CN115349000A - 光学用粘合剂组合物及光学层叠体 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供适于制造提高了金属布线等的防反射功能、对比度的Mini/Micro LED显示装置等自发光型显示装置并且高度差吸收性、加工性优异的光学用粘合剂组合物及光学层叠体。本发明的光学用粘合剂组合物的特征在于,含有(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物和着色剂,前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物具备:具有0℃以上且100℃以下的玻璃化转变温度的高Tg链段、以及具有‑100℃以上且低于0℃的玻璃化转变温度的低Tg链段,前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物在0℃以上的区域和低于0℃的区域分别具有tanδ的峰。此外,本发明的光学层叠体的特征在于,包括基材和由上述光学用粘合剂组合物形成的粘合剂层。

Description

光学用粘合剂组合物及光学层叠体
技术领域
本发明涉及适于封装Mini/Micro LED等自发光型显示装置的发光元件的光学用粘合剂组合物及光学层叠体。
背景技术
近年来,作为下一代的显示装置,设计了以Mini/Micro LED显示装置(Mini/MicroLight Emitting Diode Display、迷你/微型发光二极管显示装置)为代表的自发光型显示装置。Mini/Micro LED显示装置作为基本构成,使用高密度排列有多个微小的LED发光元件(LED芯片)的基板作为显示面板,该LED芯片用封装材料进行封装,并在最表层层叠树脂薄膜、玻璃板等覆盖构件。
Mini/Micro LED显示装置等自发光型显示装置有白色背光方式、白色发光滤色片方式、RGB方式等几种方式,而在白色发光滤色片方式、RGB方式中,为了防止在显示面板的基板上配置的金属布线、ITO等金属氧化物等的反射,有时会使用黑色的封装材料(例如参见专利文献1~3)。当中,排列有LED芯片的RGB方式的Mini/Micro LED显示装置中,上述黑色封装材料还可以有助于防止RGB的混色、提高对比度。
作为前述黑色封装材料,正在使用包含黑色着色剂(染料、颜料)的液态固化性树脂。在使用包含黑色着色剂的液态固化性树脂的情况下,存在因厚度不均而使黑度产生不均的问题。此外,与染料相比,颜料由于耐热性/和耐候性均优异而多被选定,但在使用分散有颜料的液态固化性树脂的情况下,在上述厚度不均的基础上,还会发生液态固化性树脂填充时的填充不均、在流动时产生颜料的分散不均等问题。此外,由于封装后固化了的液态固化性树脂的表面没有密合力,进而,需要使用粘接剂等来层叠覆盖构件,还存在需要更多的工时、构件的问题。
为了应对这种黑度的不均等问题,可考虑使用包含黑色着色剂的粘合剂。粘合剂与液态固化性树脂相比流动性低,因此不易发生由厚度、颜料的分散/沉降等导致的不均。此外,由于在将LED芯片封装后也会保持粘合力,因此无需使用粘接剂等来层叠覆盖构件,具有能够简化工时、构件的优点。
另一方面,Mini/Micro LED显示装置在基板上以高密度铺设LED芯片,在LED芯片之间的间隙处存在大量微细的高度差。因此,要求Mini/Micro LED显示装置中使用的封装材料具有填补高度差的性能、即优异的高度差吸收性(也称为“高度差追随性”)。为了提高上述高度差吸收性,正在尝试使粘合剂低弹性模量化来提高柔软性的方法(例如专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-204905号公报
专利文献2:日本特开2017-203810号公报
专利文献3:日本特表2018-523854号公报
专利文献4:国际公开WO2016/170875号公报
发明内容
发明要解决的问题
经低弹性模量化的粘合剂的高度差吸收性优异,但存在形状稳定性、处理性等加工性降低的问题。例如,具有低弹性模量的粘合剂层的层叠体有时会发生在切断加工时缺胶、在保管时粘合剂层从端部渗出、容易产生滴料、异物附着于渗出的粘合剂层等问题。
作为兼顾上述高度差吸收性和加工性的粘合剂,正在使用混合粘合剂(hybridadhesive)。混合粘合剂是将固化开始条件不同的2种聚合引发剂、交联剂配混的阶段性固化的粘合剂。混合粘合剂具有如下优点:首先,流动性高,使其为高度差吸收性优异的半固化的状态来充分追随高度差,然后完成固化,能够提高加工性。然而,高度差吸收性优异的半固化阶段的粘合剂的加工性低,在最终固化前的工序中的处理性上存在问题。
本发明是基于以上这种情况而想到的,本发明的目的在于提供适于制造提高了金属布线等的防反射功能、对比度的Mini/Micro LED显示装置等自发光型显示装置并且高度差吸收性、加工性优异的光学用粘合剂组合物。
此外,本发明的目的在于提供适于制造提高了金属布线等的防反射功能、对比度的Mini/Micro LED显示装置等自发光型显示装置并且高度差吸收性、加工性优异的光学层叠体。
用于解决问题的方案
本发明人等为了实现前述目的而进行了深入研究,结果发现,作为光学用粘合剂组合物中包含的聚合物,通过采用具有特定的玻璃化转变温度范围的具有高Tg链段和低Tg链段的(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物,在室温(例如25℃)附近,会显示出高储能模量,硬且加工性良好,在超过50℃的区域储能模量显著降低,变为高流动性,高度差吸收性变良好。还发现,通过在前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物中配混着色剂,适于制造提高了金属布线等的防反射功能、对比度的自发光型显示装置。本发明是基于这些认识而完成的。
即,本发明的第一方面提供一种光学用粘合剂组合物,其特征在于,
所述光学用粘合剂组合物含有(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物和着色剂,
前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物具备:
具有0℃以上且100℃以下的玻璃化转变温度的高Tg链段、以及
具有-100℃以上且低于0℃的玻璃化转变温度的低Tg链段,
所述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物在0℃以上的区域和低于0℃的区域分别具有tanδ的峰。
在此,前述玻璃化转变温度是根据构成各链段的单体成分组成利用FOX公式算出的。
本发明的光学用粘合剂组合物通过含有具有前述高Tg链段以及前述低Tg链段、且在0℃以上的区域和低于0℃的区域分别具有tanδ的峰的(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物,前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物在室温(例如25℃)附近仅低Tg链段发生转移/流动化而高Tg链段不转移,因此作为(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物整体显示出高储能模量,硬且加工性变良好。并且,在超过50℃的区域高Tg链段也发生转移/流动化,(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物整体的储能模量降低,变为高流动性。
在将由本发明的光学用粘合剂组合物形成的粘合剂层与高密度排列有发光元件(LED芯片)的显示面板贴合时,例如通过以高压釜等的加热条件(例如50℃以上)贴合,会形成高流动性,从而充分追随发光元件(LED芯片)间的微细的高度差地、不残留气泡地、无间隙地密合。然后,在恢复至室温(例如25℃)进行保管的情况下,储能模量升高,加工性变良好。
此外,本发明的光学用粘合剂组合物还包含着色剂的方案在下述方面是优选的:无间隙地填充于LED芯片间的微细的高度差的粘合剂会防止由显示面板上的金属布线等导致的反射,防止所排列的发光元件(LED芯片)之间的混色,提高对比度。
在本发明的第一方面的光学用粘合剂组合物中,优选的是,前述0℃以上的区域中的tanδ的峰的极大值为0.5~3.0。该方案在能够实现前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物的优异的加工性和形状稳定性方面是优选的。
在本发明的第一方面的光学用粘合剂组合物中,优选的是,前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物为ABA型三嵌段共聚物。该方案在容易制造前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物方面是适宜的。
在本发明的第一方面的光学用粘合剂组合物中的前述ABA型三嵌段共聚物中,优选A链段为前述高Tg链段、B链段为前述低Tg链段的方式。该方案在实现本发明的优异的高度差吸收性和加工性的方面是适宜的。
在本发明的第一方面的光学用粘合剂组合物中,作为构成前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物中的前述高Tg链段的单体成分,优选含有选自由具有碳数为1~3的直链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、具有碳数为3或4的支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯及脂环式单体组成的组中的至少1种,更优选为具有碳数为3或4的支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。作为前述脂环式单体,优选为任选具有取代基的具有碳数为4~10的环烷基的(甲基)丙烯酸环烷基酯。该方案在下述方面是适宜的:进行控制使得前述高Tg链段具有规定的玻璃化转变温度、前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物在0℃以上的区域具有tanδ的峰,实现本发明的优异的高度差吸收性和加工性。
在本发明的第一方面的光学用粘合剂组合物中,作为前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物中的构成前述低Tg链段的单体成分,优选含有选自由具有碳数为4~18的直链或支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯及含羟基单体组成的组中的至少1种。该方案在下述方面是适宜的:控制前述低Tg链段具有规定的玻璃化转变温度、前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物在低于0℃的区域具有tanδ的峰,实现本发明的优异的高度差吸收性和加工性。
在本发明的第一方面的光学用粘合剂组合物中,相对于前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物中的构成前述低Tg链段的单体成分总量(100重量%),优选含有1重量%以上的含羟基单体。该方案在控制前述低Tg链段为规定的玻璃化转变温度、实现本发明的优异的高度差吸收性和加工性的方面是适宜的。
在本发明的第一方面的光学用粘合剂组合物中,优选的是,前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物的重均分子量为20万以上。该方案在于本发明的光学用粘合剂组合物中容易在室温附近获得良好的硬度和加工性的方面是优选的。
在本发明的第一方面的光学用粘合剂组合物中,优选的是,前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物的分子量分布大于1且为5以下。该方案在于本发明的光学用粘合剂组合物中前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物的均匀性升高、容易获得透明性高的粘合剂的方面是优选的。
在本发明的第一方面的光学用粘合剂组合物中,优选的是,25℃下的储能模量与50℃下的储能模量之比(25℃下的储能模量/50℃下的储能模量)为3以上。该方案在下述方面是优选的:在本发明的光学用粘合剂组合物中,室温(25℃)下的储能模量与加热(50℃)时的储能模量的差充分扩大,能够在加热时形成高流动性并显示出优异的高度差吸收性,在室温下变硬并显示出优异的加工性。
在本发明的第一方面的光学用粘合剂组合物中,优选的是,25℃下的储能模量为1MPa以上,50℃下的储能模量为0.5MPa以下。该方案在下述方面是优选的:在本发明的光学用粘合剂组合物中,室温(25℃)下的储能模量与加热(50℃)时的储能模量之差充分扩大,能够在加热时形成高流动性并显示出优异的高度差吸收性,在室温下变硬并显示出优异的加工性。
在本发明的第一方面的光学用粘合剂组合物中,优选的是,前述着色剂的波长400~700nm的透过率的最大值为80%以下。该方案在下述方面是优选的:对无间隙地填充于发光元件(LED芯片)间的微细的高度差的粘合剂赋予相对于可见光的足够的遮光性,防止由显示面板上的金属布线等导致的反射,防止所排列的发光元件(LED芯片)之间的混色并提高对比度。
此外,本发明的第二方面提供由本发明的第一方面的光学用粘合剂组合物形成的粘合剂层。此外,本发明的第三方面提供包括基材和本发明的第二方面的粘合剂层的光学层叠体。这些方案中,前述粘合剂层构成对排列在显示面板上的LED芯片进行封装的封装材料,前述基材构成最表层的覆盖构件,因此无需在封装后另行层叠覆盖构件,能够削减工序数量、必要构件,制造效率提高。
在本发明的第三方面的光学层叠体中,优选的是,前述基材的未层叠前述粘合剂层的面进行了防反射处理和/或防眩光处理。优选的是,前述防反射处理和/或防眩光处理为在前述基材的单面设置的防眩光层。优选的是,前述防眩光层使用包含树脂、颗粒及触变赋予剂的防眩光层形成材料来形成,前述防眩光层通过前述颗粒及前述触变赋予剂发生聚集,从而在前述防眩光层的表面具有形成凸状部的聚集部。优选的是,在前述防眩光层表面的凸状部,平均倾角θa(°)为0.1~5.0的范围。这些方案在下述方面是优选的:赋予本发明的第三方面的光学层叠体的表面以防反射功能和/或防眩光功能,防止由外部光线的反射、影像反射等导致的辨识性降低,调节光泽度等美观性。
本发明的第三方面的光学层叠体可以进一步在前述基材的未层叠前述粘合剂层的面层叠有表面保护薄膜。该方案在下述方面是适宜的:在前述光学层叠体、包括其的光学产品的制造、输送、出货时防止损伤、污物附着。
此外,本发明的第四方面提供一种自发光型显示装置,所述自发光型显示装置包括:在基板的单面排列有多个发光元件的显示面板、以及本发明的第三方面的光学层叠体,前述显示面板的排列有发光元件的面与前述光学层叠体的粘合剂层层叠。在本发明的第四方面的自发光型显示装置中,前述显示面板可以是在基板的单面排列有多个LED芯片的LED面板。该方案在下述方面是优选的:在本发明的第四方面的自发光型显示装置中,无间隙地填充于发光元件(LED芯片)间的微细的高度差的包含着色剂的粘合剂能够实现基板上的金属布线等的防反射、防止RGB的混色、对比度的提高。
发明的效果
本发明的光学用粘合剂组合物及光学层叠体具有上述构成,因此高度差吸收性、加工性优异的并且相对于可见光的遮光性高。因此,通过将本发明的光学用粘合剂组合物及光学层叠体用于自发光型显示装置的制造,能够高效地制造提高了金属布线等的防反射功能、对比度的自发光型显示装置。
附图说明
图1是示出本发明的粘合剂层的一个实施方式的示意图(剖视图)。
图2是示出本发明的光学层叠体的一个实施方式的示意图(剖视图)。
图3是示出本发明的光学层叠体的另一个实施方式的示意图(剖视图)。
图4是示出本发明的光学层叠体的另一个实施方式的示意图(剖视图)。
图5是示出本发明的自发光型显示装置(Mini/Micro LED显示装置)的一个实施方式的示意图(剖视图)。
图6是示出本发明的自发光型显示装置(Mini/Micro LED显示装置)的另一个实施方式的示意图(剖视图)。
图7是示出本发明的自发光型显示装置(Mini/Micro LED显示装置)的另一个实施方式的示意图(剖视图)。
具体实施方式
[光学用粘合剂组合物]
本发明的第一方面的光学用粘合剂组合物含有(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物和着色剂。
本发明的第一方面的光学用粘合剂组合物中的“光学”是指在光学用途中使用,更具体而言,是指在使用光学构件的产品(光学产品)的制造等中使用。作为光学产品,例如可列举出图像显示装置、触摸屏等输入装置等,优选为Mini/Micro LED显示装置、有机EL(电致发光)显示装置等自发光型显示装置,特别是可以适宜地用于制造Mini/Micro LED显示装置。对于本发明的第三方面的光学层叠体的“光学”也同样。
<(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物>
前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物具备:具有0℃以上且100℃以下的玻璃化转变温度的高Tg链段、以及具有-100℃以上且低于0℃的玻璃化转变温度的低Tg链段,在0℃以上的区域和低于0℃的区域分别具有tanδ的峰。
