TWI660855B - 具有透明黏著劑層及圖案化透明導電層的偏光薄膜層積體、和液晶面板及有機el面板 - Google Patents
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Abstract
本發明的主要目的為提供一種能容易且低價製造的黏著劑薄片,其包含:當使用於光學構件層積體的接合時,能夠有效地抑制內部反射的黏著劑層。
提供一種偏光薄膜層積體,係藉由:基材、形成於基材上的偏光膜、在與形成基材的偏光膜之面相反側之面形成,作為觸控感測器作用的圖案化的透明導電性層、貼附於透明導電性層及基材上的黏著劑層所構成,其中,該偏光薄膜層積體,包含:從一方的主面朝厚度方向藉由透明的黏著劑基底材料本質形成的基底黏著劑區段、從該黏著劑層的另一方的主面朝厚度方向形成的透明的黏著性之折射率調整用區段;其中,該折射率調整用區段具有比前述黏著劑基底材料還高的折射率;黏著劑層的前述黏著劑基底材料區段位於前述基材側。
Description
本發明係有關於具有透明的黏著劑層的偏光薄膜層積體。特別是本發明係有關於具有為了將透明的光學構件接合至其他的光學構件所能使用的透明的黏著劑層及圖案化的透明導電層之偏光薄膜層積體。
例如液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置(OLED)這種顯示裝置,將相位差薄膜、保護玻璃等透明保護構件、其他各種的透明光學構件與偏光薄膜一同使用,為了將偏光薄膜與其他光學構件接合,需要使用黏著劑。也就是說,在偏光薄膜與其他的光學構件之間配置黏著劑層,將其等藉由黏著劑層互相壓附以接合,形成偏光薄膜層積體。這種偏光薄膜層積體,與液晶顯示器面板或有機EL顯示裝置這種顯示裝置一同使用,將該等配置於顯示裝置的目視側。在該構造中,當外光從目視側的透明光學構件入射時,會有入射光在黏著劑層與非目視側的光學構件之間的界面被反射而回到目視側的問題發生。這種
問題在外光的入射角大的時候特別明顯。
此外,在近年有增加趨勢的具備觸控面板的顯示裝置中,在接合透明光學構件的被接合側光學構件的表面,會形成有圖案化的ITO(銦‧氧化錫)這種具有透明導電性的層。在這種顯示裝置中,因為受到在黏著劑層與透明導電性層之間的界面的入射光內部反射的影響,從目視側會看到透明導電性層的圖案,造成這種「看到圖案」的問題。
不管是何種情形,黏著劑與被接合側光學構件及透明導電性層的折射率差會造成內部反射。JP 4640740 B(專利文獻1)教示有處理這種問題的方法。也就是說,該專利文獻1揭示了一種黏著劑組成物,其能降低在透明光學構件與黏著劑層之間的界面、及在黏著劑層與被接合側光學構件之間的界面的光的全反射。專利文獻1所揭示的組成物為一種在乾燥後及/或硬化後,折射率會增加,而接近透明光學構件及被接合側光學構件的折射率。該專利文獻1所教示為使2個光學構件接合的黏著劑層全體的折射率具有接近該2個光學構件的折射率。
該專利文獻1所教示的方法,雖然應該會具有抑制界面反射的效果,但因為使用了特定的單體成份,會有組成物自體的價格提高的問題。
JP 5564748 B(專利文獻2)揭示了一種黏著劑,其將分散平均粒子徑為1nm以上且20nm以下的氧化
鋯或氧化鈦粒子分散至由丙烯酸系樹脂所形成的透明黏著劑的厚度全體,並能夠調整折射率。該黏著劑因為將高折射率材料即氧化鋯或氧化鈦粒子混合至透明黏著劑,黏著劑層全體的折射率會增加,能抑制上述的界面反射。不過,專利文獻2的方法必須大量使用高折射率材料,會有作為黏著劑的特性降低,且成本提高的問題。此外,因為所使用的高折射率材料為無機物質的粒子,分散較為困難,會產生散亂所導致的白濁。因此,雖然也可以考慮用有機材料的粒子,但在這種情形會有難以解決著色的問題發生。
JP 5520752 B(專利文獻3)為了改良專利文獻2所記載的方法,提案有利用高分子被覆分散至黏著劑的金屬氧化物粒子。專利文獻3所教示的是因為在專利文獻2的黏著劑層中,金屬氧化物露出黏著劑層的表面,會有黏著性降低的問題,因此利用高分子被覆該金屬氧化物粒子來解決此問題。雖然該專利文獻3所提案的方法或許能夠改善黏著劑層的黏著性或程度,但卻無法解決與專利文獻2所相關聯的多數問題。特別是專利文獻3所記載的構造,因為利用特定的高分子被覆金屬氧化物粒子,成本甚至會比專利文獻2的構造還高。
[專利文獻1]JP 4640740 B
[專利文獻2]JP 5564748 B
[專利文獻3]JP 5520752 B
本發明的主要目的為提供一種偏光薄膜層積體,其包含,容易且能低價製造,且當使用於偏光薄膜層積體的接合時,能夠有效地抑制內部反射的黏著劑層及難以目視到圖案的圖案化導電層。
簡單地來說,本發明為達成上述目的,藉由從黏著劑層的表面在厚度方向的範圍,形成具有比黏著劑層的基底材料還高折射率的折射率調整區段,能夠抑制在該黏著劑層使用於光學構件的接合時,於該等光學構件所形成的層積體中的內部反射。
在一態樣中,本發明提供一種偏光薄膜層積體,係藉由:基材、形成於基材上的偏光膜、在與形成基材的偏光膜之面相反側之面形成,單獨或與其他構造共同作為觸控感測器作用的圖案化的透明導電性層、貼附於透明導電性層及基材上的黏著劑層所構成。有關該偏光薄膜層積體,黏著劑層包含:從一方的主面朝厚度方向藉由透明的黏著劑基底材料本質形成的基底黏著劑區段、從該黏
著劑層的另一方的主面朝厚度方向形成的透明的黏著性之折射率調整用區段;其中,該折射率調整用區段具有比黏著劑基底材料還高的折射率;黏著劑層的黏著劑基底材料位於基材側。
折射率調整用區段的厚度較佳為20nm~600nm。在本發明的一形態中,折射率調整用區段可以在與黏著劑基底材料相同的黏著性材料中,分散具有比該黏著性材料還高折射率的高折射率材料粒子,以提高該折射率調整用區段的平均折射率。該高折射率材料的粒子的折射率的差為1.60~2.74較佳。該高折射率材料的粒子利用TEM所觀察的平均一次粒徑為3nm~100nm較佳。此外,高折射率材料可以是從TiO2、ZrO2、CeO2、Al2O3、BaTiO2、Nb2O5、及SnO2的群中選出的1個或複數個化合物。
在本發明的一形態中,在折射率調整用區段的該另一方的主面,可以形成高折射材料粒子露出該另一方的主面的區域、及該折射率調整用區段的黏著性材料露出該另一方的主面的基質區域。在這種情況下,高折射材料的粒子在該主面所露出的該區域,以面積比30~99%的範圍形成較佳。再來,該高折射率材料的粒子與該黏著劑基底材料的折射率的差為0.15~1.34較佳。
黏著劑層的全光線透過率為80%以上較佳。高折射率材料的粒子可以包含以複數粒子凝集的凝集體形態存在的部分。
折射率調整用區段的厚度較佳為20nm~600nm。折射率調整用區段可以在與黏著劑基底材料相同的黏著性材料中,分散具有比該黏著性材料還高折射率的高折射率材料粒子,藉由該高折射率材料粒子以提高該折射率調整用區段的平均折射率。在這種情況下,黏著劑基底材料的折射率為1.40~1.55,高折射率材料的粒子的折射率為1.60~2.74較佳。在折射率調整用區段接合光學構件的接合面,形成高折射材料粒子與該光學構件接觸的區域、及該折射率調整用區段的黏著性材料與該光學構件接觸的基質區域。在這種情況下,高折射材料的粒子與光學構件接觸的區域,以面積比30~99%的範圍形成較佳。此外,高折射率材料的粒子與黏著劑基底材料的折射率的差為0.15~1.34較佳。
折射率調整用區段可以藉由在與黏著劑基底材料相同的黏著性材料中,包含具有比該黏著性材料還高折射率的粒子、聚合物、或低聚物形態的有機材料,以提高該折射率調整用區段的平均折射率。此外,該構造的黏著劑層,於適用在光學構件形成透明導電性層的構造的情況下,透明導電性層的折射率為1.75~2.14,黏著劑基底材料的折射率為1.40~1.55,有機材料的折射率為1.59~2.04較佳。在這裡所使用的具有高折射率的有機材料,並沒有特別限定,但除了像苯乙烯系的這種具有芳香環的樹脂以外,但可以是包含硫磺或氮等的異質原子的樹脂(例如包含硫醇或三嗪環的聚合物)。此外,作為粒子為包含
奈米尺寸的有機奈米粒子、球狀高分子,粒徑利用TEM所觀察的平均一次粒徑為3nm~100nm較佳。
黏著劑層的全光線透過率為80%以上較佳。高折射率材料的粒子可以包含以複數粒子凝集的凝集體形態存在的部分。通常,包含於折射率調整用區段的高折射材料粒子為在黏著劑層的厚度方向存在有不規則的深度。
