例如(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺。
含氨基单体:例如(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯。
具有含有氮原子的环的单体:例如N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-甲基乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基唑、N-乙烯基吗啉、N-乙烯基己内酰胺、N-(甲基)丙烯酰基吗啉、N-(甲基)丙烯酰基吡咯烷酮。
上述含有官能团的单体的含量没有特别限定,在基础聚合物(典型的是丙烯酸类聚合物)的合成所使用的单体的总量中通常为约40重量%以下,约30重量%以下是适当的,从粘合特性等观点考虑,优选为约20重量%以下、更优选为约15重量%以下、进一步优选为10重量%以下(例如5重量%以下)。含有官能团的单体在基础聚合物的合成所使用的单体的总量中所占的含量的下限通常为约0.001重量%以上,约0.01重量%以上是适当的,从可以适宜发挥含有官能团的单体共聚的效果的观点考虑,优选为约0.1重量%以上、更优选为约0.5重量%以上、进一步优选为约1重量%以上。
另外,含有官能团a的单体的含量没有特别限定,从粘合特性等观点考虑,在基础聚合物(典型的是丙烯酸类聚合物)的合成所使用的单体的总量中设为约20重量%以下是适当的,优选为约15重量%以下、更优选为约10重量%以下(例如约5重量%以下)。含有官能团a的单体在基础聚合物的合成所使用的单体的总量中所占的含量的下限通常为约0.001重量%以上,约0.01重量%以上是适当的,从适宜发挥基于官能团a的固定性提高效果的观点考虑,优选为约0.1重量%以上、更优选为约0.5重量%以上、进一步优选为约1重量%以上。
在优选的一个方式中,作为基础聚合物(典型的是丙烯酸类聚合物)的单体成分,使用含羧基单体及含羟基单体中的至少一者(优选为两者)。在使用含羧基单体作为丙烯酸类聚合物的单体成分的情况下,从粘合剂的凝聚性、锚固性等观点考虑,含羧基单体在基础聚合物的合成所使用的单体的总量所占的量通常为约0.001重量%以上,约0.01重量%以上是适当的,优选为约0.1重量%以上、更优选为约0.2重量%以上,例如可以为1重量%以上,也可以为3重量%以上。为了得到期望的粘合特性,适宜设定含羧基单体的用量的上限,在基础聚合物的合成所使用的单体的总量中约10重量%以下是适当的,优选为约8重量%以下、更优选为约6重量%以下,例如可以为约3重量%以下,也可以为约1重量%以下。
在使用含羟基单体作为基础聚合物(典型的是丙烯酸类聚合物)的单体成分的情况下,从粘合剂的凝聚性、锚固性等观点考虑,含羟基单体在基础聚合物的合成所使用的单体的总量中所占的量通常为约0.001重量%以上,约0.01重量%以上是适当的,优选为约0.1重量%以上。为了得到期望的粘合特性,适宜设定含羟基单体的用量的上限,在基础聚合物的合成所使用的单体的总量中,约5重量%以下是适当的,优选为约3重量%以下、更优选为约1重量%以下(例如约0.5重量%以下)。
作为除上述含有官能团的单体以外可以使用的其它共聚性单体,可列举:乙酸乙烯基酯、丙酸乙烯基酯等乙烯基酯类单体;苯乙烯、取代苯乙烯(α-甲基苯乙烯等)、乙烯基甲苯等芳香族乙烯基化合物;(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等含有非芳香性环的(甲基)丙烯酸酯;乙烯、丙烯、异戊二烯、丁二烯、异丁烯等烯烃类单体;氯乙烯、偏氯丁烯等含氯单体;(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等含烷氧基单体;甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚等乙烯基醚类单体;等等。它们可以单独使用1种,或者可以组合使用2种以上。在使用这样的其它共聚性单体的情况下,其用量没有特别限制,通常设为基础聚合物(典型的是丙烯酸类聚合物)的合成所使用的单体的总量的约30重量%以下(例如0~30重量%)是适当的,优选为约10重量%以下(例如约3重量%以下)。这里公开的技术也可以以基础聚合物的合成所使用的单体成分实质上不含上述其它共聚性单体的方式实施。
作为可构成基础聚合物(典型的是丙烯酸类聚合物)的共聚性单体的其它例,可列举多官能单体。作为多官能单体的具体例,可列举1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、亚甲基双丙烯酰胺等、1分子中具有2个以上(甲基)丙烯酰基的化合物。多官能单体可以单独使用1种,或者可以组合使用2种以上。在使用这样的多官能单体的情况下,其用量没有特别限制,通常设为基础聚合物的合成所使用的单体的总量的约2重量%以下(更优选为约1重量%以下)是适当的。
在聚合中使用的引发剂可以从公知或常用的聚合引发剂中适宜选择。例如,可以优选使用2,2’-偶氮二异丁腈等偶氮类聚合引发剂。作为聚合引发剂的其它例,可列举过氧化物类引发剂(过硫酸钾等过硫酸盐、过氧化苯甲酰、过氧化氢等);苯基取代乙烷等取代乙烷类引发剂;芳香族羰基化合物;等等。作为聚合引发剂的又一其它例子,可列举出基于过氧化物与还原剂的组合的氧化还原类引发剂。作为所述氧化还原类引发剂的例子,可列举出过氧化物与抗坏血酸的组合(过氧化氢水与抗坏血酸的组合等)、过氧化物与铁(II)盐的组合(过氧化氢水与铁(II)盐的组合等)、过硫酸盐与亚硫酸氢钠的组合等。
这样的聚合引发剂可以单独使用1种,或者可以组合使用2种以上。聚合引发剂的用量只要是通常的用量即可,例如,相对于全部原料单体100重量份,可以从0.005~1重量份(典型的是0.01~1重量份)左右的范围中选择。
得到具有该单体组成的基础聚合物(典型的是丙烯酸类聚合物)的方法没有特别限定,可以采用溶液聚合法、乳液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法等各种聚合方法。从透明性、粘合性能等观点考虑,可以适宜采用溶液聚合法。作为进行聚合时的单体供给方法,可以适宜采用一次供给全部单体原料的一次性加入方式、连续供给(滴加)方式、分批供给(滴加)方式等。聚合温度可以根据使用的单体及溶剂的种类、聚合引发剂的种类等适宜选择,例如可以设为20℃~170℃(典型的是40℃~140℃)左右。另外,合成的基础聚合物可以是无规共聚物,也可以是嵌段共聚物、接枝共聚物等。从生产性等观点考虑,通常优选为无规共聚物。
作为优选的一个方式的溶液聚合中使用的溶剂(聚合溶剂),例如可以使用选自甲苯、二甲苯等芳香族化合物类(典型的是芳香族烃类);乙酸乙酯等乙酸酯类;己烷等脂肪族或脂环式烃类;1,2-二氯乙烷等卤代烷烃类;异丙醇等低级醇类(例如,碳原子数1~4的一元醇类);叔丁基甲基醚等醚类;甲乙酮等酮类;等溶剂中的任1种溶剂、或2种以上的混合溶剂。
这里公开的技术中的基础聚合物(丙烯酸类聚合物)的通过GPC(凝胶渗透色谱法)得到的标准聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)为约10×104以上是适当的,从耐久性、耐热性等观点考虑,优选为约50×104以上、更优选为约80×104以上、进一步优选为约120×104以上。另外,上述Mw为约500×104以下是适当的,从形成粘合剂层时的涂敷性等观点考虑,优选为约300×104以下、更优选为约250×104以下、进一步优选为约200×104以下。
具体而言,上述Mw可以使用商品名“HLC-8120GPC”(东曹株式会社制)作为GPC测定装置并在下述的条件下进行测定。
[GPC的测定条件]
样品浓度:0.2重量%(四氢呋喃溶液)
样品注入量:100μL
洗脱液:四氢呋喃(THF)
流量(流速):0.8mL/分
柱温(测定温度):40℃
色谱柱:东曹株式会社制、G7000HXL+GMHXL+GMHXL
检测器:差示折射计(RI)
标准试样:聚苯乙烯
(离子性化合物)
这里公开的粘合剂层的特征在于包含离子性化合物。离子性化合物作为导电成分提高粘合剂层的导电性。可以优选使用例如选自碱金属盐、有机阳离子-阴离子盐等中的1种或2种以上。从锚固性的观点考虑,更优选有机阳离子-阴离子盐。
(碱金属盐)
作为构成碱金属盐的阳离子部的碱金属离子,可列举锂、钠、钾等各离子。这些碱金属离子中,优选锂离子。
碱金属盐的阴离子部可以由有机物构成,也可以由无机物构成。作为构成有机盐的阴离子部,可列举例如:CH3COO-、CF3COO-、CH3SO3 -、CF3SO3 -、(CF3SO2)3C-、C4F9SO3 -、C3F7COO-、(CF3SO2)(CF3CO)N-、(FSO2)2N-、-O3S(CF2)3SO3 -、PF6 -、CO3 2-、下述通式(1)~(4)表示的阴离子等。
(1)(CnF2n+1SO2)2N-(其中,n为1~10的整数);
