CN106855647B - 光学结构 - Google Patents
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Abstract
一种光学结构，包括一偏光板、一第一连接层及一光学膜。偏光板具有一收缩率L1。光学膜借由第一连接层贴附在偏光板的一侧上。光学膜具有一收缩率L2。L1/L2＝差异比值R，1<R≤2.5，第一连接层的一弹性率是0.5MPa～1.5MPa。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学结构，且特别是有关于一种具有层合的偏光板与光学膜的光学结构。
背景技术
显示器中的偏光板可改变光线的偏振方向，而可提升显示器的效能，且达成不同的显示技术。偏光板可与其他光学膜层合以形成附加其他光学特性的光学结构。然而，与光学膜层合的偏光板(或偏光子)，具有高收缩率，其与光学膜的收缩率有明显程度的差异。此收缩强度的差异或不一致性容易导致信赖性外观的剥落缺陷。虽然偏光子可借由降低延伸倍率减缓收缩程度，但效果有限，仍无法满足产品的实际需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种光学结构，能克服上述问题，具有稳定的结构及光学性质。
为了实现上述目的，本发明提供了一种光学结构，其包括一偏光板、一第一连接层及一光学膜。偏光板具有一收缩率(L1)。光学膜借由第一连接层贴附在偏光板的一侧上。光学膜具有一收缩率(L2)。L1/L2＝差异比值(R)，1<R≤2.5，第一连接层的一弹性率是0.5MPa～1.5MPa。
本发明的技术效果在于：缓和光学结构收缩率差异造成的变形应力，避免产品发生外观上的缺陷，而维持产品的光学性能，并提升产品的良率与使用寿命。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为根据一实施例的光学结构的剖面图；
图2为根据另一实施例的光学结构的剖面图。
其中，附图标记
102：偏光板
104：第一连接层
106、206：光学膜
108：偏光子
110：显示面板
110A、110B：保护层
112：第二连接层
214A、214B：光学层
216：第三连接层
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
图1为根据一实施例的光学结构的剖面图，包括一偏光板102、一第一连接层104与一光学膜106。光学膜106借由第一连接层104贴附在偏光板102的一侧上。在一实施例中，偏光板102包括借由粘着层(未显示)贴附在偏光子108相对两侧上的保护层110A、110B。其他实施例中，亦可仅在偏光子108的单一侧上贴附保护层(未绘示出)。或者，单独使用偏光子108而未贴附保护层。光学膜并不限于如图1所示的单一层结构，其他例子中亦可具有多层膜结构。
光学结构可为光学显示装置，例如光学结构可还包括一显示面板110，其中光学膜106相对于偏光板102的一侧可借由第二连接层112贴附在显示面板110上。在一实施例中，第二连接层112包括感压粘着层。
图2的光学结构与图1的光学结构之间的主要差异在于，光学膜206为多层膜结构。此例中，光学膜206包括两个光学层214A、214B，之间以第三连接层216贴合。在一实施例中，第三连接层216包括感压粘着层。本发明并不限于两个光学层贴合构成的多层膜，亦可使用其他数目的光学层层合构成的结构。其他与图1相同或类似的元件是以相同的符号标示，于此不再赘述。
用以粘着偏光板102与光学膜106/206的第一连接层104可根据选用的偏光板102与光学膜106/206的结构及/或材质特性做选择。实施例中，是根据偏光板102整体的收缩率(L1)与光学膜106/206的收缩率(L2)之间的差异比值(R＝L1/L2)，选择具有适当弹性率的感压粘着剂作为第一连接层104进行层合，以缓和收缩率差异造成的变形应力，避免产品发生外观上的缺陷，例如剥落缺陷等。具体而言，当1<R≤2.5时，第一连接层104的弹性率是0.5MPa～1.5MPa。其中当1<R≤1.5时，第一连接层104的弹性率较佳0.5MPa～1.5MPa。当2≤R≤2.5时，第一连接层104的弹性率是0.5MPa～1.1MPa。
第一连接层104包括一主剂与一交联剂。
