TWI555807B - 黏著劑組成物、包含其的偏光板以及包含其的光學顯示器 - Google Patents

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Description

黏著劑組成物、包含其的偏光板以及包含其的光學顯示器
本發明涉及一種用於偏光板的黏著劑組成物；一種偏光板，其包含由所述黏著劑組成物形成的黏著劑層；以及一種光學顯示器，其包含所述偏光板。
偏光板安置在液晶單元的兩側上以控制光的振盪方向，以使液晶顯示器(LCD)的顯示圖案可見。已經在本領域中連續開發用於使偏光板連接到LCD的黏著劑。
一般來說，用於偏光板的黏著劑中所含的丙烯酸共聚物藉由自由基聚合來製備。然而，因為以此方式製備的丙烯酸共聚物展現出高多分散指數(PDI)，所以具有低分子量的共聚物可以含於用於偏光板的黏著劑中。因此，偏光板可能會遭受剝落、拖曳、起泡、開裂等，由此造成耐久性劣化。另外，典型丙烯酸共 聚物在最小化漏光方面具有限制。韓國專利公開第2010-0003689A號公開一種黏著劑組成物，其重量平均分子量是800,000克/莫耳到2,000,000克/莫耳並且包含含芳族基的丙烯酸共聚物和熔點小於或等於室溫的光學各向異性化合物以便抑制漏光。
本發明的實施例提供一種用於偏光板的黏著劑組成物；一種偏光板，其包含由所述用於偏光板的黏著劑組成物形成的黏著劑層；以及一種光學顯示器，其包含所述偏光板。此處，所述用於偏光板的黏著劑組成物能夠實現一種黏著劑層，其可以最小化漏光並且提供高耐久性，由此防止偏光板遭受剝落、拖曳、起泡、開裂、收縮等。
根據本發明的一個方面，用於偏光板的黏著劑組成物包含(甲基)丙烯酸共聚物和含聯苯基的光固化劑。
在一個實施例中，所述光固化劑可以由式1表示： 其中R1和R2各自獨立地是氫或甲基，並且R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9以及R10各自獨立地是氫、C1到C5烷基、C1到C5鹵 烷基、C5到C10環烷基或C6到C20芳基，並且m和p各自獨立地是0或1，並且n和o各自獨立地是1到4的整數。
在一個實施例中，所述光固化劑的重量平均分子量可以是200克/莫耳到3000克/莫耳。
在一個實施例中，所述(甲基)丙烯酸共聚物的重量平均分子量可以是100,000克/莫耳到1,000,000克/莫耳。
在一個實施例中，所述(甲基)丙烯酸共聚物的多分散指數(PDI)可以是6.0或小於6.0。
在一個實施例中，所述(甲基)丙烯酸共聚物可以包含包括以下各項中的至少一者的單體混合物的共聚物：含烷基的(甲基)丙烯酸單體、含羥基的(甲基)丙烯酸單體、含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體、含脂環基的(甲基)丙烯酸單體以及含雜環的乙烯系單體。
在一個實施例中，所述單體混合物可以包含65重量%到99重量%的所述含烷基的(甲基)丙烯酸單體、0.1重量%到20重量%的所述含羥基的(甲基)丙烯酸單體、0.1重量%到20重量%的所述含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體以及0.1重量%到20重量%的所述含雜環的乙烯系單體。
在一個實施例中，所述單體混合物可以包含65重量%到99重量%的所述含烷基的(甲基)丙烯酸單體、0.1重量%到20重量%的所述含羥基的(甲基)丙烯酸單體、0.1重量%到20重量%的所述含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體、0.1重量%到20重量%的所述含雜環的乙烯系單體以及0.1重量%到15重量%的所述含脂環基的 (甲基)丙烯酸單體。
在一個實施例中，所述(甲基)丙烯酸共聚物可以在其主鏈中具有三硫碳酸鹽結構(trithiocarbonate structure)。
在一個實施例中，所述黏著劑組成物可以進一步包含矽烷偶合劑和剝落強度調節劑中的至少一者。
在一個實施例中，所述黏著劑組成物可以是光可固化的。
在一個實施例中，所述黏著劑組成物的儲能模量G'如在UV固化之後在85℃下並且在0.1 rad/s到100 rad/s的頻率下測量可以是1×104Pa到5×105Pa。
在一個實施例中，所述黏著劑組成物的損耗模量G如在UV固化之後在85℃下並且在0.1 rad/s到100 rad/s的頻率下測量可以是1×103Pa到7×104Pa。
根據本發明的另一個方面，提供一種偏光板。所述偏光板包含偏光器；形成於所述偏光器的至少一側上的保護膜；以及形成於所述保護膜的另一側上的黏著劑層，其中所述黏著劑層由如上文所闡述的所述用於偏光板的黏著劑組成物形成。
根據本發明的另一個方面，提供一種光學顯示器。所述光學顯示器包含如上文所闡述的所述偏光板。
1‧‧‧偏光器
2‧‧‧第一保護膜
3‧‧‧第二保護膜