在本说明书中,有时将“具有0℃以上且100℃以下的玻璃化转变温度的高Tg链段”简称为“高Tg链段”,将“具有-100℃以上且低于0℃的玻璃化转变温度的低Tg链段”简称为“低Tg链段”,将0℃以上的区域的tanδ的峰简称为“高温区域tanδ峰”,将低于0℃的区域的tanδ的峰简称为“低温区域tanδ峰”,将具有前述高Tg链段、前述低Tg链段、前述高温区域tanδ峰以及低温区域tanδ峰的(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物称为“(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A”,将含有前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A和着色剂的光学用粘合剂组合物称为“光学用粘合剂组合物A”。
需要说明的是,“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”和/或“甲基丙烯酸”(“丙烯酸”和“甲基丙烯”中的一者或两者),以下也同样。此外,“(甲基)丙烯酰基”是指“丙烯酰基”和/或“甲基丙烯酰基”(“丙烯酰基”和“甲基丙烯酰基”中的一者或两者),以下也同样。
高Tg链段和低Tg链段中的“链段”是指构成(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的各嵌段单元的部分结构。
本发明的(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的结构可以是线性嵌段共聚物、支链(星形)嵌段共聚物或它们的混合物。这种嵌段共聚物的结构根据所要求的嵌段共聚物的物性来适当选择即可,从成本面、制造容易性的角度来看,优选为线性嵌段共聚物。此外,线性嵌段共聚物可以是任一种结构(排列),从线性嵌段共聚物的物性或光学用粘合剂组合物A的物性的角度来看,优选为具有选自由(A-B)n型、(A-B)n-A型(n为1以上的整数、例如为1~3的整数)组成的组中的至少1种结构的嵌段共聚物。在这些结构中,A和B表示由不同的单体组成构成的链段。在本说明书中,有时将构成前述线性嵌段共聚物的A所表示的链段称为“A链段”,将B所表示的链段称为“B链段”。
这些当中,从制造容易性、光学用粘合剂组合物A的物性等的角度来看,优选为A-B所表示的AB型二嵌段共聚物、A-B-A所表示的ABA型三嵌段共聚物,更优选为ABA型三嵌段共聚物。认为ABA型三嵌段共聚物通过两端的A链段之间的伪交联,使得嵌段共聚物之间的交联结构成为更为高度的交联结构,嵌段共聚物的内聚力提高,能够表现出更高的密合性(附着力)。需要说明的是,在ABA型三嵌段共聚物中,位于两端的2个A链段可以彼此相同,也可以不同。
在(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A为ABA型三嵌段共聚物的情况下,在2个A链段及1个B链段(共3个)中,至少有一个为高Tg链段,至少有另一个为低Tg链段即可。从制造的容易性、光学用粘合剂组合物A的物性等的角度来看,优选A链段为前述高Tg链段、B链段为前述低Tg链段的ABA型三嵌段共聚物。在该情况下,优选2个A链段中至少有一个为高Tg链段、B链段为低Tg链段的ABA型三嵌段共聚物,更优选2个A链段均为高Tg链段、B链段为低Tg链段的ABA型三嵌段共聚物。
构成(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的高Tg链段的玻璃化转变温度(Tg)如上所述,为0℃以上且100℃以下。通过使高Tg链段的Tg在该范围,存在下述倾向:容易将光学用粘合剂组合物A在室温(25℃)下的储能模量控制得较高,硬且加工性优异,并且在超过50℃的区域中储能模量显著降低,成为高流动性的粘合剂组合物。从能够提高光学用粘合剂组合物A在室温(25℃)下的加工性的角度来看,高Tg链段的Tg优选为4℃以上,更优选为6℃以上,进一步优选为8℃以上,更进一步优选为10℃以上,特别优选为12℃以上。另一方面,从在超过50℃的区域中光学用粘合剂组合物A的储能模量(G’)显著降低、容易形成高流动性的角度来看,高Tg链段的Tg优选为90℃以下,更优选为85℃以下,进一步优选为60℃以下,更进一步优选为50℃以下,特别优选为35℃以下。
构成(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的低Tg链段的Tg如上所述,为-100℃以上且低于0℃。通过使低Tg链段的玻璃Tg在该范围,存在下述倾向:在室温(25℃)下仅该低Tg链段发生流动化,在确保加工性的同时能够将适度的粘合力赋予光学用粘合剂组合物A。从在室温(25℃)下光学用粘合剂组合物A的储能模量不易降低、能够提高加工性的角度来看,低Tg链段的Tg优选为-95℃以上,更优选为-90℃以上,进一步优选为-80℃以上。另一方面,从能够在室温(25℃)下提高光学用粘合剂组合物A的适度的粘合力和加工性的角度来看,低Tg链段的Tg优选为-5℃以下,更优选为-10℃以下,进一步优选为-20℃以下,更进一步优选为-30℃以下,特别优选为-40℃以下。
对构成(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的高Tg链段与低Tg链段的Tg之差(高Tg链段的Tg-低Tg链段的Tg)没有特别限定,从容易将光学用粘合剂组合物A在室温(25℃)下的储能模量控制得较高、硬且加工性优异并且在超过50℃的区域中储能模量显著降低、成为高流动性的粘合剂组合物的角度来看,优选为30℃以上,更优选为35℃以上,更优选为40℃以上,更优选为45℃以上,进一步优选为50℃以上,特别优选为55℃以上,优选为120℃以下,更优选为115℃以下,更优选为110℃以下,更优选为105℃以下,进一步优选为100℃以下,特别优选为95℃以下。
构成(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的高Tg链段及低Tg链段的玻璃化转变温度(Tg)为根据以下的Fox公式算出的计算玻璃化转变温度。该计算玻璃化转变温度是基于构成(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的高Tg链段或低Tg链段的各单体成分的种类和量算出的,因此,可以通过选择各链段的单体成分的种类和量等来进行调节。
计算玻璃化转变温度(计算Tg)可以根据以下的Fox公式[1]算出。
1/计算Tg=W1/Tg(1)+W2/Tg(2)+…+Wn/Tg(n)[1]
在此,W1、W2、…Wn表示构成共聚物的单体成分(1)、单体成分(2)、…单体成分(n)相对于全部单体成分的各重量分数(重量%),Tg(1)、Tg(2)、…Tg(n)表示单体成分(1)、单体成分(2)、…单体成分(n)的均聚物的玻璃化转变温度(单位为绝对温度:K)。
需要说明的是,均聚物的玻璃化转变温度在各种文献、产品目录等中是公知的,例如记载于J.Brandup,E.H.Immergut,E.A.Grulke:Polymer Handbook:JOHNWILEY&SONS,INC。对于各种文献中没有数值记载的单体,可以采用利用常规的热分析、例如差示热分析、动态粘弹性测定法等测得的值。
(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A所具有的高温区域tanδ峰所出现的温度区域如前所述为0℃以上(例如为0℃以上且100℃以下)。通过使高温区域tanδ峰为该温度范围,存在下述倾向:容易将光学用粘合剂组合物A在室温(25℃)下的储能模量控制得较高,硬且加工性优异,并且在超过50℃的区域中储能模量显著降低,成为高流动性的粘合剂组合物。从能够提高光学用粘合剂组合物A在室温(25℃)下的加工性的角度来看,高温区域tanδ峰所出现的温度优选为3℃以上,更优选为6℃以上,进一步优选为9℃以上,更进一步优选为12℃以上,特别优选为15℃以上。另一方面,从在超过50℃的区域中光学用粘合剂组合物A的储能模量(G’)显著降低、容易形成高流动性的角度来看,高温区域tanδ峰所出现的温度优选为90℃以下,更优选为80℃以下,进一步优选为70℃以下,进一步优选为65℃以下,特别优选为60℃以下。
(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A所具有的低温区域tanδ峰所出现的温度区域如前所述低于0℃(例如-100℃以上且低于0℃)。通过使低温区域tanδ峰在该温度范围,存在下述倾向:在室温(25℃)下仅该低Tg链段发生流动化,在确保加工性的同时能够将适度的粘合力赋予光学用粘合剂组合物A。从在室温(25℃)下光学用粘合剂组合物A的储能模量不易降低、能够提高加工性的角度来看,低温区域tanδ峰所出现的温度优选为-95℃以上,更优选为-90℃以上,进一步优选为-80℃以上,进一步优选为-70℃以上。另一方面,从能够在室温(25℃)下提高光学用粘合剂组合物A的适度的粘合力和加工性的角度来看,低温区域tanδ峰所出现的温度优选为-5℃以下,更优选为-10℃以下,进一步优选为-20℃以下,更进一步优选为-30℃以下,特别优选为-40℃以下。
对前述高温区域tanδ峰的极大值没有特别限定,优选为0.5~3.0。通过使高温区域tanδ峰的极大值在该范围,能够实现前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物的优异的加工性和形状稳定性,在这一方面是优选的。前述高温区域tanδ峰的极大值从能够实现优异的加工性的角度来看,优选为0.6以上,更优选为0.7以上。此外,前述高温区域tanδ峰的极大值从不易产生压痕的角度来看,优选为2.5以下,更优选为2.2以下。
对前述低温区域tanδ峰的极大值没有特别限定,优选为0.1~2.0。通过使低温区域tanδ峰的极大值在该范围,能够实现前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物的优异的加工性和形状稳定性,在这一方面是优选的。前述高温区域tanδ峰的极大值从能够实现优异的加工性的角度来看,优选为0.2以上,更优选为0.3以上。此外,前述低温区域tanδ峰的极大值从不易产生压痕的角度来看,优选为1.5以下,更优选为1以下。
需要说明的是,前述高温区域tanδ峰和低温区域tanδ峰、以及它们所出现的温度及极大值是通过后述的实施例中记载的动态粘弹性测定来测得的。
(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A由将单体成分聚合而得到的多个链段(包括高Tg链段及低Tg链段)构成,该单体成分包括在分子中具有(甲基)丙烯酰基的单体(丙烯酸类单体)。
(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A或其各链段相对于单体成分总量(100重量%),优选包含70重量%以上、更优选包含80重量%以上、特别优选包含90重量%以上的丙烯酸类单体。
作为构成(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A或其各链段(包括高Tg链段及低Tg链段)的丙烯酸类单体,包含具有直链状或支链状的烷基的丙烯酸烷基酯、和/或、来源于具有直链状或支链状的烷基的甲基丙烯酸烷基酯的单体成分作为按重量比例计最多的主要的单体单元。
作为用于形成(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的链段的、具有直链状或支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,即用于形成前述链段的单体成分中包含的具有直链状或支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可列举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁基、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸异硬脂基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯及(甲基)丙烯酸二十烷基酯等具有碳数为1~20的直链状或支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。作为用于前述链段的该(甲基)丙烯酸烷基酯,可以使用一种(甲基)丙烯酸烷基酯,也可以使用两种以上的(甲基)丙烯酸烷基酯。本实施方式中,作为用于前述链段的该(甲基)丙烯酸烷基酯,优选使用选自由丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯及丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异壬基组成的组中的至少一种。
(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的链段可以包含来源于脂环式单体的单体单元。作为用于形成前述链段的单体单元的脂环式单体、即用于形成该链段的单体成分中包含的脂环式单体,例如可列举出:具有碳数为4~10的环烷基的(甲基)丙烯酸环烷基酯、具有二环式烃环的(甲基)丙烯酸酯及具有三环以上的烃环的(甲基)丙烯酸酯。前述环烷基、二环式烃环、三环以上的烃环可以具有取代基。作为该取代基,可列举出:卤素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、碳数1~6的直链或支链的烷基(例如甲基、乙基、正丙基、异丙基等)等。对前述取代基的个数没有特别限定,可以从1~6个中适当选择。在该取代基存在2个以上的情况下,2个以上的取代基可以相同,也可以不同。
作为(甲基)丙烯酸环烷基酯,例如可列举出:(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、(甲基)丙烯酸环庚酯及(甲基)丙烯酸环辛酯。作为具有二环式烃环的(甲基)丙烯酸酯,例如可列举出:(甲基)丙烯酸冰片酯及(甲基)丙烯酸异冰片酯。作为具有三环以上的烃环的(甲基)丙烯酸酯,例如可列举出:(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三环戊酯、(甲基)丙烯酸1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯及(甲基)丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯。作为用于前述链段的脂环式单体,可以使用一种脂环式单体,也可以使用两种以上的脂环式单体。本实施方式中,作为用于前述链段的脂环式单体,优选为任选具有取代基(例如碳数1~6的直链或支链的烷基)的具有碳数为4~10的环烷基的(甲基)丙烯酸环烷基酯,更优选使用选自由丙烯酸环己酯及(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯组成的组中的至少一种。
(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的链段可以包含来源于含羟基单体的单体单元。含羟基单体为在单体单元内具有至少一个羟基的单体。在(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A内的链段包含含羟基单体单元的情况下,在光学用粘合剂组合物A中容易获得粘接性、适度的内聚力。
作为用于形成前述链段的单体单元的含羟基单体、即用于形成该链段的单体成分中包含的含羟基单体,例如可列举出:含羟基的(甲基)丙烯酸酯、乙烯醇及烯丙醇。作为含羟基的(甲基)丙烯酸酯,例如可列举出:(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟己酯、(甲基)丙烯酸羟辛酯、(甲基)丙烯酸羟癸酯、(甲基)丙烯酸羟基月桂酯及(甲基)丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯。作为用于前述链段的含羟基单体,可以使用一种含羟基单体,也可以使用两种以上的含羟基单体。本实施方式中,作为用于前述链段的含羟基单体,优选为含羟基的(甲基)丙烯酸酯,更优选使用选自由丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯、甲基丙烯酸2-羟丙酯、丙烯酸4-羟丁酯及甲基丙烯酸4-羟丁酯组成的组中的至少一种。
(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的链段可以包含来源于含氮原子单体的单体单元。含氮原子单体为在单体单元内具有至少一个氮原子的单体。在(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的链段包含含氮原子单体单元的情况下,在光学用粘合剂组合物A中容易获得硬度、良好的粘接可靠性。
