CN105647439B - 光学层叠体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种粘合剂层与透明电极之间的耐久性良好的光学层叠体。本发明的光学层叠体是依次层叠光学膜、粘合剂层及透明电极而得的光学层叠体,粘合剂层由粘合剂组合物形成,所述粘合剂组合物含有(甲基)丙烯酸酯聚合物、交联剂和以式(I)表示的硅烷化合物,式中,A表示碳数1~20的链烷二基等,R1表示碳数1~5的烷基,R2、R3、R4、R5及R6各自独立地表示碳数1~5的烷基或碳数1~5的烷氧基,(甲基)丙烯酸酯聚合物中的来自于具有羧基的单体的结构单元的含量相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物的全部结构单元100质量份小于2质量份。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学层叠体。
背景技术
以偏振板为代表的光学层叠体被作为构成液晶显示装置的构件广泛地使用。光学层叠体通常在其一个面形成粘合剂层,以在粘合剂层上贴附有剥离膜的状态流通,在剥除剥离膜后,借助露出的粘合剂层与液晶单元贴合。
液晶显示装置在高温或高湿热条件下、或被反复进行加热和冷却的条件下,作为其构成构件的光学层叠体会发生尺寸变化,从而会有产生粘合剂层的发泡、或在光学层叠体与粘合剂层之间和/或粘合剂层与液晶单元之间产生浮起或剥离等情况。
作为形成与玻璃基板的密合性、耐热性及耐湿性良好的粘合剂层的粘合剂组合物,例如在专利文献1中,作为硅烷偶联剂,公开有仅配合有3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷等具有环氧基的硅烷化合物的粘合剂组合物。
另一方面,特别是近年来,在以智能手机或平板电脑、车载用导航系统为首的具有触摸面板功能的移动设备中,液晶显示装置的应用得到开展,此种液晶显示装置中,经常是将粘合剂层与透明电极直接接触地配置的构成,透明电极与粘合剂层之间的密合性、耐久性被认为尤其重要。然而,由作为硅烷偶联剂仅配合了具有环氧基的硅烷化合物的粘合剂组合物形成的粘合剂层与透明电极之间的耐久性不能说充分,希望加以改善。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平4-223403号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明提供一种粘合剂层与透明电极之间的耐久性良好的光学层叠体。
本发明包含以下内容。
[1]一种光学层叠体,是依次层叠光学膜、粘合剂层及透明电极而得的光学层叠体,粘合剂层由粘合剂组合物形成,所述粘合剂组合物含有(甲基)丙烯酸酯聚合物、交联剂和以式(I)表示的硅烷化合物,
式中,A表示碳数1~20的链烷二基或碳数3~20的二价的脂环式烃基,构成该链烷二基及该脂环式烃基的-CH2-也可以被置换为-O-或-CO-,R1表示碳数1~5的烷基,R2、R3、R4、R5及R6各自独立地表示碳数1~5的烷基或碳数1~5的烷氧基,(甲基)丙烯酸酯聚合物中的来自于具有羧基的单体的结构单元的含量相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物的全部结构单元100质量份小于2质量份。
[2]根据[1]中记载的光学层叠体,其中,以式(I)表示的硅烷化合物是以式(II)表示的硅烷化合物,
式中,R1、R3、R4、R5及R6分别表示与上述相同的意味,R7表示碳数1~5的烷基,m表示1~20的整数。
[3]根据[2]中记载的光学层叠体,其中,式(II)中,m为4~20的整数。
[4]根据[1]~[3]中任一项记载的光学层叠体,其中,粘合剂组合物中的以式(I)表示的硅烷化合物的含量相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物100重量份为0.01质量份~10质量份。
[5]根据[1]~[4]中任一项记载的光学层叠体,其中,(甲基)丙烯酸酯聚合物含有来自于具有羟基的单体的结构单元。
[6]根据[1]~[5]中任一项记载的光学层叠体,其中,(甲基)丙烯酸酯聚合物含有来自于具有芳香族基的单体的结构单元。
[7]根据[1]~[6]中任一项记载的光学层叠体,其中,(甲基)丙烯酸酯聚合物含有来自于均聚物的玻璃化转变温度为0℃以上的(甲基)丙烯酸酯的结构单元、和来自于均聚物的玻璃化转变温度为0℃以下的(甲基)丙烯酸酯的结构单元。
[8]根据[1]~[7]中任一项记载的光学层叠体,其中,(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量为50万~250万。
[9]根据[1]~[8]中任一项记载的光学层叠体,其中,交联剂为异氰酸酯化合物。
[10]根据[1]~[9]中任一项记载的光学层叠体,其中,粘合剂组合物还含有防静电干扰剂。
[11]一种液晶显示装置,其包含[1]~[10]中任一项记载的光学层叠体。
[12]一种透明电极用粘合剂组合物,其含有(甲基)丙烯酸酯聚合物、交联剂和以式(I)表示的硅烷化合物,
式中,A表示碳数1~20的链烷二基或碳数3~20的二价的脂环式烃基,构成该链烷二基及该脂环式烃基的-CH2-也可以被置换为-O-或-CO-,R1表示碳数1~5的烷基,R2、R3、R4、R5及R6各自独立地表示碳数1~5的烷基或碳数1~5的烷氧基,(甲基)丙烯酸酯聚合物中的来自于具有羧基的单体的结构单元的含量相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物的全部结构单元100质量份小于2质量份。
发明效果
根据本发明,可以提供耐久性良好的光学层叠体。
附图说明
图1是表示本发明的光学层叠体的层构成的一例的剖面示意图。
图2是表示本发明的光学层叠体的另外的层构成的一例的剖面示意图。
图3是表示本发明的光学层叠体的另外的层构成的一例的剖面示意图。
具体实施方式
本发明的光学层叠体是依次层叠光学膜、粘合剂层及透明电极而得的光学层叠体。
[光学膜]
光学膜是指偏振板、相位差板等具有光学特性的膜,该膜既可以是单层,也可以具有两层以上的层。
<偏振板>
偏振板包含偏振膜,优选在偏振膜的一面或两面层叠有保护膜。
所谓偏振膜,是具有从入射的自然光中取出直线偏振光的功能的膜,例如可以举出在聚乙烯醇系树脂膜中吸附取向有碘或二色性的有机染料等二色性色素的偏振膜。聚乙烯醇系树脂可以通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得到。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除了作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外,还可以举出能够与乙酸乙烯酯共聚的单体与乙酸乙烯酯的共聚物等。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的单体,可以举出不饱和羧酸、烯烃、乙烯醚、不饱和磺酸、具有铵基的丙烯酰胺等。
聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85摩尔%~100摩尔%,优选为98摩尔%以上。聚乙烯醇系树脂也可以被改性,例如也可以是用醛改性了的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1,000~10,000,优选为1,500~5,000。
将聚乙烯醇系树脂制膜而得的材料通常被作为偏振膜的原材膜使用。聚乙烯醇系树脂可以利用公知的方法制膜。所述原材膜的膜厚通常为1~150μm,如果还考虑拉伸的容易度等,则其膜厚优选为10μm以上。
偏振膜例如是通过对原材膜实施单轴拉伸的工序、用二色性色素将膜染色而使其吸附该二色性色素的工序、用硼酸水溶液处理膜的工序、以及对膜进行水洗的工序、最后干燥而制造。偏振膜的膜厚通常为1~30μm。
