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CN116893467A - 层叠体和图像显示装置 - Google Patents

层叠体和图像显示装置 Download PDF

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CN116893467A
CN116893467A CN202310354781.3A CN202310354781A CN116893467A CN 116893467 A CN116893467 A CN 116893467A CN 202310354781 A CN202310354781 A CN 202310354781A CN 116893467 A CN116893467 A CN 116893467A
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CN
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laminated body
liquid crystal
film
adhesive
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CN202310354781.3A
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柳智熙
张柱烈
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明提供一种层叠体,包含具有超薄型玻璃的前面板、粘合剂层及偏光膜,并且其改善了操作性以及提高了弯曲性。所述层叠体依次包含前面板、粘合剂层及偏光膜,前面板包含超薄型玻璃和硬涂层,粘合剂层的25℃温度下的储能模量为0.2MPa以下,偏光膜是由含有聚合性液晶化合物的固化物的液晶固化层构成的层叠体。

Description

层叠体和图像显示装置
技术领域
本发明涉及一种层叠体,尤其涉及一种包含层叠体的图像显示装置。
背景技术
在专利文献1中,作为用于柔性显示器用窗口的柔性玻璃基板,提出了一种将硬涂层设置在薄型玻璃上的玻璃基板层叠体。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】韩国专利第10-2276160号公报
发明内容
具有超薄型玻璃的前面板在与光学部件贴合时以及安装在图像显示装置中后弯曲图像显示装置时,有时会容易产生裂纹。
本发明目的是提供一种层叠体,其包含具有超薄型玻璃的前面板、粘合剂层、偏光膜,并且其操作性得到了改善以及提高了弯曲性。
本发明提供以下层叠体和图像显示装置。
[1]一种层叠体,依次包含前面板、粘合剂层及偏光膜,
所述前面板包含超薄型玻璃和硬涂层,
所述粘合剂层在25℃温度下的储能模量为0.2MPa以下,
所述偏光膜是由含聚合性液晶化合物的固化物的液晶固化层构成的。
[2]根据[1]所述的层叠体,其中,超薄型玻璃的厚度为50μm以下。
[3]根据[1]所述的层叠体,其中,所述硬涂层的厚度为10μm以上。
[4]根据[2]所述的层叠体,其中,所述硬涂层的厚度为10μm以上。
[5]根据[1]~[4]所述的层叠体,其中,所述粘合剂层在25℃温度下的储能模量为0.01MPa以上。
[6]根据[1]~[4]中任一项所述的层叠体,其中,所述粘合剂层的厚度为30μm以下。
[7]根据[5]所述的层叠体,其中,所述粘合剂层的厚度为30μm以下。
[8]一种图像显示装置,包含[1]~[4]中任一项所述的层叠体。
[9]一种图像显示装置,包含[5]所述的层叠体。
[10]一种图像显示装置,包含[6]所述的层叠体。
[11]一种图像显示装置,包含[7]所述的层叠体。
本发明进一步提供以下的层叠体和图像显示装置。
[a]一种层叠体,依次包含前面板、粘合剂层及偏光膜,
所述前面板包含超薄型玻璃和硬涂层,
所述粘合剂层在25℃温度下的储能模量为0.2MPa以下,
所述偏光膜是由含聚合性液晶化合物的固化物的液晶固化层构成的。
[b]根据[a]所述的层叠体,其中,超薄型玻璃的厚度为50μm以下。
[c]根据[a]或[b]所述的层叠体,其中,所述硬涂层的厚度为10μm以上。
[d]根据[a]~[c]中任一项所述的层叠体,其中,所述粘合剂层的25℃温度下的储能模量为0.01MPa以上。
[e]根据[a]~[d]中任一项所述的层叠体,其中,所述粘合剂层的厚度为30μm以下。
[f]一种图像显示装置,包含[a]~[e]中任一项所述的层叠体。
根据本发明,能够提供一种层叠体,其包含具有超薄型玻璃的前面板、粘合剂层及偏光膜,并且操作性得到了改善以及提高了弯曲性。
附图说明
图1表示本发明的层叠体的层结构的一个例子的概略截面图。
图2表示本发明的层叠体的层结构的另一个例子的概略截面图。
图3表示本发明的层叠体的层结构的其它一个例子的概略截面图。
图4是说明弯曲试验方法的概略图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明,但本发明不限于以下的实施方式。以下的全部附图中,为了容易理解各构成要素,适当地调整比例尺而显示,附图中示出的各构成要素的比例尺与实际的构成要素的比例尺未必一致。
<层叠体>
本发明的一个方式的层叠体依次包含前面板、粘合剂层及偏光膜,前面板包含超薄型玻璃和硬涂层,粘合剂层在25℃温度下的储能模量为0.2MPa以下,偏光膜是由含聚合性液晶化合物的固化物的液晶固化层,由此构成的层叠体。
图1表示本发明的一个方式的层叠体的概略截面图。图1所示的层叠体100是将前面板10、粘合剂层11、偏光板12依次层叠。粘合剂层11可以与前面板10和偏光板12接触配置。前面板10包含超薄型玻璃14和硬涂层13。偏光板12从视认侧(前面板10侧)依次层叠有基材膜15、取向膜16、偏光膜17、保护层18。除上述的层以外,层叠体100可以进一步包含例如相位差板、贴合层、有机EL面板、触摸传感器等其他层。
层叠体100的前面板10侧可相对于弯曲轴向内或向外弯曲,优选前面板10侧相对于弯曲轴向内弯曲。能够弯曲是指在层叠体中不产生裂纹而弯曲的意思。弯曲包含在弯曲部分形成有曲面的弯折的形态。弯折的形态中,弯折的内面的弯曲半径没有特别限定。另外,弯曲包含内表面的曲折大于0°且小于180°的曲折形态、以及内表面的弯曲半径近似为0或者内表面的曲折角为0°的折叠形态。因本发明的层叠体能够弯曲而适合于柔性显示器。
