TW201609384A - 含有聚對苯二甲酸乙二酯膜作為保護膜的偏光板及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明是有關於一種包含聚對苯二甲酸乙二酯膜且具有優良光學性質的偏光板及其製造方法，且本發明之偏光板包含：依序設置於偏光器之至少一個表面上的水類黏著層、底塗層及聚對苯二甲酸乙二酯保護膜，其中所述水類黏著層藉由使用包含100:5至100:50重量比之聚乙烯醇類樹脂及乙醛酸酯交聯劑的水類黏著劑形成，且所述底塗層藉由使用包含聚酯類化合物及丙烯酸類化合物的底塗劑組成物形成。

Description

含有聚對苯二甲酸乙二酯膜作為保護膜的偏光板及其製造方法
本申請案主張2014年5月22日在韓國智慧財產局申請的韓國專利申請案第10-2014-0061528號之優先權及權益，其全部內容以引用的方式併入本文中。
本發明是有關於偏光板及其製造方法，且更特定言之是有關於在至少一個表面上包含聚對苯二甲酸乙二酯膜作為保護膜的偏光板，及其製造方法。
偏光板一般已用作保護膜層壓於偏光器的一個表面或兩個表面上的結構，其中所述偏光器藉由使用黏著劑由用雙色染料或碘染色的聚乙烯醇（下文中稱為『PVA』）類的樹脂形成。在相關技術中，三乙醯纖維素（TAC）類膜主要用作偏光板之保護膜，但存在TAC膜在高溫及高濕環境下容易變形的問題。因此，最近已開發可替換TAC膜的多種材料之保護膜，且已提議例如單獨使用聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate；PET）類膜、環烯烴聚合物（cycloolefin polymer；COP）類膜及丙烯酸類膜（acryl-based film）等或使用其混合物之方法。
其中，因為聚對苯二甲酸乙二酯膜成本較低且相較於其他聚合物膜具有優良耐久性，因此為了降低偏光板製造成本，持續嘗試使用聚對苯二甲酸乙二酯膜作為偏光器之保護膜。然而，在迄今提議的裝備有聚對苯二甲酸乙二酯膜之偏光板的情形中，存在因為聚對苯二甲酸乙二酯膜之平面內延遲值大，所以當聚對苯二甲酸乙二酯膜裝備於顯示裝置中時，存在光學干涉引起的條或渾濁，且因此視覺並不好的問題。
另外，在聚對苯二甲酸乙二酯膜附著至偏光器的一個表面且由另一材料製成的聚合物膜（例如聚合物膜，諸如三乙醯纖維素膜、丙烯酸膜及環烯烴聚合物膜）附著至另一表面的情形下，存在偏光板之正交光學特性（諸如正交亮度或偏光度）嚴重降級的問題。前述問題在高速進行層壓製程以提高生產率的高速層壓製程條件下趨向於更嚴重。
另外，在聚對苯二甲酸乙二酯膜的情形中，存在以下問題：因為相關技術中與用於黏著偏光器與保護膜的聚乙烯醇類黏著劑的黏著力低，所以在偏光板加工之後，保護膜等容易剝離及掀起而降低耐久性，且因為濕氣滲透性低，所以當使用水類黏著劑時不容易乾燥。
因此，要求開發聚對苯二甲酸乙二酯膜用作保護膜之偏光板，可原樣使用相關技術中的偏光板製造材料及製程（例如水類黏著劑及高速層壓製程），且保證優良光學特性。
[技術問題]
本發明已致力於提供一種偏光板，其包含聚對苯二甲酸乙二酯保護膜及水類黏著劑，且即使進行高速層壓製程，所述偏光板亦具有優良光學特性；且提供其製造方法。 [技術解決方案]
在一個態樣中，本發明提供一種偏光板，包含：依序設置於偏光器之至少一個表面上的水類黏著層、底塗層（primer layer）及聚對苯二甲酸乙二酯保護膜，其中水類黏著層是藉由使用包含100:5至100:50重量比之聚乙烯醇類樹脂及乙醛酸酯交聯劑（glyoxalate crosslinking agent）的水類黏著劑形成，且底塗層是藉由使用包含聚酯類化合物及丙烯酸類化合物的底塗劑組成物形成。
在此情形中，底塗劑組成物較佳包含1:9至9:1重量比的聚酯類化合物及丙烯酸類化合物。另外，必要時底塗劑組成物可更包含苯乙烯類化合物，且在此情形中，苯乙烯類化合物及丙烯酸類化合物較佳以1:9至9:1重量比包含在內。
同時，聚對苯二甲酸乙二酯保護膜更佳為經拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜，且經拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜的平面內延遲值可為約4000奈米至10000奈米。
另外，在本發明之偏光板中，經拉伸聚對苯二甲酸乙二酯保護膜可設置於偏光器之一個表面上，且三乙醯纖維素膜、環烯烴聚合物膜、降冰片烯膜、聚碳酸酯膜、丙烯酸膜（acryl film）或聚對苯二甲酸乙二酯膜可設置於偏光器之另一表面上，且在此情形中，設置於偏光器的另一表面上的膜更佳為三乙醯纖維素膜。在本發明書中，偏光器之另一表面意謂上面未設置（經拉伸）聚對苯二甲酸乙二酯膜的偏光器表面。
在另一態樣中，本發明提供一種製造偏光板之方法，包含：平行地安置偏光器及聚對苯二甲酸乙二酯保護膜；藉由在偏光器與聚對苯二甲酸乙二酯保護膜之間使用包含100:5至100:50重量比之聚乙烯醇類樹脂及乙醛酸酯交聯劑的水類黏著劑來形成水類黏著層；藉由在聚對苯二甲酸乙二酯保護膜與水類黏著層之間使用包含聚酯類化合物及丙烯酸類化合物的底塗劑組成物形成底塗層；以及經由水類黏著層及底塗層將聚對苯二甲酸乙二酯保護膜附著至偏光器的至少一個表面上。
在此情形中，聚對苯二甲酸乙二酯保護膜附著至偏光器之至少一個表面上可藉由下述方法進行：層壓偏光器及聚對苯二甲酸乙二酯保護膜，接著在20℃至100℃的溫度下乾燥以固化水類黏著層及底塗層。
