TWI510586B - 用於偏光板的黏合劑組合物、包含含有其之黏合層的偏光板以及包含其之光學顯示構件 - Google Patents

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TWI510586B
TWI510586B TW102134759A TW102134759A TWI510586B TW I510586 B TWI510586 B TW I510586B TW 102134759 A TW102134759 A TW 102134759A TW 102134759 A TW102134759 A TW 102134759A TW I510586 B TWI510586 B TW I510586B
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    • C09J133/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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用於偏光板的黏合劑組合物、包含含有其之黏合層的偏光板以及包含其之光學顯示構件 發明領域
本發明有關用於偏光板的黏合劑組合物、包含含有其之黏合層的偏光板以及包含其之光學顯示構件。
 發明背景
偏光板為置於一液晶面板的兩側以控制光的波動以視覺化液晶顯示器的顯示圖案。因液晶顯示器的應用範圍已持續擴大，已增加開發用於接合偏光板至液晶面板之黏合劑組合物。
通常，在用於偏光板的黏合劑組合物中包含的(甲基)丙烯酸酯共聚物經由自由基聚合作用製備。然而，此一(甲基)丙烯酸酯共聚物具有一高聚合分散度指數且包含一具有低平均分子量之共聚物，其導致偏光板之剝離、分開、拖移、起泡與破裂及其相似者，因而破壞在耐久性上之持久性。再者，一傳統(甲基)丙烯酸酯共聚物在漏光 最低化上具有限的能力。
在此方面，韓國專利公開案第2010-0003689A號揭露一種黏合劑組合物，其包含一具重量平均分子量為800,000g/mol至2,000,000g/mol的含芳香基之丙烯酸共聚物與一可選用的具熔點為室溫或更低之異方性化合物以實現低漏光。
 發明概要
依本發明之一態樣，一種用於偏光板的黏合劑組合物可包括一(甲基)丙烯酸酯共聚物，其在共聚物的主鏈上具有三硫碳酸酯結構。
依本發明之另一態樣，一種偏光板可包括一偏光膜、一或更多疊加於該偏光膜的至少一表面上的保護膜，且一疊加於該保護膜的一表面上的黏合層，其中該黏合層可包括一含雜環的乙烯基單體之單體混合物的共聚物，且該偏光板可具有約0至約0.1範圍間的漏光度(△L)，其如方程式1表示：[方程式1]△L=[(a+b+d+e)/4]/c-1
(其中，a、b、d及e為疊加偏光板之面板的各側之中點位置之亮度，且c為疊加偏光板之面板的中心位置於持久性測試前之亮度)。
依本發明之又一態樣，一光學顯示元件可包括一由組合物形成之黏合層或偏光板。
1‧‧‧偏光膜
2‧‧‧第一保護膜
3、3a‧‧‧第二保護膜
3b‧‧‧第三保護膜
4、5‧‧‧黏合層
110‧‧‧偏光板
200‧‧‧面板
、、、、‧‧‧亮度測量點
圖1為本發明一實施例的偏光板之截面圖。
圖2為本發明另一實施例的偏光板之截面圖。
圖3為一用於評估漏光之面板的平面圖。
圖4為本發明一實施例的光學顯示元件之截面圖。
 較佳實施例之詳細說明
在後文中將描述本發明的例示實施例。
在本文中所用的詞如"上側(upper side)"及"下側(lower side)"為參考附圖定義。因此，應瞭解"上側"一詞可與"下側"一詞交替使用且"下側"一詞可與"上側"一詞交替使用。
如本文使用之"經取代"一詞意指官能基的至少一氫原子由一C1至C10烷基、一C1至C10環烷基、一C6至C10芳基、一鹵素或一羥基取代。
如本文使用之"乙烯基單體"一詞可包括含有乙烯基、丙烯酸基或甲基丙烯酸基的單體。
本發明之一態樣提供一用於偏光板的黏合劑組合物，其可包括一(甲基)丙烯酸酯共聚物及一固化劑。
(甲基)丙烯酸酯共聚物可具有約600,000g/mol或更少的重量平均分子量，較佳為約100,000g/mol至約600,000g/mol，更較佳為約200,000g/mol至約400,000g/mol。在此範圍內，此黏合劑組合物可在一偏光板上充分釋出應力且改良對玻璃的黏合性，因而使漏光降至最低 同時改善抗收縮性。
