CN109073807A - 起偏振器保护膜、包括其的偏光板、包括所述偏光板的液晶显示器和起偏振器保护膜用涂覆组合物 - Google Patents
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Abstract
本公开内容涉及起偏振器保护膜、包括其的偏光板、包括所述偏光板的液晶显示器、和起偏振器保护膜用涂覆组合物。更具体地,其涉及:能够生产起偏振器保护膜的涂覆组合物,所述起偏振器保护膜表现出优异的物理和光学特性同时吸收和发出特定波长范围的光以提高激光指示器的可见性;通过使用所述涂覆组合物生产的起偏振器保护膜;包括所述起偏振器保护膜的偏光板;以及包括所述偏光板的液晶显示器。
Description
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年12月26日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0179504号的权益,其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开内容涉及起偏振器保护膜、包括其的偏光板、包括所述偏光板的液晶显示器、和起偏振器保护膜用涂覆组合物。更具体地,其涉及:能够生产起偏振器保护膜的涂覆组合物,所述起偏振器保护膜表现出优异的物理和光学特性同时吸收和发出特定波长范围的光以提高激光指示器的可见性;通过使用所述涂覆组合物生产的起偏振器保护膜;包括所述起偏振器保护膜的偏光板;以及包括所述偏光板的液晶显示器。
背景技术
液晶显示器(LCD)是目前可广泛获得的多种平板显示器之一。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发生不同地排列,从而显示图像。
当在演讲、集会、会议等中进行展示时,发言者通常利用液晶显示装置示出数据图像,并在使用激光指示器指向屏幕等的同时对展示图像进行展示。
然而,该显示装置的问题在于,由于光发射特性,激光指示器的激光投影不可见。此外,当通过抗眩光层、抗反射层等向显示装置或显示器保护面板的表面赋予功能时,激光指示器投影的反射也受到抑制,使得激光指示器的可见性可能劣化。
因此,仍需要开发在无另外的处理的情况下用于改善激光指示器在液晶显示装置中的可见性的方法。
发明内容
技术问题
本公开内容提供了:起偏振器保护膜用涂覆组合物,其能够在不改变背光或滤色器的情况下通过改善包括在液晶显示器(LCD)中的器件中的下偏光板的保护膜以低成本改善激光指示器的可见性,同时表现出优异的物理和光学特性;通过使用所述涂覆组合物生产的起偏振器保护膜;包括所述起偏振器保护膜的偏光板;以及包括所述偏光板的液晶显示器。
技术方案
本公开内容提供了起偏振器保护膜,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,
其中所述可光固化树脂层包含染料和可光固化粘合剂的固化产物,以及
最大吸收波长为520nm至540nm且最大激发波长为540nm至600nm,或者最大吸收波长为610nm至660nm且最大激发波长为640nm至680nm。
本公开内容还提供了偏光板,其包括:
起偏振器;以及
设置在所述起偏振器的至少一个面上的起偏振器保护膜。
此外,本公开内容提供了包括所述偏光板的液晶显示器。
本公开内容还提供了起偏振器保护膜用涂覆组合物,其包含:
含有可光固化官能团的粘合剂;包含选自以下的至少一者的染料:最大吸收波长为520nm至540nm且最大激发波长为540nm至600nm的化合物和最大吸收波长为610nm至660nm且最大激发波长为640nm至680nm的化合物;
光聚合引发剂;
以及溶剂。
有益效果
根据本公开内容的起偏振器保护膜、包括其的偏光板、液晶显示器和起偏振器保护膜用涂覆组合物,由于LCD的背光而劣化的激光指示器的可见性可以得到显著改善。
此外,该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,使得不需要过多的过程变化或成本增加,从而降低生产成本。
具体实施方式
本公开内容的起偏振器保护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,其中所述可光固化树脂层包含染料和可光固化粘合剂的固化产物,以及最大吸收波长为520nm至540nm且最大激发波长为540nm至600nm,或者最大吸收波长为610nm至660nm且最大激发波长为640nm至680nm。
