TWI601985B - 偏光板及液晶顯示裝置 - Google Patents
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Description
本發明主張於2011年8月19月申請之韓國專利申請號10-2011-0082843優先權、於2011年8月19月申請之韓國專利申請號10-2011-0082848優先權及於2012年8月17月申請之韓國專利申請號10-2012-0089888優先權,其所揭露之內容全部併入本發明以供參考。
本發明係關於一種偏光板及一種液晶顯示裝置。
偏光板是一種應用於例如像液晶顯示裝置(LCD)的光學膜。
此偏光板可包含一偏光片以及黏貼至此偏光片兩側表面之保護膜,其中該偏光片係一種功能性薄片,能夠將具有多個振動方向的入射光過濾為單一方向振動之光線。上述偏光板可更包含形成於保護膜底下之用來使液晶面板黏貼至偏光板的一感壓黏著層,以及形成於該感壓黏著層底下之一離型膜(releasing film)。此外,上述偏光板可包含一附加功能性薄膜,例如一抗反射薄膜或一相延遲薄膜。
本發明係關於一種偏光板以及一種LCD裝置。
於一態樣中,一示例之偏光板係包含依序設置之一偏光片、厚度為0.1至30μm之活化能光固化黏著層,以及厚度為10至80μm之感壓黏著層。
於說明書中,「至少兩個依序設置之元件」例如「A和B」依序設置係表示元件A和B係如上所述的一序設置,且另一元件C可插設於A及B間,舉例來說A、C及B可如上述之依序設置。
再者,於說明書中,當兩個元件被描述為彼此連接接觸或直接黏接,例如像「B係直接與A連接」,則可表示沒有其他的元件能夠設置於A的至少一主要表面上,且B能夠直接與A接觸。
上述示範性的偏光板包含依序設置之一偏光片、一黏著層以及一感壓黏著層。於另一實施例中之偏光板中,該黏著層可直接黏接至該偏光片,且上述之感壓黏著層亦可直接與此黏著層黏接。圖1係示範偏光板的結構1,其中一偏光片11、一活化能光固化黏著層12以及一感壓黏著層13係依序設置。
由於上述偏光片經常以例如像聚乙烯醇(polyvinylalcohol)親水性樹脂製備,因此基本上容易受潮。此外,在偏光片的製造中基本上會進行延伸製程,因此容易在潮濕條件下發生收縮,且因而降低偏光板的光學特性。因此,為了增強偏光板的物理特性,一般來說會將三醋酸纖維素(TAC)薄膜保護膜黏貼至偏光片兩側表面,且當
不具有保護膜時,會因為偏光片的三維結構缺乏穩定,而使其之耐受性及光學特性大幅降低,並使其之防水性明顯下降。
為解決此問題,於本發明之偏光板示範結構中,由於一保護膜未黏接至偏光片之至少一主要表面上,因此會形成一既薄又輕的結構,且會形成一種結構,其中該結構係一黏著層以及一感壓黏著層直接且連續的黏著於不具有保護膜之偏光片主要表面上之結構。此外,本發明之示範偏光板允許感壓黏著層的雙側表面具有不同的剝離強度,藉此而能解決偏光片因較差的三維穩定性所產生的問題。於說明書中,在上述偏光片之至少一表面上省略保護膜黏貼的偏光板,可歸類為一種薄型偏光板。
關於上述的偏光片,其可與習知技術相同,但不特別限於此。舉例來說,一聚乙烯醇係的光片可用來作為一種偏光片,且偏光片可藉由將列一二色性顏料(dichroic pigment)吸附及排於一聚乙烯醇系樹脂薄膜上而形成。舉例來說,一包含聚乙烯醇系的偏光片可凝膠化一聚乙烯乙酸樹脂而獲得。關於此聚乙烯乙酸樹脂,可使用以烯乙酸之單聚合物;以及乙烯乙酸及能夠和乙烯乙酸聚合之不同單體聚合之共聚物。上述能夠與乙烯乙酸共聚合之單體例子可為不飽和碳酸、烯烴、乙烯乙醚、不飽和磺酸或其之至少兩者的組合,然而本發明並不限於此。聚乙烯醇樹脂的凝膠化程度可經常為85至100mol%,舉例來說,為98mol%或上。上述聚乙烯醇樹脂較佳可更經過修飾,且例如可使
用醛類(aldehydes)修飾之聚乙烯醇縮甲醛(polyvinylformal)或聚乙烯醇縮醛(polyvinylacetal)。
一活化能光固化黏著層設置於該偏光片之一側。上述之黏著層係扮演著重要角色以確保當偏光板為一薄型偏光板時的偏光板物理特性。舉例來說,上述感壓黏著層具有第一及第二表面,於一實施例中,此第一表面相較於第二表面可具有較高之彈性模量(tensile modulus),且能夠與上述黏著層黏接。在情況下,由於第一表面相較於第二表面具有低剝離強度,因此其能夠從偏光片輕易剝除。然而於本發明中,由於此黏著層係設置於偏光片以及感壓黏著之間,且在黏著層固化前,黏著劑之單分子反應材料穿透或滲入至感壓黏著層內之後發生固化。此黏著劑能導致感壓黏著層之第一表面脹大或能夠提高表面的粗糙度。藉此以確保感壓黏著層及偏光片間的結合,且能夠使偏光板具有優異的物理特性。再者,由於上述活化能光固化黏著層不使用水系黏著劑,因此在製造偏光板過程中,能夠避免因熱乾燥及水系黏著劑固化產生的熱能對偏光板在轉移偏光片及轉移保護膜時所導致的捲曲,且能夠讓偏光片獲得有效的保護。因此,即使在熱電阻(thermal resistant)或熱衝擊條件下,亦能夠避免偏光片的破裂。
於說明書中,一詞「固化黏著劑組成物或感壓黏著劑組成物」係表示一種改變黏著劑或感壓黏著組成物的過程,以使其透過組成物之化合物的物理活化或化學反應而表現出黏著性或感壓黏著特性。此外,於說明書中,
一詞「活化能光線」可代表微波、IR光、UV光、X光、γ光或例如像α粒子束、光子樹、中子束及電子束等粒子光束。再者,在此使用之「活化能光固化」一詞可表示藉由活化能光束照射而誘發固化。於一實施例中,黏著劑的固化可藉由自由基聚合反應或因活化能光束照射而產生的陽離子反應而發生,例如像同時或依序地進行自由基聚合反應及陽離子反應。
上述黏著層可包含一化合物,其中該化合物包含固化態之一環氧化合物或丙烯酸系單體,舉例來說係包含固化態之環氧化合物及丙烯系酸單體。於一實施例中,黏著劑聚合物可包含5至80重量分之環氧化物以及10至200重量分之丙烯酸系單體,例如為15至60重量分環氧化合物以及20至150重量分之丙烯酸系單體。當環氧化合物以及丙烯酸系單體含量落於此範圍時,能誘導黏著劑組成物更有效的固化,且亦能因活化能光束反應結束的暗反應狀態下誘導的陽離子反應特性,而更有效增強固化,從而增強其物理特性。在此,「重量分」單位係指組成物間的重量百分比。具有優異固化效率及固化後具優亦物理特性的黏著劑組成物可藉由控制其中之組成物比例而達成。
於一實施例中,黏著劑組成物可具有50℃或以上之玻璃轉移溫度。舉例來說,黏著劑組成物可具有50、70或100℃的玻璃轉移溫度。玻璃轉移溫度的上限並無特別限制,且在考量黏著層的黏著強度狀況下,可控制在140℃獲以下的範圍內。當玻璃轉移溫度控至於此範圍中時,
即使當黏著層厚度薄,亦能確保黏著層有足夠的耐受性。因此,即使保護層僅形成於一表面上,亦能避免偏光片在熱電阻或熱衝擊環境下破裂。
於此使用之一詞「環氧化合物」可指至少一個或至少兩個包含環氧基之單體化合物、低聚體化合物或聚合物。
上述環氧化合物能夠提高上述尼著層之物理特性,例如抗水性及黏著強度。
舉例來說,上述環氧化合物可藉由陽離子反應進行交聯或聚合。
於一實施例中,上述之環氧化合物可使用重量平均分子量(Mw)為1,000至5,000或2,000至4,000之環氧樹脂。於說明書中,重量平均分子量係指參考聚苯乙烯(polystyrene)並藉由凝膠滲透色譜(GPC)測量之一轉換值,除非有特別定義,否則「分子量」一詞係表示「重量平均分子量」。當上述環氧樹脂的分子量係1,000或以上時,將能夠適當地維持黏著層的耐久性,且當上述環氧樹脂的分子量係5,000或以下時,將能夠有效地使組成物維持例如像塗布性之類的加工特性。
於一實施例中,上述之環氧化合物能夠使用脂環族環氧(alicyclic epoxy)化合物或甘油醚型(glycidyl ether-type)環氧化合物,例如可使用上述之脂環族環氧化合物及上述之甘油醚型環氧化合物脂所形成之一混合物。
在此使用之「脂環族環氧化合物」可指包含至
少一環氧化脂肪族環之一化合物,且一詞「甘油醚型環氧化合物」可指包含至少一甘油醚基之一化合物。
當脂肪族環氧化合物包含於上述環氧化合物中時,上述黏著劑組成物的玻璃轉移溫度將會增加,而使黏著層具有足夠的耐久性。由此,即使當上述之保護膜僅形成偏光片的一個表面上時,亦能夠避免偏光板在熱電阻(thermal resistant)或熱衝擊情況下破裂。
舉例來說,於上述包含一環氧化脂肪族環之脂環族環氧化合物中,該環氧化脂肪族環可為一種環氧基形成於一脂肪族環之化合物。在此,構成上述脂環族環的氫原子可選擇性地由例如像烷基的取代基取代。關於上述脂環族環氧化合物,舉例來說可使用以下說說明示範之化合物,但能夠用於此之環氧化合物種類並不限於以下範例。
首先,關於上述脂肪族環氧化合物,可使用如式1所示之環氧基環己基甲基環氧基環己烷羧酸酯系(epoxycyclohexylmethyl epoxycyclohexanecarboxylate-based)化合物:
於化學式1中,R1及R2係各自獨立為氫或烷基。
在此所使用之「烷基」一詞,除非有特別定義,否則可指具有1至20,1至16,1至12,1至8或1至4個碳原子之一直鏈、支鏈或環狀烷基,且此環烷基可非經取代或選擇性的經至少一個取代基所取代。
關於上述脂環族環氧化合物的另一實施例,其可使用由化學式2表示之烷二醇之環氧基環己烷羧酸酯系化合物:
於化學式2中,R3及R4係各自獨立為氫或烷基,且n係2至20間的整數。
此外,關於上述脂環族環氧化合物的又一實施例,其亦可使用由化學式3所示之二羧酸之環氧環己基甲基酯係化合物:[化學式3]
於化學式3中,R5及R6係各自獨立為氫或烷基,且p係2至20間之整數。
關於上述脂環族環氧化合物的又另一實施例,其亦可使用由化學式4所示之聚乙二醇之環氧環己基甲基醚係化合物:
於化學式4中,R7及R8係各自獨立為氫或烷基,且q係2至20間的整數。
關於上述脂環族環氧化合物的再另一實施例,其亦可使用由化學式5所示之烷二醇之環氧環己基甲基醚係化合物:
於化學式5中,R9及R10係各自獨立為氫或烷基,且r係2至20之整數。
關於上述脂環族環氧化合物的又另一實施例,其亦可使用由化學式6所示之二環氧基三螺系(diepoxytrispiro-based)化合物:
於化學式6中,R11及R12係各自獨立為氫或烷基。
關於上述脂環族環氧化合物的又另一實施例,其亦可使用由化學式7所示之二環氧基單螺系(diepoxymonospiro-based)化合物:
於化學式7中,R13及R14係各自獨立為氫或烷基。
關於上述脂環族環氧化合物的又另一實施例,其亦可使用由化學式8所示之乙烯環己烯二環氧化合物:
於化學式8中,R15係氫或烷基。
關於上述脂環族環氧化合物的又另一實施例,其亦可使用由化學式9所示之環氧基環戊醚(epoxycyclopentyl ether)化合物:
於化學式9中,R16及R17係各自獨立為氫或烷基。
關於上述脂環族環氧化合物的又另一實施例,其亦可使用由化學式10所示之二環氧基三環癸烷(diepoxy tricyclodecane)化合物:[化學式10]
於化學式10中,R18係氫或烷基。
詳細來說,上述脂環族環氧化合物可為:環氧基環己基甲基環氧基環己烷羧酸酯化合物(epoxycyclohexylmethyl epoxycyclohexane carboxylate compound)、烷二醇(alkane diol)之環氧基環己烷羧酸酯化合物(epoxycyclohexane carboxylate compound)、二羧酸枝環氧基環己基甲基酯化合物、或烷二醇之環氧基環己基甲基醚化合物,但不限於此。舉例來說,係至少一選自包含:7-氧雜雙環[4,1,0]庚烷-3-羧酸(7-oxabicyclo[4,1,0]heptane-3-carboxylic acid)及(7-氧雜雙環[4,1,0]庚烷-3-基)甲醇((7-oxa-bicyclo[4,1,0]hepto-3-yl)methanol)(化學式1中的R1及R2為氫之化合物)的酯化產物;4-甲基-7-氧雜雙環[4,1,0]庚烷-3-羧酸(4-methyl-7-oxabicyclo[4,1,0]heptane-3-carboxylic acid)及(4-甲基-7-氧雜雙環[4,1,0]庚烷-3-基)甲醇((4-methyl-7-oxa-bicyclo[4,1,0]hepto-3-yl)methanol)(化學式1中的R1及R2為4-CH3之化合物)之酯化產物;7-氧雜雙環[4,1,0]庚烷-3-羧酸(7-oxabicyclo[4,1,0]heptane-3-carboxylic acid)及1,2-乙二醇(1,2-ethanediol)(化學式2中的R3及R4為
