TW201522443A - 含功能性塗層之光學膜、及包含其之偏光板及影像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關於一種光學膜，包括一丙烯酸類膜以及一功能性塗層，該功能性塗層形成於該丙烯酸類膜之至少一表面上，且包含一導電性材料以及一水分散性樹脂，並具有109W/Sq至1013W/Sq之表面電阻。

Description

含功能性塗層之光學膜、及包含其之偏光板及影像顯示裝置
本發明係關於一種具有功能性塗層之光學膜、及包含其之一偏光板及一影像顯示裝置，該功能性塗層包括一導電性材料(例如，一導電聚合物、一離子性液體、或一金屬氧化物)於一丙烯酸類膜上。
現有的偏光板通常具有一結構，在該結構中，一三乙醯纖維素(下稱TAC)膜層疊於一聚乙烯醇(下文中，意指‘PVA’)偏光件的兩表面上。
然而，TAC膜會因濕度而易被破壞，因而當TAC膜使用一段時間之後會由於尺寸改變而產生耐久性的問題，而且為了補救此缺點，已提出於偏光板中使用一具有高的抗濕度以及低相位差物理性質之組成物之膜，例如，環烯烴聚合物(下稱COP)、聚碳酸酯(下稱PC)或丙烯酸類樹脂。尤其，已知具有丙烯酸類組成物之膜不僅在光學性質與耐久性上具有優勢而且在價格上亦具有優勢。
然而，使用現有的丙烯酸類樹脂所製備之丙烯 酸類膜具有高表面摩擦力，因此，在捲繞薄膜時，將產生黏連性(blocking)的問題(在捲繞之後，兩薄膜表面彼此連接並黏合在一起之現象)，且與偏光件的黏著性未能令人滿意。
基於上述，已發展出藉由添加微粒至一聚胺基 甲酸酯聚合物中以製備一底漆(primer)。在此情況下，在捲繞期間，藉由抑制黏連性產生，可製備具有優異的捲繞性質的偏光件保護膜。然而，即使在此情況下，由於丙烯酸類膜的高電絕緣性，在將已捲繞的薄膜去捲繞之製程期間會產生靜電，其造成經雜質吸附至薄膜基材而汙染表面之問題，且在嚴重的情況下，此導致威脅工作人員的安全之問題產生。此外，存在有一問題：儘管進行一清洗步驟以移除雜質的吸附，然而由雜質所導致的光學缺陷仍然存在。
尤其，隨著近來液晶顯示面板變大的趨勢，因 此傾向增加偏光板尺寸，且為了改善生產力而提高處理速度，更增加所產生的靜電值。因此，需要發展具有優異的抗靜電效果以及具有能夠快速移除所產生的靜電的功能之偏光件保護膜。
基於上述，本發明之目的係提供一丙烯酸類光學膜、及包含其之偏光板及影像顯裝置，該光學膜藉由提 供一包含導電材料之功能性塗層於一丙烯酸類膜上以確保抗靜電性質，而克服在將已捲繞的薄膜去捲繞的製程中所產生的靜電以及其中所產生的缺陷。
在一態樣中，本發明提供一光學膜，包含一丙 烯酸類膜以及一功能性塗層，該功能性塗層形成於該丙烯酸類膜之至少一表面上，該功能性塗層包含一導電性材料以及一水分散性樹脂，並具有109W/Sq至1013W/Sq之表面電阻。
該導電材料較佳為一導電性聚合物、一離子性 液體、一金屬氧化物或其混合物。
該導電性聚合物可為一聚噻吩類 (polythiophene-based)、一聚吡咯類(polypyrrole-based)、一聚苯胺類(polyaniline-based)聚合物化合物或其混合物。
此外，該金屬氧化物可為經摻雜的氧化鋅 (ZnO)、經摻雜的氧化錫(ATO)或經摻雜的氧化銦(ITO)。
再者，該離子性液體可包含一種以上之類型選 自由以下群組所組成：由烷基咪唑鎓(alkylimidazolium)、烷基鏻(alkylphosphonium)、N-烷基吡啶鎓(N-alkylpyridinium)、N,N'-二烷基咪唑鎓(N,N'-dialkylimidazolium)或其衍生物所形成之陽離子；由溴化物、六氟磷酸鹽(hexafluorophosphate)、六氟銻酸鹽(hexafluoroantimonite)、四氟硼酸鹽(tetrafluoroborate)、二氟甲烷硫酸鹽(difluoromethane sulfate)、甲烷硫酸鹽(methane sulfate)、甲苯磺酸鹽(tosylate)、氯化物及其衍生物所形成之陰離子；以及其混合物。
以100重量份之水分散性樹脂為基準，該功能 性塗層較佳地包含1至10重量份之導電性聚合物，以100重量份之水分散性樹脂為基準，較佳地包含5至25重量份之該離子性液體，以100重量份之水分散性樹脂為基準，較佳地包含0.1至10重量份之金屬氧化物。
該水分散性樹脂較佳為一水分散性聚胺基甲 酸酯、一水分散性丙烯酸類樹脂或其組合。
在另一態樣中，本發明提供包含本發明之光學 膜的一偏光板及一影像顯示裝置。
本發明之一丙烯酸類膜提供一包含一導電材 料之一功能性塗層於其表面上，因此，該丙烯酸類膜具有優異的抗黏連性質及與偏光件具有優異的黏著性質，此外，由於在將已捲繞的薄膜去捲繞之製程期間所產生的靜電量小，因此，該丙烯酸類膜具有優異的抗靜電性質。
下文中，將描述本發明較佳實施例。然而，本發明之實施例可被修飾成可種其他形式，且本發明的範圍不侷限於下述的實施例。此外，本發明的實施例的提供係為了對在本技術領域中具有通常知識者更完整地描述本發明。
由於對於具有優異的抗靜電效果而不抑制光 學性質以及黏著性質之丙烯酸類光學膜的開發之廣泛的研究，本發明之發明人發現一光學膜，該光學膜不僅具有優異的光學性質及黏著性，亦具有優異的抗靜電性質(其在本技術領域中是個不利條件)，該光學膜可藉由形成一包含一導電性材料與一水分散性樹脂之功能性塗層於該丙烯酸類膜上而製備，以達成本發明。
