TW202308846A - 積層光學薄膜 - Google Patents
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Abstract
本發明課題係提供一種積層光學薄膜,其適於針對包含接著劑層之積層光學薄膜抑制端部黏結。
解決手段為:本發明積層光學薄膜X於厚度方向H上依序具備光學薄膜10、接著劑層30及光學薄膜20。接著劑層30係與光學薄膜10接合,且與光學薄膜20接合。接著劑層30具有側面31,在與厚度方向H正交之面方向上,該側面31係較光學薄膜10之端緣11及光學薄膜20之端緣21更往內側凹入。
Description
本發明涉及一種積層光學薄膜。
顯示面板具有例如包含像素面板、觸控面板、表面保護覆蓋件等之積層結構。顯示面板之積層結構中還包含具有預定光學機能之各種機能性光學薄膜。機能性光學薄膜可舉例如偏光件薄膜及相位差薄膜。機能性光學薄膜例如係在透過接著劑而與保護薄膜等其他光學薄膜接合之狀態下、亦即在積層光學薄膜之形態下組入積層結構中。關於所述積層光學薄膜,例如記載於下述專利文獻1中。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2019-147865號公報
發明欲解決之課題
長條積層光學薄膜係以捲對捲方式製造,並以捲材之形態進行處理。另一方面,隨著顯示面板之薄型化,光學薄膜之薄膜化不斷進展。積層光學薄膜中之光學薄膜愈薄,在捲狀之積層光學薄膜(積層光學薄膜捲材)之端部愈容易發生相鄰之積層光學薄膜彼此黏附之現象(端部黏結)。具體上如下。
以積層光學薄膜捲材來說,會往薄膜厚度方向(捲材直徑方向)加諸荷重。當荷重大時,在積層光學薄膜端部,接著劑層之一部分(接著劑)會從光學薄膜間滲出。當該接著劑在捲材端部超出前述光學薄膜而達至鄰接之光學薄膜時,該等相鄰之光學薄膜彼此會透過接著劑而黏附。光學薄膜愈薄,從光學薄膜間滲出之接著劑,其超出該光學薄膜後,便愈容易達至鄰接之光學薄膜。因此,積層光學薄膜中之光學薄膜愈薄,愈容易發生端部黏結。以可反覆彎折(折疊式)之顯示面板用之積層光學薄膜來說,光學薄膜與接著劑層為軟質,因此特別容易發生上述端部黏結。且,以折疊式顯示面板用之積層光學薄膜來說,光學薄膜間之接著劑層為軟質,因此在該積層光學薄膜之外形加工時,還容易發生端部黏結。並且,將所述容易端部黏結之積層光學薄膜搭載於智慧型手機等撓性器件時,當在高溫環境下長期使用,積層光學薄膜之應力會在接著界面之剪切方向上產生,而變得容易在接著界面發生剝落。
本發明提供一種積層光學薄膜,其適於針對包含接著劑層之積層光學薄膜抑制端部黏結。
用以解決課題之手段
本發明[1]為一種積層光學薄膜,係於厚度方向上依序具備第1光學薄膜、接著劑層及第2光學薄膜者;接著劑層係與第1光學薄膜接合,且與第2光學薄膜接合;接著劑層具有側面,在與厚度方向正交之面方向上,該側面係較第1光學薄膜之第1端緣及第2光學薄膜之第2端緣更往內側凹入。
本積層光學薄膜中,如上述,被第1光學薄膜與第2光學薄膜包夾之接著劑層,其具有較第1光學薄膜之第1端緣及第2光學薄膜之第2端緣更往內側凹入之側面。積層光學薄膜之端緣中,在接著劑層具有如所述凹入側面之處,即使對積層光學薄膜往厚度方向施加荷重之情況下,仍能在積層光學薄膜端部抑制接著劑層從光學薄膜間滲出。因此,本積層光學薄膜適於抑制端部黏結。
本發明[2]包含如上述[1]之積層光學薄膜,其中自前述第1端緣及前述第2端緣中位於前述面方向內側之端緣起算,前述側面之凹入長度為0.05µm以上。
所述構成適宜抑制接著劑層從光學薄膜間滲出,因此適宜抑制端部黏結。端部黏結之抑制有助於確保積層光學薄膜在加工時之輸送性、處置性。
本發明[3]包含如上述[1]或[2]之積層光學薄膜,其中自前述第1端緣及前述第2端緣中位於前述面方向內側之端緣起算,前述側面之凹入長度為1.0µm以下。
所述構成適宜在積層光學薄膜端部抑制第1及第2光學薄膜間之剝離。例如,該構成即便在高溫高濕環境下,仍能確保光學薄膜間利用接著劑層所得之接合性而適宜抑制剝離。又,上述構成亦能確保接著劑層對第1及第2光學薄膜之兩端部(第1端部、第2端部)的補強功能,而適宜確保兩端部之耐衝擊性。
作為本發明積層光學薄膜之一實施形態的積層光學薄膜X,如圖1所示,具備光學薄膜10(第1光學薄膜)、光學薄膜20(第2光學薄膜)及接著劑層30。積層光學薄膜X具有預定厚度之薄片形狀,且於與厚度方向H正交之方向(面方向)上擴展。積層光學薄膜X具體上於厚度方向H上依序具備光學薄膜10、接著劑層30及光學薄膜20。接著劑層30係接合光學薄膜10、20間。積層光學薄膜具有沿一方向伸長之長條形狀,並以捲材之形態進行處理。又,積層光學薄膜X係一組入顯示面板之積層結構中的複合薄膜。
光學薄膜10在本實施形態中為機能性光學薄膜。機能性光學薄膜可舉例如偏光件薄膜及相位差薄膜。
偏光件薄膜可舉例如經過利用二色性物質進行染色處理與其後之延伸處理的親水性高分子薄膜。二色性物質可舉例如碘及二色性染料。親水性高分子薄膜可舉例如聚乙烯醇(PVA)薄膜、部分縮甲醛化PVA薄膜及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物之部分皂化薄膜。偏光件薄膜還可舉多烯定向薄膜。多烯定向薄膜之材料可舉例如PVA之脫水處理物及聚氯乙烯之脫鹽酸處理物。由偏光特性等光學特性優異來看,偏光件薄膜宜為經過利用碘進行染色處理與其後之單軸延伸處理的PVA薄膜。
