TW201943787A - 具低透濕性之壓克力薄膜以及包含該壓克力薄膜之偏光板和面板 - Google Patents

具低透濕性之壓克力薄膜以及包含該壓克力薄膜之偏光板和面板

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Abstract

本發明係研製一種包含由下方化學式1所表示之化合物和壓克力樹脂的主要塗料溶液，以提供一種壓克力薄膜，其中在23℃和55%RH的條件下，該保護膜之面內延遲Ro係為0至5nm且在厚度方向之延遲Rth係為-10至-3nm，而且該薄膜在60℃和90%RH的條件下所量測得之透濕性係為150g/m2．24h或更少，並也提供偏光板和面板。
於該化學式1中，R1係為具6至50個成環碳原子之取代或未取代的芳香基。
R2和R3每個是獨立地為一氫原子、一鹵素原子、一羥基或一具1至12個碳原子之未取代的烷基，且該m和n的組成比例係為100：0至50：50，以及分子量係為130,000g/mol至200,000g/mol。

Description

具低透濕性之壓克力薄膜以及包含該壓克力薄膜之偏光板和面板
本發明係相關於一種具低透濕性的壓克力薄膜，以及包含該壓克力薄膜的偏光板和面板。
近來具低透濕性、於低電壓下操作、重量輕、薄膜的液晶顯示器(LCD)被廣泛用於資訊顯示裝置，諸如行動電話、個人數位助理電腦螢幕、電視等等。根據用途，資訊顯示裝置在惡劣環境中需有可靠性。舉例而言，用於汽車導航系統之液晶顯示器和用於傳統電視或個人電腦之螢幕相比需要嚴格的溫度和濕度條件，因為車內的溫度和濕度會變得非常高。又，在液晶顯示器中使用偏光片以便能顯示標示，且因液晶顯示器需要嚴格的溫度和濕度條件，組成液晶顯示器的偏光片必須具高耐久性。
偏光片通常在偏光膜之一側或兩側具有層壓結構之透明保護膜，其包括吸收和導向二色性顏料的聚乙烯醇基樹脂。此外，三醋酸纖維素(TAC)傳統上廣泛地使用於保護膜，且該保護膜係透過包括聚乙烯醇基樹脂之水溶液的黏著劑而黏附至偏光膜。然而，肇因於三醋酸纖維素之高水蒸氣滲透性，當在高濕度和高溫環境下長時間使用包括三 醋酸纖維素之偏光片層壓保護膜時，偏光片性能會下降或者保護膜和偏光膜之間產生剝離。為解決此問題，試圖使用與三醋酸纖維素膜相比具低水蒸氣滲透性的壓克力樹脂作為偏光片的保護膜。
現有壓克力保護膜係以熔融澆鑄法製造，但當以溶劑澆鑄法製造，在友善環境方面有優勢，諸如薄膜、大量生產、壓克力回收。溶劑澆鑄法係將壓克力樹脂溶於溶劑之塗料擠壓至T字模、在帶上乾燥溶劑，然後產生薄膜的方法。儘管添加最佳化粒子、增加衝擊強度以及確保滑動性以搬移薄膜是需要的，但上述之程序係為可行的。而且，所添加的粒子在溶劑中不應溶解或變形。
此外，液晶顯示器技術根據液晶之初始安排與施加電場的方式分為多種模式。其典型實例包括扭轉向列型(TN)、垂直排列(VA)、面內轉向(IPS)、邊緣場切換(FFS)模式。於VA模式中，需施用相位差膜以實現寬視角。然而，IPS模式和FFS模式可實現一定的視角而不需施用相位差膜。然而，隨著電視變大，對IPS模式和FFS模式而言需要一定視角，所以施用相位差膜是重要的。
因此，既然耐濕性是必要的，壓克力被延伸作為相位差膜的材料。大部分的壓克力薄膜係由熔融擠壓法製造，所以當藉由溶劑澆鑄法製造該壓克力薄膜時，調整好一種用於使該薄膜成形程序變得容易且製造具相位差之壓克力薄膜的技術，包含該壓克力薄膜之偏光板和面板是必要的。
於是，本發明係用以解決上述問題，且本發明之目標係為提供一種低透濕性壓克力薄膜，該壓克力薄膜係由溶劑澆鑄法製造且其 相位差係被控制的。
本發明亦提供一種偏光板，將該低透濕性壓克力薄膜施用於該偏光板上。
本發明提供一種使用已施用低透濕性壓克力薄膜之偏光板製造的低透濕性面板。
為解決上述問題，於本發明之一實例中，提供一種壓克力薄膜，其係使用溶劑澆鑄法製備，藉由使用：一包含甲基丙烯酸甲酯單元和排除甲基丙烯酸甲酯之丙烯酸烷酯單元的壓克力樹脂；以及一包含1至20重量份之由下列化學式1所表示之化合物的主要塗料溶液：
Figure TW201943787A_D0001
上列化學式1中，R1係為具6至50個成環碳原子之取代或未取代的芳香基。
R2和R3每個是獨立地為一氫原子、一鹵素原子、一羥基或一具1至12個碳原子之取代或未取代的烷基，且該m和n的組成比例係為100：0至50：50，且其分子量係為130,000g/mol至200,000g/mol。
根據本發明之一較佳的實例，在23℃和55%RH的條件下，該壓克力薄膜可有一面內延遲Ro為0至5nm與一在厚度方向之延遲Rth為-10至-3nm。
根據本發明之另一較佳的實例，該壓克力薄膜具有膜厚度 10至60μm，且在60℃和90%RH的條件下所量測得之透濕性係為150g/m2．24h或更少。
根據本發明之另一較佳的實例，該化合物可由下列化學式2至4之任何一式表示。
Figure TW201943787A_D0002
Figure TW201943787A_D0003
Figure TW201943787A_D0004
在上列化學式2至4中，R係為一氫原子、一鹵素原子、一羥基、一具1至12個碳原子之取代或未取代的烷基、或一具6至50個成環碳原子之取代或未取代之芳香基，且該m和n的組成比例係為70：30，且其分子量係為130,000g/mol至200,000g/mol。
