CN1702482A - 偏振片 - Google Patents

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CN1702482A
CN1702482A CNA2005100737748A CN200510073774A CN1702482A CN 1702482 A CN1702482 A CN 1702482A CN A2005100737748 A CNA2005100737748 A CN A2005100737748A CN 200510073774 A CN200510073774 A CN 200510073774A CN 1702482 A CN1702482 A CN 1702482A
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Abstract

(1)一种包含染料和受阻胺基化合物的偏振片。(2)根据(1)的偏振片，其中所述的偏振片包含通过用于偏振片的粘合剂粘贴的染料基偏振薄膜和保护薄膜，所述的用于偏振片的粘合剂含有受阻胺基化合物和至少一种选自下列的粘合剂组分：含有分子量为20,000至200,000的聚乙烯醇作为活性成分的粘合剂组分，含有丙烯酸树脂作为活性成分的粘合剂组分和含有氨基甲酸酯树脂作为活性成分的粘合剂组分。

Description

偏振片
技术领域
本发明涉及一种偏振片。
背景技术
平板显示器(FPD)，如液晶显示器(LCD)，有机电致发光(EL)等被用于液晶投影仪、车辆应用等中。在FPD中，使用偏振片，且在此偏振片中，使用的是：通过使作为偏振材料的碘或二色性染料包含在偏振膜基础材料如由拉伸取向的聚乙烯醇或它的衍生物制成的薄膜而制备的偏振薄膜，和其中通过聚氯乙烯薄膜脱去氯化氢或聚乙烯醇基薄膜脱水来制备和取向多烯烃的偏振薄膜等。
已知的是，与碘基偏振薄膜相比，使用二色性染料作为偏振材料的染料基偏振薄膜通常在高温和高湿度条件下具有更优异的耐光性等(参见，日本专利申请公开(JP-A)No.2001-240762([0065]发明效果))。
通过在具有这种性能的染料基偏振薄膜上粘贴保护薄膜而得到的偏振片由于优异的耐光性而通常被用于液晶投影仪、车辆应用等中。最近，由于要求FPD用于室外，且光通量增加，因而需要显示更高耐光性的偏振片。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种显示更高耐光性的偏振片。
本发明人为发现显示更高耐光性的偏振片进行了研究，结果，发现含有染料和受阻胺基化合物的偏振片显示更高的耐光性。
即，本发明提供下面的[1]至[6]：
[1]一种包含染料和受阻胺基化合物的偏振片。
[2]根据[1]所述的偏振片，其中所述的偏振片包含通过用于偏振片的粘合剂粘贴的染料基偏振薄膜和保护薄膜，所述的用于偏振片的粘合剂含有受阻胺基化合物和至少一种选自下列的粘合剂组分：含有分子量为20,000至200,000的聚乙烯醇作为活性成分的粘合剂组分，含有丙烯酸树脂作为活性成分的粘合剂组分和含有氨基甲酸酯树脂作为活性成分的粘合剂组分。
[3]根据[1]或[2]所述的偏振片，其中所述的受阻胺基化合物是具有2，2，6，6-四甲基哌啶骨架的化合物。
[4]根据[1]至[3]任何一项所述的偏振片，其中所述的偏振薄膜是由聚乙烯醇基树脂制成的薄膜。
[5]一种包含根据[1]至[4]任何一项所述的偏振片的平板显示器。
[6]一种用于偏振片的粘合剂，其包含受阻胺基化合物和至少一种选自下列的粘合剂组分：含有分子量为20,000至200,000的聚乙烯醇作为活性成分的粘合剂组分，含有丙烯酸树脂作为活性成分的粘合剂组分和含有氨基甲酸酯树脂作为活性成分的粘合剂组分。
下面详细说明本发明。
