TW201423173A - 內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體及使用其之內嵌式觸控面板型液晶顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可確保必需功能並且實現薄型化,且可防止液晶畫面之白濁的內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體。本發明之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體係依順序具有相位差板、偏光膜及表面保護膜,進而具有導電層而成之光學積層體;上述表面保護膜具有擾亂自上述偏光膜出射之直線偏光之光學各向異性而成,該光學積層體之厚度為90~450 μm。
Description
本發明係關於一種內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體及使用其之內嵌式觸控面板型液晶顯示裝置。
近年來,以智慧型手機為代表之可攜式液晶終端、及其他液晶顯示裝置中搭載有觸控面板功能。關於此種搭載有觸控面板功能之液晶顯示裝置,先前以來,於液晶顯示裝置上安裝有觸控面板之外部安裝型為主流。
外部安裝型係於分別製造液晶顯示裝置與觸控面板後進行一體化,因此即便任一者不良,另一者仍可利用,且其良率優異,但存在使厚度或重量增加之問題。
作為消除此種外部安裝型之問題(厚度或重量)者,推出了於液晶顯示裝置之液晶元件與偏光板之間組入觸控面板之所謂內置(On-Cell)型液晶顯示裝置。
然而,近年來,作為較內置型進一步減少厚度或重量者,開始開發將觸控功能組入液晶元件中之所謂內嵌(In-Cell)型液晶顯示裝置(專利文獻1、2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-76602號公報
[專利文獻2]日本特開2011-222009號公報
內嵌型液晶顯示裝置係由在組入有觸控功能之液晶元件上設置有如下光學積層體之構成所構成,該光學積層體係經由接著層貼合有具有各種功能之膜等而成者。所謂具有各種功能之膜等,例如可列舉相位差板、偏光膜、偏光膜之保護膜、覆蓋玻璃等。
又,為了使通過偏光太陽鏡(polarized sunglass)之視認性良好,亦可於覆蓋玻璃上貼合所謂1/4波長相位差板。
如此,內嵌式觸控面板液晶元件上之光學積層體由相位差板、偏光膜、偏光膜之保護膜、覆蓋玻璃及1/4波長相位差板等構成,且該等係經由接著層而貼合。
關於內嵌型液晶顯示裝置,正研究整體構成中組入有觸控功能之液晶元件之部分的充分之薄型化。然而,關於設置於液晶元件上之光學積層體,尚未研究充分之薄型化。又,作為薄型化以外之問題,內嵌型液晶顯示裝置亦會產生用手指觸控時液晶畫面局部白濁之問題。
本發明係於此種狀況下完成者,其目的在於提供一種可確保必需功能並且實現薄型化,且可防止液晶畫面之白濁的內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體。
本發明者等人為了達成上述目的,反覆進行努力研究,結果
發現白濁之原因在於:先前之外部安裝型或內置型中,相較液晶元件位於操作者側之觸控面板作為導電性構件而發揮作用,但因切換為內嵌型,相較液晶元件於操作者側不再存在導電性構件。
並且,本發明者等人對用以防止液晶畫面之白濁,且確保必需功能並且實現充分之薄型化之最佳層構成進行了研究,從而達成上述目的。
即,本發明之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體係依順序具有相位差板、偏光膜及表面保護膜,進而具有導電層之光學積層體而成;上述表面保護膜具有擾亂自上述偏光膜出射之直線偏光之光學各向異性而成,該光學積層體之厚度為90~450μm。
又,本發明之內嵌式觸控面板型液晶顯示裝置係將本發明之光學積層體之以偏光膜為基準與表面保護膜相反之側之面貼合於內嵌式觸控面板液晶元件上而成者。
本發明之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體可確保必需功能並且實現薄型化,且可防止液晶畫面之白濁。
1‧‧‧導電層
2‧‧‧相位差板
3‧‧‧偏光膜
4‧‧‧表面保護膜
5‧‧‧接著層
6‧‧‧偏光膜保護膜
7‧‧‧覆蓋玻璃
10‧‧‧本發明之光學積層體
10a‧‧‧光學積層體
11‧‧‧第1導電層
12‧‧‧第2導電層
20‧‧‧內嵌式觸控面板液晶元件
21‧‧‧樹脂膜
22‧‧‧含有折射率各向異性材料之層
30‧‧‧內嵌式觸控面板液晶顯示裝置
41‧‧‧硬化層
42‧‧‧光學各向異性基材
81‧‧‧導電性構件
82‧‧‧導線
83‧‧‧導電性接著材料
121‧‧‧導通微粒子
圖1係表示本發明之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體之一實施形態的剖面圖。
圖2係表示本發明之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體之另一實施形態的剖面圖。
圖3係表示本發明之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體之另一實施形態的剖面圖。
圖4係表示先前之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體之一
例的剖面圖。
圖5係表示本發明之內嵌式觸控面板液晶顯示裝置之一例的剖面圖。
圖6係對第1導電層與第2導電層之通電狀態進行說明的剖面圖。
圖7係表示本發明之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體之另一實施形態的剖面圖。
圖8係表示本發明之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體之另一實施形態的俯視圖。
[光學積層體]
本發明之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體係依順序具有相位差板、偏光膜及表面保護膜,進而具有導電層而成之光學積層體;上述表面保護膜具有擾亂自上述偏光膜出射之直線偏光之光學各向異性而成,該光學積層體之厚度為90~450μm。以下,對本發明之實施形態進行說明。
<相位差板>
相位差板係由至少具有相位差層之構成所構成。作為相位差層,可列舉:延伸聚碳酸酯膜、延伸聚酯膜、延伸環狀烯烴膜等延伸膜之態樣,含有折射率各向異性材料之層之態樣。前者與後者之態樣中,就延遲(retardation)之控制及薄型化之觀點而言,較佳為後者之態樣。
含有折射率各向異性材料之層(以下有時亦稱為「含有各向異性材料之層」)可為單獨以該層構成相位差板者,亦可為於樹脂膜上具有含有各向異性材料之層之構成。
作為構成樹脂膜之樹脂,可列舉:聚酯系樹脂、聚烯烴系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚胺酯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、
聚碸系樹脂、聚醚系樹脂、聚醚酮系樹脂、(甲基)丙烯腈系樹脂、環烯烴系樹脂等,可使用該等中之1種或2種以上。於該等之中,就尺寸穩定性及光學穩定性之觀點而言,較佳為環烯烴系樹脂。
作為折射率各向異性材料,可列舉棒狀化合物、圓盤狀化合物及液晶分子等。
於使用折射率各向異性材料之情形時,可根據折射率各向異性材料之配向方向而形成各種類型相位差板。
例如可列舉折射率各向異性材料之光軸朝向含有各向異性材料之層之法線方向,並且於含有各向異性材料之層之法線方向具有大於尋常光線折射率之異常光線折射率的所謂正C板。
又,於另一態樣中,亦可為折射率各向異性材料之光軸與含有各向異性材料之層平行,並且於含有各向異性材料之層之平面方向具有大於尋常光線折射率之異常光線折射率的所謂正A板。
