TW201412921A

TW201412921A - 用於偏振板的黏合劑組合物、使用其的偏振板和光學元件

Info

Publication number: TW201412921A
Application number: TW102123272A
Authority: TW
Inventors: Tae-Hyun Lee; Ik-Hwan Cho; Mi-Yeon Yu; Do-Heon Lee; In-Cheon Han
Original assignee: Cheil Ind Inc
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2014-04-01
Also published as: TWI488935B; KR101588496B1; KR20140003321A

Abstract

本發明係有關於一種用於偏振板的黏合劑組合物、使用其的偏振板和光學元件。所述用於偏振板的黏合劑組合物包含(A)環氧化合物、(B)(甲基)丙烯酸化合物和(C)多官能硫醇化合物。

Description

用於偏振板的黏合劑組合物、使用其的偏振板和光學元件

發明領域

本發明涉及一種用於偏振板的黏合劑組合物、使用其之偏振板、其製備方法及包含其之光學元件。更具體而言，本發明涉及一種用於偏振板的黏合劑組合物，其可用於將保護膜附著到由PVA(聚乙烯醇)等形成的偏振器的一側或兩側，並可形成在交聯密度、黏附性、耐久性和防水性方面具有優異性質的黏合劑層。本發明還涉及使用該黏合劑組合物之偏振板、其製備方法及包含其之光學元件。

發明背景

用於偏振板的黏合劑係用於將保護膜附著到包含PVA膜的偏振器的一側或兩側。作為這樣的用於偏振板的黏合劑，本技術領域中廣泛使用親水性和水溶性的水性PVA黏合劑。然而，由於來自背光的熱，用水性黏合劑製備的偏振板可能會遭受尺寸變化，引起局部的螢幕扭曲。結果，在暗的圖像在螢幕上顯示的情況下，部分光洩露會變得顯著。因而，有提出使用陽離子聚合UV固化黏合劑代替水性黏合劑(例如，日本專利公開第2008-233874A號)。

然而，由於UV照射後，陽離子聚合UV固化黏合劑需要暗反應(後聚合)，當所述黏合劑的固化產物以捲筒的形態製備時，在儲存中可容易地捲繞。此外，陽離子聚合UV固化黏合劑在固化過程中易受濕氣的損害，從而使其難於保持固化一致性。因此，為了獲得均勻的固化狀態，不僅必須嚴格控制周圍的水分，還要嚴格地控制在基於PVA之偏振器中水分的含量。

為了使偏振板耐受嚴酷的環境條件，有對包含具有比應用於偏振板的常規黏合劑更高的交聯密度並呈現強的黏附性、高耐久性和優異的防水性的黏合劑層的偏振板的需要。

發明概要

根據本發明的一個方面，用於偏振板的黏合劑組合物可包含：(A)環氧化合物、(B)(甲基)丙烯酸化合物及(C)多官能硫醇化合物。

在一個實施方式中，基於100重量份的(A)、(B)和(C)的總和，所述(C)多官能硫醇化合物的含量可為約0.1重量份至約15重量份。

在一個實施方式中，所述(C)多官能硫醇化合物可具有由通式1表示的結構：[通式1] 其中，R₁為取代的或未取代的C₁至C₁₀的伸烷基，R₂為取代的或未取代的C₁至C₁₀的烷基，並且R₃為取代的或未取代的C₁至C₁₀的伸烷基，或由通式2表示的官能基：其中，m₁、m₂和m₃相同或不同，並各自獨立地為1至5的整數；並且*為對於通式1中-O-的結合基團，n為2至10的整數。

在一個實施方式中，所述黏合劑組合物可進一步包含(D)光起始劑。

根據本發明的另一個方面，偏振板可包含偏振器及藉由黏合劑層堆疊在所述偏振器一側或兩側的保護膜，其中，所述黏合劑層由含有多官能硫醇化合物的用於偏振板的黏合劑組合物形成。