由薄型化之觀點來看,作為偏光件薄膜之光學薄膜10之厚度宜為15µm以下,較宜為12µm以下,更宜為10µm以下,尤宜為8µm以下。薄型偏光件薄膜因厚度參差少,故視辨性優異,且溫度變化所致之尺寸變化小,故對熱衝擊之耐久性優異。由強度之觀點來看,作為偏光件薄膜之光學薄膜10之厚度宜為3µm以上,較宜為5µm以上。
作為相位差薄膜,可舉例如λ/2波長薄膜及λ/4波長薄膜、以及視角補償薄膜。相位差薄膜之材料可舉例如藉由延伸處理而雙折射化之高分子薄膜。高分子薄膜之可舉例如纖維素薄膜及聚酯薄膜。纖維素薄膜可舉例如三醋酸纖維素薄膜。聚酯薄膜可舉例如聚對苯二甲酸乙二酯薄膜及聚萘二甲酸乙二酯薄膜。作為相位差薄膜之光學薄膜10之厚度例如為20µm以上,且例如為150µm以下。又,相位差薄膜亦可適宜使用具備纖維素薄膜等之基材與該基材上之液晶性聚合物等液晶化合物之定向層的薄膜。
光學薄膜20在本實施形態中為透明保護薄膜。透明保護薄膜例如為具有可撓性之透明樹脂薄膜。透明保護薄膜之材料可列舉例如聚烯烴、聚酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚氯乙烯、聚二氯亞乙烯、纖維素、改質纖維素、聚苯乙烯及聚碳酸酯。聚烯烴可舉例如環烯烴聚合物(COP)、聚乙烯、聚丙烯、乙烯・丙烯共聚物、乙烯・乙酸乙烯酯共聚物及乙烯・乙烯醇共聚物。聚酯可舉例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯及聚對苯二甲酸丁二酯。聚醯胺可舉例如聚醯胺6、聚醯胺6,6及部分芳香族聚醯胺。改質纖維素可舉例如三醋酸纖維素。該等材料可單獨使用,亦可併用二種以上。由潔淨度之觀點來看,透明保護薄膜之材料宜可使用聚烯烴,較宜可使用COP。又,光學薄膜20宜為單軸延伸薄膜或雙軸延伸薄膜。
由積層光學薄膜X之強度之觀點來看,光學薄膜20之厚度宜為5µm以上,較宜為10µm以上,更宜為20µm以上。由積層光學薄膜X之薄型化之觀點來看,光學薄膜20之厚度宜為100µm以下,較宜為70µm以下,更宜為50µm以下。
接著劑層30係接著劑組成物之硬化物。接著劑層30係對光學薄膜10直接接合,且對光學薄膜20直接接合。接著劑組成物含有硬化性樹脂。接著劑組成物之成分具體上如後所述。
由光學薄膜10、20間之接合力之觀點來看,接著劑層30之厚度宜為0.1µm以上,較宜為0.4µm以上,更宜為0.7µm以上,尤宜為0.8µm以上。由積層光學薄膜X之薄型化之觀點來看,接著劑層30之厚度宜為5µm以下,較宜為3µm以下,更宜為1.5µm以下,尤宜為1µm以下。
積層光學薄膜X中,被光學薄膜10、20間包夾之接著劑層30具有較光學薄膜10、20之端緣11、21更往內側凹入之側面31(於圖中示意顯示端緣11、21在面方向上位於相同位置之情形)。積層光學薄膜X之端緣中,在接著劑層30具有如所述凹入側面31之處,即使對積層光學薄膜X往厚度方向H施加荷重之情況下,仍能在積層光學薄膜X之端部抑制接著劑層30從光學薄膜10、20間滲出。因此,積層光學薄膜X適於抑制上述端部黏結。端部黏結之抑制有助於確保積層光學薄膜在加工時之輸送性、處置性。
自端緣11、21中位於面方向內側之端緣起算,側面31之凹入長度L1宜為0.05µm以上,較宜為0.1µm以上,更宜為0.2µm以上。所述構成適宜抑制接著劑層30從光學薄膜10、20間滲出,因此適宜抑制端部黏結。凹入長度L1具體而言為光學薄膜10、20之端緣11、21中位於面方向內側的端緣與接著劑層30之側面31在面方向上之最內側之端之間的面方向的距離。
凹入長度L1宜為1.0µm以下,較宜為0.8µm以下,更宜為0.6µm以下。所述構成適宜在積層光學薄膜X之端部抑制光學薄膜10、20間之剝離。例如,該構成即便在高溫高濕環境下,仍能確保光學薄膜10、20間利用接著劑層30所得之接合性而適宜抑制剝離(積層光學薄膜加工時因接著劑層30之熱收縮大所致之剝離)。又,該構成還能確保接著劑層30對光學薄膜10、20之端部10a、20a的補強功能,而適宜確保端部10a、20a之耐衝擊性。
在圖2所示之厚度方向截面中,上述側面31於從端緣11、21起往面方向退後之位置具有大致直線形狀。惟,接著劑層30亦可如圖3所示具有彎曲凹入形狀之側面31A(於圖中示意顯示側面31A之厚度方向H的端31a、31a與端緣11、21在面方向上位於相同位置之情形)。在圖3所示之厚度方向截面中,側面31A具有彎曲之大致V字形狀,具體上係自厚度方向H上之兩端(端31a、31a)朝中間部分(最深部分31b)往面方向之內側逐漸凹入的形狀。側面31A之凹入長度L1為光學薄膜10、20之端緣11、21中位於面方向內側的端緣與側面31A在面方向上之最內側之端(最深部分)31b之間的面方向的距離。接著劑層30具有側面31A之情況亦與接著劑層30具有側面31之情況相同,會發揮上述技術效果(抑制端部黏結、確保光學薄膜端部間之剝離、確保光學薄膜端部之耐衝擊性)。
