TW201715263A - 偏光板和包括偏光板的光學顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種偏光板和一種包含偏光板的光學顯示裝置。所述偏光板包含偏光器、形成於所述偏光器的下部表面上的第一光學膜，和形成於所述第一光學膜的下部表面上的黏著膜。由等式1計算，所述黏著膜具有約200%或更小的澎潤度，且包含單體混合物的(甲基)丙烯酸共聚物，所述單體混合物包括約5重量%（wt%）到約30 wt%的具有未經取代C11到C20烷基的(甲基)丙烯酸酯，且所述光學膜由選自環狀聚烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂和丙烯酸類樹脂的至少一種樹脂形成。

Description

偏光板和包括偏光板的光學顯示裝置
[相關申請案之交叉參考]     本發明主張2015年10月29日在韓國智慧財產權局提交的韓國專利申請第10-2015-0151378號的權益，所述專利申請的全部公開內容以引用的方式併入本文中。
本發明有關一種偏光板和一種包含偏光板的光學顯示裝置。
液晶顯示器包含液晶面板和附接到液晶面板的兩個表面的偏光板。偏光板中的每一者包含偏光器和形成於偏光器的一或兩表面上以保護偏光器的保護膜。偏光板經由用於偏光板的黏著膜附接到液晶面板。用於偏光板的黏著膜由用於偏光板的黏著劑組成物形成。
通常用作延遲膜的聚碳酸酯、環狀聚烯烴或(甲基)丙烯酸保護膜可能在組裝圖像顯示裝置之後暴露於溶劑，且其因此可能在熱處理期間遭受裂解。包含具有裂痕的此保護膜的偏光板可能遭受通過形成於保護膜上的裂痕的漏光，且可能由於保護膜未能遮罩偏光器免於外部環境而展現低耐久性。此外，當用作延遲膜時，這些保護膜不能提供延遲功能，藉此導致偏光板的圖像品質降低。最近，隨著偏光板的緊湊性增加，保護膜的厚度也降低，藉此提供由黏合劑和黏著溶劑所引起的處置和裂解問題。
日本專利公開案第2014-032270 A號中公開了本發明的背景技術。
根據本發明的一個方面，一種偏光板包含：偏光器；形成於偏光器的下部表面上的第一光學膜；和形成於第一光學膜的下部表面上的黏著膜，其中由等式1計算，黏著膜具有200%或更小的澎潤度：     ＜等式1＞     澎潤度（degree of swelling）= (B–A)/0.2g x 100，     （其中A和B相同於下文實施方式中所定義）。
用於偏光板的黏著膜可包含單體混合物的(甲基)丙烯酸共聚物，所述單體混合物包括5重量%（wt%）到30重量%的具有未經取代C11 到C20 烷基的(甲基)丙烯酸酯，且光學膜可由環狀聚烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂和(甲基)丙烯酸樹脂中的至少一者形成。
根據本發明的一實施例，所述黏著膜可直接形成於所述第一光學膜上。
根據本發明的一實施例，所述黏著膜在25℃下可具有0.5 Mpa以上的存儲模數。
根據本發明的一實施例，具有未經取代C11 到C20 烷基的所述(甲基)丙烯酸酯可包括選自以下當中的至少一種：十二基(甲基)丙烯酸酯、十三基(甲基)丙烯酸酯、十四基(甲基)丙烯酸酯、十五基(甲基)丙烯酸酯、十六基(甲基)丙烯酸酯、十八基(甲基)丙烯酸酯和十九基(甲基)丙烯酸酯。
根據本發明的一實施例，所述(甲基)丙烯酸共聚物可為包括具有未經取代C11 到C20 烷基的(甲基)丙烯酸酯、具有未經取代C1 到C10 烷基的(甲基)丙烯酸酯、含羥基的(甲基)丙烯酸酯和含羧酸基的單體的單體混合物的(甲基)丙烯酸共聚物。
根據本發明的一實施例，所述黏著膜可由包括100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物和10重量份到25重量份的固化劑的黏著劑組成物形成。
根據本發明的一實施例，所述固化劑可包括異氰酸酯固化劑和金屬螯合物固化劑中的至少一者。
根據本發明的一實施例，所述固化劑可包括9重量份到20重量份的所述異氰酸酯固化劑與0.1重量份到5重量份的所述金屬螯合物固化劑的混合物。
根據本發明的一實施例，所述黏著劑組成物可更包括矽烷偶合劑。
根據本發明的一實施例，所述第一光學膜可為延遲膜。
根據本發明的一實施例，所述黏著劑組成物可更包括(甲基)丙烯酸寡聚物。
根據本發明的一實施例，所述(甲基)丙烯酸寡聚物可具有1,000 g/mol到50,000 g/mol的重均分子量和-60℃到-30℃的玻璃轉化溫度。
根據本發明的一實施例，相對於100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物，所述(甲基)丙烯酸寡聚物的存在量可為0.1重量份到10重量份。
根據本發明的一實施例，偏光板可更包括在所述偏光器的上部表面上的第二光學膜。
根據本發明的另一方面，提供一種包含如本文中闡述的黏著膜的光學顯示裝置。
本發明提供展現良好透光度且具有細長結構的偏光板。本發明提供具有良好耐久性的偏光板。本發明提供相對於疏水性光學膜展現高黏附性的偏光板。
在下文中，將參考附圖詳細地描述本發明的實施例以使得所屬領域的技術人員能夠容易地實踐本發明。應理解，本發明可以不同方式體現且不限於以下實施例。在圖式中，為清楚起見將省略與描述無關的部分。在本說明書通篇中，類似元件將由類似參考數位表示。