氫,且n為1之化合物)之酯化產物;(7-氧雜雙環[4,1,0]庚烷-3-基)甲醇((7-oxabicyclo[4,1,0]hepto-3-yl)methanol)及乙二酸(adipic acid)(化學式3中之R5及R6為氫,且p係2之化合物)之酯化產物;(4-甲基-7-氧雜雙環[4,1,0]庚烷-3-基)甲醇((4-methyl-7-oxabicyclo[4,1,0]hepto-3-yl)methanol)及(adipic acid)(化學式3中之R5及R6為4-CH3且p為2之化合物)之酯化產物;以及(7-氧雜雙環[4,1,0]庚烷-3-基)甲醇((7-oxabicyclo[4,1,0]hepto-3-yl)methanol)及1,2-乙二醇(1,2-ethanediol)(化學式5中之R9及R10為氫且r為1之化合物)之酯化產物所組成之群組。
再者,當上述甘油醚型環氧化合物係屬於環氧化合物時,則甘油醚官能基能夠在固化反應後,於黏著層形成極性軟鍵(soft chaih)。正因如此,可提升黏著層對PVA偏光片的黏著強度。
於一實施例中,上述甘油醚型環氧化合物可例如包含脂肪族多元醇(aliphatic polyhydric alcohol)或其之烯氧化物(alkyleheoxide),例如乙烯氧化物之聚甘油醚、或環氧丙烷加成產物。
於一實施例中,當以脂環族環氧(alicyclic epoxy)化合物及甘油醚型環氧化合物作為環氧化合物時,上述脂環族環氧化合物可為3,4-環氧基環己基甲基(3,4-epoxycyclohexylmethyl)、3,4-環氧基環己烷羧酸(3,4-epoxycyclohexanecarboxylate)、雙(3,4-環氧基環己基甲基)己二酸雙環戊二烯二氧化物
(bis(3,4-epoxycyclohexylmethyl)adipatedicyclopentadienedioxide)、檸檬烯異丁酯(limonenedioxide)或4-乙烯基環己烯二氧化物(4-vinylcyclohexenedioxide);且上述甘油醚型環氧化合物除了脂環族環氧基外,可為具有環氧基之環氧化合物。換句話說,上述甘油醚型環氧化合物可為酚醛環氧化物(novolac epoxy)、雙酚A系環氧化物(bisphenol A-based epoxy)、雙酚F系環氧化物(bisphenol F-based epoxy)、溴化雙酚環氧化物(brominated bisphenol epoxy)、正丁基縮水甘油醚(n-butyl glycidylether)、脂肪烴縮水甘油醚(aliphatic glycidylether)(12至14個碳原子)、2-乙基縮水甘油醚(2-ethylhexylglycidyl ether)、苯基縮水甘油醚(phenyl glycidyl ether)、o-甲苯基縮水甘油醚(o-cresylglycidyl ether)、壬基酚縮水甘油醚(nonyl phenyl glycidyl ether)、乙二醇二縮水甘油醚(ethyleneglycol diglycidylether)、二乙二醇二縮水甘油醚(diethyleneglycol diglycidylether)、丙二醇二縮水甘油醚(propyleneglycol diglycidylether)、三丙二醇二縮水甘油醚(tripropyleneglycol diglycidylether)、新戊二醇二縮水甘油醚(neopentylglycol diglycidylether)、1,4-丁二醇二縮水甘油醚(1,4-butanediol diglycidylether)、1,6-己醇二縮水甘油醚(1,6-hexanediol diglycidylether)、三甲基丙烷三縮水甘油醚(trimethylolpropane triglycidylether)、三甲基丙烷二縮水甘油醚(trimethylolpropane diglycidylether)、三甲基丙烷聚縮水甘油醚(trimethylolpropane polyglycidylether)、聚乙烯基乙二醇二縮水甘油醚(polyethyleneglycol diglycidylether)或甘油三
縮水甘油醚(glycerin triglycidylether)。且上述甘油醚型環氧化合物可例如為具有環狀脂肪族主鏈之甘油醚,且該環狀脂肪族主鏈例如為1,4-環己烯二甲醇基二縮水甘油醚(1,4-cyclohexanedimethanol diglycidyl ether)或芳香環氧化合物之氫化化合物(hydrogenated compound)。於一實施例中,上述甘油醚型環氧化合物可為具有環狀脂肪族主鏈之甘油醚。上述具有環狀脂肪族主鏈之甘油醚可具有3至20個碳原子、3至16個碳原子或3至12個碳原子。然而本發明並不限於此。
在此情況下,上述環氧化合物可包含5至40重量分之脂環族環氧化合物(alicyclic epoxy compound)以及5至30重量分之甘油醚型環氧化合物,例如15至40重量分的脂環族環氧化合物以及15至30重量分之甘油醚型環氧化合物,或20至30重量分的脂環族環氧化合物以及20至30重量分之甘油醚型環氧化合物。當上述脂環族環氧化合物含量係5重量分或以上,則能夠確保黏著層具有足夠的耐受性,且當脂環族環氧化合物含量係40重量分或以下,則對PVA偏光片的黏著強度將不會增加。當甘油醚型環氧化合物的含量係5重量分或以下,則會增加黏著強度,且當甘油醚型環氧化合物的含量係30重量分或以下,則將不會降低黏著層的耐受性。
在此,上述脂環族環氧化合物以及上述甘油醚型環氧化合物的重量百分比可為3:1至1:3,在此範圍內,黏著層耐受性的增強以及黏著層對PVA偏光片的黏著強度
將可獲得最大值。
上述黏著劑組成物(adhesive composition)更包含一自由基聚合化合物。舉例來說,該自由基聚合化合物可為丙烯酸系(acryl-based)單體。在此使用之一詞「自由基聚合化合物」可代表包含至少一聚合官能基之化合物,其能夠參與分子結構中的交聯反應,例如自由基聚合反應。上述聚合官能基可為烯丙基(allyl group)、烯丙氧基(allyloxy group)、丙烯醯基(acryloyl group)、甲基丙烯醯基(methacryloyl group)或丙烯腈(acrylonitrile),但不限於此。
於一實施例中,上述丙烯酸系單體可包含一親水性丙烯酸系單體或疏水性丙烯酸系單體。舉例來說,該丙烯酸系單體可包含親水性丙烯酸系單體及疏水性丙烯酸系單體的混合。
舉例來說,為增強PVA偏光片之黏著層的黏著強度,上述親水性丙烯酸系單體可包含於丙烯酸系單體中。
在此,「親水性丙烯酸系單體」一詞可表示一種具有親水性同時於一分子中包含可聚合之官能基以及及性官能基之丙烯酸系單體,且及性官能基可為羥基、羧基或烷氧基,但不限於此。
舉例來說,上述親水性丙烯酸系單體可如化學式11至13之至少一者表示之化合物,例如,可如化學式11所示之親水性丙烯酸系單體,但本發明並不以此為限。
[化學式11]
於化學式11中,R19係氫烷基,A及B係各自獨立為烯基或亞烷基(alkylidene group),且n係介於0至5的數字。
於化學式12中,R係氫或烷基,R20係氫或A3-C(=O)-OH,其中A3係烯基或亞烷基。
於化學式13中,R係氫或烷基,R21係烷基,且A1及A2係各自獨立為烯基或亞烷基。
在此所使用的「烯基或亞烷基」可指經取代或未經取代之直鏈、支鏈或環狀烯基或亞烷基,其具有1至20,1至60,1至12,1至8,或1至4個碳原子。舉例來說,上述烯基或亞烷基可為具有1至12,1至8,或1至4個碳原子之直鏈或支鏈烯基或亞烷基。
於化學式11中,n係介於0至3的數目,例如介於0至2。
此外,於化學式12的化合物中,R20係氫或-(CH2)m-C(=O)-OH(m係1至4的整數)。
再者,於化學式13之化合物中,R21可為具有1至4個碳原子之烷基,且A1及A2可各自獨立為具有1至4個碳原子之烯基。
化學式11之化合物可為2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯(2-hydroxyethyl(meth)acrylate)、2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯(2-hydroxypropyl(meth)acrylate)、4-羥丁基(甲基)丙烯酸酯(4-hydroxybutyl(meth)acrylate)、6-羥己基(甲基)丙烯酸酯(6-hydroxyhexyl(meth)acrylate)、8-羥辛基(甲基)丙烯酸酯(8-hydroxyoctyl(meth)acrylate)、2-羥乙基乙二醇(甲基)丙烯酸酯(2-hydroxyethyleneglycol(meth)acrylate)或2-羥丙烯基基乙二醇(甲基)丙烯酸酯(2-hydroxypropyleneglycol(meth)acrylate),化學式12之化合物可為丙烯酸(acrylic acid)、甲基丙烯酸(methacrylic acid)或β-碳氧乙基(甲基)
丙烯酸酯(β-carboxyethyl(meth)acrylate),且化學式13之化合物可為2-(2-乙氧基乙氧基)乙基(甲基)丙烯酸酯(2-(2-ethoxyethoxy)ethyl(meth)acrylate),但本申請案並不以此為限。
於一實施例中,上述親水性丙烯酸系單體可為如化學式11所示之化合物。
上述丙烯酸系單體可包含10至80重量分的親水性單體,或20至60重量分之親水性單體。當親水性單體含量落入上述範圍時,將可增強感壓黏著層對PVA偏光片之黏著強度。
此外,於一實施例中,上述丙烯酸系單體可包含至少一疏水性丙烯酸系單體,以調控附著強度、協調性以及玻璃轉移溫度。
在此,疏水性丙烯酸系單體可例如為芳基化合物之丙烯酸酯(acrylic acid ester)、芳基化合物之甲基丙烯酸酯(methacrylic acid ester)、長鏈烷基(例如包含具有9個以上碳原子,例如9至15個碳原子之烷基的烷基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)、或脂環族化合物之丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
於一實施例中,疏水性丙烯酸系單體可為化學式14所示之化合物及/或化學式15所示之化合物。
[化學式14]
於化學式14中,R22係氫或烷基,D係烯基或亞烷基,Q係單鍵、氧原子或硫原子,Ar係芳基,且p係0至3之數目。
於化學式15中,R係氫或烷基,R23係由具有9個以上碳原子之烷基所延伸之單價殘基(residue)、或一脂環族化合物。
於化學式14中,一詞「單鍵」係指由Q表示的部分沒有分支的原子,且D或C(=O)之碳原子係直接與Ar連接。
此外,於化學式14中,一芳基係表示由一化
合物延伸之單價殘基或其之延伸物,其中所述之化合物系包含苯之結構或至少至少兩個苯彼此連接或縮合之結構。舉例來說,此芳基可為具有6至22個碳原子,6至16個碳原子或6至13個碳原子之芳基,且實例為苯基、苯乙基、苯丙基、芐基、甲苯基(tollyl group)、二甲苯基或萘基。
