TWI542656B - 偏光板用接著劑、含有其的偏光板以及含有其的光學顯示器 - Google Patents

偏光板用接著劑、含有其的偏光板以及含有其的光學顯示器 Download PDF

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Description

偏光板用接著劑、含有其的偏光板以及含有其 的光學顯示器
本申請案主張2014年7月31日在韓國智慧財產局提出申請之韓國專利申請案第10-2014-0098605號之優先權及權益，其全部內容併入本案供參考。
本發明是有關於偏光板用接著劑、含有其的偏光板以及含有其的光學顯示器。
液晶顯示器包含液晶面板及偏光板以顯示影像，且液晶面板依據液晶的配向可分類為扭轉向列(twisted nematic，TN)模式類型、垂直配向(vertical alignment，VA)模式類型、平面轉換(in-plane switching，IPS)模式類型等。在這些模式中，採用IPS模式的液晶顯示器應包括偏光板，所述偏光板包含具有零延遲度(zero retardation)的保護膜。目前具有零延遲度的保護膜包括三醋酸纖維素(triacetyl cellulose，TAC)膜、環烯烴聚合物(cycloolefin polymer，COP)膜等。然而，由於TAC膜具有高透濕性(moisture permeability)，當將偏光板在高溫及/或高濕度的嚴酷條件下單獨放置時，偏光板在可靠度方面會惡化，且當COP膜用於保護膜或偏光板時，會因脆性而難以處理COP膜。因此，聚碳酸酯(polycarbonate，PC)膜及其類似物被用來取代TAC膜及COP膜。與TAC膜及COP膜相比，PC膜呈現良好的抗水性(water resistance)及可撓性(flexibility)。
然而，PC膜對現有的水性聚乙烯醇接著劑或環氧及/或含有(甲基)丙烯酸的光固化性接著劑呈現低接著性。因此，PC膜因其剝離強度差而可剝離偏光片，或者，PC膜可在嚴酷的條件下(例如高溫、高濕度、熱衝擊等)在應用至偏光板後，在耐久性及可靠性方面呈現惡化。
在韓國專利公開案第2012-0095227號中揭露本發明之先前技術。
根據本發明的一態樣，偏光板用接著劑對聚碳酸酯膜的溶解度指數可為1.3至4.0，如公式1所表示：溶解度指數=V2/V1---(1)
其中，在以下詳細描述中定義如上所述的V1和V2。
根據本發明的另一態樣，偏光板可包括如上所述的偏光板用接著劑。
偏光板可包括：偏光片；在所述偏光片的一或兩個表面上形成的偏光板用接著層；以及在所述偏光板用接著層上形成的聚碳酸酯膜，其中所述偏光板用接著層可由上述的偏光板用接著劑形成。
根據本發明的又一態樣，光學顯示器可包括如上所述的偏光板。
本發明可提供一種偏光板用接著劑，其對於聚碳酸酯膜呈現極佳的接著性。
本發明可提供一種偏光板用接著劑，其在嚴酷的條件下(例如高溫、高濕度、熱衝擊等)，在結合聚碳酸酯膜時，呈現良好的耐久性及可靠性。
本發明可提供一種偏光板用接著劑，其即使在接著劑用來將聚碳酸酯膜結合至偏光片的情況下，仍不影響偏光片。
本發明可提供一種偏光板，其在聚碳酸酯膜及偏光片之間呈現極佳的接著性，且在嚴酷的條件下(例如高溫、高濕度、熱衝擊等)，呈現良好的耐久性及可靠性。
100‧‧‧偏光板
110‧‧‧偏光片
120‧‧‧第一接著膜
130‧‧‧第一光學膜
140‧‧‧第二接著膜
150‧‧‧第二光學膜
200‧‧‧光學顯示器
210‧‧‧液晶面板
220‧‧‧第一偏光板
230‧‧‧第二偏光板
240‧‧‧光源單元
圖1為根據本發明之一實施例的偏光板之橫截面圖。
圖2為根據本發明之一實施例之光學顯示器之橫截面圖。
將參考附圖詳細描述本發明的實施例。應瞭解，本發明可以不同方式體現且不限於以下實施例。在圖式中，為清楚起見將省去與描述無關之部分。在本說明書通篇中相同組件將由相同標號指示。
如本文中所使用，參看隨附圖式界定諸如「上側」及「下側」之術語。因此，應理解，術語「上側」可與術語「下側」互換使用。
如本文所用，術語「(甲基)丙烯酸酯」意謂丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯。