层叠体100在后述的弯曲性评价中反复弯曲时,不易产生裂纹的弯曲半径例如可以为4mm以下,优选为2mm以下,更优选为1.5mm以下。层叠体100在后述的弯曲性评价中以弯曲半径为1.5mm进行反复弯曲时,优选即使弯曲次数为20万次也不产生裂纹,更优选弯曲30万次也不产生裂纹,进一步优选弯曲40万次也不产生裂纹。特别优选即使50万次也不产生裂纹。
层叠体100的厚度可以根据层叠体所要求的功能和层叠体的用途等而不同,因此没有特别限定,例如为30μm~4000μm,优选为2000μm以下,更优选为1000μm以下。本说明书中,层叠体和各层的厚度可以按照后述的实施例中说明的厚度测定方法来测定。
层叠体100的俯视形状例如可以为方形形状,优选为具有长边和短边的方形形状,更优选为长方形。当层叠体100的平面方向形状为长方形时,长边的长度例如可以为10mm~1400mm,优选为600mm以下。短边的长度例如为5mm~800mm,优选为500mm以下,更优选为300mm以下。构成层叠体的各层可以对角部进行圆角加工,或者对端部进行切口加工,或者进行开孔加工。
(前面板)
前面板10是构成图像显示装置视认侧的最外表层,具有能够保护图像显示装置前面(画面)的作用。前面板10是可以被称作窗口膜的部件。前面板10包含超薄型玻璃14和硬涂层13。硬涂层可以仅配置在超薄型玻璃的单侧,也可以配置在超薄型玻璃的两侧。本说明书中,将厚度为50μm以下的玻璃称为超薄型玻璃。
前面板10的厚度例如可以为30μm~200μm,优选为100μm以下,更优选为50μm以下。
超薄型玻璃14例如厚度可以为50μm以下。通过使用厚度为50μm以下的超薄型玻璃,使层叠体薄型化的同时,具有容易提高层叠体的弯曲性和透光性的倾向。超薄型玻璃14的厚度优选为45μm以下,更优选为40μm以下,进一步优选为35μm以下,特别优选为30μm以下。超薄型玻璃14的厚度一般为10μm以上,从提高层叠体的抗冲击性的观点考虑,优选为15μm以上。
超薄型玻璃14优选使用强度和透光性优异的化学强化玻璃。通过使用化学强化玻璃,可以在保持可弯曲性(柔韧性)的同时提高层叠体的抗冲击性。化学强化玻璃可以通过玻璃的化学离子交换处理而得到。通过化学离子交换处理,玻璃表面钠离子、锂离子被离子半径较大的钾离子部分置换,从而能够提高玻璃表面强度。通过形成薄的压缩应力层而提高表面强度。作为化学强化玻璃中使用的玻璃,例如可以举出铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、铅玻璃、碱钡玻璃及铝硼硅酸盐玻璃等。
化学离子交换处理可以将上述玻璃浸渍在加热到熔点以上的离子置换溶液中,或者将糊状的离子置换溶液直接涂布在玻璃上。作为离子置换溶液,可以举出硝酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、磷酸钾、硫酸钾及氢氧化钾为基础的溶液等。其中,硝酸钾(330℃)的熔点低于玻璃的熔点(通常500℃~600℃),因易于操作而优选。
在化学离子交换处理前进行蚀刻处理,也可以进行玻璃薄膜化。可以使用氢氟酸或者其与氟化铵水溶液和有机酸,例如甲酸、乙酸、丙酸等混合的溶液作为化学处理溶液来进行蚀刻处理。使用这些可以采用喷射、浸渍等进行蚀刻。可以使用含氟的惰性气体,例如含有CF4、C3F8、C2F6、XeF2等中的至少1种的氦气或氩气作为蚀刻气体来进行蚀刻处理。具体地,将氦气或氩气中稀释的含氟惰性气体在大气压下进行等离子体化,使氟由碳化氟中游离出来进行蚀刻。
前面板10的超薄型玻璃14的至少1个面上具有硬涂层13。通过设置硬涂层13,层叠体100具有容易提高操作性的倾向。另外,通过设置硬涂层13,能够提高硬度和耐擦伤性。在配置有前面板10的图像显示装置为触摸面板式的图像显示装置的情况下,前面板的表面成为触摸面,因此前面板10优选具有硬涂层13。
硬涂层13可以在超薄型玻璃14的一个面上形成,也可以在两个面上形成。当在超薄型玻璃14的两个面上形成时,层叠体100具有容易提高操作性的倾向。当硬涂层13在超薄型玻璃14的一个面上形成时,优选形成在层叠体100贴合在图像显示装置上时成为视认侧的面上。
硬涂层13例如可以为紫外线固化型树脂的固化层。作为紫外线固化型树脂,例如,可举出(甲基)丙烯酸系树脂、有机硅系树脂、聚酯系树脂、氨基甲酸酯系树脂、酰胺系树脂,环氧树脂等。为了提高硬度,硬涂层13也可以含有添加剂。添加剂没有特别限定,可举出无机系微粒、有机系微粒或者它们的混合物。
硬涂层13可以具有单层结构,也可以具有由2层以上构成的多层结构。在硬涂层13为多层结构的情况下,层叠体具有容易提高操作性的倾向。在硬涂层13为多层结构的情况下,各层的厚度和构成各层的材料可以分别地互不相同,也可以相同。多层结构可以是由2层或3层构成,优选为由2层构成的结构。
硬涂层13的厚度例如可以为10μm以上,优选为15μm以上,更优选为20μm以上,例如可以为50μm以下或40μm以下或30μm以下。
当硬涂层13为多层结构且配置在超薄型玻璃两侧时,全部硬涂层厚度的合计例如可以为10μm以上,优选为15μm以上,更优选为20μm以上,例如可以为50μm以下或40μm以下或30μm以下。
为了提高耐磨损性或者防止因皮脂等所致的污染,还优选在硬涂层13的视认侧形成耐磨损层。前面板10可以具有耐磨损层,耐磨损层可以为构成前面板10视认侧表面的层。耐磨损层可以含有来自氟化合物的结构。作为氟化合物,优选具有硅原子且在硅原子具有烷氧基、卤素这样的水解性的基团的化合物。水解性基团可以通过脱水缩合反应而形成涂膜,另外可以通过与基材表面的活性氢反应而提高耐磨损层的密合性。进而,氟化合物如果具有全氟烷基、全氟聚醚结构,则能够赋予防水性,因此优选。特别优选为具有全氟聚醚结构和碳原子数4以上的长链的烷基的含氟聚有机硅氧烷化合物。作为氟化合物,也优选使用2种以上的化合物。作为优选进一步包含的氟化合物,包含碳原子数2以上的亚烷基和全氟亚烷基的含氟有机硅氧烷化合物。
耐磨损层的厚度例如可以为1nm~20nm。另外,耐磨损层具有疏水性,水接触角例如为110~125°左右。通过滑落法测定的接触角滞后和滑落角分别为3~20°左右、2~55°左右。进而,耐磨损层可以在不阻碍本发明的效果的范围内含有硅烷醇缩合催化剂、抗氧化剂、防锈剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、防霉剂、抗菌剂、防生物附着剂、除臭剂、颜料、阻燃剂、抗静电剂等各种添加剂。
可以在耐磨损层与硬涂层之间设置底漆层。作为底漆剂,例如有紫外线固化型、热固化型、湿气固化型或二液固化型的环氧化合物等底漆剂。另外,作为底漆剂,可以使用聚酰胺酸,也优选使用硅烷偶联剂。底漆层的厚度例如为0.001~2μm。