(2)CF2(CmF2mSO2)2N-(其中,m为1~10的整数);
(3)-O3S(CF2)lSO3 -(其中,l为1~10的整数);
(4)(CpF2p+1SO2)N-(CqF2q+1SO2)(其中,p、q为1~10的整数)。阴离子部含有氟原子的离子性化合物由于电离性良好,因而可以优选使用。作为无机的阴离子部,可以使用Cl-、Br-、I-、AlCl4 -、Al2Cl7 -、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、NO3 -、AsF6 -、SbF6 -、NbF6 -、TaF6 -、(CN)2N-等。作为阴离子部,优选(CF3SO2)2N-、(C2F5SO2)2N-等的(全氟烷基磺酰)亚胺,特别优选(CF3SO2)2N-表示的(三氟甲磺酰)亚胺。
作为碱金属的有机盐,具体可以列举:乙酸钠、藻酸钠、木质素磺酸钠、甲苯磺酸酸钠、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N、Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N、Li(C4F9SO2)2N、Li(CF3SO2)3C、KO3S(CF2)3SO3K、LiO3S(CF2)3SO3K等。其中,优选为LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N、Li(C4F9SO2)2N、Li(CF3SO2)3C等,更优选为Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N、Li(C4F9SO2)2N等含氟酰亚胺锂盐,特别优选(全氟烷基磺酰)亚胺锂盐。
作为碱金属的无机盐,可列举高氯酸锂、碘化锂。
上述碱金属盐可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
(有机阳离子-阴离子盐)
这里公开的技术中使用的“有机阳离子-阴离子盐”是指有机盐,且其阳离子成分由有机物构成,阴离子成分可以是有机物,也可以是无机物。
作为构成有机阳离子-阴离子盐的阳离子成分,具体可列举:吡啶阳离子、哌啶阳离子、吡咯烷阳离子、具有吡咯啉骨架的阳离子、具有吡咯骨架的阳离子、咪唑阳离子、四氢嘧啶阳离子、二氢嘧啶阳离子、吡唑阳离子、吡唑啉阳离子、四烷基铵阳离子、三烷基锍阳离子、四烷基阳离子等。
作为有机阳离子-阴离子盐的阴离子成分,可列举例如:Cl-、Br-、I-、AlCl4 -、Al2Cl7 -、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、NO3 -、CH3COO-、CF3COO-、CH3SO3 -、CF3SO3 -、(CF3SO2)3C-、AsF6 -、SbF6 -、NbF6 -、TaF6 -、(CN)2N-、C4F9SO3 -、C3F7COO-、(CF3SO2)(CF3CO)N-、(FSO2)2N-、-O3S(CF2)3SO3 -、下述通式(1)~(4)表示的阴离子等。
(1)(CnF2n+1SO2)2N-(其中,n为1~10的整数);
(2)CF2(CmF2mSO2)2N-(其中,m为1~10的整数);
(3)-O3S(CF2)lSO3 -(其中,l为1~10的整数);
(4)(CpF2p+1SO2)N-(CqF2q+1SO2)(其中,p、q为1~10的整数)。阴离子成分含有氟原子的离子性化合物的电离性良好,因此可以优选使用。上述阴离子成分所具有的全氟烷基的碳原子数优选为1~3、更优选为1或2。这些离子性化合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
(其它离子性化合物)
另外,作为离子性化合物,除了上述的碱金属盐、有机阳离子-阴离子盐以外,还可以使用氯化铵、氯化铝、氯化铜、氯化亚铁、氯化铁、硫酸铵等无机盐。另外,这里公开的离子性化合物一般包含被称为离子性表面活性剂的化合物。作为离子性表面活性剂,可列举:季铵盐、盐、锍盐、吡啶盐、具有氨基等阳离子性官能团的阳离子型表面活性剂;羧酸、磺酸酯、硫酸酯、磷酸酯、亚磷酸酯等具有阴离子性官能团的阴离子型表面活性剂;磺基甜菜碱及其衍生物、烷基甜菜碱及其衍生物、咪唑啉及其衍生物、烷基咪唑甜菜碱及其衍生物等两性离子性表面活性剂;等等。有机阳离子-阴离子盐可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为离子性化合物,可列举离子性固体及离子性液体,可以优选使用离子性液体。离子性液体容易在粘合剂层内移动,容易在层内均匀地分散,另一方面,由于化学作用等而集中存在,会对粘合剂的要求特性(典型的是猫定性)造成影响。在使用离子性液体作为离子性化合物的情况下,存在可以适宜发挥由这里公开的技术带来的效果的倾向。在聚合物A为丙烯酸类聚合物的情况下,特别优选使用离子性液体作为离子性化合物。
需要说明的是,“离子性液体”是指,在40℃以下呈液态的熔融盐。离子性液体在呈液态的温度区域中,与固体的盐相比,可以容易地进行对粘合剂的添加、分散或溶解。此外,离子性液体没有蒸气压(非挥发性),因此,不会经时消失,具有可以持续得到抗静电性的特征。这里公开的技术中使用的离子性液体优选为在室温(25℃)以下为液态的熔融盐。在上述的离子性化合物中,优选在40℃以下呈液态的有机阳离子-阴离子盐(有机阳离子-阴离子盐的离子性液体),更优选在室温(25℃)以下呈液态的有机阳离子-阴离子盐(有机阳离子-阴离子盐的离子性液体)。
在粘合剂层中,相对于基础聚合物(聚合物A、例如丙烯酸类聚合物)100重量份,离子性化合物的含量5~20重量份。通过将离子性化合物的含量设为5重量份以上,粘合剂层的导电性提高。另外,通过将离子性化合物的含量设为20重量份以下,可以抑制加热耐久性的降低。考虑导电性的平衡等,相对于基础聚合物100重量份,可以将上述离子性化合物的含量设为例如约5重量份以上。相对于基础聚合物100重量份,上述离子性化合物的含量的上限优选为约17重量份以下,例如可以为约15重量份以下,从加热耐久性的观点考虑,可以为约10重量份以下。
(粘合剂组合物)
这里公开的技术中,粘合剂层的形成中所使用的粘合剂组合物的形态没有特别限定。例如,可以为有机溶剂中包含粘合成分的形态的粘合剂组合物(溶剂型粘合剂组合物)、粘合成分分散于水性溶剂中的形态的粘合剂组合物(水分散型粘合剂组合物、典型的是水性乳液型粘合剂组合物)、无溶剂型粘合剂组合物(例如,通过紫外线、电子束等之类的活性能量射线的照射发生固化的类型的粘合剂组合物、热熔型粘合剂组合物)等。可以以具备由溶剂型粘合剂组合物形成的粘合剂层的方式优选地实施这里所公开的技术。上述溶剂型粘合剂组合物中所含的有机溶剂例如可以为由甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、己烷、环己烷、甲基环己烷、庚烷及异丙醇中任一者形成的单独溶剂,也可以为以它们中任一者为主成分的混合溶剂。
这里公开的技术中,作为粘合剂层的形成中所使用的粘合剂组合物(优选为溶剂型粘合剂组合物),可以优选采用可以使该组合物中所含的作为基础聚合物的聚合物A(典型的是丙烯酸类聚合物)适宜交联的方式构成的粘合剂组合物。作为具体的交联方法,可以适宜采用下述方法:可以通过使具有适当的官能团(羟基、羧基等)的单体共聚而将交联基团点导入到基础聚合物中,再将能够与其官能团反应而形成交联结构的化合物(交联剂)添加于基础聚合物来进行反应的方法。
作为交联剂,可列举例如:异氰酸酯类交联剂、环氧类交联剂、唑啉类交联剂、氮丙啶类交联剂、三聚氰胺类交联剂、碳化酰亚胺类交联剂、肼类交联剂、胺类交联剂、亚胺类交联剂、过氧化物类交联剂(例如过氧化苯甲酰)、金属螯合物类交联剂(典型的是多官能金属螯合物)、金属醇盐类交联剂、金属盐类交联剂等。交联剂可以单独使用1种,或者可以组合使用2种以上。其中,优选异氰酸酯类交联剂、环氧类交联剂、过氧化物类交联剂、金属螯合物类交联剂。例如,在使用丙烯酸类聚合物作为基础聚合物的情况下,优选异氰酸酯类交联剂、过氧化物类交联剂,更优选异氰酸酯类交联剂与过氧化物类交联剂的组合使用。
交联剂的用量可以根据基础聚合物(例如丙烯酸类聚合物)的组成及结构(分子量等)、带粘合剂层的光学膜的用途等适宜选择。通常,交联剂相对于基础聚合物100重量份的用量为约0.01重量份以上是适当的,从提高粘合剂的凝聚力的观点考虑,优选为约0.02重量份以上、更优选为约0.03重量份以上(例如0.1重量份以上)。对于交联剂的用量的上限,通常,相对于基础聚合物100重量份为约10重量份以下是适当的,从对被粘附物的润湿性等观点考虑,优选为约5重量份以下、更优选为约3重量份以下、进一步优选为约1重量份以下。
