TWI739036B - 偏光板及包括其之影像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種偏光板及包括偏光板的影像顯示裝置，所述偏光板包括：偏光片；以及設置於偏光片的一個表面或兩個表面上的保護層，所述保護層直接鄰接偏光片，其中保護層為用於包括環氧化合物及氧雜環丁烷類化合物的偏光板保護層的光可固化組成物的固化材料。

Description

偏光板及包括其之影像顯示裝置
本申請案主張2017年9月22日向韓國智慧財產局(Korean Intellectual Property Office)申請的韓國專利申請案第10-2017-0122686號的優先權及益處，所述專利申請案的全部內容以引用的方式併入本文中。
本發明是有關於一種偏光板及包括其的影像顯示裝置。
用於液晶顯示裝置的現有偏光板使用一般聚乙烯醇類偏光片，且具有諸如三醋酸纖維素(triacetyl cellulose，TAC)的保護膜附著在偏光片的至少一個側表面上的組成。
在最新偏光板市場中，已增加對低漏光及薄化的需求，且為了滿足這些性質，已檢驗在偏光片上直接形成保護膜的方法而非使用事先形成為膜的現有保護性基板。
然而，當在現有伸長型聚乙烯醇類偏光片上直接形成保護膜時，與如在所屬領域中使用兩個表面上的保護基板時相比，已難以解決偏光片因由偏光片在高溫下收縮產生的應力而撕裂的問題。
本發明涉及提供一種偏光板及包括其的影像顯示裝置。
本發明的一個實施例提供一種偏光板，包括：偏光片；以及設置於偏光片的一個表面或兩個表面上的保護層，所述保護層直接鄰接偏光片，其中保護層為用於包括環氧化合物(epoxy compound)及氧雜環丁烷類化合物(oxetane-based compound)的偏光板保護層的光可固化組成物的固化材料，保護層的厚度為4微米至11微米，且以下等式1在藉由保護層的傅立葉變換紅外光譜法(FTIR)的光譜中得到滿足：
Figure 107133305-A0305-02-0003-1
在等式1中，Ie為在藉由保護層的傅立葉變換紅外光譜法(FTIR)的光譜中的920cm-1至900cm-1處的峰值強度相對於1740cm-1至1700cm-1處的峰值強度的比率，且Ia為在藉由保護層的傅立葉變換紅外光譜法(FTIR)的光譜中的1420cm-1至1380cm-1處的峰值強度相對於1740cm-1至1700cm-1處的峰值強度。
本發明的另一實施例提供一種包括上文所描述的偏光板的影像顯示裝置。
根據本發明的一個實施例的偏光板替代在與一個塗層之間具備黏著層的現有基礎層，且因此具有實現偏光板的薄化及輕量化且最小化成本及製程的優勢。
根據本發明的一個實施例的偏光板的優勢在於具有很少或幾乎無相位差(phase difference)。
根據本發明的一個實施例的偏光板的優勢在於：藉由包括具有高拉伸模數(tensile modulus)及儲存模數(storage modulus)的保護層，使得在固化用於保護層的光可固化組成物以便形成保護層時，不引起明顯收縮。
另外，存在即使在高溫或高濕度環境下亦可抑制由偏光片的收縮或膨脹引起的光洩漏的優勢。
另外，保護層的拉伸模數及拉伸模數高，且存在即使在保護層上並不包含單獨保護膜時亦具有高耐久性的優勢。
根據本發明的一個實施例的偏光板在高溫環境下具有極佳耐久性，且當用於具有較大面積的液晶顯示裝置中時具有抑制光洩漏的優勢。
另外，根據本發明的一個實施例的偏光板能夠最小化保護層的黃化的出現。
10:偏光片
20:保護層
30:保護膜
40:膠合層
100:偏光板
200:液晶面板
圖1示出根據本發明的一個實施例的偏光板。
圖2示出根據本發明的另一實施例的偏光板。
圖3示出根據本發明的又一實施例的偏光板。
圖4為示出根據本發明的一個實施例的影像顯示裝置的一個實例的截面圖。
圖5為用於比較例8的保護層的偏光板的FTIR光譜。
圖6為用於實例1的保護層的偏光板的FTIR光譜。
本文中，本揭露內容將得以描述。
在本發明中，某一構件置放於另一構件「上」的描述不僅包括一個構件鄰接另一構件的情況，且亦包括又一構件存在於兩個構件之間的情況。
在本發明中，某一部分「包括」某些成分的描述意謂能夠進一步包括其他成分，且除非另有相反的特定陳述，否則不排除其他成分。
在本發明中，FTIR意謂傅立葉變換紅外光譜法，且瓦里安3100 FT-IR(Varian 3100 FT-IR，由瓦里安公司製造)可用於量測。
在本發明中，「1740cm-1至1700cm-1處的峰值強度」為保護層的C=O鍵的峰值強度，且用於歸一化其他峰值強度。
在本發明中，「920cm-1至900cm-1處的峰值強度」為保護層的氧雜環丁烷化合物的環氧乙烷基團(oxirane group)的C-O鍵(環氧乙烷基團的伸縮C-O)的峰值強度。
在本發明中，「1420cm-1至1380cm-1處的峰值強度」為保護層的丙烯酸化合物的=CH-H鍵(丙烯酸酯(acrylate)的=CH-H鍵)的峰值強度，Ie呈現保護層的環氧基的存在，且Ia呈現保護 層的丙烯酸酯基的存在。
在本發明中，峰值強度對應於FTIR光譜的峰面積舉例而言，峰面積可使用直接積分方法導出。另外，假定FTIR光譜的一個峰值具有高斯(Gaussian)分佈，峰面積可表示為峰值的高度及半值寬度的乘積。
在本發明中，峰值強度可各自在固化保護層組成物之前/之後量測。
下文中，將描述根據本發明的一個實施例的偏光板。
根據圖1，根據本發明的一個實施例的偏光板包括偏光片10；及設置於偏光片10的一個表面或兩個表面上的保護層20，其直接鄰接所述偏光片。
本發明的一個實施例提供一種偏光板，包括：偏光片；以及設置於偏光片的一個表面或兩個表面上的保護層，所述保護層直接鄰接偏光片，其中保護層為用於包括環氧化合物及氧雜環丁烷類化合物的偏光板保護層的光可固化組成物的固化材料，保護層的厚度為4微米至11微米，且以下等式1在藉由保護層的傅立葉變換紅外光譜法(FTIR)的光譜中得到滿足：
Figure 107133305-A0305-02-0006-2
在等式1中，Ie為在藉由保護層的傅立葉變換紅外光譜法(FTIR)的光譜中的920cm-1至900cm-1處的峰值強度相對於1740cm-1至1700cm-1處的峰值強度的比率，且 Ia為在藉由保護層的傅立葉變換紅外光譜法(FTIR)的光譜中的1420cm-1至1380cm-1處的峰值強度相對於1740cm-1至1700cm-1處的峰值強度。滿足等式1意謂偏光板的保護層幾乎不包括丙烯酸酯基。與當保護層包括丙烯酸酯基或丙烯酸化合物時相比較，這在提高保護層的韌度及硬度中是有效的。
另外，當伸長偏光片或偏光板時，應力產生於偏光片上，且當將偏光板暴露於高溫時，裂紋出現於偏光片上。將保護層引入至偏光片以用於防止這一現象，且當保護層包括丙烯酸酯基或丙烯酸化合物時，保護層可能不會有效地保護偏光片，從而引起在高溫下在偏光片上出現裂紋的問題。
同時，當保護層不包括丙烯酸酯基或丙烯酸化合物且包括環氧化合物及氧雜環丁烷化合物時，保護層有效地保護偏光片，其在高溫下有效地抑制偏光片上的裂紋出現。
另外，在根據本發明的一個實施例的偏光板中，保護層為用於包括環氧化合物及氧雜環丁烷類化合物的偏光板保護層的光可固化組成物的固化材料，且藉由將保護層控制為具有4微米至11微米的厚度，可有效地預防偏光板或保護層的黃化的出現。
在本發明的一個實施例中，[等式1]可由以下等式1-1或等式1-2表示。與當保護層包括丙烯酸酯基或丙烯酸化合物時相比較，這在提高保護層的韌度及硬度中是有效的。
Figure 107133305-A0305-02-0007-3
[等式1-2]
Figure 107133305-A0305-02-0008-4
在本發明的一個實施例中，保護層的厚度為4微米至11微米，較佳5微米至10微米，且更佳6微米至8微米。小於上文所提及範圍的保護層厚度可引起降低保護層的硬度或高溫耐久性的問題，且大於上文所提及範圍的厚度的問題在於在偏光板的薄化方面並不適合，且保護層的黃度極大地增加。相應地，藉由將保護層控制為具有在上文所提及範圍內的厚度，本發明的偏光板有效地抑制保護層的黃度的增加。
