TW202117364A - 光學積層體及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明的目的在於提供一種具有優異的彎曲性及優異的耐衝擊性的光學積層體及顯示裝置。本發明提供一種光學積層體,自視認側起依序包括:前表面板、第三黏著劑層、保護膜、第二黏著劑層、偏光層、第一黏著劑層、及觸控感測器層,且下述式(1)所表示的耐衝擊性指數A為200以上。
Figure 109134580-A0101-11-0001-1
[式中,tn 表示自觸控感測器層起第n個黏著劑層的厚度(μm),G'n 表示自觸控感測器層起第n個黏著劑層在25℃下的儲存彈性係數(MPa),an 表示自觸控感測器層上表面至第n個黏著劑層下表面的距離(μm)除以tn 所得的值]

Description

光學積層體及顯示裝置
本發明是有關於一種光學積層體及顯示裝置,詳細而言是有關於一種覆蓋彎曲性顯示面板的顯示面的光學積層體、及具有該光學積層體的彎曲性顯示裝置。
近年來,具有可撓性的彎曲性顯示裝置備受矚目。彎曲性顯示裝置亦可設置於曲面及彎曲面等並非平面的面上。另外,彎曲性顯示裝置藉由折疊或製成卷起形狀,可提高可攜性。於該彎曲性顯示裝置中,對覆蓋其顯示面的光學積層體亦要求彎曲性。
專利文獻1中記載有一種積層膜,包括第一基材膜、位於所述第一基材膜的其中一面的硬塗層及位於另一面的第二基材膜,且可較佳地適用於可撓性圖像顯示裝置的蓋窗(cover window)基板(摘要)。專利文獻1的積層膜的表面硬度高,耐擦傷性優異。
專利文獻2中記載有一種覆蓋可撓性顯示器的顯示面的透明視窗。該視窗具有可彎曲的玻璃層、配置在玻璃層與顯示面板之間且具有較玻璃層更小的彈性係數的功能性塗佈層(摘要)。專利文獻2的視窗藉由具有玻璃層,表面硬度高,耐擦傷性優異。另外,功能性塗佈層於玻璃層的一部分受到衝擊的情況下,抵消在玻璃層產生的拉伸應力,防止玻璃層破損(段落[0086])。
專利文獻3中記載有一種蓋窗,其於要彎折的部分形成有包含多個凹狀形狀的彎折圖案(第一發明)。由於蓋窗的要彎折的部分具備該彎折圖案,因此可輕微地變形,容易彎曲。專利文獻3的蓋窗藉由在要彎折的部分存在彎折圖案來確保彎折性,因此,不被彎折部分可由具有高剛性的材料相對較厚地形成,亦可確保高的耐衝擊性(段落[0009])。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2017-13492號公報 [專利文獻2]美國專利公開2018/0034001號公報 [專利文獻3]韓國專利公開10-2018-0079093號公報
[發明所欲解決之課題] 顯示裝置中,觸控面板是藉由對顯示裝置的表面進行觸控來操作。根據操作的種類,不僅要摩擦顯示裝置的表面,有時亦會敲擊顯示裝置的表面。於器件落下時,有時亦會有物體碰到顯示裝置的表面。因此,對顯示裝置要求不僅能耐受對表面的摩擦,而且亦能耐受自視認側沿垂直方向急劇施加的力的耐衝擊性。
專利文獻1的積層膜未考慮自視認側沿垂直方向對顯示裝置施加的力,耐衝擊性尚不充分。
另外,專利文獻2的視窗中使用的玻璃是柔軟性差的材料,既然具有玻璃層,則專利文獻2的視窗的彎曲性不充分。
進而,關於專利文獻3,在膜要被彎折的部分特定地形成多個凹狀形狀的作業複雜,製造成本變高。於在光學膜的一部分形成有圖案的情況下,該部分的透光性發生變化,作為膜材料的通用性亦降低。進而,於形成了彎折圖案的狀態下需要具有柔軟性,因此無法將材料的剛性提高太多,難以實現足夠高的耐衝擊性。
本發明是解決所述現有問題的發明,其目的在於提供一種具有優異的彎曲性及優異的耐衝擊性的光學積層體。本發明的目的亦在於提供一種具有該光學積層體且具有優異的彎曲性及優異的耐衝擊性的顯示裝置。 [解決課題之手段]
本發明是一種光學積層體,自視認側起依序包括:前表面板、第三黏著劑層、保護膜、第二黏著劑層、偏光層、第一黏著劑層、及觸控感測器層,且 具有200以上的由式
[數學式1]
Figure 02_image001
[式中,tn 表示自觸控感測器層起第n個黏著劑層的厚度(μm),G'n 表示自觸控感測器層起第n個黏著劑層在25℃下的儲存彈性係數(MPa),an 表示自觸控感測器層上表面至第n個黏著劑層下表面的距離(μm)除以tn 所得的值]
所表示的耐衝擊性指數A。
於某一形態中,所述光學積層體具有2000以上的耐衝擊性指數A。
於某一形態中,第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層具有3 μm~100 μm的厚度。
於某一形態中,第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層具有0.005 MPa~1.0 MPa的溫度25℃下的儲存彈性係數。
於某一形態中,第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層包含以(甲基)丙烯酸系樹脂為基礎聚合物(base polymer)的黏著劑組成物。
於某一形態中,第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層更包含交聯劑。
另外,本發明提供一種適用於顯示面板的顯示面的如所述任一項所述的光學積層體。
另外,本發明提供一種顯示裝置,包括:顯示面板;以及適用於顯示面板的顯示面的如所述任一項所述的光學積層體。 [發明的效果]
根據本發明,提供一種具有優異的彎曲性及優異的耐衝擊性的光學積層體及顯示裝置。
[光學積層體] 圖1是表示本發明的光學積層體的結構的一例的剖面圖。圖1所示的光學積層體100自視認側起依序包括:前表面板10、第三黏著劑層20、保護膜30、第二黏著劑層40、偏光層50、第一黏著劑層60、及觸控感測器層70。
光學積層體100較佳為至少在以前表面板10為內側的方向上能夠彎曲。能夠彎曲是指可在以前表面板10為內側的方向上不產生裂紋地彎曲。本發明的光學積層體的耐衝擊性優異,可設為不僅耐衝擊性優異,耐彎曲性亦優異者。於某一形態中,光學積層體100較佳為在以前表面板10為外側的方向上能夠彎曲。該情況下,能夠彎曲是指可在以前表面板10為外側的方向上不產生裂紋地彎曲。
光學積層體的面方向的形狀例如可為方形形狀,較佳為具有長邊與短邊的方形形狀,更佳為長方形。於光學積層體的面方向的形狀為長方形的情況下,長邊的長度例如可為10 mm~1400 mm,較佳為50 mm~600 mm。短邊的長度例如為5 mm~800 mm,較佳為30 mm~500 mm,更佳為50 mm~300 mm。對於構成光學積層體的各層,可對角部進行R加工、或對端部進行切口加工、或進行開孔加工。
光學積層體的厚度根據光學積層體所要求的功能及積層體的用途等而不同,因此並無特別限定,例如為20 μm~1,000 μm,較佳為50 μm~500 μm。
[前表面板] 自視認側觀察,前表面板10構成光學積層體的最表面。
前表面板10只要為能夠透過光的板狀體則材料及厚度並無限定,可僅包含一層,亦可包含兩層以上。作為其例子,可列舉樹脂製的板狀體(例如樹脂板、樹脂片、樹脂膜等)、玻璃製的板狀體(例如玻璃板、玻璃膜等)。
前表面板10的厚度例如可為30 μm~2,000 μm,較佳為50 μm~1,000 μm,更佳為50 μm~500 μm,進而佳為50 μm~100 μm。
前表面板10的拉伸彈性係數較佳為3 GPa以上,更佳為4 GPa以上,進而佳為5 GPa以上。前表面板10的拉伸彈性係數較佳為10 GPa以下,更佳為9 GPa以下。若拉伸彈性係數為所述下限值以上,則於自外部受到衝擊的情況下,前表面板不易產生凹陷等缺陷,同時容易提高前表面板的強度。另外,若拉伸彈性係數為所述上限值以下,則容易提高前表面板的耐彎曲性。拉伸彈性係數只要於機器方向(Machine Direction)(MD,膜的成形方向)或橫向(Transverse Direction)(TD,垂直於MD的方向)的至少一者滿足所述範圍即可,較佳為於兩者滿足所述範圍。
