TW201511947A - 偏光板 - Google Patents

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Sung-Hyun Jeon
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Abstract

本發明係有關一偏光板，其包括：一偏光鏡；以及於該偏光鏡之至少一表面形成之一保護層，其中該保護層由用於一偏光板保護層之組成物所形成，其包括一可固化化合物、一非固化聚合物、及一聚合反應起始劑，該可固化化合物係選自於由包括含有O、N、及F原子之至少一者之官能基且具有烯屬不飽和鍵之化合物及開環聚合性化合物組成之群組之至少一者，且該非固化聚合物包括一含有O、N、及F原子之至少一者於其側鏈之官能基。

Description

偏光板
本發明係有關一偏光板，且更具體而言係有關以用於偏光板保護層之組成物所製造之一偏光板，其具有低固化收縮(curing shrinkage)程度及優異之熱安定性與光學性質。
一般而言，於相關技術中，偏光板之構造係以接著劑將保護膜附接至偏光鏡之兩面，該偏光鏡由以二向色染料(dichroic dye)或碘染色之聚乙烯醇(在下文中稱作「PVA」)系樹脂形成。然而，截至最近，顯示裝置係朝薄型化(thinning)發展，單面偏光板之開發係分別包括保護膜僅於偏光鏡之一面形成，及黏合層(bonding layer)直接於偏光鏡之另一面形成而無保護膜。然而，於上述之包括黏合層直接於偏光鏡形成之單面偏光板之情況中，由於其耐久性可能有缺失，偏光鏡於嚴苛條件下可能容易產生碎裂。此外，保護膜與黏合層之間可能由於收縮率差異而導致捲曲，從而於偏光板安裝於顯示裝置時導致漏光現象(light leakage phenomenon)。
欲解決上述之限制，已提出以陽離子型可固化樹 脂或自由基型可固化樹脂於單面偏光板中，偏光鏡與黏合層之間形成保護層之技術。然而，於迄今提出之保護層成型組成物之情況中，由於含於組成物之所有單體、寡聚體、或聚合物包括可固化反應性基團，其固化收縮可明顯變高，因此保護層於固化過程期間可能收縮，其造成捲曲，從而降低偏光板之結構安定性。同時，欲降低保護層成型組成物之固化收縮程度，可使用一種摻合聚合物之方法，該聚合物於固態時不具有可固化反應性基團或無機物質，如碳塊(carbon block)或其類似物。然而，於摻合固態無機物質之情況中，可導致缺陷如著色、光散射等，如此光學性質可能傾向易於劣化。於摻合不具有可固化反應性基團的聚合物之情況中，由於雙玻璃轉變溫度(double Tg)現象，其中組成物產生二或多個玻璃轉變溫度，熱安定性可能降低。
因此，有必要開發用於保護板之保護層，其應具備低固化收縮程度，以及優異之熱安定性及光學性質。
本發明之一態樣係提供一偏光板，其包括具有低固化收縮程度之保護層，且不抑制偏光板之熱安定性及光學性質。
依據本發明之一態樣，提供一偏光板，其包括：一偏光鏡；以及於該偏光鏡之至少一表面形成之一保護層，其中，該保護層由用於一偏光板保護層之組成物所形成，其包括 一可固化化合物、一非固化聚合物、及一聚合反應起始劑，該可固化化合物係選自於由包括含有O、N、及F原子之至少一者且具有烯屬不飽和鍵之官能基之化合物及開環聚合性化合物組成之群組之至少一者，且該非固化聚合物包括一含有O、N、及F原子之至少一者於其側鏈之官能基。
用於該偏光板保護層之組成物可包括：70至98.5重量份之該可固化化合物，該可固化化合物係選自於由包括含有O、N、及F原子之至少一者且具有烯屬不飽和鍵之官能基之化合物及開環聚合性化合物組成之群組之至少一者；1至20重量份之該非固化聚合物，其包括一含有O、N、及F原子之至少一者於其側鏈之官能基；以及0.5至10重量份之該聚合反應起始劑。
含有O、N、及F原子之至少一者之官能基可為選自於由羥基、胺基、醯胺基、胺基甲酸酯基、羧基、酸酐基、噁唑啉基、及氟基組成之群組之至少一者。
此外，包括含有O、N、及F原子之至少一者且具有烯屬不飽和鍵之官能基之化合物，可為丙烯酸化合物、乙烯化合物、或其結合物，如羥基(甲基)丙烯酸酯系單體、羥基(甲基)丙烯酸酯系寡聚體、羧酸(甲基)丙烯酸酯系單體、羧酸(甲基)丙烯酸酯系寡聚體、丙烯醯胺系單體、丙烯醯胺系寡聚體、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯系單體、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚體、酸酐系(甲基)丙烯酸酯單體、酸 酐系(甲基)丙烯酸酯寡聚體、噁唑啉系(甲基)丙烯酸酯單體、噁唑啉系(甲基)丙烯酸酯寡聚體、乙烯基吡咯烷酮系單體、乙烯基吡咯烷酮系寡聚體、丙烯醯基嗎啉系單體、丙烯醯基嗎啉系寡聚體、或其結合物。舉例而言，包括含有O、N、及F原子之至少一者且具有烯屬不飽和鍵之官能基之化合物可選自於由下列化學式表示之化合物組成之群組之至少一者。
(其中，R’為 ，且n為1至5之整數)
同時，該開環聚合性化合物可為環氧化合物、氧雜環丁烷化合物、或其結合物，但不侷限於此。舉例而言，開環聚合性化合物可為芳族環氧化合物、氫化環氧化合物、脂環族環氧化合物、脂肪族環氧化合物、氧雜環丁烷化合物、或其結合物。
接著，包括一含有O、N、及F原子之至少一者於其側鏈之官能基之非固化聚合物可為選自於由乙烯醇系聚合物或共聚物、乙烯丙烯酸系聚合物或共聚物、乙烯吡咯烷酮系聚合物或共聚物、乙酸乙烯酯系聚合物或共聚物、醯胺系聚合物或共聚物、二氟亞乙烯系(vinylidene fluoride-based)聚合物或共聚物、及胺基甲酸酯系聚合物或共聚物組成之群組之至少一者。聚合反應起始劑可為陽離子聚合反應起始劑、自由基聚 合反應起始劑、或其結合物。
