偏光板

摘要

本发明涉及偏光板。本发明涉及一种偏光板和具备其的图像显示装置，所述偏光板具备偏振片、在前述偏振片的至少一面形成的粘接剂层、以及在前述粘接剂层的上部形成的至少一层的保护薄膜，前述粘接剂层和保护薄膜满足数学式1：1000MPa≥│粘接剂层的弹性模量‑保护薄膜的弹性模量│，由此对热冲击的耐久性优异，即使在高温的苛刻条件下内部偏振片也不会产生裂纹。

权利要求

1.一种偏光板，其具备偏振片、保护薄膜、以及介于所述偏振片与所述保护薄膜之间的粘接剂层，所述粘接剂层和保护薄膜满足下述数学式1，且所述粘接剂层的拉伸弹性模量具有大于保护薄膜的拉伸弹性模量的值，数学式1：

1000MPa≥│粘接剂层的拉伸弹性模量-保护薄膜的拉伸弹性模量│。

2.根据权利要求1所述的偏光板，其中，所述粘接剂层的厚度为0.1～10μm。

3.根据权利要求1所述的偏光板，其中，所述保护薄膜的厚度为30～100μm。

4.根据权利要求1所述的偏光板，其中，所述粘接剂层由光固化性粘接剂组合物形成。

5.根据权利要求4所述的偏光板，其中，所述光固化性粘接剂组合物包含光聚合性化合物、光聚合引发剂、以及交联剂。

6.根据权利要求1所述的偏光板，其中，所述保护薄膜由选自由丙烯酸类树脂薄膜、纤维素类树脂薄膜、聚烯烃类树脂薄膜以及聚酯类树脂薄膜组成的组中的至少一种形成。

7.一种图像显示装置，其具备权利要求1～6中任一项所述的偏光板。

说明书

偏光板

技术领域

[0001] 本发明涉及偏光板。

背景技术

[0002] 在液晶显示装置(LCD)、电致发光(EL)显示装置、等离子体显示装置(PDP)、场发射显示装置(FED)、OLED等之类的各种图像显示装置中使用的偏光板一般包含在聚乙烯醇系(polyvinyl alcohol；PVA)薄膜上使碘系化合物或二色性偏光物质进行了吸附取向的偏振片，具备如下的多层结构：在偏振片的一面通过粘接剂依次层叠偏振片保护薄膜，在偏振片的另一面依次层叠偏振片保护薄膜、与液晶单元接合的粘合剂层、脱模薄膜。

[0003] 近年，各种图像显示装置渐渐大型化，由此使用的偏振片和偏光板也大型化。因此，在工序时的处理过程中，处理变得更加困难，使用中在高温和低温环境下反复而产生的变形量进一步增加，要求耐久性优异的偏光板。

[0004] 更具体而言，偏振片和保护薄膜通过介于它们之间的粘接剂层而被接合，此时，偏振片与保护薄膜之间的密合性差时，在工序时的处理过程或使用中存在产生变形的可能性，在高温条件下长时间露出时，内部偏振片可能会产生裂纹。