接著劑層30亦可如圖4所示具有部分凹入形狀之側面31B(於圖中示意顯示側面31B之最外側之端31a與端緣11、21在面方向上位於相同位置之情形)。又,圖4所示之側面31B具有端面F與傾斜面D。端面F在側面31B中係位於光學薄膜10側且與端緣11齊平。傾斜面D在側面31B中位於光學薄膜20側,其係自端面F隨著朝光學薄膜20往面方向內側傾斜(傾斜面D愈往面方向之內側,越接近光學薄膜20)。側面31B可於光學薄膜10側具有部分凹入形狀或傾斜面(省略圖示)、亦可具有厚度方向H之中間部為部分凹入之形狀(省略圖示),來取代所述部分凹入形狀。側面31B之凹入長度L1為光學薄膜10、20之端緣11、21中位於面方向內側的端緣與側面31B在面方向上之最內側之端31b之間的面方向的距離。接著劑層30具有側面31B之情況亦與接著劑層30具有側面31之情況相同,會發揮上述技術效果(抑制端部黏結、確保光學薄膜端部間之剝離、確保光學薄膜端部之耐衝擊性)。
接著劑層30利用奈米壓痕法測定之25℃下之第1壓痕彈性模數宜為0.01GPa以上,較宜為0.03GPa以上,更宜為0.05GPa以上,尤宜為0.07GPa以上(第1壓痕彈性模數係設為在第1測定條件下之壓痕彈性模數;第1測定條件如於後針對實施例所述,在第1測定條件中,在荷重施加過程中壓頭對測定試料之最大壓痕深度為200nm)。所述構成由確保光學薄膜10、20間之接合力之觀點看來為佳。並且,所述構成有助於確保光學薄膜10、20之上述耐衝擊性。又,第1壓痕彈性模數宜為5GPa以下,較宜為3GPa以下,更宜為1GPa以下。所述構成在將積層光學薄膜X用於可反覆彎折(折疊式)之顯示面板使用時適宜確保接著劑層30之撓曲性。調整接著劑層30之壓痕彈性模數的方法,可舉例如調整接著劑組成物之組成。具體上,接著劑層30之壓痕彈性模數調整方法有效的是調整形成接著劑層30之接著劑組成物中之後述聚合性化合物之官能基數、即調整聚合性化合物之丙烯醯基當量或環氧當量。
奈米壓痕法係指以奈米尺度測定試料之各物性的方法。本實施形態中,奈米壓痕法係依據ISO14577實施。奈米壓痕法係實施將壓頭壓入安裝於載台上之試料的過程(荷重施加過程)、與在此之後將壓頭從試料拉出之過程(卸重過程),測定一連串過程中在壓頭-試料間作用之荷重與壓頭對試料之相對位移(荷重-位移測定)。藉此,可獲得荷重-位移曲線。從該荷重-位移曲線,可針對測定試樣基於奈米尺度測定求出各物性。利用奈米壓痕法進行之接著劑層截面的荷重-位移測定,例如可使用奈米壓痕儀(商品名「Triboindenter」,Hysitron公司製)。具體上,如於後針對實施例所述。
接著劑層30利用奈米壓痕法測定之25℃下之第2壓痕彈性模數宜為0.5GPa以上,較宜為1GPa以上,更宜為1.5GPa以上,尤宜為2GPa以上(第2壓痕彈性模數係設為在第2測定條件下之壓痕彈性模數;第2測定條件如於後針對實施例所述,在第2測定條件中,在荷重施加過程中壓頭對測定試料之最大壓痕深度為50nm)。所述構成由確保光學薄膜10、20間之接合力之觀點看來為佳。並且,所述構成有助於確保光學薄膜10、20之上述耐衝擊性。又,第2壓痕彈性模數宜為7GPa以下,較宜為5GPa以下,更宜為3GPa以下。所述構成在將積層光學薄膜X用於可反覆彎折(折疊式)之顯示面板使用時適宜確保接著劑層30之撓曲性。
積層光學薄膜X中,光學薄膜20在25℃下對光學薄膜10之90°剝離強度宜為1N/15mm以上,較宜為1.2N/15mm以上,更宜為1.5N/15mm以上。所述構成適宜實現光學薄膜10、20間之良好的接合力,尤其適宜確保折疊式顯示面板用之光學薄膜10、20之間的接合力。90°剝離強度例如為10N/15mm以下。90°剝離強度例如可使用TENSILON萬能試驗機(品名「RTC」,A&D Company, Limited製)來測定。本測定中,將測定溫度設為25℃,剝離角度設為90°,剝離速度設為1000mm/分鐘。又,90°剝離強度之調整方法可舉例如調整接著劑組成物之組成。具體上,90°剝離強度之調整方法可舉例如調整接著劑組成物中之後述聚合性化合物之官能基數、即調整聚合性化合物之丙烯醯基當量或環氧當量。
上述90°剝離強度(N/15mm)相對於第1壓痕彈性模數(GPa)之比率宜為5以上,較宜為10以上,更宜為15以上,且宜為30以下,較宜為25以下。上述90°剝離強度(N/15mm)相對於第2壓痕彈性模數(GPa)之比率宜為0.2以上,較宜為0.3以上,更宜為0.4以上,且宜為5以下,較宜為3以下,更宜為2以下。該等構成在將積層光學薄膜X反覆彎折時抑制光學薄膜10、20間之剝離上甚佳。
接著劑層30例如為含有活性能量線硬化型硬化性樹脂之接著劑組成物(活性能量線硬化型組成物)的硬化物。活性能量線硬化型組成物可舉例如電子束硬化型組成物、紫外線硬化型組成物及可見光線硬化型組成物。又,活性能量線硬化型組成物在本實施形態中為自由基聚合型組成物及陽離子聚合型組成物中之任一者或兩者。
活性能量線硬化型組成物為自由基聚合物型組成物時,該組成物含有自由基聚合性化合物作為單體。自由基聚合性化合物係具有自由基聚合性官能基之化合物。自由基聚合性官能基可舉例如含乙烯性不飽和鍵之基。含乙烯性不飽和鍵之基可舉例如(甲基)丙烯醯基、乙烯基及烯丙基。(甲基)丙烯醯基意指丙烯醯基及/或甲基丙烯醯基。由活性能量線硬化型組成物之硬化性之觀點來看,活性能量線硬化型組成物宜含有具有(甲基)丙烯醯基之自由基聚合性化合物作為主成分。主成分意指以質量比率計最多的成分。活性能量線硬化型組成物中之含(甲基)丙烯醯基之自由基聚合性化合物之比率例如為50質量%以上,宜為70質量%以上,較宜為80質量%以上。又,自由基聚合性化合物可舉單官能自由基聚合性化合物及二官能以上之多官能自由基聚合性化合物。
