TWI399419B - 壓感性黏著劑組成物、偏光板及含彼之液晶顯示器 - Google Patents

壓感性黏著劑組成物、偏光板及含彼之液晶顯示器 Download PDF

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Description

壓感性黏著劑組成物、偏光板及含彼之液晶顯示器
本發明係關於具有極佳耐久性、操作性和防漏光性之壓感性黏著劑組成物;偏光板;及含彼之液晶顯示器。
液晶顯示器是一種經由插在兩個薄玻璃基板中的液晶來顯示影像的裝置。該裝置中,當電壓經由連接至液晶的電極施用時,液晶的分子排列改變,藉此而改變通過液晶的光之透光率,以展現出圖像或顏色。液晶顯示器的優點在於它們使用非常小的功率且可以製成扁平且非常薄的形狀。因此,較佳地,顯示器裝置目前用於各式各樣的領域。
欲製造液晶顯示器,須要包含液晶的液晶胞和具有透明電極玻璃基板及偏光板,且亦須要適當的黏著劑或壓感性黏著劑以黏合它們。
偏光板包含碘化合物或二向色偏光材料以一定的方向排列,並具有包含用以保護偏光元件的TAC(三乙醯基纖維素)保護膜..等之多層結構。此外,偏光板可另包含補償膜(如,液晶膜、相差膜..等)用於寬觀察角。構成偏光板的各個膜製自具有不同分子結構和組成的材料,且亦具有不同物性。因此,在高溫和/或高濕度條件下,由於單方向分子排列的材料之收縮或膨脹不同,所以偏光板的尺寸安定性較差。因此,如果偏光板以壓感性黏著劑固定,則在高溫和/或高濕度條件下,壓力集中在TAC層上,並發生雙折射和漏光現象。
作為解決該問題的代表性方法,有一方法藉由將將壓感性黏著劑設計成對於外在應力具有高蠕變並使其易被修飾而提供壓感性黏著劑壓力紓解性質。特別地,該方法包括混合含有可與交聯劑反應之官能基的高分子量聚合物和包括較少或不包括可交聯官能基的低分子量材料(KR公開專利案公告第1998-0079266號和JP公開專利案公告第2002-047468和2003-049141號)。
然而,該技巧中所揭示的壓感性黏著劑組成物的調適性極差。因此,製造偏光板時,屈曲或加壓現象發生於壓感性黏著劑中。因此,有著良率大幅降低的問題。
防止漏光現象的另一技巧為將壓感性黏著劑設計為極堅硬的方法。當壓感性黏著劑被設計為極堅硬時,壓感性黏著劑在高溫和/或高濕度條件下的收縮或膨脹受到抑制,因此所得硬力降至最低並集中於偏光板的最外位置,以得到相對良好的光學性質。
然而,欲將壓感性黏著劑設計為非常堅硬,須大幅提高黏著劑的整體模數,由於黏著性隨著模數的提高而降低,所以其耐久性降低。
此外,有其他方法被提出,其中由於慣用的單一交聯結構之整體模數不足以維持良好防漏光性和耐久性,所以光引發劑和多官能性丙烯酸酯加至慣用之具有單一交聯結構的壓感性黏著劑中,以改良整體模數(JP公開專利案公告第2007-197659和2007-212995號)。
該公告中所揭示的壓感性黏著劑組成物之優點在於,因為多官能性丙烯酸酯被光引發劑迅速交聯,所以固化程序之後不須進行後處理。
然而,由於黏著劑的表面和整體之間的交聯度不同,所以壓感性黏著劑組成物具有不均勻交聯結構,且其表面具有的黏著性極差。此外,壓感性黏著劑組成物的一個缺點在於,在其實際施用至偏光板時,在偏光板的最外部分導致大的漏光現象。
本發明係考慮前述以前技藝之問題而完成,且意欲提供具有極佳物性(如,在高溫和/或高濕度條件下的耐久性、可切割性、可移除性和操作性)並表現出極佳防止漏光性質之壓感性黏著劑組成物,偏光板及使用彼之液晶顯示器。
本發明之體系中,提供一種壓感性黏著劑組成物,其於固化狀態包括相互滲透的聚合物網絡;該組成物包含多官能性丙烯酸酯、光引發劑和熱引發劑。
本發明的另一體系中,提供一種偏光板,其包含偏光 膜或偏光裝置;及形成於該膜或裝置的一或兩面上且包含該壓感性黏著劑組成物的固化產物的壓感性黏著層。
本發明的另一體系中,提供一種包含液晶面板的液晶顯示器,其中該偏光板結合至液晶胞的一或兩面。
根據本發明,提供一種壓感性黏著劑組成物,其具有極佳物性(如,在高溫和/或高濕度條件下的耐久性、可切割性、可移除性和操作性)和極佳之防止漏光性質,即使用於尺寸為20英吋或較大的大型顯示裝置中亦然,亦提供偏光板及使用彼之液晶顯示器。
本發明係關於一種壓感性黏著劑組成物,其於固化狀態包括相互滲透的聚合物網絡(下文稱為”IPN”),該組成物包含多官能性丙烯酸酯、光引發劑和熱引發劑。
本發明亦係關於一種偏光板,包含:偏光膜或偏光裝置;及形成於該偏光膜或裝置的一或兩面上的壓感性黏著層;且包含根據本發明之壓感性黏著劑組成物的固化產物。
本發明亦係關於一種包含液晶面板的液晶顯示器,其中根據本發明之偏光板結合至液晶胞的一或兩面。
