CN112400000A - 掩模膜及使用其制造偏光板的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于制造具有局部脱色区域的偏光板的掩模膜，以及使用其制造的偏光板。

Description

掩模膜及使用其制造偏光板的方法
技术领域
本说明书要求于2018年8月22日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0097778号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及用于制造经由化学处理具有局部脱色区域的偏光板的掩模膜和使用其制造偏光板的方法。
背景技术
偏光板已用于各种显示装置例如液晶显示装置和有机发光二极管。当前主要使用的偏光板以如下形式使用：用碘和/或二色性染料对基于聚乙烯醇(在下文中，PVA)的膜进行染色，使用硼酸等使碘和/或二色性染料交联，使用拉伸方法使所得物取向以制备PVA偏振器，以及将保护膜层合在所制备的PVA偏振器的一个表面或两个表面上。
同时，近来的显示装置趋于更纤薄，不显示屏幕的边框单元的厚度和边缘厚度趋于最小化以获得大屏幕。此外，趋于将诸如摄像机的组件安装在显示装置中以表现出各种功能，并且考虑到设计因素，已尝试在产品标识或边缘区域中提供各种颜色或使之脱色。
然而，在现有的偏光板中，偏光板的整个区域用碘和/或二色性染料染色，因此，偏光板显示出深黑色，并且结果，难以向显示装置提供各种颜色，特别地，当将偏光板放置在诸如摄像机的组件上时，偏光板吸收50％或更多的光量，引起诸如摄像机镜头的可视性降低的问题。
为了解决这样的问题，通过使用冲孔、切割等方法在偏光板的一部分上冲出孔(穿孔)来物理移除覆盖摄像机镜头的部分处的偏光板的方法已商业化。
然而，这样的物理方法降低图像显示装置的外观并且可能由于钻孔过程的性质而损坏偏光板。同时，为了防止诸如偏光板撕裂的损坏，偏光板的穿孔部需要形成在距边缘足够远的区域中，因此当使用这样的偏光板时，图像显示装置的边框单元变得相对宽，这脱离了近来图像显示装置中的窄边框设计的趋势。此外，当将摄像机模块安装在如上偏光板的穿孔部上时，摄像机镜头暴露于外部，还引起当长时间段使用时在摄像机镜头中容易发生污染和损坏的问题。
发明内容
技术问题
本公开是鉴于以上而做出的，并且涉及通过提供用于制造经由化学处理具有局部脱色区域的偏光板的掩模膜来提供偏光板，所述偏光板在不像本领域中物理冲出孔的情况下消除偏振的同时通过使消偏振区域中的褶皱最小化而具有优异的表面粗糙度和雾度。
本公开旨在提供用于以优异的过程效率制造经由化学处理具有局部脱色区域的偏光板的掩模膜，使用其制造偏光板的方法以及使用该方法制造的偏光板。
技术方案
本公开的一个实施方案提供了掩模膜，所述掩模膜包括：保护膜；设置在保护膜的一个表面上的粘合剂层；和一体化地穿过保护膜和粘合剂层的穿孔部，其中保护膜的厚度(a)与粘合剂层的厚度(b)的比率(a/b)为1至30，保护膜的模量(c)与粘合剂层的粘合剂的模量(d)的比率(c/d)为200至17,000。
本公开的另一个实施方案提供了用于制造具有非偏振部的偏光板的方法，所述方法包括：将掩模膜层合在偏振器的一个表面上；使对应于掩模膜的穿孔部的部分脱色；以及移除掩模膜。
本公开的另一个实施方案提供了根据本公开的用于制造偏光板的方法制造的具有非偏振部的偏光板。
本公开的另一个实施方案提供了包括非偏振部的偏光板，其中非偏振部的尺寸大于或等于0.5mm2且小于或等于500mm2，以及非偏振部的边缘粗糙度为30μm或更小。
本公开的另一个实施方案提供了包括上述偏光板的图像显示装置。
有益效果
根据本公开的一个实施方案的掩模膜通过将粘合剂层的厚度相对于保护膜的厚度调节在特定比率范围内而能够当在掩模膜中形成穿孔部时提高穿孔的精度，并且防止粘合剂在辊对辊过程期间流出，并且通过将掩模膜层合在具有碘或二色性染料的偏振器的至少一个表面上并进行脱色，可以仅使目标部分脱色，从而提供优异的过程效率的优点。
附图说明
图1示出根据本公开的一个实施方案的由保护膜和粘合剂层形成的掩模膜。
图2示出根据本公开的一个实施方案的由保护膜、粘合剂层和离型膜形成的掩模膜。
图3示出根据本公开的一个实施方案的用于制造偏光板的方法。
图4示意性地示出根据本公开的一个实施方案的测量边缘粗糙度的方法。
图5示意性地示出在穿孔时由于相比于保护膜粘合剂层较厚而发生的粘合剂滑动的现象。
图6示出了由于粘合剂层薄导致脱色溶液进入粘合剂层与偏光板之间而使得脱色形状差。
图7是在镜头中使用具有满足30μm或更小的边缘粗糙度的脱色部的偏振器拍摄的图片。
图8是在镜头中使用具有边缘粗糙度大于30μm的脱色部的偏振器拍摄的图片。
具体实施方式
在下文中，将描述本公开的优选实施方案。然而，本公开的实施方案可以被修改成各种其他形式，并且本公开的范围不限于以下描述的实施方案。此外，提供本公开的实施方案以向本领域普通技术人员更充分地描述本公开。
在本说明书中，“穿孔部”意指具有孔的部分。
在本说明书中，(甲基)丙烯酸意指丙烯酸或甲基丙烯酸。
