偏振板以及包含该偏振板的图像显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种可自由基固化的组合物和包含该组合物的偏振板，并且更具体 地，涉及一种可自由基固化的组合物以及包含该组合物的偏振板，所述可自由基固化的组 合物具有在偏振片和保护层之间优异的粘合性，甚至在高湿度的环境下也保持优异的粘合 性，并且耐热性优异。
【背景技术】
[0002] 偏振板通常采用如下结构，其中将保护膜层叠在由二色性染料或碘染色的基于聚 乙烯醇（以下，简称为"PVA"）的树脂形成的偏振片的两个表面上。这是因为有这样的问题： 当不存在保护膜时，由于脆弱的尺寸稳定性，偏振片的耐久性和光学性质显著劣化，并且其 耐水性也变得非常脆弱。在这种情况下，通常采用基于三乙酰纤维素(TAC)的膜作为保护 膜，因为该膜具有优异的光学透明性或透湿性。
[0003] 同时，近来液晶显示装置已被开发成移动设备，诸如膝上型个人计算机，手机和汽 车导航系统，这就要求构成液晶显示装置的偏振板薄而轻。然而，在其中TAC膜等被层叠作 为上述的保护膜的偏振板中，从运行过程中的处理性或耐久性的观点考虑，很难将保护膜 的厚度保持在20μπι以下，从而对薄而轻的液晶装置存在限制。
[0004] 为了解决上述问题，已经提出如下技术，其中通过仅在偏振片的一个表面上形成 保护膜，并且在其另一个表面上涂布活性能量射线可固化组合物，来形成透明薄膜层。同 时，所述活性能量射线可固化组合物根据固化方法可以分为可自由基固化组合物和可阳离 子固化组合物。在这种情况下，当使用可阳离子固化组合物形成透明薄膜层时，所述透明薄 膜层的优势在于可以实现对偏振片优异的粘合性，但缺点是会发生由低的固化速率、低的 固化度、暗反应等造成的偏振板的卷曲问题。
[0005] 为了解决这样的问题，已经提出一种技术，通过使用包含丙烯酸类或丙烯酰胺类 化合物作为主要成分的可自由基固化的组合物来形成透明薄膜层，但在这种情况下，问题 在于，使用该组合物制备的偏振板不具有良好的耐热性，因为在高湿度环境下粘合性减弱， 并且要形成的所述透明薄膜层具有较低的玻璃化转变温度。
[0006] 因此，需要一种新的偏振板，其在偏振片和保护层之间的粘合性优异，即使在高湿 度环境下也保持良好水平的粘合性，并且耐热性优异，同时具有可以通过自由基固化形成 的薄保护层。
【发明内容】
[0007] [技术问题]
[0008] 本发明努力解决上述问题，并提供一种偏振板，其在偏振片和保护层之间的粘合 性优异，即使在高湿度环境下也保持良好水平的粘合性，同时耐热性优异，并且可以制备成 薄型，以及包含该偏振板的图像显示装置。
[0009] [技术方案]
[0010]在一个方面，本发明提供了一种偏振板，其包括:偏振片，以及在偏振片的至少一 个表面形成的保护层，其中所述保护层是包含如下组分的可自由基固化组合物的固化产 物：（A)由下面[式I]表示的第一化合物；（B)可自由基固化的第二化合物，在其分子中包括 至少一个可与存在于侧链中的碳-碳不饱和双键共辄的羧基；（C)自由基引发剂。
[0013] 在[式I ]中，心为酯基或醚基;R2是Cmo烷基、C4~10环烷基、或它们的组合，并且在这 种情况下，r2在其分子中具有至少一个羟基取代基;R3为氢、或取代或未取代的烷基。 [0014 ]同时，所述第二化合物优选为以下[式II ]表示的化合物。
[0017] 在[式II ]中，R4是单键，取代或未取代的&~1()的亚烷基，取代或未取代的C4~14的亚 环烷基，取代或未取代的C6M4的亚芳基，或它们的组合;并且R5是氢；或取代的或未取代的 烷基，取代或未取代的C4~14环烷基，取代或未取代的C6^14芳基，或它们的组合。
[0018] 同时，基于100重量份的可自由基固化组合物，该可自由基固化组合物优选包括40 至90重量份的第一化合物，1至50重量份的第二化合物和0.5至10重量份的自由基引发剂。
