JP6178229B2 - 液晶パネル、及び画像表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶パネル、及び当該液晶パネルを含む画像表示装置に関する。
液晶表示装置等に使用される液晶パネルは、通常、一対の透明基板間に配された液晶層から形成される液晶セルの両側に粘着剤層を介して偏光フィルムが積層されている。このような液晶パネル等の光学用途の粘着剤層は、高い透明性が要求されるが、高温高湿条件に曝した後に室温に戻すと、粘着剤層が白濁(白化)する場合があることが知られていた。この白濁現象は、湿熱下で粘着剤層中に吸湿した水分が、室温に戻した際に凝集することによって発生していると考えられており、加湿による粘着剤層の白濁化抑制については種々検討がなされている。
粘着剤層の白濁化を抑制することができる粘着剤組成物としては、例えば、(メタ)アクリル酸の炭素数1〜18のアルキルエステルモノマー、水酸基を含有する共重合可能なモノマー、及び、ジアルキル置換アクリルアミドモノマーを含むモノマーからなる重量平均分子量が30万〜200万の共重合体であるアクリル樹脂と、架橋剤とを含有してなる光学用粘着剤組成物や、水酸基を含有しない窒素含有ビニルモノマーまたはアルコキシ基含有アルキル(メタ)アクリレートモノマーの少なくとも1種と、官能基にカルボキシル基を含有せず水酸基を含有する共重合性ビニルモノマーの少なくとも1種とを含む粘着剤組成物が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
特開2011−195651号公報 特開2013−64079号公報
前記特許文献1、2においては、特定の粘着剤組成にすることで粘着剤層の白濁化を抑制しようとするものであるが、液晶セル等の被着体との関係では何ら規定されているものではなく、また、偏光フィルムの透湿度については何ら検討がなされていないものであり、液晶パネル全体としての白濁化抑制の観点からは十分なものではなかった。
近年、視野角特性の向上や薄型化・軽量化が要望される中、これらを満たすために、位相差フィルムや保護フィルムとして、低透湿フィルムがよく使用されている。しかしながら、低透湿フィルムは、水分を通しにくいため、加湿下で粘着剤層中に含まれた水分が室温にもどした際に粘着剤外へ抜けにくく、粘着剤層が白濁化することがわかった。
また、液晶パネルを構成する液晶セルの一方の透明基板上には、酸化インジウムスズ(ITO)薄膜等の透明導電膜が形成されているものがあり、当該透明導電膜と接する粘着剤層は、ガラス基板等の透明基板と接触する粘着剤層と比較して、白濁化が抑制される傾向があることがわかった。つまり、通常、液晶セルの両面の性質が異なるため、液晶セルの両面において適切な白濁化抑制をして、液晶パネル全体としての白濁化抑制をする必要があることがわかった。
従って、本発明は、加湿によって白濁化することのない液晶パネル、及び、当該液晶パネルを含む画像表示装置を提供することを目的とする。
本発明者等は、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、液晶セルの高接触角面の粘着剤層の水分率、偏光フィルムの透湿度、他方の面の偏光フィルムの透湿度を制御することで、前記目的を達成できることを見出して、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、液晶セルの一方の面が、水に対する接触角が40〜110°である高接触角面であり、
前記液晶セルの高接触角面に、
60℃、90%R.H.における飽和水分率が0.3〜6重量%である粘着剤層、及び、
40℃、90%R.H.における透湿度が0.5〜30g/(m・day)である第1偏光フィルムを有し、
液晶セルの他方の面に、
40℃、90%R.H.における透湿度が8g/(m・day)以上である第2偏光フィルムを有することを特徴とする液晶パネルに関する。
前記第2偏光フィルムの透湿度が、前記第1偏光フィルムの透湿度より大きいことが好ましい。
前記粘着剤層の60℃、90%R.H.における飽和水分率が、0.5〜6重量%であることが好ましい。
前記液晶セルの高接触角面が、透明導電層により形成されていることが好ましい。
前記液晶セルの高接触角面の他方の面が、水に対する接触角が3°以上40°未満である低接触角面であることが好ましい。
前記第2偏光フィルムは、60℃、90%R.H.における飽和水分率が0.5〜6重量%である粘着剤層を介して液晶セルに積層されていることが好ましい。
さらに、本発明は、前記液晶パネルを含むことを特徴とする画像表示装置に関する。
本発明においては、液晶セルの高接触角面に特定の飽和水分率を有する粘着剤層と特定の透湿度を有する第1偏光フィルムを配し、液晶セルの他方の面に、特定の透湿度を有する第2偏光フィルムを配することで、液晶パネル全体としての、加湿による白濁化を抑制できる。これは、液晶セルの高接触角面では、水接触角の値が大きいため、加湿中に液晶セルの高接触角面と粘着剤層の界面から侵入する水分量が少なくなり、その結果、加湿下から室温に取りだした際に、凝集する水分量が少なくなるため、当該面に、特定の飽和水分率を有する粘着剤層を介して、特定の透湿度を有する第1偏光フィルムを積層することで、粘着剤層の白濁化を抑制することができるものである。一方、液晶セルの他方の面では、通常、ガラス基板等の水の接触角が小さい基材を用いており、当該基材と粘着剤層との界面から侵入する水分量は多く、その結果、加湿下から室温に取りだした際に、凝集する水分量が多くなるが、当該面には、特定の透湿度を有する第2偏光フィルムを有するため、粘着剤層に含まれる水分が効率よく外部に放出され、白濁化を抑制することができるものである。
また、白濁化を抑制する方法の一つとして、粘着剤層の水分率を上げる方法が知られている。このような単に粘着剤層の水分率を上げる方法では、粘着剤層の組成が限定されるうえに、粘着剤層の耐久性(発泡・剥がれ)が悪化する傾向があるが、本発明においては、前述の通り、液晶パネルにおいて、液晶セルの上側と下側の構成を特定のものとすることで、液晶パネル全体の白濁化を抑制でき、また、耐久性も良好であり、さらに、従来の粘着剤層の水分率を上げる方法よりも粘着剤層の設計の自由度が広がるものである。
本発明の液晶パネルの一実施形態を模式的に示す断面図である。 本発明の液晶パネルの一実施形態を模式的に示す断面図である。 本発明の液晶パネルの一実施形態を模式的に示す断面図である。
1.液晶パネル
本発明の液晶パネルは、液晶セルの両面の偏光フィルムを有するものであり、
前記液晶セルの一方の面が、水に対する接触角が40〜110°である高接触角面であり、
当該高接触角面に、60℃、90%R.H.における飽和水分率が0.3〜6重量%である粘着剤層、及び、40℃、90%R.H.における透湿度が0.5〜30g/(m・day)である第1偏光フィルムを有し、
液晶セルの他方の面に、40℃、90%R.H.における透湿度が8g/(m・day)以上である第2偏光フィルムを有することを特徴とする。以下、本発明の液晶パネルについて詳細に説明する。
(1)液晶セル
本発明の液晶パネルに用いられる液晶セルは、一方の面の水に対する接触角が40〜110°であるものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば、液晶層と、該液晶層の一方の側に配置された第1の基板(視認側)と、該液晶層の他方の側に配置された第2の基板(光源側)とを含み、該第1の基板または該第2の基板に、液晶層に電圧を印加するための画素電極及び対向電極が形成されているものを挙げることができる。
液晶セル用基板としては、透明基材であればよく、特に限定されるものではなく、例えば、ガラス基板、プラスチック基板が挙げられる。ガラス基板としては、アルカリガラス基板、無アルカリガラス基板等を挙げることができる。また、プラスチック基板としては、透明性を有する各種のプラスチック基材をあげることができ、その材料として、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等のポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。
液晶セルの水に対する接触角が40〜110°である面(高接触角面)は、第1の基板、第2の基板のいずれに形成されていてもよい。
通常、液晶パネルを構成する液晶セルの一方の透明基板上には、酸化インジウムスズ(ITO)薄膜等の透明導電膜が形成されており、当該透明導電膜が形成された面は、高接触角面となり得る。また、例えば、オンセル型やインセル型タッチパネルにおいては、銅や銀等のメタル配線が最表層に設けられたり、場合によってはメタル配線上にアクリル樹脂等がコーティングされる場合もあり、その場合にも、当該表面は高接触角面となり得る。
前記高接触角面の水に対する接触角は40〜110°であるが、45〜100°であってもよく、45〜90°であってもよい。前述のような透明導電膜等が形成された高接触角面の接触角は、通常40°以上である。また、接触角が110°を超えると、粘着剤層との密着性が低下し、耐久性が悪化する傾向がある。
前記透明基材には、表面に予めスパッタリング、コロナ放電、プラズマ処理、火炎、紫外線照射、電子線照射、化成、酸化などのエッチング処理や下塗り処理を施して、この上に設けられる透明導電膜やアクリル樹脂コーティング膜の前記基材に対する密着性を向上させるようにしてもよい。また、透明導電膜やアクリル樹脂コーティング膜を設ける前に、必要に応じて溶剤洗浄や超音波洗浄などにより除塵、清浄化してもよい。
前記透明導電膜の構成材料としては特に限定されず、インジウム、スズ、亜鉛、ガリウム、アンチモン、チタン、珪素、ジルコニウム、マグネシウム、アルミニウム、金、銀、銅、パラジウム、タングステンからなる群より選択される少なくとも1種の金属の金属酸化物が用いられる。当該金属酸化物には、必要に応じて、さらに上記群に示された金属原子を含んでいてもよい。例えば、酸化スズを含有する酸化インジウム(ITO)、アンチモンを含有する酸化スズなどが好ましく用いられ、ITOが特に好ましく用いられる。ITOとしては、酸化インジウム80〜99重量%及び酸化スズ1〜20重量%を含有することが好ましい。
また、前記ITOとしては、結晶性のITO、非結晶性(アモルファス)のITOのいずれであってもよい。結晶性ITOは、スパッタ時に高温をかけたり、非結晶性ITOをさらに加熱すること等により得ることができる。
前記透明導電膜の厚みは特に制限されないが、7nm以上とするのが好ましく、12〜200nmであることがより好ましく、12〜100nmであることがさらに好ましく、18〜70nmであることが特に好ましい。透明導電膜の厚みが、7nm未満では透明導電膜が面内で均一につかず、パネル面内での抵抗値が安定しなかったり、所定の抵抗値が得られない傾向がある。一方、200nmを超える場合は、透明導電膜の生産性が低下し、コストも上昇し、さらに、光学特性も低下する傾向がある。
前記透明導電膜の形成方法としては特に限定されず、従来公知の方法を採用することができる。具体的には、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法を例示できる。また、必要とする膜厚に応じて適宜の方法を採用することもできる。
また、液晶セルの高接触角面の他方の面の水に対する接触角については、特に限定されるものではないが、通常、ガラス基板等の水に対する接触角が小さい面であることが多い。液晶セルの高接触角面の他方の面は、例えば、水に対する接触角が3°以上40°未満である低接触角面であることが好ましい。
液晶セルの駆動モードは特に限定されるものではなく、公知のいかなるものも使用することができるが、例えば、ツイステッドネマチック(TN)モード、スーパーツイステッドネマチック(STN)モード、水平配向(ECB)モード、垂直配向(VA)モード、インプレーンスイッチング(IPS)モード、フリンジフイールドスイッチング(FFS)モード、ベンドネマチック(OCB)モード、ハイブリッド配向(HAN)モード、強誘電性液晶(SSFLC)モード、反強誘電液晶(AFLC)モードの液晶セルを挙げることができる。