(甲基)丙烯酸酯共聚物可具有少於約2.5的聚合分散度指數(PDI)，較佳為約1.9或更少，更較佳為約1.1至約1.9，最佳為約1.4至約1.9。在此範圍內，此黏合劑組合物可防止偏光板在邊角與終端處之起泡、縐摺、及分離，因此改進在耐久性上的持久性。通常，無與三硫碳酸鹽聚合之(甲基)丙烯酸酯共聚物具有約2.5或更多的聚合分散度指數。
(甲基)丙烯酸酯共聚物可具有約-50℃或更多的玻璃轉化溫度，較佳由約-40℃至約+20℃，更較佳由約-35℃至約+10℃，再更較佳由約-35℃至約-15℃。在此範圍內，此黏合劑組合物可在一偏光板上充分釋出應力且改良對玻璃的黏合性，因而使漏光降至最低同時改善抗收縮性。
(甲基)丙烯酸酯共聚物可具有約60KOHmg/g或更少的酸值，較佳約7KOHmg/g至約30KOHmg/g。在此範圍內，此黏合劑組合物可改良黏合性及持久性。
此(甲基)丙烯酸酯共聚物在共聚物的主鏈冮可包括至少一三硫碳酸鹽結構。此三硫碳酸鹽結構可在(甲基)丙烯酸酯共聚物的聚合作用時包含至主鏈上且此三硫碳酸鹽結構可位於主鏈的中心或末端處。
此(甲基)丙烯酸酯共聚物可在(甲基)丙烯酸酯共聚物之主鏈的中心含有三硫碳酸鹽結構且相對此三硫碳酸鹽結構具有對稱梯度結構。
此(甲基)丙烯酸酯共聚物可由一單體與含有芳香基之三硫碳酸鹽劑的混合物聚合形成，該芳香基例如苯甲基。在此梯度結構中，此三硫碳酸鹽結構位於主鏈的中心位置，由三硫碳酸鹽劑衍生之芳香基例如苯甲基為位於主鏈的相對末端處，而單體依反應性順序排列且在三硫碳酸鹽與芳香基間聚合以構成該(甲基)丙烯酸酯共聚物。
此(甲基)丙烯酸酯共聚物可具有一結構，其中該單體在三硫碳酸鹽結構的相對側聚合。此單體依序以聚合反應性排列且自(甲基)丙烯酸酯共聚物的主鏈之最外側朝向(甲基)丙烯酸酯共聚物主鏈之中心的三硫碳酸鹽結構聚合。
在(甲基)丙烯酸酯共聚物中，單體可包括一含有雜環的乙烯基單體、一含有烷基的乙烯基單體、一含有羥基的乙烯基單體、一含有羧酸基的乙烯基單體或其等之混合物。
含有雜環的乙烯基單體可為一含C2至C10脂族或非環飽和或未飽和雜環的乙烯基單體、或含有C4至C20芳香族雜環的乙烯基單體，其中此雜環包括一或更多的雜原子，例如氮、氧、及硫原子。例如，此雜環可包括吡咯啶酮基、呋喃基、四氫呋喃基、吡啶基、嗎啉基、順丁烯二醯亞胺基及其相似者。
較佳地，含有雜環的乙烯基單體為一含C2至C10脂族或非環飽和或未飽和雜環的乙烯基單體。
特別地，含有吡咯啶酮基的乙烯基單體可包括 N-乙烯基吡咯啶酮，但並未限制於此。
含有呋喃基或四氫呋喃基的乙烯基單體可包括含有呋喃基或四氫呋喃基的(甲基)丙烯酸酯單體，如呋喃基(甲基)丙烯酸酯或四氫呋喃基(甲基)丙烯酸酯、呋喃基異氰酸酯、丙酸呋喃酯或戊酸呋喃酯，但並未限制於此。
含有吡啶基之乙烯基單體可包括具有2-乙烯基吡啶、3-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶及其相似者之乙烯基吡啶，但並未限制於此。
含有嗎啉基之乙烯基單體可包括(甲基)丙烯醯基嗎啉及其相似者，但並未限制於此。
含有順丁烯二醯亞胺基之乙烯基單體可為N-經取代順丁烯二醯亞胺，其中N由一C1至C5烷基、一C6至C10芳基，或一C5至C10環烷基取代，例如N-苯基順丁烯二醯亞胺。
較佳地，含雜環的乙烯基單體為N-乙烯基吡咯啶酮、(甲基)丙烯醯基嗎啉、乙烯基吡啶、四氫呋喃基(甲基)丙烯酸酯、N-苯基順丁烯二醯亞胺、或其等之混合物。
含雜環的乙烯基單體在(甲基)丙烯酸酯共聚物中可以約7wt%至約28wt%的量共聚合，較佳為約7wt%至約20wt%，更較佳為約8wt%至約15wt%。在此範圍內，此黏合劑組合物可使漏光降至最低同時改善在耐久性之持久性與重工性。
含有烷基之乙烯基單體可包括至少一選自下列 組成的群組之一者：含有線性或支鏈之C1至C20烷基為(甲基)丙烯酸酯單體的(甲基)丙烯酸酯。例如，含有烷基之乙烯基單體可包括至少一選自下列組成的群組之一者：甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、丙基(甲基)丙烯酸酯、n-丁基(甲基)丙烯酸酯、t-丁基(甲基)丙烯酸酯、異丁基(甲基)丙烯酸酯、戊基(甲基)丙烯酸酯、己基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、庚基(甲基)丙烯酸酯、辛基(甲基)丙烯酸酯、異辛基(甲基)丙烯酸酯、壬基(甲基)丙烯酸酯、癸基(甲基)丙烯酸酯、及月桂基(甲基)丙烯酸酯，但並未限制於此。
含有烷基之乙烯基單體在(甲基)丙烯酸酯共聚物中可以約60wt%至約90wt%的量共聚合，較佳為約65wt%至約90wt%，更較佳為約70wt%至約90wt%。在此範圍內，此黏合劑組合物在黏合性與粘性可呈現良好性質。
