CN116802246A - 可折叠设备用光学粘合片 - Google Patents

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CN116802246A CN202280011295.5A CN202280011295A CN116802246A CN 116802246 A CN116802246 A CN 116802246A CN 202280011295 A CN202280011295 A CN 202280011295A CN 116802246 A CN116802246 A CN 116802246A
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Abstract

作为本发明的可折叠设备用光学粘合片的光学粘合片S具有粘合剂层(10)。粘合剂层(10)在25℃下具有20kPa~50kPa的剪切储能模量。在将粘合剂层(10)在粘贴于被粘物、然后在50℃、0.5MPa和15分钟的条件下进行加热加压处理且然后在25℃下静置72小时后,在25℃下粘合剂层(10)对该被粘物具有第一粘合力Xa。在将粘合剂层(10)在粘贴于被粘物、进行所述加热加压处理和所述静置后,在60℃下粘合剂层(10)对该被粘物具有第二粘合力Xb。第一粘合力Xa和第二粘合力Xb满足0.5≤Xb/Xa≤1.0。

Description

可折叠设备用光学粘合片
技术领域
本发明涉及一种可折叠设备用光学粘合片。
背景技术
显示面板例如具有包含像素面板、触控面板、偏光板和保护膜等的层叠结构。这样的显示面板的制造过程中,为了将层叠结构中包含的元件彼此接合,例如使用透明粘合片(光学粘合片)。另一方面,例如对于智能手机用途和平板终端用途,正在开发能够反复弯折(可折叠)的显示面板。在可折叠的显示面板中,叠层结构中的各元件被制作成能够反复弯折,这样的元件间的接合使用光学粘合片。关于可折叠显示面板等可折叠设备用的光学粘合片,例如记载于下述的专利文献1中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-111754号公报
发明内容
发明所要解决的问题
对于可折叠设备中的光学粘合片,要求表现出对被粘物的充分的胶粘可靠性。然而,在设备的弯折部位,以往容易产生光学粘合片从被粘物剥离。这是因为当设备被弯折时,在该弯折部位剪切应力等应力局部作用于光学粘合片。并且,在以往的光学粘合片中,因温度变化所产生的粘合力变化相对较大,因此无法在整个比较大的温度范围(例如,包含常温区域和更高的温度区域)内获得不发生上述剥离的胶粘可靠性。在弯折部位的上述剥离的发生导致设备功能不良,因此是不令人满意的。
本发明提供一种可折叠设备用的光学粘合片,其适于抑制从弯折的被粘物的剥离。
用于解决问题的手段
本发明[1]包含一种可折叠设备用光学粘合片,所述可折叠设备用光学粘合片具有粘合剂层,所述粘合剂层在25℃下具有20kPa以上且50kPa以下的剪切储能模量,在将所述粘合剂层粘贴于被粘物、然后在50℃、0.5MPa和15分钟的条件下进行加热加压处理且然后在25℃下静置72小时后,在25℃下所述粘合剂层对该被粘物具有第一粘合力Xa,在将所述粘合剂层粘贴于所述被粘物、进行所述加热加压处理和所述静置后,在60℃下所述粘合剂层对该被粘物具有第二粘合力Xb,所述第一粘合力Xa和所述第二粘合力Xb满足0.5≤Xb/Xa≤1.0。
如上所述,本发明的光学粘合片的粘合剂层在25℃下具有20kPa以上且50kPa以下的剪切储能模量。具有该程度的柔软性的粘合剂层适于确保被粘物间的接合所需的凝集力,同时在将贴合有该粘合剂层的被粘物被弯折时,缓和在该弯折部位局部作用于粘合剂层的应力。因此,本光学粘合片适于抑制从弯折的被粘物的剥离。
如上所述,本光学粘合片的粘合剂层的第一粘合力Xa(常温区域内的粘合力)和第二粘合力Xb(相比于常温为高温侧的温度区域内的粘合力)满足0.5≤Xb/Xa≤1。第二粘合力Xb相对于第一粘合力Xa的比率(Xb/Xa)为约0.5以上且第二粘合力Xb大的构成适于在常温区域和更高的温度区域内确保稳定的粘合力从而抑制上述的剥离。
本发明[2]包含上述[1]所述的可折叠设备用光学粘合片,其中,在将所述粘合剂层粘贴于所述被粘物、进行所述加热加压处理和所述静置后,在85℃下所述粘合剂层对该被粘物具有第三粘合力Xc,所述第一粘合力Xa和所述第三粘合力Xc满足0.5≤Xc/Xa≤0.8。
这样的构成(第三粘合力Xc高至第三粘合力Xc相对于第一粘合力Xa的比率为约0.5以上的构成)对于在常温区域和更高的温度区域内确保稳定的粘合力从而抑制上述的剥离是优选的。
本发明[3]包含上述[1]或[2]所述的可折叠设备用光学粘合片,其中,在将所述粘合剂层粘贴于所述被粘物、进行所述加热加压处理和所述静置后,在25℃以上且85℃以下的温度范围内所述粘合剂层对该被粘物具有的最小粘合力为10N/25mm以上。
这样的构成对于在整个常温区域和更高的温度区域内抑制上述的剥离而言是优选的,对于实现良好的胶粘可靠性而言是优选的。
本发明[4]包含上述[3]所述的可折叠设备用光学粘合片,其中,所述粘合剂层在60℃以上具有所述最小粘合力。
这样的构成对于在常温区域内实现良好的胶粘可靠性而言是优选的。
本发明[5]包含上述[1]至[4]中任一项所述的可折叠设备用光学粘合片,其中,在将所述粘合剂层粘贴于所述被粘物、然后在25℃下静置2分钟后,在25℃下所述粘合剂层对该被粘物具有的粘合力为0.5N/25mm以上且12N/25mm以下。
25℃下的上述粘合力为0.5N/25mm以上的构成适于在光学粘合片对被粘物的贴合操作中,确保粘合剂层具有该操作所需的粘合力,从而实现光学粘合片对被粘物的良好的暂时固定。25℃下的上述粘合力为12N/25mm以下的构成适于在上述贴合操作中确保粘合剂层的轻剥离性从而确保可返工性。
附图说明
图1为本发明的光学粘合片的一个实施方式的剖视示意图。
图2表示本发明的光学粘合片的使用方法的一例。图2A表示将光学粘合片贴合于第一被粘物的工序,图2B表示经由光学粘合片将第一被粘物与第二被粘物接合的工序,图2C表示熟化工序。
图3为表示实施例1和比较例1的各粘合片的粘合力的图。
具体实施方式
如图1所示,作为本发明的可折叠设备用光学粘合片的一个实施方式的粘合片S具有粘合剂层10。粘合片S具有规定厚度的片形状,在与厚度方向垂直的方向(面方向)上延伸。在图1中,在粘合片S的两面上贴合有剥离膜L1、L2(剥离衬垫)。剥离膜L1配置在粘合片S的厚度方向T的一个面上。剥离膜L2配置在粘合片S的厚度方向T的另一个面上。带剥离膜的粘合片S例如采用卷筒的形态(省略图示)。
这样的粘合片S为配置在可折叠设备中的光通过部位的透明粘合片(光学粘合片)。作为可折叠设备,例如可以列举可折叠显示面板。可折叠显示面板例如具有包含像素面板、触控面板、偏光板和保护膜等的层叠结构。粘合片S例如在可折叠显示面板的制造过程中用于所述层叠结构中包含的元件彼此的接合。
粘合剂层10在25℃下具有20kPa以上且50kPa以下的剪切储能模量,并且第一粘合力Xa和第二粘合力Xb满足0.5≤Xb/Xa≤1.0。