主剂为第一连接层104主要性能来源，其材料可包含丙烯酸酯及/或羟基丙烯酸酯化合物。丙烯酸酯可包含例如是(甲基)丙烯酸酯，其中(甲基)丙烯酸酯例如是(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯或(甲基)丙烯酸－2－乙基己酯等；羟基丙烯酸酯化合物可包含例如是丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、烯丙醇、伊康酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸氰基乙酯、丙烯酸氰基乙酯、甲基丙烯酸6-羟基乙酯等。丙烯酸酯与羟基丙烯酸酯化合物的组成比例并无限制。
交联剂例如包括环氧系交联剂、异氰酸酯系交联剂、亚胺系交联剂、或上述的组合等。
第一连接层104的弹性率可借由交联剂的比例做调变。实施例中，交联剂对主剂的重量比(交联剂的重量/主剂的重量)是0.01％～2.0％，较佳为0.1％～0.6％，0.1％～0.35％。
第一连接层104尚可根据实际的产品需求，添加其他适当的添加剂，例如包括硅烷偶合剂、抗静电剂等等。
实施例中，是将第一连接层104的组成物依比例搅拌混合，在静置脱泡后涂布在光学膜106/206或偏光板的表面上。涂布的方法例如包括棒涂布法、刮刀涂布法、辊涂布法、板片涂布法、压模涂布法、凹版涂布法等等。形成的涂膜可借由高温干燥步骤硬化，而形成第一连接层104的涂层。
偏光子108可为聚乙烯醇(PVA)树脂膜，其可借由皂化聚醋酸乙烯树脂制得。聚醋酸乙烯树脂的例子包括醋酸乙烯的单聚合物，即聚醋酸乙烯，以及醋酸乙烯的共聚合物和其他能与醋酸乙烯进行共聚合的单体。其他能与醋酸乙烯进行共聚合的单体的例子包括不饱和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、正丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯)、烯烃(例如乙烯、丙烯、1-丁烯、2-甲丙烯)、乙烯醚(例如乙基乙烯醚、甲基乙烯醚、正丙基乙烯醚、异丙基乙烯醚)、不饱和磺酸(例如乙烯基磺酸、乙烯基磺酸钠)等等。
保护层110A、110B的材料可以是选自由聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、三聚醋酸纤维素(Triacetyl Cellulose，TAC)、丙烯酸树脂膜、聚芳香羟树脂膜、聚醚树脂膜、环聚烯烃树脂膜(例如聚冰片烯树脂膜)、聚酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚丙稀(Polypropylene，PP)、环烯烃聚合物(CycloOlefin Polymer，COP)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)以及上述任意组合所组成的一族群。一实施例中，保护层110A、110B是三聚醋酸纤维素膜。
实施例中光学膜106或光学膜206的光学层214A/214B是指对光学的增益、配向、补偿、转向、直交、扩散、保护、防粘、耐刮、抗眩、反射抑制、高折射率等有所助益的层，可例如为具有控制视角补偿或双折射(birefraction)等特性的配向液晶层、易接合处理层、硬涂层、抗反射层、防粘层、扩散层、防眩层等各种表面处理层。
在一实施例中光学膜106或光学膜206的光学层214A/214B的的材料可以是选自由聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、三聚醋酸纤维素(TriacetylCellulose，TAC)、丙烯酸树脂膜、聚芳香羟树脂膜、聚醚树脂膜、环聚烯烃树脂膜(例如聚冰片烯树脂膜)、聚酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚丙稀(Polypropylene，PP)、环烯烃聚合物(Cyclo Olefin Polymer，COP)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)以及上述任意组合所组成的一族群。一实施例中，光学膜106或光学膜206的光学层214A/214B为环烯烃聚合物(Cyclo Olefin Polymer，COP)。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举实施例作详细说明如下：
表1列示出第一连接层A～E使用的交联剂比例(即交联剂重量除以主剂重量的值，以百分比表示)；及第一连接层的弹性率，单位为MPa。其中第一连接层使用丙烯酸酯主剂与异氰酸酯交联剂，并以40wt％的乙酸乙酯溶剂进行稀释，调制成涂布液。
