CN106715623B - 偏光板和包括其的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及偏光板和包括所述偏光板的显示装置，所述偏光板包括：起偏器；在所述起偏器的至少一个表面上形成的粘合层；和在所述粘合层上形成的保护膜，其中所述粘合层为可自由基固化的粘合剂组合物的固化产物，所述可自由基固化的粘合剂组合物包含：(A)第一化合物，包括含有羟基的(甲基)丙烯酸类化合物；(B)第二化合物，包括通过使氮丙啶化合物与(甲基)丙烯酸或包含羟基(‑OH)作为取代基的(甲基)丙烯酸酯反应获得的二(甲基)丙烯酸酯化合物；和(C)自由基引发剂。

Description

偏光板和包括其的显示装置
技术领域
本申请要求于2014年9月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0132036号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
本说明书涉及一种偏光板和包括所述偏光板的显示装置。
背景技术
偏光板通常以这样的结构使用：为了耐久性和耐水性，使用粘合剂将保护膜层合在起偏器的一个表面或两个表面上，所述起偏器由经二色性染料或碘染色的基于聚乙烯醇(下文中称为‘PVA’)的树脂形成。在这种情况下，通常使用由基于聚乙烯醇的树脂的水溶液构成的基于水的粘合剂作为用于将起偏器粘附至保护膜的粘合剂。然而，根据膜材料的类型，基于水的粘合剂具有粘合强度劣化的问题，为了克服该问题，提出了使用非基于水的粘合剂的方法。同时，非基于水的粘合剂根据固化方法可分为可自由基固化的粘合剂和可阳离子固化的粘合剂。可阳离子固化的粘合剂的优点在于粘合剂对由多种材料形成的膜具有优异的粘合强度，但是由于固化速率慢且固化程度低而具有关于制造过程的许多缺点。
如上所述，在用于粘合剂组合物的可固化的粘合剂组合物的情况下，通常可使用可自由基固化的组合物。可自由基固化的组合物由于在偏光板的制造过程中便利的可加工性和快速的固化性而为非常有用的材料。
然而，现有的用于偏光板的可自由基固化的粘合剂组合物需要具有高的耐热性和弹性强度，因为在评估热冲击时，由于偏光板的结构特性而在PVA起偏器上产生裂纹。一般来说，为了提高粘合剂组合物的弹性强度，构成该组合物的聚合物需要结晶或者具有高的交联度，并且通过使用基于多官能丙烯酸酯的化合物如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)和二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)作为实际方法提高了该组合物的交联度。然而，当毫无顾忌地使用多官能丙烯酸酯时，产生了这样的问题：随着固化收缩比增大，PVA起偏器的粘合强度显著劣化。
因此，为了解决上述问题，迫切需要开发在具有高的弹性强度的同时还具有优异的粘合强度的可自由基固化的粘合剂组合物。
发明详述
技术问题
本发明致力于解决上述问题，并且提供了一种包含可自由基固化的粘合剂组合物的固化产物的偏光板和包括所述偏光板的显示装置，所述可自由基固化的粘合剂组合物在UV固化之后在具有高的弹性强度的同时具有作为起偏器与丙烯酸类保护膜之间的粘合层优异的粘合强度。
技术方案
本说明书的一个示例性实施方案提供了一种偏光板，其包括：起偏器；在所述起偏器的至少一个表面上形成的粘合层；和在所述粘合层上形成的保护膜，其中所述粘合层为可自由基固化的粘合剂组合物的固化产物，所述可自由基固化的粘合剂组合物包含：(A)由以下[式1]表示的第一化合物；(B)由下式B表示的第二化合物；和(C)自由基引发剂。
[式1]
Figure GDA0002184155950000021
在式1中，
R101为酯基或醚基，
R102为具有至少一个羟基(-OH)的C1至C10烷基或具有至少一个羟基(-OH)的C4至C10环烷基，
R103为氢或C1至C10烷基，
[式B]
Figure GDA0002184155950000022
在式B中，
R1和R2中的至少一个为氢，另一个为C1至C10烷基，
L1为-N(H)C(＝O)N(H)-或-N(H)C(＝O)-L4-C(＝O)N(H)-，
L2至L4彼此相同或不同，并且各自独立地为未被取代或被烷基取代的C1至C10亚烷基，
当L2和L3彼此相同或不同并且各自独立地为C1至C10未被取代的亚烷基时，R1和R2中的一个为C1至C10烷基，
m和n各自为1或2，以及
当m和n各自为2时，圆括号中的两个结构彼此相同或不同。
此外，本说明书的另一个示例性实施方案提供了一种显示器装置，其包括：显示面板；和设置在所述显示面板的一个表面或两个表面上的上述偏光板。
有益效果
根据本说明书一个示例性实施方案的可自由基固化的粘合剂组合物在UV固化之后具有高的弹性强度，并且具有高的玻璃化转变温度，并因此具有优异的耐水性和耐热性。
此外，根据本说明书一个示例性实施方案的可自由基固化的粘合剂组合物的优点在于起偏器与保护膜之间的粘合强度优异。
实施方式
下文中，将描述本说明书的优选示例性实施方案。然而，本说明书的示例性实施方案可修改成多种其他形式，并且本说明书的范围不限于以下将描述的示例性实施方案。此外，提供本说明书的示例性实施方案是为了向本领域技术人员更全面地说明本发明。
