CN106896438B - 偏光板和包含偏光板的光学显示设备 - Google Patents

偏光板和包含偏光板的光学显示设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种偏光板和包含偏光板的光学显示设备。所述偏光板包含偏光器、形成于所述偏光器的下部表面上的第一光学膜，和形成于所述第一光学膜的下部表面上的粘着膜。由等式1计算，所述粘着膜具有约200％或更小的溶胀度，且包含单体混合物的(甲基)丙烯酸共聚物，所述单体混合物包括具有未经取代C11到C20烷基的约5重量％(wt％)到约30wt％的(甲基)丙烯酸酯，且所述光学膜由选自环状聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂和丙烯酸类树脂的至少一种树脂形成。本发明偏光板具有良好透光度及良好耐久性。

Description

偏光板和包含偏光板的光学显示设备
相关申请的交叉参考
本申请要求2015年10月29日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0151378号的权益，所述专利申请的全部公开内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种偏光板和一种包含偏光板的光学显示设备。
背景技术
液晶显示器包含液晶面板和附接到液晶面板的两个表面的偏光板。偏光板中的每一者包含偏光器和形成于偏光器的一或两表面上以保护偏光器的保护膜。偏光板经由用于偏光板的粘着膜附接到液晶面板。用于偏光板的粘着膜由用于偏光板的粘着剂组合物形成。
通常用作延迟膜的聚碳酸酯、环状聚烯烃或(甲基)丙烯酸保护膜可能在组装图像显示设备之后暴露于溶剂，且其因此可能在热处理期间遭受裂解。包含具有裂痕的此保护膜的偏光板可能遭受通过形成于保护膜上的裂痕的漏光，且可能由于保护膜未能屏蔽偏光器免于外部环境而展现低耐久性。此外，当用作延迟膜时，这些保护膜不能提供延迟功能，借此导致偏光板的图像质量降低。最近，随着偏光板的紧凑性增加，保护膜的厚度也降低，借此提供由粘合剂和粘着溶剂所引起的处置和裂解问题。
日本专利公开案第2014-032270 A号中公开了本发明的背景技术。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种偏光板包含：偏光器；形成于偏光器的下部表面上的第一光学膜；和形成于第一光学膜的下部表面上的粘着膜，其中粘着膜具有200％或更小的溶胀度，如由等式1计算：
＜等式1＞
溶胀度(degree of swelling)＝(B-A)/0.2g x 100，
(其中A和B相同于下文实施方式中所定义)。
用于偏光板的粘着膜可包含单体混合物的(甲基)丙烯酸共聚物，所述单体混合物包括5重量％(wt％)到30重量％的具有未经取代C11到C20烷基的(甲基)丙烯酸酯，且光学膜可由环状聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂和(甲基)丙烯酸树脂中的至少一者形成。
根据本发明的一实施例，所述粘着膜可直接形成于所述第一光学膜上。
根据本发明的一实施例，所述粘着膜在25℃下可具有0.5MPa以上的存储模数。
根据本发明的一实施例，具有未经取代C11到C20烷基的所述(甲基)丙烯酸酯可包括选自以下当中的至少一种：十二基(甲基)丙烯酸酯、十三基(甲基)丙烯酸酯、十四基(甲基)丙烯酸酯、十五基(甲基)丙烯酸酯、十六基(甲基)丙烯酸酯、十八基(甲基)丙烯酸酯和十九基(甲基)丙烯酸酯。
根据本发明的一实施例，所述(甲基)丙烯酸共聚物可为包括具有未经取代C11到C20烷基的所述(甲基)丙烯酸酯、具有未经取代C1到C10烷基的(甲基)丙烯酸酯、含羟基的(甲基)丙烯酸酯和含羧酸基的单体的单体混合物的(甲基)丙烯酸共聚物。
根据本发明的一实施例，所述粘着膜可由包括100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物和10重量份到25重量份的固化剂的粘着剂组合物形成。
根据本发明的一实施例，所述固化剂可包括异氰酸酯固化剂和金属螯合物固化剂中的至少一者。
根据本发明的一实施例，所述固化剂可包括9重量份到20重量份的所述异氰酸酯固化剂与0.1重量份到5重量份的所述金属螯合物固化剂的混合物。
根据本发明的一实施例，所述粘着剂组合物可还包括硅烷偶合剂。
根据本发明的一实施例，所述第一光学膜可为延迟膜。
根据本发明的一实施例，所述粘着剂组合物可还包括(甲基)丙烯酸寡聚物。
根据本发明的一实施例，所述(甲基)丙烯酸寡聚物可具有1,000g/mol到50,000g/mol的重均分子量和-60℃到-30℃的玻璃转化温度。
根据本发明的一实施例，相对于100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物，所述(甲基)丙烯酸寡聚物的存在量可为0.1重量份到10重量份。
根据本发明的一实施例，偏光板可还包括在所述偏光器的上部表面上的第二光学膜。