又,進而,亦可為使液晶分子之光軸與含有各向異性材料之層平行,於法線方向成為具有螺旋構造之膽固醇狀配向,藉此以含有各向異性材料之層整體之形式將小於尋常光線折射率之異常光線折射率設為相位差層之法線方向的所謂負C板。
進而,亦可將具有負雙折射各向異性之圓盤(discotic)狀液晶設為於含有各向異性材料之層之平面方向具有其光軸的負A板。
又,進而,含有各向異性材料之層可對該層傾斜,或者亦可為其角度於與層垂直之方向變化之混合配向板。
此般各種類型相位差板例如可藉由日本特開2009-053371號公報中所記載之方法而製造。
相位差板可為由上述之正或負之C板或A板、或者混合配向板中之任一個板構成者,亦可為由組合有1種或2種以上該等之兩個以
上板構成者。例如,於內嵌式觸控面板之液晶元件為VA方式之情形時,較佳為組合正A板與負C板而使用,於IPS方式之情形時,較佳為組合正C板與正A板或雙軸板而使用,但只要為可補償視角者,則任意組合均可,可考慮各種組合而適當選擇。
再者,於將相位差板設為由兩個以上板構成者之情形時,就薄型化之觀點而言,較佳為使一個板作為延伸膜並於該延伸膜上積層含有各向異性材料之層(其他板)之態樣。
於光學積層體10中,相位差板2位於偏光膜3之與表面保護膜4相反之側(圖1~圖3)。又,於相位差板2於樹脂膜(具有相位差之樹脂膜或通常之樹脂膜)21上具有含有各向異性材料之層22之情形時,較佳為以使樹脂膜21側朝向偏光膜3側之方式配置。藉由以此種朝向進行配置,可使相位差板2之樹脂膜21作為偏光膜3之保護膜發揮功能,可減少光學積層體10之厚度。
相位差板之厚度較佳為25~60μm,更佳為25~30μm。再者,於將相位差板設為由兩個以上板構成者之情形時,藉由形成使一個板作為延伸膜並於該延伸膜上積層含有各向異性材料之層(其他板)之態樣,而可容易地成為上述厚度範圍內。
<偏光膜>
偏光膜係位於相位差板與表面保護膜之間者。
作為偏光膜,只要為具有僅透過持有特定之振動方向之光之功能的偏光膜,則可為任意者,例如可列舉:使PVA系膜等延伸並利用碘或二色性染料等進行染色之PVA系偏光膜、PVA之脫水處理物或聚氯乙烯之脫氯化氫處理物等多烯系偏光膜、使用有膽固醇狀液晶之反射型偏光膜、薄膜結晶膜系偏光膜等。於該等之中,較佳為藉由水展現接著性,不另外設置接著層而可接著相位差板或表面保護膜的PVA系偏光膜。
作為PVA系偏光膜,例如可列舉於PVA系膜、部分縮甲醛化聚乙烯醇系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等親水性高分子膜吸附碘或二色性染料等二色性物質並進行單軸延伸而成者。於該等之中,就接著性之觀點而言,可較佳地使用由PVA系膜及碘等二色性物質構成之偏光膜。
構成PVA系膜之PVA系樹脂係使聚乙酸乙烯酯皂化而成者。
偏光膜之厚度較佳為2~30μm,更佳為3~30μm。
<表面保護膜>
表面保護膜係具有擾亂自偏光膜出射之直線偏光的光學各向異性者。具有該功能之表面保護膜(以下有時亦稱為「光學各向異性表面保護膜」)可發揮作為覆蓋玻璃之作用,並且使通過偏光太陽鏡之視認性良好。再者,所謂通過偏光太陽鏡之視認性良好,係指於液晶顯示元件之前面配置光學積層體時,於顯示畫面上未觀察到顏色不同之不均(以下亦稱為「虹不均」)之情況。虹不均於自斜向觀察顯示畫面時尤其明顯,但藉由使用光學各向異性表面保護膜,可防止虹不均。又,藉由使用光學各向異性表面保護膜,亦可防止因直線偏光與偏光太陽鏡之角度導致無法視認顯示畫面之情況。
如此,本發明中使用之表面保護膜可僅利用該膜而達成表面保護功能與虹不均防止功能,因此與先前之於覆蓋玻璃上設置光學各向異性表面保護膜而達成上述兩個功能的構成相比,可實現薄型化。
又,本發明中使用之表面保護膜係使表面保護膜發揮作為偏光膜之保護膜之作用,與先前之僅以保護偏光膜之作用而使用TAC(三乙醯纖維素)膜之構成相比,可實現薄型化。
表面保護膜較佳為於具有擾亂自偏光膜出射之直線偏光之光學各向異性之基材(以下有時亦稱為「光學各向異性基材」)上具有硬化層的構成。就抗捲曲性、黏度及強度之觀點而言,硬化層較佳為於該基材
之兩面具有。
光學各向異性基材可列舉延遲值3000~30000nm之塑膠膜或1/4波長相位差之塑膠膜等。
延遲值3000~30000nm之塑膠膜(以下有時亦稱為「高延遲膜」)係藉由將延遲值設為3000nm以上,而防止於利用偏光太陽鏡觀察時,液晶顯示裝置之顯示圖像產生虹不均之情況。又,若延遲值為3000nm以上,則就可防止以光學各向異性基材為原因之反射光之干涉不均(對在光學各向異性膜表面反射之光、及通過光學各向異性膜在硬化層表面反射之光進行干涉而產生的干涉不均)之方面而言較佳。再者,即便過度增大延遲值,亦未觀察到虹不均改善效果之提高,因此藉由將延遲值設為30000nm以下,而防止使膜厚增厚至必需以上之程度。
高延遲膜之延遲值較佳為6000~30000nm。
再者,上述之延遲值較佳為滿足波長589.3nm左右之波長。
延遲值(nm)係根據於塑膠膜之平面中折射率最大之方向(慢軸方向)之折射率(nx)、與慢軸方向正交之方向(快軸方向)之折射率(ny)、及塑膠膜之厚度(d)(nm)利用以下之式而表示者。
延遲值(Re)=(nx-ny)×d
又,上述延遲值例如可利用王子計測機器公司製造之KOBRA-WR進行測定(測定角0°,測定波長589.3nm)。
或者,上述延遲值係使用兩片偏光板求出基材之配向軸方向(主軸之方向),利用阿貝折射率差計(Abbe refractometer,Atago公司製造,NAR-AT)求出與配向軸方向正交之兩個軸之折射率(nx、ny),將表示較大之折射率的軸定義為慢軸。如此求出之折射率差(nx-ny)乘以使用電性測微計(Anritsu公司製造)測得之厚度而獲得延遲值。
再者,於本發明中,就抑制虹不均及抑制膜厚之觀點而言,上述nx-
ny(以下亦有時稱為「△n」)較佳為0.05以上,更佳為0.07以上。
作為構成高延遲膜之材料,可較佳地使用選自由聚酯系樹脂、聚烯烴系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚胺酯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚碸系樹脂、聚醚系樹脂、聚醚酮系樹脂、(甲基)丙烯腈系樹脂、及環烯烴系樹脂所組成之群中之1種。於該等之中,較佳為聚酯系樹脂,其中更佳為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)。
高延遲膜於例如由上述PET等聚酯構成之情形時,可藉由使材料之聚酯熔融,於玻璃轉移溫度以上之溫度使用拉幅機等將擠出成形為片狀之未延伸聚酯橫向延伸後,實施熱處理而獲得。作為橫向延伸溫度,較佳為80~130℃,更佳為90~120℃。又,橫向延伸倍率較佳為2.5~6.0倍,更佳為3.0~5.5倍。藉由將延伸倍率設為2.5倍以上,可增大延伸張力,增大所獲得之膜之雙折射,而可使延遲值為3000nm以上。又,藉由將橫向延伸倍率設為6.0倍以下,可防止膜之透明性之降低。
作為將利用上述之方法製成之高延遲膜之延遲值控制為3000nm以上的方法,可列舉適當設定延伸倍率或延伸溫度、所製作之高延遲膜之膜厚的方法。具體而言,例如,延伸倍率越高,延伸溫度越低,又,膜厚越厚,越容易獲得較高之延遲值。
於使用高延遲膜之情形時,就防止虹不均之觀點而言,較佳為將光學積層體中偏光膜之吸收軸與高延遲膜之慢軸所成之角度設為5~85度,更佳為設為10~80度,進而較佳為設為30~60度,最佳為設為45度。再者,高延遲膜之慢軸方向係使用王子計測機器公司製造之分子配向計(MOA;Molecular Orientation Analyzer)而求出之慢軸方向之平均配向角之方向。
作為1/4波長相位差之塑膠膜,可使用550nm之相位差為
137.5nm之正1/4波長相位差膜,亦可使用550nm之相位差為80~170nm之大致1/4波長相位差膜。該等正1/4波長相位差膜及大致1/4波長相位差膜可於利用偏光太陽鏡觀察時,防止液晶顯示裝置之顯示圖像產生虹不均,且與高延遲膜相比可縮小膜厚,就此之方面而言較佳。