單官能自由基聚合性化合物可舉例如具有(甲基)丙烯醯胺基之(甲基)丙烯醯胺衍生物。(甲基)丙烯醯胺衍生物可列舉:含N-烷基之(甲基)丙烯醯胺衍生物、含N-羥烷基之(甲基)丙烯醯胺衍生物、含N-胺烷基之(甲基)丙烯醯胺衍生物、含N-烷氧基之(甲基)丙烯醯胺衍生物及含N-巰基烷基之(甲基)丙烯醯胺衍生物。含N-烷基之(甲基)丙烯醯胺衍生物可列舉例如:N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-丁基(甲基)丙烯醯胺及N-己基(甲基)丙烯醯胺,宜使用N,N-二乙基丙烯醯胺。含N-羥烷基之(甲基)丙烯醯胺衍生物可列舉例如:N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥乙基(甲基)丙烯醯胺及N-羥甲基-N-丙烷(甲基)丙烯醯胺,宜可使用N-羥乙基丙烯醯胺。(甲基)丙烯醯胺衍生物可單獨使用,亦可併用二種以上。
單官能自由基聚合性化合物可舉例如具有(甲基)丙烯醯氧基之(甲基)丙烯酸衍生物。該(甲基)丙烯酸衍生物可舉例如(甲基)丙烯酸烷基酯及(甲基)丙烯酸烷基酯以外之(甲基)丙烯酸衍生物。(甲基)丙烯酸衍生物可單獨使用,亦可併用二種以上。
(甲基)丙烯酸烷基酯類可列舉例如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸2,2-二甲基丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、4-甲-2-丙基戊基(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸正十八烷基酯。
(甲基)丙烯酸烷基酯以外之(甲基)丙烯酸衍生物可舉例如(甲基)丙烯酸環烷基酯、(甲基)丙烯酸芳烷基酯、含羥基之(甲基)丙烯酸衍生物、含烷氧基之(甲基)丙烯酸衍生物及含苯氧基之(甲基)丙烯酸衍生物。(甲基)丙烯酸環烷基酯可舉例如(甲基)丙烯酸環己酯及(甲基)丙烯酸環戊酯。(甲基)丙烯酸芳烷基酯可舉例如(甲基)丙烯酸苄酯及3-苯氧基苄基(甲基)丙烯酸酯。含羥基之(甲基)丙烯酸衍生物可列舉例如:(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、[4-(羥甲基)環己基]甲基丙烯酸酯及2-羥-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯。含烷氧基之(甲基)丙烯酸衍生物可舉例如2-甲氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯及3-甲氧基丁基(甲基)丙烯酸酯。含苯氧基之(甲基)丙烯酸衍生物可舉例如(甲基)丙烯酸苯氧乙酯及苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯。(甲基)丙烯酸烷基酯以外之(甲基)丙烯酸衍生物宜可使用選自於由3-苯氧基苄基丙烯酸酯、2-羥-3-苯氧基丙基丙烯酸酯及苯氧基二乙二醇丙烯酸酯所構成群組中之至少一者。
單官能自由基聚合性化合物還可舉含羧基單體。含羧基單體例如可舉例如(甲基)丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、伊康酸、馬來酸、延胡索酸、巴豆酸及異巴豆酸。
單官能自由基聚合性化合物還可舉內醯胺系乙烯基單體。內醯胺系乙烯基單體可舉例如N-乙烯基-2-吡咯啶酮、N-乙烯基-ε-己內醯胺及甲基乙烯基吡咯啶酮。
單官能自由基聚合性化合物還可舉具有含氮雜環之乙烯基系單體。該單體可列舉例如:乙烯基吡啶、乙烯基哌啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基哌𠯤、乙烯基吡𠯤、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基㗁唑及乙烯基嗎福林。
多官能自由基聚合性化合物可使用例如:三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、2-乙-2-丁基丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、環狀三羥甲丙烷縮甲醛(甲基)丙烯酸酯、二㗁烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲丙烷三(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、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯及二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯,宜可使用三丙二醇二丙烯酸酯。多官能自由基聚合性化合物可單獨使用,亦可併用二種以上。多官能自由基聚合性化合物可作為交聯劑發揮功能。
活性能量線硬化型組成物為紫外線硬化型組成物或可見光線硬化型組成物時,活性能量線硬化型組成物宜含有光聚合引發劑。光聚合引發劑可舉例如二苯基酮化合物、苯偶姻醚化合物及9-氧硫𠮿化合物。二苯基酮化合物可舉例如苄基、二苯基酮、苯甲醯苯甲酸及3,3'-二甲基-4-甲氧基二苯基酮。苯偶姻醚化合物可舉例如苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚及苯偶姻異丁醚。9-氧硫𠮿化合物可列舉例如:9-氧硫𠮿、2-氯9-氧硫𠮿、2-甲基9-氧硫𠮿、2,4-二甲基9-氧硫𠮿、異丙基9-氧硫𠮿、2,4-二氯9-氧硫𠮿、2,4-二乙基9-氧硫𠮿、2,4-二異丙基9-氧硫𠮿及十二基9-氧硫𠮿。
