TWI406920B - 壓敏性黏著劑組成物，偏光板及含彼之液晶顯示器 - Google Patents
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Description
本發明有關一種在高溫及/或高濕度條件下具有優異物理性質與防止光洩漏性質之壓敏性黏著劑組成物；有關一種偏光板；及有關含彼之液晶顯示器。
液晶顯示器係藉由夾在兩片薄玻璃基板之間的液晶而呈現影像的裝置。在該裝置中，當施加電壓通過連接至液晶之電極時，液晶分子的排列方式改變，因而改變通過該等液晶之光的透射比，因此可呈現出圖像或色彩。此種液晶顯示器具有使用極低電力及可製成扁平且薄的優點。因此，其係目前在各領域中為人注目的顯示裝置。
為製備液晶顯示器，基本上需要包含液晶與具有透明電極的玻璃基板之液晶單元以及偏光板，且亦需要適當黏著劑或壓敏性黏著劑以供黏合彼等。
該偏光板包含以特定方向排列之碘化合物或二向色偏光材料，且具有包含用於保護偏光元件的TAC(三乙醯纖維素)保護膜之多層結構等。此外，該偏光板可額外包含相差膜、供廣視角用之補償膜、或增強明度膜等。構成此等多層偏光板的各種膜係由具有不同分子結構與組成的材料所製成，而且亦具有不同物理性質。如此，在高溫及/或高濕度條件下，由於具有單向分子排列之材料的收縮與膨脹性質不同，故其尺寸安定性較差。因此，若藉由壓敏性黏著劑固定該偏光板，因在高溫及/或高濕度條件下之收縮或膨脹使應力集中在TAC層，因而發生雙折射與光洩漏現象。
有一種藉由將壓敏性黏著劑設計成對於外部應力具有高度潛變且容易改質而提供消除應力性質的方法作為解決該問題之代表方法。更明確地說，其係混合含有可與交聯劑反應之官能基的高分子量聚合物與包括較少或無可交聯官能基之低分子量材料的方法(韓國早期公開專利公報第1998-79266號，及日本早期公開專利公報第2002-47468號與2003-49141號)。
然而，該等技術中所揭示之壓敏性黏著劑組成物具有極差之特製性質。因此，在製備偏光板時，該壓敏性黏著劑中出現彎曲或擠壓現象。因此，存在產率大幅降低的問題。
關於防止光洩漏現象的其他技術有一種將壓敏性黏著劑設計成非常堅硬的方法。當壓敏性黏著劑具有堅硬性質時，在高溫及/或高濕度條件下的偏光板之收縮或膨脹受到抑制，因而使所得的應力最小化並且集中在最外面，如此可以實現較良好光學性質。
然而，為了設計堅硬壓敏性黏著劑，必須大幅提高該黏著劑的整體模數，由於黏著性質隨著模數提高而降低，因而使得耐久可靠性變差。
再者，已提出數種方法，其中由於習用單一交聯結構無法實現足夠整體模數以維持良好抗光洩漏性質和耐久可靠性，故將光起始劑與多官能丙烯酸酯添加至習用單一交聯結構以改善整體模數(日本早期公開專利公報第2007-197659號與2007-212995號)。
若為該等公報中所揭示之壓敏性黏著劑組成物，則其全使用活化能射線固化系統。即，該公報的所有壓敏性黏著劑組成物包含光起始劑作為基本組份，且該光起始劑將多官能丙烯酸酯變換成聚合物，以藉由紫外線照射形成二級交聯結構。
然而，若為上述紫外線交聯系統，則因紫外線吸收度隨著壓敏性黏著劑的厚度而改變，故不可能獲得均勻壓敏性黏著層。因此，若偏光板之上黏附有該公報所揭示的壓敏性黏著劑，特別是當將該偏光板黏附於大尺寸顯示裝置且放在高溫與高濕度條件下時，其最外面產生許多光洩漏現象。
本發明係考慮上述先前技術的問題而完成，且希望提供具有優異物理性質(諸如在高溫及/或高濕度條件之下耐久可靠性及可卸性(re-movability))，而且即使其用於具有20英吋或更大之大型顯示裝置時仍展現優越的防止光洩漏性質之壓敏性黏著劑組成物、偏光板及使用彼之液晶顯示器。
作為解決該目的之方法，本發明提供一種包括呈經固化狀態之互穿網型聚合物的壓敏性黏著劑組成物，其中該組成物包含多官能丙烯酸酯與熱起始劑。
作為解決該目的之另一方法，本發明提供一種偏光板，其包含偏光膜或偏光裝置；及壓敏性黏著層，該形成於該偏光膜或裝置之一側或兩側且包含本發明之壓敏性黏著劑組成物的經固化產物。
作為解決該目的之另一方法，本發明提供一種包含液晶顯示面板之液晶顯示器，在該面板中本發明之偏光板係黏合於液晶單元的一側或兩側。
根據本發明，提供具有優異物理性質(諸如在高溫及/或高濕度條件之下耐久可靠性及可卸性)，而且即使其用於具有20英吋或更大之大型顯示裝置時仍展現優越的防止光洩漏性質之壓敏性黏著劑組成物、偏光板及使用彼之液晶顯示器。
本發明有關一種包括呈經固化狀態之互穿網型聚合物(下文可稱為「IPN」)的壓敏性黏著劑組成物，其中，該組成物包含多官能性丙烯酸酯與熱起始劑。