1/4波長相位差膜可藉由以單軸或雙軸等對塑膠膜進行延伸處理,或者於塑膠膜中或塑膠膜上所設置之層之中使液晶材料規則性地配列而形成。作為塑膠膜,例如可使用由聚碳酸酯或聚酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚碸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、乙酸纖維素系聚合物聚醯胺、環烯烴系聚合物等構成者。於該等之中,就以延伸步驟賦予1/4波長相位差之製造步驟之容易度之觀點而言,較佳為對塑膠膜進行延伸處理者,尤佳為對聚碳酸酯、環烯烴系聚合物或聚酯膜進行延伸處理者。又,就耐溶劑性、加工適性、薄型化之觀點而言,最佳為雙軸延伸聚酯膜。
再者,正1/4波長相位差膜可藉由於公知技術之範圍內適當調整延伸倍率或延伸溫度、膜厚而獲得。作為正1/4波長相位差膜,可列舉:JSR公司製造之Arton、Nihon Zeon公司製造之Zeonor、帝人公司製造之PURE-ACE WR等。
大致1/4波長相位差膜可藉由正1/4波長相位差膜之製造之應用而獲得。例如,藉由提高延伸倍率或增大縱向延伸與橫向延伸之倍率差等,而於550nm之相位差增大之方向移動,藉由降低延伸倍率或縮小縱向延伸與橫向延伸之倍率差等,而於550nm之相位差縮小之方向移動。
於使用1/4波長相位差膜之情形時,就防止虹不均之觀點而言,較佳為將光學積層體中偏光膜之吸收軸與1/4波長相位差膜之光學軸所成之角度設為15~75度,更佳為設為20~70度,進而較佳為設為30~60度。再者,1/4波長相位差膜之光學軸方向係使用王子計測機器公司製造之分子配向計(MOA;Molecular Orientation Analyzer)而求出之光學軸方向之
平均配向角之方向。
上述之光學各向異性基材較佳為包含紫外線吸收劑。紫外線吸收劑並無特別限定,可使用有機系或無機系紫外線吸收劑。其中,可較佳地使用透明性優異之有機系之紫外線吸收劑。紫外線吸收劑可使用苯并三唑系紫外線吸收劑、二苯甲酮系紫外線吸收劑等。
紫外線吸收劑之含量為光學各向異性基材中之3~15質量%左右。
就黏度、加工適性及薄型化之觀點而言,光學各向異性基材之厚度較佳為4~200μm之範圍,更佳為4~170μm,進而較佳為4~135μm,尤佳為4~100μm。
再者,於光學各向異性基材為高延遲膜之情形時,厚度較佳為60~200μm,更佳為60~170μm,進而較佳為60~135μm,尤佳為60~100μm。
又,於光學各向異性基材為1/4波長相位差膜之情形時,較佳之厚度根據為正1/4波長相位差膜或為大致1/4波長相位差膜而不同。具體而言,正1/4波長相位差膜之厚度較佳為20~50μm,更佳為25~40μm。又,大致1/4波長相位差膜之厚度較佳為4~15μm,更佳為4~12μm。
1/4波長相位差膜就可縮小膜厚之方面而言較佳,但另一方面,存在操作性較差之問題。因此,於使用1/4波長相位差膜之情形時,較佳為使用貼合有1/4波長相位差膜與光學各向同性膜而成者作為光學各向異性基材。藉由設為該構成,可製成兼備防止虹不均、薄型化及操作性之光學各向異性基材。上述效果可於使用厚度較薄之大致1/4波長相位差膜之情形時變得更明顯。又,上述效果可於使用雙軸延伸聚酯膜作為大致1/4波長相位差膜之情形時變得最明顯。
光學各向同性膜係不擾亂直線偏光之光學各向同性者,作為此種膜,可使用丙烯酸系膜、環烯烴膜、纖維素酯系膜等。於該等之中,就密接性、透明性之觀點而言,較佳為丙烯酸系膜。
光學各向同性膜之厚度較佳為15~100μm,更佳為20~60μm,進而較佳為30~50μm。
將1/4波長相位差膜與光學各向同性膜貼合時,只要於任一膜上使用丙烯酸系、胺甲酸乙酯系、聚酯系等公知之接著劑形成接著劑層並層疊另一膜即可。接著劑層之厚度較佳為0.1~20μm,更佳為1~10μm。
於使用貼合有1/4波長相位差膜與光學各向同性膜而成者作為光學各向異性基材之情況,與該基材接觸而形成導電層之情形時,就密接性之觀點而言,較佳為於光學各向同性膜側形成導電層。
硬化層係具有對表面保護膜賦予黏度、抗損傷性等作用者。硬化層較佳為由熱硬化型樹脂組成物或游離輻射線硬化型樹脂組成物形成而成者,就使黏度、抗損傷性更良好之觀點而言,更佳為由游離輻射線硬化型樹脂組成物所形成而成者,尤佳為由電子束硬化型樹脂組成物形成而成者。
作為熱硬化型樹脂組成物,可列舉:包含丙烯酸系樹脂、胺酯樹脂、酚系樹脂、脲三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚矽氧樹脂等硬化型樹脂及視需要添加之硬化劑而成者,或者包含構成上述硬化性樹脂之單體及硬化劑而成者等。
作為游離輻射線硬化型樹脂組成物,可使用藉由游離輻射線(紫外線或電子束)之照射可進行交聯硬化之光聚合性預聚物,作為該光聚合性預聚物,可尤佳地使用藉由使1分子中具有2個以上(甲基)丙烯醯基並進行交聯硬化而成為三維網狀結構的(甲基)丙烯酸系預聚物。作為該(甲基)丙烯酸系預聚物,可使用(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯、(甲基)丙烯酸聚酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸氟烷基酯、聚矽氧(甲基)丙烯酸酯等,較佳為反應性優異之丙烯酸系預聚物。該等(甲基)丙烯酸系預聚物可單獨使用,但為了提高交聯硬化性,進一步提高硬化層
之硬度,較佳為添加光聚合性單體。
作為光聚合性單體,可使用(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯等單官能丙烯酸系單體,1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羥基特戊酸(pivalic acid)酯新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等2官能丙烯酸系單體,二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸系單體等1種或2種以上。
游離輻射線硬化型樹脂組成物較佳為除了光聚合性預聚物及光聚合性單體以外,於藉由紫外線照射使其硬化之情形時使用光聚合起始劑或光聚合促進劑等添加劑。
作為光聚合起始劑,可列舉:苯乙酮、二苯甲酮、米其勒酮、安息香、聯苯醯縮二甲醇、苯甲醯基苯甲酸酯、α-醯基肟酯、9-氧硫類等。
又,光聚合促進劑係可減輕硬化時由空氣引起之阻聚,加快硬化速度者,例如可列舉對二甲基胺基苯甲酸異戊酯、對二甲基胺基苯甲酸乙酯等。
又,游離輻射線硬化型樹脂組成物中亦可含有用以提高硬化後之硬度之無機粒子。
就黏度、加工適性、薄型化及干涉不均之觀點而言,硬化層之厚度較佳為25~75μm,更佳為30~60μm,進而較佳為35~50μm。
硬化層可藉由於光學各向異性基材上塗佈游離輻射線硬化型樹脂組成物,視需要進行乾燥後,照射游離輻射線進行硬化而形成。
表面保護膜之厚度較佳為60~350μm,更佳為60~250μm,進而較佳為60~150μm。
亦可於表面保護膜之與偏光膜側相反之側之面具有功能層。作為功能層,可列舉:抗反射層、防眩層、耐指紋層、防污層、耐擦
傷性層、抗菌層等。又,該等功能層較佳為由熱硬化型樹脂組成物或游離輻射線硬化型樹脂組成物形成而成者,更佳為由游離輻射線硬化型樹脂組成物所形成而成者。
<導電層>
導電層具有於先前之外部安裝型或內置型中代替作為導電性構件而發揮作用之觸控面板之作用。藉由使導電層相較液晶元件位於操作者側,可防止因觸控時之靜電使液晶畫面局部產生白濁。
導電層係於光學積層體之任意位置具有均可。例如,作為導電層之位置,可列舉:相位差板之偏光膜側之面、相位差板之與偏光膜側相反之側之面、表面保護膜之偏光膜側之面、表面保護膜之與偏光膜側相反之側之面等。於該等之中,導電層之位置最佳為相位差板之與偏光膜側相反之側之面。
