(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルキル（メタ）アクリレート５７〜９８.８重量％と、官能基含有モノマー１〜２０重量％と、（メタ）アクリロイル基を有すると共にガラス転移温度が４０℃以上であり、かつ数平均分子量が２０００〜２００００の範囲内にあるマクロモノマー０.２〜３重量％と、少なくとも該アルキル（メタ）アクリレートと共重合可能な他のモノマー０〜２０重量％との共重合体を主成分とし、かつ該共重合体の重量平均分子量が５０万〜２００万の範囲内にあることを特徴とする液晶素子用感圧接着剤。
【請求項２】
上記液晶素子用感圧接着剤が、多官能性の架橋剤を含有することを特徴とする請求項第１項記載の液晶素子用感圧接着剤。
【請求項３】
基板の表面に、偏光板または偏光板と位相差板との積層板が配置された二枚の基板により形成された間隙に、液晶が充填された液晶素子において、
アルキル（メタ）アクリレート５７〜９８.８重量％と、官能基含有モノマー１〜２０重量％と、（メタ）アクリロイル基を有すると共にガラス転移温度が４０℃以上であり、かつ数平均分子量が２０００〜２００００の範囲内にあるマクロモノマー０.２〜３重量％と、少なくとも該アルキル（メタ）アクリレートと共重合可能な他のモノマー０〜２０重量％との共重合体を主成分とし、かつ該共重合体の重量平均分子量が５０万〜２００万の範囲内にある液晶素子用感圧接着剤により、偏光板と位相差板、偏光板と基板、または位相差板と基板とが貼付されていることを特徴とする液晶素子。
【請求項４】
上記液晶素子用感圧接着剤が、多官能性の架橋剤を含有することを特徴とする請求項第３項記載の液晶素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、液晶素子あるいは液晶表示装置（以下単に、「液晶素子」と記載することもある）用の感圧接着剤およびこの感圧接着剤を用いて製造された液晶素子に関する。さらに詳しくは本発明は、液晶表示装置製造時には剥離可能であって、高温高湿条件下における耐久性に優れた液晶素子用の感圧接着剤およびこの感圧接着剤を用いて製造された液晶素子に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
液晶素子は、液晶と接する面に透明電極が配置された二枚の基板と、この二枚の基板間に充填された液晶材料と、この二枚の基板の外側面に配置された偏光板または偏光板と位相差板との積層板とからなる。
【０００３】
このような液晶素子において、偏光板と位相差板、偏光板と基板、あるいは位相差板と基板は、感圧接着剤を用いて貼着されている。こうした偏光板と位相差板、偏光板と基板、あるいは位相差板との基板を貼付するのに使用される感圧接着剤としては、アクリル系樹脂が使用されることが多い。
【０００４】
近年、液晶素子は、卓上電子計算機の表示部、パーソナルコンピューターの表示パネル、車載液晶表示装置、テレビジョンの画面など、その使用範囲が著しく広範囲におよんでおり、このように用途が広がるに従って液晶素子の使用環境も非常に過酷になってきている。従って、こうした使用条件に耐えられるように偏光板と位相差板、偏光板と基板、あるいは位相差板と基板との接着強度は高いことが望ましく、また、この高い接着強度が長期間変動しないことが望ましい。こうした観点からアクリル系樹脂の接着剤が使用されているのである。
【０００５】
ところで、こうした接着剤を用いた液晶素子の製造工程において、基板への貼り合わせに不具合が生じた場合に、偏光板、位相差板、あるいは偏光板と位相差板の積層板を剥離して、新たに貼着し直して液晶素子を製造する必要がある。即ち、偏光板あるいは位相差板と比較すると、液晶セルおよびセル中に充填されている液晶材料は著しく高価であり、またこのように貼着状態が悪くとも液晶材料およびこの液晶材料がが充填されているセル自体には問題がないことが多いので、偏光板、位相差板、あるいは偏光板と位相差板の積層板を貼着し直せば良好な液晶性能を示すのである。
【０００６】
しかしながら、前述のように液晶素子の使用条件が相当過酷になっていることから、偏光板と位相差板、偏光板と基板、あるいは位相差板と基板を貼着する接着剤の接着強度は高いほうが望ましく、従来のアクリル系樹脂の接着剤では、接着強度を高くすると、剥離の際に基板が損傷を受けたり、液晶が充填されている間隙幅が変動して、液晶素子としては使用できないことが多い。また、偏光板、位相差板、あるいは偏光板と位相差板の積層板を剥離しても基板上に接着剤が残留して新たに貼着し直すことができないという問題がある。
【０００７】
また、こうした液晶素子用の接着剤は車載の液晶素子に使用する場合のように高温高湿条件に晒されるという液晶素子の使用の現状を考慮すると、液晶素子用の接着剤には、こうした高温高湿条件下での使用においても偏光板や位相差板における発泡や剥がれを生じないという特性（耐久性）が必要になる。
【０００８】
このように液晶素子において、偏光板と位相差板、偏光板と基板、あるいは位相差板と基板を貼着するのに使用される感圧接着剤には、安定した接着強度を長期間維持できるという特性と、剥離しようとする際には液晶素子に損傷を与えることなく容易に剥離できるという相反する特性が必要とされるのである。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は、偏光板と位相差板、偏光板と基板、あるいは位相差板と基板との接着に特に適した感圧接着剤を提供することを目的としている。