4‧‧‧黏著劑層
、、、、‧‧‧亮度測量點
圖1是根據本發明的一個實施例的偏光板的截面視圖。
圖2展示用於檢測面板上的漏光的測量位置。
根據本發明的一個實施例的用於偏光板的黏著劑組成物可以包含(甲基)丙烯酸共聚物和含聯苯基的光固化劑。如本文所用，術語“(甲基)丙烯醯基”可以意味著“丙烯醯基”和/或“甲基丙烯醯基”。含聯苯基的光固化劑具有聯苯基和光可固化官能團。聯苯基可以增加用於偏光板的黏著劑層的內聚力、韌性以及模量。
光可固化官能團可以經歷與(甲基)丙烯酸共聚物的固化反應，由此改進用於偏光板的黏著劑層的內聚力、韌性以及模量。因此，用於偏光板的黏著劑組成物能夠形成一種用於偏光板的黏著劑層，其可以防止偏光板遭受剝落、拖曳、起泡、開裂以及收縮，由此提供高耐久性並且消除漏光。
光可固化官能團可以是(甲基)丙烯酸酯基。舉例來說，含聯苯基的光固化劑可以是多官能(甲基)丙烯酸單體，例如雙官能或多於雙官能的(甲基)丙烯酸單體，優選地是雙官能或三官能(甲基)丙烯酸單體。
舉例來說，含聯苯基的光固化劑可以由式1表示： 其中R1和R2各自獨立地是氫或甲基，並且R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9以及R10各自獨立地是氫、C1到C5烷基、C1到C5鹵烷基、C5到C10環烷基或C6到C20芳基，並且m和p是0或1，並且n和o各自獨立地是1到4的整數。
含聯苯基的光固化劑可以是(但不限於)聯苯環氧基二(甲基)丙烯酸酯。或者，含聯苯基的光固化劑可以藉由典型方法製備，或可以是任何可商購的產品。
含聯苯基的光固化劑的重量平均分子量可以是200克/莫耳到3000克/莫耳、具體來說400克/莫耳到1500克/莫耳。在此範圍內，含聯苯基的光固化劑可以提供交聯效果。
含聯苯基的光固化劑可以按100重量份的(甲基)丙烯酸共聚物計以0.1重量份到20重量份、例如0.1重量份到10重量份、例如0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5或10重量份的量存在。在此範圍內，含聯苯基的光固化劑可以足夠固化黏著劑組成物同時保持交聯效果。
(甲基)丙烯酸共聚物的重量平均分子量可以是1,000,000克/莫耳或小於1,000,000克/莫耳，例如100,000克/莫耳到1,000,000克/莫耳，例如100,000克/莫耳、200,000克/莫耳、300,000克/莫耳、400,000克/莫耳、500,000克/莫耳、600,000克/莫耳、700,000克/莫耳、800,000克/莫耳、900,000克/莫耳或1,000,000克/莫耳。在此範圍內，用於偏光板的黏著劑組成物可以向偏光板 提供應力弛豫並且展現改進的與玻璃的黏著力，由此最小化漏光同時提供高收縮抗性。
(甲基)丙烯酸共聚物的多分散指數(PDI)可以是6.0或小於6.0，例如高於1並且小於或等於6，例如是2.0到6.0。在此範圍內，偏光板可以避免其拐角和邊緣處的剝落、起泡以及皺紋，由此增強耐久性。
(甲基)丙烯酸共聚物的玻璃轉化溫度可以是-45℃或高於-45℃，例如-45℃到-10℃。在此範圍內，黏著劑組成物可以向偏光板提供應力弛豫並且展現改進的與玻璃的黏著力，由此最小化漏光同時提供高收縮抗性。
(甲基)丙烯酸共聚物可以是包含以下各項中的至少一者的單體混合物的共聚物：含烷基的(甲基)丙烯酸單體、含羥基的(甲基)丙烯酸單體、含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體、含脂環基的(甲基)丙烯酸單體以及含雜環的乙烯系單體。
在一個實施例中，(甲基)丙烯酸共聚物可以是包含以下各項的單體混合物的共聚物：含烷基的(甲基)丙烯酸單體、含羥基的(甲基)丙烯酸單體、含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體以及含雜環的乙烯系單體。舉例來說，(甲基)丙烯酸共聚物可以是包含以下各項的單體混合物的共聚物：65重量%到99重量%的含烷基的(甲基)丙烯酸單體、0.1重量%到20重量%的含羥基的(甲基)丙烯酸單體、0.1重量%到20重量%的含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體以及0.1重量%到20重量%的含雜環的乙烯系單體。在此範圍內，黏著劑組 成物可以實現一種黏著劑層，其可以最小化漏光並且展現高耐久性。