藉由使導電層位於該最佳位置,而於積層有表面保護膜、偏光膜及相位差板之狀態使導電層位於最表面,因此可容易地進行下述之對導電層表面之接地處理步驟。又,於光學積層體之狀態使導電層位於最表面,但於在內嵌式觸控面板液晶元件上設置光學積層體時,由於將內嵌式觸控面板液晶元件與光學積層體之導電層側貼合,故而可使導電層不露出而實現導電性之長期維持。
導電層具有使觸控時之靜電逸出而防止液晶畫面之白濁之作用,但若過度逸出,則於內嵌式觸控面板為靜電電容式之情形時,有對觸控面板之動作造成障礙之虞。因此,導電層之表面電阻率較佳為1.0×108~2.0×109Ω/□。
導電層係由包含導電劑及視需要使用之黏合劑樹脂組成物或稀釋溶劑的導電層形成組成物而形成而成者。
作為導電劑,可列舉:四級銨鹽、鋰鹽等離子傳導型導電劑,金屬微
粒子、金屬氧化物微粒子、奈米碳管、包衣微粒子、聚乙二氧基噻吩系粒子等電子傳導型導電劑,可較佳地使用不易受濕度影響之電子傳導型導電劑。又,於電子傳導型導電劑之中,就長期保管、耐熱性、耐濕熱性、耐光性良好之觀點而言,較佳為金屬氧化物微粒子。
作為構成金屬微粒子之金屬,並無特別限定,例如可列舉:Au、Ag、Cu、Al、Fe、Ni、Pd、Pt等。
作為構成金屬氧化物微粒子之金屬氧化物,並無特別限定,例如可列舉:氧化錫(SnO2)、氧化銻(Sb2O5)、銻錫氧化物(ATO)、銦錫氧化物(ITO)、鋁鋅氧化物(AZO)、含氟氧化錫(FTO)、ZnO等。
作為包衣微粒子,並無特別限定,例如可列舉核微粒子之表面形成有導電性被覆層之構成之先前公知之微粒子。作為核微粒子,並無特別限定,例如可列舉膠體二氧化矽微粒子、氧化矽微粒子等無機微粒子,氟樹脂微粒子、丙烯酸系樹脂粒子、聚矽氧樹脂粒子等聚合物微粒子,有機質無機質複合體粒子等微粒子。又,作為構成導電性被覆層之材料,並無特別限定,例如可列舉上述金屬或該等之合金,或者上述金屬氧化物等。
電子傳導型導電劑之平均粒徑較佳為6~40nm。藉由設為6nm以上,可於導電層中使電子傳導型導電劑彼此容易地接觸,因此可抑制用以賦予充分之導電性之導電劑之添加量,藉由設為40nm以下,可防止損壞透明性或與其他層之間之密接性。電子傳導型導電劑之平均粒徑之更佳之下限為7nm,更佳之上限為20nm。再者,電子傳導型導電劑之平均粒徑係進行TEM觀察,測定10個電子傳導型導電劑之粒徑,將獲得之值平均化而得之值。
電子傳導型導電劑較佳為鏈狀或針狀。此種形狀之電子傳導型導電劑即便於導電層發生少許變形(硬化收縮或由溫濕度引起之伸縮)之情形時,亦可減少導電層之表面電阻率之變動。
作為導電層中之電子傳導型導電劑之含量,可根據所使用之電子傳導型導電劑之種類、形狀及大小等而適當調整,例如,相對於下述之黏合劑樹脂100質量份,較佳為100~300質量份。藉由設為100質量份以上,可容易地使導電層之表面電阻率為2.0×109Ω/□以下,藉由設為300質量份以下,可容易地使導電層之表面電阻率為1.0×108Ω/□以上。
再者,電子傳導型導電劑之含量之更佳之下限為150質量份,更佳之上限為250質量份。
作為黏合劑樹脂組成物,可列舉熱塑性樹脂、熱硬化型樹脂組成物、游離輻射線硬化型樹脂組成物,可將該等適當組合而使用。黏合劑樹脂組成物可為具有接著性者,亦可於具有接著性之情形時不另外形成接著層而貼合於內嵌式觸控面板液晶元件。黏合劑樹脂組成物之中,熱塑性樹脂可不易引起以導電層之變形(硬化收縮或者由溫濕度引起之伸縮)為原因之表面電阻率之變化,可對導電層之表面電阻率賦予經時穩定性,就此觀點而言較佳。
再者,熱塑性樹脂可使用下述第1導電層中例示之熱塑性樹脂,熱硬化型樹脂組成物及游離輻射線硬化型樹脂組成物可單獨使用作為表面保護膜之硬化層例示之熱硬化型樹脂組成物、游離輻射線硬化型樹脂組成物或者使用混合物。
導電層可為由2層以上之構成所構成者。藉由將導電層設為2層構造,容易使導電層之表面電阻率經時性穩定,就此方面而言較佳。於將導電層設為2層構成之情形時,較佳為將一層設為第1導電層、將另一層設為第2導電層並以如下方式構成各導電層。
第1導電層之導電劑、黏合劑樹脂可使用上述者。第1導電層之導電劑較佳為電子傳導型導電劑,其中,更佳為金屬微粒子、金屬氧化物微粒子。又,第1導電層之電子傳導型導電劑之平均粒徑、含量較佳
為上述範圍。
第1導電層之黏合劑樹脂較佳為熱塑性樹脂。藉由使用熱塑性樹脂,可不易引起以第1導電層之變形(硬化收縮或者由溫濕度引起之伸縮)為原因之表面電阻率之變化,可對導電層之表面電阻率賦予經時穩定性,就此方面而言較佳。
熱塑性樹脂較佳為分子中不具有反應性官能基。若分子中具有反應性官能基,則有使該反應性官能基反應而於導電層發生硬化收縮,致使表面電阻率發生變化之情況。再者,作為反應性基,可列舉:丙烯醯基、乙烯基等具有不飽和雙鍵之官能基,環氧環、氧雜環丁烷環等環狀醚基,內酯環等開環聚合基,形成胺甲酸乙酯之異氰酸酯基等。再者,該等反應性官能基只要為不於導電層發生由硬化收縮引起之表面電阻率之變化之程度,則亦可包含。
熱塑性樹脂較佳為具有側鏈者。具有側鏈之熱塑性樹脂中,該側鏈成為位阻而難以於導電層中移動,可形成表面電阻率之經時穩定性優異者。側鏈可為具有任意之構造者,較佳為分子中不具有上述反應性官能基。
熱塑性樹脂之玻璃轉移溫度較佳為80~120℃。藉由將玻璃轉移溫度設為80℃以上,可防止以熱塑性樹脂較柔軟為原因之表面電阻率之不穩定化,藉由將玻璃轉移溫度設為120℃以下,可防止由熱塑性樹脂變硬引起之與其他構件之密接性之降低。玻璃轉移溫度之更佳之下限為90℃,更佳之上限為110℃。
作為熱塑性樹脂,具體而言,就具有容易防止電子傳導型導電劑之滲出等特性之方面而言,可較佳地使用聚甲基丙烯酸甲酯。
第2導電層係具有使到達第1導電層之光學積層體之表面所產生之靜電進而於厚度方向流動,而可進行下述接地的作用者。
因此,第1導電層具有面方向(X方向,Y方向)及厚度方向(z方向)之導電性,相對於此,第2導電層只要具有厚度方向之導電性即可,無需面方向之導電性,就此方面而言,第2導電層與第1導電層作用不同。
第2導電層較佳為以包含導通微粒子121之方式構成(圖6)。導通微粒子具有獲得第2導電層之表面與第1導電層之間之導通,使第2導電層成為特定之表面電阻率的作用。作為此種導通微粒子,並無特別限定,例如可較佳地使用核微粒子之表面形成有導電性被覆層之包衣微粒子。作為構成包衣微粒子之材料,可使用與上述導電層之包衣微粒子相同者。再者,就使來自第1導電層之導通良好之觀點而言,導通微粒子較佳為鍍金微粒子。
第2導電層較佳為包含導通微粒子與硬化型樹脂組成物,且由第2導電層形成組成物形成。藉由使第2導電層形成組成物包含硬化型樹脂組成物,可使第2導電層補償第1導電層之硬度不足,使作為導電層整體之耐久性良好,可使表面電阻率之經時穩定性良好。又,第2導電層形成組成物進而較佳為包含熱塑性樹脂。
作為硬化型樹脂組成物,可單獨使用作為表面保護膜之硬化層例示之熱硬化型樹脂組成物、游離輻射線硬化型樹脂組成物,或者使用混合物。
就與第1導電層之密接性之觀點而言,熱塑性樹脂較佳為與第1導電層所含之熱塑性樹脂種類相同。
再者,於併用硬化型樹脂組成物與熱塑性樹脂之情形時,相對於硬化型樹脂組成物100質量份,較佳為將熱塑性樹脂設為10~70質量份,更佳為設為20~60質量份。
導通微粒子之平均粒徑由於設為特定之表面電阻率,故而較佳為與第2導電層之厚度相同或超過之大小。具體而言,導通微粒子之平均粒徑相對於第2導電層之厚度,較佳為0.4~2.0倍,更佳為0.5~1.6倍。
藉由設為0.4倍以上,可使來自第1導電層之導通良好,藉由設為2.0倍以下,可防止導通微粒子自第2導電層脫落。
作為導通微粒子之含量,相對於第2導電層中之樹脂成分100質量份,較佳為0.5~2.0質量份。藉由設為0.5質量份以上,可使來自第1導電層之導通良好,藉由設為2.0質量份以下,可防止第2導電層之被膜性及硬度之降低。導通微粒子之含量之更佳之上限為1.5質量份。
