CN103184019A - 用于偏振板的粘合剂、包括粘合剂层的偏振板和光学元件 - Google Patents

用于偏振板的粘合剂、包括粘合剂层的偏振板和光学元件 Download PDF

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Abstract

本发明提供了用于偏振板的粘合剂、包含使用该粘合剂形成的粘合剂层的偏振板和包含该偏振板的光学元件。用于偏振板的粘合剂包括(甲基)丙烯酸共聚物、固化剂和硅烷偶联剂，其中，(甲基)丙烯酸共聚物具有约800,000g/mol或更高的重均分子量，并且其中，由用于偏振板的粘合剂的组成的粘合剂层固化后在约85℃和约10-3至102拉德/s时具有约8×103Pa或更高的储能模量。由粘合剂组成的粘合剂层用于在40℃和约90%RH具有100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率(WVTR)的保护膜的粘合。

Description

用于偏振板的粘合剂、包括粘合剂层的偏振板和光学元件
技术领域
本发明涉及用于偏振板的粘合剂、包括使用该粘合剂形成的粘合剂层的偏振板和包括该偏振板的光学元件。
背景技术
偏振板放置于液晶单元的两侧以控制光的方向，以便显现液晶显示器的显示图像。液晶显示器的应用从最初阶段的小装置持续扩展到笔记本电脑、LCD监视器、彩色LCD投影仪、LCD电视、汽车导航系统、个人电话、户外/室内测量装置等。
偏振板通常包含偏振器和贴装在所述偏振器两侧的保护膜。已经使用三乙酰纤维素(TAC)膜作为保护膜。近来，然而，由于TAC的成本或光学性质，已有许多尝试用其它膜而非TAC膜作为用于偏振板的保护膜。
非TAC膜的其它膜在成本或光学性质方面优异。然而，非TAC膜的其它膜具有低的水蒸汽透过率(WVTR)。在使用通常用于TAC膜的用于偏振板的粘合剂贴装这样的膜的情况下，当偏振板置于高温时，在最终的偏振板中可产生微泡，从而引起耐久性的劣化。
发明内容
本发明的一个方面提供了一种用于偏振板的粘合剂，所述粘合剂包含具有约800,000g/mol或更高的重均分子量的(甲基)丙烯酸共聚物、固化剂和硅烷偶联剂。由所述用于偏振板的粘合剂组成的粘合剂层固化后在约85℃和约10-3拉德/s至约102拉德/s的频率时，具有约8×103Pa或更高的储能模量，并可用于在约40℃和约90%RH（相对湿度）具有约100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率(WVTR)的保护膜的粘合。
本发明的另一个方面提供了一种包含使用所述用于偏振板的粘合剂形成的粘合剂层的偏振板。
本发明的再一个方面提供了包含所述偏振板的光学元件。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施方式的偏振板的截面视图。
图2为根据本发明的另一个实施方式的偏振板的截面视图。
图3为根据本发明的一个实施方式的光学元件的截面视图。
具体实施方式
本发明的一个方面中，用于偏振板的粘合剂固化后在约85℃和约10-3拉德/s至约102拉德/s的频率，具有约8×103Pa或更高的储能模量。
偏振板可通过包括用具有小于约8×103Pa的储能模量的粘合剂贴装在约40℃和约90%RH具有约100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率的保护膜的方法而制造。然而，这样制备的偏振板置于高温时可产生微泡，从而提供偏振板的不期望的外观。此外，在使用具有过度低于约8×103Pa的储能模量的用于偏振板的粘合剂的情况下，偏振板的耐久性可进一步劣化。
用于偏振板的粘合剂固化后可具有优选约27×103Pa或更高、更优选约27×103Pa至2×106Pa、进一步更优选约27×103Pa至2×105Pa、最优选约27×103Pa至55×103Pa的储能模量。
可通过本领域中的任何方法测量储能模量。例如，通过层压和固化粘合剂至约70μm或更大、优选约70μm至1mm的厚度以形成粘合剂片，并切割所述粘合剂片成具有8mm直径的圆形样品而制备样品。通过用MCR-501（Physica有限公司)在85℃和约10-3拉德/s至约102拉德/s的频率振荡进行扫频测试。可获得最小储能模量(G’)。
