TWI502220B - 光學裝置與包含其的立體影像顯示裝置 - Google Patents

光學裝置與包含其的立體影像顯示裝置 Download PDF

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TWI502220B
TWI502220B TW101143080A TW101143080A TWI502220B TW I502220 B TWI502220 B TW I502220B TW 101143080 A TW101143080 A TW 101143080A TW 101143080 A TW101143080 A TW 101143080A TW I502220 B TWI502220 B TW I502220B
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Moon Soo Park
Seung Hun Chae
Su Young Ryu
Da Mi Lee
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Description

光學裝置與包含其的立體影像顯示裝置
本發明係關於一種光學裝置及其用途。
分光技術係關於將光分為至少兩種具有不同偏光狀態的光，並應用於各種領域。
例如可應用該分光技術以形成立體影像。使用雙眼視差(binocular parallax)可形成該立體影像。例如，若將兩個二維影像分別地輸入人的左眼與右眼，該輸入資訊傳送至腦中且於腦中合併，對人而言經歷深度與真實性的3維(3D)官感變為可能的。在上述步驟中，可使用該分光技術。
形成立體影像的技術可有效地使用於3D測量法，且亦使用於3D電視、照相機或電腦製圖。
[先前專利文獻]
專利文獻1：日本專利公開案第2005-049865號
專利文獻2：韓國專利案第0967899號
專利文獻3：韓國專利公開案第2010-0089782號
本申請案提供一種光學裝置及其用途。
本發明關於一種光學裝置。在此使用的「光學裝置」一詞可包含每種光學設備、光學構件或光學元件，其中每一個展現一種以上的預定功用。在一實施例中，該「光學裝置」可指具有片或薄膜形狀的裝置。例如，該光學裝置可為將入射光分為兩種以上之彼此具有不同偏光狀態的光的裝置。
該光學裝置可包含一液晶層。在該光學裝置之該液晶層可滿足下述通式1。
[通式1]X<8%
在通式1中，相對於該液晶層的初始相位差值，X係為將該液晶層於80℃維持100小時或250小時後，所獲得的液晶層的相位差值變化之絕對值之百分比。
例如藉由「100×(|R0 -R1 |)/R0 」式可計算「X」。在上述中，「R0 」係為在該液晶層之初始相位差值，而「R1 」係為將該液晶層於80℃維持100小時或250小時後所獲得的液晶層之相位差值。例如「X」可為7%以下、6%以下、或5%以下。相位差值的變化可藉由下述實施例中所使用的方法來測量。
在一實施例中，在液晶層之面內慢軸方向的折射率與液晶層之面內快軸方向的折射率之間的差值可為從0.05至0.2、從0.07至0.2、從0.09至0.2或從0.1至0.2。「在面內慢軸方向中之折射率或面內慢軸方向之折射率」一詞可 指在液晶層的面內所量測的最大折射率值之一方向的折射率，及「在面內快軸方向中之折射率或面內快軸方向之折射率」一詞可指在液晶層的面內所量測的最小折射率值之一方向之折射率。通常光學異向性液晶層之快軸與慢軸係以彼此垂直而形成。可測量針對具有550nm或589nm波長之光之折射率。根據製造商手冊，可藉由使用Axoscan(自Axomatrix市售可獲得)來測量該折射率之間的差值。
該液晶層亦可具有約0.5μm至2.0μm或約0.5μm至1.5μm的厚度。
滿足折射率之關係式且具有厚度的液晶層可表示適合應用用途之相位延遲性質。在一實施例中，滿足該折射率之關係式且具有厚度之液晶層可適合使用在用於分光的光學裝置上。
該液晶層可包含聚合性液晶化合物。在一實施例中，該聚合性液晶化合物可包含於聚合形式之液晶層中。在此所使用「聚合性液晶化合物」一詞可指包含至少一部分能夠顯示液晶性質的化合物，例如，液晶元骨幹(mesogen backbone)，且也包含至少一種聚合性官能基。又，「包含於聚合形式之聚合性液晶化合物」一詞可指在將液晶化合物聚合以形成液晶聚合物骨架之狀態，例如液晶層中的主鏈或側鏈。
在一實施例中，該液晶層亦可包含未聚合的聚合性液晶化合物，或可更包含傳統黏著劑，例如，聚合性非液晶化合物、穩定劑、非聚合性非液晶化合物或起始劑。
在一實施例中，在該液晶層之該聚合性液晶化合物可包含多官能基聚合性液晶化合物及單官能基聚合性液晶化合物。
在此使用「多官能基聚合性液晶化合物」一詞可指在液晶化合物中包含至少兩種聚合性官能基之液晶化合物。在一實施例中，該多官能基聚合性液晶化合物可包含2至10、2至8、2至6、2至5、2至4、2至3或2個聚合性官能基。又，在此所使用的「單官能基聚合性液晶化合物」一詞可指在液晶化合物中包含一個聚合性官能基的液晶化合物。
若該液晶層包含多官能基與單官能基聚合性化合物兩者時，可有效地控制該液晶層之相位延遲性質，且可穩定地維持呈現之相位延遲性質，例如光軸及其相位延遲值。在此所使用的「光軸」一詞可指在光通過部分區域時的慢軸或快軸。
以100重量份的多官能基聚合性液晶化合物為基準，該液晶層可包含0重量份以上且不大於100重量份、1至90重量份、1至80重量份、1至70重量份、1至60重量份、1至50重量份、1至30重量份、或1至20重量份的含量之該單官能基聚合性液晶化合物。
經由在上述的重量比範圍之間混合該多官能基及單官能基聚合性液晶化合物，可獲得最大的效果。又，該液晶層對該黏著層可顯示優異的附著性質。除非另外定義，該單位「重量份」在此可指重量比。
在一實施例中，該單官能基或多官能基聚合性液晶化合物可為由下述化學式1所示之化合物。
在化學式1中，A可為一單鍵、-COO-或-OCO-；R1 至R10 可各自獨立為氫、鹵素、烷基(alkyl group)、烷氧基(alkoxy group)、烷氧羰基(alkoxycarbonyl group)、氰基(cyano group)、硝基(nitro group)、-O-Q-P、或一由下述化學式2所示之取代基；或在R1 至R10 之至少一者係為-O-Q-P或化學式2之取代基之前提下，連接在R1 至R5 間之一對兩相鄰取代基或在R6 至R10 間之一對兩相鄰取代基以形成一以-O-Q-P取代的苯環；或者，連接在R1 至R5 或在R6 至R10 間之至少一對兩相鄰取代基以形成一以-O-Q-P取代的苯環；其中Q可為一伸烷基(alkylene group)或一亞烷基(alkylidene group)，且P係為烯基(alkenyl group)、環氧基(epoxy group)、氰基(cyano group)、羧基(carboxyl group)、丙烯醯基(acryloyl group)、甲基丙烯醯基(methacryloyl group)、丙烯醯氧基(acryloyloxy group)、或甲基丙烯醯氧基(methacryloyloxy group)。
[化學式2]
在化學式2中，B可為一單鍵、-COO-或-OCO-；R11 至R15 可各自獨立為氫、鹵素、烷基(alkyl group)、烷氧基(alkoxy group)、烷氧羰基(alkoxycarbonyl group)、氰基(cyano group)、硝基(nitro group)、或-O-Q-P；或是在R11 至R15 之至少一者為-O-Q-P之前提下，連接在R11 至R15 間之一對兩相鄰取代基以形成一以-O-Q-P取代之苯環；或者連接在R11 至R15 間之一對兩相鄰取代基以形成一以-O-Q-P取代之苯環，其中Q可為一伸烷基(alkylene group)或一亞烷基(alkylidene group)，且P係為烯基(alkcnyl group)、環氧基(epoxy group)、氰基(cyano group)、羧基(carboxyl group)、丙烯醯基(acryloyl group)、甲基丙烯醯基(methacryloyl group)、丙烯醯氧基(acryloyloxy group)、或甲基丙烯醯氧基(methacryloyloxy group)。
在化學式1與2中，「連接兩相鄰取代基以形成由-O-Q-P取代的苯環」一詞可指經連接兩相鄰取代基以形成整體經由-O-Q-P取代的亞萘系骨幹(naphthalene backbone)。
在化學式2中，在「B」的左側所表示之標記「-」可指化學式1中的苯環直接連接至「B」。
在化學式1及2中，「單鍵」一詞可指在由「A」或「B」所表示的位置沒有原子存在。例如，若於化學式1 中的「A」為一單鍵時，位於A兩側之苯環可直接鍵結以形成一雙酚(biphenyl)結構。
在化學式1及2中，該鹵素可為例如氯、溴、或碘。
除非另有定義，在此所使用的「烷基」一詞可指例如一直鏈狀或支鏈狀烷基，其具有1至20個碳原子、1至16個碳原子、1至12個碳原子、1至8個碳原子、或1至4個碳原子；或例如可為一環烷基，其具有3至20個碳原子、3至16個碳原子、或4至12個碳原子。該烷基可選擇性地被一個以上的取代基所取代。
除非另有定義，「烷氧基」一詞可指一具有1至20個碳原子、1至16個碳原子、1至12個碳原子、1至8個碳原子、或1至4個碳原子之烷氧基。該烷氧基可為直鏈狀、支鏈狀、或環狀。又，該烷氧基可選擇性地被一個或以上的取代基所取代。
除非另有定義，「伸烷基或亞烷基」一詞可指一具有1至12個碳原子、4至10個碳原子、或6至9個碳原子之伸烷基或亞烷基。該伸烷基或亞烷基可為例如直鏈狀、支鏈狀、或環狀。又，該烯基或亞烷基可選擇性地被一種或以上的取代基所取代。
除非另有定義，「烯基」一詞可指例如一具有2至20個碳原子、2至16個碳原子、2至12個碳原子、2至8個碳原子、或2至4個碳原子之烯基。該烯基可為例如直鏈狀、支鏈狀、或環狀。此外，該烯基可選擇性地被一種或以 上的取代基所取代。
在一實施例中，在化學式1及2中，「P」可為例如丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯氧基、或甲基丙烯醯氧基，或例如丙烯醯氧基、或甲基丙烯醯氧基。於另一實施例中，「P」可為例如丙烯醯氧基。
在本說明書中，取代基的範例可經由部分官能基來取代，其可包含烷基(alkyl group)、烷氧基(alkoxy group)、烯基(alkenyl group)、環氧基(epoxy group)、氧基(oxo group)、氧雜環丁烷基(ocetanyl group)、硫醇(thiol group)、氰基(cyano group)、羧基(carboxyl group)、丙烯醯基(acryloyl group)、甲基丙烯醯基(methacryloyl group)、丙烯醯氧基(acryloyloxy group)、甲基丙烯醯氧基(methacryloyloxy group)、或芳基(aryl group)，但不限於此。
