TWI541298B - 偏光板及包含該偏光板的影像顯示設備 - Google Patents

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TWI541298B
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Description

偏光板及包含該偏光板的影像顯示設備
本發明係關於一種偏光板及一種包括該偏光板之影像顯示裝置，並且更具體而言，本發明係關於一種在偏光片與保護層之間具有優異黏著力之偏光板(有優異的耐水性，並且可製造成一種薄型件)、以及一種包括該偏光板之影像顯示裝置。
一結構中經常用到偏光板，該結構中的保護膜是在聚乙烯醇(下文稱為「PVA」)系樹脂(以二色性染料或碘加以染色)所構成偏光片的兩表面上堆疊。在這種例子中，三醋酸纖維素(TAC)系膜已常當成保護膜使用，這是因為該膜有優異的光學透明度或透濕性。
同時，液晶顯示裝置近來已開發成諸如膝上型個人電腦、蜂窩式無線電話及車用導航系統等行動裝置，因此，構成液晶顯示裝置的偏光板必須屬於薄型且重量輕。然而，在TAC膜及類似者係如上述層壓成保護膜的偏光板中，從操作期間處理特性或耐久性效能的觀點來看，保護膜難以保持20μm或以下的厚度，因此，液晶裝置在薄型且重量輕方面有所限制。
為了解決前述問題，曾經提出一種技術，在該技術中，保護膜僅設於偏極片的一個表面上，並且藉由在其另一表面上塗佈活性能量射線可固化組成物形成透明薄膜層。同時，該曾經提出的活性能量射線可固化組成物可根據固化法，分類成自由基可固化組成物及陽離子可固化組成物。在這種例子中，透明薄膜若是用陽離子可固化組成物形成，優點是偏極片得以達到優異的黏著力，但在製造程序方面，由於固化速率慢且固化程度低而有許多缺點。
為了解決陽離子可固化組成物的此類問題，曾經提出一種技 術，在該技術中，透明薄膜層是藉由使用包括丙烯酸或丙烯醯胺系化合物當作主要組分之自由基可固化組成物而成形。然而，至於包括丙烯酸或丙烯醯胺系化合物當作主要組分的自由基可固化組成物，問題在於固化速率比陽離子可固化組成物快，但固化速率在高濕度大氣下變慢，而且耐水性不佳，使得使用該自由基可固化組成物形成的透明保護層與偏極片的黏著力不足，而且偏極片中的碘化物受到影響。
因此，需要一種新的偏光板，其在偏光片與保護層之間的黏著力優異，並且耐水性優異，還具有可藉由固化自由基形成之薄保護層。
本發明已努力解決前述問題並提供一種偏光板，其在偏光片與保護層之間具有優異的黏著力，並且耐水性優異，而且可製造成薄型件，本發明還提供一種包括該偏光板的影像顯示裝置。
在一態樣中，本發明提供一種偏光板，其包括：偏光片；以及在偏光片至少一表面上形成之保護層，其中保護層是自由基可固化組成物的固化產物，包括：(A)子中具有至少一親水性官能基之自由基可聚合化合物；(B)多官能(甲基)丙烯酸化合物；(C)分子中具有一或兩個(甲基)丙烯醯基之磷酸鹽化合物；以及(D)自由基起始劑。
在這種例子中，自由基可固化組成物以100重量份之自由基可固化組成物計，較佳是包括多於30重量份及等於或少於93重量份之(A)分子中具有至少一親水性官能基之自由基可聚合化合物；5至40重量份之(B)多官能(甲基)丙烯酸化合物；1至40重量份之(C)分子中包括一或兩個(甲基)丙烯醯基之磷酸鹽化合物；以及(D)0.5至20重量份之自由基起始劑。
另外，自由基可固化組成物較佳是具有500至900mg KOH/g之總羥值。
同時，(A)自由基可固化組成物之親水性官能基較佳為羥基。
同時，當作(A)自由基可聚合化合物，更佳是使用(a-1)分子中具有一羥基之自由基可聚合化合物、以及(a-2)分子中具有至少兩個羥基之自由基可聚合化合物的混合物。
此外，(b)自由基可聚合化合物較佳是具有100至1,000mg．KOH/g的酸值。
同時，(B)多官能(甲基)丙烯酸化合物較佳是包括選自由底下[化學式I]至[化學式III]所表示化合物所組成群組之一或多者。
在[化學式I]中，R1及R2各獨立為(甲基)丙烯醯氧基或(甲基)丙烯醯氧基烷基。
在[化學式II]中，R3、R4及R5各獨立為(甲基)丙烯醯氧基、或(甲基)丙烯醯氧基烷基，並且R6為(甲基)丙烯醯氧基、(甲基)丙烯醯氧基烷基、羥基、或經取代或未經取代的C1~10烷基。
在[化學式III]中，R7為經取代或未經取代的C1~10伸烷基，並且R8及R9各獨立為(甲基)丙烯醯氧基或(甲基)丙烯醯氧基烷基。
同時，(C)磷酸鹽化合物較佳是包括由底下[化學式IV]所表示之化合物。
[化學式IV]
在[化學式IV]中，R10為經取代或未經取代的C1~10伸烷基、經取代或未經取代的C4~14環伸烷基、經取代或未經取代的C6~14亞芳基、或其組合；R11為氫或甲基；並且n是1與2的整數、m是1與2的整數、以及n+m=3。
同時，保護層較佳是具有0.5至20μm的厚度。
同時，在本發明的偏光板中，保護膜可透過黏著層，進一步貼附至一與該保護層形成於其上之該偏光片的一表面對立的表面。
再者，本發明的偏光板可進一步在保護層上部包括黏合層。
在另一態樣中，本發明提供包括偏光板之影像顯示裝置。
本發明的偏光板在偏光片與保護層之間具有優異的黏著力，並且耐水性優異，使得即使在高濕度環境下，仍可防止偏極片中的碘化物離子褪色。另外，本發明的偏光板具有保護層，相較於相關技術中具有透明保護膜之偏光板，其厚度較小，從而可製造成薄型件。
