(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学フィルム素材の片面又は両面に、重量平均分子量が８０万〜４００万のアクリル系重合体からなる５０℃、９０％R.H.での飽和吸水率が０．４重量％以下の粘着層を有してなると共に、その粘着層が、前記光学フィルム素材の９０℃における熱収縮率が０．８％以上の場合には９０℃における１０００％モジュラスが２〜４ｇ／mm２で、かつ引張り破断までの伸びが３０００％以上のものであり、当該熱収縮率が０．８％未満の場合には９０℃における１０００％モジュラスが４〜６ｇ／mm２で、かつ引張り破断までの伸びが２０００％以上のものであることを特徴とする光学フィルム。
【請求項２】
請求項１において、光学フィルム素材が偏光フィルム、反射型偏光フィルム又は位相差フィルムである光学フィルム。
【請求項３】
請求項１において、光学フィルム素材が請求項１に記載の粘着層を介して、偏光フィルムと位相差フィルムを積層した楕円偏光フィルム、又は反射型偏光フィルムと位相差フィルムを積層した反射型楕円偏光フィルムである光学フィルム。
【請求項４】
液晶セルの片側又は両側に請求項１〜３の一に記載の光学フィルムの少なくとも１枚が貼着されてなることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、接着ミス時等に液晶セルを損傷させずに容易に剥離でき、かつ液晶セルに貼着して加熱加湿雰囲気においても発泡や剥がれ、光学特性の低下やセルの反りを生じにくくて液晶表示装置等に好適な粘着層付設型の光学フィルムに関する。
【０００２】
【発明の背景】
液晶表示装置（ＬＣＤ）に用いる光学フィルム素材、例えば偏光フィルムや位相差フィルムやそれらを積層した楕円偏光フィルム等は、ＬＣＤのキーデバイスであり品質のバラツキ防止やＬＣＤ組立の効率化などを目的に、アクリル系粘着剤等からなる粘着層を予め付設した光学フィルムの状態で液晶セルに貼着する方法が採られている。
【０００３】
その光学フィルムにおいて、情報化社会の進展によるＬＣＤのマルチメディア用情報端末機器等としての用途拡大や高性能化や大型化などに伴い、例えばＬＣＤに実装して加熱加湿処理した場合に処理の前後で発泡や剥がれを生じない特性（耐湿熱性）や、高温雰囲気に置いても光の透過率や位相差（リタデーション値：複屈折の屈折率差とフィルム厚の積）等の光学性能が低下しない特性（光学機能維持性）等の実用特性や光学特性の一層の高度化や、より過酷な条件に耐える高耐久化などが求められている。
【０００４】
しかしながら前記要求の達成は、これまでに準じた対策方法ではその実現が困難な問題点があった。すなわち加熱加湿下での光学フィルムの発泡・剥がれ問題は、光学フィルムの変形に起因するため光学フィルム素材の難変形化や粘着層の高凝集力化がこれまでの対処方法であるが、前者では光学特性を維持しつつ難変形化をはかることが困難で耐湿熱性向上の目途は立っておらず、ＬＣＤの大型化による光学フィルムの大面積化に伴う変形量の増大がその実現をより困難としている実情である。また後者では、粘着層の高凝集力化で光学フィルムの周囲と中央部とで加熱加湿処理により光透過率や位相差等の光学特性にムラが生じて光学機能維持性が低下し、液晶セルに反りを生じさる問題を誘発して、光学フィルムの大型化がその問題をより顕著とする。
【０００５】
また前記の粘着層の高凝集力化は、加湿下での光学フィルム端部の剥離を発生させやすくし、その防止のために粘着層の接着力を向上させると、異物混入や損傷や接着ミス等で光学フィルムの交換を要する場合に剥離作業に多時間、多労力を要し、液晶セルに粘着剤が残存してそれが異物となるなどの問題を生じやすく、ＬＣＤの薄型化や軽量化に伴うガラス板やプラスチックフィルム等からなるセル基材の薄型化がセルの損傷のない剥離をより困難としてセルを再利用できない問題も発生する。
【０００６】
【発明の技術的課題】
本発明は、接着ミス時等に液晶セルを損傷させずに容易に剥離できて液晶セルを再利用でき、しかも加熱加湿雰囲気においても発泡や剥がれや光学特性の低下を生じずに大サイズにても耐湿熱性と光学機能維持性の両性能を満足すると共に、液晶セルの反り問題も生じずに安定した接着特性を示す光学フィルムの開発を課題とする。
【０００７】
【課題の解決手段】
本発明は、光学フィルム素材の片面又は両面に、重量平均分子量が８０万〜４００万のアクリル系重合体からなる５０℃、９０％R.H.での飽和吸水率が０．４重量％以下の粘着層を有してなると共に、その粘着層が、前記光学フィルム素材の９０℃における熱収縮率が０．８％以上の場合には９０℃における１０００％モジュラスが２〜４ｇ／mm２で、かつ引張り破断までの伸びが３０００％以上のものであり、当該熱収縮率が０．８％未満の場合には９０℃における１０００％モジュラスが４〜６ｇ／mm２で、かつ引張り破断までの伸びが２０００％以上のものであることを特徴とする光学フィルムを提供するものである。