根據本發明的又一個方面，光學元件可包含所述偏振板、或由所述用於偏振板的黏合劑組合物形成的黏合劑層。

10‧‧‧偏振器

20‧‧‧第一保護膜

30‧‧‧第二保護膜

40‧‧‧第一黏合劑層

50‧‧‧第二黏合劑層

100‧‧‧偏振板

110‧‧‧偏振板

200‧‧‧面板

圖1為根據本發明的一個實施方式的偏振板的截面圖。

圖2為根據本發明的一個實施方式的光學元件的截面圖。

較佳實施例之詳細說明

根據本發明的一個方面，用於偏振板的黏合劑組合物可用於將保護膜例如TAC(三乙醯基纖維素)膜、PET(聚對苯二甲酸乙二酯)膜、PC(聚碳酸酯)膜、COP(環狀烯烴聚合物)膜、丙烯醛膜(acryl films)等附著到偏振器的一側或兩側。

在本發明的一個實施方式中，所述用於偏振板的黏合劑組合物可包含(A)環氧化合物、(B)(甲基)丙烯酸化合物及(C)多官能硫醇化合物。

此處，術語“化合物”可指單體、低聚物、樹脂等。

此處，術語“(甲基)丙烯酸”可指丙烯酸及/或甲基丙烯酸。

環氧化合物

環氧化合物基於環氧樹脂固有的硬度而提供由所述黏合劑組合物形成的黏合劑層的高的可靠性的同時，賦予偏振器和保護膜之間的黏附性。此外，環氧化合物可藉由與(甲基)丙烯酸化合物的分子鏈的纏繞並與(甲基)丙烯酸化合物的親水基偶合的鏈轉移而提供內聚力。

此處，所述環氧化合物可為陽離子環氧化合物。

所述環氧化合物具有高的玻璃轉變溫度(Tg)以藉由支持由所述黏合劑組合物形成的作為固化產物的黏合劑層的結構而賦予耐久性，並藉由優異的濕潤性及與固化反應時產生的羥基的化學反應，在偏振器和保護膜之間的界面提供黏附性。

所述環氧化合物可具有約50℃至約250℃，例如約60℃至約150℃的玻璃轉變溫度(Tg)。在這個範圍內，所述環氧化合物可提供高的耐久性，及在偏振器和保護膜之間的界面的強的黏附性。

所述環氧化合物可為脂環族環氧化合物、芳香族環氧化合物、脂肪族環氧化合物、氫化的環氧化合物或其等之混合物。

所述環氧化合物可包含至少一個環氧基。

所述脂環族環氧化合物可包含結合到脂環例如C₅至C₂₀的脂環的至少一個環氧基。所述脂環族環氧化合物可為脂環族二環氧羧酸酯。所述脂環族環氧化合物的實例可包含3,4-環氧環己基甲基-3',4'-環氧環己烷羧酸酯、2-(3,4-環氧環己基-5,5-螺-3,4-環氧)環己烷間二氧雜環己烷、雙(3,4-環氧環己基甲基)已二酸酯、雙[(3,4-環氧-6-甲基環己基)]己二酸酯、3,4-環氧-6-甲基環己基-3',4'-環氧-6'-甲基環己烷羧酸酯、ε-己內酯改質的3,4-環氧環己基甲基-3',4'-環氧環己烷羧酸酯、三甲基己內酯改質的3,4-環氧環己基甲基-3',4'-環氧環己烷羧酸酯、β-甲基-δ-戊內酯改質的3,4-環氧環己基甲基-3',4,'-環氧環己烷羧酸酯、亞甲基雙(3,4-環氧環己烷)、乙二醇的二(3,4-環氧環己基甲基)醚、乙二醇雙(3,4-環氧環己烷羧酸酯)、環氧六氫化鄰苯二甲酸二辛酯(dioctyl epoxyhexahydro phthalate)、環氧六氫化苯二甲酸二-2-乙基己酯等。

所述芳香族環氧化合物的實例可包含雙酚A、雙酚F、苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆、雙酚A酚醛清漆、二氯代戊二烯酚醛清漆、三苯酚甲烷的縮水甘油醚、縮水三甘油基對胺基苯酚、四縮水甘油基亞甲基二苯胺等。