在本發明的一個實施例中，保護層可具有為1或更小，較佳0.9或更小，且更佳0.8或更小的黃度(Yp)。滿足上文所提及的數值範圍的黃度的優勢在於抑制由保護層中出現的黃化引起的偏光板的光學性質的下降。
在本發明的一個實施例中，藉由以下等式2計算的黃度變化(△Yp)為1或更小，較佳0.9或更小，且更佳0.8或更小。
[等式2]黃度變化：△Yp=Ybf-Ybi
在等式2中，Ybi為偏光片的黃度，且Ybf為在使偏光板在25℃及40%相對濕度的條件下無人看管地靜置48小時時的保護層的黃度。
在本發明中，Ybi為偏光片的黃度，且意謂在不提供保護層的情況下量測偏光片自身的黃度的值。
在本發明中，△Yp為形成有保護層的偏光板的黃度(Ybf)與未形成保護層的偏光板的黃度(Ybi)之間的差值，且意謂保護 層自身的黃度(Yp)。另外，未形成保護層的偏光板的黃度(Ybi)可使用計算不含保護層層壓的偏光片自身的黃度的結果。
在本發明中，可使用射線光譜儀(V-7100，由日本分光國際有限公司(JASCO International Co.,Ltd.)製造)來量測黃度。
當在現有伸長型聚乙烯醇類偏光片上直接形成保護膜時，與如在所屬領域中使用兩個表面上的保護基板時相比，已難以解決偏光片因由偏光片在高溫下收縮產生的應力而撕裂的問題。另外，為了預防由保護基板引起的偏光板的光學性質下降的問題，需要無相位差及無黃化的性質。
因此，為了在偏光片上直接形成保護膜，需要足以承受在高溫下由偏光片收縮引起的應力的性質。至於滿足此類性質的保護膜，通常使用UV固化陽離子類塗層。光起始劑及光敏劑通常按順序使用以增強陽離子類塗層中的固化度，且在這類製程中，在偏光板中出現因固化材料的黃化所致的光學性質下降的問題。
在本發明的一個實施例中，保護層在80℃下的熱膨脹係數可為100ppm/K或更小，85ppm/K或更小，大於或等於10ppm/K且小於或等於100ppm/K，或大於或等於10ppm/K且小於或等於85ppm/K。
在本發明的一個實施例中，當在小於80℃的溫度下量測時，保護層的熱膨脹係數可為100ppm/K或更小，85ppm/K或更小，大於或等於10ppm/K且小於或等於100ppm/K，或大於或等於10ppm/K且小於或等於85ppm/K。
在本發明的一個實施例中，當在高於40℃且小於80℃的溫度下量測時，保護層的熱膨脹係數可為100ppm/K或更小，85 ppm/K或更小，大於或等於10ppm/K且小於或等於100ppm/K，或大於或等於10ppm/K且小於或等於85ppm/K。
在本發明的一個實施例中，保護層在70℃下的熱膨脹係數可為100ppm/K或更小，85ppm/K或更小，大於或等於10ppm/K且小於或等於100ppm/K，或大於或等於10ppm/K且小於或等於85ppm/K。
在本發明的一個實施例中，保護層在60℃下的熱膨脹係數可為100ppm/K或更小，85ppm/K或更小，大於或等於10ppm/K且小於或等於100ppm/K，或大於或等於10ppm/K且小於或等於85ppm/K。
滿足上文所提及的範圍的保護層的熱膨脹係數的優勢在於在熱衝擊環境下有效地抑制偏光板上的裂紋出現。
量測熱膨脹係數的方法不受特定限制，且舉例而言，將藉由塗佈具有與保護層相同的組成物的光可固化組成物製備的厚度為50微米的固化試樣切割至6毫米寬度及10毫米長度的大小，且在將拉力負載維持在0.05N時，隨著溫度自30℃開始升高至150℃量測長度的變化。本文中，溫度升高速率為5℃/分鐘，且在量測完成之後，熱膨脹係數(thermal expansion coefficient；CTE)值經計算為自40℃變為目標溫度的長度。目標溫度為80℃或小於80℃的溫度，且例如為70℃或60℃。
在本發明的一個實施例中，保護層的玻璃轉化溫度(Tg)可高於或等於90℃且小於或等於170℃，較佳高於或等於100℃且小於或等於150℃，且更佳高於或等於100℃且小於或等於130℃。滿足上文所提及的數值範圍的保護層的玻璃轉化溫度的優勢在於 在高溫環境下維持保護層的性質。
在離型膜(例如聚對苯二甲酸乙二酯膜)上塗佈達6微米至7微米厚度，藉由照射紫外線固化產物，接著移除離型膜，且採用5毫克至10毫克試樣之後，經由差示掃描熱量測定(differential scanning calorimetry；DSC)量測保護層的玻璃轉化溫度。本文中，至於量測溫度，在溫度以5℃/分鐘的溫度升高速率自25℃的溫度開始升高至150℃時量測熱流，且量測轉折點處的玻璃轉化溫度。
保護層
根據本發明的一個實施例的偏光板包括直接形成於偏光片的任一個表面或兩個表面上的保護層。由於偏光片易受外部衝擊損壞，常見偏光板包括偏光片及在其兩個表面上的黏著有黏著劑的保護膜。這具有偏光板厚度隨著所附著的保護膜的厚度增加的問題。
然而，因根據本發明的一個實施例的偏光板包括設置於偏光片的一個表面或兩個表面上的保護層，故並不包含單獨保護膜，或保護膜包含在偏光片的僅一個表面上，顯著地減少厚度，且獲得能夠節省成本的偏光板。因此，可獲得薄膜化及輕量化的影像顯示裝置。
在本發明的一個實施例中，保護層用於支撐及保護偏光片，且可使用所屬領域中眾所周知的方法形成。
根據本發明的一個實施例的偏光板的保護層中的每一者可直接鄰接偏光片。直接鄰接偏光片的一個表面或兩個表面意謂偏光片及保護層彼此鄰接而無設置於其間的黏著劑層。換言之，因 根據本發明的保護層直接形成於偏光片上而無黏著劑層，故可設置薄偏光板。
根據本發明的一個實施例的偏光板的保護層中的每一者可直接鄰接偏光片的兩個表面。
在本發明的一個實施例中，保護層可設置於偏光片的兩個表面上。
根據本發明的一個實施例的偏光板的保護層在保護偏光片時在嚴酷環境下有效地抑制偏光片上的裂紋出現。
在本發明的一個實施例中，在80℃下，保護層的儲存模數為1,500MPa或更大，大於或等於1,500MPa且小於或等於10,000MPa，較佳大於或等於1800MPa且小於或等於8,000MPa，且更佳大於或等於2,000MPa且小於或等於7,000MPa。當保護層的儲存模數滿足上文所提及的數值範圍時，有效地抑制施加至偏光片的應力，其在有效地抑制由偏光片在高溫或高濕度環境下的收縮或膨脹引起的偏光片的裂紋出現方面是有效的。另外，偏光片的黏著強度增強。因此，藉由在高溫下抑制偏光板的收縮及膨脹，當在液晶面板及類似物中使用偏光板時可預防光洩漏的出現，且獲得極佳黏著強度。特定言之，在80℃下具有大於或等於2,000MPa且小於或等於7,000MPa的儲存模數的保護層的優勢在於藉由在高溫下有效地抑制偏光板收縮而極有效地抑制偏光片上的裂紋出現。
在將具有與保護層相同的組成物的光可固化組成物塗佈於離型膜(例如，聚對苯二甲酸乙二酯膜)上達50微米厚度，藉由在1000毫焦/平方公分或更大的光強度條件下照射紫外線而固 化產物，接著移除離型膜，且將試樣雷射切割至特定大小之後，經由DMA量測保護層的儲存模數。本文中，至於量測溫度，在溫度以5℃/分鐘的溫度升高速率自-30℃開始升高至160℃的同時，以10%張力不斷地張緊來量測儲存模數，且記錄80℃下的儲存模數。
在本發明的一個實施例中，在25℃下，保護層的拉伸模數為1,700MPa或更大，較佳1,800MPa或更大，且更佳2,000MPa或更大。當保護層的拉伸模數滿足上文所提及的數值範圍時，有效地抑制施加至偏光片的應力，其在有效地抑制由偏光片在高溫或高濕度環境下的收縮或膨脹引起的偏光片的裂紋出現方面是有效的。另外，偏光片的黏著強度增強。因此，藉由在高溫下抑制偏光板的收縮及膨脹，當在液晶面板及類似物中使用偏光板時可預防光洩漏的出現，且獲得極佳黏著強度。
在將具有與保護層相同的組成物的組成物塗佈於離型膜(例如，聚對苯二甲酸乙二酯膜)上達100微米厚度，藉由在1000毫焦/平方公分或更大的光強度條件下照射紫外線而固化產物，接著移除離型膜，且將試樣雷射切割至10毫米寬度之後，藉由萬能試驗機(universal testing machine；UTM)量測保護層的拉伸模數。本文中，拉伸模數經由應力-應變(S-S)曲線獲得，所述應力-應變曲線藉由在25℃的量測溫度下，以50毫米的量測長度及50毫米/分鐘的拉緊率(tension rate)不斷地張緊而獲得。藉由使S-S曲線的初始斜率值乘以100而獲得拉伸模數。