在(甲基)丙烯酸酯共聚物中，含烷基的(甲基)丙烯酸酯單體與含雜環的乙烯基單體之聚合比例可大於約1，較佳為約2至約30，更較佳為由約2至約25，又更較佳為由約5至約9。此比例經由後文描述之可逆加成-斷裂鏈轉移(RAFT)聚合作用而獲得。在此範圍內，(甲基)丙烯酸酯共聚物具有一低重量平均分子量與一低聚合分散度指數，因而使漏光降至最低同時改善耐久性之持久性。
含有羥基之乙烯基單體可為一含有C2至C20烷基、C5至C20環烷基、或C6至C20芳基的(甲基)丙烯酸酯做為(甲基)丙烯酸酯單體，其在端基或其他任何位置具有 一羥基。例如，此含有羥基之乙烯基單體可包括至少一選自下列組成的群組之一者：2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丁基(甲基)丙烯酸酯、4-羥基丁基(甲基)丙烯酸酯、6-羥基己基(甲基)丙烯酸酯、1,4-環己烷二甲醇單(甲基)丙烯酸酯、1-氯-2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇單(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇單(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷二(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-3-苯基氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羥基環己基(甲基)丙烯酸酯、4-羥基環己基(甲基)丙烯酸酯及環己基二甲醇單(甲基)丙烯酸酯，但並未限制於此。
含有羥基之乙烯基單體在(甲基)丙烯酸酯共聚物中可由約0至約20wt%的量共聚合，較佳約0.1wt%至約10wt%，更較佳為約0.1wt%至約5wt%。在此範圍內，此黏合劑組合物可具有交聯位置以改善交聯度及黏合強度。
含有羧酸基的乙烯基單體可意指一包含至少一選自(甲基)丙烯酸及β-羧基乙基(甲基)丙烯酸酯之一者的(甲基)丙烯酸酯單體，但並未限制於此。此含有羧酸基的乙烯基單體在(甲基)丙烯酸酯共聚物中可以約0至約10wt%，較佳約1wt%至約5wt%，更較佳為約1wt%至約3wt%的量共聚合。在此範圍內，此黏合劑組合物可呈現黏合強度。
在某些實施例中，此(甲基)丙烯酸酯物可具有 一以下列化學式1表示之結構：
(其中，R1 與R2 可為相同或不相同且為一經取代或未經取代之C6至C20芳基、一經取代或未經取代之C7至C20芳基烷基、一經取代或未經取代之C1至C10烷基、一經取代或未經取代之C2至C10烯基、一經取代或未經取代之C3至C10環烷基、一經取代或未經取代之C1至C10脂族雜環基、一經取代或未經取代之C1至C10烷氧基、一經取代或未經取代之C1至C10烷硫基或一經取代或未經取代之C1至C10單烷基胺基或二烷基胺基；R11 與R12 為相同或不相同，且為含有至少一含有雜環的乙烯基單體的單體混合物衍生的單元；及n與m為相同或不相同，且為1至1000的整數。)
在一實施例中，R11 與R12 為經由含有雜環之乙烯基或(甲基)丙烯酸酯單體、含有烷基之乙烯基單體、含有羥基之乙烯基單體、及含有羧酸基之乙烯基單體之混合物聚合作用衍生的單元。
較佳地，(甲基)丙烯酸酯共聚物可具有一以下列化學式2表示之結構：
(其中R11 、R12 、n及m如前述定義)。
較佳地，此(甲基)丙烯酸酯共聚物可具有一以下列化學式3表示之結構：
(其中R1 與R2 如前述定義；R21 與R22 為自含有一烷基之乙烯基單體衍生的單元；R31 與R32 為自含有一雜環之乙烯基單體衍生的單元；R41 與R42 為自含有一羧酸基之乙烯基單體衍生的單元；R51 與R52 為自含有一羥基之乙烯基單體衍生的單元；及n1至n4與m1至m4為相同或不相同，且為0至6000的整數，除了m1至m4全部為0及n1至n4全部為0)。
(甲基)丙烯酸酯共聚物可包括約7mol%至約28mol%的含有一雜環之乙烯基單體，約60mol%至約90mol%的含有一烷基之乙烯基單體，或者約0至約5mol%的含有一羥基之乙烯基單體及約1mol%至約5mol%的含有一羧酸基之乙烯基單體。
此(甲基)丙烯酸酯共聚物可經由添加一可逆加成-斷裂鏈轉移(RAFT)劑及一典型之起始劑至單體混合物中，接著經由RAFT聚合反應而製備。
