JP7547892B2 - Display device components, display devices and electronic devices - Google Patents
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Description
本開示は、表示装置用部材、表示装置および電子機器に関する。 This disclosure relates to display device components, display devices, and electronic devices.
従来、表示装置には、表示装置を保護する目的で、ガラス製や樹脂製のカバー部材が用いられている。このカバー部材は、表示装置を衝撃や傷から保護するものであり、強度、耐衝撃性、耐傷性等が求められる。ガラス製のカバー部材は、表面硬度が高く傷が付きにくい、透明度が高い等の特徴があり、樹脂製のカバー部材は、軽量、割れにくいといった特徴がある。また、一般にカバー部材の厚みが厚いほど表示装置を衝撃から保護する機能が高く、重量やコスト、表示装置のサイズ等から、カバー部材の材質や厚みが適宜選択されて用いられている。 Conventionally, display devices have used glass or resin cover members to protect the display device. These cover members protect the display device from impacts and scratches, and are required to have strength, impact resistance, scratch resistance, etc. Glass cover members are characterized by high surface hardness, scratch resistance, and high transparency, while resin cover members are characterized by being lightweight and shatter-resistant. In general, the thicker the cover member, the better its ability to protect the display device from impacts, and the material and thickness of the cover member are appropriately selected based on the weight, cost, size of the display device, etc.
近年、フォルダブルディスプレイ、ローラブルディスプレイ、ベンダブルディスプレイ等のフレキシブルディスプレイの開発が盛んに行われており、中でも、フォルダブルディスプレイ、すなわち折り曲げられる表示装置の開発が進められている。 In recent years, flexible displays such as foldable displays, rollable displays, and bendable displays have been actively developed, and in particular, the development of foldable displays, i.e., display devices that can be bent, is progressing.
折れ曲げられる表示装置においては、カバー部材も表示装置の動きに追随して曲がる必要があることから、折り曲げることができるカバー部材が適用されている。樹脂製のカバー部材の場合、化学構造の工夫により無色透明化したポリイミドやポリアミドイミドのフィルムが開発されている(例えば特許文献1参照)。また、ガラス製のカバー部材の場合、超薄板ガラス(Ultra-Thin Glass;UTG)等のようにガラスを薄くすることで折り曲げることができるようにしたカバー部材の検討が進められている(例えば特許文献2参照)。ガラスの中でも、特に、耐屈曲性が高いのは、化学強化ガラスといわれるもので、ガラス表面に膨張する応力を内在させることにより、ガラス表面に生じた微小な傷が屈曲時に大きくならないようにすることで、ガラスを割れにくくしている。 In bendable display devices, the cover member must also bend in accordance with the movement of the display device, and so a bendable cover member is used. In the case of resin cover members, polyimide or polyamide-imide films that have been made colorless and transparent by devising chemical structures have been developed (see, for example, Patent Document 1). In the case of glass cover members, studies are being conducted on cover members that can be bent by thinning the glass, such as ultra-thin glass (UTG) (see, for example, Patent Document 2). Among glass, chemically strengthened glass has particularly high bending resistance, and by incorporating an expanding stress in the glass surface, minute scratches on the glass surface are prevented from becoming larger when the glass is bent, making the glass less likely to break.
ガラスは、樹脂に比べ弾性率が高いので、同じ厚みの場合、樹脂よりも表示装置を保護する能力が高い。また、ガラスは、光学的にも透明性が高く、より視認性の良い表示装置を製造することが可能となる。一方で、ガラスは薄くなることで、より割れやすくなってしまい、耐衝撃性が劇的に悪化する。外部からの衝撃によって、カバー部材のガラスが割れてしまうと、表示装置を保護する機能が低下するだけでなく、発生した破片や鋭利な端面により使用者の指先等を傷付けてしまうおそれがある。 Glass has a higher elastic modulus than resin, so for the same thickness, it is more capable of protecting a display device than resin. Glass is also highly optically transparent, making it possible to manufacture display devices with better visibility. On the other hand, as glass becomes thinner, it becomes more fragile, and its impact resistance decreases dramatically. If the glass of the cover member breaks due to an external impact, not only will its ability to protect the display device decrease, but the resulting fragments and sharp edges may injure the user's fingertips, etc.
そこで、ガラス基材に樹脂層を積層することが提案されている。例えば特許文献3には、ガラスおよび硬化樹脂層の積層体が開示されている。
Therefore, it has been proposed to laminate a resin layer onto a glass substrate. For example,
ガラス基材および樹脂層を有する積層体を備える表示装置においては、樹脂層をガラス基材よりも観察者側に配置することにより、樹脂層によって衝撃によるガラスの割れを抑制し、耐衝撃性を高めることが可能である。しかしながら、耐衝撃性を高めるために樹脂層の厚みを厚くすると、耐屈曲性が低下してしまう。一方、耐屈曲性の観点から樹脂層の厚みを薄くすると、十分な耐衝撃性が得られない。よって、耐屈曲性および耐衝撃性を両立することができる表示装置用部材が求められている。 In a display device that includes a laminate having a glass substrate and a resin layer, by arranging the resin layer closer to the viewer than the glass substrate, the resin layer can suppress glass cracking due to impact and improve impact resistance. However, if the resin layer is made thicker to improve impact resistance, bending resistance decreases. On the other hand, if the resin layer is made thin from the perspective of bending resistance, sufficient impact resistance cannot be obtained. Therefore, there is a demand for display device components that can achieve both bending resistance and impact resistance.
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、耐屈曲性および耐衝撃性が良好であり、安全性も向上した表示装置用部材を提供することを主目的とする。 This disclosure has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and has as its main objective the provision of a display device component that has good bending resistance and impact resistance, as well as improved safety.
上記課題を解決するために、本開示の発明者らは鋭意検討を行い、薄いガラス基材の一方の面側に樹脂層および機能層がこの順に配置された表示装置用部材において、樹脂層および機能層の膜厚分布を制御し、樹脂層および機能層の合計厚みの平均値ならびに樹脂層および機能層の合計厚みの最大値を所定の範囲とすることにより、良好な耐屈曲性および耐衝撃性を両立することができることを見出した。また、薄いガラス基材の一方の面側に樹脂層が配置された表示装置用部材において、樹脂層の膜厚分布を制御し、樹脂層の平均厚みならびに樹脂層の最大厚みを所定の範囲とすることにより、良好な耐屈曲性および耐衝撃性を両立することができることを見出した。本開示はこのような知見に基づくものである。 In order to solve the above problems, the inventors of the present disclosure have conducted intensive research and have found that in a display device member in which a resin layer and a functional layer are arranged in this order on one surface side of a thin glass substrate, good bending resistance and impact resistance can be achieved by controlling the film thickness distribution of the resin layer and the functional layer and setting the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer and the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer within a predetermined range. In addition, in a display device member in which a resin layer is arranged on one surface side of a thin glass substrate, the inventors have found that good bending resistance and impact resistance can be achieved by controlling the film thickness distribution of the resin layer and setting the average thickness of the resin layer and the maximum thickness of the resin layer within a predetermined range. The present disclosure is based on such findings.
本開示の一実施形態は、ガラス基材と、樹脂層と、機能層とをこの順に有する表示装置用部材であって、上記ガラス基材の厚みが100μm以下であり、上記樹脂層および上記機能層の合計厚みの平均値が19μm以上60μm以下であり、上記樹脂層および上記機能層の合計厚みの最大値が60μm以下である、表示装置用部材を提供する。 One embodiment of the present disclosure provides a display device member having a glass substrate, a resin layer, and a functional layer in this order, in which the glass substrate has a thickness of 100 μm or less, the average total thickness of the resin layer and the functional layer is 19 μm or more and 60 μm or less, and the maximum total thickness of the resin layer and the functional layer is 60 μm or less.
本実施形態における表示装置用部材においては、上記機能層がハードコート層であることが好ましい。 In the display device member of this embodiment, the functional layer is preferably a hard coat layer.
本実施形態における表示装置用部材においては、上記機能層の平均厚みが5μm以上15μm未満であることが好ましい。 In the display device component of this embodiment, it is preferable that the average thickness of the functional layer is 5 μm or more and less than 15 μm.
本実施形態における表示装置用部材においては、上記樹脂層および上記機能層の合計厚みの平均値に対する、上記樹脂層および上記機能層の合計厚みの最大値の比率が、132%以下であることが好ましい。 In the display device member of this embodiment, it is preferable that the ratio of the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer to the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer is 132% or less.
本実施形態における表示装置用部材においては、上記樹脂層および上記機能層は、端部に盛り上がり部を有し、上記盛り上がり部の断面形状を三角形に近似した場合であって、上記三角形の高さを、上記樹脂層および上記機能層の合計厚みの最大値と上記樹脂層および上記機能層の合計厚みの平均値との差とし、上記三角形の底辺の長さを、上記樹脂層および上記機能層の端から上記樹脂層および上記機能層の上記盛り上がり部の合計厚みが上記樹脂層および上記機能層の合計厚みの平均値になる位置までの距離とした場合に、上記三角形の面積が、0.08mm2以下であることが好ましい。 In the display device member of this embodiment, the resin layer and the functional layer have raised portions at their ends, and when the cross-sectional shape of the raised portions is approximated to a triangle, the height of the triangle is the difference between the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer and the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer, and the length of the base of the triangle is the distance from the end of the resin layer and the functional layer to a position where the total thickness of the raised portions of the resin layer and the functional layer becomes the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer, it is preferable that the area of the triangle is 0.08 mm2 or less.
上記の場合においては、上記樹脂層および上記機能層の合計厚みの平均値に対する、上記機能層の平均厚みの比率が、10%以上65%以下であることが好ましい。 In the above case, it is preferable that the ratio of the average thickness of the functional layer to the average total thickness of the resin layer and the functional layer is 10% or more and 65% or less.
本開示の他の実施形態は、ガラス基材と、樹脂層と、第1機能層と、機能フィルムとをこの順に有し、上記機能フィルムは、上記第1機能層側から順に、粘着層と、基材層と、第2機能層とを有する表示装置用部材であって、上記ガラス基材の厚みが100μm以下であり、上記樹脂層および上記第1機能層の合計厚みの平均値が10μm以上60μm以下であり、上記樹脂層および上記第1機能層の合計厚みの最大値が60μm以下である、表示装置用部材を提供する。 Another embodiment of the present disclosure provides a display device member having a glass substrate, a resin layer, a first functional layer, and a functional film in this order, the functional film having, from the first functional layer side, an adhesive layer, a substrate layer, and a second functional layer, the thickness of the glass substrate being 100 μm or less, the average total thickness of the resin layer and the first functional layer being 10 μm or more and 60 μm or less, and the maximum total thickness of the resin layer and the first functional layer being 60 μm or less.
本実施形態における表示装置用部材においては、上記第1機能層および上記第2機能層がハードコート層であることが好ましい。 In the display device member of this embodiment, it is preferable that the first functional layer and the second functional layer are hard coat layers.
本実施形態における表示装置用部材においては、上記機能フィルムの平均厚みが20μm以上150μm以下であることが好ましい。 In the display device component of this embodiment, it is preferable that the average thickness of the functional film is 20 μm or more and 150 μm or less.
本実施形態における表示装置用部材においては、上記第1機能層の平均厚みが5μm以上15μm未満であり、上記第2機能層の平均厚みが5μm以上15μm未満であることが好ましい。 In the display device member of this embodiment, it is preferable that the average thickness of the first functional layer is 5 μm or more and less than 15 μm, and the average thickness of the second functional layer is 5 μm or more and less than 15 μm.
本実施形態における表示装置用部材においては、上記樹脂層および上記第1機能層の合計厚みの平均値に対する、上記樹脂層および上記第1機能層の合計厚みの最大値の比率が、132%以下であることが好ましい。 In the display device member of this embodiment, it is preferable that the ratio of the maximum value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer to the average value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer is 132% or less.
本実施形態における表示装置用部材においては、上記樹脂層および上記第1機能層は、端部に盛り上がり部を有し、上記盛り上がり部の断面形状を三角形に近似した場合であって、上記三角形の高さを、上記樹脂層および上記第1機能層の合計厚みの最大値と上記樹脂層および上記第1機能層の合計厚みの平均値との差とし、上記三角形の底辺の長さを、上記樹脂層および上記第1機能層の端から上記樹脂層および上記第1機能層の上記盛り上がり部の合計厚みが上記樹脂層および上記第1機能層の合計厚みの平均値になる位置までの距離とした場合に、上記三角形の面積が、0.08mm2以下であることが好ましい。 In the display device member of this embodiment, when the resin layer and the first functional layer have raised portions at their ends and the cross-sectional shape of the raised portions is approximated to a triangle, and the height of the triangle is the difference between the maximum value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer and the average value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer, and the length of the base of the triangle is the distance from the end of the resin layer and the first functional layer to a position where the total thickness of the raised portions of the resin layer and the first functional layer becomes the average value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer, it is preferable that the area of the triangle is 0.08 mm2 or less.
上記の場合においては、上記樹脂層および上記第1機能層の合計厚みの平均値に対する、上記第1機能層の平均厚みの比率が、10%以上65%以下であることが好ましい。 In the above case, it is preferable that the ratio of the average thickness of the first functional layer to the average total thickness of the resin layer and the first functional layer is 10% or more and 65% or less.
本開示の他の実施形態は、ガラス基材と、樹脂層と、機能フィルムとをこの順に有し、上記機能フィルムは、上記樹脂層側から順に、粘着層と、基材層と、機能層とをこの順に有する表示装置用部材であって、上記ガラス基材の厚みが100μm以下であり、上記樹脂層の平均厚みが10μm以上60μm以下であり、上記樹脂層の最大厚みが60μm以下である、表示装置用部材を提供する。 Another embodiment of the present disclosure provides a display device member having a glass substrate, a resin layer, and a functional film in this order, and the functional film has, from the resin layer side, an adhesive layer, a substrate layer, and a functional layer in this order, in which the glass substrate has a thickness of 100 μm or less, the resin layer has an average thickness of 10 μm or more and 60 μm or less, and the resin layer has a maximum thickness of 60 μm or less.
本実施形態における表示装置用部材においては、上記機能層がハードコート層であることが好ましい。 In the display device member of this embodiment, the functional layer is preferably a hard coat layer.
本実施形態における表示装置用部材においては、上記機能フィルムの平均厚みが20μm以上150μm以下であることが好ましい。 In the display device component of this embodiment, it is preferable that the average thickness of the functional film is 20 μm or more and 150 μm or less.
本実施形態における表示装置用部材においては、上記機能層の平均厚みが5μm以上15μm未満であることが好ましい。 In the display device component of this embodiment, it is preferable that the average thickness of the functional layer is 5 μm or more and less than 15 μm.
本実施形態における表示装置用部材においては、上記樹脂層の平均厚みに対する、上記樹脂層の最大厚みの比率が、130%以下であることが好ましい。 In the display device member of this embodiment, it is preferable that the ratio of the maximum thickness of the resin layer to the average thickness of the resin layer is 130% or less.
本実施形態における表示装置用部材においては、上記樹脂層は、端部に盛り上がり部を有し、上記盛り上がり部の断面形状を三角形に近似した場合であって、上記三角形の高さを、上記樹脂層の最大厚みと上記樹脂層の平均厚みとの差とし、上記三角形の底辺の長さを、上記樹脂層の端から上記樹脂層の上記盛り上がり部の合計厚みが上記樹脂層の平均厚みになる位置までの距離とした場合に、上記三角形の面積が、0.08mm2以下であることが好ましい。 In the display device member of this embodiment, the resin layer has a raised portion at an end portion, and when the cross-sectional shape of the raised portion is approximated to a triangle, and the height of the triangle is the difference between the maximum thickness of the resin layer and the average thickness of the resin layer, and the length of the base of the triangle is the distance from the end of the resin layer to the position where the total thickness of the raised portions of the resin layer becomes the average thickness of the resin layer, it is preferable that the area of the triangle is 0.08 mm2 or less.
本開示の他の実施形態は、表示パネルと、上記表示パネルの観察者側に配置された上述の表示装置用部材と、を備える表示装置を提供する。 Another embodiment of the present disclosure provides a display device including a display panel and the above-described display device component disposed on the viewer side of the display panel.
本開示の他の実施形態は、上述の表示装置を備える、電子機器を提供する。 Another embodiment of the present disclosure provides an electronic device including the display device described above.
本開示においては、耐屈曲性および耐衝撃性が良好であり、安全性も向上した表示装置用部材を提供することができるという効果を奏する。 The present disclosure has the effect of providing display device components that have good bending resistance and impact resistance, and also have improved safety.
下記に、図面等を参照しながら本開示の実施の形態を説明する。ただし、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、下記に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の形態に比べ、各部の幅、厚み、形状等について模式的に表わされる場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。 Below, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. However, the present disclosure can be implemented in many different forms, and should not be interpreted as being limited to the description of the embodiment exemplified below. In addition, in order to make the explanation clearer, the drawings may show the width, thickness, shape, etc. of each part in a schematic manner compared to the actual form, but these are merely examples and do not limit the interpretation of the present disclosure. In this specification and each figure, elements similar to those described above with respect to the previous figures are given the same reference numerals, and detailed explanations may be omitted as appropriate.
本明細書において、ある部材の上に他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」、あるいは「下に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上、あるいは直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方、あるいは下方に、さらに別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含むものとする。また、本明細書において、ある部材の面に他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「面側に」または「面に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上、あるいは直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方、あるいは下方に、さらに別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含むものとする。 In this specification, when describing a mode in which another component is placed on a certain component, the term "above" or "below" is used, unless otherwise specified, to include both cases in which another component is placed directly above or below a certain component so as to be in contact with the component, and cases in which another component is placed above or below a certain component with another component in between. Also, in this specification, when describing a mode in which another component is placed on the surface of a certain component, the term "on the surface side" or "on the surface" is used, unless otherwise specified, to include both cases in which another component is placed directly above or below a certain component so as to be in contact with the component, and cases in which another component is placed above or below a certain component with another component in between.
以下、本開示における表示装置用部材および表示装置について詳細に説明する。 The display device components and display devices of this disclosure are described in detail below.
A.表示装置用部材
本開示における表示装置用部材は、3つの実施態様を有する。以下、各実施態様について説明する。
A. Display Device Member The display device member of the present disclosure has three embodiments. Each embodiment will be described below.
I.第1実施態様
本開示の表示装置用部材の第1実施態様は、ガラス基材と、樹脂層と、機能層とをこの順に有する表示装置用部材であって、上記ガラス基材の厚みが100μm以下であり、上記樹脂層および上記機能層の合計厚みの平均値が19μm以上60μm以下であり、上記樹脂層および上記機能層の合計厚みの最大値が60μm以下である。
I. First embodiment A first embodiment of the display device member of the present disclosure is a display device member having a glass substrate, a resin layer, and a functional layer in this order, wherein the thickness of the glass substrate is 100 μm or less, the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer is 19 μm or more and 60 μm or less, and the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer is 60 μm or less.
図1は、本実施態様における表示装置用部材の一例を示す概略断面図である。図1に示すように、表示装置用部材1は、ガラス基材2と、樹脂層3と、機能層4とをこの順に有する。ガラス基材2は所定の厚みを有する。また、樹脂層3および機能層4の合計厚みの平均値が所定の範囲内であり、樹脂層3および機能層4の合計厚みの最大値T1maxが所定の値以下である。
1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a display device member in this embodiment. As shown in FIG. 1, the
ここで、ガラス基材2の一方の面に樹脂層3および機能層4を塗布法で形成する場合、表面張力によって、樹脂層3および機能層4の端部の厚みが厚くなり、樹脂層3および機能層4の端部に盛り上がり部11が生じる傾向がある。図1に示す例においては、このような樹脂層3および機能層4の盛り上がり部11の合計厚みの最大値が、樹脂層3および機能層4の合計厚みの最大値T1maxとなる。
Here, when the
本実施態様における表示装置用部材において、ガラス基材は、厚みが所定の値以下であり薄いため、割れやすく耐衝撃性が低いことが懸念されるが、ガラス基材の一方の面側に樹脂層および機能層がこの順に配置されており、樹脂層および機能層の合計厚みの平均値が所定の値以上であることにより、表示装置用部材に衝撃が加わった際に、樹脂層が衝撃を吸収し、ガラス基材の割れを抑制することができ、耐衝撃性を向上させることができる。 In the display device member of this embodiment, the glass substrate is thin, with a thickness equal to or less than a predetermined value, and so there are concerns that it may be prone to cracking and have low impact resistance. However, since a resin layer and a functional layer are arranged in this order on one side of the glass substrate, and the average total thickness of the resin layer and the functional layer is equal to or greater than a predetermined value, when an impact is applied to the display device member, the resin layer absorbs the impact and can suppress cracking of the glass substrate, thereby improving impact resistance.
ここで、上述したように、ガラス基材の一方の面に樹脂層および機能層を塗布法で形成する場合、表面張力によって、樹脂層および機能層の端部の厚みが厚くなり、例えば図1に示すように、樹脂層3および機能層4の端部に盛り上がり部11が生じる傾向がある。樹脂層および機能層の端部に盛り上がり部があると、表示装置用部材を屈曲させた際に、この盛り上がり部を起点に樹脂層および機能層にクラック、白化、しわ等が発生しやすくなる。
Here, as described above, when a resin layer and a functional layer are formed on one side of a glass substrate by a coating method, the thickness of the ends of the resin layer and the functional layer increases due to surface tension, and as shown in FIG. 1, for example, raised
これに対し、本実施態様における表示装置用部材においては、樹脂層および機能層の合計厚みの平均値が所定の範囲内であり、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値が所定の値以下であることにより、表示装置用部材を屈曲させた際に樹脂層および機能層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制し、耐屈曲性を向上させることができる。 In contrast, in the display device member of this embodiment, the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer is within a predetermined range, and the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer is equal to or less than a predetermined value, thereby suppressing the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the resin layer and the functional layer when the display device member is bent, and improving bending resistance.
したがって、本実施態様における表示装置用部材においては、良好な耐屈曲性および耐衝撃性を両立することが可能である。 Therefore, in this embodiment, the display device component can achieve both good bending resistance and impact resistance.
また、本実施態様における表示装置用部材においては、ガラス基材の一方の面側に樹脂層および機能層がこの順に配置されていることにより、表示装置用部材の機能層側の表面の硬度を高めることが可能であり、耐擦傷性を向上させることができる。 In addition, in the display device member of this embodiment, a resin layer and a functional layer are arranged in this order on one side of the glass substrate, so that it is possible to increase the hardness of the surface on the functional layer side of the display device member, thereby improving scratch resistance.
さらに、本実施態様における表示装置用部材においては、ガラス基材の一方の面側に樹脂層および機能層がこの順に配置されていることにより、ガラス基材がたとえ破損した場合であってもガラスの飛散を抑制することができる。そのため、人体を傷付けるリスクを低減することができ、安全性の高い表示装置用部材とすることができる。 Furthermore, in the display device member of this embodiment, the resin layer and the functional layer are arranged in this order on one side of the glass substrate, so that even if the glass substrate is broken, the glass can be prevented from scattering. This reduces the risk of injury to the human body, making it possible to provide a display device member that is highly safe.
したがって、本実施態様における表示装置用部材は、折り曲げることが可能であり、多種多様な表示装置に用いることができ、例えばフォルダブルディスプレイ用部材として使用することができる。 The display device member in this embodiment can therefore be folded and used in a wide variety of display devices, for example as a foldable display member.
以下、本実施態様における表示装置用部材の各構成について説明する。 The following describes each component of the display device in this embodiment.
1.樹脂層および機能層の厚み
本実施態様において、樹脂層および機能層の合計厚みの平均値は、19μm以上、60μm以下であり、好ましくは25μm以上、55μm以下、より好ましくは30μm以上、50μm以下とすることができる。樹脂層および機能層の合計厚みの平均値が上記範囲内であることにより、衝撃によるガラス基材の割れを抑制し、耐衝撃性を向上させることができるとともに、表示装置用部材を屈曲させた際に樹脂層や機能層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制し、耐屈曲性を向上させることができる。一方、樹脂層および機能層の合計厚みの平均値が小さすぎると、耐衝撃性が低下するおそれがある。また、樹脂層および機能層の合計厚みの平均値が大きすぎると、耐屈曲性が低下するおそれがある。
1. Thickness of the resin layer and the functional layer In this embodiment, the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer can be 19 μm or more and 60 μm or less, preferably 25 μm or more and 55 μm or less, more preferably 30 μm or more and 50 μm or less. By the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer being within the above range, it is possible to suppress the cracking of the glass substrate due to impact, improve the impact resistance, and suppress the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the resin layer and the functional layer when the display device member is bent, thereby improving the bending resistance. On the other hand, if the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer is too small, the impact resistance may be reduced. In addition, if the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer is too large, the bending resistance may be reduced.
また、本実施態様において、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値は、60μm以下であり、好ましくは55μm以下とすることができる。樹脂層および機能層の合計厚みの最大値が上記範囲であることにより、表示装置用部材を屈曲させた際に樹脂層や機能層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制し、耐屈曲性を向上させることができる。特に、機能層がハードコート層である場合には、表示装置用部材を屈曲させた際にハードコート層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制することができる。一方、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値が大きすぎると、耐屈曲性が低下するおそれがある。 In addition, in this embodiment, the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer is 60 μm or less, and preferably 55 μm or less. By having the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer within the above range, it is possible to suppress the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the resin layer and the functional layer when the display device member is bent, and to improve bending resistance. In particular, when the functional layer is a hard coat layer, it is possible to suppress the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the hard coat layer when the display device member is bent. On the other hand, if the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer is too large, bending resistance may be reduced.
ここで、上述したように、ガラス基材の一方の面に樹脂層および機能層を塗布法で形成する場合、表面張力によって、樹脂層および機能層の端部の厚みが厚くなり、例えば図1に示すように、樹脂層3および機能層4の端部に盛り上がり部11が生じる傾向がある。この場合、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値は、樹脂層および機能層の盛り上がり部の合計厚みの最大値となる。このような場合において、例えば樹脂層および機能層の平面視形状が長方形状または正方形状である場合、樹脂層および機能層の4つの辺のうち、少なくとも1つの辺の端部において、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値が上記範囲を満たしていればよい。
Here, as described above, when the resin layer and the functional layer are formed on one surface of the glass substrate by a coating method, the thickness of the ends of the resin layer and the functional layer increases due to surface tension, and as shown in FIG. 1, for example, raised
中でも、樹脂層および機能層の4つの辺のうち、対向する2つの辺の端部において、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値が上記範囲であることが好ましい。例えば図2(a)、(b)に示すように、表示装置用部材1を屈曲させる場合、表示装置用部材1の屈曲部13において樹脂層および機能層にクラック、白化、しわ等が生じやすい。そのため、樹脂層および機能層の4つの辺のうち、表示装置用部材1の屈曲方向12に対して略平行な2つの辺の端部において、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値が上記範囲であれば、表示装置用部材を屈曲させた際に樹脂層や機能層の屈曲部にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制し、耐屈曲性を向上させることができる。
In particular, it is preferable that the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer is within the above range at the ends of two opposing sides of the resin layer and the functional layer. For example, as shown in Figures 2(a) and (b), when the
また、樹脂層および機能層の平面視形状が長方形状である場合には、樹脂層および機能層の4つの辺のうち、対向する2つの長辺の端部において、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値が上記範囲であることが好ましい。例えば図2(a)、(b)に示すように、表示装置用部材1を屈曲させる場合、屈曲させやすいことから、表示装置用部材1の屈曲方向12を、樹脂層および機能層の長辺方向と略平行にする場合が多い。そのため、樹脂層および機能層の4つの辺のうち、対向する2つの長辺の端部において、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値が上記範囲であれば、表示装置用部材を屈曲させた際に樹脂層や機能層の屈曲部にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制し、耐屈曲性を向上させることができる。
In addition, when the planar shape of the resin layer and the functional layer is rectangular, it is preferable that the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer at the ends of two opposing long sides of the four sides of the resin layer and the functional layer is within the above range. For example, as shown in Figures 2(a) and (b), when bending the
さらに、上述した理由から、樹脂層および機能層の4つの辺のうち、表示装置用部材の屈曲方向に対して略平行な2つの辺の端部において、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値が上記範囲であることが好ましい。 Furthermore, for the reasons mentioned above, it is preferable that the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer is within the above range at the ends of two of the four sides of the resin layer and the functional layer that are approximately parallel to the bending direction of the display device member.
