CN107849372A - 宽色域膜、用于制备其的组合物、包括其的偏光板和包括所述偏光板的液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及一种宽色域膜、用于制备其的组合物、包括其的偏光板和包括所述偏光板的液晶显示器。更具体地，本公开内容涉及一种宽色域膜，其能够通过提高色纯度而改善色域，并且表现出优异的物理和光学特性；用于制备其的组合物；包括其的偏光板；和包括所述偏光板的液晶显示器。

Description

宽色域膜、用于制备其的组合物、包括其的偏光板和包括所述 偏光板的液晶显示器
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年7月6日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0096161号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开内容涉及宽色域膜、用于制备所述宽色域膜的组合物、包括所述宽色域膜的偏光板和包括所述偏光板的液晶显示器。
更具体地，本公开内容涉及一种宽色域膜，其能够通过提高色纯度而改善色域，并且表现出优异的物理和光学特性；用于制备所述宽色域膜的组合物；包括所述宽色域膜的偏光板；和包括所述偏光板的液晶显示器。
背景技术
液晶显示器(LCD)是目前广泛使用的各种平板显示器之一。通常，LCD被配置成使得液晶层介于薄膜晶体管(TFT)阵列基底与滤色器基底之间。当向阵列基底和滤色器基底的电极施加电场时，介于其间的液晶层的液晶分子进行不同排列，从而显示图像。
液晶显示器通过利用滤色器切断背光光源的特定光谱而获得彩色图像，并且色纯度受各种组件例如光源和滤色器以及偏光板和取向膜的特性影响。因此，在获得高色纯度方面存在固有限制。
其中，影响色纯度的最大原因之一是从液晶面板的背面发光的光源的发光光谱特性。光源如冷阴极荧光灯(CCFL)、热阴极荧光灯(HCFL)、发光二极管(LED)等的发射光谱分布具有除对应于RGB的波长范围之外的作为子带的在各RGB波长之间的发射光谱，这导致与滤色器混色，从而使色域劣化。
在包括滤色器的液晶显示器中，由于色纯度基本上由滤色器决定，因此优选通过使用具有敏锐的光谱透射特性的滤色器来实现高色域。然而，由于诸如耐久性和耐光性问题，对可以使用的滤色器的色彩材料存在限制。因此，实际上通过使用具有较敏锐的光谱透射特性的滤色器不易改善液晶显示器的色纯度。
在另一方面，从光源发出的光通过液晶显示器中的导光板和扩散板，导致光的亮度降低。因此，液晶显示器包括用于再次收集光的棱镜片以提高亮度，并且棱镜片通常位于下偏光板的下方。然而，随着显示器变得更大，发生下偏光板变松，并且由于棱镜片的凹凸结构与下偏光板接触而发生对下偏光板的损害如裂纹。为了解决这个问题，已经提出了在下偏光板的保护膜上涂覆硬涂层的方法，但是存在工艺成本高的问题。
根据这样的需要，仍需要开发一种方法来改善液晶显示器的色域并防止棱镜片损坏下偏光板而不需要过多的附加工序。
发明内容
技术问题
为了解决上述问题，本发明人研究了通过改善液晶显示器(LCD)中包括的元件中的下偏光板的保护膜而不改变背光或滤色器以低成本改善色域的方法，以及针对由于棱镜片而损坏下偏光板的保护膜的问题的解决方案，从而完成了本发明。
因此，本公开内容提供了一种宽色域膜，其能够通过提高色纯度而改善色域，并且表现出优异的物理和光学特性；用于制备所述宽色域膜的组合物；包括所述宽色域膜的偏光板；和包括所述偏光板的液晶显示器。
技术方案
为了解决上述问题，本公开内容提供了一种宽色域膜，其包括：
基底；和设置在所述基底的至少一个面上的可光固化树脂层，
其中最大吸收波长为585nm至600nm，以及
在650nm至710nm的波长下的平均透光率大于90％。
另外，本公开内容提供了一种偏光板，其包括：
偏光元件；和
在所述偏光元件的至少一个面上的保护膜，其中所述保护膜包括所述宽色域膜。
另外，本公开内容提供了一种液晶显示器，其包括：
背光单元；
设置在所述背光单元上的棱镜片；和
所述偏光板，其中所述偏光板设置在所述棱镜片上，并且所述偏光板的所述宽色域膜被层合成面向所述棱镜片。
另外，本公开内容提供了一种用于宽色域膜的组合物，其包含：
可光固化粘结剂；最大吸收波长为580nm至610nm的染料或颜料；光聚合引发剂；和溶剂。
有益效果
根据本公开内容的宽色域膜、用于制备所述宽色域膜的组合物、包括所述宽色域膜的偏光板和包括所述偏光板的液晶显示器，可以提供通过减轻由LCD中的背光的光谱特性引起的混色现象并提高色纯度而具有改善的色域的偏光板和LCD。
此外，本公开内容可以解决由于设置在偏光板下部的棱镜片的凹凸结构对下偏光板的保护膜的损坏而引起雾度增加的问题，并且可以表现出优异的光学特性。
此外，这样的效果可以通过将本公开内容应用于LCD的下偏光板而不改变LCD的滤色器或层合结构来获得，使得可以降低工艺成本而不需要过多的工艺改变或成本增加。
附图说明
图1是示出根据本公开内容的一个实施方案的液晶显示器的图。
具体实施方式
本公开内容的宽色域膜包括：基底；和设置在所述基底的至少一个面上的可光固化树脂层，其中最大吸收波长为585nm至600nm，以及在650nm至710nm的波长下的平均透光率大于90％。
