JPH09327879A - 光学積層体 - Google Patents

光学積層体

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JPH09327879A
JPH09327879A JP8173005A JP17300596A JPH09327879A JP H09327879 A JPH09327879 A JP H09327879A JP 8173005 A JP8173005 A JP 8173005A JP 17300596 A JP17300596 A JP 17300596A JP H09327879 A JPH09327879 A JP H09327879A
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resin film
polarizing plate
film
laminated
optical
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JP8173005A
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Hisatoshi Yamamoto
尚俊 山本
Yoshihiro Kimura
佳宏 木村
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Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性に優れた反射型液晶表示装置等に有用
な光学積層体を提供すること。 【解決手段】 全光線反射率が60%以上である樹脂フ
ィルムと偏光板を積層してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐久性に優れた反
射フィルムを積層した偏光板や反射型液晶表示装置等の
光学積層体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、電子卓上計算機、電子時計、
ワープロ、自動車や機械類の計器類等に液晶表示装置が
用いられている。かかる液晶表示装置の中でも、反射型
液晶表示装置は軽量化、コンパクト化、消費電力の低減
化等が可能で、幅広く使用されている。そして、かかる
反射型液晶表示装置は、通常液晶表示素子(液晶セル)
の両面に偏光板が設けられ、該偏光板の一方(通常は下
側の偏光板)の外側に反射板が設けられた構成を有して
おり、かかる反射板としては、PET等のプラスチック
フィルムなどの基材にアルミニウムや銀等の金属を蒸着
したものが用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
金属を蒸着した反射板は反射性には優れるものの、高温
・高湿状態、例えば80℃、90%RH等の状態で長時
間使用した場合には、腐食により金属表面が変色した
り、光沢がなくなったりしてその反射性能に低下が見ら
れ、最近の技術の高度化に伴い、高温・高湿条件下でも
反射性能に優れた反射板を積層した偏光板や液晶表示装
置等の光学積層体が望まれているのである。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は上記
の如き現況に鑑み鋭意研究した結果、全光線反射率が6
0%(好ましくは70%、更に好ましくは80%)以上
である樹脂フィルムと偏光板を積層してなる光学積層体
が、反射型液晶表示装置等に実装された場合に、高温・
高湿条件下で長時間使用しても、その反射性能が低下す
ることなく良好な液晶表示を実現できることを見いだし
本発明の完成に至った。尚、本発明の全光線反射率と
は、分光光度計に付属装置(積分球等)を取り付ける
(例えば、(株)島津製作所製、UV3100PC、視
野;2°、光源;C)ことにより測定されるもので、具
体的には測定面に対し垂直に入射した光の試料面での全
反射光の総和をJIS Z 8722に規定されるY値
(%)として測定した値を意味するものである。
【0005】また、本発明においては、該偏光板が、ヨ
ウ素化合物又は二色性染料の吸着配向により偏光性能が