此外,本公开内容的偏光板包括:起偏振器;以及设置在所述起偏振器的至少一个面上的起偏振器保护膜。
此外,本公开内容的液晶显示器包括偏光板。
此外,本公开内容的起偏振器保护膜用涂覆组合物包含:含有可光固化官能团的粘合剂;包含选自以下的至少一者的染料:最大吸收波长为520nm至540nm且最大激发波长为540nm至600nm的化合物和最大吸收波长为610nm至660nm且最大激发波长为640nm至680nm的化合物;光聚合引发剂;以及溶剂。
在本公开内容中,术语“上侧”意指当将偏光板安装在装置中时设置成面向观察者的一侧。此外,“上部”意指当将偏光板安装在装置中时面向观察者的方向。相反,“下侧”或“下部”意指当将偏光板安装在装置中时设置成面向观察者的相反侧的一侧或方向。
在本公开内容中,最大吸收波长意指在染料的吸收光谱中发生最大吸收处的波长。此外,最大激发波长意指在其中染料在从激发态返回基态时释放能量的发光光谱中发生最大发射处的波长。
下文中,将更详细地描述本公开内容的起偏振器保护膜、包括其的偏光板、液晶显示器和起偏振器保护膜用涂覆组合物。
根据本公开内容的一个实施方案,提供了起偏振器保护膜用涂覆组合物,其包含:含有可光固化官能团的粘合剂;含有选自以下的至少一者的染料:最大吸收波长为520nm至540nm且最大激发波长为540nm至600nm的化合物、和最大吸收波长为610nm至660nm且最大激发波长为640nm至680nm的化合物;光聚合引发剂;以及溶剂。
起偏振器具有从沿多个方向振动的入射光中仅提取沿一个方向振动的光的特性。本公开内容的起偏振器保护膜用涂覆组合物用于生产这样的起偏振器保护膜:其用于保护起偏振器免受外部影响并且用在起偏振器的至少一侧上,并且优选地用作起偏振器的下保护膜。
通常,可以将由以下制成的基底用于起偏振器保护膜:聚酯如聚对苯二甲酸乙二酯(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)。
在这些基底中,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。
本公开内容是为了在不改变背光、滤色器或LCD的基本结构的情况下改进包括在LCD中的部件之中的起偏振器(特别是上起偏振器),从而以低成本改善激光指示器的可见性并保持现有的物理和光学特性。
因此,本公开内容的一个实施方案提供了一种涂覆组合物,其可以被涂覆在基底上并UV固化以形成可光固化树脂层,并被层合在起偏振器的一侧上以用作起偏振器保护膜。使用本公开内容的涂覆组合物形成的起偏振器保护膜表现出取决于波长区域的光吸收和发光特性,并且可以有助于提高激光指示器的可见性。
通常,在包含染料的组合物的情况下,染料的光学特性在固化过程中因紫外光而改变,导致可光固化树脂层和包含其的膜的光学特性劣化的问题。然而,在本公开内容中,在紫外固化之前和之后透光率几乎没有变化或没有变化,这有利于形成可UV固化的涂层。
此外,所述膜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,其可以应用于变得更平且更大的显示器用偏光板。
本公开内容的起偏振器保护膜用涂覆组合物包含:含有可光固化官能团的粘合剂;含有选自以下的至少一者的染料:最大吸收波长为520nm至540nm且最大激发波长为540nm至600nm的化合物、和最大吸收波长为610nm至660nm且最大激发波长为640nm至680nm的化合物;光聚合引发剂;以及溶剂。
含有可光固化官能团的粘合剂没有特别限制,只要其为含有能够通过紫外光引起聚合反应的不饱和官能团的化合物即可。例如,粘合剂可以为包含(甲基)丙烯酸酯基团、烯丙基、丙烯酰基或乙烯基作为可光固化官能团的化合物。根据本公开内容的一个实施方案,含有可光固化官能团的粘合剂包含选自以下的至少一者:基于多官能的丙烯酸酯的单体、基于多官能的丙烯酸酯的低聚物和基于多官能的丙烯酸酯的弹性聚合物。
在本公开内容中,基于丙烯酸酯不仅包括丙烯酸酯而且包括甲基丙烯酸酯、或者其中丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯中引入了取代基的衍生物。
