TWI764605B - 光學黏著劑、光學黏著層及其形成方法、以及光學層合物 - Google Patents

光學黏著劑、光學黏著層及其形成方法、以及光學層合物

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Abstract

本發明實施例提供一種光學黏著劑，其包含丙烯酸酯寡聚物以及熱起始劑。丙烯酸酯寡聚物由(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體共聚而成。(A)第一丙烯酸酯單體具有聚矽醚結構。本發明實施例更提供一種包含上述光學黏著劑的光學黏著層及其形成方法。本發明實施例更提供一種包含設於基板與偏光板之間之上述光學黏著層的光學層合物。

Description

光學黏著劑、光學黏著層及其形成方法、以及光學層合物
本揭露係有關於一種光學黏著劑，特別是關於一種具有聚矽醚結構之光學黏著劑。
在電子裝置中觸控面板與模組之間所設置的光學澄清性黏著劑(Optically Clear Adhesive)，用於增加清透度，降低光散射，進而產生更清晰影像。然而，光學澄清性黏著劑之含水量多寡將影響高溫信賴性測試後偏光板之黃變程度。
本發明實施例提供一種光學黏著劑，其包含丙烯酸酯寡聚物以及熱起始劑。丙烯酸酯寡聚物由(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體共聚而成。(A)第一丙烯酸酯單體具有聚矽醚結構。
本發明實施例亦提供一種光學黏著層，其包含上述光學黏著劑、光起始劑、以及交聯劑。
本發明實施例亦提供一種光學層合物，其包含基板、偏光板、以及設於基板與偏光板之間的上述黏著劑層。
本發明實施例亦提供一種光學黏著層的形成方法，其包含製備一光學黏著劑；將該光學黏著劑混合一光起始劑與一交聯劑而形成一混合溶液；塗布該混合溶液於一基材上；以及以光照射該混合溶液，而得到一光學黏著層。其中製備光學黏著劑的步驟包括：藉由一熱起始劑將(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體共聚形成的一丙烯酸酯寡聚物，其中(A)第一丙烯酸酯單體具有聚矽醚結構。
以下提供了各種不同的實施例或範例，用於實施本發明之不同元件。敘述中若提及第一部件形成於第二部件之上，可能包含形成第一和第二部件直接接觸的實施例，也可能包含額外的部件形成於第一和第二部件之間，使得第一和第二部件不直接接觸的實施例。另外，本發明實施例可能在許多範例中使用重複的元件符號。這些重複僅是為了簡化和清楚的目的，而非代表所討論各種實施例及/或配置之間有特定的關係。
再者，空間上的相關用語，例如「前」、「背」、「上方的」、「下方的」、「在……上方」、「在……下方」及類似的用詞，除了包含圖式繪示的方位外，也包含使用或操作中的裝置的不同方位。當裝置被轉向至其他方位時（旋轉90度或其他方位），則在此所使用的空間相對描述可同樣依旋轉後的方位來解讀。
在此，「約」、「大約」、「大抵」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內，較佳是10%之內，且更佳是5%之內，或3%之內，或2%之內，或1%之內，或0.5%之內。應注意的是，說明書中所提供的數量為大約的數量，亦即在沒有特定說明「約」、「大約」、「大抵」的情況下，仍可隱含「約」、「大約」、「大抵」之含義。
除非另外定義，在此使用的全部用語（包含技術及科學用語）具有與本揭露所屬技術領域的技術人員通常理解的相同涵義。能理解的是，這些用語例如在通常使用的字典中定義用語，應被解讀成具有與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在本揭露實施例有特別定義。
具體而言，黏著劑中所含之水分將於高溫信賴性測試後侵入面板模組之偏光板，促使偏光板之偏光子發生多烯化而產生黃變。
為了改善上述問題，通常會將偏光板於貼合前進行預熱(PRE-BAKING)已除去偏光板中所含之水分。然而，此方法雖可有效除去偏光板中所含水分，但仍無法除去光學澄清性黏著劑中所含之水分。因此，業界仍需要改進光學澄清性黏著劑，以克服黃變之問題。
本發明實施例所提供的光學黏著劑，包含具有聚矽醚結構之(A)第一丙烯酸酯單體，來降低光學黏著劑中的含水量，以減少水分之分配係數。並藉由特定含量的聚矽醚結構之(A)第一丙烯酸酯單體，可減少光學黏著層產生霧度的情況。此外，在不影響黏著力的情況下，使丙烯酸酯寡聚物不具羥基，可更降低含水量。
