TWI388887B - 偏光板用感壓性黏著劑、具感壓性黏著劑之偏光板、及偏光板之製法 - Google Patents

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Description

偏光板用感壓性黏著劑、具感壓性黏著劑之偏光板、及偏光板之製法
本發明係關於一種偏光板用感壓性黏著劑、一種具感壓性黏著劑之偏光板、一種製造偏光板之方法、一種使用具感壓性黏著劑之偏光板之光學膜、及一種製造光學膜之方法。更特別地，本發明關於一種偏光板用感壓性黏著劑，其較佳地應用於偏光板，特別是與視場角擴大膜等整合之偏光板，或與相差板層合之偏光板，及其特徵為其可將偏光板持久地黏附液晶晶胞或相差板，而且由其得到之液晶顯示單元即使是在高溫與高濕度環境中仍不易造成漏光；一種具感壓性黏著劑之偏光板；一種製造此偏光板之方法；一種使用具感壓性黏著劑之偏光板之光學膜；及一種製造此光學膜之方法。
在將由有機材料組成之薄片經感壓性黏著劑黏附於黏附體(如玻璃、陶瓷或金屬)上之情形，迄今經常造成薄片隨時間經過在末端脫落及/或發生翹起或鬆開之不利狀況。
為了解決上述之不利狀況，通常使用強膠黏性黏著材料，其係藉由增加組成感壓性黏著劑之成分之分子量或增加交聯密度而增強感壓性黏著劑性能。然而，使用強膠黏性黏著材料雖然增加保持力，其使感壓性黏著劑在高溫及高濕度情形下無法隨由有機材料組成之薄片收縮及膨脹，因而促成各種困擾之發生。
關於此點，某些光學零件係將偏光板黏附於其表面上而使用，而且一般例示為液晶顯示單元(LCD)之液晶晶胞。以下參考第1圖而敘述液晶顯示單元。
液晶晶胞13通常具有排列兩薄片各形成定向層之透明電極基板，使得基板以指定間隔分開，而定向層係位於內側，將基板周圍密封，將液晶材料置於上述間隔中，而且偏光板11,11係經感壓性黏著劑12,12各位於兩薄片透明電極基板上之結構。上述偏光板通常包括具有三層組成之偏光膜，其中將光學各向同性膜，例如，三乙醯纖維素(TAC)膜，黏附於聚乙烯醇為主偏光板之兩側上。為了將偏光板黏附於光學零件(如液晶晶胞)上，感壓性黏著劑係形成於偏光板之一側上。如第2圖所示之略圖所描述，為了改良視場角度特徵，如此將相差板24經感壓性黏著劑22,25裝設在偏光板21與液晶晶胞23之間。
在將以上組成之偏光板黏附於光學零件(如液晶晶胞)上，或將偏光板與相差板黏附於其上之情形，就材料性質而言，所得不同材料之多層結構產生不良之尺寸安定力，而且特別是在高溫與高濕度環境中，由於收縮及膨脹產生大尺寸變動。由於上述強膠黏性黏著材料通常在偏光板中作為感壓性黏著劑，其可抑制偏光板尺寸變動附帶之翹起及脫落，然而，感壓性黏著層無法吸收偏光板尺寸變動附帶之應力，而使偏光板之殘餘應力不均衡。結果造成TN晶胞與STN晶胞各易出現所謂之漏光及顏色不均勻之問題。
為了解決上述問題，已揭示一種藉由對感壓性黏著劑加入，例如，低分子量體(如塑性劑)，以適度地軟化之而賦與應力釋放性質之技術(例如，參考專利文獻1號)。儘管如此，加入低分子量體在偏光板脫落之情形引起黏附體污染，此外導致降低保持力，而且隨時間經過更易產生翹起及脫落。
因而滿足黏附持久性及漏光防止力在液晶晶胞等已成為主要課題。
參考專利文獻1號：日本專利公告第3272921號
本發明之一個目的為在此情況下提供一種偏光板用感壓性黏著劑，其較佳地應用於偏光板，特別是與視場角擴大膜整合之偏光板，或與相差板層合之偏光板，及其特徵為其可將偏光板持久地黏附在液晶晶胞或相差板上，而且由其得到之液晶顯示單元即使是在高溫與高濕度環境中仍不易造成漏光；及一種具感壓性黏著劑之偏光板。
本發明之其他目的由以下揭示之說明書內容而顯而易知。
為了達成上述目的，本發明人已進行深入廣泛之研究及調查。結果已發現，此目的可由具有指定儲存彈性模數(G’)之感壓性黏著劑達成，而且藉由將偏光板黏附於形成於釋放薄片之釋放層上之膠黏性黏著材料層上，及自釋放薄片側進行活性能量束照射，亦可高效率地製造上述具感壓性黏著劑之偏光板。
本發明已因以上之發現與資訊而完成。即，本發明提供以下。
1.一種偏光板用感壓性黏著劑，其在23℃具有至少0.3 MPa之儲存彈性模數(G’)。
2.如以上第1項所述之偏光板用感壓性黏著劑，其在23℃具有0.3至15 MPa之範圍之儲存彈性模數(G’)。
3.如以上第1或2項所述之偏光板用感壓性黏著劑，其在80℃具有至少0.3之儲存彈性模數(G’)。
4.如以上第3項所述之偏光板用感壓性黏著劑，其在80℃具有0.3至10 MPa之範圍之儲存彈性模數(G’)。
5.如以上第1至4項任一項所述之偏光板用感壓性黏著劑，其係用於將偏光板黏附於液晶玻璃晶胞上。
6.如以上第1至4項任一項所述之偏光板用感壓性黏著劑，其係用於將偏光板黏附於相差板上。
7.如以上第1至6項任一項所述之偏光板用感壓性黏著劑，其中以活性能量束照射含(A)丙烯酸供聚物及(B)活性能量束可硬化化合物之膠黏性黏著材料。