於前表面板10為樹脂製的板狀體的情況下,作為材料,例如可列舉:聚(甲基)丙烯酸甲酯及聚(甲基)丙烯酸乙酯等丙烯酸系樹脂;聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯及聚苯乙烯等聚烯烴系樹脂;三乙醯纖維素、乙醯纖維素丁酸酯、丙醯纖維素、丁醯纖維素及乙醯丙醯纖維素等纖維素系樹脂;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇及聚乙烯縮醛等聚乙烯系樹脂;聚碸及聚醚碸等碸系樹脂;聚醚酮及聚醚醚酮等酮系樹脂;聚醚醯亞胺;聚碳酸酯系樹脂;聚酯系樹脂;聚醯亞胺系樹脂;聚醯胺醯亞胺系樹脂;及聚醯胺系樹脂等。該些高分子可單獨使用或將兩種以上混合使用。其中,就提高強度及透明性的觀點而言,較佳為使用聚碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂或聚醯胺系樹脂。樹脂製的板狀體的厚度例如可為30 μm~2,000 μm,較佳為50 μm~1,000 μm,更佳為50 μm~500 μm,亦可為100 μm以下。
前表面板10可為於基材膜的至少一面設置硬塗層而進一步提高硬度的膜。作為基材膜,可使用由所述樹脂製成的膜。硬塗層可形成於基材膜的其中一面,亦可形成於兩面。藉由設置硬塗層,可製成提高了硬度及耐劃傷性的樹脂膜。硬塗層例如為紫外線硬化型樹脂的硬化層。作為紫外線硬化型樹脂,例如可列舉:丙烯酸系樹脂、矽酮系樹脂、聚酯系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、醯胺系樹脂、環氧系樹脂等。為了提高強度,硬塗層亦可含有添加劑。添加劑並無限定,可列舉無機系微粒子、有機系微粒子、或者該些的混合物。
於前表面板10為玻璃板的情況下,玻璃板較佳為使用顯示器用強化玻璃。玻璃板的厚度例如可為50 μm~1,000 μm。藉由使用玻璃板,可構成具有優異的機械強度及表面硬度的前表面板10。
於將光學積層體用於顯示裝置的情況下,前表面板10可具有作為顯示裝置的視窗膜的功能。前表面板10亦可更具有作為觸控感測器的功能、藍光截止功能、視角調整功能等。
[黏著劑層] 黏著劑層包含:位於前表面板10與保護膜30之間的第三黏著劑層20、位於保護膜30與偏光層50之間的第二黏著劑層40、以及位於偏光層50與觸控感測器層70之間的第一黏著劑層60。更詳細而言,第三黏著劑層20是與前表面板10及保護膜30接觸的黏著劑層,第二黏著劑層40是與保護膜30及偏光層50接觸的黏著劑層,第一黏著劑層60是與偏光層50及觸控感測器層70接觸的黏著劑層。各黏著劑層可包含相同的材料,亦可包含不同的材料。
黏著劑層可包含以(甲基)丙烯酸系、橡膠系、胺基甲酸酯系、酯系、矽酮系、聚乙烯醚系之類的樹脂為主成分的黏著劑組成物。其中,較佳為以透明性、耐候性、耐熱性等優異的(甲基)丙烯酸系樹脂為基礎聚合物的黏著劑組成物。黏著劑組成物可為活性能量線硬化型、熱硬化型。
作為黏著劑組成物中使用的(甲基)丙烯酸系樹脂(基礎聚合物),例如可較佳地使用將(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯之類的(甲基)丙烯酸酯的一種或兩種以上作為單體的聚合物或共聚物。基礎聚合物中較佳為使極性單體共聚合。作為極性單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基胺基(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯之類的具有羧基、羥基、醯胺基、胺基、環氧基等的單體。
黏著劑組成物可為僅含有所述基礎聚合物者,但通常更含有交聯劑。作為交聯劑,可列舉:為二價以上的金屬離子,且與羧基之間形成羧酸金屬鹽者;為多胺化合物,且與羧基之間形成醯胺鍵者;為聚環氧化合物或多元醇,且與羧基之間形成酯鍵者;為聚異氰酸酯化合物,且與羧基之間形成醯胺鍵者。其中,較佳為聚異氰酸酯化合物。
所謂活性能量線硬化型黏著劑組成物,是指具有受到紫外線或電子射線之類的活性能量線的照射而硬化的性質,且具有即便在活性能量線照射前亦具有黏著性而可與膜等被黏物密接,藉由活性能量線的照射而硬化,可調整密接力的性質的黏著劑組成物。活性能量線硬化型黏著劑組成物較佳為紫外線硬化型。除了含有基礎聚合物、交聯劑以外,活性能量線硬化型黏著劑組成物更含有活性能量線聚合性化合物。進而,根據需要,亦有時含有光聚合起始劑或光增感劑等。
黏著劑組成物可含有用於賦予光散射性的微粒子、珠(樹脂珠、玻璃珠等)、玻璃纖維、基礎聚合物以外的樹脂、黏著性賦予劑、填充劑(金屬粉或其他無機粉末等)、抗氧化劑、紫外線吸收劑、染料、顏料、著色劑、消泡劑、防腐蝕劑、光聚合起始劑等添加劑。
可藉由將所述黏著劑組成物的有機溶劑稀釋液塗佈於基材上並使其乾燥而形成。於使用活性能量線硬化型黏著劑組成物的情況下,藉由對所形成的黏著劑層照射活性能量線,可製成具有所期望的硬化度的硬化物。
黏著劑層的黏彈性高,具有緩和施加至光學積層體的衝擊的功能。於本發明的光學積層體中,藉由適當調節黏著劑層的特性,從而提高光學積層體對施加至光學積層體最表面的衝擊的耐衝擊性。即,即便於在光學積層體的表面施加了衝擊的情況下,觸控感測器層及光學積層體所覆蓋的顯示面板的配線及元件等亦不易破損。
根據發明人的研究,明確了黏著劑層的彈性、厚度及位置與光學積層體的耐衝擊性有關。黏著劑層的彈性係數越低,黏著劑層所產生的衝擊緩和效果越大。另外,黏著劑層越厚,黏著劑層所產生的衝擊緩和效果越大。而且,黏著劑層的位置越靠近顯示面板,黏著劑層所產生的所述衝擊緩和效果的有效性越大。
此處,黏著劑層的彈性係數由儲存彈性係數G'(MPA)來表示。黏著劑層的厚度由實測值t(μm)來表示。黏著劑層的彈性係數及厚度可對各層,使用該些特性值來確定。
關於黏著劑層距離顯示面板的位置,第一黏著劑層最近,第二黏著劑層及第三黏著劑層依序變遠。各黏著劑層其本身具有厚度,其厚度獨立地適當決定。因此,僅僅決定基準部位,單純地比較自最下層的基準部位至各黏著劑層的基準部位的距離,難以表示黏著劑層相對於顯示面板的位置。
因此,對象黏著劑層以何種程度遠離顯示面板是由自作為最下層的觸控感測器層的上部表面至對象黏著劑層的顯示面板側面(下表面)的距離d(μm)來表示,為了排除黏著劑層的厚度的影響,規定所述距離除以對象黏著劑層的厚度t(μm)所得的特性值a。於假定了單位厚度的對象黏著劑層的情況下,特性值a=d/t表示所述對象黏著劑層以何種程度遠離顯示面板。再者,第一黏著劑層的a定義為1。
關於黏著劑層的衝擊緩和性能的優劣傾向,使用該些特性值來表現時,與黏著劑層的彈性係數G'成反比,與黏著劑層的厚度t成正比,與距顯示面板的距離a成反比。如此,作為表示黏著劑層的衝擊緩和性能的特性值,可考慮t/(a×G')。關於第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層,藉由將所述特性值合計,可獲得表示光學積層體整體的衝擊緩和性能的特性值。於本說明書中,以下將該特性值稱為耐衝擊性指數A。
再者,於偏光層內部及觸控感測器層內部亦有時存在黏著劑層,但通常厚度薄至5 μm以下,因此認為不會對光學積層體的耐衝擊性產生影響。因此,於計算耐衝擊性指數A時,不考慮偏光層內部的黏著劑層及觸控感測器層內部的黏著劑層。
[數學式2]
Figure 02_image001