此外,化學式14中,p係0或1。
再者,於化學式15之化合物中,R23係具有9至15、或3至20個碳原子(例如6至15個碳原子)之烷基的脂環族化合物所延伸之單價殘基。
化學式14之化合物可為苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯(phenoxy ethyl(meth)acrylate)、芐基(甲基)丙烯酸酯(benzyl(meth)acrylate)、2-苯硫基-1-乙基(甲基)丙烯酸酯(2-phenylthio-1-ethyl(meth)acrylate)、6-(4,6-二溴-2-異丙基苯氧基)-1-己基(甲基)丙烯酸酯(6-(4,6-dibromo-2-isopropyl phenoxy)-1-hexyl(meth)acrylate)、6-(4,6-二溴-2-sec-丁基苯氧基)-1-己基(甲基)丙烯酸酯(6-(4,6-dibromo-2-sec-butyl phenoxy)-1-hexyl(meth)acrylate)、2,6-二溴-4-壬基苯(甲基)丙烯酸酯(2,6-dibromo-4-nonylphenyl(meth)acrylate)、2,6-二溴-4-十二基苯(甲基)丙烯酸酯(2,6-dibromo-4-dodecyl phenyl(meth)acrylate)、2-(1-萘氧基)-1-乙基(甲基)丙烯酸酯(2-(1-naphthyloxy)-1-ethyl(meth)acrylate)、2-(2-萘氧基)-1-乙基(甲基)丙烯酸酯(2-(2-naphthyloxy)-1-ethyl(meth)acrylate)、6-(1-萘氧基)-1-己基(甲基)丙烯酸酯(6-(1-naphthyloxy)-1-hexyl(meth)acrylate)、6-(2-萘氧基)-1-
己基(甲基)丙烯酸酯(6-(2-naphthyloxy)-1-hexyl(meth)acrylate)、8-(1-萘氧基)-1-辛基(甲基)丙烯酸酯(8-(1-naphthyloxy)-1-octyl(meth)acrylate)或8-(2-萘氧基)-1-辛基(甲基)丙烯酸酯(8-(2-naphthyloxy)-1-octyl(meth)acrylate)、習知之苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯(phenoxy ethyl(meth)acrylate)、芐基(甲基)丙烯酸酯2-苯硫基-1-乙基丙烯酸酯(benzyl(meth)acrylate 2-phenylthio-1-ethyl acrylate)、8-(2-萘氧基)-1-辛基丙烯酸酯(8-(2-naphthyloxy)-1-octyl acrylate)或2-(1-萘氧基)-1-乙基丙烯酸酯(2-(1-naphthyloxy)-ethyl acrylate),但不限於此。舉例來說,化學式14之化合物可為苯乙烯(甲基)丙烯酸酯(phenoxy ethyl(meth)acrylate)或苯(甲基)丙烯酸酯(benzyl(meth)acrylate)。
化學式15之化合物可為異冰片酯(甲基)丙烯酸酯(isobornyl(meth)acrylate)、環己基(甲基)丙烯酸酯(cyclohexyl(meth)acrylate)、降冰片酯(甲基)丙烯酸酯(norbornanyl(meth)acrylate)、降冰片(甲基)丙烯酸酯(norbornenyl(meth)acrylate)、二環戊二烯基(甲基)丙烯酸酯(dicyclopentadienyl(meth)acrylate)、乙炔基環己基(甲基)丙烯酸酯(ethynylcyclohexane(meth)acrylate)、乙炔基環己烯(甲基)丙烯酸酯(ethynylcyclohexene(meth)acrylate)或乙炔基十氫萘(甲基)丙烯酸酯(ethynyldecahydronaphthalene(meth)acrylate),但不限於此。舉例來說,化學式15之化合物可為異冰片基(甲基)丙烯酸酯(isobornyl(meth)acrylate)。
關於上述丙烯酸系單體,可使用60重量份或以下,或例如10至60重量份之疏水性丙烯酸系單體。當疏水性丙烯酸系單體含量係少於10重量分,親水性官能基數量係高於疏水性官能基數量,則偏光板的抗水特性將會降低。當疏水性丙烯酸系單體含量係大於60重量分,則對於PVA偏光元件的附著強度將會降低。
再者,例如當化學式14之化合物係用來作為疏水性化合物時,則該化合物的含量可例如為0至40重量分或10至30重量分。此外,以化學式15之化合物作為疏水性化合物時,則此化合物的含量可為0至30重量份或5至20重量分。在此重量比下,對例如像下述之丙烯酸(acryl)保護膜,其附著至基材的強度將達到最大。
於一實施例中,上述黏著劑組合物可更包含活性低聚體(reactive oligomer)。一詞「活性低聚體」係表示一種聚合至少兩種單體所形成之化合物,且包含能夠參與交聯反應之所有聚合性官能基化合物,例如於前述之自由基聚合化合物所列之可聚合官能基之種類。
上述活性低聚物可為習知光活性低聚物、氨酯丙烯酸酯(urethane acrylate)、聚酯丙烯酸酯或環氧丙烯酸酯,但不限於此。舉例來說,活性低聚物可為氨酯丙烯酸酯。
於黏著劑組成物中,活性低聚物可例如包含1至40重量分、或5至20重量分。於此重量分下,黏著層的玻璃轉移溫度的協同作用將達最大化。
上述黏著劑組成物係起始固化反應之起始劑,且可更包含陽離子起始劑。對上述陽離子起始劑來說,任何一個能夠藉由或照射光而啟動的陽離子反應皆可使用,無特別限制,例如藉由活化光線照射而活化涼子反應之陽離子光起始劑。
於一實施例中,陽離子起始劑可為鎓鹽或有機金屬鹽離子陽離子起始劑或其他非離子化合物。上述鎓鹽離子可為二芳基碘鎓鹽(diaryliodonium salt)、三芳基硫鹽(triarylsulfonium salt)或芳基重氮鹽(aryldiazonium salt)。上述有機金屬鹽起始劑可為鐵芳烴(iron arene)、有機矽烷系起始劑,其中有機矽烷系起始劑可為鄰硝基芐基三芳矽烷醚(o-nitrobenzyl triaryl silyl ether)、三芳矽烷過氧化物(triaryl silyl peroxide)或醯基矽烷(acyl silane),且潛伏磺酸(latent sulfonic acid)矽起始劑可為α-磺醯丙酮(α-sulfonyloxy ketone)或α-羥甲基安息香磺酸酯(α-hydroxymethylbenzoin sulfonate)。然而,本發明並不限於此。此外,關於陽離子起始劑,可使用碘系起始劑以及光起始劑之混合物。
上述陽離子起始劑可為陽離子光起劑,例如鎓鹽系陽離子起始劑。於一實施例中,上述陽離子起始劑系三芳香基硫鹽系陽離子起始劑。然而,本發明並不限於此。
上述黏著劑組成物可包含0.01至10重量分的陽離子起始劑,例如0.1至5重量分。於此範圍中,黏著劑組成物可具有優異的固化效率,且於固化後具有優異的物理特性。
上述黏著劑組成物可更包含作為活化起始劑之光起始劑,以啟動丙烯酸系單體的聚合或交聯反應。舉例來說,光起始劑可為安息香系(benzoin-based)、羥基酮化合物(hydroxyketone compound)、氨基酮化合物(aminoketone compound)或氧化膦化合物(phosphine oxide compound)起始劑。於一實施例中,光起始劑可為氧化膦化合物(phosphine oxide compound)。詳細來說,光起始劑可為安息香(benzoin)、安息香甲基甲醚(benzoin methylether)、安息香乙基乙醚(benzoin ethylether)、安息香異丙基醚(benzoin isopropylether)、安息香正丁基醚(benzoin n-butylether)、安息香異丁基醚(benzoin isobutylether)、苯乙酮(acetophenone)、二甲胺苯乙酮(dimethylamino acetophenone)、2,2-二甲氧基苯基苯乙酮-(2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone)、2,2-二乙氧基-2-苯機苯乙酮(2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone)、2-羥基-2-甲基-1-苯丙基-1-酮(2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1-one)、1-羥基-環己基苯丙酮(1-hydroxy cyclohexylphenylketone)、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉-丙基-1-酮(2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-propane-1-one)、4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-(羥基-2-丙基)丙酮)、二苯甲酮4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-(羥基-2-丙基)丙酮)(benzophenone(4-(2-hydroxyethoxy)phenyl-2-(hydroxy-2-propyl)ketone)、二苯甲酮(benzophenone)、對苯基二苯甲酮
(p-phenylbenzophenone)、4,4'-二乙胺基二苯甲酮(4,4'-diethylamino benzophenone)、二氯二苯甲酮(dichloro benzophenone)、2-甲基蒽醌(2-methylanthraquinone)、2-乙基蒽醌(2-ethylanthraquinone)、2-t-丁基蒽醌(2-t-butylanthraquinone)、2-胺基蒽醌(2-aminoanthraquinone)、2-甲基噻噸酮(2-methyl thioxanthone)、2-乙基噻噸酮(2-ethylthioxanthone)、2-氯噻噸酮(2-chlorothioxanthone)、2,4-二甲基噻噸酮(2,4-dimethylthioxanthone)、2,4-二乙基噻噸酮(2,4-diethylthioxanthone)、芐基二甲基縮酮(benzyldimethylketal)、苯乙酮二甲基縮酮(acetophenone dimethylketal)、對二甲基安基苯甲酸酯(p-dimethylamino benzoic acid ester)、低聚[2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮](oligo[2-hydroxy-2-methyl-1-[4-(1-methylvinyl)phenyl]propanone])、雙(2,4,6-三甲基苯甲烯基)-苯基-氧化膦(bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenyl-phosphineoxide)或2,4,6-三甲基苯甲烯基-苯基-氧化膦(2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphineoxide),但不限於此。
於黏著劑組成物中,光起始劑含量可為0.1至10重量分,例如0.5至5重量分,於此範圍中,可誘導聚合及交聯效率,且能避免因反應殘基而造成物理特性的劣化。
