TW202120605A - 樹脂層、光學膜及影像顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
根據本發明之一態樣,提供一種樹脂層10,其係用於影像顯示裝置者,樹脂層10於25℃、500 Hz以上且1000 Hz以下之頻率範圍之剪切儲存彈性模數G'為30 MPa以上且200 MPa以下,樹脂層10之玻璃轉移溫度為50℃以上。
Description
本發明係關於一種樹脂層、光學膜及影像顯示裝置。
先前,已知有智慧型手機、平板端末等影像顯示裝置,而目前正在開發可摺疊之影像顯示裝置。通常情況下,智慧型手機、平板端末等由覆蓋玻璃所覆蓋,雖然玻璃通常硬度優異,但難以彎曲,因此將覆蓋玻璃用於影像顯示裝置時,若要摺疊則破裂之疑慮較高。因此,正在研究於可摺疊之影像顯示裝置中使用由樹脂構成之光學膜來代替覆蓋玻璃(例如,參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2016-125063號公報
[發明所欲解決之課題]
此種可摺疊之影像顯示裝置中所使用之光學膜由於存在對光學膜之表面施加衝擊之情況,故要求具有耐衝擊性。此處,於對光學膜之表面施加衝擊時,有光學膜之表面凹陷的情況。因此,目前要求於對光學膜之表面施加衝擊時會抑制膜之表面凹陷之耐衝擊性。
然而,現狀是光學膜無法獲得於對光學膜之表面施加衝擊時抑制膜之表面凹陷之耐衝擊性。
又,對於影像顯示裝置,需要考慮於各種環境下使用。具體而言,例如不僅需要考慮於室溫(例如23℃)環境下使用,還需要考慮於低溫(例如-40℃)環境下使用。因此,對於影像顯示裝置中使用之光學膜,亦不僅需要考慮於室溫環境下使用,還需要考慮於低溫環境下使用。
然而,即便是於室溫環境下之摺疊試驗中不會產生破裂之光學膜,若於低溫環境下進行摺疊試驗,則柔軟性亦會受損,因此有產生破裂之虞。
本發明係為了解決上述問題而完成者。即,其目的在於提供一種樹脂層、具備其之光學膜及影像顯示裝置,該樹脂層具有良好之耐衝擊性,且不僅於室溫環境下具有良好之摺疊性,而且於低溫環境下亦具有良好之摺疊性。
[解決課題之技術手段]
本發明包含以下發明。
[1]一種樹脂層,其係用於影像顯示裝置者,上述樹脂層於25℃、500 Hz以上且1000 Hz以下之頻率範圍之剪切儲存彈性模數G'為30 MPa以上且200 MPa以下,上述樹脂層之玻璃轉移溫度為50℃以上。
[2]如上述[1]中記載之樹脂層,其中,膜厚為20 μm以上且150 μm以下。
[3]一種光學膜,其係可摺疊之積層構造之光學膜,至少具備如上述[1]或[2]中記載之樹脂層。
[4]如上述[3]中記載之光學膜,其進而具備設置於上述樹脂層之一面側之功能層。
[5]如上述[3]或[4]中記載之光學膜,其進而具備設置於上述樹脂層之一面側之樹脂基材。
[6]如上述[3]至[5]中任一項中記載之光學膜,其中,於上述光學膜中,於以上述光學膜之對向之邊部之間隔為10 mm之方式在23℃之環境下反覆進行10萬次180°摺疊試驗之情形時,未產生破裂或斷裂。
[7]如上述[6]中記載之光學膜,其中,於上述光學膜中,於以上述光學膜之對向之邊部之間隔為10 mm之方式在-40℃之環境下反覆進行10萬次180°摺疊試驗之情形時,未產生破裂或斷裂。
[8]一種影像顯示裝置,其具備:顯示元件;及較上述顯示元件配置於觀察者側之上述[1]或[2]中記載之樹脂層、或上述[3]至[7]中任一項中記載之光學膜。
[9]如上述[8]中記載之影像顯示裝置,其中,上述顯示元件為有機發光二極體元件。
[發明之效果]
根據本發明,可提供一種樹脂層、具備其之光學膜及影像顯示裝置,該樹脂層具有良好之耐衝擊性,且不僅於室溫環境下具有良好之摺疊性,而且於低溫環境下亦具有良好之摺疊性。
以下,參照附圖對本發明之實施方式之樹脂層、光學膜及影像顯示裝置進行說明。於本說明書中,「膜」、「片」等用語只是稱呼不同,相互並無區別。因此,例如,「膜」這一用語之使用含義亦包括被稱為片之構件。圖1係本實施方式之樹脂層之概略構成圖,圖2係測定剪切儲存彈性模數G'及玻璃轉移溫度Tg時使用之固體剪切用夾具之概略構成圖,圖3係本實施方式之光學膜之概略構成圖,圖4(A)~圖4(C)係模式性地表示連續摺疊試驗之情況之圖,圖5係本實施方式之另一光學膜之概略構成圖。
<<<樹脂層>>>
圖1所示之樹脂層10用於影像顯示裝置。本說明書中之「樹脂層」係指包含樹脂之單層構造之層。樹脂層10係由具有透光性之樹脂所構成、且具有衝擊吸收性之層。樹脂層10可單獨用於樹脂層10,亦可組合至樹脂層10上積層有下述功能層31之光學膜30、及具備下述樹脂基材51之光學膜50中使用。又,亦可於樹脂層10貼附脫模膜。
於樹脂層10中,25℃、500 Hz以上且1000 Hz以下之頻率範圍之剪切儲存彈性模數G'為30 MPa以上且200 MPa以下。若樹脂層10之剪切儲存彈性模數G'為30 MPa以上,則對樹脂層10之表面施加衝擊時可抑制樹脂層10之表面之變形,並且可抑制樹脂層10之硬度降低。又,若樹脂層10之剪切儲存彈性模數G'為200 MPa以下,則於室溫下摺疊樹脂層10之情形時,樹脂層10不易破裂。就進一步抑制對樹脂層10之表面施加衝擊時之樹脂層10之表面之變形、及進一步抑制樹脂層10之硬度降低之觀點而言,樹脂層10之上述剪切儲存彈性模數G'之下限較佳為40 MPa以上、50 MPa以上、或80 MPa以上。樹脂層10之上述剪切儲存彈性模數G'之上限較佳為190 MPa以下、180 MPa以下、或150 MPa以下。
剪切儲存彈性模數G'可藉由動態黏彈性測定裝置(DMA)測定。於藉由動態黏彈性測定裝置(DMA)測定樹脂層10之剪切儲存彈性模數G'時,首先,將樹脂層10沖裁成10 mm×5 mm之長方形狀,獲得樣品S1(參照圖2)。繼而,準備2塊該樣品S1,安裝於作為動態黏彈性測定裝置(例如,產品名「Rheogel-E4000」,UBM股份有限公司製造)之選項之固體剪切用夾具。具體而言,如圖2所示,固體剪切用夾具20具備厚1 mm之1塊金屬製固體剪切板21(中板)、及配置於該固體剪切板21之兩側之2個L型配件22(外板),於固體剪切板21與一L型配件22之間夾著一樣品S,且於固體剪切板21與另一L型配件22之間夾著另一樣品S1。繼而,以螺釘23將L型配件22間擰緊,固定樣品S1。繼而,於動態黏彈性測定裝置(產品名「Rheogel-E4000」,UBM股份有限公司製造)上安裝由上部夾頭及下部夾頭所構成之拉伸試驗用夾頭後,於上部夾頭與下部夾頭之間以夾頭間距離20 mm安裝固體剪切用夾具。夾頭間距離為上部夾頭與下部夾頭之間之距離。繼而,使設定溫度為25℃,以2℃/min進行升溫。於此狀態下,一面固定固體剪切板21,並對2個L型配件22施加應變量1%且頻率500 Hz以上且1000 Hz以下之範圍之縱向振動,一面進行25℃之固體之動態黏彈性測定,測定樹脂層10之剪切儲存彈性模數G'。此處,樹脂層10於500 Hz以上且1000 Hz以下之頻率範圍之剪切儲存彈性模數G'係如下所得之值,即,對L型配件22分別施加頻率500 Hz、750 Hz、950 Hz之縱向振動,於各頻率下測定樹脂層10之剪切儲存彈性模數G',求出該等剪切儲存彈性模數G'之算術平均值,進而,重複3次該測定,對分別獲得之3個算術平均值進一步進行算術平均所得之值。再者,於上述內容中,設為500 Hz以上且1000 Hz以下之頻率範圍之原因在於,該頻率範圍之頻率係使物體自數十厘米之高度自由掉落時,樹脂層10之表面發生數微米至數十微米之變形之頻率。
樹脂層10之玻璃轉移溫度Tg為50℃以上。若樹脂層10之玻璃轉移溫度Tg為50℃以上,則即便於室溫(例如23℃)及低溫(例如-40℃)下,樹脂層10之狀態亦不會變化,因此可維持良好之摺疊性。樹脂層10之玻璃轉移溫度Tg之下限亦可為53℃以上、55℃以上、或60℃以上。又,就擔保耐衝擊性之觀點而言,樹脂層10之玻璃轉移溫度Tg之上限亦可為90℃以下。
玻璃轉移溫度Tg可藉由動態黏彈性測定裝置(DMA)測定。於藉由動態黏彈性測定裝置(DMA)測定樹脂層10之玻璃轉移溫度Tg時,首先,將樹脂層10沖裁成10 mm×5 mm之長方形狀,獲得樣品S1。繼而,準備2塊該樣品,與剪切儲存彈性模數G'同樣地安裝於作為動態黏彈性測定裝置(例如,產品名「Rheogel-E4000」,UBM股份有限公司製造)之選項之固體剪切用夾具。繼而,使設定溫度為-50℃,以2℃/min進行升溫。於此狀態下,一面固定固體剪切板,並對2個L型配件22施加應變量1%且頻率500 Hz以上且1000 Hz以下之範圍之縱向振動,一面每0.5℃進行固體之動態黏彈性測定,測定樹脂層10之剪切損耗正切tanδ(剪切損失彈性模數G''/剪切儲存彈性模數G')。繼而,求出剪切損耗正切tanδ之峰值,將檢測出該峰值之溫度設為玻璃轉移溫度Tg。重複3次該測定,將對分別獲得之3個算術平均值進一步進行算術平均所得之值設為玻璃轉移溫度Tg。
再者,於測定如下所述在樹脂層10積層有功能層31之光學膜30之剪切儲存彈性模數G'及玻璃轉移溫度Tg之情形時,當樹脂層10較功能層31更柔軟時,光學膜30之剪切儲存彈性模數G'及玻璃轉移溫度Tg可視作樹脂層10之剪切儲存彈性模數G'及玻璃轉移溫度Tg。樹脂層10是否較功能層31柔軟係根據下述位移量來判斷。
於樹脂層10之一面經由黏著層或接著層設置有偏光板等其他膜之情形時,將其他膜與黏著層或接著層一併剝離後,進行剪切儲存彈性模數G'及玻璃轉移溫度之測定。其他膜之剝離例如能以如下方式進行。首先,藉由乾燥機對在樹脂層10經由黏著層或接著層附有其他膜之積層體進行加熱,將切刀之刀尖放入認為是樹脂層10與其他膜之界面之部位,慢慢剝離。藉由反覆此種加熱與剝離,可剝離黏著層或接著層及其他膜。再者,即便存在此種剝離步驟,亦不會對該等測定造成較大之影響。
