CN117042963A - 层叠光学膜 - Google Patents
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Abstract
本发明的层叠光学膜(X)在厚度方向(H)上依次具备光学膜(10)、粘接剂层(30)、以及光学膜(20),其中,粘接剂层(30)与光学膜(10)接合、且与光学膜(20)接合,粘接剂层(30)具有在与厚度方向(H)正交的面方向上比光学膜(10)的端部边缘(11)及光学膜(20)的端部边缘(21)更凹向内侧的侧面(31)。
Description
技术领域
本发明涉及层叠光学膜。
背景技术
显示器面板例如具有包含像素面板、触摸面板、表面保护罩等的层叠结构。在显示器面板的层叠结构中,也包含具有给定的光学功能的各种功能性光学膜。作为功能性光学膜,例如可举出起偏镜膜及相位差膜。将功能性光学膜例如以与保护膜等其它光学膜经由粘接剂而被接合的状态、即以层叠光学膜的形态导入层叠结构中。关于这样的层叠光学膜,例如记载于下述的专利文献1。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-147865号公报
发明内容
发明要解决的问题
长条的层叠光学膜以卷对卷方式进行制造,并以卷的形态进行处理。另一方面,随着显示器面板的薄型化,光学膜的薄膜化得到了进展。层叠光学膜中的光学膜越薄,越容易在卷状的层叠光学膜(层叠光学膜卷)的端部发生相邻的层叠光学膜彼此粘贴的现象(端部粘连),具体如下所述。
对于层叠光学膜卷而言,在膜厚度方向(卷径向)上施加负载。在负载大的情况下,在层叠光学膜端部,粘接剂层的一部分(粘接剂)从光学膜间溢出,该粘接剂在卷端部超过上述光学膜而到达相邻的光学膜时,这些相邻的光学膜彼此被粘接剂粘贴在一起。光学膜越薄,从光学膜间溢出的粘接剂越容易超过该光学膜而到达相邻的光学膜。因此,层叠光学膜中的光学膜越薄,越容易发生端部粘连。在可反复弯折(可折叠)的显示器面板用的层叠光学膜中,光学膜和粘接剂层为软质的,因此,特别容易发生上述的端部粘连。另外,在可折叠显示器面板用的层叠光学膜中,光学膜间的粘接剂层为软质的,因此,在该层叠光学膜的外形加工时也容易发生端部粘连。此外,在将这样的容易发生端部粘连的层叠光学膜搭载于智能电话等挠性设备的情况下,如果在高温环境中长期使用,则在粘接界面的剪切方向上产生层叠光学膜的应力,容易在粘接界面发生剥离。
本发明提供适于在包含粘接剂层的层叠光学膜中抑制端部粘连的层叠光学膜。
解决问题的方法
本发明[1]涉及一种层叠光学膜,其在厚度方向上依次具备第1光学膜、粘接剂层、以及第2光学膜,
粘接剂层与第1光学膜接合,并且与第2光学膜接合,粘接剂层具有在与厚度方向正交的面方向上比第1光学膜的第1端部边缘及第2光学膜的第2端部边缘更凹向内侧的侧面。
在本层叠光学膜中,如上述那样地被第1光学膜和第2光学膜夹持的粘接剂层具有比第1光学膜的第1端部边缘及第2光学膜的第2端部边缘更凹向内侧的侧面。在层叠光学膜的端部边缘,粘接剂层具有如此地凹陷的侧面的部位,即使在厚度方向上对层叠光学膜施加负载的情况下,也能够在层叠光学膜端部抑制粘接剂层从光学膜间溢出。因此,本层叠光学膜适于抑制端部粘连。
本发明[2]包括上述[1]所述的层叠光学膜,其中,上述侧面距上述第1端部边缘及上述第2端部边缘中位于上述面方向内侧的端部边缘的凹陷长度为0.05μm以上。
这样的构成对于抑制粘接剂层从光学膜间溢出是优选的,因此,对于抑制端部粘连是优选的。端部粘连的抑制有助于确保层叠光学膜的加工时的运送性/处理性。
本发明[3]包括上述[1]或[2]所述的层叠光学膜,其中,上述侧面距上述第1端部边缘及上述第2端部边缘中位于上述面方向内侧的端部边缘的凹陷长度为1.0μm以下。
这样的构成对于在层叠光学膜端部抑制第1及第2光学膜间的剥离是优选的。例如,该构成对于即使在高温高湿环境中也确保基于光学膜间的粘接剂层的接合性而抑制剥离是优选的。另外,上述构成对于确保由粘接剂层带来的对第1及第2光学膜的两端部(第1端部、第2端部)的加强功能、确保两端部的抗冲击性也是优选的。
附图说明
图1是本发明的层叠光学膜的一个实施方式的剖面示意图。
图2是图1所示的层叠光学膜的端部的放大剖面图。
图3是图1所示的层叠光学膜的一个变形例中的端部的放大剖面图,在本变形例中,粘接剂层的侧面具有弯曲凹陷形状。
图4是图1所示的层叠光学膜的另一个变形例中的端部的放大剖面图,在本变形例中,粘接剂层的侧面具有部分凹陷形状。
符号说明
X 层叠光学膜
H 厚度方向
10光学膜(第1光学膜)
10a端部
11端部边缘(第1端部边缘)
20光学膜(第2光学膜)
20a端部
21端部边缘(第2端部边缘)
30粘接剂层
31、31a、31B侧面
31a、31b端
具体实施方式
如图1所示,作为本发明的层叠光学膜的一个实施方式的层叠光学膜X具备光学膜10(第1光学膜)、光学膜20(第2光学膜)、以及粘接剂层30。层叠光学膜X具有给定厚度的片形状,在与厚度方向H正交的方向(面方向)上展开。具体而言,层叠光学膜X在厚度方向H上依次具备光学膜10、粘接剂层30、以及光学膜20。粘接剂层30在光学膜10、20之间将它们接合在一起。层叠光学膜具有在一个方向上长的长条形状,以卷的形态进行处理。另外,层叠光学膜X是被导入至显示器面板的层叠结构中的复合膜。
在本实施方式中,光学膜10为功能性的光学膜。作为功能性光学膜,例如可举出起偏镜膜及相位差膜。
