专利名称：偏光板和包括该偏光板的液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及偏光板和包括该偏光板的液晶显示器(IXD)。更具体地，本发明涉及偏光板和包括该偏光板的LCD,所述偏光板包括在一定范围内具有水蒸汽透过率并通过一定类型的粘合剂连接到起偏器上的保护膜，从而在改善偏光板耐久性的同时，解决了起偏器易受水分影响的问题。
背景技术：
偏光板位于液晶单元的两面以控制光的振动以便显现液晶显示器的显示图案。液晶显示器的应用范围已经从初始阶段的小型装置不断扩展到笔记本电脑、LCD监视器、LCD彩色投影仪、LCD电视、汽车导航系统、个人电话、户外/室内测量仪器等。具体地，在某些应用范围内，如LCD监视器和LCD电视，经常使用具有高亮度的背光单元。因此，偏光板需要比常规偏光板具有改善的性能。
通常，偏光板包括起偏器和粘附于起偏器两面的保护膜。起偏器主要有聚乙烯醇膜形成。然而，当聚乙烯醇膜用于起偏器时，聚乙烯醇膜的高吸湿性可引起在图像质量和偏光板耐久性方面的劣化。因此，为了解决起偏器易受水分影响的问题，需要开发一种堆叠在起偏器上的保护膜。
当用作保护膜时，具有低水分透过率的膜可对聚乙烯醇膜易受水分影响进行补偿。然而，通过在制备偏光板过程中的干燥无法使常规的水溶性粘合剂组合物进行充分的水分挥发，因而导致偏光板的耐久性方面的劣化。发明内容
本发明的一个方面提供一种偏光板，所述偏光板包括:起偏器；和通过无溶剂的粘合剂粘附于所述起偏器至少一面的保护膜，其中所述保护膜在40° C的温度和90%的相对湿度下具有约100g/m2.天或更低的水蒸汽透过率(WVTR)。
在一个实施方式中，所述WVTR在40° C的温度和90%的相对湿度下为约lg/m2.天至约10g/m2.天。
在一个实施方式中，所述无溶剂的粘合剂可包含约90wt%至约99wt%的可固化的组合物和约lwt%至约10wt%的固化剂。此处,所述可固化的组合物可包含选自由氨基甲酸乙酯聚合物、(甲基)丙烯酸单体、氨基甲酸乙酯单体、环氧单体、环氧(甲基)丙烯酸单体、氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸单体及其混合物组成的组中的至少一种。
在一个实施方式中，所述保护膜在550nm的波长处可具有大于约10，OOOnm的相位延迟(R。)。
在一个实施方式中，所述偏光板可在400nm至780nm的波长具有如下列等式I得到的约1%或更低的光传输变化率:
[等式I]
光传输变化率(％)=I B-A I /AX 100，
其中A为偏光板的初始光传输平均值，B为偏光板置于60° C的温度和90%的相对湿度下500小时后测量的偏光板的光传输平均值。
本发明的另一个方面提供了一种包括所述偏光板的液晶显示器。
图1说明了根据本发明一个实施方式的偏光板。
100:起偏器101、102:保护膜具体实施方式
在本发明的一个方面中，偏光板包括:起偏器；和通过粘合剂层粘附于起偏器至少一面的保护膜，其中保护膜在40° C的温度和90%的相对湿度下具有约100g/m2.天或更低的水蒸汽透过率(WVTR)，其中粘合剂层可由无溶剂的粘合剂组成。
保护膜可粘附于起偏器的一面或两面。
保护膜在40° C和90RH%下24小时后在膜厚度方向测量时可具有约100g/m2 天或更低的WVTR。在WVTR的这个范围内，通过对起偏器易受水分影响进行补偿，偏光板可改善耐久性。而且，无溶剂的粘合剂可防止如水分蒸发的问题。优选地，保护膜具有约Ig/m2.天至约10g/m2.天的WVTR0
保护膜的WVTR可在约ΙΟμπι至约200μπι的厚度限定范围内进行测量。例如，WVTR可通过，但不限于，M0C0N测试进行测量，该测试在40° C的温度、90%的相对湿度和760mmHg的压力下利用氮作为载气进行。
保护膜可以由选自由纤维素、聚酯、环状聚烯烃、聚碳酸酯、聚醚砜、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、聚芳酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯及其混合物组成的组中的原料制成，但不限于此。优选地，使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)组成的聚酯膜、环烯烃聚合物(COP)膜或含三醋酸纤维素(TAC)的纤维素膜。
保护膜可具有约10 μ m至约200 μ m的厚度，优选为约30 μ m至约120 μ m。
当偏光板包括粘附于起偏器上面的第一保护膜和粘附于起偏器下面的第二保护膜时，根据WVTR、原料、厚度等第一保护膜和第二保护膜可彼此相同或不同。优选地，第一保护膜在40° C和90RH%下具有约100g/m2.天或更低的WVTR。更优选地，第一保护膜和第二保护膜在40° C和90RH%下都具有约100g/m2.天或更低的WVTR。