粘合剂层10的上述剪切储能模量是通过后面关于实施例所述的动态粘弹性测定求出的储能模量(关于后述的剪切储能模量也是同样)。第一粘合力Xa为在将粘合剂层10粘贴于被粘物、然后进行加热加压处理且然后在25℃下静置72小时后,在25℃下粘合剂层10对该被粘物所具有的粘合力。第二粘合力Xb为在将粘合剂层10粘贴于被粘物、然后进行加热加压处理且然后在25℃下静置72小时后,在60℃下粘合剂层10对该被粘物所具有的粘合力。被粘物为聚酰亚胺膜(关于后述的被粘物也是同样)。粘合剂层10对被粘物的粘贴是在25℃的环境下通过使2kg辊往复一次的载荷施加而进行的粘贴(关于后述的粘贴也是同样)。加热加压处理是在温度50℃、压力0.5MPa和处理时间15分钟的条件下实施的处理,是从粘合剂层10粘贴于被粘物起3分钟以内开始的处理(关于后述的加热加压处理也同样)。粘合力是作为通过在规定温度、剥离角度180°和拉伸速度300mm/分钟的条件下的剥离试验而测定的剥离强度的粘合力(关于后述的粘合力也是同样)。
如上所述,粘合片S中的粘合剂层10在25℃下具有20kPa以上且50kPa以下的剪切储能模量。具有该程度的柔软性的粘合剂层10适于确保被粘物间的接合所需的凝集力,同时在将贴合有粘合剂层10的被粘物弯折时,缓和在该弯折部位局部作用于粘合剂层10的应力。因此,粘合片S适于抑制从弯折的被粘物的剥离。
另外,如上所述,粘合剂层10的第一粘合力Xa(常温区域内的粘合力)和第二粘合力Xb(相比于常温为高温侧的温度区域内的粘合力)满足0.5≤Xb/Xa≤1。第二粘合力Xb高至第二粘合力Xb相对于第一粘合力Xa的比率(Xb/Xa)为约0.5以上的构成适于在常温区域和更高的温度区域内确保稳定的粘合力从而抑制上述的剥离。
如上所述,粘合片S适于抑制从弯折的被粘物的剥离。而且,粘合剂层10在25℃下具有20kPa以上且50kPa以下的剪切储能模量的构成适于在粘合片S的制造过程的切割加工时抑制在使用的汤姆逊刀等切割工具上附着来自粘合剂层10的粘合剂小片。因此,该构成适于实现粘合片S的良好的加工成品率。
在粘合片S中,从在常温区域和更高的温度区域内获得稳定的胶粘可靠性的观点考虑,Xb/Xa优选为0.6以上,更优选为0.7以上,进一步优选为0.75以上。
粘合剂层10的第一粘合力Xa和第三粘合力Xc满足0.5≤Xc/Xa≤0.8。第三粘合力Xc为在将粘合剂层10粘贴于被粘物、然后进行加热加压处理且然后在25℃下静置72小时后,在85℃下粘合剂层10对该被粘物所具有的粘合力。
这样的构成(第三粘合力Xc高至Xc/Xa为约0.5以上的构成)对于在常温区域和更高的温度区域内确保稳定的粘合力从而抑制上述的剥离而言是优选的。从该观点考虑,Xc/Xa更优选为0.6以上,进一步优选为0.65以上,特别优选为0.68以上。
在将粘合剂层10粘贴于被粘物、然后进行加热加压处理且然后在25℃下静置72小时后,在25℃以上且85℃以下的温度范围内粘合剂层10对该被粘物具有的最小粘合力优选为10N/25mm以上,更优选为11N/25mm以上,进一步优选为12N/25mm以上。这样的构成对于在整个常温区域和更高的温度区域内抑制上述的剥离而言是优选的,对于实现良好的胶粘可靠性而言是优选的。
粘合剂层10在60℃以上具有上述最小粘合力。这样的构成对于在常温区域内实现良好的胶粘可靠性而言是优选的。
在将粘合剂层10粘贴于被粘物、然后在25℃下静置2分钟后,在25℃下粘合剂层10对该被粘物具有的粘合力优选为0.5N/25mm以上且12N/25mm以下。25℃下的上述粘合力(初始粘合力)为0.5N/25mm以上的构成适于在粘合片S对被粘物的贴合操作中确保粘合剂层10具有该操作所需的粘合力从而实现粘合片S对被粘物的良好的暂时固定。从该观点考虑,初始粘合力更优选为1N/25mm以上,进一步优选为3N/25mm以上,特别优选为5N/25mm以上。25℃下的初始粘合力为12N/25mm以下的构成适于在上述贴合操作中确保粘合剂层10的轻剥离性从而确保可返工性。从该观点考虑,初始粘合力更优选为10N/25mm以下,进一步优选为9N/25mm以下,特别优选为8N/25mm以下。作为初始粘合力的调节方法,例如可以列举:用于粘合剂层10的基础聚合物的种类的选择、分子量的调节和配合量的调节。基础聚合物的种类的选择中包含基础聚合物中的主链的种类(构成)的选择、以及官能团的种类的选择和量的调节(关于后述的基础聚合物的种类的选择也是同样)。作为初始粘合力的调节方法,也可以列举:除基础聚合物以外的成分的种类的选择和该成分的配合量的调节。作为该成分,可以列举:交联剂、硅烷偶联剂和低聚物。
第一粘合力Xa优选为15N/25mm以上,更优选为17N/25mm以上,进一步优选为19N/25mm以上。第一粘合力Xa优选为30N/25mm以下,更优选为25N/25mm以下,进一步优选为23N/25mm以下。这些构成对于在室温附近确保光学粘合片在被粘物间的接合可靠性而言是优选的。作为第一粘合力Xa的调节方法,例如可以列举:用于粘合剂层10的基础聚合物的种类的选择、分子量的调节和配合量的调节、以及除基础聚合物以外的成分(例如,交联剂、硅烷偶联剂和低聚物)的种类的选择和配合量的调节。关于第二粘合力Xb、第二粘合力Xb相对于第一粘合力Xa的比率(Xb/Xa)、第三粘合力Xc和第三粘合力Xc相对于第一粘合力Xa的比率(Xc/Xa)的各自的调节方法也是同样。另外,在相对高温的区域的粘合力Xb、Xc、比率Xb/Xa和比率Xc/Xa也可以通过基础聚合物的分子量和粘合剂层10的弹性模量的调节来调节。具体而言,所述分子量和所述弹性模量越高,粘合力Xb、Xc越不易从常温区域的第一粘合力Xa下降(即比率Xb/Xa和比率Xc/Xa越不易变小)。
第二粘合力Xb优选为7N/25mm以上,更优选为9N/25mm以上,进一步优选为10N/25mm以上。第二粘合力Xb优选为30N/25mm以下,更优选为25N/25mm以下,进一步优选为23N/25mm以下。这些构成对于在60℃附近确保光学粘合片在被粘物间的接合可靠性而言是优选的。
第三粘合力Xc优选为7N/25mm以上,更优选为9N/25mm以上,进一步优选为10N/25mm以上。第三粘合力Xc优选为25N/25mm以下,更优选为22N/25mm以下,进一步优选为20N/25mm以下。这些构成对于在85℃附近确保光学粘合片在被粘物间的接合可靠性而言是优选的。
从确保上述的凝集力的观点考虑,粘合剂层10在25℃下的上述剪切储能模量(第一储能模量Ma)优选为25kPa以上,更优选为30kPa以上,进一步优选为33kPa以上,特别优选为35kPa以上。从上述的应力缓和的观点考虑,第一储能模量Ma优选为50kPa以下,更优选为45kPa以下,进一步优选为43kPa以下,特别优选为40kPa以下。作为粘合剂层10的第一剪切储能模量Ma的调节方法,例如可以列举:用于粘合剂层10的基础聚合物的种类的选择、分子量的调节和配合量的调节、以及交联剂的种类的选择和配合量的调节。关于后述的第二储能模量Mb、第二储能模量Mb相对于第一储能模量Ma的比率(Mb/Ma)、后述的第三储能模量Mc和第三储能模量Mc相对于第一储能模量Ma的比率(Mc/Ma)的各自的调节方法也是同样。
从在60℃附近的温度区域内确保被粘物间的接合所需的上述的凝集力的观点考虑,粘合剂层10在60℃下的剪切储能模量(第二储能模量Mb)优选为18kPa以上,更优选为23kPa以上,进一步优选为25kPa以上。从在60℃附近的温度区域内抑制从弯折的被粘物的剥离的观点考虑,第二储能模量Mb优选为45kPa以下,更优选为43kPa以下,进一步优选为40kPa以下。
第二储能模量Mb相对于第一储能模量Ma的比率(Mb/Ma)优选满足0.6≤Mb/Ma≤1。从常温至60℃附近的温度范围内的粘合特性的稳定化的观点考虑,优选这样的构成。