根据本发明的另一方面，提供一种包含如本文中阐述的粘着膜的光学显示设备。
本发明提供展现良好透光度且具有细长结构的偏光板。本发明提供具有良好耐久性的偏光板。本发明提供相对于疏水性光学膜展现高粘附性的偏光板。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施例的偏光板的横截面图。
图2为根据本发明的另一实施例的偏光板的横截面图。
图3为根据本发明的一个实施例的液晶显示器的横截面图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细地描述本发明的实施例以使得所属领域的技术人员能够容易地实践本发明。应理解，本发明可以不同方式体现且不限于以下实施例。在图式中，为清楚起见将省略与描述无关的部分。在本说明书通篇中，类似组件将由类似参考数字表示。
如本文所使用，例如“上”和“下”的空间相对术语为参考附图定义的。因此，应理解“上部表面”与“下部表面”可互换使用。
如本文所使用，术语“用于偏光板的粘着膜”和“用于偏光板的粘着剂组合物”可简单地分别由术语“粘着膜”和“粘着剂组合物”表示。如本文所使用，术语“(甲基)丙烯酰基”意指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基。
如本文所使用，粘着膜的“溶胀度”为由以下等式1计算的值：
＜等式1＞
溶胀度＝(B-A)/0.2gx 100，
其中A为铁丝网的重量(单位：g，200网目)且B为铁丝网和粘着膜的总重量(单位：g)，如通过以下步骤测量：在250ml瓶中将0.2g的粘着膜放置于铁丝网上，在将有机溶剂注入瓶以使得粘着膜可完全浸渍于有机溶剂中之后使粘着膜持续3天处于25℃，和从瓶移除粘着膜和铁丝网，接着使铁丝网上的粘着膜持续30分钟处于25℃。
有机溶剂可包含选自甲苯、甲基乙基酮和乙酸乙酯当中的至少一种。粘着膜是通过以下步骤制备：将粘着剂组合物沉积到离型膜(例如，聚对苯二甲酸伸乙酯(polyethylene terephthalate，PET)膜)上，使粘着剂组合物持续2天在35℃和45％相对湿度(relative humidity，RH)下老化以形成25μm厚的粘着膜，接着从离型膜移除粘着膜。
如本文所使用，术语粘着膜的“模数”意指粘着膜在25℃下的存储模数，如使用MCR501(安东帕)在1rad/sec的剪切速率和5％的应力，同时以10℃/min的速率将温度从25℃增加到120℃条件下在圆盘形样品上所测量，所述样品是通过以下步骤制备：堆叠多个25μm厚的粘着膜，和将经堆叠粘着膜切割成具有1mm的厚度和8mm的直径的圆盘形状。此处，粘着膜中的每一者是通过以下步骤制备：将粘着剂组合物沉积到离型膜(例如，聚对苯二甲酸伸乙酯(PET)膜)上，使粘着剂组合物持续2天在35℃和45％RH下老化以形成25μm厚的粘着膜，接着从离型膜移除粘着膜。
如本文所使用，光学膜的“平面内延迟(Re)”由等式2计算且其“平面外延迟(Rth)”由等式3计算。
＜等式2＞
Re＝(nx-ny)x d
＜等式3＞
Rth＝((nx+ny)/2-nz)xd
(其中nx、ny和nz分别为光学膜在x轴方向、y轴方向和z轴方向上在550nm的波长下的折射率，且d为光学膜的厚度(单位：nm))。
如本文所使用，术语“光学膜”可意指保护膜或延迟膜。
接着，将参考图1描述根据本发明的一个实施例的偏光板。
参看图1，根据一个实施例的偏光板100包含用于偏光板的粘着膜110、第一光学膜120、偏光器130和第二光学膜140。
粘着膜110可具有约200％或更小的溶胀度。
溶胀度是指由用于偏光板的粘着膜吸收有机溶剂等的程度。具有低溶胀度的用于偏光板的粘着膜对于吸收有机溶剂等具有较低程度，且因此可防止第一光学膜120遭受归因于有机溶剂等的裂解。具体来说，用于偏光板的粘着膜可具有约50％到约200％的溶胀度，例如约50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约100％、约110％、约120％、约130％、约140％、约150％、约160％、约170％、约180％、约190％或约200％。具体来说，有机溶剂可包含(但不限于)甲苯、乙酸乙酯和甲基乙基酮。因此，当暴露于有机溶剂和热处理时，偏光板100可抑制在第一光学膜120上产生裂痕。即使在涂覆于具有薄厚度且很可能遭受裂解的第一光学膜120时，粘着膜仍促进减少偏光板100的厚度，同时通过抑制在第一光学膜120上产生归因于有机溶剂的裂痕而改良其耐久性。
在下文中，将较详细描述粘着膜110。
粘着膜110形成于第一光学膜120上，且用以将偏光板100附接到例如液晶显示面板的光学装置。
粘着膜110直接形成于第一光学膜120上。本文中，表达“直接形成”意指不存在插入于粘着膜110与第一光学膜120之间的粘着层和/或粘合层。即使在此结构中，粘着膜110仍具有约200％或更小的溶胀度，且可防止第一光学膜120遭受归因于有机溶剂等的裂解。