首先，請先參照第1圖。第1圖中的光學薄片10包含基材100與其上的光學黏著層200。
在一些實施例中，基材100為離型膜。離型膜用於暫時保護光學黏著層200不受損傷或汙染。在一些實施例中，離型膜的材料可為聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate, PET)、聚對苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚芳酸酯、聚酯樹脂、烯烴樹脂、乙酸纖維素樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene，PP)、環烯烴樹脂、聚矽氧或上述之組合。
在一些實施例中，光學黏著層200可藉由將光學黏著劑混合光起始劑與交聯劑之混合溶液塗布於基材100上經光照射而得。下述將詳細說明形成光學黏著層200的混合溶液之組成。
[光學黏著劑]
在一些實施例中，光學黏著劑包含丙烯酸酯寡聚物以及熱起始劑。在一些實施例中，光學黏著劑為光學澄清性黏著劑(Optically Clear Adhesive)。
[丙烯酸酯寡聚物]
在一些實施例中，丙烯酸酯寡聚物藉由熱起始劑將(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體共聚而成。應注意的是，(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體為不同的丙烯酸酯單體。
在一實施例中，丙烯酸酯寡聚物的重量平均分子量介於200,000-1,000,000之間。在另一實施例中，丙烯酸酯寡聚物的重量平均分子量介於400,000-800,000之間。
[(A)第一丙烯酸酯單體]
在一些實施例中，(A)第一丙烯酸酯單體具有聚矽醚結構。由於聚矽醚結構具有疏水性，可在成本考量下降低光學黏著層200之含水量。
在一些實施例中，(A)第一丙烯酸酯單體為如下化學式1所示之結構： [化學式1]
Figure 02_image001
； 其中R 1、R 4、R 5各自獨立地為氫原子、或C1-C5烷基； R 2為C1-C5伸烷基或單鍵； R 3為C1-C5烷基； n為5-150之整數，例如10-100。
在一些實施例中，(A)第一丙烯酸酯單體可包含兩種以上具有上述化學式1之結構的組合。例如，n相同且R 1-R 5不同或者n不同且R 1-R 5相同。
在一些優選的實施例中，(A)第一丙烯酸酯單體具有如下化學式2所示之結構： [化學式2]
Figure 02_image004
； 其中n為5-150之整數，例如10-100。
在一些實施例中，(A)第一丙烯酸酯單體包括至少兩種不同聚矽醚之聚合度之丙烯酸酯單體。例如搭配n=10與n=100兩種聚合度之丙烯酸酯單體，以調整在丙烯酸樹脂中的相容性。在一些實施例中，(A)第一丙烯酸酯單體不具有羥基，可更降低光學黏著層200之含水量。
在一實施例中，(A)第一丙烯酸酯單體的重量平均分子量介於2,000-8,000之間。在另一實施例中，(A)第一丙烯酸酯單體的重量平均分子量介於4,000-6,000之間。
[(B)第二丙烯酸酯單體]
(B)第二丙烯酸酯單體為不含聚矽醚的單體。在一些實施例中，(B)第二丙烯酸酯單體包括至少一種選自下列化合物所組成的群組者：具有烷基的（甲基）丙烯酸酯、具有烷氧基的（甲基）丙烯酸酯、具有鹵素原子的（甲基）丙烯酸酯、具有脂環基的（甲基）丙烯酸酯、具有芳基的（甲基）丙烯酸酯、具有芳氧基的（甲基）丙烯酸酯及上述之組合。在一些實施例中，烷基、芳基、芳氧基、脂環基的碳數並不特別限定，以2-20為佳。應注意的是，於本文中，（甲基）丙烯酸酯意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之任一種，其餘出現的「（甲基）」含意亦可以此類推。
具有烷基的（甲基）丙烯酸酯可包括直鏈狀或支鏈狀烷基的（甲基）丙烯酸酯。
直鏈狀烷基的（甲基）丙烯酸酯可例如是：（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸正丙酯、（甲基）丙烯酸正丁酯、（甲基）丙烯酸正戊酯、（甲基）丙烯酸正辛酯、（甲基）丙烯酸十一烷酯、（甲基）丙烯酸十二烷酯、（甲基）丙烯酸十四烷酯等。