【００１０】
さらに詳しくは本発明は、偏光板と位相差板、偏光板と基板、あるいは位相差板と基板を適度な強度で確実に接着すると共に、製造工程でこの偏光板、位相差板あるいは偏光板と位相差板の積層板を剥離する必要性が生じた場合、液晶セルに損傷を与えることなく剥離でき、しかも基板上に接着剤が残留しにくい液晶用感圧接着剤を提供することを目的としている。
【００１１】
また、本発明は、上記のような接着剤で偏光板と位相差板、偏光板と基板、あるいは位相差板と基板が貼着された液晶素子を提供することを目的としている。
【００１２】
【発明の概要】
本発明の液晶素子用感圧接着剤は、アルキル（メタ）アクリレート５７〜９８.８重量％と、官能基含有モノマー１〜２０重量％と、（メタ）アクリロイル基を有すると共にガラス転移温度が４０℃以上であり、かつ数平均分子量が２０００〜２００００の範囲内にあるマクロモノマー０.２〜３重量％と、少なくとも該アルキル（メタ）アクリレートと共重合可能な他のモノマー０〜２０重量％との共重合体を主成分とし、かつ該共重合体の重量平均分子量が５０万〜２００万の範囲内にあることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の液晶素子は、基板の表面に、偏光板または偏光板と位相差板との積層板が配置された二枚の基板により形成された間隙に、液晶が充填された液晶素子において、
アルキル（メタ）アクリレート５７〜９８.８重量％と、官能基含有モノマー１〜２０重量％と、（メタ）アクリロイル基を有すると共にガラス転移温度が４０℃以上であり、かつ数平均分子量が２０００〜２００００の範囲内にあるマクロモノマー０.２〜３重量％と、少なくとも該アルキル（メタ）アクリレートと共重合可能な他のモノマー０〜２０重量％との共重合体を主成分とし、かつ該共重合体の重量平均分子量が５０万〜２００万の範囲内にある液晶素子用感圧接着剤により、偏光板と位相差板、偏光板と基板、または位相差板と基板とが貼付されていることを特徴としている。
【００１４】
本発明の液晶素子用感圧接着剤は、特定の単量体が共重合した重量平均分子量が５０万〜２００万の範囲内にある共重合体を主成分とするものであり、この共重合体には、ガラス転移温度が４０℃以上のマクロモノマーが共重合して側鎖を形成している。このような構成を有する本発明の感圧接着剤は、偏光板と位相差板、偏光板と基板、あるいは位相差板と基板との接着に好適であり、液晶素子が現実に使用される環境で要求される必要かつ充分な接着強度で接着することができ、高温高湿条件下において、発泡や剥離などの外観欠点を生じない。しかも、液晶素子の製造工程において、貼り合わせに不具合が生じた場合には、基板上から偏光板、位相差板、あるいは偏光板と位相差板の積層板を容易に剥離することができ、この場合に基板上に接着剤が残留しにくい。
【００１５】
本発明の感圧接着剤は、液晶素子の製造工程においては上記のように剥離可能であるという特性を有しているにも拘らず、高温高湿条件のように過酷な条件で液晶素子を使用した場合であっても、良好な接着性を示すと共に、このような条件で使用しても偏光板または位相差板における発泡や剥がれなどの接着不良が発生しにくい。
【００１６】
このような本発明の接着剤で偏光板と位相差板、偏光板と基板、あるいは位相差板と基板が貼付された液晶素子は、それぞれの密着性が良好であり、さらにこの両者の接着状態が長期間安定しており、従って本発明の液晶素子では、優れた光学的特性が長期間維持される。
【００１７】
【発明の具体的説明】
次に本発明の液晶素子用感圧接着剤および液晶素子について具体的に説明する。
【００１８】
本発明の液晶素子用感圧接着剤は、アルキル（メタ）アクリレート５７〜９８.８重量％と、官能基含有モノマー１〜２０重量％と、（メタ）アクリロイル基を有すると共にガラス転移温度が４０℃以上であり、かつ数平均分子量が２０００〜２００００のマクロモノマー０.２〜３重量％と、少なくともアルキル（メタ）アクリレートと共重合可能な他のモノマー０〜２０重量％との共重合体を主成分とするものである。そして、この共重合体の重量平均分子量は、５０万〜２００万の範囲内にある。
【００１９】
ここで使用されるアルキル（メタ）アクリレートの例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、n-ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、2-エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、メトキシエチル（メタ）アクリレートおよびエトキシエチル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。これらは単独であるいは組み合わせて使用することができる。本発明の接着剤を構成する共重合体には、上記（メタ）アクリル酸エステルから誘導される繰り返し単位が、通常は５７〜９８.８重量％、好ましくは７８〜９７.５重量％の量で共重合している。
【００２０】