如本文所使用，例如「上」和「下」的空間相對術語為參考附圖定義的。因此，應理解「上部表面」與「下部表面」可互換使用。
如本文所使用，術語「用於偏光板的黏著膜」和「用於偏光板的黏著劑組成物」可簡單地分別由術語「黏著膜」和「黏著劑組成物」表示。如本文所使用，術語「(甲基)丙烯醯基」意指丙烯醯基和/或甲基丙烯醯基。
如本文所使用，黏著膜的「澎潤度」為由以下等式1計算的值： ＜等式1＞ 澎潤度=(B – A)/0.2g x 100， 其中A為鐵絲網的重量（單位：g，200網目）且B為鐵絲網和黏著膜的總重量（單位：g），如通過以下步驟測量：在250 ml瓶中將0.2 g的黏著膜放置於鐵絲網上，在將有機溶劑注入瓶以使得黏著膜可完全浸漬於有機溶劑中之後使黏著膜持續3天處於25℃，和從瓶移除黏著膜和鐵絲網，接著使鐵絲網上的黏著膜持續30分鐘處於25℃。
有機溶劑可包含選自甲苯、甲基乙基酮和乙酸乙酯當中的至少一種。黏著膜是通過以下步驟製備：將黏著劑組成物沉積到離型膜（例如，聚對苯二甲酸伸乙酯（polyethylene terephthalate，PET）膜）上，使黏著劑組成物持續2天在35℃和45% 相對濕度（relative humidity，RH）下老化以形成25 μm厚的黏著膜，接著從離型膜移除黏著膜。
如本文所使用，術語黏著膜的「模數」意指黏著膜在25℃下的存儲模數，如使用MCR501（安東帕）在1 rad/sec的剪切速率和5%的應力，同時以10℃/min的速率將溫度從25℃增加到120℃條件下在圓盤形樣品上所測量，所述樣品是通過以下步驟製備：堆疊多個25 μm厚的黏著膜，和將經堆疊黏著膜切割成具有1 mm的厚度和8 mm的直徑的圓盤形狀。此處，黏著膜中的每一者是通過以下步驟製備：將黏著劑組成物沉積到離型膜（例如，聚對苯二甲酸伸乙酯（PET）膜）上，使黏著劑組成物持續2天在35℃和45% RH下老化以形成25 μm厚的黏著膜，接著從離型膜移除黏著膜。
如本文所使用，光學膜的「平面內延遲（Re）」由等式2計算且其「平面外延遲（Rth）」由等式3計算。 ＜等式2＞ Re = (nx – ny) x d ＜等式3＞ Rth = ((nx + ny)/2 – nz) x d （其中nx、ny和nz分別為光學膜在x軸方向、y軸方向和z軸方向上在550 nm的波長下的折射率，且d為光學膜的厚度（單位：nm））。
如本文所使用，術語「光學膜」可意指保護膜或延遲膜。
接著，將參考圖1描述根據本發明的一個實施例的偏光板。
參看圖1，根據一個實施例的偏光板100包含用於偏光板的黏著膜110、第一光學膜120、偏光器130和第二光學膜140。
黏著膜110可具有約200%或更小的澎潤度。
澎潤度是指由用於偏光板的黏著膜吸收有機溶劑等的程度。具有低澎潤度的用於偏光板的黏著膜對於吸收有機溶劑等具有較低程度，且因此無法防止第一光學膜120遭受歸因於有機溶劑等的裂解。具體來說，用於偏光板的黏著膜可具有約50%到約200%的澎潤度，例如約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約100%、約110%、約120%、約130%、約140%、約150%、約160%、約170%、約180%、約190%或約200%。具體來說，有機溶劑可包含（但不限於）甲苯、乙酸乙酯和甲基乙基酮。因此，當暴露於有機溶劑和熱處理時，偏光板100可抑制在第一光學膜120上產生裂痕。即使在塗覆於具有薄厚度且很可能遭受裂解的第一光學膜120時，黏著膜仍促進減少偏光板100的厚度，同時通過抑制在第一光學膜120上產生歸因於有機溶劑的裂痕而改良其耐久性。
在下文中，將較詳細描述黏著膜110。
黏著膜110形成於第一光學膜120上，且用以將偏光板100附接到例如液晶顯示面板的光學裝置。
黏著膜110直接形成於第一光學膜120上。本文中，表達「直接形成」意指不存在插入於黏著膜110與第一光學膜120之間的黏著層和/或黏合層。即使在此結構中，黏著膜110仍具有約200%或更小的澎潤度，且可防止第一光學膜120遭受歸因於有機溶劑等的裂解。
黏著膜110在25℃下可具有約0.5 MPa以上的模數，具體來說約0.5 MPa到約10 MPa，更具體來說約0.5 MPa到約1 MPa，例如約0.5 MPa、約0.6 MPa、約0.7 MPa、約0.8 MPa、約0.9 MPa或約1 MPa。在此範圍的模數內，黏著膜可展現高附著以吸收少量有機溶劑、抑制在保護膜上產生歸因於有機溶劑等的裂痕，並展現良好可加工性。
黏著膜110的厚度可為約30 μm或更小，具體來說約5 μm到約30 μm。在此厚度範圍內，黏著膜可用於光學顯示裝置。
黏著膜110可由包含(甲基)丙烯酸黏著樹脂和固化劑的用於偏光板的黏著劑組成物形成。(甲基)丙烯酸黏著樹脂可通過聚合包含約5wt%到約30wt%的具有未經取代C11 到C20 烷基的(甲基)丙烯酸酯的單體混合物製備，且相對於100重量份的(甲基)丙烯酸黏著樹脂，固化劑的存在量可為約10重量份到約25重量份，例如約10重量份、約11重量份、約12重量份、約13重量份、約14重量份、約15重量份、約16重量份、約17重量份、約18重量份、約19重量份、約20重量份、約21重量份、約22重量份、約23重量份、約24重量份或約25重量份。在此範圍內，黏著劑組成物可展現良好附著，且可通過增加黏著膜的交聯度而減少澎潤度，同時確保其耐久性。