粘着膜110在25℃下可具有约0.5MPa以上的模数，具体来说约0.5MPa到约10MPa，更具体来说约0.5MPa到约1MPa，例如约0.5MPa、约0.6MPa、约0.7MPa、约0.8MPa、约0.9MPa或约1MPa。在此范围的模数内，粘着膜可展现高附着以吸收少量有机溶剂、抑制在保护膜上产生归因于有机溶剂等的裂痕，并展现良好可加工性。
粘着膜110的厚度可为约30μm或更小，具体来说约5μm到约30μm。在此厚度范围内，粘着膜可用于光学显示设备。
粘着膜110可由包含(甲基)丙烯酸粘着树脂和固化剂的用于偏光板的粘着剂组合物形成。(甲基)丙烯酸粘着树脂可通过聚合包含约5wt％到约30wt％的具有未经取代C11到C20烷基的(甲基)丙烯酸酯的单体混合物制备，且相对于100重量份的(甲基)丙烯酸粘着树脂，固化剂的存在量可为约10重量份到约25重量份，例如约10重量份、约11重量份、约12重量份、约13重量份、约14重量份、约15重量份、约16重量份、约17重量份、约18重量份、约19重量份、约20重量份、约21重量份、约22重量份、约23重量份、约24重量份或约25重量份。在此范围内，粘着剂组合物可展现良好附着，且可通过增加粘着膜的交联度而减少溶胀度同时确保其耐久性。
用于偏光板的粘着膜可通过(但不限于)以下步骤产生：将用于偏光板的粘着剂组合物涂布到预定厚度，脱水粘着膜，接着使粘着剂组合物在约25℃到约50℃的恒定温度和约30％RH到约60％RH的恒定湿度条件下老化。
接着，将描述根据本发明的一个实施例的用于偏光板的粘着剂组合物。
根据本发明的实施例的用于偏光板的粘着剂组合物可包含通过共聚包含约5wt％到约30wt％的具有未经取代C11到C20烷基的(甲基)丙烯酸酯的单体混合物而制备的(甲基)丙烯酸共聚物，具体来说约10wt％到约30wt％，更具体来说约15wt％到约25wt％，例如约10wt％、约11wt％、约12wt％、约13wt％、约14wt％、约15wt％、约16wt％、约17wt％、约18wt％、约19wt％、约20wt％、约21wt％、约22wt％、约23wt％、约24wt％、约25wt％、约26wt％、约27wt％、约28wt％、约29wt％或约30wt％。在此组成范围内，由粘着剂组合物形成的粘着膜含有展现疏水性的合适量的烷基，以减少粘着膜的溶胀度同时确保其耐久性。
具有未经取代C11到C20烷基的(甲基)丙烯酸酯为具有未经取代直链C11到C20烷基的(甲基)丙烯酸酯，且可包含(例如)十二基(甲基)丙烯酸酯、十三基(甲基)丙烯酸酯、十四基(甲基)丙烯酸酯、十五基(甲基)丙烯酸酯、十六基(甲基)丙烯酸酯、十八基(甲基)丙烯酸酯和十九基(甲基)丙烯酸酯中的至少一者。这些(甲基)丙烯酸酯可抑制在第一光学膜120上产生归因于有机溶剂的裂痕。
(甲基)丙烯酸共聚物可为包括具有未经取代C11到C20烷基的(甲基)丙烯酸酯；具有未经取代C1到C10烷基的(甲基)丙烯酸酯、含羟基的(甲基)丙烯酸酯；和含羧酸基的单体的单体混合物的共聚物。在此组成下，粘着膜110可确保约200％或更小的溶胀度且可展现到第一光学膜120的良好粘附性。
具有未经取代C1到C10烷基的(甲基)丙烯酸酯可包含(但不限于)选自以下当中的至少一种：(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、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯和(甲基)丙烯酸癸酯。这些(甲基)丙烯酸酯可单独或以其组合形式使用。在单体混合物中，具有未经取代C1到C10烷基的(甲基)丙烯酸酯的存在量可为约65wt％到约85wt％，具体来说约70wt％到约80wt％，例如约65wt％、约66wt％、约67wt％、约68wt％、约69wt％、约70wt％、约71wt％、约72wt％、约73wt％、约74wt％、约75wt％、约76wt％、约77wt％、约78wt％、约79wt％、约80wt％、约81wt％、约82wt％、约83wt％、约84wt％或约85wt％。在此组成范围内，粘着剂组合物可为粘着膜提供机械强度和良好粘着特性。
含羟基的(甲基)丙烯酸酯可包含具有至少一个羟基的含有C1到C20烷基的(甲基)丙烯酸酯、具有至少一个羟基的含有C3到C10环烷基的(甲基)丙烯酸酯，或具有至少一个羟基的含有C6到C20芳基的(甲基)丙烯酸酯。具体来说，含羟基的(甲基)丙烯酸酯可包含选自以下当中的至少一种：(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟己酯、1，4-环己烷二甲醇单(甲基)丙烯酸酯、1-氯基-2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯(1-chloro-2-hydroxypropyl(meth)acrylate)、二甘醇单(甲基)丙烯酸酯(diethylene glycol mono(meth)acrylate)、2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯(2-hydroxy-3-phenyloxypropyl(meth)acrylate)、4-羟基环戊基(甲基)丙烯酸酯(4-hydroxycyclopentyl(meth)acrylate)和4-羟基环己基(甲基)丙烯酸酯(4-hydroxycyclohexyl(meth)acrylate)。这些含羟基的(甲基)丙烯酸酯可单独或以其组合形式使用。在单体混合物中，含羟基的(甲基)丙烯酸酯的存在量可为约0.1wt％到约5wt％，具体来说约0.5wt％到约2.5wt％，例如约0.1wt％、约0.5wt％、约1.0wt％、约1.5wt％、约2.0wt％或约2.5wt％。在此组成范围内，粘着膜可展现较高交联度和到保护膜的良好粘附性。
