CN110862789A

CN110862789A - 一种偏光板用压敏粘合剂及偏光板和液晶显示器

Info

Publication number: CN110862789A
Application number: CN201911023431.9A
Authority: CN
Inventors: 薛永强; 张良宝
Original assignee: Kunshan Chi Chi Mstar Technology Ltd
Current assignee: Kunshan Chi Chi Mstar Technology Ltd
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2020-03-06

Abstract

本发明公开了一种偏光板及采用该偏光板制备的液晶显示面板，偏光板包括依次分布的压敏胶粘合剂层、内保护膜层、偏光子层及外保护膜层，所述压敏胶粘合剂层，以重量计，包括粘合剂组合物100份、硬化剂0.01～0.2份以及硅烷偶联剂0.05～0.3份；粘合剂组合物包括(甲基)丙烯酸正丁酯70～90％、甲基丙基酸烷基酯5～25％以及内含有0.1～1％的具有羧基的重复单元和0.01～0.5重量％的具有羟基的重复单元的丙烯酸系共聚物，通过溶剂对组分进行调节；硬化剂包括聚氨酯树脂或异氰酸酯70～80％、2，6～二叔丁基对甲基苯酚<0.5％以及乙酸乙酯20～30％；硅烷偶联剂包括有机硅烷40～60％、甲苯40～60％以及甲醇<0.5％。本发明制备的偏光板在在高温高湿环境下能有效抑制抑制偏光片收缩或溶胀使液晶面板发生弯曲的情况。

Description

一种偏光板用压敏粘合剂及偏光板和液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种偏光板用压敏粘合剂及偏光板和液晶显示面板，属于偏光板技术领域。

背景技术

LCD液晶显示装置包括液晶显示面板和附加于液晶面板两侧的偏光板。通常的偏光板是由亲水性树脂(例如聚乙烯醇)制造的，所以它通常易受外界湿气的影响而发生收缩或溶胀，使偏光板尺寸发生变化会导致贴附的液晶面板(玻璃基板)发生弯曲，出现漏光现象；并且在LCD液晶显示装置中，由于背光源发出的热会使温度上升到40～60℃左右，偏光板在这样的热环境下容易发生收缩或溶胀使液晶面板发生弯曲，从而导致发生漏光现象。而且近年来透明玻璃基板的厚度变为0.4mm以下这种非常薄的厚度更容易发生上述弯曲状况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可提高高温高湿环境下偏光板耐久性能的偏光板及采用上述偏光板的液晶显示器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种偏光板用压敏粘合剂，包括粘合剂组合物100重量份、硬化剂0.01～0.2重量份、硅烷偶联剂0.05～0.3重量份以及有机溶剂形成的压敏粘合剂；

所述粘合剂组合物包括70～90重量％(甲基)丙烯酸正丁酯、5～25重量％含支链的碳原子数3-8的烷基的甲基丙基酸烷基酯、0.1～5重量％的具有羧基的改性单体以及0.01～10重量％的具有羟基的改性单体，上述单体聚合形成丙烯酸系共聚物后，经酮系溶剂或脂环族系溶剂中的一种或多种调节所述粘合剂组合物中不挥发组份占比为10～20％，粘度为2～10Pa.s，分子量为70～220万；

粘合剂组合物是压敏粘合剂的主要成分，具体的，粘合剂组合物包括(甲基)丙烯酸正丁酯为软单体(粘性单体)，该结构单元具有低玻璃化温度(Tg)、初粘性能，具有含支链的碳原子数3～8的烷基的甲基丙基酸烷基酯为内聚单体(硬单体)，优选为(甲基)丙烯酸叔丁酯或甲基丙烯酸异丁酯，该结构单元能产生较高Tg的均聚物，与软单体共聚后能产生具有较好内聚强度和较高使用温度的聚合物。这类聚合物不仅能提高胶液的内聚力，而且对耐水性、粘结强度、透明性等有明显改善，具有羧基的重复单元选自(甲基)丙烯酸、马来酸、苯乙烯磺酸等中的一种或两种以上组合使用，优选(甲基)丙烯酸；具有羟基的重复单元选自(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙二醇酯，优选(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯。上述具有羧基的部分可与后述交联剂发生交联反应后形成网络互穿结构可改善耐候，耐热，耐溶剂，以及长期应力作用下的蠕变性能也较优良。酮系溶剂选自乙酸乙酯、甲酮及乙醛等一种或两种以上混合，脂环族系溶剂选自甲苯及二甲苯、环己烷等一种或两种以上混合使用。

将所述压敏粘合剂的各组分混合后，通过有机溶剂调节所述压敏粘合剂的粘度为800～5000Cp，固含量为10～25％之间，凝胶分率在50％～80％之间。

硬化剂又名固化剂、熟化剂或变定剂，是一类增进或控制固化反应的物质或混合物。树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应，使热固性树脂发生不可逆的变化过程。可依据树脂的活性官能团，选择相应的固化剂。本发明中，硬化剂可由以下组成，包括聚氨酯树脂或异氰酸酯70～80％、2，6-二叔丁基对甲基苯酚<0.5％以及乙酸乙酯20～30％；或是选择环氧系硬化剂，包含环氧化合物1～10％以及甲乙酮90～99％。

