TWI691411B - 偏光板、偏光板-承載膜積層體、製造偏光板-承載膜積層體的方法、製造偏光板的方法、偏光板以及用於偏光板保護層的活性能量線硬化型組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種偏光板、偏光板-承載膜積層體、製造偏 光板-承載膜積層體的方法、使用偏光板-承載膜積層體製造偏光板的方法、偏光板以及用於偏光板的活性能量線硬化型組成物。

Description

偏光板、偏光板-承載膜積層體、製造偏光板-承 載膜積層體的方法、製造偏光板的方法、偏光板以及用於偏光板保護層的活性能量線硬化型組成物
本申請案主張2017年12月15日在韓國智慧財產局申請的韓國專利申請案第10-2017-0173307號的優先權及權益,其全部內容以引用的方式併入本文中。
本發明是關於一種偏光板、偏光板-承載膜積層體、製造偏光板-承載膜積層體的方法、製造偏光板的方法、偏光板以及活性能量線硬化型組成物。
用於液晶顯示裝置的現有偏光板具有使用一般聚乙烯醇類偏光片的組態,且諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的保護膜附著至偏光片的至少一個表面。
最近,隨著根據低漏光及薄化的要求已在偏光板市場中 增加,已研究在偏光片上直接形成保護膜的方法而非應用預先形成膜的現有保護性基底材料,以便滿足此等物理性質。
然而,當在現有聚乙烯醇類拉伸型聚乙烯醇類偏光片上直接形成保護膜時,難以解決以下問題:相較於常規地在兩個表面上應用保護性基底材料,歸因於因偏光片在高溫下收縮而產生的應力,偏光片出現撕裂現象。
本發明是關於一種偏光板、偏光板-承載膜積層體、製造偏光板-承載膜積層體的方法、製造偏光板的方法、偏光板以及活性能量線硬化型組成物。
本發明的例示性實施例提供一種偏光板,包括:偏光片;黏結劑層及保護膜,依次設置於偏光片的一個表面上;以及保護層,直接附著至偏光片的另一表面,其中保護層為包括活性能量線硬化型組成物或其硬化產物的樹脂層,所述活性能量線硬化型組成物包括環氧化合物(A)、氧雜環丁烷化合物(B)以及改質矽氧烷化合物(C)。
另外,本發明的例示性實施例提供一種偏光板-承載膜積層體,更包括:上述偏光板;以及承載膜,位於保護層的與偏光片接觸的偏光板的表面的相對表面上。
另外,本發明的例示性實施例提供一種製造上述偏光板-承載膜積層體的方法,所述方法包括:將承載膜供應至偏光片的一 個表面;將保護膜供應至偏光片的另一表面;藉由在偏光片與承載膜之間供應活性能量線硬化型組成物來形成保護層;藉由在偏光片與保護膜之間供應光硬化型黏結劑組成物來形成黏結劑層;藉由將一對加壓構件安置於承載膜及保護膜的每一表面上來對其中依次積層有承載膜、保護層、偏光片、黏結劑層以及保護膜的積層體進行加壓;以及藉由使用活性能量線照射保護層及黏結劑層來硬化保護層及黏結劑層。
另外,本發明的例示性實施例提供一種製造偏光板的方法,所述方法包括:自上述偏光板-承載膜積層體的保護層剝離承載膜。
此外,本發明的例示性實施例提供一種藉由上述製造偏光板的方法來製造的偏光板。
另外,本發明的例示性實施例提供一種用於偏光板保護層的活性能量線硬化型組成物,包括環氧化合物(A)、氧雜環丁烷化合物(B)以及改質矽氧烷化合物(C)。
根據本發明的例示性實施例的偏光板具有改良保護層相對於偏光片的黏結強度的效果。
根據本發明的例示性實施例的偏光板-承載膜積層體具有改良承載膜及保護層的剝離性質的效果。
根據本發明的例示性實施例的製造偏光板的方法具有抑制自保護層剝離承載膜的製程中的阻礙現象的效果。
根據本發明的例示性實施例的藉由使用偏光板-承載膜積層體製造偏光板的方法來製造的偏光板具有改良光學性質的效 果。
根據本發明的例示性實施例的使用偏光板-承載膜積層體製造偏光板的方法具有藉由使用卷對卷製程來改良可處理性以便剝離承載膜的效果。
1:偏光片
2:保護層
3:保護膜
4:黏著劑層
5、200:承載膜
6:偏光板
7:影像顯示面板
10、20:加壓卷
30、40:行進卷
50:黏結劑組成物塗覆構件
60:活性能量線照射構件
70:用於形成保護層的組成物的塗覆構件
100:偏光片
110:偏光片卷
210:承載膜卷
300:保護膜
310:保護膜卷
500:偏光板纏繞卷
圖1為根據本發明的例示性實施例的偏光板的橫截面視圖。
圖2為根據本發明的例示性實施例的偏光板-承載膜積層體的橫截面視圖。
圖3為示出根據本發明的例示性實施例的偏光板附著至影像顯示面板的態樣的橫截面視圖。
圖4示出根據本發明的例示性實施例的製造偏光板-承載膜積層體的方法的實例。
[最佳模式]
在下文中,將描述本發明。
在本說明書中,依次提供兩個或大於兩個元件(例如,依次提供的術語「A及B(A and B)」)的事實亦包括元件A及元件B按次序安置且另一元件插入於A與B之間的情形,例如A、C以及B按此次序安置的情形。
另外,在本說明書中,兩個元件附著至彼此或直接附著的事實(例如,術語「B直接附著至A(B is directly attached to A)」) 可意謂另一元件未插入於A的至少一個主表面上且B直接附著至表面的情形。
在本說明書中,術語「組成物的硬化(curing of a composition)」意謂組成物歸因於組成物的組分的物理作用或化學反應以及類似者而變化以便能夠展現黏結或黏著特性的過程。另外,在本說明書中,術語「活性能量線(active energy ray)」可不僅意謂微波(microwaves)、紅外線(infrared ray;IR)、紫外(ultraviolet;UV)線、X射線以及γ射線,且亦意謂粒子束,諸如α粒子束(α-particle beam)、質子束(proton beam)、中子束(neutron beam)以及電子束(electron beam),且通常可為紫外(UV)線或電子束。另外,如上文所描述的術語「活性能量線硬化型(active energy ray curable)」可意謂如上文所描述的硬化可藉由活性能量線的照射而引發。在本發明的一個實例中,可經由藉由活性能量線照射的自由基聚合或陽離子反應來進行活性能量線硬化型組成物的硬化,且可較佳地進行為同時或依次進行的自由基聚合及陽離子反應。
由於偏光片通常由諸如聚乙烯醇的親水性樹脂製造,故偏光片一般易受水分損壞。另外,由於拉伸製程一般在製造偏光片時進行,故易於在潮濕條件下出現縮短,且因而存在偏光板的光學特性以及類似者降低的問題。因此,通常而言為強化偏光片的物理性質,由聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate;PET)膜表示的保護膜一般附著至偏光片的兩個表面,且當不存在保護膜時,存在以下問題:歸因於偏光片的尺寸穩定性不佳,耐久性及光學性質極大地降低,且大大降低耐水性。
為此目的,在本發明的偏光板的一個例示性結構中,由於保護膜未附著至偏光片的至少一個表面,故實施更薄且更輕的結構,且同時採用保護層直接附著至偏光片的未附著保護膜的表面的結構。
在本說明書中,如上文所描述的省略了附著於偏光片的至少一個表面上的保護膜的偏光板亦可被稱為薄偏光板(薄偏光片(thin polarizer))。
在製造偏光板的方法中,卷對卷(roll-to-roll)製程可進行為連續製程,以使存在生產良率高且製程極經濟的優勢。
然而,當使用承載膜以便對保護層進行積層時,承載膜及保護層的黏結強度在纏繞膜的製程中較高,導致在製造偏光板的製程期間在自保護層剝離承載膜的製程中承載膜及保護層彼此黏著的現象,亦即出現阻礙(blocking)現象。
另外,為在製造偏光板的製程期間形成保護層,當將用於形成保護層的組成物塗覆至偏光片上時,為用於形成保護層的組成物賦予具有另一組態的黏結強度,且承載膜設置於用於形成保護層的組成物上以便防止組成物被洗滌掉。其後,在用於形成保護層的組成物硬化之後,剝離承載膜,但歸因於用於形成保護層的組成物的黏結性質,存在以下問題:承載膜的一部分在剝離承載膜時自保護層脫落,且偏光板的光學特性受阻。
特定而言,在一些情況下,在必要時,偏光板-承載膜積層體經長時期儲存,且當保護層與承載膜附著至彼此的時間延長時上述阻礙現象可更嚴重地出現。
因此,本發明意圖藉由在用於形成保護層的紫外線硬化 型組成物中包括改質矽氧烷化合物來抑制可在製造偏光板的製程期間出現的上述阻礙現象以具有以下效果:增加保護層與偏光片之間的黏著力且同時減小保護層與承載膜之間的黏著力,亦即衝突效果。
具體而言,本發明提供一種偏光板,包括:偏光片1;黏結劑層及保護膜3,依次設置於偏光片1的一個表面上;保護層2及承載膜5,依次設置於偏光片1的另一表面上,其中保護層直接附著至偏光片,且保護層為由活性能量線硬化型組成物構成的硬化樹脂層,所述活性能量線硬化型組成物包括環氧化合物(A)、氧雜環丁烷化合物(B)以及改質矽氧烷化合物(C)。
另外,本發明提供一種偏光板-承載膜積層體,更包括保護層的與偏光片接觸的偏光板的表面的相對表面上的承載膜。
偏光板-承載膜積層體用於製造偏光板,且可在經歷剝離承載膜的製程之後用作偏光板。
當偏光板-承載膜積層體用於製造偏光板時,偏光板-承載膜積層體具有以下效果:由於即使在剝離承載膜時保護層與承載膜之間的黏結強度亦較低,故抑制了承載膜及保護層的阻礙現象。亦即,可藉由在高水準上調節偏光板-承載膜積層體的保護層相對於偏光片的剝離強度,且在低水準上調節保護層相對於承載膜的剝離強度來抑制上述阻礙現象。
在保護層相對於偏光片的黏結強度(X1)維持在高水準上且將保護層相對於承載膜的剝離強度(X3)調節至低值時,可解決阻礙現象。
在本發明的例示性實施例中,當根據ASTM D3359-87藉 由ASTM標準橫切膠帶(cross-cut tape)測試量測時,保護層相對於偏光片的黏結強度(X1)可為4B或大於4B、4B至5B,較佳地為5B。保護層相對於偏光片的黏結強度可為在將偏光板-承載膜積層體在室溫(25。℃)及30%至45%的相對濕度下靜置1小時至100小時之後量測的值,且可較佳地為在43%的相對濕度下量測的值。
當保護層相對於偏光片的黏結強度(X1)與數字值相同時,保護層相對於偏光片的黏結強度極佳,以使有可能在自保護層剝離承載膜時抑制保護層自偏光片提起的現象。另外,當黏結強度小於4B時,偏光片會變色或偏光特性會降低。
可藉由橫切膠帶(cross-cut tape)測試來量測保護層相對於偏光片的黏結強度(X1)。
作為橫切測試方法,將切割引導件、適合的直尺或類似者置放於自其中剝離承載膜的保護層上,且藉由使用橫切機(cross-cutter)在樣本上水平及豎直地繪製呈具有1毫米(mm)間隔的棋盤網格(goboard grids)形式的網格形狀。其後,藉由毛刷或無塵布清潔保護層的表面,且接著將Nichiban膠帶(由Nichiban株式會社(Nichiban Co.,Ltd.)製造的塞璐芬(cellophane)膠帶)附著至表面,且在以180度的剝離角度急劇剝離保護層之後,藉由肉眼觀測保護層相對於剝離表面脫落了多少。根據下表1的橫切分類標準(ASTM),將黏結程度分為0B至5B。
