TW201639935A - 附黏著劑之光學膜及圖像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種於用於與正面透明板之貼合之情形時無釋氣之滯留且能夠抑制圖像顯示裝置之顯示不均的黏著片、及具備該黏著片之附黏著劑之光學膜。 本發明之附黏著劑之光學膜(53)於光學膜(10)之一面具備正面側黏著片(20)。正面側黏著片(20)為具備第一黏著劑層(21)及第二黏著劑層(22)之積層黏著片。第一黏著劑層(21)之150℃下之儲存彈性模數為9×103Pa以下,20℃下之儲存彈性模數G'20與150℃下之儲存彈性模數G'150之比G'20/G'150為20以上。第二黏著劑層(22)之20℃下之儲存彈性模數為4×105Pa以下,150℃下之儲存彈性模數為1×104Pa以上。

Description

附黏著劑之光學膜及圖像顯示裝置
本發明係關於一種於圖像顯示面板之正面具備透明板或觸控面板等之圖像顯示裝置之形成中所使用之黏著片及附黏著劑之光學膜。進而,本發明係關於一種使用該黏著片或附黏著劑之光學膜之圖像顯示裝置。
作為行動電話、汽車導航裝置、電腦用顯示器、電視等各種圖像顯示裝置,廣泛使用液晶顯示裝置或有機EL(electroluminescence,電致發光)顯示裝置。為了防止由來自外表面之衝擊引起之圖像顯示面板之破損等,有於圖像顯示面板之視認側設置透明樹脂板或玻璃板等正面透明板(亦稱為「窗口層」等)之情況。又,近年來,於圖像顯示面板之視認側具備觸控面板之裝置正在普及。
作為於圖像顯示面板之正面配置正面透明板或觸控面板等之方法,採用經由黏著劑層將兩者貼合之「層間填充結構」。層間填充結構中,由於面板與正面透明構件之間由黏著劑填充,故而界面之折射率差減小,可抑制由反射或散射引起之視認性之降低。於正面透明板之圖像顯示面板側之面之周緣部印刷有以裝飾或遮光為目的之著色層,存在10μm~數十μm左右之印刷階差。使用片狀黏著劑作為層間填充劑時,有於印刷階差之附近黏著劑無法充分地進入,氣泡殘留而畫面之視認性降低之情況。
為了解決此種由印刷階差引起之問題,將厚度較大且柔軟之黏 著片用於正面透明構件之貼合而賦予印刷階差吸收性。例如,於專利文獻1、2中記載有將用於光學膜與正面透明板之貼合之黏著劑層之儲存彈性模數設定為特定範圍。又,於專利文獻3、4中記載有基於拉伸應力緩和試驗之殘留應力較小之黏著片之階差吸收性優異。
如上所述,若使用厚度較大且柔軟(儲存彈性模數或殘留應力較小)之黏著片,則可抑制於印刷階差附近產生氣泡。另一方面,於黏著劑柔軟之情形時,於正面透明構件與黏著片之界面變得容易滯留氣泡。特別是,近年來,就構件之輕量或柔性化之觀點而言,逐漸使用丙烯酸或聚碳酸酯等樹脂製之正面透明板,因加熱而產生之釋氣於正面透明板與黏著片之界面作為氣泡而滯留之問題變得明顯。
於上述專利文獻1、2中,揭示有使用積層有儲存彈性模數不同之兩層黏著劑層之積層黏著片,將儲存彈性模數相對較高之黏著劑層與正面透明板貼合,藉此可同時解決印刷階差附近之氣泡之滯留及由來自正面透明板之釋氣引起之界面附近之氣泡之滯留。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]WO2010/04229號國際公開說明書
[專利文獻2]日本專利特開2011-219665號公報
[專利文獻3]日本專利特開2011-74308號公報
[專利文獻4]日本專利特開2013-6892號公報
於將專利文獻1、2中所揭示之積層黏著片用於圖像顯示面板與正面板或觸控面板之貼合之情形時,能夠抑制印刷階差附近或界面處之氣泡之滯留,但有時會產生於畫面之周緣部產生顯示不均等不良情況。
鑒於上述,本發明之目的在於提供一種即便於用於與具有印刷階差之正面透明板之貼合之情形時,亦無釋氣之滯留,且能夠抑制由顯示不均或黏著劑之白濁引起之視認性降低的黏著片及具備該黏著片之附黏著劑之光學膜。
本發明者等人研究之結果發現,於積層有複數個黏著劑層之黏著片中,將各黏著劑層之儲存彈性模數設為特定範圍且設置於圖像顯示裝置之光學膜側之黏著劑層之儲存彈性模數具有特定之溫度依存性之情形時,可抑制顯示不均,從而完成本發明。本發明係關於一種用於圖像顯示面板與正面透明板或觸控面板之貼合之積層黏著片、及於光學膜上具備該積層黏著片之附黏著劑之光學膜。
本發明之附黏著劑之光學膜於包含偏光板之光學膜之一面具備正面側黏著片。正面側黏著片為積層有至少兩層黏著劑層之積層黏著片,且具備與光學膜接觸而配置之第一黏著劑層及最遠離光學膜而配置之第二黏著劑層。
上述第一黏著劑層之150℃下之儲存彈性模數為9×103Pa以下,20℃下之儲存彈性模數G'20與150℃下之儲存彈性模數G'150之比G'20/G'150為20以上。第二黏著劑層之20℃下之儲存彈性模數為4×105Pa以下,150℃下之儲存彈性模數為1×104Pa以上。正面側黏著片之150℃下之儲存彈性模數較佳為9×103Pa以下。
較佳為第二黏著劑層之凝膠分率大於第一黏著劑層之凝膠分率。第一黏著劑層之黏著劑之凝膠分率與第二黏著劑層之黏著劑之凝膠分率之差較佳為15重量%以上。第一黏著劑層之黏著劑之凝膠分率較佳為55重量%以下。第二黏著劑層之黏著劑之凝膠分率較佳為75重量%以上。
較佳為第一黏著劑層之黏著劑由含有丙烯酸系基礎聚合物之黏 著劑組合物所形成。第一黏著劑層之丙烯酸系基礎聚合物較佳為含有含羥基單體作為單體單元。藉由使第一黏著劑層之基礎聚合物含有含羥基單體,即便於暴露於高溫高濕環境之情形時,亦可抑制黏著劑層之白濁。
較佳為第二黏著劑層之黏著劑由含有丙烯酸系基礎聚合物之黏著劑組合物所形成。第二黏著劑層之丙烯酸系基礎聚合物較佳為含有含氮單體及/或含羧基單體作為單體單元。藉由使第二黏著劑層之基礎聚合物含有含氮單體或含羧基單體,存在對正面透明板或觸控面板之接著性提高之傾向。
較佳為第一黏著劑層及第二黏著劑層均含有矽烷偶合劑。藉由使第一黏著劑層及第二黏著劑層兩者含有矽烷偶合劑,存在抑制積層黏著片之層間剝離之傾向。
第一黏著劑層之厚度較佳為40μm以上。第二黏著劑層之厚度較佳為5μm~70μm。第一黏著劑層之厚度d1與第二黏著劑層之厚度d2之比d1/d2較佳為2~40。
本發明之一形態之附黏著劑之光學膜為於光學膜之另一面進而具備單元側黏著片之雙面附黏著劑之光學膜。
本發明之積層黏著片及附黏著劑之光學膜係用於在圖像顯示面板之表面具備正面透明板或觸控面板之圖像顯示裝置之形成。本發明之圖像顯示裝置於圖像顯示單元之表面具備上述附黏著劑之光學膜、及正面透明板或觸控面板。光學膜與正面透明板或觸控面板經由上述積層黏著片而貼合。
本發明之積層黏著片中,由於貼合於正面透明構件之第二黏著劑層之高溫下之儲存彈性模數較高,故而即便於因加熱而自正面透明構件產生釋氣之情形時,亦可抑制於與黏著片之貼合界面滯留氣泡。 進而,由於配置於光學膜側之第一黏著劑層之儲存彈性模數之溫度依存性較大,階差吸收性優異,故而可抑制於階差附近混入氣泡,亦可抑制圖像顯示裝置之顯示不均之產生。
10‧‧‧光學膜
20‧‧‧正面側黏著片(積層黏著片)
21、22‧‧‧黏著劑層
26‧‧‧單元側黏著片
41、42、46‧‧‧保護片
53、55、83‧‧‧附黏著劑之光學膜
61‧‧‧圖像顯示單元
70‧‧‧正面透明構件
71‧‧‧板狀透明構件
76‧‧‧印刷部
100‧‧‧圖像顯示裝置
d1、d2‧‧‧厚度
圖1係表示積層黏著片之一形態之示意性剖視圖。
圖2係表示附黏著劑之光學膜之一形態之示意性剖視圖。
圖3係表示雙面附黏著劑之光學膜之一形態之示意性剖視圖。
圖4係示意性地表示圖像顯示裝置之一實施形態之剖視圖。
圖1係表示積層黏著片之一形態之剖視圖。積層黏著片20為第一黏著劑層21與第二黏著劑層22之積層體,為於黏著層間不具有膜等基材之無基材之雙面黏著片。圖1所示之形態中,於積層黏著片之第一黏著劑層21側及第二黏著劑層22側之各自之表面暫時貼附有保護片41、42。圖2係表示於包含偏光板之光學膜10之一面設置有積層黏著片20之附黏著劑之光學膜83之一形態之示意性剖視圖。附黏著劑之光學膜83中,積層黏著片20之第一黏著劑層21側之面與光學膜10貼合。