作为得到包含耐磨损层和硬涂层的前面板的方法,可以通过在硬涂层上根据需要涂布底漆剂,使其干燥、固化而形成底漆层后,涂布包含氟化合物的组合物(耐磨损层涂敷用组合物)并进行干燥而形成。作为涂布的方法,例如可举出浸涂法、辊涂法、棒涂法、旋涂法、喷涂法、模涂法、凹版涂布法等。另外,在涂布底漆剂或耐磨损层涂敷用组合物之前,也优选对涂布面实施等离子体处理、电晕处理或紫外线处理等亲水化处理。
前面板10可以具备为了提高抗冲击性的树脂膜。作为树脂膜,只要是能够透射光的树脂膜,就没有限定。例如,可举出由三乙酰纤维素、乙酰纤维素丁酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙酰纤维素、丁酰纤维素、乙酰丙酰纤维素、聚酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚(甲基)丙烯酸、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、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、聚乙烯醇缩醛、聚醚酮、聚醚醚酮、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰胺酰亚胺等高分子形成的膜。这些高分子可以单独或者混合2种以上使用。将层叠体用于柔性显示器时,优选使用能够构成为具有优异的挠性且具有高强度和高透明性的由聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺等高分子形成的树脂膜。应予说明,本说明书中“(甲基)丙烯酸”可以指丙烯酸或甲基丙烯酸中的任何一个。(甲基)丙烯酸酯等中的“(甲基)”也是相同的意思。树脂膜的厚度例如为10μm~500μm,优选为20μm~100μm。
(粘合剂层)
粘合剂层11是夹在前面板10与偏光板12之间的,能够将它们接合的层。粘合剂层可以为例如,由粘合剂构成的层或者对该层实施某种处理而成为的层。粘合剂也称为压敏粘接剂。本说明书中“粘接剂”是指除粘合剂(压敏粘接剂)以外的粘接剂,与粘合剂明确地区分。粘合剂层可以为1层,也可以由2层以上构成,优选为1层。
粘合剂层11的25℃温度下的储能模量为0.2MPa以下,优选为0.1MPa以下,更优选为0.05MPa以下。粘合剂层11的25℃温度下的储能模量按照后述的实施例中说明的测定方法进行测定。通过使粘合剂层11的25℃温度下的储能模量为0.2MPa以下,层叠体100具有容易提高弯曲性的倾向。
粘合剂层11是由后述的粘合剂组合物形成的。粘合剂层11的温度25℃下储能模量,例如可以通过选择构成粘合剂组合物中所含的(甲基)丙烯酸系聚合物的单体的种类,调节(甲基)丙烯酸系聚合物的分子量,根据交联剂的添加量来调整交联密度,调节粘合剂层的厚度,以及它们的组合的方法等来调节。也可以从市售的粘合剂中选择具有所希望的储能模量的粘合剂。
粘合剂层11可以由以丙烯酸系、橡胶系、氨基甲酸酯系、酯系、有机硅系、聚乙烯醚系这样的树脂为主成分的粘合剂组合物构成。其中,优选以透明性、耐久性、耐热性等优异的(甲基)丙烯酸系树脂为基础聚合物的粘合剂组合物。粘合剂组合物可以为活性能量射线固化型、热固化型。
作为粘合剂组合物中使用的(甲基)丙烯酸系树脂(基础聚合物),例如优选使用以(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯这样的(甲基)丙烯酸酯中的1种或2种以上作为单体的聚合物或共聚物。基础聚合物优选使极性单体共聚。作为极性单体,例如,可以举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸N、N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯这样的具有羧基、羟基、酰胺基、氨基、环氧基等的单体。
粘合剂组合物可以仅包含上述基础聚合物,但通常进一步含有交联剂。作为交联剂,可例示为2价以上的金属离子且在与羧基之间形成羧酸金属盐的物质;为多胺化合物且在与羧基之间形成酰胺键的物质;为聚环氧化合物、多元醇且在与羧基之间形成酯键的物质;为聚异氰酸酯化合物且在与羧基之间形成酰胺键的物质。其中,优选聚异氰酸酯化合物。
活性能量射线固化型粘合剂组合物是指具有受到紫外线、电子束这样的活性能量射线的照射而固化的性质,且具有在活性能量射线照射前也具有粘合性,能够使其与膜等被粘物密合,通过活性能量射线的照射而固化,能够调整密合力的性质的粘合剂组合物。活性能量射线固化型粘合剂组合物优选为紫外线固化型。活性能量射线固化型粘合剂组合物除了基础聚合物、交联剂以外,还进一步含有活性能量射线聚合性化合物。进而,根据需要,也有时含有光聚合引发剂、光敏剂等。
粘合剂组合物可以含有用于赋予光散射性的微粒、珠(树脂珠、玻璃珠等)、玻璃纤维、基础聚合物以外的树脂、粘合性赋予剂、填充剂(金属粉、其它无机粉末等)、抗氧化剂、紫外线吸收剂、染料、颜料、着色剂、消泡剂、防腐蚀剂、抗静电剂、光聚合引发剂等添加剂。
粘合剂层11可以通过将上述粘合剂组合物的有机溶剂稀释液涂布在基材上并进行干燥而形成。使用活性能量射线固化型粘合剂组合物时,通过对所形成的粘合剂层照射活性能量射线,能够制成具有期望的固化度的固化物。
粘合剂层11的厚度例如优选为1μm~100μm,更优选为50μm以下,进一步优选为30μm以下,也可以为10μm以上。
[偏光膜]
偏光膜17由含有聚合性液晶化合物的固化物的液晶固化层构成。通过使偏光膜17为由含有聚合性液晶化合物的固化物的液晶固化层构成,层叠体100具有容易提高弯曲性的傾向。含有聚合性液晶化合物的固化物的液晶固化层可以是由含有具有液晶性的聚合性二色性色素的组合物或者将含有聚合性液晶化合物与二色性色素的组合物涂布在基材膜上固化而得的层构成的偏光层。作为二色性色素,具体而言,可使用碘、二色性有机染料。二色性有机染料,例如可以举出偶氮系色素等。偶氮色素中包含由C.I.DIRECT RED 39等的双偶氮化合物构成的二色性直接染料、由三偶氮、四偶氮等化合物构成的二色性直接染料。
可以在基材膜的一面设置取向膜。从提高弯曲性的观点出发,偏光膜17优选包含含有聚合性液晶化合物和1个或多个偶氮系色素的组合物的固化物、以及取向膜的层。取向膜的厚度例如可以为5nm~1μm。
如果是将含有聚合性液晶化合物的固化物的液晶固化层嵌入层叠体中,那么偏光膜17可以与基材膜一起嵌入层叠体中。基材膜的材料和厚度可以与后述热塑性树脂膜的材料和厚度相同。可以在基材膜的至少一个面上形成硬涂层(HC层)作为后述的保护层。
含有聚合性液晶化合物的固化物的液晶固化层的厚度通常为10μm以下,优选为8μm以下,更优选为5μm以下。
[保护层]
保护层配置在偏光膜17的单侧或双侧,能够具有保护偏光膜17表面的作用。本说明书中,有时将层叠有保护层的偏光膜称为偏光板。