在本说明书中，(甲基)丙烯酸酯意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
根据本公开的一个实施方案的掩模膜包括：保护膜；设置在保护膜的一个表面上的粘合剂层；和一体化地穿过保护膜和粘合剂层的穿孔部，其中保护膜的厚度(a)与粘合剂层的厚度(b)的比率(a/b)为1至30，保护膜的模量(c)与粘合剂层的粘合剂的模量(d)的比率(c/d)为200至17,000。当使用这样的掩模膜时，涂覆均匀性增加，并且掩模膜容易被剥离，从而提高了过程效率。
在本公开的一个实施方案中，保护膜的厚度(a)与粘合剂的厚度(b)的比率(a/b)为1至30，并且优选地1至27。当该比率小于1时，由于在对掩模膜进行穿孔时发生粘合剂滑动而导致穿孔不精确，而该比率大于30存在以下问题：在辊对辊过程期间，可运行性因保护膜的厚度大而降低，并且涂覆均匀性因粘合剂层的厚度小而降低。当制备掩模膜时，在确定保护膜的厚度之后，可以涂覆粘合剂层的厚度，并且利用保护膜的厚度与掩模膜的总厚度之差可以确定粘合剂层的厚度。
在本公开的一个实施方案中，保护膜的模量(c)与粘合剂层的粘合剂的模量(d)的比率(c/d)为200至17,000，并且优选地300至12,000。当该比率小于200时，粘合强度降低并且与偏振器的粘附不是有效的，而该比率大于17,000存在以下问题：当剥离掩模膜时，粘合剂粘至偏振器上。
在使用样品切割机将膜切割成10mm的宽度之后，使用型号Z010(Zwick RoellGroup)设备在20℃和50％RH的条件下测量保护膜的模量。
为了测量粘合剂层的粘合剂的模量，将粘合剂组合物涂覆在经有机硅离型处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上，将所得物在90℃下干燥4分钟，然后在35℃和45％的相对湿度下老化7天的老化时段以制备厚度为25μm的粘合剂膜，并将粘合剂膜从离型膜上剥离。将如上制备的复数个粘合剂膜层合并切割以制备厚度为500μm且直径为8mm的圆形样品，并且对于所制备的样品，使用PhysicaMCR501(Anton parr GmbH)测量模量。在本文中，粘合剂的模量值意指在直径为8mm的盘上以5℃/分钟的升温速率将温度从0℃升高至100℃的同时，在1Hz和5％应变下进行评估时在25℃下的值。
在本公开的一个实施方案中，掩模膜还可以具有附接至粘合剂层的离型膜，并且离型膜可从粘合剂层分离。
在本公开的另一个实施方案中，掩模膜可以具有一体化地穿过保护膜、粘合剂层和离型膜的穿孔部。
在本公开的一个实施方案中，存在两个或更多个穿孔部，并且它们以预定间隔布置在掩模膜的长度方向上。
在本公开的一个实施方案中，存在两个或更多个穿孔部，并且它们等距布置在掩模膜的至少长度方向上。
在本公开的一个实施方案中，存在两个或更多个穿孔部，并且它们等距布置在掩模膜的长度方向和掩模膜的宽度方向上。
图1示出了根据本公开的一个实施方案的由保护膜和粘合剂层形成的掩模膜。
图2示出了根据本公开的一个实施方案的由保护膜、粘合剂层和离型膜形成的掩模膜。
图1和图2中的每一者中的相对暗的部分意指穿过掩模膜的穿孔部。
在掩模膜中形成穿孔部没有特别限制，并且可以通过本领域公知的膜穿孔方法例如模具加工、刀具加工或激光加工来进行。
根据本公开的一个实施方案，穿孔部的形成可以通过激光加工来进行。激光加工可以使用本领域通常已知的激光加工装置来进行，并且没有特别限制。激光加工的条件(例如激光装置类型、输出和激光脉冲重复率)可以根据膜的材料和厚度、穿孔部的形状等而不同，并且本领域技术人员可以考虑诸如以上的因素而适当地选择激光加工条件。例如，当使用厚度为30μm至100μm的聚烯烃膜作为掩模膜的保护膜时，穿孔部可以使用峰值波长为约9μm至11μm的二氧化碳(CO2)激光装置或峰值波长为约300nm至400nm的紫外(UV)装置来形成，在本文中，激光装置的最大平均输出可以为约0.1W至30W，脉冲重复率可以为约0kHz至50kHz，然而，条件不限于此。
作为本公开的掩模膜的保护膜，可以使用基于烯烃的膜，例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；或者基于乙酸乙烯酯的膜，例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)或聚乙酸乙烯酯，然而，掩模膜的保护膜不限于此。此外，虽然不限于此，但是掩模膜的保护膜的厚度可以为约10μm至100μm，优选约10μm至70μm。
本公开的掩模膜可以用于通过在偏振器的至少一个表面上层合掩模膜，然后对与穿孔部相对应的部分进行处理来形成局部脱色部。
本公开的局部脱色区域可以是消偏振区域。
将掩模膜层合在偏振器的一个表面上可以使用本领域公知的膜层合方法(例如通过粘合剂层附接掩模膜和偏振元件的方法)来进行，在本文中，可以使用粘合剂例如基于丙烯酰基的粘合剂、基于有机硅的粘合剂、基于环氧的粘合剂或基于橡胶的粘合剂作为粘合剂层，然而，粘合剂层不限于此。
根据本公开的一个实施方案，粘合剂层包含两种不同类型的基于丙烯酰基的共聚物树脂。此外，粘合剂层还可以包含交联剂。粘合剂的模量和粘合强度可以根据交联剂的含量来控制。