活性能量線硬化型組成物為可見光線硬化型組成物時,宜可使用對380nm以上之光有高感度之光聚合引發劑。所述光聚合引發劑可列舉例如:2-甲-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎福林基丙-1-酮、2-苄-2-二甲胺基-1-(4-嗎福林基苯基)-丁-1-酮、2-(二甲胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎福林基)苯基]-1-丁酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-膦氧化物、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基膦氧化物及雙(η5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦。
相對於硬化性成分(自由基聚合性化合物)100質量份,活性能量線硬化型組成物中之光聚合引發劑之含量宜為0.1質量份以上,較宜為0.05質量份以上,更宜為0.1質量份以上,且宜為20質量份以下,較宜為10質量份以下,更宜為5質量份以下。
活性能量線硬化型組成物為陽離子聚合物型組成物時,該組成物含有陽離子聚合性化合物作為單體。陽離子聚合性化合物係具有陽離子聚合性官能基之化合物,其包含具有一個陽離子聚合性官能基之單官能陽離子聚合性化合物與具有二個以上陽離子聚合性官能基之多官能陽離子聚合性化合物。單官能陽離子聚合性化合物之液體黏度相對較低。藉由將所述單官能陽離子聚合性化合物摻混於樹脂組成物中,可降低該樹脂組成物之黏度。又,單官能陽離子聚合性化合物大多具有能展現各種功能之官能基。藉由將所述單官能陽離子聚合性化合物摻混於樹脂組成物中,可使該樹脂組成物及/或樹脂組成物的硬化物展現各種功能。另一方面,藉由摻合有多官能陽離子聚合性化合物之樹脂組成物的硬化,可獲得具有3維交聯部之硬化物(多官能陽離子聚合性化合物係作為交聯劑發揮功能)。由所述觀點來看,宜利用多官能陽離子聚合性化合物。併用單官能陽離子聚合性化合物與多官能陽離子聚合性化合物時,相對於單官能陽離子聚合性化合物100質量份,多官能陽離子聚合性化合物之量例如為10質量份以上,且例如為1000質量份以下。陽離子聚合性官能基可舉例如環氧基、氧雜環丁烷基及乙烯基醚基。具有環氧基之化合物可舉例如脂肪族環氧化合物、脂環式環氧化合物及芳香族環氧化合物。由陽離子聚合型組成物之硬化性及接著性之觀點來看,具環氧基之化合物宜可使用脂環式環氧化合物。脂環式環氧化合物可舉例如:3,4-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯、或3,4-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯的己內酯改質物、三甲基己內酯改質物及戊內酯改質物。脂環式環氧化合物之市售物可舉例如CELLOXIDE 2021、CELLOXIDE 2021A、CELLOXIDE 2021P、CELLOXIDE 2081、CELLOXIDE 2083及CELLOXIDE 2085(以上為DAICEL化學工業公司製),且可舉Cyracure UVR-6105、Cyracure UVR-6107、Cyracure 30及R-6110(以上為DOW CHEMICAL日本公司製)。由陽離子聚合型組成物之硬化性改善及黏度降低之觀點來看,宜使用具有氧雜環丁烷基之化合物、及/或具有乙烯基醚基之化合物。具有氧雜環丁烷基之化合物可列舉例如:3-乙-3-羥甲基氧雜環丁烷、1,4-雙[(3-乙-3-氧雜環丁烷基)甲氧基甲基]苯、3-乙-3-(苯氧基甲基)氧雜環丁烷、二[(3-乙-3-氧雜環丁烷基)甲基]醚、3-乙-3-(2-乙基己氧基甲基)氧雜環丁烷、苯酚酚醛清漆氧雜環丁烷等。具有氧雜環丁烷基之化合物之市售物可舉例如:ARON OXETANE OXT-101、ARON OXETANE OXT-121、ARON OXETANE OXT-211、ARON OXETANE OXT-221、ARON OXETANE OXT-212(以上,東亞合成公司製)。具有乙烯基醚基之化合物可列舉例如:2-羥乙基乙烯基醚、二乙二醇單乙烯基醚、4-羥丁基乙烯基醚、二乙二醇單乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、環己烷二甲醇二乙烯基醚、環己烷二甲醇單乙烯基醚、三環癸烷乙烯基醚、環己基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚、乙氧基乙基乙烯基醚及新戊四醇型四乙烯基醚。