保护层可以为有机物层或无机物层。有机物层或无机物层可以通过涂布而形成的层。有机物层可以是形成保护层用的组合物,例如(甲基)丙烯酸系树脂组合物、环氧树脂组合物、聚酰亚胺系树脂组合物等的固化树脂层。保护层形成用组合物可以为活性能量射线固化型,也可以为热固化型。无机物层例如可以由硅氧化物等形成。当保护层为有机物层时,保护层可称为硬涂层(HC层)、覆盖(OC)层。保护层可以直接形成在上述基材膜上,也可以直接形成在偏光膜上。可以在上述基材膜上形成保护层之后形成偏光膜。
当保护层为有机物层时,例如可以将活性能量射线固化型的保护层形成用组合物涂布在基材膜上,并照射活性能量使其固化而制作保护层。基材膜适用于上述基材膜的说明。保护层能够在基材膜被剥离去除的状态下嵌入层叠体。作为保护层形成用组合物的涂布方法,例如可以举出旋涂法等。当保护层为无机物层时,例如可以通过溅射法、蒸镀法等形成保护层。当保护层为有机物层或无机物层时,保护层的厚度例如可以为0.1μm~10μm,优选为5μm以下。
作为保护层,例如还可以使用透明性、机械强度、热稳定性、防潮性、各向同性、拉伸性等优异的热塑性树脂膜。作为这样的热塑性树脂的具体例子,可以举出三乙酰纤维素等纤维素树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂;聚醚砜树脂;聚砜树脂;聚碳酸酯树脂;尼龙或芳香族聚酰胺等聚酰胺树脂;聚酰亚胺树脂;聚乙烯、聚丙烯、乙烯、丙烯共聚物等聚烯烃树脂;具有环和降冰片烯结构的环状聚烯烃树脂(也称为降冰片烯系树脂);(甲基)丙烯酸树脂;聚芳酯树脂;聚苯乙烯树脂;聚乙烯醇树脂以及它们的混合物。当在偏光膜17的两面层叠保护层时,两个保护层可以为同一种,也可以不同。从薄型化的观点考虑,热塑性树脂膜的厚度通常为300μm以下,优选为200μm以下,更优选为100μm以下,进一步优选为50μm以下,再进一步优选为30μm以下,另外,通常为1μm以上,例如可以为5μm以上或20μm以上。
当保护层为热塑性树脂膜时,热塑性树脂膜可以经由后述的贴合层而层叠在偏光膜17上将热塑性树脂膜粘合在偏光膜17的贴合层优选为粘接剂层。或者,可以在上述的保护层上形成偏光层。层叠体100在偏光膜17的粘合剂层11的相反侧上优选具备选自热塑性树脂膜和固化树脂层中的至少一种的保护层。
[其他层]
(相位差板)
层叠体100可以在偏光板12的与粘合剂层11相反侧上隔着后述的贴合层上具有相位差板。相位差板可以包含聚合性液晶化合物的固化层。聚合性液晶化合物的固化层可以通过将含有聚合性液晶化合物的相位差层形成用组合物涂布在基材膜上并固化而形成。作为涂布方法例如可以举出涂层法、印刷法等。作为涂层法可以举出棒涂法、刮刀涂布法、平板涂布法、模涂法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法、辊涂法、CAP涂布法、旋涂法、喷涂法、丝网涂布法、狭缝涂布法、浸涂法等。作为印刷法,可以举出胶版印刷法、凹版印刷法、丝网印刷法、喷墨印刷法等。
聚合性液晶化合物的固化层可以是相位差层。相位差层可以由1层或2层以上构成。相位差层可以是λ/4板、λ/2板等的正A板以及正C板。当相位差板只含有1层聚合性液晶化合物的固化层时,相位差层优选为λ/4板。当相位差板含有2层聚合性液晶化合物的固化层时,相位差层可以是由第1液晶固化相位差层和第2液晶固化相位差层构成的相位差层层叠体。第1液晶固化相位差层与第2液晶固化相位差层可以夹着后述的贴合层而层叠,优选为夹着粘接剂层而层叠。作为第1液晶固化相位差层和第2液晶固化相位差层组合,优选第1液晶固化相位差层为λ/4板,与第2液晶固化相位差层为λ/2板的组合,以及第1液晶固化相位差层为λ/4板,与第2液晶固化相位差层为正C板的组合。在本说明书中,有时将层叠有相位差层的偏光板称为圆偏光板。
聚合性液晶化合物的固化层的厚度,例如为0.1μm~10μm,优选为8μm以下,更优选为6μm以下。
在基材膜与聚合性液晶化合物的固化层之间还可以形成取向层。基材膜的材料和厚度可以与上述热塑性树脂膜的材料和厚度相同。聚合性液晶化合物固化而成的相位差层可以与取向层和基材膜的任意一个或两个一起嵌入至层叠体100中。取向层的厚度例如可以为5nm~1μm。
(贴合层)
贴合层是由粘合剂或粘接剂构成的层。贴合层例如可以为偏光膜与相位差板贴合的层、层叠体与有机EL面板、触摸传感器面板贴合的层、偏光膜与保护层接合的层、第1液晶固化相位差层与第2液晶固化相位差层结合的层等。构成贴合层的粘合剂可以是与构成上述粘合剂层的粘合剂组合物示例的相同的试剂,也可以是其他的粘合剂,例如(甲基)丙烯酸系粘合剂、苯乙烯系粘合剂、有机硅系粘合剂、橡胶系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、聚酯系粘合剂、环氧系共聚物粘合剂等。层叠体100可以具备1个贴合层,也可以具备2个以上。当层叠体100具备多个贴合层时,多个贴合层相互相同、也可以不同。
作为构成贴合层的粘接剂,例如可以组合水系粘接剂、活性能力射线固化型粘接剂、粘合剂等中的1种或2种以上而形成。作为水系粘接剂,例如可以举出聚乙烯醇系树脂水溶液、水系二液型氨基甲酸酯系乳液粘接剂等。活性能量射线固化型粘接剂是通过照射紫外线等活性能量射线而固化的粘接剂,例如可以举出包含聚合性化合物和光聚合性引发剂的粘接剂、包含光反应性树脂的粘接剂,包含胶粘剂树脂和光反应性交联剂的粘接剂等。作为上述聚合性化合物,可以举出光固化性环氧系单体、光固化性丙烯酸系单体、光固化性氨基甲酸酯系单体等光聚合性单体、以及来自这些单体的低聚物等。作为上述光聚合引发剂,可以举出包含照射紫外线等活性能量射线而产生中性自由基、阴离子自由基、阳离子自由基之类的活性种的物质的化合物。
当使用粘合剂层作为贴合层时,优选为1μm以上,也可以为5μm以上,通常为200μm以下,例如可以为150μm以下、或者100μm以下。当使用粘接剂层作为贴合层时,贴合层的厚度优选为0.1μm以上,也可以为0.5μm以上,优选为10μm以下,也可以为5μm以下。
(有机EL面板)
有机EL面板可以使用公知的有机EL面板。层叠体100可以在偏光板12的与粘合剂层11相反侧具备有机EL面板。当层叠体100在粘合剂层11的偏光板12相反侧上具有相位差板时,有机EL面板可以配置在相位差板的与偏光板12相反侧。
(触摸传感器面板)
对于触摸传感器面板,只要是能够检测被触摸的位置的传感器,检测方式就没有限定,可例示电阻膜方式、静电容量方式、光学传感器方式、超声波方式、电磁感应耦合方式、表面声波方式等的触摸传感器面板。其中,在低成本、高反应速度、薄膜化的方面,优选使用静电容量方式的触摸传感器面板。触摸传感器面板可以在透明导电层和支撑它的基材膜之间具备粘接层、分离层、保护层等。作为粘接层可以举出粘接剂层、粘合剂层。作为支撑透明导电层的基材膜,可以举出在单面蒸镀而形成的基材膜和经由粘接层转印透明导电层的基材膜等。