同時，依據本發明之示例性具體實施例，用於偏光板保護層之組成物於溫度20℃之固化收縮程度可為7%至13%。用於偏光板保護層之組成物之玻璃轉變溫度(glass transition temperature)可為60℃至200℃。用於偏光板保護層之組成物之黏度可為30cP至500cP。
本發明之示例性具體實施例之偏光板視需求可進一步包括保護膜，其於形成保護層之其相反面經由接著層附接至該偏光鏡之表面。本發明之示例性具體實施例之偏光板可進一步包括黏合層，其於保護層上形成。在此情況中，保護膜可為纖維素薄膜、聚對酞酸乙二酯(polyethylene terephthalate；PET)薄膜、環烯烴聚合物(cycloolefin polymer；COP)薄膜、或丙烯酸薄膜。
依據本發明之另一態樣，係提供一顯示裝置，其包括前述之該偏光板。
由於本發明之示例性具體實施例使用之保護層組成物可包括可固化組分並伴隨非固化聚合物，因此可具有低固化收縮程度，可明顯縮減少發生於保護層固化時之偏光板捲曲(curling)現象。
此外，於本發明之示例性具體實施例之偏光板之情況中，由於該保護層之該可固化化合物及該非固化聚合物為氫鍵結狀態，可能不會導致雙玻璃轉變溫度(double glass transition temperature；tgs)且提供穩定之熱性質。
在下文中，將詳盡描述本發明之示例性具體實施例。然而，本發明係以許多不同形式列舉且不應理解為受限於本文所示之特定具體實施例。相反地，該些具體實施例之提供將使本發明透徹及完整，並將充分傳達本發明之範疇予熟習本領域之技術人員。
欲解決偏光板保護層固化時所發生之收縮缺陷問題，經由反覆之研究結果，發明人發現，以包括可固化化合物及可以氫鍵結至可固化化合物之非固化聚合物之組成物形成保護層之情況中，可減少保護層於固化時之收縮程度，同時可不抑制偏光板之熱性質及光學性質，從而完成本發明。
更具體而言，本發明之示例性具體實施例之偏光板可包括一偏光鏡、以及於偏光鏡之至少一表面提供之一保護層，其中該保護層係由用於一偏光板保護層之組成物形成，包括：(1)一可固化化合物；(2)一非固化聚合物；以及(3)一聚合反應起始劑。
在此情況中，(1)該可固化化合物可選自於由具有烯屬不飽和鍵之化合物、及開環聚合性化合物組成之群組之至少一者。在此情況中，具有烯屬不飽和鍵之化合物可包括含 有O、N、及F原子之至少一者之官能基。在具有烯屬不飽和鍵之化合物包括前述之官能基之情況中，其可氫鍵結至(2)非固化聚合物，從而實現穩定之熱性質。在開環聚合性化合物中，於大多數情況中，由於含有O、N、及/或F原子之官能基可於開環反應後產生，開環聚合性化合物可能不需要單獨之官能基以形成氫鍵。然而，開環聚合性化合物視需求亦可包括含有O、N、及/或F原子之官能基。
同時，含有O、N、及F原子之至少一者之官能基可選自於由羥基、胺基、醯胺基、胺基甲酸酯基、羧基、酸酐基、噁唑啉基、及氟基組成之群組之至少一者，但不侷限於此。
同時，包括含有O、N、及F原子之至少一者之官能基及具有烯屬不飽和鍵之化合物可為丙烯酸化合物、乙烯化合物、或其結合物，如羥基(甲基)丙烯酸酯系單體、羥基(甲基)丙烯酸酯系寡聚體、羧酸(甲基)丙烯酸酯系單體、羧酸(甲基)丙烯酸酯系寡聚體、丙烯醯胺系單體、丙烯醯胺系寡聚體、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯系單體、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚體、酸酐系(甲基)丙烯酸酯單體、酸酐系(甲基)丙烯酸酯寡聚體、噁唑啉系(甲基)丙烯酸酯單體、噁唑啉系(甲基)丙烯酸酯寡聚體、乙烯基吡咯烷酮系單體、乙烯基吡咯烷酮系寡聚體、丙烯醯基嗎啉系單體、丙烯醯基嗎啉系寡聚體、或其結合物，但不侷限於此。
同時，欲於固化過程之前調整組成物之黏度，以及於固化過程之後調整組成物之玻璃轉變溫度，可彼此混合二或多種化合物，以作為具有烯屬不飽和鍵之化合物。舉例而言，在作為具有烯屬不飽和鍵之化合物之情況中，係使用包括含有O、N、及F原子之至少一者之官能基之丙烯醯胺系化合物及丙烯酸酯系化合物之結合物、或包括含有O、N、及F原子之至少一者之官能基之乙烯基吡咯烷酮系化合物及丙烯酸酯系化合物之結合物，於固化過程前組成物之黏度可下降且可改進其可加工性，而於固化過程後可實現高玻璃轉變溫度。
更具體而言，具有烯屬不飽和鍵之化合物可選自於由如下列化學式表示之化合物組成之群組之至少一者。
(其中，R’為 ，且n為1至5之整數)
接著，該開環聚合性化合物可為環氧化合物、氧雜環丁烷化合物、或其結合物，但不侷限於此。舉例而言，該開環聚合性化合物可為芳族環氧化合物、氫化環氧化合物、脂環族環氧化合物、脂肪族環氧化合物、氧雜環丁烷化合物、或其結合物。
同時，欲於固化過程之前調整組成物之黏度，以及於固化過程之後調整組成物之玻璃轉變溫度，可混合二或多種化合物以作為開環聚合性化合物。舉例而言，在作為開環聚合性化合物之情況中，係使用脂環族環氧化合物、脂肪族環氧化合物、及氧雜環丁烷化合物之結合物，於固化過程前組成物之黏度可下降且可改進其可加工性，而於固化過程後可實現高玻璃轉變溫度。
在此情況中，芳族環氧化合物是指分子內含有至少一芳烴環之環氧化合物，其實例可為雙酚類環氧樹脂，如雙酚A二環氧丙基醚(bisphenol A diglycidyl ether)、雙酚F二環氧丙基醚、或雙酚S二環氧丙基醚；酚醛清漆(novolac)類環氧樹脂，如苯酚酚醛清漆環氧樹脂(phenol novolac epoxy resin)、甲酚酚醛清漆環氧樹脂(cresol novolac epoxy resin)、或羥基苯甲醛苯酚酚醛清漆環氧樹脂(hydroxybenzaldehyde phenolnovolac epoxy resin)；多官能環氧樹脂，如四羥基苯基甲烷之環氧丙基醚(glycidyl ether of tetrahydroxyphenyl methane)、四羥基二苯基酮之環氧丙基醚(glycidyl ether of tetrahydroxybenzophenone)、或環氧化聚乙烯基苯酚(epoxidized polyvinyl phenol)；或者其類似物，但不侷限於此。