在本發明的一個實施例中，在使偏光板在80℃下無人看管地靜置4小時或更久時，在吸收軸方向(縱向方向(MD方向))及穿透軸(transmission axis)方向(橫向方向(TD方向))中的 任何一或多者上的收縮力為3N至10N。滿足上文提及所的範圍可最小化熱衝擊期間在偏光片上的裂紋出現。本文中，無人看管時間可為4小時或5小時。
在本發明的一個實施例中，在使偏光板在80℃下無人看管地靜置4小時或更久時，吸收軸方向(MD方向)上的收縮力為7N至9N。滿足上文所提及的範圍，可最小化熱衝擊期間在偏光片上的裂紋出現。
在本發明的一個實施例中，在使偏光板在80℃下無人看管地靜置4小時或更久時，穿透軸方向(TD方向)上的收縮力為4N至9N。滿足上文所提及的範圍，可最小化熱衝擊期間在偏光片上的裂紋出現。
至於收縮力，藉由將偏光板切割成2毫米(穿透軸方向)×50毫米(吸收軸方向)的大小，採用15毫米的標距(gauge length)，且在80℃下在等溫狀態中將試樣再保留4小時或更久，使用動態機械分析儀(DMA Q800，TA儀器公司(TA Instruments))來量測MD方向或TD方向上的收縮力。本文中，在偏光片的厚度方向上量測最小負載，以便在量測之前維持偏光板平坦。
在本發明的一個實施例中，偏光板滿足以下等式A。當偏光板滿足以下等式A時，取決於偏光板的每一區的收縮力的差異較小，其就可用於較大影像顯示裝置中而言是有利的。
Figure 107133305-A0305-02-0014-5
在等式A中， Lc為對應於直徑為1公分的圓形區域的區的收縮力，其具有所述偏光板的中心作為原點，Le為對應於直徑為1公分的圓形區域的區的偏光板收縮力，所述區鄰接在所述偏光板的各頂點處相接的兩個邊緣部分，以及Li為在所述偏光片的吸收軸方向(MD方向)或穿透軸方向(TD方向)上的平均收縮力；或在所述偏光板的吸收軸方向(MD方向)或穿透軸方向(TD方向)上的平均收縮力。
在本發明的一個實施例中，等式A可由以下等式A-1或等式A-2表示。
Figure 107133305-A0305-02-0015-6
Figure 107133305-A0305-02-0015-8
在本發明的一個實施例中，用於滿足保護層的拉伸模數、儲存模數以及熱膨脹係數的方法不受特定限制，且舉例而言，可包含將具有高玻璃轉化溫度(Tg)的光可聚合化合物包括在光可固化組成物中以用於形成保護層的方法，增加累積光強度的方法及類似者。
在本發明的一個實施例中，保護層較佳地經形成而具有光可固化組成物。當保護層為由如上光可固化組成物形成的固化樹脂層時，優勢在於製備方法簡單，且此外，保護層與偏光片之間的黏著力極佳。另外，可進一步改良偏光板的耐久性。
在本發明的一個實施例中，本文中的光可固化組成物不 受特定限制，只要熱膨脹係數滿足上文所提及的範圍即可，且舉例而言，可包含包括環氧化合物及氧雜環丁烷類化合物的光可固化組成物。其優勢在於：耐熱性及耐水性極佳，且光可固化組成物可附著至偏光片而無需替代基本上要求黏著劑的現有保護膜的黏著劑層。
在本發明的一個實施例中，用於偏光板保護層的光可固化組成物包括環氧化合物及氧雜環丁烷類化合物。
在本發明的一個實施例中，環氧化合物包括脂環族環氧化合物。脂環族環氧化合物意謂包括一或多個環氧化脂族環基的化合物。脂環族環氧化合物具有相對較高的玻璃轉化溫度，且因此，在降低保護層的熱膨脹係數且增加其儲存模數方面為較佳的。因此，脂環族環氧化合物起在固化之後在高溫或高濕度條件下獲得極佳耐久性的作用。
脂環族環氧化合物的實例可包括由以下[化學式1]表示的環氧環己基甲基環氧環己烷羧酸酯類化合物(epoxycyclohexylmethyl epoxycyclohexane carboxylate-based compound)。
Figure 107133305-A0305-02-0016-9
在化學式1中，R1及R2各自獨立地表示氫或烷基。
除非另有特定定義，否則本發明中的術語烷基可意謂具有1個至20個碳原子、1個至16個碳原子、1個至12個碳原子、1個至8個碳原子或1個至4個碳原子的直鏈、分支鏈或環狀烷基，且所述烷基可經任何一或多個取代基取代或未經取代。
脂環族環氧化合物的另一實例可包括由以下化學式2表示的烷二醇的環氧環己烷羧酸酯類化合物(epoxycyclohexane carboxylate-based compound)。
Figure 107133305-A0305-02-0017-10
在化學式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一實例可包括由以下化學式3表示的二羧酸的環氧環己基甲基酯類化合物(epoxy cyclohexylmethyl ester-based compound)。
[化學式3]
Figure 107133305-A0305-02-0018-11
在化學式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一實例可包括由以下化學式4表示的聚乙二醇的環氧環己基甲基醚類化合物(epoxycyclohexylmethyl ether-based compound)。
Figure 107133305-A0305-02-0018-12
在化學式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一實例可包括由以下化學式5表示的烷二醇的環氧環己基甲基醚類化合物(epoxycyclohexylmethyl ether-based compound)。
[化學式5]
Figure 107133305-A0305-02-0019-13
在化學式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另一實例可包括由以下化學式6表示的二環氧三螺類化合物(diepoxytrispiro-based compound)。
Figure 107133305-A0305-02-0019-14
在化學式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另一實例可包括由以下化學式7表示的二環氧單螺類化合物(diepoxymonospiro-based compound)。
Figure 107133305-A0305-02-0019-15
在化學式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一實例可包括由以下化學式8表示的乙烯基環己烯二環氧化合物(vinylcyclohexene diepoxide compound)。
Figure 107133305-A0305-02-0020-16
在化學式8中，R15表示氫或烷基。
脂環族環氧化合物的另一實例可包括由以下化學式9表示的環氧環戊基醚化合物(epoxycyclopentyl ether compound)。
Figure 107133305-A0305-02-0020-17
在化學式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一實例可包括由以下化學式10表示的二環氧三環癸烷化合物(diepoxytricyclodecane compound)。
[化學式10]
Figure 107133305-A0305-02-0021-18
在化學式10中，R18表示氫或烷基。