静电容量方式的触摸传感器面板的一个例子,由基材膜与设置在基材膜表面的位置检测用的透明导电层以及触摸位置检知电路构成。在设置了具有静电容量方式的触摸传感器面板的层叠体的图像显示装置中,如果触摸前面板的表面,则在被触摸的点,透明导电层经由人体的静电电容而接地。触摸位置检知电路检知透明导电层的接地,检测出被触摸的位置。通过使具有的多个透明导电层彼此间隔开,可以进行更详细的位置的检测。
透明导电层可以是由ITO等金属氧化物构成的透明导电层,也可以是由铝、铜、银、金或者它们的合金等金属构成的金属层。透明导电层由溅射沉积法、印刷法、蒸镀法等的涂布法形成。在透明导电层上形成光刻胶,然后通过光刻法形成电极图案层。光刻胶使用负性光刻胶或正性光刻胶,在图案化后光刻胶可以残留也可以去除。通过溅射沉积法制膜时,也可以通过配置具有电极图案形状的掩模,并进行溅射沉积来形成电极图案层。
分离层可以是形成在玻璃等基板上的,将形成在分离层上的透明导电层与分离层一起从基板分离的层。分离层优选为无机物层或有机物层。作为形成无机物层的材料,例如可以举出硅氧化物。作为形成有机物层的材料,例如可以使用(甲基)丙烯酸系树脂组合物、环氧树脂组合物、聚酰亚胺系树脂组合物等。分离层可以用公知的涂层法涂布,采用热固化或UV固化或它们组合的方法进行固化而形成。
可以设置与透明导电层接触的保护层以保护导电层。保护层可以包含有机绝缘膜和无机绝缘膜中的至少一种,这些膜可以通过旋涂法,溅射沉积法,蒸镀法等涂布方法而形成。
绝缘层例如可以由硅氧化物等的无机绝缘物质、丙烯酸系树脂等的透明有机物质形成。绝缘层在使用公知的涂层法涂布后,通过热固化、UV固化、热干燥、真空干燥等形成。
作为触摸传感器面板的基材膜,可以举出三乙酰纤维素、聚对苯二甲酸乙二酯,环烯烃聚合物,聚萘二甲酸乙二醇酯,聚烯烃、聚环烯烃、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚苯乙烯、聚降冰片烯等的树脂膜。从易于构成具有所希望的韧性的基材膜的观点出发,优选使用聚对苯二甲酸乙二酯。
从易于构成具有优异的抗弯曲性的层叠体的观点出发,触摸传感器面板的基材膜的厚度优选为50μm以下,进一步优选为30μm以下。触摸传感器面板的基材膜的厚度例如可以为5μm以上。
触摸传感器面板例如可以按照如下进行制造。在第1方法中,首先,将基材膜经由粘接层层叠在基板上。在基材膜上形成由光刻法进行图案化的透明导电层。通过加热将基板与基材膜分离,得到由透明导电层与基材膜构成的触摸传感器面板。基板只要保持平坦性且具有耐热性,就没有特别限定,优选为玻璃基板。
在第2方法中,首先在基板上涂布分离层形成用材料,形成分离层。根据需要,通过涂布在分离层上而形成保护层。还可以形成保护层以使在形成了图案层的部分上不形成保护层。在分离层(或者保护层)上,由光刻法图案化而形成透明导电层。在透明导电层上形成绝缘层以掩埋电极图案层。在绝缘层上通过可剥离粘合剂将保护膜层叠,再从绝缘层至分离层进行转印,从而分离基板。通过对可剥离的保护膜进行剥离,得到依次具有绝缘层/透明导电层/(保护层)/分离层的触摸传感器面板。
含有基材膜时,触摸传感器面板的厚度,例如可以为5μm~2000μm,也可以为5μm~100μm。
不含基材膜时,触摸传感器面板的厚度,例如可以为0.5μm~10μm,优选为5μm以下。
当层叠体100具备触摸传感器面板时,触摸传感器面板可以配置在例如相位差板与有机EL面板之间,或者是前面板10与偏光板12之间。
[层叠体的层结构]
如图2所示的层叠体200是从视认侧起将前面板21、粘合剂层22、偏光板23、贴合层24、相位差板25依次进行层叠的。前面板21是从视认侧起将第1硬涂层26、第2硬涂层27、超薄型玻璃28依次进行层叠的。偏光板23是从视认侧起将基材膜29、取向膜30、偏光膜31、保护层32依次进行层叠的。相位差板25是从视认侧起将第1液晶固化相位差层33与第2液晶固化相位差层34依次进行层叠的。
图3表示层叠体300的层结构。对图3中各层进行的说明中适用图2中相同符号所指的层的说明。除了将第1硬涂层26、超薄型玻璃28及第2硬涂层27依次进行层叠以外,层叠体300具有与上述层叠体200相同的层结构。
[层叠体的用途]
层叠体100例如可以用于图像显示装置等。图像显示装置没有特别限定,例如可举出有机电致发光(有机EL)显示装置、无机电致发光(无机EL)显示装置、液晶显示装置、场致发光显示装置等。图像显示装置可以具有触摸面板功能。图像显示装置可以优选为柔性显示器。可以将层叠体100配置在图像显示装置上,使得前面板10侧相对于粘合剂层11为视认侧,优选配置前面板10使其构成图像显示装置的最外表面。
[层叠体的制造方法]
层叠体可以通过包括将粘合剂层,或者进一步经由粘接剂层构成层叠体的层间贴合的工序的方法来制造。在将经由粘合剂层、粘接剂层的层间贴合的情况下,为了提高密合性,相对于贴合面一面或者两面,优选实施例如电晕处理等表面活性处理。
含有构成偏光膜的聚合性液晶化合物的固化物的液晶固化层可以在基材上经由取向膜而形成。含有聚合性液晶化合物的固化物的液晶固化层,可以通过将二色性色素以及含聚合性液晶化合物的液晶固化层形成用组合物涂布并固化而形成。液晶固化层形成用组合物除了上述二色性色素和聚合性液晶化合物以外,优选进一步含有聚合引发剂、流平剂、溶剂,也可以进一步含有光敏剂、阻聚剂、流平剂等。
相位差板中所含的相位差层可以通过将含有聚合性液晶化合物的相位差层形成用组合物涂布在基材和存在的取向膜上,并使聚合性液晶化合物聚合来制造。相位差层形成用组合物可以进一步含有溶剂、聚合引发剂,可以进一步含有光敏剂、阻聚剂、流平剂等。可以将基材和取向膜嵌入至相位差板中,或者也可以从相位差板上剥离而不成为层叠体构成要素。
液晶固化层形成用组合物和相位差层形成用组合物的涂布、干燥以及聚合性液晶化合物的聚合可以按照以往公知涂布方法、干燥方法以及聚合方法来进行。
例如作为液晶固化层形成用组合物和相位差层形成用组合物的涂布方法,可以采用线棒涂法,挤出涂布法,直接凹版涂布法,逆向凹版涂布法以及模涂法等。
作为聚合性液晶化合物的聚合方法,根据聚合性液晶化合物的聚合性基团种类选择即可。如果聚合性基团为光聚合性基团,则可以采用光聚合法进行聚合。如果聚合基团为热聚合性基团,则可以采用热聚合法进行聚合。本实施方式的制造方法中优选光聚合法。由于光聚合法不一定要将透明基材加热至高温,因此可以使用耐热性低的透明基材。光聚合法是通过向由含有聚合性液晶化合物的液晶固化层形成用组合物或者相位差层形成用组合物构成的膜照射可见光或紫外光来进行的。从易于操作这一点,优选紫外光。