本发明的偏振片是一种含有染料和受阻胺基化合物的偏振片，并且具体如下所列：
(a)一种通过如下方法得到的偏振片：由诸如混合、熔化捏合等之类的方法使受阻胺基化合物包含在诸如聚乙烯醇等的聚合物薄膜用的树脂中，然后，由树脂形成薄膜，使二色性染料包含在得到的薄膜(偏振薄膜基片)中，得到染料基偏振薄膜，随后，将保护膜粘贴在偏振薄膜上，
(b)一种通过如下方法得到的偏振片：由诸如浸渍等之类的方法使二色性染料和受阻胺基化合物包含在由聚合物薄膜用的树脂制备的薄膜(偏振薄膜基础材料)中，得到染料基偏振薄膜，随后，将保护膜粘贴在偏振薄膜上，
(c)一种通过如下方法得到的偏振片：使二色性染料包含在由聚合物薄膜用的树脂制备的薄膜(偏振薄膜基础材料)中，得到染料基偏振薄膜，另外制备含有受阻胺基化合物和具有低分子量的聚乙烯醇的用于偏振片的粘合剂，并且将保护薄膜通过该粘合剂粘贴在偏振薄膜上。
它们中，优选偏振片(c)，因为可以原样使用常规的染料基偏振薄膜和保护薄膜。
以下，将描述作为偏振片的含有染料和受阻胺基化合物的偏振片(c)。
本发明的偏振片可以通过例如如下方法制备：使二色性染料包含在作为聚合物薄膜的偏振薄膜基础材料中，得到偏振薄膜，然后，使用含有受阻胺基化合物的粘合剂，在此偏振薄膜的一个表面或两个表面上，粘贴具有优异光学透明度和机械强度的保护薄膜。作为偏振薄膜基础材料提及的有例如由以下树脂制成的聚合物薄膜：聚乙烯醇基树脂，聚乙酸乙烯酯树脂，乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)树脂，尼龙树脂，聚酯树脂等。
此处，聚乙烯醇基树脂包括：作为聚乙酸乙烯酯的部分或全部皂化物质的聚乙烯醇本身，以及乙酸乙烯酯与其它可共聚单体的共聚物的皂化物质，如皂化的EVA树脂，通过用醛改性聚乙烯醇而得到的聚乙烯缩甲醛和聚乙烯缩乙醛(polyvinyl acetyl)等。此处，其它可共聚单体包括：烯烃如乙烯和丙烯，不饱和羧酸如巴豆酸、丙烯酸、甲基丙烯酸和马来酸，不饱和磺酸，乙烯基醚等。
作为偏振薄膜基础材料，考虑到染料的吸附性能和取向性能，适宜地使用聚乙烯醇基薄膜，特别是，聚乙烯醇薄膜。
在使二色性染料包含在偏振薄膜基础材料时，通常采用的是染色偏振薄膜基础材料的方法。染料的取向是通过拉伸偏振薄膜基础材料进行的。至于拉伸方法，例如可以采用任何方法，如湿法，干法等。偏振薄膜基础材料的拉伸可以在染色之前或染色之后进行。
其中包含二色性染料并使之取向的染料基偏振薄膜可以原样使用，优选进行后处理，如用硼酸的处理等。进行这种后处理的目的通常是为了改善偏振薄膜的透光性、偏振的程度和耐久性。
在由此得到的染料基偏振薄膜上，可以在它的一个表面或两个表面上粘贴具有优异光学透明度和机械强度的保护薄膜，得到偏振片。
形成保护薄膜的材料实例包括：三乙酰纤维素基薄膜、丙烯酸类薄膜、氟树脂基薄膜如四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、聚酯基薄膜、聚烯烃基薄膜、聚酰胺基薄膜等。它们中，优选使用三乙酰纤维素基薄膜。
染料基偏振薄膜和保护薄膜通过粘合剂粘贴。
该粘合剂是一种用于偏振片的粘合剂，其包含受阻胺基化合物和至少一种选自下列的粘合剂组分：含有分子量为20,000至200,000的聚乙烯醇作为活性成分的粘合剂组分，含有丙烯酸树脂作为活性成分的粘合剂组分和含有氨基甲酸酯树脂作为活性成分的粘合剂组分。至于粘合剂组分，可以原样使用透明并且具有光学各向异性的商购粘合剂。
它们中，含有分子量为20,000至200,000的聚乙烯醇作为活性成分的粘合剂组分由于优异的粘合力是适宜的。