在本發明的一個實施例中，至於脂環族環氧化合物，更特定言之，使用環氧環己基甲基環氧環己烷羧酸酯化合物、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基酯化合物或環氧環己基甲基醚化合物烷二醇為較佳的，且可較佳使用由下述者所組成的群組中選出的一或多者：7-氧雜雙環[4,1,0]庚烷-3-羧酸及(7-噁-雙環[4,1,0]庚-3-基)甲醇的酯化合物(在化學式1中R1及R2為氫的化合物)；4-甲基-7-氧雜雙環[4,1,0]庚烷-3-羧酸及(4-甲基-7-噁-雙環[4,1,0]庚-3-基)甲醇的酯化合物(在化學式1中R1為4-CH3且R2為4-CH3的化合物)；7-氧雜雙環[4,1,0]庚烷-3-羧酸及1,2-乙二醇的酯化合物(在化學式2中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合物(在化學式3中R5及R6為氫且p為2的化合物)；(4-甲基-7-氧雜雙環[41,0]庚-3-基)甲醇及己二酸的酯化合物(在化學式3中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-乙二醇的醚化合物(在化學式5中R9及R10為氫且r為1的化合物)，然而，脂環族環氧化合物不限於此。
在本發明的一個實施例中，環氧化合物及氧雜環丁烷類化合物具有9：1至1：9的重量比，且較佳重量比為9：1至7：3。當 環氧化合物及氧雜環丁烷類化合物的重量比如在上文所提及的數值範圍中時，可使組成物的玻璃轉化溫度維持較高，且獲得在固化之後極大地改良保護層硬度的效應。另外，滿足上文所提及的範圍的重量比的優勢在於在固化之後保護層具有極佳儲存模數。
在本發明的一個實施例中，相對於100重量份的整個組成物，環氧化合物較佳為50重量份至90重量份，且更佳為70重量份至90重量份。滿足上文所提及的範圍易於滿足上文所描述的保護層的儲存模數及熱膨脹係數，且優勢在於整個組成物的玻璃轉化溫度在固化之後維持較高，且用於偏光片的組成物的黏著強度極佳。
在本發明的一個實施例中，環氧化合物包括縮水甘油醚型環氧化合物。縮水甘油醚型環氧化合物意謂包括至少一或多個縮水甘油醚基的環氧化合物。
在本發明的一個實施例中，縮水甘油醚型環氧化合物的實例可包括酚醛環氧樹脂、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、三伸丙甘醇二縮水甘油醚、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物。另外，具有環型脂族骨架的縮水甘油醚(諸如1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油醚)、芳族環氧化合 物的添加氫的化合物以及類似物可包含為實例。較佳地，可使用具有環型脂族骨架的縮水甘油醚及具有含較佳3個至20個碳原子，較佳3個至16個碳原子，且更佳3個至12個碳原子的環型脂族骨架的縮水甘油醚，然而，縮水甘油醚型環氧化合物不限於此。
在本發明的一個實施例中，環氧化合物可使用脂環族環氧化合物及縮水甘油醚型環氧化合物的混合物。
在本發明的一個實施例中，當混合脂環族環氧化合物及縮水甘油醚型環氧化合物時，重量比較佳為3：1至1：3，且更佳為2：1至1：2。
在本發明的一個實施例中，按環氧化合物的總重量計，脂環族環氧化合物的含量可為10重量%至100重量%，較佳20重量%至80重量%，且更佳30重量%至70重量%。滿足上文所提及的數值範圍的優勢在於在進行光可固化時組成物可有效地固化。
在本發明的一個實施例中，按環氧化合物的總重量計，縮水甘油醚型環氧化合物的含量可為10重量%至60重量%，且較佳30重量%至50重量%。
在本發明的一個實施例中，氧雜環丁烷類化合物為在分子中具有4員環醚的化合物，且可包括3-乙基-3-羥甲基氧雜環丁烷、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、苯酚酚醛氧雜環丁烷以及類似物作為實例，但不限於此。這些氧雜環丁烷化合物可作為商業產品容易地獲得，且其特定實例可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)以及類似物。
在本發明的一個實施例中，氧雜環丁烷類化合物可單獨使用或用作混合物，且以100重量份的整個組成物計含量較佳為10重量份至50重量份，且更佳為10重量份至30重量份。滿足上文所提及的數值範圍的優勢在於整個組成物的玻璃轉化溫度及儲存模數在固化之後可維持較高，且可藉由不斷地維持黏度形成具有均勻厚度的保護層。
在本發明的一個實施例中，用於偏光板保護層的光可固化組成物可更包括光起始劑。
在本發明的一個實施例中，光起始劑的實例可包括：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；汽巴精化公司(Ciba Specialty Chemicals)(製造商))；苯基乙醛酸類化合物(例如豔佳固754、德牢固MBF；汽巴精化公司(製造商))；苄基二甲基縮酮類化合物(例如豔佳固651；汽巴精化公司(製造商))；α-胺基酮類化合物(例如豔佳固369、豔佳固907、豔佳固1300；汽巴精化公司(製造商))；單醯基膦類化合物(MAPO)(例如德牢固TPO；汽巴精化公司(製造商))；雙醯基磷化氫類化合物(BAPO)(例如豔佳固819、豔佳固819DW；汽巴精化公司(製造商))；氧化膦類化合物(例如豔佳固2100；汽巴精化公司(製造商))；茂金屬類化合物(例如豔佳固784；汽巴精化公司(製造商))；碘鎓鹽(例如豔佳固250； 汽巴精化公司(製造商))；其一或多者的混合物(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；汽巴精化公司(製造商))以及類似物。其一種或兩種或多於兩種類型可在本揭露中使用，然而，所述使用不限於此。
在本發明的一個實施例中，相對於100重量份的用於偏光板保護層的光可固化組成物，光起始劑的含量可為0.01重量份至5重量份。與並不包含光起始劑或含量並不滿足上文所提及的數值範圍時相比較，光起始劑的含量在上文所提及的數值範圍內的優勢在於固化有利地進行且黏著力進一步增強。
在本發明的一個實施例中，相對於100重量份的整個組成物，用於偏光板保護層的光可固化組成物可更包括1重量份至5重量份的陽離子聚合起始劑。
在本發明的一個實施例中，用於偏光板保護層的光可固化組成物較佳具有在25℃下大於或等於50cPs且小於或等於200cPs的黏度，且舉例而言，黏度在25℃下可為50cPs至130cPs或更小。當組成物黏度滿足上文所提及的數值範圍時，保護層可經形成為薄的且具有低黏度，且產生具有極佳可加工性的優勢。
在室溫下(25℃)使用布氏黏度計(由博勒飛工程(Brookfield Engineering)製造)以18號心軸(No.18 spindle)量測黏度。本文中，組成物的量適當為6.5毫升至10毫升，且在5分鐘內量測穩定值以避免長期暴露於光。
在本發明的一個實施例中，用於偏光板保護層的光可固化組成物可更包括由下述者所組成的群組中選出的一或多種添加劑：染料、顏料、環氧樹脂、紫外穩定劑、抗氧化劑、著色劑、增 強劑、填充劑、消泡劑、界面活性劑、光敏劑以及視需要的塑化劑。
在本發明之一個實施例中，相對於100重量份的用於偏光板保護層的光可固化組成物，添加劑的含量可為0.01重量份至5重量份。
在本發明的一個實施例中，用於形成保護層的方法不受特定限制，且可使用所屬領域中眾所周知的方法形成保護層。舉例而言，可使用一種方法形成保護層：藉由使用所屬領域中眾所周知的塗佈方法(諸如旋塗、棒塗、滾塗、凹版塗佈、刮塗及類似者)將用於偏光板保護層的光可固化組成物塗佈在偏光片的一個表面上，且經由紫外線照射固化產物。舉例而言，可使用照射紫外光的方法，所述紫外光為使用紫外照射器的照射光。
在本發明的一個實施例中，紫外波長可為100奈米至400奈米，且較佳320奈米至400奈米。
在本發明的一個實施例中，照射光的光強度可為100毫焦/平方公分至1,000毫焦/平方公分，且較佳500毫焦/平方公分至1,000毫焦/平方公分。
在本發明的一個實施例中，照射光的照射時間可為1秒至10分鐘，且較佳2秒至30秒。滿足上文所提及的照射時間的優勢在於：藉由防止來自光源的過量熱傳遞最小化偏光片上的運行皺紋出現。
