JP2022083325A - 光学積層体 - Google Patents
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-
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- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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Abstract
Description
周波数1Hz、昇温速度5℃/min、温度-40℃~150℃、ねじりモードの動的粘弾性試験により求められる25℃におけるせん断貯蔵弾性率G’が0.03MPaで、厚みが15μmである粘着剤層を前記光学積層体の厚み方向他方面に配置する。7g、ボール径0.7mmのボールのペンを前記フィルムに向けて落下させる。ペンの落下高さを1cmずつ上げ、前記ガラス板に割れが確認できたときの高さをペンドロップ割れ試験における高さH1として取得する。
<ペンドロップ剥がれ試験>
前記粘着剤層を前記光学積層体の厚み方向他方面に配置する。7g、ボール径0.7mmのボールのペンを前記フィルムに向けて落下させる。ペンの落下高さを30cmまで段階的に上げ、前記フィルムに剥がれが確認できたときの高さをペンドロップ剥がれ試験における高さH2として取得する。または、前記ガラス板に割れが発生した時は、割れ高さH1以上の剥がれ耐久性を有する、と判断する。
本発明の光学積層体の一実施形態を、図1から図3を参照して説明する。
ガラス板2は、面方向に延びる。ガラス板2は、光学積層体1における厚み方向他方面(逆側面)を形成する。ガラス板2の全光線透過率は、例えば、80%以上、好ましくは、85%以上であり、また、例えば、99%以下である。ガラス板2は、市販品を用いることができ、例えば、G-leafシリーズ(登録商標、日本電気硝子社製)を用いることができる。
接着剤層3は、面方向に延びる。接着剤層3は、ガラス板2の厚み方向一方面に配置されている。具体的には、接着剤層3は、ガラス板2の厚み方向一方面に接触する。接着剤層3は、粘着剤(感圧接着剤)からなる粘着剤層(感圧接着剤層)ではなく、硬化型接着剤の硬化体である。詳しくは、接着剤層3は、活性エネルギー線の照射または加熱よって硬化反応する硬化型接着剤の硬化体である。
サンプルサイズ:10×10mm
圧子:Concial(球形圧子:曲率半径10μm)、
測定方法:単一押し込み測定
測定温度:25℃
圧子の押込深さ:100nm
温度:25℃
解析:荷重-変位曲線に基づくOliver Pharr解析
フィルム4は、光学積層体1の厚み方向一方面(視認側面)を形成する。フィルム4は、接着剤層3に対するガラス板2の反対側に位置する。フィルム4は、面方向に延びる。フィルム4は、接着剤層3の厚み方向一方面に配置されている。フィルム4は、接着剤層3の厚み方向一方面に接触している。これによって、接着剤層3は、ガラス板2の厚み方向一方面、および、フィルム4の厚み方向他方面に接触し、ガラス板2とフィルム4とを接着(接合)している。
光学積層体1は、仮想線で示す粘着剤層12をさらに備えてもよい。粘着剤層12は、ガラス板2の厚み方向他方面に配置される。具体的には、粘着剤層12は、フィルム4の厚み方向他方側に接触している。つまり、この光学積層体1は、粘着剤層12と、ガラス板2と、接着剤層3と、フィルム4とを厚み方向一方側に向かって順に備える。粘着剤層12は、硬化反応を伴わず、感圧接着する接着体である。
光学積層体1では、ペンドロップ割れ試験においてガラス板2が割れ始めるまでのペンの落下高さH1が、例えば、15cm以上である。
光学積層体1では、ペンドロップ剥がれ試験においてフィルム4が剥がれ始めるまでのペン29の落下高さH2が、例えば、15cm以上である。
光学積層体1の製造方法を説明する。光学積層体1の製造方法では、例えば、まず、ガラス板2の厚み方向一方面および/または硬化型接着剤にフィルム4の厚み方向他方面に、硬化型接着剤を配置(塗布)し、続いて、ガラス板2およびフィルム4で、硬化型接着剤を挟み込む。
光学積層体1は、各種光学用途に用いられ、例えば、画像表示装置に備えられる。画像表示装置としては、例えば、有機エレクトロルミネセンス表示装置(以下、単に「有機EL表示装置」と略称する。)が挙げられる。
有機EL表示装置10は、面方向に延びる平板形状を有する。有機EL表示装置10は、次に説明する導電性フィルム13を備えることから、タッチパネル型入力表示装置として機能する。有機EL表示装置10は、光学積層体1と、導電性フィルム13と、第2粘着剤層14と、画像表示部材15とを表側に向かって順に備える。なお、この有機EL表示装置10では、紙面上側が、ユーザーの視認側であって、表側(図1の厚み方向他方側に相当)であり、紙面下側が、裏側(図1の厚み方向一方側に相当)である。
光学積層体1は、粘着剤層12と、ガラス板2と、接着剤層3と、フィルム4とを表側に向かって順に備える。
導電性フィルム13は、導電層16と、基材層17とを裏側に向かって順に備える。