如上所述,第2導電層只要具有厚度方向之導電性即可,無需面方向之導電性,因此第2導電層固有之電阻率可較高。然而,為了有效地防止液晶畫面之白濁且使靜電電容式觸控面板之動作性良好,於積層有第1導電層及第2導電層之狀態,於第2導電層之表面測得之表面電阻率較佳為1.0×108~2.0×109Ω/□。
又,此時,第1導電層上之表面電阻率較佳為1.0×108~2.0×109Ω/□。若第1導電層之表面電阻率未達1.0×108Ω/□,則即便假設積層有第2導電層之狀態之表面電阻率為1.0×108Ω/□以上,亦會對靜電電容式觸控面板之動作性產生不良影響。又,若第1導電層之表面電阻率超過2.0×109Ω/□,則無法將積層有第2導電層之狀態之表面電阻率設為2.0×109Ω/□以下,無法有效地防止液晶畫面之白濁。
導電層之厚度較佳為0.1~10μm,更佳為0.5~8μm。再者,於導電層為2層構造之情形時,就表面電阻率之經時穩定性之觀點而言,較佳為將第1導電層與第2導電層之合計厚度設為上述範圍,且使第2導電層之厚度厚於第1導電層。又,[第2導電層之厚度]/[第1導電層之厚度]之比較佳為1.5~50,更佳為5~30,進而較佳為10~20。
導電層之厚度係使用電子顯微鏡(例如SEM、TEM、STEM等)觀測剖面而測得之值。
導電層可藉由將由構成導電層之組成物及視需要添加之溶
劑等構成之導電層形成組成物塗佈於相位差板或表面保護膜上並使之乾燥,視需要進行硬化而形成。形成導電層之時間可為積層光學積層體前或後。
再者,於導電層由2層構成之情形時,較佳為以使第2導電層成為較第1導電層更成為內嵌式觸控面板液晶元件側之方式形成。
<接地處理>
本發明之光學積層體中,為了有效地防止液晶之白濁,較佳為自導電層表面進行接地處理。
再者,本發明之光學積層體經由接著層貼合於內嵌式觸控面板液晶元件,而組入至內嵌式觸控面板液晶顯示裝置。因此,於內嵌式觸控面板液晶顯示裝置所組入之光學積層體只要未使導電層形成於表面保護膜上,則導電層不會於表面露出,而使接地處理變得極困難。因此,較佳為於組入至內嵌式觸控面板液晶顯示裝置前,自導電層表面進行接地處理。
如圖7、8所示,接地處理可列舉將導電層1之表面與其他導電性構件81連接之方法。此時,導電層1之表面與其他導電性構件81較佳為經由導線82連接。又,導線82較佳為利用銀漿料、碳帶、金屬帶等導電性接著材料83而固定接著於導電層1表面。
接地處理可為導電層1表面之1個部位,亦可為複數個部位。又,就不對光學特性造成影響之觀點而言,其他導電性構件81較佳為設置於成為光學積層體10之有效面積外(於製成內嵌式觸控面板液晶顯示裝置之情形時,為可視認圖像之範圍外)之部位的導電層1之外緣或光學積層體10之系統外。
再者,於導電層1由上述之第1導電層11、第2導電層12之2層構造構成之情形時,較佳為將第2導電層12上之導電性接著材料83之面積設為1mm2~1cm2。藉由將該面積設為1mm2以上,可使第2導電層12中之複數
個導通微粒子與導電性接著材料接觸,而使接地處理更有效,藉由將該面積設為1cm2以下,而無法自外側視認出接地部分。
就使接地處理更有效之觀點而言,與導電層之表面連接或密接之其他導電性構件之體積電阻率較佳為1.0×106Ωm以下,更佳為1.0×103Ωm以下,進而較佳為1.0Ωm以下,尤佳為1.0×10-3Ωm以下。
作為此種其他導電性構件,可列舉:矽、碳、鐵、鋁、銅、金、銀,或鎳鉻合金等合金等。
<光學積層體之層構成、效果>
本發明之光學積層體依順序具有上述之相位差板、偏光膜、光學各向異性表面保護膜,進而具有導電層;厚度為90~450μm。此種本發明之光學積層體可確保必需功能並且實現薄型化,且可防止液晶畫面之白濁。本發明之光學積層體之厚度較佳為90~350μm,更佳為90~250μm,尤佳為90~218μm。
再者,本發明之光學積層體亦可於無損本發明之效果之範圍內具有上述以外之膜或層。例如,如上所述,可於表面保護膜之與偏光膜側相反之側之面具有功能層,又,亦可於其他位置具有該等功能層。
然而,就薄型化或透明性之觀點而言,相位差板、偏光膜及光學各向異性表面保護膜較佳為不介隔其他層而積層,或僅介隔導電層積層。再者,此處所謂「不介隔其他層而積層」,並非旨在完全排除其他層之介入。例如,並非旨在排除如預先設置於基材之易接著層之極薄層。更具體而言,所謂「不介隔其他層而積層」,並非排除介隔厚度未達0.5μm之較薄之其他層而積層相位差板、偏光膜及光學各向異性基材的構成者。
圖1~圖3係表示本發明之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體10之實施形態的剖面圖。圖1~圖3之光學積層體10依順序具有相位差板2、偏光膜3及表面保護膜4,進而具有導電層1。圖1中,
導電層成為第1導電層11、第2導電層12之2層構造。
再者,圖4係表示可自先前技術假定之光學積層體之一例的剖面圖。
如圖1~圖3所示,本發明之光學積層體10係利用相位差板21或光學各向異性表面保護膜4保護偏光膜3,就可削薄先前之僅以保護偏光膜之作用而使用之TAC(三乙醯纖維素)膜之方面而言,可實現薄型化。
又,本發明之光學積層體10係並非以覆蓋玻璃而是以膜來保護最表面,使該膜為光學各向異性表面保護膜,而達成表面保護功能與虹不均防止功能,因此與先前之於覆蓋玻璃上設置光學各向異性表面保護膜而達成上述兩個功能之構成相比,可實現薄型化。又,就膜較玻璃更容易形成功能層之方面而言亦較佳。再者,玻璃為了保持不易破裂,必需一定之厚度,因此使用覆蓋玻璃之薄型化較為困難。
進而,本發明之光學積層體10之較佳之實施形態係以不使用接著層的方式使相位差板2、偏光膜3、光學各向異性表面保護膜4及導電層1相互接著(積層)而成者。藉由以不使用接著層之方式相互接著,可進一步實現薄型化。再者,以不使用接著層之方式使偏光膜3與相位差板2或光學各向異性表面保護膜4接著之情況可藉由將偏光膜3設為PVA系偏光膜,與相位差板2或光學各向異性表面保護膜4之積層時,使PVA系偏光膜包含水並使PVA系偏光膜表現出接著性而實現。
又,本發明之光學積層體10具有與先前之光學積層體同等以上之功能,並且構件之數較少,可縮小構件間之界面,因此可使總透光率良好。
如上所述,本發明之光學積層體可滿足相位差、偏光、表面保護、偏光太陽鏡對應等必需功能,並且可實現整體之薄型化,進而,就與先前品完全不同之功能即可防止液晶之白濁之方面而言,極為有用。
<內嵌式觸控面板液晶元件>
內嵌式觸控面板液晶元件係於在2片玻璃基板夾持液晶而成之液晶元
件之內部,組入有電阻膜式、靜電電容式、光學式等觸控面板功能者。再者,作為內嵌式觸控面板液晶元件之液晶之顯示方式,可列舉:IPS方式、VA方式、多區域方式、OCB方式、STN方式、TSTN方式等。
內嵌式觸控面板液晶元件例如記載於日本特開2011-76602號公報、日本特開2011-222009號公報中。
[內嵌式觸控面板液晶顯示裝置]
本發明之內嵌式觸控面板液晶顯示裝置係將上述之本發明之光學積層體之以偏光膜為基準與表面保護膜相反之側之面貼合於內嵌式觸控面板液晶元件上而成者。
內嵌式觸控面板液晶元件與光學積層體例如可經由接著層進行貼合。
接著層可使用胺甲酸乙酯系、丙烯酸系、聚酯系、環氧系、乙酸乙烯酯系、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、纖維素系等接著劑。接著層之厚度為10~25μm左右。
此種本發明之內嵌式觸控面板液晶顯示裝置可滿足偏光太陽鏡對應等必需功能,並且實現整體之薄型化,進而可防止液晶之白濁,就此方面而言,極為有用。
再者,內嵌式觸控面板液晶顯示裝置內較佳為自光學積層體之導電層表面進行接地處理。
[實施例]
繼而,藉由實施例進一步詳細地說明本發明,但本發明不受該等例任何限定。
<接著層之構成>
實施例中使用之接著層a、接著層b係如下所述。
[接著層a]
塗佈由丙烯酸系接著劑(TOYO INK製造公司製造,Oribain BPS1109)
100份、硬化劑(TOYO INK製造公司製造,Oribain BHS8515)2.5份及稀釋溶劑構成之接著層A塗佈液,並進行乾燥而形成者。
[接著層b]