硅烷偶联剂用于提供交联基团，是一类具有两不同性质官能团的物质，其分子结构的最大特点是分子中含有化学性质不同的两个基团，一个是亲无机物的基团，易与无机物表面起化学反应；另一个是亲有机物的基团，能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中。因此偶联剂被称作“分子桥”，用以改善无机物与有机物之间的界面作用，具体的，本发明中所述硅烷偶联剂包括有机硅烷40～60％、甲苯40～60％以及甲醇<0.5％；

进一步的，所述压敏粘合剂还包括抗静电剂0.1～0.7份。抗静电剂可用于防止或者减轻静电累计，可采用三-正丁甲基铵二(三氟甲基璜酰)亚胺，化学式为(n-C₄H₉)₃(CH₃)N^+-N(SO₂CF₃)₂，相对分子质量为480。

进一步的，所述粘合剂组合物还包括聚合引发剂。

一种偏光板，包括依次层叠分布的压敏粘合剂层、内保护膜层、偏光子层以及外保护膜层，所述压敏粘合剂层采用上述的一种偏光板用压敏粘合剂。压敏粘合剂层涂敷在具有离型剂的PET膜上，厚度为10-25μm，然后在80～130℃温度下加热2～5分钟后在与所述内保护膜层粘合在一起构成所述偏光板。

进一步的，所述内保护膜层以及所述外保护膜层采用UV胶与所述偏光子层粘结，传统水系粘合剂中水分占比为90％，保护层和偏光子层会因吸收水分而导致偏光板翘曲不良等现象，因此优选UV系粘合剂。

进一步的，所述外保护膜层具有300g/m²*24h以下的水汽透过率，所述外保护层具有300g/m²*24h以下的水汽透过率时具有良好的隔绝外界水汽进入偏光子层，起到保护内层偏光子层不受水汽影响，抑制偏光子层发生收缩导致偏光板偏光性能下降和偏光板尺寸变化从而导致贴附在其上的液晶面板发生弯曲而产生漏光现象，优选自COP(环烯烃聚合物)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)其中的一种的材料制备的膜，外保护膜层还可以包括表面保护膜，表面保护膜为聚对苯二甲酸乙二醇或聚乙烯，还可增加防眩、防油污、硬涂层等表涂处理来增加其附加功能。内保护膜层可以为与外保护层相同的疏水材质的膜，也可为一般的亲水性具有光学补偿的TAC(三醋酸纤维素膜)。

一种液晶显示器，包括液晶显示面板和设置在液晶显示面板两侧的偏光板，其中偏光板选用上述偏光板。

本发明所达到的有益效果：本发明通过对压敏胶粘合剂层进行组分改进，使其在高温高湿环境下具有优异柔软性，即使在高温高湿环境下由于偏光板的尺寸变化所导致的应力也难以施加到液晶面板上，使液晶面板发生弯曲，达到良好的防止漏光性能；采用UV系粘结剂，可以避免保护膜层和偏光子层因吸收水分导致偏光板翘曲不良等现象。

附图说明

图1是现有显示面板不良情况示意图；

图2是实施例偏光板结构示意图；

图3是实施例一液晶显示器；

图4是实施例二液晶显示器；

图5是对比例一液晶显示器；

图6是对比例二液晶显示器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

以下实施例采用如图2所示的液晶显示器结构。

一种偏光板，包括依次分布的压敏胶粘合剂层PSA、内保护膜层、偏光子层PVA以及外保护膜层，所述压敏胶粘合剂层，以重量计，包括粘合剂组合物100份、硬化剂0.01～0.2份、硅烷偶联剂0.05～0.3份以及抗静电剂0.1～0.7份。

以下制备例中压敏粘合剂各组分含量，以重量计，为：粘合剂组合物100份、硬化剂0.032份、硅烷偶联剂0.068份、抗静电剂0.1份。

关于粘合剂组合物设置两个对比组合物，分别是本申请提供的粘合剂组合物(A)和现有粘合剂组合物(B)，粘合剂组合物A/B各自组分和制备如下：

一、粘合剂组合物(A)的制备

在氮气氛围的反应容器中，在60℃温度下将90份丙烯酸正丁酯、12份甲基丙烯酸异丁酯、0.5份的丙烯酸、2份(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯，并添加0.05份偶氮二异丁腈作为反应引发剂，反应8小时。在反应后用乙酸乙酯调节所述粘合剂组合物(A)不挥发组份占比为10～20％，粘度为2～10Pa.s，分子量为70～220万。