Figure 107145157-A0305-02-0010-1
Figure 107145157-A0305-02-0011-2
在本發明的例示性實施例中,根據以下通用等式1計算的X2可為0.95至1,較佳地為0.96至1,且更佳地為0.99至1。
[通用等式1]X2=(在ASTM標準橫切膠帶測試之後殘留保護層的面積)/(整個剝離表面的面積)
在通用等式1中,可藉由根據D3359-87的ASTM標準橫切膠帶測試來進行ASTM標準橫切膠帶(cross-cut tape)測試。
在通用等式1中,整個剝離表面的面積可意謂使用於ASTM標準橫切膠帶測試的膠帶在其上附著至保護層的整個面積與保護層接觸。
在本發明的例示性實施例中,保護層相對於承載膜的剝離強度(X3)可為40公克力/5公分(gf/5cm)或小於40公克力/5公分,較佳地為30公克力/5公分或小於30公克力/5公分,且更佳地為10公克力/5公分或小於10公克力/5公分。當滿足數字範圍時,有可能在剝離承載膜時有效地抑制保護層及承載膜出現阻礙現象。
可根據ASTM D3330以180°及30公尺/分鐘(m/min)的速率量測保護層相對於承載膜的剝離強度(X3)。舉例而言,可藉由使用膜高速剝離機(CBT-4720,忠北科技(Chungbuk Tech))來量測剝離強度(X3)。
此外,保護層相對於承載膜的剝離強度(X3)可為在將 偏光板-承載膜積層體在室溫(25。℃)及30%至45%的相對濕度下靜置1小時至100小時之後量測的值,且可較佳地為在43%的相對濕度下量測的值。
在本發明的例示性實施例中,X3除以X2的值(X3/X2)可為45公克力/5公分或小於45公克力/5公分、30公克力/5公分或小於30公克力/5公分,或10公克力/5公分或小於10公克力/5公分。在此情況下,保護層相對於偏光片的黏結強度較高,而保護層相對於承載膜的黏結強度較低,以使有可能防止保護層在與偏光片的界面處提起且易於在製造偏光板的製程中的剝離承載膜的製程期間剝離承載膜。亦即,可減輕剝離缺陷。
改質矽氧烷化合物(C)
在本發明的例示性實施例中,活性能量線硬化型組成物包括改質矽氧烷化合物(C)。以此方式,有可能滿足保護層相對於偏光片的剝離強度(X1)與保護層相對於承載膜的剝離強度(X3)之間的關係,亦即保護層相對於偏光片的剝離強度(X1)及保護層相對於承載膜的剝離強度(X3)的數字範圍。
按100重量份的環氧化合物(A)計,可以0.01重量份至6.8重量份、較佳地0.1重量份至6.5重量份、且更佳地0.4重量份至5重量份的量包含改質矽氧烷化合物(C)。當滿足數字範圍時,可最大化改質矽氧烷化合物中包含的矽原子的潤滑性,且可改良保護層的耐磨性。另外,當含量大於6.8重量份時,保護層的耐熱性可能降低。另外,當滿足數字範圍時,在使用活性能量線硬化型組成物形成保護層時,可將保護層相對於承載膜的剝離強度調節至預定水準或小於預定水準,同時保持保護層相對於偏光片 的極佳剝離強度。因此,有可能在剝離承載膜的製程期間有效地抑制阻礙(blocking)現象出現。
改質矽氧烷化合物(C)可為水分散性改質矽氧烷化合物。
改質矽氧烷化合物具有在其分子中的充當親水性部分的環氧乙烷及充當疏水性部分的矽部分(moiety)彼此鍵結為單個分子的結構,可為保護層的表面賦予矽的潤滑性,且用以改良保護層的耐磨性。
在本發明中,改質矽氧烷化合物(C)可在矽氧烷(Si-O-Si)主鏈中具有呈各種形式的有機基團。舉例而言,改質矽氧烷化合物(C)可包括由下式C1表示的重複單元。
Figure 107145157-A0305-02-0013-3
在式C1中,R可為氫;烷基;烷芳基;芳烷基;胺基;羰基;聚醚基或環氧基,且其較佳實例可為聚醚基。具體而言,當R為聚醚基時,改質矽氧烷化合物(C)可被稱為聚醚改質矽氧烷化合物。
在本發明的例示性實施例中,改質矽氧烷化合物(C)可為聚醚改質矽氧烷化合物。
此外,在式C1中,l可為1至5的整數。
聚醚改質矽氧烷化合物(C)為將聚醚結構引入至具有Si-O-Si(此為矽氧烷鍵)的矽氧烷中的化合物。舉例而言,有可能使 用具有Si-O-Si(其為矽氧烷鍵)的化合物,其中端基為三甲基矽烷基(Si(CH3)3)且包括醚鍵(-O-)的聚醚結構在構成矽氧烷鍵的Si中的至少一者中經取代。
在本發明的例示性實施例中,聚醚改質矽氧烷化合物(C)可由下式C2或下式C3表示。
Figure 107145157-A0305-02-0014-4
在式C2中,R1及R2中的至少一者為-(R11O)pR12,且另一者為烷基;烷芳基;芳烷基;胺基;羰基或環氧基,R11為直接鍵或伸烷基,R12為烷基;烷芳基或芳烷基,m及p各自獨立地為1至10的整數,且x及y各自為0至10,前提是x+y為1或大於1,且Ra至Rf彼此相同或不同,且各自獨立地為氫;烷基或聚乙二醇。
Figure 107145157-A0305-02-0014-5
在式C3中,R3為-(R11O)pR12,R11為直接鍵或伸烷基,R12為烷基;烷芳基或芳烷基,m及p各自獨立地為1至10的整數,且Rg至Rl彼此相同或不同,且各自獨立地為氫、烷基或聚乙二醇。
在式C1至式C3中,烷基可為C1至C10直鏈或分支鏈烷基,且芳基可為C6至C20單環或多環芳基。具體而言,烷基可為甲基、乙基、丙基、丁基以及類似者,且芳基可為苯基、萘基、聯苯基、蒽基以及類似者。烷芳基為經烷基取代的芳基,且實例可應用於烷基及芳基。芳烷基為經芳基取代的烷基,且實例可應用於烷基及芳基。
在式C2及式C3中,聚乙二醇可由-(OCH2CH2)nR表示,n為1至10的整數,且R為氫、烷基或OH基團。
聚醚改質矽氧烷化合物的親水親油平衡(hydrophile-lipophile balance;HLB)值可為0至12,較佳地為0至10,且更佳地為4至10。當滿足數字範圍時,與其他組分的相容性極佳,且當值大於12且親水性較高時,相容性降低。
在此情況下,親水親油平衡值表示聚醚改質矽氧烷化合物的親水性部分與親油性部分的比。根據化合物判定親水親油平衡值,且每一化合物的比為公開已知的。可藉由使用所屬領域中公開已知的方法(例如以下[等式1])來計算親水親油平衡值。一般而言,HLB值意謂數字值愈高,則親水性愈高,且數字值愈小, 則親油性愈高。
[等式1]HLB=20×(親水性部分的分子量/化合物的分子量)
[等式1]由格里芬(Griffin)限定,且為能夠獲得一般化合物的親水親油平衡值(hydrophile-lipophile balance;HLB)的等式。
聚醚改質矽氧烷化合物可具有500至10,000、較佳地500至5,000,且更佳地1,000至3,000的重量平均分子量(weight average molecular weight;Mw)。當滿足數字範圍時,有可能展現極佳互混性。
聚醚改質矽氧烷化合物(C)可例如藉由經由矽氫化反應使具有不飽和鍵的有機化合物及帶有具有氫化矽基團的聚有機矽氧烷主鏈的聚氧伸烷基進行接枝來獲得。其具體實例包括二甲基矽氧烷甲基(聚氧伸乙基)矽氧烷共聚物、二甲基矽氧烷甲基(聚氧伸乙基)矽氧烷甲基(聚氧伸丙基)矽氧烷共聚物、二甲基矽氧烷甲基(聚氧伸丙基)矽氧烷聚合物,以及類似者。
藉由將聚醚改質矽氧烷化合物與形成保護層的組成物共混,可改良組成物相對於偏光片的黏結強度,且可藉由降低相對於保護膜的黏結強度來有效防止在未來剝離承載膜的製程中的阻礙(blocking)現象。
環氧化合物(A)及氧雜環丁烷化合物(B)
在本發明的例示性實施例中,活性能量線硬化型組成物可包括除上述改質矽氧烷化合物(C)以外的環氧化合物(A)及氧雜環丁烷化合物(B)。
保護層可包括處於硬化狀態的包括環氧化合物(A)或氧雜環丁烷化合物(B)的活性能量線硬化型組成物。
按100重量份的環氧組成物(A)計,活性能量線硬化型組成物可以5重量份至100重量份、較佳地10重量份至90重量份、且更佳地15重量份至60重量份的量包括氧雜環丁烷化合物(B)。當包含含量範圍內的環氧化合物及氧雜環丁烷化合物時,可引發活性能量線硬化型組成物的更有效硬化,且即使處於活性能量線照射已完成的狀態,亦可藉由因陽離子反應的活性特性而更有效地進行硬化來改良物理性質。
在本說明書中,單位「重量份(parts by weight)」意謂各別組分之間的重量的比。藉由調節如上文所描述的活性能量線硬化型組成物的組分的比,有可能在硬化組成物之後提供組成物的硬化效率及物理性質極佳的保護層。
在本說明書中,術語「環氧化合物(epoxy compound)」可意謂包括一或多個(較佳地兩個或大於兩個)環氧基的單體、寡聚或聚合化合物。
環氧化合物可改良保護層的物理性質,諸如耐水性或黏結強度。
作為環氧化合物,有可能使用例如能夠藉由陽離子反應交聯或聚合的環氧化合物。
作為一個實例中的環氧化合物,有可能使用具有1,000至5,000、較佳地2,000至4,000的重量平均分子量(Mw)的環氧樹脂。在本說明書中,重量平均分子量意謂藉由凝膠滲透層析法(gel permeation chromatography;GPC)量測的相對於參考聚苯乙烯而 轉換的數字值,且除非另外明確定義,否則術語「分子量(molecular weight)」意謂「重量平均分子量」。可藉由將分子量調節至1,000或大於1,000來適當地維持保護層的耐久性,且亦可將分子量調節至5,000或小於5,000來有效地維持組成物的可加工性,諸如可塗佈性。
舉例而言,作為環氧化合物,有可能使用由包括脂環族環氧化合物及縮水甘油醚型環氧化合物的族群中選出的一或多者。
在本發明的例示性實施例中,作為環氧化合物,有可能使用脂環族環氧化合物與縮水甘油醚型環氧化合物的混合物。
在此情況下,可以1:1至10:1、較佳地1:1至4:1且更佳地1:1至5:1的重量比包含脂環族環氧化合物及縮水甘油醚型環氧化合物。
在本說明書中,術語「脂環族環氧化合物(alicyclic epoxy compound)」可意謂包括一或多個環氧化脂族環基團的化合物,且術語「縮水甘油醚型環氧化合物(glycidyl ether-type epoxy compound)」可意謂包括至少一或多種縮水甘油醚基團的化合物。
脂環族環氧化合物包含於環氧化合物中以提高形成保護層的活性能量線硬化型組成物的玻璃轉化溫度,藉此允許保護層確保足夠的耐久性,以使儘管保護層在不插入保護膜的情況下直接形成於偏光片的任一表面上,亦有可能即使在耐熱性或熱量衝擊條件下亦防止偏光片出現裂痕。
在包括環氧化脂族環基團的脂環族環氧化合物中,環氧化脂族環基團可意謂例如具有形成於脂環中的環氧基的化合物。構成脂環的氫原子亦可任意經諸如烷基的取代基取代。舉例而言, 作為脂環族環氧化合物,可使用待在下文具體例示的化合物,但可用的環氧化合物不限於以下類型。