从在85℃附近的温度区域内确保被粘物间的接合所需的上述的凝集力的观点考虑,粘合剂层10在85℃下的剪切储能模量(第三储能模量Mc)优选为15kPa以上,更优选为18kPa以上,进一步优选为20kPa以上。从在85℃附近的温度区域内抑制从弯折的被粘物的剥离的观点考虑,第三储能模量Mc优选为45kPa以下,更优选为43kPa以下,进一步优选为40kPa以下。
第三储能模量Mc相对于第一储能模量Ma的比率(Mc/Ma)优选满足0.5≤Mb/Ma≤0.8。从常温至85℃附近的温度范围内的粘合特性的稳定化的观点考虑,优选这样的构成。
粘合剂层10为由粘合剂组合物形成的压敏胶粘剂层。粘合剂层10具有透明性(可见光透射性)。粘合剂层10至少包含基础聚合物。
基础聚合物为在粘合剂层10中表现出粘合性的粘合成分。作为基础聚合物,例如可以列举:丙烯酸类聚合物、聚硅氧烷聚合物、聚酯聚合物、聚氨酯聚合物、聚酰胺聚合物、聚乙烯基醚聚合物、乙酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、改性聚烯烃聚合物、环氧聚合物、含氟聚合物和橡胶聚合物。基础聚合物可以单独使用,也可以并用两种以上。从确保粘合剂层10的良好的透明性和粘合性的观点考虑,优选使用丙烯酸类聚合物作为基础聚合物。
丙烯酸类聚合物是以50质量%以上的比例包含(甲基)丙烯酸烷基酯的单体成分的共聚物。“(甲基)丙烯酸”指丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯,可以适当地使用烷基的碳原子数为1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯。(甲基)丙烯酸烷基酯可以具有直链或支链的烷基,也可以具有脂环式烷基等环状的烷基。
作为具有直链或支链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可以列举:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(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)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(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(即丙烯酸月桂酯)、(甲基)丙烯酸异十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸异十四烷基酯、(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)丙烯酸异十八烷基酯和(甲基)丙烯酸十九烷基酯。
作为具有脂环式烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可以列举:(甲基)丙烯酸环烷基酯、具有双环式脂肪族烃环的(甲基)丙烯酸酯和具有三环以上的脂肪族烃环的(甲基)丙烯酸酯。作为(甲基)丙烯酸环烷基酯,例如可以列举:(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸环庚酯和(甲基)丙烯酸环辛酯。作为具有双环式脂肪族烃环的(甲基)丙烯酸酯,例如可以列举:(甲基)丙烯酸异冰片酯。作为具有三环以上的脂肪族烃环的(甲基)丙烯酸酯,例如可以列举:(甲基)丙烯酸四氢二聚环戊二烯基酯、(甲基)丙烯酸四氢二聚环戊二烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢三聚环戊二烯基酯、(甲基)丙烯酸1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯和(甲基)丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯,优选使用具有碳原子数3~15的烷基的丙烯酸烷基酯,更优选使用选自由丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸十二烷基酯构成的组中的至少一个。
从在粘合剂层10中适当地表现出粘合性等基本特性的观点考虑,单体成分中的(甲基)丙烯酸烷基酯的比例优选为50质量%以上,更优选为60质量%以上,进一步优选为70质量%以上。该比例例如为99质量%以下。
单体成分可包含能够与(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的可共聚单体。作为可共聚单体,例如可以列举:具有极性基团的单体。作为含极性基团单体,例如可以列举:具有含氮原子环的单体、含羟基单体和含羧基单体。含极性基团单体有助于向丙烯酸类聚合物引入交联点、确保丙烯酸类聚合物的凝集力等丙烯酸类聚合物的改性。
作为具有含氮原子环的单体,例如可以列举:N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-甲基乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基唑、N-(甲基)丙烯酰基-2-吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯酰基哌啶、N-(甲基)丙烯酰基吡咯烷、N-乙烯基吗啉、N-乙烯基-3-吗啉酮、N-乙烯基-2-己内酰胺、N-乙烯基-1,3-/>嗪-2-酮、N-乙烯基-3,5-吗啉二酮、N-乙烯基吡唑、N-乙烯基异/>唑、N-乙烯基噻唑和N-乙烯基异噻唑。作为具有含氮原子环的单体,优选优选使用N-乙烯基-2-吡咯烷酮。
从确保粘合剂层10的凝集力和确保粘合剂层10对被粘物粘附力的观点考虑,单体成分中的具有含氮原子环的单体的比例优选为0.1质量%以上,更优选为0.3质量%以上,进一步优选为0.55质量%以上。从调节丙烯酸类聚合物的玻璃化转变温度和调节丙烯酸类聚合物的极性(关系到粘合剂层10中的各种添加剂成分与丙烯酸类聚合物的相容性)的观点考虑,该比例优选为30质量%以下,更优选为20质量%以下。
作为含羟基单体,例如可以列举:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(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6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯和(甲基)丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯。作为含羟基单体,优选使用(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯,更优选使用丙烯酸4-羟基丁酯。
从向丙烯酸类聚合物引入交联结构和确保粘合剂层10的凝集力的观点考虑,单体成分中的含羟基单体的比例优选为0.1质量%以上,更优选为0.5质量%以上,进一步优选为0.8质量%以上。
从调节丙烯酸类聚合物的极性(关系到粘合剂层10中各种添加剂成分与丙烯酸类聚合物的相容性)的观点考虑,该比例优选为20质量%以下,更优选为10质量%以下。