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、適度な接着力を有して接着ミス時等に薄型や大型の液晶セルの場合にもそれを損傷させずに容易に剥離できて液晶セルを再利用でき、しかも加熱加湿雰囲気においても発泡や剥がれや液晶セルの反りを生じず、かつ光透過率や位相差等の光学特性が低下しにくくて耐湿熱性と光学機能維持性の両方に優れて安定した接着特性を示す光学フィルムを得ることができ、高品質で耐久性に優れる液晶表示装置を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の光学フィルムは、光学フィルム素材の片面又は両面に、重量平均分子量が８０万〜４００万のアクリル系重合体からなる５０℃、９０％R.H.での飽和吸水率が０．４重量％以下の粘着層を有してなると共に、その粘着層が、前記光学フィルム素材の９０℃における熱収縮率が０．８％以上の場合には９０℃における１０００％モジュラスが２〜４ｇ／mm２で、かつ引張り破断までの伸びが３０００％以上のものであり、当該熱収縮率が０．８％未満の場合には９０℃における１０００％モジュラスが４〜６ｇ／mm２で、かつ引張り破断までの伸びが２０００％以上のものである光学フィルムからなる。その例を図１、図２に示した。２が光学フィルム素材、３が粘着層である。また図２において、２１は偏光フィルム、２２は位相差フィルムであり、これらが粘着層３を介し積層されて光学フィルム素材２としての楕円偏光フィルムを形成している。なお１は保護フィルム、４はセパレータである。
【００１０】
光学フィルム素材としては、例えば偏光フィルムや位相差フィルム、あるいは偏光フィルムと位相差フィルムを積層した楕円偏光フィルム、さらには反射型偏光フィルムやそれを用いた前記楕円偏光フィルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられるものが使用され、その種類について特に限定はない。なお前記の楕円偏光フィルムの如き積層タイプの光学フィルム素材の場合、その積層に用いる接着手段としては、本発明における粘着層が耐湿熱性や光学機能維持性等の点より好ましい。
【００１１】
前記した偏光フィルムの具体例としては、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及び／又は二色性染料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配向フィルムなどがあげられる。偏光フィルムの厚さは通例５〜８０μmであるが、これに限定されない。
【００１２】
なお反射型の偏光フィルムは、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化をはかりやすいなどの利点を有する。
【００１３】
反射型偏光フィルムの形成は、必要に応じ透明樹脂層等を介して偏光フィルムの片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式で行うことができる。前記の必要に応じて設けられる透明樹脂層は、図例の如き保護フィルム１に兼ねさせることもでき、従って上記の偏光フィルムとしては、その片側又は両側に透明保護層を有するものであってもよい。
【００１４】
反射型偏光フィルムの具体例としては、必要に応じマット処理した保護フィルム等の透明樹脂層の片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。また前記の透明樹脂層に微粒子を含有させて表面微細凹凸構造とし、その上に微細凹凸構造の反射層を有するものなどもあげられる。なお反射層は、その反射面が透明樹脂層や偏光フィルム等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などより好ましい。
【００１５】
前記した微細凹凸構造の反射層は、入射光を乱反射により拡散させて指向性やギラギラした見栄えを防止し、明暗のムラを抑制しうる利点などを有する。また微粒子含有の透明樹脂層は、入射光及びその反射光がそれを透過する際に拡散されて明暗ムラをより抑制しうる利点なども有している。透明樹脂層の表面微細凹凸構造を反映させた微細凹凸構造の反射層の形成は、例えば真空蒸着方式、イオンプレーティング方式、スパッタリング方式等の蒸着方式やメッキ方式などの適宜な方式で金属を透明樹脂層の表面に直接付設する方法などにより行うことができる。
【００１６】
なお保護フィルムや透明保護層の形成には、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性等に優れるプラスチックなどが好ましく用いられる。その例としては、ポリエステル系樹脂やアセテート系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂やポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂やポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂やアクリル系樹脂、あるいはアクリル系やウレタン系、アクリルウレタン系やエポキシ系やシリコーン系等の熱硬化型、ないし紫外線硬化型の樹脂などがあげられる。
【００１７】