此RAFT劑可包括三硫碳酸鹽，例如三硫碳酸鹽 劑，且可由下列化學式4表示，但並未限制於此：
(其中R1 與R2 如前述定義。)
較佳地，R1 與R2 為C7至C20芳基烷基，較佳為一苯甲基。
RAFT劑可為二苯甲基三硫碳酸鹽。此RAFT劑可由在此技術領域已知的方法製備，或可由市場上取得。
RAFT劑的存在量可為100重量份之含烷基的乙烯基單體之約0.001重量份至約2重量份，較佳為約0.01重量份至約2重量份。
起始劑可選用任何能夠起始乙烯基單體之聚合反應的起始劑而沒有限制。例如，此起始劑可包括至少一選自由下列組成之群組中者：偶氮雙異丁腈、二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯、三級-丁基-2-乙基己基單過氧化碳酸酯、三級-戊基-o-(2-乙基己基)單過氧化碳酸酯、1,1-二(三級-丁基過氧基)環己烷、1,1-雙(三級-戊基過氧基)環己烷、三級-丁基過氧基-3,5,5-三甲基己酸酯、1,1-二(三級-丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨、及偶氮系水溶性起始劑，但並未限制於此。
起始劑的存在量可為100重量份之含烷基的乙烯 基單體之約0.001重量份至約10重量份，較佳為約0.01重量份至約2重量份。
RAFT聚合作用可在將RAFT起始劑與一典型起始劑加至單體混合物後於約60℃至約100℃進行約1小時至6小時。RAFT聚合作用可在無溶劑狀況或在一有機溶劑下進行，該溶劑為選自苯甲醚、甲基乙基酮、二乙醚、二噁烷、二甲氧基乙烷、乙腈、乙酸乙酯及其相似者，但並未限制於此。
固化劑的存在量可為100重量份之(甲基)丙烯酸酯共聚物之約0.1重量份至約7重量份，較佳為約0.1重量份至約5重量份。此黏合層具有高儲存模數，不會有外觀缺失且具有固持力(抗切應力)。
固化劑可選自下列組成的組群中：異氰酸酯、碳二醯亞胺、環氧化物、氮丙啶、三聚氰胺、胺、醯亞胺、醯胺固化劑及其等之混合物。例如，可使用一熟於此項技術人士所熟知的典型異氰酸酯固化劑做為固化劑。例如，異氰酸酯固化劑可包括至少一選自下列組成之群組中者：2,4-甲伸苯基二異氰酸酯、2,6-甲伸苯基二異氰酸酯、氫化甲伸苯基二異氰酸酯、1,3-二甲苯二異氰酸酯、1,4-二甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、1,3-雙(異氰酸酯基甲基)環己烷、四甲基二甲苯二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯，2,2,4-三甲基-六亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、甲伸苯基二異氰酸酯與三羥基丙烷之加作物、二甲苯二異氰酸酯與三羥基丙烷 之加作物、三苯基甲烷三異氰酸酯、及亞甲基雙三異氰酸酯。
此黏合劑組合物可更包括一矽烷偶合劑。
矽烷偶合劑的存在量可為100重量份之(甲基)丙烯酸酯共聚物之約0.01重量份至約5重量份，較佳為約0.01重量份至約1重量份，更較佳為約0.01重量份至約0.5重量份。在此矽烷偶合劑含量範圍內，黏合劑組合物可提供優良的對液晶面板之黏合性且(甲基)丙烯酸酯共聚物呈現優良的儲存安定性。
至於矽烷偶合劑，可使用任何此技術領域已知的矽烷偶合劑。例如，此矽烷偶合劑可包括至少一選自由下列組成之群組中者：具有環氧結構的矽化合物如3-去水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-去水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、及其相似者；可聚合之含未飽和基之矽化合物，如乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、(甲基)丙烯基氧基丙基三甲氧基矽烷、及其相似者；含胺基之矽化合物，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、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、及其相似者；及3-氯丙基三甲氧基矽烷及其相似者，但並未限制於此。較佳地，使用一具有環氧結構之矽烷偶合劑。
此黏合劑組合物可更包括一溶劑。此溶劑並未特別限制。例如，可使用甲基乙基酮及其相似者。
此黏合劑組合物可更包括典型添加劑如UV吸收劑、抗氧化劑及其相似者。
