專利名稱：偏光片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種偏光片及其制造方法，特別是關(guān)于一種多層偏光片及其制造方法。
背景技術(shù)：
偏光片一般為多層膜結(jié)構(gòu)，包含聚乙烯醇(polyvinyl alcohol ；PVA)膜、三醋酸纖維素(Triacetate cellulose ;TAC)保護(hù)膜以及粘著層。其中聚乙烯醇膜用以做為偏光片的主體，經(jīng)過碘吸附、染色與單一方向拉伸等制程后而制得。而三醋酸纖維素保護(hù)膜一般是位于聚乙烯醇膜的兩側(cè)，具有保護(hù)及支撐的功能。粘著層的功能是粘著聚乙烯醇膜與三醋酸纖維素保護(hù)膜，通常使用水相或溶劑相的化合物涂布在聚乙烯醇膜上，在層合與干燥制程中，利用熱能使粘著層產(chǎn)生粘著的效果，但這樣的制程設(shè)備也提高了產(chǎn)品的制造成本。 另外，也因為目前常用的粘著層的耐候性不佳，因此在高溫高濕的環(huán)境下，粘著強(qiáng)度容易受到水氣的影響而衰減，進(jìn)而限制了偏光片可使用的壽命。為解決上述問題，本發(fā)明提出一種偏光片及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的之一在于提供一種偏光片的制造方法，其步驟如下。涂布粘著劑于偏光膜的至少一表面上以形成粘著層，該粘著劑包含丙烯酸系單體，其具有1-2個丙烯酸基；丙烯酸系寡聚物；以及光起始劑。然后，進(jìn)行第一紫外光照射步驟，照射紫外光于該粘著層上，以使該粘著層部分固化；接著，形成保護(hù)層于該粘著層上，該保護(hù)層具有紫外光可固化的材料；最后，進(jìn)行第二紫外光照射步驟，照射紫外光于該保護(hù)層及該粘著層上，以使該保護(hù)層及該粘著層完全固化，以得到偏光片。于本發(fā)明一較佳實施例中，該第一照射紫外光照射步驟的紫外線劑量為IOOmJ/ cm2-200mj/cm2。于本發(fā)明一較佳實施例中，該第二照射紫外光照射步驟的紫外線劑量為250mJ/ cm2-350mj/cm2。于本發(fā)明一較佳實施例中，該丙烯酸系單體是選自2-苯氧基乙基丙烯酸酯、四氫化糠基丙烯酸酯、異冰片基丙烯酸酯、二羥丙基丙烯酸酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯及乙氧化雙酚A二丙烯酸酯中的一種或幾種。于本發(fā)明一較佳實施例中，該丙烯酸系寡聚物是選自聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、硅酮丙烯酸酯、聚氨酯甲基丙烯酸酯、聚酯甲基丙烯酸酯、聚醚甲基丙烯酸酯及環(huán)氧甲基丙烯酸酯中的一種或幾種。于本發(fā)明一較佳實施例中，該光起始劑是選自安息香雙甲醚、二苯甲酮、1-烴基-環(huán)己基-苯基甲酮、2，4，6_三甲基苯甲?；?二苯基氧化磷、異丙基硫雜蒽酮、苯甲?；郊姿峒柞ァ⒅氐}、二芳基碘鐺鹽、三芳基硫鐺鹽、烷基硫鐺鹽及磺酰氧基酮中的一種或幾種。
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于本發(fā)明一較佳實施例中，該粘著劑組成更包含環(huán)氧樹脂。于本發(fā)明一較佳實施例中，該紫外光可固化材料包含丙烯酸系單體、丙烯酸系寡聚物以及光起始劑。于本發(fā)明一較佳實施例中，該粘著層的厚度小于2 μ m，其中該保護(hù)層的厚度為 5 μ m-30 μ m。本發(fā)明另一目的在于提供一種偏光片，其是使用上述制造方法制造而得。本發(fā)明提供的偏光片制造方法的好處在于，制程中未采用加熱步驟，從而有利于降低設(shè)備費用及產(chǎn)品制造成本。根據(jù)不同的實施方式，本發(fā)明還可以使偏光片具有耐候性佳、輕薄、硬度高的優(yōu)點。


