偏光板及包含该偏光板的图像显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种偏光板及包含该偏光板的图像显示装置，更具体地，涉及可通过 共价键而不是氢键来确保偏光片与保护层之间的粘合强度的偏光板，以及包含该偏光板的 图像显示装置。
【背景技术】
[0002] 偏光板通常被用于在用二向色性染料或碘染色的基于聚乙烯醇（下文中，指代 "PVA"）的树脂形成的偏光片的两个表面上堆叠有保护膜的结构中。在此情况下，多采用基 于三乙酰纤维素(TAC)的膜作为所述保护膜，因为所述膜在透光性和透湿性上是优异的。
[0003] 与此同时，随着近来将液晶显示装置开发到移动设备，如便携式个人电脑、便携电 话和汽车导航系统中，需要构成液晶显示装置的偏光板薄且质轻。然而，在如上所述的层压 TAC膜等作为保护膜的偏光板中，从操作时的加工性能或耐久性能的角度来看，难以维持20 μπι以下的保护膜的厚度，结果对于液晶装置变薄和质轻存在着限制。
[0004] 为了解决上述问题，提出了一项技术，其中通过仅在偏光片的一个表面上形成保 护膜并在其另一个表面上涂布活性能量射线固化组合物来形成透明薄膜。与此同时，大部 分迄今为止提出的透明薄膜层通过由基于PVA的树脂构成的偏光片的羟基与透明薄膜层的 亲水官能团之间的氢键来确保粘合强度。然而，由于当如上所述采用氢键时，在高湿环境中 水分子也可与所述由基于PVA的树脂构成的偏光片的羟基或透明薄膜层的亲水官能团形成 氢键，则存在的缺陷为，由基于PVA的树脂构成的偏光片的羟基与透明薄膜层的亲水官能团 之间的氢键的频率变低，因此，粘合强度会劣化。
[0005] 为了解决上述问题，积极开展了通过共价键替代氢键来确保粘合强度的研究，其 中，尤其是，最为积极地开展了对含有环氧化合物的活性能量射线固化组合物的研究。在活 性能量射线固化组合物包含环氧化合物的情况下，在凭借紫外线的辐照的固化过程期间， 会发生由基于PVA的树脂构成的偏光片的羟基与环氧化合物之间的开环反应，通过所述开 环反应生成了共价键，因此，即使在高湿环境中也可确保优异的粘合强度。然而，由于通过 阳离子方法而不是通过自由基方法来固化含有环氧化合物的活性能量射线固化组合物，固 化速率较慢，而且由于固化的程度同样较慢，在制备过程中仍旧存在许多的缺陷。
[0006] 因此，存在针对新型偏光板的需求，其可通过共价键替代氢键来确保粘合强度，并 由此在偏光片与保护层之间具有优异的粘合性，防水性和耐热性优异，以及可被制造为薄 型。
【发明内容】
[0007] [技术问题]
[0008] 本发明致力于提供一种偏光板及包含该偏光板的图像显示装置，所述偏光板可通 过共价键而不是氢键来确保粘合强度，并由此在偏光片与保护层之间具有优异的粘合性， 防水性和耐热性优异，以及可被制造为薄型。
[0009] [技术方案]
[0010] 在一方面，本发明提供了一种偏光板，包括偏光片，以及形成于所述偏光片的至少 一个表面上的保护层，其中所述保护层为自由基固化组合物的固化产物，所述自由基固化 组合物包含：（A)具有至少一个不饱和碳碳双键的基于酸酐的化合物；（B)具有至少一个给 电子体基团的基于乙烯基的化合物；（C)自由基引发剂；以及(D)阳离子发生剂。
[0011]在此情况下，优选在所述偏光片和所述保护层中，通过所述偏光片的羟基与所述 保护层的酸酐基之间的酯化反应而生成的共价键来确保粘合强度。
[0012]与此同时，在所述基于酸酐的化合物和所述基于乙烯基的化合物的含量方面，由 下式（1)表示的混合当量比优选为0.8至1.0。
[0013] 式⑴：混合当量比=M/N
[0014] 在式（1)中，Μ为能够参与含有包含于所述基于酸酐的化合物中的酸酐基的分子的 聚合反应的不饱和碳碳双键的数量，以及Ν为能够参与包含于所述基于乙烯基的化合物中 的分子的聚合反应的不饱和碳碳双键的数量。
[0015] 与此同时，所述基于酸酐的化合物可以是选自以下[式I]至[式IV]表示的化合物 的一种或多种化合物。
[0016] [式 I]
[0018] 在[式I]中，心为（甲基）丙烯酰基、（甲基）丙烯酰基烷基或（甲基）丙烯酰氧基烷 基；R2为卤素原子或Cl~10的烷基；a为1和2的整数；b为0至2的整数；以及Χι为单键、 co-、-coo-或-oco-〇
[0019] [式 Π ]
[0021]在[式II]中，R3至R5各自独立地为氢或1?素原子;或者Ci~10的烷基、C4~14的环烷基、 Ce^4的芳基或它们的组合。
[0022][式 III]
[0024]在[式III ]中，R6和R7各自独立地为氢或1?素原子;或者Ci~iq的烷基、C4~14的环烧 基、Ce^4的芳基或它们的组合。
[0025][式 IV]