また、液晶セルには、必要に応じて、いずれかの基板に、カラーフィルター、ブラックマトリクス等を設けてもよく、また、本発明においては、液晶セルとして、市販の液晶表示装置に搭載されているものをそのまま用いることもできる。
(2)粘着剤層
前記液晶セルの高接触角面には、粘着剤層を介して第1偏光フィルムを貼り合せる。
前記粘着剤層は、60℃、90%R.H.における飽和水分率が0.3〜6重量%のものであればよく、その組成は特に限定されないものである。粘着剤層の飽和水分率は、0.5〜5重量%であることが好ましく、0.5〜3.5重量%であることがさらに好ましく、0.7〜3.5重量%であることが特に好ましい。粘着剤層の飽和水分率が6重量%を超えると、粘着剤層に取り込むことができる水分の量が多くなって、高温下で発泡する場合があり、耐久性が悪化する傾向がある。また、飽和水分率が0.3重量%未満であると、粘着剤層に含まれる水分量が低く、粘着剤層の白濁が悪化し、液晶パネル全体としての白濁化が十分に抑制できない傾向がある。
本発明における粘着剤層は、ベースポリマー及び架橋剤を含む粘着剤組成物から形成されることが好ましい。当該粘着剤組成物は、アクリル系、合成ゴム系、ゴム系、シリコーン系等の粘着剤等とすることができるが、透明性、耐熱性などの観点から、(メタ)アクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤が好ましい。
アクリル系粘着剤のベースポリマーとなる(メタ)アクリル系ポリマーは、炭素数2〜14であるアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルを含むモノマー成分を重合して得られることが好ましく、炭素数2〜14であるアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルを主モノマーとして含むモノマー成分を重合して得られることがより好ましい。ここで、主モノマーとは、(メタ)アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分に対して、60重量%以上であることが好ましく、70重量%以上であることがより好ましい。なお、(メタ)アクリル酸エステルは、アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルをいい、本発明の(メタ)とは同様の意味である。
前記炭素数2〜14であるアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、たとえば、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、へキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メタ)アクリレート、n−トリデシル(メタ)アクリレート、n−テトラデシル(メタ)アクリレートなどを挙げることができ、これらを一種単独で、または2種以上を混合して使用することができる。これらの中でも、炭素数2〜12であるアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルが親水性の性質がより強いためより好ましい。
前記モノマー成分には、炭素数が2〜14であるアルキル基を有する(メタ)アクリル系酸エステル以外のその他の重合性モノマーを含むことができる。前記その他の重合性モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基又はビニル基等の不飽和二重結合に係る重合性の官能基を有するものであれば特に制限されないが、例えば、ヒドロキシル基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー等を挙げることができる。
ヒドロキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基又はビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有し、かつヒドロキシル基を有するものを特に制限なく用いることができる。ヒドロキシル基含有モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10−ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12−ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート等を挙げることができ、これらを1種単独で、又は、2種以上を混合して用いることができる。ヒドロキシル基含有モノマーは、透明導電膜(特にITO)との密着性を上げる効果があるため好ましい。これらのなかでも、側鎖の炭素数が2〜14であるヒドロキシル基含有アクリル系モノマーは、透明導電膜との密着力を上げる効果が高く、親水性の性質がより強いため好ましい。
ヒドロキシル基含有モノマーの含有量は、モノマー成分中10重量%以下であることが好ましく、0〜5重量%であることがより好ましく、0.1〜4重量%であることがさらに好ましい。また、本発明においては、特に、側鎖の炭素数が12以下である水酸基含有アクリル系モノマーの含有量を前記範囲で用いることで、粘着剤組成物の親水性を調整することができ、その結果、当該粘着剤組成物から形成される粘着剤層の飽和水分率を調整することができるため好ましい。
カルボキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基又はビニル基等の不飽和二重結合を有する重合性の官能基を有し、かつカルボキシル基を有するものを特に制限なく用いることができる。カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸等が挙げられ、これらは単独又は組み合わせて使用できる。
カルボキシル基含有モノマーの含有量は、モノマー成分中10重量%以下であることが好ましい。カルボキシル基含有モノマーがモノマー成分中10重量%を超える場合、加湿条件下でITO膜等の透明導電膜を著しく劣化させる傾向があるため、好ましくない。
その他の共重合モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基又はビニル基等の不飽和二重結合に係る重合性の官能基を有するものであれば特に制限されず、例えば、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニルなどの(メタ)アクリル酸脂環式炭化水素エステル;例えば、(メタ)アクリル酸フェニルなどの(メタ)アクリル酸アリールエステル;例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類;例えば、スチレンなどのスチレン系モノマー;例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メチルグリシジルなどのエポキシ基含有モノマー;例えば、アクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン(ACMO)、N−ビニルピロリドン(NVP)などのアミド基含有モノマー;例えば、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレートなどのアミノ基含有モノマー;例えば、N−ビニルピロリドン、N−ビニル−ε−カプロラクタム、メチルビニルピロリドンなどの環状窒素含有モノマー;例えば、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチルなどのアルコキシ基含有モノマー;例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノ基含有モノマー;例えば、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートなどの官能性モノマー;例えば、エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン、イソブチレンなどのオレフィン系モノマー;例えば、ビニルエーテルなどのビニルエーテル系モノマー;例えば、塩化ビニルなどのハロゲン原子含有モノマー;N−ビニルカルボン酸アミド類等が挙げられる。
また、共重合性モノマーとして、例えば、N−シクロヘキシルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−フェニルマレイミドなどのマレイミド系モノマー;例えば、N−メチルイタコンイミド、N−エチルイタコンイミド、N−ブチルイタコンイミド、N−オクチルイタコンイミド、N−2−エチルヘキシルイタコンイミド、N−シクロヘキシルイタコンイミド、N−ラウリルイタコンイミドなどのイタコンイミド系モノマー;例えば、N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシオクタメチレンスクシンイミドなどのスクシンイミド系モノマー;例えば、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマーが挙げられる。
また、共重合性モノマーとして、例えば、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコールなどのグリコール系アクリルエステルモノマー;その他、例えば、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルや、フッ素(メタ)アクリレートなどの複素環や、ハロゲン原子を含有するアクリル酸エステル系モノマーなどが挙げられる。
さらに、共重合性モノマーとして、多官能性モノマーを用いることができる。多官能性モノマーとしては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の不飽和二重結合を2個以上有する化合物などが挙げられる。例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレートなどの(モノ又はポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレートや、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレートなどの(モノ又はポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレートなどの(モノ又はポリ)アルキレングリコールジ(メタ)アクリレートの他、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と多価アルコールとのエステル化物;ジビニルベンゼン等の多官能ビニル化合物;(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸ビニル等の反応性の不飽和二重結合を有する化合物等が挙げられる。また、多官能性モノマーとしては、ポリエステル、エポキシ、ウレタンなどの骨格にモノマー成分と同様の官能基として(メタ)アクリロイル基、ビニル基等の不飽和二重結合を2個以上付加したポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレートなどを用いることもできる。
ヒドロキシル基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー以外の共重合モノマーの割合は、モノマー成分中40重量%以下が好ましく、0〜30重量%がより好ましく、0〜20重量%がさらに好ましい。ただし、アミド基含有モノマー、アミノ基含有モノマーは、粘着剤組成物の親水性を上げ、耐久性(発泡)が悪化する場合があるため、それぞれ、モノマー成分中15重量%以下であることが好ましく、8重量%以下であることがより好ましい。