圖1繪示本發(fā)明一實施方式的偏光片制造流程圖。圖2繪示本發(fā)明一實施方式的偏光片結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式請參照圖1與圖2。圖1繪示本發(fā)明一實施方式的偏光片制造流程圖。圖2繪示本發(fā)明一實施方式的偏光片結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1中，提供一種多層偏光片的制造方法，其步驟包含在偏光膜上涂布粘著劑 (步驟110)、進(jìn)行第一紫外光照射(步驟120)、在粘著層上形成保護(hù)層(步驟130)以及進(jìn)行第二紫外光照射(步驟140)。在圖2中，偏光片200包含有偏光膜210、位于偏光膜兩側(cè)的粘著層220與保護(hù)層 230。下述將說明各個步驟以及其所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。請參見圖1，在步驟110中，在偏光膜210的表面上涂布粘著劑以形成如圖2所示的粘著層220。粘著劑組成中包含具有1-2個丙烯酸基的丙烯酸系單體、丙烯酸系寡聚物與光起始劑。上述粘著層220的厚度可小于2 μ m。偏光膜210可以是任何形式的偏光材料，舉例來說，偏光膜210可為親水性高分子量薄膜，例如有聚乙烯醇型薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的皂化薄膜或聚烯型配向薄膜， 經(jīng)由碘或染料的染色處理，再進(jìn)行延展拉伸即形成具偏光效果的薄膜。較佳可使用聚乙烯醇型薄膜。此外，偏光膜210的厚度可為20 μ m-80 μ m，較佳為20 μ m-40 μ m。接著，涂布粘著劑于偏光膜210上以形成粘著層220，該涂布方法可包括滾動涂布法(roll coating)、凹版印刷涂布法(gravure coating)、邁爾棒涂布法(Meyer rod coating)、舌Ij 刀涂布法(comma coating)或擠壓式涂布法(slot die coating)。上述粘著劑組成中包含的1-2個丙烯酸基的丙烯酸系單體、丙烯酸系寡聚物與光起始劑將分別舉例如下。這樣的組成可藉由光照射讓光起始劑分解，以引發(fā)自由基反應(yīng)或陽離子型反應(yīng)而固化。上述具有1-2個丙烯酸基的丙烯酸系單體可分為單丙烯酸基及雙丙烯酸基的丙烯酸系單體。舉例來說，單丙烯酸基的丙烯酸單體可為2-苯氧基乙基丙烯酸酯0-phenoxy ethyl acrylate)、四氫化糠基丙烯酸酉旨(tetrahydrofurfuryl acrylate)、二羥丙基丙烯酸酯 O-hydroxypropyl acrylate)或異冰片基丙烯酸酯(isobornyl acrylate)。雙丙烯酸基的丙烯酸系單體可為1，6_己二醇二丙烯酸酯(l，6-heXanediol diacrylate), 三丙二醇二丙烯酸酯(tripropylene glycol diacrylate)或乙氧化雙酚A 二丙烯酸酯 (ethoxylated bisphnol-A diacrylate)。這樣的丙烯酸系單體，在整個組成中，具有降低粘度及稀釋的作用。此外，相較于多丙烯酸基的單體，其所能提供的粘著性會比較好。上述丙烯酸系寡聚物主要可分為丙烯酸酯類及甲基丙烯酸酯類。丙烯酸酯類例如可為聚氨酯丙烯酸酯(polyurethane acrylate)、聚酯丙烯酸酯(polyester acrylate)、 聚醚丙烯酸酯(polyether acrylate)、環(huán)氧丙烯酸酯(印oxy acrylate)、硅酮丙烯酸酯 (silicone acrylate)。甲基丙烯酸酯類例如可為聚氨酯甲基丙烯酸酯(polyurethane methacrylate)、聚酯甲基丙烯酸酯(polyester methacrylate)、聚醚甲基丙烯酸酯 (polyether methacrylate)、環(huán)氧甲基丙烯酸酉旨(印oxy methacrylate)。上述的丙烯酸系寡聚物可提供粘著層220所需的硬度以及柔韌性。舉例來說，可使用分子量約為2000-3000 的聚氨酯丙烯酸酯。上述光起始劑主要可分為自由基型與陽離子型兩類型，其中自由基型可再分為光裂解型(photo cleavage)與氫奪取型(hydrogen abstraction)兩種。上述光裂解型例如可為安息香雙甲醚(Benzil dimethyl ketal)、二苯甲酮(Benzophenone)、1-烴基-環(huán)己基-苯基甲酮(1-hydroxy-cyclohexylphenyl-ketone) >2,4,6-三甲基苯甲酉先基-二苯基氧化磷(diphenyl-(2,4,6-trimethylbenzoyl)-Phosphine oxide)等。上述氫奪取型有異丙基硫雜蒽酮(isopropyl thioxanthone)、2_苯甲?