作为含羧基单体,例如可以列举:丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸和异巴豆酸。
从向丙烯酸类聚合物引入交联结构、确保粘合剂层10的凝集力和确保粘合剂层10对被粘物粘附力的观点考虑,单体成分中的含羧基单体的比例优选为0.1质量%以上,更优选为0.5质量%以上,进一步优选为0.8质量%以上。从调节丙烯酸类聚合物的玻璃化转变温度和避免酸导致被粘物的酸腐蚀风险的观点考虑,该比例优选为30质量%以下,更优选为20质量%以下。
为了防止可折叠设备中的电极等金属元件被酸成分腐蚀,优选粘合片S的粘合剂层10的酸的含量少。另外,粘合片S用于偏光板的胶粘的情况下,为了抑制酸成分导致的聚乙烯醇类起偏器的多烯化,优选粘合剂层10的酸的含量少。在这样的无酸的粘合片S中,粘合剂层10中的有机酸单体(例如,(甲基)丙烯酸和含羧基单体)的含量优选为100ppm以下,更优选为70ppm以下,进一步优选为50ppm以下。通过将粘合剂层10浸渍于纯水中并在100℃加温45分钟而在水中提取的酸单体用离子色谱法进行定量,由此求出粘合剂层10的有机酸单体含量。
从无酸的观点考虑,优选粘合剂层10中的基础聚合物实质上不含有机酸单体作为单体成分。从无酸的观点考虑,单体成分中的有机酸单体的比例优选为0.5质量%以下,更优选为0.1质量%以下,进一步优选为0.05质量%,理想地为0质量%。
单体成分可包含其他可共聚单体。作为其他可共聚单体,例如可以列举:酸酐单体、含磺酸基单体、含磷酸基的单体、含环氧基的单体、含氰基的单体、含烷氧基的单体和芳香族乙烯基化合物。这些其他可共聚单体可以单独使用,也可以并用两种以上。
在本实施方式中,基础聚合物具有交联结构。作为向基础聚合物引入交联结构的方法,可以列举:将具有能够与交联剂反应的官能团的基础聚合物与交联剂调配到粘合剂组合物中,并使基础聚合物与交联剂在粘合剂层10中反应的方法(第一方法);以及在形成基础聚合物的单体成分中包含多官能单体,通过该单体成分的聚合而形成在聚合物链上引入了分支结构(交联结构)的基础聚合物的方法。这些方法也可以组合使用。
作为在上述第一方法中使用的交联剂,例如可以列举:与基础聚合物中包含的官能团(羟基和羧基等)反应的化合物。作为这样的交联剂,例如可以列举:异氰酸酯交联剂、过氧化物交联剂、环氧交联剂、唑啉交联剂、氮丙啶交联剂、碳二亚胺交联剂和金属螯合交联剂。交联剂可以单独使用,也可以并用两种以上。作为交联剂,从与基础聚合物的羟基和羧基的反应性高而容易引入交联结的观点考虑,优选使用异氰酸酯交联剂、过氧化物交联剂和环氧交联剂。
作为异氰酸酯交联剂,例如可以列举: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、苯二甲基二异氰酸酯、氢化苯二甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、三苯甲烷三异氰酸酯和多亚甲基多苯基异氰酸酯。此外,作为异氰酸酯交联剂,也可以列举这些异氰酸酯的衍生物。作为该异氰酸酯衍生物,例如可以列举:异氰脲酸酯改性物和多元醇改性物。作为异氰酸酯交联剂的市售品,例如可以列举:Coronate L(甲苯二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物,东曹制造)、Coronate HL(六亚甲基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物,东曹制造)、Coronate HX(六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体,东曹制造)和Takenate D110N(苯二甲基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物,三井化学制造)。
作为过氧化物交联剂,可以列举:过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯、过氧化二碳酸二(4-叔丁基环己基)酯、过氧化二碳酸二仲丁酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔己酯和过氧化新戊酸叔丁酯。
作为环氧交联剂,可以列举:双酚A、环氧氯丙烷型环氧樹脂、乙烯缩水甘油醚、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-己二醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、二缩水甘油基苯胺、二缩水甘油基胺、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-间苯二甲胺和1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷。
从确保粘合剂层10的适度的柔软性(从而弯曲性)的观点考虑,优选异氰酸酯交联剂(特别是二官能的异氰酸酯交联剂)和过氧化物交联剂。从确保粘合剂层10的耐久性的观点考虑,优选异氰酸酯交联剂(特别是三官能的异氰酸酯交联剂)。在基础聚合物中,二官能异氰酸酯交联剂和过氧化物交联剂形成更柔软的二维交联,与此相对,三官能异氰酸酯交联剂形成更牢固的三维交联。从兼顾粘合剂层10的耐久性和柔软性的观点考虑,优选组合使用三官能异氰酸酯交联剂与过氧化物交联剂和/或二官能异氰酸酯交联剂。
从确保粘合剂层10的凝集力的观点考虑,相对于100质量份的基础聚合物,交联剂的配合量例如为0.01质量份以上,优选为0.05质量份以上,更优选为0.07质量份以上。从在粘合剂层10中确保良好的粘性的观点考虑,相对于100质量份的基础聚合物,交联剂的配合量例如为10质量份以下,优选为5质量份以下,更优选为3质量份以下。
在上述第二方法中,单体成分(包含用于引入交联结构的多官能单体和其他单体)可以一次性聚合,也可多步聚合。在多步聚合的方法中,首先,使用于形成基础聚合物的单官能单体聚合(预聚合),由此制备含有部分聚合物(低聚合度的聚合物与未反应的单体的混合物)的预聚物组合物。接着,在预聚物组合物中添加多官能单体,然后使部分聚合物与多官能单体聚合(主聚合)。
作为多官能单体,例如可以列举:在一分子中含有两个以上烯属不饱和双键的多官能(甲基)丙烯酸酯。作为多官能单体,从能够通过活性能量射线聚合(光聚合)引入交联结构的观点考虑,优选多官能丙烯酸酯。
作为多官能(甲基)丙烯酸酯,可以列举二官能(甲基)丙烯酸酯、三官能(甲基)丙烯酸酯和四官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯。
作为二官能(甲基)丙烯酸酯,例如可以列举:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙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、甘油二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、硬脂酸改性季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二氢二聚环戊二烯基二丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酰基异氰脲酸酯和环氧烷改性双酚二(甲基)丙烯酸酯。