在本说明书中，两种类型的基于丙烯酰基的共聚物树脂可以各自表示为第一基于丙烯酰基的共聚物树脂和第二基于丙烯酰基的共聚物树脂。此外，第一基于丙烯酰基的共聚物树脂可以表示为共聚物树脂A，第二基于丙烯酰基的共聚物树脂可以表示为共聚物树脂B。
作为一个实施方案，粘合剂层可以使用这样的粘合剂：其通过将两种不同类型的基于丙烯酰基的共聚物树脂以特定比率混合，以及向其中添加交联剂并混合而获得。粘合剂的模量和粘合强度可以根据交联剂的含量来控制。
根据本公开的一个实施方案，粘合剂层可以包含第一基于丙烯酰基的共聚物树脂；第二基于丙烯酰基的共聚物树脂；和交联剂。
更具体地，粘合剂层可以通过将第一基于丙烯酰基的共聚物树脂和第二基于丙烯酰基的共聚物树脂混合，以及向其中添加交联剂并混合来获得。基于1重量份的第二基于丙烯酰基的共聚物树脂，第一基于丙烯酰基的共聚物树脂可以以6重量份至12重量份，优选8重量份至10重量份的比率混合。
根据一个实施方案，第一基于丙烯酰基的共聚物树脂包含(甲基)丙烯酸烷基酯；(甲基)丙烯酸羟基烷基酯；和(甲基)丙烯酸。
更具体地，基于100重量份的第一基于丙烯酰基的共聚物树脂的全部单体，第一基于丙烯酰基的共聚物树脂可以包含90重量份至98重量份的(甲基)丙烯酸烷基酯；0.5重量份至2重量份的(甲基)丙烯酸羟基烷基酯；和1重量份至8重量份的(甲基)丙烯酸，并且优选地，基于100重量份的第一基于丙烯酰基的共聚物树脂的全部单体，包含92重量份至96重量份的(甲基)丙烯酸烷基酯；0.5重量份至1.5重量份的(甲基)丙烯酸羟基烷基酯；和3重量份至7重量份的(甲基)丙烯酸。
根据一个实施方案，第二基于丙烯酰基的共聚物树脂包含(甲基)丙烯酸烷基酯；(甲基)丙烯酸羟基烷基酯；(甲基)丙烯酸；和聚(甲基)丙烯酸烷基酯。
更具体地，基于100重量份的第一基于丙烯酰基的共聚物树脂的全部单体，第一基于丙烯酰基的共聚物树脂可以包含89重量份至96重量份的(甲基)丙烯酸烷基酯；0.5重量份至2重量份的(甲基)丙烯酸羟基烷基酯；1重量份至8重量份的(甲基)丙烯酸；和1重量份至8重量份的聚(甲基)丙烯酸烷基酯，并且优选地，基于100重量份的第一基于丙烯酰基的共聚物树脂的全部单体，包含90重量份至95重量份的(甲基)丙烯酸烷基酯；0.5重量份至1.5重量份的(甲基)丙烯酸羟基烷基酯；2重量份至6重量份的(甲基)丙烯酸；和2重量份至6重量份的聚(甲基)丙烯酸烷基酯。
在本说明书中，(甲基)丙烯酸烷基酯中包含的烷基可以为线性或支化的，并且烷基的碳原子数可以为1至20。(甲基)丙烯酸烷基酯可以包括选自以下的一种、两种或更多种：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯和(甲基)丙烯酸硬脂基酯，但不限于此。
聚(甲基)丙烯酸烷基酯意指复数个烷基以重复形式键合在(甲基)丙烯酸烷基酯中。
在本说明书中，(甲基)丙烯酸羟基烷基酯可以包括选自以下的一种、两种或更多种：(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4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯和(甲基)丙烯酸2-羟基乙二醇酯，但不限于此。
根据一个实施方案，第一基于丙烯酰基的共聚物树脂包含丙烯酸丁酯；(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯；和丙烯酸。
根据一个实施方案，第二基于丙烯酰基的共聚物树脂包含丙烯酸丁酯；(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯；丙烯酸；和甲基丙烯酰基聚甲基丙烯酸甲酯。
在本公开中，当将具有层合在其上的包括穿孔部的掩模膜的偏振器浸入脱色溶液中时，脱色溶液通过穿孔部与基于聚乙烯醇的偏振器接触，因此，脱色仅在对应于穿孔部区域的部分中部分地发生。
同时，穿孔部可以形成为对应于待脱色的区域的形式，并且形状或形成位置没有特别限制。例如，穿孔部可以形成在安装诸如摄像机的组件的位置上以对应于组件的形状，可以形成为在印刷产品标识的区域中具有产品标识形状，或者当试图在偏振器的边缘部分上提供颜色时，可以以框架形式形成在偏振器的边缘部分上。
根据本公开的一个实施方案，在形成脱色区域之前，还可以包括在与掩模膜的保护膜的面向偏振器的表面相反的表面上设置离型膜的步骤。
在进一步设置离型膜之后进行脱色过程具有使由因偏振器溶胀发生的MD收缩引起的下垂最小化的优点。
在本公开中，掩模膜的保护膜在局部脱色之后被移除，并且与用于保护偏光板的偏光板保护膜不同。掩模膜的移除可以使用从偏振器剥离掩模膜的方法来进行。更具体地，掩模膜的移除可以使用利用剥离辊等从偏振器剥离掩模膜的方法来进行。