下文更詳細地描述本發明之壓感性黏著劑組成物。
該壓感性黏著劑組成物於固化狀態包括IPN,此處所謂的”固化狀態”是指壓感性黏著劑組成物藉由UV照射、加熱法..等以壓感性黏著劑形態製得的狀態。此外,此處所謂”相互滲透的聚合物網絡(IPN)”是指壓感性黏著劑包含自多官能性丙烯酸酯和熱引發劑之反應形成之額外的交聯結構(下文中稱為“次要交聯結構”)及自基礎樹脂形成的交聯結構(下文中稱為“主要交聯結構”)。
本發明中,未特定限制形成主要交聯結構的組份,可以自由地使用具有單一交聯結構之傳統壓感性黏著劑中使用的任何慣用組份。
例如,本發明之組成物可包含丙烯酸系共聚物(基礎樹脂)和多官能性交聯劑作為形成主要交聯結構的組份。
當組成物包含丙烯酸系共聚物作為基礎組份時,此丙烯酸系共聚物的重量平均分子量(Mw )可為1,000,000或較高。若Mw 低於1,000,000,則擔心黏著劑的耐久性會降低,會因在高溫和/或高濕度條件下之降低的內聚性(cohesion)而發生起泡或剝離現象。此處,未特別限制Mw 的上限,且其可控制於不超過2,500,000。如果Mw 超過2,500,000,則擔心塗佈性質因黏度的提高而降低或耐久性降低。
未特別限制此處所用共聚物的特定組成。例如,可用於此處的共聚物包含80至99.8重量份的(甲基)丙烯酸酯單體及0.01至10重量份之含有可交聯官能基的單體。
前文中,可以使用任何種類的(甲基)丙烯酸酯單體。例如,可以使用(甲基)丙烯酸烷酯。此處,當烷基具有過長的鏈時,擔心壓感性黏著劑的內聚性降低及玻璃轉變溫度(Tg )和黏著性不易控制。因此,較佳地,使用具有具1至14個碳原子的烷基之(甲基)丙烯酸酯單體。該單體的例子可包括選自由(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯和(甲基)丙烯酸十四酯所組成之群組中之一或多者。較佳地,相對於含可交聯官能基的單體含量,包含80至99.8重量份的(甲基)丙烯酸酯單體。若該含量低於80重量份,則擔心壓感性黏著劑的初始黏著強度降低。若其超過99.8重量份,則擔心會因為降低的內聚性而引發耐久性方面的問題。
單體之可交聯官能基可以與交聯劑反應,並用以控制耐久性、黏著強度和內聚性。
此處可用之含有可交聯官能基之單體的例子包括,但不限於,含羥基的單體、含羧基的單體,或含氮的單體。本發明中,可使用前述單體中之一或二或更多者。此處可用之含有羥基的單體的例子包括,但不限於,(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、(甲基)丙烯酸8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙二醇酯或(甲基)丙烯酸2-羥基丙二醇酯中之一或二或更多者。此處可用之含有羧基的單體的例子包括,但不限於,(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯醯氧基乙酸、3-(甲基)丙烯醯氧基丙酸、4-(甲基)丙烯醯氧基丁酸、丙烯酸二聚體、衣康酸、順丁烯二酸和順丁烯二酸酐中之一或二或更多者。此處可用之含氮的單體的例子包括,但不限於,(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮和N-乙烯基己內醯胺中之一或二或更多者。
較佳地,相對於(甲基)丙烯酸酯單體,前述含可交聯官能基的單體含量為0.01至10重量份。若該含量低於0.01重量份,則擔心耐久性降低。若其超過10重量份,則擔心黏著性和/或剝除力降低。
共聚物中,式1所示單體可進一步共聚合。可添加該單體以控制玻璃轉變溫度及對壓感性黏著劑提供其他功能。
其中R1 、R2 和R3 獨立地代表氫或烷基,R4 代表氰基;未經取代的苯基或經烷基取代的苯基;乙醯氧基;或COR5 ,其中R5 代表未經取代的胺基或經烷基或烷氧烷基取代的胺基;或縮水甘油氧基。
式1的R1 至R5 定義中,烷基或烷氧基可意謂具有1至8個碳原子的烷基或烷氧基,且可為甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
式1代表的特定單體可包括,但不限於,含氮單體,如(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺或N-丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺;苯乙烯單體,如苯乙烯或甲基苯乙烯;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯;或碳酸乙烯酯,如乙酸乙烯酯..等中之一或二或更多者。當前述單體含於本丙烯酸系共聚物中時,相對於(甲基)丙烯酸酯單體或含可交聯官能基的單體,其含量以20重量份或較低為佳。若該含量超過20重量份,則擔心壓感性黏著劑的撓曲性和/或剝除力降低。