；郊姿峒柞?methyl-2-Benzyol Benzoate)等。上述陽離子型有重氮鹽(Diazonium salt)、二芳基碘鐵鹽(diaryliodonium salt)、三芳基硫鐵鹽(triarylsulfonium salt)、燒基硫鐵鹽(alkylsulfonium salt)及磺酰氧基酮(tosyloxy ketone)等。當(dāng)選擇光起始劑時，可先評估硬化速度、著色性及與使用單體的特性來選擇適合的硬化劑。而光起始劑的用量一般約為粘著劑組成總重的 Iwt % -IOwt %。依照本發(fā)明又一實施方式，為了增加粘著劑的粘著性，粘著劑組成中更可含有環(huán)氧樹脂。其環(huán)氧樹脂例如可為二縮水甘油醚雙酚(diglycidyl ether of bisphenol-A) 或其他合適的環(huán)氧樹脂。依據(jù)本發(fā)明一實施例，環(huán)氧樹脂的含量可占粘著劑組成總重的 20wt%以下。請繼續(xù)參見圖1，在步驟120中，對圖2所示的粘著層220進(jìn)行第一紫外光照射步驟，以使粘著層220部分固化。使粘著層220部分固化的方法是利用低于固化能量的紫外線照射量來照射粘著層220。具體來說，紫外線劑量可為100mj/cm2-200mj/cm2，較佳的紫外線劑量約為150mJ/cm2。此步驟可使用紫外光照射器來進(jìn)行紫外光照射處理。通常，紫外光照射器包含有光源、照射器、冷卻裝置和電源裝置。其中，光源可使用高壓汞燈、無臭氧汞燈、氙燈、熔化燈、金屬鹵素?zé)?。而光源的波長可依照所需固化時間和紫外光照射深度來選擇。并且為了避免偏光膜210受熱破壞，可加裝可遮斷紅外光或可見光波長的濾波器。在步驟130中，在圖2所示的粘著層220上形成保護(hù)層230，而保護(hù)層230含有紫外光可固化的材料。保護(hù)層230藉由涂布含有紫外光可固化的材料于粘著層220上而形成， 其涂布方法與形成粘著層220的方法相同。另外，保護(hù)層230的厚度可為5μπι-30μπι。上述紫外光可固化的材料包含丙烯酸系單體、丙烯酸系寡聚物與光起始劑。上述丙烯酸系單體可為具有一或多個丙烯酸基的單體。其中，單丙烯酸基及雙丙烯酸基的單體已例示如上，故在此不再贅述。三個丙烯酸基的單體例如可為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylopropane triacrylate)、季戊四醇三丙烯酸酯 (pentaerythritol triacrylate)。四個丙烯酸基的單體例如可為季戊四醇四丙烯酸酯 (pentaerythritol tetraacrylate)。六個丙烯酸基的單體例如可為二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate)。其單體可依據(jù)保護(hù)層230需求的特性來作選擇。 例如要提高保護(hù)層230的硬度，可選擇具有較多個丙烯酸基的單體。因此，在此并不限定保護(hù)劑中丙烯酸系單體的丙烯酸基數(shù)目。至于丙烯酸系寡聚物以及光起始劑已舉例如上，故在此不再贅述。最后，在步驟140中，對保護(hù)層230及粘著層220進(jìn)行第二紫外光照射步驟，使這兩層可以完全固化，以得到偏光片。具體來說，紫外線劑量可為250mj/cm2-350mj/cm2。實施方法及適用的照射器請參考上述。以下，將討論粘著劑及保護(hù)劑組成中的其他可用添加物，以改善該層的特性，如耐候性、硬度或加工性。因此，在不破壞本質(zhì)的情況下，可添加流平劑(leveling agent)、粘著增強(qiáng)劑、表面活性劑、抗氧化劑或紫外線吸收劑。此外，本發(fā)明的另一實施方式，保護(hù)劑中除了含有紫外光可固化的丙烯酸系組成之外，也可含有一部份的粘著劑。因此，可使部分固化的粘著層220在與保護(hù)劑相互接觸時，兩者之間具有良好的相容性及粘著性。因此，使用上述方法制造的偏光片，其粘著層220與保護(hù)層230之間具有極佳的接著性，且粘著層220與偏光膜210之間的粘著性佳且不會有偏光膜210被侵蝕的問題。所以，可改善一般偏光片粘著性不佳的問題。實施例一為本發(fā)明一實施方式的偏光片(實驗例一)與商用偏光片(比較例一) 的特性比較。實施例一的偏光片的粘著劑組成、保護(hù)劑組成與厚度如表一所示。而比較例一的商用偏光片，是使用商用的粘著劑來粘接偏光膜與三醋酸纖維素的保護(hù)層，因此在表1 中僅標(biāo)示其厚度，而未列出其粘著劑組成與保護(hù)劑組成。兩例的相關(guān)特性比較如表2所示。表1本發(fā)明一實施方式的偏光片與商用偏光片的組成與厚度