在一實施例中，「-O-Q-P」或由化學式2所表示的取代基，其可包含於至少一個位置，其係選自由在化學式1及2中之R1 至R10 或R11 至R15 所組成之群組，如可包含於R3 、R8 或R13 的位置。在一實施例中，可連接該些取代基以形成以-O-Q-P取代之苯環，例如可連接R3 及R4 或R12 及R13 。再者，於化學式1及2中，除了-O-Q-P或化學式2之取代基以外之一取代基、或除了連接以形成苯環之取代基以外之一取代基，其之例子可為氫、鹵素、一直鏈狀或支鏈狀並具有1至4個碳原子之烷基、一包含具有1至4個碳原子之直鏈狀或支鏈狀烷氧基之烷氧羰基、一具有4至12個碳原子之環烷基、一具有1至4個碳原子之烷氧基、一氰基、 或一硝基；或於另一實施例中，可為氯、一直鏈狀或支鏈狀且具有1至4個碳原子之烷基、一具有4至12個碳原子之環烷基、一具有1至4個碳原子之烷氧基、一包含具有1至4個碳原子之直鏈狀或支鏈狀烷氧基之烷氧羰基、或一氰基。
在水平配向的狀態下，該聚合性液晶化合物可包含於液晶層中。在一實施例中，在水平配向的狀態下可聚合該聚合性液晶化合物。在此所使用的「水平配向」一詞可指包括該液晶化合物之液晶層之光軸相對於該液晶層之平面，具有一約為0至25度、約為0至15度、約為0至10度、約為0至5度、或約為0度之傾斜角。
在一實施例中，可形成該液晶層使得入射光(例如，在通過偏光件之後進入液晶層的光)可分為至少兩種或以上之彼此具有不同偏光狀態的光。為了此目的，該液晶層可包含例如第一區域與第二區域。該第一區域與第二區域可具有彼此不相同的相位延遲性質。在此使用的「具有彼此不相同的相位延遲性質之第一區域與第二區域」一詞可包含第一區域與第二區域具有形成於相同或不同的方向的光軸之情況，而且在第一區域與第二區域兩者具有相位延遲性質的情況下也具有不同相位延遲值；以及第一區域與第二區域具有形成在不同方向的光軸且具有相同相位延遲值的情況。在另一實施例中，在此使用的「具有彼此不相同的相位延遲性質的第一區域與第二區域」一詞亦可包含第一區域與第二區域中之一者具有相位延遲性質，及另一區域為不具有相位延遲性質的光學等向性區域。上述情況的實施例可包含：液晶層 含有該液晶化合物的一區域及不包含液晶化合物的一區域。可調整該第一區域或第二區域之相位延遲性質，例如，藉由控制該液晶化合物的配向狀態，來調整上述該液晶層的折射率關係或該液晶層的厚度。
在一實施例中，如圖1所示，該第一區域「A」及該第二區域「B」可具有朝相同方向延伸的條型且可彼此相鄰及交互配置。在另一實施例中，如圖2所式，可將該第一區域「A」及該第二區域「B」形成為晶格圖案及彼此交互相鄰配置。
在使用光學裝置以顯示立體影像的情況，第一區域及第二區域之一者可為用於左眼的影像訊號之偏光調整區域(之後稱為「LC區域」)，及另一區域可為用於右眼的影像訊號之偏光調整區域(之後稱為「RC區域」)。
在一實施例中，藉由包含該第一區域及第二區域的該液晶層，分開兩種或以上具有不相同的偏光狀態之光，其可包含實質上彼此垂直之偏光方向的線性偏光，或包含左圓偏光(left-circularly)及右圓偏光(right-circularly)。
除非另有定義，當定義角度時，所使用的「垂直」、「水平」、「垂直的」或「平行的」詞，其指該角度實質上「垂直」、「水平」、「垂直的」或「平行的」。例如，該些詞可包含含有製造誤差或變化之誤差。因此，該些詞可包含例如，在約±15度之間的誤差、在約±10度之間的誤差、或在約±5度之間的誤差。
在一實施例中，第一區域與第二區域之一者可 設為不旋轉光通過它的偏光軸的一區域，且另一區域可設為旋轉光通過它的偏光軸的一區域，所以該旋轉軸為垂直於該光的偏光軸，其中該光已通過設為不旋轉該偏光軸的區域。在此情況，在液晶層中包含聚合性液晶化合物的區域僅可形成在第一區域與第二區域之一者上。在上述中，不包含聚合性液晶化合物的區域可為空的空間，或可為形成有玻璃或光學等向性樹脂層、樹脂薄膜或樹脂片之區域。在另一實施例中，第一區域與第二區域之一者可設為將通過它的光轉換成左圓偏光的區域，另一者可設為將通過它的光轉換成右圓偏光的區域。在此情形下，該第一區域與第二區域具有形成在不同方向的光軸，且亦具有相同的相位延遲值，或第一區域與第二區域之一者可為以其波長的1/4倍來相位延遲入射光之區域，且在另一區域可為可以其波長的3/4倍來相位延遲入射光之區域。
在一實施例中，第一區域與第二區域可具有相同的相位延遲值，例如，能以其波長的1/4倍來相位延遲入射光的值，且亦具有形成彼此不同方向的光軸。在上述中，形成在不同方向的光軸可形成例如90度的角。
若該第一區域與第二區域具有形成在不同方向的光軸，以一線平分經由第一區域與第二區域的光軸所形成的一角度，如下述在光學裝置中，該線可相對於該偏光件的吸收軸而垂直地或水平地形成。
圖3顯示在圖1或2中第一區域與第二區域「A」及「B」具有形成彼此不相同方向的光軸之情況下， 可使用用於解釋第一區域與第二區域的該光學軸配置的示意圖。參照圖3，以一線來平分經由第一區域與第二區域「A」及「B」之光軸所形成的角度可指以一線平分(Θ1+Θ2)之角度。例如，若Θ1及Θ2為相同角度時，平分由該光軸所形成的角度的該線，其可相對於在第一區域與第二區域之間的界線「L」而水平地形成。例如，在上述中經由第一區域與第二區域「A」及「B」的光軸所形成的一角度(即，(Θ1+Θ2))可為90度。
該光學裝置可更包含一基板層。當該光學裝置更包含該基板層時，可在該基板層的一表面上形成該液晶層。該基板層可具有單一層或多層結構。
例如，可使用一玻璃基板層或一塑膠基板層作為基板層。該塑膠基板層之實施例包含含有一纖維素樹脂，如三乙基纖維素(triacetyl cellulose，TAC)或二乙基纖維素(diacetyl cellulose，DAC)；一環烯烴聚合物(cyclo olefin polymer，COP)，如原冰片烯(norbornene)衍生物；一丙烯酸樹脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；聚碳酸酯(polycarbonate，PC)聚乙烯(polyethylene，PE)或聚丙烯(polypropylene，PP)；聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)；聚醚碸(poly ether sulfone，PES)；聚醚醚酮(polyetheretherketon，PEEK)；聚醚醯亞胺(polyetherimide，PEI)；聚萘二甲酸乙二酯(polyethylenenaphthalate，PEN)；聚酯，例如聚苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，PET)；聚亞醯胺(polyimide，PI)；聚碸(polysulfone，PSF)或氟系樹脂的片體或薄膜。
該基板層(例如，塑膠基板)可具有低於液晶層之折射率。該基板層之折射率之範圍可為約1.33至約1.53。當該基板層具有低於該液晶層之折射率時，即，例如，可提高亮度、防止反射、以及提高對比特性。
該塑膠基板層可為光學等向性或異向性。當基板層為光學異向性時，可配置該基板層的光軸，使得該基板層的光軸相對於上述平分第一區域與第二區域的光軸之間所形成的角度的線而言，可為垂直的或水平的。
該基板層可包含紫外(UV)線阻滯劑(blocking agent)、或紫外線吸收劑。當基板層包含紫外線阻滯劑或吸收劑時，可避免由紫外線造成該液晶層降解。紫外線阻滯劑或吸收劑之實施例可包含一有機材料，例如，水楊酸乙酯化合物、二苯甲酮化合物、氧基二苯甲酮(oxybenzophenone)化合物、苯并三唑(benzotriazol)化合物、氰機丙烯酸酯(cyanoacrylate)化合物、或甲苯酸酯(benzoate)化合物、或無機材料，例如氧化鋅或鎳複合鹽。在基板層中的紫外線阻滯劑或吸收劑的含量沒有特別限制，且可依期望的效果而適當地選擇。例如，在製造塑膠基板層時，以該基板層的主要材料的重量為基準，紫外線阻滯劑或吸收劑的含量可包含在約0.1重量%至25重量%。
該基板層的厚度沒有特別限制，且可根據用途所需目的而適當地調整。
說明的光學裝置可在基板層與該液晶層之間更包含一配向層。參照圖4，該光學裝置可依序地包含一液 晶層101、一配向層102及一基板層103。該配向層可為提供以將該液晶層之液晶化合物配向的層。作為該配向層，可使用在相關領域中之已知傳統配向層，例如，使用壓印的方法所形成之配向層、一光學配向層、或一磨擦配向層。在該光學裝置中，該配向層為光學元件，且藉由直接磨擦或延伸基板層而不使用該配向層，亦能夠給予對基板層的配向性質。
該光學裝置可更包含一偏光板。例如，該偏光板201可附著至該液晶層101，如圖5所示。
該偏光板可包含一偏光件。在本文中，「偏光件」及「偏光板」名詞指為了可區分彼此之目的。即，該「偏光件」名詞可指功能元件、薄膜或片，其可將自各種方向振動的入射光提取成在一方向振動的光，且該「偏光板」名詞可指一堆疊元件，其包含至少一該偏光件。其它元件、薄膜或片可包含於偏光板中之偏光件，其它元件、薄膜或片可為偏光保護層，將在下文描述。該偏光板的偏光件可具有形成在預定方向的一光學吸收軸，及相對於該光學吸收軸為垂直的一光學傳輸軸。例如，可使用傳統的偏光件(如聚(乙烯醇)(PVA)偏光件)作為偏光件。在偏光板中，在偏光件的一表面或兩面上可形成一偏光保護層。該偏光保護層的實施例在此可使用包含纖維素薄膜，如三乙基纖維素(triacetyl cellulose，TAC)或二乙基纖維素(diacetyl cellulose，DAC)；一樹脂薄膜，如非晶聚烯烴薄膜、聚酯薄膜、丙烯酸樹脂薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚碸薄膜、丙烯酸聚醯亞胺薄膜或環烯烴聚 合物(cyclo olefin polymer，COP)薄膜、或藉由照射電磁波而硬化的一樹脂層。
該偏光板可藉由黏著層或感壓性黏著層而附著至該液晶層。例如，當將該液晶層附著至該偏光板的偏光件時，可使用一黏著層。在另一方面，當將該液晶層附著至該偏光板的另一層時，例如，可使用該偏光保護層、感壓性黏著層。又，可將感壓性黏著層形成在該偏光板的一表面上，其相對於偏光板面對該液晶層的另一表面。當藉由感壓性黏著層將該偏光板黏著至該液晶層時，為了描述方便的理由，使用以將該偏光板附著至該液晶層之該感壓性黏著層可稱為一第一感壓性黏著層，且形成在相對於面對該液晶層之該偏光板表面之一表面上之該感壓性黏著層可稱為一第二感壓性黏著層。圖6顯示在一實施例中的光學裝置。在此，該光學裝置具有依序堆疊的一第二感壓性黏著層302、一偏光板201、一第一感壓性黏著層或黏著層301及一液晶層101之結構。
就這點而論，該第二感壓性黏著層可為用於將該光學裝置附著至光學儀器之感壓性黏著層。就這點而論，該光學儀器的範例可包含如液晶顯示裝置的液晶面板、或立體影像顯示裝置的影像顯示元件。