此黏合劑組合物可做為感壓黏合劑(PSA)的材料。特別地，可使用此黏合劑組合物做為接合偏光板至一面板如液晶顯示面板的PSA材料。此外，此黏合劑組合物可用於黏合多個保護膜至含有多個保護膜的偏光板。
此黏合劑組合物在固化後於85℃與10-3 至102 rad/s頻率下可具有一約1x104 Pa或更多的最小儲存模數(G')。較佳地，此黏合劑組合物在固化後有一約1x104 Pa至約5x105 Pa的最小儲存模數(G')，更較佳為由約1x104 至1x105 Pa，又更較佳為由約1.5x104 至約7.0x104 Pa。儲存模數在此範圍內，此黏合劑組合物對偏光板可提供良好的應力釋放。
儲存模數可經由一典型方法測量。在一疊加已固化之黏合劑厚度至70μm或更多的黏合片材切成為直徑8mm的圓形試樣，已固化之黏合劑厚度為較佳70μm為1mm。接著，使用MCR-501(Physica公司)於85℃經由於10-3 至102 rad/s角速振盪進行頻率掃瞄。因而，計算最小儲存模數。
對於儲存模數的測量，用於偏光板的黏合劑組合物可在35℃與45%RH下靜置3天而熟化，但並未限制於此。
本發明之另一態樣為提供一含有該用於偏光板的黏合劑組合物之黏合層的偏光板。
此偏光板可包括一偏光膜、保護膜及黏合層。偏光板具有此技術領域已知的典型結構。通常，此保護膜為疊加於偏光膜的二側表面上，且該黏合層為在各保護膜之一表面上形成。因此，偏光板可經由黏合層疊加在一板上或相似物上。
'保護膜'可由一具有相位差之典型延遲膜替代。
偏光膜由一聚乙烯醇膜形成，且可經由任何未限制的方法製備，只要該偏光膜由聚乙烯醇膜形成。例如，偏光膜可使用部份甲醛化之聚乙烯醇膜、一改質聚乙烯醇膜如一乙醯乙醯基-改質聚乙烯醇膜、及其相似者所製備。
此聚乙烯醇膜具有範圍在約1,500至約4,000的聚合度。在此範圍內，聚乙烯醇膜可做為一製備偏光膜的材料且提供當應用至偏光板時令人滿意的光學性質。
此偏光膜可藉由以碘或二色性染料染色聚乙烯醇膜，接著將染色後的聚乙烯醇膜在一特定方向拉伸而製造。特別地，此偏光膜可經由膨潤、染色及拉伸而製造。用於製造此偏光膜之每一方法為熟於此項技術人士基本上所熟知的。
此偏光膜具有範圍在約10μm至約50μm的厚度，但並未限制於此。
保護膜可提供在偏光膜之一或二表面上。保護膜可選自環聚烯烴類，包括環烯烴聚合物(COP)；聚酯，包括聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯及聚對苯二甲酸乙二酯 (PET)、聚乙醚碸、聚碸、聚醯胺、聚亞胺、聚烯烴、聚芳酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯膜及其等之混合物。
較佳地，使用環聚烯烴、聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯及聚酯膜。
保護膜的厚度未特別限制，但範圍在約10μm至200μm，較佳為約30μm至120μm。
此黏合層可經由乾燥用於偏光板的黏合劑組合物而形成。
此黏合層在乾燥後可具有約5μm至約100μm範圍間的厚度。乾燥可在約90℃進行4分鐘，但並未限制於此。
圖1為本發明一實施例的偏光板之截面圖。
參考圖1，偏光板可包括一偏光膜1；一疊加在偏光膜1上側的第一保護膜2；一疊加在偏光膜1下側的第二保護膜3；及一疊加在第二保護膜3下側的黏合層4。此黏合層4可疊加在液晶面板的一表面上(未顯示於圖1)。
圖2為本發明另一實施例的偏光板之截面圖。
參考圖2，偏光板可包括一偏光膜1；一疊加在偏光膜1上側的第一保護膜2；一疊加在偏光膜1下側的第二保護膜3a；一疊加在第二保護膜3a下側的第一黏合層4；一疊加在第一黏合層4下側的第三保護膜3b；及一疊加在第三保護膜3b下側的第二黏合層5。
第一與第二黏合層4、5的至少一者可由用於偏 光板的黏合劑組合物形成。第二黏合層5可疊加於液晶面板的一表面上(未顯示於圖2)。
此處，第一至第三保護膜的至少一者可由一具有相位差功能之典型延遲膜替代。做為延遲膜，可使用任何用於偏光板的典型延遲膜。例如，延遲膜可選自環烯烴膜、聚碳酸酯膜、聚(甲基)丙烯酸酯膜及聚酯膜。
當黏合至板材如一液晶顯示器，此偏光板可使漏光最小。此偏光板具有由約0至約0.5的範圍的漏光度(△L)，較佳為由約0至約0.1，如以下列方程式1表示：△L=[(a+b+d+e)/4]/c-1
(其中，a、b、d及e為疊加偏光板之面板的各側之中點位置之亮度，且c為疊加偏光板之面板的中心位置於持久性測試前之亮度)。
漏光可藉由任何在此技中已知的典型方法測量。