特に、樹脂層および機能層の4つの辺の端部のすべてにおいて、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値が上記範囲であることが好ましい。これにより、耐屈曲性をより向上させることができる。 In particular, it is preferable that the maximum total thickness of the resin layer and the functional layer is within the above range at all four ends of the resin layer and the functional layer. This can further improve bending resistance.
樹脂層および機能層の合計厚みの最大値を所定の範囲になるように制御する方法としては、例えば、樹脂層および機能層にレベリング剤を含有させる方法、ガラス基材の一方の面に樹脂層および機能層を形成して積層体を得た後、積層体を切断する方法、ガラス基材の一方の面に樹脂層および機能層を転写する方法等が挙げられる。 Methods for controlling the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer to be within a predetermined range include, for example, a method of incorporating a leveling agent into the resin layer and the functional layer, a method of forming a resin layer and a functional layer on one side of a glass substrate to obtain a laminate and then cutting the laminate, and a method of transferring the resin layer and the functional layer to one side of a glass substrate.
また、本実施態様において、樹脂層および機能層の合計厚みの平均値に対する、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値の比率が、例えば、132%以下であることが好ましく、125%以下であってもよい。上記の比率が上記範囲であることにより、表示装置用部材を屈曲させた際に樹脂層や機能層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制し、耐屈曲性を向上させることができる。特に、機能層がハードコート層である場合には、表示装置用部材を屈曲させた際にハードコート層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制することができる。一方、上記の比率が大きすぎると、耐屈曲性が低下するおそれがある。 In addition, in this embodiment, the ratio of the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer to the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer is, for example, preferably 132% or less, and may be 125% or less. By having the above ratio within the above range, it is possible to suppress the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the resin layer and the functional layer when the display device member is bent, and to improve bending resistance. In particular, when the functional layer is a hard coat layer, it is possible to suppress the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the hard coat layer when the display device member is bent. On the other hand, if the above ratio is too large, there is a risk of reduced bending resistance.
ここで、樹脂層および機能層の合計厚みは、顕微鏡断面観察、または触針式の方法により測定することができる。顕微鏡断面観察では、例えば、透過型電子顕微鏡(TEM)、走査型電子顕微鏡(SEM)、または走査透過型電子顕微鏡(STEM)を用いて、表示装置用部材の厚み方向の断面を観察し、得られた画像から、樹脂層および機能層の合計厚みを求めることができる。また、触針式の方法では、例えば、触針式膜厚測定器を用いて、針で表示装置用部材の表面をなぞって膜厚を測定し、得られた膜厚のプロファイルデータから、樹脂層および機能層の合計厚みを求めることができる。 Here, the total thickness of the resin layer and the functional layer can be measured by microscopic cross-sectional observation or a stylus method. In microscopic cross-sectional observation, for example, a transmission electron microscope (TEM), a scanning electron microscope (SEM), or a scanning transmission electron microscope (STEM) is used to observe the cross section of the display device member in the thickness direction, and the total thickness of the resin layer and the functional layer can be obtained from the obtained image. In addition, in the stylus method, for example, a stylus film thickness gauge is used to measure the film thickness by tracing the surface of the display device member with a stylus, and the total thickness of the resin layer and the functional layer can be obtained from the obtained film thickness profile data.
なお、樹脂層および機能層の合計厚みの平均値は、例えば図1に示すように、樹脂層3および機能層4が盛り上がり部11を有する場合には、盛り上がり部以外の領域における任意の10箇所の合計厚みの算術平均値とする。一方、樹脂層および機能層が盛り上がり部を有さない場合には、樹脂層および機能層の合計厚みの平均値は、任意の10箇所の合計厚みの算術平均値とすることができる。
The average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer is the arithmetic mean value of the total thickness at any 10 points in the area other than the raised portion when the
また、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値は、例えば図1に示すように、樹脂層3および機能層4が盛り上がり部11を有する場合には、樹脂層および機能層の盛り上がり部の合計厚みの最大値とする。一方、樹脂層および機能層が盛り上がり部を有さない場合には、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値は、任意の10箇所の合計厚みのうちの最大値とすることができる。
In addition, the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer is the maximum value of the total thickness of the raised portion of the resin layer and the functional layer when the
また、本実施態様において、機能層の平均厚みは、例えば、5μm以上、15μm未満であることが好ましく、7μm以上、13μm以下であることがより好ましい。機能層の平均厚みが上記範囲であることにより、表示装置用部材を屈曲させた際に機能層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制し、耐屈曲性を向上させることができる。特に、機能層がハードコート層である場合には、表示装置用部材を屈曲させた際にハードコート層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制することができる。一方、機能層の平均厚みが大きすぎると、耐屈曲性が低下するおそれがある。また、機能層の平均厚みが小さすぎると、機能層の特性が低下するおそれがある。例えば、機能層がハードコート層である場合には、ハードコート層の平均厚みが小さすぎると、十分な耐擦傷性が得られないおそれがある。 In this embodiment, the average thickness of the functional layer is, for example, preferably 5 μm or more and less than 15 μm, and more preferably 7 μm or more and 13 μm or less. By having the average thickness of the functional layer in the above range, it is possible to suppress the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the functional layer when the display device member is bent, and to improve the bending resistance. In particular, when the functional layer is a hard coat layer, it is possible to suppress the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the hard coat layer when the display device member is bent. On the other hand, if the average thickness of the functional layer is too large, the bending resistance may be reduced. Also, if the average thickness of the functional layer is too small, the characteristics of the functional layer may be reduced. For example, when the functional layer is a hard coat layer, if the average thickness of the hard coat layer is too small, sufficient scratch resistance may not be obtained.
また、樹脂層および機能層の合計厚みの平均値に対する、機能層の平均厚みの比率は、例えば、10%以上、65%以下であることが好ましく、15%以上、60%以下であることがより好ましく、20%以上、55%以下であることがさらに好ましい。上記の比率が上記範囲であることにより、表示装置用部材を屈曲させた際に機能層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制し、耐屈曲性を向上させることができる。特に、機能層がハードコート層である場合には、表示装置用部材を屈曲させた際にハードコート層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制することができる。一方、上記の比率が大きすぎると、耐屈曲性が低下するおそれがある。また、上記の比率が小さすぎると、機能層の厚みが薄くなり、機能層の特性が低下するおそれがある。例えば、機能層がハードコート層である場合には、上記の比率が小さすぎると、ハードコート層の厚みが薄くなり、十分な耐擦傷性が得られないおそれがある。 In addition, the ratio of the average thickness of the functional layer to the average total thickness of the resin layer and the functional layer is, for example, preferably 10% or more and 65% or less, more preferably 15% or more and 60% or less, and even more preferably 20% or more and 55% or less. By having the above ratio within the above range, it is possible to suppress the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the functional layer when the display device member is bent, and to improve bending resistance. In particular, when the functional layer is a hard coat layer, it is possible to suppress the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the hard coat layer when the display device member is bent. On the other hand, if the above ratio is too large, bending resistance may decrease. Also, if the above ratio is too small, the thickness of the functional layer may become thin, and the characteristics of the functional layer may deteriorate. For example, when the functional layer is a hard coat layer, if the above ratio is too small, the thickness of the hard coat layer may become thin, and sufficient scratch resistance may not be obtained.
ここで、機能層の厚みの測定方法は、上記の樹脂層および機能層の合計厚みの測定方法と同様とすることができる。 Here, the method for measuring the thickness of the functional layer can be the same as the method for measuring the combined thickness of the resin layer and the functional layer described above.
なお、機能層の平均厚みは、例えば図1に示すように、機能層4が盛り上がり部11を有する場合には、盛り上がり部以外の領域における任意の10箇所の厚みの算術平均値とする。一方、機能層が盛り上がり部を有さない場合には、機能層の平均厚みは、任意の10箇所の厚みの算術平均値とすることができる。
The average thickness of the functional layer is, for example, as shown in FIG. 1, the arithmetic mean value of the thicknesses at any 10 points in the area other than the raised portion when the
また、樹脂層の平均厚みは、上記の樹脂層および機能層の合計厚みの平均値、ならびに上記の機能層の平均厚みを満たすことができれば特に限定されるものではなく、例えば、10μm以上、55μm以下であることが好ましく、15μm以上、45μm以下であることがより好ましく、20μm以上、35μm以下であることがさらに好ましい。樹脂層の平均厚みが上記範囲内であるように比較的薄いことにより、柔軟性を高めることができ、表示装置用部材を屈曲させた際に、樹脂層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制することができ、耐屈曲性を維持することができる。 The average thickness of the resin layer is not particularly limited as long as it satisfies the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer, and the average thickness of the functional layer, and is, for example, preferably 10 μm or more and 55 μm or less, more preferably 15 μm or more and 45 μm or less, and even more preferably 20 μm or more and 35 μm or less. By making the average thickness of the resin layer relatively thin so as to be within the above range, flexibility can be increased, and when the display device member is bent, the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the resin layer can be suppressed, and bending resistance can be maintained.
ここで、樹脂層の厚みの測定方法は、上記の樹脂層および機能層の合計厚みの測定方法と同様とすることができる。 Here, the method for measuring the thickness of the resin layer can be the same as the method for measuring the combined thickness of the resin layer and the functional layer described above.
なお、樹脂層の平均厚みは、例えば図1に示すように、樹脂層3が盛り上がり部11を有する場合には、盛り上がり部以外の領域における任意の10箇所の厚みの算術平均値とする。一方、樹脂層が盛り上がり部を有さない場合には、樹脂層の平均厚みは、任意の10箇所の厚みの算術平均値とすることができる。
The average thickness of the resin layer is the arithmetic mean value of the thicknesses at any 10 points in the area other than the raised portion when the
また、本実施態様においては、樹脂層および機能層は、端部に盛り上がり部を有し、盛り上がり部の断面形状を三角形に近似した場合であって、上記三角形の高さを、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値と樹脂層および機能層の合計厚みの平均値との差とし、上記三角形の底辺の長さを、樹脂層および機能層の端から樹脂層および機能層の盛り上がり部の合計厚みが樹脂層および機能層の合計厚みの平均値になる位置までの距離とした場合に、上記三角形の面積が、例えば、0.08mm2以下であることが好ましく、0.07mm2以下であることがより好ましく、0.06mm2以下であることがさらに好ましい。上記三角形の面積が上記範囲であることにより、表示装置用部材を屈曲させた際に樹脂層および機能層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制し、耐屈曲性を向上させることができる。特に、機能層がハードコート層である場合には、表示装置用部材を屈曲させた際にハードコート層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制することができる。一方、上記三角形の面積が大きすぎると、耐屈曲性が低下するおそれがある。 In this embodiment, the resin layer and the functional layer have a raised portion at the end, and the cross-sectional shape of the raised portion is approximated to a triangle, and the height of the triangle is the difference between the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer and the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer, and the length of the base of the triangle is the distance from the end of the resin layer and the functional layer to the position where the total thickness of the raised portion of the resin layer and the functional layer becomes the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer. The area of the triangle is, for example, preferably 0.08 mm 2 or less, more preferably 0.07 mm 2 or less, and even more preferably 0.06 mm 2 or less. By having the area of the triangle in the above range, it is possible to suppress the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the resin layer and the functional layer when the display device member is bent, and to improve the bending resistance. In particular, when the functional layer is a hard coat layer, it is possible to suppress the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the hard coat layer when the display device member is bent. On the other hand, if the area of the triangle is too large, the bending resistance may be reduced.
ここで、樹脂層および機能層の盛り上がり部の断面形状を三角形に近似する場合について、図3を例示して説明する。図3に示すように、樹脂層3および機能層4の盛り上がり部11の断面形状は、一点鎖線で示される三角形14に近似される。三角形14の高さH1は、樹脂層3および機能層4の合計厚みの最大値T1maxと、樹脂層3および機能層4の合計厚みの平均値T1aveとの差とする。また、三角形14の底辺の長さD1は、樹脂層3および機能層4の端から、樹脂層3および機能層4の盛り上がり部11の合計厚みが樹脂層3および機能層4の合計厚みの平均値T1aveになる位置P1までの距離とする。
Here, the case where the cross-sectional shape of the raised portion of the resin layer and the functional layer is approximated to a triangle will be described with reference to FIG. 3. As shown in FIG. 3, the cross-sectional shape of the raised
なお、樹脂層3および機能層4の盛り上がり部11の合計厚みが樹脂層3および機能層4の合計厚みの平均値T1aveになる位置P1は、盛り上がり部11において、樹脂層3および機能層4の盛り上がり部11の合計厚みが、樹脂層3および機能層4合計厚みの最大値T1maxから、樹脂層3および機能層4の端から遠くなるにつれて変化し、樹脂層3および機能層4の合計厚みの平均値T1aveになる位置とする。
The position P1 where the total thickness of the raised
また、樹脂層および機能層の端から樹脂層および機能層の盛り上がり部の合計厚みが樹脂層および機能層の合計厚みの平均値になる位置について、図4に示すように、樹脂層3および機能層4の盛り上がり部11において、樹脂層3および機能層4の合計厚みのピークが複数ある場合であって、樹脂層3および機能層4の盛り上がり部11の合計厚みが、樹脂層3および機能層4の合計厚みの最大値T1maxから、樹脂層3および機能層4の端から遠くなるにつれて変化し、樹脂層3および機能層4の合計厚みの平均値T1aveになる位置P1、P2が複数存在する場合には、これらの位置P1、P2のうち、樹脂層3および機能層4の端から遠い位置P1を採用する。
In addition, with regard to the position where the total thickness of the raised portions of the resin layer and the functional layer from the end of the resin layer and the functional layer becomes the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer, if there are multiple peaks of the total thickness of the
2.樹脂層
本開示における樹脂層は、ガラス基材の一方の面側に配置される層である。樹脂層は、衝撃吸収性を有する衝撃吸収層や、ガラス基材が割れたときのガラスの飛散を抑制する飛散防止層としても機能することができる。樹脂層は、透明性を有し、本開示における表示装置用部材を表示装置の表示パネルの観察者側に配置する場合には、ガラス基材よりも観察者側に配置される。
2. Resin layer The resin layer in the present disclosure is a layer disposed on one side of the glass substrate. The resin layer can also function as an impact absorbing layer having impact absorbing properties, or as a shatterproof layer that suppresses glass from scattering when the glass substrate is broken. The resin layer has transparency, and when the member for a display device in the present disclosure is disposed on the viewer side of the display panel of the display device, the resin layer is disposed on the viewer side of the glass substrate.
(1)樹脂層の特性
樹脂層は、衝撃吸収性を有することが好ましい。具体的には、樹脂層の複合弾性率が、4.7GPa以上であることが好ましく、5.7GPa以上であることがより好ましい。樹脂層の複合弾性率が上記範囲であることにより、衝撃によるガラス基材の割れを抑制することができ、耐衝撃性および耐傷性を向上させることができる。
(1) Characteristics of the resin layer The resin layer preferably has impact absorption properties. Specifically, the composite elastic modulus of the resin layer is preferably 4.7 GPa or more, more preferably 5.7 GPa or more. By having the composite elastic modulus of the resin layer in the above range, it is possible to suppress the cracking of the glass substrate due to impact, and to improve impact resistance and scratch resistance.
また、後述の複合弾性率の測定方法によれば、ガラス基材の複合弾性率は約40GPaであることから、樹脂層の複合弾性率は、例えば、40GPa以下であることが好ましく、20GPa以下であることがより好ましい。 In addition, according to the composite elastic modulus measurement method described below, the composite elastic modulus of the glass substrate is approximately 40 GPa, so the composite elastic modulus of the resin layer is preferably, for example, 40 GPa or less, and more preferably 20 GPa or less.
ここで、樹脂層の複合弾性率は、樹脂層のインデンテーション硬さ(HIT)を測定する際に求められる接触投影面積Apを用いて算出するものとする。「インデンテーション硬さ」とは、ナノインデンテーション法による硬度測定によって得られる圧子の負荷から除荷までの荷重-変位曲線から求められる値である。樹脂層の複合弾性率は、樹脂層の弾性変形および圧子の弾性変形が含まれた弾性率である。 Here, the composite elastic modulus of the resin layer is calculated using the contact projection area A p obtained when measuring the indentation hardness (H IT ) of the resin layer. "Indentation hardness" is a value obtained from a load-displacement curve from loading to unloading of the indenter obtained by hardness measurement using a nanoindentation method. The composite elastic modulus of the resin layer is an elastic modulus including the elastic deformation of the resin layer and the elastic deformation of the indenter.
インデンテーション硬さ(HIT)の測定は、測定サンプルについてBRUKER社製の「TI950 TriboIndenter」を用いて行うものとする。具体的には、まず、1mm×10mmに切り出した表示装置用部材を包埋樹脂によって包埋したブロックを作製し、このブロックから一般的な切片作製方法によって穴等がない均一な、厚み50nm以上100nm以下の切片を切り出す。切片の作製には、「ウルトラミクロトーム EM UC7」(ライカ マイクロシステムズ社製)等を用いることができる。そして、この穴等がない均一な切片が切り出された残りのブロックを測定サンプルとする。次いで、このような測定サンプルにおける上記切片が切り出されることによって得られた断面において、以下の測定条件で、上記圧子としてバーコビッチ(Berkovich)圧子(三角錐、BRUKER社製のTI-0039)を樹脂層の断面中央に10秒かけて最大押し込み荷重25μNまで垂直に押し込む。ここで、バーコビッチ圧子は、ガラス基材の影響を避けるためおよび樹脂層の側縁の影響を避けるために、ガラス基材と樹脂層との界面から樹脂層の中央側に500nm離れ、樹脂層の両側端からそれぞれ樹脂層の中央側に500nm離れた樹脂層の部分内に押し込むものとする。また、機能層と樹脂層との界面からも樹脂層の中央側に500nm離れた樹脂層の部分内に押し込むものとする。その後、一定保持して残留応力の緩和を行った後、10秒かけて除荷させて、緩和後の最大荷重を計測し、該最大荷重Pmax(μN)と接触投影面積Ap(nm2)とを用い、Pmax/Apにより、インデンテーション硬さ(HIT)を算出する。上記接触投影面積は、標準試料の溶融石英(BRUKER社製の5-0098)を用いてOliver-Pharr法で圧子先端曲率を補正した接触投影面積である。インデンテーション硬さ(HIT)は、10箇所測定して得られた値の算術平均値とする。なお、測定値の中に算術平均値から±20%以上外れるものが含まれている場合は、その測定値を除外し再測定を行うものとする。測定値の中に算術平均値から±20%以上外れているものが存在するか否かは、測定値をAとし、算術平均値をBとしたとき、(A-B)/B×100によって求められる値(%)が±20%以上であるかによって判断するものとする。インデンテーション硬さ(HIT)は、後述する樹脂層に含まれる樹脂の種類等によって調整することができる。 The indentation hardness (H IT ) is measured using a BRUKER "TI950 TriboIndenter". Specifically, a block is prepared by embedding a display device member cut into 1 mm x 10 mm with an embedding resin, and a uniform slice having a thickness of 50 nm to 100 nm without holes is cut out from this block by a general slice preparation method. An "Ultramicrotome EM UC7" (Leica Microsystems) or the like can be used to prepare the slice. The remaining block from which the uniform slice without holes is cut out is used as the measurement sample. Next, in the cross section obtained by cutting out the slice in such a measurement sample, a Berkovich indenter (triangular pyramid, BRUKER TI-0039) is pressed vertically into the center of the cross section of the resin layer for 10 seconds to a maximum pressing load of 25 μN under the following measurement conditions. Here, in order to avoid the influence of the glass substrate and the side edges of the resin layer, the Berkovich indenter is pushed into a portion of the resin layer that is 500 nm away from the interface between the glass substrate and the resin layer toward the center of the resin layer, and 500 nm away from each of the ends of the resin layer toward the center of the resin layer. Also, the indenter is pushed into a portion of the resin layer that is 500 nm away from the interface between the functional layer and the resin layer toward the center of the resin layer. After that, the residual stress is relaxed by holding it constant, and then the load is removed over 10 seconds to measure the maximum load after relaxation. Using the maximum load P max (μN) and the contact projected area A p (nm 2 ), the indentation hardness (H IT ) is calculated by P max /A p . The contact projected area is the contact projected area obtained by correcting the indenter tip curvature by the Oliver-Pharr method using a standard sample of fused quartz (5-0098 manufactured by BRUKER). The indentation hardness (H IT ) is the arithmetic average value of the values obtained by measuring at 10 points. If the measured values include any that deviate from the arithmetic average value by ±20% or more, the measured values are excluded and remeasured. Whether or not any of the measured values deviate from the arithmetic average value by ±20% or more is determined by whether the value (%) calculated by (A-B)/Bx100, where A is the measured value and B is the arithmetic average value, is ±20% or more. The indentation hardness (H IT ) can be adjusted by the type of resin contained in the resin layer, which will be described later.
(測定条件)
・荷重速度:2.5μN/秒
・保持時間:5秒
・荷重除荷速度:2.5μN/秒
・測定温度:25℃
(Measurement conditions)
・Loading speed: 2.5μN/sec ・Holding time: 5 seconds ・Unloading speed: 2.5μN/sec ・Measurement temperature: 25℃
樹脂層の複合弾性率Erは、下記数式(1)によって、インデンテーション硬さの測定の際に求められた接触投影面積Apを用いて求める。複合弾性率は、インデンテーション硬さを10箇所測定し、その都度複合弾性率を求め、得られた10箇所の複合弾性率の算術平均値とする。 The composite elastic modulus E r of the resin layer is calculated using the contact projected area A p calculated when measuring the indentation hardness according to the following formula (1). The composite elastic modulus is calculated by measuring the indentation hardness at 10 points, calculating the composite elastic modulus each time, and calculating the arithmetic average value of the composite elastic moduli at the 10 points.
(上記数式(1)中、Apは接触投影面積であり、Erは樹脂層の複合弾性率であり、Sは接触剛性である。) (In the above formula (1), A p is the contact projected area, E r is the composite elastic modulus of the resin layer, and S is the contact stiffness.)
(2)樹脂層の材料
(a)樹脂
樹脂層に含まれる樹脂としては、上述の複合弾性率を満たし、透明性を有する樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリイミド系樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(2) Materials for Resin Layer (a) Resin The resin contained in the resin layer is not particularly limited as long as it satisfies the above-mentioned composite elastic modulus and has transparency, and examples thereof include polyimide resins, acrylic resins, epoxy resins, urethane resins, polyesters, triacetyl cellulose (TAC), polycarbonate resins, etc. These resins may be used alone or in combination of two or more.
なお、本明細書において、ポリイミド系樹脂とは、主鎖にイミド結合を有する高分子をいう。ポリイミド系樹脂としては、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルイミド等が挙げられる。 In this specification, polyimide resin refers to a polymer having imide bonds in the main chain. Examples of polyimide resins include polyimide, polyamideimide, polyesterimide, and polyetherimide.
以下、ポリイミドを例に挙げて説明する。 The following explanation uses polyimide as an example.
(ポリイミド)
ポリイミドは、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とを反応させて得られるものである。テトラカルボン酸成分とジアミン成分の重合によってポリアミド酸を得てイミド化することが好ましい。イミド化は、化学イミド化で行っても、熱イミド化で行ってもよく、化学イミド化と熱イミド化とを併用してもよい。
(Polyimide)
Polyimide is obtained by reacting a tetracarboxylic acid component with a diamine component. It is preferable to obtain a polyamic acid by polymerization of the tetracarboxylic acid component and the diamine component, and then imidize the polyamic acid. The imidization may be performed by chemical imidization, thermal imidization, or a combination of chemical imidization and thermal imidization.
ポリイミドとしては、上述の複合弾性率を満たし、透明性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、下記一般式(1)で表される構成単位を10モル%以上100モル%以下、及び下記一般式(2)で表される構成単位を(100-x)モル%(ここでxは、上記一般式(1)で表される構成単位のモル%)含み、重量平均分子量が100,000以上であることが好ましい。ポリイミドが、主鎖にエステル結合を介して2面角がねじれたパラビフェニレン基を含む特定の構造のテトラカルボン酸残基と、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基とを有し、且つ、特定の重量平均分子量を有することにより、複合弾性率と耐屈曲性のバランスを良好にしやすいからである。 The polyimide is not particularly limited as long as it satisfies the composite elastic modulus and has transparency, but for example, it is preferable that the polyimide contains 10 mol % to 100 mol % of the structural unit represented by the following general formula (1) and (100-x) mol % (where x is the mol % of the structural unit represented by the above general formula (1)) of the structural unit represented by the following general formula (2), and has a weight average molecular weight of 100,000 or more. This is because the polyimide has a tetracarboxylic acid residue of a specific structure containing a parabiphenylene group with a twisted dihedral angle via an ester bond in the main chain, and a diamine residue having an aromatic ring or an aliphatic ring, and has a specific weight average molecular weight, which makes it easy to achieve a good balance between the composite elastic modulus and bending resistance.
(一般式(1)及び(2)において、R1~R4はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表し、R1及びR2の少なくとも1つ、及びR3及びR4の少なくとも1つは、炭素原子数1~6のアルキル基を表す。Aは芳香族環又は脂肪族環を有するテトラカルボン酸残基である4価の基を表し、Bは、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基である2価の基を表す。) (In general formulas (1) and (2), R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and at least one of R 1 and R 2 , and at least one of R 3 and R 4 , represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. A represents a tetravalent group which is a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring or an aliphatic ring, and B represents a divalent group which is a diamine residue having an aromatic ring or an aliphatic ring.)
ここで、テトラカルボン酸残基とは、テトラカルボン酸から、4つのカルボキシル基を除いた残基をいい、テトラカルボン酸二無水物から酸二無水物構造を除いた残基と同じ構造を表す。また、ジアミン残基とは、ジアミンから2つのアミノ基を除いた残基をいう。 Here, the tetracarboxylic acid residue refers to a residue obtained by removing four carboxyl groups from a tetracarboxylic acid, and has the same structure as the residue obtained by removing the acid dianhydride structure from a tetracarboxylic dianhydride. Also, the diamine residue refers to a residue obtained by removing two amino groups from a diamine.
一般式(1)において、R1及びR2の少なくとも1つ、ならびにR3及びR4の少なくとも1つは、炭素原子数1~6のアルキル基を表す。炭素原子数1~6のアルキル基は、直鎖状又は分岐鎖状アルキル基であってよく、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基が挙げられる。溶剤溶解性の点から、好ましくは炭素原子数1~4のアルキル基であり、より好ましくは炭素原子数1~2のアルキル基であり、より好ましくはメチル基である。また、中でも、溶剤溶解性の点から、R1及びR2、並びにR3及びR4が、メチル基を表すことが好ましい。 In the general formula (1), at least one of R 1 and R 2 , and at least one of R 3 and R 4 , represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms may be a linear or branched alkyl group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, a t-butyl group, an n-pentyl group, and an n-hexyl group. From the viewpoint of solvent solubility, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms is more preferable, and a methyl group is more preferable. Among them, from the viewpoint of solvent solubility, it is preferable that R 1 and R 2 , and R 3 and R 4 represent a methyl group.
一般式(1)において、Bは、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基である2価の基を表す。芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基は、芳香族環を有するジアミン又は脂肪族環を有するジアミンから2つのアミノ基を除いた残基とすることができる。 In general formula (1), B represents a divalent group that is a diamine residue having an aromatic ring or an aliphatic ring. The diamine residue having an aromatic ring or an aliphatic ring can be a residue obtained by removing two amino groups from a diamine having an aromatic ring or a diamine having an aliphatic ring.