未特別限制製備共聚物之方法。例如,其可經由一般方法(如溶液聚合法、光聚合法、整體聚合法、懸浮聚合法或乳化聚合法)製備。一體系中,該共聚物可藉溶液聚合法製備。較佳地,該溶液聚合法於50℃至140℃的聚合溫度藉混合引發劑地進行,其中每一單體均勻地混合。任何常用的引發劑,例如,以偶氮為基礎的聚合反應引發劑,如,偶氮基雙異丁腈或偶氮基雙環己烷腈;和/或過氧化物,如,過氧化苄醯基或過氧化乙醯基,可含括作為引發劑。
本壓感性黏著劑組成物可進一步包含多官能性交聯劑,該交聯劑可與共聚物反應並對黏著劑提供交聯結構。
可用於此處的特定交聯劑未特別限制且可包括,例如,異氰酸酯化合物、環氧化合物、吖環丙烷化合物和金屬鉗合化合物。
異氰酸酯化合物的例子包括二異氰酸甲苯酯、二異氰酸二甲苯酯、二異氰酸二苯基甲烷酯、二異氰酸己二酯、二異氰酸異佛爾酮酯、二異氰酸四甲基二甲苯酯、二異氰酸萘酯和前述任一者與多元醇(如,三羥甲基丙烷)之反應產物;環氧基化合物的例子包括乙二醇二縮水甘油醚、三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、N,N,N’,N’-四縮水甘油基乙二胺和甘油二縮水甘油醚;吖環丙烷化合物的例子包括N,N’-甲苯-2,4-雙(1-吖環丙烷甲醯胺)、N,N’-二苯基甲烷-4,4’-雙(1-吖環丙烷甲醯胺)、三伸乙基三聚氰胺、雙異酞醯基-1-(2-甲基吖環丙烷)和三-1-吖環丙烷膦氧化物。此外,金屬鉗合化合物的例子包括多價金屬(如,鋁、鐵、鋅、錫、鈦、銻、鎂和/或釩)鉗合至乙醯基丙酮或乙醯乙酸乙酯的化合物。本發明中,前述中之一或二或更多者可單獨或以它們的混合物使用。
相對於100重量份的基礎樹脂(丙烯酸系共聚物),該交聯劑的含量為0.01至10重量份,以0.01至5重量份為佳。若該含量低於0.01重量份,則擔心壓感性黏著劑的內聚性降低。若其超過10重量份,則擔心耐久性降低,而可能發生層間剝離或鬆脫現象。
該壓感性黏著劑組成物包含前述的多官能性丙烯酸酯和基礎樹脂。多官能性丙烯酸酯可形成次要交聯結構。未特別限制可用於此處的特定丙烯酸酯,可以使用分子量低於1,000且含有三或更多個官能基的多官能性丙烯酸酯。該丙烯酸酯的例子可包括,但不限於,三官能性丙烯酸酯,如,三羥甲基丙烷的三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、經丙酸修飾的三(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、經環氧丙烷修飾的三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三官能性的(甲基)丙烯酸胺基甲酸乙酯或參(甲基)丙烯醯氧基乙基異三聚氰酸酯;四官能性丙烯酸酯,如,四(甲基)丙烯酸二甘油酯或四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯;五官能性丙烯酸酯,如,經丙酸修飾的五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯:和六官能性丙烯酸酯,如,六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、經己內酯修飾的六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯或(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯(如,三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯和異氰酸酯單體之反應產物)。
此處,可以使用前述一者或二或更多種多官能性丙烯酸酯之混合物。特別地,以使用其主鏈中具有環狀結構的丙烯酸酯為佳。藉由使用這樣的丙烯酸酯,由於可以將壓感性黏著劑設計成較硬狀態,所以可進一步改良防止漏光性質。此時,環狀結構可包含碳環或雜環結構;或單環或多環結構。包含環狀結構的丙烯酸酯的例子可包括具有異三聚氰酸酯結構的單體,如,異三聚氰酸參(甲基)丙烯醯氧基乙酯;和六官能性丙烯酸酯,如,經異氰酸酯修飾的(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯(如,三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯和異氰酸酯單體之反應產物)。
