TWI724747B - 偏光板及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本揭示提供一種偏光板，其包含：偏光片(polarizer)；光學積層板，其形成在偏光片的一側上，並且含有聚合物基板和防眩光層；以及熱塑性樹脂層，其形成在偏光片的另一側上，並且含有(甲基)丙烯酸酯樹脂，本揭示還提供包含該偏光板的液晶面板和顯示裝置。

Description

偏光板及顯示裝置
＜相關申請案之交互參考＞
本案主張基於2019年1月14日向韓國智慧財產局提出之韓國專利申請案第10-2019-0004838號的優先權或權利，將其揭示內容以整體引用方式併入本文。
本揭示關於偏光板和顯示裝置。
於例如有機發光顯示器(organic light emitting display，OLED)或液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)的影像顯示裝置，須避免由於外部光反射或影像反射而減少對比和減少可見度。為此，例如抗反射膜的光學積層膜形成在影像顯示裝置的表面上，以便利用光散射和光學干涉而降低外部光反射或影像反射。
舉例而言，於液晶顯示裝置或類似者，從以前一般而言便已形成包含防眩光層的光學積層膜。這防眩光層主要包含黏合劑和黏合劑中含有的細微顆粒，其中這些細微顆粒經常形成了不規則性，致使其部分在黏合劑的表面上突起。也就是說，因防眩光層由於在黏合劑表面上所突起的細微顆粒而具有表面不規則性，故有可能藉由控制光散射/光反射及類似者而抑制影像顯示裝置的可見度減少。
然而，在包含過去已知的防眩光層之光學膜的情形，為了在表面上形成不規則性，使用了有機顆粒和無機奈米顆粒，但無機奈米顆粒在黏合劑和溶劑中具有低分散度，這引起無機奈米顆粒之間發生聚集的問題。
尤其，無機奈米顆粒在包圍有機顆粒表面之時誘發有機顆粒的聚集。此時，當此種無機奈米顆粒所包圍的有機顆粒過度聚集在垂直於防眩光層表面的方向上時，則發生了不規則缺陷的問題，其中表面不規則性太大或者時常形成不規則性。
附帶而言，由於這些不規則缺陷的緣故，頗降低了防眩光層的光學性質，因此未適當展現用於控制光散射/光反射及類似者的防眩光性質。而且可能發生以下缺陷：影像扭曲可能發生在該區域，或者光反射被放大成大於周邊區域而引起閃爍，其也已知為閃耀(閃爍)現象。因而，其需要改善。
＜技術問題＞
本揭示的目的是提供一種偏光板，其具有抗熱和水的高耐用性、實現高對比比例和優異影像銳利度、和具有例如高抗磨耗性和抗刮性的機械性質。
本揭示的另一目的是提供分別包含上述光學積層板的一種液晶面板和一種顯示裝置。 ＜技術解決方案＞
於一方面，可以提供一種偏光板，其包含：偏光片(polarizer)；光學積層板，其形成在偏光片的一側上，並且含有聚合物基板和防眩光層；以及熱塑性樹脂層，其形成在偏光片的另一側上，並且含有(甲基)丙烯酸酯樹脂，其中聚合物基板含有聚合物樹脂和分散於聚合物樹脂中之截面直徑10到500 nm的橡膠顆粒，其中防眩光層含有黏合劑樹脂和分散於黏合劑樹脂中的有機細微顆粒或無機顆粒，以及其中有機細微顆粒或無機顆粒聚集所形成之直徑100μm或更大的細微突起存在防眩光層之外表面上的比例是50個/m2 或更少。
於另一方面，提供的是一種包含上述偏光板的顯示裝置。
下文將更詳細描述根據本揭示之特定具體態樣的光學積層板、偏光板、和顯示裝置。
可能使用例如第一、第二及類似的詞來描述多樣的成分，並且該詞僅用於區別一組成部分與另一成分。
進一步而言，(甲基)丙烯基意謂包含丙烯基和甲基丙烯基二者。
進一步而言，具有中空結構的奈米無機顆粒是指顆粒的形式為奈米無機顆粒表面上及/或裡面存在空的空間。
附帶而言，(共)聚合物意謂包含共聚物和均聚物二者。
根據本揭示一具體態樣，可以提供一種偏光板，其包含：偏光片；光學積層板，其形成在偏光片的一側上，並且含有聚合物基板和防眩光層；以及熱塑性樹脂層，其形成在偏光片的另一側上，並且含有(甲基)丙烯酸酯樹脂，其中聚合物基板含有聚合物樹脂和分散於聚合物樹脂中之截面直徑10到500 nm的橡膠顆粒，其中防眩光層含有黏合劑樹脂和分散於黏合劑樹脂中的有機細微顆粒或無機顆粒，以及其中有機細微顆粒或無機顆粒聚集所形成之直徑100μm或更大的細微突起存在防眩光層之外表面上的比例是50個/m2 或更少。
由於有機細微顆粒或無機顆粒聚集所形成之直徑100μm或更大的細微突起存在防眩光層之外表面上的比例是50個/m2 或更少、或1到30個/m2 或更少、或實質上沒有，故包含光學積層板之具體態樣的偏光板可以實現高對比比例和均勻且良好的影像銳利度，即使同時具有相對低的霧度亦然。
防眩光層及/或偏光板在光源下可以具有90%或更大的透光率以及10%或更小、或8%或更小的霧度(舉例而言，測量儀器：HM-150，測量標準：JIS K 7105)。
更特定而言，當有機細微顆粒或無機細微顆粒聚集所形成的細微突起達到直徑100μm或更大的尺寸時，可能發生肉眼可見的閃耀(閃爍)現象。由於形成在防眩光層外表面上之細微突起的比例相對為低，故可以避免由於反射光被放大所引起的閃耀(閃爍)現象，並且影像的銳利度是均勻的，藉此清楚實現高解析影像。