如本文所用，利用流變儀(Physica MCR-501，安東帕公司(Anton Parr Co.,Ltd.))測量對於聚碳酸酯膜的接著劑的「溶解度指數」，且對於聚碳酸酯膜的接著劑的溶解度指數意謂藉由公式1所計算出的值，當V1及V2被定義如下：V1(單位：cPs)為偏光板用接著劑的起始黏度，其在將偏光板用接著劑(於液相中及為固化狀態的)在聚碳酸酯膜(厚度：20μm)上塗佈至100μm的厚度後，在25℃及50%相對濕度(RH)下測量(所述聚碳酸酯膜安裝在下側板上，接著結合至上側板)；以及V2(單位：cPs)為偏光板用接著劑的黏度，其在上述樣本於25℃及50%相對濕度下以1000sec-1的穩定剪切速率旋轉10分鐘後，在25℃及50%相對濕度下測量。
溶解度指數=V2/V1---(1)
如本文所用，包含在偏光板用接著劑中的不溶性組成物及可溶性組成物的「溶解度指數」意謂藉由公式1經由測量所計算出的值，所述測量以與分別使用包含在偏光板用接著劑中的不溶性組成物及可溶性組成物的偏光板用接著劑的溶解度指數之測量相同的方式進行，而非測量偏光板用接著劑的溶解度指數。
下文中，將詳細描述根據本發明一實施例的偏光板用接著劑。
根據本發明一實施例的偏光板用接著劑對於聚碳酸酯膜的溶解度指數為1.3至4.0。若溶解度指數小於1.3，偏光板在可靠度方面可呈現惡化，其歸因於偏光片及聚碳酸酯膜之間的低接著性。此外，若溶解度指數大於4.0，接著劑可損害聚碳酸酯膜的表面。在此情況中，由於聚碳酸酯膜在接著劑與聚碳酸酯膜之間接觸時可藉由接著劑充分地潤濕且部分溶解，所述聚碳酸酯膜可良好地結合至所述偏光片。因此，在聚碳酸酯膜及偏光片之間沒有分離，且所述聚碳酸酯膜可用作偏光片的保護膜而不會因接著劑使得聚碳酸酯膜過度溶解而損害聚碳酸酯膜的表面，且不會遭受非均勻的接著強度。
特而言之，偏光板用接著劑對聚碳酸酯膜的溶解度指數可為1.5至3.8。在此範圍內，偏光板可在偏光片及聚碳酸酯膜之間呈現改善的接著性，且在即使高溫及/或高濕度的嚴酷條件下依然可呈現改善的可靠度。
此外，偏光板用接著劑可具有90gf/25mm至170gf/25mm 的剝離強度，其是使用通用試驗機(universal testing machine(UTM)，TA XT Plus，織物技術公司(Texture Technologies Co.,Ltd.))，在300mm/min的剝離速率下測量，其中藉由使用偏光板用接著劑將聚碳酸酯膜及偏光片結合來製備樣品，且所述樣品被固定在通用試驗機的兩側。所述聚碳酸酯膜可為典型的經修飾之聚碳酸酯膜。舉例而言，所述聚碳酸酯膜可為具有低延遲度(例如在波長550nm下，平面延遲度(Ro)為0nm至1,000nm，特定地為0nm至50nm)的聚碳酸酯膜，針對用於採用(例如)平面轉換(IPS)液晶模式的液晶顯示器之偏光片。舉例來說，聚碳酸酯膜可為含有雜脂環族基(例如包含氧、氮或硫的C3到C10的雜脂環族基)的芳香族聚碳酸酯膜。
在一實施例中，聚碳酸酯膜可包括由具有由式1表示的單元的聚碳酸酯樹脂、具有由式2表示的單元的聚碳酸酯樹脂以及具有由式1及式2表示的單元的聚碳酸酯樹脂中的至少一種所製成的膜。
<式2>
其中*表示元素的鍵結位置，且A為-CH2-Y-CH2-，而Y為C4至C20的環伸烷基或如式3所表示：
其中*表示在式2中的A的-CH2-的鍵結位置，且R1、R2、R3及R4為相同或不同，且各自獨立為氫或C1到C5的烷基。
在一實施例中，聚碳酸酯樹脂可藉由碳酸酯形成化合物(carbonic acid ester-forming compound)與式4及式5表示的二羥基化合物反應來製備。
<式5>HO-CH2-Y-CH2-OH
其中Y為C4至C20的環伸烷基或如式6所表示：
其中*表示在式5中的A的-CH2-的鍵結位置，且R1、R2、R3及R4為相同或不同，且各自獨立為氫或C1至C5的烷基。