含有聚乙烯醇作为活性成分的粘合剂组分的实例包括：由Kuraray Co.Ltd.制备的“Kuraray Poval(商品名)”PVA-105、PVA-110、PVA-117、PVA-117H、PVA-120、PVA-124、PVA-124H、PVA-CS、PVA-CST、PVA-HC、PVA-203、PVA-204、PVA-205、PVA-210、PVA-217、PVA-220、PVA-224、PVA-228、PVA-235、PVA-217EE、PVA-217、PVA-220E、PVA-224E、PVA-403、PVA-405、PVA-420、PVA-613、KL-506、KL-318、KL-118、KM-618、KM--118、C-506、R-1130等，由Nippon Synthetic Chemical IndustryCo.Ltd.制备的“Gohsenol(商品名)”NH-26、NH-20、NH--18、NM-14、AH-26、AH-22、AH-17、GH-23、GM-14、GL-05、KH-17、KP-08等，由NipponSynthetic Chemical Industry Co.Ltd.制备的“Gohsefimer(商品名)”Z-100、Z-200、Z-210、Z-200H等，等。
粘合剂可以在不恶化光学性质、粘合力和耐久性的范围内含有表面活性剂等。
受阻胺基化合物是仲胺或叔胺，其中甲基在与胺基相邻的碳上取代，以在空间上保护胺基，且具体提及的有：具有下式A的2，2，6，6-四甲基哌啶骨架的化合物：
Figure A20051007377400061
其中，R1表示氢原子、羟基、含有1至16个碳原子的烷基、含有1至16个碳原子的烷氧基或含有1至16个碳原子的酰基。
含有1至16个碳原子的烷基的实例包括：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正己基、正戊基、正辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基等。
含有1至16个碳原子的烷氧基的实例包括：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正己氧基、正戊氧基、正辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基、十四烷氧基、十五烷氧基、十六烷氧基、十七烷氧基、十八烷氧基等。
含有1至16个碳原子的酰基的实例包括：甲酰基、乙酰基、正丙酰基、异丙酰基、正丁酰基、仲丁酰基、叔丁酰基、正戊酰基、正己酰基、正戊酰基、正辛酰基、壬酰基、癸酰基、十一烷酰基、十二烷酰基、十三烷酰基、十四烷酰基、十五烷酰基、十六烷酰基、十七烷酰基等。
至于在分子中具有一个“A”的受阻胺基化合物，例如，提及的有下面的化合物(1)至(7)：
其中，A表示如上定义的相同含义，R2表示含有8至20个碳原子的烷基，且R3表示氢原子或甲基。
含有8至20个碳原子的烷基的实例包括：正辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基等。
至于在分子中含有两个“A”的受阻胺基化合物，例如，提及的有下面的化合物(8)至(10)：
其中，A具有如上定义的相同含义，且A相互可以不同，n表示2至20，优选6至10，R4表示氢原子或含有1至8个碳原子的烷基。
含有1至8个碳原子的烷基的实例包括：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正己基、正戊基、正辛基等。
至于在分子中具有“A”的受阻胺基化合物，提及的有下面的化合物(11)等：
其中，至少一个R5表示A，且除A外的R5表示含有1至20个碳原子的烷基，R5可以相互不同，A表示如上所定义的相同含义。
含有1至20个碳原子的烷基的实例包括：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正己基、正戊基、正辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基等。