8.如以上第7項所述之偏光板用感壓性黏著劑，其中作為成分(B)之活性能量束可硬化化合物為分子量小於1000之多官能基(甲基)丙烯酸酯為主單體。
9.如以上第8項所述之偏光板用感壓性黏著劑，其中多官能基(甲基)丙烯酸酯為主單體具有環形結構。
10.如以上第7至9項任一項所述之偏光板用感壓性黏著劑，其中成分(A)對成分(B)之質量比例為100：1至100：100。
11.如以上第7項所述之偏光板用感壓性黏著劑，其中膠黏性黏著材料進一步包括交聯劑作為成分(C)。
12.如以上第7項所述之偏光板用感壓性黏著劑，其中膠黏性黏著材料進一步包括矽烷偶合劑作為成分(D)。
13.如以上第1項所述之偏光板用感壓性黏著劑，其中偏光板係由彼此整合之偏光膜與視場角度擴大膜組成。
14.如以上第1項所述之偏光板用感壓性黏著劑，其對無鹼玻璃具有至少0.2牛頓/25毫米之黏著強度。
15.如以上第1項所述之偏光板用感壓性黏著劑，其對無鹼玻璃具有至少5牛頓/25毫米之黏著強度。
16.如以上第1項所述之偏光板用感壓性黏著劑，其具有至少85%之凝膠比例。
17.一種具感壓性黏著劑之偏光板，其中在偏光板上提供由以上第1項所述之感壓性黏著劑組成之層。
18.一種製造以上第17項所述之具感壓性黏著劑之偏光板之方法，其包括將偏光板黏附於形成於釋放薄片之釋放層上之膠黏性黏著材料層上，然後以活性能量束自釋放薄片側照射。
19.一種包括偏光板與相差板之光學膜，其中該偏光板與該相差板係以如以上第1項所述之感壓性黏著劑彼此黏附。
20.一種包括兩薄片釋放薄片之感壓性黏著劑薄片，其中將以上第1項所述之偏光板用感壓性黏著劑置於釋放薄片之間而接觸釋放層側。
21.一種製造光學膜之方法，其包括使用以上第20項所述之感壓性黏著劑將偏光板與相差板彼此黏附。
依照本發明之偏光板用感壓性黏著劑應在23℃具有至少0.3 MPa之儲存彈性模數(G’)。其在23℃之儲存彈性模數(G’)為至少0.3 MPa時導致充分之漏光防止力。其上限並未特別地界定，但是為了得到具有較佳黏附持久力之感壓性黏著劑，較佳為最多50 MPa，更佳為最多15 MPa。就以上而言，其在23℃之儲存彈性模數(G’)較佳為0.35至12 MPa之範圍。其在80℃之儲存彈性模數(G’)通常較佳為至少0.3 MPa，特佳為0.3至10 MPa之範圍。
上述之儲存彈性模數(G’)係藉下述之方法測量。
<測量儲存彈性模數(G’)之方法>
層合感壓性黏著劑(厚度為30微米)且製成直徑為8毫米及厚度為3毫米之圓柱形測試薄片，而且在以下條件下藉扭轉剪切力法測量儲存彈性模數(G’)。
測量儀器：動態黏彈性模數測量儀(Rheometric Coropation製造之商標名”DYNAMIC ANALYZER RDA II”)頻率：1 Hz溫度：23℃，80℃
此外，依照本發明之偏光板用感壓性黏著劑較佳為對無鹼玻璃具有至少0.2牛頓/25毫米之黏著強度。至少0.2牛頓/25毫米之黏著強度使其可將偏光板以充分之黏著強度黏附於，例如，液晶玻璃晶胞上。其黏著強度更佳為1.0至30牛頓/25毫米。
此外，對聚碳酸酯之黏著強度較佳為至少5牛頓/25毫米。至少5牛頓/25毫米之黏著強度使其可將偏光板以充分之黏著強度黏附於，例如，相差板上。其黏著強度更佳為10至50牛頓/25毫米。測量黏著強度之方法詳述於下。
具有上述儲存彈性模數(G’)及黏著強度之依照本發明之偏光板用感壓性黏著劑較佳為包括含(A)丙烯酸共聚物與(B)活性能量束可硬化化合物之膠黏性黏著材料之感壓性黏著劑，該膠黏性黏著材料係以活性能量束照射。作為成分(A)之丙烯酸共聚物例示為(甲基)丙烯酸酯為主共聚物。在此所述之(甲基)丙烯酸酯為主共聚物表示丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯。其他類似之術語應視為相同。
至於上述之(甲基)丙烯酸酯為主共聚物，其使用具有藉任何交聯方法造成交聯之交聯點之該共聚物。具有交聯點之(甲基)丙烯酸酯為主共聚物並未特別地限制，但是可適當地視需要選自迄今習用作為感壓性黏著劑之樹脂成分之(甲基)丙烯酸酯為主共聚物。
具有此交聯點之(甲基)丙烯酸酯為主共聚物較佳地例示為其中酯之烷基部份具有1至20個碳原子之(甲基)丙烯酸酯、具有可交聯官能基之單體、與如所需而使用之其他單體之共聚物。其中酯之烷基部份具有1至20個碳原子之(甲基)丙烯酸酯之實例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2－乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二碳酯、(甲基)丙烯酸肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸棕櫚酯、與(甲基)丙烯酸硬脂酯。任何上列(甲基)丙烯酸酯可單獨或組合至少一種其他物種而使用。