また、官能基含有モノマーに導入されている官能基の例としては、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、アミド基、メチロール基およびエポキシ基を挙げることができる。上記のような官能基が導入された官能基含有モノマーの例としては、（メタ）アクリル酸、β-カルボキシエチルアクリレート、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸およびマレイン酸ブチルなどのカルボキシル基を含有するモノマー、2-ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、2-ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、クロロ-2-ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレートおよびアリルアリコールなどの水酸基を含有するモノマー、アミノメチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートおよびビニルピリジンなどのアミノ基を含有するモノマー、（メタ）アクリルアミド、Ｎ-メチル（メタ）アクリルアミドおよびＮ-エチル（メタ）アクリルアミドなどのアミド基を含有するモノマー、Ｎ-メチロール（メタ）アクリルアミドおよびジメチロール（メタ）アクリルアミドなどのアミド基とメチロール基とを含有するモノマーならびにグリシジル（メタ）アクリレートなどのエポキシ基を含有するモノマーなどを挙げることができる。これらは単独であるいは組み合わせて使用することができる。本発明の接着剤を構成する共重合体には、上記官能基含有モノマーから誘導される繰り返し単位が、通常は１〜２０重量％、好ましくは２〜１０重量％の量で共重合している。
【００２１】
さらに、（メタ）アクリロイル基を有すると共にガラス転移温度が４０℃以上でありかつ数平均分子量が２０００〜２００００の範囲内にあるマクロモノマーの例としては、メチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、スチレンまたはアクリロニトリルなどの重合体の末端に（メタ）アクリロイル基が導入されたマクロモノマー、スチレン／アクリロニトリルの共重合体などの末端に（メタ）アクリロイル基が導入されたマクロマーを挙げることができる。
【００２２】
このようなマクロモノマーの構造は以下のように表されるのが一般的である。
【００２３】
【化１】
0003557429.tif 000002
【００２４】
上記中［Ｉ］において、ＲはＣＨ3またはＨを表し、「−□−□−□−□・・・」は、メチルメタクリレートから誘導される繰り返し単位を主構成単位とする（共）重合体ユニット、または、イソブチルアクリレートから誘導される繰り返し単位を主構成単位とする（共）重合体ユニット、または、スチレンから誘導される繰り返し単位を主構成単位とする（共）重合体ユニット、または、アクリロニトリルから誘導される繰り返し単位を主構成単位とする（共）重合体ユニット、または、スチレンから誘導される繰り返し単位とアクリロニトリルから誘導される繰り返し単位とを主構成単位とすると共重合体ユニットを表す。また、Ｘは二価の結合基を表わす。
【００２５】
本発明において、このようなマクロモノマーは、そのガラス転移温度（Ｔｇ）が４０℃以上であることが必要であり、さらにこのガラス転移温度（Ｔｇ）が４０〜１５０℃にあることが好ましい。このガラス転移温度（Ｔｇ）が４０℃より低いと、充分な接着強度が得られず、偏光板あるいは位相差板において、発泡や剥がれなどの接着不良が生じてしまう。
【００２６】
また、このマクロモノマーの数平均分子量は、２０００〜２００００の範囲内にあることが必要であり、さらにこの数平均分子量が２０００〜１００００の範囲内にあることが好ましい。数平均分子量が２０００に満たないと、充分な接着強度が得られる偏光板あるいは位相差板において、発泡や剥がれなどの接着不良を生じてしまう。また、２００００を超えるマクロモノマーを用いると、重合中の粘度上昇が激しく、本発明の組成物を塗工できないことがある。
【００２７】
このマクロモノマーには、通常その末端に１個の（メタ）アクリロイル基が導入されており、この（メタ）アクリロイル基はアルキル（メタ）アクリレート等と反応性を有するので、この（メタ）アクリロイル基に結合してマクロモノマーを形成しているセグメントが、本発明の接着剤を構成する共重合体中においては側鎖を形成する。
【００２８】
このようなマクロモノマーを製造する方法に特に制限はなく、例えば、
(1)マクロモノマーのポリマー連鎖部分を構成するリビングポリマーアニオンをまず製造し、これにメタクリル酸クロリド等を作用させる方法；
(2)メルカプト酢酸のような連鎖移動剤の存在下に、メチルメタクリレート等のラジカル重合性モノマーを重合させ、末端にカルボキシル基を有するオリゴマーを得た後、メタクリル酸グリシジル等を用いてマクロモノマー化する方法；
(3)カルボキシル基を含むアゾ系重合開始剤の存在下に、メチルメタクリレート等のラジカル重合性モノマーを重合させ、末端にカルボキシル基を有するオリゴマーを得た後、メタクリル酸グリシジルでマクロモノマー化する方法など、任意の方法を利用して本発明で使用されるマクロモノマーを製造することができる。
【００２９】
上記のような方法を利用してマクロモノマーを製造することにより、前記式［Ｉ］においてＸで表される二価の結合基として、例えば、下記に示すような基が導入される。
【００３０】
【化２】
0003557429.tif 000003
【００３１】