下文將描述的是本發明的較佳例示性具體實施例。然而，本發明的例示性具體實施例可改進成各種形式，而且本發明的範疇不受限於下面將描述的例示性具體實施例。另外，提供本發明的例示性具體實施例是要為所屬技術領域中具有通常知識者以更完整的方式解釋本發明。
1.偏光板
經由不斷研究，本案發明人已發現，在具有親水性官能基中，多官能(甲基)丙烯酸化合物若是與分子中具有一或兩個(甲基)丙烯醯基之磷 酸鹽化合物混合用於形成保護層，則黏著力與耐水性優異，從而完成本發明。
更具體而言，本發明是一種偏光板，其包括：偏光片；以及在偏光片至少一表面上形成之保護層，其中保護層是自由基可固化組成物的固化產物，包括：(A)分子中具有至少一親水性官能基之自由基可聚合化合物；(B)多官能(甲基)丙烯酸化合物；(C)分子中具有一或兩個(甲基)丙烯醯基之磷酸鹽化合物；以及(D)自由基起始劑。
1-1.偏光片
首先，有可能使用所屬領域眾所周知的偏光片當作本發明的偏光片，例如，由包括碘或二色性染料之聚乙烯醇(PVA)所組成的膜片。可藉由對PVA膜進行碘或雙色染料染色以製造偏光片，但其製造方法沒有特別限制。在本說明書中，偏光片係指一種偏光片不包括保護層(或保護膜)的狀態，並且偏光板係指一種偏光板包括偏光片及保護層(或保護膜)的狀態。
同時，偏光片若是聚乙烯醇系膜，只要膜片包括聚乙烯醇樹脂或其衍生物，便可使用聚乙烯醇系膜而無特別限制。在這種例子中，聚乙烯醇樹脂衍生物的實施例包括(但不限於)聚乙烯甲醛樹脂、聚乙烯縮醛樹脂及類似者。還有，所屬領域中一般用於製造偏光片之市售聚乙烯醇系膜有可能當作聚乙烯醇系膜使用，例如，由Kuraray Co.,Ltd.製造之P30、PE30及PE60、以及由Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd.製造之M3000及M6000、以及類似者。
同時，聚乙烯醇系膜聚合度的範圍為1,000至10,000，範圍較佳為1,500至5,000，但不限於此。這是因為聚合度若符合這範圍，分子便自由移動，並且可與碘或二色性染料、以及類似者彈性混合。
1-2.保護層
其次，本發明的保護層是為了支撐並保護偏光片而用自由基可固化組成物形成，而且可藉由所屬領域眾所周知的方法形成。例如，形成保護層可藉由一種在偏光片之一表面上塗敷自由基可固化組成物以藉由所屬領域眾所周知的塗佈法(例如，諸如旋轉塗佈、桿塗佈、輥塗佈、凹版塗佈及輪葉塗佈等方法)形成保護層之方法，並接著透過活性能量射線照射使保護層固化。照射活性能量射線的方法未特別受到限制，並且(例如)可使用紫外光照射裝置(熔融燈、D燈泡)，以10至約2,500mJ/cm2照射紫外光進行。
在這種例子中，本發明的自由基可固化組成物包括：(A)分子中具有至少一親水性官能基之自由基可聚合化合物；(B)多官能(甲基)丙烯酸化合物；(C)分子中包括一或兩個(甲基)丙烯醯基之磷酸鹽化合物；以及(D)自由基起始劑。
更佳的是，本發明的自由基可固化組成物以100重量份之自由基可固化組成物計，包括多於30重量份及等於或少於93重量份之(A)分子中包括至少一親水性官能基之自由基可聚合化合物(B)多官能(甲基)丙烯酸化合物；1至40重量份之(C)分子中包括一或兩個(甲基)丙烯醯基的磷酸鹽化合物；以及(D)0.5至20重量份之自由基起始劑。
A.(A)自由基可聚合化合物
首先，根據本發明在自由基可固化組成物中包括的自由基可聚合化合物是用於在偏光片與保護層之間實施黏著的組分，可在其分子中具有至少一用以透過氫鍵實施黏著之親水性官能基，並且只要自由基可聚合化合物因分子中之碳與碳之間存在不飽和雙鍵而可達成自由基聚合[作用]，便也可加以使用而無特別限制。在這種例子中，親水性官能基只要親水性官能基可獲得氫鍵便不特別受到限制，例如羥基、羧基、胺甲酸乙酯基、胺基、以及醯胺基，但之中用於實施優異黏著特別更佳的是羥基或羧基。
更具體而言，(A)自由基可聚合化合物可為(但不限於)(例 如)底下[化學式1]至[化學式24]所表示的化合物。這些可獨自使用或以一混合物來使用。
[化學式6]
[化學式11]
同時，自由基可聚合化合物不受限於此，但在實施優異黏著及獲得耐熱性方面，當中較佳的是，特別使用(a-1)分子中具有至少一羥基之自由基可聚合化合物(例如：[化學式1]至[化學式6]及類似者)、以及(a-2)分子中具有至少兩個羥基之自由基聚合物(例如：[化學式7]至[化學式24]及類似者)的混合物。
同時，本發明自由基可聚合化合物的含量以100重量份之自由基可固化組成物計，可多於30重量份至93重量份或更少，較佳為35至90重量份，並且更佳為45至90重量份。這是因為若是以此種含量包括自由基可聚合化合物，則可實施優異的黏著。
B.(B)多官能(甲基)丙烯酸化合物
其次，根據本發明自由基可固化組成物中包括的多官能(甲基)丙烯酸化合物是一種用於提升保護層中交聯度的組分，用以即使在高濕度環境中仍改善耐水性並呈現穩定的物理特性，而且有可能使用所屬領域各種廣為人知的多官能(甲基)丙烯酸化合物而無特別限制。然而，在本說明書中，除了底下列舉作為實施例之(甲基)丙烯酸化合物，與上述(A)化合物及(E)待於下文描述之化合物對應的化合物係排除在多官能之(甲基)丙烯酸化合物之外。