另一方面，分子中帶有可交聯官能基之單體較佳為帶有羥基、羧基、胺基、與醯胺基至少之一，而且特別地例示為(甲基)丙烯酸羥基烷酯，如(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3－羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2－羥基丁酯、(甲基)丙烯酸3－羥基丁酯、與(甲基)丙烯酸4－羥基丁酯；丙烯醯胺，如丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N－甲基丙烯醯胺、N－甲基甲基丙烯醯胺、N－羥甲基丙烯醯胺、與N－羥甲基甲基丙烯醯胺；(甲基)丙烯酸單烷基胺基烷酯，如(甲基)丙烯酸單甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸單乙胺基丙酯、(甲基)丙烯酸單甲胺基丙酯、與(甲基)丙烯酸單乙胺基丙酯；及乙烯不飽和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、順丁烯二酸、伊康酸、與檸康酸。任何單體可單獨或組合至少一種其他物種而使用。
作為成分(A)之(甲基)丙烯酸酯為主共聚物之聚合型式並未特別地限制，但是可為任何無規、嵌段與接枝共聚物。按重量平均分子量計，其分子量為至少500,000，其係藉凝膠穿透層析術(GPC)測量且相對聚苯乙烯而表示。在其重量平均分子量為至少500,000時，可使對黏附體之黏著性及黏附持久力充分而不造成翹起或脫落。考量黏著性及黏附持久力，其重量平均分子量較佳為600,000至2,000,000，更佳為700,000至1,800,000之範圍。
在(甲基)丙烯酸酯為主共聚物中，分子中帶有可交聯官能基之單體部份之含量較佳為0.01至10質量%之範圍。在其含量為至少0.01質量%時，如下所述，藉由與交聯劑反應而確保充分之交聯及有利之持久力。另一方面，在其含量為最多10質量%時，較佳地避免對液晶玻璃晶胞與相差板之黏附適應力降低，其係因過高之交聯程度而造成。考量持久力、對液晶玻璃晶胞與相差板之黏附適應力等因素，帶有可交聯官能基之單體部份之含量較佳為0.05至7.0質量%，特佳為0.2至6.0質量%之範圍。(甲基)丙烯酸酯為主共聚物可單獨或組合至少一種其他物種而使用。
在膠黏性黏著材料中作為成分(B)之活性能量束可硬化化合物較佳地例示為分子量小於1,000之多官能基(甲基)丙烯酸酯為主單體，其可提及二官能基單體，如1,4－丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6－己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇己二酸酯二(甲基)丙烯酸酯、羥基三甲基乙酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二環戊基二(甲基)丙烯酸酯、經己內酯修改二環戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、經環氧乙烷修改磷酸二(甲基)丙烯酸酯、二(丙烯氧基乙基)異三聚氰酸酯、與烯丙基化環己基二(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基二環戊烷二丙烯酸酯、經環氧乙烷修改六氫酞酸二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇丙烯酸酯、經新戊二醇修改三羥甲基丙烷二丙烯酸酯、與金剛烷二丙烯酸酯；三官能基單體，如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二異戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、經丙酸修改二異戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷修改三異戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、與參(丙烯氧基乙基)異三聚氰酸酯；四官能基單體，如二甘油四(甲基)丙烯酸酯與異戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；五官能基單體，如經丙酸修改二異戊四醇五(甲基)丙烯酸酯；及六官能基單體，如經己內酯修改二異戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
本發明中之多官能基(甲基)丙烯酸酯為主單體可單獨或組合至少一種其他物種而使用。其中較佳為單體在其骨架結構中含環形結構。環形結構可為任何碳環結構與雜環結構，及單環結構與多環結構。