本発明で用いる(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、120万〜300万の範囲であることが好ましく、120万〜270万がより好ましく、120万〜250万がさらに好ましい。重量平均分子量が120万よりも小さいと、耐熱性の点で好ましくない場合があった。また、重量平均分子量が120万より小さいと、粘着剤組成物中に低分子量成分が多くなり、当該低分子量成分が粘着剤層からブリードアウトして、透明性を損なう場合があった。また重量平均分子量が120万より小さい(メタ)アクリル系ポリマーを用いて得られた粘着剤層は、耐溶剤性や力学特性が劣る場合があった。また、重量平均分子量が300万よりも大きくなると、塗工するための粘度に調整するために多量の希釈溶剤が必要となり、コストの観点から好ましくない。また、重量平均分子量が、前記範囲内にあることで、耐腐食性、耐久性の観点からも好ましい。前記重量平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定し、ポリスチレン換算により算出された値をいう。
このような(メタ)アクリル系ポリマーの製造は、溶液重合、塊状重合、乳化重合、各種ラジカル重合などの公知の製造方法を適宜選択でき、特に限定されるものではないが、本発明においては、粘着剤層の水分率の観点から溶液重合であることが好ましい。また、得られる(メタ)アクリル系ポリマーは、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体などいずれでもよい。
溶液重合においては、重合溶媒として、例えば、酢酸エチル、トルエンなどが用いられる。具体的な溶液重合例としては、反応は窒素などの不活性ガス気流下で、重合開始剤を加え、通常、50〜70℃程度で、5〜30時間程度の反応条件で行われる。
ラジカル重合に用いられる重合開始剤、連鎖移動剤、乳化剤などは特に限定されず適宜選択して使用することができる。なお、(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、重合開始剤、連鎖移動剤の使用量、反応条件により制御可能であり、これらの種類に応じて適宜のその使用量が調整される。
重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2’−アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチルアミジン)、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]ハイドレート(商品名:VA−057、和光純薬工業(株)製)などのアゾ系開始剤、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、ジラウロイルパーオキシド、ジ−n−オクタノイルパーオキシド、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ(4−メチルベンゾイル)パーオキシド、ジベンゾイルパーオキシド、t−ブチルパーオキシイソブチレート、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、t−ブチルハイドロパーオキシド、過酸化水素などの過酸化物系開始剤、過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムの組み合わせ、過酸化物とアスコルビン酸ナトリウムの組み合わせなどの過酸化物と還元剤とを組み合わせたレドックス系開始剤などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
前記重合開始剤は、単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよいが、全体としての含有量は、前記(メタ)アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分100重量部に対して、0.005〜1重量部程度であることが好ましい。
連鎖移動剤としては、例えば、ラウリルメルカプタン、グリシジルメルカプタン、メルカプト酢酸、2−メルカプトエタノール、チオグリコール酸、チオグルコール酸2−エチルヘキシル、2,3−ジメルカプト−1−プロパノールなどが挙げられる。連鎖移動剤は、単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよいが、全体としての含有量はモノマー成分の全量100重量部に対して、0.1重量部程度以下である。
本発明で使用する粘着剤組成物には、高温多湿条件下での密着性を向上させるために、各種のシランカップリング剤を添加することができる。シランカップリング剤としては、任意の適切な官能基を有するものを用いることができる。官能基としては、例えば、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、(メタ)アクリロキシ基、アセトアセチル基、イソシアネート基、スチリル基、ポリスルフィド基等が挙げられる。具体的には、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン等のビニル基含有シランカップリング剤;γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有シランカップリング剤;γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有シランカップリング剤;γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランなどのメルカプト基含有シランカップリング剤;p−スチリルトリメトキシシラン等のスチリル基含有シランカップリング剤;γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどの(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤;3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネート基含有シランカップリング剤;ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド等のポリスルフィド基含有シランカップリング剤などが挙げられる。
前記シランカップリング剤は、単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよいが、全体としての含有量は前記ベースポリマー(固形分)100重量部に対して、1重量部以下であることが好ましく、0.01〜1重量部であることがより好ましく、0.02〜0.8重量部であることがさらに好ましい。シランカップリング剤の配合量が1重量部を超えると、未反応カップリング剤成分が発生し、耐久性の点で好ましくない。
なお、前記シランカップリング剤が、前記モノマー成分とラジカル重合によって共重合し得る場合には、当該シランカップリング剤を前記モノマー成分として用いることができる。その割合は、前記ベースポリマー(固形分)100重量部に対して、0.005〜0.7重量部であるのが好ましい。
さらには、本発明で使用する粘着剤組成物には、架橋剤を添加することで、粘着剤の耐久性に関係する凝集力を付与できるため好ましい。
架橋剤としては、多官能性の化合物が使用され、有機系架橋剤や多官能性金属キレートが挙げられる。有機系架橋剤としては、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、イミン系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、過酸化物系架橋剤などが挙げられる。多官能性金属キレートは、多価金属原子が有機化合物と共有結合又は配位結合しているものである。多価金属原子としては、Al、Cr、Zr、Co、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn、Ti等が挙げられる。共有結合または配位結合する有機化合物中の原子としては酸素原子等が挙げられ、有機化合物としてはアルキルエステル、アルコール化合物、カルボン酸化合物、エーテル化合物、ケトン化合物等が挙げられる。これらの架橋剤は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、過酸化物系架橋剤、イソシアネート系架橋剤が好ましく、これらを組み合わせて使用することがより好ましい。
イソシアネート系架橋剤は、イソシアネート基(イソシアネート基をブロック剤または数量体化などにより一時的に保護したイソシアネート再生型官能基を含む)を1分子中に2つ以上有する化合物をいう。
イソシアネート系架橋剤としては、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネートなどの芳香族イソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの脂環族イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族イソシアネートなどが挙げられる。
より具体的には、例えば、ブチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの低級脂肪族ポリイソシアネート類、シクロペンチレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの脂環族イソシアネート類、2,4−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート類、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物(商品名:コロネートL、日本ポリウレタン工業(株)製)、トリメチロールプロパン/ヘキサメチレンジイソシアネート3量体付加物(商品名:コロネートHL、日本ポリウレタン工業(株)製)、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(商品名:コロネートHX、日本ポリウレタン工業(株)製)などのイソシアネート付加物、キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(商品名:D110N、三井化学(株)製)、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(商品名:D160N、三井化学(株)製);ポリエーテルポリイソシアネート、ポリエステルポリイソシアネート、ならびにこれらと各種のポリオールとの付加物、イソシアヌレート結合、ビューレット結合、アロファネート結合などで多官能化したポリイソシアネートなどを挙げることができる。これらのうち、脂肪族イソシアネートを用いることが、反応速度が速いため、好ましい。
過酸化物系架橋剤としては、各種過酸化物が用いられる。過酸化物としては、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−へキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、ジラウロイルパーオキシド、ジ−n−オクタノイルパーオキシド、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシイソブチレート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ(4−メチルベンゾイル)パーオキシド、ジベンゾイルパーオキシド、t−ブチルパーオキシイソブチレート、などがあげられる。これらの中でも、特に架橋反応効率に優れる、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカルボネート、ジラウロイルパーオキシド、ジベンゾイルパーオキシドが好ましく用いられる。
