CN112204441B - 偏光板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本公开内容提供了偏光板以及包括所述偏光板的液晶面板和显示装置，所述偏光板包括：偏振器；光学层合体，所述光学层合体形成在所述偏振器的一侧上并且包括聚合物基底和防眩光层；以及热塑性树脂层，所述热塑性树脂层形成在所述偏振器的另一侧上并且包含基于(甲基)丙烯酸酯的树脂。

Description

偏光板和显示装置
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年1月14日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0004838号的优先权或权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开内容涉及偏光板和显示装置。
背景技术
在图像显示装置例如有机发光显示器(OLED)或液晶显示器(LCD)中，需要防止由于外部光的反射或图像的反射而引起的对比度降低和可视性降低。为此，在图像显示装置的表面上形成光学层合膜(例如抗反射膜)以通过利用光散射和光学干涉减少外部光的反射或图像的反射。
例如，在液晶显示装置等中，自此之前，通常已经形成了包括防眩光层的光学层合膜。该防眩光层主要包含粘结剂和包含在粘结剂中的细粒，其中这些细粒通常形成为具有不规则性使得其一部分在粘结剂的表面上突出。即，当防眩光层由于在粘结剂的表面上突出的细粒而具有表面不规则性时，可以通过控制光散射/光反射等来抑制图像显示装置的可视性的降低。
然而，在之前已知的包括防眩光层的光学膜的情况下，为了在表面上形成不规则性，使用有机颗粒和无机纳米颗粒，但是无机纳米颗粒在粘结剂和溶剂中具有低的分散性，这引起在无机纳米颗粒之间发生聚集的问题。
特别地，无机纳米颗粒在包围有机颗粒的表面的同时诱导有机颗粒的聚集。此时，当被这样的无机纳米颗粒包围的有机颗粒沿垂直于防眩光层的表面的方向过度聚集时，存在的问题是出现不规则性缺陷，其中表面不规则性太大或经常形成不规则性。
此外，由于这些不规则性缺陷，防眩光层的光学特性大幅降低，并因此无法适当地表现出用于控制光散射/光反射等的防眩光特性。并且可能出现这样的缺陷：在该区域可能出现图像失真，或者光的反射被放大得大于外围区域而引起闪烁，也被称为闪光(闪烁)现象。因此，需要对其进行改善。
发明内容
技术问题
本公开内容的一个目的是提供偏光板，所述偏光板针对热和水具有高的耐久性，实现高的对比度和优异的图像清晰度，并且具有机械特性例如高的耐磨性和耐刮擦性。
本公开内容的另一个目的是提供分别包括上述偏光板的液晶面板和显示装置。
技术方案
在一个方面，可以提供这样的偏光板，其包括：偏振器；光学层合体，所述光学层合体形成在偏振器的一侧上并且包括聚合物基底和防眩光层；以及热塑性树脂层，所述热塑性树脂层形成在偏振器的另一侧上并且包含基于(甲基)丙烯酸酯的树脂，其中聚合物基底包含聚合物树脂和分散在聚合物树脂中的截面直径为10nm至500nm的橡胶颗粒，其中防眩光层包含粘结剂树脂和分散在粘结剂树脂中的有机细粒或无机细粒，并且其中通过使有机细粒或无机细粒聚集而形成的直径为100μm或更大的细突出物(fine protrusion)在防眩光层的外表面上存在的比率为50/m2或更小。
在另一方面，提供了包括上述偏光板的显示装置。
在下文中，将更详细地描述根据本公开内容的具体实施方案的光学层合体、偏光板、和显示装置。
术语例如第一、第二等可以用于描述各种构成要素，并且术语仅用于区别一种构成要素与另一种构成要素。
此外，(甲基)丙烯酰基意指包括丙烯酰基和甲基丙烯酰基二者。
此外，具有中空结构的纳米-无机颗粒是指其中在纳米-无机颗粒的表面上和/或内部存在空的空间的形式的颗粒。
此外，(共聚)聚合物意指包括共聚物和均聚物二者。
根据本公开内容的一个实施方案，可以提供这样的偏光板，其包括：偏振器；光学层合体，所述光学层合体形成在偏振器的一侧上并且包括聚合物基底和防眩光层；以及热塑性树脂层，所述热塑性树脂层形成在偏振器的另一侧上并且包含基于(甲基)丙烯酸酯的树脂，其中聚合物基底包含聚合物树脂和分散在聚合物树脂中的截面直径为10nm至500nm的橡胶颗粒，其中防眩光层包含粘结剂树脂和分散在粘结剂树脂中的有机细粒或无机细粒，以及其中通过使有机细粒或无机细粒聚集而形成的直径为100μm或更大的细突出物在防眩光层的外表面上存在的比率为50/m2或更小。
当通过使有机细粒或无机细粒聚集而形成的直径为100μm或更大的细突出物在防眩光层的外表面上存在的比率为50/m2或更小、或者1/m2至30/m2或更小、或者基本不存在时，实施方案的包括光学层合体的偏光板即使在具有相对低的雾度值的同时也可以实现高的对比度以及均匀且良好的图像清晰度。
防眩光层和/或偏光板在A光源(例如，测量仪器：HM-150，测量标准：JIS K 7105)下可以具有90％或更大的透射率，以及10％或更小、或者8％或更小的雾度。