多官能基(甲基)丙烯酸酯為主單體之較佳實例包括具有聚三聚氰酸酯結構者，如二(丙烯氧基乙基)異三聚氰酸酯與參(丙烯氧基乙基)異三聚氰酸酯、二羥甲基二環戊烷二丙烯酸酯、經環氧乙烷修改六氫酞酸二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇丙烯酸酯、經新戊二醇修改三羥甲基丙烷二丙烯酸酯、與金剛烷二丙烯酸酯。
此外，可使用活性能量束可硬化丙烯酸酯為主寡聚物作為成分(B)。丙烯酸酯為主寡聚物較佳為具有最多50,000之重量平均分子量，而且例示為聚酯丙烯酸酯為主、環氧丙烯酸酯為主、胺基甲酸酯丙烯酸酯為主、聚醚丙烯酸酯為主、聚丁二烯丙烯酸酯為主、聚矽氧丙烯酸酯為主等之寡聚物。
聚酯丙烯酸酯為主寡聚物可藉由以(甲基)丙烯酸酯化在兩端具有羥基且係藉由，例如，多元羧酸與多羥基醇之縮合反應而得之聚酯寡聚物之羥基，或在藉由將環氧烷加入多元羧酸而得之寡聚物末端之羥基而得。環氧丙烯酸酯為主寡聚物可藉由，例如，反應(甲基)丙烯酸與各具有相當低分子量之聯酚型環氧樹脂或酚醛清漆型環氧樹脂之環氧乙烷環，以將樹脂酯化而得。亦可使用經羧基修改環氧丙烯酸酯寡聚物，其中以二元羧酸酐部份地修改上述之環氧丙烯酸酯為主寡聚物。胺基甲酸酯丙烯酸酯為主寡聚物可藉由，例如，以(甲基)丙烯酸酯化由聚醚多醇或聚酯多醇與聚異三聚氰酸酯間之反應而得之聚胺基甲酸酯樹脂而得。聚醚丙烯酸酯為主寡聚物可藉由，例如，以(甲基)丙烯酸酯化聚醚多醇之羥基而得。
上述丙烯酸酯為主寡聚物之重量平均分子量，其係相對標準品聚(甲基丙烯酸甲酯)而表示且藉GPC測量，係選擇較佳為最多50,000，更佳為500至50,000之範圍，特佳為3,000至40,000之範圍。丙烯酸酯為主寡聚物可單獨或組合至少一種其他物種而使用。
在本發明中可使用丙烯酸酯為主聚合物加成物，其中將帶有(甲基)丙烯醯基之基引入側鏈中作為成分(B)。此丙烯酸酯為主聚合物加成物可使用(甲基)丙烯酸酯與分子中具有可交聯官能基之單體之共聚物而得，此共聚物已敘述於以上作為成分(A)之(甲基)丙烯酸酯為主共聚物，特別是藉由反應帶有(甲基)丙烯醯基及可與可交聯官能基反應之基之化合物與上述共聚物之部份可交聯官能基而得。此丙烯酸酯為主聚合物加成物之重量平均分子量相對聚苯乙烯而表示通常為500,000至2,000,000之範圍。
在本發明中，可適當地視情況由上述多官能基丙烯酸酯為主單體、丙烯酸酯為主寡聚物與丙烯酸酯為主聚合物加成物選擇一或兩種組合作為成分(B)。
在本發明中，作為成分(A)之丙烯酸共聚物含量對作為成分(B)之活性能量束可硬化化合物含量之質量比例較佳為100：1至100：100，更佳為100：5至100：50，特佳為100：10至100：40。
在依照本發明之感壓性黏著劑含上述成分(A)與(B)之情形，照射活性能量束後之儲存彈性模數(G’)滿足以上之要求。即，其較佳為在23℃之儲存彈性模數(G’)為至少0.3 MPa，及在80℃之儲存彈性模數(G’)為至少0.3 MPa。
其可如所需使上述膠黏性黏著材料含光聚合引發劑，例如，其例示為安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香正丁醚、安息香異丁醚、苯乙酮、二甲胺基苯乙酮、2－二甲氧基－2－苯基苯乙酮、2,2－二乙氧基－2－苯基苯乙酮、2－羥基－2－甲基－1－苯基丙－1－酮、1－羥基環己基苯基酮、2－甲基－1－[4－(甲硫基)苯基]－2－嗎啉基丙－1－酮、4－(2－羥基乙氧基)苯基－2－(羥基－2－丙基)酮、二苯基酮、對苯基二苯基酮、4,4’－二乙胺基二苯基酮、二氯二苯基酮、2－甲基蒽醌、2－乙基蒽醌、2－第三烯丙基丁基蒽醌、2－胺基蒽醌、2－甲基硫山星、2－乙基硫山星、2－氯硫山星、2,4－二甲基硫山星、2,4－二乙基硫山星、苄基二甲基縮酮、苯乙酮二甲基縮酮、對二甲胺基苯甲酸酯、寡聚[2－羥基－2－甲基－1－[4－(1－甲基乙烯基)苯基]丙烷]、與氧化2,4,6－三甲基苯甲醯基二苯基膦。上列物種可單獨或組合至少一種其他物種而使用。摻合量按100質量份之成分(B)計通常選擇0.2至20質量份之範圍。
其可如所需使膠黏性黏著材料含交聯劑作為成分(C)，其並未特別地限制，但是可適當地選擇迄今習用之交聯劑而使用。交聯劑之較佳實例包括聚異氰酸酯化合物、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、二醛、羥甲基聚合物、吖環丙烷為主化合物、金屬鉗合物化合物、金屬烷氧化物、與金屬鹽。其中較佳為使用聚異氰酸酯化合物。聚異氰酸酯化合物之實例包括芳族聚異氰酸酯，如甲苯基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯與二甲苯基二異氰酸酯；脂族聚異氰酸酯，如伸己基二異氰酸酯；及脂環聚異氰酸酯，如異佛爾酮二異氰酸酯與氫化二苯基甲烷二異氰酸酯；其雙脲體、異三聚氰酸酯體與加成物體，其為與含氫低分子量化合物(如乙二醇、丙二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、與蓖麻油)之反應產物。