保護膜
本發明的一個實施例提供一種偏光板，所述偏光板具有設置於偏光片的一個表面上的保護層，且所述偏光板包括保護膜，其藉由黏著劑層的介質附著在與偏光片的設置有保護層的表面相 對的表面上，其中保護膜在25℃下具有1700MPa或更大的拉伸模數。
根據圖2，本發明提供一種偏光板，所述偏光板具有設置於偏光片10的一個表面上的保護層20，及藉由黏著劑層的介質附著在與偏光片10的設置有保護層20的表面相對的表面上的保護膜30。
在本發明中，當保護層形成於偏光片的一個表面上時，單獨保護膜可藉由黏著劑層的介質附著在與形成有保護層的表面相對的表面上，以便支撐及保護偏光片。
在本發明的一個實施例中，保護膜用於支撐及保護偏光片，且可使用由所屬領域中通常已知的各種材料製成的保護膜，諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜或環烯烴聚合物(COP)膜。考慮到光學性質、耐久性、經濟可行性及類似者，在這些當中使用聚對苯二甲酸乙二酯為尤其較佳的。
在本發明的一個實施例中，在25℃下，保護膜的拉伸模數可大於或等於1,800MPa且小於或等於10,000MPa，較佳大於或等於2,000MPa且小於或等於8,000MPa，且更佳大於或等於3,000MPa且小於或等於7,000MPa。滿足上文所提及的數值範圍可提高保護膜的偏光片保護效應。特定言之，可預防因由偏光片在高溫或高濕度環境下的收縮或膨脹產生的應力引起的偏光片的撕裂。
在本發明的一個實施例中，附著偏光片及保護膜可使用以下方法進行：使用滾塗機、凹版塗佈機、棒塗佈機、刮刀塗佈機、毛細管塗佈機或類似物在偏光片或保護膜的表面上塗佈偏光板黏 著劑組成物；且接著使用層合輥熱層壓這些，經由室溫壓製層壓，或在層壓之後照射UV。稍後將描述偏光板黏著劑組成物。
黏著劑層
在本發明的一個實施例中，黏著劑層為黏著劑組成物的固化材料。其中黏著劑層經形成而具有如上的光可固化組成物的固化樹脂層的優勢在於製備方法簡單，且此外，與保護膜的黏著力極佳。另外，可進一步改良偏光板的耐久性。
在本發明之一個實施例中，在40℃至80℃下，黏著劑層的熱膨脹係數為130ppm/K或更小。熱膨脹係數大於130ppm/K具有在熱衝擊環境下在偏光板上出現裂紋的問題。
在本發明的一個實施例中，在80℃下，黏著劑層的儲存模數可大於或等於100mPa且小於或等於1,800MPa，較佳大於或等於150MPa且小於或等於1,300MPa，且更佳大於或等於180MPa且小於或等於500MPa。滿足上文所提及的範圍有效地提高黏著劑層的黏著強度且使保護膜不利於剝離。特定言之，當儲存模數大於上文所提及的範圍時，儲存模數過高，從而降低黏著強度，且並未充分地滿足用作黏著劑層的功能。
在將具有與黏著劑層相同的組成物的光可固化組成物塗佈於離型膜(例如，聚對苯二甲酸乙二酯膜)上達50微米厚度，藉由在1000毫焦/平方公分或更大的光強度條件下照射紫外線而固化產物，接著移除離型膜，且將試樣雷射切割至特定大小之後，經由DMA量測黏著劑層的儲存模數。本文中，至於量測溫度，在溫度以5℃/分鐘的溫度升高速率自-30℃開始升高至160℃的同時以10%張力不斷地張緊來量測儲存模數，且記錄80℃下的儲存模 數。
在本發明的一個實施例中，光可固化黏著劑組成物不受特定限制，只要熱膨脹係數滿足上文所提及的範圍即可，且舉例而言，可包含包括環氧化合物及氧雜環丁烷類化合物的光可固化組成物。
在本發明的一個實施例中，至於環氧化合物，可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者，且較佳地可使用脂環族環氧化合物及縮水甘油醚型環氧化合物的混合物。縮水甘油醚型環氧化合物意謂包括至少一或多個縮水甘油醚基的環氧化合物。
在本發明的一個實施例中，縮水甘油醚型環氧化合物的實例可包括酚醛環氧樹脂、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、三伸丙甘醇二縮水甘油醚、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物。另外，具有環型脂族骨架的縮水甘油醚(諸如1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油醚)、芳族環氧化合物的添加氫的化合物以及類似物可包含為實例。較佳地，可使用具有環型脂族骨架的縮水甘油醚及具有含較佳3個至20個碳原子，較佳3個至16個碳原子，且更佳3個至12個碳原子的環型脂族 骨架的縮水甘油醚，然而，縮水甘油醚型環氧化合物不限於此。
在本發明的一個實施例中，當脂環族環氧化合物及縮水甘油醚型環氧化合物混合時，重量比較佳為3：1至1：3，且更佳為2：1至1：2。
在本發明的一個實施例中，按環氧化合物的總重量計，脂環族環氧化合物的含量可為10重量%至50重量%，且較佳20重量%至40重量%。滿足上文所提及的數值範圍具有在進行光可固化時有效地固化組成物的優勢。
在本發明的一個實施例中，按環氧化合物的總重量計，縮水甘油醚型環氧化合物的含量可為10重量%至60重量%，且較佳30重量%至50重量%。
在本發明的一個實施例中，環氧化合物的實例可包括3,4-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯、雙(3,4-環氧環己基甲基)己二酸酯、3,4-環氧環己基甲基-3,4-環氧環己烷羧酸酯的己內酯改性化合物、多價羧酸及3,4-環氧環己基甲基醇的酯化合物或己內酯改性化合物、在末端處具有脂環族環氧基的矽酮類化合物、雙酚A的二縮水甘油醚、雙酚F的二縮水甘油醚、溴化雙酚A的二縮水甘油醚、苯酚酚醛型環氧樹脂、甲酚酚醛型環氧樹脂、聯二苯型環氧樹脂、對苯二甲酸二縮水甘油酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、羧酸聚丁二烯末端加成反應物(addition reactant of end carboxylic acid polybutadiene)及雙酚A型環氧樹脂、二氧化二環戊二烯、二氧化檸檬烯、4-乙烯基二氧化環己烯、聚乙二醇(重複數3或更高)二縮水甘油醚、聚丙二醇(重複數3或更高)二縮水甘油醚、聚丁二醇(重複數3或更高)二縮水甘油醚、添加氫的雙酚A二縮 水甘油醚、環氧化植物油、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷)、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、兩個末端羥基的聚丁二烯二縮水甘油醚、聚丁二烯的內環氧化物、苯乙烯-丁二烯共聚物的雙鍵部分地環氧化的化合物〔例如，由株式會社大賽璐(Daicel Corporation)製造的「伊弗蘭德(Epofriend)」〕、乙烯-丁烯共聚物及聚異戊二烯的嵌段共聚物的異戊二烯單元部分地環氧化的化合物(例如，由科騰公司(KRATON Corporation)製造的「L-207」)以及類似物。
在本發明的一個實施例中，黏著劑組成物可更包括可固化組分，且可固化組分可為具有(甲基)丙烯醯基的化合物或具有諸如乙烯基的多個可聚合雙鍵的化合物。舉例而言，可包含三伸丙甘醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、環型三羥甲基丙烷縮甲醛丙烯酸酯、二噁烷乙二醇二丙烯酸酯、EO改性的雙甘油四丙烯酸酯、阿尼克斯(Aronix)M-220(由東亞合成株式會社製造)、光丙烯酸酯1,9 ND-A(由共榮社化學有限公司(Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.)製造)、光丙烯酸酯DGE-4A(由共榮社化學有限公司製造)、光丙烯酸酯DCP-A(由共榮社化學有限公司製造)、SR-531(由沙多瑪有限公司(Sartomer Co.,Ltd.)製造)、CD-536(由沙多瑪有限公司製造)以及類似物。另外，視需要，可包含各種環氧(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、各種(甲基)丙烯酸酯類單體或類似物。包括可固化組分具有提高固化速率且即使在低光強度下亦實現高級固化的優勢。
