TW202129319A - 光學積層體及顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種配置於顯示裝置的前面來使用、且具有優異的耐衝擊性的光學積層體。一種光學積層體,依次積層有包括基材的前面板、以及n個(n為2以上的整數)光學構件,且於所述n個光學構件的所述前面板側的表面分別接觸並積層有厚度10 μm以上的黏著劑層,若將自靠近所述前面板的一側起第x個(x為1以上且n以下的整數)光學構件設為第x光學構件,則評價值A滿足下述式(2):50≦A≦500(2)的關係。
Description
本發明是有關於一種光學積層體及顯示裝置。
於韓國公開專利第2018-0012913號公報(專利文獻1)中記載了提供耐久性優異的顯示裝置用視窗。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]韓國公開專利第2018-0012913號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明的目的在於提供一種配置於顯示裝置的前面來使用、且具有優異的耐衝擊性的光學積層體、以及包括所述光學積層體的顯示裝置。
[解決課題之手段]
本發明提供以下例示的光學積層體及顯示裝置。
〔1〕一種光學積層體,依次積層有包括基材的前面板、以及n個(n為2以上的整數)光學構件,
於所述n個光學構件的所述前面板側的表面分別接觸並積層有厚度10 μm以上的黏著劑層,
若將自靠近所述前面板的一側起第x個(x為1以上且n以下的整數)光學構件設為第x光學構件,則藉由下述式(1)算出的評價值A滿足下述式(2):
50≦A≦500 (2)
的關係。
[數1](1)
[式(1)中,T0
〔mJ/mm3
〕是所述前面板的韌性,a0
是(所述基材的厚度〔μm〕)/(所述前面板的厚度〔μm〕),Tx
〔mJ/mm3
〕是所述第x光學構件的韌性,ax
是(自所述前面板的與所述光學構件側為相反側的表面至所述第x光學構件的所述前面板側的表面的距離〔μm〕)/(所述第x光學構件的厚度〔μm〕)]。
〔2〕如〔1〕所述的光學積層體,其中所述n個光學構件中的一個為偏光板。
〔3〕如〔1〕或〔2〕所述的光學積層體,其中所述n個光學構件中的一個為觸控感測器面板。
〔4〕如〔1〕~〔3〕中任一項所述的光學積層體,其中所述n為4以下的整數。
〔5〕一種顯示裝置,包括如〔1〕~〔4〕中任一項所述的光學積層體。
[發明的效果]
根據本發明,可提供一種具有優異的耐衝擊性的光學積層體、以及包括所述光學積層體的顯示裝置。
以下,參照圖式說明本發明的光學積層體的實施方式,但本發明並不限定於以下的實施方式。於以下的所有圖式中,為了使各結構要素容易理解而適當調整比例尺來表示,圖式中所示的各結構要素的比例尺與實際的結構要素的比例尺未必一致。
[光學積層體]
本發明的光學積層體是依次積層有包括基材的前面板、以及n個(n為2以上的整數)光學構件的光學積層體,且於所述n個光學構件的所述前面板側的表面分別接觸並積層有厚度10 μm以上的黏著劑層。關於本發明的光學積層體,於本說明書中,將自靠近前面板的一側起第x個(x為1以上且n以下的整數)光學構件設為第x光學構件,將與第x光學構件的前面板側的表面接觸並積層的厚度10 μm以上的黏著劑層設為第x黏著劑層。n較佳為6以下的整數,進而佳為4以下的整數。
各光學構件可包含一層,亦可包含多層。於本說明書中,關於包含多層的光學構件,基於有無厚度10 μm以上的黏著劑層來判斷是多個光學構件還是一個光學構件。於本說明書中,將由厚度10 μm以上的黏著劑層分離的兩個部分設為不同的光學構件。因此,各光學構件可包括厚度未滿10 μm的黏著劑層,另一方面,不包括厚度10 μm以上的黏著劑層。
本發明的光學積層體的厚度根據對光學積層體所要求的功能及光學積層體的用途等而不同,因此並無特別限定,例如為50 μm以上且4000 μm以下,較佳為70 μm以上且2000 μm以下,更佳為100 μm以上且1000 μm以下。
光學積層體的俯視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100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以上且1400 mm以下,較佳為50 mm以上且600 mm以下。短邊的長度例如為5 mm以上且800 mm以下,較佳為30 mm以上且500 mm以下,更佳為50 mm以上且300 mm以下。對於構成光學積層體100的各層,可對角部進行R加工,或者對端部進行切口加工,或者進行穿孔加工。
光學積層體例如可用於顯示裝置等。顯示裝置並無特別限定,例如可列舉:有機電致發光(有機EL(electroluminescence))顯示裝置、無機電致發光(無機EL)顯示裝置、液晶顯示裝置、電場發光顯示裝置等。光學積層體100尤其適於能夠彎曲的顯示裝置。
圖1是基於本發明的一實施方式的光學積層體的概略剖面圖。圖1所示的光學積層體100依次積層有前面板10與3個(n=3)光學構件而構成。3個光學構件自靠近前面板10的一側起為第一光學構件21、第二光學構件22、第三光學構件23。於光學積層體100中,於第一光學構件21的前面板10側的表面接觸並積層有第一黏著劑層31,於第二光學構件22的前面板10側的表面接觸並積層有第二黏著劑層32,於第三光學構件23的前面板10側的表面接觸並積層有第三黏著劑層33。第一黏著劑層31、第二黏著劑層32、第三黏著劑層33的厚度均為10 μm以上。
於光學積層體100中,前面板10包括基材11,進而包括設置於基材11的與第一光學構件21側為相反側的表面的硬塗層12。例如,於光學積層體100中,第一光學構件21為保護板,第二光學構件22為偏光板,第三光學構件23為觸控感測器面板。
<光學積層體的評價值A>
本發明的光學積層體的評價值A滿足下述式(2):
50≦A≦500 (2)
的關係。
評價值A是藉由下述式(1):
式(1)中,T0
〔mJ/mm3
〕是前面板的韌性,a0
是(前面板中所含的基材的厚度〔μm〕)/(前面板的厚度〔μm〕),Tx
〔mJ/mm3
〕是第x光學構件的韌性,ax
是(自前面板的與光學構件側為相反側的表面至第x光學構件的前面板側的表面的距離〔μm〕)/(所述第x光學構件的厚度〔μm〕)。於本說明書中,韌性是指於溫度23℃、相對濕度55%的環境下測定的值。韌性可藉由後述的實施例中記載的方法進行測定。
於圖1所示的光學積層體中,評價值A為藉由式(1a):
A=T0
/a0
+T1
/a1
+T2
/a2
+T3
/a3
(1a)
算出的值。
式(1a)中,
T0
〔mJ/mm3
〕是前面板10的韌性,
a0
是(前面板10中所含的基材11的厚度t01
〔μm〕)/(前面板10的厚度t0
〔μm〕),
T1
〔mJ/mm3
〕是第一光學構件21的韌性,
a1
是(自前面板10的與光學構件側為相反側的表面至第一光學構件21的前面板10側的表面的距離d1
〔μm〕)/(第一光學構件21的厚度t1
〔μm〕),
T2
〔mJ/mm3
〕是第二光學構件22的韌性,
a2
是(自前面板10的與光學構件側為相反側的表面至第二光學構件22的前面板10側的表面的距離d2
〔μm〕)/(第二光學構件22的厚度t2
〔μm〕),
T3
〔mJ/mm3
〕是第三光學構件23的韌性,
a3