芳香族環を有するジアミンおよび脂肪族環を有するジアミンの具体例については、例えば特開2019-132930号公報、特開2019-1989号公報に記載のものを挙げることができる。これらは単独でも、2種以上を混合して用いることもできる。 Specific examples of diamines having an aromatic ring and diamines having an aliphatic ring include those described in, for example, JP-A-2019-132930 and JP-A-2019-1989. These can be used alone or in combination of two or more.
上記一般式(2)において、Aは芳香族環又は脂肪族環を有するテトラカルボン酸残基である4価の基を表し、Bは、芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基である2価の基を表す。上記一般式(2)におけるBは、上記一般式(1)におけるBと同様であってよいので、ここでの説明を省略する。上記一般式(1)におけるBと上記一般式(2)におけるBとは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。 In the above general formula (2), A represents a tetravalent group that is a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring or an aliphatic ring, and B represents a divalent group that is a diamine residue having an aromatic ring or an aliphatic ring. B in the above general formula (2) may be the same as B in the above general formula (1), so the explanation here is omitted. B in the above general formula (1) and B in the above general formula (2) may be the same or different.
上記一般式(2)のAにおけるテトラカルボン酸残基は、芳香族環を有するテトラカルボン酸二無水物から酸二無水物構造を除いた残基、又は、脂肪族環を有するテトラカルボン酸二無水物から酸二無水物構造を除いた残基とすることができる。 The tetracarboxylic acid residue in A of the above general formula (2) can be a residue obtained by removing an acid dianhydride structure from a tetracarboxylic acid dianhydride having an aromatic ring, or a residue obtained by removing an acid dianhydride structure from a tetracarboxylic acid dianhydride having an aliphatic ring.
芳香族環を有するテトラカルボン酸二無水物および脂肪族環を有するテトラカルボン酸二無水物の具体例については、例えば特開2019-132930号公報、特開2019-1989号公報に記載のものを挙げることができる。これらは単独でも、2種以上を混合して用いることもできる。 Specific examples of tetracarboxylic dianhydrides having an aromatic ring and tetracarboxylic dianhydrides having an aliphatic ring include those described in, for example, JP-A-2019-132930 and JP-A-2019-1989. These can be used alone or in combination of two or more.
ポリイミドは、上記一般式(1)で表される構成単位を10モル%以上100モル%以下含むことが好ましい。溶剤への溶解性の点から、ポリイミドは、上記一般式(1)で表される構成単位を15モル%以上含むことがより好ましく、25モル%以上含むことがさらに好ましく、50モル%以上含むことが特に好ましい。 The polyimide preferably contains 10 mol % or more and 100 mol % or less of the structural unit represented by the above general formula (1). From the viewpoint of solubility in a solvent, the polyimide more preferably contains 15 mol % or more of the structural unit represented by the above general formula (1), even more preferably contains 25 mol % or more, and particularly preferably contains 50 mol % or more.
一方、表面硬度や透明性が向上する点から、共重合成分を含んでもよく、ポリイミドは、上記一般式(1)で表される構成単位を95モル%以下含んでいてもよく、90モル%以下含んでいてもよく、80モル%以下含んでいてもよい。 On the other hand, in order to improve surface hardness and transparency, a copolymer component may be included, and the polyimide may contain 95 mol % or less, 90 mol % or less, or 80 mol % or less of the structural unit represented by the above general formula (1).
また、ポリイミドは、上記一般式(2)で表される構成単位を(100-x)モル%(ここでxは、上記一般式(1)で表される構成単位のモル%)含むことが好ましい。溶剤への溶解性の点から、ポリイミドは、上記一般式(2)で表される構成単位を85モル%以下含むことがより好ましく、75モル%以下含むことがさらに好ましく、50モル%以下含むことが特に好ましい。 The polyimide preferably contains (100-x) mol % (where x is the mol % of the structural unit represented by the general formula (1)) of the structural unit represented by the general formula (2). From the viewpoint of solubility in a solvent, the polyimide more preferably contains 85 mol % or less of the structural unit represented by the general formula (2), even more preferably contains 75 mol % or less, and particularly preferably contains 50 mol % or less.
なお、ポリイミドが、上記一般式(1)で表される構成単位を100モル%含む場合には、上記一般式(2)で表される構成単位は0モル%、すなわち含まれない。上記一般式(2)で表される構成単位は0モル%であってもよいが、表面硬度や透明性が向上する点から、共重合成分として含まれていてもよく、ポリイミドは、上記一般式(2)で表される構成単位を5モル%以上含んでいてもよく、10モル%以上含んでいてもよく、20モル%以上含んでいてもよい。 When the polyimide contains 100 mol% of the structural unit represented by the above general formula (1), the structural unit represented by the above general formula (2) is 0 mol%, i.e., not contained. The structural unit represented by the above general formula (2) may be 0 mol%, but may be contained as a copolymerization component in order to improve surface hardness and transparency. The polyimide may contain 5 mol% or more, 10 mol% or more, or 20 mol% or more of the structural unit represented by the above general formula (2).
透明性を向上させ、且つ、表面硬度を向上させる点から、Aのテトラカルボン酸残基である4価の基、及び、Bのジアミン残基である2価の基の少なくとも1つは、芳香族環を含み、且つ、(i)フッ素原子、(ii)脂肪族環、及び(iii)芳香族環同士をスルホニル基又はフッ素で置換されていてもよいアルキレン基で連結した構造、からなる群から選択される少なくとも1つを含むことが好ましい。ポリイミドが、芳香族環を有するテトラカルボン酸残基及び芳香族環を有するジアミン残基から選ばれる少なくとも一種を含むことにより、分子骨格が剛直となり配向性が高まり、表面硬度が向上するが、剛直な芳香族環骨格は吸収波長が長波長に伸びる傾向があり、可視光領域の透過率が低下する傾向がある。一方で、ポリイミドが(i)フッ素原子を含むと、ポリイミド骨格内の電子状態を電荷移動し難くすることができる点から透明性が向上する。また、ポリイミドが(ii)脂肪族環を含むと、ポリイミド骨格内のπ電子の共役を断ち切ることで骨格内の電荷の移動を阻害することができる点から透明性が向上する。また、ポリイミドが(iii)芳香族環同士をスルホニル基又はフッ素で置換されていてもよいアルキレン基で連結した構造を含むと、ポリイミド骨格内のπ電子の共役を断ち切ることで骨格内の電荷の移動を阻害することができる点から透明性が向上する。 From the viewpoint of improving transparency and surface hardness, it is preferable that at least one of the tetravalent group of the tetracarboxylic acid residue of A and the divalent group of the diamine residue of B contains an aromatic ring and at least one selected from the group consisting of (i) a fluorine atom, (ii) an aliphatic ring, and (iii) a structure in which aromatic rings are linked together by an alkylene group that may be substituted with a sulfonyl group or fluorine. When the polyimide contains at least one selected from a tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring and a diamine residue having an aromatic ring, the molecular skeleton becomes rigid, the orientation is increased, and the surface hardness is improved, but the rigid aromatic ring skeleton tends to have an absorption wavelength that extends to a long wavelength, and the transmittance in the visible light region tends to decrease. On the other hand, when the polyimide contains (i) a fluorine atom, the transparency is improved because the electronic state in the polyimide skeleton can be made difficult to charge transfer. In addition, when the polyimide contains (ii) an aliphatic ring, the conjugation of the π electrons in the polyimide skeleton can be broken, thereby inhibiting the movement of charges in the skeleton, and thus improving transparency. In addition, when the polyimide contains (iii) a structure in which aromatic rings are linked together by a sulfonyl group or an alkylene group which may be substituted with fluorine, the conjugation of the π electrons in the polyimide skeleton can be broken, thereby inhibiting the movement of charges in the skeleton, and thus improving transparency.
中でも、透明性を向上させ、且つ、表面硬度を向上させる点から、Aのテトラカルボン酸残基である4価の基、及び、Bのジアミン残基である2価の基の少なくとも1つは、芳香族環とフッ素原子とを含むことが好ましく、Bのジアミン残基である2価の基が、芳香族環とフッ素原子とを含むことが好ましい。 In particular, from the viewpoint of improving transparency and surface hardness, it is preferable that at least one of the tetravalent group which is the tetracarboxylic acid residue of A and the divalent group which is the diamine residue of B contains an aromatic ring and a fluorine atom, and it is preferable that the divalent group which is the diamine residue of B contains an aromatic ring and a fluorine atom.
ポリイミドは、透明性の点、及び耐屈曲性及び表面硬度の点から、上記一般式(1)及び(2)中のBにおける、上記芳香族環又は脂肪族環を有するジアミン残基が、trans-シクロヘキサンジアミン残基、trans-1,4-ビスメチレンシクロヘキサンジアミン残基、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン残基、3,3’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-[(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル)ビス(4,1-フェニレンオキシ)]ジアニリン残基、2,2-ビス[3-(3-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン残基、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン残基、及び下記一般式(3)で表される2価の基からなる群から選ばれる少なくとも1種の2価の基であることが好ましい。特に、透明性と表面硬度の両立の点から、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン残基、及び、下記一般式(3)で表される2価の基からなる群から選ばれる少なくとも1種の2価の基であることが好ましく、下記一般式(3)で表される2価の基であることがより好ましい。下記一般式(3)で表される2価の基としては、R5及びR6がパーフルオロアルキル基であることがより好ましく、中でも、炭素数1以上3以下のパーフルオロアルキル基が好ましく、トリフルオロメチル基又はパーフルオロエチル基であることがより好ましい。また、下記一般式(3)中のR5及びR6におけるアルキル基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基であることがより好ましい。 In terms of transparency, bending resistance and surface hardness, the polyimide is preferably selected from the group consisting of a trans-cyclohexanediamine residue, a trans-1,4-bismethylenecyclohexanediamine residue, a 4,4'-diaminodiphenylsulfone residue, a 3,4'-diaminodiphenylsulfone residue, a 2,2-bis(4-aminophenyl)propane residue, a 3,3'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-[ It is preferably at least one divalent group selected from the group consisting of (1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane-2,2-diyl)bis(4,1-phenyleneoxy)]dianiline residue, 2,2-bis[3-(3-aminophenoxy)phenyl]-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane residue, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane residue, and divalent groups represented by the following general formula (3): In particular, from the viewpoint of achieving both transparency and surface hardness, it is preferable that the divalent group is at least one selected from the group consisting of 4,4'-diaminodiphenylsulfone residue, 3,4'-diaminodiphenylsulfone residue, 2,2-bis(4-aminophenyl)propane residue, and divalent groups represented by the following general formula (3), and more preferably the divalent group represented by the following general formula (3). As the divalent group represented by the following general formula (3), R 5 and R 6 are more preferably perfluoroalkyl groups, and among them, perfluoroalkyl groups having 1 to 3 carbon atoms are preferred, and trifluoromethyl groups or perfluoroethyl groups are more preferred. Furthermore, as the alkyl groups in R 5 and R 6 in the following general formula (3), alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms are preferred, and more preferably methyl groups or ethyl groups.
(一般式(3)において、R5及びR6はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、またはパーフルオロアルキル基を表す。) (In formula (3), R5 and R6 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a perfluoroalkyl group.)
ポリイミドは、中でも、透明性の点、及び耐屈曲性及び表面硬度の点から、上記一般式(2)中のAにおける芳香族環又は脂肪族環を有するテトラカルボン酸残基が、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物残基、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物残基、ジシクロヘキサン-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物残基、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物残基、ピロメリット酸二無水物残基、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、3,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、3,3’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、4,4’-オキシジフタル酸無水物残基、及び、3,4’-オキシジフタル酸無水物残基からなる群から選ばれる少なくとも1種の4価の基であるであることが好ましい。 In particular, from the standpoints of transparency, bending resistance and surface hardness, the polyimide is preferably one in which the tetracarboxylic acid residue having an aromatic ring or an aliphatic ring in A in the above general formula (2) is a cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride residue, a cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride residue, a dicyclohexane-3,4,3',4'-tetracarboxylic acid dianhydride residue, a cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride residue, a pyromellitic acid dianhydride residue, a 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride residue, a 2,2',3,3' It is preferable that the tetravalent group is at least one selected from the group consisting of -biphenyltetracarboxylic dianhydride residue, 2,3,3',4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride residue, 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride residue, 3,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride residue, 3,3'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride residue, 4,4'-oxydiphthalic anhydride residue, and 3,4'-oxydiphthalic anhydride residue.
上記一般式(2)中のAにおいて、これらの好適な残基を合計で、50モル%以上含むことが好ましく、70モル%以上含むことがより好ましく、90モル%以上含むことがさらに好ましい。 In the above general formula (2), A preferably contains 50 mol % or more of these suitable residues in total, more preferably 70 mol % or more, and even more preferably 90 mol % or more.
上記一般式(2)中のAとしては、表面硬度が向上する点からは、ピロメリット酸二無水物残基、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、及び、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基からなる群から選択される少なくとも一種のような剛直性を向上させるのに適したテトラカルボン酸残基群(グループA)を含むことが好ましい。また、上記一般式(2)中のAとしては、透明性を向上させる点からは、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物残基、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物残基、ジシクロヘキサン-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物残基、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物残基、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物残基、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、3,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、3,3’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、4,4’-オキシジフタル酸無水物残基、及び、3,4’-オキシジフタル酸無水物残基からなる群から選択される少なくとも一種のような透明性を向上させるのに適したテトラカルボン酸残基群(グループB)を含むことが好ましい。グループAとグループBを混合して用いてもよい。 In terms of improving surface hardness, it is preferable that A in the above general formula (2) contains a tetracarboxylic acid residue group (Group A) suitable for improving rigidity, such as at least one selected from the group consisting of pyromellitic dianhydride residues, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride residues, and 2,2',3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride residues. In addition, from the viewpoint of improving transparency, A in the above general formula (2) preferably includes at least one tetracarboxylic acid residue group (Group B) suitable for improving transparency, such as cyclohexane tetracarboxylic dianhydride residue, cyclopentane tetracarboxylic dianhydride residue, dicyclohexane-3,4,3',4'-tetracarboxylic dianhydride residue, cyclobutane tetracarboxylic dianhydride residue, 2,3,3',4'-biphenyl tetracarboxylic dianhydride residue, 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride residue, 3,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride residue, 3,3'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride residue, 4,4'-oxydiphthalic anhydride residue, and 3,4'-oxydiphthalic anhydride residue. Group A and Group B may be used in combination.
グループAとグループBを混合する場合、上記剛直性を向上させるのに適したテトラカルボン酸残基群(グループA)と、透明性を向上させるのに適したテトラカルボン酸残基群(グループB)との含有比率は、透明性を向上させるのに適したテトラカルボン酸残基群(グループB)1モルに対して、上記剛直性を向上させるのに適したテトラカルボン酸残基群(グループA)が0.05モル以上9モル以下であることが好ましく、0.1モル以上5モル以下であることがより好ましく、0.3モル以上4モル以下であることがさらに好ましい。 When Group A and Group B are mixed, the content ratio of the tetracarboxylic acid residue group suitable for improving the above-mentioned rigidity (Group A) to the tetracarboxylic acid residue group suitable for improving transparency (Group B) is preferably 0.05 mol or more and 9 mol or less of the tetracarboxylic acid residue group suitable for improving the above-mentioned rigidity (Group A) per 1 mol of the tetracarboxylic acid residue group suitable for improving transparency (Group B), more preferably 0.1 mol or more and 5 mol or less, and even more preferably 0.3 mol or more and 4 mol or less.
中でも、表面硬度と透明性の向上の点から、上記グループBとしては、フッ素原子を含む、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基、及び3,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物残基の少なくとも一種を用いることが好ましい。 Among these, from the viewpoint of improving surface hardness and transparency, it is preferable to use at least one of 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride residues and 3,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride residues, both of which contain fluorine atoms, as the group B.
ポリイミド中の各繰り返し単位の含有割合、各テトラカルボン酸残基や各ジアミン残基の含有割合(モル%)は、ポリイミド製造時には仕込みの分子量から求めることができる。また、ポリイミド中の各テトラカルボン酸残基や各ジアミン残基の含有割合(モル%)は、上記と同様に得られたポリイミドの分解物について、高速液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフ質量分析計、NMR、元素分析、XPS/ESCA及びTOF-SIMSを用いて求めることができる。 The content ratio of each repeating unit in the polyimide and the content ratio (mol %) of each tetracarboxylic acid residue and each diamine residue can be determined from the molecular weight of the feed when the polyimide is produced. The content ratio (mol %) of each tetracarboxylic acid residue and each diamine residue in the polyimide can be determined by using high performance liquid chromatography, gas chromatography mass spectrometry, NMR, elemental analysis, XPS/ESCA and TOF-SIMS for the decomposition products of the polyimide obtained in the same manner as above.
ポリイミドは、耐屈曲性が良好な点から、ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算による重量平均分子量が100,000以上であることが好ましい。耐屈曲性の点から、重量平均分子量は120,000以上であってもよく、140,000以上であってもよく、160,000以上であってもよい。一方で、気泡欠陥が発生し難い点から、重量平均分子量は270,000以下であることが好ましい。さらに溶解性の点から、重量平均分子量は250,000以下であってもよく、230,000以下であってもよく、210,000以下であってもよい。 In terms of good flex resistance, the polyimide preferably has a weight average molecular weight of 100,000 or more as calculated using polystyrene standards by gel permeation chromatography. In terms of flex resistance, the weight average molecular weight may be 120,000 or more, 140,000 or more, or 160,000 or more. On the other hand, in terms of preventing bubble defects from occurring, the weight average molecular weight is preferably 270,000 or less. Furthermore, in terms of solubility, the weight average molecular weight may be 250,000 or less, 230,000 or less, or 210,000 or less.
ポリイミドの重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定できる。具体的には、ポリイミドを0.1質量%の濃度のN-メチルピロリドン(NMP)溶液とし、展開溶媒は、含水量500ppm以下の30mmol%LiBr-NMP溶液を用い、東ソー製GPC装置(HLC-8120、使用カラム:SHODEX製GPC LF-804)を用い、サンプル打ち込み量50μL、溶媒流量0.4mL/分、37℃の条件で測定を行う。重量平均分子量は、サンプルと同濃度のポリスチレン標準サンプルを基準に求める。 The weight-average molecular weight of polyimide can be measured by gel permeation chromatography (GPC). Specifically, polyimide is dissolved in N-methylpyrrolidone (NMP) at a concentration of 0.1% by mass, and the developing solvent is a 30 mmol% LiBr-NMP solution with a water content of 500 ppm or less. Measurements are performed using a Tosoh GPC device (HLC-8120, column used: SHODEX GPC LF-804) with a sample injection volume of 50 μL, a solvent flow rate of 0.4 mL/min, and 37°C. The weight-average molecular weight is determined based on a polystyrene standard sample of the same concentration as the sample.
(b)レベリング剤
樹脂層は、レベリング剤を含有することが好ましい。樹脂層がレベリング剤を含有することにより、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値が所定の範囲になるように制御し、樹脂層および機能層の端部に盛り上がり部を生じにくくすることができる。
(b) Leveling Agent The resin layer preferably contains a leveling agent. By containing the leveling agent in the resin layer, the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer can be controlled to be within a predetermined range, and raised portions can be prevented from being generated at the ends of the resin layer and the functional layer.
樹脂層に含まれるレベリング剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、シリコーン系レベリング剤、フッ素系レベリング剤、アクリル系レベリング剤、ビニル系レベリング剤等が挙げられる。これらのレベリング剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。中でも、表面張力の低下能力が高いことから、シリコーン系レベリング剤、フッ素系レベリング剤が好ましい。 The leveling agent contained in the resin layer is not particularly limited, and examples thereof include silicone-based leveling agents, fluorine-based leveling agents, acrylic-based leveling agents, vinyl-based leveling agents, etc. These leveling agents may be used alone or in combination of two or more. Among them, silicone-based leveling agents and fluorine-based leveling agents are preferred because of their high ability to reduce surface tension.
樹脂層中のレベリング剤の含有量としては、特に限定されないが、例えば、0.01質量%以上3質量%以下であることが好ましく、0.05質量%以上2質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以上1質量%以下であることがさらに好ましい。レベリング剤の含有量が少なすぎると、レベリング剤による効果を十分に得られない場合がある。また、レベリング剤の含有量が多すぎると、樹脂層の強度が低下するおそれがある。また、レベリング剤がシリコーン系レベリング剤またはフッ素系レベリング剤である場合には、レベリング剤の含有量が多すぎると、樹脂層上に機能層を形成する際に、はじきや剥がれが生じるおそれがある。 The content of the leveling agent in the resin layer is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass to 3% by mass, more preferably 0.05% by mass to 2% by mass, and even more preferably 0.1% by mass to 1% by mass. If the content of the leveling agent is too small, the effect of the leveling agent may not be fully obtained. If the content of the leveling agent is too high, the strength of the resin layer may decrease. If the leveling agent is a silicone-based leveling agent or a fluorine-based leveling agent, if the content of the leveling agent is too high, there is a risk of repelling or peeling when forming a functional layer on the resin layer.
(c)紫外線吸収剤
樹脂層は、紫外線吸収剤を含有していてもよい。樹脂層の紫外線による劣化を抑制することができる。中でも、樹脂層がポリイミドを含有する場合には、ポリイミドを含有する樹脂層の経時的な色変化を抑制することができる。また、表示装置用部材を備える表示装置において、表示装置用部材よりも表示パネル側に配置されている部材、例えば偏光子等の紫外線による劣化を抑制することができる。
(c) UV absorber The resin layer may contain a UV absorber. The UV absorber can suppress the deterioration of the resin layer due to UV rays. In particular, when the resin layer contains polyimide, the color change over time of the polyimide-containing resin layer can be suppressed. In addition, in a display device including a display device member, the UV absorber can suppress the deterioration of a member arranged on the display panel side of the display device member, such as a polarizer, due to UV rays.
樹脂層に含まれる紫外線吸収剤としては、例えば、トリアジン系紫外線吸収剤、ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤、及び、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等が挙げられる。 Examples of UV absorbents contained in the resin layer include triazine-based UV absorbents, benzophenone-based UV absorbents such as hydroxybenzophenone-based UV absorbents, and benzotriazole-based UV absorbents.
トリアジン系紫外線吸収剤、ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤、及び、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の具体例については、例えば特開2019-132930号公報に記載のものを挙げることができる。 Specific examples of triazine-based UV absorbers, benzophenone-based UV absorbers such as hydroxybenzophenone-based UV absorbers, and benzotriazole-based UV absorbers include those described in JP 2019-132930 A.
紫外線吸収剤としては、中でも、トリアジン系紫外線吸収剤、ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が好適に用いられる。 Among the UV absorbents, triazine-based UV absorbents, hydroxybenzophenone-based UV absorbents, and benzotriazole-based UV absorbents are preferably used.
また、紫外線吸収剤は、ポリマーまたはオリゴマーであることが好ましい。表示装置用部材を繰り返し屈曲したときの紫外線吸収剤のブリードアウトを抑制することができるからである。このような紫外線吸収剤としては、例えばトリアジン骨格、ベンゾフェノン骨格、又はベンゾトリアゾール骨格を有するポリマー又はオリゴマーを挙げることができ、具体的には、ベンゾトリアゾール骨格やベンゾフェノン骨格を有する(メタ)アクリレートと、メチルメタクリレート(MMA)とを任意の比率で熱共重合したものであることが好ましい。 The ultraviolet absorber is preferably a polymer or oligomer, because this can suppress bleeding out of the ultraviolet absorber when the display device member is repeatedly bent. Examples of such ultraviolet absorbers include polymers or oligomers having a triazine skeleton, a benzophenone skeleton, or a benzotriazole skeleton, and specifically, it is preferable that the ultraviolet absorber is a thermal copolymerization of a (meth)acrylate having a benzotriazole skeleton or a benzophenone skeleton and methyl methacrylate (MMA) in any ratio.
樹脂層中の紫外線吸収剤の含有量としては、特に限定されないが、例えば1質量%以上6質量%以下であることが好ましく、2質量%以上5質量%以下であることがより好ましい。紫外線吸収剤の含有量が少なすぎると、紫外線吸収剤による効果を十分に得られない場合がある。また、紫外線吸収剤の含有量が多すぎると、樹脂層が著しく着色したり、樹脂層の強度が低下したりするおそれがある。 The content of the ultraviolet absorber in the resin layer is not particularly limited, but is preferably, for example, 1% by mass to 6% by mass, and more preferably 2% by mass to 5% by mass. If the content of the ultraviolet absorber is too low, the effect of the ultraviolet absorber may not be fully obtained. If the content of the ultraviolet absorber is too high, the resin layer may be significantly discolored or the strength of the resin layer may be reduced.
(d)他の添加剤
樹脂層は、必要に応じて、添加剤をさらに含有することができる。添加剤としては、例えば、無機粒子、巻き取りを円滑にするためのシリカフィラー、製膜性や脱泡性を向上させる界面活性剤、密着性向上剤等が挙げられる。
(d) Other Additives The resin layer may further contain additives as necessary, such as inorganic particles, silica filler for facilitating winding, surfactants for improving film-forming properties and defoaming properties, and adhesion improvers.
(3)樹脂層の構成
本実施形態において、樹脂層は、端部に盛り上がり部を有していてもよい。上述したように、ガラス基材の一方の面に樹脂層を塗布法で形成する場合、表面張力によって、機能層の端部の厚みが厚くなり、例えば図1に示すように、樹脂層3の端部に盛り上がり部11が生じる傾向がある。本実施態様においては、樹脂層の端部の盛り上がりを抑制することにより、樹脂層および機能層の盛り上がり部の合計厚みの最大値を所定の値以下にすることができ、耐屈曲性を向上させることができる。
(3) Configuration of Resin Layer In this embodiment, the resin layer may have a raised portion at the end. As described above, when a resin layer is formed on one side of a glass substrate by a coating method, the thickness of the end of the functional layer increases due to surface tension, and a raised
樹脂層は、単層であってもよく、複数の層を有していてもよい。また、樹脂層が複数の層を有する場合、複数の層の材料は、同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。また、樹脂層が複数の層を有する場合、複数の層の平均厚みは、同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。 The resin layer may be a single layer or may have multiple layers. Furthermore, when the resin layer has multiple layers, the materials of the multiple layers may be the same or different from each other. Furthermore, when the resin layer has multiple layers, the average thicknesses of the multiple layers may be the same or different from each other.
(4)樹脂層の形成方法
樹脂層の形成方法としては、例えば、ガラス基材上に樹脂組成物を塗布する方法が挙げられる。塗布方法としては、所望の厚みで塗布可能な方法であれば特に制限はなく、例えばグラビアコート法、グラビアリバースコート法、グラビアオフセットコート法、スピンコート法、ロールコート法、リバースロールコート法、ブレードコート法、ディップコート法、スクリーン印刷法、ダイコート法等の一般的な塗布方法が挙げられる。また、樹脂層の形成方法として、ガラス基材上に樹脂層を転写する転写法を用いることもできる。中でも、端部に盛り上がり部が形成されにくいことから、ダイコート法、転写法が好ましい。
(4) Method for forming a resin layer As a method for forming a resin layer, for example, a method of applying a resin composition onto a glass substrate can be mentioned. The application method is not particularly limited as long as it can be applied to a desired thickness, and examples thereof include general application methods such as gravure coating, gravure reverse coating, gravure offset coating, spin coating, roll coating, reverse roll coating, blade coating, dip coating, screen printing, and die coating. In addition, a transfer method for transferring a resin layer onto a glass substrate can also be used as a method for forming a resin layer. Among them, the die coating method and the transfer method are preferred because they are less likely to form raised portions at the ends.
以下、樹脂層がポリイミドを含有する場合を例に挙げて説明する。 The following describes an example in which the resin layer contains polyimide.