在本發明的一個實施例中，偏光板黏著劑組成物可更包括光起始劑。對光起始劑的描述與對包含於上文提供的保護層中的光起始劑的描述相同。
在本發明的一個實施例中，偏光板黏著劑組成物可更包括由下述者所組成的群組中選出的一或多種添加劑：染料、顏料、環氧樹脂、紫外穩定劑、抗氧化劑、著色劑、增強劑、填充劑、消泡劑、界面活性劑、光敏劑以及視需要的塑化劑。對添加劑的描述與對包含於上文提供的保護層中的添加劑的描述相同。
偏光片
在本發明的一個實施例中，至於偏光片，可使用所屬領域中眾所周知的偏光片，例如經形成而具有包括碘或二色性染料的聚乙烯醇(PVA)的膜。可藉由使用碘或二向色染料對聚乙烯醇膜進行染色來製備偏光片，然而，所述偏光片的製備方法不受特定限制。
在本發明中，偏光片意謂不包括保護層(或保護膜)的狀態，且偏光板意謂包括偏光片及保護層(或保護膜)的狀態。
在本發明的一個實施例中，偏光片的厚度可為5微米至40微米，且更佳5微米至25微米。當偏光片厚度小於上文所提及的範圍時，光學性質可下降，且當厚度大於上文所提及的範圍時，在低溫(大致-30℃)下的偏光片收縮的程度提高，從而引起偏光板的與熱量相關的整體耐久性的問題。
在本發明的一個實施例中，偏光片為聚乙烯醇類膜。聚乙烯醇類膜的使用不受特定限制，只要其包括聚乙烯醇樹脂或其衍生物即可。本文中，聚乙烯醇樹脂的衍生物可包括但不限於聚乙烯 縮甲醛樹脂、聚乙烯縮醛樹脂以及類似物。替代地，聚乙烯醇類膜可使用所屬領域中通常用於製備偏光片的市售聚乙烯醇類膜，諸如可樂麗有限公司(Kuraray Co.Ltd.)的P30、PE30或PE60，以及日本合成化學株式會社(Nippon Gohsei Co.,Ltd.)的M2000、M3000或M6000。
在本發明之一個實施例中，聚乙烯醇類膜的聚合度為1,000至10,000，且較佳1,500至5,000。當聚合度滿足上文所提及的範圍時，分子運動為自由的，且與碘混合，二色性染料或類似物可為可撓性的。
膠合層
在本發明的一個實施例中，偏光板更包括保護層的頂部上的膠合層。此用於與顯示裝置面板或諸如延遲膜的光學膜附著。
根據圖3，本發明包括設置於偏光片10的一個表面上的保護層20；藉由黏著劑層的介質附著在與偏光片10的設置有保護層20的表面相對的表面上的保護膜30，且更包括設置於保護層20的頂部上的膠合層40。
在本發明的一個實施例中，膠合層可使用所屬領域中眾所周知的各種膠合劑形成，且類型不受特定限制。舉例而言，膠合層可使用橡膠類膠合劑、丙烯酸類膠合劑、矽酮類膠合劑、胺基甲酸酯類膠合劑、聚乙烯醇類膠合劑、聚乙烯吡咯啶酮類膠合劑、聚丙烯醯胺類膠合劑、纖維素類膠合劑、乙烯基烷基醚類膠合劑以及類似物形成。考慮到透明度、耐熱性以及類似者，在此等膠合劑當中，尤佳使用丙烯酸類膠合劑。
在本發明的一個實施例中，膠合層可使用在保護層的頂 部上塗佈膠合劑的方法形成，或亦可使用附著藉由在離型片上塗佈膠合劑而製備的膠合片且接著對保護層的頂部上的產物進行乾燥的方法形成。
影像顯示裝置
本發明的一個實施例提供包括上文所描述的偏光板的影像顯示裝置。
在本發明之一個實施例中，偏光板可適用於諸如液晶顯示裝置的影像顯示裝置。
在本發明的一個實施例中，影像顯示裝置包括：液晶面板；設置於液晶面板的上表面上的上部偏光板；及設置於液晶面板的下表面上的下部偏光板。
圖4示出將偏光板100設置在液晶面板200的一個表面上的影像顯示裝置。根據圖4，液晶面板200的一個表面及偏光板100藉由偏光板100的膠合層40的介質膠合。
在本發明的一個實施例中，上部偏光板為上文所描述的偏光板。
在本發明的一個實施例中，下部偏光板為上文所描述的偏光板。
在本發明的一個實施例中，上部偏光板及下部偏光板為上文所描述的偏光板。
在本發明的一個實施例中，液晶面板的類型不受特定限制。舉例而言，包括被動矩陣型面板(諸如扭轉向列(twisted nematic；TN)型、超扭轉向列(super twisted nematic；STN)型、鐵電(F)型或聚合物分散(polymer dispersed；PD)型)、主動矩 陣型面板(諸如兩端子型或三端子型)、共平面切換(in plane switching；IPS)型面板以及豎直對準(vertical alignment；VA)型面板的已知面板均可使用。另外，形成液晶顯示裝置之其他組成的類型(諸如上部及下部基板(例如，彩色濾光片基板或陣列基板))亦不受特定限制，且所屬領域中已知的組成可在沒有限制的情況下使用。
在下文中，將參考實例更詳細描述本發明。然而，以下實例僅是出於說明的目的，且本發明的範疇並不限於此。
<製備光可固化組成物>
<製備實例A1及製備實例A2：製備不包括丙烯酸酯基的保護層組成物>
藉由向包括80重量份3,4-環氧環己基甲基-3',4'-環氧環己烷羧酸酯(產品名稱卡勞西多(Celloxide)-2021)及20重量份3-乙基-3-[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基甲基]氧雜環丁烷(東亞合成株式會社，阿倫氧雜環丁烷OXT-221)的100重量份光可固化組成物添加3重量份豔佳固250作為光起始劑及1重量份ESACURE ITX作為光敏劑來製備光可固化組成物A1。
以相同方式，製備具有下表1的組成物的組成物A2。光起始劑的含量及光敏劑的含量按排除光起始劑及光敏劑之後的剩餘環氧化合物及氧雜環丁烷化合物的總重量計。
Figure 107133305-A0305-02-0035-19
Figure 107133305-A0305-02-0036-20
*CEL2021P：3,4-環氧環己基甲基-3',4'-環氧環己烷羧酸酯，CHDMDGE：1,4-環己基二甲醇二縮水甘油醚
OXT-221：3-乙基-3-[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基甲基]氧雜環丁烷(東亞合成株式會社，阿倫氧雜環丁烷OXT-221)
IRG-250：錪鹽(產品名稱：豔佳固-250，由汽巴精化公司製造)
<製備實例B1至製備B9：製備包括丙烯酸酯基的保護層組成物>
1)製備實例B1至製備實例B8
如下表2的組成物製備包括丙烯酸酯基的保護層組成物。光起始劑的含量及光敏劑的含量按排除光起始劑及光敏劑之後的剩餘環氧化合物、氧雜環丁烷化合物及丙烯酸化合物的總重量計。
Figure 107133305-A0305-02-0036-21
Figure 107133305-A0305-02-0037-23
*DCPDA：二環戊二烯丙烯酸酯
VEEA：2-(2-乙烯氧基乙氧基)丙烯酸乙酯
PVEEA：聚(2-(2-乙烯氧基乙氧基)丙烯酸乙酯)
IRG-819：(雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯膦氧化物)
2)製備實例B9
藉由向包括80重量份丙烯酸4-羥丁基酯(由大阪有機化學公司(Osaka Organic Chemicals)製造)及20重量份三(2-丙烯醯氧基乙基)異氰尿酸酯(產品名稱：FA-731A，由日立化成工業株式會社(Hitachi Chemical Co.,td.)製造)的100重量份光可固化組成物添加3重量份IRG-819(雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦)作為光起始劑來製備光可固化組成物B9。
<製備實例C1至製備實例C3：製備黏著劑組成物>
如下表3的組成物製備黏著劑組成物。下表3中，光起始劑的含量及光敏劑的含量按排除光起始劑及光敏劑之後的剩餘環氧化合物、氧雜環丁烷化合物以及丙烯酸化合物的總重量計。
Figure 107133305-A0305-02-0037-25
Figure 107133305-A0305-02-0038-26