可以准备粘合剂层作为粘合剂片。粘合剂片可以通过例如,将粘合剂组合物溶解或分散在甲苯或乙酸乙酯等有机溶剂中来制备粘合剂液,然后在对这些实施了离型处理的剥离膜上,将由粘合剂构成的层形成片状,在其粘合剂层上进一步以贴合其他剥离膜的方式等来制作。可通过将剥离了一侧剥离膜的粘合片与一侧的层贴合,接着剥离另一侧的剥离膜,再贴合其他层的方法将各层进行贴合。
作为将粘合剂液涂布在剥离膜上的方法,使用模涂机、逗号刮刀涂布机、逆向辊涂机、凹版涂布机、棒涂机、线棒涂布机、刮刀涂布机,空气刮刀涂布机等一般的涂敷技术即可。
剥离膜优选由塑料膜与剥离层构成。作为塑料膜,可以举出聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚对苯二甲酸丁二酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜等聚酯薄膜,聚丙烯薄膜等聚烯烃薄膜等。另外,剥离层例如可以由剥离层形成用组合物形成。作为构成剥离层形成用组合物的主成分(树脂),没有特别限定,可以举出有机硅树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、长链烷基树脂等。
粘接剂层的厚度可以根据各个粘合剂液的涂布条件进行调节。为了减小粘合剂层的厚度而减小涂布厚度是有效的。
<图像显示装置>
本发明的另一方式的图像显示装置含有上述的层叠体。显示装置没有特别限定,例如可举出有机EL显示装置、无机EL显示装置、液晶显示装置、场致发光显示装置等图像显示装置。图像显示装置可以具有触摸面板功能。层叠体适合于可弯曲或弯折等的具有可弯曲性的柔性显示器。
在图像显示装置中,层叠体将前面板朝向外侧(与显示元件侧相反的一侧,即视认侧)配置在图像显示装置具有的显示元件的视认侧。
图像显示装置可以作为智能手机、平板电脑等移动设备,电视机、数码相框、电子告示牌、测量仪器、仪表类、办公设备、医疗设备、电脑设备等使用。由于在前面板表面上反射的反射图像的失真得到了抑制,图像显示装置具有优异的画面可视性。
实施例
以下,根据实施例进一步详细说明本发明。例中的“%”和“份”只要没有特别说明就是质量%和质量份。
[厚度的测定]
使用接触式膜厚测定装置(株式会社Nikon制“MS-5C”)测定超薄型玻璃、粘合剂层以及树脂膜的厚度。使用激光显微镜(Olympus株式会社制“OLS4100”)对偏光层及取向膜进行测定。
[25℃温度下的储能模量的测定]
使用粘弹性测定装置(Anton Paar社制“MCR-301”(商品名))测定粘合剂层的25℃温度下的储能模量。将粘合剂层剪裁成宽20mm×长20mm,将多枚层叠使厚度为150μm,将层叠的粘合剂层与玻璃板接合。将粘合剂层与测定芯片粘接,在-20℃~100℃温度区间内,按频率1.0Hz、变形量1%、升温速度5℃/分的条件进行测定,测得25℃下的储能模量数值。
[操作性的评价]
从带有粘合剂层的层叠体上将剥离膜剥离露出粘合剂层后,相对于层叠体的偏光膜,经由基材(PAI膜)上露出的粘合剂层与相位差板侧贴合。然后,目视观察层叠体,确认有无裂纹的发生。对各个实施例和比较例的10个样品进行评价。判定基准如下。
◎:0~2个样品中发生了裂纹。
○:3~4个样品中发生了裂纹。
×:5~10个样品中发生了裂纹。
[弯曲性的评价]
从带有粘合剂层的层叠体上将剥离膜剥离并露出粘合剂层。接着,将带有粘合剂层的层叠体与相位差板的偏光板相反侧经由粘合剂层贴合在基材(PAI膜)上。使用弯曲评价设备(Yuasa System制,平面无负载U形伸缩试验:DLDMLH-FS)。图4为表示本评价试验方法的示意图。如图4所示,配置两个可独立移动的载置台401、402,使间隙C为3.0mm(弯曲半径1.5mm),再在间隙C的中心处固定配置层叠体400,使其位于宽度方向的中心(图4(a))。此时,使前面板在上方配置层叠体400。然后,将两个载置台401、402以位置P1和位置P2为旋转轴中心向上旋转90度,在载置台间隙C对应的层叠体400的区域施加弯曲力(图4(b))。之后,将两个载置台401、402返回至初始位置(图4(a))。完成以上的一系列操作后,将施加弯曲力的次数计为1次。在室温下重复此操作后,在层叠体400对应的载置台401、402的间隙C对应的区域内确认有无裂纹的发生。载置台401、402的移动速度和弯曲力的施加节奏在所有的层叠体的评价试验中均为相同的条件。计算各层叠体弯曲后的层叠体分别产生裂纹的弯曲次数,判定基准如下。
○:弯曲次数为20万次仍未产生裂纹。
×:弯曲回数小于20万次产生裂纹。
(硬涂层形成用组合物1的制备)
将2.0质量份的具有18个丙烯酸官能团的树枝状聚合物丙烯酸酯(MiramerSP1106,Miwon Speciality Chemical制)、10.0质量份的具有6个丙烯酸官能团聚氨酯丙烯酸酯(Miramer PU-620D,Miwon Speciality Chemical社制)、8质量份的三个丙烯酸官能团的丙烯酸酯单体(M340,Miwon Speciality Chemical制)、2质量份的光聚合引发剂(Irgacure(注册商标)184,BASF制),以及0.1质量份的流平剂(BYK-UV3530,BYK·JAPAN株式会社制),在70质量份的甲乙酮(MEK)中溶解并搅拌混合,得到硬涂层形成用组合物1。
(硬涂层形成用组合物2的制备)
将30质量份的多官能团丙烯酸酯(Miramer M340,Miwon Specialty Chemical制)、50质量份的纳米硅溶胶丙二醇单甲醚分散体(12nm,固体成分40%)、17质量份的乙酸乙酯、2.7质量份的光聚合引发剂(Irgacure-184,Ciba Corporation制)、以及0.3质量份的氟系添加剂(KY1203,信越化学工业株式会社制)进行搅拌混合,得到硬涂层形成用组合物2。
(前面板A的制作)
将硬涂层形成用组合物2涂布于超薄型玻璃1(厚度50μm)(UTG1)的一个面上,将得到的涂膜在温度80℃下干燥5分钟,使用UV照射装置(SPOTCURE SP-7,Ushio电机株式会社制),以500mJ/cm2(365nm标准)的曝光量照射UV光以形成硬涂层2(HC层2)。进行涂布使固化后的厚度为10μm。得到具有HC层2(厚度10μm)/UTG1(厚度50μm)的层结构的前面板A。
(前面板B的制作)
在前面板A的制作中,将UTG1变为超薄型玻璃2(厚度30μm)(UTG2),除此之外,与前面板A的制作相同,得到具有HC层2(厚度10μm)/UTG2(厚度30μm)的层结构的前面板B。
(前面板C的制作)