另外，製造本發明之偏光板的方法必要時可更包含：將三乙醯纖維素膜、環烯烴聚合物膜、降冰片烯膜、聚碳酸酯膜或丙烯酸膜附著至偏光器的另一表面上，所述表面上未層壓聚對苯二甲酸乙二酯保護膜。
在另一態樣中，本發明提供一種影像顯示器，包含：本發明之偏光板，及在此情形中，影像顯示器可為液晶顯示器、有機發光顯示器等。
另外，本發明提供一種液晶顯示器，包含：液晶顯示面板，其包含上基板、下基板及插入於上基板與下基板之間的液晶單元；安置於下基板下部上的背光單元；以及安置於液晶面板與背光單元之間的偏光板。 [有利作用]
本發明之偏光板具有便宜的聚對苯二甲酸乙二酯膜用作保護膜且原樣使用相關技術中偏光板之加工程序所用的水類黏著劑的優點，且因此生產成本較低。
另外，在本發明之偏光板中，即使在使用高速層壓製程或由與聚對苯二甲酸乙二酯膜不同之材料製成的聚合物膜附著至偏光器之另一表面上作為保護膜的情形下，仍不會產生黏著劑汙漬，且偏光板具有優良光學特性及尤其優良正交光學特性。
下文將更具體描述本發明。
本發明者已重複研究以開發一種偏光板，其即使使用水類黏著劑亦對聚對苯二甲酸乙二酯膜具有高黏著力且即使藉由高速層壓製程製造偏光板亦維持優良光學特性，且因此發現上述目標可藉由向水類黏著劑添加預定含量之乙醛酸酯且藉由使用混合有聚酯類化合物及丙烯酸類化合物的底塗劑組成物形成底塗層來實現，藉此實現本發明。
為了更具體，本發明之偏光板包含依序設置於偏光器之至少一個表面上的水類黏著層、底塗層及聚對苯二甲酸乙二酯保護膜，其中水類黏著層藉由使用包含100:5至100:50重量比之聚乙烯醇類樹脂及乙醛酸酯交聯劑的水類黏著劑形成，且底塗層藉由使用包含聚酯類化合物及丙烯酸類化合物的底塗劑組成物形成。在此情形中，聚乙烯醇類樹脂的100重量比為重量比標準，意謂100重量份聚乙烯醇類樹脂固體，且其餘與上述相同。
下文中將更具體描述本發明之偏光板的構成元件。偏光器
能夠用於本發明之偏光器不受特別限制，而可為相應技術領域中一般使用之偏光器，例如藉由將諸如碘或雙色染料之偏光材料吸附至親水性聚合物膜（諸如聚乙烯醇類膜、部分縮甲醛化聚乙烯醇類膜及乙烯乙酸乙烯酯共聚物部分皂化膜）上，且進行伸長而呈預定方向定向之膜、多烯類定向膜（諸如聚乙烯醇之脫水物質或聚氯乙烯之脫氯物質）或類似物，且較佳為含有碘類化合物或雙色偏光材料之分子鏈呈預定方向定向的聚乙烯醇類偏光器。
同時，聚乙烯醇類偏光器可藉由相應技術領域中熟知的聚乙烯醇類偏光器之製造方法製造，且所述製造方法不受特別限制。舉例而言，能夠用於本發明之偏光器可藉由將未拉伸的聚乙烯醇類膜浸漬於碘及/或雙色染料水溶液中以吸盡，隨後交聯及伸長來製造，或可藉由在聚合物基底膜上施加聚乙烯醇類樹脂或將聚乙烯醇類膜層壓或黏著至聚合物基底膜上形成膜層合物，在碘及/或雙色染料水溶液中浸漬膜層合物以吸盡，隨後交聯、伸長且與聚合物基底膜分離來製造。
或者，可藉由購買市場上有售之產品來使用聚乙烯醇類偏光器。水類黏著層
藉由使用水類黏著劑（包含聚乙烯醇類樹脂及乙醛酸酯交聯劑）形成本發明的水類黏著層。
使用聚乙烯醇類樹脂以便黏著相關技術中之偏光元件及保護膜，可無限制的使用相應技術領域中已知的任何聚乙烯醇類樹脂，且聚乙烯醇類樹脂的種類不受特別限制。舉例而言，在本發明中，可使用聚乙烯醇樹脂、變性聚乙烯醇樹脂作為聚乙烯醇類樹脂，所述變性聚乙烯醇樹脂包含一或多種選自由乙醯乙醯基、羧基、丙烯醯基及胺基甲酸酯基及類似基團組成之群組的官能基。在使用包含一或多種選自由乙醯乙醯基（acetoacetyl group）、羧基、丙烯醯基及胺基甲酸酯基組成之群組之官能基的聚乙烯醇類變性樹脂的情形中，聚乙烯醇類樹脂可為至多15莫耳%、較佳0.01莫耳%至15莫耳%且更佳0.5莫耳%至8莫耳%含量藉由至少一個或多個選自（但不限於）由乙醯乙醯基、羧基、丙烯醯基及胺基甲酸酯基組成的群組的種類變性的聚乙烯醇類樹脂。
根據本發明之例示性實施例，水類黏著劑中包含的聚乙烯醇類樹脂可為含有乙醯乙醯基的聚乙烯醇類樹脂。同時，其中，乙醯乙醯基變性的聚乙烯醇類樹脂尤其較佳。這是因為在使用乙醯乙醯基變性的聚乙烯醇類樹脂的情形中，除了藉由羥基的氫鍵之外，存在乙醛酸酯交聯劑與乙醯乙醯基之間形成共價鍵來改善黏著劑之黏著力以及黏著劑的耐水性及防止染色性等，且因此改良品質的作用。
同時，根據本發明之水類黏著劑中包含的聚乙烯醇類樹脂及/或變性的聚乙烯醇類樹脂的平均聚合度較佳為約500至1800。500至1800的平均聚合度表明根據黏度、固體及使用量的黏著特性方面的優良物理特性。
同時，用作本發明之水類黏著劑的聚乙烯醇類樹脂的數目平均分子量（Mn）及重量平均分子量（Mw）可分別為約3,000至12,000，及約20,000至100,000。這是因為數目平均分子量及/或重量平均分子量在上述範圍內的聚乙烯醇類樹脂就黏度而言適用作黏著劑且在交聯後具有充分耐水性。
隨後，乙醛酸酯經配置以交聯底塗層及黏著層，且根據本發明者之研究，相較於使用不同種類之交聯劑的情形，在使用與水類黏著劑混合的乙醛酸酯交聯劑的情形中展現對於聚對苯二甲酸乙二酯保護膜的極優良作用。
同時，在本發明之水類黏著劑中，聚乙烯醇類樹脂及乙醛酸酯交聯劑以100:5至100:50重量比包含在內。這是因為在聚乙烯醇類樹脂及乙醛酸酯交聯劑在水類黏著劑中的含量比率滿足上述數值範圍的情形中，可獲得優良黏著力及耐水性效能。另外，在聚乙烯醇類樹脂及乙醛酸酯交聯劑在水類黏著劑中的含量比率偏離上述數值範圍的情形中，存在由於缺乏水類黏著層的黏著力而難以製造偏光板的問題。