在漏光的測量中，一試樣於85℃靜置250小時，或60℃/90%RH之抗濕熱條件下靜置250小時，且接著在25℃靜置1小時或更多。
下列實驗實施例說明測量漏光的詳細方法。
本發明的又一態樣為提供一包括偏光板的光學顯示元件。此光學顯示元件可包括一液晶顯示元件如TFT-LCD及其相似者，但並未限制於此。
圖4為本發明一實施例的光學顯示元件之截面圖。
參考圖4，一顯示元件可包括一面板200；一形成在該面板200之上側的偏光板110。本文中，偏光板110可經由一由黏合劑組合物形成之黏合層黏合至面板200。此偏光板可形成在面板的下側。
後文中，本發明可配合下列實施例與製備實施例更詳細的說明。此些實施例僅為用於說明之用而非用於解釋而限制本發明。
製備實施例：二苯甲基三硫碳酸酯的製備
5.85g硫化鈉(0.075mol)加至0.30g甲基三丁基氯化銨中，其接著加至3.54g二硫化碳(0.046mmol)中。此所得的混合物於35℃攪拌1小時，及於超過15分鐘於混合物中逐滴加入10.08g苯甲基氯(0.08mol)。進行反應同時在3至4小時過程中增加溫度，並加入0.15g甲基三丁基氯化銨至所得的物質中。在除去一液相後，所得的物質以乙醇沖洗、過濾、並乾燥，因而製得二苯甲基三硫碳酸酯晶體。
製備實施例1：(甲基)丙烯酸酯共聚物的製備
在一1L4-頸燒瓶中，一起放入87.5重量份之丙烯酸丁酯(BA)、10重量份之N-乙烯基吡咯啶酮(NVP，Aldrich)、0.5重量份之2-羥基乙基甲基丙烯酸酯(2-HEMA)、2重量份的丙烯酸(AA)、及1.5重量份的二苯甲基三硫碳酸酯與做為溶劑之50重量份的甲基乙基酮(MEK)，且反應溫度維持於65℃。0.06重量份之二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)(V601，和光化學)以MEK於50%的比例稀釋做為一起始劑供應至反應器中。經於65℃ 4小 時及於70℃ 2小時的反應後，製得一(甲基)丙烯酸酯共聚物。在反應期間，氮氣以10cc/min供應至燒瓶中。
製備實施例2：(甲基)丙烯酸酯共聚物的製備
在一1L之4-頸燒瓶中，一起放入82.5重量份之丙烯酸丁酯(BA)、15重量份之N-乙烯基吡咯啶酮、0.5重量份之2-羥基乙基甲基丙烯酸酯(2-HEMA)、2重量份之丙烯酸(AA)、及1.5重量份之二苯甲基三硫碳酸酯與做為溶劑之50重量份的甲基乙基酮(MEK)，且反應溫度維持於65C。0.06重量份之二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)(V601，和光化學)以MEK於50%的比例稀釋做為一起始劑供應至反應器中。經於65℃ 4小時及於70℃ 2小時的反應後，製得一(甲基)丙烯酸酯共聚物。在反應期間，氮氣以10cc/min供應至燒瓶中。
製備實施例3：(甲基)丙烯酸酯共聚物的製備
在一1L之4-頸燒瓶中，一起放入82.5重量份之丙烯酸丁酯(BA)、15重量份之N-乙烯基吡咯啶酮、0.5重量份之2-羥基乙基甲基丙烯酸酯(2-HEMA)、2重量份的丙烯酸(AA)與做為溶劑之50重量份的甲基乙基酮(MEK)，且反應溫度維持於65℃。0.06重量份之二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)(V601，和光化學)以MEK於50%的比例稀釋做為一起始劑供應至反應器中。經於65℃反應5小時後，製得一(甲基)丙烯酸酯共聚物。在反應期間，氮氣以10cc/min供應至燒瓶中。
製備實施例4：(甲基)丙烯酸酯共聚物的製備
在一1L之4-頸燒瓶中，一起放入82.5重量份之丙烯酸丁酯(BA)、15重量份之N-乙烯基吡咯啶酮、0.5重量份之2-羥基乙基甲基丙烯酸酯(2-HEMA)及2重量份之丙烯酸(AA)與做為溶劑之50重量份的甲基乙基酮(MEK)，且反應溫度維持於65℃。0.04重量份之二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)(V601，和光化學)以MEK於50%的比例稀釋做為一起始劑供應至反應器中。經於65℃ 5小時的反應後，製得一(甲基)丙烯酸酯共聚物。在反應期間，氮氣以10cc/min供應至燒瓶中。
在製備實施例1至4中製得之(甲基)丙烯酸酯共聚物的重量平均分子量、聚合分散度指數、玻璃轉化溫度、及NVP含量顯示於表1中。
用於實施例與製備實施例之組份的細節如下。
(A)(甲基)丙烯酸酯共聚物：(A1)製備實施例1之(甲基)丙烯酸酯共聚物，(A2)製備實施例2之(甲基)丙烯酸酯共聚物，(A3)製備實施例3之(甲基)丙烯酸酯共聚物，(A4)製備實施例4之(甲基)丙烯酸酯共聚物