樹脂層10之膜厚較佳為20 μm以上且150 μm以下。若樹脂層10之膜厚為20 μm以上,則可獲得優異之耐衝擊性,又,若樹脂層10之膜厚為150 μm以下,則於10萬次反覆摺疊試驗中,樹脂層10不易斷裂,發揮優異之性能。樹脂層10之膜厚之下限更佳為40 μm以上、或50 μm以上,就謀求薄型化並且使加工性變得良好之觀點而言,樹脂層10之膜厚之上限更佳為120 μm以下、100 μm以下、80 μm以下或60 μm以下。
使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)拍攝樹脂層10之截面,於該截面之圖像中測定10處樹脂層10之膜厚,將該10處之膜厚之算術平均值設為樹脂層10之膜厚。
以下記載具體之截面照片之拍攝方法。首先,製作將切成1 mm×10 mm之尺寸之樹脂層以包埋樹脂包埋而成之塊體,藉由一般之切片製作方法自該塊體切取無孔等之均勻之厚70 nm以上且100 nm以下之切片。切片之製作例如可使用Leica Microsystems股份有限公司製造之超薄切片機EM UC7等。繼而,將該無孔等之均勻之切片作為測定樣品。其後,使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)拍攝測定樣品之截面照片。作為掃描穿透式電子顯微鏡(STEM),可列舉日立高新技術股份有限公司製造之S-4800。使用上述S-4800拍攝截面照片時,將檢測器設定為「TE」、將加速電壓設定為「30 kV」、將發射電流設定為「10 μA」而進行截面觀察。關於倍率,一面調節焦距觀察是否能區分各層之對比度及明度,一面以100倍~10萬倍、較佳為1000倍~5萬倍、進而較佳為5000倍~1萬倍進行適當調節。再者,於使用上述S-4800拍攝截面照片時,亦可進而將射束監測器光圈設定為「3」,將物鏡光圈設定為「3」,又,將W.D.設定為「8 mm」。於測定樹脂層之膜厚時,重要的是於進行截面觀察時,能夠儘可能明確地觀察到樹脂層與其他層(例如,包埋樹脂)之界面對比度。假如因對比度不足而難以觀察到該界面之情形時,若實施四氧化鋨、四氧化釕、磷鎢酸等染色處理,則容易觀察到有機層間之界面,因此亦可進行染色處理。又,存在界面之對比度為高倍率時不易識別之情況。於此情形時,亦同時觀察低倍率。例如,以2000倍與1萬倍、或5000倍與2萬倍等高低2個倍率進行觀察,在兩個倍率下求出上述算術平均值,進而將其平均值作為樹脂層之膜厚。
作為構成樹脂層10之樹脂,只要係上述剪切儲存彈性模數G'及玻璃轉移溫度Tg滿足上述範圍之樹脂,則無特別限定。作為此種樹脂,可列舉游離輻射硬化性化合物(游離輻射聚合性化合物)之硬化物(聚合物)等。作為本說明書中之游離輻射,可列舉可見光線、紫外線、X射線、電子束、α射線、β射線、及γ射線。作為游離輻射硬化性化合物之硬化物,可列舉胺酯系樹脂或聚矽氧系樹脂等。
(胺酯系樹脂)
胺酯系樹脂係具有胺酯鍵之樹脂。作為胺酯系樹脂,可列舉游離輻射硬化性胺酯系樹脂組成物之硬化物及熱固性胺酯系樹脂組成物之硬化物等。其中,就獲得高硬度、硬化速度亦快且量產性優異之觀點而言,較佳為游離輻射硬化性胺酯系樹脂組成物之硬化物。
游離輻射硬化性胺酯系樹脂組成物包含(甲基)丙烯酸胺酯,熱固性胺酯系樹脂組成物包含多元醇化合物、及異氰酸酯化合物。(甲基)丙烯酸胺酯、多元醇化合物、及異氰酸酯化合物可為單體、低聚物、及預聚物中之任一者。
(甲基)丙烯酸胺酯中之(甲基)丙烯醯基數(官能基數)較佳為2以上且4以下。若(甲基)丙烯酸胺酯中之(甲基)丙烯醯基數未達2,則有鉛筆硬度變低之虞,又,若超過4,則有硬化收縮變大、樹脂層捲曲、以及彎折時在樹脂層產生裂痕之虞。(甲基)丙烯酸胺酯中之(甲基)丙烯醯基數之上限更佳為3以下。再者,「(甲基)丙烯酸酯」之含義包含「丙烯酸酯」及「甲基丙烯酸酯」兩者,又,「(甲基)丙烯醯基」之含義包含「丙烯醯基」及「甲基丙烯醯基」兩者。
(甲基)丙烯酸胺酯之重量平均分子量較佳為1500以上且20000以下。若(甲基)丙烯酸胺酯之重量平均分子量未達1500,則有耐衝擊性降低之虞,又,若超過20000,則有游離輻射硬化性胺酯系樹脂組成物之黏度上升、塗佈性惡化之虞。(甲基)丙烯酸胺酯之重量平均分子量之下限更佳為2000以上,上限更佳為15000以下。
又,作為具有來自(甲基)丙烯酸胺酯之結構之重複單位,例如可列舉下述通式(1)、(2)、(3)或(4)所示之結構等。
上述通式(1)中,R1
表示支鏈狀烷基,R2
表示支鏈狀烷基或飽和環狀脂肪族基,R3
表示氫原子或甲基,R4
表示氫原子、甲基或乙基,m表示0以上之整數,x表示0~3之整數。
再者,構成樹脂層10之樹脂由何種結構之高分子鏈(重複單位)形成例如可藉由利用熱分解氣相層析質譜分析法(GC-MS)及傅立葉變換紅外光譜法(FT-IR)分析樹脂層10來判斷。尤其,熱分解GC-MS可偵測樹脂層10中包含之單體單元作為單體成分,故而有用。
樹脂層10除樹脂以外,亦可包含紫外線吸收劑、分光穿透率調整劑、防污劑、無機粒子及/或有機粒子等。
<<<光學膜>>>
圖3所示之光學膜30係積層構造之膜,至少具備樹脂層10。光學膜30具備樹脂層10、及設置於樹脂層10之一面之功能層31。本說明書中之「功能層」係指發揮某種功能之層。功能層31為單層構造,但亦可為2層以上之多層構造。
於光學膜30中,25℃、500 Hz以上且1000 Hz以下之頻率範圍之剪切儲存彈性模數G'為30 MPa以上且200 MPa以下。若光學膜30之剪切儲存彈性模數G'為30 MPa以上,則於對光學膜30之表面30A施加衝擊時,可抑制光學膜30之表面30A之變形,並且可抑制光學膜30之硬度降低。又,若光學膜30之剪切儲存彈性模數G'為200 MPa以下,則於常溫下摺疊時,光學膜30不易破裂。就進一步抑制對光學膜30之表面施加衝擊時之光學膜30之表面30A之變形、及進一步抑制光學膜30之硬度降低之觀點而言,光學膜30之上述剪切儲存彈性模數G'之下限較佳為40 MPa以上、50 MPa以上、或80 MPa以上。就進一步抑制摺疊時之破裂之觀點而言,光學膜30之上述剪切儲存彈性模數G'之上限較佳為190 MPa以下、180 MPa以下、或170 MPa以下。光學膜30之剪切儲存彈性模數之測定可藉由與樹脂層10之剪切儲存彈性模數G'之測定相同之方法進行。
光學膜30可摺疊。具體而言,於溫度23±5℃(例如,溫度23℃)及相對濕度30%以上且70%以下之環境下及溫度-40℃±5℃(例如,溫度-40℃)之環境下,分別對光學膜30反覆進行10萬次、20萬次、50萬次、或100萬次以下說明之摺疊試驗(連續摺疊試驗),此時較佳為光學膜30均未產生破裂或斷裂。於對光學膜30反覆進行10萬次連續摺疊試驗之情形時,若光學膜30產生破裂或斷裂等,則光學膜30之摺疊性不充分。再者,將上述連續摺疊試驗之摺疊次數設為10萬次進行評估之理由如下。例如,假定將光學膜組裝至可摺疊之智慧型手機,則進行摺疊之頻率(打開關閉之頻率)會非常高。因此,於將上述連續摺疊試驗之摺疊次數設為例如1萬次或5萬次之評估中,有無法進行實用之水準下之評估之虞。具體而言,例如,假定經常使用智慧型手機之人,則僅於早上之電車及公交等通勤時,就會有5次~10次打開關閉智慧型手機,因此假定1日至少打開關閉30次智慧型手機。因此,假定1日打開關閉30次智慧型手機,摺疊次數為1萬次之連續摺疊試驗成為30次×365日=10950次,故為假定使用1年之試驗。即,即便摺疊次數為1萬次之連續摺疊試驗之結果良好,經過1年後,亦有光學膜產生破裂或斷裂之虞。因此,連續摺疊試驗之摺疊次數為1萬次之評估僅可確認無法用作製品之水準,可使用但不充分者亦良好,無法進行評估。因此,為了評估是否為實用之水準,需要將上述連續摺疊試驗之摺疊次數設為至少10萬次進行評估。連續摺疊試驗能以表面30A為外側之方式摺疊光學膜30來進行,亦能以表面30A為內側之方式摺疊光學膜30來進行,於任一情形時,較佳為光學膜30不產生破裂或斷裂。
連續摺疊試驗以如下方式進行。如圖4(A)所示,於連續摺疊試驗中,首先,自光學膜30切取30 mm×100 mm之尺寸之樣品S2。再者,於無法自光學膜30切取30 mm×100 mm之尺寸之樣品S2之情形時,例如亦可將樣品S2切成10 mm×100 mm之尺寸。繼而,將切取之樣品S2之邊部S2a、及與邊部S2a對向之邊部S2b以平行配置之摺疊耐久試驗機(例如,產品名「U字伸縮試驗機DLDMLH-FS」,Yuasa System股份有限公司製造,IEC62715-6-1標準)之固定部40、45分別固定。固定部40、45之固定藉由在樣品S2之長度方向上保持單側約10 mm之樣品S2之部分而進行。但於樣品S2較上述尺寸更小之情形時,若樣品S2之該固定所需之部分為約20 mm,則可藉由以膠帶貼附於固定部40、45而測定。又,如圖4(A)所示,固定部40可沿水平方向滑動移動。再者,若為上述裝置,則較佳為與習知之將樣品捲繞於桿之方法等不同,可使樣品不產生張力或摩擦而進行對彎曲負載之耐久評估。
繼而,如圖4(B)所示,使固定部40以接近固定部45之方式移動,藉此,以摺疊樣品S2之中央部之方式使其變形,進而,如圖4(C)所示,使固定部40移動至由樣品S2之固定部40、45固定之對向之2個邊部S2a、S2b之間隔Φ成為10 mm之位置後,使固定部40向相反方向移動而消除光學膜30之變形。