当在式(11)中包含的具有作为连接部分的R5之一的取代基由-B表示时，式(12)也包括在本发明的受阻胺基化合物中：
Figure A20051007377400091
其中，B相互可以不同。
此外，作为本发明的受阻胺基化合物，也可以使用具有下面的重复结构单元的分子量为1000至4000的化合物：
Figure A20051007377400092
P：氢原子或
Figure A20051007377400093
其中，A、n、R3和R4表示如上所述的相同含义，且m表示2至20，R6表示氨基、含有1至20个碳原子的烷基氨基，吗啉代基、哌啶子基或吡咯烷基。在分子中，式(16)中的P含有至少一个(16)中所示的含A的取代基。
含有1至20个碳原子的烷基氨基的实例包括：甲基氨基、乙基氨基、N，N-二甲基氨基、N，N-乙基氨基、丙基氨基、异丙基氨基、丁基氨基、仲丁基氨基、叔丁基氨基、己基氨基、戊基氨基、辛基氨基、壬基氨基、癸基氨基、十一烷基氨基、十二烷基氨基、十三烷基氨基、十四烷基氨基、十五烷基氨基、十六烷基氨基、十七烷基氨基、十八烷基氨基、十九烷基氨基等。
此外，作为不含有A的受阻胺基化合物，提及的有含有下式(17)的重复结构单元的分子量为1000至4000的化合物和式(18)的化合物：
Figure A20051007377400101
其中，n、m和R1表示如上所定义的相同含义，且R7表示氢原子或含有1至20个碳原子的烷基。
含有1至20个碳原子的烷基的实例包括：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正己基、正戊基、正辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基等。
包含受阻胺基化合物的商购产品的实例包括：由Chiba SpecialityChemical制备的Tinuvin 123(式(8)中，n表示8且A中的R1表示-O-C8H17)、Tinuvin 440(式(18)中，R1表示乙酰基且R7表示-C12H25)、Tinuvin 770(式(8)中，n表示8且A中的R1表示氢原子)、Tinuvin 765(式(8)中，n表示8且A中的R1表示甲基)、Tinuvin 780(式(8)中，n表示2且A中的R1表示氢原子)、Tinuvin 905(式(16)中，所有的“P”表示含所示A的取代基，A中的R1表示氢原子，且R3表示甲基)、Chimassorb 119FL(式(16))、Chimassorb 944FL(式(13)中，A中的R1表示氢原子，R6表示-NH-C8H17、n＝6、颗粒形式)、Chimassorb 944LD(与Chimassorb 944FL相同的组分，粉末形式)、Lignostab1198、Tinuvin 622LD(式(17)中，n表示2，m表示2，R1表示甲基，分子量3,100至4,000)；由Asahi Denka K.K.制备的Adekastab LA-52(式(11)中，所有的R5表示A，且A中的R1表示甲基)、Adekastab LA-57(式(11)中，所有的R5表示A，且A中的R1表示氢原子)、Adekastab LA-62(式(11)中，R5表示A或-C13H27，且A中的R1表示甲基)、Adekastab LA-63P(式(12)中，R5表示A，且A中的R1表示甲基)、Adekastab LA-67(式(11)中，R5表示A或-C13H27，且A中的R1表示氢原子)、Adekastab LA-68LD(式(12)中，R5表示A，且A中的R1表示氢原子)；由Sun-chemical K.K.制备的Cyasorb UV-3346(式(13)中，A中的R1表示氢原子，且R6表示吗啉代基，n＝6)、Cyasorb UV-3853S(式(6)中，A中的R1表示氢原子，且R2表示含有11至20个碳原子的烷基)；由Unichem K.K.制备的Ubacil 299(式(15)中，n表示3，A中的R1表示氢原子)；由Goodrich制备的Goodlight UV-3034(式(9)中，A中的R1表示氢原子)；由Clariant制备的VP Sanduvor 3052，由Senka K.K.制备的AFG-01等，且可以使用这些商购的产品。