一般而言，霧度愈高，外部光的發散度愈大，藉此提供優異防眩光效果，但問題在於因為表面散射引起影像扭曲現象並且內部散射引起白化現象而減少對比比例。相對而言，具體態樣的偏光板包含上述防眩光層，因此可以實現高對比比例和優異影像銳利度，即使所具有的霧度不太高。
有機細微顆粒或無機細微顆粒聚集所形成之細微突起的直徑可以由平行於防眩光層表面之方向上的截面寬度所決定，並且可為100μm或更大、或100μm到300μm、或110μm到250μm、或120μm到200μm。
如上所述，有機細微顆粒或無機細微顆粒聚集所形成之直徑100μm或更大的細微突起存在防眩光層之外表面上的比例可為50個/m2 或更少、或1到30個/m2 。附帶而言，以下通式1所定義之細微突起位在防眩光層之一表面的面積比例是0.5面積%或更小、0.3面積%或更小、或0.01到0.5面積%、或0.02到0.2面積%、或0.05到1面積%。 [通式1] 細微突起位在防眩光層之一表面的面積比例= (細微突起的數目×直徑5 mm的圓圈面積)/防眩光層之一表面的面積(mm2 ) 於通式1，「直徑5 mm的圓圈」定義為細微突起所在的區域。
上述防眩光層的特徵可能是因為指定了用於形成防眩光層的塗佈組成物之排除溶劑的固體含量、或指定了當形成防眩光層時的有機溶劑類型、或類似者。
更特定而言，用於形成防眩光層之塗佈組成物中排除溶劑的固體含量可為25到40重量%或30到35重量%。因用於形成防眩光層之塗佈組成物的固體含量調整於上述範圍，故有機細微顆粒或無機細微顆粒可以在形成防眩光層期間平順地進行流動，藉此可以大致不產生細微顆粒聚集成的細微突起。
進一步而言，用於形成防眩光層的塗佈組成物可以包含特定的混合溶劑。有機溶劑可以包含醇和非醇的有機溶劑，並且更特定而言，有機溶劑可為包含乙酸正丁酯和2-丁醇的混合溶劑。進一步而言，有機溶劑可以包含重量比例為1：2到1：5的乙酸正丁酯和2-丁醇。
藉由使用上述有機溶劑，則有機細微顆粒或無機細微顆粒可以在形成防眩光層期間平順地進行流動，藉此可以大致不產生細微顆粒聚集成的細微突起。
同時，於光學積層板，截面直徑10到500 nm的橡膠顆粒存在於離聚合物基板和防眩光層之間介面的防眩光層75%、50%或30%厚度內，藉此光學積層板可以具有相對為高的抗刮性和耐用性，而同時展現優異光學性質和防眩光性質(例如低光澤度和反射度)以及適當程度的霧度性質。
在光學積層板的製程期間，聚合物基板中所含有之截面直徑10到500 nm的橡膠顆粒可能穿透到防眩光層中並且暴露於防眩光層的外表面。本發明人已調整成使得橡膠顆粒位在離聚合物基板和防眩光層之間介面的防眩光層75%、50%或30%厚度內。
以此方式，則橡膠顆粒位在離聚合物基板和防眩光層之間介面的防眩光層僅75%、50%或30%厚度範圍內，因此橡膠顆粒暴露於防眩光層的外表面或者位在防眩光層的上表面上，藉此避免了降低光學積層板的抗刮性或者增加反射度或霧度性質等現象。
更特定而言，當塗佈用於形成防眩光層的塗佈組成物並且在熱處理或乾燥期間施加超過60℃的溫度時，橡膠顆粒上升到聚合物基板中所形成的防眩光層，並且橡膠顆粒可以定位成離聚合物基板和防眩光層之間介面而到超出防眩光層75%厚度的範圍。
因此，可以塗佈用於形成防眩光層的塗佈組成物，並且可在熱處理或乾燥期間施加60℃或更小的溫度。
另一方面，如上所述，於光學積層板的製程，聚合物基板中含有的部分橡膠顆粒可能移動到防眩光層，藉此則存在於離聚合物基板和防眩光層之間介面的防眩光層50%厚度內之截面直徑10到500 nm的橡膠顆粒與聚合物基板中所含有之截面直徑10到500 nm的橡膠顆粒可為相同成分的橡膠顆粒。
橡膠顆粒可以是天然橡膠或合成橡膠，其為此技術領域通常所知的。舉例而言，橡膠顆粒可以包含選自由苯乙烯系橡膠、丁二烯系橡膠、苯乙烯–丁二烯系橡膠、和丙烯酸系橡膠所組成的群組中之一或更多種橡膠。
用於生產苯乙烯系、苯乙烯–丁二烯系橡膠的苯乙烯系單體可為未經取代的苯乙烯單體或經取代的苯乙烯單體。
經取代的苯乙烯單體可為苯乙烯中的苯環或乙烯基被含有脂肪烴或雜原子的取代基所取代。其實例可為選自由以下所組成的群組中之一或更多者：苯乙烯、α-甲苯乙烯、3-甲苯乙烯、4-甲苯乙烯、2,4-二甲苯乙烯、2,5-二甲苯乙烯、2-甲基-4-氯苯乙烯、2,4,6-三甲苯乙烯、順β-甲苯乙烯、反β-甲苯乙烯、4-甲基-α-甲苯乙烯、4-氟-α-甲苯乙烯、4-氯-α-甲苯乙烯、4-溴-α-甲苯乙烯、4-三級丁苯乙烯、2-氟苯乙烯、3-氟苯乙烯、4-氟苯乙烯、2,4-二氟苯乙烯、2,3,4,5,6-五氟苯乙烯、2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯、4-氯苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、2,6-二氯苯乙烯、八氯苯乙烯、2-溴苯乙烯、3-溴苯乙烯、4-溴苯乙烯、2,4-二溴苯乙烯、α-溴苯乙烯、和β-溴苯乙烯，但不限於此。更佳而言，可以使用經C1-4 烷基或鹵素所取代的苯乙烯。