本発明の接着剤を構成する共重合体は、上記の（メタ）アクリロイル基を有するマクロモノマーから誘導される繰り返し単位を、通常は０.２〜３重量％、好ましくは０.５〜２重量％の量で共重合している。上記範囲を逸脱してマクロモノマーの共重合量が少ないと充分な接着強度が得られず、偏光板あるいは位相差板において、発泡や剥がれなどの接着不良が生じてしまう。上記範囲を逸脱してマクロモノマーの共重合量が多いとマクロモノマー自体のもつ凝集性のために、偏光板あるいは位相差板に粘着剤を転写塗布したときの密着性が悪く、貼り合わせに不具合が生じた場合、偏光板、位相差板、あるいは偏光板と位相差板の積層板を剥離するときに基板上に糊残りを生じやすい。
【００３２】
本発明の接着剤を構成する共重合体には、上記のアルキル（メタ）アクリレート、官能基基含有モノマーおよび（メタ）アクリロイル基を有するマクロモノマー以外に、他のモノマーが共重合していてもよい。ここで他のモノマーは、共重合体を形成しているモノマーである少なくともアルキル（メタ）アクリレートと共重合可能な官能基を有する化合物である。
【００３３】
この他のモノマーの例としては、スチレン系モノマーおよびビニル系モノマーを挙げることができる。
具体的にはスチレン系モノマーの例としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、トリエチルスチレン、プロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、ヘプチルスチレンおよびオクチルスチレン等のアルキルスチレン；フロロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレンおよびヨードスチレン等のハロゲン化スチレン；さらに、ニトロスチレン、アセチルスチレンおよびメトキシスチレン等を挙げることができる。
【００３４】
また、ビニル系モノマーの例としては、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾール、ジビニルベンゼン、酢酸ビニルおよびアクリロニトリル；ブタジエン、イソプレンおよびクロロプレン等の共役ジエンモノマー；塩化ビニルおよび臭化ビニル等のハロゲン化ビニル；塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニリデン等を挙げることができる。
【００３５】
これらのモノマーは、単独であるいは組み合わせて使用することができる。
本発明の接着剤を構成する共重合体中に上記他のモノマーは、通常は０〜２０重量％、好ましくは０〜１０重量％の量で共重合させることができる。
【００３６】
本発明の接着剤を構成する共重合体は、例えば、上記のようなモノマーを反応溶媒に投入して、反応系内の空気を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、必要により反応開始剤の存在下に、加熱攪拌して重合反応させることにより製造することができる。
【００３７】
ここで用いられる反応溶媒としては、有機溶媒が使用され、具体的には、トルエンおよびキシレン等の芳香族炭化水素類、n-ヘキサン等の脂肪族炭化水素類、酢酸エチルおよび酢酸ブチル等のエステル類、n-プロピルアルコールおよびiso-プロピルアルコール等の脂肪族アルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンおよびシクロヘキサノン等のケトン類を挙げることができる。
【００３８】
また、反応開始剤を使用する場合には、例えばアゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイドおよびクメンハイドロパーオキサイド等を使用することができる。
【００３９】
上記の重合反応の反応温度は通常は５０〜９０℃、反応時間は通常は２〜２０時間、好ましくは４〜１２時間である。
上記のような反応において、モノマーは、得ようとするアクリル系ポリマー中における各繰り返し単位の量に対応して配合することができる。
【００４０】
また、反応溶媒はモノマーの合計量１００重量部に対して５０〜３００重量部の量で使用される。さらに、反応開始剤は、通常は０.０１〜１０重量部の量で使用される。
【００４１】
こうして反応させることにより本発明の接着剤を構成する共重合体は、反応溶媒に共重合体が１５〜７０重量％の量で含有される溶液または分散液として得られる。本発明ではこの分散液から溶媒を除去した後、得られたアクリル系ポリマーを他の成分中に配合することもできる。しかしながら、本発明では上記のようにして得られた反応溶媒を除去することなく、この反応溶媒に分散させた状態でアクリル系ポリマーと他の成分とを混合することが好ましい。一般に、上記のようにして得られたアクリル系ポリマーは、反応溶媒中に安定に分散しており、このような分散液をそのまま用いることにより、各成分を均一に混合することができる。
【００４２】
本発明の接着剤を構成する共重合体の重量平均分子量は、５０万〜２００万の範囲内にあることが必要であり、さらにこの重量平均分子量が８０万〜１８０万の範囲内にあることが好ましい。上記範囲を逸脱して重合平均分子量が低いと、接着力が高くなりすぎ、貼り合わせに不具合が生じた場合、偏光板、位相差板、あるいは偏光板と位相差板の積層板を剥離するときに基板上に糊残りを生じやすい。また、凝集力不足のため高温高湿条件下において、偏光板あるいは位相差板における発泡や剥がれを生じやすい。上記範囲を逸脱して重合平均分子量が高いと、偏光板あるいは位相差板に粘着剤を転写塗布したときの密着性が悪く、貼り合わせに不具合が生じた場合、偏光板、位相差板、あるいは偏光板と位相差板の積層板を剥離するときに基板上に糊残りを生じやすい。