粘合剂可以含有用于均匀地分散受阻胺基化合物的溶解助剂。
这种溶解助剂的实例包括：1，2-亚乙基二醇、二甘醇、三甘醇、乙基乙二醇、乙基二甘醇、乙基三甘醇、丁基乙二醇、丁基二甘醇、丙二醇、双丙甘醇等。
粘合剂可以含有用于中和受阻胺基化合物的酸。这种酸包括盐酸、硫酸、乙酸、草酸、磷酸等。
粘合剂中的受阻胺基化合物的含量通常为每1cm2的偏振片约0.001mg至0.5mg，优选为0.005mg至0.1mg，更优选为0.01至0.05mg，进一步优选为0.01mg至0.02mg，特别优选为0.01mg至0.015mg。当含量为0.001mg或以上时，耐光性倾向于得到改善，因而是优选的，且当为0.5mg或以下时，粘合效果倾向优异，因而是优选的。
根据本发明，可以制备具有进一步改善的耐光性的偏振片。特别是，优选通过使用含有受阻胺基化合物的粘合剂而得到的偏振片，因为它可以通过原样使用常规偏振薄膜和保护薄膜而容易地得到。
由此得到的偏振片可以用于平板显示器(FPD)，如液晶显示器(LCD)，有机电致发光(EL)等。
具体地，可以将玻璃基础材料通过粘合剂层压在偏振片上，以制备液晶显示器。此外，有机电致发光(有机EL)显示器也可以通过如下方法制备：在携带形成有电极的透明基片和由金、银、铝、铂等或合金制成的电极之间，形成至少一种由导电有机化合物制成的发光层，以提供在透明的基板上的本发明的偏振片。
本发明的偏振片可以适宜地用于平板显示器(FPD)如车辆液晶显示器如汽车导航等，用于液晶投影仪的液晶显示器，笔计本型个人计算机监视器，台式机监视器，液晶电视机，摄像机(cam coders)，娱乐用显示器，便携信息终端，游戏机，数码相机的监视器，便携电话等，和用于车载电视的有机EL装置，用于汽车导航的显示器，用于便携电话的显示器等，原因在于它的优异耐光性。
具体实施方式
实施例
将基于实施例进一步详细地举例说明本发明，但不言而喻的是，本发明并不限于这些实施例。
实施例中的“％”和“份”是重量％和重量份，除非另有说明。
制备实施例1
受阻胺基化合物(1)的制备
将78份4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶加入至390份乙酸乙酯和500份甲醇的混合溶剂中，且于40℃搅拌混合物。分开地，将53份琥珀酸酐、263份乙酸乙酯和500份甲醇混合，且在1小时内滴加至上面所述的哌啶衍生物的溶液中。滴加后，于40℃保持混合物3小时，然后，冷却至10℃，且绝热3小时，然后，过滤，得到湿饼。将湿饼在减压下干燥，得到式(1)的受阻胺基化合物。将该化合物溶解于重水中，且测量它的1H NMR(270MHz)为：δ1.44至1.58(14H)，δ2.06(2H，dd)，δ2.45(4H，s)，δ4.271(1H，m)。
制备实施例2
受阻胺基化合物(2)的制备
将78份4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶加入至390份乙酸乙酯和300份甲醇的混合溶剂中，且于40℃搅拌混合物。分开地，将52份马来酸酐和257份乙酸乙酯混合，且在1小时内滴加至上面所述的哌啶衍生物的溶液中。滴加后，于40℃保持混合物3小时，然后，冷却至10℃，且绝热3小时，然后，过滤，得到湿饼。将湿饼在减压下干燥，得到式(2)的受阻胺基化合物。将该化合物溶解于重水中，且测量它的1H NMR(270MHz)为：δ1.45至1.59(14H)，δ2.12(2H，dd)，δ4.30(1H，m)，δ5.94(2H，d)，δ6.35(2H，d)。