該黏著層可具有36℃或以上、37℃或以上、38℃或以上、39℃或以上、40℃或以上、50℃或以上、60℃或以上、70℃或以上、80℃或以上、90℃或以上之玻璃轉化溫度。當使用具有玻璃轉化溫度的黏著層而將該液晶層附 著至偏光件時，可提供顯示優異的持久性的光學裝置。可提供此黏著層以穩定地維持該液晶層的相位延遲性質。該玻璃轉化溫度的上限沒有特別限制，但可以是例如約200℃、約150℃、或約120℃。
又，該黏著層可具有6μm或以下、5μm或以下、4μm或以下的厚度。持久性(例如，對液晶層的附著性質及液晶層的相位延遲性質)可維持在此厚度範圍之間。黏著層的厚度之下限可為例如0.1μm、0.3μm或0.5μm。
在一實施例中，該黏著層可包含一活性能量射線固化性黏著劑。該黏著劑可包含藉由照射活性能量射線而固化之一黏著劑組成物。在此所使用的「固化黏著劑組成物或感壓性黏著劑組成物」可指誘導組成物中的化合物的物理或化學作用或反應過程，以表現黏著性質或感壓性黏著性質。在上文中，「活性能量射線固化性」一詞可指一種黏著劑或感壓性黏著劑組成物，可藉由照射活性能量射線來使其固化。在上文中，「活性能量射線」一詞可包含粒子光束例如α粒子光束、質子光束、中子光束或電子光束及微波、紅外線(IR)、紫外線(UV)、X射線及γ射線。一般而言，可使用紫外光或電子光束。
該黏著層可包含自由基聚合性化合物或陽離子聚合性化合物。在一實施例中，該自由基或陽離子聚合性化合物可以聚合性形式包含於黏著層中。就此點而論，該自由基聚合性化合物可指可藉由自由基反應來聚合的化合物，例如，藉由照射活性能量射線而誘導自由基反應以形成 黏著劑，而且該陽離子聚合性化合物可指可藉由陽離子反應而聚合之化合物，例如，藉由照射活性能量射線來誘導陽離子反應以形成黏著劑。每一化合物可包含於該黏著層組成物中，且經由該固化反應而形成該黏著劑。
例如，該黏著劑組成物可包含一或兩種自由基聚合性化合物及陽離子聚合性化合物。
陽離子聚合性化合物之範例可包含環氧化合物、乙烯醚化合物、氧雜環丁烷(oxetane)化合物、氧雜環戊烷(oxolane)化合物、環狀縮醛(cyclic acetal)化合物、環內酯化合物、硫雜丙環(thiirane)化合物、硫乙烯醚(thiovinylether)化合物、螺環原酸酯(spirortho)化合物、乙烯未飽和化合物(ethylenically unsaturated compound)、環醚化合物或環硫醚化合物。在一實施例中，可使用環氧化合物作為陽離子聚合性化合物。
例如，陽離子聚合性環氧化合物可包含環氧樹脂、脂環環氧化合物、脂肪環氧化合物或芳香環氧化合物。如上述，環氧樹脂之範例可包含甲酚酚醛環氧樹脂或苯酚酚醛環氧樹脂。該環氧樹脂可具有1,000至5,000或2,000至4,000的重量平均分子量(Mw)。在此使用的「重量平均分子量」一詞可指相對於標準聚苯乙烯而轉換的值，其可藉由凝膠滲透色譜儀(Gel Permeation Chromatograph、GPC)來測量。除非另有定義，「分子量」可指「重量平均分子量」。可使用具有分子量為1,000或以上的聚合物以適當地維持該黏著層的持久性，且也可使用具有5,000或以下的分子量的 聚合物以維持例如組成物的塗布性質之操作性。
在此所使用的「脂環環氧化合物」一詞可指包含至少一脂環環氧基之化合物。在此使用的「脂環環氧基」一詞可指具有脂肪族飽和烴環的官能基，及兩個碳原子在構成該烴環的兩個碳原子之間也構成環氧基。
脂環環氧化合物之範例可包含環氧環己基環氧環環己基甲基碳酸酯(epoxycyclohexylmethyl epoxycyclohexanecarboxylate)化合物、烷硫醇(alkanediol)之環氧環己基碳酸酯(epoxycyclohexane carboxylate)化合物、二羧酸之環氧環己基甲酯(epoxycyclohexylmethyl ester)化合物、聚乙二醇之環氧環己基甲酯化合物、烷硫醇之環氧環己烷甲酯化合物、二環氧三螺(diepoxytrispiro)化合物、二環氧化乙烯環己烷(vinylcyclohexene diepoxide)化合物、環氧環己醚(epoxycyclopentyl ether)化合物、或二環氧三環癸烷化合物。具體而言，在此可使用的該脂環化合物可包含7-環氧環[4,1,0]庚烷-3-羧酸(7-oxabicyclo[4,1,0]heptane-3-carboxylic acid)及(7-氧雜-二環[4,1,0]庚3-基)甲醇((7-oxa-bicyclo[4,1,0]hepto-3-yl)methanol)之酯化反應產物、4-甲基-7-氧雜二環[4,1,0]庚烷-3-羧酸(4-methyl-7-oxabicyclo[4,1,0]heptane-3-carboxylic acid)及4-甲基-7-氧雜-二環[4,1,0]庚-3-基)甲醇之酯化反應產物、7-氧雜[4,1,0]庚烷-3-羧酸(7-oxabicyclo[4,1,0]heptane-3-carboxylic acid)及1,2-乙二醇之酯化反應產物、(7-氧雜二環[4,1,0]庚-3-基)甲醇((7-oxabicyclo[4,1,0]hepto-3-yl)methanol)及己二酸之酯化反應產物、(4-甲基-7-氧雜二環[4,1,0]庚-3-基)甲醇 ((4-methyl-7-oxabicyclo[4,1,0]hepto-3-yl)methanol)及己二酸之酯化反應產物、或(7-氧雜二環[4,1,0]庚-3-基))甲醇((7-oxabicyclo[4,1,0]hepto-3-yl)methanol)及1,2-乙二醇之酯化反應產物。
在一實施例中，二官能基環氧化合物，即，可使用具有二個環氧基的化合物作為脂環環氧化合物，及可使用其中二個環氧基兩者為脂環氧基之化合物。
該脂肪環氧化合物(aliphatic epoxy compound)可為具有至少一種脂肪環氧基之脂肪環氧化合物，但不是脂環環氧基(alicyclic epoxy group)。該脂肪環氧化合物之範例可包含脂肪多元醇(aliphatic polyhydric alcohol)之聚縮水甘油基醚(polyglycidyl ether)、脂肪多元醇之環氧烷烴添加產物(alkyleneoxide addition product)、脂肪多元醇與脂肪多元羧酸之聚酯多元醇之聚縮水甘油基醚、脂肪多元羧酸之聚縮水甘油基醚、聚酯多元醇與脂肪多元羧酸之聚酯聚羧酸之聚縮水甘油基醚、二聚物、寡聚物、或藉由將丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯乙烯聚合而獲得的聚合物、或藉由將丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯及其它乙烯單體乙烯聚合而獲得的寡聚物或聚合物。在一實施例中，可使用脂肪多元醇之聚縮水甘油基醚或脂肪多元醇之環氧烷烴添加產物，但不限於此。
在上文中，該脂肪多元醇可例如具有2至20個碳原子、2至16個碳原子、2至12個碳原子、2至8碳原子、2至4個碳原子的脂肪多元醇。例如，該脂肪多元醇 可包含脂肪二醇如乙二醇、1,2-丙二醇、1,2-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、3-甲基-2,4-戊二醇、2,4-戊二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、3,5-庚二醇、1,8-辛二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、或1,10-癸二醇、如環己烷二甲醇、環己烷二醇、氫化雙酚A或氫化雙酚F之脂環二醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、己醣醇、戊醣醇、甘油、聚甘油、季戊四醇、二季戊四醇、或四羥甲基丙烷。
在上文中，該環氧烷烴也可為具有1至20個碳原子、1至16個碳原子、1至12個碳原子、1至8個碳原子、或1至4個碳原子的環氧烷烴。例如，在此可使用環氧乙烷(ethyleneoxide)、氧化丙烯(ethyleneoxide)及環氧丁烷(ethyleneoxide)。
在上述中，該脂肪多元羧酸亦可使用草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、2-甲基琥珀酸、2-甲基己二酸、3-甲基己二酸、3-甲基戊二酸、2-甲基辛二酸、3,8-二甲基癸二酸、3,7-二甲基癸二酸、1,20-二十烷亞甲基二羧酸、1,2-環戊烷二羧酸、1,3-環戊烷二羧酸、1,2-環己烷二羧酸、1,3-環己烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸、1,4-二羧酸亞甲基環己烷、1,4-環己烷二羧酸、1,4-二羧酸亞甲基環己烷、2,3-丙烷三羧酸、1,2,3,4-丁烷四羧酸、或1,2,3,4-環丁烷四羧酸，但不限於此。
在一實施例中，在考慮固化性質、抗氣候性、 及折射率特性時，可使用不包含脂環環氧基及包含至少三個環氧基的化合物、或三個環氧基之化合物作為該脂肪環氧化合物，但不限此。
在此可使用的芳香環氧化合物之實施例可包含在分子中含有芳香基的環氧化合物，例如，如雙酚A環氧樹脂、雙酚F環氧樹脂、或溴化雙酚環氧樹脂之雙酚型環氧樹脂、如苯酚酚醛清漆環氧樹脂或甲酚酚醛清漆環氧樹脂之酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂或間苯二酚縮水甘油醚。
作為陽離子聚合性化合物，例如，亦可使用具有陽離子聚合性官能基之矽烷化合物。該矽烷化合物可控制黏著層的表面能量以改善黏著強度。關於矽烷化合物，例如，可使用由下述化學式3所表示的化合物。
[化學式3]Si(R1 )n (R2 )4-n
在化學式3中，R1 為鍵結至矽原子之陽離子聚合性官能基，R2 為鍵結至矽原子之官能基，及例如，氫、羥基、烷基或烷氧基，以及n為1至4的範圍的數字。
陽離子聚合性官能基之實施例可包含如乙烯基、乙烯氧基的烯基、或如縮水甘油基或氧雜環丁氧基的環醚基團、或包含環醚基、烯基或乙烯氧基的官能基基團。
在化學式3中，例如，n可為1或2。
在一實施例中，寡聚物矽烷化合物為具有相對地較低分子量之矽樹脂、及分子鏈的兩端經由烷氧甲矽烷基 (alkoxysilyl group)來阻斷、以及將陽離子聚合性官能基導入，亦可使用該寡聚物矽烷化合物作為矽烷化合物。
具有如丙烯醯基或甲基丙烯醯基之自由基聚合性官能基、且可將該化合物聚合以形成黏著劑之化合物，可使用該化合物作為自由基聚合性化合物。
在一實施例中，該自由基聚合性化合物可為丙烯醯胺化合物。丙烯醯胺化合物可藉由下述化學式式4來表示。
在化學式4中，R1 及R2 係各自獨立為氫、烷基、或羥烷基、或將R1 及R2 連結在一起以形成包含氮原子之雜環結構，及R3 為氫或烷基。