所述脂族環氧化合物的實例可包含1,4-丁二醇二縮水甘油醚，1,6-己二醇二縮水甘油醚，新戊二醇二縮水甘油醚，三羥甲基丙烷三縮水甘油醚，聚乙二醇二縮水甘油醚，丙三醇三縮水甘油醚，聚丙二醇二縮水甘油醚，藉由將一種或多種環氧烷加入到例如乙二醇、丙二醇、丙三醇等到脂肪族多元醇獲得的聚醚多元醇的多縮水甘油醚，脂肪族長鏈二元酸的二縮水甘油醚，脂肪族高級醇的單縮水甘油醚，高級脂肪酸的縮水甘油醚，環氧化的大豆油，丁基環氧硬脂酸酯，辛基環氧硬脂酸酯，環氧化的亞麻籽油，環氧化的聚丁二烯等。

所述氫化的環氧化合物是指藉由在壓力下在催化劑的存在下芳香族環氧樹脂的選擇性氫化而獲得的樹脂。所述芳族環氧樹脂的實例可包括雙酚型的環氧樹脂，例如雙酚A的二縮水甘油醚、雙酚F的二縮水甘油醚、雙酚S的二縮水甘油醚等；酚醛清漆型的環氧樹脂，例如苯酚酚醛清漆環氧樹脂、甲酚酚醛清漆環氧樹脂、羥基苯甲醛苯酚酚醛清漆環氧樹脂等；多官能環氧樹脂，例如四羥甲苯的縮水甘油醚、四羥基二苯甲酮的縮水甘油醚、環氧化的聚乙烯基苯酚等。雖然可藉由將氫加入到芳香族環氧樹脂的母核而獲得所述氫化的環氧樹脂，但是較佳為氫化的雙酚A的縮水甘油醚。

基於100重量份的(A)、(B)和(C)的總和(即(A)+(B)+(C))，所述環氧化合物的含量可為約1重量份至約90重量份。在所述環氧化合物的這個含量範圍內，所述組合物提供所述偏振器和保護膜之間優異的黏附性，不會受到黏度的過度增加，從而防止對偏振器的濕潤性的劣化，並能防止由於模量的過度增加而使所述黏合劑層變得易碎，並能為黏合劑層提供抗裂性和可切割性。較佳地，所述環氧化合物的含量可為40重量份至約90重量份，更佳為約50重量份至70重量份。

(甲基)丙烯酸化合物

所述(甲基)丙烯酸化合物在電磁輻射時會進行自由基聚合。此外，(甲基)丙烯酸化合物可呈現高的反應性，而不受到偏振器的水分的反應干擾。此外，所述(甲基)丙烯酸化合物可改善在固化過程中黏合劑層與偏振器或保護膜的界面的黏附性，並可與活化的環氧化合物結合產生鏈轉移。

所述(甲基)丙烯酸化合物可包含非硫醇(-SH)型的(甲基)丙烯酸化合物，不包含-SH基團。

所述(甲基)丙烯酸化合物可為(b1)單官能的(甲基)丙烯酸酯、(b2)多官能的(甲基)丙烯酸酯、或其等之混合物。所述多官能的(甲基)丙烯酸酯可包含約2個或更多個，較佳為約2個至6個(甲基)丙烯酸酯基團。

基於(b1)和(b2)(即(B))的總重量，所述(b2)多官能的(甲基)丙烯酸酯的含量為約10wt%或更少，較佳為約0.01wt%至約10wt%，更佳為約5.0wt%至約9.5wt%，進一步較佳為約8.0wt%至約9.1wt%。在這個範圍內，所述(甲基)丙烯酸化合物可防止由於固化收縮產生的黏附性的劣化。

所述(b1)單官能的(甲基)丙烯酸酯可包含具有至少一個親水基團的單官能的(甲基)丙烯酸酯。所述親水基團可包括羥基、羧酸基或其等之混合。較佳為羥基。

所述(b1)單官能的(甲基)丙烯酸酯可包含選自包含具有至少一個親水基的C₁至C₂₀烷基的單官能的(甲基)丙烯酸酯、包含具有至少一個親水基的C₃至C₂₀脂環基的單官能的(甲基)丙烯酸酯，和包含具有至少一個親水基的C₆至C₂₀芳基的單官能的(甲基)丙烯酸酯中的至少一個。