用於偏光板的黏著膜可通過（但不限於）以下步驟產生：將用於偏光板的黏著劑組成物塗布到預定厚度，脫水黏著膜，接著使黏著劑組成物在約25℃到約50℃的恒定溫度和約30% RH到約60% RH的恒定濕度條件下老化。
接著，將描述根據本發明的一個實施例的用於偏光板的黏著劑組成物。
根據本發明的實施例的用於偏光板的黏著劑組成物可包含通過共聚包含約5wt%到約30wt%的具有未經取代C11 到C20 烷基的(甲基)丙烯酸酯的單體混合物而製備的(甲基)丙烯酸共聚物，具體來說約10wt%到約30wt%，更具體來說約15wt%到約25wt%，例如約10wt%、約11wt%、約12wt%、約13wt%、約14wt%、約15wt%、約16wt%、約17wt%、約18wt%、約19wt%、約20wt%、約21wt%、約22wt%、約23wt%、約24wt%、約25wt%、約26wt%、約27wt%、約28wt%、約29wt%或約30wt%。在此組成範圍內，由黏著劑組成物形成的黏著膜含有展現疏水性的合適量的烷基，以減少黏著膜的澎潤度同時確保其耐久性。
具有未經取代C11 到C20 烷基的(甲基)丙烯酸酯為具有未經取代直鏈C11 到C20 烷基的(甲基)丙烯酸酯，且可包含（例如）十二基(甲基)丙烯酸酯、十三基(甲基)丙烯酸酯、十四基(甲基)丙烯酸酯、十五基(甲基)丙烯酸酯、十六基(甲基)丙烯酸酯、十八基(甲基)丙烯酸酯和十九基(甲基)丙烯酸酯中的至少一者。這些(甲基)丙烯酸酯可抑制在第一光學膜120上產生歸因於有機溶劑的裂痕。
(甲基)丙烯酸共聚物可為包括具有未經取代C11 到C20 烷基的(甲基)丙烯酸酯；具有未經取代C1 到C10 烷基的(甲基)丙烯酸酯、含羥基的(甲基)丙烯酸酯；和含羧酸基的單體的單體混合物的共聚物。在此組成下，黏著膜110可確保約200%或更小的澎潤度且可展現到第一光學膜120的良好黏附性。
具有未經取代C1 到C10 烷基的(甲基)丙烯酸酯可包含（但不限於）選自以下當中的至少一種：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯和(甲基)丙烯酸癸酯。這些(甲基)丙烯酸酯可單獨或以其組合形式使用。在單體混合物中，具有未經取代C1 到C10 烷基的(甲基)丙烯酸酯的存在量可為約65wt%到約85wt%，具體來說約70wt%到約80wt%，例如約65wt%、約66wt%、約67wt%、約68wt%、約69wt%、約70wt%、約71wt%、約72wt%、約73wt%、約74wt%、約75wt%、約76wt%、約77wt%、約78wt%、約79wt%、約80wt%、約81wt%、約82wt%、約83wt%、約84wt%或約85wt%。在此組成範圍內，黏著劑組成物可為黏著膜提供機械強度和良好黏著特性。
含羥基的(甲基)丙烯酸酯可包含具有至少一個羥基的含有C1 到C20 烷基的(甲基)丙烯酸酯、具有至少一個羥基的含有C3 到C10 環烷基的(甲基)丙烯酸酯，或具有至少一個羥基的含有C6 到C20 芳基的(甲基)丙烯酸酯。具體來說，含羥基的(甲基)丙烯酸酯可包含選自以下當中的至少一種：(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸4-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-氯基-2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯（1-chloro-2-hydroxypropyl (meth)acrylate）、二甘醇單(甲基)丙烯酸酯（diethylene glycol mono(meth)acrylate）、2-羥基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯（2-hydroxy-3-phenyloxypropyl (meth)acrylate）、4-羥基環戊基(甲基)丙烯酸酯（4-hydroxycyclopentyl (meth)acrylate）和4-羥基環己基(甲基)丙烯酸酯（4-hydroxycyclohexyl (meth)acrylate）。這些含羥基的(甲基)丙烯酸酯可單獨或以其組合形式使用。在單體混合物中，含羥基的(甲基)丙烯酸酯的存在量可為約0.1wt%到約5wt%，具體來說約0.5wt%到約2.5wt%，例如約0.1wt%、約0.5wt%、約1.0wt%、約1.5wt%、約2.0wt%或約2.5wt%。在此組成範圍內，黏著膜可展現較高交聯度和到保護膜的良好黏附性。