在本公开中，当处理对应于穿孔部的部分时，可以使用脱色溶液。在本文中，脱色溶液优选为pH为11至14的强碱性溶液，更具体地，可以包含选自以下的一种或更多种的脱色剂：氢氧化钠(NaOH)、硫氢化钠(NaSH)、叠氮化钠(NaN3)、氢氧化钾(KOH)、硫氢化钾(KSH)和硫代硫酸钾(KS2O3)。同时，脱色溶液中的脱色剂的浓度优选为约1重量％至30重量％，脱色溶液的粘度可以为约1cps至2000cps，优选约5cps至2000cps。当脱色溶液的粘度满足上述数值范围时，可以顺利地进行印刷过程，并且可以防止印刷的脱色溶液由于连续生产线中偏振元件的移动而扩散或向下流，因此，脱色区域可以以目标形状形成在目标区域中。同时，脱色溶液的粘度可以根据使用的印刷装置、偏振器的表面特性等适当变化。例如，当使用凹版印刷法时，脱色溶液的粘度可以为约1cps至2000cps，优选约5cps至200cps，而当使用喷墨印刷法时，脱色溶液的粘度可以为约1cps至55cps，优选约5cps至20cps。
根据本公开的一个实施方案，脱色溶液还可以包含粘度剂。为了使脱色溶液的粘度满足上述范围，进一步添加粘度剂的方法是优选的。因此，粘度剂通过增强脱色溶液的粘度来抑制溶液的扩散，并且有助于以目标尺寸和在目标位置形成消偏振区域。将具有高粘度的溶液涂覆在快速移动的偏振器上通过减小在涂覆期间产生的液体与偏振器之间的相对速度差来防止溶液扩散至不需要的部分，并且在涂覆之后且在洗涤之前的脱色时间期间减少涂覆溶液的流动，因此，可以形成具有目标位置或尺寸的消偏振区域。
粘度剂没有特别限制，只要其具有低反应性并且能够增加溶液粘度即可。根据本公开的一个实施方案，粘度剂包括选自以下的一种或更多种：基于聚乙烯醇的树脂、基于聚乙酰乙酸乙烯酯的树脂、经乙酰乙酰基改性的基于聚乙烯醇的树脂、基于丁烯二醇乙烯醇的树脂、基于聚乙二醇的树脂和基于聚丙烯酰胺的树脂。
根据另一个实施方案，相对于脱色溶液的总重量，粘度剂可以以0.5重量％至30重量％包含在内。具体地，根据本公开的一个实施方案，相对于脱色溶液的总重量，粘度剂可以以2.5重量％至15重量％包含在内。当粘度剂含量大于上述范围时，粘度变得太高并且洗涤不是有效的，而当粘度剂含量太低时，粘度低，使得由于液体的扩散和流动而难以获得具有目标形状和尺寸的脱色区域。
根据本公开的一个实施方案，相对于总重量，脱色溶液可以包含1重量％至30重量％的脱色剂；0.5重量％至30重量％的粘度剂；和40重量％至70重量％的水。
同时，通过本公开的消偏振的消偏振机理可以具体描述如下。
已知经碘和/或二色性染料染色的聚乙烯醇复合物吸收波长范围为400nm至800nm的可见范围内的光。在本文中，当使脱色溶液与偏振器接触时，存在于偏振器中的吸收可见波长范围内的光的碘和/或二色性染料被分解，将偏振器脱色，并且透射率增加且偏振程度降低。
例如，当使包含氢氧化钾(KOH)(脱色剂)的水溶液与经碘染色的基于聚乙烯醇的偏振器的一些区域接触时，碘在一系列过程(例如以下化学方程式1和化学方程式2)中分解。同时，当在制备经碘染色的基于聚乙烯醇的偏振器时经历硼酸交联过程时，如以下化学方程式3中所述，氢氧化钾使硼酸直接分解，消除通过聚乙烯醇和硼酸的氢键的交联效果。
[化学方程式1]
12KOH+6I2→2KIO3+10KI+6H2O
[化学方程式2]
I5 -+IO3 -+6H+→3I2+3H2O
I3 -→I-+I2
[化学方程式3]
B(OH)3+3KOH→K3BO3+3H2O
换言之，碘和/或碘离子复合物例如I5 -(620nm)、I3 -(340nm)或I2 -(460nm)通过吸收可见区域内的光而分解以产生I-(300nm或更小)或盐，并且透射可见区域内的大部分光。因此，在约400nm至800nm的区域(可见区域)内消除了偏振功能，在偏振器中增加总透射率并使偏振器透明。换言之，可以通过使排列的吸收可见光的碘复合物分解为不吸收可见光的单分子形式以在偏振器中产生偏振光来消除偏振功能。
根据本公开的一个实施方案，在形成消偏振区域之后，还可以包括使用醇或酸溶液洗涤的步骤。当在形成消偏振区域时残留的脱色溶液没有被适当洗涤时，溶液扩散或残留在偏振器上，消偏振区域可能以不需要的尺寸和形状形成，并且难以形成具有精细尺寸的消偏振区域。
特别地，可以适当地使用醇，因为其容易干燥并因此容易被除去，并且不影响除消偏振区域之外的偏振器的透射率或偏振程度。例如，虽然不限于此，但醇优选为乙醇、甲醇、丙醇、丁醇、异丙醇、或其混合物。此外，对于酸溶液，大部分为碱性的残留脱色剂在与酸溶液进行中和反应的同时被除去，酸溶液的实例可以包括乙酸水溶液、己二酸水溶液、硼酸水溶液、磷酸水溶液、乳酸水溶液、硫酸水溶液、硝酸水溶液、或其混合溶液，但不限于此。
洗涤可以通过如下过程来进行：将偏振器浸入醇中1秒至180秒，更优选3秒至30秒，或者使用分配器、喷墨机等将醇或酸溶液涂覆在通过与脱色溶液接触而被脱色的局部区域上。
根据本公开的一个实施方案的用于制造包括脱色区域的偏光板的方法包括在使用脱色剂之后用醇或酸溶液洗涤，如上所讨论的，由脱色剂形成的碘化合物、盐等被洗掉，并使脱色区域中的碘和碘离子复合物的含量最小化。因此，脱色区域中残留的碘和碘离子复合物吸收较少的光，并获得更透明的效果。
在本公开中，脱色部的边缘粗糙度为30μm或更小，优选20μm或更小，有利地，0μm或更接近0μm。