(B)固化劑：二異氰酸酯與羥甲基丙烷冠狀錯合 物L之加成物(日本之日本聚氨酯工業)
(C)矽烷偶合劑：3-去水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(KBM-403，信越化學)
實施例1
在100重量份之(甲基)丙烯酸酯共聚物(A1)加入2.4重量份之固化劑及0.1重量份之矽烷偶合劑，接著在25℃攪拌30分鐘，因此製得一用於偏光板的黏合劑組合物。
實施例2
在100重量份之(甲基)丙烯酸酯共聚物(A1)加入1.0重量份之固化劑及0.1重量份之矽烷偶合劑，接著在25℃攪拌30分鐘，因此製得一用於偏光板的黏合劑組合物。
製備實施例1與2
用於偏光板的黏合劑組合物以相同於前述實施例之方法製備，除了(甲基)丙烯酸酯共聚物的種類與固化劑含量如表2所示改變(單位：以固體含量的重量份)。
實驗實施例：用於偏光板的黏合劑組合物的性質評估
評估在實施例與製備實施例中製備的用於偏光板之黏合劑組合物的下列性質，且結果顯示於表3中。
性質評估的方法
(1)漏光：黏合劑組合物塗覆在一偏光板上以形成一20μm厚的黏合層。此黏合層在35℃及45%RH靜置5天以固化。此含有固化之黏合層的偏光板切成分別為50mmx40mm(長x寬，用於2.5英吋)片及125mmx100mm(長x寬，用於7英吋)片，接著積層在一玻璃基材上。此含有固化之黏合層的偏光板分別層合在玻璃基材的相對側，故偏光板之偏光膜的光吸收軸彼此垂直。為了確保良好黏合性，此製得的試在真空下於323K蒸壓1000秒。此試樣於80℃靜置250小時做為抗熱條件，或在60℃/90%RH靜置250小時做為抗濕熱條件，並接著在25℃靜置1小時或更多(為持久性測試條件)。在使用試樣操作一LCD裝置後，在顯示面板的前側之亮度使用亮度測試器(RISA，Hiland)於一1m高度量測。特別地，量測在顯示面皮之中心區域之亮度(c)與顯示面板之角落的亮度(a)、(b)、(d)及(e)。如圖3所示，每一亮度測量點在面板之每一側的中央點。此處，面板的每一側鄰接用於亮度量測之圓周，其有0.5cm的半徑。在圖3中，、、、及顯示亮度測量點。依下列方程式1計算亮度差△L。一較低△L值意指較佳的漏光特性，其以下列原則評估。
<方程式1>△L=[(a+b+d+e)/4]/c-1
(其中，a、b、d及e為圖3之亮度測量點位置的亮度，且c為於持久性測試前在中心的亮度。)
￮-具△L為0至0.1的無漏光
△-具△L為大於0.1至0.3的低漏光
×-具△L為大於0.3或更多的嚴重漏光
(2)持久性：以實施例與製備實施例製備之黏合劑組合物塗覆的每一偏光板切成10cmx8cm(長x寬)試樣。此試樣黏合至一液晶顯示元件或一玻璃基材上，接著在50℃與3.5atm壓縮。此具有黏合偏光板的液晶顯示元件或玻璃板於85℃靜置250小時之抗熱性條件，或於60℃/90%RH靜置250小時為抗濕熱性條件，及在25℃ 1小時或更多。觀察偏光板以確定在偏光板的每一端是否有任何分離或出現起泡。依下列原則進行評估：
￮：偏光板的一端沒有分離且沒有起泡
△：偏光板的一端有些微分離且有部份起泡
×：偏光板的一端有嚴重的分離且有嚴重起泡
(3)儲存模數(Pa)：每一用於偏光板的黏合劑組合物施加至聚對苯二甲酸乙二酯離型膜上並於90℃乾燥4分鐘以製備一具有20μm厚黏合層的黏合片。此黏合片於35℃與45%RH下靜置3天以熟化黏合層。數個熟化的黏合層一個疊置在另一個上以形成1mm厚的黏合片，其被切成數個具有8mm直徑之圓形試樣。使用儲存模數測試機(MCR-501，Physical公司)於85℃及約10-3rad/s至約102rad/s頻率的頻率掃描測量試樣儲存模數。可得一最小 儲存模數。
(4)重工性：在重工後在基材上可觀察到黏合層殘餘物的存在。無殘餘物評估為￮及殘餘物存在評估為×。
如表2所示，本發明之包括(甲基)丙烯酸酯共聚物的用於偏光板的黏合劑組合物不會造成漏光且具有良好的持久性。
另一方面，製備實施例1與2的黏合劑組合物，其不含三硫碳酸鹽且經由典型自由基聚合作用取代RAFT聚合作用，其具有不良的漏光性質及/或持久性。
雖然本文已揭示數個實施例，但熟於此項技術人士應瞭解此些實施例僅為用於說明之用，且在未偏離本發明發明精神及範疇下可完成數種修飾、變化及改變。因此，本發明的範疇應僅由附隨的申請專利範圍及其等效者限定。
1‧‧‧偏光膜
2‧‧‧第一保護膜
3‧‧‧第二保護膜
4‧‧‧黏合層

Claims (17)