支鏈狀烷基的（甲基）丙烯酸酯可例如是：（甲基）丙烯酸異丙酯、（甲基）丙烯酸異丁酯、（甲基）丙烯酸第二丁酯、（甲基）丙烯酸第三丁酯、（甲基）丙烯酸2-乙基丁酯、（甲基）丙烯酸2-乙基己酯、（甲基）丙烯酸異辛酯、（甲基）丙烯酸異壬酯等。
具有氧烷基的（甲基）丙烯酸酯可例如是：（甲基）丙烯酸2-甲氧基乙酯、（甲基）丙烯酸乙氧基甲酯等有烷氧基取代之（甲基）丙烯酸烷酯等。
具有鹵素原子的（甲基）丙烯酸酯可例如是：丙烯酸3-氟乙酯、丙烯酸4-氟基丙酯等。
具有脂環基的（甲基）丙烯酸酯可例如是：（甲基）丙烯酸三環戊酯、（甲基)丙烯酸環己酯、（甲基）丙烯酸第三丁基環己酯等。
具有芳基的（甲基）丙烯酸酯可例如是：（甲基）丙烯酸苄酯等。
具有芳氧基的（甲基）丙烯酸酯可例如是：（甲基）丙烯酸2-苯氧基乙酯、（甲基）丙烯酸2-(2-苯氧基乙氧基)乙酯、環氧乙烷改質之壬基酚之（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸2-(鄰-苯基苯氧基)乙酯等。
在一些實施例中，以烷基的（甲基）丙烯酸酯作為(B)第二丙烯酸酯單體為佳。在一些實施例中，以直鏈狀烷基的（甲基）丙烯酸酯作為(B)第二丙烯酸酯單體更佳。在一些實施例中，烷基之碳數為2-14較佳。
在一些實施例中，(B)第二丙烯酸酯單體包括至少兩種不同之丙烯酸酯單體，以調整丙烯酸樹脂的黏著性及內聚力。在一些實施例中，(B)第二丙烯酸酯單體不具有羥基，可更進一步降低光學黏著層200之含水量。
藉由(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體共聚而成的丙烯酸酯寡聚物可不具羥基，減少後續形成光學黏著層200之含水量。
在一實施例中，(B)第二丙烯酸酯單體的重量平均分子量介於50-500之間。在另一實施例中，(B)第二丙烯酸酯單體的重量平均分子量介於100-300之間。
[熱起始劑]
在一些實施例中，熱起始劑可包含偶氮系化合物，過氧化物系化合物，或其組合。
偶氮系化合物可例如是偶氮二異丁腈（Azodiisobutyronitrile，AIBN）、2,2’-偶氮二(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(2,4,4-三甲基戊烷)、2,2’-偶氮二(異丁酸)二甲基等。
過氧化物系化合物可例如是：第三丁基過氧化三甲基乙酸酯、月桂醯基過氧化物、苯甲醯基過氧化物、第三丁基過氧化月桂酸酯。
在一些實施例中，以(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體總重為100重量份作為基準，各成分配比如下：(A)第一丙烯酸酯單體為0.3-2.3重量份、(B)第二丙烯酸酯單體為97.7-99.7重量份以及熱起始劑為0.01-0.05重量份。
在一些實施例中，將(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體之和當作單體總重量，(A)具有聚矽醚結構的第一丙烯酸酯單體之重量佔單體總重量之0.3-2.3wt%。當其重量超過2.3wt%，容易使聚矽醚結構於形成光學黏著層的混合溶液中發生相分離並產生霧度，並影響光學表現。當其重量低於0.3wt%，聚矽醚結構並不足以降低光學黏著層的含水量，而使後續光學層合物產生黃變。
由於丙烯酸酯本身為親水性，因此藉由具有疏水性的聚矽醚結構的(A)第一丙烯酸酯單體，可降低光學黏著劑與後續形成的光學黏著層中的含水量。並且，藉由使(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體不具有羥基，降低單體的親水性，並可更進一步降低光學黏著劑與後續形成的光學黏著層中的含水量。藉此，可改善後續形成的光學層合物之黃變問題。在一些實施例中，光學黏著層中的含水率＜0.5%，霧度＜1%；光學層合物之信賴性測試時，黃變時間＞200HR。
[交聯劑]
在一些實施例中，交聯劑可幫助光學黏著劑產生交聯，形成網狀結構，提高黏著層的強度。在一些實施例中，交聯劑為多官能基，例如交聯劑的分子內具有至少兩個官能基，能與光學黏著劑的極性官能基反應。
在一些實施例中，以(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體總重為100重量份作為基準，交聯劑為0.05-20重量份。交聯劑的含量如果過低，雖能增加部分黏著力，但形成的光學黏著層內聚力不足，高溫測試時會產生發泡現象。