在一些實施方式中，所述(b1)單官能的(甲基)丙烯酸酯可包含選自由(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、1,4-環己烷二甲醇單(甲基)丙烯酸酯、1-氯-2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇單(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羥基環戊基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丁基(甲基)丙烯酸酯和4-羥基環己基(甲基)丙烯酸酯組成的組中的至少一個，但不限於此。

所述(b2)多官能的(甲基)丙烯酸酯可藉由增強內聚能而提高徑向固化產品(radial cured product)的交聯密度，從而改善可靠性。

所述(b2)多官能的(甲基)丙烯酸酯可為具有約2個或更多個，較佳為約2至6個羥基的多元醇的(甲基)丙烯酸酯。所述多元醇包括直鏈或支鏈脂肪族的C₃至C₂₀多元醇、包含異氰脲酸酯基的環狀的C₆至C₂₀多元醇、或其等之混合物。

在一些實施方式中，所述(b2)多官能的(甲基)丙烯酸酯可包含三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三氧乙基(甲基)丙烯酸酯、參(2-(甲基)丙烯醯氧乙基)異氰脲酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯或其等之混合物。

較佳地，所述(b2)多官能的(甲基)丙烯酸酯為具有異氰脲酸酯基的多官能(甲基)丙烯酸酯，例如參(2-(甲基)丙烯醯氧乙基)異氰脲酸酯。

可用環氧乙烷(EO)改質所述(甲基)丙烯酸化合物。

基於100重量份的(A)、(B)和(C)的總和((A)+(B)+(C))，所述(甲基)丙烯酸化合物的含量可為約1重量份至90重量份。在這個範圍內，所述組合物可防止由於內聚力的減小而引起的黏合性的劣化，還可防止由於藉由界面黏附性和模量的減小而產生黏著性從而引起的可靠性的劣化，並且當偏振器浸入溫水中時藉由防止偏振器的脫色而提供良好的防水性。所述(甲基)丙烯酸自由基化合物的含量較佳為為約25重量份至約90重量份，更佳為約27重量份至約49重量份。

基於(A)和(B)的總和((A)+(B))，所述(A)環氧化合物的含量可為約41wt%至約99.9wt%，並且所述(B)(甲基)丙烯酸化合物的含量可為約0.1wt%至59wt%。在這個重量比的範圍內，所述組合物可提供偏振器與保護膜之間的期望的黏附性以及高可靠性。較佳地，基於100重量份的(A)和(B)的總和((A)+(B))，所述環氧化合物與所述(甲基)丙烯酸化合物的重量比(A)：(B)可為約50：50至約90：10。在這個重量比的範圍內，所述組合物可提供偏振器與保護膜之間的期望的黏附性以及高的可靠性。更佳地，所述(A)環氧化合物的含量為約50wt%至約75wt%，並且所述(B)(甲基)丙烯酸化合物的含量為約25wt%至約50wt%。

多官能硫醇化合物

所述多官能硫醇化合物每個分子可包含約2個或更多個-SH基團，較佳為約2個至約6個-SH基團。

在多官能硫醇化合物中，一個-SH基團與被光起始劑活化的(甲基)丙烯酸化合物的末端自由基反應，另一個硫醇基的自由基藉由經活化的鏈轉移反應與另一個(甲基)丙烯酸化合物反應。結果，由多官能硫醇化合物和(甲基)丙烯酸化合物形成的結構具有網路結構，從而提高了交聯密度。

此外，-SH基團較少地受到被氧阻礙的反應的影響，因而，與僅由(甲基)丙烯酸化合物組成的化合物相比，在同樣的條件下可提供優異的反應性，從而提高黏合劑層的黏附性。

所述多官能硫醇化合物可為仲硫醇(secondary thiol)化合物或叔硫醇(tertiary thiol)化合物。伯硫醇(primary thiol) 化合物是指其中-SH基團結合到伯碳原子的化合物，由於自活化，伯硫醇化合物具有短的貯存期，從而劣化了穩定性。仲硫醇化合物是指如通式1A、1B和1C表示的其中-SH基團結合到仲碳原子的化合物，並且叔硫醇化合物是指-SH基團結合到叔碳原子的化合物。

