TW201430085A - 用於偏振板的黏合劑膜、黏合劑組合物、偏振板和光學顯示器 - Google Patents

用於偏振板的黏合劑膜、黏合劑組合物、偏振板和光學顯示器 Download PDF

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Abstract

公開了用於偏振板的黏合劑膜、用於該偏振板的黏合劑組合物、包含該黏合劑膜的偏振板和包含該偏振板的光學顯示器。所述黏合劑膜包括核殼型的顆粒，所述核殼型的顆粒中的每個包括核和包圍所述核的殼。

Description

用於偏振板的黏合劑膜、黏合劑組合物、偏振板和光學顯示器 發明領域
本發明涉及用於偏振板的黏合劑膜、用於該偏振板的黏合劑組合物、包括該黏合劑膜的偏振板和包括該偏振板的光學顯示器。更具體地，本發明涉及用於偏振板的黏合劑膜、用於該偏振板的黏合劑組合物、包括該黏合劑膜的偏振板和包括該偏振板的光學顯示器，所述黏合劑膜包含核殼型的顆粒以保護所述偏振器免受由於外部溫度的快速上升或下降引起的熱衝擊，以便防止偏振器或包括所述偏振器的偏振板的破裂，以控制所述黏合劑膜在高溫下的儲能模量，從而防止所述偏振板在高溫下的破裂，並在所述黏合劑層的黏附性、透光性和耐濕性方面具有改善的性質。
發明背景
用於偏振板的黏合劑用於將保護膜附著到包含PVA膜的偏振器的一側或兩側上。作為這樣的用於偏振板的黏合 劑，親水性和水溶性的水溶PVA黏合劑廣泛使用在本領域中。然而，由於來自背光單元的熱，用水溶黏合劑製備的偏振板可能遭受偏振板的尺寸變化，引起局部的螢幕變形。因此，在螢幕上顯示暗的圖像的情況下，局部的光洩露可變得顯著。因而，提出使用陽離子可聚合的UV固化黏合劑作為水溶黏合劑的替代品(例如，日本專利公開第2008-233874A號)。
然而，由於UV照射後，陽離子可聚合的UV固化黏合劑經歷暗反應(後聚合)，當黏合劑的固化產物以捲筒的形式製備時，在存儲的過程中經常遭受捲曲。此外，陽離子可聚合的UV固化黏合劑在固化過程中易受水份的損壞，從而使它難於保持固化一致性。因此，為了獲得均勻的固化狀態，必須不僅嚴格控制環境的水份，還要嚴格控制在PVA類偏振器中水份的含量。
偏振器由敏感材料製造，該敏感材料在暴露於由外部溫度的突然上升或下降引起的熱衝擊時可遭受破裂。為了抵擋嚴酷的環境條件，需要呈現強的黏附性、高的耐久性、優異的耐濕性和關於熱衝擊的優異的可靠性的偏振板。
發明概要
根據本發明的一個面向，用於偏振板的黏合劑膜可包括核殼型的顆粒，所述核殼型的顆粒中的每個包括核和包圍所述核的殼。
所述黏合劑膜在10μm的厚度下可具有約0%至約20% 的霧度(haze)。
藉由掃頻測試在5%的應變、-50℃至150℃及10Hz的頻率條件下的測量，所述黏合劑膜在85℃可具有約100MPa或更小的儲能模量。
所述顆粒在所述黏合劑膜中的含量可為約0.1wt%至約14wt%。
所述顆粒可包括具有約3μm或更小的平均粒徑的珠子。
所述核可具有約-80℃至0℃的玻璃化轉變溫度，並且所述殼可具有約50℃至約120℃的玻璃化轉變溫度。
所述顆粒可包括其中芳族乙烯基化合物、包含C1至C10的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、乙烯基氰化物、馬來酸酐和C1至C10的烷基或C6至C10的芳基取代的馬來醯亞胺中的至少一種作為殼接枝到二烯化合物、(甲基)丙烯酸化合物和矽酮化合物中的至少一種的橡膠核上的顆粒。
所述顆粒可包括約5wt%至約40wt%的丁二烯橡膠、約20wt%至約70wt%的所述芳族乙烯基化合物和約5wt%至約40wt%的包含C1至C10的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。
所述黏合劑膜可包括組合物的固化產物，所述組合物包括所述核殼型的顆粒、環氧化合物、(甲基)丙烯酸化合物和光引發劑。
根據本發明的另一個面向，用於偏振板的黏合劑組合物可包括：(A)環氧化合物、(B)(甲基)丙烯酸化合物、(C)核殼型的顆粒和(D)光引發劑。
基於100重量份的(A)+(B)+(C)，所述(C)核殼型的顆粒的含量可為約0.15重量份至約14.5重量份。
所述(A)環氧化合物可包括脂環族環氧化合物、芳族環氧化合物、脂肪族環氧化合物、氫化的環氧化合物或它們的混合物。
所述(B)(甲基)丙烯酸化合物可包括(b1)具有至少一個親水基團的單官能基的(甲基)丙烯酸酯、(b2)具有至少兩個羥基的多元醇的多官能基的(甲基)丙烯酸酯、或它們的混合物。
所述(b2)具有至少兩個羥基的多元醇的多官能基的(甲基)丙烯酸酯在所述(B)(甲基)丙烯酸化合物中的含量可為約10wt%或更少。
所述多元醇可為直鏈或支鏈的C3至C20的多元醇、包含異氰脲酸酯基的C6至C20的多元醇或它們的混合物。
