(57)【要約】【課題】  液晶表示装置の中のガラスセル−位相差補償フィルム界面での剥離を防止する方法を提供すること。【解決手段】  熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂からなり、６０℃９５％ＲＨの環境条件下における透湿度が２００ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下である位相差補償フィルムとする。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂からなり、６０℃９５％ＲＨの環境条件下で２００ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下の透湿度を有し、ガラスセルに接着される面に再剥離性粘着剤層を備えてなる、液晶表示装置に用いられることを特徴とする位相差補償フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は位相差補償フィルムに関する。さらに詳しくは、高温高湿下の条件下においても位相差補償フィルムの剥離が起こらない優れた耐久性を有する液晶表示装置を構成可能な位相差補償フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピューター等の表示装置において、ブラウン管式のＣＲＴと共に液晶表示装置（ＬＣＤ）が多用されている。
【０００３】
代表的な液晶表示装置としては、液晶分子を封入した電極が組み込まれたガラスセルに透明な粘着剤を介して位相差補償フィルム、さらにその上に粘着剤を介して偏光板が張り合わされた構成となっている。
【０００４】
位相差補償フィルムは液晶表示装置の中で液晶分子を通過した光が有する位相のズレを補償する機能を発揮するものであるが、偏光板と位相差補償フィルム間は強固に接着しているものの、ガラスセルと位相差補償フィルム間は工程上の理由から再剥離性を要求されるため必ずしも強固には接着していない。
【０００５】
液晶表示装置は、高温高湿雰囲気下に長時間晒されると、雰囲気中の水蒸気が偏光板及び位相差補償フィルムを透過してガラスセル−位相差補償フィルム間の界面に溜まるため、ガラスセルに接着された位相差補償フィルムは容易に剥離が起こりやすい。
【０００６】
特に偏光板はその収縮性が大きいため、偏光板に強固に接着している位相差補償フィルムは、偏光板の収縮に伴いガラスセルからの剥離が起こりやすい傾向にある。
【０００７】
従来、この問題を解決するために、主として位相差補償フィルム−ガラスセル間の接着に用いる粘着剤の改良が行われ、粘着剤の分子量、分子量分布、各種添加剤の配合等の検討がなされてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、位相差補償フィルム−ガラスセル間の接着に用いる粘着剤は、液晶表示装置生産工程上の都合から再剥離性も要求されるため、再剥離性と強固な接着性とを調和させる方法は未だ見つかっていない。
【０００９】
また、上記剥離を防止する方法として、偏光板に撥水作用を付与させる方法があり、例えば特開平６−３０８３２７号公報に、偏光板表面に含フッ素シラン化合物等を吸着させて撥水層を形成する方法等が開示されている。
【００１０】
しかしながら、上記方法も偏光板生産工程において撥水層を形成させる工程が増えることになり、生産性の点から好ましい解決方法ではない。
【００１１】
本発明者は上述の観点に鑑みて、従来行われていた粘着剤又は撥水処理による改良という観点とは異なる観点から、最も弱い界面であるガラスセル−位相差補償フィルム界面での剥離を防止するための方法について鋭意研究を重ねた結果、特定の透湿度を有する位相差補償フィルムを使用すると、驚くべきことに上記課題を解決し、剥離に対する優れた耐久性と再剥離性とを両立させることができることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１２】
本発明は、液晶表示装置生産工程上で要求される再剥離性を損なうことなく、ガラスセル−位相差補償フィルム界面での該フィルムの剥離を防止することができる位相差補償フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