术语“取代”意指与化合物的碳原子键合的氢原子变成另一个取代基，并且取代位置没有限制，只要该位置是氢原子被取代的位置(即，取代基可取代的位置)即可，并且当两个或更多个取代基取代时，两个或更多个取代基可彼此相同或不同。
在本说明书中，烷基可为直链的或支化的，并且其碳原子数没有特别限制，但是优选为1至30。其具体实例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基等，但并不限于此。
在本说明书中，亚烷基意指在烷基中存在两个键合位置，即，二价基团。除亚烷基各自为二价基团之外，可采用上述关于烷基的描述。
根据本说明书的一个示例性实施方案，在式1中，R1为酯基或醚基，R2为具有至少一个羟基(-OH)的C1至C10烷基或具有至少一个羟基(-OH)的C4至C10环烷基，以及R3为氢或C1至C10烷基。在这种情况下，在R2中，烷基可为直链或支化烷基，并且羟基(-OH)可取代在烷基或环烷基中的任何位置上。即，羟基可在烷基的末端，也可在烷基的中间。
第一化合物为用于实现可自由基固化的粘合剂组合物的粘合强度的组分，并且可使用由式1表示的多种化合物。例如，在本说明书中，第一化合物可为选自由下式2至式9表示的化合物中的一种或更多种化合物，但并不限于此。
[式2]
Figure GDA0002184155950000041
[式3]
Figure GDA0002184155950000042
[式4]
Figure GDA0002184155950000043
[式5]
Figure GDA0002184155950000044
[式6]
Figure GDA0002184155950000051
[式7]
Figure GDA0002184155950000052
[式8]
[式9]
Figure GDA0002184155950000054
此外，基于100重量份全部的可自由基固化的粘合剂组合物，第一化合物的含量可为40重量份至85重量份、50重量份至80重量份、或60重量份至70重量份。当第一化合物的含量满足该数值范围时，即使在高度潮湿的环境下也可确保稳定的粘合强度。
根据本说明书的一个示例性实施方案，第二化合物由式B表示。
根据本说明书的一个示例性实施方案，在式B中，R1和R2中的至少一个为氢，另一个为甲基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，在式B中，R1和R2为氢。
根据本说明书的一个示例性实施方案，在式B中，R1为氢，R2为甲基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，在式B中，R2为氢，R1为甲基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，在式B中，L1为-N(H)C(＝O)N(H)-。
根据本说明书的一个示例性实施方案，在式B中，L2和L3彼此相同或不同，并且各自独立地为未被取代或被甲基取代的C1至C10亚烷基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，在式B中，L2和L3彼此相同或不同，并且各自独立地为亚乙基或被甲基取代的亚乙基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，在式B中，L2和L3为亚乙基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，在式B中，L2亚乙基，L3为被甲基取代的亚乙基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，在式B中，L3亚乙基，L2为被甲基取代的亚乙基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，在式B中，当L2和L3彼此相同或不同并且各自独立地为未被取代的C1至C10亚烷基时，R1和R2中的一个为C1至C10烷基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，在式B中，当L2和L3彼此相同或不同并且各自独立地为未被取代的亚乙基时，R1和R2中的一个为甲基。
根据本说明书的一个示例性实施方案，第二化合物用于改善可自由基固化的粘合剂组合物的储能模量和耐热性，并且优选地通过使氮丙啶化合物与(甲基)丙烯酸或含有羟基(-OH)作为取代基的(甲基)丙烯酸酯反应来获得。第二化合物具有通过氮丙啶化合物与(甲基)丙烯酸或醇基之间的开环反应形成的结构。
在这种情况下，第二化合物用于提高交联度，因为通过氮丙啶与(甲基)丙烯酸或羟基(-OH)之间的反应所产生的胺基与起偏器形成氢键，此外，该胺基是柔性的，因此可改善储能模量并同时减小多官能丙烯酸酯固化时产生的固化收缩比，使得可有效地防止粘合强度劣化并改善热冲击稳定性。
氮丙啶化合物为含有至少一个氮丙啶基团的化合物，并且氮丙啶基团的数量或者与氮丙啶基团连接的取代基的结构和数量没有限制，但是例如，氮丙啶化合物由下式10或11表示。
[式10]
Figure GDA0002184155950000071
[式11]
Figure GDA0002184155950000072
在式10和11中，
