TW201606016A - 超薄偏光片及含彼之液晶顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種超薄偏光片，其包含偏光器、在該偏光器之一個表面上形成之保護膜及在該偏光器之另一表面上形成之黏著劑層，其中該黏著劑層係自黏著劑組合物製得，該黏著劑組合物包含其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物；以及具有該超薄偏光片之液晶顯示裝置。根據本發明之超薄偏光片可具有優良抗靜電性，以及在高溫及潮濕之惡劣條件下的優良耐久性及光學特性。

Description

超薄偏光片及含彼之液晶顯示裝置
本發明係關於一種超薄偏光片及一種含彼之液晶顯示裝置。特定而言，本發明提供一種超薄偏光片，其可具有優良抗靜電性以及在高溫及潮濕之惡劣條件下的優良耐久性及光學特性；以及一種具有該超薄偏光片之液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置(LCD)已用於筆記型電腦、蜂巢式電話、液晶顯示電視及其類似物之各種用途中，且其一般由包含液晶之液晶胞、偏光片及用於接合液晶胞與偏光片之黏著劑層或永久性黏著劑層組成。
此外，用於LCD中之偏光片一般具有多層結構，包括：藉由碘化合物或二色性偏光材料吸附及對準在基於聚乙烯醇(PVA)之在某一方向上伸長之樹脂膜上所獲得之厚度為約30μm的偏光器(有時稱為『偏光膜』)；第一及第二基於三乙醯基纖維素(TAC)之保護膜，其具有約80μm的厚度且經由永久性黏著劑層壓在偏光器之兩個表面上，以保護偏光器；以及層壓在任一保護膜之一個表面上的黏著劑層，其用於將偏光片固定至液晶胞。
構成偏光片之此類個別膜由具有不同分子結構及組成之材料製成，由此顯示不同物理化學特性。其中，由拉伸PVA膜製成之偏光器在高溫或潮濕下易於收縮或膨脹，使得偏光片之組分膜彎曲或容易剝 落且產生氣泡。
近來，在細長掛壁式TV、移動式電腦、汽車TV、汽車用導航系統之顯示器、蜂巢式電話及其類似物中日益需要LCD細長。為實現LCD細長且輕質，需要提供一種允許LCD整個模組更薄之超薄偏光片(UTP)。
UTP已習知自減少偏光器或用於保護偏光器之保護膜之厚度或自偏光片移除保護膜之一的方法獲得。然而，鑒於其組分膜因偏光器在高溫或潮濕下收縮或腫脹而鬆弛或自液晶胞剝落的事實，此類習知UTP具有不良耐久性。此外，習知UTP之偏光器在UTP嘗試再工作時在其拉伸方向上容易破損。此外，外來物質可因在UTP與液晶面板接合時所產生之靜電而進入光學構件中，由此引起缺陷。此外，在基於碘之偏光器與黏著劑彼此接觸之UTP中，碘之自由度因在耐久性條件、尤其耐潮及耐熱條件下濕氣滲透使交聯密度減少而增加，從而碘離子滲出至黏著劑中，因此降低光學特性。
因此，UTP迫切需要具有光學耐久性以及耐久性及抗靜電性得以改善之黏著劑。
本發明之一目標為提供一種超薄偏光片，其具有在高溫及潮濕之惡劣條件下的優良耐久性及光學特性，以及優良抗靜電性。
本發明之另一目標為提供一種液晶顯示裝置，其在液晶胞之至少一個表面上具有超薄偏光片。
根據本發明之一個態樣，提供一種超薄偏光片，其包含偏光器、在該偏光器之一個表面上形成之保護膜及在該偏光器之另一表面上形成之黏著劑層，其中該黏著劑層自黏著劑組合物製得，該黏著劑 組合物包含其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物。
在本發明之一個實施例中，其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物可藉由離子單體與丙烯酸類單體之共聚來製備。
在本發明之另一實施例中，其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物可藉由產生含有三級胺基之丙烯酸系共聚物，接著三級胺基轉化成銨基來製備。
在本發明之再一實施例中，其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物可藉由產生含有至少一種選自由酸酐、環氧基及異氰酸酯基組成之群的官能基之丙烯酸系共聚物且使丙烯酸系共聚物與含有羥基、硫醇、羧基或胺基之離子化合物反應來製備。
在本發明之再一實施例中，其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物可藉由使含有三級胺基之丙烯酸系共聚物與含有離去基之丙烯酸系共聚物進行交聯反應以形成銨基來製備。
在本發明之一個實施例中，黏著劑組合物可進一步包含未固定在丙烯酸系共聚物中之抗靜電劑。
根據本發明之另一態樣，提供一種液晶顯示裝置，其在液晶胞之至少一個表面上具有超薄偏光片。
自具有其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物之黏著劑組合物獲得的本發明之超薄偏光片可抑制碘離子損失在偏光器中，從而除優良耐久性及抗靜電性之外，亦具有在高溫及潮濕之惡劣條件下的優良光學特性。