作为起偏镜膜,例如可举出经过了利用二色性物质的染色处理和之后的拉伸处理的亲水性高分子膜。作为二色性物质,例如可举出碘及二色性染料。作为亲水性高分子膜,例如可举出:聚乙烯醇(PVA)膜、部分甲缩醛化PVA膜、及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的部分皂化膜。作为起偏镜膜,还可以举出多烯取向膜。作为多烯取向膜的材料,例如可举出:PVA的脱水处理物、及聚氯乙烯的脱盐酸处理物。作为起偏镜膜,从偏振特性等光学特性优异方面出发,优选经过了利用碘的染色处理和之后的单向拉伸处理的PVA膜。
从薄型化的观点考虑,作为起偏镜膜的光学膜10的厚度优选为15μm以下、更优选为12μm以下、进一步优选为10μm以下、特别优选为8μm以下。薄型的起偏镜膜由于厚度不均少,因此视觉辨认性优异,另外,由于由温度变化导致的尺寸变化小,因此对热冲击的耐久性优异。从强度的观点考虑,作为起偏镜膜的光学膜10的厚度优选为3μm以上、更优选为5μm以上。
作为相位差膜,例如可举出:λ/2波长膜及λ/4波长膜、及视角补偿膜。作为相位差膜的材料,例如可举出通过拉伸处理而发生了双折射化的高分子膜。作为高分子膜,例如可举出纤维素膜及聚酯膜。作为纤维素膜,例如可举出三乙酸纤维素膜。作为聚酯膜,例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯膜及聚萘二甲酸乙二醇酯膜。作为相位差膜的光学膜10的厚度例如为20μm以上,例如为150μm以下。另外,作为相位差膜,也可以优选使用具备纤维素膜等基材、和该基材上的液晶性聚合物等液晶化合物的取向层的膜。
在本实施方式中,光学膜20为透明保护膜。透明保护膜例如为具有挠性的透明树脂膜。作为透明保护膜的材料,例如可举出:聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、纤维素、改性纤维素、聚苯乙烯、及聚碳酸酯。作为聚烯烃,例如可举出:环烯烃聚合物(COP)、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、及乙烯-乙烯醇共聚物。作为聚酯,例如可举出:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、及聚对苯二甲酸丁二醇酯。作为聚酰胺,例如可举出:聚酰胺6、聚酰胺6,6、及部分芳香族聚酰胺。作为改性纤维素,例如可举出三乙酸纤维素。这些材料可以单独使用,也可以组合两种以上使用。作为透明保护膜的材料,从清洁度的观点考虑,优选使用聚烯烃,更优选使用COP。另外,光学膜20优选为单向拉伸膜或双向拉伸膜。
从层叠光学膜X的强度的观点考虑,光学膜20的厚度优选为5μm以上、更优选为10μm以上、进一步优选为20μm以上。从层叠光学膜X的薄型化的观点考虑,光学膜20的厚度优选为100μm以下、更优选为70μm以下、进一步优选为50μm以下。
粘接剂层30是粘接剂组合物的固化物。粘接剂层30与光学膜10直接接合,并且与光学膜20直接接合。粘接剂组合物含有固化性树脂,粘接剂组合物的成分具体如后所述。
从光学膜10、20间的接合力的观点考虑,粘接剂层30的厚度优选为0.1μm以上、更优选为0.4μm以上、进一步优选为0.7μm以上、特别优选为0.8μm以上。从层叠光学膜X的薄型化的观点考虑,粘接剂层30的厚度优选为5μm以下、更优选为3μm以下、进一步优选为1.5μm以下、特别优选为1μm以下。
在层叠光学膜X中,被夹持在光学膜10、20之间的粘接剂层30具有比光学膜10、20的端部边缘11、21更凹向内侧的侧面31(示例性地图示出端部边缘11、21在面方向上位于相同位置的情况)。粘接剂层30在层叠光学膜X的端部边缘具有这样地凹陷的侧面31的部位,即使在厚度方向H上对层叠光学膜X施加负载的情况下,也能够在层叠光学膜X的端部抑制粘接剂层30从光学膜10、20间溢出。因此,层叠光学膜X适于抑制上述的端部粘连。端部粘连的抑制有助于确保层叠光学膜的加工时的运送性/处理性。
侧面31距端部边缘11、21中位于面方向内侧的端部边缘的凹陷长度L1优选为0.05μm以上、更优选为0.1μm以上、进一步优选为0.2μm以上。这样的构成对于抑制粘接剂层30从光学膜10、20间溢出是优选的,因此,对于抑制端部粘连是优选的。具体而言,凹陷长度L1是光学膜10、20的端部边缘11、21中位于面方向内侧的端部边缘与粘接剂层30的侧面31的面方向上的最内侧的端之间在面方向的距离。
凹陷长度L1优选为1.0μm以下、更优选为0.8μm以下、进一步优选为0.6μm以下。这样的构成对于在层叠光学膜X的端部抑制光学膜10、20间的剥离是优选的。例如,该构成对于即使在高温高湿环境中也能够确保基于光学膜10、20间的粘接剂层30的接合性而抑制剥离(由层叠光学膜加工时的粘接剂层30的热收缩大导致的剥离)是优选的。另外,该构成对于确保由粘接剂层30带来的对光学膜10、20的端部10a、20a的加强功能从而确保端部10a、20a的抗冲击性也是优选的。
上述的侧面31在图2所示的厚度方向截面中在面方向上从端部边缘11、21退缩的位置具有基本直线的形状。然而,如图3所示,粘接剂层30也可以具有弯曲凹陷形状的侧面31A(示例性地图示出侧面31A的厚度方向H的端31a、31a与端部边缘11、21在面方向上位于相同位置的情况)。侧面31A在图3所示的厚度方向截面中具有弯曲的大致V字形状,具体而言,具有从厚度方向H上的两端(端31a、31a)朝向中间部分(最深部分31b)向面方向的内侧逐渐凹陷的形状。侧面31A的凹陷长度L1是光学膜10、20的端部边缘11、21中位于面方向内侧的端部边缘与侧面31A的面方向上的最内侧的端(最深部分)31b之间在面方向的距离。粘接剂层30具有侧面31A的情况也与粘接剂层30具有侧面31的情况同样地发挥上述的技术效果(端部粘连的抑制、光学膜端部间的剥离抑制、光学膜端部的抗冲击性的确保)。
