TWI490238B - An acrylic resin composition, an alignment film formed thereon, and a three-dimensional liquid Crystal display - Google Patents

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丙烯酸系樹脂組成物、其形成的配向膜及三維液 晶顯示器
本發明是有關於一種丙烯酸系樹脂組成物，特別是指一種包含特定含量比例且具有長碳鏈官能基之丙烯酸酯的丙烯酸系樹脂組成物。
在液晶顯示器中，一般需要利用一配向膜以使液晶分子依照特定方向排列。而在裸視三維液晶顯示器中，該配向膜對於液晶的錨定力(anchoring force)及配向均勻性對於最終呈現出之三維畫面的影像品質至關重要，其是指該配向膜經過定向摩擦而能使液晶分子朝向一特定方向整齊且均勻排列的能力。若該配向膜對於液晶的錨定力或配向均勻性不足，將導致三維液晶顯示器產生顯著的配向區域差異，造成影像訊號傳遞失真，使得呈現出之三維畫面的影像品質低落，進而使使用者在透過該三維液晶顯示器觀看三維畫面時，產生影像色差或重疊等不良視覺現象。
因此，本發明之第一目的，即在提供一種丙烯 酸系樹脂組成物，能有效提升對於液晶的配向均勻性。
於是本發明丙烯酸系樹脂組成物包含丙烯酸酯組分、光起始劑及黏結劑。其中，該丙烯酸酯組分包括一由下式(I)所示的第一丙烯酸酯：CH2 =CRCOO(CH2 )n CH3 (I)
在式(I)中，R表示氫或甲基，及n表示7~17。其中，以該丙烯酸系樹脂組成物的總重為100 wt%，該第一丙烯酸酯之含量範圍為10~19 wt%。
本發明之第二目的，即在提供一種配向膜，是將一如上所述的丙烯酸系樹脂組成物進行塗佈後，再經過曝光後所形成，適用在改善形成於其上之反應型液晶的配向均勻性。
本發明之第三目的，即在提供一種具有良好配向均勻性的三維液晶顯示器，包含一透明基板、一形成在該透明基板上的聚醯亞胺膜、一形成在該聚醯亞胺膜上的液晶層及一與該液晶層接觸且如上所述的配向膜，其中，該配向膜與該液晶層所構成的界面是呈波浪狀(wave-shape)。
本發明丙烯酸系樹脂組成物之功效在於：藉由包含特定含量比例且具有長碳鏈官能基的第一丙烯酸酯，可形成能對液晶產生良好之配向均勻性的配向膜，並可製成三維液晶顯示器。
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的 實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一偏光顯微鏡照片，說明本發明應用例1之三維液晶顯示器的配向結果；圖2是一偏光顯微鏡照片，說明本發明應用例2之三維液晶顯示器的配向結果；圖3是一偏光顯微鏡照片，說明比較應用例1之三維液晶顯示器的配向結果；圖4是一偏光顯微鏡照片，說明比較應用例2之三維液晶顯示器的配向結果。
本發明丙烯酸系樹脂組成物包含丙烯酸酯組分、光起始劑及黏結劑。其中，該丙烯酸酯組分包括一由下式(I)所示的第一丙烯酸酯：CH2 =CRCOO(CH2 )n CH3 (I)
在式(I)中，R表示氫或甲基，及n表示7~17。其中，以該丙烯酸系樹脂組成物的總重為100 wt%，該第一丙烯酸酯之含量範圍為10~19 wt%。
以該丙烯酸系樹脂組成物的總重為100 wt%，當該第一丙烯酸酯之含量低於10 wt%時，其所形成的配向膜不足以對液晶產生均勻的配向性；當該第一丙烯酸酯之含量高於19 wt%時，其所形成的配向膜硬度不足，使得該丙烯酸系樹脂組成物成膜後進行定向摩擦(rubbing)的效果不佳，進而造成後續塗佈之液晶無法配向。較佳地，該第一丙烯酸酯之含量範圍為13~17 wt%。