在下文中更詳細地描述本發明。
本發明之一個實施例係關於一種超薄偏光片，其包含偏光器、在該偏光器之一個表面上形成之保護膜及在該偏光器之另一表面上形成之黏著劑層，其中該黏著劑層自包含其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物的黏著劑組合物獲得。
在本發明之一個實施例中，超薄偏光片包含與黏著劑層直接接觸，無額外保護膜之偏光器，從而實現細長的液晶顯示裝置。
<偏光器>
在本發明之一個實施例中，藉由諸如碘之二色性顏料吸附且對準在拉伸之聚乙烯醇樹脂膜上來獲得偏光器。
構成偏光器之聚乙烯醇樹脂可藉由皂化聚乙酸乙烯酯樹脂獲得。聚乙酸乙烯酯樹脂可為作為乙酸乙烯酯之均聚物，或乙酸乙烯酯與其他可與乙酸乙烯酯共聚之單體的共聚物的聚乙酸乙烯酯。
其他可與乙酸乙烯酯共聚之單體之實例可包括不飽和羧酸、不飽和磺酸、烯烴、乙烯基醚及含銨基之丙烯醯胺單體。此外，聚乙烯醇樹脂可改質，例如聚乙烯縮甲醛或聚乙烯縮醛經醛改質。聚乙烯醇樹脂之皂化度習知在85至100mol%範圍內，較佳98mol%或98mol%以上。此外，聚乙烯醇樹脂之聚合度習知在1,000至10,000，較佳1,500至5,000範圍內。
此類聚乙烯醇樹脂係呈膜形式獲得，用作偏光器之原始膜。由聚乙烯醇樹脂形成膜之方法可根據(但不限於)各種已知方法進行。原始膜可具有10至150μm之厚度，但不限於此。
偏光器之連續製法為使聚乙烯醇膜在水溶液中單軸拉伸、用二色性顏料染色拉伸膜、將染色膜用硼酸水溶液處理且洗滌及乾燥經處理之膜。
聚乙烯醇膜之單軸拉伸可在染色之前、期間或之後進行。若在染色之後進行單軸拉伸，其可在用硼酸處理之前或期間進行。當然， 單軸拉伸可依多階段方式進行。在單軸拉伸中，可使用具有不同速度之滾筒或加熱滾筒。單軸拉伸可為在大氣中進行的乾式拉伸或在溶劑中呈膨脹之狀態進行的濕式拉伸。聚乙烯醇膜之拉伸比習知在4至8倍範圍內。
可例如藉由將聚乙烯醇膜浸沒於含有二色性顏料之水溶液中，來用二色性顏料染色已拉伸之聚乙烯醇膜。二色性顏料可為碘。此外，聚乙烯醇膜較佳在染色之前預浸沒於水中進行膨脹。
染色習知可藉由將聚乙烯醇膜浸沒於含有碘及碘化鉀之染色溶液中來進行。在染色溶液中，碘習知以按100重量份水(蒸餾水)計0.01至1重量份之量存在，且碘化鉀習知以按100重量份水計0.5至20重量份之量存在。染色溶液之溫度習知在20℃至40℃範圍內，且浸沒時間(染色時間)習知在20至1,800秒範圍內。
可藉由將膜浸沒在硼酸水溶液中，來用硼酸處理染色之聚乙烯醇膜。在硼酸水溶液中，硼酸習知以按100重量份水計2至15重量份，較佳5至12重量份之量存在。
當碘用作二色性顏料時，硼酸水溶液習知含有按100重量份水計0.1至15重量份，較佳5至12重量份之量的碘化鉀。硼酸水溶液之溫度習知為50℃或50℃以上，較佳在50℃至85℃範圍內，更佳在60℃至80℃範圍內，且浸沒時間習知在60至1,200秒，較佳150至600秒、更佳200至400秒範圍內。
在用硼酸處理之後，習知洗滌及乾燥聚乙烯醇膜。洗滌可藉由將經硼酸處理之聚乙烯醇膜浸沒於水中來進行。在洗滌步驟中，水溫度習知在5至40℃範圍內，且浸沒時間習知在1至120秒範圍內。
洗滌之聚乙烯醇膜乾燥，得到偏光器。乾燥可使用熱風乾燥器或遠紅外加熱器進行。乾燥溫度習知在30℃至100℃，較佳50℃至80℃範圍內，且乾燥時間習知在60至600秒，較佳120至600秒範圍內。
偏光器習知可具有5至40μm之厚度，但不限於此。
<保護膜>
在本發明之一個實施例中，保護膜僅僅在除上面形成黏著劑層之偏光器表面外的偏光器表面上形成，且保護膜不用作形成黏著劑層之基板。
若保護膜具有優良透明度、機械強度、熱穩定性、防潮特性以及各向異性，則其不受特別限制。舉例而言，可使用(但不限於)聚酯膜，諸如聚對苯二甲酸伸乙酯、聚間苯二甲酸伸乙酯及聚對苯二甲酸伸丁酯；纖維素膜，諸如二乙醯基纖維素及三乙醯基纖維素；聚碳酸酯膜；丙烯酸酯膜，諸如聚(甲基)丙烯酸甲酯及聚(甲基)丙烯酸乙酯；苯乙烯膜，諸如聚苯乙烯及丙烯腈-苯乙烯共聚物；聚烯烴膜，諸如聚乙烯、聚丙烯、具有環狀或降冰片烯結構之聚烯烴，以及乙烯-丙烯共聚物；聚醯亞胺膜；聚醚碸膜；及碸膜。
必要時，保護膜可進一步具有層壓在其上之表面處理層，諸如硬塗層、抗反射層及防眩層。
特定言之，硬塗層保護偏光片表面免受破壞，且其可例如自具有優良黏著性及硬度之丙烯酸類或矽樹脂獲得。
抗反射層保護外部光反射在偏光片表面上，且其可藉由習知方法形成。
防眩層避免由外部光進入偏光片表面所引起的可見度干擾，且其可例如藉由表面粗糙化程序，藉助於噴砂或壓花或藉由塗覆包含UV可固化樹脂及透明粒子之組合物，接著硬化來形成。
保護膜可具有10至200μm、較佳10至150μm之厚度，但不限於此。
<黏著劑層>
在本發明之一個實施例中，黏著劑層與偏光器直接接觸，沒有 額外保護膜，從而達到偏光片之細長及輕質。此外，自包含固定在丙烯酸系共聚物中之抗靜電劑之黏著劑組合物獲得黏著劑層，由此提供具有在高溫及潮濕之惡劣條件下之優良耐久性的偏光片。