所述多官能硫醇化合物可為直鏈或支鏈脂肪族多元醇(例如：C₃至C₂₀多元醇)或具有至少一個選自氮和氧的雜原子的脂環族多元醇(例如：包含異氰脲酸酯的C₆至C₂₀多元醇)與包含巰基的羧酸化合物的反應產物。

例如，所述多官能硫醇化合物可具有由通式1表示的結構：其中，R₁為取代的或未取代的C₁至C₁₀的伸烷基，R₂為取代的或未取代的C₁至C₁₀的烷基，並且R₃為取代的或未取代的C₁至C₁₀的伸烷基，或由通式2表示的官能基：[通式2] 其中，m₁、m₂和m₃相同或不同，並各自獨立地為1至5的整數；並且*為對於通式1中-O-的結合基團，n為2至10的整數。

對於R₁、R₂和R₃，“伸烷基”和“烷基”可為直鏈或支鏈。

如文中所使用的，“取代的或未取代的”中的“取代的”意味著至少一個氫原子被C₁至C₅烷基、C₆至C₁₀芳基、鹵素、羥基、胺基等取代。

較佳地，所述多官能硫醇化合物具有由通式1A、通式1B或通式1C表示的結構：

所述多官能硫醇化合物可具有約200g/mol至約600g/mol的重量平均分子量。在這個範圍內，所述多官能硫醇化合物藉由確保合適的硬化速率，而提供防止收縮的效果。

基於100重量份的(A)、(B)和(C)的總和((A)+(B)+(C))，所述多官能硫醇化合物含量可為約0.1重量份至約15重量份。在這個範圍內，所述多官能硫醇化合物可具有與所述(甲基)丙烯酸化合物高的反應性，獲得交聯密度的顯著改善，並防止黏附性與耐久性的劣化。所述多官能硫醇化合物的含量較佳為為約0.1重量份至10重量份，更佳為為約0.1重量份至小於約5重量份，特別較佳為為約0.1重量份至約4重量份。

所述黏合劑組合物可進一步包含(D)光起始劑。

光起始劑

所述光起始劑可包含光自由基聚合起始劑、光陽離子聚合起始劑或其等之混合物。例如，所述光起始劑為光自由基聚合起始劑與光陽離子聚合起始劑的混合物。

基於100重量份的(A)、(B)和(C)的總和((A)+(B)+(C))，所述光起始劑的含量可為約0.1重量份至10重量份。例如，所述光起始劑的含量為約0.5重量份至6.0重量份。

所述光自由基聚合起始劑可無限制地包含能夠進行光固化反應的典型的光自由基聚合起始劑。

例如，所述光自由基聚合起始劑可包含磷起始劑、三嗪起始劑、乙醯苯起始劑、二苯甲酮起始劑、噻吨酮起始劑、安息香起始劑、肟起始劑或其等之混合物。在一些實施方式中，所述光自由基聚合起始劑可包含二苄基苯基氧化膦、苯甲醯二苯基氧化膦、或其等之混合物。

基於100重量份的(A)、(B)和(C)的總和((A)+(B)+(C))，所述光自由基聚合起始劑的含量可為約0.1重量份至約6重量份。所述光自由基聚合起始劑在這個範圍內，可在防止所述組合物中剩餘起始劑的同時，獲得(甲基)丙烯酸化合物的充分聚合。較佳地，所述光自由基聚合起始劑的含量為約0.1重量份至約1重量份。

能夠進行光固化反應的任何典型的光陽離子聚合起始劑可用作光陽離子聚合起始劑。

例如，所述光陽離子聚合起始劑可包括包含作為鎓離子的陽離子種類和陰離子種類的鎓鹽化合物。鎓離子可包括二芳基碘鎓，例如二苯基碘鎓、4-甲氧基二苯基碘鎓、雙(4-甲基苯基)碘鎓、雙(4-叔丁基苯基)碘鎓、雙(十二烷基苯基)碘鎓等；三芳基鋶，例如三苯基鋶、二苯基-4-硫苯氧基苯基鋶(diphenyl-4-thiophenoxyphenylsulfonium)等；雙(4-(二苯基鋶)苯基)硫醚，雙[4-(二(4-(2-羥乙基)苯基)鋶)-苯基]硫化物，5-2,4-(環戊二烯基)[1,2,3,4,5,6-η]-(甲基乙基)-苯]-鐵(1+)等。