[式中,tn 表示自觸控感測器層起第n個黏著劑層的厚度(μm),G'n 表示自觸控感測器層起第n個黏著劑層在25℃下的儲存彈性係數(MPa),an 表示自觸控感測器層上表面至第n個黏著劑層下表面的距離(μm)除以tn 所得的值]
於自視認側起依序包括前表面板、第三黏著劑層、保護膜、第二黏著劑層、偏光層、第一黏著劑層、及觸控感測器層的光學積層體中,衝擊緩和性能的優劣與耐衝擊性指數A的值具有相關性。即,於在前表面板與偏光層之間具有保護膜的層結構中,衝擊緩和性能的優劣與耐衝擊性指數A的值具有相關性。本發明的光學積層體具有200以上的A。藉此,在具有對彎曲的耐久性的同時,達成良好的光學積層體的衝擊緩和性能。
於某一形態中,光學積層體的A較佳為266以上,更佳為500以上,進而佳為1500以上,進而更佳為2000以上,亦可為2500以上。於另一形態中,光學積層體的A較佳為250以上,更佳為266以上,進而佳為500以上,進而較佳為1500以上,進而更佳為2000以上,亦可為2500以上。
於某一形態中,光學積層體的A例如可為6000以下,較佳為5000以下,更佳為4658以下。於另一形態中,光學積層體的A例如可為6000以下,較佳為5000以下,更佳為4800以下,進而佳為4658以下,亦可為4000以下。
光學積層體的A較佳為2013~4658。若光學積層體的A增大而超過6000,則於彎曲時有時會在黏著劑層與其他構件的界面或黏著劑層的內部產生剝離、凝聚破壞。
於較佳的一形態中,第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層的厚度適宜選自3 μm~100 μm的範圍。於黏著劑層過薄的情況下,光學積層體的耐衝擊性降低。於黏著劑層過厚的情況下,光學積層體的彎曲性降低。第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層的厚度較佳為5 μm~70 μm,更佳為10 μm~50 μm。
於較佳的一形態中,第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層在溫度25℃下的儲存彈性係數適宜選自0.005 MPa~1.0 MPa的範圍。於儲存彈性係數過低的情況下,光學積層體的耐衝擊性降低。於第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層的該儲存彈性係數過高的情況下,光學積層體的彎曲性降低。第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層的該儲存彈性係數較佳為0.01 MPa~0.5 MPa,更佳為0.01 MPa~0.2 MPa。另外,於另一形態中,第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層的該儲存彈性係數較佳為0.01 MPa~0.1 MPa,更佳為0.02~0.09 MPa,亦可為0.02 MPa~0.06 MPa。
[保護膜] 保護膜30位於第三黏著劑層20與第二黏著劑層40之間。保護膜可有助於提高光學積層體的耐衝擊性。保護膜30亦可作為保護偏光層50的保護層發揮功能。
保護膜30的拉伸彈性係數較佳為3 GPa以上,更佳為4 GPa以上,進而佳為5 GPa以上。保護膜30的拉伸彈性係數較佳為10 GPa以下,更佳為9 GPa以下。若拉伸彈性係數為所述下限值以上,則於自外部受到衝擊的情況下,容易提高光學積層體的耐衝擊性。另外,若拉伸彈性係數為所述上限值以下,則容易提高保護膜30的耐彎曲性。拉伸彈性係數只要於機器方向(MD,膜的成形方向)或橫向(TD,垂直於MD的方向)的至少一者滿足所述範圍即可,較佳為於兩者滿足所述範圍。
作為保護膜30的材料,例如可使用具有透光性(較佳為光學上透明的)熱塑性樹脂,例如鏈狀聚烯烴系樹脂(聚丙烯系樹脂等)、環狀聚烯烴系樹脂(降冰片烯系樹脂等)之類的聚烯烴系樹脂、三乙酸纖維素、二乙酸纖維素之類的纖維素酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯系樹脂或該些的混合物、共聚物等。
另外,保護膜30亦可為相位差膜或亮度提高膜之類的一併具有光學功能的保護膜。例如,藉由對包含所述熱塑性樹脂的膜進行延伸(單軸延伸或雙軸延伸等)、或在該膜上形成液晶層等,可製成賦予了任意相位差值的相位差膜。
作為鏈狀聚烯烴系樹脂,例如除了聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂之類的鏈狀烯烴的均聚物以外,亦可列舉包含兩種以上的鏈狀烯烴的共聚物。
環狀聚烯烴系樹脂是以環狀烯烴為聚合單元進行聚合的樹脂的總稱。作為環狀聚烯烴系樹脂的具體例,例如可列舉:環狀烯烴的開環(共)聚合物;環狀烯烴的加成聚合物;環狀烯烴與乙烯、丙烯之類的鏈狀烯烴的共聚物(代表性的是無規共聚物);及利用不飽和羧酸或其衍生物將該些改質的接枝聚合物;以及該些的氫化物等。其中,作為環狀烯烴,例如可較佳地使用降冰片烯系樹脂,所述降冰片烯系樹脂使用降冰片烯或多環降冰片烯系單體等降冰片烯系單體。
纖維素酯系樹脂是纖維素與脂肪酸的酯。作為纖維素酯系樹脂的具體例,例如可列舉:三乙酸纖維素、二乙酸纖維素、三丙酸纖維素、二丙酸纖維素等。另外,亦可使用該些的共聚物、羥基的一部分經其他取代基修飾的物質。其中,特佳為三乙酸纖維素(三乙醯纖維素(triacetyl cellulose,TAC))。
聚酯系樹脂是具有酯鍵的除所述纖維素酯系樹脂以外的樹脂,一般而言包含多元羧酸或其衍生物與多元醇的縮聚物。作為多元羧酸或其衍生物,可使用二羧酸或其衍生物,例如可列舉對苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、萘二羧酸二甲酯等。作為多元醇,可使用二醇,例如可列舉乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇等。
作為聚酯系樹脂的具體例,例如可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸三亞甲基酯、聚萘二甲酸三亞甲基酯、聚環己烷對苯二甲酸二甲酯、聚環己烷萘二甲酸二甲酯。
聚碳酸酯系樹脂包含單體單元經由碳酸酯基鍵結而成的聚合物。作為聚碳酸酯系樹脂,亦可為修飾了聚合物骨架之類的被稱為改質聚碳酸酯的樹脂、共聚合聚碳酸酯等。
(甲基)丙烯酸系樹脂是以具有(甲基)丙烯醯基的化合物為主要結構單體的樹脂。作為(甲基)丙烯酸系樹脂的具體例,例如包含:聚甲基丙烯酸甲酯之類的聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(methyl (metha)acrylate-styrene copolymer)(MS樹脂等)、甲基丙烯酸甲酯與具有脂環族烴基的化合物的共聚物(例如甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸環己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸降冰片酯共聚物等)。較佳為使用以聚(甲基)丙烯酸甲酯之類的聚(甲基)丙烯酸C1-6烷基酯為主成分的聚合物。更佳為使用以甲基丙烯酸甲酯為主成分(50重量%~100重量%,較佳為70重量%~100重量%)的甲基丙烯酸甲酯系樹脂。
保護膜30的厚度較佳為10 μm~200 μm,更佳為10 μm~100 μm,進而佳為15 μm~95 μm。保護膜30的面內相位差值Re(550)例如為0 nm~10 nm,厚度方向的相位差值Rth(550)例如為-80 nm~+80 nm。