作为用于形成前述链段的含氮原子单体、即用于形成该链段的单体成分中包含的含氮原子单体,例如可列举出:N-乙烯基环状酰胺及(甲基)丙烯酰胺类。关于作为含氮原子单体的N-乙烯基环状酰胺,例如可列举出:N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-哌啶酮、N-乙烯基-3-吗啉酮、N-乙烯基-2-己内酰胺、N-乙烯基-1,3-噁嗪-2-酮及N-乙烯基-3,5-吗啉二酮。关于作为含氮原子单体的(甲基)丙烯酰胺类,例如可列举出:(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺、N-辛基(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,N-二丙基(甲基)丙烯酰胺及N,N-二异丙基(甲基)丙烯酰胺。作为用于丙烯酸类聚合物的含氮原子单体,可以使用一种含氮原子单体,也可以使用两种以上的含氮原子单体。本实施方式中,作为用于前述链段的含氮原子单体,优选使用N-乙烯基-2-吡咯烷酮。
(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的链段可以包含来源于含羧基单体的单体单元。含羧基单体为单体单元内具有至少一个羧基的单体。在(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的链段包含含羧基单体单元的情况下,在光学用粘合剂组合物A中有时可获得良好的粘接可靠性。
作为用于形成前述链段的单体单元的含羧基单体、即用于形成该链段的单体成分中包含的含羧基单体,例如可列举出:(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸及异巴豆酸。作为用于前述链段的含羧基单体,可以使用一种含羧基单体,也可以使用两种以上的含羧基单体。本实施方式中,作为用于前述链段的含羧基单体,优选使用丙烯酸。
进而,作为用于形成前述链段的单体单元,可列举出除上述的(甲基)丙烯酸烷基酯、脂环式单体、含羟基单体、含氮原子单体、含羧基单体以外的单体(有时称为“其他单体”)。作为其他单体,例如可列举出:(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯[例如(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丙酯、(甲基)丙烯酸3-乙氧基丙酯、(甲基)丙烯酸4-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸4-乙氧基丁酯等];含环氧基单体[例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯等];含磺酸基单体[例如乙烯基磺酸钠等];含磷酸基单体;具有芳香族烃基的(甲基)丙烯酸酯[例如(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯等];乙烯基酯类[例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等];芳香族乙烯基化合物[例如苯乙烯、乙烯基甲苯等];烯烃类或二烯类[例如乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯、异丁烯等];乙烯基醚类[例如乙烯基烷基醚等];氯乙烯等。
关于构成(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的链段的单体单元中的其他单体的含量,只要相对于单体成分总量(100重量%)为30重量%以下,则没有特别限定,可在不损害本发明的效果的范围内适当选择。
作为构成(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的高Tg链段的单体成分,从容易将高Tg链段的Tg控制在规定的范围、能够赋予(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A以期望的物性的角度来看,优选含有选自由具有碳数为1~3的直链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(以下有时称为“(甲基)丙烯酸C1-3直链状烷基酯”)、具有碳数为3或4的支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(以下有时称为“(甲基)丙烯酸C3-4支链状烷基酯”)及脂环式单体组成的组中的至少1种。这些单体的均聚物具有比较高的Tg,因此通过含有选自它们中的单体作为构成高Tg链段的单体成分,容易将高Tg链段的Tg控制在本发明规定的范围。
作为前述脂环式单体,优选为任选具有取代基(例如碳数1~6的直链或支链的烷基)的具有碳数为4~10的环烷基的(甲基)丙烯酸环烷基酯,更优选为任选具有取代基(例如碳数1~6的直链或支链的烷基)的具有碳数为4~10的环烷基的丙烯酸环烷基酯,特别优选为丙烯酸环己酯(均聚物的Tg:15℃)、(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯(均聚物的Tg:52℃)。
在作为构成高Tg链段的单体成分含有脂环式单体的情况下,脂环式单体相对于单体成分总量(100重量%)的含量从容易将高Tg链段的Tg控制在规定的范围、能够赋予(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A以期望的物性的角度来看,优选为10重量%以上(例如为10~100重量%),更优选为20重量%以上,更优选为30重量%以上,更优选为30重量%以上,更优选为40重量%以上,更优选为50重量%以上,更优选为60重量%以上,更优选为70重量%以上,更优选为80重量%以上,更优选为80重量%以上,进一步优选为90重量%以上,特别优选为95重量%以上。
作为前述(甲基)丙烯酸C1-3直链状烷基酯,优选丙烯酸C1-3直链状烷基酯,特别优选丙烯酸甲酯(均聚物的Tg:8℃)。
作为前述(甲基)丙烯酸C3-4支链状烷基酯,优选丙烯酸C3-4支链状烷基酯,特别优选丙烯酸叔丁酯(均聚物的Tg:35℃)。
在作为构成高Tg链段的单体成分含有(甲基)丙烯酸C1-3直链状烷基酯和/或(甲基)丙烯酸C3-4支链状烷基酯的情况下,关于(甲基)丙烯酸C1-3直链状烷基酯和/或(甲基)丙烯酸C3-4支链状烷基酯相对于单体成分总量(100重量%)的含量,从容易将高Tg链段的Tg控制在规定的范围、能够赋予(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A以期望的物性的角度来看,优选为10重量%以上(例如为10~100重量%),更优选为20重量%以上,更优选为30重量%以上,更优选为30重量%以上,更优选为40重量%以上,更优选为50重量%以上,更优选为60重量%以上,更优选为70重量%以上,更优选为80重量%以上,更优选为80重量%以上,进一步优选为90重量%以上,特别优选为95重量%以上。
作为构成(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的低Tg链段的单体成分,从容易将低Tg链段的Tg控制在规定的范围、能够赋予(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A以期望的物性的角度来看,优选含有选自由具有碳数为4~18的直链或支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(以下有时称为“(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯”)及含羟基单体组成的组中的至少1种。即,(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯的均聚物具有较低的Tg,因此通过含有其作为构成低Tg链段的单体成分,容易将低Tg链段的Tg控制在本发明规定的范围。另一方面,含羟基单体也具有较低的Tg,进而,在(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A中容易获得粘接性、适度的内聚力。因此,作为构成(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的低Tg链段的单体成分,进一步优选含有(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯和含羟基单体这两者。
作为前述(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯,优选丙烯酸C4-18烷基酯,特别优选丙烯酸丁酯(均聚物的Tg:-55℃)、丙烯酸2-乙基己酯(均聚物的Tg:-70℃)、丙烯酸正己基(均聚物的Tg:-57℃)、丙烯酸正辛酯(均聚物的Tg:-65℃)、丙烯酸异壬酯(均聚物的Tg:-58℃)。
在作为构成低Tg链段的单体成分含有(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯的情况下,关于(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯相对于单体成分总量(100重量%)的含量,从容易将低Tg链段的Tg控制在规定的范围、能够赋予(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A以期望的物性的角度来看,优选为10重量%以上(例如为10~100重量%),更优选为20重量%以上,更优选为30重量%以上,更优选为30重量%以上,更优选为40重量%以上,更优选为50重量%以上,更优选为60重量%以上,更优选为70重量%以上,更优选为80重量%以上,更优选为80重量%以上,进一步优选为90重量%以上,特别优选为95重量%以上。
作为前述含羟基单体,优选含羟基(甲基)丙烯酸烷基酯,特别优选丙烯酸4-羟丁酯(均聚物的Tg:-65℃)、丙烯酸2-羟乙酯(均聚物的Tg:-15℃)。
在作为构成低Tg链段的单体成分含有含羟基单体的情况下,关于含羟基单体相对于单体成分总量(100重量%)的含量,从容易将低Tg链段的Tg控制在规定的范围、能够赋予(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A以期望的物性的角度来看,优选为1重量%以上,更优选为1.5重量%以上,更优选为2重量%以上,进一步优选为2.5重量%以上,特别优选为3重量%以上。另一方面,含羟基单体相对于单体成分总量(100重量%)的含量优选为50重量%以下,更优选为40重量%以下,更优选为30重量%以下,更优选为20重量%以下,进一步优选为10重量%以下,特别优选为5重量%以下。
在作为构成(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的低Tg链段的单体成分含有(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯和含羟基单体这双方的情况下,对含羟基单体与(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯的比率(含羟基单体/(甲基)丙烯酸C4-18烷基酯)没有特别限定,下限值优选为1/99,更优选为1.5/98.5,更优选为2/98,进一步优选为2.5/97.5,特别优选为3/97,另一方面,上限值优选为50/50,更优选为40/60,更优选为30/70,进一步优选为20/80。
(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A可以通过上述单体成分的活性自由基聚合法来制造。活性自由基聚合法在下述方面是优选的:在保持现有的自由基聚合法的简便性和通用性的同时,不容易发生终止反应、链转移,生长末端不会失活地进行生长,因此容易精密控制分子量分布、制造组成均匀的聚合物。
在活性自由基聚合法中,可以先制造高Tg链段再使低Tg链段的单体与高Tg链段聚合;也可以先制造低Tg链段再使高Tg链段的单体与低Tg链段聚合。
在(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A为ABA型三嵌段共聚物的情况下,从制造容易性的角度来看,优选先制造A链段再使B链段的单体与A链段聚合。
前述活性自由基聚合法可以没有特别限定地使用公知的方法,根据使聚合生长末端稳定化的方法的不同,存在:使用过渡金属催化剂的方法(ATRP法);使用硫类的可逆加成-断裂链转移剂(RAFT剂)的方法(RAFT法);使用有机碲化合物的方法(TERP法)等方法。这些方法当中,从所能够使用的单体的多样性、分子量控制的容易性、金属不会残留于光学用粘合剂组合物等的角度来看,优选使用RAFT法。
前述RAFT法可以没有特别限定地使用公知的方法,例如具有下述工序:工序1,例如使用RAFT剂将单体成分聚合来制备第一链段(第一RAFT聚合);以及工序2,对工序1中得到的第一链段进一步添加/聚合与工序1中的单体组成不同的单体成分,将第二链段加成至第一链段(第二RAFT聚合)。在第二RAFT聚合之后,进一步与第二RAFT聚合同样地进行第3、4…的RAFT聚合,可以进一步加成第3、4…的链段。
前述工序1、工序2可以利用公知惯用的方法来进行,例如可列举出:溶液聚合方法、乳液聚合方法、本体聚合方法、基于热量、活性能量射线照射的聚合方法(热聚合方法、活性能量射线聚合方法)等。当中,在透明性、耐水性、成本等方面,优选溶液聚合方法。需要说明的是,聚合从抑制由氧气导致的聚合抑制的角度来看,优选避免与氧气的接触来进行。例如优选在氮气气氛下进行聚合。
在(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A为ABA型三嵌段共聚物的情况下,优选在前述工序1中制备A链段、在前述工序2中对所得A链段加成B链段来制备。该情况下,优选高Tg链段作为A链段、低Tg链段作为B链段。
作为前述RAFT剂,可以没有特别限定地使用公知的物质,例如优选下述式(1)、式(2)、或式(3)所示的化合物(三硫代碳酸酯、二硫代酯、二硫代碳酸酯)。
Figure BDA0003870891000000211
式(1)、式(2)、或式(3)[式(1)~(3)]中,R1a及R1b相同或不同,表示氢原子、烃基或氰基。R1c表示任选具有氰基的烃基。关于作为上述R1a、R1b及R1c的烃基,例如可列举出碳数1~20的烃基(直链、支链或环状的饱和或不饱和的烃基等),当中,优选碳数1~12的烃基。作为上述烃基,具体而言,例如可列举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、环己基、十二烷基、十八烷基等碳数1~12的直链、支链或环状的烷基;苯基等碳数6~12的芳基;苄基、苯乙基等总碳数7~10的芳基烷基等。关于作为上述R1c的具有氰基的烃基,例如可列举出上述烃基所具有的1~3个氢原子被氰基取代而得的基团等。
式(1)~(3)中,R2表示烃基或该烃基所具有的一部分氢原子被羧基取代而得的基团(例如羧基烷基)。作为上述烃基,例如可列举出碳数1~20的烃基(直链、支链或环状的饱和或不饱和的烃基等),当中,优选碳数1~12的烃基。作为烃基,具体而言,例如可列举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、环己基、十二烷基、十八烷基等碳数1~12的直链、支链或环状的烷基;苄基、苯乙基等总碳数7~10的芳基烷基等。
RAFT法以原料单体插入式(1)~(3)所示的RAFT剂中的硫原子与邻接于该硫原子的亚甲基之间的方式反应,进行聚合。
前述RAFT剂的大多数可以在商业上购得。无法在商业上购得的可以利用公知惯用的方法来容易地合成。需要说明的是,在本发明中RAFT剂可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
作为RAFT剂,可列举出:三硫代碳酸二苄酯、三硫代碳酸S-氰基甲基-S-十二烷基酯等三硫代碳酸酯类;二硫代丙酸氰基乙酯、二硫代丙酸苄酯、二硫代苯甲酸苄酯、二硫代苯甲酸乙酰氧基乙酯等二硫代酯类;二硫代碳酸O-乙基-S-(1-苯基乙基)酯、二硫代碳酸O-乙基-S-(2-丙氧基乙基)酯、二硫代碳酸O-乙基-S-(1-氰基-1-甲基乙基)酯等二硫代碳酸酯类等,其中,优选三硫代碳酸酯类,更优选在式(1)中具有左右对称结构的三硫代碳酸酯类,特别优选三硫代碳酸二苄酯、三硫代碳酸双{4-[乙基-(2-乙酰氧基乙基)氨基甲酰基]苄基}酯。
前述工序1可以通过在RAFT剂的存在下将单体成分聚合来进行。关于工序1中的RAFT剂的用量,相对于单体成分的总量100重量份,通常为0.05~20重量份,优选为0.05~10重量份。如果为这种用量,则容易进行反应控制,还容易控制所得到的链段的重均分子量。
前述工序2可以通过向前述工序1中得到的聚合反应混合物中添加单体成分进一步聚合来进行。
RAFT法优选在聚合引发剂的存在下进行。作为聚合引发剂,例如可列举出通常的有机类聚合引发剂,具体可列举出过氧化物、偶氮化合物,这些当中,优选偶氮化合物。聚合引发剂可以单独使用1种或使用2种以上。
作为过氧化物类聚合引发剂,例如可列举出:过氧化苯甲酰及过马来酸叔丁酯。