在本公开中，边缘粗糙度意指在脱色部的任意点处每2度绘制的线处圆中的外部最大差和内部最大差的总和。图4示意性示出了测量边缘粗糙度的方法。当边缘粗糙度为30μm或更小时，脱色部形状变得更清晰。该值有利地为0μm或更接近0μm。这意味着当将脱色部放置在诸如摄像机模块的装置的镜头部分上时，装置的功能不降低。
图7和图8分别示出了在镜头中使用具有满足30μm或更小的边缘粗糙度的脱色部的偏振器拍摄的情况以及在镜头中使用具有边缘粗糙度大于30μm的脱色部的偏振器拍摄的情况。当将图7和图8进行比较时，可以确定，在镜头中使用具有满足大于30μm的边缘粗糙度的脱色部的偏振器拍摄的图像中，对应于侧面的图像(在图7和图8中表示为圆的部分)是模糊的。
在本公开中，掩模膜的穿孔部的边缘粗糙度为30μm或更小，优选20μm或更小，有利地，0μm或更接近0μm。掩模膜的穿孔部的边缘粗糙度意指在穿孔部的任意点处每2度绘制的线处圆中的外部最大差和内部最大差的总和。换言之，当掩模膜的穿孔部的边缘粗糙度为0μm或更接近0μm时，当使用掩模膜进行偏振器的脱色过程时，偏振器的脱色部的边缘粗糙度更容易变为30μm或更小。在诸如摄像机模块的装置的镜头部分中使用这样的偏振器不降低装置的功能。
根据本公开的一个实施方案，在形成脱色区域之后，还可以包括在偏振器的至少一个表面上形成光学层的步骤。在本文中，光学层可以为聚合物膜层例如保护膜或延迟膜，可以为功能膜层例如亮度增强膜，可以为功能层例如硬涂层、抗反射层或粘合层。
更具体地，根据本公开的一个实施方案，光学层形成在偏振器的另一表面上。换言之，光学层形成在偏振器的未设置有保护膜和离型膜的表面上。
同时，光学层可以直接附接或形成在基于聚乙烯醇的偏振器的表面上，或者也可以附接在保护膜或其他涂层上，所述保护膜或其他涂层附接在基于聚乙烯醇的偏振器的一个表面上。
形成光学层的方法可以根据待形成的光学层的类型而不同，例如，可以使用本领域公知的形成光学层的方法，并且方法没有特别限制。
根据本公开的一个实施方案，在形成脱色区域之后，还可以包括移除离型膜的步骤。离型膜的移除可以使用从保护膜剥离离型膜的方法来进行。更具体地，离型膜的移除可以使用利用剥离辊等从保护膜剥离离型膜的方法来进行。
离型膜在脱色区域的形成中起到抑制下垂发生(在保护膜方向上拉伸)的作用，并且优选地在形成脱色区域之后被移除。
本公开的脱色区域可以意指非偏振部。因此，可以使用掩模膜制造具有非偏振部的偏振器。
图3示出根据本公开的一个实施方案的用于制造偏光板的方法。
在本文中，偏振器没有特别限制，并且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)形成的膜。
偏振器的厚度可以为1μm或更大、3μm或更大、5μm或更大、7μm或更大、10μm或更大、或者20μm或更大。同时，偏振器的厚度可以为30μm或更小，优选25μm或更小。
如上所述的本公开的偏振器可以用于制造偏光板。更具体地，本公开的用于制造偏光板的方法包括：将掩模膜层合在偏振器的一个表面上；以及使对应于掩模膜的穿孔部的部分脱色并除去偏振器的一个表面上的掩模膜。
本公开的用于制造偏光板的方法可以包括将偏振器的保护膜层合在移除了掩模膜的表面上。
作为偏振器的保护膜，可以使用本领域公知的那些，例如，可以使用基于纤维素的树脂，例如二乙酰纤维素或三乙酰纤维素；基于(甲基)丙烯酰基的树脂；基于环烯烃的树脂；基于烯烃的树脂，例如聚丙烯；基于酯的树脂，例如基于聚对苯二甲酸乙二醇酯的树脂；基于聚酰胺的树脂；基于聚碳酸酯的树脂；或其共聚物树脂，然而，保护膜不限于此。
使用本公开的制造方法制造的偏光板包括：具有非偏振部的偏振器；和在偏振器的至少一个表面上的偏光板保护膜。
在本公开的一个实施方案中，提供了偏光板，其中偏振器具有至少一个脱色区域，脱色区域在400nm至800nm的波长范围内具有80％或更大的单体透射率(single bodytransmittance)和10％或更小的偏振程度，并且脱色区域的最大下垂深度为10μm或更小。
根据本公开的一个实施方案，至少一个脱色区域的面积可以大于或等于0.5mm2且小于或等于500mm2，优选大于或等于0.5mm2且小于或等于200mm2。
根据本公开的一个实施方案，可以提供包括非偏振部的偏光板，所述非偏振部的尺寸大于或等于0.5mm2且小于或等于500mm2，并且非偏振部的边缘粗糙度为30μm或更小。
在本公开中，下垂意指当基于聚乙烯醇(PVA)的偏振器与脱色溶液接触时发生的在保护膜方向上的下垂。
具体地，这意味着下垂程度随着下垂深度较浅而较小，并且由于使偏光板中的外观变形最小化，因此具有当将保护膜等层合在另一表面上时均匀地涂覆粘合剂的优点。因此，当制造具有在偏振器的两个表面上包括保护膜的结构的偏光板时，可以减少缺陷发生。
此外，存在的优点在于，由于下垂深度较浅，可以提供具有改善的外观的偏光板。
根据本公开的一个实施方案，脱色区域的最大下垂深度可以为8μm或更小、7μm或更小、或者6μm或更小。
下垂深度可以使用白光三维测量装置(光学轮廓仪)或共聚焦激光扫描显微镜(CLSM，confocal laser scanning microscope)来测量。