在本發明中，交聯劑可單獨或組合至少一種其他物種而使用。其使用量按100質量份作為成分(A)之丙烯酸共聚物計通常為0.01至20質量份，較佳為0.1至10質量份之範圍。
其可如所需使膠黏性黏著材料含矽烷偶合劑作為成分(D)，而使感壓性黏著劑與玻璃晶胞間之黏著性在將偏光板黏附於，例如，液晶玻璃晶胞等之上之情形更為有利。矽烷偶合劑，其為分子中帶有至少一個烷氧基矽烷基之有機矽化合物，較佳為與感壓性黏著劑成分完全相容，賦與透光性，及實質上透明。其加入量按100質量份之膠黏性黏著材料固體含量計較佳為0.001至10質量份，特佳為0.005至5質量份之範圍。
上述矽烷偶合劑之指定實例包括含可聚合不飽合基矽化合物，如乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷與甲基丙烯氧基丙基三甲氧基矽烷；具有環氧基結構之矽化合物，如3－環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷與2－(3,4－環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷；含胺基矽化合物，如3－胺基丙基三甲氧基矽烷；N－(2－胺基乙基)－3－胺基丙基三甲氧基矽烷；與N－(2－胺基乙基)－3－胺基丙基甲基二甲氧基矽烷；及3－氯丙基三甲氧基矽烷。
矽烷偶合劑可單獨或組合至少一種其他物種而使用。
膠黏性黏著材料可如所需以不因而損及本發明之目的之程度合併迄今通常用於丙烯酸感壓性黏著劑之任何已知添加劑。例如，此添加劑例示為膠黏劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定劑、軟化劑、填料等。
依照本發明之偏光板用感壓性黏著劑係以活性能量束照射以上述方式而得之膠黏性黏著材料而形成。
活性能量束例示為紫外線及電子束。紫外線係得自高壓汞燈、無電極燈、氙燈等，另一方面，電子束係得自電子束加速器等。活性能量束中，特佳為紫外線。在使用電子束之情形，可不使用光聚合引發劑而形成感壓性黏著劑。
膠黏性黏著材料之照射量係適當地視情況選擇，以得到賦與該儲存彈性模數及對無鹼玻璃與聚碳酸酯之黏著強度之經交聯感壓性黏著劑。較佳為在紫外線之情形，照明度為50至1000毫瓦/平方公分且照明量為50至1000毫焦耳/平方公分，及在電子束之情形，吸收劑量為10至1000 krad。
依照本發明之偏光板用感壓性黏著劑可應用於僅由偏光膜組成之偏光板，及用於將偏光板黏附於，例如，液晶玻璃晶胞，特別地，其可較佳地應用於其中將偏光膜與視場角度擴大膜彼此整合之偏光板，及用於將偏光板黏附於，例如，液晶玻璃晶胞。
其中偏光膜與視場角度擴大膜彼此整合之偏光板例示為，例如，由聚乙烯醇為主偏光薄片與黏附於其兩側上之三乙醯纖維素(TAC)膜組成之偏光膜，而且進一步由含碟狀液晶(其係塗覆於偏光膜之一側上而形成)之視場角度擴大功能層組成，其為與以上相同，除了視場角度擴大功能膜係以黏著劑黏附之偏光膜。在這些情形，感壓性黏著劑係形成於上述視場角度擴大功能層或視場角度擴大膜之側上。
此外，在將相差板置於偏光板與液晶玻璃晶胞之間之情形，如第2圖所描述，適當地使用依照本發明之偏光板用感壓性黏著劑。即，以依照本發明之感壓性黏著劑黏附僅由偏光膜與相差板組成之偏光板而製造光學膜，及所得光學膜之相差板與液晶玻璃晶胞係藉感壓性黏著劑彼此黏附。感壓性黏著劑並未特別地限制，但是可選自通常用於黏附偏光板與液晶玻璃晶胞之感壓性黏著劑。其指定實例包括由丙烯酸共聚物、交聯劑與矽烷偶合劑組成之膠黏性黏著材料，如日本專利申請案公開第131033/1999(Heisei 11)號所揭示。此外，依照本發明之感壓性黏著劑亦可用於黏附偏光板與液晶玻璃晶胞。
依照本發明之感壓性黏著劑較佳為具有至少85%之凝膠比例。即，在少量低分子量成分被有機溶劑萃取之情形，藉凝膠比例為至少85%且在加熱或加溫環境中較不易造成黏附體翹起、脫落及/或污染之感壓性黏著劑確保高持久力與安定力。凝膠比例較佳為90至99.9%之範圍。
使用依照本發明之偏光板用感壓性黏著劑，藉由以上述方式將偏光板黏附於液晶玻璃晶胞或相差板而製造之液晶顯示單元即使是在高溫與高濕度環境中仍不易漏光，此外，偏光板與液晶玻璃晶胞間之黏附持久力優良。
本發明進一步提供一種偏光板，其上具有一層依照本發明之偏光板用感壓性黏著劑而具感壓性黏著劑。此偏光板可僅由上述偏光膜組成，但是在如第1圖所描述之組成之情形，偏光板及視場角度擴大膜較佳為彼此整合。
由上述偏光板用感壓性黏著劑組成之層之厚度通常為約5至100微米，較佳為10至50微米，更佳為10至30微米之範圍。
