JP2002019040A - 光学部材の表面を保護する保護フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高湿下でも帯電防止性能を保持できる表面保護
フィルムを提供する。 【解決手段】光学部材２の表面に貼り合わされてその表
面を保護する、帯電防止性を示す層１３を有する保護フ
ィルム１において、帯電防止性を示す層１３の上に吸水
率が５％以下のポリマー層１４が設けられていることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、表面保護フィル
ム、特に偏光板や波長板などの光学部材の表面を保護す
る保護フィルムに属する。

【０００２】

【従来の技術】表面保護フィルムは、一般的に被保護体
に対して傷、汚染等を防止するために、表面保護フィル
ム側に形成された粘着剤を介して被保護体に貼り合わせ
られる。例えば、液晶ディスプレイのパネルは液晶セル
に粘着剤を介して偏光板や波長板などの光学部材を貼り
合わされることにより形成されている。液晶セルに貼り
合わせるこれらの光学部材は傷や汚れなどから保護する
ため表面保護フィルムが粘着剤を介して貼り合わされて
いる。そして、この光学部材を液晶セルに貼り合わせる
などして表面保護が不要となった段階で表面保護フィル
ムは剥離して除去される。

【０００３】このような表面保護フィルムに一般的に必
要な特性としては、（１）温度・湿度などの環境変化や
軽い衝撃を受けても被保護体から容易に剥離しないこ
と、（２）剥離した際に被保護面に表面保護フィルムの
粘着剤が残らないこと、（３）機械もしくは手で容易に
剥離できること、などが挙げられる。

【０００４】更に液晶ディスプレイの構成要素となる光
学部材の表面を保護するフィルムの場合は、帯電防止性
を有することが必要とされる。これは次の理由による。
表面保護フィルムで保護された光学部材を液晶パネルに
貼り合わせた後、表面保護フィルムを光学部材から剥離
する際に静電気が発生する。この静電気を除くことなく
液晶に電圧を印加すると、液晶分子の配向が損失した
り、パネルの欠損が生じたりする。そこで、このような
不具合を防止するために、表面保護フィルムに帯電防止
性を示す層（以下、「帯電防止層」ともいう。）を設け
るなどして帯電防止性を持たせるのである。この帯電防
止層は、粘着剤が表面保護フィルムの一方の面に形成さ
れることから、他方の面、即ち液晶パネルへの光学部材
の貼り付け後に最も外側に位置する面に形成されること
が多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、帯電防止層は
一般的に耐水性が低いため、湿度の影響により帯電防止
性が劣化したり、帯電防止層自体が表面保護フィルムか
ら脱落して帯電防止性を発揮しなくなることがあった。
それ故、この発明の課題は、高湿下でも帯電防止性能を
保持できる表面保護フィルムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】その課題を達成するため
に、この発明の表面保護フィルムは、光学部材の表面に
貼り合わされてその表面を保護する、帯電防止性を示す
層を有する保護フィルムにおいて、帯電防止性を示す層
の上に吸水率が５％以下、好ましくは２％以下のポリマ
ー層が設けられていることを特徴とする。

【０００７】このように低吸水率のポリマー層を帯電防
止層の上に設けたので、帯電防止層が耐水性の低い材料
からなっていても水分の帯電防止層への浸入が防止され
る。そのため、表面保護フィルムの帯電防止性が維持さ
れる。帯電防止性を示す前記層、即ち帯電防止層が４級
アンモニウム塩などの界面活性剤を主成分とする材料か
らなるとき、特に本発明の作用が顕著である。４級アン
モニウム塩などの界面活性剤は帯電防止性に優れるが吸
水性が高いからである。