  1. 一種用於偏光板的黏合劑組合物，其包含：一在(甲基)丙烯酸酯共聚物的主鏈上具有三硫碳酸酯結構的(甲基)丙烯酸酯共聚物；與一固化劑，其中該(甲基)丙烯酸酯共聚物可經由一含有雜環的乙烯基單體之共聚合作用而獲得，其中該含有雜環的乙烯基單體以在(甲基)丙烯酸酯共聚物中7wt%至28wt%的量共聚合。
  2. 如請求項1之黏合劑組合物，其中該(甲基)丙烯酸酯共聚物具有一相對三硫碳酸酯結構的對稱結構。
  3. 如請求項1之黏合劑組合物，其中該(甲基)丙烯酸酯共聚物具有由100,000g/mol至600,000g/mol的重量平均分子量。
  4. 如請求項1之黏合劑組合物，其中該(甲基)丙烯酸酯共聚物具有1.9或更少之聚合分散度指數。
  5. 如請求項1之黏合劑組合物，其中該(甲基)丙烯酸酯共聚物具有-50℃或更多的玻璃轉化溫度。
  6. 如請求項1之黏合劑組合物，其中該雜環為一具有一或更多雜原子之C2至C10脂族飽和或未飽和雜環或一具有一或更多雜原子之C4至C20芳香族雜環，該雜原子為選自由氮、氧及硫原子組成的群組中者。
  7. 如請求項1之黏合劑組合物，其中該含雜環的乙烯基單體為N-乙烯基吡咯啶酮、(甲基)丙烯醯基嗎啉、乙烯基吡啶、四氫呋喃基(甲基)丙烯酸酯、N-苯基順丁烯二醯亞胺或其 等之混合物。
  8. 如請求項1之黏合劑組合物，其中該(甲基)丙烯酸酯共聚物可經由於一三硫碳酸酯劑的存在下聚合一含有雜環的乙烯基單體、一含有烷基的(甲基)丙烯酸酯單體、一含有羥基的(甲基)丙烯酸酯單體、一含有羧酸基的(甲基)丙烯酸酯單體或其等之混合物而獲得。
  9. 如請求項1之黏合劑組合物，其中該(甲基)丙烯酸酯共聚物具有如化學式1所示之結構： 其中，R1 與R2 可為相同或不相同且為一經取代或未經取代之C6至C20芳基、一經取代或未經取代之C7至C20芳基烷基、一經取代或未經取代之C1至C10烷基、一經取代或未經取代之C2至C10烯基、一經取代或未經取代之C3至C10環烷基、一經取代或未經取代之C1至C10脂族雜環基、一經取代或未經取代之C1至C10烷氧基、一經取代或未經取代之C1至C10烷硫基或一經取代或未經取代之C1至C10單烷基胺基或二烷基胺基；R11 與R12 為相同或不相同，且為含有至少一含有雜環的乙烯基單體的單體混合物衍生的單元；及n與m為相同或不相同，且為1至1000的整數。
  10. 如請求項9之黏合劑組合物，其中該(甲基)丙烯酸酯共聚物具有一以化學式3表示之結構： (其中R1 與R2 係與前述定義者相同；R21 與R22 為自含有一烷基之乙烯基單體衍生的單元；R31 與R32 為自含有一雜環之乙烯基單體衍生的單元；R41 與R42 為自含有一羧酸基之乙烯基單體衍生的單元；R51 與R52 為自含有一羥基之乙烯基單體衍生的單元；且n1至n4與m1至m4為相同或不相同，且為0至6000的整數，除了m1至m4全部為0及n1至n4全部為0之外)。
  11. 如請求項1之黏合劑組合物，其中該固化劑的存在量為100重量份之(甲基)丙烯酸酯共聚物之約0.1重量份至約7重量份。
  12. 如請求項1之黏合劑組合物，其中該固化劑包含選自異氰酸酯、碳二醯亞胺、環氧化物、氮丙啶、三聚氰胺、胺、醯亞胺及醯胺固化劑之至少一者。
  13. 如請求項1之黏合劑組合物，其更包含：一矽烷偶合劑。
  14. 一種偏光板，其含有一偏光膜、一或更多之疊置在偏光膜之至少一表面上的保護膜，及一形成在保護膜之一表面上的黏合層，其中該黏合層是由一用於偏光板，包括一(甲基)丙烯酸酯共聚物與一固化劑之黏合劑組合物形成， 其中該(甲基)丙烯酸酯共聚物在甲基)丙烯酸酯共聚物的主鏈上具有三硫碳酸酯結構且該(甲基)丙烯酸酯共聚物為包括一含雜環的乙烯基單體之單體混合物的共聚物，其中該偏光板可具有約0至約0.1範圍間的漏光度(△L)，其如方程式1表示：[方程式1]△L=[(a+b+d+e)/4]/c-1，其中，a、b、d及e為疊加偏光板之面板的各側之中點位置之亮度，且c為疊加偏光板之面板的中心位置於持久性測試前之亮度，其中該黏合層具有在85℃及10-3 ~102 rad/s頻率下具有1.5x104 Pa至7.0x104 Pa的最小儲存模數。
  15. 如請求項14之偏光板，其中該黏合層由如請求項1至15之用於偏光板的黏合劑組合物形成。
  16. 如請求項14之偏光板，其中該含有雜環的乙烯基單體在共聚物中的存在量為7wt%至28wt%。
  17. 一種光學顯示元件，其包含如請求項14之偏光板。
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