由式4表示的二羥基化合物可以包括異山梨醇及異甘露糖醇(isomannide)。這些可以單獨或以其組合使用。式5表示的二羥基化合物可包括三環癸烷二甲醇、五環癸烷二甲醇(pentacyclopentadecane dimethanol)、2,6-十氫萘二甲醇(2,6-decalinedimethanol)、1,4環己烷二甲醇、降冰片烷二甲醇、環戊烷-1,3-二甲醇、3,9-雙(1,1-二甲基-2-羥乙基)-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷，及其類似物。這些可以單獨或以其組合使用。碳酸酯形成化合物為通常用於製備聚碳酸酯樹脂的碳酸酯化合物，且可(例如)為二苯基碳酸酯。在聚碳酸酯樹脂中，基於以100作為由式1及式2表示的單元的莫耳數的總量，由式1表示的單元的莫耳數對由式2表示的單元的莫耳數的比值的範圍可為從99：1至1：99，特定地為從90：10至10：90。聚碳酸酯樹脂的玻璃轉換溫度可為從90℃至200℃，例如，從100℃至190℃。在此範圍內，聚碳酸酯樹脂可呈現良好的抗熱性及造模性，且可有效地改善保護膜的表面硬度。聚碳酸酯樹脂可具有30,000g/mol到200,000g/mol的重量平均分子量，特定地可具有40,000g/mol 到150,000g/mol的重量平均分子量。在此範圍內，保護膜可呈現良好的強度及造模性。
除了由式4及式5表示的化合物外，聚碳酸酯樹脂還可進一步包括從芳香族二羥基化合物衍生的構成單元(constituent unit)。芳香族二羥基化合物為通常包含在製備芳香族聚碳酸酯樹脂的化合物，且可(例如)包括雙酚A及其類似物，但不限於此。
聚碳酸酯膜可具有10×10-12Pa-1至70×10-12Pa-1的光彈性係數，例如60×10-12Pa-1至70×10-12Pa-1，且具有2B或更低的表面硬度，例如6B至7B。
所述聚碳酸酯膜可為由聚碳酸酯樹脂形成的非拉伸型聚碳酸酯膜。
此外，聚碳酸酯膜可為揭露於日本專利第5448264號、日本專利第5033935號、日本專利第4938151號等的聚碳酸酯膜。所述聚碳酸酯樹脂可為商業可取得的聚碳酸酯樹脂，且可使用由三菱化學有限公司(Mitsubishi Chemical Co.,Ltd.)獲得的聚碳酸酯樹脂(Durabio，經修飾的聚碳酸酯樹脂)及其類似物經由熔融-共擠來製造聚碳酸酯膜(厚度：10μm至50μm)。
為了理解如上所述的溶解度指數，根據實施例的偏光板用接著劑可包括對聚碳酸酯膜的溶解度指數為1.5或更低的不溶性組成物、對聚碳酸酯膜的溶解度指數大於1.5的可溶性組成物以及起始劑。單獨包括各個的不溶性組成物及可溶性組成物的接著劑難以將溶解度指數調整到1.3至4.0，且因在接著劑內部缺乏凝 聚力或聚碳酸酯膜缺乏界面接著強度而在整體接著強度方面具有惡化的問題。
不溶性組成物防止因可溶性組成物使聚碳酸酯膜過度溶解所造成的聚碳酸酯膜的表面受損，以及確保接著性。不溶性組成物的溶解度指數可為1.5或更低，特定地為0.5到1.5，更特定地為0.9到1.1。在此範圍內，接著劑可確保對聚碳酸酯膜的接著性，且不溶性組成物可藉由與可溶性組成物共聚合而形成穩定的固化結構，因此可提高接著劑的內部凝聚力。
不溶性組成物為具有至少一個選自環氧基及(甲基)丙烯酸酯基的光固化官能基的單官能光固化單體或多官能或其混合物，且不溶性組成物可具有50g/mol至500g/mol的分子量。在此範圍內，不溶性組成物可確保溶解度指數為1.5或更低。
特定地，不溶性組成物可包括脂環族環氧化合物、芳香族環氧化合物、含有C1到C10的烷基的具有至少一個羥基的(甲基)丙烯酸酯、脂肪族縮水甘油醚及苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯中的至少一種。脂環族基意指C3到C10的脂環族基；芳香族基意指C6到C20的芳香族基；以及脂肪族基意指C1到C20的烷基。更特定地是，所述不溶性組成物可包括脂環族環氧化合物(CY179，賽羅西德(Celloxide)2021P)；包含雙酚A環氧化合物、雙酚F環氧化合物(KDS-8170)、酚醛環氧化合物、甲酚醛環氧化合物、雙酚A酚醛環氧化合物及其類似物的芳香族環氧化合物；丙烯酸苯氧基乙酯(型號：M140)；(甲基)丙烯-2-羥乙酯；(甲基)丙烯酸-4-羥丁 酯；以及脂肪族縮水甘油醚(型號：EX212L)中的至少一者。這些材料還具有與可溶性組成物混合良好的效果。所述不溶性組成物可單獨或以其組合包含於偏光板用接著劑中。
可溶性組成物包含於偏光板用接著劑中且物理性地部分溶解聚碳酸酯膜的界面，進而提供對聚碳酸酯膜的接著強度(對所述聚碳酸酯膜的接著性通常是困難的)。可溶性組成物的溶解度指數可大於1.5，例如1.55至10.5。在此範圍內，所述接著劑可確保對聚碳酸酯膜的接著性且不因過度溶解而產生界面的毀壞。