【０００８】また、前記ポリマー層が、ウレタンアクリ
レート系ポリマー及び長鎖アルキルを有するポリマーの
うちから選ばれる１種以上からなると好ましい。これら
のポリマーは、低吸水性であるばかりでなく、しばしば
帯電防止層の主成分を構成する界面活性剤との密着性が
良いからである。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１に断面図として示すように、
本発明の実施形態の表面保護フィルム１は、保護基材１
１と、その保護基材１１の一方の面に粘着剤を形成して
設けられた粘着層１２と、他方の面に形成された帯電防
止層１３と、その上に形成された低吸水率のポリマー層
１４とからなる。そして、表面保護フィルム１は、その
粘着層１２を介して光学部材２に貼り合わされ、不要時
には粘着層１２と共に保護基材１１を光学部材２より剥
離できるようにされている。光学部材２の反対側の面に
は液晶セルに貼り合わせるために別の粘着剤からなる粘
着層２１が形成されており、この粘着層２１が液晶セル
に装着するまでに予定外の箇所に接着することのないよ
うに離型フィルム（図示省略）で覆われている。

【００１０】保護基材１１としては、従来と同様に薄い
シート乃至フィルム材料を用いることができ、特に限定
されない。一般には透視による光学部材の検査性や管理
性などの点より例えば、ポリエステル系樹脂、セルロー
ス系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルサルホン系
樹脂、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、アクリル系樹
脂のように透明なポリマーからなるフィルムやゴムシー
ト、それらのラミネート体などが挙げられる。保護基材
の厚さも限定されないが、強度等の観点から、一般には
５００μm以下、就中５〜３００μm、特に１０〜２００
μmとされる。粘着層１２、２１には、透視性、耐候
性、耐熱性などの観点より一般的にアクリル系ポリマー
をベースとするアクリル系粘着剤が用いられる。

【００１１】上記のアクリル系ポリマーは、例えば成分
モノマーの混合物に溶液重合、乳化重合、塊状重合、懸
濁重合等の適宜な重合方式を適用して調整することがで
きる。本発明において好ましく用いうるアクリル系ポリ
マーは、耐熱性や粘着特性等の点より重量平均分子量が
１０万以上、就中２０万以上、特に３０万〜２００万の
ものである。

【００１２】表面保護フィルムは、保護基材に粘着層を
形成することにより製造することができる。例えばトル
エンや酢酸エチル等の溶剤に主成分となるベースポリマ
ー等を溶解又は分散させて１０〜４０重量％程度のアク
リル系粘着剤液を調製し、それを流延や塗工等の適宜な
展開手段で保護基材上に直接形成する方式、あるいは一
旦離型フィルム上に粘着層を形成してそれを保護基材上
に転写する方式などがあげられる。なお粘着層を設ける
保護基材面には、粘着層との密着力の向上等を目的にコ
ロナ処理等の適宜な表面処理を施すことができる。

【００１３】粘着層には必要に応じて、前記特性や接着
力等を制御するために例えば天然物や合成物の樹脂類、
酸化防止剤などの添加剤を配合してもよい。また粘着層
は、異なる組成又は種類等のものを重畳して保護基材に
設けてもよい。粘着層の厚さは、粘着力や光学部材の表
面粗さなどに応じて決定でき、一般には１〜５００μ
m、就中５〜２００μm、特に１０〜１００μmとされ
る。

【００１４】本発明において粘着層として好ましいの
は、光学部材に対する粘着力を、常温での２０m／分の
剥離速度による１８０度ピールに基づいて４００gf／５
０mm以下、就中５０〜３５０gf／５０mm、特に１０〜３
００gf／５０mmに調節した層である。

【００１５】表面保護フィルムによる保護対象となる光
学部材としては、例えば偏光板、波長板、それらを積層
した楕円偏光板、反射型偏光板、半透過型偏光板、反射
型楕円偏光板、半透過型楕円偏光板等の液晶パネルの形
成などに用いられるものが挙げられ、その種類について
特に限定されない。従って、波長板としても１／２波長
や１／４波長等の位相差や視角補償などの適宜な目的を
有するものが挙げられる。なお光学部材が楕円偏光板の
ような積層体の場合、その積層を粘着層を介して行って
もよい。

【００１６】前記偏光板の具体例としては、ポリビニル
アルコール系フィルム、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
塩酸処理物のようなポリエン配向フィルムなどがあげら
れる。また偏光板は、偏光フィルムの片面又は両面に透
明保護層を有するものでもよい。