陰離子種類的實例可包括四氟硼酸鹽(BF₄ ^-)、六氟磷酸鹽(PF₆ ^-)、六氟銻酸鹽(SbF₆ ^-)、六氟砷酸鹽(AsF₆ ^-)、六氯銻酸鹽(SbCl₆ ^-)等。

基於100重量份的(A)、(B)和(C)的總和((A)+(B)+(C))，所述光陽離子聚合起始劑的含量可為約0.1重量份至5重量份。在這個範圍內，可在防止所述組合物中剩餘起始劑的同時，獲得所述環氧化合物的充分聚合。較佳地，所述光陽離子聚合起始劑的含量為約0.1重量份至3重量份。

可藉由摻合所述環氧化合物、所述(甲基)丙烯酸化合物及所述多官能硫醇化合物，然後加入所述光起始劑(較佳地，順序加入所述光陽離子聚合起始劑和所述光自由基聚合起始劑)到混合物中，從而製備所述用於偏振板的黏合劑組合物。

所述用於偏振板的黏合劑組合物可進一步包含不劣化本發明的效果的量的抗氧化劑，UV吸收劑，離子導電體，用於增加電導性的添加劑例如導電金屬氧化物顆粒，用於光傳播性質的添加劑，黏度調節劑等。

在組成成分的上述範圍內，所述用於偏振板的黏合劑組合物在25℃可具有小於約150cPs的黏度。在這個黏度範圍內，所述黏合劑組合物可呈現良好的塗布性能。例如，所述黏合劑組合物的黏度為約1cPs至約135cPs，例如約40cPs至約135cPs。

本發明的另一個方面涉及偏振板，所述偏振板包含由所述黏合劑組合物形成的黏合劑層，所述黏合劑組合物包含多官能硫醇化合物。在一個實施方式中，可由上述用於偏振板的黏合劑組合物形成黏合劑層。

圖1為根據一個實施方式的偏振板的截面圖。參照圖1，偏振板100可包含偏振器10、形成在所述偏振器10的上面的第一保護膜20及形成在所述偏振器10的下面的第二保護膜30，其中，所述第一黏合劑層40形成在所述第一保護膜20和偏振器10之間，並且第二黏合劑層50形成在偏振器10與第二保護膜30之間。在此，所述第一黏合劑層40和第二黏合劑層50中的至少一個可包含由所述用於偏振板的黏合劑組合物形成的黏合劑層。

如文中所使用的，參照附圖定義術語“上面”和“下面”，並且還可根據方向解釋為“下面”和“上面”。

在圖1中，由根據本發明的用於偏振板的黏合劑組合物形成的黏合劑層分別形成在所述偏振器的兩面。然而在另一個實施方式中，由黏合劑組合物形成的黏合劑層可僅形成在偏振器的一面上。形成在偏振器的兩面上的黏合劑層可相同或不同。

可由聚乙烯醇樹脂的膜製備偏振器。聚乙烯醇樹脂的實例可包含聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮醛、乙烯醋酸乙烯酯共聚物等的皂化產物。聚乙烯醇樹脂形成的膜可具有約99或更高、較佳為約99至約99.5的皂化度，約2000或更高、較佳為約2000至約2500的聚合度，及約10μm至約200μm的厚度。

可藉由用碘染色聚乙烯醇樹脂膜，並拉伸所述聚乙烯醇樹脂膜來製備偏振器。可以約2.0至約6.0的比例拉伸所述膜。拉伸後，所述膜藉由在硼酸溶液及碘化鉀水溶液中浸泡以色彩校正。