下垂深度可以意指通过从偏振器的面向保护膜的表面和与面向保护膜的表面相反的表面之间的距离的最大值中减去最小值而获得的值。此外，下垂深度可以意指当将偏光板放置在平坦表面上时，在保护膜表面上，脱色区域与未脱色区域之间的高度差。
根据本公开的一个实施方案的偏光板具有脱色区域，其中在可见区域中包括的400nm至800nm波长范围内的单体透射率为80％或更大，算术平均粗糙度(Ra)为200nm或更小，并且偏振程度为10％或更小。
如上所述，脱色区域是指通过经历选择性地使脱色溶液与经碘和/或二色性染料染色的基于聚乙烯醇的偏振器的一些区域接触的过程而形成的区域。
脱色区域在作为可见区域的400nm至800nm，更优选450nm至750nm的波长范围内的单体透射率为80％或更大，优选90％或更大，更优选92％或更大。此外，脱色区域的偏振程度为10％或更小，更优选5％或更小。由于脱色区域具有较高的单体透射率和较低的偏振程度，因此可视性得以增强，并且可以进一步增强待位于所述区域中的摄像机镜头的性能和图像品质。
根据本公开的一个实施方案，偏光板的除脱色区域之外的区域的单体透射率优选为40％至47％，更优选42％至47％。此外，偏光板的除脱色区域之外的区域的偏振程度优选为99％或更大。这是由于除脱色区域之外的其余区域需要通过发挥作为偏光板的主要功能而表现出上述范围内示出的优异的光学特性的事实。
根据本公开的一个实施方案，脱色区域的算术平均粗糙度(Ra)可以为200nm或更小，具体地，算术平均粗糙度(Ra)可以为100nm或更小、或者80nm或更小，更具体地，50nm或更小。
根据本公开的一个实施方案，脱色区域的均方根粗糙度(Rq)可以为200nm或更小，具体地，均方根粗糙度(Rq)可以为100nm或更小、或者80nm或更小，更具体地，50nm或更小。
算术平均粗糙度(Ra)为JIS B0601-1994中定义的值，并且表示通过以下步骤获得的值：从粗糙度曲线中在平均线方向上提取参考长度，对从该提取部分的平均线到测量曲线的偏差的绝对值求和，并对结果求平均值。均方根粗糙度(Rq)在JIS B0601-2001中定义。算术平均粗糙度(Ra)和均方根粗糙度(Rq)使用光学轮廓仪(Nanoview E1000，NanosystemCo.,Ltd.)来测量。
当偏振器表面粗糙度增加时，雾度通常通过光的折射和反射而增加。当脱色区域粗糙度满足上述范围时，雾度足够低，并获得清晰的可视性。
根据本公开的一个实施方案，脱色区域的雾度为3％或更小，优选2％或更小，更优选1％或更小。
根据本公开的一个实施方案，脱色区域的碘和/或二色性染料含量为0.1重量％至0.5重量％，优选0.1重量％至0.35重量％。这是由于以下事实：如上所讨论的，通过脱色剂与碘的反应而以复合物形式存在于偏振器上的碘被洗掉，引起碘和/或二色性染料含量显著降低，因此，透射率大大增强。
相反，根据本公开的一个实施方案，除脱色区域之外的区域的碘和/或二色性染料含量为1重量％至4重量％，优选2重量％至4重量％。
在本文中，碘和/或二色性染料含量使用光学x射线分析仪(由RigakuCorporation制造，商品名“ZSX Primus II”)来测量。在本公开中，使用尺寸为40mm×40mm且厚度为12μm的偏振器片型样品来测量每19.2mm3体积的平均重量％。
根据另一个实施方案，相对于偏光板的总面积，脱色区域可以为0.005％至40％。
可以使用如上根据本公开的偏光板来制造图像显示装置。
更具体地，本公开提供了图像显示装置，其包括：显示面板；和附接至显示面板的一个表面或两个表面的根据上述实施方案的偏光板。
显示面板可以包括液晶面板、等离子体面板和有机发光面板，因此，图像显示装置可以包括液晶显示装置(LCD)、等离子体显示面板(PDP)和有机发光二极管(OLED)。
更具体地，图像显示装置可以为包括液晶面板和各自设置在液晶面板的两个表面上的偏光板的液晶显示装置，在本文中，偏光板中的至少一者可以为包括上述根据本公开的一个实施方案的偏振器的偏光板。换言之，偏光板包括经碘和/或二色性染料染色的基于聚乙烯醇的偏振器和设置在基于聚乙烯醇的偏振器的至少一个表面上的保护膜，其中局部地包括在400nm至800nm波长范围内的单体透射率为80％或更大的脱色区域，脱色区域具有200nm或更小的算术平均粗糙度(Ra)、10％或更小的偏振程度和10μm或更小的下垂。
在本文中，液晶显示装置中包括的液晶面板的类型没有特别限制。例如，可以不受类型限制地使用所有包括以下的已知面板：使用无源矩阵法的面板，例如扭曲向列(TN)型、超扭曲向列(STN)型、铁电(F)型或聚合物分散(PD)型；使用有源矩阵法的面板，例如两端子型或三端子型；以及面内切换(IPS)面板和垂直取向(VA)型面板。此外，形成液晶显示装置的其他构造例如上基底和下基底(例如，滤色器基底或阵列基底)的类型也没有特别限制，并且可以没有限制地采用本领域已知的构造。
根据本公开的一个实施方案，图像显示装置可以为还包括设置在偏光板的脱色区域中的摄像机模块的图像显示装置。通过将摄像机模块放置在其中可见区域内的透射率增强并且消除偏振程度的脱色区域上，可以获得增强摄像机镜头单元的可视性的效果，通过包括抑制脱色区域的下垂的偏光板，还可以获得改善外观的效果。