基於100重量份的(A)+(B)+(C)，所述的黏合劑組合物可包括約1重量份至約90重量份的所述(A)環氧化合物、約1重量份至約90重量份的所述(B)(甲基)丙烯酸化合物、約0.15重量份至約14.5重量份的所述(C)核殼型的顆粒和約0.1重量份至約10重量份的所述(D)光引發劑。
根據本發明的又一個面向，偏振板可包括：偏振器及藉由黏合劑膜堆疊在所述偏振器的一側或兩側上的光學膜，其中，所述黏合劑膜包括核殼型的顆粒，所述核殼型的顆粒中的每個包括核和包圍所述核的殼。
根據本發明的再一個面向，光學顯示器可包括所述偏 振板。
10‧‧‧偏振器
20‧‧‧第一光學膜
30‧‧‧第二光學膜
40、50‧‧‧黏合劑膜
100‧‧‧偏振板
圖1為根據本發明的一個實施方式的偏振板的截面圖。
具體實施方式
本發明的一個面向提供了用於偏振板的黏合劑膜，可用於將光學膜附著到偏振器的一側或兩側。所述光學膜可包括保護膜和延遲膜中的至少一種。
所述黏合劑膜可包含核殼型的顆粒，所述核殼型的顆粒包括核和包圍所述核的殼。由於這個結構，所述黏合劑膜可吸收外部衝擊，例如熱等，從而防止偏振器或偏振板經受破裂。
所述核可包括由橡膠材料組成的彈性體。因此，在外部溫度突然上升或下降的情況下，所述黏合劑膜可藉由所述偏振器和所述光學膜之間的應力鬆弛而保護所述偏振器免受外部環境中的外部衝擊或變化。
所述核由軟的彈性體組成，具有小於約25℃、優選約-80℃至約0℃、更優選約-50℃至約0℃的玻璃化轉變溫度(Tg)，並可保護所述偏振器免受外部的熱衝擊。
所述殼具有約25℃或更大、優選約30℃至約150℃、更優選約50℃至約120℃的玻璃化轉變溫度，且比所述核更堅硬。因此，所述黏合劑膜可保護所述偏振器免受外部的熱衝擊。此外，所述殼可形成氫鍵至構成所述黏合劑膜的樹脂，從而改善所述黏合劑膜在室溫時的內聚力。此外，所 述殼可保持恆定的儲能模量，從而在高溫熱衝擊時確保所述黏合劑膜的可靠性。
所述核殼型的顆粒可為其中至少一種單體接枝到橡膠核上以形成殼的共聚物顆粒。
具體地，所述核可包括選自二烯橡膠、(甲基)丙烯酸橡膠和矽酮橡膠中的至少一種橡膠組分。
所述二烯橡膠可包括C4至C10的二烯化合物，優選C4至C6的二烯化合物。例如，所述二烯橡膠可包括選自丁二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠和乙烯-丙烯-二烯三元聚合物(EPDM)中的至少一種。
所述(甲基)丙烯酸橡膠為包括含有C1至C10烷基的(甲基)丙烯酸酯的共聚物，並可藉由選自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等中的至少一種單體的共聚合而獲得。
可由矽氧烷或環矽氧烷製備所述矽酮橡膠，並可藉由選自六甲基環三矽氧烷、八甲基環四矽氧烷、十甲基環五矽氧烷、十二甲基環六矽氧烷、三甲基三苯基環三矽氧烷、四甲基四乙烯基環四矽氧烷和八苯基環四矽氧烷中的至少一種的聚合而獲得。
所述橡膠在所述核殼型的顆粒中的含量為約50wt%至約90wt%。在這個含量範圍內，藉由允許在高溫下的儲能模量適當地減輕，所述黏合劑膜可被由於溫度差異引起的外部衝擊而穩定地變形。
所述橡膠通常為球形顆粒，並可具有約0.4μm至約1.0μm的平均粒徑。
形成顆粒的表面的殼可包括選自芳族乙烯基化合物，包含C1至C10烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯，乙烯基氰化物，馬來酸酐和不飽和化合物中的至少一種乙烯基單體，所述不飽和化合物為例如C1至C10的烷基(比如C1至C4烷基)或C6至C10的芳基(例如：苯基)-取代的馬來醯亞胺。
所述芳族乙烯基化合物可包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、叔丁基苯乙烯和氯苯乙烯中的至少一種，並且乙烯基氰化物可包括(甲基)丙烯腈。
在所述核-殼型的顆粒的一個實施方式中，所述核的含量可為約50wt%至約90wt%，並且所述殼的含量可為約10wt%至約50wt%。在這個含量範圍內，藉由允許在高溫下的儲能模量適當地減輕，所述黏合劑膜可被由於溫度差異引起的外部衝擊而穩定地變形。
在所述核-殼型的顆粒的另一個實施方式中，所述核殼型的顆粒可為其中芳族乙烯基化合物和包含C1至C10烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯接枝到丁二烯橡膠核上以形成殼的顆粒。在所述顆粒中，所述丁二烯橡膠的含量可為約5wt%至約40wt%，所述芳族乙烯基化合物的含量可為約20wt%至約70wt%，並且包含C1至C10烷基例如C1 to C8烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的含量可為約5wt%至約40wt%。在這個含量範圍內，藉由允許在高溫下的儲能模量適當地減輕，所述黏合劑膜可被由於溫度差異引起的外部衝擊而穩定地 變形。
所述顆粒可無限制地具有任何形狀。例如，所述顆粒可為球形顆粒，特別是珠子，為了當包含在所述黏合劑膜中時防止所述顆粒形成突起。