[0005] 韩国公开专利第2011-88973号公报中记载了光固化型粘接剂组合物和使用其形成的偏光板，但未解决前述问题点。

[0006] 现有技术文献

[0007] 专利文献

[0008] 专利文献1：韩国公开专利第2011-88973号公报

发明内容

[0009] 发明要解决的问题

[0010] 本发明的目的在于提供对热冲击的耐久性优异的偏光板。

[0011] 另外，本发明的另一目的在于提供具备前述偏光板的图像显示装置。

[0012] 用于解决问题的方案

[0013] 1.一种偏光板，其具备偏振片、保护薄膜、以及介于前述偏振片与前述保护薄膜之间的粘接剂层，前述粘接剂层和保护薄膜满足下述数学式1。

[0014] 数学式1：

[0015] 1000MPa≥│粘接剂层的弹性模量-保护薄膜的弹性模量│

[0016] 2.根据前述项目1所述的偏光板，其中，前述粘接剂层的弹性模量具有大于保护薄膜的弹性模量的值。

[0017] 3.根据前述项目1所述的偏光板，其中，前述粘接剂层的厚度为0.1～10μm。

[0018] 4.根据前述项目1所述的偏光板，其中，前述保护薄膜的厚度为30～100μm。

[0019] 5.根据前述项目1所述的偏光板，其中，前述粘接剂层与保护薄膜的厚度比为1:3～1000。

[0020] 6.根据前述项目1所述的偏光板，其中，前述粘接剂层由光固化性粘接剂组合物形成。

[0021] 7.根据前述项目6所述的偏光板，其中，前述光固化性粘接剂组合物包含光聚合性化合物、光聚合引发剂、以及交联剂。

[0022] 8.根据前述项目1所述的偏光板，其中，前述保护薄膜由选自由丙烯酸类树脂薄膜、纤维素类树脂薄膜、聚烯烃类树脂薄膜、以及聚酯类树脂薄膜组成的组中的至少一种形成。

[0023] 9.一种图像显示装置，其具备前述项目1～8中任一项所述的偏光板。

[0024] 发明的效果

[0025] 本发明的偏光板通过在保护薄膜与粘接剂层之间维持适当的弹性模量，从而对热冲击的耐久性优异。

[0026] 另外，本发明的偏光板即使在高温的苛刻条件下，内部偏振片也不产生裂纹。

具体实施方式

[0027] 本发明涉及偏光板和具备其的图像显示装置，所述偏光板具备偏振片、保护薄膜、以及介于前述偏振片与前述保护薄膜之间的粘接剂层，前述粘接剂层和保护薄膜满足数学式1，由此对热冲击的耐久性优异，即使在高温的苛刻条件下内部偏振片也不产生裂纹。

[0028] 以下，详细说明本发明。

[0029] 本发明的偏光板具备偏振片、保护薄膜、以及介于前述偏振片与前述保护薄膜之间的粘接剂层，前述粘接剂层和保护薄膜满足下述数学式1。

[0030] 数学式1：

[0031] 1000MPa≥│粘接剂层的弹性模量-保护薄膜的弹性模量│

[0032] 本发明中，“弹性模量”意味着拉伸弹性模量。

[0033] 在高温的条件下，偏振片收缩，保护薄膜和介于偏振片与保护薄膜之间的粘接剂层膨胀。即，偏振片、粘接剂层和保护薄膜的变化的情况完全不同，会产生偏振片的裂纹、断裂等问题。此处，本发明的偏光板通过使粘接剂层和保护薄膜的弹性模量满足前述数学式1的范围，从而使粘接剂层与保护薄膜之间的应力为最小限度，调节会影响下部偏振片的应力变化，由此，可以使偏光板的对热冲击的耐久性提高。

[0034] 本发明的数学式1超过1000MPa时，产生偏振片的裂纹或断裂，使耐久性显著降低。前述数学式1优选为900MPa以下，更优选为600MPa以下。满足前述范围时，可判断使应力为最小限度，对热冲击的耐久性进一步提高。

[0035] 前述数学式1的参数可以通过将粘接剂层和保护薄膜的厚度、材料、涂布液的粘度、制造工序的条件等调节为适当的范围而确定。

[0036] 偏振片

[0037] 本发明的偏振片是通过该领域中通常的方法制造的、在经拉伸的聚乙烯醇系树脂薄膜上使二色性色素进行了吸附取向的偏振片。

[0038] 构成偏振片的聚乙烯醇系树脂通过将聚醋酸乙烯系树脂皂化而得到。作为聚醋酸乙烯系树脂，除了作为醋酸乙烯酯的均聚物的聚醋酸乙烯酯以外，还可列举出醋酸乙烯酯和能够与其共聚的其他单体的共聚物等。作为能够与醋酸乙烯酯共聚的其他单体，可列举出不饱和羧酸类、不饱和磺酸类、烯烃类、乙烯基醚类、具有铵基的丙烯酰胺类单体等。另外，聚乙烯醇系树脂可以是经改性的物质，也可以使用例如被醛类改性的聚乙烯醇缩甲醛或聚乙烯醇缩醛等。聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85～100摩尔％、优选98摩尔％以上为佳。另外，聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1000～10000、优选1500～5000为佳。