在本發明中，多官能(甲基)丙烯酸化合物的實施例包括乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊基二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三[伸]甘醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙烯甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三伸丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚矽氧二(甲基)丙烯酸酯、羥基三甲基乙酸酯新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、2,2-雙[4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基乙氧苯基]丙烷、2,2-雙[4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基乙氧環己基]丙烷、氫化二(環戊二烯)二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-二噁烷-2,5-二基二(甲基)丙烯酸酯、2-(2-羥基-1,1-二甲基乙基)-5-乙基-5-羥甲基-1,3-二噁烷之二(甲基)丙烯酸酯、參(羥乙基)三聚異氰酸二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二三羥甲丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新 戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯及類似者。這些可獨自使用或以一混合物來使用。
同時，多官能(甲基)丙烯酸化合物更佳為選自由底下[化學式III]所表示化合物所組成群組之一或多者，但不限於此。這是因為耐水性改善效果仍然優異。
在[化學式I]中，R1及R2各獨立為(甲基)丙烯醯氧基或(甲基)丙烯醯氧基烷基。
在這種例子中，於R1及R2中，(甲基)丙烯醯氧基烷基之烷基係指具有1至10、或1至8、或1至4個碳原子之直鏈或支鏈烴部分，並且可在烷基的任何位置取代(甲基)丙烯醯氧基。烷基中所包括一或多個餘留的氫原子可經任何取代基取代。
在[化學式II]中，R3、R4及R5各獨立為(甲基)丙烯醯氧基、或(甲基)丙烯醯氧基烷基，並且R6為(甲基)丙烯醯氧基、(甲基)丙烯醯氧基烷基、羥基、或經取代或未經取代的C1~10烷基。
在這種例子中，於R3、R4、R5及R6中，(甲基)丙烯醯氧基烷基的烷基係指具有1至10、或1至8、或1至4個碳原子之直鏈或支鏈烴部分，並且可在烷基的任何位置取代(甲基)丙烯醯氧基。烷基中所包括一或多 個餘留的氫原子可經任何取代基取代。
另外，在R6中，烷基係指具有1至10、或1至8、或1至4個碳原子之直鏈或支鏈烴部分，烷基中所包括的一或多個氫原子可經任何取代基取代。
在[化學式III]中，R7為經取代或未經取代的C1~10伸烷基，並且R8及R9各獨立為(甲基)丙烯醯氧基或(甲基)丙烯醯氧基烷基。
在這種例子中，於R7中，伸烷基係指具有1至10、或1至8、或1至6個碳原子之直鏈或支鏈二價烴部分，並且本說明書中的伸烷基亦可在分子中包括至少一不飽和鍵。同時，伸烷基的實施例包括(但不限於)亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、六亞甲基、七亞甲基、伸壬基、伸癸基及類似者。伸烷基中包括的一或多個氫原子可經任何取代基取代。
再者，於R8及R9中，(甲基)丙烯醯氧基烷基之烷基係指具有1至10、或1至8、或1至4個碳原子之直鏈或支鏈烴部分，並且可在烷基的任何位置取代(甲基)丙烯醯氧基。烷基中所包括一或多個餘留的氫原子可經任何取代基取代。
更具體而言，(B)多官能(甲基)丙烯酸化合物特佳為選自由底下[化學式25]至[化學式28]所表示化合物所組成群組之一或多者。
同時，本發明多官能(甲基)丙烯酸化合物的含量以100重量份之自由基可固化組成物計，可為5至40重量份，較佳為5至35重量份，並且更佳為5至30重量份。多官能(甲基)丙烯酸化合物的含量若多於這範圍，黏著力可能會不足，而且含量若少於這範圍，耐水性可能降低。
C.(C)磷酸鹽化合物
其次，根據本發明自由基可固化組成物中包括的磷酸鹽化合物是一種用於進一步增強保護層黏著力及耐水性的組分，並且有可能使用分子中包括一或兩個(甲基)丙烯醯基的各種磷酸鹽化合物。根據本發明之發明人的研究結果，僅藉由添加多官能(甲基)丙烯酸化合物，難以獲得足夠的黏著力及耐水性，而且只有同時添加分子中包括一或兩個(甲基)丙烯醯基之磷酸鹽化合物及多官能(甲基)丙烯酸化合物，才有可能製造同時符合優異黏著力及耐水性的保護層。
同時，磷酸鹽化合物不限於(但更佳為)底下[化學式V]所表示的化合物。這是因為增強黏著力及耐水性的效果特別優異。
在[化學式IV]中，R10為經取代或未經取代的C1~10伸烷基、經取代或未經取代的C4~14環伸烷基、經取代或未經取代的C6~14亞芳基、或其組合；R11為氫或甲基；並且n為1與2的整數、m為1與2的整數、以及n+m=3。