在該壓感性黏著劑組成物中,相對於100重量份的基礎樹脂,前述多官能性丙烯酸酯含量以5至40重量份為佳。含量低於5重量份時,則擔心防止漏光性質和/或在高溫下的耐久性降低。若含量超過40重量份,則擔心在高溫下的耐久性降低。
該壓感性黏著劑組成物包含光引發劑和多官能性丙烯酸酯。該光引發劑可藉由在藉UV照射..等而製造黏著劑的期間內與多官能性丙烯酸酯反應而改良黏著劑的物性。未特別限制特定的光引發劑,且其例子可包括苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻正丁醚、苯偶姻異丁醚、乙醯苯、二甲胺基乙醯苯、2,2-二甲氧基-2-苯基乙醯苯、2,2-二乙氧基-2-苯基乙醯苯、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、二苯甲酮、對-苯基二苯甲酮、4,4’-二乙胺基二苯甲酮、二氯二苯甲酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-第三丁基蒽醌、2-胺基蒽醌、2-甲基硫酮(2-methylthioxanthone)、2-乙基硫酮、2-氯硫酮、2,4-二甲基硫酮、2,4-二乙基硫酮、苄基二甲基縮酮、乙醯苯二甲基縮酮、對-二甲胺基苯甲酸酯、寡[2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮]和2,4,6-三甲基苄醯基-二苯基-膦氧化物。本發明中,可以使用前述單體的一或二或更多者。
相對於100重量份的基礎樹脂(丙烯酸系共聚物),該光引發劑的量為0.01至10重量份,以0.01至5重量份為佳。此外,相對於100重量份的多官能性丙烯酸酯,該光引發劑含量可為0.2至20重量份。若光引發劑含量不在該範圍內,則擔心與多官能性丙烯酸酯之反應無法完全,或黏著劑的物性會因反應之後的殘留組份而降低。
該壓感性黏著劑組成物包含熱引發劑。雖無特別限制,較佳地,所用的該熱引發劑的10小時半衰期分解溫度不低於40℃,且低於100℃。若該溫度低於40℃,則因為塗佈液體的適用期過度降低而難以使用。若溫度不低於100℃,則由於在塗佈期間內須以高溫分解引發劑,而使得待以液體塗佈的底膜在乾燥程序中可能發生收縮問題。
未特別限制可用於此處的特定熱引發劑,且可包括,例如,偶氮化合物或過氧化物。該偶氮化合物可包括2,2-偶氮基雙(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮基雙-2,4-二甲基戊腈(V-65,Wako製造)、2,2-偶氮基雙異丁腈(V-60,Wako製造)或2,2-偶氮基雙-2-甲基丁腈(V-59,Wako製造)。該過氧化物可包括過氧基新癸酸四甲基丁酯(如,Perocta ND,NOF製造)、過氧基二碳酸雙(4-丁基環己基)酯(如,Peroyl TCP,NOF製造)、過氧基碳酸二(2-乙基己基)酯、過氧基新癸酸丁酯(如,Perbutyl ND,NOF製造)、過氧基二碳酸二丙酯(Peroyl NPP,NOF製造)、過氧基二碳酸二異丙酯(Peroyl IPP,NOF製造)、過氧基二碳酸二乙氧基乙酯(如,Peroyl EEP,NOF製造)、過氧基二碳酸二乙氧基己酯(如,Peroyl OEP,NOF製造)、過氧基二碳酸己酯(如,Perhexyl ND,NOF製造)、過氧基二碳酸二甲氧基丁酯(如,Peroyl MBP,NOF製造)、過氧基二碳酸雙-4-丁基環己酯(Peroyl TCP,NOF製造)、過氧基二碳酸二乙氧基乙酯(Peroyl EEP,NOF製造)、過氧基新庚酸第三丁酯、過氧基二碳酸二乙氧基己酯(Peroyl OPP,NOF製造)、過氧基二碳酸己酯(Perhexyl ND,NOF製造)、過氧基二碳酸二甲氧基丁酯(Peroyl MBP,NOF製造)、過氧基二碳酸雙(3-甲氧基-3-甲氧基丁基)酯(Peroyl SOP,NOF製造)、過氧基二碳酸二丁酯、過氧基二碳酸二鯨蠟酯、過氧基二碳酸二肉豆蔻酯、過氧基異丁酸1,1,3,3-四甲基丁酯、過氧基異丁酸己酯(Perhexyl PV,NOF製造)、過氧基異丁酸戊酯(Luperox 546M75,Atofina製造)、過氧基異丁酸第三丁酯、過氧基2-乙基己酸第三戊酯、過氧基異丁酸丁酯(Perbutyl,NOF製造)、過氧化三甲基己醯基(Peroyl 355,NOF製造)、過氧基新癸酸二甲基羥丁酯(Luperox 610M75,Atofina製造)、過氧基新癸酸戊酯(Luperox 546M76,Atofina製造)、過氧基新癸酸丁酯(Luperox 10M75,Atofina製造)、過氧化3,5,5-三甲基己醯基、過氧化月桂基、過氧化二月桂醯基、過氧化二癸醯基、過氧化苄醯基和過氧化二苄醯基。本發明中,前述的一或二或更多者可以單獨或以其混合物使用。