含羧酸基的单体可包含(但不限于)选自以下当中的至少一种：(甲基)丙烯酸、2-羧基乙基(甲基)丙烯酸酯、3-羧丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羧丁基(甲基)丙烯酸酯、亚甲基丁二酸、丁烯酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸和顺丁烯二酸酐。这些含羧酸基的单体可单独或以其组合形式使用。在单体混合物中，含羧酸基的单体的存在量可为约0.1wt％到约5wt％，具体来说约1.5wt％到约2.5wt％，例如约0.1wt％、约0.5wt％、约1.0wt％、约1.5wt％、约2.0wt％或约2.5wt％。在此组成范围内，粘着膜可展现较高交联度和到保护膜的良好粘附性。
含羧酸基的单体的存在量可相对于含羟基的(甲基)丙烯酸酯过量。举例来说，在单体混合物中，含羧酸基的单体与含羟基的(甲基)丙烯酸酯的比率可介于1.5到5，具体来说从1.5到3的范围内。在此组成范围内，粘着剂组合物可确保相对于疏水性保护膜的粘附性。
(甲基)丙烯酸共聚物的重均分子量(Mw)可为约1,500,000g/mol或更小，具体来说约900,000g/mol到约1,500,000g/mol。在此范围内，(甲基)丙烯酸共聚物可确保粘着膜的良好耐久性。重均分子量可通过凝胶渗透色谱法用聚苯乙烯标准物测量。(甲基)丙烯酸共聚物可具有约-80℃到约-10℃，具体来说约-75℃到约-20℃的玻璃转化温度。在此范围的玻璃转化温度内，(甲基)丙烯酸共聚物可通过确保良好可湿性提供良好粘着性质。(甲基)丙烯酸共聚物可具有约2.0到约10.0，具体来说约3.0到约7.0的多分散指数(polydispersion index)。在此范围的多分散指数内，(甲基)丙烯酸共聚物可确保高温下的耐久性。(甲基)丙烯酸共聚物可具有约5.0mgKOH/g或更小的酸值，更具体来说约0.1mgKOH/g到约3.0mgKOH/g。在此范围的酸值内，(甲基)丙烯酸共聚物可直接或间接抑制粘附体的腐蚀。
(甲基)丙烯酸共聚物可通过单体混合物的典型聚合来制备。单体混合物的聚合可通过所属领域中已知的典型方法执行。举例来说，(甲基)丙烯酸共聚物可通过以下步骤制备：添加引发剂到单体混合物，接着典型地聚合单体混合物，例如，悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合等。此处，可在约65℃到约70℃下持续约6小时到约8小时执行聚合。作为引发剂，可使用任何典型引发剂，包含偶氮基类聚合引发剂和/或过氧化氢聚合引发剂，例如过氧化苯甲酰或过氧化乙酰。
根据此实施例的粘着剂组合物可更包含固化剂。相对于100重量份的(甲基)丙烯酸共聚物，固化剂的存在量可为约10重量份到约25重量份，具体来说约15重量份到约20重量份，例如约10重量份、约11重量份、约12重量份、约13重量份、约14重量份、约15重量份、约16重量份、约17重量份、约18重量份、约19重量份、约20重量份、约21重量份、约22重量份、约23重量份、约24重量份或约25重量份。在此组成范围内，固化剂可通过增加粘着膜的交联度而减少其溶胀度。
固化剂为多官能性固化剂，且可包含选自(例如)以下当中的至少一种：异氰酸酯固化剂、金属螯合物固化剂、环氧树脂固化剂、胺固化剂和碳化二亚胺固化剂。具体来说，固化剂可包含异氰酸酯固化剂和金属螯合物固化剂的混合物，以减少老化时间同时改良固化度并减少溶胀度。更具体来说，异氰酸酯固化剂的存在量可相对于金属螯合物固化剂过量。举例来说，在异氰酸酯固化剂和金属螯合物固化剂的混合物中，异氰酸酯固化剂的存在量可为约9重量份到约20重量份，例如约9重量份、约10重量份、约1l重量份、约12重量份、约13重量份、约14重量份、约15重量份、约16重量份、约17重量份、约18重量份、约19重量份或约20重量份；且金属螯合物固化剂的存在量可为约0.1重量份到约5重量份，例如约0.1重量份、约0.5重量份、约1.0重量份、约1.5重量份、约2.0重量份、约2.5重量份、约3.0重量份、约3.5重量份、约4.0重量份、约4.5重量份或约5.0重量份。
异氰酸酯固化剂可包含双或较高官能性，例如三到六官能性异氰酸酯固化剂，且可促进增加粘着膜的模数和凝胶分率。具体来说，异氰酸酯固化剂可包含选自以下当中的至少一种：三官能异氰酸酯固化剂，包含三官能三羟甲基丙烷改质的二异氰酸甲苯酯加成物、三官能甲苯二异氰酸酯三聚物和三羟甲基丙烷改质的二甲苯二异氰酸酯加成物；六官能三羟甲基丙烷改质的甲苯二异氰酸酯；和六官能异氰脲酸酯改质的甲苯二异氰酸酯。这些异氰酸酯固化剂可单独或以其组合形式使用。