【００１７】一方、反射型偏光板は、偏光板に反射層を
設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射さ
せて表示する反射型液晶パネル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を内蔵する必要が無い
ので液晶パネルを薄型化しやすいなどの利点を有する。
反射型偏光板は、例えば透明保護層等を介して偏光板の
片面に金属等からなる反射層を設けることによって形成
することができる。

【００１８】この反射型偏光板の具体例としては、例え
ばマット処理した透明保護層の片面に、アルミニウム等
の反射性金属からなる箔や蒸着膜を反射層としたものが
あげられる。また前記の透明保護層に微粒子を含有させ
て表面を微細な凹凸構造とし、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、
その反射面が透明保護層や偏光板等で被覆された状態で
使用されることが、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、保護層を別に設ける
必要がないなどの点で好ましい。

【００１９】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無指向性や防眩性を付与し、
明暗のムラを抑制しうる利点を有する。また微粒子含有
の透明保護層は、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。透明保護
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
層は、例えば真空蒸着、イオンプレーティング、スパッ
タリング等の蒸着方式やメッキ方式などの手段で金属を
透明保護層の表面に直接設けることにより得られる。

【００２０】上記した偏光板における透明保護層の材質
としては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性
等に優れるポリマーが好ましい。その例としては、セル
ロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、アセテート系樹
脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリカーボネート系
樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレ
フィン系樹脂、アクリル系樹脂、あるいはアクリル系、
ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコ
ーン系等の熱硬化型もしくは紫外線硬化型の樹脂があげ
られる。

【００２１】透明保護層は、ポリマーを塗布したり、フ
ィルムを積層したりするなどの適宜な方式で形成するこ
とができる。その厚さは、一般には５００μm以下、就
中１〜３００μm、特に５〜２００μmとされる。なお表
面微細凹凸構造の透明保護層に含有させる微粒子として
は、例えば平均粒径が０．５〜５０μmのシリカ、アル
ミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウ
ム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等からなる無機系
微粒子、又は架橋又は未架橋のポリマー等からなる有機
系微粒子が用いられる。この表面微細凹凸構造は、アン
チグレア層としても機能しうる。

【００２２】一方、上記した波長板の具体例としては、
ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスチレ
ン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンその他
のポリオレフィン、ポリアレート、ポリアミドなどのポ
リマーからなるフィルムを延伸してなる複屈折性フィル
ム、液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向
層をフィルムにて支持したものなどがあげあれる。波長
板は、液晶層の複屈折による着色の補償や視野角拡大等
の視角の補償などの使用目的に応じた位相差を有するも
のがよく、また厚さ方向の屈折率を制御した傾斜配向フ
ィルムであってもよい。また２種以上の波長板を積層し
て位相差等の光学特性を制御したものなどであってもよ
い。

【００２３】前記の傾斜配向フィルムは、例えばポリマ
ーフィルムに熱収縮性フィルムを接着して加熱によるそ
の収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸又は／及び
収縮する方式や、液晶ポリマーを斜め配向させる方式な
どにより得ることができる。光学部材は、上記した楕円
偏光板や反射型偏光板や波長板などの積層体の如く、２
層又は３層以上の層を積層したものからなっていてもよ
い。従って反射型偏光板や半透過型偏光板と波長板を組
合せた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであ
ってもよい。

【００２４】２層又は３層以上の層を積層する場合、液
晶パネル等の製造過程で順次別個に積層してもよいが、
予め積層して光学素材としたものは、品質の安定性や組
立作業性等に優れているので液晶パネルなどの製造効率
を向上させうる。前記の粘着層２１は、通常の粘着剤に
て形成することができる。就中、吸湿による発泡現象や
剥がれ現象、並びに熱膨張差等による光学特性の低下や
液晶セルの反りを防止し、高品質で耐久性に優れる液晶
パネルを得るために、吸湿率が低くて耐熱性に優れる粘
着層が好ましい。

【００２５】光学部材に設けた粘着層が表面に露出する
場合には、その粘着層を使用するまでの間、汚染防止等
を目的に前述の如く離型フィルムにて仮着カバーするこ
とが好ましい。離型フィルムは、上記の保護基材等と同
様のシート材料もしくはフィルム材料に、シリコーン
系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の適
宜な剥離剤による剥離層を設けることにより形成するこ
とができる。なお上記の光学部材や粘着層などにおける
各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物、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、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ことにより紫外線吸収能をもた
せることもできる。