積層黏著片20係於圖像顯示裝置之形成中用以於偏光板之視認側貼合正面透明構件之正面側黏著片。圖4係表示使用積層黏著片20作為正面側黏著片之圖像顯示裝置之一形態之示意性剖視圖。圖像顯示裝置100中,於透明板71上形成有印刷部76之正面透明構件70與圖像顯示單元61之間配置有光學膜10。光學膜10與圖像顯示單元61經由單元側黏著片26貼合,光學膜10與正面透明構件70經由積層黏著片20貼合。積層黏著片20之第一黏著劑層21側之面與光學膜10貼合,第二黏著劑層22側之面與正面透明構件70貼合。
[正面側黏著片]
如上所述,積層黏著片20係用以將正面透明構件貼合於偏光板 之視認側之正面側黏著片。積層黏著片20具備至少兩層黏著劑層。第一黏著劑層21為用於與光學膜10貼合之黏著劑層,第二黏著劑層22為用於與正面透明構件貼合之黏著劑層。於光學膜10上設置有積層黏著片20之附黏著劑之光學膜中,第一黏著劑層21與光學膜10接觸而配置,第二黏著劑層22最遠離光學膜10而配置。於積層黏著片包含第一黏著劑層21及第二黏著劑層22兩層之情形時,附黏著劑之光學膜53於光學膜10上依序具備第一黏著劑層21及第二黏著劑層。
與光學膜10接觸而配置之第一黏著劑層21由相對柔軟之黏著劑構成,最遠離光學膜10而配置之第二黏著劑層22由相對較硬之黏著劑構成。藉由於圖像顯示裝置形成時使用較硬之黏著劑作為與正面透明構件接觸而設置之第二黏著劑層22,即便於正面透明構件包含產生釋氣之材料(例如丙烯酸板或聚碳酸酯板等塑膠材料)之情形時,黏著劑層亦可對抗釋氣之釋出壓力,可抑制黏著片與正面透明構件之間之氣泡之滯留。又,藉由使用柔軟之黏著劑作為第一黏著劑層21,可維持作為積層黏著片20整體之柔軟性(流動性),黏著劑可進入至正面透明構件之印刷階差附近,因此可抑制於階差附近混入氣泡。進而,由於可維持作為積層黏著片20整體之柔軟性,故而可抑制起因於印刷階差之畫面之周緣部之顯示不均。
例如,於第一黏著劑層21之凝膠分率小於第二黏著劑層22之凝膠分率之情形時,可使第一黏著劑層變得相對柔軟。藉由第一黏著劑層與第二黏著劑層具有不同之凝膠分率,可使兩者具有不同之黏彈性行為,可兼顧印刷階差附近之氣泡混入之抑制及圖像顯示不均之抑制、以及由來自正面透明構件之釋氣引起之界面處之氣泡滯留之抑制。
<第一黏著劑層之特性>
(儲存彈性模數)
設置於光學膜10側之第一黏著劑層21之150℃下之儲存彈性模數G'150為9×103Pa以下。於第一黏著劑層之高溫下之儲存彈性模數較低之情形時,真空加熱或利用高壓釜之加熱貼合時之流動性較高,黏著劑容易進入至階差附近,因此可抑制於階差附近產生氣泡。另一方面,為了抑制於貼合時之加熱狀態下黏著劑自膜端面滲出,第一黏著劑層21之150℃下之儲存彈性模數G'150較佳為3×102Pa以上。第一黏著劑層之G'150更佳為5×102Pa~9×103Pa。
同樣地,就加熱時之流動性較高且抑制黏著劑自端面滲出之觀點而言,第一黏著劑層21之100℃下之儲存彈性模數G'100較佳為8×102Pa~1.2×104Pa,更佳為9×102Pa~1×104Pa,進而較佳為1×103Pa~1×104Pa。
第一黏著劑層21之20℃下之儲存彈性模數G'20較佳為5×104Pa~1×107Pa,更佳為8×104Pa~5×106Pa,進而較佳為1×105Pa~1×106Pa。若常溫下之儲存彈性模數為5×104Pa以上,則可減少將黏著片或附黏著劑之光學膜切割為特定尺寸時黏著劑對切割刀等之附著。若常溫下之儲存彈性模數為1×107Pa以下,則可防止將黏著片或附黏著劑之光學膜切割為特定尺寸時切割面上之黏著劑之破裂或缺損等。又,若第一黏著劑層之G'20為上述範圍,則可保持加工性或操作性等所需要之凝聚力,並且可確保與光學膜貼合時之初期黏著性。
第一黏著劑層21之20℃下之儲存彈性模數G'20與150℃下之儲存彈性模數G'150之比G'20/G'150為20以上。藉由儲存彈性模數之溫度依存性較大,常溫下之流動性較小,可抑制切割時黏著劑轉移至切割刀等上。加熱時流動性較高而黏著劑亦容易進入至印刷階差附近,因此可抑制印刷階差附近之氣泡之混入或圖像顯示裝置之顯示不均。G'20/G'150較佳為25以上,更佳為30以上。G'20/G'150之上限並無特別限制,考慮到常溫下貼合時之黏著性或加熱時之流動性等,較佳為500 以下,更佳為300以下,進而較佳為100以下。
就相同之觀點而言,第一黏著劑層21之20℃下之儲存彈性模數G'20與100℃下之儲存彈性模數G'100之比G'20/G'100較佳為15以上,更佳為18~300,進而較佳為20~100。
本說明書中,儲存彈性模數G'可藉由讀取依據JIS K7244-1「塑膠-動態機械特性之試驗方法」中記載之方法,於頻率1Hz之條件下於-50℃~150℃之範圍內以升溫速度5℃/分鐘測定時之特定溫度下之值而求出。如黏著劑般顯示黏彈性之物質之彈性模數以儲存彈性模數G'及損耗彈性模數G"表示。一般而言,損耗彈性模數G"係表示黏性之程度之指標,與此相對,儲存彈性模數G'作為表示硬度之程度之指標使用。
(殘留應力)
第一黏著劑層之20℃下之殘留應力較佳為0.1~6N/cm2,更佳為0.2~5N/cm2,進而較佳為0.3~4N/cm2。若殘留應力為上述範圍,則可使黏著劑具有階差追隨性而抑制氣泡或顯示不均,並且可抑制黏著劑自端面滲出或切割時黏著劑轉移至切割刀等上。
本說明書中之殘留應力係藉由25℃、應變300%之條件之拉伸應力緩和試驗測定之180秒後之殘留應力。具體而言,殘留應力係藉由拉伸試驗機以拉伸速度200mm/分鐘使其變形直至應變300%(原長之4倍)後,經過180秒後之應力(拉伸應力)。殘留應力與儲存彈性模數之相關性較高,存在儲存彈性模數越高,殘留應力亦越大之傾向。於黏著劑之基礎聚合物之組成同等之情形時,存在若凝膠分率(交聯度)增大,則殘留應力隨之線性增大之傾向。
(凝膠分率)
黏著劑之凝膠分率(溶劑不溶成分之比率)根據黏著劑之組成等而其最佳值不同,就具有階差吸收性之觀點而言,第一黏著劑層21之凝 膠分率較佳為55%以下,更佳為52%以下,進而較佳為50%以下。第一黏著劑層21之凝膠分率之下限並無特別限制,就抑制黏著劑自端面滲出或切割時黏著劑轉移至切割刀等上之觀點而言,較佳為15%以上,更佳為20%以上,進而較佳為25%以上。
黏著劑之凝膠分率可作為溶劑中之不溶成分求出,具體而言,作為將黏著劑(黏著劑層或黏著片)於溶劑中於23℃下浸漬7天後之不溶成分相對於浸漬前之試樣之重量分率(單位:重量%)求出。於黏著劑為丙烯酸系黏著劑之情形時,使用乙酸乙酯作為溶劑。一般而言,聚合物之凝膠分率等於交聯度,存在聚合物中交聯之部分越多,凝膠分率越大,儲存彈性模數G'或殘留應力越高之傾向。
(厚度)
第一黏著劑層21之厚度d1較佳為40μm以上。第一黏著劑層之厚度d1更佳為50μm以上,進而較佳為60μm以上,尤佳為70μm以上,最佳為80μm以上。藉由增大第一黏著劑層之厚度,加熱時之積層黏著片之流動性提高,可抑制印刷階差附近之氣泡之混入。又,藉由增大第一黏著劑層之厚度,可提高黏著片之階差吸收性,因此可抑制圖像顯示裝置之顯示不均。
第一黏著劑層21之厚度d1之上限並無特別限制,就黏著片之生產性或防止自端面滲出等觀點而言,較佳為500μm以下,更佳為400μm以下,進而較佳為300μm以下,尤佳為250μm以下。
<第二黏著劑層之物性>
(儲存彈性模數)