在一些實施例中，交聯劑可包含環氧系交聯劑、異氰酸酯系交聯劑、亞胺系交聯劑、金屬螯合系交聯劑、氮丙啶系交聯劑。可選擇其中一種或混和多種交聯劑來使用。交聯劑的實例可例如是三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙三醇二縮水甘油醚、甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二乙烯三胺、乙醯基丙酮或乙醯基乙酸乙酯與鋁、鐵、銅、鋅、錫、鈦、鎳、銻、鎂、鋇、鉻及鋯等之多價金屬配位而成之化合物、二苯基甲烷-4,4’-雙(1-氮丙啶甲醯胺)、三羥甲基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯等。
[光起始劑]
在本案的一些實施例中，光起始劑可為任何能夠藉由光的作用而產生活性自由基、酸等，進而使得光聚合反應開始的化合物，並沒有特別限定。
在一些實施例中，以(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體總重為100重量份作為基準，光起始劑為0.05-10重量份。
在一些實施例中，光起始劑可包含烷基苯酮類化合物、醯基磷氧化物、苯偶醯類化合物、二苯甲酮類化合物或其他適當之光起始劑。可選擇其中一種或混和多種光起始劑來使用。光起始劑的實例可例如是羥基環己基苯甲酮、1,2-二苯基乙二酮(Benzil)、二苯甲酮(Benzophenone)、安息香(Benzoin)、1-羥基環己基苯基酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲醯)氧化磷、苯甲醯基甲酸甲酯。
將光學黏著劑、光起始劑與交聯劑混合而形成混合溶液。並且，將混合溶液塗布於基材100上。接著，光照射混合溶液後可得光學黏著層200。
在一些實施例中，塗布的方法可例如是棒塗布法、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。在一些實施例中，塗布的裝置可包含刮刀、絲錠(wire bar)、模具塗布機、雙輥筒塗布機、凹板塗布機等。
在一些實施例中，光照射的步驟可包含使用具有發光分佈的低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、化工燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵化物燈等。在一些實施例中，光照射的步驟可包含發射波長為1pm～10nm的X線、波長為10nm～400nm的紫外線、波長為400nm～800nm的可見光線等。在一些實施例中，光照射的強度可為0.1mW/cm 2～400mW/cm 2。在一些實施例中，光照射的量可為10mJ/cm 2～1000mJ/cm 2。
在一些實施例中，光學黏著層200之厚度為150-300μm。
接著，請參照第2圖。第1圖中的光學黏著層200可用於黏合於基板500與偏光板300而形成光學層合物20。在一些實施例中，光學層合物20更包含另一基板400設置於偏光板300遠離基板500的一側，而使偏光板300夾設於兩基板400/500之間。
下文將詳細說明形成光學層合物20的各個元件。應注意的是，第2圖是以黏合偏光板為例來說明，光學黏著層200也可用在其它光學或非光學元件的黏合。此外，偏光板300的各膜層也僅用於例示性說明，各膜層的排列方式可依據實際需求更動、部分膜層也可依實際需求省略或取代。
[基板]
在一些實施例中，基板400與基板500可為軟性(flexible)基板或硬性(rigid)基板，並可由相同或不同材料製成，例如玻璃、陶瓷、高分子（例如聚醯亞胺）、適合的材料等。在一些實施例中，可使用無鹼玻璃作為基板400與500。在一些實施例中，基板400與基板500可分別為液晶顯示面板的玻璃基板與觸控模組。在一些實施例中，基板400與基板500可應用於可撓式顯示面板中。
[偏光板]
在一些實施例中，偏光板300包含設置於光學黏著層200下的保護膜340、設置於保護膜340下的偏光膜330、設置於偏光膜330下的光學膜320、以及設置於光學膜320下的黏著劑層310。
[保護膜]