粘着剤組成物における架橋剤の配合割合は特に限定されないが、通常、前記ベースポリマー(固形分)100重量部に対して、架橋剤(固形分)10重量部程度以下の割合で配合される。前記架橋剤の配合割合は、0.01〜10重量部程度が好ましく、0.01〜5重量部程度がより好ましい。また、特に、過酸化物系架橋剤を用いる場合には、ベースポリマー(固形分)100重量部に対して、0.05〜1重量部程度が好ましく、0.06〜0.5重量部程度がより好ましい。
さらには、本発明で使用する粘着剤組成物には、必要に応じて、粘度調整剤、剥離調整剤、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤、顔料、着色剤(顔料、染料など)、pH調整剤(酸又は塩基)、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種の添加剤を適宜に使用することもできる。
前記粘着剤層の形成方法は特に限定されないが、各種基材上に前記粘着剤組成物を塗布し、熱オーブン等の乾燥器により乾燥して、溶剤等を揮散させて粘着剤層を形成し、後述する偏光フィルムや液晶セルの基板上に、当該粘着剤層を転写する方法であってもよく、前記偏光フィルムや液晶セル上に直接前記粘着剤組成物を塗布して、粘着剤層を形成してもよい。本発明においては、偏光フィルム上に粘着剤層を形成した、粘着剤層付偏光フィルムを予め作製して、当該粘着剤層付偏光フィルムを液晶セルに貼付する方法が好ましい。
前記基材としては、特に限定されるものではなく、例えば、離型フィルム、透明樹脂フィルム基材等の各種基材を挙げることができる。
前記基材や偏光フィルムへの粘着剤組成物の塗布方法としては、各種方法が用いられる。具体的には、例えば、ファウンテンコーター、ロールコート、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、ディップロールコート、バーコート、ナイフコート、エアーナイフコート、カーテンコート、リップコート、ダイコーターなどによる押出しコート法などの方法が挙げられる。
乾燥条件(温度、時間)は、特に限定されるものではなく、粘着剤組成物の組成、濃度等により適宜設定することができるが、例えば、80〜170℃程度、好ましくは90〜200℃で、1〜60分間、好ましくは2〜30分間である。
粘着剤層の厚さ(乾燥後)は、例えば、5〜100μmであることが好ましく、7〜70μmであることがより好ましく、10〜50μmであることがさらに好ましい。粘着剤層の厚さが5μm未満では、被着体に対する密着性が乏しくなり、高温、高温多湿下での耐久性が十分ではない傾向がある。一方、粘着剤層の厚さが100μmを超える場合には、粘着剤層を形成する際の粘着剤組成物の塗布、乾燥時に十分に乾燥しきれず、気泡が残存したり、粘着剤層の面に厚みムラが発生したりして、外観上の問題が顕在化し易くなる傾向がある。
前記離型フィルムの構成材料としては、例えば、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、ポリエステルフィルムなどの樹脂フィルム、紙、布、不織布などの多孔質材料、ネット、発泡シート、金属箔、及びこれらのラミネート体などの適宜な薄葉体などを挙げることができるが、表面平滑性に優れる点から樹脂フィルムが好適に用いられる。
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルムなどが挙げられる。
前記離型フィルムの厚みは、通常5〜200μmであり、好ましくは5〜100μm程度である。前記離型フィルムには、必要に応じて、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系若しくは脂肪酸アミド系の離型剤、シリカ粉などによる離型及び防汚処理や、塗布型、練り込み型、蒸着型などの帯電防止処理をすることもできる。特に、前記離型フィルムの表面にシリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理などの剥離処理を適宜行うことにより、前記粘着剤層からの剥離性をより高めることができる。
前記透明樹脂フィルム基材としては、特に制限されないが、透明性を有する各種の樹脂フィルムが用いられる。当該樹脂フィルムは1層のフィルムにより形成されている。例えば、その材料として、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等のポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。これらの中で特に好ましいのは、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂及びポリエーテルスルホン系樹脂である。
前記フィルム基材の厚みは、15〜200μmであることが好ましい。
また、偏光フィルムと粘着剤層との間には、アンカー層を有していてもよい。アンカー層を形成する材料は特に限定されないが、例えば、各種ポリマー類、金属酸化物のゾル、シリカゾル等が挙げられる。これらの中でも、特にポリマー類が好ましく用いられる。前記ポリマー類の使用形態は溶剤可溶型、水分散型、水溶解型のいずれでもよい。
前記ポリマー類としては、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリスチレン系樹脂などが挙げられる。これらの中でも、特にポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂が好ましい。これら樹脂には適宜に架橋剤を配合することができる。これら他のバインダー成分は1種、又は、2種以上を適宜その用途に合わせて用いることができる。アンカー層の厚みは、特に限定されるものではないが、5〜300nmであることが好ましい。
前記アンカー層の形成方法としては、特に限定されることなく、通常公知の方法により行うことができる。また、アンカー層の形成にあたって、前記ヨウ素系偏光フィルムに活性化処理を施すことができる。活性化処理は各種方法を採用でき、例えばコロナ処理、低圧UV処理、プラズマ処理等を採用できる。
偏光フィルム上のアンカー層上への粘着剤層の形成方法は、前述の通りである。
また、透明導電膜用粘着剤層付偏光フィルムの粘着剤層、液晶セル上の粘着剤層が露出する場合には、実用に供されるまで離型フィルム(セパレーター)で粘着剤層を保護してもよい。離型フィルムとしては、前述のものを挙げることができる。上記の粘着剤層の作製にあたって基材として離型フィルムを用いた場合には、離型フィルム上の粘着剤層と偏光フィルム又は液晶セルとを貼り合せることで、当該離型フィルムは、透明導電膜用粘着剤層付偏光フィルムや粘着剤層付液晶セルの粘着剤層の離型フィルムとして用いることができ、工程面における簡略化ができる。
(3)第1偏光フィルム
前記液晶セルの高接触角面に、前述の粘着剤層を介して貼り合わせられる第1偏光フィルムとしては、40℃、90%R.H.における透湿度が、0.5〜30g/(m・day)のものであればよく、特に限定されるものではない。また、第1偏光フィルムの透湿度としては、3.0〜30g/(m・day)であることが好ましく、6.0〜30g/(m・day)であることがより好ましく、9.0〜30g/(m・day)であることがさらに好ましく、21.0〜30g/(m・day)であることが最も好ましい。第1偏光フィルムの透湿度が、0.5g/(m・day)未満であると、粘着剤層中の水分が第1偏光フィルムを介して外へ抜けにくくなる。その結果、粘着剤層の白濁化が悪化するとともに、発泡が発生して、耐久性が悪化する。第1偏光フィルムの透湿度の調整は、後述する透明保護フィルムの透湿度や厚み等を適宜調整することで行うことができる。
偏光フィルムとしては、偏光子の片面、又は、両面には透明保護フィルムを有するものが一般に用いられる。
偏光子は、特に限定されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、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等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、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等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好ましく、ヨウ素及び/又はヨウ素イオンを含有するヨウ素系偏光子がより好ましい。また、これらの偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に5〜80μm程度である。
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の3〜7倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいても良いヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸しても良いし、また延伸してからヨウ素で染色しても良い。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液や水浴中でも延伸することができる。
また、本発明においては、厚みが10μm以下の薄型偏光子も用いることができる。薄型化の観点から言えば当該厚みは1〜7μmであるのが好ましい。このような薄型の偏光子は、厚みムラが少なく、視認性が優れており、また寸法変化が少ないため耐久性に優れ、さらには偏光フィルムとしての厚みも薄型化が図れる点が好ましい。
薄型の偏光子としては、代表的には、特開昭51−069644号公報や特開2000−338329号公報や、国際公開第2010/100917号パンフレット、国際公開第2010/100917号パンフレット、または特許4751481号明細書や特開2012−073563号公報に記載されている薄型偏光膜を挙げることができる。これら薄型偏光膜は、ポリビニルアルコール系樹脂(以下、PVA系樹脂ともいう)層と延伸用樹脂基材を積層体の状態で延伸する工程と染色する工程を含む製法により得ることができる。この製法であれば、PVA系樹脂層が薄くても、延伸用樹脂基材に支持されていることにより延伸による破断などの不具合なく延伸することが可能となる。
前記薄型偏光膜としては、積層体の状態で延伸する工程と染色する工程を含む製法の中でも、高倍率に延伸できて偏光性能を向上させることのできる点で、国際公開第2010/100917号パンフレット、国際公開第2010/100917号パンフレット、または特許4751481号明細書や特開2012−073563号公報に記載のあるようなホウ酸水溶液中で延伸する工程を含む製法で得られるものが好ましく、特に特許4751481号明細書や特開2012−073563号公報に記載のあるホウ酸水溶液中で延伸する前に補助的に空中延伸する工程を含む製法により得られるものが好ましい。
前記偏光子の片面、又は、両面に設けられる透明保護フィルムを形成する材料としては、第1偏光フィルムの40℃、90%R.H.における透湿度が0.5〜30g/(m・day)となるように選択すればよく、特に限定されるものではない。透明保護フィルム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、ジアセチルセルロースやトリアセチル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挙げられる。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等の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、又は、前記ポリマーのブレンド物なども前記透明保護フィルムを形成するポリマーの例として挙げられる。透明保護フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型、紫外線硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