上述粘合剂组合物中根据需要可以进一步配合以往公知的各种添加剂。作为上述添加剂的例子,可列举出表面润滑剂、流平剂、增塑剂、软化剂、填充剂、抗氧剂、防腐剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、阻聚剂、交联促进剂、硅烷偶联剂等。另外,粘合剂层除离子性化合物以外,可以任意含有除离子性化合物以外的导电成分,也可以不含有。另外,还可以配合在以丙烯酸类聚合物为基础聚合物的粘合剂组合物中公知和/或常用的增粘树脂、剥离调节剂。进而,对于这里公开的粘合剂层,出于调节再剥离性、吸湿性的目的,可以含有或不含有聚丙二醇等环氧烷化合物。进而,通过乳液聚合法合成粘合性聚合物的情况下,优选使用乳化剂、链转移剂(也称为分子量调节剂或聚合度调节剂)。作为这些任意成分的添加剂的含量可以根据使用目的适宜确定。相对于基础聚合物100重量份,上述任意添加剂的用量通常为约5重量份以下,设为约3重量份以下(例如约1重量份以下)是适当的。
(粘合剂层的形成方法)
这里公开的技术中的粘合剂层可以通过例如在设置于光学膜的抗静电层上直接赋予如上所述的粘合剂组合物并使其干燥或固化的方法(直接法)来形成。或者,可以通过对剥离衬的表面(剥离面)赋予上述粘合剂组合物并使其干燥或固化,从而在该表面上形成粘合剂层,使该粘合剂层贴合于设置于光学膜的抗静电层表面并转印该粘合剂层的方法(转印法)来形成。进行粘合剂组合物的赋予(典型的是涂布)时,可以适宜采用辊涂法、凹版涂布法等各种方法。根据需要可以在加热下进行粘合剂组合物的干燥。作为使粘合剂组合物固化的方法,可以适宜采用紫外线、激光线、α射线、β射线、γ射线、X射线、电子束等。
(粘合剂层的表面电阻值)
从抗静电等观点考虑,粘合剂层的表面电阻值为约1×1012Ω/□以下是适当的。如果将表面电阻值被限制为给定值以下的粘合剂层应用于液晶面板(例如内嵌型液晶面板)用途,则可以基于导电性而适宜地防止静电不均的发生。另外,从触摸传感灵敏度、耐久性的观点考虑,上述表面电阻值的下限优选为约1×108Ω/□以上是适当的。从上述观点考虑,例如,在应用于后面叙述的外嵌型液晶单元的情况下,上述表面电阻值优选为约1×1010Ω/□~1×1012Ω/□。另外,在应用于后面叙述的半内嵌型液晶单元的情况下,上述表面电阻值优选为约1×109Ω/□~1×1012Ω/□。此外,在应用于后面叙述的内嵌型液晶单元的情况下,上述表面电阻值优选为约1×108Ω/□~1×1010Ω/□,从耐久性的观点考虑,更优选为约1×109Ω/□~1×1010Ω/□。
粘合剂层的表面电阻值如下所述地测定:对形成于剥离衬上的粘合剂层的表面,在温度23℃、50%RH的气氛中,按照JIS K 6911在施加电压250V、施加时间10秒钟的条件下进行测定。作为电阻率计,可以使用市售的电阻率计(例如三菱化学ANALYTECH株式会社制造的商品名“Hiresta UP MCP-HT450型”)。在后面叙述的实施例中也采用同样的方法。
(粘合剂层的厚度)
虽无特别限制,但粘合剂层的厚度可以设为例如约1μm以上,通常设为约3μm以上是适当的。从抗静电性、耐久性、确保在侧面设置有导通路径的情况下与该导通路径的接触面积的观点考虑,粘合剂层的厚度优选为约5μm以上、更优选为约7μm以上、进一步优选为约10μm以上。上述厚度可以设为例如约100μm以下,通常优选为约50μm以下(例如约35μm以下)。
<抗静电层>
这里公开的抗静电层包含导电性聚合物和聚合物B。典型地,聚合物B可以在抗静电层中作为粘合剂发挥功能。抗静电层配置于光学膜与粘合剂层之间,不仅作为提高与粘合剂层的光学膜的密合的增粘层发挥功能,而且通过具有给定的导电性而发挥提高带粘合剂层的光学膜的导电性的作用。
(导电性聚合物)
在这里公开的技术中,使用导电性聚合物作为抗静电层中所含的抗静电剂。通过使用导电性聚合物,可以适宜得到光学特性、外观、抗静电效果、加热时、加湿时的抗静电效果的稳定性优异的抗静电层。作为导电性聚合物,可列举聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚喹喔啉、聚乙烯亚胺、聚烯丙胺等聚合物。这样的导电性聚合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。其中,优选聚苯胺(苯胺类聚合物)、聚噻吩(噻吩类聚合物)。
作为这里公开的技术中可优选采用的导电性聚合物,可示例出聚噻吩及聚苯胺。需要说明的是,本说明书中,聚噻吩是指未取代或取代噻吩的聚合物。作为这里公开的技术中的取代噻吩聚合物的一个适宜的例子,可列举出聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)。
作为上述导电性聚合物,可以使用有机溶剂可溶性、水溶性、水分散性的导电性聚合物,没有特别限制。在优选的一个方式中,导电性聚合物以水溶液或水分散液的形态用于抗静电层形成。由此,可以将包含抗静电层形成用组合物的涂布液制成水溶液或水分散液的形态,因此可以避免由有机溶剂导致的光学膜改性的风险。由于容易将聚苯胺、聚噻吩等导电性聚合物制成水溶液或水分散液的形态,因此可以优选使用。其中,更优选聚噻吩。需要说明的是,水溶液或水分散液除水以外,还可以包含水性溶剂。例如,可以将甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、仲戊醇、叔戊醇、1-乙基-1-丙醇、2-甲基-1-丁醇、正己醇、环己醇等醇类中的1种或2种以上以与水的混合溶剂(水性溶剂)的形态使用。
上述导电性聚合物的水溶液、水分散液例如可以通过将具有亲水性官能团的导电性聚合物(可以通过使分子内具有亲水性官能团的单体共聚等方法而合成)溶解或分散于水中而制备。作为上述亲水性官能团,可示例出磺基、氨基、酰胺基、亚胺基、羟基、巯基、肼基、羧基、季铵基、硫酸酯基(-O-SO3H)、磷酸酯基(例如-O-PO(OH)2)等,该亲水性官能团可以形成盐。作为聚噻吩水溶液的市售品,可示例出Nagase ChemteX Corporation制造的商品名“Denatron”系列。另外,作为聚苯胺磺酸水溶液的市售品,可示例出MITSUBISHI RAYONCO.,LTD.制造的商品名“aqua-PASS”。
这里公开的技术的在优选的一个方式中,在抗静电层形成用组合物的制备中使用聚噻吩水溶液。聚苯乙烯磺酸酯(PSS)的聚噻吩水溶液(可以为聚噻吩中添加有PSS作为掺杂物的形态)。所述水溶液可以以1:1~1:10的重量比含有聚噻吩:PSS。上述水溶液中的聚噻吩与PSS的合计含量可以为例如1~5重量%左右。
从抗静电的观点考虑,在使用含有聚噻吩等导电性聚合物的液体(典型的是水溶液)制备的抗静电层形成用组合物中,导电性聚合物的含量在抗静电层中为约0.005重量%以上是适当的,优选为约0.01重量%以上。抗静电层形成用组合物中的导电性聚合物的含量的上限为例如约5重量%以下是适当的,优选为约3重量%以下、更优选为约1重量%以下、进一步优选为约0.7重量%以下。在使用上述抗静电层形成用组合物得到的抗静电层中,从抗静电的观点考虑,导电性聚合物的含量为约1重量%以上是适当的,优选为约3重量%以上、更优选为约5重量%以上、进一步优选为约7重量%以上、特别优选为约10重量%以上。抗静电层中的导电性聚合物的含量的上限优选为约90重量%以下。
(聚合物B)
另外,这里公开的抗静电层的特征在于包含聚合物B。可以将聚合物B定义为与导电性聚合物不同的聚合物。通过使抗静电层包含上述导电性聚合物及聚合物B,可以实现被膜形成性、对光学膜的密合性等。另外,抗静电层中所含的聚合物B具有与聚合物A所具有的官能团a相互作用的官能团b,该聚合物A作为基础聚合物而包含于粘合剂层中。由此,抗静电层与粘合剂层的密合性提高。
另外,聚合物B的特征在于,其分子内的聚醚单元为10mol%以下。由此,可抑制粘合剂层对抗静电层的锚固性的降低。根据TOF-SIMS分析可以确认:如果抗静电层中的聚合物B具有给定量以上的聚醚单元,则粘合剂层中所含的离子性化合物在与抗静电层的界面迁移;抗静电层中的聚合物B的聚醚单元为给定值以下时,不会发生上述粘合剂层中的离子性化合物的迁移,认为聚合物B的聚醚单元导致锚固性降低。认为通过将具有官能团b的聚合物B中的聚醚单元限制为给定量以下,可有效地抑制锚固性的降低。该效果可以在不减少粘合剂层中的离子性化合物量的情况下实现,因此,可以与抗静电性提高同时实现。关于这一点,没有特别限定的解释,但例如可以考虑如下。即,抗静电层中的聚合物B的聚醚单元以通过共聚等被导入至分子内的状态存在,不在层中游离。认为对于聚合物B而言,在抗静电层内,在与粘合剂层的界面或其附近,通过官能团b的存在而提高与粘合剂层的密合性,另一方面,具有聚醚单元的聚合物B由此吸引粘合剂层中的离子性化合物,导致锚固性降低。这里,在上述聚醚单元与具有官能团b的聚合物B分离的情况下,不会阻碍由官能团b带来的密合性提高(后面叙述的实施例6~7)。认为在这样的形态中,具有聚醚单元的化合物可以超过上述界面而转移至粘合剂层,或者粘合剂层中的离子性化合物可以超过上述界面而转移至包含具有聚醚单元的化合物的抗静电层内,这些化合物不会在粘合剂层与抗静电层的界面附近集中存在。