在另一個實施例中，(甲基)丙烯酸共聚物可以是包含以下各項的單體混合物的共聚物：含烷基的(甲基)丙烯酸單體、含羥基的(甲基)丙烯酸單體、含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體、含脂環基的(甲基)丙烯酸單體以及含雜環的乙烯系單體。舉例來說，(甲基)丙烯酸共聚物可以是包含以下各項的單體混合物的共聚物：65重量%到99重量%的含烷基的(甲基)丙烯酸單體、0.1重量%到20重量%的含羥基的(甲基)丙烯酸單體、0.1重量%到20重量%的含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體、0.1重量%到20重量%的含雜環的乙烯系單體以及0.1重量%到15重量%的含脂環基的(甲基)丙烯酸單體。在此範圍內，黏著劑組成物可以實現一種黏著劑層，其可以防止漏光並且展現高耐久性。
在一個實施例中，含雜環的乙烯系單體可以按比含羥基的(甲基)丙烯酸單體和含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體的總量更大的量存在。在此情況下，黏著劑組成物可以進一步改進漏光特徵和耐久性。
在一個實施例中，含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體可以按比含羥基的(甲基)丙烯酸單體更大的量存在。在此情況下，黏著劑組成物可以進一步改進耐久性。
含烷基的(甲基)丙烯酸單體是具有未被取代的直鏈或支鏈C1到C20烷基的(甲基)丙烯酸酯。具體來說，含烷基的(甲基) 丙烯酸單體的實例可以包含(但不限於)(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)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯以及(甲基)丙烯酸十二酯。這些單體可以單獨使用或以其組合形式使用。優選地，使用具有C4到C8烷基的(甲基)丙烯酸酯，其具有改進的與各種表面(例如玻璃面板或聚合物膜)的黏著力。含烷基的(甲基)丙烯酸單體可以按65重量%到99重量%、例如65重量%到90重量%、例如80重量%到99重量%的量存在於單體混合物中。在此範圍內，黏著劑組成物可以實現一種黏著劑層，其可以最小化漏光並且展現高耐久性。
含羥基的(甲基)丙烯酸單體是具有至少一個羥基的含C2到C20烷基的(甲基)丙烯酸酯、具有至少一個羥基的含C5到C20環烷基的(甲基)丙烯酸酯或具有至少一個羥基的含C6到C20芳基的(甲基)丙烯酸酯。具體來說，含羥基的(甲基)丙烯酸單體可以包含(但不限於)以下各項中的至少一者：(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯以及(甲基)丙烯酸6-羥己酯。這些單體可以單獨使用或以其組合形式使用。優選地，具有至少一個羥基的含C2到C5烷基的(甲基)丙烯酸酯用以增強交聯效果。含羥基的(甲基)丙烯酸單體可以按0.1重量%到20重量%、例如0.1重量%到10重量%、例如0.1 重量%到5重量%的量存在於單體混合物中。在此範圍內，黏著劑組成物可以實現一種黏著劑層，其可以最小化漏光並且展現高耐久性。在一個實施例中，含羥基的(甲基)丙烯酸單體可以按0.3重量%到1重量%的量存在於單體混合物中。
含羧酸基的乙烯系單體可以包含(但不限於)以下各項中的至少一者：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸β-羧乙酯以及衣康酸。含羧酸基的乙烯系單體可以按0.1重量%到20重量%、例如0.1重量%到10重量%、例如1重量%到5重量%的量存在於單體混合物中。在此範圍內，黏著劑組成物可以實現一種黏著劑層，其可以最小化漏光並且展現高耐久性。
含脂環基的(甲基)丙烯酸單體是C4到C20單環或雜環(甲基)丙烯酸酯。具體來說，含脂環基的(甲基)丙烯酸單體可以包含(但不限於)以下各項中的至少一者：(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯以及(甲基)丙烯酸異冰片酯。這些單體可以單獨使用或以其組合形式使用。優選地，含C10到C15脂環基的(甲基)丙烯酸單體用以增強內聚力和模量。含脂環基的(甲基)丙烯酸單體可以按15重量%或小於15重量%、例如0.1重量%到15重量%、例如5重量%到13重量%的量存在於單體混合物中。在此範圍內，黏著劑組成物可以實現一種黏著劑層，其最小化漏光並且展現高耐久性。
含雜環的乙烯系單體是具有雜原子(例如氮、氧、硫或磷)作為雜環的含C3到C20脂環基或C3到C20芳族基的乙烯系單 體。舉例來說，含雜環的乙烯系單體可以包含(但不限於)以下各項中的至少一者：N-乙烯基吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯醯基嗎啉、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基己內醯胺、乙烯基己內酯以及乙烯基咪唑。優選地，含吡咯烷酮基的N-乙烯基吡咯烷酮用以增強內聚力和模量同時改進與玻璃的黏著力。含雜環的乙烯系單體可以按0.1重量%到20重量%、例如10重量%到18重量%的量存在。在此範圍內，黏著劑組成物可以實現一種黏著劑層，其可以最小化漏光並且展現高耐久性。
