TWI618955B - 光學結構 - Google Patents

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Abstract

一種光學結構，包括一偏光板、一第一連接層及一光學膜。偏光板具有一收縮率(L1)。光學膜藉由第一連接層貼附在偏光板的一側上。光學膜具有一收縮率(L2)。L1/L2=差異比值(R)，1<R

Description

光學結構
本發明是有關於一種光學結構，且特別是有關於一種具有層合之偏光板與光學膜的光學結構。
顯示器中的偏光板可改變光線之偏振方向，而可提升顯示器之效能，且達成不同之顯示技術。偏光板可與其他光學膜層合以形成附加其他光學特性的光學結構。然而，與光學膜層合的偏光板(或偏光子)，具有高收縮率，其與光學膜的收縮率有明顯程度的差異。此收縮強度的差異或不一致性容易導致信賴性外觀的剝落缺陷。雖然偏光子可藉由降低延伸倍率減緩收縮程度，但效果有限，仍無法滿足產品的實際需求。
有鑒於此，本發明提供一種光學結構，能克服上述問題，具有穩定的結構及光學性質。
根據本發明之實施例，提出一種光學結構，其包括一偏光板、一第一連接層及一光學膜。偏光板具有一收縮率(L1)。光學膜藉由第一連接層貼附在偏光板的一側上。光學膜具有一收縮率(L2)。L1/L2=差異比值(R)，1<R2.5，第一連接層的一彈性 率是0.5MPa~1.5MPa。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
102‧‧‧偏光板
104‧‧‧第一連接層
106、206‧‧‧光學膜
108‧‧‧偏光子
110‧‧‧顯示面板
110A、110B‧‧‧保護層
112‧‧‧第二連接層
214A、214B‧‧‧光學層
216‧‧‧第三連接層
第1圖繪示根據一實施例之光學結構的剖面圖。
第2圖繪示根據另一實施例之光學結構的剖面圖。
第1圖繪示根據一實施例之光學結構的剖面圖，包括一偏光板102、一第一連接層104與一光學膜106。光學膜106藉由第一連接層104貼附在偏光板102的一側上。在一實施例中，偏光板102包括藉由黏著層(未顯示)貼附在偏光子108相對兩側上的保護層110A、110B。其他實施例中，亦可僅在偏光子108的單一側上貼附保護層(未繪示出)。或者，單獨使用偏光子108而未貼附保護層。光學膜並不限於如第1圖所示的單一層結構，其他例子中亦可具有多層膜結構。
光學結構可為光學顯示裝置，例如光學結構可更包括一顯示面板110，其中光學膜106相對於偏光板102的一側可藉由第二連接層112貼附在顯示面板110上。在一實施例中，第二連接層112包括感壓黏著層。
第2圖的光學結構與第1圖的光學結構之間的主要差異在於，光學膜206為多層膜結構。此例中，光學膜206包括 兩個光學層214A、214B，之間以第三連接層216貼合。在一實施例中，第三連接層216包括感壓黏著層。本發明並不限於兩個光學層貼合構成的多層膜，亦可使用其他數目之光學層層合構成的結構。其他與第1圖相同或類似的元件是以相同的符號標示，於此不再贅述。
用以黏著偏光板102與光學膜106/206的第一連接層104可根據選用的偏光板102與光學膜106/206的結構及/或材質特性做選擇。實施例中，是根據偏光板102整體的收縮率(L1)與光學膜106/206的收縮率(L2)之間的差異比值(R=L1/L2)，選擇具有適當彈性率的感壓黏著劑作為第一連接層104進行層合，以緩和收縮率差異造成的變形應力，避免產品發生外觀上的缺陷，例如剝落缺陷等。具體而言，當1<R2.5時，第一連接層104的彈性率是0.5MPa~1.5MPa。其中當1<R1.5時，第一連接層104的彈性率較佳0.5MPa~1.5MPa。當2R2.5時，第一連接層104的彈性率是0.5MPa~1.1MPa。
第一連接層104包括一主劑與一交聯劑。
主劑為第一連接層104主要性能來源，其材料可包含丙烯酸酯及/或羥基丙烯酸酯化合物。丙烯酸酯可包含例如是(甲基)丙烯酸酯，其中(甲基)丙烯酸酯例如是(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯或(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯等；羥基丙烯酸酯化合物可包含例如是丙烯酸羥基乙酯、丙烯酸3-羥基丙酯、甲基丙烯酸羥基乙酯、甲基丙烯酸3-羥基丙酯、 丙烯酸4-羥基丁酯、甲基丙烯酸4-羥基丁酯、烯丙醇、伊康酸、丙烯醯胺、甲基丙烯酸氰基乙酯、丙烯酸氰基乙酯、甲基丙烯酸6-羥基乙酯等。丙烯酸酯與羥基丙烯酸酯化合物的組成比例並無限制。
交聯劑例如包括環氧系交聯劑、異氰酸酯系交聯劑、亞胺系交聯劑、或上述之組合等。
第一連接層104的彈性率可藉由交聯劑的比例做調變。實施例中，交聯劑對主劑的重量比(交聯劑的重量/主劑的重量)是0.01%~2.0%，較佳為0.1%~0.6%，0.1%~0.35%。
第一連接層104尚可根據實際的產品需求，添加其他適當的添加劑，例如包括矽烷偶合劑、抗靜電劑等等。
實施例中，是將第一連接層104的組成物依比例攪拌混合，在靜置脫泡後塗佈在光學膜106/206或偏光板的表面上。塗佈的方法例如包括棒塗布法、刮刀塗布法、輥塗布法、板片塗布法、壓模塗布法、凹版塗布法等等。形成的塗膜可藉由高溫乾燥步驟硬化，而形成第一連接層104之塗層。