在這種例子中，於R10中，伸烷基係指具有1至10、或1至8、或1至4個碳原子之直鏈或支鏈二價烴部分，並且本說明書中的伸烷基亦可在分子中包括至少一不飽和鍵。同時，伸烷基的實施例包括(但不限於)亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、六亞甲基、七亞甲基、伸壬基、伸癸基及類似者。伸烷基中包括的一或多個氫原子可經任何取代基取代。
此外，於R10中，環伸烷基係指4至14、或4至10、或4至6個環碳之非芳香族二價單環、雙環或三環烴部分，並且本說明書中的伸烷基亦可在其分子中包括至少一不飽和鍵。同時，環伸烷基的實施例包括(但不限於)二價環戊烷環、二價環己烷環及類似者。環伸烷基中包括的一或多個氫原子可經任何取代基取代。
再者，於R10中，亞芳基係指具有6至14、或6至12個環 原子的二價單環、雙環或三環芳[香]烴部分，並且其實施例包括(但不限於)二價苯環、二價萘環、二價蒽環、二價聯苯環及類似者。亞芳基中包括的一或多個氫原子可經任何取代基取代。
同時，R10不限於此，但在其之中，較佳為經取代或未經取代的C1~10伸烷基，更佳為經取代或未經取代的C1~8伸烷基，並且甚至更佳為經取代或未經取代的C1~4伸烷基。
更具體而言，磷酸鹽化合物特佳為選自由底下[化學式29]至[化學式32]所表示化合物所組成群組之一或多者。
[化學式31]
同時，本發明多磷酸鹽化合物的含量以100重量份之自由基可固化組成物計，可為1至40重量份，較佳為1至35重量份，並且更佳為1至30重量份。磷酸鹽化合物的含量若多於這範圍，黏著力及玻璃轉移溫度可能降低，並且這含量若少於這範圍，耐水性可能降低。
D.(D)自由基起始劑
其次，根據本發明自由基可固化組成物中包括的自由基起始劑係用於促進自由基聚合能力，用以增強固化速率。在這種例子中，所屬領域一般用到的自由基起始劑可當作自由基起始劑使用而無限制，並且自 由基起始劑可為(例如)選自由1-羥基-環己基-苯基-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羥基-1-[4-(2-羥乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮、苯甲醯甲酸甲酯、氧基-苯基-乙酸-2-[2側氧基-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]-乙酯、氧基-苯基-乙酸-2-[2-羥基-乙氧基]-乙酯、阿伐-二甲氧基-阿伐-苯基苯乙酮、2-芐基-2-(二甲胺基)-1-[4-(4-嗎咻基)苯基]-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-嗎咻基)-1-丙酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-氧化膦、以及苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-氧化膦所組成群組之一或多者。特別的是，在本發明中，自由基起始劑較佳為苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-氧化膦。
同時，(C)自由基起始劑的含量以100重量份之自由基可固化組成物計，較佳為0.5至20重量份、0.5至15重量份、或0.5至10重量份。這是因為自由基起始劑的含量若符合這數值範圍，則可順利固化保護層。
E.組成物之物理特性
同時，前述本發明的自由基可固化組成物具有的總羥值為500至900mg．KOH/g，更佳為500至850mg．KOH/g，並且甚至更佳為500至800mg．KOH/g。自由基可固化組成物的羥值若如上述符合這數值範圍，則有以下優點：使用此組成物形成的保護層即使是在較高濕度條件下，仍可與偏光片穩定保持高黏著，而且還有以下優點：已固化黏著劑內的黏合強度牢固到使得保護層具有高玻璃轉移溫度，因此，可獲得熱穩定性。
同時，羥值係指氫氧化鉀(KOH)在乙醯化1g試樣時，用以中和黏合至羥基之乙酸所需的毫克(mg)數，而且測量方法不特別受到限制。例如，試樣中的羥值可透過底下方程式(1)加以計算。
方程式(1)：(KOH的分子量x試樣中的-OH數x 1,000)/試樣的分子量。
再者，自由基可固化組成物在固化之後的玻璃轉移溫度為50℃或以上溫度，並且可為(例如)80℃至300℃、或90℃至200℃。自由基可固化組成物若具有數值範圍如上述的玻璃轉移溫度，則保護層可具有 優異的耐熱性及耐水性。
另外，自由基可固化組成物較佳是具有10至300 cP或20至100 cP的黏度。組成物的黏度若符合這數值範圍，則因保護層可薄化成形而有可加工性優異的優點，並且具有低黏度。
同時，使用自由基可固化組成物所形成保護層的厚度較佳為0.5至20μm，並且可為(例如)0.5至15μm或0.5至10μm。這是因為，保護層的厚度若符合這範圍，則所製造的偏光板可變薄且重量可變輕。厚度若小於0.5μm，偏光片容易失去熱衝擊穩定性及卷曲特性，而且厚度若等於或大於20μm，則難以製作薄型且重量輕的偏光板。
1-3.保護膜