相對於100重量份的基礎樹脂,前述熱引發劑含量為0.01至5重量份。若含量低於0.01重量份,則擔心防止漏光性降低。若含量超過5重量份,則擔心耐久性降低。
除了前述組份以外,本壓感性黏著劑組成物可進一步包含矽烷偶合劑。該偶合劑改良壓感性黏著劑和玻璃基板之間的黏著性和結合安定性,藉此可進一步改良耐熱性和耐濕性。同樣地,當壓感性黏著劑長時間處於高溫和/或高濕度下,偶合劑用以改良接著可靠性。可用的偶合劑的例子可包括,但不限於,γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-巰丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺丙基三甲氧基矽烷、γ-胺丙基三乙氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷、γ-乙醯乙酸基丙基三甲氧基矽烷、γ-乙醯乙酸基丙基三乙氧基矽烷、β-氰乙醯基三甲氧基矽烷、β-氰乙醯基三乙氧基矽烷和乙醯乙醯氧基三甲氧基矽烷。前述的一或二或更多者可以單獨或以其混合物使用。一體系中,可以使用含有乙醯乙酸酯基或β-氰乙醯基的矽烷偶合劑。較佳地,相對於100重量份的基礎樹脂,該矽烷偶合劑含量為0.01至5重量份,以0.01至1重量份為佳。若該含量低於0.01重量份,則擔心提高黏著強度的效果極微。若含量超過5重量份,則擔心耐久性降低。
一體系中,就控制黏著效能的觀點,相對於100重量份的基礎樹脂,壓感性黏著劑組成物可進一步包含1至100重量份的增黏劑。未特別限制特定增黏劑樹脂,且可使用(氫化的)烴樹脂、(氫化的)松香樹脂、(氫化的)松香酯樹脂、(氫化的)萜烯樹脂、(氫化的)萜烯酚樹脂、聚合的松香樹脂,或聚合的松香酯樹脂..等中之一或二或更多者之混合物。若該增黏劑樹脂含量低於1重量份,則擔心其添加效果極微。若含量超過100重量份,則擔心改良的相容性和/或內聚效果降低。
一體系中,本壓感性黏著劑組成物可進一步包含選自由環氧樹脂、硬化劑、UV安定劑、抗氧化劑、著色劑、強化劑、填充劑,消沫劑,界面活性劑和塑化劑所組成之群組的一或多種添加劑,添加劑含量在不會影響本發明之效果的範圍內。
此外,本發明係關於一種偏光板,包含:偏光膜或偏光裝置;及形成於該膜或裝置的一或兩面上且包含根據本發明前述之壓感性黏著劑組成物的固化產物的壓感性黏著層。
未特別限制構成本發明之該偏光板的偏光膜或偏光裝置的特定種類。例如,將偏光組份(如碘或二向色染料)加至聚乙烯醇樹脂膜中並拉伸所得產物而得之膜可作為該偏光膜。該聚乙烯醇樹脂可包含聚乙烯醇、聚乙烯基甲縮醛、聚乙烯基乙縮醛和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的水解物..等。未特別限制該偏光膜厚度。其可製成具有一般厚度者。
該偏光板可製成多層膜形式,其中保護膜(如,纖維素膜,如,三乙醯基纖維素)、聚酯膜(如,聚碳酸酯膜或聚對酞酸乙二酯)、聚醚碸膜、和/或聚烯烴膜(如,聚乙烯膜、聚丙烯膜、具有環或降莰烯(norbornene)結構的聚烯烴膜或乙烯-丙烯共聚物)層壓在偏光膜的一或兩面上。亦未特別限制這些保護膜的厚度,且它們可製成具有一般厚度者。
未特別限制在前述偏光膜或裝置上形成壓感性黏著層之方法,且可使用,例如,以桿塗佈機..等在該偏光膜上塗佈和硬化壓感性黏著劑組成物之方法,或在可脫離的基板表面上塗佈和乾燥壓感性黏著劑及之後將該壓感性黏著層轉移至偏光膜表面的方法。
就進行均勻塗佈的觀點,較佳地,控制交聯劑,使得在形成壓感性黏著層時不會發生官能基的交聯反應。亦即,在塗佈之後,該交聯劑在乾燥和老化步驟中形成交聯結構以改良內聚性,藉此改良壓感性黏著物件的物性,如,黏著性和可切割性。
此外,形成該壓感性黏著層時,較佳地,在充分移除會形成氣泡的組份(如,揮發性成份)或組成物中的反應殘餘物之後,使用該組成物。如果交聯密度或分子量過低並因而降低彈性模數,則擔心因為存在於玻璃板和壓感性黏著層之間的小氣泡於高溫條件放大而在內部形成散射物。
製造壓感性黏著性偏光板後,未特別限制本發明之壓感性黏著劑組成物之方法。例如,可藉施以足夠的熱而使得組成物中所含的熱引發劑活化地實施。
製造壓感性黏著性偏光板時,未特別限制使得壓感性黏著劑組成物硬化之方法,且該硬化法可藉加熱和/或以活化能量射線(如UV)或電子射線照射塗佈液,使得所含的光引發劑和/或熱引發劑可被活化而完成。一體系中,硬化程序可藉加熱和以活化能量射線同時照射塗佈液而完成。