上述黏著劑組成物亦可用來作為一種起始劑,藉由吸收長波長之活化能光線以產生自由基,換言之,即是以-種長波長光起始劑作為自由基起始劑。此種起始劑能夠單獨或與不同種類的起始劑共用。
也就是說,在含有偏光板的保護膜中,可混合UV保護劑以保護偏光片免於被UV光線傷害。倘若當電磁波照射並固化黏著劑組成物時,短波電磁波,例如波長約為365nm或以下,能夠被吸收而保護薄膜,藉此將不會進行適當的固化反應。為避免此問題,自由基起ˇ季可包含能夠藉由吸收長波長電磁波(例如365nm或以上)而產生自由基的起始劑。
上述長波長光起始劑可例如為聯苯(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-氧化膦(diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphineoxide)或雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯氧化膦(bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphineoxide)。舉例來說,長波長光起始劑可為瑞士汽巴精化公司(Ciba Specialty Chemicals)生產之Darocur TPO或Irgacure 819,但本發明不限於此。
上述黏著劑組成物可更包含例如像光敏劑、抗氧化劑或強化接著劑,或習知低聚物化合物,藉此一需求而控制黏著度及脆度。
於一實施例中,上述黏著劑組成物可組成非溶劑形態,此非溶劑型態的組成物可意味著一種黏著劑組成物,其不包含用來稀釋組成黏著劑組成物中多種組成分之
有機或水系溶劑化合物。當上述黏著劑組成物係形成非水溶性形態時,即不須再製備黏著層過程中進行揮發處理,且可容易維持厚度一致性,並且可有效避免偏光片的捲曲。
上述黏著劑組成物可於25℃下,具有5至1,000cps的黏度,例如10至100cps。當黏度控制於此範圍中時,既可在製程效率上,確保厚度控制及厚度均一的容易性,並且能有效維持例如像黏著性之物理特性。
使用上述組成物於偏光片上形成黏著層的方法並無特別限制,因此例如可使用將黏著劑組成物塗布於偏光片並固化組成物的方法,或可使用將黏著劑組成物塗布於偏光片後,再次層疊感壓黏著層,並固化此塗布之感壓黏著劑組成物。在此情況下,考量每一種成分下,黏著劑組成物的固化可藉由照射具有適當強度的活化能光線,以誘導組成物的聚合或交聯反應。
上述黏著層的厚度可為0.1至30μm,1至15μm或2至10μm。當黏著層厚度控制為0.1μm或以上時,則能夠有效的維持偏光板的抗水性,而當黏著層厚度控制為30μm或以下時,則可形成具有均勻的黏著層且具有優異物理特性之偏光薄板。
於一實施例中,感壓黏著層可為在兩個表面上具有不同拉伸模數的感壓黏著層。換言之,於一實施例中,感壓黏著層可具有第一及第二表面。該第一表面相較於第二表面可具有較高的拉伸模數。於此實施例中,第一表面係直接與黏著層黏結,此外第二表面能構成感壓黏著表
面,以使偏光板與液晶面板黏接。
圖2示例一具有第一及第二表面21及22之感壓黏著層2。
如上所述,於感壓黏著層中,當黏著至偏光片的第一表面相較於第二表面具有高拉伸模數時,將能避免偏光片在多種例如高溫或高濕度環境下的收縮或膨脹。此外,當使偏光板黏著至液晶面板的玻璃基板之第二表面相較於第一表面具有較低的彈性模數時,相較於黏著性,第二表面更具有優異的可濕性(wettability)。
於一實施例中,於25℃下,第一表面的拉伸模數係1至1,000MPa,10至8,000MPa或100至500MPa。此外,於一實施例中,於25℃下,第二表面的拉伸模數係0.01至0.5MPa,0.02至0.3MPa或0.03至0.2MPa。當第一及第二表面的拉伸模數係控制於上述範圍內時,感壓黏著層則能在各種條件下防止偏光片的收縮或膨脹,且具有優異的可濕性以使其黏著製玻璃基板。
兩個表面上形成不同拉伸模數的感壓黏著層的方法並無特別限制,舉例來說,當感壓黏著層為單層感壓黏著層時,可藉由控制感壓黏著層於厚度方向上的固化度,以使其於兩表面具有不同的物理特性。尤其,此方法適用於組成光固化型感壓黏著層之感壓黏著劑組成物。例如,當組成物係藉由UV照射而固化時,將會於照射UV時控制組成物之塗布層的厚度或控制UV光的照射量,UV光會照射於存在有UV吸收劑或UV吸收官能基穩定存在的組
成物,此時UV光會由塗布層的厚度方向穿透,並且吸收至塗布層,藉此根據UV光路徑而形成梯度。由此,塗布層的固化度可根據上述形成的踢度而改變,藉此能於兩表面上形成具有不同物特性的感壓黏著層。於更另一實施例中,感壓黏著層的結構可為多層結構,其包含至少兩層彼此具有不同拉伸模數的感壓黏著層。
舉例來說,如圖3所示,感壓黏著層3包含形成有一第一表面21的第一感壓黏著層31,以及形成有第二表面22之第二感壓黏著層32,且感壓黏著層31、32各別的拉伸模數可不同地控制,藉此在兩表面上形成具有不同拉伸模數的感壓黏著層。上述感壓黏著層可形成多層結構,例如像圖3所示的雙層結構,或於相同情況下的至少三層結構。
此種感壓黏著層的總厚度可例如介於約10至80μm,20至60μm,或30至50μm。當感壓黏著層的厚度控制於此範圍中時,則可提供出具有薄厚度且具有例如像耐用性之優異物理特性的偏光板。此外,當感壓黏著層係如圖3之雙層結構時,第一感壓黏著層的厚度可為4至50μm,且第二感壓黏著層厚度可為5至50μm。當第一感壓黏著層厚度係控制於4至50μm範圍中時,能夠有效避免偏光片的收縮或膨脹。此外,當第二感壓黏著層的厚度控制於5至50μm時,將能有效維持感壓黏著層的可濕性或偏光片的耐用性。縱然感壓黏著層係形成多層結構,第一及第二感壓黏著層的總厚度亦滿足上述總厚度範圍。
形成感壓黏著層的方法無特別限制,舉例來說,感壓黏著層藉由固化習知的室溫固化、濕氣固化、熱固化或光固化之感壓黏著組成物而形成。此外,為形成多層感壓黏著層,可藉由依序形成兩種感壓黏著層,或獨立形成兩種感壓黏著層並進行層壓而形成。
於一實施例中,當感壓黏著層係形成多層結構時,例如形成於偏光片一側之感壓黏著層,其雙層結構中的第一感壓黏著層可為由光固化感壓黏著劑組成物組成之感壓黏著層,但本發明不限於此。一詞「光固化感壓黏著劑組成物」可只能藉由例如像UV光或電子束之電磁波照射而誘導聚合或交聯反應,進而發生固化的一種感壓黏著劑組成物。
於一實施例中,上述感壓黏著層可包含互穿聚合物網路(interpenetrating polymer network)(在此稱為”IPN”)。一詞”IPN”係表示至少兩種交聯結構存在於感壓黏著層中的一種狀態,且於一實施例中,此交聯結構為糾纏、聯結或穿透狀態。當上述感壓黏著層包含有IPN時,則能夠使偏光板在各種狀況下具有優良的耐用性、優良的加工性、光學特性以及防漏光性。
當感壓黏著層包含IPN結構時,感壓黏著層可例如包含藉由多官能交聯劑交聯之丙烯酸聚合物之交聯結構,以及包含聚合多官能基丙烯酸酯之交聯結構。
關於藉由多官能交聯劑交聯之丙烯酸聚合物,其可例如使用重量平均分子量(Mw)為500,000或以上之
丙烯酸樹脂。在此,重量平均分子量(Mw)相對於聚苯乙烯之凝膠滲透色譜(GPC)換算值。此外,除非本發明有特別定義,否則「分子量」代表「重量平均分子量」。當聚合物的分子量係設定為500,000或以上時,則能形成在各種條件下具有優異耐用性的感壓黏著層。前述分子量上限無特別限制,在考量感壓黏著層的耐用性或組成物的塗布性質下,分子量可控制在2,500,000或以下的範圍。
於一實施例中,上述丙烯酸樹脂可為一種聚合物,其包含(甲基)丙烯酸酯系單體於一聚合單體中。
關於(甲基)丙烯酸酯系單體,舉例來說,可使用烷基(甲基)丙烯酸酯,且在考量黏聚力強度、玻璃轉移溫度以及感壓黏著度情況下,可使用包含具有1至14個碳原子烷基的烷基(甲基)丙烯酸酯。此種單體可為甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、正丙基(甲基)丙烯酸酯、異丙基(甲基)丙烯酸酯、正丁基(甲基)丙烯酸酯、叔丁基t-butyl、仲丁基(甲基)丙烯酸酯、戊基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基丁基(甲基)丙烯酸酯、正癸基(甲基)丙烯酸酯、異癸基(甲基)丙烯酸酯、異壬基(甲基)丙烯酸酯、十二基(甲基)丙烯酸酯或十四基(甲基)丙烯酸酯,上述可單獨或混合至少兩者使用。
上述聚合物可於聚合單體中更包含一可交聯之單體。上述聚合物在聚合狀態下包含50至99.9重量分之(甲基)丙烯酸酯係單體乙級0.1至50重量分之可交聯單體。在此,「可交聯單體」係指能夠與(甲基)丙烯酸酯係單體聚
合之單體,其可於共聚合後,在聚合物的支鏈或兩端處提供一可交聯之官能基。
關於上述可交聯單體,其係能夠控制耐受性、感壓黏著強度以及感壓黏著物之黏著性,亦能例如提供含氮官能基(譬如羥基、羧基、環氧基、異氰酸酯基或胺基)給聚合物,且能夠與(甲基)丙烯酸酯係單體共聚合。多種具有上述特性之單體屬於習知,本發明皆可使用。祥係來說,上述可交聯單體可為具有羥基之單體,例如2-羥基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丙基(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、8-羥基癸基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基乙烯基乙二醇(甲基)丙烯酸酯或2-羥基丙烯基乙二醇(甲基)丙烯酸酯,具有羧基之單體,例如(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯醯氧基丙烯酸、3-(甲基)丙烯醯氧基吡咯酸、4-(甲基)丙烯醯氧基丁酸、丙烯酸二聚體、衣康酸(itaconic acid)、馬來酸(maleic acid)或馬來酸酐(maleic anhydride),具有環氧基之單體,例如甲基丙烯酸說水甘油酯(glycidyl(meth)acrylate),或具有氮原子之單體,例如甲基丙烯醯胺((meth)acrylamide)、N-乙烯吡咯烷酮(N-vinyl pyrrolidone)或N-乙烯己內酰胺(N-vinyl caprolactame),其可單獨或結合其之兩者使用,但不限於此。
舉例來說,此聚合物可更包含由化學式16所示之單體,以做為一聚合單元。
[化學式16]
於化學式16中,R係氫或烷基,A係烯基,R24係烷基或芳基,且n係1至6之數。
於化學式16之取代基定義中,芳基係具有6至20或6至12個碳原子的芳基,例如苯基(phenyl group)。
以上述(甲基)丙烯酸酯系單體或可交聯單體的重量比為基準,化學式16單體的含量可例如為50重量分或以下,但可依據目的而調整。
於丙烯酸樹脂中,若需要,可更包含化學示17所示之單體的聚合型態。此單體的添加能夠控制玻璃轉移溫度並能提供其他功能。
於化學式17中,R25及R27可各自獨立為氫或烷基,R28係氰基、經烷基、乙醯或COR29取代之苯基,其中R29係胺基或環氧丙氧基(glycidyloxy),其係經烷基或烷
氧基(alkoxyalkyl)取代或未經取代。
以(甲基)丙烯酸酯系單體或可交聯單體的重量比為基準,化學式17單體的含量可為20重量分或以下,但可依目的而調整。
上述丙烯酸樹脂的製備可藉由將上述化合物單體形成混合物,並應用習知聚合方法進行製備,其中習知聚合方法例如溶液聚合法、光聚合法、本體聚合法、懸浮聚合法或乳液聚合法。