从抑制锚固性降低的观点考虑,聚合物B分子内的聚醚单元优选为约5mol%以下、更优选为约3mol%以下、进一步优选为约1mol%以下(例如0.1mol%以下)。这里公开的技术可以适宜地以聚合物B在分子内实质上不含聚醚单元的方式实施。这里,“聚合物B在分子内实质上不含聚醚单元”是指,聚合物B分子内的聚醚单元为0.1mol%以下。例如通过使具有聚醚单元的单体聚合或共聚而将上述的聚醚单元导入至聚合物B中。因此,在聚合物B的合成中,通过限制具有聚醚单元的单体的用量,可以得到分子内的聚醚单元量被限制的聚合物B。
需要说明的是,上述聚合物B中的聚醚单元的mol%是在将构成聚合物B的重复单元视为一分子时在聚合物B中的聚醚单元的摩尔比例[mol%]。换言之,上述聚醚单元的mol%是作为重复单元的聚醚单元数在构成聚合物B的重复单元的总数中所占的比例。
另外,抗静电层中所含的聚合物B具有与粘合剂层中所含的聚合物A的官能团a相互作用的官能团b。作为官能团b,只要与上述官能团a相互作用就没有特别限制。官能团b例如可以选自由羧基、酸酐基、羟基及硫醇基组成的组、或者由唑啉基及异氰酸酯基组成的组中的任一组。作为官能团b,可以单独采用1种,也可以采用2种以上。其中,官能团b优选为选自唑啉基及异氰酸酯基中的至少1种官能团。从膜形成性等观点考虑,特别优选唑啉基。另外,作为官能团b的唑啉基容易在比较低的温度下与粘合剂层中的聚合物A的官能团a发生反应而提高锚固性。需要说明的是,典型地,通过使含有官能团b的单体聚合或共聚而将上述官能团b导入至聚合物B中。
在通过使含有官能团b的单体(例如含唑啉基单体)聚合或共聚而将聚合物B(例如含唑啉基聚合物)中的官能团b(例如唑啉基)导入至聚合物B中的情况下,含有官能团b的单体在聚合物B的合成中使用的单体总量所占的比例(可以是共聚比例)[mol%]没有特别限定,例如约10mol%以上,通常为约30mol%以上是适当的。在优选的一个方式中,粘合剂层的锚固性提高的观点考虑,含有官能团b的单体在聚合物B的合成所使用的单体总量中所占的比例[mol%]为约50mol%以上、更优选为约70mol%以上、进一步优选为约80mol%以上,可以为例如约90mol%以上。聚合物B可以为实质上含有官能团b的单体的均聚物。重视聚合物B的其它特性(例如作为粘合剂的特性),可以将含有官能团b的单体的比例(共聚比例)[mol%]设为约小于95mol%、约小于90mol%。在另一方式中,含有官能团b的单体的比例[mol%]可以小于70mol%,也可以约小于50mol%(例如小于40mol%)。
作为在抗静电层中使用的聚合物B,只要是上述聚醚单元为10mol%以下、且具有上述官能团b的聚合物,就没有特别限制,可以使用各种聚合物。作为聚合物B的具体例,可列举含唑啉基聚合物、氨基甲酸酯类聚合物、丙烯酸类聚合物、聚酯类聚合物、酰胺类聚合物、纤维素类聚合物、乙烯醇类聚合物、含环氧基聚合物、乙烯基吡咯烷酮类聚合物、苯乙烯类聚合物等。这些聚合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。其中,优选含唑啉基聚合物、氨基甲酸酯类聚合物、丙烯酸类聚合物、聚酯类聚合物,特别优选含唑啉基聚合物。
优选的一个方式中,使用含唑啉基聚合物作为聚合物B。含唑啉基聚合物可以单独使用1种,或者可以组合使用2种以上。优选可以溶解或分散于水中的含唑啉基聚合物。唑啉基可以是2-唑啉基、3-唑啉基、4-唑啉基中的任意基团,可以优选使用例如2-唑啉基。
作为含唑啉基聚合物,可列举例如在主链中含有(甲基)丙烯酸骨架或苯乙烯骨架、且在其主链的侧链具有唑啉基的聚合物。优选的一个方式的含唑啉基聚合物可以是包含含有(甲基)丙烯酸骨架的主链、且在其主链的侧链具有唑啉基的含唑啉基(甲基)丙烯酸类聚合物。在将聚醚单元限制为10mol%以下的范围内,该含唑啉基聚合物除唑啉基以外,还可以具有聚氧亚烷基、其它官能团。
含唑啉基聚合物的分子量可以基于目的、要求特性等适宜设定。从涂敷性等观点考虑,含唑啉基聚合物的分子量的上限为约100×104以下是适当的,优选为约50×104以下、更优选为约10×104以下、进一步优选为约5×104以下。上述Mn是基于GPC的标准聚苯乙烯换算的值。
抗静电层中的聚合物B(优选为含唑啉基聚合物)的含量为约3重量%以上是适当的。从锚固性等观点考虑,上述聚合物B的含量优选为约5重量%以上、更优选为约8重量%以上、进一步优选为约10重量%以上。考虑导电性聚合物等其它成分的作用,上述聚合物B的含量的上限通常为约99重量%以下,约90重量%以下是适当的,优选为约80重量%以下、更优选为约70重量%以下、进一步优选为约60重量%以下。
这里公开的技术中的抗静电层中可以包含导电性聚合物以外的导电成分。作为这样的导电成分,可举出上述粘合剂层中所含的离子性化合物、可以在粘合剂层中包含的其它导电成分,且该其它导电成分不相当于导电性聚合物。它们可以单独使用1种,或者可以组合使用2种以上。这里公开的技术中,抗静电层中的导电性聚合物以外的导电成分的含量可以在不损害发明效果的范围设定。在抗静电层中,其含量通常为约5重量%以下,设为约3重量%以下(例如约1重量%以下、典型的是0.3重量%以下)是适当的。这里公开的技术可以适宜地以抗静电层实质上不含导电性聚合物以外的导电成分的方式实施。
另外,抗静电层可以任意包含与导电性聚合物、聚合物B不同的聚合物C。聚合物C例如是在抗静电层内作为粘合剂发挥功能的成分,其不具有上述的官能团b,或者聚合物C不具有官能团b,可以是含唑啉基聚合物、氨基甲酸酯类聚合物、丙烯酸类聚合物、聚酯类聚合物、聚醚类聚合物、纤维素类聚合物、乙烯醇类聚合物、含环氧基聚合物、乙烯基吡咯烷酮类聚合物、苯乙烯类聚合物、聚乙二醇、季戊四醇等中的1种或2种以上。作为聚合物C的优选例,可列举氨基甲酸酯类聚合物(典型的是聚氨酯)。抗静电层中的聚合物C的含量可以在不损害发明效果的范围内适宜设定。
根据需要,可以在抗静电层中配合添加剂。作为添加剂,可列举流平剂、消泡剂、增粘剂、抗氧剂等。这些添加剂的比例通常为抗静电层中约50重量%以下,设为约30重量%以下(例如约10重量%以下)是适当的。
(抗静电层的形成方法)
上述抗静电层可以适宜地通过下述方法形成:将上述树脂成分及根据需要使用的添加剂分散或溶解于适当的溶剂,对膜基材(光学膜)赋予得到的液态组合物(抗静电层形成用的涂层材料)。例如,可以适宜采用下述方法:将上述涂敷材料涂布于膜基材的第一面并进行干燥,根据需要进行固化处理(热处理、紫外线处理等)。上述涂敷材料的固体成分浓度(NV)可以设为例如5重量%以下(典型的是0.05~5重量%),通常设为1重量%以下(典型的是0.10~1重量%)是适当的。在形成厚度薄的抗静电层的情况下,优选将上述涂敷材料的NV设为例如0.05~0.50重量%(例如0.10~0.30重量%)。通过如此地使用低NV的涂敷材料,可以形成更均匀的抗静电层。
(抗静电层的表面电阻值)
从抗静电等观点考虑,抗静电层的表面电阻值为约1×1012Ω/□以下是适当的。如果将表面电阻值被限制为给定值以下的抗静电层应用于液晶面板(例如内嵌型液晶面板)用途,则除粘合剂层以外,还基于抗静电层的导电性,可防止静电不均的发生。另外,从触摸传感灵敏度的观点考虑,上述表面电阻值的下限优选设为约1×108Ω/□以上。从上述的观点考虑,例如,在应用于后面叙述的外嵌型液晶单元的情况下,上述表面电阻值优选为约1×1010Ω/□~1×1012Ω/□。另外,在应用于后面叙述的半内嵌型液晶单元的情况下,上述表面电阻值优选为约1×109Ω/□~1×1012Ω/□。此外,在应用于后面叙述的内嵌型液晶单元的情况下,优选为上述表面电阻值约1×108Ω/□~1×1010Ω/□,从抗静电的观点考虑,更优选为约1×108Ω/□~1×109Ω/□。
抗静电层的表面电阻值如下所述地测定:对于粘合剂层形成前的带抗静电层的光学膜表面,在温度23℃、50%RH的气氛中,按照JIS K 6911在施加电压10V、施加时间10秒钟的条件下进行测定。关于使用的电阻率计,与粘合剂层的表面电阻值测定同样。后面叙述的实施例中也采用同样的方法。
(抗静电层的厚度)
这里公开的技术中的抗静电层的厚度可以根据抗静电性、锚固性等要求特性适宜设定。抗静电层的厚度通常为约10nm以上,设为大于10nm是适当的。从抗静电性提高、得到均匀的厚度的观点考虑,抗静电层的厚度优选为12nm以上、更优选为14nm以上、进一步优选为15nm以上、特别优选为20nm以上(典型的是25nm以上、例如30nm以上)。另外,将抗静电层的厚度设为约500nm以下是适当的。通过将抗静电层的厚度抑制为约500nm以下,容易得到良好的光学特性(全光线透射率等)。从这样的观点考虑,抗静电层的厚度优选为约100nm以下、更优选为约50nm以下。
<剥离衬>