[0039] 将这样的聚乙烯醇系树脂形成为膜而得到的产物被用作偏振片的原卷薄膜。对聚乙烯醇系树脂的膜形成方法没有特别的限定，可以使用公知的方法。对原卷薄膜的膜厚度没有特别的限定，例如可以为10～150μm。

[0040] 本发明的偏振片经过如下工序制造：在水溶液上连续地对聚乙烯醇系薄膜进行单轴拉伸的工序、用二色性色素进行染色使其吸附的工序、用硼酸水溶液进行处理的工序和水洗、干燥的工序。

[0041] 对聚乙烯醇系薄膜进行单轴拉伸的工序可以在染色前、与染色同时、或者在染色后进行。单轴拉伸在染色后进行时，可以在硼酸处理之前进行，也可以在硼酸处理中进行。当然，也可以在这些多个阶段中进行单轴拉伸。对于单轴拉伸，可以使用圆周速度不同的辊或列辊。另外，单轴拉伸可以是在大气中进行拉伸的干式拉伸，也可以是在溶剂中使其溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。拉伸比通常为4～8倍。

[0042] 将经拉伸的聚乙烯醇系薄膜用二色性色素进行染色的工序例如可以使用将聚乙烯醇系薄膜浸渍在含有二色性色素的水溶液中的方法。作为二色性色素，可以使用碘或二色性染料。另外，优选的是，聚乙烯醇系薄膜在染色前预先浸渍在水中使其溶胀。

[0043] 作为二色性色素，使用碘时，通常可以使用将聚乙烯醇系薄膜浸渍在含有碘和碘化钾的染色用水溶液中进行染色的方法。通常，染色用水溶液中的碘的含量相对于水(蒸馏水)100重量份为0.01～1重量份，碘化钾的含量相对于水100重量份为0.5～20重量份。染色用水溶液的温度通常为20～40℃，浸渍时间(染色时间)通常为20～1800秒。

[0044] 作为二色性色素，使用二色性染料时，通常采用将聚乙烯醇系树脂薄膜浸渍在包含水溶性二色性染料的水溶液中进行染色的方法。关于该水溶液中的二色性染料的含量，每100重量份水通常为1×10-4～10重量份，优选为1×10-3～1重量份。该水溶液也可以含有硫酸钠等无机盐作为染色助剂。染色使用的染料水溶液的温度通常为20～80℃，另外，对该水溶液的浸渍时间通常为10～1800秒。

[0045] 将经染色的聚乙烯醇系薄膜进行硼酸处理的工序可以通过浸渍在含有硼酸的水溶液中来进行。通常，含有硼酸的水溶液中的硼酸的含量相对于水100重量份为2～15重量份、优选5～12重量份为佳。作为二色性色素，使用碘时，含有硼酸的水溶液优选含有碘化钾，该含量通常相对于水100重量份为0.1～15重量份、优选5～12重量份为佳。含有硼酸的水溶液的温度通常为50℃以上、优选为50～85℃、更优选60～80℃为佳，浸渍时间通常为60～1200秒，优选为150～600秒，更优选为200～400秒。

[0046] 通常对硼酸处理后的聚乙烯醇系薄膜进行水洗和干燥。水洗处理可以通过将经硼酸处理的聚乙烯醇系薄膜浸渍在水中来进行。水洗处理的水的温度通常为5～40℃，浸渍时间通常为1～120秒。水洗后通过干燥可以得到偏振片。干燥处理通常可以使用热风干燥器或远红外线加热器来进行。干燥处理温度通常为30～100℃，优选为50～80℃，干燥时间通常为60～600秒，优选为120～600秒。