作为三官能(甲基)丙烯酸酯,例如可以列举:三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和异氰脲酸三(丙烯酰氧基乙基)酯。
作为四官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯,例如可以列举:二(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五(甲基)丙烯酸酯、烷基改性二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
多官能单体的分子量优选为1500以下,更优选为1000以下。另外,多官能单体的官能团当量(g/eq)优选为50以上,更优选为70以上,进一步优选为80以上。该官能团当量优选为500以下,更优选为300以下,进一步优选为200以下。从通过在基础聚合物中引入交联结构而适当调节粘弹性(例如,储能模量G’和介质损耗角正切tanδ)的观点考虑,优选这些构成。
丙烯酸类聚合物可以通过使上述的单体成分聚合而形成。作为聚合方法,例如可以列举:溶液聚合、活性能量射线聚合(例如UV聚合)、本体聚合和乳液聚合。从粘合剂层10的透明性、耐水性和成本的观点考虑,优选溶液聚合和UV聚合。作为溶液聚合的溶剂,例如可以使用乙酸乙酯和甲苯。另外,作为聚合的引发剂,例如可以使用热聚合引发剂和光聚合引发剂。相对于100质量份的单体成分,聚合引发剂的用量例如为0.05质量份以上,另外,例如为1质量份以下。
作为热聚合引发剂,例如可以列举:偶氮聚合引发剂和过氧化物聚合引发剂。作为偶氮聚合引发剂,例如可以列举: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、偶氮二异戊腈、2,2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二硫酸盐和2,2’-偶氮双(N,N’-二亚甲基异丁基脒)二盐酸盐。作为过氧化物聚合引发剂,例如可以列举:二苯甲酰过氧化物、过氧化马来酸叔丁酯和过氧化月桂酰。
作为光聚合引发剂,例如可以列举: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、芳香族硫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和酰基氧化膦类光聚合引发剂。
聚合中,为了调节分子量等目的,也可以使用链转移剂和/或阻聚剂(聚合抑制剂)。作为链转移剂,可以列举:α-硫代甘油、月桂基硫醇、缩水甘油基硫醇、巯基乙酸、2-巯基乙醇、硫代乙醇酸、硫代乙醇酸2-乙基己酯、2,3-二巯基-1-丙醇和α-甲基苯乙烯二聚体。
通过调节聚合引发剂的种类和/或量,能够调节基础聚合物的分子量。例如,在自由基聚合中,聚合引发剂的量越多,反应体系的自由基浓度越高,因此具有反应引发点的密度变高,形成的基础聚合物的分子量变小的倾向。与此相对,聚合引发剂的量越少,反应引发点的密度越低,因此具有聚合物链容易伸长,形成的基础聚合物分子量变大的倾向。
从确保粘合剂层10的凝集力的观点考虑,丙烯酸类聚合物的重均分子量优选为100000以上,更优选为300000以上,进一步优选为500000以上。该重均分子量优选为5000000以下,更优选为3000000以下,进一步优选为2000000以下。丙烯酸类聚合物的重均分子量通过凝胶渗透色谱(GPC)测定并由聚苯乙烯换算而计算出。
基础聚合物的玻璃化转变温度(Tg)优选为0℃以下,更优选为-10℃以下,进一步优选为-20℃以下。该玻璃化转变温度例如为-80℃以上。
关于基础聚合物的玻璃化转变温度(Tg),可以使用根据下述Fox公式求出的玻璃化转变温度(理论值)。Fox公式是聚合物的玻璃化转变温度Tg与构成该聚合物的单体的均聚物的玻璃化转变温度Tgi的关系式。在下述Fox公式中,Tg表示聚合物的玻璃化转变温度(℃),Wi表示构成该聚合物的单体i的重量分率,Tgi表示由单体i形成的均聚物的玻璃化转变温度(℃)。关于均聚物的玻璃化转变温度,可以使用文献值,例如可以列举:在《聚合物手册(第四版,John Wiley&Sons Inc.,1999年)和《新高分子文库7涂料用合成树脂入门》(北冈协三著,高分子刊行会,1995年)中的各种均聚物的玻璃化转变温度。另一方面,关于单体的均聚物的玻璃化转变温度,可以通过日本特开2007-51271号公报中具体记载的方法求出。
Fox公式:1/(273+Tg)=Σ[Wi/(273+Tgi)]
除了基础聚合物,粘合剂组合物可以还包含一种或二种以上的低聚物。使用丙烯酸类聚合物作为基础聚合物的情况下,优选使用丙烯酸类低聚物作为低聚物。丙烯酸类低聚物是以50质量%以上的比例包含(甲基)丙烯酸烷基酯的单体成分的共聚物,重均分子量例如为1000以上30000以下。
丙烯酸类低聚物的玻璃化转变温度优选为60℃以上,更优选为80℃以上,进一步优选为100℃以上,特别优选为110℃以上。丙烯酸类低聚物的玻璃化转变温度例如为200℃以下,优选为180℃以下,更优选为160℃以下。通过组合使用引入了交联结构的低Tg的丙烯酸类聚合物(基础聚合物)与高Tg的丙烯酸类低聚物,能够提高粘合剂层10的胶粘力,特别是高温下的胶粘力。丙烯酸类低聚物的玻璃化转变温度通过上述的Fox公式计算。
玻璃化转变温度为60℃以上的丙烯酸类低聚物优选包含具有链状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯((甲基)丙烯酸链状烷基酯)和具有脂环式烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯((甲基)丙烯酸脂环式烷基酯)的单体成分的聚合物。作为这些(甲基)丙烯酸烷基酯的具体例,例如可以列举:上述作为丙烯酸类聚合物的单体成分的(甲基)丙烯酸烷基酯。
作为(甲基)丙烯酸链状烷基酯,从玻璃化转变温度高、与基础聚合物的相容性优异的观点考虑,优选甲基丙烯酸甲酯。作为(甲基)丙烯酸脂环式烷基酯,优选丙烯酸四氢二聚环戊二烯基酯、甲基丙烯酸四氢二聚环戊二烯基酯、丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸环己酯。即,丙烯酸类低聚物优选为包含选自由丙烯酸四氢二聚环戊二烯基酯、甲基丙烯酸四氢二聚环戊二烯基酯、丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸环己酯构成的组中的一种以上与甲基丙烯酸甲酯的单体成分的聚合物。
丙烯酸类低聚物的单体成分中的(甲基)丙烯酸脂环式烷基酯的比例优选为10重量%以上,更优选为20重量%以上,进一步优选为30重量%以上。该比例优选为90重量%以下,更优选为80重量%以下,进一步优选为70重量%以下。丙烯酸类低聚物的单体成分中的(甲基)丙烯酸链状烷基酯的比例优选为90重量%以下,更优选为80重量%以下,进一步优选为70重量%以下。该比例优选为10重量%以上,更优选为20重量%以上,进一步优选为30重量%以上。
丙烯酸类低聚物的重均分子量优选为1000以上,更优选为1500以上,进一步优选为2000以上。该分子量优选为30000以下,更优选为10000以下,进一步优选为8000以下。这样的丙烯酸类低聚物的分子量范围对于确保粘合剂层10的胶粘力和胶粘保持力而言是优选的。