在一些實施例中，保護膜340可為單層或多層的結構。保護膜的材料可例如是透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻隔性等優良之熱可塑性樹脂。熱可塑性樹脂可包含纖維素樹脂(例如：三醋酸纖維素(triacetate cellulose，TAC)、二醋酸纖維素(diacetate cellulose，DAC)、乙醯基纖維素)、丙烯酸樹脂(例如：聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)，PMMA)、聚酯樹脂(例如，聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二酯)、烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂、環烯烴樹脂、定向拉伸性聚丙烯(oriented-polypropylene，OPP)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene，PP)、環烯烴聚合物(cyclic olefin polymer，COP)、環烯烴共聚合物(cyclic olefin copolymer，COC)、或上述之任意組合。
除此之外，保護膜的材料還可例如是(甲基)丙烯酸系、胺基甲酸酯系、丙烯酸胺基甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化性樹脂或紫外線硬化型樹脂。此外，亦可進一步對上述保護膜實行表面處理，例如，抗眩光處理、抗反射處理、硬塗處理、帶電防止處理或抗污處理等。
[偏光膜]
在一些實施例中，偏光膜330的材料可為聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，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含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。
在一些實施例中，可使用聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)經處理後而作為偏光膜330。前述處理包含製備染色液；將聚乙烯浸漬於染色液中；將聚乙烯醇拉伸；以及乾燥。
[光學膜]
在一些實施例中，光學膜320可包含另一保護膜、位相差膜、增亮膜或其他對光學之增益、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膜片。
在一些實施例中，使用位相差膜作為光學膜320。
在一些實施例中，光學膜320可為單層或多層的結構。光學膜320的材料可例如是透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻隔性等優良之熱可塑性樹脂。熱可塑性樹脂可包含纖維素樹脂(例如：三醋酸纖維素(triacetate cellulose，TAC)、二醋酸纖維素(diacetate cellulose，DAC)、乙醯基纖維素)、丙烯酸樹脂(例如：聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)，PMMA)、聚酯樹脂(例如，聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二酯)、烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂、環烯烴樹脂、定向拉伸性聚丙烯(oriented-polypropylene，OPP)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene，PP)、環烯烴聚合物(cyclic olefin polymer，COP)、環烯烴共聚合物(cyclic olefin copolymer，COC)、或上述之任意組合。
[黏著劑層]