配置於最遠離光學膜10之位置之第二黏著劑層22為用於與正面透明構件貼合之黏著劑層。第二黏著劑層22之150℃下之儲存彈性模數為1×104Pa以上。藉由第二黏著劑層之高溫下之儲存彈性模數較高,即便於自正面透明構件釋出釋氣之情形時,第二黏著劑層亦可對 抗釋氣之釋出壓力,可抑制黏著片與正面透明構件之界面處之氣泡之滯留。另一方面,若第二黏著劑層之高溫下之儲存彈性模數過高,則即便於第一黏著劑層之儲存彈性模數較低之情形時,亦有阻礙黏著劑進入至印刷階差附近而產生氣泡,或者於圖像顯示裝置中產生顯示不均之情況。因此,第二黏著劑層22之150℃下之儲存彈性模數G'150較佳為1×106Pa以下。第二黏著劑層之G'150更佳為1×104Pa~8×105Pa,進而較佳為3×104Pa~5×105Pa。
同樣地,就抑制加熱時界面處之釋氣之滯留且抑制印刷階差附近之氣泡或顯示不均之觀點而言,第二黏著劑層22之100℃下之儲存彈性模數G'100較佳為1×104Pa~1×106Pa,更佳為3×104Pa~9×105Pa,進而較佳為4×104Pa~6×105Pa。
若第二黏著劑層之G'20過高,則存在於貼合之初期階段容易於階差附近混入氣泡之傾向。又,於第二黏著劑層之G'20過高而無法利用第二黏著劑層吸收由正面透明構件之階差引起之應力之情形時,變得容易產生顯示不均。因此,第二黏著劑層22之20℃下之儲存彈性模數G'20較佳為1×106Pa以下,更佳為8×105Pa以下,進而較佳為6×105Pa以下。
就減少將黏著片或附黏著劑之光學膜切割為特定尺寸時黏著劑於切割刀等上之附著之觀點而言,第二黏著劑層之G'20較佳為5×104Pa以上,更佳為8×104Pa以上,進而較佳為1×105Pa以上。
第二黏著劑層22之20℃下之儲存彈性模數G'20與150℃下之儲存彈性模數G'150之比G'20/G'150較佳為20以下,更佳為15以下,進而較佳為10以下。藉由第二黏著劑層之儲存彈性模數之溫度依存性較小且G'20/G'150之值較小,於常溫及加熱時之任一種情形時黏著劑之流動性均較小,因此可抑制切割時黏著劑轉移至切割刀等上,並且即便於加熱時自全面透明構件產生釋氣之情形時,亦可抑制貼合界面處之氣泡 之滯留。G'20/G'150之下限並無特別限制,一般大於1,較佳為2以上。存在藉由增大第二黏著劑層之凝膠分率而可減少G'20/G'150之傾向。
就相同之觀點而言,第二黏著劑層22之20℃下之儲存彈性模數G'20與100℃下之儲存彈性模數G'100之比G'20/G'100較佳為15以下,更佳為10以下,進而較佳為8以下。
較佳為第二黏著劑層22之G'150大於第一黏著劑層21之G'150。第二黏著劑層之G'150較佳為第一黏著劑層之G'150之3倍以上,更佳為5倍以上,進而較佳為7倍以上,尤佳為10倍以上。同樣地,第二黏著劑層之G'100較佳為第一黏著劑層之G'100之2倍以上,更佳為3倍以上,進而較佳為5倍以上,尤佳為8倍以上。
較佳為第一黏著劑層21之G'20/G'150大於第二黏著劑層22之G'20/G'150。第一黏著劑層21之G'20/G'150較佳為第二黏著劑層22之G'20/G'150之3倍以上,更佳為5倍以上,進而較佳為7倍以上,尤佳為10倍以上。又,較佳為第一黏著劑層21之G'20/G'100大於第二黏著劑層22之G'20/G'100。第一黏著劑層21之G'20/G'100較佳為第二黏著劑層22之G'20/G'100之2倍以上,更佳為4倍以上,進而較佳為6倍以上,尤佳為8倍以上。第一黏著劑層與第二黏著劑層之G'20/G'150之比或G'20/G'100之比為表示該等黏著劑層之儲存彈性模數之溫度依存性之差異之指標,該比率越大,表示黏彈性行為之差異越大。
本發明之積層黏著片藉由將儲存彈性模數之溫度依存性不同,高溫狀態下之儲存彈性模數之差較大之複數個黏著劑層積層,可提高黏著片整體之流動性而具有印刷階差吸收性,並且可抑制貼合界面處之釋氣之滯留。
(殘留應力)
第二黏著劑層之25℃下之殘留應力較佳為1~30N/cm2,更佳為3~20N/cm2,進而較佳為5~15N/cm2。又,較佳為第二黏著劑層之 殘留應力大於第一黏著劑層之殘留應力。藉由第二黏著劑層之殘留應力較大,可抑制貼合界面處之釋氣之滯留。
較佳為第二黏著劑層之殘留應力大於第一黏著劑層之殘留應力。即便儲存彈性模數相同,亦存在殘留應力較大者之黏著劑較硬,對來自外部之力之抵抗力較大之傾向。因此,藉由增大第二黏著劑層之殘留應力,可提高抑制自正面透明構件產生之釋氣之滯留之作用。第二黏著劑層之殘留應力較佳為第一黏著劑層之殘留應力之1.5倍以上,更佳為2倍以上,進而較佳為2.5倍以上。
(凝膠分率)
較佳為第二黏著劑層22之凝膠分率大於第一黏著劑層之凝膠分率。第二黏著劑層之凝膠分率較佳為比第一黏著劑層之凝膠分率大15%以上,較佳為大20%以上,進而較佳為大25%以上,尤佳為大30%以上。第二黏著劑層之凝膠分率較佳為75%以上,更佳為80%以上,進而較佳為85%以上。第二黏著劑層之凝膠分率較佳為99%以下,更佳為95%以下。
藉由相對地增大第二黏著劑層之凝膠分率,可抑制貼合界面處之釋氣之滯留。又,若第二黏著劑層之凝膠分率為75%以上,則可抑制高溫環境下黏著劑自正面透明構件上剝離。若凝膠分率為99%以下,則可獲得適度之凝聚性及柔軟性,初期接著性提高。
(厚度)
第二黏著劑層22之厚度d2較佳為5μm以上,更佳為10μm以上,進而較佳為15μm以上。藉由增大與正面透明構件側接觸且相對較硬之第二黏著劑層之厚度,即便於自正面透明構件釋出釋氣之情形時,第二黏著劑層亦可對抗釋氣之釋出壓力,可抑制黏著片與正面透明構件之界面處之氣泡之滯留。
第二黏著劑層之厚度較佳為70μm以下,更佳為50μm以下,進 而較佳為40μm以下。又,第二黏著劑層22之厚度d2較佳為小於第一黏著劑層21之厚度d1。第一黏著劑層21之厚度d1與第二黏著劑層22之厚度d2之比d1/d2較佳為2~50,更佳為3~30,進而較佳為4~20。
藉由與第二黏著劑層相比相對地增大第一黏著劑層之厚度,作為積層有第一黏著劑層21及第二黏著劑層22之積層黏著片20整體之黏彈性行為中,第一黏著劑層之黏彈性起支配作用。因此,積層黏著片之階差吸收性提高,可抑制印刷階差附近之氣泡之混入或圖像顯示裝置之顯示不均。另一方面,對於抑制來自正面透明構件之釋氣之釋出,與正面透明構件接觸之第二黏著劑層之特性起支配作用。本發明之積層黏著片中,藉由使用較硬之黏著劑作為第二黏著劑層,即便於正面透明構件包含產生釋氣之材料之情形時,亦可對抗釋氣之釋出壓力,可抑制黏著片與正面透明構件之間之氣泡之滯留。
<積層黏著片之特性>
積層黏著片20於與光學膜之貼合面配置第一黏著劑層21,於與正面透明構件之貼合面配置第二黏著劑層22。積層黏著片可為該等兩層之積層體,亦可於第一黏著劑層與第二黏著劑層之間具有另一黏著劑層。
(儲存彈性模數)
積層黏著片之150℃下之儲存彈性模數G'150較佳為2×104Pa以下,更佳為1×104Pa以下,進而較佳為9×103Pa以下。若積層黏著片之G'150為上述範圍,則可抑制階差附近之氣泡之產生、或圖像顯示裝置之顯示不均之產生。就抑制黏著劑自膜端面滲出之觀點而言,積層黏著片之150℃下之儲存彈性模數G'150較佳為5×102Pa以上,更佳為8×102Pa以上。
同樣地,就加熱時之流動性較高且抑制黏著劑自端面滲出之觀點而言,積層黏著片20之100℃下之儲存彈性模數G'100較佳為5×102 Pa~3×104Pa,更佳為8×102Pa~2×104Pa,進而較佳為1×103Pa~1.5×104Pa。
就抑制將黏著片或附黏著劑之光學膜切割為特定尺寸時黏著劑於切割刀等上之附著、或者抑制黏著劑之破裂或缺損之觀點而言,積層黏著片20之20℃下之儲存彈性模數G'20較佳為5×104Pa~1×107Pa,更佳為8×104Pa~5×106Pa,進而較佳為1×105Pa~1×106Pa。
積層黏著片之20之20℃下之儲存彈性模數G'20與150℃下之儲存彈性模數G'150之比G'20/G'150較佳為20以上,更佳為25以上,進而較佳為30以上。藉由積層黏著片之儲存彈性模數之溫度依存性較大,常溫下流動性較小,可抑制切割時黏著劑轉移至切割刀等上。加熱時流動性較高而黏著劑亦容易進入至印刷階差附近,因此可抑制印刷階差附近之氣泡之混入或圖像顯示裝置之顯示不均。G'20/G'150之上限並無特別限制,考慮常溫下之貼合時之黏著性或加熱時之流動性等,較佳為500以下,更佳為300以下,進而較佳為100以下。