实施例1
将厚度为75μm的聚乙烯醇薄膜[Kuraray Vinylon #7500，由KurarayCo.，Ltd.制备]沿着纵轴进行5倍拉伸，得到偏振薄膜基础材料。将此聚乙烯醇薄膜用式(19)的染料染色，同时保持拉伸条件，且在其上进行硼酸处理，得到偏振薄膜。
Figure A20051007377400131
另一方面，向平均聚合度为约1,700且皂化度为99.6摩尔％或以上的聚乙烯醇水溶液(分子量：75,000)中加入式(1)的受阻胺基化合物，得到均匀溶液形式的粘合剂，其中聚乙烯醇/受阻胺基化合物/水的重量比率为5/5/100。使用此粘合剂，将厚度为80μm、其表面进行过皂化处理的三乙酰基纤维素基薄膜(“Konica TAC KC80UVSHF”，由Konica Corp制备)粘附在偏振薄膜的两个表面上，然后，将偏振薄膜于50℃干燥10分钟，得到偏振片。得到的偏振片的粘合剂层(一个表面)的厚度为约0.1μm，且对于每1cm2的偏振片，受阻胺基化合物(1)的含量(两个表面之和)为约0.012mg。
<耐光性评估>
采用二色性滤光器光谱分开来自100W高压汞灯的光，得到波长为420nm至500nm的光，且用此光照射实施例1中制备的偏振片。在此操作中，将偏振片的表面温度保持在120℃。在用光照射48小时之前和之后，沿着偏振片的吸收轴测量λmax吸收，且将差值ΔA用作耐光性的指数。ΔA越小，表示光分解越小，因此耐光性越高。结果示于表1中。
实施例2
根据实施例1制备偏振片，不同之处在于：使用式(2)的受阻胺基化合物代替实施例1中使用的式(1)的受阻胺基化合物，且以与实施例1中相同的方式测量耐光性。用光照射前后吸光率的差值(ΔA)具有如表1中所述的值。
实施例3
根据实施例1制备偏振片，不同之处在于：使用由Senka K.K.制备的AFG-01代替实施例1中使用的式(1)的受阻胺基化合物，且以与实施例1中相同的方式测量耐光性。用光照射前后吸光率的差值(ΔA)具有如表1中所述的值。
比较例1
根据实施例1制备偏振片，不同之处在于：不加入受阻胺基化合物，且评估耐光性。用光照射前后吸光率的差值降低至0.8。结果示于表1中。
表1
受阻胺基化合物 ΔA
实施例1 式(1) 0.4
实施例2 式(2) 0.5
实施例3 AFG-01 0.3
比较例1 无受阻胺基化合物 0.8

Claims (6)

1.一种包含染料和受阻胺基化合物的偏振片。
2.根据权利要求1所述的偏振片，其中所述的偏振片包含通过用于偏振片的粘合剂粘贴的染料基偏振薄膜和保护薄膜，所述的用于偏振片的粘合剂含有受阻胺基化合物和至少一种选自下列的粘合剂组分：含有分子量为20,000至200,000的聚乙烯醇作为活性成分的粘合剂组分，含有丙烯酸树脂作为活性成分的粘合剂组分和含有氨基甲酸酯树脂作为活性成分的粘合剂组分。
3.根据权利要求1所述的偏振片，其中所述的受阻胺基化合物是具有2，2，6，6-四甲基哌啶骨架的化合物。
4.根据权利要求1所述的偏振片，其中所述的偏振薄膜是由聚乙烯醇基树脂制成的薄膜。
5.一种包含根据权利要求1所述的偏振片的平板显示器。
6.一种用于偏振片的粘合剂，其包含受阻胺基化合物和至少一种选自下列的粘合剂组分：含有分子量为20,000至200,000的聚乙烯醇作为活性成分的粘合剂组分，含有丙烯酸树脂作为活性成分的粘合剂组分和含有氨基甲酸酯树脂作为活性成分的粘合剂组分。
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