R3至R11彼此相同或不同，并且各自独立地为氢或C1至C10烷基，
L12和L14彼此相同或不同，并且各自独立地为未被取代或被烷基取代的C1至C10亚烷基，
m1为1或2，以及
当m1为2时，两个L12彼此相同或不同。
在本说明书中，(甲基)丙烯酸意指丙烯酸或甲基丙烯酸。
在本说明书中，(甲基)丙烯酸酯意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
根据本说明书的一个示例性实施方案，含有羟基(-OH)作为取代基的(甲基)丙烯酸酯由下式12表示。
[式12]
Figure GDA0002184155950000073
在式12中，
R12为氢或C1至C10烷基，
R13为被至少一个羟基(-OH)取代的C1至C10烷基或被至少一个羟基(-OH)取代的C3至10环烷基。
在本说明书中，环烷基没有特别限制，但是其碳原子数优选为3至30，并且其具体实例包括环丙基、环丁基、环戊基、3-甲基环戊基、2,3-二甲基环戊基、环己基、3-甲基环己基、4-甲基环己基、2,3-二甲基环己基、3,4,5-三甲基环己基、4-叔丁基环己基、环庚基、环辛基等，但并不限于此。
根据本说明书的一个示例性实施方案，由式B表示的第二化合物由下式B-1或B-2表示。
[式B-1]
Figure GDA0002184155950000081
[式B-2]
Figure GDA0002184155950000082
在式B-1和B-2中，
R1、R2、L2至L4、m、和n的限定与式B的限定相同。
根据本说明书的一个示例性实施方案，由式B表示的第二化合物由下式B-3至B-5表示。
[式B-3]
Figure GDA0002184155950000083
[式B-4]
Figure GDA0002184155950000084
[式B-5]
Figure GDA0002184155950000091
由式B表示的第二化合物提高玻璃化转变温度和储能弹性模量，因为位于该化合物的链中间的胺基(-NH-)与另一化合物的链上形成的胺基(-NH-)形成氢键，由此增强聚合物链之间的键合。
同时，基于100重量份可自由基固化的粘合剂组合物，第二化合物的含量优选为例如约5重量份至50重量份，并且可为例如约10重量份至40重量份或20重量份至30重量份。当第二化合物的含量满足该范围时，确保足够的热冲击稳定性，并且保持合适的玻璃化转变温度和合适的固化收缩比，并因此粘合强度也优异。
根据本说明书的一个示例性实施方案，在形成第二化合物的氮丙啶化合物与(甲基)丙烯酸或含有羟基作为取代基的(甲基)丙烯酸酯之间，当氮丙啶化合物的氮丙啶基团的数量限定为n时，优选氮丙啶化合物:(甲基)丙烯酸或含有羟基作为取代基的(甲基)丙烯酸酯的摩尔比为1:n，且n为整数。
即，对于第二化合物优选的是，存在于氮丙啶化合物(反应物)末端的所有氮丙啶基团与(甲基)丙烯酸和醇基反应。这是因为当氮丙啶基团留在所产生的第二化合物中时，特性如玻璃化转变温度可能劣化。
更具体地，由式B-1或B-2表示的氮丙啶化合物与(甲基)丙烯酸或由式12表示的含有羟基(-OH)作为取代基的(甲基)丙烯酸酯的摩尔比优选为1:1。
根据本说明书的一个示例性实施方案，可自由基固化的粘合剂组合物还可包含含有胺基的丙烯酸类单体作为第三化合物以实现低粘度并改善粘合强度。
更具体地，第三化合物可为例如选自以下的一种或更多种：N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰基吗啉、N-异丙基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺和1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯，但并不限于此。
同时，基于100重量份可自由基固化的粘合剂组合物，第三化合物的含量优选为例如5重量份至20重量份、5重量份至15重量份、或10重量份至15重量份。这是因为当第三化合物的含量满足该范围时，粘合强度、粘度和玻璃化转变温度均优异。
更具体地，优选的是，基于100重量份全部的可固化的组合物，本说明书的可自由基固化的粘合剂组合物包含40重量份至85重量份第一化合物、5重量份至50重量份第二化合物、5重量份至20重量份第三化合物和0.1重量份至10重量份自由基引发剂。
根据本说明书一个示例性实施方案的可自由基固化的粘合剂组合物中包含的自由基引发剂用于通过提高自由基可聚合性来改善固化速率。在这种情况下，可没有限制地使用本领域中通常使用的自由基引发剂作为自由基引发剂，并且自由基引发剂可为例如选自以下的一种或更多种：1-羟基-环己基-苯基-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮、苯甲酰基甲酸甲酯、氧基-苯基-乙酸-2-[2-氧代-2-苯基-乙酰氧基-乙氧基]-乙酯、氧基-苯基-乙酸-2-[2-羟基-乙氧基]-乙酯、α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫基)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、氧化膦和苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦。特别地，在本发明中，可优选使用苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦。