用於生產丁二烯系、苯乙烯–丁二烯系橡膠的丁二烯系單體可為選自由1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-乙基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、和氯平所組成的群組中之一或更多者。最佳而言，就良好共聚性來說，可以使用1,3-丁二烯。
用於生產丙烯酸系橡膠的丙烯酸系單體可為選自由甲基丙烯酸酯、不飽和羧酸、酸酐、和含有羥基的酯所組成的群組中之一或更多者。
丙烯酸酯系單體的特定實例包含：甲基丙烯酸酯，包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2-乙己酯、和甲基丙烯酸苄酯；丙烯酸酯，包含丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙己酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸苯酯、和甲基丙烯酸苄酯；不飽和羧酸，包含丙烯酸和甲基丙烯酸；酸酐，包含順丁烯二酸酐；含有羥基的酯，包含丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸2-羥丙酯、和單甘油丙烯酸酯；或其混合物；或在存在多官能性單體下用於聚合丙烯酸單體的化合物。
橡膠顆粒可以由具有橡膠彈性之此種顆粒的單層所形成，或者可為具有至少一橡膠彈性層的多層結構。具有多層結構的丙烯酸橡膠顆粒包含：其核心是具有如上所述之橡膠彈性的顆粒，而其周邊覆蓋了硬烷基甲基丙烯酸酯聚合物；其核心是硬甲基丙烯酸烷基酯聚合物，而其周邊覆蓋了具有如上所述之橡膠彈性的丙烯酸聚合物；硬核的周邊覆蓋了具有橡膠彈性的丙烯酸聚合物，而其周邊覆蓋了硬烷基甲基丙烯酸酯聚合物；及類似者。彈性層中形成之橡膠顆粒的平均直徑範圍經常是約10到500 nm。
同時，聚合物基板可以具有10到150μm、20到120μm、或30到100μm的厚度。若聚合物基板的厚度小於10μm，則可撓性降低，並且可能難以控制製程。附帶而言，當聚合物基板過厚時，聚合物基板的透光率降低，光學特徵可以降低，並且難以將包含此者的影像顯示裝置做得較薄。
防眩光層可以具有1到10μm的厚度。若防眩光層的厚度太薄，則該膜的硬度變低，或抗刮性降低，這使膜不適合使用作為光學積層板的最外膜。若防眩光層的厚度太厚，則該膜可能發生彎翹，彎折性質惡化，並且膜可以輕易斷裂，藉此在輥壓過程期間難以運送膜。
同時，防眩光層之厚度對聚合物基板之厚度的比例可為0.008到0.8、或0.01到0.5。若防眩光層之厚度對聚合物基板之厚度的比例太小，則防眩光層不足以保護基板表面，因此可能難以確保例如鉛筆硬度的機械性質。進一步而言，當防眩光層之厚度對聚合物基板之厚度的比例太大時，積層板的可撓性降低，並且抗龜裂性可能不足。
相對於100重量份的黏合劑樹脂，聚合物基板可以包含5到50重量份之截面直徑10到500 nm的橡膠顆粒。
若聚合物基板中的橡膠顆粒含量相較於黏合劑樹脂而太小，則問題在於不可能吸收來自外力的衝擊，因此該膜斷裂，或者當膜被彎折到一定曲率或更小時則斷裂。
若聚合物基板中的橡膠顆粒含量相較於黏合劑樹脂而太高，則該膜的機械強度弱化，膜可以輕易變形，並且黏合劑樹脂的交聯密度減少，如此則硬塗期間的溶劑侵蝕增加，膜的硬度和抗刮性可能惡化；以及進一步而言，由於橡膠顆粒和聚合物基板成分之間折射率差異的緣故，透光率減少，因此光學性質可能降低。
聚合物基板的特定成分無特別限制，但為了確保抗溼氣性連同預定的透光率，聚合物樹脂可以包含選自由(甲基)丙烯酸酯樹脂、纖維素樹脂、聚烯烴樹脂、和聚酯樹脂所組成的群組中之一或更多者。
於光學積層板，聚合物基板在40℃和100%溼度之條件下測量24小時的透溼量可為150 g/m2 或更小、或100 g/m2 或更小、或75 g/m2 或更小、或5到75 g/m2 。
更特定而言，當在40℃和100%溼度之條件下測量24小時的透溼量(測量設備：Labthink儀器有限公司的水氣滲透度測試器)，聚合物基板可以具有150 g/m2 或更小、100 g/m2 或更小、或75 g/m2 或更小、或5到75 g/m2 的透溼量。
同時，相對於100重量份的黏合劑樹脂，防眩光層可以包含1到10重量份的有機細微顆粒或無機細微顆粒。
若防眩光層中之有機細微顆粒或無機細微顆粒的含量相較於黏合劑而太小，則未適當控制外部光的散射/反射，因此防眩光性質可以大大降低；以及進一步而言，顆粒在乾燥時的穩定性巨幅降低，並且可以形成尺寸數百μm的突起，因此難以確保光學性質。附帶而言，若聚合物基板中之橡膠顆粒的含量相對於黏合劑樹脂而太高，則透射影像光的折射可以增加，並且光學膜的影像銳利度可以大大降低，或者可以產生許多重疊的顆粒，如此則細微突起增加、發生白濁性、或膜的黑色銳利度減少。