作為脂環族環氧化合物,可例示由下[式1]表示的環氧環己基甲基環氧環己烷甲酸酯(epoxycyclohexylmethyl epoxycyclohexanecarboxylate)類化合物。
Figure 107145157-A0305-02-0019-6
在式1中,R1及R2各自獨立地表示氫或烷基。
在本說明書中,除非另外明確定義,否則術語「烷基(alkyl group)」可意謂具有1個至20個、1個至16個、1個至12個、1個至8個或1個至4個碳原子的直鏈、分支鏈或環狀烷基,且烷基可任意處於未經取代或經一或多個取代基取代的狀態。
脂環族環氧化合物的其他實例包括由下式2表示的烷二醇(alkanediol)的環氧環己烷羧酸酯類(epoxycyclohexane carboxylate-based)化合物。
Figure 107145157-A0305-02-0019-7
在式2中,R3及R4各自獨立地表示氫或烷基,且n表示2至20的整數。
另外,脂環族環氧化合物的另外其他實例包括由下式3表 示的二羧酸的環氧環己基甲酯類(epoxycyclohexylmethyl ester-based)化合物。
Figure 107145157-A0305-02-0020-8
在式3中,R5及R6各自獨立地表示氫或烷基,且p表示2至20的整數。
脂環族環氧化合物的另外其他實例可包括由下式4表示的聚乙二醇的環氧環己基甲醚(epoxycyclohexylmethyl ether)類化合物。
Figure 107145157-A0305-02-0020-9
在式4中,R7及R8各自獨立地表示氫或烷基,且q表示2至20的整數。
脂環族環氧化合物的另外其他實例包括由下式5表示的烷二醇的環氧環己基甲醚(epoxycyclohexylmethyl ether)類化合物。
Figure 107145157-A0305-02-0020-10
在式5中,R9及R10各自獨立地表示氫或烷基,且r表示2 至20的整數。
脂環族環氧化合物的其他實例可包括由下式6表示的二環氧三螺(diepoxy trispiro)類化合物。
Figure 107145157-A0305-02-0021-11
在式6中,R11及R12各自獨立地表示氫或烷基。
脂環族環氧化合物的其他實例可包括由下式7表示的二環氧單螺(diepoxy monospiro)類化合物。
Figure 107145157-A0305-02-0021-12
在式7中,R13及R14各自獨立地表示氫或烷基。
脂環族環氧化合物的另外其他實例包括由下式8表示的乙烯基環己烯二環氧化物(vinylcyclohexene diepoxide)化合物。
Figure 107145157-A0305-02-0021-13
在式8中,R15表示氫或烷基。
脂環族環氧化合物的另外其他實例可包括由下式9表示的環氧環戊醚(epoxycyclopentyl ether)化合物。
Figure 107145157-A0305-02-0022-14
在式9中,R16及R17各自獨立地表示氫或烷基。
脂環族環氧化合物的另外其他實例可包括由下式10表示的二環氧三環癸烷(diepoxy tricyclo decane)化合物。
Figure 107145157-A0305-02-0022-15
在式10中,R18表示氫或烷基。
作為脂環族環氧化合物,較佳的為使用環氧環己烷甲酸環氧環己基甲酯化合物、烷二醇的環氧環己烷羧酸酯化合物、二羧酸的環氧環己基甲酯化合物或烷二醇的環氧環己基甲醚化合物,且有可能較佳地使用由下述者所組成的族群中選出的一或多者:7-氧雜雙環[4,1,0]庚烷-3-甲酸及(7-噁-雙環[4,1,0]庚-3-基)甲醇的酯化產物(式1中的R1及R2為氫的化合物);4-甲基-7-氧雜雙環[4,1,0]庚烷-3-甲酸及(4-甲基-7-噁-雙環[4,1,0]庚-3-基)甲醇的酯化產物(式1中的R1為4-CH3且R2為4-CH3的化合物);7-氧雜雙環[4,1,0]庚烷-3-甲酸及1,2-乙二醇的酯化產物(式2中的R3及R4為氫且n為1的化合物);(7-氧雜雙環[4,1,0]庚-3-基)甲醇及己二酸的酯化產物(式3中的R5及R6為氫且p為2的化合物);(4-甲基-7-氧雜雙環[4,1,0]庚-3-基)甲醇及己二酸的酯化產物(式3中的R5及R6為4-CH3且p為2的化合物);以及(7-氧雜雙環[4,1,0]庚- 3-基)甲醇及1,2-乙二醇的醚化產物(式5中的R9及R10為氫且r為1的化合物),但脂環族環氧化合物不限於此。
另外,縮水甘油醚型環氧化合物可包含於環氧化合物中,藉此藉由在縮水甘油醚反應性基團經歷硬化反應之後在保護層中形成較軟且極性的鏈來改良保護層相對於偏光片的黏結強度。
舉例而言,在縮水甘油醚型環氧化合物中,可包含脂族多元醇或其環氧烷,例如環氧乙烷加合物或環氧丙烷加合物的聚縮水甘油醚。
在一個實例中,當將脂環族環氧化合物與縮水甘油醚型環氧化合物的混合物用作環氧化合物(A)時,作為前述脂環族環氧化合物,可例示3,4-環氧環己基甲基、3,4-環氧環己烷甲酸酯、雙(3,4-環氧環己基甲基)己二酸酯二環戊二烯二氧化物(adipatedicyclopentadienedioxide)、檸檬烯二氧化物或4-乙烯環己烯二氧化物以及類似者,且作為縮水甘油醚型環氧化合物,可使用具有除脂環族環氧基以外的環氧基的環氧化合物。亦即,作為具體的縮水甘油醚型環氧化合物,有可能例示酚醛清漆環氧樹脂、雙酚A類環氧樹脂、雙酚F類環氧樹脂、溴化雙酚環氧樹脂、正丁基縮水甘油醚、脂族縮水甘油醚(12個至14個碳原子)、2-乙基己基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、鄰甲苯基(cresyl)縮水甘油醚、壬基苯基縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、二甘醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、三丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚或丙三醇三縮水甘 油醚以及類似者,且可例示具有環脂族骨幹的縮水甘油醚,諸如1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油醚或芳族環氧化合物的氫化化合物以及類似者,且可較佳地使用具有環脂族骨幹的縮水甘油醚、具有環脂族骨幹的縮水甘油醚,所述環脂族骨幹較佳地具有3個至20個碳原子、較佳地具有3個至16個碳原子,且更佳地具有3個至12個碳原子,但縮水甘油醚型環氧化合物不限於此。
接下來,氧雜環丁烷化合物為在其分子中具有四員環醚的化合物,且其實例包括3-乙基-3-羥基甲基-氧雜環丁烷、1,4-雙[(3-乙基-3-環氧丙烷基)甲氧基甲基]苯、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧雜環丁烷、二[(3-乙基-3-環氧丙烷基)甲基]醚、3-乙基-3-(2-乙基己基氧基甲基)氧雜環丁烷、酚酚醛清漆氧雜環丁烷以及類似者,但不限於此。作為此等氧雜環丁烷化合物,可容易地購買市售產品,且其具體實例包括阿倫氧雜環丁烷(Aron Oxetane)OXT-101(由東亞合成株式會社(Toagosei Co.,Ltd.)製造)、阿倫氧雜環丁烷OXT-121(由東亞合成株式會社製造)、阿倫氧雜環丁烷OXT-211(由東亞合成株式會社製造)、阿倫氧雜環丁烷OXT-221(由東亞合成株式會社製造)、阿倫氧雜環丁烷OXT-212(由東亞合成株式會社製造),以及類似者。
在本發明的例示性實施例中,活性能量線硬化型組成物可更包括硬化型組分,且硬化型組分可為具有(甲基)丙烯醯基的化合物及具有多個諸如乙烯基的可聚合雙鍵的化合物。其實例包括三丙二醇二丙烯酸酯、1,9-壬烷二醇二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、環狀三羥甲基丙烷縮甲醛丙烯酸酯、二氧陸圜二醇二丙烯酸酯、EO改質雙甘油四丙烯酸酯、阿尼克斯(Aronix)M-220 (由東亞合成株式會社製造)、輕質丙烯酸酯(1,9ND-A)(由共榮社化學株式會社(Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.)製造)、輕質丙烯酸酯DGE-4A(由共榮社化學株式會社製造)、輕質丙烯酸酯DCP-A(由共榮社化學株式會社製造)、SR-531(由沙多瑪公司(Sartomer Company,Inc.)製造)、CD-536(由沙多瑪公司製造),以及類似者。另外,在必要時,其實例包括各種環氧(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯或各種(甲基)丙烯酸酯類單體,以及類似者。當包含硬化型組分時,存在以下優勢:可增大硬化率,且即使在低光量中亦可實現高水準硬化。
在本發明的例示性實施例中,按100重量份的環氧化合物(A)計,可以10重量份至50重量份或20重量份至40重量份的量包含硬化型組分。
在本說明書中,單位「重量份(parts by weight)」意謂各別組分之間的重量的比。藉由調節如上文所描述的活性能量線硬化型組成物的組分的比,有可能在硬化組成物之後提供組成物的硬化效率及物理性質極佳的保護層。
在本發明的例示性實施例中,活性能量線硬化型組成物可更包括光起始劑。
光起始劑的實例包括:α羥基酮類化合物(例如,豔佳固(IRGACURE)184、豔佳固500、豔佳固2959、德牢固(DAROCUR)1173;由汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals Inc.)製造);苯基乙醛酸(phenylglyoxylate)類化合物(例如,豔佳固754、德牢固MBF;由汽巴精化製造);苄基二甲基縮酮類化合物(例如,豔佳固651;由汽巴精化製造);α胺基酮類化合物(例如,豔佳固369、豔佳固 907、豔佳固1300;由汽巴精化製造);單醯基膦類化合物(monoacyl phosphine;MAPO)(例如,德牢固TPO;由汽巴精化製造);雙醯基膦類化合物(bis acyl phosphine;BAPO)(例如,豔佳固819、豔佳固819DW;由汽巴精化製造);氧化膦類化合物(例如,豔佳固2100;由汽巴精化製造);茂金屬類化合物(例如,豔佳固784;由汽巴精化製造);碘鎓鹽(iodonium salt)(例如,豔佳固250;汽巴精化);其中的一或多者的混合物(例如,德牢固4265、豔佳固2022、豔佳固1300、豔佳固2005、豔佳固2010、豔佳固2020;由汽巴精化製造);以及類似者。在本發明中,可使用光起始劑中的一者或兩者或大於兩者,但光起始劑不限於此。