付与されたポリビニルアルコール系偏光フィルムからな
り、かつ波長460nm及び640nmにおける平行透
過率(TP)/直交透過率(TC)の値がともに200
0以上であるとき、より偏光性能に優れ、かつ高温・高
湿条件下での耐久性により優れた光学積層体を得ること
ができる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の樹脂フィルムは、全光線反射率が60%(好ま
しくは70%、更に好ましくは80%)以上である樹脂
フィルムであれば、特に限定されることなく使用でき、
かかる全光線反射率が60%未満では良好な表示性能を
得ることができず、コントラストの低下も見られて本発
明の目的を達成することは不可能となる。
【0007】また、かかる樹脂フィルムの受光角5°及
び30°における絶対(鏡面)反射率がともに10%以
下(更には5〜10%)であることが好ましく、絶対
(鏡面)反射率が10%を越えると拡散性が低下して好
ましくない。かかる樹脂フィルムの樹脂としては特に限
定されないが、加工性、光学特性、経済性等からポリオ
レフィン系樹脂が好ましく、中でもポリエチレンが好適
に使用される。また、かかる樹脂フィルムは、反射性能
を向上させるために無機充填剤を含有していることが好
ましく、更には該樹脂フィルム中に空隙を有することが
好ましい。
【0008】かかる無機充填剤としては、炭酸カルシウ
ム、タルク、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミ
ニウム、ベントナイト、ゼオライト等が挙げられ、中で
も炭酸カルシウムが好適に使用され、その含有量は30
〜70重量%程度が好ましく、かかる無機充填剤の平均
粒子径は0.1〜10μmが好ましく、更には0.5〜
5μm、殊に1〜3μmが好ましく、かかる平均粒子径
が0.1μm未満では光の損失が大きくなり、逆に10
μmを越えると散乱性能が低下して好ましくない。更に
かかる樹脂フィルム中に有する空隙としては、長辺長さ
が1〜10μmで、短辺長さが0.1〜5μm程度の空
隙が好ましく、更には長辺長さが2〜8μmで、短辺長
さが0.5〜3μm程度が好ましく、かかる長辺長さが
1μm未満や短辺長さが0.1未満では散乱性能が低下
し、逆に長辺長さが10μmを越えたり短辺長さが5μ
mを越えると反射性能が低下して好ましくない。
【0009】また、かかる樹脂フィルムは、(一軸、二
軸)延伸されていてもされていなくてもよく、特に限定
されないが、樹脂フィルム中に上記の如き空隙を設ける
ためには延伸されていることが好ましい。かかる樹脂フ
ィルムの厚みは50〜300μmが好ましく、更には1
50〜250μmが好ましく、50μm未満では光の損
失が大きくなり、逆に300μmを越えると積層の際に
不具合を生じて好ましくない。また、かかる樹脂フィル
ムは厚みが100μm程度のポリエステル系フィルム
(PET)が保護層として積層されていてもよい。
【0010】上記樹脂フィルムの具体例としては、三井
東圧(株)製の反射シート「LH−201」、「LH−2
02」等を挙げることができる。本発明で上記の樹脂フ
ィルムと積層される偏光板としては、特に限定されず、
ポリビニルアルコール系フィルム、エチレンビニルアル
コール系フィルム、セルロース系フィルム、ポリカーボ
ネート系フィルムなどの偏光フィルムを用いることがで
きるが、加工性等の点でポリビニルアルコール系樹脂の
偏光フィルムが好適に用いられ、更にはヨウ素化合物又
は二色性染料の吸着配向により偏光性能が付与され、か
つ波長460nm及び640nmにおける平行透過率
(TP)/直交透過率(TC)の値がともに2000以
上である偏光板を用いることがより好ましい。以下、か
かる偏光板について、より詳細に説明するが、これらに
限定されるものではない。
【0011】ポリビニルアルコール系樹脂(以下、PV
Aと略記する)の偏光フィルムは、PVAを一軸延伸し
て得られるもので、該PVAは、通常酢酸ビニルを重合
したポリ酢酸ビニルをケン化して製造されるものである
が、本発明では、必ずしもこれに限定されるものではな
く、少量の不飽和カルボン酸(塩、エステル、アミド、