更具體而言，本發明之光學膜包含一丙烯酸類 膜以及一功能性塗層，該功能性塗層包含一導電性材料以及一水分散性樹脂，並形成於該丙烯酸類膜之至少一表面上，且該功能性塗層具有109W/Sq至1013W/Sq之表面電阻。 尤其，該導電性材料包含一導電性聚合物(例如，一聚噻吩類(polythiophene-based)、一聚吡咯類(polypyrrole-based)、及一聚苯胺類(polyaniline-based)聚合物)、一離子性液體或一金屬氧化物。
本發明之功能性塗層較佳地具有一表面電阻值，約109W/Sq至1013W/Sq，且更佳約109W/Sq至1012W/Sq。當該數值滿足上述範圍，可有效地改善一光學膜可能產生的捲繞缺陷(例如捲繞皺摺(winding wrinkle)及黏連性)，且可有效地減少在將具有高電絕緣性之已捲繞丙烯酸膜去捲繞時所產生的靜電。換言之，可製備具有優異的抗靜電效果、並能夠快速移除所產生的靜電之光學膜。
該導電性聚合物係藉由具有一抗靜電效果而用於移除在該塗層上之汙染源(例如，灰塵)。該導電性聚合物較佳為一聚噻吩類(polythiophene-based)、一聚吡咯類 (polypyrrole-based)、一聚苯胺類(polyaniline-based)聚合物化合物或其混合物，且在該分子中較佳具有一親水性官能基。 該親水性官能基之例子包含一磺酸基(sulfo group)、一胺基(amino group)、一醯胺基(amide group)、一醯亞胺基(imide group)、一4-銨鹼、一羥基(hydroxyl group)、一氫硫基(mercapto group)、一肼基(hydrazino group)、一羧基(carboxyl group)、一硫酸酯基(sulfate group)或其鹽類。
本發明中，市面上可購得之該聚苯胺類聚合物 化合物較佳地可使用聚苯胺磺酸(polyaniline sulfonic acid)以及aquaPASS-50Y(Mitsubishi Rayon公司之商標名)等，但不侷限於此。
同時，該聚合物化合物更佳為聚噻吩類化合物， 特佳為聚乙撐二氧噻吩(polyethylendioxithiophene(PEDOT))，但不侷限於此。
本發明中，該聚合物化合物可使用市面上可購 得的Baytron P或Baytron PH(Baytron AG之商標名)。Baytron P係為將聚苯乙烯磺酸(polystyrenesulfonic acid(PSS))添加至一水分散性液體之產品，其中，聚乙撐二氧噻吩(PEDOT)分散於水中，作為一摻雜劑。在Baytron P中之聚乙撐二氧噻吩之含量約為1.4%。
同時，在本發明中，以100重量份水分散性樹 脂的固體含量為基準，該功能性塗層包含約1至10重量份該導電性聚合物，且較佳為約2至5重量份。當該導電聚合物之含量小於1重量份時，很難獲得抗靜電效果，且當 含量大於10重量份時，會降低該塗層的透明度與塗佈性。
同時，因為該離子性液體於100℃以下存在為 一液體，因此該離子性液體被稱為一離子性液體，其係不同於與一般金屬陽離子與非金屬陰離子所形成的金屬鹽化合物。與一有機陽離子與一陰離子所形成的該離子性液體具有幾乎零蒸氣壓、防火及離子性並具有低黏度以及高導電性。
能夠用於本發明的該離子性液體係由一陽離 子以及一陰離子而形成，該陽離子係由烷基咪唑鎓(alkylimidazolium)、烷基鏻(alkylphosphonium)、N-烷基吡啶鎓(N-alkylpyridinium)、N,N'-二烷基咪唑鎓(N,N'-dialkylimidazolium)或其衍生物等而形成；該陰離子係由溴化物、六氟磷酸鹽(hexafluorophosphate)、六氟銻酸鹽(hexafluoroantimonite)、四氟硼酸鹽(tetrafluoroborate)、二氟甲烷硫酸鹽(difluoromethane sulfate)、甲烷硫酸鹽(methane sulfate)、甲苯磺酸鹽(tosylate)、氯化物及其衍生物等而形成；且這些可單獨使用或以兩種類型以上的一混合物來使用。
同時，該離子性液體可使用市面上可購得的產 品。該市面上可購得的離子性液體之範例包含IL-OH2、IL-OH8、IL-MA1、IL-MA2或IL-S8(KOEI化學股份有限公司)等，但不侷限於此。
同時，以100重量份水分散性樹脂的固體含量 為基準，在本發明中包含5至25重量份的該離子性液體，較佳為10至20重量份。當該離子性液體的含量滿足上述範 圍時，可確保抗靜電性能，而當該含量達於25重量份時，會降低塗布性以及黏著強度傾向減少。
當使用該離子性液體於抗靜電應用時，視需要 可使用其他溶劑以利於分散性。當溶解該離子性液體時，可使用能夠溶解UV-固化性樹脂之大部分溶劑作為溶劑，且可選擇並使用任何一種以上的酮類溶劑(例如，甲苯及甲基乙基酮(methylethyl ketone))、醋酸鹽類溶劑、低醇類溶劑(例如，甲醇、乙醇及異丙醇)、醛類溶劑(例如，二甲基甲醛(dimethylformaldehyde))、醚類溶劑(例如，二乙醚、二丙基醚及醇醚)、醯胺類溶劑(例如，N-甲基-2-吡咯啶酮(N-methyl-2-pyrilidinone))、亞碸類溶劑(例如，二甲基亞碸(dimethyl sulfoxide)以及胺類溶劑(例如，烷基胺(alkylamine)、環胺及芳香胺)。
同時，在本技術領域中，作為導電性材料之金 屬氧化物可使用在所屬技術領域中通常用來作為一抗靜電劑的金屬氧化物，，但不侷限於此。例如，較佳地可使用選自Ti、Zr、In、Zn、Sn、Sb及Al之中的金屬之氧化物作為導電金屬氧化物。就導電性而言，該導電金屬氧化物較佳可使用包含Sb、In及Sn中之至少一者的金屬之氧化物。 更具體而言，該導電金屬氧化物可為經摻雜的氧化鋅(ZnO)、經摻雜的氧化錫(ATO)或經摻雜的氧化銦(ITO)。