透明保護層は、プラスチックの塗布方式やフィルムとしたものの積層方式などの適宜な方式で形成してよく、厚さは適宜に決定してよい。一般には５mm以下、就中１mm以下、特に１〜５００μmの厚さとされる。なお表面微細凹凸構造の透明樹脂層の形成に含有させる微粒子としては、例えば平均粒径が０．５〜５μmのシリカやアルミナ、チタニアやジルコニア、酸化錫や酸化インジウム、酸化カドミウムや酸化アンチモン等からなる、導電性のこともある無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等からなる有機系微粒子などの透明樹脂層中で透明性を示すものが用いられる。微粒子の使用量は、透明樹脂１００重量部あたり２〜２５重量部、就中５〜２０重量部が一般的である。
【００１８】
上記した光学フィルム素材である位相差フィルムの具体例としては、ポリカーボネートやポリビニルアルコール、ポリスチレンやポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレートやポリアミドの如き適宜なプラスチックからなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性フィルムなどがあげられる。位相差フィルムは、２種以上の位相差フィルムを積層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る。
【００１９】
また上記した光学フィルム素材である楕円偏光フィルム又は反射型楕円偏光フィルムは、偏光フィルム又は反射型偏光フィルムと位相差フィルムを適宜な組合せで積層したものである。かかる楕円偏光フィルム等は、（反射型）偏光フィルムと位相差フィルムの組合せとなるようにそれらを液晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することによっても形成しうるが、前記の如く予め楕円偏光フィルム等としたものは、品質の安定性や積層作業性等に優れて液晶表示装置の製造効率を向上させうる利点がある。
【００２０】
なお偏光フィルムや位相差フィルム、保護フィルムや透明保護層等の光学フィルムを形成する各層は、例えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などにより紫外線吸収能をもたせることもできる。
【００２１】
光学フィルム素材の片面又は両面に設ける粘着層は、５０℃、９０％R.H.での飽和吸水率が０．４重量％以下のものであり、かつ光学フィルム素材が９０℃における熱収縮率０．８％以上の場合には、９０℃における１０００％モジュラスが２〜４ｇ／mm2で、かつ引張り破断までの伸びが３０００％以上の粘着層であり、当該熱収縮率が０．８％未満の光学フィルム素材である場合には、９０℃における１０００％モジュラスが４〜６ｇ／mm2で、かつ引張り破断までの伸びが２０００％以上の粘着層である。
【００２２】
前記により、耐湿熱性と光学機能維持性の両方に優れ、薄型や大型等の液晶セルに適用した場合にもセルの反りを抑制できると共に、接着ミス時等における手作業による剥離処理も容易に効率よく行うことができる光学フィルムとすることができる。当該飽和吸水率が０．４重量％を超えると、発泡や剥がれを防止する耐湿熱性を付与するために凝集力の高い粘着層とする必要が生じ、上記したように耐湿熱性以外の特性を両立させることが困難となる。
【００２３】
すなわち前記において、加熱加湿処理による発泡や剥がれの防止は、粘着層における飽和吸水率の低い設定による。かかる設計思想は、当該発泡問題が粘着層中の水分が高温で粘着剤の凝集力に勝って気化膨張し、その気泡が光学フィルムの変形で視認される程度にまで拡大すること、また光学フィルムの剥がれ、特に端部の剥がれ（浮き）は、吸湿によるセル・粘着層界面の接着力の低下によることを究明したことに基づく。
【００２４】
従って当該発泡の防止の点では、従来の設計思想による粘着層の凝集力を高める対処が有効であることがわかる。しかしながら、その場合には、上記したように凝集力の向上で光学フィルム素材に大きな応力が発生するなどして光学特性の低下を招き、また光学フィルム素材の収縮に伴って液晶セルの反りが発生し、さらに被着体に対する濡れ性が低下して前記の如く加湿条件下に光学フィルム、特に端部が剥がれやすくなり耐湿熱性と光学機能維持性を両立させることができない。
【００２５】
また前記において、組成を変更したり薬剤を添加して接着力を向上させる従来の設計思想では、吸湿性が高く加湿時の接着力低下が大きい粘着層となり、その場合に吸湿による接着力の低下を見越して吸湿剥離を生じない接着力に設定したときには、接着ミス時等の剥離が困難な高い接着力となり、剥離時に液晶セルを破損しやすくてセルの再利用を実現しにくい。
【００２６】
前記に対し本発明では、低い飽和吸水率とすることで発泡原因の混入が抑制され、それにより発泡を防止しつつ、粘着層の凝集力を低く設定して接着力の向上に有利な組成とすることが可能となり、かつ吸湿による接着力の低下が抑制されて耐湿熱性と光学機能維持性の両立が可能となる。また接着ミス時等における光学フィルムの剥離の点よりは、フィルム端部での剥離が生じない範囲で可及的に低い接着力が好ましいが、前記の粘着層吸水率の低減による接着力の低下抑制効果で、通常時の接着力を低く設定できて剥離に有利となる。
【００２７】
