TWI448523B - 壓敏性黏著劑，其製備方法，偏光板及液晶顯示器 - Google Patents

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Description

壓敏性黏著劑，其製備方法，偏光板及液晶顯示器
相關申請案之交叉引用
本申請案主張2008年8月20日申請之韓國專利申請案2008-0081317號之優先權及權益，其揭示內容將全部以引用方式併入本文。
本發明關於一種壓敏性黏著劑，一種製備該壓敏性黏著劑之方法，一種偏光板，及一種液晶顯示器。
偏光板係一種內含於液晶顯示器(LCD)中之光學構件。偏光板具有包含碘化合物或以預定方向安排之二色性偏光材料的多層結構；及用來保護偏光膜或元件之保護膜(如三乙醯基纖維素(TAC))。再者，偏光板可包含額外薄膜，如相差板、寬視角補償板、增亮膜及其類似者，以增進其性能。
組成多層偏光板的各薄膜係由具有不同分子結構及組成之材料製成，因此顯示不同的物理特性。特別是，這些薄膜因為其收縮或擴張行為的差異，所以缺乏在高溫及/或高濕度條件下之尺寸穩定性。如此，當偏光板以壓敏性黏著劑固定時，TAC層及任何其他層在高溫及/或高濕度下遭受應力集中。結果，導致雙折射，並發生漏光。
為了解決這些問題，已揭示提供具有應力緩和特性之黏著劑的技術。尤其是已揭示一種設計黏著劑使得在外應力下引起高蠕變及易變形的方法(例如，韓國專利申請公開案1998-079266號、日本專利申請公開案2002-047468號等)。
然而，此技術有一缺點，即黏著劑之可切割性或可加工性顯著減低。當黏著劑之可切割性或可加工性減低時，偏光板大量生產時會發生黏著劑之滲漏及凹陷的缺失，因而顯著地降低產量。
另一方面，目前已嘗試設計一種具有高硬度以使漏光減至最低的黏著劑。
例如，日本專利申請公開案2007-197659號揭示一種技術，其中藉由將多官能丙烯酸酯、異氰酸酯硬化劑、及光引發劑加入於含有羧基之丙烯酸系共聚物中而製備黏著劑組成物，然後藉由UV固化該黏著劑組成物而製備黏著劑。日本專利申請公開案2007-212995號揭示一種技術，其中藉由將含有羥基之共聚物與含有羧基之共聚物以預定比率混合並將多官能丙烯酸酯、多官能異氰酸酯硬化劑、及光引發劑加入於該混合物中而製備黏著劑組成物，接著藉由UV固化該黏著劑組成物而製備黏著劑。
然而，該等先前技藝文獻所揭示之黏著劑的儲存模數(G’)過度增加，因此初期黏著性將大大地減低。所以，在高溫或濕度下耐久性減低。再者，當黏著劑之儲存模數經調低時，黏著劑之硬度變得不夠，而有大量的光漏出。
本發明提供一種壓敏性黏著劑，一種製備該壓敏性黏著劑之方法，一種包含該壓敏性黏著劑之偏光板，及一種結合該偏光板之液晶顯示器。
本發明之一方面係提供一種包含硬質區域及軟質區域之壓敏性黏著劑，藉此該軟質區域具有比該硬質區域低之儲存模數。該硬質區域及該軟質區域係在單一平面內形成圖案。
本發明之另一方面係提供一種製備壓敏性黏著劑之方法。該方法包含將用於形成該壓敏性黏著劑之塗覆溶液(如壓敏性黏著劑組成物)塗覆在基材上的第一步驟，及將在第一步驟中塗覆在基材上之該壓敏性黏著劑組成物固化以形成硬質區域及軟質區域之圖案的第二步驟。
本發明之又一方面係提供一種包含壓敏性黏著劑之偏光板，其中該壓敏性黏著劑係在偏光膜或偏光元件之一面或兩面上形成。
本發明之又一方面係提供一種包含液晶面板之液晶顯示器，其中偏光板係附著在該液晶面板的一面或雙面上。
本發明之上述及其他特徵和優點將藉由參照附圖來詳細說明範例性具體實施而使熟習此技藝者更為瞭解。
本發明關於一種包含硬質區域及軟質區域之壓敏性黏著劑，藉此該軟質區域具有比該硬質區域低之儲存模數，且該硬質區域及該軟質區域係在單一平面內形成圖案。
本文以下將詳細說明本發明之壓敏性黏著劑。
本發明之壓敏性黏著劑係經設計以形成圖案的方式在單一平面內包含硬質及軟質區域。本文所用之“單一平面”一詞表示由單一種壓敏性黏著劑所形成之連續平面。因此，“在單一平面內所形成之硬質及軟質區域的圖案”一詞表示其中有至少兩種區域(一區域具有比另一區域高之儲存模數)在單一種壓敏性黏著劑平面內形成圖案的情況。基於此原因，藉由將至少兩種具有均一儲存模數的壓敏性黏著劑組合而形成硬質及軟質區域之圖案的情況是排除在本發明之“在單一平面內所形成之硬質及軟質區域的圖案”的定義之外。如上所述，當圖案係藉由至少兩種壓敏性黏著劑而形成時，光學構件如偏光板之生產力會顯著減低，且因為形成圖案之壓敏性黏著劑之間的不同物理特性，所以無法產生類似單一平面的效果。例如，當壓敏性黏著劑施加於光學構件如偏光板上時，該至少兩種壓敏性黏著劑之接觸處(界面部份)容易失效，而且因該等壓敏性黏著劑具有不同的收縮率及儲存模數而容易產生耐久性的問題。再者，當使用至少兩種壓敏性黏著劑時，彼等之接觸處(界面部份)具有很高的不均一性，因此容易產生透光一致性方面的問題。
本文所用之“硬質區域”一詞表示在壓敏性黏著劑中相較於另一區域(如軟質區域)具有較高儲存模數的區域。在本發明中，例如，硬質區域在30℃溫度下可具有1MPa至50MPa之儲存模數，而以1MPa至40MPa較佳，1MPa至20MPa更佳。經由將硬質區域之儲存模數設定在此範圍內，可防止黏著性或耐久性變低，同時因偏光板伸長而致之尺寸變化也會被抑制。
再者，本文所用之“軟質區域”一詞表示在壓敏性黏著劑中相較於另一區域(如硬質區域)具有較低儲存模數的區域。例如，軟質區域在30℃溫度下可具有0.01MPa至5.0MPa之儲存模數，而以0.01MPa至0.1MPa較佳，0.1MPa至1MPa更佳。在本發明中，經由將軟質區域之儲存模數設定在此範圍內，可有效地支撐硬質區域，從而有效地抑制偏光板之收縮及擴張，同時壓敏性黏著劑之可加工性及偏光板之產率也可極佳地維持。而且，由於軟質區域之儲存模數設定在此範圍內，所以可防止耐久性及黏著性因壓敏性黏著劑的整體儲存模數過度增加而減低。
再者，本文所用之“圖案”一詞表示該硬質及軟質區域在單一種壓敏性黏著劑平面中具有預定形狀之情況。此處，該形狀包括直線形狀、四邊形狀、圓形或橢圓形狀，以及不規則形狀，如無定形。
在一具體實施例中，硬質區域可以直線形狀形成圖案，且較佳為連續直線形狀。詳言之，如圖1所示，本發明之壓敏性黏著劑1可包含以連續直線形狀形成圖案之硬質區域1-1及軟質區域1-2。
在壓敏性黏著劑之硬質及軟質區域係以直線形狀形成圖案的情況中，硬質區域可如圖1所示般呈連續的。此處，“連續”一詞表示以直線形狀形成圖案的硬質區域係不中斷地持續遍及壓敏性黏著劑的狀態。在此情況中，硬質區域可依與偏光板(其上係施加壓敏性黏著劑)之伸長軸平行或垂直的方向而連續形成。當偏光板曝露於高溫或高濕度條件時，其係沿著伸長軸在其整個表面上收縮或擴張。因此，當壓敏性黏著劑之硬質區域係連續成形時，因偏光板在該等條件下收縮或擴張所引起的漏光就可有效抑制。