同時，水類黏著劑可更包含水作為溶劑來改善黏度及可加工性，且在此情形中，水類黏著劑中的固體含量可為約1重量%至10重量%，且較佳約2重量%至7重量%。
同時，藉由使用水類黏著劑形成的水類黏著層的厚度較佳為約20奈米至2000奈米。這是因為在水類黏著層的厚度低於20奈米的情形中，黏著力可能降低，且在厚度超過2000奈米的情形中，乾燥效率可能降低而負面影響偏光板之黏著力、耐水性及光學特性。
同時，水類黏著層可藉由在偏光器的一個表面上施加水類黏著劑來形成，或可藉由在聚對苯二甲酸乙二酯保護膜上形成隨後將描述的底塗層，接著在底塗層上施加水類黏著劑來形成。底塗層
本發明之底塗層經配置以改善水類黏著層及聚對苯二甲酸乙二酯保護膜的黏著力及耐水性，且底塗層藉由包含丙烯酸類化合物及聚酯化合物的底塗劑組成物形成。
在此情形中，(甲基)丙烯酸類化合物較佳包含例如選自由以下組成之群組的一或多種：(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸環烷基酯、(甲基)丙烯酸環氧基酯、丙烯酸羥基烷基酯、烷基(甲基)丙烯酸、其聚合物或共聚物等，但實例不限於此。其中，(甲基)丙烯酸類化合物較佳包含C1~10 (甲基)丙烯酸烷基酯，且(甲基)丙烯酸類化合物尤其較佳包含甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸乙酯。同時，(甲基)丙烯酸類化合物可為單體類型、寡聚物、均聚物或共聚兩種或更多種單體之共聚物類型。
隨後，聚酯類化合物意謂化合物的主鏈包含藉由羧酸與醇反應所形成之酯基，且例如可為藉由多元酸與多元醇反應所形成之聚酯二醇（polyester glycol）。
在此情形中，多元酸組分之實例可包含芳族二羧酸，例如鄰苯二甲酸（ortho-phthalic acid）、間苯二甲酸（isophthalic acid）、對苯二甲酸（terephthalic acid）、1,4-萘二甲酸（1,4-naphthalenedicarboxylic acid）、2,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、聯苯二甲酸（biphenyldicarboxylic acid）及四氫鄰苯二甲酸；脂族二羧酸，諸如乙二酸、丁二酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、亞麻油酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、甲基反丁烯二酸及伊康酸；脂環族二羧酸，諸如六氫鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、1,3-環己烷二甲酸及1,4-環己烷二甲酸；反應性衍生物，諸如其酸酐、烷基酯及酸鹵化物等。可單獨使用或以兩種或更多種的組合使用實例。在實例中，對苯二甲酸、間苯二甲酸、丁二酸等尤其較佳。另外，經磺酸酯（sulfonate）取代之間苯二甲酸用作基礎酸（basic acid）的情形就水分散性而言尤其較佳。
同時，多元醇不受特別限制，只要多元醇的分子中具有兩個或更多個羥基，且可採用預定的適當多元醇。舉例而言，多元醇較佳為選自由以下組成之群組的至少一種或多種：乙二醇、1,2-丙二醇、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、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、4,4'-二羥基苯基丙烷、4,4'-二羥基甲基甲烷、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇（polyethylene glycol；PEG）、二丙二醇、聚四亞甲基二醇（polytetramethylene glycol；PTMG）、聚丙二醇（PPG）、1,4-環己烷二甲醇、1,4-環己二醇、雙酚A、雙酚F、丙三醇、1,1,1-三羥甲基丙烷、1,2,5-己三醇（1,2,5-hexatriol）、季戊四醇、葡萄糖、蔗糖及山梨糖醇。另外，含有羧基之二羥甲基烷酸（dimethylolalkanoic acid）、二羥甲基乙酸（dimethylolacetic acid）、二羥甲基丙酸（dimethylolpropionic acid）及二羥甲基丁酸（dimethylolbutanoic acid）單獨用作多元醇或以兩種或更多種之組合用作多元醇的情形就水分散性而言尤其較佳。
同時，聚酯二醇較佳藉由將多元酸及多元醇以2.5:1至1:2.5，較佳2.3:1至1:2.3，且更佳2:1至1:2的莫耳比反應形成。這是因為在多元酸及多元醇之反應莫耳比偏離上述範圍的情形中，可能產生氣味或可能由未反應之單體引起塗層缺陷。
同時，本發明之底塗劑組成物較佳藉由包含聚酯類化合物及丙烯酸類化合物的組成物製造，所述聚酯類化合物及丙烯酸類化合物之重量比為1:9至9:1，較佳2:8至8:2，且更佳3:7至7:3。這是因為在聚酯類化合物及丙烯酸類化合物的重量比滿足上述數值範圍的情形中，諸如黏著層與保護膜之間的黏著力以及耐水性之特性可極佳實施。
同時，必要時，底塗層可更包含苯乙烯類化合物。苯乙烯類單元可改善黏著層與保護膜之間的黏著力，且另外，改善偏光板之耐水性。