作为层叠于偏振膜的一面或两面的保护膜,可以举出透明的树脂膜。作为透明树脂,可以举出纤维素系树脂、丙烯酸类树脂、聚酯树脂、聚烯烃系树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚醚酮树脂、聚砜树脂等,优选纤维素系树脂及丙烯酸类树脂。保护膜也可以含有本发明的技术领域中的通常的添加剂(例如紫外线吸收剂、红外线吸收剂、有机系染料、颜料、无机系色素、抗氧化剂、防静电干扰剂、表面活性剂、润滑剂、分散剂、热稳定剂等),其中,从提高偏振板的耐候性的方面考虑,优选水杨酸酯化合物、二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、三嗪化合物、氰基丙烯酸酯化合物、镍络盐等紫外线吸收剂。
作为纤维素系树脂,可以举出纤维素的乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、它们的混合酯等。其中,优选三乙酰纤维素、二乙酰纤维素、纤维素乙酸酯丙酸酯及纤维素乙酸酯丁酸酯。作为市售的纤维素系树脂膜,可以举出“FUJITAC TD”(商品名、由富士胶片(株)销售)及“Konica Minolta TAC膜KC”(商品名、由Konica Minolta Opto(株)销售)。
丙烯酸类树脂膜是由将甲基丙烯酸系树脂及根据需要添加的添加剂等混合、熔融混匀而得的丙烯酸类树脂形成的膜。所谓甲基丙烯酸系树脂,是以甲基丙烯酸酯为主体的聚合物。甲基丙烯酸系树脂可以是1种甲基丙烯酸酯的均聚物,也可以是2种以上的甲基丙烯酸酯的共聚物,还可以是甲基丙烯酸酯与丙烯酸酯的共聚物。作为甲基丙烯酸酯,可以举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯及甲基丙烯酸丁酯等甲基丙烯酸的碳数1~4的烷基酯。作为能够与甲基丙烯酸酯共聚的丙烯酸酯,优选丙烯酸的碳数1~8的烷基酯,具体而言,可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等。此外,也可以是与在分子内具有至少1个聚合性碳-碳双键的化合物(例如苯乙烯等芳香族乙烯基化合物或丙烯腈等乙烯基氰化合物等)的共聚物。
从可以提高膜的耐久性的方面考虑,丙烯酸类树脂也可以在高分子主链中具有环结构。作为环结构,优选环状酸酐结构、环状酰亚胺结构及内酯环结构等的杂环结构。作为环状酸酐结构的具体例,可以举出戊二酸酐结构及丁二酸酐结构,作为环状酰亚胺结构的具体例,可以举出戊二酰亚胺结构及丁二酰亚胺结构,作为内酯环结构的具体例,可以举出丁内酯环结构及戊内酯环结构。
从膜的抗冲击性、制膜性的观点考虑,丙烯酸类树脂膜优选含有丙烯酸类橡胶粒子。丙烯酸类橡胶粒子的含量相对于丙烯酸类树脂100质量%优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上。如果丙烯酸类橡胶粒子的含量太多,则膜的表面硬度降低,另外,在对膜实施表面处理的情况下对表面处理剂中的有机溶剂的耐溶剂性降低,因此在实用上,丙烯酸类橡胶粒子的含量为80质量%以下,优选为60质量%以下。
在保护膜中,也可以在其与偏振膜接触的面的相反一侧,根据需要设置一层以上的表面处理层,作为表面处理层,可以举出硬涂层、防眩层、防反射层及防静电干扰层。
在保护膜中,也可以在其与偏振膜接触的面的相反一侧,设置亮度提高膜、聚光膜、扩散膜等具有光学特性的膜。
<相位差板>
相位差板包含相位差膜,并根据需要层叠所述保护膜。所谓相位差膜,是显示出光学各向异性的光学膜,例如可以举出通过将包含聚乙烯醇系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚芳酯系树脂、聚酰亚胺系树脂、烯烃系树脂、环烯烃系树脂、苯乙烯系树脂、聚砜及聚醚砜等砜系树脂、聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯、液晶聚酯树脂、含有三乙酰纤维素的纤维素系树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化物、聚氯乙烯系树脂、丙烯酸类树脂等的树脂膜拉伸为1.01~6倍左右而得的拉伸膜。其中,优选将环烯烃系树脂膜、纤维素系树脂膜、聚酯系树脂膜及聚碳酸酯膜单轴拉伸或双轴拉伸而得的树脂膜。而且,本说明书中,相位差膜包含零延迟膜,也包括被称作单轴性相位差膜、低光弹性模量相位差膜、宽视角相位差膜等的膜。
作为环烯烃系树脂,可以举出具有降冰片烯、四环十二烯或它们的衍生物等环烯烃的单体单元的热塑性树脂,可以是环烯烃的开环聚合物或两种以上的环烯烃的开环共聚物的氢化物,也可以是环烯烃与链状烯烃或具有乙烯基的芳香族化合物的加成共聚物,另外,还可以被导入极性基。
作为市售的热塑性环烯烃系树脂,例如可以举出由德国的TOPAS ADVANCEDPOLYMERS GmbH生产、在日本由Polyplastics(株)销售的“TOPAS”、由JSR(株)销售的“ARTON(注册商标)”、由日本ZEON(株)销售的“ZEONEX(注册商标)”及“ZEONOR(注册商标)”、由三井化学(株)销售的“APEL(注册商标)”等。
作为将环烯烃系树脂制膜而得到膜的方法,可以举出溶剂流延法、熔融挤出法等公知的制膜手法,环烯烃系树脂膜、被进一步拉伸而赋予了相位差的环烯烃系树脂膜也在市场上有售。具体而言,可以举出由JSR(株)销售的“ARTON(注册商标)(アートン)膜”、由日本ZEON(株)销售的“ZEONOR(注册商标)(ゼオノア)膜”、由积水化学工业(株)销售的“エスシーナ(注册商标)”及“SCA40”(商品名)等。
所谓纤维素系树脂膜,是包含纤维素的部分或完全酯化物的膜。例如可以举出包含纤维素的乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、它们的混合酯等的膜。其中,优选三乙酰纤维素膜、二乙酰纤维素膜、纤维素乙酸酯丙酸酯膜及纤维素乙酸酯丁酸酯膜。作为市售的纤维素系树脂膜,可以举出由富士胶片(株)销售的“FUJITAC TD”、由Konica Minolta Opto(株)销售的“Konica Minolta TAC膜KC”等。
聚酯系树脂是利用二元酸与二元醇的缩聚得到的聚合物,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯等。聚碳酸酯系树脂是在主链中具有碳酸酯键(-O-CO-O-)的聚合物,可以举出利用双酚A与碳酰氯的缩聚得到的聚合物。
所谓零延迟膜,是指正面延迟Re与厚度方向的延迟Rth都为-15~15nm、在光学上各向同性的膜。作为零延迟膜,可以举出包含纤维素系树脂、聚烯烃系树脂(链状聚烯烃系树脂、聚环烯烃系树脂等)或聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂的树脂膜,从延迟值的控制容易、获取也容易的方面考虑,优选纤维素系树脂或聚烯烃系树脂。零延迟膜也可以作为保护膜使用。作为零延迟膜,可以举出由富士胶片(株)销售的“Z-TAC”(商品名)、由KonicaMinolta Opto(株)销售的“ZERO TAC(注册商标)”、由日本ZEON(株)销售的“ZF-14”(商品名)等。
作为将纤维素系树脂或聚烯烃系树脂制膜而得到膜的方法,可以举出将溶解于溶剂中的树脂流延在金属制的带或转鼓上、并干燥除去溶剂而得到膜的溶剂流延法;通过将树脂加热到其熔融温度以上、混匀后从模头中挤出、利用冷却鼓进行冷却而得到膜的熔融挤出法等。其中,对于聚烯烃系树脂,从生产性的观点考虑,适合为熔融挤出法,对于纤维素系树脂,适合为溶剂流延法。
作为相位差膜,还可以举出利用液晶性化合物的涂布、取向而体现出光学各向异性的膜、利用无机层状化合物的涂布而体现出光学各向异性的膜。作为此种膜,可以举出被称作温度补偿型相位差膜的膜、由JX日矿日石能源(株)销售的“NH膜”(商品名;棒状液晶倾斜取向的膜)、由富士胶片(株)销售的“WV膜”(商品名;圆盘状液晶倾斜取向的膜)、由住友化学(株)销售的“VAC膜”(商品名;完全双轴取向型的膜)由、住友化学(株)销售的“new VAC膜”(商品名;双轴取向型的膜)等。
[粘合剂层]
本发明的光学层叠体中的粘合剂层由粘合剂组合物形成,所述粘合剂组合物含有(甲基)丙烯酸酯聚合物、交联剂和以式(I)表示的硅烷化合物,