本發明亦有關一種偏光板，其包含：偏光膜或偏光裝置；及壓敏性黏著層，其係形成於該偏光膜或裝置之一側或兩側；且包含本發明之壓敏性黏著劑組成物的經固化產物。
本發明亦有關一種包含液晶顯示面板之液晶顯示器，在該面板中本發明之偏光板係黏合於液晶單元的一側或兩側。
下文茲更詳細說明本壓敏性黏著劑組成物。
本發明之壓敏性黏著劑組成物包括呈經固化狀態之IPN，且本文中所使用之術語〝呈經固化狀態〞係指該壓敏性黏著劑組成物經由加熱過程等變成壓敏性黏著劑的狀態。且，本文所使用之術語〝互穿網型聚合物〞係指該壓敏性黏著劑包含從多官能性丙烯酸酯和熱起始劑之反應所形成的交聯結構(下文可稱彼為〝二級交聯結構〞)以及從基質樹脂所形成之交聯結構(下文可稱彼為「一級交聯結構」)的狀態。
本發明中，形成該一級交聯結構之基質樹脂的種類並無特殊限制，且可以自由使用壓敏性黏著劑中所使用的任何習知的基質樹脂。
例如，本發明之組成物可包含丙烯酸系共聚物作為形成該一級交聯結構的基質樹脂。
本發明中，較佳者係該丙烯酸系共聚物具有1,000,000或更高之重量平均分子量(Mw
)。若該共聚物之重量平均分子量低於1,000,000，恐怕該組成物之耐久可靠性會降低，因此可能因高溫及/或高濕度條件下的內聚力降低而發生氣泡或剝離現象。
只要可用於本發明之共聚物的重量平均分子量為1,000,000或更高，其上限並無特別限制，但較佳者係該上限為2,500,000。若該重量平均分子量超過2,500,000，恐怕塗層性質因黏度提高之故而降低，或耐久可靠性因壓敏性黏著力降低之故而變差。
只要本發明所使用之共聚物具有如上述之重量平均分子量，其特定組成並無特別限制。例如，本文可使用包含(甲基)丙烯酸酯單體及含可交聯官能基之單體的共聚物。
前文中，可使用任何種類之(甲基)丙烯酸酯單體。例如，可使用(甲基)丙烯酸烷酯。在該情況下，當該單體中所包括之烷基具有過長之鏈時，恐怕該壓敏性黏著劑的內聚力降低且玻璃轉化溫度(Tg
)與黏著性不易控制。因此，較佳係使用具有帶2至14個碳原子之烷基的(甲基)丙烯酸酯單體。此種單體之實例可以包括選自下列所組成之群組中的一或多者：(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸二級丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯及(甲基)丙烯酸十四酯。較佳情況係，該(甲基)丙烯酸酯單體之含量以100重量份的該共聚物計為50至94重量份，且較佳為70至94重量份。若該含量低於50重量份，恐怕壓敏性黏著劑的初始黏著強度降低。若其超過94重量份，恐怕造成因內聚力降低所致之耐久性的問題。
該含可交聯官能基之單體將可交聯官能基給予該丙烯酸系共聚物，並用以控制耐久可靠性、黏著強度及內聚力。
本文可用之含可交聯官能基的單體實例可以包括但不局限於含羥基之單體、含羧基之單體，或含氮之單體。在本發明中，可使用前述單體之一、二或更多者。本文中可用之含羥基單體的實例可包括但不局限於以下之一、二或更多者：(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、(甲基)丙烯酸8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙二醇酯、或(甲基)丙烯酸2-羥丙二醇酯。本文中可用之含羧基單體的實例可包括但不局限於以下之一、二或更多者：(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯醯氧基乙酸、3-(甲基)丙烯醯氧基丙酸、4-(甲基)丙烯醯氧基丁酸、丙烯酸二聚物、衣康酸、順丁烯二酸與順丁烯二酸酐。本文中可用之含氮單體可包括但不局限以下之一、二或更多者：(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯烷酮與N-乙烯基己內醯胺。
較佳情況係上述含可交聯官能基的單體之含量以100重量份的該共聚物計為0.01至10重量份，且較佳為0.1至10重量份。若該含量低於0.01重量份，恐怕可卸性變差。若其超過10重量份，恐怕黏著性耐久性及/或剝離力降低。
該丙烯酸系共聚物可另包含含有環氧烷基之單體。該單體將環氧烷給予共聚物，且該環氧烷可以藉由提高該共聚物與該多官能丙烯酸酯之互溶性而降低最終產物的濁度。又，當使用相同量之多官能丙烯酸酯時，環氧烷可以藉由提高整體模數而使得該壓敏性黏著劑具有優異的防止光洩漏性質。此外，由於即使在整體模數大幅提高的狀態下該環氧烷仍可以使黏著劑維持良好壓敏性黏著，故其可以改善耐久性。尤其是，環氧烷顯示出與具有至少3個官能基且其架構中包含環狀結構的丙烯酸酯之優異互溶性。