為解決上述問題，本發明之另一實例中提供一種低透濕性 偏光板，該偏光板包括偏光片且在該偏光片之一或兩表面上設置保護膜，其中該保護膜係使用溶劑澆鑄法製備，藉由使用：一包含甲基丙烯酸甲酯單元和排除甲基丙烯酸甲酯之丙烯酸烷酯單元的壓克力樹脂；以及一包含1至20重量份之由下列化學式1所表示之化合物的主要塗料溶液：
Figure TW201943787A_D0005
上列化學式1中，R1係為具6至50個成環碳原子之取代或未取代的芳香基，R2和R3每個是獨立地為一氫原子、一鹵素原子、一羥基或一具1至12個碳原子之取代或未取代的烷基，且該m和n的組成比例係為100：0至50：50，且其分子量係為130,000g/mol至200,000g/mol。
在23℃和55%RH的條件下，該保護膜之面內延遲Ro可為0至5nm且在厚度方向之延遲Rth可為-10至-3nm。
該保護膜具有膜厚度10至60μm，且在60℃和90%RH的條件下所量測得之透濕性係為150g/m2．24h或更少。
該化合物可由下列化學式2至4之任何一式表示。
Figure TW201943787A_D0006
[化學式3]
Figure TW201943787A_D0007
Figure TW201943787A_D0008
在上列化學式2至4中，R係為一氫原子、一鹵素原子、一羥基、一具1至12個碳原子之取代或未取代的烷基、或一具6至50個成環碳原子之取代或未取代之芳香基，且該m和n的組成比例係為70：30，且其分子量係為130,000g/mol至200,000g/mol。
為解決上述問題，在本發明之更進一步的另一實例中，提供一種面板，該面板包括：液晶單元和設置於該液晶單元之一或雙表面的偏光板，其中該偏光板包括：偏光片和設置於該偏光片之一或雙表面的保護膜，其中該保護膜係使用溶劑澆鑄法製備，藉由使用：一包含甲基丙烯酸甲酯單元和排除甲基丙烯酸甲酯之丙烯酸烷酯單元的壓克力樹脂；以及一包含1至20重量份之由下列化學式1所表示之化合物的主要塗料溶液：[化學式1]
Figure TW201943787A_D0009
上列化學式1中，R1係為具6至50個成環碳原子之取代或未取代的芳香基。
R2和R3每個是獨立地為一氫原子、一鹵素原子、一羥基或一具1至12個碳原子之取代或未取代的烷基，且該m和n的組成比例係為100：0至50：50，且其分子量係為130,000g/mol至200,000g/mol。
在23℃和55%RH的條件下，該保護膜之面內延遲Ro可為0至5nm且在厚度方向之延遲Rth可為-10至-3nm。
該保護膜具有膜厚度10至60μm，且在60℃和90%RH的條件下所量測得之透濕性係為150g/m2．24h或更少。
該化合物可由下列化學式2至4之任何一式表示。
Figure TW201943787A_D0010
Figure TW201943787A_D0011
[化學式4]
Figure TW201943787A_D0012
在上列化學式2至4中，R係為一氫原子、一鹵素原子、一羥基、一具1至12個碳原子之取代或未取代的烷基、或一具6至50個成環碳原子之取代或未取代之芳香基，且該m和n的組成比例係為70：30，且其分子量係為130,000g/mol至200,000g/mol。
本發明能製造一種低透濕性壓克力薄膜，該薄膜包含化學式1所表示之化合物且有受控之相位差，而且於去除殘留溶劑上也有效率，因為可藉由加強該薄膜之耐熱性而進行高溫程序。
此外，根據本發明，使用包含化學式1所表示之化合物且有受控之相位差的低透濕性壓克力薄膜製備偏光板係為可能的。
使用該偏光板製造面板有一種優勢，製造具有出色能見度和防潮性的面板係為可能的。
以下將詳細描述本公開說明之實例。然而，此處所提供之描述係用以更好地理解本公開說明，因此本公開說明之範圍並不受限於此。
本發明之作者進行研究以發展容易形成薄膜並轉移該薄膜的壓克力薄膜，當由溶劑澆鑄法製造該薄膜之壓克力薄膜時。結果發現，當使用分子量在300,000至2,5000,000g/mol範圍內之壓克力樹脂形成薄膜時，獲得容易形成薄膜並轉移該薄膜的保護膜。
根據本發明，使用一種包含壓克力樹脂和由下列化學式1所表示之化合物的主要塗料溶液製造壓克力薄膜。此時，該主要塗料溶液可進一步包括所需之添加劑。
進一步，根據本發明之偏光板可包括偏光片，且於該偏光片之單面或雙面上設置保護膜。此時，可使用包含壓克力樹脂和由下列化學式1所表示之化合物的主要塗料溶液製備該保護膜。該主要塗料溶液可進一步包括所需之添加劑。
此外，根據本發明之面板可包括液晶單元和設置於該液晶單元之單面或雙面上的偏光板。進一步，該偏光板可包括偏光片，和設置於該偏光片之單面或雙面上的保護膜。此時，可使用包含壓克力樹脂和由下列化學式1所表示之化合物的主要塗料溶液製備該保護膜。該主要塗料溶液可進一步包括所需之添加劑。
首先，將描述本發明之壓克力樹脂。
本發明之壓克力樹脂係為包括甲基丙烯酸甲酯單元和排除甲基丙烯酸甲酯之(甲基)丙烯酸烷酯單元的共聚物樹脂，其中每個單體單元係以重複單元的形式而包含。該壓克力樹脂較佳地係為藉由聚合甲基丙烯酸甲酯單元和由下列化學式5表示之甲基丙烯酸丁酯單元而得的壓克力樹脂。
[化學式5]
Figure TW201943787A_D0013
(a和b每個都是1或更大的整數)