(ポリイミドを含有する樹脂層の形成方法)
ポリイミドを含有する樹脂層の形成方法としては、例えば、ガラス基材上に、ポリイミドおよび有機溶剤を含むポリイミドワニスを塗布し、乾燥させる方法、および、ガラス基材上に、ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)および有機溶剤を含むポリイミド前駆体組成物を塗布した後、熱処理または化学処理によりポリイミド前駆体をイミド化する方法等が挙げられる。前者の方法では、製膜プロセスの加熱条件を緩和することができる。一方、後者の方法では、ポリイミドの溶解性に制約がなくなるため、ポリイミドの化学構造の選択肢を増やすことができる。
(Method of forming a polyimide-containing resin layer)
Examples of methods for forming a resin layer containing polyimide include a method of applying a polyimide varnish containing polyimide and an organic solvent onto a glass substrate and drying it, and a method of applying a polyimide precursor composition containing a polyimide precursor (polyamic acid) and an organic solvent onto a glass substrate, and then imidizing the polyimide precursor by heat treatment or chemical treatment. The former method can ease the heating conditions of the film formation process. On the other hand, the latter method can increase the options for the chemical structure of polyimide, since there is no restriction on the solubility of polyimide.
中でも、気泡欠陥が発生し難く、厚みの均一性が良好な樹脂層を得やすい点から、好ましい製造方法としては以下の製造方法が挙げられる。 Among these, the following manufacturing method is preferred because it is less likely to cause air bubble defects and makes it easier to obtain a resin layer with good thickness uniformity.
ポリイミドを含有する樹脂層の形成方法は、ポリイミドと、有機溶剤とを含有するポリイミドワニスであって、上記ポリイミドの含有割合は、上記ポリイミドワニス中に6質量%以上15質量%以下であり、25℃における粘度が1,000cps以上50,000cps以下であるポリイミドワニスを調製する調製工程と、上記ポリイミドワニスをガラス基材上に塗布する塗布工程と、塗膜を140℃以下の温度で乾燥する第1乾燥工程と、当該乾燥後塗膜を200℃以上の温度で加熱する第2乾燥工程とを有することが好ましい。 The method for forming a resin layer containing polyimide preferably includes a preparation step of preparing a polyimide varnish containing polyimide and an organic solvent, the content of the polyimide being 6% by mass or more and 15% by mass or less in the polyimide varnish, and having a viscosity at 25°C of 1,000 cps or more and 50,000 cps or less, a coating step of coating the polyimide varnish onto a glass substrate, a first drying step of drying the coating at a temperature of 140°C or less, and a second drying step of heating the coating at a temperature of 200°C or more after drying.
ポリイミドが有機溶剤に良好に溶解する場合には、製膜プロセスの加熱条件を緩和できることから、ポリイミドを有機溶剤に溶解させたポリイミドワニスを用いて樹脂層を形成することが好ましい。ポリイミドが、主鎖にエステル結合を介して2面角がねじれたパラビフェニレン基を含む特定の構造のテトラカルボン酸残基を含む構成単位を特定量以上有する場合には、有機溶剤に溶解し易い。ポリイミドが25℃で有機溶剤に6質量%以上溶解するような溶剤溶解性を有する場合には、上記樹脂層の形成方法を好適に用いることができる。 When polyimide dissolves well in organic solvents, the heating conditions in the film-forming process can be alleviated, so it is preferable to form the resin layer using a polyimide varnish in which polyimide is dissolved in an organic solvent. When polyimide has a specific amount or more of structural units containing tetracarboxylic acid residues of a specific structure containing a parabiphenylene group with a twisted dihedral angle via an ester bond in the main chain, it is easily soluble in an organic solvent. When polyimide has a solvent solubility such that 6% by mass or more of the polyimide dissolves in an organic solvent at 25°C, the above-mentioned method for forming a resin layer can be suitably used.
上記樹脂層の形成方法によれば、ワニス中のポリイミド含有割合を十分な濃度に上げることができ、且つワニスを所望の粘度範囲に調整できるので、気泡欠陥が発生し難く、厚みの均一性が良好な樹脂層を得ることができる。 The above-mentioned method for forming a resin layer makes it possible to increase the polyimide content in the varnish to a sufficient concentration, and to adjust the varnish to a desired viscosity range, so that a resin layer with good thickness uniformity and with fewer air bubble defects can be obtained.
上記有機溶剤としては、ポリイミドが溶解可能であれば特に制限はなく、例えば、非プロトン性極性溶剤または水溶性アルコール系溶剤等を用いることができる。中でも、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等の窒素原子を含む有機溶剤;γ-ブチロラクトン等を用いることが好ましい。また、上記有機溶媒は、1種類もしくは2種類以上の混合溶媒として用いることができる。 The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve polyimide, and for example, aprotic polar solvents or water-soluble alcohol solvents can be used. Among them, it is preferable to use organic solvents containing nitrogen atoms such as N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphoramide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, and γ-butyrolactone. The organic solvents can be used alone or as a mixed solvent of two or more kinds.
上記ポリイミドを含有する樹脂層の形成方法については、例えば特開2019-1989号公報、特開2019-182974号公報に記載の方法を参照することができる。 For methods of forming the resin layer containing the above polyimide, see, for example, the methods described in JP-A-2019-1989 and JP-A-2019-182974.
3.機能層
本開示における機能層は、上記樹脂層の上記ガラス基材とは反対の面側に配置される層である。機能層としては、例えばハードコート層が挙げられる。
3. Functional Layer The functional layer in the present disclosure is a layer disposed on the side of the resin layer opposite to the glass substrate. An example of the functional layer is a hard coat layer.
ハードコート層は、表面硬度を高めるための層である。ハードコート層が配置されていることにより、耐擦傷性を向上させることができる。 The hard coat layer is a layer for increasing the surface hardness. The presence of the hard coat layer can improve scratch resistance.
(1)ハードコート層の特性
ここで、「ハードコート層」とは、表面硬度を高めるための層であり、具体的には、表示装置用部材において、JIS K 5600-5-4(1999)で規定される鉛筆硬度試験を行った場合に、「H」以上の硬度を示すものをいう。
(1) Characteristics of the Hard Coat Layer Here, the term "hard coat layer" refers to a layer for increasing the surface hardness, and specifically refers to a layer that exhibits a hardness of "H" or more when a pencil hardness test specified in JIS K 5600-5-4 (1999) is carried out on a member for a display device.
表示装置用部材のハードコート層側の表面の鉛筆硬度は、例えば、H以上であることが好ましく、2H以上であることがより好ましく、3H以上であることがさらに好ましい。 The pencil hardness of the surface of the hard coat layer side of the display device member is, for example, preferably H or more, more preferably 2H or more, and even more preferably 3H or more.
ここで、鉛筆硬度は、JIS K5600-5-4(1999)で規定される鉛筆硬度試験で測定される。具体的には、JIS-S-6006が規定する試験用鉛筆を用いて、JIS K5600-5-4(1999)に規定する鉛筆硬度試験を表示装置用部材のハードコート層側の表面に行い、傷が付かない最も高い鉛筆硬度を評価することにより行うことができる。鉛筆硬度の測定は、ガラス基材と樹脂層とハードコート層とをこの順に有する表示装置用部材に対して行う。測定条件としては、角度45°、荷重750g、速度0.5mm/秒以上1mm/秒以下、温度23±2℃とすることができる。鉛筆硬度試験機としては、例えば、東洋精機(株)製 鉛筆引っかき塗膜硬さ試験機を用いることができる。 Here, the pencil hardness is measured by the pencil hardness test specified in JIS K5600-5-4 (1999). Specifically, the pencil hardness test specified in JIS K5600-5-4 (1999) is performed on the surface of the hard coat layer side of the display device member using a test pencil specified in JIS-S-6006, and the highest pencil hardness that does not cause scratches is evaluated. The pencil hardness is measured on a display device member having a glass substrate, a resin layer, and a hard coat layer in this order. The measurement conditions can be an angle of 45°, a load of 750 g, a speed of 0.5 mm/sec or more and 1 mm/sec or less, and a temperature of 23±2°C. As a pencil hardness tester, for example, a pencil scratch coating hardness tester manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. can be used.
また、ハードコート層は、上記樹脂層よりも硬度が高い層である。具体的には、ハードコート層の複合弾性率が、上記樹脂層の複合弾性率よりも高いことが好ましい。ハードコート層の複合弾性率は、例えば、4.8GPa以上であることが好ましく、5.8GPa以上であることがより好ましい。 The hard coat layer is a layer that is harder than the resin layer. Specifically, the composite elastic modulus of the hard coat layer is preferably higher than the composite elastic modulus of the resin layer. The composite elastic modulus of the hard coat layer is preferably, for example, 4.8 GPa or more, and more preferably 5.8 GPa or more.
また、上述の複合弾性率の測定方法によれば、ガラス基材の複合弾性率は約40GPaであることから、ハードコート層の複合弾性率は、例えば、40GPa以下であることが好ましく、20GPa以下であることがより好ましい。 In addition, according to the above-mentioned method for measuring the composite elastic modulus, since the composite elastic modulus of the glass substrate is approximately 40 GPa, the composite elastic modulus of the hard coat layer is preferably, for example, 40 GPa or less, and more preferably 20 GPa or less.
なお、ハードコート層の複合弾性率の測定方法については、上記樹脂層の複合弾性率の測定方法と同様とすることができる。 The method for measuring the composite elastic modulus of the hard coat layer can be the same as the method for measuring the composite elastic modulus of the resin layer.
(2)ハードコート層の構成
本実施形態において、ハードコート層は、端部に盛り上がり部を有していてもよい。上述したように、ガラス基材の一方の面に樹脂層を塗布法で形成する場合、表面張力によって、ハードコート層の端部の厚みが厚くなり、例えば図1に示すように、機能層4(ハードコート層)の端部に盛り上がり部11が生じる傾向がある。本実施態様においては、ハードコート層の端部の盛り上がりを抑制することにより、樹脂層および機能層(ハードコート層)の盛り上がり部の合計厚みの最大値を所定の値以下にすることができ、耐屈曲性を向上させることができる。
(2) Configuration of hard coat layer In this embodiment, the hard coat layer may have a raised portion at the end. As described above, when a resin layer is formed on one side of a glass substrate by a coating method, the thickness of the end of the hard coat layer increases due to surface tension, and as shown in FIG. 1, for example, a raised
ハードコート層は、単層であってもよく、複数の層を有していてもよい。ハードコート層が複数の層を有する場合、表面硬度を向上し、かつ、耐屈曲性および弾性率のバランスを良好にするために、ハードコート層は、鉛筆硬度を充足させるための層と、動的屈曲試験を充足させるための層(耐擦傷性を充足させるための層)とを有することが好ましい。 The hard coat layer may be a single layer or may have multiple layers. When the hard coat layer has multiple layers, it is preferable that the hard coat layer has a layer for satisfying the pencil hardness and a layer for satisfying the dynamic bending test (a layer for satisfying the scratch resistance) in order to improve the surface hardness and to achieve a good balance between the bending resistance and the elastic modulus.
(3)ハードコート層の材料
(a)重合性化合物
ハードコート層の材料としては、例えば、重合性化合物を含む樹脂組成物が挙げられる。具体的には、ハードコート層は、重合性化合物を含む樹脂組成物の硬化物を含むことが好ましい。重合性化合物を含む樹脂組成物の硬化物は、重合性化合物を、必要に応じて重合開始剤を用い、公知の方法で重合反応させることにより得ることができる。
(3) Materials for the hard coat layer (a) Polymerizable compound Examples of materials for the hard coat layer include resin compositions containing polymerizable compounds. Specifically, the hard coat layer preferably contains a cured product of a resin composition containing a polymerizable compound. The cured product of a resin composition containing a polymerizable compound can be obtained by polymerizing the polymerizable compound by a known method using a polymerization initiator as necessary.
重合性化合物は、分子内に重合性官能基を少なくとも1つ有するものである。重合性化合物としては、例えば、ラジカル重合性化合物およびカチオン重合性化合物の少なくとも1種を用いることができる。 A polymerizable compound has at least one polymerizable functional group in the molecule. As the polymerizable compound, for example, at least one of a radical polymerizable compound and a cationic polymerizable compound can be used.
ラジカル重合性化合物とは、ラジカル重合性基を有する化合物である。ラジカル重合性化合物が有するラジカル重合性基としては、ラジカル重合反応を生じ得る官能基であればよく、特に限定されないが、例えば、炭素-炭素不飽和二重結合を含む基などが挙げられ、具体的には、ビニル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられる。なお、ラジカル重合性化合物が2個以上のラジカル重合性基を有する場合、これらのラジカル重合性基はそれぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。 A radically polymerizable compound is a compound having a radically polymerizable group. The radically polymerizable group of a radically polymerizable compound is not particularly limited as long as it is a functional group capable of causing a radical polymerization reaction, but examples thereof include groups containing a carbon-carbon unsaturated double bond, and specific examples thereof include a vinyl group and a (meth)acryloyl group. Note that when a radically polymerizable compound has two or more radically polymerizable groups, these radically polymerizable groups may be the same or different.
ラジカル重合性化合物が1分子中に有するラジカル重合性基の数は、ハードコート層の硬度が向上する点から、2つ以上であることが好ましく、さらに3つ以上であることが好ましい。 The number of radically polymerizable groups that the radically polymerizable compound has in one molecule is preferably 2 or more, and more preferably 3 or more, in order to improve the hardness of the hard coat layer.
ラジカル重合性化合物としては、反応性の高さの点から、中でも(メタ)アクリロイル基を有する化合物が好ましく、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、ポリフルオロアルキル(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート等と称される分子内に数個の(メタ)アクリロイル基を有する分子量が数百から数千の多官能(メタ)アクリレートモノマー及びオリゴマーを好ましく使用でき、またアクリレートポリマーの側鎖に(メタ)アクリロイル基を2個以上有する多官能(メタ)アクリレートポリマーも好ましく使用できる。中でも、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートモノマーを好ましく使用できる。ハードコート層が、多官能(メタ)アクリレートモノマーの硬化物を含むことにより、ハードコート層の硬度を向上させ、さらに密着性を向上させることができる。また、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートオリゴマー又はポリマーも好ましく使用できる。ハードコート層が、多官能(メタ)アクリレートオリゴマー又はポリマーの硬化物を含むことにより、ハードコート層の硬度及び耐屈曲性を向上させ、さらに、密着性を向上させることができる。 As the radical polymerizable compound, from the viewpoint of high reactivity, a compound having a (meth)acryloyl group is preferable. For example, polyfunctional (meth)acrylate monomers and oligomers having several (meth)acryloyl groups in the molecule and a molecular weight of several hundred to several thousand, such as urethane (meth)acrylate, polyester (meth)acrylate, epoxy (meth)acrylate, melamine (meth)acrylate, polyfluoroalkyl (meth)acrylate, silicone (meth)acrylate, etc., can be preferably used. Also, polyfunctional (meth)acrylate polymers having two or more (meth)acryloyl groups in the side chain of the acrylate polymer can be preferably used. Among them, polyfunctional (meth)acrylate monomers having two or more (meth)acryloyl groups in one molecule can be preferably used. By including a cured product of a polyfunctional (meth)acrylate monomer in the hard coat layer, the hardness of the hard coat layer can be improved and the adhesion can be further improved. Also preferably used are polyfunctional (meth)acrylate oligomers or polymers having two or more (meth)acryloyl groups in one molecule. By including a cured product of a polyfunctional (meth)acrylate oligomer or polymer in the hard coat layer, the hardness and flex resistance of the hard coat layer can be improved, and the adhesion can be further improved.
なお、本明細書において、(メタ)アクリロイルとは、アクリロイル及びメタクリロイルの各々を表し、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートの各々を表す。 In this specification, (meth)acryloyl refers to both acryloyl and methacryloyl, and (meth)acrylate refers to both acrylate and methacrylate.
多官能(メタ)アクリレートモノマーの具体例については、例えば特開2019-132930号公報に記載のものを挙げることができる。中でも、反応性が高く、ハードコート層の硬度が向上する点、及び密着性の点から、1分子中に3個以上6個以下の(メタ)アクリロイル基を有するものが好ましく、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(DPPA)、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート等を好ましく用いることができ、特に、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、並びにこれらをPO、EO、又はカプロラクトン変性したものから選ばれる少なくとも1種が好ましい。 Specific examples of polyfunctional (meth)acrylate monomers include those described in JP 2019-132930 A. Among them, from the viewpoints of high reactivity, improved hardness of the hard coat layer, and adhesion, those having 3 to 6 (meth)acryloyl groups in one molecule are preferred. For example, pentaerythritol triacrylate (PETA), dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), pentaerythritol tetraacrylate (PETTA), dipentaerythritol pentaacrylate (DPPA), trimethylolpropane tri(meth)acrylate, tripentaerythritol octa(meth)acrylate, tetrapentaerythritol deca(meth)acrylate, etc. can be preferably used, and in particular, at least one selected from pentaerythritol tri(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, and dipentaerythritol hexaacrylate, and those modified with PO, EO, or caprolactone are preferred.
上記樹脂組成物は、ラジカル重合性化合物として、硬度や粘度調整、密着性の向上等のために、単官能(メタ)アクリレートモノマーを含んでいてもよい。単官能(メタ)アクリレートモノマーの具体例については、例えば特開2019-132930号公報に記載のものを挙げることができる。 The resin composition may contain a monofunctional (meth)acrylate monomer as a radical polymerizable compound for adjusting hardness and viscosity, improving adhesion, etc. Specific examples of monofunctional (meth)acrylate monomers include those described in JP 2019-132930 A.
カチオン重合性化合物とは、カチオン重合性基を有する化合物である。カチオン重合性化合物が有するカチオン重合性基としては、カチオン重合反応を生じ得る官能基であればよく、特に限定されないが、例えば、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルエーテル基などが挙げられる。なお、カチオン重合性化合物が2個以上のカチオン重合性基を有する場合、これらのカチオン重合性基はそれぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。 A cationic polymerizable compound is a compound having a cationic polymerizable group. The cationic polymerizable group of a cationic polymerizable compound is not particularly limited as long as it is a functional group capable of causing a cationic polymerization reaction, and examples of the cationic polymerizable group include an epoxy group, an oxetanyl group, and a vinyl ether group. When a cationic polymerizable compound has two or more cationic polymerizable groups, these cationic polymerizable groups may be the same or different.
カチオン重合性化合物が1分子中に有するカチオン重合性基の数は、ハードコート層の硬度が向上する点から、2つ以上であることが好ましく、さらに3つ以上であることが好ましい。 The number of cationically polymerizable groups that the cationically polymerizable compound has in one molecule is preferably 2 or more, and more preferably 3 or more, in order to improve the hardness of the hard coat layer.
また、カチオン重合性化合物としては、中でも、カチオン重合性基としてエポキシ基及びオキセタニル基の少なくとも1種を有する化合物が好ましく、エポキシ基及びオキセタニル基の少なくとも1種を1分子中に2個以上有する化合物がより好ましい。エポキシ基、オキセタニル基等の環状エーテル基は、重合反応に伴う収縮が小さいという点から好ましい。また、環状エーテル基のうちエポキシ基を有する化合物は多様な構造の化合物が入手し易く、得られたハードコート層の耐久性に悪影響を与えず、ラジカル重合性化合物との相溶性もコントロールし易いという利点がある。また、環状エーテル基のうちオキセタニル基は、エポキシ基と比較して重合度が高い、低毒性であり、得られたハードコート層を、エポキシ基を有する化合物と組み合わせた際に塗膜中でのカチオン重合性化合物から得られるネットワーク形成速度を早め、ラジカル重合性化合物と混在する領域でも未反応のモノマーを膜中に残さずに独立したネットワークを形成する等の利点がある。 Among the cationic polymerizable compounds, compounds having at least one of epoxy and oxetanyl groups as cationic polymerizable groups are preferred, and compounds having at least two or more of epoxy and oxetanyl groups in one molecule are more preferred. Cyclic ether groups such as epoxy and oxetanyl groups are preferred because they cause little shrinkage during polymerization. Among cyclic ether groups, compounds having epoxy groups have the advantages of being readily available in a variety of structures, not adversely affecting the durability of the obtained hard coat layer, and being easy to control compatibility with radically polymerizable compounds. Among cyclic ether groups, oxetanyl groups have the advantages of having a higher degree of polymerization and lower toxicity than epoxy groups, and of accelerating the network formation rate obtained from the cationic polymerizable compound in the coating film when the obtained hard coat layer is combined with a compound having an epoxy group, and forming an independent network without leaving unreacted monomers in the film even in areas where the radically polymerizable compound is mixed.
エポキシ基を有するカチオン重合性化合物としては、例えば、脂環族環を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテル又は、シクロヘキセン環、シクロペンテン環含有化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化する事によって得られる脂環族エポキシ樹脂;脂肪族多価アルコール、又はそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル、脂肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステル、グリシジル(メタ)アクリレートのホモポリマー、コポリマーなどの脂肪族エポキシ樹脂;ビスフェノールA、ビスフェノールFや水添ビスフェノールA等のビスフェノール類、又はそれらのアルキレンオキサイド付加体、カプロラクトン付加体等の誘導体と、エピクロルヒドリンとの反応によって製造されるグリシジルエーテル、及びノボラックエポキシ樹脂等でありビスフェノール類から誘導されるグリシジルエーテル型エポキシ樹脂等が挙げられる。 Examples of cationic polymerizable compounds having an epoxy group include alicyclic epoxy resins obtained by epoxidizing polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols having an alicyclic ring or compounds containing a cyclohexene ring or cyclopentene ring with a suitable oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid; aliphatic epoxy resins such as polyglycidyl ethers of aliphatic polyhydric alcohols or their alkylene oxide adducts, polyglycidyl esters of aliphatic long-chain polybasic acids, and homopolymers and copolymers of glycidyl (meth)acrylate; glycidyl ethers produced by reacting bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, and hydrogenated bisphenol A, or derivatives thereof such as alkylene oxide adducts or caprolactone adducts, with epichlorohydrin, and novolac epoxy resins, etc., which are derived from bisphenols.
脂環族エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、および、オキセタニル基を有するカチオン重合性化合物の具体例については、例えば特開2018-104682号公報に記載のものを挙げることができる。 Specific examples of alicyclic epoxy resins, glycidyl ether type epoxy resins, and cationic polymerizable compounds having an oxetanyl group include those described in JP 2018-104682 A.
なお、ハードコート層に含まれる重合性化合物を含む樹脂組成物の硬化物は、フーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)、熱分解ガスクロマトグラフ装置(GC-MS)や、重合物の分解物について、高速液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフ質量分析計、NMR、元素分析、XPS/ESCA及びTOF-SIMS等の組み合わせを用いて分析することができる。 The cured product of the resin composition containing the polymerizable compound contained in the hard coat layer can be analyzed using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FTIR) or a pyrolysis gas chromatograph (GC-MS), and the decomposition products of the polymer can be analyzed using a combination of high performance liquid chromatography, a gas chromatograph mass spectrometer, NMR, elemental analysis, XPS/ESCA, and TOF-SIMS.
(b)重合開始剤
上記樹脂組成物は、必要に応じて重合開始剤を含有していてもよい。重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤、ラジカル及びカチオン重合開始剤等を適宜選択して用いることができる。これらの重合開始剤は、光照射及び加熱の少なくとも一種により分解されて、ラジカルもしくはカチオンを発生してラジカル重合とカチオン重合を進行させるものである。なお、ハードコート層中には、重合開始剤が全て分解されて残留していない場合もある。
(b) Polymerization initiator The above-mentioned resin composition may contain a polymerization initiator as necessary. As the polymerization initiator, radical polymerization initiator, cationic polymerization initiator, radical and cationic polymerization initiator, etc. can be appropriately selected and used. These polymerization initiators are decomposed by at least one of light irradiation and heating to generate radicals or cations, and promote radical polymerization and cationic polymerization. In addition, there are cases where the polymerization initiator is completely decomposed and does not remain in the hard coat layer.
ラジカル重合開始剤およびカチオン重合開始剤の具体例については、例えば特開2018-104682号公報に記載のものを挙げることができる。 Specific examples of radical polymerization initiators and cationic polymerization initiators include those described in JP 2018-104682 A.
(c)粒子
ハードコート層は、無機又は有機粒子を含有することが好ましく、無機微粒子を含有することがより好ましい。ハードコート層が粒子を含有することにより、硬度を向上させることができる。
(c) Particles The hard coat layer preferably contains inorganic or organic particles, and more preferably inorganic fine particles. When the hard coat layer contains particles, the hardness can be improved.
無機粒子としては、例えば、シリカ(SiO2)、酸化アルミニウム、ジルコニア、チタニア、酸化亜鉛、酸化ゲルマニウム、酸化インジウム、酸化スズ、インジウムスズ酸化物(ITO)、酸化アンチモン、酸化セリウム等の金属酸化物粒子、フッ化マグネシウム、フッ化ナトリウム等の金属フッ化物粒子、金属粒子、金属硫化物粒子、金属窒化物粒子等が挙げられる。中でも、金属酸化物粒子が好ましく、シリカ粒子及び酸化アルミニウム粒子から選ばれる少なくとも一種がより好ましく、シリカ粒子がさらに好ましい。優れた硬度が得られるからである。 Examples of inorganic particles include metal oxide particles such as silica (SiO 2 ), aluminum oxide, zirconia, titania, zinc oxide, germanium oxide, indium oxide, tin oxide, indium tin oxide (ITO), antimony oxide, and cerium oxide, metal fluoride particles such as magnesium fluoride and sodium fluoride, metal particles, metal sulfide particles, and metal nitride particles. Among these, metal oxide particles are preferred, and at least one selected from silica particles and aluminum oxide particles is more preferred, with silica particles being even more preferred, because excellent hardness can be obtained.
また、無機粒子は、当該無機粒子表面に当該無機粒子同士又は重合性化合物の少なくとも1種との間で架橋反応し、共有結合が形成可能な光反応性を有する反応性官能基を少なくとも粒子表面の一部に有する反応性無機粒子であることが好ましい。反応性無機粒子同士又は反応性無機粒子とラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の少なくとも1種との間で架橋反応することにより、ハードコート層の硬度をさらに向上させることができる。 The inorganic particles are preferably reactive inorganic particles having photoreactive reactive functional groups on at least a part of the particle surface that undergo a crosslinking reaction between the inorganic particles themselves or between the inorganic particles themselves and at least one type of polymerizable compound to form a covalent bond. The hardness of the hard coat layer can be further improved by crosslinking between the reactive inorganic particles themselves or between the reactive inorganic particles themselves and at least one type of radically polymerizable compound and cationic polymerizable compound.
反応性無機粒子は、少なくとも表面の一部に有機成分が被覆され、当該有機成分により導入された反応性官能基を表面に有する。反応性官能基としては、例えば、重合性不飽和基が好適に用いられ、より好ましくは光硬化性不飽和基である。反応性官能基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合、及びエポキシ基等が挙げられる。 Reactive inorganic particles have at least a portion of their surface covered with an organic component, and have reactive functional groups on the surface introduced by the organic component. For example, a polymerizable unsaturated group is preferably used as the reactive functional group, and a photocurable unsaturated group is more preferably used. For example, reactive functional groups include ethylenically unsaturated bonds such as (meth)acryloyl groups, vinyl groups, and allyl groups, and epoxy groups.
反応性シリカ粒子としては特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例えば、特開2008-165040号公報記載の反応性シリカ粒子等が挙げられる。また、反応性シリカ粒子の市販品としては、例えば、日産化学工業社製;MIBK-SD、MIBK-SDMS、MIBK-SDL、MIBK-SDZL、日揮触媒化成社製;V8802、V8803等が挙げられる。 The reactive silica particles are not particularly limited, and conventionally known ones can be used, such as the reactive silica particles described in JP 2008-165040 A. Commercially available reactive silica particles include, for example, MIBK-SD, MIBK-SDMS, MIBK-SDL, and MIBK-SDZL manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., and V8802 and V8803 manufactured by JGC Catalysts and Chemicals Co., Ltd.