可用之含環氧烷基之單體的實例包括但不局限於(甲基)丙烯酸環氧烷加成物。本文中可用之(甲基)丙烯酸環氧烷加成物的實例可包括但不局限於以下之一、二或更多者：(甲基)丙烯酸烷氧基乙二醇酯、(甲基)丙烯酸烷氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸烷氧基三乙二醇酯、(甲基)丙烯酸烷氧基四乙二醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙二醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基三乙二醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基四乙二醇酯、(甲基)丙烯酸烷氧基丙二醇酯、(甲基)丙烯酸烷氧基二丙二醇酯、(甲基)丙烯酸烷氧基三丙二醇酯、(甲基)丙烯酸烷氧基四丙二醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基丙二醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基二丙二醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基三丙二醇酯與(甲基)丙烯酸苯氧基四丙二醇酯。前文中，〝烷氧基〞可意指具有1至8個碳原子之烷氧基，且較佳地甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
(甲基)丙烯酸環氧烷加成物之含量並無特殊限制，且可以考慮上述性質而適當選擇該含量。例如，該(甲基)丙烯酸環氧烷加成物之含量以100重量份的該丙烯酸系共聚物計可為2至40重量份。
又，在本發明之共聚物中，下式1中所表示之單體可經進一步共聚合。可添加此種單體以供控制壓敏性黏著劑之玻璃轉化溫度及給予彼其他官能。
其中，R1
、R2
與R3
獨立地表示氫或烷基，R4
表示氰基；未經取代或經烷基取代之苯基；乙醯氧基；或COR5
，其中R5
表示未經取代或經烷基或烷氧基烷基取代之胺基；或縮水甘油氧基。
在上式R1
至R5
的定義中，烷基或烷氧基意指具有1至8個碳原子之烷基或烷氧基，且較佳係甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
上式1所表示之明確種類之單體可包括但不局限於一、二或更多種的含氮單體，諸如(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺或N-丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺；苯乙烯單體，諸如苯乙烯或甲基苯乙烯；(甲基)丙烯酸縮水甘油酯；或碳酸乙烯酯，諸如乙酸乙烯酯，等等。當上述官能單體係包含在本丙烯酸系共聚物中時，其含量較佳為20重量份或更低。若該含量超過20重量份，恐怕該壓敏性黏著劑的撓性及/或剝離力降低。
用於製備該共聚物的方法並無特別限制。例如，可經由一般方法製備彼，諸如溶液聚合、光聚合、總體聚合、懸浮聚合，或乳化聚合。尤其是，使用溶液聚合。較佳地，此種溶液聚合係在50至140℃之聚合溫度下在每一種單體係經均勻混合之狀態下，藉由混合起始劑而進行。此時，可包括慣用之起始劑作為可用之起始劑，例如偶氮為底質之聚合起始劑，諸如偶氮雙異丁腈或偶氮雙環己腈；及/或過氧化物，諸如過氧化苯甲醯或過氧化乙醯。
本壓敏性黏著劑組成物包含多官能丙烯酸酯與前述之基質樹脂。該多官能丙烯酸酯係用於經由與熱起始劑之反應形成二級交聯結構。較佳地，使用分子量低於1,000且含有三或更多個官能基的丙烯酸酯。藉由使用含三或更多個官能基的丙烯酸酯，可進一步改善物理性質，諸如耐久可靠性與防止光洩漏性質。此種丙烯酸酯之實例可包括但不局限於：三官能丙烯酸酯，諸如三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、三(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、經丙酸改質之三(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、經環氧丙烷改質之三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、三官能(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯或異氰脲酸三(甲基)丙烯醯氧乙酯；四官能丙烯酸酯，諸如四(