[0019] 同时，所述第一化合物可以是选自由以下[式1]至[式8]表示的化合物中的一种或 多种化合物。
[0036]同时，所述第二化合物可以是选自由以下[式9]至[式13]表示的化合物中的一种 或多种化合物。
[0047]同时，所述可自由基固化组合物可以进一步包括具有100至lOOOmg KOH/g的酸值 的第三化合物。
[0048]在这种情况下，所述第三化合物可以是选自由以下[式14]至[式25]表示的化合物 中的一种或多种化合物。
[0074]在这种情况下，基于100重量份的所述可自由基固化组合物，第三化合物的含量优 选为8至50重量份。
[0075] 同时，所述可自由基固化组合物优选还包含光产酸剂(photoacid generator)。
[0076] 同时，所述可自由基固化组合物可以是如下的组合物：其进一步包括：多官能（甲 基)丙烯酸类化合物、在其分子中包含至少一个（甲基)丙烯酸基团的基于磷酸酯的化合物， 或它们的组合。
[0077] 此外，所述可自由基固化组合物可以是进一步包括在其分子中含有至少一个环氧 基团的环氧化合物和光产酸剂的组合物。
[0078] 同时，固化后的所述可自由基固化组合物优选具有60°C以上的玻璃化转变温度。
[0079] 同时，所述保护层优选具有0.5至20μπι的厚度。
[0080] 同时，在本发明的偏振板中，可通过粘合剂层将保护膜进一步粘附在与偏振片的 预先形成了保护层的表面相对的表面上。
[0081] 此外，本发明的偏振板可进一步包括在所述保护层的上部的粘合剂层。
[0082] 在另一个方面，本发明提供了一种包括所述偏振板的图像显示装置。
[0083] 有益效果
[0084] 本发明的偏振板在偏振片和保护层之间的粘合性优异，并且甚至在高湿度的环境 下也可以保持良好水平的粘合性。
[0085] 此外，本发明的偏振板在用于形成保护层的可自由基固化组合物固化之后具有高 玻璃化转变温度，因此是热稳定的，并且相应地，将要制造的偏振板具有优异的耐热性。
[0086] 另外，与相关技术中具有透明保护膜的偏振板相比，本发明的偏振板具有小的厚 度，并因此可以制造为薄型。
【具体实施方式】
[0087] 以下，将说明本发明的优选示例性实施方式。然而，本发明的示例性实施方式可以 以各种形式进行修改，并且本发明的范围并不限于下面将要描述的示例性实施方式。而且， 提供本发明的示例性实施方式仅是为向本领域普通技术人员更完整地解释本发明。
[0088] 1.偏振板
[0089] 本发明人进行了反复的研究，以开发一种薄偏振板，其即使在高湿度的环境下其 也可以稳定地保持偏振片和保护层之间的粘合性，并且耐热性优异，结果，本发明人已经发 现，当将分子中包括至少一个可与存在于侧链中的碳-碳不饱和双键共辄的羧基的可自由 基固化化合物和具有羟基的丙烯酸类化合物以混合物的形式一起用在用于形成保护层等 的可自由基固化组合物中时，可以实现所述目的，从而完成了本发明。
[0090] 更具体地，本发明的偏振板是包括偏振片和在所述偏振片的至少一个表面上形成 的保护层的偏振板，其中所述保护层包括(A)由下面[式I]表示的第一化合物；（B)可自由基 固化的第二化合物，其在分子中包括至少一个可与存在于侧链中的碳-碳不饱和双键共辄 的羧基；（C)自由基引发剂。
[0093] 在[式I ]中，心为酯基或醚基;R2是Cmo烷基、C4~?ο环烷基、或它们的组合，并且在这 种情况下，r2在其分子中具有至少一个羟基取代基;R3为氢，或取代或未取代的烷基。
[0094] 1-1.偏振片
[0095] 首先，作为本发明的偏振片，可以使用本领域中公知的偏振片，例如，由包含碘或 二色性染料的聚乙烯醇(PVA)组成的膜。所述偏振片可以用碘或二色性染料染色PVA膜来制 造，但其制造方法没有特别限制。在本说明书中，偏振片是指其中偏振片不包括保护层(或 保护膜)的状态，而偏振板指其中偏振板包括偏振片和保护层(或保护膜)的状态。