ニトリル等を含む)、オレフィン類、ビニルエーテル
類、不飽和スルホン酸塩等、酢酸ビニルと共重合可能な
成分を含有していてもよい。また、PVAを酸の存在下
でアルデヒド類と反応させたポリビニルブチラール樹
脂、ポリビニルホルマール樹脂などのいわゆるポリビニ
ルアセタール樹脂及びその他PVA誘導体も挙げられる
が、これらに限定されるものではない。これらのうちで
は、耐熱性が良好であるという点から、高ケン化度で高
重合度のPVAが好ましい。即ち、ケン化度は95モル
%以上が好ましく、更には99モル%以上、とくには9
9.5モル%以上であって、(平均)重合度は1000
以上が好ましく、更には1000〜6000、特に15
00〜5000、殊に2500〜4000のものが好ま
しい。
【0012】該偏光フィルムの製造方法としては、ま
ず、PVAを水又は有機溶媒に溶解した原液を流延製膜
して、該フィルムを延伸してヨウ素化合物あるいは二色
性染料の水溶液に浸漬し染色するか、延伸と染色を同時
に行うか、ヨウ素化合物あるいは二色性染料により染色
して延伸するかした後、ホウ素化合物処理する。又、染
色した後ホウ素化合物の溶液中で延伸することも可能で
あり、適宜選択して用いることができる。しかる後に、
水洗処理を行い、その後再度ヨウ素化合物又は二色性染
料で染色を行う。
【0013】原液調製に際して使用される溶媒として
は、例えば水はもちろん、ジメチルスルホキシド(DM
SO)、N−メチルピロリドン、グリセリン、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコ
ール、トリメチロールプロパン等の多価アルコール、エ
チレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン類及
びこれらの混合物が用いられる。
【0014】上記有機溶媒中には少量、例えば5〜30
重量%の水を含有させても差し支えない。原液中のPV
Aの濃度は5〜20重量%が実用的である。該溶剤を用
いて得られたPVA製膜原液は、キャスト法、押出法等
任意の方法で製膜される。製膜方法としては乾・湿式製
膜法にて、即ち、該溶液を口金スリットから一旦空気
中、又は窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性雰囲気中
に吐出し、次いで凝固浴中に導いて未延伸フィルムを形
成せしめる。又は口金から吐出された製膜溶液は一旦ロ
ーラー、あるいはベルトコンベアー等の上で溶剤を一部
乾燥した後で凝固浴中に導入しても差し支えない。
【0015】又、凝固浴に用いる溶媒には前記PVAの
溶剤と混和性を有するもので、例えばメタノール、エタ
ノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、
アセトン、ベンゼン、トルエン等が挙げられる。PVA
系フィルムを得る方法としては、その他PVAの溶液を
凝固浴中に導入してフィルム化するいわゆるゲル製膜法
等も実施可能である。
【0016】原反フィルムとしてはその膜厚は30〜1
00μm、好ましくは50〜90μmが必要である。3
0μm以下では延伸不能となり、100μm以上では膜
厚精度が低下し不適当である。前記の如くして得られる
PVA未延伸フィルムは次に延伸及び染色、ホウ素化合
物処理が施される。延伸と染色更にホウ素化合物処理は
別々に行っても同時に行っても良いが、本発明では染色
工程、ホウ素化合物処理工程の少なくとも一方の工程中
に一軸延伸を実施することが望ましい。
【0017】延伸は一軸方向に3.5〜10倍、好まし
くは4.5〜7倍延伸することが望ましい。この際、前
記と直角方向にも若干の延伸(幅方向の収縮を防止する
程度あるいはそれ以上の延伸)を行っても差し支えな
い。延伸時の温度条件は40〜130℃から選ぶのが望
ましい。更に、かかる延伸倍率は最終的に上記の範囲に
設定されれば良く、延伸操作は一段階のみならず、製造
工程の任意の範囲の段階に実施すれば良い。
【0018】フィルムへの染色つまり偏光素子の吸着は
フィルムに偏光素子を含有する液体を接触させることに
よって行われる。通常はヨウ素−ヨウ化カリウムの水溶