製造具感壓性黏著劑之偏光板之方法僅須為可得其上形成依照本發明偏光板用感壓性黏著劑之偏光板之方法而無特別之限制。
依照下述之本發明方法，可以高效率製造具感壓性黏著劑之所需偏光板。
在本發明之方法中，將偏光板黏附在已形成於釋放薄片之釋放層上之膠黏性黏著材料層上，然後以活性能量束自釋放薄片側照射膠黏性黏著材料，使得上述膠黏性黏著材料層變成由具有指定特徵之依照本發明感壓性黏著劑組成之層，而得具感壓性黏著劑之偏光板。
釋放薄片之實例包括塑膠膜，如由聚對酞酸伸乙酯、聚萘甲酸伸乙酯等製成之聚酯膜；如聚丙烯、聚乙烯等之聚烯烴膜，將此塑膠膜塗覆如聚矽氧樹脂之釋放劑以形成釋放層。釋放薄片之厚度並未特別地限制，但是通常為約20至150微米。
膠黏性黏著材料及活性能量束之照射條件係與以上依照本發明之偏光板用感壓性黏著劑所述者相同。
至於在釋放薄片上形成膠黏性黏著材料層之方法，可使用一種其中藉棒塗法、刀塗法、輥塗法、輪葉塗覆法、模塗法、凹版塗覆法等方法將膠黏性黏著材料如塗層塗覆於釋放薄片而形成塗層，然後將塗層乾燥之方法。乾燥條件並未特別地限制，但是通常包括大約50至150℃之溫度，及10秒至10分鐘之時間。
在如第2圖所描述之組成之情形，偏光板經常僅由偏光膜組成，而含偏光板用感壓性黏著劑之層之厚度係與以上相同。製造具感壓性黏著劑且具有如第2圖所描述之組成之偏光板之方法僅須為可得其中在偏光板上形成依照本發明感壓性黏著劑之層之方法而無特別之限制。具感壓性黏著劑之偏光板可藉上述依照本發明之方法有效地製造。
在如第2圖所描述之組成之情形，藉由事先製造其中將偏光板用感壓性黏著劑置於兩薄片釋放薄片之間以接觸釋放薄片兩側之感壓性黏著劑薄片，及藉由使用所得感壓性黏著劑薄片，可將偏光板與相差板彼此黏附。在使用感壓性黏著劑成分作為成分(B)之情形，可將感壓性黏著劑置於兩薄片釋放薄片之間然後以活性能量束照射。或者，感壓性黏著劑可形成於任一釋放薄片之上，以活性能量束照射，然後夾在兩薄片釋放薄片之間。選擇活性能量束之照射條件以形成由賦與以上指定特徵之依照本發明之感壓性黏著劑組成之層。
在使用感壓性黏著劑薄片製造依照本發明之光學膜之情形，將感壓性黏著劑薄片之釋放薄片剝除，及以一般方法黏附偏光板。
本發明之作業效果及優點歸納如下。依照本發明之偏光板用感壓性黏著劑較佳為應用於偏光板，特別是與視場角度擴大膜等整合之偏光板，或與相差板層合之偏光板。本發明之特徵為其可將偏光板持久地黏附液晶晶胞或相差板，而且得到之液晶顯示單元即使是在高溫與高濕度環境中仍不易造成漏光。其亦提供一種具感壓性黏著劑之偏光板，一種製造此偏光板之方法，一種光學膜，及一種製造此光學膜之方法。
以下參考比較例及作業例而更詳細地敘述本發明，然而，其絕非限制本發明。
在實例1至6及比較例1得到之感壓性黏著劑之性能及具感壓性黏著劑之偏光板之性能係如下所述而測定。
(1)感壓性黏著劑之儲存彈性模數感壓性黏著劑在23℃及80℃之儲存彈性模數係依照本說明書內容中所述之方法測量。
(2)黏著強度(對無鹼玻璃之黏著強度)自具感壓性黏著劑之偏光板切割25毫米寬及100毫米長之樣品，將釋放薄片剝除(感壓性黏著劑層之厚度為25微米)，及將樣品黏附在無鹼玻璃(Corning Incorporated製造之商標名”1737”)上，然後在熱壓器(Kurihara Manufactory Inc.製造)中在0.5 MPa，50℃及20分鐘之條件下將樣品加壓，使其在23℃及50%RH之環境中靜置24小時，然後使用拉伸強度測試儀(Orientic Corporation製造之商標名”Tensilon”)在剝除速度為300毫米/分鐘及剝除角度為180度之條件下測量黏著強度。
(3)具感壓性黏著劑之偏光板之持久力使用切割機(OGINO SEIKI CO.,LTD.製造之商標名”Super Cutter[PN1－600]”)將具感壓性黏著劑之偏光板調整成233毫米乘309毫米之長方形大小，然後在熱壓器(Kurihara Manufactory Inc.製造)中在0.5 MPa，50℃及20分鐘之條件下將樣品加壓。然後將其置於下述持久力條件之各環境條件中，及在經過200小時後以10倍放大鏡(Lupe)觀察而基於以下標準評估持久力。
○：在垂直距四側之任何周圍末端為0.6毫米以上之距離處無缺陷×：在垂直距四側之任何周圍末端為0.6毫米以上之距離觀察到外觀上為0.1毫米或更大或更長之不正常及/或缺陷，如翹起、脫落、起泡、或線條
<持久力條件>
60℃，90%RH之環境；80℃、90℃，及20次各在－20℃至60℃之環境條件中之30分鐘熱震循環。
(4)漏光測試使用切割機(OGINO SEIKI CO.,LTD.製造之商標名”Super Cutter[PN1－600]”)將具感壓性黏著劑之偏光板調整成233毫米乘309毫米之長方形大小，然後將偏光板之樣品黏附於無鹼玻璃(Corning Incorporated製造之商標名”1737”)上，使得具感壓性黏著劑之偏光板之偏光軸在無鹼玻璃之前及背側上均變成正交偏光狀態，然後在熱壓器(Kurihara Manufactory Inc.製造)中在0.5 MPa，50℃及20分鐘之條件下將樣品加壓。然後使其在80℃靜置200小時，然後在23℃及50%RH之環境條件中靜置2小時而基於以下標準評估漏光性質。