活性能量線硬化型組成物為紫外線硬化型組成物或可見光線硬化型組成物時,活性能量線硬化型組成物含有光陽離子聚合引發劑。光陽離子聚合引發劑受到活性能量線(可見光線、紫外線、X射線、電子束等)之照射,會產生陽離子種或路易斯酸,引發陽離子聚合性官能基之聚合反應。光陽離子聚合引發劑可舉光酸產生劑及光鹼產生劑,宜可使用光酸產生劑。活性能量線硬化型組成物採用可見光線硬化型組成物時,尤宜使用對380nm以上的光有高感度之光陽離子聚合引發劑。又,使用光陽離子聚合引發劑時,宜併用對波長較380nm更長之光顯示極大吸收之光敏劑。光陽離子聚合引發劑一般而言係一在300nm附近或較其更短之波長區域顯示極大吸收之化合物,故藉由併用在波長較380nm更長之光顯示極大吸收之光敏劑,可有效利用波長較380nm更長之光,來促進來自光陽離子聚合引發劑之陽離子種或路易斯酸的產生。光敏劑可列舉例如蒽化合物、芘化合物、羰基化合物、有機硫化合物、過硫化物、氧化還原系化合物、偶氮化合物、雙偶氮化合物、鹵素化合物及光還原性色素。該等可單獨使用,亦可併用二種以上。尤其蒽化合物因光敏化效果優異,故理想。作為光敏劑之蒽化合物之市售物可舉例如ANTHRACURE UVS-1331及ANTHRACURE UVS-1221(川崎化成公司製)。組成物中之光敏劑之含量例如為0.1~5重量%。
活性能量線硬化型組成物亦可含有寡聚物。寡聚物可舉丙烯酸寡聚物、氟寡聚物及聚矽氧寡聚物,宜可使用丙烯酸寡聚物。寡聚物對活性能量線硬化型組成物之摻混有助於抑制該組成物在硬化時收縮。活性能量線硬化型組成物的硬化收縮之抑制適宜降低所形成之接著劑層30與光學薄膜10、20之間的界面應力。界面應力之抑制有助於確保光學薄膜10、20間之接合力。
形成丙烯酸寡聚物之(甲基)丙烯酸單體可列舉例如:碳數1~20之(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸環烷基酯、(甲基)丙烯酸芳烷基酯、多環式(甲基)丙烯酸酯、含羥基之(甲基)丙烯酸酯及含鹵素之(甲基)丙烯酸酯。(甲基)丙烯酸烷基酯可列舉例如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、2-甲-2-硝丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸S-丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸三級戊酯、(甲基)丙烯酸3-戊酯、2,2-二甲基丁基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸鯨蠟酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、4-甲-2-丙基戊基(甲基)丙烯酸酯及N-十八基(甲基)丙烯酸酯。(甲基)丙烯酸環烷基酯可舉例如(甲基)丙烯酸環己酯及(甲基)丙烯酸環戊酯。(甲基)丙烯酸芳烷基酯可舉例如(甲基)丙烯酸苄酯。多環式(甲基)丙烯酸酯可舉例如(甲基)丙烯酸2-異莰酯、(甲基)丙烯酸2-降莰基甲酯、5-降莰烯-2-基-甲基(甲基)丙烯酸酯及3-甲-2-降莰基甲基(甲基)丙烯酸酯。含羥基之(甲基)丙烯酸酯可舉例如(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、2,3-二羥丙基甲基-丁基(甲基)甲基丙烯酸酯。含鹵素之(甲基)丙烯酸酯可列舉例如:2,2,2-三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,2-三氟乙基乙基(甲基)丙烯酸酯、四氟丙基(甲基)丙烯酸酯、六氟丙基(甲基)丙烯酸酯、八氟戊基(甲基)丙烯酸酯、十七氟癸基(甲基)丙烯酸酯。該等(甲基)丙烯酸酯可單獨使用,亦可併用二種以上。
丙烯酸寡聚物之重量平均分子量(Mw)宜為15000以下,較宜為10000以下,更宜為5000以下。丙烯酸寡聚物之Mw宜為500以上,較宜為1000以上,更宜為1500以上。
活性能量線硬化型組成物中之丙烯酸寡聚物之含量宜為2質量%以上,較宜為4質量%以上,且宜為20質量%以下,較宜為15質量%以下。
活性能量線硬化型組成物亦可含有其他成分。其他成分可舉矽烷耦合劑、調平劑、界面活性劑、塑化劑及紫外線吸收劑。相對於硬化性成分100質量份,該其他成分之摻混量宜為10質量份以下,較宜為5質量份以下,更宜為3質量份以下,且例如為0.01質量份以上。
由在後述塗佈步驟中之塗敷性之觀點來看,活性能量線硬化型組成物之25℃下之黏度宜為3mPa・s以上,較宜為5mPa・s以上,更宜為10mPa・s以上,且宜為100mPa・s以下,較宜為50mPa・s以下,更宜為30mPa・s以下。組成物之黏度係以E型黏度計(錐板型黏度計)測定之測定值。
積層光學薄膜X例如可依以下方式製造。
首先,於其中一光學薄膜(光學薄膜10或光學薄膜20)之單面(接合預定面)塗佈活性能量線硬化型組成物,而形成該組成物之塗膜(塗佈步驟)。在該塗佈步驟之前,光學薄膜之接合預定面亦可進行表面改質處理。表面改質處理可舉電暈處理、電漿處理、準分子處理及火焰處理。本步驟中之塗佈方法可舉例如反向塗佈機、凹版塗佈機、棒式反向塗佈機、輥塗機、模塗機、棒塗機及桿塗機。
接著,對其中一光學薄膜隔著組成物塗膜貼合另一光學薄膜(光學薄膜20或光學薄膜10)。貼合可使用例如輥壓層合機。
接著,對光學薄膜10、20間之組成物塗膜照射活性能量線,使該塗膜(活性能量線硬化型組成物)硬化而形成接著劑層30(接著劑層30並非壓敏接著劑層)。藉此,光學薄膜10、20間係透過接著劑層30接合,而獲得積層光學薄膜X之原材薄膜。由抑制作為機能性光學薄膜之光學薄膜10劣化之觀點來看,在本步驟中宜從光學薄膜30側照射活性能量線。活性能量線可使用電子束、紫外線及可見光線。電子束照射機構可舉例如電子束加速器。紫外線及可見光線之光源可列舉例如:LED LIGHT、充有鎵之金屬鹵素燈、低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氙燈、鹵素燈及鎵燈。在本步驟中,亦可視需求使用波長截止濾波器,以截止從光源射出之紫外線及/或可見光線之一部分的波長區域。