就相同之觀點而言,積層黏著片20之20℃下之儲存彈性模數G'20與100℃下之儲存彈性模數G'100之比G'20/G'100較佳為10以上,更佳為15~300,進而較佳為20~100。
如上所述,藉由與第二黏著劑層22相比相對地增大第一黏著劑層21之厚度,作為積層黏著片20整體之黏彈性行為中,第一黏著劑層之黏彈性起支配作用,因此可增大積層黏著片之儲存彈性模數之溫度依存性而將G'20/G'150或G'20/G'100之值調整為上述範圍內。
(厚度)
就提高積層黏著片之階差吸收性,抑制圖像顯示裝置之顯示不均之觀點而言,積層黏著片20之厚度較佳為55μm以上,更佳為100μm以上,進而較佳為130μm以上,尤佳為150μm以上。另一方面,就黏著片之生產性或防止自端面滲出等觀點而言,積層黏著片之厚度 較佳為550μm以下,更佳為450μm以下,進而較佳為350μm以下,尤佳為300μm以下。
如上所述,積層黏著片亦可於第一黏著劑層與第二黏著劑層之間具有另一黏著劑層。配置於第一黏著劑層與第二黏著劑層之間之黏著劑層之組成或特性並無特別限制,較佳為作為積層黏著片整體之特性為上述範圍。就積層黏著片之生產性或特性控制之容易性之觀點而言,積層黏著片較佳為包含第一黏著劑層及第二黏著劑層兩層之積層結構。
<黏著劑之組成>
構成第一黏著劑層21及第二黏著劑層22之黏著劑只要滿足上述特性則其組成並無特別限制,可適當地選擇使用以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醯胺、聚乙烯醚、乙酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、改性聚烯烴、環氧系、氟系、天然橡膠、合成橡膠等橡膠系等聚合物作為基礎聚合物者。第一黏著劑層及第二黏著劑層為用於圖像顯示裝置之黏著劑,因此可較佳地使用光學透明性優異者。具體而言,較佳為第一黏著劑層及第二黏著劑層之霧度均為1.0%以下,全光線透過率均為90%以上。
作為光學透明性及接著性優異之黏著劑,可較佳地使用以丙烯酸系聚合物作為基礎聚合物之丙烯酸系黏著劑。丙烯酸系黏著劑中,丙烯酸系基礎聚合物之含量相對於黏著劑組合物之固形物成分總量較佳為50重量%以上,更佳為70重量%以上,進而較佳為80重量%以上。
作為丙烯酸系聚合物,可較佳地使用以(甲基)丙烯酸烷基酯之單體單元作為主骨架者。再者,本說明書中,「(甲基)丙烯酸」係指丙烯酸及/或甲基丙烯酸。
作為(甲基)丙烯酸烷基酯,可較佳地使用烷基之碳數為1~20之 (甲基)丙烯酸烷基酯。例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸異十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸異十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸鯨蠟酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸異十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯等。
上述(甲基)丙烯酸烷基酯之含量相對於構成基礎聚合物之單體成分總量較佳為40重量%以上,更佳為50重量%以上,進而較佳為60重量%以上。
為了滿足上述各特性,作為第一黏著劑層及第二黏著劑層之丙烯酸系基礎聚合物,可較佳地使用複數種(甲基)丙烯酸烷基酯之共聚物。共聚物中,構成單體單元之排列可為無規,亦可為嵌段。
(甲基)丙烯酸烷基酯之烷基可具有支鏈。上述例示之單體中,作為(甲基)丙烯酸支鏈烷基酯,可較佳地使用(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸異十四烷基酯、(甲基)丙烯酸異十八烷基酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯等。再者,(甲基)丙烯酸支鏈烷基酯亦可併用兩種以上。
丙烯酸系基礎聚合物較佳為含有具有能夠交聯之官能基之丙烯酸系單體單元作為共聚成分。於基礎聚合物具有能夠交聯之官能基之 情形時,可藉由基礎聚合物之熱交聯或光硬化等而容易地提昇黏著劑之凝膠分率。作為具有能夠交聯之官能基之丙烯酸系單體,可列舉含羥基單體或含羧基單體。
其中,於基礎聚合物含有含羥基單體或含氮單體作為共聚成分之情形時,存在抑制高溫高濕環境下之黏著劑之白濁之傾向,可獲得透明性較高之黏著劑。積層黏著片20較佳為第一黏著劑層21及第二黏著劑層22之至少任一者之黏著劑含有含羥基單體及含氮單體之至少任一者作為基礎聚合物之共聚成分。其中,就抑制高溫高濕環境下之積層黏著片之白濁之觀點而言,較佳為厚度相對較大之第一黏著劑層含有含羥基單體及含氮單體之至少任一者作為基礎聚合物之共聚成分,更佳為第一黏著劑層及第二黏著劑層兩者含有含羥基單體及含氮單體之至少任一者作為基礎聚合物之共聚成分。含羥基單體及含氮單體之含量之合計相對於基礎聚合物之構成單體單元之總量較佳為5~50重量%,更佳為7~45重量%,進而較佳為10~40重量%。
作為含羥基單體,可列舉:(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4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯或(甲基)丙烯酸(4-羥基甲基環己基)甲酯等。
作為含氮單體,可列舉:N-乙烯基吡咯啶酮、甲基乙烯基吡咯啶酮、乙烯基吡啶、乙烯基哌啶、乙烯基嘧啶、乙烯基哌、乙烯基吡、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基唑、乙烯基啉、(甲基)丙烯醯基啉、N-乙烯基羧酸醯胺類、N-乙烯基己內醯胺等乙烯基系單體、或丙烯腈、甲基丙烯腈等含氰基單體等。其中,可較佳地使用N-乙烯基吡咯啶酮及(甲基)丙烯醯基啉。
於基礎聚合物含有含羧基單體或含氮單體作為共聚成分之情形時,存在黏著劑之凝聚力提高,即便於凝膠分率較高之情形時,黏著 片對被接著體之接著性亦提高之傾向。因此,第二黏著劑層22較佳為含有含羧基單體及含氮單體之至少任一者作為基礎聚合物之共聚成分。含羧基單體單元之含量相對於基礎聚合物之構成單體單元總量較佳為2~20重量%,更佳為3~15重量%。含氮單體單元之含量相對於基礎聚合物之構成單體單元總量較佳為3~40重量%,更佳為5~30重量%,進而較佳為7~25重量%。
作為含羧基單體,可列舉(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、伊康酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸等。其中,可較佳地使用丙烯酸。
作為基礎聚合物之共聚單體成分,除上述以外,亦可使用含酸酐基單體、丙烯酸之己內酯加成物、含磺酸基單體、含磷酸基單體等。
形成丙烯酸系聚合物之單體成分中亦可包含多官能單體成分。藉由具有多官能單體作為共聚單體成分,存在提高黏著劑之凝膠分率之傾向。多官能單體為具有至少兩個(甲基)丙烯醯基等具有不飽和雙鍵之聚合性官能基之單體。
藉由使用多官能單體,於基礎聚合物中導入分支點,存在提高黏著劑之凝膠分率之傾向。又,隨著多官能單體之使用量之增加,存在黏著劑之凝膠分率提高之傾向。多官能單體之使用量根據其分子量或官能基數等而不同,相對於形成(甲基)丙烯酸系聚合物之全部單體成分較佳為3重量%以下,更佳為2重量%以下,進而較佳為1重量%以下。若多官能單體之使用量超過3重量%,則存在黏著劑之儲存彈性模數過度增大,容易產生正面透明構件之階差部附近之氣泡或顯示不均之傾向。