含羧酸基的單體可包含（但不限於）選自以下當中的至少一種：(甲基)丙烯酸、2-羧基乙基(甲基)丙烯酸酯、3-羧丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羧丁基(甲基)丙烯酸酯、亞甲基丁二酸、丁烯酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸和順丁烯二酸酐。這些含羧酸基的單體可單獨或以其組合形式使用。在單體混合物中，含羧酸基的單體的存在量可為約0.1wt%到約5wt%，具體來說約1.5wt%到約2.5wt%，例如約0.1wt%、約0.5wt%、約1.0wt%、約1.5wt%、約2.0wt%或約2.5wt%。在此組成範圍內，黏著膜可展現較高交聯度和到保護膜的良好黏附性。
含羧酸基的單體的存在量可相對於含羥基的(甲基)丙烯酸酯過量。舉例來說，在單體混合物中，含羧酸基的單體與含羥基的(甲基)丙烯酸酯的比率可介於1.5到5，具體來說從1.5到3的範圍內。在此組成範圍內，黏著劑組成物可確保相對於疏水性保護膜的黏附性。
(甲基)丙烯酸共聚物的重均分子量（Mw）可為約1,500,000 g/mol或更小，具體來說約900,000 g/mol到約1,500,000 g/mol。在此範圍內，(甲基)丙烯酸共聚物可確保黏著膜的良好耐久性。重均分子量可通過凝膠滲透色譜法用聚苯乙烯標準物測量。(甲基)丙烯酸共聚物可具有約-80℃到約-10℃，具體來說約-75℃到約-20℃的玻璃轉化溫度。在此範圍的玻璃轉化溫度內，(甲基)丙烯酸共聚物可通過確保良好可濕性提供良好黏著性質。(甲基)丙烯酸共聚物可具有約2.0到約10.0，具體來說約3.0到約7.0的多分散指數（polydispersion index）。在此範圍的多分散指數內，(甲基)丙烯酸共聚物可確保高溫下的耐久性。(甲基)丙烯酸共聚物可具有約5.0 mgKOH/g或更小的酸值，更具體來說約0.1 mgKOH/g到約3.0 mgKOH/g。在此範圍的酸值內，(甲基)丙烯酸共聚物可直接或間接抑制黏附體的腐蝕。
(甲基)丙烯酸共聚物可通過單體混合物的典型聚合來製備。單體混合物的聚合可通過所屬領域中已知的典型方法執行。舉例來說，(甲基)丙烯酸共聚物可通過以下步驟製備：添加起始劑到單體混合物，接著典型地聚合單體混合物，例如，懸浮聚合、乳液聚合、溶液聚合等。此處，可在約65℃到約70℃下持續約6小時到約8小時執行聚合。作為起始劑，可使用任何典型起始劑，包含偶氮基類聚合起始劑和/或過氧化氫聚合起始劑，例如過氧化苯甲醯或過氧化乙醯。
根據此實施例的黏著劑組成物可更包含固化劑。相對於100重量份的(甲基)丙烯酸共聚物，固化劑的存在量可為約10重量份到約25重量份，具體來說約15重量份到約20重量份，例如約10重量份、約11重量份、約12重量份、約13重量份、約14重量份、約15重量份、約16重量份、約17重量份、約18重量份、約19重量份、約20重量份、約21重量份、約22重量份、約23重量份、約24重量份或約25重量份。在此組成範圍內，固化劑可通過增加黏著膜的交聯度而減少其澎潤度。
固化劑為多官能性固化劑，且可包含選自（例如）以下當中的至少一種：異氰酸酯固化劑、金屬螯合物固化劑、環氧樹脂固化劑、胺固化劑和碳化二亞胺固化劑。具體來說，固化劑可包含異氰酸酯固化劑和金屬螯合物固化劑的混合物，以減少老化時間同時改良固化度並減少澎潤度。更具體來說，異氰酸酯固化劑的存在量可相對於金屬螯合物固化劑過量。舉例來說，在異氰酸酯固化劑和金屬螯合物固化劑的混合物中，異氰酸酯固化劑的存在量可為約9重量份到約20重量份，例如約9重量份、約10重量份、約11重量份、約12重量份、約13重量份、約14重量份、約15重量份、約16重量份、約17重量份、約18重量份、約19重量份或約20重量份；且金屬螯合物固化劑的存在量可為約0.1重量份到約5重量份，例如約0.1重量份、約0.5重量份、約1.0重量份、約1.5重量份、約2.0重量份、約2.5重量份、約3.0重量份、約3.5重量份、約4.0重量份、約4.5重量份或約5.0重量份。
異氰酸酯固化劑可包含雙或較高官能性，例如三到六官能性異氰酸酯固化劑，且可促進增加黏著膜的模數和凝膠分率。具體來說，異氰酸酯固化劑可包含選自以下當中的至少一種：三官能異氰酸酯固化劑，包含三官能三羥甲基丙烷改質的二異氰酸甲苯酯加成物、三官能甲苯二異氰酸酯三聚物和三羥甲基丙烷改質的二甲苯二異氰酸酯加成物；六官能三羥甲基丙烷改質的甲苯二異氰酸酯；和六官能異氰脲酸酯改質的甲苯二異氰酸酯。這些異氰酸酯固化劑可單獨或以其組合形式使用。
金屬螯合物固化劑可包含鋁、鋯和鈦，更具體來說包含鋁。金屬螯合物固化劑可包含（但不限於）選自以下當中的至少一種：乙醯基丙酮酸鹽鋁酸酯（acetylacetonate aluminate）、三(乙醯基丙酮酸)鋁（aluminum tris(acetylacetonate)）、三(乙醯乙酸乙酯)鋁（aluminum tris(ethyl acetoacetate)）、雙(乙醯乙酸乙酯)鋁（aluminum bis(ethyl acetoacetate)）、三(乙醯基丙酮酸)鋯（zirconium tris(acetylacetonate)）和三(乙醯基丙酮酸)鈷（cobalt tris(acetylacetonate)）。