丙烯酸类低聚物可以通过将该丙烯酸类低聚物的单体成分进行聚合而得到。作为聚合方法,例如可以列举:溶液聚合、活性能量射线聚合(例如UV聚合)、本体聚合和乳液聚合。在丙烯酸类低聚物的聚合中,可以使用聚合引发剂,也可以以调节分子量为目的使用链转移剂。
为了充分提高粘合剂层10的胶粘力,相对于100质量份的基础聚合物,粘合剂层10中的丙烯酸类低聚物的含量优选为0.5质量份以上,更优选为0.8质量份以上,进一步优选为1质量份以上。另一方面,从确保粘合剂层10的透明性的观点考虑,相对于100质量份的基础聚合物,粘合剂层10中的丙烯酸类低聚物的含量优选为5质量份以下,更优选为4质量份以下,进一步优选为3质量份以下。粘合剂层10中,丙烯酸类低聚物的含量过大的情况下,由于该丙烯酸类低聚物的相容性下降,因此具有雾度上升、透明性下降的倾向。
粘合剂组合物可以含有硅烷偶联剂。相对于100质量份的基础聚合物,粘合剂组合物中的硅烷偶联剂的含量优选为0.1质量份以上,更优选为0.2质量份以上。该含量优选为5质量份以下,更优选为3质量份以下。
粘合剂组合物可以根据需要含有其它成分。作为其它成分,例如可以列举:增粘剂、增塑剂、软化剂、防劣化剂、填充剂、着色剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、表面活性剂和防静电剂。
粘合片S例如可以通过将上述的粘合剂组合物涂布在剥离膜L1(第一剥离膜)上形成涂膜后使该涂膜干燥而制造。
作为剥离膜,例如可以列举:具有挠性的塑料膜。作为该塑料膜,例如可以列举:聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等聚酯膜、聚乙烯膜和聚丙烯膜。剥离膜的厚度例如为3μm以上,另外,例如为200μm以下。剥离膜的表面优选进行了剥离处理。
作为粘合剂组合物的涂布方法,例如可以列举:辊涂、接触辊涂布、凹版涂布、逆向涂布、辊刷、喷涂、浸入辊涂布、刮棒涂布、刮刀涂布、气刀涂布、幕涂、模唇涂布、口模式涂布机。涂膜的干燥温度例如为50℃~200℃。干燥时间例如为5秒~20分钟。
在第一剥离膜L1上的粘合剂层10之上可以进一步层叠剥离膜L2(第二剥离膜)。第二剥离膜是实施了表面剥离处理的挠性的塑料膜,可以使用与如上关于第一剥离膜所述的同样的剥离膜。
如上所述,能够制造粘合面被剥离膜L1、L2覆盖保护的粘合片S。剥离膜L1、L2在使用粘合片S时根据需要从粘合片S剥离。
从确保对被粘物的充分粘合性的观点考虑,粘合剂层10的厚度优选为10μm以上,更优选为15μm以上。从粘合片S的操作性的观点考虑,粘合剂层10的厚度优选为300μm以下,更优选为200μm以下,进一步优选为100μm以下,特别优选为50μm以下。
粘合剂层10的雾度优选为3%以下,更优选为2%以下,更优选为1%以下。粘合剂层10的雾度可以根据JIS K7136(2000年),使用雾度仪进行测定。作为雾度仪,例如可以列举:日本电色工业公司制造的“NDH2000”和村上色彩技术研究所公司制造的“HM-150型”。
粘合剂层10的总透光率优选为60%以上,更优选为80%以上,进一步优选为85%以上。粘合剂层10的总透光率例如为100%以下。粘合剂层10的总透光率可以根据JIS K7375(2008年)进行测定。
图2A至图2C表示粘合片S的使用方法的一例。
在本方法中,首先,如图2A所示,将粘合片S贴合于第一构件21(被粘物)的厚度方向T的一个面上。第一构件21例如为挠性面板所具有的层叠结构中的一个元件。作为该元件,例如可以列举:像素面板、触控面板、偏光板和保护膜(关于后述的第二构件22也是同样)。通过本工序,在第一构件21上设置与其他构件接合用的粘合剂层10。
在本工序中,发生贴合不良(例如,第一构件21上的粘合片S的位置偏移)的情况下,从第一构件21剥离粘合片S。然后,使用替代的粘合片S重新进行贴合操作。
接着,如图2B所示,经由第一构件21上的粘合剂层10,将第一构件21的厚度方向T一个面侧与第二构件22的厚度方向T另一面侧进行接合。第二构件22例如为挠性面板所具有的层叠结构中的其它元件。
接着,如图2C所示,将第一构件21与第二构件22之间的粘合剂层10进行熟化。通过熟化,在粘合剂层10中,进行基础聚合物的交联反应,从而第一构件21与第二构件22之间的接合力提高。熟化温度例如为20℃~160℃。熟化时间例如为1分钟至21天。在进行蒸压处理(加热加压处理)作为熟化的情况下,温度例如为30℃~80℃,压力例如为0.1MPa~0.8MPa,处理时间例如为15分钟以上。
关于在可折叠设备的制造工艺中如上所述使用的粘合片S,如上所述,粘合剂层10在25℃下具有20kPa以上且50kPa以下的剪切储能模量,并且第一粘合力Xa和第二粘合力Xb满足0.5≤Xb/Xa≤1。如上所述,这样的粘合片S适于抑制从弯折的被粘物的剥离。
实施例
以下,示出实施例对本发明进行具体说明。但本发明并不限于实施例。另外,以下所记载的配合量(含量)、物性值、参数等具体的数值可以替换为在上述“具体实施方式”中记载的与它们对应的配合量(含量)、物性值、参数等的上限(定义为“以下”或“小于”的数值)或下限(定义为“以上”或“大于”的数值)。
<丙烯酸类低聚物的制备例1>
在具备搅拌器、温度计、回流冷凝器和氮气导入管的反应容器内,将包含甲基丙烯酸环己酯(CHMA)95质量份、丙烯酸(AA)5质量份、作为链转移剂的α-甲基苯乙烯二聚体10重量份和作为溶剂的甲苯120质量份的混合物在室温下在氮气气氛下搅拌1小时。然后,在混合物中加入作为热聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)10质量份从而制备反应溶液,在氮气气氛下在85℃下反应5小时(形成第一丙烯酸类低聚物)。由此得到了含有第一丙烯酸类低聚物的低聚物溶液(固体成分浓度50质量%)。第一丙烯酸类低聚物的重均分子量为4300。另外,第一丙烯酸类低聚物的玻璃化转变温度(Tg)为84℃。
<丙烯酸类低聚物的制备例2>
在具备搅拌器、温度计、回流冷凝器和氮气导入管的反应容器内,将含有甲基丙烯酸四氢二聚环戊二烯基酯(DCPMA)60质量份、甲基丙烯酸甲酯(MMA)40质量份、作为链转移剂的α-硫代甘油3.5质量份和作为溶剂的甲苯100质量份的混合物在氮气气氛下在70℃下搅拌1小时。然后,在混合物中加入作为热聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)0.2质量份从而制备反应溶液,在氮气气氛下在70℃下反应1小时,然后在80℃下反应2小时(形成第二丙烯酸类低聚物)。然后,通过将反应溶液加热至130℃而使甲苯、链转移剂和未反应单体挥发除去。由此,得到了固体形状的丙烯酸类低聚物(第二丙烯酸类低聚物)。第二丙烯酸类低聚物的重均分子量为5100。第二丙烯酸类低聚物的玻璃化转变温度(Tg)为130℃。
[实施例1]
<丙烯酸类基础聚合物的制备>