該金屬氧化物之平均粒徑較佳為1nm至120nm， 更佳為1nm至60nm，最佳為2nm至40nm。因為霧度降低、優異的分散穩定度、以及當該溶劑於乾燥步驟中揮發時， 顆粒可迅速地分布至頂部，因此，較佳為該導電金屬氧化物之平均粒徑在上述範圍內。
以100重量份該水分散性樹脂之固體含量為基 準，可包含約0.1至10重量份的該導電性金屬氧化物，更佳地約1至5重量份。基於上述標準，當該導電金屬氧化物之含量小於0.1重量份時，不能展現足夠的抗靜電性能，且當該含量大於10重量份時，雖有優異的抗靜電性能，然而，有透明度及塗佈性降低的缺點。
其次，本發明之功能性塗層包含一水分散性樹 脂。當如上所述包含水分散性樹脂來代替溶劑類樹脂時，在具有不足的耐溶劑性之丙烯酸類膜中不會發生機械性質降低或由於溶劑腐蝕所造成的表面缺陷，並可獲得均勻的塗佈。此外，水分散性樹脂為環保的並且不需要額外的防爆設施；因此，當製備膜時可進行線內塗佈(in-line coating)。
本發明水分散性樹脂的範例可包括一水分散 性聚胺基甲酸酯類樹脂、一水分散性丙烯酸類樹脂或其組合，但不侷限於此。
同時，在本發明中，該聚胺基甲酸酯類樹脂較 佳地具有10,000至100,000之重量平均分子量。當分子量小於10,000時，具有黏著強度的問題，且當分子量大於100,000時，可能會降低水分散性。
此外，在本發明中，該聚胺基甲酸酯類樹脂較 佳地包含一羧基。當該聚胺基甲酸酯類樹脂包含一羧基時， 藉由一陰離子單元的形成，可改善水的分散性，並增加與偏光件的黏著性。
包含羧基的該聚胺基甲酸酯類樹脂可藉由下 述而獲得，例如，藉由添加一具有一自由羧基的鏈段增長劑至多元醇與一聚異氰酸酯中並進行反應。具有羧基之該鏈段增長劑可包含二羥基甲酸(dihydroxy carboxylic acid)、二羥基琥珀酸(dihydroxy succinic acid)等。二羥基甲酸之範例可為包含二甲基醇烷酸(dimethylol alkanoic acid)之二烷基醇烷酸(dialkylol alkanoic acid)，例如，二甲基醇醋酸(dimethylol acetic acid)、二甲基醇丁酸(dimethylol butanoic acid)、二甲基醇丙酸(dimethylol propionic acid)、二甲基醇丁酸(dimethylol butyric acid)以及二甲基醇戊酸(dimethylol pentanoic acid)。這些可單獨使用或兩種以上之類型結合使用。
此外，該聚胺基甲酸酯類樹脂藉由將一多元醇 與一聚異氰酸酯反應而獲得。該多元醇沒有特別的限制，只要在分子中該多元醇具有兩個或以上的羥基即可，且可使用任何適當的多元醇。多元醇的範例可包含聚酯多元醇(polyester polyol)、聚碳酸酯二醇(polycarbonatediol)、聚醚多元醇(polyether polyol)等，且選自由這些所組成之群組中的至少一類型可單獨使用或兩種以上的類型結合使用。
本發明中，該聚酯多元醇通常可藉由將二元酸 成分與多元醇成分反應而獲得。該二元醇成分之範例可包含：芳香族二甲酸，例如，鄰酞酸(ortho-phthalic acid)、異 酞酸(isophthalic acid)、對苯二甲酸(terephthalic acid)、1,4-萘二甲酸(1,4-naphthalene dicarboxylic acid)、2,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、聯苯基二甲酸(biphenyl dicarboxylic acid)以及四氫酞酸(tetrahydrophthalic acid)；脂肪族二甲酸(aliphatic dicarboxylic acid)，例如，草酸(oxalic acid)、琥珀酸(succinic acid)、丙二酸(malonic acid)、戊二酸(glutaric acid)、己二酸(adipic acid)、庚二酸(pimelic acid)、辛二酸(suberic acid)、壬二酸(azelaic acid)、癸二酸(sebacic acid)、亞麻油酸(linoleic acid)、順丁烯二酸(maleic acid)、反丁烯二酸(fumaric acid)、中康酸(mesaconic acid)及伊康酸(itaconic acid)；脂環族二甲酸(alicyclic dicarboxylic acid)，例如，六氫酞酸(hexahydrophthalic acid)、四氫酞酸(tetrahydrophthalic acid)、1,3-環己烷二甲酸(1,3-cyclohexane dicarboxylic acid)以及1,4-環己烷二甲酸；或其反應衍生物，例如，酸酐類、烷酯類及酸鹵化物。這些可單獨使用或兩種以上的類型結合使用。
同時，該多元醇較佳為至少一類型選自由下列 群組所組成：乙二醇(ethylene glycol)、1,2-丙二醇(1,2-propanediol)、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇(3-butanediol)、1,4-丁二醇、新戊二醇(neopentyl glycol)、戊二醇(pentanediol)、1,6-己二醇(1,6-hexanediol)、1,8-辛二醇(1,8-octanediol)、1,10-癸二醇(1,10-decanediol)、4,4’-二羥基苯基丙烷(4,4’-dihydroxyphenylpropane)、4,4’-二羥基甲基甲烷(4,4’-dihydroxymethylmethane)、二甘醇(diethylene glycol)、 