防眩光層中含有的黏合劑樹脂可以包含可光固化的樹脂。可光固化的樹脂意謂可光聚合之化合物的(共)聚合物，其當照射例如紫外線的光時可以引起聚合反應。
可光聚合的化合物之特定實例包含由乙烯系單體或寡聚物或(甲基)丙烯酸酯單體或寡聚物所形成的(共)聚合物。
可光固化的樹脂之實例包含聚合物或共聚物，其由以下所形成：反應性丙烯酸酯寡聚物群組，其由胺甲酸乙酯丙烯酸酯寡聚物、環氧丙烯酸酯寡聚物、聚酯丙烯酸酯、和聚醚丙烯酸酯所組成；以及由多官能性丙烯酸酯單體所組成的群組，包含二新戊四醇六丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯、新戊四醇四丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲丙烷三丙烯酸酯、甘油丙氧酸酯三丙烯酸酯、三羥甲丙烷乙氧酸酯三丙烯酸酯、三丙烯酸三甲丙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三伸丙二醇二丙烯酸酯、和乙二醇二丙烯酸酯；或環氧樹脂，其包含環氧基、脂環氧基、環氧丙基、環氧基、或含有環氧乙烷基的環氧基；或類似者。
連同上述可光固化的樹脂，黏合劑樹脂可以進一步包含重量平均分子量為10,000 g/mol或更大的(共)聚合物(下文稱為高分子量(共)聚合物)。高分子量(共)聚合物舉例而言可以包含選自由纖維素系聚合物、丙烯酸系聚合物、苯乙烯系聚合物、環氧系聚合物、尼龍系聚合物、胺甲酸乙酯系聚合物、和聚烯烴系聚合物所組成的群組中之一或更多種聚合物。
有機或無機細微顆粒的顆粒直徑無特別限制。
防眩光層中含有的有機細微顆粒可為微米(μm)等級，並且防眩光層中含有的無機細微顆粒可為奈米(nm)等級。於本揭示，微米(μm)等級是指顆粒尺寸或顆粒直徑小於1 mm，也就是小於1000μm；奈米(nm)等級是指顆粒尺寸或顆粒直徑小於1μm，也就是小於1000 nm；次微米(sub-μm)等級是指顆粒尺寸或顆粒直徑為微米等級或奈米等級。
更特定而言，有機細微顆粒可以具有1到50μm或1到10μm的截面直徑。進一步而言，無機細微顆粒可以具有1 nm到500 nm或1 nm到300 nm的截面直徑。
硬塗層中含有之有機或無機細微顆粒的特定實例並無限制，但舉例而言，有機或無機細微顆粒可為由丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、環氧樹脂、和尼龍樹脂所構成的有機細微顆粒，或為由氧化矽、二氧化鈦、氧化銦、氧化錫、氧化鋯、和氧化鋅所構成的無機細微顆粒。
同時，具體態樣的光學積層板形成在防眩光層的一表面上，並且它可以進一步包含在波長區域380 nm到780 nm具有折射率1.20到1.60的低折射率層。
在波長區域380 nm到780 nm具有折射率1.20到1.60的低折射率層可以包含黏合劑樹脂和分散於黏合劑樹脂中的有機顆粒或無機顆粒。可選擇而言，它可以進一步包含具有光反應性官能基的含氟化合物及/或具有光反應性官能基的矽系化合物。
黏合劑樹脂所含有的(共)聚合物含有多官能性(甲基)丙烯酸酯重複單元，並且此種重複單元舉例而言可以衍生自多官能性(甲基)丙烯酸酯化合物，例如三羥甲丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羥甲丙烷乙氧三丙烯酸酯(TMPEOTA)、甘油丙氧酸酯化三丙烯酸酯(GPTA)、新戊四醇四丙烯酸酯(PETA)、或二新戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)。
含氟化合物或矽系化合物中含有的光反應性官能基可以包含選自由(甲基)丙烯酸酯基、環氧基、乙烯基、和巰基所組成的群組中之一或更多種官能基。
含有光反應性官能基的含氟化合物可為選自由以下所組成的群組中之一或更多種化合物：(i)脂族化合物或環脂化合物，其中至少一光反應性官能基被取代，並且至少一氟原子被至少一碳原子取代；(ii)雜脂化合物或雜環脂化合物，其中至少一光反應性官能基被取代，至少一氫原子被氟原子取代，並且至少一碳原子被矽原子取代；(iii)聚二烷矽氧烷系聚合物，其中至少一光反應性官能基被取代，並且至少一氟原子被至少一矽原子取代；以及(iv)聚醚化合物，其中至少一光反應性官能基被取代，並且至少一氫原子被氟原子取代。
低折射率層可以包含中空無機奈米顆粒、實心無機奈米顆粒、及/或多孔性無機奈米顆粒。
中空無機奈米顆粒是指最大直徑小於200 nm並且在其表面上及/或裡面具有空的空間的顆粒。中空無機奈米顆粒可以包含選自由數目平均顆粒直徑為1到200 nm或10到100 nm所組成的群組中之一或更多種無機細微顆粒。進一步而言，中空無機奈米顆粒可以具有1.50 g/cm3 到3.50 g/cm3 的密度。
中空無機奈米顆粒可以在表面上含有選自由(甲基)丙烯酸酯基、環氧基、乙烯基、和巰基所組成的群組中之一或更多種反應性官能基。藉由在中空無機奈米顆粒的表面上含有上述反應性官能基，則它可以具有較高程度的交聯。