一般而言，用於製備偏光器之KI離子鹽與作為黏著劑層中所包括之離子抗靜電劑的MX在耐熱及防潮條件下進行離子交換反應，從而KI轉移至黏著劑層中，而MX轉移至偏光器中，由此降低偏光器中I之濃度，降低偏光器之偏光度。為防止偏光器中之I濃度降低，於黏著劑層中使用固定在丙烯酸系共聚物中之抗靜電劑，以阻礙離子交換反應。此外，雖然除固定之抗靜電劑外，進一步使用未固定之抗靜電劑，但可藉由固定之抗靜電劑與未固定之抗靜電劑的離子相互作用來抑制未固定之抗靜電劑的滲出。
<黏著劑組合物>
本發明之黏著劑組合物包含其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物。
丙烯酸系共聚物較佳包含具有C1-12烷基之(甲基)丙烯酸酯單體與具有可交聯官能基之可聚合單體。
(甲基)丙烯酸酯係指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。
具有C1-12烷基之(甲基)丙烯酸酯單體之特定實例可包括(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯等。尤其較佳為丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯及其混合物。此等單體可單獨使用或兩者或兩者以上組合使用。
具有可交聯官能基之可聚合單體用於經由化學鍵結提高黏著劑 組合物之內聚強度或黏著強度，由此提供耐久性及切割特性，且可包括具有羥基之單體、具有羧基之單體、具有醯胺基之單體、具有三級胺基之單體等。此等單體可單獨使用或兩者或兩者以上組合使用。
具有羥基之單體之實例可包括(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、2-羥基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丙二醇(甲基)丙烯酸酯、具有C2-4伸烷基之羥基烷二醇(甲基)丙烯酸酯、4-羥基丁基乙烯基醚、5-羥基戊基乙烯基醚、6-羥基己基乙烯基醚、7-羥基庚基乙烯基醚、8-羥基辛基乙烯基醚、9-羥基壬基乙烯基醚、10-羥基癸基乙烯基醚等。尤其較佳為(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯及4-羥基丁基乙烯基醚。
具有羧基之單體之實例可包括一元酸，諸如(甲基)丙烯酸及丁烯酸；二元酸，諸如順丁烯二酸、伊康酸及反丁烯二酸，及其單烷基酯；3-(甲基)丙烯醯基丙酸；具有C2-3烷基之(甲基)丙烯酸2-羥基烷酯的丁二酸酐開環加合物、具有C2-4伸烷基之羥基烷二醇(甲基)丙烯酸酯之丁二酸酐開環加合物、藉由丁二酸酐與具有C2-3烷基之(甲基)丙烯酸2-羥基烷酯之己內酯加合物的開環加成而獲得的化合物等。尤其較佳為(甲基)丙烯酸。
具有醯胺基之單體之實例可包括(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基丙烯醯胺、N-第三丁基丙烯醯胺、3-羥基丙基(甲基)丙烯醯胺、4-羥基丁基(甲基)丙烯醯胺、6-羥己基(甲基)丙烯醯胺、8-羥辛基(甲基)丙烯醯胺、2-羥基乙基己基(甲基)丙烯醯胺等。其中較佳為(甲基)丙烯醯胺。
具有三級胺基之單體之實例可包括(甲基)丙烯酸N,N-(二甲胺基)乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-(二乙胺基)乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-(二甲胺基)丙酯等。
具有可交聯官能基之可聚合單體較佳以按100重量份具有C1-12烷基之(甲基)丙烯酸酯單體計0.05至10重量份、更佳0.1至8重量份之量存在。若具有可交聯官能基之可聚合單體之量小於0.05重量份，則內聚強度可降低，從而降低耐久性。若具有可交聯官能基之可聚合單體之量超過10重量份，則黏著強度可因高凝膠分率而降低，引起耐久性問題。
在本發明之一個實施例中，其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物可藉由以下方法中任一者製備：(1)離子單體與丙烯酸類單體之共聚；(2)產生含有三級胺基之丙烯酸系共聚物，接著三級胺基轉化為銨基；(3)產生含有至少一種選自由酸酐、環氧基及異氰酸酯基組成之群的官能基之丙烯酸系共聚物，且隨後該丙烯酸系共聚物與含有羥基、硫醇、羧基或胺基之離子化合物反應；以及(4)含有三級胺基之丙烯酸系共聚物與含有離去基之丙烯酸系共聚物進行交聯反應以形成銨基。
下文中，將詳細地描述用於製備其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物的方法。
(1)離子單體與丙烯酸類單體之共聚
離子單體可為在分子內同時含有光可固化雙鍵及離子官能基之任一種單體。舉例而言，可使用其中光可固化基團存在於陽離子部分中之式(I)或(II)之陽離子可固化離子化合物，或其中光可固化基團存在於陰離子部分中之式(III)之陰離子可固化離子化合物：