【００４３】
また、本発明の感圧接着剤には、凝集力向上のために上述のアクリル系共重合体間に架橋構造を形成することができる多官能化合物を架橋剤として含有させることができる。本発明で使用される架橋剤の例としては、イソシアネート系化合物、エポキシ系化合物、アミン系化合物、金属キレート系化合物およびアジリジン系化合物を挙げることができる。
【００４４】
架橋剤のうち、イソシアネート系化合物の例としては、トリ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、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートおよびこれらのトリメチロールプロパンなどポリオールとのアダクト体を挙げることができる。
【００４５】
また、エポキシ系架橋剤の例としては、ビスフェノールＡ、エピクロルヒドリン型のエポキシ系樹脂、エチレングリコールグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオール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、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルアミン、N,N,N',N'-テトラグリシジル-m-キシレンジアミンおよび1,3-ビス(N,N'-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサンを挙げることができる。
【００４６】
さらに、アミン系化合物の例としては、ヘキサメチレンジアミン、トリエチルジアミン、ポリエチレンイミン、ヘキサメチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、トリエチルテトラミン、イソホロンジアミン、アミノ樹脂およびメチレン樹脂を挙げることができる。
【００４７】
またさらに、金属キレート化合物の例としては、アルミニウム、鉄、銅、亜鉛、スズ、チタン、ニッケル、アンチモン、マグネシウム、バナジウム、クロムおよびジルコニウムなどの多価金属がアセチルアセトンやアセト酢酸エチルに配位した化合物を挙げることができる。
【００４８】
さらに、アジリジン系化合物の例としては、N,N'-ジフェニルメタン-4,4'-ビス(1-アジリジンカルボキサイド)、N,N'-トルエン-2,4-ビス(1-アジリジンカルボキサミド)、トリエチレンメラミン、ビスイソフタロイル-1-(2-メチルアジリジン)、トリ-1-アジリジニルホスフィンオキサイド、N,N'-ヘキサメチレン-1.6-ビス(1-アジリジンカルボキサイド)、トリメチロールプロパン-トリ-β-アジリジニルプロピオネートおよびテトラメチロールメタン-トリ-β-アジリジニルプロピオネートを挙げることができる。
【００４９】
このような架橋剤は、本発明のアクリル樹脂成分１００重量部に対して、通常は０.０１〜１０重量部、好ましくは０.０２〜５重量部の量で使用される。なお、これらの架橋剤は本発明の液晶素子用感圧接着剤と反応性を有することから、別々に包装し、直前に混合して使用される。
【００５０】
なお、このアクリル系ポリマーには、本発明の目的を損なわない範囲内で従来公知の各種添加剤、例えばタッキファイヤー、可塑剤、軟化剤、染料、顔料、シランカップリング剤および無機フィラー等の他の成分を配合してもよい。上記他の成分としては既に公知の成分を単独であるいは組み合わせて配合することができる。
【００５１】
本発明の液晶素子では、上記の液晶素子用感圧接着剤を用いて、偏光板と位相差板、偏光板と基板、または位相差板と基板とが貼付されている。
図１に本発明の液晶素子の断面を模式的に示す。
【００５２】
図１に示すように、本発明の液晶素子１は、二枚の基板２,２とこの二枚の基板２,２により形成される間隙に充填された液晶３とを有する。この基板は、ガラスあるいは透明合成樹脂等で形成されている。この基板の厚さは、通常は０.０１〜２.０mmである。特に本発明ではこの基板としてガラス基板が好ましい。
【００５３】
この二枚の基板２,２の液晶材料３と接する面には、透明電極４,４が形成されている。透明電極は通常はＩＴＯ等で形成されている。この透明電極の厚さは通常は１００〜２０００オングストロームである。この透明電極４,４の上にはさらに液晶配向膜（図示なし）が形成されていてもよい。この液晶配向膜は、ポリイミド系樹脂をラビングすることで形成することができる。
【００５４】
上記のように一方の面に透明電極および液晶配向膜が形成された基板を、透明電極４が対面し、かつ一定の間隙を形成するように配置する。透明電極４,４間に形成される一定の間隙は、通常はスペ−サ５を用いて形成される。このスペーサ５としては、例えば、無機粒子、無機繊維、樹脂粒子、所定のパターン（例えば櫛形）に形成された樹脂フィルムを用いることができる。なお、このスペーサが液晶配向膜を兼ねていてもよい。
【００５５】
こうして形成される間隙の幅は、通常は１〜１０μｍである。