珠子型的顆粒可具有約3μm或更小、例如約1μm至約3μm、例如約0.1μm至約3μm、例如約0.1μm至約0.5μm的平均粒徑。在這個範圍內，所述珠子型的顆粒可包含在所述黏合劑膜中同時提供良好的外觀給所述黏合劑膜。
所述顆粒在所述黏合劑膜中的含量可為約0.1wt%至約14wt%，優選約0.5wt%至約14wt%，更優選約0.9wt%至約10wt%。在所述顆粒的這個含量範圍內，所述黏合劑膜可藉由改善在高溫下的儲能模量而防止所述偏振器的破裂，並不遭受黏附性和透光性的劣化。
所述黏合劑膜在10μm的厚度和400nm至700nm的波長下可具有約0至約20%，優選約0.2%至約4.5%的霧度。在這個範圍內，當所述黏合劑膜附著到所述偏振器或光學膜時不遭受透光性的劣化。
藉由掃頻測試在5%的應變、-50℃至150℃及10Hz的頻率條件下的測量，所述黏合劑膜在25℃可具有約100MPa或更大、優選約500MPa至約1000MPa的儲能模量，且在85℃可具有約100MPa或更小，優選約45MPa至約94MPa的儲能模量。在儲能模量的這個範圍內，所述黏合劑膜由於在高溫下的低儲能模量可有效地吸收外部衝擊，從而防止所述偏振器的破裂。
所述黏合劑膜可具有約3μm或更小，優選約1μm至約3μm的厚度。在這個範圍內，所述黏合劑膜可用於偏振板。
可由包含所述核殼型的顆粒的黏合劑組合物形成所述黏合劑膜。
除了所述核殼型的顆粒，所述黏合劑組合物可進一步包括環氧化合物、(甲基)丙烯酸化合物和光引發劑。因此，根據本發明的黏合劑膜在熱衝擊下可有效地防止偏振器的破裂，並可在保持優異的黏附性和耐久性的同時呈現優異的柔性。
根據本發明的另一個面向，用於偏振板的黏合劑組合物可包括(A)環氧化合物、(B)(甲基)丙烯酸化合物、(C)核殼型的顆粒和(D)光引發劑。
如文中使用，“化合物”可指單體、單體的低聚物、單體的樹脂等。
環氧化合物可賦予偏振器和光學膜之間的黏附性，同時基於環氧樹脂固有的剛性而提供高的可靠性。此外，環氧化合物可藉由與在下面的(甲基)丙烯酸化合物的分子鏈的纏繞和與源自(甲基)丙烯酸化合物的親水基團結合的鏈轉移而提供內聚力。
此處，所述環氧化合物可為陽離子環氧化合物。
所述環氧化合物具有高的玻璃化轉變溫度(Tg)，因而可支援黏合劑層的結構，並賦予所述黏合劑層耐久性，並藉由優異的濕潤性及與在固化反應時產生的羥基的化學反應，在偏振器和光學膜之間的介面處提供黏附性。
所述環氧化合物可具有約50℃至約250℃、優選約100℃至約200℃、更優選約100℃至約150℃的玻璃化轉變溫度(Tg)。在這個範圍內，所述環氧化合物可提供高的耐久性，以及在偏振器和光學膜之間的介面處的強的黏附性。
所述環氧化合物可為脂環族環氧化合物、芳族環氧化合物、脂肪族環氧化合物、氫化的環氧化合物或它們的混合物。
所述脂環族環氧化合物可包含結合到脂環上的至少一個環氧基。所述脂環族環氧化合物可為脂環族二環氧羧酸酯。所述脂環族環氧化合物的實例可包含3,4-環氧環己基甲基-3',4'-環氧環己烷羧酸酯、2-(3,4-環氧)環己基-5,5-螺(3,4-環氧)環己烷間二氧雜環己烷、雙(3,4-環氧環己基甲基)已二酸酯、雙[(3,4-環氧-6-甲基環己基甲基)]己二酸酯、3,4-環氧-6-甲基環己基-3',4'-環氧-6'-甲基環己烷羧酸酯、ε-己內酯改性的3,4-環氧環己基甲基-3',4'-環氧環己烷羧酸酯、三甲基己內酯改性的3,4-環氧環己基甲基-3',4'-環氧環己烷羧酸酯、β-甲基-δ-戊內酯改性的3,4-環氧環己基甲基-3',4,'-環氧環己烷羧酸酯、乙二醇的二(3,4-環氧環己基甲基)醚、乙烯雙(3,4-環氧環己烷羧酸酯)、環氧環六氫化鄰苯二甲酸二辛酯(dioctyl epoxyhexahydro phthalate)、環氧環六氫化鄰苯二甲酸二-2-乙基己酯等。
所述芳族環氧化合物的實例可包含雙酚A、雙酚F、苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆、雙酚A酚醛清漆、二氯代戊二烯酚醛清漆、三苯酚甲烷的縮水甘油醚、三縮水甘油基對 氨基苯酚、四縮水甘油基二苯氨基甲烷等。
所述脂族環氧化合物的實例可包含1,4-丁二醇二縮水甘油醚，1,6-己二醇二縮水甘油醚，新戊二醇二縮水甘油醚，三羥甲基丙烷三縮水甘油醚，聚乙二醇二縮水甘油醚，丙三醇三縮水甘油醚，聚丙二醇二縮水甘油醚；藉由將一種或多種烯化氧加入到脂肪族多元醇例如乙二醇、丙二醇、丙三醇等獲得的聚醚多元醇的多縮水甘油醚；脂肪族長鏈二元酸的二縮水甘油醚；脂肪族高級醇的單縮水甘油醚；高級脂肪酸的縮水甘油醚；環氧化的大豆油；丁基環氧硬脂酸酯；辛基環氧硬脂酸酯；環氧化的亞麻油；環氧化的聚丁二烯等。