製備的偏振器可具有約10μm至約200μm的厚度。

保護膜可堆疊在所述偏振器的一面或兩面上，並且可無限制地使用適用做用於偏振板的保護膜的任何透明膜。可由選自包含三乙醯基纖維素(TAC)的纖維素、包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的聚酯、環狀烯烴聚合物(COP)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯酸酯、聚醚碸、聚碸、聚醯胺、聚醯亞胺、聚烯烴、多芳基化合物、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯和其等之混合物組成的組中的材料製備保護膜。

保護膜可具有約25μm至約500μm的厚度。在這個厚度範圍內，保護膜可塗布到上述偏振板上。較佳地，保護膜可具有約25μm至約100μm的厚度。

在應用上述黏合劑組合物之前或製備偏振板之前，保護膜可經表面處理，例如在約250mJ/cm²或更高的電暈預處理。

可由用於偏振板的黏合劑組合物形成黏合劑層。黏合劑層可具有約0.1μm至約5μm的厚度。

可藉由典型的方法製備偏振板。

例如，可藉由在保護膜的一面上沉積上述黏合劑組合物，而製備具有包含上述黏合劑組合物的黏合劑組合物層的保護膜。如需要，具有黏合劑組合物層的保護膜可經乾燥等。可藉由例如模具塗布、輥式塗布、凹面塗布、旋塗等沉積上述黏合劑組合物。接著，藉由在偏振器的上表面和下表面中的每一個上堆疊具有上述黏合劑組合物層的保護膜，而製備堆疊的產物。藉由UV照射固化黏合劑組合物以形成黏合劑層。用黏合劑層製備偏振板。

雖然不特別地限制UV照射的強度，為了約10mJ/cm²至約10,000mJ/cm²的最終UV曝輻量，可在約200nm至約450nm的波長和約1mW/cm²至約500mW/cm²的輻射通量密度進行UV照射。可用金屬鹵化物燈等進行UV照射。可在約22℃至約25℃的溫度和約20%至約60%的相對濕度進行UV照射。

根據本發明的偏振板具有高的內聚力、耐久性和交聯密度，從而提供高的黏附性/可靠性。

本發明的又一個方面涉及光學元件，包含用於偏振板的黏合劑組合物、由上述黏合劑組合物形成的黏合劑層或包含所述黏合劑層的偏振板。所述光學元件為典型的光學元件，包含偏振板，並可包含例如顯示裝置。

圖2為根據本發明的一個實施方式的光學元件的截面圖。

參照圖2，所述光學元件可包含面板200及形成在面板200的上面的偏振板110。

下文，將參照下面的實施例和比較例更詳細地解釋本發明。提供這些實施例僅用於說明，並且不應以任何方式解釋為限制本發明。

用在下面實施例和比較例中的黏合劑組合物的成分的詳情如下。

A. 環氧化合物：

(A1)雙酚A芳香族環氧樹脂(KDS-8128,Kukdo Chemical)

(A2)氫化的環氧樹脂(YX-8000,JER)

(A3)脂環族環氧樹脂(SEE-4221,Seechem)

B. (甲基)丙烯酸化合物：

(B1)丙烯酸2-羥乙酯(100%,SK Cytec)

(B2)丙烯酸4-羥丁酯(100%,Osaka Organic Chemical Industry)

(B3)M-315(100%,Toagosei)

C. 多官能硫醇化合物：

(C1)1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷(KarenzMT BD1,Showa Denko)

(C2)1,3,5-參(3-巰基丁醯氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(KarenzMT NR1,Showa Denko)

(C3)季戊四醇肆(3-巰基丁酸酯)(KarenzMT PE1,Showa Denko)

D. 光起始劑：

(D1)光陽離子聚合起始劑：三芳基鋶六氟代銻酸鹽(CPI-100P)

(D2)光自由基聚合起始劑：2,4,6-三甲基苯甲醯-二苯基膦氧化物(Darocure TPO,Ciba)

實施例和比較例

不使用溶劑，以表1中顯示的量(單位：重量份)混合環氧化合物、(甲基)丙烯酸化合物和多官能硫醇化合物。然後，將2重量份的光陽離子聚合起始劑和1重量份的光自由基聚合起始劑加入到混合物中，從而製備用於偏振板的黏合劑組合物。