除非另有說明，在此使用的「雜環結構」一詞可指具有至少兩個不同種類原子作為環員原子(ring-membered atoms)的環狀化合物的結構。在化學式4中，該雜環結構可包含3至20、3至16、3至12或3至8環員原子，在化學式4中包含氮原子用以連結R1 及R2 。除了氮原子之外，可包含於雜環結構的原子可包含碳、氧或硫。又，只要能形成雜環結構，該雜環結構可包含除了在化學式4中以連結R1 及R2 的氮原子以外之額外的氮原子。該 雜環結構可不具有如碳-碳雙鍵之未飽和鍵、或視需要可具有至少一個未飽和鍵。又，該雜環結構可選擇地經由至少一個取代基來取代。
化學式4的化合物之範例可包含(甲基)丙烯醯胺、N-烷基丙烯醯胺、N-羥烷基(甲基)丙烯醯胺、或N-丙烯醯嗎啉，但不限於此。
該自由基聚合性化合物也可為包含雜環醛縮醇結構(heterocyclic acetal structure)之化合物。在此使用的「雜環醛縮醇結構」一詞可指包含經由一單鍵將兩個氧原子鍵結至相同的碳原子的結構之雜環結構。即，該化合物可為包含具有雜環醛縮醇結構之官能基及自由基聚合性官能基兩者之化合物。例如，可提供該化合物做為一稀釋液以調整組成物的黏度，及亦可使用該化合物來改善對液晶層的黏著強度。
該雜環醛縮醇結構可具有4至20、4至16、4至12或4至8環員原子，及該雜環醛縮醇結構可選擇地以至少一個取代基來取代。
在一實施例中，該雜環醛縮醇結構可由下述化學式5或6來表示。因此，該自由基聚合性化合物可包含衍生自下述化學式5或6之化合物的單價殘基及自由基聚合性官能基。
[化學式5]
在化學式5或6中，R4 及R5 係各自獨立表示為氫、或烷基，Q、P、R及T係各自獨立為碳原子或氧原子，其條件為Q、P、R及T中的兩個為氧原子，及A及B係各自獨立表示為具有1至5個碳原子之伸烷基或亞烷基。
在一實施例中，具有該雜環醛縮醇結構的該自由基聚合性化合物可為由下述化學式7所表示的化合物。
在化學式7中，R6 表示為氫或烷基，及R7 衍生自化學式5或6之化合物的單價殘基、或以單價殘基所取代的烷基。
經由化學式7所表示的化合物之範例可包含(2-乙基-2-甲基-1,3-二氧雜環戊烷-4-基)甲基丙烯酸酯、(2-異丁基-2-甲基-1,3-二氧雜環戊烷-4-基)甲基丙烯酸酯、或(1,4-二氧雜[4,5]十-2-基)甲基丙烯酸酯，但不限於此。
在一實施例中，該自由基聚合性化合物可為由化學式8至10中之一者所表示的單體。
在化學式8至10中，R為氫或烷基，A、B、T、U及W係各自獨立表示為伸烷基或亞烷基，Q為烷基或芳基，及n為0至5範圍的整數。
除非另有定義，在此使用的「芳基」一詞可指延伸自一化合物或其衍生物的單價殘基，其包含苯環或將兩個或以上的苯環濃縮或連結在一起的結構。該芳基可為例如具有6至22個碳原子、6至16個碳原子、或6至13個碳原子的芳基，例如，苯基、苯基乙基、苯基丙基、苯甲基、甲苯基、二甲苯基或萘基。
在化學式8中，「n」可為例如0至3的範圍、或0至2的範圍。化學式8的化合物之範例可包含2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羥丁基(甲基)丙烯酸酯、6-羥己基(甲基)丙烯酸酯、8-羥辛基(甲基)丙烯酸酯、2-羥乙二醇(甲基)丙烯酸酯、或2-羥丙二醇(甲基)丙烯酸酯，但不限於此。
在化學式9中，「T」可為例如具有1至4個碳原子的伸烷基。化學式9之化合物可包含例如β-羧乙基(甲基)丙烯酸酯。在化學式10中，「Q」可為具有1至4個碳原子的烷基，及「U」與「W」可各自獨立為具有1至4個碳原子之伸烷基。此化合物可包含2-(2-乙氧基乙氧基)乙基(甲基)丙烯酸甲酯，但不限定於此。
在一實施例中，該自由基聚合性化合物可為由下述化學式11所表示的化合物。例如，可使用此化合物來改善黏著劑的持久性。
在化學式11中，R為氫或烷基，及P為衍生自脂肪族飽和環狀烴化合物之單價殘基。
在化學式11中，該單價殘基可指引發自脂肪族飽和環狀烴化合物的單價殘基，例如，將碳原子鍵結以形 成環狀結構之化合物，且該化合物不是芳香族化合物，或其衍生物。該脂肪族飽和環狀烴化合物可為例如具有3至20個碳原子、6至15個碳原子或8至12各碳原子。單價殘基的實施例可包含異冰片基、環己基、降冰片烷基(norbornanyl group)、降冰片烯基(norbornenyl group)、二環戊二烯基、乙炔基環己烷基、乙炔基環己烯基、或乙炔基萘烷基(ethynyldecahydronaphthalene group)。在一實施例中，可使用異冰片基，但不限於此。
在一實施例中，亦可使用異氰酸酯-官能基丙烯酸酯化合物作為自由基聚合性化合物。關於異氰酸酯-官能基丙烯酸酯化合物，可以使用任何化合物只要其具有異氰酸酯與丙烯酸基兩者。例如，在此可使用異氰酸酯-官能基脂肪丙烯酸酯化合物。在一實施例中，可使用藉由下述化學式12所表示的化合物。
在化學式12中，R表示氫或烷基，及L表示二價烴基。
在化學式12中，例如可使用二價脂肪烴基作為二價烴基。具體而言，可使用具有1至20個碳原子、1至16個碳原子、1至12個碳原子、1至8個碳原子、1至4個碳原子的二價脂肪烴基。例如，該烴基可包含直鏈、支鏈 或環狀的伸烷基；直鏈、支鏈或環狀的伸烯基；直鏈、支鏈或環狀的伸炔基。在一實施例中，該烴基可為具有1至8個碳原子的直鏈或支鏈伸烷基或伸炔基。
化合物的範例可包含(甲基)丙醯氧烷基異氰酸酯，較具體為(甲基)丙醯氧烷(C1-8 )烷基異氰酸酯，較具體為(甲基)丙醯氧烷(C1-4 )烷基異氰酸酯，更具體為(甲基)丙醯氧乙基異氰酸酯，但不限於此。在上述中，「(C1-8 )烷基」一詞可指具有1、2、3、4、5、6、7或8個碳原子的直鏈、支鏈或環狀烷基，及「(C1-4 )烷基」一詞可指具有1、2、3或4個碳原子直鏈、支鏈或環狀烷基。
在一實施例中，可使用由下述化學式13所表示的化合物作為異氰酸酯官能基丙烯酸酯化合物。
在化學式13中，R表示為氫或烷基，及Z表示為四價烴基。
在上文中，例如可使用四價脂肪烴基作為四價烴基。具體而言，可使用具有1至20個碳原子、1至16個碳原子、1至12個碳原子、1至8個碳原子或1至4個碳原 子的四價脂肪烴基。例如，可使用衍生自直鏈、支鏈或環狀鏈烷烴；直鏈、支鏈或環狀鏈烯烴；或直鏈、支鏈或環狀的炔烴之四價烴基。該烴基可使用例如衍生自具有1至8個碳原子的直鏈或支鏈之鏈烷基之四價烴基。
該化合物的範例可包含市售化合物，如購自BASF的Laromer LR9000化合物。
在一實施例中，可使用具有雜環殘基之化合物例如(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯或(甲基)丙烯醯基嗎啉作為自由基聚合性化合物。
在一實施例中，在此可用的黏著劑可包含含有陽離子固化性黏著劑組成物之黏著劑，其包含陽離子聚合性化合物、脂環及/或脂肪環氧化合物作為主要化合物，及選擇地具有陽離子聚合性官能基之氧雜環丁烷(oxetane)化合物或矽烷化合物作為稀釋劑或添加劑；自由基固化性黏著組成物包含作為自由基聚合性化合物、丙烯醯胺化合物作為主要化合物及選擇地其它自由基聚合性化合物作為添加劑；黏著劑組成物包含作為自由基聚合性化合物、由式8至10中之一者所表示的化合物作為主要化合物及選擇地其它自由基聚合性化合物；或混合固化黏著劑組成物包含環氧樹脂或脂環環氧化合物及脂肪環氧化合物及由式8至10中之一所表示的自由基聚合性化合物，但不限於此。包含於黏著劑中的該黏著劑組成物可為固化狀態。
在黏著劑組成物中之各別組份及組份的混合比例可依玻璃轉移溫度等而適當地選擇。
形成黏著劑之黏著劑組成物可更包含聚合起始劑。根據包含於該黏著劑組成物中的組分，可適當地選擇該聚合起始劑的種類。例如，在此可使用陽離子聚合起始劑及/或自由基聚合性起始劑。
例如，作為自由基聚合起始劑，可使用如安息香化合物、烴基酮化合物、胺基酮化合物或氧化膦化合物之起始劑，及在一實施例中，可使用氧化膦化合物。具體而言，自由基聚合性起始劑之實施例可包含苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻異丙基醚、苯偶姻正丁基醚、苯偶姻異丁基醚、乙醯苯、二甲基胺基乙醯苯、2,2-二甲氧-2-苯基乙醯苯、2,2-二乙氧-2-苯基乙醯苯、2-烴基-2甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-烴基環己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉-丙烷-1-酮、4-(2-烴基乙氧基)苯基-2-(烴基-2-丙基)酮、二苯甲酮、p-苯基二苯甲酮、4,4’-二乙胺二苯甲酮、二氯二苯甲酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-t-丁基蒽醌、2-胺基蒽醌、2-甲基噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、苯甲基二甲基縮酮、苯乙酮二甲基縮酮、p-二甲基胺基苯甲酸酯、寡[2-烴基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯)苯基]丙酮]、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯)-苯基氧化膦(bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenyl-phosphine oxide)及2,4,6-三甲基苯甲醯-二苯基-氧化膦(2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide)，但不限於此。
關於陽離子聚合性起始劑，起始劑能夠釋放化 合物，該化合物藉由照射活性能量射線能夠引發陽離子聚合反應，例如，可使用如鎓鹽或有機金屬鹽之離子化陽離子起始劑、或如有機矽烷或潛磺酸之非離子化陽離子起始劑、或它種非離子化化合物。
若需要，該黏著劑組成物可更包含一個或以上添加劑，如熱固化劑、觸媒、紫外線固化劑、低分子材料、矽烷耦合劑、散射劑、紫外線穩定劑、調色劑、增強劑、填充物、防泡劑、表面活性劑、光敏劑及塑化劑。
在光學裝置中，若需要，該液晶層及偏光件可藉由黏著層而直接與彼此附著，或藉由在偏光件與黏著層之間、或該液晶層及黏著層之間設置底漆層(primer layer)可將彼此黏著。在此況下，該底漆層的種類沒有特別限制，且在此通常可使用用以改善黏著性質之各種底漆層。