液が用いられ、ヨウ素の濃度は0.1〜2g/l、ヨウ
化カリウムの濃度は10〜50g/l、ヨウ素/ヨウ化
カリウムの重量比は20〜100が適当である。染色時
間は30〜500秒程度が実用的である。処理浴の温度
は30〜80℃が好ましい。水溶媒以外に水と相溶性の
ある有機溶媒を少量含有させても差し支えない。接触手
段としては浸漬、塗布、噴霧等の任意の手段が適用でき
る。
【0019】染色処理されたフィルムは次いでホウ素化
合物によって処理される。ホウ素化合物としてはホウ
酸、ホウ砂が実用的である。ホウ素化合物は水溶液又は
水−有機溶媒混合液の形で濃度0.5〜2モル/l程度
で用いられ、液中には少量のヨウ化カリウムを共存させ
るのが実用上望ましい。処理法は浸漬法が望ましいが勿
論塗布法、噴霧法も実施可能である。処理時の温度は5
0〜70℃程度、処理時間は5〜20分程度が好まし
く、又必要に応じて処理中に延伸操作を行っても良い。
【0020】更に本発明に用いられるPVA系偏光フィ
ルムは、水洗処理後、再染色処理が施される。水洗処理
については、5〜30℃、好ましくは10〜20℃で、
2分間以下、好ましくは1分間以下浸漬することにより
行われる。勿論浸漬に限らず噴霧、塗布等も可能であ
る。
【0021】再染色処理については、ヨウ素−ヨウ化カ
リウムの水溶液が用いられ、ヨウ素の濃度は0.001
〜1g/l、好ましくは0.01〜1g/l、ヨウ化カ
リウムの濃度は10〜50g/l、好ましくは10〜3
0g/l、染色時間は10〜500秒、好ましくは30
〜300秒程度が実用的である。処理浴の温度は5〜3
0℃が好ましい。水溶媒以外に水と相溶性のある有機溶
媒を少量含有させても差し支えない。接触手段としては
浸漬が好ましいが、塗布、噴霧等、任意の手段が適用で
きる。
【0022】再染色処理後、30〜80℃で30〜50
0秒間乾燥を行った後、得られたPVA系偏光フィルム
には、その両面又は片面に光学的透明度と機械的強度に
優れた酢酸セルロース系保護フィルムが貼り合わされて
偏光板となる。該酢酸セルロース系保護フィルムとして
は酢酸セルロース系フィルム、アクリル系フィルム、ポ
リエステル系フィルム、ポリオレフィン系フィルム、ポ
リカーボネート系フィルム、ポリエーテルエーテルケト
系フィルム、ポリスルホン系フィルム等が挙げられる
が、好適には二酢酸セルロースフィルム、三酢酸セルロ
ースフィルム等の酢酸セルロース系フィルム用いられ、
更に、必要に応じて、上記樹脂フィルムにサリチル酸エ
ステル系化合物、ベンゾフェノール系化合物、ベンゾト
リアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニ
ッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤を配合させること
も可能である。又、該保護フィルムの表面をアルカリで
ケン化処理したり、プラズマ処理、グロー放電処理、コ
ロナ放電処理、高周波処理、電子線処理等を行うと、更
に効果的である。又、PVA系偏光フィルムと保護フィ
ルムとの接着に際しては、PVA系、ウレタン系、アク
リル系等の接着剤が用いられる。
【0023】かくして、波長460nm及び640nm
における平行透過率(TP)/直交透過率(TC)の値
がともに2000以上であり、更には波長460nm及
び640nmにおける直交透過率(TC)がともに0.
02%以下の特性を有する偏光板が得られるわけであ
る。
【0024】かかる偏光板と前記の樹脂フィルムとの積
層に当たっては、粘着剤を介して積層する方法、偏
光板と樹脂フィルムの間に空隙部を設けて積層する方法
等が挙げられ、の方法としては、公知の粘着剤(感圧
性接着剤)を用いることができ、該粘着剤としてはアク
リル酸エステル、例えばアクリル酸ブチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸メチル、アクリル酸2−エチルヘキ
シル等とα−モノオレフィンカルボン酸、例えばアクリ
ル酸、マレイン酸、イタコン酸、メタクリル酸、クロト
ン酸等との共重合物(アクリルニトリル、酢酸ビニル、
スチロールの如きビニル単量体を添加したものも含