甲基)丙烯酸二甘油酯或四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯；五官能丙烯酸酯，諸如經丙酸改質之五(甲基)丙烯酸季戊四醇酯；以及六官能丙烯酸酯，諸如六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、經己內酯改質之六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯或經異氰酸酯改質之(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯(例如，三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯與異氰酸酯單體的反應物)。
本文中，可使用上述多官能丙烯酸酯之一者，或其二或更多者的混合物。尤其是，較佳係使用其架構中包含環狀結構的丙烯酸酯。藉由使用此種丙烯酸酯，由於可能將該壓敏性黏著劑設計得更堅硬，故可以進一步改善防止光洩漏性質。同時，該該環狀結構可包含碳環或雜環結構；或單環或多環結構。包含該環狀結構的丙烯酸酯之實例可包括具有異氰脲酸酯結構之單體，諸如異氰脲酸三(甲基)丙烯醯氧乙酯；及六官能丙烯酸酯，諸如經異氰酸酯改質之(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯(例如，三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯與異氰酸酯單體的反應物)。
在壓敏性黏著劑組成物中，上述之多官能丙烯酸酯之含量較佳係相對於100重量份的該基質樹脂為5至40重量份。若該含量低於5重量份，恐怕防止光洩漏性質及/或在高溫下之耐久性變差。若該含量超過40重量份，恐怕在高溫下之耐久性變差。
本壓敏性黏著劑組成物包含藉由與該多官能丙烯酸酯反應而形成二級交聯結構的熱起始劑。雖然其並無特別限制，但較佳情況係使用10小時半衰分解溫度為40℃至80℃的熱起始劑。若該溫度低於40℃，恐怕因塗覆液體的存罐時間過度降低而難以使用。若該溫度超過80℃，由於在塗覆過程期間需要高溫以加速該起始劑的熱分解，故發生基膜收縮問題。
本文中可使用之特定種類熱起始劑並無特別限制，而且可包括但不局限於由下列所組成之群組中的一或多者：偶氮化合物，諸如2,2-偶氮雙-2,4-二甲基戊腈(V-65，由Wako所製)、2,2-偶氮二異丁腈(V-60，由Wako所製)或2,2-偶氮雙-2-甲基丁腈(V-59，由Wako所製)；過氧酯化合物，諸如過氧二碳酸二丙酯(Peroyl NPP，由NOF所製)、過氧二碳酸二異丙酯(Peroyl IPP，由NOF所製)、過氧二碳酸雙-4-丁基環己酯(Peroyl TCP，由NOF所製)、過氧二碳酸二乙氧基乙酯(Peroyl EEP，由NOF所製)、過氧二碳酸二乙氧基己酯(Peroyl OPP，由NOF所製)、過氧二碳酸己酯(Perhexyl ND，由NOF所製)、過氧二碳酸二甲氧基丁酯(Peroyl MBP，由NOF所製)、過氧二碳酸雙(3-甲氧基-3-甲氧基丁酯)(Peroyl SOP，由NOF所製)、過氧三甲基乙酸己酯(Perhexyl PV，由NOF所製)、過氧三甲基乙酸戊酯(Luperox 546M75，由Atofina所製)、過氧三甲基乙酸丁酯(Perbutyl，由NOF所製)或過氧化三甲基己醯(Peroyl 355，由NOF所製)；過氧二碳酸酯化合物，諸如過氧新癸酸二甲基羥丁酯(Luperox 610M75，由Atofina所製)、過氧新癸酸戊酯(Luperox 546M76，由Atofina所製)或過氧新癸酸丁酯(Luperox 10M75，由Atofina所製)；以及過氧化醯，諸如過氧化3,5,5-三甲基己醯、過氧化月桂醯或過氧化二苯甲醯。在本發明中，可前述者之一或二者或更多者單獨使用或摻混使用。
通常，若熱起始劑經加熱，則產生自由基。根據所產生之自由基的反應性，分別或同時引發該基質樹脂(例如丙烯酸系共聚物)的氫提取作用與該多官能丙烯酸酯的鏈增長反應。不過，從控制壓敏性黏著性質與耐久性觀點來看，較佳情況係抑制氫提取作用。因此，較佳係使用偶氮化合物或過氧化醯，更佳係使用過氧化醯。
上述熱起始劑之含量相對於100重量份的該基質樹脂可為0.1至10重量份，較佳為0.5至5重量份，更佳為1至5重量份。若該含量低於0.1重量份，恐怕引發反應之效率或及/或再現性變差。若其超過10重量份，恐怕耐久性因剩餘起始劑之故而變差。
本壓敏性黏著劑組成物可以另外包含多官能交聯劑，該多官能交聯劑可以與基質樹脂反應，並且控制該壓敏性黏著性質與內聚力。