透明保護フィルムの40℃、90%R.H.における透湿度については特に限定されるものではないが、0.5〜2500g/(m・day)であることが好ましい。また、透明保護フィルムの中でも、液晶セル側の保護フィルムの40℃、90%R.H.における透湿度は、0.5〜300g/(m・day)であることが好ましい。液晶セル側の透明保護フィルムの40℃、90%R.H.における透湿度を前記範囲にすることで、より白濁化の抑制効果が得られる傾向があり、好ましい。
保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄膜性などの点より1〜500μm程度である。
前記偏光子と保護フィルムとは通常、水系接着剤等を介して密着している。水系接着剤としては、イソシアネート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系ポリウレタン、水系ポリエステル等を例示できる。上記の他、偏光子と透明保護フィルムとの接着剤としては、紫外硬化型接着剤、電子線硬化型接着剤等が挙げられる。電子線硬化型偏光フィルム用接着剤は、上記各種の透明保護フィルムに対して、好適な接着性を示す。また本発明で用いる接着剤には、金属化合物フィラーを含有させることができる
また、本発明においては、第1の偏光フィルムの透湿度が前記範囲になればよく、例えば、透明保護フィルムの代わりに位相差フィルム等を偏光子上に形成することもできる。また、透明保護フィルム上に、さらに、別の透明保護フィルムを設けることや、位相差フィルム等を設けることもできる。
前記透明保護フィルムの液晶セルとは反対側(視認側)を接着させない面には、ハードコート層や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理を施したものであっても良い。
(4)第2偏光フィルム
本発明の液晶パネルを構成する液晶セルの水接触角が40〜110°である面の反対側の面には、40℃、90%R.H.における透湿度が8g/(m・day)以上である第2偏光フィルムを有する。
第2偏光フィルムの透湿度は、8g/(m・day)以上であることが好ましく、15g/(m・day)以上であることがさらに好ましく、25g/(m・day)以上であることがさらに好ましく、25g/(m・day)を超えることが特に好ましい。透湿度が8g/(m・day)未満であると、粘着剤層中の水分が第2偏光フィルムを介して外へ抜けにくくなる。その結果、当該液晶セルの水接触角が40〜110°である高接触角面の反対側の面の粘着剤層において白濁が発生する傾向があるため好ましくない。
また、前記第2偏光フィルムの透湿度は、前記第1偏光フィルムの透湿度より大きいことが好ましい。すなわち、第1偏光フィルムが低透湿度フィルムであり、第2偏光フィルムが高透湿度フィルムであることが好ましい。また、第2偏光フィルムの透湿度と、第1偏光フィルムの透湿度の差は、特に限定されるものではないが、例えば、10g/(m・day)以上大きいことが好ましい。第2偏光フィルムと第1偏光フィルムの透湿度が、前記関係にあることで、液晶パネル全体の白濁化抑制の観点から好ましい。
前記第2偏光フィルムを構成する、偏光子、保護フィルムとしては、前記第1偏光フィルムと同様のものを挙げることができる。但し、第2偏光フィルムに用いる透明保護フィルムの40℃、90%R.H.における透湿度は、特に限定されるものではないが、5〜3000g/(m・day)であることが好ましい。また、第2偏光フィルムを構成する透明保護フィルムの中でも、液晶セル側の保護フィルムの40℃、90%R.H.における透湿度が、10〜2000g/(m・day)であるのが好ましい。液晶セル側の透明保護フィルムの40℃、90%R.H.における透湿度を前記範囲にすることで、より白濁化の抑制効果が得られる傾向があり、好ましい。
第2偏光フィルムに用いられる保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄膜性などの点より1〜500μm程度である。
また、第2偏光フィルムは、粘着剤層を介して液晶セルに貼付することができ、当該粘着剤層は、第1偏光フィルムで使用したものと同様のものを挙げることができるが、例えば、第2偏光フィルムを液晶セルに貼付するための粘着剤層の60℃、90%R.H.における飽和水分率は、0.5〜6重量%であることが、白濁化抑制の観点から好ましい。
(5)液晶パネルの構成
本発明の液晶パネルの構成は、高接触角面を有する液晶セル、当該高接触角面に、特定の飽和水分率を有する粘着剤層、及び、特定の透湿度を有する第1偏光フィルムを有し、かつ、液晶セルの他方の面に、特定の透湿度を有する第2偏光フィルムを有するものであればよく、その他の構成については特に限定されるものではない。本発明の液晶パネルの具体的な構成について、図1〜3に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1に示す本発明の液晶パネル12の態様としては、以下の通りである。
液晶セル10は、液晶層8と、該液晶層8の一方の側に配置された第1の透明基板7(視認側)と、該液晶層の他方の側に配置された第2の透明基板9(光源側)とを含み、該第1の透明基板7上に、透明導電層6が形成されている。当該液晶セル10の高接触角面Aには、粘着剤層5aを介して、第1偏光フィルム4aが積層されている。第1偏光フィルム4aは、視認側透明保護フィルム1aと液晶セル側透明保護フィルム3aとの間に偏光子2aを有する。
また、図2に示す本発明の液晶パネル12は、図1の液晶パネルの液晶セル側透明保護フィルム3aの代わりに、位相差層11を形成したものであり、図3に示す本発明の液晶パネル12は、図1の液晶パネルの液晶セル側透明保護フィルム3a上にさらに粘着剤層5cを介して位相差層11を形成したものである。
また、本発明の液晶パネルは、上記以外にも、視認側透明保護フィルム1a上に粘着剤層を介して透明フィルム、又は輝度向上フィルム等を形成したもの等を適宜含むことができる。
偏光フィルムの透湿度が低い程、白濁、耐久性(発泡)が悪化しやすい傾向があり、また粘着剤層が貼付される液晶セルの表面の水接触角が低いほど、加湿下で液晶セルと粘着剤層の間から水が侵入しやすくなるので、白濁、耐久性が悪化する傾向がある。さらに、粘着剤層は、白濁と耐久性(発泡)の関係がトレードオフであり、粘着剤層の飽和水分率が高い場合は、白濁は良好であるが、耐久性(発泡)は悪化し、逆に粘着剤層の飽和水分率が低い場合は、白濁は悪化し、耐久性(発泡)は良好となる。つまり、本発明においては、偏光フィルムの透湿度、粘着剤層の水分率を、液晶セル表面の水接触角との関係において適切な範囲とすることで、液晶パネル全体としての白濁化を抑制できるものである。
2.画像表示装置
本発明の画像表示装置は、本発明の液晶パネルを含むものである。以下、一例として、液晶表示装置について説明するが、本発明は、液晶パネルを必要とするあらゆる表示装置に適用され得るものである。
本発明の液晶パネルが適用可能な画像表示装置の具体例としては、液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ、プラズマディスプレイ(PD)、電界放出ディスプレイ(FED:FieldEmission Display)等を挙げることができる。
本発明の画像表示装置は、本発明の液晶パネルを含むものであればよく、その他の構成は、従来の画像表示装置と同様である。
以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。また、各例中、部、%はいずれも重量基準であり、以下に特に規定のない室温放置条件は全て23℃、65%R.H.である。
<透明保護フィルム、偏光フィルムの透湿度の測定>
水蒸気透過率測定装置(PERMATRAN−W、MOCON社製)を用いて、40℃、90%R.H.雰囲気下において24時間測定し、透明保護フィルム、偏光フィルムの水蒸気透過度(透湿度)を測定した。測定は、JIS K7129Bに準じて行った。
<アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)の測定>
作製したアクリル系ポリマーの重量平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定した。
装置:東ソー社製、HLC−8220GPC
カラム:
サンプルカラム;東ソー社製、TSKguardcolumn Super HZ−H(1本)+TSKgel Super HZM−H(2本)
リファレンスカラム;東ソー社製、TSKgel Super H−RC(1本)
流量:0.6mL/min
注入量:10μL
カラム温度:40℃
溶離液:THF
注入試料濃度:0.2重量%
検出器:示差屈折計
なお、重量平均分子量はポリスチレン換算により算出した。
製造例1(偏光フィルム(1)の作製)
厚さ80μmのPVAフィルムを、速度比の異なるロール間において、30℃、0.3%濃度のヨウ素溶液中で1分間染色しながら、3倍まで延伸した。その後、60℃、4%濃度のホウ酸、10%濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に0.5分間浸漬しながら総合延伸倍率が6倍まで延伸した。次いで、30℃、1.5%濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に10秒間浸漬することで洗浄した後、50℃で4分間乾燥し、厚さ25μmの偏光子を得た。当該偏光子の両面に、PVA系樹脂水溶液を塗布し、片面に厚さ40μmのアクリル系フィルム(透湿度:50g/(m・day))を、もう片面に厚さ60μmのTAC系フィルム(透湿度:1000g/(m・day))を貼り合せて偏光フィルム(1)を作製した。得られた偏光フィルム(1)の透湿度は、20g/(m・day)であった。
製造例2(偏光フィルム(2)の作製)
製造例1で使用した厚さ40μmのアクリル系フィルムを、厚さ30μmのアクリル系フィルム(透湿度:68g/(m・day))に、厚さ60μmのTAC系フィルムを、厚さ40μmのTAC系フィルム(透湿度:1400g/(m・day))に変更した以外は製造例1と同様にして、偏光フィルム(2)を得た。得られた偏光フィルム(2)の透湿度は、25g/(m・day)であった。
製造例3(偏光フィルム(3)の作製)
製造例1で使用した厚さ40μmのアクリル系フィルムを、厚さ20μmのアクリル系フィルム(透湿度:110g/(m・day))に、厚さ60μmのTAC系フィルムを、厚さ25μmのTAC系フィルム(透湿度:2000g/(m・day))に変更し、かつ、前記厚さ20μmのアクリル系フィルム側に、さらに、厚さ10μmの粘着剤を介して、厚さ20μmのCOP系フィルム(透湿度:6.5g/(m・day))を貼り合せた以外は製造例1と同様にして、偏光フィルム(3)を得た。得られた偏光フィルム(3)の透湿度は、6.1g/(m・day)であった。
製造例4(偏光フィルム(4)の作製)
製造例3において、厚さ10μmの粘着剤を介して、厚さ20μmのCOP系フィルム(透湿度:6.5g/(m・day))を貼り合わせなかった以外は、製造例3と同様にして、偏光フィルム(4)を得た。得られた偏光フィルム(4)の透湿度は、35g/(m・day)であった。
製造例5(偏光フィルム(5)の作製)
製造例4の偏光フィルム(4)の厚さ25μmのTAC系フィルム側に、さらに、10μmの粘着剤を介して、厚さ25μmのPET系フィルム(透湿度:21g/(m・day))を貼り合せ、偏光フィルム(5)を得た。得られた偏光フィルム(5)の透湿度は、7.2g/(m・day)であった。
製造例6(偏光フィルム(6)の作製)
製造例4の偏光フィルム(4)の厚さ25μmのTAC系フィルム側に、さらに、10μmの粘着剤を介して、厚さ20μmのPET系フィルム(透湿度:28g/(m・day))を貼り合せ、偏光フィルム(6)を得た。得られた偏光フィルム(6)の透湿度は、9.7g/(m・day)であった。
製造例7(偏光フィルム(7)の作製)
製造例4の偏光フィルム(4)の厚さ20μmのアクリル系フィルム側に、厚さ10μmの粘着剤を介して、厚さ30μmのCOP系フィルム(透湿度:3.4g/(m・day))を貼り合せ、偏光フィルム(7)を得た。得られた偏光フィルム(7)の透湿度は、2.9g/(m・day)であった。