藉由如圖4(A)~(C)所示地使固定部40移動,可將樣品S2之中央部180°摺疊。又,於使樣品S2之彎曲部S2c不自固定部40、45之下端伸出、且在以下之條件下進行連續摺疊試驗,又,對固定部40、45最接近時之間隔Φ進行控制,藉此可使樣品S2之對向之2個邊部S2a、S2b之間隔Φ為10 mm。於此情形時,將彎曲部S2c之外徑視為10 mm。於樣品S2中,較佳為於以樣品S2之對向之邊部之間隔Φ成為10 mm之方式反覆進行10萬次180°摺疊試驗之情形時不產生破裂或斷裂,進而較佳為於以樣品S2之對向之邊部S2b、S2c之間隔Φ成為8 mm、或6 mm之方式反覆進行10萬次180°摺疊之連續摺疊試驗之情形時不產生破裂或斷裂。
(摺疊條件)
・往返速度:120 rpm(次每分鐘)
・彎曲角度:180°
光學膜30之表面30A(功能層31之表面31A)藉由JIS K5600-5-4:1999所規定之鉛筆硬度試驗進行測定時之硬度(鉛筆硬度)較佳為2H以上,更佳為3H以上。鉛筆硬度試驗係藉由將切成30 mm×100 mm之尺寸之光學膜30以無折痕或褶皺之方式由米其邦股份有限公司製造之Sellotape(註冊商標)固定於玻璃板上,於溫度23±5℃及相對濕度30%以上且70%以下之環境下,對光學膜30之表面30A,使用鉛筆硬度試驗機(例如產品名「鉛筆劃痕塗膜硬度試驗機(電動式)」,東洋精機制作所股份有限公司製造),一面對鉛筆(例如產品名「uni」,三菱鉛筆股份有限公司製造)施加750 g之負載,一面使鉛筆以1 mm/秒之移動速度移動而進行。鉛筆硬度設為鉛筆硬度試驗中未損傷光學膜之表面的最高硬度。再者,於測定鉛筆硬度時,使用多根硬度不同之鉛筆來進行,每根鉛筆進行5次鉛筆硬度試驗,於5次中有4次以上未損傷光學膜之表面之情形時,判斷該硬度之鉛筆未損傷光學膜之表面。上述損傷係指於螢光燈下穿透觀察進行了鉛筆硬度試驗之光學膜表面時所視認者。
於光學膜30之一面經由黏著層或接著層設置有偏光板等其他膜之情形時,與上述同樣地將其他膜與黏著層或接著層一同剝離後,進行剪切儲存彈性模數G'、玻璃轉移溫度之測定及摺疊試驗。
光學膜30可切割成所需之尺寸,亦可為滾筒狀。於光學膜30切割成所需之尺寸之情形時,光學膜之尺寸無特別限制,根據影像顯示裝置之顯示面之尺寸來適當決定。具體而言,光學膜30之尺寸例如亦可為2.8英吋以上且500英吋以下。本說明書中之「英吋」於光學膜為四邊形時係指對角線之長度,為圓形時係指直徑,為橢圓形時係指短徑與長徑之和之平均值。此處,於光學膜為四邊形之情形時,求出上述英吋時之光學膜之縱橫比只要影像顯示裝置之顯示畫面不存在問題則無特別限定。例如可列舉縱:橫=1:1、4:3、16:10、16:9、2:1等。其中,特別是富有設計性之車輛用途或數位標牌並不限定於此種縱橫比。又,於光學膜30之尺寸較大之情形時,自任意位置切成A5尺寸(148 mm×210 mm)後,切成各測定項目之尺寸。再者,例如,於光學膜30為滾筒狀之情形時,自光學膜30之滾筒卷出特定之長度,並且自品質穩定之中心部附近之有效區域、而不是包含沿滾筒之長度方向延伸之兩端部之非有效區域切取所需之尺寸。
光學膜30之用途無特別限定,作為光學膜30之用途,例如可列舉:智慧型手機、平板終端、個人電腦(PC)、可穿戴終端、數位標牌、電視、汽車導航等影像顯示裝置。又,光學膜30亦適於車輛用途。作為上述各影像顯示裝置之形態,對於需要可摺疊、可捲曲等可撓性之用途亦較佳。
影像顯示裝置中之光學膜30之配置部位可為影像顯示裝置之內部,但較佳為影像顯示裝置之表面附近。於用於影像顯示裝置之表面附近之情形時,光學膜30作為代替覆蓋玻璃而使用之覆蓋膜(窗膜)發揮功能。
<<功能層>>
圖3所示之功能層31係作為硬塗層發揮功能之層。但功能層31亦可為具有其他功能之層。本說明書中之「硬塗層」係指上述鉛筆硬度試驗中鉛筆硬度為「H」以上之層。
於藉由奈米壓痕法測定功能層31之位移量時,功能層31之位移量較佳為50 nm以上且500 nm以下。若功能層31之位移量為50 nm以上,則可獲得良好之硬度,若為500 nm以下,則可獲得良好之摺疊性能。上述奈米壓痕法之位移量之測定可於切成30 mm×30 mm之尺寸之光學膜中使用Bruker公司製造之「T1950 TriboIndenter」來進行。具體而言,於以下之測定條件下,測定將作為上述壓頭之三角錐壓頭(三角錐,例如Bruker公司製造之TI-0039)以500 μN垂直壓入功能層之截面時之深度,將其作為位移量。此處,三角錐壓頭為了避免樹脂層及功能層之側緣之影響,而壓入功能層之部分內,該部分自樹脂層與功能層之界面向功能層之中央側遠離500 nm以上,並自功能層之兩側端分別向功能層之中央側遠離500 nm以上。位移量可根據下述樹脂之種類及無機粒子之含量等而調整。
(測定條件)
・控制方法:負載控制(最大負載500 μN)
・提昇量:0 nm
・預負載(PreLoad):0.5 μN
・負載速度:20 μN/秒
・保持時間:5秒
・去除負載速度:20 μN/秒
・測定溫度:23±5℃
・相對濕度:30%~70%
功能層31之膜厚較佳為3 μm以上且10 μm以下。若功能層31之膜厚為3 μm以上,則可獲得良好之硬度,又,若為10 μm以下,則可抑制加工性之惡化。本說明書中之「功能層之膜厚」係指功能層為多層構造時將各功能層之膜厚合計所得之膜厚(總厚度)。功能層31之膜厚之下限更佳為5 μm以上,上限更佳為8 μm以下。功能層31之膜厚可藉由與樹脂層10之膜厚相同之方法來測定。
功能層31較佳為進而含有樹脂及分散於樹脂中之無機粒子。
<樹脂>
樹脂包含聚合性化合物(硬化性化合物)之聚合物(硬化物)。聚合性化合物於分子內具有至少1個聚合性官能基。作為聚合性官能基,例如可列舉:(甲基)丙烯醯基、乙烯基、烯丙基等乙烯不飽和基。
作為聚合性化合物,較佳為多官能(甲基)丙烯酸酯。作為上述多官能(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、四新戊四醇十(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸二(甲基)丙烯酸酯、聚酯三(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、雙酚二(甲基)丙烯酸酯、雙甘油四(甲基)丙烯酸酯、金剛烷基二(甲基)丙烯酸酯、異基二(甲基)丙烯酸酯、二環戊烷二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、及將該等以PO、EO、己內酯等改性而成者。
該等中,就可適宜地滿足上述位移量而言,較佳為3~6官能者,例如較佳為新戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、二新戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、新戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)、二新戊四醇五丙烯酸酯(DPPA)、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、四新戊四醇十(甲基)丙烯酸酯等。
再者,為了調整硬度及組成物之黏度、改善密接性等,亦可進而包含單官能(甲基)丙烯酸酯單體。作為上述單官能(甲基)丙烯酸酯單體,例如可列舉:丙烯酸羥基乙酯(HEA)、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯、2-琥珀酸丙烯醯氧基乙酯、丙烯醯啉、N-丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲醯亞胺、丙烯酸環己酯、丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸異酯、丙烯酸苯氧基乙酯、及丙烯酸金剛烷基酯等。
就提高樹脂層之硬度之觀點而言,上述單體之重量平均分子量較佳為未達1000,更佳為200以上且800以下。又,上述聚合性低聚物之重量平均分子量較佳為1000以上且2萬以下,更佳為1000以上且1萬以下,進而較佳為2000以上且7000以下。
<無機粒子>
作為無機粒子,只要可提高硬度,則無特別限定,就獲得優異之硬度之觀點,較佳為二氧化矽粒子。二氧化矽粒子中,較佳為反應性二氧化矽粒子。上述反應性二氧化矽粒子係可於與上述多官能(甲基)丙烯酸酯之間構成交聯結構之二氧化矽粒子,藉由含有該反應性二氧化矽粒子,可充分地提高功能層31之硬度。
上述反應性二氧化矽粒子較佳為於其表面具有反應性官能基,作為該反應性官能基,例如可適宜地使用上述聚合性官能基。
上述反應性二氧化矽粒子無特別限定,可使用先前公知者,例如可列舉日本特開2008-165040號公報中記載之反應性二氧化矽粒子等。又,作為上述反應性二氧化矽粒子之市售品,例如可列舉:MIBK-SD、MIBK-SD-MS、MIBK-SD-L、MIBK-SD-ZL(均為日產化學工業股份有限公司製造)及V8802、V8803(均為日揮觸媒化成股份有限公司製造)等。
又,上述二氧化矽粒子亦可為球形二氧化矽粒子,但較佳為異形二氧化矽粒子。亦可將球形二氧化矽粒子與異形二氧化矽粒子混合。再者,本說明書中之「球形二氧化矽粒子」係指例如真球狀、橢圓球狀等之二氧化矽粒子,又,「異形二氧化矽粒子」係指表面具有馬鈴薯狀(截面觀察時之縱橫比為1.2以上且40以下)之隨機之凹凸之形狀之二氧化矽粒子。由於上述異形二氧化矽粒子之表面積大於球形二氧化矽粒子,因此,藉由含有此種異形二氧化矽粒子,與上述多官能(甲基)丙烯酸酯等之接觸面積變大,可提高功能層31之硬度。功能層31中包含之二氧化矽粒子是否為異形二氧化矽粒子可藉由利用穿透式電子顯微鏡(TEM)或掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)觀察功能層31之截面來確認。
