TW202043023A - 光學膜組、光學層疊體 - Google Patents
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Abstract
本光學膜組具有:第1光學膜,具備第1粘接劑層,並藉由上述第1粘接劑層配置在光學元件的視認側;及第2光學膜,具備第2粘接劑層,並藉由上述第2粘接劑層配置在上述光學元件的背面側。上述第1光學膜的上述視認側的表面上設置有厚度為50 μm以上且150 μm以下的第1玻璃膜,上述第2粘接劑層的厚度為50 μm以上且200 μm以下。
Description
本發明涉及光學膜組和光學層疊體。
近年,畫面上安裝了觸控感應器功能的液晶單元廣泛應用於從移動電話到資訊顯示器的各種領域。
作為一例,可列舉出將具有感應器功能的膜或玻璃層疊在偏光板之上,並將被稱為前板的鋼化玻璃藉由用於填充感應器表面的段差(台階)的粘接劑層配置在最表層的顯示面板。此外,最近還出現了一種從薄化和輕量化的觀點出發將觸控感應器埋入液晶單元的玻璃基板內的被稱為內嵌式(In-cell)的液晶面板。
另一方面,鋼化玻璃的薄化也在進行中,但鋼化玻璃如果為300 μm以下,則由於玻璃的壓縮應力而會發生自毀,故薄化受到限制。在這種情況下,盡管已經研究了使用樹脂來提高前板的硬度,但事實是不能獲得足夠的硬度。
因此,薄玻璃膜作為液晶單元的前板引起了人們的注意。該玻璃膜例如藉由粘合劑層與偏光板進行了一體化。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2013/175767號
[本發明欲解決之課題]
然而,就在液晶單元等的光學元件的視認側的表面上所配置的玻璃膜而言,厚度為50 μm~150 μm左右,很薄,故存在受到衝擊時容易發生破損的問題。
本發明是鑑於上述問題而提出的,其目的在於,提供一種可提高配置在光學元件的視認側的玻璃膜的耐破損性的光學膜組。
[用於解決課題之手段]
本光學膜組具有:第1光學膜,具備第1粘接劑層,並藉由上述第1粘接劑層配置在光學元件的視認側;及第2光學膜,具備第2粘接劑層,並藉由上述第2粘接劑層配置在上述光學元件的背面側。上述第1光學膜的上述視認側的表面上設置有厚度為50 μm以上且150 μm以下的第1玻璃膜,上述第2粘接劑層的厚度為50 μm以上且200 μm以下。
[本發明之效果]
根據公開的技術,能夠提供一種可提高配置在光學元件的視認側的玻璃膜的耐破損性的光學膜組。
以下,參照附圖對用於實施發明的形態(方式)進行說明。各圖中,存在對相同構成部分賦予相同符號,並對重複說明進行省略的情況。
〈第1實施方式〉
圖1是第1實施方式的光學膜組的例示剖面圖。參照圖1,光學膜組1包含第1光學膜10和第2光學膜20。
第1光學膜10依次具備第1玻璃膜11、第1粘合劑層12、第1偏光板13、第1相位差層14、第1粘接劑層18、及第1離型膜19。需要說明的是,第1相位差層14並非必須構成,可根據需要設置。
還需要說明的是,本說明書中,粘接劑層是指,常溫下具有粘接性,藉由較輕的壓力即可粘接於被粘接體的層。故,即使在將粘接於粘接劑層上的被粘接體進行了剝離的情況下,粘接劑層也可保持具有實用性的粘接力。另一方面,粘合劑層是指,藉由存在於物質之間而可對物質進行結合的層。故,在將粘合於粘合劑層上的被粘合體進行了剝離的情況下,粘合劑層並不具有實用性的粘合力。
第1偏光板13具有第1偏光片131和第1保護膜132。第1保護膜132配置在第1偏光片131的至少一側。第1保護膜132優選配置在第1偏光片131的至少第1粘合劑層12側,但根據需要,也可配置在第1偏光片的兩側。
第1相位差層14配置在第1偏光板13的與第1粘合劑層12相反的一側。第1相位差層14可藉由任意的適當的粘接劑層或粘合劑層(未圖示)層疊在第1偏光板13上。
第1離型膜19藉由第1粘接劑層18配置在第1相位差層14的與第1偏光板13相反的一側。
第2光學膜20依次具備第2離型膜29、第2粘接劑層28、第2相位差層24、第2偏光板23、及光學層25。需要說明的是,第2相位差層24和光學層25並非必須構成,可根據需要設置。
第2偏光板23具有第2偏光片231。第2偏光板23根據需要可具備配置在第2偏光片231的一側或兩側的第2保護膜232。
第2相位差層24可藉由任意的適當的粘接劑層或粘合劑層(未圖示)層疊在第2偏光板23上。
光學層25根據需要可配置在第2偏光板23的兩側。在第2偏光板23具備第2保護膜232的情況下,光學層25優選配置在第2保護膜232的與第2偏光片231相反的一側。光學層25可藉由任意的適當的粘接劑層或粘合劑層(未圖示)層疊在第2偏光板23上。
以下,對光學膜組1的各構成要素進行更詳細的說明。
(第1光學膜)
[第1玻璃膜]
就第1玻璃膜11而言,對其並無特別限定,可根據使用目的採用適合的玻璃膜。第1玻璃膜11按照組成(成分)進行分類時,例如可列舉出蘇打石灰玻璃、硼酸玻璃、鋁矽酸玻璃、石英玻璃等。此外,按照鹼成分進行分類時,可列舉出無鹼玻璃和低鹼玻璃。上述玻璃的鹼金屬成分(例如,Na2
O、K2
O、Li2
O)的含有量優選為15重量%以下,較佳為10重量%以下。
第1玻璃膜11的厚度優選為50 μm~150 μm,較佳為60 μm~140 μm,更佳為70 μm~130 μm,尤佳為80 μm~120 μm。在這樣的範圍內,可進行靈活性較優且基於輥到輥(roll-to-roll)工藝的加工,並可獲得玻璃膜不易破損且生產性優異的第1光學膜10。
第1玻璃膜11在波長550 nm下的透光率優選為85%以上。第1玻璃膜11在波長550 nm下的折射率優選為1.4~1.65。