所述氫化的環氧化合物是指藉由在大氣壓力下在催化劑的存在下芳族環氧樹脂的選擇性氫化獲得的樹脂。所述芳族環氧樹脂的實例可包括雙酚型的環氧樹脂，例如雙酚A的二縮水甘油醚、雙酚F的二縮水甘油醚、雙酚S的二縮水甘油醚等；酚醛清漆型的環氧樹脂，例如苯酚酚醛清漆環氧樹脂、甲酚酚醛清漆環氧樹脂、羥基苯甲醛苯酚酚醛清漆環氧樹脂等；多官能基環氧樹脂，例如四羥基二苯基甲烷的縮水甘油醚、四羥基二苯甲酮的縮水甘油醚、環氧化的聚乙烯基苯酚等。雖然可藉由將氫加入到芳族環氧樹脂的母核而獲得所述氫化的環氧樹脂，但是優選氫化的雙酚A的縮水甘油醚。
基於100重量份的(A)+(B)+(C)，所述環氧化合物的含量可為約1重量份至約90重量份。在所述環氧化合物的這個含 量範圍內，所述組合物提供所述偏振器和光學膜之間優異的黏附性，不會受到黏度的過度增加，從而防止對偏振器的濕潤性的劣化，並能防止由於儲能模量的過度增加而使所述黏合劑層變得易碎，並能為黏合劑層提供抗裂性和可切割性。優選地，所述環氧化合物的含量可為40重量份至約90重量份，更優選約45重量份至67重量份。
根據固含量，在所述黏合劑組合物中，所述環氧化合物的含量可為約40wt%至約85wt%，優選約40wt%至約65wt%。在所述環氧化合物的這個含量範圍內，所述組合物提供所述偏振器和光學膜之間優異的黏附性，不會受到黏度的過度增加，從而防止對偏振器的濕潤性的劣化，並能防止由於儲能模量的過度增加而使所述黏合劑層變得易碎，並能為黏合劑層提供抗裂性和可切割性。
所述(甲基)丙烯酸化合物在輻射時經歷自由基聚合。此外，(甲基)丙烯酸化合物可呈現高的反應性，而不受到偏振器的水份的反應干擾。此外，所述(甲基)丙烯酸化合物可改善在固化過程中與偏振器或光學膜的介面處的黏附性，並可產生與活化的環氧化合物結合的鏈轉移。
所述(甲基)丙烯酸化合物可為(b1)單官能基的(甲基)丙烯酸酯、(b2)多官能基的(甲基)丙烯酸酯、或它們的混合物。所述多官能基的(甲基)丙烯酸酯可包含約2個或更多個，優選約2個至6個(甲基)丙烯酸酯基團。
在所述(甲基)丙烯酸化合物中，所述(b2)多官能基的(甲基)丙烯酸酯的含量為約10wt%或更少，優選約0.01wt%至 約10wt%，更優選約5.0wt%至約9.5wt%，進一步優選約8.0wt%至約9.1wt%。在這個範圍內，所述(甲基)丙烯酸化合物可防止由於固化收縮引起的黏附性的劣化。
所述(b1)單官能基的(甲基)丙烯酸酯可包含具有至少一個親水基團的單官能基的(甲基)丙烯酸酯。所述親水基團可包括羥基、羧酸基或它們的混合。優選羥基。
所述(b1)單官能基的(甲基)丙烯酸酯可包含選自具有至少一個親水基團的包含C1至C20烷基的單官能基的(甲基)丙烯酸酯、具有至少一個親水基團的包含C3至C20脂環基的單官能基的(甲基)丙烯酸酯，和具有至少一個親水基的包含C6至C20芳基的單官能基的(甲基)丙烯酸酯中的至少一個。
在一些實施方式中，所述(b1)單官能基的(甲基)丙烯酸酯可包含選自由(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羥己酯、1,4-環己烷二甲醇單(甲基)丙烯酸酯、1-氯-2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇單(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羥基環戊基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丁基(甲基)丙烯酸酯和4-羥基環己基(甲基)丙烯酸酯組成的組中的至少一個，但不限於此。
所述(b2)多官能基的(甲基)丙烯酸酯可藉由增強所述黏合劑組合物的內聚能而提高自由基固化產品(radial cured product)的交聯密度，從而改善可靠性。
所述(b2)多官能基的(甲基)丙烯酸酯可為具有2個或更 多個，優選約2個至6個羥基的多元醇的(甲基)丙烯酸酯，或具有異氰脲酸酯基的多元醇的(甲基)丙烯酸酯。在一些實施方式中，所述(b2)多官能基的(甲基)丙烯酸酯可為三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三氧乙基(甲基)丙烯酸酯、三(2-(甲基)丙烯醯氧乙基)異氰脲酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯或它們的混合物。
優選地，所述(b2)多官能基的(甲基)丙烯酸酯為具有異氰脲酸酯基的多官能基的(甲基)丙烯酸酯，例如三(2-(甲基)丙烯醯氧乙基)異氰脲酸酯，例如可商購的產品M-315。
可用環氧乙烷(EO)改性所述(甲基)丙烯酸化合物。
基於100重量份的(A)+(B)+(C)，所述(甲基)丙烯酸化合物的含量可為約1重量份至90重量份。在這個範圍內，所述組合物可防止由於內聚力的減小而引起的黏附性的劣化，還可防止由於藉由介面黏附性和模量的減小而產生黏性從而引起的可靠性的劣化，並且當偏振器浸泡在溫水中時藉由防止偏振器的脫色而提供良好的防水性。所述(甲基)丙烯酸化合物的含量優選為約25重量份至約90重量份，更優選約28重量份至約50重量份。