(甲基)丙烯酸共聚物可以使用能夠使共聚物聚合起始的典型起始劑聚合。舉例來說，起始劑可以包含(但不限於)以下各項中的至少一者：偶氮二異丁腈、2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯、2,2-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)以及過氧化苯甲醯。
在一個實施例中，(甲基)丙烯酸共聚物可以在其主鏈中包含至少一個三硫碳酸鹽結構(*-S-C=(S)-S-*，其中*表示結合位點)。包含三硫碳酸鹽結構的(甲基)丙烯酸共聚物可以進一步提供高結構均勻性。三硫碳酸鹽結構歸因於(甲基)丙烯酸共聚物的聚合過程而插入到共聚物中。三硫碳酸鹽可以位於共聚物的主鏈的中心或末端處。
(甲基)丙烯酸共聚物可以具有梯度結構，其在共聚物的主鏈的中心處包含三硫碳酸鹽結構並且關於三硫碳酸鹽對稱。在梯度結構中，三硫碳酸鹽結構位於聚合物鏈的中心處，並且源自三硫碳酸鹽化合物的典型芳族基(例如苯甲基)位於共聚物主鏈的 兩個末端處。另外，梯度結構可以包含一個結構，其中構成聚合物的單體在三硫碳酸鹽與芳族基之間聚合並且以反應順序排列。
(甲基)丙烯酸共聚物具有一個結構，其中單體在三硫碳酸鹽結構的兩側處聚合。單體從(甲基)丙烯酸共聚物的最外側朝三硫碳酸鹽結構按降冪的聚合速度順序依序聚合。
具有三硫碳酸鹽結構的(甲基)丙烯酸共聚物可以藉由添加可逆加成斷裂鏈轉移(RAFT)劑和典型起始劑到單體混合物中以進行RAFT聚合來製備。RAFT劑可以由(但不限於)式2表示： 其中R11和R12各自獨立地是C7到C20芳基烷基。
優選地，R11和R12是苯甲基。RAFT劑可以是三硫代碳酸二苯甲酯。RAFT劑可以藉由典型方法製備，或可以是可商購的產品。RAFT劑可以按100重量份的含烷基的(甲基)丙烯酸單體計以0.001重量份到2重量份、例如0.01重量份到2重量份的量存在。另外，起始劑可以按100重量份的含烷基的(甲基)丙烯酸單體計以0.001重量份到10重量份、例如0.01重量份到2重量份的量存在。
RAFT聚合可以在添加RAFT劑和典型起始劑到單體混合物中之後在60℃到100℃下進行1小時到10小時。RAFT聚合可以在有機溶劑存在下或在無溶劑的情況下進行。有機溶劑可以是 (但不限於)茴香醚、甲基乙基酮、乙醚、二噁烷、二甲氧基乙烷、乙腈或乙酸乙酯。在(甲基)丙烯酸共聚物的自由基聚合中，鏈轉移劑(CTA)可以代替RAFT劑用作分子量調節劑。另外，CTA可以按100重量份的含烷基的(甲基)丙烯酸單體計以0.01重量份到5重量份的量存在。
在另一個實施例中，黏著劑組成物可以進一步包含光聚合起始劑。光聚合起始劑可以加速固化劑的光固化反應，由此增加黏著劑組成物的固化速度和固化率。在一個實施例中，光聚合起始劑可以是典型磷類或三嗪類光聚合起始劑。光聚合起始劑可以按100重量份的(甲基)丙烯酸共聚物計以0.1重量份到10重量份、例如0.5重量份到7重量份的量存在。在此範圍內，光固化過程可以充分進行而不會因剩餘量的起始劑而劣化黏著劑層的透明度。
在另一個實施例中，黏著劑組成物可以進一步包含矽烷偶合劑和剝落強度調節劑中的至少一者。矽烷偶合劑可以改進黏著劑組成物與玻璃面板之間的黏著力。剝落強度調節劑可以控制黏著劑層對玻璃面板的剝落強度同時藉由積聚效果而改進耐久性。
矽烷偶合劑可以按100重量份的(甲基)丙烯酸共聚物計以0.01重量份到10重量份、例如0.01重量份到5重量份的量存在。在此範圍內，黏著劑組成物可以展現極佳的與液晶面板的黏著力並且(甲基)丙烯酸共聚物可以展現極佳的儲存穩定性。
矽烷偶合劑可以是本領域的技術人員已知的典型矽烷偶合劑。矽烷偶合劑的實例可以包含(但不限於)含環氧基結構的矽化合物，例如3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷等；含可聚合不飽和基團的矽化合物，例如乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等；含氨基的矽化合物，例如3-氨基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基矽烷等；以及3-氯丙基三甲氧基矽烷。優選地，含環氧基結構的矽烷偶合劑用以提供積聚效果。
剝落強度調節劑可以是聚矽氧烷單體或其寡聚物。另外，剝落強度調節劑可以按100重量份的(甲基)丙烯酸共聚物計以0.1重量份到10重量份、例如0.1重量份到5重量份的量存在。
用於偏光板的黏著劑組成物可以進一步包含典型添加劑，例如UV吸收劑、抗氧化劑等。
用於偏光板的黏著劑組成物可以用作用於壓敏黏著劑(PSA)的材料。具體來說，黏著劑組成物可以用作用於使偏光板連接到面板(例如液晶顯示面板)的PSA黏著劑。另外，用於偏光板的黏著劑組成物還可以用作用於連接包含多個保護膜的偏光板中的多個光學膜的黏著劑。偏光板意味著單獨偏光器；或意味著堆疊結構，其中保護膜、延遲膜以及塗層中的至少一者堆疊於偏光器的一側或兩側上。