丙烯酸類單體可為如上文關於丙烯酸系共聚物所提及之具有C1-12烷基之(甲基)丙烯酸酯單體。
(2)產生含有三級胺基之丙烯酸系共聚物，接著三級胺基轉化為銨基
含有三級胺基之丙烯酸系共聚物可藉由具有C1-12烷基之(甲基)丙烯酸酯單體與在分子內同時含有不飽和雙鍵及三級胺基之單體共聚來製備。
在分子內同時含有不飽和雙鍵及三級胺基之單體之特定實例可選自式(IV)至(VI)之化合物：
含有三級胺基之丙烯酸系共聚物的轉化反應可藉由添加具有優良離去基之化合物來進行。具有優良離去基之化合物之實例可包括碘甲烷、磺酸二甲酯、磺酸三氟甲基(甲基)酯、鹵化苯甲基化合物等。
(3)產生含有至少一種選自由酸酐、環氧基及異氰酸酯基組成之群的官能基之丙烯酸系共聚物，且隨後丙烯酸系共聚物與含有羥基、硫醇、羧基或胺基之離子化合物反應
含有至少一種選自由酸酐、環氧基及異氰酸酯基組成之群的官能基之丙烯酸系共聚物可藉由使具有C1-12烷基之(甲基)丙烯酸酯單體與在分子內同時含有不飽和雙鍵及至少一種選自由酸酐、環氧基及異氰酸酯基組成之群的官能基之單體共聚來製備。
在分子內同時含有不飽和雙鍵及酸酐官能基之單體可為式(VII)或(VIII)化合物：
在分子內同時含有不飽和雙鍵及環氧基官能基之單體可為式(IX)或(X)化合物：
在分子內同時含有不飽和雙鍵及異氰酸酯基官能基之單體可為式(XI)化合物：
含有羥基、硫醇、羧基或胺基之離子化合物可選自式(XII)至(XVII)之化合物：
(4)含有三級胺基之丙烯酸系共聚物與含有離去基之丙烯酸系共聚物進行交聯反應以形成銨基
含有三級胺基之丙烯酸系共聚物可藉由具有C1-12烷基之(甲基)丙烯酸酯單體與在分子內同時含有不飽和雙鍵及三級胺基之單體共聚來製備。
在分子內同時含有不飽和雙鍵及三級胺基之單體可選自以上式(IV)至(VI)之化合物。
含有離去基之丙烯酸系共聚物可藉由具有C1-12烷基之(甲基)丙烯酸酯單體與在分子內同時含有不飽和雙鍵及離去基之單體共聚來製備。
在分子內同時含有不飽和雙鍵及離去基之單體可為式(XVIII)或(XIX)化合物：
其中X為鹵基、甲烷磺酸酯基、三氟甲烷磺酸酯基、苯磺酸酯基或對甲苯磺酸酯基。
在形成黏著劑層後之固化期期間使含有三級胺基之丙烯酸系共聚物及含有離去基之丙烯酸系共聚物進行交聯反應，由此引入離子官能基。
除以上單體之外，根據本發明之一個實施例的其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物可進一步包含如上文所提及之具有可交聯官能基之可聚合單體。此外，可在不降低黏著強度的範圍內，進一步添加其他可聚合單體，例如佔丙烯酸系共聚物總重量之10重量%或更低之量。
共聚物可使用(但不限於)此項技術中習知之本體聚合、溶液聚合、乳液聚合或懸浮液聚合等製備。尤其較佳為溶液聚合。此外，可使用此項技術中習知之溶劑、聚合引發劑、用於控制分子量之鏈轉移劑等進行聚合。
丙烯酸系共聚物可具有如藉由凝膠滲透層析法(GPC)所量測，50,000至2,000,000、較佳400,000至2,000,000之重量平均分子量(聚苯乙烯換算，Mw)。若重量平均分子量小於50,000，則共聚物之內聚性可能不足，從而降低黏著劑耐久性。若重量平均分子量高於2,000,000，則可能需要大量稀釋溶劑來確保塗佈製程之可加工性。
根據本發明之一個實施例的黏著劑組合物可進一步包含未固定在丙烯酸系共聚物中之抗靜電劑。
抗靜電劑可包含有機陽離子，諸如銨、鏻及鋶，或鹼金屬陽離子作為陽離子。有機陽離子之特定實例可包括經4個烷基取代之四級銨離子，諸如四丁基銨；在吡啶氮上經烷基取代之吡錠離子，諸如1-乙基吡錠、1-丁基吡錠、1-己基吡錠、1-丁基-3-甲基吡錠、1-丁基-4-甲基吡錠、1-己基-3-甲基吡錠、1-己基-4-甲基吡錠、1-丁基-3,4-二甲基吡錠、1-辛基-4-甲基吡錠；在咪唑之1及3位經烷基取代之咪唑鎓離子，諸如1-甲基-3-丁基咪唑鎓及1-甲基-3-己基咪唑鎓；具有4個烷基之四級鏻離子，諸如四丁基鏻；具有3個烷基之三級鋶離子，諸如三丁基鋶等。鹼金屬之實例可包括鋰、鈉、鉀或銫，較佳為鋰、鈉或鉀。此等可單獨使用或兩者或兩者以上組合使用。
用於抗靜電劑中之陰離子可包括OTf-(三氟甲烷磺酸酯基)、OTs-(甲苯-4-磺酸酯基)、OMs-(甲烷磺酸酯基)、Cl-、Br-、I-、AlCl4 -、Al2Cl7 -、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、NO3 -、CH3COO-、CF3COO-、CH3SO3 -、CF3SO3 -、(CF3SO2)2N-、(CF3SO2)3C-、AsF6 -、SbF6 -、NbF6 -、TaF6 -、F(HF)n -、(CN)2N-、C4F9SO3 -、(C2F5SO2)2N-、C3F7COO-、(CF3SO2)(CF3CO)N-等。
其中，就耐久性及抗靜電性而言，基於磺醯亞胺之化合物，例如式(XX)化合物為較佳：M+[(SO2R)2 N]- (XX)