若藉由第一感壓性黏著層將該液晶層與該偏光板彼此黏著，第一及第二感壓性黏著層中之一者在25℃下可具有0.02MPa或以上、0.03MPa或以上、0.04MPa或以上、0.05MPa或以上、0.06MPa或以上、0.07MPa或以上、0.08MPa、大於0.08MPa、或0.09MPa或以上之儲存模數(storage modulus)。又，若該液晶層與該偏光板藉由該黏著層而互相黏著，該第二感壓性黏著層可具有落於上述範圍之間的儲存模數。若該第一及/或第二感壓性黏著層具有該等儲存模數時，感壓性黏著層之儲存模數的上限沒有特別限制。例如，該儲存模數可為0.25MPa或以下、0.2MPa或以下、0.16MPa或以下、0.1MPa或以下、或0.08MPa或以下。在該光 學裝置中，該第二感壓性黏著層可具有至少此儲存模數。在其它實施例中，該第二感壓性黏著層可具有超過0.08MPa的儲存模數。
若第一及/或第二感壓性黏著層具有儲存模數時，該光學裝置可顯示優異的持久性，因此顯示穩定的分光性質，因為該相位延遲層之相位延遲性質例如在嚴苛的條件下係穩定維持很長一段時間。又，可避免在使用該光學裝置的光學設備中有如漏光之副作用。此外，該光學裝置由於其改善的硬度性質可顯示對外部壓力或刮痕之優異的抗阻性，因此可適當地維持重作性(reworkability)。
該第一及/或第二感壓性黏著層具有25μm或以下、20μm或以下、或18μm或以下之厚度。當感壓性黏著層具有此厚度時，可更提升持久性、硬度性質及重作性。當該感壓性黏著層變薄時，該感壓性黏著層顯示優異的物理性質。在此，厚度的下限並沒有特別限制，但在考慮加工性能時該感壓性黏著層之厚度可為：例如調整在約1μm或以上、或約5μm或以上的範圍。
該感壓性黏著層可包含丙烯酸感壓性黏著劑、矽感壓性黏著劑、環氧感壓性黏著劑、或以橡膠為主的感壓性黏著劑。
當感壓性黏著層包含丙烯酸感壓性黏著劑時，該感壓性黏著劑可例如藉由固化含有熱塑性組分、活性能量射線固化性組分、或熱塑性組分與活性能量射線固化性組分兩者的感壓性黏著劑組成物而形成。
由包含熱塑性組分的感壓性黏著劑組成物所組成的感壓性黏著層，其可包含使用多官能基交聯劑所交聯之丙烯酸聚合物。
例如，可使用具有500,000或以上分子量的丙烯聚合物作為使用多官能基交聯劑所交聯之丙烯酸聚合物。可使用具有500,000或以上分子量的聚合物以在嚴苛的條件下形成展現優異持久性之感壓性黏著層。該分子量的上限沒有特別限制，且在考慮組成物的持久性或塗布性質時，該丙烯酸聚合物的分子量可例如調整在2,500,000內或以下。
在一實施例中，該丙烯酸聚合物可包含(甲基)丙烯酸酯單體及交聯單體以作為聚合單元。
例如，可使用(甲基)丙烯酸烷酯作為(甲基)丙烯酸酯系的單體，及在考慮感壓性黏著膜的凝聚力、玻璃轉換溫度或感壓性黏著性時，可使用包含具有1至20個碳原子的烷基之(甲基)丙烯酸烷酯。此單體的實施例可包含(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(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、(甲基)丙烯酸十四烷酯，其可單獨使用或合併使用。
此外，該聚合物可更包含一交聯單體做為聚合 單元。例如，該聚合物可包含80重量份至99.9重量份的含量之(甲基)丙烯酸酯單體，及0.1重量份至20重量份的含量之交聯單體做為聚合單元。就這點而論，「交聯單體」一詞指可用於與其它單體共聚合以形成丙烯酸聚合物的單體，且在共聚合反應之後，提供具有交聯官能基的聚合物。該交聯官能基經由與多官能基交聯劑之反應而可形成交聯結構，將描述於下文。
該交聯官能基的範例可包含含氮官能基，如羥基、羧基、環氧基、異氰酸酯基或胺基。在製造感壓性黏著樹脂中，共聚合性單體可提供上述交聯官能基，其在該技術領域中為已知的。該交聯劑單體之範例可包含但不限於含羥基單體，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4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(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；含羧基單體如(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、丙烯酸二聚物、衣康酸、順丁烯二酸及順丁烯二酸酐；或含氮單體如(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯吡咯烷酮或N-乙烯己內醯胺，其可單獨使用或合併使用。
在需要時，該丙烯酸聚合物可包含各種其它單體作為聚合單元。
例如，該丙烯酸聚合物可更包含由下述化學式14所表示的化合物作為聚合單元。
[化學式14]
在化學式14中，R表示氫或烷基，A表示伸烷基或亞烷基，R16 表示烷基或芳基，且n為1至6範圍的整數。
當感壓性黏著層包含活性能量射線成分之交聯結構，例如，化學式14之化合物可有用於增強活性能量射線化合物的交聯結構與熱塑性化合物的交聯結構之間的相容性，並將感壓性黏著層的物理性質維持於一適當的範圍之間，將在下文描述。
在另一實施例中，化學式14可在1至25、1至15、或1至6的範圍。
化學式14的單體之範例可包含烷氧基伸烷基乙二醇(甲基)甲基丙烯酸酯(alkoxy alkyleneglycol(meth)acrylic ester)、烷氧基二伸烷基乙二醇(甲基)甲基丙烯酸酯(alkoxy dialkyleneglycol(meth)acrylic ester)、烷氧基三伸烷基乙二醇(甲基)甲基丙烯酸酯(alkoxy trialkyleneglycol(meth)acrylic ester)、烷氧基四伸烷基乙二醇(甲基)甲基丙烯酸酯(alkoxy tetraalkyleneglycol(meth)acrylic ester)、烷氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯(alkoxy polyethylene glycol(meth)acrylic ester)、苯氧基伸烷基乙二醇(甲基)丙烯酸酯(phenoxy alkyleneglycol(meth)acrylic ester)、苯氧基二伸烷基乙二醇(甲基)丙烯酸酯(phenoxy dialkyleneglycol (meth)acrylic ester)、苯氧基三伸烷基乙二醇(甲基)丙烯酸酯(phenoxy trialkyleneglycol(meth)acrylic ester)、苯氧基四伸烷基乙二醇(甲基)丙烯酸酯(phenoxy tetraalkyleneglycol(meth)acrylic ester)、或苯氧基聚伸烷基乙二醇(甲基)丙烯酸酯(phenoxy polyalkyleneglycol(meth)acrylic ester)。
當包含化學式14之化合物時，可根據目的而適當地調整該化合物的重量比。例如，以其它單體的總重量為基準，該化合物可包含10重量份至50重量份的含量。
除了上述化合物之外，該聚合物可例如更包含含氮單體，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(N-butoxy methyl(meth)acrylamide)、如苯乙烯或甲基苯乙烯之苯乙烯系單體；縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯(glycidyl(meth)acrylate)、或如羧酸乙烯酯(carboxylic acid vinyl ester)(例如，乙酸乙烯酯)之單體作為聚合單元。以其它單體的總重量比為基準，可調整此附加單體至20重量份或以下的含量。
該丙烯酸聚合物可由單體之混合物以如溶液聚合、光聚合、本體聚合(bulk polymerization)、懸浮聚合、或乳化劑聚和(emulsion polymerization)來製備，該混合物視情況地選擇及混合上述化合物而獲得。
在感壓性黏著層中，作為將上述丙烯酸聚合物交聯的多官能基交聯劑的範例，其可包含傳統熱塑性交聯劑，如異氰酸酯交聯劑、環氧交聯劑、氮雜環丙烷(aziridine)交聯劑及金屬螯合交聯劑。就這點而論，異氰酸酯交聯劑之 範例可包含多官能異氰酸酯化合物，如伸甲苯基二異氰酸酯(tolylene diisocyanate)、二甲苯二異氰酸酯(xylene diisocyanate)、二苯基甲烷二異氰酸酯(diphenylmethane diisocyanate)、六亞甲基二異氰酸酯(hexamethylene diisocyanate)、異硼二異氰酸酯(isoboron diisocyanate)、四甲基二甲苯二異氰酸酯(tetramethylxylene diisocyanate)、或萘二異氰酸酯(naphthalene diisocyanate)，或由多官能異氰酸酯化合物與如三羥甲基丙烷(trimethylol propane)之多元醇化合物反應而獲得。環氧交聯劑之實施例可包含至少一種選自由乙二醇二縮水甘油醚(ethylene glycol diglycidylether)、三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚(trimethylolpropane triglycidylether)、N,N,N’,N’-四縮水甘油基伸乙基二胺(N,N,N’,N’-tetraglycidyl ethylenediamine)及甘油二縮水甘油醚(glycerin diglycidylether)所構成之群組，氮雜環丙烷交聯劑之具體實施例可包含至少一種選自由N,N’-甲苯-2,4-雙(1-氮雜環丙烷羧醯胺)(N,N’-toluene-2,4-bis(1-aziridinecarboxamide))、N,N’-二苯基甲烷-4,4’-雙(1-氮雜環丙烷羧醯胺)(N,N’-diphenylmethane-4,4’-bis(1-aziridinecarboxamide))、三伸乙基三聚氰胺(triethylene melamine)、bisisoprotaloyl-1-(2-甲基氮雜環丙烷)(bisisoprotaloyl-1-(2-methylaziridine))及三-1-氮雜環丙烷基氧化膦(tri-1-aziridinylphosphine oxide)所構成之群組；以及金屬螯合交聯劑的實施例可包含由藉使多價金屬(例如 鋁、鐵、鋅、錫、鈦、銻、鎂或釩)與乙醯丙酮或乙醯乙酸乙酯相調合而獲得的化合物，但本發明不限於此。
存在於包含熱塑性化合物之感壓性黏著劑組成物、或由組成物所構成的感壓性黏著層中之多官能基交聯劑，以100重量份的丙烯酸聚合物為基準，該多官能基交聯劑可為例如包含0.01至10重量份、0.01至5重量份的含量。當將交聯劑的含量比調整為0.01重量份或以上的含量時，可有效地維持感壓性黏著劑的凝聚力，然而，當將交聯劑的含量比調整為10重量份或以下的含量時，可防止在感壓性黏著膜表面所造成的層間脫離或剝離，並維持優異的持久性。然而，重量比可根據在感壓性黏著層所期望的物理性質(例如，彈性模數)或包含之其它交聯結構)而變化。