三甘醇(triethylene glycol)、聚乙二醇(polyethylene glycol)、二丙二醇(dipropylene glycol)、聚四亞甲基二醇(polytetramethylene glycol)、聚丙二醇(polypropylene glycol)、1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol)、1,4-環己烷二醇(1,4-cyclohexanediol)、雙酚A(bisphenol A)、雙酚F(bisphenol F)、甘油(glycerin)、1,1,1-三甲基丙烷(1,1,1-trimethylolpropane)、1,2,5-己三醇(1,2,5-hexatriol)、新戊四醇(pentaerythritol)、葡萄糖(glucose)、蔗糖(sucrose)及山梨醇(sorbitol)。
該聚碳酸酯二醇較佳為脂肪族聚碳酸酯二醇。 使用該脂肪族聚碳酸酯二醇所合成的聚胺基甲酸酯類樹脂具有優異的機械性質，並具有優異的防水及防油性，尤其具有優異的長效抗氣候性。同時，該脂肪族聚碳酸酯二醇可包含一種以上的類型選自由下列群組所組成：聚(六亞甲基碳酸酯)二醇(poly(hexamethylenecarbonate)glycol)以及聚(環己烷碳酸酯)二醇(poly(cyclohexane carbonate)glycol)，但不侷限於此。
通常該聚醚多元醇可經由開環聚合藉由添加 伸烷氧化物至多元醇中而獲得。該多元醇之範例可包含乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷(trimethylolpropane)等。這些可單獨使用或兩種以上的類型結合使用。
同時，只要該聚氰酸酯係具有兩個以上NCO 基之化合物，該聚氰酸酯沒有特別限制，然而，例如，可 使用一種或兩種以上的類型選自由下列群組所組成：甲苯二異氰酸酯(toluene diisocyanate(TDI))、4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯(4,4-diphenylmethan diisocyanate(MDI))、1,5-萘二異氰酸酯(1,5-naphthalene diisocyanate(NDI))、甲苯胺二異氰酸酯(tolidine diisocyanate(TODI))、六亞甲基二異氰酸酯(hexamethylene diisocyanate(HMDI))、p-伸苯二異氰酸酯(p-phenylene diisocyanate)、1,4-二異氰酸酯(1,4-diisocyanate)及二甲苯二異氰酸酯(xylene diisocyanate(XDI))。
製備該聚胺基甲酸酯類樹脂的方法可使用在 本技術領域中任何已知適當的方法。具體而言，可使用同時使每一成分進行反應之一次性的方法，以及分階段地使每一成分進行反應的多階段方法。當該聚胺基甲酸酯類樹脂具有一羧基時，較佳地使用一多階段方法來製備該聚胺基甲酸酯類樹脂，且這是因為事實上使用多階段方法可容易地導入該羧基。此外，當製備該聚胺基甲酸酯類樹脂時，可使用任何適當的胺基甲酸酯反應觸媒。
在製備該聚胺基甲酸酯類樹脂，除了上述成分 之外，可與其他多元醇及/或其他鏈段增長劑反應。
其他多元醇之範例可包含一具有三個以上羥 基之多元醇，例如，山梨醇、甘油、三(羥甲)乙烷(trimethyolethane)、三(羥甲)丙烷(trimethylolpropane)及新戊四醇。
其他鏈段增長劑之範例可包含二醇類，例如， 乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、 1,4-丁二醇、新戊二醇、戊二醇、1,6-己二醇以及丙二醇；脂肪族二胺類，例如，伸乙基二胺(ethylenediamine)、伸丙基二胺(propylenediamine)、六亞甲基二胺(hexamethylenediamine)、1,4-丁烷二胺(1,4-butanediamine)及胺基乙基乙醇胺(aminoethylethanolamine)；脂環族二胺類，例如，異佛酮二胺(isophorone diamine)以及4,4’-二環己烷甲烷二胺(4,4’-dicyclohexylmethanediamine)；以及芳香族二胺類，例如，二甲烷二胺及伸甲苯基二胺(tolylenediamine)等。
再者，在製備聚胺基甲酸酯類樹脂中可使用一 中和劑。在水中該聚胺基甲酸酯類樹脂的穩定度可藉由使用一中和劑而改善。該中和劑的範例可包含氨、N-甲基嗎啉(N-methylmorpholine)、三乙胺(triethylamine)、二甲基乙醇胺(dimethylethanolamine)、甲基二乙醇胺(methyldiethanolamine)、三乙醇炔烴(triethanolalkyne)、嗎啉(morpholihe)、三丙胺(tripropylamine)、乙醇胺(ethanolamine)、三異丙醇胺(triisopropanolamine)等。這些可單獨使用或兩種以上的類型結合使用。
當製備該聚胺基甲酸酯類樹脂時，較佳地使用對該聚異氰酸酯為惰性且對水具有相容性之一有機溶劑。該有機溶劑的範例可包含一酯類溶劑，例如，乙酸乙酯(ethyl acetate)及乙基賽路蘇醋酸酯(ethyl cellosolve acetate)；一酮類溶劑，例如，一丙酮、甲基乙基酮及甲基異丁酮；一醚類溶劑，例如，二噁烷(dioxane)及四氫呋喃(tetrahydrofuran)。 這些可單獨使用或兩種以上的類型結合使用。