使用測量裝置(OTSUKA ELECTRON ICS CO.,LTD.製造之商標名MCPD－2000)對如第3圖所描述之各區域進行亮度測量且由下式得到亮度差△L＊ 而決定漏光性質。
△L＊ ＝[(b＋c＋d＋e)/4]－a其中a、b、c、d、與e各為在區域A、B、C、D、與E中之事先指定測量點處之亮度(在各區域中央部份之一點)。其表示漏光隨△L＊ 減小而降低。
實例1至6及比較例1
製備具有表1所示化學組成物之膠黏性黏著材料(a)，而且以刀型塗覆機如塗層塗佈於厚38微米之聚對酞酸伸乙酯製釋放膜(LINTEC Corporation製造之商標名”SP－PET 3811”)之釋放層上作為釋放薄片，在乾燥後得到25微米之厚度。然後將如此塗覆之材料在90℃乾燥處理1分鐘而形成膠黏性黏著材料層。
繼而黏附由各具有碟狀液晶層之偏光膜組成且其中偏光膜與視場角度擴大膜彼此整合之偏光板，使得膠黏性黏著材料層各接觸碟狀液晶層。在黏附經過30分鐘後，將如此黏附之膠黏性黏著材料在以下之條件下以紫外線(UV)自釋放膜側照射，而製備各具感壓性黏著劑之偏光板。
<UV之照射條件>
＊ 使用無電極燈－H閥(Fusion Co.,Ltd.製造)。
＊ 照明度為600毫瓦/平方公分，照明量為150毫焦耳/平方公分。
其使用UV，EYEGRAPHICS Co.,Ltd.製造之商標名”UVPF－36”之亮度及光量計。
表2得到感壓性黏著劑之性能及各具感壓性黏著劑之偏光板之性能的評估結果。
實例7 <具感壓性黏著劑之偏光板之製備>
製備具有表3所示化學組成物之膠黏性黏著材料(a)，而且以刀型塗覆機如塗層塗佈於厚38微米之聚對酞酸伸乙酯製釋放膜(LINTEC Corporation製造之商標名”SP－PET 3811”)之釋放層上作為釋放薄片，在乾燥後得到25微米之厚度。然後將如此塗覆之材料在90℃乾燥處理1分鐘而形成膠黏性黏著材料層。
繼而將由偏光膜組成之偏光板與膠黏性黏著材料層彼此黏附，而且在黏附經過30分鐘後，將如此黏附之偏光板在以下之條件下以紫外線(UV)自釋放膜側照射，而製備各具感壓性黏著劑之偏光板。紫外線(UV)之照射條件係與實例1相同。然後使偏光板在23℃及50%RH之條件下催熟10日。
<用於處理相差板之感壓性黏著劑>
以刀型塗覆機將感壓性黏著劑(b)如塗層塗佈於厚38微米之聚對酞酸伸乙酯製釋放膜(LINTEC Corporation製造之商標名”SP－PET 3811”)之釋放層上作為釋放薄片，在乾燥後得到25微米之厚度。然後將如此塗覆之膜在90℃乾燥處理1分鐘而形成感壓性黏著劑層。
在此使用之感壓性黏著劑(b)係由100質量份之以下原料組成：比例為95/5之丙烯酸酯與丙烯酸之共聚物，其摻合0.3質量份之經三羥甲基丙烷修改甲苯基二異氰酸酯(NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY CO.,LTD.製造之商標名：Colonate L)作為異氰酸酯為主交聯劑，及0.03質量份之3－環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(Shin－Etsu Chemical Co.,Ltd.製造之商標名”KBM－403”)作為矽烷偶合劑。至於相差板，使用其上黏附感壓性黏著劑層之聚碳酸酯膜。
<光學膜之製備>
將具感壓性黏著劑之偏光板之釋放膜剝除，及將偏光板黏附於接受經感壓性黏著劑處理相差板之非感壓性黏著劑處理側上。
各實例7至10及比較例2之具感壓性黏著劑及光學膜之偏光板之評估方法係如下所述。
<評估方法>
(1)感壓性黏著劑之儲存彈性模數：使用上述之方法。
(2’)黏著強度(對聚碳酸酯之黏著強度)自具感壓性黏著劑之偏光板切割25毫米寬及100毫米長之樣品，將釋放薄片剝除(感壓性黏著劑層之厚度為25微米)，及將樣品黏附在聚碳酸酯(TEIJIN CHEMICALS LTD.製造之商標名”Pure Ace 110－100”)上，然後使用Kurihara Manufactory Inc.製造之熱壓器在0.5 MPa及50℃之條件下加壓及20分鐘。然後使其在23℃及50%RH之環境中靜置168小時。繼而使用拉伸強度測試儀(Orientic Corporation製造之商標名”Tensilon”)在剝除速度為300毫米/分鐘及剝除角度為180度之條件下測量黏著強度。
(3’)光學膜之持久力：使用如第(3)項之方法。
(4’)漏光性能：使用如第(4)項之方法。