金属螯合物固化剂可包含铝、锆和钛，更具体来说包含铝。金属螯合物固化剂可包含(但不限于)选自以下当中的至少一种：乙酰基丙酮酸盐铝酸酯(acetylacetonatealuminate)、三(乙酰基丙酮酸)铝(aluminum tris(acetylacetonate))、三(乙酰乙酸乙酯)铝(aluminum tris(ethyl acetoacetate))、双(乙酰乙酸乙酯)铝(aluminum bis(ethyl acetoacetate))、三(乙酰基丙酮酸)锆(zirconium tris(acetylacetonate))和三(乙酰基丙酮酸)钴(cobalt tris(acetylacetonate))。
环氧树脂固化剂可包含选自以下当中的至少一种：双酚A表氯醇环氧树脂、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、山梨糖醇聚缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚、季戊四醇聚缩水甘油醚、双甘油聚缩水甘油醚、1，3-双(N，N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷、1，3-双(N，N-二缩水甘油基氨基甲基)苯和N，N，N′，N′-四缩水甘油基-间二甲苯二胺。
根据此实施例的用于偏光板的粘着剂组合物可更包含硅烷偶合剂。硅烷偶合剂可改良粘着膜对于粘附体(例如玻璃衬底)的粘着强度。
硅烷偶合剂可包含所属领域的技术人员已知的典型硅烷偶合剂。举例来说，硅烷偶合剂可包含(但不限于)选自由以下组成的群组中的至少一种：含环氧基结构的硅化合物，例如3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷和2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷；含可聚合不饱和基团的硅化合物，例如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；含氨基硅化合物，例如3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和N-(2-氨乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷；和3-氯丙基三甲氧基硅烷。
相对于100重量份的(甲基)丙烯酸共聚物，硅烷偶合剂的存在量可为约0.05重量份到约5重量份，具体来说约0.05重量份到约1重量份。在此范围内，粘着剂组合物可展现良好粘着性质同时确保良好耐久性。
根据此实施例的粘着剂组合物可更包含典型添加剂。添加剂可包含抗静电剂、UV吸收剂、抗氧化剂、增粘剂、塑化剂等。
用于偏光板的粘着剂组合物在25℃下可具有约500cPs到约2,500cPs的粘度。在此粘度范围内，粘着膜允许厚度的容易调整，不含斑点且可提供均匀涂层表面。
接着，将描述第一光学膜120。
第一光学膜120形成于偏光器130和粘着膜110上以保护偏光器130或为偏光板100提供延迟的功能。第一光学膜120为由树脂形成的光学透明膜，当暴露于有机溶剂等时其很可能遭受裂解。举例来说，第一光学膜120可为由选自环状聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂和(甲基)丙烯酸树脂当中的至少一种树脂形成的膜。举例来说，当暴露于有机溶剂(例如，乙酸乙酯、甲苯和甲基乙基酮)时，第一光学膜120可在约170℃到约220℃下的热处理之后遭受裂解。
第一光学膜120展现疏水性且在25℃下可具有约100°到约120°的水接触角。第一光学膜120可经受例如底涂剂或电晕处理的表面处理，以便增加到粘着膜110的粘合强度。根据本发明的用于偏光板的粘着膜展现到为疏水性膜的保护膜的良好粘着强度。
第一光学膜120可为具有预定相位延迟程度的延迟膜，且可改良偏光板的检视角度和图像质量。具体来说，第一光学膜120可具有约0nm到约200nm的平面内延迟(in-planeretardation，Re)和约-200nm到约200nm的平面外延迟(out-of-plane retardation，Rth)。在此范围内，第一光学膜可改良偏光板的图像质量。对于垂直对齐(vertical alignment，VA)模式LCD，第一光学膜120可具有约30nm到约80nm的平面内延迟(Re)和约100nm到约200nm的平面外延迟(Rth)，且对于平面转换(in-plane switching，IPS)模式LCD，第一光学膜120可具有约0nm到约20nm的平面内延迟(Re)和约-10nm到约10nm的平面外延迟(Rth)。
第一光学膜120的厚度可为约5μm到约80μm，例如约20μm到约60μm，更具体来说约40μm到约60μm。在此厚度范围内，第一光学膜可用于光学显示设备。