所述(甲基)丙烯酸化合物在所述黏合劑組合物中的含量可為約10wt%至約50wt%，優選約25wt%至約50wt%。在這個範圍內，所述黏合劑組合物可防止由於內聚力的減小而引起的黏附性的劣化，還可防止由於藉由介面黏附性和模量的減小而產生黏性從而引起的可靠性的劣化，並且當偏振器浸泡在溫水中時藉由防止偏振器的脫色而提供良 好的防水性。
基於100重量份的(A)+(B)，所述環氧化合物和所述(甲基)丙烯酸化合物可以約50：50至約90：10的重量比(A)：(B)存在。在這個重量比的範圍內，所述黏合劑組合物可提供偏振器與光學膜之間的期望的黏附性以及高的可靠性。例如，所述環氧化合物和所述(甲基)丙烯酸化合物的比可為約50：50、約60：40、約70：30、約80：20或約90：10。
基於(A)和(B)的總量，所述(A)環氧化合物的含量可為約41wt%至約99.9wt%，並且所述(B)(甲基)丙烯酸化合物的含量可為約0.1wt%至59wt%。在這個範圍內，所述黏合劑組合物可提供偏振器與光學膜之間的期望的黏附性以及高的可靠性。優選地，所述(A)環氧化合物的含量可為約50wt%至約75wt%，並且所述(B)(甲基)丙烯酸化合物的含量可為約25wt%至50wt%。
所述核殼型的顆粒的細節與以上描述的相同。
基於100重量份的(A)+(B)+(C)，所述核殼型的顆粒的含量可為約0.15重量份至約14.5重量份。所述顆粒在這個含量範圍內，所述黏合劑組合物可藉由改善在高溫下的儲能模量而防止偏振器的破裂，並不遭受黏附性和透光性的劣化。優選地，所述核殼型的顆粒的含量為約1重量份至約10重量份。
在所述黏合劑組合物中，所述核殼型的顆粒的含量可為約0.1wt%至約14wt%，優選約0.5wt%至約14wt%，更優選約0.9wt%至約10wt%。所述顆粒在這個含量範圍內， 所述黏合劑組合物可藉由改善在高溫下的儲能模量而防止偏振器的破裂，並不遭受黏附性和透光性的劣化。
所述光引發劑可包含光自由基引發劑、光陽離子引發劑或它們的混合物。優選地，所述光引發劑為光自由基引發劑與光陽離子引發劑的混合物。
基於100重量份的(A)+(B)+(C)，所述光引發劑的含量可為約0.1重量份至10重量份。更優選地，所述光引發劑的含量為約0.5重量份至6.0重量份。
所述光引發劑在所述黏合劑組合物中以剩餘的量，優選約0.1wt%至約5wt%的量存在。
所述光自由基引發劑可無限制地包含能夠進行光固化反應的典型的光自由基引發劑。例如，所述光自由基引發劑可包含磷引發劑、三嗪引發劑、乙醯苯引發劑、二苯甲酮引發劑、噻噸酮引發劑、安息香引發劑、肟引發劑或它們的混合物。在一些實施方式中，所述光自由基引發劑可包含2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦或它們的混合物。
基於100重量份的(A)+(B)+(C)，所述光自由基引發劑的含量可為約0.1重量份至約6重量份。所述光自由基引發劑在這個範圍內，可在防止所述組合物中剩餘引發劑的同時，獲得(甲基)丙烯酸化合物的充分聚合。優選地，所述光自由基引發劑的含量為約0.1重量份至約1重量份。
能夠進行光固化反應的任何典型的光陽離子引發劑可用作光陽離子引發劑。例如，所述光陽離子引發劑可包括產生鎓陽離子和陰離子的鎓鹽化合物。鎓陽離子的實例可 包括二芳基碘鎓，例如二苯基碘鎓、4-甲氧基二苯基碘鎓、雙(4-甲基苯基)碘鎓、雙(4-叔丁基苯基)碘鎓、雙(4-十二烷基苯基)碘鎓等；三芳基鋶，例如三苯基鋶、聯苯基-4-硫苯氧基苯基鋶(diphenyl-4-thiophenoxyphenylsulfonium)等；雙(4-(二苯基鋶)苯基)硫化物，雙[4-(二(4-(2-羥乙基)苯基)鋶)-苯基]硫化物，η-5-2,4-(1-環戊二烯基)[1,2,3,4,5,6-η]-(1-甲基乙基)-苯]-鐵(1+)等。
鎓鹽化合物產生的陰離子種類的實例可包括四氟硼酸鹽(BF4 -)、六氟磷酸鹽(PF6 -)、六氟銻酸鹽(SbF6 -)、六氟砷酸鹽(AsF6 -)、六氯銻酸鹽(SbCl6 -)等。
基於100重量份的(A)+(B)+(C)，所述光陽離子引發劑的含量為約0.1重量份至5重量份。在這個範圍內，可在防止所述組合物中剩餘引發劑的同時，獲得所述環氧化合物的充分聚合。優選地，所述光陽離子引發劑的含量為約0.1重量份至3重量份。
可藉由共混所述環氧化合物、所述(甲基)丙烯酸化合物和所述核殼型的顆粒，然後加所述光引發劑(優選地，連續地加入所述光陽離子引發劑和所述光自由基引發劑)到所述混合物而製備所述用於偏振板的黏合劑組合物。
雖然可使用預定的溶劑製備用於偏振板的黏合劑組合物，但是所述黏合劑組合物有利地為不含溶劑的組合物。
所述用於偏振板的黏合劑組合物可進一步包含不劣化本發明的效果的量的抗氧化劑，UV吸收劑，用於增加電導性的添加劑例如離子導體和導電金屬氧化物顆粒，用於改 善光傳播性質的添加劑，黏度調節劑等。
在構成組分的上述範圍內，用於偏振板的黏合劑組合物在25℃可具有小於約150cPs的黏度。在這個黏度範圍內，所述黏合劑組合物可呈現良好的塗布性能。優選地，所述黏合劑組合物的黏度為約1cPs至約135cPs，更優選為約1cPs至約100cPs。