すなわち、本発明は、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂からなり、６０℃９５％ＲＨの環境条件下で２００ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下の透湿度を有し、ガラスセルに接着される面に再剥離性粘着剤層を備えてなる、液晶表示装置に用いられることを特徴とする位相差補償フィルムを提供するものである。
【００１４】
以下、本発明の構成について詳述する。
【００１５】
本発明において、透湿度とは、日本工業規格「ＪＩＳ  Ｚ  ０２０８」に規定されている透湿度であって、一定時間に単位面積の膜状物質を通過する水蒸気の量を意味する。すなわち、本発明の位相差補償フィルムは、６０℃において位相差補償フィルムを境界面とし、一方の側の空気の相対湿度を９５％ＲＨとし、他の側の空気を吸湿剤によって乾燥状態に保ったときに、２４時間に位相差補償フィルムを通過する水蒸気の質量が１ｍ2当り２００ｇ以下でなければならない。
【００１６】
透湿度の測定方法は、日本工業規格「ＪＩＳ  Ｚ  ０２０８」に規定されている方法である。６０℃９５％ＲＨの条件は実際の液晶パネルが使用される環境を考慮したものであり、また、上記透湿度を満足する位相差補償フィルムの厚みは実際の液晶ディスプレー等の実装時の厚みとする。
【００１７】
本発明の位相差補償フィルムの厚みは、作業性と位相差発現性の兼ね合いから、３０〜８０μｍが好ましく、さらに好ましくは４０〜６０μｍである。
【００１８】
本発明の位相差補償フィルムは、透明な熱可塑性樹脂からなるフィルムであって、延伸することによって位相差を発現しなければならない。透明性は、液晶表示装置の光利用効率を上げるため、全光線透過率で好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上である。また、ヘイズは１％以下が望ましい。
【００１９】
上記透湿度を満足する本発明の位相差補償フィルムの具体的な分子構造は水の透過を阻止する構造でなければならず、位相差発現性や透明性を検討して各種高分子樹脂を探索した結果、本発明においては熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂が最も好ましい樹脂であった。
【００２０】
上記熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂は、例えば、特開平３−１４８８２号公報、特開平３−１２２１３７号公報などに開示されている公知の樹脂であり、本発明においてはこれら従来公知の熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂を好適に使用することが出来る。
【００２１】
熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂を構成するモノマーを例示すると、例えば、ノルボルネン、５−メチル−２−ノルボルネン、５−エチル−２−ノルボルネン、５−ブチル−２−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−メトキシカルボニル−２−ノルボルネン、５，５−ジメチル−２−ノルボルネン、５−シアノ−２−ノルボルネン、５−メチル−５−メトキシカルボニル−２−ノルボルネン、５−フェニル−２−ノルボルネン、５−フェニル−５−メチル−２−ノルボルネン、６−メチル−１，４：５，８−ジメタノ−１，４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン、６−エチル−１，４：５，８−ジメタノ−１，４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン、６−エチリデン−１，４：５，８−ジメタノ−１，４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン、６−クロロ−１，４：５，８−ジメタノ−１，４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン、６−シアノ−１，４：５，８−ジメタノ−１，４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン、６−ピリジル−１，４：５，８−ジメタノ−１，４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン、６−メトキシカルボニル−１，４：５，８−ジメタノ−１，４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン、１，４−メタノ−１，４，４ａ，４ｂ，５，８，８ａ，９ａ−オクタヒドロフルオレン、５，８−メタノ−１，２，３，４，４ａ，５，８，８ａ−オクタヒドロ−２．