また、シリカ粒子は、球状シリカ粒子であってもよいが、異型シリカ粒子であることが好ましい。球状シリカ粒子と異型シリカ粒子とを混合させてもよい。なお、本明細書において、異型シリカ粒子とは、ジャガイモ状のランダムな凹凸を表面に有する形状のシリカ粒子を意味する。異型シリカ粒子は、その表面積が球状シリカ粒子と比較して大きいため、このような異型シリカ粒子を含有することで、上記樹脂成分等との接触面積が大きくなり、ハードコート層の硬度をより優れたものとすることができる。 The silica particles may be spherical silica particles, but are preferably irregular silica particles. Spherical silica particles and irregular silica particles may be mixed. In this specification, irregular silica particles refer to silica particles having random potato-like irregularities on the surface. Since irregular silica particles have a larger surface area than spherical silica particles, the inclusion of such irregular silica particles increases the contact area with the resin components, etc., and the hardness of the hard coat layer can be improved.
なお、異型シリカ粒子か否かは、ハードコート層の電子顕微鏡による断面観察により確認することができる。 Whether or not the particles are amorphous silica particles can be confirmed by observing the cross section of the hard coat layer using an electron microscope.
無機粒子の平均粒径は、硬度向上の点から、5nm以上であることが好ましく、10nm以上であることがより好ましい。無機粒子の平均粒径が小さすぎると、粒子の製造が困難であり、また粒子同士が凝集しやすくなるおそれがある。また、無機粒子の平均粒径は、透明性の点から、200nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましく、50nm以下であることがさらに好ましい。無機粒子の平均粒径が大きすぎると、ハードコート層に大きな凹凸が形成されるおそれや、ヘイズが高くなるおそれがある。 From the viewpoint of improving hardness, the average particle size of the inorganic particles is preferably 5 nm or more, and more preferably 10 nm or more. If the average particle size of the inorganic particles is too small, it may be difficult to manufacture the particles, and the particles may be prone to agglomeration. From the viewpoint of transparency, the average particle size of the inorganic particles is preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less, and even more preferably 50 nm or less. If the average particle size of the inorganic particles is too large, there is a risk that large irregularities will be formed in the hard coat layer or that the haze will be high.
ここで、無機粒子の平均粒径は、ハードコート層の電子顕微鏡による断面観察により測定することができ、任意に選択した10個の粒子の粒径の平均を平均粒径とする。なお、異型シリカ粒子の平均粒径は、ハードコート層の断面顕微鏡観察にて現れた異型シリカ粒子の外周の2点間距離の最大値(長径)と最小値(短径)との平均値である。 Here, the average particle size of the inorganic particles can be measured by observing the cross section of the hard coat layer with an electron microscope, and the average particle size is the average of the particle sizes of 10 arbitrarily selected particles. The average particle size of the irregular silica particles is the average of the maximum (long axis) and minimum (short axis) distances between two points on the periphery of the irregular silica particles that appear when the hard coat layer is observed in cross section with a microscope.
無機粒子の大きさ及び含有量を調整することで、ハードコート層の硬度を制御できる。例えば、シリカ粒子の含有量は、上記重合性化合物100質量部に対して、25質量部以上60質量部以下であることが好ましい。 The hardness of the hard coat layer can be controlled by adjusting the size and content of the inorganic particles. For example, the content of the silica particles is preferably 25 parts by mass or more and 60 parts by mass or less per 100 parts by mass of the polymerizable compound.
(d)レベリング剤
ハードコート層は、レベリング剤を含有することが好ましい。ハードコート層がレベリング剤を含有することにより、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値が所定の範囲になるように制御し、樹脂層および機能層の端部に盛り上がり部を生じにくくすることができる。
(d) Leveling Agent The hard coat layer preferably contains a leveling agent. By containing the leveling agent in the hard coat layer, the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer can be controlled to be within a predetermined range, and raised portions can be prevented from being generated at the ends of the resin layer and the functional layer.
ハードコート層に含まれるレベリング剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、シリコーン系レベリング剤、フッ素系レベリング剤、アクリル系レベリング剤、ビニル系レベリング剤等が挙げられる。これらのレベリング剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。中でも、表面張力の低下能力が高いことから、シリコーン系レベリング剤、フッ素系レベリング剤が好ましい。 The leveling agent contained in the hard coat layer is not particularly limited, and examples thereof include silicone-based leveling agents, fluorine-based leveling agents, acrylic-based leveling agents, vinyl-based leveling agents, and the like. These leveling agents may be used alone or in combination of two or more. Among these, silicone-based leveling agents and fluorine-based leveling agents are preferred because of their high ability to reduce surface tension.
ハードコート層中のレベリング剤の含有量としては、特に限定されないが、例えば、0.01質量%以上、3質量%以下であることが好ましく、0.05質量%以上、2質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以上、1質量%以下であることがさらに好ましい。レベリング剤の含有量が少なすぎると、レベリング剤による効果を十分に得られない場合がある。また、レベリング剤の含有量が多すぎると、ハードコート層の硬度が低下するおそれがある。 The content of the leveling agent in the hard coat layer is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more and 3% by mass or less, more preferably 0.05% by mass or more and 2% by mass or less, and even more preferably 0.1% by mass or more and 1% by mass or less. If the content of the leveling agent is too small, the effect of the leveling agent may not be fully obtained. Also, if the content of the leveling agent is too large, the hardness of the hard coat layer may decrease.
(e)紫外線吸収剤
ハードコート層は、紫外線吸収剤を含有していてもよい。上記樹脂層の紫外線による劣化を抑制することができる。中でも、上記樹脂層がポリイミドを含有する場合には、ポリイミドを含有する樹脂層の経時的な色変化を抑制することができる。また、表示装置用部材を備える表示装置において、表示装置用部材よりも表示パネル側に配置されている部材、例えば偏光子等の紫外線による劣化を抑制することができる。
(e) UV absorber The hard coat layer may contain a UV absorber. It is possible to suppress the deterioration of the resin layer due to UV rays. In particular, when the resin layer contains polyimide, it is possible to suppress the color change over time of the resin layer containing polyimide. In addition, in a display device including a display device member, it is possible to suppress the deterioration of a member arranged on the display panel side of the display device member, such as a polarizer, due to UV rays.
ハードコート層に含まれる紫外線吸収剤は、中でも、吸光度測定における吸収波長のピークが300nm以上390nm以下にあることが好ましく、320nm以上370nm以下にあることがより好ましく、330nm以上370nm以下にあることがさらに好ましい。このような紫外線吸収剤は、UVA領域の紫外線を効率良く吸収することができ、一方でハードコート層を硬化するための開始剤の吸収波長250nmとピーク波長をずらすことによってハードコート層の硬化阻害を生じさせることなく、紫外線吸収能を有するハードコート層を形成することができるからである。 The ultraviolet absorber contained in the hard coat layer preferably has a peak absorption wavelength in absorbance measurement of 300 nm or more and 390 nm or less, more preferably 320 nm or more and 370 nm or less, and even more preferably 330 nm or more and 370 nm or less. This is because such an ultraviolet absorber can efficiently absorb ultraviolet rays in the UVA region, and at the same time, by shifting the peak wavelength from the absorption wavelength of 250 nm of the initiator for curing the hard coat layer, a hard coat layer having ultraviolet absorbing ability can be formed without causing inhibition of curing of the hard coat layer.
紫外線吸収剤は、中でも、吸収波長のピークが380nm以下であることが、紫外線吸収剤によって着色することを抑制できる点から好ましい。 It is preferable that the UV absorber has a peak absorption wavelength of 380 nm or less, since this can prevent coloring caused by the UV absorber.
なお、紫外線吸収剤の吸光度は、例えば紫外可視近赤外分光光度計(例えば、日本分光(株) V-7100)を用いて測定することができる。 The absorbance of the UV absorber can be measured, for example, using a UV-visible-near infrared spectrophotometer (e.g., V-7100, manufactured by JASCO Corporation).
紫外線吸収剤としては、上記樹脂層に用いられる紫外線吸収剤と同様とすることができる。 The ultraviolet absorbent may be the same as the ultraviolet absorbent used in the resin layer.
中でも、上記樹脂層の紫外線による劣化を抑制する観点から、ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤、及びベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤からなる群から選択される1種以上の紫外線吸収剤が好ましく、ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤からなる群から選択される1種以上の紫外線吸収剤がより好ましい。 Among these, from the viewpoint of suppressing deterioration of the resin layer due to ultraviolet rays, one or more ultraviolet absorbers selected from the group consisting of hydroxybenzophenone-based ultraviolet absorbers and benzotriazole-based ultraviolet absorbers are preferred, and one or more ultraviolet absorbers selected from the group consisting of hydroxybenzophenone-based ultraviolet absorbers are more preferred.
ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤の具体例については、例えば特開2019-132930号公報に記載のものを挙げることができる。 Specific examples of hydroxybenzophenone-based UV absorbers include those described in JP 2019-132930 A.
ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、中でも、2-ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましく、下記一般式(A)を有するベンゾフェノン系紫外線吸収剤からなる群から選択される1種以上であることがより好ましい。上記樹脂層の紫外線による劣化を抑制し、耐久性を向上させることができる。 Among the hydroxybenzophenone-based UV absorbers, 2-hydroxybenzophenone-based UV absorbers are preferred, and one or more selected from the group consisting of benzophenone-based UV absorbers having the following general formula (A) are more preferred. This can suppress deterioration of the resin layer caused by UV rays and improve durability.
(一般式(A)において、X1及びX2はそれぞれ独立に、水酸基、-ORa、又は炭素原子数1~15の炭化水素基を表し、Raは炭素原子数1~15の炭化水素基を表す。) (In general formula (A), X1 and X2 each independently represent a hydroxyl group, -OR a , or a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and R a represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms.)
一般式(A)において、X1、X2及びRaにおける炭素原子数1~15の炭化水素基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ドデシル基、アリル基、ベンジル基等が挙げられる。炭素原子数3以上の脂肪族炭化水素基は各々、直鎖又は分岐状であってよい。炭化水素基は炭素原子数1~12であることが好ましく、1~8であることがより好ましい。透明性が向上しやすい点から、炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であることが好ましく、中でもメチル基及びアリル基であることが好ましい。 In the general formula (A), examples of the hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms in X 1 , X 2 and R a include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a dodecyl group, an allyl group, and a benzyl group. The aliphatic hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms may each be linear or branched. The hydrocarbon group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and more preferably has 1 to 8 carbon atoms. In terms of facilitating improvement in transparency, the hydrocarbon group is preferably an aliphatic hydrocarbon group, and among these, a methyl group and an allyl group are preferable.
耐久性が向上しやすい点から、X1及びX2はそれぞれ独立に、水酸基、又は-ORaであることが好ましい。 From the viewpoint of facilitating improvement in durability, it is preferred that X 1 and X 2 each independently represent a hydroxyl group or -OR a .
一般式(A)を有するベンゾフェノン系紫外線吸収剤からなる群から選択される1種以上としては、中でも、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、及び2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジアリルオキシベンゾフェノンからなる群から選択される1種以上であることが好ましく、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、及び2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノンからなる群から選択される1種以上であることがより好ましい。 As the one or more types selected from the group consisting of benzophenone-based ultraviolet absorbers having the general formula (A), it is preferable to select one or more types selected from the group consisting of 2,2',4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, and 2,2'-dihydroxy-4,4'-diallyloxybenzophenone, and it is more preferable to select one or more types selected from the group consisting of 2,2',4,4'-tetrahydroxybenzophenone and 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone.
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の具体例については、例えば特開2019-132930号公報に記載のものを挙げることができる。 Specific examples of benzotriazole-based UV absorbers include those described in JP 2019-132930 A.
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、中でも、2-(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール類が好ましく、下記一般式(B)を有するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤からなる群から選択される1種以上であることがより好ましい。上記樹脂層の紫外線による劣化を抑制し、耐久性を向上させることができる。 Among them, 2-(2-hydroxyphenyl)benzotriazoles are preferred as benzotriazole-based UV absorbers, and one or more selected from the group consisting of benzotriazole-based UV absorbers having the following general formula (B) are more preferred. This can suppress deterioration of the resin layer caused by UV rays and improve durability.
(一般式(B)において、Y1、Y2、及びY3はそれぞれ独立に、水素原子、水酸基、-ORb、又は炭素原子数1~15の炭化水素基を表し、Rbは炭素原子数1~15の炭化水素基を表し、Y1、Y2、及びY3の少なくとも1つは、水酸基、-ORb、又は炭素原子数1~15の炭化水素基を表す。Y4は、水素原子又はハロゲン原子を表す。) (In general formula (B), Y 1 , Y 2 , and Y 3 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, -OR b , or a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, R b represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and at least one of Y 1 , Y 2 , and Y 3 represents a hydroxyl group, -OR b , or a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms. Y 4 represents a hydrogen atom or a halogen atom.)
一般式(B)において、Y1、Y2、及びY3、並びにRbにおける炭素原子数1~15の炭化水素基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ドデシル基等が挙げられる。炭素原子数3以上の脂肪族炭化水素基は各々、直鎖又は分岐状であってよい。炭化水素基は炭素原子数1~12であることが好ましく、1~8であることがより好ましい。透明性が向上しやすい点から、炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であることが好ましく、直鎖又は分岐のアルキル基であることが好ましく、中でも、メチル基、t-ブチル基、t-ペンチル基、n-オクチル基、又はt-オクチル基であることが好ましい。 In the general formula (B), examples of the hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms in Y 1 , Y 2 , and Y 3 and R b include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, and a dodecyl group. The aliphatic hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms may each be linear or branched. The hydrocarbon group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and more preferably has 1 to 8 carbon atoms. In terms of easiness in improving transparency, the hydrocarbon group is preferably an aliphatic hydrocarbon group, and is preferably a linear or branched alkyl group, and among these, a methyl group, a t-butyl group, a t-pentyl group, a n-octyl group, or a t-octyl group is preferable.
一般式(B)において、Y4におけるハロゲン原子としては、塩素原子、フッ素原子、臭素原子等が挙げられ、中でも塩素原子が好ましい。 In formula (B), examples of the halogen atom in Y4 include a chlorine atom, a fluorine atom, and a bromine atom, and among these, a chlorine atom is preferable.
一般式(B)において、中でも、Y1、及びY3が水素原子で、Y2が水酸基、又は-ORbを表すことが好ましく、2-(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、及び2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾールなる群から選択される1種以上であることがより好ましい。上記樹脂層の紫外線による劣化を抑制し、耐久性を向上させることができる。 In general formula (B), it is preferable that Y 1 and Y 3 are hydrogen atoms and Y 2 is a hydroxyl group or -OR b , and more preferably one or more selected from the group consisting of 2-(2-hydroxy-4-octyloxyphenyl)-2H-benzotriazole and 2-(2,4-dihydroxyphenyl)-2H-benzotriazole. This can suppress deterioration of the resin layer due to ultraviolet rays and improve durability.
ハードコート層中の紫外線吸収剤の含有量としては、紫外線吸収剤を混合することによるヘイズを抑制する点から、例えば、10質量%以下であることが好ましく、7質量%以下であることがより好ましい。また、上記樹脂層の紫外線による劣化の抑制および耐久性の向上の観点から、ハードコート層中の紫外線吸収剤の含有量は、1質量%以上6質量%以下であることが好ましく、2質量%以上5質量%以下であることがより好ましい。 The content of the ultraviolet absorber in the hard coat layer is preferably, for example, 10% by mass or less, and more preferably 7% by mass or less, from the viewpoint of suppressing haze caused by mixing the ultraviolet absorber. Furthermore, from the viewpoint of suppressing deterioration of the resin layer due to ultraviolet rays and improving durability, the content of the ultraviolet absorber in the hard coat layer is preferably 1% by mass or more and 6% by mass or less, and more preferably 2% by mass or more and 5% by mass or less.
(f)防汚剤
ハードコート層は、防汚剤を含有していてもよい。表示装置用部材に防汚性を付与することができる。
(f) Antifouling Agent The hard coat layer may contain an antifouling agent, which can impart antifouling properties to the member for a display device.
防汚剤としては特に限定されず、例えば、シリコーン系防汚剤、フッ素系防汚剤、シリコーン系かつフッ素系防汚剤が挙げられる。また、防汚剤は、アクリル系防汚剤であってもよい。防汚剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。 The antifouling agent is not particularly limited, and examples thereof include silicone-based antifouling agents, fluorine-based antifouling agents, and silicone-based and fluorine-based antifouling agents. The antifouling agent may also be an acrylic antifouling agent. One type of antifouling agent may be used alone, or two or more types may be used in combination.
シリコーン系防汚剤やフッ素系防汚剤を含むハードコート層は、指紋が付きにくく(目立ちにくく)、拭き取り性が良好である。また、シリコーン系防汚剤やフッ素系防汚剤が含まれる場合、ハードコート層用硬化性樹脂組成物の塗布時の表面張力を下げることができるので、レベリング性が良く、得られるハードコート層の外観が良好なものとなる。 Hard coat layers containing silicone-based or fluorine-based antifouling agents are less susceptible to fingerprints (less noticeable) and have good wiping properties. In addition, when silicone-based or fluorine-based antifouling agents are included, the surface tension of the hard coat layer curable resin composition can be reduced during application, resulting in good leveling properties and a good appearance for the resulting hard coat layer.
また、シリコーン系防汚剤を含むハードコート層は、滑り性が良く、耐擦傷性が良好である。このようなシリコーン系防汚剤を含むハードコート層を有する表示装置用部材を備える表示装置では、指やペン等で接触したときの滑りが良くなるため、触感が良くなる。 In addition, the hard coat layer containing the silicone-based antifouling agent has good slipperiness and good scratch resistance. In a display device including a display device component having a hard coat layer containing such a silicone-based antifouling agent, the slipperiness when touched with a finger, pen, etc. is improved, resulting in a good tactile sensation.
防汚剤は、防汚性能の耐久性を高めるために、反応性官能基を有することが好ましい。防汚剤が反応性官能基を有さない場合には、表示装置用部材の形態がロール状であるかシート状であるかにかかわらず、表示装置用部材を重ねたときに、表示装置用部材のハードコート層側の面とは反対側の面に防汚剤が転移してしまい、表示装置用部材のハードコート層側の面とは反対側の面に他の層を貼付または塗布する際に、他の層が剥がれてしまうおそれがあり、さらに、繰り返し屈曲したときに他の層が剥がれやすくなるおそれがある。これに対し、防汚剤が反応性官能基を有する場合には、防汚性能の性能持続性が良好となる。 The antifouling agent preferably has a reactive functional group in order to increase the durability of the antifouling performance. If the antifouling agent does not have a reactive functional group, regardless of whether the display device member is in the form of a roll or a sheet, when the display device member is stacked, the antifouling agent will be transferred to the surface opposite the hard coat layer side of the display device member, and when another layer is attached or applied to the surface opposite the hard coat layer side of the display device member, the other layer may peel off, and further, the other layer may be easily peeled off when repeatedly bent. In contrast, when the antifouling agent has a reactive functional group, the antifouling performance is more durable.
防汚剤が有する反応性官能基の数は、1以上であればよく、好ましくは2以上である。2以上の反応性官能基を有する防汚剤を用いることにより、ハードコート層に優れた耐擦傷性を付与することができる。 The number of reactive functional groups in the antifouling agent may be 1 or more, and is preferably 2 or more. By using an antifouling agent having 2 or more reactive functional groups, it is possible to impart excellent scratch resistance to the hard coat layer.
また、防汚剤は、重量平均分子量が5000以下であることが好ましい。防汚剤の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定できる。 The antifouling agent preferably has a weight average molecular weight of 5,000 or less. The weight average molecular weight of the antifouling agent can be measured by gel permeation chromatography (GPC).
防汚剤は、ハードコート層に均一に分散されていてもよいが、少ない添加量で十分な防汚性を得るとともにハードコート層の強度低下を抑制する観点から、ハードコート層の表面側に偏在していることが好ましい。 The antifouling agent may be uniformly dispersed in the hard coat layer, but it is preferable that it is unevenly distributed on the surface side of the hard coat layer in order to obtain sufficient antifouling properties with a small amount of addition and to prevent a decrease in the strength of the hard coat layer.
防汚剤をハードコート層の表面側に偏在させる方法としては、例えば、ハードコート層の形成時において、ハードコート層用硬化性樹脂組成物の塗膜を乾燥させ、硬化させる前に、塗膜を加熱して、塗膜に含まれる樹脂成分の粘度を下げることにより流動性を上げて、防汚剤をハードコート層の表面側に偏在させる方法や、表面張力の低い防汚剤を用い、塗膜の乾燥時に熱をかけずに塗膜の表面に防汚剤を浮かせ、その後塗膜を硬化させることで、防汚剤をハードコート層の表面側に偏在させる方法等が挙げられる。 Methods for unevenly distributing the antifouling agent on the surface side of the hard coat layer include, for example, a method in which, when forming the hard coat layer, a coating film of a curable resin composition for the hard coat layer is dried and before curing, the coating film is heated to reduce the viscosity of the resin components contained in the coating film and increase the fluidity, thereby unevenly distributing the antifouling agent on the surface side of the hard coat layer; a method in which an antifouling agent with low surface tension is used, the antifouling agent is floated on the surface of the coating film without applying heat when the coating film is dried, and the coating film is then cured, thereby unevenly distributing the antifouling agent on the surface side of the hard coat layer.
防汚剤の含有量としては、例えば、上記樹脂成分100質量部に対して、0.01質量部以上3.0質量部以下であることが好ましい。防汚剤の含有量が少なすぎると、ハードコート層に十分な防汚性を付与できない場合があり、また、防汚剤の含有量が多すぎると、ハードコート層の硬度が低下するおそれがある。 The content of the antifouling agent is preferably, for example, 0.01 parts by mass or more and 3.0 parts by mass or less per 100 parts by mass of the resin component. If the content of the antifouling agent is too low, sufficient antifouling properties may not be imparted to the hard coat layer, and if the content of the antifouling agent is too high, the hardness of the hard coat layer may decrease.
(g)他の添加剤
ハードコート層は、必要に応じて、添加剤をさらに含有することができる。添加剤としては、ハードコート層に付与する機能に応じて適宜選択され、特に限定はされないが、例えば、屈折率を調整するための無機又は有機粒子、赤外線吸収剤、防眩剤、防汚剤、帯電防止剤、青色色素や紫色色素等の着色剤、界面活性剤、易滑剤、各種増感剤、難燃剤、接着付与剤、重合禁止剤、酸化防止剤、光安定化剤、表面改質剤等が挙げられる。
(g) Other Additives The hard coat layer can further contain additives as necessary.Additives are appropriately selected according to the function to be given to the hard coat layer, and are not particularly limited, but for example, inorganic or organic particles for adjusting refractive index, infrared absorbing agent, antiglare agent, antifouling agent, antistatic agent, coloring agent such as blue dye or purple dye, surfactant, easy lubricant, various sensitizers, flame retardant, adhesion promoter, polymerization inhibitor, antioxidant, light stabilizer, surface modifier, etc. can be mentioned.
(4)ハードコート層の形成方法
ハードコート層の形成方法としては、例えば、上記樹脂層上に、上記重合性化合物等を含むハードコート層用硬化性樹脂組成物を塗布し、硬化させる方法等が挙げられる。
(4) Method for Forming Hard Coat Layer Examples of a method for forming a hard coat layer include a method of applying a curable resin composition for a hard coat layer containing the above-mentioned polymerizable compound and the like onto the above-mentioned resin layer, followed by curing.
ハードコート層用硬化性樹脂組成物は、重合性化合物を含有し、必要に応じて、重合開始剤、粒子、紫外線吸収剤、溶剤、添加剤等をさらに含有していてもよい。 The curable resin composition for the hard coat layer contains a polymerizable compound, and may further contain a polymerization initiator, particles, an ultraviolet absorber, a solvent, additives, etc., as necessary.
樹脂層上にハードコート層用硬化性樹脂組成物を塗布する方法としては、目的とする厚みで塗布可能な方法であれば特に制限はなく、例えばグラビアコート法、グラビアリバースコート法、グラビアオフセットコート法、スピンコート法、ロールコート法、リバースロールコート法、ブレードコート法、ディップコート法、スクリーン印刷法、ダイコート法等の一般的な塗布方法が挙げられる。また、ハードコート層用樹脂組成物の塗膜の形成方法として転写法を用いることもできる。中でも、端部に盛り上がり部が形成されにくいことから、ダイコート法、転写法が好ましい。 The method of applying the hard coat layer curable resin composition onto the resin layer is not particularly limited as long as it is a method that allows application to the desired thickness, and examples of common application methods include gravure coating, gravure reverse coating, gravure offset coating, spin coating, roll coating, reverse roll coating, blade coating, dip coating, screen printing, and die coating. A transfer method can also be used to form a coating film of the hard coat layer resin composition. Among these, the die coating method and transfer method are preferred because they are less likely to form raised portions at the edges.
ハードコート層用硬化性樹脂組成物の塗膜は、必要に応じて乾燥することにより溶剤を除去する。乾燥方法としては、例えば、減圧乾燥又は加熱乾燥、さらにはこれらの乾燥を組み合わせる方法等が挙げられる。例えば、30℃以上120℃以下の温度で10秒間以上180秒間以下加熱することで乾燥させることができる。 The coating film of the curable resin composition for the hard coat layer is dried as necessary to remove the solvent. Examples of drying methods include vacuum drying, heat drying, and a combination of these drying methods. For example, the coating film can be dried by heating at a temperature of 30°C or higher and 120°C or lower for 10 seconds or higher and 180 seconds or lower.
ハードコート層用硬化性樹脂組成物の塗膜を硬化させる方法としては、重合性化合物の重合性基に応じて適宜選択され、例えば、光照射及び加熱の少なくともいずれかを用いることができる。 The method for curing the coating of the curable resin composition for the hard coat layer is appropriately selected depending on the polymerizable group of the polymerizable compound, and for example, at least one of light irradiation and heating can be used.
光照射には、主に、紫外線、可視光線、電子線、電離放射線等が使用される。紫外線硬化の場合には、例えば、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等の光線から発する紫外線等を使用することができる。エネルギー線源の照射量は、例えば、紫外線波長365nmでの積算露光量として、50mJ/cm2以上5000mJ/cm2以下程度とすることができる。 For light irradiation, ultraviolet light, visible light, electron beams, ionizing radiation, etc. are mainly used. In the case of ultraviolet curing, for example, ultraviolet light emitted from light rays of an ultra-high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc, a xenon arc, a metal halide lamp, etc. can be used. The irradiation amount of the energy ray source can be, for example, about 50 mJ/ cm2 or more and 5000 mJ/ cm2 or less as an integrated exposure amount at an ultraviolet wavelength of 365 nm.
加熱をする場合は、例えば、40℃以上120℃以下の温度にて処理することができる。また、室温(25℃)で24時間以上放置することにより反応を行ってもよい。 When heating is performed, the treatment can be performed at a temperature of, for example, 40°C or higher and 120°C or lower. The reaction can also be performed by leaving the mixture at room temperature (25°C) for 24 hours or more.
4.ガラス基材
本実施態様におけるガラス基材は、厚みが100μm以下であり、上記の樹脂層および機能層を支持する部材である。
4. Glass Substrate The glass substrate in this embodiment has a thickness of 100 μm or less, and is a member that supports the resin layer and the functional layer.
ガラス基材を構成するガラスとしては、特に限定されないが、中でも、化学強化ガラスであることが好ましい。化学強化ガラスは機械的強度に優れており、その分薄くできる点で好ましい。化学強化ガラスは、典型的には、ガラスの表面近傍について、ナトリウムをカリウムに代える等、イオン種を一部交換することで、化学的な方法によって機械的物性を強化したガラスであり、表面に圧縮応力層を有する。 The glass constituting the glass substrate is not particularly limited, but chemically strengthened glass is preferable. Chemically strengthened glass is preferable because it has excellent mechanical strength and can be made thinner accordingly. Chemically strengthened glass is typically glass whose mechanical properties have been strengthened by a chemical method, such as by partially exchanging ion species near the surface of the glass, such as by replacing sodium with potassium, and has a compressive stress layer on the surface.
化学強化ガラス基材を構成するガラスとしては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス、鉛ガラス、アルカリバリウムガラス、アルミノホウ珪酸ガラス等が挙げられる。 Examples of glasses that can be used to make chemically strengthened glass substrates include aluminosilicate glass, soda-lime glass, borosilicate glass, lead glass, alkali barium glass, and aluminoborosilicate glass.