可溶性組成物為單官能或多官能光固化單體，其中包含環氧基的光固化官能基及(甲基)丙烯酸酯基中的至少一種，且可溶性組成物可具有50g/mol至500g/mol的分子量。在此範圍內，可溶性組成物可確保大於1.5的溶解度指數。
特定地，可溶性組成物可包括含有雜脂環族基的(甲基)丙烯酸酯、含有芳香族基的單縮水甘油醚或含有芳香族基的二縮水甘油醚、含有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯以及含有環氧乙烷基的(甲基)丙烯酸酯中的至少一種。雜脂環族基意指包含氧、氮或硫的C2至C5的脂環族基，優選為四氫呋喃基。芳香族基意指經取代或未經取代的C6至C20的芳基，優選為苯基、間苯二酚基或第三丁基苯基，且在本文中，在片語「經取代或未經取代」中的術語「經取代」意指至少一個氫原子被C1至C10的烷基、C1至C10的烷氧基或其類似物所取代。舉例來說，可溶性組成物可包括(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯、苯基縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、 第三丁基)苯基縮水甘油醚、(甲基)丙烯酸縮水甘油以及(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯中的至少一種。所述可溶性組成物可單獨或以其組合包含於偏光板用接著劑中。
偏光板用接著劑的溶解度指數主要藉由不溶性組成物及可溶性組成物的量來調整。為了確保接著劑自1.3至4.0的溶解度指數，以100重量份的不溶性組成物及可溶性組成物計，所述接著劑可包括35重量份至75重量份的不溶性組成物及25重量份至65重量份的可溶性組成物。在此範圍內，所述接著劑可呈現對聚碳酸酯膜的適當接著性且亦可確保聚碳酸酯膜的界面穩定性。舉例來說，以100重量份的不溶性組成物及可溶性組成物計，所述接著劑可包括35重量份至70重量份的不溶性組成物及30重量份至65重量份的可溶性組成物。
起始劑促進不溶性組成物及/或可溶性組成物的固化以形成接著層，且可包括光陽離子聚合起始劑及光敏劑中的至少一者。
光陽離子聚合起始劑藉由經由光照射而產生的陽離子來進行固化，且可包括能夠進行光固化反應的典型光陽離子聚合起始劑。光陽離子聚合起始劑可包括鎓鹽的陽離子及陰離子。陽離子的實例可包含：二芳基碘鎓，例如二苯基碘鎓、4-甲氧基二苯基碘鎓、雙(4-甲基苯基)碘鎓、(4-甲基苯基)[(4-(2-甲基丙基)苯基]碘鎓、雙(4-第三丁基苯基)碘鎓、雙(十二烷基苯基)碘鎓及其類似物；三芳基硫鎓，例如三苯基硫鎓、二苯基-4-硫代苯氧基苯基硫鎓及其類似物；雙[4-(二苯基二氫硫基)-苯基]硫 化物；雙[4-(二(4-(2-羥乙基)苯基)二氫硫基)-苯基]硫化物及其類似物。陰離子的實例可包含四氟硼酸根(BF4 -)、六氟磷酸根(PF6 -)、六氟銻酸根(SbF6 -)、六氟砷酸根(AsF6 -)、六氯銻酸根(SbCl6 -)及其類似物。
光敏劑藉由經由光照射產生小量的自由基來催化固化反應。光敏劑可包含磷、三嗪、苯乙酮、二苯甲酮、噻噸酮、安息香、肟光敏劑以及其混合物。在一實施例中，光敏劑可為噻吨酮光敏劑，進而更提高反應性。
以100重量份的不溶性組成物及可溶性組成物計，就固體含量而言，在偏光板用接著劑中的起始劑可以0.1重量份至10重量份的量呈現，特定地以1重量份至6重量份的量呈現。在此範圍內，充分地進行固化，且可防止接著層因剩餘的起始劑經受透光度惡化。
偏光板用接著劑可藉由混合不溶性組成物及可溶性組成物來製備，接著加入及混合起始劑。偏光板用接著劑的黏度在25°C下可為30mPa‧s至120mPa‧s。在此範圍內，所述接著劑對聚碳酸酯膜可呈現良好的塗佈性及潤濕性。
雖然偏光板用接著劑可為不含有溶劑的無溶劑接著劑，所述接著劑更可包括溶劑(例如有機溶劑，如甲基乙基酮等)，進而呈現改良的塗佈性及潤濕性。
只要添加物不傷害根據本發明的效果，偏光板用接著劑更可包括抗氧化劑、UV吸收劑、離子導電性試劑、賦予導電性試 劑(例如導電性金屬氧化物粒子等)、賦予光擴散性試劑、黏度調節劑等。