是(自前面板10的與光學構件側為相反側的表面至第三光學構件23的前面板10側的表面的距離d3
〔μm〕)/(第三光學構件23的厚度t3
〔μm〕)。
評價值A是基於後述的預備試驗的結果而導出的藉由式(1)算出的值。根據式(1)可知,前面板的韌性越大,另外前面板的厚度越厚,評價值A的值越大。另外,第x光學構件的韌性越大,另外第x光學構件的厚度越厚,評價值A的值越大。關於韌性及厚度對評價值A的貢獻,前面板最大,關於第x光學構件,與前面板的距離進入式(1)的分母,因此配置於越靠近前面板的位置、即x的值越小,則貢獻越大。因此,評價值A可藉由適當調整前面板的韌性及厚度、第x光學構件的韌性及厚度、光學構件的個數(n的值)、黏著劑層的厚度等來進行調整。前面板的韌性及第x光學構件的韌性可藉由調整該些的材料來進行調整。
藉由本發明的光學積層體的評價值A為50以上,可提高耐衝擊性。光學積層體的耐衝擊性可藉由後述的實施例中記載的方法進行評價。就可進一步提高耐衝擊性的觀點而言,本發明的光學積層體的評價值A較佳為100以上。
另外,藉由本發明的光學積層體的評價值A為500以下,可提高耐彎曲性。光學積層體較佳為能夠向以前面板為內側的方向彎曲。所謂能夠彎曲,是指能夠向以前面板為內側的方向彎曲。於本說明書中,彎曲包括在彎曲部分形成有曲面的彎折的形態,彎折的內表面的彎曲半徑並無特別限定。另外,彎曲亦包括內表面的屈折角大於0度且未滿180度的屈折、以及內表面的彎曲半徑近似為零或內表面的屈折角為0度的折疊。耐彎曲性可藉由於反覆彎曲時光學積層體的任一層是否產生裂紋來進行評價。就可進一步提高耐彎曲性的觀點而言,本發明的光學積層體的評價值A較佳為300以下,亦可為200以下。
<前面板>
前面板可構成顯示裝置的最表面。前面板只要是能夠透過光的板狀體,則材料及厚度並無限定。前面板若包括基材,則可僅包含基材,亦可包含基材及其他層。基材及其他層分別可僅包含一層,亦可包含兩層以上。作為前面板中所含的基材,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)。
就硬度的觀點而言,前面板可為包括硬塗層的樹脂膜。硬塗層可形成於樹脂膜的一個面,亦可形成於兩面。藉由設置硬塗層,可提高硬度及耐劃痕性。硬塗層例如是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,硬塗層可含有添加劑。添加劑並無特別限定,可列舉無機系微粒子、有機系微粒子、或者該些的混合物。於在樹脂膜的兩面具有硬塗層的情況下,各硬塗層的組成、厚度可彼此相同,亦可彼此不同。
就容易構成具有優異的耐衝擊性的光學積層體的觀點而言,前面板的韌性較佳為10 mJ/mm3
以上,進而佳為30 mJ/mm3
以上,最佳為40 mJ/mm3
以上。前面板的韌性例如為100 mJ/mm3
以下,亦可為60 mJ/mm3
以下。前面板的厚度例如可為30 μm以上且500 μm以下,較佳為40 μm以上且200 μm以下,更佳為50 μm以上且100 μm以下。就容易構成具有優異的耐衝擊性的光學積層體的觀點而言,前面板的厚度較佳為40 μm以上。於本發明中,構成光學積層體的各層的厚度可根據後述的實施例中說明的厚度的測定方法進行測定。
於前面板的基材為樹脂製的板狀體的情況下,樹脂製的板狀體只要能夠透過光,則並無限定。作為構成樹脂製的板狀體的樹脂,例如可列舉三乙醯纖維素、乙醯纖維素丁酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙醯纖維素、丁醯纖維素、乙醯丙醯纖維素、聚酯、聚苯乙烯、聚醯胺、聚醚醯亞胺、聚(甲基)丙烯酸、聚醯亞胺、聚醚碸、聚碸、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯縮醛、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚碸、聚甲基丙烯酸甲酯、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、聚碳酸酯、聚醯胺醯亞胺等高分子。該些高分子可單獨使用或混合兩種以上使用。就提高強度及透明性的觀點而言,樹脂製的板狀體較佳為由聚醯亞胺、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺等高分子形成的樹脂膜。就容易構成具有優異的耐衝擊性的光學積層體的觀點而言,樹脂製的板狀體的厚度較佳為30 μm以上,例如為200 μm以下。
於前面板的基材為玻璃板的情況下,玻璃板可較佳地使用顯示器用強化玻璃。玻璃板的厚度例如可為20 μm以上且1000 μm以下。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面板。
於光學積層體用於顯示裝置的情況下,前面板可為不僅僅具有保護顯示裝置的前面(畫面)的功能(作為視窗膜的功能),亦具有作為觸控感測器的功能、藍光截止功能、視角調整功能等者。
<第x黏著劑層>
第一黏著劑層介隔存在於前面板與第一光學構件之間,並將它們貼合。除了第一黏著劑層以外的第x黏著劑層介隔存在於第x-1光學構件與第x光學構件之間,並將它們貼合。若第x黏著劑層的厚度為10 μm以上,則可包含一層,亦可包含兩層以上,較佳為包含一層。第一黏著劑層~第n黏著劑層於黏著劑組成物的組成及調配成分、厚度等方面可相同亦可不同。
第x黏著劑層可包含以(甲基)丙烯酸系樹脂、橡膠系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、酯系樹脂、矽酮系樹脂、聚乙烯醚系樹脂為主成分(原料聚合物)的黏著劑組成物。作為構成第x黏著劑層的黏著劑組成物,較佳為以透明性、耐候性、耐熱性等優異的(甲基)丙烯酸系樹脂為原料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或熱硬化型。
作為黏著劑組成物中可使用的(甲基)丙烯酸系樹脂,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-乙基己酯等(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。較佳為使極性單體與原料聚合物共聚。作為極性單體,可列舉(甲基)丙烯酸化合物、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯化合物、(甲基)丙烯酸羥基乙酯化合物、(甲基)丙烯醯胺化合物、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯化合物、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯化合物等具有羧基、羥基、醯胺基、胺基、環氧基等的單體。
黏著劑組成物可僅含有所述原料聚合物,但通常進而含有交聯劑。作為交聯劑,可例示:與羧基之間形成羧酸金屬鹽的二價以上的金屬離子;與羧基之間形成醯胺鍵的多胺化合物;與羧基之間形成酯鍵的聚環氧化合物或多元醇;與羧基之間形成醯胺鍵的聚異氰酸酯化合物。交聯劑較佳為聚異氰酸酯化合物。
活性能量線硬化型黏著劑組成物具有受到紫外線或電子束之類的活性能量線的照射而硬化的性質,且具有即使在活性能量線照射前亦有黏著性而可與膜等被黏物密接,且可藉由活性能量線的照射而硬化,從而調整密接力的性質。活性能量線硬化型黏著劑組成物較佳為紫外線硬化型。活性能量線硬化型黏著劑組成物除了原料聚合物、交聯劑以外,進而含有活性能量線聚合性化合物。根據需要,亦可含有光聚合起始劑、光增感劑等。