當硬質區域如上所述具有直線圖案時，該直線圖案之寬度及間隔並無特別限制，可根據所欲目的而控制。在本發明中，例如，考量到生產力等，具有直線圖案之硬質區域可成形為具有90μm至1,000μm的寬度及50μm至1.0cm的間隔。再者，在本發明中，硬質區域直線圖案之寬度及間隔可隨需要而控制為彼此相同或彼此不同。然而，硬質區域之直線圖案的線寬及間隔並不受限於此一構型。
在本發明中，硬質區域之儲存模數(G’硬質 )對軟質區域之儲存模數(G’軟質 )的比率(G’硬質 /G’軟質 )可在3至100範圍內，以3至50較佳，3至30更佳。在本發明中，若該比率小於3，藉由使壓敏性黏著劑形成具有不同儲存模數之圖案所得的效果就變得很小。當該比率大於100，硬質及軟質區域的儲存模數之間的差值過大，因而壓敏性黏著劑之物理特性變得不一致，耐久性會減低，或因折射率之差值而發生霧濁。
再者，在本發明中，硬質區域可具有相對於壓敏性黏著劑之全部面積為10%至60%的面積比率，而以15%至50%較佳。此處，“壓敏性黏著劑的全部面積”一詞表示由單一種壓敏性黏著劑所形成之單一平面的全部面積。在本發明中，當硬質區域占有小於整個面積的10%時，壓敏性黏著劑之總硬度可能太低，可加工性、可切割性、及生產力會降低，或源自偏光板之伸長軸的應變將不能有效抑制，如此漏光也會發生。再者，當硬質區域占有大於整個面積的60%時，壓敏性黏著劑之總硬度可能太高，因此黏著性及耐久性會減低。
在本發明中，該包含上述之硬質及軟質區域之圖案的壓敏性黏著劑可具有以下列方程式1所表示的凝膠含量，其範圍為50%至99%，以80%至99%較佳，90%至99%更佳。
[方程式1]
凝膠含量=B/A x 100
其中A表示壓敏性黏著劑之重量，及B表示該壓敏性黏著劑之未溶解部份的乾燥產物重量，該乾燥產物重量係在室溫下於乙酸乙酯中沉積該壓敏性黏著劑72小時，並使沉積物乾燥之後測量者。
本文所用之“乾燥產物重量”一詞表示該沉積物之未溶解部份的重量，其中乙酸乙酯係在沉積程序後藉由於適當條件下乾燥該沉積物而除去。此處，用來除去乙酸乙酯的條件並無特別限制，只要內含於該沉積物之乙酸乙酯可完全被除去即可。
在本發明中，當凝膠含量小於50%時，在高溫或高濕度條件下會發生氣泡，從而使耐久性及可靠性降低。當凝膠含量大於99%時，在高溫或高濕度條件下會發生剝離或***。
在本發明中，如上文所述，組成壓敏性黏著劑(其中含有形成圖案之硬質及軟質區域)的組份並無特別限制。在本發明中，例如，壓敏性黏著劑可藉由將含有丙烯酸樹脂、多官能丙烯酸酯、及光引發劑之壓敏性黏著劑組成物固化而製備。
在本發明中，此壓敏性黏著劑組成物可為光固化組成物。此處，光固化組成物係表示可經照射性輻射固化之組成物。同時，本文所用之“輻射”一詞表示能藉由影響內含於壓敏性黏著劑之可聚合基團或聚合引發劑而引起固化反應的能量射線，並包括電磁射線及紫外(UV)射線。本文以下，“UV射線”可視為具有和“輻射”相同的定義。
在本發明中，上述丙烯酸樹脂的組成物並無特別限制。例如，在本發明中，丙烯酸樹脂可包括(甲基)丙烯酸酯單體之聚合物或含有(甲基)丙烯酸酯單體之單體混合物的聚合物。
可用於本發明之(甲基)丙烯酸酯單體的種類並沒有特別限制。例如，可使用(甲基)丙烯酸烷酯。在此情況中，當內含於(甲基)丙烯酸酯單體之烷基過長時，壓敏性黏著劑之內聚力可能會減低，調節玻璃轉化溫度Tg或黏著特性會變得困難。因此，較佳的是使用具有1至14個碳原子之烷基的(甲基)丙烯酸烷酯。這些單體之實例可包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正-丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正-丁酯、(甲基)丙烯酸第三-丁酯、(甲基)丙烯酸第二-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)丙烯酸十四烷酯。在本發明中，可使用選自這些單體中之一者或至少二者的混合物。
在本發明中，若需要時可提供丙烯酸樹脂交聯官能基團。在此情況中，組成此聚合物之單體混合物可包含(甲基)丙烯酸酯單體及交聯單體。此交聯單體可與多官能交聯劑或矽烷偶合劑(下文將會說明)反應，藉此作用來增進物理特性，如在高溫或高濕度條件下之耐久性及內聚力。
可用於本發明之交聯單體的實例包括含羥基單體、含羧基單體、及含氮單體。可適當選擇這些單體中之至少一者，並考量到內含於壓敏性黏著劑組成物內之交聯劑種類而使用。最重要地，本發明較佳地係使用，但不限於，這些交聯單體中的含羥基單體。含羥基單體之詳細實例包括(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-羥基乙二醇酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙二醇酯、等等。含羧基單體之實例包括(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、馬來酸、馬來酐、等等。含氮單體之實例包括(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己內醯胺、等等。交聯單體並不受限於這些單體。在本發明中，可使用選自這些單體中之一者或至少二者的混合物。
當本發明之單體混合物包含交聯單體時，例如，此單體混合物含有80至99.8重量份之(甲基)丙烯酸酯單體，及0.01至3重量份交聯單體。
在單體混合物包含交聯單體的情況中，若(甲基)丙烯酸酯單體小於80重量份，則壓敏性黏著劑之起初黏著強度可能會降低。當(甲基)丙烯酸酯單體大於99.8重量份，內聚力會減少，而有耐久性問題的可能性。
而且，當單體混合物之交聯單體小於0.01重量份時，壓敏性黏著劑之耐久性及可靠性會降低。若單體混合物之交聯單體大於3重量份，則與交聯劑及/或矽烷偶合劑之反應會過度進行，使得膠黏性及/或剝離強度降低。
再者，在本發明中，若需要時，以下式1表示之化合物可額外地在丙烯酸樹脂中與之共聚。可添加式1之化合物而調節玻璃轉化溫度及提供其他功能。
其中R1 、R2 及R3 各別獨立地表示氫或烷基，及R4 表示經烷基或氰基取代或未經取代之苯基、乙醯氧基或COR5 。此處，R5 表示經烷基或烷氧基烷基取代或未經取代之縮水甘油基烷氧基、縮水甘油氧基或胺基。
在式1之R1 至R5 的定義中，烷基或烷氧基表示1至8個碳原子之烷基或烷氧基，以甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、或丁氧基較佳。
式1之單體的詳細實例可包括，但不限於，含氮單體如(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；苯乙烯單體如苯乙烯或甲基苯乙烯；(甲基)丙烯酸縮水甘油酯；及羧酸乙烯酯如乙酸乙烯酯中之一種或至少二種的混合物。在本發明之單體混合物的例子中可包含式1之化合物，其較佳量以(甲基)丙烯酸酯單體之含量計為20重量份或更小。當此化合物之含量超過20重量份，壓敏性黏著劑之柔軟性及/或剝離強度會減低。