同時，本發明的偏光板可視需要，在偏光片之一表面上更包括保護膜。更具體而言，當保護層形成於本發明偏光板中偏光片之一個表面上，則一額外的保護膜可透過黏著層，貼附至一與該保護層形成於其上之表面對立之表面，以便支撐並保護偏光片。
在這種例子中，保護膜是為了支撐並保護偏光片而提供，並且有可能無限制使用所屬領域普遍已知之各種材料所構成的保護膜，例如，纖維素系膜、聚對酞酸乙二酯(PET)膜、環烯聚合物(COP)膜、丙烯酸膜及類似者。其之中特佳的是鑑於光學特性、耐久性、經濟效益及類似者使用丙烯酸膜。
同時，可在本發明中使用之丙烯酸膜可利用擠製成形，藉由模製造模材料而獲得，該造模材料包括作為主要組分之(甲基)丙烯酸酯系樹脂。在這種例子中，(甲基)丙烯酸酯系樹脂包括含(甲基)丙烯酸酯系單元作為主要組分之樹脂，並且是一種不僅包括由(甲基)丙烯酸酯系組成之均聚物樹脂，還包括共聚物樹脂(其中有別於(甲基)丙烯酸酯系單元之其它單體單元起共聚合作用)、以及摻合物(其中其它樹脂與前述(甲基)丙烯酸酯系樹脂摻合)的概念。
同時，(甲基)丙烯酸酯系單元可為(例如)烷基(甲基)丙烯 酸酯系單元。在這裡，烷基(甲基)丙烯酸酯系單元係兼指丙烯酸烷酯系單元及甲基丙烯酸烷酯系單元，並且烷基(甲基)丙烯酸酯系單元之烷基較佳為具有1至10個碳原子，而且更佳為1至4個碳原子。
另外，能夠與(甲基)丙烯酸酯系單元起共聚合作用之單體單元實施例包括苯乙烯系單元、順丁烯二[酸]酐系單元、馬來醯亞胺系單元及類似者。在這種例子中，苯乙烯系單元的實施例包括(但不限於)苯乙烯、α-甲基苯乙烯及類似者；順丁烯二[酸]酐系單體包括(但不限於)順丁烯二[酸]酐、甲基順丁烯二[酸]酐、環己基順丁烯二[酸]酐、苯基順丁烯二[酸]酐、以及類似者；並且馬來醯亞胺系單體的實施例包括(但不限於)馬來醯亞胺、N-甲基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺及類似者。這些可獨自使用或以一混合物來使用。
同時，丙烯酸膜可為包括(甲基)丙烯酸酯系樹脂(具有內酯環結構)的膜片。具有內酯環結構之(甲基)丙烯酸酯系樹脂其特定實施例包括(例如)日本專利申請公開第2000-230016、2001-151814及2002-120326號之政府公報、以及類似者所述具有內酯環結構的(甲基)丙烯酸酯系樹脂。
製造丙烯酸膜的方法未特別受到限制，而且(例如)丙烯酸膜可藉由以適用於製造熱塑性樹脂組成物之混合法，充分混合(甲基)丙烯酸酯系樹脂、其它聚合物、添加劑及類似者，並且接著膜片模製樹脂組成物予以製造，或也可藉由在分離溶液裡製備(甲基)丙烯酸酯系樹脂、其它聚合物、添加劑及類似者、混合用以形成均質混合液之溶液、並且接著膜片模製混合液予以製造。此外，丙烯酸膜可為非拉伸膜、或拉伸膜。拉伸膜可為單軸拉伸膜或雙軸拉伸膜，而且雙軸拉伸膜可為同時雙軸拉伸膜或循序雙軸拉伸膜。
同時，本發明的偏光板更可在黏著層與保護膜之間，包括用以進一步增強黏合強度的底漆層。在這種例子中，形成底漆層可藉由一種使用桿塗佈法、凹版塗佈法及類似者，在保護膜上塗敷包括水可分散聚合物樹脂、水可分散微粒及水之塗佈溶液，並且弄乾塗佈溶液的方法。水可分散聚合物樹脂可為(例如)水可分散聚胺甲酸酯系樹脂、水可分散丙烯酸樹脂、水可分散聚酯系樹脂或其組合、以及類似者，而且水可分散微粒 有可能使用無機系微粒(例如：矽石、氧化鈦、鋁氧及鋯土)、或有機系微粒(由聚矽氧系樹脂、氟系樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、交聯聚乙烯醇及三聚氰胺系樹脂組成)、或其組合，但不特別受限於此。
同時，貼附偏光片及保護膜可藉由使用輥塗佈器、凹版塗佈器、桿塗佈器、刀塗佈器、或毛細管塗佈器及類似者，在偏光片或保護膜的表面上塗敷黏著劑，並且接著加熱並以層壓紙輥機紙層壓偏光片或保護膜、或藉由在常溫下壓縮偏光片及保護膜的方法、在紙層壓之後照射紫外線的方法、或類似方法。同時，所屬領域中用於偏光板的各種黏著劑，例如聚乙烯醇系黏著劑、聚胺甲酸酯系黏著劑、丙烯酸黏著劑、陽離子或自由基黏著劑及類似者，皆可用來當作黏著劑而無限制。
1-4.黏合層
同時，本發明的偏光板可視需要，在保護層的上部包括黏合層，以供貼附光學膜，例如顯示裝置面板或相位差膜。
在這種例子中，形成黏合層可藉由使用所屬領域眾所周知的各種膠合劑，其種類無特別限制。例如，形成黏合層可藉由使用橡膠系膠合劑、丙烯酸膠合劑、聚矽氧膠合劑、胺甲酸乙酯系膠合劑、聚乙烯醇系膠合劑、聚乙烯四氫咯酮系膠合劑、聚丙醯胺系膠合劑、纖維素系膠合劑、乙烯基烷基醚系膠合劑及類似者。鑑於透明度、耐熱性及類似者，其中特佳的是使用丙烯酸膠合劑。
同時，黏合層可藉由在保護層上部塗敷膠合劑的方法形成，而且也可藉由在保護層的上部貼附黏合片(藉由在釋離片上塗敷膠合劑製造)，並接著弄乾膠合劑的方法形成。
2.影像顯示裝置
前述本發明的偏光板可適用於影像顯示裝置，例如液晶顯示裝置。影像顯示裝置可為(例如)一種液晶顯示裝置，其包括液晶面板及 各設於液晶面板兩表面上之偏光板，而且在這種例子中，至少一偏光板可為根據本發明之偏光板。在這種例子中，液晶顯示裝置中包括的這種液晶面板無特別限制。例如，所有公開已知的面板都可能適用，例如，諸如扭曲向列(TN)型、超扭轉向列(STN)型、鐵電(F)型、或聚合物分散(PD)型等被動矩陣型面板；諸如雙端或三端等主動矩陣型面板；面內轉向型(IPS)面板以及縱面定線(VA)面板，但不限於以上種類。再者，各種構成液晶顯示裝置的其它組態無特別限制，例如，各種上與下基板(例如：濾光片基板、或組列基板)及類似者，而且可採用本領域公開已知的組態而無限制。