上記において発泡や剥がれ、光学特性の低下や液晶セルの反り等の不良は、加熱加湿処理による光学フィルムの変化量の増加で拡大し、従って光学フィルム素材の種類やサイズに依存するが、対角線長さが１７インチサイズ以下では０．４重量％以下の飽和吸水率とし、かつ上記したモジュラスと伸び特性を示す粘着層とすることで、凝集力を低く設定した粘着層においても光学フィルム素材の変形に追随して凝集破壊による剥離が防止され、また変形に伴う応力も低減されるなどして当該不良の発生を防止することができる。
【００２８】
一方、剥離接着力は速度や角度の剥離条件で異なり、剥離作業を考慮した接着力の設定が作業効率や液晶セルの損傷防止などの点より好ましいが、本発明では手作業による剥離処理の繰返し性（疲労性）やスムーズな作業性、作業効率や低労働負担性、セル損傷の防止性などの点より、ガラス板やプラスチックフィルム等からなる液晶セルにおける剥離側被着体に対する９０度剥離接着力（剥離速度１００mm／分、２５℃）に基づき６００ｇ／20mm以下、就中５０〜５００ｇ／20mm、特に１００〜４００ｇ／20mmの接着力とすることが好ましい。
【００２９】
本発明において粘着層は、当該飽和吸水率が低いほど好ましく、凝集力が低くなるほど飽和吸水率の低いものが好ましい。その粘着層の形成には、光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して耐候性や耐熱性などにも優れることより、重量平均分子量が８０万〜４００万のアクリル系重合体が用いられる。
【００３０】
前記のアクリル系重合体としては、適度な濡れ性と柔軟性を発現する主成分をなす単量体として、ガラス転移温度が−１０℃以下のアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルの１種又は２種以上を用いたものなどがあげられる。
【００３１】
前記のエステルとしては、低吸水性などの点より、例えば２−エチルヘキシル基やイソオクチル基、イソノニル基やラウリル基、ドデシル基やイソミリスチル基、オクタデシル基の如き炭素数が８以上、就中８〜２４のアルキル基等からなる有機基を有するアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルが好ましく用いうる。
【００３２】
前記の低吸水性は、エステル基のメチレン炭素数が増すほどカルボニル基の親水性の影響が抑制されて、メチレン炭素の疎水性の影響が増すためと考えられ、メチル基やエチル基、プロピル基やブチル基、アミル基やヘキシル基、ヘプチル基やシクロヘキシル基などの炭層数が７以下の有機基からなるエステル基を有するものの単独使用では、当該飽和吸水率０．４重量％以下の粘着層が得られにくい。
【００３３】
ただし、炭層数が７以下の有機基からなるエステル基を有するアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルを、炭層数が８以上の有機基を有するアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルと併用することは妨げられず、むしろ接着力やモジュラスや伸び特性の調節などの点より併用することが好ましい場合が多い。
【００３４】
また前記のアクリル系重合体は、粘着剤としての凝集性や接着性を改質するための、あるいは架橋反応性を付与するための単量体を共重合成分として含有していてもよい。その共重合用単量体については特に限定はなく、前記した主成分をなす単量体と共重合可能なものであればよい。一般に、かかる共重合成分、特に水酸基やカルボキシル基やエポキシ基等の官能基を有するものは飽和吸水率を上昇させる傾向にあることから最小限の使用が好ましい場合が多いが、本発明においては上記した所定の飽和吸水率を満足する範囲で適宜な量の種々の単量体を共重合させることができる。
【００３５】
特に分子間架橋剤と反応可能な官能基を有して分子間架橋に関与する単量体は、共重合させる場合が多い。その共重合用単量体の例としては、アクリル酸やメタクリル酸、カルボキシエチルアクリレートやカルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸やマレイン酸、クロトン酸の如きカルボキシル基含有単量体、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチルや（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチルや（メタ）アクリル酸６−ヒドロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸８−ヒドロキシオクチルや（メタ）アクリル酸１０−ヒドロキシデシル、（メタ）アクリル酸１２−ヒドロキシラウリルや（４−ヒドロキシメチルシクロヘキシル）−メチルアクリレートの如きヒドロキシル基含有単量体、無水マレイン酸や無水イタコン酸の如き酸無水物単量体、（メタ）アクリル酸グリシジルの如きエポキシ基含有単量体、トリメトキシシリルプロピルアクリレートの如きアルコキシ基含有単量体などがあげられる。かかる官能基を有する単量体は、上記主成分モノマーの種類にもよるが通常、２重量％以下程度の共重合で、得られる共重合体の当該飽和吸水率を前記の範囲とすることができる。
【００３６】