當丙烯酸樹脂為(甲基)丙烯酸酯單體及/或式1所示之官能單體的聚合物時，此聚合物較佳地具有500,000或以上的重量平均分子量。在具有上述組成之丙烯酸樹脂中，若重量平均分子量小於500,000，則在高溫或高濕度條件下會因內聚力減少而發生氣泡或剝離，從而使耐久性及可靠性減低。
當本發明之丙烯酸樹脂包含交聯單體作為單體組份時，此丙烯酸樹脂較佳地具有1,000,000或以上的重量平均分子量。若該丙烯酸樹脂之重量平均分子量小於1,000,000，壓敏性黏著劑之耐久性及可靠性會減低。
在本發明中，丙烯酸樹脂之重量平均分子量的上限並沒有特別限制。例如，丙烯酸樹脂之重量平均分子量可考量到壓敏性黏著劑的耐久性及可靠性或可塗性而適當地調控在2,500,000或以下的範圍內，但不限於此範圍。
在本發明中，製備含有上述組份之丙烯酸樹脂的方法並無特定限制。例如，此丙烯酸樹脂可利用一般性聚合方法如溶液聚合、光聚合、整體聚合、懸浮液聚合、或乳液聚合而製備。此丙烯酸樹脂較佳地可藉由使用溶液聚合而製備。溶液聚合可在50℃至140℃之溫度下使各個單體均勻混合時再藉由添加引發劑而進行。可用於此製程之引發劑實例包括偶氮引發劑，如偶氮雙異丁腈或偶氮二環己烷腈，及/或典型之引發劑，如過氧化苯甲醯或過氧化乙醯基。該引發劑可使用，但不限於，選自上述引發劑中之一者或至少二者的混合物。
在本發明中，壓敏性黏著劑組成物除了丙烯酸樹脂外還可包含多官能丙烯酸酯。例如，多官能丙烯酸酯可經由與光引發劑(下文將有說明)反應而用來提高壓敏性黏著劑之儲存模數。
可用於本發明之多官能丙烯酸酯的種類並無特別限制。在本發明中，多官能丙烯酸酯可為，但不限於，雙官能丙烯酸酯如1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二酸新戊二醇酯二(甲基)丙烯酸酯、羥基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二環戊酯、經已內酯改質之二(甲基)丙烯酸二環戊酯、經氧化乙烯改質之二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯醯氧基乙基異氰尿酸酯、烯丙基化之二(甲基)丙烯酸環己酯、三環癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基二環戊烷二(甲基)丙烯酸酯、經氧化乙烯改質之六氫苯二甲酸二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、經新戊二醇改質之三甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、金剛烷二(甲基)丙烯酸酯、或9,9-雙[4-(2-丙烯醯氧基乙氧基)戊基]氟；三官能丙烯酸酯如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、經丙酸改質之二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、經氧化丙烯改質之三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、3官能之胺基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯、或三(甲基)丙烯醯氧基乙基異氰尿酸酯；四官能丙烯酸酯如二丙三醇四(甲基)丙烯酸酯或季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；五官能丙烯酸酯如經丙酸改質之二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯；及六官能丙烯酸酯如二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、經已內酯改質之二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、或胺基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯(例如，異氰酸酯單體與三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯之反應物)(例如，UA-306I,UA-306T等，取自Kyoeisha Chemical Co. Ltd.,Japan公司)。
在本發明中，可使用選自這些多官能丙烯酸酯中之一者或至少二者的混合物。特別地是使用具有分子量小於1,000及兩個官能度(以至少三個官能度為較佳)的丙烯酸酯，使得以達成優異耐久性。本發明之範圍並不受限於此結構。
再者，在具體實施例之一中，可使用在分子結構中具有環結構之多官能丙烯酸酯。當使用此種類之丙烯酸酯時，壓敏性黏著劑可以較堅硬狀態形成，因此增進漏光之抑制。在此情況下，內含於丙烯酸酯之環結構可為碳環系或雜環系結構、及單環或多環結構中之任一者。含有環結構之多官能丙烯酸酯的詳細實例包括，但不限於，具有異氰尿酸酯結構之化合物如三(甲基)丙烯醯氧基乙基異氰尿酸酯、及其類似者；或六官能丙烯酸酯如經異氰酸酯改質之胺基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯(例如，異氰酸酯化合物與三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯之反應物)、及其類似者。
在本發明之壓敏性黏著劑中，多官能丙烯酸酯之含量相對於100重量份丙烯酸樹脂為5至40重量份。當多官能丙烯酸酯之含量小於5重量份時，高溫條件下之耐久性會減低。若多官能丙烯酸酯之含量大於40重量份，則高溫條件下之耐久性也會減低。
在本發明中，組成壓敏性黏著劑之組成物可進一步包含光引發劑。
可用於本發明之光引發劑的種類並無特別限制，只要能藉由UV射線照射而引起壓敏性黏著劑組成物的固化反應即可。光引發劑之實例包括安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、安息香正-丁基醚、安息香異丁基醚、苯乙酮、二甲胺基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉並-丙-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-(羥基-2-丙基)酮、二苯基酮、對-苯基二苯基酮、4,4’-二乙胺基二苯基酮、二環二苯基酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-第三-丁基蒽醌、2-胺基蒽醌、2-甲基噻噸酮、2-乙基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、苄基二甲基縮酮、苯乙酮二甲基縮酮、對二甲胺基苯甲酸酯、寡聚[2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮、及2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-氧化膦，等。本發明中，光引發劑可為，但不限於，選自這些光引發劑中之一者或至少二者的混合物。