實心無機奈米顆粒可以包含選自由數目平均顆粒直徑為0.5到100 nm所組成的群組中之一或更多種實心無機細微顆粒。
多孔性無機奈米顆粒可以包含選自由數目平均顆粒直徑為0.5到100 nm所組成的群組中之一或更多種無機細微顆粒。
相對於100重量份的(共)聚合物，低反射層可以包含10到400重量份的無機奈米顆粒；以及20到300重量份之包含光反應性官能基的含氟化合物及/或矽系化合物。
同時，根據另一具體態樣的偏光板可以包含光學積層板作為偏光片保護膜。
更特定而言，偏光板包含：偏光片；光學積層板，其形成在偏光片的一側上，並且含有聚合物基板和防眩光層；以及熱塑性樹脂層，其形成在偏光片的另一側上，並且含有(甲基)丙烯酸酯樹脂。
尤其，先前已知的偏光板所具有的結構是三乙醯纖維素(TAC)膜…等配置在偏光片的二側上，而本具體態樣之偏光板所具有的結構是具有上述性質的光學積層板配置在一側上，並且含有(甲基)丙烯酸酯樹脂的熱塑性樹脂層配置在另一側上，因而相較於先前此技術領域所知的其他偏光片結構，即使厚度更薄，卻可以實現更穩健的結構，並且它可以具有耐用的結構或物理性質不因外部熱而顯著改變的特徵。
熱塑性樹脂的厚度無特別限制，但考量偏光板的結構和物理性質，它可以具有10μm到80μm、或20μm到60μm、或30μm到50μm的厚度。
同時，熱塑性樹脂層的厚度相對於光學積層板中含有之聚合物基板的厚度並無限制，但相較於聚合物基板的厚度，若熱塑性樹脂層的厚度相對於聚合物基板的厚度不具有適當範圍，則偏光板可以發生彎翹、可撓性降低、和可能難以控制製程。據此，於具體態樣的偏光板，熱塑性樹脂層厚度對光學積層板中包含之聚合物基板厚度的比例可為0.3到2.0、0.4到1.2、或0.5到0.9。
同時，熱塑性樹脂層除了(甲基)丙烯酸酯系樹脂以外還可以包含橡膠顆粒以改善機械強度。
熱塑性樹脂層中含有之(甲基)丙烯酸酯系樹脂的特定實例並無限制，並且可以包含(甲基)丙烯酸(共)聚合物、(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯及類似者。
熱塑性樹脂層中含有的(甲基)丙烯酸酯系樹脂可以具有130℃或更小、或125℃或更小的玻璃轉變溫度，或者可以具有100℃到125℃的玻璃轉變溫度。
熱塑性樹脂層可能經由黏著層而耦合到偏光片的另一表面側。黏著層的形成舉例而言可以是將黏著組成物塗佈在偏光片的一表面上，並且乾燥、加熱或照射電磁波而固化組成物。可以使用作為黏著層的特定類別無特別限制，只要它是可固化以表現所要之黏著性質的任一種即可。舉例而言，黏著層可為聚乙烯醇系黏著劑、丙烯酸黏著劑、乙酸乙烯酯系黏著劑、胺甲酸乙酯系黏著劑、聚酯系黏著劑、聚烯烴系黏著劑、聚乙烯烷基醚系黏著劑、橡膠系黏著劑、氯乙烯–乙酸乙烯酯系黏著劑、苯乙烯–丁二烯–苯乙烯(SBS)黏著劑、氫化苯乙烯–丁二烯–苯乙烯(SEBS)系黏著劑、乙烯系黏著劑、和丙烯酸酯系黏著劑中的任一者，其乃單獨或組合至少二種來使用。黏著層舉例而言可以藉由固化水系、溶劑系或非溶劑系黏著組成物而形成。黏著層在固化狀態下也可能包含可熱固化、可室溫固化、可溼氣固化或可光固化的黏著組成物。以黏著層來說，可以使用在固化狀態下包含水系的聚乙烯醇系黏著組成物、非溶劑的丙烯系黏著組成物、和非溶劑的乙酸乙烯酯系黏著組成物之黏著層。
具體態樣的偏光板包含偏光片。
以偏光片來說，可以使用此技術領域所熟知的偏光片，舉例而言為由聚乙烯醇(PVA)所構成的膜，其含有碘或二色性染料。在此情形，偏光片可以將碘或雙色染料染在聚乙烯醇膜上並且將膜伸展而製造，但製法無特別限制。
同時，當偏光片是聚乙烯醇膜時，可以使用聚乙烯醇膜而無特別限制，只要它含有聚乙烯醇樹脂或其衍生物即可。此時，聚乙烯醇樹脂的衍生物實例包含但不限於聚乙烯甲醛樹脂、聚乙烯縮醛樹脂及類似者。替代選擇而言，聚乙烯醇膜可為此技術領域一般用來生產偏光片之市售可得的聚乙烯醇膜，舉例而言為Kuraray所製造P30、PE30或PE60、Nippon合成化工有限公司所製造M3000或M6000或類似者。
同時，聚乙烯醇膜可以具有1,000到10,000、或1,500到5,000的聚合程度，而不限於此。當聚合程度滿足此範圍時，分子可以自由移動並且可以平順地與碘、二色性染料或類似者組合。進一步而言，偏光片可以具有40μm或更小、30μm或更小、20μm或更小、1到20μm、或1μm到10μm的厚度。在此情形，裝置(例如偏光板和含有偏光片的影像顯示裝置)可以做得更薄且更輕。
偏光板可以進一步包含黏著層，其位在偏光片和光學積層板的聚合物基板之間，並且具有0.1μm到5μm的厚度。
於黏著層，此技術領域所用的多樣偏光板黏著劑(舉例而言為聚乙烯醇系黏著劑、聚胺甲酸乙酯系黏著劑、丙烯酸系黏著劑、陽離子系或自由基系黏著劑及類似者)可以使用作為黏著劑而無限制。
根據本揭示的其他具體態樣，可以提供一種包含上述光學積層板或偏光板的顯示裝置。
顯示裝置的特定實例並無限制，並且舉例而言可為例如液晶顯示器、電漿顯示裝置或有機發光二極體裝置等裝置。