[偏光層] 偏光層50位於第二黏著劑層40與第一黏著劑層60之間。圖2是表示偏光層的結構的一例的剖面圖。圖2所示的偏光層50自視認側起依序包括偏光片51、黏著劑層52、1/2波長板53、接著劑層54、及1/4波長板55。偏光層可為所謂的圓偏光板。圓偏光板的厚度可為10 μm~100 μm,可為15 μm~70 μm,可為20 μm~50 μm。若為此種範圍,則容易兼具光學積層體的耐彎曲性與耐衝擊性。
偏光層50亦可在偏光片51與第二接著劑層40之間具有追加的保護膜(未示出)。追加的保護膜包含與作為保護膜30的材料所例示者相同的材料,經由接著劑層(未示出)接著於偏光片51的表面。
偏光片51使在特定方向具有偏光面的直線偏光的光通過,通過了該偏光片51的光成為沿偏光片的透過軸方向振動的直線偏光。偏光片51的厚度例如為1 μm~80 μm左右。
作為偏光片51,例如可使用:對聚乙烯醇系膜、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,實施了利用碘或二色性染料等二色性物質進行的染色處理及延伸處理者;以及聚乙烯醇的脫水處理物或聚氯乙烯的脫鹽酸處理物等多烯系配向膜等。其中,作為光學特性優異者,較佳為使用利用碘將聚乙烯醇系膜染色,並進行單軸延伸而獲得者。
利用碘進行的染色例如是藉由將聚乙烯醇系膜浸漬於碘水溶液中來進行。單軸延伸的延伸倍率較佳為3倍~7倍。延伸可於染色處理後進行,亦可在染色的同時進行。另外,亦可在延伸後染色。
對於聚乙烯醇系膜,根據需要實施澎潤處理、交聯處理、清洗處理、乾燥處理等。例如,藉由在染色之前將聚乙烯醇系膜浸漬於水中進行水洗,不僅可清洗聚乙烯醇系膜表面的污垢及防黏連劑,亦可使聚乙烯醇系膜澎潤來防止染色不均等。
作為偏光片51,例如亦可如日本專利特開2016-170368號公報所記載般,使用二色性色素在液晶化合物聚合而成的硬化膜中配向的偏光片。作為二色性色素,可使用在波長380 nm~800 nm的範圍內具有吸收者,較佳為使用有機染料。作為二色性色素,例如可列舉偶氮化合物。液晶化合物是可在配向狀態下聚合的液晶化合物,分子內可具有聚合性基。
偏光片51的視感度修正偏光度較佳為95%以上,更佳為97%以上。另外,可為99%以上,亦可為99.9%以上。偏光片51的視感度修正偏光度可為99.995%以下,亦可為99.99%以下。視感度修正偏光度可藉由以下方式算出:使用帶積分球的吸光光度計(日本分光(股)製造的「V7100」(商品名)),藉由「日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)Z 8701」的2度視野(C光源)來對所得的偏光度進行視感度修正。
藉由將偏光片51的視感度修正偏光度設為99.9%以上,容易將初期的(彎曲前的)色相調整至遠離中性(neutral)的位置。因此,關於後述的彎曲前後的反射光的色相,隔著a*b*色度座標中的a*座標軸及b*座標軸,符號不易發生變化。進而,藉由使偏光片51的視感度修正偏光度為99.9%以上,可提高偏光片51的耐久性。另一方面,若偏光片51的視感度修正偏光度未滿95%,則有時不能發揮作為抗反射膜的功能。
偏光片51的視感度修正單體透過率較佳為42%以上,更佳為44%以上,且較佳為60%以下,進而佳為50%以下。視感度修正單體透過率可藉由以下方式算出:使用帶積分球的吸光光度計(日本分光(股)製造的「V7100」(商品名)),藉由JIS Z 8701的2度視野(C光源)來對所得的透過率進行視感度修正。
藉由將偏光片51的視感度修正正交透過率設為42%以上,可容易地將偏光片51的正交色相調整至遠離中性側的位置,因此,能夠在後述的彎曲前後使顏色變化不明顯。若超過50%,則偏光度過低,有時無法達成作為抗反射膜的功能。
黏著劑層52例如由丙烯酸系黏著劑形成。
1/2波長板53對入射光的電場振動方向(偏光面)賦予π(=λ/2)的相位差,且具有改變直線偏光的朝向(偏光方位)的功能。另外,若入射圓偏光的光,則可使圓偏光的旋轉方向反轉。
1/2波長板53在特定波長λ nm下的面內延遲值即Re(λ)滿足Re(λ)=λ/2。只要在可見光區域的任一波長(例如550 nm)下達成該式即可。其中,作為波長550 nm下的面內延遲值的Re(550)較佳為滿足210 nm≦Re(550)≦300 nm。另外,更佳為滿足220 nm≦Re(550)≦290 nm。
以波長550 nm測定的1/2波長板53的厚度方向的延遲值即Rth(550)較佳為-150 nm~150 nm,更佳為-100 nm~100 nm。
1/2波長板53的厚度並無特別限定,就容易使防止褶皺的效果顯著的觀點而言,較佳為0.5 μm~10 μm,更佳為0.5 μm~5 μm,進而佳為0.5 μm~3 μm。再者,關於1/2波長板53的厚度,測定面內的任意5點的厚度,並將該些算術平均。
1/2波長板53可包括含有作為所述保護膜30的材料而例示的樹脂的膜、液晶化合物硬化而成的層等。於由樹脂形成1/2波長板53的情況下,其中較佳為聚碳酸酯系樹脂、環狀烯烴系樹脂、苯乙烯系樹脂、纖維素系樹脂。於本實施形態中,1/2波長板53較佳為包括液晶化合物硬化而成的層。關於液晶化合物的種類,雖無特別限定,但根據其形狀,可分類為棒狀類型(棒狀液晶化合物)及圓盤狀類型(圓盤狀液晶化合物、盤狀(discotic)液晶化合物)。進而,分別有低分子型及高分子型。再者,高分子一般是指聚合度為100以上的高分子(高分子物理-相變動力學,土井正男著,第2頁,岩波書店,1992)。
於本實施形態中,亦可使用任何液晶化合物。進而,亦可使用兩種以上的棒狀液晶化合物、兩種以上的圓盤狀液晶化合物、或棒狀液晶化合物與圓盤狀液晶化合物的混合物。
再者,作為棒狀液晶化合物,例如可較佳地使用日本專利特表平11-513019號公報的第一發明、或日本專利特開2005-289980號公報的段落[0026]~段落[0098]中記載者。作為圓盤狀液晶化合物,例如可較佳地使用日本專利特開2007-108732號公報的段落[0020]~段落[0067]、或日本專利特開2010-244038號公報的段落[0013]~段落[0108]中記載者。
1/2波長板53更佳為使用具有聚合性基的液晶化合物(棒狀液晶化合物或圓盤狀液晶化合物)來形成。藉此,可減小光學特性的溫度變化及濕度變化。
液晶化合物可為兩種以上的混合物。該情況下,較佳為至少一個具有兩個以上的聚合性基。即,1/2波長板53較佳為藉由聚合而將具有聚合性基的棒狀液晶化合物或具有聚合性基的圓盤狀液晶化合物固定所形成的層,此種層包含於液晶化合物硬化所得的層中。該情況下,成為層後已不再需要顯示液晶性。
棒狀液晶化合物或圓盤狀液晶化合物中所含的聚合性基的種類並無特別限定,例如較佳為聚合性乙烯性不飽和基或環聚合性基等可進行加成聚合反應的官能基。更具體而言,例如可列舉(甲基)丙烯醯基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等。其中較佳為(甲基)丙烯醯基。再者,(甲基)丙烯醯基是指包含甲基丙烯醯基及丙烯醯基兩者的概念。
1/2波長板53的形成方法並無特別限定,可列舉公知的方法。例如,將包含具有聚合性基的液晶化合物的光學各向異性層形成用組成物(以下簡稱為「組成物」)塗佈於規定的基板(包括臨時基板)而形成塗膜,對所得的塗膜實施硬化處理(紫外線的照射(光照射處理)或加熱處理),藉此可製造第一1/2波長板53。
作為組成物的塗佈,可藉由公知的方法,例如線棒塗佈法、擠出塗佈法、直接凹版塗佈法、反向凹版塗佈法及模塗法來實施。