環氧樹脂固化劑可包含選自以下當中的至少一種：雙酚A表氯醇環氧樹脂、乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、山梨糖醇聚縮水甘油醚、聚甘油聚縮水甘油醚、季戊四醇聚縮水甘油醚、雙甘油聚縮水甘油醚、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基氨基甲基)環己烷、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基氨基甲基)苯和N,N,N',N'-四縮水甘油基-間二甲苯二胺。
根據此實施例的用於偏光板的黏著劑組成物可更包含矽烷偶合劑。矽烷偶合劑可改良黏著膜對於黏附體（例如玻璃基板）的黏著強度。
矽烷偶合劑可包含所屬領域的技術人員已知的典型矽烷偶合劑。舉例來說，矽烷偶合劑可包含（但不限於）選自由以下組成的群組中的至少一種：含環氧基結構的矽化合物，例如3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷和2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷；含可聚合不飽和基團的矽化合物，例如乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷和(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷；含氨基矽化合物，例如3-氨基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基矽烷和N-(2-氨乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基矽烷；和3-氯丙基三甲氧基矽烷。
相對於100重量份的(甲基)丙烯酸共聚物，矽烷偶合劑的存在量可為約0.05重量份到約5重量份，具體來說約0.05重量份到約1重量份。在此範圍內，黏著劑組成物可展現良好黏著性質同時確保良好耐久性。
根據此實施例的黏著劑組成物可更包含典型添加劑。添加劑可包含抗靜電劑、UV吸收劑、抗氧化劑、增黏劑、塑化劑等。
用於偏光板的黏著劑組成物在25℃下可具有約500 cPs到約2,500 cPs的黏度。在此黏度範圍內，黏著膜允許厚度的容易調整，不含斑點且可提供均勻塗層表面。
接著，將描述第一光學膜120。
第一光學膜120形成於偏光器130和黏著膜110上以保護偏光器130或為偏光板100提供延遲的功能。第一光學膜120為由樹脂形成的光學透明膜，當暴露於有機溶劑等時其很可能遭受裂解。舉例來說，第一光學膜120可為由選自環狀聚烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂和(甲基)丙烯酸樹脂當中的至少一種樹脂形成的膜。舉例來說，當暴露於有機溶劑（例如，乙酸乙酯、甲苯和甲基乙基酮）時，第一光學膜120可在約170℃到約220℃下的熱處理之後遭受裂解。
第一光學膜120展現疏水性且在25℃下可具有約100°到約120°的水接觸角。第一光學膜120可經受例如底塗劑或電暈處理的表面處理，以便增加到黏著膜110的黏合強度。根據本發明的用於偏光板的黏著膜展現到為疏水性膜的保護膜的良好黏著強度。
第一光學膜120可為具有預定相位延遲程度的延遲膜，且可改良偏光板的檢視角度和圖像品質。具體來說，第一光學膜120可具有約0 nm到約200 nm的平面內延遲（in-plane retardation，Re）和約-200 nm到約200 nm的平面外延遲（out-of-plane retardation，Rth）。在此範圍內，第一光學膜可改良偏光板的圖像品質。對於垂直對齊（vertical alignment，VA）模式LCD，第一光學膜120可具有約30 nm到約80 nm的平面內延遲（Re）和約100 nm到約200 nm的平面外延遲（Rth），且對於平面轉換（in-plane switching，IPS）模式LCD，第一光學膜120可具有約0 nm到約20 nm的平面內延遲（Re）和約-10 nm到約10 nm的平面外延遲（Rth）。
第一光學膜120的厚度可為約5 μm到約80 μm，例如約20 μm到約60 μm，更具體來說約40 μm到約60 μm。在此厚度範圍內，第一光學膜可用於光學顯示裝置。
接著，將描述偏光器130。
偏光器130用以偏振外部光或內部光，且可包含通過用碘染色聚乙烯醇膜所產生的聚乙烯醇偏光器和通過脫水聚乙烯醇膜所產生的多烯偏光器。舉例來說，通過用碘或二向色染料染色聚乙烯醇膜，接著以一個方向拉伸聚乙烯醇膜來產生聚乙烯醇偏光器。具體來說，通過澎潤、染色和拉伸產生聚乙烯醇偏光器。用於執行這些過程的方法在所屬領域中是眾所周知的。偏光器130的厚度可為約5 μm到約50 μm。在此厚度範圍內，偏光器可用於光學顯示裝置。
接著，將描述第二光學膜140。
第二光學膜140形成於偏光器130上以保護偏光器130或為偏光板100提供延遲的功能。第二光學膜140可由相同或不同於第一光學膜120的樹脂形成。具體來說，第二光學膜140可由選自以下當中的至少一種形成：環狀聚烯烴樹脂、聚(甲基)丙烯酸酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、包含聚對苯二甲酸伸乙酯（PET）的聚酯樹脂、包含三乙醯纖維素的纖維素酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、聚芳酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚氯乙烯樹脂和聚偏二氯乙烯樹脂。第二光學膜140可具有相同或不同於第一光學膜120的厚度。