舉例來說，顯示裝置可為液晶顯示裝置，其包含：面對彼此的一對偏光板；薄膜電晶體、濾色片、液晶胞格，其依序堆疊在該對偏光板之間；以及光單元。
於顯示裝置，光學積層板或偏光板可以設在顯示面板面對觀察者的最外表面上，或設在其面對背光的最外表面上。
於另一實例，顯示裝置可以包含：顯示面板；以及偏光板，其配置在顯示面板的至少一表面上。
顯示裝置可為液晶顯示裝置，其包含液晶面板和設在液晶面板之二表面上的光學積層板，其中至少一偏光板可為包含根據本揭示一具體態樣之偏光片的偏光板。
此時，液晶顯示裝置中包含之液晶面板的類型無特別限制，但舉例而言可以使用已知的面板，例如：被動矩陣式面板，譬如扭轉向列(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；主動矩陣式面板，譬如二或三端子面板、面內切換(in-plane switching，IPS)面板或垂直對齊(vertical alignment，VA)面板。 ＜有利效果＞
根據本揭示，可以提供一種偏光板，其實現高對比比例和優異影像銳利度，並且具有例如高抗磨耗性和抗刮性的機械性質；以及提供包含該偏光板的液晶面板和顯示裝置。
下文，將藉由實例來更詳細描述本揭示的具體態樣。然而，僅為了示範而提供這些實例，並且不意欲限制本揭示的範圍。＜ 製備例 1 到 3 和比較例 1 到 3 ：光學積層板的製備 ＞ (1) 用於形成防眩光層之塗佈組成物的製備
混合下面表1所示成分以製備用於形成防眩光層的塗佈組成物。(2) 光學積層板的製備
上面製備之用於形成防眩光層的每種塗佈溶液以12號麥爾棒(#12 mayer bar)塗佈到下面表1所述的聚合物基板上，然後在40℃的溫度乾燥2分鐘，接著是紫外線(UV)固化以形成防眩光層(塗佈厚度4μm)。當UV固化時，UV燈使用H燈泡，固化反應在氮氣氛下進行，並且在固化期間照射的UV光量是150 mJ/cm2 。
Figure 02_image001
TMPTA：三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 PETA：新戊四醇三丙烯酸酯 UA-306T：二異氰酸甲苯酯和新戊四醇三丙烯酸酯的反應產物作為胺甲酸乙酯丙烯酸酯(Kyoeisha Chemical所製造) G8161：可光固化的丙烯酸酯聚合物(分子量約200,000，San Nopco所製造) IRG-184：起始劑(Irgacure 184，Ciba) Tego-270：調平劑(Tego) BYK350：調平劑(BYK Chemie) IPA：異丙醇 XX-103BQ (2.0μm 1.515)：聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的共聚顆粒(Sekisui Plastic所製造) XX-113BQ (2.0μm 1.555)：聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的共聚顆粒(Sekisui Plastic所製造) MA-ST (MeOH中占30%)：分散液，其中尺寸10到15 nm的奈米矽石顆粒分散於甲醇中(Nissan Chemical的產品) 鏈形矽石：約10個直徑約10 nm之矽石顆粒連接成鏈形式的產品(Nissan Chemical的產品) EtOH：乙醇 n-BA：乙酸正丁酯 2-BuOH：2-丁醇＜ 實例 1 到 3 和比較例 1 到 3 ：偏光板的製備 ＞
聚乙烯醇偏光片(厚度：25μm，製造商：LG Chem)使用UV黏著劑而結合到每個製備例和比較製備例所製備之光學積層板的聚合物基板側。
然後，40μm厚的丙烯酸酯樹脂膜(LG Chem的產品，40μm的聚甲基丙烯酸甲酯基板)使用UV黏著劑而結合到聚乙烯醇偏光片的另一表面以製備偏光板。＜ 實驗例 1 到 5 ：光學積層板之物理性質的測量 ＞ 實驗例 1 ：光學積層板之霧度的評估
從每個製備例和比較製備例所獲得的光學積層板來製備4 cm × 4 cm的試片，並且透光率使用朦朧計(HM-150，A光源，Murakami Color Research Laboratory所製造)測量三次，並將此計算成總霧度。測量時，同時測量透光率和霧度，並且透光率根據JIS K 7361標準來測量，且霧度根據JIS K 7136標準來測量。實驗例 2 ：影像銳利度 (%) 的測量
每個製備例和比較例所獲得之光學積層板的影像銳利度使用Suga Test Instrument Co., Ltd所製造的ICM-1T來測量。影像銳利度是以0.125 mm、0.5 mm、1 mm、和2 mm的狹縫寬度來測量並且顯示為總和。實驗例 3 ：聚集在防眩光層表面上之細微顆粒的比例確認
將從每個製備例和比較例所獲得的光學積層板而切割成50 cm × 50 cm (寬度×長度)的樣品放在無光黑紙(black matt paper)上，以照度700 lux的LED來照明。然後，將膜排列成使得光基於樣品膜的表面而在70度入射，然後從側面觀察光反射處以找出比周邊部分更加閃耀的細微突起。