更具体地，当通过使有机细粒或无机细粒聚集而形成的细突出物达到直径为100μm或更大的尺寸时，可能出现肉眼可见的闪光(闪烁)现象。当形成在防眩光层的外表面上的细突出物的比率相对低时，可以防止由于反射光的放大而引起的闪光(闪烁)现象，并且图像的清晰度是均匀的，从而清楚地实现高分辨率图像。
通常，雾度值越高，外部光的扩散程度越大，从而提供优异的防眩光效果，但是存在这样的问题：由于因表面散射而引起的图像失真现象和因内部散射而引起的白化现象，对比度降低。相反地，实施方案的偏光板包括上述防眩光层，并因此即使在具有不那么高的雾度值的同时也可以实现高的对比度和优异的图像清晰度。
通过使有机细粒或无机细粒聚集而形成的细突出物的直径可以由在平行于防眩光层的表面的方向上的截面宽度来确定，并且可以为100μm或更大、或者100μm至300μm、或者110μm至250μm、或者120μm至200μm。
如上所述，通过使有机细粒或无机细粒聚集而形成的直径为100μm或更大的细突出物在防眩光层的外表面上存在的比率可以为50/m2或更小或者1/m2至30/m2。此外，由以下一般式1限定的在防眩光层的一个表面中细突出物所位于的面积的比率为0.5面积％或更小、0.3面积％或更小、或者0.01面积％至0.5面积％、或者0.02面积％至0.2面积％、或者0.05面积％至1面积％。
[一般式1]
在防眩光层的一个表面中细突出物所位于的面积的比率＝(细突出物的数量*直径为5mm的圆的面积)/防眩光层的一个表面的面积(mm2)
在一般式1中，“直径为5mm的圆”被限定为细突出物所位于的面积。
上述防眩光层的特性可以归因于指定了用于形成防眩光层的涂覆组合物中除溶剂之外的固体的含量、或在形成防眩光层时使用的有机溶剂的类型等。
更具体地，用于形成防眩光层的涂覆组合物中的除溶剂之外的固体的含量可以为25重量％至40重量％或30重量％至35重量％。当将用于形成防眩光层的涂覆组合物的固体的含量调节在上述范围内时，有机细粒或无机细粒的流动可以在形成防眩光层期间顺利地进行，由此可以基本上不产生作为其聚集体的细突出物。
此外，用于形成防眩光层的涂覆组合物可以包含特定的混合溶剂。有机溶剂可以包括醇和非醇的有机溶剂，并且更具体地，有机溶剂可以为包含乙酸正丁酯和2-丁醇的混合溶剂。此外，有机溶剂可以包含重量比为1:2至1:5的乙酸正丁酯和2-丁醇。
通过使用上述有机溶剂，有机细粒或无机细粒的流动可以在形成防眩光层期间顺利地进行，由此可以基本上不产生作为其过度聚集体的细突出物。
同时，在光学层合体中，在防眩光层的厚度的从聚合物基底与防眩光层之间的界面起75％厚度内、50％厚度内、或30％厚度内存在截面直径为10nm至500nm的橡胶颗粒，由此光学层合体可以在表现出优异的光学特性和防眩光特性(例如低光泽度和反射率)以及适当水平的雾度特性的同时具有相对高的耐刮擦性和耐久性。
聚合物基底中包含的截面直径为10nm至500nm的橡胶颗粒可以在光学层合体的制造过程期间穿透到防眩光层中并且暴露于防眩光层的外表面。本发明人已经进行调节使得橡胶颗粒位于防眩光层的厚度的从聚合物基底与防眩光层之间的界面起75％厚度内或50％厚度内或者30％厚度内。
在这种方式中，从聚合物基底与防眩光层之间的界面起，橡胶颗粒仅位于防眩光层的75％或50％厚度内、或者30％厚度内的范围，因此防止橡胶颗粒暴露于防眩光层的外表面或位于防眩光层的上表面上而降低光学层合体的耐刮擦性或者增加反射率或雾度特性的现象。
更具体地，在涂覆用于形成防眩光层的涂覆组合物并且在热处理或干燥期间施加超过60℃的温度时，橡胶颗粒在聚合物基底中上升至所形成的防眩光层，并且可能将橡胶颗粒定位在从聚合物基底与防眩光层之间的界面起超过防眩光层的厚度的75％的范围。
因此，可以涂覆用于形成防眩光层的涂覆组合物并且可以在热处理或干燥期间施加60℃或更低的温度。
另一方面，如上所述，在光学层合体的制造过程中，聚合物基底中包含的部分橡胶颗粒可能移动至防眩光层，由此存在于防眩光层的从聚合物基底与防眩光层之间的界面起50％厚度内的截面直径为10nm至500nm的橡胶颗粒与包含在聚合物基底中的截面直径为10nm至500nm的橡胶颗粒可以为组分相同的橡胶颗粒。
橡胶颗粒可以为本领域通常已知的天然橡胶或合成橡胶。例如，橡胶颗粒可以包括选自基于苯乙烯的橡胶、基于丁二烯的橡胶、基于苯乙烯-丁二烯的橡胶和丙烯酸类的橡胶中的一种或更多种橡胶。
基于苯乙烯的橡胶、基于苯乙烯-丁二烯的橡胶的生产中使用的基于苯乙烯的单体可以为未经取代的苯乙烯单体或经取代的苯乙烯单体。
经取代的苯乙烯单体可以为其中苯环或乙烯基经含有脂族烃或杂原子的取代基取代的苯乙烯。其实例可以为选自以下中的一者或更多者：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、2,5-二甲基苯乙烯、2-甲基-4-氯苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、顺-β-甲基苯乙烯、反-β-甲基苯乙烯、4-甲基-α-甲基苯乙烯、4-氟-α-甲基苯乙烯、4-氯-α-甲基苯乙烯、4-溴-α-甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、2-氟苯乙烯、3-氟苯乙烯、4-氟苯乙烯、2,4-二氟苯乙烯、2,3,4,5,6-五氟苯乙烯、2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯、4-氯苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、2,6-二氯苯乙烯、八氯苯乙烯、2-溴苯乙烯、3-溴苯乙烯、4-溴苯乙烯、2,4-二溴苯乙烯、α-溴苯乙烯和β-溴苯乙烯，但不限于此。更优选地，可以使用经C1-4烷基或卤素取代的苯乙烯。