式中,A表示碳数1~20的链烷二基或碳数3~20的二价的脂环式烃基,构成该链烷二基及该脂环式烃基的-CH2-也可以被置换为-O-或-CO-,R1表示碳数1~5的烷基,R2、R3、R4、R5及R6各自独立地表示碳数1~5的烷基或碳数1~5的烷氧基,该粘合剂组合物中所含的(甲基)丙烯酸酯聚合物中的来自于具有羧基的单体的结构单元的含量相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物的全部结构单元100质量份小于2质量份。
该粘合剂组合物作为用于将透明电极与光学膜等其他的构件贴合的透明电极用粘合剂组合物而言有用。
粘合剂层的厚度通常为10μm以上且30μm以下,优选为10μm以上且20μm以下。如果粘合剂层的厚度为30μm以下,则湿热环境下的粘接性进一步提高,在透明电极与粘合剂层之间产生浮起或剥离的可能性有降低的趋势,并且返工性(リワーク性)有提高的趋势。如果厚度为10μm以上,则即使光学膜的尺寸改变,粘合剂层也容易追随该尺寸变化而变动,因此在含有本发明的光学层叠体的液晶显示装置中有漏白或颜色不均得到抑制的趋势。例如,贴合在液晶单元上的粘合剂层的厚度一般以25μm为标准,而在本发明的光学层叠体中,即使粘合剂层的厚度为20μm以下,也会发挥作为粘合剂层而言足够的性能。
<(甲基)丙烯酸酯聚合物>
(甲基)丙烯酸酯聚合物是指以来自于(甲基)丙烯酸酯的结构单元作为主成分的聚合物。(甲基)丙烯酸酯聚合物也可以含有一种以上的来自于(甲基)丙烯酸酯以外的单体的结构单元(例如,来自于具有极性官能团的单体的结构单元)。
作为(甲基)丙烯酸酯,可以举出以下式(III)表示的(甲基)丙烯酸酯,
式中,R10表示氢原子或甲基,R20表示碳数1~14的烷基或碳数7~20的芳烷基,该烷基或该芳烷基的氢原子也可以由碳数1~10的烷氧基取代。
而且,本说明书中,所谓“(甲基)丙烯酸”是指可以是丙烯酸或甲基丙烯酸的任意一种,(甲基)丙烯酸酯等的“(甲基)”也是相同的意味。
式(III)中,R20优选为碳数1~14的烷基,更优选为碳数1~8的烷基。
作为(甲基)丙烯酸酯,可以举出:
丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸月桂酯等丙烯酸的直链状烷基酯;丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯等丙烯酸的支链状烷基酯;
甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸月桂酯等甲基丙烯酸的直链状烷基酯;
甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸异辛酯等甲基丙烯酸的支链状烷基酯;
丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基甲酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸乙氧基甲酯等(甲基)丙烯酸的烷氧基烷基酯;及
丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸芳烷基酯。
(甲基)丙烯酸酯聚合物也可以含有两种以上的来自于(甲基)丙烯酸酯的结构单元,优选含有来自于均聚物的玻璃化转变温度(Tg)为0℃以下的(甲基)丙烯酸酯的结构单元、和来自于均聚物的Tg为0℃以上的(甲基)丙烯酸酯的结构单元。
作为Tg为0℃以下的(甲基)丙烯酸酯,优选丙烯酸正丁酯。作为Tg为0℃以上的(甲基)丙烯酸酯,优选丙烯酸甲酯。
作为来自于(甲基)丙烯酸酯以外的单体的结构单元,优选来自于具有极性官能团的单体的结构单元,更优选来自于具有极性官能团的(甲基)丙烯酸酯的结构单元。作为极性官能团,可以举出羟基、取代或未取代氨基、环氧基等杂环基等。
作为(甲基)丙烯酸酯以外的单体,可以举出:
(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-(2-羟基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-氯-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羟基丙酯、二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等具有羟基的单体;
丙烯酰基吗啉、乙烯基己内酰胺、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、乙烯基吡啶、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、己内酯改性四氢糠基丙烯酸酯、3,4-环氧基环己基甲基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、2,5-二氢呋喃等具有杂环基的单体;
(甲基)丙烯酸氨基乙酯、N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯等具有取代或未取代氨基的单体。其中,优选具有羟基的单体,从(甲基)丙烯酸酯聚合物与交联剂的反应性的方面考虑,更优选具有羟基的(甲基)丙烯酸酯。
(甲基)丙烯酸酯聚合物中的来自于具有极性官能团的单体的结构单元的含量相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物的全部结构单元100质量份优选为10质量份以下,更优选为0.5质量份以上且10质量份以下,进一步优选为0.5质量份以上且5质量份以下,特别优选为1质量份以上且5质量份以下。
作为(甲基)丙烯酸酯以外的单体,还可以举出作为极性官能团具有羧基的单体(例如丙烯酸、甲基丙烯酸等),而(甲基)丙烯酸酯聚合物中的来自于具有羧基的单体的结构单元的含量相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物的全部结构单元100质量份小于2质量份,由此就可以抑制湿热条件下的透明电极的腐蚀。
(甲基)丙烯酸酯聚合物也可以含有来自于具有芳香族基的单体的结构单元。作为具有芳香族基的单体,优选在分子内具有1个烯烃性双键和1个以上的芳香环(例如苯环、萘环等)、且不具有极性官能团的单体,更优选具有苯氧基乙基的(甲基)丙烯酸酯。
作为具有苯氧基乙基的(甲基)丙烯酸酯,可以举出(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-苯氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸的环氧乙烷改性壬基苯酚酯、(甲基)丙烯酸2-(邻苯基苯氧基)乙酯等。其中,优选(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯及(甲基)丙烯酸2-(2―苯氧基乙氧基)乙酯。
(甲基)丙烯酸酯聚合物中的来自于具有芳香族基的单体的结构单元的含量相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物的全部结构单元100质量份优选为20质量份以下,更优选为4质量份以上20质量份以下,进一步优选为4质量份以上16质量份以下。
作为来自于(甲基)丙烯酸酯以外的单体的结构单元,可以举出来自于具有脂环式结构的(甲基)丙烯酸酯的结构单元、来自于苯乙烯系单体的结构单元、来自于乙烯基系单体的结构单元、来自于在分子内具有多个(甲基)丙烯酰基的单体的结构单元、来自于(甲基)丙烯酰胺系单体的结构单元等。
作为脂环式结构,可以举出碳数为5以上、优选为5~7的环烷烃结构。作为具有脂环式结构的(甲基)丙烯酸酯,可以举出丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸二环戊基酯、丙烯酸环十二烷基酯、丙烯酸甲酯环己酯、丙烯酸三甲基环己酯、丙烯酸叔丁基环己酯、α-乙氧基丙烯酸环己酯、丙烯酸环己基苯基酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己基酯、甲基丙烯酸二环戊基酯、甲基丙烯酸环十二烷基酯、甲基丙烯酸甲基环己酯、甲基丙烯酸三甲基环己酯、甲基丙烯酸叔丁基环己酯、甲基丙烯酸环己基苯基酯等。