考量光學特性、透明度、相容性、可加工性和生產率，該壓克力樹脂之100重量份中最好是由70至96重量份之甲基丙烯酸甲酯單元和4至30重量份之排除甲基丙烯酸甲酯的(甲基)丙烯酸烷酯單元組成。
當該甲基丙烯酸甲酯單元含量少於70重量份，該保護膜之光學特性惡化。當該甲基丙烯酸甲酯單元內容超過96重量份，將難以移除該保護膜的殘留溶劑。
排除甲基丙烯酸甲酯之丙烯酸烷酯單元含量最好是約4至30重量份，基於100重量份的壓克力樹脂。當該丙烯酸烷酯單元之含量在上述範圍內，在滿足光學特性的同時，易於控制殘留溶劑。
本發明所用之壓克力樹脂具有300,000至2,5000,000g/mol之分子量。若分子量少於300,000g/mol，該薄膜之生產率降低。若分子量超過2,500,000g/mol，成型製程可能不容易。根據本發明之實例，該壓克力薄膜之玻璃轉移溫度(Tg)較佳地為110℃或更高。當該玻璃轉移溫度少於或低於94℃時，該加熱的薄膜可能會下垂，這樣可能難以處理該薄膜。
該丙烯酸烷酯可為選自由丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸丁酯組成之群組中的一或兩種可共聚合單體。
本發明的特點係為包括該壓克力樹脂和由下列化學式1所表示之化合物。
[化學式1]
Figure TW201943787A_D0014
上列化學式1中，R1係為具6至50個成環碳原子之取代或未取代的芳香基。
R2和R3每個是獨立地為一氫原子、一鹵素原子、一羥基或一具1至12個碳原子之未取代的烷基，且該m和n的組成比例係為100：0至50：50，且其分子量係為130,000g/mol至200,000g/mol。
在此例中，R1係為取代或未取代之苯基，R2係為甲基，且R3係為取代或未取代之甲基或是取代或未取代之丁基，但不限於此。
具體地，化學式1所表示之化合物的實例包括但不限於下列化學式2至4。基於100重量份的壓克力樹脂，化學式1所表示之化合物較佳地係為1至20重量份，更佳地係為1至10重量份。當由化學式1表示之化合物的單元含量在上述之範圍內，該薄膜之相位差可被控制，且因該薄膜之耐熱性被加強而能進行高溫程序，其在移除殘留溶劑上亦為有效率的。
當由化學式1表示之化合物的單元含量少於1重量份時，由於高溫程序變成不可能，相位差控制的效果不足且該薄膜支撐因為殘餘的溶劑而薄弱，使得該薄膜因為剝離張力而可能拉伸。當該單元含量多於20重量份時，與壓克力樹脂的相容性惡化且光學特性惡化。
[化學式2]
Figure TW201943787A_D0015
Figure TW201943787A_D0016
Figure TW201943787A_D0017
上列化學式2至4中，R係為一氫原子、一鹵素原子、一羥基、一具1至12個碳原子之取代或未取代的烷基、或一具6至50個成環碳原子之取代或未取代之芳香基，且該m和n的組成比例係為70：30，且其分子量係為130,000g/mol至200,000g/mol。
本發明中之添加劑改善該薄膜的衝擊強度，其係藉由加入不溶於該主要塗料溶液之溶劑且不造成變形的奈米粒子，因此促進薄膜形成和薄膜轉移。本發明之奈米粒子較佳地使用選自由氧化矽和核殼式橡膠顆粒(CSR)組成之群組中的一或兩種奈米粒子。該奈米粒子的直徑較佳地為100至300nm。當該奈米粒子的直徑小於100nm，無法充分發揮預期發明的效果，而當其直徑超過300nm，該保護膜的品質變差。
氧化矽粒子的含量較佳地係為0.01重量份至0.1重量份，基 於100重量份之該主要塗料溶液，且CSR粒子的含量較佳地為2重量份至10重量份，基於100重量份之該主要塗料溶液。當本發明之奈米粒子的含量高於上述範圍，提供具有優異硬度和彈性的壓克力薄膜(保護膜)係為可能的。
在壓克力薄膜之製造中，可使用輔助添加劑。根據各自製備程序的用途，可於該主塗料溶液中加入多種輔助添加劑，諸如紫外線抑制劑、微粒子、紅外線吸收劑和脫膜劑。只要是在本領域中為常用的，這些添加劑的具體類型可以沒有限制地使用，且其含量較佳地為在不破壞該薄膜之物理性質的範圍內。
在本發明中，藉由加入添加劑控制該壓克力薄膜之相位差係為可能的，其為由上列化學式1所表示之化合物，且因耐熱性被加強而能進行高溫程序，而且可容易地移除殘留溶劑，從而防止由殘留溶劑造成的薄膜品質惡化。當在溶劑澆鑄程序中壓克力樹脂溶於溶劑內之該主要塗料溶液被施用至金屬支撐以形成半乾薄膜並接著從該支撐上剝離時以及當該製造完成時，可能發生由殘留溶劑造成的薄膜品質惡化，光學和保護膜的物理性質可能變得不足。例如，當殘留溶劑的量太小，難以將該薄膜從支撐上剝離且可能對該薄膜造成損傷。若是殘留溶劑的量過多，該薄膜過軟且缺乏磁性支撐，因此該薄膜被剝離張力拉伸。此外，若是殘留於該薄膜中的有機溶劑量多，從產品的有害性觀點而言可能變成問題。
本發明之壓克力薄膜較佳地具有膜厚度10至60μm。當該保護膜之厚度小於10μm，無法表現出作為光學薄膜之足夠的相位差特性。當該保護膜之厚度超過60μm，其不適用於薄偏光板。
在23℃和55%RH的條件下，本發明之壓克力薄膜之面內延遲Ro可為0至5nm且在厚度方向之延遲Rth可為-10至-3nm。
以下將詳細描述本發明之一較佳的製造方法。
壓克力樹脂之製備
為製造本發明之壓克力薄膜，首先製備甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸烷基酯單體的共聚樹脂(壓克力樹脂)。對這些顛體之共聚物的製備方法沒有特別限制，可根據本領域所熟知之共聚物樹脂的製備方法製備該共聚物，諸如懸浮聚合、乳液聚合、本體聚合或溶液聚合。