对于这里公开的带粘合剂层的光学膜而言,根据需要,出于保护粘合面(粘合剂层中粘贴于被粘物的一侧的面)的目的,可以以在该粘合面贴合有剥离衬的形态(带剥离衬及粘合剂层的光学膜的形态)提供。作为构成剥离衬的基材,可以使用纸、合成树脂膜等。从表面平滑性优异的方面出发,可以适当地使用合成树脂膜。例如,作为剥离衬的基材,可以优选使用各种树脂膜(例如聚酯膜)。剥离衬的厚度例如可以设为约5~200μm,通常优选约10~100μm左右。可以使用以往公知的脱模剂(例如,有机硅类、氟类、长链烷基类、脂肪酸酰胺类等)或二氧化硅粉等对剥离衬中贴合于粘合剂层的面实施脱模或防污处理。
<其它层等>
对于这里公开的带粘合剂层的光学膜而言,除了上述各层(光学膜、粘合剂层、抗静电层、任意的表面处理层)以外,还可以在光学膜与抗静电层之间设置易粘接层、实施电晕处理、等离子体处理等各种易粘接处理。
<用途>
这里公开的带粘合剂层的光学膜在作为液晶面板材料使用的情况下,基于包含给定量的离子性化合物的粘合剂层和抗静电层的导电性,可以高度防止液晶面板中的静电不均的发生。因此,可以适宜地作为液晶单元用、液晶面板用、进而作为液晶显示装置用的带粘合剂层的光学膜使用。例如,在后面叙述的被称为内嵌型液晶单元、半内嵌型液晶单元、外嵌型液晶单元的液晶单元、进而具备该液晶单元的液晶面板中,可以适宜使用这里公开的带粘合剂层的光学膜。另外,在将上述带粘合剂层的光学膜用于触摸面板型显示装置的情况下,可以保持良好的触摸传感灵敏度。因此,作为触摸面板用的带粘合剂层的光学膜也是优选的。而且,利用如上所述的防止静电不均发生及触摸传感灵敏度,这里公开的带粘合剂层的光学膜可以特别适宜用于触摸传感器搭载型液晶面板(也称为带有触摸传感功能的液晶面板)、进而特别适宜用于触摸面板型液晶显示装置(也称为带有触摸传感功能的液晶显示装置)。通过将这里公开的技术应用于上述用途,基于改善后的粘合剂层的锚固性,可以得到优异的加工性、耐久性。
作为如上所述的触摸传感器搭载型液晶面板,可以采用具有各种结构的液晶面板。例如,在被称为内嵌型液晶面板、外嵌型液晶面板的液晶面板中,可以适宜使用这里公开的带粘合剂层的光学膜。简而言之,内嵌型液晶面板具有下述构成:在具备液晶层、和夹持该液晶层的2片透明基板的液晶单元中,在该液晶单元内(即在上述2片透明基板的内侧)具备与触摸传感功能相关的触摸传感电极部。将与触摸传感功能相关的检测电极及驱动电极这两者配置于液晶单元内的液晶面板称为完全内嵌型液晶面板。将仅将上述检测电极及驱动电极中的一者配置于液晶单元内、将上述电极中的另一者配置于液晶单元外(典型的是在透明基板外表面上)的液晶面板称为半内嵌型液晶面板。另外,将外嵌型液晶面板称为在上述液晶单元的透明基板的外面配置触摸传感器功能的液晶面板。由这里公开的带粘合剂层的光学膜带来的导电性提高效果在内嵌型中可以良好地发挥,所述内嵌型在面板表面不具有ITO层等导电层。另外,由这里公开的技术带来的效果(兼顾防止静电不均和良好的触摸传感灵敏度)可以在内嵌型液晶面板中良好地发挥。因此、这里公开的带粘合剂层的光学膜可以特别适宜用于内嵌型液晶面板。需要说明的是,这里公开的带粘合剂层的光学膜可以用于在该光学膜的外侧配置触摸面板的构成(例如在IPS方式等液晶面板的外部具有触摸面板的构成)、具备该构成的液晶显示装置。
<液晶面板的结构>
作为这里公开的带粘合剂层的光学膜的优选的应用对象,可列举例如图2~6所示的内嵌型液晶面板。图2~6是示出内嵌型液晶面板的构成例的示意性剖面图。图2中示出的内嵌型液晶面板100具备:液晶单元(内嵌型液晶单元)120、和配置于液晶单元120的可视侧的带粘合剂层的光学膜110。作为带粘合剂层的光学膜110,使用这里公开的带粘合剂层的光学膜。
液晶单元120具备:包含液晶分子的液晶层125、和以夹持液晶层125的方式配置的第一透明基板141及第二透明基板142。另外,液晶单元120在第一透明基板141与第二透明基板142之间具备触摸传感电极部130。触摸传感电极部130具有检测电极131和驱动电极132。这里,检测电极是指触摸检测(接收)电极,其作为静电容量传感器发挥功能。检测电极也称为触摸传感器电极。
在触摸传感电极部130中,在将液晶单元120作为平面而观察的情况下,在该平面的X轴方向、Y轴方向以条纹状分别独立地形成有检测电极131、驱动电极132,两者形成相互交叉成直角的图案。触摸传感器电极130可以形成的图案不限定于此,检测电极131与驱动电极132可以以具有如后面叙述的各种图案形成。
在内嵌型液晶面板100中,对于配置于液晶单元120的可视侧的带粘合剂层的光学膜110而言,该粘合剂层112被粘贴于液晶单元120的第一透明基板141的外表面上。换言之,带粘合剂层的光学膜110被配置并固定于第一透明基板141的外表面上,而不夹隔有导电层。以下,在液晶面板中,出于对配置于与可视侧相反侧的带粘合剂层的光学膜、该光学膜及粘合剂层进行区分的目的,有时将带粘合剂层的光学膜110、光学膜111及粘合剂层112分别称为第一带粘合剂层的光学膜、第一光学膜及第一粘合剂层。带粘合剂层的光学膜110中的光学膜111典型的是偏振膜,在液晶层125的可视侧配置为该起偏镜的透射轴(或吸收轴)正交。在该带粘合剂层的光学膜110的背面侧形成有表面处理层114。
另一方面,在内嵌型液晶面板100中,在带粘合剂层的配置有光学膜110的一面的相反侧配置带粘合剂层的光学膜150。构成带粘合剂层的光学膜150的光学膜151隔着粘合剂层152粘贴于液晶单元120的第二透明基板142的外表面。光学膜151典型的是偏振膜,并且以使该起偏镜的透射轴(或吸收轴)正交的方式配置于液晶层125的背面侧。以下,出于将该带粘合剂层的光学膜150、光学膜151及粘合剂层152与配置于液晶面板的可视侧者相区分的目的,有时分别称为第二带粘合剂层的光学膜、第二光学膜及第二粘合剂层。
另外,在内嵌型液晶面板100中,在带粘合剂层的光学膜110的抗静电层113及粘合剂层112的侧面设置有由导电性材料形成的导通结构170。由此,可以使电位从抗静电层113及粘合剂层112的侧面逸出至其它位置,可以减少或防止由静电导致的带电。导通结构170可以设置于抗静电层113及粘合剂层112的侧面(端面)整体,也可以设置于该侧面的一部分。在将导通结构170设置于一部分的情况下,为了确保侧面的导通,可以以抗静电层113及粘合剂层112的侧面的总面积的约1%以上、优选约3%以上、更优选约10%以上、进一步优选约50%以上的面积比率设置导通结构170。需要说明的是,在图2示出的构成例中,在光学膜111、表面处理层114的侧面也设置有导通结构171。
图3示出的内嵌型液晶面板200是图2示出的构成的变形例,在触摸传感电极部230配置于液晶层225与第二透明基板242之间这点与图2示出的构成不同。即,将具有检测电极231和驱动电极232的触摸传感电极部230配置于比液晶层225更靠近背光源侧(背面侧)。图4示出的内嵌型液晶面板300也是图2示出的构成的变形例,在使用将检测电极和驱动电极一体化而成的触摸传感电极部330这点与图2示出的构成不同。图5示出的内嵌型液晶面板400是将图3及图4的构成组合而成的内嵌型液晶面板,在使用将检测电极和驱动电极一体化而成的触摸传感电极部430这点、及将触摸传感电极部430配置于比液晶层425更靠近背光源侧(背面侧)这点与图2示出的构成不同。
另外,图6示出的内嵌型液晶面板500在将触摸传感电极部530的检测电极531和驱动电极532分离配置于液晶层525的两侧这点与图2示出的构成不同。具体而言,在内嵌型液晶面板500中,检测电极531配置于液晶层525与第一透明基板541之间,驱动电极532配置于液晶层525与第二透明基板542之间。关于图3~6示出的变形例的其它构成,与图2示出的内嵌型液晶面板基本相同,因此,省略重复的说明。
如上所述,内嵌型液晶面板不在液晶单元的外部、而在液晶单元内具有触摸传感电极部。在这样的构成中,未在液晶单元的第一透明基板的外表面设置电极等导电层。这里,导电层是指表面电阻值为1×1013Ω/□以下的层。通过在具有这样的构成的内嵌型液晶面板的液晶单元的比第一透明基板更靠近可视侧配置这里公开的带粘合剂层的光学膜,可以高度防止静电不均的发生。
另外,这里公开的带粘合剂层的光学膜也可以适宜用于半内嵌型液晶面板。图7是示出半内嵌型液晶面板的构成例的示意性剖面图。图7示出的半内嵌型液晶面板600在将触摸传感电极部630的一部分配置于液晶单元620内、将触摸传感电极部630的其它一部分配置于液晶单元620外(具体而言,液晶单元620的可视侧的外部)这点与图2~6示出的内嵌型不同。具体而言,构成触摸传感电极部630的检测电极631设置于第一透明基板641的外表面上,构成触摸传感电极部630的驱动电极632配置于液晶单元620内。在该构成例中,驱动电极632配置于液晶层625与第二透明基板642之间。该半内嵌型液晶面板600具有从可视侧起依次配置有光学膜611、抗静电层613、粘合剂层612、检测电极631、第一透明基板641、液晶层625、驱动电极632、第二透明基板642的层叠结构。另外,在光学膜611的更靠近可视侧具有表面处理层614。此外,在第二透明基板642的外侧依次配置有粘合剂层652、光学膜651。在该液晶面板600中,触摸传感电极部630的检测电极631配置于第一透明基板641的外侧,并与粘合剂层612相接。