作為活性能量線聚合性化合物,例如可列舉:分子內具有至少一個(甲基)丙烯醯氧基的(甲基)丙烯酸酯單體;使兩種以上含官能基的化合物反應而得且分子內具有至少兩個(甲基)丙烯醯氧基的(甲基)丙烯酸酯寡聚物等含(甲基)丙烯醯氧基的化合物等(甲基)丙烯酸系化合物、分子內具有至少兩個苯甲醯基苯基甲基丙烯醯基的化合物。相對於黏著劑組成物的固體成分100質量份,黏著劑組成物可包含0.1質量份以上的活性能量線聚合性化合物,可包含10質量份以下、5質量份以下或2質量份以下的活性能量線聚合性化合物。
苯甲醯基苯基甲基丙烯醯基是指由以下的結構所表示的基。*表示鍵結鍵。活性能量線聚合性化合物的分子內所具有的苯甲醯基苯基甲基丙烯醯基的數量可為5以下,可為4以下。
作為分子內具有至少兩個苯甲醯基苯基甲基丙烯醯基的化合物,例如可列舉以下的化合物。
作為光聚合起始劑,例如可列舉二苯甲酮、苄基二甲基縮酮、1-羥基環己基苯基酮等。光聚合起始劑可含有一種或兩種以上。於黏著劑組成物含有光聚合起始劑時,其總含量例如相對於黏著劑組成物的固體成分100質量份可為0.01質量份以上且3.0質量份以下。
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、原料聚合物以外的樹脂、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。
第x黏著劑層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。第x黏著劑層亦可使用利用黏著劑組成物而形成的黏著片來形成。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黏著劑層。
第x黏著劑層的厚度為10 μm以上,較佳為100 μm以下,更佳為50 μm以下。
<光學構件>
作為光學積層體中的光學構件,例如可例示圖1所示的光學積層體100中所含的保護板、偏光板、觸控感測器面板等、除此以外的背面板等。作為背面板,可列舉觸控感測器面板、有機EL顯示元件等。於光學構件包含多層的情況下,可包括用於貼合兩層的貼合層。作為光學積層體中的光學構件的積層順序,自前面板側開始,例如可列舉保護板/偏光板/觸控感測器面板(圖1所示的積層順序)、保護板/偏光板/觸控感測器面板/有機EL顯示元件、保護板/觸控感測器面板/偏光板、保護板/觸控感測器面板/偏光板/有機EL顯示元件等。就可對光學積層體賦予作為防反射膜的功能的方面而言,此處所示的積層順序中的偏光板較佳為圓偏光板。亦可不包括此處所示的積層順序中的保護板,就容易將評價值A調整為所期望的值的觀點而言,較佳為包括此處所示的積層順序中的保護板。
《偏光板》
偏光板例如可為直線偏光板、圓偏光板(包含橢圓偏光板)等。圓偏光板包括直線偏光板及相位差層。圓偏光板可吸收圖像顯示裝置中被反射的外部光,因此可對光學積層體賦予作為防反射膜的功能。
就容易構成具有優異的耐衝擊性的光學積層體的觀點而言,偏光板的韌性較佳為1 mJ/mm3
以上,進而佳為2 mJ/mm3
以上。偏光板的韌性例如為100 mJ/mm3
以下,可為50 mJ/mm3
以下,亦可為10 mJ/mm3
以下。偏光板的厚度通常為5 μm以上,可為20 μm以上,亦可為25 μm以上,亦可為30 μm以上。另外,偏光板的厚度較佳為80 μm以下,更佳為60 μm以下。
《直線偏光板》
直線偏光板具有自自然光等非偏光的光線選擇性地透過一個方向上的直線偏光的功能。直線偏光板可包括吸附有二色性色素的延伸膜或延伸層、液晶層等作為偏光片層,所述液晶層包含聚合性液晶化合物的硬化物及二色性色素且二色性色素在聚合性液晶化合物的硬化物中分散並配向。二色性色素是指具有分子的長軸方向的吸光度與短軸方向的吸光度不同的性質的色素。將液晶層用作偏光片層的直線偏光板與吸附有二色性色素的延伸膜或延伸層相比,於彎曲方向上並無限制,因此較佳。
(作為吸附有二色性色素的延伸膜或延伸層的偏光片層)
作為吸附有二色性色素的延伸膜的偏光片層通常可經過如下的步驟來製造:將聚乙烯醇系樹脂膜單軸延伸的步驟;藉由利用碘等二色性色素對聚乙烯醇系樹脂膜進行染色來吸附該二色性色素的步驟;利用硼酸水溶液對吸附有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂膜進行處理的步驟;以及於利用硼酸水溶液進行處理後進行水洗的步驟。
偏光片層的厚度通常為30 μm以下,較佳為18 μm以下,更佳為15 μm以下。減薄偏光片層的厚度有利於偏光板103的薄膜化。偏光片層的厚度通常為1 μm以上,例如可為5 μm以上。
聚乙烯醇系樹脂可藉由將聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化而獲得。作為聚乙酸乙烯酯系樹脂,除了作為乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外,還可使用乙酸乙烯酯和能夠與其共聚的其他單量體的共聚物。作為能夠與乙酸乙烯酯共聚的其他單量體,例如可列舉不飽和羧酸系化合物、烯烴系化合物、乙烯基醚系化合物、不飽和磺酸系化合物、具有銨基的(甲基)丙烯醯胺系化合物。
聚乙烯醇系樹脂的皂化度通常為85莫耳%以上且100莫耳%以下左右,較佳為98莫耳%以上。聚乙烯醇系樹脂可經改質,亦可使用經醛類改質的聚乙烯縮甲醛、聚乙烯縮醛等。聚乙烯醇系樹脂的聚合度通常為1000以上且10000以下,較佳為1500以上且5000以下。
作為吸附有二色性色素的延伸層的偏光片層通常可經過如下步驟來製造:將含有所述聚乙烯醇系樹脂的塗佈液塗佈於基材膜上的步驟;將所得的積層膜單軸延伸的步驟;藉由利用二色性色素對經單軸延伸的積層膜的聚乙烯醇系樹脂層進行染色來吸附該二色性色素而製成偏光片層的步驟;利用硼酸水溶液對吸附有二色性色素的膜進行處理的步驟;以及於利用硼酸水溶液進行處理後進行水洗的步驟。用於形成偏光片層的基材膜可用作偏光片層的保護層。根據需要,可自偏光片層剝離去除基材膜。基材膜的材料及厚度可與後述的熱塑性樹脂膜的材料及厚度相同。
作為吸附有二色性色素的延伸膜或延伸層的偏光片層可直接用作直線偏光板,亦可於其一面或兩面形成保護層來用作直線偏光板。作為保護層,可使用後述的熱塑性樹脂膜。所得的直線偏光板的厚度較佳為2 μm以上且40 μm以下。
熱塑性樹脂膜例如可列舉:環聚烯烴系樹脂膜;包含三乙醯纖維素、二乙醯纖維素等樹脂的乙酸纖維素系樹脂膜;包含聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等樹脂的聚酯系樹脂膜;聚碳酸酯系樹脂膜;(甲基)丙烯酸系樹脂膜;聚丙烯系樹脂膜等本領域公知的膜。偏光片層與保護層可經由後述的貼合層而積層。
就薄型化的觀點而言,熱塑性樹脂膜的厚度通常為100 μm以下,較佳為80 μm以下,更佳為60 μm以下,進而佳為40 μm以下,進一步較佳為30 μm以下,另外通常為5 μm以上,較佳為10 μm以上。
可於熱塑性樹脂膜上形成硬塗層。硬塗層可形成於熱塑性樹脂膜的一個面,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痕性的熱塑性樹脂膜。硬塗層可與形成於所述樹脂膜的硬塗層同樣地形成。
(作為液晶層的偏光片層)