基於100重量份的壓克力樹脂，排除甲基丙烯酸甲酯之丙烯酸烷酯單元含量較佳的係為約4至30重量份。
該丙烯酸烷酯可為選自由丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸丁酯組成之群組中的一或兩種可共聚合單體。
於本發明中，使用由甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯聚合而得之壓克力樹脂係為較佳的。
包含壓克力樹脂和由化學式1所表示化合物之主要塗料溶液的製備
於本發明中，以在線混合器充分混合一壓克力樹脂、一由化學式1所表示之化合物、一添加劑以及一溶劑以製備一主要塗料。
於本發明中，藉由溶劑澆鑄法(溶液薄膜形成法)製造薄膜。該溶劑澆鑄法係為藉由將一壓克力樹脂、一由化學式1所表示之化合物與一添加劑溶於澆鑄溶劑而得之主要塗料溶液澆鑄於一支撐上然後蒸發該溶劑以形成一薄膜的方法。藉由將一壓克力樹脂、一由化學式1所表示之化合物、一輔助添加劑混合於澆鑄溶劑中而製備該主要塗料溶液。
當由溶劑澆鑄法製造相位差薄膜時，以有機溶劑作為製備主塗料之溶劑為較佳的。至於該有機溶劑，使用鹵化烴以及包含氯化烴、二氯甲烷和氯仿之鹵化烴係為較佳的，其中二氯甲烷係為最偏好使用的。
若有必要，可混合並使用鹵化烴以外的有機溶劑。鹵化烴 以外的有機溶劑包括酯類、酮類、醚類、醇類以及烴類。酯類的實例包括甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯和戊基丙烯酸酯。酮類的實例包括丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二異丁基酮、環戊酮、環己酮和甲基環己酮。此外，二異丙醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二氧陸圜、1,3-二氧戊環、四氫呋喃、苯甲醚、苯乙醚等可作為醚類使用。此外，甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-甲基-2-丁醇、環己醇、2-氟丁醇、2,2,2-三氟乙醇和2,2,3,3-四氟-1-丙醇等可作為醇類使用。
較佳地，二氯甲烷可用作為主要溶劑，且醇可作為次要溶劑。具體地，一種混合溶劑，其中二氯甲烷和醇的混合比例是在80：20至95：5之範圍內係為較佳的。
根據各自製備程序的用途，可在該主塗料溶液中加入多種輔助添加劑，諸如紫外線抑制劑、微粒子、紅外線吸收劑和脫膜劑。該添加劑的加入時機點係取決於該添加劑的種類，而且加入添加劑的步驟可在該主要塗料溶液之製備的最後部分進行。
於本發明中，核殼式橡膠顆粒(CSR)係用作為一種添加劑，且該CSR粒子的直徑較佳地為100至300nm。
於本發明中，氧化矽奈米粒子係用作為另一種添加劑，且該奈米粒子的直徑係為100至300nm且其含量較佳地為0.01至0.1重量份，基於100重量份之該主要塗料溶液。
如上述所製得之主要塗料溶液可藉由常溫、高溫或低溫溶解方法製備。
薄膜形成程序
於本公開說明之溶劑澆鑄方法中，從加壓模頭噴嘴將該主 要塗料溶液澆鑄至金屬支撐架上，放置預定的時間，然後形成一種在半乾狀態的薄膜。從該金屬支撐物上剝離該薄膜、傳送至一乾燥系統並藉由乾燥移除溶劑。而且，在乾燥狀態，為薄膜進行一第一軸拉伸過程或一第二拉伸過程。藉由進行該拉伸步驟，可調整該保護膜的薄膜均勻性和相位差值。
具體地，所得之主要塗料溶液通過鑄造模頭澆鑄在支撐架上並形成壓克力片材。於此，當將該主要塗料溶液轉移至從模頭擠出的片材上時，該支撐係用於蒸發存於該主要塗料溶液中的溶劑並形成壓克力薄膜。該支撐或其表面較佳地為金屬製，且使用不銹鋼帶之鋼帶做為支撐係為較佳的。該金屬支撐的表面溫度越高，存於該主要塗料溶液中之溶劑的蒸發進行地越快。然而，若溫度太高，該主要塗料溶液可能形成泡沫或者其平面性可能惡化。因此，該溫度較佳地為0至75℃，更佳地為5至45℃，取決於溶劑。至於該支撐，可使用平面傳送帶形式的金屬支撐。
將所形成之壓克力片材在拉幅機中進行拉伸步驟，且在該預熱步驟中壓克力片之玻璃轉移溫度(Tg)至少為110℃。本發明之壓克力薄膜可透過一個在拉幅機中的拉伸步驟、接著一個移除該薄膜之右端和左端(該表面已被拉幅機的夾子或插針損壞)的步驟，然後一個在模具中的乾燥步驟而完成。
在使用拉幅機拉伸裝置的情況下，使用能藉由拉幅機之左右夾持裝置從左側和右側控制薄膜之保持長度的裝置係為較佳的。該拉伸操作可藉由分成多個步驟進行或在寬度方向上雙軸拉伸。當進行雙軸拉伸時，可進行同時雙軸拉伸或者逐步進行。在這種狀況下，「逐步」係指可依次進行不同方向的拉伸、同方向的拉伸可分成多個步驟以及可將其他方向的拉伸加入到他們其中之任何一個。同時雙軸拉伸可包括在一方向上拉伸 並放鬆另一側之張力使其收縮。在寬度方向和縱向方向上，該同時雙軸拉伸之較佳的拉伸倍率係在1.01至2.0倍的範圍內。
乾燥裝置通常在腹板的兩側吹熱空氣，但還有一種加熱微腹板的方法取代風。太快速的加熱往往會損壞該完成之薄膜的平面性。
由上述方法所製造之本發明的壓克力薄膜具有所量測得之透濕性係為150g/m2‧24h或更少的特徵，在60℃和90%RH的條件下。
偏光板