在本發明的例示性實施例中,按100重量份的活性能量線硬化型組成物計,可以0.5重量份至10重量份、較佳地0.01重量份至5重量份的量包含光起始劑。當包含數字範圍內的含量的光起始劑時,紫外線到達保護層的內部,聚合率極佳,且有可能防止待產生的聚合物的分子量減小。因此,存在待形成的保護層的黏性強度極佳且相對於偏光片的黏結強度極佳的優勢。
在本發明的例示性實施例中,較佳的為活性能量線硬化型組成物在硬化之後具有90℃或大於90℃的玻璃轉化溫度,且玻璃轉化溫度可為例如100℃至150℃或100℃至130℃。
在本發明的例示性實施例中,較佳的為活性能量線硬化型組成物在25℃下具有50厘泊(cPs)至200厘泊的黏度,且在25℃下黏度可為例如50厘泊至130厘泊。當組成物的黏度滿足數字範圍時,存在保護層可較薄地形成且可加工性極佳的優勢。
在室溫(25℃)下藉由使用布氏黏度計(Brookfield viscometer)(由博勒飛工業公司(Brookfield Industries,Inc.)製造)以18號心軸(spindle)量測黏度。在此情況下,組成物的量適當地為6.5毫升(mL)至10毫升,且在5分鐘內量測穩定化的數字值以便避免長時間暴露於光。
在本發明的例示性實施例中,在必要時,活性能量線硬化型組成物可額外包括由下述者所組成的族群中選出的一或多種添加劑:染料、顏料、環氧樹脂、UV穩定劑、抗氧化劑、調色劑(toning agent)、增強劑、填充劑、消泡劑、界面活性劑、光敏劑以及塑化劑。
同時,形成保護層的方法不受特定限制,且保護層可藉由所屬領域中眾所周知的方法形成。舉例而言,所述方法可進行為以下方法:藉由所屬領域中眾所周知的塗佈方法(例如,旋轉塗佈、棒塗、滾塗、凹板印刷式塗佈、刮塗以及類似者)將活性能量線硬化型組成物塗覆於偏光片的一個表面上以形成保護層,且接著藉由使用紫外線照射組成物來硬化組成物。舉例而言,所述方法可進行為藉由使用紫外線照射裝置以紫外線(其為照射光)照射組成物的方法。
紫外線的波長可為100奈米(nm)至400奈米,較佳地為320奈米至400奈米。
照射的光的光量可為100毫焦/平方公分(mJ/cm2)至1,000毫焦/平方公分,較佳地為500毫焦/平方公分至1,000毫焦/平方公分。
照射的光的照射時間可為1秒至10分鐘,較佳地為2秒至30秒。當滿足照射時間範圍時,存在以下優勢:有可能藉由防 止自光源過度輸送熱量來最小化偏光片中產生的行進(traveling)皺折。
在本發明的例示性實施例中,保護層具有4微米(μm)至11微米、較佳地5微米至10微米,且更佳地6微米至8微米的厚度。當保護層的厚度小於範圍時,存在保護層的強度或高溫耐久性降低的擔憂,且當厚度高於範圍時,厚度在薄化偏光板方面不合適。
保護膜
保護膜用於支撐及保護偏光片,且有可能使用所屬領域中一般已知的各種材料的保護膜,例如聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate;PET)膜、環烯烴聚合物(cycloolefin polymer;COP)膜、丙烯酸膜以及類似者。其中,考慮到光學特性、耐久性、經濟可行性以及類似者,尤其較佳的為使用聚對苯二甲酸乙二酯。
在本發明的例示性實施例中,保護膜可在80℃下具有1,500兆帕(Mpa)或大於1,500兆帕、較佳地1,800兆帕或大於1,800兆帕,且更佳地2,000兆帕或大於2,000兆帕的儲存模數。當滿足數字範圍時,可增強保護膜保護偏光片的效果。具體而言,有可能防止偏光片因由於偏光片在高溫環境下的收縮產生的應力而撕裂。
同時,可藉由以下來進行偏光片及保護膜的附著:使用滾塗機、凹版印刷塗佈機、棒塗機、刮刀塗佈機、毛細塗佈機或類似者將用於偏光板的黏結劑組成物塗佈於偏光片或保護膜的表面上,且接著使用積層卷對偏光片及保護膜進行熱積層的方法;或在 室溫下對偏光片及保護膜加壓以對偏光片及保護膜進行積層的方法;或在對偏光片及保護膜進行積層之後以UV射線照射偏光片及保護膜的方法;以及類似者。下文將描述用於偏光板的黏結劑組成物。
黏結劑層
在本發明的例示性實施例中,黏結劑層為偏光板黏結劑組成物的硬化產物。
在本發明的例示性實施例中,黏結劑層在80℃下的熱膨脹係數為130百萬分率/K(ppm/K)或小於130百萬分率/K。
在本發明的例示性實施例中,當熱膨脹係數大於130百萬分率/K時,存在在耐熱性影響環境下在偏光板上出現裂痕的問題。
較佳的為黏結劑層由光硬化型黏結劑組成物形成。如上文所描述,當黏結劑層為由光硬化型組成物形成的硬化樹脂層時,存在其製造方法簡單的優勢,且此外,存在與保護膜的黏著力極佳的優勢。另外,可進一步改良偏光板的耐久性。
在此情況下,光硬化型黏結劑組成物不受特定限制,只要熱膨脹係數滿足範圍即可,且可為例如包括環氧化合物及氧雜環丁烷化合物的光硬化型組成物。
作為環氧化合物,有可能使用脂環族環氧化合物及縮水甘油醚型環氧化合物中的至少一或多種,且較佳地有可能使用脂環族環氧化合物與縮水甘油醚型環氧化合物的混合物。
在本發明的例示性實施例中,按環氧化合物的總重量計,可包含10重量%(wt%)至50重量%、較佳地20重量%至40重 量%的量的脂環族環氧化合物。當滿足數字範圍時,存在可在對脂環族環氧化合物進行光硬化時有效地硬化組成物的優勢。
在本發明的例示性實施例中,按環氧化合物的總重量計,可包含10重量%至60重量%、較佳地20重量%至40重量%的量的縮水甘油醚型環氧化合物。
可單獨或以其混合物形式使用如上文所描述的氧雜環丁烷化合物,且按100重量份的環氧化合物計,其含量較佳地為10重量份至50重量份,且更佳地為28重量份至40重量份。當包含大於範圍的量的氧雜環丁烷化合物時,存在黏結強度減小的問題,且當包含小於範圍的量的氧雜環丁烷化合物時,存在黏度增大的問題。
在本發明的例示性實施例中,在必要時,光硬化型黏結劑組成物可額外包括由下述者所組成的族群中選出的一或多種添加劑:染料、顏料、環氧樹脂、UV穩定劑、抗氧化劑、調色劑、增強劑、填充劑、消泡劑、界面活性劑、光敏劑以及塑化劑。
偏光片
首先,作為本發明的偏光片,可使用所屬領域中眾所周知的偏光片,例如由包括碘或二向色染料的聚乙烯醇(polyvinyl alcohol;PVA)構成的膜。可藉由對聚乙烯醇膜上的碘或二向色染料進行染色來製造偏光片,但其製造方法不受特定限制。在本發明中,偏光片意謂未包含保護層(或保護膜)的狀態,且偏光板意謂包含偏光片及保護層(或保護膜)的狀態。
同時,偏光片可具有5微米至40微米、更佳地5微米至25微米的厚度。當偏光片的厚度小於範圍時,光學特性可能降低, 且當偏光片的厚度高於範圍時,偏光片在低溫(約-30℃)下收縮的量增大,導致整個偏光板的耐熱性可能存在問題。
同時,當偏光片為聚乙烯醇類膜時,可在無特定限制的情況下使用聚乙烯醇類膜,只要膜包括聚乙烯醇樹脂或其衍生物即可。在此情況下,聚乙烯醇樹脂的衍生物的實例包括聚乙烯縮甲醛樹脂、聚乙烯縮醛樹脂以及類似者,但不限於此。替代性地,作為聚乙烯醇類膜,亦有可能使用一般在所屬領域中的偏光片的製造中使用的市售聚乙烯醇類膜,例如由可樂麗株式會社(Kuraray Co.,Ltd.)製造的P30、PE30以及PE60,由日本合成株式會社(Japan Synthetic Co.,Ltd.)製造的M2000、M3000以及M6000,以及類似者。
同時,聚乙烯醇類膜可具有1,000至10,000、較佳地1,500至5,000的聚合度,但不限於此。此是由於當聚合度滿足範圍時,分子可自由移動且靈活地與碘或二向色染料以及類似者混合。
承載膜
本發明提供一種偏光板-承載膜積層體,更包括:上述偏光板;以及承載膜,位於保護層的與偏光片接觸的偏光板的表面的相對表面上。
根據本發明的例示性實施例的偏光板-承載膜積層體可包括承載膜。
在本發明的例示性實施例中,承載膜不受特定限制,只要承載膜在製造偏光板的製程中易於剝離即可。其實例包括聚對苯二甲酸乙二酯、環烯烴聚合物、聚碳酸酯或三乙醯纖維素,且其較佳實例包括聚對苯二甲酸乙二酯。聚對苯二甲酸乙二酯為廉價的, 且因此具有可降低製程成本的優勢。
在本發明的例示性實施例中,承載膜為聚對苯二甲酸乙二酯膜。
在本發明的例示性實施例中,承載膜可具有10微米至150微米、較佳地15微米至100微米的厚度。當承載膜的厚度滿足數字範圍時,存在以下優勢:有可能防止歸因於承載膜因在使用紫外線照射時產生的熱量的膨脹及/或收縮而產生皺折,且有可能解決在藉由紫外線硬化保護層時因紫外線到達保護層井而產生未硬化部分的問題。
在本發明的例示性實施例中,承載膜的透光率可為70%至100%。可藉由以下步驟來計算透光率:使用偵測器以偵測在使用UV-vis分光光度計(spectrophotometer)以具有200奈米至800奈米波長的光線照射承載膜之後吸收及發射的光線,且接著將光線轉換成比。
當滿足數字範圍時,存在以下優勢:在使用紫外線照射偏光板-承載膜積層體以便硬化偏光板-承載膜積層體的保護層及黏結劑層時,由於紫外線到達保護層及黏結劑層井而有效進行硬化。
底塗劑層
在本發明的例示性實施例中,承載膜包括:基底膜;以及底塗劑層,每一底塗劑層設置於基底膜的一個表面或兩個表面上。
在本發明的例示性實施例中,底塗劑層中的一者可與偏光板-承載膜積層體的保護層接觸。
承載膜具有以下組態:在製造偏光板時,承載膜與偏光板的保護層積層,且可在最終步驟處剝離及移除。因此,承載膜需要 具有偏光板相對於保護層的低黏結強度以便有助於剝離,且為此目的,公開已知了一種在諸如聚對苯二甲酸乙二酯膜的基底膜上形成諸如矽酮的樹脂層的方法。
另外,當形成諸如矽酮的樹脂層時,當將來將用於形成偏光板保護層的組成物塗覆於樹脂層時,組成物的可塗佈性較低,導致存在在保護層中產生氣泡的問題或出現去濕潤(de-wetting)的問題。
當基底膜(PET膜)在無任何單獨處理的情況下僅經歷電暈處理時,由在電暈處理期間引入的氧產生草酸以及類似者,導致草酸以及類似者作為雜質產生,且出於此原因,降低了產物的良率。當提供單獨的清潔製程時,可加工性降低,且產生設施投資成本。
另外,當在基底膜上形成矽酮樹脂層時,保護層組成物因低表面能而未均勻地塗佈,且產生未經塗佈部位,導致存在可加工性降低的問題。
因此,在本發明中,將包括水分散性聚胺基甲酸酯樹脂的底塗劑層引入至與保護層接觸的基底膜的一側中。當水分散性聚胺基甲酸酯樹脂設置於底塗劑層的任一表面上時,在製造偏光板的製程中將保護層組成物塗覆至承載膜上時改良可塗佈性,以使有可能改良製造偏光板的製程的可處理性。此外,存在以下優勢:可在剝離承載膜時最小化對保護層的損壞。
水分散性聚胺基甲酸酯類樹脂可為由下述者所組成的族群中選出的一者或兩者或大於兩者:聚胺基甲酸酯、酯類聚胺基甲酸酯樹脂、碳酸酯類聚胺基甲酸酯樹脂、經矽烷改性的胺基甲酸酯 樹脂、胺基甲酸酯-丙烯酸酯共聚物、乙烯基-胺基甲酸酯共聚物以及矽酮-丙烯基-胺基甲酸酯共聚物。
在本發明的例示性實施例中,底塗劑層可包括水分散性底塗劑組成物或其硬化產物,所述水分散性底塗劑組成物包括水分散性聚胺基甲酸酯類樹脂。下文將描述水分散性底塗劑組成物的硬化。