轉印有大日本印刷公司製造之雙面接著片(Non Career FC25K3E46)之接著層者。
<內嵌式觸控面板液晶元件>
準備於市售之液晶顯示裝置(Sony Ericsson公司製造,Xperia P)所組入之靜電電容式之內嵌式觸控面板液晶元件。
<相位差膜之製作>
利用模具塗佈法將下述液晶組成物塗佈於JSR公司製造之延伸環狀烯烴膜(Arton,膜厚28μm,延遲值100nm)上,繼而,利用60℃之乾燥爐連續乾燥5分鐘,於90℃之熱處理爐內進行2分鐘熱處理,使液晶層配向,從而暫且捲取膜。此時之搬送膜時之張力為30N。繼而,作為配向固定化處理,陸續送出上述膜,利用高壓水銀燈照射300mJ/cm2之紫外光(其中,以365nm測得之光量),使液晶層硬化,形成厚度1μm之液晶層,而獲得相位差膜。
(液晶組成物)
藉由自由基聚合而合成下述式(1)所表示之側鏈型液晶性聚合物。藉由GPC測得之分子量中,以聚苯乙烯換算重量平均分子量為9,700。再者,式(1)中之標記係表示各單元之構成比者,並非表示嵌段聚合物者。使式(2)所表示之丙烯酸系化合物10g、式(1)所表示之側鏈型液晶性聚合物85g、及式(3)所表示之二氧雜環丁烷化合物5g溶解於900ml之環己酮中,於暗處添加六氟銻酸三烯丙基鋶50%碳酸伸丙酯溶液(Aldrich公司製造,試劑)10g後,利用孔徑0.45μm之聚四氟乙烯製過濾器進行過濾,而製備液晶性組成物之溶液。
<偏光膜a之製作>
準備使聚合度1000以上、皂化度99%以上之PVA粉末溶解於水中而成的4~5%濃度之PVA水溶液。繼而,將PVA水溶液塗佈於厚度200μm之非晶性PET基材,於50~60℃之溫度進行乾燥,於非晶性PET基材上使厚度7μm之PVA層成膜(以下將其稱為「包含7μm厚之PVA層之積層體」)。
將包含7μm厚之PVA層之積層體經由包含空中輔助延伸及硼酸水中延伸之2段延伸步驟之以下步驟,製造3μm厚之偏光膜。藉由第1段之空中輔助延伸步驟,將包含7μm厚之PVA層之積層體與非晶性PET基材
一體地延伸,而產生包含5μm厚之PVA層之延伸積層體。以下,將其稱為「延伸積層體」。具體而言,延伸積層體係將包含7μm厚之PVA層之積層體置於設定為130℃之延伸溫度環境之烘箱所配備的延伸裝置中,以使延伸倍率成為1.8倍之方式於自由端單軸延伸者。藉由該延伸處理,延伸積層體內之PVA層變化為配向有PVA分子之5μm厚之PVA層。
繼而,藉由染色步驟,而產生於配向有PVA分子之5μm厚之PVA層吸附有碘之著色積層體。以下,將其稱為「著色積層體」。具體而言,著色積層體係以使最終產生之構成偏光膜之PVA層之單體透過率成為40~44%之方式將延伸積層體浸漬於液溫30℃之包含碘及碘化鉀之染色液任意時間,藉此於延伸積層體所包含之PVA層吸附碘。於本步驟中,染色液係以水為溶劑,將碘濃度設為0.12~0.30質量%之範圍內,將碘化鉀濃度設為0.7~2.1質量%之範圍內。碘與碘化鉀之濃度之比為1:7。
且說,使碘溶解於水中時必需碘化鉀。更詳細而言,藉由將延伸積層體於碘濃度0.30質量%、碘化鉀濃度2.1質量%之染色液中浸漬60秒,而產生於配向有PVA分子之5μm厚之PVA層吸附有碘之著色積層體。於實施例1中,藉由改變延伸積層體於碘濃度0.30質量%且碘化鉀濃度2.1質量%之染色液中之浸漬時間,而以使最終產生之偏光膜之單體透過率成為40~44%之方式調整碘吸附量,產生單體透過率與偏光度不同之各種著色積層體。
進而,藉由第2段之硼酸水中延伸步驟,進一步使著色積層體與非晶性PET基材一體地延伸,而產生包含構成3μm厚之偏光膜之PVA層的光學膜積層體。以下,將其稱為「光學膜積層體」。具體而言,光學膜積層體係將著色積層體置於設定為包含硼酸及碘化鉀之液溫範圍60~85℃之硼酸水溶液之處理裝置所配備的延伸裝置中,以使延伸倍率成為3.3倍之方式於自由端單軸延伸者。更詳細而言,硼酸水溶液之液溫為65℃。又,相對於
水100質量%將硼酸含量設為4質量%,相對於水100質量%將碘化鉀含量設為5質量%。
於本步驟中,首先將調整碘吸附量之著色積層體浸漬於硼酸水溶液5~10秒。其後,於將該著色積層體直接通過配備於處理裝置之延伸裝置即圓周速度不同之複數組輥之間,歷時30~90秒以延伸倍率成為3.3倍之方式於自由端單軸延伸。藉由該延伸處理,著色積層體所包含之PVA層變化為所吸附之碘作為聚碘離子錯合物於一方向上高次地(high order)配向的3μm厚之PVA層。
將該3μm厚度之PVA層自PET基材剝離,用作偏光膜a。
<偏光膜b之製作>
將厚度80μm之聚乙烯醇膜於速度比不同之輥間,於30℃、0.3%濃度之碘溶液中染色1分鐘,同時延伸至3倍。其後,於包含60℃、4%濃度之硼酸、及10%濃度之碘化鉀之水溶液中浸漬0.5分鐘,同時綜合延伸倍率延伸至6倍。繼而,藉由於包含30℃、1.5%濃度之碘化鉀之水溶液中浸漬10秒而洗淨後,於50℃進行4分鐘乾燥,獲得厚度20μm之偏光膜b。
<高延遲膜a之製作>
於290℃使聚對苯二甲酸乙二酯材料熔融,通過膜形成模具,擠出成片狀,將其密接於經水冷冷卻之旋轉急冷筒上並使之冷卻,而製作未延伸膜。利用雙軸延伸試驗裝置(東洋精機製造),於120℃將該未延伸膜預熱1分鐘後,於120℃,進行延伸至延伸倍率4.5倍後,於與該延伸方向成90度之方向進行延伸至延伸倍率1.5倍,而獲得nx=1.70、ny=1.60、膜厚80μm、於波長550nm之延遲值為8000nm之高延遲膜a。
<高延遲膜b之製作>
於290℃使聚對苯二甲酸乙二酯材料熔融,通過膜形成模具,擠出成片狀,將其密接於經水冷冷卻之旋轉急冷筒上並使之冷卻,而製作未延伸膜。
利用雙軸延伸試驗裝置(東洋精機公司製造),於120℃將該未延伸膜預熱1分鐘後,於120℃,進行延伸至延伸倍率4.5倍後,於與該延伸方向成90度之方向進行延伸至延伸倍率1.5倍,而獲得膜厚100μm、△n=0.099、延遲值9900nm之高延遲膜b。
<光學積層體之物性測定及評價>
如下所述,進行實施例及比較例之光學積層體之物性測定及評價。將結果示於表1。
[表面電阻率]
基於JIS K6911,對剛製造光學積層體後之導電層之表面電阻率(Ω/□)進行測定。使用高電阻率計Hiresta UP MCP-HT450(三菱化學公司製造),探針使用URS探針MCP-HTP14(三菱化學公司製造),於溫度25±4℃、濕度50±10%之環境下,以500V之外加電壓實施表面電阻率(Ω/□)之測定。
再者,於導電層為2層構造之情形時,對第2導電層上之表面電阻率進行測定。
[表面電阻率之經時穩定性]
對將光學積層體於80℃保持100小時後的導電層之表面電阻率(Ω/□)進行測定,算出(80℃保持100小時後之表面電阻率)/(剛製造後之表面電阻率)之比。又,以施加有100g荷重之鋼絲絨(No.0000)往返10次(衝程100mm)摩擦光學積層體之導電層之表面,以目視確認於導電層表面可否視認到擦傷痕跡。其結果,將上述比為0.5以上未達3並且未觀察到擦傷痕跡者設為「◎」,將上述比為0.5以上未達3但觀察到擦傷痕跡者設為「○」。
[虹不均]
經由厚度20μm之接著層(b)將實施例及比較例之光學積層體貼合
於內嵌式觸控面板液晶元件上,使畫面呈現白顯示或大致白顯示,隔著市售之偏光太陽鏡或隔著偏光板,自各種角度以目視對可否視認到虹不均(虹條紋)進行評價。
○:無法視認到虹條紋
×:視認到虹條紋
[液晶畫面之白濁]
經由厚度20μm之接著層(b)將實施例及比較例之光學積層體貼合於內嵌式觸控面板液晶元件上後,將固定接著於光學積層體之導電層之導線與導電性構件連接。繼而,進而將保護膜(聚乙烯保護膜或PET保護膜等已知之保護膜)貼合於光學積層體之最表面之上。繼而,去除所貼合之保護膜後立即使液晶顯示裝置驅動,利用目視對以手觸控時是否發生白濁現象進行評價。
○:無法視認到白濁
△:雖存在視認到稍許白濁之情況,但極為微觀
×:明顯視認到白濁
[動作性]
經由厚度20μm之接著層(b)將實施例及比較例之光學積層體貼合於內嵌式觸控面板液晶元件上。繼而,以目視對自光學積層體之最表面上以手觸控時可否無異常地使液晶、觸控感測器驅動進行評價。