[最佳實施方式]
下文將參照特定實施例更加詳述本發明。
製備例1-製造丙烯酸保護膜
製造原料團塊是藉由供應樹脂組成物(其中聚(N-環己基馬來醯亞胺-co-甲基丙烯酸甲酯)、苯乙烯-順丁烯二[酸]酐共聚物樹脂及苯氧基系樹脂係以100：2.5：5之重量比互相均勻混合)至24Φ擠壓機(其中由原料漏斗至擠壓機的一部分是經氮氣取代)，並且在250℃下熔化混合之樹脂組成物。
InChemRez® Co.,Ltd.製造的PKFE(Mw=60,000,Mn=16,000,Tg=95℃)是當作苯氧基系樹脂使用，具有85wt%苯乙烯及15wt%無水順丁烯二[酸]酐含量的Dylaeck 332是當作苯乙烯-順丁烯二[酸]酐共聚物樹脂、以及當作聚(N-環己基馬來醯亞胺-co-甲基丙烯酸甲酯)樹脂使用，具有6.5wt%N-環己基馬來醯亞胺含量的樹脂是當作核磁共振(NMR)分析的結果使用。
所得原料團塊是在真空下弄乾，以260℃以擠壓機熔化以通過掛衣架型T字模，並容許通過鉻鍍澆鑄輥與燥化輥及類似者，用以製造具有150μm厚度之膜片。引示拉伸裝置(pilot stretching device)是藉由利用輥機速率之間的差異，在125℃下，依順MD方向，用於拉伸膜片，藉以製造丙烯酸膜。
前述程序製造的丙烯酸膜在經受電暈處理之後，以7號桿在 丙烯酸膜之一表面上塗佈底漆組成物(其中，20重量份之噁唑林交聯劑(Nippon Shokubai Co.,Ltd.,WS700)係添加至以純水稀釋CK-PUD-F(Chokwang胺甲酸乙酯分散體)所製備固體含量為10wt%的底漆組成物)，並接著使用拉幅機在130℃下依順TD方向以190%比率拉伸丙烯酸膜，藉以最後製造具有400nm底漆層厚度的丙烯酸保護膜。
製備例2-製備自由基可固化組成物
(1)自由基可固化組成物A
藉由添加3重量份之自由基起始劑Irgacure-819(由Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.製造)至100重量份之樹脂組成物，製備用於偏光板的自由基可固化組成物A，該樹脂組成物是藉由添加64.5wt%之單丙烯酸甘油酯(GLA)、16.1wt%之丙烯酸羥乙酯(HEA)、16.1wt%之二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯(DCPDA)及3.3wt%之二-(甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸鹽予以製備。
(2)自由基可固化組成物B
藉由添加3重量份之自由基起始劑Irgacure-819(由Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.製造)至100重量份之樹脂組成物，製備用於偏光板的自由基可固化組成物B，該樹脂組成物是藉由添加56.5wt%之單丙烯酸甘油酯(GLA)、24.2wt%之丙烯酸羥乙酯(HEA)、16.1wt%之二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯(DCPDA)及3.2wt%之二-(甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸鹽予以製備。
(3)自由基可固化組成物C
藉由添加3重量份之自由基起始劑Irgacure-819(由Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.製造)至100重量份之樹脂組成物，製備用於偏 光板的自由基可固化組成物C，該樹脂組成物是藉由添加32.3wt%之單丙烯酸甘油酯(GLA)、32.3wt%之甲基丙烯酸甘油酯(GLM)、16.1wt%之丙烯酸羥乙酯(HEA)、16.1wt%之二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯(DCPDA)及3.2wt%之二-(甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸鹽予以製備。
(4)自由基可固化組成物D
藉由添加3重量份之自由基起始劑Irgacure-819(由Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.製造)至100重量份之樹脂組成物，製備用於偏光板的自由基可固化組成物D，該樹脂組成物是藉由添加16.1wt%之單丙烯酸甘油酯(GLA)、48.4wt%之甲基丙烯酸甘油酯(GLM)、16.1wt%之丙烯酸羥乙酯(HEA)、16.1wt%之二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯(DCPDA)及3.3wt%之二-(甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸鹽予以製備。
(5)自由基可固化組成物E