在具备搅拌器、温度计、回流冷凝器和氮气导入管的反应容器内,将含有丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)70质量份、丙烯酸正丁酯(BA)20质量份、丙烯酸月桂酯(LA)8质量份、丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA)1质量份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)0.6质量份、作为热聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)0.1质量份和作为溶剂的乙酸乙酯的混合物(固体成分浓度47质量%)在氮气气氛下在56℃下搅拌6小时(聚合反应)。由此,得到了含有丙烯酸类基础聚合物的聚合物溶液。该聚合物溶液中的丙烯酸类基础聚合物的重均分子量约为200万。
<粘合剂组合物的制备>
在聚合物溶液中,相对于该聚合物溶液的固体成分100质量份,加入第一丙烯酸类低聚物1.5质量份、第一交联剂(商品名“NYPER BMT-40SV”,过氧化二苯甲酰,日本油脂制造)0.26质量份、第二交联剂(商品名“Coronate L”,三羟甲基丙烷/甲苯二异氰酸酯三聚体加成物,东曹公司制造)0.02质量份、硅烷偶联剂(商品名“KBM403”,信越化学工业公司制造)0.3质量份并混合,从而制备了粘合剂组合物C1。
<粘合剂层的形成>
接着,在单面经聚硅氧烷剥离处理的第一剥离膜的剥离处理面上涂布粘合剂组合物C1,从而形成了涂膜。第一剥离膜是单面经聚硅氧烷剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(商品名“Diafoil MRF#75”,厚度为75μm,三菱化学公司制造)。接着,在第一剥离膜上的涂膜上贴合单面经聚硅氧烷剥离处理的第二剥离膜的剥离处理面。第二剥离膜是单面经聚硅氧烷剥离处理的PET膜(商品名“Diafoil MRF#75”,厚度为75μm,三菱化学公司制造)。接着,将第一剥离膜上的涂膜通过在100℃加热1分钟和之后在150℃加热3分钟而使其干燥,形成了厚度为50μm的透明粘合剂层。如上所述制作了具有透明粘合剂层(厚度为50μm)的实施例1的粘合片。关于实施例1的粘合片中的丙烯酸类基础聚合物的单体组成和粘合剂层组成,以质量份为单位示于表1中(关于后述的实施例和比较例也是同样)。
[实施例2~4]
除了在丙烯酸类基础聚合物的制备中将单体组成变更为表1所示之外,与实施例1的粘合片同样地制作了实施例2~4的各粘合片。
[实施例5、6]
除了将形成的粘合剂层的厚度设定为25μm(实施例5)或100μm(实施例6)来替代50μm之外,与实施例1的粘合片同样地制作了实施例5、6的各粘合片。
[比较例1]
对含有丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)56质量份、丙烯酸月桂酯(LA)34质量份、丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA)7质量份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)2质量份和光聚合引发剂(商品名“Omnirad 184”,IGM Resins公司制造)0.015质量份的混合物照射紫外线(聚合反应),从而得到了预聚物组合物(聚合率约为10%)(预聚物组合物含有未经聚合反应的单体成分)。
接着,将预聚物组合物100质量份、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)0.08质量份、第二丙烯酸类低聚物1质量份、硅烷偶联剂(商品名“KBM403”,信越化学工业公司制造)0.3质量份进行混合,从而制备了光固化性的粘合剂组合物C2。
接着,在单面经聚硅氧烷剥离处理的第一剥离膜的剥离处理面上涂布粘合剂组合物C2,从而形成了涂膜。第一剥离膜为单面经聚硅氧烷剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(商品名“Diafoil MRF#75”,厚度为75μm,三菱化学公司制造)。接着,在第一剥离膜上的涂膜上贴合单面经聚硅氧烷剥离处理的第二剥离膜的剥离处理面。第二剥离膜为单面经聚硅氧烷剥离处理的PET膜(商品名“Diafoil MRF#75”,厚度为75μm,三菱化学公司制造)。接着,隔着第二剥离膜对涂膜照射紫外线,使涂膜进行了紫外线固化。紫外线照射使用黑光灯。紫外线的照射强度设定为5mW/cm2。如上所述制作了比较例1的粘合片(厚度为50μm)。
[比较例2]
除了在丙烯酸类基础聚合物的制备中将单体组成变更为表1所示之外,与比较例1的粘合片同样地制作了比较例2的粘合片。
[比较例3]
除了在丙烯酸类基础聚合物的制备中将单体组成变更为表1所示之外,与实施例1的粘合片同样地制作了比较例3的粘合片。
<粘合力>
关于实施例1~6和比较例1~3中的各粘合片,通过剥离试验考查了粘合力。
首先,对于每个粘合片,制作后述的蒸压处理前的剥离试验用和蒸压处理后的剥离试验用所需数量的试验片。在试验片的制作中,首先,从粘合片剥离第二剥离膜,在由此露出的粘合剂层的露出面上贴合PET膜(厚度25μm),从而得到了层叠体。接着,从该层叠体切取试验片(宽25mm×长100mm)。接着,从试验片的粘合剂层剥离第一剥离膜,对由此露出的露出面进行等离子体处理。另一方面,对作为被粘物的聚酰亚胺膜(商品名“GV200D”,厚度为80μm,SKC KOLON PI公司制造)也进行了等离子体处理。在各等离子体处理中,使用等离子体照射设备(商品名“AP-TO5”,积水工业公司制造),电压设定为160V,频率设定为10kHz,处理速度设定为5000mm/分钟。然后,将试验片的粘合剂层的上述露出面与聚酰亚胺膜的等离子体处理面进行贴合。该贴合中,在25℃的环境下,通过使2kg辊往复一次的操作对被粘物压接试验片。
[蒸压处理前的剥离试验]
在上述贴合后,在25℃下静置2分钟后,实施从聚酰亚胺膜剥离试验片的剥离试验,并测定剥离强度作为粘合力。本测定中,使用拉伸试验机(商品名“AUTOGRAPH AGS-J”,岛津制作所制造)。本测定中,测定温度设定为25℃,试验片相对于被粘物的剥离角度设定为180°,试验片的拉伸速度设定为300mm/分钟,剥离长度设定为50mm(剥离试验的测定条件)。将所测定的粘合力作为初始粘合力(N/25mm)并示于表1中。
[蒸压处理后的剥离试验]
从上述的贴合后的3分钟内,开始带被粘物的试验片的蒸压处理(加热加压处理)。蒸压处理中,温度设定为50℃,压力设定为0.5MPa,处理时间设定为15分钟。然后,在进行蒸压处理后在25℃下静置72小时,然后与蒸压处理前的上述剥离试验同样地实施在上述测定条件下的剥离试验(测定温度25℃),并测定了粘合力。将所测定的粘合力作为粘合力Xa(N/25mm)并示于表1中。另一方面,除了将剥离试验的测定温度更改为规定温度(60℃,70℃,85℃)以外,以同样的方式对试验片实施上述蒸压处理和剥离试验,并测定了粘合力。将60℃下的粘合力Xb(N/25mm)、70℃下的粘合力Xd(N/25mm)、85℃下的粘合力Xc(N/25mm)、Xb相对于Xa的比率(Xb/Xa)、Xd相对于Xa的比率(Xd/Xa)、Xc相对于Xa的比率(Xc/Xa)示于表1中。另外,将蒸压处理后的剥离试验的测定结果示于图3的图中。在该图中,在各测定温度下,左侧的条表示比较例1的粘合片的粘合力,右侧的条表示实施例1的粘合片的粘合力。
<储能模量、介质损耗角正切和玻璃化转变温度>