○:無問題地驅動
△:有觀察到稍許動作不良之情況,但進行驅動
×:無動作
[鉛筆硬度]
於溫度25℃、相對濕度60%之條件對各光學積層體最表面進行2小時濕度控制後,使用JIS S-6006中規定之試驗用鉛筆(硬度4H),依據JIS
K5600-5-4(1999)中規定之鉛筆硬度評價方法,以4.9N之荷重對最表面硬化層之鉛筆硬度進行測定。
○:4H以上
×:未達4H
[實施例1]
(1)表面保護膜之製作
[最表面用硬化層塗佈液之製備]
將季戊四醇三丙烯酸酯(日本化藥公司製造,PET-30)、含有聚合物之丙烯酸酯樹脂(荒川化學公司製造,BEAMSET DK-1)、及二氧化矽微粒子分散液(JSR公司製造,KZ6406)以使上述3種成分之固形物成分依順序成為50份、25份、25份之方式添加至甲基異丁基酮中,並進行攪拌,而獲得溶液a。
繼而,相對於溶液a之固形物成分100份,添加光聚合起始劑(BASF Japan公司製造,Irgacure 184)7質量份、及光聚合起始劑(BASF Japan公司製造,Lucirin TPO)1.5質量份,進行攪拌並使之溶解,而製備最終固形物成分為40質量%之溶液b。
繼而,相對於溶液b之固形物成分100份,以固形物成分比計添加0.4份調平劑(製品名MEGAFAC RS71、DIC公司製造)並進行攪拌,而製備最表面用硬化層用組成物。
[內面用硬化層塗佈液之製備]
將季戊四醇三丙烯酸酯(日本化藥公司製造,PET-30)、含有聚合物之丙烯酸酯樹脂(荒川化學公司製造,BEAMSET DK-1)、及二氧化矽微粒子分散液(JSR公司製造,KZ6406)以使上述3種成分之固形物成分依順序成為50份、25份、25份之方式添加至甲基異丁基酮中並進行攪拌,而獲得溶液c。
繼而,相對於溶液c之固形物成分100份,添加光聚合起始劑(BASF Japan公司製造,Irgacure 184)4質量份進行攪拌並使之溶解,而製備最終固形物成分為40質量%之溶液d。
繼而,將調平劑(DIC公司製造,MEGAFAC MCF350-5)及抗結塊劑(CIK NanoTek公司製造,SIRMIBK15WT%-E65)以相對於溶液d之固形物成分100份使上述2種成分之固形物成分依順序成為0.1份、1.5份之方式添加並進行攪拌,而製備內面用硬化層用組成物。
[硬化層之形成]
首先藉由狹縫反向塗佈以使乾燥後之膜厚成為50μm之方式,將最表面用硬化層用組成物塗佈於厚度5.7μm之雙軸延伸聚酯膜(Toray公司製造,Lumirror 5N88、波長589.3nm之相位差為134.0nm之大致1/4波長相位差膜)上,而形成塗膜。使所獲得之塗膜於70℃乾燥1分鐘後,以紫外線照射量240mJ/cm2照射紫外線,使塗膜硬化而形成硬化層。其次,藉由狹縫反向塗佈以使乾燥後之膜厚成為50μm之方式將內面用硬化層用組成物塗佈於反面,而形成塗膜。使所獲得之塗膜於70℃乾燥1分鐘後,以紫外線照射量240mJ/cm2照射紫外線,使塗膜硬化而形成硬化層,獲得表面保護膜。
(2)導電層之形成
使DNP Fine Chemical公司製造之HRAG Acrylic(25)MIBK(熱塑性樹脂,重量平均分子量7萬,玻璃轉移溫度100℃)溶解於丙二醇單甲醚中,進而,添加日揮觸媒化成公司製造之V3560(ATO分散液,ATO平均粒徑8nm)並進行攪拌,以成為最終固形物成分8質量%、熱塑性樹脂:ATO之比率為100:200(質量比)之方式進行調整,獲得導電層用組成物。
藉由狹縫反向塗佈以使乾燥塗佈厚度成為0.3μm之方式將導電層用組成物塗佈於如上所述般製成之相位差膜之液晶層上並進行乾燥,而形成導電層。
(3)光學積層體之製作
對於如上所述上製成之附有導電層之相位差膜、偏光膜a、及表面保護膜,對偏光膜a噴水,同時於偏光膜a之一面貼合附有導電層之相位差膜,於另一面貼合表面保護膜,而獲得光學積層體。再者,貼合時係以使表面保護膜之內面硬化層側朝向偏光膜側,並且使附有導電層之相位差膜之相位差膜側朝向偏光膜側之方式進行。
又,使用銀漿料將導線固定接著於所獲得之光學積層體之導電層表面之外緣部之1個部位,進而,將導線與導電性構件(鎳鉻合金,體積電阻值1.5×10-6Ωm)連接,進行接地處理。固定接著部位之面積設為2mm2。
[實施例2]
藉由下述方法使第2導電層形成於實施例1之導電層(第1導電層)上,除此以外,以與實施例1相同之方式製作光學積層體。
(第2導電層之形成)
將季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、及DNP Fine Chemical公司製造之HRAG Acrylic(25)MIBK(熱塑性樹脂)以使上述2種成分之固形物成分依順序成為70份、30份之方式添加至甲基乙基酮(MEK)/異丙醇(IPA)之混合溶劑中,進行攪拌並使之溶解,而獲得溶液e。
繼而,相對於溶液e之固形物成分100份,添加光聚合起始劑(BASF Japan公司製造,Irgacure 184)4質量份、調平劑(大日精化工業公司製造,10-301(TL))0.2份,進行攪拌,而製備溶液f。
繼而,於溶液f之樹脂成分100質量份添加導通微粒子分散液(DNP Fine Chemical公司製造,光亮性分散液,導通微粒子之平均粒徑4.6μm,固形物成分25%)0.83質量份並進行攪拌,最後以相對於溶液f之固形物成分100份成為6份之方式添加紫外線吸收劑(BASF Japan公司製造,TINUVI477)並進行攪拌,而獲得總固形物成分25%之第2導電層用組成物。
藉由狹縫反向塗佈以使乾燥塗佈量成為6g/m2之方式將該第2導電層用組成物塗佈於先前形成之導電層(第1導電層)上,而形成塗膜。於70℃使所獲得之塗膜乾燥1分鐘後,以紫外線照射量80mJ/cm2照射紫外線,使塗膜硬化,形成厚度5μm之第2導電層而獲得光學積層體。
[實施例3]
於實施例1中,將導電層(第1導電層)形成於表面保護膜上而非相位差膜,將表面保護膜之導電層側與偏光膜貼合,除此以外,以與實施例1相同之方式製作光學積層體。再者,實施例3係於將表面保護膜與相位差膜貼合前,進行與實施例1相同之接地處理。
[實施例4]
將實施例1之表面保護膜之基材(厚度5.7μm之聚酯膜)變更為高延遲膜a(厚度80μm,於波長589.3nm之延遲值8000nm),除此以外,以與實施例1相同之方式製作光學積層體。
[實施例5]
將實施例1之表面保護膜之基材(厚度5.7μm之聚酯膜)變更為高延遲膜b(厚度100μm,於波長589.3nm之延遲值9900nm),分別將最表面用硬化層用組成物及內面用硬化層用組成物之厚度變更為75μm,於第一導電層上設置第二導電層,將偏光膜a變更為偏光膜b,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得光學積層體。
[實施例6]
將實施例2之第1導電層變更為乾燥塗佈厚度1.0μm,將第2導電層變更為乾燥塗佈量4g/m2、厚度3μm,除此以外,以與實施例2相同之方式獲得光學積層體。
[實施例7]
於實施例1中,將導電層用組成物之熱塑性樹脂:ATO之比率變更為
100:400,將乾燥塗佈厚度變更為1μm,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得光學積層體。
[實施例8]
將實施例2之第2導電層變更為乾燥塗佈量10g/m2、厚度9μm,除此以外,以與實施例2相同之方式獲得光學積層體。
[實施例9]
將實施例2之第2導電層變更為乾燥塗佈量13g/m2、厚度12μm,除此以外,以與實施例2相同之方式獲得光學積層體。
[實施例10]
將實施例3之光學各向異性基材(厚度5.7μm之雙軸延伸聚酯膜)變更為以下之光學各向異性基材x,除此以外,以與實施例3相同之方式獲得光學積層體。再者,導電層係形成於光學各向異性基材x之丙烯酸系膜側,光學各向異性基材x係以使丙烯酸系膜側朝向偏光膜側之方式進行配置。
<光學各向異性基材x>