按100重量份的水分散性底塗劑組成物計,可以5重量份至50重量份、較佳地10重量份至30重量份的量包含水分散性聚胺基甲酸酯樹脂。當滿足以上範圍時,將來待形成的底塗劑層的耐候性將改良。水分散性聚胺基甲酸酯樹脂可以溶解或分散於水溶劑中的狀態存在。
水分散性聚胺基甲酸酯樹脂的固體內容物的含量可為15%至50%、較佳地為15%至45%,且更佳地為20%至40%。
水分散性聚胺基甲酸酯樹脂意謂包括藉由異氰酸酯及其主鏈中的多元醇的反應來形成的胺基甲酸酯重複單元的樹脂,且在此情況下,作為異氰酸酯,可非限制性地使用具有兩個或大於兩個-NCO基團的化合物,且作為多元醇,可非限制性地使用包括兩個或大於兩個羥基的化合物,例如聚酯類多元醇、聚碳酸酯類多元醇、聚醚多元醇、矽氧烷類多元醇以及類似者。
舉例而言,作為異氰酸酯組分,有可能使用由下述者所組成的族群中選出的一者或由下述者所組成的族群中選出的兩者或大於兩者的組合:二異氰酸甲苯酯(toluene diisocyanate;TDI)、4,4-二異氰酸二苯基甲烷酯(methane diisocyanate;MDI)、1,5-二異氰酸萘酯(naphthalene diisocyanate;NDI)、二異氰酸聯甲苯胺 酯(tolidine diisocyanate;TODI)、二異氰酸六亞甲酯(hexamethylene diisocyanate;HMDI)、二異氰酸異佛酮酯(isophorone diisocyanate;IPDI)、二異氰酸對亞苯酯、反式環己烷、1,4-二異氰酸酯以及二異氰酸二甲苯酯(xylene diisocyanate;XDI)。
同時,可藉由使多元酸(polybasic acid)組分與多元醇(polyol)組分進行反應來獲得聚酯類多元醇,且在此情況下,多元酸組分的實例包括:芳族二甲酸,諸如鄰鄰苯二甲酸(ortho-phthalic acid)、間苯二甲酸、對苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、2,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、聯二苯二甲酸以及四氫鄰苯二甲酸;脂族二甲酸,諸如草酸、丁二酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、亞麻油酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、甲基反丁烯二酸以及衣康酸;脂環族二甲酸,諸如六氫鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、1,3-環己二酸以及1,4-環己二酸;或其反應性衍生物,諸如其酸酐、其烷基酯以及其酸鹵化物。此等多元酸組分可單獨使用或以其兩者或大於兩者的組合形式使用。
同時,可藉由使具有碳酸酯基團的化合物與多元醇組分進行反應來獲得聚碳酸酯類多元醇,且在此情況下,具有碳酸酯基團的化合物的實例包括碳酸二苯酯、碳酸二烷酯、碳酸烷二酯以及類似者。
另外,可藉由經由開環聚合將環氧烷添加至多元醇組分來獲得聚醚多元醇。
同時,多元醇組分不受特定限制,只要多元醇組分在其分子中具有兩個或大於兩個羥基即可,且可採用任何適合的多元醇。 舉例而言,多元醇較佳地為由下述者所組成的族群中選出的至少一者:乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、4,4'-二羥基苯基丙烷、4,4'-二羥基甲基甲烷、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇(polyethylene glycol;PEG)、二丙二醇、聚丁二醇(polytetramethylene glycol;PTMG)、聚丙二醇(polypropylene glycol;PPG)、1,4-環己烷二甲醇、1,4-環己二醇、雙酚A、雙酚F、丙三醇、1,1,1-三羥甲基丙烷、1,2,5-己三醇、季戊四醇、葡萄糖、蔗糖以及山梨醇。其中,多元醇組分尤其較佳地由下述者所組成的族群中選出的至少一者:聚丁二醇(PTMG)、聚丙二醇(PPG)以及聚乙二醇(PEG)。
此外,水分散性聚胺基甲酸酯樹脂可在不削弱本發明的物理性質的範圍內額外包括除所述組分之外的其他多元醇或增鏈劑。
此處,其他多元醇可為例如具有三個或大於三個羥基的多元醇,諸如山梨醇、丙三醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷以及季戊四醇。
另外,作為其他增鏈劑,可使用二醇,諸如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、戊二醇、1,6-己二醇以及丙二醇,以及類似者。
同時,在必要時,水分散性聚胺基甲酸酯樹脂可更包括中和劑。當水分散性聚胺基甲酸酯樹脂包括中和劑時,可改良水中的胺基甲酸酯樹脂的穩定性。作為中和劑,舉例而言,有可能使用下述者中的一者或下述者中的兩者或大於兩者的組合:氨N-甲基嗎 啉(ammonia N-methylmorpholine)、三乙胺、二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、三乙醇炔(triethanolalkyne)、嗎啉、三丙胺、乙醇胺、三異丙醇胺以及類似者。
另外,較佳的為在對異氰酸酯呈惰性且與水相容的有機溶劑中進行水分散性聚胺基甲酸酯樹脂的製備。作為對應的有機溶劑,有可能使用下述者中的一者或下述者中的兩者或大於兩者的組合:酯類溶劑,諸如乙酸乙酯及乙基乙二醇乙酸乙醚;酮類溶劑,諸如丙酮、甲基乙基酮以及甲基異丁基酮;醚類溶劑,諸如二氧陸圜四氫呋喃;以及類似者。
同時,本發明中可使用的水分散性聚胺基甲酸酯樹脂可藉由使用所屬領域中已知的任何適合的方法來製備。適合的方法的具體實例包括一次性反應每種組分的單發方法及逐步反應每種組分的多步驟方法。此外,可在製備水分散性聚胺基甲酸酯樹脂時使用任何適合的胺基甲酸酯反應催化劑。
同時,在本發明中,較佳的為水分散性聚胺基甲酸酯樹脂包括諸如羧基、磺酸鹼基、羥基或三級胺基團的官能基。此是由於當官能基包含於水分散性聚胺基甲酸酯樹脂中時,改良了黏結劑層的黏結強度及水分散性。同時,包括如上文所描述的官能基的水分散性聚胺基甲酸酯樹脂可藉由以下方法來製備:使用包括官能基作為多元醇及/或異氰酸酯的化合物,或在多元醇及異氰酸酯的反應期間添加包括官能基的增鏈劑。舉例而言,包括羧基或三級胺基團的水分散性聚胺基甲酸酯樹脂可藉由在聚酯多元醇及異氰酸酯的反應期間添加具有自由羧基或自由胺基以進行反應的增鏈劑來製備。在此情況下,具有自由羧基的增鏈劑的實例包括二羥基羧 酸、二羥基丁二酸以及類似者。二羥基羧酸可為例如包括二羥甲基烷酸的二醇烷酸,諸如二羥甲基乙酸、二羥甲基丁酸(butanoic acid)、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸(butyric acid)以及二羥甲基戊酸。此等酸可單獨使用或以其兩者或大於兩者的組合形式使用。同時,具有自由胺基的增鏈劑的實例包括:脂族二胺,諸如乙二胺、丙二胺、己二胺、1,4-丁二胺以及胺基乙基乙醇胺;脂環族二胺,諸如異佛酮二胺及4,4'-二環己基甲烷二胺(dicyclohexylmethanediamine);芳族二胺,諸如伸二甲苯基二胺及伸甲苯基二胺;以及類似者。此等增鏈劑可單獨使用或以其兩者或大於兩者的組合形式使用。
同時,自分散性及透明度的觀點來看,水分散性聚胺基甲酸酯樹脂不限於(但尤其較佳地為)使用聚碳酸酯類多元醇作為反應物的碳酸酯類聚胺基甲酸酯樹脂、使用聚酯類多元醇作為反應物的酯類聚胺基甲酸酯樹脂,或使用矽氧烷類多元醇作為反應物的矽氧烷類聚胺基甲酸酯樹脂。
同時,較佳的為水分散性聚胺基甲酸酯樹脂的重量平均分子量為10,000至1,000,000。當聚胺基甲酸酯樹脂的重量平均分子量滿足數字範圍時,存在以下效果:可實施剝離的膜的足夠的黏結強度,且水分散性極佳。
根據本發明的例示性實施例的偏光板-承載膜積層體中包含的底塗劑層自水分散性底塗劑組成物衍生,且水分散性底塗劑組成物可包括交聯劑。
交聯劑可包含於水分散性底塗劑組成物中,藉此藉由形成胺基甲酸酯類水分散性黏合劑的交聯結構同時經由官能基改良 與剝離的膜的黏結強度來提供更緊密的內結構。
交聯劑可為由下述者所組成的族群中選出的一者或兩者或大於兩者的混合物:異氰酸酯交聯劑、噁唑啉交聯劑、碳化二亞胺交聯劑、三聚氰胺交聯劑以及環氧交聯劑。
異氰酸酯交聯劑的實例包括二異氰酸伸甲苯酯(tolylene diisocyanate;TDI)、異氰酸二芳酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、二苯基甲烷-2,4'-二異氰酸酯、二異氰酸二甲苯酯(xylene diisocyanate;XDI)、二異氰酸間伸二甲苯酯、六亞甲基-1,6-二異氰酸酯(hexamethylene diisocyanate;HDI)、1,6-二異氰酸酯己烷、二異氰酸伸甲苯酯及己三醇的加合物、二異氰酸伸甲苯酯及三羥甲基丙烷的加合物、多元醇改質的二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、碳化二亞胺改質的二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、二異氰酸異佛酮酯(isophorone diisocyanate;IPDI)、1,5-二異氰酸萘酯、3,3'-聯苯基-4,4'-二異氰酸酯(3,3'-bitolylene-4,4'-diisocyanate)、3,3'-二甲基二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、二異氰酸間伸苯酯以及類似者。
可非限制性地使用噁唑啉交聯劑,只要噁唑啉交聯劑為含噁唑啉基團的單體,或包括單體中的一或多者且具有噁唑啉基團的化合物(諸如其中一或多個其他單體作為官能基共聚合的聚合物化合物)即可。舉例而言,有可能使用化合物,諸如2-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-噁唑啉、2-異丙烯基-2-噁唑啉、2-異丙烯基-4-甲基-2-噁唑啉或2-異丙烯基-5-乙基-2-噁唑啉,或藉由聚合以上化合物中的一者或兩者或大於兩者來形成的聚合物化合物。聚合物化合物可與其他共聚單體共聚合,且共聚單體的實例包括由下述者所組成的族群中選出的一 或多者:(甲基)丙烯酸烷酯、含醯胺基單體、不飽和腈類單體、乙烯酯類單體、乙烯醚類單體、含鹵素α,β-不飽和單體,或α,β-不飽和芳族單體。
作為碳二亞胺交聯劑,可使用碳二亞胺化合物、聚碳二亞胺或類似者,但碳二亞胺交聯劑不限於此。通常而言,碳二亞胺化合物具有下式A1的結構,且聚碳二亞胺包括諸如下式A2的重複結構。
[式A1]R-N=-R
