包括功能性涂层的光学膜以及包括该光学膜的偏光板和图像显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光学膜、以及包括该光学膜的偏光板和图像显示装置，所述光学 膜具有在基于丙烯酸的膜上的功能性涂层，所述功能性涂层包含导电材料，如导电聚合物、 离子液体或金属氧化物。
【背景技术】
[0002] 现有的偏光板通常具有这样的结构，其中，三乙酰纤维素（下文中，TAC)膜被层压 于聚乙烯醇（下文中，称为"PVA"）偏光片的两个表面上。
[0003] 然而，TAC膜易受水分损害，由此当长时间使用时，会由于尺寸改变引起耐久性问 题，为了弥补这一缺点，在偏光板中已经尝试使用具有高耐水性且低相位差物理性质的组 合物的膜，如环烯烃聚合物(下文中，C0P)、聚碳酸酯（下文中，PC)或者基于丙烯酸的树脂。 特别地，众所周知具有基于丙烯酸的组合物的膜不仅在光学性质和耐久性上有优势，在成 本上也有优势。
[0004] 然而，采用现有的基于丙烯酸的树脂制备的基于丙烯酸的膜具有较大的表面摩 擦，因此，当缠绕膜时有粘连(卷绕后两个膜表面相互连接并粘合的一种现象）问题的发生， 并且与偏光片的粘附也不令人满意。
[0005] 基于以上，已经开发了通过向聚氨酯聚合物中添加微粒而制备的底漆。在此情况 下，可以通过在卷绕期间抑制粘连发生而制备具有优异卷绕性的偏光保护膜。然而，即使在 此情况下，由于基于丙烯酸的膜的高电绝缘性，在展开卷绕的膜的过程中也会产生静电，这 会因外来物质吸附于膜基底上而引起污染表面的问题，并且更严重的情况，这样会导致产 生火花，威胁工作人员的安全。而且，问题还在于，尽管除去吸附的外来物质的清洁操作，但 因外来物质引发的光学缺陷仍然存在。
[0006] 特别是，随着近来液晶显示装置面板变得较大的趋势，偏光板尺寸也有增加的趋 势，并且对于加速生产率改进的工艺，产生静电的量会进一步增加。因此，需要开发具有优 异抗静电作用、且具有能够快速除去产生静电的功能的偏光保护膜。
【发明内容】
[0007] 【技术问题】
[0008] 基于以上，本发明的一个目的在于提供一种基于丙烯酸的光学膜、以及包括该基 于丙烯酸的光学膜的偏光板和图像显示装置，其中，所述基于丙烯酸的光学膜能克服在展 开卷绕的膜的过程中产生的静电以及由其引发的缺陷，并且通过设置于基于丙烯酸的膜上 的包括导电材料的功能性涂层以确保抗静电性。
[0009] 【技术方案】
[0010] -个方面，本发明提供了一种光学膜，包括基于丙烯酸的膜;和形成于所述基于丙 烯酸的膜的至少一个表面上的功能性涂层，所述功能性涂层包含导电材料和水分散性树 脂，并具有l〇9W/Sq至1013W/Sq(W/平方)的表面电阻。
[0011] 所述导电材料优选为导电聚合物;离子液体;金属氧化物;或其混合物。
[0012] 所述导电聚合物可以是基于聚噻吩的聚合物、基于聚吡咯的聚合物、基于聚苯胺 的聚合物或其混合物。
[0013] 此外，所述金属氧化物可以是掺杂的氧化锌(ZnO)、掺杂的氧化锡(ΑΤ0)或掺杂氧 化铟（ΙΤ0)。
[0014] 另外，所述离子液体可以包括选自以下的一种或多种：烷基咪唑鑰 (alkylimidazolium)、烷基磷鐵（alkylphosphonium)、Ν_ 烷基 Ρ比啶鐵（Ν-alkylpyridinium)、Ν，Ν'_二烷基咪唑鐵(Ν,Ν'-dialkylimidazolium)或其衍生物形成的阳 离子;溴化物、六氟磷酸盐(hexaf luorophosphate)、六氟铺酸盐(hexaf luoroantimonite)、 四氟硼酸盐（tetrafluoroborate)、二氟烧磺酸盐(difluoromethane sulfate)、甲磺酸盐 (methane sulfate)、甲苯磺酸盐、氯化物或其衍生物形成的阴离子;及其混合物。
[0015] 相对于100重量份的所述水分散性树脂，所述功能性涂层优选包括1至10重量份的 导电聚合物，相对于1〇〇重量份的所述水分散性树脂，优选包括5至25重量份的离子液体，并 且相对于100重量份的所述水分散性树脂，优选包括0.1至10重量份的金属氧化物。
[0016] 所述水分散性树脂优选为水分散性基于聚氨酯的树脂、水分散性基于丙烯酸的树 脂或其组合。
[0017] 另一个方面，本发明提供了一种包括本发明所述的光学膜的偏光板和图像显示装 置。
[0018] 【有益效果】
[0019] 本发明的基于丙烯酸的膜在其表面上设有包括导电材料的功能性涂层，因此具有 优异的抗粘连性和优异的对偏光片的粘附性，除此以外，由于在展开卷绕的膜的过程期间 产生的静电量很小，因此还具有优异的抗静电性。
【具体实施方式】
[0020] 以下，将描述本发明的优选实施方式。然而，本发明的实施方式可以改变成多种其 他形式，且本发明的发明为并不限于以下描述的实施方式。此外，提供本发明的实施方式是 为了对具有本领基本知识的人员进行更完整地描述本发明。