在一些實施例中，黏著劑層310包含壓敏性黏著劑(pressure sensitive adhesive，PSA)、熱敏性黏著劑、溶劑揮發性黏著劑、及UV可固化黏著劑，並且不以此為限。在一些實施例中，壓敏性黏著劑包含天然橡膠、合成橡膠、苯乙烯嵌段共聚物、(甲基)丙烯酸系嵌段共聚物、聚乙烯基醚、聚烯烴、及聚(甲基)丙烯酸酯。在一些實施例中，(甲基)丙烯酸(或丙烯酸酯)係指丙烯酸及甲基丙烯酸類二者。在另一些實施例中，壓敏性黏著劑包含(甲基)丙烯酸酯、橡膠、熱塑性彈性體、聚矽氧、胺基甲酸酯、及其組合。在一些實施例中，壓敏性黏著劑係基於(甲基)丙烯酸系壓敏性黏著劑或基於至少一種聚(甲基)丙烯酸酯。
[偏光板的形成]
在一些實施例中，偏光膜330的上下表面皆設有水性接著層或紫外光固化型接著劑(未繪示)。在一些實施例中，偏光板300的形成包含塗布水性接著劑或紫外光固化型接著劑(未繪示)在保護膜340、光學膜320與偏光膜330的上下表面之間，經由高溫烘烤或紫外光照射後，再貼合黏著劑層310於光學膜320側。
在一些實施例中，塗布接著層的步驟包括類似於上所述的方法，在此不再贅述。
[光學層合物的形成]
在一些實施例中，藉由黏著劑層310將基板400與偏光板300貼合。並且，藉由光學黏著層200將貼合有基板400的偏光板300與基板500貼合，而可得到光學層合物20。在此實施例中，基板400為液晶顯示面板的玻璃基板，基板500為觸控模組。
在一些實施例中，偏光板300的一側為7-10cm。基板400/500的一側為9-12cm，光學黏著層200的一側為8-11cm。在一些實施例中，光學黏著層200可以包覆偏光板300的側壁(未繪示)。
以下，本揭露內容將提供數個實施例和比較例，以更具體地說明根據本揭露內容之實施例的包含光學黏著劑之光學黏著層與光學層合物可達成的功效，以及應用本揭露內容所製得之光學黏著層與光學層合物的特性。然而以下之實施例和比較例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本揭露內容實施之限制。以下所使用之單位「份」在無其他說明的情況下，表示重量份。
[光學黏著劑]
以下各個實施例及比較例之成分如表1-2所示，其中光學黏著劑中各個成分所選用的種類說明如下。
[表1]
成分(重量份) 實施例1 實施例2 實施例3
丙烯酸酯寡聚物 (A)第一丙烯酸酯單體 含有聚矽醚結構之甲基丙烯酸酯 0.5 2.0 2.0
聚矽醚聚合度 100 100 10
(B)第二丙烯酸酯單體 丙烯酸正丁酯 59.7 57.6 57.6
甲基丙烯酸十二烷酯 39.8 40.4 40.4
羥基單體 丙烯酸羥乙酯 0 0 0
熱起始劑 偶氮矽化合物 2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈) 0.02 0.02 0.02
[表2]
成分(重量份) 比較例1 比較例2 比較例3
丙烯酸酯寡聚物 (A)第一丙烯酸酯單體 含有聚矽醚結構之甲基丙烯酸酯 0.0 2.0 2.5
聚矽醚聚合度 - 100 10
(B)第二丙烯酸酯單體 丙烯酸正丁酯 59.0 55.6 58.5
甲基丙烯酸十二烷酯 40.0 40.4 39.0
羥基單體 丙烯酸羥乙酯 1.0 2.0 0
熱起始劑 偶氮矽化合物 2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈) 0.02 0.02 0.02
應注意的是，表1與表2中(A)第一丙烯酸酯單體所使用的含有聚矽醚結構之甲基丙烯酸酯具有如下化學式2所示之結構： [化學式2]
Figure 02_image004
。
如表1與表2之成分，可藉由熱起始劑將(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體共聚形成重量平均分子量為650,000的丙烯酸酯寡聚物。上述共聚在60℃溫度下持續24HR的時間。
[包含光學黏著層的光學薄片]
接著，經氮氣吹掃10分鐘，而可得透明黏稠溶液。於透明黏稠溶液中添加10重量份的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯作為交聯劑，並且添加5重量份的羥基環已基苯甲酮作為光起始劑而形成混合溶液。以絲錠塗布機(wire bar coater)將混合溶液250μm塗布於作為離型膜的聚矽氧塗布膜上。再以高壓水銀燈(UVC-02516S1AA02：USHIO電機公司製、照度200mW/cm 2、照射光量200mJ/cm 2)進行光照射而得包含光學黏著層的光學薄片。
[光學層合物]