苯乙烯類化合物的實例可包含（但不限於）選自由以下組成之群組的一或多種：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、對乙基苯乙烯、對伸丙基苯乙烯（p-propylene styrene）、4-(對甲基苯基)苯乙烯、1-乙烯基萘、對氯苯乙烯、間氯苯乙烯及對硝基苯乙烯。同時，苯乙烯類化合物可為單體類型、寡聚物、均聚物或共聚兩種或更多種的單體之共聚物類型。
同時，在底塗劑組成物中包含苯乙烯化合物之情形中，丙烯酸類化合物及苯乙烯類化合物較佳以1:9至9:1，較佳2:8至8:2，且更佳3:7至7:3重量比包含在內。在丙烯酸類化合物及苯乙烯類化合物的重量比滿足上述數值範圍的情形中，聚酯化合物與丙烯酸類化合物的相容性改良，且偏光板之耐水性及黏著力更佳。
藉由使用上述底塗劑組成物形成的底塗層之厚度較佳為約20奈米至4000奈米。在底塗層厚度小於20奈米的情形中，黏著力改良作用不顯著，且當其厚度超過4000奈米時，底塗層不均勻地塗佈且乾燥效率可能降低。
聚對苯二甲酸乙二酯保護膜與水類黏著層之間可設置底塗層。同時，底塗層可藉由在偏光器的一個表面上形成水類黏著層，接著在水類黏著層上施加底塗劑組成物的方法形成，或可藉由在聚對苯二甲酸乙二酯保護膜的一個表面上施加底塗劑組成物之方法形成。聚對苯二甲酸乙二酯保護膜
本發明之偏光板的特徵在於聚對苯二甲酸乙二酯膜用作附著至偏光器的至少一個表面上的保護膜。在此情形中，聚對苯二甲酸乙二酯保護膜意謂藉由其中80莫耳%或更多重複單元為對苯二甲酸乙二酯的樹脂製造的膜，且為包含藉由除對苯二甲酸乙二酯單元之外包含衍生自另一共聚組分的構成單元的樹脂製造的膜的概念。
在此情形中，所述另一共聚組分之實例可包含二羧酸組分，諸如間苯二甲酸、對-β-氧基乙氧基苯甲酸、4,4'-二羧基聯苯、4,4'-二羧基二苯甲酮、雙(4-羧基苯基)乙烷、己二酸、癸二酸、5-硫代間苯二甲酸鈉（5-sodiumsulfoisophthalic acid）及1,4-二羧酸環己烷；二醇組分，諸如丙二醇、丁二醇、新戊二醇、二乙二醇、環己二醇、雙酚A之環氧乙烷加成物、聚乙二醇、聚丙二醇及聚四亞甲基二醇等。二羧酸組分或二醇組分必要時可以兩種或更多種的組合使用。另外，諸如對氧基苯甲酸之氧基羧酸可與羧酸組分或二醇組分一起聯合使用。可使用少量含有醯胺鍵、胺基甲酸酯鍵、醚鍵、碳酸酯鍵等之二羧酸組分及/或二醇組分作為所述另一共聚組分。
同時，聚對苯二甲酸乙二酯保護膜更佳為經拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜。這是因為在使用未拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜之情形中，當未拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜施加於影像顯示器時，因為聚對苯二甲酸乙二酯膜之高延遲特性，顯示品質可能降低。具體而言，在使用未拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜之情形中，可能存在虹現象。
經拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜的平面內延遲值更佳可為約4000奈米至10000奈米。這是因為在平面內延遲值滿足上述數值範圍的情形中，光干擾引起的干擾條的產生得到抑制且可執行較鮮豔及較清晰圖像。
同時，可在聚對苯二甲酸乙二酯保護膜的至少一個表面上形成低折射塗層，但並非必需。因為聚對苯二甲酸乙二酯膜相較於三乙醯纖維素膜等具有相對較高折射率，所以在聚對苯二甲酸乙二酯膜用作保護膜的情形中，保護膜表面上的光反射可增加以降低偏光板之透射率。因此，為了防止此現象，較佳在聚對苯二甲酸乙二酯保護膜的表面上形成低折射塗層。低折射塗層可形成於聚對苯二甲酸乙二酯保護膜的一個表面或兩個表面上，且較佳可形成於與形成有底塗層之表面對置的表面上。根據本發明之例示性實施例，偏光板可更包含在聚對苯二甲酸乙二酯保護膜表面上的低折射塗層，所述表面與底塗層之相對表面（counter surface）對置。具體而言，偏光板可更包含在聚對苯二甲酸乙二酯保護膜表面上的低折射塗層，所述表面與面向底塗層之表面對置。
低折射塗層可藉由樹脂組成物形成，其中所述樹脂組成物為將具有低折射率之低折射率材料與聚合物樹脂混合，且在此情形中，例如可使用丙烯酸類樹脂作為聚合物樹脂，且可使用氟類化合物，諸如1,1,1-三氟乙烷、聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE，特富龍（Teflon））氫氟醚、氫氯氟碳化物、氫氟碳、全氟碳化物、全氟聚醚、全氟辛酸（PFOA）、全氟辛烷磺酸鹽（perfluorooctane sulfonate；PFOS）及全氟烷氧基氟聚合物（perfluoroalkoxyfluoro polymer）；二氧化矽類化合物等作為低折射率材料。偏光板
本發明之偏光板包含依序設置於偏光器的至少一個表面上的水類黏著層、底塗層及聚對苯二甲酸乙二酯保護膜。在此情形中，聚對苯二甲酸乙二酯保護膜可設置於偏光器的僅一個表面上，或設置於偏光器的兩個表面上。