粘接剂层30可以如图4所示那样具有部分凹陷的形状的侧面31B(示例性地图示出在面方向上侧面31B的最外侧的端31a与端部边缘11、21位于相同位置的情况)。另外,图4所示的侧面31B具有端面F和倾斜面D。端面F在侧面31B位于光学膜10侧,与端部边缘11共面。倾斜面D在侧面31B位于光学膜20侧,随着从端面F向着光学膜20而向面方向内侧倾斜(倾斜面D越是在面方向的内侧越靠近光学膜20)。作为这样的部分凹陷形状的代替,侧面31B也可以在光学膜10侧具有部分凹陷形状或倾斜面(图示略),厚度方向H的中间部也可以具有部分凹陷的形状(图示略)。侧面31B的凹陷长度L1是光学膜10、20的端部边缘11、21中位于面方向内侧的端部边缘与侧面31B的面方向上的最内侧的端31b之间在面方向的距离。粘接剂层30具有侧面31B的情况也与粘接剂层30具有侧面31的情况同样地发挥上述的技术效果(端部粘连的抑制、光学膜端部间的剥离抑制、光学膜端部的抗冲击性的确保)。
粘接剂层30通过纳米压痕法测定的在25℃下的第1压入弹性模量优选为0.01GPa以上、更优选为0.03GPa以上、进一步优选为0.05GPa以上、特别优选为0.07GPa以上(将第1压入弹性模量设为第1测定条件下的压入弹性模量。第1测定条件如后面实施例中所述,在第1测定条件中,在负载施加过程中的压头对测定试样的最大压入深度为200nm)。这样的构成从确保光学膜10、20间的接合力的观点考虑是优选的。此外,这样的构成有助于确保光学膜10、20的上述的抗冲击性。另外,第1压入弹性模量优选为5GPa以下、更优选为3GPa以下、进一步优选为1GPa以下。这样的构成对于在可反复弯折(可折叠)的显示器面板中使用层叠光学膜X的情况下确保粘接剂层30的弯曲性是优选的。作为调整粘接剂层30的压入弹性模量的方法,例如可举出调整粘接剂组合物的组成的方法。具体而言,作为粘接剂层30的压入弹性模量调整方法,形成粘接剂层30的粘接剂组合物中的后述的聚合性化合物的官能团数的调整、即聚合性化合物的丙烯酸当量、环氧当量的调整是有效的。
纳米压痕法是以纳米尺度测量试样的各种物性的技术。在本实施方式中,纳米压痕法基于ISO14577来实施。在纳米压痕法中,实施将压头压入设置于台上的试样的过程(负载施加过程)、在此之后将压头从试样拔出的过程(负载解除过程),在一系列过程中,对于作用于压头-试样间的负载、和压头相对于试样的相对位移进行测定(负载-位移测定),由此,能够得到负载-位移曲线。根据该负载-位移曲线,能够对测定试样基于纳米尺度测定求出各种物性。利用纳米压痕法的粘接剂层截面的负载-位移测定例如可以使用纳米压痕机(商品名“Triboindenter”,Hysitron公司制),具体如后面对实施例所述。
粘接剂层30的通过纳米压痕法测定的在25℃下的第2压入弹性模量优选为0.5GPa以上、更优选为1GPa以上、进一步优选为1.5GPa以上、特别优选为2GPa以上(将第2压入弹性模量设为第2测定条件下的压入弹性模量。第2测定条件如后面实施例中所述,在第2测定条件中,负载施加过程中的压头对测定试样的最大压入深度为50nm)。这样的构成从确保光学膜10、20间的接合力确保的观点考虑是优选的。此外,这样的构成有助于确保光学膜10、20的上述的抗冲击性。另外,第2压入弹性模量优选为7GPa以下、更优选为5GPa以下、进一步优选为3GPa以下。这样的构成对于确保在可反复弯折(可折叠)的显示器面板中使用层叠光学膜X的情况下的粘接剂层30的弯曲性是优选的。
在层叠光学膜X中,光学膜20与光学膜10在25℃下的90°剥离强度优选为1N/15mm以上、更优选为1.2N/15mm以上、进一步优选为1.5N/15mm以上。这样的构成对于实现光学膜10、20间的良好接合力是优选的,特别是对于确保可折叠显示器面板用的光学膜10、20的间的接合力是优选的。90°剥离强度例如为10N/15mm以下。90°剥离强度例如可以使用Tensilon万能试验机(商品名“RTC”,A&D公司制)进行测定。在本测定中,将测定温度设为25℃、将剥离角度设为90°、将剥离速度设为1000mm/分。另外,作为90°剥离强度的调整方法,例如可举出调整粘接剂组合物的组成的方法。作为90°剥离强度的调整方法,具体可举出粘接剂组合物中的后述的聚合性化合物的官能团数的调整、即聚合性化合物的丙烯酸当量、环氧当量的调整。
90°剥离强度(N/15mm)相对于上述的第1压入弹性模量(GPa)的比率优选为5以上、更优选为10以上、进一步优选为15以上,另外,优选为30以下、更优选为25以下。90°剥离强度(N/15mm)相对于上述的第2压入弹性模量(GPa)的比率优选为0.2以上、更优选为0.3以上、进一步优选为0.4以上,另外,优选为5以下、更优选为3以下、进一步优选为2以下。这些构成对于在将层叠光学膜X反复弯折的情况下抑制光学膜10、20间的剥离是优选的。
粘接剂层30例如为含有活性能量射线固化型的固化性树脂的粘接剂组合物(活性能量射线固化型组合物)的固化物。作为活性能量射线固化型组合物,例如可举出:电子束固化型组合物、紫外线固化型组合物、及可见光固化型组合物。另外,在本实施方式中,活性能量射线固化型组合物是自由基聚合型组合物及阳离子聚合型组合物中的任一者或两者。
在活性能量射线固化型组合物为自由基聚合型组合物的情况下,该组合物含有自由基聚合性化合物作为单体。自由基聚合性化合物是具有自由基聚合性官能团的化合物。作为自由基聚合性官能团,例如可举出含有烯属不饱和键的基团。作为含有烯属不饱和键的基团,例如可举出:(甲基)丙烯酰基、乙烯基及烯丙基。(甲基)丙烯酰基是指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基。从活性能量射线固化型组合物的固化性的观点考虑,活性能量射线固化型组合物优选含有具有(甲基)丙烯酰基的自由基聚合性化合物作为主成分,主成分是指以质量比例计含量最多的成分。活性能量射线固化型组合物中的含有(甲基)丙烯酰基的自由基聚合性化合物的比例例如为50质量%以上,优选为70质量%以上、更优选为80质量%以上。另外,作为自由基聚合性化合物,可举出单官能自由基聚合性化合物、及二官能以上的多官能自由基聚合性化合物。