前記した５−カルボキシペンチルアクリレートや（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸６−ヒドロキシヘキシルや（メタ）アクリル酸８−ヒドロキシオクチル、（メタ）アクリル酸１０−ヒドロキシデシルや（メタ）アクリル酸１２−ヒドロキシラウリルの如く、比較的長いメチレン鎖の末端に官能基を有する単量体などは、共重合体中での官能基の運動の自由度が大きいためか架橋反応性に富み、０．５重量％程度の少量の共重合で充分な架橋効果を発揮し、得られる共重合体の飽和吸水率を殆ど上昇させないために好ましく用いうる。
【００３７】
凝集性や接着性、モジュラスや伸び特性等の改質を目的に共重合させうるその他の共重合用単量体の例としては、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸の如きスルホン酸基含有単量体、２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートの如き燐酸基含有単量体、（メタ）アクリルアミドやＮ−アクリロイルモルホリン、Ｎ−置換（メタ）アクリルアミドの如きアミド系単量体、Ｎ−シクロヘキシルマレイミドやＮ−イソプロピルマレイミド、Ｎ−ラウリルマレイミドやＮ−フェニルマレイミドの如きマレイミド系単量体、Ｎ−メチルイタコンイミドやＮ−エチルイタコンイミド、Ｎ−ブチルイタコンイミドや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や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の如きイタコンイミド系単量体、Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシメチレンスクシンイミドや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の如きスクシンイミド系単量体などがあげられる。
【００３８】
さらに、酢酸ビニルやＮ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカルボン酸アミド類やスチレンの如きビニル系単量体、ジビニルベンゼンの如きジビニル系単量体、１，４−ブチルジアクリレートや１，６−ヘキシルジアクリレートの如きジアクリレート系単量体、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレートやポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレートやフッ化（メタ）アクリレート、シリコーン（メタ）アクリレートの如きアクリル酸エステル系単量体、上記した主成分をなす単量体とは異なる低級のエステル基を有する（メタ）アクリル酸エステルなども共重合用単量体としてあげられる。
【００３９】
上記した共重合用単量体において、マレイミド系単量体やイタコンイミド系単量体は、得られるアクリル系重合体の飽和吸水率を殆ど上昇させない特性を示し、接着性の改良剤として好ましく用いうる。
【００４０】
一方、多官能アクリレート系単量体なども、例えば電子線等の放射線の照射により架橋剤無添加による後架橋操作等で架橋処理する場合などの如く、必要に応じて共重合用単量体として用いうる。かかる単量体の例としては、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレートや（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレートやネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレートや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）アクリレートやジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、エポキシアクリレートやポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレートなどがあげられる。
【００４１】
アクリル系重合体の調製は、例えば１種又は２種以上の各単量体の混合物に、溶液重合方式や乳化重合方式、塊状重合方式や懸濁重合方式等の適宜な方式を適用して行うことができる。塊状重合方式の場合には、紫外線照射による重合方式が好ましく適用しうる。
【００４２】
本発明において用いるアクリル系重合体は、耐湿熱性等の点より重量平均分子量が８０万〜４００万のもの、好ましくは１００万〜３００万のものである。またかかる範囲の重量平均分子量を有するものからなる粘着層とすることで、光学フィルムを所定サイズ等に切断したり、打ち抜いたりする際などに粘着層のはみ出しや打ち抜き刃の汚染などを防止することができ、切断加工性や保存性等の実用性に優れる光学フィルムを得ることができる。
【００４３】
前記アクリル系重合体の調製に際しては、必要に応じて重合開始剤を用いうる。その使用量は、適宜に決定しうるが一般には、単量体全量の０．００１〜５重量％とされる。重合開始剤としては、その重合方式に応じて熱重合開始剤や光重合開始剤などの適宜なものを用いうる。