其次，可被使用作為該水分散性樹脂之一水分 散性丙烯酸類樹脂可藉由將一丙烯酸類單體聚合而製備，本發明中，較佳使用具有一玻璃轉移溫度高於室溫之一丙烯酸類單體。其範例可包含甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)、甲基丙烯酸乙酯(ethyl methacrylate)、甲基丙烯酸異丁酯(isobutyl methacrylate)或其混合物等，但不侷限於此。
此外，該水分散性樹脂可進一步包含一種類型 以上具有玻璃轉移溫度低於室溫的丙烯酸類單體。在此情況下，可改善該功能性塗層之黏著強度與物理性質，且其範例可包含丙烯酸甲氧乙胺酯(methoxyethylamino acrylate)、丙烯酸丁酯(butyl acrylate)、丙烯酸己酯(hexyl acrylate)、丙烯酸乙己酯(ethylhexyl acrylate)或其混合物，但不侷限於此。
再者，該水分散性樹脂可更包含至少一種類型 以上的水溶性丙烯酸類單體。在此情況下，可改善該丙烯酸類單體的儲存穩定性，且其範例包含丙烯酸羥基己酯(hydroxyhexyl acrylate)、羥基己基丙烯醯胺(hydroxyethylacrylamide)、甲基丙烯酸(methacrylic acid)或其混合物，但不侷限於此。
同時，本發明之該功能性塗層可更包含水分散 性微粒。在此情況下，可使用任何適當的微粒作為該水分散性微粒，例如，可使用無機類微粒、有機類微粒或其組 合。該無機類微粒之範例可包含一含有二氧化矽類、二氧化鈦類、二氧化鋁類、氧化鋯類、銻類等的無機氧化物。 有機類微粒之範例包含聚矽氧類樹脂、氟類樹脂、(甲基)丙烯酸類樹脂、交聯聚乙烯醇、三聚氰胺(melamine)類樹脂等。
同時，本發明的光學膜使用一丙烯酸類膜作為一基材膜。該丙烯酸類膜可包含一(甲基)丙烯酸酯類樹脂。包含(甲基)丙烯酸酯類樹脂的薄膜可經由下述而製備，例如，將包含(甲基)丙烯酸酯類樹脂作為主成分之一成型材料進行擠壓成型。
該丙烯酸類樹脂膜可為包含：含有一(甲基)丙烯酸烷酯(alkyl(rneth)acrylate)類單元及一苯乙烯類單元的共聚物、以及在主鏈上具有碳酸酯部分的一芳香族類樹脂之膜；或可為包含：(甲基)丙烯酸烷酯類單元、一苯乙烯類單元、經由一羰基取代之至少3至6員雜環單元以及一氰化乙烯(vinyl cyanide)單元之膜。此外，可包含具有一內酯環結構之丙烯酸樹脂。
具有一內酯環結構之該(甲基)丙烯酸類樹脂的具體範例可包含：具有一內酯環結構之一(甲基)丙烯酸酯類樹脂(揭示於日本專利申請案公開號No.2000-230016、日本專利申請案公開號No.2001-151814以及日本專利申請案公開號日本專利申請案公開號No.2002-120326等)。
具有一芳香環的該(甲基)丙烯酸酯類樹脂之範例可包含一樹脂組成物(揭示於韓國專利申請案公開號No. 10-2009-0115040)，該樹脂組成物包含：(a)一(甲基)丙烯酸酯類單元，包含一種類型以上(甲基)丙烯酸酯類衍生物；(b)一芳香族類單元，包含具有一含羥基單元之一鏈；以及(c)一苯乙烯類單元，包含一種類型以上的苯乙烯類衍生物。(a)至(c)單元可以分離的共聚物形式個別包含於該樹脂組成物中，或(a)至(c)單元中之兩個以上的單元以一個共聚物形式包含於該樹脂組成物中。
該(甲基)丙烯酸類樹脂膜之製備方法沒有特別 限制，例如，可藉由使用任何適當的混合方法，將(甲基)丙烯酸類樹脂、其他聚合物、添加劑等充分地混合以製備一熱塑性樹脂組成物，接著將所獲得者成型為一薄膜而該製備(甲基)丙烯酸酯類膜；或可藉由將一(甲基)丙烯酸酯類樹脂、其他聚合物、添加劑等製備為個別的溶液，接著，藉由將分別製備的溶液混合以形成一均勻混合溶液，並將該混合溶液成型為一薄膜而該製備(甲基)丙烯酸酯類膜。
該熱塑性樹脂組成物之製備可藉由，例如，使 用任何適當的混合機(例如，omni混合機)將膜原料預先摻合，接著，擠壓捏合所獲得的混合物。在此情況下，使用於擠壓捏合的混合機沒有特別地限制，例如，可使用包含一擠壓機(例如，單軸擠壓機(monoaxial extruder)及雙軸擠壓機(biaxial extruder))之任何適當的混合機、加壓捏合機(pressurized kneader)等。
膜成型方法之範例可包含任何適當的膜成型 方法，例如，一溶液澆鑄法(solution casting method)、熔融 擠壓法(melting extrusion method)、一壓延法(calendar method)以及一擠壓成型法。較佳為熔融擠壓法。
該熔融擠壓法沒有特別地限制，且可使用在本 技術領域中已知的熔融擠壓法。例如，可使用T-模具方法(T-die method)、充氣成型法(inflation method)等。本發明中，成型溫度較佳為150至350℃，更佳為200至300℃。
當使用T-模具方法使膜成型時，具有一輥形之 該膜可藉由在一已知的單軸擠壓機或雙軸擠壓機的前端設置T-模具，並捲繞已擠壓成一膜形之該膜而獲得。本發明中，可藉由使用一定向輥且適當地調整溫度並在擠壓方向上施予定向以單軸定向該膜。此外，藉由使用一橫向定向裝置(例如，拉幅機(tenter))在垂直方向上定向該膜至擠壓方向，使該膜可進行同時雙軸定向、連續雙軸定向等。
該丙烯酸類膜可為任何一種未定向膜或一定 向膜。當該丙烯酸類膜為一定向膜時，該薄膜可為一單軸定向膜或一雙軸定向膜，且當該丙烯酸類膜為一雙軸定向膜時，該薄膜可為任何一種同時雙軸定向膜或一連續雙軸定向膜。當該薄膜為雙軸定向時，因為會改善機械強度，因此會改善薄膜性能。