同時，在聚對苯二甲酸乙二酯保護膜設置於偏光器的僅一個表面上的情形中，由不同材料製成之聚合物膜（諸如三乙醯纖維素膜、環烯烴聚合物膜、降冰片烯膜、聚碳酸酯膜或丙烯酸膜）可設置於偏光器的另一表面上。在設置三乙醯纖維素膜的情形中，可在三乙醯纖維素膜與偏光器之間設置本發明之水類黏著層及/或底塗層。出於可使用相同黏著劑及底塗劑組成物且可藉由一個製程進行製造之觀點，較佳在偏光器的另一表面上設置三乙醯纖維素膜。另外，在此情形中，由於聚對苯二甲酸乙二酯膜與三乙醯纖維素膜之間的皺縮比率差異，在製造偏光板之後，當附著有三乙醯纖維素膜之表面向下定位時，產生朝下凸出之捲曲（參看圖4）。在藉由面向液晶面板側安置TAC膜將此偏光板用作液晶顯示器背光側之偏光板（下部偏光板）的情形中，可獲得LCD裝置的拐角漏光改良作用。
同時，在提供環烯烴聚合物膜、降冰片烯膜、聚碳酸酯膜、丙烯酸膜等的情形中，較佳在聚合物膜與偏光器之間形成非水類黏著層。這是因為這些膜具有低濕氣透過性，在使用水類黏著劑的情形中，可能發生難以固化的問題。
另外，在聚對苯二甲酸乙二酯保護膜設置於偏光器的僅一個表面上的情形中，可在偏光器的另一表面上形成無聚合物膜的內聚層或黏著層。在此情形中，在所述內聚層或黏著層中，可使用偏光板技術領域中一般使用之內聚劑及/或黏著劑（無限制），且內聚層或黏著層不受特別限制。
同時，相較於相關技術中的施加有不包含水類黏著層或底塗層的聚對苯二甲酸乙二酯膜之偏光板，本發明之偏光板具有極佳正交亮度及偏光度。具體而言，相較於施加有不包含水類黏著層或底塗層的聚對苯二甲酸乙二酯膜之偏光板，本發明之偏光板的正交亮度改善約20%或更多且偏光度改善約0.001或更多。
另外，根據本發明者之研究，在施加本發明的水類黏著層及底塗層的情形中，即使聚對苯二甲酸乙二酯保護膜並未進行獨立的表面再形成及類似加工，但水類黏著層與聚對苯二甲酸乙二酯保護膜之間的黏著力得到顯著改善。具體而言，相較於施加有不包含水類黏著層或底塗層的聚對苯二甲酸乙二酯膜之偏光板，在本發明之偏光板中黏著力改善800%或更多。
本發明之上述偏光板具有極佳光學特性及機械強度，且因此可極有效地用於影像顯示器中，諸如液晶顯示器及有機發光顯示器。具體而言，本發明之偏光板可有效地用作安置於液晶顯示器之背光側的下偏光板（但不限於此）。更具體而言，本發明提供一種液晶顯示器，包含：液晶顯示面板，其包含上基板、下基板及插入於上基板與下基板之間的液晶單元；安置於下基板下部處的背光單元；以及安置於液晶面板與背光單元之間的偏光板。在此情形中，在本發明之偏光板中，聚對苯二甲酸乙二酯保護膜較佳以面向背光單元側之方式安置。
另外，如上文所述，在本發明之偏光板用作液晶顯示器之下部偏光板的情形中，下部偏光板尤其較佳為聚對苯二甲酸乙二酯膜設置於偏光器的一個表面上且三乙醯纖維素膜設置於偏光器的另一表面上的偏光板（但不限於此）。
另外，在液晶顯示器中，在偏光板中，經拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜可設置於偏光器之一個表面上，三乙醯纖維素膜可設置於偏光器之另一表面上，且三乙醯纖維素膜可安置於液晶顯示面板側。在此情形中，在偏光板中，三乙醯纖維素膜較佳安置於液晶顯示面板側，且為此，內聚層可設置於三乙醯纖維素膜之表面上，所述表面與偏光器之側向表面對置。具體而言，內聚層可設置於三乙醯纖維素膜之表面上，所述表面與面向偏光器之表面對置。這是因為在此情形中，偏光板具有在液晶面板之方向上凸出的捲曲，且因此可獲得預防拐角漏光之作用。製造方法
本發明之偏光板可藉由以下製造：步驟（1）平行地安置偏光器及聚對苯二甲酸乙二酯保護膜，步驟（2）在偏光器與聚對苯二甲酸乙二酯保護膜之間形成水類黏著層，步驟（3）在聚對苯二甲酸乙二酯保護膜與水類黏著層之間形成底塗層，及步驟（4）經由水類黏著層及底塗層將聚對苯二甲酸乙二酯保護膜附著至偏光器的至少一個表面上。在此情形中，因為偏光器、水類黏著劑、底塗劑組成物及聚對苯二甲酸乙二酯保護膜之組分及詳細內容與上文所述者相同，將省略其詳細描述。
首先，在平行地安置偏光器及聚對苯二甲酸乙二酯保護膜之後，在偏光器與聚對苯二甲酸乙二酯保護膜之間形成水類黏著層及底塗層。在此情形中，形成水類黏著層及/或底塗層的方法不受特別限制，且可藉由使用相應技術領域中熟知的樹脂組成物施加方法進行，例如捏合法、梅爾棒塗法（Meyer bar coating method）、凹版印刷式塗佈法、逗號塗佈法（comma coating method）、刮刀法、模塗法、浸塗法、噴塗法等。
另外，可形成水類黏著層及底塗層使得保證偏光器/水類黏著層/底塗層/聚對苯二甲酸乙二酯保護膜的順序，且水類黏著層及底塗層的施用目標不受限制。亦即，水類黏著層及底塗層皆可形成於偏光器或聚對苯二甲酸乙二酯保護膜上，或水類黏著層可形成於偏光器上且底塗層可形成於聚對苯二甲酸乙二酯保護膜上。
另外，步驟（2）及步驟（3）可同時進行，或可以一定時間差進行。然而，在步驟以一定時間差進行的情形中，其順序不受限制。亦即，在進行步驟（2）之後，可進行步驟（3），或在進行步驟（3）之後，可進行步驟（2）。
舉例而言，在藉由在偏光器的至少一個表面上施加水類黏著劑形成水類黏著層且藉由在聚對苯二甲酸乙二酯保護膜上施加底塗劑組成物形成底塗層的情形中，步驟（2）及步驟（3）可同時進行。同時，在水類黏著層形成於偏光器的一個表面上且底塗層接著形成於水類黏著層上的情形中，可進行步驟（2）且接著可進行步驟（3）。或者，在底塗層形成於聚對苯二甲酸乙二酯保護膜的一個表面上且水類黏著層接著形成於底塗層上的情形中，可進行步驟（3）且接著可進行步驟（2）。