可藉由具有200~450nm波長的光以1-500mW/cm2的照度照射所述黏合劑組合物至約10mJ/cm2至約10,000mJ/cm2的輻射曝光量，製備所述用於偏振板的黏合劑膜。
本發明的另一個面向提供了包括所述用於偏振板的黏合劑膜的偏振板，所述用於偏振板的黏合劑膜包含核殼型的顆粒。可由所述用於偏振板的黏合劑組合物製造所述黏合劑膜。
圖1為根據一個實施方式的偏振板的截面圖。
偏振板100可包含偏振器10、形成在所述偏振器10的上面的第一光學膜20及形成在所述偏振器10的下面的第二光學膜30，其中，黏合劑膜40、50分別形成在所述第一光學膜20和偏振器10之間以及偏振器10和第二光學膜30之間。這裡，所述第一黏合劑膜40和第二黏合劑膜50中的至少一個可包含含有所述核殼型的顆粒的用於偏振板的黏合劑膜。
可由聚乙烯醇樹脂的膜製備偏振器。聚乙烯醇樹脂的實例可包含聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛、乙烯醋酸乙烯酯共聚物的皂化產物等。聚乙烯醇樹脂形成 的膜可具有約99或更高、優選約99至約99.5的皂化度，約2000或更高、優選約2000至約2500的聚合度，及約10μm至約200μm的厚度。
可藉由用碘染色聚乙烯醇樹脂膜，並拉伸所述聚乙烯醇樹脂膜來製備偏振器。可以約2.0至約6.0的比例拉伸所述膜。拉伸後，所述膜藉由在硼酸溶液及碘化鉀水溶液中浸泡以色彩校正。
製備的偏振器可具有約10μm至約200μm的厚度。
所述光學膜可包括保護膜和延遲膜中的至少一種。
保護膜可堆疊在所述偏振器的一側或兩側上，並且可無限制地使用適於用作用於偏振板的保護膜的任何透明膜。可由選自由包含三乙醯基纖維素(TAC)的纖維素、包含聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚酯、環烯烴聚合物(COP)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯酸酯、聚醚碸、聚碸、聚醯胺、聚醯亞胺、聚烯烴、多芳基化合物、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯和它們的混合物組成的組中的材料製備保護膜。
在應用所述黏合劑組合物之前或製備偏振板之前，保護膜可經表面處理，例如在約250mJ/cm2或更高的電暈預處理。
任何延遲膜可無限制地用作延遲膜，只要所述膜具有提供λ/2或λ/4的相位差的功能。例如，所述延遲膜可由例如環烯烴聚合物(COP)等的烯烴膜、丙烯酸膜、纖維素膜或它們的混合物製備。
所述光學膜可具有約25μm至約500μm的厚度。在這個厚度範圍內，所述光學膜可應用到所述偏振板。優選地，所述光學膜具有約25μm至約100μm的厚度。
黏合劑層可由用於偏振板的黏合劑組合物形成。黏合劑層可具有約3μm或更小，優選約1μm至約3μm的厚度。
可藉由任何典型的方法製備偏振板。例如，可藉由在保護膜的一側上沉積上述用於偏振板的黏合劑組合物，而製備具有黏合劑組合物層的保護膜。如需要，所述黏合劑組合物層可經乾燥等。可藉由例如點膠塗布(die coating)、輥式塗布、凹版塗布、旋塗等沉積上述黏合劑組合物。然後，藉由在偏振器的上表面和下表面中的每一個上堆疊具有所述黏合劑組合物層的保護膜，而製備堆疊的產物。藉由UV照射固化所述黏合劑組合物層以形成黏合劑層。用所述黏合劑層製備偏振板。
雖然UV照射的UV輻射曝光量沒有特別地限制，但是為了約10mJ/cm2至約10,000mJ/cm2的最終UV輻射曝光量，可在約200nm至約450nm的波長和約1mW/cm2至約500mW/cm2的照度進行UV照射。使用金屬鹵化物等進行UV照射。可在約22℃至約25℃的溫度和約20%至約60%的相對濕度進行UV照射。
在140μm的厚度和400nm至700nm的波長處，所述偏振板可具有約0.1%至約6.0%，優選為約0.5%至約5.4%的霧度。在這個範圍內，所述偏振板在防止由於外部的熱衝擊引起的偏振器破裂的同時使光性質的劣化最小化。
本發明的又一個面向提供了光學顯示器，包含用於偏振板的黏合劑組合物、由所述黏合劑組合物形成的黏合劑膜或包含所述黏合劑膜的偏振板。所述光學顯示器為典型的光學顯示器，包含偏振板，並可包含例如液晶顯示裝置。
下文，將參照下面的實施例和對比例更詳細地解釋本發明。提供這些實施例僅用於說明，並且不應以任何方式解釋為限制本發明。
在實施例和對比例中使用的黏合劑組合物的詳細的組分如下。
A. 環氧化合物
(A1)雙酚A芳族環氧樹脂(KDS-8128，Kukdo Chemical)
(A2)氫化的環氧樹脂(YX-8000，JER)
(A3)脂環族環氧樹脂(脂肪族環氧樹脂)(SEE-4221，Seechem)
B. (甲基)丙烯酸化合物