第1玻璃膜11的密度優選為2.3 g/cm3
~3.0 g/cm3
,較佳為2.3 g/cm3
~2.7 g/cm3
。只要係位於該範圍內的玻璃膜,即可提供有助於圖像顯示的輕量化的光學膜組1。
就第1玻璃膜11的成形方法而言,對其並無特別限定,可根據使用目的採用適合的玻璃膜。通常,第1玻璃膜11可藉由如下方法製作,即,使包含二氧化矽、氧化鋁等的主原料、芒硝、氧化銻等的消泡劑、及碳等的還原劑的混合物在1400℃~1600℃左右的溫度下進行熔融(融化),並將其成形為薄板狀,然後再進行冷卻,由此可製作第1玻璃膜11。作為第1玻璃膜11的成形方法,例如可列舉出槽下拉法、熔融法、浮式法等。就藉由該些方法而成形為板狀的玻璃膜而言,為了進行薄化或提高平滑性,根據需要,還可藉由氟酸等的溶劑對其進行化學研磨。
[第1粘合劑層]
就第1粘合劑層12而言,對其並無特別限定,可根據使用目的採用合適的粘合劑。作為粘合劑,例如可列舉出聚酯(Polyester)類粘合劑、聚氨酯(Polyurethane)類粘合劑、聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol)類粘合劑、及環氧(Epoxy)類粘合劑。其中,可獲得尤其良好的密著(密接)性的環氧類粘合劑為優選。
在第1粘合劑層12為熱硬化性粘合劑的情況下,藉由加熱硬化(固化),可表現出耐剝離性。此外,在第1粘合劑層12為紫外線硬化性等的光硬化性粘合劑的情況下,藉由照射紫外線等的光以進行硬化,可表現出耐剝離性。另外,在第1粘合劑層12為可濕硬化性粘合劑的情況下,由於可與空氣中的水分等進行反應而發生硬化,故藉由放置也可進行硬化,由此可表現出耐剝離性。
第1粘合劑層12例如可使用市場上銷售的粘合劑,也可將各種硬化性樹脂溶解或分散於溶媒(溶劑),藉此調製粘合劑溶液(或分散液)。
第1粘合劑層12的厚度優選為10 μm以下,較佳為0.1 μm~10 μm,更佳為0.5 μm~8 μm,尤佳為1 μm~6 μm。在這樣的範圍內,可獲得可撓性較佳且耐穿刺性優異的第1光學膜10。
第1粘合劑層12的彈性率優選為0.5 GPa~15 GPa,較佳為0.8 GPa~10 GPa,更佳為1 GPa~5 GPa。在這樣的範圍內,能獲得可撓性優異且耐穿刺性較佳的第1光學膜10。本說明書中,彈性率可藉由精密萬能試驗機(Autograph)並在下述條件下進行測定。
[彈性率測定方法]
測定溫度:23℃
樣品尺寸:寬2 cm,長15 cm
卡盤間距離:10 cm
拉伸速度:10 mm/min。
[第1偏光板]
第1偏光板13的厚度優選為5 μm~300 μm,較佳為10 μm~250 μm,更佳為25 μm~200 μm,尤佳為25 μm~100 μm。
第1偏光板13的彈性率優選為1 GPa以上,較佳為1 GPa~10 GPa,更佳為2 GPa~7 GPa,尤佳為2 GPa~5 GPa。在這樣的範圍內,可獲得耐穿刺性優異的第1光學膜10。
就第1偏光板13的形狀而言,對其並無特別限定,可根據使用目的採用合適的形狀,作為一例,可列舉出具有長邊和短邊的矩形形狀。在第1偏光板13為矩形形狀的情況下,優選為,第1偏光板13所具有的第1偏光片131的吸收軸方向與第1偏光板13的長邊或短邊大致平行。需要說明的是,本說明書中,「大致平行」的概念是指,不僅包括嚴密平行的情況,還包括兩線之夾角為±10°(優選為±5°)的情況。
[第1偏光片]
就第1偏光片131的厚度而言,對其並無特別限定,可根據使用目採用適當的厚度。第1偏光片131的厚度通常為1 μm~80 μm左右。作為第1偏光片131,可使用較薄的偏光片,此情況下,第1偏光片131的厚度優選為20 μm以下,較佳為15 μm以下,更佳為10 μm以下,尤佳為6 μm以下。
第1偏光片131優選在波長380 nm~780 nm內的任意波長下顯示吸收二色性。偏光片的單體透射率優選為40.0%以上,較佳為41.0%以上,更佳為42.0%以上,尤佳為43.0%以上。第1偏光片131的偏光度優選為99.8%以上,較佳為99.9%以上,更佳為99.95%以上。
第1偏光片131優選為碘類偏光片。具體而言,上述偏光片可由包含碘的聚乙烯醇類樹脂(以下稱「PVA類樹脂」)膜構成。
作為形成PVA類樹脂膜的PVA類樹脂,對其並無特別限定,可根據使用目的採用適當的樹脂,例如可列舉出聚乙烯醇和乙烯-乙烯醇共聚物(Ethylene-vinyl alcohol copolymer)。
聚乙烯醇可藉由對聚醋酸乙烯(Polyvinyl acetate)進行皂化(Saponification)而獲得。乙烯-乙烯醇共聚物可藉由對乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(Ethylene-vinyl acetate copolymer)進行皂化而獲得。PVA類樹脂的皂化度通常為85摩爾%~100摩爾%,優選為95.0摩爾%~99.95摩爾%,較佳為99.0摩爾%~99.93摩爾%。皂化度可基於JIS K 6726-1994求得。藉由使用這樣的皂化度的PVA類樹脂,可獲得耐久性較優的偏光片。然而,如果皂化度過高,則也可能發生膠凝。
就PVA類樹脂的平均聚合度而言,對其並無特別限定,可根據使用目的進行適當的選擇。PVA類樹脂的平均聚合度例如為1000~10000,較佳為1200~5000,更佳為1500~4500。需要說明的是,平均聚合度可基於JIS K 6726-1994求得。