【００４４】
ちなみに熱重合開始剤の例としては、過酸化ベンゾイルやｔ-ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキシドやジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネートやジ（２−エトキシエチル）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やｔ-ブチルパーオキシビバレート、（３，５，５−トリメチルヘキサノイル）パーオキシドやジプロピオニルパーオキシド、ジアセチルパーオキシドの如き有機過酸化物があげられる。
【００４５】
また２,２'−アゾビスイソブチロニトリルや２,２'−アゾビス(２−メチルブチロニトリル)、１,１'−アゾビス（シクロヘキサン１−カルボニトリル）や２,２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２,２'−アゾビス（２，４−ジメチル−４−メトキシバレロニトリル）やジメチル２,２'−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、４,４'−アゾビス（４−シアノバレリック酸）や２,２'−アゾビス（２−ヒドロキシメチルプロピオニトリル）、２,２'−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］の如きアゾ系化合物なども熱重合開始剤としてあげられる。
【００４６】
一方、光重合開始剤の例としては、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトンやα−ヒドロキシ−α,α’−ジメチルアセトフェノン、メトキシアセトフェノンや２,２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンや２−メチル−１−［４−（メチルチオ）−フェニル］−２−モルホリノプロパン−１の如きアセトフェノン系開始剤、ベンゾインエチルエーテルやベンゾインイソプロピルエーテルの如きベンゾインエーテル系開始剤があげられる。
【００４７】
またベンジルジメチルケタールの如きケタール系開始剤、ベンゾフェノンやベンゾイル安息香酸、３,３'−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノンの如きベンゾフェノン系開始剤、チオキサンソンや２−クロロチオキサンソン、２−メチルチオキサンソンや２，４−ジメチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソンや２，４−ジクロロチオキサンソン、２，４−ジエチルチオキサンソンや２，４−ジイソプロピルチオキサンソンの如きチオキサンソン系開始剤、その他、カンファーキノンやハロゲン化ケトン、アシルホスフィノキシドやアシルホスフォナートなども光重合開始剤としてあげられる。
【００４８】
その他の重合開始剤としては、過硫酸カリウムや過硫酸アンモニウムや過酸化水素等、あるいはそれらと還元剤を併用したレドックス系開始剤などがあげられる。
【００４９】
本発明において粘着層は、上記したように架橋処理することもできる。その場合、分子間架橋剤による架橋処理は、粘着剤の液に分子間架橋剤を配合する方式などにより行うことができる。分子間架橋剤としては、分子間架橋に関与する粘着剤ポリマーにおける官能基の種類などに応じて適宜なものを用いることができ、特に限定はない。従って公知物のいずれも用いうる。
【００５０】
ちなみに分子間架橋剤の例としては、トリレンジイソシアネートやトリメチロールプロパントリレンジイソシアネート、ジフェニルメタントリイソシアネートの如き多官能イソシアネート系架橋剤、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルやジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルの如きエポキシ系架橋剤、その他、メラミン樹脂系架橋剤や金属塩系架橋剤、金属キレート系架橋剤やアミノ樹脂系架橋剤などがあげられる。
【００５１】
分子間架橋剤の配合量は、粘着剤ポリマーにおける官能基の含有量などに応じて、上記した所定の飽和吸水率を満足する範囲で適宜に決定することができる。一般には、粘着剤ポリマー１００重量部あたり、０．０１〜２０重量部、就中０．１〜１５重量部、特に０．２〜１０重量部の分子間架橋剤が用いられる。
【００５２】
粘着層には、上記した所定の飽和吸水率とモジュラスと伸び特性を満足する範囲において必要に応じ、例えば天然物や合成物の樹脂類、ガラス繊維やガラスビーズ、金属粉やその他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤や酸化防止剤などの粘着層に添加されることのある適宜な添加剤を配合することもできる。また微粒子を含有させて光拡散性を示す粘着層とすることもできる。粘着層におけるモジュラスや伸びの調節は、ポリマーの組成や分子量、架橋方式や架橋度、任意成分の添加などの従来に準じた方法で行うことができる。
【００５３】