[0047] 对本发明的偏振片的厚度没有特别的限定，例如可以为5～40μm。

[0048] 粘接剂层

[0049] 本发明的粘接剂层只要形成在前述偏振片的至少一面并起到使保护薄膜与偏振片粘接的作用，且满足前述数学式1的值，就可以没有特别限定地使用。

[0050] 本发明的粘接剂层可以显示出500～5000MPa的弹性模量，为了得到工序性的提高和所期望的厚度，优选显示出1000～3500MPa的弹性模量。

[0051] 本发明的粘接剂层可以由光固化性粘接剂组合物形成，前述光固化性粘接剂组合物可以包含光聚合性化合物、光聚合引发剂、以及交联剂。

[0052] 对本发明的光固化性粘接剂组合物中使用的光聚合性化合物没有特别的限定，例如可列举出：聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚丁二烯丙烯酸酯、有机硅丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯等丙烯酸类单体；氢化环氧类单体、脂环式环氧类单体、脂肪族环氧类单体等环氧类单体等。它们可以单独使用或者混合使用2种以上。

[0053] 另外，作为本发明的光聚合性化合物，可以使用聚合度2～20左右的聚合度比较低的状态的低聚物。低聚物可以是前述单体的低聚物。它们可以与前述单体混合使用。

[0054] 交联剂起到提高本发明的偏光板用粘接剂组合物的反应性的功能，对前述交联剂的种类没有特别的限定，对于本发明可以使用的、市售的交联剂的具体商品名，例如可列举出：Hybrid Corporation的Octavinyl POSS OL1170、Core Corporation的A-HD-N、A-NOD、A-DOD、A-NPG、A-200、A-400、A-600、APG-100、APG-400、APG-700、A-DCP、A-DOG、A-TMM、A-TMMT、A-DPH、A-TMPT等，它们可以单独应用或者混合应用2种以上。

[0055] 聚合引发剂用于提高固化反应的效率，作为聚合引发剂，前述光固化性化合物包含丙烯酸类单体时，可以使用自由基聚合引发剂，包含环氧类单体时，可以使用阳离子聚合引发剂。

[0056] 对自由基聚合引发剂没有特别的限定，例如可列举出：苯乙酮类、二苯甲酮类、噻吨酮类、苯偶姻类、苯偶姻烷基醚类等。它们可以单独使用或者混合使用2种以上。

[0057] 另外，作为自由基聚合引发剂，可列举出作为市售的制品的Ciba Specialty Chemicals Corporation的darocur 1173、darocur 4265、darocur BP、darocur TPO、darocur MBF、irgacure 184、irgacure 500、irgacure 2959、irgacure 754、irgacure 651、irgacure 369、irgacure 907、irgacure 1300、irgacure 819、irgacure 2022、irgacure 819DW、irgacure 2100、irgacure 784、irgacure 250等。它们可以单独使用或者混合使用2种以上。

[0058] 对阳离子聚合引发剂没有特别的限定，例如可列举出：芳香族重氮盐类、芳香族卤鎓盐类、芳香族锍盐类等。它们可以单独使用或者混合使用2种以上。

[0059] 另外，作为光阳离子聚合引发剂，可列举出作为市售的制品的OPTOMER-SP-151、OPTOMER-SP-170、OPTOMER-SP-171(旭电化工业株式会社)、Irgacure-261(Ciba Specialty Chemicals Corporation)、SanAid SI-60L、UVI-6990(Union Carbide Corporation)、BBI-1C3、MPI-103、TPS-103、DTS-103、NAT-103、NDS-103(Midori Kagaku Co.,Ltd.)、CPI-110A(San-Apro Ltd.)等。它们可以单独使用或者混合使用2种以上。