同時，步驟（3）形成底塗層可包含：在聚對苯二甲酸乙二酯保護膜與水類黏著層之間施加包含聚酯類化合物及丙烯酸類化合物的底塗劑組成物；且在80℃或高於80℃的溫度下乾燥底塗劑組成物。在此情形中，底塗層之乾燥溫度為80℃或高於80℃，或120℃或高於120℃，且較佳120℃或高於120℃且180℃或低於180℃。在此情形中，黏著力極佳，且根據本發明者之研究，在底塗層藉由使用包含聚酯類化合物及丙烯酸類化合物的本發明底塗劑組成物形成的情形中，底塗層之乾燥溫度影響黏著力，且在底塗層之乾燥溫度為120℃或高於120℃的情形中，可獲得極佳黏著力。
若水類黏著層及底塗層藉由上述製程形成，則偏光器及聚對苯二甲酸乙二酯保護膜得以附接。在此情形中，可藉由層壓偏光器與聚對苯二甲酸乙二酯保護膜，隨後在20℃至100℃，較佳30℃至100℃，且更佳40℃至100℃的溫度下乾燥以固化水類黏著層來進行附接。
同時，製造根據本發明之偏光板的方法必要時可更包含將三乙醯纖維素膜、環烯烴聚合物膜、降冰片烯膜、聚碳酸酯膜或丙烯酸膜附著至偏光器的另一表面上，所述表面上未層壓聚對苯二甲酸乙二酯保護膜。所述步驟可由以下步驟形成：在偏光器之另一表面與三乙醯纖維素膜、環烯烴聚合物膜、降冰片烯膜、聚碳酸酯膜或丙烯酸膜之間形成第二黏著層的步驟，及層壓偏光器與三乙醯纖維素膜、環烯烴聚合物膜、降冰片烯膜、聚碳酸酯膜或丙烯酸膜，接著固化第二黏著層的步驟。
在此情形中，在附著於偏光器之另一表面上的膜為三乙醯纖維素膜的情形中，第二黏著層可根據與上述本發明之水類黏著層相同的組分及形成方法形成，且必要時，可在第二黏著層與三乙醯纖維素膜之間進一步形成本發明之底塗層。在此情形中，底塗層等之組分及形成方法與上文所述者相同。
同時，在附著於偏光器之另一表面上的膜為環烯烴聚合物膜、降冰片烯膜、聚碳酸酯膜或丙烯酸膜的情形中，第二黏著層較佳藉由非水類黏著劑形成，且較佳在形成於聚對苯二甲酸乙二酯保護膜側的水類黏著層固化完成之後，附著膜。
在下文中，將藉由具體實例更詳細地描述本發明。然而，以下實例是為了說明本發明而闡述，且本發明的範圍並不限於此。製備實例 1 ： 黏著劑 A
將含有乙醯乙醯基的聚乙烯醇樹脂（5重量%）（平均聚合度2000，皂化程度94%，日本合成化學工業株式會社（Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.））溶解於純水中來製造4重量%水溶液。向其中添加按100重量份聚乙烯醇樹脂固體計10重量份之比率的乙醛酸鈉，隨後攪拌且混合來製造黏著劑A。製備實例 2 ： 黏著劑 B
藉由與製備實例1相同之方法製造黏著劑B，但使用6.7重量份鈦胺錯合物交聯劑（商標：TYZOR TE，杜邦公司（DuPont Company））代替10重量份乙醛酸鈉作為交聯劑。製備實例 3 ：底塗劑組成物 A
以0.5:0.5:0.5:0.5之莫耳比添加乙二醇、1,4-丁二醇、對苯二甲酸及間苯二甲酸，且進行酯化來製造聚酯樹脂。
以5:5重量比混合丙烯酸樹脂（製造商：LG MMA）及苯乙烯樹脂（製造商：奧德里奇公司（Aldrich Corporation））之後，向70重量份聚酯樹脂中添加30重量份混合物來製造底塗劑組成物A。製備實例 4 ：底塗劑組成物 B
以0.5:0.5:0.5:0.5之莫耳比添加乙二醇、1,4-丁二醇、對苯二甲酸及間苯二甲酸，且進行酯化來製造聚酯樹脂。
向70重量份聚酯樹脂添加30重量份環氧化物類化合物（製造商：荒川株式會社（ARAKAWA Co., Ltd.），產品名：Modepics 502）來製造底塗劑組成物B。製備實例 5 ：底塗劑組成物 C
以0.5:0.5:0.5:0.5之莫耳比添加乙二醇、1,4-丁二醇、對苯二甲酸及間苯二甲酸，且進行酯化來製造聚酯樹脂。
向70重量份聚酯樹脂添加30重量份胺基甲酸酯類化合物（製造商：DIC株式會社，產品名：AP-201）來製造底塗劑組成物B。製備實例 6 ： 偏光器
厚度為60微米的聚乙烯醇膜（可樂麗株式會社（Kyraray Co., Ltd.），聚合度2000）在25℃下在純溶液中溶脹75秒，且接著在30℃下在濃度為0.12重量%的碘溶液中進行耗盡方法持續80秒。隨後，在40℃下在濃度為0.12重量%之硼酸溶液中進行洗滌法20秒，且在52℃下在濃度為3.5重量%之硼酸溶液中伸長六次。伸長後，在5重量% KI溶液中進行互補染色法，隨後在80℃下在烘箱中乾燥5分鐘來製造偏光器。實例 1
藉由棒塗將藉由製備實例3製造之底塗劑組成物A施加於聚對苯二甲酸乙二酯保護膜（PET，帝人-杜邦有限公司（Teijin-DuPont Limited））的一個表面上，且接著在120℃下乾燥3分鐘形成厚度為200奈米的底塗層。此後，在PET膜的另一表面上施加與1,1,1-三氟乙烷混合的丙烯酸樹脂形成低折射塗層。
將厚度為60微米之三乙醯纖維素（TAC）膜定位於製備實例6製造的偏光器的一個表面上，且將形成有底塗層及低折射塗層的PET膜定位於另一表面上之後，在偏光器與TAC膜之間以及偏光器與PET膜之間插入製備實例1製造的黏著劑A，且藉由層壓機層壓，隨後在80℃下在烘箱中乾燥5分鐘來製造偏光板。所製造之偏光板具有低折射塗層/PET膜/底塗層/黏著層/偏光器/黏著層/TAC膜的結構。實例 2
藉由與實例1相同之方法製造偏光板，但底塗層的乾燥溫度為140℃。實例 3
藉由與實例1相同之方法製造偏光板，但底塗層之乾燥溫度為160℃。實例 4
藉由與實例1相同之方法製造偏光板，但底塗層之乾燥溫度為180℃。參考實例 1
藉由與實例1相同之方法製造偏光板，但底塗層之乾燥溫度為110℃。比較例 1
藉由與實例1相同之方法製造偏光板，但使用其中不形成底塗層及低折射塗層的聚對苯二甲酸乙二酯膜。所製造之偏光板具有PET膜/黏著層/偏光器/黏著層/TAC膜的結構。比較例 2