作为偶氮化合物,例如可列举出:2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2-环丙基丙腈)、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮双(环己烷-1-腈)、2-(氨基甲酰基偶氮)异丁腈、2-苯基偶氮-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物、2,2’-偶氮双(N,N’-二亚甲基异丁基脒)、2,2’-偶氮双(异丁基酰胺)二水合物、4,4’-偶氮双(4-氰基戊烷酸)、2,2’-偶氮双(2-氰基丙醇)、二甲基-2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)、2,2’-偶氮双[2-甲基-N-(2-羟乙基)丙酰胺]。
关于聚合引发剂的用量,相对于单体成分的总量100重量份,通常为0.001~2重量份,优选为0.002~1重量份。如果为这种用量,则容易控制所得链段的重均分子量。
RAFT法可以是不使用聚合溶剂的本体聚合,但优选使用聚合溶剂。作为聚合溶剂,例如可列举出:苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃;正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷等脂肪族烃;环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷等脂环式烃;氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、氯苯等卤代烃;二乙醚、二异丙醚、1,2-二甲氧基乙烷、二丁醚、四氢呋喃、二噁烷、茴香醚、苯乙醚、二苯醚等醚;乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯等酯;丙酮、甲乙酮、二乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺;乙腈、苯腈等腈;二甲基亚砜、环丁砜等亚砜。聚合溶剂可以单独使用1种或使用2种以上。
作为聚合溶剂的用量,没有特别限定,例如相对于单体成分1g,优选为0.01mL以上,更优选为0.05mL以上,进一步优选为0.1mL以上,优选为50mL以下,更优选为10mL以下,进一步优选为1mL以下。
RAFT法下的反应温度通常为60~120℃,优选为70~110℃,通常在氮气等非活性气体气氛下下进行。该反应在常压、加压及减压的任一条件下均可以进行,通常在常压下进行。此外,反应时间通常为1~20小时,优选为2~14小时。
上述RAFT法的聚合反应条件可分别应用于工序1及工序2。
聚合反应结束后,可以利用通常的分离纯化手段从所得反应混合物中进行使用溶剂、残留单体的去除等,分离出目标的(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A。
在前述工序1中制备(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的高Tg链段或低Tg链段的情况下,对该高Tg链段或低Tg链段的重均分子量(Mw)没有特别限定,优选为10,000~1,000,000,更优选为50,000~500,000,进一步优选为100,000~300,000。高Tg链段或低Tg链段的Mw在该范围内对于上述本发明的效果是适宜的。
在(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A中存在二个以上的高Tg链段或低Tg链段的情况下,前述Mw为它们之和的Mw。
对(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的重均分子量(Mw)没有特别限定,优选为20万(200,000)以上,更优选为300,000~5,000,000,进一步优选为400,000~2,500,000。(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的Mw在该范围内对于上述本发明的效果是适宜的。
对(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的分子量分布(Mw/Mn)没有特别限定,优选大于1,更优选为1.5以上,进一步优选为2以上,特别优选为2.5以上,优选为5以下,更优选为4.5以下,进一步优选为4以下,特别优选为3.5以下。
需要说明的是,上述重均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)是利用后述的实施例中记载的GPC法测得的。
关于(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A中的高Tg链段的含有率,在(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A整体100重量%中,优选为10重量%以上,更优选为20重量%以上,进一步优选为25重量%以上,特别优选为30重量%以上,优选为95重量%以下,更优选为90重量%以下,进一步优选为85重量%以下。
关于(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A中的低Tg链段的含有率,在(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A整体100重量%中,优选为5重量%以上,更优选为10重量%以上,进一步优选为15重量%以上,优选为60重量%以下,更优选为50重量%以下,进一步优选为40重量%以下,特别优选为30重量%以下。
前述低Tg链段及低Tg链段的含有率或它们的比率在上述范围内对于上述本发明的效果是适宜的。
前述各链段的含有率及它们的比率可以根据前述RAFT法的各工序中得到的各链段或(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的重均分子量(Mw)算出,可以利用形成各链段时的单体的投加比及各单体的聚合率等进行控制。
对光学用粘合剂组合物A中的(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的含量没有特别限定,从获得室温(25℃)下的优异的加工性和在超过50℃的区域的优异的高度差吸收性的角度来看,相对于光学用粘合剂组合物A总量(总重量、100重量%),优选为50重量%以上(例如为50~100重量%),更优选为60重量%以上,进一步优选为80重量%以上,特别优选为90重量%以上。
<着色剂>
本发明的第一方面的光学用粘合剂组合物含有着色剂。前述光学用粘合剂组合物A通过含有着色剂,从而对可见光的透过性降低。通过利用对可见光的透过性降低了的前述光学用粘合剂组合物所形成的粘合剂层对自发光型显示装置(Mini/Micro LED显示装置)的金属布线层与发光元件(LED芯片)间的微细的高度差无间隙地进行封装,可防止由金属布线等导致的反射,可防止发光元件(LED芯片)的混色,图像的对比度提高。
前述着色剂只要可溶解或分散于光学用粘合剂组合物,则可以是染料,也可以是颜料。从少量添加也能够实现低的雾度、容易像颜料一样无沉降性地均匀地分布的角度出发,优选染料。此外,从少量添加也获得高的显色性的角度出发,也优选颜料。在作为着色剂使用颜料的情况下,优选导电性低或没有导电性的颜料。此外,在使用染料的情况下,优选与后述的抗氧化剂等并用。
作为前述着色剂,只要吸收可见光(波长400~700nm),则可以没有限定地使用对紫外线(波长330~400nm)显示出透过性或者对紫外线显示出吸收性的着色剂。关于着色剂的透过率,使用以波长400nm下的透过率为50~60%左右的方式利用四氢呋喃(THF)等适当的溶剂或分散介质(波长330~700nm的范围的吸收小的有机溶剂)进行稀释而得的溶液或分散液进行测定。
前述着色剂的波长400~700nm(可见光区域)的透过率的最大值例如可以为80%以下、70%以下、60%以下、50%以下、40%以下、30%以下、20%以下、10%以下或5%以下。此外,前述着色剂的波长400~700nm(可见光区域)的平均透过率例如可以为80%以下、70%以下、60%以下、50%以下、40%以下、30%以下、20%以下、10%以下或5%以下。
作为紫外线透过性的黑色颜料,可列举出:TOKUSHIKI CO.,Ltd.制造的“9050BLACK”、“UVBK-0001”等。作为紫外线吸收性的黑色染料,可列举出:ORIENT CHEMICALINDUSTRIES CO.,LTD.制造的“VALIFAST BLACK 3810”、“NUBIAN Black PA-2802”等。作为紫外线吸收性的黑色颜料,可列举出:炭黑、钛黑等。
关于光学用粘合剂组合物中的着色剂的含量,例如相对于(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的制备中使用的单体总量100重量份,为0.01~20重量份左右,根据着色剂的种类、粘合剂层的色调及光透过率等来适当设定即可。着色剂可以作为溶解或分散于适当的溶剂的溶液或分散液添加至组合物。
在光学用粘合剂组合物A中,除了(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A、着色剂以外,可以在不损害本发明的效果的范围内包含添加剂。作为这种添加剂,例如可列举出:聚合引发剂、硅烷偶联剂、溶剂、交联促进剂、赋粘树脂(松香衍生物、聚萜烯树脂、石油树脂、油溶性酚等)、防老剂、填充剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、链转移剂、增塑剂、软化剂、表面活性剂、抗静电剂、防锈剂等。需要说明的是,添加剂可以单独使用或将2种以上组合使用。
作为前述聚合引发剂,可列举出:光聚合引发剂(光引发剂)、热聚合引发剂等。聚合引发剂可以单独使用或将2种以上组合使用。需要说明的是,由于由光学用粘合剂组合物A形成的粘合剂层具有足够的形状稳定性,因此可以不含聚合引发剂。
作为前述光聚合引发剂,没有特别限定,例如可列举出:苯偶姻醚类光聚合引发剂、苯乙酮类光聚合引发剂、α-酮醇类光聚合引发剂、芳香族磺酰氯类光聚合引发剂、光活性肟类光聚合引发剂、苯偶姻类光聚合引发剂、苯偶酰类光聚合引发剂、二苯甲酮类光聚合引发剂、缩酮类光聚合引发剂、噻吨酮类光聚合引发剂。
作为前述苯偶姻醚类光聚合引发剂,例如可列举出:苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻丙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、茴香醚甲醚等。作为前述苯乙酮类光聚合引发剂,例如可列举出:2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮、4-苯氧基二氯苯乙酮、4-(叔丁基)二氯苯乙酮等。作为前述α-酮醇类光聚合引发剂,例如可列举出:2-甲基-2-羟基苯丙酮、1-[4-(2-羟乙基)苯基]-2-甲基丙烷-1-酮等。作为前述芳香族磺酰氯类光聚合引发剂,例如可列举出:2-萘磺酰氯等。作为前述光活性肟类光聚合引发剂,例如可列举出:1-苯基-1,1-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)-肟等。作为前述苯偶姻类光聚合引发剂,例如可列举出:苯偶姻等。作为前述苯偶酰类光聚合引发剂,例如可列举出:苯偶酰等。作为前述二苯甲酮类光聚合引发剂,例如可列举出:二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、聚乙烯基二苯甲酮、α-羟基环己基苯基酮等。作为前述缩酮类光聚合引发剂,例如可列举出:苯偶酰二甲基缩酮等。作为前述噻吨酮类光聚合引发剂,例如可列举出:噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、十二烷基噻吨酮等。
对使用前述光聚合引发剂时的用量没有特别限定,相对于构成(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的单体成分100重量份,优选为0.01~1重量份,更优选为0.05~0.5重量份。
作为前述热聚合引发剂,例如可列举出:偶氮类聚合引发剂、过氧化物类聚合引发剂(例如过氧化二苯甲酰、过氧化马来酸叔丁酯等)、氧化还原类聚合引发剂等。当中,优选偶氮类聚合引发剂。作为前述偶氮类聚合引发剂,可列举出:2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮双-2-甲基丁腈、2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲酯、4,4’-偶氮双-4-氰基戊酸等。
对使用前述偶氮类聚合引发剂时的用量没有特别限定,相对于构成(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的单体成分100重量份,优选为0.05~0.5重量份,更优选为0.1~0.3重量份。
在光学用粘合剂组合物A中,可以在不损害本发明的效果的范围内包含硅烷偶联剂。如果光学用粘合剂组合物A中包含硅烷偶联剂,则对玻璃的粘接可靠性(特别是高温高湿环境下对玻璃的粘接可靠性)提高,是优选的。
作为前述硅烷偶联剂,没有特别限定,优选列举出:γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-氨基丙基三甲氧基硅烷等。当中,优选γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷。此外,作为市售品,例如可列举出:商品名“KBM-403”(信越化学工业株式会社制造)。需要说明的是,硅烷偶联剂可以单独使用或将2种以上组合使用。
对光学用粘合剂组合物A中的硅烷偶联剂的含量没有特别限定,相对于(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A100重量份,优选为0.01~1重量份,更优选为0.03~0.5重量份。
此外,在光学用粘合剂组合物A中可以包含溶剂。作为该溶剂,没有特别限定,可列举出:乙酸乙酯、乙酸正丁酯等酯类;甲苯、苯等芳香族烃类;正己烷、正庚烷等脂肪族烃类;环己烷、甲基环己烷等脂环式烃类;甲乙酮、甲基异丁基酮等酮类等有机溶剂。需要说明的是,溶剂可以单独使用或将2种以上组合使用。
光学用粘合剂组合物A可以是具有任一种形态的粘合剂组合物,例如可列举出:乳液型、溶剂型(溶液型)、热熔融型(热熔型)等。当中,作为光学用粘合剂组合物A,可优选列举出溶剂型的粘合剂组合物。
作为光学用粘合剂组合物A的制备方法,没有特别限定,例如可列举出公知的方法。例如,溶剂型的光学用粘合剂组合物A通过将(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A、溶剂、视需要而添加的成分(例如前述硅烷偶联剂、溶剂、添加剂等)混合来制作。
对光学用粘合剂组合物A的25℃下的储能模量(G’25)没有特别限定,从提高室温下的加工性的角度来看,优选为1MPa以上,更优选为1.5MPa以上,更优选为2MPa以上,更优选为2.5MPa以上,更优选为3MPa以上,从提高室温下的粘合可靠性的角度来看,优选为50MPa以下,更优选为45MPa以下,更优选为40MPa以下,更优选为35MPa以下,更优选为30MPa以下。
对光学用粘合剂组合物A的50℃下的储能模量(G’50)没有特别限定,从提高超过50℃的区域的高度差吸收性的角度来看,优选为0.5MPa以下,更优选为0.45MPa以下,更优选为0.4MPa以下,更优选为0.35MPa以下,更优选为0.3MPa以下,从提高超过50℃的区域的操作性的角度来看,优选为0.0001MPa以上,更优选为0.0005MPa以上,更优选为0.001MPa以上,更优选为0.005MPa以上,更优选为0.01MPa以上。
对光学用粘合剂组合物A的25℃下的储能模量与50℃下的储能模量之比(G’25/G’50)没有特别限定,从提高室温下的加工性且提高超过50℃的区域的高度差吸收性的角度来看,优选为3以上,更优选为5以上,更优选为10以上,进一步优选为15以上,特别优选为20以上,从粘接可靠性、操作性等的角度来看,优选为100以下,更优选为95以下,更优选为90以下,进一步优选为85以下,特别优选为80以下。
需要说明的是,前述25℃下的储能模量(G’25)和50℃下的储能模量(G’25)及它们之比(G’25/G’50)是通过后述的实施例中记载的动态粘弹性测定测得的。
以下,关联附图对本发明的实施方式进行说明,但本发明并不限定于此,仅仅是例示。
[粘合剂层]
本发明的第二方面的粘合剂层是由光学用粘合剂组合物A形成的。在本说明书中,有时将由光学用粘合剂组合物A形成的粘合剂层称为“粘合剂层A”。图1是示出本发明的第二方面的粘合剂层A的一个实施方式的示意图(剖视图)。在图1中,2为粘合剂层A,S1、S2为剥离薄膜。
粘合剂层2(粘合剂层A)可以直至使用时为止在粘合面设置剥离薄膜(隔离膜)S1、S2。对粘合剂层2的粘合面由剥离薄膜S1、S2保护的形态没有特别限定,可以是由2张剥离薄膜S1、S2保护各个粘合面的形态,也可以是通过卷绕成卷状而用双面为剥离面的1张剥离薄膜保护各个粘合面的形态。剥离薄膜S1、S2作为粘合剂层2的保护材使用,在粘贴于被粘物时被剥离。需要说明的是,在粘合剂层2中,剥离薄膜S1、S2还承担作为粘合剂层2的支撑体的作用。需要说明的是,剥离薄膜S1、S2并非一定要设置。