*CPI-100P：由聖銳博株式會社(San-AproLtd.)製造的光起始劑。
OXT-212：3-乙基-3-[(2-乙基己氧基)甲基]氧雜環丁烷(東亞合成株式會社，阿倫氧雜環丁烷OXT-212)
<實例及比較例：製造偏光板>
<實例1>-保護膜/偏光板/保護層的結構
使用使聚乙烯醇(PVA)類樹脂膜上的二色性染料染色，接著在特定方向上伸長產物且交聯所述產物的方法製備偏光片。至於黏合劑層，光可固化組成物C1使用滾塗機塗佈於上文所製備的偏光片的一個表面上，且在將PET膜層壓為保護膜之後，黏著劑層藉由照射紫外線而固化。經形成而具有經固化光可固化組成物的黏著劑層的厚度為2微米。
此後，在與偏光片的保護膜層壓表面相對的表面上，光可固化組成物A1使用棒塗佈機或滾塗機塗佈，且厚度為6微米的保護層藉由照射紫外線以製造偏光板而形成。偏光板具有保護膜藉由2微米黏著劑層的介質層壓在偏光片的一個表面上的結構，且 保護層直接形成於與偏光片的保護膜層壓表面相對的表面上。
<實例2>
除了保護層的厚度為5微米之外，以與實例1中相同的方式製造偏光板。
<實例3>
除了保護層的厚度為8微米之外，以與實例1中相同的方式製造偏光板。
<實例4>
除了保護層的厚度為10微米之外，以與實例1中相同的方式製造偏光板。
<實例5>
除了使用光可固化組成物A2而非光可固化組成物A1作為保護層的材料之外，以與實例1中相同的方式製造偏光板。
<實例6>
除了使用光可固化組成物A2而非光可固化組成物C1作為黏著劑層的材料之外，以與實例5中相同的方式製造偏光板。
<比較例1>
除了使用光可固化組成物C1而非光可固化組成物A1作為保護層的材料之外，以與實例1中相同的方式製造偏光板。
<比較例2>
除了使用光可固化組成物C2而非黏著劑組成物C1作為黏著劑層的材料之外，以與實例1中相同的方式製造偏光板。
<比較例3--PET保護膜/黏著劑層/PVA/黏著劑層/TAC保護膜>
光可固化組成物A2使用滾塗機塗佈在與實例1中所使用相同的偏光片的一個表面上以便具有2微米厚度，且厚度為80微米的電暈處理PET膜(corona-treated PET film)黏合至其。黏著劑組成物C3使用滾塗機塗佈在與偏光片的經光可固化組成物A2塗佈表面相對的表面上，以便具有1微米厚度，厚度為25微米的TAC膜(由富士泰科株式會社(Fuji Tekko Co.,Ltd.)製造)黏合至其，且光可固化組成物A2及黏著劑組成物C3藉由照射紫外線而固化，以製造偏光板。
<比較例4>
除了使用厚度為40微米的丙烯酸膜(由日本理化研究所(Riken)製造)而非TAC膜之外，以與比較例3中相同的方式製造偏光板。
<比較例5>--保護膜/偏光板/保護層的結構
除了保護層的厚度為20微米之外，以與實例1中相同的方式製造偏光板。
<比較例6>
除了保護層的厚度為30微米之外，以與實例1中相同的方式製造偏光板。
<比較例7至比較例15>
除了使用光可固化組成物B1至光可固化組成物B9而非光可固化組成物A1作為保護層的材料之外，以與實例1中相同的方式製造偏光板。
上文製造的實例及比較例的偏光板的保護層組成物及厚度在下表4中示出。
Figure 107133305-A0305-02-0041-28
實例2至實例4、比較例1以及比較例5至比較例15的黏著劑層為以與實例1中相同的方式使用黏著劑組成物C1的厚度為2微米的黏著劑層。
<實驗實例>
<性質量測方法>
1.量測拉伸模數
在將製備實例中所製備的光可固化組成物塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯膜上達100微米厚度，藉由在1000毫焦/平方公分或更大的光強度條件下照射紫外線而固化產物，接著移除離型膜，且將試樣雷射切割至恆定10毫米寬度之後，經由萬能試驗機(UTM)量測拉伸模數。本文中，拉伸模數經由應力-應變(S-S)曲線獲得，所述應力-應變曲線藉由在為室溫(25℃)的量測溫度下，以50毫米的量測長度及50毫米/分鐘的拉緊率不斷地張緊而獲得。藉由使S-S曲線的初始斜率值乘以100獲得拉伸模數。
2.量測儲存模數
使用雷射將在實例及比較例中製造的偏光板中的每一者切割至5.3毫米寬度及4.5公分長度的大小。此後，使用動態機械分析儀(dynamic mechanical analyzer；DMA)來量測儲存模數。量測模式為多頻應變，且在溫度以每1分鐘升高5℃自-30℃升高至160℃時進行量測。
3.量測熱膨脹係數
在製備實例中所製備的光可固化組成物塗佈在離型PET之間，且接著產物在與所述實例中相同的固化條件下固化，以使得最終厚度變成50微米。此後，將與離型PET分隔開的固化材料切割至6毫米寬度及10毫米長度的大小。此後，藉由在維持0.05N的拉力負載時量測長度隨溫度以5℃/分鐘的溫度升高率自30℃升高至150℃的變化，使用TMA來量測熱膨脹係數(CTE)。
4.評估高溫易化
保護膜使用製備實例中所製備的光可固化組成物層壓在偏光片上，且以與所述實例中相同的方式固化。此後，除了藉由使用鈍鉛筆以300公克的負載刮擦而在偏光片上引起裂紋之外，藉由以與實例及比較例中相同的方式在偏光片上塗佈產物來製造偏光板。
此後，偏光板切割至6毫米寬度及10毫米長度，且在使偏光板在80℃下無人看管地靜置100小時之後，觀察光是否由因偏光片收縮所致的裂紋開裂洩漏，且計算所有裂紋當中具有光洩漏的裂紋數目以導出偏光板中的裂紋出現率。
另外，改變偏光板的大小以量測當用於55英吋面板中時偏光板中的裂紋出現率。
*裂紋出現率：具有光洩漏的裂紋數目/總裂紋數目×100(%)
5.評估黏著強度
保護膜使用製備實例中所製備的光可固化組成物層壓在偏光片上，且以與所述實例中相同的方式固化。此後，2N/cm或更大的保護膜與偏光片之間的剝落強度判定為有利的，且小於2N/cm判定為不佳。
6.分析保護層組件
對實例及比較例的偏光板中的每一者的保護層執行FTIR分析，且藉由分析在1720cm-1、1410cm-1及910cm-1處的峰面積將結果示出於下表5中。另外，比較例8的FTIR光譜示出於圖5中，且實例1的FTIR光譜示出於圖6中。量測各自在固化保護層組成物之前及之後進行。另外，等式1的範圍經量測且示出於下 表5中。
Figure 107133305-A0305-02-0044-30
在等式1中，將位於1720cm-1處的峰選為位於1740cm-1至1700cm-1處的峰，且將位於1410cm-1處的峰選為位於1420cm-1至1380cm-1處的峰，且如等式1計算1410cm-1處的峰值強度相對於1720cm-1處的峰值強度的比率。
另外，在等式1中，將位於1720cm-1處的峰選為位於1740cm-1至1700cm-1處的峰，且將位於910cm-1處的峰選為位於920cm-1至900cm-1處的峰，且910cm-1處的峰值強度相對於1720cm-1處的峰值強度的比率經計算為Ie。
峰值強度對應於FTIR光譜的峰面積。可使用直接積分方法導出峰面積。替代地，假定FTIR光譜的一個峰值具有高斯分佈，峰值藉由峰值的高度及半值寬度的乘積計算。
根據結果，確認實例1及實例2的偏光板保護層並不包括丙烯酸酯基，而比較例7至比較例14的偏光板保護層包含丙烯 酸酯基。
7.測試偏光板收縮力
測試實例1的偏光板的收縮力。至於收縮力，藉由將偏光板切割成2毫米(穿透軸方向)×50毫米(吸收軸方向)的大小，採用15毫米的標距，且在80℃下在等溫狀態中將試樣再保留4小時或更久，使用動態機械分析儀(DMA Q800，TA儀器公司)來量測MD方向或TD方向上的收縮力。本文中，在偏光片的厚度方向上量測最小負載，以便在量測之前維持偏光板平坦。
量測重複8次，且結果示出於下表6中。MD方向和TD方向上的平均收縮力分別為8.03N及6.62N。
Figure 107133305-A0305-02-0045-31
<取決於保護層中包含丙烯酸酯的實驗結果>
執行取決於保護層中包含丙烯酸酯的耐久性/耐熱性測試及黏著強度測試，且結果示出於下表7中。
根據這些結果，確認與當偏光板保護層包含丙烯酸酯基(比較例7至比較例14)時相比較，當偏光板保護層並不包括丙烯酸酯基(實例1及實例2)時高溫耐久性及黏著強度極佳。