藉由與實例1相同之方法製造偏光板，但使用製備實例4製造的底塗劑組成物B代替底塗劑組成物A。比較例 3
藉由與實例1相同之方法製造偏光板，但使用製備實例5製造的底塗劑組成物C代替底塗劑組成物A。比較例 4
厚度為60微米的三乙醯纖維素（triacetyl cellulose；TAC）膜定位於製備實例6製造的偏光器的兩個表面上，且在偏光器與TAC膜之間插入製備實例1製造的黏著劑A，隨後藉由層壓機層壓且在80℃下在烘箱中乾燥5分鐘來製造偏光板。所製造之偏光板具有TAC膜/黏著層/偏光器/黏著層/TAC膜的結構。比較例 5
藉由與實例1相同之方法製造偏光板，但使用製備實例2製造的黏著劑B代替黏著劑A。實驗實例 1 ： 量測 黏著力
量測實例1至實例4、參考實例1及比較例1至比較例4製造的偏光板的黏著力。如圖1中所說明，藉由以下方法量測偏光板之黏著力：將切成2公分寬度之偏光板樣品之聚乙烯醇膜A固定於樣品固持器H，且在與偏光板的平面方向垂直的方向上施加力來量測從保護膜B剝去聚乙烯醇膜A所需的力（90°剝離力），且使用穩定微系統有限公司（Stable Micro Systems Ltd）製造的質構分析儀（型號名稱：TA-XT Plus）作為量測設備。
圖2中說明量測結果。藉由圖2，可見相較於比較例4之偏光板，實例1至實例4之偏光板具有極佳黏著力，比較例4之偏光板為相關技術中一般偏光板之結構。然而，在具有相對低乾燥溫度的參考實例1之偏光板的情形中，黏著力略微降低，但即使在此情形中，相較於使用與本發明不同之底塗層的比較例1至比較例3，黏著力極佳。實驗實例 2 ： 量測耐水性
在實例4、比較例1及比較例4的偏光板於60℃之水中浸沒24小時之後，確認表面狀態。圖3說明對浸沒後之偏光板表面狀態攝影獲得之圖像。
如圖3中所說明，可見在實例4之偏光板的情形中，即使在浸沒後，偏光板之表面保持乾淨，但在未形成底塗層的比較例1之偏光板以及TAC保護膜安置於兩個表面上的比較例4之偏光板的情形中，在浸沒後，偏光器被破壞。實驗實例 3 ： 量測光學特性
藉由使用JASCO V-7100分光光度計量測實例4、比較例1以及比較例4及比較例5製造的偏光板的簡單物質透過率（Simple substance transmittance）（Ts）及偏光度（DOP）。另外，在偏光板各自層壓至兩個1.1 t玻璃基板中之每一者的一個表面上之後，兩個玻璃基板安置於背光上，玻璃基板旋轉以允許顯現最小正交亮度，且接著藉由柯尼卡美能達公司（Konica-Minolta, Inc）製造的CA-210量測正交亮度Lc。在此情形中，安置兩個玻璃基板使得未附著偏光板之表面彼此接觸。
量測結果描述於以下[表1]中。 [表1]
如[表1]中所說明，可見相較於比較例之偏光板，在實例4之偏光板的情形中，簡單物質透過率及偏光度極佳。另外，可見在實例4之偏光板的情形中，因為正交亮度值低，所以黑色之建構極佳，且具體而言，當與比較例5之偏光板比較時，實例4之偏光板正交亮度改善30%或更多。實驗實例 4 ： 量測捲曲特性
實例4製造之偏光板觀測到捲曲。如圖4中所說明，當PET膜安置於上側時，實例4之偏光板具有朝下凸出之捲曲。亦即，在PET膜安置於下側的偏光板之情形中，產生朝上凸出之捲曲，且在此偏光板附著於液晶面板之下基板上使得PET膜定位於背光側的情形中，可預防偏光板彎曲產生的拐角漏光現象。實驗實例 5 ：量測漏光
實例4及比較例4及比較例5之偏光板中之每一者的兩個板切割成15公分×15公分的尺寸之後，在TAC膜上部層壓內聚膜，且接著經層壓的膜附著於1.1 t玻璃基板的兩個表面上使得偏光板之吸收軸彼此垂直。此後，將玻璃基板加至60℃及90% 相對濕度（RH）的耐濕且耐熱室中儲存48小時，且接著牽拉至所述室的外部在25℃及50% RH條件的正常溫度及濕度環境下儲存24小時，且接著藉由相機拍攝各樣品安置於背光上之後展現的漏光圖像，且圖5說明所拍攝之圖像。如圖5中所說明，可見在比較例4之情形中，拐角部分處展現極嚴重之漏光。可見相較於比較例4，在比較例5之情形中發生較少漏光，但相較於實例4，比較例5發生相對較多拐角漏光。對上述結果進行判斷以顯示本發明之偏光板在高溫及高濕環境下幾乎不變形。
A‧‧‧聚乙烯醇膜 B‧‧‧保護膜 H‧‧‧樣品固持器
圖1為說明量測本發明之偏光板的黏著力之方法的視圖。 圖2為說明實驗實例1之黏著力量測結果之視圖。 圖3為說明實驗實例2之防水性量測結果之圖像。 圖4為說明實例4之偏光板的捲曲特性之圖像。 圖5為說明實驗實例5之漏光量測結果之圖像。

Claims (22)

  1. 一種偏光板，包含： 依序設置於偏光器之至少一個表面上的水類黏著層、底塗層以及聚對苯二甲酸乙二酯保護膜， 其中所述水類黏著層藉由使用包含100:5至100:50重量比的聚乙烯醇類樹脂及乙醛酸酯交聯劑的水類黏著劑形成，且所述底塗層藉由使用包含聚酯類化合物及丙烯酸類化合物的底塗劑組成物形成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中所述水類黏著劑中所包含的所述聚乙烯醇類樹脂為含有乙醯乙醯基的聚乙烯醇類樹脂。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中所述底塗劑組成物包含1:9至9:1重量比的所述聚酯類化合物及所述丙烯酸類化合物。