表2列示实施例与比较例的偏光板对光学膜的收缩率比值(R)；使用的第一连接层种类；及以80℃加热250小时做信赖性测试的结果。其中实施例与比较例的偏光板是使用聚乙烯醇膜偏光子的相对两侧上贴附有三聚醋酸纤维素保护层的(TAC/PVA/TAC)结构，并将涂布液以涂布器刮刀涂布在离型膜上干燥后得到20um膜厚的第一连接层，第一连接层贴附在偏光板的TAC面。光学膜使用环烯烃聚合物，并借由第一连接层与偏光板贴附在一起。收缩强度是以静态机械分析仪TMA(Thermal Mechanical Analyzer)进行量测。第一连接层的弹性率是以流变仪(Rheometer)量测。
表1
| 第一连接层 | 交联剂比例(％) | 弹性率(MPa) |
| A | 0.01 | 0.15 |
| B | 0.11 | 0.53 |
| C | 0.32 | 1.07 |
| D | 0.56 | 1.41 |
| E | 1.01 | 2.11 |
表2
| R | 第一连接层 | 信赖性结果 | |
| 实施例1 | 1.2 | B | OK |
| 实施例2 | 1.1 | C | OK |
| 实施例3 | 1.3 | D | OK |
| 实施例4 | 2.2 | B | OK |
| 实施例5 | 2.3 | C | OK |
| 比较例1 | 1.2 | A | NG |
| 比较例2 | 2.2 | A | NG |
| 比较例3 | 2.3 | E | NG |
实施例1至实施例3中，偏光板对光学膜的收缩程度差异较小，搭配使用第一连接层B、C、D，进行信赖性测试外观并没有发生缺陷，因此得到OK的结果。比较例1虽然也使用收缩程度差异较小的偏光板与光学膜，但当搭配使用粘弹性较低的第一连接层A时，信赖性测试却发现外观上的剥离，造成NG的结果。
实施例4与实施例5中，偏光板对光学膜的收缩程度差异较大，搭配使用弹性率较低的第一连接层B、C，进行信赖性测试外观并没有发生缺陷，表示选择的第一连接层能适当地抑制收缩率差异造成的变形应力，并得到OK的结果。而比较例2中，使用粘弹性较低的第一连接层A时，同样因为耐候性不佳，发现外观上的剥离，造成NG的结果，比较例3中，R值大的结构设计使用较高粘弹性的第一连接层E时，第一连接层无法缓和上下层收缩的差异，而发生剥离的行为。
根据以上，本发明的实施例是根据偏光板对光学膜的收缩率的比值选择适当弹性率的第一连接层，借此缓和、抑制上、下层之间收缩程度差异造成的形变应力，避免结构发生外观缺陷，维持产品的光学性能，并提升产品的良率与使用寿命。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种光学结构，其特征在于，包括：
一偏光板，具有一收缩率L1；
一第一连接层，该第一连接层包括一主剂与一交联剂，该主剂包括丙烯酸酯或羟基丙烯酸酯化合物，该交联剂对该主剂的重量比是0.1％～0.6％；以及
一光学膜，借由该第一连接层贴附在该偏光板的一侧上，该光学膜具有一收缩率L2，其中L1/L2＝差异比值R，1＜R≤2.5，该第一连接层的一弹性率是0.5MPa～1.5MPa。
2.如权利要求1所述的光学结构，其特征在于，1＜R≤1.5。
3.如权利要求1所述的光学结构，其特征在于，2≤R≤2.5，该第一连接层的该弹性率是0.5MPa～1.1MPa。
4.如权利要求1所述的光学结构，其特征在于，该交联剂对该主剂的重量比是0.1％～0.35％。
5.如权利要求1所述的光学结构，其特征在于，丙烯酸酯包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、或甲基丙烯酸－2－乙基己酯，羟基丙烯酸酯化合物包含丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、烯丙醇、伊康酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸氰基乙酯、丙烯酸氰基乙酯、或甲基丙烯酸6-羟基乙酯。
6.如权利要求1所述的光学结构，其特征在于，该交联剂包括环氧系交联剂、异氰酸酯系交联剂、亚胺系交联剂或上述的组合。
7.如权利要求1所述的光学结构，其特征在于，该偏光板包括一偏光子与贴附在该偏光子的至少一侧上的一保护层，该偏光子是一聚乙烯醇PVA膜，该保护层是一三聚醋酸纤维素TAC膜。
8.如权利要求1所述的光学结构，还包括一第二连接层与一显示面板，该光学膜相对于该偏光板的一侧是借由该第二连接层贴附在该显示面板上。
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