此外，氫化環氧化合物是指於加壓條件下以及於觸媒的存在下，使得芳族環氧化合物藉由選擇性進行氫化反應而取得之環氧化合物，且其實例不侷限於此，較佳可為氫化雙 酚A二環氧丙基醚。
此外，脂環族環氧化合物是指環氧基於彼此相鄰之二碳原子間形成且組成脂肪族烴環之環氧化合物，且其實例可包括2-(3,4-環氧基)環己基-5,5-螺-(3,4-環氧基)環己烷-間-二噁烷(2-(3,4-epoxy)cyclohexyl-5,5-spiro-(3,4-epoxy)cyclohexane-m-dioxane)、3,4-環氧基環己基甲基-3,4-環氧基環己烷羧酸酯(3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate)、3,4-環氧基-6-甲基環己基甲基-3,4-環氧基-6-甲基環己烷羧酸酯(3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl-3,4-epoxy-6-methylcyclohexanecarboxylate)、乙烯基環己烷二氧化物(vinylcyclohexane dioxide)、雙(3,4-環氧基環己基甲基)己二酸酯(bis(3,4-epoxycyclohexylmethyl)adipate)、雙(3,4-環氧基-6-甲基環己基甲基)己二酸酯(bis(3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl)adipate)、外-外雙(2,3-環氧基環戊基)醚(exo-exo bis(2,3-epoxy cyclopentyl)ether)、內-外雙(2,3-環氧基環戊基)醚(endo-exo bis(2,3-epoxy cyclopentyl)ether)、2,2-雙[4-(2,3-環氧基丙氧基)環己基]丙烷(2,2-bis[4-(2,3-epoxypropoxy)cyclohexyl]propane)、2,6-雙(2,3-環氧基丙氧基環己基-對-二噁烷)(2,6-bis(2,3-epoxypropoxycyclohexyl-p-dioxane))、2,6-雙(2,3-環氧基丙氧基)降冰片烯 (2,6-bis(2,3-epoxypropoxy)norbornene)、檸檬烯二氧化物(limonene dioxide)、2,2-雙(3,4-環氧基環己基)丙烷(2,2-bis(3,4-epoxycyclohexyl)propane)、二環戊二烯二氧化物(dicyclopentadiene dioxide)、1,2-環氧基-6-(2,3-環氧基丙氧基)六氫-4,7-甲醇二氫茚(1,2-epoxy-6-(2,3-epoxypropoxy)hexahydro-4,7-methanoindan)、對-(2,3-環氧基)環戊基苯基-2,3-環氧基丙基醚(p-(2,3-epoxy)cyclopentylphenyl-2,3-epoxypropylether)、1-(2,3-環氧基丙氧基)苯基-5,6-環氧基六氫-4,7-甲醇二氫茚(1-(2,3-epoxypropoxy)phenyl-5,6-epoxyhexahydro-4,7-methanoindan)、鄰-(2,3-環氧基)環戊基苯基-2,3-環氧基丙基醚(o-(2,3-epoxy)cyclopentylphenyl-2,3-epoxypropylether)、1,2-雙[5-(1,2-環氧基)-4,7-六氫甲醇茚醇]乙烷環戊烯基苯基環氧丙基醚(1,2-bis[5-(1,2-epoxy)-4,7-hexahydro methanoindanokisil]ethane cyclopentenylphenylglycidylether)、亞甲基雙(3,4-環氧基環己烷)乙二醇(methylene bis(3,4-epoxycyclohexane)ethylene glycol)、二(3,4-環氧基環己基甲基)醚(d(3,4-epoxycyclohexylmethyl)ether)、乙烯雙(3,4-環氧基環己烷羧酸酯)(ethylene bis(3,4-epoxycyclohexanecarboxylate))、3,4-環氧基環己烷甲醇ε-己內酯(1-10莫耳)加成物(3,4-epoxycyclohexane methanol ε-caprolactone(1-10moles)adducts)、多價(3至20價)醇(GR、 TMP、PE、DPE、六新戊四醇(hexapentaerythritol))之酯化化合物、及其類似物，但不侷限於此。其中，具體而言，較佳可使用3,4-環氧基環己基甲基-3,4-環氧基環己烷羧酸酯。
同時，脂肪族環氧化合物是指分子內含有脂肪族鏈或脂肪族環之環氧化合物，其實例可包括1,4-環己烷二甲醇二環氧丙基醚、1,4-丁二醇二環氧丙基醚、1,6-己二醇二環氧丙基醚、新戊基二環氧丙基醚、間苯二酚二環氧丙基醚、二乙二醇二環氧丙基醚、乙二醇二環氧丙基醚、三甲基醇丙烷三環氧丙基醚、正丁基環氧丙基醚、2-乙基己基環氧丙基醚、及其類似物，但不侷限於此。