上述二氧化矽粒子之平均粒徑較佳為5 nm以上且200 nm以下。若二氧化矽粒子之平均粒徑為5 nm以上,則粒子本身之製造不會變得困難,可抑制粒子彼此之凝集,又,容易製成異形。另一方面,若上述異形二氧化矽粒子之平均粒徑為200 nm以下,則可抑制於功能層形成較大之凹凸,又,亦可抑制霧度之上升。於二氧化矽粒子為球形二氧化矽粒子之情形時,自使用穿透式電子顯微鏡(TEM)或掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)拍攝之粒子之截面之圖像中測定20個粒子之粒徑,將20個粒子之粒徑之算術平均值設為二氧化矽粒子之平均粒徑。又,於二氧化矽粒子為異形二氧化矽粒子之情形時,自使用穿透式電子顯微鏡(TEM)或掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)拍攝之功能層之截面之圖像中測定粒子之外周之2點間距離之最大值(長徑)與最小值(短徑),進行平均求出粒徑,將20個粒子之粒徑之算術平均值設為二氧化矽粒子之平均粒徑。
藉由控制上述無機粒子之尺寸及摻合量,可控制功能層31之硬度(位移量)。例如,於形成功能層31之情形時,上述二氧化矽粒子之直徑為5 nm以上且200 nm以下,較佳為相對於上述聚合性化合物100質量份為25~60質量份。
功能層31亦可於滿足上述位移量之範圍內包含除上述材料以外之材料,例如,亦可包含藉由游離輻射之照射形成硬化物之聚合性單體或聚合性低聚物等作為樹脂成分之材料。作為上述聚合性單體或聚合性低聚物,例如可列舉:分子中具有自由基聚合性不飽和基之(甲基)丙烯酸酯單體、或分子中具有自由基聚合性不飽和基之(甲基)丙烯酸酯低聚物。作為上述分子中具有自由基聚合性不飽和基之(甲基)丙烯酸酯單體、或分子中具有自由基聚合性不飽和基之(甲基)丙烯酸酯低聚物,例如可列舉:(甲基)丙烯酸胺酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、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)丙烯酸酯等之單體或低聚物。該等聚合性單體或聚合性低聚物亦可組合使用1種或2種以上。其中,較佳為多官能(6官能以上)且重量平均分子量為1000~1萬之(甲基)丙烯酸胺酯。
功能層31亦可進而包含紫外線吸收劑、分光穿透率調整劑、及/或防污劑。
<<<其他光學膜>>>
圖3所示之光學膜30不具備基材,但亦可如圖5所示之光學膜50般具備基材。光學膜50如圖5所示,依次具備樹脂層10、樹脂基材51、及功能層52。樹脂基材51亦可與樹脂層10相鄰。再者,於光學膜50中,樹脂層10與樹脂基材51相鄰,但亦可經由黏著層貼附於樹脂基材。
光學膜50之表面50A為功能層52之表面52A。於本說明書中,光學膜之表面用作光學膜之單側之面,因此,為了與光學膜之表面區分,與光學膜之表面為相反側之面稱為背面。光學膜50之背面50B為樹脂層10之與樹脂基材51側之面為相反側之面。
光學膜50可分別於溫度23±5℃及相對濕度30%以上且70%以下之環境下及溫度-40℃之環境下摺疊。較佳之摺疊次數、較佳之對向之邊部之間隔Φ、及連續摺疊試驗之條件與光學膜30相同,因此,此處省略說明。
光學膜50之表面50A(功能層52之表面52A)藉由JIS K5600-5-4:1999所規定之鉛筆硬度試驗測定時之硬度(鉛筆硬度)較佳為2H以上,更佳為3H以上。光學膜50之鉛筆硬度藉由與光學膜30之鉛筆硬度相同之方法來測定。
光學膜50較佳為黃色指數(YI)為15以下。若光學膜50之YI為15以下,則可抑制光學膜之黃度,可應用至要求透明性之用途。光學膜50之黃色指數(YI)之上限更佳為10以下、5以下、或1.5以下。黃色指數(YI)為如下值,即,根據於溫度23±5℃及相對濕度30%以上且70%以下之環境下,在分光光度計(例如,產品名「UV-2450」,島津製作所公司製造,光源:鎢絲燈及氘燈)內,於以切成50 mm×100 mm之尺寸之光學膜之樹脂層側成為光源側之方式配置之狀態下測定的光學膜之波長300 nm~780 nm之穿透率,按照JIS Z8722:2009中記載之運算式計算色度三刺激值X、Y、Z,根據三刺激值X、Y、Z,按照ASTM D1925:1962中記載之運算式算出之值。光學膜50之黃色指數(YI)之上限更佳為10以下。上述黃色指數(YI)設為對1片光學膜測定3次,進行3次測定所得之值之算術平均值。再者,於UV-2450中,黃色指數藉由在連接於UV-2450之監測器上讀取上述穿透率之測定資料並檢查計算項目中之「YI」項目而算出。波長300 nm~780 nm之穿透率之測定係藉由在以下條件下,在波長300 nm~780 nm下分別於前後1 nm之間測定最低5個點之穿透率,算出其平均值而求出。又,若分光穿透率之光譜出現起伏,則亦可於δ5.0 nm下進行平滑化處理。
(測定條件)
・波長區域:300 nm~780 nm
・掃描速度:高速
・狹縫寬:2.0
・取樣間隔:自動(0.5 nm間隔)
・照明:C
・光源:D2及WI
・視野:2°
・光源切換波長:360 nm
・S/R切換:標準
・檢測器:PM
・自動歸零:掃描基準線後於550 nm實施
光學膜50之全光線穿透率較佳為85%以上。若光學膜50之全光線穿透率為85%以上,則可於將光學膜50用於移動終端之情形時獲得充分之圖像視認性。光學膜50之全光線穿透率較佳為87%以上、或90%以上。
上述全光線穿透率可於溫度23±5℃及相對濕度30%以上且70%以下之環境下,使用HAZE METER(例如,產品名「HM-150」,村上色彩技術研究所股份有限公司製造),藉由依據JIS K7361-1:1997之方法來測定。上述全光線穿透率設為如下值,即,將光學膜切成50 mm×100 mm之尺寸後,於無捲曲及褶皺、且無指紋及灰塵等之狀態下設置,對1片光學膜測定3次,進行3次測定所得之值之算術平均值。本說明書中之「測定3次」係指測定不同之3個部位,而不是對相同部位測定3次。於光學膜50中,目視之表面50A平坦,且樹脂層10等積層之層亦平坦,又,膜厚之偏差亦落入±10%之範圍內。因此認為,藉由在切取之光學膜之不同之3個部位測定全光線穿透率,可獲得大致光學膜之面內整體之全光線穿透率之平均值。無論測定對象為1 m×3000 m之長條,抑或為5英吋之智慧型手機程度之尺寸,全光線穿透率之偏差均為±10%以內。再者,於無法將光學膜切成上述尺寸之情形時,例如,由於測定時之入口開口為20 mmΦ,因此HM-150需要直徑21 mm以上之樣品尺寸。因此,亦可適當地將光學膜切成22 mm×22 mm以上之尺寸。於光學膜之尺寸較小之情形時,於光源點不脫離之範圍內一點一點地偏移,或改變角度等以將測定點設為3個部位。
光學膜50之霧度值較佳為2.0%以下。若光學膜50之上述霧度值為2.0%以下,則於將光學膜50用於移動終端之情形時,可抑制影像顯示面之變白。上述霧度值更佳為1.5%以下、1.0%以下、或0.5%以下。
上述霧度值可於溫度23±5℃及相對濕度30%以上且70%以下之環境下,使用HAZE METER(例如,產品名「HM-150」,村上色彩技術研究所股份有限公司製造),藉由依據JIS K7136:2000之方法來測定。具體而言,霧度值藉由與全光線穿透率之測定方法相同之方法來測定。
於光學膜50之表面50A側或背面50B側經由黏著層或接著層設置有偏光板等其他膜之情形時,將其他膜與黏著層或接著層一併剝離後,進行摺疊試驗、黃色指數測定、全光線穿透率測定、霧度值測定等。再者,即便存在此種剝離步驟,亦不會對該等試驗及該等測定造成較大之影響。霧度值之測定係於剝離黏著層或接著層後,進而藉由醇充分擦拭黏著層或接著層之污漬後進行。
作為光學膜50之用途,無特別限定,可列舉與光學膜30之欄中記載之用途相同之用途。
<<樹脂基材>>
樹脂基材51具有透光性。本說明書中之「透光性」係指使光穿透之性質,例如包括:全光線穿透率為50%以上,較佳為70%以上,更佳為80%以上,尤佳為90%以上。所謂透光性未必需要透明,亦可為半透明。
樹脂基材51較佳為包含選自由例如聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂、聚醯胺系樹脂、及聚酯系樹脂(例如,聚對苯二甲酸乙二酯樹脂或聚萘二甲酸乙二酯樹脂)所組成之群中之1種以上樹脂。
該等樹脂中,就如下觀點而言,即,不僅於連續摺疊試驗中不易產生破裂或斷裂,而且具有優異之硬度及透明性,又,耐熱性亦優異,並且藉由燒成可賦予更優異之硬度及透明性,較佳為聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺系樹脂、或該等之混合物。
聚醯亞胺系樹脂係使四羧酸成分與二胺成分反應所得者。作為聚醯亞胺系樹脂,並無特別限定,例如,就具有優異之透光性及優異之剛性之方面而言,較佳為具有選自由下述通式(5)及下述通式(7)所示之結構所組成之群中之至少1種結構。
上述通式(5)中,R5
表示作為四羧酸殘基之四價基,R6
表示選自由反式-環己二胺殘基、反式-1,4-雙亞甲基環己二胺殘基、4,4'-二胺基二苯基碸殘基、3,4'-二胺基二苯基碸殘基、及下述通式(6)所示之二價基所組成之群中之至少1種二價基。n表示重複單位數,為1以上。於本說明書中,「四羧酸殘基」係指自四羧酸去除4個羧基所得之殘基,表示與自四羧酸二酐去除酸二酐結構所得之殘基相同之結構。又,「二胺殘基」係指自二胺去除2個胺基所得之殘基。
上述通式(7)中,R9