上述丙烯酸系基礎聚合物可藉由溶液聚合、UV聚合、塊狀聚合、乳化聚合等公知之聚合方法而製備。就黏著劑之透明性、耐水 性、成本等方面而言,較佳為溶液聚合法或活性能量線聚合法(例如UV聚合)。作為溶液聚合之溶劑,一般使用乙酸乙酯、甲苯等。
於製備丙烯酸系聚合物時,根據聚合反應之種類,可使用光聚合起始劑或熱聚合起始劑等聚合起始劑。作為光聚合起始劑,只要為使光聚合開始之物質則並無特別限制,例如可使用安息香醚系光聚合起始劑、苯乙酮系光聚合起始劑、α-酮醇系光聚合起始劑、芳香族磺醯氯系光聚合起始劑、光活性肟系光聚合起始劑、安息香系光聚合起始劑、苯偶醯系光聚合起始劑、二苯甲酮系光聚合起始劑、縮酮系光聚合起始劑、9-氧硫系光聚合起始劑、醯基氧化膦系光聚合起始劑等。作為熱聚合起始劑,例如可使用偶氮系起始劑、過氧化物系起始劑、將過氧化物與還原劑組合而成之氧化還原系起始劑(例如過硫酸鹽與亞硫酸氫鈉之組合、過氧化物與抗壞血酸鈉之組合等)。
又,為了調整基礎聚合物之分子量,亦可使用鏈轉移劑。鏈轉移劑可自成長之聚合物鏈接受自由基而使聚合物之伸長停止,並且接受了自由基之鏈轉移劑攻擊單體而使聚合再次開始。因此,藉由使用鏈轉移劑,不會降低反應體系中之自由基濃度,可抑制基礎聚合物分子量之增大,獲得殘留應力較小之黏著片。作為鏈轉移劑,例如可較佳地使用α-硫代甘油、月桂基硫醇、縮水甘油基硫醇、巰基乙酸、2-巰基乙醇、硫代乙醇酸、硫代乙醇酸2-乙基己酯、2,3-二巰基-1-丙醇等硫醇類。
於除單官能單體以外亦使用多官能單體作為形成丙烯酸系聚合物之單體成分之情形時,可先使單官能單體聚合,形成低聚合度之預聚物組合物(預聚合),再於預聚物組合物之漿液中添加多官能單體,使預聚物與多官能單體進行聚合(後聚合)。藉由如此進行預聚物之預聚合,可將起因於多官能單體成分之分支點均勻地導入至基礎聚合物中。又,亦可將預聚物組合物與未聚合之單體成分之混合物(黏著劑 組合物)塗佈於基材上,然後於基材上進行後聚合,從而形成黏著片。預聚物組合物為低黏度而塗佈性優異,因此根據將作為預聚物組合物與未聚合之單體之混合物之黏著劑組合物塗佈後於基材上進行後聚合之方法,可提高黏著片之生產性,並且可使黏著片之厚度均勻。
預聚物組合物例如可藉由使混合有構成丙烯酸系基礎聚合物之單體成分與聚合起始劑之組合物(稱為「預聚物形成用組合物」)進行部分聚合(預聚合)而製備。再者,預聚物形成用組合物中之上述單體成分於構成丙烯酸系聚合物之單體成分中,較佳為(甲基)丙烯酸烷基酯或含極性基單體等單官能單體成分。再者,用於形成預聚物之單體成分不僅含有單官能單體,而且亦可含有多官能單體。例如,可使預聚物形成用組合物中含有成為基礎聚合物之原料之多官能單體成分之一部分,於使預聚物聚合後添加多官能單體成分之剩餘部分而供給至後聚合。
預聚物形成用組合物中,除單體成分及聚合起始劑以外,亦可視需要含有鏈轉移劑等。預聚物形成用組合物之聚合方法並無特別限制,就調整反應時間而使預聚物之分子量(聚合率)成為所期望之範圍內之觀點而言,較佳為藉由UV光等活性光線之照射之聚合。用於預聚合之聚合起始劑或鏈轉移劑並無特別限制,例如可使用上述之光聚合起始劑、鏈轉移劑。
預聚物之聚合率並無特別限制,就獲得適於在基材上塗佈之黏度之觀點而言,較佳為3~50重量%,更佳為5~40重量%。預聚物之聚合率可藉由調整光聚合起始劑之種類或使用量、UV光等活性光線之照射強度、照射時間等而調整為所期望之範圍。
於上述預聚物組合物中混合構成丙烯酸系基礎聚合物之其他單體成分、以及視需要之聚合起始劑、鏈轉移劑、矽烷偶合劑、交聯劑等,形成黏著劑組合物。後聚合時添加之單體成分較佳為多官能單 體。再者,後聚合時之單體成分除多官能單體以外亦可含有單官能單體。
後聚合中使用之光聚合起始劑或鏈轉移劑並無特別限制,例如可使用上述之光聚合起始劑或鏈轉移劑。於預聚合時之聚合起始劑於預聚物組合物中殘留而未失活之情形時,可省略用於後聚合之聚合起始劑之添加。
黏著劑之基礎聚合物中亦可藉由交聯劑而導入交聯結構。交聯結構之形成例如藉由於預聚合後或基礎聚合物之聚合後添加交聯劑而進行。作為交聯劑,可使用異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、唑啉系交聯劑、氮丙啶系交聯劑、碳二醯亞胺系交聯劑、金屬螯合物系交聯劑等一般使用者。
交聯劑之含量相對於丙烯酸系基礎聚合物100重量份通常為0~5重量份之範圍,較佳為0~3重量份。若交聯劑之含量過多,則黏著劑之凝膠分率過度增大,有產生印刷階差附近之氣泡之混入或顯示不均之情況。
於黏著劑組合物中含有交聯劑之情形時,較佳為於與被接著體之貼合前,進行利用加熱之交聯處理而形成交聯結構。交聯處理中之加熱溫度或加熱時間可根據所使用之交聯劑之種類而適當設定,通常藉由於20℃~160℃之範圍內加熱1分鐘~7天左右而進行交聯。
基礎聚合物之分子量可以彈性模數等各特性成為上述範圍內之方式適當調整。第一黏著劑層之基礎聚合物之聚苯乙烯換算之重量平均分子量較佳為5萬~100萬左右,更佳為10萬~100萬之範圍。第二黏著劑層之基礎聚合物之聚苯乙烯換算之重量平均分子量較佳為50萬~500萬左右,更佳為80萬~400萬之範圍。又,第二黏著劑層之基礎聚合物之重量平均分子量較佳為大於第一黏著劑層之基礎聚合物之重量平均分子量。
第一黏著劑層及第二黏著劑層之黏著劑組合物中較佳為均含有矽烷偶合劑。藉由第一黏著劑層及第二黏著劑層兩者含有矽烷偶合劑,可提高黏著劑層之界面處之接著力,抑制積層黏著片之黏著劑界面處之層間剝離。矽烷偶合劑可單獨使用一種或者併用兩種以上而使用。黏著劑中之矽烷偶合劑之含量相對於丙烯酸系基礎聚合物100重量份較佳為0.01~5重量份,更佳為0.05~2重量份,進而較佳為0.1~1重量份。
黏著劑組合物中亦可視需要添加黏著賦予劑。作為黏著賦予劑,例如可使用萜烯系黏著賦予劑、苯乙烯系黏著賦予劑、酚系黏著賦予劑、松香系黏著賦予劑、環氧系黏著賦予劑、二環戊二烯系黏著賦予劑、聚醯胺系黏著賦予劑、酮系黏著賦予劑、彈性體系黏著賦予劑等。
除上述例示之各成分以外,亦可在不損害黏著劑之特性之範圍內,於黏著劑組合物中添加塑化劑、軟化劑、防劣化劑、填充劑、著色劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、界面活性劑、抗靜電劑等添加劑。
<黏著劑層之形成>
作為黏著劑層之形成方法,可使用各種方法。具體而言,例如可列舉:輥式塗佈、接觸輥塗佈、凹版塗佈、反向塗佈、輥式刷塗、噴塗、浸漬輥塗佈、棒式塗佈、刮刀塗佈、氣刀塗佈、淋幕式塗佈、模唇塗佈、利用模嘴塗佈機等之擠出塗佈法等方法。其中,較佳為使用模嘴塗佈機,特別更佳為使用利用噴注式模嘴、狹縫式模嘴之模嘴塗佈機。
於黏著劑組合物之基礎聚合物為溶液聚合聚合物之情形時,較佳為於塗佈後進行溶劑之乾燥。作為乾燥方法,可根據目的而適當地採用合適之方法。加熱乾燥溫度較佳為40℃~200℃,進而較佳為50℃~180℃,尤佳為70℃~170℃。乾燥時間可適當地採用合適之時 間。乾燥時間較佳為5秒~20分鐘,進而較佳為5秒~15分鐘,尤佳為10秒~10分鐘。
於黏著劑組合物含有交聯劑之情形時,亦可於塗佈於基材上後,進行利用加熱之交聯。加熱溫度或加熱時間可根據所使用之交聯劑之種類而適當設定,通常藉由於20℃~160℃之範圍內加熱1分鐘~7天左右而進行交聯。用於使塗佈後之黏著劑乾燥之加熱可兼作用於交聯之加熱。
於黏著劑層上可視需要能夠剝離地貼附保護片。保護片係以在將黏著劑用於與被接著體之貼合之前保護黏著劑之露出面為目的而使用。亦可將黏著劑層之形成(塗佈)時使用之基材直接用作黏著劑層之保護片。
作為保護片之構成材料,可較佳地使用聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酯膜等塑膠膜。保護片之厚度通常為5μm~200μm,較佳為10μm~150μm左右。保護片亦可視需要實施利用聚矽氧系、氟系、長鏈烷基系或脂肪酸醯胺系之脫模劑、或二氧化矽粉末等之脫模處理及防污處理、或者利用塗佈型、混練型、蒸鍍型等之抗靜電劑之抗靜電處理,特別是,藉由對保護片之表面進行剝離處理,在供至實際應用時,可進一步提高自黏著劑之剝離性。
