JP2022083452A - 光学積層体 - Google Patents
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Abstract
Description
<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第2フィルムに向けて落下させる。ペンの落下高さを30cmまで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。または、ペンの落下高さ30cmで前記ガラス板に割れが確認できなかったときは、30cm以上の割れ耐久性を有する、と判断する。
<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のボールペンを前記第2フィルムに向けて落下させる。ペンの落下高さを30cmまで1cmずつ上げ、前記第1フィルムまたは前記第2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確認できたときには、割れ高さH1以上の剥がれ耐久性を有する、と判断する。
または、ペンの落下高さ30cmで前記第1フィルムおよび前記第2フィルムに剥がれが確認できなかったときは、30cm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。
厚み方向一方側が、視認側である。厚み方向他方側は、視認側の逆側(以下、単に逆側という)である。
第1フィルム2は、面方向に延びる。第1フィルム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。
第1接着剤層3は、面方向に延びる。第1接着剤層3は、第1フィルム2の厚み方向一方面に配置されている。具体的には、第1接着剤層3は、第1フィルム2の厚み方向一方面に接触する。第1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、第1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。
好ましくは、2官能エポキシ樹脂と多官能エポキシ樹脂との併用が挙げられる。
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
ガラス板4は、面方向に延びる。ガラス板4は、第1接着剤層3に対する第1フィルム2の反対側に位置する。ガラス板4は、第1接着剤層3の厚み方向一方面に配置される。
具体的には、ガラス板4は、第1接着剤層3の厚み方向一方面に接触する。これにより、第1接着剤層3が、ガラス板4の厚み方向他方面、および、第1フィルム2の厚み方一方面に接触し、第1フィルム2とガラス板4とを接着(接合)している。
第2接着剤層5は、面方向に延びる。第2接着剤層5は、ガラス板4の厚み方向一方面に配置されている。具体的には、第2接着剤層5は、ガラス板4の厚み方向一方面に接触する。第2接着剤層5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、第2接着剤層5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。第2接着剤層5の硬化原料、厚み、全光線透過率、引張貯蔵弾性率E’、および、ナノインデンター法で測定される弾性率は、第1接着剤層3のそれらと同一である。
第2フィルム6は、光学積層体1の厚み方向一方面(視認側面)を形成する。第2フィルム6は、第2接着剤層5に対するガラス板4の反対側に位置する。第2フィルム6は、面方向に延びる。第2フィルム6は、第2接着剤層5の厚み方向一方面に配置されている。第2フィルム6は、第2接着剤層5の厚み方向一方面に接触している。これによって、第2接着剤層5は、ガラス板4の厚み方向一方面、および、第2フィルム6の厚み方向他方面に接触し、ガラス板4と第2フィルム6とを接着(接合)している。
より好ましくは、第1フィルム2がTACフィルムであり、第2フィルム6がTACフィルムである組合せ、つまり、第1フィルム2および第2フィルム6のそれぞれが、TACフィルムである組合せが挙げられる。
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、第1フィルム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、第1フィルム2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、第1フィルム2と、第1接着剤層3と、ガラス板4と、第2接着剤層5と、第2フィルム6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、感圧接着する粘着体である。
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4が割れ始めるまでのペンの落下高さH1が20cm以上である。
なお、この粘着剤層12は、ペンドロップ割れ試験において光学積層体1を水平台に固定するための固定部材を兼ねる。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第2フィルム6が剥がれ始めるまでのペン29の落下高さH2が20cm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、ガラス板4の厚み方向他方面および/または第1フィルム2の厚み方向一方面に硬化型接着剤を配置(塗布)し、ガラス板4および第1フィルム2で上記した硬化型接着剤を挟み込む。ガラス板4の厚み方向一方面および/または第2フィルム6の厚み方向他方面に硬化型接着剤を配置(塗布)し、ガラス板4および第2フィルム6で上記した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、第1フィルム2と、第1接着剤層3と、ガラス板4と、第2接着剤層5と、第2フィルム6とを表側(視認側)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、第2フィルム6がガラス板4の視認側に配置され、第1フィルム2がガラス板4の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4が割れ始めるまでのペンの落下高さH1が20cm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4(G-leaf)、厚み25μmのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる第1フィルム2(ダイアホイルS100、三菱ケミカル社製)、および、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)からなる第2フィルム6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4と第1フィルム2とで挟み込んだ。ガラス板4の一方面に塗布されたアクリル接着剤組成物をガラス板4と第2フィルム6とで挟み込んだ。
粘着剤層12を円盤状に外形加工し、パラレルプレートに挟み込み、Rheometric Scientific社製「Advanced Rheometric Expansion System(ARES)」を用いて、以下の条件の動的粘弾性測定により、粘着剤層12の25℃におけるせん断貯蔵弾性率G’を求めた。