同時，當在製備該丙烯酸類膜期間，在定向中 將其他熱塑性樹脂混合時，藉由抑制相位差的增加可維持光學各向同性，相反地，當在製備該丙烯酸類膜期間，在定向中加入具有高各向異性之相位差調節劑時，會大幅地增加相位差，且為了一廣視野角亦可使用該膜作為補償 膜。
可使用一方法來製備本發明的光學膜，該方法 為：在如上所述的丙烯酸類膜表面上塗佈用於形成一功能性塗層之組成物，接著，將所獲得者進行乾燥，本發明中，可使用在本技術領域中已知的方法來進行該塗佈，例如，使用一棒塗佈機(bar coater)、一凹版塗佈機(gravure)或一狹縫式塗佈機(slot die)之方法。
本發明中，為了改善該丙烯酸類膜與該功能性 塗層之間的黏著強度，可在丙烯酸類膜的至少一表面上進行表面處理，本發明中，該表面處理可使用在本技術領域中已知的方法，例如，電暈處理(corona treatment)或電漿處理。
同時，可經由一對流恆溫爐(convection oven) 等來進行乾燥，但該方法不侷限於此，且較佳為在90℃至120℃的溫度下進行乾燥10秒至5分鐘。可根據塗佈步驟來不同地調整該乾燥溫度。
具體而言，當在塗佈之前本發明的該光學膜為 一未定向膜或一完成定向之膜時，較佳地可在不超過膜之玻璃轉移溫度(Tg)之溫度範圍內進行該乾燥。
同時，當本發明之光學膜在塗佈之後進行定向 時，可於塗佈之後在90至120℃的溫度下乾燥該膜10秒至3分鐘之後進行配向，或可在一定向溫度下同時進行該乾燥與定向。
本發明中，當定向與乾燥同時進行時，該定向 溫度較佳為本發明之該丙烯酸類樹脂組成物之玻璃轉移溫度(Tg)℃至(Tg+30)℃，更佳為(Tg+2)℃至(Tg+20)℃。 本發明中，當該定向溫度小於Tg時，該光學膜可能會在光學膜之定向步驟中破裂，且當定向溫度大於(Tg+30)℃時，該樹脂組成物會發生流動且該光學膜不能穩定地進行定向。
同時，在本發明中，該功能性塗層之厚度較佳 為50nm至2000nm，更佳為100nm至1000nm，最佳為200nm至700nm。當該功能塗層之厚度小於50nm時，有黏著強度不充足的問題，且當厚度大於2000nm時，可能無法獲得充分的乾燥。
此外，本發明之光學膜較佳具有0.5%以下的內 霧度。由於微粒內光散射等而產生內霧度，且當霧度值增加時，可能會降低所製備的偏光板之光透射。因此，當LCD面板使用具有大的內霧度值之光學膜時，可大幅地降低對比度，因此，本發明之光學膜具有0.5%以下的內霧度，更佳為0.3%以下。
此外，本發明提供包含本發明之該光學膜(如 上述)之一偏光板。該偏光板可藉由層疊本發明之具有該功能性塗層的光學膜於偏光件之一或兩表面上而形成。
本發明中，該偏光件沒有特別限制，且可使用 在本技術領域中已知的偏光件，例如，由包含碘或二色染料之聚乙烯醇(PVA)所形成的膜。該偏光件可藉由使用碘或二色染料來對一PVA膜進行染色而製備，然而，該製備方 法沒有特別限制。在本說明書中，一偏光件意指不包含一保護膜之狀態，且偏光板意指包含一偏光件與一保護膜之狀態。
一偏光件與光學膜之層疊方法沒有特別地限 制，可使用在本技術領域中已知的黏著劑或膠。
此外，較佳為本發明之該偏光板可另外具有一 膠著層以利於層疊至液晶晶胞等，該膠著層可設置在該偏光板的一或兩表面上。在黏著後，藉由熱與紫外線充分地固化，該膠較佳具有改善至一黏著劑的程度之機械強度，較佳具有膠著強度，使得該膠著劑黏附至其上的兩薄膜中之一者沒有被破壞時則兩薄膜由於高界面膠著強度而不會分離。
較佳地可使用的膠著劑具有優異光學透明性、 一適當的潤濕性質、一適當的凝集性質或一膠著性質(相當於黏著性質)。具體範例包含以聚合物適當地製備之膠，該聚合物例如一丙烯酸類聚合物、一聚矽氧類聚合物、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醚，並且可包括作為一基質聚合物之合成橡膠。
本發明中，由於本發明具有功能性塗層之光學 膜具有優異的抗靜電效果，因此，在該偏光板製造過程期間，包含根據本發明該光學膜之偏光板具有低的靜電產生，因此，可獲得具有微量的雜質與缺陷產生之偏光板。
再者，本發明提供一影像顯示裝置，包含利用 如上述之該功能性塗層而提供之該光學膜或該偏光板。換 言之，本發明的偏光板藉由附著於一影像面板之一或兩表面上，可利於使用在一影像顯示裝置上。該影像面板可包含液晶面板、電漿面板及有機發光面板，因此，該影像顯示裝置可包含液晶顯示裝置(LCD)、電漿顯示裝置(電漿顯示面板(plasma display panel,PDP))及有機電致發光顯示裝置(有機發光二極體(organic light emitting diode,OLED))。
更具體而言，該影像顯示裝置可包含一液晶顯 示裝置，該液晶顯示裝置包含一液晶面板、及分別提供於該液晶面板之兩表面上的偏光板，本發明中，至少一該偏光板可為根據本發明的偏光板。
本發明中，包含於該液晶顯示裝置的該液晶面 板之類型沒有特別地限制。例如，已知面板包含：使用一被動矩陣方法之面板，例如，一扭轉向列(twisted nematic(TN))型、一超扭轉向列(super twisted nematic(STN))型、一鐵電(ferroelectric(F))型或一聚合物分散(polymer dispersed(PD))型；使用一主動矩陣方法之面板，例如，一兩末端型(two terminal type)或一三末端型(two terminal type)；以及一面內切換(in plane switching)面板及一垂直配向(vertical alignment(VA))型面板，上述面板皆可使用，但不侷限於此。此外，其他形成如上及下基板(例如，彩色濾光片基板或陣列基板)之一液晶顯示裝置之構造之類型沒有特別地限制，且可使用在本技術領中已知的構造，而沒有特別地限制。