在储能模量的测量中，用于偏振板的粘合剂可通过放置在约35℃和约45%RH的条件下固化3天，但不限于此。
通常，已经使用纤维素膜例如三乙酰纤维素(TAC)和二乙酰纤维素作为用于偏振板的保护膜。这样的纤维素膜具有高的水蒸汽透过率（可对应于其它类型蒸汽例如挥发性有机蒸汽的透过率）。因此，即使当偏振板于高温下放置长的一段时间后，在其蒸发时残存在粘合剂层内部的挥发性有机化合物易于通过保护膜从偏振板中逸出，凭此偏振板可防止其中微泡的产生，从而防止外观和耐久性的劣化。
近年来，由于TAC的光学性质或成本，非纤维素（例如非三乙酰纤维素(TAC)）膜用作用于偏振板的保护膜。然而，非纤维素膜与纤维素膜相比，具有约0.3g/m2·天至100g/m2·天的非常低的水蒸汽透过率。因此，在偏振板于高温下放置长的一段时间的情况下，残存在粘合剂层内部的挥发性有机化合物不会通过保护膜从偏振板中逸出，因此在偏振板内部可产生气泡，从而引起偏振板的外观和耐久性的劣化。
根据本发明的用于偏振板的粘合剂可用于在约40℃和约90%RH具有100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率(WVTR)的保护膜的粘合。即使在根据本发明的用于偏振板的粘合剂应用于具有非常低的水蒸汽透过率的保护膜时，偏振板放置于高温时未经历微泡的产生，从而确保优异的耐久性。
根据本发明的用于偏振板的粘合剂可用于贴装具有约100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率的保护膜到液晶显示器面板上，或使具有约100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率的保护膜彼此贴装。
根据本发明的用于偏振板的粘合剂可贴装的保护膜在约40℃和约90%RH具有约100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率。优选地，保护膜可具有约0.5g/m2·天至70g/m2·天、更优选约0.5g/m2·天至10g/m2·天、进一步更优选约0.3g/m2·天至3g/m2·天的水蒸汽透过率。
水蒸汽透过率在保护膜的厚度方向上测量。
例如，可使用用于测量湿度的杯（湿度杯）测量水蒸汽透过率。例如，保护膜切成具有10cm直径的圆形形状。将3g的CaCl2加载到包含在湿度杯内的玻璃板上。在湿度杯内，加载切割后的保护膜。将保护膜放入湿度杯内并用环状物在湿度杯的中部保持平衡。将摆放在环上并移除导管。在移除导管后，将石蜡密封环状物和湿度杯之间的空隙。当石蜡固化时，测量包含保护膜并移除摆的湿度杯的重量（a，单位：g）。然后，将湿度杯在40℃和90%RH的恒温恒湿条件下放置24小时。然后，测量包含保护膜的湿度杯的重量（b，单位：g）。湿度面积意思是湿度杯的全部表面积（c，单位：m2）。可通过(b-a)/c测量水蒸汽透过率。
保护膜的实例可包含含无定形环烯烃聚合物(COP)的环状聚烯烃膜、含聚(甲基)丙烯酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚醚砜膜、聚砜膜、聚酰胺膜、聚酰亚胺膜、聚烯烃膜、多芳基化合物膜、聚乙烯醇膜、聚氯乙烯膜、聚偏二氯乙烯膜和它们的混合。
可优选使用环状聚烯烃、聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯和聚酯。
所述保护膜的厚度没有具体的限制，但是可在约10μm至200μm、优选约20μm至120μm。
所述用于偏振板的粘合剂可包含(甲基)丙烯酸共聚物、固化剂和硅烷偶联剂。
所述(甲基)丙烯酸共聚物可具有约800,000g/mol或更大的重均分子量。当所述(甲基)丙烯酸共聚物具有小于约800,000g/mol的重均分子量时，粘合剂层将具有低的储能模量。因而，通过贴装具有约100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率的保护膜而制造的偏振板在暴露于高温时可经历微泡的产生，引起偏振板的外观和耐久性的劣化。优选地，(甲基)丙烯酸共聚物可具有约800,000g/mol至1800,000g/mol、更优选约900,000g/mol至1,600,000g/mol的重均分子量。