同时，优选的是，基于100重量份可自由基固化的粘合剂组合物，自由基引发剂的含量为例如0.5重量份至10重量份、1重量份至5重量份、或2重量份至3重量份。这是因为当自由基引发剂的含量满足该数值范围时，该组合物可顺利地固化。
优选的是，根据本说明书一个示例性实施方案的可自由基固化的粘合剂组合物在固化之后的玻璃化转变温度为约60℃至500℃，并且该玻璃化转变温度可为例如90℃至300℃或80℃至200℃。包含玻璃化转变温度在上述数值范围内的根据本发明的可自由基固化的粘合剂组合物的固化产物作为粘合层的偏光板的优点在于耐热性和耐水性优异。
在本说明书中，固化意指可自由基固化的粘合剂组合物通过UV射线固化80％或更多。
此外，根据本说明书一个示例性实施方案的可自由基固化的粘合剂组合物在固化之后在25℃下通过动态力学分析(DMA)方法测得的储能模量为1,000MPa至5,000MPa，并且该储能模量优选为约2,000MPa至4,000MPa。当该组合物的储能模量满足该范围时，在热冲击稳定性方面表现出优异的特性。
同时，粘合层(其为根据本说明书一个示例性实施方案的可自由基固化的粘合剂组合物的固化产物)可用作将起偏器粘附至保护膜的粘合层或者在起偏器的至少一个表面上形成保护膜。
在这种情况下，优选的是，根据本说明书的可自由基固化的粘合剂组合物的粘度为约10cP至300cP或20cP至100cP。当该组合物的粘度满足该数值范围时，存在可加工性优异的优点，因为粘合层可在偏光板中薄薄地形成，并且该组合物具有低的粘度。
在本说明书中，起偏器没有特别限制，并且可使用本领域公知的起偏器，例如由含有碘或二色性染料的聚乙烯醇(PVA)构成的膜。起偏器可通过将碘或二色性染料染在PVA膜上来制造，但是其制造方法没有特别限制。在本说明书中，起偏器意指不包括保护膜的状态，偏光板意指包括起偏器和保护膜的状态。
其次，粘合层通过使用上述的根据本发明的可自由基固化的粘合剂组合物形成，并且可通过本领域公知的方法形成。例如，所述方法可通过以下过程进行：将可自由基固化的粘合剂组合物施用在保护膜的一个表面上以形成粘合层，层合起偏器和保护膜，然后通过照射活性能量射线使该组合物固化。
同时，作为在粘合剂上形成的保护膜，可没有限制地使用本领域中通常已知的多种材料的保护膜，例如，基于纤维素的膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、环烯烃聚合物(COP)膜、丙烯酸类膜等。其中，考虑到光学特性、耐久性、经济可行性等，特别优选地使用丙烯酸类膜，并且丙烯酸类膜可包含基于(甲基)丙烯酸酯的树脂。包含基于(甲基)丙烯酸酯的树脂的膜可通过挤出成型使例如包含基于(甲基)丙烯酸酯的树脂作为主要组分的成型材料成型来获得。
丙烯酸类保护膜可为包含含有基于烷基(甲基)丙烯酸酯的单元和基于苯乙烯的单元的共聚物和在主链中具有碳酸酯部分的芳族树脂的膜，或者包含基于烷基(甲基)丙烯酸酯的单元、基于苯乙烯的单元、被至少一个羰基取代的3至5元杂环单元、和乙烯基氰单元的膜。
或者，丙烯酸类保护膜可为包含具有芳环的基于(甲基)丙烯酸酯的树脂的膜。具有芳环的基于(甲基)丙烯酸酯的树脂的实例包括韩国专利申请公开第10-2009-0115040号中描述的树脂组合物，该树脂组合物包含：(a)含有一种或更多种基于(甲基)丙烯酸酯的衍生物的基于(甲基)丙烯酸酯的单元；(b)具有含有含羟基部分和芳族部分的链的芳族单元；以及(c)含有一种或更多种基于苯乙烯的衍生物的基于苯乙烯的单元。(a)至(c)的单元可以各自以单独的共聚物形式包含在树脂组合物中，并且(a)至(c)的单元中的两种或更多种单元也可以以一种共聚合物的形式包含在树脂组合物中。
或者，丙烯酸类保护膜可为包含具有内酯环结构的丙烯酸类树脂的膜。具有内酯环结构的基于(甲基)丙烯酸酯的树脂的具体实例包括例如日本专利申请公开第2000-230016号、日本专利申请公开第2001-151814号、日本专利申请公开第2002-120326号等的官方公报中描述的具有内酯环结构的基于(甲基)丙烯酸酯的树脂。
制备丙烯酸类保护膜的方法没有特别限制，例如，丙烯酸类保护膜可通过以下过程来制备：用任何合适的混合方法将基于(甲基)丙烯酸酯的树脂、其他聚合物、添加剂等充分混合以制备热塑性树脂组合物，然后使该热塑性树脂组合物成膜来制备；或者将基于(甲基)丙烯酸酯的树脂、其他聚合物、添加剂等制备成单独的溶液，将混合物混合以形成均匀的混合物溶液，然后使该混合物成膜。
热塑性树脂组合物例如通过使用任何合适的混合器(如万能混合器(omni-mixer))将膜原材料预共混，然后捏合挤出所获得的混合物来制备。在这种情况下，在捏合挤出时使用的混合器没有特别限制，并且可使用任何合适的混合器，例如挤出机如单螺杆挤出机和双螺杆挤出机、或压力捏合机。
成膜法的实例包括任何合适的成膜法，例如溶液浇铸法(溶液流延法)、熔体挤出法、压延法和压缩成型法。在这些成膜法中，优选溶液浇铸法(溶液流延法)和熔体挤出法。