另外,这里公开的带粘合剂层的光学膜也可以适宜用于外嵌型液晶面板。图8是示出外嵌型液晶面板的构成例的示意性剖面图。图8示出的外嵌型液晶面板700在与触摸传感电极部730相关的检测电极731及驱动电极732均作为电极图案配置于液晶单元720外这点与图2~6示出的内嵌型不同。在该构成中,在液晶单元720外(具体而言,第一透明基板741及第二透明基板742的外侧)具有触摸传感器功能。更具体而言,在液晶单元720的第一透明基板741的外表面上配置有驱动电极732,在该驱动电极732上配置有检测电极731。该外嵌型液晶面板700具有从可视侧起依次配置有光学膜711、抗静电层713、粘合剂层712、检测电极731、驱动电极732、第一透明基板741、液晶层725、驱动电极734、第二透明基板742的层叠结构。另外,在光学膜711的更靠近可视侧具有表面处理层714。此外,在第二透明基板742的外侧依次配置有粘合剂层752、光学膜751。在该液晶面板700中,触摸传感电极部730的检测电极731配置于第一透明基板741的外侧,并与粘合剂层612相接。另外,在液晶单元720内配置有驱动电极734。该驱动电极734配置于液晶层725与第二透明基板742之间。
需要说明的是,在上述构成例中,作为配置于背面侧的第二带粘合剂层的光学膜,使用了实质上由粘合剂层和光学膜构成的带粘合剂层的光学膜,但这里公开的技术不限定于此,在液晶面板的背面侧也可以使用这里公开的带粘合剂层的光学膜。在该情况下,可以在液晶单元的两侧配置这里公开的带粘合剂层的光学膜。由此,可以在液晶面板的两面中表现出由这里公开的技术带来的效果。或者,可以将这里公开的带粘合剂层的光学膜仅配置于背面侧,而不是液晶面板的可视侧。在这样的构成中,也可以发挥这里公开的技术的效果。
另外,在图2、图3、图6示出的内嵌型液晶面板中,检测电极配置于比驱动电极更靠近第一透明基板侧(可视侧),但这里公开的内嵌型液晶面板的构成不限定于此,可以将驱动电极配置于比检测电极更靠近第一透明基板侧(可视侧)。
另外,在图7示出的半内嵌型液晶面板中,将检测电极配置于液晶单元外(具体而言,第一透明基板的外方),将驱动电极配置于液晶单元内(具体而言,第一透明基板与第二透明基板之间),但不限定于此,这里公开的技术可以应用于将检测电极配置于液晶单元内、并将驱动电极配置于液晶单元外的构成的半内嵌型液晶面板。
使用具备上述说明的构成的内嵌型液晶面板制造带有触摸传感功能的液晶显示装置。在该液晶显示装置的制造中,在照明***中使用背光源或反射板等,可以通过公知或常用的方法使用用于液晶显示装置的各种构件。
<液晶面板的构成材料>
作为构成液晶单元的液晶层,使用包含液晶分子的液晶层。优选的一个方式的液晶层是在不存在电场的状态下包含进行了均匀取向后的液晶分子的液晶层。作为液晶层,可以适宜使用例如IPS方式的液晶层。作为可以在这里公开的技术中使用的液晶层的其它例,可列举TN型、STN型、π型、VA型等的液晶层。液晶层的厚度例如为1.5μm~4μm左右。
构成触摸传感电极部的检测电极、驱动电极(包含将两者一体化而成的电极)典型的是透明的导电层(透明电极)。这些电极的材料没有特别限定,可以使用例如:金、银、铜、铂、钯、铝、镍、铬、钛、铁、钴、锡、镁、钨等金属、这些金属的合金等中的1种或2种以上。另外,作为电极材料,可以使用铟、锡、锌、镓、锑、锆、镉的金属氧化物中的1种或2种以上。作为具体例,可列举氧化铟、氧化锡、氧化钛、氧化镉及由它们的混合物等构成的金属氧化物。也可以使用包含碘化铜等的其它金属化合物等。根据需要,也可以在上述金属氧化物中进一步含有上述示例出的金属原子的氧化物。例如,可以优选使用含有氧化锡的氧化铟(ITO)、含有锑的氧化锡等,特别优选使用ITO。作为ITO,可以适宜使用含有约80~99重量%的氧化铟和约1~20重量%的氧化锡的ITO。
在内嵌型液晶面板中,作为触摸传感电极部的检测电极、驱动电极、将两者一体化而成的电极通常作为透明电极图案形成于第一透明基板及第二透明基板中的至少一者(典型的是仅一者)的内侧(液晶单元内的液晶层侧)。在半内嵌型液晶面板中,检测电极及驱动电极中的一者形成于第一透明基板及第二透明基板中的一者的内侧(液晶单元内的液晶层侧),检测电极及驱动电极中的另一者形成于第一透明基板及第二透明基板中的另一者的外侧。在外嵌型液晶面板中,检测电极、驱动电极、将两者一体化而成的电极形成于第一透明基板及第二透明基板的外侧(液晶单元外)。上述电极图案可以通过通常的方法来形成。
需要说明的是,触摸传感电极部中的检测电极、驱动电极、将两者一体化而成的电极可以同时发挥作为控制液晶层的共通电极的功能。
上述电极图案通常与形成于透明基板的端部的引绕线(未图示)电连接。上述引绕线与控制器IC(未图示)连接。电极图案的形状不限定于如上述构成例那样的条纹状的配线正交的形状,例如,除了条纹状以外,还可以采取梳形、菱形形状等与用途、目的等相应的任意形状。因此、检测电极、驱动电极是指,可以具有直角以外的交叉图案、其它各种图案。上述电极图案的高度可以为例如约10nm~100nm,宽度为约0.1mm~5mm。
作为形成透明基板(包含第一、第二透明基板。)的材料,可列举例如:玻璃或聚合物膜。因此,透明基板可以是玻璃基板或聚合物基板。作为用于透明基板的玻璃,可以没有特别限制地使用各种玻璃材料。作为聚合物膜,可列举例如:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚环烯烃、聚碳酸酯等。在透明基板的主体由玻璃板形成的情况下,其厚度例如为0.1mm~1mm左右。在透明基板的主体由聚合物膜形成的情况下,其厚度例如为10μm~200μm左右。透明基板可以在其表面具有易粘接层、硬涂层。
在带粘合剂层的光学膜中,作为形成与粘合剂层及抗静电层的侧面连接的导通结构的材料,可以没有特别限制地使用各种导电材料。可以适宜使用例如包含银、金等金属中的1种或2种以上的金属糊等导电性糊。作为上述材料的其它例,可举出导电性粘接剂。导通结构可以具有从抗静电层、粘合剂层的侧面延伸的线形形状。关于可以设置于光学膜等的侧面的导电结构的材料,也与上述同样,可以设为与上述同样的形状。
在液晶面板中,作为配置于与可视侧相反侧的第二带粘合剂层的光学膜的光学膜,可以根据用途、目的使用这里公开的光学膜、公知或常用的光学膜。作为第二光学膜,可以使用与配置于可视侧的第一光学膜相同的光学膜,也可以使用不同的光学膜。同样地,作为构成上述第二带粘合剂层的光学膜的第二粘合剂层,可以根据用途、目的使用这里公开的粘合剂层、公知或常用的粘合剂层。作为第二粘合剂层,可以使用与配置于可视侧的第一粘合剂层相同的粘合剂层,也可以使用不同的粘合剂层。在由公知或常用的粘合剂形成第二粘合剂层的情况下,第二粘合剂层的厚度没有特别限制,例如1~100μm左右是适当的,优选为约2~50μm、更优选为约2~40μm,进一步优选为约5~35μm。
此外,作为配置于液晶层的可视侧的第一光学膜、配置于该可视侧的相反侧的第二光学膜,可以根据各自的配置位置的适合性而使用偏振膜,或者单独使用除偏振膜以外的光学膜、或组合使用其中的2种以上,或者除偏振膜以外,层叠其它光学膜中的1种或2种以上而使用。关于这里公开的光学膜、可以作为构成该光学膜的各光学层使用的材料如上所述,因此省略其详细的说明。
需要说明的是,上述的液晶面板、具备该液晶面板的液晶显示装置除了上述内容以外,也可以根据用途、目的,在不损害由这里公开的技术带来的效果的范围内变更各构成构件的配置、构成,或者适宜追加采用其它构成。作为一例,可以进行如在液晶单元上(例如图2中的第一透明基板141)设置滤色器基板这样的设计变更。
实施例
以下,对本发明相关的一些实施例进行说明,但并不意图将本发明限定于所述具体例所示的内容。需要说明的是,以下的说明中的“份”及“%”只要没有特别说明,就为重量基准。
[光学膜的制作]
(制备例A1)
利用辊拉伸机,将厚度30μm的聚乙烯醇(PVA)类树脂膜(可乐丽株式会社制、产品名“PE3000”)的长条辊在长度方向上单向拉伸至5.9倍,同时实施溶胀、染色、交联、清洗处理,最后实施干燥处理,从而得到了厚度12μm的起偏镜。具体而言,在溶胀处理中,在用20℃的纯水进行处理的同时,将膜拉伸至2.2倍。在染色处理中,以使得到的起偏镜的单体透射率达到45.0%的方式,在30℃的条件下将膜在调整了碘浓度后的水溶液中进行处理,同时拉伸至1.4倍。在上述水溶液中,碘与碘化钾的重量比为1:7。作为交联处理,采用两个阶段的交联处理,在第一阶段的交联处理中,一边在40℃的硼酸/碘化钾水溶液中进行处理,一边将膜拉伸至1.2倍。将该水溶液的硼酸含量设为5.0%,将碘化钾含量设为3.0%。在第二阶段的交联处理中,一边在65℃的硼酸/碘化钾水溶液中进行处理,一边将膜拉伸至1.6倍。将该水溶液的硼酸含量设为4.3%,将碘化钾含量设为5.0%。在清洗处理中,使用了20℃的碘化钾水溶液。将清洗处理用水溶液的碘化钾含量设为2.6%。干燥处理以70℃在5分钟的条件下实施。