製造例1〜7で得られた偏光フィルム(1)〜(7)は、以下の通りである。
Figure 0006178229
実施例1
(アクリル系粘着剤組成物の調製)
冷却管、窒素導入管、温度計及び撹拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸ブチル99部、アクリル酸4−ヒドロキシブチル1部、及び開始剤として、AIBNをモノマー(固形分)100部に対して0.1部を酢酸エチルと共に加えて窒素ガス気流下、60℃で7時間反応させた後、その反応液に酢酸エチルを加えて、重量平均分子量160万のアクリル系ポリマーを含有する溶液を得た(固形分濃度30重量%)。架橋剤として、前記アクリル系ポリマー溶液の固形分100部あたり、トリメチロールプロパンキシリレンジイソシアネート(商品名:タケネートD110N、三井化学(株)製)を0.1部と、ジベンゾイルパーオキサイドを0.3部、シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM−403、信越化学工業(株)製)を0.075部配合して、アクリル系粘着剤組成物(1)を得た。
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
前記アクリル系粘着剤組成物(1)を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)の表面に、ファウンテンコータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥し、基材の表面に厚さ20μmの粘着剤層を形成した。また、同じ粘着剤層をさらにもう1枚作製した。次いで、製造例1で得られた偏光フィルム(1)のアクリル系フィルム面、及び、製造例4で得られた偏光フィルム(4)のアクリル系フィルム面に、粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。得られた粘着剤層の水分率は、いずれも0.7重量%であった。
(液晶パネルの製造)
透明導電層であるアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルの透明導電層側(視認側)に、粘着剤層付き偏光フィルム(1)を、液晶セルの反対側(光源側)に、粘着剤層付き偏光フィルム(4)を貼り合せて、液晶パネルを形成した。
実施例2
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
実施例1で製造したアクリル系粘着剤組成物(1)を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)の表面に、ファウンテンコータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥し、基材の表面に厚さ20μmの粘着剤層を形成した。また、同じ粘着剤層をさらにもう1枚作製した。次いで、製造例2で得られた偏光フィルム(2)のアクリル系フィルム面、及び、製造例4で得られた偏光フィルム(4)のアクリル系フィルム面に、粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。得られた粘着剤層の水分率は、いずれも0.7重量%であった。
(液晶パネルの製造)
透明導電層であるアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルの透明導電層側に、粘着剤層付き偏光フィルム(2)を、液晶セルの反対側に、粘着剤層付き偏光フィルム(4)を貼り合せて、液晶パネルを形成した。
実施例3
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
実施例1で製造したアクリル系粘着剤組成物(1)を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)の表面に、ファウンテンコータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥し、基材の表面に厚さ20μmの粘着剤層を形成した。また、同じ粘着剤層をさらにもう1枚作製した。次いで、製造例3で得られた偏光フィルム(3)のアクリル系フィルム面、及び、製造例4で得られた偏光フィルム(4)のアクリル系フィルム面に、粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。得られた粘着剤層の水分率は、いずれも0.7重量%であった。
(液晶パネルの製造)
透明導電層であるアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルの透明導電層側に、粘着剤層付き偏光フィルム(3)を、液晶セルの反対側に、粘着剤層付き偏光フィルム(4)を貼り合せて、液晶パネルを形成した。
実施例4
(アクリル系粘着剤組成物の調製)
冷却管、窒素導入管、温度計及び撹拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸ブチル99.5部、アクリル酸4−ヒドロキシブチル0.5部、及び開始剤として、AIBNをモノマー(固形分)100部に対して0.1部を酢酸エチルと共に加えて窒素ガス気流下、60℃で7時間反応させた後、その反応液に酢酸エチルを加えて、重量平均分子量160万のアクリル系ポリマーを含有する溶液を得た(固形分濃度30重量%)。架橋剤として、前記アクリル系ポリマー溶液の固形分100部あたり、トリメチロールプロパンキシリレンジイソシアネート(商品名:タケネートD110N、三井化学(株)製)を0.1部と、ジベンゾイルパーオキサイドを0.3部、シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM−403、信越化学工業(株)製)を0.075部配合して、アクリル系粘着剤組成物(2)を得た。
実施例3の(粘着剤層付偏光フィルムの作製)において、偏光フィルム(3)上に形成する粘着剤層を、前記アクリル系粘着剤組成物(2)を使用して形成した以外は、実施例3と同様の方法で、液晶パネルを作製した。偏光フィルム(3)上に形成された粘着剤層の水分率は、0.5重量%であった。
(液晶パネルの製造)
透明導電層であるアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルの透明導電層側に、粘着剤層付き偏光フィルム(3)を、液晶セルの反対側に、粘着剤層付き偏光フィルム(4)を貼り合せて、液晶パネルを形成した。
実施例5
(アクリル系粘着剤組成物の調製)
冷却管、窒素導入管、温度計及び撹拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸2−エチルヘキシル99.9部、アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル0.1部、及び開始剤として、AIBNをモノマー(固形分)100部に対して0.1部を酢酸エチルと共に加えて窒素ガス気流下、60℃で7時間反応させた後、その反応液に酢酸エチルを加えて、重量平均分子量180万のアクリル系ポリマーを含有する溶液を得た(固形分濃度30重量%)。架橋剤として、前記アクリル系ポリマー溶液の固形分100部あたり、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートのアダクト体(商品名:コロネートL、日本ポリウレタン工業(株)製)を0.1部と、ジオクチル錫ジラウレート系架橋促進剤(商品名:エンビライザーOL−1、東京ファインケミカル(株)製)を0.03部、シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM−403、信越化学工業(株)製)を0.01部配合して、アクリル系粘着剤組成物(3)を得た。
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
実施例3の(粘着剤層付偏光フィルムの作製)において、偏光フィルム(3)上に形成する粘着剤層を、前記アクリル系粘着剤組成物(3)を使用して形成した以外は、実施例3と同様の方法で、液晶パネルを作製した。偏光フィルム(3)上に形成された粘着剤層の水分率は、0.3重量%であった。
(液晶パネルの製造)
透明導電層であるアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルの透明導電層側に、粘着剤層付き偏光フィルム(3)を、液晶セルの反対側に、粘着剤層付き偏光フィルム(4)を貼り合せて、液晶パネルを形成した。
実施例6
(UV重合に用いるモノマー成分の調製)
2−エチルヘキシルアクリレート61重量部、N−ビニル−2−ピロリドン14重量部、2種の光重合開始剤(商品名:イルガキュア184、BASF社製)0.05重量部および光重合開始剤(商品名:イルガキュア651、BASF社製)0.05重量部を4つ口フラスコに投入してモノマー混合物を調製した。次いで、前記モノマー混合物を窒素雰囲気下で紫外線に曝露して部分的に光重合させることによって、重合率約10重量%の部分重合物(アクリル系ポリマーシロップ)を得た。
得られたアクリル系ポリマーシロップ全量(75.1重量部)に、2−ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA)3重量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート(HBA)22重量部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(商品名:KAYARAD DPHA、日本化薬(株)製)0.12重量部を添加した後、これらを均一に混合してモノマー成分(4)を調製した。
(UV重合による粘着剤層の作製)
次いで、上記で調整したモノマー成分(4)を、片面をシリコーンで剥離処理した厚み38μmのポリエステルフィルム(商品名:ダイアホイルMRF、三菱樹脂(株)製)の剥離処理面に、最終的な厚みが20μmになるように塗布して塗布層を形成した。次いで、塗布されたモノマー成分の表面に、片面をシリコーンで剥離処理した厚み38μmのポリエステルフィルム(商品名:ダイアホイルMRE、三菱樹脂(株)製)を、当該フィルムの剥離処理面が塗布層側になるようにして被覆した。これにより、モノマー成分の塗布層を酸素から遮断した。このようにして得られた塗布層を有するシートにケミカルライトランプ((株)東芝製))を用いて照度5mW/cm(約350nmに最大感度をもつトプコンUVR−T1で測定)の紫外線を360秒間照射して、塗布層を硬化させて粘着剤層を形成し、粘着シートを作製した。粘着剤層の両面に被覆されたポリエステルフィルムは、剥離ライナー(セパレータ)として機能する。
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
上記粘着剤層のセパレータを片面のみ剥離し、製造例3で得られた偏光フィルム(3)のアクリル系フィルム面に、粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルム(3)を作製した。偏光フィルム(3)上に形成された粘着剤層の水分率は、3.1重量%であった。
(液晶パネルの製造)
透明導電層であるアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルの透明導電層側に、粘着剤層付き偏光フィルム(3)を、液晶セルの反対側に、実施例1と同様の方法で作製した粘着剤層付き偏光フィルム(4)を貼り合せて、液晶パネルを形成した。
実施例7
(エマルション型アクリル系粘着剤組成物の調製)
容器に、アクリル酸ブチル780部、メタクリル酸メチル200部、及びアクリル酸20部を加えて混合し、モノマー混合物を得た。次いで、上記割合で調製したモノマー混合物1000部に対して、反応性界面活性剤であるアクアロンHS−10(第一工業製薬(株)製)30部、イオン交換水635部を加え、ホモミキサー(特殊機化工業(株)製)を用い、5分間、6000(rpm)で撹拌し、モノマーエマルションを調製した。