在下文中，一併參照實施例將詳細描述本發 明。
實施例1
在250℃及250rpm的條件下，使用T-模具膜 成型設備，以聚環己基順丁烯二醯亞胺-共-甲基丙烯酸甲酯(poly(cyclohexylmaleimide-co-methyl methacrylate))(LG MMA PMMA830HR)樹脂來製備一寬度為800mm之未定向膜之後，在135℃之溫度下於MD方向上將該膜定向1.8倍。
藉由將4.67g的水分散性聚胺基甲酸酯類樹脂 (Chokwang Paint有限公司，CK-PUD-PF：具有30%固體含量之水溶液)、2g一導電材料(PEDOT/PSS，具有1.4%固體含量之水溶液)以及13.33g的純水混合而製備一抗靜電功能塗佈溶液。
一光學膜之製備如下：使用一#5繞線棒(Mayer bar)在一MD方向上，藉由將上述所製備之該功能性塗佈溶液塗佈於該丙烯酸類膜上，接著，於135℃的溫度下在TD方向上將所獲得者進行定向2倍歷時1分鐘。
實施例2
除了在製備該功能性塗佈溶液時，使用3g導 電材料(PEDOT/PSS，具有1.4%固體含量之水溶液)之外，以與實施例1相同的方法製備一光學膜。
實施例3
除了在製備該功能性塗佈溶液時，使用1.40g 聚苯胺磺酸(polyaniline sulfonic acid)(PAS，Mitsubishi Rayon股份有限公司，具有3.0%固體含量之水溶液)作為該導電性 材料來代替PEDOT/PSS(具有1.4%固體含量之水溶液)之外，以與實施例1相同的方法製備一光學膜。
實施例4
除了在製備該功能性塗佈溶液時，使用2.33g 的聚苯胺磺酸(PAS，Mitsubishi Rayon股份有限公司，具有3.0%固體含量之水溶液)作為該導電性材料來代替PEDOT/PSS(具有1.4%固體含量之水溶液)之外，以與實施例1相同的方法製備一光學膜。
實施例5
除了在製備該功能性塗佈溶液時，使用0.21g 的離子性溶液(IL-OH8,KOEI Chemical股份有限公司)作為該導電性材料來代替PEDOT/PSS(具有1.4%固體含量之水溶液)之外，以與實施例1相同的方法製備一光學膜。
實施例6
除了在製備該功能性塗佈溶液時，使用4.67g 的丙烯酸類樹脂(TAKAMATSU OIL & FAT股份有限公司，A-645：具有30%固體含量之水溶液)來代替水分散性聚胺基甲酸酯類樹脂(Chokwang Paint股份有限公司，CK-PUD-PF：具有30%固體含量之水溶液)之外，以與實施例1相同的方法製備一光學膜。
實施例7
除了在製備功能性塗佈溶液時，使用4.67g丙 烯酸類樹脂(TAKAMATSU OIL & FAT股份有限公司，A-645：具有30%固體含量之水溶液)來代替水分散性聚胺基甲酸酯 樹脂(Chokwang Paint股份有限公司，CK-PUD-PF：具有30%固體含量之水溶液)之外，以與實施例2相同的方法製備一光學膜。
實施例8
除了在製備該功能性塗佈溶液時，使用4.67g 丙烯酸類樹脂(TAKAMATSU OIL & FAT股份有限公司，A-645：具有30%固體含量之水溶液)來代替水分散性聚胺基甲酸酯樹脂(Chokwang Paint股份有限公司，CK-PUD-PF：具有30%固體含量之水溶液)之外，以與實施例5相同的方法製備一光學膜。
比較例1
在250℃及250rpm的條件下，使用T-膜具膜 成型設備以聚環己基順丁烯二醯亞胺-共-甲基丙烯酸甲酯(poly(cyclohexylmaleimide-co-methyl methacrylate))(LG MMA PMMA830HR)樹脂來製備一寬度為800mm之未定向膜之後，在135℃之溫度下於MD方向上將該膜定向1.8倍。
未以如上述實施例1的抗靜電功能性塗佈溶液 之製備及塗佈方法，而藉由於135℃的溫度下在TD方向上將上面所製備的膜定向2倍以製備一光學膜。
比較例2
除了藉由將4.67g的水分散性聚氨基甲酸酯類 樹脂(Chokwang Paint Ltd.,CK-PUD-PF：具有30%固體含量)以及13.33g的純水混合以製備一塗佈溶液，並將該溶液塗佈於定向膜上之外，以與實施例1相同的方法來製備一光 學膜。
比較例3
除了當製備功能性塗佈溶液時，使用15g的導 電性材料(PEDOT/PSS，具有1.4%固體含量之水溶液)之外，以與實施例1相同的方法來製備一光學膜。
比較例4
除了在製備功能性塗佈溶液時，使用1g的導 電性材料(PEDOT/PSS，具有1.4%固體含量之水溶液)之外，以與實施例1相同的方法來製備一光學膜。
比較例5
除了在製備功能性塗佈溶液時，使用0.43g離 子性液體(IL-OH8、KOEI Chemical股份有限公司)作為導電性材料來替代PEDOT/PSS(具有1.4%固體含量之水溶液)之外，以與實施例1相同的方法來製備一光學膜。
比較例6
除了在製備功能性塗佈溶液時，使用0.014g 離子性液體(IL-OH8、KOEI Chemical股份有限公司)作為導電性材料來替代PEDOT/PSS(具有1.4%固體含量之水溶液)之外，以與實施例1相同的方法來製備一光學膜。
試驗例
1.表面電阻
測量已製備的抗靜電光學膜之表面上的3點3 次，每次使用一表面電阻測量裝置(MCP-HT450/MITSUBUSHI CHEMICAL)及探針(URS、UR100) 來測量，並計算平均值。該結果顯示於下表1中。
2.塗佈性評估
觀察在實施例1至8與比較例2至6所製備的 20cm×20cm薄膜之表面，並評估塗佈的外部缺陷(例如，全部的汙點、棒圖案汙點、點形汙點及脫濕痕跡)之程度。其結果顯示於下表1中。
○(佳)：缺陷區域面積小於1%。
