專利名稱：光固化性粘合劑組合物、偏光片及其制造方法、光學部件以及液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于在偏光片中偏光元件與保護膜的貼合的光固化性粘合劑組合物、 使用該粘合劑組合物在偏光元件貼合有保護膜的偏光片、以及該偏光片的制造方法。本發(fā)明還涉及使用該偏光片的光學部件和液晶顯示裝置。
背景技術：
偏光片用作構成液晶顯示裝置的一種光學部件。偏光片通常以在偏光元件的兩面層疊有保護膜的狀態(tài)被組裝到液晶顯示裝置中而使用。雖然僅在偏光元件的一面設置保護膜是已知的，但在多數情況下，不是作為單純的保護膜而是具有其它光學功能的層兼作保護膜而被貼合在另一面。另外，作為偏光元件的制造方法，眾所周知有對利用二色性色素染色的單軸拉伸聚乙烯醇樹脂膜進行硼酸處理、水洗后干燥的方法。通常，在上述水洗和干燥之后，立即對偏光元件貼合保護膜。這是因為，干燥后的偏光元件的物理強度弱，一旦將其卷繞時，則會產生加工方向上開裂等問題。因而，通常在干燥后的偏光元件上立即涂布水系的粘合劑，然后通過該粘合劑在偏光元件的兩面同時貼合保護膜。通常，作為保護膜，使用厚度為30 120 μ m的三乙酰基纖維素膜。在偏光元件與保護膜，特別是與由三乙?；w維素膜構成的保護膜的粘合中，大多使用聚乙烯醇系的粘合劑，也有嘗試使用聚氨酯系的粘合劑代替該聚乙烯醇系的粘合劑。例如，在日本特開平7-120617號公報(專利文獻1)中，記載了使用聚氨酯預聚物作為粘合劑，將含水率高的偏光元件與醋酸纖維素系保護膜例如三乙?；w維素膜粘合。另一方面，由于三乙?；w維素的透濕度高，因此貼合有該樹脂膜作為保護膜的偏光片，在濕熱下例如溫度70°C、相對濕度90%這樣的條件下，存在有引起劣化等問題。因此，還提出了通過將透濕度低于三乙?；w維素膜的樹脂膜作為保護膜，來解決該問題的方法，例如，已知有將非晶性聚烯烴系樹脂作為保護膜。具體而言，在日本特開平6-51117 號公報(專利文獻幻中記載了在偏光元件的至少一面層合熱塑性飽和降冰片烯系樹脂片材作為保護膜。在用以往的裝置貼合這樣的透濕度低的保護膜的情形，使用以水為主要溶劑的粘合劑例如聚乙烯醇水溶液、將保護膜貼合到聚乙烯醇系的偏光元件之后使溶劑干燥的所謂濕式層壓，具有得不到足夠的粘合強度，或外觀不良等問題。這是由于，透濕度低的膜和三乙?；w維素膜相比，通常為疏水性的，并且由于透濕度低，因而不能充分干燥作為溶劑的水。因此，在日本特開2000-321432號公報(專利文獻3)中提出了通過聚氨酯系粘合劑將聚乙烯醇系的偏光元件與包含熱塑性飽和降冰片烯系樹脂的保護膜進行粘合的方案。 但是，聚氨酯系粘合劑存在有固化需要長時間的問題，并且其粘合力也不一定充分。另一方面，還已知有在偏光元件的兩面貼合不同種類的保護膜的方案，例如在日本特開2002-1747 號公報(專利文獻4)中提出了，在由聚乙烯醇系樹脂膜構成的偏光元件的一面貼合包含非晶性聚烯烴系樹脂的保護膜，在另一面貼合包含和該非晶性聚烯烴系樹脂不同的樹脂例如三乙?；w維素的保護膜，并且在日本特開2005-208456號公報(專利文獻5)中提出了，通過含有特定聚氨酯樹脂的水系第一粘合劑在包含聚乙烯醇系樹脂的偏光膜的一面層合環(huán)烯烴系樹脂膜，通過和第一粘合劑不同的水系第二粘合劑例如聚乙烯醇系樹脂的水溶液在另一面層合醋酸纖維素系樹脂膜。在上 述專利文獻4中被稱為非晶性聚烯烴系樹脂或在上述專利文獻5中被稱為環(huán)烯烴系樹脂的樹脂，是具有由降冰片烯或其衍生物、二甲橋八氫萘這樣的多環(huán)式環(huán)烯烴所構成的單體單元，并且在像開環(huán)聚合物那樣殘留有雙鍵時，優(yōu)選雙鍵中被氫化的熱塑性樹脂。此外，在日本特開2004-245925號公報(專利文獻6)中公開了以不含芳香環(huán)的環(huán)氧樹脂為主成分的粘合劑，并且提出了對該粘合劑照射活性能量射線使其進行陽離子聚合，從而粘合偏光元件和保護膜的方法。雖然其中公開的環(huán)氧系粘合劑對于在將以非晶性聚烯烴系樹脂和纖維素系樹脂為代表的各種透明樹脂膜貼合于偏光元件特別有效，但漸漸發(fā)現(xiàn)，特別在以丙烯酸系樹脂為保護膜時，其粘合力不一定充分?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開平7-120617號公報專利文獻2 日本特開平6-51117號公報專利文獻3 日本特開2000-321432號公報專利文獻4 日本特開2002-174729號公報專利文獻5 日本特開2005-208456號公報專利文獻6 日本特開2004-245925號公報