此外,折射率調整區段的折射率係比透明導電性層的折射率還低較佳。折射率調整區段的折射率係也可以比基材的折射率還高。
透明導電性層為氧化銦錫,黏著劑基底材料的折射率為1.40~1.55,折射率調整區段的折射率為1.50~1.80。此外,基材較佳為0相位差薄膜。
本發明的一實施形態提供一種液晶面板,具備:上述偏光薄膜層積體、在偏光薄膜層積體的偏光膜側的保護薄膜、在偏光薄膜層積體的黏著劑層側的液晶單元。
此外,基材可以是相位差薄膜,該相位差薄膜的玻璃轉變溫度較佳為120度以上。本發明作為一實施形態提供一種液晶面板,具備:該偏光薄膜層積體、在偏光薄膜層積體的偏光膜側的保護薄膜、在偏光薄膜層積體的黏著劑層側的液晶單元。
本發明的又一實施形態,提供一種偏光薄膜層積體,具備:基材、形成於基材上,單獨或與其他構造共同作為觸控感測器作用的圖案化的透明導電性層、貼附
於基材及透明導電性層的第1黏著劑層、與黏著劑層的基材側的面相反側的面上的偏光膜、貼附於基材的與透明導電層側相反側的面上的第2黏著劑層。有關該偏光薄膜層積體,第1黏著劑層包含:從一方的主面朝厚度方向藉由透明的黏著劑基底材料本質形成的基底黏著劑區段、從該黏著劑層的另一方的主面朝厚度方向形成的透明的黏著性之折射率調整用區段;其中,該折射率調整用區段具有比黏著劑基底材料還高的折射率;第1黏著劑層的黏著劑基底材料位於偏光膜側。此外,於本實施形態中,具有上述特徵的黏著劑層可以作為第1黏著劑層使用。此外,基材較佳為4分之1波長相位差薄膜。
本發明的又一實施形態提供一種有機EL單元面板,具備:上述偏光薄膜層積體、在偏光薄膜層積體的偏光膜側的保護薄膜、在偏光薄膜層積體的第2黏著劑層側的有機EL單元。該有機EL面板可以更具備:與偏光膜的第1黏著劑層相反側之面上所貼除的4分之1波長相位差薄膜、與貼附於偏光膜的4分之1波長相位差薄膜的與具有偏光膜之面相反側之面上所貼附的低折射率層、低折射率層的與於具有偏光膜所貼附的4分之1波長相位差薄膜的面相反側的面上所貼的第3黏著劑層、與第3黏著劑層的貼附有低折射率層的面相反側之面所貼附的表面保護薄膜。
為了將偏光薄膜接合至例如為了構成觸控感測器的圖案化透明導電性層光學構件,使用本發明的黏著
劑薄片時,將黏著劑層從支持體剝離,以使透明的黏著性的折射率調整用區段面向透明導電性層及光學構件,黏著劑層的相反側的面以面向對偏光薄膜的狀態,在該透明導電性層及光學構件上接合該透明的黏著性折射率調整用區段,將黏著劑層的該相反側的面接合至偏光薄膜,折射率調整用區段以埋入該透明導電性層與光學構件之間的段差的方式接合該透明導電性層與該光學構件兩者的狀態,使通過偏光薄膜入射的外光在黏著劑基底層與折射率調整用區段之間界面的反射光、及在折射率調整用區段與透明導電性層之間界面的反射光,藉由光學干涉至少部分抵消。
使用本發明的黏著劑薄片抑制內部反射時,入射的外光的,於黏著劑層的黏著劑基底材料所本質形成的區段與折射率調整用區段之間的界面的反射光、及在折射率調整用區段與顯示面板的目視側表面,於折射率調整用區段與光學構件之間的界面的反射光,可以藉由光學干涉至少部分抵消。
根據本發明,在光學構件側形成圖案化透明導電性層的構造中,藉由調整相對該透明導電性層與光學構件的折射率的黏著劑層的折射率調整區段的折射率,能夠抑制界面反射。再來,在該透明導電性層的反射光與在光學構件表面的反射光,及黏著劑層內部所產生的反射光之間,因為反射光彼此之間的相位差所造成的抵消效果,
能夠大幅地降低返回光學構件側的反射光。
S‧‧‧黏著劑薄片
S1、S2‧‧‧支持體
1‧‧‧光學構件層積體
2‧‧‧第1光學構件
3,13‧‧‧透明的黏著劑層
3a、13a‧‧‧基底黏著劑區段
3b、13b‧‧‧折射率調整用區段
4‧‧‧第2光學構件
7‧‧‧透明導電性層
17‧‧‧高折射率材料粒子
19‧‧‧分散液
20‧‧‧黏著劑基底材料
21、31‧‧‧層積體
22‧‧‧COP基材
23‧‧‧折射率調整層
24‧‧‧ITO層
25‧‧‧黏著劑層
26‧‧‧玻璃窗
40‧‧‧偏光薄膜層積體
41‧‧‧偏光膜
42‧‧‧基材層
43‧‧‧透明導電層
45‧‧‧液晶面板
46‧‧‧液晶單元
47‧‧‧表面保護薄膜
50‧‧‧偏光薄膜層積體
51‧‧‧偏光膜
52‧‧‧基材層
53‧‧‧透明導電層
55‧‧‧液晶面板
56‧‧‧液晶單元
57‧‧‧表面保護薄膜
60‧‧‧偏光薄膜層積體
61‧‧‧偏光膜
62‧‧‧基材層
63‧‧‧透明導電層
64‧‧‧黏著劑層
65‧‧‧有機EL面板
66‧‧‧有機EL單元
67‧‧‧表面保護薄膜
70‧‧‧有機EL面板
71‧‧‧有機EL單元
72‧‧‧黏著劑層
73‧‧‧基材層
74‧‧‧透明導電層
75‧‧‧偏光膜
76‧‧‧4分之1波長相位差薄膜
77‧‧‧低折射率層
78‧‧‧黏著劑層
79‧‧‧表面保護薄膜
[圖1(a)]表示本發明的黏著劑薄片的一實施形態的斷面圖。
[圖1(b)]表示使用本發明的黏著劑薄片的最單純的實施形態的一例的光學構件層積體的斷面圖。
[圖2]表示本發明的黏著劑薄片所使用的黏著劑層的一實施形態的斷面圖。
[圖3]表示形成圖案化透明導電性層的構造適用於圖2所示的黏著劑層13的實施形態的斷面圖。
[圖4]表示接觸第2光學構件的黏著劑層的主面的狀態平面圖。
[圖5(a)]在為了製作圖2所示的黏著劑層的工程中,表示分散液的塗佈工程的概略圖。
[圖5(b)]在為了製作圖2所示的黏著劑層的工程中,表示高折射率材料粒子的浸透工程的概略圖。
[圖5(c)]在為了製作圖2所示的黏著劑層的工程中,表示乾燥工程的概略圖。
[圖6(a)]表示本發明的實施例的偏光薄膜層積體的構造中的偏光薄膜層積體40。
[圖6(b)]表示本發明的實施例的偏光薄膜層積體的構造中的偏光薄膜層積體50。
[圖6(c)]表示本發明的實施例的偏光薄膜層積體的構造中,分別表示偏光薄膜層積體60。
[圖7(a)]表示本發明的實施例的液晶面板的構造中的液晶面板45。
[圖7(b)]表示本發明的實施例的液晶面板的構造中的液晶面板55。
[圖7(c)]表示本發明的實施例的有機EL面板的構造中,分別表示有機EL面板65。
[圖8]有關本發明的一實施形態之有機EL面板的構成。
[圖9(a)]概略地表示本發明的實施形態中偏光薄膜層積體的實施例1的層積構造。
[圖9(b)]概略地表示比較例1的層積構造。
[圖10(a)]概略地表示本發明的實施形態中偏光薄膜層積體的實施例2的層積構造。
[圖10(b)]概略地表示比較例2的層積構造。
[圖11(a)]概略地表示本發明的實施形態中偏光薄膜層積體的實施例3的層積構造。
[圖11(b)]概略地表示比較例3的層積構造。
[圖12(a)]概略地表示本發明的實施形態中偏光薄膜層積體的實施例4的層積構造。
[圖12(b)]概略地表示比較例4的層積構造。
[圖13]表示由本發明的實施例所製作的黏著劑層的折射率調整用區段的表面狀態的20000倍SEM照片。
[圖14(a)]表示由本發明的實施例所得到的在黏著劑層的折射率調整用區段的高折射率材料粒子分佈的30000倍TEM斷面照片。
[圖14(b)]表示由本發明的別的實施例所得到的在黏著劑層的折射率調整用區段的高折射率材料粒子分佈的30000倍TEM斷面照片。
以下,參照圖式說明本發明的實施形態,但本發明在不超出其要旨的情況下,並不限定於以下的實施形態。此外,在各例中,部、%都是重量基準,以下不作特別規定的室溫放置條件全部都是23℃,65%R.H.。
圖1(a)為表示本發明的黏著劑薄片的一實施形態的斷面圖,(b)為表示使用本發明的黏著劑薄片的最單純的實施形態的一例的光學構件層積體1的斷面圖。參照圖1(a),本發明的一實施形態的黏著劑薄片S,由光學透明的黏著劑層3、貼合於該黏著劑層3的一方的主面的由剝離紙所形成的第1支持體S1、貼合於該黏著劑層3的另一方的主面的由剝離紙所形成的第2支持體S2所構成。參照圖1(b),光學構件層積體1,由偏光薄膜2、與在該偏光薄膜2藉由光學透明的黏著劑層3接合的光學構件4所構成。黏著劑層3為:從圖1(a)所示的黏著劑薄片S將支持體S1、S2剝離後,將原本貼
附支持體S1的側貼合至偏光薄膜,將原本貼附支持體S2的側貼合至所期望的光學構件之物。光學構件4可以由相位差薄膜、使用於其他光學顯示裝置的光學薄膜、或光學顯示裝置的目視側保護玻璃這種透明保護構件所構成。偏光薄膜2接合至黏著劑層3的第1主面5,光學構件4接合至黏著劑層3的第2主面6。