作为苯乙烯系单体,可以举出苯乙烯;甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、三乙基苯乙烯、丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、庚基苯乙烯、辛基苯乙烯等烷基苯乙烯;氟苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯等卤代苯乙烯;硝基苯乙烯;乙酰基苯乙烯;甲氧基苯乙烯;及二乙烯基苯。
作为乙烯基系单体,可以举出乙酸乙烯酯、丙酸乙烯基、丁酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯等的脂肪酸乙烯基酯;氯乙烯、溴乙烯等卤代乙烯;偏氯乙烯等偏卤代乙烯;乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咔唑等含氮杂芳香族乙烯;丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等共轭二烯;及丙烯腈、甲基丙烯腈等不饱和腈。
作为在分子内具有多个(甲基)丙烯酰基的单体,可以举出1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等在分子内具有2个(甲基)丙烯酰基的单体;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等在分子内具有3个(甲基)丙烯酰基的单体。
作为(甲基)丙烯酰胺系单体,可以举出N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-(2-羟基乙基)(甲基)丙烯酰胺、N-(3-羟基丙基)(甲基)丙烯酰胺、N-(4-羟基丁基)(甲基)丙烯酰胺、N-(5-羟基戊基)(甲基)丙烯酰胺、N-(6-羟基己基)(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-(3-二甲基氨基丙基)(甲基)丙烯酰胺、N-(1,1-二甲基-3-氧代丁基)(甲基)丙烯酰胺、N-〔2-(2-氧代-1-咪唑啉基)乙基〕(甲基)丙烯酰胺、2-丙烯酰基氨基-2-甲基-1-丙磺酸、N-(甲氧基甲基)丙烯酰胺、N-(乙氧基甲基)(甲基)丙烯酰胺、N-(丙氧基甲基)(甲基)丙烯酰胺、N-(1-甲基乙氧基甲基)(甲基)丙烯酰胺、N-(1-甲基丙氧基甲基)(甲基)丙烯酰胺、N-(2-甲基丙氧基甲基)(甲基)丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)(甲基)丙烯酰胺、N-(1,1-二甲基乙氧基甲基)(甲基)丙烯酰胺、N-(2-甲氧基乙基)(甲基)丙烯酰胺、N-(2-乙氧基乙基)(甲基)丙烯酰胺、N-(2-丙氧基乙基)(甲基)丙烯酰胺、N-〔2-(1-甲基乙氧基)乙基〕(甲基)丙烯酰胺、N-〔2-(1-甲基丙氧基)乙基〕(甲基)丙烯酰胺、N-〔2-(2-甲基丙氧基)乙基〕(甲基)丙烯酰胺、N-(2-丁氧基乙基)(甲基)丙烯酰胺、N-〔2-(1,1-二甲基乙氧基)乙基〕(甲基)丙烯酰胺等。其中,优选N-(甲氧基甲基)丙烯酰胺、N-(乙氧基甲基)丙烯酰胺、N-(丙氧基甲基)丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)丙烯酰胺及N-(2-甲基丙氧基甲基)丙烯酰胺。
(甲基)丙烯酸酯聚合物优选除了来自于(甲基)丙烯酸酯的结构单元以外,还含有选自来自于具有羟基的单体(优选为具有羟基的(甲基)丙烯酸酯)的结构单元、及来自于具有芳香族基的单体的结构单元(优选为在分子内具有1个烯烃性双键和1个以上的芳香环(例如苯环、萘环等)、且不具有极性官能团的单体)中的至少一种结构单元。(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量(Mw)优选为50万~250万。如果重均分子量为50万以上,则高湿热的环境下的粘合剂层的粘接性提高,在透明电极与粘合剂层之间产生浮起或剥离的可能性有降低的趋势,并且返工性也有提高的趋势。如果重均分子量为250万以下,则即使光学膜的尺寸变化,粘合剂层也容易追随该尺寸变化而变动,因此在包含本发明的光学层叠体的液晶显示装置中漏白或颜色不均有受到抑制的趋势。以重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比表示的分子量分布(Mw/Mn)通常为2~10。重均分子量可以利用凝胶渗透色谱进行分析,是标准聚苯乙烯换算的值。
粘合剂组合物也可以含有两种以上的(甲基)丙烯酸酯聚合物,例如可以举出以来自于以所述式(III)表示的(甲基)丙烯酸酯的结构单元作为主成分、重均分子量为5万~30万的聚合物。
在使(甲基)丙烯酸酯聚合物溶解于乙酸乙酯中、制备浓度20重量%的聚合物溶液时,优选25℃的该聚合物溶液的粘度为20Pa·s以下的(甲基)丙烯酸酯聚合物,更优选0.1~7Pa·s的(甲基)丙烯酸酯聚合物。由此时的粘度为20Pa·s以下的含有(甲基)丙烯酸酯聚合物的粘合剂组合物形成的粘合剂层,其高湿热环境下的粘接性提高,在透明电极与粘合剂层之间产生浮起或剥离的可能性有降低的趋势,并且返工性也有提高的趋势。而且,粘度可以利用Brookfield粘度计测定。
从体现粘合性的观点考虑,(甲基)丙烯酸酯聚合物的玻璃化转变温度优选为-10℃~-60℃。玻璃化转变温度可以利用差示扫描量热仪(DSC)测定。
(甲基)丙烯酸酯聚合物通常可以利用溶液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法、乳液聚合法等公知的聚合方法制造。在(甲基)丙烯酸酯聚合物的制造中,通常在聚合引发剂的存在下进行聚合。聚合引发剂的使用量相对于构成(甲基)丙烯酸酯聚合物的全部单体的合计100质量份,通常为0.001~5质量份。(甲基)丙烯酸酯聚合物也可以通过利用紫外线等活性能量射线聚合的方法来制造。
作为聚合引发剂,可以举出热聚合引发剂及光聚合引发剂。作为光聚合引发剂,可以举出4-(2-羟基乙氧基)苯基(2-羟基-2-丙基)酮。作为热聚合引发剂,可以举出2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲酯、2,2’-偶氮双(2-羟基甲基丙腈)等偶氮化合物;过氧化月桂酰、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、氢过氧化枯烯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二丙酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化特戊酸叔丁酯、过氧化(3,5,5-三甲基己酰)等有机过氧化物;过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢等无机过氧化物。另外,也可以将并用了过氧化物和还原剂的氧化还原系引发剂作为聚合引发剂使用。
(甲基)丙烯酸酯聚合物优选利用溶液聚合法制造。具体而言,将所需的单体与有机溶剂混合,在氮气氛下,向所得的溶液中,添加热聚合引发剂。通过将所得的混合物在40℃~90℃左右、优选在60℃~80℃左右搅拌3~10小时左右,就可以得到(甲基)丙烯酸酯聚合物。为了控制聚合反应,也可以在聚合反应中向反应体系内连续地或间歇地添加单体、热聚合引发剂或其双方,或以溶解于有机溶剂中的状态添加。作为有机溶剂,可以举出甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯溶剂;丙醇、异丙醇等脂肪族醇溶剂;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等酮溶剂。
<交联剂>
粘合剂组合物含有交联剂。作为交联剂,可以举出异氰酸酯化合物、环氧基化合物、氮丙啶化合物、金属螯合化合物等。
异氰酸酯化合物是在分子内具有至少2个异氰酸酯基(-NCO)的化合物。具体而言,可以举出甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯等。另外,还可以举出使这些异氰酸酯化合物与甘油或三羟甲基丙烷等多元醇反应而得的加成物、这些异氰酸酯化合物的二聚物或三聚物。也可以组合2种以上的异氰酸酯化合物。
