專利名稱：光固化性粘合劑組合物、偏振片及其制造方法、光學部件及液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于偏振片中起偏器和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將保護膜與起偏器貼合的偏振片及該偏振片的制造方法。另外，本發明也涉及使用了該偏振片的光學部件及液晶顯示裝置。
背景技術：
偏振片用作構成液晶顯示裝置的光學部件之一。偏振片通常以在起偏器的兩面層疊有保護膜的狀態被組裝到液晶顯示裝置中而使用。雖然僅在起偏器的一面設置保護膜也是已知的，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，作為起偏器的制造方法，眾所周知有對利用二色性色素染色了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，立即對起偏器貼合保護膜。這是因為，干燥后的起偏器的物理強度弱，一旦將其卷繞時，則會產生加工方向上開裂等問題。因而，通常在干燥后的起偏器上立即涂布水系的粘合劑，然后通過該粘合劑在起偏器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的三乙酰纖維素膜。在起偏器與保護膜，特別是與由三乙酰纖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齊U，將含水率高的起偏器與醋酸纖維素系保護膜例如三乙酰纖維素膜粘合。另一方面，由于三乙酰纖維素的透濕度高，因此貼合有該樹脂膜作為保護膜的偏振片，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酰纖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2)中記載了在起偏器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下，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起偏器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酰纖維素膜相比，通常為疏水性，并且由于透濕度低，因而不能充分干燥作為溶劑的水寸。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起偏器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，還已知有在起偏器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起偏器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酰纖維素的保護膜，并且在日本特開2005-208456號公報(專利文獻 5)中提出了，通過包含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式環烯烴所構成的單體單元，并且在像開環聚合物那樣殘留有雙鍵時，優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的環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，從而粘合起偏器和保護膜的方法。雖然其中公開的環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起偏器特別有效，但漸漸發現，特別在以丙烯酸類樹脂為保護膜時，其粘合力不一定充分。因此，本發明人在將選自丙烯酸類樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂及非晶性聚烯烴系樹脂的透濕度低的樹脂膜作為起偏器的保護膜的情況下，進行了以短時間的工序顯現良好粘合力的低粘度光固化性粘合劑的研發。其結果發現，包含具有芳香環的縮水甘油醚型環氧樹脂和氧雜環丁烷化合物的組合物提供良好的粘合力，特別是在含有具有脂環式骨架的(甲基)丙烯酸酯系單體5 25重量％的情況下，顯現高的粘合力和耐久性(專利文獻 7)。但是，存在如下問題就該粘合劑而言，雖然生產工序本身通過光照射這樣的短時間的工序來完成，但是，如果在膜卷繞后不是經過稍許時間后，則不顯現充分的粘合力。因此，存在生產工序中的光照射后的膜處理困難的問題。 為了解決通過濕式層合將聚乙烯醇系的起偏器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， 產生因起偏器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起偏器熱劣化，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，在起偏器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下和起偏器粘合，存在有在干燥后返回至常溫時，偏振片容易發生卷曲的問題。為了改善這種問題，可以考慮采用通過干式層合的貼合方法。但是，由于具有干式層合適合性的粘合劑的粘度極高，從起偏器的物理強度弱的問題出發，起偏器與保護膜的粘合方法受限于在保護膜涂布粘合劑、然后再將其貼合至起偏器的方法。