透明的黏著劑層3具有:藉由黏著劑基底材料本質形成的基底黏著劑區段3a、具有比該基底黏著劑區段3a還高折射率的折射率調整用區段3b。形成基底黏著劑區段3a的黏著劑基底材料的折射率較佳為接近偏光薄膜2的折射率。例如,偏光薄膜2的折射率與黏著劑基底材料的折射率差較佳為在0.3以內,更佳為在0.1以內。
黏著劑基底材料如果是可以用於光學用途的具有黏著性的透明材料的話,並不會有特別的限制。例如,可以從丙烯酸系黏著劑、橡膠系黏著劑、有機矽系黏著劑、聚酯纖維系黏著劑、聚氨酯系黏著劑、環氧系黏著劑、及聚醚系黏著劑中作適當的選擇使用。從透明性、加工性、及耐久性等的觀點來看,使用丙烯酸系黏著劑較佳。黏著劑基底材料可以將任何上述黏著劑單獨、或組合2種類以上使用。作為丙烯酸系黏著劑的基底聚合物使用的丙烯酸系聚合物並沒有特別限定的意思,但將(甲基)丙烯酸烷基酯作為主成份的單體的同聚物或共聚物較佳。在這裡,「(甲基)丙烯酸」這種表現係作為「丙烯酸」
及「甲基丙烯」中的任一者或兩者的意思所使用之物,其他的情形也一樣。本發明中,丙烯酸系聚合物這種用語,除了上述的(甲基)丙烯酸烷基酯以外,也包含能夠與之共聚合的其他單體。黏著劑基底材料的折射率一般為1.40~1.55。
黏著劑層3的厚度並不特別限定,通常為5μm~500μm,較佳為5μm~400μm,更佳為5μm~300μm。其中,折射率調整用區段3b的厚度,較佳為20nm~600nm,更佳為20nm~300nm,再更佳為20nm~200nm。折射率調整區段3b與基底黏著劑區段3a的界面為不規則的凹凸形狀,但在本發明中的折射率調整區段3b的厚度藉由凹凸形狀的深度的平均測定值來決定。基底黏著劑區段的厚度為黏著劑層3的厚度減去折射率調整區段3b的厚度之值。黏著劑層3全體的全光線透過率為以JIS K7361為準據測定的值為80%以上,較佳為90%以上。黏著劑層3的全光線透過率為越高越好。再來,霧度值較佳為1.5%以下,更佳為1%以下。
本發明所使用的黏著劑層可以添加各種添加劑。例如在高溫多濕的條件下為了提升緊密附著性,較佳為投入各種的矽烷偶合劑。該矽烷偶合劑具有提供使黏著劑的耐久性上升的凝集力效果。再來,本發明所使用的黏著劑層因為添加了交聯劑,因其能提供與黏著劑的耐久性有關的凝集力,故較為合適。此外,因應其必要,可以適宜地使用黏度調整劑、剝離調整劑、黏著附與劑、可塑
劑、軟化劑、無機粉末等所形成的填充劑、顏料、著色劑(顏料、染料等)、pH調整劑(酸或鹼基)、防鏽劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑等。
雖不特別限定黏著劑層的形成方法,但在各種基材(離型薄膜、透明樹脂薄膜)上塗佈黏著劑基底材料,藉由熱烘箱等的乾燥器進行乾燥,使溶劑等揮發形成黏著劑層,在後述的偏光薄膜或液晶單元的基板上,可以使用將該黏著劑層轉印的方法,或在前述偏光薄膜或液晶單元上直接塗佈前述黏著劑組成物,來形成黏著劑層也可以。
折射率調整用區段3b,例如是可以將具有比黏著劑基底材料更高折射率的樹脂材料的溶液,以預定的量塗佈在基材上所形成的黏著劑層的一方之面,並藉由乾燥所形成。作為該目的所能使用的樹脂材料,例如有專利文獻1所記載的黏著劑組成物。或者,也可以是將具有比黏著劑基底材料還高折射率的有機物(例如,苯乙烯低聚物)作為固形物所分散的分散液,塗佈於黏著劑基底材料層的表面,並乾燥的方法。不過,在本發明中,如以下圖2所說明的,從由黏著劑基底材料所形成的黏著劑層的一方之面浸透高折射率材料的粒子,在黏著劑層的該一方之面所鄰接的區域,使該高折射率材料的粒子被迫分散較佳。
以下,參照圖2,詳細說明用於本發明之一實施形態的黏著劑層13的構造。
圖2所示的用於本發明的實施形態的黏著劑層13與圖1所示的實施形態的黏著劑層3一樣,具有:第1主面15及第2主面16、由黏著劑基底材料本質形成的基底黏著劑區段13a、具有比該基底黏著劑區段13a還高折射率的折射率調整用區段13b的構造,但在本實施形態中,折射率調整用區段13b從第2主面16橫跨厚度方向的深度浸透至黏著劑基底材料內,藉由在黏著劑基底材料內含有分散的高折射率材料粒子17,成為具有比基底黏著劑區段13a還高折射率的構造。
在折射率調整用區段13b的高折射率材料粒子17的折射率較佳為1.6~2.7的範圍。此外,例如,高折射率材料的粒子與黏著劑基底材料的折射率的差為0.2~1.3較佳。當折射率調整用區段藉由具有比黏著劑基底材料還高折射率的有機物經含浸所形成時,同樣,該有機物與黏著劑基底材料的折射率差較佳為0.1~0.6。與黏著劑基底材料的相溶性(低溫下的溢出,高溫下的偏析之風險)之觀點,或高溫及高溫高濕下的信賴性觀點來看,相較於有機物,使用一般耐熱性高的無機物之高折射率材料較佳。例如,在折射率調整用區段使用高折射率材料粒子的本發明的實施形態中,作為可使用的高折射率材料,可以從TiO2、ZrO2、CeO2、Al2O3、BaTiO2、Nb2O5、及SnO2的群中選出1個或複數個化合物使用以形成高折射率材料粒子17。高折射率材料粒子17的平均一次粒徑可以是3nm~100nm,粒子以一個個的分散狀態,或一部分
凝集的狀態分佈於折射率調整用區段13b內。折射率調整區段13b與基底黏著劑區段13a的界面,如圖1所關連的說明,可以是不規則的凹凸形狀,但在折射率調整用區段13b的厚度測定中,在各測定位置,將高折射率材料粒子17存在90%的深度範圍作為在該測定位置的區段13b的厚度測定值,將在複數測定位置的測定值平均,作為折射率調整用區段13b的厚度。
圖3係為了構成觸控面板感測器,在光學構件4的黏著劑層側表面,將例如圖案化的ITO膜的這種透明導電性層7形成的構造,用在圖2所示的黏著劑層13的實施形態之示意斷面圖。作為在該情況下的光學構件4之例,可以是例如在液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置的顯示面板的玻璃基板。
作為透明導電性層7的構成材料並沒有特別限制,可是使用從由銦、錫、鋅、鎵、銻、鈦、矽、鋯、鎂、鋁、金、銀、銅、鈀、鎢所組成的群中選出至少1種的金屬的金屬氧化物。該金屬氧化物可以因應其必要,可以再含有上述群中所示的金屬原子。例如,較佳為使用含有氧化錫的氧化銦(ITO)、含有銻的氧化錫等,特別是使用ITO較佳。作為ITO,含有氧化銦80~99重量%及氧化錫1~20重量%較佳。此外,ITO可以是結晶性的ITO,非結晶性(非晶)ITO的任一種。例如,結晶性ITO為在高溫狀態下將ITO濺鍍,形成非結晶性ITO層,再將其加熱,藉由結晶化所得到。透明導電層可以因應用
途採用:梳形狀、條紋形狀、菱形形狀等任意的形狀。雖然不特別限定金屬遮罩7的厚度,但較佳為7nm以上,12~200nm更佳,12~100nm再更佳,18~70nm特佳。透明導電性層7的厚度若未滿7nm的話,透明導電性層7在面內無法均一,會有面板面內的電阻值無法安定,或不能得到預定的電阻值之傾向。另一方面,若超過200nm的話,透明導電性層7會有生產量降低,成本也會上昇,再來光學特性也會有降低的傾向。作為透明導電性層7的形成方法,並不限於上述濺鍍法,可以採用各種的方法。具體來說,例如,可例示真空蒸鍍法,離子鍍膜法。此外,因應必要的膜厚也可以選擇適合的方法。
此外,透明導電性層7可以採用金屬奈米線或金屬網目。所謂的金屬奈米線係材質為金屬,形狀為針狀或繩狀,徑為奈米尺寸的導電性物質。因為金屬為奈米尺寸,除了無法目視以外,因為配置複數金屬奈米線,藉由降低電阻值,可以形成透明的導電層。金屬奈米線可以是直線狀,也可以是曲線狀。若使用金屬奈米線所構成的透明導電性層的話,藉由使金屬奈米線成為網目狀,即使是少量的金屬奈米線也可以形成良好的電傳導路徑,能夠得到低電阻的透明導電性薄膜。再來,藉由使金屬奈米線成為網目狀,在網目的間隙形成開口部,能夠得到高透光率的透明導電性薄膜。作為構成前述金屬奈米線的金屬,只要是導電性高的金屬,都可以使用任意適合的金屬。作為構成前述金屬奈米線的金屬,例如可以是銀、金、銅、
鎳等。此外,對該等金屬使用進行鍍膜處理(例如,鍍金處理)的材料也可以。其中,從導電性的觀點來看,較佳為銀、銅、或金,更佳為銀。
含有金屬網目的透明導電性層為在前述基材層積體上,將金屬細線形成格子狀的圖案。可以使用與構成前述金屬奈米線的金屬一樣的金屬。含有金屬網目的透明導電性層,可以由任意適合的方法所形成。透明導電性層為:例如,將含有銀鹽的感光性組成物(透明導電性層形成用組成物)塗佈於基材層積體上,之後,進行曝光處理及顯影處理,能夠藉由將金屬細線以預定的圖案形成來得到。