導電層16は、所定パターンを有する。導電層16の表面および側面は、粘着剤層12に接触する。導電層16の材料としては、例えば、金属酸化物、導電性繊維(繊維)、および、金属が挙げられる。金属酸化物としては、複合酸化物が挙げられる。複合酸化物としては、例えば、インジウム亜鉛複合酸化物(IZO)、インジウムガリウム亜鉛複合酸化物(IGZO)、インジウムガリウム複合酸化物(IGO)、インジウムスズ複合酸化物(ITO)、および、アンチモンスズ複合酸化物(ATO)が挙げられる。導電性繊維としては、例えば、金属ナノワイヤ、および、カーボンナノチューブが挙げられる。金属としては、例えば、金、白金、銀、および、銅が挙げられる。導電層16は、面方向中央部に位置するセンサ電極部18と、センサ電極部18に周辺に位置する引出し配線部19とを一体的に有する。導電層16の詳細は、例えば、特開2017-102443号公報、特開2014-113705号公報、および、特開2014-219667号公報に記載される。
基材層17は、導電層16の裏面、および、粘着剤層12の裏面に配置されている。基材層17は、面方向に延びる。基材層17は、例えば、樹脂層である。基材層17の材料としては、オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、および、ポリスチレン樹脂が挙げられる。オレフィン樹脂として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、および、シクロオレフィンポリマー(COP)が挙げられる。ポリエステル樹脂としては、例えば、PET、PBT、および、PENが挙げられる。(メタ)アクリル樹脂としては、例えば、ポリ(メタ)アクリレート樹脂が挙げられる。基材層17の詳細は、例えば、特開2018-181722号公報に記載される。
第2粘着剤層14は、導電性フィルム13の裏面に配置されている。具体的には、第2粘着剤層14は、導電性フィルム13の裏面に接触している。第2粘着剤層14の材料は、粘着剤層12の材料と同様である。
画像表示部材15は、有機EL表示装置10の裏面を形成する。画像表示部材15は、導電性フィルム13の裏側に第2粘着剤層14を介して配置されている。画像表示部材15は、面方向に延びる。画像表示部材15は、具体的には、有機EL素子である。例えば、画像表示部材15は、図示しないが、表示基板と、2つの電極と、2つの電極に挟まれる有機EL層と、封止層とを含む。なお、画像表示部材15の構成および物性は、例えば、特開2018-28573号公報に詳述される。
一実施形態の光学積層体1は、フィルム4が視認側に配置され、ガラス板2が逆側に配置される新規な構成である。そして、この光学積層体1では、ペンドロップ割れ試験においてガラス板が割れ始めるまでのペンの落下高さH1が15cm以上である。そのため、光学積層体1は、耐衝撃性に優れる。
以下の変形例において、上記した一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、変形例は、特記する以外、一実施形態態と同様の作用効果を奏することができる。
厚み30μmのガラス板2(G-leaf)、および、厚み50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムからなるフィルム4(ダイアホイルS100、三菱ケミカル社製)を準備した。また、脂肪族脂環式エポキシ樹脂(セロキサイド2021P、エポキシ当量128~133g/eq.、ダイセル化学社製)70質量部、3官能脂肪族エポキシ樹脂(EHPE3150、エポキシ当量170~190g/eq.、ダイセル化学社製)5質量部、オキセタン系樹脂(アロンオキセタン、東亜合成社製)19質量部、シランカップリング剤(KBM-403、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業社製)4質量部、光酸発生剤(CPI101A、トリアリールスルホニウム塩、サンアフロ社製)2質量部を配合して、エポキシ接着剤組成物を調製した。このエポキシ接着剤組成物をガラス板2に塗布し、その後、アクリル接着剤組成物をガラス板2とフィルム4とで挟み込んだ。
モード:ねじり
温度:-40℃から150℃
昇温速度:5℃/分
周波数:1Hz
実施例1と同様にして、光学積層体1を製造した。但し、フィルム4を、厚み40μmのトリアセチルセルロースフィルム(KC4UYW、コニカミノルタ製)に変更した。
を用いた。
実施例1と同様にして、光学積層体1を製造した。但し、フィルム4を、厚み20μmのトリアセチルセルロースフィルム(KC2CT、コニカミノルタ製)に変更した。
実施例2と同様にして、光学積層体1を製造した。但し、フィルム4を、厚み80μmのトリアセチルセルロースフィルム(KC8UAW、コニカミノルタ製)に変更した。
実施例1と同様にして、光学積層体1を製造した。但し、フィルム4として、グルタルイミド環単位を有するメタクリル樹脂ペレットを、押し出し成形により、フィルム状に成形した後、延伸したアクリル系フィルムを用いた。アクリル系フィルムの厚みは40μmであった。
各実施例および比較例について、下記の事項を測定および評価した。それらの結果を表1に記載する。