用於偏光板的黏著劑組成物是光可固化黏著劑組成物，並且可以在240奈米或400奈米的波長下和在500毫焦/平方厘米(單位：mJ/cm2)到3000毫焦/平方厘米的輻照劑量下光固化或熱固化以形成黏著劑層。具體來說，作為光可固化黏著劑組成物的黏著劑組成物可以減少固化時間。
用於偏光板的黏著劑組成物的儲能模量G'如在UV固化之後在85℃下並且在0.1 rad/s到100 rad/s的頻率下測量可以是1×103Pa到1×106Pa、優選地1×104Pa到5×105Pa。在此範圍內，黏著劑組成物具有高儲能模量並且可以向偏光板提供極佳的應力弛豫。
用於偏光板的黏著劑組成物的最小損耗模量G如在UV固化之後在85℃下並且在0.1 rad/s到100 rad/s的頻率下測量可以是1×102Pa到1×105Pa、優選地1×103Pa到7×104Pa。在此範圍內，黏著劑組成物可以向偏光板提供極佳的應力弛豫。
在一個實施例中，在經歷UV固化過程之後，用於偏光板的黏著劑組成物的儲能模量G'與損耗模量G的比率G'/G可以是0.6到1.5、例如0.7到1.3。在此範圍內，黏著劑組成物可以實現具有極佳應力弛豫的偏光板。
本發明的偏光板可以包含由根據本發明的實施例的用於偏光板的黏著劑組成物形成的黏著劑層。具體來說，偏光板包含偏光器；形成於偏光器的至少一側上的保護膜；以及形成於保護膜的另一側上的黏著劑層。黏著劑層可以由根據本發明的實施例 的用於偏光板的黏著劑組成物形成。
在一個實施方案中，偏光板可以包含：偏光器以及形成於所述偏光器的至少一側上的黏著劑組成物，其中在UV固化後，在85℃且在0.1 rad/s到100 rad/s的頻率下，所述黏著劑組成物的儲能模量G'與損耗模量G的比率G'/G可以是0.6到1.5。
圖1是根據本發明的一個實施例的偏光板的截面視圖。參考圖1，偏光板包含偏光器1；形成於偏光器1的上側上的第一保護膜2；形成於偏光器1的下側上的第二保護膜3；以及形成於第二保護膜3的下側上的黏著劑層4。黏著劑層4可以堆疊於液晶顯示面板的一側上(未展示)。黏著劑層4可以由根據本發明的實施例的用於偏光板的黏著劑組成物形成。
對於偏光器，可以使用任何聚乙烯醇膜，只要所述膜典型地用於偏光板中，與其製造過程無關。舉例來說，聚乙烯醇膜可以包含經改性的聚乙烯醇膜，例如部分成形的聚乙烯醇膜、經乙醯乙醯基改性的聚乙烯醇膜等。優選地，聚乙烯醇的聚合度是1,500到4,000。在此範圍內，聚乙烯醇可以充當偏光基底，並且由聚乙烯醇製成的偏光膜不會展現出光學性質偏差。
偏光器藉由以下方式製備：用碘或雙色染料染色聚乙烯醇膜，接著沿預定方向拉伸。具體來說，偏光器藉由膨脹、染色以及拉伸來製備。進行這些過程中的每一者的方法為本領域的技術人員所熟知。
偏光器的厚度可以是(但不限於)10微米到50微米。
第一保護膜和第二保護膜可以堆疊於偏光器的一側或兩側上。保護膜可以是包含非晶環烯聚合物(COP)等的環聚烯烴膜；聚(甲基)丙烯酸酯膜；聚碳酸酯膜；包含聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的聚酯膜；聚醚碸膜；聚碸膜；聚醯胺膜；聚醯亞胺膜；聚烯烴膜；聚芳酯膜；聚乙烯醇膜；聚氯乙烯膜；聚偏二氯乙烯膜；或其混合物。優選地，保護膜可以是環烯聚合物(COP)膜、聚碳酸酯膜、聚(甲基)丙烯酸酯膜或聚酯膜。
第一保護膜和第二保護膜中的每一者的厚度可以是10微米到200微米、優選地30微米到120微米。
黏著劑層由根據本發明的一個實施例的用於偏光板的黏著劑組成物形成。黏著劑層可以藉由在240奈米或400奈米的波長下和在500毫焦/平方厘米到3000毫焦/平方厘米的輻照劑量下光固化或熱固化黏著劑組成物(例如在90℃下乾燥組成物4分鐘)而形成。
黏著劑層的厚度可以是5微米到100微米。
儘管圖1中未展示，但第一保護膜和第二保護膜可以替換為具有相位延遲功能的遲延膜或替換為塗層。對於延遲膜，可以使用任何膜，只要所述膜典型地用於偏光板中。舉例來說，延遲膜可以是環烯聚合物(COP)膜、聚碳酸酯膜、聚(甲基)丙烯酸酯膜或聚酯膜。
偏光板當連接到面板(例如液晶顯示面板)時可以最小化漏光。偏光板的漏光值(△L)可以是0到0.7、例如0到0.1， 如由方程式1表示：[方程式1]△L=[(a+b+d+e)/4]/c-1
(a、b、d以及e是上面堆疊有偏光板的面板的各個側面的中點處的亮度，並且c是在可靠性測試之前在面板的中心部位處的亮度)。
漏光可以藉由典型方法測量。
在漏光的測量中，樣品可以保持在85℃下250小時，或在60℃和95% RH的耐濕熱性條件下250小時，並且保持在25℃下1小時或多於1小時。
測量漏光的詳細方法將在下文描述於實例的以下描述中。