儘管圖1中未繪示，但黏合層可分別形成於偏光器130與第一光學膜120之間和偏光器130與第二光學膜140之間。用於偏光板的黏合劑可包含水基黏合劑、壓敏黏合劑和UV固化黏合劑。
接著，將描述根據另一實施例的偏光板。
根據此實施例的偏光板實質上相同於根據上文實施例的偏光板，除了用於偏光板的黏著膜中的(甲基)丙烯酸共聚物的重均分子量改變，且根據此實施例的用於偏光板的黏著膜更包含(甲基)丙烯酸寡聚物之外。
在根據此實施例的用於偏光板的黏著膜中，(甲基)丙烯酸共聚物可具有約1,000,000 g/mol以上的重均分子量，優選為約1,500,000 g/mol到約3,000,000 g/mol。
根據此實施例的用於偏光板的黏著膜可更包含(甲基)丙烯酸寡聚物。(甲基)丙烯酸寡聚物由具有比(甲基)丙烯酸共聚物低的重均分子量的(甲基)丙烯酸單體組成。舉例來說，(甲基)丙烯酸寡聚物可具有約50,000 g/mol或更小的重均分子量，優選為約1,000 g/mol到約50,000 g/mol。(甲基)丙烯酸寡聚物可具有約-60℃到約-30℃的玻璃轉化溫度。在此範圍內，黏著膜可通過防止溶劑浸入來抑制在延遲膜上產生裂痕。
(甲基)丙烯酸寡聚物可改良用於偏光板的黏著膜的耐久性。相對於100重量份的(甲基)丙烯酸共聚物，(甲基)丙烯酸寡聚物的存在量可為約0.1重量份到約10重量份，優選為約1重量份到約5重量份。在此範圍內，(甲基)丙烯酸寡聚物可改良用於偏光板的黏著膜的耐久性。
接著，將參考圖2描述根據另一實施例的偏光板。
參看圖2，根據此實施例的偏光板200包含以所陳述次序堆疊的第一黏著膜110a、第一延遲膜150、第二黏著膜110b、第二延遲膜160和偏光器130。第一黏著膜110a和第二黏著膜110b中的每一者可包含根據上文所描述的此實施例的用於偏光板的黏著膜。
第一延遲膜150和第二延遲膜160中的每一者可由選自環狀聚烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂和(甲基)丙烯酸樹脂當中的至少一種樹脂形成。因此，即使在暴露於有機溶劑和熱處理時，第一延遲膜150和第二延遲膜160中的每一者遭受較少裂解。
第一延遲膜150和第二延遲膜160中的每一者的厚度可為約5 μm到約80 μm，例如約20 μm到約60 μm。在此厚度範圍內，這些延遲膜可用於偏光板。
儘管圖2繪示其中第一黏著膜110a和第二黏著膜110b兩者都包含根據本發明的黏著膜的實施例，但其中第一黏著膜110a和第二黏著膜110b中的僅一者包含根據本發明的黏著膜的實施例也屬於本發明的範圍內。另外，儘管圖2中未繪示，但典型保護膜或延遲膜也可堆疊於偏光器的上部表面上。在圖2中所繪示的實施例中，就厚度、材料和相位延遲來說，第一延遲膜和第二延遲膜具有不同特性，但其中第一和第二延遲膜具有相同特性的實施例也屬於本發明的範圍內。儘管圖2中未繪示，但黏著層或黏合層可形成於偏光器與第二延遲膜之間。
根據本發明的一個實施例的光學顯示裝置可包含根據本發明的偏光板。舉例來說，光學顯示裝置可包含（但不限於）液晶顯示器和有機發光顯示器。
圖3為根據本發明的一個實施例的液晶顯示器的截面圖。參看圖3，根據此實施例的液晶顯示器300包含液晶顯示面板310、形成於液晶顯示面板310的上部表面上的第一偏光板320、形成於液晶顯示面板310的下部表面上的第二偏光板330和第二偏光板330下的背光單元340，其中第一偏光板320和第二偏光板330中的至少一者可包含根據本發明的實施例的偏光板。
在下文中將參考一些實例更詳細地描述本發明。然而，應理解僅為說明目的提供這些實例，且這些實例不應以任何方式解釋為對本發明的限制。
實例 1
在具備冷卻器以在用氮氣沖洗時促進溫度調整的1 L反應器中，製備包含77重量份的丙烯酸正丁酯（n-butyl acrylate，BA）、20重量份的丙烯酸十二酯（lauryl acrylate，LA）、2重量份的丙烯酸（acrylic acid，AA）和1重量份的甲基丙烯酸2-羥乙酯（2-hydroxyethyl methacrylate，2-HEMA）的100重量份的單體混合物。作為溶劑，將60重量份的乙酸乙酯和25重量份的甲基乙基酮添加到單體混合物。在65℃下持續30小時用氮氣沖洗反應器，接著添加作為起始劑的0.04重量份的偶氮二異丁腈（azobisisobutyronitrile，AIBN）（其用2重量份的乙酸乙酯稀釋）到反應器。在反應器中，使混合物持續6小時處於65℃且接著使混合物持續2小時處於70℃。在反應完成之後，將130重量份的乙酸乙酯添加到混合物，借此製備甲基丙烯酸共聚物溶液。
將20重量份的甲基乙基酮作為溶劑添加到100重量份的甲基丙烯酸共聚物，接著添加12重量份的異氰酸酯固化劑（L-45，綜研），3.1重量份的金屬螯合物固化劑（乙醯基丙酮酸鹽鋁酸酯）和0.08重量份的矽烷偶合劑（KBE-403，信越），借此製備黏著劑組成物。