对粘合剂层A没有特别限定,通过将光学用粘合剂组合物A涂布(涂覆)在基材、剥离薄膜等合适的支撑体上并根据需要进行加热干燥和/或固化来形成。例如在由溶剂型的光学用粘合剂组合物A形成光学用粘合剂层A的情况下,通过将光学用粘合剂组合物A涂布(涂覆)在支撑体上并进行加热干燥来形成。加热干燥后所形成的粘合面可以用剥离薄膜等加以保护。
作为上述剥离薄膜,没有特别限定,例如可列举出:具有剥离处理层的基材、由氟聚合物形成的低粘接性基材、由无极性聚合物形成的低粘接性基材等。作为具有上述剥离处理层的基材,例如可列举出:利用有机硅类、长链烷基类、氟类、硫化钼等的剥离处理剂进行了表面处理的塑料薄膜、纸等。作为由上述氟聚合物形成的低粘接性基材中的氟类聚合物,例如可列举出:聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、氯氟乙烯-偏二氟乙烯共聚物等。此外,作为上述无极性聚合物,例如可列举出烯烃类树脂(例如聚乙烯、聚丙烯等)等。需要说明的是,上述隔离膜由公知惯用的方法形成。此外,对隔离膜的厚度等也没有特别限定。
需要说明的是,在上述涂布(涂覆)时可以使用公知的涂布法。例如可以使用惯用的涂布机,具体为凹版辊涂布机、逆转辊涂布机、辊舐涂布机、浸渍辊涂布机、棒涂布机、刮刀涂布机、喷雾涂布机、逗点涂布机、直接涂布机等。
粘合剂层A的凝胶率为50~90重量%,优选为50~80重量%,进一步优选为50~70重量%。通过使上述凝胶率为90重量%以下,粘合剂层A的内聚力在一定程度上减小,粘合剂层A变柔软,因此粘合剂层变得容易追随高度差部分,可获得优异的高度差吸收性。另一方面,通过使上述凝胶率为50重量%以上,能够抑制粘合剂层变得过度柔软而使粘合片的加工性降低的问题的发生,此外,在高温环境下、高温高湿环境下,能够抑制气泡、浮起的产生,提高粘接可靠性。上述凝胶率例如可以利用前述交联剂的种类、含量(用量)等进行控制。
上述凝胶率(溶剂不溶成分的比例)可以以乙酸乙酯不溶成分的形式求出。具体而言,作为将粘合剂层在室温(23℃)下在乙酸乙酯中浸渍7天后的不溶成分相对于浸渍前的试样的重量分数(单位:重量%)来求出。更具体而言,上述凝胶率是指利用以下的“凝胶率的测定方法”算出的值。
(凝胶率的测定方法)
取约1g粘合剂层,测定其重量,将该重量记为“浸渍前的粘合剂层的重量”。接着,将所取的粘合剂层在乙酸乙酯40g中浸渍7天后,将不溶于乙酸乙酯的成分(不溶解部分)全部回收,将所回收的全不溶解部分在130℃下干燥2小时将乙酸乙酯去除后,测定其重量,记为“不溶解部分的干燥重量”(浸渍后的粘合剂层的重量)。然后,将所得数值代入以下公式算出。
凝胶率(重量%)=[(不溶解部分的干燥重量)/(浸渍前的粘合剂层的重量)]×100
此外,对粘合剂层A的熔点没有特别限定,优选为-60~20℃,更优选为-40~10℃,进一步优选为-30~0℃。如果上述熔点高于20℃,则无法在室温下表现出粘合力。
对上述熔点没有特别限定,例如可以将粘合剂层作为测定用样品,利用差示扫描热量测定(DSC)依据JIS K 7121进行测定。具体而言,例如可以作为测定装置使用TAinstruments制造的装置名“Q-2000”,在升温速度10℃/分钟的条件下从-80℃升温至80℃进行测定。
对含有着色剂的粘合剂层A的厚度没有特别限定,以能够充分封装在后述的显示面板上所排列的发光元件的方式适当设定为该发光元件的高度以上即可。例如,含有着色剂的粘合剂层A的厚度以为该发光元件的高度的1.0~4.0倍、优选为1.1~3.0倍、更优选为1.2~2.5倍、进一步优选为1.3~2.0倍的方式进行调节。通过使上述厚度为1.0倍以上,使得粘合剂层A变得容易追随高度差,高度差吸收性提高。此外,通过使上述厚度为4.0以下,使得粘合剂层A不易发生变形,加工性提高。
含有着色剂的粘合剂层A的厚度例如为10~500μm左右,可以为20μm以上、30μm以上、40μm以上或50μm以上。含有着色剂的粘合剂层A的厚度为400μm以下,可以为300μm以下、250μm以下或200μm以下。通过使上述厚度为10μm以上,使得粘合剂层A变得容易追随高度差部分,高度差吸收性提高。此外,通过使上述厚度为500μm以下,使得粘合剂层A不易发生变形,加工性提高。
含有着色剂的粘合剂层A的波长400~700nm(可见光区域)的平均透过率例如为80%以下,可以为70%以下、60%以下、50%以下、40%以下、30%以下、20%以下或10%以下。
含有着色剂的粘合剂层A的波长400~700nm(可见光区域)的透过率的最大值例如为80%以下,可以为70%以下、60%以下、50%以下、40%以下、30%以下、20%以下或10%以下。
对粘合剂层A的25℃下的储能模量(G’25)没有特别限定,从提高室温下的加工性的角度来看,优选为1MPa以上,更优选为1.5MPa以上,更优选为2MPa以上,更优选为2.5MPa以上,更优选为3MPa以上,从提高室温下的粘合可靠性的角度来看,优选为50MPa以下,更优选为45MPa以下,更优选为40MPa以下,更优选为35MPa以下,更优选为30MPa以下。
对粘合剂层A的50℃下的储能模量(G’50)没有特别限定,从提高超过50℃的区域的高度差吸收性角度来看,优选为0.5MPa以下,更优选为0.45MPa以下,更优选为0.4MPa以下,更优选为0.35MPa以下,更优选为0.3MPa以下,从提高超过50℃的区域的操作性的角度来看,优选为0.0001MPa以上,更优选为0.0005MPa以上,更优选为0.001MPa以上,更优选为0.005MPa以上,更优选为0.01MPa以上。
对粘合剂层A的25℃下的储能模量与50℃下的储能模量之比(G’25/G’50)没有特别限定,从提高室温下的加工性且提高超过50℃的区域的高度差吸收性的角度来看,优选为3以上,更优选为5以上,更优选为10以上,进一步优选为15以上,特别优选为20以上,从粘接可靠性、操作性等的角度来看,优选为100以下,更优选为95以下,更优选为90以下,进一步优选为85以下,特别优选为80以下。
需要说明的是,前述25℃下的储能模量(G’25)和50℃下的储能模量(G’25)及它们之比(G’25/G’50)是利用动态粘弹性测定测得的。
本发明的粘合剂层A可以是粘合片(在本说明书中有时称为“粘合片A”)的构成构件。即,粘合片A是具有至少1层粘合剂层A的粘合片。需要说明的是,“粘合片”的含义中包含“粘合带”。即,粘合片A可以是具有带状的形态的粘合带。
粘合片A可以是仅该片的单面为粘合剂层表面(粘合面)(即粘合剂层A表面)的单面粘合片,也可以是该片的双面为粘合剂层表面的双面粘合片。对粘合片A没有特别限定,从用于被粘物之间的贴合等的角度来看,优选为双面粘合片,更优选为该片的双面为粘合剂层A的表面的双面粘合片。
粘合片A可以是不具有基材(基材层)的粘合片的、所谓的“无基材型”的粘合片(有时称为“无基材粘合片”),也可以是具有基材的粘合片(有时称为“带基材的粘合片”)。作为上述无基材粘合片,例如可列举出:仅由粘合剂层A形成的双面粘合片,由粘合剂层A和除粘合剂层A以外的粘合剂层(有时称为“其他粘合剂层”)形成的双面粘合片等。作为上述具有基材的粘合片,例如可列举出:在基材的单面侧具有粘合剂层A的单面粘合片,在基材的双面侧具有粘合剂层A的双面粘合片,在基材的一个单面侧具有粘合剂层A、在另一个单面侧具有其他粘合剂层的双面粘合片等。
在上述当中,从提高透明性等光学物性的角度来看,优选为无基材粘合片,更优选为仅由粘合剂层A形成的、不具有基材的双面粘合片(无基材双面粘合片)。此外,在粘合片A为具有基材的粘合片的情况下,没有特别限定,从加工性的角度来看,优选为在基材的双面侧具有粘合剂层A的双面粘合片(带基材的双面粘合片)。
需要说明的是,上述“基材(基材层)”是指在将粘合片A使用(粘贴)于被粘物(光学构件等)时与粘合剂层一起粘贴于被粘物的部分,在使用(粘贴)粘合片时会被剥离的剥离薄膜(隔离膜)不包括在内。
粘合片A基于上述说明,可以是带基材的粘合片。作为这种基材,例如可列举出:塑料薄膜、防反射(AR)薄膜、偏光板、相位差板等各种光学薄膜。作为上述塑料薄膜等的原材料,例如可列举出:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等丙烯酸类树脂、聚碳酸酯、三乙酰纤维素(TAC)、聚砜、聚芳酯、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、商品名“ARTON”(环状烯烃类聚合物、JSR株式会社制造)、商品名“ZEONOR”(环状烯烃类聚合物、ZEON CORPORATION制造)等环状烯烃类聚合物等塑料材料。需要说明的是,这些塑料材料可以单独使用或将2种以上组合使用。此外,上述“基材”是指,在将粘合片粘贴于被粘物(光学构件等)时与粘合剂层一起粘贴于被粘物的部分。在使用粘合片时(粘贴时)会被剥离的剥离薄膜(隔离膜)不包括在“基材”内。
前述基材优选为透明的。对上述基材在可见光波长区域中的总透光率(依据JIS K7361-1)没有特别限定,优选为85%以上,更优选为88%以上。此外,对上述基材的雾度(依据JIS K 7136)没有特别限定,优选为1.5%以下,更优选为1.0%以下。作为这种透明的基材,例如可列举出:PET薄膜、商品名“ARTON”、商品名“ZEONOR”等无取向薄膜等。
对前述基材的厚度没有特别限定,优选为12~75μm。需要说明的是,上述基材可以具有单层及多层中的任一种形态。此外,对于前述基材的表面,例如可以适当实施电晕放电处理、等离子体处理等物理处理、底涂处理等化学处理等公知惯用的表面处理。
粘合片A可以具有其他粘合剂层(除粘合剂层A以外的粘合剂层)。作为上述其他粘合剂层,没有特别限定,例如可列举出:由氨基甲酸酯类粘合剂、丙烯酸类粘合剂、橡胶类粘合剂、有机硅类粘合剂、聚酯类粘合剂、聚酰胺类粘合剂、环氧类粘合剂、乙烯基烷基醚类粘合剂、氟类粘合剂等公知惯用的粘合剂形成的粘合剂层。需要说明的是,上述粘合剂可以单独使用或将2种以上组合使用。
粘合片A除了粘合剂层A、其他粘合剂层、基材以外,还可以在不损害本发明的效果的范围内具有其他层(例如中间层、底涂层等)。
粘合片A可以直至使用时为止在粘合面设置剥离薄膜(隔离膜)。对光学用粘合片A的粘合面被剥离薄膜保护的形态没有特别限定,可以是由2张剥离薄膜保护各个粘合面的形态,也可以是通过卷绕成卷状而用双面为剥离面的1张剥离薄膜保护各个粘合面的形态。剥离薄膜作为粘合剂层的保护材使用,在粘贴于被粘物时被剥离。需要说明的是,在粘合片A中,剥离薄膜还承担作为粘合剂层的支撑体的作用。需要说明的是,剥离薄膜并非一定要设置。
作为粘合片A的制造方法,可列举出公知惯用的制造方法。粘合片A的制造方法因粘合剂层A的组成等而异,没有特别限定,例如可列举出以下的(1)~(3)等方法。
(1)将包含(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A、着色剂、视需要而定的硅烷偶联剂、其他添加剂等的光学用粘合剂组合物A涂布(涂覆)在基材或隔离膜上,进行固化(例如热固化)来制造粘合片A。
(2)将(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A、着色剂、视需要而定的添加剂等溶于溶剂而得的光学用粘合剂组合物A(溶液)涂布(涂覆)在基材或隔离膜上,进行干燥和/或固化来制造粘合片。
(3)将上述(1)中制造的粘合片A进一步干燥。
对粘合片A没有特别限定,从生产率的角度来看,优选为由包含(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A及聚合引发剂(热聚合引发剂等聚合引发剂)的光学用粘合剂组合物A利用基于热量的固化反应所制造的粘合片。
对粘合片A的厚度(总厚度)没有特别限定,优选为10μm~1mm,更优选为100~500μm,进一步优选为150~350μm。通过使上述厚度为10μm以上,使得粘合剂层变得容易追随高度差部分,能够实现高度差吸收性的提高。需要说明的是,粘合片A的厚度不包括剥离薄膜的厚度。
粘合片A由于具有粘合剂层A,因此室温下的加工性优异。
此外,粘合片A由于具有粘合剂层A,因此在超过50℃的区域的高度差吸收性优异。例如在5~10μm的高度差的基础上,对于超过40μm的这种高的高度差,高度差吸收性也优异。进而,对于超过80μm的这种高的高度差,也具有高度差吸收性。
进而,粘合片A由于具有粘合剂层A,因此粘接可靠性优异。
[光学层叠体]
本发明的第三方面的光学层叠体包括基材和粘合剂层A。图2~4是示出本发明的第三方面的光学层叠体的一个实施方式的示意图(剖视图)。在图2中,光学层叠体20具有层叠有基材1和粘合剂层2(粘合剂层A)的层叠结构。在图3中,光学层叠体21中,基材1的未层叠粘合剂层2的面1a实施了防反射处理和/或防眩光处理3。在图4中,光学层叠体22中,基材1的未层叠粘合剂层2的面1a作为防反射处理和/或防眩光处理形成有防眩光层3a。
根据本实施方式的光学层叠体,前述粘合剂层2成为对排列在显示面板上的发光元件进行封装的封装材料,前述基材1成为最表层的覆盖构件,因此无需在封装后另行层叠覆盖构件,能够削减工序数量、必要构件,制造效率提高。
<基材>
在本实施方式中,对基材1没有特别限制,例如可列举出玻璃、透明塑料薄膜基材等。对前述透明塑料薄膜基材没有特别限制,优选可见光的透光率优异、透明性优异的基材(优选雾度值5%以下的基材),例如可列举出日本特开2008-90263号公报中记载的透明塑料薄膜基材。作为前述透明塑料薄膜基材,可适宜地使用光学上双折射少的基材。在本实施方式中基材1例如也可以作为自发光型显示装置的覆盖构件使用,在该情况下,作为前述透明塑料薄膜基材,优选由三乙酰纤维素(TAC)、聚碳酸酯、丙烯酸类聚合物、具有环状或降冰片烯结构的聚烯烃等形成的薄膜。此外,在本实施方式中基材1可以是前述覆盖构件自身。如果为这种方案,则能够在自发光型显示装置的制造中削减另行层叠覆盖构件的工序,因此减少工序数量、必要构件,可实现生产效率的提高。此外,如果为这种方案,则能够使前述覆盖构件进一步薄层化。需要说明的是,在基材1为覆盖构件的情况下,进行了防反射处理和/或防眩光处理的面1a构成自发光型显示装置的最表面,发挥下述作用:防止由外部光线的反射、影像反射等导致的辨识性降低,调节光泽度等美观性。
在本实施方式中,对基材1的厚度没有特别限制,例如考虑到强度、操作性等作业性及薄层性等方面时,优选为10~500μm的范围,更优选为20~300μm的范围,最宜为30~200μm的范围。对前述基材1的折射率没有特别限制,例如为1.30~1.80的范围,优选为1.40~1.70的范围。对基材1的可见光透过率没有特别限定,例如为85~100%,可以为88%以上、90%以上或92%以上。
在本实施方式中,优选的是,基材1的面1a实施了反射表面处理和/或防眩光处理3。在对基材1的面1a实施了反射表面处理和/或防眩光处理3的情况下,该面1a成为自发光型显示装置的最表面,能够防止由外部光线的反射、影像反射等导致的辨识性降低,或能够调节光泽度等美观性。优选制造容易且成本低的防眩光处理。
作为前述防反射(AR)处理,可以没有特别限制地应用公知的AR处理,具体而言,可以通过在基材1的单面1a上形成将两层以上的严格控制了厚度及折射率的光学薄膜或前述光学薄膜层叠而得的防反射层(AR层)来实施。前述AR层通过利用光的干涉效果使入射光与反射光的逆转的位相相互抵消来表现出防反射功能。表现出防反射功能的可见光线的波长区域例如为380~780nm,特别是视感度高的波长区域为450~650nm的范围,优选以使其中心波长的550nm的反射率最小的方式设计AR层。
作为前述AR层,一般可列举出层叠有两层乃至五层光学薄层(严格控制了厚度及折射率的薄膜)的结构的多层防反射层,通过将折射率不同的成分仅以规定的厚度形成多层,使得AR层的光学设计的自由度提升,能够进一步提高防反射效果,还可以使分光反射特性在可见光区域均匀(flat)。在前述光学薄膜中,由于要求具有高的厚度精度,因此各层的形成一般用属于干法的真空蒸镀、溅射、CVD等来实施。
作为前述防眩光(AG)处理,可以没有特别限制地应用公知的AG处理,例如可以通过在基材1的单面1a上形成防眩光层来实施。图2是示出本发明的第一方面的光学层叠体的另一个实施方式的示意图(剖视图)。在本实施方式的光学层叠体22中,在基材1的单面1a上形成有防眩光层3a。作为前述防眩光层3a,可以没有限制地采用公知的防眩光层,一般形成为在树脂中分散有作为防眩光剂的无机或有机的颗粒的层。
在本实施方式中,防眩光层3a使用包含树脂、颗粒及触变赋予剂的防眩光层形成材料来形成,通过前述颗粒及前述触变赋予剂发生聚集,从而在前述防眩光层3a的表面形成凸状部。根据该方案,防眩光层3a具有兼顾了防眩光性和防止白色模糊的优异的显示特性,并且尽管利用了颗粒的聚集来形成防眩光层,但能够防止成为外观缺陷的防眩光层表面的突起状物的产生,提高产品的成品率。
前述树脂例如可列举出:热固性树脂,用紫外线、光进行固化的电离辐射固化性树脂。作为前述树脂,也可以使用市售的热固化型树脂、紫外线固化型树脂等。
作为前述热固化型树脂、紫外线固化型树脂,例如可以使用利用热量、光(紫外线等)或电子射线等进行固化的具有丙烯酸酯基及甲基丙烯酸酯基中的至少一种基团的固化型化合物,例如可列举出:有机硅树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁二烯树脂、聚硫醇多烯树脂、多元醇等多官能化合物的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等低聚物或预聚物等。这些可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