Figure 107145157-A0305-02-0040-16
在式A1及式A2中,R為碳二亞胺化合物或聚碳二亞胺可包括的公開已知的官能基,且n為2或大於2的整數。
作為三聚氰胺交聯劑,有可能使用例如三聚氰胺、藉由縮合三聚氰胺及甲醛來獲得的羥甲基化三聚氰胺衍生物、藉由使羥甲基化三聚氰胺及低級醇進行反應來部分或完全醚化的化合物、其混合物以及類似者。
環氧交聯劑為在其分子中包括環氧基的交聯劑,且例如有可能使用由下述者所組成的族群中選出的一或多者:乙二醇-二縮水甘油醚、聚乙二醇-二縮水甘油醚、聚丙三醇聚縮水甘油醚、三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、N,N,N',N'-四縮水甘油基乙二胺、丙三醇二縮水甘油醚、丙二醇-二縮水甘油醚以及聚 丙二醇-二縮水甘油醚。
在本發明的例示性實施例中,按100重量份的水分散性聚胺基甲酸酯類樹脂計,可以110重量份至150重量份、較佳地110重量份至130重量份的量包含交聯劑。在以上範圍內,可適當地調節底塗劑層的交聯密度,可確保與剝離的膜的適合的黏結強度,可改良諸如可塗佈性、可拉伸性、阻礙特性以及黃化特性的塗佈膜性質,且亦可易於製備其中聚胺基甲酸酯類樹脂的端基具有異氰酸酯的預聚物。
根據本發明的例示性實施例的偏光板-承載膜積層體中包含的底塗劑層自水分散性底塗劑組成物衍生,且水分散性底塗劑組成物可包括水分散性精細粒子。當底塗劑層包括水分散性精細粒子時,底塗劑層具有底塗劑層的外觀清晰(clear)且濁度值低的特性。另外,存在可提高製造偏光板的製程期間的硬化良率的效果。
作為可在本發明中使用的水分散性精細粒子,可使用任何適合的精細粒子,且可使用例如無機精細粒子、有機精細粒子或其組合。無機精細粒子的實例包括無機氧化物,諸如矽石、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯以及銻類無機氧化物,以及類似者。有機精細粒子的實例包括矽酮類樹脂、氟類樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、交聯聚乙烯醇、三聚氰胺類樹脂以及類似者。
在水分散性精細粒子之中,矽石尤其較佳。此是因為矽石的阻礙抑制能力極佳,因極佳透明度而很少產生濁度,且不具有任何著色,以使偏光板的光學性質受矽石影響更小。另外,膠態矽石具有良好分散性及相對於底塗劑組成物的分散穩定性,以使在形 成底塗劑層時可加工性亦極佳。
同時,水分散性精細粒子具有約10奈米至200奈米、更佳地約20奈米至150奈米的平均直徑(初級粒子的平均直徑)。當水分散性精細粒子的平均直徑小於10奈米時,由於因表面能增大而在底塗劑溶液中出現水分散性粒子的聚結及沈澱,故溶液的穩定性可受阻,且當其平均直徑大於200奈米時,由於水分散性粒子並未均勻地分散於底塗劑溶液中,故當粒子聚結時,相較於可見光的波長(400奈米至800奈米),粒子的濁度因具有400奈米或大於400奈米的波長的散射光而增大,且水分散性粒子的大小增大。特定而言,藉由使用具有上文所描述的範圍內的粒子直徑的精細粒子來在底塗劑層的表面上適當地形成不規則性,可有效減小剝離的膜及底塗劑層中的摩擦力。因此,有可能進一步改良阻礙抑制能力。
由於本發明的底塗劑組成物為水類組成物,故精細粒子較佳地與水分散液混合。具體而言,當採用矽石作為精細粒子時,精細粒子較佳地與膠態矽石共混。可原樣使用所屬領域中市售的產品作為膠態矽石,且有可能使用例如由日產化學公司(Nissan Chemical Corporation)製造的Snowtex系列、由空氣產品&化工(Air Products & Chemicals)製造的AEROSIL系列、由日本觸媒株式會社(Nippon Shokubai Co.,Ltd.)製造的Epostar系列及Soliostar RA系列、由蘭柯有限公司(Ranco Co.,Ltd.)製造的LSH系列以及類似者。
在本發明的例示性實施例中,按100重量份的水分散性聚胺基甲酸酯類樹脂計,可以1重量份至10重量份、較佳地2重 量份至5重量份的量包含水分散性精細粒子。
在本發明的例示性實施例中,水分散性精細粒子可具有50奈米至1,000奈米的平均粒子直徑。水分散性精細粒子的平均粒子直徑可經由掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope;SEM)量測,且可為反覆量測兩次或大於兩次的水分散性精細粒子的粒子直徑的平均值。
根據本發明的例示性實施例的偏光板-承載膜積層體中包含的底塗劑層自水分散性底塗劑組成物衍生,且水分散性底塗劑組成物可更包括濕潤劑。
在本發明的例示性實施例中,底塗劑層可具有50奈米至200奈米、60奈米至180奈米、80奈米至160奈米或100奈米至130奈米的厚度,且藉由在以上範圍內調節底塗劑層的厚度,可在改良底塗劑層的黏結強度的同時維持極佳的耐久性及耐候性。然而,在必要時,底塗劑層的厚度不限於上述範圍,且可適當地調節。
製造方法
本發明提供一種製造上述偏光板-承載膜積層體的方法。
可藉由卷對卷(roll-to-roll)製程來進行製造偏光板-承載膜的方法。由於可藉由使用卷對卷製程將方法進行為連續製程,故生產良率較高且生產單位價格降低,以使存在經濟優勢。
本發明提供一種製造偏光板-承載膜積層體的方法,所述方法包括:將承載膜提供至偏光片的一個表面;將保護膜提供至偏光片的另一表面;藉由在偏光片與承載膜之間提供活性能量線硬化型組成物來形成保護層;藉由在偏光片與保護膜之間提供光硬 化型黏結劑組成物來形成黏結劑層;藉由將一對加壓構件安置於承載膜及保護膜的每一表面上來對其中依次積層有承載膜、保護層、偏光片、黏結劑層以及保護膜的積層體進行加壓;以及藉由使用活性能量線照射保護層及黏結劑層來硬化保護層及黏結劑層。
根據本發明的例示性實施例的製造偏光板-承載膜積層體的方法可更包括製備承載膜。
製備承載膜可更包括將水分散性底塗劑組成物塗覆至承載膜的一個表面或兩個表面上且對所述水分散性底塗劑組成物進行乾燥,以在承載膜的一個表面或兩個表面上提供底塗劑層。
亦即,根據本發明的例示性實施例的製造偏光板-承載膜積層體的方法可包括膜供應製程及加壓製程。
在根據本發明的例示性實施例的製造偏光板-承載膜積層體的方法中,膜供應製程包括:在偏光片100的一個表面上供應承載膜200;以及在偏光片的另一表面上供應保護膜300。具體而言,可將方法進行為以下方法:在偏光片100的一個表面上供應承載膜200,且同時在偏光片100的另一表面上供應保護膜300。
可藉由使用所屬領域中眾所周知的方法來進行供應偏光片100、承載膜200以及保護膜300的方法。舉例而言,偏光片、承載膜以及保護膜可呈每一膜纏繞於卷(偏光片卷110、承載膜卷210、保護膜卷310)周圍的形式供應,但供應方法不限於此。
另外,當如上文所描述使用承載膜時,由於承載膜在形成保護層時有效地保護偏光片,故有可能防止其他構成被用於形成保護層的組成物污染,且承載膜吸收由加壓構件施加的壓力以減輕作用於偏光片的應力,以使存在有效地抑制斷裂的效果。
在本發明的例示性實施例中,供應每一膜的速率不受特定限制,只要速率具有適合於製造方法的值即可,但例如,每一膜可以1公尺/分鐘(M/min)至100公尺/分鐘的速率供應。較佳地,每一膜可以10公尺/分鐘至50公尺/分鐘的速率供應,且在此情況下,存在承載膜及保護膜可穩定地黏結至偏光片的優勢。
在本發明的例示性實施例中,偏光片可拉伸。亦即,根據本發明的製造偏光板-承載膜積層體或偏光板的方法,偏光片可在供應偏光片的製程之前進一步經歷拉伸偏光片的製程。在拉伸偏光片的製程中,條件以及類似者不受特定限制。
在本發明的例示性實施例中,偏光片可具有5微米至25微米的厚度。偏光片的厚度意謂拉伸之後的厚度。當拉伸之後的厚度滿足數字範圍時,易於製造具有較小厚度的薄偏光板。
作為偏光片,可使用含有碘類化合物或二向色染料的分子鏈定向於預定方向上的聚乙烯醇類樹脂膜。可藉由以下方法來製造偏光片:對聚乙烯醇類樹脂膜上的碘或二向色染料進行染色,且接著在預定方向上拉伸及交聯聚乙烯醇類樹脂膜。
在本發明的例示性實施例中,拉伸製程可進行為在諸如硼酸水溶液或碘水溶液的溶液中進行的濕潤拉伸、在大氣下進行的乾燥拉伸,或類似者。
在本發明的例示性實施例中,硼酸水溶液或碘水溶液的濃度不受特定限制,但可例如為1%至10%。
在本發明的例示性實施例中,拉伸製程的拉伸比可為4倍或大於4倍,更具體地為4倍至15倍或4倍至13倍。
在本發明的例示性實施例中,可在聚乙烯醇類樹脂膜的 加工方向(machine direction;MD)上進行拉伸製程。
在本發明的例示性實施例中,承載膜的寬度可大於偏光片的寬度。當使承載膜的寬度大於偏光片的寬度時,有可能藉由活性能量線硬化型組成物或黏結劑組成物有效地減少加壓構件以及類似者的污染。
根據本發明的例示性實施例的製造偏光板的方法包括藉由在偏光片與承載膜之間供應活性能量線硬化型組成物來形成保護層。
可藉由以下方法來進行保護層的形成:在膜供應製程期間的任何步驟中將活性能量線硬化型組成物塗覆至偏光片的黏結表面及承載膜的黏結表面中的至少一者上。活性能量線硬化型組成物塗覆於其上的表面不受限制,且例如,可將活性能量線硬化型組成物塗覆於承載膜的黏結表面。
在此情況下,可在塗覆活性能量線硬化型組成物之前對其上塗覆有活性能量線硬化型組成物的承載膜的黏結表面進行表面活化處理,諸如電暈處理、電漿處理、紫外線照射處理或電子束照射處理。
在本發明的例示性實施例中,塗覆活性能量線硬化型組成物的方法不受特定限制,只要方法可均勻地塗覆所需量的組成物即可。其實例包括諸如旋轉塗佈、棒塗、滾塗、凹板印刷式塗佈以及刮塗的方法,且可較佳地藉由針對連續製程的滾塗來進行方法。可經由用於形成保護層的組成物的塗覆構件70來進行塗覆。
根據本發明的例示性實施例的製造偏光板的方法包括藉由在偏光片與保護膜之間供應光硬化型黏結劑組成物來形成黏結 劑層。
可藉由以下方法來進行黏結劑層的形成:在膜供應製程期間的任何步驟中將光硬化型黏結劑組成物塗覆至偏光片的黏結表面及保護膜的黏結表面中的至少一者上。光硬化型黏結劑組成物塗覆於其上的表面不受限制,且例如,可將活性能量線硬化型組成物塗覆於保護膜的黏結表面。
在本發明的例示性實施例中,塗覆光硬化型黏結劑組成物的方法不受特定限制,只要方法可均勻地塗覆所需量的組成物即可。其實例包括諸如旋轉塗佈、棒塗、滾塗、凹板印刷式塗佈以及刮塗的方法,且可較佳地藉由針對連續製程的滾塗來進行方法。可經由黏結劑組成物塗覆構件50來進行塗覆。
根據本發明的例示性實施例的製造偏光板的方法包括藉由將一對加壓構件安置於承載膜及保護膜的每一表面上來對其中積層有承載膜、偏光片以及保護膜的膜積層體進行加壓。更具體而言,可藉由以下加壓方法來進行方法:對其間積層有承載膜、偏光片以及保護膜的膜積層體使用一對加壓構件。在此情況下,加壓構件不受特定限制,但例如可使用諸如呈卷形式的積層機或加壓卷10或加壓卷20的黏結機。