上記のようにして間隙を形成して配置された二枚の透明基板は、通常は周辺をシール材でシール６することにより貼り合わされる。シール材６としては、エポキシ系樹脂およびシリコン系樹脂等を用いることができる。
【００５６】
上記のようにして形成された間隙には液晶３が充填されている。ここで充填される液晶３としては、シッフ塩基系液晶化合物、アゾキシ系液晶化合物、安息香酸エステル系液晶化合物、シクロヘキシルカルボン酸エステル系液晶化合物、フェニル系液晶化合物、ターフェノール系液晶化合物、シクロヘキシル系液晶化合物、および、ピリミジン系液晶化合物等を挙げることができる。これらの液晶化合物は単独であるいは組み合わせて使用することができる。
【００５７】
液晶素子は、上記のような構成を有しており、本発明の液晶素子は、上記の基板の外側の面に特定の接着剤を用いて偏光板または偏光板と位相差板との積層板７,７'が貼着されている。
【００５８】
ここで使用される偏光板は、例えばポリエステルフィルム、ポリビニルアルコール樹脂フィルム、ポリビニルブチラール樹脂フィルム等の樹脂フィルムをヨウ素または２色染料で染色し、一軸方向に延伸することにより製造することができる。
【００５９】
また、位相差板は、複屈折性を有するフィルムであり、位相差板を透過する光に互いに直行する２方向の屈折率に違いを生じさせて、位相差板透過後に直行する光線に位相差を与えるフィルムであり、通常はセルロース樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状オレフィン系樹脂から形成され、通常レタデーション値が１３５〜７００ｎｍの範囲内にあり、フィルム全体におけるレタデーション値のばらつきが１５ｎｍになるように１軸延伸されたフィルムである。
【００６０】
この偏光板または偏光板と位相差板との積層板７,７'は次のようにして基板２表面に貼着される。
まず、偏光板または偏光板と位相差板との積層板７,７'の表面に上述の液晶素子用感圧接着剤を粘着加工することにより接着剤層８,８を形成する。こうして形成される接着剤層８,８の厚さは、通常は１０〜５０μｍ、好ましくは１５〜４０μｍ程度である。上記のような厚さで接着剤層を形成することにより、基板と偏光板、基板と偏光板と位相差板の積層板とを必要かつ充分な接着強度で接着することができる共に、この接着剤層８,８が透明であり、液晶素子の光学的特性がこの接着剤層によって低下することがない。こうして接着剤層８を形成した偏光板または偏光板と位相差板との積層板を基板２の外側表面に圧着する。
【００６１】
なお、偏光板と位相差板の貼着（偏光板と位相差板の積層板）も同様に行われる。即ち、偏光板あるいは位相差板の表面に上述の液晶素子用感圧接着剤を通常１０〜５０μｍ、好ましくは１５〜４０μｍ粘着加工し、偏光板と位相差板を圧着し貼り合わせる。
【００６２】
圧着の際には必要により加熱することができる。このようにして圧着することにより、本発明の液晶素子用感圧接着剤と、基板表面、偏光板表面および位相差板表面との間に好適な強度の接着力が発現する。なお、この圧着に要する時間は、例えば５０℃、５気圧において１０〜３０分間程度である。
【００６３】
このようにして本発明の液晶素子用感圧接着剤を用いることにより、偏光板と位相差板、偏光板と基板、あるいは位相差板と基板が好適な接着力で接着されると共に、偏光板と位相差板、偏光板と基板、あるいは位相差板と基板との間に膨れによる間隙が生じにくくなる。さらに、この偏光板、位相差板、あるいは偏光板と位相差板との積層板をガラス基板から剥離したとしても、ガラス基板面に接着剤が残存することがなく、また剥離の際にガラス基板あるいは液晶セルを損傷することもない。
【００６４】
また、本発明の液晶素子では、偏光板と位相差板、偏光板と基板、あるいは位相差板と基板とが長期間安定に接着されているので、接着不良による液晶素子の性能低下を有効に防止できる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明の液晶素子用感圧接着剤には、接着性主成分である重量平均分子量が５０万〜２００万のアクリル系ポリマーに特定のマクロモノマー有する構成単位が側鎖として導入されているので、この接着剤を使用することにより偏光板と位相差板、偏光板と基板、あるいは位相差板と基板との積層板とを液晶素子が現実に使用される環境で使用するのに必要かつ充分な接着強度で接着することができる。
【００６６】
しかも、この初期における接着強度が必要以上に高くないので、液晶素子製造工程で接着に不具合が生じた場合には、基板上に接着剤成分を残留させることなく剥離することができ、さらに、剥離の際に、ガラス基板あるいは液晶セルに損傷を与えることが少ない。
【００６７】
このように本発明の液晶素子用感圧接着剤は、製造工程においては、剥離可能であるにも拘わらず、高温高湿条件で液晶素子を使用した場合に、膨れや剥がれが発生しにくく、この接着剤を用いることにより、液晶素子を過酷な条件で長期間使用することができる。
【００６８】
また、本発明の液晶素子は、偏光板と位相差板、偏光板と基板、あるいは位相差板と基板との密着性が良好であり、さらにこの両者の接着状態が長期間安定しており、従って本発明の液晶素子では、優れた光学的特性が長期間維持される。
【００６９】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示して本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定的に解釈されるべきではない。