环氧基化合物是在分子内具有至少2个环氧基的化合物。具体而言,可以举出双酚A型的环氧基树脂、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、N,N-二缩水甘油基苯胺、N,N,N′,N′-四缩水甘油基-间苯二甲胺、1,3-双(N,N′-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷等。也可以组合2种以上的环氧基化合物。
氮丙啶化合物是在分子内具有至少2个亚乙基亚胺骨架、即包含1个氮原子和2个碳原子的三元环的骨架的化合物。具体而言,可以举出二苯基甲烷-4,4′-双(1-氮丙啶甲酰胺)、甲苯-2,4-双(1-氮丙啶甲酰胺)、三亚乙三聚氰胺、间苯二甲酰双-1-(2-甲基氮丙啶)、三-1-氮丙啶基氧化膦、六亚甲基-1,6-双(1-氮丙啶甲酰胺)、三羟甲基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、四羟甲基甲烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯等。
作为金属螯合化合物,可以举出在铝、铁、铜、锌、锡、钛、镍、锑、镁、钒、铬、锆等多价金属中配位了乙酰丙酮或乙酰乙酸乙酯的化合物。
其中,优选异氰酸酯化合物,更优选甲苯二异氰酸酯、使甲苯二异氰酸酯与多元醇反应而得的加成物、甲苯二异氰酸酯的二聚物、甲苯二异氰酸酯的三聚物、苯二亚甲基二异氰酸酯、使苯二亚甲基二异氰酸酯与多元醇反应而得的加成物、苯二亚甲基二异氰酸酯的二聚物、苯二亚甲基二异氰酸酯的三聚物、六亚甲基二异氰酸酯、使六亚甲基二异氰酸酯与多元醇反应而得的加成物、六亚甲基二异氰酸酯的二聚物、六亚甲基二异氰酸酯的三聚物、及它们的混合物。
粘合剂组合物中的交联剂的含量相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物100质量份通常为0.1~1质量份。如果交联剂的配合量为0.1质量份以上,则粘合剂层的耐久性有提高的趋势,如果为1质量份以下,则将本发明的光学层叠体应用于液晶显示装置中时的漏白会变得醒目。
<硅烷化合物>
粘合剂组合物含有以式(I)表示的硅烷化合物:
(式中,A表示碳数1~20的链烷二基或碳数3~20的二价的脂环式烃基,构成该链烷二基及该脂环式烃基的-CH2-也可以被置换为-O-或-CO-,R1表示碳数1~5的烷基,R2、R3、R4、R5及R6各自独立地表示碳数1~5的烷基或碳数1~5的烷氧基)。由此,在本发明的光学层叠体中,粘合剂层与透明电极的密合性提高。
作为碳数1~20的链烷二基,可以举出亚甲基、1,2-乙烷二基、1,3-丙烷二基、1,4-丁烷二基、1,5-戊烷二基、1,6-己烷二基、1,7-庚烷二基、1,8-辛烷二基、1,9-壬烷二基、1,10-癸烷二基、1,12-十二烷二基、1,14-十四烷二基、1,16-十六烷二基、1,18-十八烷二基及1,20-二十烷二基。作为碳数3~20的二价的脂环式烃基,可以举出1,3-环戊烷二基及1,4-环己烷二基。作为构成该链烷二基及该脂环式烃基的-CH2-被置换为-O-或-CO-的基团,可以举出-CH2CH2-O-CH2CH2-、-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-、-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-、-CH2CH2-CO-O-CH2CH2-、-CH2CH2-O-CH2CH2-CO-O-CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-O-CH2CH2-及-CH2CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2-。
作为碳数1~5的烷基,可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基及戊基,作为碳数1~5的烷氧基,可以举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基及戊氧基。
作为以式(I)表示的硅烷化合物,可以举出:
双(三甲氧基甲硅烷基)甲烷、
双(三乙氧基甲硅烷基)甲烷、
双(三丙氧基甲硅烷基)甲烷、
双(三丁氧基甲硅烷基)甲烷、
双(三戊氧基甲硅烷基)甲烷、
双(二甲氧基甲基甲硅烷基)甲烷、
双(二甲氧基乙基甲硅烷基)甲烷、
双(二甲氧基丙基甲硅烷基)甲烷、
双(二甲氧基乙基甲硅烷基)甲烷、
双(二甲氧基丙基甲硅烷基)甲烷、
双(二乙氧基甲基甲硅烷基)甲烷、
双(二丙氧基甲基甲硅烷基)甲烷、
双(甲氧基二甲基甲硅烷基)甲烷、
1-(三甲基甲硅烷基)-1-(甲氧基二甲基甲硅烷基)甲烷、
1-(三甲基甲硅烷基)-1-(二甲氧基甲基甲硅烷基)甲烷、
1-(三甲氧基甲硅烷基)-1-(三乙氧基甲硅烷基)甲烷、
双(二甲氧基乙氧基甲硅烷基)甲烷、
1,2-双(三甲氧基甲硅烷基)乙烷、
1,2-双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、
1,2-双(三丙氧基甲硅烷基)乙烷、
1,2-双(三丁氧基甲硅烷基)乙烷、
1,2-双(三戊氧基甲硅烷基)乙烷、
1,2-双(二甲氧基甲基甲硅烷基)乙烷、
1,2-双(二甲氧基乙基甲硅烷基)乙烷、
1,2-双(二甲氧基丙基甲硅烷基)乙烷、
1,2-双(二甲氧基乙基甲硅烷基)乙烷、
1,2-双(二甲氧基丙基甲硅烷基)乙烷、
1,2-双(二乙氧基甲基甲硅烷基)乙烷、
1,2-双(二丙氧基甲基甲硅烷基)乙烷、
1,2-双(甲氧基二甲基甲硅烷基)乙烷、
1-(三甲基甲硅烷基)-2-(甲氧基二甲基甲硅烷基)乙烷、
1-(三甲基甲硅烷基)-2-(二甲氧基甲基甲硅烷基)乙烷、
1-(三甲氧基甲硅烷基)-2-(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、
1,2-双(二甲氧基乙氧基甲硅烷基)乙烷、
1,3-双(三甲氧基甲硅烷基)丙烷、
1,3-双(三乙氧基甲硅烷基)丙烷、
1,3-双(三丙氧基甲硅烷基)丙烷、
1,4-双(三甲氧基甲硅烷基)丁烷、
1,4-双(三乙氧基甲硅烷基)丁烷、
1,4-双(三丙氧基甲硅烷基)丁烷、
1,4-双(三丁氧基甲硅烷基)丁烷、
1,4-双(三戊氧基甲硅烷基)丁烷、
1,4-双(二甲氧基甲基甲硅烷基)丁烷、
1,4-双(二甲氧基乙基甲硅烷基)丁烷、
1,4-双(二甲氧基丙基甲硅烷基)丁烷、
1,4-双(二甲氧基乙基甲硅烷基)丁烷、
1,4-双(二甲氧基丙基甲硅烷基)丁烷、
1,4-双(二乙氧基甲基甲硅烷基)丁烷、
1,4-双(二丙氧基甲基甲硅烷基)丁烷、
1,4-双(甲氧基二甲基甲硅烷基)丁烷、
1-(三甲基甲硅烷基)-4-(甲氧基二甲基甲硅烷基)丁烷、
1-(三甲基甲硅烷基)-4-(二甲氧基甲基甲硅烷基)丁烷、
1-(三甲氧基甲硅烷基)-4-(三乙氧基甲硅烷基)丁烷、
1,4-双(二甲氧基乙氧基甲硅烷基)丁烷、
1,5-双(三甲氧基甲硅烷基)戊烷、
1,5-双(三乙氧基甲硅烷基)戊烷、
1,5-双(三丙氧基甲硅烷基)戊烷、
1,6-双(三甲氧基甲硅烷基)己烷、
1,6-双(三乙氧基甲硅烷基)己烷、
1,6-双(三丙氧基甲硅烷基)己烷、
1,6-双(三丁氧基甲硅烷基)己烷、
1,6-双(三戊氧基甲硅烷基)己烷、
1,6-双(二甲氧基甲基甲硅烷基)己烷、
1,6-双(二甲氧基乙基甲硅烷基)己烷、
1,6-双(二甲氧基丙基甲硅烷基)己烷、
1,6-双(二甲氧基乙基甲硅烷基)己烷、
1,6-双(二甲氧基丙基甲硅烷基)己烷、
1,6-双(二乙氧基甲基甲硅烷基)己烷、
1,6-双(二丙氧基甲基甲硅烷基)己烷、
1,6-双(甲氧基二甲基甲硅烷基)己烷、
1-(三甲基甲硅烷基)-6-(甲氧基二甲基甲硅烷基)己烷、
1-(三甲基甲硅烷基)-6-(二甲氧基甲基甲硅烷基)己烷、
1-(三甲氧基甲硅烷基)-6-(三乙氧基甲硅烷基)己烷、
1,6-双(二甲氧基乙氧基甲硅烷基)己烷、
1,8-双(三甲氧基甲硅烷基)辛烷、