其中M為鹼金屬，且R為F或C1-4全氟烷基。
在式(XX)化合物中，形成陰離子之氟原子具有高電陰性，以增加氮原子中存在之電子的穩定性，由此增強抗靜電劑之疏水性，從而抗靜電劑可展現與丙烯酸系共聚物優良之相容性，無表面遷移，且提供耐久性及可靠性以及抗靜電性。
式(XX)化合物之特定實例可包括雙(氟磺醯基)胺基鉀(KN(FSO2)2)、雙(氟磺醯基)胺基鈉(NaN(FSO2)2)、雙(氟磺醯基)胺基鋰(LiN(FSO2)2)、雙(三氟甲基磺醯基)胺基鉀(KN(CF3SO2)2)、雙(三氟甲基磺醯基)胺基鈉(NaN(CF3SO2)2)、雙(三氟甲基磺醯基)胺基鋰(LiN(CF3SO2)2)等。
抗靜電劑之量不受特別限制且可在以100重量份丙烯酸類聚合物計0.1至3重量份、較佳0.5至1重量份範圍內。當抗靜電劑之量滿足此類範圍時，可獲得優良抗靜電性且可有效抑制碘離子自偏光器釋放，且因此可明顯增強偏光器之光學性質及耐久性。若量小於0.1重量份，則其無法提供足夠作用。若量高於3重量份，則其可引起抗靜電劑自黏著劑層滲出至玻璃，由此降低黏著劑耐久性。
根據本發明之一個實施例的黏著劑組合物可進一步包含交聯劑及矽烷偶合劑。
在本發明之一個實施例中，交聯劑藉由使共聚物交聯來用於增強黏著劑之內聚強度。藉助於實例，交聯劑可包括(但不限於)異氰酸酯化合物、環氧化合物等。此等化合物可單獨或兩者或兩者以上組合使用。
異氰酸酯化合物之實例可包括二異氰酸酯化合物，諸如二異氰酸伸甲苯基酯、二異氰酸二甲苯酯、2,4-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯、二異氰酸伸己酯、異佛爾酮二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯及萘二異氰酸酯；以及具有三個官能基之多官能異氰酸酯化合物，諸如藉由使1mol多元醇化合物(諸如三羥甲基丙烷)與3mol二異氰酸酯化合物反應獲得之加合物、藉由3mol二異氰酸酯化合物自我縮合獲得之異氰尿酸酯、藉由自2mol二異氰酸酯化合物製備之二異氰酸酯脲與1mol二異氰酸酯化合物之縮合獲得的縮二脲、三苯基甲烷三異氰酸酯及雙(三異氰酸)亞甲酯。
環氧化合物之實例可包括乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、三丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、聚丁二醇二縮水甘油醚、丙三醇二縮水甘油醚、丙三醇三縮水甘油醚、二丙三醇聚縮水甘油醚、聚丙三醇聚縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、2,2-二溴新戊二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、異戊四醇聚縮水甘油醚、山梨糖醇聚縮水甘油醚、己二酸二縮水甘油酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、參(縮水甘油基)異氰尿酸酯、參(縮水甘油氧基乙基)異氰尿酸酯、1,3-雙(N,N-縮水甘油基胺基甲基)環己烷、N,N,N',N'-四縮水甘油基-間二甲苯二胺等。
除異氰酸酯化合物及環氧化合物之外，三聚氰胺化合物可進一步單獨或兩者或兩者以上組合使用。三聚氰胺化合物之實例可包括六羥甲基三聚氰胺、六甲氧基甲基三聚氰胺、六丁氧基甲基三聚氰胺等。
交聯劑之含量可較佳為按100重量份丙烯酸系共聚物計0.1重量份至15重量份，更佳0.1重量份至5重量份。若交聯劑之量小於0.1重量份，則內聚強度可因交聯不足而降低，由此導致耐久性降低且損害切割特性。若交聯劑之量超過15重量份，則殘餘應力因過度交聯而無法足夠鬆弛。
在本發明之一個實施例中，矽烷偶合劑用於增強黏著劑與基板之間的黏著且若其可提供此類功能，則其類別不受特定限制。舉例而言，含有諸如胺基、環氧基、乙醯乙醯基、聚烷二醇、丙烯醯基及烷基之官能基的烷氧矽烷可用作矽烷偶合劑。
矽烷偶合劑較佳以按100重量份丙烯酸系共聚物計0.1重量份至2.0重量份，更佳0.1重量份至0.5重量份之量存在。若矽烷偶合劑之量 小於0.1重量份，則在耐熱及防潮條件下可能發生剝離。若矽烷偶合劑之量超過2.0重量份，則在耐熱條件下可能發生剝離。
根據本發明之一個實施例的黏著劑組合物必要時可進一步包含諸如黏著增強樹脂、抗氧化劑、調平劑、表面潤滑劑、染料、顏料、消泡劑、填充劑及光穩定劑之添加劑，以控制黏著、內聚力、黏度、彈性、玻璃轉移溫度等。
將包含以上提及之組分的黏著劑組合物塗覆在除上面形成保護膜之偏光器表面外的偏光器表面上，由此形成黏著劑層。
塗覆方法不受特別限制，只要其已習用於此項技術中。舉例而言，可使用包括梅爾棒塗(Meyer bar coating)、凹版塗佈、模塗、浸塗及噴灑之各種方法。
形成之黏著劑層之厚度不受特別限制，且其可為3至100μm，較佳為10至100μm。
本發明之超薄偏光片可應用於典型液晶顯示裝置。特定而言，偏光片可用於製造包括液晶面板之液晶顯示裝置，其中具有黏著劑層之偏光片層壓在液晶胞之至少一面上。