用於形成液晶層的聚合性液晶化合物為具有聚合性反應基且顯示出液晶性的化合物。聚合性反應基是參與聚合反應的基,較佳為光聚合性反應基。光聚合性反應基是指藉由自光聚合起始劑產生的活性自由基或酸等而能夠參與聚合反應的基。作為光聚合性官能基,可列舉乙烯基、乙烯基氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯醯基氧基、甲基丙烯醯基氧基、氧雜環丙烷基、氧雜環丁烷基等。其中,較佳為丙烯醯基氧基、甲基丙烯醯基氧基、乙烯基氧基、氧雜環丙烷基及氧雜環丁烷基,更佳為丙烯醯基氧基。聚合性液晶化合物的種類並無特別限定,可使用棒狀液晶化合物、圓盤狀液晶化合物及該些的混合物。聚合性液晶化合物的液晶性可為熱致(thermotropic)性液晶亦可為溶致(lyotropic)性液晶,作為相秩序結構,可為向列液晶亦可為層列液晶。
關於作為液晶層的偏光片層中可使用的二色性色素,較佳為於300 nm~700 nm的範圍內具有最大吸收波長(λMAX)。作為此種二色性色素,例如可列舉吖啶色素、噁嗪色素、花青色素、萘色素、偶氮色素及蒽醌色素等,其中較佳為偶氮色素。作為偶氮色素,可列舉單偶氮色素、雙偶氮色素、三偶氮色素、四偶氮色素及二苯乙烯偶氮色素等,較佳為雙偶氮色素及三偶氮色素。二色性色素可為單獨,亦可組合兩種以上,較佳為組合三種以上。尤其更佳為組合三種以上的偶氮化合物。二色性色素的一部分可具有反應性基,另外亦可具有液晶性。
作為液晶層的偏光片層例如可藉由於形成於基材膜上的配向膜上塗佈包含聚合性液晶化合物及二色性色素的偏光片層形成用組成物,使聚合性液晶化合物聚合並使其硬化而形成。亦可藉由於基材膜上塗佈偏光片層形成用組成物形成塗膜,並將該塗膜與基材膜一起延伸,來形成偏光片層。用於形成偏光片層的基材膜亦可用作偏光片層的保護層。基材膜的材料及厚度可與所述熱塑性樹脂膜的材料及厚度相同。
作為包含聚合性液晶化合物及二色性色素的偏光片層形成用組成物、以及使用了該組成物的偏光片層的製造方法,可例示日本專利特開2013-37353號公報、日本專利特開2013-33249號公報、日本專利特開2017-83843號公報等中記載者。偏光片層形成用組成物除了聚合性液晶化合物及二色性色素以外,亦可進而含有溶媒、聚合起始劑、交聯劑、調平劑、抗氧化劑、增塑劑、增感劑等添加劑。該些成分可分別僅使用一種,亦可組合兩種以上使用。
偏光片層形成用組成物可含有的聚合起始劑是可引發聚合性液晶化合物的聚合反應的化合物,就可於更低的溫度條件下引發聚合反應的方面而言,較佳為光聚合起始劑。具體而言,可列舉藉由光的作用而可產生活性自由基或酸的光聚合起始劑,其中,較佳為藉由光的作用而產生自由基的光聚合起始劑。相對於聚合性液晶化合物的總量100質量份,聚合起始劑的含量較佳為1質量份以上且10質量份以下,更佳為3質量份以上且8質量份以下。於為該範圍內時,聚合性基的反應充分進行,且容易使液晶化合物的配向狀態穩定化。
作為液晶層的偏光片層的厚度通常為10 μm以下,較佳為0.5 μm以上且8 μm以下,更佳為1 μm以上且5 μm以下。
作為液晶層的偏光片層可不剝離去除基材膜而作為直線偏光板使用,亦可將基材膜自偏光片層剝離去除而作為直線偏光板使用。作為液晶層的偏光片層亦可於其一面或兩面形成保護層而作為直線偏光板使用。作為保護層,可使用所述熱塑性樹脂膜。
關於作為液晶層的偏光片層,為了保護偏光片層等,可於偏光片層的一面或兩面具有外塗層。外塗層例如可藉由於偏光片層上塗佈用於形成外塗層的材料(組成物)而形成。作為構成外塗層的材料,例如可列舉光硬化性樹脂、水溶性聚合物等。作為構成外塗層的材料,可使用(甲基)丙烯酸系樹脂、聚乙烯醇系樹脂等。
(相位差層)
偏光板中所含的相位差層可為一層,亦可為兩層以上。相位差層較佳為積層於偏光片層的與前面板側為相反側的表面上。相位差層可具有保護其表面的外塗層、支撐相位差層的基材膜等。相位差層包括λ/4層,進而可包括λ/2層或正(positive)C層中的至少任一者。於相位差層包括λ/2層的情況下,自直線偏光板側起依次積層λ/2層及λ/4層。於相位差層包括正C層的情況下,可自直線偏光板側起依次積層λ/4層及正C層,亦可自直線偏光板側起依次積層正C層及λ/4層。相位差層的厚度例如為0.1 μm以上且10 μm以下,較佳為0.5 μm以上且8 μm以下,更佳為1 μm以上且6 μm以下。
相位差層可由作為保護層的材料例示的樹脂膜形成,亦可由聚合性液晶化合物硬化而成的層形成。相位差層可進而包含配向膜。相位差層亦可具有用於貼合λ/4層、與λ/2層及正C層的貼合層。
於使聚合性液晶化合物硬化而形成相位差層的情況下,相位差層可藉由將含有聚合性液晶化合物的組成物塗佈於基材膜並使其硬化而形成。可於基材膜與塗佈層之間形成配向層。基材膜的材料及厚度可與所述熱塑性樹脂膜的材料及厚度相同。於由使聚合性液晶化合物硬化而成的層形成相位差層的情況下,相位差層亦可以具有配向層及基材膜的形態組裝於光學積層體中。相位差層可經由貼合層與直線偏光板貼合。
《觸控感測器面板》
觸控感測器面板為可檢測出被前面板觸控的位置的感測器,且可為具有透明導電層的結構。觸控感測器面板除了透明導電層以外,還可具有支撐所述透明導電層的基材。檢測方式不受限定,可例示電阻膜方式、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面板。其中,就成本低、反應速度快、薄膜化的方面而言,可較佳地使用靜電電容方式的觸控感測器面板。觸控感測器面板可於透明導電層與支撐所述透明導電層的基材之間包括接著層、分離層、保護層等。作為接著層,可列舉接著劑層、黏著劑層。作為支撐透明導電層的基材,可列舉於一個表面蒸鍍形成有透明導電層的基材、經由接著層而轉印了透明導電層的基材等。
靜電電容方式的觸控感測器面板的一例包括基材、設置於基材的表面的位置檢測用透明導電層、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面板的光學積層體的顯示裝置中,若觸控前面板的表面,則於被觸控的點,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透明導電層的接地,從而檢測出被觸控的位置。藉由具有彼此分離的多個透明導電層,可進行更詳細的位置檢測。
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且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。
保護層可為了與透明導電層接觸並保護導電層而設置。保護層包括有機絕緣膜及無機絕緣膜中的至少一者,該些膜可藉由旋塗法、濺鍍法、蒸鍍法等而形成。
觸控感測器面板例如可以如下方式製造。於第一方法中,首先經由接著層而於玻璃基板積層基材。於基材上形成藉由光微影而進行了圖案化的透明導電層。藉由加熱而分離玻璃基板與基材,可獲得包含透明導電層與基材的觸控感測器面板。
於第二方法中,首先於玻璃基板上形成分離層,根據需要於分離層上形成保護層。於分離層(或保護層)上形成藉由光微影而進行了圖案化的透明導電層。於透明導電層上積層可剝離的保護膜,自透明導電層轉印至分離層,分離玻璃基板。藉由經由接著層貼合基材與分離層,剝離能夠剝離的保護膜,從而可獲得依次具有透明導電層、分離層、接著層及基材的觸控感測器面板。