次に、冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロート、及び撹拌羽根を備えた反応容器に、上記で調製したモノマーエマルションのうちの200部及びイオン交換水515.9部を仕込み、次いで、反応容器を十分窒素置換した後、過硫酸アンモニウム0.6部を添加して、撹拌しながら60℃で1時間重合した。次いで、残りのモノマーエマルションを、反応容器を60℃に保ったまま、これに3時間かけて滴下し、その後、3時間重合して、固形分濃度46.2%のポリマーエマルションを得た。次いで、上記ポリマーエマルションを室温まで冷却した後、これに、濃度10%のアンモニア水を添加してpHを8にし、かつ、固形分45.6%に調整した、エマルション型アクリル系粘着剤を得た。
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
上記エマルション型アクリル系粘着剤を、乾燥後の厚みが20μmとなるように、離型フィルム(商品名:ダイアホイルMRF−38、ポリエチレンテレフタレート基材、三菱化学ポリエステル(株)製)上にダイコーターにより塗布した後、120℃で5分間乾燥して、粘着剤層を形成した。次いで、製造例3で得られた偏光フィルム(3)のアクリル系フィルム面に、前記粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルム(3)を作製した。得られた粘着剤層の水分率は、5.0重量%であった。
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
実施例1で作製したアクリル系粘着剤組成物(1)を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)の表面に、ファウンテンコータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥し、基材の表面に厚さ20μmの粘着剤層を形成した。次いで、製造例4で得られた偏光フィルム(4)のアクリル系フィルム面に、アクリル系粘着剤組成物(1)からなる粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。得られた粘着剤層の水分率は、0.7重量%であった。
(液晶パネルの製造)
透明導電層であるアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルの透明導電層側に、粘着剤層付き偏光フィルム(3)を、液晶セルの反対側に、粘着剤層付き偏光フィルム(4)を貼り合せて、液晶パネルを形成した。
実施例8
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
実施例1で製造したアクリル系粘着剤組成物(1)を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)の表面に、ファウンテンコータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥し、基材の表面に厚さ20μmの粘着剤層を形成した。また、同じ粘着剤層をさらにもう1枚作製した。次いで、製造例5で得られた偏光フィルム(5)のアクリル系フィルム面、及び、製造例4で得られた偏光フィルム(4)のアクリル系フィルム面に、粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。得られた粘着剤層の水分率は、いずれも0.7重量%であった。
(液晶パネルの製造)
透明導電層であるアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルの透明導電層側に、粘着剤層付き偏光フィルム(5)を、液晶セルの反対側に、粘着剤層付き偏光フィルム(4)を貼り合せて、液晶パネルを形成した。
実施例9
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
実施例1で製造したアクリル系粘着剤組成物(1)を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)の表面に、ファウンテンコータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥し、基材の表面に厚さ20μmの粘着剤層を形成した。また、同じ粘着剤層をさらにもう1枚作製した。次いで、製造例7で得られた偏光フィルム(7)のアクリル系フィルム面、及び、製造例4で得られた偏光フィルム(4)のアクリル系フィルム面に、粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。得られた粘着剤層の水分率は、いずれも0.7重量%であった。
(液晶パネルの製造)
透明導電層であるアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルの透明導電層側に、粘着剤層付き偏光フィルム(7)を、液晶セルの反対側に、粘着剤層付き偏光フィルム(4)を貼り合せて、液晶パネルを形成した。
実施例10
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
実施例1で製造したアクリル系粘着剤組成物(1)を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)の表面に、ファウンテンコータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥し、基材の表面に厚さ20μmの粘着剤層を形成した。また、同じ粘着剤層をさらにもう1枚作製した。次いで、製造例6で得られた偏光フィルム(6)のアクリル系フィルム面、及び、製造例4で得られた偏光フィルム(4)のアクリル系フィルム面に、粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。得られた粘着剤層の水分率は、いずれも0.7重量%であった。
(液晶パネルの製造)
透明導電層であるアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルの透明導電層側に、粘着剤層付き偏光フィルム(6)を、液晶セルの反対側に、粘着剤層付き偏光フィルム(4)を貼り合せて、液晶パネルを形成した。
実施例11
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
実施例1で製造したアクリル系粘着剤組成物(1)を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)の表面に、ファウンテンコータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥し、基材の表面に厚さ20μmの粘着剤層を形成した。また、同じ粘着剤層をさらにもう1枚作製した。次いで、製造例1で得られた偏光フィルム(1)を2枚準備し、当該偏光フィルム(1)のそれぞれのアクリル系フィルム面に、粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。得られた粘着剤層の水分率は、いずれも0.7重量%であった。
(液晶パネルの製造)
透明導電層であるアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルの透明導電層側と、液晶セルの反対側に、粘着剤層付き偏光フィルム(1)を貼り合せて、液晶パネルを形成した。
実施例12
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
実施例1で製造したアクリル系粘着剤組成物(1)を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)の表面に、ファウンテンコータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥し、基材の表面に厚さ20μmの粘着剤層を形成した。また、同じ粘着剤層をさらにもう1枚作製した。次いで、製造例1で得られた偏光フィルム(1)のアクリル系フィルム面、及び、製造例6で得られた偏光フィルム(6)のアクリル系フィルム面に、粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。得られた粘着剤層の水分率は、いずれも0.7重量%であった。
(液晶パネルの製造)
透明導電層であるアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルの透明導電層側に、粘着剤層付き偏光フィルム(1)を、液晶セルの反対側に、粘着剤層付き偏光フィルム(6)を貼り合せて、液晶パネルを形成した。
実施例13、14
実施例1の(液晶パネルの製造)において用いたアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルを、結晶化ITO層(水に対する接触角:58°、厚さ:20nm)を有する液晶セル、アクリル樹脂層(水に対する接触角:72°、厚さ:5μm)を有する液晶セルに変更した以外は、実施例1と同様の方法により液晶パネルを作製した。
比較例1
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
実施例1で製造したアクリル系粘着剤組成物(1)を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)の表面に、ファウンテンコータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥し、基材の表面に厚さ20μmの粘着剤層を形成した。また、同じ粘着剤層をさらにもう1枚作製した。次いで、製造例4で得られた偏光フィルム(4)のアクリル系フィルム面、及び、製造例3で得られた偏光フィルム(3)のアクリル系フィルム面に、粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。得られた粘着剤層の水分率は、いずれも0.7重量%であった。
(液晶パネルの製造)
透明導電層であるアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルの透明導電層側に、粘着剤層付き偏光フィルム(4)を、液晶セルの反対側に、粘着剤層付き偏光フィルム(3)を貼り合せて、液晶パネルを形成した。
比較例2
(アクリル系粘着剤組成物の調製)
2Lの三口フラスコに三方コックをつけ内部を窒素で置換した後、室温にてトルエン868g、1,2−ジメトキシエタン43.4g、イソブチルビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム40.2mmolを含有するトルエン溶液60.0gを加え、さらにsec−ブチルリチウム6.37mmolを含有するシクロヘキサンとn−ヘキサンの混合溶液3.68gを加えた。続いて、これにメタクリル酸メチル(MMA)51.5gを加え、室温にて60分攪拌した。引き続き、重合液の内部温度を−30℃に冷却し、アクリル酸n−ブチル(nBA)240gを2時間かけて滴下した。次に、メタクリル酸メチル51.5gを加え、一晩室温にて攪拌後、メタノール3.50gを添加して重合反応を停止した。得られた反応液をメタノール中に注ぎ、沈澱物を濾過により回収した。これを乾燥させることにより、ブロック共重合体1を340g得た。
1H−NMR測定とGPC測定の結果、上記ブロック共重合体1は、PMMA−PnBA−PMMAのトリブロック共重合体であり、重量平均分子量(Mw)は7.9×10であり、数平均分子量(Mn)は6.2×10であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.27であった。なお、PMMA−PnBA−PMMAは、ポリメタクリル酸メチル−ポリアクリル酸n−ブチル−ポリメタクリル酸メチルを表す。ブロック共重合体1のモノマー単位の重量比は、nBA/MMA=70/30であった。