表示選自由環己烷四羧酸殘基、環戊烷四羧酸殘基、二環己烷-3,4,3',4'-四羧酸殘基、及4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸殘基所組成之群中之至少1種四價基,R10
表示作為二胺殘基之二價基。n'表示重複單位數,為1以上。
上述通式(5)中之R5
為四羧酸殘基,可為上述所例示之自四羧酸二酐去除酸二酐結構所得之殘基。作為上述通式(5)中之R5
,其中就提高透光性、且提高剛性之方面而言,較佳為包含選自由4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸殘基、3,3',4,4'-聯苯四羧酸殘基、均苯四甲酸殘基、2,3',3,4'-聯苯四羧酸殘基、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸殘基、3,3',4,4'-二苯碸四羧酸殘基、4,4'-氧二鄰苯二甲酸殘基、環己烷四羧酸殘基、及環戊烷四羧酸殘基所組成之群中之至少1種,進而較佳為包含選自由4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸殘基、4,4'-氧二鄰苯二甲酸殘基、及3,3',4,4'-二苯碸四羧酸殘基所組成之群中之至少1種。
R5
中,較佳為合計包含50莫耳%以上該等適宜之殘基,進而較佳為包含70莫耳%以上,進而更佳為包含90莫耳%以上。
又,作為R5
,將選自由3,3',4,4'-聯苯四羧酸殘基、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸殘基、及均苯四甲酸殘基所組成之群中之至少1種適合提高剛直性之四羧酸殘基群(群A)與選自由4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸殘基、2,3',3,4'-聯苯四羧酸殘基、3,3',4,4'-二苯碸四羧酸殘基、4,4'-氧二鄰苯二甲酸殘基、環己烷四羧酸殘基、及環戊烷四羧酸殘基所組成之群中之至少1種適合提高透明性之四羧酸殘基群(群B)混合使用亦較佳。
於此情形時,上述適合提高剛直性之四羧酸殘基群(群A)與適合提高透明性之四羧酸殘基群(群B)之含有比率較佳為相對於適合提高透明性之四羧酸殘基群(群B)1莫耳,上述適合提高剛直性之四羧酸殘基群(群A)為0.05莫耳以上且9莫耳以下,進而較佳為0.1莫耳以上且5莫耳以下,進而更佳為0.3莫耳以上且4莫耳以下。
作為上述通式(5)中之R6
,其中,就提高透光性、且提高剛性之方面而言,較佳為選自由4,4'-二胺基二苯基碸殘基、3,4'-二胺基二苯基碸殘基、及上述通式(6)所示之二價基所組成之群中之至少1種二價基,進而較佳為選自由4,4'-二胺基二苯基碸殘基、3,4'-二胺基二苯基碸殘基、以及R7
及R8
為全氟烷基之上述通式(6)所示之二價基所組成之群中至少1種二價基。
作為上述通式(7)中之R9
,其中,就提高透光性、且提高剛性之方面而言,較佳為包含4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸殘基、3,3',4,4'-二苯碸四羧酸殘基、及氧二鄰苯二甲酸殘基。
R9
中,較佳為包含50莫耳%以上該等適宜之殘基,進而較佳為包含70莫耳%以上,進而更佳為包含90莫耳%以上。
上述通式(7)中之R10
為二胺殘基,可作為上述所例示之自二胺去除2個胺基所得之殘基。作為上述通式(3)中之R6
,其中,就提高透光性、且提高剛性之方面而言,較佳為包含選自由2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺殘基、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸殘基、4,4'-二胺基二苯基碸殘基、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷殘基、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸殘基、4,4'-二胺基-2,2'-雙(三氟甲基)二苯醚殘基、1,4-雙[4-胺基-2-(三氟甲基)苯氧基]苯殘基、2,2-雙[4-(4-胺基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷殘基、4,4'-二胺基-2-(三氟甲基)二苯醚殘基、4,4'-二胺基苯甲醯苯胺殘基、N,N'-雙(4-胺基苯基)對苯二甲醯胺殘基、及9,9-雙(4-胺基苯基)茀殘基所組成之群中之至少1種二價基,進而較佳為包含選自由2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺殘基、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸殘基、及4,4'-二胺基二苯基碸殘基所組成之群中之至少1種二價基。
R10
中,較佳為合計包含50莫耳%以上該等適宜之殘基,進而較佳為包含70莫耳%以上,進而更佳為包含90莫耳%以上。
又,作為R10
,將選自由雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸殘基、4,4'-二胺基苯甲醯苯胺殘基、N,N'-雙(4-胺基苯基)對苯二甲醯胺殘基、對苯二胺殘基、間苯二胺殘基、及4,4'-二胺基二苯甲烷殘基所組成之群中之至少1種適合提高剛直性之二胺殘基群(群C)與選自由2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺殘基、4,4'-二胺基二苯基碸殘基、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷殘基、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸殘基、4,4'-二胺基-2,2'-雙(三氟甲基)二苯醚殘基、1,4-雙[4-胺基-2-(三氟甲基)苯氧基]苯殘基、2,2-雙[4-(4-胺基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷殘基、4,4'-二胺基-2-(三氟甲基)二苯醚殘基、及9,9-雙(4-胺基苯基)茀殘基所組成之群中之至少1種適合提高透明性之二胺殘基群(群D)混合使用亦較佳。
於此情形時,上述適合提高剛直性之二胺殘基群(群C)與適合提高透明性之二胺殘基群(群D)之含有比率較佳為相對於適合提高透明性之二胺殘基群(群D)1莫耳,上述適合提高剛直性之二胺殘基群(群C)為0.05莫耳以上9莫耳以下,進而較佳為0.1莫耳以上且5莫耳以下,更佳為0.3莫耳以上且4莫耳以下。
上述通式(5)及上述通式(7)所示之結構中,n及n'分別獨立地表示重複單位數,為1以上。聚醯亞胺中之重複單位數n以顯示下述較佳之玻璃轉移溫度之方式根據結構適當選擇即可,並無特別限定。平均重複單位數通常為10~2000,進而較佳為15~1000。
又,聚醯亞胺系樹脂亦可於其一部分中包含聚醯胺結構。作為可包含之聚醯胺結構,例如可列舉:偏苯三甲酸酐之類之包含三羧酸殘基之聚醯胺醯亞胺結構、或對苯二甲酸之類之包含二羧酸殘基之聚醯胺結構。
就耐熱性之方面而言,聚醯亞胺系樹脂之玻璃轉移溫度較佳為250℃以上,進而較佳為270℃以上。另一方面,就延伸之容易度及烘烤溫度降低之方面而言,玻璃轉移溫度較佳為400℃以下,進而較佳為380℃以下。
上述聚醯亞胺系樹脂中,就具有優異之透明性而言,較佳為具有不易引起分子內或分子間之電荷轉移之結構之聚醯亞胺系樹脂或聚醯胺系樹脂,具體而言,可列舉:上述化學式(8)~(15)等含氟聚醯亞胺系樹脂、上述式(15)~(19)等具有脂環結構之聚醯亞胺系樹脂。
又,於上述化學式(8)~(15)等含氟聚醯亞胺系樹脂中,由於具有氟化之結構,故具有較高之耐熱性,亦不會存在因製造由聚醯亞胺系樹脂所構成之聚醯亞胺膜時之熱而導致著色之情況,因此,具有優異之透明性。
聚醯胺系樹脂之概念係不僅包含脂肪族聚醯胺,還包含聚芳醯胺(aramid)。作為聚醯胺系樹脂,例如可列舉具有下述化學式(25)~(27)所示之骨架之化合物。再者,下述式中,n為重複單位,表示2以上之整數。
由上述化學式(8)~(24)及(27)所示之聚醯亞胺系樹脂或聚醯胺系樹脂所構成之基材亦可使用市售者。作為上述聚醯亞胺系樹脂之市售品,例如可列舉三菱瓦斯化學公司製造之Neopulim(註冊商標)等,作為上述包含聚醯胺系樹脂之基材之市售品,例如可列舉東麗公司製造之Mictron(註冊商標)等。
又,上述化學式(8)~(24)及(27)所示之聚醯亞胺系樹脂或聚醯胺系樹脂亦可使用藉由公知之方法合成者。例如,上述化學式(8)所示之聚醯亞胺系樹脂之合成方法於日本特開2009-132091中有記載,具體而言,可藉由使下述化學式(28)所示之4,4'-六氟亞丙基二鄰苯二甲酸酐(FPA)與2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯(TFDB)反應而獲得。
上述聚醯亞胺系樹脂或聚醯胺系樹脂之重量平均分子量較佳為3000以上且50萬以下之範圍,更佳為5000以上且30萬以下之範圍,進而較佳為1萬以上且20萬以下之範圍。若重量平均分子量未達3000,則有時無法獲得充分之強度,若超過50萬,則黏度上升,溶解性降低,因此,有時無法獲得表面平滑且膜厚均勻之基材。再者,於本說明書中,「重量平均分子量」係藉由凝膠滲透層析法(GPC)測定之聚苯乙烯換算值。