於感壓黏著層中,關於用來聚合丙烯酸聚合物之多官能交聯劑,舉例來說,可使用習知之交聯劑,例如異氰酸酯交聯劑、環氧交聯劑、氮丙啶(aziridin)交聯劑或金屬螯合交聯劑。於一實施例中,可使用異氰酸酯交聯劑,但本發明並不限於此。關於異氰酸酯交聯劑,可使用例如像甲苯二異氰酸酯(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)、異佛爾酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate)、四甲基二甲苯二異氰酸酯(tetramethylxylene diisocyanate)或萘基二異氰酸酯(naphthalene diisocyanate)的多官能異氰酸酯交聯劑,或藉由多官能異氰酸酯交聯劑與多元醇化合物(例如三羥甲基丙烷)反應生成的化合物。關於環氧交聯劑,其係可使用至少一選自由:乙二醇二縮水甘油醚(ethyleneglycol diglycidylether)、三縮水甘油醚(triglycidylether)、三甲醇丙
烷三縮水甘油醚(trimethylolpropane triglycidylether)、N,N,N',N'-四縮水甘油基乙二胺(N,N,N',N'-tetraglycidyl ethylenediamine)及甘油基二縮水甘油醚(glycerin diglycidylether)所組成之群組。且關於氮丙啶(aziridin)交聯劑,其可使用至少一選自由:N,N'-甲苯-2,4-雙(1-氮丙啶甲醯胺)(N,N'-toluene-2,4-bis(1-aziridine carboxamide))、N,N'-二苯甲基-4,4’-雙(1-氮丙啶甲醯胺)(N,N'-diphenylmethane-4,4'-bis(1-aziridine carboxamide))、三乙烯基胺(triethylenemelamine)、雙異稻瘟靈-1-(2-甲基氮丙啶)(bisisoprothaloyl-1-(2-methylaziridine))及三-1-氮丙啶氧化膦(tri-1-aziridinylphosphine oxide)所組成之群組,但本發明並不限於此。此外,關於金屬螯合交聯劑,可使用協同至乙醯丙酮或乙醯乙酸乙酯(ethyl acetoacetate)之例如像鋁、鐵、鋅、錫、鈦、銻、鎂及/或釩的多價金屬的化合物,但並不限於此。
上述多官能交聯劑可包含於感壓黏著物中,以100重量分之上述丙烯酸(acryl)聚合物為基準,其含量可例如為0.01至10重量分,或0.01至5重量分。在此範圍內,感壓黏著層可維持優良的黏結強度及耐用性。
上述多官能交聯劑能夠在例如形成感壓黏著層之老化過程中,透過與丙烯酸(acryl)聚合物的可交聯官能基反應,而使其與聚合物交聯。
於具有IPN結構的感壓黏著中,由聚合多官能丙烯酸酯形成之交聯結構能夠包含由丙烯酸(acryl)聚合物
(由多官能交聯劑形成)形成之交聯結構。
關於多官能丙烯酸酯,其為在分子中具有至少兩個(甲基)丙烯醯基的化合物,並無特別限制。舉例來說,多官能丙烯酸酯可為雙官能丙烯酸酯,例如1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯(1,4-butanediol di(meth)acrylate)、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯(1,6-hexanediol di(meth)acrylate)、辛戊二醇二(甲基)丙烯酸酯(neopentylglycol di(meth)acrylate)、聚乙烯乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(polyethyleneglycol di(meth)acrylate)、辛戊二醇二(甲基)丙烯酸酯(neopentylglycol adipate di(meth)acrylate)、羥基新戊酸二(甲基)丙烯酸酯(hydroxypivalic acid neopentylglycol di(meth)acrylate)、二環戊基二(甲基)丙烯酸酯(dicyclopentanyl di(meth)acrylate)、己內酯修飾之二(甲基)丙烯酸酯(caprolactone-modified dicyclopentenyl di(meth)acrylate)、乙烯氧基修飾之二(甲基)丙烯酸酯(ethyleneoxide-modified di(meth)acrylate)、二(甲基)丙烯醯氧基乙基異氰尿酸酯(di(meth)acryloxy ethyl isocyanurate)、烯丙基化環己基二(甲基)丙烯酸酯(allylated cyclohexyl di(meth)acrylate)、三環癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯(tricyclodecanedimethanol(meth)acrylate)、二甲醇二環戊烷二(甲基)丙烯酸酯(dimethylol dicyclopentane di(meth)acrylate)、乙烯氧基修飾之六氫苯甲酸二甲基丙烯酸酯(ethyleneoxide-modified hexahydrophthalic acid di(meth)acrylate)、三環癸烷二甲醇甲基丙烯酸酯
(tricyclodecane dimethanol(meth)acrylate)、辛戊乙二醇修飾之三甲基丙烷二甲基丙烯酸酯(neopentylglycol-modified trimethylpropane di(meth)acrylate)、金剛烷二甲基丙烯酸酯(adamantane di(meth)acrylate)或9,9-雙[4-(2-丙烯醯氧基乙氧基)苯基]]芴(9,9-bis[4-(2-acryloyloxyethoxy)phenyl]fluorine);三官能丙烯酸酯,例如三甲醇丙烷三甲基丙烯酸酯(trimethylolpropane tri(meth)acrylate)、雙季戊四醇三甲基丙烯酸酯(dipentaerythritol tri(meth)acrylate)、丙酸修飾之雙季戊四醇三甲基丙烯酸酯(propionic acid-modified dipentaerythritol tri(meth)acrylate)、季戊四醇三甲基丙烯酸酯(pentaerythritol tri(meth)acrylate)、丙烯基修飾之三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(propyleneoxide-modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate)、三官能聚胺酯甲基丙烯酸酯(trifunctional urethane(meth)acrylate)或三甲基丙烯氧乙基異氰脲酸酯(tris(meth)acryloxyethylisocyanurate);四官能丙烯酸酯,例如二甘油四甲基丙烯酸酯(diglycerin tetra(meth)acrylate)或季戊四醇四甲基丙烯酸酯(pentaerythritol tetra(meth)acrylate);五官能丙烯酸酯,例如丙酸修飾之雙季戊四醇五甲基丙烯酸酯(propionic acid-modified dipentaerythritol penta(meth)acrylate);六官能丙烯酸酯,例如雙季戊四醇六甲基丙烯酸酯(dipentaerythritol hexa(meth)acrylate)、己內酯修飾之雙季戊四醇六甲基丙烯酸酯(caprolactone-modified dipentaerythritol
hexa(meth)acrylate)或聚胺酯甲基丙烯酸酯(urethane(meth)acrylate)(例如異氰酸酯單體及三甲醇丙烷三(甲基)丙烯酸酯之反應產物)。於部分情況下,多官能丙烯酸酯可為習知之光固化低聚物,其可具胺酯丙烯酸酯(urethane acrylate)、聚碳酸酯丙烯酸酯(polycarbonate acrylate)、聚酯丙烯酸酯(polyester acrylate)、聚醚丙烯酸酯(polyether acrylate)或環氧丙烯酸酯(epoxy acrylate)之任何種類。
上述多官能丙烯酸酯能單獨或結合其中之兩者而使用。分子量為1,000或以下之丙烯酸酯以及三或多官能丙烯酸酯可用來達到耐用性,但本發明並不限於此。
上述多官能丙烯酸酯可於主鏈結構上包含環狀結構。關於所使用的丙烯酸酯,其係能有效避免偏光片的收縮或膨脹,且提高其避免漏光的效果。上述包含於多官能丙烯酸酯的環狀結構可為碳環或雜環結構,或單環或多環結構。此多官能丙烯酸酯可為具有異氰脲酸酯(isocyanurate)結構的單體,例如三甲基丙烯醯氧基乙基異氰脲酸酯(tris(meth)acryloxy ethyl isocyanuarate)或六官能丙烯酸酯(hexafunctional acrylate),比如異氰酸酯修飾之聚胺酯甲基丙烯酸酯(isocyanate-modified urethane(meth)acrylate)(例如異氰酸酯單體及三甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯之反應產物),但不限於此。
上述多官能丙烯酸酯可包含於感壓黏著層中,或者以100重量分丙烯酸(acryl)聚合物為基準,包含20至200重量分之含量於感壓黏著組成物中,據此,能夠有
效的控制感壓黏著層的彈性模數並能維持優異的耐用性。
上述感壓黏著層可更包含矽烷偶聯劑(silane coupling agent)。該矽烷偶聯劑用以增強感壓黏著物之黏結性以及黏著穩定度,並改善抗熱性以及抗濕性,且能當感壓黏著物長期於各種情況下置放時,能增強其可黏著性。舉例來說,矽烷偶聯劑可為γ-縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基矽烷(γ-glycidoxypropyl triethoxy silane)、γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷(γ-glycidoxypropyl trimethoxy silane)、γ-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基矽烷(γ-glycidoxypropyl methyldiethoxy silane)、γ-縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基矽烷(γ-glycidoxypropyl triethoxy silane)、3-巰基丙基三甲氧基矽烷(3-mercaptopropyl trimethoxy silane)、乙烯三甲氧基矽烷(vinyltrimethoxysilane)、乙烯三乙氧基矽烷(vinyltriethoxy silane)、γ-甲丙烯氧基丙基三甲氧基矽烷(γ-methacryloxypropyl trimethoxy silane)、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷(γ-methacryloxy propyl triethoxy silane)、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷(γ-aminopropyl trimethoxy silane)、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷(γ-aminopropyl triethoxy silane)、3-異氰酸基丙基散乙氧基矽烷(3-isocyanatopropyl triethoxy silane)、γ-乙酸乙酯丙基三甲氧基矽烷(γ-acetoacetatepropyl trimethoxysilane)、乙酸乙酯丙基三乙氧基矽烷(acetoacetatepropyl triethoxy silane)、β-氰基乙醯基三甲氧基矽烷(β-cyanoacetyl