同時，氧雜環丁烷化合物是指分子內含有至少一氧環丁烷基之化合物，且其實例可包括3-乙基-3-[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基甲基]氧環丁烷、1,4-雙[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基甲基]苯、1,4-雙[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基]苯、1,3-雙[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基]苯、1,2-雙[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基]苯、4,4'-雙[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基]聯苯基、2,2'-雙[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基]聯苯基、3,3',5,5'-四甲基-4,4'-雙[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基]聯苯基、2,7-雙[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基]萘、雙[4-{(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基}苯基]甲烷、雙[2-{(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基}苯基]甲烷、2,2-雙[4-{(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基}苯基]丙烷、由3-氯甲基-3-乙基氧環丁烷之酚醛清 漆苯酚甲醛樹脂之酯化產物、3(4),8(9)-雙[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基甲基]-三環[5.2.1.0 2,6]癸烷、2,3-雙[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基甲基]降冰片烷、1,1,1-三[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基甲基]丙烷、1-丁氧基-2,2-雙[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基甲基]丁烷、1,2-雙{[2-(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基}乙基硫基}乙烷、雙[{4-(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲基硫基}苯基]硫化物、1,6-雙[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基]-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷、及其類似物，但不侷限於此。
同時，相對於用於偏光板保護層之組成物之總重，前述之該可固化化合物之含量可約為70至98.5重量份之量，較佳為約80至98.5重量份，更佳為約80至90重量份。當該可固化化合物之含量小於70重量份時，該組成物之黏度可能增加，其中薄膜形成可能困難。當該可固化化合物之含量大於98.5重量份時，固化收縮之減少效應可能不明顯。
接著，(2)非固化聚合物是指用於減少保護層之固化收縮率之組分，且是指不包括產生雙鍵或固化反應之官能基(如環氧基)之聚合物。同時，本發明之示例性具體實施例所使用之非固化聚合物之特徵可為包括一含有O、N、及F原子之至少一者於其側鏈之官能基。在本發明之示例性具體實施例中，於此一官能基包括於非固化聚合物之側鏈之情況中，該非固化聚合物可與(1)可固化化合物形成氫鍵，因此整體組成物可具有單一玻璃轉變溫度，如此可穩定維持保護層之熱性 質。
非固化聚合物之側鏈之含有O、N、及F原子之至少一者之官能基可選自於由如羥基、胺基、醯胺基、胺基甲酸酯基、羧基、酸酐基、噁唑啉基、及氟基組成之群組之至少一者，但不侷限於此。
本發明之示例性具體實施例適用之非固化聚合物之具體實例可為乙烯醇系聚合物或共聚物、乙烯丙烯酸系聚合物或共聚物、乙烯吡咯烷酮系聚合物或共聚物、乙酸乙烯酯系聚合物或共聚物、醯胺系聚合物或共聚物、二氟亞乙烯系聚合物或共聚物、胺基甲酸酯系聚合物或共聚物、或其類似物。個別之聚合物可單獨或結合其之至少二者使用。
在此情況中，乙烯醇系聚合物或共聚物可包括下列化學式1表示之重複單元。
乙烯丙烯酸系聚合物或共聚物可包括下列化學式2表示之重複單元。
乙烯吡咯烷酮系聚合物或共聚物可包括下列化學式3表示之重複單元。
乙酸乙烯酯系聚合物或共聚物可包括下列化學式4表示之重複單元。
醯胺系聚合物或共聚物可包括下列化學式5表示之重複單元。
二氟亞乙烯系聚合物或共聚物可包括下列化學式6表示之重複單元。
[化學式6]
胺基甲酸酯系聚合物或共聚物可包括下列化學式7表示之重複單元。
在化學式7中，R及R’係各自獨立地表示烷基、環烷基、芳基、或其類似物。
同時，相對於用於該偏光板保護層之組成物之總重，該非固化聚合物之含量可約1至20重量份，較佳為約1至15重量份、更佳為約1至10重量份。當該非固化聚合物之含量小於1重量份時，固化收縮之減少效應可能不明顯。當該非固化聚合物之含量大於15重量份時，組成物之黏度可能增加，其中薄膜形成可能困難。