在本發明之壓敏性黏著劑組成物中，光引發劑之含量相對於100重量份丙烯酸樹脂為0.01至5重量份，或相對於100重量份多官能丙烯酸酯之量為0.2至20重量份。經由調節光引發劑含量在此範圍內，該組成物之固化反應可順利地進行，並可防止壓敏性黏著劑之特性免於因反應後之殘留組份而降低。
在本發明中，若需要時，壓敏性黏著劑組成物可進一步包含多官能交聯劑。當此多官能交聯劑額外地被包含時，壓敏性黏著劑可具有互穿之聚合物網路(IPN)。本文所用之“IPN結構”一詞表示在壓敏性黏著劑之固化系統中有至少兩種交聯結構共存的狀態。例如，當本發明係使用含有交聯官能基團之丙烯酸樹脂時，可進一步包含多官能交聯劑，藉由使丙烯酸樹脂與交聯劑反應所形成的交聯結構(本文以下稱為“第一種交聯結構”)，及藉由多官能丙烯酸酯與光引發劑所形成的另一交聯結構(本文以下稱為“第二種交聯結構”)可共存於該黏著劑中，因而達成IPN結構。在此方式中，IPN結構係在壓敏性黏著劑中達成，所以對與光學構件配合使用之壓敏性黏著劑所需要的全面物理特性之平衡，如抑制漏光及耐久性和可靠性之特性就可維持得很好。
可用於本發明之交聯劑的種類並沒有特別限制。例如，一般之交聯劑如異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙碇化合物、及金屬螯合物化合物都可使用。較為人喜愛的是使用，但不限於，異氰酸酯化合物。換句話說，在本發明中，可行的是選擇並使用此藝中已知之一般交聯劑，而無需根據內含於丙烯酸樹脂之交聯官能基團的種類來限制。異氰酸酯化合物之詳細實例包括，但不限於，選自由下列所組成之群組中的至少一者：甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛樂酮二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、及這些異氰酸酯中之至少一者與多元醇(如三羥甲基丙烷)的反應物。環氧化合物之詳細實例包括，但不限於，選自由下列所組成之群組中之至少一者：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、及甘油二縮水甘油醚。氮丙碇化合物之詳細實例包括，但不限於，選自由下列所組成之群組中之至少一者：N,N’-甲苯-2,4-雙(1-氮丙碇羰基化物)、N,N’-二苯基甲烷-4,4’-雙(1-氮丙碇羰基化物)、三伸乙基三聚氰胺、bisisoprothaloyl-1-(2-甲基氮丙碇)、及三-1氮丙碇基膦氧化物。再者，金屬螯合物化合物之詳細實例包括，但不限於，將多價金屬，如鋁、鐵、鋅、錫、鈦、銻、鎂、及/或釩與乙醯丙酮或乙醯乙酸乙酯進行配位的化合物。
在壓敏性黏著劑組成物中，交聯劑之含量相對於100重量份丙烯酸樹脂為0.01至10重量份，以0.01至5重量份較佳。當交聯劑之含量小於0.01重量份時，壓敏性黏著劑之內聚力會降低。若交聯劑之含量大於10重量份，可能發生層間剝離或***，因而使耐久性及可靠性減低。
本發明之壓敏性黏著劑組成物除了上述組份外，還可包含矽烷偶合劑。此偶合劑係作用來提高壓敏性黏著劑與玻璃基材之間的內聚性及黏著穩定性，從而增進耐熱性及耐濕性。再者，當壓敏性黏著劑在高溫及/或高濕度條件下被單獨留置長時間時，偶合劑也可用來增加黏著可靠性。可用於本發明之偶合劑的實例包括γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、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-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷、γ-乙醯乙酸酯基丙基三甲氧基矽烷、γ-乙醯乙酸酯基丙基三乙氧基矽烷、β-氰乙醯基三甲氧基矽烷、β-氰乙醯基三乙氧基矽烷、或乙醯氧基乙醯基三甲氧基矽烷，可使用這些中之一者或至少二者的混合物。本發明較佳地係使用，但不限於，具有乙醯乙酯基或β-氰乙醯基之矽烷偶合劑。在本發明之組成物，矽烷偶合劑之含量相對於100重量份丙烯酸樹脂為0.01至5重量份，以0.01至1重量份較佳。當矽烷偶合劑之含量小於0.01重量份時，增加黏著性之效果顯得無意義。若矽烷偶合劑之含量大於5重量份，耐久性及可靠性會減低。
再者，從調節黏著性能之觀點，本發明之壓敏性黏著劑組成物可進一步包含相對於100重量份丙烯酸樹脂為1至100重量份之膠黏劑。膠黏劑之種類並沒有特別限制。例如，此膠黏劑可使用(氫化)烴樹脂、(氫化)松香樹脂(氫化)松香酯樹脂、(氫化)萜烯樹脂、(氫化)萜烯酚樹脂、聚合型松香樹脂、或聚合型松香酯樹脂中之一者或至少二者的混合物。當膠黏劑之含量小於1重量份時，添加膠黏劑的效果顯得沒意義。當膠黏劑之含量大於100重量份，增進商業效用及/或內聚力之效果會降低。
再者，在不影響本發明之結果的範圍下，本發明之壓敏性黏著劑組成物可進一步包含選自由下列群組所組成之添加劑中至少一者：環氧樹脂、交聯劑、UV安定劑、抗氧化劑、著色劑、加強劑、填充劑、消泡劑、表面活性劑、及增塑劑。
在本發明中，藉由使用包含上述之組成的壓敏性黏著劑組成物以製備壓敏性黏著劑的方法並無特殊限制。
也就是說，在本發明中，欲製備壓敏性黏著劑時只要硬質及軟質區域之圖案係經由改變UV射線照射而形成，則任何方法都可使用。
例如，製備本發明之壓敏性黏著劑的方法可包含將用於形成該壓敏性黏著劑之塗覆溶液(亦即壓敏性黏著劑組成物)塗覆在基材上的第一步驟，及固化在第一步驟中塗覆在基材上之壓敏性黏著劑組成物的第二步驟，使得形成硬質及軟質區域之圖案，藉此該軟質區域具有比該硬質區域低的儲存模數。
在本發明中，製備用於第一步驟之塗覆溶液的方法並無特別限制。例如，塗覆溶液可藉由適當混合上述之組份、或考量到可塗性藉由以適當溶劑稀釋上述之組份而製備。
再者，在本發明之第一步驟中，塗覆溶液欲塗覆之基材的種類並無特別限制。例如，當本發明之壓敏性黏著劑欲在偏光板上形式時，該塗覆溶液可直接塗覆於偏光板(亦即，偏光膜、偏光元件或保護膜)，或根據環境塗覆到可剝離之基材。在本發明上中，當塗覆溶液係塗覆於可剝離之基材時，形成圖案之黏著劑可經由下文所述之固化方法而形成，然後額外地進行將該依此方式形成之壓敏性黏著劑轉移到偏光板上。
同時，在本發明之第一步驟中，如上所述般將塗覆溶液塗覆在基材上的方法並無特別限制，可利用典型工具如刮條塗佈機來進行。
再者，在第一步驟的塗覆過程期間，從進行均勻的塗覆觀點來看，較佳的是控制內含於壓敏性黏著劑組成物之多官能交聯劑的交聯基團或塗覆溶液，使得以引起交聯反應。藉此，多官能交聯劑可形成交聯結構，同時在塗覆後會固化及老化，從而增進壓敏性黏著劑之內聚力及黏著物理特性和可切割性。