基于丁二烯的橡胶、基于苯乙烯-丁二烯的橡胶的生产中使用的基于丁二烯的单体可以为选自以下中的一者或更多者：1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-乙基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯和氯丁二烯。最优选地，就良好的可共聚性而言，可以使用1,3-丁二烯。
丙烯酸类的橡胶的生产中使用的丙烯酸类的单体可以为选自甲基丙烯酸酯、不饱和羧酸、酸酐和含有羟基的酯中的一者或更多者。
基于丙烯酸酯的单体的具体实例包括：甲基丙烯酸酯，包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和甲基丙烯酸苄酯；丙烯酸酯，包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、和甲基丙烯酸苄酯；不饱和羧酸，包括丙烯酸和甲基丙烯酸；酸酐，包括马来酸酐；含有羟基的酯，包括丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯和丙烯酸单甘油酯；或其混合物；或在多官能单体的存在下用于使丙烯酸类单体聚合的化合物。
橡胶颗粒可以由具有橡胶弹性的这样的颗粒的单层形成，或者可以为具有至少一个橡胶弹性层的多层结构。具有多层结构的丙烯酸类橡胶颗粒包括：其核为如上所述的具有橡胶弹性的颗粒并且其外围覆盖有硬的甲基丙烯酸烷基酯聚合物的那些、其核为硬的甲基丙烯酸烷基酯聚合物并且其外围覆盖有如上所述的具有橡胶弹性的丙烯酸类聚合物的那些、硬核的外围覆盖有具有橡胶弹性的丙烯酸类聚合物并且其外围覆盖有硬的甲基丙烯酸烷基酯聚合物的那些等。形成为弹性层的橡胶颗粒的平均直径通常在约10nm至500nm的范围内。
同时，聚合物基底的厚度可以为10μm至150μm、20μm至120μm、或30μm至100μm。如果聚合物基底的厚度小于10μm，则柔性降低并且可能难以控制过程。此外，当聚合物基底过厚时，聚合物基底的透射率降低，光学特征可能降低，并且难以将包括其的图像显示装置制造得更薄。
防眩光层的厚度可以为1μm至10μm。如果防眩光层的厚度太薄，则膜的硬度变低，或耐刮擦性降低，这使膜不适合用作光学层合体的最外部膜。如果防眩光层的厚度太厚，则膜中可能出现翘曲，弯曲特性劣化，并且膜可能容易破碎，从而使得难以使膜在辊压过程期间运行。
同时，防眩光层的厚度与聚合物基底的厚度的比率可以为0.008至0.8、或0.01至0.5。如果防眩光层的厚度与聚合物基底的厚底的比率太小，则防眩光层不足以保护基底的表面，并因此可能难以确保机械特性例如铅笔硬度。此外，当防眩光层的厚度与聚合物基底的厚度的比率太大时，层合体的柔性降低并且抗裂性可能不足。
相对于100重量份的粘结剂树脂，聚合物基底可以包含5重量份至50重量份的截面直径为10nm至500nm的橡胶颗粒。
如果聚合物基底中的橡胶颗粒的含量与粘结剂树脂相比太小，则存在不能吸收来自外力的冲击的问题，因此膜破碎，或者当将膜弯曲到一定曲率或更小时，其破碎。
如果聚合物基底中的橡胶颗粒的含量与粘结剂树脂相比太高，则膜的机械强度减弱，膜可能容易变形并且粘结剂树脂的交联密度降低，因此在硬涂覆期间的溶剂侵蚀增加，并且可能使膜的硬度和耐刮擦性劣化，此外，由于橡胶颗粒与聚合物基底组分之间的折射率的差异，透射率降低，因此光学特性可能降低。
聚合物基底的具体组分没有特别限制，但是为了确保耐湿性和预定的透光率，聚合物树脂可以包含选自(甲基)丙烯酸酯树脂、纤维素树脂、聚烯烃树脂和聚酯树脂中的一者或更多者。
在光学层合体中，聚合物基底在40℃和100％湿度的条件下测量24小时的透湿量可以为150g/m2或更小、或者100g/m2或更小、或者75g/m2或更小、或者5g/m2至75g/m2。
更具体地，当在40℃和100％湿度的条件下测量透湿量24小时(测量设备：Labthink Instruments Co.,Ltd.的水蒸气渗透性测试仪)时，聚合物基底的透湿量可以为150g/m2或更小、100g/m2或更小、或者75g/m2或更小、或者5g/m2至75g/m2。
同时，相对于100重量份的粘结剂树脂，防眩光层可以包含1重量份至10重量份的有机细粒或无机细粒。
如果防眩光层中的有机细粒或无机细粒的含量与粘结剂相比太小，则无法适当地控制外部光的散射/反射，因此防眩光特性可能大幅降低，此外，颗粒在干燥时的稳定性急剧降低，并且可能形成尺寸为数百μm的突出物，因此使得难以确保光学特性。此外，如果聚合物基底中的橡胶颗粒的含量相对于粘结剂树脂太高，则透射的图像光的折射可能增加并且光学膜的图像清晰度可能大幅降低或者可能产生许多重叠的颗粒，因此细突出物增加、出现白色浑浊、或者膜的黑色清晰度(black sharpness)降低。