由包含該活性能量射線固化性成分之感壓性黏著劑組成物所構成的感壓性黏著層，其可包含聚合性活性能量聚合性化合物之交聯結構。該感壓性黏著層可例如經由混合包含至少一種官能基的化合物(例如，烯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基)，該官能基可經由照射活性能量射線參與聚合反應以製備感壓性黏著劑組成物，並藉由以活性能量射線照射該組成物以交聯及聚合該化合物而構成該感壓性黏著層。就這點而論，包含可經由照射活性能量線而參與聚合反應之該官能基的化合物範例，可包含：經由將官能基(例如，丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基)導入該丙烯酸基聚合物的一側鏈而獲得的聚合物；在相關技術領域中已知的活性能 量射線固化性寡聚物之化合物，例如，聚胺基假酸酯丙烯酸酯(urethane acrylate)、環氧丙烯酸(epoxy acrylate)、聚酯丙烯酸酯(polyester acrylate)或聚醚丙烯酸酯(polyether acrylate)；或多官能基丙烯酸酯，將在下文描述。
由包含該熱塑性成分及該活性能量射線固化性成分之感壓性黏著劑組成物所構成的感壓性黏著層，其可具有包含使用多官能基交聯劑交聯的丙烯酸聚合物之交聯結構、與包含聚合性活性能量射線聚合化合物之交聯劑結構兩者。
此感壓性黏著層為包含互穿聚合物網格(interpenetrating polymer network)(其後稱為「IPN」)的感壓性黏著劑。該「IPN」一詞可指至少兩個交聯結構存在於感壓性黏著層的狀態。在一具體實施例中，該交聯結構可存在於糾結(entanglement)、連接或穿透之狀態。當感壓性黏著層包含IPN時，在嚴苛的條件下，該感壓性黏著層可顯示優異的持久性，且亦可使用該感壓性黏著層以達成具有優異的操作性或優異的防止漏光或干擾(crosstalk)能力的光學裝置。
將列於包含具有交聯結構的多官能基交聯劑之該感壓性黏著膜組成物的項目中的成分，其經由使用多官能基交聯劑交聯之丙烯酸聚合物來達成，且在包含PIN的感壓性黏著層中可使用該丙烯酸聚合物(例如熱塑性成分)。
又，可使用上述化合物可作為具有聚合性活性能量射線聚合性化合物之交聯結構之活性能量射線聚合性 化合物。
在一實施例中，該活性能量射線聚合性化合物可為多功能官能基丙烯酸酯。可使用具有至少兩個(甲基)丙烯醯基之化合物作為多官能基丙烯酸酯，但不限於此。
在一具體實施例中，可使用在分子中具有環狀結構的化合物作為多官能基丙烯酸酯。包含於多官能基丙烯酸酯之該環狀結構可為一個碳環結構或雜環結構，及一單環或多環結構。具有環形結構之多官能基丙烯酸酯的範例可包含具有異氰酸酯結構的單體，例如，異三聚氰酸三(甲基)丙烯醯基乙酯，及如(甲基)丙烯酸異氰酸修飾胺基甲酸酯(isocyanate-modified urethane(meth)acrylate)的六官能基丙烯酸酯(例如，異氰酸酯單體與三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯等之反應產物)，但本發明不限於此。
具有形成在包含IPN之感壓性黏著層之交聯結構之活性能量射線聚合性化合物，以100重量分的丙烯聚合物為基準，其可例如包含5至40重量份的含量，但在需要時可改變活性能量射線聚合性化合物之含量。
除了上述成分之外，該感壓性黏著層可包含在相關領域中已知的各種黏著劑。
例如，包含該活性能量線固化性成分之組成物可更包含光起始劑，以促進組分的聚合反應。又，該感壓性黏著層可更包含至少一種添加劑係選自由矽烷耦合劑、提供感壓性黏著樹脂、環氧樹脂、固化劑、紫外線穩定劑、抗氧化劑、調色劑、增強劑、薄膜、防泡劑、表面活性劑、及塑 化劑所構成之群組。
例如，藉由塗布及固化感壓性黏著劑組成物而可形成感壓性黏著層，該感壓性黏著劑組成物係經由使用如棒式塗布機(bar coater)或缺角輪塗布機(comma Coater)的工具來混合上述化合物而製備。又，固化感壓性黏著膜組成物的方法並無特別限制。例如，經由下述過程固化感壓性黏著劑組成物：將組成物維持在適當的溫度下以進行丙烯酸聚合物與多官能基交聯劑的交聯反應之過程；以及以活性能量線射線照射組成物以聚合該活性能量射線固化化合物之過程。
當需要進行將組成物維持在適當的溫度下之過程與以活性能量線射線照射組成物之過程兩者時，可連續地或同時進行該等過程。就這點而論，可以活性能量線射線進行照射，例如，使用高壓汞燈、無電極燈(electrodeless lamp)或氙氣燈，且可選擇例如所照射的活性能量射線的波長或光強度的條件來進行活性能量射線固化性化合物的聚合。
在光學裝置中，藉由從上述感壓性黏著劑的種類來選擇適當的感壓性黏著劑以形成第一或第二感壓黏著層。在一實施例中，該第二感壓性黏著層可為至少一包含IPN的感壓性黏著層，且第一感壓性黏著層可為具有熱塑性成分之交聯結構的感壓性黏著層，例如，包含使用多官能基交聯劑交聯之丙烯酸聚合物、或包含IPN的感壓性黏著層之交聯結構。
根據該光學結構之特定結構，可更適當地選擇該儲存模數及第一或第二感壓性黏著層的種類。
可在該光學裝置上形成一表面處理層。例如，該光學裝置可更包含一基板層，其具有形成於其一表面上之表面處理層(之後稱為「保護性基板層」)。該保護性基板層之其它表面具有形成在其一表面上之表面處理層，即，在該保護性基板層之一表面上形成有未經表面處理的層，且可黏著至上述基板層(之後稱為「第一基板層」)，即，使用感壓性黏著層將基板層形成在配向層的較低表面(之後稱為「第三感壓性黏著層」)。
就這點而論，可使用選自如上述第一基板層之相同的種類之基板層作為該保護性基板層。
在該結構中，該第二感壓性黏著層可為在25℃時具有0.02MPa或以上、0.05MPa或以上、大於0.08MPa、大於0.08MPa及0.25MPa或以下、0.09MPa至0.2MPa、或0.09MPa至0.16MPa的儲存模數。該第二感壓性黏著層可為包含IPN的感壓性黏著層。
在該結構中，該感壓性黏著層亦可為具有熱塑性成分的交聯結構或包含IPN之感壓性黏著層。該第一感壓性黏著層在25℃時可具有0.02MPa或以上、0.05MPa或以上、或大於0.08MPa的儲存模數。當第一感壓性黏著層為具有熱塑性成分的交聯結構之感壓性黏著層時，在25℃時可調整儲存模數在0.02MPa至0.08MPa、或0.04MPa至0.08MPa的範圍之間，且當第一感壓性黏著層為包含IPN的感壓性黏著層時，在25℃時該儲存模式可調整至大於0.08MPa及0.25MPa或以下、0.09MPa至0.2MPa、或0.09MPa至0.16MPa。
就這點而論，可使用與做為第一或第二感壓性黏著層之具有相同儲存模數及交聯化合物的感壓性黏著劑以做為第三感壓性黏著層。
在一實施例中，該第三感壓性黏著層可為在25℃時具有0.02MPa或以上、0.05MPa或以上、大於0.08MPa及0.25MPa或以下、0.09MPa至0.2MPa、或0.09MPa至0.16MPa的儲存模數。可使用包含IPN的感壓性黏著層作為第二感壓性黏著層。
在另一實施例中，該表面處理層可形成在第一基板層的一表面，例如，第一基板層的該表面係與形成有一液晶層與一配向層之第一基板層的表面相對。在這情況下，在該光學裝置中可不形成該保護性基板層或第三感壓性黏著層。
在此結構中，該第二感壓性黏著層可為在25℃時具有0.02MPa或以上、0.05MPa或以上、大於0.08MPa、大於0.08MPa及0.25MPa或以下、0.09MPa至0.2MPa、或0.09MPa至0.16MPa之儲存模數之感壓性黏著層，且第一感壓性黏著層在25℃時可具有0.02MPa至0.08MPa、或0.04MPa至0.08MPa之儲存模數。就這點而論，該第二感壓性黏著層可為包含IPN的感壓性黏著層，且該第一感壓性可為具有熱塑性成分之交聯結構的感壓性黏著層。
表面處理層之範例可包含如高硬度層、防眩(AG)或半眩光層(SG)之一眩光遮蔽層(glare shielding layer)，或如一抗反射(AR)層或一低反射(LR)層之一低反射 層。
當需要時，將該表面處理層形成在該基板層的一主要表面或兩主要表面上，或可形成在該基板層(包含側表面)的所有表面上。
在500g負載時，該高硬度層可具有1H或以上或2H或以上的鉛筆硬度。該鉛筆硬度可例如使用在KS G 2603規定的鉛筆芯並根據ASTMD3363標準來測量。
該高硬度層可例如一具有高硬度的樹脂層。該樹脂層可例如包含固化狀態之室溫固化性、濕固化性、熱塑性或活性能量射線固化樹脂組成物。在一實施例中，該樹脂層包含固化狀態之熱塑性或活性能量射線固化性樹脂組成物、或活性能量射線固化性樹脂組成物。該高硬度層之描述中，「固化狀態」一詞可指使包含於每一樹脂組成物的成分經由交聯反應或聚合反應以將該樹脂轉換成堅硬狀態之狀態。就這點而論，在室溫固化性、濕固化性或活性能量射線固化性樹脂組成物亦可指組成物的固化狀態可經由：在室溫或包含於存在適當的濕度或藉由提供熱或照射活性能量線之組成物。
當固化各種樹脂組成物時，各種樹脂組成物可滿足鉛筆硬度的範圍，其係在相關技術中為已知的，及一適當的樹脂組成物在熟知該技術領域者可輕易地選擇。
在一實施例中，該樹脂組成物可包含丙烯酸化合物、環氧化合物、胺基甲酸酯系化合物、酚化合物或聚酯化合物作為主要化合物。就這點而論，「化合物」一詞可為 單體的、寡聚的或聚合的化合物。
在一實施例中，可使用具有優異的光學性質(如透明度及優越的抗泛黃性)的丙烯酸樹脂組成物、較佳為使用活性能量射線固化丙烯酸樹脂組成物作為該樹脂組成物。
例如，該活性能量射線固化組成物可包含活性能量射線聚合性聚合物成分及一活性稀釋單體。
就這點而論，該聚合物化合物之範例可包含在相關技術中為眾所周知的化合物作為活性能量射線聚合性寡聚物，如胺基甲酸酯丙烯酸酯、丙烯酸環氧酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸酯、或包含如(甲基)丙烯酸酯單體之單體的混合物之聚合產物。就這點而論，(甲基)丙烯酸酯單體之範例包含(甲基)丙烯酸烷酯、具有芳香基的(甲基)丙烯酸酯、雜環(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸烷氧酯。使用各種聚合物化合物來製備該活性能量射線固化性組成物在相關技術中為已知的，且當需要時可選擇上述化合物。
含在活性能量射線固化丙烯酸組成物中之該反應性稀釋單體可為具有一或二或以上的活性能量射線固化性官能基之單體，例如，丙烯醯基或甲基丙烯醯基。例如，可使用(甲基)丙烯酸酯單體或多官能基丙烯酸酯。就這點而論，該多官能基丙烯酸酯之合適種類可選自列於該感壓性黏著劑之項目中的化合物。
選擇用於製備活性能量射線固化性丙烯酸組成物之化合物的方法，以及所選擇的化合物的混合率並不特別限制，且可在考慮該樹脂層的期望硬度與其它物理性質時 以做調整。
例如，可使用其中形成具有凹凸表面的一樹脂層及包含顆粒的一樹脂層作為AG或SG層。又，亦可使用包含顆粒之其它樹脂層，該顆粒具有不同於該樹脂層的顆粒之折射率。例如，形成高硬度層所使用的樹脂層可使用作為樹脂層。當形成該眩光遮蔽層時，不需要調整該樹脂組成物的成分，使得該樹脂層可絕對地顯示高硬度，但可形成該樹脂層使得其可顯示高硬度。