各実施例および比較例で準備したフィルム4を動的粘弾性試験に供した。装置および条件を下に記載する。
温度範囲 :-100~200℃
昇温速度 :2℃/min
モード :引張
サンプル幅 :10mm
チャック間距離 :20mm
周波数 :10Hz
歪振幅 :10μm
雰囲気 :大気(250ml/min)
データの取得間隔:0.5min(1℃毎)
表面・界面物性解析装置を用いて、以下の装置、条件および方法で、フィルム4と接着剤層3との密着力を測定した。
刃先43の幅 :1mm
刃先43のすくい角 :10°
上記と同じ装置、条件および方法で、ガラス板2と接着剤層3との密着力を測定した。但し、図2Cに示すように、刃先43のフィルム4に切り込んだ後、接着剤層3にも切り込み、刃先43が接着剤層3とガラス板2との界面に至ったときに、刃先43を水平移動させた。これにより、接着剤層3がガラス板2から剥離した。このときの剥離強度をガラス板2と接着剤層3との密着力として測定した。
各実施例および比較例の光学積層体1について、下記のペンドロップ割れ試験を実施した。まず、図1に示すように、フィルム4が上側を向くように、光学積層体1を樹脂フィルム34(仮想線)の表面に置いた。具体的には、粘着剤層12を樹脂フィルム34の表面に貼着した。樹脂フィルム34は、プレスケール(富士フィルム製 プレスケールMS中圧用モノシートタイプ、厚み95μm)である。樹脂フィルム34は、図示しない水平台の表面に配置されている。次いで、フィルム4から5cmの高さから7gのペン29(Pentelボールペン BK407黒、ボール径0.7mm)を落下させるペンドロップ割れ試験を実施する。上記した高さ5cmは、フィルム4の厚み方向一方面と、ペン29の先端部32との距離である。先端部32は、下側を向き、尖っている。この光学積層体1では、ペン29の上記した落下で、ガラス板2に割れが発生すれば、ペンドロップ割れ試験の高さH1は、5cmとなる。ガラス板2に割れが発生しなれば、1cmずつ高さを段階的に引き上げる。これにより、ガラス板2に割れが発生したときの高さH1を得る。
上記したペンドロップ割れ試験と同様にして、ペン29をフィルム4に落下させた。最初の落下高さを5cmに設定した。その後、フィルム4の接着剤層3からの剥がれが発生しなれば、1cmずつ高さを段階的に引き上げた。フィルム4の接着剤層3からの剥がれが確認できたときの高さをペンドロップ剥がれ試験における高さH2として取得した。または、ガラス板2に割れが発生した時には、割れた高さH1以上の剥がれ耐久性を有する、と判断した。
2 ガラス板
3 接着剤層
4 フィルム
29 ペン
38 ハードコート層
Claims (7)
- ガラス板と、接着剤層と、フィルムとを厚み方向一方側に向かって順に備え、
前記厚み方向一方側は、視認側であり、
下記のペンドロップ割れ試験において前記ガラス板が割れ始めるまでのペンの落下高さH1が15cm以上である、光学積層体。
<ペンドロップ割れ試験>
周波数1Hz、昇温速度5℃/min、温度-40℃~150℃、ねじりモードの動的粘弾性試験により求められる25℃におけるせん断貯蔵弾性率G’が0.03MPaで、厚みが15μmである粘着剤層を前記光学積層体の厚み方向他方面に配置する。7g、ボール径0.7mmのボールペンを前記フィルムに向けて落下させる。ペンの落下高さを1cmずつ上げ、前記ガラス板に割れが確認できたときの高さをペンドロップ割れ試験における高さH1として取得する。 - 下記のペンドロップ剥がれ試験において前記フィルムが剥がれ始めるまでのペンの落下高さH2が15cm以上である、請求項1に記載の光学積層体。
<ペンドロップ剥がれ試験>
前記粘着剤層を前記光学積層体の厚み方向他方面に配置する。7g、ボール径0.7mmのボールペンを前記フィルムに向けて落下させる。ペンの落下高さを30cmまで段階的に上げ、前記フィルムに剥がれが確認できたときの高さをペンドロップ剥がれ試験における高さH2として取得する。または、前記ガラス板に割れが発生した時は、割れ高さH1以上の剥がれ耐久性を有する、と判断する。 - 周波数10Hz、昇温速度2℃/min、引張モードの動的粘弾性試験により求められる-100℃から-50℃における前記フィルムのtanδの平均が、0.04以上であり、前記動的粘弾性試験により求められる-100℃から-50℃における前記フィルムの引張貯蔵弾性率E’の平均が、3GPa以上、6GPa以下である、請求項1または2に記載の光学積層体。
- 前記ガラス板と前記接着剤層との密着力が3.0kN/m以上であり、
前記フィルムと前記接着剤層との密着力が3.0kN/m以上である、請求項1から3のいずれか一項に記載の光学積層体。 - 前記フィルムが、トリアセチルセルロールフィルムである、請求項1から4のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 前記フィルムは、10μm以上、60μm以下の厚みを有する、請求項5に記載の光学積層体。
- 前記フィルムの前記厚み方向一方面に配置されるハードコート層をさらに備える、請求項1から6のいずれか一項に記載の光学積層体。
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