另外，本公开内容的偏光板包括：偏光元件；和在所述偏光元件的至少一个面上的保护膜，其中所述保护膜包括所述宽色域膜。
另外，本公开内容的液晶显示器包括：背光单元；设置在所述背光单元上的棱镜片；和偏光板，其中所述偏光板设置在所述棱镜片上，并且所述偏光板的所述宽色域膜被层合成面向所述棱镜片。
另外，本公开内容的用于宽色域膜的组合物包含：可光固化粘结剂；最大吸收波长为580nm至610nm的染料或颜料；光聚合引发剂；和溶剂。
如本文所使用的，术语“上侧”意指当偏光板被安装在装置中时被设置成面向观察者的一侧。此外，“上部”意指当偏光板被安装在装置中时面向观察者的方向。相反地，“下侧”或“下部”意指当偏光板被安装在装置中时被设置成面向观察者的相对侧的一侧或方向。
在本公开内容中，术语“第一”、“第二”等用于描述各种组分，并且这些术语仅用于区分某一组分与另外的组分。
另外，本说明书中使用的技术术语仅用于解释示例性实施方案，并且其不旨在限制本发明。除非在上下文中被不同地表达，否则单数表达可以包括复数表达。应理解，术语“包括”、“配备”、“具有”等用于指明起作用的特性、数量、步骤、组分或其组合的存在，并不排除预先添加一个或更多个不同的特性、数量、步骤、组分或其组合的存在或可能性。
本发明可以进行各种修改并具有各种形式，并且在本说明书中对本发明的具体实例进行了解释。然而，其不旨在将本发明限于具体实例，并且必须理解，本发明包括在本发明的构思和技术范围内包括的各种修改、等同或替换。
下文中，更详细地说明本公开内容的宽色域膜、用于制备所述宽色域膜的组合物、包括所述宽色域膜的偏光板和包括所述偏光板的液晶显示器。
根据本公开内容的一个实施方案，提供了一种宽色域膜，其包括：基底；和设置在所述基底的至少一个面上的可光固化树脂层，其中最大吸收波长为585nm至600nm，以及在650nm至710nm的波长下的平均透光率大于90％。
本公开内容的宽色域膜可用于保护偏光元件不受外界影响，但不限于此。其设置在偏光元件的至少一个面上，优选用作下偏光元件的保护膜。
通常，可以将由如下物质制成的基底用于偏光元件保护膜：聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、环状烯烃聚合物(COP)、环状烯烃共聚物(COC)、聚丙烯酸酯(PAC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、氟树脂或三乙酰纤维素(TAC)。
在基底中，特别地，三乙酰纤维素(TAC)膜由于其优异的光学特性而被广泛使用。
在另一方面，在LCD的背光光源的发射光谱中，存在除对应于RGB的波长范围之外的作为子带的在各RGB波长之间的发射光谱，并且其导致与滤色器混色，从而使色域劣化。
此外，随着显示器变得更大，发生下偏光板变松，并且下偏光元件保护膜被设置在下偏光板下方的棱镜片或扩散膜损坏，从而使雾度增加。
本公开内容是为了解决这个问题而做出的，其目的是：通过改善LCD中包括的元件中的偏光板尤其是下偏光板而不改变LCD的背光、滤色器或结构以低成本改善色域，以及防止由棱镜片或扩散膜引起的雾度增加的问题。
通常，在包含染料或颜料的可光固化树脂层的情况下，在固化过程中染料或颜料的光学特性由于紫外光而被改变，导致可光固化树脂层和包括其的膜的光学特性劣化的问题。此外，在包含染料或颜料的热固性树脂层的情况下，光学特性不会由于紫外光而改变，但存在不能满足作为偏光元件保护膜的足够的表面硬度和耐刮擦性的问题。
然而，根据本公开内容的膜能够实现优异的色域，其中在UV固化之前和之后透光率几乎或没有变化，并且由于可光固化树脂层而表现出优异的物理特性如耐刮擦性和硬度。从而有效地保护下偏光板。因此，该膜可以应用于变得更平且更大的显示器的偏光板。
本公开内容的宽色域膜根据波长带而具有不同的透光率。首先，最大吸收波长(吸光率最大的波长)可以为约585nm至约600nm、或约585nm至约595nm。在650nm至710nm的波长下的平均透光率(T3)可以大于约90％，更具体地，大于约90％、或大于约91％，且小于约100％、或小于约98％。
此外，在400nm至550nm的波长下的平均透光率(T1)大于约70％，更具体地，大于约70％、或大于约80％，且小于约100％、或小于约95％。
此外，在580nm至610nm的波长下的平均透光率(T2)大于约20％且小于约50％、或者大于约25％且小于约50％。
由于上述根据波长带的透光率的差异和最大吸收波长特性，膜吸收从LCD的背光入射的光中非所需波长带的光，从而降低强度。因此，膜通过减轻由背光与滤色器的光谱特性之间的不匹配引起的混色现象并提高色纯度，可以提供具有改善的色域的偏光板和LCD。此外，由于膜满足作为偏光元件保护膜的足够的表面硬度和耐刮擦性，其可以用作偏光元件保护膜。
本公开内容的宽色域膜的最大吸收波长为约580nm至约610nm、或约590nm至约600nm、或约590nm至约595nm。由于膜包含对在可光固化粘结剂的固化期间产生的自由基或阳离子稳定的染料或颜料，膜可以如上所述根据波长带表现出不同透光率。