作為觸控感測器面板的基材,可列舉三乙醯纖維素、聚對苯二甲酸乙二酯、環烯烴聚合物、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、聚降冰片烯等樹脂膜。就容易構成具有所期望的韌性的基材層的觀點而言,可較佳地使用聚對苯二甲酸乙二酯。
就容易構成具有優異的耐衝擊性的光學積層體的觀點而言,觸控感測器面板的韌性較佳為2 mJ/mm3
以上,進而佳為10 mJ/mm3
以上,最佳為50 mJ/mm3
以上。觸控感測器面板的韌性例如為200 mJ/mm3
以下。
就容易構成具有優異的耐衝擊性的光學積層體的觀點而言,觸控感測器面板的厚度較佳為30 μm以上。觸控感測器面板的厚度例如為100 μm以下。
《背面板》
作為背面板,可使用能夠透過光的板狀體或通常的顯示裝置中可使用的結構要素等。
背面板的厚度例如可為5 μm以上且2000 μm以下,較佳為10 μm以上且1000 μm以下,更佳為15 μm以上且500 μm以下。
作為背面板中可使用的板狀體,可僅包含一層,亦可包含兩層以上,可使用關於前面板中敘述的板狀態而例示者。
作為背面板中使用的通常的顯示裝置中可使用的結構要素,例如可列舉所述觸控感測器面板、有機EL顯示元件等。
《保護板》
作為保護板,可使用能夠透過光的樹脂製的板狀體或通常的顯示裝置中可使用的結構要素等。樹脂製的板狀體可僅包含一層,亦可包含兩層以上,可使用關於前面板中敘述的樹脂製的板狀體而例示者。作為構成保護板的樹脂,例如可列舉:三乙醯纖維素、乙醯纖維素丁酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙醯纖維素、丁醯纖維素、乙醯丙醯纖維素、聚酯、聚苯乙烯、聚醯胺、聚醚醯亞胺、聚(甲基)丙烯酸、聚醯亞胺、聚醚碸、聚碸、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯縮醛、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚碸、聚甲基丙烯酸甲酯、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、聚碳酸酯、聚醯胺醯亞胺等高分子。該些高分子可單獨使用或混合兩種以上使用。
就容易構成具有優異的耐衝擊性的光學積層體的觀點而言,保護板的韌性較佳為1 mJ/mm3
以上,進而佳為4 mJ/mm3
以上,亦可為50 mJ/mm3
以上。保護板的韌性例如為200 mJ/mm3
以下,亦可為100 mJ/mm3
以下。保護板的厚度例如可為5 μm以上且2000 μm以下,較佳為10 μm以上且1000 μm以下,更佳為15 μm以上且500 μm以下,進而佳為30 μm以上且100 μm以下。
(貼合層)
光學構件可包括用以接合兩個層的貼合層。貼合層是包含黏著劑或接著劑的層。於貼合層為黏著劑層的情況下,其厚度未滿10 μm。作為貼合層的材料的黏著劑可使用所述第x黏著劑層中說明的黏著劑組成物。
關於作為貼合層的材料的接著劑,例如可將水系接著劑、活性能量線硬化型接著劑等中的一種或兩種以上組合而形成。作為水系接著劑,例如可列舉聚乙烯醇系樹脂水溶液、水系二液型胺基甲酸酯系乳液接著劑等。活性能量線硬化型接著劑是藉由照射紫外線等活性能量線而硬化的接著劑,例如可列舉含有聚合性化合物及光聚合起始劑的接著劑、含有光反應性樹脂的接著劑、含有黏合劑樹脂及光反應性交聯劑的接著劑等。作為所述聚合性化合物,可列舉光硬化性環氧系單體、光硬化性丙烯酸系單體、光硬化性胺基甲酸酯系單體等光聚合性單體、以及源自該些單體的寡聚物等。作為所述光聚合起始劑,可列舉含有照射紫外線等活性能量線而產生中性自由基、陰離子自由基、陽離子自由基等活性種的物質的化合物。
貼合層的厚度例如可為1 μm以上,較佳為1 μm以上且未滿10 μm,更佳為2 μm以上且未滿10 μm,進而佳為2.5 μm以上且5 μm以下。
經由貼合層而貼合的相向的兩個表面可預先進行電暈處理、電漿處理、火焰處理等,亦可具有底塗層等。
[光學積層體的製造方法]
光學積層體可藉由包括經由黏著劑層而貼合前面板及光學構件的步驟的方法來製造。為了調整密接力,前面板及光學構件的與黏著劑層接觸的表面較佳為實施電暈處理等表面活性化處理。電暈處理的條件可適當設定,於貼合面的一個面與另一個面上條件可不同。再者,於貼合面為觸控感測器面板的透明導電層的情況下,較佳為不進行電暈處理。
<顯示裝置>
本發明的顯示裝置包括本發明的光學積層體。顯示裝置並無特別限定,例如可列舉有機EL顯示裝置、無機EL顯示裝置、液晶顯示裝置、電致發光顯示裝置等圖像顯示裝置。包括本發明的光學積層體的顯示裝置亦可用作具有優異的耐衝擊性且能夠彎曲或捲繞等的可撓性顯示器。
於顯示裝置中,關於光學積層體,使前面板朝向外側(與顯示元件側為相反的一側、即可見側)而配置於顯示裝置所具有的顯示元件的可見側。顯示裝置較佳為能夠使前面板側為內側進行彎曲。顯示裝置亦可為能夠使前面板側為外側進行彎曲。
本發明的顯示裝置可用作智慧型手機、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,列舉實施例來更詳細地說明本發明,但本發明並不限定於該些實施例。
<預備試驗>
於試驗1~試驗5中分別準備3個試驗片(例如,於試驗1中為試驗片1-1、試驗片1-2、試驗片1-3)。各試驗片具有圖1所示的光學積層體100的結構,前面板10及第一光學構件21、第二光學構件22、第三光學構件23使用表1所示的構件而構成。於各試驗片中,第一黏著劑層31、第二黏著劑層32、第三黏著劑層33使用以下述方式準備的黏著劑層(厚度25 μm)。成為如下結構,即,試驗1中前面板的構件於3個試驗片間不同,試驗2中第一光學構件的構件於3個試驗片間不同,試驗3中第二光學構件的構件於3個試驗片間不同,試驗4中第三光學構件於3個試驗片間不同,試驗5中前面板及第一光學構件~第三光學構件於3個試驗片間不同。關於各試驗片,藉由後述的方法進行耐衝擊性試驗,並測定打痕深度。於表1中示出測定結果。
[表1]
試驗1 | 試驗2 | 試驗3 | 試驗4 | 試驗5 | |||||||||||
試驗片 | 1-1 | 1-2 | 1-3 | 2-1 | 2-2 | 2-3 | 3-1 | 3-2 | 3-3 | 4-1 | 4-2 | 4-3 | 5-1 | 5-2 | 5-3 |
前面板 | 構件1 | 構件2 | 構件3 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件1 | 構件2 | 構件3 |
第一光學構件 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件1 | 構件2 | 構件3 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件1 | 構件2 | 構件3 |
第二光學構件 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件1 | 構件2 | 構件3 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件1 | 構件2 | 構件3 |
第三光學構件 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件2 | 構件1 | 構件2 | 構件3 | 構件1 | 構件2 | 構件3 |