基于多官能的丙烯酸酯的单体包含两个或更多个基于丙烯酸酯的官能团并且重均分子量小于1000g/mol。更具体地,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)、季戊四醇三(四)丙烯酸酯(PETA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)等,但其不限于此。基于多官能的丙烯酸酯的单体在其自身内交联,或者与基于多官能的丙烯酸酯的低聚物和基于多官能的丙烯酸酯的弹性聚合物交联以赋予保护膜恒定的铅笔硬度和耐磨性。
基于多官能的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。
基于多官能的丙烯酸酯的低聚物包含两个或更多个基于丙烯酸酯的官能团,并且重均分子量可以为约1000g/mol至约10000g/mol、约1000g/mol至约5000g/mol、或约1000g/mol至约3000g/mol。
根据本公开内容的一个实施方案,如根据ASTM D638测量的,基于多官能的丙烯酸酯的低聚物的伸长率可以为约5%至约200%、约5%至约100%、或约10%至约50%。当基于丙烯酸酯的低聚物的伸长率在以上范围内时,其可以在不使机械特性劣化的情况下表现出更大的柔性和弹性。满足上述伸长率范围的基于多官能的丙烯酸酯的低聚物可能在柔性和弹性方面优异并且与基于多官能的丙烯酸酯的单体和基于多官能的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充分的柔性和卷曲特性。
此外,基于多官能的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。当使用经改性的基于多官能的丙烯酸酯的低聚物时,通过改性可以赋予基于多官能的丙烯酸酯的低聚物更大的柔性,并且可以改善膜的卷曲特性和柔性。
基于多官能的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。
基于多官能的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100000g/mol至约800000g/mol、约150000g/mol至约700000g/mol、或者约180000g/mol至约650000g/mol。
使用包含基于多官能的丙烯酸酯的弹性聚合物的涂覆组合物形成的保护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性,并且可以使卷曲或裂纹的出现最小化。
根据本公开内容的一个实施方案,如根据ASTM D638测量的,基于多官能的丙烯酸酯的弹性聚合物的伸长率可以为约5%至约200%、约5%至约100%、或约10%至约50%。当基于多官能的丙烯酸酯的弹性聚合物的伸长率在以上范围内时,其可以示出优异的柔性和弹性而不使机械特性降低。
基于多官能的丙烯酸酯的弹性聚合物的一个实例可以为聚轮烷。
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)构成的聚合物。哑铃形分子包含某一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,大环可以随着线性分子移动并且通过封端基团防止分离。
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其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。
对大环没有特别限制,只要其足够大以穿过或包围线性分子即可。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,可以没有限制地使用具有常规分子量或更高分子量的任何线性形式的化合物作为线性分子,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1000g/mol至约50000g/mol。当线性分子的重均分子量太小时,使用其形成的保护膜的机械特性或自修复能力可能不足。当重均分子量太大时,保护膜的相容性可能降低,或者材料的外观特性或均匀性可能大幅劣化。
同时,可根据待制备的聚轮烷的特性适当地调整封端基团。例如,封端基团可以为选自以下的至少一者: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。
基于多官能的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连接至丙烯酸类聚合物的主链。