可用於此處之明確種類之交聯劑並無特別限制，而且可包括例如異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮化合物與金屬螯合劑化合物。
異氰酸酯化合物之實例包括二異氰酸甲苯酯、二異氰酸二甲苯酯、二異氰酸二苯基甲烷酯、二異氰酸己二酯、二異氰酸異佛酮酯、二異氰酸四甲基二甲苯酯、二異氰酸萘酯以及前述之任一者與多元醇(例如，三羥甲基丙烷)之反應產物；環氧化合物之實例包括乙二醇二縮水甘油醚、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以及甘油二縮水甘油醚；氮化合物之實例包括N,N'-甲苯-2,4-雙(1-氮甲醯胺)、N,N'-二苯甲烷-4,4'-雙(1-氮甲醯胺)、三伸乙基三聚氰胺、雙間苯二甲醯基-1-(2-甲基氮)與三-1-氮基氧化膦。再者，金屬螯合劑化合物之實例包括多價金屬(諸如鋁、鐵、鋅、錫、鈦、銻、鎂及/或釩)係螯合於乙醯丙酮或乙醯乙酸乙酯的化合物。在本發明中，前述者之一者或二者或更多者可單獨使用或摻混合物使用。
該交聯劑之含量相對於100重量份的該基質樹脂為0.1至3重量份。若該含量低於0.1重量份，由於交聯反應未充分進行，恐怕壓敏性黏著劑之內聚力降低。若該含量超過3重量份，由於交聯反應進行過度，恐怕因造成間層剝離或鬆散現象而降低耐久可靠性。
除了上述組份之外，本壓敏性黏著劑組成物亦可以包含矽烷偶合劑。此種偶合劑改善該壓敏性黏著劑與玻璃基板之間的黏著性與黏合安定性，因而可以進一步改善耐熱性與耐濕性。又，當該壓敏性黏著劑長時間留置在高溫及/或高濕度之下時，該偶合劑係供改善附著可靠度。本文中適用之偶合劑實例可以包括但不局限於：γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺丙基三甲氧基矽烷、γ-胺丙基三乙氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷或γ-乙醯乙酸酯丙基三甲氧基矽烷。可以單獨使用前述之一、二或更多者或以其混合物使用。較佳地，在該組成物中此種偶合劑之含量相對於100重量份的該基質樹脂為0.01至5重量份。若該含量低於0.01重量份，恐怕提高黏著強度的效果微弱。若該含量超過5重量份，恐怕耐久可靠性降低，因此可能造成氣泡或剝離現象。
再者，從控制黏著性能觀點來看，本壓敏性黏著劑組成物可另包含相對於100重量份的該基質樹脂為1至100重量份的增黏劑樹脂。此種增黏劑樹脂的明確種類並無特定限制，且可以使用以下之一或二或更多者之混合物：(經氫化)烴樹脂、(經氫化)松香樹脂、(經氫化)松香酯樹脂、(經氫化)萜樹脂、(經氫化)萜酚樹脂、經聚合之香香樹脂或經聚合之松香酯樹脂等。若該增黏劑樹脂之含量低於1重量份，恐怕添加彼所導致的效果微弱。若其超過100重量份，恐怕改善相容性及/或內聚力的效果降低。
又，本壓敏性黏著劑組成物可另外包含在不影響本發明效果之範圍內的一或多種選自下列所組成之群組的添加劑：環氧樹脂、硬化劑、紫外線安定劑、抗氧化劑、著色劑、強化劑、填充劑、消泡劑、界面活性劑與增塑劑。
此外，本發明有關一種偏光板，其包含：偏光膜或偏光裝置；及壓敏性黏著層，其係形成於該偏光膜或裝置之一側或兩側，且包含如上述本發明之壓敏性黏著劑組成物的經固化產物。
構成本發明該偏光板之明確種類的偏光膜或偏光裝置並無特定限制。例如，藉由將偏光組份(諸如碘或二向色染料)結合至聚乙烯醇樹脂膜，並拉伸所得產物而獲得之膜可以用作該偏光膜。該聚乙烯醇樹脂可以包含聚乙烯醇、聚乙烯甲醛、聚乙烯縮醛與乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。該偏光膜之厚度亦無特定限制。其可以形成常用厚度。
該偏光板可形成多層膜，其中保護膜係層壓在該偏光膜的一側或兩側，該保護膜係諸如纖維素膜，例如三乙醯纖維素；聚酯膜，例如聚碳酸酯膜或聚對苯二甲酸乙二酯；聚醚碸膜；及/或聚烯烴膜，例如聚乙烯膜、聚丙烯膜、具有環或降莰烯結構之聚烯烴膜、或乙烯-丙烯共聚物。此時，此等保護膜的厚度亦無特定限制。其可形成常用厚度。
此外，本偏光板可以另外包含一或多個係選自以下所組成之群組的功能層：保護層、反射層、抗眩光光、相差板、廣視角之補償膜，及明度增強膜。此時，材料之明確種類、製備方法、功能層之厚度並無特定限制，而且可以應用習用者。
在上述偏光膜或裝置之上形成該壓敏性黏著層的方法並無特定限制，而且可以使用例如藉由條式塗覆機(Bar Coater)等將該壓敏性黏著劑組成物塗覆在該偏光膜上並使之硬化的方法，或是將該壓敏性黏著劑塗覆在可脫離基板之表面上並使之乾燥，然後將該壓敏性黏著層轉移至偏光膜表面的方法。