根據本發明的另一個方面，光學顯示器可以包含如上文所闡述的偏光板。光學顯示器可以包含(但不限於)包含TFT-LCD的液晶顯示器、有機發光二極體(OLED)顯示器、液晶面板等。
在一個實施方案中，光學顯示器可以包含：偏光器、形成於所述偏光器的至少一側上的黏著劑層以及液晶面板，其中在UV固化後，在85℃且在0.1 rad/s到100 rad/s的頻率下，所述黏著劑層的儲能模量G'與損耗模量G的比率G'/G可以是0.6到1.5。在下文中，將參考一些實例更詳細描述本發明。然而，應注意，提供這些實例僅為了說明，並且不應以任何方式理解為限制本發明。
製備實例1：製備(甲基)丙烯酸共聚物
在1升4頸燒瓶中，放置96重量份的丙烯酸丁酯(BA)、0.5重量份的甲基丙烯酸2-羥乙酯(HEMA)、3.5重量份的丙烯酸(AA)以及85重量份的乙酸乙酯(作為溶劑)，接著將燒瓶加熱到65℃，並且然後將燒瓶維持在65℃下。總反應在以10立方厘米/分鐘供應氮氣的同時進行。作為起始劑，將0.06重量份的2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯(V601，和光化學有限公司(Wako Chemical Co.,Ltd.))用甲基乙基酮(MEK)稀釋50%，並且引入燒瓶中。反應在65℃下進行4小時並且在70℃下進行2小時，由此製備(甲基)丙烯酸共聚物。
製備實例2：製備(甲基)丙烯酸共聚物
將84.8重量份的BA、11.2重量份的N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、0.5重量份的HEMA、3.5重量份的AA以及50重量份的MEK添加到1升4頸燒瓶中，接著將燒瓶加熱到65℃，並且然後將燒瓶維持在65℃下。總反應在以10立方厘米/分鐘供應氮氣的同時進行。將1.5重量份的三硫代碳酸二苯甲酯、0.06重量份的2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯(作為起始劑)以及0.02重量份的2-巰基乙醇(作為鏈轉移劑(CTA))用MEK稀釋50%，並且引入燒瓶中。反應在65℃下進行4小時並且在70℃下進行2小時，由此製備(甲基)丙烯酸共聚物。
製備實例3：製備(甲基)丙烯酸共聚物
(甲基)丙烯酸共聚物以與製備實例2中相同的方式製 備，不同之處在於組分的種類和量如表1(單位：重量份)中所列而改變。
製備實例4到製備實例6：製備(甲基)丙烯酸共聚物
(甲基)丙烯酸共聚物以與製備實例1中相同的方式製備，不同之處在於每種組分的種類和量如表1(單位：重量份)中所列而改變。
製備實例1到製備實例6中所製備的(甲基)丙烯酸共聚物具有如表1中所示的重量平均分子量、多分散指數以及玻璃轉化溫度。
*BA：丙烯酸丁酯
*NVP：N-乙烯基吡咯烷酮
*EHMA：甲基丙烯酸2-乙基己酯
*IBXA：丙烯酸異冰片酯
*AA：丙烯酸
*HEMA：甲基丙烯酸2-羥乙酯
*轉化程度：藉由GC分析測量
實例和比較實例中所用的組分詳情如下。
(A)(甲基)丙烯酸共聚物：(A1)製備實例1中製備的(甲基)丙烯酸共聚物，(A2)製備實例2中製備的(甲基)丙烯酸共聚物，(A3)製備實例3中製備的(甲基)丙烯酸共聚物，(A4)製備實例4中製備的(甲基)丙烯酸共聚物，(A5)製備實例5中製備的(甲基)丙烯酸共聚物，(A6)製備實例6中製備的(甲基)丙烯酸共聚物。
(B)固化劑：固化劑(聯苯環氧基二丙烯酸酯，三菱氣體化學有限公司(Mitsubishi Gas Chemical Co.,Ltd.))(在式1中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9以及R10都是氫，並且m、p、n以及o分別是1)
(b)固化劑：(b1)9,9'-雙[4-(2-丙烯醯氧基乙氧基)苯基]氟(A-BREF，信-中村化學有限公司(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.))，(b2)雙酚A環氧基二丙烯酸酯(Miramer PE210，美王有限公司(Miwon Co.,Ltd.))，(b3)M315(脂環多官能丙烯酸酯)，(b4)二異氰酸酯的三羥甲基丙烷加成物Coronate L(日本聚氨酯工業有限公司(Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.)，日本(Japan))。
(C)矽烷偶合劑：3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷 (KBM-403，信越化學有限公司(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.))
(D)剝落強度調節劑：聚矽氧烷寡聚物(MAC-2101，綜研有限公司(Soken Co.,Ltd.))