作为单官能自由基聚合性化合物,例如可举出具有(甲基)丙烯酰胺基的(甲基)丙烯酰胺衍生物。作为(甲基)丙烯酰胺衍生物,可举出:含N-烷基(甲基)丙烯酰胺衍生物、含N-羟基烷基(甲基)丙烯酰胺衍生物、含N-氨基烷基(甲基)丙烯酰胺衍生物、含N-烷氧基(甲基)丙烯酰胺衍生物、及含N-巯基烷基(甲基)丙烯酰胺衍生物。作为含N-烷基(甲基)丙烯酰胺衍生物,例如可举出:N-甲基(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-丁基(甲基)丙烯酰胺、及N-己基(甲基)丙烯酰胺,优选使用N,N-二乙基丙烯酰胺。作为含N-羟基烷基(甲基)丙烯酰胺衍生物,例如可举出:N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、及N-羟甲基-N-丙基(甲基)丙烯酰胺,优选使用N-羟乙基丙烯酰胺。(甲基)丙烯酰胺衍生物可以单独使用,也可以组合两种以上使用。
作为单官能自由基聚合性化合物,例如还可以举出具有(甲基)丙烯酰氧基的(甲基)丙烯酸衍生物。作为该(甲基)丙烯酸衍生物,例如可举出:(甲基)丙烯酸烷基酯、及(甲基)丙烯酸烷基酯以外的(甲基)丙烯酸衍生物。(甲基)丙烯酸衍生物可以单独使用,也可以组合两种以上使用。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯类,例如可举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸2,2-二甲基丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸4-甲基-2-丙基戊酯、及(甲基)丙烯酸正十八烷基酯。
作为除(甲基)丙烯酸烷基酯以外的(甲基)丙烯酸衍生物,例如可举出:(甲基)丙烯酸环烷基酯、(甲基)丙烯酸芳烷基酯、含羟基(甲基)丙烯酸衍生物、含烷氧基(甲基)丙烯酸衍生物、及含苯氧基(甲基)丙烯酸衍生物。作为(甲基)丙烯酸环烷基酯,例如可举出:(甲基)丙烯酸环己酯、及(甲基)丙烯酸环戊酯。作为(甲基)丙烯酸芳烷基酯,例如可举出:(甲基)丙烯酸苄酯、及(甲基)丙烯酸3-苯氧基苄酯。作为含羟基(甲基)丙烯酸衍生物,例如可举出:(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3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸[4-(羟基甲基)环己基]甲酯、及(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯。作为含烷氧基(甲基)丙烯酸衍生物,例如可举出:(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、及(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯。作为含苯氧基(甲基)丙烯酸衍生物,例如可举出:(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、及苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯。作为除(甲基)丙烯酸烷基酯以外的(甲基)丙烯酸衍生物,优选使用选自丙烯酸3-苯氧基苄酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、及苯氧基二乙二醇丙烯酸酯中的至少一种。
作为单官能自由基聚合性化合物,还可以举出含羧基单体。作为含羧基单体,例如可举出:(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、丁烯酸、及异丁烯酸。
作为单官能自由基聚合性化合物,还可以举出内酰胺类乙烯基单体。作为内酰胺类乙烯基单体,例如可举出:N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-ε-己内酰胺、及甲基乙烯基吡咯烷酮。
作为单官能自由基聚合性化合物,还可以举出具有含氮杂环的乙烯基系单体。作为该单体,例如可举出:乙烯基吡啶、乙烯基哌啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基哌嗪、乙烯基吡嗪、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基唑、及乙烯基吗啉。
作为多官能自由基聚合性化合物,例如可使用三丙二醇二(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、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、2-乙基-2-丁基丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛(甲基)丙烯酸酯、二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯,可优选使用三丙二醇二丙烯酸酯。多官能自由基聚合性化合物可以单独使用,也可以组合两种以上使用。多官能自由基聚合性化合物作为交联剂发挥功能。