所述(甲基)丙烯酸共聚物可具有小于约-29℃的玻璃化转变温度。在这个范围内，即使通过贴装具有约100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率的保护膜而制造的偏振板暴露于高温时，偏振板不经历微泡的产生，并呈现优异的耐久性。(甲基)丙烯酸共聚物可具有优选约-40℃至-30℃、更优选约-38℃至-31℃的玻璃化转变温度。
(甲基)丙烯酸共聚物可为选自由含羟基的(甲基)丙烯酸单体、含烷基的(甲基)丙烯酸单体和含羧酸基的(甲基)丙烯酸单体组成的组中的至少一种的共聚物。
所述含羟基的(甲基)丙烯酸单体可为在其末端或分子结构中具有羟基的含C2～C20烷基或C5～C20环烷基的(甲基)丙烯酸酯。例如，含羟基的(甲基)丙烯酸单体可包含选自由2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丁基(甲基)丙烯酸酯、4-羟丁基(甲基)丙烯酸酯、6-羟己基(甲基)丙烯酸酯、1,4-环己二甲醇单(甲基)丙烯酸酯、1-氯-2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、1,6-乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷二(甲基)丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟环戊基(甲基)丙烯酸酯、4-羟环己基(甲基)丙烯酸酯和环己二甲醇单(甲基)丙烯酸酯组成的组中的至少一种，但不限于此。
所述含羟基的(甲基)丙烯酸单体在(甲基)丙烯酸共聚物中的含量可为约0.1wt%至10wt%，优选约0.5wt%至2wt%。在这个范围内，粘合剂可具有改善的粘合强度。
所述含烷基的(甲基)丙烯酸单体可包含具有无环的、直链的或支链的C1～C20烷基的(甲基)丙烯酸酯。例如，包含烷基的(甲基)丙烯酸单体可包含选自由(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬基酯、(甲基)丙烯酸癸基酯和(甲基)丙烯酸月桂酯组成的组中的至少一种，但不限于此。
所述含烷基的(甲基)丙烯酸单体在所述(甲基)丙烯酸共聚物中的含量可为约84wt%至99.9wt%、优选约84wt%至99.8wt%、更优选约85wt%至95wt%。
所述含羧酸基的(甲基)丙烯酸单体可为在其末端或分子结构中具有至少一个羧酸的C1～C10(甲基)丙烯酸酯或具有(甲基)丙烯酸基的羧酸。例如，所述含羧酸基的(甲基)丙烯酸单体可为选自由(甲基)丙烯酸和β-羧乙基(甲基)丙烯酸酯组成的组中的至少一种，但不限于此。
所述含羧酸基的(甲基)丙烯酸单体在所述(甲基)丙烯酸共聚物中的含量可为约0wt%至6wt%、优选约0.1wt%至6wt%、更优选约1wt%至4wt%。在这个范围内，所述粘合剂可具有改善的粘合强度。
所述(甲基)丙烯酸共聚物可进一步包含含芳族的乙烯基单体、含脂环族的乙烯基单体、含吡咯烷酮基的乙烯基单体、N-取代马来酰亚胺、含呋喃基的乙烯基单体或它们的混合物。
所述含芳族的乙烯基单体可为具有正的双折射的乙烯基单体。
在一个实施方式中，所述含芳族的乙烯基单体可由通式1表示：
Figure BDA00002674825600051
其中，R1为氢或C1-C5烷基，m为0至10的整数，并且X选自由苯基、甲基苯基、甲基乙基苯基、甲氧基苯基、丙基苯基、环己基苯基、氯代苯基、溴代苯基、苯基苯基、苯甲基和苯甲基苯基组成的组中。
在另一个实施方式中，所述含芳族的乙烯基单体可由通式2表示：
Figure BDA00002674825600052
其中，R2为氢或C1-C5烷基，m为0至10的整数，Y为氧或硫，并且Ar选自由苯基、甲基苯基、甲基乙基苯基、甲氧基苯基、丙基苯基、环己基苯基、氯代苯基、溴代苯基、苯基苯基、苯甲基和苯甲基苯基组成的组中。