1,8-双(三乙氧基甲硅烷基)辛烷、
1,8-双(三丙氧基甲硅烷基)辛烷、
1,8-双(三丁氧基甲硅烷基)辛烷、
1,8-双(三戊氧基甲硅烷基)辛烷、
1,8-双(二甲氧基甲基甲硅烷基)辛烷、
1,8-双(二甲氧基乙基甲硅烷基)辛烷、
1,8-双(二甲氧基丙基甲硅烷基)辛烷、
1,8-双(二甲氧基乙基甲硅烷基)辛烷、
1,8-双(二甲氧基丙基甲硅烷基)辛烷、
1,8-双(二乙氧基甲基甲硅烷基)辛烷、
1,8-双(二丙氧基甲基甲硅烷基)辛烷、
1,8-双(甲氧基二甲基甲硅烷基)辛烷、
1-(三甲基甲硅烷基)-8-(甲氧基二甲基甲硅烷基)辛烷、
1-(三甲基甲硅烷基)-8-(二甲氧基甲基甲硅烷基)辛烷、
1-(三甲氧基甲硅烷基)-8-(三乙氧基甲硅烷基)辛烷、
1,8-双(二甲氧基乙氧基甲硅烷基)辛烷、
1,10-双(三甲氧基甲硅烷基)癸烷、
1,12-双(三甲氧基甲硅烷基)十二烷、
1,14-双(三甲氧基甲硅烷基)十四烷、
1,16-双(三甲氧基甲硅烷基)十六烷、
1,18-双(三甲氧基甲硅烷基)十八烷及
1,20-双(三甲氧基甲硅烷基)二十烷。
其中,优选以式(II)表示的硅烷化合物:
(式中,R1、R3、R4、R5及R6分别表示与上述相同的意味,R7表示碳数1~5的烷基,m表示1~20的整数。),更优选m为4~20的整数的以式(II)表示的硅烷化合物。
粘合剂组合物也可以在不损害其性能的范围中,除了以式(I)表示的硅烷化合物以外,还含有其他的公知的硅烷偶联剂或硅酮低聚物。作为其他的硅烷偶联剂,可以举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基乙氧基二甲基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等。
将硅酮低聚物的具体例表示如下。而且,在以下的具体例中,将硅酮低聚物以单体之间的组合的形式表述。
3-巯基丙基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、3-巯基丙基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、3-巯基丙基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、3-巯基丙基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物等含有巯基丙基的低聚物;
巯基甲基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、巯基甲基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、巯基甲基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、巯基甲基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物等含有巯基甲基的低聚物;
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物等含有甲基丙烯酰氧基丙基的低聚物;
3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、3-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、3-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、3-丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、3-丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物等含有丙烯酰氧基丙基的低聚物;
乙烯基三甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、乙烯基三甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、乙烯基三乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、乙烯基三乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、乙烯基甲基二甲氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、乙烯基甲基二甲氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物、乙烯基甲基二乙氧基硅烷-四甲氧基硅烷低聚物、乙烯基甲基二乙氧基硅烷-四乙氧基硅烷低聚物等含有乙烯基的低聚物。
粘合剂组合物中的以式(I)表示的硅烷化合物的含量相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物100质量份通常为0.01质量份~10质量份,优选为0.01质量份~2质量份,更优选为0.03质量份~2质量份,特别优选为0.03质量份~1质量份。如果相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物100质量份,以式(I)表示的硅烷化合物的含量为0.01质量份以上,则粘合剂层与透明电极的密合性有提高的趋势,如果含量为10质量份以下,则从粘合剂层中渗出以式(I)表示的硅烷化合物的情况有受到抑制的趋势。
<防静电干扰剂>
粘合剂组合物也可以还含有防静电干扰剂。作为防静电干扰剂,可以举出公知的防静电干扰剂,适合为离子性防静电干扰剂。作为构成离子性防静电干扰剂的阳离子成分,可以举出有机阳离子及无机阳离子。作为有机阳离子,可以举出吡啶鎓阳离子、咪唑鎓阳离子、铵阳离子、锍阳离子、鏻阳离子等。作为无机阳离子,可以举出锂阳离子、钾阳离子、钠阳离子、铯阳离子等碱金属阳离子、镁阳离子、钙阳离子等碱土类金属阳离子等。作为构成离子性防静电干扰剂的阴离子成分,可以是无机阴离子及有机阴离子的任意一种,然而从防静电干扰性能优异的方面考虑,优选含有氟原子的阴离子成分。作为含有氟原子的阴离子成分,可以举出六氟磷酸根阴离子(PF6 -)、双(三氟甲磺酰基)酰亚胺阴离子[(CF3SO2)2N-]、双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子[(FSO2)2N-]阴离子等。
从粘合剂组合物的防静电干扰性能的经时稳定性优异的方面考虑,优选在室温下为固体的离子性防静电干扰剂。
<其他成分>
粘合剂组合物也可以还含有交联催化剂、耐候稳定剂、增粘剂、增塑剂、软化剂、染料、颜料、无机填充剂等。
<透明电极>
作为透明电极,可以举出由氧化锡、氧化铟、氧化锌、氧化镓、氧化铝及它们的混合物构成的电极。从导电性及可见光透射率的方面考虑,优选添加有氧化锡的氧化铟(ITO)。
在将透明电极配置于液晶单元的玻璃基板表面的情况下,透明电极既可以配置于玻璃基板的整个面,也可以配置于其一部分。在玻璃基板的一部分配置透明电极的情况下,粘合剂层的一部分会与玻璃基板直接接触,而本发明的光学层叠体的粘合剂层与玻璃的密合性也优异,具备本发明的光学层叠体的液晶显示装置的耐久性也优异。
<光学层叠体>
本发明的光学层叠体例如可以通过在光学膜上形成粘合剂层后、将该粘合剂层与透明电极贴合而制备。
作为在光学膜上形成粘合剂层的方法,例如可以举出如下的方法等,即,将粘合剂组合物涂布在适当的基材上,使之干燥而形成粘合剂片,在所形成的粘合剂片的粘合剂层面上层叠光学膜后,剥离基材;在光学膜上涂布粘合剂组合物。
作为基材,适合为塑料膜,具体而言,可以举出实施了脱模处理的剥离膜。作为剥离膜,可以举出对由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚芳酯等树脂构成的膜的一个面实施了硅酮处理等脱模处理的剥离膜。为了对粘合剂片的粘合剂层面进行临时的保护,也可以在粘合剂层面上贴附剥离膜。