藉由添加3重量份之自由基起始劑Irgacure-819(由Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.製造)至100重量份之樹脂組成物，製備用於偏光板的自由基可固化組成物E，該樹脂組成物是藉由添加55.5wt%之單丙烯酸甘油酯(GLA)、13.9wt%之丙烯酸羥乙酯(HEA)、27.8wt%之二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯(DCPDA)及2.8wt%之二-(甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸鹽予以製備。
(6)自由基可固化組成物F
藉由添加3重量份之自由基起始劑Irgacure-819(由Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.製造)至100重量份之樹脂組成物，製備用於偏光板的自由基可固化組成物F，該樹脂組成物是藉由添加72.6wt%之單丙烯酸甘油酯(GLA)、8.1wt%之丙烯酸羥乙酯(HEA)、16.1wt%之二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯(DCPDA)及3.2wt%之二-(甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸鹽予以 製備。
(7)自由基可固化組成物G
藉由添加3重量份之自由基起始劑Irgacure-819(由Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.製造)至100重量份之樹脂組成物，製備用於偏光板的自由基可固化組成物G，該樹脂組成物是藉由添加76wt%之單丙烯酸甘油酯(GLA)、19wt%之丙烯酸羥乙酯(HEA)及5wt%之二-(甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸鹽予以製備。
(8)自由基可固化組成物H
藉由添加3重量份之自由基起始劑Irgacure-819(由Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.製造)至100重量份之樹脂組成物，製備用於偏光板的自由基可固化組成物H，該樹脂組成物是藉由添加66.7wt%之單丙烯酸甘油酯(GLA)、16.65wt%之丙烯酸羥乙酯(HEA)及16.65wt%之二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯(DCPDA)予以製備。
(9)自由基可固化組成物I
藉由添加3重量份之自由基起始劑Irgacure-819(由Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.製造)至100重量份之樹脂組成物，製備用於偏光板的自由基可固化組成物I，該樹脂組成物是藉由添加80.6wt%之丙烯酸羥乙酯(HEA)、16.1wt%之二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯(DCPDA)及3.3wt%之三-(甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸鹽予以製備。
實施例1
藉由使用滴管在製備例1中所製備丙烯酸膜系保護膜之底漆層上塗敷自由基可固化組成物A，在偏光片(PVA裝置)之一表面上進 行層壓，條件係設定成使得最終黏著層的厚度變為1至2μm，並且接著讓膜片通過層壓機(5m/min)。然後，在偏光片一表面上包括保護膜之偏光板係使用紫外線照射裝置(金屬鹵素燈)，以1,000mJ/cm2藉由在丙烯酸膜層壓於其上之一表面上照射紫外光予以製造。
其次，在上述所製偏光板之偏光片保護膜層壓於其上之表面的另一表面上塗敷自由基可固化組成物A，層壓具有鬆力之PET膜，設定條件使得最終保護層的厚度變為4至5μm，接著讓膜片通過層壓機(5m/min)。然後，於偏光片一表面上包括保護膜並於其另一表面上包括保護層之偏光板係使用紫外線照射裝置(金屬鹵素燈)，藉由在釋離PET膜層壓於其上之表面上以1,000mJ/cm2照射紫外光予以製造，並且移除PET膜。
實施例2
以如同實施例1的方式製造偏光板，差別在於使用的是自由基可固化組成物B。
實施例3
以如同實施例1的方式製造偏光板，差別在於使用的是自由基可固化組成物C。
實施例4
以如同實施例1的方式製造偏光板，差別在於使用的是自由基可固化組成物D。
實施例5
以如同實施例1的方式製造偏光板，差別在於使用的是自由基可固化組成物E。
實施例6
以如同實施例1的方式製造偏光板，差別在於使用的是自由基可固化組成物F。
比較例1
以如同實施例1的方式製造偏光板，差別在於使用的是自由基可固化組成物G。
比較例2
以如同實施例1的方式製造偏光板，差別在於使用的是自由基可固化組成物H。
比較例3
以如同實施例1的方式製造偏光板，差別在於使用的是自由基可固化組成物I。
實驗例1-羥值
測量實施例及比較例中所用自由基可固化組成物的總羥值，並且在底下[表1]中顯示。在這種例子中，自由基可固化組成物的總羥值是使用底下方程式(1)計算。
方程式(1)：(KOH的分子量x試樣中的-OH數x 1,000)/試樣的分子量。
實驗例2-黏著力評估