作為第1偏光片131的製造方法,例如可列舉出使PVA類樹脂膜單體延伸並進行染色的方法(I)、使具有樹脂基材和聚乙烯醇類樹脂層的層疊體(i)延伸並進行染色的方法(II)等。方法(I)為業界熟知的慣用方法,故省略其詳細說明。
方法(II)優選包括使具有樹脂基材和在該樹脂基材的一側形成的聚乙烯醇類樹脂層的層疊體(i)延伸並進行染色,從而在該樹脂基材上製作偏光片的步驟。層疊體(i)可藉由在樹脂基材上塗敷包含聚乙烯醇類樹脂的塗敷液並進行乾燥而形成。此外,層疊體(i)也可藉由將聚乙烯醇類樹脂層轉寫(轉錄)在樹脂基材上而形成。該製造方法(II)的詳細內容例如記載於(日本)特開2012-73580號公報,該公報作為參考援引於本說明書。
[第1保護膜]
作為第1保護膜132,對其並無特別限定,可根據使用目的採用合適的樹脂膜。作為第1保護膜132的形成材料,例如可列舉出聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等的聚酯類樹脂、三醋酸纖維素(TAC)等的纖維素類樹脂、降冰片烯(Norbornene)類樹脂等的環烯烴(Cycloolefin)類樹脂、聚乙烯(Polyethylene)、聚丙烯(Polypropylene)等的烯烴(Olefin)類樹脂、(甲基)丙烯酸((Meth) acrylic)類樹脂等。這些當中,優選為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。需要說明的是,「(甲基)丙烯酸類樹脂」是指,丙烯酸類樹脂和/或甲基丙烯酸類樹脂。
作為(甲基)丙烯酸類樹脂,例如可使用具有戊二醯亞胺(Glutarimide)結構的(甲基)丙烯酸類樹脂。具有戊二醯亞胺結構的(甲基)丙烯酸類樹脂(以下也稱戊二醯亞胺樹脂)例如記載於(日本)特開2006-309033號公報、特開2006-317560號公報、特開2006-328329號公報、特開2006-328334號公報、特開2006-337491號公報、特開2006-337492號公報、特開2006-337493號公報、特開2006-337569號公報、特開2007-009182號公報、特開2009-161744號公報、及特開2010-284840號公報。該些記載內容作為參考援引於本說明書。
可藉由任意的適當的粘合劑層使第1保護膜132和第1偏光片131進行層疊。就第1偏光片131的製作時所使用的樹脂基材而言,可在第1保護膜132和第1偏光片131進行層疊前或層疊後被剝離。
第1保護膜132厚度優選為4 μm~250 μm,較佳為5 μm~150 μm,更佳為10 μm~100 μm,尤佳為10 μm~50 μm。
第1保護膜132的彈性率為1 GPa以上,優選為1 GPa~10 GPa,較佳為1.8 GPa~7 GPa,更佳為2 GPa~5 GPa。在這樣的範圍內,可獲耐穿刺性優異的第1光學膜10。
[第1相位差層]
就第1相位差層14而言,對其並無特別限定,可根據使用目的具有任意的適當的光學特性和/或機械特性。第1相位差層14通常具有慢軸。第1相位差層14的光學特性和/或機械特性可根據液晶單元的配向模式(mode)進行適當選擇。
第1相位差層14可具有相位差值隨測定光的波長而變大的逆色散波長特性,可具有相位差值隨測定光的波長而變小的正的波長色散特性,也可具有相位差值基本上不隨測定光的波長而變化的平的波長色散特性。
第1相位差層14的厚度優選為60 μm以下,較佳為30 μm~55 μm,更佳為30 μm以下。
第1相位差層14可由能滿足上述特性的任意的適當的樹脂膜構成。作為這樣的樹脂的典型例子,可列舉出環烯烴類樹脂、聚碳酸酯類樹脂、纖維素類樹脂、聚酯類樹脂、聚乙烯醇類樹脂、聚醯胺類樹脂、聚醯亞胺類樹脂、聚醚類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、丙烯酸類樹脂、高分子液晶樹脂等。
[第1粘接劑層]
第1粘接劑層18可藉由任意的適當的粘接劑而形成。作為粘接劑,例如可使用將丙烯酸類聚合物、矽樹脂類聚合物、聚酯、聚氨酯、聚醯胺、聚醚、氟類橡膠類等的聚合物作為基礎聚合物的粘接劑。優選使用丙烯酸類粘接劑。其理由為,丙烯酸類粘接劑的光學透明性較優,示出了適度的潤濕性、凝聚性、及粘接性的粘接特性,並具有優異的耐候性、耐熱性等。尤其是,由碳數為4~12的丙烯酸類聚合物製成的丙烯酸類粘接劑更佳。
第1粘接劑層18由上述粘接劑形成。對第1粘接劑層18的厚度並無特別限制,例如為1~400 μm左右。此外,就第1粘接劑層18的厚度而言,可藉由粘接劑中所使用的(甲基)丙烯酸聚合物的製造方法,對該厚度的適當的優選範圍進行設定。例如,在藉由溶液聚合等製造(甲基)丙烯酸聚合物的情況下,第1粘接劑層18的厚度優選為1~100 μm,較佳為2~50 μm,更佳為2~40 μm,尤佳為5~35 μm。此外,在藉由放射線聚合等製造(甲基)丙烯酸聚合物的情況下,第1粘接劑層18的厚度優選為50~400 μm,較佳為75~300 μm,更佳為100~200 μm。
當製造這樣的厚度的丙烯酸聚合物時,溶液聚合為優選。
[第1離型膜]
第1離型膜19例如可藉由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的樹脂而形成。第1離型膜19的厚度優選為5 μm~200 μm,較佳為10 μm~100 μm,更佳為30 μm~50 μm。就第1離型膜19而言,在將第1光學膜10貼附於液晶單元等的光學元件之前,從與第1粘接劑層18之間的界面處被剝離。
(第2光學膜)