配置於比偏光膜還靠近目視側的基材層,如果在可見光區域透明的話就沒有特別限制,可以使用玻璃、具有透明性的各種塑料薄膜。當用於透明導電層的形成或可撓性顯示器顯示器等的基材時,較佳為使用塑料薄膜等的可撓性薄膜。
作為塑料薄膜的材料,可使用:聚酯系樹脂、乙酸酯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚(環)烯烴系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚氯乙烯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚苯硫醚系樹脂等。在該等中較佳的為,聚酯纖維系樹脂(PET)、乙酸酯系樹脂(TAC)、(甲基)丙烯酸系樹脂(丙烯酸)、聚碳酸酯系樹脂(PC)、聚(環)烯烴系樹脂(COP)
等。
從影像顯示裝置觀察,層積於偏光膜的外側的透明保護薄膜,較佳為具有機能層。作為機能層,可以是硬塗(HC)層/抗反射層/防污層/抗靜電層/不擴散的防眩為目的之處理等,也可以將該等任意組合‧複合化形成。此外,對保護薄膜基材附加紫外線吸收機能也可以。
在本發明所用的偏光薄膜中,在偏光膜的內側(顯示面板側)配置基材層。在內側基材層使用0相位差薄膜、或λ/2相位差薄膜及λ/4相位差薄膜這種相位差薄膜。作為基材層使用0相位差板時,基材層較佳為雙折射量(相位差)低,光學等向性高之物。若雙折射大的話,黑顯示時會有來自斜向的漏光之著色現象、色彩轉換等的弊害產生。因此,較佳為使用沒有光學雙折射性的材料,較佳為藉由光等向性聚碳酸酯系樹脂、環烯烴系樹脂材料等來形成。
此外,因應設計也可以在基材層使用相位差薄膜。相位差薄膜可以是單層結構或多層結構。相位差薄膜可以因應其目的適當使用由將高分子薄膜延伸‧收縮得到之物,或是將液晶材料配向、固定化之物。相位差薄膜具有面內及/或厚度方向的雙折射性,藉以實現預定的機能。作為相位差薄膜可以是抗反射用相位差薄膜、視角補償用相差薄膜、視角補償用的傾斜配向相位差薄膜等。作為相位差薄膜,若是實質上具有上述機能之物的話,可以使用例如相位差值、配置角度、3維雙折射率,且並不特
別限於單層或多層等的習知之相位差膜。
此外,透明基材的厚度較佳為在10~200μm的範圍內,更佳為在10~100μm的範圍內。若基材的厚度未滿10μm的話,因透明基材的機械強度不足,會有對於連續形成透明導電性薄膜的操作困難的情形。另一方面,若基材的厚度超過200μm的話,不只裝置的厚度會變大,搬送‧卷取也會有變困難的傾向。
在透明基材的一面或兩面也可以具有單一或複數層的機能層。例如為易黏接層/折射率調整層/硬塗層(HC)層/低聚物防止層/黏結防止(AB)層。將該等任意組合‧複合化所形成。在透明基材的表面預先施予濺鍍、電暈放電、紫外線照射、電子線照射、化成、氧化等的蝕刻處理或底塗處理,使其與在基材上所形成機能層之間的密著性提升也可以。此外,形成機能層之前,也可以因應必要藉由溶劑洗淨或超音波洗淨等,將透明基材表面除塵、清淨化。
如圖3所示,黏著劑層13的折射率調整用區段13b的主面16以埋入光學構件4與透明導電性層7之間的段差的方式,接合至光學構件4的黏著劑層側表面與透明導電性層7的兩方。圖4表示接觸光學構件4的黏著劑層13的主面16的狀態平面圖。如圖4所示,在黏著劑基底材料的基質18,高折射率材料粒子17呈島狀分散,形成海島構造,在光學構件4黏著劑層13所接觸面,存在有對光學構件4黏著劑基底材料所接觸的部分、與高折
射率材料粒子17所接觸的部分。在這個位置的相對高折射率材料粒子17與黏著劑基底材料的合計面積的高折射率材料粒子17之面積比,較佳為在30~99%的範圍。
面積比為在一邊為10μm~200μm的方形區域中,相對該方形區域的全體面積的高折射率材料粒子17所佔有面積的比例,進行有關複數方形區域的測定,將該測定值平均求得面積比。
圖5(a)(b)(c)為製造圖2所示的黏著劑層13的概略工程示意圖。首先,準備將上述高折射率材料粒子17分散於溶劑中的分散液19、及黏著劑基底材料的層20。接著,如圖5(a)所示,將該分散液19塗佈於黏著劑基底材料層20的表面。黏著劑基底材料層20的表面藉由分散液19的溶劑來膨潤,在該過程中,分散液19內的高折射率材料粒子17向黏著劑基底材料層20內的厚度方向浸透。該狀態示於圖5(b)中。之後,藉由乾燥工程使黏著劑基底材料層20乾燥,將分散液19的溶劑蒸發,可以得到圖2所示的黏著劑層13。該狀態示於圖5(c)中。
對黏著劑基底材料層20的高折射率材料粒子17的浸透深度由黏著劑基底材料與分散液19的溶劑之間的關係來決定。可以適當選定溶劑使浸透深度為上述的值。
圖6(a)為本發明的實施形態,表示具有為了作為觸控感測器的機能而圖案化的透明導電層的偏光薄
膜層積體40。偏光薄膜層積體40主要用於液晶面板,但也可以用於其他的顯示面板。該偏光薄膜層積體40藉由:0相位差薄膜即基材層42、貼附於基材層42上的偏光膜41、形成於基材層42的相反側的圖案化透明導電層43、黏著劑層13所構成。偏光薄膜層積體40藉由:在基材層42形成透明導電層43,貼合偏光膜41,再使黏著劑層13的折射率調整用區段13b側與基材層42以一同夾持圖案化的透明導電層43的方式,貼合於透明導電層43及基材層42來得到。透明導電層43可以具有觸控感測器機能,例如可以作為投射式電容的觸控面板作用。此外,也可以在液晶面板內或液晶面板上構成電極,與透明導電極層43一同構成電容式觸控面板。因為用0相位差薄膜作為基材層42,可防止黑顯示時會有來自斜向的漏光之著色現象、及所謂的色彩轉換等的情事發生,能夠提升液晶面板的顯示均一性。此外,藉由將折射率調整用區段13b的折射率調整成為基材層42的折射率、與透明導電層的折射率之間的值,能夠降低折射率調整區段13b與透明導電性層43之間的界面、及折射率調整用區段13b與基材42之間的界面所發生的反射光。也就是說,折射率調整區段13b的折射率係比透明導電性層43的折射率低較佳。此外,當基材42的折射率比基底材料區段13a還高時,優先降低基底材料區段13a與折射率調整區段13b的界面的反射,也可以使折射率調整區段的折射率低於基材42的折射率。
圖7(a)表示本發明的實施形態之附觸控面板的液晶面板45。液晶面板45,可以藉由在偏光薄膜層積體40的偏光膜41的目視側貼合保護薄膜47,使偏光薄膜層積體40的黏著劑層13的基底材料區段13a側貼合至液晶單元46來得到。表示了貼合保護薄膜47至偏光薄膜層積體40,再將黏著劑層13的基底材料區段13a貼合至液晶單元46的液晶面板45。液晶單元46可以是任何方式的液晶單元,但IPS液晶單元較佳。因為偏光薄膜層積體40內藏觸控感測器,具有能夠縮小薄膜全體厚度的優點。
圖6(b)為本發明的其他實施形態之具有圖案化的透明導電層的偏光薄膜層積體50。偏光薄膜層積體50主要用於液晶面板,但也可以用於其他的顯示面板。偏光薄膜層積體50除了其偏光薄膜層積體40、基材層52為半波長相位差薄膜或4分之1波長相位差薄膜等的相位差薄膜以外,其他的構造一樣。藉由使用相位差薄膜作為基材層52,為了防止從目視側向內部入射的光經內部反射向目視側射出,而產生圓偏光,並能夠補償視角。使用ITO等作為透明導電層53時,需要加熱並結晶化,但因為基材層52具有高玻璃轉變溫度(Tg),能夠防止加熱工程所引起的基材層52變形。基材層52的玻璃轉變溫度例如為160度以上。有關將透明導電層53圖案化,使其作為觸控感測器作用,與偏光薄膜層積體40乃至液晶面板45的構造相同。
圖7(b)表示本發明的實施形態之附觸控面板的液晶面板55。液晶面板55,可以藉由在偏光膜51的目視側貼合保護薄膜57,使偏光薄膜層積體50的黏著劑層13的基底材料區段13a側貼合至液晶單元56來得到。
圖6(b)為本發明的其他實施形態之具有圖案化的透明導電層的偏光薄膜層積體60。偏光薄膜層積體60主要用於有機EL面板,但也可以用於其他的顯示面板。偏光薄膜層積體60,可以藉由在偏光膜61貼合黏著劑層13的基底材料區段13a側,再來在形成透明導電層63的基材層62的透明導電層63側,貼合黏著劑層13的折射率調整用區段13b來得到。此外,偏光薄膜層積體60具有為了在顯示面板或其他光學構件貼合偏光薄膜層積體60的黏著劑層64。有關將透明導電層63圖案化,使其作為觸控感測器作用,與偏光薄膜層積體40乃至液晶面板45的構造相同。