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合層與起偏器之間產生氣泡，因此成為亮點缺陷的原因。因此，本發明的目的在于，提供光固化性粘合劑及提供使用該粘合劑在起偏器貼合有保護膜的偏振片，所述光固化性粘合劑即使在以選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸類樹脂及非晶性聚烯烴系樹脂的透濕度低的樹脂膜為保護膜的情況下，也在光照射后快速地顯現粘合力，經過一定時間后的最終粘合力也良好，耐久試驗后也不引起外觀不良等問題，而且粘度也低。本發明的另一個目的在于，提供使用該偏振片可形成可靠性優異的液晶顯示裝置的光學部件，以及將其應用于液晶顯示裝置。用于解決課題的手段即，根據本發明，提供光固化性粘合劑組合物，其用于將由透明樹脂膜構成的保護膜粘合于起偏器，所述起偏器由進行了單軸拉伸且吸附取向有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂膜構成，所述透明樹脂膜用選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸類樹脂及非晶性聚烯烴系樹脂的樹脂形成，所述光固化性粘合劑組合物特征在于，含有(A)分子內具有至少2個由下述式(1)所示的脂環式環氧基的環氧化合物化學式1
權利要求
1.光固化性粘合劑組合物，其用于將由透明樹脂膜構成的保護膜粘合于起偏器，所述起偏器由進行了單軸拉伸且吸附取向有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂膜構成，所述透明樹脂膜用選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸類樹脂及非晶性聚烯烴系樹脂的樹脂形成，所述光固化性粘合劑組合物特征在于，含有(A)分子內具有至少2個由下述式(1)所示的脂環式環氧基的環氧化合物化學式1
2.如權利要求1所述的光固化性粘合劑組合物，其中，(A)成分為由下述式⑷所示的環氧化合物，化學式3
3.如權利要求1或2所述的光固化性粘合劑組合物，其中，(B)成分為具有5 10個碳原子數的二醇(其中，不包括氧化烯重復單元數為3以上的聚醚二醇)的二(甲基)丙烯酸酯。
4.如權利要求1 3中任一項所述的光固化性粘合劑組合物，其中，(A)成分和⑶成分的含有比例分別為組合物中的35 75重量％及10 35重量％。
5.如權利要求1 4中任一項所述的光固化性粘合劑組合物，還以組合物中1 18重量％的含有比例包含由下述式C3)所示的氧雜環丁烷化合物作為(E)成分，化學式4
6.如權利要求1 5中任一項所述的光固化性粘合劑組合物，還以組合物中10重量％ 以下的比例含有(F)光自由基聚合引發劑。
7.如權利要求1 6中任一項所述的光固化性粘合劑組合物，還含有組合物中0.01 0.5重量％的(G)流平劑。
8.偏振片，其是經由粘合劑將由透明樹脂膜構成的保護膜貼合在起偏器而形成的，所述起偏器由進行了單軸拉伸且吸附取向有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂膜構成，所述透明樹脂膜選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸類樹脂及非晶性聚烯烴系樹脂，其特征在于， 所述粘合劑由權利要求1 7中任一項所述的光固化性粘合劑組合物形成。
9.偏振片的制造方法，其中，經由粘合劑將由透明樹脂膜構成的保護膜貼合在起偏器來制造偏振片，所述起偏器由進行了單軸拉伸且吸附取向有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂膜構成，所述透明樹脂膜用選自聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸類樹脂及非晶性聚烯烴系樹脂的樹脂形成，該制造方法特征在于包括粘合劑涂布工序，在所述起偏器和所述保護膜的貼合面中的至少一面涂布權利要求 1 7中任一項所述的光固化性粘合劑組合物；貼合工序，經由所得的粘合劑層將所述起偏器和所述保護膜貼合；固化工序，使作為所述粘合劑層而介于被貼合的所述起偏器和所述保護膜之間的所述光固化性粘合劑組合物固化。
10.光學部件，特征在于，其中至少1個其它光學層層合于權利要求8所述的偏振片。
11.如權利要求10所述的光學部件，其中，所述其它光學層的至少1個為相位差板。
12.液晶顯示裝置，特征在于，其是在液晶盒的一側或兩側配置有權利要求10或11所述的光學部件而成。
全文摘要
本發明提供用于將起偏器和保護膜貼合在偏振片的光固化性粘合劑組合物、使用該粘合劑組合物在起偏器貼合有保護膜的偏振片及該偏振片的制造方法、使用了該偏振片的光學部件及液晶顯示裝置。本發明的光固化性粘合劑組合物的特征在于以特定的比例含有(A)分子內具有至少2個由下述式(1)所示的脂環式環氧基的環氧化合物、；(B)具有碳原子數2～15個的多元醇(其中，不包括氧化烯重復單元數為3以上的聚醚多元醇)的聚(甲基)丙烯酸酯；(C)光陽離子聚合引發劑，以及(D)由下述式(2)所示的氧雜環丁烷化合物。
文檔編號C09J4/02GK102533135SQ20111043392
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月16日 優先權日2010年12月17日
發明者佐內康之, 市原正寬, 稻田和正, 藤田政大 申請人:東亞合成株式會社, 住友化學株式會社