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的問題為了解決通過濕式層壓將聚乙烯醇系的偏光元件與透濕度低的保護膜進行貼合時的問題，考慮了將貼合后的干燥爐長加長以獲得更多干燥時間，但是單純增加干燥爐長時，產生因偏光元件的熱劣化而容易引起變色的問題。因此，考慮了降低干燥溫度以使得不會造成偏光元件熱劣化，但這種情況下，為了充分干燥，需要進一步增加干燥爐長，存在有設備投資過大的問題。此外，在偏光元件的兩面貼合不同種類的保護膜時，由于這些保護膜受熱的收縮率不同，因此是在兩面保護膜的收縮量不同的狀態(tài)下和偏光元件粘合，存在有在干燥后返回至常溫時，偏光片容易發(fā)生卷曲的問題。為了改善這種問題，可以考慮采用通過干式層壓的貼合方法。但是，由于具有干式層壓適合性的粘合劑的粘度極高，從偏光元件的物理強度弱的問題出發(fā)，偏光元件與保護膜的粘合方法受限于在保護膜涂布粘合劑，然后再將其貼合至偏光元件的方法。在該方法中，當貼合前在粘合劑的涂布面附著有異物時，無法隱蔽異物，并在貼合后以異物為起點在粘結層與偏光元件之間產生氣泡，因此成為亮點缺陷的原因。本發(fā)明人為了開發(fā)在以選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂和非晶性聚烯烴系樹脂的透濕度低的樹脂膜作為偏光元件保護膜時，能夠以短時間的工序表現(xiàn)出良好粘合力的光固化性粘合劑，而進行了積極的研究，結果發(fā)現(xiàn)通過使用特定的光固化性粘合齊IJ，可以以短時間的工序貼合這些保護膜。于是發(fā)現(xiàn)，該粘合劑即使在以丙烯酸系樹脂膜作為保護膜時，也可以在其和偏光元件之間發(fā)揮高的粘合力。此外， 偏光片的粘合劑厚度，從薄型化和耐久性等觀點出發(fā)，優(yōu)選為5μπι以下，但為了涂布無溶劑的光固化性粘合劑，并得到厚度為5 μ m以下的平滑涂布面，需要進行粘合劑的低粘度化?？墒?，在使無溶劑系粘合劑低粘度化時，粘合力常常會下降。然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過使用特定的光固化性粘合劑，其為低粘度的同時，可以在偏光元件和選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂和非晶性聚烯烴系樹脂的保護膜之間發(fā)揮出高粘合力。因此，本發(fā)明的目的在于，提供光固化性粘合劑、以及使用該粘合劑在偏光元件貼合有保護膜的偏光片，其中該光固化性粘合劑即使在以選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂和非晶性聚烯烴系樹脂的透濕度低的樹脂膜作為保護膜時，也可以以短時間的工序以充分的粘合強度將保護膜與偏光元件粘合，并且粘度低，以及在耐久試驗后也不會引起外觀不良等問題。本發(fā)明的另一目的在于，提供使用該偏光片能夠形成可靠性優(yōu)異的液晶顯示裝置的光學部件，并且將其應用于液晶顯示裝置。用于解決問題的方法即，根據本發(fā)明，提供光固化性粘合劑組合物，其是用于將保護膜粘合在包含單軸拉伸的吸附取向有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂膜的偏光元件的粘合劑組合物，該保護膜包含選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂和非晶性聚烯烴系樹脂的透明樹脂膜，該組合物特征在于含有(A)在分子內具有至少2個環(huán)氧基和至少1個芳香環(huán)的環(huán)氧化合物、(B)可以具有酯骨架的具有碳數為5 10個的二醇(其中，醚化合物除外)的二 (甲基)丙烯酸酯，和(C)光陽離子聚合引發(fā)劑，所述(A) (C)成分的含有比例在組合物中為
(A)成分20 60重量％(B)成分5 45重量％(C)成分0· 5 10 重量％。在該光固化性粘合劑組合物中，作為(A)成分，優(yōu)選為雙酚A型環(huán)氧樹脂。或者， 作為(B)成分，優(yōu)選為新戊二醇、羥基新戊酸和丙烯酸的酯化反應生成物。此外，就光固化性粘合劑組合物而言，為了使組合物低粘度化，并且得到良好的固化性和粘合性，在組合物中優(yōu)選含有5 45重量％為(D)成分的下述式(1)中所示的氧雜環(huán)丁烷化合物。[化學式1]
權利要求