在本發明的例示性實施例中,可在0.5兆帕至10兆帕(Mpa)或1兆帕至8兆帕壓強下對積層體進行加壓。當滿足數字範圍時,存在以下優勢:有可能在不損壞偏光片的情況下確保穩定行進性能且在黏結膜時有效地去除流入的氣泡。
根據本發明的例示性實施例的製造偏光板的方法包括藉由使用活性能量線照射保護層及黏結劑層來硬化保護層及黏結劑 層。
在本發明的例示性實施例中,藉由使用活性能量線照射保護層及黏結劑層來硬化活性能量線硬化型組成物及光硬化型黏結劑組成物可藉由以下方法來進行:藉由使用活性能量線照射裝置以照射光來照射活性能量線硬化型組成物及光硬化型黏結劑組成物。亦即,可經由活性能量線照射構件60來進行方法。
活性能量線照射構件不受特定限制,且其實例包括熔融燈(fusion lamp)、圓弧燈(arc lamp)、LED以及低壓燈。
由於根據本發明的例示性實施例的製造偏光板-承載膜積層體的方法照射使用活性能量線在其上形成保護層及黏結劑層的偏光片積層體,故存在以下優勢:有可能藉由使用活性能量線照射保護層及黏結劑層一次來同時硬化保護層及黏結劑層。
活性能量線的光量可為100毫焦/平方公分至1,000毫焦/平方公分,較佳地為500毫焦/平方公分至1,000毫焦/平方公分,且照射的光的照射時間可為1秒至10分鐘,較佳地為2秒至30秒。
當滿足活性能量線的光量及照射時間範圍時,存在以下優勢:由於黏結劑層及保護層的硬化率較高,故生產率極佳,且在未降低膜的外觀特性及光學特性的情況下藉由防止熱量自光源過度輸送來最小化在偏光片上產生的行進皺折。
此外,活性能量線的照射方向不受特定限制,只要保護層及黏結劑層可充分硬化即可,但使用活性能量線照射保護層及黏結劑層可較佳地在偏光板-承載膜積層體的承載膜的表面上進行。
本發明的例示性實施例可包括纏繞所製造的偏光板-承載 膜積層體。在此情況下,可使用偏光板纏繞卷500。
本發明提供一種製造偏光板的方法,所述方法包括:自上述偏光板-承載膜積層體的保護層剝離承載膜。
本發明提供一種製造偏光板的方法,且製造偏光板的方法包括:製造上述偏光板-承載膜積層體;且自偏光板-承載膜積層體的保護層剝離承載膜。
根據本發明的例示性實施例的製造偏光板的方法包括自偏光板-承載膜積層體的保護層剝離承載膜(在下文中被稱為剝離製程)。
在本發明的例示性實施例中,可藉由卷對卷製程來進行承載膜的剝離。
在本發明的例示性實施例中,製造偏光板的方法包括在剝離製程之前儲存偏光板-承載膜積層體。
根據本發明的例示性實施例,儲存偏光板-承載膜積層體可在室溫(25℃)及30%至50%的相對濕度下進行1小時至100小時。
在本發明的例示性實施例中,根據以下變換等式1的保護層相對於承載膜的剝離強度的改變率B1可為300%或小於300%,較佳地為250%或小於250%,且更佳地為200%或小於200%。
Figure 107145157-A0305-02-0049-17
在變換等式1中,X3'為在進行偏光板-承載膜積層體的儲存 之後保護層相對於承載膜的黏結強度X3',且X3為在進行偏光板-承載膜積層體的儲存之前保護層相對於承載膜的剝離強度X3。
在本發明的例示性實施例中,根據以下變換等式2的保護層相對於偏光片的剝離強度的改變率B2可為0.05%或小於0.05%。
Figure 107145157-A0305-02-0050-18
在變換等式2中,X1'為在進行偏光板-承載膜積層體的儲存之後保護層相對於偏光片的剝離強度X1',且X1為在進行偏光板-承載膜積層體的儲存之前保護層相對於偏光片的剝離強度X1。
在本發明的例示性實施例中,可藉由卷對卷製程來進行剝離製程。卷對卷製程意謂藉由以下方法來進行的製程:藉由圍繞在承載膜纏繞卷(carrier film winding roll)周圍剝離承載膜且同時纏繞其中在纏繞卷周圍剝離承載膜的偏光板來纏繞剝離的承載膜。
由於膜供應製程、加壓製程以及剝離製程可藉由在如上文所描述的根據本發明的例示性實施例的製造偏光板的方法中使用卷對卷製程來同時進行為連續製程,故存在生產良率高及方法極經濟的優勢。
根據本發明的例示性實施例的製造偏光板的方法可更包括在保護層上形成黏著劑層的製程。黏著劑層具有設置以將偏光板黏著至諸如液晶面板的液晶顯示裝置的組態。
形成黏著劑層的製程不受特定限制,且可例如藉由將獨 立的黏著劑膜黏結至保護層上或將黏著劑組成物塗覆至保護層上的方法來進行。
在本發明的例示性實施例中,將黏著劑組成物塗覆至保護層上的方法不受特定限制,只要方法可均勻地塗覆所需量的組成物即可。其實例包括諸如旋轉塗佈、棒塗、滾塗、凹板印刷式塗佈以及刮塗的方法,且可較佳地藉由針對連續製程的滾塗來進行方法。
在此情況下,可在塗覆黏著劑組成物之前對在其上塗覆有黏著劑組成物的保護層進行表面活化處理,諸如電暈處理、電漿處理、紫外線照射處理或電子束照射處理。
偏光板
本發明提供一種藉由上述製造偏光板的方法來製造的偏光板。
偏光板具有承載膜自上述偏光板-承載膜積層體剝離的結構。
具體而言,偏光板具有結構,包括:偏光片1;依次設置於偏光片1的一個表面上的黏結劑層及保護膜3;以及設置於偏光片的另一表面上的保護層2(見圖1)。
用於形成保護層的組成物
本發明提供一種用於偏光板保護層的活性能量線硬化型組成物,包括環氧化合物(A)、氧雜環丁烷化合物(B)以及改質矽氧烷化合物(C)。
環氧化合物(A)、氧雜環丁烷化合物(B)以及改質矽氧烷化合物(C)與上文所述的彼等相同。
黏著劑層
在本發明的例示性實施例中,偏光板可更包括與偏光片接觸的保護層的表面的相對表面上的黏著劑層。
同時,在必要時,本發明的偏光板可包括保護層的上部部分上的黏著劑層,以便附著至顯示裝置面板或諸如相位差膜的光學膜。
在此情況下,可藉由使用所屬領域中眾所周知的各種黏著劑來形成黏著劑層,且其類型不受特定限制。舉例而言,黏著劑層可藉由使用橡膠類黏著劑、丙烯酸黏著劑、矽酮類黏著劑、胺基甲酸酯類黏著劑、聚乙烯醇類黏著劑、聚乙烯吡咯啶酮類黏著劑、聚丙烯醯胺類黏著劑、纖維素類黏著劑、乙烯基烷醚類黏著劑以及類似者來形成。其中,考慮到透明度、耐熱性以及類似者,尤其較佳地為使用丙烯酸黏著劑。
同時,黏著劑層亦可藉由將黏著劑塗覆至保護層的上部部分上的方法來形成,且亦可藉由將黏著薄片附著至保護層的上部部分上的方法來形成,所述黏著薄片藉由以下步驟來製造:將黏著劑塗覆至脫模薄片上,且接著乾燥黏著劑。
影像顯示裝置
如上文所描述的本發明的偏光板可有效地應用於諸如液晶顯示裝置的影像顯示裝置。
影像顯示裝置包括:液晶面板;設置於液晶面板的上部表面上的上部偏光板;以及設置於液晶面板的下部表面上的下部偏光板。
圖3示出偏光板6經由黏著劑層4附著至液晶面板7,所 述偏光板包括:偏光片;依次設置於偏光片1的一個表面上的黏結劑層及保護膜3;以及設置於偏光片的另一表面上的保護層2。
根據本發明的例示性實施例的影像顯示裝置包括:液晶面板;設置於液晶面板的上部表面上的上部偏光板;以及設置於液晶面板的下部表面上作為下部偏光板的根據本發明的偏光板。
根據本發明的例示性實施例的影像顯示裝置包括:液晶面板;設置於液晶面板的上部表面上作為上部偏光板的根據本發明的偏光板;以及設置於液晶面板的下部表面上的下部偏光板。
根據本發明的例示性實施例的影像顯示裝置包括:液晶面板;設置於液晶面板的上部表面上的上部偏光板;以及設置於液晶面板的下部表面上的下部偏光板,其中上部偏光板及下部偏光板為根據本發明的偏光板。
在此情況下,包含於液晶顯示裝置中的液晶面板的類型不受特定限制。舉例而言,可在不限制類型的情況下應用所有公開已知的面板,諸如:被動矩陣型面板,諸如扭轉向列(twisted nematic;TN)、超扭轉向列(super twisted nematic;STN)、鐵電(ferroelectric;F)或聚合物分散(polymer dispersed;PD)面板;主動矩陣型面板,諸如兩端子(two terminal)或三端子(three terminal)面板;以及共平面切換型(in-plane switching;IPS)面板及豎直配向(vertical alignment;VA)面板。此外,構成液晶顯示裝置的其他組態(例如,上部或下部基板的類型(例如,彩色濾光片基板或陣列基板))不受特定限制,且可非限制性地採用所屬領域中公開已知的組態。
[發明模式]
在下文中,將經由實例更詳細地描述本發明。然而,提供以下實例用於例示本發明,且本發明的範圍不限於此。
<實驗實例>
<製備實例>
(1)製備實例1:生產活性能量線硬化型組成物1
藉由按100重量份的3,4-環氧環己基甲基-3',4'-環氧環己烷甲酸酯計,混合3,4-環氧環己基甲基-3',4'-環氧環己烷甲酸酯(商標名:CEL-2021)與23重量份的3-乙基-3-[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基甲基]氧雜環丁烷(阿倫氧雜環丁烷OXT-221,由東亞合成株式會社製造)、30重量份的1,4-環己基二甲醇二縮水甘油醚(CHDMDGE)以及0.6重量份的聚醚改質矽氧烷化合物(道康寧(Dow Corning),OFX-0400)來生產組成物。藉由按100重量份的組成物計,混合3重量份的豔佳固250作為光起始劑及1重量份的愛莎固(ESACURE)ITX作為光敏劑來生產最終活性能量線硬化型組成物1。
(2)製備實例2:生產活性能量線硬化型組成物2
除按100重量份的3,4-環氧環己基甲基-3',4'-環氧環己烷甲酸酯計,聚醚改質矽氧烷化合物的重量份改變為3重量份之外,以與製備實例1中相同的方式生產活性能量線硬化型組成物2。
(3)製備實例3:生產活性能量線硬化型組成物3
除按100重量份的3,4-環氧環己基甲基-3',4'-環氧環己烷甲酸酯計,聚醚改質矽氧烷化合物的重量份改變為6.15重量份之外,以與製備實例1中相同的方式生產活性能量線硬化型組成物3。
(4)製備實例4:生產活性能量線硬化型組成物4
除按100重量份的3,4-環氧環己基甲基-3',4'-環氧環己烷甲酸酯計,聚醚改質矽氧烷化合物的重量份改變為9.2重量份之外,以與製備實例1中相同的方式生產活性能量線硬化型組成物4。
(5)製備實例5:生產活性能量線硬化型組成物5
除未添加聚醚改質矽氧烷化合物之外,以與比較例1中相同的方式生產活性能量線硬化型組成物5。
(6)製備實例6:生產光硬化型黏結劑組成物
藉由向包括30重量份的3,4-環氧環己基甲基-3',4'-環氧環己烷甲酸酯(商標名:Celloxide-2021P(CEL-2021P))、20重量份的3-乙基-3-[(3-乙基氧環丁烷-3-基)甲氧基甲基]氧雜環丁烷(阿倫氧雜環丁烷OXT-221,由東亞合成株式會社製造)、40重量份的1,4-環己基二甲醇二縮水甘油醚(CHDMDGE;LD-204)以及10重量份的壬二醇二丙烯酸酯的100重量份的光硬化型組成物添加3重量份的豔佳固250作為光起始劑及1重量份的愛莎固ITX作為光敏劑來生產光硬化型黏結劑組成物。