測量實施例及比較例中所製造偏光板保護層的黏著力，並且在[表1]中顯示。具體而言，實施例及比較例中用到的自由基可固化組成物是在偏光片(PVA裝置)上以4至5μm的厚度塗敷，其上層壓偏光片(PVA裝置)，接著以1,000mJ/cm2將紫外線照射裝置(金屬鹵素燈)用於在其上照射紫外線，藉以製備由偏光片/保護層/偏光片組成的剝離強度試樣。製備的試樣在20℃溫度及70%濕度條件下保持4天，然後切成20mm的寬度及100mm的長度，並且以300m/min的速率及90度角將結構分析儀裝置(由Stable Micro Systems Ltd.製造的TA-XT Plus)用於測量剝離強度。在這種例子中，試樣在其剝離強度為1.0N/2cm至2.0N/2cm、大於等於0.5N/2cm且小於1.0N/2cm、以及小於0.5N/2cm時，係分別指示為優異、良好、以及劣質。
實驗例3-耐水性評估
測量實施例及比較例中所製造偏光板的耐水性，並且在底下[表1]中顯示。具體而言，實施例及比較例裡的偏光板係在玻璃基板上層壓，接著以60℃浸入恆溫器，藉由觀察偏光板端部在8小時之後是否已變色來判斷耐水性，未觀察到變化及出現變色的例子係分別指示為優異及劣質。
從表1可知，本發明實施例1至6中的黏著力優異，並且耐水性也優異。
相比之下，可知在未包括(B)化合物的比較例1之例子中耐水性降低，同樣地，比較例2中的耐水性也降低。
另外，可知關於具有三個丙烯醯基之磷酸鹽化合物當作(C)化合物使用的比較例3中，附著強度及耐水性都屬於劣質。
同時，在眾實施例中，製造偏光板時，為了方便，係藉由使用相同的自由基可固化組成物製造黏著層及保護層，但本發明不侷限於此。
如上述，已詳細描述本發明的例示性具體實施例，但所屬技術領域中具有通常知識者顯而易知的是，本發明的範疇不限於此，並且可製作各種改進例及變例而不脫離申請專利範圍所述本發明的技術精神。

Claims (10)

  1. 一種偏光板，其包含：偏光片；以及在該偏光片之至少一表面上形成之保護層，其中該保護層是自由基可固化組成物之固化產物，其包括：(A)分子中包括至少一親水性官能基之自由基可聚合化合物；(B)多官能(甲基)丙烯酸化合物；以及(C)分子中包括一個或兩個(甲基)丙烯醯基之磷酸鹽化合物；以及(D)自由基起始劑，並且該自由基可固化組成物具有500至900mg KOH/g之總羥值。
  2. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其中該自由基可固化組成物以100重量份計之該自由基可固化組成物計，包含多於30重量份及等於或少於93重量份之(A)分子中具有至少一親水性官能基之該自由基可聚合化合物；5至40重量份之(B)該多官能(甲基)丙烯酸化合物；1至40重量份之(C)分子中包括一個或兩個(甲基)丙烯醯基之該磷酸鹽化合物；以及0.5至20重量份之(D)該自由基起始劑。
  3. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其中(A)該自由 基可聚合化合物之該親水性官能基是一種羥基。
  4. 如申請專利範圍第3項之偏光板，其中(A)該自由基可聚合化合物是(a-1)分子中具有一個羥基之自由基可聚合化合物、以及(a-2)分子中具有至少兩個羥基之自由基可聚合化合物的混合物。
  5. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其中(B)該多官能(甲基)丙烯酸化合物包含選自由以下[化學式I]至[化學式III]所示化合物所組成群組之一或多者： 在[化學式I]中，R1及R2各獨立為(甲基)丙烯醯氧基或(甲基)丙烯醯氧基烷基； 在[化學式II]中，R3、R4及R5各獨立為(甲基)丙烯醯氧基、或(甲基)丙烯醯氧基烷基，並且R6為(甲基)丙烯醯氧基、(甲基)丙烯醯氧基烷基、羥基、或經取代或未經取代的C1~10烷基； 在[化學式III]中，R7為經取代或未經取代的C1~10伸烷 基，並且R8及R9各獨立為(甲基)丙烯醯氧基或(甲基)丙烯醯氧基烷基。
  6. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其中(C)該磷酸鹽化合物包含由底下[化學式IV]所表示的化合物： 在[化學式IV]中，R10為經取代或未經取代的C1~10伸烷基、經取代或未經取代的C4~14環伸烷基、經取代或未經取代的C6~14亞芳基、或其組合；R11為氫或甲基；並且n為1與2的整數、m為1與2的整數、以及n+m=3。
  7. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其中該保護層具有0.5至20μm的厚度。
  8. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其中保護膜係透過黏著層(adhesive layer)貼附至一與該保護層形成於其上之該偏光片之一表面對立的表面。
  9. 如申請專利範圍第1項之偏光板，其更包含：位於該 保護層上部的黏合層(adhesion layer)。
  10. 一種影像顯示裝置，其包含如申請專利範圍第1至9項中任一項之偏光板。
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