３−シクロペンタジエノナフタレン、４，９：５，８−ジメタノ−３ａ，４，４ａ，５，８，８ａ，９，９ａ−オクタヒドロ−１Ｈ−ベンゾインデン、４，１１：５，１０：６，９−トリメタノ−３ａ，４，４ａ，５，５ａ，６，９，９ａ，１０，１０ａ，１１，１１ａ−ドデカヒドロ−１Ｈ−シクロペンタアントラセン等が挙げられる。
【００２２】
熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂は、例えば、（イ）ノルボルネン系モノマーの開環重合体若しくは開環共重合体を、必要に応じてマレイン酸付加、シクロペンタジエン付加の如き変性を行った後に、水素添加した樹脂、（ロ）ノルボルネン系モノマーを付加重合させた樹脂、（ハ）ノルボルネン系モノマーとエチレンやα−オレフィンなどのオレフィン系モノマーと付加重合させた樹脂、（ニ）ノルボルネン系モノマーとシクロペンテン、シクロオクテン、５，６−ジヒドロジシクロペンタジエンなどの環状オレフィン系モノマーと付加重合させた樹脂、これらの樹脂の変性物等が挙げられる。
【００２３】
上記重合は、例えば、重合媒体としてＩｒ、Ｏｓ、Ｒｕの三塩化物の含水塩、ＭｏＣｌ5、ＷＣｌ6、ＲｅＣｌ5、（Ｃ2Ｈ5）3Ａｌ、（Ｃ2Ｈ5）3Ａｌ／ＴｉＣｌ4、（π−Ｃ4Ｈ7）4Ｍｏ／ＴｉＣｌ4、（π−Ｃ4Ｈ7）4Ｗ／ＴｉＣｌ4、（π−Ｃ3Ｈ5）3Ｃｒ／ＷＣｌ6等を用いて、常法により行うことができる。
【００２４】
上記熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂としては、日本ゼオン社より商品名「ＺＥＯＮＯＲ」、「ＺＥＯＮＥＸ」、ジェイエスアール社より商品名「ＡＲＴＯＮ」として上市されている。本発明においては、「ＺＥＯＮＯＲ」、「ＺＥＯＮＥＸ」が好ましい。
【００２５】
上記熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂の数平均分子量は、小さくなると耐湿性が低下し透湿度が大きくなり、大きくなるとフィルム成形性が低下するので、トルエン溶媒によるゲル・パーミュエーション・クロマトグラフで測定して、２万５千〜１０万が好ましく、より好ましくは３万〜８万である。
【００２６】
本発明の位相差補償フィルムは、上記の熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂等を用い公知の任意の方法によって製造でき、例えば、溶液流延法、溶融成形法等が挙げられ、溶液流延法が好ましい。
【００２７】
溶液流延法で製膜するには、まず、例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、トリエチルベンゼン、ジエチルベンゼン、イソプロピルベンゼン等の高沸点溶媒又はこれら高沸点溶媒とシクロヘキサン、ベンゼン、テトラヒドロフラン、ヘキサン、オクタン等の低沸点溶媒の混合溶媒に、上記熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂を好ましくは５〜６０重量％溶解して樹脂溶液を得る。
【００２８】
次に、得られた樹脂溶液を、バーコーター、ドクターナイフ、メイアバー、ロール、Ｔダイ等を用いて、ポリエチレンテレフタレートなどの耐熱性フィルム、スチールベルト、金属箔等上に流延し、加熱乾燥する。
【００２９】
上記位相差補償フィルムは、本発明に要求される透湿度を満たす範囲において、フィルムの耐熱性、耐紫外線性、平滑性等を向上させるために、フェノール系、リン系などの老化防止剤、フェノール系などの熱劣化防止剤、アミン系などの帯電防止剤、脂肪族アルコールのエステル、多価アルコールの部分エステルなどの滑剤、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤等が添加されても良い。
【００３０】
本発明の位相差補償フィルムは、熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂等を溶液流延法又は押し出し法等の既知の製膜法によって製膜された後、均一に延伸されることによって位相差を発現する。延伸方法は液晶分子の位相差を補償できるようであれば特に限定されない。一般的には５５０ｎｍ入光時のレタデーションが１００〜８００ｎｍとなる範囲で使用される場合が多い。