因此，本發明之一個實施例係關於一種液晶顯示裝置，其在液晶胞之至少一面上具有超薄偏光片。
本發明藉由以下實例、比較實例及實驗實例進一步展示，該等實例不應解釋為限制本發明之範疇。
合成實例1：藉由離子單體共聚製備丙烯酸系共聚物
向裝備有冷卻器且經受氮氣流之1L反應器中添加由86重量份丙烯酸正丁酯(BA)、7重量份丙烯酸甲酯(MA)、2.0重量份丙烯酸2-羥基乙酯、2重量份丙烯酸、3重量份式(I)化合物組成之單體混合物且接著添加80重量份作為溶劑之乙酸乙酯。接著，氮氣沖洗1小時以移除氧氣，接著維持溫度在62℃。在均勻攪拌混合物之後，向其中添加0.07 重量份作為反應引發劑之偶氮二異丁腈(AIBN)，且使所得混合物反應6小時，得到重量平均分子量為1,500,000或更多之丙烯酸系共聚物。
合成實例2：製備含有三級胺基之丙烯酸系共聚物
向裝備有冷卻器且經受氮氣流之1L反應器中添加由86重量份丙烯酸正丁酯(BA)、7重量份丙烯酸甲酯(MA)、2.0重量份丙烯酸2-羥基乙酯、2重量份丙烯酸、3重量份式(IV)化合物組成之單體混合物且接著添加80重量份作為溶劑之乙酸乙酯。接著，氮氣沖洗1小時以移除氧氣，接著維持溫度在62℃。在均勻攪拌混合物之後，向其中添加0.07重量份作為反應引發劑之偶氮二異丁腈(AIBN)，且使所得混合物反應6小時，得到重量平均分子量為1,500,000或更多之丙烯酸系共聚物。
合成實例3：藉由三級胺基轉化成銨基製備丙烯酸系共聚物
向合成實例2中製備之丙烯酸系共聚物中添加3重量份碘甲烷且在62℃下進一步反應24小時，得到丙烯酸系共聚物。獲取一部分丙烯酸系共聚物且自其移除溶劑，接著進行NMR分析。在分析中，自與胺基相鄰之碳的低場位移，證實三級胺基轉化成銨基。
合成實例4：藉由含環氧基之丙烯酸系共聚物與含胺基之離子化合物的反應製備丙烯酸系共聚物
向裝備有冷卻器且經受氮氣流之1L反應器中添加由86重量份丙烯酸正丁酯(BA)、7重量份丙烯酸甲酯(MA)、2.0重量份丙烯酸2-羥基乙酯、5重量份式(IX)化合物組成之單體混合物且接著添加80重量份作為溶劑之乙酸乙酯。接著，氮氣沖洗1小時以移除氧氣，接著維持溫度在62℃。在均勻攪拌混合物之後，向其中添加0.07重量份作為反應引發劑之偶氮二異丁腈(AIBN)，且使所得混合物反應6小時，得到重量平均分子量為1,500,000或更多之丙烯酸系共聚物。
向所得丙烯酸系共聚物添加3重量份式(XVII)化合物且在62℃下 進一步反應1小時，得到丙烯酸系共聚物。
合成實例5：藉由含酸酐之丙烯酸系共聚物與含胺基之離子化合物的反應製備丙烯酸系共聚物
向裝備有冷卻器且經受氮氣流之1L反應器中添加由95重量份丙烯酸正丁酯(BA)、5重量份式(VII)化合物組成之單體混合物，且接著添加100重量份作為溶劑之乙酸乙酯。接著，氮氣沖洗1小時以移除氧氣，接著維持溫度在62℃。在均勻攪拌混合物之後，向其中添加0.07重量份作為反應引發劑之偶氮二異丁腈(AIBN)，且使所得混合物反應6小時，得到重量平均分子量為1,000,000或更多之丙烯酸系共聚物。
向所得丙烯酸系共聚物添加5重量份式(XVII)化合物且在62℃下進一步反應24小時，得到丙烯酸系共聚物。
合成實例6：藉由含異氰酸酯基之丙烯酸系共聚物與含胺基之離子化合物的反應製備丙烯酸系共聚物
向裝備有冷卻器且經受氮氣流之1L反應器中添加由95重量份丙烯酸正丁酯(BA)、5重量份式(XI)化合物組成之單體混合物，且接著添加100重量份作為溶劑之乙酸乙酯。接著，氮氣沖洗1小時以移除氧氣，接著維持溫度在62℃。在均勻攪拌混合物之後，向其中添加0.07重量份作為反應引發劑之偶氮二異丁腈(AIBN)，且使所得混合物反應6小時，得到重量平均分子量為1,000,000或更多之丙烯酸系共聚物。
向所得丙烯酸系共聚物添加5重量份式(XVII)化合物且在62℃下進一步反應24小時，得到丙烯酸系共聚物。
合成實例7：藉由含環氧基之丙烯酸系共聚物與含羧基之離子化合物的反應製備丙烯酸系共聚物
向1L裝備有冷卻器且經受氮氣流之反應器添加由90重量份丙烯酸正丁酯(BA)、2.0重量份丙烯酸2-羥基乙酯、8重量份式(IX)化合物組成之單體混合物，且接著添加100重量份作為溶劑之乙酸乙酯。接 著，氮氣沖洗1小時以移除氧氣，接著維持溫度在62℃。在均勻攪拌混合物之後，向其中添加0.07重量份作為反應引發劑之偶氮二異丁腈(AIBN)，且使所得混合物反應6小時，得到重量平均分子量為1,000,000或更多之丙烯酸系共聚物。
向所得丙烯酸系共聚物添加7重量份式(XVI)化合物且在62℃下進一步反應24小時，得到丙烯酸系共聚物。
合成實例8：製備含有離去基之丙烯酸系共聚物
向裝備有冷卻器且經受氮氣流之1L反應器中添加由86重量份丙烯酸正丁酯(BA)、7重量份丙烯酸甲酯(MA)、2.0重量份丙烯酸2-羥基乙酯、5重量份式(XVIII)化合物(其中X=三氟甲烷磺酸酯基)組成之單體混合物且接著添加80重量份作為溶劑之乙酸乙酯。接著，氮氣沖洗1小時以移除氧氣，接著維持溫度在62℃。在均勻攪拌混合物之後，向其中添加0.07重量份作為反應引發劑之偶氮二異丁腈(AIBN)，且使所得混合物反應6小時，得到重量平均分子量為1,500,000或更多之丙烯酸系共聚物。