而且，在本發明之第一步驟塗覆的塗覆溶液欲施加下文所述的固化過程之前，較佳的是充分除去存留在壓敏性黏著劑組成物或塗覆溶液的氣泡產生組份，如揮發性組份或反應殘留物。此過程可防止因固化後壓敏性黏著劑之交聯密度或分子量過低而致的儲存模數變低，及防止在高溫下因存在於玻璃板與壓敏性黏著劑層之間的氣泡增大尺寸而致的散射在內部形成。
本發明之第二步驟係固化在第一步驟中塗覆在基材上之壓敏性黏著劑組成物的過程，使得形成硬質及軟質區域之圖案。在本發明中，形成硬質及軟質區域之圖案的方法並無特別限制。例如，硬質及軟質區域之圖案可考慮到欲形成之圖案，藉由控制塗覆溶液之固化程度而形成。詳細而言，當固化過程期間使塗覆溶液之固化程度產生差異時，則固化進行得比另一區域還多的區域具有較高的儲存模數，可形成硬質區域，而固化進行得比另一區域還少的區域具有較低的儲存模數，可形成軟質區域。
再者，控制本發明之塗覆溶液(即壓敏性黏著劑組成物)的固化程度之方法並無特別限制。例如，當使用光固化黏著劑組成物時，固化程度可根據所欲之硬質及軟質區域的圖案藉由控制在塗覆溶液的各個地點的照射劑量及/或輻射時間而獲得控制。詳細言之，當照射劑量或輻射時間增加時，壓敏性黏著劑之硬度就可增加而形成硬質區域。對照下，當UV射線的照射劑量或時間減少時，就可形成軟質區域。而且，當UV射線之照射輻射強度為零時，壓敏性黏著劑之硬度係控制在最小程度內。
在本發明中，以改變UV射線之照射為基礎而控制固化程度的方法並無特別限制。
例如，在本發明中，UV射線照射之改變可經由利用雷射處理裝置或步進機(即光刻儀器)、使用UV切斷光罩之方法或使用UV遮蔽光罩之方法，來進行UV點照射法而引起。
在這些之中，UV點照射法可藉由移動塗覆溶液在UV點照射期間已形成在上面的基材(如偏光板或可剝離薄膜)，或在塗覆溶液平面上移動點照射之UV射線本身，而適當地引起固化程度的差異。在此過程中，固化程度的差異可藉由控制以UV射線照射之點的直徑、基材或UV光源之路徑、UV射線之照射輻射強度、或UV射線之照射時間而產生。此處，可使用之UV光源的形式不特別限制。例如，UV光源可包括高壓汞燈、低壓汞燈、氫氣(重氫)燈、惰性氣體放電燈(如氙、氬、氦、或氖)、氮氣燈、準分子雷射(如XeCl、XeF、KrF、或KrCl)、氫雷射或鹵素雷射。而且，可用於本發明之光源種類並不限於上述之形式。因此，只要可完成本發明之目標，任何形式都可使用。同時，點照射中所需之UV射線的條件並無特別限制。例如，可使用具有波長400nm至10nm之UV射線。再者，上述步驟中所用之UV射線可具有200mW/cm2 至1,000mW/cm2 之照度。此外，上述步驟中所用之UV射線可具有50mJ/cm2 至1,500mJ/cm2 之輻射強度。然而，UV射線之特性如照度或輻射強度並無特別限制，但考量欲形成之圖案的所欲儲存模數時可適當地調控。
在硬質及軟質區域係利用UV切斷光罩達成的情況中，第二步驟可包含將UV射線透過UV切斷光罩照射在塗覆於基材上的塗覆溶液上。
圖2係解說根據本發明具體實施例之方法所形成之圖案的示意圖，特別是一種在形成於基材a(如偏光板或可剝離薄膜)上之塗覆溶液b上堆疊透明之可剝離薄膜c，然後透過UV切斷光罩d照射UV射線的方法。
此處，“UV切斷光罩”可由能切斷UV射線之材料製成，舉例來說，是能防止UV射線透射者。在本發明中，UV切斷光罩之材料並無特別限制。例如，可適當地使用此藝中已知之普通材料。在本發明中，考量到所欲之硬質區域圖案，係讓UV射線可透射之圖案形成在UV切斷光罩上，然後透過UV切斷光罩照射UV射線。在此過程中，UV射線係沿著在UV切斷光罩d上所形成的圖案而照射在形成於基材a上的塗覆溶液b上，因而該經UV射線照射之區域的塗覆溶液之硬度就可增加。
在本發明中，照射之UV射線的特性並無特別限制。例如，可使用具有波長400nm至10nm之UV射線。而且，此步驟中所用之UV射線可具有200mW/cm2 至1,000mW/cm2 之照度，及100mJ/cm2 至1,500mJ/cm2 之輻射強度。然而，UV射線之特性如照度或輻射強度並無特別限制，但考量到將形成之所欲圖案的儲存模數時可適當地調控。
在本發明中，當圖案係利用UV切斷光罩形成時，繼續進行上述之步驟(本文以下稱為“步驟(1)”)、除去UV切斷光罩之步驟(本文以下稱為“步驟(2)”)、然後額外地進行將UV射線再次照射在塗覆溶液上。
在本發明中，從圖案形成效率之觀點來看，較佳的是控制步驟(2)中所照射之UV射線使具有比步驟(1)中所照射之UV射線還弱的強度。詳細言之，藉由步驟(1)之照射UV射線所形成的硬質區域圖案之硬度不會受到步驟(2)所照射之UV射線大大地影響。因此，縱使除去UV切斷光罩後再於步驟(2)中照射UV射線，但步驟(1)中已形成之硬質區域圖案仍可維持，而在步驟(1)中未照射到UV射線的另一區域(即軟質區域)係經UV射線的弱照射而固化，如此根據固化程度即形成圖案。
因此，在本發明之方法中，在步驟(2)中可使用具有波長400nm至10nm之UV射線，且其照度可控制在200mW/cm2 至1,000mW/cm2 範圍內。UV射線之輻射強度可控制在400mJ/cm2 或更少的範圍內。然而，UV射線之特性如照度或輻射強度並無特別限制，但考量到將形成之圖案的所欲儲存模數時可適當地調控。
然而，照射之UV射線的條件只是解說本發明。換句話說，在本發明中，照射之UV射線的條件可考慮到將形成之圖案而自由地變化，而且根據環境，圖案可透過僅有的步驟(1)而形成，無需進行上述方法之步驟(2)。
再者，在本發明中，當硬質及軟質區域之圖案欲利用UV遮蔽光罩達成時，第二步驟可包含將UV射線透過UV遮蔽光罩照射在塗覆於基材上的塗覆溶液上。
圖3係解說根據本發明另一具體實施例之方法所形成之圖案的示意圖，特別一種是在形成於基材a(如偏光板或可剝離薄膜)上之塗覆溶液b上形成透明之可剝離薄膜c，然後透過UV遮蔽光罩e照射UV射線的方法。
本發明所用之“UV遮蔽光罩”一詞係表示由具有遮蔽比率相對於UV射線為約40%至95%(以約50%至90%為較佳)之材料製成的光罩。在本發明中，UV遮蔽光罩之材料並無特別限制。例如，可適當地使用此藝中已知之普通材料。如圖3所示般，當預定之圖案在UV遮蔽光罩上形成時，接著將UV射線透過UV遮蔽光罩照射，UV射線以全部強度透射通過形成圖案的部份，從而照射到強UV射線。對照下，只有一些照射UV射線透射通過不形成圖案的部份，從而照射到弱UV射線。因此，強烈照射到UV射線的區域具有高硬度，而弱照射到UV射線的區域具有低硬度。結果，可形成硬質及軟質區域之圖案。再者，在此步驟中，當UV照射條件(即照射劑量及/或時間)或UV遮蔽光罩之遮蔽比率經適當控制時，所欲之圖案將可有效地形成。
在本發明中，當圖案係利用UV遮蔽光罩形成時，可使用具有波長10nm至400nm之UV射線。而且，此步驟中之UV射線可具有200mW/cm2 至1,000mW/cm2 之照度。此外，此步驟中之UV射線可具有200mJ/cm2 至1,500mJ/cm2 之輻射強度。然而，UV射線之特性如照度或輻射強度並無特別限制，但考量到將形成之圖案的所欲儲存模數時可適當地調控。