基材層62為λ/4波長相位差薄膜。λ/4波長相位差薄膜係用來防止在有機EL面板表面所用的金屬造成的反射。從外部入射的光的與偏光膜的透過軸方向垂直的線偏光成分,會被偏光膜所吸收。另一方面,與偏光膜的透過軸方向平行的線偏光成分,會透過偏光膜。藉由使偏光膜的透過軸方向與1/4波長相位差薄膜的遲相軸之間的角度為45度,1/4波長相位差薄膜使透過偏光膜的光成為圓偏光。成為圓偏光的光經由金屬電極所反射,通過1/4波長相位差薄膜再度入射至偏光膜。調整金屬電極與
1/4波長相位差薄膜之間的距離或1/4波長相位差薄膜的厚度等,使得再度入射偏光膜的光與偏光膜的透過軸方向垂直,入射時與偏光膜的透過軸方向平行的線偏光成份也會被偏光膜吸收,因此可以使有機EL顯示裝置幾乎完全沒有表面反射。
圖7(c)表示本發明的實施形態之附觸控面板的有機EL面板65。有機EL面板65,可以藉由在偏光膜61的目視側貼合保護薄膜67,使偏光薄膜層積體60的黏著劑層64貼合至有機EL單元66來得到。
圖8表示使用本發明的一實施形態之使用附觸控面板的偏光薄膜層積體60的有機EL面板70之實施例。有機EL面板70若從顯示面板側開始記載的話,由有機EL單元71、黏著劑72、λ/4波長相位差板73、透明電極層74、折射率調整區段13b在顯示面板側存在的黏著劑層13、偏光膜75、λ/4波長相位差板76、低折射率層77、黏著劑78及表面保護薄膜79所構成。本發明的實施形態的偏光薄膜層積體80,由黏著劑72、λ/4波長相位差板73、透明電極層74、基底材料區段13a在目視側存在的黏著劑層13、偏光膜75所構成。
λ/4波長相位差板73如以上所述,與偏光膜75在一起作用之下具有防止反射光產生的機能。透明電極層75被圖案化,作為觸控感測器作用。透明電極層75可以由結晶化的ITO等透明導電性金屬構成,也可以是銀奈米線。此外,黏著劑層13藉由將折射率調整區段13b
貼合至圖案化透明電極層75及λ/4波長相位差板73,因為降低了該等界面的折射率差而降低了反射率,能夠使之從外部難以看到圖案。
偏光膜75較佳為用10μm以下的薄型偏光膜。偏光膜一般會因受熱而容易收縮,若偏光膜越厚,因受熱收縮所造成的應力就越大,變得容易損壞顯示面板。因此,藉由採用10μm以下的這種薄型偏光膜,能夠減少因偏光膜所造成的應力,能夠降低顯示面板破損的危險。
λ/4相位差板76用來使當有機EL顯示裝置70的使用者戴上墨鏡時也能夠看到畫面。也就是說,當墨鏡係使用偏光板時,顯示裝置所發出的影像的光具有線偏光的話,影像的光會被墨鏡所遮住,影像就會變暗。將通過偏光膜75變成線偏光的影像的光,藉由λ/4相位差板76轉換成旋偏光,即便是載上墨鏡的使用者,也可以看到足夠明亮的影像。
以下,說明本發明的實施例。
將二環戊酯(DCPMA,甲基丙烯酸二環戊基甲基丙烯酸)60重量份、甲基丙烯酸甲酯(MMA,甲基丙烯酸
甲酯)40重量份、作為鏈轉移劑的α-硫代甘油3.5重量份、及作為聚合溶劑的甲苯100重量份投入4個燒瓶中,將該等在氮環境下作70℃的1小時攪拌。接著,將作為聚合起始劑的2,2'-偶氮二異丁腈0.2重量份投入4個燒瓶中,在70℃作2小時反應,接著在80℃作2小時的反應。之後,將反應液在130℃溫度的環境下投入,將甲苯、鏈轉移劑、及未反應的單體乾燥去除,得到固態的丙烯酸系聚合物。將這種方式所得到的丙烯酸系聚合物作為「丙烯酸系聚合物(A-1)」。該丙烯酸系聚合物(A-1)的重量平均分子量(Mw)為5.1×103。
在由2-乙基己酯(2EHA)68重量份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)14.5重量份、及丙烯酸羥乙酯(HEA)17.5重量份所構成的單體混合物中,調配光聚合性引發劑(商品名「Irgacure184」,BASF社製)0.035重量份,及光聚合性引發劑(商品名「Irgacure651」,BASF社製)0.035重量份後,將該單體混合物在氮環境下曝露於紫外線下藉由部分光聚合,得到聚合率約10重量%的部分聚合物(丙烯酸系聚合物漿料)。
在所得到的該丙烯酸系聚合物漿料添加上述丙烯酸系聚合物(A-1)5重量份、己二醇二丙烯酸酯(HDDA)0.15重量份、矽烷偶合劑(商品名「KBM-403」、信越化學工業株式會社製)0.3重量份並均勻混
合,得到丙烯酸系黏著劑組成物。將上述丙烯酸系黏著劑組成物於剝離薄膜(商品名「Diafoil MRF#38」,三菱樹脂株式會社製)的經剝離處理之面上,以黏著劑層形成後的厚度為23μm的方式塗佈,形成黏著劑組成物層,接著,在該黏著劑組成物層的表面,將剝離薄膜(商品名「Diafoil MRN#38」,三菱樹脂株式會社製)使該薄膜的剝離處理面成為塗佈層側的方式被覆。藉此,可以使單體成份的塗佈層與氧遮斷。之後,在照度:5mW/cm2,光量:1500mJ/cm2的條件下進行紫外線照射,使黏著劑組成物層光硬化,形成黏著劑層A。
將2-乙基己酯(2EHA)28.5重量份、丙烯酸異十八酯(ISTA)28.5重量份、丙烯酸異莰酯22重量份、4-丙烯酸羥丁酯(4HBA)20重量份、2種光聚合性引發劑(商品名:Irgacure184,BASF製)0.05重量份、及光聚合性引發劑(商品名:Irgacure184,BASF製)0.05重量份調配後,將該單體混合物在氮環境下曝露於紫外線藉由部分光聚合,得到聚合率約10重量%的部分聚合物(丙烯酸系聚合物漿料)。
在利用這種方式所得到的該丙烯酸系聚合物漿料的100重量份中,添加己二醇二丙烯酸酯(HDDA)0.3重量份、矽烷偶合劑(商品名「KBM-403」、信越化學工業株式會社製)0.3重量部並均勻混合,得到丙烯酸
系黏著劑組成物。將上述丙烯酸系黏著劑組成物於剝離薄膜(商品名「Diafoil MRF#38」,三菱樹脂株式會社製)的經剝離處理之面上,以黏著劑層形成後的厚度為23μm的方式塗佈,形成黏著劑組成物層,接著,在該黏著劑組成物層的表面,將剝離薄膜(商品名「Diafoil MRN#38」,三菱樹脂株式會社製)以使該薄膜的剝離處理面成為塗佈層側的方式被覆。藉此,可以使單體成份的塗佈層與氧遮斷。之後,在照度:5mW/cm2,光量:1500mJ/cm2的條件下進行紫外線照射,使黏著劑組成物層光硬化,形成黏著劑層B。
將2-乙基己酯(2EHA)32重量份、丙烯酸異十八酯(ISTA)48重量份、2-丙烯酸羥丙酯(2HPA)20重量份、2種光聚合性引發劑(商品名:Irgacure184,BASF製)0.05重量份、及光聚合性引發劑(商品名:Irgacure651,BASF製)0.05重量份投入4個燒瓶調製單體混合物。接著,將該單體混合物在氮環境下曝露於紫外線藉由部分光聚合,得到聚合率約10重量%的部分聚合物(丙烯酸系聚合物漿料)。在利用這種方式所得到的該丙烯酸系聚合物漿料的100重量份中,添加三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)0.02重量份、矽烷偶合劑(商品名:KBM-403、信越化學工業(株)製)0.3份後,將該等均勻混合,得到丙烯酸系黏著劑組成物。將上述丙烯酸
系黏著劑組成物於剝離薄膜(商品名「Diafoil MRF#38」,三菱樹脂株式會社製)的經剝離處理之面上,以黏著劑層形成後的厚度為23μm的方式塗佈,形成黏著劑組成物層,接著,在該黏著劑組成物層的表面,將剝離薄膜(商品名「Diafoil MRN#38」,三菱樹脂株式會社製)以使該薄膜的剝離處理面成為塗佈層側的方式被覆。藉此,可以使單體成份的塗佈層與氧遮斷。之後,在照度:5mW/cm2,光量:1500mJ/cm2的條件下進行紫外線照射,使黏著劑組成物層光硬化,形成黏著劑層C1。
除了使黏著劑層形成後的厚度為100μm的方式塗佈,形成黏著劑組成物層以外,與黏著劑層C1用相同的方法作成黏著劑層C2。
黏著劑層的厚度為23μm,將該黏著劑層的兩面由PET剝離片所保護的狀態之黏著劑層A(黏著劑層的折射率:1.49)的一方的輕剝離PET薄片剝離。在露出的黏著劑層表面,將作為含有高折射率粒子的分散液的含有氧化鋯粒子(ZrO2,折射率:2.17,平均一次粒徑:20nm)的
塗佈用處理液(分散媒:乙醇,粒子濃度:1.2重量%,分散液的透過率:82%,CIK NanoTek(株)製),以折射率調整區段的厚度為20nm~200nm的方式,利用棒塗佈機RDS No.5塗佈,在110℃的乾燥烘箱使其乾燥180秒。接著,在分散氧化鋯(ZrO2)粒子的黏著劑層表面,貼合作為支持體的PET剝離片(75μm),得到附折射率調整區段黏著劑(1)。此外,利用TEM觀察測量氧化鋯粒子的平均一次粒徑。