實例1
將20重量份的(A2)在製備實例2中製備的(甲基)丙烯酸共聚物、1重量份的(B)固化劑、0.06重量份的(C)矽烷偶合劑以及0.2重量份的(D)剝落強度調節劑混合，接著在25℃下攪拌30分鐘，由此製備用於偏光板的黏著劑組成物。然後，使用如表2中所列的固化方法固化所製備的組成物，由此提供用於偏光板的黏著劑層。
實例2到實例5以及比較實例1到比較實例4
用於偏光板的黏著劑組成物以與實例1中相同的方式製備，不同之處在於(甲基)丙烯酸共聚物的種類以及固化劑的種類和量如表2(單位：重量份，以固體含量計)中所列而改變。然後，使用如表2中所列的固化方法固化所製備的組成物，由此提供用於偏光板的黏著劑層。
關於以下性質評估所製備的用於偏光板的黏著劑組成物。結果展示於表3中。
評估性質
(1)漏光：在實例1到實例5以及比較實例1到比較實例3中，將黏著劑組成物塗佈於偏光板上到達20微米的厚度，接著在90℃下乾燥4分鐘。然後，藉由使用利希增(Lichtzen)UV燈曝光來UV固化黏著劑組成物。在比較實例4中，將黏著劑組成物塗佈到偏光板上到達20微米的厚度，接著在35℃/45% RH下老化5天，由此固化黏著劑。將經固化的樣品切割成125毫米×100毫米(長度×寬度，7英寸)樣品，將其堆疊於玻璃基底上。將用於測量漏光的樣品堆疊於玻璃基底的兩側上，以使得偏光板的光學吸收軸垂直於彼此。將樣品在高壓釜中在真空下維持在323K下1000秒以便得到良好黏著力。將樣品保持在80℃下250小時或在60℃和90% RH下250小時(耐濕熱性條件)，並且然後保持在25℃下1小時或多於1小時，隨後使用其。在操作使用樣品的液晶顯 示器之後，使用亮度測試儀(RISA，希蘭有限公司(Hiland Co.,Ltd.))在1米的高度下測量顯示面板的前側處的亮度。具體來說，測量面板的中心區域處的亮度(c)以及發生漏光的面板拐角處的亮度(a)、(b)、(d)和(e)。如圖2中所示，亮度測量點位於面板的側面的中點處。此處，面板的每一側鄰接半徑是0.5厘米的用於亮度測量的圓圈的外周。在圖2中，、、、以及指示亮度測量點。根據以下方程式1定量漏光程度(△L)。較低△L值意味著更佳漏光特徵，其根據以下準則來評估。漏光針對7英寸進行測量並且根據以下方程式1獲得為△L值。
[方程式1]△L=[(a+b+d+e)/4]/c-1
(其中a、b、d以及e是在分別對應於圖2的亮度測量點的邊緣部分、、以及處測量的亮度，並且c是在可靠性測試之前在中心處的亮度)
O：無漏光，△L是0到0.1。
△：低漏光，△L是大於0.1到0.7。
X：顯著漏光，△L是大於0.7。
(2)耐久性：將經黏著劑塗佈的偏光板切割成10厘米×8厘米樣品，將其連接到液晶顯示器或玻璃基底，接著在50℃和3.5標準大氣壓下壓縮。將所製備的樣品保持在85℃下250小時(耐熱性條件)或在60℃/95% RH下250小時(耐濕熱性條件)，並且然後保持在25℃下1小時或多於1小時，隨後使用其。藉由觀測 樣品在其末端處是否遭受起泡或剝落來評估耐久性。評估準則如下。
O：既不起泡也不剝落
△：輕微起泡或剝落
X：顯著起泡或剝落
(3)儲能模量和損耗模量(Pa)：將所製備的用於偏光板的黏著劑中的每一者塗覆於聚對苯二甲酸乙二醇酯離型膜，接著在90℃下乾燥4分鐘，由此製備具有20微米厚的黏著劑層的黏著劑薄片。將所製備的黏著劑薄片用1000毫焦的UV輻照，由此固化黏著劑層。將幾個經固化的黏著劑層一個在另一個上地堆疊以形成1毫米厚的黏著劑薄片，然後將其切割成直徑是8毫米的圓形樣品。使用儲能模量測試儀型號MCR-501(費西加有限公司(Physica Co.,Ltd.))藉由在30℃和85℃以及0.1 rad/s到100 rad/s的頻率下進行頻率掃描測試來測量樣品的儲能模量和損耗模量。
(4)剝落強度(克力/25毫米)(單位：gf/25mm)：根據日本工業標準(JIS)2107測量黏著劑組成物與玻璃基底之間的180°剝落強度。將黏著劑組成物塗佈到基膜上並且乾燥，以使得所得黏著劑層的厚度是5微米。使黏著劑層在35℃/45% RH的條件下經歷老化以製備樣品。將樣品切割成25毫米×100毫米(寬度×長度)樣品，將其堆疊於玻璃基底上。使用拉力測試儀(例如紋理分析儀)測量剝落強度。將樣品中的每一者的黏著劑層和玻璃基底分別連接到30千克力測力計中的上部夾具和下部夾具。然 後，以300毫米/分鐘的拉伸速度進行剝落，並且測量剝落時的負載。
(5)蠕動(微米)：在乾燥黏著劑組成物之後，將黏著劑組成物塗佈到偏光板上，以使得所得黏著劑層的厚度是25微米。使黏著劑層在35℃/45% RH的條件下經歷老化以製備樣品。將經黏著劑層塗佈的偏光板連接到玻璃板，以使得其間的接觸區是1.5厘米×1.5厘米(寬度×長度)，並且保持在25℃下3天，由此製備樣品。使用通用測試機(UTM)藉由將2.250千克力的力施加到測試樣品1000秒並且測量所推動的距離(微米)，來測量黏著劑層的蠕動。
如表3中所示，根據本發明的用於偏光板的黏著劑組成物是光可固化的，展現良好耐久性，並且就在耐熱性和耐濕熱性條件下的漏光來說展現極佳改進。此外，根據本發明的黏著劑組成物具有預定範圍內的所要模量和剝落強度，由此形成半IPN(半互穿聚合物網路)結構，其在高模量域與柔性域之間具有良好平衡。
相對來說，分別包含芴結構、雙酚A以及脂肪族結構作為光固化劑的比較實例1到比較實例3的黏著劑組成物遭受漏光和不良耐久性。另外，包含典型熱固化劑的比較實例4的黏著劑組成物遭受漏光。
1‧‧‧偏光器