然而，UV射線之條件只是解說本發明。換句話說，在本發明中，UV射線條件可考慮到所欲之圖案或UV遮蔽光罩之遮蔽比率而自由地變化。
在本發明中，若需要時，可適當地進行接續之各個上述步驟，例如，將形成於可剝離基材上之壓敏性黏著劑轉移到偏光板的方法。
再者，本發明關於一種包含本發明之壓敏性黏著劑的偏光板，該黏著劑係形成在偏光膜或元件之一面或兩面上。
在本發明中，組成偏光板之偏光膜或元件的形式並無特別限制。例如，偏光膜或元件可為藉由將偏光組份如碘或二色性染料加到聚乙烯醇樹脂膜中並將該膜伸長而製備的薄膜。本文所用之聚乙烯醇樹脂的實例包括，但不限於，聚乙烯醇、聚乙烯基甲縮醛、聚乙烯基乙縮醛、或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物之水解產物。在本發明中，偏光膜或元件之厚度並無特別限制，因此可在典型之厚度下形成。
再者，偏光板可具有多層結構，其中保護膜係形成在偏光膜或元件之一面或兩面上。保護膜之實例包括，但不限於，纖維素膜如三乙醯基纖維素(TAC)，聚碳酸酯膜，聚酯膜如聚對苯二甲酸乙二酯膜，聚醚碸膜及/或聚烯烴膜如聚乙烯膜、聚丙烯膜、或具有環狀或原冰片烯結構之聚烯烴膜。在本發明中，保護膜之厚度並無特別限制，但可在典型之厚度下形成。
除了形成於偏光膜或元件上之保護膜外，本發明之偏光板可進一步包含選自由下列所組成之群組中的至少一種功能層：保護層、反射層、防光眩層、相差板、寬視角補償膜、或增亮膜。
在本發明中，當壓敏性黏著劑在上述偏光板上形成於時，較佳的是設定方向，其中敏性黏著劑之硬質及軟質區域可考量到偏光膜或元件伸長之方向而形成。此乃因為包含於偏光板內之偏光膜或元件在製備過程中係依一個方式伸長，以便產生偏光特性，因此偏光板會遭受尺寸穩定性的減低，特別是在伸長方向。
例如，如圖4或5所示，硬質區域4-1或5-1係以連續直線形狀在壓敏性黏著劑4或5上形成，且直線狀硬質區域4-1或5-1係以平行於偏光膜或元件之伸長方向A而形成。在壓敏性黏著劑4或5上形成之硬質區域4-1或5-1可有效地抑制因偏光板之收縮或擴張所引起的尺寸改變。
詳細言之，本發明之偏光板可包含偏光膜或元件，及在該偏光膜或元件之一面或兩面上形成的壓敏性黏著劑，而且壓敏性黏著劑之硬質區域可以直線形狀(以連續直線較佳)形成圖案，且直線狀硬質區域可依平行於偏光膜或元件之伸長方向而形成。
再者，在本發明中，如圖6或7所示，包含於偏光板之壓敏性黏著劑6或7的硬質區域6-1’或7-1’可以垂直於偏光膜或元件之伸長方向A的直線形狀而形成圖案。若需要時，如圖8或9所示，為了使形成硬質區域之圖案所獲得的效果達至最大，本發明之壓敏性黏著劑8或9可包含依平行於偏光膜或偏光元件之伸長方向A而形成的直線狀硬質區域8-1或9-1，及依垂直於偏光膜或元件之伸長方向A而形成的直線狀硬質區域8-1’或9-1’。
詳細地說，本發明之偏光板可包含偏光膜或元件，及在該偏光膜或元件之一面或兩面上形成的壓敏性黏著劑，而且壓敏性黏著劑之硬質區域可以直線形狀(以連續直線較佳)形成圖案，且直線狀硬質區域可依垂直於偏光膜或元件之伸長方向而形成。
本發明同時關於一種包含液晶面板之液晶顯示器(LCD)，其中本發明之偏光板係附著在液晶晶胞的一面或雙面上。
內含於本發明之LCD的液晶面板之形式並無特別限制。例如，液晶面板可使用所有已知之液晶面板形式，其包括被動式矩陣形式，如扭曲向列(TN)型、超扭曲向列(STN)型、鐵電(F)型、或聚合物分散(PD)LCD型，主動式矩陣形式，如二端子型及三端子型、平面內轉換(IPS)型、及垂直排列(VA)型。再者，包含在該LCD中之其他組件及其製造方法並無特別限制，因此可不設限地採用相關技藝之典型構造。
[實施例]
下文中，本發明將參考下列實施例及比較性實施例而更詳細地說明，但本發明之範圍並不受限於這些實施例。
製備實施例1：丙烯酸樹脂A之製備
將100重量份丙烯酸正-丁酯(n-BA)加入於一以氮氣回流並安裝調節溫度之冷卻器的1公升反應器中。然後，加入120重量份乙酸乙酯(EAc)作為溶劑，接著，以氮氣清洗反應器60分鐘以除去氧。之後，將反應器維持在60℃，加入0.05重量份偶氮雙異丁腈(AIBN)作為反應引發劑，並反應8小時。反應完成後，以EAc稀釋反應產物(固體含量：約15wt%)。依此可製備具有重量平均分子量為1,850,000且分子量分布Mw/Mn為5.5之丙烯酸樹脂A。
製備實施例2：丙烯酸樹脂B之製備
除了使用含有99重量份丙烯酸正-丁酯(n-BA)及1重量份丙烯酸2-羥乙酯的單體混合物外，經由實施例1之相同步驟製備具有重量平均分子量為1,910,000且分子量分布Mw/Mn為4.9之丙烯酸樹脂B。
製備實施例3：壓敏性黏著劑組成物(塗覆溶液)C之製備
藉由混合相對於100重量份丙烯酸樹脂A為15重量份之作為多官能丙烯酸酯的三(丙烯醯氧基乙基)異氰尿酸酯(三官能形式，M-315)、及1.0重量份作為光引發劑之羥基環己基苯基酮(Irg 184，取自Ciba Specialty Chemical Corp.,Switzerland公司)。依此可製備壓敏性黏著劑組成物C。
製備實施例4：壓敏性黏著劑組成物(塗覆溶液)D之製備
藉由混合相對於100重量份丙烯酸樹脂B為0.5重量份之作為多官能交聯劑的TDI異氰酸酯交聯劑(Coronate L,Nippon Polyurethane Co. Ltd.,Japan公司)、15重量份之作為多官能丙烯酸酯的三(丙烯醯氧基乙基)異氰尿酸酯(三官能形式，M-315)、及1.0重量份作為光引發劑之羥基環己基苯基酮(Irg 184，取自Ciba Specialty Chemical Corp.,Switzerland公司)。依此可製備壓敏性黏著劑組成物D。
實施例1至7及比較性實施例1和2
如下表1所示，利用製備實施例3或4所製得之壓敏性膠黏劑組成物來製備形成硬質及軟質區域之圖案的壓敏性黏著劑。此處，硬質及軟質區域之圖案係利用UV切斷光罩或UV遮蔽光罩而形成。相應之方法將於下文中詳細說明。在比較性實施例2之情況中，係將均勻的UV射線照射在塗覆溶液的整個表面上，藉此調節儲存模數。沒有採取任何用來形成圖案的步驟。
UV切斷光罩之使用(方法A)
利用UV切斷光罩形成圖案係根據圖2所示之方法進行。詳細言之，將每一製備實施例所製得之壓敏性膠黏劑組成物塗覆於厚度38μm(微米)之透明的可剝離膜c上(PET膜，MRF-38，取自Mitsubishi Polyester Film Co. Ltd.公司)(使乾燥後具有23μm之厚度)，然後在110℃之烤箱中乾燥3分鐘。隨後，將乾燥塗層b附著在偏光板a上，接著透過具有圖案之UV切斷光罩d從可剝離膜c的這一面照射UV射線。