偏振板的製備

使用80μm厚的聚乙烯醇膜(皂化度：99.5；聚合度：2000)製備偏振器。所述聚乙烯醇膜在0.3%的碘的水溶液中浸泡以染色，並經拉伸至5.0的比例。然後，將所述拉伸後的聚乙烯醇膜在3%的濃度的硼酸溶液及2%的碘化鉀水溶液中浸泡以色彩校正，然後在50℃乾燥4分鐘，從而製備偏振器。

將80μm厚的三乙酸纖維素(TAC)膜用作第一透明保護膜，並在250mJ/cm²或更大者經電暈處理。

將30μm厚的環狀烯烴聚合物(COP)膜用作第二透明保護膜，並在250mJ/cm²或更大者經電暈處理。

藉由在22~25℃及20~60% RH以第一透明保護膜、黏合劑組合物、偏振器、黏合劑組合物及第二透明保護膜的順序組合，然後用金屬鹵化物燈以400mW/cm²和1000mJ/cm²進行UV照射，而製備偏振板。

評價上面製備的用於偏振板的黏合劑組合物的下面的性質。結果顯示於表2中。

(1)凝膠率：將每個黏合劑組合物在400mW/cm²和1000mJ/cm²的條件下固化，並在35℃和45% RH穩定24小時，然後測量所述黏合劑組合物的重量(G1)。固化後的黏合劑組合物浸入充足量的氯仿中2個小時，並在100℃乾燥2個小時，然後測量黏合劑組合物的重量(G2)。然後，藉由等式：G2/G1×100(%)計算黏合劑組合物的凝膠率。凝膠率可用於評價所述黏合劑組合物固化後的交聯密度。更高的凝膠率表示更高的交聯密度。

(2)黏附性：為確認偏振板的黏附性，將刀片插入在每個偏振板的末端處的保護膜與偏振器之間的部分。保護膜與偏振器之間沒有刀片插入的評價為◎，刀片輕微插入的評價為○，刀片的輕微插入且由於其強度使得保護膜撕裂的評價為△，和刀片容易插入的評價為X。

(3)可切割性：為了確認偏振板的可切割性，用刀片從保護膜(80μm厚的三醋酸纖維素(TAC)膜)側穿孔實施例和比較例中製備的具有500mm×500mm的大小的每個偏振板。明顯地觀察到在穿孔的偏振板的四側面的一端的剝落狀態。沒有剝落的評價為◎，剝落至大於0mm至1mm或更小長度的評價為○，剝落至大於1mm至2mm或更小長度的評價為△，和剝落至大於2mm長度的評價為X。

(4)防水性(溫水浸入檢測)：實施例和比較例中製備的每個偏振板切成5cm×5cm(長度×寬度)的尺寸。製備的每個樣品浸入60℃恆定溫度的水中2個小時。測量偏振板的脫色和偏振器一端的最大收縮長度。收縮長度表示在溫水浸入檢測的過程中偏振板中從保護膜的一端到鄰近所述保護膜的這端的所述偏振器的一端的最短距離。雖然在防水性檢測中保護膜不收縮，但是當浸入溫水中時，偏振器收縮。偏振器不脫色評價為◎(2mm或更小的收縮長度)，部分脫色評價為△(3mm或更小至大於2mm的收縮長度)，和完全脫色評價為X(大於3mm的收縮長度)。

如表2中顯示，包含由根據本發明實施例的黏合劑組合物形成的黏合劑層的偏振板由於高的凝膠率而具有高交聯密度，呈現良好的黏附性、可切割性和防水性，因而在溫水浸漬檢測中未引起偏振器的分離。

相反地，與根據本發明實施例的黏合劑組合物相比，比較例1中製備並缺少多官能硫醇化合物的黏合劑組合物在交聯密度、黏附性、可切割性和防水性上具有不期望的性質，因而未提供本發明的有益效果。

本領域技術人員理解本發明不限於上述實施方式和附圖，並且可作出各種修改、改變和替換，而不背離本發明的精神和範圍。因此，提供這些實施方式僅為例示的目的，並且不應以任何方式解釋為限制本發明的範圍。