使用PVA类粘接剂,将三乙酸纤维素(TAC)膜的一面具有硬涂(HC)层的厚度32μm的TAC-HC膜贴合于上述起偏镜的一面。另外,使用PVA类粘接剂,将厚度13μm的未拉伸环烯烃聚合物(COP)膜贴合于上述起偏镜的另一面,制作了具有TAC保护层/PVA起偏镜/COP保护层的构成的偏振膜,将其作为光学膜A1。在该光学膜A1的TAC保护层侧表面设置有硬涂层作为表面处理层。
(制备例A2)
在上述起偏镜的另一面,使用PVA类粘接剂贴合厚度25μm的丙烯酸类(CAT)膜来代替COP膜,除此以外,与上述制备例A1同样地制作了本制备例的偏振膜,将其作为光学膜A2。该光学膜A2具有TAC保护层/PVA起偏镜/CAT保护层的构成,在光学膜A2的TAC保护层侧表面设置有硬涂层作为表面处理层。
[抗静电层形成用组合物的制备]
(制备例B1)
将含有噻吩类聚合物1~10%的溶液(Nagase ChemteX公司制、商品名“DenatronP-580W”)6.7份、含有作为聚合物B的含唑啉基聚合物的溶液(日本触媒株式会社制、商品名“EPOCROS WS-300”、Mn 4万、Mw 12万、聚醚单元的共聚比例0mol%)1份、及水85.3份混合,制备了固体成分浓度为1.0%的抗静电层形成用组合物B1。得到的组合物含有噻吩类聚合物0.15%、含唑啉基聚合物0.8%。需要说明的是,在“Denatron P-580W”中,含有聚氨酯作为粘合剂。
(制备例B2)
将含有噻吩类聚合物1~10%的溶液(Nagase ChemteX公司制、商品名“DenatronP-618W”)6.7份、含有作为聚合物B的含唑啉基聚合物的溶液(日本触媒株式会社制、商品名“EPOCROS WS-300”、Mn 4万、Mw 12万、聚醚单元的共聚比例0mol%)1份、及水性溶剂(水74.1份及异丙醇8.2份)混合,制备了固体成分浓度为0.6%的抗静电层形成用组合物B2。得到的组合物含有噻吩类聚合物0.45%、含唑啉基聚合物0.1%。
(制备例B3)
将含有噻吩类聚合物1~10%的溶液(Nagase ChemteX公司制、商品名“DenatronP-580W”)6.7份、含有作为聚合物B的含唑啉基聚合物的溶液(日本触媒株式会社制、商品名“EPOCROS WS-300”、Mn 4万、Mw 12万、聚醚单元的共聚比例0mol%)8.5份、聚乙二醇(PEG)200(平均分子量约200)0.06份、及水84.7份混合,制备了固体成分浓度为1.0%的抗静电层形成用组合物B3。得到的组合物含有噻吩类聚合物0.15%、含唑啉基聚合物0.85%。另外,根据PEG的含有比例(固体成分基准)求出的抗静电层内PE比例为5.6%。
(制备例B4)
将含有噻吩类聚合物1~10%的溶液(Nagase ChemteX公司制、商品名“DenatronP-580W”)6.7份、含有作为聚合物B的含唑啉基聚合物的溶液(日本触媒株式会社制、商品名“EPOCROS WS-300”、Mn 4万、Mw 12万、聚醚单元的共聚比例0mol%)8份、PEG200 0.21份、及水84.6份混合,制备了固体成分浓度为1.2%的抗静电层形成用组合物B4。得到的组合物含有噻吩类聚合物0.15%、含唑啉基聚合物0.8%。另外,根据PEG的含有比例(固体成分基准)求出的抗静电层内PE比例为17.2%。
(制备例B5)
将含有噻吩类聚合物1~10%的溶液(Nagase ChemteX公司制、商品名“DenatronP-521AC”)15份、含有作为聚合物B的含唑啉基聚合物的溶液(日本触媒株式会社制、商品名“EPOCROS WS-700”、Mn 2万、Mw 4万、聚醚单元的共聚比例45mol%)1份、及混合溶剂(水19.5份及异丙醇64.9份)混合,制备了固体成分浓度为1.0%的抗静电层形成用组合物B5。得到的组合物含有噻吩类聚合物0.55%、含唑啉基聚合物0.4%。另外,根据聚醚单元在含唑啉基聚合物中所占的重量比例和含唑啉基聚合物的含有比例(固体成分基准)求出的抗静电层内PE比例为4.6%。
(制备例B6)
将含有噻吩类聚合物1~10%的溶液(Nagase ChemteX公司制、商品名“DenatronP-521AC”)12.5份、含有作为聚合物B的含唑啉基聚合物的溶液(日本触媒株式会社制、商品名“EPOCROS WS-700”、Mn 2万、Mw 4万、聚醚单元的共聚比例45mol%)1.25份、及混合溶剂(水19.8份及异丙醇66.5份)混合,制备了固体成分浓度为1.0%的抗静电层形成用组合物B6。得到的组合物含有噻吩类聚合物0.45%、含唑啉基聚合物0.5%。另外,根据聚醚单元在含唑啉基聚合物中所占的重量比例和含唑啉基聚合物的含有比例(固体成分基准)求出的抗静电层内PE比例为5.5%。
[粘合剂组合物的制备]
(制备例C1)
在具备搅拌叶片、温度计、氮气导入管、冷凝器的四颈烧瓶中加入含有丙烯酸丁酯(BA)75.8份、丙烯酸苯氧基乙酯(PEA)23份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)0.5份、丙烯酸(AA)0.3份、丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA)0.4份的单体混合物。相对于上述单体混合物(固体成分)100份,将作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈0.1份与乙酸乙酯100份一起加入,一边缓慢搅拌一边导入氮气,进行了氮气置换后,将烧瓶内的液温保持为55℃附近,进行8小时的聚合反应,制备了Mw 160万、Mw/Mn=3.7的丙烯酸类聚合物P1溶液。
相对于上述得到的丙烯酸类聚合物P1溶液的固体成分100份,配合离子性化合物6份,进一步配合异氰酸酯类交联剂(三井化学株式会社制、商品名“Takenate D160N”、三羟甲基丙烷六亚甲基二异氰酸酯)0.1份、过氧化苯甲酰(日本油脂株式会社制、商品名“NYPERBMT”)0.3份及γ-环氧丙氧基丙基甲氧基硅烷(信越化学工业株式会社制、商品名“KBM-403”)0.2份,制备了丙烯酸类粘合剂组合物C1的溶液。作为离子性化合物,使用了1-乙基-3-甲基咪唑双(氟磺酰)亚胺(EMI-FSI)。
(制备例C2~C4、C6及C7)
相对于丙烯酸类聚合物P1溶液的固体成分100份,配合了表1中示出的种类及量的离子性化合物,除此以外,与上述制备例C1同样地分别制备了丙烯酸类粘合剂组合物C2~C4、C6及C7的溶液。作为离子性化合物,在丙烯酸类粘合剂组合物C2中使用了甲基丙基吡咯烷双(三氟甲磺酰)亚胺(MPP-TFSI),在丙烯酸类粘合剂组合物C3、C6及C7中使用了双(三氟甲磺酰)亚胺锂(Li-TFSI),在丙烯酸类粘合剂组合物C4中使用了三丁基甲基铵双(三氟甲磺酰)亚胺(TBMA-TFSI)。
(制备例C5)
将单体混合物的组成设为BA 76.9份、丙烯酸苄酯18份、AA 5份、4HBA0.1份,除此以外,与上述丙烯酸类聚合物P1溶液的制备同样地制备了丙烯酸类聚合物P2溶液。
相对于上述得到的丙烯酸类聚合物P2溶液的固体成分100份,配合了Li-TFSI 8份作为离子性化合物,除此以外,与上述制备例C1同样地制备了丙烯酸类粘合剂组合物C5的溶液。
<实施例1~7及比较例1~4>
将包含上述抗静电层形成用组合物B1~B6中的任意组合物的涂布液涂布于上述光学膜A1或A2的一面(未设置硬涂层的一侧),使干燥后的厚度成为40nm,在80℃下干燥2分钟,形成了抗静电层。
将上述丙烯酸类粘合剂组合物C1~C7中的任意组合物的溶液涂布于经有机硅类剥离剂处理后的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(剥离衬、三菱化学聚酯膜株式会社制,型号“MRF38”)的一面,使干燥后的粘合剂层的厚度成为23μm,以155℃进行1分钟的干燥,在剥离衬的表面形成了粘合剂层。然后,将形成于该剥离衬上的粘合剂层转印至带抗静电层的光学膜的抗静电层侧表面。如此制作了各例的带粘合剂层的光学膜。这些带粘合剂层的光学膜具有光学膜/抗静电层/粘合剂层的构成,在光学膜侧背面设置有硬涂层,粘合剂层的粘合面被剥离衬保护。将各例中使用的光学膜、抗静电层形成用组合物及丙烯酸类粘合剂组合物的组合示于表1。
[锚固力]
将剥离衬从各例的带粘合剂层的光学膜除去,在露出的粘合面上贴合ITO膜(尾池工业株式会社制、商品名“125Tetolight OES”),切成宽25mm,得到了测定用样品。将测定用样品设置于拉伸试验机,以300mm/分的速度在180度方向上将带粘合剂层的光学膜从ITO膜剥离,记录此时的剥离力[N/25mm],作为锚固力。
[ESD(静电放电、electrostatic discharge)试验]