化学強化ガラス基材の市販品としては、例えば、コーニング社のGorilla Glass(ゴリラガラス)、AGC社のDragontrail(ドラゴントレイル)、ショット社の化学強化ガラス等が挙げられる。 Commercially available chemically strengthened glass substrates include, for example, Corning's Gorilla Glass, AGC's Dragontrail, and Schott's chemically strengthened glass.
ガラス基材の厚みは、100μm以下であり、好ましくは15μm以上、100μm以下、より好ましくは20μm以上、90μm以下、さらに好ましくは25μm以上、80μm以下とすることができる。ガラス基材の厚みが上記範囲であるように薄いことにより、良好な柔軟性を得ることができるともに、十分な硬度を得ることができる。また、表示装置用部材のカールを抑制することもできる。さらに、表示装置用部材の軽量化の面で好ましい。 The thickness of the glass substrate is 100 μm or less, preferably 15 μm or more and 100 μm or less, more preferably 20 μm or more and 90 μm or less, and even more preferably 25 μm or more and 80 μm or less. By making the thickness of the glass substrate thin in the above range, it is possible to obtain good flexibility and sufficient hardness. It is also possible to suppress curling of the display device member. Furthermore, it is preferable in terms of reducing the weight of the display device member.
ここで、ガラス基材の厚みは、透過型電子顕微鏡(TEM)、走査型電子顕微鏡(SEM)又は走査透過型電子顕微鏡(STEM)により観察される表示装置用部材の厚み方向の断面から測定して得られた任意の10箇所の厚みの平均値とすることができる。なお、特に断りの無い限りは、表示装置用部材が有する他の層の厚みについても同様とすることができる。 Here, the thickness of the glass substrate can be the average value of the thicknesses of any 10 locations obtained by measuring a cross section in the thickness direction of the display device member observed with a transmission electron microscope (TEM), a scanning electron microscope (SEM), or a scanning transmission electron microscope (STEM). Unless otherwise specified, the same can be said for the thicknesses of other layers in the display device member.
5.その他の構成
本実施態様における表示装置用部材は、上記の各層の他に、必要に応じて他の層を有していてもよい。他の層としては、例えば、プライマー層、指紋付着防止層等が挙げられる。
5. Other Configurations In addition to the above-mentioned layers, the display device member in this embodiment may have other layers as necessary. Examples of the other layers include a primer layer and a fingerprint prevention layer.
(1)プライマー層
本実施態様における表示装置用部材は、例えば図5に示すように、ガラス基材2と樹脂層3との間にプライマー層5を有していてもよい。プライマー層により、ガラス基材と樹脂層との密着性を向上させることができる。
(1) Primer Layer The display device member in this embodiment may have a
プライマー層の材料としては、ガラス基材と樹脂層との密着性を高めることができる材料であれば特に限定されるものではなく、例えば樹脂を挙げることができる。樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、(メタ)アクリルウレタン共重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリエステル、ブチラール樹脂、塩素化ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The material for the primer layer is not particularly limited as long as it is a material that can increase the adhesion between the glass substrate and the resin layer, and examples of the material include resins. Examples of resins include (meth)acrylic resins, urethane resins, (meth)acrylic urethane copolymers, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resins, polyesters, butyral resins, chlorinated polypropylene, chlorinated polyethylene, epoxy resins, silicone resins, and the like. These resins may be used alone or in combination of two or more.
プライマー層の厚みとしては、ガラス基材と樹脂層または第2の樹脂層との密着性を高めることが可能な厚みであればよく、例えば、0.1μm以上10μm以下とすることができ、好ましくは0.2μm以上5μm以下とすることができる。 The thickness of the primer layer may be any thickness that can increase the adhesion between the glass substrate and the resin layer or the second resin layer, and may be, for example, 0.1 μm or more and 10 μm or less, and preferably 0.2 μm or more and 5 μm or less.
プライマー層の形成方法としては、例えば、ガラス基材上にプライマー層用組成物を塗布する方法が挙げられる。塗布方法としては、例えば、グラビアコート法、グラビアリバースコート法、グラビアオフセットコート法、スピンコート法、ロールコート法、リバースロールコート法、ブレードコート法、ディップコート法、スクリーン印刷法、ダイコート法等の一般的な塗布方法が挙げられる。また、プライマー層の形成方法として転写法を用いることもできる。 For example, a method for forming a primer layer includes a method of applying a primer layer composition onto a glass substrate. Examples of application methods include general application methods such as gravure coating, gravure reverse coating, gravure offset coating, spin coating, roll coating, reverse roll coating, blade coating, dip coating, screen printing, and die coating. A transfer method can also be used to form a primer layer.
(2)指紋付着防止層
本実施態様における表示装置用部材は、例えば図5に示すように、機能層4の樹脂層3とは反対の面側に指紋付着防止層6を有していてもよい。指紋付着防止層により、指紋が付着しにくく、拭き取りやすくすることができる。
(2) Fingerprint Prevention Layer The display device member in this embodiment may have a fingerprint prevention layer 6 on the side of the
指紋付着防止層の材料としては、耐指紋性を付与できる材料であれば特に限定されず、一般的な指紋付着防止層の材料を用いることができる。 There are no particular limitations on the material for the fingerprint prevention layer, so long as it is a material that can provide fingerprint resistance, and any common fingerprint prevention layer material can be used.
指紋付着防止層の厚みとしては、耐指紋性が発揮される厚みであれば特に限定されない。 There are no particular limitations on the thickness of the fingerprint prevention layer, so long as it exhibits fingerprint resistance.
指紋付着防止層の形成方法としては、例えば、塗布法や蒸着法が挙げられる。 Methods for forming the fingerprint prevention layer include, for example, coating and vapor deposition.
6.表示装置用部材の特性
本開示における表示装置用部材は、全光線透過率が、例えば80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、88%以上であることがさらに好ましい。このように全光線透過率が高いことにより、透明性が良好な表示装置用部材とすることができる。
6. Characteristics of the display device member The display device member in the present disclosure preferably has a total light transmittance of, for example, 80% or more, more preferably 85% or more, and even more preferably 88% or more. Such a high total light transmittance allows the display device member to have good transparency.
ここで、表示装置用部材の全光線透過率は、JIS K7361-1に準拠して測定することができ、例えば村上色彩技術研究所製のヘイズメーターHM150により測定することができる。 Here, the total light transmittance of the display device component can be measured in accordance with JIS K7361-1, for example, using a haze meter HM150 manufactured by Murakami Color Research Laboratory.
本開示における表示装置用部材のヘイズは、例えば2.0%以下であることが好ましく、1.5%以下であることがより好ましく、1.0%以下であることがさらに好ましい。このようにヘイズが低いことにより、透明性が良好な表示装置用部材とすることができる。 The haze of the display device member in this disclosure is, for example, preferably 2.0% or less, more preferably 1.5% or less, and even more preferably 1.0% or less. Such a low haze allows the display device member to have good transparency.
ここで、表示装置用部材のヘイズは、JIS K-7136に準拠して測定することができ、例えば村上色彩技術研究所製のヘイズメーターHM150により測定することができる。 Here, the haze of the display device member can be measured in accordance with JIS K-7136, for example, using a haze meter HM150 manufactured by Murakami Color Research Laboratory.
本開示における表示装置用部材は、耐屈曲性を有することが好ましい。具体的には、表示装置用部材に対して下記に説明する動的屈曲試験を行った場合に、表示装置用部材に割れまたは破断が生じないことが好ましい。 The display device member in the present disclosure preferably has bending resistance. Specifically, when the display device member is subjected to the dynamic bending test described below, it is preferable that the display device member does not crack or break.
動的屈曲試験は、以下のようにして行われる。図6(a)に示すように動的屈曲試験においては、まず、20mm×100mmの大きさの表示装置用部材1の短辺部1Cと、短辺部1Cと対向する短辺部1Dとを、平行に配置された固定部21でそれぞれ固定する。また、図6(a)に示すように、固定部21は水平方向にスライド移動可能になっている。次に、図6(b)に示すように、固定部21を互いに近接するように移動させることで、表示装置用部材1の折りたたむように変形させ、更に、図6(c)に示すように、表示装置用部材1の固定部21で固定された対向する2つの短辺部1C、1Dの間隔dが所定の値となる位置まで固定部21を移動させた後、固定部21を逆方向に移動させて表示装置用部材1の変形を解消させる。図6(a)~(c)に示すように固定部21を移動させることで、表示装置用部材1を180°折りたたむことができる。また、表示装置用部材1の屈曲部1Eが固定部21の下端からはみ出さないように動的屈曲試験を行い、かつ固定部21が最接近したときの間隔を制御することで、表示装置用部材1の対向する2つの短辺部1C、1Dの間隔dを所定の値にできる。例えば、表示装置用部材1の対向する2つの短辺部1C、1Dの間隔dが10mmである場合、屈曲部1Eの外径を10mmとみなす。
The dynamic bending test is performed as follows. As shown in FIG. 6(a), in the dynamic bending test, first, the
表示装置用部材においては、表示装置用部材1の対向する短辺部1C、1Dの間隔dが10mmとなるように動的屈曲試験を10万回繰り返し行った場合に割れまたは破断が生じないことが好ましく、20万回繰り返し行った場合に割れまたは破断が生じないことがより好ましい。
In the display device member, it is preferable that no cracks or breaks occur when a dynamic bending test is repeated 100,000 times so that the distance d between the opposing
動的屈曲試験では、ガラス基材が外側となるように表示装置用部材を屈曲させてもよく、あるいは、ガラス基材が内側となるように表示装置用部材を屈曲させてもよいが、いずれの場合であっても、表示装置用部材に割れまたは破断が生じないことが好ましい。 In the dynamic bending test, the display device member may be bent so that the glass substrate is on the outside, or the display device member may be bent so that the glass substrate is on the inside, but in either case, it is preferable that the display device member does not crack or break.
また、表示装置用部材に対して下記に説明する静的屈曲試験を行った場合に、表示装置用部材において、静的屈曲試験後の開き角θが100°以上であることが好ましく、130°以上であることがより好ましい。 In addition, when the static bending test described below is performed on the member for a display device, the opening angle θ after the static bending test is preferably 100° or more, and more preferably 130° or more.
静的屈曲試験は、以下のようにして行われる。まず、図7(a)に示されるように、表示装置用部材1の短辺部1Cと、短辺部1Cと対向する短辺部1Dとを、短辺部1Cと短辺部1Dの間隔dが10mmとなるように平行に配置された固定部22でそれぞれ固定する。そして、表示装置用部材1を折りたたんだ状態で、23℃で240時間静置する静的屈曲試験を行う。その後、図7(b)に示されるように、静的屈曲試験後に短辺部1Dから固定部22を外すことによって、折りたたみ状態を開放して、室温で30分後に表示装置用部材1が自然に開く角度である開き角θを測定する。なお、開き角θは、大きいほど復元性が良好であることを意味し、最大で180°である。
The static bending test is performed as follows. First, as shown in FIG. 7(a), the
静的屈曲試験では、ガラス基材が内側となるように表示装置用部材を屈曲させてもよく、あるいは、ガラス基材が外側となるように表示装置用部材を屈曲させてもよいが、いずれの場合であっても、開き角θが100°以上であることが好ましく、130°以上であることがより好ましい。 In the static bending test, the display device component may be bent so that the glass substrate faces inward, or the display device component may be bent so that the glass substrate faces outward. In either case, the opening angle θ is preferably 100° or more, and more preferably 130° or more.
7.表示装置用部材の用途
本開示における表示装置用部材は、表示装置において、表示パネルよりも観察者側に配置される部材として用いることができる。本開示における表示装置用部材は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル端末、パーソナルコンピュータ、テレビジョン、デジタルサイネージ、パブリックインフォメーションディスプレイ(PID)、車載ディスプレイ等の電子機器に用いられる表示装置に用いることができる。中でも、本開示における表示装置用部材は、フォルダブルディスプレイ、ローラブルディスプレイ、ベンダブルディスプレイ等のフレキシブルディスプレイに好ましく用いることができ、フォルダブルディスプレイにより好ましく用いることができる。
7. Use of display device member The display device member in the present disclosure can be used as a member arranged on the observer side of the display panel in a display device. The display device member in the present disclosure can be used in display devices used in electronic devices such as smartphones, tablet terminals, wearable terminals, personal computers, televisions, digital signage, public information displays (PIDs), and in-vehicle displays. In particular, the display device member in the present disclosure can be preferably used in flexible displays such as foldable displays, rollable displays, and bendable displays, and is more preferably used in foldable displays.
本開示における表示装置用部材は、表示装置の表面に配置する場合、ガラス基材側の面が表示パネル側、機能層側の面が外側になるように配置される。 When the display device member of the present disclosure is placed on the surface of a display device, the surface on the glass substrate side faces the display panel, and the surface on the functional layer side faces outward.
本開示における表示装置用部材を表示装置の表面に配置する方法としては、特に限定されず、例えば、接着層を介する方法等が挙げられる。接着層としては、表示装置用部材の接着に使用される公知の接着層を用いることができる。 The method for disposing the display device member of the present disclosure on the surface of the display device is not particularly limited, and examples include a method using an adhesive layer. As the adhesive layer, a known adhesive layer used for adhering display device members can be used.
II.第2実施態様
本開示における表示装置用部材の第2実施態様は、ガラス基材と、樹脂層と、第1機能層と、機能フィルムとをこの順に有し、上記機能フィルムは、上記第1機能層側から順に、粘着層と、基材層と、第2機能層とを有する表示装置用部材であって、上記ガラス基材の厚みが100μm以下であり、上記樹脂層および上記第1機能層の合計厚みの平均値が10μm以上60μm以下であり、上記樹脂層および上記第1機能層の合計厚みの最大値が60μm以下である。
II. Second embodiment A second embodiment of the display device member in the present disclosure has a glass substrate, a resin layer, a first functional layer, and a functional film in this order, and the functional film has an adhesive layer, a base layer, and a second functional layer in this order from the first functional layer side. The thickness of the glass substrate is 100 μm or less, the average value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer is 10 μm or more and 60 μm or less, and the maximum value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer is 60 μm or less.
図8は、本実施態様における表示装置用部材の一例を示す概略断面図である。図8に示すように、表示装置用部材1は、ガラス基材2と、樹脂層3と、第1機能層31と、機能フィルム32とをこの順に有しており、機能フィルム32は、第1機能層31側から順に、粘着層33と、基材層34と、第2機能層35とを有する。ガラス基材2は所定の厚みを有する。また、樹脂層3および第1機能層31の合計厚みの平均値が所定の範囲内であり、樹脂層3および第1機能層31の合計厚みの最大値T2maxが所定の値以下である。
8 is a schematic cross-sectional view showing an example of a display device member in this embodiment. As shown in FIG. 8, the
ここで、ガラス基材2の一方の面に樹脂層3および第1機能層31を塗布法で形成する場合、表面張力によって、樹脂層3および第1機能層31の端部の厚みが厚くなり、樹脂層3および第1機能層31の端部に盛り上がり部11が生じる傾向がある。図8に示す例においては、このような樹脂層3および第1機能層31の盛り上がり部11の合計厚みの最大値が、樹脂層3および第1機能層31の合計厚みの最大値T2maxとなる。
Here, when the
本実施態様の表示装置用部材は、上記第1実施態様の表示装置用部材と同様の効果を奏することができる。 The display device member of this embodiment can achieve the same effects as the display device member of the first embodiment.
以下、本実施態様における表示装置用部材の各構成について説明する。 The following describes each component of the display device in this embodiment.
1.樹脂層、第1機能層、機能フィルムおよび第2機能層の厚み
本実施態様において、樹脂層および第1機能層の合計厚みの平均値は、10μm以上、60μm以下であり、好ましくは25μm以上、55μm以下、より好ましくは30μm以上、50μm以下とすることができる。樹脂層および第1機能層の合計厚みの平均値が上記範囲内であることにより、衝撃によるガラス基材の割れを抑制し、耐衝撃性を向上させることができるとともに、表示装置用部材を屈曲させた際に樹脂層や第1機能層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制し、耐屈曲性を向上させることができる。一方、樹脂層および第1機能層の合計厚みの平均値が小さすぎると、耐衝撃性が低下するおそれがある。また、樹脂層および第1機能層の合計厚みの平均値が大きすぎると、耐屈曲性が低下するおそれがある。
1. Thickness of the resin layer, the first functional layer, the functional film, and the second functional layer In this embodiment, the average value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer can be 10 μm or more and 60 μm or less, preferably 25 μm or more and 55 μm or less, more preferably 30 μm or more and 50 μm or less. By the average value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer being within the above range, it is possible to suppress the cracking of the glass substrate due to impact, improve the impact resistance, and suppress the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the resin layer and the first functional layer when the display device member is bent, thereby improving the bending resistance. On the other hand, if the average value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer is too small, the impact resistance may be reduced. In addition, if the average value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer is too large, the bending resistance may be reduced.
また、本実施態様において、樹脂層および第1機能層の合計厚みの最大値は、上記第1実施態様における樹脂層および機能層の合計厚みの最大値と同様とすることができる。 In addition, in this embodiment, the maximum value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer can be the same as the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer in the first embodiment described above.
ここで、上述したように、ガラス基材の一方の面に樹脂層および第1機能層を塗布法で形成する場合、表面張力によって、樹脂層および第1機能層の端部の厚みが厚くなり、例えば図8に示すように、樹脂層3および第1機能層31の端部に盛り上がり部11が生じる傾向がある。この場合、樹脂層および第1機能層の合計厚みの最大値は、樹脂層および第1機能層の盛り上がり部の合計厚みの最大値となる。このような場合において、例えば樹脂層および第1機能層の平面視形状が長方形状または正方形状である場合、樹脂層および第1機能層の4つの辺のうち、少なくとも1つの辺の端部において、樹脂層および第1機能層の合計厚みの最大値が上記範囲を満たしていればよい。
Here, as described above, when the resin layer and the first functional layer are formed on one surface of the glass substrate by a coating method, the thickness of the ends of the resin layer and the first functional layer increases due to surface tension, and as shown in FIG. 8, for example, raised
中でも、上記第1実施態様における樹脂層および機能層と同様の理由から、樹脂層および第1機能層の4つの辺のうち、対向する2つの辺の端部において、樹脂層および第1機能層の合計厚みの最大値が上記範囲であることが好ましい。また、樹脂層および第1機能層の平面視形状が長方形状である場合には、樹脂層および第1機能層の4つの辺のうち、対向する2つの長辺の端部において、樹脂層および第1機能層の合計厚みの最大値が上記範囲であることが好ましい。さらに、上述した理由から、樹脂層および第1機能層の4つの辺のうち、表示装置用部材の屈曲方向に対して略平行な2つの辺の端部において、樹脂層および第1機能層の合計厚みの最大値が上記範囲であることが好ましい。 Among these, for the same reasons as for the resin layer and the functional layer in the first embodiment, it is preferable that the maximum value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer is in the above range at the ends of two opposing sides of the four sides of the resin layer and the first functional layer. Also, when the planar shape of the resin layer and the first functional layer is rectangular, it is preferable that the maximum value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer is in the above range at the ends of two opposing long sides of the four sides of the resin layer and the first functional layer. Furthermore, for the reasons described above, it is preferable that the maximum value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer is in the above range at the ends of two sides that are approximately parallel to the bending direction of the display device member of the four sides of the resin layer and the first functional layer.
特に、樹脂層および第1機能層の4つの辺の端部のすべてにおいて、樹脂層および第1機能層の合計厚みの最大値が上記範囲であることが好ましい。これにより、耐屈曲性をより向上させることができる。 In particular, it is preferable that the maximum total thickness of the resin layer and the first functional layer is within the above range at all ends of the four sides of the resin layer and the first functional layer. This can further improve bending resistance.
樹脂層および第1機能層の合計厚みの最大値を所定の範囲になるように制御する方法としては、例えば、樹脂層および第1機能層にレベリング剤を含有させる方法、ガラス基材の一方の面に樹脂層および第1機能層を形成して積層体を得た後、積層体を切断する方法、ガラス基材の一方の面に樹脂層および第1機能層を転写する方法等が挙げられる。 Methods for controlling the maximum value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer to be within a predetermined range include, for example, a method of incorporating a leveling agent into the resin layer and the first functional layer, a method of forming the resin layer and the first functional layer on one side of the glass substrate to obtain a laminate and then cutting the laminate, and a method of transferring the resin layer and the first functional layer to one side of the glass substrate.
また、本実施態様において、樹脂層および第1機能層の合計厚みの平均値に対する、樹脂層および第1機能層の合計厚みの最大値の比率は、上記第1実施態様における、樹脂層および機能層の合計厚みの平均値に対する、樹脂層および機能層の合計厚みの最大値の比率と同様とすることができる。 In addition, in this embodiment, the ratio of the maximum value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer to the average value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer can be the same as the ratio of the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer to the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer in the first embodiment described above.
ここで、樹脂層および第1機能層の合計厚みは、顕微鏡断面観察により測定することができる。顕微鏡断面観察では、例えば、透過型電子顕微鏡(TEM)、走査型電子顕微鏡(SEM)、または走査透過型電子顕微鏡(STEM)を用いて、表示装置用部材の厚み方向の断面を観察し、得られた画像から、樹脂層および第1機能層の合計厚みを求めることができる。 Here, the total thickness of the resin layer and the first functional layer can be measured by microscopic cross-sectional observation. In microscopic cross-sectional observation, for example, a transmission electron microscope (TEM), a scanning electron microscope (SEM), or a scanning transmission electron microscope (STEM) is used to observe the cross section of the display device member in the thickness direction, and the total thickness of the resin layer and the first functional layer can be determined from the obtained image.
なお、樹脂層および第1機能層の合計厚みの平均値は、例えば図8に示すように、樹脂層3および第1機能層31が盛り上がり部11を有する場合には、盛り上がり部以外の領域における任意の10箇所の合計厚みの算術平均値とする。一方、樹脂層および第1機能層が盛り上がり部を有さない場合には、樹脂層および第1機能層の合計厚みの平均値は、任意の10箇所の合計厚みの算術平均値とすることができる。
The average value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer is the arithmetic mean value of the total thickness at any 10 points in the area other than the raised portion when the
また、樹脂層および第1機能層の合計厚みの最大値は、例えば図8に示すように、樹脂層3および第1機能層31が盛り上がり部11を有する場合には、樹脂層および第1機能層の盛り上がり部の合計厚みの最大値とする。一方、樹脂層および第1機能層が盛り上がり部を有さない場合には、樹脂層および第1機能層の合計厚みの最大値は、任意の10箇所の合計厚みのうちの最大値とすることができる。
In addition, the maximum value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer is the maximum value of the total thickness of the raised portion of the resin layer and the first functional layer when the
また、本実施態様において、第1機能層の平均厚みは、上記第1実施態様における機能層の平均厚みと同様とすることができる。 In addition, in this embodiment, the average thickness of the first functional layer can be the same as the average thickness of the functional layer in the first embodiment described above.
また、樹脂層および第1機能層の合計厚みの平均値に対する、第1機能層の平均厚みの比率は、上記第1実施態様における、樹脂層および機能層の合計厚みの平均値に対する、機能層の平均厚みの比率と同様とすることができる。 In addition, the ratio of the average thickness of the first functional layer to the average total thickness of the resin layer and the first functional layer can be the same as the ratio of the average thickness of the functional layer to the average total thickness of the resin layer and the functional layer in the first embodiment described above.
ここで、第1機能層の厚みの測定方法は、上記の樹脂層および第1機能層の合計厚みの測定方法と同様とすることができる。 Here, the method for measuring the thickness of the first functional layer can be the same as the method for measuring the total thickness of the resin layer and the first functional layer described above.
なお、第1機能層の平均厚みは、例えば図8に示すように、第1機能層31が盛り上がり部11を有する場合には、盛り上がり部以外の領域における任意の10箇所の厚みの算術平均値とする。一方、第1機能層が盛り上がり部を有さない場合には、第1機能層の平均厚みは、任意の10箇所の厚みの算術平均値とすることができる。
When the first
また、樹脂層の平均厚みは、上記の樹脂層および第1機能層の合計厚みの平均値、ならびに上記の第1機能層の平均厚みを満たすことができれば特に限定されるものではなく、上記第1実施態様における樹脂層の平均厚みと同様とすることができる。 The average thickness of the resin layer is not particularly limited as long as it satisfies the average value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer and the average thickness of the first functional layer, and can be the same as the average thickness of the resin layer in the first embodiment.
ここで、樹脂層の厚みの測定方法は、上記の樹脂層および第1機能層の合計厚みの測定方法と同様とすることができる。 Here, the method for measuring the thickness of the resin layer can be the same as the method for measuring the total thickness of the resin layer and the first functional layer described above.
なお、樹脂層の平均厚みは、例えば図8に示すように、樹脂層3が盛り上がり部11を有する場合には、盛り上がり部以外の領域における任意の10箇所の厚みの算術平均値とする。一方、樹脂層が盛り上がり部を有さない場合には、樹脂層の平均厚みは、任意の10箇所の厚みの算術平均値とすることができる。
The average thickness of the resin layer is the arithmetic mean value of the thicknesses at any 10 points in the area other than the raised portion when the
また、本実施態様においては、樹脂層および第1機能層は、端部に盛り上がり部を有し、盛り上がり部の断面形状を三角形に近似した場合であって、上記三角形の高さを、樹脂層および第1機能層の合計厚みの最大値と樹脂層および第1機能層の合計厚みの平均値との差とし、上記三角形の底辺の長さを、樹脂層および第1機能層の端から樹脂層および第1機能層の盛り上がり部の合計厚みが樹脂層および第1機能層の合計厚みの平均値になる位置までの距離とした場合に、上記三角形の面積が、例えば、0.08mm2以下であることが好ましく、0.07mm2以下であることがより好ましく、0.06mm2以下であることがさらに好ましい。なお、上記三角形の面積が上記範囲であることが好ましい理由については、上記第1実施態様における樹脂層および機能層の盛り上がり部の断面形状を三角形に近似する場合と同様である。 In this embodiment, the resin layer and the first functional layer have a raised portion at the end, and the cross-sectional shape of the raised portion is approximated to a triangle, and the height of the triangle is the difference between the maximum value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer and the average value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer, and the length of the base of the triangle is the distance from the end of the resin layer and the first functional layer to the position where the total thickness of the raised portion of the resin layer and the first functional layer is the average value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer. The area of the triangle is, for example, preferably 0.08 mm 2 or less, more preferably 0.07 mm 2 or less, and even more preferably 0.06 mm 2 or less. The reason why the area of the triangle is preferably in the above range is the same as the case where the cross-sectional shape of the raised portion of the resin layer and the functional layer in the first embodiment is approximated to a triangle.
なお、樹脂層および第1機能層の盛り上がり部の断面形状を三角形に近似する場合の説明については、上記第1実施態様における樹脂層および機能層の盛り上がり部の断面形状を三角形に近似する場合の説明と同様とすることができる。 The explanation for approximating the cross-sectional shape of the raised portion of the resin layer and the first functional layer to a triangle can be the same as the explanation for approximating the cross-sectional shape of the raised portion of the resin layer and the functional layer to a triangle in the first embodiment above.
また、本実施態様において、第2機能層の平均厚みは、例えば、5μm以上、15μm未満であることが好ましく、7μm以上、13μm以下であることがより好ましい。なお、第2機能層の平均厚みが上記範囲であることが好ましい理由については、第1機能層の平均厚みが所定の範囲であることが好ましい理由と同様である。 In addition, in this embodiment, the average thickness of the second functional layer is, for example, preferably 5 μm or more and less than 15 μm, and more preferably 7 μm or more and 13 μm or less. The reason why the average thickness of the second functional layer is preferably in the above range is the same as the reason why the average thickness of the first functional layer is preferably in a predetermined range.