む。)を主体とするものが、偏光フィルムの偏光特性を
阻害することがないので特に好ましいが、これに限定さ
れることなく、透明性を有する粘着剤であれば使用可能
で、例えばポリビニルエーテル系、ゴム系等でもよい。
【0025】また、の方法としては、外壁法、スパッ
タ法、サンドブラスト法等の方法が挙げられ、外壁法と
は、偏光板あるいは樹脂フィルムの周辺に沿って外壁を
設けて該周辺部のみを接着し、偏光板の表示部分のみに
空気層等の空隙(間隙)部を形成するもので、該外壁に
よる空隙部の厚みは0.01〜104μm程度で、特に
0.1〜50μmが好ましい。また、スパッタ法とは、
偏光板または樹脂フィルムに例えばITO(インジウム
・スズ酸化物)、酸化スズ、金、ニッケル等からなる杭
状のものを適当な位置に複数個設け、これを樹脂フィル
ムまたは偏光板に接着して空隙(間隙)部を形成するも
ので、かかる空隙部の厚みは上記と同様である。更にサ
ンドブラスト法とは、偏光板または樹脂フィルムに無機
系顔料(ガラスビーズ、シリカ粉末、アルミナ等)など
の粒子を適当な位置に複数個設け、これを樹脂フィルム
または偏光板に接着して空隙(間隙)部を形成するもの
で、かかる空隙部の厚みは上記と同様である。また、上
記の樹脂フィルムが積層された偏光板は、その偏光板表
面に液晶表示素子(液晶セル)及び偏光板等が積層され
て(偏光板/液晶セル/偏光板/樹脂フィルム)、TN
型、STN型等の反射型液晶表示装置に利用することが
できる。
【0026】
【実施例】以下、本発明について実施例を挙げて具体的
に説明する。尚、以下「部」、「%」とあるのは特に断
りのない限り重量基準である。 実施例1 平均重合度3800、ケン化度99.5モル%のPVA
を水に溶解し、5.0%の溶液を得た。該溶液をポリエ
チレンテレフタレートフィルム上に流延後乾燥し原反フ
ィルム(80μm)を得た。該フィルムをチャックに装
着し、ヨウ素0.2g/l、ヨウ化カリウム60g/l
よりなる水溶液中に30℃にて240秒浸漬し、次いで
ホウ酸70g/l、ヨウ化カリウム30g/lの組成の
水溶液に浸漬すると共に、同時に6.0倍に一軸延伸し
つつ5分間にわたってホウ酸処理を行った。次に、20
℃の水洗槽に20秒間浸漬した後、ヨウ素0.05g/
l、ヨウ化カリウム20g/lよりなる水溶液中に20
℃にて20秒間浸漬し、最後に室温で24時間乾燥し、
偏光フィルムを得た。次に、得られた偏光フィルムの両
面に三酢酸セルロースフィルムをPVA系接着剤(4%
水溶液)により接着し、偏光板を得た。
【0027】得られた偏光板の、波長460nm及び6
40nmにおける平行透過率(TP)と直交透過率(T
C)とを高速多波長複屈折測定装置(大塚電子(株)
製:RETS−2000)により測定し、各々の波長に
おける(TP)/(TC)の値を算出したところ248
3(460nm)と4366(640nm)であった。
かかる偏光板と全光線反射率81.7%の樹脂フィルム
[三井東圧(株)製、「LH−201」、受光角5°の絶
対(鏡面)反射率;6.0%、受光角30の絶対(鏡
面)反射率;8.1%、空隙の長辺長さ;2〜6μm、
空隙の短辺長さ;0.5〜1μm、充填剤(炭酸カルシ
ウム)の平均粒子径1.5μm、厚さ;200μm、約
100μmのPET保護層が積層]をフォトレジストか
らなる外壁を設けて、該外壁部分のみをアクリル系粘着
剤により接着して積層(約1μmの空隙を設けた)し
て、本発明の光学積層体を得た。
【0028】得られた光学積層体を用いて以下の評価を
行った。 (耐久性I)65℃、95%RHの状態で1000時間
放置後の外観を目視観察により、以下の通り評価した。 ○ −−− 変化は認められない △ −−− 周辺部の変色・変形又は偏光板の剥離が認
められる × −−− 中央部まで変色・変形が認められ、使用に
耐えない
【0029】(耐久性II)80℃、90%RHの状態で
500時間放置後の外観を目視観察により、以下の通り
評価した。 ○ −−− 変化は認められない △ −−− 周辺部の変色・変形又は偏光板の剥離が認
められる × −−− 中央部まで変色・変形が認められ、使用に
耐えない
【0030】実施例2 実施例1において、ホウ酸処理後の水洗処理時間を60