就可提高硬度之觀點而言,樹脂基材51較佳為使用由上述化學式(8)~(15)等所示之含氟聚醯亞胺系樹脂或上述化學式(27)等具有鹵基之聚醯胺系樹脂所構成之基材。其中,就可進一步提高硬度之觀點而言,更佳為使用包含上述化學式(8)所示之聚醯亞胺系樹脂之基材。
作為聚酯系樹脂,例如可列舉以聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯中之至少1種為構成成分之樹脂等。
樹脂基材51之厚度較佳為10 μm以上且100 μm以下。若樹脂基材51之厚度為10 μm以上,則可抑制光學膜50之捲曲,又,可獲得充分之硬度,進而,即便於以卷對卷(Roll to Roll)方式製造光學膜50之情形時,亦不易產生褶皺,無導致外觀之惡化之虞。另一方面,若樹脂基材51之厚度為100 μm以下,則光學膜50之摺疊性能良好,可滿足連續摺疊試驗之要件,又,於光學膜50之輕量化方面較佳。樹脂基材51之厚度可藉由與樹脂層10之膜厚相同之方法來測定。樹脂基材51之下限更佳為20 μm以上、30 μm以上、或40 μm以上,樹脂基材51之上限更佳為80 μm以下或50 μm以下。
<<功能層>>
功能層52與功能層31相同,因此,此處省略說明。
<<<樹脂層及光學膜之製造方法>>>
樹脂層10及光學膜30、50能以如下方式製作。首先,藉由棒式塗佈機等塗佈裝置將樹脂層用組成物塗佈於脫模膜之一面上,形成塗膜。
<<樹脂層用組成物>>
樹脂層用組成物包含游離輻射硬化性化合物。樹脂層用組成物除游離輻射硬化性化合物以外,亦可進而包含溶劑及聚合起始劑。游離輻射硬化性化合物於樹脂層10之欄已進行說明,因此,此處省略說明。
(溶劑)
作為上述溶劑,可列舉:醇(例如,甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、第二丁醇、第三丁醇、苄醇、PGME、乙二醇、二丙酮醇)、酮(例如,丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環戊酮、環己酮、庚酮、二異丁基酮、二乙基酮、二丙酮醇)、酯(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、甲酸甲酯、PGMEA)、脂肪族烴(例如,己烷、環己烷)、鹵化烴(例如,二氯甲烷、氯仿、四氯化碳)、芳香族烴(例如,苯、甲苯、二甲苯)、醯胺(例如,二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、正甲基吡咯啶酮)、醚(例如,二乙醚、二烷、四氫呋喃)、醚醇(例如,1-甲氧基-2-丙醇)、碳酸酯(碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙基甲酯)等。該等溶劑可單獨使用,亦可併用2種以上。其中,作為上述溶劑,就使(甲基)丙烯酸胺酯等成分、及其他添加劑溶解或分散,可適宜地塗佈樹脂層用組成物之方面而言,較佳為甲基異丁基酮、甲基乙基酮。
(聚合起始劑)
聚合起始劑係藉由游離輻射照射分解而產生自由基以使聚合性化合物之聚合(交聯)開始或進行之成分。
聚合起始劑只要可釋放藉由游離輻射照射使自由基聚合開始之物質,則無特別限定。聚合起始劑無特別限定,可使用公知者,於具體例中,例如可列舉:苯乙酮類、二苯甲酮類、米氏苯甲醯基苯甲酸酯(Michler's benzoyl benzoate)、α-戊基肟酯(amyloxim ester)、9-氧硫𠮿類、丙醯苯類、二苯基乙二酮類、苯偶姻類、醯基氧化膦類。又,較佳為與光敏劑混合使用,作為其具體例,例如可列舉:正丁胺、三乙胺、聚正丁基膦等。
於形成樹脂層用組成物之塗膜後,於樹脂層用組成物包含溶劑之情形時,藉由各種公知之方法將塗膜以例如30℃以上且120℃以下之溫度加熱10秒~120秒,藉此進行乾燥,使溶劑蒸發。
於使塗膜乾燥後,對塗膜照射紫外線等游離輻射,使其硬化。繼而,剝離脫模膜,獲得樹脂層10。
又,於形成光學膜30之情形時,使樹脂層用組成物之塗膜乾燥後,對該塗膜照射紫外線等游離輻射,使其半硬化(half cure)。本說明書中之「半硬化」係指若進一步照射游離輻射,則硬化會實質地進行。
其後,藉由棒式塗佈機等塗佈裝置,將用以形成功能層31之功能層用組成物塗佈於經半硬化之塗膜上,形成功能層用組成物之塗膜。
<功能層用組成物>
功能層用組成物包含聚合性化合物。功能層用組成物除此以外,亦可視需要包含紫外線吸收劑、分光穿透率調整劑、防污劑、無機粒子、調平劑、溶劑、聚合起始劑。溶劑及聚合起始劑與樹脂層用組成物相同,因此,此處省略說明。
於形成功能層用組成物之塗膜後,藉由各種公知之方法將塗膜以例如30℃以上且120℃以下之溫度加熱10秒~120秒,藉此進行乾燥,使溶劑蒸發。
於使功能層用組成物之塗膜乾燥後,照射紫外線等游離輻射,使塗膜完全硬化(full cure),形成功能層31。其中,本說明書中之「完全硬化」係指即便進一步照射游離輻射,硬化亦不會實質地進行。其後,剝離脫模膜,獲得光學膜30。
於形成光學膜50之情形時,於樹脂基材51之一面側形成功能層52。功能層52可藉由與功能層31相同之方法形成。繼而,於樹脂基材51之與形成有功能層52之面為相反側之面,以與上述相同之方式形成樹脂層10。藉此,可獲得光學膜50。
根據本實施方式,樹脂層10於25℃、500 Hz以上且1000 Hz以下之頻率範圍之剪切儲存彈性模數G'為30 MPa以上且200 MPa以下,因此,可獲得良好之耐衝擊性。
通常,剪切儲存彈性模數G'較低之樹脂由於玻璃轉移溫度較低,因此,即便於室溫環境下柔軟性良好,若於低於玻璃轉移溫度之低溫環境下,則會變硬變脆。根據本實施方式,樹脂層10之玻璃轉移溫度為50℃以上,因此,可抑制室溫環境下與低溫環境下之樹脂層10之狀態變化。因此,不僅可於室溫環境下維持樹脂層10之柔軟性,而且亦可於低溫環境下維持樹脂層10之柔軟性。藉此,可獲得良好之摺疊性。
<<<影像顯示裝置>>>
光學膜30、50可組裝至可摺疊之影像顯示裝置中使用。圖6係本實施方式之影像顯示裝置之概略構成圖。如圖6所示,影像顯示裝置60向觀察者側主要依次積層有收納有電池等之殼體61、顯示元件62、圓偏光板63、觸控感測器64、及光學膜30。於殼體61與顯示元件62之間、顯示元件62與圓偏光板63之間、圓偏光板63與觸控感測器64之間、觸控感測器64與光學膜30之間配置具有透光性之黏著層65或接著層,該等構件藉由黏著層65或接著層相互固定。再者,黏著層65配置於殼體61與顯示元件62之間、顯示元件62與圓偏光板63之間、圓偏光板63與觸控感測器64之間、觸控感測器64與光學膜30之間,但黏著層之配置部位只要為光學膜與顯示元件之間,則無特別限定。
光學膜30以功能層31較樹脂層10更靠近觀察者側之方式進行配置。於影像顯示裝置60中,光學膜30之表面30A構成影像顯示裝置60之表面60A。
於影像顯示裝置60中,顯示元件62為包含有機發光二極體等之有機發光二極體元件。觸控感測器64配置於較圓偏光板63更靠近觀察者側,但亦可配置於顯示元件62與圓偏光板63之間。又,觸控感測器64亦可為表嵌式或內嵌式。作為黏著層65,例如可使用OCA(Optical Clear Adhesive)。
[實施例]
為了對本發明進行詳細說明,以下列舉實施例進行說明,但本發明並不限定於該等記載。
<硬塗層用組成物之製備>
首先,以成為以下所示之組成之方式摻合各成分,獲得硬塗層用組成物1。
(硬塗層用組成物1)
・二新戊四醇五丙烯酸酯與二新戊四醇六丙烯酸酯之混合物(產品名「M403」,東亞合成股份有限公司製造):25質量份
・二新戊四醇EO改質六丙烯酸酯(產品名「A-DPH-6E」,新中村化學工業股份有限公司製造):25質量份
・異形二氧化矽粒子(平均粒徑25 nm,日揮觸媒化成股份有限公司製造):50質量份(固形物成分100%換算值)
・聚合起始劑(1-羥基環己基苯基甲酮,產品名「Omnirad 184」、IGM Resins B.V.公司製造):4質量份
・氟系調平劑(產品名「F568」,DIC股份有限公司製造):0.2質量份(固形物成分100%換算值)
・甲基異丁基酮(MIBK):150質量份
<樹脂層用組成物>
以成為以下所示之組成之方式摻合各成分,獲得樹脂層用組成物。
(樹脂層用組成物1)
・丙烯酸胺酯(產品名「UV-3310B」,三菱化學股份有限公司製造):90質量份
・丙烯酸苯氧基乙酯(產品名「Viscoat#200」,大阪有機化學工業公司製造):10質量份
・聚合起始劑(1-羥基環己基苯基甲酮,產品名「Omnirad 184」、IGM Resins B.V.公司製造):5質量份
・甲基異丁基酮:10質量份
(樹脂層用組成物2)
・丙烯酸胺酯(產品名「UV-3310B」,三菱化學股份有限公司製造):40質量份
・乙氧化新戊四醇四丙烯酸酯(產品名「ATM-35E」,新中村化學工業股份有限公司製造):5質量份
・丙烯酸苯氧基乙酯(產品名「Viscoat#192」,大阪有機化學工業公司製造):5質量份
・新戊四醇三丙烯酸酯及新戊四醇四丙烯酸酯之混合物(產品名「KAYARAD PET-30」,日本化藥股份有限公司製造):50質量份
・聚合起始劑(1-羥基環己基苯基甲酮,產品名「Omnirad 184」、IGM Resins B.V.公司製造):5質量份
・甲基異丁基酮:10質量份
(樹脂層用組成物3)
・丙烯酸胺酯(產品名「UV-3310B」,三菱化學股份有限公司製造):35質量份
・乙氧化新戊四醇四丙烯酸酯(產品名「ATM-35E」,新中村化學工業股份有限公司製造):10質量份
・丙烯酸苯氧基乙酯(產品名「Viscoat#192」,大阪有機化學工業公司製造):5質量份