[0060] 用于形成本发明的粘接剂层的光固化性粘接剂组合物除了前述成分以外，根据需要还可以包含添加剂。对添加剂的种类没有特别的限定，例如可列举出：增减剂、硅烷偶联剂、粘接促进剂、流平剂、紫外线吸收剂、抗老化剂、染料、加工助剂、离子捕获剂、抗氧化剂、增粘剂、填充剂、增塑剂、发泡抑制剂、抗静电剂、芳香剂、表面活性剂等。它们可以单独使用或者混合使用2种以上。

[0061] 对涂布本发明的粘接剂组合物而形成的粘接剂层的厚度没有特别的限定，通常为0.1～10μm、优选1～5μm为佳。粘接剂层的厚度满足前述范围时，可以维持适合的弹性模量，满足前述数学式1，接合时不会产生混入气泡的问题。

[0062] 另外，为了提高粘接性，也可以通过底漆处理、等离子体处理、电晕处理等干式处理，皂化(碱)处理等化学处理对偏振片和/或保护薄膜的表面适宜实施表面处理。作为皂化(碱)处理，可列举出浸渍在氢氧化钠、氢氧化钾等碱的水溶液中的方法。

[0063] 保护薄膜

[0064] 本发明的保护薄膜只要是通过粘接剂层与偏振片接合且满足前述数学式1的值，就没有特别的限定，优选透明性、机械强度、热稳定性、水分屏蔽性、各向同性等优异的保护薄膜。

[0065] 本发明的保护薄膜可以显示出500～5000MPa的弹性模量，在工序性提高的侧面，即为了有效地防止张力造成的变形和断裂，优选显示出1000～3000MPa的弹性模量。

[0066] 作为本发明的保护薄膜的具体的例子，可以使用包含选自由丙烯酸类树脂薄膜、纤维素类树脂薄膜、聚烯烃类树脂薄膜以及聚酯类树脂薄膜组成的组中的至少1种的各种透明树脂薄膜。

[0067] 作为前述保护薄膜的具体的例子，可列举出：聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯等丙烯酸类树脂薄膜；聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯类树脂薄膜；二乙酰基纤维素、三乙酰基纤维素等纤维素类树脂薄膜；聚乙烯、聚丙烯、环类或具有降冰片烯结构的聚烯烃类、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃类树脂薄膜；等，但并不限定于此。

[0068] 对前述保护薄膜的厚度没有特别的限定，为30～100μm、优选40～80μm为佳。保护薄膜的厚度满足前述范围时，可以维持适当的弹性模量。

[0069] 另外，对前述粘接剂层与保护薄膜的厚度比没有特别的限定，例如粘接剂层：保护薄膜为1:3～1000，优选为1:8～80。保护薄膜与粘接剂层的厚度比满足前述范围时，可以维持适当的弹性模量。

[0070] 对于在一面接合了保护薄膜的偏振片的单面，根据需要，还可以适宜实施硬涂处理、防反射处理、防粘处理、以防扩散或防眩为目的的处理等表面处理。

[0071] 另外，对于在一面接合了保护薄膜的偏振片的单面，除了前述的表面处理以外，根据需要还可以层叠硬涂层、防反射层、防眩层、抗静电层等的表面处理层，还可以通过粘合剂层进一步层叠光学功能性薄膜。

[0072] 对前述光学功能性薄膜的种类没有特别的限定，例如可列举出：在基材表面使液晶性化合物或其高分子化合物等进行了取向的光学补偿薄膜，使某种偏光光进行透射、使与其相反的性质的偏光光进行反射的反射型偏光分离薄膜，包含聚碳酸酯树脂的相位差薄膜、包含环状聚烯烃类树脂的相位差薄膜，表面具有凹凸状的防眩功能附加薄膜、经表面防反射处理的附加薄膜，表面具有反射功能的反射薄膜、同时具有反射功能和透射功能的半透射反射薄膜等。

[0073] 本发明的偏光板具备偏振片、保护薄膜和介于前述偏振片与前述保护薄膜之间的粘接剂层，满足前述数学式1，由此保护薄膜和粘接剂层维持适合的弹性模量，可以显示对热冲击的优异的耐久性。