1.光固化性粘合劑組合物，其是用于將保護膜粘合在包含單軸拉伸的吸附取向有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂膜的偏光元件的粘合劑組合物，該保護膜包含選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂和非晶性聚烯烴系樹脂的透明樹脂膜，所述組合物特征在于含有(A)在分子內具有至少2個環(huán)氧基和至少1個芳香環(huán)的環(huán)氧化合物，(B)可以具有酯骨架的具有碳數為5 10個的二醇(其中，醚化合物除外)的二(甲基)丙烯酸酯，和(C)光陽離子聚合引發(fā)劑，所述(A) (C)成分的含有比例在組合物中為(A)成分20 60重量％(B)成分5 45重量％(C)成分0·5 10重量％。
2.如權利要求1所述的光固化性粘合劑組合物，其特征在于(A)成分為雙酚A型環(huán)氧樹脂。
3.如權利要求1或權利要求2所述的光固化性粘合劑組合物，其特征在于(B)成分為新戊二醇、羥基新戊酸和(甲基)丙烯酸的酯化反應生成物或二(甲基)丙烯酸己二醇酯。
4.如權利要求1 權利要求3中任一項所述的光固化性粘合劑組合物，其特征在于在組合物中還含有5 45重量％ (D)下述式(1)中所示的氧雜環(huán)丁烷化合物，
5.如權利要求1 權利要求4中任一項所述的光固化性粘合劑組合物，其特征在于在組合物中還含有1 20重量％ (E)下述式O)中所示的氧雜環(huán)丁烷化合物，
6.如權利要求1 權利要求5中任一項所述的光固化性粘合劑組合物，其特征在于在組合物中還含有10重量％以下比例的(F)光自由基聚合引發(fā)劑。
7.如權利要求1 權利要求6中任一項所述的光固化性粘合劑組合物，其特征在于在組合物中還含有0. 01 0. 5重量％ (G)流平劑。
8.偏光片，其是通過粘合劑將包含選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂和非晶性聚烯烴系樹脂的透明樹脂膜的保護膜貼合在偏光元件而成，該偏光元件包含單軸拉伸的吸附取向有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂膜構，并且其特征在于所述粘合劑由權利要求 1 權利要求7中任一項所述的光固化性粘合劑組合物形成。
9.偏光片的制造方法，其是通過粘合劑將包含選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂和非晶性聚烯烴系樹脂的透明樹脂膜的保護膜貼合在偏光元件，從而制造偏光片的方法，該偏光元件包含單軸拉伸的吸附取向有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂膜，該方法的特征在于包括在所述偏光元件與所述保護膜的貼合面的至少一面，涂布權利要求1 權利要求7中任一項所述的光固化性粘合劑組合物的粘合劑涂布工序；通過所得的粘合劑層，將所述偏光元件與所述保護膜貼合的貼合工序； 以及在通過所述粘合劑層將偏光元件和保護膜貼合的狀態(tài)下，使所述光固化性粘合劑組合物固化的固化工序。
10.光學部件，其特征在于在權利要求8所述的偏光片層合其它光學層。
11.如權利要求10所述的光學部件，所述其它光學層包含相位差片。
12.液晶顯示裝置，其特征在于將權利要求10或權利要求11所述的光學部件配置在液晶盒的一側或兩側。
全文摘要
本發(fā)明提供光固化性粘合劑以及使用該粘合劑在偏光元件貼合有保護膜的偏光片，其中該光固化性粘合劑即使在以透濕度低的樹脂膜作為保護膜時，也可以以短時間的工序以充分的粘合強度將保護膜與偏光元件粘合，且粘度低，在耐久試驗后也不會引起外觀不良等問題。光固化性粘合劑組合物是用于將包含選自特定4種膜的透明樹脂膜的保護膜粘合在包含聚乙烯醇系樹脂膜的偏光元件的粘合劑組合物，該組合物含有(A)在分子內具有至少2個環(huán)氧基和至少1個芳香環(huán)的環(huán)氧化合物，(B)可以具有酯骨架的具有碳數5～10個的二醇(其中，醚化合物除外)的二(甲基)丙烯酸酯，和(C)光陽離子聚合引發(fā)劑，在組合物中包含(A)成分20～60重量％，(B)成分5～45重量％，(C)成分0.5～10重量％。本發(fā)明還涉及使用該偏光片的光學部件和液晶顯示裝置。
文檔編號C09J4/02GK102344763SQ20111016857
公開日2012年2月8日 申請日期2011年4月2日 優(yōu)先權日2010年4月6日
發(fā)明者佐內康之, 稻田和正, 竹內智康, 藤田政大 申請人:東亞合成株式會社, 住友化學株式會社