極力地將UV切斷光罩d與可剝離膜c接觸，藉此使可剝離膜c與UV切斷光罩d之間的縫隙達至最小。如圖4所解說般，UV切斷光罩d之圖案係以平行於偏光膜之伸長方向的直線形狀形成，或如圖8所解說般，以平行和垂直於伸長方向的兩個方向而形成。圖案之寬度設定為約100μm。
而且，UV射線首先係透過UV切斷光罩d照射(第一次照射)，然後待UV切斷光罩d除去後再次照射(第二次照射)。在此情況中，UV射線係以600mW/cm2 之照度照射，而只有輻射強度係如下述變化。
第一次照射之UV射線
UV輻照器：高壓汞燈
照度：600mW/cm2
輻射強度：200mJ/cm2 、400mJ/cm2 、800mJ/cm2 、及1,200mJ/cm2
第二次照射之UV射線
UV輻照器：高壓汞燈
照度：600mW/cm2
輻射強度：100mJ/cm2 、200mJ/cm2 、及400mJ/cm2
UV遮蔽光罩之使用(方法B)
利用UV遮蔽光罩形成圖案係根據圖3所示之方法進行。詳細言之，將每一製備實施例所製得之壓敏性膠黏劑組成物塗覆於厚度38μm的透明之可剝離膜c上(PET膜，MRF-38，取自Mitsubishi Polyester Film Co. Ltd.公司)(使乾燥後具有23μm之厚度)，然後在110℃之烤箱中乾燥3分鐘。隨後，將乾燥塗層b附著在偏光板a上，接著透過具有圖案之UV遮蔽光罩e從可剝離膜c的這一面照射UV射線。
極力地將UV遮蔽光罩e與可剝離膜c接觸，藉此使可剝離膜c與UV遮蔽光罩e之間的縫隙達至最小。如圖4所解說般，UV遮蔽光罩e之圖案係以平行於偏光膜之伸長方向的直線形狀形成，或如圖8所解說般，以平行和垂直於伸長方向的兩個方向而形成。圖案之寬度設定為約100μm。沒有形成圖案之部份的UV遮蔽比率設定為約87.5%。當使用UV遮蔽光罩e時，UV照射條件係如下述。
UV照射條件
UV輻照器：高壓汞燈
照度：600mW/cm2
輻射強度：800mJ/cm2
對於每一實施例及比較性實施例所製備之壓敏性黏著劑或偏光板，將測量其物理特性，如凝膠部份、黏著性、可移動性、耐久性及可靠性、透光一致性、儲存模數，等。
1.凝膠部份之測量
將所製備之壓敏性黏著劑置留在恆溫及恆濕室(23℃及60%相對濕度(R.H.))中約7天，然後取樣約0.3公克黏著劑，放入200網目的不銹金屬網內。接著，將壓敏性黏著劑於EAc中沉積，並儲存在室溫之暗房內3天(72小時)。之後，取出金屬網。將該黏著劑之未溶解部份分開，並在70℃烤箱中乾燥4小時，測量其重量(亦即未溶解部份之重量)。然後利用下述方程式1測量凝膠部份。
[方程式1]
凝膠含量=B/A x 100
其中A表示未沉積於EAc前的壓敏性黏著劑之重量(0.3公克)，及B表示沉積於EAc後乾燥之未溶解部份的重量。
2.黏著性及可移動性之評估
將所製備之偏光板裁切成25公釐(寬)x100公釐(長)大小，藉此製備試樣。將試樣之可剝離膜除去，並藉由層合機將試樣經由壓敏性黏著劑而附著在無鹼玻璃上。隨後，使試樣在壓熱器(在50℃及5atm下)內壓縮約20分鐘，並在恆溫及恆濕條件下(23℃及50% R.H.)儲存24小時。依此製備樣品。然後，樣品之黏著強度係利用質地測定儀(Stable Micro System Ltd.,England公司)在300mm/min剝離速度及180°剝離角度下測量。依此可移動性係根據下述標準評估。
○：1天後之黏著強度為800gf/25mm或以下。
△：1天後之黏著強度為1,000gf/25mm或以上。
×：1天後之黏著強度為2,000gf/25mm或以上。
3.耐久性及可靠性之評估
將所製備之偏光板裁切成180公釐(寬)x250公釐(長)大小，藉此製備試樣。將試樣之可剝離膜除去，並利用層合機將試樣附著在19英吋之商業用面板上。隨後，使試樣在壓熱器(在50℃及5atm下)內壓縮約20分鐘，並在恆溫及恆濕條件下(23℃及50% R.H.)儲存24小時。依此製備樣品。之後，為了評估所製備之樣品的耐濕熱耐久性，將樣品留置在60℃及90% R.H.條件下達500小時，然後評估是否泡沫出現或剝離發生(耐濕熱條件)。再者，為了評估耐熱耐久性，將樣品置放在90℃及105℃下達500小時，然後評估是否泡沫出現或剝離發生(耐熱條件)。在評估所有樣品的狀態之前，先將彼等樣品置放在室溫下24小時後再評估。評估耐濕熱特性及耐熱特性之標準係如下述。
○：沒有泡沫也沒有剝離發生。
△：泡沫及/或剝離些微發生。
×：泡沫及/或剝離相當大量地發生。
4.透光一致性
透光一致性係藉由在暗房中利用背光來觀察是否有光透過偏光板漏出的部份。詳細言之，將具有壓敏性黏著劑層的偏光板附著在22英吋監視器上(取自LG Philips LCD Co. Ltd.公司)，並放置在恆溫及恆濕條件下1天，再置於80℃烤箱中200小時。然後，利用背光來評估監視器之四個邊角圓周的透光一致性。評估透光一致性之標準係如下述。
⊙：在監視器之四個邊角圓周的透光一致性很難經由肉眼觀察到。
○：在監視器之四個邊角圓周的透光一致性經由肉眼可些微觀察到。
△：在監視器之四個邊角圓周的透光一致性經由肉眼有些可觀察到。
×：在監視器之四個邊角圓周的透光一致性經由肉眼可大量觀察到。
5.黏著劑之儲存模數的測量
將塗覆在可剝離膜之間的壓敏性黏著劑裁切成15公分×25公分大小，並除去一層的可剝離膜。然後，層合該壓敏性黏著劑5次直到厚度約1公釐為止。隨後，將此層合板裁切成直徑8公釐之圓形，以玻璃壓縮，並置留過夜以增加在各層之間的界面上之可濕性及排除層合期間所產生的氣泡。依此，製備樣品。接著，將樣品放在平行板上，並調整間隙。然後，在調整標準零點及轉矩後測量儲存模數，並檢查法向力之穩定性。
測量儀器及條件
測量儀器：具有強制對流烤箱之ARES-RDA，取自TA Instrument Inc.公司。
測量條件：
1)幾何：8公釐平行板
2)間隙：約1公釐
3)試驗形式：動態應變頻率掃描
4)應變：10.0%
5)溫度：30℃
6)起始頻率：0.4rad/s，及
7)最終頻率：100rad/s。
上述之測量結果係安排於表2中。
從表2之結果可看出，本發明之實施例1至7(其中硬質及軟質區域之圖案係在單一種壓敏性黏著劑中形成)顯現優異之在高溫或高濕度條件下的耐久性及可靠性，並維持優異之物理特性如黏著性及可移動性。再者，當本發明之實施例1至7施加於22英吋之大尺寸監視器時，可顯現優異之透光一致性。
對照下，在壓敏性黏著劑全部面積之儲存模數相對低的比較性實施例1之情況中，因偏光板之應變所引起的收縮及擴張就不能有效抑制，使得漏光廣泛地散布，且耐久性及可靠性也非常弱。再者，在壓敏性黏著劑全部面積之儲存模數相對高的比較性實施例2之情況中，壓敏性黏著劑之硬度將增加，使得壓敏性黏著劑無法產生足夠的黏著強度，從而耐久性就大大地減低。
從上述結果中可確信，在壓敏性黏著劑全部面積之儲存模數均等地控制的狀態下，縱使調節儲存模數，壓敏性黏著劑也不易產生優異的效果。