接著,將原材薄膜之周端部的至少一部分進行外形加工(外形加工步驟)。例如,將捲狀原材薄膜之長邊方向一端部進行修整。例如,將捲狀原材薄膜切斷加工成單片狀。該等外形加工之方法可舉例如利用CO
2雷射照射等進行之雷射加工、利用切削刀進行之切削、利用沖裁刀進行之切斷及端銑刀加工。
藉由CO
2雷射照射,在原材薄膜之外形加工處使接著劑層30產生較大的熱收縮,而可形成較光學薄膜10、20之端緣11、21更往內側凹入之側面31(或側面31A)。具體而言,接著劑層30之端部會收縮成在原材薄膜端部中接著劑層30之側面31整體或一部份較光學薄膜10、20之端緣11、21更往面方向內側後退,而形成凹入側面31(或側面31A)。接著劑層30之端部收縮的長度、亦即凹入長度L1例如可藉由調整接著劑層30之組成及CO
2雷射照射條件來調整。
藉由切削刀進行切削,部分去除接著劑層30之端部,而可形成較光學薄膜10、20之端緣11、21更往內側凹入之側面31(或側面31A、31B)。部分去除之位置及程度之調整方法可列舉例如:調整光學薄膜10、20與接著劑層30之間的彈性模數差、調整接著劑層30的熱收縮率及調整厚度、以及調整切削時於切削刀與接著劑層30之間產生的摩擦力。該摩擦力例如可藉由接著劑層30之組成來調整。
例如依以上方式可製造積層光學薄膜X。
實施例
以下顯示實施例來具體說明本發明。本發明不受實施例所限。又,以下記載之摻混量(含量)、物性值、參數等具體數值,可替代成上述「用以實施發明之形態」中記載之與其等對應之摻混量(含量)、物性值、參數等之上限(「以下」或「小於」所定義之數值)或下限(「以上」或「大於」所定義之數值)。
[實施例1]
將下述成分在25℃下混合1小時,調製出接著劑組成物。
45質量份之3-苯氧基苄基丙烯酸酯(品名「LIGHT ACRYLATE POB-A」,單體,共榮社化學公司製)
25質量份之苯氧基二乙二醇丙烯酸酯(品名「LIGHT ACRYLATE P2H-A」,單體,共榮社化學公司製)
5質量份之三丙二醇二丙烯酸酯(品名「ARONIX M-220」,單體,東亞合成公司製)
10質量份之2-羥-3-苯氧丙基丙烯酸酯(品名「ARONIX M-5700」,單體,東亞合成公司製)
5質量份之羥乙基丙烯醯胺(品名「HEAA」,單體,KJ Chemicals Corporation製)
5質量份之二乙基丙烯醯胺(品名「DEAA」,單體,KJ Chemicals Corporation製)
3質量份之2-甲-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎福林基丙-1-酮(品名「OMINIRAD907」,光聚合引發劑,IGM Resins公司製)
3質量份之2,4-二乙基9-氧硫(品名「KAYACURE DETX-S」,光聚合引發劑,日本化藥公司製)
5質量份之丙烯酸寡聚物(品名「ARUFON 1190」,黏度6000mPa・s(25℃),Mw1700,Tg-50℃,東亞合成公司製)
0.5質量份之具有丙烯醯基之改質聚二甲基矽氧烷(品名「BYK-UV3505」,調平劑,BYK公司製)
接著,於作為透明保護薄膜之厚度23µm之COP薄膜(品名「ZeonorFilm ZF14」,日本ZEON公司製)上塗敷接著劑組成物,而形成厚度1µm之接著劑塗膜。塗敷係使用MCD塗佈機(富士機械公司製)(凹槽形狀:蜂巢狀,凹版輥筒線數1000條/inch,旋轉速度140%/對線速)。接著,對透明保護薄膜透過該薄膜上之接著劑塗膜貼合偏光件薄膜。接著,藉由從透明保護薄膜側對接著劑塗膜照射紫外線,使薄膜間之接著劑塗膜硬化。紫外線照射中,係使用具備充有鎵之金屬鹵素燈的紫外線照射裝置(品名「Light HAMMER10」,燈泡:V燈泡,Fusion UV Systems, Inc公司製)作為光源。紫外線照射中,峰值照度為1600mW/cm
2,累積照射量設為1000mJ/cm
2(波長380~440nm)(照度係使用Solatell公司製之「Sola-Check系統」來測定)。藉此,接合透明保護薄膜與偏光件薄膜而獲得積層光學薄膜。接著,將積層光學薄膜進行外形加工。具體而言,係藉由照射CO
2雷射將積層光學薄膜沿厚度方向切削,而獲得預定之俯視形狀的積層光學薄膜。CO
2雷射照射中,波長設為9.4µm,輸出設為48W,掃描速度設為500mm/秒。接著,將積層光學薄膜放置於室溫下24小時。
依以上方式,製作出實施例1之積層光學薄膜。實施例1之積層光學薄膜係於厚度方向上依序具備偏光件薄膜(厚度5µm)、接著劑層及透明保護薄膜(厚度23µm)。
[實施例2]
除了將單體成分之一「ARONIX M-220」之摻混量設為2質量份來取代5質量份外,依與實施例1之積層光學薄膜相同方式而製作出實施例2之積層光學薄膜(偏光件薄膜/接著劑層/透明保護薄膜)。
[實施例3]
除了將單體成分之一「ARONIX M-220」之摻混量設為1質量份來取代5質量份外,依與實施例1之積層光學薄膜相同方式而製作出實施例3之積層光學薄膜(偏光件薄膜/接著劑層/透明保護薄膜)。
[比較例1]