接著，製備偏光板。 保護膜：使用商品名「TG40」(富士化學製)之乙醯基纖維素。 偏光膜：將商品名「VinylonFilm#40」(AICELLO公司製)聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)浸漬於染色液中30秒後，朝一方向拉伸成2倍並乾燥，以製作出膜厚30μm的偏光膜。其中染色液的調製為在480重量份的水中溶解硼酸20重量份之硼酸、0.2重量份之碘、與0.5重量份之碘化鉀。 光學膜：商品名「0-TAC」(富士化學製)之乙醯基纖維素之位相差膜。 黏著劑層：來源不拘，僅須具備黏著性即可，本發明使用之實施例與比較例購入自長興化學。
使用絲錠塗布機將聚乙烯醇黏著劑塗布於保護膜上，並使用金屬軋輥的方式將偏光膜貼合於保護膜上。接著，使用絲錠塗布機將聚乙烯醇黏著劑塗布於光學膜上，並使用金屬軋輥的方式將貼合有保護膜的偏光膜貼合於光學膜上。將保護膜、偏光膜與光學膜所形成的層積體經由膠帶固定於玻璃板後，以高溫(80C/2min)烘烤。接著，將黏著劑層貼合於上述層積體的光學膜側，而完成偏光板的製備。
接著，製備光學層合物。
將前述偏光板之尺寸加工為8*8cm，將作為基板的康寧EXG無鹼玻璃之尺寸加工為10*10cm，將前述包含光學黏著層之光學薄片之尺寸加工為9*9cm。將偏光板藉由黏著劑層貼合於基板後，將光學黏著層從光學薄片中剝離並貼合至偏光板的保護膜側，再將另一基板覆蓋於光學黏著層上，而完成光學層合物的製備。
[評價]
利用下述的方法評價所得到的光學黏著層的霧度表現與含水率、以及光學層合物的信賴性測試。
[霧度]
將上述製作的光學黏著層之尺寸加工為40*40mm之尺寸，藉由JIS K 7136之霧度儀(HM-150型，村上色彩技術研究所(股)製)測定光學黏著層之霧度。當霧度 ≦0.9%，評價為良，反之為不良。
[含水率]
取0.01g之前述光學黏著層，以水份滴定儀(Metrohm 870)進行滴定，含水率代表為樣品內所含有之水分重量多寡。
[信賴性測試]
將前述光學層合物置於溫度環境105℃之乾燥條件下進行耐候試驗。隨後，每50HR觀察，以目視觀察偏光板外觀是否發生黃化現象。當黃變時間＞200HR，評價為良，反之為不良。
相關結果如表3-4所示：
[表3]
評價 實施例1 實施例2 實施例3
光學黏著層 霧度(%) 0.50 0.67 0.53
含水率(%) 0.0 0.0 0.0
光學層合物 黃變發生時間(HR) 350 450 400
[表4]
評價 比較例1 比較例2 比較例3
光學黏著層 霧度(%) 0.43 0.72 1.02
含水率(%) 1.5 0.9 0.0
光學層合物 黃變發生時間(HR) 50 200 600
由上搭配表1-4可看出，實施例1-3中具有聚矽醚結構的(A)第一丙烯酸酯單體，可有效降低光學黏著層的含水率。再者，實施例1-3中丙烯酸酯寡聚物皆未具有羥基單體，更進一步降低含水率。因此實施例1-3的光學黏著層具有良好的霧度( ≦0.9%)且光學層合物具有良好的黃變發生時間(＞200HR)。
相較之下，比較例1中(A)第一丙烯酸酯單體不具有聚矽醚結構，且丙烯酸酯寡聚物具有羥基單體，因此比較例1中的光學黏著層含水率高，且光學層合物具有不良的黃變發生時間。
比較例2中丙烯酸酯寡聚物具有羥基單體，因此比較例2中的光學黏著層含水率高，且光學層合物具有不良的黃變發生時間。比較例3中(A)第一丙烯酸酯單體雖然具有聚矽醚結構，然其含量過多，導致混合溶液中產生相分離，而使光學黏著層具有不良的霧度，且光學層合物具有不良的黃變發生時間。
綜上所述，本發明實施例藉由具有聚矽醚結構之(A)第一丙烯酸酯單體降低光學黏著層的含水率。並藉由不具有羥基單體的丙烯酸酯寡聚物，而使得霧度與黃變時間的評價良好。
以上概述數個實施例，以便在本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以更理解本發明實施例的觀點。在本發明所屬技術領域中具有通常知識者應該理解，他們能以本發明實施例為基礎，設計或修改其他製程和結構，以達到與在此介紹的實施例相同之目的及/或優勢。在本發明所屬技術領域中具有通常知識者也應該理解到，此類等效的製程和結構並無悖離本發明的精神與範圍，且他們能在不違背本發明之精神和範圍之下，做各式各樣的改變、取代和替換。
10:光學薄片 20:光學膜 100:基板 200:光學黏著層 300:偏光板 310:黏著劑層 320:光學膜 330:偏光膜 340:保護膜 400:基板 500:基板