第2光學膜20的尺寸變化優選為0.5%以下,較佳為0%~0.2%。光學膜組1組合了具備第1玻璃膜11的第1光學膜10和具有如上所述的尺寸變化的第2光學膜20。為此,藉由將第1光學膜10和第2光學膜20分別配置在液晶單元的兩側,可獲得翹曲較少的光學層疊體(第1光學膜/液晶單元/第2光學膜)。
需要說明的是,尺寸變化係指,在將沿第2偏光片231的吸收軸方向具有X0
的長度(例如,20 cm)的矩形形狀的樣品於溫度80℃的環境下靜置150小時的情況下的尺寸變化率、即、(|試驗前的吸收軸方向的長度X0
-試驗後的吸收軸方向的長度X1
|/試驗前的吸收軸方向的長度X0
)×100。尺寸變化可藉由平面二軸測長機、例如、Quick Vision (Mitutoyo公司製)測定。
[第2離型膜]
第2離型膜29例如可藉由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的樹脂而形成。第2離型膜29的厚度優選為5 μm~200 μm,較佳為10 μm~100 μm,更佳為30 μm~50 μm。就第2離型膜29而言,可在第2光學膜20被貼附於液晶單元等的光學元件之前,從與第2粘接劑層28之間的界面處被剝離。
[第2粘接劑層]
第2粘接劑層28可由任意的適當的粘接劑形成。作為粘接劑,除了第1粘接劑層18的厚度之外,其他均可相同。
第2粘接劑層28的厚度為50 μm以上且200 μm以下。如果第2粘接劑層28的厚度為50 μm以上且200 μm以下,則當構成後述的光學層疊體3時,可提高第1玻璃膜11的耐損性。尤其係在第1玻璃膜11的厚度為50 μm以上且150 μm以下的情況下,第1玻璃膜11較薄,容易破損。為此,使第2粘接劑層28的厚度為50 μm以上且200 μm以下,並可提高第1玻璃膜11的耐損性的意義很大。
當製造這樣的厚度的丙烯酸聚合物時,放射線聚合為優選。
[第2偏光板]
第2偏光板23的厚度優選為5 μm~250 μm,較佳為10 μm~200 μm,更佳為25 μm~200 μm,尤佳為25 μm~100 μm。
就第2偏光板23的形狀而言,對其並無特別限定,根據根據使用目的採用合適的形狀,作為一例,可列舉出具有長邊和短邊的矩形形狀。在第2偏光板23為矩形形狀的情況下,優選為,第2偏光板23所具有的第2偏光片231的吸收軸方向與第2偏光板23的長邊或短邊大致平行。
就第2偏光板23和第1偏光板13的關係而言,作為一例,第1偏光片131的吸收軸方向和第1偏光板13的短邊大致平行,並且,第2偏光片231的吸收軸和第2偏光板23的長邊大致平行。
就第2偏光板23和第1偏光板13的關係而言,作為其他例子,第1偏光片131的吸收軸方向和第1偏光板13的長邊大致平行,並且,第2偏光片231的吸收軸和第2偏光板23的短邊大致平行。
[第2偏光片]
第2偏光片231的厚度為1 μm~10 μm,優選為2 μm~7 μm。在這樣的範圍內,可獲得尺寸變化較少的第2光學膜20。藉由將第1光學膜10和第2光學膜20分別配置在液晶單元的兩側,可獲得翹曲較少的光學層疊體(第1光學膜/液晶單元/第2光學膜)。
關於第2偏光片231的單體透射率、材料、製造方法等,可例示出與前述的第1偏光片131相同的記載內容。
[第2保護膜]
作為第2保護膜232,例如可使用與前述的第1保護膜132相同的保護膜。
[第2相位差層]
作為第2相位差層24,例如可使用與前述的第1相位差層14相同的相位差層。
[光學層]
作為光學層25,例如可列舉出反射防止層、防眩層等。光學層的厚度例如為1 μm~200 μm。
光學膜組1中,第1光學膜10為具備第1玻璃膜11的薄玻璃一體化的偏光板,故硬度較高。另外,第1光學膜10在第1玻璃膜11的一側具備第1偏光板13,據此,可防止第1玻璃膜11的破損,同時耐穿刺性也較優。由於可使施加至第1光學膜10和第1玻璃膜11的表面上的點壓縮可有效地逃逸至第1偏光板13側,故如上所述,耐穿刺性較優。
盡管是如此地發揮功能的第1光學膜10,但當構成液晶面板時,在將第1光學膜10使用為視認側偏光板,並將先前的偏光板使用於背面側的情況下,由液晶單元和偏光板構成的層疊體(第1光學膜10/液晶單元/從來的偏光板)也存在容易發生翹曲的趨勢。
另一方面,使用包含第1光學膜10和第2光學膜20的光學膜組1,並將第1光學膜10和第2光學膜20分別配置在液晶單元的兩側,由此可獲得翹曲較少的光學層疊體(第1光學膜10/液晶單元/第2光學膜20)。
這係為了具備第1玻璃膜11,作為與濕熱所引起的尺寸變化較少的第1光學膜10進行組合的光學膜而使用了第2光學膜20,並使第1光學膜10和第2光學膜20的尺寸變化的差異較小而獲得的效果。
需要說明的是,如後所述,第1光學膜10可配置並使用於液晶單元的視認側,發揮作為液晶面板的前板的功能。另一方面,第2光學膜20可配置並使用於液晶單元的背面側。需要說明的是,視認側(觀察側)是指,將預定的部件應用於圖像顯示裝置時朝向對其進行視認(觀察)的人的那一側。此外,背面側是指視認側的相反側。
光學膜組1例如優選應用於內嵌式(In-cell)液晶元件。內嵌式液晶元件是包含液晶單元的液晶元件,該液晶元件具備埋入了觸控感應器的基板,第1光學膜10例如配置在液晶單元的視認側,第2光學膜20例如配置在液晶單元的背面側。此外,光學膜組1優選應用於要求具有耐藥性的圖像顯示裝置。此情況下,光學膜組1中,第1光學膜10例如以使第1玻璃膜11為外側的方式而被使用。
〈第2實施方式〉
第2實施方式中,示出了層結構與第1實施方式不同的光學膜組的例子。需要說明的是,第2實施方式中存在對與已經敘述的實施方式相同的構成部分的說明進行省略的情況。