除了將單體成分之一「ARONIX M-220」之摻混量設為3質量份來取代5質量份外,依與實施例1之積層光學薄膜相同方式而製作出比較例1之積層光學薄膜(偏光件薄膜/接著劑層/透明保護薄膜)。
<壓痕彈性模數>
藉由奈米壓痕法測定實施例1~3及比較例1之各積層光學薄膜中之接著劑層之壓痕彈性模數。具體而言,首先從積層光學薄膜裁切出5mm×10mm尺寸之薄膜片(積層光學薄膜)。接著,利用凍結切片法切削積層光學薄膜。具體而言,係在將積層光學薄膜冷卻至-30℃後,以硬質切刀沿該薄膜之厚度方向上削,然後恢復至室溫。藉此,獲得測定用試料。接著,使用奈米壓痕試驗機(品名「TI950 Triboindenter」,Hysitron公司製),依循JIS Z 2255:2003對測定試料中之接著劑層之露出表面實施荷重-位移測定,而獲得荷重-位移曲線。本測定中,測定模式設為單一壓入測定,測定溫度設為25℃,使用壓頭係採用Berkovich(三角錐)型鑽石壓頭,荷重施加過程中壓頭對測定試料之最大壓痕深度(最大位移hmax)設為200nm,該壓頭之壓入速度設為10nm/秒,卸重過程中壓頭從測定試料拉出之拉出速度設為10nm/秒(第1測定條件)。然後,利用「TI950 Triboindenter」之專用解析軟體(Ver. 9.4.0.1)處理所得之測定數據。具體而言,依據所得之荷重(f)-位移(h)曲線獲得了:最大荷重fmax(以最大位移hmax作用於壓頭之荷重)、接觸投影面積S(在最大荷重時壓頭與試料之間的接觸區域的投影面積)、及在卸重開始時荷重-位移曲線之切線的斜率D。然後,從斜率D與接觸投影面積S算出接著劑層之壓痕彈性模數(=(π
1/2D)/(2S
1/2))。
另一方面,除了將最大壓痕深度從200nm變更成50nm外,依與第1測定條件相同之測定條件(第2測定條件)利用奈米壓痕儀實施荷重-位移測定。然後,利用「TI950 Triboindenter」之專用解析軟體(Ver. 9.4.0.1)處理所得之測定數據,算出接著劑層之壓痕彈性模數。
<端部之觀察>
針對實施例1~3及比較例1之各積層光學薄膜調查端部之縱截面形狀。具體而言,首先沿厚度方向切斷從積層光學薄膜之周端部任意選擇之處,而形成觀察用之縱截面。接著,藉由光學顯微鏡觀察及拍攝該縱截面。然後,於實施例1~3之各積層光學薄膜的觀察截面中,確認了接著劑層之端緣(側面)於薄膜面方向上較偏光件薄膜之端緣(第1端緣)及透明保護薄膜之端緣(第2端緣)位於更內側。於比較例1之積層光學薄膜的觀察截面中,確認了接著劑層之端緣(側面)於薄膜面方向上較偏光件薄膜之端緣(第1端緣)及透明保護薄膜之端緣(第2端緣)位於更外側。
又,於各觀察截面中,測定自偏光件薄膜之端緣(第1端緣)起算之接著劑層側面之面方向的後退長度d1、及自透明保護薄膜之端緣(第2端緣)起算之接著劑層側面之面方向的後退長度d2。將其結果顯示於表1。又,亦於表1顯示自面方向上之第1端緣及第2端緣中位於面方向內側之端緣起算之接著劑層側面之凹入長度L1(相當於後退長度d1、d2中較長之長度)。凹入長度L1採用負值時,接著劑層之端緣係於薄膜面方向上較偏光件薄膜之端緣(第1端緣)及透明保護薄膜之端緣(第2端緣)位於更外側。然後,針對積層光學薄膜之防止端部黏結性,將凹入長度L1大於0µm之情況評估為”佳",將0µm以下之情況評估為"不佳"。將該評估結果顯示於表1。
<耐衝擊性>
針對實施例1~3及比較例1之各積層光學薄膜的耐衝擊性,將上述觀察截面中於偏光件薄膜及透明保護薄膜兩者無發生損傷(裂痕及缺口等)之情況評估為"佳",且將於偏光件薄膜及透明保護薄膜中之至少一者有發生損傷之情況評估為"不佳”。將該評估結果顯示於表1。
X:積層光學薄膜
H:厚度方向
D:傾斜面
F:端面
L1:凹入長度
10:光學薄膜(第1光學薄膜)
10a:端部
11:光學薄膜10之端緣(第1端緣)
20:光學薄膜(第2光學薄膜)
20a:端部
21:光學薄膜20之端緣(第2端緣)
30:接著劑層
31,31A,31B:側面
31a,31b:端
圖1係本發明積層光學薄膜之一實施形態的截面示意圖。
圖2係圖1所示之積層光學薄膜之端部的部分放大截面圖。
圖3係圖1所示之積層光學薄膜之一變形例之端部的截面放大圖。本變形例中,接著劑層之側面具有彎曲凹入形狀。
圖4係圖1所示之積層光學薄膜之其他變形例之端部的截面放大圖。本變形例中,接著劑層之側面具有部分凹入形狀。
H:厚度方向
L1:凹入長度
10:光學薄膜(第1光學薄膜)
10a:端部
11:光學薄膜10之端緣(第1端緣)
20:光學薄膜(第2光學薄膜)
20a:端部
21:光學薄膜20之端緣(第2端緣)
30:接著劑層
31:側面
31b:端
Claims (3)
- 一種積層光學薄膜,係於厚度方向上依序具備第1光學薄膜、接著劑層及第2光學薄膜者; 前述接著劑層係與前述第1光學薄膜接合,且與前述第2光學薄膜接合; 前述接著劑層具有側面,在與前述厚度方向正交之面方向上,該側面係較前述第1光學薄膜之第1端緣及前述第2光學薄膜之第2端緣更往內側凹入。
- 如請求項1之積層光學薄膜,其中自前述第1端緣及前述第2端緣中位於前述面方向內側之端緣起算,前述側面之凹入長度為0.05µm以上。
- 如請求項1或2之積層光學薄膜,其中自前述第1端緣及前述第2端緣中位於前述面方向內側之端緣起算,前述側面之凹入長度為1.0µm以下。
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