從進行均勻塗覆之觀點來看，較佳係控制該交聯劑以令官能基的交聯反應不會於形成壓敏性黏著層時進行。即，該交聯劑在塗覆之後的乾燥與熟成步驟中形成交聯結構以改善內聚力，因而可以改善壓敏性黏著劑物件的物理性質，諸如黏著性質與可切割性。
此外，於形成該壓敏性黏著層時，較佳係在充分移除造成氣泡的組份(諸如在組成物內的揮發性成份或反應殘留物)之後使用該組成物。若交聯密度或分子量過低因而降低彈性模數，恐怕因在高溫條件下存在該玻璃板與該壓敏性黏著層之間的小氣泡增加而在內部形成散射體。
在製備壓敏性黏著偏光板時，硬化本發明之壓敏性黏著劑組成物的方法並無特定限制。例如，其係藉由施加足夠熱以活化該組成物中所含之熱起始劑而進行。
本壓敏性黏著層中，以下通式1所表示之凝膠含量較佳為80%至99%，更佳為90%至99%。
[通式1]
凝膠含量(%)=B/A×100
其中，A表示該壓敏性黏著劑之重量，且B表示在室溫下在乙酸乙酯中沉積黏著劑48小時後之不溶解內容物的乾燥重量。
若該凝膠含量低於80%，恐怕在高溫及/或高濕度條件下該耐久可靠性係降低。若其超過99%，恐怕壓敏性黏著劑的消除應力性質降低。
此外，本發明有關一種包含液晶顯示面板之液晶顯示器，在該面板中本發明之偏光板係黏合於液晶單元的一側或兩側。
構成上述本發明液晶顯示器的液晶單元明確種類並無特定限制，且包括所有一般液晶單元，諸如TN(扭轉向列)、STN(超扭轉向列)、IPS(橫向電場切換)或VA(垂直對準)液晶單元。包括在本發明液晶顯示器中之其他構造明確種類與用於製備彼之方法並無特定限制，可以選擇且使用該領域中之一般構造而無任何限制。
茲經由下列本發明實施例與非本發明之比較例更詳細解釋本發明，但本發明範圍不受限於下述實施例。
在氮氣係於其中回流且配備冷卻系統以便容易控制溫度的1L反應器中添加由99重量份之丙烯酸正丁酯(n-BA)與1.0重量份之丙烯酸羥乙酯(HEA)所組成之單體的混合物。然後，將120重量份之乙酸乙酯(EAc)加入其中作為溶劑。為了移除氧，以氮氣吹洗60分鐘。然後，將溫度保持在60℃並於其中添加0.03重量份之偶氮二異丁腈(AIBN)作為起始劑，且反應8小時。反應之後，使用乙酸乙酯(EAc)稀釋所得之產物以製備固體含量為15重量%、重量平均分子量為1,600,000且分子量分布為4.9之丙烯酸系共聚物。
將相對於100重量份之上述製備的丙烯酸系共聚物為15重量份之六官能丙烯酸酯(經異氰酸酯改質之丙烯酸胺基甲酸酯；異氰酸酯與三丙烯酸季戊四醇酯的反應產物)、1.0重量份之XDI異氰酸酯硬化劑(D110N，由Mitsui Takeda(日本)所製)、2.5重量份之作為熱起始劑的過氧化月桂醯(10小時半衰溫度：64℃)與0.2重量份含有β-氰基乙醯基的矽烷偶合劑(由LG Chemical Ltd.所製)加以混合，並將所得之塗覆液體中的固體含量之濃度控制為15%，以製備壓敏性黏著劑組成物。
將上述製備之壓敏性黏著劑組成物塗覆在已經進行脫離處理且具有38微米之厚度使得乾燥後之厚度為25微米的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)(MRF-38，由Mitsubishi Corporation所製)膜上，並該膜係在爐中以135℃加以乾燥5分鐘。然後，將該經乾燥之壓敏性黏著層存放在恆溫恆濕室(23℃，55% RH)約1天，並層壓在一側塗覆有WV(廣視角)液晶層之偏光板的WV塗層上。
以與實施例1相同方法製備壓敏性黏著劑組成物，但將下表1所示之組份與上述製備之丙烯酸系共聚物加以混合。
使用實施例與比較例中所製備的偏光板，藉由下示方法測量凝膠部分、黏著強度、可卸性、耐久可靠性、透光率之均勻度(光洩漏)、濁度與模數。
將所製備之壓敏性黏著層留置在恆溫恆濕室(23℃，60% RH)約7天。然後將約0.3g該壓敏性黏著劑倒入200目不鏽金屬絲網，並浸入100ml之乙酸乙酯。將所得之產物在室溫下的暗室存放3天。然後，分離不溶解內容物並在爐中以70℃乾燥4小時。然後，測量其重量並使用該重量測量凝膠部分。
將所製備的偏光板切成25mm×100mm(寬×長)之大小以製備樣本，然後在移除該脫離片之後使用層合機黏附於無鹼玻璃。然後，所得之產物係在在熱壓器(50℃，0.5大氣壓)中加壓約20分鐘，並存放在恆溫恆濕室(23℃，50% RH)中24小時。然後，根據下列基準，使用組織分析儀(Stable Micro Systems Ltd.(英國))在300mm/分鐘之脫離速度與180度之脫離角度的條件下測量黏著強度，並經由此測量評估可卸性。
○：1天後，黏著強度為800或更低