准备内嵌型液晶单元,将剥离衬从各例的带粘合剂层的光学膜剥离,将其露出的粘合面如图2所示地贴合于上述内嵌型液晶单元的可视侧。接下来,在粘贴于内嵌型液晶单元的带粘合剂层的光学膜的侧面部上涂布5mm宽的银糊,并使得覆盖硬涂层、光学膜、抗静电层、粘合剂层的整个侧面,与来自外部的接地电极连接,从而得到了液晶显示面板。在23℃、55%RH的条件下,将该液晶显示面板设置于背光源装置上,对可视侧的光学膜面以施加电压10kV发射静电放电枪(Electro-static Discharge Gun),测定直到在电的作用下而白斑的部分消失为止的时间(初始评价)。另外,投入至60℃、95%RH的加湿环境中250小时,进一步在40℃下干燥1小时后,实施同样的ESD试验(加湿后评价)。按照下述的基准对得到的测定结果进行了评价。
(评价基准)
○:初始、加湿后,白色不均都在1秒钟以内消失
△:初始、加湿后,白色不均都在3秒钟以内消失
×:白色不均消失时间存在偏差,初始、加湿后均需要3秒钟以上。
[触摸传感灵敏度]
准备内嵌型液晶单元,将剥离衬从各例的带粘合剂层的光学膜剥离,将其露出的粘合面如图2所示地贴合于上述内嵌型液晶单元的可视侧。将上述内嵌型液晶单元内部的透明电极图案周边部的引绕配线(不图示)与控制器IC(不图示)连接,制作了触摸传感功能内置液晶显示装置。在正在使用该触摸传感功能内置液晶显示装置的输入显示装置的状态下进行肉眼观察,确认了有无误动作。
(评价基准)
○:无误动作
×:有误动作
[加热耐久性试验]
将各例的带粘合剂层的光学膜切成15英寸尺寸,将剥离衬除去后,使用层压机将其露出的粘合面贴合于厚度0.7mm的无碱玻璃(Corning公司制,型号“EG-XG”),得到了测定用样品。将得到的测定用样品在50℃、0.5MPa下进行了15分钟的高压釜处理,使粘合剂层密合于无碱玻璃。将高压釜处理后的测定用样品在85℃的气氛中实施了500小时的处理后,按照下述基准通过肉眼观察评价了带粘合剂层的光学膜与无碱玻璃之间的外观。
(评价基准)
○:未确认到发泡、剥离等外观上的变化。
△:在端部稍微确认到发泡、剥离,但为实际使用上没有问题的水平。
×:在端部确认到明显的剥离。
[加湿白浊评价试验]
将各例的带粘合剂层的光学膜切成50mm×50mm的尺寸,贴合于玻璃。进一步,将厚度25μm的PET膜(三菱树脂株式会社制、型号“DIAFOIL T100-25B”)切成50mm×50mm的尺寸,贴合于光学膜的上表面,作为测定用样品。将测定用样品投入至60℃、95%RH的环境中250小时后,在室温下取出,测定了10分钟后的雾度值,按照下述的基准进行了评价。雾度值使用村上色彩技术研究所株式会社制造的雾度计HM150测定。
(评价基准)
○:雾度值为5以下
△:雾度值大于5且小于10,为实际使用上没有问题的水平
×:雾度值为10以上,在实际使用上存在问题
将各例的带粘合剂层的光学膜的概要构成、各层的表面电阻值[Ω/□]、锚固力[N/25mm]、ESD试验、触摸传感灵敏度、加热耐久性试验、加湿白浊评价试验的结果示于表1。
另外,关于作为抗静电层中所含的聚合物B、使用聚醚单元大于10mol%的聚合物的构成、和使用聚醚单元为10mol%以下的聚合物的构成,将带粘合剂的光学膜在厚度方向上倾斜地切断,将对其切断面实施了TOF-SIMS分析而得到的结果示于图9及10。
如表1所示,抗静电层和粘合剂层这两者包含导电成分、且粘合剂层中的离子性化合物的含量相对于基础聚合物100重量份为5~20重量份的实施例1~7的粘合剂层的表面电阻值为1×1010Ω/□以下,与离子性化合物的含量小于5重量份的比较例4相比,ESD试验的结果优异。另外,在实施例1~7中,粘合剂层的表面电阻值为1×108Ω/□以上,且具有良好的触摸传感灵敏度。认为根据实施例1~7的带粘合剂层的光学膜,无论与设置于该膜的侧面的导通路径的接触性如何,均显示出稳定的特性。
另外,抗静电层中所含的含官能团聚合物B(具体而言为含唑啉基聚合物)分子内的聚醚单元为10mol%以下的实施例1~7与聚合物B分子内的聚醚单元超过10mol%的比较例1~3相比,显示出更高的锚固力。关于这一单,根据图9及10中示出的TOF-SIMS分析结果可以确认:在使用聚醚单元超过10mol%的聚合物作为抗静电层中所含的聚合物B的构成(图9)中,粘合剂层中的离子性化合物集中存在于抗静电层侧,与此相对,在使用了聚醚单元为10mol%以下的聚合物的构成(图10)中,粘合剂层中的离子性化合物在粘合剂层厚度方向上均匀地分散。上述的结果支持了:粘合剂层中的离子性化合物的行为根据抗静电层中的聚合物B的化学结构而变化,该变化与锚固力的变化相关。
此外,实施例1~7的带粘合剂层的光学膜在加热耐久性试验及加湿白浊评价试验中显示出在实际使用上没有问题的水平的性能。在这些例子中确认到通过限制离子性化合物量而使加热耐久性提高的倾向。另外,在使用有机阳离子-阴离子盐作为离子性化合物的例子中,显示出不易加湿白浊的倾向,耐加湿可靠性优异。
根据上述的结果可知,实现了具备光学膜、抗静电层、以及配置于该抗静电层上的粘合剂层的带粘合剂层的光学膜,其中,根据粘合剂层中的离子性化合物的含量相对于基础聚合物100重量份为5~20重量份、且抗静电层中所含的官能团b含有聚合物B分子内的聚醚单元为10mol%以下的构成,该带粘合剂层的光学膜具有良好的导电性、且粘合剂层的锚固性也优异。另外可知,上述导电性在触摸传感器搭载型液晶面板用途中可以兼顾良好的触摸传感灵敏度和防止静电不均。
Claims (19)
1.一种带粘合剂层的光学膜,其具备:光学膜、设置于该光学膜的至少一个表面的抗静电层、以及配置于该抗静电层上的粘合剂层,
所述粘合剂层包含作为基础聚合物的聚合物A、和离子性化合物,
所述粘合剂层中,相对于所述基础聚合物100重量份,所述离子性化合物的含量为5~20重量份,
所述抗静电层包含导电性聚合物、和聚合物B,
所述聚合物A具有官能团a,所述聚合物B具有与该官能团a相互作用的官能团b,
所述聚合物B的分子内的聚醚单元为10mol%以下。
3.根据权利要求1或2所述的带粘合剂层的光学膜,其中,
所述抗静电层及所述粘合剂层的表面电阻值均为1×108~1×1010Ω/□的范围内。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的带粘合剂层的光学膜,其中,
所述离子性化合物选自碱金属盐及有机阳离子-阴离子盐。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的带粘合剂层的光学膜,其中,
所述离子性化合物是熔点为40℃以下的离子性液体。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的带粘合剂层的光学膜,其中,
所述导电性聚合物为噻吩类聚合物。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的带粘合剂层的光学膜,其中,
所述聚合物A为丙烯酸类聚合物。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的带粘合剂层的光学膜,其用于液晶单元。
10.一种内嵌型液晶面板,其具备:液晶单元、和权利要求1~8中任一项所述的带粘合剂层的光学膜,
所述液晶单元为内嵌型液晶单元,其具备:
包含液晶分子的液晶层;
夹持所述液晶层的第一透明基板及第二透明基板,其中,该第一透明基板配置于可视侧;以及
配置于所述第一透明基板及所述第二透明基板之间的触摸传感电极部,
所述带粘合剂层的光学膜的粘合剂层粘贴于所述第一透明基板表面。
11.一种液晶显示装置,其具备权利要求10所述的内嵌型液晶面板。
12.一种带粘合剂层的光学膜,其用于内嵌型液晶单元,
所述内嵌型液晶单元具备:
包含液晶分子的液晶层;
夹持所述液晶层的第一透明基板及第二透明基板,其中,该第一透明基板配置于可视侧;以及
配置于所述第一透明基板及所述第二透明基板之间的触摸传感电极部,
所述带粘合剂层的光学膜具备:
光学膜;
设置于所述光学膜的至少一个表面的抗静电层;以及
配置于所述抗静电层上的粘合剂层,
所述粘合剂层包含作为基础聚合物的聚合物A、和离子性化合物,
所述粘合剂层中,相对于所述基础聚合物100重量份,所述离子性化合物的含量为5~20重量份,
所述抗静电层包含导电性聚合物、和聚合物B,
所述聚合物A具有官能团a,所述聚合物B具有与该官能团a相互作用的官能团b,
所述聚合物B的分子内的聚醚单元为10mol%以下。
14.根据权利要求12或13所述的带粘合剂层的光学膜,其中,
所述抗静电层及所述粘合剂层的表面电阻值均为1×108~1×1010Ω/□的范围内。
15.根据权利要求12~14中任一项所述的带粘合剂层的光学膜,其中,
所述离子性化合物选自碱金属盐及有机阳离子-阴离子盐。
16.根据权利要求12~15中任一项所述的带粘合剂层的光学膜,其中,
所述离子性化合物是熔点为40℃以下的离子性液体。
17.根据权利要求12~16中任一项所述的带粘合剂层的光学膜,其中,
所述导电性聚合物为噻吩类聚合物。
18.根据权利要求12~17中任一项所述的带粘合剂层的光学膜,其中,
所述聚合物A为丙烯酸类聚合物。
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