[0096]同时，当偏振片是基于聚乙烯醇的膜时，只要该膜包括聚乙烯醇树脂或其衍生物， 就可以使用基于聚乙烯醇的膜而没有特别限制。在这种情况下，聚乙烯醇树脂的衍生物的 例子包括，但不限于，聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚乙烯醇缩乙醛树脂等。此外，对于基于聚乙烯 醇的膜，也可以使用在现有技术制造偏振片中通常使用的市售可得的基于聚乙烯醇的膜， 例如，由Kuraray有限公司制造的P30、PE30和PE60,和由日本合成化学工业有限公司制造的 M3000 和 M6000 等。
[0097] 同时，基于聚乙烯醇的膜的聚合度可以是在1000至10,000的范围内，优选在1500 至5000的范围内，但不限于此。这是因为当聚合度满足所述范围时，基于聚乙烯醇的膜的分 子自由移动，并且可以与碘或二色性染料等灵活混合。
[0098] 1-2.保护层
[0099] 接下来，通过使用所述可自由基固化的组合物形成本发明的保护层以支持和保护 偏振片，并且可以采用本领域中公知的方法来形成。例如，保护层可以通过如下方法形成， 通过本领域中公知的涂布方法(例如，旋涂法、棒涂布法、辊涂法、凹版涂布法和刮涂法)将 可自由基固化的组合物施加在偏振片的一个表面上以形成保护层，然后通过照射活性能量 射线来固化保护层。照射活性能量射线的方法没有特别限制，例如，可以通过使用紫外光照 射装置(fus ion灯，D型灯泡)照射10至约2500mJ/cm2的紫外光来实施。
[0100] 在这种情况下，基于100重量份的可自由基固化组合物，所述可自由基固化组合物 可更优选包括40至90重量份的第一化合物，1至50重量份的第二化合物和0.1至10重量份的 自由基引发剂。
[0101] A.第一化合物
[0102] 首先，包含在根据本发明的可自由基固化组合物中的第一化合物是通过羟基的氢 键实现偏振片和保护层之间的粘合的组分，并且可以使用[式I]所示的各种化合物。
[0105] 在[式I ]中，心为酯基或醚基;R2是Cmo烷基、C4~?ο环烷基、或它们的组合，并且在这 种情况下，R2在其分子中具有至少一个羟基取代基;R3为氢，或取代或未取代的烷基。
[0106] 在这种情况下，R2中，烷基是指具有1至10个，或1至8,或1至4个碳原子的直链或支 链烃部分，并且在本说明书中的烷基还可以在其分子中包括至少一个不饱和键。同时，该烷 基的例子包括，但不限于，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等。
[0107] 而且，办中，环烷基是指具有4至14个，或4至10,或4至6环碳的非芳香族单环、双环 或三环的烃部分，并且在本说明书中的环烷基还可以在其分子中包括至少一个不饱和键。 同时，环烷基的例子包括，但不限于，环戊烷环、环己烷环等。
[0108] 同时，羟基可以在烷基或环烷基中的任何位置取代。例如，羟基可存在于烷基的末 端，或者在烷基的中部。同时，包括在烷基或环烷基中的其它氢原子可以用任何取代基取 代。
[0109] 另外，在R3中，烷基是指具有1至10个，或1至8,或1至4个碳原子的直链或支链烃部 分，并且在本说明书中的烷基还可以在其分子中包括至少一个不饱和键。同时，烷基的例子 包括，但不限于，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等。包括在烷基 中的一个或多个氢原子可以用任何取代基取代。
[0110] 例如，在本发明中，第一化合物可以是，但不限于，由以下[式1]至[式8]表示的化 合物中的一种或多种化合物。
[0127] 同时，基于100份重量的全部可自由基固化组合物，第一化合物的含量可以是40至 90重量份，优选50至80重量份，更优选为60至80重量份。当第一化合物的含量太低时，难以 确保粘合性，而当其含量过高时，可自由基固化组合物的玻璃化转变温度降低，从而导致耐 热性劣化。
[0128] B.第二化合物
[0129] 接着，第二化合物为赋予可自由基固化组合物耐湿性