圖2是第2實施方式的光學膜組的例示剖面圖。參照圖2,光學膜組2包括第1光學膜10和第2光學膜20A。即,光學膜組2在第2光學膜20被置換為第2光學膜20A這點上與光學膜組1(參照圖1)不同。
第2光學膜20A依次具備第2離型膜29、第2粘接劑層28、第2相位差層24、第2偏光板23、第2粘合劑層22、第2玻璃膜21、及光學層25。需要說明的是,第2相位差層24和光學層25並非必須構成,可根據需要設置。
第2粘合劑層22的彈性率優選為1 GPa以上,較佳為1 GPa~10 GPa,更佳為2 GPa~8 GPa,尤佳為2 GPa~5 GPa。在這樣的範圍內,不僅能維持可撓性,還可抑制尺寸變化。
關於第2粘合劑層22的材料、厚度等,可例示出與前述的第1粘合劑層12相同的記載內容。
第2玻璃膜21的厚度優選為20 μm~150 μm,較佳為40 μm~130 μm,更佳為60 μm~110 μm。在這樣的範圍內,能獲得可撓性較優的第2光學膜20A。
第2玻璃膜21例如薄於第1玻璃膜11。其原因在於,就第1玻璃膜11而言,由於會與外部直接接觸,故需要一定程度的強度,然而,就第2玻璃膜21而言,只要能抑制樹脂的尺寸變化,並可進行基於輥到輥工藝的加工即可。
關於第2玻璃膜21的材料、透射率、折射率、密度、成形方法等,可例示出與前述的第1玻璃膜11相同的記載內容。
如此,光學膜組2中,第2光學膜20A除了第2光學膜20的構成之外還具備第2粘合劑層22和第2玻璃膜21。藉由使用包含第1光學膜10和第2光學膜20A的光學膜組2,並將第1光學膜10和第2光學膜20A分別配置在液晶單元的兩側,可獲得翹曲更少的光學層疊體(第1光學膜10/液晶單元/第2光學膜20A)。
此外,光學膜組2與光學膜組1同樣地優選應用於液晶單元、要求具有耐藥性的圖像顯示裝置等。
〈第3實施方式〉
第3實施方式中,示出了具有第1實施方式的光學膜組的光學層疊體的例子。需要說明的是,第3實施方式中存在對與已經敘述的實施方式相同的構成部分的說明進行省略的情況。
圖3是第3實施方式的光學層疊體的例示剖面圖。參照圖3,光學層疊體3從視認側依次具備剝離了第1離型膜19後的第1光學膜10、液晶單元30、及剝離了第2離型膜29後的第2光學膜20。
即,光學層疊體3中,第1光學膜10層疊在液晶單元30的視認側,第2光學膜20層疊在液晶單元30的與視認側相反的一側(背面側)。
第1光學膜10例如可被配置為,從視認側依次由第1玻璃膜11、第1粘合劑層12、第1偏光板13、第1相位差層14、及第1粘接劑層18構成。此外,第2光學膜20例如可被配置為,從視認側依次由第2粘接劑層28、第2相位差層24、第2偏光板23、及光學層25構成。需要說明的是,如前所述,第1相位差層14、第2相位差層24、及光學層25可根據需要設置。
如此,藉由將第1光學膜10和第2光學膜20分別配置在液晶單元30的兩側,可獲得光學層疊體3。
如前所述,第2粘接劑層28的厚度為50 μm以上且200 μm以下。據此,可提高光學層疊體3中的第1玻璃膜11的耐損性。尤其是,在第1玻璃膜11的厚度為50 μm以上且150 μm以下的情況下,第1玻璃膜11較薄,容易破裂。為此,使第2粘接劑層28的厚度為50 μm以上且200 μm以下,並可提高第1玻璃膜11的耐損性的意義很大。
需要說明的是,光學層疊體3優選被構成為,第1偏光片131的吸收軸和第2偏光片231的吸收軸大致正交(垂直)。如果係這樣的構成,則可獲得更難發生翹曲的光學層疊體3。需要說明的是,「大致正交」的概念是指,不僅包含嚴密正交的情況,而且還包含兩線之夾角為90°±10°(優選為90°±5°)的情況。
〈第4實施方式〉
第4實施方式中,示出了具有第2實施方式的光學膜組的光學層疊體的例子。需要說明的是,第4實施方式中存在對與已經敘述的實施方式相同的構成部分的說明進行省略的情況。
圖4是第4實施方式的光學層疊體的例示剖面圖。參照圖4,光學層疊體4從視認側依次具備剝離了第1離型膜19後的第1光學膜10、液晶單元30、及剝離了第2離型膜29後的第2光學膜20A。
即,光學層疊體4在第2光學膜20被第2光學膜20A進行置換了這點上與光學層疊體3(參照圖3)不同。
第1光學膜10例如可被構成為,從視認側依次由第1玻璃膜11、第1粘合劑層12、第1偏光板13、第1相位差層14、及第1粘接劑層18構成。此外,第2光學膜20A例如可被構成為,從視認側依次由第2粘接劑層28、第2相位差層24、第2偏光板23、第2粘合劑層22、第2玻璃膜21、及光學層25構成。需要說明的是,如前所述,第1相位差層14、第2相位差層24、及光學層25可根據需要設置。
如此,藉由將第1光學膜10和第2光學膜20A分別配置在液晶單元30的兩側,可獲得光學層疊體4。
如前所述,第2粘接劑層28的厚度為50 μm以上且200 μm以下。據此,可提高光學層疊體4中的第1玻璃膜11的耐損性。尤其是,在第1玻璃膜11的厚度為50 μm以上且150 μm以下的情況下,第1玻璃膜11較薄,容易破裂。為此,使第2粘接劑層28的厚度為50 μm以上且200 μm以下,並可提高第1玻璃膜11的耐損性的意義很大。
需要說明的是,光學層疊體4優選被構成為,第1偏光片131的吸收軸和第2偏光片231的吸收軸大致正交(垂直)。如果為這樣的構成,可獲得更難發生翹曲的光學層疊體4。
[實施例]
以下,列舉實施例和比較例對光學膜組和光學層疊體進行更具體的說明,但本發明並不限定於該些實施例。此外,實施例中,在沒有特別聲明的情況下,「份」和「%」以重量為基準為計。
[製造例1]偏光板A的準備