(5)凝膠比例將80毫米乘80毫米之厚25微米之感壓性黏著劑樣品以聚酯製篩網(篩度為200)捲繞，及以精確天平僅將感壓性黏著劑稱重而得重量M1。使用Soxhiet萃取器在回流下將感壓性黏著劑浸於乙酸乙酯而處理16小時。然後將感壓性黏著劑取出，在23℃及50%RH之環境中風乾24小時，而且在熱壓器中於80℃進一步乾燥12小時，以精確天平僅將乾燥後之感壓性黏著劑稱重而得重量M2。凝膠比例如此由式(M2/M1)×100%表示。
實例8及9
重複實例7之步驟而製備具感壓性黏著劑與光學膜之偏光板，除了如表3所示摻合膠黏性黏著材料(a)。以如實例7所述之相同方式評估之結果示於表4。
實例10
製備具有表3所示化學組成物之膠黏性黏著材料(a)，而且以刀型塗覆機如塗層塗佈於厚38微米之聚對酞酸伸乙酯製釋放膜(LINTEC Corporation製造之商標名”SP－PET 3811”)之釋放層上作為釋放薄片，在乾燥後得到25微米之厚度。然後將材料在90℃乾燥處理1分鐘而形成膠黏性黏著材料層。將厚38微米之聚對酞酸伸乙酯製釋放膜(LINTEC Corporation製造之商標名”SP－PET 381110”)重疊在所得膠黏性黏著材料層上。在重疊30分鐘後，在如實例1之相同條件下，將如此重疊之釋放膜以紫外線(UV)自釋放膜(SP－PET 3811)側照射。
繼而將經照射感壓性黏著劑在23℃及50%RH之條件下催熟10日。
在所得產物之評估中，剝除釋放膜(SP－PET 381110)，將感壓性黏著劑黏附在偏光板上而製備具感壓性黏著劑之偏光板。此外，以如實例7之相同方式實行相差板之黏著劑處理，及製備光學膜。其評估結果示於表4。
比較例2
重複實例7之步驟而製備具感壓性黏著劑與光學膜之偏光板，除了如表3所示摻合膠黏性黏著材料(a)。結果示於表4。
1,2．．．液晶顯示單元
11,12．．．偏光板
12,22,25．．．感壓性黏著劑
13,23．．．玻璃(液晶晶胞)
24．．．相差板
第1圖為顯示LCD組成之略示圖；第2圖為另一個顯示LCD組成之略示圖；及第3圖為顯示評估在實例及比較例中所得偏光板之漏光之方法之解釋圖，其中符號各具有以下之意義：

Claims (19)

  1. 一種偏光板用感壓性黏著劑，其在23℃具有至少0.3 MPa之儲存彈性模數(G’)且在80℃具有至少0.3 MPa之儲存彈性模數(G’)。
  2. 如申請專利範圍第1項之偏光板用感壓性黏著劑，其在23℃具有0.3至15 MPa之範圍之儲存彈性模數(G’)。
  3. 如申請專利範圍第1項之偏光板用感壓性黏著劑，其在80℃具有0.3至10 MPa之範圍之儲存彈性模數(G’)。
  4. 如申請專利範圍第1項之偏光板用感壓性黏著劑，其係用於將偏光板黏附於液晶玻璃晶胞上。
  5. 如申請專利範圍第1項之偏光板用感壓性黏著劑，其係用於將偏光板黏附於相差板上。
  6. 如申請專利範圍第1項之偏光板用感壓性黏著劑，其中以活性能量束照射含(A)丙烯酸系共聚物及(B)活性能量束可硬化化合物之膠黏性黏著材料。
  7. 如申請專利範圍第6項之偏光板用感壓性黏著劑，其中作為成分(B)之活性能量束可硬化化合物為分子量小於1000之多官能基(甲基)丙烯酸酯。
  8. 如申請專利範圍第7項之偏光板用感壓性黏著劑，其中多官能基(甲基)丙烯酸酯為主單體具有環形結構。
  9. 如申請專利範圍第6項之偏光板用感壓性黏著劑，其中膠黏性黏著材料進一步包括交聯劑作為成分(C)。
  10. 如申請專利範圍第6項之偏光板用感壓性黏著劑，其中膠黏性黏著材料進一步包括矽烷偶合劑作為成分(D)。
  11. 如申請專利範圍第1項之偏光板用感壓性黏著劑，其中偏光板係由彼此整合之偏光膜與視場角度擴大膜組成。
  12. 如申請專利範圍第1項之偏光板用感壓性黏著劑，其對無鹼玻璃具有至少0.2牛頓/25毫米之黏著強度。
  13. 如申請專利範圍第1項之偏光板用感壓性黏著劑，其對無鹼玻璃具有至少5牛頓/25毫米之黏著強度。
  14. 如申請專利範圍第1項之偏光板用感壓性黏著劑，其具有至少85%之凝膠比例(gel fraction)。
  15. 一種具感壓性黏著劑之偏光板，其中在偏光板上提供由申請專利範圍第1項之感壓性黏著劑組成之層。
  16. 一種製造如申請專利範圍第15項之具感壓性黏著劑之偏光板之方法，其包括將偏光板黏附於形成於釋放薄片之釋放層上之膠黏性黏著材料層上，然後以活性能量束自釋放薄片側照射。
  17. 一種包括偏光板與相差板之光學膜，其中該偏光板與該相差板係以如申請專利範圍第1項之感壓性黏著劑彼此黏附。
  18. 一種包括兩薄片釋放薄片之感壓性黏著劑薄片，其中將申請專利範圍第1項之偏光板用感壓性黏著劑置於兩薄片釋放薄片之間而接觸釋放層側。
  19. 一種製造光學膜之方法，其包括使用申請專利範圍第18項之感壓性黏著劑將偏光板與相差板彼此黏附。
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