在前述树脂中例如也可以使用具有丙烯酸酯基及甲基丙烯酸酯基中的至少一种基团的反应性稀释剂。前述反应性稀释剂例如可以使用日本特开2008-88309号公报中记载的反应性稀释剂,包括例如单官能丙烯酸酯、单官能甲基丙烯酸酯、多官能丙烯酸酯、多官能甲基丙烯酸酯等。作为前述反应性稀释剂,优选3官能以上的丙烯酸酯、3官能以上的甲基丙烯酸酯。这是由于可以使防眩光层3a的硬度优异。作为前述反应性稀释剂,例如还可列举出:丁二醇甘油醚二丙烯酸酯、异氰脲酸的丙烯酸酯、异氰脲酸的甲基丙烯酸酯等。这些可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
用于形成防眩光层3a的颗粒以使所形成的防眩光层3a的表面为凹凸形状来赋予防眩光性并且控制防眩光层3a的雾度值作为主要的功能。防眩光层3a的雾度值可以通过控制前述颗粒与前述树脂的折射率差来进行设计。作为前述颗粒,例如有无机颗粒和有机颗粒。对前述无机颗粒没有特别限制,例如可列举出:氧化硅颗粒、氧化钛颗粒、氧化铝颗粒、氧化锌颗粒、氧化锡颗粒、碳酸钙颗粒、硫酸钡颗粒、滑石颗粒、高岭土颗粒、硫酸钙颗粒等。此外,对前述有机颗粒没有特别限制,例如可列举出:聚甲基丙烯酸甲酯树脂粉末(PMMA微粒)、有机硅树脂粉末、聚苯乙烯树脂粉末、聚碳酸酯树脂粉末、丙烯酸苯乙烯树脂(acrylicstyrene resin)粉末、苯并胍胺树脂粉末、三聚氰胺树脂粉末、聚烯烃树脂粉末、聚酯树脂粉末、聚酰胺树脂粉末、聚酰亚胺树脂粉末、聚氟乙烯树脂粉末等。这些无机颗粒和有机颗粒可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
前述颗粒的重量平均粒径(D)优选为2.5~10μm的范围内。通过使前述颗粒的重量平均粒径为前述范围,使得例如防眩光性更优异,且能够防止白色模糊。前述颗粒的重量平均粒径更优选为3~7μm的范围内。需要说明的是,前述颗粒的重量平均粒径例如可以利用库尔特计数法进行测定。例如,通过使用利用了细孔电阻法的粒度分布测定装置(商品名:库尔特粒度分析仪、Beckman Coulter,Inc.制造)测定颗粒通过前述细孔时与颗粒的体积相当的电解液的电阻,从而测定前述颗粒的数量和体积,算出重量平均粒径。
对前述颗粒的形状没有特别限制,例如可以是珠状的大致球形,也可以是粉末等无定形的颗粒,优选为大致球形的颗粒,更优选为长径比为1.5以下的大致球形的颗粒,最优选为球形的颗粒。
关于防眩光层3a中的前述颗粒的比例,相对于前述树脂100重量份,优选为0.2~12重量份的范围,更优选为0.5~12重量份的范围,进一步优选为1~7重量份的范围。通过设定为前述范围,使得例如防眩光性更优异,且能够防止白色模糊。
作为用于形成防眩光层3a的触变赋予剂,例如可列举出:有机粘土、氧化聚烯烃、改性脲等。
为了改善与前述树脂的亲和性,前述有机粘土优选为经有机化处理的粘土。作为有机粘土,例如可列举出层状有机粘土。前述有机粘土可以自行制备,也可以使用市售品。作为前述市售品,例如可列举出:LUCENTITE SAN、LUCENTITE STN、LUCENTITE SEN、LUCENTITE SPN、SOMASIF ME-100、SOMASIF MAE、SOMASIF MTE、SOMASIF MEE、SOMASIF MPE(商品名、均为Co-op Chemical Co.,Ltd.制造);S-BEN、S-BEN C、S-BEN E、S-BEN W、S-BENP、S-BEN WX、S-BEN N-400、S-BEN NX、S-BEN NX80、S-BEN NO12S、S-BEN NEZ、S-BEN NO12、S-BEN NE、S-BEN NZ、S-BEN NZ70、ORGANITE、ORGANITE D、ORGANITE T(商品名、均为HOJUNCo.,Ltd.制造);KUNIPIA F、KUNIPIA G、KUNIPIA G4(商品名、均为KUNIMINE INDUSTRIESCO.,LTD.制造);TIXOGEL VZ、CLAYTONE HT、CLAYTONE40(商品名、均为Rockwood AdditivesLtd.制造)等。
前述氧化聚烯烃可以自行制备,也可以使用市售品。作为前述市售品,例如可列举出:DISPARLON 4200-20(商品名、楠本化成株式会社制造)、FLOWNON SA300(商品名、共荣社化学株式会社制造)等。
前述改性脲为异氰酸酯单体或者其加合物与有机胺的反应物。前述改性脲可以自行制备,也可以使用市售品。作为前述市售品,例如可列举出:BYK410(毕克化学制造)等。
前述触变赋予剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
在本实施方式的光学层叠体22中,优选前述凸状部距离前述防眩光层3a的粗糙度平均线的高度小于防眩光层3a的厚度的0.4倍。更优选为0.01倍以上且小于0.4倍的范围,进一步优选为0.01倍以上且小于0.3倍的范围。如果为该范围,则可以适宜地防止在前述凸状部形成成为外观缺陷的突起物。本实施方式的防眩光层3a通过具有这种高度的凸状部,能够使外观缺陷不易产生。在此,前述距离平均线的高度例如可以利用日本特开2017-138620号公报中记载的方法进行测定。
关于防眩光层3a中的前述触变赋予剂的比例,相对于前述树脂100重量份,优选为0.1~5重量份的范围,更优选为0.2~4重量份的范围。
对防眩光层3a的厚度(d)没有特别限制,优选为3~12μm的范围内。通过使防眩光层3a的厚度(d)为前述范围,例如能够防止光学层叠体22产生卷曲,能够避免输送性不良等生产率降低的问题。此外,在前述厚度(d)为前述范围的情况下,前述颗粒的重量平均粒径(D)如前所述,优选为2.5~10μm的范围内。通过使防眩光层3a的厚度(d)和前述颗粒的重量平均粒径(D)为前述组合,能够使得防眩光性更优异。防眩光层3a的厚度(d)更优选为3~8μm的范围内。
关于防眩光层3a的厚度(d)与前述颗粒的重量平均粒径(D)的关系,优选为0.3≤D/d≤0.9的范围内。通过为这种关系,使得防眩光性更优异,且能够防止白色模糊,进而能够形成没有外观缺陷的防眩光层。
本实施方式的光学层叠体22如前所述,防眩光层3a通过前述颗粒及前述触变赋予剂发生聚集,从而在防眩光层3a的表面形成凸状部。在形成前述凸状部的聚集部处,前述颗粒以在防眩光层3a的面方向上聚集多个的状态存在。由此,前述凸状部形成平滑的形状。本实施方式的防眩光层3a通过具有这种形状的凸状部,能够在维持防眩光性的同时防止白色模糊,进而能够使外观缺陷不易产生。
防眩光层3a的表面形状可以通过控制防眩光层形成材料中包含的颗粒的聚集状态来任意地设计。前述颗粒的聚集状态例如可以通过前述颗粒的材质(例如颗粒表面的化学修饰状态,对溶剂、树脂的亲和性等)、树脂(粘结剂)或溶剂的种类、组合等来控制。在此,本实施方式可以通过前述防眩光层形成材料中包含的触变赋予剂来控制前述颗粒的聚集状态。结果,本实施方式能够使前述颗粒的聚集状态如前所述,能够使前述凸状部形成平滑的形状。
在本实施方式的光学层叠体22中,在基材1由树脂等形成的情况下,优选在基材1与防眩光层3a的界面处具有渗透层。前述渗透层是防眩光层3a的形成材料中包含的树脂成分渗透至基材1而形成的。如果形成渗透层,则能够提高基材1与防眩光层3a的密合性,是优选的。前述渗透层的厚度优选为0.2~3μm的范围,更优选为0.5~2μm的范围。例如在基材1为三乙酰纤维素、防眩光层3a中包含的树脂为丙烯酸类树脂的情况下,能够形成前述渗透层。前述渗透层例如可以通过用透射型电子显微镜(TEM)观察光学层叠体22的截面来确认,可以测定厚度。
本实施方式即使在应用于具有这种渗透层的光学层叠体22的情况下,也能够容易地形成兼顾了防眩光性和防止白色模糊的期望的平滑的表面凹凸形状。前述渗透层中,基材1越是缺乏与防眩光层3a的密合性,越是优选为了提高密合性而形成得厚。
本实施方式优选在防眩光层3a中最大直径为200μm以上的外观缺陷平均每1m2防眩光层3a为1个以下。更优选无前述外观缺陷。
在本实施方式中,形成有防眩光层3a的基材1优选雾度值为0~10%的范围内。前述雾度值是指依据JIS K 7136(2000年版)的雾度值(雾度)。前述雾度值更优选为0~5%的范围,进一步优选为0~3%的范围。要想使雾度值为上述范围,优选以前述颗粒与前述树脂的折射率差为0.001~0.02的范围的方式选择前述颗粒和前述树脂。通过使雾度值为前述范围,可得到鲜明的图像,还能够提高在暗处的对比度。
本实施方式优选的是,在防眩光层3a表面的凹凸形状处,平均倾角θa(°)为0.1~5.0的范围,更优选为0.3~4.5的范围,进一步优选为1.0~4.0的范围,特别优选为1.6~4.0。在此,前述平均倾角θa是由下述数学式(1)定义的值。前述平均倾角θa是例如利用日本特开2017-138620中记载的方法测得的值。
平均倾角θa=tan-1Δa (1)
在前述数学式(1)中,Δa如下述数学式(2)所示,是在JIS B 0601(1994年度版)中规定的粗糙度曲线的基准长度L中用相邻的山的顶点与谷的最低点之差(高度h)的总和(h1+h2+h3…+hn)除以前述基准长度L而得的值。前述粗糙度曲线是利用相位差补偿型高通滤波器从截面曲线去除比规定的波长更长的表面波纹度成分而得的曲线。此外,前述截面曲线是指:以与对象面直角的平面将对象面切断时,在其切口处出现的轮廓。
Δa=(h1+h2+h3…+hn)/L (2)
如果θa为上述范围,则防眩光性更优异,且能够防止白色模糊。
在形成防眩光层3a时,优选所制备的防眩光层形成材料(涂覆液)显示出触变性,优选下述规定的Ti值为1.3~3.5的范围,更优选为1.3~2.8的范围。
Ti值=β1/β2
在此,β1为使用HAAKE公司制造的RheoStress 6000在剪切速率20(1/s)的条件下测得的粘度,β2为使用HAAKE公司制造的RheoStress 6000在剪切速率200(1/s)的条件下测得的粘度。
如果Ti值小于1.3,则变得容易产生外观缺陷,防眩光性、关于白色模糊的特性变差。此外,如果Ti值超过3.5,则前述颗粒难以发生聚集,变得容易形成分散状态。
对本实施方式的防眩光层3a的制造方法没有特别限制,可以采用任何方法制造,例如可以准备包含前述树脂、前述颗粒、前述触变赋予剂及溶剂的防眩光层形成材料(涂覆液),将前述防眩光层形成材料(涂覆液)涂覆在前述基材1的单面1a形成涂膜,使前述涂膜固化形成防眩光层3a,由此制造。在本实施方式中,也可以一并使用利用基于模具的转印方式、喷砂、压花辊等适当的方式来赋予凹凸形状的方法等。
对前述溶剂没有特别限制,可以使用各种溶剂,可以单独使用一种,也可以并用两种以上。根据前述树脂的组成、前述颗粒及前述触变赋予剂的种类、含量等而存在最佳的溶剂种类、溶剂比率。作为溶剂,没有特别限定,例如可列举出:甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、2-甲氧基乙醇等醇类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环戊酮等酮类;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类;二异丙醚、丙二醇单甲醚等醚类;乙二醇、丙二醇等二醇类;乙基溶纤剂、丁基溶纤剂等溶纤剂类;己烷、庚烷、辛烷等脂肪族烃类;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类等。
作为基材1,例如在采用三乙酰纤维素(TAC)形成渗透层的情况下,可以适宜地使用对于TAC的良溶剂。作为该溶剂,例如可列举出:乙酸乙酯、甲乙酮、环戊酮等。
此外,通过适当选择溶剂,能够良好地表现出由触变赋予剂带来的对防眩光层形成材料(涂覆液)的触变性。例如在使用有机粘土的情况下,可以适宜地单独使用或并用甲苯及二甲苯,例如在使用氧化聚烯烃的情况下,可以适宜地单独使用或并用甲乙酮、乙酸乙酯、丙二醇单甲醚,例如在使用改性脲的情况下,可以适宜地单独使用或并用乙酸丁酯及甲基异丁基酮。
在前述防眩光层形成材料中可以添加各种流平剂。作为前述流平剂,以防止涂覆不均(涂覆面的均匀化)为目的,例如可以使用氟类或有机硅类的流平剂。本实施方式中,可以根据对防眩光层3a的表面要求防污性的情况、或要在防眩光层3a上形成防反射层(低折射率层)、包含层间填充剂的层的情况等而适当选定流平剂。本实施方式例如通过包含前述触变赋予剂而能够使涂覆液表现出触变性,因此不易产生涂覆不均。因此,本实施方式例如具有可扩充前述流平剂的选项的优点。
关于前述流平剂的配混量,相对于前述树脂100重量份,例如为5重量份以下,优选为0.01~5重量份的范围。
在前述防眩光层形成材料中,根据需要可以在不损害性能的范围内添加颜料、填充剂、分散剂、增塑剂、紫外线吸收剂、表面活性剂、防污剂、抗氧化剂等。这些添加剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
在前述防眩光层形成材料中,例如可以使用如日本特开2008-88309号公报中记载的现有公知的光聚合引发剂。
作为将前述防眩光层形成材料涂覆在基材1的单面1a上的方法,例如可以使用喷注涂布法、模涂布法、旋转涂布法、喷雾涂布法、凹版涂布法、辊式涂布法、棒涂布法等涂覆法。
涂覆前述防眩光层形成材料在基材1上形成涂膜,使前述涂膜固化。优选在前述固化之前干燥前述涂膜。前述干燥例如可以是自然干燥,也可以是吹风的风干,也可以是加热干燥,也可以是将它们组合的方法。
对前述防眩光层形成材料的涂膜的固化手段没有特别限制,优选紫外线固化。能量射线源的照射量按紫外波长365nm下的累积曝光量计,优选为50~500mJ/cm2。如果照射量为50mJ/cm2以上,则固化更充分,所形成的防眩光层的硬度也更充分。此外,如果为500mJ/cm2以下,则能够防止所形成的防眩光层着色。
如上进行,可以在基材1的单面1a形成防眩光层3a。需要说明的是,也可以用除前述的方法以外的制造方法形成防眩光层3a。关于本实施方式的防眩光层3a的硬度,在铅笔硬度中,虽然会受层的厚度影响,但优选具有2H以上的硬度。
本实施方式中,防眩光层3a可以为层叠了两层以上的多层结构。
在本实施方式中,可以在防眩光层3a上配置上述AR层(低折射率层)。例如在自发光型显示装置中安装了本实施方式的光学层叠体22的情况下,作为降低图像的辨识性的主要因素之一,可列举出空气与防眩光层界面处的光的反射。AR层会减小该表面反射。需要说明的是,防眩光层3a和AR层可以分别为层叠了两层以上的多层结构。
此外,为了防止污染物附着以及提高所附着的污染物的去除容易性,优选在防眩光层3a上层叠由含氟基的硅烷类化合物或含氟基的有机化合物等形成的防污染层。
在本实施方式中,优选对基材1和防眩光层3a中的至少一者进行表面处理。如果对基材1的表面进行表面处理,则与防眩光层3a的密合性进一步提高。此外,如果对防眩光层3a的表面进行表面处理,则与前述AR层的密合性进一步提高。
为了防止基材1产生卷曲,可以对防眩光层3a的另一面进行溶剂处理。此外,为了防止产生卷曲,可以在防眩光层3a的另一面形成透明树脂层。
在本实施方式中,光学层叠体20可以通过在基材1的面1b上层叠粘合剂层2来制备。光学层叠体21可以通过在基材1的未进行防反射处理和/或防眩光处理的面1b上层叠粘合剂层2来制备。光学层叠体22可以通过在基材1的未形成防眩光层3a的面1b上层叠粘合剂层2来制备。
对在基材1的面1b上层叠粘合剂层2的方法没有特别限定,例如可以通过在将如图1所示的粘合剂层2的剥离薄膜S1、S2中的一者剥离后贴合在基材1的面1b上来进行。
剥离薄膜S1的厚度与另一个剥离薄膜S2的厚度可以相同,也可以不同。将剥离薄膜S1剥离时的剥离力与将剥离薄膜S1剥离时的剥离力可以相同或不同。在两者的剥离力不同的情况下,通过将剥离力相对较小的剥离薄膜(轻剥离薄膜)先从粘合剂层2剥离并在基材1的面1b进行贴合,可以制作具有本实施方式的粘合剂层2的光学层叠体。
此外,在基材1的面1b涂布前述光学用粘合剂组合物A,在片上成形,在加热、干燥后,根据需要在涂膜的表面附设剥离薄膜,除此之外与上述同样进行,也可以制作本实施方式的光学层叠体。
包含着色剂的粘合剂层2如上所述,对可见光具有光吸收。本实施方式的光学层叠体的总透光率例如为80%以下,可以为70%以下、60%以下、50%以下、40%以下、30%以下、20%以下、10%以下或5%以下。
本实施方式的光学层叠体可以直至使用时为止在粘合剂层上设置剥离薄膜。此外,本实施方式的光学层叠体可以在基材1的未层叠粘合剂层2的面1a(在面1a经防反射处理和/或防眩光处理的情况下为该处理面)层叠有表面保护薄膜。表面保护薄膜在下述方面是适宜的:在前述光学层叠体、包含其的光学产品的制造、输送、出货时防止损伤、污物附着。
本实施方式的光学层叠体除了基材1、粘合剂层2(粘合剂层A)、剥离薄膜、表面保护薄膜以外,还可以在不损害本发明的效果的范围内,在表面或任意的层间具有其他层,例如除基材1以外的基材、除粘合剂层2以外的粘合剂层、中间层、底涂层等。
<自发光型显示装置>
本发明的第四方面的自发光型显示装置是:通过将微小且数量多的发光元件排列在布线基板上,利用与其连接的发光控制手段使各发光元件选择性地发光,从而能够利用各发光元件的明灭直接在显示画面上显示文字、图像、影像等视觉信息的显示装置。作为自发光型显示装置,可列举出:Mini/Micro LED显示装置、有机EL(电致发光)显示装置。本发明的第三方面的光学层叠体特别适宜用于制造Mini/Micro LED显示装置。