溶液浇铸法(溶液流延法)中使用的溶剂的实例包括：芳族烃，例如苯、甲苯和二甲苯；脂族烃，例如环己烷和萘烷；酯，例如乙酸乙酯和乙酸丁酯；酮，例如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮；醇，例如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂和丁基溶纤剂；醚，例如四氢呋喃和二
Figure GDA0002184155950000121
烷；卤代烃，例如二氯甲烷、氯仿和四氯化碳；二甲基甲酰胺；二甲基亚砜等。这些溶剂可单独使用或者以其两种或更多种的组合使用。
用于进行溶液浇铸法(溶液流延法)的装置的实例包括鼓型浇铸机、带型浇铸机、旋涂机等。熔体挤出法的实例包括T模法、吹胀法(inflation method)等。成型温度优选为150℃至350℃，并且更优选200℃至300℃。
当通过T模法成膜时，将T模安装在公知的单螺杆或双螺杆挤出机的前端部上，将以膜形式挤出的膜卷绕，由此获得辊状膜。在这种情况下，也可通过适当调节卷绕辊的温度以在挤出方向上拉伸膜来对膜进行单轴拉伸。此外，也可通过在垂直于挤出方向的方向上拉伸膜来进行同时双轴拉伸、逐次双轴拉伸等。
丙烯酸类保护膜可为未拉伸膜或拉伸膜中的任一种。当丙烯酸类膜为拉伸膜时，该丙烯酸类膜可为单轴拉伸膜或双轴拉伸膜，当丙烯酸类膜为双轴拉伸膜时，该丙烯酸类膜可为经同时双轴拉伸的膜或经逐次双轴拉伸的膜。当丙烯酸类膜经双轴拉伸时，膜的机械强度改善，使得膜的性能改善。将丙烯酸类膜与其他热塑性树脂混合，使得即使在拉伸丙烯酸类膜时，丙烯酸类膜也可抑制相位差增大并保持光学各向同性。
拉伸温度优选地在接近作为膜原材料的热塑性树脂组合物的玻璃化转变温度的范围内，优选(玻璃化转变温度-30℃)至(玻璃化转变温度+100℃)，更优选(玻璃化转变温度-20℃)至(玻璃化转变温度+80℃)。当拉伸温度低于(玻璃化转变温度-30℃)时，存在可能无法获得足够的拉伸放大倍率的问题。反之，当拉伸温度高于(玻璃化转变温度+100℃)时，存在树脂组合物发生流动(流动)，并因此可能无法进行稳定拉伸的问题。
定义为面积比的拉伸放大倍率优选为1.1倍至25倍，并且更优选1.3倍至10倍。当拉伸放大倍率小于1.1倍时，存在拉伸放大倍率不能使韧性随着拉伸改善的问题。当拉伸放大倍率大于25倍时，存在无法确认通过提高拉伸放大倍率所获得的效果的问题。
一个方向上的拉伸速度优选为10％/分钟至20,000％/分钟，并且更优选100％/分钟至10,000％/分钟。当拉伸速度小于10％/分钟时，需要相当长的时间以获得足够的拉伸放大倍率，使得存在制造成本可能增加的问题。当拉伸速度大于20,000％/分钟时，存在可能发生拉伸膜断裂等的问题。
为了稳定丙烯酸类保护膜的光学各向同性或机械特性，可在拉伸处理后对丙烯酸类保护膜进行热处理(退火)等。热处理的条件没有特别限制，并且可采用本领域已知的任何合适条件。
同时，如果需要，可对丙烯酸类保护膜进行表面处理以改善粘合强度，例如，可在光学膜的至少一个表面上进行选自以下的至少一种表面处理：碱处理、电晕处理和等离子体处理。
本说明书的一个示例性实施方案提供了一种显示装置，包括：显示面板；和设置在所述显示面板的一个表面或两个表面上的上述的根据该示例性实施方案的偏光板。
显示面板可为液晶面板、等离子面板和有机发光面板。
因此，显示装置可为液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)和有机发光二级管(OLED)。
更具体地，显示装置可为包括以下的液晶显示器：液晶面板和各自设置在液晶面板的两个表面上的偏光板，并且在这种情况下，至少一个偏光板可为包括上述的根据本说明书一个示例性实施方案的起偏器的偏光板。
即，在包括经碘或二色性染料染色的基于聚乙烯醇的起偏器和设置在该基于聚乙烯醇的起偏器的至少一个表面上的保护膜的偏光板中，偏光板具有去偏光区域，所述去偏光区域在400nm至800nm的波长带中的单元体透射率局部地为80％或更大，其中所述去偏光区域的算术平均粗糙度(Ra)为200nm或更小，偏光度为10％或更小，且下垂度(sagging)为10μm或更小。
在这种情况下，液晶显示器中包括的液晶面板的类型没有特别限制。例如，可没有类型限制地使用公知的面板，例如无源矩阵型面板如扭转向列(TN)、超扭转向列(STN)、铁电体(F)或聚合物分散(PD)面板；有源矩阵型面板如双端或三端面板；平面内切换(in-plane switching)(IPS)面板；和垂直排列(vertical alignment)(VA)面板。此外，构成液晶显示装置的其他配置，例如上基板和下基板(例如，滤色器基板或阵列基板)的种类没有特别限制，并且可没有限制地采用本领域公知的配置。
具体实施方式
下文中，将参照具体实施例详细地描述本发明。
制备例1—丙烯酸类保护膜
将其中以100:2.5:5的重量比均匀混合有聚(N-环己基马来酰亚胺-共-甲基丙烯酸甲酯)、苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂和基于苯氧基的树脂的树脂组合物供应到从原材料料斗至挤出机经氮气换气的24Φ挤出机中，并在250℃下熔化以制备原材料粒料。
使用由InChem
Figure GDA0002184155950000151