具体地，由通式1或2表示的乙烯基单体可包含选自由(甲基)丙烯酸苯氧酯、2-乙基苯氧基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸苯酯、2-乙基苯硫基(甲基)丙烯酸酯、2-苯基乙基(甲基)丙烯酸酯、3-苯基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-苯基丁基(甲基)丙烯酸酯、2-2-甲基苯基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-3-甲基苯基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-4-甲基苯基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-丙基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-(1-甲基乙基)苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-甲氧基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-环己基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-氯代苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(3-氯代苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-氯代苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-溴代苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(3-苯基苯基)乙基甲基丙烯酸酯和2-(4-苯甲基苯基)乙基甲基丙烯酸酯组成的组中的至少一种，但不限于此。
在进一步的实施方式中，所述含芳族的乙烯基单体可为苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、联苯基(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯和羟乙基化β-萘酚(甲基)丙烯酸酯。
所述含脂环族的乙烯基单体可包含含单环或杂环C4～C20脂环的(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸单体。例如，所述含脂环族的乙烯基单体可包含(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯或(甲基)丙烯酸异冰片酯，但不限于此。
所述含吡咯烷酮基的乙烯基单体可包含N-乙烯基吡咯烷酮，但不限于此。
所述含呋喃基的乙烯基单体可包含含呋喃基的(甲基)丙烯酸呋喃酯或(甲基)丙烯酸四氢呋喃酯、异氰酸呋喃酯、丙酸呋喃酯或戊酸呋喃酯的乙烯基单体，但不限于此。
上述N-取代马来酰亚胺可为马来酰亚胺，其中，马来酰亚胺中的N原子可被C1～C5烷基、C6～C10芳基或C5～C10环烷基取代。
所述含芳族的乙烯基单体、含脂环族的乙烯基单体、含吡咯烷酮基的乙烯基单体、N-取代马来酰亚胺、具有呋喃基的单体或它们的混合物在所述(甲基)丙烯酸共聚物的含量可为约0wt%至30wt%、优选约0wt%至15wt%、更优选约0.1wt%至14wt%。
在一个实施方式中，所述(甲基)丙烯酸共聚物可为(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸甲酯、2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸的聚合物。
所述(甲基)丙烯酸共聚物可通过典型的共聚物制备方法制备。例如，可通过将聚合引发剂加入到单体混合物中制备(甲基)丙烯酸共聚物。聚合引发剂可包含选自由2,2-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、偶氮双异丁腈、过氧苯甲酰、过氧化二月桂酰、叔丁基-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯、叔戊基-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯、1,1-二(叔丁基苯氧)环己烷、1,1-二(叔丁基苯氧)环己烷、叔丁基苯氧-3,5,5-三甲基肌酸酯、1,1-二(叔丁基苯氧)-3,3,5-三甲基环己烷、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵和偶氮类水溶性引发剂组成的组中的至少一种或两种化合物，但不限于此。基于100重量份的所述含烷基的(甲基)丙烯酸单体，引发剂的含量可为约0.001至约2重量份。