在本公开内容的宽色域膜中，其上形成可光固化树脂层的基底可以为通常用作偏光元件保护膜的透明塑料树脂。更具体地，可以使用如下物质作为基底：聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、环状烯烃聚合物(COP)、环状烯烃共聚物(COC)、聚丙烯酸酯(PAC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、氟树脂或三乙酰纤维素(TAC)。
优选地，基底可以为包含三乙酰纤维素(TAC)的膜。
基底的厚度没有特别限制，但可以使用厚度为约20μm至约100μm或约20μm至约60μm的基底，其可以满足偏光板的硬度和其他物理特性。
本公开内容的宽色域膜中包含的染料或颜料的最大吸收波长为橙色区域的约580nm至约610nm、或约590nm至约600nm、或约590nm至约595nm，并且在用紫外光照射之前和之后在650nm至710nm的区域内的透光率的变化小于5％，表现出对在可光固化粘结剂的固化期间产生的自由基或阳离子的稳定特性。
表现出这些特性的染料或颜料的实例包括在卟啉衍生物化合物、花青衍生物化合物或方酸菁衍生物化合物中具有大体积取代基结构如芳环或杂芳环的化合物，但不限于此。
满足上述条件的染料或颜料吸收从LCD的背光如CCFL、LED等入射的光中非所需的光谱带的光(其引起与滤色器的混色问题)。因此，包括使用包含这样的染料或颜料的组合物制造的可光固化树脂层的膜和偏光板可以具有比常规偏光板高约10％或更高的色域。
根据本公开内容的一个实施方案，宽色域膜的在紫外光UV)固化之前和之后的在650nm至710nm的区域内的透光率的变化可小于5％。也就是说，本公开内容的宽色域膜的通过下式1测量的透光率的变化可小于5％，优选地小于2％，更优选地小于1％。
[式1]
在式1中，UV固化意指将用于形成可光固化树脂层的组合物涂覆在透明基底上，并使用波长为290nm至320nm的紫外光以20mJ/cm2至600mJ/cm2的照射剂量使所述组合物固化。
根据本公开内容的一个实施方案，基于100重量份的可光固化树脂层，宽色域膜包含约0.1重量份至约5重量份，优选地约0.1重量份至约3重量份的最大吸收波长为580nm至610nm的染料或颜料。当包含太少染料或颜料时，由于光吸收效果不足，改善色域的效果可能不足。当包含太多染料或颜料时，亮度可能降低并且膜的其他物理特性可能降低。因此，优选将染料或颜料包含在上述重量比率内。
根据本公开内容的一个实施方案，可光固化树脂层可以包含选自以下中的至少一种可光固化粘结剂的固化产物：多官能基于丙烯酸酯的单体、多官能基于丙烯酸酯的低聚物、和多官能基于氨基甲酸酯丙烯酸酯的弹性聚合物。
根据本公开内容的一个实施方案，可光固化树脂层还可包含有机细颗粒或无机细颗粒以提高硬度。
可光固化树脂层中包含的可光固化粘结剂和其他组分将在用于宽色域膜的组合物中详细进行描述。
本公开内容的宽色域膜在500g的负载下的铅笔硬度可以为H或更高、或者2H或更高。
另外，宽色域膜可表现出耐刮擦性，也就是说，在使宽色域膜200g或300g或400g的负载下在具有钢丝绒#0的摩擦测试器上往复移动10次之后，其没有任何划痕。
如上所述，由于根据波长带的特定透光率特性，本公开内容的宽色域膜可以通过减轻由背光与滤色器的光谱特性之间的不匹配引起的混色现象并提高色纯度而具有改善的色域。除此之外，其表现出优异的物理特性如耐刮擦性和硬度，并且有效地保护偏光板，从而防止由于与偏光板的下部结构接触或摩擦而引起的雾度增加的问题。因此，其可以表现出优异的光学特性。
具有上述光学和物理特性的宽色域膜可通过以下过程来获得：将用于宽色域膜的包含可光固化粘结剂、最大吸收波长为580nm至610nm的染料或颜料、光聚合引发剂和溶剂的组合物涂覆在基底上，并进行固化。
可光固化粘结剂没有特别限制，只要其为包含通过紫外光能够引起聚合反应的不饱和官能团的化合物即可，并且可以包含(甲基)丙烯酸酯基、烯丙基、丙烯酰基或乙烯基作为可光固化官能团。根据本公开内容的一个实施方案，可光固化粘结剂可以为选自以下中的至少一种：多官能基于丙烯酸酯的单体、多官能基于丙烯酸酯的低聚物、和多官能基于丙烯酸酯的弹性聚合物。
在本公开内容中，术语“基于丙烯酸酯的”旨在包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、及其具有各种取代基的衍生物。
多官能基于丙烯酸酯的单体意指具有2个或更多个基于丙烯酸酯的官能团且重均分子量小于1,000g/mol的单体。例如，其可以为己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、乙二醇二丙烯酸酯(EGDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羟甲基丙烷乙氧基三丙烯酸酯(TMPEOTA)、甘油丙氧基化三丙烯酸酯(GPTA)、季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)或二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)等，但不限于此。多官能基于丙烯酸酯的单体彼此交联或者与下面公开的多官能基于丙烯酸酯的低聚物和多官能基于丙烯酸酯的弹性聚合物交联，并且起赋予膜一定硬度和耐磨性的作用。