防眩光层中包含的粘结剂树脂可以包括可光固化树脂。可光固化树脂意指在用光例如紫外线照射时可以引起聚合反应的可光聚合化合物的(共聚)聚合物。
可光聚合化合物的具体实例包括由基于乙烯基的单体或低聚物或者(甲基)丙烯酸酯单体或低聚物形成的(共聚)聚合物。
可光固化树脂的实例包括由以下形成的聚合物或共聚物：反应性丙烯酸酯低聚物组，由氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯、和聚醚丙烯酸酯组成；和由多官能丙烯酸酯单体组成的组，包括二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油丙氧基化物三丙烯酸酯、三甲基丙烷乙氧基化物三丙烯酸酯、三甲基丙基三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯和乙二醇二丙烯酸酯；或环氧树脂，所述环氧树脂包含环氧基、脂环族环氧基、缩水甘油基、环氧基、或含有氧杂环丁烷基的环氧基；等等。
粘结剂树脂还可以包含重均分子量为10,000g/mol或更大的(共聚)聚合物(下文中称为高分子量(共聚)聚合物)以及上述可光固化树脂。例如，高分子量(共聚)聚合物可以包括选自基于纤维素的聚合物、丙烯酸类的聚合物、基于苯乙烯的聚合物、基于环氧化物的聚合物、基于尼龙的聚合物、基于氨基甲酸酯的聚合物和基于聚烯烃的聚合物中的一种或更多种聚合物。
有机细粒或无机细粒的颗粒直径没有特别限制。
防眩光层中包含的有机细粒可以为微米(μm)级，以及防眩光层中包含的无机细粒可以为纳米(nm)级。在本公开内容中，微米(μm)级是指具有小于1mm(即，小于1000μm)的颗粒尺寸或颗粒直径，纳米(nm)级是指具有小于1μm(即，小于1000nm)的颗粒尺寸或颗粒直径，以及亚微米(亚-μm)级是指具有微米级或纳米级的颗粒尺寸或颗粒直径。
更具体地，有机细粒的截面直径可以为1μm至50μm、或1μm至10μm。此外，无机细粒的截面直径可以为1nm至500nm、或1nm至300nm。
硬涂覆层中包含的有机细粒或无机细粒的具体实例没有限制，但是例如，有机细粒或无机细粒可以为由丙烯酸类的树脂、基于苯乙烯的树脂、环氧树脂和尼龙树脂构成的有机细粒，或者由硅氧化物、二氧化钛、铟氧化物、锡氧化物、锆氧化物、和锌氧化物构成的无机细粒。
同时，所述实施方案的光学层合体还可以包括形成在防眩光层的一个表面上的在380nm至780nm的波长区域中具有1.20至1.60的折射率的低折射率层。
在380nm至780nm的波长区域中具有1.20至1.60的折射率的低折射率层可以包含粘结剂树脂和分散在粘结剂树脂中的有机细粒或有机细粒。任选地，其还可以包含具有光反应性官能团的含氟化合物和/或具有光反应性官能团的基于硅的化合物。
粘结剂树脂包括包含多官能(甲基)丙烯酸酯重复单元的(共聚)聚合物，并且这样的重复单元可以衍生自例如多官能(甲基)丙烯酸酯化合物，例如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)。
含氟化合物或基于硅的化合物中含有的光反应性官能团可以包括选自(甲基)丙烯酸酯基、环氧基、乙烯基、和硫醇基的一种或更多种官能团。
含有光反应性官能团的含氟化合物可以为选自以下的一种或更多种化合物：i)其中取代有至少一个光反应性官能团并且至少一个氟取代至少一个碳的脂族化合物或脂族环状化合物；ii)其中取代有至少一个光反应性官能团，至少一个氢经氟替代并且至少一个碳经硅替代的杂脂族化合物或杂脂族环状化合物；iii)其中取代有至少一个光反应性官能团并且至少一个氟取代至少一个硅的基于聚二烷基硅氧烷的聚合物；和iv)其中取代有至少一个光反应性官能团并且至少一个氢经氟替代的聚醚化合物。
低折射率层可以包含中空无机纳米颗粒、实心无机纳米颗粒、和/或多孔无机纳米颗粒。
中空无机纳米颗粒是指具有小于200nm的最大直径并且在其表面上和/或内部具有空的空间的颗粒。中空无机纳米颗粒可以包括选自数均颗粒直径为1nm至200nm、或10nm至100nm的无机细粒的一者或更多者。此外，中空无机纳米颗粒的密度可以为1.50g/cm3至3.50g/cm3。
中空无机纳米颗粒可以在表面上包含选自(甲基)丙烯酸酯基、环氧基、乙烯基、和硫醇基的一种或更多种反应性官能团。通过在中空无机纳米颗粒的表面上包含上述反应性官能团，其可以具有较高的交联度。
实心无机纳米颗粒可以包括选自数均颗粒直径为0.5nm至100nm的实心无机细粒的一者或更多者。
多孔无机纳米颗粒可以包括选自数均颗粒直径为0.5nm至100nm的无机细粒的一者或更多者。
相对于100重量份的(共聚)聚合物，低折射率层可以包含10重量份至400重量份的无机纳米颗粒；和20重量份至300重量份的含有光反应性官能团的含氟化合物和/或基于硅的化合物。
同时，根据另一个实施方案的偏光板可以包括光学层合体作为偏振器保护膜。