图5~7是示出本发明的第四方面的自发光型显示装置(Mini/Micro LED显示装置)的一个实施方式的示意图(剖视图)。
在图5中,自发光型显示装置(Mini/Micro LED显示装置)30包括:在基板4的单面排列有多个LED芯片6的显示面板、以及本发明的第三方面的光学层叠体20。前述显示面板上的排列有LED芯片6的面与光学层叠体20的粘合剂层2层叠。在图6中,自发光型显示装置(Mini/Micro LED显示装置)31在自发光型显示装置(Mini/Micro LED显示装置)30的面1a实施了防反射处理和/或防眩光处理3。在图7中,自发光型显示装置(Mini/Micro LED显示装置)32在自发光型显示装置(Mini/Micro LED显示装置)30的面1a作为防反射处理和/或防眩光处理形成有防眩光层3a。
在本实施方式中,在显示面板的基板4上层叠有用于对各LED芯片6发送发光控制信号的金属布线层5。会发出红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各种颜色的光的各LED芯片6在显示面板的基板4上经由金属布线层5交替排列。金属布线层5由铜等金属形成,会反射各LED芯片6的发光,降低图像的辨识性。此外,RGB的各色的各LED芯片6所发出的光会发生混色,对比度降低。
在本实施方式的Mini/Micro LED显示装置中,由粘合剂层2对排列在显示面板上的各LED芯片6进行封装。粘合剂层2由于由包含(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物A的光学用粘合剂组合物A形成,因此在超过50℃的区域储能模量降低,形成高流动性,能够充分追随LED芯片6间的微细的高度差而无间隙地进行封装。此外,在室温(例如25℃)附近,显示出高的储能模量,硬且加工性变良好。
此外,粘合剂层2由于包含着色剂,因此在可见光区域具有足够的遮光性。由于利用遮光性高的粘合剂层2对各LED芯片6间的微细的高度差无间隙地进行封装,因此能够防止由金属布线层5导致的反射,能够防止各LED芯片6之间的混色,提高对比度。
如上所述,本实施方式的光学层叠体由于粘合剂层包含着色剂,因此即使在将金属被粘物层叠于粘合剂层的情况下,也能够防止金属表面的反射、光泽。在本实施方式的光学层叠体的粘合剂层上层叠有金属被粘物时的基材表面1a的5°正反射的可见光区域的反射率优选为50%以下,更优选为30%以下,进一步优选为15%以下,特别优选为10%以下。在本实施方式的光学层叠体的粘合剂层上层叠有金属被粘物时的基材表面1a的光泽度(基于JIS Z8741-1997)优选为100%以下,更优选为80%以下,进一步优选为60%以下,特别优选为50%以下。
需要说明的是,作为上述金属被粘物,可以使用铜、铝、不锈钢等。
在本实施方式的Mini/Micro LED显示装置31中,对基材1的面1a实施了防反射处理和/或防眩光处理3,防止了基材表面1a由外部光线的反射、影像反射等导致的辨识性降低,或调节了光泽度等美观性。此外,在本实施方式的Mini/Micro LED显示装置32中,在基材1的面1a形成了防眩光处理3a,防止了基材表面1a由外部光线的反射、影像反射等导致的辨识性降低,或调节了光泽度等美观性。本实施方式的Mini/Micro LED显示装置32的防眩光层3a的平均倾角θa(°)与上述同样。
本实施方式的自发光型显示装置可以具备除显示面板及光学层叠体以外的光学构件。作为上述光学构件,没有特别限定,可列举出:偏光板、相位差板、防反射薄膜、视场角调节薄膜、光学补偿薄膜等。需要说明的是,光学构件也包括一边保持显示装置、输入装置的辨识性一边承担装饰、保护的作用的构件(装饰薄膜、装饰薄膜、表面保护板等)。
本实施方式的Mini/Micro LED显示装置可以通过将在基板的单面排列有多个LED芯片的显示面板与本发明的第三方面的光学层叠体的粘合剂层2贴合来制造。
具有显示面板和粘合剂层的光学层叠体的粘贴优选通过在加热和/或加压下层叠来实施。具体而言,上述贴合优选在50℃以上进行加热加压。通过在50℃以上进行加热加压,粘合剂层形成高流动性,能够充分追随排列在基板上的LED芯片的高度差,无间隙地密合。加热在50℃以上进行,优选在60℃以上、更优选在70℃以上进行。对加压没有特别限定,例如以1.5atm以上、优选以2atm以上、更优选以3atm以上进行。加热加压例如可以使用高压釜等进行。由此制造的Mini/Micro LED显示装置在恢复至室温(25℃)后,粘合剂层的储能模量升高,加工性、粘接可靠性提高。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行更详细的说明,但本发明并不限定于这些实施例。需要说明的是,下述制造例中的各种特性利用下述方法进行评价或测定。
(表面形状测定)
用粘合剂在防眩光性薄膜的未形成防眩光层的面贴合松浪玻璃工业株式会社制造的玻璃板(厚度1.3mm),使用高精度微细形状测定器(商品名;Surfcorder ET4000、株式会社小坂研究所制造)在截断值0.8mm的条件下测定前述防眩光层的表面形状,求出平均倾角θa。需要说明的是,前述高精度微细形状测定器会自动算出前述平均倾角θa。前述平均倾角θa基于JIS B 0601(1994年版)。
(雾度)
利用JIS K 7136中规定的方法,以光从防眩光性薄膜的防眩光层面入射雾度仪(株式会社村上色彩技术研究所制造、商品名“HN-150”)的方式进行设置,测定雾度值。
(粘合片的可见光透过率)
将一个面的剥离薄膜自粘合片剥离,在露出面贴合无碱玻璃。然后,将另一面的剥离薄膜自粘合片剥离,得到在无碱玻璃板上贴合有粘合片的试样。使用该试样,利用可见-紫外分光光度计(Hitachi High-Technologies Corporation制造、商品名“U-4100”)测定评价用样品的透过光谱。以无碱玻璃(单质)作为基线,将评价用样品的透过率(透过光量)相对于无碱玻璃的透过率(透过光量)之比作为粘合片的透过率。根据粘合片的透过光谱,算出波长550nm的透过率TVIS
(防眩光性薄膜的可见光透过率)
将防眩光性薄膜以光从防眩光层侧入射的方式设置于分光光度计U4100(HitachiHigh-Technologies Corporation制造),测定可见光区域的透过率(%)。该透过率为利用JIS Z 8701的2度视场(C光源)测定并进行了视感度校正的Y值。
制造例1
(防眩光性薄膜的制备)
作为防眩光层中包含的树脂,准备紫外线固化型氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂(DIC株式会社制造、商品名“UNIDIC 17-806”、固体成分80%)100重量份。相对于前述树脂的树脂固体成分100重量份,混合作为光扩散性微粒的苯乙烯交联颗粒(综研化学株式会社制造、商品名“MX-350H”、重量平均粒径:3.5μm、折射率1.59)14重量份、作为触变赋予剂的属于有机粘土的合成蒙脱石(KUNIMINE INDUSTRIES CO.,LTD.制造、商品名“SUMECTON SAN”)2.5重量份、光聚合引发剂(BASF公司制造、商品名“OMNIRAD907”)5重量份、流平剂(DIC株式会社制造、商品名“MEGAFAC F-556”、固体成分100%)0.5重量份。将该混合物用甲苯/乙酸乙酯混合溶剂(重量比90/10)稀释至固体成分浓度为30重量%,制备光扩散元件形成材料(涂覆液)。
在可以作为保护层发挥功能的三乙酰纤维素(TAC)薄膜(富士胶片株式会社制造、产品名“TG60UL”、厚度:60μm)的单面,使用棒涂布机涂布防眩光层形成材料(涂覆液),形成涂膜。然后,将形成有该涂膜的透明TAC薄膜基材输送至干燥工序。在干燥工序中,通过在110℃下加热1分钟来干燥前述涂膜。然后,用高压汞灯照射累积光量300mJ/cm2的紫外线,对前述涂膜进行固化处理,在TAC薄膜的单面形成厚度5.0μm的光扩散元件,得到防眩光性薄膜1。防眩光性薄膜1的雾度值为42%。防眩光性薄膜1的防眩光层的θa(°)为1.22。防眩光性薄膜1的可见光透过率为90%。
制造例2
(防眩光性薄膜的制备)
作为光扩散性微粒,添加无定形二氧化硅(Fuji Silysia chemical Ltd.制造、商品名“SYLOPHOBIC 100”、重量平均粒径:2.6μm)14重量份,使固化处理后的厚度为7.0μm,除此之外通过与制造例1同样的方法在TAC薄膜的单面形成光扩散元件,得到防眩光性薄膜2。防眩光性薄膜2的雾度值为11%。防眩光性薄膜2的防眩光层的θa(°)为1.43。防眩光性薄膜2的可见光透过率为91%。
制造例3
(防眩光性薄膜的制备)
作为防眩光层形成材料中包含的树脂,准备紫外线固化型氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂(DIC株式会社制造、商品名“UNIDIC 17-806”、固体成分80%)100重量份。相对于前述树脂的树脂固体成分100重量份,作为防眩光层形成颗粒混合无定形二氧化硅(Fuji Silysiachemical Ltd.制造、商品名“SYLOPHOBIC 702”)7重量份、无定形二氧化硅(Fuji Silysiachemical Ltd.制造、商品名“SYLOPHOBIC 100”)6.5重量份、光聚合引发剂(BASF公司制造、商品名“OMNIRAD184”)5重量份、流平剂(DIC株式会社制造、商品名“MEGAFAC F-556”)0.5重量份。用甲苯将该混合物稀释至固体成分浓度为30%,制备防眩光层形成材料(涂覆液)。
作为透光性基材,准备透明塑料薄膜基材(TAC薄膜、富士薄膜株式会社制造、商品名“TD80UL”、厚度:80μm)。使用棒涂布机在前述透明塑料薄膜基材的单面将前述防眩光层形成材料(涂覆液)形成涂膜。然后,将形成有该涂膜的透明塑料薄膜基材输送至干燥工序。在干燥工序中,通过在110℃下加热1分钟来干燥前述涂膜。然后,用高压汞灯照射累积光量300mJ/cm2的紫外线,对前述涂膜进行固化处理,形成厚度5.0μm的防眩光层,得到防眩光性薄膜3。防眩光性薄膜3的防眩光层的θa(°)为3.5。防眩光性薄膜3的可见光透过率为91%。
制造例4
(防眩光性薄膜的制备)
作为防眩光层形成颗粒,添加无定形二氧化硅(Fuji Silysia chemical Ltd.制造、商品名“SYLOPHOBIC 702”)6.5重量份、无定形二氧化硅(Fuji Silysia chemical Ltd.制造、商品名“SYLOPHOBIC 200”)6.5重量份,增粘剂(Co-op Chemical Co.,Ltd.制造、商品名“LUCENTITE SAN”)2.5重量份,使固化处理后的厚度为8.0μm,除此之外按与制造例3同样的方法得到防眩光性薄膜4。防眩光性薄膜4的防眩光层的θa(°)为2.3。防眩光性薄膜4的可见光透过率为91%。
制造例5
(高分子RAFT溶液A1的制备)
向具备冷凝管、氮气导入管、温度计和搅拌装置的反应容器中投加作为单体成分的丙烯酸环己酯(CHA)50重量份、丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯(TMCHA)50质量份、作为RAFT剂的三硫代碳酸二苄酯(DBTC)0.5重量份、作为聚合溶剂的乙酸乙酯100重量份,投入作为热聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)0.2重量份,在氮气气氛下进行溶液聚合,由此得到Mw为18万的高分子RAFT溶液A1。
(含有丙烯酸类三嵌段共聚物的粘合剂溶液B1的制备)
向具备冷凝管、氮气导入管、温度计和搅拌装置的反应容器中投加作为单体成分的丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)97重量份、丙烯酸4-羟丁酯(4HBA)3重量份、上述得到的高分子RAFT溶液A1 100重量份、作为聚合溶剂的乙酸乙酯100重量份,投入作为热聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)0.2重量份,在氮气气氛下进行溶液聚合,由此得到含有Mw为40万、Mw/Mn为4.3的ABA型丙烯酸类三嵌段共聚物的粘合剂溶液B1。
在基于FOX公式的计算玻璃化转变温度(Tg)中,ABA型丙烯酸类三嵌段共聚物的链段A的Tg为32℃、链段B的Tg为-70℃。
上述产物的重均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)的测定按基于以下测定条件的凝胶渗透色谱(GCP法)的标准聚苯乙烯换算进行测定。
·测定装置:HLC-8320GPC(东曹株式会社制造)
·色谱柱:TSKgelGMH-H(S)、(东曹株式会社制造)
·移动相溶剂:四氢呋喃
·流量:1.0cm3/min
·柱温:40℃
制造例6
(预聚物的聚合)
向具备温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气导入管的可拆式烧瓶中投入丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)22重量份、丙烯酸月桂酯(LA)60重量份、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)10重量份、丙烯酸4-羟丁酯8重量份、作为聚合引发剂的IRGACURE 651 0.1重量份后,通入氮气,边搅拌边进行约1小时的氮气置换。然后,以5mW/cm2照射UVA进行聚合,将反应率调节为5~15%,得到丙烯酸类预聚物溶液。
(粘合剂组合物的制备)
向上述得到的丙烯酸类预聚物溶液(使预聚物总量为100重量份)中加入丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)37重量份、作为多官能单体的1,6-己烷二醇二丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制造、商品名“NK Ester A-HD-N”)0.1重量份、作为硅烷偶联剂的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Silicone制造、商品名“KBM-403”)0.3重量份以及作为光聚合引发剂的2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(BASF制造、商品名“IRGACURE 651”)0.1量部,制备光聚合性的粘合剂组合物溶液。
实施例1
(黑色粘合剂组合物的制备)
向含有制造例5中得到的丙烯酸类三嵌段共聚物的粘合剂溶液B1中,相对于制造例5中使用的单体总量100重量份,加入0.5重量份的黑色染料(ORIENT CHEMICALINDUSTRIES CO.,LTD.制造“VALIFAST BLACK3810”),制备黑色溶剂型粘合剂组合物溶液1。
(粘合片的制备)
以在表面设置了有机硅类脱模层的厚度75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(三菱化学株式会社制造“DIAFOIL MRF75”)作为基材,在基材上涂布上述制备的黑色溶剂型粘合剂组合物溶液1,在130℃下干燥3分钟,形成厚度150μm的粘合剂层。在该粘合剂层上贴合单面经有机硅剥离处理的厚度75μm的PET薄膜(三菱化学株式会社制造“DIAFOILMRE75”),以无基材粘合片的形态得到在双面附设有剥离薄膜的粘合片1。
粘合片1的可见光透过率小于1%。
(光学层叠体的制备)
将自切成20mm×20mm的上述得到的粘合片1剥离一侧的剥离薄膜而露出的粘合面粘贴在45mm×50mm的玻璃板(可见光透过率:93%)的中央部,由此得到由玻璃板/粘合片1/剥离薄膜构成的光学层叠体1。
实施例2
(黑色粘合剂组合物的制备)
加入黑色染料(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO.,LTD.制造“VALIFAST BLACK3810”)1.0重量份,除此之外与实施例1同样进行,制备黑色溶剂型粘合剂组合物溶液2。
(粘合片的制备)
在基材上涂布上述制备的黑色溶剂型粘合剂组合物溶液2,除此之外与实施例1同样进行,以无基材粘合片的形态得到在双面附设有剥离薄膜的粘合片2。
粘合片2的可见光透过率小于1%。
(光学层叠体的制备)
使用上述得到的粘合片2,除此之外与实施例1同样进行,得到由玻璃板/粘合片2/剥离薄膜构成的光学层叠体2。
实施例3
(黑色粘合剂组合物的制备)
加入黑色染料(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO.,LTD.制造“VALIFAST BLACK3810”)2.0重量份,除此之外与实施例1同样进行,制备黑色溶剂型粘合剂组合物溶液3。
(粘合片的制备)
在基材上涂布上述制备的黑色溶剂型粘合剂组合物溶液3,除此之外与实施例1同样进行,以无基材粘合片的形态得到在双面附设有剥离薄膜的粘合片3。
粘合片3的可见光透过率小于1%。
(光学层叠体的制备)
使用上述得到的粘合片3,除此之外与实施例1同样进行,得到由玻璃板/粘合片3/剥离薄膜构成的光学层叠体3。