多官能基于丙烯酸酯的单体可以单独使用或者与不同的单体组合使用。
多官能基于丙烯酸酯的低聚物为具有2个或更多个丙烯酸酯官能团的低聚物，其重均分子量可为约1,000g/mol至约10,000g/mol、或约1,000g/mol至约5,000g/mol、或约1,000g/mol至约3,000g/mol。
根据本公开内容的一个实施方案，在根据ASTMD638对多官能基于丙烯酸酯的低聚物进行测量时，其伸长率可以为约5％至约200％、或约5％至约100％、或约10％至约50％。当基于丙烯酸酯的低聚物具有上述范围的伸长率时，其可以表现出优异的柔性和弹性而不降低机械特性。满足上述伸长率范围的多官能基于丙烯酸酯的低聚物在柔性和弹性方面可以是优异的，并且可以与多官能基于丙烯酸酯的单体和多官能基于丙烯酸酯的弹性聚合物形成固化树脂，并且可以向包含其的膜提供足够的柔性和卷曲特性。
根据本公开内容的一个实施方案，多官能基于丙烯酸酯的低聚物可以为经氨基甲酸酯、环氧乙烷、环氧丙烷或己内酯中的一者或更多者改性的基于丙烯酸酯的低聚物。当使用经改性的多官能基于丙烯酸酯的低聚物时，通过改性可以赋予多官能基于丙烯酸酯的低聚物更高的柔性，并且可以改善膜的卷曲特性和柔性。
多官能基于丙烯酸酯的低聚物可以单独使用或者与不同的低聚物组合使用。
多官能基于丙烯酸酯的弹性聚合物在柔性和弹性方面是优异的，并且为具有2个或更多个丙烯酸酯官能团的聚合物。其重均分子量可以为约100,000g/mol至约800,000g/mol、或约150,000g/mol至约700,000g/mol、或约180,000g/mol至约650,000g/mol。
使用包含多官能基于丙烯酸酯的弹性聚合物的组合物形成的膜在具有优异的机械特性的同时可以表现出高的弹性或柔韧性，并且可以使卷曲或裂纹的发生最小化。
根据本公开内容的一个实施方案，在根据ASTMD638对多官能基于丙烯酸酯的弹性聚合物进行测量时，其伸长率可以为约5％至约200％、或约5％至约100％、或约10％至约50％。当多官能基于丙烯酸酯的弹性聚合物具有上述范围的伸长率时，其可以表现出优异的柔性和弹性而不降低机械特性。
多官能基于丙烯酸酯的弹性聚合物的实例可以为聚轮烷(polyrotaxane)。
聚轮烷是由在结构上互锁的哑铃形分子和环状化合物(大环)组成的聚合物。哑铃形分子包含一定的线性分子和位于线性分子两端的封端基团，并且线性分子穿过大环的内部，大环可以沿着线性分子移动并且被封端基团阻止分离。
根据本公开内容的一个实施方案，聚轮烷可以包含轮烷化合物，所述轮烷化合物包含：与末端引入有丙烯酸酯部分的内酯化合物连接的大环；穿过大环的线性化合物；和位于线性化合物两端以防止大环分离的封端基团。
如果大环足够大以穿过或包围线性分子，则对其没有特别限制。大环可以包含可以与其他聚合物或化合物反应的官能团如羟基、胺基、羧基、硫醇基、醛基等。大环的具体实例可以为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精及其混合物。
此外，可以使用具有常规分子量或更高分子量的任何线形化合物作为线性分子而没有限制，并且可以使用聚亚烷基化合物或聚内酯化合物。具体地，可以使用包含C1-8氧化烯重复单元的聚氧化烯化合物或包含C3-10内酯重复单元的聚内酯化合物。
此外，线性分子的重均分子量可以为约1,000g/mol至约50,000g/mol。当线性分子的重均分子量太小时，使用其形成的膜的机械特性或自我修复能力可能不足。当重均分子量太大时，膜的相容性可能降低，或者材料的外观特性或均匀性可能显著劣化。
同时，可根据待制备的聚轮烷的特性适当地调节封端基团。例如，封端基团可以为选自以下中的至少一者：二硝基苯基、环糊精基团、金刚烷基、三苯甲基、荧光素基团和芘基。
多官能基于丙烯酸酯的弹性聚合物的另一个实例可以为基于氨基甲酸酯的丙烯酸酯聚合物。基于氨基甲酸酯的丙烯酸酯聚合物具有这样的形式，其中基于氨基甲酸酯的丙烯酸酯低聚物侧接到丙烯酸类聚合物的主链。
根据本公开内容的一个实施方案，在紫外光(UV)固化之前和之后在650nm至710nm的区域内，包含染料或颜料的组合物的透光率的变化可小于5％。也就是说，本公开内容的组合物的通过下式1测量的透光率的变化可小于5％，优选地小于2％，更优选地小于1％。
[式1]
在式1中，UV固化意指将组合物涂覆在透明基底上，并使用波长为290nm至320nm的紫外光以20mJ/cm2至600mJ/cm2的照射剂量使所述组合物固化。
在一般染料或颜料的情况下，在固化过程中分子结构被紫外照射改变，并且光学特性改变。特别地，在紫外光固化之后，常常出现波长为650nm至710nm的新吸收峰。因此，将包含染料或颜料的可紫外光固化的涂层施加到其中透光特性重要的偏光板存在限制。然而，如上所述，在UV固化之前和之后在650nm至710nm的区域内，本公开内容的组合物的透光率的变化可小于5％，并且很少可检测到在650nm至710nm的波长区域内的另外的吸收峰，从而改善亮度和色域。
满足这些条件的染料或颜料的更具体实例包括最大吸收波长为约580nm至约610nm或约590nm至约600nm或约590nm至约595nm且对于在可光固化粘结剂的固化期间产生的自由基或阳离子的稳定的化合物。这些实例可以为具有大体积取代基结构例如芳环或杂芳环的卟啉衍生物化合物、花青衍生物化合物或方酸菁衍生物化合物，但不限于此。