可通过任何已知的方法，例如悬浮聚合和乳液聚合，制备所述(甲基)丙烯酸共聚物，但不限于此。可合适地调整聚合的温度和时间。
基于100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物，固化剂的含量可为约0.5至约5重量份、优选约0.5至约4.7重量份。在这个范围内，所述粘合剂层具有高的储能模量，以使通过粘附具有约100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率的保护膜而制造的偏振板暴露于高温时不产生微泡，从而防止外观的劣化。此外，所述粘合剂层的交联程度不高，从而防止应用上述粘合剂层到偏振板的保护膜时应变应力的出现。
所述固化剂可选自由异氰酸酯固化剂、碳二亚胺固化剂、环氧树脂固化剂、环乙亚胺固化剂、三聚氰胺固化剂、胺固化剂、酰亚胺固化剂、酰胺固化剂和它们的混合物组成的组中。
在一个实施方式中，单独的异氰酸酯固化剂可用作固化剂。
在另一个实施方式中，异氰酸酯和碳二亚胺的混合物可用作固化剂。异氰酸酯固化剂与碳二亚胺固化剂的重量比可为约2∶1至30∶1、优选约3∶1至29∶1。
本领域中已知的任何异氰酸酯固化剂可用作异氰酸酯固化剂。例如，异氰酸酯固化剂可包含选自由2,4-三氯乙烯二异氰酸酯、2,6-三氯乙烯二异氰酸酯、氢化三氯乙烯二异氰酸酯、1,3-二甲苯二异氰酸酯、1,4-二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯、1,3-双异氰酰甲基环己烷、四甲基二甲苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、2,2,4-三甲基环己二异氰酸酯、2,4,4-三甲环己二异氰酸酯、三氯乙烯二异氰酸酯与用三羟甲丙烷的加合物、二甲苯二异氰酸酯与三羟甲丙烷的加合物、三苯基甲烷三异氰酸酯和亚甲基双三异氰酸酯组成的组中的至少一种。
可使用本领域中已知的任何碳二亚胺固化剂作为碳二亚胺固化剂。例如，只要包含结构-(-N=C=N-)-，碳二亚胺固化剂没有具体的限制。提及的可为由具有以下通式3a～3o表示的结构的碳二亚胺固化剂组成。
Figure BDA00002674825600081
Figure BDA00002674825600091
（其中，n为约5至100的整数）
碳二亚胺固化剂可具有约1,000g/mol to约5,000g/mol的重均分子量。在这个范围内，固化剂具有合适的反应速率，并可提高液体稳定性和与共聚物的固化反应。
基于100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物，所述硅烷偶联剂的含量可为约0.01至约5重量份。在这个范围内，粘合剂组合物可呈现对于液晶面板的优异的粘合，并确保所述(甲基)丙烯酸共聚物的良好的储存稳定性。所述硅烷偶联剂的含量优选为约0.01至约1重量份、更优选约0.01至约0.5重量份。
可使用本领域中已知的任何硅烷偶联剂作为硅烷偶联剂。例如，所述硅烷偶联剂可包含选自由具有环氧结构的硅化合物，例如3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己)乙基三甲氧硅烷等；包含可聚合不饱和基团的硅化合物，例如乙烯基三甲氧硅烷、乙烯基三乙氧硅烷、(甲基)丙烯醛氧基丙基三甲氧硅烷等；含氨基的硅化合物，例如3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧硅烷等；和3-氯代丙基三甲氧硅烷等组成的组中的至少一种，但不限于此。优选使用具有环氧结构的硅烷偶联剂。
用于偏振板的粘合剂可进一步包含溶剂。溶剂没有具体的限制。例如，可使用甲乙酮等。
粘合剂在贴装具体的保护膜至LCD面板和/或另一个保护膜时抑制微泡的产生，并便于具有优异耐久性的粘合剂层的形成。