trimethoxy silane)、β-氰基乙醯基三乙氧基矽烷(β-cyanoacetyl triethoxy silane)或乙烯氧基乙酮三甲氧基矽烷(acetoxyacetotrimethoxy silane),其能夠單獨或結合其中之兩者而使用。於本發明中,可使用具有乙醯乙酸(acetoacetate)或β-氰基(β-cyanoacetyl group)之矽烷系偶聯劑,但本發明並不限於此。於上述感壓黏著層中,以100重量分之丙烯酸(acryl)聚合物為基準,矽烷偶聯劑含量可為0.01至5重量分,或0.01至1重量分,藉此能有效維持感壓黏著物之黏著強度及耐用性。
上述感壓黏著層可更包含增黏劑。此增黏劑可為碳氫系樹脂或其之氫化物、松香樹脂(rosin resin)或其氫化物、松香酯樹脂或其氫化物、聯三苯(terphene)樹脂或其氫化物、聯三苯(terphene)樹脂或其氫化物、聚合之松香樹脂及聚合之松香酯樹脂,其能單獨或合併其中之兩者使用。以100重量分之丙烯酸(acryl)聚合物為基準,上述增黏樹脂的含量可為1至100重量分。
上述感壓黏著層可更包含至少一天加計,選自包含環氧樹脂、固化劑、UV穩定劑、抗氧化劑、著色劑、增強劑、填充劑、起泡劑、界面活性劑以及塑化劑,只要不影響所欲之效果即可。
形成上述感壓黏著層的方法無特別限制,舉例來說,感壓黏著層的形成可藉由:提供混合上述成分之感壓黏著劑組成物,接著以適當的製程,使用塗棒或逗號(comma)塗具塗布該感壓黏著劑組成物後,固化該組成物而
形成。此外固化此感壓黏著組成物的方法並無特別限制,例如,可藉由在適當溫度下進行老化組成物的方法,依序或同時固化該組成物,藉此使丙烯酸樹脂以及多官能交聯劑進行交聯反應,並進行電磁拋照射,如此以聚合多官能丙烯酸酯。上述電磁波照射可藉由高壓汞燈、無電極燈或氙燈進行。此外,電磁波照射條件無特別限制,只要條件式於讓多官能丙烯酸酯聚合且不劣化物理性質即可。舉例來說,適當時間下以電磁波照射的亮度(luminance)可控制為50至2,000mW/cm2,且照射強度為10至1,000mJ/cm2。
在考量透過電磁波進行固化反應之效率下,可包含光起始劑於感壓黏著組成物中,關於光起始劑,任何能夠透過電磁波照射產生自由基,且能啟動固化反應的接能使用,無特別限制。舉例來說,光起始劑可為安息香(benzoin)、安息香甲基甲醚(benzoin methylether)、安息香乙基乙醚(benzoin ethylether)、安息香異丙基醚(benzoin isopropylether)、安息香正丁基醚(benzoin n-butylether)、安息香異丁基醚(benzoin isobutylether)、苯乙酮(acetophenone)、二甲胺苯乙酮(dimethylamino acetophenone)、2,2-二甲氧基苯基苯乙酮-(2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone)、2,2-二乙氧基-2-苯機苯乙酮(2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone)、2-羥基-2-甲基-1-苯丙基-1-酮(2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1-one)、1-羥基-環己基苯丙酮(1-hydroxy cyclohexylphenylketone)、2-甲基-1-[4-(甲
硫基)苯基]-2-嗎啉-丙基-1-酮(2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-propane-1-one)、4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-(羥基-2-丙基)丙酮)、二苯甲酮4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-(羥基-2-丙基)丙酮)(benzophenone(4-(2-hydroxyethoxy)phenyl-2-(hydroxy-2-propyl)ketone)、二苯甲酮(benzophenone)、對苯基二苯甲酮(p-phenylbenzophenone)、4,4'-二乙胺基二苯甲酮(4,4'-diethylamino benzophenone)、二氯二苯甲酮(dichloro benzophenone)、2-甲基蒽醌(2-methylanthraquinone)、2-乙基蒽醌(2-ethylanthraquinone)、2-t-丁基蒽醌(2-t-butylanthraquinone)、2-胺基蒽醌(2-aminoanthraquinone)、2-甲基噻噸酮(2-methyl thioxanthone)、2-乙基噻噸酮(2-ethylthioxanthone)、2-氯噻噸酮(2-chlorothioxanthone)、2,4-二甲基噻噸酮(2,4-dimethylthioxanthone)、2,4-二乙基噻噸酮(2,4-diethylthioxanthone)、芐基二甲基縮酮(benzyldimethylketal)、苯乙酮二甲基縮酮(acetophenone dimethylketal)、對二甲基安基苯甲酸酯(p-dimethylamino benzoic acid ester)、低聚[2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮](oligo[2-hydroxy-2-methyl-1-[4-(1-methylvinyl)phenyl]propanone])或雙(2,4,6-三甲基苯甲烯基)-苯基-氧化膦(bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenyl-phosphineoxide),其可單獨或結合其之兩者使用,並無特別限制。
以100重量分丙烯酸聚合物為準,上述光起始劑含量為0.2至20重量分,0.2至10重量分或0.2至5重量分。上述光起始劑可基於100重量分多官能丙烯酸酯下,包含0.2至20重量分的量。據此控制條件,能夠有效誘導端官能丙烯酸酯的反應,且能於固化後,因剩餘的化合物而避免感壓黏著層的物理特性劣化。
上述感壓黏著層亦可藉由熱固化或室溫固化之感壓黏著劑組成物而形成,且感壓黏著層亦可包含透過多官能交聯劑交聯之丙烯酸聚合物。
上述丙烯酸樹脂可與上述使用之光固化組成物種類相同。於一實施例中,丙烯酸樹脂可為一聚合物,其包含80至99.9重量分的(甲基)丙烯酸酯系單體,以及10至20重量分之聚合單元中的交聯單體。在此(甲基)丙烯酸酯系單體單體以及交聯單體的種類,或製備具合物的方法與上述相同。此外,聚合物亦可包含化學式16或17之單體。
此外,當多官能基聯劑於感壓黏著層中進行丙烯酸樹脂交聯時,可使用上述之異氰酸酯交聯劑、環氧交聯劑、氮丙啶(aziridin)交聯劑或金屬螯合交聯劑。在考量所欲之拉伸模數、耐用性以及感壓黏著層黏著性下,以100重量分丙烯酸樹脂為基準,此交聯劑的適當含量範圍係介於0.01至10重量分,例如0.01至5重量分。
形成上述感壓黏著層的方法與上述光固化感壓黏著劑的方法相同,差別在於不以電磁波照射進行固化。換言之,此感壓黏著層的形成方法可藉由:將所需之
化合物示當之混合物,以提供感壓黏著組成物,於適當基板上塗布此組成物,並固化此組成物。此熱固化感壓黏著劑組成物可視需要而更包含至少一種添加劑,選自包含以下所組成之群組:矽烷偶聯劑、增黏劑、環氧樹脂、固化劑、UV穩定劑、抗氧化劑、著色劑、增強劑、填充劑、起泡劑、界面活性劑以及塑化劑。
當感壓黏著層係形成具有至少兩層之多層結構時,此感壓黏著層可適當的選自,例如與上述感壓黏著層相同或不同。與此同時,如上所述,設至於偏光片一側且黏貼至偏光片的感壓黏著層可由光固化感壓黏著組成物而形成。
上述偏光板可更包含黏貼至一表面之保護膜,尤其,反於該表面之偏光片上係黏附有感壓黏著層。關於此保護膜,可使用例如像TAC薄膜之纖維素系薄膜,例如像聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)之聚酯系薄膜,聚碳酸鹽系薄膜,聚酯亞碸薄膜,或例如像丙烯酸系及/或乙烯系薄膜、聚丙烯薄膜、具有降冰片烯(norbornene)結構之環狀烯烴薄膜或聚烯烴薄膜,或乙醯丙烯共聚薄膜,但本發明並不限於此。上述保護膜可藉由例如像上述的黏著層而黏著至偏光片上。
偏光板可更包含一離型膜,其係黏附至感壓黏著層下方。關於離型膜,可使用習知之組成物。
偏光板更可視需要包含至少一功能性層,其包含選自:抗反射膜、抗眩光膜、相延遲板、廣角補償膜以
及增亮膜。
本發明示例之LCD裝置可包含一液晶面板以及黏貼至液晶面板之一或兩表面之偏光板。
包含於LCD裝置的液晶面板種類無特別限制,舉例來說,例如像被動矩陣式之習知面板,如扭曲相列式(TN)、超扭曲相列式(STN)、鐵電示(F)或聚合物分散式(PD)面板;一主動矩陣式面板例如像二或三個終端面板、平面轉換面板(IPS)或垂直對齊面板(VA)之主動矩陣式面板皆可使用,無特別限制。
此外,其他組成LCD裝置的種類,例如上、下基板(如濾光基板或陣列基板)也無特別限制,且任何習知的元件皆可無限制的使用。
1‧‧‧偏光板
11‧‧‧偏光片
12‧‧‧活化能光固化黏
著層
13‧‧‧感壓黏著層
2‧‧‧感壓黏著層
21‧‧‧第一表面
22‧‧‧第二表面
3‧‧‧感壓黏著層
31‧‧‧第一感壓黏著層
32‧‧‧第二感壓黏著層
上述及其他本發明之標的、特徵及優點將藉由實施例伴隨圖式而使所屬技術領域者更為理解,其中:圖1係示例偏光板之結構示意圖。
圖2及圖3係本發明示例感壓黏著層之剖面圖。
圖4係評估固化特性之示意圖。
在此,本發明將詳述根據本發明應用之實施例以及為具本發明應用之比較例。然而本發明之範疇並不限於以下實施例。
製備例1-製備丙烯酸樹脂(A)
將63重量分的正丁基丙烯酸酯(n-BA)、2重量
分的2-羥基乙基丙烯酸酯(2-HEA)以及35重量分的2-甲氧基乙基丙烯酸酯倒入1L配設有冷凝裝置之氮氣回流反應器中,以便溫度控制。接著,以100重量分單體為基準,以0.04重量分正十二烷及硫醇(n-DDM)作為分子量控制劑,並且以乙基丙烯酸酯(EAc)作為溶劑倒入反應劑中,接著以氮氣清洗反應混合物60分鐘,以移除氧氣。接著將溫度維持於64℃,以100重量分單體為基準,將0.05重量分的偶氮二異丁腈(AIBN)之反應起始劑倒入反應器中,進行7小時的反應。在反應後,以乙烯丙烯酸酯稀釋反應產物,從而製備出平均分子量為550,000之丙烯酸樹脂(A)。
製備例2-製備丙烯酸樹脂(B)
將99重量分的正丁基丙烯酸酯(n-BA)、2重量分的2-羥基乙基丙烯酸酯(2-HEA)倒入1L配設有冷凝裝置之氮氣回流反應器中,以便溫度控制。接著,倒入乙基丙烯酸酯(EAc)至反應劑中後,以氮氣清洗反應混合物60分鐘,移除氧氣。將溫度維持於64℃,以100重量分單體為基準,將0.05重量分的偶氮二異丁腈(AIBN)之反應起始劑倒入反應器中,進行7小時的反應。在反應後,以乙烯丙烯酸酯稀釋反應產物,從而製備出平均分子量為1,800,000之丙烯酸樹脂(B)。
製備例3-製備黏著組成物(A)
具52℃玻璃轉移溫度的一黏著劑組成物的製備方法係混合38.5重量分的2-羥基乙基丙烯酸酯(2-HEA)、10重量分的苯氧基乙基丙烯酸酯(phenoxyethyl