根据本公开内容的一个实施方案中，基于100重量份的可光固化粘结剂，可以以约0.1重量份至约5重量份，优选地约0.1重量份至约3重量份的量包含最大吸收波长为580nm至610nm的染料或颜料。当包含太少的染料或颜料时，由于吸光效果不足，改善色域的效果可能不足。当包含太多的染料或颜料时，亮度可能降低并且组合物的其他物理特性可能降低。因此，优选以上述重量比包含染料或颜料。
在本公开内容的组合物中包含的光聚合引发剂可以为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、甲基苯甲酰基甲酸酯、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、2-苯甲酰基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)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、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦等等，但不限于此或者不受其限制。此外，作为目前市售的产品，可以使用Irgacure 184、Irgacure500、Irgacure651、Irgacure 369、Irgacure 907、Darocur 1173、DarocurMBF、Irgacure 819、DarocurTPO、Irgacure 907、Esacure KIP 100F等等。光聚合引发剂可以单独或通过与不同的2种或更多种引发剂混合来使用。
根据本公开内容的一个实施方案，光聚合引发剂的含量没有特别限制，但基于100重量份的可光固化粘结剂，可以以约0.1重量份至约10重量份，优选地约0.1重量份至约5重量份的量包含光聚合引发剂以有效地进行光聚合而不抑制整个组合物的特性。
作为本公开内容的组合物中包含的有机溶剂，可以单独或以组合形式使用以下溶剂：醇溶剂，例如甲醇、乙醇、异丙醇和丁醇；烷氧基醇溶剂，例如2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇和1-甲氧基-2-丙醇；酮溶剂，例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基丙基酮和环己酮；醚溶剂，例如丙二醇单丙基醚、丙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单丙基醚、二甘醇单丁基醚和二甘醇-2-乙基己基醚；以及芳族溶剂，例如苯、甲苯和二甲苯。
根据本公开内容的一个实施方案，有机溶剂的含量没有特别限制，因为可以在不使组合物的特性劣化的范围内对其进行各种修改。基于100重量份的可光固化粘结剂，可以以约10重量份至约400重量份，优选地约100重量份至约200重量份的量包含有机溶剂以具有适当的流动性和适用性。
根据本公开内容的一个实施方案，通过进一步包含有机细颗粒或无机细颗粒，组合物可以表现出防眩光特性。当组合物包含有机细颗粒或无机细颗粒时，使用其的固化树脂层可具有光散射特性并且表现出防眩光特性。
就优化光的散射效果而言，有机细颗粒或无机细颗粒的颗粒直径可以为约1μm或更大，并且就适当的雾度和涂层厚度而言，可以为10μm或更小。更具体地，有机细颗粒或无机细颗粒的颗粒直径可以为约1μm至约10μm，优选地约1μm至约5μm，更优选地约1μm至约3μm。当有机细颗粒或无机细颗粒的颗粒直径小于1μm时，防止由于光散射引起的眩光的效果可能不显著。如果颗粒直径超过10μm，则需要增加涂层厚度以具有适当水平的雾度，但在这种情况下可能产生裂纹。
此外，有机细颗粒或无机细颗粒的体积平均颗粒直径可为约2μm至约10μm，优选地约2μm至约5μm，更优选地约2μm至约3μm。
例如，有机细颗粒可以为选自以下有机细颗粒中的至少一者：丙烯酸类树脂、苯乙烯类树脂、环氧树脂和尼龙树脂。
更具体地，有机细颗粒可以为选自以下中的至少一者：(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)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基已酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对乙基苯乙烯、间乙基苯乙烯、对氯苯乙烯、间氯苯乙烯、对氯甲基苯乙烯、间氯甲基苯乙烯、苯乙烯磺酸、对叔丁氧基苯乙烯、间叔丁氧基苯乙烯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、乙烯基醚、烯丙基丁基醚、烯丙基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸、马来酸、不饱和羧酸、烷基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、和(甲基)丙烯酸酯，但不限于此。