本发明的另一个发明提供了偏振板，该偏振板包含由用于偏振板的粘合剂组合物组成的粘合剂层。
具体地，偏振板可包含粘合剂层和在约40℃和约90%RH具有约100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率的保护膜。
在40℃和约90%RH具有约100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率的保护膜的详细说明如上述。保护膜可通过粘合剂层堆叠在液晶显示器面板上，或者可堆叠在约40℃和约90%RH具有约100g/m2·天或更小或大于100g/m2·天的水蒸汽透过率的另一个保护膜上。
粘合剂层可通过干燥用于偏振板的粘合剂形成。此外，粘合剂层可放置于约35℃和约45%RH的条件下3天以固化。
粘合剂层可具有约5μm至100μm的干燥后厚度。干燥可在约90℃进行约4分钟，但不限于此。
偏振板可包含偏振器和层压在偏振器两侧的保护膜。
偏振器由聚乙烯醇膜形成，并且只要由聚乙烯醇膜形成偏振器，可无限制地通过任何方法制备。例如，可使用部分地缩甲醛化的聚乙烯醇膜，改性聚乙烯醇膜，例如乙酰乙酰改性聚乙烯醇膜等制备偏振器。
聚乙烯醇膜优选具有在约1,500至约4,000范围内的聚合度。在这个范围内，聚乙烯醇膜可用作偏振材料，并且当应用于偏振膜时提供令人满意的光学特性。
可通过用碘或二色性染料染色聚乙烯醇膜，然后在某个的方向拉伸染色的聚乙烯醇膜而生产偏振器。具体地，可通过溶胀、染色和拉伸而制造偏振器。本领域普通技术人员通常熟知制造偏振器的每个工艺。
偏振器可具有约10μm至约50μm的厚度，但不限于此。
上面说明了保护膜的详情。
保护膜可具有约10μm至200μm、优选约30μm至120μm的厚度，但不限于此。
图1说明了根据本发明的一个实施方式的偏振板。
参照图1，偏振板可包含偏振器(1)；堆叠在所述偏振器(1)的上侧的第一保护膜(2)；和堆叠在所述偏振器(1)的下侧的第二保护膜(3)，所述第二保护膜放置在液晶显示器面板上（未显示）。所述第二保护膜(3)在40℃和约90%RH可具有约100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率。所述第二保护膜(3)可通过粘合剂层(4)堆叠在液晶显示器面板上。
图2说明了根据本发明的另一个实施方式的偏振板。
参照图2，偏振板可包含偏振器(1)；堆叠在所述偏振器(2)上侧的第一保护膜(2)；堆叠在所述偏振器(1)的下侧的第二保护膜(3a)；和堆叠在所述第二保护膜(3a)的下侧的第三保护膜(3b)，所述第三保护膜放置在液晶显示器面板上（未显示）。所述第二保护膜(3a)和第三保护膜(3b)的至少一个在约40℃和约90%RH具有约100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率。所述第三保护膜(3b)通过粘合剂层(4)、(5)置于在所述第二保护膜(3a)和所述液晶显示器面板之间。粘合剂层(4)、(5)的至少一个可用作根据本发明的用于偏振板的粘合剂。
本发明的再一个方面提供了包含偏振板的光学元件。
具体地，光学元件包含液晶显示器，液晶显示器可包含放置在液晶显示器面板正面的正面偏振板；放置在液晶显示器面板背面，即背光单元和液晶显示器面板之间，的背面偏振板；或它们两者。
图3为根据一个实施方式的光学元件的截面视图。参照图3，光学元件可包括液晶面板(200)和形成在液晶面板(200)上侧的偏振板(110)。
接下来，将参照一些实施例更详细地说明本发明。应理解提供这些实施例仅用于说明的目的，而不应以任何方式解释为限制本发明。这里将省略对本领域技术人员明显的详细的说明。
实施例和对比例中使用的组分的详情如下：
(A)(甲基)丙烯酸共聚物
(A1)CI-203(Soken,Mw:1,600,000g/mol,Tg:-33℃)
(A2)X-310-750S(Saiden,Mw:900,000g/mol,Tg:-31℃)
(A3)CI-329(Soken,Mw:900,000g/mol,Tg;-38℃)
(A4)269（第一毛织株式会社，Mw:400,000g/mol，Tg：-29℃)
(B)固化剂