acrylate)、15重量分之異冰片丙烯酸酯(isobornyl acrylate)、15重量分之Celloxide 2021P之環氧樹脂、15重量分之1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油酯(CHDMGDE,Hajin Chemtech)之環氧化合物、3重量分之自由基起始劑(CGI 819,雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦)、3重量分碘化物起始劑之陽離子起始劑(Irgacure 250,汽巴精化公司)、以及0.5重量分之光起始劑(異丙基噻噸酮,Aldrich)。
製備例4-製備黏著劑組成物(B)
具54℃玻璃轉移溫度的一黏著劑組成物的製備方法係混合45重量分的2-羥基乙基丙烯酸酯(2-HEA)、15重量分的苯氧基乙基丙烯酸酯(phenoxyethyl acrylate)、9重量分之異冰片丙烯酸酯(isobornyl acrylate)、15重量分之Celloxide 2021P之環氧樹脂、10重量分酚醛清漆環氧化合物,其為3,000分子量之聚[(苯基縮水甘油醚)-共-甲醛](poly[(phenyl glycidyl ether)-co-formaldehyde])以作為環氧化物、3重量分之自由基起始劑(CGI 819,雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦)、3重量分碘化物起始劑作為陽離子起始劑(Irgacure 250,汽巴精化公司)、以及0.5重量分之光起始劑(異丙基噻噸酮,Aldrich)。
製備例5-製備黏著劑組成物(C)
具61℃玻璃轉移溫度的一黏著劑組成物的製備方法係混合15重量分的2-羥基乙基丙烯酸酯(2-HEA)、20重量分的苯氧基乙基丙烯酸酯(phenoxyethyl acrylate)、9.5重量分之異冰片丙烯酸酯(isobornyl acrylate)、25重量分之
Celloxide 2021P之環氧樹脂、24重量分之1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油酯(CHDMGDE,Hajin Chemtech)之環氧化合物、3重量分之自由基起始劑(CGI 819,雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦)、3重量分碘化物起始劑之陽離子起始劑(Irgacure 250,汽巴精化公司)、以及0.5重量分之光起始劑(異丙基噻噸酮,Aldrich)。
製備例6-製備黏著劑組成物(D)
具69℃玻璃轉移溫度的一黏著劑組成物的製備方法係混合20重量分的2-羥基乙基丙烯酸酯(2-HEA)、13重量分的苯氧基乙基丙烯酸酯(phenoxyethyl acrylate)、9.5重量分之異冰片丙烯酸酯(isobornyl acrylate)、28重量分之Celloxide 2021P之環氧樹脂、23重量分之1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油酯(CHDMGDE,Hajin Chemtech)之環氧化合物、3重量分之自由基起始劑(CGI 819,雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦)、3重量分碘化物起始劑之陽離子起始劑(iodide initiator)(Irgacure 250,汽巴精化公司)、以及0.5重量分之光起始劑(異丙基噻噸酮,Aldrich)。
製備例7-製備黏著劑組成物(E)
具80℃玻璃轉移溫度的一黏著劑組成物的製備方法係混合23重量分的2-羥基乙基丙烯酸酯(2-HEA)、10重量分的苯氧基乙基丙烯酸酯(phenoxyethyl acrylate)、8重量分之異冰片丙烯酸酯(isobornyl acrylate)、26重量分之Celloxide 2021P之環氧樹脂、13重量分之1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油酯(CHDMGDE,Hajin Chemtech)之環氧化合物、
14重量分之酚醛清漆環氧化合物,其為3,000分子量之聚[(苯基縮水甘油醚)-共-甲醛](poly[(phenyl glycidyl ether)-co-formaldehyde])以作為環氧化物、3重量分之自由基起始劑(CGI 819,雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦)及3重量分碘化物起始劑之陽離子起始劑(Irgacure 250,汽巴精化公司)。
製備例8-製備黏著劑組成物(F)
具112℃玻璃轉移溫度的一黏著劑組成物的製備方法係混合18重量分的2-羥基乙基丙烯酸酯(2-HEA)、12重量分之異冰片丙烯酸酯(isobornyl acrylate)、39重量分之Celloxide 2021P之環氧樹脂、24.5重量分之1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油酯(CHDMGDE,Hajin Chemtech)之環氧化合物、3重量分之自由基起始劑(CGI 819,雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦)、3重量分碘化物起始劑之陽離子起始劑(Irgacure 250,汽巴精化公司)、以及0.5重量分之光起始劑(異丙基噻噸酮,Aldrich)。
製備例9-製備黏著劑組成物(G)
具112℃玻璃轉移溫度的一黏著劑組成物的製備方法係混合51.5重量分之Celloxide 2021P之環氧樹脂、45重量分之1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油酯(CHDMGDE,Hajin Chemtech)之環氧化合物、3重量分碘化物起始劑之陽離子起始劑(Irgacure 250,汽巴精化公司)、以及0.5重量分之光起始劑(異丙基噻噸酮,Aldrich)。
製備例10-製備黏著劑組成物(H)
具25℃玻璃轉移溫度的一黏著劑組成物的製備方法係混合55重量分的2-羥基乙基丙烯酸酯(2-HEA)、20重量分的苯氧基乙基丙烯酸酯(phenoxyethyl acrylate)、15重量分之異冰片丙烯酸酯(isobornyl acrylate)、15重量分之Celloxide 2021P之環氧樹脂、5重量分酚醛清漆環氧化合物,其為3,000分子量之聚[(苯基縮水甘油醚)-共-甲醛](poly[(phenyl glycidyl ether)-co-formaldehyde])以作為環氧化物、4重量分之自由基起始劑(TPO,Darocure TPO)及1重量分IHT-PI43(包含50%三芳基锍六磷酸鹽以及50%丙烯碳酸酯之混合)作為陽離子起始劑。
製備例11-製備黏著劑組成物(I)
具40℃玻璃轉移溫度的一黏著劑組成物的製備方法係混合46重量分的2-羥基乙基丙烯酸酯(2-HEA)、20重量分的苯氧基乙基丙烯酸酯(phenoxyethyl acrylate)、15重量分之異冰片丙烯酸酯(isobornyl acrylate)、5重量分之酚醛清漆環氧化合物,其為3,000分子量之聚[(苯基縮水甘油醚)-共-甲醛](poly[(phenyl glycidyl ether)-co-formaldehyde])以作為環氧化物、3重量分碘鹽起始劑之陽離子起始劑以及2重量分之光起始劑(二乙基噻噸酮Kayacure DTEX-S,Nippon Kayaku Co.Ltd.)。
製備例12-製備黏著劑組成物(J)
具24℃玻璃轉移溫度的一黏著劑組成物的製備方法係混合68.5重量分的2-羥基乙基丙烯酸酯(2-HEA)、12重量分的苯氧基乙基丙烯酸酯(phenoxyethyl
acrylate)、15重量分之異冰片丙烯酸酯(isobornyl acrylate)、26重量分之Celloxide 2021P之環氧樹脂、4重量分之自由基起始劑(CGI 819,雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦)及0.5重量分光起始劑(異丙基噻噸酮,Aldrich)。
上述組成物及所製備之黏著劑組成物的玻璃轉移溫度如表一所列。
實施例1
製備第一感壓黏著層
第一感壓黏著層的製備係混合100重量分的丙烯酸樹脂(A)、80重量分之季戊四醇三丙烯酸酯(pentaerythritol triacrylate)作為多官能丙烯酸酯、3重量分之2-羥基-2-甲基苯基丙烷-1-酮(2-hydroxy-2-methylphenylpropane-1-one)作為光起始劑、5重
量分之交聯劑(TDI系異氰酸酯,Coronate L,Nippon Polyurethane Industry(日本))以及0.1重量分的矽烷偶聯劑(KBM-403,Shin-Etsu(日本),γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(γ-glycidoxypropyltrimethoxy silane))。以溶劑稀釋該混合物,具有35wt%固態含量,接著均勻的混合該混合物。隨後將製備好的黏著劑組成物塗布於聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜基板上(厚度:38μm,MRF-38,三菱),其中該薄膜以矽化合物進行離型處理,其乾燥厚度為25μm,將該離型膜至於烤爐烘烤100℃,3小時。接著,將進行離型處理的PET膜(厚度:38μm,MRF-38,三菱)之離型處理表面層疊上述乾燥之塗布層,藉此形成第一感壓黏著層。第一感壓黏著層的拉伸模數(於25℃下)為400MPa。於實施例中,拉伸模數係由以下方法測量。
<UV照射條件>
UV照射裝置:高壓汞燈
照射條件:
亮度:600mW/cm2
照射強度:150mJ/cm2
形成第二感壓黏著層
第一感壓黏著層的製備係藉由將100重量分丙烯酸樹脂(B)、15重量分季戊四醇三丙烯酸酯(pentaerythritol triacrylate)作為多官能丙烯酸酯、3重量分之2-羥基-2-甲基苯基丙烷-1-酮(2-hydroxy-2-methylphenylpropane-1-one)作為光起始劑、0.5重量分之交聯劑(TDI系異氰酸酯,Coronate L,
Nippon Polyurethane Industry(日本))以及0.1重量分的矽烷偶聯劑(KBM-403,Shin-Etsu(日本),γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(γ-glycidoxypropyltrimethoxy silane))。以溶劑稀釋該混合物,具有13wt%固態含量,接著均勻的混合該混合物。隨後將製備好的黏著劑組成物塗布於聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜基板上(厚度:38μm,MRF-38,三菱),其中該薄膜以矽化合物進行離型處理,其乾燥厚度為25μm,將該離型膜至於烤爐烘烤100℃,3小時。接著,將進行離型處理的PET膜(厚度:38μm,MRF-38,三菱)之離型處理表面層疊上述乾燥之塗布層,並於以下述條件照射UV光,藉此形成第二感壓黏著層。所形成之第二感壓黏著層的拉伸模數(25℃)係0.2MPa。
<UV照射條件>
UV照射裝置:高壓汞燈
照射條件:
亮度:600mW/cm2
照射強度:150mJ/cm2
形成偏光板
一雙層感壓黏著層係藉由層壓器將第一及第二感壓黏著層層壓而形成,且一偏光板係使用此感壓黏著層而製成。形成偏光板的順序如下所述。首先,偏光片矽藉由延伸聚乙烯醇系樹脂,以碘進行薄膜染色,並以硼酸水溶液進行離型處理而形成。接著,以60μm厚的丙烯酸薄膜(藉由將包含苯氧樹脂、聚苯乙烯及聚甲基甲丙烯酸酯