針對厚度為100 μm的聚乙烯醇膜(PVA),在速度比不同的輥之間,並在30℃下且在0.3%濃度的碘溶液中對其進行1分鐘的染色,同時使其延伸至3倍。之後,在60℃下且在包含4%濃度的硼酸和10%濃度的碘化鉀的水溶液中對其進行0.5分鐘的浸漬,同時使其進行了總合延伸倍率為6倍的延伸。接下來,在30℃下且在包含1.5%濃度的碘化鉀的水溶液中將其浸漬10秒鐘以進行洗滌後,在50℃下進行4分鐘的乾燥,由此獲得了厚度為28 μm的偏光片。在該偏光片的一個面上藉由聚乙烯醇系粘合劑對皂化處理後的厚度為40 μm且彈性率為3.6 GPa的三乙醯纖維素膜(TAC)進行粘合,並在另一個面上藉由聚乙烯醇系粘合劑對厚度為30 μm且彈性率為2.5 GPa的丙烯酸類樹脂膜進行粘合,由此獲得了偏光板A(厚度:98 μm)。
[製造例2]偏光板B的準備
(偏光片的準備)
首先,針對在非晶PET基材上進行了9 μm厚的PVA層的成膜的層疊體,對其進行延伸溫度為130℃的空中輔助延伸,由此生成了延伸層疊體。接下來,對延伸層疊體進行染色,以生成著色層疊體,然後再對著色層疊體進行延伸溫度為65度的硼酸水中的延伸,藉此生成包含以總合延伸倍率為5.94倍的方式與非晶PET基材一體地進行了延伸的4 μm厚的PVA層的光學膜層疊體。
藉由這樣的兩階段的延伸,可生成包含厚度為4 μm的PVA層的光學膜層疊體,其構成一在非晶PET基材上被製膜了的PVA層的PVA分子進行了高次配向,並且藉由染色而被吸附了的碘作為聚碘離子絡合物沿一個方向進行了高次配向的高功能偏光片。
(丙烯酸類薄膜的準備)
使具有戊二醯亞胺環單位的甲基丙烯酸樹脂顆粒在100.5 kPa且100℃下進行12小時的乾燥,然後藉由單軸擠出機在模具溫度270℃下使其從T模中擠出,由此成形為膜狀。針對該膜,沿搬送方向(MD方向)並在比樹脂的Tg還高10℃的氣氛中使其延伸,接下來,沿與膜的搬送方向正交的方向(TD方向)並在比樹脂的Tg還高7℃的氣氛中使其延伸,由此獲得了厚度為40 μm且彈性率為2.5 GPa的丙烯酸類薄膜。
(硬化型粘合劑的準備)
對35重量份的N-羥乙基丙烯醯胺HEAA(興人公司製)、45重量份的N-丙烯醯基嗎啉ACMO(興人公司製)、25重量份的聚丙二醇二丙烯酸酯TPGDA(東亞合成公司製,「商品名」ARONIX M-220)、3重量份的光聚合開始劑(Ciba Japan K.K.公司製,商品名「IRGACURE184」)、及1.5重量份的其他光聚合開始劑(日本化藥公司製,商品名「KAYACUREDETX-S」)進行混合,由此獲得了硬化型粘合劑。
(偏光板的製作)
在PET膜上所製作的偏光片上塗敷上述硬化型粘合劑,塗敷厚度約為1 μm。接下來,在粘合劑層上粘合上述40 μm的丙烯酸類薄膜。之後,從PET膜側,藉由輸送式UV照射裝置(Fusion公司製),進行峰高(peak)UV照度為1600 mW/cm2
且UV總光量為1000 mJ/cm2
(波長380~440 nm)的紫外線的照射,以使粘合劑硬化,再在70℃下進行2分鐘的乾燥。最後,從層疊了丙烯酸類薄膜、偏光片、及PET膜的層疊體上剝離下PET膜,由此獲得了丙烯酸類薄膜(保護膜)和偏光片的層疊體(厚度為44 μm的偏光板B)。
[製造例3]粘接劑的準備
(丙烯酸聚合物的調製)
在具備攪拌葉片、溫度計、氮氣導入管、及冷卻器的四口燒瓶內準備100重量份的丙烯酸丁酯、5重量份的丙烯酸、及0.075重量份的2-丙烯酸羥乙酯、以及作為聚合開始劑的0.2重量份的2,2’-偶氮二異丁腈和作為聚合溶媒的200重量份的醋酸乙酯,充分進行氮置換後,一邊在氮氣氣流下進行攪拌,一邊使燒瓶內的液溫保持為55℃付近並進行10小時的聚合反應,由此調製了丙烯酸聚合物溶液。上述丙烯酸聚合物的重量平均分子量為220萬。
(粘接劑組成物的調製)
向固形量為100重量份的上述丙烯酸聚合物溶液內均勻地混合攪拌作為過氧化物的0.2重量份的過氧化二苯甲醯(NYPER BMT,日本油脂公司製)、作為環氧類交聯劑的0.05重量份的二縮水甘油基氨基甲基環己烷(三菱瓦斯化學公司製,TETRAD C)、作為異氰酸酯類交聯劑的0.1重量份的三羥甲基丙烷/甲苯二異氰酸酯的加合體(日本Polyurethane工業公司製,CORONATE L)、及0.075重量份的矽烷偶聯劑(信越化學工業公司製,KBM403),由此調製了丙烯酸類粘接劑(固形量為10.9重量%)。
[製造例4]粘接劑的準備
(用於UV聚合的單體成分的調製)
將61重量份的2-丙烯酸乙基己酯(2EHA)、14重量份的N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)、0.05重量份的2種光聚合開始劑(商品名:IRGACURE184,BASF公司製)、及0.05重量份的光聚合開始劑(商品名:IRGACURE651,BASF公司製)投入4口燒瓶,由此調製了單體混合物。接下來,使上述單體混合物在氮氣氣氛中暴露於紫外線,以進行部分光聚合,由此獲得聚合率為大約10重量%的部分聚合物(丙烯酸聚合物糖漿)。
向所獲得的丙烯酸聚合物糖漿總量(75.1重量份)添加3重量份的2-丙烯酸羥乙酯(2HEA)、22重量份的4-羥基丙烯酸丁酯(HBA)、及0.06重量份的五丙烯酸二季戊四醇酯(Dipentaerythritol pentaacrylate)(商品名「KAYARAD DPHA」,日本化藥(株)製)後,對其進行均勻混合,由此調製了單體成分。
[製造例5]粘合劑的準備
(環氧類粘合劑的準備)
對70重量份的CELLOXIDE 2021P(DAICEL化學工業公司製)、5重量份的EHPE3150、19重量份的RONE OXETANE OXT-221(東亞合成公司製)、4重量份的KBM-403(信越化學工業公司製)、及2重量份的CPI101A(SANAPRO公司製)進行了混合,由此準備了環氧類粘合劑。