組成物中亦可含有所述液晶化合物以外的成分。例如,組成物中亦可含有聚合起始劑。所使用的聚合起始劑根據聚合反應的形式,例如選擇熱聚合起始劑或光聚合起始劑。例如,作為光聚合起始劑,可列舉α-羰基化合物、偶姻醚(acyloin ether)、α-烴取代芳香族偶姻化合物、多核醌化合物、三芳基咪唑二聚體與對胺基苯基酮的組合等。相對於組成物的總固體成分,聚合起始劑的使用量較佳為0.01質量%~20質量%,更佳為0.5質量%~5質量%。
另外,就塗敷膜的均勻性及膜的強度的方面而言,組成物中亦可含有聚合性單體。作為聚合性單體,可列舉自由基聚合性或陽離子聚合性的化合物。其中,較佳為多官能性自由基聚合性單體。
再者,作為聚合性單體,較佳為與所述含聚合性基的液晶化合物可共聚合者。作為具體的聚合性單體,例如可列舉日本專利特開2002-296423號公報中的段落[0018]~段落[0020]中記載者。相對於液晶化合物的總質量,聚合性單體的使用量較佳為1質量%~50質量%,更佳為2質量%~30質量%。
另外,就塗敷膜的均勻性及膜的強度的方面而言,組成物中亦可含有界面活性劑。作為界面活性劑,可列舉現有公知的化合物。其中,特佳為氟系化合物。作為具體的界面活性劑,例如可列舉日本專利特開2001-330725號公報中的段落[0028]~段落[0056]中記載的化合物、日本專利特願2003-295212號說明書中的段落[0069]~段落[0126]中記載的化合物。
另外,組成物中可含有溶媒,較佳為使用有機溶媒。作為有機溶媒,例如可列舉:醯胺(例如N,N-二甲基甲醯胺)、亞碸(例如二甲基亞碸)、雜環化合物(例如吡啶)、烴(例如苯、己烷)、烷基鹵化物(例如氯仿、二氯甲烷)、酯(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯)、酮(例如丙酮、甲基乙基酮)、醚(例如四氫呋喃、1,2-二甲氧基乙烷)。其中,較佳為烷基鹵化物、酮。另外,亦可併用兩種以上的有機溶媒。
另外,組成物中亦可含有偏光片界面側垂直配向劑、空氣界面側垂直配向劑等垂直配向促進劑、以及偏光片界面側水平配向劑、空氣界面側水平配向劑等水平配向促進劑等各種配向劑。進而,除了含有所述成分以外,組成物中亦可含有密接改良劑、塑化劑、聚合物等。
1/2波長板53中亦可包含配向膜,所述配向膜具有規定液晶化合物的配向方向的功能。配向膜一般以聚合物為主成分。作為配向膜用聚合物材料,大量文獻中已有記載,可獲取大量市售品。其中,作為聚合物材料,較佳為使用聚乙烯醇或聚醯亞胺、其衍生物,特佳為使用改質或未改質的聚乙烯醇。
關於本實施形態中能夠使用的配向膜,可參照國際公開第2001/88574號的第43頁第24行~第49頁第8行、日本專利第3907735號公報的段落[0071]~段落[0095]中記載的改質聚乙烯醇。
再者,對配向膜實施通常公知的配向處理。例如可列舉摩擦處理、照射偏光的光配向處理等,但就配向膜的表面粗糙度的觀點而言,較佳為光配向處理。
配向膜的厚度雖無特別限定,但多為20 μm以下的情況,其中較佳為0.01 μm~10 μm,更佳為0.01 μm~5 μm,進而佳為0.01 μm~1 μm。
1/4波長板55對入射光的電場振動方向(偏光面)賦予π/2(=λ/4)的相位差,且具有將某特定波長的直線偏光轉換為圓偏光(或將圓偏光轉換為直線偏光)的功能。
1/4波長板55在特定波長λ nm下的面內延遲值即Re(λ)滿足Re(λ)=λ/4。只要在可見光區域的任一波長(例如550 nm)下達成該式即可。其中,作為波長550 nm下的面內延遲值的Re(550)較佳為滿足100 nm≦Re(550)≦160 nm。另外,更佳為滿足110 nm≦Re(550)≦150 nm。
以波長550 nm測定的1/4波長板55的厚度方向的延遲值即Rth(550)較佳為-120 nm~120 nm,更佳為-80 nm~80 nm。
1/4波長板55的厚度並無特別限定,就彎曲時可防止因膜的表背的尺寸變化的不同而引起的褶皺的方面而言,較佳為0.5 μm~10 μm,更佳為0.5 μm~5 μm,進而佳為0.5 μm~3 μm。再者,關於1/4波長板55的厚度,測定面內的任意5點的厚度,並將該些算術平均。
1/4波長板55較佳為包括液晶化合物硬化而成的層。關於液晶化合物的種類,雖無特別限定,但可使用與作為所述1/2波長板53的材料而列舉者相同的材料。其中,較佳為藉由聚合而將具有聚合性基的棒狀液晶化合物或具有聚合性基的圓盤狀液晶化合物固定所形成的層。該情況下,成為層後已不再需要顯示液晶性。
偏光層50所含的層中,除了偏光片51以外,液晶化合物硬化而成的層較佳為一層或兩層。於液晶化合物硬化而成的層包含三層以上的情況下,有可能產生褶皺的層的數量變多,因此認為於彎曲時容易產生褶皺。
接著劑層54中,作為接著劑例如可使用:包含藉由紫外線、可見光、電子射線、X射線之類的活性能量線的照射而硬化的硬化性化合物的活性能量線硬化性接著劑(較佳為紫外線硬化性接著劑);使聚乙烯醇系樹脂之類的接著劑成分溶解或分散於水中的水系接著劑。偏光片51中,藉由經由接著劑層54來積層1/2波長板53與1/4波長板55,可防止彎曲時產生褶皺。
作為活性能量線硬化性接著劑,就顯示良好的接著性而言,可較佳地使用含有陽離子聚合性的硬化性化合物及/或自由基聚合性的硬化性化合物的活性能量線硬化性接著劑組成物。活性能量線硬化性接著劑可更含有用於起始所述硬化性化合物的硬化反應的陽離子聚合起始劑及/或自由基聚合起始劑。
作為陽離子聚合性的硬化性化合物,例如可列舉環氧系化合物(分子內具有一個或兩個以上的環氧基的化合物)、氧雜環丁烷系化合物(分子內具有一個或兩個以上的氧雜環丁烷環的化合物)、或者該些的組合。作為自由基聚合性的硬化性化合物,例如可列舉(甲基)丙烯酸系化合物(分子內具有一個或兩個以上的(甲基)丙烯醯氧基的化合物)、具有自由基聚合性雙鍵的其他乙烯基系化合物、或者該些的組合。亦可併用陽離子聚合性的硬化性化合物與自由基聚合性的硬化性化合物。
活性能量線硬化性接著劑根據需要可含有陽離子聚合促進劑、離子捕捉劑、抗氧化劑、鏈轉移劑、黏著賦予劑、熱塑性樹脂、填充劑、流動調整劑、塑化劑、消泡劑、抗靜電劑、調平劑、溶劑等添加劑。
於使用活性能量線硬化性接著劑貼合1/2波長板53與1/4波長板55的情況下,在經由形成接著劑層54的活性能量線硬化性接著劑積層1/2波長板53與1/4波長板後,照射紫外線、可見光、電子射線、X射線之類的活性能量線,使接著劑層硬化。其中,較佳為紫外線,作為該情況下的光源,可使用低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵化物燈等。於使用水系接著劑的情況下,只要在經由水系接著劑積層1/2波長板53與1/4波長板55後,進行加熱乾燥即可。
接著劑層54的厚度較佳為0.5 μm~5 μm,更佳為0.5 μm~3 μm。
接著劑層54在溫度30℃下的儲存彈性係數較佳為600 MPa~4000 MPa,更佳為700 MPa~3500 MPa,進而佳為1000 MPa~3000 MPa,最佳為1500 MPa~3000 MPa。藉由利用顯示此種儲存彈性係數的硬的接著劑層54貼合1/2波長板53與1/4波長板55,可更容易防止於彎曲時相位差層產生褶皺。
於偏光片51中的接著劑層54在溫度30℃下的儲存彈性係數可藉由下述方法直接測定的情況下,接著劑層54在溫度30℃下的儲存彈性係數設為該測定值。另一方面,於無法直接測定的情況下,可視為與如下的儲存彈性係數相同的值,該儲存彈性係數是藉由下述方法,對以與接著劑層54的形成相同的條件(接著劑的種類、硬化條件)在剝離紙上形成接著層試驗片,並將該接著層試驗片自剝離紙剝離而得者進行測定而得。
接著劑層54或接著層試驗片的儲存彈性係數可藉由市售的動態黏彈性裝置進行測定,例如可藉由IT計測控制(股)製造的「DVA-220」(商品名)進行測定。