在活性能量射线固化型组合物为紫外线固化型组合物或可见光固化型组合物的情况下,活性能量射线固化型组合物优选含有光聚合引发剂。作为光聚合引发剂,例如可举出:二苯甲酮化合物、苯偶姻醚化合物、及噻吨酮化合物。作为二苯甲酮化合物,例如可举出:二苯甲酰、二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、及3,3'-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮。作为苯偶姻醚化合物,例如可举出:苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、及苯偶姻丁基醚。作为噻吨酮化合物,例如可举出: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、2,4-二氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、及十二烷基噻吨酮。
在活性能量射线固化型组合物为可见光固化型组合物得到情况下,优选使用对380nm以上的光为高灵敏度的光聚合引发剂。作为这样的光聚合引发剂,例如可举出:2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1、2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、及双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)双(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基)钛。
作为光聚合引发剂,优选使用2,4-二乙基噻吨酮和/或2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮。
活性能量射线固化型组合物中,相对于固化性成分(自由基聚合性化合物)100质量份,光聚合引发剂的含量优选为0.1质量份以上、更优选为0.05质量份以上、进一步优选为0.1质量份以上,另外,优选为20质量份以下、更优选为10质量份以下、进一步优选为5质量份以下。
在活性能量射线固化型组合物为阳离子聚合型组合物的情况下,该组合物含有阳离子聚合性化合物作为单体。阳离子聚合性化合物是具有阳离子聚合性官能团的化合物,其包括具有一个阳离子聚合性官能团的单官能阳离子聚合性化合物、和具有两个以上阳离子聚合性官能团的多官能阳离子聚合性化合物。单官能阳离子聚合性化合物的液体粘度比较低,通过在树脂组合物中配合这样的单官能阳离子聚合性化合物,能够降低该树脂组合物的粘度。另外,单官能阳离子聚合性化合物多数情况下具有展现出各种功能的官能团。通过在树脂组合物中配合这样的单官能阳离子聚合性化合物,能够使该树脂组合物和/或树脂组合物的固化物展现出各种功能。另一方面,通过配合有多官能阳离子聚合性化合物的树脂组合物的固化,可得到具有3维交联部的固化物(多官能阳离子聚合性化合物作为交联剂发挥功能),从这样的观点考虑,优选利用多官能阳离子聚合性化合物。在将单官能阳离子聚合性化合物与多官能阳离子聚合性化合物组合使用的情况下,多官能阳离子聚合性化合物相对于单官能阳离子聚合性化合物100质量份的量例如为10质量份以上,另外,例如为1000质量份以下。作为阳离子聚合性官能团,例如可举出:环氧基、氧杂环丁基、及乙烯基醚基。作为具有环氧基的化合物,例如可举出:脂肪族环氧化合物、脂环式环氧化合物、及芳香族环氧化合物。作为具有环氧基的化合物,从阳离子聚合型组合物的固化性及粘接性的观点考虑,优选使用脂环式环氧化合物。作为脂环式环氧化合物,例如可举出:3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷甲酸酯、或3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷甲酸酯的己内酯改性物、三甲基己内酯改性物、及戊内酯改性物。作为脂环式环氧化合物的市售品,例如可举出:CELLOXIDE 2021、CELLOXIDE 2021A、CELLOXIDE 2021P、CELLOXIDE 2081、CELLOXIDE2083、及CELLOXIDE 2085(以上为大赛璐化学工业株式会社制),另外,可举出CyracureUVR-6105、Cyracure UVR-6107、Cyracure 30、及R-6110(以上为Dow Chemical Japan Ltd.制)。从阳离子聚合型组合物的固化性的改善及粘度降低的观点考虑,优选使用具有氧杂环丁基的化合物和/或具有乙烯基醚基的化合物。作为具有氧杂环丁基的化合物,例如可举出:3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁基)甲氧基甲基]苯、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷、二[(3-乙基-3-氧杂环丁基)甲基]醚、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷、及苯酚酚醛清漆氧杂环丁烷。作为具有氧杂环丁基的化合物的市售品,例如可举出:ARON OXETANE OXT-101、ARON OXETANE OXT-121、ARON OXETANE OXT-211、ARON OXETANE OXT-221、ARON OXETANE OXT-212(以上为东亚合成株式会社制)。作为具有乙烯基醚基的化合物,例如可举出:2-羟乙基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、环己烷二甲醇二乙烯基醚、环己烷二甲醇单乙烯基醚、三环癸烷乙烯基醚、环己基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚、乙氧基乙基乙烯基醚、及季戊四醇型四乙烯基醚。