发明实施方式
在下文中，将参照实施例详细地描述本公开。然而，根据本公开的实施例可以被修改为各种其他形式，并且本公开的范围不应被解释为限于以下描述的实施例。提供本公开的实施例以向本领域普通技术人员更充分地描述本公开。
<偏光板的制造>
<制备例>
使基于聚乙烯醇的膜(Mitsubishi Chemical Corporation(原Nippon SyntheticChemical Industry Co.,Ltd.)，M3000级，厚度30μm)在25℃纯水溶液中经历溶胀过程15秒钟，然后在浓度为0.2重量％的25℃碘溶液中经历染色过程60秒。此后，使所得物在具有1重量％硼酸的45℃溶液中经历洗涤过程30秒，然后在具有2.5重量％硼酸的52℃溶液中进行6倍拉伸的过程。此外，在拉伸过程之后，使所得物在5重量％KI溶液中经历补色过程，然后在60℃烘箱中干燥5分钟以制备厚度为12μm的偏振器。此后，使用粘合剂将TAC膜层合在偏振器的一个表面上以制造在一个表面上具有保护膜的偏光板。
<粘合剂的制备>
a.共聚物树脂(A)的制备
向具有氮气回流并配备有冷却装置以容易地控制温度的1L反应器中，相对于100重量份的全部反应物料，引入94重量份的丙烯酸丁酯、1重量份的(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯和5重量份的丙烯酸。然后，将反应器用氮气吹扫20分钟以除去反应器中的氧，将反应器的温度保持在60℃。此后，向其中注入以50％的浓度在乙酸乙酯中稀释的0.03重量份的偶氮二异丁腈(反应引发剂)。使所得物反应8小时以获得最终的基于丙烯酰基的聚合物(A)。
b.共聚物树脂(B)的制备
向具有氮气回流并配备有冷却装置以容易地控制温度的1L反应器中，相对于100重量份的全部反应物料，引入由91重量份的丙烯酸丁酯、1重量份的(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、4重量份的丙烯酸和4重量份的甲基丙烯酰基聚甲基丙烯酸甲酯形成的单体混合物，向其中引入100重量份的乙酸乙酯作为溶剂。然后，将反应器用氮气吹扫20分钟以除去反应器中的氧，将反应器的温度保持在65℃。此后，向其中注入以50％的浓度在乙酸乙酯中稀释的0.03重量份的偶氮二异丁腈(反应引发剂)，使所得物反应8小时以获得基于丙烯酰基的聚合物材料(B)。
c.混合
相对于100重量份的通过以9:1的重量比(A:B的重量比)将由上述共聚过程获得的基于丙烯酰基的共聚物A和B混合而获得的共聚物，少量引入在乙酸乙酯溶液中稀释至50％的三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯加合物(基于异氰酸酯的交联剂)以制备粘合剂。可以根据交联剂的含量调节粘合剂的模量和粘合强度。
<具有局部脱色区域的偏光板的制造>
a.制备例1
在使用本说明书中描述的测量方法测量的模量为3000MPa且厚度为80μm的PET保护膜上，将具有0.3MPa的模量的基于丙烯酰基的粘合剂涂覆至80μm的厚度以形成粘合剂层，并在粘合剂层上层合15μm PET离型膜以制备掩模膜。此后，使用CO2激光器以10W的输出和20kHz的脉冲重复率在掩模膜上以30cm的间隔穿孔直径为3mm的孔(穿孔部)。此后，对穿孔的掩模膜移除离型膜，并层合在制备例中制造的偏光板的不具有保护膜的表面上，并且在通过浸入具有10重量％KOH的50℃溶液中15秒以对与掩模膜孔(穿孔部)重合的部分进行脱色之后，通过浸入具有5重量％柠檬酸的50℃水溶液中10秒来中和所得物，然后在60℃下干燥5分钟。此后，移除掩模膜，并在经移除的表面上，使用粘合剂层合TAC保护膜以制造具有局部脱色部的偏光板。
b.制备例2至4
以与制备例1中相同的方式制造具有局部脱色区域的偏光板，不同之处在于，通过在具有3000MPa的模量和80μm的厚度的PET保护膜上涂覆具有0.3MPa的模量的粘合剂分别至30μm、15μm和3μm的厚度来形成粘合剂层。
c.制备例5至8
以与制备例1中相同的方式制造具有局部脱色区域的偏光板，不同之处在于，通过在具有2000MPa的模量和80μm的厚度的PET保护膜上涂覆具有5MPa的模量的粘合剂分别至80μm、30μm、15μm和3μm的厚度来形成粘合剂层。
d.制备例9至10
以与制备例1中相同的方式制造具有局部脱色区域的偏光板，不同之处在于，通过在具有3000MPa的模量和20μm的厚度的PET保护膜上涂覆具有0.3MPa的模量的粘合剂分别至20μm和5μm的厚度来形成粘合剂层。
e.制备例11至12
以与制备例1中相同的方式制造具有局部脱色区域的偏光板，不同之处在于，通过在具有2000MPa的模量和20μm的厚度的PET保护膜上涂覆具有5MPa的模量的粘合剂分别至20μm和5μm的厚度来形成粘合剂层。
f.制备例13至15
以与制备例1中相同的方式制造具有局部脱色区域的偏光板，不同之处在于，通过在具有3000MPa的模量和20μm的厚度的PET保护膜上涂覆具有0.1MPa的模量的粘合剂分别至80μm、50μm和30μm的厚度来形成粘合剂层。