施用UV照射時,該UV照射可藉由使用,例如,高壓汞燈、感應燈或氙燈裝置得到。未特別限制照射劑量,只要控制於達到足夠的硬化程度且未損及每一物性即可。例如,較佳地,其照度(illuminance)為50毫瓦/平方公分至1,000毫瓦/平方公分且光強度為50毫焦耳/平方公分至1,000毫焦耳/平方公分。
本壓感性黏著層中,通式1所示的凝膠含量以80%至99%為佳,且90%至99%更佳。
[通式1]
凝膠含量(%)=B/A×100
其中A代表壓感性黏著劑重量,B代表在黏著劑澱積於處於周圍溫度的乙酸乙酯中48小時之後的不溶物乾重。
若該凝膠含量低於80%,則擔心在高溫和/或高濕度條件下的耐久性降低。若其超過99%,則擔心壓感性黏著劑的應力紓解性質降低。
一體系中,本偏光板可進一步包含選自由保護層、反射層、防眩光層、相差板、用於寬視角的補償膜和亮度增進膜所組成之群組的一或多個功能層。未特別限制功能層的材料、製法和厚度的特別類型,且可施用慣用者。
此外,本發明係關於一種包含液晶面板的液晶顯示器,其中根據本發明之偏光板結合至液晶胞的一或兩面。
未特別限制構成前述本發明之液晶顯示器的液晶胞的特定種類,其包括所有的一般液晶胞,如,TN(扭曲向列)、STN(超扭曲向列)、IPS(平面切換)或VA(垂直配向)。未特別限制本發明之液晶顯示器中包括的其他構成之特定種類和其製法,且可以無限制地選擇和使用此領域中的一般構件。
本發明之模式 實例
下文藉根據本發明之實例及非根據本發明之比較例更詳細地解釋本發明,但本發明之範圍不受限於下文所述的實例。
實例1 丙烯酸系共聚物之製備
在有氮氣迴流並配備用於簡便溫度控制之冷卻系統的1升反應器中添加99重量份的丙烯酸正丁酯(n-BA)和1.0重量份的丙烯酸羥乙酯(HEA)所組成的單體混合物。之後,添加120重量份的乙酸乙酯(EAc)作為溶劑。欲移除氧,反應器以氮氣滌氣60分鐘。之後,溫度維持於60℃且作為引發劑的0.03重量份的偶氮基雙異丁腈(AIBN)加至其中並反應8小時。反應之後,所得產物以乙酸乙酯(EAc)稀釋以製造丙烯酸系共聚物,其固體含量為15重量%,重量平均分子量為1,600,000且分子量分佈為4.9。
壓感性黏著劑組成物之製備
相對於100重量份前述製得的丙烯酸系共聚物,將15重量份的六官能性丙烯酸酯(異氰酸酯修飾的丙烯酸胺甲酸乙酯;異氰酸酯和三丙烯酸季戊四醇酯的反應產物)、5重量份的三官能性丙烯酸胺甲酸乙酯(異三聚氰酸參(甲基)丙烯醯氧乙酯)、1.0重量份的XDI異氰酸酯硬化劑(D110N,日本Mitsui Takeda製造)、2.5重量份作為熱引發劑的過氧化月桂醯基、0.5重量份作為光引發劑的羥基環己基苯基酮(瑞士Ciba Specialty Chemicals製造)和0.1重量份含有β-氰乙醯基的矽烷偶合劑(M812,LG Chemical Ltd.製造)混合且將所得塗佈液中之固容物濃度控制於15%,以製得壓感性黏著劑組成物。
壓感性黏著性偏光板之製備
將前述製得的壓感性黏著劑組成物塗佈在進行過離型處理且厚度38微米的聚對酞酸乙二酯(PET)(MRF-38,Mitsubishi Corporation製造)膜上,以於乾燥之後具有厚度25微米,將該膜在爐中於110℃乾燥3分鐘。之後,經乾燥的壓感性黏著層儲存於溫度和濕度室(23℃,55%RH)中約一日,並層壓在偏光板之塗佈有WV(寬視)液晶層的一面的WV塗層上。之後,壓感性黏著層在下列條件下經UV處理以製備壓感性黏著性偏光板。
UV照射器:高壓汞燈
照射條件:照度=600毫瓦/平方公分
光強度=150毫焦耳/平方公分
實例2至5及比較例1至3
藉與實例1相同的方法製造壓感性黏著性偏光板,但下面表1中所示組份與前述製得的丙烯酸系共聚物混合。
使用實例和比較例中製得的偏光板,藉下文所述方法測定凝膠比例、黏著強度、可移除性、耐久性、透光均勻度(漏光)和模數。
1.凝膠比例測定
製得的壓感性黏著層置於固定溫度和濕度室(23℃,60%RH)約7天。之後,約0.3克的壓感性黏著劑倒在不銹鋼200網目金屬絲網中並浸在100毫升的乙酸乙酯中。所得產物於室溫儲存於暗室3天。之後,分離不溶物並在70℃爐中乾燥4小時。之後,測定重量並定出凝膠比例。
2.黏著強度和可移除性之評估
製得的偏光板切成25毫米×100毫米(寬×長)尺寸以製得樣品,之後在移除離型片之後,使用層壓機黏著至無鹼金屬的玻璃。之後,所得產物在壓熱器(50℃,0.5大氣壓)中加壓約20分鐘,並於溫度和濕度室(23℃,50%RH)中儲存4小時。之後在脫離速率為300毫米/分鐘且脫離角度為180度的條件下,使用紋理分析儀(Texture analyzer,Stable Micro Systems Ltd,英國)測定黏著強度,並藉由此測定,基於下列基礎地評估可移除性。