在活性能量射线固化型组合物为紫外线固化型组合物或可见光固化型组合物的情况下,活性能量射线固化型组合物含有光阳离子聚合引发剂。光阳离子聚合引发剂受到活性能量射线(可见光、紫外线、X射线、电子束等)的照射而产生阳离子种或路易斯酸,从而引发阳离子聚合性官能团的聚合反应。作为光阳离子聚合引发剂,可举出光产酸剂及光产碱剂,优选使用光产酸剂。在将活性能量射线固化型组合物设为可见光固化型组合物的情况下,特别优选使用对380nm以上的光具有高灵敏度的光阳离子聚合引发剂。另外,在使用光阳离子聚合引发剂的情况下,优选组合使用对于比380nm长的波长的光显示出极大吸收的光敏剂。光阳离子聚合引发剂为通常在300nm附近或比300nm短的波长区域显示出极大吸收的化合物,因此,通过组合使用在比380nm更长波长的光下显示出极大吸收的光敏剂,能够有效地利用比380nm更长波长的光而促进来自光阳离子聚合引发剂的阳离子种或路易斯酸的产生。作为光敏剂,例如可举出:蒽化合物、芘化合物、羰基化合物、有机硫化合物、过硫化物、氧化还原系化合物、偶氮化合物、重氮化合物、卤素化合物、及光还原性色素,它们可以单独使用,也可以组合两种以上使用。特别是蒽化合物由于光敏效果优异而优选。作为用作光敏剂的蒽化合物的市售品,例如可举出:Anthracure UVS-1331及Anthracure UVS-1221(川崎化成株式会社制)。组合物中的光敏剂的含量例如为0.1~5重量%。
活性能量射线固化型组合物可以含有低聚物。作为低聚物,可举出丙烯酸低聚物、氟低聚物、及有机硅低聚物,可优选使用丙烯酸低聚物。在活性能量射线固化型组合物中配合低聚物有助于该组合物在固化时收缩的抑制。活性能量射线固化型组合物的固化收缩的抑制对于减少所形成的粘接剂层30与光学膜10、20之间的界面应力是优选的,界面应力的抑制有助于确保光学膜10、20间的接合力。
作为形成丙烯酸低聚物的(甲基)丙烯酸单体,例如可举出:碳原子数1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯、(甲基)丙烯酸芳烷基酯、多环式(甲基)丙烯酸酯、含羟基(甲基)丙烯酸酯、及含卤素(甲基)丙烯酸酯。作为(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲基-2-硝基丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(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)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸叔戊酯、(甲基)丙烯酸3-戊酯、(甲基)丙烯酸2,2-二甲基丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸4-甲基-2-丙基戊酯、及(甲基)丙烯酸正十八烷基酯。作为(甲基)丙烯酸环烷基酯,例如可举出:(甲基)丙烯酸环己酯、及(甲基)丙烯酸环戊酯。作为(甲基)丙烯酸芳烷基酯,例如可举出(甲基)丙烯酸苄酯。作为多环式(甲基)丙烯酸酯,例如可举出:(甲基)丙烯酸2-异冰片酯、(甲基)丙烯酸2-降冰片基甲酯、(甲基)丙烯酸5-降冰片烯-2-基甲酯、及(甲基)丙烯酸3-甲基-2-降冰片基甲酯。作为含羟基(甲基)丙烯酸酯,例如可举出:(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2,3-二羟基丙基甲基丁酯。作为含卤素(甲基)丙烯酸酯,例如可举出:(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙基乙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸六氟丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯。这些(甲基)丙烯酸酯可以单独使用,也可以组合两种以上使用。
丙烯酸低聚物的重均分子量(Mw)优选为15000以下、更优选为10000以下、进一步优选为5000以下。丙烯酸低聚物的Mw优选为500以上、更优选为1000以上、进一步优选为1500以上。
活性能量射线固化型组合物中的丙烯酸低聚物的含量优选为2质量%以上、更优选为4质量%以上,另外,优选为20质量%以下、更优选为15质量%以下。
活性能量射线固化型组合物可以含有其它成分。作为其它成分,可举出硅烷偶联剂、流平剂、表面活性剂、增塑剂、及紫外线吸收剂。相对于固化性成分100质量份,该其它成分的配合量优选为10质量份以下、更优选为5质量份以下、进一步优选为3质量份以下,另外,例如为0.01质量份以上。
从后面叙述的涂布工序中的涂敷性的观点考虑,活性能量射线固化型组合物在25℃下的粘度优选为3mPa·s以上、更优选为5mPa·s以上、进一步优选为10mPa·s以上,另外,优选为100mPa·s以下、更优选为50mPa·s以下、进一步优选为30mPa·s以下。组合物的粘度是利用E型粘度计(锥板型粘度计)的测定值。
层叠光学膜X例如可以如下所述地制造。