於厚度5.7μm之雙軸延伸聚酯膜(Toray公司製造,Lumirror 5N88,波長589.3nm之相位差為134.0nm之大致1/4波長相位差膜)上,以成為厚度5μm之方式形成上述接著層a後,貼合厚度40μm之丙烯酸系膜(Mitsubishi Rayon公司製造,HBS010P)而成者。
[實施例11]
於光學各向異性基材x之聚酯膜側之面形成與實施例1相同之最表面硬化層,而獲得表面保護膜。繼而,於光學各向異性基材x之丙烯酸系膜側之面上形成與實施例1相同之導電層(第1導電層),進而形成與實施例2相同之第2導電層,而獲得附有導電層(第1導電層及第2導電層)之表面保護膜。繼而,自第2導電層表面進行與實施例1相同之接地處理。
繼而,對於相位差膜、偏光膜a、及附有導電層之表面保護膜,對偏光
膜a噴水,同時於偏光膜a之一面貼合相位差膜、於另一面貼合附有導電層之表面保護膜,而獲得光學積層體。再者,貼合時係以使附有導電層之表面保護膜之第2導電層側朝向偏光膜側之方式進行。
[比較例1]
將實施例2之表面保護膜變更為經由厚度5μm之接著層(a)貼合三乙醯纖維素膜(Konica Minolta公司製造,KC4UA,40μm)、環烯烴膜(JRS公司製造,Arton,延遲值100nm,膜厚28微米)、及覆蓋玻璃(Corning製造之Gorilla Glass,0.5mm)而成者,除此以外,以與實施例2相同之方式製作光學積層體。
[比較例2]
藉由水貼合將如上所述般製成之相位差膜貼合於偏光膜a上,而獲得附有相位差膜之偏光膜。繼而,於厚度5.7μm之雙軸延伸聚酯膜(Toray公司製造,Lumirror 5N88,波長550nm之相位差為134.0nm之大致1/4波長相位差膜)上形成與實施例1相同之導電層,而獲得附有導電層之光學各向異性基材。繼而,經由厚度5μm之接著層(a)將附有相位差膜之偏光膜a之偏光膜側之面貼合於覆蓋玻璃(Corning製造之Gorilla Glass,0.5mm)之一面,進而經由厚度5μm之接著層(a)將附有導電層之光學各向異性基材之基材側之面貼合於覆蓋玻璃之另一面,而製作光學積層體。
[比較例3]
於比較例2之光學積層體之導電層(第1導電層)上形成實施例2之第2導電層,除此以外,以與比較例2相同之方式製作光學積層體。
[比較例4]
不形成導電層,除此以外,以與實施例1相同之方式製作光學積層體。
[比較例5]
將實施例1之表面保護膜之厚度5.7μm之聚酯膜變更為厚度23μm
之非光學各向異性聚酯膜(三菱樹脂公司製造,T600E25N),除此以外,以與實施例1相同之方式製作光學積層體。
[比較例6]
將實施例1之表面保護膜之厚度5.7μm之聚酯膜變更為厚度100μm之非光學各向異性聚酯膜(東洋紡織公司製造,COSMOSHINE A4300),除此以外,以與實施例1相同之方式製作光學積層體。
自表1所闡明,關於實施例1~11之光學積層體,儘管厚度均為350μm以下之較薄厚度,但可防止虹不均及液晶之白濁,且表面電阻率之經時穩定性、內嵌式觸控面板之動作性及鉛筆硬度均優異。
1‧‧‧導電層
2‧‧‧相位差板
3‧‧‧偏光膜
4‧‧‧表面保護膜
10‧‧‧本發明之光學積層體
11‧‧‧第1導電層
12‧‧‧第2導電層
21‧‧‧樹脂膜
22‧‧‧含有折射率各向異性材料之層
41‧‧‧硬化層
42‧‧‧光學各向異性基材
Claims (20)
- 一種內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其係依順序具有相位差板、偏光膜及表面保護膜,進而具有導電層而成之光學積層體;上述表面保護膜具有擾亂自上述偏光膜出射之直線偏光之光學各向異性而成,該光學積層體之厚度為90~450μm。
- 如申請專利範圍第1項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其中上述表面保護膜為於具有擾亂自上述偏光膜出射之直線偏光之光學各向異性的基材上具有硬化層者。
- 如申請專利範圍第2項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其中上述具有光學各向異性之基材為延遲(retardation)值3000~30000nm之塑膠膜或1/4波長相位差之塑膠膜。
- 如申請專利範圍第2項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其中上述具有光學各向異性之基材為將1/4波長相位差之塑膠膜與光學各向同性膜貼合而成者。
- 如申請專利範圍第4項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其中上述1/4波長相位差之塑膠膜為厚度4~15μm之雙軸延伸聚酯膜。
- 如申請專利範圍第2至5項中任一項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其中於上述具有光學各向異性之基材之兩面具有上述硬化層。
- 如申請專利範圍第2至5項中任一項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其中上述硬化層為由游離輻射線硬化型樹脂組成物所形成而成者。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其中上述導電層之表面電阻率為1.0×108~2.0×109Ω/□。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其中上述導電層為第1導電層與第2導電層之2層構造。
- 如申請專利範圍第9項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其中上述第1導電層包含金屬微粒子或金屬氧化物微粒子,上述第2導電層包含導通微粒子。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其中於上述相位差板之與上述偏光膜相反之側之面具有上述導電層。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其係自上述導電層表面進行接地處理而成。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其中上述偏光膜為經延伸之聚乙烯醇膜。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其中上述相位差板於樹脂膜上具有含有折射率各向異性材料之層。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其中上述相位差板、上述偏光膜、上述表面保護膜及上述導電層以不使用接著層的方式相互接著。
- 如申請專利範圍第2至5項中任一項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其中上述具有光學各向異性之基材含有紫外線吸收劑。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其中上述相位差板之厚度為25~60μm,上述偏光膜之厚度為2~30μm,上述表面保護膜之厚度為60~350μm,上述導電層之厚度為0.1~10μm。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之內嵌式觸控面板液晶元件之前面用光學積層體,其中上述內嵌式觸控面板液晶元件為靜電電容式之內嵌式觸控面板液晶元件。
- 一種內嵌式觸控面板型液晶顯示裝置,其係將申請專利範圍第1至5項中任一項之光學積層體之以偏光膜為基準與表面保護膜相反之側之面貼合於內嵌式觸控面板液晶元件上而成。
- 如申請專利範圍第19項之內嵌式觸控面板液晶顯示裝置,於內嵌式觸控面板液晶顯示裝置內,自光學積層體之導電層表面進行接地處理而成。
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