合成實例9：製備不具有離子官能基之丙烯酸系共聚物
向裝備有冷卻器且經受氮氣流之1L反應器中添加由89重量份丙烯酸正丁酯(BA)、7重量份丙烯酸甲酯(MA)、2.0重量份丙烯酸2-羥基乙酯、2重量份丙烯酸組成之單體混合物且接著添加80重量份作為溶劑之乙酸乙酯。接著，氮氣沖洗1小時以移除氧氣，接著維持溫度在62℃。在均勻攪拌混合物之後，向其中添加0.07重量份作為反應引發劑之偶氮二異丁腈(AIBN)，且使所得混合物反應6小時，得到重量平均分子量為1,500,000或更多之丙烯酸系共聚物。
製備實例1至12：製備黏著劑組合物
表1中所列之組分以重量份混合，且每一混合物用甲基乙基酮稀釋以良好塗佈，得到黏著劑組合物。
抗靜電劑B1：KFSI(雙(氟磺醯基)胺基鉀)
抗靜電劑B2：六氟磷酸1-己基-4-甲基吡錠
交聯劑：Coronate-L(Nippon Polyurethane Industry)
矽烷偶合劑：KBM-403(Shin-Etsu)
實例1：製備超薄偏光片 實例1-1：製備偏光器
將75μm厚的平均聚合度為約2,400且皂化度為99.9mol%或更多之聚乙烯醇樹脂薄膜浸沒於30℃純水中2分鐘，拉伸約1.5倍。將膜浸沒於含有碘/碘化鉀/水(0.01/1.0/100，重量比)之水溶液的染色浴中，且調至30℃，歷時3分鐘，同時其拉伸約2.0倍。隨後，膜浸沒在53℃下碘化鉀/硼酸/水(10/5/100，重量比)之水溶液中1分鐘，同時其拉伸約2.0倍。隨後，拉伸膜用15℃純水洗滌1.5秒，且在50℃下乾燥5分鐘，得到碘吸附且對準在聚乙烯醇上之偏光器。
實例1-2：製備形成永久性黏著劑層之組合物
將3重量份經乙醯乙醯基改質之聚乙烯醇樹脂(Cosenol Z200，Nippon Synthetic Chemical Industry)及0.3重量份基於乙二醛之交聯劑(SPM-0.1，Nippon Kohsei)添加至100重量份水中，得到永久性黏著劑 組合物。向其中添加以100重量份組合物計50重量份硫酸銅，得到形成永久性黏著劑層之組合物。
實例1-3：製備偏光片
將實例1-2中製備之形成永久性黏著劑層之組合物塗覆在實例1-1中製備之偏光器之一個表面上，使得其乾燥層厚度為0.1μm，接著與皂化乙醯基纖維素膜(30cm×20cm)層疊。使層壓物在60℃下乾燥3分鐘，得到偏光片。
實例1-4：製備用黏著劑附接之超薄偏光片
實例1-3中製備之在一個表面上具有保護膜之偏光片在其另一表面上用製備實例1中製備之黏著劑組合物塗覆，使得乾燥之黏著劑層厚度為25μm。將所得偏光片在100℃下乾燥1分鐘，得到具有黏著劑層之超薄偏光片。
實例2至9：製備超薄偏光片
除了各使用製備實例2至9之組合物代替製備實例1外，重複實例1之程序，得到超薄偏光片。
比較實例1至3：製備超薄偏光片
除了各使用製備實例10至12之組合物代替製備實例1外，重複實例1之程序，得到超薄偏光片。
實驗實例1：評估在耐熱及防潮條件下的耐熱耐久性、抗靜電性及光學性質
使用以下方法量測實例及比較實例中製備之超薄偏光板的物理特性，且結果展示在表2中。
(1)耐熱耐久性
將每一超薄偏光片之黏著劑層附接至玻璃(Corning Inc.)且在高壓釜中處理且接著置於80℃下300小時，接著觀測到出現氣泡及剝落。
<評估標準>
◎：無氣泡或剝落
○：幾乎無或極少氣泡或剝落
△：一些氣泡或剝落
×：相當大的區域上許多氣泡或1cm或更大尺寸剝落
(2)抗靜電性
使用MCP-HT450(Mitsubishi Chemical)量測每一超薄偏光片之黏著劑層在其3個位置的表面電阻率。重複量測10次，且其結果由平均值表示(Ω/□)。
<評估標準>
◎：表面電阻率小於1×1010
○：表面電阻率不小於1×1010且小於5×1010
△：表面電阻率不小於5×1010且小於1×1011
×：表面電阻率不小於1×1011
(3)在耐熱及防潮條件下之光學性質
將每一超薄偏光片之黏著劑層附接至玻璃(Corning Inc.)且在高壓釜中處理且接著置於60℃及90 RH%下300小時，接著觀測其極性。
<評估標準>
◎：偏光性高於90%
○：偏光性為90%至95%
×：偏光性小於90%
如表2中所示，自根據本發明之包含其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物的黏著劑組合物獲得之實例1至9之超薄偏光板顯示如與來自包含不具有離子官能基之丙烯酸系共聚物之黏著劑組合物的比較實例1及3相比，在耐熱及防潮條件下耐熱耐久性、抗靜電性及光學性質明顯優良的結果。
雖然已展示及描述本發明之特定實施例，但熟習此項技術者應瞭解不意欲將本發明限制於較佳實施例，且熟習此項技術者將顯而易見可在不背離本發明之精神及範疇下進行各種改變及修改。
因此，本發明之範疇將由隨附申請專利範圍及其同等物界定。