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、第1フィルム2の厚みを50μm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、第2フィルム6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1と同様にして、光学積層体1を製造した。但し、第2フィルム6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3と同様にして、光学積層体1を製造した。但し、第1フィルム2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。
実施例1と同様にして、光学積層体1を製造した。但し、第1フィルム2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5と同様にして、光学積層体1を製造した。但し、第1フィルム2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3と同様にして、光学積層体1を製造した。但し、第1フィルム2と、第1接着剤層3とを光学積層体1に備えなかった。この光学積層体1は、ガラス板4と、第2接着剤層5と、第2フィルム6とを備える。
実施例5と同様にして、光学積層体1を製造した。但し、第2接着剤層5と、第2フィルム6とを光学積層体1に備えなかった。この光学積層体1は、第1フィルム2と、第1接着剤層3と、ガラス板4とを備える。
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第1フィルム2および第2フィルム6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、第1フィルム2と第1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°
これにより、刃先43が、第1フィルム2に切り込んだ。
上記と同じ装置、条件および方法で、第1接着剤層3とガラス板4との密着力を測定した。但し、図2Cに示すように、刃先43の第1フィルム2に切り込んだ後、第1接着剤層3にも切り込み、刃先43が第1接着剤層3とガラス板4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、第1接着剤層3がガラス板4から剥離した。このときの剥離強度を第1接着剤層3とガラス板4との密着力として測定した。第1接着剤層3とガラス板4との密着力は、4.5kN/mであった。
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、第2フィルム6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、第2フィルム6から5cmの高さから7g、ボール径0.7mmのボールペン29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、第2フィルム6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4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4に割れが発生しなれば、1cmずつ高さを引き上げる。これにより、ガラス板4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を第2フィルム6に落下させた。最初の落下高さを5cmに設定した。その後、第2フィルム6の第2接着剤層5からの剥がれ、ガラス板4の第2接着剤層5からの剥がれ、ガラス板4の第1接着剤層3からの剥がれ、または、第1フィルム2の第1接着剤層3からの剥がれが発生しなれば、1cmずつ高さを引き上げた。上記した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4板に割れが確認できたときには、割れ高さH1以上の剥がれ耐久性を有とする。または、ペン29の落下高さ30cmでも上記した剥がれが確認できなかったときは、「30cm以上の剥がれ耐久性を有する」、と判断した。
2 第1フィルム
3 第1接着剤層
4 ガラス板
5 第2接着剤層
6 第2フィルム
12 粘着剤層
29 ペン
38 ハードコート層
Claims (8)
- 第1フィルムと、第1接着剤層と、ガラス板と、第2接着剤層と、第2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20cm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第2フィルムに向けて落下させる。ペンの落下高さを30cmまで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。または、ペンの落下高さ30cmで前記ガラス板に割れが確認できなかったときは、30cm以上の割れ耐久性を有する、と判断する。 - 下記のペンドロップ剥がれ試験において前記第1フィルムまたは前記第2フィルムが剥がれ始めるまでのペンの落下高さH2が20cm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第2フィルムに向けて落下させる。ペンの落下高さを30cmまで1cmずつ上げ、前記第1フィルムまたは前記第2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確認できたときには、割れ高さH1以上の剥がれ耐久性を有する、と判断する。
または、ペンの落下高さ30cmで前記第1フィルムおよび前記第2フィルムに剥がれが確認できなかったときは、30cm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℃における前記第1フィルムのtanδの平均に対する、前記動的粘弾性試験により求められる-100℃から-50℃における前記第2フィルムのtanδの平均の比が、0.8以上、1.5以下である、請求項1または2に記載の光学積層体。
- 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℃における前記第1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℃における前記第1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から3いずれか一項に記載の光学積層体。
- 前記第1フィルムと前記第1接着剤層との密着力が、3.0kN/m以上であり、
前記第1接着剤層と前記ガラス板との密着力が、3.0kN/m以上であり、
前記ガラス板と前記第2接着剤層との密着力が、3.0kN/m以上であり、
前記第2接着剤層と前記第2フィルムとの密着力が、3.0kN/m以上である、請求項1から4のいずれか一項に記載の光学積層体。 - 前記第1フィルムと前記第2フィルムとのそれぞれが、トリアセチルセルロールフィルムである、請求項1から5のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 前記第2フィルムは、前記第1フィルムより厚い、請求項6に記載の光学積層体。
- 前記第2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7のいずれか一項に記載の光学積層体。
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