此外，有机细颗粒可以为选自以下中的至少一者：聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸酯-共聚-苯乙烯、聚丙烯酸甲酯-共聚-苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯-共聚-苯乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚砜、聚苯醚、聚缩醛、环氧树脂、酚树脂、有机硅树脂、蜜胺树脂、苯并胍胺、聚二乙烯基苯、聚二乙烯基苯-共聚-苯乙烯、聚二乙烯基苯-共聚-丙烯酸酯、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、和异氰脲酸三烯丙酯，或其两者或更多者的共聚物，但不限于此。
另外，无机细颗粒可以为选自以下中的至少一者：氧化硅、二氧化钛、氧化铟、氧化锡、氧化锆和氧化锌，但不限于此。
基于100重量份的可光固化粘结剂，有机细颗粒和无机细颗粒的总含量可以为约1重量份至约20重量份，优选地约5重量份至约15重量份，更优选地约6重量份至约10重量份。当基于100重量份的可光固化粘结剂，有机细颗粒和无机细颗粒的总含量小于1重量份时，雾度值由于内部散射而可能不足。当有机细颗粒和无机细颗粒的总含量超过20重量份时，涂层特性由于组合物的高粘度而可能变差，并且雾度值由于内部散射而可能变得过高，从而降低对比度。
根据本公开内容的一个实施方案，有机细颗粒或无机细颗粒相对于可光固化树脂层的折射率差值可以为约0.005至约0.1，优选地约0.01至约0.07，更优选地约0.015至约0.05。当折射率差值小于0.005时，可能难以获得防止眩光所需的适当雾度值。当折射率差值大于0.1时，内部散射可能增加并且雾度值也可能增加，但对比度可能降低。
另外，本公开内容的组合物还可以包含本领域中通常使用的添加剂，例如表面活性剂、抗氧化剂、UV稳定剂、流平剂和防结垢剂。含量没有特别限制，因为可以在不使组合物的特性劣化的范围内对其进行各种修改。例如，基于100重量份的整个组合物，可以以约0.1重量份至约10重量份的量包含添加剂。
根据本公开内容的一个实施方案，在干燥和固化之后，使用组合物形成的可光固化树脂层的厚度可以为约1μm或更大，例如约1μm至约20μm、或约2μm至约10μm、或约2μm至约5μm，并且在所述厚度范围内可以表现出适当的光学和物理特性。
涂覆组合物的方法没有特别限制，只要其可以用于现有技术即可。例如，可以使用棒涂法、刀片涂覆法、辊涂法、刮刀涂覆法、模涂法、微凹版涂覆法、逗号刮刀涂覆法、狭缝模涂覆法、唇涂法或溶液流延法等。
随后，可通过将涂覆的树脂组合物暴露于紫外光来进行光固化反应以形成宽色域膜。在紫外光照射之前，还可进行使组合物的涂覆表面平整和对其进行干燥以蒸发包含在组合物中的溶剂的过程。
紫外光的照射剂量可为例如约20mJ/cm2至约600mJ/cm2。UV照射源没有特别限制，只要其可以用于现有技术即可。例如，可使用高压汞灯、金属卤化物灯、黑光荧光灯等。
根据本公开内容的另一个实施方案，提供了一种偏光板，其包括：偏光元件；和在所述偏光元件的至少一个面上的保护膜，其中所述保护膜包括上述宽色域膜。
宽色域膜及其中包含的组分的详细内容和具体实例与上述相同。
偏光元件表现出使其能够从同时沿不同方向振动的入射光中仅提取沿一个方向振动的光的特性。该特性可以通过在强拉力下拉伸吸附有碘的聚乙烯醇(PVA)来实现。例如，更具体地，偏光元件可通过如下过程形成：在水溶液中使PVA膜溶胀，用二色性材料对溶胀的PVA膜进行染色以赋予膜偏光性能，拉伸染色的PVA膜以使二色性材料平行于拉伸方向排列，并校正拉伸的PVA膜的颜色。然而，本公开内容的偏光板不限于此。
根据本公开内容的一个实施方案，可以将宽色域膜层合在偏光元件的两个面上。
根据本公开内容的另一个实施方案，可以将宽色域膜层合在偏光元件的仅一个面上，并且可以在偏光元件的另一面上层合通常用于保护偏光元件的任何另外的普通膜例如TAC。
在本文中，本公开内容的偏光板可用作LCD的下偏光板，并且宽色域膜可以设置在LCD的层合结构中的下部。
如上所述，本公开内容的偏光板由于根据宽色域膜的波长的透光率特性而可以通过减轻由LCD中的背光的光谱特性引起的混色现象并提高色纯度来提供色域得到改善的LCD。
此外，当在如上所述宽色域膜面向下的情况下将本公开内容的偏光板层合在LCD上时，具有另一个优点：能够通过防止由于设置在偏光板下部的棱镜片或扩散膜的凹凸结构对下偏光板的保护膜的损坏而引起雾度增加的问题来表现出优异的光学特性。
可以使用粘合剂等通过层合将偏光元件和宽色域膜粘合。粘合剂没有特别限制，只要其是本领域已知的即可。例如，可以使用水性溶粘合剂、单组分或双组分聚乙烯醇(PVA)粘合剂、聚氨酯粘合剂、环氧粘合剂、苯乙烯丁二烯橡胶粘合剂(SBR粘合剂)或热熔体型粘合剂，但不限于此。
当将本公开内容的宽色域膜层合并粘合到偏光元件时，优选将其上没有形成可光固化树脂层的基底表面粘合到偏光元件，并且将可光固化树脂层层合成位于偏光板的外部。
作为实例，包括本公开内容的宽色域膜的偏光板被解释为可适用于LCD，但不限于此，并且可以应用于各种领域。例如，其可以用于移动通信手机、智能电话、其他移动装置、显示装置、电子黑板、户外广告牌和各种显示部件。根据本公开内容，偏光板可以为用于TN(扭转向列型)或STN(超扭转向列型)液晶的偏光板，用于水平取向模式如IPS(面内转换型)、超IPS、FFS(边缘场转换型)等的偏光板，或用于垂直取向模式的偏光板。