偏光子108可為聚乙烯醇(PVA)樹脂膜，其可藉由皂化聚醋酸乙烯樹脂製得。聚醋酸乙烯樹脂的例子包括醋酸乙烯之單聚合物，即聚醋酸乙烯，以及醋酸乙烯之共聚合物和其他能與醋酸乙烯進行共聚合之單體。其他能與醋酸乙烯進行共聚合之單體的例子包括不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、正丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯)、烯烴(例如乙烯、丙烯、 1-丁烯、2-甲丙烯)、乙烯醚(例如乙基乙烯醚、甲基乙烯醚、正丙基乙烯醚、異丙基乙烯醚)、不飽和磺酸(例如乙烯基磺酸、乙烯基磺酸鈉)等等。
保護層110A、110B的材料可以是選自由聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、三聚醋酸纖維素(Triacetyl Cellulose，TAC)、丙烯酸樹脂膜、聚芳香羥樹脂膜、聚醚樹脂膜、環聚烯烴樹脂膜(例如聚冰片烯樹脂膜)、聚酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚丙稀(Polypropylene，PP)、環烯烴聚合物(Cyclo Olefin Polymer，COP)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)以及上述任意組合所組成的一族群。一實施例中，保護層110A、110B是三聚醋酸纖維素膜。
實施例中光學膜106或光學膜206之光學層214A/214B是指對光學之增益、配向、補償、轉向、直交、擴散、保護、防黏、耐刮、抗眩、反射抑制、高折射率等有所助益的層，可例如為具有控制視角補償或雙折射(birefraction)等特性的配向液晶層、易接合處理層、硬塗層、抗反射層、防黏層、擴散層、防眩層等各種表面處理層。
在一實施例中光學膜106或光學膜206之光學層214A/214B之的材料可以是選自由聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、三聚醋酸纖維素(Triacetyl Cellulose，TAC)、丙烯酸樹脂膜、聚芳香羥樹脂膜、聚醚樹脂膜、環聚烯烴樹脂膜(例如聚冰片烯樹脂膜)、聚酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚丙稀(Polypropylene，PP)、環烯烴聚合物(Cyclo Olefin Polymer，COP)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)以及上述任意組合所組成的一族群。一實施例中，光學膜106或光學膜206之光學層214A/214B為環烯烴聚合物(Cyclo Olefin Polymer，COP)。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉實施例作詳細說明如下：表1列示出第一連接層A~E使用的交聯劑比例(即交聯劑重量除以主劑重量的值，以百分比表示)；及第一連接層的彈性率，單位為MPa。其中第一連接層使用丙烯酸酯主劑與異氰酸酯交聯劑，並以40wt%的乙酸乙酯溶劑進行稀釋，調製成塗佈液。
表2列示實施例與比較例之偏光板對光學膜的收縮率比值(R)；使用的第一連接層種類；及以80℃加熱250小時做信賴性測試的結果。其中實施例與比較例的偏光板是使用聚乙烯醇膜偏光子之相對兩側上貼附有三聚醋酸纖維素保護層的(TAC/PVA/TAC)結構，並將塗佈液以塗佈器刮刀塗佈在離型膜上乾燥後得到20um膜厚的第一連接層，第一連接層貼附在偏光板的TAC面。光學膜使用環烯烴聚合物，並藉由第一連接層與偏光板貼附在一起。收縮強度是以靜態機械分析儀TMA(Thermal Mechanical Analyzer)進行量測。第一連接層的彈性率是以流變儀(Rheometer)量測。
實施例1至實施例3中，偏光板對光學膜的收縮程度差異較小，搭配使用第一連接層B、C、D，進行信賴性測試外觀並沒有發生缺陷，因此得到OK的結果。比較例1雖然也使用收縮程度差異較小的偏光板與光學膜，但當搭配使用黏彈性較低的第一連接層A時，信賴性測試卻發現外觀上的剝離，造成NG的結果。
實施例4與實施例5中，偏光板對光學膜的收縮程 度差異較大，搭配使用彈性率較低的第一連接層B、C，進行信賴性測試外觀並沒有發生缺陷，表示選擇的第一連接層能適當地抑制收縮率差異造成的變形應力，並得到OK的結果。而比較例2中，使用黏彈性較低的第一連接層A時，同樣因為耐候性不佳，發現外觀上的剝離，造成NG的結果，比較例3中，R值大的結構設計使用較高黏彈性的第一連接層E時，第一連接層無法緩和上下層收縮的差異，而發生剝離的行為。
根據以上，本發明之實施例是根據偏光板對光學膜之收縮率的比值選擇適當彈性率的第一連接層，藉此緩和、抑制上、下層之間收縮程度差異造成的形變應力，避免結構發生外觀缺陷，維持產品的光學性能，並提升產品的良率與使用壽命。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
102‧‧‧偏光板
104‧‧‧第一連接層
106‧‧‧光學膜
108‧‧‧偏光子
110‧‧‧顯示面板
110A、110B‧‧‧保護層
112‧‧‧第二連接層