更具体地，偏光板包括偏振器；光学层合体，所述光学层合体形成在偏振器的一侧上并且包括聚合物基底和防眩光层；以及热塑性树脂层，所述热塑性树脂层形成在偏振器的另一侧上并且包含基于(甲基)丙烯酸酯的树脂。
特别地，先前已知的偏光板具有其中三乙酰纤维素(TAC)膜等围绕偏振器布置在两侧上的结构，然而，实施方案的偏光板具有其中具有上述特性的光学层合体布置在一侧上并且包含基于(甲基)丙烯酸酯的树脂的热塑性树脂层布置在另一侧上的结构，因此，与本领域先前已知的其他偏振器结构相比，即使通过更薄的厚度也可以实现更坚固的结构，并且其可以具有耐久性结构或物理特性不由于外部热而显著改变的特性。
热塑性树脂层的厚度没有特别限制，但是考虑到偏光板的结构和物理特性，其厚度可以为10μm至80μm、或20μm至60μm、或30μm至50μm。
同时，热塑性树脂层的厚度相对于光学层合体中包括的聚合物基底的厚度没有限制，但是如果与聚合物基底的厚度相比，热塑性树脂层的厚度相对于聚合物基底的厚度不具有适当的范围，则可能在偏光板中发生翘曲，柔性降低并且可能难以控制过程。因此，在实施方案的偏光板中，热塑性树脂层的厚度与光学层合体中包括的聚合物基底的厚度的比率可以为0.3至2.0、或0.4至1.2、或0.5至0.9。
同时，除了基于(甲基)丙烯酸酯的树脂之外，热塑性树脂层还可以包含用于改善机械强度的橡胶颗粒。
热塑性树脂层中包含的基于(甲基)丙烯酸酯的树脂的具体实例没有限制，并且可以包括(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)(共聚)聚合物、(甲基)丙烯酸酯酯((meth)acrylate ester)(共聚)聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等。
热塑性树脂层中包含的基于(甲基)丙烯酸酯的树脂可以具有130℃或更低、或者125℃或更低的玻璃化转变温度，或者可以具有100℃至125℃的玻璃化转变温度。
热塑性树脂层可以经由粘合剂层结合至偏振器的另一表面侧。粘合剂层可以例如通过将粘合剂组合物涂覆在偏振器的一个表面上并通过干燥、加热或照射电磁波使组合物固化来形成。可以用作粘合剂层的粘合剂的具体种类没有特别限制，只要其为可以固化以表现出期望的粘合特性的任一者即可。例如，粘合剂可以为以下任何：基于聚乙烯醇的粘合剂；丙烯酸类粘合剂；基于乙酸乙烯酯的粘合剂；基于氨基甲酸酯的粘合剂；基于聚酯的粘合剂；基于聚烯烃的粘合剂；基于聚乙烯基烷基醚的粘合剂；基于橡胶的粘合剂；基于氯乙烯基-乙酸乙烯酯的粘合剂；基于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)的粘合剂；基于氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)的粘合剂；基于乙烯的粘合剂；和基于丙烯酸酯的粘合剂，其可以单独使用或者以其至少两者的组合使用。粘合剂层可以例如通过使基于水的、基于溶剂的、或基于非溶剂的粘合剂组合物固化来形成。粘合剂层也可以包含处于固化状态的可热固化的、可室温固化的、可湿固化的或可光固化的粘合剂组合物。作为粘合剂层，可以使用包含处于固化状态的基于水基聚乙烯醇的粘合剂组合物、基于非溶剂的丙烯酰基的粘合剂组合物和基于非溶剂的乙酸乙烯酯的粘合剂组合物的粘合剂层。
实施方案的偏光板包括偏振器。作为偏振器，可以使用本领域公知的偏振器，例如，由包含碘或二色性染料的聚乙烯醇(PVA)构成的膜。在这种情况下，偏振器可以通过将碘或二色性染料在聚乙烯醇膜上染色并对膜进行拉伸来制造，但是制造方法没有特别限制。
同时，当偏振器为聚乙烯醇膜时，可以没有特别限制地使用聚乙烯醇膜，只要其包含聚乙烯醇树脂或其衍生物即可。此时，聚乙烯醇树脂的衍生物的实例包括但不限于聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚乙烯醇缩醛树脂等。或者，聚乙烯醇膜可以为本领域中通常用于生产偏振器的市售聚乙烯醇膜，例如，由Kuraray制造的P30、PE30或PE60；由Nippon SyntheticChemical Industry Co.,Ltd.制造的M3000或M6000；等等。
同时，聚乙烯醇的聚合度可以为1000至10000、或1500至5000，但不限于此。当聚合度满足该范围时，分子可以自由移动并且可以与碘、二色性染料等顺利地结合。此外，偏振器的厚度可以为40μm或更小、30μm或更小、20μm或更小、1μm至20μm、或1μm至10μm。在这种情况下，可以将装置例如包括偏振器的偏光板和图像显示装置制造得更薄且更轻。
偏光板还可以包括粘合剂层，所述粘合剂层位于偏振器与光学层合体的聚合物基底之间并且具有0.1μm至5μm的厚度。
在粘合剂层中，可以没有限制地使用本领域中使用的各种偏光板粘合剂(例如，基于聚乙烯醇的粘合剂、基于聚氨酯的粘合剂、丙烯酸类的粘合剂、基于阳离子或基于自由基的粘合剂等)作为粘合剂。
根据本公开内容的另一个实施方案，可以提供包括上述光学层合体或偏光板的显示装置。
显示装置的具体实例没有限制，并且可以为例如装置，例如液晶显示器、等离子体显示装置、或有机发光二极管装置。