二、粘合剂组合物(B)的制备

与制备例1的操作过程和反应条件相同，不同在于组分及比例的改变，制备过程：将90份丙烯酸正丁酯、13份甲氧基丙烯酸乙二醇酯、2份(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯，放入氮气氛围的反应容器中，反应8小时。在反应后用乙酸乙酯调节所述粘合剂组合物(B)不挥发组份占比为10～20％，粘度为2～10Pa.s，分子量为70～220万。

将偏光子层经烘箱干燥后通过UV胶与内、外保护膜层贴合在一起，然后在外保护层上再贴附表面保护膜，最后将涂敷在离型膜的压敏粘合剂层贴附在内保护膜层上，形成偏光板；在液晶显示面板的两侧分别设置上述偏光板制成液晶显示器。

采用不同粘合剂组合物制备不同的压敏粘合剂层，通过不同的压敏粘合剂层与不同的内保护膜及外保护膜进行组合制备形成不同的液晶显示器。将各液晶显示器放置在60℃、90％湿度的恒温恒湿机中120小时，然后取出用裸眼在常温、黑色状态下观察液晶显示器的四个角及边缘的亮度差异来评估防漏光程度，通过钢直尺测量面板弯曲程度来判断是否发生变形。各液晶显示器的组合情况如表一所示，性能评估结果如表1及图3～图6所示。

表1实施例与对比例组合材料及性能评估结果

实施例一与实施例二相比，使用COP保护膜的液晶显示器性能略优于使用TAC保护膜，但性能差异不大，参阅图3、图4及表1。

实施例二与对比例一相比，粘合剂组合物不同，参阅图4、图5及表1，很明显，采用本发明提供的粘合剂组合物A制备的压敏粘合剂层的显示器四角几乎没有漏光，面板弯曲程度很小。

对比例一与对比例二相比，使用的偏光板外保护膜不同，同时保护膜与偏光子层的接着剂也不同，参阅图5、图6及表1，很明显，对比例二的四角漏光与面板弯曲程度比对比例一严重，即对比例二中的液晶显示器的性能更差；根据实施例一与实施例二对比结果，保护膜对显示器的性能影响很小，则可认为对比例一与对比例二的差异是由保护膜与偏光子层的接着剂类型不同带来的，根据结果可知UV胶可以有效避免保护膜层和偏光子层因吸收水分导致偏光板翘曲不良等现象。因此本发明中优选UV胶作为保护膜与偏光子层的接着剂。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种偏光板用压敏粘合剂，其特征是，包括粘合剂组合物100重量份、硬化剂0.01～0.2重量份、硅烷偶联剂0.05～0.3重量份以及有机溶剂形成的压敏粘合剂；

所述粘合剂组合物包括70～90重量％(甲基)丙烯酸正丁酯、5～25重量％含支链的碳原子数3-8的烷基的甲基丙基酸烷基酯、0.1～5重量％的具有羧基的丙烯酸类改性单体以及0.01～10重量％的具有羟基的丙烯酸类改性单体，上述单体聚合形成丙烯酸系共聚物后，利用溶剂调节所述粘合剂组合物中不挥发组份占比为10～20％，粘度为2～10Pa.s，分子量为70～220万；所述溶剂为酮系溶剂或脂环族系溶剂中的一种或多种溶剂；

将所述压敏粘合剂组分混合后，通过有机溶剂调节所述压敏粘合剂的粘度为800～5000Cp，固含量10～25％，凝胶分率50％～80％。

2.根据权利要求1所述的一种偏光板用压敏粘合剂，其特征是，所述硬化剂包括聚氨酯树脂或异氰酸酯70～80％、2，6-二叔丁基对甲基苯酚<0.5％以及乙酸乙酯20～30％。

3.根据权利要求1所述的一种偏光板用压敏粘合剂，其特征是，所述硬化剂包含环氧化合物1～10％以及甲乙酮90～99％。

4.根据权利要求1所述的一种偏光板用压敏粘合剂，其特征是，所述硅烷偶联剂包括有机硅烷40～60％、甲苯40～60％以及甲醇<0.5％。

5.根据权利要求1所述的一种偏光板用压敏粘合剂，其特征是，所述压敏粘合剂还包括抗静电剂0.1～0.7份。

6.根据权利要求1所述的一种偏光板用压敏粘合剂，其特征是，所述粘合剂组合物还包括聚合引发剂。

7.一种偏光板，其特征在于，包括依次层叠分布的压敏粘合剂层、内保护膜层、偏光子层以及外保护膜层，所述压敏粘合剂层采用权利要求1-6任一项所述的一种偏光板用压敏粘合剂。

8.根据权利要求7所述的一种偏光板，其特征是，所述内保护膜层以及所述外保护膜层采用UV胶与所述偏光子层粘结。

9.根据权利要求7所述的一种偏光板，其特征是，所述外保护膜层具有300g/m²*24h以下的水汽透过率。

10.一种液晶显示器，包括液晶显示面板和设置在液晶显示面板两侧的偏光板，其特征是，所述偏光板为权利要求7～9任一项所述的偏光板。