接着，将描述偏光器130。
偏光器130用以偏振外部光或内部光，且可包含通过用碘染色聚乙烯醇膜所产生的聚乙烯醇偏光器和通过脱水聚乙烯醇膜所产生的多烯偏光器。举例来说，通过用碘或二向色染料染色聚乙烯醇膜，接着以一个方向拉伸聚乙烯醇膜来产生聚乙烯醇偏光器。具体来说，通过溶胀、染色和拉伸产生聚乙烯醇偏光器。用于执行这些过程的方法在所属领域中是众所周知的。偏光器130的厚度可为约5μm到约50μm。在此厚度范围内，偏光器可用于光学显示设备。
接着，将描述第二光学膜140。
第二光学膜140形成于偏光器130上以保护偏光器130或为偏光板100提供延迟的功能。第二光学膜140可由相同或不同于第一光学膜120的树脂形成。具体来说，第二光学膜140可由选自以下当中的至少一种形成：环状聚烯烃树脂、聚(甲基)丙烯酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、包含聚对苯二甲酸伸乙酯(PET)的聚酯树脂、包含三乙酰纤维素的纤维素酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、聚芳酯树脂、聚乙烯醇树脂、聚氯乙烯树脂和聚偏二氯乙烯树脂。第二光学膜140可具有相同或不同于第一光学膜120的厚度。
尽管图1中未绘示，但粘合层可分别形成于偏光器130与第一光学膜120之间和偏光器130与第二光学膜140之间。用于偏光板的粘合剂可包含水基粘合剂、压敏粘合剂和UV固化粘合剂。
接着，将描述根据另一实施例的偏光板。
根据此实施例的偏光板实质上相同于根据上文实施例的偏光板，除了用于偏光板的粘着膜中的(甲基)丙烯酸共聚物的重均分子量改变，且根据此实施例的用于偏光板的粘着膜更包含(甲基)丙烯酸寡聚物之外。
在根据此实施例的用于偏光板的粘着膜中，(甲基)丙烯酸共聚物可具有约1,000,000g/mol以上的重均分子量，优选为约1,500,000g/mol到约3,000,000g/mol。
根据此实施例的用于偏光板的粘着膜可更包含(甲基)丙烯酸寡聚物。(甲基)丙烯酸寡聚物由具有比(甲基)丙烯酸共聚物低的重均分子量的(甲基)丙烯酸单体组成。举例来说，(甲基)丙烯酸寡聚物可具有约50，000g/mol或更小的重均分子量，优选为约1,000g/mol到约50,000g/mol。(甲基)丙烯酸寡聚物可具有约-60℃到约-30℃的玻璃转化温度。在此范围内，粘着膜可通过防止溶剂浸入来抑制在延迟膜上产生裂痕。
(甲基)丙烯酸寡聚物可改良用于偏光板的粘着膜的耐久性。相对于100重量份的(甲基)丙烯酸共聚物，(甲基)丙烯酸寡聚物的存在量可为约0.1重量份到约10重量份，优选为约1重量份到约5重量份。在此范围内，(甲基)丙烯酸寡聚物可改良用于偏光板的粘着膜的耐久性。
接着，将参考图2描述根据另一实施例的偏光板。
参看图2，根据此实施例的偏光板200包含以所陈述次序堆叠的第一粘着膜110a、第一延迟膜150、第二粘着膜110b、第二延迟膜160和偏光器130。第一粘着膜110a和第二粘着膜110b中的每一者可包含根据上文所描述的此实施例的用于偏光板的粘着膜。
第一延迟膜150和第二延迟膜160中的每一者可由选自环状聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂和(甲基)丙烯酸树脂当中的至少一种树脂形成。因此，即使在暴露于有机溶剂和热处理时，第一延迟膜150和第二延迟膜160中的每一者遭受较少裂解。
第一延迟膜150和第二延迟膜160中的每一者的厚度可为约5μm到约80μm，例如约20μm到约60μm。在此厚度范围内，这些延迟膜可用于偏光板。
尽管图2绘示其中第一粘着膜110a和第二粘着膜110b两者都包含根据本发明的粘着膜的实施例，但其中第一粘着膜110a和第二粘着膜110b中的仅一者包含根据本发明的粘着膜的实施例也属于本发明的范围内。另外，尽管图2中未绘示，但典型保护膜或延迟膜也可堆叠于偏光器的上部表面上。在图2中所绘示的实施例中，就厚度、材料和相位延迟来说，第一延迟膜和第二延迟膜具有不同特性，但其中第一和第二延迟膜具有相同特性的实施例也属于本发明的范围内。尽管图2中未绘示，但粘着层或粘合层可形成于偏光器与第二延迟膜之间。
根据本发明的一个实施例的光学显示设备可包含根据本发明的偏光板。举例来说，光学显示设备可包含(但不限于)液晶显示器和有机发光显示器。
图3为根据本发明的一个实施例的液晶显示器的截面图。参看图3，根据此实施例的液晶显示器300包含液晶显示面板310、形成于液晶显示面板310的上部表面上的第一偏光板320、形成于液晶显示面板310的下部表面上的第二偏光板330和第二偏光板330下的背光单元340，其中第一偏光板320和第二偏光板330中的至少一者可包含根据本发明的实施例的偏光板。
在下文中将参考一些实例更详细地描述本发明。然而，应理解仅为说明目的提供这些实例，且这些实例不应以任何方式解释为对本发明的限制。
实例1