換言之，藉由實例的偏光板保護層包括環氧化合物及氧雜環丁烷化合物而非丙烯酸化合物，由保護層獲得的偏光片保護效應極佳，其產生即使在偏光板或偏光片的收縮力大時在高溫環境下使偏光片上的裂紋出現減至最少的優勢。
Figure 107133305-A0305-02-0046-33
<黃化測試>
樣本經製備以測試由實例1的保護層的層壓引起的黃化。特定言之，使用棒塗佈機或滾塗機將與用於形成實例1的保護層的組成相同的光可固化組成物A1塗佈在TAC膜上(由富士泰科株式會社製造，厚度25微米)，且使用紫外照射器以1,000毫焦/平方公分的紫外線照射產物，以形成厚度為6微米的保護層。此後，樣本在25℃溫度及40%相對濕度(relative humidity；RH)的條件下無人看管地靜置48小時，且使用射線光譜儀(V-7100，由JASCO國際有限公司製造)來量測偏光板的黃度(b*)。為了精確起見，量測重複3次，且平均值經計算。
對於剩餘實例及比較例，以相同方式量測黃度，且結果概 述在下表8中。
保護層層壓之前的偏光板及偏光片的黃度(Ybi)為2.3至2.4。
Figure 107133305-A0305-02-0047-34
根據結果，確認在具有大於10微米的保護層厚度的比較例5及比較例6中，即使在保護層組成物與實例1至實例4中相同時黃度亦極大地增加。
<取決於保護層組成物的實驗結果>
實例及比較例的組成物及以上實驗結果如下表9中所示。
Figure 107133305-A0305-02-0047-35
Figure 107133305-A0305-02-0048-37
確認在根據實例1至實例6的偏光板中，偏光板上的裂紋出現率在10%內，而在根據比較例1、比較例2以及比較例15的偏光板中，多個裂紋出現在偏光板上。使保護層直接形成於偏光片上的實例1至實例6顯現極佳結果，其中在具有薄保護層(5微米至10微米)時偏光板上幾乎無裂紋出現。這是由於保護層具有低熱膨脹係數、極佳拉伸模數以及儲存模數，且因此在高溫下有效地抑制偏光片膨脹或收縮。
另一方面，確認在根據比較例1、比較例2以及比較例15的偏光板中，直接形成於偏光片上的保護層具有高熱膨脹係數，且在高溫下不能夠抑制偏光片膨脹或收縮，其導致偏光片上的裂紋出現。
特定言之，比較例15的偏光板的保護層中包含丙烯酸化合物，且在此情況下，確認基於對高溫易化的評估多個裂紋由於保護層的熱膨脹係數過高(1,000ppm/K或更大)及儲存模數低(300MPa或更小)而出現。
<取決於偏光板層壓結構的實驗結果>
下表10將結構為『保護膜/黏著劑層/PVA/保護層』的偏光板(實例1至實例6)與結構為『保護膜/黏著劑層/PVA/黏著劑 層/保護膜』的偏光板(比較例3及比較例4)進行比較，且將直接形成於實例1至實例6的偏光片上的保護層與藉由比較例3及比較例4的偏光板上的黏著劑層的介質形成的保護膜在其材料及性質方面進行比較。
Figure 107133305-A0305-02-0049-38
在根據比較例3及比較例4的偏光板中，儘管黏著劑層及保護膜的總厚度較大，但耐久性藉由多個裂紋在偏光板上的出現降低。
另一方面，在根據實例1至實例6的偏光板中，雖然直接形成於偏光片上的保護層的厚度為5微米至10微米小，但偏光板上的裂紋出現率低。
這是由於直接形成於實例1至實例6的偏光板的偏光片上的保護層在具有低熱膨脹係數時具有極佳儲存模數，且因此即使無單獨保護膜，在高溫下亦有效地抑制偏光片的收縮或膨脹。
另一方面，在根據比較例3及比較例4的偏光板中，即 使在保護膜具有低熱膨脹係數時，直接形成於偏光片上的黏著劑層具有高熱膨脹係數，且在高溫下不能有效地抑制偏光片的收縮或膨脹。
10‧‧‧偏光片
20‧‧‧保護層

Claims (13)

  1. 一種偏光板，包括：偏光片；以及保護層，其設置於所述偏光片的一個表面或兩個表面上，所述保護層直接鄰接所述偏光片，其中所述保護層為用於包括環氧化合物及氧雜環丁烷類化合物的偏光板保護層的光可固化組成物的固化材料，所述保護層的厚度為6微米至8微米，其中藉由以下等式2計算的黃度變化(△Yp)為1或更小，且以下等式1在藉由所述保護層的傅立葉變換紅外光譜法(FTIR)的光譜中得到滿足：
    Figure 107133305-A0305-02-0051-39
     在等式1中，Ie為在藉由所述保護層的傅立葉變換紅外光譜法(FTIR)的所述光譜中的920cm-1至900cm-1處的峰值強度相對於1740cm-1至1700cm-1處的峰值強度的比率，且Ia為在藉由所述保護層的傅立葉變換紅外光譜法(FTIR)的所述光譜中的1420cm-1至1380cm-1處的峰值強度相對於1740cm-1至1700cm-1處的峰值強度，[等式2]黃度變化：△Yp=Ybf-Ybi 在等式2中，Ybi為所述偏光片的黃度；以及Ybf為在使所述偏光板在25℃及40%相對濕度的條件下無人看管地靜置48小時時的所述保護層的黃度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述保護層在80℃下具有100ppm/K或更小的熱膨脹係數。
  3. 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高於或等於90℃且小於或等於170℃的玻璃轉化溫度(Tg)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述保護層在80℃下具有1,500MPa或更大的儲存模數。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述保護層在25℃下具有1,700MPa或更大的拉伸模數。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中，在使所述偏光板在80℃下無人看管地靜置4小時或更久時，在吸收軸方向(MD方向)及穿透軸方向(TD方向)中的任何一或多者上的收縮力為3N至10N。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，滿足以下等式A：
    Figure 107133305-A0305-02-0052-40
     在等式A中，Lc為對應於以所述偏光板的中心作為原點的直徑為1公分的圓形區域的區的收縮力； Le為對應於鄰接在所述偏光板的各頂點處相接的兩個邊緣部分的直徑為1公分的圓形區域的區的偏光板收縮力；以及Li為在所述偏光片的吸收軸方向(MD方向)或穿透軸方向(TD方向)上的平均收縮力；或在所述偏光板的吸收軸方向(MD方向)或穿透軸方向(TD方向)上的平均收縮力。
  8. 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包括脂環族環氧化合物。
  9. 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及所述氧雜環丁烷類化合物具有9：1至1：9的重量比。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述保護層設置於所述偏光片的一個表面上，且所述偏光板包括保護膜，其藉由黏著劑層的介質附著在與所述偏光片的設置有所述保護層的表面相對的表面上，其中所述保護膜在25℃下具有1700MPa或更大的拉伸模數。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，其中所述保護層設置於所述偏光片的兩個表面上。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的偏光板，更包括：膠合層，在與面向所述保護層的所述偏光片的所述表面相對的表面上。
  13. 一種影像顯示裝置，包括如申請專利範圍第1項至第12項中任一項所述的偏光板。
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