之混合物進行擠出及延長而形成)作為保護膜,藉由感壓黏著組成物(A)層疊於偏光片表面,其中偏光片係藉由聚乙烯醇系樹脂薄膜拉伸,將該薄膜以碘乾燥,並以硼酸進行離型處理而形成。隨後,在層疊過程中使用黏著劑組成物(A),其固化後厚度為5μm。再者,黏著劑組成物(A)係塗布於偏光片表面,在此,丙烯酸薄膜的厚度未達固化後之5μm。一偏光板係藉由塗布黏著劑組成物(A)之塗布層而層疊雙層感壓黏著層之第一感壓黏著層,並且以下述條件進行UV照射以固化此塗布層(偏光板結構:丙烯酸薄膜→活化能固化黏著層→偏光片→活化能固化黏著層→第一感壓黏著層→第二感壓黏著層→PET離型膜)。UV可照射於丙烯酸模之一側、雙層感壓黏著層之一側或兩側。
<UV照射條件>
UV照射裝置:高壓汞燈
照射條件:
亮度:800mW/cm2
照射強度:2,000mJ/cm2
實施例2
一偏光板係以實施例1的方式形成,除了將丙烯酸薄膜取代為厚度60μm的TAC薄膜,以做為保護膜外。
實施例3
一偏光板的製法於實施例1相同,差別在於控製層壓條件,以使塗布的黏著劑組成物在固化後的厚度為
10μm。
實施例4
一偏光板的製法於實施例1相同,差別在於控製層壓條件,,以使塗布的黏著劑組成物在固化後的厚度為20μm。
實施例5
一偏光板的製法於實施例1相同,差別在於控製層壓條件,,以使塗布的黏著劑組成物在固化後的厚度為0.15μm。
實施例6
一偏光板的製法於實施例1相同,差別在於以黏著劑組成物(B)作為黏著劑組成物。
實施例7
一偏光板的製法於實施例1相同,差別在於以黏著劑組成物(C)作為黏著劑組成物。
實施例8
一偏光板的製法於實施例1相同,差別在於以黏著劑組成物(D)作為黏著劑組成物。
實施例9
一偏光板的製法於實施例1相同,差別在於以黏著劑組成物(E)作為黏著劑組成物。
實施例10
一偏光板的製法於實施例1相同,差別在於以黏著劑組成物(F)作為黏著劑組成物。
實施例11
一偏光板的製法於實施例1相同,差別在於以黏著劑組成物(G)作為黏著劑組成物。
比較例1
一偏光板的製法與實施例1相同,差別在於第一感壓黏著層厚度為5μm,第二感壓黏著層在形成感壓黏著層時具有3μm的厚度。
比較例2
一偏光板的製法與實施例1相同,差別在於控制層壓條件,以使塗布的感壓黏著層之固化後厚度為0.08μm。
比較例3
一偏光板的製法與實施例1相同,差別在於控制層壓條件,以使塗布的感壓黏著層之固化後厚度為32μm。
比較例4
一偏光板的製法與實施例1相同,差別在於以厚度為60μm的TAC薄膜作為保護膜,取代表烯酸薄膜,將乾燥厚度為0.1μm的水系聚乙烯醇系黏著劑組成物與一保護膜接觸,以做為使TAC薄膜黏著製偏光片的黏著劑,塗布此水系聚乙烯醇系黏著劑組成物,層壓上述之保護膜並於80℃之烤爐中乾燥5分鐘後,使用活化能固化黏著劑組成物層疊雙層感壓黏著層。
比較例5
一偏光板的製法與比較例1相同,差別在於使用黏著劑組成物(H)作為黏著劑組成物。
比較例6
一偏光板的製法與比較例1相同,差別在於使用黏著劑組成物(I)作為黏著劑組成物。
比較例7
一偏光板的製法與比較例1相同,差別在於使用黏著劑組成物(J)作為黏著劑組成物。
<評估物理特性>
1.評估拉伸模數
感壓黏著層的拉伸模數將依ASTM D638定義之方法測量其應力,或者當拉伸模數難以直接測量時,將測量儲存模數並由以下轉換公式轉換為拉伸模數。詳言之,由實施例或比較例形成之具有PET離型膜(厚度:38μm,MRF-38)、感壓黏著層以及PET離型膜(厚度:38μm,MRF-38)的層疊結構樣品裁切成大小為7cm(長)×1cm(寬)狗骨型樣品,將樣品兩端以夾具固定以進行拉伸側示,並一具ASTM D638測量拉伸模數。測試條件如下。
<測量拉伸模數條件>
測量裝置:萬能試驗機(Universal Testing Machine)(UTM)
裝置型號:Zwick Roell Z010,Instron
測量條件:
負重:500N
拉伸速率:3mm/sec
<測量儲存模數以及轉換成拉伸模數>
將感壓黏著層裁切成15cm×25cm×25μm(寬×長×厚)大小,並將其層疊成五層。接著將層疊之黏著層裁成直徑為8mm之圓形,將裁切的疊層狀黏著層以玻璃壓置增強其各層介面間的可濕性(wettability)並置放隔夜,藉此移除層疊過程產生的氣泡,以製成樣品。接著,將樣品放在平行板上並調整間隙。接著,在設定正常&扭力(Normal & Torque)為0後,確認正常力的穩定,並以以下條件測量儲存模數,再根據以下轉換公式計算拉伸模數。
測量裝置以及測量條件
測量裝置:具強制對流爐之ARES-RDA(TA Instrumentse公司)
測量條件:
幾何形狀:8mm平行板
間隙:大約1mm
測試類型:動態應力頻率掃描
應力=10.0[%],溫度:30℃
初始頻率:0.4rad/,最終頻率:100rad/s
<轉換公式>
E=3G
於轉換公式中,E係拉伸模數,G係儲存模數。
評估耐用性及可靠性
測試樣品的製備係藉由將裁切成180mm×250
mm(寬×長)的試片以習知市售層壓器黏貼至19英吋面板上。利用約5Kg/cm2的壓力黏貼,並於潔淨室下進行,以避免氣泡產生或雜質黏附於樣品及面板間之介面。隨後,將面板於高壓滅菌器(50℃且5atm)中壓約30分鐘後,存放於常溫及常濕度下(23℃,相對溼度:50%)24小時。接著,將形成的樣品放在60℃且相對濕度為90%的環境下100小時,隨後藉由觀察是否於感壓黏著層介面產生氣泡或剝離,而評估對濕度及熱的抗性。接著,將樣品放在90℃下100小時候,藉由觀察是否於感壓黏著層介面產生氣泡或剝離,以評估抗熱性。評估對濕度及熱度的抗性或抗熱性前,將製備好的樣品放在室溫24小時。評估條件如下:
<評估耐用性及可靠性的標準>
○:無氣泡及/或剝離現象產生。
△:產生部分氣泡及/或剝離現象。
×:產生很多氣泡及/或剝離現象。
4.評估抗水性
樣品之製備係藉由將偏光板裁切成180mm×130mm(寬×長)並黏貼至玻璃基板(鈉鈣玻璃)上。接著,將製好的樣品放入60℃水中24小時,並觀察汽泡或剝離現象,以根據以下標準評估抗水性。在評估抗水性前,將樣品置放於室溫24小時。評估條件如下:
<抗水性評估標準>
○:在黏著層及感壓黏著層間的介面無氣泡及/或剝離現象產生。
△:在黏著層及感壓黏著層間的介面產生一些氣泡及/或剝離現象。
×:在黏著層及感壓黏著層間的介面大量產生氣泡及/或剝離現象。
4.評估抗熱衝擊性
樣品之製備係藉由將偏光板裁切成100mm×100mm(寬×長)並黏貼至玻璃基板(鈉鈣玻璃)上。接著,將製備的樣品於高壓滅菌器中50℃及5atm下壓製30分鐘,並放入熱衝擊室內,接著評估物理特性。抗熱衝擊性的評估係藉由反覆100次將樣品留置於-30℃,30分鐘,又將樣品留置於70℃,30分鐘,以觀察在偏光片的MD方向是否產生裂縫。依據以下標準評估:
<評估抗熱衝擊的標準>
○:偏光板裁切處沒有發生破裂
△:偏光板裁切處產生許多10mm或以下的破裂
×::偏光板的MD方向產生許多100mm或以下的破裂
5.評估固化特性
固化特性係藉由以下標準評估,其方法係藉由裁切成130mm×180mm(width(transverse direction(TD))×length(MD direction))的保護膜,在形成偏光板的操作過程中,利用黏著劑組成物與偏光片層疊,並測量使用水系聚乙烯醇系黏著劑時,照射UV過程中的TD方向固化。
測量固化的方法如圖4所示。
<評估標準>
○:在TD方向發生的固化係小於0.5cm。
△:在TD方向發生的固化係0.5cm至2.0cm。
×:在TD方向發生的固化係大於2.0cm。
6.評估平均分子量以及分子量分布
以下述條件使用GPC測量丙烯酸聚合物的重量平均分子量以及分子量分布。為繪製校準曲線,故使用安捷倫(Agilent)系統之聚苯乙烯標準品,且將其測量結果進行轉換。
<測量平均分子量的條件>
測量裝置:安捷倫(Agilent)GPC(安捷倫(Agilent)1200系列,USA)
管柱:混合B之兩個連結之PL
管柱溫度:40℃
沖堤液:四氫呋喃
流速:1.0mL/min
濃度:~2mg/mL(100μL注入)
7.評估黏著均勻性
黏著均勻性的評估係藉由與平板外觀區別的為○,曲線外觀為×。
評估結果簡述於表2及3。
一示範之偏光板具有重量輕,厚度薄以及優異的物理特性,例如耐用性、抗水性、加工性以及防漏光等特性。此外,一示範之偏光板不會於偏光板或偏光片形成過程中發生捲曲,且具有優異的抗熱或抗熱衝擊特性。
本發明係參照特定實施態樣而呈現並描述,本技術領域之人將了解在不背離本發明後述申請專利範圍所定義之權利範圍下可有形式及細節上的多種變化。
1‧‧‧偏光板
11‧‧‧偏光片
12‧‧‧活化能光固化黏
著層
13‧‧‧感壓黏著層
Claims (20)
- 一種偏光板,係依序包含:一偏光片;一活化能光固化黏著層,其厚度為0.1至30μm;以及一感壓黏著層,其厚度為10至80μm,其中該活化能光固化黏著層係直接黏著至該偏光片之至少一表面,且該感壓黏著層係直接黏著至該活化能光固化黏著層,其中該感壓黏著層具有第一表面及第二表面,其中該感壓黏著層的該第一表面的拉伸模數係高於該感壓黏著層的該第二表面之拉伸模數,其中該第一表面係直接黏著至該活化能光固化黏著層。
- 如申請專利範圍第1項所述之偏光板,其中該活化能光固化黏著層係包含一黏著劑組成物,而該黏著劑組成物係包含固化態之一環氧化合物及/或一丙烯酸系單體。
- 如申請專利範圍第2項所述之偏光板,其中該黏著劑組成物在固化後具有50℃或以上之玻璃轉移溫度。
- 如申請專利範圍第2項所述之偏光板,其中該環氧化合物包含一脂環族環氧化合物及/或一縮水甘油醚型環氧化合物。
- 如申請專利範圍第2項所述之偏光板,其中該環氧化合物的重量平均分子量為1,000至5,000。
- 如申請專利範圍第2項所述之偏光板,其中該丙烯酸系單體係一親水性丙烯酸系單體或一疏水性丙烯酸系單體。
- 如申請專利範圍第6項所述之偏光板,其中該親水性丙烯酸系單體具有羥基、羧基或烷氧基。
- 如申請專利範圍第2項所述之偏光板,其中該黏著劑組成物更包含1至40重量分之一反應性低聚物。
- 如申請專利範圍第2項所述之偏光板,其中該黏著劑組成物係一非溶劑型。
- 如申請專利範圍第2項所述之偏光板,其中該黏著劑組成物於25℃下具有5至1,000cps的黏性。
- 如申請專利範圍第1項所述之偏光板,其中該感壓黏著層包含藉由一多官能交聯劑交聯之丙烯酸樹脂之一交聯結構,以及包含聚合多官能丙烯酸酯之一交聯結構。
- 如申請專利範圍第1項所述之偏光板,其中該感壓黏著層係包含由一多官能交聯劑交聯之一丙烯酸樹脂。
- 如申請專利範圍第11或12項所述之偏光板,其中該丙烯酸樹脂於一聚合單元中包含一(甲基)丙烯酸酯系單體。
- 如申請專利範圍第13項所述之偏光板,其中該丙烯酸樹脂於一聚合單元中更包含如化學示16所示之一單體:[化學式16]
- 如申請專利範圍第1項所述之偏光板,更包含:一保護膜,其係黏著至該偏光片之一表面,且相對於該活化能光固化黏著層黏著之表面。
- 如申請專利範圍第15項所述之偏光板,其中該保護膜係一纖維素薄膜、一聚酯薄膜、一聚碳酸酯薄膜、一聚醚碸薄膜、一丙烯酸(acryl)薄膜或一聚烯烴薄膜。
- 如申請專利範圍第1項所述之偏光板,更包含:至少一層選自包含:一抗反射膜、一抗眩光膜、一相延遲板、一廣角補償膜以及一增亮膜。
- 一液晶顯示裝置,包含:一液晶面板;以及如申請專利範圍第1項所述之該偏光板,其係黏著至該液晶面板的一或兩側表面。
- 如申請專利範圍第18項所述之裝置,其中該液晶顯示面板係黏著至該感壓黏著層。
- 如申請專利範圍第18項所述之裝置,其中該液晶面板係一被動矩陣式面板、一主動矩陣式面板、一平面轉換面板(in-plane switching panel)或一垂直對齊面板(vertically-aligned panel)。
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