在将形成有粘合剂层的光学膜与透明电极贴附而制备光学层叠体后,在出现某些不佳状况的情况下,就会需要所谓的返工操作,即,将光学膜从透明电极中剥离,将另外的形成有粘合剂层的光学膜重新贴附在透明电极上,在返工操作中,粘合剂层被与光学膜一起从透明电极剥离,在透明电极的表面,基本上不产生模糊或残胶等。由此,可以在剥离后的透明电极上很容易地再次重新贴附形成有粘合剂层的光学膜,本发明的光学层叠体在返工性的方面也很优异。
将本发明的光学层叠体的层构成的一例的剖面示意图表示于图1~图3中。
图1中所示的光学层叠体1A具备依次层叠作为光学膜的一种的偏振板5、粘合剂层10和透明电极20而得的构成,在光学层叠体1A的透明电极20上,还层叠有液晶单元50。关于偏振板5,在偏振膜2的一面贴附有具有表面处理层4的保护膜3,其被以保护膜3的与表面处理层4相反一侧的面贴附。
图2中所示的光学层叠体1B具备依次层叠作为光学膜的一种的复合偏振板7、粘合剂层10和透明电极20的构成,在光学层叠体1B的透明电极20上,还层叠有液晶单元50。关于复合偏振板7,在偏振膜2的一面,贴附有具有表面处理层4的保护膜3,其被以保护膜3的与表面处理层4相反一侧的面贴附,在另一个面上,贴附有相位差膜6。
作为相位差膜6的合适例子,可以举出1/4波阻片,一般是以使偏振膜2的吸收轴与作为1/4波阻片的相位差膜6的滞相轴以大致45°交叉的方式配置,然而也可以根据液晶单元50的特性使该交叉角度相对于45°错开一定程度。
另外,出于液晶单元50的相位差补偿或视角补偿的目的,也可以将与该液晶单元50的特性匹配地具有合适的相位差的相位差膜作为相位差膜6使用。该情况下,一般是以使偏振膜2的吸收轴与相位差膜6的滞相轴大致正交或大致平行的方式配置。
图3中所示的光学层叠体1C具备依次层叠作为光学膜的一种的复合偏振板9、粘合剂层10和透明电极20而得的构成,在光学层叠体1C的透明电极20上,还层叠有液晶单元50。关于复合偏振板9,在偏振膜2的一面贴附有具有表面处理层4的保护膜3,其被以保护膜3的与表面处理层4相反一侧的面贴附,在另一个面上,贴附有相位差膜6,在相位差膜6的另一个面上,夹隔着层间粘合剂层8层叠有第二相位差膜6’。层间粘合剂层8通常由普通的丙烯酸系粘合剂形成。
在这些例子中,保护膜3与偏振膜2的贴附、及偏振膜2与相位差膜6的贴附例如是利用水系粘接剂或紫外线固化型粘接剂等进行。
图1~图3中所示的光学层叠体是设想配置于液晶单元50的可见侧时的例子,而本发明的光学层叠体也可以配置于液晶单元的背面侧(背光灯侧)。在将本发明的光学层叠体配置于液晶单元50的背面侧的情况下,例如只要除了取代具有表面处理层4的保护膜3,而将不具有表面处理层的保护膜贴附在偏振膜2上以外,设为与图1~图3相同的构成即可,另外,也可以在不具有表面处理层的保护膜的外侧,设置亮度提高膜、聚光膜、扩散膜等公知的配置于液晶单元的背面侧的膜。
本发明的光学层叠体可以适用于液晶显示装置中。作为该液晶显示装置,适合设为智能手机、平板电脑型终端等各种移动设备;包含笔记本型、台式、PDA(PersonalDigital Assistant)等的个人电脑;电视;车载用显示器;电子辞典;数码相机;数码摄像机;电子台式计算机;钟表用途等的液晶显示装置。
[实施例]
以下,利用实施例对本发明进行更具体的数码。在例子中,表示使用量、含量的份及%只要没有特别指出就是质量基准。
重均分子量是利用凝胶渗透色谱装置在下述条件下测定的值(标准聚苯乙烯换算)。
色谱柱:将4根“TSKgel XL”(Tosoh(株)制)和1根“Shodex GPC KF-802”(昭和电工(株)制)串联
洗脱液:四氢呋喃
试样浓度:5mg/mL
试样导入量:100μL
温度:40℃
流速:1mL/分钟
[(甲基)丙烯酸酯聚合物的合成]
使用以下的单体,合成出(甲基)丙烯酸酯聚合物。
M1:丙烯酸丁酯
M2:丙烯酸甲酯
M3:丙烯酸2-苯氧基乙酯
M4:丙烯酸2-羟基乙酯
M5:丙烯酸
[聚合例1]
向具备冷凝管、氮气导入管、温度计及搅拌器的反应容器中,加入将表1的“聚合例1”中所示的组成的单体与乙酸乙酯81.8份混合而得的溶液。将反应容器内的空气用氮气置换后,使内温为60℃。其后,添加在乙酸乙酯10份中溶解有偶氮二异丁腈0.14份的溶液。在相同温度下保持1小时后,在将内温保持为54℃~56℃的同时,以添加速度17.3份/Hr向反应容器内连续地加入乙酸乙酯,使得聚合物的浓度约为35%。从开始乙酸乙酯的添加到经过12小时,将内温保持为54℃~56℃,然后加入乙酸乙酯,将聚合物的浓度调整为20%,得到聚合物的乙酸乙酯溶液。所得的聚合物的重均分子量(Mw)为139万,Mw/Mn为5.32。将其设为聚合物A。
[聚合例2]
除了将聚合例1中所用的单体的组成设为表1的“聚合例2”中记载的组成以外,与聚合例1相同地实施,得到聚合物。所得的聚合物的Mw为148万,Mw/Mn为5.20。将其设为聚合物B。
[聚合例3]
除了将聚合例1中所用的单体的组成设为表1的“聚合例3”中记载的组成以外,与聚合例1相同地实施,得到聚合物。所得的聚合物的Mw为141万,Mw/Mn为4.71。将其设为聚合物C。
[表1]
[粘合剂组合物的制备]
所用的交联剂、硅烷化合物及防静电干扰剂如下所示。
〈交联剂〉
D1:Takenate(注册商标)D-110N[苯二亚甲基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物的乙酸乙酯溶液(固体成分浓度75%)]从三井化学(株)获取。
〈硅烷化合物〉
S1:双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷
S2:双(三甲氧基甲硅烷基)己烷
S3:双(三乙氧基甲硅烷基)辛烷
S4:环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷
S5:环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷
S6:环氧丙氧基丙基二甲氧基甲基硅烷
S7:环氧丙氧基丙基二乙氧基甲基硅烷
S8:环氧丙氧基辛基三甲氧基硅烷
S9:X-12-981[含有环氧基的硅酮低聚物]
S10:X-12-987[含有硫酯基的硅烷偶联剂]
S11:X-12-989[含有脲基的硅烷偶联剂]
S12:X-12-1016M[含有硫脲基的硅烷偶联剂]
S13:三(三甲氧基甲硅烷基)异氰脲酸酯
S14:三(三乙氧基甲硅烷基)异氰脲酸酯
S15:双(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺
S16:X-41-1818[含有巯基的硅酮低聚物]
S17:X-41-1810[含有巯基的硅酮低聚物]
S18:X-41-1059A[含有环氧基的硅酮低聚物]
S19:X-41-1056[含有环氧基的硅酮低聚物]
S20:X-24-9451[含有三嗪硫醇基的硅酮低聚物]
上述硅烷化合物全都是从信越化学工业(株)获取。
〈防静电干扰剂〉
AS1:N-辛基-4-甲基吡啶鎓六氟磷酸盐(熔点44℃)
[实施例1~6及比较例1~20]
(a)粘合剂组合物的制备
向聚合例1、2及3中得到的聚合物的乙酸乙酯溶液(聚合物浓度:20%)中,相对于该溶液的固体成分100份,如表2所示地配合交联剂、硅烷化合物及防静电干扰剂后,以使固体成分浓度为14%的方式添加乙酸乙酯,得到粘合剂组合物。
(b)粘合剂片的制作
将上述(a)中制备的粘合剂组合物以使干燥后的厚度为20μm的方式利用施胶装置涂布在实施了脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜〔从LINTEC(株)获取的商品名“PLR-382051”、以下称作隔膜〕的脱模处理面上后,在100℃干燥1分钟,得到粘合剂片。
(c)形成有粘合剂层的偏振板的制作
将平均聚合度约2400、皂化度99.9摩尔%、厚60μm的聚乙烯醇膜〔(株)Kuraray制的商品名“Kuraray Vinylon VF-PE#6000”〕浸渍在37℃的纯水中后,在30℃浸渍在含有碘和碘化钾的水溶液(碘/碘化钾/水(重量比)=0.04/1.5/100)中。其后,在56.5℃浸渍在含有碘化钾和硼酸的水溶液(碘化钾/硼酸/水(重量比)=12/3.6/100)中。将膜用10℃的纯水清洗后,在85℃干燥,得到在聚乙烯醇上吸附取向有碘的厚约23μm的偏振膜。拉伸主要是在碘染色及硼酸处理的工序中进行,总的拉伸倍率为5.3倍。