・新戊四醇三丙烯酸酯及新戊四醇四丙烯酸酯之混合物(產品名「KAYARAD PET-30」,日本化藥股份有限公司製造):50質量份
・聚合起始劑(1-羥基環己基苯基甲酮,產品名「Omnirad 184」、IGM Resins B.V.公司製造):5質量份
・甲基異丁基酮:10質量份
(樹脂層用組成物4)
・丙烯酸胺酯(產品名「UV-3310B」,三菱化學股份有限公司製造):25質量份
・乙氧化新戊四醇四丙烯酸酯(產品名「ATM-35E」,新中村化學工業股份有限公司製造):20質量份
・丙烯酸苯氧基乙酯(產品名「Viscoat#192」,大阪有機化學工業公司製造):5質量份
・新戊四醇三丙烯酸酯及新戊四醇四丙烯酸酯之混合物(產品名「KAYARAD PET-30」,日本化藥股份有限公司製造):50質量份
・聚合起始劑(1-羥基環己基苯基甲酮,產品名「Omnirad 184」,IGM Resins B.V.公司製造):5質量份
・甲基異丁基酮:10質量份
(樹脂層用組成物5)
・丙烯酸胺酯(產品名「UV-3310B」,三菱化學股份有限公司製造):15質量份
・乙氧化新戊四醇四丙烯酸酯(產品名「ATM-35E」,新中村化學工業股份有限公司製造):30質量份
・丙烯酸雙環戊酯(產品名「FA-513AS」,日立化成股份有限公司製造):5質量份
・二新戊四醇六丙烯酸酯(產品名「KAYARAD DPHA」,日本化藥股份有限公司製造):50質量份
・聚合起始劑(1-羥基環己基苯基甲酮,產品名「Omnirad 184」、IGM Resins B.V.公司製造):5質量份
・甲基異丁基酮:10質量份
(樹脂層用組成物6)
・丙烯酸胺酯(產品名「UV-3310B」,三菱化學股份有限公司製造):90質量份
・丙烯酸苯氧基乙酯(產品名「Viscoat#150D」,大阪有機化學工業公司製造):10質量份
・聚合起始劑(1-羥基環己基苯基甲酮,產品名「Omnirad 184」、IGM Resins B.V.公司製造):5質量份
・甲基異丁基酮:10質量份
(樹脂層用組成物7)
・丙烯酸胺酯(產品名「UV-3310B」,三菱化學股份有限公司製造):40質量份
・乙氧化新戊四醇四丙烯酸酯(產品名「ATM-35E」,新中村化學工業股份有限公司製造):5質量份
・丙烯酸苯氧基乙酯(產品名「Viscoat#192」,大阪有機化學工業公司製造):5質量份
・二新戊四醇六丙烯酸酯(產品名「KAYARAD DPHA」,日本化藥股份有限公司製造):50質量份
・聚合起始劑(1-羥基環己基苯基甲酮,產品名「Omnirad 184」、IGM Resins B.V.公司製造):5質量份
・甲基異丁基酮:10質量份
(樹脂層用組成物8)
・丙烯酸胺酯(產品名「UV-3310B」,三菱化學股份有限公司製造):30質量份
・乙氧化新戊四醇四丙烯酸酯(產品名「ATM-35E」,新中村化學工業股份有限公司製造):60質量份
・丙烯酸雙環戊酯(產品名「FA-513AS」,日立化成股份有限公司製造):10質量份
・聚合起始劑(1-羥基環己基苯基甲酮,產品名「Omnirad 184」、IGM Resins B.V.公司製造):5質量份
・甲基異丁基酮:10質量份
(樹脂層用組成物9)
・丙烯酸胺酯(產品名「UV-3310B」,三菱化學股份有限公司製造):80質量份
・乙氧化新戊四醇四丙烯酸酯(產品名「ATM-35E」,新中村化學工業股份有限公司製造):10質量份
・丙烯酸苯氧基乙酯(產品名「Viscoat#192」,大阪有機化學工業公司製造):10質量份
・聚合起始劑(1-羥基環己基苯基甲酮,產品名「Omnirad 184」、IGM Resins B.V.公司製造):5質量份
・甲基異丁基酮:10質量份
<實施例1>
準備厚50 μm之聚對苯二甲酸乙二酯基材(產品名「COSMOSHINE(註冊商標)A4100」,東洋紡股份有限公司製造)作為脫模膜,藉由棒式塗佈機將樹脂層用組成物1塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯基材之未處理面側,形成塗膜。繼而,於70℃對所形成之塗膜加熱1分鐘,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,使用紫外線照射裝置(Fusion UV Systems Japan公司製造,光源H BULB),以空氣中之累計光量成為100 mJ/cm2
之方式照射紫外線,使塗膜半硬化(half cure),形成膜厚100 μm之由胺酯系樹脂所構成之樹脂層。
繼而,藉由棒式塗佈機將硬塗層用組成物1塗佈於經半硬化之塗膜之表面,形成塗膜。其後,於70℃對所形成之塗膜加熱1分鐘,藉此,使塗膜中之溶劑蒸發,使用紫外線照射裝置(Fusion UV Systems Japan公司製造,光源H BULB),以於氧濃度為200 ppm以下之條件下累計光量成為300 mJ/cm2
之方式照射紫外線,使塗膜完全硬化(full cure)。藉此,形成膜厚5 μm之硬塗層。
其後,自聚對苯二甲酸乙二酯基材剝離樹脂層,藉此,獲得由包含胺酯系樹脂之樹脂層與硬塗層所構成之光學膜。
使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)(產品名「S-4800」,日立高新技術股份有限公司製造)拍攝光學膜之截面,於該截面之圖像中測定10處各層之膜厚,將該10處之膜厚之算術平均值設為各層之膜厚。光學膜之截面照片以如下方式拍攝。首先,製作將切成1 mm×10 mm之光學膜以包埋樹脂包埋而成之塊體,藉由一般之切片製作方法自該塊體切取無孔等之均勻之厚70 nm以上且100 nm以下之切片。切片之製作可使用Leica Microsystems股份有限公司之超薄切片機EM UC7。繼而,將該無孔等之均勻之切片作為測定樣品。其後,使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)拍攝測定樣品之截面照片。於拍攝各層之截面照片時,將檢測器設定為「TE」、將加速電壓設定為「30 kV」、將發射電流設定為「10 μA」而進行STEM觀察。關於倍率,一面調節焦距觀察是否能區分各層之對比度及明度,一面以100倍~10萬倍進行適當調節。關於倍率,一面調節焦距觀察是否能區分各層之對比度及明度,一面以5000倍~20萬倍進行適當調節。再者,於STEM觀察時,進而將射束監測器光圈設定為「3」,將物鏡光圈設定為「3」,又,將W.D.設定為「8 mm」。實施例2~10及比較例1~4中亦以與實施例1相同之方法測定各層之膜厚。
<實施例2>
於實施例2中,使用樹脂層用組成物2代替樹脂層用組成物1,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得光學膜。
<實施例3>
於實施例3中,使用樹脂層用組成物3代替樹脂層用組成物1,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得光學膜。
<實施例4>
於實施例4中,使用樹脂層用組成物4代替樹脂層用組成物1,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得光學膜。
<實施例5>
於實施例5中,使用樹脂層用組成物5代替樹脂層用組成物1,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得光學膜。
<實施例6>
於實施例6中,將樹脂層之厚度設為40 μm,除此以外,以與實施例2相同之方式獲得光學膜。
<實施例7>
於實施例7中,將樹脂層之厚度設為25 μm,除此以外,以與實施例2相同之方式獲得光學膜。
<實施例8>
於實施例8中,將樹脂層之厚度設為75 μm,除此以外,以與實施例2相同之方式獲得光學膜。
<實施例9>
於實施例9中,將樹脂層之厚度設為140 μm,除此以外,以與實施例2相同之方式獲得光學膜。
<實施例10>
於實施例10中,將樹脂層之厚度設為160 μm,除此以外,以與實施例2相同之方式獲得光學膜。
<比較例1>
於比較例1中,使用樹脂層用組成物6代替樹脂層用組成物1,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得光學膜。
<比較例2>
於比較例2中,使用樹脂層用組成物7代替樹脂層用組成物1,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得光學膜。
<比較例3>
於比較例3中,使用樹脂層用組成物8代替樹脂層用組成物1,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得光學膜。
<比較例4>
於比較例4中,使用樹脂層用組成物9代替樹脂層用組成物1,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得光學膜。
<剪切儲存彈性模數G'測定>