[觸控感測器層] 觸控感測器層70自視認側觀察位於最下層。圖3是表示觸控感測器層的結構的一例的剖面圖。圖3所示的觸控感測器層70自視認側起依序包括透明導電層71、分離層72、接著劑層73、及基材層74。
作為觸控感測器層70,只要是能夠檢出在前表面板10觸控的位置的感測器,且為具有透明導電層71的結構,則檢出方式不受限定,可列舉:電阻膜方式、靜電電容方式、光感測器方式、超音波方式、電磁感應耦合方式、表面聲波方式等的觸控感測器層。其中,就成本低、反應速度快、薄膜化的方面而言,較佳為使用靜電電容方式的觸控感測器層。就可提高耐衝擊性的觀點而言,觸控感測器層70較佳為以下結構,其包括:基材層74、以及設置於基材層74的接著劑層73側的表面上的透明導電層71。於在基材層74的表面上設置有透明導電層71的結構中,可為基材層74與透明導電層71相互接觸的結構(例如,藉由後述的第一方法所製造的觸控感測器層),亦可為基材層74與透明導電層71相互不接觸的結構(例如,藉由後述的第二方法所製造的觸控感測器層)。觸控感測器層70可在基材層74、透明導電層71之外包括接著層、分離層、保護層等。作為接著層,可列舉接著劑層、黏著劑層。觸控感測器層70的厚度可為1 μm~100 μm,可為5 μm~50 μm,可為10 μm~30 μm。若為此種範圍,則容易兼具光學積層體的耐彎曲性與耐衝擊性。
靜電電容方式的觸控感測器層的一例包括:基材層;設置於基材層的表面、用於位置檢出的透明導電層;以及觸控位置檢測電路。於設置有具有靜電電容方式的觸控感測器層的光學積層體的顯示裝置中,若觸控前表面板10的表面,則在被觸控的點,透明導電層經由人體的靜電電容而接地。觸控位置檢測電路檢測到透明導電層的接地,從而檢出被觸控的位置。藉由具有相互分離的多個透明導電層,能夠檢出更詳細的位置。
透明導電層可為包含氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)等金屬氧化物的透明導電層,亦可為包含鋁或銅、銀、金或者該些的合金等金屬的金屬層。
分離層可為形成於玻璃等基板上,用於將形成於分離層上的透明導電層與分離層一起自基板分離的層。分離層較佳為無機物層或有機物層。作為形成無機物層的材料,例如可列舉矽氧化物。作為形成有機物層的材料,例如可使用(甲基)丙烯酸系樹脂組成物、環氧系樹脂組成物、聚醯亞胺系樹脂組成物等。
觸控感測器層70可包括與透明導電層71接觸來保護導電層的保護層。保護層包含有機絕緣膜及無機絕緣膜中的至少一種,該些膜可藉由旋塗法、濺鍍法、蒸鍍法等形成。
觸控感測器層70例如可以如下方式製造。於第一方法中,首先經由接著層將基材層74積層至玻璃基板。於基材層74上形成藉由光微影術而圖案化的透明導電層71。藉由加熱而將玻璃基板與基材層74分離,獲得包含透明導電層71與基材層74的觸控感測器層70。
於第二方法中,首先於玻璃基板上形成分離層,並根據需要於分離層上形成保護層。於分離層(或保護層)上形成藉由光微影術而圖案化的透明導電層71。於透明導電層71上積層能夠剝離的保護膜,對透明導電層71至分離層進行轉印,並分離玻璃基板。經由接著層將基材層74與分離層貼合,並將能夠剝離的保護膜剝離,藉此獲得依序具有透明導電層71、分離層、接著層及基材層74的觸控感測器層70。再者,亦可不貼合於基材層74,而將包含透明導電層71與分離層的積層體用作觸控感測器層70。
作為觸控感測器層的基材層74,可列舉:三乙醯纖維素、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚烯烴、聚環烯烴、聚碳酸酯、聚醚碸、聚芳酯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚苯乙烯等樹脂膜。就容易構成具有所期望的韌性的基材層的觀點而言,較佳為使用聚對苯二甲酸乙二酯。
就容易構成具有優異的耐彎曲性的光學積層體的觀點而言,觸控感測器層的基材層74的厚度較佳為50 μm以下,進而佳為30 μm以下。觸控感測器層的基材層74的厚度例如為5 μm以上。
[光學積層體的製造方法] 本發明的光學積層體是藉由使用黏著劑層將前表面板、保護膜、偏光層與觸控感測器層結合而製造。作為結合各層的方法,只要於在其中一層的要結合的表面形成黏著劑層後積層另一層即可,或者亦可於在兩個層的要結合的表面分別形成黏著劑層後,使黏著劑層彼此重合。關於在層的要結合的表面形成黏著劑層的方法,可如上所述使用黏著劑組成物來形成,或者亦可藉由準備可獨立地處理的片狀黏著劑,並將其貼附於表面來形成。
光學積層體例如可配置於顯示面板的顯示面,構成顯示裝置。光學積層體特佳為應用於具有可撓性的顯示面板的顯示面的用途。包含本發明的光學積層體的顯示裝置具有優異的耐衝擊性。
[顯示裝置] 圖4是表示本發明的顯示裝置的結構的一例的剖面圖。顯示裝置200具有配置於其前表面(視認側)的光學積層體100及顯示面板80。光學積層體100及顯示面板80一般是使用黏著劑層或接著劑層(未圖示)而結合。顯示面板可構成為以視認側表面為內側而能夠折疊,亦可構成為以視認側表面為外側而能夠折疊,亦可構成為能夠捲繞。作為顯示面板的具體例,可列舉:液晶顯示元件、有機電致發光(electroluminescence,EL)顯示元件、無機EL顯示元件、電漿顯示元件、電場發射型顯示元件。
顯示裝置200可用作智慧型電話、輸入板等行動設備、電視機、數位相框(digital photo frame)、電子看板、測定器或儀表類、辦公用設備、醫療設備、電腦設備等。 [實施例]
以下,藉由實施例更詳細地說明本發明,但本發明並不限定於該些。本實施例中,調配物質的比例的單位「份」只要並無特別說明則為重量基準。
<製造例1> 前表面板的製作 以與日本專利特開2018-119141號公報的實施例4中記載的方法相同的方式,製作厚度50 μm的聚醯胺醯亞胺(polyamide imide,PAI)膜。
利用攪拌機,將多官能丙烯酸酯(美源特殊化學品(MIWON Specialty Chemical)公司製造的「米拉莫(MIRAMER)M340」(商品名))30份、分散於丙二醇單甲醚中的奈米矽溶膠(平均粒徑12 nm,固體成分40%)50份、乙酸乙酯17份、光聚合起始劑(汽巴(CIBA)公司製造的「豔佳固(Irgacure)184」(商品名))2.7份、氟系添加劑(信越化學工業(股)製造的「KY-1203」(商品名))0.3份混合,且使用聚丙烯(polypropylene,PP)材質的過濾器進行過濾,藉此製造硬塗層用組成物。
於PAI膜的單個表面塗佈硬塗層用組成物,並使溶劑乾燥,進行紫外線(ultraviolet,UV)硬化,藉此製作在PAI膜的單面上具有硬塗層的前表面板。所得的前表面板具有厚度60 μm及拉伸彈性係數6 GPa。
<製造例2> 圓偏光板的製作 準備平均聚合度約2,400、皂化度99.9莫耳%以上、厚度20 μm的聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)膜。將該PVA膜浸漬於30℃的純水中後,在30℃下浸漬於碘/碘化鉀/水的質量比為0.02/2/100的水溶液中進行碘染色(碘染色步驟)。將經過碘染色步驟的PVA膜在56.5℃下浸漬於碘化鉀/硼酸/水的質量比為12/5/100的水溶液中,進行硼酸處理(硼酸處理步驟)。利用8℃的純水清洗經過硼酸處理步驟的PVA膜後,在65℃下進行乾燥,獲得碘吸附配向於聚乙烯醇的偏光片。PVA膜的延伸於碘染色步驟及硼酸處理步驟中進行。PVA膜的總延伸倍率為5.3倍。所得的偏光片的厚度為7 μm。