根據實施例的偏光板用接著劑可被塗佈在基底膜(base film)或其類似物上，之後藉由以波長為200nm至450nm的光在10mJ/cm2至10,000mJ/cm2的劑量及1mW/cm2到500mW/cm2的照射度下照射，接著從基底膜移除，藉此製造出根據本發明一實施例的偏光板用接著膜。
偏光板用接著膜在厚度為0.1μm至10μm及波長為400nm至700nm下可具有0%至20%的混濁度，例如0.2%至4.5%的混濁度。在此範圍內，接著膜為透明的，因此即使在結合至偏光片或光學膜時也沒有光學透光度的問題。
偏光板用接著膜可具有3μm或更小的厚度，例如1μm至3μm的厚度。在此範圍內，接著膜可用作偏光板用接著膜。
偏光板用接著膜可具有55℃至105℃的玻璃轉化溫度，特定地為70℃至100℃。在此範圍內，所述接著膜可呈現良好的接著性、耐久性及浸水後的接著性。
根據本發明一實施例，偏光板可包括根據實施例的偏光板用接著劑及/或根據實施例的偏光板用接著劑所形成的偏光板用接著膜。特而言之，根據實施例的偏光板可包括：偏光片、在偏光片的至少一個表面上形成的偏光板用接著膜，以及在偏光板用接著膜的一個表面上形成的聚碳酸酯膜，其中偏光板用接著膜可包括由根據實施例的偏光板用接著劑所形成的偏光板用接著膜。
根據本發明的偏光板可包括根據本發明的偏光板用接著劑或由根據本發明的偏光板用接著劑所形成的接著層。特而言之，根據本發明的偏光板可包括：偏光片、在所述偏光片的一或兩個表面上形成的偏光板用接著層，以及在所述偏光板用接著層上形成的聚碳酸酯膜，其中所述偏光板用接著層可由根據本發明的偏光板用接著劑形成。因此，由於根據本發明的偏光板在聚碳酸酯膜及偏光片之間呈現極佳的接著性且不影響偏光片的性質(即使包含聚碳酸酯膜對偏光片的接著通常是困難的)，根據本發明的偏光板可在嚴酷的條件下(例如高溫、高濕度、熱衝擊等)呈現良好的耐久性及可靠性。聚碳酸酯膜可包括如上所述的典型經修飾之聚碳酸酯膜。
下文中，將參看圖1詳細地描述根據本發明之一實施例的偏光板。圖1為根據本發明之一實施例的偏光板之橫截面圖。
參考圖1，根據本發明一實施例的偏光板100可包括：偏光片110；在偏光片110的上側上形成的偏光板用的第一接著膜120；在偏光板用的第一接著膜120的上側上形成的第一光學膜130；在偏光片110的下側上形成的偏光板用的第二接著膜140；以及在偏光板用的第二接著膜140的下側上形成的第二光學膜150；其中，偏光板用的第一接著膜120可由根據本發明的實施例的偏光板用接著劑形成，以及第一光學膜130可包括聚碳酸酯膜。
偏光片110偏振自然光或人工光，且可由聚乙烯醇膜來製造。舉例來說，所述偏光片藉由使用碘或雙色染料染色經修飾 的聚乙烯醇膜(例如部分縮醛化(formalized)聚乙烯醇膜、經乙醯乙醯基修飾的聚乙烯醇膜等)，接著再以特定方向拉伸來製造。特定言之，藉由膨脹製程、染色製程及拉伸製程來製造偏光片。對所屬技術領域中具有通常知識者而言，用於進行每一製程的方法為眾所皆知的。
偏光片110可具有10μm至50μm的厚度。在此範圍內，偏光片可用作光學顯示器。
第一光學膜130可為如上所述的聚碳酸酯膜。特而言之，當第一光學膜130為在550nm波長下具有0nm至50nm的平面延遲度(Ro)的聚碳酸酯膜時，其在當第一光學膜130結合至液晶顯示面板側及偏光板結合至液晶顯示面板時，在視角(viewing angle)及IPS模式上為更有益的。
第二光學膜150可為光學透明膜。舉例來說，作為非聚碳酸酯膜的第二光學膜150特定地包括包含三醋酸纖維素(triacetyl cellulose，TAC)的纖維素、包含對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate，PET)的聚酯、環烯烴聚合物(cycloolefin polymer，COP)、聚丙烯酸酯、聚醚碸、聚碸、聚醯胺、聚醯亞胺、非環狀聚烯烴、聚芳酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯以及聚二氯乙烯膜中的至少一種。
然而，其中第二光學膜150及第一光學膜130為如上所述的聚碳酸酯膜的偏光板也落在本發明的範圍內。
第一光學膜130及第二光學膜150可具有相同或不同的 厚度，且各個可具有25μm至500μm的厚度，例如25μm至100μm的厚度。在此範圍內，第一光學膜及第二光學膜可用於偏光板。