在樹脂層上形成凹凸表面之方法沒有特別限制。例如，藉由將該樹脂組成物之塗布層與具有期望的凹凸結構接觸，同時固化該樹脂組成物可達到該凹凸結構，或藉由將具有適當的顆粒大小的顆粒與樹脂組成物混合、並塗布與固化該組樹脂組成物。
使用具有不同於該樹脂層的折射率之顆粒亦可形成該眩光遮蔽層。
在一實施例中，相對於該樹脂層而言，該顆粒具有0.03或以下、或0.02至0.2的不同折射率。當不同的折射率為極小時，產生霧值為困難的。另一方面，當不同的折射率為極高時，該樹脂層的散射時常造成霧值的增加，但可降低光透射率(light transmittance)或對比特性。因此，在考慮這些事實時可適當地選擇該顆粒。
包含於該樹脂層的顆粒的形狀沒有特別限制。例如，該顆粒可具有球狀的、橢圓形的、多面的、非晶形狀或其它形狀。該顆粒可具有50nm至5,000nm的平均 直徑。在一實施例中，可使用具有凹凸表面形成於其中之顆粒作為顆粒。此顆粒可例如具有10nm至50nm、或20nm至40nm的平均表面粗糙度(Rz)，及/或在顆粒表面上形成凸起物的最大高度可為約100nm至500nm、或200nm至400nm的範圍，及凸起物之間的寬度可在400nm至1200nm、或600nm至1000nm。此顆粒與樹脂層非常一致，並在樹脂層中顯示優異的可分散性。
該顆粒的實施例可包含各種無機或有機的顆粒。該無機顆粒的範例可包含二氧化矽、非晶二氧化鈦、非晶氧化鋯、氧化銦、氧化鋁、非晶氧化鋅、非晶氧化鈰、氧化鋇、碳酸鈣、非晶鈦酸鋇或硫酸鋇，及有機顆粒的範例可包含含有由有機材料(丙烯酸樹脂、苯乙烯、胺基甲酸樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂(melamine resin)、苯代三聚氰胺樹脂(benzoguanamine resin)、環氧樹脂或矽樹脂)所組成的交聯或未交聯的產物之顆粒，但本發明不限於此。
在樹脂上所形成的凹凸結構與顆粒的含量沒有特別限制。例如，在AG層的情況下，可調整凹凸結構的形狀或顆粒的含量，使得該樹脂層的霧值可約在5%至15%、7%至13%、或約10%之範圍，及在SG層的情況下，可調整凹凸結構的形狀或顆粒的含量，使得該樹脂層的霧值可在約1%至3%的範圍。例如，根據製造商手冊使用如HR-100或HM-150的霧度計(購自SEPUNG)可測量該霧值。
可由塗布低折射率材料以形成如AR或LR的低折射層。可使用低折射率材料來形成低折射層，該低折射 材料在相關領域中為眾所周知的。可適當地選擇所有低折射率材料並使用在該光學裝置中。經由塗布低折射率材料可形成該低折射率層，使得該低反射層可具有約1%或以下的可反射性(reflexibility)。
為了形成表面處理層，亦可使用揭示於韓國公開案第2007-0101001號、第2011-0095464號、第2011-0095004號、第2011-0095820號、第2000-0019116號、第2000-0009647號、第2000-0018983號、第2003-0068335號、第2002-0066505號、第2002-0008267號、第2001-0111362號、第2004-0083916號、第2004-0085484號、第2008-0005722號、第2008-0063107號、第2008-0101801號及第2009-0049557號。
使用已知的材料可形成表面處理層，可單獨或合併使用。該組合的範例可包含先在基板層的一表面上形成高硬度層，接著在高硬度層的一表面上形成低反射層的情況。
此外，該光學裝置可滿足下列式2的必要條件。
在通式2中，Y表示該光學裝置的長度或寬度的變化，當將該光學裝置以第二感壓性黏著層黏著至玻璃基板時，於60℃、10%的相對濕度下維持150小時、300小時或500小時後進行測量。又，Y可例如在170nm或以下、150nm或以下、130nm或以下、110nm或以下、90nm或以下、70nm 或以下、50nm或以下、40nm或以下之範圍。因為降低Y值意指該光學裝置具有較優異的持久性及尺寸穩定性(dimensional stability)，因此Y的下限沒有特別限制。
此應用亦關於一立體影像顯示裝置。該立體影像顯示裝置可包含上述光學裝置。
在一實施例中，該立體影像裝置可更包含能夠產生用於左眼的影像訊號(之後稱為「L訊號」)及用於右眼的影像訊號(之後稱為「R訊號」)之影像顯示元件。該光學裝置的液晶層可包含上述第一與第二區域。在此，在配置該液晶層的第一與第二區域使得L訊號可穿透第一與第二區域之一者、及R訊號可穿透另一區域之情況下，藉由第二感壓性黏著層可將該光學裝置黏著至該顯示元件。
就此點而論，當從該顯示元件發出R及L訊號時，可配置該光學裝置使得R及L訊號可先穿透該光學裝置的偏光板，接著進入該液晶層的各區域。
只要該立體影像顯示裝置包含作為分光元件的光學裝置，在相關技術領域中，可應用各種已知的方法來製造該立體影像顯示裝置。
圖7為一實施例的裝置之示意圖，圖7顯示一觀察者可佩戴該光學眼鏡來觀察立體影像之裝置。
如圖7所示，該裝置包含例如一光源401、一偏光板402及一影像顯示元件403，且該裝置可具有光學裝置的結構，其係連續地包含一第二感壓性黏著層302、一偏光板201及一液晶層101，且藉由第二感壓性黏著層302而 黏著至該顯示元件403。
就此點而論，通常用於液晶顯示裝置(LCDs)的直接或有邊形式(edge-type)背光可被使用作為光源401。
該液晶元件403可為包含複數單元像素之傳送性液晶顯示面板，其中可將該單元像素配置為一排、列或矩陣方向。組合一或二或以上的像素以形成用以產生R訊號用於右眼的影像訊號產生區域(之後稱為「RG區域」)，及用以產生L訊號用於左眼的影像產生區域(之後稱為「LG區域」)。
相同方向上可形成在延伸的條型之RG及LG區域，且彼此相鄰間隔地配置，如圖8所示，或其可形成晶格圖案且彼此相鄰間隔地配置，如圖9所示。在該光學裝置之液晶層101中，該第一與第二區域分別地相當於LC及RC區域，且在考慮RG及LG區域的配置而可配置，使得傳送至RG區域的R訊號可入射至經過偏光板201的RC區域，且L訊號可入射至經過偏光板201的LC區域。
該影像顯示元件403可為例如自光源401的方向連續地配置包含第一透明基板、一像素電極、一第一配向薄膜、一液晶層、一第二配向層、一常見的電極、一彩色濾光片、及一第二透明基板之液晶面板。經由將光入射(例如該光源401的一表面)可將該偏光板402黏著至該面板的一側，且該光學裝置可黏著至其它表面，其係相對於該光源401的一表面而配置。包含於該偏光板402的偏光件及包含於該光學裝置之偏光板201的偏光件，其可為例如使得在預 定的角度(例如90°的角度)可形成該兩偏光器之吸收軸的配置。因此，該兩偏光件的配置可允許光從該光源401發出以穿透該顯示元件403或經由該顯示元件403截斷。
在分光狀態，自該顯示裝置的該光源401可發出未偏光的光朝向該偏光版403。在光入射至偏光板402，具有光軸的光與該偏光板402的偏光件的光傳送軸平行，該光可穿透該偏光板402且入射至該顯示元件403。將入射至顯示元件403與穿透該RG區域的光轉化成R訊號，且將穿透LG區域的光轉化成L訊號，接著，R與L訊號入射至該光學裝置的偏光板201。
在透過偏光板201光入射至液晶層101，在具有不同偏光狀態之兩種光的狀態下，分別地發出穿透LC區域的光與穿透RC區域的光。如上所述，具有不同的偏光狀態的R與L訊號可分別地進入配戴該偏光眼鏡的觀察者之右與左眼，因此，該觀察者可觀察立體影像。
根據一實施例的該光學裝置可為分光裝置，例如，可將入射光分成至少兩種具有不同偏光狀態的光之裝置。例如，可使用該光學裝置以獲得立體影像。
A、B‧‧‧該液晶層的第一與第二區域
L‧‧‧平分由第一與第二區域的光軸所形成的角的線
Θ1及Θ2‧‧‧由線(L)與該第一區域或第二區域之光軸所形成的角
101‧‧‧液晶層
102‧‧‧配向層
103‧‧‧基板層
201及402‧‧‧偏光板
302‧‧‧第二感壓性黏著劑
301‧‧‧第一感壓性黏著劑
401‧‧‧光源
403‧‧‧影像顯示元件
LG‧‧‧產生L訊號之用於左眼的影像訊號產生區域
RG‧‧‧產生R訊號用於右眼的影像訊號產生區域
圖1及2係顯示具體實施例之液晶層的第一與第二區域配置之示意圖。
圖3係顯示具體實施例之液晶層的第一與第二區域的光學軸配置之示意圖。
圖4至圖6係顯示具體實施例之光學裝置的示意圖。
圖7係顯示具體實施例之立體影像顯示裝置的示意圖。
圖8至9係顯示具體實施例之RG與LG區域配置之示意圖。
之後，參考實施例與比較例將更詳細描述該光學裝置。然而，該光學裝置的範圍不限於下文所揭示的具體實施例，但可應用在各種形式。
1.液晶層持久性的評估
關於在實施例與比較例中所製備的光學裝置，藉由測量在進行持久性測試之後所造成的各種相位差值來評估液晶層的持久性。將該光學裝置切成具有10公分的寬與10公分的長的片體，接著藉由感壓性黏著層而黏著至玻璃基板。將該光學裝置在80℃下維持100小時或250小時，其係耐高溫條件。而且，在維持耐熱條件下之前及之後，以百分比計算液晶層的相位差值之減少值(%)。
如下文的評估標準來評估該液晶層的持久性。
<評估標準>
O：在維持100小時與250小時的耐熱條件下之後，所有光學裝置的相位差值中的變化的情況為小於8%。
X：在維持100小時與250小時的耐熱條件下之 後，任一光學裝置的相位差值的變化的情況為8%或以上。
2.串擾評估 (Crosstalk evaluation)
可定義串擾率(crosstalk ratio)為在觀察立體影像時，在暗的狀態與在亮的狀態的亮度比例。在實施例與比較例中，假設將該光學元件使用至偏光眼鏡形式之立體影像顯示裝置，使用下述方法來測量串擾率。使用光學元件以組成立體影像顯示裝置，如圖7所示。而且，用於觀察立體影像的偏光眼鏡設置在立體影像顯示裝置的常規觀察點(conventional observation point)。就此點而論，當經由觀察者來觀察立體影像時，常規觀察點係指經由相當於在立體影像顯示裝置之水平方向的3/2長度之距離而遠離該立體影像顯示裝置的中心所設置的點。就此觀點，將偏光眼鏡設置在經由觀察者所觀察的顯示裝置的中心之假設。就此點而論，當假設經由觀察者來觀察立體影像時，在立體影像顯示裝置的水平方向的長度可為從觀察者的角度在水平方向的長度，例如該影像顯示裝置的寬度。在此配置中，在允許立體影像顯示裝置輸出L訊號的狀態，在偏光鏡中將光度計(器材名稱：SR-UL2光度計)配置在用於左與右眼之透鏡的後表面，及測量用於左與右眼的每一個透鏡的亮度。在此情況下，測量用於左眼透鏡的後表面之亮度為亮狀態的亮度，及測量用於右眼透鏡的後表面之亮度為暗狀態的亮度。每一亮度的測量之後，將暗狀態與亮狀態的比([暗狀態亮度]/[亮狀態亮度])轉換成百分比(%)，其可定義為串擾率(Y)。又，在如上述的相同方式可測量該串擾率，其中在立體影像顯示裝置輸出R 訊號的狀態，可測量在亮與暗狀態的亮度。在此情況下，測量在用於左眼的透鏡之後表面的亮度為暗狀態亮度，及測量在用於右眼的透鏡之後表面的亮度為亮狀態亮度。相同地，將暗狀態與亮狀態的比([暗狀態亮度]/[亮狀態亮度])轉換成百分比(%)，其可定義為串擾率。