Co.,Ltd.制造的PKFE(Mw＝60,000，Mn＝16,000，且Tg＝95℃)作为基于苯氧基的树脂；使用包含85重量％苯乙烯和15重量％无水马来酸酐的Dylaeck332作为苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂；并且使用通过NMR分析其中N-环己基马来酰亚胺的含量为6.5重量％的聚(N-环己基马来酰亚胺-共-甲基丙烯酸甲酯)树脂作为聚(N-环己基马来酰亚胺-共-甲基丙烯酸甲酯)树脂。
在真空下干燥获得的原材料粒料，通过使用挤出机在260℃下熔化，并使其通过衣架型T模，然后通过镀铬铸辊和干燥辊等以制备厚度为150μm的膜。通过使用试验拉伸装置(pilot stretching device)在125℃下在MD方向上使用辊之间的速度差以170％的比率拉伸该膜以制备丙烯酸类膜。
对通过上述过程所制备的丙烯酸类膜进行电晕处理，然后通过使用#7棒以底漆组合物(其中20重量份
Figure GDA0002184155950000152
唑啉交联剂(Nippon Shokubai Co.,Ltd.制造的WS700)被添加到通过用纯水稀释CK-PUD-F(Chokwang氨基甲酸酯分散体)而制备的具有10重量％固体组分的底漆组合物中)涂覆丙烯酸类膜的一侧，然后使用拉幅机在130℃下在TD方向上以190％拉伸丙烯酸类膜以最终制备底漆层厚度为400nm的丙烯酸类保护膜。
制备例2—可自由基固化的粘合剂组合物的制备
(1)粘合剂组合物A
将3重量份苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦作为自由基引发剂添加到100重量份的包含60重量份2-羟基乙基丙烯酸酯和40重量份1-(3-(2-(丙烯酰氧基)乙基)脲基)丙烷-2-基丙烯酸酯(式B-4)的粘合剂组合物中，由此制备粘合剂组合物A。
(2)粘合剂组合物B
将3重量份苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦作为自由基引发剂添加到100重量份的包含60重量份2-羟基乙基丙烯酸酯、30重量份1-(3-(2-(丙烯酰氧基)乙基)脲基)丙烷-2-基丙烯酸酯(式B-4)和10重量份1,2,2,6,6-五甲基-4-4-哌啶基甲基丙烯酸酯的粘合剂组合物中，由此制备粘合剂组合物B。
(3)粘合剂组合物C
将3重量份苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦作为自由基引发剂添加到100重量份的包含60重量份2-羟基乙基丙烯酸酯、30重量份1-(3-(2-(丙烯酰氧基)乙基)脲基)丙烷-2-基丙烯酸酯(式B-4)和10重量份N,N-二甲基丙烯酰胺的粘合剂组合物中，由此制备粘合剂组合物C。
(4)粘合剂组合物D
将3重量份苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦作为自由基引发剂添加到100重量份的包含60重量份4-羟基丁基丙烯酸酯、30重量份1-(3-(2-(丙烯酰氧基)乙基)脲基)丙烷-2-基丙烯酸酯(式B-4)和10重量份N,N-二甲基丙烯酰胺的粘合剂组合物中，由此制备粘合剂组合物D。
(5)粘合剂组合物E
将3重量份苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦作为自由基引发剂添加到100重量份的包含40重量份2-羟基乙基丙烯酸酯和60重量份9-(((3-((1-(丙烯酰氧基)丙烷-2-基)氨基)丙酰基)氧基)甲基)-9-乙基-2,16-二甲基-6,12-二氧代-7,11-二氧杂-3,15-二氮杂十七烷-1,17-二基二丙烯酸酯(下式E)的粘合剂组合物中，由此制备粘合剂组合物E。
[式E]
Figure GDA0002184155950000161
粘合剂组合物F
将3重量份苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦作为自由基引发剂添加到100重量份的包含40重量份2-羟基乙基丙烯酸酯和60重量份1-(3-(2-(丙烯酰氧基)乙基)脲基)丙烷-2-基丙烯酸酯(式B-4)的粘合剂组合物中，由此制备粘合剂组合物F。
(7)粘合剂组合物G
将3重量份苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦作为自由基引发剂添加到100重量份的包含70重量份2-羟基乙基丙烯酸酯和30重量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)的粘合剂组合物中，由此制备粘合剂组合物G。
(8)粘合剂组合物H
将3重量份苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦作为自由基引发剂添加到100重量份的包含70重量份2-羟基乙基丙烯酸酯和30重量份季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)的粘合剂组合物中，由此制备粘合剂组合物H。
(9)粘合剂组合物I
将3重量份苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦作为自由基引发剂添加到100重量份的包含70重量份2-羟基乙基丙烯酸酯和30重量份二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)的粘合剂组合物中，由此制备粘合剂组合物I。