○:1天之後,黏著強度為800或更低
△:1天之後,黏著強度為1,000或更高
×:1天之後,黏著強度為2,000或更高
3.耐久性之評估
製得的偏光板切成180毫米×250毫米(寬×長)尺寸以製得樣品,且使用層壓機,該樣品附著至市場上可取得的19英吋面板。之後,所得產物在壓熱器(50℃,5大氣壓)中加壓約20分鐘,並於溫度和濕度室(23℃,50%RH)中24小時。之後,欲評估製得的試樣之耐濕熱性,使它們留置於溫度為60℃且相對濕度為90%RH下500小時並於之後評估氣泡之形成或剝離。此外,為了要瞭解它們的耐熱性,它們留置於90℃和105℃ 500小時及之後評估氣泡之形成或剝離。在評估其狀態之前,試樣於室溫留置24小時之後立即評估。耐濕性和耐熱性的評估標準如下。
○:未觀察到氣泡或剝離現象。
△:觀察到少數氣泡和/或剝離現象。
×:觀察到許多氣泡和/或剝離現象。
4.透光均勻度
透光均勻度之評估係使用用以評估耐久性的相同樣品進行。作為測試透光均勻度之方法,具壓感性黏著層的偏光板附著在22英吋螢幕(由LG Philips LCD製造),儲存於固定溫度和濕度條件下1天,置於80℃爐中240小時,由螢幕方形的四個側邊評估透光均勻度。透光均勻度之評估係在測定螢幕的上和下側及螢幕的右和左側的亮度值之後,藉由於相對於螢幕中心部分之規則間隔,計算亮度與螢幕中心部分的提高比例地進行,此處使用分光輻射計CS-2000(日本KONICA MINOLTA)進行。計算的亮度比提高,則代表漏光更嚴重。
5.濁度
藉UV照射介於離型膜(MRF-38,厚度38毫米,日本Mitsubishi製造)之間的壓感性黏著劑組成物而製得壓感性黏著層(厚度:23毫米)。藉使用濁度計(HR-100,日本Murakami製造,根據JIS K 7105-1標準)評估製得的壓感性黏著層之濁度。
6.製得的壓感性黏著劑之模數
藉UV照射介於離型膜(MRF-38,厚度38毫米,日本Mitsubishi製造)之間的壓感性黏著劑組成物而製得壓感性黏著劑。之後藉由使得製得的壓感性黏著劑在固定溫度和濕條件(23℃,50%RH)下老化7天而製得厚度約25微米的壓感性黏著層。之後,有壓感性黏著層形成於其上的離型膜切成6公分×6公分尺寸,壓感性黏著劑均勻地滾軋而製得壓感性黏著條(長度約6公分,厚度約2毫米)。之後藉紋理分析儀(Stable Micro Systems Ltd.,英國)中的橡膠墊片使壓感性黏著條牢固地黏著於上和下卡盤中,及將隔距調整為2公分。當於120毫米/分鐘的伸縮速率施力時,測定隨長度提高的應力。藉由測定壓感性黏著條長度提高100%時的應力計算壓感性黏著劑的楊氏模數。
藉前述方法測得的結果出示和述於表2。
如由前面表2的結果可看出者,在實例1至5中,即使施用於具22英吋尺寸的大螢幕,仍展現極佳的防止漏光性,並具有優良的物性,如,耐久性、壓感性黏著性和可移除性。
然而,在未含括熱引發劑的比較例1中,許多漏光現象發生於螢幕的上和下側及右和左側。此外,比較例1中的壓感性黏著劑展現極差的耐熱濕耐久性和耐熱耐久性。同樣地,在比較例2中,耐久性極差,且在比較例3中,防止漏光性和耐久性皆非常差。
工業應用性
根據本發明,提供壓感性黏著劑組成物,其具有極佳物性(如,在高溫和/或高濕度條件下的耐久性、可切割性、可移除性和操作性),且展現極佳的防止漏光性,即使用於尺寸為20英吋或更大的大型顯示裝置上亦然,亦提供偏光板和使用彼之液晶顯示器。

Claims (19)

  1. 一種偏光板用壓感性黏著劑組成物,其於固化狀態包括相互滲透的聚合物網絡,其中該組成物包含丙烯酸系共聚物、多官能性交聯劑、多官能性丙烯酸酯、光引發劑和熱引發劑;且具有以通式1所示之凝膠含量為80%至99%:[通式1]凝膠含量(%)=B/A×100其中A代表由該壓感性黏著劑組成物所形成之壓感性黏著劑的重量,B代表在該黏著劑澱積於處於周圍溫度的乙酸乙酯中48小時之後的不溶物乾重。
  2. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其中該丙烯酸系共聚物之重均分子量為1,000,000或較高。
  3. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其中該丙烯酸系共聚物包含80至99.8重量份的(甲基)丙烯酸酯單體;和0.01至10重量份之含有可交聯官能基的單體。