與上述的事例一樣,同樣使用下述的黏著劑及高折射率材料的奈米粒子分散液,製作附折射率調整區段黏著劑(2)、(3)。使用材料為黏著劑層B(折射率1.48)、黏著劑層C1(折射率1.48)、ZrO2奈米粒子分散液(分散媒:乙醇,粒徑20nm)。
表1整理了黏著劑層的特性。
在厚度100μm的環烯烴聚合薄膜(日本ZEON(株)製,商品名:「ZEONOR ZF16」,面內雙折射率:0.0001)的兩面,將直徑3μm的複數粒子(商品名:「SSX105」,積水樹脂(株)製),對黏著劑樹脂(商品名:「UNIDIC RS29-120」,DIC社製)100份所添加0.07份塗佈液利用棒塗佈機塗佈,在80℃的烘箱下作1分鐘的乾燥後,以累積光量各300mJ的紫外線(高壓水銀燈)照射,形成在兩面具有防黏連層的薄膜(以下,COP基材)。接著,在COP基材的一面,藉由棒塗佈機塗佈折射率調整劑(商品名:「OPSTAR KZ6661」,JSR
(株)製),在80℃的烘箱下進作1分鐘的乾燥後,藉由照射累積光量各300mJ的紫外線(高壓水銀燈),形成厚度100nm,折射率1.65的折射率調整層。在所得到的COP基材的折射率調整層的表面,在卷取式濺鍍裝置中,層積作為透明導電層的厚度23nm之銦錫氧化物層(ITO)。在前述透明導電性層的一部分形成光阻膜後,將其浸漬在25℃、5重量%的鹽酸(氯化氫水溶液)1分鐘,進行透明導電性層的蝕刻。藉此製作存在有相當於電極配線圖案的透明導電性層部分(圖案部)、及除去的部分(開口部)。(具有圖案的附透明導電層的基材層(1))
除了將所使用的基材薄膜變更為附予薄膜厚度100μm的相位差之聚環烯烴薄膜(日本ZEON(株)製,面內相位差Re:140nm)以外,與前述附導電層的基材層(1)利用相同的方式作成。(具有圖案的附透明導電層的基材層(2))
將厚度30μm的聚乙烯醇薄膜,在速度比相異的輥間,在30℃,濃度0.3%的碘溶液中做1分鐘的染色,並延伸至3倍為止。之後,在含有60℃,濃度4%的硼酸、
濃度10%的碘化鉀水溶液中,作0.5分鐘的浸漬,並延伸至總合延伸倍率6倍為止。接著,在30℃,1.5%濃度的碘化鉀水溶液中做10秒的浸漬洗淨後,在50℃下乾燥4分鐘,得到厚度12μm的偏光膜(A-1)。藉由在該偏光子(A-1)的兩面塗佈PVA系樹脂水溶液,在一面將具有厚度100μm的圖案的附導電層的基材層(1)以使具有圖案的透明導電層位於外側的方式貼合,再來在另一面,貼合具有總厚度43μm的硬塗層的三醋酸纖維素薄膜(以下,TAC薄膜),並使之乾燥製作附導電層偏光薄膜(1)。所得到的附導電層偏光薄膜(1)的透過率為43%,偏光度為99.9%。
除了製造例1的聚乙烯醇薄膜的厚度為60μm,將各種溶液的濃度,浸漬時間等調整成使偏光薄膜的透過率為45%以外,與製造例1用一樣的方式製作,得到厚度28μm的偏光膜(A-2)。藉由在該偏光膜(A-2)的兩面塗佈PVA系樹脂水溶液,在一面將具有厚度100μm圖案的附導電層基材(2)使基材(λ/4相位差板)以遲向軸相對該偏光膜(A-2)的吸收軸為角度45°的方式配置,使具有圖案的透明導電層位於外側的方式貼合,再來在另一面貼合具有總厚度43μm的抗反射(AR)層的TAC薄膜,將其乾燥,製作附導電層偏光薄膜(2)。所得到的附導電層偏光薄膜(2)的透過率為45%,偏光度為
99.8%。
在熱塑性樹脂基材(長尺狀的非晶聚對苯二甲酸薄膜,厚度:100μm,吸水率:0.60重量%,Tg:80℃)的一面,施予電暈處理,在該電暈處理面,以60℃塗佈及乾燥聚合度4200、皂化度99.2莫耳%的聚乙烯醇水溶液,形成厚度10μm的PVA系樹脂層,製作層積體。
將所得到的層積體在120℃的烘箱內在轉速不同的輥間向縱方向(長邊方向)以2.0倍向自由端一軸延伸(空中輔助延伸),接著,將層積體在液溫30℃的不溶化浴(相對100重量份的水,使硼酸為4重量份調配所得到的硼酸水溶液)浸漬30秒(不溶化處理)。
將不溶化處理後的層積體在液溫30℃的染色浴(相對100重量份的水,以0.2重量份的碘、碘化鉀1.0重量份調配所得到的碘水溶液)做60秒的浸漬(染色處理),接著,在液溫30℃的交聯浴(相對100重量份的水,以3重量份的碘化鉀、硼酸為3重量份調配所得到的硼酸水溶液)做30秒的浸漬(交聯處理)。
之後,將層積體在液溫70℃的硼酸水溶液(相對100重量份的水,以4重量份的硼酸、碘化鉀5重量份調配所得到的水溶液)浸漬,並在轉速不同的輥間向縱方向(長邊方向)以總延伸倍率為5.5倍進行一軸延伸(水中延伸),接著,將層積體在液溫30℃的洗淨浴(相對100
重量份的水,以4重量份的碘化鉀調配所得到的水溶液)中浸漬(洗淨處理)。
藉由上述一連串的處理,在樹脂基材上,得到含有厚度5μm的偏光膜(B-1)的光學薄膜層積體。
接著,在所得到的光學薄膜層積體的偏光膜(B-1)的一面,塗佈PVA系樹脂水溶液,層積厚度20μm的丙烯酸系薄膜,在維持60℃的烘箱內加熱5分鐘,剝離熱塑性樹脂基材,製作偏光薄膜(3)。
所得到的偏光薄膜(3)的透過率為44%,偏光度為99.8%。
表2整理了偏光薄膜(1)~(3)的特性。
以下,表示偏光薄膜層積體的具體實施例及比較例。此外,本發明並不限定於以下的實施例。
將附折射率調整區段黏著層(1)的折射率調整區段側的PET剝離片剝離,貼合至具有附導電層偏光薄膜(1)圖案的附透明導電層的基材層(1)之側,使折射率調整區段以連接形成圖案的導電層的方式層積,作成偏光薄膜層積體(A)。圖9(a)概略地表示實施例1的層積構造。
除了將層積的黏著劑層變更為附折射率調整區段黏著劑(2),將附導電層偏光薄膜變更為(2),將折射率調整區段側的PET剝離薄片剝離,貼合至具有圖案的附透明導電層的基材層(2)之側,使折射率調整層以連接形成圖案的導電層的方式層積,作成偏光薄膜層積體(B)以外,與實施例1利用相同的方式作成。圖10(a)概略地表示實施例2的層積構造。
將附折射率調整區段黏著劑層(2)的基底黏著劑側的PET剝離片剝離,貼合至偏光薄膜(3)的偏光膜(B-1)之側。接著,將折射率調整區段側的PET剝離片剝離,使具有圖案的附透明導電層的基材層(2)的導電層側的折射率調整區段,以連接形成圖案的導電層的方式層積。再來,在前述層積體的附透明導電層的基材層(2)側,貼合厚度23μm的黏著劑層A,作成附黏著劑偏光薄
膜(C)。圖11(a)概略地表示實施例3的層積構造。
除了將層積的附折射率調整區段黏著劑層(2)變更為附折射率調整區段黏著劑層(3)以外,與實施例3利用相同的方式作成層積體。之後,在前述層積體的丙烯酸系薄膜側,貼合厚度100μm的黏著劑層C2,作成兩面具有黏著劑的偏光薄膜層積體(D)。圖12(a)概略地表示實施例4的層積構造。
除了將實施例1的附折射率調整區段黏著劑層(1)變更為沒有折射率調整區段的黏著劑層A,作成偏光薄膜層積體(E)以外,與實施例1利用相同的方式作成。圖9(b)概略地表示比較例1的層積構造。
除了將實施例2的附折射率調整區段黏著劑層(2)變更為沒有折射率調整區段的黏著劑層B,作成偏光薄膜層積體(F)以外,與實施例2利用相同的方式作成。圖10(b)概略地表示比較例2的層積構造。
除了將實施例3的附折射率調整區段黏著劑層(2)
變更為沒有折射率調整區段的黏著劑層B,作成偏光薄膜層積體(G)以外,與實施例3利用相同的方式作成。圖11(b)概略地表示比較例3的層積構造。
除了將實施例4的附折射率調整區段黏著劑層(3)變更為沒有折射率調整區段的黏著劑層C1,作成偏光薄膜層積體(F)以外,與實施例2利用相同的方式作成。
圖12(b)概略地表示比較例4的層積構造。
使用紫外可視分光光度計(日本分光社製,製品名「V7100」),測定偏光膜的單體透過率(Ts)、平行透過率(Tp)、及垂直透過率(Tc),再利用次式求出偏光度(P)。
偏光度(P)(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
此外,上述Ts、Tp、及Tc為利用JIS Z 8701的2度視角(C光源)所測定,進行視感度補正的Y值。
將所製作的丙烯酸系聚合物的重量平均分子量,利用GPC(凝膠滲透色譜法)來測定。
裝置:TOSOH社製,HLC-8220GPC
欄:
樣本欄;TOSOH社製,TSKguardcolumn Super HZ-H(1個)+TSKgel Super HZM-H(2個)