[0027]在[式IV]中，Rs至Rn各自独立地为氢或1?素原子;或者Ci~?ο的烷基、C4~μ的环烧 基、Ce^4的芳基或它们的组合。
[0028] 与此同时，优选所述基于乙烯基的化合物的给电子体基团为以下[式A]或[式B]表 示的官能团。
[0029] [式 A]
[0031] 在[式A]中，R12为氢或Cwo的烷基。
[0032] [式 B]
[0034] 在[式B]中，R13为氢或Cwo的烷基。
[0035] 更具体地，所述基于乙烯基的化合物可以是以下[式V]表示的化合物。
[0036] [式 V]
[0038]在[式V]中，Rw为氢或Cwo的烷基;R15为c价的Cho的脂肪族链、C4~14的脂肪族环、 CW4的芳香族环或它们的组合;C为1至4的整数；以及χ2为-0-或-0C0-。
[0039] 与此同时，本发明的自由基固化组合物可进一步包括以下[式VI]表示的自由基聚 合化合物。
[0040] [式 VI]
[0042] 在[式VI]中，R16为酯基(-C00-)、酰胺基(-CON-)或酰硫基(-⑶S-) ;Rn为的烷 基、C4~1Q的环烷基或它们的组合，且在此情况下，R17在其分子中具有至少一个羟基取代基； 以及Ri8为氢或Cl~10的烷基。
[0043]与此同时，优选地，基于100重量份的所述自由基固化组合物，包含1至50重量份的 所述基于酸酐的化合物和所述基于乙烯基的化合物;40至97重量份的所述自由基聚合化合 物；1至10重量份的所述自由基引发剂；以及1至10重量份的所述阳离子发生剂。
[0044] 与此同时，优选固化后的自由基固化组合物具有60°C以上的玻璃态转化温度。
[0045] 此外，优选所述自由基固化组合物具有10至200cp的粘度。
[0046] 与此同时，优选所述保护层具有0.5至20μπι的厚度。
[0047] 与此同时，在本发明的偏光板中，可通过粘合剂层将保护膜进一步粘附于与预先 形成保护层的偏光片的表面相反的表面上。
[0048]另外，本发明的偏光板可进一步包括在所述保护层的上部的粘合层。
[0049] 与此同时，优选所述偏光片为含有碘或二向色性染料的基于聚乙烯醇的膜。
[0050] 在另一方面，本发明提供了包含所述偏光板的图像显示装置。
[0051][有益效果]
[0052]本发明的偏光板可通过共价键而不是氢键来确保偏光片与保护层之间的粘合强 度，并由此在所述偏光片与保护层之间具有优异的粘合性，以及防水性优异。
[0053]此外，本发明的偏光板即使在高温环境下也可充分保护所述偏光片，因为所述保 护层为具有高玻璃态转化温度的自由基固化组合物的固化产物，因此，所述偏光板的耐热 性优异。
[0054]此外，相比于相关领域中的具有透明保护膜的偏光板，本发明的偏光板具有小厚 度的保护层，因而可被制造为薄型。
【具体实施方式】
[0055]下文中，将描述本发明的优选的示例性实施方式。然而，本发明的示例性实施方式 可以各种形式改变，且本发明的范围并不仅限于以下将描述的示例性实施方式。此外，本发 明的示例性实施方式用于向本领域的普通技术人员更加全面地说明本发明。
[0056] 1、偏光板
[0057] 作为反复研究的结果，本发明的发明人发现，当在用于形成保护层的自由基固化 组合物中将具有至少一个不饱和碳碳双键的基于酸酐的化合物与具有至少一个给电子体 基团的基于乙烯基的化合物、自由基引发剂和阳离子发生剂混合，并采用制得的混合物时， 可通过共价键而不是氢键来确保粘合强度，偏光片与保护层之间的粘合性优异，防水性和 耐热性优异，以及偏光板可被制造为薄型，因而完成了本发明。
[0058] 更具体地，本发明的偏光板为包括偏光片以及形成于所述偏光片的至少一个表面 上的保护层的偏光板，且所述保护层为自由基固化组合物的固化产物，所述自由基固化组 合物包含：（Α)具有至少一个不饱和碳碳双键的基于酸酐的化合物；（Β)具有至少一个给电 子体基团的基于乙烯基的化合物；（C)自由基引发剂；以及(D)阳离子发生剂。
[0059] 在此情况下，优选地，在所述偏光片和所述保护层中，通过所述偏光片的羟基与所 述保护层的酸酐基之间的酯化反应而生成的共价键来确保粘合强度。在此情况下，由于在 本发明的偏光板中，通过所述偏光片与所述保护层之间的共价键来确保粘合强度，故即使 在高湿环境下也可稳定地保持所述偏光片与所述保护层之间的粘合性。
[0060] 1-1、偏光片
[0061 ]首先，作为本发明的偏光片，可采用本领域公知的偏光片，例如，由含有碘或二向 色性染料的聚乙烯醇(PVA)构成的膜。所述偏光片可通过用碘或二向色性染料染色所述PVA 膜来制造，但其制造方法不作特别的限定。在本说明书中，偏光片指的是所述偏光片不包括 保护层(或保护膜)的状态，而偏光板指的是所述偏光板包括偏光片和保护层(或保护膜)的 状态。
[0062] 与此同时，