根据本公开内容的另一个实施方案，提供了一种液晶显示器，其包括：背光单元；设置在所述背光单元上的棱镜片；和所述偏光板，其中所述偏光板设置在所述棱镜片上，并且所述偏光板的宽色域膜被层合成面向所述棱镜片。
图1为示出根据本发明的一个实施方案的液晶显示器的图。
参照图1，本公开内容的液晶显示器(1)包括背光单元(10)；设置在背光单元(10)上的棱镜片(20)；和偏光板(100)，其中偏光板设置在棱镜片(20)上，并且偏光板的宽色域膜(40)被层合成面向棱镜片(20)。
背光单元(10)包括从液晶面板的背面发射光的光源。光源的类型没有特别限制，并且可以使用用于LCD的一般光源例如CCFL、HCFL或LED。
棱镜片(20)设置在背光单元(10)上。棱镜片(20)设置用于再次提高光的亮度，因为当从背光单元(10)发射的光通过导光板和扩散片(在图中未示出)时亮度降低。棱镜片(20)设置在下偏光板下方。然而，由于棱镜片(20)包含凹凸结构，因此与棱镜片(20)接触的下偏光板的保护膜被损坏，从而增加雾度。
然而，通过以将宽色域膜(40)的可光固化树脂层(30a)层合成面向棱镜片(20)的方式层合偏光板(100)，本公开内容的液晶显示器可以解决该问题。
也就是说，参照图1，偏光板(100)设置在棱镜片(20)上，其中偏光板包括：偏光元件(50)；设置在偏光元件的一个面上的普通保护膜(60)；以及设置在偏光元件的另一个面上的包括基底(30b)和可光固化树脂层(30a)的宽色域膜(40)。在本文中，本公开内容的宽色域膜(40)被层合在LCD的下部，即被层合成面向棱镜片(20)。由于这样的层合结构，可以防止由于棱镜片(20)的凹凸结构对偏光板(100)的损坏而引起雾度增加的问题，从而表现出优异的光学特性。
此外，如上所述，由于根据宽色域膜(40)的可光固化树脂层(30a)的波长的透光率特性，可以通过减轻由背光的光谱特性引起的混色现象并提高色纯度来提供色域得到改善的LCD。
此外，根据本公开内容的一个实施方案，还可在棱镜片(20)与偏光板(100)之间或者在背光单元(10)与棱镜片(20)之间包括扩散膜或DBEF(双亮度增强膜)(在图中未示出)。当扩散膜或DBEF膜设置在棱镜片(20)与偏光板(100)之间时，偏光板(100)的宽色域膜(40)与扩散膜或DBEF膜接触。即使在这种情况下，也可以同样地防止由于扩散膜或DBEF膜引起的对下偏光板的损坏以及雾度增加的问题。
设置在偏光板(100)的上部上的层与一般的液晶显示器的结构一致。图1示出了下玻璃基底(70)、薄膜晶体管(75)、液晶层(80)、滤色器(85)、上玻璃基底(90)和上偏光板(95)依次层合。然而，本公开内容的LCD不限于此，可以包括图1中示出的层的一些被修改或去除并且添加有其他层、基底、膜、片等的所有结构。
通过以下实施例可以获得对本发明更好的理解，这些实施例是用于举例说明而提出的，但不应解释为限制本发明。
<实施例>
宽色域膜的制备
实施例1
通过将50g季戊四醇三(四)丙烯酸酯(PETA)、50g 6官能氨基甲酸酯丙烯酸酯(商品名称：UA-306I)、1g染料A(最大吸收波长为593nm的基于卟啉的染料)、1g光聚合引发剂(商品名称：Irgacure 184)和100g溶剂MEK混合来制备组合物，并将该组合物涂覆在厚度为60μm的TAC膜上。在60℃下将其干燥2分钟之后，通过使用汞灯以200mj/cm2的剂量照射UV光来制备厚度为5μm的可光固化树脂层。
实施例2
根据与实施例1中相同的方法制备膜，不同之处在于以1.5g的量使用染料A。
比较例1
根据与实施例1中相同的方法制备膜，不同之处在于不使用染料A。
比较例2
根据与实施例1中相同的方法制备膜，不同之处在于使用1g染料B(最大吸收波长为532nm的基于卟啉的染料)代替染料A。
比较例3
根据与实施例1中相同的方法制备膜，不同之处在于使用1.5g染料C(最大吸收波长为594nm的基于卟啉的染料)代替染料A。
比较例4
通过将100g聚(甲基丙烯酸甲酯)PMMA、1g染料A和100g溶剂MEK混合来制备组合物，并将该组合物涂覆在厚度为60μm的TAC膜上。在90℃下将其干燥5分钟之后，制备厚度为5μm的热塑性树脂层。
此外，使用汞灯以200mj/cm2的剂量向其照射UV光以测量紫外光固化之后的透光率。
偏光板的制备
实施例3
在通过使用水性粘合剂将实施例1中制备的膜层合并粘合在PVA膜上使得粘合层的厚度为约100nm之后，根据与上述相同的方法将厚度为60μm的TAC层合在PVA的另一个面上以制备偏光板。
实施例4
根据与实施例3中相同的方法制备偏光板，不同之处在于将实施例2的膜代替实施例1的膜层合在PVA膜的一个面上。
比较例5
根据与实施例3中相同的方法制备偏光板，不同之处在于将比较例1的膜代替实施例1的膜层合在PVA膜的一个面上。
比较例6
根据与实施例3中相同的方法制备偏光板，不同之处在于将比较例2的膜代替实施例1的膜层合在PVA膜的一个面上。
比较例7
根据与实施例3中相同的方法制备偏光板，不同之处在于将比较例3的膜代替实施例1的膜层合在PVA膜的一个面上。