在具备冷却器以在用氮气冲洗时促进温度调整的1L反应器中，制备包含77重量份的丙烯酸正丁酯(n-butyl acrylate，BA)、20重量份的丙烯酸十二酯(lauryl acrylate，LA)、2重量份的丙烯酸(acrylic acid，AA)和1重量份的甲基丙烯酸2-羟乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate，2-HEMA)的100重量份的单体混合物。作为溶剂，将60重量份的乙酸乙酯和25重量份的甲基乙基酮添加到单体混合物。在65℃下持续30小时用氮气冲洗反应器，接着添加作为引发剂的0.04重量份的偶氮二异丁腈(azobisisobutyronitrile，AIBN)(其用2重量份的乙酸乙酯稀释)到反应器。在反应器中，使混合物持续6小时处于65℃且接着使混合物持续2小时处于70℃。在反应完成之后，将130重量份的乙酸乙酯添加到混合物，借此制备甲基丙烯酸共聚物溶液。
将20重量份的甲基乙基酮作为溶剂添加到100重量份的甲基丙烯酸共聚物，接着添加12重量份的异氰酸酯固化剂(L-45，综研)，3.1重量份的金属螯合物固化剂(乙酰基丙酮酸盐铝酸酯)和0.08重量份的硅烷偶合剂(KBE-403，信越)，借此制备粘着剂组合物。
实例2
除了如表1中所列出般改变单体混合物的组分之外，以相同于实例1中的方式制备粘着剂组合物。
实例3
在具备冷却器以在用氮气冲洗时促进温度调整的1L反应器中，制备包含77重量份的丙烯酸正丁酯(BA)、20重量份的丙烯酸十二酯(LA)、2重量份的丙烯酸(AA)和1重量份的甲基丙烯酸2-羟乙酯(2-HEMA)的100重量份的单体混合物。作为溶剂，将60重量份的乙酸乙酯和25重量份的甲基乙基酮添加到单体混合物。在65℃下持续30小时用氮气冲洗反应器，接着添加作为引发剂的0.04重量份的偶氮二异丁腈(AIBN)(其用2重量份的乙酸乙酯稀释)到反应器。在反应器中，使混合物持续6小时处于65℃且接着使混合物持续2小时处于70℃。在反应完成之后，将130重量份的乙酸乙酯添加到混合物，借此制备甲基丙烯酸共聚物溶液(重均分子量：2,000,000g/mol)。
将20重量份的甲基乙基酮作为溶剂添加到100重量份的甲基丙烯酸共聚物，接着添加12重量份的异氰酸酯固化剂(L-45，综研)，3.1重量份的金属螯合物固化剂(乙酰基丙酮酸盐铝酸酯)，0.08重量份的硅烷偶合剂(KBE-403，信越)和4重量份的丙烯酸寡聚物(SY-7835B，NCI)，借此制备粘着剂组合物。
比较实例1到比较实例4
除了如表1中所列出般改变单体混合物的组分和固化剂的内含物之外，以相同于实例1中的方式制备粘着剂组合物中的每一者。
关于以下性质评估实例和比较实例的粘着剂组合物和包含使用其产生的用于偏光板的粘着膜的偏光板。表1中绘示结果。
表1
Figure BDA0001144273970000141
*SA(stearyl acrylate)：丙烯酸硬脂酯，EHA(2-ethylhexyl acrylate)：丙烯酸2-乙基己酯，MA(methyl acrylate)：丙烯酸甲酯
(1)粘着膜的模数：将实例和比较实例的粘着剂组合物中的每一者涂布到聚对苯二甲酸伸乙酯(PET)膜上并使其持续2天处于35℃和45％RH，借此制备25μm厚的粘着膜。接着，从离型膜剥离粘着膜，且堆叠多个粘着膜并进行切割，以提供厚度是1mm且直径是8mm的圆形样品。使用MCR501(安东帕)在1rad/sec的剪切速率和5％的应力，同时以10℃/min的速率将温度从25℃增加到120℃条件下测量样品在25℃下的模数。
(2)溶胀度：将实例和比较实例的0.2g粘着剂组合物中的每一者涂布到聚对苯二甲酸伸乙酯(PET)膜上，并使其持续2天处于35℃和45％RH，借此制备0.2g的25μm厚粘着膜。在0.2g的粘着膜上测量溶胀度。将粘着膜放置于铁丝网(重量：A，单位：g，200网目)上，又将铁丝网放置于250mL瓶中。接着，用100ml乙酸乙酯注入瓶以使得粘着膜可完全浸渍于乙酸乙酯中，并使其持续3天处于25℃。接着，从瓶移除其上具有粘着膜的铁丝网并使其持续30分钟处于25℃，接着测量铁丝网和粘着膜的总重量(B，单位：g)。根据等式1计算溶胀度。
(3)裂痕产生：通过将粘着剂组合物涂布到离型膜上在离型膜上产生粘着剂薄片。在60℃下将聚乙烯醇膜拉伸到其初始长度的三倍，用碘对其染色并在40℃下在硼酸溶液中将其再次拉伸到2.5倍，借此制备偏光器。将三乙酰纤维素膜附接到偏光器的一个表面并将聚碳酸酯膜作为延迟膜附接到其另一表面。将粘着剂薄片附接到延迟膜的一个表面，并使其在预定时间段内处于恒定温度/湿度条件(35℃，45％RH)下，借此制造偏光板。将偏光板切割成25mm×50mm的大小并以1mm的间隔附接到滑动玻璃。使偏光板样本持续10秒经受200℃的热处理并持续10秒处于室温下。接着，使用棉签将异丙醇涂覆到偏光板样本中的每一者的一端。使样本持续24小时处于耐热性条件(85℃的恒定温度)下，持续24小时处于耐湿热性条件(60℃的恒定温度和95％RH的湿度条件)下或处于热冲击条件(各自包含使样本持续30分钟处于-40℃并使样本持续30分钟处于85℃的200个周期)下，接着使用显微镜观察延迟膜上的裂痕。
○：无裂痕
△：产生具有1mm或更小长度的裂痕