讓本發明之特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉不同實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下： 第1圖是根據本發明的一些實施例，繪示出包含光學黏著層之光學薄片的示意圖。 第2圖是根據本發明的一些實施例，繪示出應用光學黏著劑層之光學膜的示意圖。
以下將配合所附圖式詳述本發明實施例。應注意的是，依據在業界的標準做法，各種特徵並未按照比例繪製且僅用以說明例示。事實上，可能任意地放大或縮小元件的尺寸，以清楚地表現出本發明實施例的特徵。
Figure 01_image001
20:光學膜
200:光學黏著層
300:偏光板
310:黏著劑層
320:位相差薄膜
330:偏光膜
340:保護膜
400:基板
500:基板

Claims (14)

  1. 一種光學黏著層，包括：一光學黏著劑，該光學黏著劑包括：一丙烯酸酯寡聚物，其由(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體共聚而成，其中(A)第一丙烯酸酯單體具有聚矽醚結構，其中以(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體總重為100重量份作為基準，(A)第一丙烯酸酯單體為0.3-2.3重量份，且(B)第二丙烯酸酯單體為97.7-99.7重量份；以及一熱起始劑；一光起始劑；以及一交聯劑。
  2. 如請求項1之光學黏著層，其中(A)第一丙烯酸酯單體為如下化學式1所示之結構：
    Figure 110107814-A0305-02-0027-1
     其中R1、R4、R5各自獨立地為氫原子、或C1-C5烷基；R2為C1-C5伸烷基或單鍵；R3為C1-C5烷基；n為5-150之整數。
  3. 如請求項1之光學黏著層，其中(A)第一丙烯酸酯單體為如下化學式2所示之結構：
    Figure 110107814-A0305-02-0028-2
     其中n為5-150之整數。
  4. 如請求項1之光學黏著層，其中(A)第一丙烯酸酯單體不具有羥基。
  5. 如請求項1之光學黏著層，其中該丙烯酸酯寡聚物不具有羥基。
  6. 如請求項1之光學黏著層，其中(A)第一丙烯酸酯單體包括兩種不同聚矽醚之聚合度之丙烯酸酯單體。
  7. 如請求項1之光學黏著層，其中(B)第二丙烯酸酯單體包括至少一種選自下列化合物所組成的群組者：具有烷基的(甲基)丙烯酸酯、具有烷氧基的(甲基)丙烯酸酯、具有鹵素原子的(甲基)丙烯酸酯、具有脂環基的(甲基)丙烯酸酯、具有芳基的(甲基)丙烯酸酯、具有芳氧基的(甲基)丙烯酸酯、及上述之組合。
  8. 如請求項1之光學黏著層，其中以(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體總重為100重量份作為基準，該熱 起始劑為0.01-0.05重量份。
  9. 如請求項1之光學黏著層，其中該光學黏著層的霧度為0.9%以下。
  10. 如請求項1之光學黏著層，其中該光學黏著層的含水率小於0.5%。
  11. 一種光學層合物，包括：一基板；一偏光板；以及如請求項1至10中任一項之光學黏著層，其中該光學黏著層設於該基板與該偏光板之間。
  12. 如請求項11之光學層合物，其中該光學層合物更包括另一基板，設置於該偏光板遠離該基板的一側。
  13. 如請求項12之光學層合物，其中該光學層合物之黃變時間為大於200小時。
  14. 一種光學黏著層的形成方法，包括：製備一光學黏著劑，其中該製備包括：藉由一熱起始劑將(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體共聚形成的一丙烯酸酯寡聚物，其中(A)第一丙烯酸酯單體具有聚矽醚結構，其中以(A)第一丙烯酸酯單體與(B)第二丙烯酸酯單體總重為100重量份作為基準，(A)第一丙烯酸酯單體為0.3-2.3重量份，且(B)第二丙烯酸酯單體為97.7-99.7重量份；將該光學黏著劑混合一光起始劑與一交聯劑而形成一混合溶液； 塗布該混合溶液於一基材上；以及以光照射該混合溶液，而得到一光學黏著層。
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