【００７０】
【実施例１】
初期仕込みとして、２-エチルヘキシルアクリレート２５重量部、ｎ-ブチルアクリレート６５重量部、アクリル酸７重量部、２-ヒドロキシエチルメタクリレート１.５重量部、メチルメタクリレートマクロモノマー（商品名：ＡＡ−１０、東亜合成(株)製、Ｔｇ：１０５℃、Ｍｎ：１００００）１.５重量部、酢酸エチル１００重量部およびアゾイソブチロニトリル０.２重量部を反応缶に入れ、この反応器内の空気を窒素ガスで置換した後、攪拌下に、窒素雰囲気中でこの反応液を６３℃に昇温し、２時間反応させた。
【００７１】
別に酢酸エチル１０重量部にアゾビスイソブチロニトリル０.２重量部を溶解した溶液を調製した。こうして調製したアゾビスイソブチロニトリルの溶液を３時間かけて滴下した。
【００７２】
さらに、この反応溶液を７２℃に昇温し、上記と同様に調製したアゾビスイソブチロニトリルの溶液を３時間かけて滴下した。
上記のようにして全体で８時間重合させることにより、アクリル系ポリマー溶液２２０重量部を得た。この溶液中におけるアクリル系ポリマーの濃度は４５重量％であった。また、アクリル系ポリマーの重量平均分子量は１５０万であった。
【００７３】
上記の反応液２２０重量部（アクリル系ポリマー１００重量部に相当）に架橋剤として、ポリイソシアネート化合物（商品名：コロネートＬ、日本ポリウレタン(株)製）１.２重量部を加えてよく攪拌して本発明の接着剤を得た。
【００７４】
上記のようにして得られた接着剤をポリエステル製離型フィルムに塗布したのち乾燥させた（接着剤の乾燥塗布厚２５μｍ）。次いで、この離型フィルム上に塗布された接着剤を、厚さ２００μｍの偏光板上および８０μｍの位相差板上に転写し、温度２３℃湿度６５％の条件で７日間熟成させた後、この偏光板と位相差板とを貼り合わせ、さらにガラス基板と貼り合わせた。そしてさらに、温度５０℃、圧力５ｋｇ／ｃｍ2の条件で２０分間保持して接着させた。
【００７５】
こうして接着した偏光板と位相差板の積層板とガラス基板との接着力について、ＪＩＳ-Ｚ-０２３７およびＪＩＳ-Ｚ-０２３８に準じて初期接着強度（２３℃で１時間放置した後の接着強度）を測定した。接着強度の低い方が再剥離性が良好であることを表している。さらに、上記接着強度を測定した際に、ガラス基板表面への接着剤の残留性（のり残り）を目視観察して評価した。
【００７６】
また、同様にして調製したサンプルを２０×３０cm2に裁断して上記条件下で接着させ、９０℃ × ５００時間および６０℃９０％ＲＨ × ５００時間放置条件後の発泡および剥離の発生状態を目視観察して評価した。
【００７７】
結果を表１に示す。
上記のようにして調製した偏光板を表面に貼り合わせた液晶素子は良好な特性を示した。
【００７８】
【実施例２】
実施例１において、初期仕込みとして２-エチルヘキシルアクリレート５０重量部、ｎ-ブチルアクリレート３８.５重量部、アクリル酸８重量部、２-ヒドロキシエチルメタクリレート１重量部、イソブチルメタクリレートマクロモノマーの５０％トルエン溶液（商品名：ＡＷ−６Ｓ、東亜合成(株)製、Ｔｇ：４８℃、Ｍｎ：６０００）５重量部、酢酸エチル１００重量部、トルエン２７.５重量部およびアゾイソブチロニトリル０.２重量部を反応缶に入れた以外は同様に重合反応を行った。
【００７９】
このようにしてアクリルポリマー溶液２５０重量部を得た。この溶液中のアクリル系ポリマーの濃度は４０重量％であった。また、アクリル系ポリマーの重量平均分子量は７０万であった。
【００８０】
上記の反応液２５０重量部（アクリル系ポリマー１００重量部に相当）に架橋剤として、ポリイソシアネート化合物（商品名：コロネートＬ、日本ポリウレタン(株)製）１.８重量部を加えてよく攪拌して本発明の接着剤を得た。
【００８１】
上記のようにして製造した接着剤を用いて、実施例１と同様にしてその特性を評価した。
結果を表１に示す。
【００８２】
【実施例３】
実施例１において、初期仕込みとしてｎ-ブチルアクリレート６３.６重量部、エチルアクリレート３０重量部、アクリル酸４重量部、２-ヒドロキシエチルアクリレート２重量部、スチレン／アクリロニトリルマクロモノマー（商品名：ＡＮ−６、東亜合成(株)製、Ｔｇ：１０２℃、Ｍｎ：６０００）０.４重量部、酢酸エチル１１２重量部、およびアゾイソブチロニトリル０.２重量部を反応缶に入れた以外は同様に重合反応を行った。
【００８３】
このようにしてアクリルポリマー溶液２３２重量部を得た。この溶液中のアクリル系ポリマーの濃度は４３重量％であった。また、アクリル系ポリマーの重量平均分子量は１２０万であった。
【００８４】
上記の反応液２３２重量部（アクリル系ポリマー１００重量部に相当）に架橋剤として、エポキシ系化合物（商品名：テトラッドＸ、三菱ガス化学(株)製）０.０４重量部を加えてよく攪拌して本発明の接着剤を得た。
【００８５】
上記のようにして製造した接着剤を用いて、実施例１と同様にしてその特性を評価した。
結果を表１に示す。
【００８６】
【実施例４】
実施例１において、初期仕込として２-エチルヘキシルアクリレート６０重量部、ｎ-ブチルアクリレート３０.２重量部、メチルアクリレート５重量部、アクリル酸４重量部、メチルメタクリレートマクロモノマー（商品名：ＡＡ−６、東亜合成（株）製、Ｔｇ：１０５℃、Ｍｎ：６０００）０.８重量部、酢酸エチル８５重量部、トルエン１５重量部、およびアゾビスイソブチロニトリル０.２重量部を反応缶に入れた以外は同様に重合反応を行った。