接下来,本公开内容的起偏振器保护膜用涂覆组合物中包含的染料的特征在于,染料的最大吸收波长为约520nm至约540nm且最大激发波长为约540nm至约600nm,优选地,最大吸收波长为约530nm至约540nm且最大激发波长为约550nm至约570nm;或者最大吸收波长为约610nm至约660nm且最大激发波长为约640nm至约680nm,优选地,最大吸收波长为约620nm至约640nm且最大激发波长为约640nm至约660nm。
满足上述条件的染料吸收不需要的光谱带的光,所述不需要的光谱带的光可能通过引起与从LCD的背光如CCFL、LED等入射的光,特别是与绿色激光指示器或红色激光指示器的混色问题而降低激光指示器的可见性。因此,配备有使用包含该染料的涂覆组合物制备的起偏振器保护膜和偏光板的显示器在激光指示器照射在其表面上时可以具有显著改善的可见性。这随后将在起偏振器保护膜和偏光板的描述中更详细地描述。
满足这些条件的染料的具体实例包括花青衍生化合物、硼-二吡咯亚甲基(BODIPY)衍生化合物、罗丹明衍生化合物及其混合物,但本公开内容不限于此。
根据本公开内容的一个实施方案,基于100重量份的含有可光固化官能团的粘合剂,染料可以以约0.1重量份至约5重量份、优选约0.1重量份至约3重量份的量包含在内。当包含太少的染料时,由于不充分的光吸收效果,改善可见性的效果可能不充分。当包含太多的染料时,色彩再现性和亮度可能降低,并且涂覆组合物的其他物理特性可能劣化。因此,优选在以上重量比内包含染料。
包含在本公开内容的涂覆组合物中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,但其不限于此。此外,可以使用作为目前销售的产品的Irgacure 184、Irgacure 500、Irgacure 651、Irgacure 369、Irgacure 907、Darocur 1173、Darocur MBF、Irgacure 819、Darocur TPO、Irgacure 907、Esacure KIP 100F等。光聚合引发剂可以单独使用或者与不同的引发剂组合使用。
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,但是基于100重量份的含有可光固化官能团的粘合剂,光聚合引发剂可以以约0.1重量份至约10重量份、优选约0.1重量份至约5重量份的量包含在内,以在不抑制整个涂覆组合物的特性的情况下有效地进行光聚合。
作为本公开内容的涂覆组合物中包含的有机溶剂,以下可以单独使用或者以其组合使用: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、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丙基醚、二乙二醇单丁基醚和二乙二醇-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,因为可以在不使涂覆组合物的特性劣化的范围内对其进行各种修改。基于100重量份的含有可光固化官能团的粘合剂,有机溶剂可以以约50重量份至约200重量份、优选约100重量份至约200重量份的量包含在内,以具有适当的流动性和可施加性。
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,涂覆组合物可以表现出抗眩光特性。当涂覆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以具有光散射特性并且表现出抗眩光特性。
就优化光的散射效果而言,有机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,颗粒直径可以为10μm或更小。更具体地,有机或无机细颗粒的颗粒直径可以为约1μm至约10μm,优选约1μm至约5μm,更优选约1μm至约3μm。当有机或无机细颗粒的颗粒直径小于1μm时,由光散射引起的防止眩光的效果可能不显著。当颗粒直径超过10μm时,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,有机或无机细颗粒的体积平均颗粒直径可为约2μm至约10μm,优选约2μm至约5μm,更优选约2μm至约3μm。
有机或无机细颗粒没有特别限制,只要其用于形成抗眩光膜即可。
例如,有机细颗粒可以为选自由基于丙烯酸的树脂、基于苯乙烯的树脂、环氧树脂和尼龙树脂组成的有机细颗粒中的至少一者。