首先,在一个光学膜(光学膜10或光学膜20)的单面(接合预定面)涂布活性能量射线固化型组合物,形成该组合物的涂膜(涂布工序)。在该涂布工序之前,可以对光学膜的接合预定面进行表面改性处理。作为表面改性处理,可举出电晕处理、等离子体处理、准分子处理、及火焰处理。作为本工序中的涂布方法,例如可举出:逆向涂布、凹版涂布、棒式逆向涂布、辊涂、模涂、线棒涂布、及棒涂。
接下来,对一个光学膜隔着组合物涂膜贴合另一个光学膜(光学膜20或光学膜10),贴合可以使用例如辊式层压机。
接下来,对光学膜10、20间的组合物涂膜照射活性能量射线,使该涂膜(活性能量射线固化型组合物)固化,从而形成粘接剂层30(粘接剂层30不是压敏性粘接剂层)。由此,隔着粘接剂层30将光学膜10、20接合,得到层叠光学膜X的原材料膜。在本工序中,从抑制作为功能性光学膜的光学膜10的劣化的观点考虑,优选从光学膜30侧照射活性能量射线。作为活性能量射线,可以使用电子束、紫外线、及可见光。作为电子束照射装置,例如可举出电子束加速器。作为紫外线及可见光的光源,例如可举出:LED灯、封入有镓的金属卤化物灯、低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、氙灯、卤素灯、及镓灯。在本工序中,可以根据需要使用用于将从光源射出的紫外线和/或可见光中的部分波长范围的光阻断的波长阻断滤波器。
接下来,对原材料膜的周端部的至少一部分进行外形加工(外形加工工序),例如对卷状的原材料膜的长度方向一个端部进行修整加工,例如将卷状的原材料膜切断加工成单片状。作为这些外形加工的方法,例如可举出:利用CO2激光照射等的激光加工、利用切削刀的切削、利用冲裁刀的切断、及立铣加工。
根据CO2激光照射,在原材料膜的外形加工部位,粘接剂层30产生比较大的热收缩,能够形成比光学膜10、20的端部边缘11、21更凹向内侧的侧面31(或侧面31A)。具体地,粘接剂层30的端部收缩,使得在原材料膜端部使粘接剂层30的侧面31的整体或一部分从光学膜10、20的端部边缘11、21退缩至面方向内侧,从而可以形成凹陷的侧面31(或侧面31A)。粘接剂层30的端部收缩的长度、即凹陷长度L1例如可以通过粘接剂层30的组成及CO2激光照射条件的调整来进行调整。
根据利用切削刀的切削,通过将粘接剂层30的端部部分地除去,能够形成比光学膜10、20的端部边缘11、21更凹向内侧的侧面31(或侧面31a、31B)。作为部分地除去的位置及程度的调整方法,例如可举出光学膜10、20与粘接剂层30之间的弹性模量差的调整、粘接剂层30的热收缩率的调整及厚度的调整、以及切削时在切削刀与粘接剂层30之间产生的摩擦力的调整。该摩擦力例如可以通过粘接剂层30的组成而进行调整。
例如可以如以上所述地制造层叠光学膜X。
实施例
对于本发明,以下示出实施例具体地进行说明,但本发明不限定于实施例。另外,可以将以下记载的配合量(含量)、物性值、参数等具体的数值替换成上述的“具体实施方式”中记载的与它们对应的配合量(含量)、物性值、参数等上限(以“以下”或“小于”的形式定义的数值)或下限(以“以上”或“超过”的形式定义的数值)。
[实施例1]
将下述的成分在25℃下混合1小时,制备了粘接剂组合物。
45质量份的丙烯酸3-苯氧基苄酯(商品名“LIGHT ACRYLATE POB-A”,单体,共荣社化学株式会社制)
25质量份的苯氧基二乙二醇丙烯酸酯(商品名“LIGHT ACRYLATEP2H-A”,单体,共荣社化学株式会社制)
5质量份的三丙二醇二丙烯酸酯(商品名“Aronix M-220”,单体,东亚合成株式会社制)
10质量份的丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯(商品名“Aronix M-5700”,单体,东亚合成株式会社制)
5质量份的羟乙基丙烯酰胺(商品名“HEAA”,单体,KJ化学株式会社制)
5质量份的二乙基丙烯酰胺(商品名“DEAA”,单体,KJ化学株式会社制)
3质量份的2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮(商品名“OMINIRAD907”,光聚合引发剂,IGM Resins公司制)
3质量份的2,4-二乙基噻吨酮(商品名“KAYACURE DETX-S”,光聚合引发剂,日本化药株式会社制)
5质量份的丙烯酸低聚物(商品名“Arufon 1190”,粘度6000mPa·s(25℃),Mw1700,Tg-50℃,东亚合成株式会社制)
0.5质量份的具有丙烯酰基的改性聚二甲基硅氧烷(商品名“BYK-UV3505”,流平剂,BYK公司制)
接下来,在作为透明保护膜的厚度23μm的COP膜(商品名“ZEONOR Film ZF14”,日本瑞翁株式会社制)上涂敷粘接剂组合物,形成了厚度1μm的粘接剂涂膜。涂敷使用了MCD涂布机(富士机械株式会社制)(单元形状:蜂窝,凹版辊线数1000条/inch,转速140%/对线速度)。接下来,对透明保护膜隔着该膜上的粘接剂涂膜贴合了起偏镜膜。接下来,通过从透明保护膜侧对粘接剂涂膜照射紫外线而使膜间的粘接剂涂膜固化。紫外线照射使用的是具备封入有镓的金属卤化物灯作为光源的紫外线照射装置(商品名“Light HAMMER10”,阀:V阀,Fusion UV Systems,Inc株式会社制)。在紫外线照射中,将峰值照度设为1600mW/cm2、将累积照射量设为1000mJ/cm2(波长380~440nm)(照度使用Solatell公司制的“Sola-Check系统”进行了测定)。由此,将透明保护膜与起偏镜膜接合而得到了层叠光学膜。接下来,对层叠光学膜进行了外形加工。具体而言,通过CO2激光的照射在厚度方向上对层叠光学膜进行切削,得到了给定的俯视形状的层叠光学膜。在CO2激光照射中,将波长设为9.4μm、将输出功率设为48W、将扫描速度设为500mm/秒。接下来,将层叠光学膜在室温下放置了24小时。