[0021] 作为对具有优异抗静电作用且不抑制光学性能和粘附性的基于丙烯酸的光学膜 的开发的广泛研究结果，本发明的发明人发现，不仅具有优异光学性能和粘附性还具有优 异的抗静电性的光学膜，其为本领域的不足，可以通过在基于丙烯酸的膜的表面上形成包 括导电材料和水分散性树脂的功能性涂层而制备，从而完成本发明。
[0022] 更具体地，本发明的光学膜包括基于丙烯酸的膜，以及在所述基于丙烯酸的膜的 至少一个表面上的包含导电材料和水分散性树脂、且具有l〇 9W/Sq至1013W/Sq的表面电阻的 功能性涂层。特别地，所述导电材料包括导电聚合物(如基于聚噻吩的聚合物、基于聚吡咯 的聚合物、基于聚苯胺的聚合物）、离子液体或金属氧化物。
[0023] 本发明的所述光学膜的功能性涂层优选具有的表面电阻值为约109W/Sq至1013W/ Sq，更优选为约109W/Sq至1012W/Sq。当所述值满足以上范围时，可以有效改善卷绕缺陷，如 光学膜可能发生的卷绕起皱和粘连，并且可以有效减少在展开卷绕的具有高电绝缘性的丙 烯酸膜期间产生的静电。换句话说，可以制备具有优异抗静电作用、且能够快速除去产生的 静电的光学膜。
[0024] 所述导电聚合物通过在涂覆的膜上具有抗静电作用，用于除去如灰尘的污染源。 所述导电聚合物优选为基于聚噻吩的、基于聚吡咯的、基于聚苯胺的聚合物化合物或其混 合物，且优选在分子中具有亲水性官能团。所述亲水性官能团的例子包括磺基、氨基、酰胺 基、酰亚胺基、4-铵基（4-ammonium base)、羟基、疏基、肼基、羧基、磺酸酯基（sulfate group)或其盐。
[0025] 本文中，尽管不限定，可以使用的市售的所述基于聚苯胺的聚合物化合物优选聚 苯胺横酸（polyaniline sulfonic acid)、aquaPASS_50Y(Mitsubishi Rayon有限公司的商 品名)等。
[0026] 同时，所述聚合物化合物，尽管不限定，更优选基于聚噻吩的化合物，聚（3,4_亚乙 二氧噻吩）（PED0T)是特别优选的。
[0027] 本文中，所述聚合物化合物可以使用市售的Baytron P或Baytron PH(Bayer AG的 商品名hBaytron P是将聚苯乙烯磺酸(PSS)加至其中聚(3,4-亚乙二氧噻吩）（PED0T)作为 掺杂剂分散于水中的水分散性液体中的产品。Baytron P中聚(3，4-亚乙二氧噻吩）的含量 约 1.4%〇
[0028] 同时，本发明中，相对于100重量份的水分散性树脂的固体含量，所述功能性涂层 包括约1至10重量份的导电聚合物作为固体成分，且优选约2至5重量份。当所述导电聚合物 的含量少于1重量份时，很难获得抗静电作用，而当所述含量大于10重量份时，所述涂层的 透光度和涂布性降低。
[0029] 同时，所述离子液体被称为离子液体是因为其在100°C或以下的温度以液体形式 存在，这与由普通金属阳离子和非金属阴离子形成的金属盐化合物不同。所述离子液体是 由有机阳离子和阴离子形成，具有几乎为〇的蒸汽压，是防火性和离子性的，且具有低粘度 和高导电性。
[0030] 能够用于本发明的离子液体是通过由烷基咪唑鑰、烷基磷鑰、N-烷基吡啶鑰、N， Ν'-二烷基咪唑鑰或其衍生物等形成的阳离子，和由溴化物、六氟磷酸盐、六氟锑酸盐、四氟 硼酸盐、二氟甲磺酸盐、甲磺酸盐、甲苯磺酸盐、氯化物或其衍生物等形成的阴离子形成，并 且这些物质既可以单独使用也可以两种或更多种类型混合使用。
[0031] 同时，所述离子液体可以使用市售产品。市售的离子液体的例子可以包括IL-OH2、 IL-OH8、IL-MA1、IL-MA2或 IL-S8 (Κ0ΕI Chemi ca 1 有限公司）等，但并不限于此。
[0032] 同时，相对于100重量份的水分散性树脂的固体含量，本发明中包括的尚子液体为 5至25重量份，且优选为10至20重量份。当所述离子液体的含量满足以上范围时，可以确保 抗静电性能，而当所述含量大于25重量份时，涂布性降低且粘附强度趋于减小。
[0033]当在抗静电的应用中使用离子液体时，可以根据需要使用其他溶剂以利于分散 性。作为溶剂，在溶解离子液体的同时能够溶解UV固化树脂的大多数溶剂都可以使用，并且 可以选择和使用以下溶剂的任意一种或多种:酮类溶剂(如甲苯和甲乙酮）、醋酸酯类溶剂、 低级醇类溶剂（如甲醇、乙醇和异丙醇）、醛类溶剂（如二甲基甲醛 (dimethylformaldehyde))、醚类溶剂(如二乙醚、二丙醚和醇醚）、酰胺类溶剂（如N-甲基-2_吡咯烷酮）、亚砜类溶剂(如二甲基亚砜）、和胺类溶剂(如烷基胺、环胺和芳香胺）。
[0034]同时，作为导电材料的金属氧化物可以使用本领域中通常用作抗静电剂的金属氧 化物而没有限制。例如，选自!';[、21'、111、211、311、313和41的金属的氧化物可以优选用作导电金 属氧化