偏光板用的第一接著膜120可由根據本發明實施例的偏光板用接著劑來形成，且偏光板用的第二接著膜140可由典型的偏光板用接著劑(例如，溶解度指數在範圍1.3到4.0以外的偏光板用接著劑，特定地為水性接著劑)來形成。在此，其中偏光板用的第二接著膜140是由根據實施例的偏光板用接著劑形成的偏光板也落在本發明的範圍內。
偏光板可更包括在第一光學膜130的上表面或第二光學膜150的下表面上形成的接著膜，因此偏光板黏附至液晶顯示面板(雖然接著膜未繪示於圖1中)。
此外，偏光板可更包括在第一光學膜130的上表面上或第二光學膜150的下表面上形成的功能性塗佈層，因此偏光板具有額外的功能(雖然功能性塗佈層未繪示於圖1中)。舉例而言，功能性塗佈層可包含硬塗佈層、抗指紋層(anti-fingerprint layer)、抗反射層等。
偏光板可藉由典型方法製造。舉例而言，將偏光板用接著組成物塗佈在保護膜的一個表面上以形成在保護層上的接著組成物層。當需要時可進行乾燥。塗佈方法可包括例如模具塗佈(die coating)、輥塗佈(roll coating)、凹板塗佈(gravure coating)及旋轉塗佈(spin coating)。具有接著組成物層的保護膜堆疊在偏光片的上表面及下表面的每一者上，藉此獲得堆疊結構。藉由經由 UV照射以固化接著組成物層來形成接著層，且可使用堆疊結構來製造偏光板。UV照射可以波長為200nm至450nm的光在10mJ/cm2至10,000mJ/cm2的劑量及1mW/cm2至500mW/cm2的照射度下進行。第一光學膜及第二光學膜可在塗佈接著組成物之前或在製造偏光板之進行表面處理，例如250mJ/cm2或更高的電暈前處理。
根據本發明之一實施例，光學顯示器可包括根據本發明實施例的偏光板。光學顯示器為包含偏光板的典型光學顯示器，且可包括例如液晶顯示器及其類似物。參考圖2，根據本發明之一實施例的光學顯示器200可包含：液晶面板210；於液晶面板210之一表面上形成的第一偏光板220；以及於液晶面板210之另一表面與光源單元240之間形成的第二偏光板230，其中第一偏光板220可包含根據本發明實施例的偏光板。
雖然第二偏光板230可包括典型的偏光板(例如，不包含根據本發明的偏光板用接著膜的偏光板)，其中第二偏光板為根據本發明實施例的偏光板的光學顯示器也在本發明的範圍內。
液晶面板210可採用如扭轉向列(TN)、垂直配向(VA)、平面轉換(IPS)等模式，例如IPS液晶模式。
光源單元240可包含背光單元及其類似物。
光學顯示器可包括於液晶面板210及第一偏光板220之間以及於液晶面板210及第二偏光板230之間形成的接著膜(未繪示於圖2中)，雖然接著膜未繪示於圖2中。接著膜可由典型的 偏光板用接著劑(例如，感壓接著劑(pressure-sensitive adhesive，PSA)或其類似物)形成。
現在，將參照一些實施例更詳細地描述本發明。然而，應當注意的是，提供這些實施例僅為例示用，而不應該被理解為以任何方式限制本發明。
實例和比較例中所用的組成物詳情如下。
A)不溶性組成物：
A1)CY179(環脂族環氧化物，亨斯邁先進材料股份有限公司(Huntsman Co.,Ltd.)，溶解度指數：0.99)
A2)KDS-8170(雙酚F環氧化物，國都化工有限公司(Kukdo Chemical Co.,Ltd.)，溶解度指數：1.02)
A3)HEA：丙烯酸2-羥基乙酯(溶解度指數：1.01)
A4)EX212L(脂肪族縮水甘油醚，長瀨化成有限公司(Nagase Chemtex Co.,Ltd.)，溶解度指數：1.05)
A5)M140(丙烯酸苯氧基乙酯，美王有限公司(Miwon Co.,Ltd.)，溶解度指數：1.06)
B)可溶性組成物：
B1)THFA(丙烯酸四氫呋喃甲酯，長興化工有限公司(Eternal Chemical Co.,Ltd.)，溶解度指數：2.14)
B2)EX141(苯基縮水甘油醚，長瀨化成有限公司，溶解度指數：1.83)
B3)GMA(甲基丙烯酸縮水甘油酯，西格瑪-奧德里奇有限 公司(Sigma Aldrich Co.,Ltd.)，溶解度指數：10.11)
B4)M170(丙烯酸乙氧基乙酯，美王有限公司，溶解度指數：1.88)
C)起始劑：六氟磷酸鹽的碘鹽(豔佳固-250(Irgacure-250)，巴斯夫有限公司(BASF Co.,Ltd.))