Claims (9)

  1. 一種光學結構，包括：一偏光板，具有一收縮率(L1)；一第一連接層；以及一光學膜，藉由該第一連接層貼附在該偏光板的一側上，該光學膜具有一收縮率(L2)，其中L1/L2=差異比值(R)，1<R2.5，該第一連接層係由一主劑與一交聯劑組成，該主劑係擇自由丙烯酸酯、羥基丙烯酸酯化合物及上述之組合所構成之群組，該交聯劑對該主劑的重量比是0.01%~2.0%，該第一連接層的一彈性率是0.5MPa~1.5MPa。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學結構，其中1<R1.5。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學結構，其中2R2.5，該第一連接層的該彈性率是0.5MPa~1.1MPa。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學結構，其中該交聯劑對該主劑的該重量比是0.1%~0.6%。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學結構，其中該交聯劑對該主劑的該重量比是0.1%~0.35%。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學結構，其中該丙烯酸酯包含(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、或(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯，該羥基丙烯酸酯化合物包含丙烯酸羥基乙酯、丙烯酸3-羥基丙酯、甲基丙烯酸羥基乙酯、甲基丙烯酸3-羥基丙酯、丙烯酸4-羥基丁酯、甲基丙烯酸4-羥基丁酯、 烯丙醇、伊康酸、丙烯醯胺、甲基丙烯酸氰基乙酯、丙烯酸氰基乙酯、或甲基丙烯酸6-羥基乙酯。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學結構，其中該交聯劑包括環氧系交聯劑、異氰酸酯系交聯劑、亞胺系交聯劑或上述之組合。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學結構，其中該偏光板包括一偏光子與貼附在該偏光子之至少一側上的一保護層，該偏光子是一聚乙烯醇(PVA)膜，該保護層是一三聚醋酸纖維素(TAC)膜。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光學結構，更包括一第二連接層與一顯示面板，該光學膜相對於該偏光板的一側是藉由該第二連接層貼附在該顯示面板上。
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