如上所述地制作了实施例1的层叠光学膜。实施例1的层叠光学膜在厚度方向上依次具备起偏镜膜(厚度5μm)、粘接剂层、以及透明保护膜(厚度23μm)。
[实施例2]
将作为单体成分之一的“Aronix M-220”的配合量设为2质量份来代替5质量份,除此以外,与实施例1的层叠光学膜同样地制作了实施例2的层叠光学膜(起偏镜膜/粘接剂层/透明保护膜)。
[实施例3]
将作为单体成分之一的“Aronix M-220”的配合量设为1质量份来代替5质量份,除此以外,与实施例1的层叠光学膜同样地制作了实施例3的层叠光学膜(起偏镜膜/粘接剂层/透明保护膜)。
[比较例1]
将作为单体成分之一的“Aronix M-220”的配合量设为3质量份来代替5质量份,除此以外,与实施例1的层叠光学膜同样地制作了比较例1的层叠光学膜(起偏镜膜/粘接剂层/透明保护膜)。
〈压入弹性模量〉
通过纳米压痕法对实施例1~3及比较例1的各层叠光学膜中的粘接剂层的压入弹性模量进行了测定。具体而言,首先,从层叠光学膜切出5mm×10mm尺寸的膜片(层叠光学膜);接下来,通过冷冻切片法对层叠光学膜进行了切削,具体地,将层叠光学膜冷却至-30℃,然后沿着该膜的厚度方向用硬质刀进行切削,然后恢复至室温,由此得到了测定用的试样。接下来,使用纳米压痕机(商品名“TI950 Triboindenter”,Hysitron公司制),基于JISZ 2255:2003实施了对测定试样的粘接剂层的露出表面的负载-位移测定,得到了负载-位移曲线。在本测定中,将测定模式设为单一压入测定,将测定温度设为25℃,将使用压头设为Berkovich(三角锥)型的金刚石压头,将负载施加过程中的压头对测定试样的最大压入深度(最大位移hmax)设为200nm,将该压头的压入速度设为10nm/秒,将负载解除过程中的压头从测定试样的拔出速度设为10nm/秒(第1测定条件)。然后,通过“TI950Triboindenter”的专用解析软件(Ver.9.4.0.1)对所得到的测定数据进行了处理。具体而言,基于所得到的负载(f)-位移(h)曲线,得到了最大负载fmax(在最大位移hmax下作用于压头的负载)、接触投影面积S(最大负载时的压头与试样之间的接触区域的投影面积)、以及负载解除过程开始时的负载-位移曲线的切线的斜率D。然后,根据斜率D和接触投影面积S计算出粘接剂层的压入弹性模量(=(π1/2D)/(2S1/2))。
另一方面,将最大压入深度从200nm变更为50nm,除此以外,在与第1测定条件相同的测定条件(第2测定条件)下实施了利用纳米压痕机的负载-位移测定。然后,通过“TI950Triboindenter”的专用解析软件(Ver.9.4.0.1)对所得到的测定数据进行处理,计算出粘接剂层的压入弹性模量。
〈端部的观察〉
对实施例1~3及比较例1的各层叠光学膜调查了端部的纵截面形状。具体而言,首先,将从层叠光学膜的周端部任意选择的部位沿着厚度方向切断,形成了观察用的纵截面。接下来,通过光学显微镜对该纵截面进行了观察及拍摄。然后,在实施例1~3的各层叠光学膜的观察截面中,确认了粘接剂层的端部边缘(侧面)在膜面方向上比起偏镜膜的端部边缘(第1端部边缘)及透明保护膜的端部边缘(第2端部边缘)更靠近内侧。在比较例1的层叠光学膜的观察截面中,确认了粘接剂层的端部边缘(侧面)在膜面方向上比起偏镜膜的端部边缘(第1端部边缘)及透明保护膜的端部边缘(第2端部边缘)更靠近外侧。
另外,在各观察截面中,对面方向上的粘接剂层侧面的距起偏镜膜的端部边缘(第1端部边缘)的退缩长度d1、和面方向上的粘接剂层侧面距透明保护膜的端部边缘(第2端部边缘)的退缩长度d2进行了测定,将其结果示于表1。另外,将面方向上的粘接剂层侧面距第1端部边缘及第2端部边缘中位于面方向内侧的端部边缘的凹陷长度L1(相当于退缩长度d1、d2中更长的一个长度)也示于表1。凹陷长度L1取负值时,粘接剂层的端部边缘在膜面方向上比起偏镜膜的端部边缘(第1端部边缘)及透明保护膜的端部边缘(第2端部边缘)更靠近外侧。而且,关于层叠光学膜的端部抗粘连性,将凹陷长度L1超过0μm的情况评价为“良”,将为0μm以下的情况评价为“不良”,将其评价结果示于表1。
〈抗冲击性〉
对于实施例1~3及比较例1的各层叠光学膜的抗冲击性,将在上述的观察截面中起偏镜膜及透明保护膜这两者未发生损伤(裂纹及缺损等)的情况评价为“良”,将起偏镜膜及透明保护膜中的至少一者发生了损伤的情况评价为“不良”,将其评价结果示于表1。
表1
工业实用性
本发明的层叠光学膜可以作为例如可折叠显示器面板等显示器面板的层叠结构中所含的要素使用。
Claims (3)
1.一种层叠光学膜,其在厚度方向上依次具备第1光学膜、粘接剂层、以及第2光学膜,
所述粘接剂层与所述第1光学膜接合,并且与所述第2光学膜接合,
所述粘接剂层具有在与所述厚度方向正交的面方向上比所述第1光学膜的第1端部边缘及所述第2光学膜的第2端部边缘更凹向内侧的侧面。
2.根据权利要求1所述的层叠光学膜,其中,
所述侧面距所述第1端部边缘及所述第2端部边缘中位于所述面方向内侧的端部边缘的凹陷长度为0.05μm以上。
3.根据权利要求1或2所述的层叠光学膜,其中,
所述侧面距所述第1端部边缘及所述第2端部边缘中位于所述面方向内侧的端部边缘的凹陷长度为1.0μm以下。
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PB01 | Publication | ||
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