x：产生具有大于1mm长度的裂痕
(4)耐久性：以相同于(3)中的方式制造偏光板。以相同于(3)中的方式将偏光板切割成100mm×125mm的大小，附接到液晶单元并使其处于耐热性条件、耐湿热性条件或热冲击条件下。接着，使样品持续1小时处于25℃，并用肉眼或显微镜评估气泡产生、脱落或轻微耸起。
○：无脱落、起皱或起泡
△：轻微脱落和/或起皱
×：严重脱落和/或起皱
如表1中所绘示，实例的偏光板可抑制延迟膜上的裂痕产生并改良耐久性。因而，本发明提供抑制归因于光学膜的有机溶剂的裂痕产生的偏光板。另外，本发明提供展现良好透光度且具有细长结构的偏光板。本发明提供具有良好耐久性的偏光板。本发明提供相对于疏水性光学膜展现高粘附性的偏光板。
相反，比较实例1到4的偏光板包含具有超出200％的溶胀度的粘着膜，且因此遭受严重裂解或不佳耐久性。
应理解，所属领域的技术人员可进行各种修改、变化、更改和等效实施例，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种偏光板，其包括：
偏光器；形成于所述偏光器的下部表面上的第一光学膜；和形成于所述第一光学膜的下部表面上的粘着膜，
其中所述粘着膜具有200％或更小的溶胀度，如由等式1计算：
等式1
溶胀度＝(B–A)/0.2g x 100
其中A为具有200网目的铁丝网的重量且B为所述铁丝网和所述粘着膜的总重量，A和B的单位为克，如通过以下步骤测量：在250ml瓶中将0.2g的所述粘着膜放置于所述铁丝网上，在将有机溶剂注入所述瓶以使得所述粘着膜可完全浸渍于所述有机溶剂中之后使所述粘着膜持续3天处于25℃，以及从所述瓶移除所述粘着膜和所述铁丝网，接着使所述铁丝网上的所述粘着膜持续30分钟处于25℃，
所述粘着膜包括单体混合物的(甲基)丙烯酸共聚物，所述单体混合物包括5重量％到30重量％的具有未经取代C11到C20烷基的(甲基)丙烯酸酯，其中所述粘着膜由包括100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物和10重量份到25重量份的固化剂的粘着剂组合物形成，
所述第一光学膜由选自环状聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂和丙烯酸类树脂当中的至少一种树脂形成。
2.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述粘着膜直接形成于所述第一光学膜上。
3.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述粘着膜在25℃下具有0.5Mpa以上的存储模数。
4.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述具有未经取代C11到C20烷基的(甲基)丙烯酸酯包括选自以下当中的至少一种：十二基(甲基)丙烯酸酯、十三基(甲基)丙烯酸酯、十四基(甲基)丙烯酸酯、十五基(甲基)丙烯酸酯、十六基(甲基)丙烯酸酯、十八基(甲基)丙烯酸酯和十九基(甲基)丙烯酸酯。
5.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述(甲基)丙烯酸共聚物为包括所述具有未经取代C11到C20烷基的所述(甲基)丙烯酸酯、具有未经取代C1到C10烷基的(甲基)丙烯酸酯、含羟基的(甲基)丙烯酸酯和含羧酸基的单体的单体混合物的(甲基)丙烯酸共聚物。
6.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述固化剂包括异氰酸酯固化剂和金属螯合物固化剂中的至少一者。
7.根据权利要求6所述的偏光板，其中所述固化剂包括9重量份到20重量份的所述异氰酸酯固化剂与0.1重量份到5重量份的所述金属螯合物固化剂的混合物。
8.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述粘着剂组合物还包括硅烷偶合剂。
9.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述第一光学膜为延迟膜。
10.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述粘着剂组合物还包括(甲基)丙烯酸寡聚物。
11.根据权利要求10所述的偏光板，其中所述(甲基)丙烯酸寡聚物具有1,000g/mol到50,000g/mol的重均分子量和-60℃到-30℃的玻璃转化温度。
12.根据权利要求10所述的偏光板，其中相对于100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物，所述(甲基)丙烯酸寡聚物的存在量为0.1重量份到10重量份。
13.根据权利要求1所述的偏光板，还包括：所述偏光器的上部表面上的第二光学膜。
14.一种包括根据权利要求1至13中任一项所述的偏光板的光学显示设备。
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