作为一个实例，显示装置可以为液晶显示装置，其包括面向彼此的一对偏光板；顺序堆叠在一对偏光板之间的薄膜晶体管、滤色器、和液晶单元；以及背光单元。
在显示装置中，光学层合体或偏光板可以设置在显示面板的面向观察者的最外表面上或其面向背光的最外表面上。
在另一个实例中，显示装置可以包括显示面板；和布置在显示面板的至少一个表面上的偏光板。
显示装置可以为包括液晶面板和设置在液晶面板的两个表面上的光学层合体的液晶显示装置，其中偏光板中的至少一者可以为根据本公开内容的一个实施方案的包括偏振器的偏光板。
此时，液晶显示装置中包括的液晶面板的类型没有特别限制，但是例如，可以使用已知的面板，例如无源矩阵型面板，例如扭曲向列(TN)、超扭曲向列(STN)、铁电(F)或聚合物分散(PD)面板；有源矩阵型面板，例如两端子面板或三端子面板、面内切换(IPS)面板或垂直取向(VA)面板。
有益效果
根据本公开内容，可以提供偏光板以及包括偏光板的液晶面板和显示装置，所述偏光板实现高的对比度和优异的图像清晰度，并且具有机械特性例如高耐磨性和耐刮擦性。
附图说明
图1是用激光显微镜(Optical Profiler)拍摄的在制备例1的光学层合体中确认的100μm或更大的细突出物的照片。
图2示出了制备例1的光学层合体的截面TEM照片。
图3示出了比较制备例2的光学层合体的截面TEM照片。
具体实施方式
在下文中，将通过实施例更详细地描述本公开内容的实施方案。然而，这些实施例仅出于举例说明目的而提供，并且不旨在限制本公开内容的范围。
[制备例1至3和比较制备例1至3：光学层合体的制备]
(1)用于形成防眩光层的涂覆组合物的制备
将下表1中所示的组分混合以制备用于形成防眩光层的涂覆组合物。
(2)光学层合体的制备
通过#12mayer棒将以上制备的各用于形成防眩光层的涂覆溶液涂覆到下表1中描述的聚合物基底上，然后在40℃的温度下干燥2分钟，随后进行UV固化以形成防眩光层(涂层厚度为4μm)。当进行UV固化时，UV灯使用H灯泡，固化反应在氮气气氛下进行，固化期间照射的UV光的量为150mJ/cm2。
[表1]
Figure GDA0002809283600000141
TMPTA：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
PETA：季戊四醇三丙烯酸酯
UA-306T：甲苯二异氰酸酯与季戊四醇三丙烯酸酯的反应产物，作为氨基甲酸酯丙烯酸酯(由Kyoeisha Chemical制造)
G8161：可光固化丙烯酸酯聚合物(Mw约200,000，由San Nopco制造)
IRG-184：引发剂(Irgacure 184，Ciba)
Tego-270：流平剂(Tego)
BYK350：流平剂(BYK Chemie)
IPA：异丙醇
XX-103BQ(2.0μm 1.515)：聚苯乙烯与聚甲基丙烯酸甲酯的共聚颗粒(由SekisuiPlastic制造)
XX-113BQ(2.0μm 1.555)：聚苯乙烯与聚甲基丙烯酸甲酯的共聚颗粒(由SekisuiPlastic制造)
MA-ST(在MeOH中30％)：尺寸为10nm至15nm的纳米二氧化硅颗粒分散在甲醇中的分散体(Nissan Chemical的产品)
EtOH：乙醇
n-BA：乙酸正丁酯
2-BuOH：2-丁醇
[实施例1至3和比较例1至3：偏光板的制备]
使用UV粘合剂将聚乙烯醇偏振器(厚度：25μm，制造商：LG Chem)粘结至各制备例和比较制备例中制备的光学层合体的聚合物基底侧。
然后，使用UV粘合剂将40μm厚的丙烯酸酯树脂膜(LG Chem产品，40μm聚甲基丙烯酸甲酯基底)粘结至聚乙烯醇偏振器的另一表面以制备偏光板。
[实验例1至5：光学层合体的物理特性的测量]
实验例1：光学层合体的雾度的评估
由各制备例和比较制备例中获得的光学层合体制备4cm×4cm试样，使用雾度计(HM-150，A光源，由Murakami Color Research Laboratory制造)测量三次透射率，将其计算为总雾度值。在测量中，同时测量透光率和雾度，透光率根据JIS K 7361标准来测量，雾度根据JIS K 7136标准来测量。
实验例2：图像清晰度(％)的测量
使用由Suga Test Instrument Co.,Ltd.制造的ICM-1T测量各制备例和比较制备例中获得的光学层合体的图像清晰度。图像清晰度用0.125mm、0.5mm、1mm和2mm的狭缝宽度来测量并显示为总和。
实验例3：聚集在防眩光层的表面上的细粒的比率的确定
将由各制备例和比较制备例中获得的光学层合体切割成50cm*50cm(宽度*长度)的样品放置在照度为700勒克斯的LED辐照下的黑色无光泽纸(matt paper)上。然后，将膜排列成使得基于样品膜的表面，光以70度入射，然后从光被反射的一侧观察以发现具有比外围部分更强的闪烁的细突出物。
由细突出物确定的部分由直径为5mm的圆表示，根据以下一般式计算突出物的数量和突出物面积比。此时，通过以下一般式2计算突出物的数量，通过以下一般式1限定在有机细粒或无机细粒的聚集体中，在防眩光层的外表面上形成有直径为100μm或更大的细突出物的面积的比率。