Claims (24)

  1. 一種超薄偏光片，其包含偏光器、在該偏光器之一個表面上形成之保護膜及在該偏光器之另一表面上形成之黏著劑層，其中該黏著劑層自黏著劑組合物製得，該黏著劑組合物包含其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物。
  2. 如請求項1之超薄偏光片，其中該其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物係由離子單體與丙烯酸類單體共聚合來製備。
  3. 如請求項2之超薄偏光片，其中該離子單體在分子內同時含有光可固化雙鍵及離子官能基。
  4. 如請求項3之超薄偏光片，其中該離子單體包含選自式(I)至(III)之化合物的至少一者：
  5. 如請求項1之超薄偏光片，其中該其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物之製備係產生含有三級胺基之丙烯酸系共聚物，接著該三級胺基轉化成銨基。
  6. 如請求項5之超薄偏光片，其中該含有三級胺基之丙烯酸系共聚物之製備係由具有C1-12烷基之(甲基)丙烯酸酯單體與在分子內同時含有不飽和雙鍵及三級胺基之單體共聚來合。
  7. 如請求項6之超薄偏光片，其中該在分子內同時含有不飽和雙鍵 及三級胺基之單體包含選自式(IV)至(VI)之化合物的至少一者：
  8. 如請求項5之超薄偏光片，其中進行該三級胺基形成銨基之轉化係添加具有至少一種選自由以下組成之群的離去基之化合物進行：碘甲烷、磺酸二甲酯、磺酸三氟甲基(甲基)酯及鹵化苯甲基化合物。
  9. 如請求項1之超薄偏光片，其中該其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物之製備係產生含有至少一種選自由酸酐、環氧基及異氰酸酯基組成之群的官能基之丙烯酸系共聚物，且使該丙烯酸系共聚物與含有羥基、硫醇、羧基或胺基之離子化合物反應。
  10. 如請求項9之超薄偏光片，其中該含有至少一種選自由酸酐、環氧基及異氰酸酯基組成之群的官能基之丙烯酸系共聚物之製備係由具有C1-12烷基之(甲基)丙烯酸酯單體與在分子內同時含有不飽和雙鍵及至少一種選自由酸酐、環氧基及異氰酸酯基組成之群的官能基之單體共聚合。
  11. 如請求項10之超薄偏光片，其中該在分子內同時含有不飽和雙鍵及酸酐官能基之單體包含選自式(VII)及(VIII)之化合物的至少一者：
  12. 如請求項10之超薄偏光片，其中該在分子內同時含有不飽和雙鍵及環氧基官能基之單體包含選自式(IX)及(X)之化合物的至少一者：
  13. 如請求項10之超薄偏光片，其中該在分子內同時含有不飽和雙鍵及異氰酸酯基官能基之單體包含式(XI)化合物：
  14. 如請求項9之超薄偏光片，其中該離子化合物包含選自式(XII)至(XVII)之化合物的至少一者：
  15. 如請求項1之超薄偏光片，其中該其中含有固定化離子官能基之丙烯酸系共聚物之製備係由含有三級胺基之丙烯酸系共聚物與含有離去基之丙烯酸系共聚物進行交聯反應以形成銨基。
  16. 如請求項15之超薄偏光片，其中該含有三級胺基之丙烯酸系共聚物之製備係由具有C1-12烷基之(甲基)丙烯酸酯單體與在分子內同時含有不飽和雙鍵及三級胺基之單體共聚合。
  17. 如請求項16之超薄偏光片，其中該在分子內同時含有不飽和雙鍵及三級胺基之單體包含選自式(IV)至(VI)之化合物的至少一者：
  18. 如請求項15之超薄偏光片，其中該含有離去基之丙烯酸系共聚物之製備係由具有C1-12烷基之(甲基)丙烯酸酯單體與在分子內同時含有不飽和雙鍵及離去基之單體共聚合。
  19. 如請求項18之超薄偏光片，其中該在分子內同時含有不飽和雙 鍵及離去基之單體包含選自式(XVIII)及(XIX)之化合物的至少一者： 其中X為鹵基、甲烷磺酸酯基、三氟甲烷磺酸酯基、苯磺酸酯基或對甲苯磺酸酯基。
  20. 如請求項1之超薄偏光片，其中該黏著劑組合物進一步包含未固定在該丙烯酸系共聚物中之抗靜電劑。
  21. 如請求項20之超薄偏光片，其中該抗靜電劑包含式(XX)化合物：M+[(SO2R)2 N]- (XX)其中M為鹼金屬，且R為F或C1-4全氟烷基。
  22. 如請求項21之超薄偏光片，其中該抗靜電劑為選自由以下組成之群的至少一者：雙(氟磺醯基)胺基鉀(KN(FSO2)2)、雙(氟磺醯基)胺基鈉(NaN(FSO2)2)、雙(氟磺醯基)胺基鋰(LiN(FSO2)2)、雙(三氟甲基磺醯基)胺基鉀(KN(CF3SO2)2)、雙(三氟甲基磺醯基)胺基鈉(NaN(CF3SO2)2)及雙(三氟甲基磺醯基)胺基鋰(LiN(CF3SO2)2)。
  23. 如請求項1之超薄偏光片，其中該黏著劑組合物進一步包含交聯 劑及矽烷偶合劑。
  24. 一種液晶顯示裝置，其在液晶胞之至少一面上具有如請求項1至23中任一項之超薄偏光片。
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