[實施例1]
(第1光學膜A的製作)
針對玻璃膜(日本電氣硝子公司製,商品名「OA-10G」,厚度:100 μm)和製造例1中製作的偏光板A,使用由製造例5中調製的粘合劑所構成的粘合劑層對其進行了粘合。此時,偏光板A被配置為,丙烯酸類薄膜為玻璃膜側。接下來,使用高壓汞燈向粘合劑層照射紫外線(500mJ/cm2
),以使粘合劑層硬化,由此獲得了第1光學膜A。粘合劑層的厚度為5 μm,彈性率為1.8 GPa。
(第2光學膜A的準備)
將製造例2中製作的偏光板B準備為第2光學膜B。
(評價用層疊體A的製作)
準備了類似玻璃單元(cell)的玻璃板(13.3英寸,296 mm×168 mm,厚度:0.4 mm)。
以使偏光片的吸收軸方向和短邊平行的方式,將第1光學膜A剪斷成295 mm×163 mm的尺寸。
以使偏光片的吸收軸方向和長邊平行的方式,將第2光學膜B剪斷成295 mm×163 mm的尺寸。
在上述玻璃板的一個面上,以使玻璃板和第1光學膜A各自的短邊平行的方式並使偏光板A(偏光片)為玻璃板側的方式,進行了第1光學膜A的層疊。
在上述玻璃板的另一面上,以使玻璃板和第2光學膜A各自的短邊平行的方式並使偏光片為玻璃板側的方式,對第2光學膜B進行了層疊。
第1光學膜A使用由製造例3中調製的粘接劑所構成的粘接劑層(厚度:20 μm)而層疊在玻璃板上。需要說明的是,該粘接劑層採用如下方式形成。即,(i)塗敷在被進行了矽樹脂處理的聚對苯二甲酸乙二酯膜(三菱化學POLYESTER FILM公司製,厚度:38 μm)上,並在155℃下進行1分鐘的加熱,由此形成乾燥後的厚度為20 μm的粘接劑層,(ii)將該粘接劑層從聚對苯二甲酸乙二酯膜轉錄(轉寫)至偏光板A上,由此形成了粘接劑層。
第2光學膜B使用由製造例4中調製的粘接劑所構成的粘接劑層(厚度50 μm)層疊在玻璃板上。需要說明的是,就該粘接劑層而言,藉由將製造例4中調整的單體成分以最終厚度變為100 μm的方式塗敷在由矽樹脂對單面(一面)進行了剝離處理的厚度為38 μm的POLYESTER FILM(商品名:DIAFOIL MRF,三菱樹脂(株)製)的剝離處理面上,形成了塗敷層。接下來,在塗敷了單體成分的表面上,將由矽樹脂對單面(一面)進行了剝離處理的厚度為38 μm的POLYESTER FILM(商品名:DIAFOIL MRE,三菱樹脂(株)製),以該膜(POLYESTER FILM)的剝離處理面為塗敷層側的方式,進行了被覆(覆蓋)。據此,可使單體成分的塗敷層與氧進行遮斷。在具有如此獲得的塗敷層的片(sheet)上,使用CHEMIMCAL LIGHT((株)東芝製)),進行360秒鐘的照度為5mW/cm2
(由在大約350 nm下具有最大靈敏度的TOPCON UVR-T1進行測定時)的紫外線的照射,使塗敷層硬化,以形成粘接劑層,由此製作了粘接片。粘接劑層的兩個面上所覆蓋的聚酯薄膜(POLYESTER FILM)作為離型膜而發揮功能。
接下來,將一個面上的聚酯薄膜(POLYESTER FILM)剝離下來後層疊在光學膜B上,然後,將另一個面上的聚酯薄膜也剝離下來。
藉由上述,製作了評價用層疊體A。
[實施例2]
除了使由製造例4中調製的粘接劑所構成的粘接劑層的厚度為150 μm之外,與實施例1同樣地製作了評價用層疊體B。
[實施例3]
除了使由製造例4中調製的粘接劑所構成的粘接劑層的厚度為200 μm之外,與實施例1同樣地製作了評價用層疊體C。
[實施例4]
除了使玻璃膜的厚度為50 μm之外,與實施例1同樣地製作了評價用層疊體D。
[實施例5]
除了使玻璃膜的厚度為50 μm,並使由製造例4中調製的粘接劑所構成的粘接劑層的厚度為150 μm之外,與實施例1同樣地製作了評價用層疊體E。
[實施例6]
除了使玻璃膜的厚度為50 μm,並使由製造例4中調製的粘接劑所構成的粘接劑層的厚度為200 μm之外,與實施例1同樣地製作了評價用層疊體F。
[比較例1]
第2光學膜B使用(經由)由製造例3中調製的粘接劑所構成的粘接劑層(厚度:20 μm)層疊在玻璃板上。需要說明的是,該粘接劑層可採用如下方式形成。即,(i)塗敷在被進行了矽樹脂處理的聚對苯二甲酸乙二酯膜(三菱化學POLYESTER FILM公司製,厚度:38 μm)上,並在155℃下進行1分鐘的加熱,由此形成乾燥後的厚度為20 μm的粘接劑層,(ii)將該粘接劑層從聚對苯二甲酸乙二酯膜轉錄(轉寫)至光學膜B,藉此形成了粘接劑層。除此之外與實施例1同樣地製作了評價用層疊體G。
[比較例2]
除了使玻璃膜的厚度為50 μm,並使第2光學膜B中使用的粘接劑層為由製造例3中調製的粘接劑所構成的粘接劑層(厚度為20 μm)之外,與實施例1同樣地製作了評價用層疊體H。
[比較例3]
除了使由製造例4中調製的粘接劑所構成的粘接劑層的厚度為250 μm之外,與實施例1同樣地製作了評價用層疊體I。
(評價)
針對實施例1~6和比較例1~3中獲得的評價用層疊體,進行了落球試驗。
落球試驗是指,如圖5所示,在測定臺810上所配置的厚度為10mm的玻璃板820之上,配置評價用層疊體S(評價用層疊體A~I的總稱),從高度L使130 g的鐵球B垂直落下至評價用層疊體S,由此對評價用層疊體S的玻璃膜破裂時的高度L進行測定的試驗。評價用層疊體S以第2光學膜B為玻璃板820側的方式配置在玻璃板820之上。