[一般式1]
在防眩光层的一个表面中细突出物所位于的面积的比率＝(细突出物的数量*直径为5mm的圆的面积)/防眩光层的一个表面的面积(mm2)
在一般式1中，“直径为5mm的圆”被限定为细突出物所位于的面积。
[一般式2]
突出物的数量(数量/m2)：在50cm*50cm下测量的数量*4
实验例4：截面的测量
将样品切成0.5cm的宽度以获得截面，使用切片机技术制备截面样品。将待观察的表面和截面用铂(Pt)涂覆，然后通过TEM观察涂层的厚度、侵蚀层的厚度、和橡胶颗粒的位置。如果侵蚀层不是清楚可见的，则将截面样品的表面用微波蚀刻，用铂涂覆，然后观察以确定侵蚀层的厚度。
实验例5：耐刮擦性的测量
使用耐刮擦测量装置(KPD-301，Kipae E&T)，将制备例和比较制备例中获得的光学层合体的表面在宽度为2.5cm、长度为13cm的区间在27rpm的速度下在负荷下用钢丝绒(#0000)往复摩擦10次。通过确定在用肉眼观察的1cm或更大的划痕为1或更少的最大负荷来评估耐刮擦性。
[表2]
Figure GDA0002809283600000171
如图2所示，确定在制备例1的光学层合体中，在防眩光层的从聚合物基底与防眩光层之间的界面起25％厚度内存在截面直径为10nm至500nm的橡胶颗粒。相比之下，如图3所示，确定在比较制备例2的光学层合体中，在防眩光层的从聚合物基底与防眩光层之间的界面起90％厚度内存在截面直径为10nm至500nm的橡胶颗粒。
此外，如表1所示，确定制备例的光学层合体在具有高的耐刮擦性的同时具有在可以实现防眩光特性的水平下的雾度和高的图像清晰度，而比较制备例的光学层合体表现出低水平的耐刮擦性和相对低的图像清晰度。
[实施例4以及比较例4和5：偏光板的制备]
实施例4
(1)用于形成低折射率层的涂覆液体(C)的制备
将100g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、283g中空二氧化硅纳米颗粒(直径范围：约42nm至66nm，JSC Catalyst and Chemicals)、59g实心二氧化硅纳米颗粒(直径范围：约12nm至19nm)、115g第一含氟化合物(X-71-1203M，Shin-Estu)、15.5g第二含氟化合物(RS-537，DIC Corporation)和10g引发剂(Irgacure 127，Ciba)在MIBK(甲基异丁基酮)溶剂中稀释以具有3重量％的固体含量，从而制备用于形成低折射率层的涂覆液体。
(2)偏光板的制备
以与实施例1中相同的方式制备偏光板，不同之处在于在实施例1中在聚合物基底上形成防眩光层之后，将用于形成低折射率层的涂覆溶液(C)用#4mayer棒涂覆至具有约110nm至120nm的厚度，干燥并在40℃下固化(用252mJ/cm2的紫外线照射)1分钟以形成低折射率层。
比较例4
使用UV粘合剂将TAC(三乙酰纤维素)膜(厚度：60μm)粘结至聚乙烯醇偏振器(厚度：17μm，制造商：LG Chem)的一个表面，然后将制备例1的涂覆溶液用#12mayer棒涂覆到TAC膜上，然后在40℃的温度下干燥2分钟，进行UV固化以形成防眩光层(涂层厚度为4μm)。当进行UV固化时，UV灯使用H灯泡，固化反应在氮气气氛下进行，固化期间照射的UV光的量为150mJ/cm2。
然后，使用UV粘合剂将40μm厚的丙烯酸酯树脂膜(LG Chem产品：40μm聚甲基丙烯酸甲酯基底)粘结至聚乙烯醇偏振器的另一表面以制备偏光板。
比较例5
使用UV粘合剂将60μm厚的MUV丙烯酸酯树脂膜(LG Chem产品，在一侧上形成有100nm厚的底漆层的60μm厚的丙烯酸酯膜)粘结至聚乙烯醇偏振器(厚度：17μm，制造商：LGChem)的一个表面，然后将制备例1的涂覆溶液用#12mayer棒涂覆到底漆层上，然后在40℃的温度下干燥2分钟，进行UV固化以形成防眩光层(涂层厚度为4μm)。当进行UV固化时，UV灯使用H灯泡，固化反应在氮气气氛下进行，固化期间照射的UV光的量为150mJ/cm2。
然后，使用UV粘合剂将40μm厚的丙烯酸酯树脂膜粘结至聚乙烯醇偏振器的另一表面以制备偏光板。
[实验例6：热冲击的评估]
将实施例4以及比较例4和5中制备的偏光板粘结至用于TV的玻璃(12cm宽，12cm长和0.7mm厚)的一个表面以制备用于评估热冲击和防水性的样品。此时，将偏光板切割成使得偏振器的MD方向与正方形的一侧平行。
然后，对于制备的偏光板和粘结有偏光板的用于评估的样品，在以下条件下进行热冲击和防水性测试，并且测量和确定以下项目。
1)热冲击测试的测量条件
将偏光板和用于评估的样品垂直放置在热冲击室上。将以下过程限定为1个循环：将温度从室温升至80℃并放置30分钟，之后，将温度降至-30℃并放置30分钟，然后将温度控制在室温，并且重复总计100个循环。
2)顶点分离(mm)，10×10/膜
观察偏光板样品的四个顶点，并且观察涂层与偏振器之间的分离、偏振器与保护膜之间的剥离、以及硬涂层与粘合层(cohesive layer)之间的剥离和弯曲。当发生分离并出现弯曲时，测量在将样品平放在地面上的状态下距离地面的弯曲高度以计算平均高度。