將所得的偏光片與厚度13 μm的環烯烴聚合物(Cyclo Olefin Polymer,COP)膜(日本瑞翁(ZEON)(股)製造的「ZF-14」(商品名)、波長550 nm下的面內相位差值為1 nm)經由水系接著劑利用夾持輥貼合。一邊將所得的貼合物的每單位寬度的張力保持為430 N/m,一邊在60℃下乾燥2分鐘,獲得單面具有COP膜的直線偏光板。再者,作為水系接著劑,使用在水100份中添加羧基改質聚乙烯醇(可樂麗(Kuraray)(股)製造的「可樂麗波瓦爾(kuraray poval)KL318」(商品名))3份及水溶性聚醯胺環氧樹脂(田岡化學工業(股)製造的「蘇米雷斯樹脂(Sumirez Resin)650」(商品名,固體成分濃度30%的水溶液))1.5份而得者。
作為1/2波長板,使用包含液晶化合物硬化而成的層及配向膜的膜。1/2波長板的厚度為2 μm。作為1/4波長板,使用包含液晶化合物硬化而成的層及配向膜的膜。1/4波長板的厚度為1 μm。
使用紫外線硬化型接著劑,將1/2波長板與1/4波長板貼合。經由厚度為5 μm的(甲基)丙烯酸系黏著劑,將1/2波長板與1/4波長板的積層體貼合於直線偏光板,獲得圓偏光板。圓偏光板的厚度為30 μm。
<製造例3> 黏著劑的製造及黏著劑層的製作 〔黏著劑層A1〕 向設置了冷卻裝置以使氮氣回流、使溫度調節變得容易的500 ml的四頸(4-neck)反應器中,分別投入丙烯酸4-羥基丁酯(4-HBA)25份、丙烯酸2-乙基己酯(2-EHA)50份、丙烯酸甲酯(MA)15份、丙烯酸異冰片酯(IBOA)10份後,投入100份的乙酸乙酯(EAc)作為溶劑。為了除去氧而吹掃氮氣1小時,將混合物的溫度維持在60℃。在所述混合物變得均勻的階段,相對於所述混合物100份,投入0.07份的作為反應起始劑的偶氮雙異丁腈(AIBN)。反應約5小時,製造重量平均分子量約80萬的丙烯酸系共聚物1。
將丙烯酸系共聚物1的100質量份與交聯劑(東曹(股)製造的「克羅耐德(CORONATE)-L」(商品名))的0.5質量份混合,獲得黏著劑組成物。將該黏著劑組成物塗佈於塗佈有矽脫模劑的脫模膜上,在100℃下乾燥1分鐘,獲得黏著劑層A1。黏著劑層A1具有儲存彈性係數(G')0.3 MPa。再者,於後述實施例中,藉由調整黏著劑組成物的塗佈厚度來調整黏著劑層的厚度。
〔黏著劑層A2〕 使用丙烯酸丁酯(BA)來代替丙烯酸甲酯(MA),除此以外,以與丙烯酸系共聚物1相同的方式製造丙烯酸系共聚物2。進而,以與黏著劑層A1相同的方式獲得黏著劑層A2。黏著劑層A2具有儲存彈性係數(G')0.08 MPa。
〔黏著劑層A3〕 使用丙烯酸己酯(HA)來代替丙烯酸甲酯(MA),除此以外,以與丙烯酸系共聚物1相同的方式製造丙烯酸系共聚物3。進而,以與黏著劑層A1相同的方式獲得黏著劑層A3。黏著劑層A3具有儲存彈性係數(G')0.02 MPa。
<製造例3> 光學積層體的製作 〔保護膜的準備〕 準備厚度80 μm的聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)膜(SKC公司製造的「SH82」(商品名))作為保護膜。該PET膜的拉伸彈性係數在機械軸向為5 GPa,在橫向寬度方向為2 GPa。
〔觸控感測器面板的準備〕 準備自視認側起依序積層有為ITO的透明導電層、為丙烯酸系樹脂的分離層、接著劑層、及為COP膜的基材層的觸控感測器面板。透明導電層、分離層及接著劑層的厚度的合計為7 μm。基材層的厚度為13 μm。
〔光學積層體的製作〕 對前表面板的PAI膜側表面、保護膜的表面及背面、圓偏光板的表面及背面、以及觸控感測器面板的透明導電層側表面實施電暈處理。電暈處理於頻率:20 kHz/電壓:8.6 kV/功率:2.5 kW/速度:6 m/分鐘的條件下進行。參照圖1,以自視認側起,依序為前表面板10、第三黏著劑層20、保護膜30、第二黏著劑層40、偏光層50、第一黏著劑層60及觸控感測器層70的方式積層各層,使用輥接合機進行貼合,利用高壓釜進行固化,獲得光學積層體。
<層的厚度的測定方法> 使用接觸式膜厚測定裝置(尼康(Nikon)(股)製造的「MS-5C」(商品名))測定各層的厚度。其中,對於偏光片及配向膜,使用雷射顯微鏡(奧林巴斯(Olympus)(股)製造的「OLS3000」(商品名))進行測定。
<儲存彈性系數(G')> 以成為150 μm的方式重疊黏著劑層,製作樣品。使用流變儀(安東帕(Anton Paar)公司製造的「MCR-301」(商品名))測定儲存彈性係數(G')。測定條件設為溫度25℃、應力1%及頻率1 Hz。
<拉伸彈性系數> 使用超級切割器自構件切出長邊110 mm×短邊10 mm的長方形小片。繼而,利用拉伸試驗機(島津製作所製造的自動測圖儀(Autograph)「AG-Xplus」(商品名))的上下夾具,以夾具的間隔為5 cm的方式夾住所述測定用樣品的長邊方向兩端,在溫度23℃、相對濕度55%的環境下,以拉伸速度4 mm/分鐘沿測定用樣品的長度方向拉伸測定用樣品,根據所得的應力-應變曲線中的20 MPa~40 MPa間的直線的傾斜度,算出溫度23℃、相對濕度55%下的拉伸彈性系數(MPa)。此時,作為用於算出應力的厚度,使用如上所述測定的層的厚度值。
<光學積層體的性能評價> 〔耐衝擊性試驗〕 使用超級切割器自光學積層體切出長邊150 mm×短邊70 mm的長方形大小的小片。在小片的觸控感測器層側設置黏著劑層,貼合於亞克力板。並且,將該小片置於23℃、相對濕度55%的環境,將評價用筆保持為筆尖位於距小片的前表面板的最表面10 cm的高度且筆尖向下,使評價用筆自該位置落下。
在小片的前表面板上,對觸控感測器層的透明導電層的圖案中橋的位置做標記,使評價用筆以筆尖接觸標記的方式落下。作為評價用筆,使用質量為5.6 g、筆尖的直徑為0.75 mm的筆。對於評價用筆落下後的小片,進行目視觀察及觸控感測器層功能的確認,依照以下基準進行評價。
◎(優):無裂紋。維持觸控感測器層功能。 〇(良):有裂紋。維持觸控感測器層功能。 ×(不可):有裂紋。無觸控感測器層功能。
〔耐衝擊性指數A的算出〕 依照式(1)算出耐衝擊性指數A。
〔內側彎折彎曲性試驗〕 彎曲性試驗在溫度25℃下進行。將各實施例及比較例中所得的光學積層體以平坦的狀態(不彎曲的狀態)設置於彎曲試驗機(柯瓦科技(Covotech)公司製造的「CFT-720C」(商品名)),以前表面板側為內側的方式,且以相向的前表面板間的距離為4.0 mm的方式(彎曲半徑2 mm),使光學積層體彎曲180°。然後,回到原來的平坦狀態。將進行了一次一系列操作時計數為彎曲次數一次,反覆進行該彎曲操作。彎曲速度設為60 rpm。記錄在藉由彎曲操作而彎曲的區域中產生裂紋或黏著劑層的浮起時的彎曲次數作為極限彎曲次數。依照以下基準來對極限彎曲次數進行評價。
◎(優):極限彎曲次數為10萬次以上、 〇(良):極限彎曲次數為5萬次以上且未滿10萬次、 △(不良):極限彎曲次數為1萬次以上且未滿5萬次、 ×(不可):極限彎曲次數未滿1萬次。
〔外側彎折彎曲性試驗〕 將各實施例及比較例中所得的光學積層體以平坦的狀態(不彎曲的狀態)設置於彎曲試驗機(柯瓦科技(Covotech)公司製造的「CFT-720C」(商品名)),以前表面板側為外側的方式彎曲,除此以外,以與內側彎折彎曲性試驗相同的方式記錄極限彎曲次數,進行評價。
<實施例1> 將黏著劑層A3(厚度50 μm、G'=0.02 MPa)用於第三黏著劑層20,將黏著劑層A3(厚度50 μm、G'=0.02 MPa)用於第二黏著劑層40,將黏著劑層A3(厚度50 μm、G'=0.02 MPa)用於第一黏著劑層60,獲得光學積層體。對所得的光學積層體算出耐衝擊性指數A,進行耐衝擊性試驗及彎曲性試驗。將結果示於表1中。