該第一丙烯酸酯具有C8 ~C18 的長碳鏈官能基，可用以加強該丙烯酸系樹脂組成物成膜後進行定向摩擦時的順向能力，並增加對於液晶的錨定力，使得液晶不易受到地貌曲面影響而滑動。當該第一丙烯酸酯具有少於8個碳的長碳鏈官能基時，該丙烯酸系樹脂組成物成膜後進行定向摩擦時的順向能力不佳，其所形成的配向膜對於液晶不具有良好的配向均勻性；當該第一丙烯酸酯具有多於18個碳的長碳鏈官能基時，該丙烯酸系樹脂組成物在常溫下呈現霧狀，難以透光並進行後續加工及應用。較佳地，該第一丙烯酸酯具有C12 ~C18 的長碳鏈官能基。
較佳地，該第一丙烯酸酯是選自於長興化工市售的EM-2191[含有丙烯酸辛酯及丙烯酸癸酯(octyl-decyl acrylate)]、EM-215[含有丙烯酸月桂酯(lauryl acrylate)]或EM-218[含有丙烯酸十八酯(stearyl acrylate)]。
較佳地，該丙烯酸酯組分還包括一含有至少一OCH2 CH2 基團的第二丙烯酸酯，用以增進其所形成的配向膜的配向力。
較佳地，該第二丙烯酸酯是選自於丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯[2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acrylate,EOEOEA]、丙烯酸2-苯氧基乙酯(2-phenoxyethyl acrylate,PHEA)、丙烯酸2-(對-異丙苯基苯氧基)乙酯[2-(p -cumylphenoxy)ethyl acrylate,CPEA]、丙烯酸2-(鄰-苯基苯氧基)乙酯[2-(o -phenylphenoxy)ethyl acrylate,OPPEA]、丙烯酸乙氧基化苯氧基乙酯(ethoxylated(3)phenoxyl acrylate,PH(3EO)A)或其組合。較佳地，該第二丙烯酸酯是選自於丙烯酸2-(2- 乙氧基乙氧基)乙酯(EOEOEA)、丙烯酸2-苯氧基乙酯(PHEA)或其組合。更佳地，該第二丙烯酸酯是選自於長興化工市售的EM-210(含有PHEA)、EM-211(含有EOEOEA)或其組合。
在本發明之具體實施例中，該丙烯酸酯組分還包括長興化工市售的EM-223[含有三伸丙二醇二丙烯酸酯(tripropylene glycol diacrylate)]、EM-2108(含有CPEA)、DR-U026[含有脂肪族胺基丙烯酸酯(aliphatic urethane acrylate)]、FS-2250[含有茀系丙烯酸酯(fluorene-based acrylate)]或其組合。
較佳地，該光起始劑是一紫外光起始劑。更佳地，該紫外光起始劑是Ciba公司市售的I-184、I-819、I-173或TPO。在本發明之具體實施例中，該光起始劑是Ciba公司市售的I-184[含有1-羥基環己基苯基甲酮(1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone)]。
較佳地，該黏結劑是PMMA型黏結劑、聚氨酯丙烯酸酯(PU acrylate)型黏結劑、矽氧烷(Siloxane)丙烯酸酯型黏結劑、液態橡膠丙烯酸酯型黏結劑。在本發明之具體實施例中，該黏結劑是雙鍵化工市售的353H(含有PMMA)。
較佳地，本發明丙烯酸系樹脂組成物還包含一消泡劑。在本發明之具體實施例中，該消泡劑是金普利公司市售的WD-608[含有含矽丙烯酸酯(Silicon-acrylate)]。
本發明之配向膜，是將一如上所述的丙烯酸系 樹脂組成物進行塗佈後，再經過曝光後所形成。在本發明之具體實施例中，該配向膜是將一如上所述的丙烯酸系樹脂組成物塗佈於一聚對苯二甲酸乙二酯(PET)基板上，經滾壓(rolling)製程，再經過紫外光曝光，並進行定向摩擦後所形成。
較佳地，在形成該配向膜的丙烯酸系樹脂組成物中，該丙烯酸酯組分還包括一含有至少一OCH2 CH2 基團的第二丙烯酸酯。
本發明三維液晶顯示器，包含一透明基板、一形成在該透明基板上的聚醯亞胺膜、一形成在該聚醯亞胺膜上的液晶層及一與該液晶層接觸且如上所述的配向膜，其中，該配向膜與該液晶層的界面是呈波浪狀。