光学フィルム素材の片面又は両面への粘着層の付設は、適宜な方式で行いうる。その例としては、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒に粘着剤を溶解又は分散させて１０〜４０重量％程度の粘着剤液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で光学フィルム素材上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着層を形成してそれを光学フィルム素材上に移着する方式などがあげられる。
【００５４】
粘着層は、異なる組成又は種類等のものの重畳層として光学フィルム素材の片面又は両面に設けることもできる。また両面に設ける場合に、光学フィルム素材の表裏において異なる組成又は種類等の粘着層とすることもできる。粘着層の厚さは、使用目的等に応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μmとされる。粘着層が表面に露出する場合には、実用に供するまでの間その表面をセパレータ等で保護しておくことが好ましい。
【００５５】
なお本発明の光学フィルムの形成に際して、保護フィルム等の各種のフィルム素材の積層には、上記した光学フィルム素材に付設する粘着層に準じたものを使用することが、耐湿熱性や光学機能維持性等の点より好ましい。
【００５６】
本発明の光学フィルムは、液晶表示装置の形成などの適宜な用途に用いうる。液晶表示装置の形成は、本発明による光学フィルムをその粘着層を介して液晶セルの片側又は両側に貼着することにより行うことができる。その貼着に際しては、偏光フィルムや位相差フィルム等が所定の配置位置となるように行われ、その配置位置は従来に準じることができる。
【００５７】
ちなみに図３、図４に液晶表示装置における光学フィルムの配置例を示した。５が液晶セルであり、その他の符号は上記に準じる。なお図３に例示の装置は、偏光フィルム２１に反射層２３を設けてなる反射型のものであり、このように反射層は液晶セルの片側の外側に配置される。
【００５８】
また図４に例示の装置は、位相差フィルム２２を用いたものである。位相差フィルムは、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用いられる。その場合、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。
【００５９】
本発明の光学フィルムは、柔軟性を有して湾曲面や大面積面等への適用が容易であり、任意な液晶セル、例えば薄膜トランジスタ型に代表されるアクティブマトリクス駆動型のもの、ツイストネマチック型やスーパーツイストネマチック型に代表される単純マトリクス駆動型のものなどの適宜なタイプの液晶セルに適用して種々の液晶表示装置を形成することができる。
【００６０】
【実施例】
実施例１
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、アクリル酸イソオクチル９９．８部（重量部、以下同じ）、６−ヒドロキシヘキシルアクリレート０．２部、及び２,２'−アゾビスイソブチロニトリル０．３を酢酸エチルと共に加えて窒素ガス気流下、６０℃で４時間反応させた後、その反応液に酢酸エチルを加えて、固形分濃度３０重量％のアクリル系重合体溶液Ａを得ると共に、前記に準じてアクリル酸イソオクチル１００部を２,２'−アゾビスイソブチロニトリル０．３部で重合処理してなる固形分濃度３０重量％のアクリル系重合体溶液Ｂを得、それらのアクリル系重合体溶液Ａ，Ｂを同量混合してそれに固形分１００部あたり０．１部のγ−グリシドキシプロピルメトキシシランと０．０８部のトリメチロールプロパントリレンジイソシアネートを配合してアクリル系粘着剤を得た。なお前記のアクリル系重合体Ａの重量平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算（以下同じ）で１９４万であり、アクリル系重合体Ｂの重量平均分子量は１９０万であった。
【００６１】
次に、前記のアクリル系粘着剤をポリエステルフィルムからなるセパレータに塗工し１５０℃で５分間加熱処理して厚さ１mmの粘着層を得た。また同様の操作で厚さ２３μmの粘着層を設けた後、それを厚さ２００μmの偏光フィルム（日東電工社製、ＮＰＦ−ＥＧ５４２５ＤＵ）の片面に貼着して光学フィルムを得た。
【００６２】
実施例２
アクリル系粘着剤として、アクリル系重合体溶液Ａにその固形分１００部あたり０．１部のトリメチロールプロパントリレンジイソシアネートを配合したものを用い、偏光フィルムとして、厚さ２００μmのＮＰＦ−ＸＥＧ５４２５ＤＵ（日東電工社製）を用いたほかは実施例１に準じて光学フィルムを得た。
【００６３】
（削除）
【００６４】
実施例３
モノマーとして、アクリル酸イソノニル５９．８部とアクリル酸ブチル３９．８部とアクリル酸２−ヒドロキシエチル０．４部を用いて実施例１に準じ重量平均分子量１５０万のアクリル系重合体の溶液を得、その容液にトリメチロールプロパントリレンジイソシアネート０．４部を加えてなるアクリル系粘着剤を用いたほかは実施例２に準じて光学フィルムを得た。
【００６５】
比較例１