将硬涂层形成用组合物1涂布于UTG1的一个面上,将得到的涂膜在温度80℃下干燥5分钟,使用UV照射装置(SPOTCURE SP-7,Ushio电机株式会社制),以500mJ/cm2(365nm标准)的曝光量照射UV光以形成硬涂层1(HC层1)。进行涂布使固化后的厚度为10μm。接着,同样地,使用硬涂层形成用组合物2在HC层1上形成HC层2,使固化后的厚度达到10μm。如上进行,得到具有HC层2(厚度10μm)/HC层1(厚度10μm)/UTG1(厚度50μm)的层结构的前面板C。
(前面板D的制作)
在前面板C的制作中,将UTG1变为UTG2,除此以外,与前面板A的制作相同,得到具有HC层2(厚度10μm)/HC层1(厚度10μm)/UTG2(厚度30μm)的层结构的前面板D。
(前面板E的制作)
将硬涂层形成用组合物1涂布于UTG2的一个面上,将得到的涂膜在温度80℃下干燥5分钟,使用UV照射装置(SPOTCURE SP-7,Ushio电机株式会社制),以500mJ/cm2(365nm标准)的曝光量照射UV光以形成HC层1。进行涂布使固化后的厚度为10μm。接着,同样地,使用硬涂层形成用组合物2在UTG2的其他面上形成HC层2,使固化后的厚度达到10μm。如上进行,得到具有HC层2(厚度10μm)/UTG2(厚度30μm)/HC层1(厚度10μm)层结构的前面板E。
(粘合片的制作)
按照下述的表1所述的各成分的比例分别制备形成粘合剂层A、B、C的粘合剂组合物A、B、C。使用涂布机将这些粘合剂组合物A、B、C分别涂布在离型处理后的剥离膜(聚对苯二甲酸乙二酯膜,厚度38μm)的离型处理面上,使干燥后的厚度达到25μm。涂布层在100℃下干燥1分钟,得到具有粘合剂层A、B、C的膜。然后,将离型处理后的其他的剥离膜(聚对苯二甲酸乙二酯膜,厚度38μm)贴合在粘合剂层A、B、C上。然后,以温度23℃、相对湿度50%RH的条件养护7天,得到粘合片A、B、C。进而,按照相同的步骤,使用粘合剂组合物C,制作具有5μm厚度的粘合剂层D的粘合片D。
【表1
表1中单体一栏中的符号表示以下意思。
BA:丙烯酸丁酯。
MMA:丙烯酸甲酯。
EHA:丙烯酸2-已基乙酯
AA:丙烯酸
表1中交联剂及硅烷偶联剂使用以下的试剂。
交联剂:Coronate L(Tosoh株式会社制)
硅烷偶联剂:KBM-403(信越化学工业株式会社制)
[偏光板A的制作]
(基材膜)
准备三乙酰纤维素(TAC)膜(Konica Minolta株式会社制,厚度25μm)作为基材膜。
(取向膜形成用组合物)
聚合物1是具有由以下结构单元构成的光反应性基团的聚合物。
【结构式1】
根据GPC测定,所得的聚合物1的分子量的数均分子量显示为28200,Mw/Mn为1.82,单体含量为0.5%。
将聚合物1以5质量%的浓度溶解于环戊酮的溶液用作取向膜形成用组合物。
(聚合性液晶化合物)
聚合性液晶化合物使用式(1-6)所表示的聚合性液晶化合物[以下,也称为化合物(1-6)]和式(1-7)所表示的聚合性液晶化合物[以下,也称为化合物(1-7)]。
【结构式2】
【结构式3】
化合物(1-6)和化合物(1-7)是通过Lub et al.Recl.Trav.Chim.Pays-Bas,115,321-328(1996)中记载的方法合成的。
(二色性色素)
二色性色素使用的是下式(2-1a)、(2-1b)、(2-3a)所表示的日本特开2013-101328号公报的实施例中记载的偶氮色素。
【结构式4】
【结构式5】
【结构式6】
(液晶固化层形成用组合物)
液晶固化层形成用组合物是通过将75质量份的化合物(1-6)、25质量份的化合物(1-7)、各2.5质量份的作为二色性色素的上述式(2-1a)、(2-1b)、(2-3a)表示的偶氮色素、6质量份的作为聚合引发剂的2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮(Irgacure369,BASF JAPAN社制)以及1.2质量份的作为流平剂的聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N,BYK-Chemie社制)在400质量份的甲苯溶剂中混合,再在80℃将得到的混合物搅拌1小时来制备的。
(保护层(OC层)用组合物)
保护层用组合物是将相对于100质量份的水,混合3质量份的聚乙烯醇树脂粉末(株式会社Kuraray、平均聚合度18000、商品名:KL-318)与1.5质量份的聚酰胺环氧树脂(交联剂,住化chemtex株式会社制、商品名:SR650(30))来制备的。
(偏光膜的制作)
对基材膜实施电晕处理。电晕处理的条件为输出0.3kW,处理速度3m/分。之后,通过棒涂法在基材膜上涂布取向膜形成用组合物,在80℃的干燥炉中加热干燥1分钟。对得到的干燥被膜实施偏光UV照射处理而形成取向膜。偏光UV处理是在使从UV照射装置(SPOTCURESP-7;Ushio电机株式会社制)照射的光透过线栅(UIS-27132##,Ushio电机株式会社制),在波长365nm处测定的累积光量为100mJ/cm2的条件下进行的。取向膜的厚度为100nm。
通过棒涂法将液晶固化层形成用组合物涂布在形成的取向膜上,在120℃的干燥炉中进行1分钟的加热干燥后冷却至室温。通过使用上述的UV照射装置,向干燥膜照射累积光量为1200mJ/cm2(365nm标准)的紫外线,形成液晶固化层(偏光膜)。通过激光显微镜(Olympus株式会社制OLS3000)测定所得的液晶固化层的厚度为1.8μm。以这种方式得到了具有基材膜/取向膜/液晶固化层的层结构的层叠膜A。
通过棒涂法将保护层(OC层)用组合物涂布在形成的液晶固化层上,使干燥后的厚度为1.0μm进行涂布,在80℃温度下干燥3分钟。以这种方式得到了由基材膜/取向膜/液晶固化层/保护层(OC层)构成的偏光板A。
[偏光板B的制作]
(保护层)
准备环烯烃聚合物(COP)膜(ZF-14、日本ZEON株式会社制、厚度23μm)作为保护膜。
(偏光膜)
将厚度为30μm的长条聚乙烯醇(PVA)原膜(株式会社Kuraray制的商品名“KurarayPoval膜VF-PE#3000”、平均聚合度2400、皂化度99.9摩尔%以上)一边从辊中卷出一边连续地进行运送,并且浸渍在由20℃纯水构成的溶胀浴中,滞留时间为31秒(溶胀工序)。之后,将从溶胀浴中抽出的膜浸渍在30℃的、碘化钾/水为2/100(重量比)的、含碘的染色浴中,滞留时间为122秒(染色工序)。接下来,将从染色浴中抽出的膜浸渍在56℃的、碘化钾/硼/水为12/4.1/100(重量比)的交联浴中,滞留时间为70秒,接着浸渍在40℃的、碘化钾/硼/水为9/2.9/100(重量比)的交联浴中,滞留时间为13秒(交联工序)。在染色工序和交联工序中,通过在浴中的辊间拉伸进行纵向—轴向的拉伸。以原膜为基准的总拉伸比为5.4倍。接着,将从交联浴中抽出的膜浸渍在由5℃的纯水构成的清洗浴,滞留时间达3秒后(清洗工序),再导入可调节湿度的第1加热炉,进行滞留时间为190秒的高温高湿处理(高温高湿处理工序),得到厚度为12.1μm的偏光膜(PVA)。