更具体地,有机细颗粒可以为选自以下的至少一者:(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-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(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、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、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、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、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、三聚氰胺树脂、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聚合物,或者其两种或多种的共聚物,但不限于此。
此外,无机细颗粒可以为选自以下的至少一者:硅氧化物、二氧化钛、铟氧化物、锡氧化物、锆氧化物和锌氧化物,但不限于此。
基于100重量份的含有可光固化官能团的粘合剂,有机和无机细颗粒的总含量可以为约1重量份至约20重量份,优选约5重量份至约15重量份,更优选约6重量份至约10重量份。当基于100重量份的含有可光固化官能团的粘合剂,有机和无机细颗粒的总含量小于1重量份时,雾度值可能由于内部散射而不足。当有机和无机细颗粒的总含量超过20重量份时,涂覆特性可能由于组合物的高粘度而变差,并且雾度值可能由于内部散射而变得太高,从而降低对比度。
根据本公开内容的一个实施方案,有机或无机细颗粒相对于含有可光固化官能团的粘合剂的可光固化树脂的折射率差可以为约0.005至约0.1,优选约0.01至约0.07,更优选约0.015至约0.05。当折射率差小于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。
此外,本公开内容的涂覆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、流平剂和防污剂。含量没有特别限制,因为含量可以在不使组合物的特性劣化的范围内进行各种修改。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,使用涂覆组合物形成的可光固化树脂层可以具有约1μm或更大,例如约1μm至约20μm、约2μm至约10μm、或约2μm至约5μm的厚度,并且在该厚度范围内可以表现出适当的光学和物理特性。
本公开内容的另一个实施方案提供了起偏振器保护膜,其包括:基底;和设置在所述基底的至少一个面上并且使用上述起偏振器保护膜用涂覆组合物形成的可光固化树脂层,其中最大吸收波长为520nm至540nm且最大激发波长为540nm至600nm,或者最大吸收波长为610nm至660nm且最大激发波长为640nm至680nm。
本公开内容的起偏振器保护膜可以通过向透明塑料基底上施加起偏振器保护膜用涂覆组合物并使其光固化来形成,所述涂覆组合物包含:含有可光固化官能团的粘合剂;含有选自以下的至少一者的染料:最大吸收波长为520nm至540nm且最大激发波长为540nm至600nm的化合物和最大吸收波长为610nm至660nm且最大激发波长为640nm至680nm的化合物;光聚合引发剂;以及溶剂;以及任选地有机细颗粒或无机细颗粒。
涂覆组合物的详细描述,以及含有可光固化官能团的粘合剂、含有选自最大吸收波长为520nm至540nm且最大激发波长为540nm至600nm的化合物和最大吸收波长为610nm至660nm且最大激发波长为640nm至680nm的化合物中的至少一者的染料、光聚合引发剂、溶剂、有机或无机细颗粒和可以被包含的其他组分的详细描述和具体实例如上所述。
将涂覆组合物涂覆的方法没有特别限制,只要其可以用于相关技术即可。例如,可以使用棒涂法、刮涂法、辊涂法、刮刀涂覆法、模涂法、微凹版涂覆法、逗号刮刀涂覆(comma-coating)法、狭缝模涂覆法、唇涂法或溶液流延法。
随后,可以通过将所涂覆的涂覆组合物暴露于紫外光来进行光固化反应以形成保护膜。在紫外光照射之前,还可以进行使涂覆组合物的涂覆表面流平和对其进行干燥以使包含在组合物中的溶剂蒸发的过程。
紫外光的照射剂量例如可以为约20mJ/cm2至约600mJ/cm2。UV照射的源没有特别限制,只要其可以用于相关技术即可。例如,可以使用高压汞灯、金属卤化物灯、黑光荧光灯等。