比较例8
根据与实施例3中相同的方法制备偏光板，不同之处在于将比较例4的膜代替实施例1的膜层合在PVA膜的一个面上。
<实验例>
<测量方法>
通过以下方法测量实施例1和2以及比较例1至4的膜的特性。
1)透光率和最大吸收波长
使用UV-VIS-NIR分光计(Solidspec-3700，制造商：SHIMADZU)以积分球型测量在300nm至800nm的波长下的透光率。
2)耐刮擦性
在不同的负载下用钢丝绒#0来回摩擦实施例1至2以及比较例1至4的膜的树脂层表面10次，检查观察不到划痕的最大负载。
3)铅笔硬度
使用铅笔硬度测试仪(精密测试仪，制造商：Chungbuk Tech)在500g的负载下测量铅笔硬度。在根据ASTM 3363-74使用6B至9H的标准铅笔(Mitsubishi)在保持45度的角度的同时刮擦树脂层之后，观察树脂层的表面的变化。对于各个实验，记录5次测量后的平均值。
测量结果在表1中列出。
【表1】
*紫外光固化之前和之后的在650nm至710nm的波长下的透光率的变化计算为UV固化之前的在650nm至710nm的波长下的平均透光率(τ1)与UV固化之后的在650nm至710nm的波长下的平均透光率(τ2)之间的差值(τ1-τ2)相对于(τ1)的百分比。
如表1所示，根据本公开内容的一个实施方案的宽色域膜的在400nm至550nm的波长区域内的平均透光率大于70％，在580nm至610nm的波长区域内的平均透光率大于20％且小于50％，在650nm至710nm的波长区域内的平均透光率大于90％，并且最大吸收波长为585nm至600nm。也就是说，其表现出根据波长的固有透光率特性。
因此，其在紫外光固化之前和之后在650nm至710nm的波长下表现出小于5％的透光率的变化，从而表现出对紫外光优异的光稳定性以及高色域。此外，其表现出400g或更大的耐刮擦性以及2H或更高的铅笔硬度，从而表现出适用于液晶显示器的偏光板的特性。
在另一方面，比较例1和3未表现出如本公开内容中的根据波长的透光率和光稳定性，并且比较例4由于热塑性树脂层而未表现出足够的耐刮擦性和铅笔硬度。

Claims (15)

1.一种宽色域膜，包括：
基底；和设置在所述基底的至少一个面上的可光固化树脂层，
其中最大吸收波长为585nm至600nm，以及
在650nm至710nm的波长下的平均透光率大于90％。
2.根据权利要求1所述的宽色域膜，
其中在400nm至550nm的波长下的平均透光率大于70％，以及
在580nm至610nm的波长下的平均透光率大于20％且小于50％。
3.根据权利要求1所述的宽色域膜，
其中在500g的负载下的铅笔硬度为H或更高。
4.根据权利要求1所述的宽色域膜，
其中所述宽色域膜在具有钢丝绒#0的摩擦测试器中在200g的负载下往复移动10次之后没有任何划痕。
5.根据权利要求1所述的宽色域膜，
其中所述可光固化树脂层包含最大吸收波长为580nm至610nm的染料或颜料。
6.根据权利要求5所述的宽色域膜，
其中所述最大吸收波长为580nm至610nm的染料或颜料包括选自以下中的至少一者：卟啉衍生物化合物、花青衍生物化合物和方酸菁衍生物化合物。
7.根据权利要求5所述的宽色域膜，
其中基于100重量份的所述可光固化树脂层，所述宽色域膜包含0.1重量份至5重量份的所述最大吸收波长为580nm至610nm的染料或颜料。
8.根据权利要求1所述的宽色域膜，
其中下式1的透光率的变化小于5％：
[式1]
在式1中，UV固化意指将用于形成可光固化树脂层的组合物涂覆在透明基底上，并使用波长为290nm至320nm的紫外光以20mJ/cm2至600mJ/cm2的照射剂量使所述组合物固化。
9.一种偏光板，包括：
偏光元件；和
在所述偏光元件的至少一个面上的保护膜，
其中所述保护膜包括根据权利要求1所述的宽色域膜。
10.一种液晶显示器，包括：
背光单元；设置在所述背光单元上的棱镜片；和根据权利要求9所述的偏光板，
其中所述偏光板设置在所述棱镜片上，并且所述偏光板的所述宽色域膜被层合成面向所述棱镜片。
11.根据权利要求10所述的液晶显示器，
还包括在所述棱镜片与所述偏光板之间的扩散膜或DBEF(双亮度增强膜)。
12.一种用于宽色域膜的组合物，包含：
可光固化粘结剂；最大吸收波长为580nm至610nm的染料或颜料；光聚合引发剂；和溶剂。
13.根据权利要求12所述的组合物，
其中所述最大吸收波长为580nm至610nm的染料或颜料包括选自以下中的至少一者：卟啉衍生物化合物、花青衍生物化合物和方酸菁衍生物化合物。
14.根据权利要求12所述的组合物，
其中基于100重量份的所述可光固化粘结剂，所述组合物包含0.1重量份至5重量份的所述最大吸收波长为580nm至610nm的染料或颜料、0.1重量份至10重量份的所述光聚合引发剂和10重量份至200重量份的所述溶剂。
15.根据权利要求12所述的组合物，
其中下式1的透光率的变化小于5％：
[式1]
在式1中，UV固化意指将所述组合物涂覆在透明基底上，并使用波长为290nm至320nm的紫外光以20mJ/cm2至600mJ/cm2的照射剂量使所述组合物固化。
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