【００２６】帯電防止層１３は、界面活性剤、導電性カ
ーボン、金属粉末などの帯電防止剤をプラスチックに配
合して保護基材１１上に成形する方法、保護基材１１に
界面活性剤や導電性樹脂を塗布する方法、保護基材１１
に金属、導電性金属酸化物などの導電性物質を塗布、蒸
着あるいはメッキする方法などにより形成することがで
きる。帯電防止層１３は、その表面抵抗が低いものほど
好ましく、通常１０¹⁴Ω／□以下で、特に１０¹⁰Ω／□
以下のものが好ましい。

【００２７】前記界面活性剤としては、カルボン酸系化
合物、スルホン酸系化合物及びホスフェート系塩のよう
なアニオン系ないし両性系の化合物、アミン系化合物や
第四級アンモニウム塩のようなカチオン系の化合物、脂
肪酸多価アルコールエステル系化合物やポリオキシエチ
レン付加物のような非イオン系化合物、ポリアクリル酸
誘導体のような高分子系化合物が挙げられる。又、導電
性樹脂としては、錫アンチモン系フィラー、酸化インジ
ウム系フィラーのような導電性フィラーを樹脂中に分散
させたものが挙げられる。

【００２８】塗布、蒸着もしくはメッキする導電性物質
としては、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、
酸化チタン、金属インジウム、金属錫、金、銀、白金、
パラジウム、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、チ
タン、鉄、コバルト、ヨウ化銅、及びそれらの合金又は
混合物などが挙げられる。そして、前記蒸着もしくはメ
ッキの種類としては、真空蒸着、スパッタリング、イオ
ンプレーティング、化学蒸着、スプレー熱分解、化学メ
ッキ、電気メッキなどがある。

【００２９】次に帯電防止層の上に設けられるポリマー
層のポリマーとしては、長鎖アルキル基又はフロロアル
キル基を有するポリマーが挙げられ、例えば水酸基含有
ポリマーのパーフロロアルキルカーバメート、パーフロ
ロアルキルアクリレートの共重合体、長鎖アルキルアク
リレートの共重合体、長鎖アルキルビニルエステルの共
重合体、長鎖アルキルビニルエーテルの共重合体、長鎖
アルキルアクリルアミドの共重合体、長鎖アルキルアリ
ルエステルの共重合体である。

【００３０】

【実施例】−実施例１− アクリル酸イソノニル１００部（重量部、以下同じ）及
びアクリル酸ヒドロキシエチル１部をベンゾイルパーオ
キサイド０．３部を開始剤として酢酸エチル中、約６０
℃で８時間重合反応させることによって、ポリマーの溶
液を得た。このアクリル系ポリマー溶液にその固形分１
００部あたりイソシアネート系架橋剤（日本ポリウレタ
ン工業株式会社製コロネートL）３部を加えて粘着剤シ
ロップとした。

【００３１】別途、片側の面に４級アンモニウム塩を主
成分とする帯電防止層を有する厚さ３８μｍのポリエス
テルフィルム（三菱ガス化学株式会社製Ｔ−１００Ｇフ
ィルム）からなる保護基材を準備し、その帯電防止層の
表面上にポリビニルブチラールとオクタデシルイソシア
ネートとを反応させた長鎖アルキルポリマーの３％トル
エン溶液を乾燥後の厚みが０．３μｍとなるように塗布
した。その後、保護基材の長鎖アルキルポリマー層とは
反対の面に上記粘着剤シロップを乾燥後の厚みが３０μ
ｍとなるように塗布して乾燥させ、表面保護フィルムを
製造した。

【００３２】−実施例２− 実施例１に示す帯電防止層の表面上に長鎖アルキルポリ
マーに代えてウレタンアクリレート系モノマー（大日本
インキ株式会社製ユニデックV-4011）１００部及びＵＶ
開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製イルガキ
ュア184）２部を配合した溶液を乾燥後の厚みが０．５
μｍとなるように塗布し、高圧水銀灯からの照射により
ウレタンアクリレートポリマー層を形成した。その他の
点では実施例１と同様にして表面保護フィルムを製造し
た。