接著，可提供該聚合反應起始劑以加速該可固化化合物之固化反應。取決於所使用之可固化化合物類型，可使用適當之聚合反應起始劑。舉例而言，於可固化化合物為自由基型可固化化合物(如丙烯酸酯)之情況中，可使用自由基起始劑。於可固化化合物為陽離子型可固化化合物(如環氧樹脂)之情況中，可使用陽離子起始劑。可同時使用自由基起始劑及陽離子起始劑。
在此情況中，於自由基起始劑方面，可使用本技術領域常用之任何自由基起始劑而無侷限。舉例而言，自由基起始劑可選自於由1-羥基-環己基-苯基-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羥基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮、苯甲醯甲酸甲酯、氧基-苯基-乙酸-2-[2-側氧基-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]-乙基酯、氧基-苯基-乙酸-2-[2-羥基-乙氧基]-乙基酯、α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、2-苄基-2-(二甲基胺基)-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫基)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1-丙酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-膦氧化物、膦氧化物、及苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)組成之群組之至少一者。
同時，陽離子起始劑可包括如鋶鹽類或錪鹽類。包括鋶鹽類或錪鹽類之陽離子起始劑可選自於由如二苯基(4-苯基硫基)苯基鋶六氟銻酸鹽、二苯基(4-苯基硫基)苯基鋶六氟磷酸鹽、(苯基)[4-(2-甲基丙基)苯基]-錪六氟磷酸鹽、(硫基二-4,1-伸苯基)雙(二苯基鋶)二六氟銻酸鹽、及(硫基二-4,1-伸苯基)雙(二苯基鋶)二六氟磷酸鹽組成之群組之至少一者，但不侷限於此。
同時，相對於用於偏光板保護層之組成物之總重，該聚合反應起始劑之含量可約為0.5至10重量份，較佳為約1至5重量份，更佳為約2至4重量份。當聚合反應起始劑之含量小於0.5重量份時，固化速度可能下降，如此，該薄 膜之性質可能劣化。當聚合反應起始劑之含量大於10重量份時，偏光板之光學性質可能由於聚合反應起始劑中未反應之部分而劣化。
同時，用於偏光板保護層(其由前述之成分組成)之組成物於溫度20℃之固化收縮程度可為約7%至13%。在此情況中，固化收縮程度是指保護層組成物於其固化前及後之體積改變率，其係相對於保護層組成物於其固化前之體積，且可由下列式(1)計算，式(1)：固化收縮(%)={(Vi-Vf)/Vi}．100={((m/ρi)-Vf)/(m/ρi)}．100
其中Vi是指保護層組成物於其固化前之體積；Vf是指保護層組成物於其固化後之體積；m是指保護層組成物之重量；及ρi是指保護層組成物於其固化前之密度。
此外，用於偏光板保護層之組成物之玻璃轉變溫度可為約60℃至200℃。當用於偏光板保護層之組成物之玻璃轉變溫度滿足該數值範圍時，可製造具有極佳耐熱性質之偏光板。
此外，用於偏光板保護層之組成物之黏度可為約30cP至500cP。當用於形成保護層之組成物之黏度滿足該數值範圍時，可經由一般塗佈流程形成該薄膜。
於使用前述之該保護層組成物(亦指「用於形成保護層之組成物」)形成之保護層之情況中，由於保護層之固 化收縮可能下降，捲曲之發生可減少且可呈現優異之光學性質及熱性質。
同時，本發明之示例性具體實施例之偏光板可由形成保護層之方法製造，其係藉由於施加前述之保護層組成物至偏光鏡之至少一表面之後進行固化。在此情況中，該保護層組成物之施加可由本技術領域中常規習知之塗佈方法進行，如旋塗法(spin coating method)、棒塗法(bar coating method)、輥塗法(roll coating method)、凹板塗佈法(gravure coating method)、及其類似方法。此外，可藉由照射活性能量射線如紫外線、電子束、或其類似方法以進行固化。
同時，該偏光鏡並無具體的限制，可為本技術領域常規習知之偏光鏡，如可使用由含有碘或雙色染料(dichromatic dyes)之聚乙烯基醇形成之薄膜。可藉由以碘或雙色染料進行PVA薄膜染色以製造偏光鏡，但是其製造方法無具體的限制。
同時，本發明之示例性具體實施例之偏光板可進一步包括一經由接著層附接至偏光鏡之一表面之保護膜。在此情況中，保護膜較佳可為附接至其上未形成保護層之偏光鏡之表面，但本發明不限於此。
同時，可以本技術領域常規習知之各種用於偏光板之接著劑形成接著層，如聚乙烯基醇接著劑、丙烯酸接著劑、環氧樹脂接著劑、胺基甲酸酯接著劑、或其類似物。更具 體而言，於前述之接著劑施加至保護膜或偏光鏡之一表面之後，偏光鏡及保護膜係經層壓(laminated)，隨後可藉由施加熱或活性能量射線於其上而固化接著劑，從而該保護膜可附接至偏光鏡。
同時，在保護膜方面，可以本技術領域一般習知之各種材料形成保護膜，如纖維素薄膜、聚對酞酸乙二酯(PET)薄膜、環烯烴聚合物(COP)薄膜、丙烯酸薄膜、或其類似物，且不侷限於此。其中，丙烯酸薄膜之使用較佳可為考量光學性質、耐久性、經濟可行性等。
在此情況中，丙烯酸保護膜可含有(甲基)丙烯酸酯樹脂，且如可由擠壓含有以(甲基)丙烯酸酯樹脂作為主組分之成型材料而取得。
丙烯酸保護膜可為包括具有烷基(甲基)丙烯酸酯單元與苯乙烯單元之共聚物、及具有碳酸酯部分於其主鏈之芳族樹脂之薄膜，或者包括烷基(甲基)丙烯酸酯單元、苯乙烯單元、以至少一羰基取代之3至6員雜環單元、及乙烯基氰化物單元之薄膜。