<實施例2> 將黏著劑層A3(厚度25 μm、G'=0.02 MPa)用於第三黏著劑層20,將黏著劑層A3(厚度25 μm、G'=0.02 MPa)用於第二黏著劑層40,將黏著劑層A3(厚度50 μm、G'=0.02 MPa)用於第一黏著劑層60,獲得光學積層體。對所得的光學積層體算出耐衝擊性指數A,進行耐衝擊性試驗及彎曲性試驗。將結果示於表1中。
<實施例3> 將黏著劑層A3(厚度25 μm、G'=0.02 MPa)用於第三黏著劑層20,將黏著劑層A3(厚度25 μm、G'=0.02 MPa)用於第二黏著劑層40,將黏著劑層A3(厚度25 μm、G'=0.02 MPa)用於第一黏著劑層60,獲得光學積層體。對所得的光學積層體算出耐衝擊性指數A,進行耐衝擊性試驗及彎曲性試驗。將結果示於表1中。
<實施例4> 將黏著劑層A3(厚度10 μm、G'=0.02 MPa)用於第三黏著劑層20,將黏著劑層A2(厚度25 μm、G'=0.08 MPa)用於第二黏著劑層40,將黏著劑層A2(厚度25 μm、G'=0.08 MPa)用於第一黏著劑層60,獲得光學積層體。對所得的光學積層體算出耐衝擊性指數A,進行耐衝擊性試驗及彎曲性試驗。將結果示於表1中。
<實施例5> 將黏著劑層A1(厚度10 μm、G'=0.3 MPa)用於第三黏著劑層20,將黏著劑層A2(厚度25 μm、G'=0.08 MPa)用於第二黏著劑層40,將黏著劑層A1(厚度50 μm、G'=0.3 MPa)用於第一黏著劑層60,獲得光學積層體。對所得的光學積層體算出耐衝擊性指數A,進行耐衝擊性試驗及彎曲性試驗。將結果示於表1中。
<實施例6> 將黏著劑層A3(厚度10 μm、G'=0.02 MPa)用於第三黏著劑層20,將黏著劑層A1(厚度25 μm、G'=0.3 MPa)用於第二黏著劑層40,將黏著劑層A1(厚度50 μm、G'=0.3 MPa)用於第一黏著劑層60,獲得光學積層體。對所得的光學積層體算出耐衝擊性指數A,進行耐衝擊性試驗及彎曲性試驗。將結果示於表1中。
<比較例1> 將黏著劑層A1(厚度10 μm、G'=0.3 MPa)用於第三黏著劑層20,將黏著劑層A1(厚度10 μm、G'=0.3 MPa)用於第二黏著劑層40,將黏著劑層A1(厚度50 μm、G'=0.3 MPa)用於第一黏著劑層60,獲得光學積層體。對所得的光學積層體算出耐衝擊性指數A,進行耐衝擊性試驗及彎曲性試驗。將結果示於表2中。
<比較例2> 將黏著劑層A1(厚度25 μm、G'=0.3 MPa)用於第三黏著劑層20,將黏著劑層A1(厚度25 μm、G'=0.3 MPa)用於第二黏著劑層40,將黏著劑層A1(厚度25 μm、G'=0.3 MPa)用於第一黏著劑層60,獲得光學積層體。對所得的光學積層體算出耐衝擊性指數A,進行耐衝擊性試驗及彎曲性試驗。將結果示於表2中。
<比較例3> 將黏著劑層A1(厚度10 μm、G'=0.3 MPa)用於第三黏著劑層20,將黏著劑層A1(厚度10 μm、G'=0.3 MPa)用於第二黏著劑層40,將黏著劑層A1(厚度10 μm、G'=0.3 MPa)用於第一黏著劑層60,獲得光學積層體。對所得的光學積層體算出耐衝擊性指數A,進行耐衝擊性試驗及彎曲性試驗。將結果示於表2中。
[表1]
    實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6
第三黏著 劑層 厚度(μm) 50 25 25 10 10 10
G'(MPa) 0.02 0.02 0.02 0.02 0.3 0.02
a3 4.2 7.4 6.4 16 18.5 18.5
第二黏著 劑層 厚度(μm) 50 25 25 25 25 25
G'(MPa) 0.02 0.02 0.02 0.08 0.08 0.3
a2 1.6 3.2 2.2 2.2 3.2 3.2
第一黏著 劑層 厚度(μm) 50 50 25 25 50 50
G'(MPa) 0.02 0.02 0.02 0.08 0.3 0.3
a1 1 1 1 1 1 1
耐衝擊性指數A 4658 3060 2013 486 266 220
耐衝擊性試驗結果
內側彎折彎曲性試驗結果
外側彎折彎曲性試驗結果
[表2]
    比較例1 比較例2 比較例3
第三黏著 劑層 厚度(μm) 10 25 10
G'(MPa) 0.3 0.3 0.3
a3 17 6.4 13
第二黏著 劑層 厚度(μm) 10 25 10
G'(MPa) 0.3 0.3 0.3
a2 8 2.2 4
第一黏著 劑層 厚度(μm) 50 25 10
G'(MPa) 0.3 0.3 0.3
a1 1 1 1
耐衝擊性指數A 173 134 44
耐衝擊性試驗結果 × × ×
內側彎折彎曲性試驗結果
外側彎折彎曲性試驗結果 × ×
具有200以上的耐衝擊性指數A的實施例的積層體於耐衝擊性試驗、內側彎折彎曲性試驗及外側彎折彎曲性試驗中均顯示出優異的性能。與此相對,耐衝擊性指數A不足200的比較例的積層體於耐衝擊性試驗、內側彎折彎曲性試驗及外側彎折彎曲性試驗中任一性能差。
10:前表面板 20:第三黏著劑層 30:保護膜 40:第二黏著劑層 50:偏光層 51:偏光片 52:黏著劑層 53:1/2波長板 54:接著劑層 55:1/4波長板 60:第一黏著劑層 70:觸控感測器層 71:透明導電層 72:分離層 73:接著劑層 74:基材層 80:顯示面板 100:光學積層體 200:顯示裝置
圖1是表示本發明的光學積層體的結構的一例的剖面圖。 圖2是表示本發明的光學積層體中使用的偏光層的結構的一例的剖面圖。 圖3是表示本發明的光學積層體中使用的觸控感測器層的結構的一例的剖面圖。 圖4是表示本發明的顯示裝置的結構的一例的剖面圖。
10:前表面板
20:第三黏著劑層
30:保護膜
40:第二黏著劑層
50:偏光層
60:第一黏著劑層
70:觸控感測器層
100:光學積層體

Claims (8)

  1. 一種光學積層體,自視認側起依序包括:前表面板、第三黏著劑層、保護膜、第二黏著劑層、偏光層、第一黏著劑層、及觸控感測器層,且 具有200以上的耐衝擊性指數A, 所述耐衝擊性指數A由式(1)所表示:
    Figure 03_image001
    式中,tn 表示自觸控感測器層起第n個黏著劑層的厚度,單位為μm,G'n 表示自觸控感測器層起第n個黏著劑層在溫度25℃下的儲存彈性係數,單位為MPa,an 表示自觸控感測器層上表面至第n個黏著劑層下表面的距離除以tn 所得的值,所述距離的單位為μm。
  2. 如請求項1所述的光學積層體,其具有2000以上的耐衝擊性指數A。
  3. 如請求項1或請求項2所述的光學積層體,其中第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層具有3 μm~100 μm的厚度。
  4. 如請求項1至請求項3中任一項所述的光學積層體,其中第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層在溫度25℃下的儲存彈性係數為0.005 MPa~1.0 MPa。
  5. 如請求項1至請求項4中任一項所述的光學積層體,其中第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層包含以(甲基)丙烯酸系樹脂為基礎聚合物的黏著劑組成物。
  6. 如請求項5所述的光學積層體,其中第一黏著劑層、第二黏著劑層及第三黏著劑層更含有交聯劑。
  7. 如請求項1至請求項6中任一項所述的光學積層體,其適用於顯示面板的顯示面。
  8. 一種顯示裝置,包括:顯示面板;以及如請求項1至請求項7中任一項所述的光學積層體,所述光學積層體適用於顯示面板的顯示面。
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