△：1天後，黏著強度為1,000或更高
×：1天後，黏著強度為2,000或更高
將所製備的偏光板切成180mm×250mm (寬×長)之大小以製備樣本，並藉由層合機將該樣本附著於市售19英吋面板上。然後，所得之產物係在在熱壓器(50℃，0.5大氣壓)中加壓約20分鐘，並存放在恆溫恆濕室(23℃，50% RH)中24小時。然後，為了評估所製備試樣之耐濕-耐熱性，將彼等留置在60℃之溫度與90%RH之相對濕度下500小時，接著評估氣泡或剝離之形成。再者，為了暸解彼等之耐熱性，將其留置於90℃與105℃之下500小時，接著評估氣泡或剝離之形成。該評估係在試樣於室溫下置放24小時之後於評估其狀態之前進行。耐濕性與耐熱性之評估標準如下。
○：未觀察到氣泡與剝離現象。
△：發生少許氣泡及/或剝離現象。
×：發生許多氣泡及/或剝離現象。
透光率均勻度之評估係使用與用以評估耐久可靠性之試樣相同的試樣進行。作為測試透光率均勻度之方法，將附著有壓敏性黏著層的偏光板附著於26英吋螢幕(由AU Optronics(台灣)所製)，存放在恆溫恆濕條件下1天，在爐中於80℃下置放500小時，並評估該螢幕矩形中四側比較的透光率均勻度。此時，透光率均勻度之評估係使用分光輻射計CS-2000(KONICA MINOLTA(日本))以相對於該螢幕中心部分之固定間隔測定該螢幕上側與下側以及該螢幕的右側與左側之亮度值之後，計算相對於該螢幕中心部分的亮度提高比。此時，計算出較高亮度值提高比，則產生之光洩漏愈多。
藉由將熱施加於在脫離膜(MRF-38，厚度：38微米，由Mitsubishi(日本)所製)之間的壓敏性黏著劑組成物，製備該壓敏性黏著劑(在比較例中則為紫外線照射)。然後，藉由在恆溫恆濕條件(23℃，50% RH)熟成所製備之壓敏性黏著劑7天而製備厚度約25μm之壓敏性黏著層。接著，將形成有壓敏性黏著層的脫離膜切成6cm×6cm之大小，然後均勻滾壓該壓敏性黏著劑以製備壓敏性黏著條。藉由組織分析儀(Stable Micro Systems Ltd.(英國))中之橡膠墊片將該壓敏性黏著條牢固地附著在上下夾具，然後將量規長度調整成2cm。以120mm/分鐘之拉伸速度施力，測定隨長度增加之應力。藉由測定壓敏性黏著條長度增加100%之點的應力而計算壓敏性黏著劑的楊氏模式。
於表2整理並說明上述方法所測量的結果。
由上表2結果可以看出，在使用熱起始劑的實施例1至4實例中，即使壓敏性黏著劑係施用於大小為26英吋之大型螢幕時，其仍顯示優異防止光洩漏性質，具有耐久可靠性、壓敏性黏著性質與可卸性方面之優良物理性質。
然而，在使用光起始劑之比較例1與2中，該螢幕的上側與下側以及右側與左側產生許多光洩漏現象。又，該情況下，耐熱耐久性與耐濕熱耐久性非常差。
更具體地說，如圖1所表示，將實施例1與比較例1之壓敏性黏著劑塗覆於26英吋螢幕之後測量相對於該螢幕之水平軸(X軸，長度：58cm)的亮度改變比(透光率均勻度)的結果，實施例1中幾乎未觀察到亮度改變，然而在比較例1之螢幕端點處特別觀察到許多亮度改變。
再者，將黏附有實施例1與比較例1之PSA的偏光板保持在80℃下500小時之後的光洩漏程度監測結果，實施例1中未觀察到光洩漏現象，但比較例1之螢幕端點處觀察到光洩漏現象。
圖1係顯示將實施例1與比較例1之壓敏性黏著劑施用於26英吋螢幕之後該螢幕之水平軸所觀察到之亮度改變比。
Claims (21)
- 一種用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其包括呈經固化狀態之互穿網型(interpenetrating networks)，其中，該組成物包含丙烯酸系共聚物、多官能交聯劑、多官能性丙烯酸酯與熱起始劑，及其中該互穿網型包括從丙烯酸系共聚物和多官能交聯劑之反應所形成的一級交聯結構和從多官能性丙烯酸酯和熱起始劑之反應所形成的二級交聯結構。
- 如申請專利範圍第1項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其中該丙烯酸系共聚物的重量平均分子量為1,000,000或更高。
- 如申請專利範圍第1項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其中，該丙烯酸系共聚物包含(甲基)丙烯酸酯單體；及含可交聯官能基之單體。