或者，丙烯酸保護膜可為包括具有芳環之(甲基)丙烯酸酯樹脂之薄膜。具有芳環之(甲基)丙烯酸酯樹脂之實例為樹脂組成物，其描述於韓國專利公開號10-2009-0115040。所揭示之樹脂組成物包括：(a)包括一或多個(甲基)丙烯酸酯衍生物之(甲基)丙烯酸酯單元；(b)包括具有含羥基部 分及芳族部分之鏈之芳族單元；以及(c)包括一或多個苯乙烯衍生物之苯乙烯單元。單元(a)至(c)可以獨立之共聚物包括於樹脂組成物中，或單元(a)至(c)之二或多者可以單一共聚物之型態包括於樹脂組成物中。
或者，丙烯酸保護膜可為包括具有內酯環結構之丙烯酸樹脂之薄膜。具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸酯樹脂之具體實例係描述於日本專利公開號2000-230016、日本專利公開號2001-151814、日本專利公開號2002-120326、及其類似專利。
丙烯酸保護膜之製造方法無具體侷限，但是以此方式製造之丙烯酸保護膜，其中(甲基)丙烯酸酯樹脂、聚合物、添加劑、及其類似物係彼此經由任何適當之混合方法充分混合，得以製造熱塑性樹脂組成物，且組成物隨即形成薄膜，或者以此方式製造之丙烯酸保護膜，其中(甲基)丙烯酸酯樹脂、聚合物、添加劑、及其類似物係製成單獨之溶液並彼此混合，得以形成均勻之混合溶液，且混合溶液隨即形成薄膜。
可藉由擠壓-捏和(extrusion-kneading)由薄膜之自由摻合原料取得之混合物以製造熱塑性樹脂組成物，其係使用適當之摻合機(blender)如Omni摻合機或其類似物。在此情況中，用於擠壓-捏和之摻合機無具體侷限，因此可使用如適當之摻合機，包括擠壓機(extruder)如單螺桿擠壓機或雙螺桿擠壓機、壓製捏和機(pressing kneader)、或其類似儀器。
形成薄膜之方法可為任何形成薄膜之適當方法，如溶液澆注法(solution casting method)(溶液乳化法)、熔融擠壓法(melt extrusion method)、壓平法(calendaring method)、壓縮成型法(compressive molding method)、或其類似方法。在前述之薄膜成型方法中，較佳可為溶液澆注法(溶液乳化法)及熔融擠壓法。
用於溶液澆注法(溶液乳化法)之溶劑之實例可包括：芳烴類如苯、甲苯、二甲苯、及其類似物；脂肪族烴類如環己烷、十氫萘(decalin)、及其類似物；酯類如乙酸乙酯、乙酸丁酯、及其類似物；酮類如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、及其類似物；醇類如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、甲基溶纖劑(cellosolve)、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、及其類似物；醚類如四氫呋喃、二噁烷、及其類似物；鹵化烴類如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、及其類似物；二甲基甲醯胺；二甲基亞碸、及其類似物。這類溶劑可單獨或結合其之二或多者使用。
用於進行溶液澆注法(溶液乳化法)之裝置之實例可包括鼓型澆注機(drum type casting machine)、帶式澆注機(band type casting machine)、旋轉塗佈機(spin coater)、及其類似儀器。熔融擠壓法之實例可包括T字模法(T-die method)、膨脹法(inflation method)、及其類似物。成型溫度可為150至350℃，且較佳可為200至300℃。
在以T字模法形成薄膜之情況中，T字模係安裝於單螺桿擠壓機或雙螺桿擠壓機之前緣並經擠壓，使具有薄膜狀之薄膜滾出，從而取得輥狀(roll-shaped)薄膜。在此情況中，經滾軋之薄膜可於擠壓方向拉伸，因此可藉由適當調整經滾軋之薄膜之溫度而單軸拉伸。此外，薄膜係於垂直於擠壓方向之方向拉伸，如此可進行其之同時雙軸拉伸及依序雙軸拉伸等。
丙烯酸保護膜可為非拉伸薄膜或拉伸薄膜。在拉伸薄膜之情況中，拉伸薄膜可為單軸拉伸薄膜或雙軸拉伸薄膜。在雙軸拉伸薄膜之情況中，雙軸拉伸薄膜可同時地進行雙軸拉伸或依序地進行雙軸拉伸。在薄膜係經雙軸拉伸之情況中，可增進其機械強度，且可改進薄膜之性能。丙烯酸薄膜可與其他熱塑性樹脂混合，如此可抑制相位差(phase differences)之增加，即使是在拉伸薄膜之情況，且可維持其光學均向性(optical isotropy)。
拉伸溫度可位於熱塑性樹脂組成物(薄膜之原料)之玻璃轉變溫度左右之範圍內。拉伸溫度較佳可為位於(玻璃轉變溫度-30℃)至(玻璃轉變溫度+100℃)之範圍內，更佳為位於(玻璃轉變溫度-20℃)至(玻璃轉變溫度+80℃)之範圍內。當拉伸溫度低於(玻璃轉變溫度-30℃)時，可能無法取得足夠之拉伸比(stretching ratio)。另一方面，當拉伸溫度大於(玻璃轉變溫度+100℃)時，可能發生樹脂組成物之流動， 如此可能無法穩定地進行拉伸。
由面積比(area ratio)所定義之拉伸比較佳可為1.1至25倍，更佳為1.3至10倍。當拉伸比低於1.1倍時，可能無法取得伴隨拉伸之韌性(toughness)改進。當拉伸比大於25倍時，基於拉伸比增加之效用可能不足。
於一方向之拉伸速度可為10至20,000%/min，較佳為100至10,000%/min。當拉伸速度小於10%/min時，需要相對較長之時間以取得足夠之拉伸比，使得製造成本增加。當拉伸速度大於20,000%/min時，可能發生拉伸薄膜破裂。
丙烯酸保護膜於其拉伸後可進行熱處理(退火)或其類似物，以穩定其光學均向性或機械性質。熱處理之條件無具體侷限，且可採用本領域常規習知之任何適當條件。