【００８７】
このようにしてアクリルポリマー溶液２２０重量部を得た。この溶液中のアクリル系ポリマーの濃度は４５％であった。また、アクリル系ポリマーの重量平均分子量は１１０万であった。
【００８８】
上記の反応液２２０重量部（アクリル系ポリマー１００重量部に相当）に架橋剤としてエポキシ系化合物（商品名：テトラッドＸ、三菱ガス化学（株）製）０.０５重量部を加えてよく攪拌して本発明の接着剤を得た。
【００８９】
上記のようにして製造した接着剤を用いて実施例１と同様にしてその特性を評価した。
結果を表１に示す。
【００９０】
【比較例１】
実施例１において、初期仕込みとして２-エチルヘキシルアクリレート４９.５重量部、ｎ-ブチルアクリレート４４.５重量部、アクリル酸５重量部、２-ヒドロキシエチルメタクリレート０.５重量部、メチルメタクリレート０.５重量部、酢酸エチル１０５重量部、トルエン２５重量部およびアゾイソブチロニトリル０.２重量部を反応缶に入れた以外は同様に重合反応を行った。
【００９１】
このようにしてアクリルポリマー溶液２５０重量部を得た。この溶液中のアクリル系ポリマーの濃度は４０重量％であった。また、アクリル系ポリマーの重量平均分子量は７０万であった。
【００９２】
上記の反応液２５０重量部（アクリル系ポリマー１００重量部に相当）に架橋剤として、エポキシ系化合物（商品名：テトラッドＸ、三菱ガス化学(株)製）０.０５重量部を加えてよく攪拌して感圧接着剤を得た。
【００９３】
上記のようにして製造した接着剤を用いて、実施例１と同様にしてその特性を評価した。
結果を表１に示す。
【００９４】
【比較例２】
実施例１において、初期仕込みとして２-エチルヘキシルアクリレート５５重量部、エチルアクリレート３０重量部、アクリル酸８重量部、２-ヒドロキシエチルアクリレート２重量部、メチルメタクリレートマクロモノマー（商品名：ＡＡ−６、東亜合成(株)製、Ｔｇ：１０５℃、Ｍｎ：６０００）５重量部、酢酸エチル１０５重量部、トルエン１９重量部およびアゾイソブチロニトリル０.２重量部を反応缶に入れた以外は同様に重合反応を行った。
【００９５】
このようにしてアクリルポリマー溶液２４４重量部を得た。この溶液中のアクリル系ポリマーの濃度は４１重量％であった。また、アクリル系ポリマーの重量平均分子量は１００万であった。
【００９６】
上記の反応液２４４重量部（アクリル系ポリマー１００重量部に相当）に架橋剤として、ポリイソシアネート化合物（商品名：コロネートＬ、日本ポリウレタン(株)製）１.５重量部を加えてよく攪拌して感圧接着剤を得た。
【００９７】
上記のようにして製造した接着剤を用いて、実施例１と同様にしてその特性を評価した。
結果を表１に示す。
【００９８】
【比較例３】
実施例１において、初期仕込みとして２-エチルヘキシルアクリレート１０重量部、ｎ-ブチルアクリレート８０重量部、アクリル酸６重量部、２-ヒドロキシエチルメタクリレート１.５重量部、ｎ-ブチルアクリレートマクロモノマー（商品名：ＡＢ−６、東亜合成(株)製、Ｔｇ：−５５℃、Ｍｎ：６０００）２.５重量部、酢酸エチル１０５重量部、およびアゾイソブチロニトリル０.２重量部を反応缶に入れた以外は同様に重合反応を行った。
【００９９】
このようにしてアクリルポリマー溶液２２５重量部を得た。この溶液中のアクリル系ポリマーの濃度は４４重量％であった。また、アクリル系ポリマーの重量平均分子量は１４０万であった。
【０１００】
上記の反応液２２５重量部（アクリル系ポリマー１００重量部に相当）に架橋剤として、ポリイソシアネート化合物（商品名：コロネートＬ、日本ポリウレタン(株)製）１.４重量部を加えてよく攪拌して感圧接着剤を得た。
【０１０１】
上記のようにして製造した接着剤を用いて、実施例１と同様にしてその特性を評価した。
結果を表１に示す。
【０１０２】
【比較例４】
実施例１において、初期仕込みとしてｎ-ブチルアクリレート８２重量部、エチルアクリレート１０重量部、アクリル酸６重量部、２-ヒドロキシエチルアクリレート１重量部、スチレン／アクリロニトリルマクロモノマー（商品名：ＡＮ−６、東亜合成(株)製、Ｔｇ：１０２℃、Ｍｎ：６０００）１重量部、酢酸エチル１０重量部、トルエン１２０重量部およびアゾイソブチロニトリル０.２重量部を反応缶に入れた以外は同様に重合反応を行った。
【０１０３】
このようにしてアクリルポリマー溶液２５０重量部を得た。この溶液中のアクリル系ポリマーの濃度は４０重量％であった。また、アクリル系ポリマーの重量平均分子量は３０万であった。
【０１０４】
上記の反応液２５０重量部（アクリル系ポリマー１００重量部に相当）に架橋剤として、エポキシ系化合物（商品名：テトラッドＸ、三菱ガス化学(株)製）０.０７重量部を加えてよく攪拌して本発明の接着剤を得た。
【０１０５】
上記のようにして製造した接着剤を用いて、実施例１と同様にしてその特性を評価した。
結果を表１に示す。
【０１０６】
【表１】
0003557429.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の液晶素子の一例を示す断面図である。
【符号の簡単な説明】
１・・・液晶素子
２・・・基板
３・・・液晶材料
４・・・透明電極
５・・・スペーサ
６・・・シール材
７,７'・・・偏光板、または、偏光板と位相差板との積層板
８・・・接着剤層
【図１】
0003557429.tif 000005