實例1至實例7及比較例1至比較例3
不溶性組成物及可溶性組成物之表1中所列的量(單位：重量份)混合且不含溶劑。將起始劑以表1中所列的量(單位：重量份)加入至混合物，進而製備偏光板用接著劑。
比較例4
將3.5重量份的聚乙烯醇樹脂、1重量份的聚乙烯亞胺以及0.1重量份的鋯化合物(氧化鋯)與100重量份的水混合，藉此製備水性接著劑。
製造偏光板
藉由將聚乙烯醇膜浸泡在0.3%水性碘溶液中以染色80μm厚的聚乙烯醇膜(皂化度：99.5，聚合度：2000)，之後以5.0倍的拉伸率拉伸。接著，藉由於3%硼酸溶液及2%水性碘化鉀溶液中浸泡經拉伸的膜以使經拉伸的聚乙烯醇膜經受色彩補償，之後在50℃下乾燥4分鐘，進而製造偏光片(厚度：25μm)。
100μm厚的聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)膜(為透明保護膜)用作上保護膜，且在PET膜的表面上使含有胺甲酸乙酯的底漆層(primer layer)形成至厚度為100nm以確保接著強度。30μm厚的聚碳酸酯膜(為非拉伸型膜)(三菱化學有限公司，Durabio® T7450樹脂的熔融-共擠)用作為下保護膜且在100W‧min/m2下進行電暈處理。
於22℃至25℃及20% RH至60% RH下依序堆疊上保護膜、偏光板用接著劑、偏光片、偏光板用接著劑以及下保護膜，接著使用金屬鹵化物燈在400mW/cm2及1000mJ/cm2下進行UV照射，進而製造偏光板(厚度：160μm)。在此，使用各個實例及比較例的偏光板用接著劑作為偏光板用接著劑。
評估實例及比較例的偏光板用接著劑以及由此製造的偏 光板的以下性質。結果展示於表2中。
如表2中所示，由於根據本發明的偏光板用接著劑對聚碳酸酯膜的溶解度指數為1.3至4.0，因此即使在聚碳酸酯膜及偏光片彼此剝離後，根據本發明的偏光板用接著劑仍保留在聚碳酸酯膜及偏光片兩者上，且在聚碳酸酯膜及接著劑之間呈現良好的接著性。因此，包含根據本發明的偏光板用接著劑所形成接著層的偏光板在聚碳酸酯膜及偏光片之間呈現良好的接著性，因此可在嚴酷的條件下(例如高溫、高濕度、熱衝擊等)呈現良好的耐久性及可靠性。
另一方面，可確定的是，由於溶解度指數少於1.3的比較例1的接著劑未保留在聚碳酸酯膜及偏光片上，比較例1的偏光板在聚碳酸酯膜及接著劑之間呈現差的接著性(剝離強度)。另外，可確定的是，由於溶解度指數大於4.0的比較例2的接著劑造 成聚碳酸酯膜的界面溶解，聚碳酸酯膜無法實現其性能，並且，相較於本發明的偏光板，比較例2的偏光板在偏光片與聚碳酸酯膜之間呈現較低的接著性。
比較例3的偏光板(其中接著劑單獨包含不溶性組成物)具有聚碳酸酯膜的界面分離的問題，且比較例4的偏光板(其中將現有的水性接著劑用於鍵結)具有聚碳酸酯膜的界面分離的問題。因此，未包含根據本發明的偏光板用接著劑的比較例的偏光板在聚碳酸酯膜及偏光片之間呈現差的接著性及/或呈現差的耐久性及可靠性。
<性質評價>
1)接著劑的溶解度指數：準備流變儀(Physica MCR-501，安東帕有限公司，其中聚碳酸酯膜(藉由三菱化學有限公司的Durabio®T7450樹脂的熔融-共擠而獲得的膜，厚度：20μm)被安裝在25mm直徑的下側板上。接著，偏光板用接著劑於聚碳酸酯膜上被塗佈至100μm的厚度，接著結合至25mm直徑的上側板。將在25℃及50% RH下測量的接著劑的起始黏度定義為V1(單位：cPs)。接著，在25℃及50% RH下將樣品以1000sec-1的穩定剪切速率旋轉10分鐘，接著將在25℃及50% RH下測量的接著劑的黏度定義為V2(單位：cPs)。接著劑的溶解度指數以V2/V1來計算。
2)對應於接著劑的構成組成物的不溶性組成物及可溶性組成物的溶解度指數：除了使用各個不溶性組成物及可溶性組成物取 代接著劑，以與1)中的相同方法進行測量。
3)剝離狀態：首先，將切割器的一末端插入於偏光板的聚碳酸酯膜及偏光片之間，之後輕微剝離。接著，使用通用試驗機(UTM，TA XT Plus，織物技術公司)在300mm/min的剝離速率下測量剝離強度，並且偏光片及聚碳酸酯膜被固定在通用試驗機的兩側。當偏光片及聚碳酸酯膜彼此剝離時，在偏光板中接著劑保留在偏光片及聚碳酸酯膜兩者上且因此使偏光片及聚碳酸酯膜彼此結合被評為「接著劑的凝聚力毀壞」；在偏光板中接著劑不存在於偏光片及聚碳酸酯膜的表面上且因此不使偏光片及聚碳酸酯膜彼此結合被評為「PC膜的界面分離」；以及偏光板中因聚碳酸酯膜溶解而導致聚碳酸酯膜的表面被毀壞被評為：「PC膜的表面毀壞/差的凝聚力」。
應理解，所屬領域的技術人員可以在不脫離本發明的精神和範圍的情況下進行各種修改、變化、更改和等效實施例。
100‧‧‧偏光板
110‧‧‧偏光片
120‧‧‧第一接著膜
130‧‧‧第一光學膜
140‧‧‧第二接著膜
150‧‧‧第二光學膜