同時，丙烯酸保護膜視需求可進行表面處理以改進其接著強度。舉例而言，於光學薄膜之至少一表面可進行選自於由鹼處理、電暈(corona)處理、及電漿處理所組成群組之表面處理之至少一者。
同時，本發明之示例性具體實施例之偏光板視需求可進一步包括保護層上之黏合層以附接至光學薄膜如顯示面板或延遲薄膜(retardation film)。
在此情況中，可藉由使用本技術領域常規習知之各種黏合劑(bonding agents)形成黏合層，且黏合劑之種類無具體侷限。舉例而言，可使用橡膠黏合劑、丙烯酸黏合劑、矽 黏合劑、胺基甲酸酯黏合劑、聚乙烯基醇黏合劑、聚乙烯基吡咯烷酮黏合劑、聚丙烯醯胺黏合劑、纖維素黏合劑、乙烯基烷基醚黏合劑、或其類似物形成黏合層。其中，黏合層具體較佳為可以丙烯酸黏合劑(就透明度及耐熱性質而言)及其類似物形成。
同時，可藉由施加黏合劑至保護層之上部部分之方法形成黏合層，或可藉由附接黏合片(bonding sheet)，其係於施加黏合劑至分離片(release sheet)之後藉由乾燥黏合劑製得，至保護層之上部部分之方法形成黏合層。
黏合層之厚度無侷限，但可為約1μm至50μm，較佳為約5μm至40μm，更佳為約10μm至30μm。
本發明之示例性具體實施例之偏光板可用於應用至光學裝置如液晶顯示器或其類似裝置上。舉例而言，光學裝置可為液晶顯示器，包括液晶面板及配置於液晶面板兩面之偏光板。在此情況中，偏光板之至少一者可為本發明之示例性具體實施例之偏光板。在此情況中，包括於液晶顯示器之液晶面板之種類無具體侷限。舉例而言，所有可使用之面板種類係侷限於諸如被動矩陣面板(passive matrix panel)如扭轉向列(twisted nematic；TN)型面板、超扭轉向列(super twisted nematic；STN)型面板、鐵電(ferroelectric；F)型面板、或聚合物分散(polymer dispersed；PD)型面板；主動矩陣面板(active matrix panel)如雙端型面板或三端型面板；面內切換 (in-plane switching；IPS)面板；以及垂直配向(vertical alignment；VA)面板。同時，構成液晶顯示器之其他元件之類型如上下基板之類型(即彩色濾光片基板或陣列基板)無具體侷限，且可採用本領域常規習知之元件而無任何侷限。
在下文中，將經由實施例詳盡描述本發明之示例性具體實施例。
[實施例1]-保護層組成物A
藉由混合47g之2-羥基乙基丙烯酸酯、45g之乙烯基吡咯烷酮(normal vinyl pyrrolidone)、5g之聚乙烯基醇樹脂(Gohsefimer z-100，其由Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd製造)、及3g之Igarcure 819且隨後於90℃下加熱該混合物以製備保護層組成物A。
[實施例2]-保護層組成物B
藉由混合47g之2-羥基乙基丙烯酸酯、30g之二甲基丙烯醯胺(DMAA)、20g之聚乙烯基吡咯烷酮(PVP K-15，其由ISP製造)、及3g之Igarcure 819且隨後於90℃下加熱該混合物以製備保護層組成物B。
[實施例3]-保護層組成物C
藉由混合47g之2-羥基乙基丙烯酸酯、40g之二甲基丙烯醯胺(DMAA)、10g之聚胺基甲酸酯(CPU0320，其由Chokwang Paint Co.,Ltd製造)、及3g之Igarcure 819且隨後於90℃下加熱該混合物以製備保護層組成物C。
[實施例4]-保護層組成物D
藉由混合47g之2-羥基乙基丙烯酸酯、40g之二甲基丙烯醯胺(DMAA)、10g之聚丙烯酸酯樹脂(Sigma-Aldrich Company之目錄品項編號323667)、及3g之Igarcure 819且隨後於90℃之低濕度條件下(濕度：20%以下)加熱該混合物以製備保護層組成物D。
[實施例5]-保護層組成物E
藉由混合20g之Celloxide 2021P(3'-4'-環氧基環己烷)甲基3'-4'-環氧基環己基-羧酸酯)(購自Daicel Chemical Industries)、20g之環己烷二甲醇二環氧丙基醚、45g之oxt-221(3-乙基-3-{[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧環丁烷)(購自Toagosei.Co.,Ltd.)、10g之聚丙烯酸酯樹脂(Sigma-Aldrich Company之目錄品項編號323667)、及5g之UVI-6992三芳基鋶六氟磷酸鹽(購自Dow Chemical Company)且隨後於60℃下加熱該混合物以製備保護層組成物E。
[比較例1]-保護層組成物F
藉由混合52g之2-羥基乙基丙烯酸酯、45g之正常乙烯基吡咯烷酮、及3g之Igarcure 754以製備保護層組成物F。
[比較例2]-保護層組成物G
藉由混合47g之2-羥基乙基丙烯酸酯、40g之正常乙烯基吡咯烷酮、10g之聚甲基甲基丙烯酸酯樹脂(LG MMA HP-202)、及3g之Igarcure 754且隨後於90℃下加熱該混合物以製備保護層組成物G。
[實驗例1]
關於依據本發明實施例1至5及比較例1至2製備之保護層組成物A至G，以下列方法測定溫度20℃時之固化收縮率、玻璃轉變溫度、及黏度。測定之結果描述於下表1。
(1)固化收縮：以自動化氣體比重計(automatic gas pycnometer)測定1g之本發明實施例1至5及比較例1至2製備之保護層組成物A至G之每一者之相對應之體積Vi。接著，於保護層組成物個別施加至釋放性PET薄膜且於其固化之後，自其分離相應形成之保護層。在以自動化氣體比重計測定分離之保護層之每一者之體積Vf之後，以上式(1)計算保護層之固化收縮率。