モノマーとして、アクリル酸ブチル９５部とアクリル酸５部を用いて実施例１に準じ重量平均分子量１４５万のアクリル系重合体の溶液を得、その容液にトリメチロールプロパントリレンジイソシアネート０．８部を加えてなるアクリル系粘着剤を用いたほかは実施例１に準じて光学フィルムを得た。
【００６６】
比較例２
偏光フィルムとして、厚さ２００μmのＮＰＦ−ＸＥＧ５４２５ＤＵを用いたほかは比較例１に準じて光学フィルムを得た。
【００６７】
比較例３
モノマーとして、アクリル酸ブチル９４．９部とアクリル酸５部とアクリル酸２−ヒドロキシエチル０．１部を用いて実施例１に準じ重量平均分子量１５５万のアクリル系重合体の溶液を得、その容液にトリメチロールプロパントリレンジイソシアネート１．２部を加えてなるアクリル系粘着剤を用いたほかは実施例２に準じて光学フィルムを得た。
【００６８】
比較例４
アクリル系粘着剤として、上記のアクリル系重合体溶液Ａにその固形分１００部あたり０．０４部のトリメチロールプロパントリレンジイソシアネートを配合したものを用いたほかは実施例２に準じて光学フィルムを得た。
【００６９】
評価試験
収縮率
実施例、比較例で得た厚さ２００μmの光学フィルム（１．５mm×４mm）を熱機械分析装置ＴＭＡ（セイコー電子社製）を用いて、室温から昇温スピード１０℃／分で９０℃に昇温し、９０℃に１５時間保持したときの収縮率を測定した。
【００７０】
飽和吸水率
実施例、比較例で得た厚さ１mmの粘着層（５mm×５mm）を、５０℃、９０％R.H.の雰囲気中に放置し、０．００１mgオーダの測定が可能な電子天秤を用いて重量変化を測定しつつ吸水率を求め、その吸水率が飽和したときの値を飽和吸水率とした。
【００７１】
モジュラスと伸び
実施例、比較例で得た厚さ１mmの粘着層（５mm×３０mm）について、引張り試験装置（島津製作所製）を用いて、引張り速度３００mm、チャック間隔１０mmの条件で９０℃における応力−歪曲線を求め、１０００％モジュラス（１０００％歪時の応力）とその破断時までの伸びを調べた。
【００７２】
光学特性維持性
実施例、比較例で得た光学フィルム（１７インチ：２６０mm×３４５mm）をその粘着層を介して厚さ１．１mmのガラス板の両面に表裏で吸収軸が直交するように貼着し、５０℃、５気圧のオートクレーブ中に３０分間放置して接着状態を熟成した後、９０℃の雰囲気中で１０００時間加熱し、バックライト上で視認性に影響する偏光度の低下の有無を調べ、次の基準で判定した。
優良：全体に視認性に影響する偏光度の低下が認められない場合
良好：端部に視認性に影響する偏光度の低下が僅かに認めらた場合
不良：全体に視認性に影響する偏光度の低下が認めらた場合
【００７３】
剥離性
実施例、比較例で得た１７インチの光学フィルムをその粘着層を介して厚さ１．１mmのガラス板に貼着した後、光学フィルムを剥離してその際の作業性を次の基準で判定した。
良好：剥離作業に特に問題がなかった場合
不良：剥離作業に少し強めの抵抗感が認めらた場合
不適：剥離作業に著しい抵抗感か、ガラス板に糊残りが認められた場合
【００７４】
耐熱性
実施例、比較例で得た１７インチの光学フィルムをその粘着層を介して厚さ１．１mmのガラス板（光学フィルムより各辺１０mmずつ大サイズのもの、以下同じ）に貼着し、５０℃、５気圧のオートクレーブ中に３０分間放置して接着状態を熟成した後、９０℃の雰囲気中で１０００時間加熱して発泡、剥がれ、反りの有無を目視観察し、次の基準で判定した。
【００７５】
（１）発泡
良好：発生気泡が直径５０μm未満の場合
不良：直径が５０μm以上の視認性に影響する気泡が認めらた場合
（２）剥がれ
良好：発生した剥がれが視認性に影響しないものである場合
不良：発生した剥がれが視認性に影響するものである場合
（３）反り
良好：ガラス板の反りが１mm未満の場合
不良：ガラス板の反りが１mm以上の場合
【００７６】
耐湿性
耐熱性に準じ、光学フィルムをその粘着層を介して厚さ１．１mmのガラス板に貼着して５０℃、５気圧のオートクレーブ中に３０分間放置して接着状態を熟成した後、６０℃、９５％R.H.の雰囲気中で１０００時間加熱して発泡、剥がれ、反りの有無を目視観察し、耐熱性に準じた基準で判定した。
【００７７】
前記の結果を表１、表２に示した。
【表１】
0003660756.tif 000002
【００７８】
【表２】
0003660756.tif 000003
【００７９】
表１、表２より、光学フィルムをその粘着層を介して液晶セルに貼着後、セルを損傷させずに容易に剥離でき、しかも液晶セルに対し安定した接着力を示して加熱加湿処理しても発泡や剥がれ、光学特性の低下やセルの反りを生じないことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光学フィルム例の断面図
【図２】他の光学フィルム例の断面図
【図３】液晶表示装置例の断面図
【図４】他の液晶表示装置例の断面図
【符号の説明】
２：光学フィルム素材
２１：偏光フィルム
２２：位相差フィルム
２３：反射層
３：粘着層
５：液晶セル
【図１】
0003660756.tif 000004
【図２】
0003660756.tif 000005
【図３】
0003660756.tif 000006
【図４】
0003660756.tif 000007