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中所述底塗劑組成物更包含苯乙烯類化合物。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中所述聚對苯二甲酸乙二酯保護膜為經拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之偏光板，其中所述經拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜的平面內延遲值為4000奈米至10000奈米。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中所述經拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜設置於所述偏光器的一個表面上，且三乙醯纖維素膜、環烯烴聚合物膜、降冰片烯膜、聚碳酸酯膜、丙烯酸膜或聚對苯二甲酸乙二酯膜設置於所述偏光器之另一表面上。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之偏光板，其中所述三乙醯纖維素膜設置於所述偏光器之所述另一表面上。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，更包括： 低折射塗層，在所述聚對苯二甲酸乙二酯保護膜之表面上，所述表面與面向所述底塗層之表面對置。
  10. 一種用於製造偏光板的方法，所述用於製造偏光板的方法包括： 平行地安置偏光器及聚對苯二甲酸乙二酯保護膜； 藉由在所述偏光器與所述聚對苯二甲酸乙二酯保護膜之間使用包含100:5至100:50重量比的聚乙烯醇類樹脂及乙醛酸酯交聯劑的水類黏著劑來形成水類黏著層； 藉由在所述聚對苯二甲酸乙二酯保護膜與所述水類黏著層之間使用包含聚酯類化合物及丙烯酸類化合物的底塗劑組成物來形成底塗層；以及 經由所述水類黏著層及所述底塗層將所述聚對苯二甲酸乙二酯保護膜附著至所述偏光器的至少一個表面上。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之用於製造偏光板的方法，其中所述水類黏著劑中所包含的所述聚乙烯醇類樹脂為含有乙醯乙醯基的聚乙烯醇類樹脂。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之用於製造偏光板的方法，其中所述底塗劑組成物包含1:9至9:1重量比的所述聚酯類化合物及所述丙烯酸類化合物。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之用於製造偏光板的方法，其中所述底塗劑組成物更包含苯乙烯類化合物。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之用於製造偏光板的方法，其中所述聚對苯二甲酸乙二酯保護膜為經拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之用於製造偏光板的方法，其中所述經拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜的平面內延遲值為4000奈米至10000奈米。
  16. 如申請專利範圍第10項所述之用於製造偏光板的方法，其中所述底塗層之形成包含：在所述聚對苯二甲酸乙二酯保護膜與所述水類黏著層之間施加包含所述聚酯類化合物及所述丙烯酸類化合物的所述底塗劑組成物；且在80℃或高於80℃的溫度下乾燥所述底塗劑組成物。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之用於製造偏光板的方法，其中在80℃或更高的溫度下乾燥所述底塗劑組成物包含在120℃或高於120℃以及180℃或低於180℃的溫度下乾燥所述底塗劑組成物。
  18. 如申請專利範圍第10項所述之用於製造偏光板的方法，其中所述聚對苯二甲酸乙二酯保護膜附著至所述偏光器之所述至少一個表面上是藉由下述方法進行：層壓所述偏光器及所述聚對苯二甲酸乙二酯保護膜，接著在20℃至100℃的溫度下進行乾燥以固化所述水類黏著層及所述底塗層。
  19. 如申請專利範圍第10項所述之用於製造偏光板的方法，更包括： 將三乙醯纖維素膜、環烯烴聚合物膜、降冰片烯膜、聚碳酸酯膜或丙烯酸膜附著至所述偏光器之另一表面上，所述另一表面上未層壓所述聚對苯二甲酸乙二酯保護膜。
  20. 一種影像顯示器，包括： 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之偏光板。
  21. 一種液晶顯示器，包括： 液晶顯示面板，包含上基板、下基板及插入於所述上基板與所述下基板之間的液晶單元； 背光單元，安置於所述下基板之下部；以及 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，安置於所述液晶面板與所述背光單元之間。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之液晶顯示器，其中所述偏光板包含在偏光器之一個表面上的經拉伸聚對苯二甲酸乙二酯膜以及在所述偏光器之另一表面上的三乙醯纖維素膜，且所述三乙醯纖維素膜安置於液晶顯示面板側。
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