3.相位差與折射率的評估
使用Axoscan系統(購自Axomatrix)根據製造商手冊在波長550nm時，評估光學裝置或液晶層的相位差與折射率。
4.光學裝置的厚度與寬度或長度的評估
使用三維器材(Premium 600C與IView Pro program(INTEK IMS有限公司))來測量光學裝置的寬度或長度。又，使用光譜反射儀來測量液晶層的厚度，該光譜反射儀係能夠評估使用光干涉的薄膜特性之器材，該光干涉為在薄膜的表面反射的光與在設置於薄膜與光相位差的介面所反射的光之間。
製備例1：液晶層(A)的製備
將用於形成光學配向層之組成物塗布在TAC基材(折射率：1.49及厚度：80,000nm)的一表面上，使得已乾燥的組成物的厚度可等於約1,000Å，並在80℃的烘箱中乾燥2分鐘。關於用於形成光學配向層的組成物，使用藉由混合丙烯酸單體與聚降冰片烯(分子量(Mw )=150,000)的混合物所製備的組成物，其中該聚降冰片烯具有如下述化學式15的桂皮酸酯基與光起始劑(Irgacure 907)，並將該混合物溶解 於甲苯溶液，使得聚降冰片烯之固體化合物濃度(solid concentration)可等於2重量百分比(聚降冰片烯：丙烯酸單體：光起始劑=2：1：0.25(重量比))。
其次，根據揭示於韓國專利公開案第2010-0009723號的方法，將用於形成光學配向層之已乾燥的組成物配向以形成包含配向在不同方向的第一與第二配向區域的光學配向層。更具體而言，將具有約450μm的寬度之的條形中光傳送部位與光攔截部分之圖案光罩間隔地形成在垂直方向與水平方向，該光罩圖案配置在已乾燥的組成物的上部，且在其上形成具有兩區域的偏光板用以傳送兩個不同種類的偏光，該偏光板亦配置在該光罩圖案的上部。而且，使用偏光板與圖案光罩藉由以紫外線(300mW/cm2 )照射該組成物約30秒來配向用以形成光學配向層的組成物，同時以約3m/min的速率傳送具有該光學配向膜形成在其上的TAC基材30。而且，在經過配向處理的配向層上形成液晶層。更具體而言，關於液晶組成物，將包含70重量份的多官能基聚合性液晶化合物(如下述式A所示)、30重量份的的單官能基聚合性液晶化合物(如下述式B所示)之液晶組成物、及適當的含量之光起始劑的液晶組成物塗布光學配向層上至約1 μm的乾燥厚度，且在液晶層下根據配項層的配向來排列液晶組成物。而且，在液晶層下根據該光學配向層的配置液晶層包含具有彼此垂直的不同光學軸之第一與第二區域，藉由交聯與藉由紫外線(300mW/cm2 )來照射液晶約10秒以形成該液晶層。在液晶層中，在慢軸方向與快軸方向的折射率差約0.125。
製備例2至9：液晶層(B)至(I)的製備
除了分別地形成具有約0.3μm、1μm及2.5μm的厚度之液晶層之外，液晶層係與製備例1相同的方式來形成，在液晶層(製備例2至4)形成之後，藉由調整液晶混合物之組成物使得在慢軸方向與快軸方向的折射率之間的差等於0.03。又，除了液晶層分別地具有約0.3μm與2.5μm的厚度之外(製備例5與6)，使用相同的液晶化合物及與製備例1相同的方式來形成液晶層。此外，除了液晶層分別地具有 約0.3μm、1μm與2.5μm的厚度之外，與製備例1相同的方式來形成液晶層，在液晶層(製備例7至9)形成之後，藉由調整在慢軸方向與快軸方向的折射率之間的差等於0.03。將製備例所製備的液晶層的厚度折射率差列於下述表1中。
製備例10：液晶層(J)的製備
除了藉由混合55重量份的多官能基聚合性液晶化合物(式A)與45重量份的單官能基聚合性液晶化合物(式B)來配置液晶組成物之外，液晶層係與製備例1相同的方式來形成。在慢軸方向與快軸方向的液晶層之折率率差為約0.125，且液晶層的厚度為1μm。
實施例1
光學裝置的製造如下述。首先，在製備例1所 製備的結構中，即，連續地形成TAC基材、配向膜及液晶層的結構，使用已知的感壓性黏著膜將該液晶層黏著至傳統的偏光板，該偏光板包含形成在其表面的聚乙烯醇的偏光件，且在聚乙烯醇偏光件的兩表面上形成偏光保護薄膜(TAC薄膜)。更具體而言，將該液晶層塗布感壓性黏著膜組成物，使得固化該感壓性黏著膜組成物等於1μm之後，而形成塗布層之厚度，且將該偏光板積層在塗布層上。而且，在適當的條件下，將該組成物固化以黏著該偏光板至液晶層。其後，將傳統的丙烯酸感壓性黏著層形成在偏光板的偏光保護膜之一表面上以製造具有依序地堆疊TAC基材、配向膜、液晶層、感壓性黏著層、TAC薄膜(即，偏光件保護膜)與感壓性黏著層結構的光學裝置。
實施例2
除了使用在製備例10中所製備的液晶層之外，光學裝置係與實施例1相同的方式來製造。
比較例1至8
除了使用在製備例2至9中所製備的液晶層之外，光學裝置係與實施例1相同的方式來製造。
評估在實施例與比較例中所製備的光學裝置之液晶層的持久性與串擾率。該評估結果列於下述表2中。

Claims (13)

  1. 一種光學裝置，包括：一液晶層以及附著至該液晶層且包含一偏光件的一偏光板，其中該液晶層包括一液晶化合物，該液晶層的面內慢軸方向之折射率與該液晶層的面內快軸方向之折射率間的一差值為0.05至0.2，以及該液晶層具有0.5μm至2.0μm的厚度，且其中該液晶層包含一第一區域與一第二區域，其各具有形成在與彼此不相同方向之一光軸，且其中以一線平分藉由該第一區域與該第二區域的該光軸所形成之一角度，該線係平行或垂直於該偏光件之一吸收軸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中，該液晶層滿足下述通式1：[通式1]X<8%其中，相對於該液晶層的初始相位差值，X表示：將該液晶層在80℃維持100小時之後，所獲得的該液晶層的相位差值變化之絕對值之百分比。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中，該液晶層包括一單官能基聚合性液晶化合物及一多官能基聚合性液晶化合物。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光學裝置，其中，以100重量份的該多官能基聚合性液晶化合物為基準，該液晶層包含100重量份以下的該單官能基聚合性液晶化合物。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中，該液晶化合物係由下述化學式1所表示： 其中A係為一單鍵、-COO-或-OCO-；R1 至R10 係各自獨立為氫、鹵素、烷基(alkyl group)、烷氧基(alkoxy group)、烷氧羰基(alkoxycarbonyl group)、氰基(cyano group)、硝基(nitro group)、-O-Q-P、或一由下述化學式2所示之取代基；或在R1 至R10 之至少一者係為-O-Q-P或化學式2之取代基之前提下，連接在R1 至R5 間之一對兩相鄰取代基或在R6 至R10 間之一對兩相鄰取代基以形成一以-O-Q-P取代的苯環；或者，連接在R1 至R5 或在R6 至R10 間之至少一對兩相鄰取代基以形成一以-O-Q-P取代的苯環；其中Q係為一伸烷基(alkylene group)或一亞烷基(alkylidene group)，且P係為烯基(alkenyl group)、環氧基(epoxy group)、氰基(cyano group)、羧基(carboxyl group)、丙烯醯基(acryloyl group)、甲基丙烯醯基(methacryloyl group)、丙烯醯氧基(acryloyloxy group)、或甲基丙烯醯氧基(methacryloyloxy group)；[化學式2] 其中B係為一單鍵、-COO-或-OCO-；R11 至R15 係各自獨立為氫、鹵素、烷基(alkyl group)、烷氧基(alkoxy group)、烷氧羰基(alkoxycarbonyl group)、氰基(cyano group)、硝基(nitro group)、或-O-Q-P；或是在R11 至R15 之至少一者為-O-Q-P之前提下，連接在R11 至R15 間之一對兩相鄰取代基以形成一以-O-Q-P取代之苯環；或者連接在R11 至R15 間之兩相鄰取代基以形成一以-O-Q-P取代之苯環；其中Q係為一伸烷基(alkylene group)或一亞烷基(alkylidene group)，且P係為烯基(alkenyl group)、環氧基(epoxy group)、氰基(cyano group)、羧基(carboxyl group)、丙烯醯基(acryloyl group)、甲基丙烯醯基(methacryloyl group)、丙烯醯氧基(acryloyloxy group)、或甲基丙烯醯氧基(methacryloyloxy group)。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中，在水平配向狀態下，該液晶化合物係包含於該液晶層中。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中，該液晶層包含一第一區域及一第二區域，其彼此具有不同的相位延遲性質。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，更包含：一基板層，且其中該液晶層係形成於該基板層的一表面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之光學裝置，更包含：一配向層，其係形成於該基板層與該液晶層之間。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中，藉由一黏著層或一感壓性黏著層將該偏光板附著至該液晶層。
  11. 一種立體影像顯示裝置，包含如申請專利範圍第1項所述之光學裝置。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之立體影像顯示裝置，其中，更包含配置一影像顯示元件，以產生用於左與右眼的影像訊號。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之立體影像顯示裝置，其中，該光學裝置的該液晶層包含：具有與彼此不相同的相延遲性質的一第一區域與一第二區域，且其中將該液晶層的該第一區域與該第二區域排列於該光學裝置中，使得用於左眼的影像訊號可通過該第一區域與該第二區域中之一者，及用於右眼的影像訊號可通過該第一區域與該第二區域的另一者。
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