【００３３】−比較例１− 長鎖アルキルポリマー層を帯電防止層の表面上に形成し
なかったこと以外は、実施例１と同様にして表面保護フ
ィルムを製造した。 −比較例２− 実施例１に示す帯電防止層の表面上に長鎖アルキルポリ
マーに代えてポリビニルアルコールの１０％水溶液を乾
燥後の厚みが１．５μｍとなるように塗布した。その他
の点では実施例１と同様にして表面保護フィルムを製造
した。

【００３４】［表面保護フィルムの耐水性評価］各々作
製した表面保護フィルムを偏光板に貼り合わせた。その
後、４０℃の温水に浸し、その状態で保護フィルムの表
面を、スチールウール＃００００を用いて荷重３．９２
Ｎ、速度１００ｍ／ｍｉｎ．で５往復擦った。そして擦
った部分の表面抵抗率を２３℃／５８％ＲＨの雰囲気下
で測定した。測定結果を表１に示す。表面抵抗率が低い
ほど帯電防止性能が製造時の程度近くに維持されている
ことになる。尚、吸水率は、５０mm×５０mm×２５μm
の粘着剤バルクを５０℃、０mmHgの真空乾燥機で１日間
乾燥させて重量を測定し、その後、５０℃、９０％ＲＨ
で１日間加湿後の重量を測定することにより、算出し
た。

【００３５】

【表１】 注：ポリマー層とは、帯電防止層の上に形成されたポリ
マー層を指す。但し、比較例１では形成されていない。

【００３６】表１に見られるように、帯電防止層の上に
吸水率が５％以下のポリマー層を形成した実施例１及び
実施例２の表面保護フィルムは、ポリマー層を形成しな
かった比較例１やポリマー層を形成したがその吸水率が
５％をはるかに超えていた比較例２に比べて、帯電防止
性能が高く維持されていた。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、表面保護フィルムの帯
電防止性能が高く維持されるので、剥離後に被保護体に
静電気が発生しにくい。従って、被保護体の表面を使用
直前まで良好に保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態の表面保護フィルムを光学部材に貼
り合わせた状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 表面保護フィルム １１ 保護基材 １２ 粘着層 １３ 帯電防止層 １４ ポリマー層 ２ 光学部材 ２１ 粘着層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/72 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｚ (72)発明者 済木 雄二 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 正田 位守 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA05 BA06 BB23 BB26 BB27 BB28 BB33 BB36 BB67 BC22 2K009 BB14 BB24 BB28 CC24 CC35 CC47 DD01 EE03 4F100 AK01B AK01K AK21 AK25B AK25K AK41 BA03 BA07 CA18A GB41 JB06B JG03 JG03A JL13C 5C058 AA06 DA15 5G435 AA08 AA09 AA13 AA14 BB12 FF01 FF05 GG32

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学部材の表面に貼り合わされてその表面
   を保護する、帯電防止性を示す層を有する保護フィルム
   において、 帯電防止性を示す層の上に吸水率が５％以下のポリマー
   層が設けられていることを特徴とする保護フィルム。
2. 【請求項２】帯電防止性を示す前記層が４級アンモニウ
   ム塩などの界面活性剤を主成分とする材料からなる請求
   項１に記載の保護フィルム。
3. 【請求項３】前記ポリマー層が、ウレタンアクリレート
   系ポリマー及び長鎖アルキルを有するポリマーのうちか
   ら選ばれる１種以上からなる請求項１又は２に記載の保
   護フィルム。
4. 【請求項４】前記光学部材が、反射型偏光板、半透過型
   偏光板、偏光分離偏光板などの各種偏光板、波長板及び
   それらの積層体のいずれかである請求項１〜３のいずれ
   かに記載の保護フィルム。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の保護フィ
   ルム及び前記光学部材との積層体を液晶セルの片面に配
   置したことを特徴とする液晶ディスプレイ。