如上所述,本公开内容的起偏振器保护膜通过包含含有选自最大吸收波长为520nm至540nm且最大激发波长为540nm至600nm的化合物和最大吸收波长为610nm至660nm且最大激发波长为640nm至680nm的化合物中的至少一者的染料而可以根据波长带表现出不同的透光率。
例如,本公开内容的起偏振器保护膜在最大吸收波长出现的区域520nm至540nm或610nm至660nm的波长下的平均透光率小于约85%、优选小于约81%。此外,在其余区域例如400nm至500nm的波长下的平均透光率为约90%或更大。因此,最大吸收波长出现的区域与其余区域之间的平均透光率差可以为10%或更大。
由于最大吸收波长特性和取决于波长带的透光率差异,膜可以从液晶显示器中的背光入射的光中吸收与激光指示器重叠的特定波长带内的光,从而降低强度。因此,可以提供具有高色彩再现性的偏光板和LCD同时提高激光指示器的可见性。
此外,根据本公开内容的一个实施方案,本公开内容的起偏振器保护膜通过以下式1测量的相对亮度值可以为约1.5或更大,优选约1.6或更大。上限不重要,但是可以为约1.5至约2.5或约1.6至约2.1。
[式1]
B/A
在式1中,
A是在将不含染料的起偏振器保护膜置于背光侧上之后,以自法线方向起60°照射535nm或650nm激光时测量的亮度值,以及
B是在将包含染料的起偏振器保护膜置于背光侧上之后,以自法线方向起60°照射535nm或650nm激光时测量的亮度值。
如上所述,与使用一般的可UV固化涂层的情况不同,本公开内容的可光固化树脂层和包括其的起偏振器保护膜在从背光发出的光中吸收通常用于激光指示器等的特定波长带的光。因此,当相应波长带的激光照射到表面上时,与照射之前的亮度相比,亮度增加约50%或更多,优选增加约60%或更多,这可以显著改善激光指示器的可见性。
在本公开内容的起偏振器保护膜中,其上形成有可光固化树脂层的基底可以为通常用作起偏振器保护膜的透明塑料树脂。更具体地,可以使用:聚酯如聚对苯二甲酸乙二酯(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,但可以使用可以满足偏光板的硬度和其他物理特性的厚度为约20μm至约100μm或约20μm至约60μm的基底。
本公开内容的起偏振器保护膜在500g载荷下的铅笔硬度可以为HB或更高、1H或更高、或者2H或更高。
此外,膜可以表现出耐磨性,也就是说,其可以在具有#0钢丝绒的摩擦测试仪中在200g、300g或400g的载荷下往返移动相同的10次之后没有任何划痕。
本公开内容的另一个实施方案提供了偏光板,其包括起偏振器和设置在所述起偏振器的至少一个面上的上述起偏振器保护膜。
起偏振器具有从沿多个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收有碘的聚乙烯醇(PVA)来实现。例如,更具体地,起偏振器可以通过如下过程形成:在水性溶液中使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,拉伸经染色的PVA膜以使二色性材料平行于拉伸方向排列,并校正经拉伸的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,保护膜可以层合在起偏振器的两个面上。
根据本公开内容的另一个实施方案,起偏振器保护膜可以仅层合在起偏振器的仅一个面上,并且通常用于保护起偏振器的任何其他一般的膜例如TAC可以层合在其另一个面上。
本文中,本公开内容的偏光板可以用作LCD的上偏光板,并且起偏振器保护膜可以设置在LCD层合结构的最上部。
如上所述,由于本公开内容的偏光板具有取决于起偏振器保护膜的波长的透光率特性,因此其可以降低由LCD中的背光的光谱特性引起的激光指示器的可见性劣化。
起偏振器和起偏振器保护膜可以使用粘合剂等通过层合而粘合。粘合剂没有特别限制,只要其为本领域已知的即可。例如,可以使用水性粘合剂、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)或热熔型粘合剂,但其不限于此。
当本公开内容的起偏振器保护膜层合并粘附至起偏振器时,优选将其上没有形成可光固化树脂层的基底表面粘附至起偏振器并且将可光固化树脂层层合成位于偏光板的外侧。