根據本發明之一種偏光板可包括一偏光片和設置在該偏光片之一側或雙側的保護膜。具體地，本發明之偏光板可包括一為本發明之壓克力薄膜的第一保護膜；一形成於該第一保護膜上之偏光片；以及一形成於該偏光片上之一第二保護膜。
此時，該第一保護膜可為上述之壓克力薄膜。
設置於該第一保護膜上之偏光片可包括聚乙烯醇。該聚乙烯醇較佳低為碘浸漬，但不受限於此。此外，該偏光片之薄膜的厚度在3至30μm之範圍內係為較佳的，且若該偏光片之薄膜的厚度係在上述之範圍內，該偏光片可有效地發揮其作為偏光層的作用而不影響作為最終產品之偏光板的厚度。
此外，本發明之偏光板可包括一第二保護膜。
可在該偏光片上形成第二保護膜且可形成於主要塗料溶液包含壓克力樹脂其中該壓克力樹脂包含甲基丙烯酸甲酯單元除外之丙烯酸烷酯單元和甲基丙烯酸甲酯時。該第二保護膜可與本發明之第一保護膜相同，但不受限於此。此時，該第二保護膜之厚度較佳地為20至100μm，但不受限於此。在上述之第一保護膜上形成該偏光片後且該第二保護膜設置成彼此接觸，該偏光板係被完成了。該偏光片在該偏光片和該第二保護膜 之間可進一步包括一黏著層以促進該偏光片和該第二保護膜之間的黏附。
面板
根據本發明之一種面板可包括：一液晶單元；設置於該液晶單元之一面的一第一偏光板；與設置於該液晶單元之另一面的一第二偏光板。此時，該第一偏光板旱地二偏光板為上述之偏光板係為較佳的。
以下，將基於實例詳細描述本發明。然而本發明並不受限於下列實例。
壓克力薄膜之製備
實例1-1
〈步驟1〉壓克力樹脂
使用具有甲基丙烯酸丁酯單元含量為11重量分且Tg 116℃、分子量950,000g/mol如化學式5所示之壓克力樹脂。
Figure TW201943787A_D0018
(a和b每個都是1或更大的整數)
〈步驟2〉主要塗料溶液之製備
以在線混合器將17.11重量份之壓克力樹脂、3.26重量份之CSR粒子、0.03重量份之氧化矽粒子、64.12重量份之二氯甲烷、14.08重量份之甲醇以及1.40重量份之化學式2所表示之化合物充分混合，從而製備一主要塗料溶液。
Figure TW201943787A_D0019
在上列化學式2中，m和n的組成比率係為70：30，且其分子量係為150,000g/mol。
〈步驟3〉薄膜成形程序
因此，使用帶式軟化器將該主要塗料溶液均勻地往返至不銹鋼帶支撐，該支撐具有寬度2000mm。溶劑在不銹鋼帶支撐上蒸發並從該不銹鋼帶支撐上剝離。隨後，以拉幅機固定該腹板之兩端並拉伸使得在TD縱向方向的拉伸倍率係為1.5倍。拉伸之後，拉伸保持幾秒鐘，寬度方向的張力鬆弛，然後進行寬度方向的拉伸，在90℃之乾燥區中進行35分鐘的乾燥，從而製備寬度1900mm且厚度40μm的壓克力薄膜，並且在末端有寬度10mm高度8m的滾花。
實例1-2
重複實例1-1的程序，除了在製備該主要塗料溶液時改加入2.40重量份由化學式2所表示之化合物以及16.11重量份由化學式5所表示之壓克力樹脂。
實例1-3
重複實例1-1的程序，除了在製備該主要塗料溶液時改加入4.00重量份由化學式2所表示之化合物以及14.51重量份由化學式5所表示之壓克力樹脂。
實例2-1至2-3
進行實例1-1至1-3相同的程序，除了在製備主要塗料溶液時，加入由下列化學式3所表示之化合物。
Figure TW201943787A_D0020
上列化學式3中，R係為一甲基，m和n的組成比例係為70：30，且分子量係為150,000g/mol。
實例3-1至3-3
進行實例1-1至1-3相同的程序，除了在製備主要塗料溶液時，加入由下列化學式4所表示之化合物。
Figure TW201943787A_D0021
上列化學式4中，R係為一甲基，m和n的組成比例係為70：30，且分子量係為150,000g/mol。
比較例1
重複實例1-1的程序，當製備該主要塗料溶液時，除了不加入實例1-1之上述化學式2所表示之化合物，加入18.51重量份之由化學式5所表示之壓克力樹脂。
比較例2
重複實例1-1的程序，當製備該主要塗料溶液時，除了加入等量之由下列化學式6所表示之化合物，代替由化學式2所表示之化合物。
Figure TW201943787A_D0022
性質評估
1.相位差值之量測
對於每一個於實例1-1至3-3以及比較例1和2所製備之該第一保護膜，在23℃和55%RH的環境下使用AxoScan(OPMF-1,Axometrics)之光學測量儀器測量在波長590nm之相位差值Ro和Rth，且結果顯示於表1。
2.殘留溶劑之量測
將每一個於實例1-1至3-3以及比較例1和2所製備之壓克力薄膜加熱後，以氣相層析法分析殘餘在薄膜中之溶劑的含量，且結果顯示於表1。
3.透濕性之量測
對於每一個於實例1-1至3-3以及比較例1和2所製備之壓克力薄膜，在60℃和90%RH之環境下測量透濕性，且結果顯示於表2。
透濕性之量測係藉由將氯化鈣(CaCl2)放置於透濕杯進行，以石蠟將依據實例1-1至3-3以及比較例1和2所製備之樣品放置於該透濕杯之上表面，在引入恆溫濕器(60℃，90%)之前的重量以及注入24小時 之後的重量的差異再除以滲透面積並量化。
如表1所顯示，根據本發明之由溶劑澆鑄法製造的壓克力薄膜能提供低透濕性壓克力薄膜，該壓克力薄膜包含化學式2之化合物並有受控制之相位差。由於薄膜之耐熱性提高，高溫程序係為可能的，這對移除殘留溶劑係為有效的。
偏光板之製造
實例4-1
〈步驟1〉壓克力樹脂