(2)玻璃轉變溫度：藉由取得固化之保護層之樣片，以示差掃描熱量分析儀(Differential Scanning Calorimeter；DCS係由Mettler Toledo製造)測定其玻璃轉變溫度。於測定溫度-30℃至200℃之範圍內，以每分鐘10℃之掃描速率進行二次掃描，且所測得之玻璃轉變溫度為進行第二次掃描時取得之玻璃轉變溫度值。
(3)黏度：於25℃下以黏度計TV-22(Viscometer TV-22；Toki Sangyo)測定本發明實施例1至5及比較例1至2製備之保護層組成物A至G之黏度。
如上表1所示，可確認的是，比較例1及2之組成物具有比本發明實施例1至5之彼等更大之固化收縮率，比較例1之組成物具有明顯低黏度，如此薄膜成型可能困難，且比較例2之組成物具有雙Tg值，不適合用於製造具有極佳耐熱性質之偏光板。
雖然本發明以相關之具體實施例顯示及說明，但是熟習本領域之技術人員可顯見的是，可進行改良及變更而不背離本發明之範疇，如所附之申請專利範圍之定義。

Claims (15)

  1. 一種偏光板，其包含：一偏光鏡；以及於該偏光鏡之至少一表面形成之一保護層；其中該保護層係由用於一偏光板保護層之一組成物形成，包括一可固化化合物、一非固化聚合物、及一聚合反應起始劑；該可固化化合物係選自於由包括含有O、N、及F原子之至少一者之官能基且具有烯屬不飽和鍵之化合物、及開環聚合性化合物組成之群組之至少一者，以及該非固化聚合物包括一含有O、N、及F原子之至少一者於其側鏈之官能基。
  2. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其中用於該偏光板保護層之該組成物包括：70至98.5重量份之該可固化化合物，該可固化化合物係選自於由該包括含有O、N、及F原子之至少一者之官能基且具有烯屬不飽和鍵之化合物及該開環聚合性化合物組成之群組之至少一者；1至20重量份之該非固化聚合物，其包括該含有O、N、及F原子之至少一者於其側鏈之官能基；以及0.5至10重量份之該聚合反應起始劑。
  3. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其中該含有O、N、及F原子之至少一者之官能基係選自於由羥基、胺基、醯胺 基、胺基甲酸酯(urethane)基、羧基、酸酐基、唑啉基、及氟基組成之群組之至少一者。
  4. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其中該包括含有O、N、及F原子之至少一者之官能基且具有烯屬不飽和鍵之化合物為丙烯酸化合物、乙烯化合物、或其結合物。
  5. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其中該包括含有O、N、及F原子之至少一者之官能基且具有烯屬不飽和鍵之化合物係選自於由下列化學式表示之化合物組成之群組之至少一者： 其中，R’為 ，且n為1至5之整數)
  6. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其中該開環聚合性化合物為環氧化合物、氧雜環丁烷化合物、或其結合物。
  7. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其中該包括含有O、N、及F原子之至少一者於其側鏈之官能基之非固化聚合物係選自於由乙烯醇系聚合物或共聚物、乙烯丙烯酸系聚合物 或共聚物、乙烯吡咯烷酮系聚合物或共聚物、乙酸乙烯酯系聚合物或共聚物、醯胺系聚合物或共聚物、二氟亞乙烯系聚合物或共聚物、及胺基甲酸酯系聚合物或共聚物組成之群組之至少一者。
  8. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其中該聚合反應起始劑為一陽離子聚合反應起始劑、一自由基聚合反應起始劑、或其結合物。
  9. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其中用於該偏光板保護層之該組成物於溫度20℃之固化收縮(curing shrinkage)程度為7%至13%。
  10. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其中用於該偏光板保護層之該組成物之玻璃轉變溫度(glass transition temperature)為60℃至200℃。
  11. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其中用於該偏光板保護層之該組成物之黏度為30cP至500cP。
  12. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其進一步包含：一保護膜，其於形成該保護層之其相反面，且經由一接著層附接至該偏光鏡之表面。
  13. 如申請專利範圍第12項之偏光板，其中該保護膜為纖維素薄膜、聚對酞酸乙二酯(polyethylene terephthalate；PET)薄膜、環烯烴聚合物(cycloolefin polymer；COP)薄膜、或丙烯酸薄膜。
  14. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其進一步包含：一黏合層(bonding layer)，形成於該保護層上。
  15. 一種顯示裝置，其包含如申請專利範圍第1至14項中任一項之一偏光板。
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