ここで、第2機能層の厚みの測定方法は、上記の樹脂層および第1機能層の合計厚みの測定方法と同様とすることができる。また、第2機能層の平均厚みは、任意の10箇所の厚みの算術平均値とすることができる。 Here, the method for measuring the thickness of the second functional layer can be the same as the method for measuring the combined thickness of the resin layer and the first functional layer described above. Furthermore, the average thickness of the second functional layer can be the arithmetic mean value of the thicknesses at any 10 points.
また、本実施態様において、機能フィルムの平均厚みは、例えば、20μm以上、150μm以下であることが好ましく、35μm以上、135μm以下であることがより好ましく、50μm以上、120μm以下であることがさらに好ましい。機能フィルムの平均厚みが大きすぎると、耐屈曲性が低下するおそれがある。また、機能フィルムの平均厚み小さすぎると、相対的に第2機能層の厚みが薄くなり、第2機能層の特性が低下するおそれがある。例えば、第2機能層がハードコート層である場合には、第2機能層の厚みが薄すぎると、十分な耐擦傷性が得られないおそれがある。 In this embodiment, the average thickness of the functional film is, for example, preferably 20 μm or more and 150 μm or less, more preferably 35 μm or more and 135 μm or less, and even more preferably 50 μm or more and 120 μm or less. If the average thickness of the functional film is too large, the bending resistance may decrease. If the average thickness of the functional film is too small, the thickness of the second functional layer may become relatively thin, and the characteristics of the second functional layer may decrease. For example, when the second functional layer is a hard coat layer, if the thickness of the second functional layer is too thin, sufficient scratch resistance may not be obtained.
ここで、機能フィルムの厚みの測定方法は、上記の樹脂層および第1機能層の合計厚みの測定方法と同様とすることができる。また、機能フィルムの平均厚みは、任意の10箇所の厚みの算術平均値とすることができる。 Here, the method for measuring the thickness of the functional film can be the same as the method for measuring the combined thickness of the resin layer and the first functional layer described above. Furthermore, the average thickness of the functional film can be the arithmetic mean value of the thicknesses at any 10 points.
2.樹脂層
本実施態様における樹脂層については、上記第1実施態様における樹脂層と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
2. Resin Layer The resin layer in this embodiment can be the same as the resin layer in the first embodiment, and therefore a description thereof will be omitted here.
3.第1機能層
本実施態様における第1機能層については、上記第1実施態様における機能層と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
3. First Functional Layer The first functional layer in this embodiment can be the same as the functional layer in the first embodiment, and therefore a description thereof will be omitted here.
4.機能フィルム
本実施態様における機能フィルムは、上記第1機能層側から順に、粘着層と、基材層と、第2機能層とを有する。
4. Functional Film The functional film in this embodiment has, in this order from the first functional layer side, an adhesive layer, a base layer, and a second functional layer.
(1)第2機能層
本実施態様における第2機能層は、基材層の粘着層とは反対の面側に配置される層である。第2機能層としては、例えばハードコート層が挙げられる。
(1) Second Functional Layer The second functional layer in this embodiment is a layer disposed on the opposite side of the base layer to the adhesive layer. An example of the second functional layer is a hard coat layer.
なお、ハードコート層については、上記第1実施態様における機能層を構成するハードコート層と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。 The hard coat layer can be the same as the hard coat layer constituting the functional layer in the first embodiment described above, so a description thereof will be omitted here.
ハードコート層の特性について、鉛筆硬度の測定は、機能フィルム単体に対して行い、機能フィルムのハードコート層側の表面に対して鉛筆硬度の測定を行う。 Regarding the characteristics of the hard coat layer, pencil hardness is measured on the functional film alone, and pencil hardness is measured on the surface of the functional film on the hard coat layer side.
(2)基材層
本実施態様における基材層は、上記第2機能層を支持する層である。
(2) Substrate Layer The substrate layer in this embodiment is a layer that supports the second functional layer.
基材層は、透明性を有する。具体的には、基材層の全光線透過率は、85%以上であることが好ましく、88%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。 The substrate layer has transparency. Specifically, the total light transmittance of the substrate layer is preferably 85% or more, more preferably 88% or more, and even more preferably 90% or more.
ここで、基材層の全光線透過率は、JIS K7361-1に準拠して測定することができ、例えば村上色彩技術研究所製のヘイズメーターHM150により測定することができる。なお、他の層の全光線透過率の測定方法についても同様とすることができる。 Here, the total light transmittance of the substrate layer can be measured in accordance with JIS K7361-1, for example, using a haze meter HM150 manufactured by Murakami Color Research Laboratory. The same method can be used to measure the total light transmittance of other layers.
基材層としては、例えば樹脂基材を用いることができ、具体的には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、アラミド、ポリイミド、ポリアミドイミド等の樹脂基材が挙げられる。 For example, a resin substrate can be used as the substrate layer, and specific examples of the resin substrate include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), aramid, polyimide, polyamideimide, etc.
基材層の厚みは、例えば、20μm以上、120μm以下とすることがきる。基材層の厚みが厚すぎると、耐屈曲性が損なわれるおそれがある。一方、基材層の厚みが薄すぎると、取り扱いが困難になる場合がある。 The thickness of the substrate layer can be, for example, 20 μm or more and 120 μm or less. If the substrate layer is too thick, the bending resistance may be impaired. On the other hand, if the substrate layer is too thin, it may be difficult to handle.
(3)粘着層
本実施態様における粘着層は、機能フィルムを上記第1機能層に貼合するための層である。
(3) Adhesive Layer The adhesive layer in this embodiment is a layer for bonding the functional film to the first functional layer.
粘着層は、透明性を有する。具体的には、粘着層の全光線透過率は、85%以上であることが好ましく、88%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。 The adhesive layer has transparency. Specifically, the total light transmittance of the adhesive layer is preferably 85% or more, more preferably 88% or more, and even more preferably 90% or more.
粘着層に用いられる粘着剤としては、例えば、例えば、OCA(Optical Clear Adhesive)等の粘着剤や、感光性粘着剤を挙げることができる。 Examples of adhesives used in the adhesive layer include adhesives such as OCA (Optical Clear Adhesive) and photosensitive adhesives.
粘着層の厚みは、例えば、1μm以上100μm以下であることが好ましい。粘着層の厚みが厚すぎると、耐屈曲性が損なわれるおそれがある。一方、粘着層の厚みが薄すぎると、接着性が担保できず剥がれてしまうおそれがある。 The thickness of the adhesive layer is preferably, for example, 1 μm or more and 100 μm or less. If the adhesive layer is too thick, there is a risk that the bending resistance will be impaired. On the other hand, if the adhesive layer is too thin, there is a risk that the adhesiveness will not be guaranteed and the adhesive layer will peel off.
5.ガラス基材
本実施態様におけるガラス基材については、上記第1実施態様におけるガラス基材と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
5. Glass Substrate The glass substrate in this embodiment can be the same as the glass substrate in the first embodiment, and therefore a description thereof will be omitted here.
6.その他の構成
本実施態様における表示装置用部材は、上記の各層の他に、必要に応じて他の層を有していてもよい。他の層としては、例えば、プライマー層等が挙げられる。
6. Other Configurations In addition to the above-mentioned layers, the display device member in this embodiment may have other layers as necessary. Examples of the other layers include a primer layer.
本実施態様における表示装置用部材は、例えば図9に示すように、ガラス基材2と樹脂層3との間にプライマー層5を有していてもよい。プライマー層により、ガラス基材と樹脂層との密着性を向上させることができる。
The display device member in this embodiment may have a
なお、プライマー層については、上記第1実施態様におけるプライマー層と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。 The primer layer can be the same as the primer layer in the first embodiment above, so a description of it will be omitted here.
7.表示装置用部材
本実施態様における表示装置用部材の特性および用途については、上記第1実施態様における表示装置用部材の特性および用途と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
7. Member for Display Device The characteristics and uses of the member for a display device in this embodiment can be similar to those of the member for a display device in the first embodiment, and therefore a description thereof will be omitted here.
III.第3実施態様
本開示の表示装置用部材の第3実施態様は、ガラス基材と、樹脂層と、機能フィルムとをこの順に有し、上記機能フィルムは、上記樹脂層側から順に、粘着層と、基材層と、機能層とをこの順に有する表示装置用部材であって、上記ガラス基材の厚みが100μm以下であり、上記樹脂層の平均厚みが10μm以上60μm以下であり、上記樹脂層の最大厚みが60μm以下である、表示装置用部材を提供する。
III. Third embodiment A third embodiment of the display device member of the present disclosure includes a glass substrate, a resin layer, and a functional film in this order, and the functional film includes, from the resin layer side, an adhesive layer, a substrate layer, and a functional layer in this order. The thickness of the glass substrate is 100 μm or less, the average thickness of the resin layer is 10 μm or more and 60 μm or less, and the maximum thickness of the resin layer is 60 μm or less.
図10は、本実施態様における表示装置用部材の一例を示す概略断面図である。図10に示すように、表示装置用部材1は、ガラス基材2と、樹脂層3と、機能フィルム32とをこの順に有しており、機能フィルム32は、樹脂層3側から順に、粘着層33と、基材層34と、機能層36とを有する。ガラス基材2は所定の厚みを有する。また、樹脂層3の平均厚みが所定の範囲内であり、樹脂層3の最大厚みT3maxが所定の値以下である。
Fig. 10 is a schematic cross-sectional view showing an example of a display device member in this embodiment. As shown in Fig. 10, the
ここで、ガラス基材2の一方の面に樹脂層3を塗布法で形成する場合、表面張力によって、樹脂層3の端部の厚みが厚くなり、樹脂層3の端部に盛り上がり部11が生じる傾向がある。図10に示す例においては、このような樹脂層3の盛り上がり部11の最大厚みが、樹脂層3の最大厚みT3maxとなる。
Here, when the
本実施態様の表示装置用部材は、上記第1実施態様の表示装置用部材と同様の効果を奏することができる。 The display device member of this embodiment can achieve the same effects as the display device member of the first embodiment.
以下、本実施態様における表示装置用部材の各構成について説明する。 The following describes each component of the display device in this embodiment.
1.樹脂層、機能フィルムおよび機能層の厚み
本実施態様において、樹脂層の平均厚みは、10μm以上、60μm以下であり、好ましくは25μm以上、55μm以下、より好ましくは30μm以上、50μm以下とすることができる。樹脂層の平均厚みが上記範囲内であることにより、衝撃によるガラス基材の割れを抑制し、耐衝撃性を向上させることができるとともに、表示装置用部材を屈曲させた際に樹脂層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制し、耐屈曲性を向上させることができる。一方、樹脂層の平均厚みが小さすぎると、耐衝撃性が低下するおそれがある。また、樹脂層の平均厚みが大きすぎると、耐屈曲性が低下するおそれがある。
1. Thickness of the resin layer, functional film and functional layer In this embodiment, the average thickness of the resin layer can be 10 μm or more and 60 μm or less, preferably 25 μm or more and 55 μm or less, more preferably 30 μm or more and 50 μm or less. By having the average thickness of the resin layer within the above range, it is possible to suppress the cracking of the glass substrate due to impact, improve the impact resistance, and suppress the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the resin layer when the display device member is bent, thereby improving the bending resistance. On the other hand, if the average thickness of the resin layer is too small, the impact resistance may decrease. Also, if the average thickness of the resin layer is too large, the bending resistance may decrease.
また、本実施態様において、樹脂層の最大厚みは、60μm以下であり、好ましくは55μm以下とすることができる。樹脂層の最大厚みが上記範囲であることにより、表示装置用部材を屈曲させた際に樹脂層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制し、耐屈曲性を向上させることができる。一方、樹脂層の最大厚みが大きすぎると、耐屈曲性が低下するおそれがある。 In addition, in this embodiment, the maximum thickness of the resin layer is 60 μm or less, and preferably 55 μm or less. By having the maximum thickness of the resin layer within the above range, it is possible to suppress the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the resin layer when the display device member is bent, and to improve bending resistance. On the other hand, if the maximum thickness of the resin layer is too large, there is a risk of reduced bending resistance.
ここで、上述したように、ガラス基材の一方の面に樹脂層を塗布法で形成する場合、表面張力によって、樹脂層の端部の厚みが厚くなり、例えば図10に示すように、樹脂層3の端部に盛り上がり部11が生じる傾向がある。この場合、樹脂層の最大厚みは、樹脂層の盛り上がり部の最大厚みとなる。このような場合において、例えば樹脂層の平面視形状が長方形状または正方形状である場合、樹脂層の4つの辺のうち、少なくとも1つの辺の端部において、樹脂層の最大厚みが上記範囲を満たしていればよい。
As described above, when a resin layer is formed on one surface of a glass substrate by a coating method, the surface tension causes the thickness of the end of the resin layer to increase, and as shown in FIG. 10, for example, a raised
中でも、上記第1実施態様における樹脂層および機能層と同様の理由から、樹脂層の4つの辺のうち、対向する2つの辺の端部において、樹脂層の最大厚みが上記範囲であることが好ましい。また、樹脂層の平面視形状が長方形状である場合には、樹脂層の4つの辺のうち、対向する2つの長辺の端部において、樹脂層の最大厚みが上記範囲であることが好ましい。さらに、上述した理由から、樹脂層の4つの辺のうち、表示装置用部材の屈曲方向に対して略平行な2つの辺の端部において、樹脂層の最大厚みが上記範囲であることが好ましい。 Among these, for the same reasons as for the resin layer and functional layer in the first embodiment, it is preferable that the maximum thickness of the resin layer is within the above range at the ends of two opposing sides of the resin layer. Also, when the resin layer has a rectangular shape in plan view, it is preferable that the maximum thickness of the resin layer is within the above range at the ends of two opposing long sides of the resin layer. Furthermore, for the reasons described above, it is preferable that the maximum thickness of the resin layer is within the above range at the ends of two sides of the resin layer that are approximately parallel to the bending direction of the display device member.
特に、樹脂層の4つの辺の端部のすべてにおいて、樹脂層の最大厚みが上記範囲であることが好ましい。これにより、耐屈曲性をより向上させることができる。 In particular, it is preferable that the maximum thickness of the resin layer is within the above range at all four ends of the resin layer. This can further improve bending resistance.
樹脂層の最大厚みを所定の範囲になるように制御する方法としては、例えば、樹脂層にレベリング剤を含有させる方法、ガラス基材の一方の面に樹脂層を形成して積層体を得た後、積層体を切断する方法、ガラス基材の一方の面に樹脂層を転写する方法等が挙げられる。 Methods for controlling the maximum thickness of the resin layer to fall within a predetermined range include, for example, a method of incorporating a leveling agent into the resin layer, a method of forming a resin layer on one side of a glass substrate to obtain a laminate and then cutting the laminate, and a method of transferring a resin layer to one side of a glass substrate.
また、本実施態様において、樹脂層の平均厚みに対する、樹脂層の最大厚みの比率が、例えば、130%以下であることが好ましく、125%以下であることがより好ましい。上記の比率が上記範囲であることにより、表示装置用部材を屈曲させた際に樹脂層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制し、耐屈曲性を向上させることができる。一方、上記の比率が大きすぎると、耐屈曲性が低下するおそれがある。 In addition, in this embodiment, the ratio of the maximum thickness of the resin layer to the average thickness of the resin layer is, for example, preferably 130% or less, and more preferably 125% or less. By having the above ratio within the above range, it is possible to suppress the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the resin layer when the display device member is bent, and to improve bending resistance. On the other hand, if the above ratio is too large, there is a risk of reduced bending resistance.
ここで、樹脂層の厚みは、顕微鏡断面観察により測定することができる。顕微鏡断面観察では、例えば、透過型電子顕微鏡(TEM)、走査型電子顕微鏡(SEM)、または走査透過型電子顕微鏡(STEM)を用いて、表示装置用部材の厚み方向の断面を観察し、得られた画像から、樹脂層の厚みを求めることができる。 Here, the thickness of the resin layer can be measured by microscopic cross-sectional observation. In microscopic cross-sectional observation, for example, a transmission electron microscope (TEM), a scanning electron microscope (SEM), or a scanning transmission electron microscope (STEM) is used to observe the cross section of the display device member in the thickness direction, and the thickness of the resin layer can be determined from the obtained image.
なお、樹脂層の平均厚みは、例えば図10に示すように、樹脂層3が盛り上がり部11を有する場合には、盛り上がり部以外の領域における任意の10箇所の合計厚みの算術平均値とする。一方、樹脂層が盛り上がり部を有さない場合には、樹脂層の平均厚みは、任意の10箇所の厚みの算術平均値とすることができる。
When the
また、樹脂層の最大厚みは、例えば図10に示すように、樹脂層3が盛り上がり部11を有する場合には、樹脂層の盛り上がり部の最大厚みとする。一方、樹脂層が盛り上がり部を有さない場合には、樹脂層の最大厚みは、任意の10箇所の厚みのうちの最大値とすることができる。
In addition, when the
また、本実施態様においては、樹脂層は、端部に盛り上がり部を有し、盛り上がり部の断面形状を三角形に近似した場合であって、上記三角形の高さを、樹脂層の最大厚みと樹脂層の平均厚みとの差とし、上記三角形の底辺の長さを、樹脂層の端から樹脂層の盛り上がり部の厚みが樹脂層の平均厚みになる位置までの距離とした場合に、上記三角形の面積が、例えば、0.08mm2以下であることが好ましく、0.07mm2以下であることがより好ましく、0.06mm2以下であることがさらに好ましい。上記三角形の面積が上記範囲であることにより、表示装置用部材を屈曲させた際に樹脂層にクラック、白化、しわ等が発生するのを抑制し、耐屈曲性を向上させることができる。一方、上記三角形の面積が大きすぎると、耐屈曲性が低下するおそれがある。 In this embodiment, the resin layer has a raised portion at the end, and the cross-sectional shape of the raised portion is approximated to a triangle, and the height of the triangle is the difference between the maximum thickness of the resin layer and the average thickness of the resin layer, and the length of the base of the triangle is the distance from the end of the resin layer to the position where the thickness of the raised portion of the resin layer becomes the average thickness of the resin layer. The area of the triangle is preferably, for example, 0.08 mm 2 or less, more preferably 0.07 mm 2 or less, and even more preferably 0.06 mm 2 or less. By having the area of the triangle in the above range, it is possible to suppress the occurrence of cracks, whitening, wrinkles, etc. in the resin layer when the display device member is bent, and to improve the bending resistance. On the other hand, if the area of the triangle is too large, the bending resistance may be reduced.
ここで、樹脂層の盛り上がり部の断面形状を三角形に近似する場合について、図11を例示して説明する。図11に示すように、樹脂層3の盛り上がり部11の断面形状は、一点鎖線で示される三角形15に近似される。三角形15の高さH3は、樹脂層3の最大厚みT3maxと、樹脂層3の平均厚みT3aveとの差とする。また、三角形15の底辺の長さD3は、樹脂層3の端から、樹脂層3の盛り上がり部11の厚みが樹脂層3の平均厚みT3aveになる位置P3までの距離とする。
Here, a case where the cross-sectional shape of the raised portion of the resin layer is approximated to a triangle will be described with reference to Fig. 11. As shown in Fig. 11, the cross-sectional shape of the raised
なお、樹脂層3の盛り上がり部11の厚みが樹脂層3の平均厚みT3aveになる位置P3は、盛り上がり部11において、樹脂層3の盛り上がり部11の厚みが、樹脂層3の最大厚みT3maxから、樹脂層3の端から遠くなるにつれて変化し、樹脂層3の平均厚みT3aveになる位置とする。
Note that position P3 where the thickness of raised
また、樹脂層の端から樹脂層の盛り上がり部の厚みが樹脂層の平均厚みになる位置について、図11に示すように、樹脂層3の盛り上がり部11において、樹脂層3の厚みのピークが複数ある場合であって、樹脂層3の盛り上がり部11の厚みが、樹脂層3の最大厚みT3maxから、樹脂層3の端から遠くなるにつれて変化し、樹脂層3の平均厚みT3aveになる位置P3、P4が複数存在する場合には、これらの位置P3、4のうち、樹脂層3の端から遠い位置P3を採用する。
In addition, with regard to the position from the end of the resin layer where the thickness of the raised portion of the resin layer becomes the average thickness of the resin layer, if there are multiple peaks in the thickness of the
また、本実施態様において、機能層の平均厚みは、上記第2実施態様における第2機能層の平均厚みと同様とすることができる。 In addition, in this embodiment, the average thickness of the functional layer can be the same as the average thickness of the second functional layer in the second embodiment described above.
また、本実施態様において、機能フィルムの平均厚みは、上記第2実施態様における機能フィルムの平均厚みと同様とすることができる。 In addition, in this embodiment, the average thickness of the functional film can be the same as the average thickness of the functional film in the second embodiment described above.
2.樹脂層
本実施態様における樹脂層については、上記第1実施態様における樹脂層と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
2. Resin Layer The resin layer in this embodiment can be the same as the resin layer in the first embodiment, and therefore a description thereof will be omitted here.
3.機能フィルム
本実施態様における機能フィルムは、上記樹脂層側から順に、粘着層と、基材層と、機能層とを有する。
3. Functional Film The functional film in this embodiment has, in this order from the resin layer side, an adhesive layer, a base layer, and a functional layer.
なお、機能層、基材層および粘着層については、上記第2実施態様における機能フィルムを構成する第2機能層、基材層および粘着層とそれぞれ同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。 The functional layer, base layer, and adhesive layer can be similar to the second functional layer, base layer, and adhesive layer that constitute the functional film in the second embodiment described above, and therefore will not be described here.
4.ガラス基材
本実施態様におけるガラス基材については、上記第1実施態様におけるガラス基材と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
4. Glass Substrate The glass substrate in this embodiment can be the same as the glass substrate in the first embodiment, and therefore a description thereof will be omitted here.
5.その他の構成
本実施態様における表示装置用部材は、上記の各層の他に、必要に応じて他の層を有していてもよい。他の層としては、例えば、プライマー層等が挙げられる。
5. Other Configurations In addition to the above-mentioned layers, the display device member in this embodiment may have other layers as necessary. Examples of the other layers include a primer layer.
本実施態様における表示装置用部材は、例えば図13に示すように、ガラス基材2と樹脂層3との間にプライマー層5を有していてもよい。プライマー層により、ガラス基材と樹脂層との密着性を向上させることができる。
The display device member in this embodiment may have a
なお、プライマー層については、上記第1実施態様におけるプライマー層と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。 The primer layer can be the same as the primer layer in the first embodiment above, so a description of it will be omitted here.
6.表示装置用部材
本実施態様における表示装置用部材の特性および用途については、上記第1実施態様における表示装置用部材の特性および用途と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
6. Member for Display Device The characteristics and uses of the member for a display device in this embodiment can be similar to those of the member for a display device in the first embodiment, and therefore a description thereof will be omitted here.
B.表示装置
本開示における表示装置は、表示パネルと、上記表示パネルの観察者側に配置された、上述の表示装置用部材と、を備える。
B. Display Device A display device according to the present disclosure includes a display panel and the above-described member for a display device, which is disposed on the viewer's side of the display panel.
図14は、本開示における表示装置の一例を示す概略断面図である。図14に示すように、表示装置40は、表示パネル41と、表示パネル41の観察者側に配置された表示装置用部材1と、を備える。表示装置40において、表示装置用部材1は表示装置40の表面に配置される部材として用いられており、表示装置用部材1と表示パネル41との間には接着層42が配置されている。
Fig. 14 is a schematic cross-sectional view showing an example of a display device according to the present disclosure. As shown in Fig. 14, a
本開示における表示装置用部材については、上述の表示装置用部材と同様とすることができる。 The display device components in this disclosure can be similar to the display device components described above.
本開示における表示パネルとしては、例えば、液晶表示装置、有機EL表示装置、LED表示装置等の表示装置に用いられる表示パネルを挙げることができる。 Display panels in this disclosure include, for example, display panels used in display devices such as liquid crystal display devices, organic EL display devices, and LED display devices.
本開示における表示装置は、表示パネルと表示装置用部材との間にタッチパネル部材を有することができる。 The display device of the present disclosure can have a touch panel member between the display panel and the display device member.
本開示における表示装置は、フレキシブルディスプレイであることが好ましい。中でも、本開示における表示装置は、折りたたみ可能であることが好ましい。すなわち、本開示における表示装置は、フォルダブルディスプレイであることがより好ましい。本開示における表示装置は、上述の表示装置用部材を有することから、耐衝撃性および耐屈曲性に優れており、フレキシブルディスプレイ、さらにはフォルダブルディスプレイとして好適である。 The display device in the present disclosure is preferably a flexible display. In particular, the display device in the present disclosure is preferably foldable. In other words, the display device in the present disclosure is more preferably a foldable display. Since the display device in the present disclosure has the above-mentioned display device member, it has excellent impact resistance and bending resistance, and is suitable as a flexible display, and further as a foldable display.
C.電子機器
本開示における電子機器は、上述の表示装置を備える。
C. Electronic Device An electronic device in the present disclosure includes the display device described above.
本開示における電子機器としては、上述の表示装置を備えるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル端末、パーソナルコンピュータ、テレビジョン、デジタルサイネージ、パブリックインフォメーションディスプレイ(PID)、車載ディスプレイ等を挙げることができる。 The electronic devices in this disclosure are not particularly limited as long as they are equipped with the above-mentioned display device, and examples include smartphones, tablet terminals, wearable terminals, personal computers, televisions, digital signage, public information displays (PIDs), in-vehicle displays, etc.
なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示の技術的範囲に包含される。 This disclosure is not limited to the above-mentioned embodiments. The above-mentioned embodiments are merely examples, and anything that has substantially the same configuration as the technical ideas described in the claims of this disclosure and provides similar effects is included within the technical scope of this disclosure.
以下、実施例および比較例を示し、本開示をさらに説明する。なお、以下、樹脂層上に形成されるハードコート層を第1のハードコート層と称し、機能フィルムを構成するハードコート層を第2のハードコート層と称する。 The present disclosure will be further explained below with reference to examples and comparative examples. In the following, the hard coat layer formed on the resin layer will be referred to as the first hard coat layer, and the hard coat layer constituting the functional film will be referred to as the second hard coat layer.
[比較例1]
(1)プライマー層の形成
下記に示す組成となるように各成分を配合して、プライマー層用組成物を調製した。
<プライマー層用組成物>
・ビスフェノールA型固形エポキシ樹脂(jER1256B40 三菱ケミカル製) 28質量部
・ビスフェノールAノボラック型固形エポキシ樹脂(jER157S65B80 三菱ケミカル製) 5質量部
・2-エチル-4-メチルイミダゾール(東京化成工業製) 1質量部
・溶剤(MEK) 11質量部
[Comparative Example 1]
(1) Formation of Primer Layer A primer layer composition was prepared by blending the components shown below.
<Primer layer composition>
Bisphenol A type solid epoxy resin (jER1256B40 manufactured by Mitsubishi Chemical) 28 parts by mass Bisphenol A novolac type solid epoxy resin (jER157S65B80 manufactured by Mitsubishi Chemical) 5 parts by mass 2-ethyl-4-methylimidazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 1 part by mass Solvent (MEK) 11 parts by mass
厚み70μmの化学強化されたガラス基材を準備し、ガラス基材上に上記プライマー層用組成物を所定の厚みとなるように塗布し、80℃で3分間および150℃で60分間乾燥させ、厚み0.3μmのプライマー層を形成した。 A chemically strengthened glass substrate with a thickness of 70 μm was prepared, and the primer layer composition was applied to the glass substrate to a predetermined thickness, and dried at 80°C for 3 minutes and at 150°C for 60 minutes to form a primer layer with a thickness of 0.3 μm.
(2)樹脂層の形成
国際公開2014/046180号公報の合成例1を参照して、下記化学式で表されるテトラカルボン酸二無水物を合成した。
(2) Formation of Resin Layer With reference to Synthesis Example 1 of WO 2014/046180, a tetracarboxylic dianhydride represented by the following chemical formula was synthesized.