本發明之壓敏性黏著劑具有在高溫或高濕度條件下之耐久性及可靠性，及優異的物理特性如膠黏性、可移動性及可加工性。再者，本發明之壓敏性黏著劑對因施加於偏光板上之偏光元件之收縮及擴張所致的應變，表現出高度穩定性，使得當壓敏性黏著劑施加於大尺寸顯示器時可有效地防止漏光。因此，本發明係提供一種具有優異耐久性及可靠性、膠黏性、可加工性、可移動性、及在高溫或高濕度條件下抑制漏光之能力的壓敏性黏著劑，及一種製備該壓敏性黏著劑的方法、一種具有該壓敏性黏著劑之偏光板、及一種具有該偏光板之液晶顯示器。
雖然本發明已參考本發明之某些範例性具體實施例而呈現及說明，但熟諳此藝者應明瞭，只要不違背隨附之申請專利範圍所定義的本發明之精神及範圍，各種形式及細節的改變都可進行。
1．．．壓敏性黏著劑
1-1．．．硬質區域
1-2．．．軟質區域
4．．．壓敏性黏著劑
4-1．．．硬質區域
4-2．．．軟質區域
5．．．壓敏性黏著劑
5-1．．．硬質區域
5-2．．．軟質區域
6．．．壓敏性黏著劑
6-1’．．．硬質區域
6-2’．．．軟質區域
7-1’．．．硬質區域
7-2’．．．軟質區域
8-1．．．硬質區域
8-1’．．．硬質區域
8-2．．．軟質區域
9-1．．．硬質區域
9-1’．．．硬質區域
9-2．．．軟質區域
A．．．伸長方向
a．．．基材
b．．．塗覆溶液
c．．．可剝離薄膜
d．．．UV切斷光罩
e．．．UV遮蔽光罩
圖1為本發明範例性具體實施例之壓敏性黏著劑的示意性平面圖。
圖2及3為製造本發明範例性具體實施例之壓敏性黏著劑的方法之示意圖。
圖4至9為本發明範例性具體實施例之壓敏性黏著劑的示意性平面圖。
1．．．壓敏性黏著劑
1-1．．．硬質區域
1-2．．．軟質區域

Claims (27)

  1. 一種用於偏光板的壓敏性黏著劑，其包含：在30℃溫度下具有範圍從1MPa至50MPa之儲存模數的硬質區域；及在30℃溫度下具有範圍從0.01MPa至5.0MPa之儲存模數的軟質區域，其中該硬質區域及該軟質區域係在單一平面內形成圖案，且該軟質區域具有比該硬質區域低的儲存模數。
  2. 如申請專利範圍第1項之用於偏光板的壓敏性黏著劑，其中該硬質區域係以直線形狀形成圖案。
  3. 如申請專利範圍第2項之用於偏光板的壓敏性黏著劑，其中該硬質區域係以連續直線的形狀形成圖案。
  4. 如申請專利範圍第2項之用於偏光板的壓敏性黏著劑，其中以直線形狀形成圖案之該硬質區域具有90微米至1,000微米的寬度。
  5. 如申請專利範圍第1項之用於偏光板的壓敏性黏著劑，其中該硬質區域之儲存模數(G’硬質 )對該軟質區域之儲存模數(G’軟質 )的比率(G’硬質 /G’軟質 )為3至100。
  6. 如申請專利範圍第1項之用於偏光板的壓敏性黏著劑，其中該硬質區域相對於該壓敏性黏著劑全部面積占有10%至60%的面積。
  7. 如申請專利範圍第1項之用於偏光板的壓敏性黏著劑，其中該壓敏性黏著劑具有50至99%的凝膠含量， 該凝膠含量係以方程式1表示：[方程式1]凝膠含量=B/A x 100，其中A表示該壓敏性黏著劑之重量，及B表示該壓敏性黏著劑之未溶解部份的重量，該未溶解部份之重量係在室溫下於乙酸乙酯中沉積該壓敏性黏著劑72小時，並使沉積物乾燥之後測量者。
  8. 如申請專利範圍第1項之用於偏光板的壓敏性黏著劑，其中該壓敏性黏著劑包含互穿聚合物網路。
  9. 一種製備用於偏光板的壓敏性黏著劑之方法，其包含：將用於形成該壓敏性黏著劑之塗覆溶液塗覆在基材上的第一步驟；及將第一步驟中塗覆在基材上之該塗覆溶液固化而形成在30℃溫度下具有範圍從1MPa至50MPa之儲存模數的硬質區域及在30℃溫度下具有範圍從0.01MPa至5.0MPa之儲存模數的軟質區域之圖案的第二步驟，其中該軟質區域具有比該硬質區域低的儲存模數。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該第二步驟包含進行紫外線之點照射以形成圖案。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該紫外線具有200mW/cm2 至1,000mW/cm2 之照度。
  12. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該紫外線具有50mJ/cm2 至1,500mJ/cm2 之輻射強度。
  13. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該第二步驟包含將紫外線透過紫外線切斷光罩照射在塗覆於基材上之該塗覆溶液上。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該紫外線具有200mW/cm2 至1,000mW/cm2 之照度。
  15. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該紫外線具有100mJ/cm2 至1,500mJ/cm2 之輻射強度。
  16. 如申請專利範圍第13項之方法，其進一步包含在除去該紫外線切斷光罩後將紫外線照射在該塗覆溶液上。
  17. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該紫外線具有200mW/cm2 至1,000mW/cm2 之照度。
  18. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該紫外線具有400mJ/cm2 或以下之輻射強度。
  19. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該第二步驟包含將紫外線透過紫外線遮蔽光罩照射在塗覆於基材上之該塗覆溶液上。
  20. 如申請專利範圍第19項之方法，其中該紫外線遮蔽光罩具有相對於該紫外線40%至95%之遮蔽比率。
  21. 如申請專利範圍第19項之方法，其中該紫外線具有200mW/cm2 至1,000mW/cm2 之照度。
  22. 如申請專利範圍第19項之方法，其中該紫外線具有200mJ/cm2 至1,500mJ/cm2 之輻射強度。
  23. 一種偏光板，其包含如申請專利範圍第1項之用 於偏光板的壓敏性黏著劑，其中該壓敏性黏著劑係形成在偏光膜或偏光元件之一面或兩面上。
  24. 如申請專利範圍第23項之偏光板，其中在該壓敏性黏著劑中之硬質區域係以直線形狀形成圖案，且該直線圖案係以平行於該偏光膜或偏光元件之伸長方向而形成。
  25. 如申請專利範圍第23項之偏光板，其中在該壓敏性黏著劑中之硬質區域係以直線形狀形成圖案，且該直線圖案係以垂直於該偏光膜或偏光元件之伸長方向而形成。
  26. 如申請專利範圍第23項之偏光板，其中在該壓敏性黏著劑中之硬質區域係以直線形狀形成圖案，且該直線圖案包括以平行於該偏光膜或偏光元件之伸長方向而形成的圖案及以垂直於該伸長方向而形成的圖案。
  27. 一種液晶顯示器，其包含液晶面板，其中如申請專利範圍第23項之偏光板係附著在液晶晶胞的一面或雙面上。
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