權(quán)利要求
1.一種偏光片的制造方法，其特征在于包含下列步驟涂布粘著劑于偏光膜的至少一表面上以形成粘著層，該粘著劑包含丙烯酸系單體，其具有1-2個丙烯酸基；丙烯酸系寡聚物；以及光起始劑；進(jìn)行第一紫外光照射步驟，照射紫外光于該粘著層上，以使該粘著層部分固化；形成保護(hù)層于該粘著層上，該保護(hù)層具有紫外光可固化的材料；以及進(jìn)行第二紫外光照射步驟，照射紫外光于該保護(hù)層及該粘著層上，以使該保護(hù)層及該粘著層完全固化。
2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于該第一照射紫外光照射步驟的紫外線劑量為 100mJ/cm2-200mJ/cm2。
3.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于該第二照射紫外光照射步驟的紫外線劑量為 250mJ/cm2-350mJ/cm2。
4.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于該丙烯酸系單體是選自2-苯氧基乙基丙烯酸酯、四氫化糠基丙烯酸酯、異冰片基丙烯酸酯、二羥丙基丙烯酸酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯及乙氧化雙酚A二丙烯酸酯中的一種或幾種。
5.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于該丙烯酸系寡聚物是選自聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、硅酮丙烯酸酯、聚氨酯甲基丙烯酸酯、聚酯甲基丙烯酸酯、聚醚甲基丙烯酸酯及環(huán)氧甲基丙烯酸酯中的一種或幾種。
6.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于該光起始劑是選自安息香雙甲醚、二苯甲酮、1-烴基-環(huán)己基-苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、異丙基硫雜蒽酮、苯甲酰基苯甲酸甲酯、重氮鹽、二芳基碘鐺鹽、三芳基硫鐺鹽、烷基硫鐺鹽及磺酰氧基酮中的一種或幾種。
7.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于該粘著劑組成更包含環(huán)氧樹脂。
8.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于該紫外光可固化材料包含丙烯酸系單體、丙烯酸系寡聚物以及光起始劑。
9.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于該粘著層的厚度小于2μ m，其中該保護(hù)層的厚度為5μ -30μπ 。
10.一種偏光片，其特征在于使用權(quán)利要求1-9任意一項所述的制造方法制造而得。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種偏光片及其制造方法。該制造方法包括以下步驟。首先涂布粘著劑于偏光膜的至少一表面上以形成粘著層，該粘著劑包含丙烯酸系單體，其具有1-2個丙烯酸基；丙烯酸系寡聚物；以及光起始劑。然后，進(jìn)行第一紫外光照射步驟，照射紫外光于該粘著層上，以使該粘著層部分固化；接著，形成保護(hù)層于該粘著層上，該保護(hù)層具有紫外光可固化的材料；最后，進(jìn)行第二紫外光照射步驟，照射紫外光于該保護(hù)層及該粘著層上，以使該保護(hù)層及該粘著層完全固化，以得到偏光片。本發(fā)明的偏光片制造方法中未采用加熱步驟，從而有利于降低設(shè)備費用及產(chǎn)品制造成本。
文檔編號C09J7/02GK102269838SQ201110207330
公開日2011年12月7日 申請日期2011年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月23日
發(fā)明者羅任晏, 陳俊宏 申請人:明基材料有限公司, 明基材料股份有限公司