使用具有甲基丙烯酸丁酯單元含量為11重量分且Tg 116℃、分子量950,000g/mol如化學式5所示之壓克力樹脂。
Figure TW201943787A_D0024
(a和b每個都是1或更大的整數)
〈步驟2〉主要塗料溶液之製備
以在線混合器將17.11重量份之壓克力樹脂、3.26重量份之CSR粒子、0.03重量份之氧化矽粒子、64.12重量份之二氯甲烷、14.08重量份之甲醇以及1.40重量份之化學式2所表示之化合物充分混合，從而製備一主要塗料溶液。
Figure TW201943787A_D0025
在上列化學式2中，m和n的組成比率係為70：30，且其分子量係為150,000g/mol。
〈步驟3〉第一保護膜之製備：薄膜成形程序
因此，使用帶式軟化器將該主要塗料溶液均勻地往返至不銹鋼帶支撐，該支撐具有寬度2000mm。溶劑在不銹鋼帶支撐上蒸發並從該不銹鋼帶支撐上剝離。隨後，以拉幅機固定該腹板之兩端並拉伸使得在TD縱向方向的拉伸倍率係為1.5倍，在溫度130℃環境下。拉伸之後，拉伸保持幾秒鐘，寬度方向的張力鬆弛，然後進行寬度方向的拉伸，在90℃之乾燥區中進行35分鐘的乾燥，從而製備一第一保護膜，其係為寬度1900mm且厚度40μm的壓克力薄膜，並且在末端有寬度10mm高度8m的滾花。
〈步驟4〉偏光片之製備
將具有厚度120μm之聚乙烯醇薄膜單軸拉伸(溫度：110℃，拉伸倍率：5倍)。將其浸入包含0.075g之碘、5g之碘化鉀和100g水之水溶液中60秒然後浸入包含6g碘化鉀、7.5g硼酸和100g水之68℃水溶液中。以水沖洗並乾燥以獲得使用PVA薄膜之偏光片。
〈步驟5〉第二保護膜之製備
透過和步驟3中相同的程序製備作為第二保護膜之壓克力薄膜，除了由化學式2所表示之化合物外，以在線混合器將18.51重量份之上述壓克力樹脂、3.26重量份之CSR粒子、0.03重量份之氧化矽粒子、64.12重量份之二氯甲烷以及14.08重量份之甲醇充分混合，從而獲得並使用該主要塗料溶液。
〈步驟6〉偏光板之製備
將所製備之壓克力薄膜和PVA互相結合以製備偏光板。
將偏光片浸入具固體含量2%質量百分比之聚乙烯醇黏著劑槽中1至3秒，輕輕擦掉黏附在偏光片上多餘的黏著劑，則偏光片被放置於該第一保護膜之一面上。此外，在該偏光片之沒有設置該第一保護膜的 另一面上設置第二保護膜。將層壓的第一保護膜、偏光片和第二保護膜在20至30N/cm2的壓力以及約2m/min的運輸速度結合。將該偏光片、該第一保護膜和該第二保護膜相互結合而得之樣品於80℃烘乾機中乾燥2分鐘以製備偏光板。
實例4-2
重複實例4-1的程序，除了在製備該主要塗料溶液時加入2.4重量份之由上列化學式2所表示之化合物以及加入16.11重量份之由化學式5所表示的壓克力樹脂。
實例4-3
重複實例4-1的程序，除了在製備該主要塗料溶液時加入4.00重量份之由上列化學式2所表示之化合物以及加入14.41重量份之由化學式5所表示的壓克力樹脂。
實例5-1至5-3
進行實例4-1至4-3的相同程序，除了在製備用於該第一保護膜之主要塗料溶液時，加入由下列化學式3所表示之化合物。
Figure TW201943787A_D0026
上列化學式3中，R係為為一甲基，m和n的組成比例係為70：30，且分子量係為150,000g/mol。
實例6-1至6-3
進行實例4-1至4-3的相同程序，除了在製備用於該第一保 護膜之主要塗料溶液時，加入由下列化學式4所表示之化合物。
Figure TW201943787A_D0027
上列化學式4中，R係為一甲基，m和n的組成比例係為70：30，且分子量係為150,000g/mol。
比較例3
重複實例4-1的程序，除了在製備該第一保護膜之主要塗料溶液時，不加入實例4-1之上述化學式2所表示的化合物。
比較例4
使用三醋酸纖維素(TAC)系列相位差膜作為一第一保護膜與一第二保護膜以製備一偏光板。
性質評估
1.相位差值之量測
對於每一個於實例4-1至6-3以及比較例3和4所製備之該第一保護膜，在23℃和55%RH的環境下使用AxoScan(OPMF-1,Axometrics)之光學測量儀器測量在波長590nm之相位差值Ro和Rth，且結果顯示於表2。
2.透濕性之量測
對於每一個於實例4-1至6-3以及比較例3和4所製備之壓克力薄膜，在60℃和90%RH之環境下測量透濕性，且結果顯示於表2。
透濕性之量測係藉由將氯化鈣(CaCl2)放置於透濕杯進行，以石蠟將依據實例4-1至6-3以及比較例3和4所製備之樣品放置於該透濕杯之上表面，在引入恆溫濕器(60℃，90%)之前的重量以及注入24小時之後的重量的差異再除以滲透面積並量化。
如表2所顯示，藉由施用根據本發明之溶劑澆鑄法製造之壓克力薄膜而製備得之偏光板能提供低透濕性偏光板，該偏光板包含化學式2之化合物並有受控制之相位差。
面板之製備
實例7-1
〈步驟1〉壓克力樹脂
使用具有甲基丙烯酸丁酯單元含量為11重量分且Tg 116 ℃、分子量950,000g/mol如化學式5所示之壓克力樹脂。
Figure TW201943787A_D0029
(a和b每個都是1或更大的整數)
〈步驟2〉主要塗料溶液之製備
以在線混合器將17.11重量份之壓克力樹脂、3.26重量份之CSR粒子、0.03重量份之氧化矽粒子、64.12重量份之二氯甲烷、14.08重量份之甲醇以及1.40重量份之化學式2所表示之化合物充分混合，從而製備一主要塗料溶液。