比较例1
(粘合片的制备)
代替黑色溶剂型粘合剂组合物溶液1,在基材上涂布制造例5中制备的粘合剂溶液B1,除此之外与实施例1同样进行,以无基材粘合片的形态得到在双面附设有剥离薄膜的粘合片4。
粘合片4的可见光透过率为90%。
(光学层叠体的制备)
使用上述得到的粘合片4,除此之外与实施例1同样进行,得到由玻璃板/粘合片4/剥离薄膜构成的光学层叠体4。
比较例2
(粘合片的制备)
在经脱模处理的PET薄膜(轻剥离隔离膜)上,以干燥后厚度为150μm的方式涂布制造例6中得到的光聚合性的粘合剂组合物溶液,进行加热干燥,得到粘合剂层。在该粘合剂层上层叠粘贴另一PET薄膜(重剥离隔离膜),得到在双面附设有隔离膜的光固化性的粘合片。从该粘合片的单侧,使用黑光灯(东芝株式会社制造、商品名“FL15BL”)以照度5mW/cm2、累积光量1300mJ/cm2的条件照射紫外线。由此,以无基材粘合片的形态得到作为上述粘合剂组合物的固化物的光交联性粘合剂被上述PET薄膜(轻剥离隔离膜、重剥离隔离膜)夹持的厚度150μm的粘合片5。
需要说明的是,上述黑光灯的照度的值为基于峰值灵敏度波长约350nm的工业用UV检测器(TOPCON CORPORATION制造、商品名:UVR-T1、受光部型号UD-T36)的测定值。
粘合片5的可见光透过率为90%。
(光学层叠体的制备)
使用上述得到的粘合片5,除此之外与实施例1同样进行,得到由玻璃板/粘合片5/剥离薄膜构成的光学层叠体5。
(评价)
使用上述实施例和比较例中得到的光学层叠体进行以下评价。以下示出评价方法。
(1)高度差追随性的评价
(凹凸被粘物的制作)
将TAC薄膜(厚度60μm)与粘合剂(厚度20μm)的层叠体贴合于45mm×50mm的玻璃板后,使用CO2激光器(波长10.6μm、激光直径〇μm)以长度方向150μm间距、宽度方向225μm间距对中央的10mm×10mm的范围内进行直线蚀刻加工,由此得到TAC薄膜与粘合剂层被加工成格子状的凹凸形状的被粘物A。
该被粘物A模拟的是在基板上排列有多个LED芯片的LED面板。
(真空贴合)
使用真空贴合装置(Climb Products制造、SE340aaH),以粘合片能够完全被覆被粘物A的加工范围内的精度,将剥离实施例1~3和比较例1、2中制备的光学层叠体1~5的剥离薄膜而露出的粘合面与被粘物A的加工面贴合,分别得到由玻璃板/粘合片1~5/被粘物A构成的评价用样品1~5。
(高度差追随性的评价)
在评价用样品1~5中,利用在粘合片成功追随凹凸形状的图案部分时被粘物A的加工部看起来是透明的、而未成功追随的部分看起来是白色的性质,利用定点相机拍摄来计算白色部的面积,对高度差追随性进行评价。
高度差追随性(%)=100-{[评价时的白色部的面积]/[贴合前的白色部的面积=1cm2]×100}
高度差追随性在高压釜(在50℃、0.5MPa条件下60分钟)后阶段实施测定。结果示于表1。
(2)可见光透过率
将上述实施例和比较例中得到的光学层叠体以光从玻璃板侧入射的方式设置于分光光度计U4100(Hitachi High-Technologies Corporation制造),测定可见光区域的透过率(%)。该透过率为利用JIS Z 8701的2度视场(C光源)进行测定并进行了视感度校正的Y值。结果示于表1。
(3)反射率
制作在黑色的亚克力板上粘贴层叠铝箔而得的板。将剥离上述实施例和比较例中得到的光学层叠体的剥离薄膜而露出的粘合面层叠在上述板的铝箔侧,制成样品。将所得样品以防眩光性薄膜/TAC薄膜位于光源侧的方式设置于分光光度计U4100(Hitachi High-Technologies Corporation制造),测定5°正反射的可见光区域的反射率(%)。结果示于表1。
[表1]
(表1)
高度差追随性 透过率 反射率
实施例1 98% <1% 4%
实施例2 98% <1% 4%
实施例3 95% <1% 4%
比较例1 90% 90% 72%
比较例2 0% 90% 72%
(1)储能模量[G’25、G’50、G’25/G’50]以及tanδ的峰值温度和极大值
对于上述实施例1和比较例1、2中得到的粘合片1、4和5,测定或评价了25℃下的储能模量(G’25)、50℃下的储能模量(G’50)以及它们之比(G’25/G’50)、tanδ的峰值温度和极大值。以下示出测定或评价的方法。测定或评价的结果示于表2。
25℃、50℃下的储能模量以及tanδ的峰值温度和极大值通过动态粘弹性测定求出。
以将多个粘合片层叠成厚度约1.5mm而成的试样作为测定用试样。使用Rheometric Scientific Inc.制造的“Advanced Rheometric Expansion System(ARES)”,利用以下的条件进行动态粘弹性测定,自测定结果读取25℃、50℃下的储能模量(G’25、G’50)以及tanδ的峰值温度和极大值。
(测定条件)
变形模式:扭转
测定频率:1Hz
升温速度:5℃/分钟
测定温度:-100~150℃的范围
形状:平行板8.0mmφ
[表2]
(表2)
Figure BDA0003870891000000591
实施例4
(光学层叠体的制备)
将自切成20mm×20mm的实施例1中得到的粘合片1剥离一侧的剥离薄膜而露出的粘合面粘贴在切成45mm×50mm的制造例1中得到的防眩光性薄膜1的未形成防眩光层的面的中央部,由此得到由防眩光性薄膜1/粘合片1/剥离薄膜构成的光学层叠体6。
实施例5~7
(光学层叠体的制备)
代替防眩光性薄膜1而使用制造例2~4中得到的防眩光性薄膜2~4,除此之外与实施例4同样进行,分别得到由防眩光性薄膜2~4/粘合剂片1/剥离薄膜构成的光学层叠体7~9。
以下附记本发明的各种变形。
[附记1]一种光学用粘合剂组合物,其特征在于,前述光学用粘合剂组合物含有(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物和着色剂,
前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物具备:
具有0℃以上且100℃以下的玻璃化转变温度的高Tg链段、以及
具有-100℃以上且低于0℃的玻璃化转变温度的低Tg链段,
前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物在0℃以上的区域和低于0℃的区域分别具有tanδ的峰。
在此,前述玻璃化转变温度是根据构成各链段的单体成分组成利用FOX公式算出的。
[附记2]根据附记1所述的光学用粘合剂组合物,其中,前述0℃以上的区域中的tanδ的极大值为0.5~3.0。
[附记3]根据附记1或2所述的光学用粘合剂组合物,其中,前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物为ABA型三嵌段共聚物。
[附记4]根据附记3所述的光学用粘合剂组合物,其中,在前述ABA型三嵌段共聚物中,A链段为前述高Tg链段,B链段为前述低Tg链段。
[附记5]根据附记1~4中的任一项所述的光学用粘合剂组合物,其中,作为构成前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物中的前述高Tg链段的单体成分,含有选自由具有碳数为1~3的直链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、具有碳数为3或4的支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯及脂环式单体组成的组中的至少1种。
[附记6]根据附记5所述的光学用粘合剂组合物,其中,作为构成前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物中的前述高Tg链段的单体成分,含有具有碳数为3或4的支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。
[附记7]根据附记5所述的光学用粘合剂组合物,其中,前述脂环式单体含有具有任选具有取代基的碳数为4~10的环烷基的(甲基)丙烯酸环烷基酯。
[附记8]根据附记1~7中的任一项所述的光学用粘合剂组合物,其中,作为构成前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物中的前述低Tg链段的单体成分,含有选自由具有碳数为4~18的直链或支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯及含羟基单体组成的组中的至少1种。
[附记9]根据附记1~8中的任一项所述的光学用粘合剂组合物,其中,相对于构成前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物中的前述低Tg链段的单体成分总量(100重量%),含有1重量%以上的含羟基单体。
[附记10]根据附记1~9中的任一项所述的光学用粘合剂组合物,其中,前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物的重均分子量为20万以上。
[附记11]根据附记1~10中的任一项所述的光学用粘合剂组合物,其中,前述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物的分子量分布大于1且为5以下。
[附记12]根据附记1~11中的任一项所述的光学用粘合剂组合物,其25℃下的储能模量与50℃下的储能模量之比(25℃下的储能模量/50℃下的储能模量)为3以上。
[附记13]根据附记1~12中的任一项所述的光学用粘合剂组合物,其25℃下的储能模量为1MPa以上,50℃下的储能模量为0.5MPa以下。
[附记14]根据附记1~13中的任一项所述的光学用粘合剂组合物,其中,前述着色剂的波长400~700nm的透过率的最大值为80%以下。
[附记15]一种粘合剂层,其由附记1~14中的任一项所述的光学用粘合剂组合物形成。
[附记16]一种光学层叠体,其包括基材和附记15所述的粘合剂层。
[附记17]根据附记16所述的光学层叠体,其中,前述基材的未层叠前述着剂层的面进行了防反射处理和/或防眩光处理。
[附记18]根据附记17所述的光学层叠体,其中,前述防眩光防止处理为在前述基材的单面设置的防眩光层。
[附记19]根据附记18所述的光学层叠体,其中,前述防眩光层使用包含树脂、颗粒及触变赋予剂的防眩光层形成材料来形成,
前述防眩光层通过前述颗粒及前述触变赋予剂发生聚集,从而在前述防眩光层的表面具有形成凸状部的聚集部。
[附记20]根据附记19所述的光学层叠体,其中,在前述防眩光层表面的凸状部,平均倾角θa(°)为0.1~1.5的范围。
[附记21]根据附记16~20中的任一项所述的光学层叠体,其进一步在前述基材的未层叠前述粘合剂层的面层叠有表面保护薄膜。
[附记22]一种自发光型显示装置,前述自发光型显示装置包括:
在基板的单面排列有多个发光元件的显示面板、以及
附记16~21中的任一项所述的光学层叠体,
前述显示面板的排列有发光元件的面与前述光学层叠体的前述粘合剂层层叠。
[附记23]根据附记22所述的自发光型显示装置,其中,前述显示面板为在基板的单面排列有多个LED芯片的LED面板。
产业上的可利用性
本发明的光学用粘合剂组合物和光学层叠体适于封装Mini/Micro LED等自发光型显示装置的发光元件。
附图标记说明
10 粘合剂层(粘合片)
20、21、22 光学层叠体
1 基材
2 粘合剂层
S1、S2 剥离薄膜
3 防反射处理和/或防眩光处理
3a 防眩光层
30、31、32 自发光型显示装置(Mini/Micro LED显示装置)
4 基板
5 金属布线层
6 发光元件(LED芯片)。

Claims (23)

1.一种光学用粘合剂组合物,其特征在于,所述光学用粘合剂组合物含有(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物和着色剂,
所述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物具备:
具有0℃以上且100℃以下的玻璃化转变温度的高Tg链段、以及
具有-100℃以上且低于0℃的玻璃化转变温度的低Tg链段,
所述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物在0℃以上的区域和低于0℃的区域分别具有tanδ的峰,
在此,所述玻璃化转变温度是根据构成各链段的单体成分组成利用FOX公式算出的。
2.根据权利要求1所述的光学用粘合剂组合物,其中,所述0℃以上的区域中的tanδ的极大值为0.5~3.0。
3.根据权利要求1或2所述的光学用粘合剂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物为ABA型三嵌段共聚物。
4.根据权利要求3所述的光学用粘合剂组合物,其中,在所述ABA型三嵌段共聚物中,A链段为所述高Tg链段,B链段为所述低Tg链段。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的光学用粘合剂组合物,其中,作为构成所述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物中的所述高Tg链段的单体成分,含有选自由具有碳数为1~3的直链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、具有碳数为3或4的支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯及脂环式单体组成的组中的至少1种。
6.根据权利要求5所述的光学用粘合剂组合物,其中,作为构成所述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物中的所述高Tg链段的单体成分,含有具有碳数为3或4的支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。
7.根据权利要求5所述的光学用粘合剂组合物,其中,所述脂环式单体含有具有任选具有取代基的碳数为4~10的环烷基的(甲基)丙烯酸环烷基酯。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的光学用粘合剂组合物,其中,作为构成所述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物中的所述低Tg链段的单体成分,含有选自由具有碳数为4~18的直链或支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯及含羟基单体组成的组中的至少1种。
9.根据权利要求1~8中的任一项所述的光学用粘合剂组合物,其中,相对于构成所述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物中的所述低Tg链段的单体成分总量(100重量%),含有1重量%以上的含羟基单体。
10.根据权利要求1~9中的任一项所述的光学用粘合剂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物的重均分子量为20万以上。
11.根据权利要求1~10中的任一项所述的光学用粘合剂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸类嵌段共聚物的分子量分布大于1且为5以下。
12.根据权利要求1~11中的任一项所述的光学用粘合剂组合物,其25℃下的储能模量与50℃下的储能模量之比、即25℃下的储能模量/50℃下的储能模量为3以上。
13.根据权利要求1~12中的任一项所述的光学用粘合剂组合物,其25℃下的储能模量为1MPa以上,50℃下的储能模量为0.5MPa以下。
14.根据权利要求1~13中的任一项所述的光学用粘合剂组合物,其中,所述着色剂的波长400~700nm的透过率的最大值为80%以下。
15.一种粘合剂层,其由权利要求1~14中的任一项所述的光学用粘合剂组合物形成。
16.一种光学层叠体,其包括基材和权利要求15所述的粘合剂层。
17.根据权利要求16所述的光学层叠体,其中,所述基材的未层叠所述着剂层的面进行了防反射处理和/或防眩光处理。
18.根据权利要求17所述的光学层叠体,其中,所述防眩光处理为在所述基材的单面设置的防眩光层。
19.根据权利要求18所述的光学层叠体,其中,所述防眩光层使用包含树脂、颗粒及触变赋予剂的防眩光层形成材料来形成,
所述防眩光层通过所述颗粒及所述触变赋予剂发生聚集,从而在所述防眩光层的表面具有形成凸状部的聚集部。
20.根据权利要求19所述的光学层叠体,其中,在所述防眩光层表面的凸状部,平均倾角θa(°)为0.1~1.5的范围。
21.根据权利要求16~20中的任一项所述的光学层叠体,其进一步在所述基材的未层叠所述粘合剂层的面层叠有表面保护薄膜。
22.一种自发光型显示装置,所述自发光型显示装置包括:
在基板的单面排列有多个发光元件的显示面板、以及
权利要求16~21中的任一项所述的光学层叠体,
所述显示面板的排列有发光元件的面与所述光学层叠体的所述粘合剂层层叠。
23.根据权利要求22所述的自发光型显示装置,其中,所述显示面板为在基板的单面排列有多个LED芯片的LED面板。
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