細微突起所確認的部分是以直徑5 mm的圓圈來代表，並且根據以下通式來計算突起數目和突起面積比例。
此時，突起數目是以下面通式2來計算，有機細微顆粒或無機細微顆粒聚集之直徑100μm或更大的細微突起形成在防眩光層外表面上的面積比例是由以下通式1所定義。 [通式1] 細微突起位在防眩光層之一表面的面積比例 = (細微突起的數目×直徑5 mm的圓圈面積)/防眩光層之一側的面積(mm2 ) 通式1中之「直徑5 mm的圓圈」定義為細微突起所在的區域。 [通式2] 突起數目(數目/m2 )：在50 cm × 50 cm所測量的數目×4實驗例 4 ：截面的測量
將樣品切割成0.5 cm寬度以獲得截面，並且截面樣品係使用切片機技術來製備。要觀察的表面和截面塗佈了鉑(Pt)，然後以掃描式電子顯微鏡(SEM)來觀察塗佈層的厚度、侵蝕層的厚度、和橡膠顆粒的位置。若不能清楚看見侵蝕層，則截面樣品的表面以微波來蝕刻、塗佈鉑、然後再觀察以確認侵蝕層的厚度。實驗例 5 ：抗刮性的測量
使用抗刮測量裝置(KPD-301，Kipae E & T)，實例和比較例所獲得之抗反射膜的表面在速度27 rpm及負載下以鋼絨(0000號)來回摩擦10次。抗刮性是藉由確認肉眼觀察到1 mm或更大之刮痕為1條或更少的最大負載來評估。
Figure 02_image003
如圖2所示，確認了於製備例1的光學積層板，截面直徑10到500 nm的橡膠顆粒存在於離聚合物基板和防眩光層之間介面的防眩光層25%厚度內。相對而言，確認了於比較例2的光學積層板，截面直徑10到500 nm的橡膠顆粒存在於離聚合物基板和防眩光層之間介面的防眩光層90%厚度內。
進一步而言，如表1所示，確認了製備例的光學積層板在可以實現防眩光性質的程度上具有霧度和高影像銳利度，同時具有高抗刮性；而比較例的光學積層板展現低程度的抗刮性和相對低的影像銳利度。＜ 實例 4 和比較例 4 和 5 ：偏光板的製備 ＞ 實例 4 (1) 用於形成低反射層之塗佈液體 (C) 的製備
將100克的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、283克的中空矽石奈米顆粒(直徑範圍：約42 nm到66 nm，JSC Catalyst and Chemicals)、59克的實心矽石奈米顆粒(直徑範圍：約12 nm到19 nm)、115克的第一含氟化合物(X-71-1203M，Shin-Etsu)、15.5克的第二含氟化合物(RS-537，DIC Corporation)、和10克的起始劑(Irgacure 127，Ciba)稀釋於MIBK (甲基異丁酮)溶劑以致具有3重量%的固體含量，藉此製備用於形成低反射層的塗佈液體。(2) 偏光板的製備
偏光板的製備方式與實例1相同，例外的是在實例1之聚合物基板上形成防眩光層之後，用於形成低反射層的塗佈溶液(C)以4號麥爾棒塗佈成具有約110到120 nm的厚度，並且在40℃乾燥和固化1分鐘(照射252 mJ/cm2 的紫外線)以形成低折射率層。比較例 4
TAC (三乙醯纖維素)膜(厚度：60μm)使用UV黏著劑而結合到聚乙烯醇偏光片(厚度：17μm，製造商：LG Chem)的一表面，然後製備例1的塗佈溶液以12號麥爾棒塗佈到TAC膜上，然後在40℃的溫度乾燥2分鐘，並且UV固化以形成防眩光層(塗佈厚度4μm)。當UV固化時，UV燈使用H燈泡，固化反應在氮氣氛下進行，並且在固化期間照射的UV光之量是150 mJ/cm2 。
然後，40μm厚的丙烯酸酯樹脂膜(LG Chem的產品：40μm的聚甲基丙烯酸甲酯基板)使用UV黏著劑而結合到聚乙烯醇偏光片的另一表面以製備偏光板。比較例 5
60μm厚的MUV丙烯酸酯樹脂膜(LG Chem的產品，60μm厚的丙烯酸酯膜，其中100 nm厚的底層形成在一側上)使用UV黏著劑而結合到聚乙烯醇偏光片(厚度：17μm，製造商：LG Chem)的一表面，然後製備例1的塗佈溶液以12號麥爾棒而塗佈到底層上，然後在40℃的溫度乾燥2分鐘，並且UV固化以形成防眩光層(塗佈厚度4μm)。當UV固化時，UV燈使用H燈泡，固化反應在氮氣氛下進行，並且在固化期間照射的UV光之量是150 mJ/cm2 。
然後，40μm厚的丙烯酸酯樹脂膜使用UV黏著劑而結合到聚乙烯醇偏光片的另一表面以製備偏光板。＜ 實驗例 6 ：熱衝擊的評估 ＞
將實例1和製備例4、5所製備的偏光板結合到電視(TV)玻璃(12 cm寬、12 cm長、0.7 mm厚)的一表面以製備用於評估熱衝擊和抗水性的樣品。此時，將偏光板切割成使得偏光片的MD方向平行於方形的一側。
然後，對於製備的偏光板和偏光板所結合的評估用樣品，在以下條件下進行熱衝擊測試和抗水性測試，並且測量和確認了以下項目。(1) 熱衝擊測試的測量條件：
將偏光板和用於評估的樣品直立放置在熱衝擊室上。將以下過程定義為1個循環：溫度從室溫上升到80℃並且停留30分鐘，之後溫度降低到-30℃並且停留30分鐘，然後將溫度控制為室溫；並且總共重複100個循環。(2) 頂點脫離 (mm) ， 10 × 10/ 膜