对实施例1~6和比较例1~3的各粘合片的粘合剂层进行动态粘弹性测定。测定用的样品以如下方式准备。首先,贴合多个粘合剂层片,制备约1.5mm的厚度的粘合剂片。接着,对该片进行冲裁,得到作为测定用样品的圆柱状颗粒(直径7.9mm)。然后,对于测定用样品,使用动态粘弹性测定设备(商品名”Advanced Rheometric Expansion System(ARES)”,Rheometric Scientific公司制造),固定在直径7.9mm的平行板的夹具上后进行动态粘弹性测定。本测定中,测定模式设定为扭转模式,测定温度范围设定为-50℃~150℃,升温速度设定为5℃/分钟,频率设定为1Hz。从测定结果读取各温度(如表1所示)下的储能模量G’(剪切储能模量)和介质损耗角正切tanδ。25℃下的储能模量Ma(kPa)、60℃下的储能模量Mb(kPa)、85℃下的储能模量Mc(kPa)、储能模量Mb相对于储能模量Ma的比率(Mb/Ma)、储能模量Mc相对于储能模量Ma的比率(Mc/Ma)示于表1中。另外,将介质损耗角正切tanδ达到极大时的温度作为粘合片的玻璃化转变温度。该玻璃化转变温度(℃)也示于表1中。
<雾度和总透光率>
关于实施例1~6和比较例1~3的各粘合片的粘合剂层,以如下方式考查了雾度和总透光率。首先,制作雾度测定用的样品。具体而言,从粘合片剥离第二剥离膜后,将该片(第一剥离膜,粘合剂层)的粘合剂层侧贴合于无碱玻璃(厚度0.8mm~1.0mm,总透光率92%,雾度0.4%,松浪硝子公司制造),从玻璃上的粘合剂层剥离第一剥离膜。由此,制作了测定用的样品。接着,使用雾度测定设备(商品名“HM-150”,村上色彩技术研究所制造),分别测定样品中的粘合剂层的雾度和总透光率。本测定中,以对测定用样品从其无碱玻璃侧照射光的方式将测定用样品设置在设备内。另外,本测定中,将仅对无碱玻璃在同一条件下测定得到的测定结果作为基线。以这样的方式得到的粘合剂层的雾度和总透光率示于表1中。
<弯曲试验>
关于实施例1~6和比较例1~3中的各粘合片,考查了对弯折的被粘物的粘合性(从该被粘物的剥离被抑制的程度)。具体如下。
首先,针对各粘合片制作层叠体样品。层叠体样品的制作中,首先,从粘合片剥离第二剥离膜,对由此露出的露出面(第一露出面)进行等离子体处理。另一方面,作为第一被粘物的厚度66μm的偏光板的带粘合剂层的偏光板(具有厚度51μm的偏光板与厚度15μm的粘合剂层的层叠构成)的偏光板露出面也进行了等离子体处理。在各等离子体处理中,使用等离子体照射设备(商品名“AP-TO5”,积水工业公司制造),电压设定为160V,频率设定为10kHz,处理速度设定为5000mm/分钟(关于后述的等离子体处理也是同样)。然后,将粘合片的上述第一露出面与偏光板的等离子体处理面进行贴合。该贴合中,在25℃的环境下,通过使2kg辊往复一次的操作压接偏光板与粘合片。接着,从偏光板上的粘合片剥离第一剥离膜,对由此露出的露出面(第二露出面)进行等离子体处理。另一方面,作为第二被粘物的聚酰亚胺膜(商品名“GV200D”,厚度为80μm,SKC KOLON PI公司制造)也进行了等离子体处理。然后,将粘合片的上述第二露出面与聚酰亚胺膜的等离子体处理面进行贴合。该贴合中,在25℃的环境下,通过使2kg辊往复一次的操作压接聚酰亚胺膜与粘合片。接着,通过使2kg辊往复一次的操作将等离子体处理的厚度125μm的PET膜贴合于带粘合剂层的偏光板的粘合剂层面。以上述方式制作层叠体样品。层叠体样品具有PET膜、粘合剂层、偏光板、粘合片(任一个实施例或比较例的粘合片)和聚酰亚胺膜的层叠构成。
接着,将层叠体样品以偏光板的吸收轴方向与长边方向平行的方式切成35mm×100mm的矩形。接着,在50℃、0.5MPa和15分钟的条件下对该层叠体样品进行蒸压处理(加热加压处理)。接着,对于经过蒸压处理的层叠体样品,使用面状体无负荷U字伸缩试验机(YUASA SYSTEM机器制造)并实施弯曲试验。本试验中,对层叠体样品中的长边方向的两端部的每一个,在从样品端缘起20mm的范围内安装弯曲夹具,将层叠体样品固定于试验机(层叠体样品的长边方向的中央60mm的区域处于未固定的状态)。另外,本试验中,以层叠体样品的PET膜侧的面为内侧的方式,以弯曲半径1.3mm和弯曲角度180°的弯曲形态保持该样品,将处于该状态的该样品在温度25℃和相对湿度95%的条件的恒温恒湿槽内保持240小时(第一弯曲试验)。
目视观察这样的第一弯曲试验后的层叠体样品,确认弯曲部分中的聚酰亚胺膜与偏光板之间有无剥离。对于确认到剥离的样品,均从层叠体样品短边方向的端部发生了剥离(空隙部)。对于确认到剥离的层叠体样品,测定该样品短边方向中的空隙部的长度(mm)。然后,关于粘合片对弯折的被粘物的粘合性(从该被粘物的剥离被抑制的程度),将所述空隙部长度小于2mm的情形评价为“优”,所述空隙部长度为2mm以上的情形评价为“不良”(该评价中,确认到沿层叠体样品的短边方向的全长延伸的剥离(空隙部)的情况下,将该空隙部的长度设为35mm,完全没有确认到剥离的情况下,将空隙长度设为0mm)。其评价结果示于表1中。
另外,除了将恒温恒湿槽内的保持温度设定为85℃来代替25℃之外,与第一弯曲试验同样地实施了弯曲试验(第二弯曲试验)。然后,目视观察第二弯曲试验后的层叠体样品,确认弯曲部分中的聚酰亚胺膜与偏光板之间有无剥离。然后,以与第一弯曲试验的标准相同的标准,评价粘合片对弯折的被粘物的粘合性。其评价结果示于表1。
上述的实施方式是本发明的示例,但并不是通过该实施方式对本发明做限定性的解释。对于本技术领域的技术人员来说显而易见的是本发明的变形例包含于上述的权利要求书中。
产业实用性
本发明的可折叠设备用光学粘合片例如能够用于在可折叠显示面板的制造过程中该面板的层叠结构中包含的元件彼此的贴合。
标号说明
S 粘合片(可折叠设备用光学粘合片)
T 厚度方向
10 粘合剂层
L1、L2 剥离膜
21 第一构件
22 第二构件

Claims (5)

1.一种可折叠设备用光学粘合片,所述可折叠设备用光学粘合片具有粘合剂层,其中,
所述粘合剂层在25℃下具有20kPa以上且50kPa以下的剪切储能模量,
在将所述粘合剂层粘贴于被粘物、然后在50℃、0.5MPa和15分钟的条件下进行加热加压处理且然后在25℃下静置72小时后,在25℃下所述粘合剂层对该被粘物具有第一粘合力Xa,
在将所述粘合剂层粘贴于所述被粘物、进行所述加热加压处理和所述静置后,在60℃下所述粘合剂层对该被粘物具有第二粘合力Xb,
所述第一粘合力Xa和所述第二粘合力Xb满足0.5≤Xb/Xa≤1.0。
2.根据权利要求1所述的可折叠设备用光学粘合片,其中,
在将所述粘合剂层粘贴于所述被粘物、进行所述加热加压处理和所述静置后,在85℃下所述粘合剂层对该被粘物具有第三粘合力Xc,
所述第一粘合力Xa和所述第三粘合力Xc满足0.5≤Xc/Xa≤0.8。
3.根据权利要求1所述的可折叠设备用光学粘合片,其中,
在将所述粘合剂层粘贴于所述被粘物、进行所述加热加压处理和所述静置后,在25℃以上且85℃以下的温度范围内所述粘合剂层对该被粘物具有的最小粘合力为10N/25mm以上。
4.根据权利要求3所述的可折叠设备用光学粘合片,其中,
所述粘合剂层在60℃以上具有所述最小粘合力。
5.根据权利要求1所述的可折叠设备用光学粘合片,其中,
在将所述粘合剂层粘贴于所述被粘物、然后在25℃下静置2分钟后,在25℃下所述粘合剂层对该被粘物具有的粘合力为0.5N/25mm以上且12N/25mm以下。
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