Figure TW201943787A_D0030
在上列化學式2中，m和n的組成比率係為70：30，且其分子量係為150,000g/mol。
〈步驟3〉第一保護膜之製備：薄膜成形程序
因此，使用帶式軟化器將該主要塗料溶液均勻地往返至不銹鋼帶支撐，該支撐具有寬度2000mm。溶劑在不銹鋼帶支撐上蒸發並從該不銹鋼帶支撐上剝離。隨後，以拉幅機固定該腹板之兩端並拉伸使得在TD 縱向方向的拉伸倍率係為1.5倍，在溫度130℃環境下。拉伸之後，拉伸保持幾秒鐘，寬度方向的張力鬆弛，然後進行寬度方向的拉伸，在90℃之乾燥區中進行35分鐘的乾燥，從而製備一第一保護膜，其係為寬度1900mm且厚度40μm的壓克力薄膜，並且在末端有寬度10mm高度8m的滾花。
〈步驟4〉偏光片之製備
將具有厚度120μm之聚乙烯醇薄膜單軸拉伸(溫度：110℃，拉伸倍率：5倍)。將其浸入包含0.075g之碘、5g之碘化鉀和100g水之水溶液中60秒然後浸入包含6g碘化鉀、7.5g硼酸和100g水之68℃水溶液中。以水沖洗並乾燥以獲得使用PVA薄膜之偏光片。
〈步驟5〉第二保護膜之製備
透過和步驟3中相同的程序製備作為第二保護膜之壓克力薄膜，除了由化學式2所表示之化合物外，以在線混合器將18.51重量份之上述壓克力樹脂、3.26重量份之CSR粒子、0.03重量份之氧化矽粒子、64.12重量份之二氯甲烷以及14.08重量份之甲醇充分混合，從而獲得並使用該主要塗料溶液。
〈步驟6〉偏光板之製備
將所製備之壓克力薄膜和PVA互相結合以製備偏光板。
將偏光片浸入具固體含量2%質量百分比之聚乙烯醇黏著劑槽中1至3秒，輕輕擦掉黏附在偏光片上多餘的黏著劑，則偏光片被放置於該第一保護膜之一面上。此外，在該偏光片之沒有設置該第一保護膜的另一面上設置第二保護膜。將層壓的第一保護膜、偏光片和第二保護膜在20至30N/cm2的壓力以及約2m/min的運輸速度結合。將該偏光片、該第一保護膜和該第二保護膜相互結合而得之樣品於80℃烘乾機中乾燥2分鐘以製備偏光板。
〈步驟7〉面板之製備
將所製備之偏光板以黏著劑塗覆於該偏光板之第二保護膜之表面上，且附著該偏光板使得該第二保護膜係朝向液晶單元放置，從而製備一面版。
實例7-2
重複實例7-1的程序，除了在製備該主要塗料溶液時加入2.4重量份之由上列化學式2所表示之化合物以及加入16.11重量份之由化學式5所表示的壓克力樹脂。
實例7-3
重複實例7-1的程序，除了在製備該主要塗料溶液時加入4.00重量份之由上列化學式2所表示之化合物以及加入14.51重量份之由化學式5所表示的壓克力樹脂。
實例8-1至8-3
進行實例7-1至7-3的相同程序，除了在製備用於該第一保護膜之主要塗料溶液時，加入由下列化學式3所表示之化合物。
Figure TW201943787A_D0031
上列化學式3中，R係為為一甲基，m和n的組成比例係為70：30，且分子量係為150,000g/mol。
實例9-1至9-3
進行實例7-1至7-3的相同程序，除了在製備用於該第一保 護膜之主要塗料溶液時，加入由下列化學式4所表示之化合物。
Figure TW201943787A_D0032
上列化學式4中，R係為一甲基，m和n的組成比例係為70：30，且分子量係為150,000g/mol。
比較例5
製造一具有偏光片的面版，該偏光片具有高相位差值。
比較例6
製備一施用偏光片的面板，該偏光片係使用三醋酸纖維素(TAC)系列相位差膜作為一第一保護膜與一第二保護膜。
性質評估
1.相位差值之量測
對於每一個於實例7-1至9-3以及比較例5和6所製備之該第一保護膜，在23℃和55%RH的環境下使用AxoScan(OPMF-1,Axometrics)之光學測量儀器測量在波長590nm之相位差值Ro和Rth，且結果顯示於表3。
2.透濕性之量測
對於每一個於實例7-1至9-3以及比較例5和6所製備之壓克力薄膜，在60℃和90%RH之環境下測量透濕性，且結果顯示於表3。
透濕性之量測係藉由將氯化鈣(CaCl2)放置於透濕杯進行，以石蠟將依據實例7-1至9-3以及比較例5和6所製備之樣品放置於該透濕 杯之上表面，在引入恆溫濕器(60℃，90%)之前的重量以及注入24小時之後的重量的差異再除以滲透面積並量化。
如表3所顯示，使用偏光板製造的面板能提供具有優異對角線可見度和防潮性的面板，藉由包含化學式2之化合物，該偏光板係藉由施用根據本發明之溶劑澆鑄法製造之壓克力薄膜而製備得。

Claims (12)

  1. 一種具低透濕性的壓克力薄膜，其係使用溶劑澆鑄法製備，藉由使用：一包含甲基丙烯酸甲酯單元和排除甲基丙烯酸甲酯之丙烯酸烷酯單元的壓克力樹脂；以及一包含1至20重量份之由下列化學式1所表示之化合物的主要塗料溶液：
    Figure TW201943787A_C0001