實例 2
除了如表1中所列出般改變單體混合物的組分之外，以相同於實例1中的方式製備黏著劑組成物。
實例 3
在具備冷卻器以在用氮氣沖洗時促進溫度調整的1 L反應器中，製備包含77重量份的丙烯酸正丁酯（BA）、20重量份的丙烯酸十二酯（LA）、2重量份的丙烯酸（AA）和1重量份的甲基丙烯酸2-羥乙酯（2-HEMA）的100重量份的單體混合物。作為溶劑，將60重量份的乙酸乙酯和25重量份的甲基乙基酮添加到單體混合物。在65℃下持續30小時用氮氣沖洗反應器，接著添加作為起始劑的0.04重量份的偶氮二異丁腈（AIBN）（其用2重量份的乙酸乙酯稀釋）到反應器。在反應器中，使混合物持續6小時處於65℃且接著使混合物持續2小時處於70℃。在反應完成之後，將130重量份的乙酸乙酯添加到混合物，借此製備甲基丙烯酸共聚物溶液（重均分子量：2,000,000 g/mol）。
將20重量份的甲基乙基酮作為溶劑添加到100重量份的甲基丙烯酸共聚物，接著添加12重量份的異氰酸酯固化劑（L-45，綜研），3.1重量份的金屬螯合物固化劑（乙醯基丙酮酸鹽鋁酸酯），0.08重量份的矽烷偶合劑（KBE-403，信越）和4重量份的丙烯酸寡聚物（SY-7835B，NCI），借此製備黏著劑組成物。
比較實例 1 到比較實例 4
除了如表1中所列出般改變單體混合物的組分和固化劑的內含物之外，以相同於實例1中的方式製備黏著劑組成物中的每一者。
關於以下性質評估實例和比較實例的黏著劑組成物和包含使用其產生的用於偏光板的黏著膜的偏光板。表1中繪示結果。
表 1 * SA（stearyl acrylate）：丙烯酸硬脂酯，EHA（2-ethylhexyl acrylate）：丙烯酸2-乙基己酯，MA（methyl acrylate）：丙烯酸甲酯
（1）黏著膜的模數：將實例和比較實例的黏著劑組成物中的每一者塗布到聚對苯二甲酸伸乙酯（PET）膜上並使其持續2天處於35℃和45% RH，借此製備25 µm厚的黏著膜。接著，從離型膜剝離黏著膜，且堆疊多個黏著膜並進行切割，以提供厚度是1 mm且直徑是8 mm的圓形樣品。使用MCR501（安東帕）在1 rad/sec的剪切速率和5%的應力，同時以10℃/min的速率將溫度從25℃增加到120℃條件下測量樣品在25℃下的模數。
（2）澎潤度：將實例和比較實例的0.2 g黏著劑組成物中的每一者塗布到聚對苯二甲酸伸乙酯（PET）膜上，並使其持續2天處於35℃和45% RH，借此製備0.2 g的25 µm厚黏著膜。在0.2 g的黏著膜上測量澎潤度。將黏著膜放置於鐵絲網（重量：A，單位：g，200網目）上，又將鐵絲網放置於250 mL瓶中。接著，用100 ml乙酸乙酯注入瓶以使得黏著膜可完全浸漬於乙酸乙酯中，並使其持續3天處於25℃。接著，從瓶移除其上具有黏著膜的鐵絲網並使其持續30分鐘處於25℃，接著測量鐵絲網和黏著膜的總重量（B，單位：g）。根據等式1計算澎潤度。
（3）裂痕產生：通過將黏著劑組成物塗布到離型膜上在離型膜上產生黏著劑薄片。在60℃下將聚乙烯醇膜拉伸到其初始長度的三倍，用碘對其染色並在40℃下在硼酸溶液中將其再次拉伸到2.5倍，借此製備偏光器。將三乙醯纖維素膜附接到偏光器的一個表面並將聚碳酸酯膜作為延遲膜附接到其另一表面。將黏著劑薄片附接到延遲膜的一個表面，並使其在預定時間段內處於恒定溫度/濕度條件（35℃，45% RH）下，借此製造偏光板。將偏光板切割成25 mm×50 mm的大小並以1 mm的間隔附接到滑動玻璃。使偏光板樣本持續10秒經受200℃的熱處理並持續10秒處於室溫下。接著，使用棉簽將異丙醇塗覆到偏光板樣本中的每一者的一端。使樣本持續24小時處於耐熱性條件（85℃的恒定溫度）下，持續24小時處於耐濕熱性條件（60℃的恒定溫度和95% RH的濕度條件）下或處於熱衝擊條件（各自包含使樣本持續30分鐘處於-40℃並使樣本持續30分鐘處於85℃的200個週期）下，接著使用顯微鏡觀察延遲膜上的裂痕。
○：無裂痕
△：產生具有1 mm或更小長度的裂痕
x：產生具有大於1 mm長度的裂痕
（4）耐久性：以相同於（3）中的方式製造偏光板。以相同於（3）中的方式將偏光板切割成100 mm × 125 mm的大小，附接到液晶單元並使其處於耐熱性條件、耐濕熱性條件或熱衝擊條件下。接著，使樣品持續1小時處於25℃，並用肉眼或顯微鏡評估氣泡產生、脫落或輕微聳起。
○：無脫落、起皺或起泡
△：輕微脫落和/或起皺
×：嚴重脫落和/或起皺
如表1中所繪示，實例的偏光板可抑制延遲膜上的裂痕產生並改良耐久性。因而，本發明提供抑制歸因於光學膜的有機溶劑的裂痕產生的偏光板。另外，本發明提供展現良好透光度且具有細長結構的偏光板。本發明提供具有良好耐久性的偏光板。本發明提供相對於疏水性光學膜展現高黏附性的偏光板。
相反，比較實例1到4的偏光板包含具有超出200%的澎潤度的黏著膜，且因此遭受嚴重裂解或不佳耐久性。
應理解，所屬領域的技術人員可進行各種修改、變化、更改和等效實施例，而不脫離本發明的精神和範圍。
100‧‧‧偏光板
110‧‧‧黏著膜
110a‧‧‧第一黏著膜
110b‧‧‧第二黏著膜
120‧‧‧第一光學膜