(B1)二异氰酸酯三羟甲基丙烷加成物Coronate L（Nippon Polyurethane Industry，日本）作为异氰酸酯固化剂
(B2)碳二亚胺固化剂V05S（Nisshinbo Chemical股份有限公司）
(C)硅烷偶联剂3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KBM-403，Shinetsu Chemical有限公司）
实施例1
加入20重量份的甲乙酮、100重量份的(甲基)丙烯酸共聚物(A1)、0.5重量份的固化剂(B1)和0.16重量份的固化剂(B2)，并在25℃搅拌5分钟。将0.35重量份的硅烷偶联剂加到混合物中，并在25℃搅拌5分钟以制备用于偏振板的粘合剂。
实施例2～6和对比例1
除了(甲基)丙烯酸共聚物的种类和固化剂的含量如表1（单位：以固含量的重量份）所列改变外，以与实施例1中相同的方式制备用于偏振板的粘合剂。
表1
测试实施例和对比例中制备的用于偏振板的粘合剂的下述物理性质。结果总结于表2。
(1)储能模量(Pa)：将制备的每种用于偏振板粘合剂施加到聚对苯二甲酸乙二醇酯离型膜上，并在90℃干燥4分钟以制备20μm厚的粘合剂层。粘合剂层于35℃和45%RH放置3天。堆叠固化的粘合剂层以形成1mm厚的粘合剂片，然后切割粘合剂片成具有8mm直径的圆形样品。通过在85℃和约10-3拉德/s至约102拉德/s的频率扫频测试，用储能模量测试仪（MCR-501，Physica有限公司）测定样品的储能模量。计算最小值。
(2)高温时微泡的出现：用粘合剂制造偏振板。通过将粘合剂施加到包含COP保护膜(在40℃和90%RH具有2g/m2·天的水蒸汽透过率，厚度：33μm，ZEONOR，Zeon公司)的偏振膜而制造偏振板。制备的偏振板切成10cm×8cm的大小。切割的偏振板贴附到液晶显示器或玻璃板上，然后在50℃和3.5atm压制。将其上具有偏振板附着的液晶显示器或玻璃板于作为干热环境的85℃放置250小时，然后于25℃放置1小时或更长。用裸眼或通过光学显微镜观察偏振板以确定在偏振板的内部是否有微泡出现。没有微泡形成的情况评价为“X”，并且形成微泡的情况评价为“○”。
(3)耐久性：以与(2)相同的方式制造的偏振板切成10cm×8cm的大小。切割的偏振板贴附到液晶显示器或玻璃板上，然后在50℃和3.5atm压制。将其上具有偏振板附着的液晶显示器或玻璃板于作为干热环境的85℃放置250小时、作为耐湿热环境的60℃/90%RH放置250小时，然后于25℃放置1小时或更长。观察偏振板以确认在偏振板的一个末端是否有任何脱离或是否有微泡出现。进行如下评价：
◎：在偏振板的一个末端没有脱离并且没有微泡的出现
○：在偏振板的一个末端轻微脱离并且微泡的轻微出现
△：在偏振板的一个末端轻微脱离并且出现许多微泡
X：在偏振板的一个末端严重脱离并且出现许多微泡
(4)粘合蠕变（μm）：以与(2)相同的方式制造的偏振板切成1.5cm×12cm的大小。切割的偏振板贴附到液晶显示器或玻璃板上，然后在50℃和3.5atm压制。将其上具有粘附的偏振板的液晶显示器或玻璃板在25℃放置1天以制备样品。用通用测试仪(UTM)以2.25kgf的力拉样品1000秒，然后根据粘合剂层被推动的距离(μm)测量粘合蠕变。
表2
Figure BDA00002674825600131
如表2所示，包含由根据本发明的用于偏振板的粘合剂形成的粘合剂层的偏振板即使在高温放置长的一段时间也不显示微泡的出现，从而显示优异的耐久性。
虽然本文已公开了一些实施方式，但应理解这些实施方式仅以说明的方式提供，且在不背离本发明精神和范围下可进行各种修改、变化和更改。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求和其等价形式限定。

Claims (16)

1.一种用于粘附保护膜的粘合剂，所述保护膜在包含偏振板的光学元件的制造过程中在40℃和约90%RH具有100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率，所述粘合剂包含：
(甲基)丙烯酸共聚物、固化剂和硅烷偶联剂，
其中，所述(甲基)丙烯酸共聚物具有800,000g/mol或更高的重均分子量，并且