△(中等)：缺陷區域面積大於或等於1%且小於10%。
×(差)：缺陷區域面積為10%以上。
3.黏著強度之評估
藉由使用一黏著劑來層疊在實施例1至8與比較例1至6所製備的薄膜、一PVA偏光件、及另一保護膜而製備的一2cm×2cm的偏光板係使用一質地分析儀以0.05N及0.5cm/sec來進行拉長歷時6秒，並藉由該丙烯酸類基材膜之破壞程度來測量所製備的丙烯酸類膜與該PVA之間的黏著強度。該測量結果顯示於下表1中。(本文中，該丙烯酸類膜被破壞意指PVA偏光件與底漆完全地黏附。)
○(佳)：在黏著表面上丙烯酸基材膜被破壞的面積為50%以上。
△(中等)：在黏著表面上丙烯酸基材膜被破壞的面積為50%以下。
×(差)：在黏著表面上丙烯酸基材膜沒有被破壞的面積。
4.抗黏連性質
藉由將已製備的薄膜之兩端切斷，接著，將 500m以上的薄膜捲繞成於一輥上以形成一薄膜捲。藉由肉眼觀察來鑑定該薄膜的捲繞狀態以及在該輥放置一星期以上之後該輥外觀的改變等，且一抗黏連性質的評估如下。 該量測結果顯示於下表1中。
○(佳)：捲繞薄膜時沒有皺摺，以及在放置一 星期以上之後沒有觀察到外觀改變，或在薄膜之間沒有黏著。
×(差)：當捲繞薄膜時產生皺摺，以及在放置之 後觀察到外觀改變，或在薄膜之間有黏著。
當比較表1中之實施例1至8與比較例1時， 可知包含根據本發明之包括該功能性塗層之丙烯酸類膜，相較於不包含該功能性塗層之丙烯酸類膜具有更優異的表面電阻，藉此，具有優異的抗靜電性質。此外，當測試比較例3至6時，可知當該導電性聚合物的含量超出本發明中所描述的適當含量範圍時，會降低塗佈性與黏著強度。
上文中，已詳細描述本發明的實施例，然而，本發明的申請專利範圍並不侷限於此，且在不悖離本發明申請專利範圍中所描述之精神下，在本技術領域中具有通常知識者，應瞭解可做出各種修飾及變更。

Claims (14)

  1. 一種光學膜，包括：一丙烯酸類膜；以及一功能性塗層，形成於該丙烯酸類膜之至少一表面上，且該功能性塗層包含一導電性材料及一水分散性樹脂，並具有109W/Sq至1013W/Sq之表面電阻。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜，其中，該導電性材料係為一導電聚合物、一離子性液體、一金屬氧化物或其混合物。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光學膜，其中，該導電性聚合物係為一聚噻吩類(polythiophene-based)、一聚吡咯類(polypyrrole-based)、一聚苯胺類(polyaniline-based)聚合物化合物或其混合物。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之光學膜，其中，該金屬氧化物係為經摻雜的氧化鋅(ZnO)、經摻雜的氧化錫(ATO)或經摻雜的氧化銦(ITO)。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之光學膜，其中，該離子性液體包含一種以上之類型選自由以下群組所組成：由烷基咪唑鎓(alkylimidazolium)、烷基鏻(alkylphosphonium)、N-烷基吡啶鎓(N-alkylpyridinium)、N,N'-二烷基咪唑鎓(N,N'-dialkylimidazolium)或其衍生物所形成之陽離子；由溴化物、六氟磷酸鹽(hexafluorophosphate)、六氟銻酸鹽(hexafluoroantimonite)、四氟硼酸鹽(tetrafluoroborate)、二氟甲烷硫酸鹽(difluoromethane sulfate)、甲烷硫酸鹽(methane sulfate)、甲苯磺酸鹽(tosylate)、氯化物及其衍生物所形成之陰離子；以及其混合物。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之光學膜，其中，以100重量份之該水分散性樹脂為基準，該功能性塗層包含1至10重量份之該導電性聚合物。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之光學膜，其中，以100重量份之該水分散性樹脂為基準，該功能性塗層包含5至25重量份之該離子性液體。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之光學膜，其中，以100重量份之該水分散性樹脂為基準，該功能性塗層包含0.1至10重量份之金屬氧化物。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜，其中，該水分散性樹脂係為一水分散性聚胺基甲酸酯類樹脂、一水分散性丙烯酸類樹脂或其組合。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之光學膜，其中，該聚胺基甲酸酯類樹脂之重量平均分子量為10,000至100,000。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之光學膜，其中，該聚胺基甲酸酯類樹脂包含一羧基。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜，其係一用於一偏光板的保護膜。
  13. 一種偏光板，包括如申請專利範圍第1至12項中任一項所述之光學膜。
  14. 一種影像顯示裝置，包括如申請專利範圍第13項所述之偏光板。
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