作为实例,包括本公开内容的保护膜的偏光板被说明为可适用于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(扭曲向列)或STN(超扭曲向列)液晶的偏光板,用于水平取向模式如IPS(面内切换)、超IPS、FFS(边缘场切换)等的偏光板,或用于垂直取向模式的偏光板。
本公开内容的另一个实施方案提供了包括上述偏光板的液晶显示器。
例如,液晶显示器可以包括背光单元、设置在背光单元上的棱镜片和设置在棱镜片上的偏光板。具体地,可能优选的是根据本公开内容的一个实施方案的偏光板用作液晶显示装置的上偏光板,并且可光固化树脂层设置在偏光板的最上侧使得直接面向观察者。
在下文中,将通过本发明的具体实施例更详细地描述本发明的功能和效果。然而,这些实施例仅为了举例说明的目的,并且本发明不旨在受限于这些实施例。
<实施例>
起偏振器保护膜用涂覆组合物和起偏振器保护膜的制备
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:UA-306I)、0.25g最大吸收波长为532nm的荧光染料、5g光聚合引发剂(商品名:Irgacure 184)和100g溶剂MEK混合来制备组合物,并将其涂覆在厚度为60μm的TAC膜上。
将其在60℃下干燥2分钟并使用汞灯以200mj/cm2UV进行照射以形成平均干厚度为5μm的可光固化树脂层以制备起偏振器保护膜。
实施例2
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:UA-306I)、0.25g最大吸收波长为532nm的荧光染料、2g沉淀二氧化硅(OK-607,由Evonik制造)、5g光聚合引发剂(商品名:Irgacure 184)和100g溶剂MEK混合来制备组合物,并将其涂覆在厚度为60μm的TAC膜上。
将其在60℃下干燥2分钟并使用汞灯以200mj/cm2UV进行照射以形成平均干厚度为5μm的可光固化树脂层以制备起偏振器保护膜。
实施例3
根据与实施例1中相同的方法来制备起偏振器保护膜,不同之处在于,使用0.25g最大吸收波长为633nm的荧光染料代替最大吸收波长为532nm的染料。
实施例4
单独地,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:UA-306I)、5g光聚合引发剂(商品名:Irgacure 184)和100g溶剂MEK混合来制备硬涂层组合物。
在实施例1中制备的起偏振器保护膜中,将硬涂层组合物涂覆在可光固化树脂层上,在60℃下干燥2分钟,然后以200mj/cm2UV进行照射以形成平均干厚度为5μm的硬涂层以制备起偏振器保护膜。
比较例1和2
根据与实施例1和2中相同的方法来制备起偏振器保护膜,不同之处在于不使用荧光染料。
比较例5
根据与实施例1中相同的方法来制备起偏振器保护膜,不同之处在于,使用0.25g最大吸收波长为497nm的染料代替最大吸收波长为532nm的染料。
偏光板的制备
在通过使用水性粘合剂将实施例和比较例中制备的膜层合并粘附在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。
<实验例>
<测量方法>
实施例和比较例的膜的特性通过以下方法来测量。
1)透光率和最大吸收波长
使用UV-VIS-NIR光谱仪(Solidspec-3700,由SHIMADZU制造)以积分球型测量在300nm至800nm的波长下的透光率。
2)耐刮擦性
在不同载荷下用#0钢丝绒将膜的树脂层的表面往返摩擦10次,检查观察不到划痕的最大载荷。
3)铅笔硬度
使用铅笔硬度测试仪(精密测试仪,由Chungbuk Tech制造)在500g载荷下测量铅笔硬度。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。
4)相对亮度
(A)将不含染料的比较例的起偏振器保护膜置于液晶监视器的上侧,并通过以自法线方向起60°照射535nm或650nm激光来测量亮度值。
(B)将包含染料的实施例的起偏振器保护膜置于液晶监视器的上侧,并通过以自法线方向起60°照射535nm或650nm激光来测量亮度值。
然后,将各实施例和比较例中的A和B值进行匹配以计算相对亮度值。
5)可见性
将实施例和比较例的起偏振器保护膜置于液晶监视器的上侧,并且具有535nm或650nm激光的激光指示器以自法线方向起60°照射。通过5人的评价组来评价可见性。当5人将可见性评价为良好时,记录为◎。当3或4人将可见性评价为良好时,记录为○;而当2人或更少的人将可见性评价为良好时,记录为X。