- 如申請專利範圍第3項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其中，該(甲基)丙烯酸酯單體係選自下列所組成之群組中的一或多者：(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸二級丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、( 甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯及(甲基)丙烯酸十四酯。
- 如申請專利範圍第3項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其中，該含可交聯官能基之單體係選自由下列所組成之群組中的一或多者：含羥基之單體、含羧基之單體，及含氮之單體。
- 如申請專利範圍第1項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其中，該丙烯酸系共聚物另包含含有環氧烷基之單體。
- 如申請專利範圍第6項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其中，該含環氧烷基之單體係(甲基)丙烯酸環氧烷加成物。
- 如申請專利範圍第1項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其中，該丙烯酸系共聚物另包含式1中所表示之單體：
- 如申請專利範圍第1項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其中，該多官能性丙烯酸酯係選自下列所組成之群組的一或多者：三官能丙烯酸酯、四官能丙烯酸酯、五官能丙烯酸酯與六官能丙烯酸酯。
- 如申請專利範圍第1項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其中，該多官能性丙烯酸酯在其架構中包含環狀結構。
- 如申請專利範圍第1項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其中，該多官能性丙烯酸酯之含量相對於100重量份的該丙烯酸系共聚物為5至40重量份。
- 如申請專利範圍第1項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其中，該熱起始劑之10小時半衰溫度為40℃至80℃。
- 如申請專利範圍第1項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其中，該熱起始劑係選自由下列所組成之群組中的一 或多者：偶氮化合物、過氧化酯化合物、過氧二碳酸酯化合物與過氧化醯基。
- 如申請專利範圍第1項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其中，該熱起始劑之含量相對於100重量份的該丙烯酸系共聚物為0.1至10重量份。
- 如申請專利範圍第1項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其中所包括之該多官能交聯劑的數量為0.1至3重量份，相對於100重量份的該丙烯酸系共聚物。
- 如申請專利範圍第1項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其中，多官能交聯劑係異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮(aziridine)化合物與金屬螯合劑化合物。
- 如申請專利範圍第1項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其另包含相對於100重量份的該丙烯酸系共聚物含量為0.01至5重量份的矽烷偶合劑。
- 如申請專利範圍第1項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物，其另包含相對於100重量份的該丙烯酸系共聚物含量為1至100重量份的增黏劑樹脂。
- 一種偏光板，其包含：偏光膜或偏光裝置；及壓敏性黏著層，其係形成於該偏光膜或裝置之一側或兩側，且包含如申請專利範圍第1至18項中任一項之用於偏光板之壓敏性黏著劑組成物的經固化產物。
- 如申請專利範圍第19項之偏光板，其中，以通式1所表示之凝膠含量為80%至99%：[通式1]凝膠含量(%)=B/A×100其中，A表示該壓敏性黏著劑之重量，且B表示在室溫下在乙酸乙酯中沉積該黏著劑48小時後之不溶解內容物的乾燥重量。
- 一種液晶顯示器，其包含液晶顯示面板，在該面板中如申請專利範圍第19項之用於偏光板之偏光板係黏合於液晶單元的一側或兩側。
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