Figure 107145157-A0305-02-0055-19
[OXT-221]
Figure 107145157-A0305-02-0056-20
Figure 107145157-A0305-02-0056-21
Figure 107145157-A0305-02-0056-22
Figure 107145157-A0305-02-0056-23
<實例1-製造偏光板-承載膜積層體1>
當使具有23微米的厚度的聚乙烯醇類膜在25℃大氣下在水平方向上以10公尺/分鐘(meter/min)的速率移動時,將具有包括成形聚胺基甲酸酯水分散性樹脂的底塗劑層的承載膜(商標名:H34L,由科隆工業公司(Kolon Industries,Inc.)製造)供應至聚乙烯醇膜的上部表面且將聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET,由日本東洋紡株式會社(Toyobo,Co.,Ltd.,Japan)製造)作為保護膜供應至聚乙烯醇類膜的下部表面,且使所得膜以10公尺/分鐘的速率及2兆帕壓強穿過一對卷。在此情況下,藉由使用Mayor棒(bar)在聚乙烯醇類膜與保護膜之間將在製備實例6中生產的UV 射線硬化型黏結劑組成物塗覆為約3微米厚度。另外,藉由使用Mayor棒(bar)在聚乙烯醇類膜與承載膜之間將活性能量線硬化型組成物1塗覆為約5微米厚度。
其後,藉由使用一個或多個UV光源(諸如熔融燈(fusion lamp)、圓弧燈(arc lamp)、LED以及低壓燈)以紫外線照射承載膜的側來硬化積層體,藉此製造偏光板-承載膜積層體1。
<實例2-製造偏光板-承載膜積層體2>
除使用活性能量線硬化型組成物2而非活性能量線硬化型組成物1之外,以與實例1中相同的方式製造偏光板-承載膜積層體2。
<實例3-製造偏光板-承載膜積層體3>
除使用活性能量線硬化型組成物3而非活性能量線硬化型組成物1之外,以與實例1中相同的方式製造偏光板-承載膜積層體3。
<參考實例1-製造偏光板-承載膜積層體4>
除使用活性能量線硬化型組成物4而非活性能量線硬化型組成物1之外,以與實例1中相同的方式製造偏光板-承載膜積層體4。
<比較例1-製造偏光板-承載膜積層體5>
除使用活性能量線硬化型組成物5而非活性能量線硬化型組成物1之外,以與實例1中相同的方式製造偏光板-承載膜積層體5。
<比較例2-製造偏光板-承載膜積層體6>
除使用其中未提供底塗劑層的PET膜(商標名:XE50, 由東麗工業株式會社(Toray Industries,Inc.)製造)之外,以與比較例2中相同的方式製造偏光板-承載膜積層體6。
<實驗實例1:承載膜阻礙現象測試>
藉由圍繞卷纏繞在實例1至實例3、參考實例以及比較例1及比較例2中製造的各偏光板-承載膜積層體來形成每一膜卷,以便在垂直於纏繞方向的方向上具有5公分的樣本長度。其後,藉由使用高速剝離機以180°角及30公尺/分鐘(m/min)的速率剝離承載膜。在此情況下,藉由將膜的外觀分類為0級(Lv.)至3級來評估剝離。
*0級:偏光片及承載膜兩者的外觀無異常的乾淨狀態
1級:偏光片的外觀無異常但剝離承載膜的表面改質的狀態
2級:偏光片的表面改質的狀態
3級:承載膜在未剝離的情況下撕裂的狀態
另外,在進行承載膜剝離測試之後,藉由使用測霧計(Hazemeter)(製造商:喜可士公司(SECOS Co.,Ltd.))量測承載膜的內部霧度來量測霧度相較於初始霧度值的改變速率,以便證實剝離承載膜是否乾淨地剝離。內部霧度(Haze)意謂渾濁或混濁的程度且在透射模式中作為霧度來量測,且其程度表達為霧度相較於初始霧度(Haze)值的改變率(%)。
<實驗實例2:高溫促進評估>
除在形成保護層之前藉由使用鈍鉛筆在300公克負載下刮擦其中積層有保護膜的偏光片的表面的另一表面來在偏光片上產生裂痕之外,以與以上製造偏光板相同的方式製造偏光板。
其後,在將其中在偏光片上產生裂痕的偏光板切割成120 毫米(mm)寬度及100毫米長度之後,接著在80℃溫度下靜置100小時至300小時,觀測裂痕是否因偏光片的收縮而擴寬以及自裂痕洩漏的光,且藉由計算在總裂痕當中漏光的裂痕的數目來推導偏光板中的裂痕產生率,且繪示於下表2中。
*裂痕產生率:漏光的裂痕的數目/總裂痕的數目x100(%)
<實驗實例3:保護層的剝離強度測試>
針對偏光板,藉由使用上述橫切膠帶(cross-cut tape)測試來量測保護層相對於偏光片的黏結強度(X1),且藉由使用膜高速剝離機(CBT-4720,忠北科技)來量測保護層相對於承載膜的剝離強度(X3:公克力/5公分(gf/5cm))。方法及條件與上文所述的彼等相同,且結果繪示於下表2中。
Figure 107145157-A0305-02-0059-24
Figure 107145157-A0305-02-0060-25
根據實驗結果,可證實,在比較例中,由於保護層相對於承載膜的剝離強度(X3)較高,故在剝離承載膜時出現阻礙現象。對比而言,可證實,在實例中,由於保護層相對於承載膜的剝離強度較小,故在剝離承載膜時阻礙現象最小化。可證實,在根據比較例1及比較例2的偏光板-承載膜積層體中,外觀在剝離承載膜之後改質,或霧度值增大。
對比而言,在根據實例1至實例3的偏光板-承載膜積層體的情況下,可證實,儘管剝離了承載膜,但外觀未改質或幾乎未改質,且霧度值未顯著增大。此是由於根據實例1至實例3的偏光板-承載膜積層體的保護層包括改質矽氧烷化合物,保護層相對於承載膜的剝離強度較低,且有效地抑制承載膜及保護層彼此黏著的現象(阻礙(blocking)現象)。
另外,可證實,當調節保護層中包含的聚醚改質矽氧烷化合物的含量時,進一步改良高溫耐久性。可證實,在按100重量份的環氧化合物(A)計以9.2重量份的量包含改質矽氧烷化合物(C)的參考實例的情況下,裂痕產生率高於按100重量份的環氧化合物(A)計以6.8重量份或小於6.8重量份的量包含改質矽氧烷化合物(C)的實例1至實例3的裂痕產生率。
1:偏光片
2:保護層
3:保護膜

Claims (15)

  1. 一種偏光板,包括:偏光片;黏結劑層及保護膜,依次設置於所述偏光片的一個表面上;以及保護層,直接附著至所述偏光片的另一表面,其中所述保護層為包括活性能量線硬化型組成物或其硬化產物的樹脂層,所述活性能量線硬化型組成物包括環氧化合物(A)、氧雜環丁烷化合物(B)以及改質矽氧烷化合物(C),其中按100重量份的所述環氧化合物(A)計,所述活性能量線硬化型組成物以0.01重量份至6.8重量份的量包括所述改質矽氧烷化合物(C),其中按100重量份的所述環氧組成物(A)計,所述活性能量線硬化型組成物以5重量份至100重量份的量包括所述氧雜環丁烷化合物(B),其中所述環氧化合物(A)包括呈1:1至10:1的重量比的脂環族環氧化合物及縮水甘油醚型環氧化合物,其中當根據D3359-87藉由ASTM標準橫切膠帶測試量測時,所述保護層相對於所述偏光片的黏結強度(X1)為4B或大於4B。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板,其中所述改質矽氧烷化合物(C)為聚醚改質矽氧烷化合物。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板,其中所述環氧化合物(A)為脂環族環氧化合物與縮水甘油醚型化合物的混合物。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板,其中所述保護層 具有4微米至11微米的厚度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板,其中所述偏光片為聚乙烯醇類膜。
  6. 一種偏光板-承載膜積層體,包括:如申請專利範圍第1項所述的偏光板;以及承載膜,位於與所述偏光片接觸的所述偏光板的所述保護層的表面的相對表面上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的偏光板-承載膜積層體,其中根據以下通用等式1計算的X2為0.95至1:[通用等式1]X2=(在ASTM標準橫切膠帶測試之後殘留保護層的面積)/(整個剝離表面的面積)。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的偏光板-承載膜積層體,其中所述保護層相對於所述承載膜的剝離強度(X3)為40公克力/5公分或小於40公克力/5公分。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的偏光板-承載膜積層體,其中所述承載膜為聚對苯二甲酸乙二酯膜。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的偏光板-承載膜積層體,其中所述承載膜包括:基底膜;以及底塗劑層,每一所述底塗劑層設置於所述基底膜的一個表面或兩個表面上。
  11. 一種製造如申請專利範圍第6項所述的偏光板-承載膜積層體的方法,所述方法包括:將承載膜供應至偏光片的一個表面;將保護膜供應至所述偏光片的另一表面; 藉由在所述偏光片與所述承載膜之間供應活性能量線硬化型組成物來形成保護層;藉由在所述偏光片與所述保護膜之間供應光硬化型黏結劑組成物來形成黏結劑層;藉由將一對加壓構件安置於所述承載膜及所述保護膜的每一表面上來對其中依次積層有所述承載膜、所述保護層、所述偏光片、所述黏結劑層以及所述保護膜的積層體進行加壓;以及藉由使用活性能量線照射所述保護層及所述黏結劑層來硬化所述保護層及所述黏結劑層。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的製造偏光板-承載膜積層體的方法,其中所述活性能量線硬化型組成物在室溫下具有50厘泊至200厘泊的黏度。
  13. 一種製造偏光板的方法,所述方法包括:自如申請專利範圍第6項所述的偏光板-承載膜積層體的所述保護層剝離所述承載膜。
  14. 一種藉由如申請專利範圍第13項所述的方法來製造的偏光板,包括:偏光片;黏結劑層及保護膜,依次設置於所述偏光片的一個表面上;以及保護層,設置於所述偏光片的另一表面上且直接附著至所述偏光片。
  15. 一種用於偏光板保護層的活性能量線硬化型組成物,包括環氧化合物(A)、氧雜環丁烷化合物(B)以及改質矽氧烷化 合物(C),其中按100重量份的所述環氧化合物(A)計,所述活性能量線硬化型組成物以0.01重量份至6.8重量份的量包括所述改質矽氧烷化合物(C),其中按100重量份的所述環氧組成物(A)計,所述活性能量線硬化型組成物以5重量份至100重量份的量包括所述氧雜環丁烷化合物(B),其中所述環氧化合物(A)包括呈1:1至10:1的重量比的脂環族環氧化合物及縮水甘油醚型環氧化合物。
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