第一黏著劑層與第二黏著劑層之積層方法並無特別限制。可將第一黏著劑層及第二黏著劑層之各者個別地形成為黏著片後將兩者重疊,亦可先將一黏著劑層形成為黏著片後於其上塗佈另一黏著劑層而製成積層黏著片。又,亦可藉由第一黏著劑層形成用組合物與第二黏著劑層形成用組合物之共擠出而形成積層黏著片。
[附黏著劑之光學膜]
如上所述,本發明之積層黏著片20為用以將正面透明構件貼合於偏光板之視認側之正面側黏著片。藉由於包含偏光板之光學膜10上 設置積層黏著片20,可作為附黏著劑之光學膜使用。如圖2所示,於附黏著劑之光學膜中,第一黏著劑層21側設置於光學膜10側。
<光學膜>
光學膜10包含偏光板。作為偏光板,一般使用於偏光元件之單面或雙面視需要貼合有適當之透明保護膜者。偏光元件並無特別限制,可使用各種者。作為偏光元件,例如可列舉:使聚乙烯醇系膜、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、聚乙烯醇之脫水處理物或聚氯乙烯之脫鹽酸處理物等多烯系配向膜等。
作為偏光元件之保護膜之透明保護膜可較佳地使用纖維素系樹脂、環狀聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、苯基馬來醯亞胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂等透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻隔性及光學各向同性優異者。再者,於偏光元件之雙面設置透明保護膜之情形時,其正面及背面可使用包含相同聚合物材料之保護膜,亦可使用包含不同聚合物材料等之保護膜。又,以液晶單元之光學補償或視角擴大等為目的,亦可使用相位差板(延伸膜)等光學各向異性膜作為偏光元件之保護膜。
光學膜10可僅包含偏光板,亦可於偏光板之一面或兩面視需要經由適當之接著劑層或黏著劑層而積層其他膜。作為此種膜,可使用相位差板、視角擴大膜、視角限制(防偷窺)膜、增亮膜等於圖像顯示裝置之形成中使用之膜,其種類並無特別限制。例如,於液晶顯示裝置中,以適當變換自液晶單元射出至視認側之光之偏光狀態而提高視角特性等為目的,有於圖像顯示單元(液晶單元)與偏光板之間使用光學補償膜之情況。於有機EL顯示裝置中,為了抑制外界光於金屬電極層上反射而視認為如鏡面般,有於單元與偏光板之間配置1/4波長 板之情況。又,藉由於偏光板之視認側配置1/4波長板而使出射光成為圓偏光,即便對於佩戴偏光太陽鏡之視認者而言,亦可視認到適當之圖像顯示。
於光學膜10之表面亦可實施硬塗層或抗反射處理、以抗黏或者擴散或防眩為目的之處理。又,於光學膜10之表面,在設置黏著劑層21、22之前,亦可以提高接著性等為目的而進行表面改性處理。作為具體之處理,可列舉電暈處理、電漿處理、火焰處理、臭氧處理、底塗處理、輝光處理、皂化處理、利用偶合劑之處理等。又,亦可適當地形成抗靜電層。
<附黏著劑之光學膜之形成>
於光學膜10上形成積層黏著片20之方法並無特別限制。可預先形成如圖1所示之積層黏著片20,將第一黏著劑層21側之保護片41剝離並貼合於光學膜10上,亦可於光學膜10上依序貼合第一黏著劑層21及第二黏著劑層22。亦可於光學膜上塗佈第一黏著劑層形成用組合物而形成第一黏著劑層,並於其上藉由塗佈或轉印形成第二黏著劑層。又,亦可於光學膜10上藉由第一黏著劑層形成用組合物與第二黏著劑層形成用組合物之共擠出而形成積層黏著片,從而獲得附黏著劑之光學膜。
[雙面附黏著劑之光學膜]
藉由於光學膜10之一面設置本發明之積層黏著片20,於另一面設置另一黏著片(單元側黏著片)26,可獲得如圖3所示之雙面附黏著劑之光學膜。圖3所示之形態中,於雙面附黏著劑之光學膜55之正面側黏著片20(本發明之積層黏著片)上能夠剝離地貼附有保護片41,於單元側黏著片26上能夠剝離地貼附有保護片46。
如此,若使用於光學膜10之雙面預先設置有黏著劑層之雙面附黏著劑之光學膜,則可省略於圖像顯示單元之表面貼合光學膜後於光 學膜上附設另一片之步驟,可簡化圖像顯示裝置之製造步驟。
<單元側黏著片>
單元側黏著片26之厚度較佳為3μm~30μm,更佳為5μm~27μm,進而較佳為10μm~25μm。作為單元側黏著片,可使用於光學膜與圖像顯示單元之貼合中使用之各種黏著劑。作為構成單元側黏著片之黏著劑,可較佳地使用丙烯酸系黏著劑。
單元側黏著片26之20℃下之儲存彈性模數G'20較佳為1×104Pa~1×107Pa,更佳為5×104Pa~5×106Pa,進而較佳為1×105Pa~1×106Pa。若單元側黏著片之G'20為上述範圍,則顯示適度之接著性,並且可抑制切割時黏著劑轉移至切割刀等上、或黏著劑之破裂/缺損等。
[圖像顯示裝置]
圖4係表示圖像顯示裝置之一形態之示意性剖視圖。本發明之附黏著劑之光學膜可較佳地用於形成在包含偏光板之光學膜10之一面(視認側)具備觸控面板或正面透明板等正面透明構件70、在另一面具備液晶單元或有機EL單元等圖像顯示單元61之圖像顯示裝置100。本發明之積層黏著片20用於包含偏光板之光學膜10與觸控面板或正面透明板等正面透明構件70之貼合。
作為正面透明構件70,可列舉正面透明板(窗口層)或觸控面板等。作為正面透明板,可使用具有適當之機械強度及厚度之透明板。作為此種透明板,例如可使用如丙烯酸系樹脂或聚碳酸酯系樹脂之類的透明樹脂板、或者玻璃板等。作為觸控面板,可使用電阻膜方式、靜電電容方式、光學方式、超音波方式等任意方式之觸控面板。
於使用圖3所示之雙面附黏著劑之光學膜之情形時,圖像顯示單元61與附黏著劑之光學膜55之貼合方法以及正面透明構件70與附黏著劑之光學膜55之貼合方法並無特別限制,可將正面側黏著片20及單元側黏著片26各自之表面上貼附之保護片41、46剝離後藉由各種公知之 方法貼合。
貼合之順序並無特別限制,可先進行圖像顯示單元61與附黏著劑之光學膜55之單元側黏著片26之貼合,亦可先進行正面透明構件70與附黏著劑之光學膜55之正面側黏著片20之貼合。又,亦可同時進行兩者之貼合。就提高貼合之作業性、或光學膜之軸精度之觀點而言,較佳為自單元側黏著片26之表面剝離保護片46後,進行經由黏著片26將光學膜10與圖像顯示單元61貼合之單元側貼合步驟,然後自正面側黏著片20之表面剝離保護片41,進行經由積層黏著片20將光學膜10與正面透明構件70貼合之視認側貼合步驟。
較佳為在將光學膜與正面透明構件貼合後,進行用於去除第二黏著劑層22與正面透明構件70之界面、或正面透明構件70之印刷部76等非平坦部附近之氣泡之脫泡。作為脫泡方法,可採用加熱、加壓、減壓等適當之方法。例如,較佳為於減壓/加熱下一面抑制氣泡之混入一面進行貼合,然後以抑制延遲起泡等為目的,藉由高壓釜處理等與加熱同時進行加壓。
如上所述,藉由使用本發明之積層黏著片以及具備該積層黏著片之附黏著劑之光學膜,可抑制正面透明構件之印刷階差附近之氣泡之混入或顯示不均之產生。又,即便於因高溫環境下之使用而產生來自正面透明構件之釋氣之情形時,亦可抑制正面透明構件與黏著片之界面處之氣泡之滯留。因此,根據本發明,可獲得視認性優異之圖像顯示裝置。
[實施例]
以下列舉實施例及比較例更詳細地說明本發明,但本發明並不限定於該等實施例。
[黏著片之製作]
<黏著片A>
(黏著劑組合物之製備)