  4. 如申請專利範圍第3項之壓感性黏著劑組成物,其中該(甲基)丙烯酸酯單體係選自由(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙 基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯和(甲基)丙烯酸十四酯所組成之群組中之一或多者。
  5. 如申請專利範圍第3項之壓感性黏著劑組成物,其中該含有可交聯官能基的單體係選自由含羥基的單體、含有羧基的單體和含氮的單體所組成之群組中之一或多者。
  6. 如申請專利範圍第3項之壓感性黏著劑組成物,其中該丙烯酸系共聚物進一步包含式1所示單體: 其中R1 、R2 和R3 獨立地代表氫或烷基,R4 代表氰基;未經取代的苯基或經烷基取代的苯基;乙醯氧基;或COR5 ,其中R5 代表未經取代的胺基或經烷基或烷氧烷基取代的胺基;或縮水甘油氧基。
  7. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其中該多官能性交聯劑係選自由異氰酸酯化合物、環氧化合物、吖環丙烷化合物和金屬鉗合化合物所組成之群組中之一或多者。
  8. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其中相對於100重量份的該丙烯酸系共聚物,該多官能性交 聯劑的含量為0.01至10重量份。
  9. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其中該多官能性丙烯酸酯係選自由三官能性丙烯酸酯、四官能性丙烯酸酯、五官能性丙烯酸酯和六官能性丙烯酸酯所組成之群組中之一或多者。
  10. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其中該多官能性丙烯酸酯的含量為5至40重量份。
  11. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其中該光引發劑係選自由苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻正丁醚、苯偶姻異丁醚、乙醯苯、二甲胺基乙醯苯、2,2-二甲氧基-2-苯基乙醯苯、2,2-二乙氧基-2-苯基乙醯苯、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、二苯甲酮、對-苯基二苯甲酮、4,4’-二乙胺基二苯甲酮、二氯二苯甲酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-第三丁基蒽醌、2-胺基蒽醌、2-甲基硫酮(2-methylthioxanthone)、2-乙基硫酮、2-氯硫酮、2,4-二甲基硫酮、2,4-二乙基硫酮、苄基二甲基縮酮、乙醯苯二甲基縮酮、對-二甲胺基苯甲酸酯、寡[2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮]和2,4,6-三甲基苄醯基-二苯基-膦氧化物所組成之群組中之一或多者。
  12. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其中該光引發劑的含量為0.01至10重量份。
  13. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其中該熱引發劑的10小時半生期溫度不低於40℃,且低於100℃。
  14. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其中該熱引發劑是偶氮化合物或過氧化物化合物。
  15. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其中該熱引發劑的含量為0.01至5重量份。
  16. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其進一步包含0.01至5重量份的矽烷偶合劑。
  17. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其進一步包含1至100重量份的增黏劑。
  18. 一種偏光板,包含:偏光膜或偏光裝置;及形成於該膜或裝置的一或兩面上且包含如申請專利範圍第1至17項中任一項之壓感性黏著劑組成物的固化產物的壓感性黏著層。
  19. 一種包含液晶面板的液晶顯示器,其中如申請專利範圍第18項之偏光板結合至液晶胞的一或兩面。
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