实施例1
通过使用滴管将粘合剂组合物A施用在制备例1中制备的丙烯酸类保护膜的底漆层上，将该膜层合在起偏器(PVA装置)的两个表面上，并设置条件使得最终粘合层的厚度为1μm至2μm，然后使该膜通过层合机(5m/分钟)。然后，通过使用紫外线照射装置(熔融灯，D灯泡)将900mJ/cm2的UV射线照射在其上层合有丙烯酸类保护膜的表面上以制造偏光板。该偏光板在温度为20℃和湿度小于30％的环境下制造。
实施例2
以与实施例1中相同的方式制造偏光板，不同之处在于使用粘合剂组合物B代替粘合剂组合物A。
实施例3
以与实施例1中相同的方式制造偏光板，不同之处在于使用粘合剂组合物C代替粘合剂组合物A。
实施例4
以与实施例1中相同的方式制造偏光板，不同之处在于使用粘合剂组合物D代替粘合剂组合物A。
比较例1
以与实施例1中相同的方式制造偏光板，不同之处在于使用粘合剂组合物E代替粘合剂组合物A。
比较例2
以与实施例1中相同的方式制造偏光板，不同之处在于使用粘合剂组合物F代替粘合剂组合物A。
比较例3
以与实施例1中相同的方式制造偏光板，不同之处在于使用粘合剂组合物G代替粘合剂组合物A。
比较例4
以与实施例1中相同的方式制造偏光板，不同之处在于使用粘合剂组合物H代替粘合剂组合物A。
比较例5
以与实施例1中相同的方式制造偏光板，不同之处在于使用粘合剂组合物I代替粘合剂组合物A。
实验例
1.玻璃化转变温度的测量
测量实施例1至4和比较例1至5中制造的偏光板的保护层的玻璃化转变温度，并且示于下表1中。具体地，在如上所述的固化条件下分离所制造的偏光板的粘合层，然后通过使用差示扫描量热计(由Mettler Co.,Ltd.制造的DSC)将温度升高至-30℃至200℃来测量第二次运行时的玻璃化转变温度值。
2.储能模量的测量
将制备例中各自制备的可自由基固化的粘合剂组合物施用在剥离型PET之间，设置条件使得最终厚度为80μm，然后使膜通过层合机，然后在与实施例中相同的固化条件下进行固化。然后，将从剥离型PET分离的固化产物切成5.3mm的宽度和50mm的长度，并通过使用DMA(由TA Instruments制造)将温度升高至-40℃至160℃来测量储能模量。其中，在25℃下的储能模量的结果示于下表1中。
3.粘合强度的评估
将实施例1至4和比较例1至5中各自制造的偏光板切成20mm的宽度和100mm的长度，然后通过使用质构分析仪(由Stable Micro Systems,Ltd.制造的TA-XT Plus)以300mm/分钟的速度和90°的角度将保护膜剥离来测量剥离强度。剥离强度大于2.0N/cm的情况、剥离强度为1.0N/cm至2.0N/cm的情况和剥离强度小于1.0N/cm的情况分别指示为优异、良好和差。结果示于下表1中。
4.热冲击特性的评估
将实施例1至4和比较例1至5中制造的偏光板各自层合在玻璃基板上，在-40℃下放置30分钟，然后在80℃下放置30分钟，重复100次。然后，用肉眼评估偏光板的外观是否改变。在偏光板的外观中，仅在端部产生尺寸为2mm或更小的裂纹的情况、仅在除端部外的部分上确定有5mm或更长短线的裂纹的情况和在偏光板的整个表面上产生多个裂纹的情况分别指示为优异、良好和差。结果示于下表1中。
[表1]
Figure GDA0002184155950000191
2-HEA：2-羟基乙基丙烯酸酯
4-HBA：4-羟基丁基丙烯酸酯
式E：9-(((3-((1-(丙烯酰氧基)丙烷-2-基)氨基)丙酰基)氧基)甲基)-9-乙基-2,16-二甲基-6,12-二氧代-7,11-二氧杂-3,15-二氮杂十七烷-1,17-二基二丙烯酸酯
式B-4：1-(3-(2-(丙烯酰氧基)乙基)脲基)丙烷-2-基丙烯酸酯
TMPTA：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
PETA：季戊四醇三丙烯酸酯
DPHA：二季戊四醇六丙烯酸酯
PMPMA：1,2,2,6,6-五甲基-4-4-哌啶基甲基丙烯酸酯
DMAA：N,N-二甲基丙烯酰胺
在表1中，可以看出，实施例1至4，是根据本说明书一个示例性实施方案的偏光板的粘合层，与比较例1至5的粘合层相比具有高的玻璃化转变温度、优异的储能模量以及优异的粘合强度和/或热冲击稳定性。
虽然详细描述了本发明的示例性实施方案，但是本发明的权利范围不限于此，并且对于本领域普通技术人员显而易见的是，可在不脱离权利要求书中描述的本发明的技术精神的情况下进行多种修改和改变。

Claims (15)

1.一种偏光板，包括：
起偏器；
在所述起偏器的至少一个表面上形成的粘合层；和
在所述粘合层上形成的保护膜，
其中所述粘合层为可自由基固化的粘合剂组合物的固化产物，所述可自由基固化的粘合剂组合物包含：
(A)由下式1表示的第一化合物；
(B)由下式B表示的第二化合物；和
(C)自由基引发剂：
[式1]
Figure FDA0002184155940000011
在式1中，
R101为酯基或醚基，
R102为具有至少一个羟基的C1至C10烷基或具有至少一个羟基的C4至C10环烷基，
R103为氢或C1至C10烷基，
[式B]
Figure FDA0002184155940000012