[0074] 本发明的偏光板通常可以应用于图像显示装置。

[0075] 以下，为了使本发明容易理解而示出适宜的实施例，但这些实施例只是对本发明进行例示，并不限定所附的权利要求的范围，在本发明的范畴和技术思想的范围内可以对实施例进行多种变更且可以进行修正，这对本领域技术人员而言是明确的，当然，这样的变更和修正属于所附的权利要求的范围。

[0076] 制造例1：偏振片的制造

[0077] 将皂化度为99.9％以上的透明的未拉伸聚乙烯醇薄膜(VF-PS、KURARAY CO.,LTD.)在30℃的水(去离子水)中浸渍2分钟，使其溶胀后，在包含碘3.5mmol/L和碘化钾2重量％的30℃的染色用水溶液中浸渍4分钟进行染色。此时，在溶胀和染色阶段分别以1.3倍、1.4倍的拉伸比进行拉伸，以直至染色槽为止的累积拉伸比为1.82倍的方式进行拉伸。接着，在包含碘化钾10重量％、硼酸3.7重量％的50℃的交联用水溶液中浸渍30秒钟(第1交联阶段)进行交联，以2倍的拉伸比进行拉伸。之后，在包含碘化钾10重量％、硼酸3.7重量％的
50℃的交联用水溶液中浸渍20秒钟(第2交联阶段)进行交联，以1.5倍的拉伸比进行拉伸(第1和第2交联阶段的累积拉伸比为3倍)。

[0078] 此时，使溶胀、染色和交联阶段的总累积拉伸比为5.46倍。交联结束后，使聚乙烯醇薄膜在70℃的烘箱中干燥4分钟，制造偏振片。

[0079] 制造例2：偏光板的制造

[0080] 对表1记载的保护薄膜的与偏振片接合的面实施电晕放电处理。

[0081] 之后，在前述保护薄膜的实施了电晕放电处理的面上，使用棒涂机以3μm的厚度涂布具有下述表1的含量和组成的粘接剂组合物，在其上层叠前述偏振片，其后，使用同一保护薄膜和粘接剂，在偏振片的单面层叠保护薄膜。

[0082] 接着，对前述层叠体，利用设置有带式输送带的紫外线照射装置(Fusion H bulb、Fusion Corporation)，从一个表面照射UVA基准累积光量3000mJ/cm2的紫外线，使偏振片与保护薄膜接合，由此制造偏光板。

[0083] 各实施例和比较例使用的保护薄膜和光固化性粘接剂组合物的组成示于下述表1。

[0084] 表1

[0085]

[0086] (1)耐热性评价

[0087] 将前述制造的偏光板在80℃的温度下静置500小时后，观察是否产生气泡或剥离并进行评价。在前述热处理之后、即将评价之前在常温下放置24小时后进行评价。

[0088] ＜评价基准＞

[0089] ◎：无气泡或剥离

[0090] ○：非检查区域(1mm)内产生气泡或剥离

[0091] △：非检查区域(1mm)内，偏光板的整面(4面)产生气泡或剥离

[0092] ×：非检查区域(1mm)以外产生气泡或剥离

[0093] (2)热冲击试验评价

[0094] 将前述制造的偏光板通过在-30℃、80℃(各30分)下反复进行的方法进行50个循环和100个循环的热冲击试验。

[0095] ＜评价基准＞

[0096] ◎：无裂纹的产生

[0097] ○：非检查区域(1mm)内产生100ea以下的细微的裂纹

[0098] △：非检查区域(1mm)内产生100ea以上的细微的裂纹

[0099] X：产生1mm以上的裂纹

[0100] 表2

[0101]

[0102] 由前述表2可知，数学式1的值满足1000MPa以下的本发明的偏光板不仅显示出优异的耐热性，而且确认到热冲击评价也非常优异。

[0103] 与其相对，为脱离数学式1的值的比较例时，由于保护薄膜与粘接剂层之间的应力差异，耐热性显著降低，在热冲击条件下容易产生裂纹，确认会招致仪器的不良。