參考欄;TOSOH社製,TSKgel Super H-RC(1個)
流量:0.6mL/min
注入量:10μL
欄溫度:40℃
溶析液:THF
注入樣本濃度:0.2重量%
檢出器:折射率差計
此外,重量平均分子量藉由聚苯乙烯換算而算出。
將實施例中的各個黏著劑層的具有高折射率材料粒子側的表面,利用FE-SEM在加速電壓2kV下以觀察倍率500倍、2000倍、5000倍、及20000倍觀察。圖13顯示該20000倍的照片。可以得知高折射率材料粒子是平均地分散。
將具有實施例的黏著劑層的高折射率材料粒子側的表面附近的斷面,利用穿透性電子顯微鏡(TEM),以倍率30000倍觀察。其結果顯示於圖14(a)(b)。在圖14
(a)中,高折射率材料粒子幾乎平均地分佈於折射率調整用區段的厚度全體,但在圖14(b)的例中,可以得知在黏著劑層的高折射率材料粒子的分佈在黏著劑層的表面最高,隨著黏著劑層的厚度方向的分佈會減少。
將實施例及比較例所得到的黏著層的平均表面折射率利用分光橢圓偏光計(EC-400,JA.Woolam製)測定於鈉D線(589nm)的折射率。在實施例及比較例的黏著層中,以剝離兩面的剝離片,在未塗佈粒子的面貼合黑板的狀態,測定塗佈粒子的面的平均折射率。在比較例的黏著片中,以剝離兩面的剝離片,在一方之面貼合黑板的狀態,測定黏著劑層表面的平均折射率。
調整黏著劑層的深度方向的斷面,進行TEM觀察。從所得到的TEM像(直接倍率3000~30000倍)計算測量折射率調整層的厚度的測定。折射率調整區段的厚度係作為與黏著劑基底層及與調整區段的界面的凸凹平均值,當難以判別與黏著劑基底層的界面時,將表面TEM像以影像處理軟體(ImageJ)進行二值化影像處理,將存在奈米粒子90%的區域的深度作為調整區段的厚度。
將黏著劑層的粒子塗佈側的表面,利用FE-SEM在加速電壓2kV下,以觀察倍率500倍、2000倍、5000倍觀察。將所得到的表面SEM像藉由經影像處理軟體(ImageJ)進行二值化影像處理,求出在長邊23μm、短邊18μm的長方形區域的全體面積所對應的面積的高折射率粒子的佔有面積比例(%)。
在實施例及比較例所得到的黏著片中,剝離塗佈高折射率材料側的剝離片,貼合於載玻片(商品名:白研磨No.1,厚度:0.8~1.0mm,全光線透過率:92%,霧度:0.2%,松浪硝子工業(株)製)。再來將另一方的剝離片剝離,製作具有基底黏著劑層/黏著性的折射率調整用層/載玻片的層構造的試驗片。此外,在比較例的黏著片中,剝離一方的剝離片,貼合於載玻片(商品名:白研磨No.1,厚度:0.8~1.0mm,全光線透過率:92%,霧度:0.2%,松浪硝子工業(株)製),再剝離另一方的剝離片,製作具有基底黏著劑層/載玻片的層構造的試驗片。將在上述試驗片的可見光區域的全光線透過率、霧度值利用霧度計(裝置名:HM-150、(株)村上色彩研究所製)測定。
從實施例及比較例所得到的黏著片切出長100mm,寬度25mm的薄片。接著,在實施例及比較例的薄片中,剝離沒有塗佈粒子側的剝離片,貼附(補強)PET薄膜(商品名:Lumilar S-10,厚度:25μm,東麗(株)製)。此外,在比較例1、2的薄片中,剝離一方的剝離片,貼合(補強)PET薄膜(商品名:Lumilar S-10,厚度:2525μm,東麗(株)製)。接著,剝離另一方的剝離片,在作為試驗板的玻璃片(商品名:鈉鈣玻璃#0050、松浪硝子工業(株)製)以2kg滾輪作1往返的壓合,製作由試驗板/黏著劑層/PET薄膜所構成的樣本。
將所得到的樣本,進行高壓釜處理(50℃,0.5MPa,15分鐘),之後在23℃,50%R.H的環境下作30分鐘的放置冷卻。放置冷卻後,利用拉伸試驗機(裝置名:自動立體測圖儀AG-IS、(株)島津製作所製),以JIS Z0237為準據,在23℃,50%R.H的環境下,以拉伸速度300mm/分,剝離角度180°的條件,從試驗板將黏著片(黏著劑層/PET薄膜)剝離,測定180°剝離黏接力(N/25mm)。此外,在各實施例、比較例中,製作未塗佈高折射率材料粒子的黏著片,在該未塗佈高折射率材料粒子的黏著片中,也和上述一樣,測定180度剝離黏接力。
含有高折射率粒子的分散液的透過率係藉由光電比色
計(AC-114、OPTIMA社製)的530nm濾光片作測定。將分散溶劑單獨的透過率作為100%,測定各實施例、比較例所使用的分散液的透過率(%)。
將實施例及比較例的偏光薄膜層積體的一方之面作為反射率測定面,在相反側的面貼上黑丙烯酸板(商品名「CLAREX」,日東樹脂工業製)作為反射率測定用的樣本。有關於實施例4、比較例4的資料為,剝離黏著劑之PET剝離片,將光學構件層積體的反射率測定面側的反射率(Y值)、及反射率測定面側的反射色相(L*,a*,b*值:CIE1976)利用反射型分光光度計(U4100、(株)日立High-Technologies製)測定。測定係在蝕刻透明導電層的部分、與未蝕刻的部分的兩方位置進行。也就是說,蝕刻透明導電層的部分(開口部)的測定表示黏著劑層的折射率調整層與偏光薄膜層積體的基材之間的界面的反射率,未蝕刻部分(圖案部)的測定表示黏著劑層的折射率調整區段與透明導電性層界面的反射率。有關反射色相也一樣。
有關在未蝕刻部分的反射抑制率,基於下式所算出。此外,下述式中的「無粒子時的反射率(%)」為比較例(未使用粒子時)的光學構件層積體的反射率。也就是說,反射抑制率係表示因具有折射率調整區段時可以減少多少反射率程度的指標。
反射抑制率(%)=反射率(%)-無粒子時的反射率(%)
有關在蝕刻部分及未蝕刻部分的反射色相改善率,在求出色值的差分(△L*、△a*、△b*)後,將色差值(△E*ab)基於下式所算出。
色差值△E*ab=[(△L*)ˆ2+(△a*)ˆ2+(△b*)ˆ2]ˆ (1/2)
也就是說,光學構件層積體的反射色差(△E*ab)為表示在蝕刻部分及未蝕刻部分的色調差的指標。
作為圖案外觀的評價,係從導電層部分與無導電層部分的反射率的色差來判定。反射色相的色差若是未滿1.0的話為◎,1.0以上~未滿2.0的話為○,2.0以上的話為×。
表3表示從實施例1到8及從比較例1到8的構造。此外,表4表示從實施例1到8及從比較例1到8的評價結果。
將從實施例1到4的評價結果與從比較例1到4的評價結果相比較,可以得知藉由使用具有折射率調整區段的黏著劑層,反射率會從0.3%降低至0.4%。此外,藉由使用具有折射率調整區段的黏著劑層,同電極部之間色差值從2.0到3.6改善到從0.4到0.9。此外,藉由使用具有折射率調整區段的黏著劑層,能夠改善看見圖案的問題。
如以上所述,在本發明中,因為在接合第1光學構件與第2光學構件的黏著劑層中,從第2光學構件側的面朝向厚度方向設置具有比黏著劑基底材料還高折射率的折射率調整區段,可以抑制外光的內部反射光通過第1光學構件而返回。本發明適用於液晶顯示裝置及有機EL顯示裝置這種光學顯示裝置。本發明特別適用於具有觸控感測器的觸控面板方式之顯示裝置。
Claims (39)
- 一種偏光薄膜層積體,係藉由:基材、形成於前述基材上的偏光膜、在與形成前述基材的偏光膜之面相反側之面形成,單獨或與其他構造共同作為觸控感測器作用的圖案化的透明導電性層、貼附於前述透明導電性層及前述基材上的黏著劑層所構成;其中,前述黏著劑層,包含:從一方的主面沿厚度方向藉由透明的黏著劑基底材料形成的黏著劑基底材料區段、以及從該黏著劑層的另一方的主面沿厚度方向形成,由前述黏著劑基底材料、及分散於前述黏著劑基底材料中且與前述黏著劑基底材料相異的材料所形成的折射率調整用區段;其中,該折射率調整用區段具有比前述黏著劑基底材料還高的平均折射率;前述黏著劑層的前述折射率調整用區段位於前述基材側;前述折射率調整用區段的折射率,係調整成前述基材的折射率與前述透明導電性層的折射率之間的值。
- 如請求項1所記載的偏光薄膜層積體,其中,前述折射率調整用區段的厚度為20nm~600nm。
- 如請求項1或請求項2所記載的偏光薄膜層積體,其中,前述相異的材料為具有比前述黏著劑基底材料還高折射率的高折射率材料粒子。
- 如請求項3所記載的偏光薄膜層積體,其中,前述高折射率材料粒子的折射率為1.60~2.74。
- 如請求項3所記載的偏光薄膜層積體,其中,在前述折射率調整用區段的前述另一方的主面,形成前述高折射材料粒子露出該另一方的主面的區域、及該折射率調整用區段的黏著性材料露出該另一方的主面的基質區域。