130‧‧‧偏光器
140‧‧‧第二光學膜
150‧‧‧第一延遲膜
160‧‧‧第二延遲膜
200‧‧‧偏光板
300‧‧‧液晶顯示器
310‧‧‧液晶顯示面板
320‧‧‧第一偏光板
330‧‧‧第二偏光板
340‧‧‧背光單元
圖1為根據本發明的一個實施例的偏光板的橫截面圖。 圖2為根據本發明的另一實施例的偏光板的橫截面圖。 圖3為根據本發明的一個實施例的液晶顯示器的橫截面圖。
100‧‧‧偏光板
110‧‧‧黏著膜
120‧‧‧第一光學膜
130‧‧‧偏光器
140‧‧‧第二光學膜

Claims (15)

  1. 一種偏光板，其包括： 偏光器；形成於所述偏光器的下部表面上的第一光學膜；和形成於所述第一光學膜的下部表面上的黏著膜， 其中由等式1計算，所述黏著膜具有200%或更小的溶脹度： 等式1 溶脹度= (B–A)/0.2g x 100 其中A（單位：g）為鐵絲網（200網目）的重量且B（單位：g）為所述鐵絲網和所述黏著膜的總重量，通過以下步驟測量：在250 ml瓶中將0.2 g的所述黏著膜放置於所述鐵絲網上，在將有機溶劑注入所述瓶以使得所述黏著膜可完全浸漬於所述有機溶劑中之後使所述黏著膜持續3天處於25℃，以及從所述瓶移除所述黏著膜和所述鐵絲網，接著使所述鐵絲網上的所述黏著膜持續30分鐘處於25℃， 所述黏著膜包括單體混合物的(甲基)丙烯酸共聚物，所述單體混合物包括5重量%到30重量%的具有未經取代C11 到C20 烷基的(甲基)丙烯酸酯， 所述第一光學膜由選自環狀聚烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂和丙烯酸類樹脂當中的至少一種樹脂形成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述黏著膜直接形成於所述第一光學膜上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述黏著膜在25℃下具有0.5 Mpa以上的存儲模數。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述具有未經取代C11 到C20 烷基的(甲基)丙烯酸酯包括選自以下當中的至少一種：十二基(甲基)丙烯酸酯、十三基(甲基)丙烯酸酯、十四基(甲基)丙烯酸酯、十五基(甲基)丙烯酸酯、十六基(甲基)丙烯酸酯、十八基(甲基)丙烯酸酯和十九基(甲基)丙烯酸酯。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述(甲基)丙烯酸共聚物為包括所述具有未經取代C11 到C20 烷基的所述(甲基)丙烯酸酯、具有未經取代C1 到C10 烷基的(甲基)丙烯酸酯、含羥基的(甲基)丙烯酸酯和含羧酸基的單體的單體混合物的(甲基)丙烯酸共聚物。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述黏著膜由包括100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物和10重量份到25重量份的固化劑的黏著劑組成物形成。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的偏光板，其中所述固化劑包括異氰酸酯固化劑和金屬螯合物固化劑中的至少一者。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的偏光板，其中所述固化劑包括9重量份到20重量份的所述異氰酸酯固化劑與0.1重量份到5重量份的所述金屬螯合物固化劑的混合物。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的偏光板，其中所述黏著劑組成物更包括矽烷偶合劑。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述第一光學膜為延遲膜。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述黏著劑組成物更包括(甲基)丙烯酸寡聚物。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的偏光板，其中所述(甲基)丙烯酸寡聚物具有1,000 g/mol到50,000 g/mol的重均分子量和-60℃到-30℃的玻璃轉化溫度。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的偏光板，其中相對於100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物，所述(甲基)丙烯酸寡聚物的存在量為0.1重量份到10重量份。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，更包括：所述偏光器的上部表面上的第二光學膜。
  15. 一種包括如申請專利範圍第1項到第14項中任一項所述的偏光板的光學顯示裝置。
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