對實施例及比較例之光學膜之剪切儲存彈性模數G'進行測定。具體而言,首先,將光學膜沖裁成10 mm×5 mm之長方形狀作為樣品。繼而,準備2塊該樣品,安裝於作為動態黏彈性測定裝置(產品名「Rheogel-E4000」,UBM股份有限公司製造)之選項之固體剪切用夾具。具體而言,固體剪切用夾具具備厚1 mm之1塊金屬製固體剪切板、及配置於該固體剪切板之兩側之2個L型配件,於固體剪切板與一L型配件之間夾著一樣品,且於固體剪切板與另一L型配件之間夾著另一樣品。於此情形時,以樹脂層成為固體剪切板側、硬塗層成為L型配件側之方式夾著樣品。繼而,以螺釘將L型配件間擰緊,固定樣品。繼而,於動態黏彈性測定裝置(產品名「Rheogel-E4000」,UBM股份有限公司製造)上安裝由上部夾頭及下部夾頭所構成之拉伸試驗用夾頭後,於上部夾頭與下部夾頭之間以夾頭間距離20 mm設置固體剪切用夾具。繼而,使設定溫度為25℃,以2℃/min進行升溫。於此狀態下,一面固定固體剪切板,並對2個L型配件施加應變量1%且頻率500 Hz以上且1000 Hz以下之範圍之縱向振動,一面於25℃進行固體之動態黏彈性測定,測定光學膜之剪切儲存彈性模數G'。此處,光學膜於500 Hz以上且1000 Hz以下之頻率範圍之剪切儲存彈性模數G'係如下所得之值,即,對L型配件分別施加頻率500 Hz、750 Hz、950 Hz之縱向振動,於各頻率下測定光學膜之剪切儲存彈性模數G',求出該等剪切儲存彈性模數G'之算術平均值,進而,重複3次該測定,對分別獲得之3個算術平均值進一步進行算術平均所得之值。再者,於光學膜中,樹脂層較硬塗層柔軟,因此,光學膜之剪切儲存彈性模數G'可視為樹脂層之剪切儲存彈性模數G'。
<玻璃轉移溫度Tg測定>
對實施例及比較例之光學膜之玻璃轉移溫度Tg進行測定。具體而言,首先,自光學膜獲得與剪切儲存彈性模數G'測定中使用之樣品相同之尺寸之樣品,將樣品以與剪切儲存彈性模數G'測定相同之方式安裝於動態黏彈性測定裝置(產品名「Rheogel-E4000」、UBM股份有限公司製造)。繼而,使設定溫度為-50℃,以2℃/min進行升溫。於此狀態下,一面固定固體剪切板,並對2個L型配件施加應變量1%且頻率500 Hz以上1000 Hz以下之範圍之縱向振動,一面進行固體之動態黏彈性測定,測定光學膜之剪切損耗正切tanδ。此處,光學膜於500 Hz以上且1000 Hz以下之頻率範圍之剪切損耗正切tanδ係如下所得值,即,對L型配件分別施加頻率500 Hz、750 Hz、950 Hz之縱向振動,於各頻率下測定光學膜之剪切損耗正切tanδ,根據該等剪切損耗正切tanδ分別求出成為峰值之溫度,求出玻璃轉移溫度之算術平均值,進而,重複3次該測定,對分別獲得之3個算術平均值進行進一步算術平均所得之值。再者,於光學膜中,樹脂層較硬塗層柔軟,因此,光學膜之玻璃轉移溫度Tg可視為樹脂層之玻璃轉移溫度Tg。
<耐衝擊性試驗>
使用實施例及比較例之光學膜進行耐衝擊性試驗。具體而言,各進行3次耐衝擊性試驗,該耐衝擊性試驗係以硬塗層側成為上側之方式將實施例及比較例之光學膜直接放置於厚0.7 mm之鈉玻璃之表面,使重100 g、直徑30 mm之鐵球自高30 cm之位置掉落至光學膜之硬塗層之表面。再者,於耐衝擊性試驗中,使鐵球掉落之位置每次都要改變。繼而,於耐衝擊性試驗後之光學膜中,以目視評估硬塗層之表面是否凹陷。評估結果如下所述。
A:於自正面及斜方觀察硬塗層之兩種情形時,於硬塗層之表面未確認有凹陷。
B:於自正面及斜方觀察硬塗層之任一情形時,雖於硬塗層之表面確認有凹陷,但為實際使用上無問題之水準。
C:於自正面觀察硬塗層之情形時,於硬塗層之表面未觀察到凹陷,但於斜方觀察之情形時,於硬塗層之表面確認有凹陷。
D:於自正面及斜方觀察硬塗層之兩種情形時,於硬塗層之表面觀察到明顯之凹陷。
<摺疊性>
對實施例及比較例之光學膜進行連續摺疊試驗,評估摺疊性。具體而言,首先,自光學膜切取30 mm×100 mm之尺寸之樣品。繼而,以平行配置之摺疊耐久試驗機(例如,產品名「U字伸縮試驗機DLDMLH-FS」,Yuasa System股份有限公司製造,IEC62715-6-1標準)之固定部分別固定所切取之樣品之對向之2個邊部。其後,以如圖4(C)所示地對向之2個邊部之最小間隔Φ成為10 mm、且光學膜之表面側(硬塗層側)成為外側之方式,於以下條件下進行10萬次180°摺疊之連續摺疊試驗,並調查彎曲部是否產生變形、破裂或斷裂。連續摺疊試驗分別於室溫(23℃)、相對濕度50%之室溫環境下與低溫(-40℃)之低溫環境下進行。評估基準如下所述。
A:於連續摺疊試驗中,彎曲部未產生變形、破裂或斷裂。
B:於連續摺疊試驗中,於彎曲部確認有實際使用上無問題之水準之變形,但未產生破裂或斷裂。
C:於連續摺疊試驗中,於彎曲部明確地確認有變形,但未產生破裂或斷裂。
D:於連續摺疊試驗中,彎曲部產生破裂或斷裂。
<鉛筆硬度>
基於JIS K5600-5-4:1999分別對實施例及比較例之光學膜之表面(硬塗層之表面)之鉛筆硬度進行測定。具體而言,首先,藉由米其邦股份有限公司製造之Sellotape(註冊商標)將切成30 mm×100 mm之尺寸之光學膜以無折痕或褶皺之方式固定於厚2 mm之玻璃板上。繼而,使用鉛筆硬度試驗機(產品名「鉛筆劃痕塗膜硬度試驗機(電動式)」,東洋精機製作所股份有限公司製造),於溫度23℃及相對濕度50%之環境下,一面對鉛筆(產品名「uni」,三菱鉛筆股份有限公司製造)施加750 g之負載,一面使鉛筆以1 mm/秒之速度移動。鉛筆硬度設為鉛筆硬度試驗中未損傷光學膜之表面(硬塗層之表面)之最高硬度。再者,於測定鉛筆硬度時,使用多根硬度不同之鉛筆來進行,每根鉛筆進行5次鉛筆硬度試驗,於5次中有4次以上在螢光燈下穿透觀察光學膜之表面時於光學膜之表面未視認有損傷之情形時,判斷該硬度之鉛筆未損傷光學膜之表面。
以下,將結果示於表1。
[表1]
剪切儲存彈性模數G'(MPa) | 玻璃轉移溫度Tg(℃) | 摺疊性 | 耐衝擊性 | 鉛筆硬度 | ||
室溫 | 低溫 | |||||
實施例1 | 200 | 53 | A | B | A | 4H |
實施例2 | 121 | 86 | A | A | A | 3H |
實施例3 | 104 | 79 | A | A | A | 3H |
實施例4 | 73 | 68 | A | A | B | 3H |
實施例5 | 55 | 53 | A | B | B | 2H |
實施例6 | 121 | 86 | A | A | B | 3H |
實施例7 | 121 | 86 | A | A | B | 4H |
實施例8 | 121 | 86 | A | A | A | 3H |
實施例9 | 121 | 86 | A | B | A | 3H |
實施例10 | 121 | 86 | B | B | A | 2H |
比較例1 | 180 | 40 | A | D | A | 3H |
比較例2 | 250 | 140 | D | A | A | 4H |
比較例3 | 14 | 18 | A | D | D | HB |
比較例4 | 73 | 39 | A | D | B | H |
以下,針對結果進行說明。比較例2之光學膜由於樹脂層之剪切儲存彈性模數G'過高,因此常溫之摺疊性較差,又,比較例3之光學膜由於樹脂層之剪切儲存彈性模數G'過低,因此耐衝擊性較差。又,比較例1、4之光學膜由於樹脂層之玻璃轉移溫度過低,因此於室溫環境下摺疊性良好,但於低溫環境下摺疊性較差。相對於此,實施例1~10之光學膜由於剪切儲存彈性模數G'為30 MPa以上且200 MPa以下,因此耐衝擊性良好,又,由於樹脂層之玻璃轉移溫度為50℃以上,因此不僅於室溫環境下摺疊性良好,而且於低溫環境下亦摺疊性良好。
10:樹脂層
30,50:光學膜
31:功能層
51:樹脂基材
52:功能層
60:影像顯示裝置
62:顯示元件
[圖1]係實施方式之樹脂層之概略構成圖。
[圖2]係測定剪切儲存彈性模數G'及玻璃轉移溫度Tg時使用之固體剪切用夾具之概略構成圖。
[圖3]係實施方式之光學膜之概略構成圖。
[圖4(A)~圖4(C)]係模式性地表示連續摺疊試驗之情況之圖。
[圖5]係實施方式之另一光學膜之概略構成圖。
[圖6]係實施方式之影像顯示裝置之概略構成圖。
10:樹脂層
Claims (9)
- 一種樹脂層,其係用於影像顯示裝置者, 上述樹脂層於25℃、500 Hz以上且1000 Hz以下之頻率範圍之剪切儲存彈性模數G'為30 MPa以上200 MPa以下, 上述樹脂層之玻璃轉移溫度為50℃以上。
- 如請求項1之樹脂層,其中,膜厚為20 μm以上且150 μm以下。
- 一種光學膜,其係可摺疊之積層構造之光學膜, 至少具備請求項1之樹脂層。
- 如請求項3之光學膜,其進而具備設置於上述樹脂層之一面側之功能層。
- 如請求項3之光學膜,其進而具備設置於上述樹脂層之一面側之樹脂基材。
- 如請求項3之光學膜,其中,於上述光學膜中,於以上述光學膜之對向之邊部之間隔為10 mm之方式在23℃之環境下反覆進行10萬次180°摺疊試驗之情形時,未產生破裂或斷裂。
- 如請求項6之光學膜,其中,於上述光學膜中,於以上述光學膜之對向之邊部之間隔成為10 mm之方式在-40℃之環境下反覆進行10萬次180°摺疊試驗之情形時,未產生破裂或斷裂。
- 一種影像顯示裝置,其具備: 顯示元件;及 配置成比上述顯示元件更靠觀察者側之請求項1或2之樹脂層、或請求項3至7中任一項之光學膜。
- 如請求項8之影像顯示裝置,其中,上述顯示元件為有機發光二極體元件。
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---|---|---|---|
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TW (1) | TW202120605A (zh) |
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2020
- 2020-09-26 TW TW109133495A patent/TW202120605A/zh unknown
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