打痕深度〔μm〕 | 30.5 | 15.0 | 8.3 | 27.6 | 15.0 | 10.7 | 22.1 | 15.0 | 13.2 | 18.1 | 15.0 | 13.9 | 40.1 | 15.0 | 5.0 |
於表1中,構件1、構件2、構件3是表2所示的樹脂膜。於表2中,構件1、構件2、構件3的韌性及厚度是藉由後述的方法測定的值。
[表2]
種類 | 厚度[μm] | 韌性[mJ/mm3 ] | |
構件1 | 環烯烴聚合物膜 | 25 | 1 |
構件2 | 三乙醯纖維素膜 | 25 | 10 |
構件3 | 聚對苯二甲酸乙二酯膜 | 25 | 100 |
[黏著劑層的準備]
按照以下順序製備用於形成黏著劑層的黏著劑中所使用的(甲基)丙烯酸系樹脂。於設置有可使氮氣回流且用於進行溫度調節的冷卻裝置的1 L反應容器中,裝入丙烯酸2-乙基己酯95份、丙烯酸十二烷基酯2份及丙烯酸2-羥基丙酯3份。為了去除反應容器內的氧,利用氮氣吹掃(purging)1小時,將內溫維持在60℃。於將裝入反應容器內的化合物混合均勻後,投入作為光聚合起始劑的1-羥基環己基苯基酮0.5份進行攪拌,照射UV燈(10 mW),獲得(甲基)丙烯酸系樹脂。所得的(甲基)丙烯酸系樹脂的重量平均分子量Mw為61萬。
將所述獲得的(甲基)丙烯酸系樹脂(固體成分換算值)100份與作為光聚合起始劑的1-羥基環己基苯基酮0.3份(固體成分換算值)混合而獲得黏著劑。
將所得的黏著劑以厚度成為25 μm的方式塗佈於基材為聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)膜的第一剝離膜的矽酮脫模處理面,於所述塗佈層上貼合基材為PET膜的第二剝離膜而製成積層體。對所述積層體進行UV照射(累計光量為400 mJ/cm2
、照度為1.8 mW/cm2
、UVV基準),製作依次積層有第一剝離膜、黏著劑層、第二剝離膜的黏著片。
[韌性的測定]
光學構件的韌性依據日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)K7161,以如下方式測定。使用超級切割器自測定對象的光學構件切出長邊110 mm×短邊10 mm的長方形的小片。繼而,利用拉伸試驗機〔島津製作所(股)製造的奧特格拉夫(autograph)AG-Xplus試驗機〕的上下夾具以夾具的間隔成為5 cm的方式夾持所述小片的長邊方向兩端,於溫度23℃、相對濕度55%的環境下,以拉伸速度4 mm/分鐘向小片的長邊方向拉伸。剛性是作為自初期至斷裂期間的應力-應變曲線的積分值而算出。
[耐衝擊性試驗]
使用超級切割器自測定對象的光學積層體切出長邊150 mm×短邊70 mm的長方形的大小的小片,將小片的與前面板側為相反側的表面經由黏著劑層貼合於丙烯酸板。然後,於23℃、相對濕度55%的環境下,相對於小片,以筆尖位於距小片的前面板的最表面10 cm的高度且筆尖朝下的方式保持評價用筆,使評價用筆自該位置落下。作為評價用筆,使用重量為5.6 g、筆尖的直徑為0.75 mm的筆。關於使評價用筆落下後的小片,使用干涉儀顯微鏡(輪廓GT-K3D光學顯微鏡(Contour GT-K3D Optical Microscope),布魯克(Bruker)公司製造)下的圖像來測定打痕深度。
[厚度測定]
試樣的厚度使用接觸式膜厚測定裝置(尼康(Nikon)股份有限公司製造的「MS-5C」)進行測定。其中,關於偏光片層及配向膜,使用雷射顯微鏡(奧林巴斯(Olympus)股份有限公司製造的「OLS3000」)進行測定。
[預備試驗結果的考察]
根據表1所示的試驗1~試驗5的打痕深度的評價結果可知,於耐衝擊性試驗中,越是靠近筆碰撞的面的光學構件,因使用不同種類(不同的韌性)的基材而對打痕深度造成的影響越大,另外,光學構件的韌性越大,可使打痕深度越小。
<實施例1~實施例5、比較例1、比較例2>
作為實施例1~實施例5及比較例1、比較例2的光學積層體,製作圖1所示的光學積層體100。於各光學積層體中,前面板10、第一光學構件(保護板)21、第二光學構件(偏光板)22、第三光學構件(觸控感測器面板)23使用後述的構件而構成。於各光學積層體中,第一黏著劑層31、第二黏著劑層32、第三黏著劑層33使用與預備試驗中使用者相同的黏著劑層(厚度25 μm)。關於各光學積層體,基於式(1a)算出評價值A。於表3中示出所算出的評價值A。
關於各光學積層體,藉由預備試驗的項中所示的方法進行耐衝擊性試驗,藉由利用目視及顯微鏡(尼康(Nikon)公司,MM-40/2U,X10倍率)進行的觀察,基於以下評價基準評價打痕。於表3中示出評價結果。
A:藉由利用目視及顯微鏡進行觀察,未觀測到打痕。
B:藉由利用目視進行觀察,未觀測到打痕。藉由利用顯微鏡進行觀察,觀測到打痕。
C:藉由利用目視進行觀察,觀測到打痕。
[前面板10]
於在透明的樹脂膜(基材11)上塗佈硬塗層用組成物後,使溶劑乾燥,並進行UV硬化,藉此製作一面形成有硬塗層12的前面板(縱177 mm×橫105 mm)。
關於硬塗層用組成物,藉由利用攪拌機調配多功能丙烯酸酯(美源特殊化工(MIWON Specialty Chemicals)(韓國)、米拉瑪(MIRAMER)M340)30重量份、分散於丙二醇單甲醚中的奈米二氧化矽溶膠(平均粒徑12 nm、固體成分40%)50重量份、乙酸乙酯17重量份、光聚合起始劑(汽巴(Ciba)公司,I184)2.7重量份、氟系添加劑(信越化學工業股份有限公司,KY1203)0.3重量份,使用聚丙烯(Polypropylene,PP)材質的過濾器進行過濾,來製造硬塗層用組成物。
樹脂膜(基材11)使用表3中記載的以下製造例1~製造例7中的任一種聚醯胺醯亞胺樹脂膜。
[製造例1]
於氮氣環境下,於包括攪拌葉片的1 L分離式燒瓶中,加入2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine,TFMB)52 g(162.38 mmol)以及將水分量調整為500 ppm的N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide,DMAc)673.93 g,於室溫下攪拌,同時使TFMB溶解於DMAc中。其次,於燒瓶中添加4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐(4,4'-(Hexafluoro isopropylidene)diphthalic dianhydride,6FDA)28.90 g(65.05 mmol),於室溫下攪拌3小時。然後,於燒瓶中加入對酞醯氯(Terephthaloyl Chloride,TPC)19.81 g(97.57 mmol),於室溫下攪拌1小時。繼而,於燒瓶中加入吡啶7.49 g(94.65 mmol)與乙酸酐14.61 g(143.11 mmol),於室溫下攪拌30分鐘後,使用油浴升溫至70℃,進而攪拌5小時,獲得反應液。
將所得的反應液冷卻至室溫,以絲狀投入至大量的甲醇中,取出所析出的沈澱物,於甲醇中浸漬6小時後,利用甲醇進行清洗。其次,於100℃下進行沈澱物的減壓乾燥,獲得聚醯胺醯亞胺樹脂。於所得的聚醯胺醯亞胺樹脂中加入DMAc,以使濃度達到15質量%,製作聚醯胺醯亞胺清漆。
使用敷料器,以自支撐膜的膜厚成為55 μm的方式,將所得的聚醯胺醯亞胺清漆塗敷於聚酯基材(東洋紡(股)製造,商品名「A4100」)的平滑面上,於50℃下乾燥30分鐘,繼而於140℃下乾燥15分鐘,獲得自支撐膜。將自支撐膜固定於金屬框,進而於大氣下、230℃下乾燥30分鐘,獲得膜厚為50 μm的聚醯胺醯亞胺膜。