落球試驗針對評價用層疊體A~I的每一個都進行了3次,然後求出了玻璃膜破裂時的高度L的3次的平均值。另外,將3次的平均值小於17 mm的情況判定為×(不合格),17 mm以上且小於34 mm的情況判定為〇(合格),34 mm以上的情況判定為◎(合格)。該基準值係根據發明人的經驗值而設定的。落球試驗的結果示於圖6和圖7。需要說明的是,高度L的最大值為100 mm,沒有進行比其再高的試驗。
如圖6和圖7所示可知,落球試驗的合格與否很大程度上依賴於第2光學膜B側的粘接劑層(由製造例4中調製的粘接劑所構成的粘接劑層)的厚度,其他層的厚度的影響較小。此外還可知,第2光學膜B側的粘接劑層過薄或過厚都較差,存在一最佳值(50 μm以上且200 μm以下)。這些都是先前不為人所知的事實,係發明人獲得的新知識。
如此可確認到,如果第2光學膜B側的粘接劑層的厚度為50 μm以上且200 μm以下,則無論玻璃膜的厚度是50 μm還是100 μm,都可防止玻璃膜的破裂。
以上,盡管對較佳實施方式等進行了詳細說明,但並不限定於上述實施方式等,只要不脫離申請專利範圍所記載的範圍,還可對上述實施方式等進行各種各樣的變形和置換。
例如,就光學層疊體3等而言,例示了液晶單元30,但取代液晶單元30,也可使用有機EL(Organic Electro-Luminescence)單元、微LED(Light Emitting Diode)單元等。例如,在包括有機EL單元的光學層疊體的情況下,可取代第1偏光板13而設置反射防止膜(防眩、抗眩用等),還可取代第2偏光板23而設置由樹脂構成的基材。
本國際申請主張基於2019年3月29日申請的日本國專利申請第2019-066163號的優先權,並將日本國專利申請第2019-066163號的內容全部援引於本國際申請。
1,2:光學膜組
3,4:光學層疊體
10:第1光學膜
11:第1玻璃膜
12:第1粘合劑層
13:第1偏光板
14:第1相位差層
18:第1粘接劑層
19:第1離型膜
20,20A:第2光學膜
21:第2玻璃膜
22:第2粘合劑層
23:第2偏光板
24:第2相位差層
25:光學層
28:第2粘接劑層
29:第2離型膜
30:液晶單元
131:第1偏光片
132:第1保護膜
231:第2偏光片
232:第2保護膜
[圖1]第1實施方式的光學膜組的例示剖面圖。
[圖2]第2實施方式的光學膜組的例示剖面圖。
[圖3]第3實施方式的光學層疊體的例示剖面圖。
[圖4]第4實施方式的光學層疊體的例示剖面圖。
[圖5]落球試驗(Ball drop test)的說明圖。
[圖6]實施例的說明圖。
[圖7]比較例的說明圖。
1:光學膜組
10:第1光學膜
11:第1玻璃膜
12:第1粘合劑層
13:第1偏光板
14:第1相位差層
18:第1粘接劑層
19:第1離型膜
20:第2光學膜
23:第2偏光板
24:第2相位差層
25:光學層
28:第2粘接劑層
29:第2離型膜
131:第1偏光片
132:第1保護膜
231:第2偏光片
232:第2保護膜
Claims (16)
- 一種光學膜組,具有: 第1光學膜,具備第1粘接劑層,並藉由上述第1粘接劑層配置在光學元件的視認側;及 第2光學膜,具備第2粘接劑層,並藉由上述第2粘接劑層配置在上述光學元件的背面側, 其中, 上述第1光學膜的上述視認側的表面上設置有厚度為50 μm以上且150 μm以下的第1玻璃膜, 上述第2粘接劑層的厚度為50 μm以上且200 μm以下。
- 如請求項1所述的光學膜組,其中, 上述第1光學膜具有在上述第1玻璃膜的上述光學元件側依次配置的第1粘合劑層以及具有第1偏光片和第1保護膜的1偏光板, 上述第2光學膜具備具有第2偏光片的第2偏光板。
- 如請求項2所述的光學膜組,其中, 上述第1保護膜配置在上述第1偏光片的上述第1粘合劑層側。
- 如請求項2或3所述的光學膜組,其中, 上述第1光學膜還具備第1相位差層。
- 如請求項4所述的光學膜組,其中, 上述第1相位差層配置在上述第1偏光板的與上述第1粘合劑層相反的一側。
- 如請求項2至5中的任一項所述的光學膜組,其中, 上述第2光學膜具備在上述第2偏光板的與上述光學元件相反的一側依次配置的第2粘合劑層和第2玻璃膜。
- 如請求項6所述的光學膜組,其中, 上述第2光學膜具備配置在上述第2玻璃膜的與第2粘合劑層相反的一側的光學層。
- 如請求項2至7中的任一項所述的光學膜組,其中, 上述第2光學膜還具備第2相位差層。
- 如請求項2至8中的任一項所述的光學膜組,其中, 上述第2光學膜還具備配置在上述第2偏光板的至少一側的光學層。
- 如請求項2至9中的任一項所述的光學膜組,其中, 上述第1偏光板具有矩形形狀,該矩形形狀具有長邊和短邊, 上述第1偏光片的吸收軸方向與上述短邊大致平行。
- 如請求項10所述的光學膜組,其中, 上述第2偏光板具有矩形形狀,該矩形形狀具有長邊和短邊, 上述第2偏光片的吸收軸方向與上述長邊大致平行。
- 如請求項2至9中的任一項所述的光學膜組,其中, 上述第1偏光板具有矩形形狀,該矩形形狀具有長邊和短邊, 上述第1偏光片的吸收軸方向與上述長邊大致平行。
- 如請求項12所述的光學膜組,其中, 上述第2偏光板具有矩形形狀,該矩形形狀具有長邊和短邊, 上述第2偏光片的吸收軸方向與上述短邊大致平行。
- 一種光學層疊體,從視認側依次具備: 如請求項1至13中的任一項所述的光學膜組的上述第1光學膜; 光學元件;及 如請求項1至13中的任一項所述的光學膜組的上述第2光學膜。
- 如請求項14所述的光學層疊體,其中, 上述光學元件為內嵌式液晶元件。
- 如請求項14所述的光學層疊體,其中, 上述光學層疊體應用於需要具有耐藥性的圖像顯示裝置。
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