Claims (15)

  1. 一種偏光板用接著劑，其對聚碳酸酯膜的溶解度指數為1.3至4.0，如公式1所表示：溶解度指數=V2/V1---(1)，其中，V1為所述偏光板用接著劑在25℃及50%相對濕度下於樣本上所測量的起始黏度(單位：cPs)，藉由將所述偏光板用接著劑於20μm厚的所述聚碳酸酯膜上塗佈至厚度為100μm而獲得所述樣本；以及V2為所述樣本於25℃及50%相對濕度下以1000sec-1的剪切速率旋轉10分鐘後所述偏光板用接著劑在25℃及50%相對濕度下於所述樣本上所測量的黏度(單位：cPs)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板用接著劑，其中所述聚碳酸酯膜為含有雜脂環族基的芳香族基聚碳酸酯膜。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板用接著劑，其中所述聚碳酸酯膜包括由具有由式1表示的單元的聚碳酸酯樹脂、具有由式2表示的單元的聚碳酸酯樹脂以及具有由式1及式2表示的單元的聚碳酸酯樹脂中的至少一者所形成的膜：<式1> 其中*表示元素的鍵結位置，且A為-CH2-Y-CH2-，其中Y為C4至C20的環伸烷基或如式3所表示： 其中*表示在式2中的A的-CH2-的鍵結位置，且R1、R2、R3及R4為相同或不同，且各自獨立為氫或C1到C5的烷基。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板用接著劑，包括：不溶性組成物，對所述聚碳酸酯膜的溶解度指數為1.5或更低；可溶性組成物，對所述聚碳酸酯膜的溶解度指數大於1.5；以 及起始劑。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的偏光板用接著劑，其中所述不溶性組成物對所述聚碳酸酯膜的溶解度指數為0.5至1.5；以及所述可溶性組成物對所述聚碳酸酯膜的溶解度指數為1.55至10.5。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的偏光板用接著劑，其中所述不溶性組成物包括脂環族環氧化合物、芳香族環氧化合物、含有C1到C10烷基的具有至少一個羥基的(甲基)丙烯酸酯、脂肪族縮水甘油醚以及苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯中的至少一種。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的偏光板用接著劑，其中所述可溶性組成物包括含有雜脂環族基的(甲基)丙烯酸酯、含有芳香族基的單縮水甘油醚或二縮水甘油醚、含有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯以及含有環氧乙烷基的(甲基)丙烯酸酯中的至少一種。
  8. 如申請專利範圍第4項所述的偏光板用接著劑，包括：以100重量份的所述不溶性組成物及所述可溶性組成物計，35重量份至75重量份的所述不溶性組成物以及25重量份至65重量份的所述可溶性組成物。
  9. 如申請專利範圍第4項所述的偏光板用接著劑，其中所述起始劑包含光陽離子聚合起始劑及光敏劑。
  10. 一種偏光板，包括如申請專利範圍第1項所述的偏光板用接著劑。
  11. 一種偏光板，包括：偏光片；偏光板用接著層，形成在所述偏光片的一或兩個表面上；以及聚碳酸酯膜，形成在所述偏光板用接著層上，其中所述偏光板用接著層由如申請專利範圍第1項所述之偏光板用接著劑形成。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的偏光板，其中所述聚碳酸酯膜在550nm波長下具有從0nm至1,000nm的平面延遲度(Ro)。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的偏光板，其中所述聚碳酸酯膜為含有雜脂環族基的芳香族基聚碳酸酯膜。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的偏光板，其中所述聚碳酸酯膜包括由具有由式1表示的單元的聚碳酸酯樹脂、具有由式2表示的單元的聚碳酸酯樹脂以及具有由式1及式2表示的單元的聚碳酸酯樹脂中的至少一者所形成的膜： 其中*表示元素的鍵結位置，且A為-CH2-Y-CH2-，其中Y為C4到C20的環伸烷基或如式3所表示： 其中*表示在式2中的A的-CH2-的鍵結位置，且R1、R2、R3及R4為相同或不同，且各自獨立為氫或C1到C5的烷基。
  15. 一種光學顯示器，包括如申請專利範圍第10項或第11項所述的偏光板。
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