测量的结果列在下表1中。
[表1]
如表1所示,根据所包含的染料,根据本公开内容的实施例的起偏振器保护膜在520nm至540nm或610nm至660nm的波长下的平均透光率小于约85%,优选约小于81%。此外,其在其余区域如400nm至500nm的波长下的平均透光率为约90%或更大。因此,最大吸收波长出现的区域与其余区域之间的平均透光率差为10%或更大。
此外,在通常用于激光指示器的波长范围内,全部的相对亮度为约1.6或更大,其与比较例相比增加约60%或更大、优选约100%。因此,可以确认激光指示器的可见性显著改善。
此外,根据本公开内容的实施例的起偏振器保护膜的耐刮擦性为400g或更大,铅笔硬度为2H或更高,从而表现出液晶显示器用偏光板的合适特性。
Claims (14)
1.一种起偏振器保护膜,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,
其中所述可光固化树脂层包含染料和可光固化粘合剂的固化产物,以及
其中最大吸收波长为520nm至540nm且最大激发波长为540nm至600nm,或者最大吸收波长为610nm至660nm且最大激发波长为640nm至680nm。
2.根据权利要求1所述的起偏振器保护膜,
其中在520nm至540nm或610nm至660nm的波长下的平均透光率小于85%。
3.根据权利要求1所述的起偏振器保护膜,
其中在400nm至500nm的波长下的平均透光率为90%或更大。
4.根据权利要求1所述的起偏振器保护膜,
其中在500g载荷下的铅笔硬度为HB或更高。
5.根据权利要求1所述的起偏振器保护膜,
其中所述膜在具有#0钢丝绒的摩擦测试仪中在200g载荷下往返移动相同的10次之后没有任何划痕。
6.根据权利要求1所述的起偏振器保护膜,
其中所述基底包含选自以下的至少一者:聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、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)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、氟树脂和三乙酰纤维素(TAC)。
7.根据权利要求1所述的起偏振器保护膜,
其中通过以下式1测量的相对亮度值为1.5或更大:
[式1]
相对亮度=B/A
其中,在式1中,
A是在将不含所述染料的所述起偏振器保护膜置于背光侧上之后,以自法线方向起60°照射535nm或635nm激光时测量的亮度值,以及
B是在将包含所述染料的所述起偏振器保护膜置于背光侧上之后,以自法线方向起60°照射535nm或635nm激光时测量的亮度值。
8.一种偏光板,包括:
起偏振器;以及
设置在所述起偏振器的至少一个面上的根据权利要求1所述的起偏振器保护膜。
9.一种液晶显示器,包括根据权利要求8所述的偏光板。
10.一种起偏振器保护膜用涂覆组合物,包含:
含有可光固化官能团的粘合剂,
包含选自以下的至少一者的染料:最大吸收波长为520nm至540nm且最大激发波长为540nm至600nm的化合物和最大吸收波长为610nm至660nm且最大激发波长为640nm至680nm的化合物;
光聚合引发剂;以及
溶剂。
11.根据权利要求10所述的起偏振器保护膜用涂覆组合物,
其中所述含有可光固化官能团的粘合剂包含选自以下的至少一者:基于多官能的丙烯酸酯的单体、基于多官能的丙烯酸酯的低聚物和基于多官能的丙烯酸酯的弹性聚合物。
12.根据权利要求11所述的起偏振器保护膜用涂覆组合物,
其中所述基于多官能的丙烯酸酯的单体包括选自以下的至少一者: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)、季戊四醇三(四)丙烯酸酯(PETA)和二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)。
13.根据权利要求10所述的起偏振器保护膜用涂覆组合物,
其中基于100重量份的所述含有可光固化官能团的粘合剂,所述组合物包含0.1重量份至5重量份的所述染料、0.1重量份至10重量份的所述光聚合引发剂和50重量份至200重量份的所述溶剂。
14.根据权利要求10所述的起偏振器保护膜用涂覆组合物,
还包含有机细颗粒或无机细颗粒。
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