2‧‧‧第一保護膜
3‧‧‧第二保護膜
4‧‧‧黏著劑層

Claims (16)

  1. 一種用於偏光板的黏著劑組成物，其包括：(甲基)丙烯酸共聚物和含聯苯基的光固化劑，其中所述光固化劑由式1表示： 其中R1和R2各自獨立地是氫或甲基，並且R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9以及R10各自獨立地是氫、C1到C5烷基、C1到C5鹵烷基、C5到C10環烷基或C6到C20芳基，並且m和p各自獨立地是0或1，並且n和o各自獨立地是1到4的整數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的用於偏光板的黏著劑組成物，其中所述光固化劑的重量平均分子量是200克/莫耳到3000克/莫耳。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的用於偏光板的黏著劑組成物，其中所述(甲基)丙烯酸共聚物的重量平均分子量是100,000克/莫耳到1,000,000克/莫耳。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的用於偏光板的黏著劑組成物，其中所述(甲基)丙烯酸共聚物的多分散指數是6.0或小於6.0。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的用於偏光板的黏著劑組成物，其中所述(甲基)丙烯酸共聚物包括包含以下各項中的至少一者的單體混合物的共聚物：含烷基的(甲基)丙烯酸單體、含羥基的(甲 基)丙烯酸單體、含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體、含脂環基的(甲基)丙烯酸單體以及含雜環的乙烯系單體。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的用於偏光板的黏著劑組成物，其中所述單體混合物包括65重量%到99重量%的所述含烷基的(甲基)丙烯酸單體、0.1重量%到20重量%的所述含羥基的(甲基)丙烯酸單體、0.1重量%到20重量%的所述含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體以及0.1重量%到20重量%的所述含雜環的乙烯系單體。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的用於偏光板的黏著劑組成物，其中所述單體混合物包括65重量%到99重量%的所述含烷基的(甲基)丙烯酸單體、0.1重量%到20重量%的所述含羥基的(甲基)丙烯酸單體、0.1重量%到20重量%的所述含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體、0.1重量%到20重量%的所述含雜環的乙烯系單體以及0.1重量%到15重量%的所述含脂環基的(甲基)丙烯酸單體。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的用於偏光板的黏著劑組成物，其中所述(甲基)丙烯酸共聚物在其主鏈中包括三硫碳酸鹽結構。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的用於偏光板的黏著劑組成物，其進一步包括：矽烷偶合劑和剝落強度調節劑中的至少一者。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的用於偏光板的黏著劑組成物，其中所述黏著劑組成物是光可固化的。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的用於偏光板的黏著劑組成物，其中所述黏著劑組成物的儲能模量在UV固化之後在85℃下、在0.1rad/s到100rad/s的頻率下測量是1×104Pa到5×105Pa。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的用於偏光板的黏著劑組成 物，其中所述黏著劑組成物的損耗模量在UV固化之後在0.1rad/s到100rad/s的頻率下測量是1×103Pa到7×104Pa。
  13. 一種偏光板，其包括：偏光器；形成於所述偏光器的至少一側上的保護膜；以及形成於所述保護膜的另一側上的黏著劑層，其中所述黏著劑層由如申請專利範圍第1到12中任一項所述的用於偏光板的黏著劑組成物形成。
  14. 一種偏光板，包括：偏光器；以及黏著劑組成物，形成於所述偏光器的至少一側上，其中在UV固化後，在85℃且在0.1rad/s到100rad/s的頻率下，所述黏著劑組成物的儲能模量G'與損耗模量G的比率G'/G是0.6到1.5，其中所述黏著劑組成物包括(甲基)丙烯酸共聚物和含聯苯基的光固化劑。
  15. 一種光學顯示器，其包括如申請專利範圍第13項所述的偏光板。
  16. 一種光學顯示器，包括：偏光器；黏著劑層，形成於所述偏光器的至少一側上；以及液晶面板，其中在UV固化後，在85℃且在0.1rad/s到100rad/s的頻率下，所述黏著劑層的儲能模量G'與損耗模量G的比率G'/G是0.6到1.5，其中所述黏著劑層由黏著劑組成物形成，所述黏著劑組成物 包括(甲基)丙烯酸共聚物和含聯苯基的光固化劑。
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