[製造例2]
除了以自支撐膜的膜厚成為65 μm的方式塗敷以外,與製造例1同樣地獲得膜厚為60 μm的聚醯胺醯亞胺膜。
[製造例3]
於氮氣環境下,於包括攪拌葉片的1 L分離式燒瓶中,加入2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)52 g(162.38 mmol)以及將水分量調整為100 ppm的N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)693.8 g,於室溫下攪拌,同時使TFMB溶解於DMAc中。其次,於燒瓶中添加4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐(6FDA)28.90 g(65.05 mmol)與3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐(3,3',4,4'-biphenyl tetracarboxylic dianhydride,BPDA)9.57 g(32.52 mmol),於室溫下攪拌3小時。然後,於燒瓶中加入對酞醯氯(TPC)13.21 g(63.10 mmol),於室溫下攪拌1小時。繼而,於燒瓶中加入吡啶4.99 g(63.10 mmol)與乙酸酐21.91 g(214.66 mmol),於室溫下攪拌30分鐘後,使用油浴升溫至70℃,進而攪拌1小時,獲得反應液。
將所得的反應液冷卻至室溫,以絲狀投入至大量的甲醇中,取出所析出的沈澱物,於甲醇中浸漬6小時後,利用甲醇進行清洗。其次,於100℃下進行沈澱物的減壓乾燥,獲得聚醯胺醯亞胺樹脂。於所得的聚醯胺醯亞胺樹脂中加入DMAc,以使濃度達到15質量%,製作聚醯胺醯亞胺清漆。
使用敷料器,以自支撐膜的膜厚成為55 μm的方式,將所得的聚醯胺醯亞胺清漆塗敷於聚酯基材(東洋紡(股)製造,商品名「A4100」)的平滑面上,於50℃下乾燥30分鐘,繼而於140℃下乾燥15分鐘,獲得自支撐膜。將自支撐膜固定於金屬框,進而於大氣下、300℃下乾燥30分鐘,獲得膜厚為50 μm的聚醯胺醯亞胺膜。
[製造例4]
除了以自支撐膜的膜厚成為65 μm的方式塗敷以外,與製造例3同樣地獲得膜厚為60 μm的聚醯胺醯亞胺膜。
[製造例5]
除了以自支撐膜的膜厚成為45 μm的方式塗敷以外,與製造例3同樣地獲得膜厚為40 μm的聚醯胺醯亞胺膜。
[製造例6]
於氮氣環境下,於包括攪拌葉片的1 L分離式燒瓶中,加入2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺(TFMB)14.67 g(45.8 mmol)以及將水分量調整為200 ppm的N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)233.3 g,於室溫下攪拌,同時使TFMB溶解於DMAc中。其次,於燒瓶中加入4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐(4,4'-oxy diphthalic dianhydride,OPDA)4.283 g(13.8 mmol),於室溫下攪拌16.5小時。然後,於燒瓶中加入4,4'-氧基雙(苯甲醯氯)(4,4'-oxybis(benzoylchloride),OBBC)1.359 g(4.61 mmol)及對酞醯氯(TPC)5.609 g(27.6 mmol),於室溫下攪拌1小時。繼而,於燒瓶中加入乙酸酐4.937 g(48.35 mmol)與4-甲吡啶1.501 g(16.12 mmol),於室溫下攪拌30分鐘後,使用油浴升溫至70℃,進而攪拌3小時,獲得反應液。於將所得的反應液冷卻至室溫後,加入甲醇360 g及離子交換水170 g,獲得聚醯胺醯亞胺的沈澱。將其於甲醇中浸漬12小時,藉由過濾進行回收,並利用甲醇進行清洗。其次,於100℃下進行沈澱物的減壓乾燥,獲得聚醯胺醯亞胺樹脂。於所得的聚醯胺醯亞胺樹脂中加入DMAc,以使濃度達到15質量%,製作聚醯胺醯亞胺清漆。使用敷料器,以自支撐膜的膜厚成為55 μm的方式,將所得的聚醯胺醯亞胺清漆塗敷於聚酯基材(東洋紡(股)製造,商品名「A4100」)的平滑面上,於50℃下乾燥30分鐘,繼而於140℃下乾燥15分鐘,獲得自支撐膜。將自支撐膜固定於金屬框,進而於大氣下、300℃下乾燥30分鐘,獲得膜厚為50 μm的聚醯胺醯亞胺膜。
[製造例7]
除了以自支撐膜的膜厚成為65 μm的方式塗敷以外,與製造例6同樣地獲得膜厚為60 μm的聚醯胺醯亞胺膜。
硬塗層12的厚度如表3所記載般。
藉由預備試驗的項中所示的方法測定前面板10的韌性T0
。於表3中示出測定結果。前面板10的韌性T0
根據基材11的種類及硬塗層12的厚度而成為不同的值。
[保護板21(第一光學構件)]
作為保護板21,使用表3中記載的以下的任一種樹脂膜。
·PET80(商品名:SH82,SKC公司製造,聚對苯二甲酸乙二酯膜,厚度80 μm)
·TAC60(商品名:KC6UAW,柯尼卡美能達(Konica Minolta)股份有限公司,三乙醯纖維素膜,厚度60 μm)
·TAC40(商品名:KC4UAW,柯尼卡美能達(Konica Minolta)股份有限公司,三乙醯纖維素膜,厚度40 μm)
·COP13(商品名:ZF14-013,日本瑞翁(ZEON)股份有限公司,環烯烴系樹脂膜,厚度13 μm)
藉由預備試驗的項中所示的方法測定保護板21的韌性T1
。於表3中示出測定結果。保護板21的韌性T1
根據樹脂膜的種類而成為不同的值。
[偏光板22(第二光學構件)]
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(polyvinylalcohol,PVA)膜。於將PVA膜浸漬於30℃的純水中後,於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膜於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)。於利用8℃的純水清洗經過硼酸處理步驟的PVA膜後,於65℃下乾燥,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與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。
經由水系接著劑,利用夾持輥貼合所述獲得的偏光片與基材。將所得的貼合物的張力保持為430 N/m,同時於60℃下乾燥2分鐘,獲得一面具有基材膜的直線偏光板。再者,水系接著劑是於水100份中添加羧基改質聚乙烯醇(「可樂麗聚乙烯醇(Kuraray POVAL)KL318」,可樂麗(Kuraray)股份有限公司製造)3份與水溶性聚醯胺環氧樹脂(蘇米熱樹脂「(Sumirez Resin)650」(固體成分濃度為30%的水溶液),田岡化學工業股份有限公司製造)1.5份而製備。
於該偏光片上,經由厚度5 μm的黏著劑層,貼合包括使液晶化合物聚合並硬化而成的層的相位差膜(厚度5 μm,層結構:包含使液晶化合物硬化而成的層及配向膜的λ/2板(厚度2 μm)/接著劑層(厚度2 μm)/包含使液晶化合物硬化而成的層及配向膜的λ/4板(厚度1 μm))。如此,製作具有「基材/偏光片(厚度7 μm)/黏著劑層(厚度5 μm)/相位差膜(厚度5 μm)」的層結構的偏光板。