5Lのセパラブルフラスコに、脱水されたN,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)(1833.2g)、及び、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFMB)(138.48g)を溶解させた溶液を入れ、液温30℃に制御されたところへ、上記化学式で表されるテトラカルボン酸二無水物(TMPBPTME)(176.70g)を、温度上昇が2℃以下になるように徐々に投入し、メカニカルスターラーで30分撹拌した。そこへ、ピロメリット酸二無水物(PMDA)(64.20g)を温度上昇が2℃以下になるように数回に分けて徐々に投入し、ポリイミド前駆体が溶解したポリイミド前駆体溶液(固形分18質量%)を合成した。ポリイミド前駆体に用いられたテトラカルボン酸二無水物のTMPBPTMEとPMDAとのモル比(TMPBPTME:PMDA)は90:10であった。ポリイミド前駆体の重量平均分子量は、75,000であった。 A solution of dehydrated N,N-dimethylacetamide (DMAc) (1833.2 g) and 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine (TFMB) (138.48 g) was placed in a 5 L separable flask, and the liquid temperature was controlled to 30°C. Tetracarboxylic acid dianhydride (TMPBPTME) (176.70 g) represented by the above chemical formula was gradually added so that the temperature rise was 2°C or less, and the mixture was stirred with a mechanical stirrer for 30 minutes. Pyromellitic dianhydride (PMDA) (64.20 g) was gradually added in several portions so that the temperature rise was 2°C or less, synthesizing a polyimide precursor solution (solid content 18% by mass) in which the polyimide precursor was dissolved. The molar ratio of the tetracarboxylic dianhydride TMPBPTME and PMDA (TMPBPTME:PMDA) used in the polyimide precursor was 90:10. The weight average molecular weight of the polyimide precursor was 75,000.
窒素雰囲気下で、5Lのセパラブルフラスコに、室温に下げた上記ポリイミド前駆体溶液(2162g)を加えた。そこへ、脱水されたN,N-ジメチルアセトアミド(432g)を加え均一になるまで撹拌した。次に触媒であるピリジン(6.622g)と無水酢酸(213.67g)を加え24時間室温で撹拌し、ポリイミド溶液を合成した。 Under a nitrogen atmosphere, the above polyimide precursor solution (2162 g) was added to a 5 L separable flask, cooled to room temperature. Dehydrated N,N-dimethylacetamide (432 g) was added and stirred until homogenous. Next, the catalysts pyridine (6.622 g) and acetic anhydride (213.67 g) were added and stirred at room temperature for 24 hours to synthesize a polyimide solution.
得られたポリイミド溶液にN,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)(2000g)を加え均一になるまで撹拌した。次に、ポリイミド溶液を5Lビーカーに3等分して移し、各ビーカーにイソプロピルアルコール(3500g)を徐々に加え白色スラリーを得た。上記スラリーをブフナー漏斗上に移してろ過し、続いてイソプロピルアルコール(合計9000g)でかけ流して洗浄し、その後ろ過するという工程を3回繰り返し、真空乾燥機を用いて110℃で乾燥し、ポリイミド(ポリイミド粉体)を得た。GPCによって測定したポリイミドの重量平均分子量は100000であった。 N,N-dimethylacetamide (DMAc) (2000 g) was added to the resulting polyimide solution and stirred until homogenous. Next, the polyimide solution was divided into three equal parts and transferred to 5 L beakers, and isopropyl alcohol (3500 g) was gradually added to each beaker to obtain a white slurry. The above slurry was transferred onto a Buchner funnel and filtered, then washed by pouring over with isopropyl alcohol (total 9000 g), and then filtered. This process was repeated three times, and the mixture was dried at 110°C using a vacuum dryer to obtain polyimide (polyimide powder). The weight average molecular weight of the polyimide measured by GPC was 100,000.
ポリイミドの固形分濃度が12質量%となるように、ポリイミドにN,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)を添加して、ポリイミドがワニス中に12質量%のポリイミドワニス(樹脂組成物)を調製した。ポリイミドワニス(樹脂組成物)(固形分濃度12質量%)の25℃における粘度は15000cpsであった。
N,N-dimethylacetamide (DMAc) was added to the polyimide so that the solid content of the polyimide was 12% by mass, and a polyimide varnish (resin composition) was prepared with a polyimide content of 12% by mass in the varnish. The viscosity of the polyimide varnish (resin composition) (
上記プライマー層上に上記ポリイミドワニス(樹脂組成物)を所定の厚みとなるように塗布し、100℃で10分間、150℃で10分間、および230℃で30分間乾燥させ、厚み10μmの樹脂層を形成した。 The polyimide varnish (resin composition) was applied to a specified thickness on the primer layer and dried at 100°C for 10 minutes, 150°C for 10 minutes, and 230°C for 30 minutes to form a resin layer with a thickness of 10 μm.
(3)第1のハードコート層の形成
下記に示す組成となるように各成分を配合して、ハードコート層用硬化性樹脂組成物を調製した。
<ハードコート層用硬化性樹脂組成物>
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(M403、東亜合成社製) 25質量部
・ジペンタエリスリトールEO変性ヘキサアクリレート(A-DPH-6E、新中村化学社製) 25質量部
・異型シリカ微粒子(平均粒径25nm、日揮触媒化成社製) 50質量部(固形換算)
・光重合開始剤(Irg184) 4質量部
・フッ素系レベリング剤(F568、DIC社製) 0.2質量部(固形換算)
・紫外線吸収剤1(DAINSORB P6、大和化成製) 3質量部
・溶剤(MIBK) 150質量部
(3) Formation of First Hard Coat Layer A curable resin composition for a hard coat layer was prepared by blending the components so as to obtain the composition shown below.
<Curable resin composition for hard coat layer>
Mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (M403, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) 25 parts by mass Dipentaerythritol EO-modified hexaacrylate (A-DPH-6E, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 25 parts by mass Non-standard silica fine particles (average particle size 25 nm, manufactured by JGC Catalysts and Chemicals Co., Ltd.) 50 parts by mass (solid equivalent)
Photopolymerization initiator (Irg184) 4 parts by mass Fluorine-based leveling agent (F568, manufactured by DIC Corporation) 0.2 parts by mass (solid equivalent)
UV absorber 1 (DAINSORB P6, manufactured by Daiwa Kasei) 3 parts by weight Solvent (MIBK) 150 parts by weight
上記樹脂層上に、上記ハードコート層用硬化性樹脂組成物を所定の厚みとなるように塗布し、80℃で3分間乾燥後、紫外線照射にて硬化させ、厚み5μmのハードコート層を形成した。これにより、表示装置用部材を得た。 The above-mentioned curable resin composition for the hard coat layer was applied to the above-mentioned resin layer to a predetermined thickness, dried at 80°C for 3 minutes, and then cured by ultraviolet irradiation to form a hard coat layer with a thickness of 5 μm. This resulted in a member for a display device.
[実施例1~8および比較例2~5]
比較例1において、樹脂層の厚みおよび第1のハードコート層の厚みを下記表1に示す厚みとしたこと以外は、比較例1と同様にして、表示装置用部材を作製した。
[Examples 1 to 8 and Comparative Examples 2 to 5]
A member for a display device was produced in the same manner as in Comparative Example 1, except that the thickness of the resin layer and the thickness of the first hard coat layer were set to the thicknesses shown in Table 1 below.
[評価1]
(1)耐スチールウール性(耐擦傷性)
表示装置用部材の第1のハードコート層側の表面に対して、スチールウール試験を行い、耐擦傷性を評価した。具体的には、10cm×5cmの大きさに切り出した表示装置用部材をガラス板上に折れやシワがないようニチバン社製のセロハンテープで固定した状態で、#0000番のスチールウール(日本スチールウール社製 ボンスター#0000)を用いて、9.8Nの荷重をかけながら、速度50mm/秒で2500往復擦った。その後、表示装置用部材の表面の傷の有無を目視により確認した。評価基準は、以下の通りとした。
A:傷が確認されなかった。
F:傷が確認された。
[Evaluation 1]
(1) Steel wool resistance (scratch resistance)
A steel wool test was carried out on the surface of the first hard coat layer side of the display device member to evaluate the scratch resistance. Specifically, the display device member cut into a size of 10 cm x 5 cm was fixed on a glass plate with cellophane tape manufactured by Nichiban Co., Ltd. so as not to bend or wrinkle, and then rubbed 2500 times back and forth at a speed of 50 mm/sec with a load of 9.8 N using steel wool #0000 (Bonstar #0000 manufactured by Nippon Steel Wool Co., Ltd.). Thereafter, the presence or absence of scratches on the surface of the display device member was visually confirmed. The evaluation criteria were as follows.
A: No scratches were found.
F: Scratches were observed.
(2)動的屈曲試験
表示装置用部材に対して動的屈曲試験を行い、耐屈曲性を評価した。具体的には、まず、20mm×100mmの大きさの表示装置用部材を、耐久試験機(製品名「DLDMLH-FS」、ユアサシステム機器株式会社製)に、表示装置用部材の短辺(20mm)側を固定部でそれぞれ固定し、図6(c)に示したように対向する2つの短辺部の最小の間隔dが10mmとなるようにして調整し、表示装置用部材の表面を180°折りたたむ動的屈曲試験を10万回行った。この際、表示装置用部材の第1のハードコート層側の面が外側となり、表示装置用部材のガラス基材側の面が内側となるように折りたたんだ。評価基準は、以下の通りとした。
A:樹脂層またはハードコート層にクラックまたは白化が生じなかった。
F:樹脂層またはハードコート層にクラックまたは白化が生じた。
(2) Dynamic Bending Test A dynamic bending test was performed on the display member to evaluate its bending resistance. Specifically, a display member having a size of 20 mm x 100 mm was fixed to a durability tester (product name "DLDMLH-FS", manufactured by Yuasa System Devices Co., Ltd.) at the short side (20 mm) of the display member with a fixing part, and the minimum distance d between the two opposing short sides was adjusted to 10 mm as shown in FIG. 6(c), and a dynamic bending test was performed 100,000 times in which the surface of the display member was folded by 180°. At this time, the display member was folded so that the surface on the first hard coat layer side was the outside and the surface on the glass substrate side was the inside. The evaluation criteria were as follows.
A: No cracks or whitening occurred in the resin layer or the hard coat layer.
F: Cracks or whitening occurred in the resin layer or hard coat layer.
(3)ペンドロップ試験(衝撃試験)
表示装置用部材に対して衝撃試験を行った。具体的には、まず、表示装置用部材のガラス基材の面に、厚み50μmの光学粘着フィルム(OCA)と、厚み100μmのPETフィルムとをこの順に貼り合わせて、試験用積層体を作製した。この試験用積層体のPETフィルム側が厚み30mmの金属プレートに接するように、金属プレート上に試験用積層体を置いた。次に、試験用積層体に対して、試験高さより、ペンをその先端を下にして試験用積層体上に落下させた。ペンには、ゼブラ社製のブレン0.5BAS88-BK(重量12g、ペン先0.5mmφ)を用いた。評価基準は、以下の通りとした。
A:ガラス基材に割れが生じた最小の試験高さが、30cm以上である。
B:ガラス基材に割れが生じた最小の試験高さが、20cm以上30cm未満である。
C:ガラス基材に割れが生じた最小の試験高さが、20cm未満である。
(3) Pen drop test (impact test)
An impact test was performed on the display device member. Specifically, first, a 50 μm thick optical adhesive film (OCA) and a 100 μm thick PET film were attached in this order to the surface of the glass substrate of the display device member to prepare a test laminate. The test laminate was placed on a metal plate so that the PET film side of the test laminate was in contact with the metal plate having a thickness of 30 mm. Next, a pen was dropped on the test laminate from the test height with its tip facing down. A Zebra Blen 0.5BAS88-BK (weight 12 g, pen tip 0.5 mmφ) was used as the pen. The evaluation criteria were as follows.
A: The minimum test height at which cracks occurred in the glass substrate was 30 cm or more.
B: The minimum test height at which a crack occurred in the glass substrate was 20 cm or more and less than 30 cm.
C: The minimum test height at which the glass substrate cracked was less than 20 cm.
[実施例9~12および比較例6~7]
比較例1において、樹脂層の厚みおよび第1のハードコート層の厚みを下記表2に示す厚みとしたこと以外は、比較例1と同様にして、表示装置用部材を作製した。
[Examples 9 to 12 and Comparative Examples 6 to 7]
A member for a display device was produced in the same manner as in Comparative Example 1, except that the thicknesses of the resin layer and the first hard coat layer were set to the thicknesses shown in Table 2 below.
[評価2]
(1)樹脂層および第1のハードコート層の合計厚み
触針式膜厚測定器(ミツトヨ社製 LGK-0110-542-158)を用いて、針で表示装置用部材の表面を1mm間隔で等ピッチで測定し、得られた膜厚のプロファイルデータから、樹脂層および第1のハードコート層の合計厚みの平均値および最大値を求め、さらに樹脂層および第1のハードコート層の端部の盛り上がり部の断面形状を三角形に近似し、三角形の面積を求めた。図15(a)、(b)に樹脂層および第1のハードコート層の合計厚みの分布を示す。
[Evaluation 2]
(1) Total thickness of resin layer and first hard coat layer Using a stylus film thickness gauge (Mitutoyo LGK-0110-542-158), the surface of the display device member was measured with a stylus at equal intervals of 1 mm, and the average and maximum values of the total thickness of the resin layer and the first hard coat layer were obtained from the obtained film thickness profile data. Furthermore, the cross-sectional shapes of the raised parts at the ends of the resin layer and the first hard coat layer were approximated to a triangle, and the area of the triangle was obtained. Figures 15(a) and (b) show the distribution of the total thickness of the resin layer and the first hard coat layer.
(2)動的屈曲試験
上記の評価1と同様に、動的屈曲試験を行い、耐屈曲性を評価した。
(2) Dynamic Bending Test A dynamic bending test was carried out in the same manner as in
(3)ペンドロップ試験(衝撃試験)
上記の評価1と同様に、衝撃試験を行った
(3) Pen drop test (impact test)
The impact test was carried out in the same manner as in
表1および表2から、表示装置用部材がガラス基材と樹脂層と機能層とをこの順に有する場合、樹脂層および機能層の合計厚みの平均値ならびに樹脂層および機能層の合計厚みの最大値を所定の範囲とすることにより、良好な耐屈曲性および耐衝撃性を両立することができることが確認された。 From Tables 1 and 2, it was confirmed that when a display device member has a glass substrate, a resin layer, and a functional layer in this order, it is possible to achieve both good bending resistance and impact resistance by setting the average value of the total thickness of the resin layer and the functional layer and the maximum value of the total thickness of the resin layer and the functional layer within a specified range.
[比較例8]
(1)ハードコートフィルムの作製
下記に示す組成となるように各成分を配合して、ハードコート層用硬化性樹脂組成物を調製した。
<ハードコート層用硬化性樹脂組成物>
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(M403、東亜合成社製) 25質量部
・ジペンタエリスリトールEO変性ヘキサアクリレート(A-DPH-6E、新中村化学社製) 25質量部
・異型シリカ微粒子(平均粒径25nm、日揮触媒化成社製) 50質量部(固形換算)
・光重合開始剤(Irg184) 4質量部
・フッ素系レベリング剤(F568、DIC社製) 0.2質量部(固形換算)
・紫外線吸収剤1(DAINSORB P6、大和化成製) 3質量部
・溶剤(MIBK) 150質量部
[Comparative Example 8]
(1) Preparation of Hard Coat Film The components were mixed so as to obtain the composition shown below, thereby preparing a curable resin composition for a hard coat layer.
<Curable resin composition for hard coat layer>
Mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (M403, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) 25 parts by mass Dipentaerythritol EO-modified hexaacrylate (A-DPH-6E, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 25 parts by mass Non-standard silica fine particles (average particle size 25 nm, manufactured by JGC Catalysts and Chemicals Co., Ltd.) 50 parts by mass (solid equivalent)
Photopolymerization initiator (Irg184) 4 parts by mass Fluorine-based leveling agent (F568, manufactured by DIC Corporation) 0.2 parts by mass (solid equivalent)
UV absorber 1 (DAINSORB P6, manufactured by Daiwa Kasei) 3 parts by weight Solvent (MIBK) 150 parts by weight
厚み50μmのPETフィルム(東洋紡社製、製品名A4100)を準備し、PETフィルム上に、バーコーターで上記ハードコート層用硬化性樹脂組成物を塗布した。その後、塗膜を100℃で3分間乾燥させた後、200mJの紫外線照射にて硬化させ、厚み10μmの第2のハードコート層を形成した。これにより、ハードコートフィルムを得た。 A 50 μm thick PET film (Toyobo Co., Ltd., product name A4100) was prepared, and the above-mentioned hard coat layer curable resin composition was applied onto the PET film using a bar coater. The coating was then dried at 100°C for 3 minutes and cured by irradiating with 200 mJ of ultraviolet light to form a second hard coat layer with a thickness of 10 μm. This resulted in a hard coat film.
(2)プライマー層、樹脂層および第1のハードコート層の形成
比較例1において、樹脂層の厚みおよび第1のハードコート層の厚みを下記表2に示す厚みとしたこと以外は、比較例1と同様にして、ガラス基材上にプライマー層、樹脂層および第1のハードコート層を形成し、積層体を得た。
(2) Formation of primer layer, resin layer, and first hard coat layer In Comparative Example 1, except that the thickness of the resin layer and the thickness of the first hard coat layer were set to the thicknesses shown in Table 2 below, a primer layer, a resin layer, and a first hard coat layer were formed on a glass substrate in the same manner as in Comparative Example 1, to obtain a laminate.
(3)表示装置用部材の作製
厚み50μmのアクリル系粘着剤フィルム(3M社製、製品名8146-2)を用いて、上記積層体の第1のハードコート層側の面と上記ハードコートフィルムのPETフィルム側の面とを接着させた。これにより、表示装置用部材を得た。
(3) Preparation of a member for a display device The surface of the first hard coat layer of the laminate was bonded to the surface of the PET film of the hard coat film using an acrylic adhesive film (manufactured by 3M, product name 8146-2) having a thickness of 50 μm. This resulted in a member for a display device.
[実施例13~14および比較例9]
比較例8において、樹脂層の厚みおよび第1のハードコート層の厚みを下記表3に示す厚みとしたこと以外は、比較例8と同様にして、表示装置用部材を作製した。
[Examples 13 to 14 and Comparative Example 9]
A member for a display device was produced in the same manner as in Comparative Example 8, except that the thickness of the resin layer and the thickness of the first hard coat layer were set to the thicknesses shown in Table 3 below.
[比較例10]
比較例8と同様にして、ハードコートフィルムを作製した。また、比較例1で用いたガラス基材を準備した。次に、厚み50μmのアクリル系粘着剤フィルム(3M社製、製品名8146-2)を用いて、上記ガラス基材と上記ハードコートフィルムのPETフィルム側の面とを接着させた。これにより、表示装置用部材を得た。
[Comparative Example 10]
A hard coat film was prepared in the same manner as in Comparative Example 8. The glass substrate used in Comparative Example 1 was also prepared. Next, the glass substrate and the PET film side surface of the hard coat film were bonded together using an acrylic adhesive film (manufactured by 3M, product name 8146-2) having a thickness of 50 μm. This resulted in a display device member being obtained.
[評価3]
(1)樹脂層および第1のハードコート層の合計厚み
上記の評価2と同様に、樹脂層および第1のハードコート層の合計厚みの平均値および最大値を求め、さらに樹脂層および第1のハードコート層の端部の盛り上がり部の断面形状を三角形に近似し、三角形の面積を求めた。
[Evaluation 3]
(1) Total Thickness of Resin Layer and First Hard Coat Layer As in the
(2)動的屈曲試験
上記の評価1と同様に、動的屈曲試験を行い、耐屈曲性を評価した。
(2) Dynamic Bending Test A dynamic bending test was carried out in the same manner as in
(3)ペンドロップ試験(衝撃試験)
上記の評価1と同様に、衝撃試験を行った。なお、評価基準は、以下の通りとした。
AA:ガラス基材に割れが生じた最小の試験高さが、40cm以上である。
A:ガラス基材に割れが生じた最小の試験高さが、30cm以上40cm未満である。
B:ガラス基材に割れが生じた最小の試験高さが、20cm以上30cm未満である。
C:ガラス基材に割れが生じた最小の試験高さが、20cm未満である。
(3) Pen drop test (impact test)
An impact test was carried out in the same manner as in the
AA: The minimum test height at which a crack occurs in the glass substrate is 40 cm or more.
A: The minimum test height at which a crack occurred in the glass substrate was 30 cm or more and less than 40 cm.
B: The minimum test height at which a crack occurred in the glass substrate was 20 cm or more and less than 30 cm.
C: The minimum test height at which the glass substrate cracked was less than 20 cm.
表3から、表示装置用部材がガラス基材と樹脂層と第1機能層と機能フィルムとをこの順に有し、機能フィルムが第1機能層側から順に粘着層と基材層と第2機能層とを有する場合、樹脂層および第1機能層の合計厚みの平均値ならびに樹脂層および第1機能層の合計厚みの最大値を所定の範囲とすることにより、良好な耐屈曲性および耐衝撃性を両立することができることが確認された。なお、比較例8は、比較例10とペンドロップ試験の評価が同等であることから、樹脂層および第1機能層の合計厚みの分布を制御することによる耐屈曲性および耐衝撃性の両立の効果が得られたのではないと考えられる。 From Table 3, it was confirmed that when the display device component has a glass substrate, a resin layer, a first functional layer, and a functional film in this order, and the functional film has an adhesive layer, a substrate layer, and a second functional layer in this order from the first functional layer side, by setting the average value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer and the maximum value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer within a predetermined range, it is possible to achieve both good bending resistance and impact resistance. Note that, since Comparative Example 8 has the same evaluation in the pen drop test as Comparative Example 10, it is believed that the effect of achieving both bending resistance and impact resistance was achieved by controlling the distribution of the total thickness of the resin layer and the first functional layer.
[比較例12]
(1)ハードコートフィルムの作製
比較例8と同様にして、ハードコートフィルムを作製した。
[Comparative Example 12]
(1) Preparation of Hard Coat Film A hard coat film was prepared in the same manner as in Comparative Example 8.
(2)樹脂層の形成
比較例1において、第1のハードコート層を形成しなかったこと、および樹脂層の厚みを下記表3に示す厚みとしたこと以外は、比較例1と同様にして、ガラス基材上にプライマー層および樹脂層を形成し、積層体を得た。
(2) Formation of Resin Layer In Comparative Example 1, except that the first hard coat layer was not formed and the thickness of the resin layer was set to the thickness shown in Table 3 below, a primer layer and a resin layer were formed on a glass substrate in the same manner as in Comparative Example 1, to obtain a laminate.
(3)表示装置用部材の作製
厚み50μmのアクリル系粘着剤フィルム(3M社製、製品名8146-2)を用いて、上記積層体の樹脂層側の面と上記ハードコートフィルムのPETフィルム側の面とを接着させた。これにより、表示装置用部材を得た。
(3) Preparation of a display member The resin layer side of the laminate and the PET film side of the hard coat film were bonded together using an acrylic adhesive film (manufactured by 3M, product name 8146-2) having a thickness of 50 μm to obtain a display member.
[評価4]
(1)樹脂層および第1のハードコート層の合計厚み
上記の評価2と同様に、樹脂層の平均厚みおよび最大厚みを求め、さらに樹脂層の端部の盛り上がり部の断面形状を三角形に近似し、三角形の面積を求めた。
[Evaluation 4]
(1) Total Thickness of Resin Layer and First Hard Coat Layer As in
(2)動的屈曲試験
上記の評価1と同様に、動的屈曲試験を行い、耐屈曲性を評価した。
(2) Dynamic Bending Test A dynamic bending test was carried out in the same manner as in
(3)ペンドロップ試験(衝撃試験)
上記の評価1と同様に、衝撃試験を行った。なお、評価基準は、上記の評価3と同様とした。
(3) Pen drop test (impact test)
An impact test was carried out in the same manner as in the
表4から、表示装置用部材がガラス基材と樹脂層と機能フィルムとをこの順に有し、機能フィルムが樹脂層側から順に粘着層と基材層と第2機能層とを有する場合、樹脂層の平均厚みおよび最大厚みを所定の範囲とすることにより、良好な耐屈曲性および耐衝撃性を両立することができることが確認された。なお、比較例11は、上記の比較例10とペンドロップ試験の評価が同等であることから、樹脂層の厚みの分布を制御することによる耐屈曲性および耐衝撃性の両立の効果が得られたのではないと考えられる。 From Table 4, it was confirmed that when the display device component has a glass substrate, a resin layer, and a functional film in that order, and the functional film has an adhesive layer, a substrate layer, and a second functional layer in that order from the resin layer side, it is possible to achieve both good bending resistance and impact resistance by setting the average thickness and maximum thickness of the resin layer within a specified range. Note that, since Comparative Example 11 had the same evaluation in the pen drop test as Comparative Example 10 above, it is believed that the effect of achieving both bending resistance and impact resistance was achieved by controlling the thickness distribution of the resin layer.
1 … 表示装置用部材
2 … ガラス基材
3 … 樹脂層
4 … 機能層
5 … プライマー層
6 … 指紋付着防止層
11 … 盛り上がり部
31 … 第1機能層
32 … 機能フィルム
33 … 粘着層
34 … 基材層
35 … 第2機能層
36 … 機能層
40 … 表示装置
41 … 表示パネル
REFERENCE SIGNS LIST 1: Display device member 2: Glass substrate 3: Resin layer 4: Functional layer 5: Primer layer 6: Fingerprint prevention layer 11: Raised portion 31: First functional layer 32: Functional film 33: Adhesive layer 34: Substrate layer 35: Second functional layer 36: Functional layer 40: Display device 41: Display panel
Claims (7)
前記ガラス基材の厚みが100μm以下であり、
前記樹脂層および前記第1機能層の合計厚みの平均値が10μm以上60μm以下であり、前記樹脂層および前記第1機能層の合計厚みの最大値が60μm以下であり、
前記樹脂層の複合弾性率は、4.7GPa以上20GPa以下であり、
前記機能フィルムの平均厚みは、20μm以上150μm以下であり、
前記第1機能層および前記第2機能層が、ハードコート層である、表示装置用部材。 A display device member having a glass substrate, a resin layer, a first functional layer, and a functional film in this order, the functional film having, from the first functional layer side, an adhesive layer, a substrate layer, and a second functional layer,
The thickness of the glass substrate is 100 μm or less,
The average total thickness of the resin layer and the first functional layer is 10 μm or more and 60 μm or less, and the maximum total thickness of the resin layer and the first functional layer is 60 μm or less ,
The composite elastic modulus of the resin layer is 4.7 GPa or more and 20 GPa or less,
The average thickness of the functional film is 20 μm or more and 150 μm or less,
The member for a display device , wherein the first functional layer and the second functional layer are hard coat layers .
前記盛り上がり部の断面形状を三角形に近似した場合であって、前記三角形の高さを、前記樹脂層および前記第1機能層の合計厚みの最大値と前記樹脂層および前記第1機能層の合計厚みの平均値との差とし、前記三角形の底辺の長さを、前記樹脂層および前記第1機能層の端から前記樹脂層および前記第1機能層の前記盛り上がり部の合計厚みが前記樹脂層および前記第1機能層の合計厚みの平均値になる位置までの距離とした場合に、前記三角形の面積が、0.08mm2以下である、請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の表示装置用部材。 the resin layer and the first functional layer have raised portions at their ends,
A member for a display device described in any one of claims 1 to 3, wherein when the cross-sectional shape of the raised portion is approximated to a triangle, the height of the triangle is the difference between the maximum value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer and the average value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer, and the length of the base of the triangle is the distance from the end of the resin layer and the first functional layer to a position where the total thickness of the raised portion of the resin layer and the first functional layer becomes the average value of the total thickness of the resin layer and the first functional layer , the area of the triangle is 0.08 mm2 or less.
前記表示パネルの観察者側に配置された、請求項1から請求項5までのいずれかの請求項に記載の表示装置用部材と、
を備える表示装置。 A display panel;
A member for a display device according to any one of claims 1 to 5 , which is disposed on a viewer side of the display panel;
A display device comprising:
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