在所得的偏振膜的两面,夹隔着由聚乙烯醇系树脂的水溶液形成的粘接剂贴合厚25μm的由三乙酰纤维素膜构成的透明保护膜〔Konica Minolta Opto(株)的商品名“KC2UA”〕而制作出偏振板。然后,在偏振板的一面,利用层压机贴合上述(b)中制作的粘合剂片的与隔膜相反一侧的面(粘合剂层面)后,在温度23℃、相对湿度65%的条件下熟化7天,得到形成有粘合剂层的偏振板。
(d)光学层叠体的制作
从上述(c)中得到的形成有粘合剂层的偏振板中剥除隔膜,将其粘合剂面贴附到在一面具有ITO层的液晶单元用玻璃基板的ITO面上,得到光学层叠体。作为具有ITO层的玻璃基板,使用了在Corning公司制的无碱玻璃[商品名“Eagle XG”]上利用ITO蒸镀形成有30nm的ITO层的玻璃基板。
[光学层叠体的耐久性评价]
将所制作的光学层叠体在温度85℃的干燥条件下保管750小时。利用目视观察了保管后的光学层叠体有无粘合剂层的浮起、剥离、发泡等外观变化,依照下述评价基准进行评价。将结果表示于表3中。
〈耐久性的评价基准〉
◎:完全没有看到浮起、剥离、发泡等外观变化,是具有非常良好的耐久性的光学层叠体。
○:基本上看不到浮起、剥离、发泡等外观变化,是具有良好的耐久性的光学层叠体。
△:浮起、剥离、发泡等外观变化略为明显,光学层叠体的耐久性不良。
×:明显地看到浮起、剥离、发泡等外观变化,光学层叠体的耐久性极为不良。
[光学层叠体的返工性评价]
将上述(c)中制作的形成有粘合剂层的偏振板裁割为25mm×150mm的大小的试验片。从试验片中剥除隔膜,将其粘合剂面利用贴附装置〔FUJIPLA(株)制的商品名“Ramipacker”〕贴附在带有ITO层的玻璃基板上。将所得的贴附了带有ITO层的玻璃基板的试验片(贴附有玻璃基板的光学层叠体)在高压釜中、在温度50℃、压力5kg/cm2(490.3kPa)下加压20分钟。然后,在70℃加热处理2小时后,在50℃的烤炉中保管48小时,再在温度23℃、相对湿度50%的气氛中,从试验片中将偏振板与粘合剂层一起以300mm/分钟的速度沿180°方向剥离。观察ITO层的表面的状态,依照以下的基准进行评价。将结果表示于表3中。
〈返工性的评价基准〉
◎:在ITO层的表面完全没有看到模糊等,是具有非常良好的返工性的光学层叠体。
○:在ITO层的表面基本上看不到模糊等,是具有良好的返工性的光学层叠体。
△:在ITO层的表面可以看到模糊等,光学层叠体的返工性不良。
×:在ITO层的表面可以看到粘合剂层的残留,光学层叠体的返工性极为不良。
[光学层叠体的ITO腐蚀性评价]
利用低电阻率仪〔三菱化学Analytech(株)制的商品名“Loresta―AX”〕测定出带有ITO层的玻璃基板的ITO层的表面的表面电阻(试验前表面电阻值)。然后,将上述(c)中制作的形成有粘合剂层的偏振板裁割为20mm×40mm的大小的试验片,夹隔着粘合剂层贴附在玻璃基板的ITO层侧。将所得的光学层叠体在温度60℃、相对湿度90%的烤炉中保管72小时后,在温度23℃、相对湿度50%的气氛下,在ITO层与粘合剂层之间进行剥离。测定出剥离后的ITO层的表面电阻(试验后表面电阻值)。利用下式算出试验前后的电阻变化率,依照以下的基准进行评价。电阻变化率越小,则ITO腐蚀性越低。将结果表示于表3中。
电阻变化率(%)=[(试验后表面电阻值)-(试验前表面电阻值)]/[试验前表面电阻值]×100
〈ITO腐蚀性的评价基准〉
○:电阻变化率小于30%,是ITO腐蚀性良好的光学层叠体。
△:电阻变化率为30%以上并且小于100%,光学层叠体的ITO腐蚀性不良。
×:电阻变化率为100%以上,光学层叠体的ITO腐蚀性极为不良。
[表2]
【表2】
[表3]
【表3】
耐久性 | ITO腐蚀性 | 返工性 | |
实施例1 | ○ | ○ | ○ |
实施例2 | ◎ | ○ | ◎ |
实施例3 | ◎ | ○ | ◎ |
实施例4 | ◎ | ○ | ◎ |
实施例5 | ◎ | ○ | ◎ |
实施例6 | ◎ | ○ | ○ |
比较例1 | × | ○ | ○ |
比较例2 | × | ○ | ○ |
比较例3 | × | ○ | ◎ |
比较例4 | × | ○ | ○ |
比较例5 | × | ○ | ○ |
比较例6 | × | ○ | ○ |
比较例7 | × | ○ | ○ |
比较例8 | × | ○ | ○ |
比较例9 | × | ○ | ○ |
比较例10 | △ | ○ | △ |
比较例11 | × | ○ | △ |
比较例12 | × | ○ | ○ |
比较例13 | × | ○ | ○ |
比较例14 | × | ○ | ○ |
比较例15 | × | ○ | ◎ |
比较例16 | × | ○ | ◎ |
比较例17 | × | ○ | ◎ |
比较例18 | × | ○ | ◎ |
比较例19 | × | ○ | ○ |
比较例20 | ◎ | × | ◎ |
产业上的可利用性
本发明的光学层叠体由于在耐久试验中不会产生粘合剂层的浮起或剥离等,耐久性优异,也没有透明电极的腐蚀,因此适用于液晶显示装置中。
符号的说明
1A、1B、1C 光学层叠体,
2 偏振膜,
3 保护膜,
4 表面处理层,
5 偏振板,
6 相位差膜,
7、9 复合偏振板,
8 层间粘合剂,
10 粘合剂层,
20 透明电极,
50 液晶单元。
Claims (10)
1.一种光学层叠体,是依次层叠光学膜、粘合剂层及透明电极而得的光学层叠体,
粘合剂层由粘合剂组合物形成,所述粘合剂组合物含有(甲基)丙烯酸酯聚合物、交联剂和以式(II)表示的硅烷化合物,
式中,R1表示碳数1~5的烷基,R3、R4、R5及R6各自独立地表示碳数1~5的烷基或碳数1~5的烷氧基,R7表示碳数1~5的烷基,m表示4~20的整数,
(甲基)丙烯酸酯聚合物中的来自于具有羧基的单体的结构单元的含量相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物的全部结构单元100质量份小于2质量份。
2.根据权利要求1所述的光学层叠体,其中,
(甲基)丙烯酸酯聚合物中的来自于具有羧基的单体的结构单元的含量相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物的全部结构单元100质量份为0.6质量份以上且小于2质量份。
3.根据权利要求1所述的光学层叠体,其中,
粘合剂组合物中的以式(II)表示的硅烷化合物的含量相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物100重量份为0.01质量份~10质量份。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的光学层叠体,其中,
(甲基)丙烯酸酯聚合物含有来自于具有羟基的单体的结构单元。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的光学层叠体,其中,
(甲基)丙烯酸酯聚合物含有来自于具有芳香族基的单体的结构单元。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的光学层叠体,其中,
(甲基)丙烯酸酯聚合物含有来自于均聚物的玻璃化转变温度为0℃以上的(甲基)丙烯酸酯的结构单元、和来自于均聚物的玻璃化转变温度为0℃以下的(甲基)丙烯酸酯的结构单元。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的光学层叠体,其中,
(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量为50万~250万。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的光学层叠体,其中,
交联剂为异氰酸酯化合物。
9.根据权利要求1~3中任一项所述的光学层叠体,其中,
粘合剂组合物还含有防静电干扰剂。
10.一种液晶显示装置,其包含权利要求1~9中任一项所述的光学层叠体。
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