觀察偏光板樣品的四個頂點，並且觀察塗佈層和偏光片之間的脫離、偏光片和保護膜之間的剝離、和硬塗層和黏聚層之間的剝離和彎折。當發生脫離和出現彎折時，測量樣品平放在地板上之狀態下的離地板的彎折高度以計算平均高度。(3) 抗水性測試
將每個切割試片附接於玻璃基板(鹼石灰玻璃)，藉此形成樣品。隨後，將形成的樣品放入溫度60℃的水中保持24小時，然後取出以觀察是否產生氣泡或剝離。根據以下準則來評估抗水性。恰在測量抗水性之前所形成的樣品在室溫停留24小時並加以評估。評估條件如下。 ○：在塗佈層和基板層之間介面或在黏著層和黏聚層之間介面無氣泡和剝離產生。 △：在塗佈層和基板層之間介面或在黏著層和黏聚層之間介面產生輕微的氣泡及/或剝離。 ×：在塗佈層和基板層之間介面或在黏著層和黏聚層之間介面產生相當多的氣泡及/或剝離。
Figure 02_image005
如表3所示，確認了即使當在製程期間施加60℃或更高的溫度，實例4的偏光板可以控制細層及類似者之間的熱收縮變形率或類似者，並且具有良好的彎折平衡性，且當長時間暴露於水時也具有高穩定性。因此，確認了即使它長時間留在暴露於熱和水的外部環境中，它仍可以避免偏光片龜裂，並且也避免液晶顯示器漏光。
1:聚合物基板 2:防眩光層 3:橡膠顆粒 4:聚合物基板和防眩光層之間的介面 5:防眩光層的表面 6:橡膠顆粒離聚合物基板和防眩光層之間介面所存在的最大範圍
[圖1] 是以雷射顯微鏡(光學輪廓器(Optical Profiler))所拍攝的100μm或更大之細微突起的照片，其確認於製備例1的光學積層板。
[圖2] 顯示製備例1之光學積層板的穿透式電子顯微鏡(TEM)截面照片。
[圖3] 顯示比較例2之光學積層板的TEM截面照片。

Claims (15)

  1. 一種偏光板，其包含：偏光片(polarizer)；光學積層板，其形成在該偏光片的一側上，並且含有聚合物基板和防眩光層；以及熱塑性樹脂層，其形成在該偏光片的另一側上，並且含有(甲基)丙烯酸酯樹脂，其中該聚合物基板含有聚合物樹脂和分散於該聚合物樹脂中之截面直徑10到500nm的橡膠顆粒，其中該防眩光層含有黏合劑樹脂和分散於該黏合劑樹脂中的有機細微顆粒或無機顆粒，以及其中該有機細微顆粒或無機顆粒聚集所形成之直徑100μm或更大的細微突起存在該防眩光層之外表面上的比例是50個/m2或更少，其中該防眩光層係由塗佈組成物所形成，該塗佈組成物包括包含重量比例為1：2到1：5的乙酸正丁酯和2-丁醇之溶劑。
  2. 如請求項1之偏光板，其中該有機細微顆粒或該無機細微顆粒聚集所形成之該細微突起的直徑是100μm到300μm。
  3. 如請求項1或2之偏光板，其中以下通式1所定義之該細微突起位在該防眩光層之一表面的面積比例是0.5面積%或更小，[通式1]該細微突起位在該防眩光層之一表面的該面 積比例=(細微突起的數目×直徑5mm的圓圈面積)/該防眩光層之一表面的面積(mm2)於該通式1，「直徑5mm的圓圈」定義為該細微突起所在的區域。
  4. 如請求項1之偏光板，其中截面直徑10到500nm的橡膠顆粒存在於離該聚合物基板和該防眩光層之間介面的該防眩光層75%厚度內。
  5. 如請求項1之偏光板，其中該聚合物樹脂包含選自由(甲基)丙烯酸酯樹脂、纖維素樹脂、聚烯烴樹脂、和聚酯樹脂所組成的群組中之一或更多者。
  6. 如請求項4之偏光板，其中存在於離該聚合物基板和該防眩光層之間該介面的該防眩光層75%厚度內的截面直徑10到500nm之該橡膠顆粒與該聚合物基板中所含有之截面直徑10到500nm的該橡膠顆粒是相同成分的橡膠顆粒。
  7. 如請求項1或6之偏光板，其中該橡膠顆粒包含選自由苯乙烯系橡膠、丁二烯系橡膠、苯乙烯-丁二烯系橡膠、和丙烯酸系橡膠所組成的群組中之一或更多種橡膠。
  8. 如請求項1之偏光板，其中該聚合物基板具有10到150μm的厚度，並且該防眩光層具有1到10μm的厚度。
  9. 如請求項1之偏光板，其中該防眩光層之厚度對該聚合物基板之厚度的比例是0.008到0.8。
  10. 如請求項1或8之偏光板，其中該熱塑性樹脂具有10μm到80μm的厚度。
  11. 如請求項1之偏光板，其中該熱塑性樹脂層之厚度對該聚合物基板之厚度的比例是0.3到2.0。
  12. 如請求項1之偏光板，其中相對於100重量份的該黏合劑樹脂，該聚合物基板包含5到50重量份之截面直徑10到500nm的橡膠顆粒。
  13. 如請求項1之偏光板，其中相對於100重量份的該黏合劑樹脂，該防眩光層包含1到10重量份的該有機細微顆粒或該無機細微顆粒。
  14. 如請求項1之偏光板，其中該聚合物基板在40℃和100%溼度之條件下測量24小時的透溼量是150g/m2或更小。
  15. 一種顯示裝置，其包含如請求項1之偏光板。
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