- 如請求項3所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述高折射率材料藉由TEM觀察的平均一次粒徑為3nm~100nm。
- 如請求項3所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述高折射率材料粒子與前述黏著劑基底材料的折射率差為0.15~1.34。
- 如請求項3所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述高折射率材料為從TiO2、ZrO2、CeO2、Al2O3、BaTiO2、Nb2O5、及SnO2的群中選出的1個或複數個化合物。
- 如請求項1或請求項2所記載的偏光薄膜層積體,其中,前述折射率調整用區段係藉由在與前述黏著劑基底材料相同的黏著性材料中,包含具有比該黏著性材料還高折射率的粒子、聚合物、或低聚物形態的有機材料,以提高該折射率調整用區段的平均折射率。
- 如請求項9所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述黏著劑基底材料的折射率為1.40~1.55;前述有機材料的折射率為1.59~2.04。
- 如請求項1或請求項2所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述黏著劑層的全光線透過率為80%以上。
- 如請求項3所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述高折射率材料粒子包含以複數粒子凝集的凝集體形態存在的部分。
- 如請求項3所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述折射率調整用區段在前述黏著劑層的厚度方向以不規則的深度存在。
- 如請求項1或請求項2所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述折射率調整區段的折射率係比前述透明導電性層的折射率還低。
- 如請求項1或請求項2所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述折射率調整區段的折射率係比前述基材的折射率還高。
- 如請求項1或請求項2所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述透明導電性層為氧化銦錫;前述黏著劑基底材料的折射率為1.40~1.55;前述折射率調整區段的折射率為1.50~1.80。
- 如請求項1或請求項2所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述基材為0相位差薄膜。
- 一種液晶面板,具備:如請求項17所記載的偏光薄膜層積體、在前述偏光薄膜層積體的前述偏光膜側的保護薄膜、在前述偏光薄膜層積體的黏著劑層側的液晶單元。
- 如請求項1或請求項2所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述基材為相位差薄膜。
- 如請求項19所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述相位差薄膜的玻璃轉變溫度為160度以上。
- 一種液晶面板,具備:如請求項19或請求項20所記載的偏光薄膜層積體、在前述偏光薄膜層積體的前述偏光膜側的保護薄膜、在前述偏光薄膜層積體的黏著劑層側的液晶單元。
- 一種偏光薄膜層積體,具備:基材、形成於前述基材上,單獨或與其他構造共同作為觸控感測器作用的圖案化的透明導電性層、貼附於前述基材及前述透明導電性層的第1黏著劑層、與前述黏著劑層的基材側的面相反側的面上的偏光膜、貼附於前述基材的與前述透明導電層側相反側的面上的第2黏著劑層;其中,前述第1黏著劑層,包含:從一方的主面沿厚度方向藉由透明的黏著劑基底材料形成的黏著劑基底材料區段、以及從該黏著劑層的另一方的主面沿厚度方向形成,由前述黏著劑基底材料、及分散於前述黏著劑基底材料中且與前述黏著劑基底材料相異的材料所形成的折射率調整用區段;其中,該折射率調整用區段具有比前述黏著劑基底材料還高的平均折射率;前述第1黏著劑層的前述黏著劑基底材料區段位於前述偏光膜側;前述折射率調整用區段的折射率,係調整成前述基材的折射率與前述透明導電性層的折射率之間的值。
- 如請求項22所記載的偏光薄膜層積體,其中,前述折射率調整用區段的厚度為20nm~600nm。
- 如請求項22或請求項23所記載的偏光薄膜層積體,其中,前述折射率調整用區段係在與前述黏著劑基底材料相同的黏著性材料中,分散具有比該黏著性材料還高折射率的高折射率材料粒子,以提高該折射率調整用區段的平均折射率。
- 如請求項24所記載的偏光薄膜層積體,其中,前述高折射率材料粒子的折射率為1.60~2.74。
- 如請求項24所記載的偏光薄膜層積體,其中,在前述折射率調整用區段的前述另一方的主面,形成前述高折射率材料粒子露出該另一方的主面的區域、及該折射率調整用區段的黏著性材料露出該另一方的主面的基質區域。
- 如請求項24所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述高折射率材料藉由TEM觀察的平均一次粒徑為3nm~100nm。
- 如請求項24所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述高折射率材料粒子與前述黏著劑基底材料的折射率差為0.15~1.34。
- 如請求項24所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述高折射率材料為從TiO2、ZrO2、CeO2、Al2O3、BaTiO2、Nb2O5、及SnO2的群中選出的1個或複數個化合物。
- 如請求項22或請求項23所記載的偏光薄膜層積體,其中,前述折射率調整用區段係藉由在與前述黏著劑基底材料相同的黏著性材料中,包含具有比該黏著性材料還高折射率的粒子、聚合物、或低聚物形態的有機材料,以提高該折射率調整用區段的平均折射率。
- 如請求項30所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述黏著劑基底材料的折射率為1.40~1.55;前述有機材料的折射率為1.59~2.04。
- 如請求項22或請求項23所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述黏著劑層的全光線透過率為80%以上。
- 如請求項24所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述高折射率材料粒子包含以複數粒子凝集的凝集體形態存在的部分。
- 如請求項24所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述折射率調整用區段在前述黏著劑層的厚度方向以不規則的深度存在。
- 如請求項22或請求項23所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述折射率調整區段的折射率係比前述透明導電性層的折射率還低。
- 如請求項22或請求項23所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述折射率調整區段的折射率係比前述基材的折射率還高。
- 如請求項22或請求項23所記載之偏光薄膜層積體,其中,前述基材為4分之1波長相位差薄膜。
- 一種有機EL面板,具備:如請求項37所記載的偏光薄膜層積體、在前述偏光薄膜層積體的前述偏光膜側的保護薄膜、在前述偏光薄膜層積體的第2黏著劑層側的有機EL單元。
- 如請求項38所記載之有機EL面板,具備:貼附於前述偏光膜的與前述第1黏著劑層相反側的面上的4分之1波長相位差薄膜、貼附於與貼附於前述偏光膜的前述4分之1波長相位差薄膜之與具有前述偏光膜之面相反側之面上的低折射率層、貼附於前述低折射率層的與具有貼附於前述偏光膜的前述4分之1波長相位差薄膜的面相反側之面上的第3黏著劑層、貼附於前述第3黏著劑層的與貼附有前述低折射率層的面相反側之面上的表面保護薄膜。
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