其中，由所述粘合剂组成的粘合剂层固化后在85℃和10-3拉德/s至102拉德/s的频率，具有8×103Pa或更高的储能模量。
2.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂，其中，所述粘合剂层固化后具有27×103Pa至2×105Pa的储能模量。
3.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂，其中，所述保护膜选自由环状聚烯烃膜、聚碳酸酯膜、聚酯膜、聚醚砜膜、聚砜膜、聚酰胺膜、聚酰亚胺膜、聚烯烃膜、多芳基化合物膜、聚乙烯醇膜、聚氯乙烯膜、聚偏二氯乙烯膜和它们的混合物组成的组中。
4.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂，其中，所述(甲基)丙烯酸共聚物具有800,000g/mol至1800,000g/mol的重均分子量。
5.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂，其中，所述(甲基)丙烯酸共聚物具有小于-29℃的玻璃化转变温度。
6.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂，其中，所述(甲基)丙烯酸共聚物为含羟基的(甲基)丙烯酸单体、含烷基的(甲基)丙烯酸单体和含羧酸基的(甲基)丙烯酸单体的共聚物。
7.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂，其中，所述固化剂选自由异氰酸酯固化剂、碳二亚胺固化剂、环氧树脂固化剂、环乙亚胺固化剂、三聚氰胺固化剂、胺固化剂、酰亚胺固化剂、酰胺固化剂和它们的混合物组成的组中。
8.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂，其中，所述固化剂为2∶1至30∶1重量比的异氰酸酯固化剂和碳二亚胺固化剂的混合物。
9.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂，其中，基于100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物，所述固化剂的含量为0.5重量份至5重量份。
10.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂，其中，所述硅烷偶联剂具有环氧结构。
11.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂，其中，基于100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物，所述硅烷偶联剂含量为0.01重量份至5重量份。
12.一种偏振板，包括由根据权利要求1～11的任一项所述的用于偏振板的粘合剂形成的粘合剂层。
13.根据权利要求12所述的偏振板，进一步包括在40℃和90%RH具有100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率(WVTR)的保护膜。
14.根据权利要求12所述的偏振板，包括：
偏振器；
堆叠在所述偏振器上侧的第一保护膜；和
堆叠在所述偏振器下侧的第二保护膜，所述第二保护膜放置在液晶显示器面板上；
所述第二保护膜在40℃和90%RH具有100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率，
所述第二保护膜通过所述粘合剂层堆叠在液晶显示器面板上。
15.根据权利要求12所述的偏振板，包括：
偏振器；
堆叠在所述偏振器上侧的第一保护膜；
堆叠在所述偏振器下侧的第二保护膜；和
堆叠在所述第二保护膜下侧的第三保护膜，所述第三保护膜放置在液晶显示器面板上；
其中，所述第二保护膜和第三保护膜中的至少一个在40℃和90%RH具有100g/m2·天或更小的水蒸汽透过率，并且
所述第三保护膜通过所述粘合剂层堆叠在所述第二保护膜和所述液晶显示器面板之间。
16.一种光学元件，包括根据权利要求12～15的任一项所述的偏振板。
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