【００３１】
このようにして得られた位相差補償フィルムは、透明な粘着剤を介して、片面は偏光板、その反対面はガラスセル等の構成体と接着され、常法により液晶表示装置を製造出来る。その際、ガラスセル面に接着する粘着剤は貼合ミスの際にすぐに剥がせる様に再剥離性が要求されるが、本発明の位相差補償フィルムを用いると、再剥離性を有する粘着剤を使用しても剥離が起こらず、耐久性に優れた液晶表示装置を製造することが出来る。
【００３２】
例えば、通常透明な粘着剤として用いるのは架橋されたアクリル系粘着剤であり、この粘着剤には再剥離性が付与されるためガラスセルとの接着力は弱く、本発明の位相差補償フィルムを使用しないと、液晶表示装置が高温高湿条件下におかれた場合、位相差補償フィルムが剥離する事態となる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、液晶表示装置が高温高湿下に置かれた場合であっても、ガラスセル−位相差補償フィルム界面での該フィルムの剥離防止が可能な位相差補償フィルムを提供することができる。
【００３４】
本発明の位相差補償フィルムを使用すると、従来使用されている粘着剤を用いながら剥離性を改善できるので、液晶表示装置生産工程上で要求される位相差補償フィルムの再剥離性を損なうことがなく、さらに、偏光板生産工程において撥水層を形成させる工程等が増えるという不都合も生じることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
〔実施例〕
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００３６】
（１）位相差補償フィルム用透明樹脂
本発明の実施例として位相差補償フィルムに用いる透明樹脂は、ＺＥＯＮＥＸ＃４８０（日本ゼオン株式会社製：６−メチル−１，４：５，８−ジメタノ−１，４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−オクタヒドロナフタレンの開環重合、水素添加反応により得られた熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂）を用いた。比較例として、ポリカーボネート樹脂からなる富士フィルム社製のポリカーボネート位相差補償フィルム「ＲＰＴ３８４Ｆ」を用いた。
【００３７】
（２）キャスト・延伸
上記樹脂をキシレンに５０重量％となるように希釈し、金属ベルト上に乾燥後の厚みが８０μｍとなるようにキャスティングを行った。続いて１４０℃の雰囲気下で長さ方向に比率で２００％の延伸を行い、レタデーション値約３００ｎｍ（５５０ｎｍ入光時）の位相差補償フィルムを得た。その際の全光線透過率は９２．７％、ヘイズは０．２％であった。
【００３８】
（３）透湿度の測定
ＪＩＳ  Ｚ  ０２０８に基づいて６０℃９５％ＲＨ雰囲気での透湿度を測定した。その結果、実施例としての位相差補償フィルムの透湿度は、１０５ｇ／ｍ2・２４ｈｒ（厚み５１μｍ）であり、本発明の条件である透湿度を満足しており、本発明の実施例であることを確認した。
また、比較例としてのポリカーボネート位相差補償フィルムの透湿度は、３４０ｇ／ｍ2・２４ｈｒ（厚み６２μｍ）であり、本発明の位相差補償フィルムでないことを確認した。
【００３９】
（４）剥離性評価
剥離性の評価は（株）サンリッツ製偏光板ＬＬＣ２−９２１８に、アクリル系粘着剤を介して偏光板と該位相差補償フィルムの軸方向が４５°となるように位相差補償フィルムと貼り合わせ、楕円偏光板とした状態で位相差補償フィルム面に同じ粘着剤を２０μｍ塗工し１５０ｍｍ四方にカットした後に、ガラスセルと貼合し、オートクレーブにより５０℃、５ｋｇｆ／ｃｍ2条件下で２０分脱気し気泡を抜いて、その後６０℃９５％ＲＨ雰囲気下に１００ｈｒ晒すことによって剥離の度合いを確認した。
【００４０】
（５）結果
実施例の位相差補償フィルムを使用した構成体は剥離を確認できなかった。
比較例のポリカーボネート位相差補償フィルムを使用した構成体は端部より２０ｍｍ程度の剥離が確認できた。
以上の結果から、本発明の位相差補償フィルムは、再剥離性を有する粘着剤を使用しても剥離が起こらず、耐久性に優れた液晶表示装置を製造することが出来る。