(B1)丙烯酸2-羥乙酯(100%，SK CYTEC)， (B2)丙烯酸4-羥丁酯(100%,Osaka Organic，日本)
(B3)M-315(100%，Toagoshei)
C. 核殼型的顆粒
(C1)STAPHYLOID AC-3355(Ganz Pearl，Ganz Chemical，粒徑：0.5μm)
(C2)STAPHYLOID AC-3364(Ganz Pearl，Ganz Chemical，粒徑：0.1μm)
D. 光引發劑
(D1)光陽離子引發劑：三芳基鋶六氟代銻酸鹽(CPI-100P)
(D2)光自由基引發劑：2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦(Darocure TPO，Ciba)
E. 非核殼型的顆粒
GM-0401S(Ganz Pearl，Ganz Chemical，粒徑：4μm，不具有核殼結構的簡單顆粒)
實施例和對比例
不使用溶劑，以表1中顯示的量(單位：重量份)混合環氧化合物、(甲基)丙烯酸化合物、核殼型的顆粒和非核殼型的顆粒。然後，將2重量份的光陽離子引發劑和1重量份的光自由基引發劑加入到所述混合物中，從而製備用於偏振板的黏合劑組合物。
偏振板的製備
80μm厚的聚乙烯醇膜(皂化度：99.5，聚合度：2000)用作基膜。所述基膜浸泡在0.3%的碘溶液中染色，並經拉伸至5.0的比例。然後，所述拉伸的基膜浸泡在3%的濃度的硼酸溶液和2%的碘化鉀水溶液中顏色校正，然後在50℃乾燥4分鐘，從而製備25μm厚的偏振器。
對於第一透明保護膜，使用80μm厚的三乙酸纖維素(TAC)膜，並經受在250mJ/cm2或更大的電暈處理。對於第二透明保護膜，使用30μm厚的環烯烴聚合物(COP)膜，並經受在250mJ/cm2或更大的電暈處理。
藉由在22~25℃和20~60% RH以所述第一保護膜、實施例或對比例的黏合劑組合物、所述偏振器、實施例或對比例的黏合劑組合物和第二保護膜的順序組合，然後用金屬鹵化物燈在400mW/cm2和1000mJ/cm2的條件下UV照射，而製備140μm厚的偏振板。
評價上面製備的黏合劑組合物或偏振板的下列性質。結果顯示於表2中。
(1)由於熱衝擊具有裂紋的偏振板的比例：在熱衝擊條件下測量形成在製備的偏振板上的裂紋的數目。製備具有100mm×100mm(寬度×長度)的尺寸的偏振板並層壓在玻璃板上。製備的樣品於-40℃至85℃的溫度條件下放置100次，以向其施加熱衝擊。在螢光燈下以反射模式和背光模式測量形成在所述偏振器上的在MD方向上的裂紋的數目。總共檢測100個偏振板。
(2)霧度1：使用霧度計(NDH-200，Nippon Denshoku)在400nm至700nm的波長測量每個製備的偏振板的霧度。
(3)霧度2：將所製備的用於偏振板的黏合劑組合物沉積到聚對苯二甲酸乙二醇酯離型膜上，並壓縮至10μm的厚度。在400mW/cm2的照度和1000mJ/cm2的輻射曝光量下，生成物在金屬鹵化物下通過一次，然後從其上去除離型膜。使用霧度計(NDH-200，Nippon Denshoku)在400nm至700nm的波長測量製備的10μm厚的黏合劑膜的霧度。
(4)在高溫下的儲能模量：每個製備的用於偏振板的黏合劑組合物沉積到聚對苯二甲酸乙二醇酯的離型膜上，並壓縮至50μm到100μm的厚度。在400mW/cm2的照度和1000mJ/cm2的輻射曝光量下，生成物在金屬鹵化物下通過一次，然後從其上去除離型膜。切割具有50μm到100μm的厚度的每個製備的黏合劑膜成5mm×50mm(寬度×長度)的尺寸。然後，在DMA(Q800，TA Instruments)中，藉由掃頻測試在5%的應變和10Hz的頻率、-50℃至150℃範圍的溫度內以5℃/分鐘的溫度增加速度的條件下測量儲能模量。在85℃的儲能模量定義為在高溫下的儲能模量。
(5)黏附性：為確認偏振板的黏附性，將刀片插入在每個偏振板的末端處的保護膜與偏振器之間的部分。保護膜與偏振器之間沒有刀片插入評價為◎，刀片的輕微插入評價為○，刀片的輕微插入且由於它的強度使得保護膜撕裂評價為△，和刀片的容易插入評價為X。
(6)防水性(溫水浸泡檢測)：實施例和對比例中製備的 每個偏振板切成500mm×500mm(長度×寬度)的尺寸。每個製備的樣品浸泡在60℃的水中2個小時。評價偏振器的脫色和偏振器的分離。對於每個保護膜，1mm或更小的脫色長度評價為◎，大於1mm至2mm或更小的脫色長度評價為○，大於2mm至5mm或更小的脫色長度評價為△，且大於5mm的脫色長度評價為×。沒有偏振器分離的評價為○，且偏振器分離的評價為×。
從表2可看出，根據本發明的用於偏振板的黏合劑膜和包含它的偏振板具有由於熱衝擊引起的遭受破裂的偏振板的低比例和100MPa或更小的在高溫下儲能模量，從而在確保高的黏附性和耐水性的同時，提供了防止破裂的高效 果。因此，本發明提供了用於偏振板的黏合劑膜和用於該偏振板的黏合劑組合物、包含該黏合劑膜的偏振板和包含該偏振板的光學顯示器，所述用於偏振板的黏合劑膜包含核殼型的顆粒，以保護偏振器免受由於外部氣溫的快速上升或下降引起的熱衝擊，以便防止所述偏振器或包括所述偏振器的偏振板的破裂，以控制所述黏合劑膜的在高溫下的儲能模量，從而防止偏振板在高溫下的破裂，並在所述黏合劑層的黏附性、透光性和耐濕性方面具有改善的性質。