g.制备例16和17
以与制备例1中相同的方式制造具有局部脱色区域的偏光板，不同之处在于，通过在具有3000MPa的模量和250μm的厚度的PET保护膜上涂覆具有0.1MPa的模量的粘合剂分别至3μm和5μm的厚度来形成粘合剂层。
h.制备例18至20
以与制备例1中相同的方式制造具有局部脱色区域的偏光板，不同之处在于，通过在具有1000MPa的模量和20μm的厚度的PET保护膜上涂覆具有10MPa的模量的粘合剂分别至80μm、50μm和30μm的厚度来形成粘合剂层。
i.制备例21和22
以与制备例1中相同的方式制造具有局部脱色区域的偏光板，不同之处在于，通过在具有1000MPa的模量和250μm的厚度的PET保护膜上涂覆具有10MPa的模量的粘合剂分别至3μm和5μm的厚度来形成粘合剂层。
j.制备例23
以与制备例1中相同的方式制造具有局部脱色区域的偏光板，不同之处在于，通过在具有3000MPa的模量和20μm的厚度的PET保护膜上涂覆具有0.3MPa的模量的粘合剂至80μm的厚度来形成粘合剂层。
k.制备例24
以与制备例1中相同的方式制造具有局部脱色区域的偏光板，不同之处在于，通过在具有2000MPa的模量和20μm的厚度的PET保护膜上涂覆具有5MPa的模量的粘合剂至80μm的厚度来形成粘合剂层。
l.制备例25
以与制备例1中相同的方式制造具有局部脱色区域的偏光板，不同之处在于，通过在具有3000MPa的模量和80μm的厚度的PET保护膜上涂覆具有0.1MPa的模量的粘合剂至80μm的厚度来形成粘合剂层。
m.制备例26
以与制备例1中相同的方式制造具有局部脱色区域的偏光板，不同之处在于，通过在具有2000MPa的模量和80μm的厚度的PET保护膜上涂覆具有10MPa的模量的粘合剂至80μm的厚度来形成粘合剂层。
<实验例>
通过计算在对应于制备例1至26的每个偏光板的脱色部的任意点处每2度绘制的线处圆的外部最大差与内部最大差之和来测量边缘粗糙度。
这些实施例和比较例的模量、厚度等描述在下表1中。制备例1至12分别对应于实施例1至12，制备例13至26分别对应于比较例1至14。此外，将保护膜指定为P，将粘合剂指定为B，将比率指定为R，将边缘粗糙度指定为E，并且比率R由(保护膜/粘合剂)来定义。
[表1]
Figure BDA0002893517440000201
具有大于17,000的模量比和小于1的厚度比的比较例1至3由于粘合剂与保护膜相比较厚而在穿孔时具有如图5中的粘合剂滑动，并且边缘粗糙度测量为大于30μm的值。
另外，具有大于17,000的模量比和大于30的厚度比的比较例4和5导致薄的粘合剂，并且因脱色溶液进入掩模膜与偏光板之间而具有如图6中的差的脱色形状，结果，边缘粗糙度测量为大于1000μm。换言之，在比较例1至5中，边缘粗糙度大于30μm，这意味着当将脱色部放置在诸如摄像机模块的装置的镜头部分上时，装置的功能可能下降。
在具有小于200的模量比的比较例6至10中，在偏振器与掩模膜之间发生剥离，并且不能进行脱色过程。
通过实施例1至8和比较例11至14，确定仅当厚度比为1至30并且模量比为200至17000时，由于在穿孔和脱色过程中不发生问题，因此边缘粗糙度的值为30μm或更小。这意味着可以制造具有适当的非偏振部的偏光板，当将脱色部放置在诸如摄像机模块的装置的镜头部分上时，装置功能没有下降。

Claims (10)

1.一种掩模膜，包括：
保护膜；
设置在所述保护膜的一个表面上的粘合剂层；和
一体化地穿过所述保护膜和所述粘合剂层的穿孔部，
其中所述保护膜的厚度(a)与所述粘合剂层的厚度(b)的比率(a/b)为1至30；以及
所述保护膜的模量(c)与所述粘合剂层的粘合剂的模量(d)的比率(c/d)为200至17,000。
2.根据权利要求1所述的掩模膜，还包括可分离地附接至所述粘合剂层的离型膜。
3.根据权利要求2所述的掩模膜，其中所述穿孔部一体化地穿过所述保护膜、所述粘合剂层和所述离型膜。
4.根据权利要求1所述的掩模膜，其用于通过将所述掩模膜层合在偏振器的一个表面上并对与所述穿孔部相对应的部分进行处理来形成脱色部。
5.一种用于制造具有非偏振部的偏光板的方法，所述方法包括：
将根据权利要求1所述的掩模膜层合在偏振器的一个表面上；
使对应于所述掩模膜的穿孔部的部分脱色；以及
移除所述掩模膜。
6.根据权利要求5所述的用于制造具有非偏振部的偏光板的方法，所述方法还包括将所述偏振器的保护膜层合在移除了所述掩模膜的表面上。
7.一种使用根据权利要求5或6所述的制造方法制造的具有非偏振部的偏光板。
8.根据权利要求7所述的偏光板，其中所述非偏振部的边缘粗糙度为30μm或更小。
9.一种包括非偏振部的偏光板，其中所述非偏振部的尺寸大于或等于0.5mm2且小于或等于500mm2，并且所述非偏振部的边缘粗糙度为30μm或更小。
10.一种图像显示装置，包括根据权利要求7所述的偏光板。
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