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
上記ブロック共重合体1をトルエンに溶解して固形分濃度30%の粘着剤溶液を調製し、離型処理を施したポリエステルフィルム(厚み38μm)からなるセパレータ上に、乾燥後の粘着剤層の厚みが25μmになるように、リバースコート法により塗布し、90℃で3分間加熱処理して溶剤を揮発させ、粘着剤層を得た。次いで、製造例3で得られた偏光フィルム(3)のアクリル系フィルム面に、前記粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルム(3)を作製した。得られた粘着剤層の水分率は、0.1重量%であった。
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
実施例1で作製したアクリル系粘着剤組成物(1)を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)の表面に、ファウンテンコータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥し、基材の表面に厚さ20μmの粘着剤層を形成した。次いで、製造例4で得られた偏光フィルム(4)のアクリル系フィルム面に、アクリル系粘着剤組成物(1)からなる粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。得られた粘着剤層の水分率は、0.7重量%であった。
(液晶パネルの製造)
透明導電層であるアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルの透明導電層側に、粘着剤層付き偏光フィルム(3)を、液晶セルの反対側に、粘着剤層付き偏光フィルム(4)を貼り合せて、液晶パネルを形成した。
比較例3
(エマルション型アクリル系粘着剤組成物の調製)
容器に、アクリル酸ブチル780部、メタクリル酸メチル200部、及びアクリル酸20部を加えて混合し、モノマー混合物を得た。次いで、上記割合で調製したモノマー混合物1000部に対して、反応性界面活性剤であるアクアロンHS−10(第一工業製薬(株)製)60部、イオン交換水635部を加え、ホモミキサー(特殊機化工業(株)製)を用い、5分間、6000(rpm)で撹拌し、モノマーエマルションを調製した。
次に、冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロート、及び撹拌羽根を備えた反応容器に、上記で調製したモノマーエマルションのうちの200部及びイオン交換水515.9部を仕込み、次いで、反応容器を十分窒素置換した後、過硫酸アンモニウム0.6部を添加して、撹拌しながら60℃で1時間重合した。次いで、残りのモノマーエマルションを、反応容器を60℃に保ったまま、これに3時間かけて滴下し、その後、3時間重合して、固形分濃度46.2%のポリマーエマルションを得た。次いで、上記ポリマーエマルションを室温まで冷却した後、これに、濃度10%のアンモニア水を添加してpHを8にし、かつ、固形分45.6%に調整した、エマルション型アクリル系粘着剤(4)を得た。
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
実施例1で作製したアクリル系粘着剤組成物(1)、及び、前記エマルション型アクリル系粘着剤(4)を、乾燥後の厚みが20μmとなるように、離型フィルム(商品名:ダイアホイルMRF−38、ポリエチレンテレフタレート基材、三菱化学ポリエステル(株)製)上にダイコーターにより塗布した後、120℃で5分間乾燥して、粘着剤層を形成した。次いで、製造例3で得られた偏光フィルム(3)のアクリル系フィルム面に、前記エマルション型アクリル系粘着剤(4)からなる粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。得られた粘着剤層の水分率は、6.2重量%であった。また、製造例4で得られた偏光フィルム(4)のアクリル系フィルム面に、アクリル系粘着剤組成物(1)からなる粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。得られた粘着剤層の水分率は、0.7重量%であった。
(液晶パネルの製造)
透明導電層であるアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルの透明導電層側に、粘着剤層付き偏光フィルム(3)を、液晶セルの反対側に、粘着剤層付き偏光フィルム(4)を貼り合せて、液晶パネルを形成した。
比較例4
(粘着剤層付偏光フィルムの作製)
実施例1で製造したアクリル系粘着剤組成物(1)を、シリコーン系剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(基材)の表面に、ファウンテンコータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥し、基材の表面に厚さ20μmの粘着剤層を形成した。また、同じ粘着剤層をさらにもう1枚作製した。次いで、製造例1で得られた偏光フィルム(1)のアクリル系フィルム面、及び、製造例7で得られた偏光フィルム(7)のアクリル系フィルム面に、粘着剤層を形成したセパレータを移着させ、粘着剤層付偏光フィルムを作製した。得られた粘着剤層の水分率は、いずれも0.7重量%であった。
(液晶パネルの製造)
透明導電層であるアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を有する液晶セルの透明導電層側に、粘着剤層付き偏光フィルム(1)を、液晶セルの反対側に、粘着剤層付き偏光フィルム(7)を貼り合せて、液晶パネルを形成した。
実施例、比較例で得られた粘着剤層、液晶パネルについて、以下の評価を行った。
<粘着剤層の飽和水分率の測定方法>
実施例及び比較例において作製した粘着剤層付き偏光フィルムの粘着剤層から、約50mgのサンプルを採取した。当該サンプルを、水分吸脱着測定装置(IGA−Sorp、Hiden社製)を用いて、100℃で1時間の条件にて完全に水分を除去した状態の重量(W1)を測定し、次いで、23℃、0%R.H.で2時間、23℃、55%R.H.で5時間、60℃、90%R.H.で5時間、23℃、55%R.H.で5時間放置し、重量変化を観察した。サンプルの重量変化がなくなった時点(飽和した状態)において、その重量(W2)を測定した。以下式より、飽和水分率を測定した。
Figure 0006178229
<白濁試験>
(試験用サンプルの作製)
無アルカリガラス基板(水に対する接触角:38°)の一方の面に、スパッタリング法によりアモルファスITO層(水に対する接触角:73°、厚さ:20nm)を形成した被着体1、無アルカリガラス基板(水に対する接触角:38°)の一方の面に、結晶化ITO層(水に対する接触角:58°、厚さ:20nm)を形成した被着体2を作製した。結晶性ITO薄膜のSn比率は、10重量%であった。非結晶性ITO薄膜のSn比率は、3重量%であった。また、前記被着体1のアモルファスITO層面に下記手順に従ってアクリル樹脂層(水に対する接触角:72°、厚さ:5μm)を形成した被着体3を準備した。実施例1〜12、比較例1〜4においては、被着体1を用い、各実施例の液晶パネルにおける液晶セルの透明導電層側(視認側)に積層した偏光フィルム(表1の偏光フィルム1)を、被着体1のアモルファスITO層側に貼付し、液晶セルの反対側(光源側)に積層した偏光フィルム(表1の偏光フィルム2)を、被着体1の無アルカリガラス側に貼付し、白濁試験用のサンプルとした。また、実施例13においては、被着体2の結晶化ITO層に実施例13で用いた粘着剤層付き偏光フィルム(1)を、無アルカリガラス側に実施例13で用いた粘着剤層付き偏光フィルム(4)を貼付し、実施例14においては、被着体3のアクリル樹脂層側に実施例14で用いた粘着剤層付き偏光フィルム(1)を、無アルカリガラス側に実施例14で用いた粘着剤層付き偏光フィルム(4)を貼付し、それぞれ白濁試験用のサンプルとした。当該被着体1〜3は、実施例及び比較例で使用した液晶セルの表面状態を再現したものである。
(アクリル樹脂層の形成方法)
多官能ウレタンアクリレート(固形分100%)100部に対して、光重合開始剤(商品名:イルガキュア907、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ製)を5部配合し、希釈溶剤(メチルイソブチルケトン(MIBK))にて固形分が45%の塗工液を調整した。乾燥後の膜厚が5μmになるように、前記被着体1のアモルファスITO層面に塗布した後、80℃にて乾燥させ、UV照射(積算光量:300mJ)にて硬化させ、アクリル樹脂層を形成し、被着体3とした。
(白濁測定)
上記試験用サンプルを、50℃、5atm、15分間のオートクレーブ処理を行った後、60℃、90%R.H.の恒温恒湿機に投入した。120時間後の該サンプルを観察し、以下の評価基準で評価した。
1:顕微鏡で確認し、水滴なし
2:顕微鏡で確認し、少量の水滴が確認できるものの目視で白濁なし
3:目視で一部白濁あり
4:目視で全面にうっすら白濁あり
5:全面白濁
<耐久性試験>
<白濁試験>で準備した試験用サンプルを、50℃、5atm、15分間のオートクレーブ処理を行った後、85℃の加熱オーブンに投入した。500時間後の偏光フィルムの発泡を観察し、以下の評価基準で評価した。
1:発泡なし
2:ごく一部に目視で確認できない発泡あり
3:ごく一部に目視で確認できる発泡あり
4:一部に目視で確認できる発泡あり
5:全面に目視で確認できる発泡あり
Figure 0006178229
1a 視認側透明保護フィルム
1b 液晶セル側透明保護フィルム
2a 偏光子
2b 偏光子
3a 液晶セル側透明保護フィルム
3b 視認側透明保護フィルム
4a 第1偏光フィルム
4b 第2偏光フィルム
5a 粘着剤層1
5b 粘着剤層2
6 透明導電層
7 第1の透明基板
8 液晶層
9 第2の透明基板
10 液晶セル
11 位相差層
12 液晶パネル
A 高接触角面

Claims (7)

  1. 液晶セルの一方の面が、水に対する接触角が40〜110°である高接触角面であり、
    前記液晶セルの高接触角面に、
    60℃、90%R.H.における飽和水分率が0.3〜6重量%である粘着剤層、及び、
    40℃、90%R.H.における透湿度が0.5〜30g/(m・day)である第1偏光フィルムを有し、
    液晶セルの他方の面に、
    40℃、90%R.H.における透湿度が8g/(m・day)以上である第2偏光フィルムを有することを特徴とする液晶パネル。
  2. 前記第2偏光フィルムの透湿度が、前記第1偏光フィルムの透湿度より大きいことを特徴とする、請求項1に記載の液晶パネル
  3. 前記粘着剤層の60℃、90%R.H.における飽和水分率が、0.5〜6重量%であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の液晶パネル。
  4. 前記液晶セルの高接触角面が、透明導電層により形成されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の液晶パネル。
  5. 前記液晶セルの高接触角面の他方の面が、水に対する接触角が3°以上40°未満である低接触角面であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の液晶パネル。
  6. 前記第2偏光フィルムは、60℃、90%R.H.における飽和水分率が0.5〜6重量%である粘着剤層を介して液晶セルに積層されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の液晶パネル。
  7. 請求項1〜6のいずれかに記載の液晶パネルを含むことを特徴とする画像表示装置。
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