3)防水性测试
将各切割试样附接至玻璃基底(苏打石灰玻璃)，从而形成样品。随后，将形成的样品放在60℃的温度下的水中，保持24小时，然后取出以观察是否产生空气气泡或剥离。根据以下标准评估防水性。将刚好在防水性测量之前形成的样品在室温下放置24小时并进行评估。评估条件如下。
X：在涂层与基底层之间的界面处或者在粘合剂层与粘合层之间的界面处没有产生空气气泡和剥离。
△：在涂层与基底层之间的界面处或者在粘合剂层与粘合层之间的界面处轻微产生空气气泡和/或剥离。
O：在涂层与基底层之间的界面处或者在粘合剂层与粘合层之间的界面处大量产生空气气泡和/或剥离。
[表3]
Figure GDA0002809283600000191
如表3所示，确定实施例4的偏光板即使当在制造过程期间施加60℃或更高的温度时也可以控制详细层等之间的热收缩变形率等，并且当长时间暴露于水时也具有良好的弯曲平衡并且还具有高的稳定性。因此，确定即使将其放置在长时间暴露于热和水的外部环境中，也可以防止偏振器的开裂，并且还可以防止液晶显示器的光泄露。
相比之下，作为热冲击评估和防水性评估结果，可以确定比较例4和5的偏光板具有差的耐热性和防水性。
[附图标记说明]
1：聚合物基底
2：防眩光层
3：橡胶颗粒
4：聚合物基底与防眩光层之间的界面
5：防眩光层的表面
6：从聚合物基底与防眩光层之间的界面起存在橡胶颗粒的最大范围

Claims (15)

1.一种偏光板，包括：
偏振器；
光学层合体，所述光学层合体形成在所述偏振器的一侧上并且包括聚合物基底和防眩光层；以及
热塑性树脂层，所述热塑性树脂层形成在所述偏振器的另一侧上并且包含基于(甲基)丙烯酸酯的树脂，
其中所述聚合物基底包含聚合物树脂和分散在所述聚合物树脂中的截面直径为10nm至500nm的橡胶颗粒，
其中所述防眩光层包含粘结剂树脂和分散在所述粘结剂树脂中的有机细粒或无机细粒，以及
其中通过使所述有机细粒或所述无机细粒聚集而形成的直径为100μm或更大的细突出物在所述防眩光层的外表面上存在的比率为50/m2或更小，
其中在所述防眩光层的厚度的从所述聚合物基底与所述防眩光层之间的界面起75％厚度内存在截面直径为10nm至500nm的橡胶颗粒。
2.根据权利要求1所述的偏光板，其中通过使所述有机细粒或所述无机细粒聚集而形成的所述细突出物的直径为100μm至300μm。
3.根据权利要求1或2所述的偏光板，其中由以下一般式1限定的在所述防眩光层的一个表面中所述细突出物所位于的面积的比率为0.5面积％或更小，
[一般式1]
在所述防眩光层的一个表面中所述细突出物所位于的面积的比率＝(细突出物的数量*直径为5mm的圆的面积)/所述防眩光层的一个表面的面积，其中面积以mm2计，
在一般式1中，所述“直径为5mm的圆”被限定为所述细突出物所位于的面积。
4.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述聚合物树脂包含选自(甲基)丙烯酸酯树脂、纤维素树脂、聚烯烃树脂和聚酯树脂中的一者或更多者。
5.根据权利要求1所述的偏光板，
其中在所述防眩光层的厚度的从所述聚合物基底与所述防眩光层之间的界面起75％厚度内存在的所述截面直径为10nm至500nm的橡胶颗粒与
包含在所述聚合物基底中的所述截面直径为10nm至500nm的橡胶颗粒为组分相同的橡胶颗粒。
6.根据权利要求1或5所述的偏光板，其中所述橡胶颗粒包含选自基于苯乙烯的橡胶、基于丁二烯的橡胶、基于苯乙烯-丁二烯的橡胶和丙烯酸类的橡胶中的一种或更多种橡胶。
7.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述聚合物基底的厚度为10μm至150μm，以及所述防眩光层的厚度为1μm至10μm。
8.根据权利要求1或7所述的偏光板，其中所述防眩光层的厚度与所述聚合物基底的厚度的比率为0.008至0.8。
9.根据权利要求1或7所述的偏光板，其中所述热塑性树脂层的厚度为10μm至80μm。
10.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述热塑性树脂层的厚度与所述聚合物基底的厚度的比率为0.3至2.0。
11.根据权利要求9所述的偏光板，其中所述热塑性树脂层的厚度与所述聚合物基底的厚度的比率为0.3至2.0。
12.根据权利要求1所述的偏光板，其中相对于100重量份的所述粘结剂树脂，所述聚合物基底包含5重量份至50重量份的截面直径为10nm至500nm的橡胶颗粒。
13.根据权利要求1所述的偏光板，其中相对于100重量份的所述粘结剂树脂，所述防眩光层包含1重量份至10重量份的所述有机细粒或所述无机细粒。
14.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述聚合物基底在40℃和100％湿度的条件下测量24小时的透湿量为150g/m2或更小。
15.一种显示装置，包括根据权利要求1所述的偏光板。
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