(粘接剂组合物)
将水:100重量份、聚乙烯醇树脂粉末(株式会社Kuraray制、平均聚合度18000、商品名:KL-318):3重量份、聚酰胺环氧树脂(交联剂,住化chemtex株式会社制,商品名:SR650(30)):1.5重量份进行混合,得到粘接剂组合物。
对偏光膜和保护层实施电晕处理。电晕处理的条件为输出0.3kW,处理速度3m/分。然后,经由粘接剂组合物将这些贴合,通过在60℃下干燥2分钟而得到由保护层/偏光层构成的偏光板B。
[相位差板的制作]
(第1液晶固化相位差层)
准备由向列型液晶化合物固化的层、取向层和透明基材构成的λ/4相位差的层作为第1液晶固化相位差层。应予说明,向列型液晶化合物固化的层与取向层的合计厚度为2μm。向列型液晶化合物固化的层是通过将含有向列型液晶化合物的相位差层形成用组合物涂布在形成于基材膜(透明基材)上的取向层上并固化而形成的。
(第2液晶固化相位差层)
将厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二酯基材用作为基材膜(透明基材),在其单面上涂布垂直取向层用组合物,使膜厚为3μm,并照射20mJ/cm2的偏光紫外线,从而制作取向层。应予说明,将丙烯酸酯2-苯氧基乙酯、丙烯酸四氢糠酯、二季戊四醇三丙烯酸酯和双(2-乙烯氧基乙基)醚以1:1:4:5的比例进行混合,并以4%的比例添加作为聚合引发剂的LUCIRIN(注册商标)TPO,将该混合物用作垂直取向层用组合物。
接着,通过模涂法将含有光聚合性向列型液晶(Merck社制,RMM28B)的相位差层形成用组合物涂布在形成的取向层上。这里,液晶组合物中,作为溶剂,使用将甲乙酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、沸点为155℃的环己酮(CHN)按照质量比(MEK:MIBK:CHN)35:30:35的比例混合的混合溶剂。然后,将以固体成分为1~1.5g而制备的相位差层形成用组合物涂布在取向层上,使涂布量为4~5g(湿重)。
在取向层上涂布了相位差层形成用组合物后,实施干燥温度为75℃、干燥时间为120秒的干燥处理。然后,通过紫外线(UV)照射使液晶化合物聚合,得到由光聚合性向列型液晶化合物固化的层、取向层、由透明基材构成的正C层。光聚合性向列型液晶化合物固化的层与取向层的合计厚度为4μm。
(相位差板的制作)
将第1液晶固化相位差层和第2液晶固化相位差层用紫外线固化型粘接剂贴合,使各个液晶固化相位差层面(与透明基材相反侧的面)成为贴合面。接着,照射紫外线使紫外线固化型粘接剂固化。紫外线固化型粘接剂固化后的厚度为2μm。以这种方式制作出具有基材膜/取向层/第1液晶固化相位差层(2μm)/粘接剂层(厚度2μm)/第2液晶固化相位差层(厚度4μm)/取向层/基材膜的层结构的相位差板。
<实施例1>
将剥离膜从粘合片D的一侧剥离,再将露出的粘合剂层D贴合在偏光板A的保护层侧,得到层叠体A1。预先在贴合面上进行双面的电晕处理(输出0.3kW,速度3m/分)。
将相位差板的第1液晶固化相位差层侧的基材膜剥离,再从层叠体A1上剥离另一剥离膜,露出粘合剂层D。进而,将层叠体A1的粘合剂层D与相位差板的第1液晶固化相位差层贴合,得到层叠体A2。预先在贴合面上进行双面的电晕处理(输出0.3kW,速度3m/分)。
将剥离膜从粘合片A的一侧剥离,使粘合剂层A露出。接着,将露出的粘合剂层A贴合到从层叠体A2上剥离了用于形成第2液晶固化相位差层的基材膜的面上,得到层叠体A3。预先在贴合面上进行双面的电晕处理(输出0.3kW,速度3m/分)。
将一侧的剥离膜从另一个粘合片A(称为粘合片A’)剥离,并露出粘合剂层A(称为粘合剂层A’)。接着,将露出的粘合剂层A’贴合在前面板的UTG侧,得到层叠体A4。预先在贴合面上进行双面的电晕处理(输出0.3kW,速度3m/分)。
从层叠体A4上剥离另一剥离膜,使粘合剂层A’露出。接着,将层叠体A4的粘合剂层A’贴合在层叠体A3的偏光板A的基材膜侧,得到带有粘合剂层的层叠体。预先在贴合面上进行双面的电晕处理(输出0.3kW,速度3m/分)。结果示于表2。
<实施例2~6及比较例1~4>
使用表1所示种类的前面板、偏光膜及粘合剂层作为前面板、偏光膜、以及将前面板与偏光膜接合的粘合剂层,除此之外,与实施例1同样地进行,得到带有粘合剂层的层叠体。应予说明,在实施例5中,将粘合剂层A贴合在前面板的HC层1侧。另外,比较例1和比较例2中,分别使用未形成硬涂层的UTG1和UTG2作为前面板。进一步,在比较例5中,将粘合剂层直接贴合在偏光膜B上。结果示于表2。
表2】
符号说明
100、200、300、400层叠体,
10、21前面板,
11、22粘合剂层,
12、23偏光板,
13硬涂层,
14、28超薄型玻璃,
24贴合层,
25相位差板,
26第1硬涂层,
27第2硬涂层,
15、29基材膜,
16、30取向膜,
17、31偏光膜(液晶固化层),
18、32保护层,
33第1液晶固化相位差层,
34第2液晶固化相位差层,
401、402载置台。

Claims (11)

1.一种层叠体,依次包含前面板、粘合剂层及偏光膜,
所述前面板包含超薄型玻璃和硬涂层,
所述粘合剂层在25℃温度下的储能模量为0.2MPa以下,
所述偏光膜是由含聚合性液晶化合物的固化物的液晶固化层构成的。
2.根据权利要求1所述的层叠体,其中,超薄型玻璃的厚度为50μm以下。
3.根据权利要求1所述的层叠体,其中,所述硬涂层的厚度为10μm以上。
4.根据权利要求2所述的层叠体,其中,所述硬涂层的厚度为10μm以上。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的层叠体,其中,所述粘合剂层的25℃温度下的储能模量为0.01MPa以上。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的层叠体,其中,所述粘合剂层的厚度为30μm以下。
7.根据权利要求5所述的层叠体,其中,所述粘合剂层的厚度为30μm以下。
8.一种图像显示装置,包含权利要求1~4中任一项所述的层叠体。
9.一种图像显示装置,包含权利要求5所述的层叠体。
10.一种图像显示装置,包含权利要求6所述的层叠体。
11.一种图像显示装置,包含权利要求7所述的层叠体。
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