向具備溫度計、攪拌機、冷卻器及氮氣導入管之反應容器內,投入丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)40重量份、丙烯酸異硬脂酯(ISA)40重量份、N-乙烯基吡咯啶酮10重量份、丙烯酸4-羥基丁酯10重量份、及作為光聚合起始劑之1-羥基-環己基-苯基-酮(商品名:Irgacure 184,BASF日本公司製造)0.1重量份,於氮氣環境下照射紫外線,獲得聚合率10%之預聚物組合物。於該預聚物中添加作為多官能單體之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)0.15重量份、及作為矽烷偶合劑之3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(商品名:KBM403,信越化學製造)0.3重量份,然後將該等均勻地混合,製備黏著劑組合物A。
(黏著片之製作)
將上述黏著劑組合物A以厚度成為175μm之方式塗佈於單面利用聚矽氧進行了剝離處理之厚度75μm之聚酯膜之剝離處理面上而形成塗佈層,並於該塗層上貼合單面進行了聚矽氧剝離處理之厚度38μm之聚酯膜之剝離處理面。然後,自厚度38μm之聚酯膜側之面,利用以燈正下方之照射面之照射強度成為5mW/cm2之方式進行了位置調節之黑光燈進行UV照射直至累計光量成為3000mJ/cm2,使其進行聚合,製作厚度175μm之丙烯酸系黏著片A。
<黏著片B、C、D>
除了將添加單體組成及多官能單體之添加量如表1所示般變更以外,與上述黏著劑組合物A同樣地製備黏著劑組合物B、C、D。使用該黏著劑組合物,與上述黏著片A之製作同樣地製作厚度175μm之黏著片B、C、D。
<黏著片E、F>
除了將添加單體組成及多官能單體之添加量如表1所示般變更以外,與上述黏著劑組合物A同樣地製備黏著劑組合物E、F。使用該黏 著劑組合物,將塗佈厚度變更為25μm,將UV照射之累計光量變更為1000mJ/cm2,除此以外,與上述黏著片A之製作同樣地製作黏著片E、F。
<黏著片A1、A2>
使用黏著劑組合物A,將塗佈厚度分別變更為200μm、150μm,除此以外,與黏著片A之製作同樣地製作黏著片A1、A2。
<黏著片B1>
使用黏著劑組合物B,將塗佈厚度變更為200μm,除此以外,與黏著片B之製作同樣地製作黏著片B1。
<黏著片E1>
使用黏著劑組合物E,將塗佈厚度變更為200μm,將UV照射之累計光量變更為3000mJ/cm2,除此以外,與黏著片E之製作同樣地製作黏著片E1。
<黏著片F1>
使用黏著劑組合物F,將塗佈厚度變更為200μm,將UV照射之累計光量變更為3000mJ/cm2,除此以外,與黏著片F之製作同樣地製作黏著片F1。
<黏著片F2、F3>
使用黏著劑組合物F,將塗佈厚度分別變更為12μm、50μm,除此以外,與黏著片F之製作同樣地製作黏著片F2、F3。
<單元側黏著片>
(黏著劑組合物之製備)
向具備溫度計、攪拌機、冷卻器及氮氣導入管之反應容器內,將作為單體成分之丙烯酸丁酯(BA)97重量份及丙烯酸(AA)3重量份、以及作為熱聚合起始劑之偶氮二異丁腈(AIBN)0.2重量份與乙酸乙酯233重量份一起投入,於23℃之氮氣環境下攪拌1小時,進行氮氣置 換。然後,於60℃下反應5小時,獲得重量平均分子量(Mw)為110萬之丙烯酸系基礎聚合物。於該丙烯酸系基礎聚合物溶液中添加作為異氰酸酯系交聯劑之三羥甲基丙烷甲苯二異氰酸酯(商品名:Coronate L,日本聚氨酯工業公司製造)0.8重量份、及矽烷偶合劑(商品名:KBM-403,信越化學公司製造)0.1重量份,然後均勻混合,製備黏著劑組合物(溶液)。
(黏著片之製作)
將上述黏著劑組合物以乾燥後之厚度成為20μm之方式塗佈於單面利用聚矽氧進行了剝離處理之厚度38μm之聚酯膜之脫模處理面上,並於100℃下乾燥3分鐘而去除溶劑,獲得黏著片。然後,於50℃下加熱48小時,進行交聯處理,獲得單元側黏著片。
[黏著劑及黏著片之物性之評價方法]
<黏著劑之凝膠分率>
將黏著片切割為40mm×40mm之尺寸,利用切割為100mm×100mm之尺寸之多孔質聚四氟乙烯膜(日東電工公司製造,NTF-1122,厚度:85μm)包裹,並利用風箏線(粗度1.5mm×長度100mm)紮緊包裹口。自該試樣之重量減去預先測定之多孔質聚四氟乙烯膜及風箏線之合計重量(A)而算出黏著劑試樣之重量(B)。將利用多孔質聚四氟乙烯膜包裹之黏著劑試樣於約50mL之乙酸乙酯中在23℃下浸漬7天,使黏著劑之溶膠成分溶出至多孔質聚四氟乙烯膜以外。浸漬後,取出利用多孔質聚四氟乙烯膜包裹之黏著劑,於130℃下乾燥2小時,並放置冷卻約20分鐘,然後測定乾燥重量(C)。黏著劑之凝膠分率係藉由下式而算出。
凝膠分率(%)=100×(C-A)/B
<黏著片之儲存彈性模數>
將積層複數個黏著片而獲得之厚度約1.5mm者作為測定用試 樣。再者,於積層黏著片之儲存彈性模數之測定中,使用將第一黏著劑層與第二黏著劑層交替積層而獲得之厚度約1.5mm者作為測定用試樣。使用Rheometric Scientific公司製造之「高級流變擴展系統(ARES,Advanced Rheometric Expansion System)」,藉由下述之條件進行動態黏彈性測定,根據測定結果讀取20℃、100℃、150℃下之儲存彈性模數(G'20、G'100、G'150)。
(測定條件)
變形模式:扭曲
測定頻率:1Hz
升溫速度:5℃/分鐘
測定溫度:-50℃~150℃之範圍
形狀:平行板8.0mm
<黏著片之殘留應力>
自黏著片切出40mm×40mm之片材片,將其變圓為圓柱狀而製成測定試樣。利用拉伸試驗機,將夾盤間距調至20mm,安置上述測定試樣,於拉伸速度200mm/分鐘、測定溫度25℃之條件下拉伸至應變300%(夾盤間距為80mm),將夾盤位置固定,將經過180秒後之應力(拉伸應力)作為殘留應力。
<重量平均分子量>
基礎聚合物之重量平均分子量(Mw)係使用東曹製造之GPC(凝膠滲透層析)裝置(製品名「HLC-8120GPC」)測定。測定試樣係使用利用0.45μm之薄膜過濾器過濾將基礎聚合物溶解於四氫呋喃中獲得之0.1重量%之溶液而得之濾液。GPC之測定條件如下所示。
(測定條件)
管柱:東曹公司製造之G7000HXL+GMHXL+GMHXL
管柱尺寸:各7.8mm ×30cm(合計管柱長度:90cm)
管柱溫度:40℃、流量:0.8mL/分鐘
注入量:100μL
溶離液:四氫呋喃
檢測器:示差折射計(RI)
標準試樣:聚苯乙烯
[黏著片(單層)之評價結果]
將黏著片A~F之黏著劑之組成、及黏著片(單層)之物性示於表1。再者,表1中各成分藉由以下之縮略符號記載。
2EHA:丙烯酸2-乙基己酯
ISA:丙烯酸異硬脂酯
MMA:甲基丙烯酸甲酯
AA:丙烯酸
NVP:N-乙烯基吡咯啶酮
VA:乙酸乙烯酯
4HBA:丙烯酸4-羥基丁酯
2HEA:丙烯酸2-羥基乙酯
TMPTA:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯
[實施例1]
使用於包含含浸有碘之厚度25μm之拉伸聚乙烯醇膜之偏光元件之雙面具備透明保護膜之偏光板作為光學膜。使用輥式層壓機於偏光元件之一面(單元側之面)貼合上述之單元側黏著片。然後,使用輥式層壓機於偏光板之另一面(視認側之面)貼合上述之黏著片A。進而,使用輥式層壓機於黏著片A上貼合上述之黏著片E。如此獲得於偏光板之一面具備單元側黏著片、於偏光板之另一面具備黏著片A與黏著片E之積層黏著片、並且單元側黏著片之表面及視認側之積層黏著片之表面上分別暫時貼附有保護膜之雙面附黏著劑之偏光板。
[實施例2~7、比較例1]
除了如表2所示般變更偏光板之視認側之面上貼合之黏著片之構成以外,與上述實施例1同樣地獲得雙面附黏著劑之偏光板。
[比較例2~5]
除了將偏光板之視認側之面上貼合之黏著片變更為由黏著片A1、B1、C1、D1之單層構成之厚度200μm之黏著片以外,與上述實施例1同樣地獲得雙面附黏著劑之偏光板。
[評價]
<塑膠氣泡可靠性>