相反，不包含所述核殼型的顆粒的對比例1的黏合劑膜具有由於熱衝擊引起的遭受破裂的偏振板的高比例和在高溫下的高的儲能模量，從而提供防止破裂的低效果，低的黏附性和低的耐水性。此外，包含非核殼型的顆粒的對比例2的黏合劑膜具有由於熱衝擊引起的遭受破裂的偏振板的高比例和在高溫下的高的儲能模量，從而顯示差的耐破裂性。
雖然本文已公開了一些實施方式，但本領域技術人員應理解這些實施方式僅以說明的方式提供，且在不背離本發明精神和範圍下可進行各種修改、變化和更改。因此，本發明的範圍應僅限於所附申請專利範圍和其等價形式。
10‧‧‧偏振器
20‧‧‧第一光學膜
30‧‧‧第二光學膜
40、50‧‧‧黏合劑膜
100‧‧‧偏振板

Claims (20)

  1. 一種用於偏振板的黏合劑膜，包括：核殼型的顆粒，該核殼型的顆粒中的每個包括核和包圍該核的殼。
  2. 如請求項1的黏合劑膜，其中，該黏合劑膜在10μm的厚度下具有0%至20%的霧度。
  3. 如請求項1的黏合劑膜，其中，藉由掃頻測試在5%的應變、-50℃至150℃及10Hz的頻率條件下的測量，該黏合劑膜在85℃具有100MPa或更小的儲能模量。
  4. 如請求項1的黏合劑膜，其中，該顆粒在該黏合劑膜中的含量為0.1wt%至14wt%。
  5. 如請求項1的黏合劑膜，其中，該顆粒具有3μm或更小的平均顆粒粒徑。
  6. 如請求項1的黏合劑膜，其中，該核具有-80℃至0℃的玻璃化轉變溫度，並且該殼具有50℃至120℃的玻璃化轉變溫度。
  7. 如請求項1的黏合劑膜，其中，該顆粒包括其中芳族乙烯基化合物、包含C1至C10的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、乙烯基氰化物、馬來酸酐和C1至C10的烷基或C6至C10的芳基取代的馬來醯亞胺中的至少一種作為殼接枝到二烯化合物、(甲基)丙烯酸化合物和矽酮化合物中的至少一種的橡膠核上的顆粒。
  8. 如請求項7的黏合劑膜，其中，該顆粒包括5wt%至40wt%的丁二烯橡膠、20wt%至70wt%的該芳族乙烯基化 合物和5wt%至40wt%的包含C1至C8的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。
  9. 如請求項1的黏合劑膜，其中，該黏合劑膜包括組合物的固化產物，該組合物包括該核殼型的顆粒、環氧化合物、(甲基)丙烯酸化合物和光引發劑。
  10. 一種用於偏振板的黏合劑組合物，包括：(A)環氧化合物，(B)(甲基)丙烯酸化合物，(C)核殼型的顆粒，該核殼型的顆粒中的每個包括核和包圍該核的殼以及(D)光引發劑。
  11. 如請求項10的黏合劑組合物，其中，基於100重量份的(A)+(B)+(C)，該(C)核殼型的顆粒的含量為0.15重量份至14.5重量份。
  12. 如請求項10的黏合劑組合物，其中，該(A)環氧化合物包括脂環族環氧化合物、芳族環氧化合物、脂肪族環氧化合物、氫化的環氧化合物或它們的混合物。
  13. 如請求項10的黏合劑組合物，其中，該(B)(甲基)丙烯酸化合物包括(b1)具有至少一個親水基團的單官能基的(甲基)丙烯酸酯、(b2)具有至少兩個羥基的多元醇的多官能基的(甲基)丙烯酸酯、或它們的混合物。
  14. 如請求項13的黏合劑組合物，其中，(b2)具有至少兩個羥基的多元醇的多官能基的(甲基)丙烯酸酯在該(B)(甲基)丙烯酸化合物中的含量為10wt%或更少。
  15. 如請求項13的黏合劑組合物，其中，該多元醇為直鏈或支鏈的C3至C20的多元醇、包含異氰脲酸酯基的C6至C20 的多元醇或它們的混合物。
  16. 如請求項10的黏合劑組合物，基於100重量份的(A)+(B)+(C)，包括：1重量份至90重量份的該(A)環氧化合物；1重量份至90重量份的該(B)(甲基)丙烯酸化合物；0.15重量份至14.5重量份的該(C)核殼型的顆粒；和0.1重量份至10重量份的該(D)光引發劑。
  17. 一種偏振板，包括：偏振器及藉由黏合劑膜堆疊在該偏振器的一側或兩側上的光學膜，其中，該黏合劑膜包括核殼型的顆粒，該核殼型的顆粒中的每個包括核和包圍該核的殼。
  18. 如請求項17的偏振板，其中，該偏振板在140μm的厚度下具有0.1%至6.0%的霧度。
  19. 如請求項17的偏振板，其中，該黏合劑膜由如請求項10至16中任一項的用於偏振板的黏合劑組合物形成，或為如請求項1至9中任一項的用於偏振板的黏合劑膜。
  20. 一種光學顯示器，包括如請求項17至19中任一項的偏振板。
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