<實施例> [實施例1~2及比較例1~3]
依據下表1所列之配方組成及用量比例(wt%)，在常溫常壓下予以混合而得到本發明實施例1~2及比較例1~3之丙烯酸系樹脂組成物。
[應用例1~2及比較應用例1~3]
分別將上述實施例1~2及比較例1~3的丙烯酸系樹脂組成物塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)基板上，經凸輪滾壓製程，再經過紫外光(1000 mJ/cm2 )曝光，形成波浪狀的連續凹狀膜，再進行定向摩擦後，分別得到應用例1~2及比較應用例1~3的配向膜。其中，比較應用例3的配向膜由於含有過多的長碳鏈官能基，導致其硬度不足，使得進行定向摩擦的效果不佳，進而造成後續塗佈之液晶無法配向。
分別將向列型反應性液晶高分子(Nematic reactive liquid crystal polymer)塗佈於上述配向膜，再覆蓋上表面形成有聚醯亞胺膜的玻璃，最後再經過紫外光曝光以固化液晶，分別得到應用例1~2及比較應用例1~2的三維液晶顯示器，並利用偏光顯微鏡分別觀察其配向結果， 結果分別如圖1~圖4所示。
參見圖1~圖4，應用例1~2的三維液晶顯示器無明顯的配向區域差異，顯示其具有良好的配向均勻性。參見圖3及圖4，比較應用例1及2的三維液晶顯示器具有顯著的配向區域明暗差異(分別如圖中箭頭所指)，由於其缺乏長碳鏈官能基或含量不足，導致配向較不均勻，因此將使得透過該等三維液晶顯示器觀看三維畫面時出現影像色差或重疊現象。
綜上所述，由於本發明丙烯酸系樹脂組成物包含10~19 wt%具有C8 ~C18 之長碳鏈官能基的第一丙烯酸酯，能有效加強該丙烯酸系樹脂組成物形成配向膜後進行定向摩擦時的順向能力，可對液晶產生均勻的配向性，並增加對於液晶的錨定力，使得液晶不易受到地貌曲面影響而滑動，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (9)

  1. 一種用於製備三維液晶顯示器之配向膜的丙烯酸系樹脂組成物，包含：丙烯酸酯組分，包括一第一丙烯酸酯；光起始劑；及黏結劑，其中，該第一丙烯酸酯是由下式(I)所示：CH2 =CRCOO(CH2 )n CH3 (1)在式(I)中，R表示氫或甲基，及n表示7~17；其中，以該丙烯酸系樹脂組成物的總重為100wt%，該第一丙烯酸酯之含量範圍為10~19wt%。
  2. 如請求項1所述的丙烯酸系樹脂組成物，其中，以該丙烯酸系樹脂組成物的總重為100wt%，該第一丙烯酸酯之含量範圍為13~17wt%。
  3. 如請求項1所述的丙烯酸系樹脂組成物，其中，在式(I)中，n表示11~17。
  4. 如請求項3所述的丙烯酸系樹脂組成物，其中，在式(I)中，n表示11。
  5. 如請求項1所述的丙烯酸系樹脂組成物，其中，該丙烯酸酯組分還包括一含有至少一OCH2 CH2 基團的第二丙烯酸酯。
  6. 如請求項5所述的丙烯酸系樹脂組成物，其中，該第二丙烯酸酯是選自於丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸2-(對-異丙苯基苯氧基)乙 酯、丙烯酸2-(鄰-苯基苯氧基)乙酯、丙烯酸乙氧基化2-苯氧基乙酯或其組合。
  7. 如請求項5所述的丙烯酸系樹脂組成物，其中，該第二丙烯酸酯是選自於丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯或其組合。
  8. 一種配向膜，是將一如請求項1至7中任一項所述的丙烯酸系樹脂組成物進行塗佈後，再經過曝光後所形成。
  9. 一種三維液晶顯示器，包含一透明基板、一形成在該透明基板上的聚醯亞胺膜、一形成在該聚醯亞胺膜上的液晶層及一與該液晶層接觸且如請求項8所述的配向膜，其中，該配向膜與該液晶層所構成的界面是呈波浪狀。
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