將雙面附黏著劑之偏光板切割為45mm×80mm之尺寸,然後將 視認側之面之保護膜剝離,使用手動輥貼合於厚度1mm之表面硬化丙烯酸板(三菱麗陽製造,ACRYLITE MR-200)上,並進行高壓釜處理(50℃、0.5MPa、15分鐘)。將該試樣於85℃之乾燥烘箱內加熱24小時,然後自烘箱中取出,藉由目視確認外觀,將未觀察到氣泡者評價為○,將確認到未以異物作為核心之氣泡者評價為×。
<顯示不均>
(評價用圖像顯示裝置之製作)
自任天堂3DS之交換用上部液晶面板上拆除背光部分,將與液晶面板之背光相反側之偏光板拆除,然後使用浸入有乙醇之清潔布去除液晶單元表面之黏著劑。將雙面附黏著劑之偏光板切割為50mm×80mm之尺寸,然後將單元側之面之保護膜剝離,於液晶單元表面之中央部重疊單元側黏著片面,使用手動輥貼合。
然後,將雙面附黏著劑之偏光板之視認側之面之保護膜剝離,將於周緣部以框狀印刷有黑色油墨之玻璃板(0.7mm×50mm×100mm,油墨印刷厚度=15μm,兩短邊(長邊方向)之油墨印刷寬度:各15mm,兩長邊(短邊方向)之油墨印刷寬度:各5mm)之印刷面載置於黏著劑之露出面上,並利用真空熱壓接裝置進行貼合(溫度25℃,裝置內壓力50Pa,壓力0.3MPa,壓力保持時間10秒)。然後,進行高壓釜處理(50℃、0.5MPa、15分鐘)。將如此獲得之評價用面板與任天堂3DS本體之圖像顯示面板交換,進行電連接,獲得評價用圖像顯示裝置。藉由目視確認面板為白色顯示時之印刷框附近之顯示不均之有無。將未確認到顯示不均者評價為○,將觀察到輕微之顯示不均者評價為△,將可容易地確認到顯示不均者評價為×。
<高濕環境下之黏著片之白濁>
將上述之評價用圖像顯示裝置投入至60℃、95%RH之恆溫恆濕 槽內240小時。然後,取出試樣,於25℃、50%RH之環境下保管24小時,然後藉由目視確認黏著劑層之白濁之有無。於實施例1~6中,未觀察到黏著劑層之白濁,但於第一黏著劑層及第二黏著劑層之基礎聚合物中均不含有含羥基單體之實施例7中,確認到白濁。由該結果可知,藉由於基礎聚合物中使用含羥基單體,可抑制黏著片暴露於高濕環境時之白濁。
<積層黏著片之層間剝離試驗>
使用手動輥將第一黏著劑層與第二黏著劑層貼合而製作積層黏著片。將該積層黏著片切割為寬度25mm×長度100mm,於第一黏著劑層側之表面貼合寬度25mm×長度250mm×厚度25μm之聚酯膜,使用手動輥將第二黏著劑層側之表面貼合於玻璃板,將所得者作為試驗片。使用拉伸試驗機,利用夾盤保持玻璃板之端部及聚酯膜之端部,以拉伸速度1000mm/分鐘進行聚酯膜之180°剝離,確認於哪一界面產生剝離。將於第一黏著劑層與第二黏著劑層之界面產生剝離者評價為「有層間剝離」,將於玻璃與第二黏著劑層之界面產生剝離者評價為「無層間剝離」。
於實施例1~7及比較例1之任一者中,未觀察到黏著劑層間之層間剝離。另一方面,於實施例1、2中,使用不含矽烷偶合劑之黏著劑A'代替黏著劑A進行同樣之評價,結果觀察到層間剝離。又,於實施例3、4中使用不含矽烷偶合劑之黏著劑B'代替黏著劑B之情形時,亦觀察到層間剝離。於實施例1、3中使用不含矽烷偶合劑之黏著劑E'代替黏著劑E之情形時、以及於實施例2、4中使用不含矽烷偶合劑之黏著劑F'代替黏著劑F之情形時,亦觀察到層間剝離。由該等結果可知,為了抑制黏著劑之層間剝離,有效的是構成積層黏著片之第一黏著劑層及第二黏著劑層兩者含有矽烷偶合劑。
[評價結果]
將上述各實施例及比較例之雙面附黏著劑之偏光板之視認側黏著劑層之積層構成、積層黏著片之物性(其中,比較例2~5為單層之黏著片之特性)、以及氣泡可靠性及顯示不均之評價結果示於表2。
可知於使用單層之黏著片作為視認側黏著劑層之比較例2~5中,氣泡可靠性及顯示不均之任一項之評價結果為×,無法兼顧氣泡可靠性及顯示不均。又,於比較例1中,配置於積層黏著片之偏光板側之第一黏著劑層之高溫下之儲存彈性模數較高,作為積層黏著片整體之高溫下之儲存彈性模數亦較高,因此觀察到顯示不均。
與此相對,於實施例1~7中,氣泡可靠性及顯示不均之評價結果均為○。積層黏著片之150℃下之儲存彈性模數未達1×104Pa之實施例1~3及實施例5與積層黏著片之150℃下之儲存彈性模數為1×104Pa以上之實施例4、6、7相比,更不容易視認到顯示不均。
實施例3及實施例4均使用黏著片B作為設置於偏光板側之第一黏著劑層,但於實施例3中作為第二黏著劑層使用之黏著片E與於實施例4中使用之黏著片F相比,高溫下之儲存彈性模數較低。因此,實施例3與實施例4相比,作為積層黏著片整體之高溫下之儲存彈性模數較低,因此認為進一步抑制顯示不均。
實施例2與實施例6中,第一黏著劑層及第二黏著劑層之組成均相同,但兩者之厚度比不同,因此實施例2作為積層黏著片整體之高溫下之儲存彈性模數較低,認為進一步抑制顯示不均。
由上述之結果可知,藉由使用高溫下之儲存彈性模數較低者作為設置於偏光板側之第一黏著劑層,並且降低作為黏著片整體之高溫下之儲存彈性模數,可進一步抑制顯示不均之產生。
10‧‧‧光學膜
20‧‧‧正面側黏著片(積層黏著片)
21、22‧‧‧黏著劑層
41‧‧‧保護片
53、83‧‧‧附黏著劑之光學膜
d1、d2‧‧‧厚度

Claims (14)

  1. 一種附黏著劑之光學膜,其係配置於正面透明板或觸控面板與圖像顯示單元之間而使用者,且具備包含偏光板之光學膜、及設置於上述光學膜之一面之正面側黏著片,上述正面側黏著片為積層有至少兩層黏著劑層之積層黏著片,且具備與上述光學膜接觸而配置之第一黏著劑層及最遠離上述光學膜而配置之第二黏著劑層,上述第一黏著劑層之150℃下之儲存彈性模數為9×103Pa以下,20℃下之儲存彈性模數G'20與150℃下之儲存彈性模數G'150之比G'20/G'150為20以上,上述第二黏著劑層之20℃下之儲存彈性模數為4×105Pa以下,150℃下之儲存彈性模數為1×104Pa以上。
  2. 如請求項1之附黏著劑之光學膜,其中上述正面側黏著片之150℃下之儲存彈性模數為1×104Pa以下。
  3. 如請求項1之附黏著劑之光學膜,其中上述第二黏著劑層之凝膠分率大於上述第一黏著劑層之凝膠分率。
  4. 如請求項3之附黏著劑之光學膜,其中上述第一黏著劑層之黏著劑之凝膠分率與上述第二黏著劑層之黏著劑之凝膠分率之差為15重量%以上。
  5. 如請求項1至4中任一項之附黏著劑之光學膜,其中上述第一黏著劑層之黏著劑之凝膠分率為55重量%以下。
  6. 如請求項1至4中任一項之附黏著劑之光學膜,其中上述第二黏著劑層之黏著劑之凝膠分率為75重量%以上。
  7. 如請求項1至4中任一項之附黏著劑之光學膜,其中上述第一黏 著劑層之黏著劑係由含有丙烯酸系基礎聚合物之黏著劑組合物所形成,上述第一黏著劑層之上述丙烯酸系基礎聚合物含有選自由含羥基單體及含氮單體所組成之群中之一種以上作為單體單元。
  8. 如請求項1至4中任一項之附黏著劑之光學膜,其中上述第二黏著劑層之黏著劑係由含有丙烯酸系基礎聚合物之黏著劑組合物所形成,上述第二黏著劑層之上述丙烯酸系基礎聚合物含有選自由含氮單體及含羧基單體所組成之群中之一種以上作為單體單元。
  9. 如請求項1至4中任一項之附黏著劑之光學膜,其中上述第一黏著劑層及上述第二黏著劑層均含有矽烷偶合劑。
  10. 如請求項1至4中任一項之附黏著劑之光學膜,其中上述第一黏著劑層之厚度為40μm以上。
  11. 如請求項1至4中任一項之附黏著劑之光學膜,其中上述第二黏著劑層之厚度為5μm~70μm。
  12. 如請求項1至4中任一項之附黏著劑之光學膜,其中上述第一黏著劑層之厚度d1與上述第二黏著劑層之厚度d2之比d1/d2為2~40。
  13. 一種雙面附黏著劑之光學膜,其係於如請求項1至4中任一項之附黏著劑之光學膜中,於上述光學膜之另一面進而具備單元側黏著片。
  14. 一種圖像顯示裝置,其係於圖像顯示單元之表面具備如請求項1至12中任一項之附黏著劑之光學膜、及正面透明板或觸控面板,且上述光學膜與上述正面透明板或觸控面板由上述正面側黏著片貼合。
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