貼合於偏光片的基材如表3所示使用以下任一者中記載的樹脂膜。
·TAC25(商品名:KC2UAW,柯尼卡美能達(Konica Minolta)股份有限公司,三乙醯纖維素膜,厚度25 μm)
·COP23(商品名:ZF14-023,日本瑞翁(ZEON)股份有限公司,環烯烴系樹脂膜,厚度23 μm)
藉由預備試驗的項中所示的方法測定偏光板22的韌性T2
。於表3中示出測定結果。偏光板22的韌性T2
根據基材的種類而成為不同的值。
[觸控感測器面板23(第三光學構件)]
準備依次積層有透明導電層、分離層、接著劑層及基材的縱177 mm×橫105 mm的觸控感測器面板。透明導電層包括ITO層,分離層包括丙烯酸系樹脂組成物的硬化層,兩者的厚度的合計為7 μm。接著劑層的厚度為2 μm。
基材使用表3中記載的以下任一者中記載的樹脂膜。
·PET80(商品名:SH82,SKC公司製造,聚對苯二甲酸乙二酯膜,厚度80 μm)
·TAC25(商品名:KC2UAW,柯尼卡美能達(Konica Minolta)股份有限公司,三乙醯纖維素膜,厚度25 μm)
·COP23(商品名:ZF14-023,日本瑞翁(ZEON)股份有限公司,環烯烴系樹脂膜,厚度23 μm)
藉由預備試驗的項中所示的方法測定觸控感測器面板23的韌性T3
。於表3中示出測定結果。觸控感測器面板23的韌性T3
根據基材的種類而成為不同的值。
[表3]
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 比較例1 | 比較例2 | |||
前面板 | 基材 | 種類 | 製造例1 | 製造例2 | 製造例3 | 製造例4 | 製造例5 | 製造例6 | 製造例7 |
厚度t01 〔μm〕 | 50 | 60 | 50 | 60 | 40 | 50 | 60 | ||
硬塗層 | 厚度〔μm〕 | 20 | 20 | 10 | 10 | 10 | 5 | 5 | |
厚度t0 〔μm〕 | 70 | 80 | 60 | 70 | 50 | 55 | 65 | ||
韌性T0 〔mJ/mm3 〕 | 35 | 30 | 50 | 45 | 40 | 36 | 37 | ||
a0 (=t01 /t0 ) | 0.71 | 0.75 | 0.83 | 0.86 | 0.80 | 0.91 | 0.92 | ||
T0 /a0 | 49 | 40 | 60 | 53 | 50 | 40 | 40 | ||
保護板(第一光學構件) | 種類 | PET80 | PET80 | TAC60 | TAC60 | TAC40 | TAC60 | COP13 | |
厚度t1 〔μm〕 | 80 | 80 | 60 | 60 | 40 | 60 | 13 | ||
韌性T1 〔mJ/mm3 〕 | 100 | 100 | 4 | 4 | 2 | 4 | 1 | ||
a1 (=(t0 +25)/t1 ) | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 1.6 | 1.9 | 1.3 | 6.9 | ||
T1 /a1 | 84 | 76 | 3 | 3 | 1 | 3 | 0 | ||
偏光板(第二光學構件) | 基材 | 種類 | TAC25 | TAC25 | TAC25 | COP23 | COP23 | COP23 | COP23 |
厚度〔μm〕 | 25 | 25 | 25 | 23 | 23 | 23 | 23 | ||
厚度t2 〔μm〕 | 42 | 42 | 42 | 40 | 40 | 40 | 40 | ||
韌性T2 〔mJ/mm3 〕 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2 | 2 | 2 | 2 | ||
a2 (=(t0 +t1 +50)/t2 ) | 4.8 | 5.0 | 4.0 | 4.5 | 3.5 | 4.1 | 3.2 | ||
T2 /a2 | 0.53 | 0.50 | 0.62 | 0.44 | 0.57 | 0.48 | 0.63 | ||
觸控感測器面板(第三光學構件) | 基材 | 種類 | PET80 | PET80 | PET80 | TAC25 | COP23 | TAC25 | COP23 |
厚度〔μm〕 | 80 | 80 | 80 | 25 | 23 | 25 | 23 | ||
厚度t3 〔μm〕 | 87 | 87 | 87 | 32 | 30 | 32 | 30 | ||
韌性T3 〔mJ/mm3 〕 | 90 | 90 | 90 | 10 | 2 | 10 | 2 | ||
a3 (=(t0 +t1 +t2 +75)/t3 ) | 3.1 | 3.2 | 2.7 | 7.7 | 6.8 | 7.2 | 6.4 | ||
T3 /a3 | 29 | 28 | 33 | 1 | 0 | 1 | 0 | ||
評價值A | 163 | 145 | 97 | 57 | 52 | 44 | 41 | ||
耐衝擊性試驗 | A | A | B | B | B | C | C |
10:前面板
11:基材
12:硬塗層
21:第一光學構件(保護板)
22:第二光學構件(偏光板)
23:第三光學構件(觸控感測器面板)
31:第一黏著劑層
32:第二黏著劑層
33:第三黏著劑層
d1
、d2
、d3
:距離
t0
、t01
、t1
、t2
、t3
:厚度
圖1是表示本發明的光學積層體的一例的概略剖面圖。
10:前面板
11:基材
12:硬塗層
21:第一光學構件(保護板)
22:第二光學構件(偏光板)
23:第三光學構件(觸控感測器面板)
31:第一黏著劑層
32:第二黏著劑層
33:第三黏著劑層
d1
、d2
、d3
:距離
t0
、t01
、t1
、t2
、t3
:厚度
Claims (5)
- 一種光學積層體,依次積層有包括基材的前面板、以及n個光學構件(n為2以上的整數), 於所述n個光學構件的所述前面板側的表面分別接觸並積層有厚度10 μm以上的黏著劑層, 若將自靠近所述前面板的一側起第x個光學構件設為第x光學構件(x為1以上且n以下的整數),則藉由下述式(1)算出的評價值A滿足下述式(2)的關係: 50≦A≦500 (2)(1) [式(1)中,T0 〔mJ/mm3 〕是所述前面板的韌性,a0 是(所述基材的厚度〔μm〕)/(所述前面板的厚度〔μm〕),Tx 〔mJ/mm3 〕是所述第x光學構件的韌性,ax 是(自所述前面板的與所述光學構件側為相反側的表面至所述第x光學構件的所述前面板側的表面的距離〔μm〕)/(所述第x光學構件的厚度〔μm〕)]。
- 如請求項1所述的光學積層體,其中所述n個光學構件中的一個為偏光板。
- 如請求項1或請求項2所述的光學積層體,其中所述n個光學構件中的一個為觸控感測器面板。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的光學積層體,其中所述n為4以下的整數。
- 一種顯示裝置,包括如請求項1至請求項4中任一項所述的光學積層體。
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