     其中R1係為具6至50個成環碳原子之取代或未取代的芳香基，且其中R2和R3每個是獨立地為一氫原子、一鹵素原子、一羥基或一具1至12個碳原子之取代或未取代的烷基，且該m和n的組成比例係為100：0至50：50，且其分子量係為130,000g/mol至200,000g/mol。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之壓克力薄膜，其中在23℃和55%RH的條件下，該壓克力薄膜之面內延遲Ro係為0至5nm且在厚度方向該壓克力薄膜之延遲Rth可為-10至-3nm。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之壓克力薄膜，其中該壓克力薄膜具有膜厚度10至60μm，且在60℃和90%RH的條件下所量測得該壓克力薄膜之透濕性係為150g/m 2．24h或更少。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之壓克力薄膜，其中該化合物係由下列化學式2至4之任何一式表示：[化學式2]
    Figure TW201943787A_C0002
    Figure TW201943787A_C0003
    Figure TW201943787A_C0004
     其中R係為一氫原子、一鹵素原子、一羥基、一具1至12個碳原子之取代或未取代的烷基、或一具6至50個成環碳原子之取代或未取代之芳香基，且該m和n的組成比例係為70：30，且其分子量係為130,000g/mol至200,000g/mol。
  5. 一種低透濕性偏光板，其包括一偏光片和設置於該偏光片之一或雙表面上的一保護膜，其中該保護膜係使用溶劑澆鑄法製備，藉由使用：一包含甲基丙烯酸甲酯單元和排除甲基丙烯酸甲酯之丙烯酸烷酯單元的壓克力樹脂；以及一包含1至20重量份之由下列化學式1所表示之化合物的主要塗 料溶液：
    Figure TW201943787A_C0005
     其中R1係為具6至50成環碳原子之取代或未取代的芳香基，且其中R2和R3每個是獨立地為一氫原子、一鹵素原子、一羥基或一具1至12個碳原子之取代或未取代的烷基，且該m和n的組成比例係為100：0至50：50，且其分子量係為130,000g/mol至200,000g/mol。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之低透濕性偏光板，其中在23℃和55%RH的條件下，該保護膜之面內延遲Ro係為0至5nm且在厚度方向之延遲Rth為-10至-3nm。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之低透濕性偏光板，其中該保護膜具有膜厚度10至60μm，且在60℃和90%RH的條件下所量測得之該保護膜的透濕性係為150g/m 2．24h或更少。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之低透濕性偏光板，其中該化合物係由下列化學式2至4之任何一式表示：[化學式2]
    Figure TW201943787A_C0006
    Figure TW201943787A_C0007
    Figure TW201943787A_C0008
     其中R係為一氫原子、一鹵素原子、一羥基、一具1至12個碳原子之取代或未取代的烷基、或一具6至50個成環碳原子之取代或未取代之芳香基，且該m和n的組成比例係為70：30，且其分子量係為130,000g/mol至200,000g/mol。
  9. 一種面板，其包括：一液晶單元和設置於該液晶單元之一或雙表面的一偏光板，其中該偏光板包括：一偏光片和設置於該偏光片之一或雙表面的一保護膜，其中該保護膜係使用溶劑澆鑄法製備，藉由使用：一包含甲基丙烯酸甲酯單元和排除甲基丙烯酸甲酯之丙烯酸烷酯單元的壓克力樹脂；以 及一包含1至20重量份之由下列化學式1所表示之化合物的主要塗料溶液：
    Figure TW201943787A_C0009
     其中R1係為具6至50成環碳原子之取代或未取代的芳香基，且其中R2和R3每個是獨立地為一氫原子、一鹵素原子、一羥基或一具1至12個碳原子之取代或未取代的烷基，且該m和n的組成比例係為100：0至50：50，且其分子量係為130,000g/mol至200,000g/mol。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之面板，其中在23℃和55%RH的條件下，該保護膜之面內延遲Ro係為0至5nm且在厚度方向之延遲Rth為-10至-3nm。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之面板，其中該保護膜具有膜厚度10至60μm，且在60℃和90%RH的條件下所量測得之該保護膜的透濕性係為150g/m 2．24h或更少。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之面板，其中該化合物係由下列化學式2至4之任何一式表示：[化學式2]
    Figure TW201943787A_C0010
    Figure TW201943787A_C0011
    Figure TW201943787A_C0012
     其中R係為一氫原子、一鹵素原子、一羥基、一具1至12個碳原子之取代或未取代的烷基、或一具6至50個成環碳原子之取代或未取代之芳香基，且該m和n的組成比例係為70：30，且其分子量係為130,000g/mol至200,000g/mol。
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