在式B中，
R1和R2中的至少一个为氢，另一个为C1至C10烷基，
L1为-N(H)C(＝O)N(H)-或-N(H)C(＝O)-L4-C(＝O)N(H)-，
L2至L4彼此相同或不同，并且各自独立地为未被取代或被烷基取代的C1至C10亚烷基，
当L2和L3彼此相同或不同并且各自独立地为未被取代的C1至C10亚烷基时，R1和R2中的一个为C1至C10烷基，
m和n各自为1或2，以及
当m和n各自为2时，圆括号中的两个结构彼此相同或不同。
2.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述第一化合物由下式2至式9中的任一个表示：
[式2]
Figure FDA0002184155940000021
[式3]
Figure FDA0002184155940000022
[式4]
Figure FDA0002184155940000023
[式5]
Figure FDA0002184155940000024
[式6]
[式7]
Figure FDA0002184155940000026
[式8]
Figure FDA0002184155940000027
[式9]
Figure FDA0002184155940000031
3.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述第二化合物通过使氮丙啶化合物与(甲基)丙烯酸或含有羟基作为取代基的(甲基)丙烯酸酯反应来获得。
4.根据权利要求3所述的偏光板，其中所述氮丙啶化合物由下式10或11表示：
[式10]
Figure FDA0002184155940000032
[式11]
Figure FDA0002184155940000033
在式10和11中，
R3至R11彼此相同或不同，并且各自独立地为氢或C1至C10烷基，
L12和L14彼此相同或不同，并且各自独立地为未被取代或被烷基取代的C1至C10亚烷基，
m1为1或2，以及
当m1为2时，两个L12彼此相同或不同。
5.根据权利要求3所述的偏光板，其中所述含有羟基作为取代基的(甲基)丙烯酸酯由下式12表示：
[式12]
在式12中，
R12为氢或C1至C10烷基，以及
R13为被至少一个羟基取代的C1至C10烷基或被至少一个羟基取代的C3至C10环烷基。
6.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述第二化合物由下式B-1或B-2表示：
[式B-1]
Figure FDA0002184155940000042
[式B-2]
在式B-1和B-2中，
R1、R2、L2至L4、m、和n的限定与式B的限定相同。
7.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述第二化合物由下式B-3至B-5中的任一个表示：
[式B-3]
Figure FDA0002184155940000044
[式B-4]
Figure FDA0002184155940000051
[式B-5]
Figure FDA0002184155940000052
8.根据权利要求1所述的偏光板，其中基于100重量份所述可自由基固化的粘合剂组合物，所述可自由基固化的粘合剂组合物包含：
40重量份至85重量份所述第一化合物，
5重量份至50重量份所述第二化合物，和
0.1重量份至10重量份所述自由基引发剂。
9.根据权利要求3所述的偏光板，其中当所述氮丙啶化合物的氮丙啶基团的数量限定为n时，所述氮丙啶化合物:(甲基)丙烯酸或所述含有羟基作为取代基的(甲基)丙烯酸酯的摩尔比为1:n，且n为整数。
10.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述可自由基固化的粘合剂组合物还包含含有胺基的丙烯酸类单体作为第三化合物。
11.根据权利要求10所述的偏光板，其中所述第三化合物为选自以下的一种或更多种：N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰基吗啉、N-异丙基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺和1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯。
12.根据权利要求10所述的偏光板，其中基于100重量份所述可自由基固化的粘合剂组合物，所述第三化合物的含量为5重量份至20重量份。
13.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述可自由基固化的粘合剂组合物在UV固化之后的玻璃化转变温度为60℃或更高。
14.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述可自由基固化的粘合剂组合物在固化之后在25℃下通过动态力学分析方法测得的储能模量为1,000MPa至5,000MPa。
15.一种显示装置，包括：
显示面板；和
设置在所述显示面板的一个表面或两个表面上的根据权利要求1至14中任一项所述的偏光板。
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