秒間にした以外は同様に行って光学積層体を得て、同様
に評価を行った。
【0031】実施例3 実施例1において、ホウ酸処理後の水洗処理温度を30
℃にした以外は同様に行って光学積層体を得て、同様に
評価を行った。
【0032】実施例4 実施例1において、水洗処理後の再染色の浸漬温度を1
0℃、浸漬時間を20秒間にした以外は同様に行って光
学積層体を得て、同様に評価を行った。
【0033】実施例5 実施例1において、平均重合度1700、ケン化度9
9.7モル%のPVAを用いた以外は同様に行って光学
積層体を得て、同様に評価を行った。
【0034】実施例6 STNパネルの裏側に実施例1で得られた光学積層体を
アクリル系粘着剤で積層して、反射型液晶表示装置を得
て、実施例1と同様の評価を行った。
【0035】比較例1 実施例1において、樹脂フィルムに変えて、従来の銀蒸
着フィルムを用いた以外は同様に行って光学積層体を得
て、同様に評価を行った。
【0036】比較例2 実施例1において、樹脂フィルムに変えて、従来のアル
ミニウム着フィルムを用いた以外は同様に行って光学積
層体を得て、同様に評価を行った。
【0037】比較例3 実施例1において、樹脂フィルムとして、鱗片状の二酸
化チタン被覆雲母を約70%含有したエポキシ系樹脂を
塗布した半透明PETフィルム(全光線反射率約50
%)を用いた以外は同様に行って光学積層体を得て、同
様に評価を行った。
【0038】実施例及び比較例の評価結果を表1に示
す。
【表1】
【0039】
【発明の効果】本発明の光学積層体は、偏光板と特定の
樹脂フィルムを積層しているため、耐久性に優れ、反射
型液晶表示装置等に大変有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02B 5/30 G02B 5/30 G02F 1/13 G02F 1/13

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 全光線反射率が60%以上である樹脂フ
    ィルムと偏光板を積層してなることを特徴とする光学積
    層体。
  2. 【請求項2】 全光線反射率が70%以上である樹脂フ
    ィルムと偏光板を積層してなることを特徴とする光学積
    層体。
  3. 【請求項3】 樹脂フィルムの受光角5°及び30°に
    おける絶対(鏡面)反射率がともに10%以下であるこ
    とを特徴とする請求項1または2記載の光学積層体。
  4. 【請求項4】 樹脂フィルムが平均粒子径0.1〜10
    μmの無機充填剤を含有してなることを特徴とする請求
    項1〜3いずれか記載の光学積層体。
  5. 【請求項5】 樹脂フィルムが長辺長さ1〜10μm
    で、短辺長さ0.1〜5μmの空隙を有してなることを
    特徴とする請求項1〜4いずれか記載の光学積層体。
  6. 【請求項6】 偏光板が、ヨウ素化合物又は二色性染料
    の吸着配向により偏光性能が付与されたポリビニルアル
    コール系偏光フィルムからなり、かつ波長460nm及
    び640nmにおける平行透過率(TP)/直交透過率
    (TC)の値がともに2000以上であることを特徴と
    する請求項1〜5いずれか記載の光学積層体。
  7. 【請求項7】 偏光板の波長460nm及び640nm
    における直交透過率(TC)がともに0.02%以下で
    あることを特徴とする請求項6記載の光学積層体。
  8. 【請求項8】 偏光板表面に更に液晶表示素子が積層さ
    れてなることを特徴とする請求項1〜7いずれか記載の
    光学積層体。
JP8173005A 1996-06-11 1996-06-11 光学積層体 Pending JPH09327879A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110780482A (zh) * 2018-07-24 2020-02-11 住友化学株式会社 层叠体及其制造方法

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