保护膜在550nm的波长处具有大于约10，OOOnm的相位延迟(RtlX在该范围内，利用偏光板可避免虹型光反射模式。优选地，相位延迟(Rtl)在约10，IOOnm至约50，OOOnm的范围内。
不考虑起偏器的制备方法，起偏器可由任何类型的聚乙烯醇膜组成。例如，起偏器可由部分缩甲醛化的的聚乙烯醇膜、改性的聚乙烯醇膜(如乙酰乙酰基改性的聚乙烯醇膜)等。聚乙烯醇膜优选具有约1，700至约4，000的聚合度。在该范围内，聚乙烯醇膜可用作偏光材料并在用于偏光膜时提供令人满意的光学特性。
可通过用碘或二色性染料对聚乙烯醇膜染色，接着在一定方向上拉伸染色后的聚乙烯醇膜而制造起偏器。具体地，可以通过溶胀、染色和拉伸制造起偏器。每个步骤都为本领域技术人员普遍所知。
起偏器可具有约15 μ m至约50 μ m的厚度，但不限于此。
保护膜通过粘合剂层堆叠于起偏器上。
粘合剂层可以由无溶剂的粘合剂组成，该粘合剂不含溶剂，特别是水。无溶剂的粘合剂可含有可光固化的组合物或可热固化的组合物以及固化剂。
可固化的组合物的实例包括氨基甲酸乙酯聚合物、(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸乙酯、环氧树脂、环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯单体及其混合物，但不限于此。优选地，可固化的组合物包括含诸如乙烯基的可固化基团的(甲基)丙烯酸酯单体。这种可固化的组合物可为含有C1-C15直链或支链烷基的(甲基)丙烯酸酯、含有C5-C15脂环族基的(甲基)丙烯酸酯、含有C6-C2tl芳基的(甲基)丙烯酸酯、含有C7-C2tl芳烷基的(甲基)丙烯酸酯或其混合物。优选地，可固化的组合物可包括选自由(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苯酯和(甲基)丙烯酸苯甲酯组成的组中的至少一种，但不限于此。
固化剂可以为可光固化的固化剂或可热固化的固化剂，如异氰酸酯固化剂。
无溶剂的粘合剂可包含约90wt%至约99wt%的可固化的组合物和约lwt%至约10wt%的固化剂。优选地,无溶剂的粘合剂可包含约95wt%至99wt%的可固化的组合物和约lwt%至约5wt%的固化剂。
图1显示了根据本发明一个实施方式的偏光板。
参照图1，保护膜101、102通过粘合剂层(未显示)粘附在起偏器100的两面。假如粘附于起偏器上面的保护膜是第一保护膜101而粘附于起偏器下面的保护膜是第二保护膜102，第一保护膜优选在40° C和90RH%下具有约不大于100g/m2.天的WVTR。优选地，WVTR为约lg/m2.天至约10g/m2.天。例如，第一保护膜可由含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚酯、环状聚烯烃、聚碳酸酯、聚醚砜、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、聚芳酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯 、聚偏二氯乙烯及其混合物组成，但不限于此。
此外，第一保护膜在550nm的波长处可具有大于约10，OOOnm的相位延迟(Rtl)，优选为约 10，IOOnm 至约 50，OOOnm。
第二保护膜在40°C和90%的相对湿度下可具有约100g/m2 天或更低的WVTR或大于约100g/m2 天的WVTR。优选地，第二保护膜在40° C和90RH%下可具有不大于约IOOg/m2.天的WVTR0更优选地，WVTR为约lg/m2.天至约10g/m2.天。
偏光板可由任何普通方法制造。例如，制造方法可包括用无溶剂的粘合剂将保护膜粘附于已经过染色、拉伸等的聚乙烯醇膜，并通过光固化或热固化法固化无溶剂的粘合剂。
偏光板可具有如下列等式I得到的约1%或更低的光传输变化率:
[等式I]
光传输变化率(％)=I B-A I /AX 100，
其中A为偏光板的初始光传输平均值，B为偏光板置于60° C和90RH%下500小时后测量的偏光板的光传输平均值。
在该范围内，偏光板可具有改善的耐久性。优选地，光传输变化率在约0.1%至约1%的范围内。
光传输率的变化可通过光传输值求平均计算，该光传输值是在约400nm至约780nm的波长以2nm的间隔测量具有约60 μ m至约220 μ m厚度的偏光板得到的，但不限于此。
本发明的另一个方面提供一种包括上述偏光板的液晶显示器。
具体地，在液晶显示器中，该偏光板可用作置于液晶显示器面板前面的前偏光板和置于液晶显示器面板后面的后偏光板中的一个或两个，也就是，在背光单元和液晶面板之间。
接下来，参考以下实施例将更详细地解释本发明的构造和功能。应该理解这些实施例仅为了说明性目的而提供，并非以任何方式解释限制本发明。对于本领域技术人员显而易见的细节说明将在本文中省略。
实施例和对比例中所用的组分说明如下。
第一保护膜和第二保护膜选自如下说明的膜。为便于说明，粘附于偏光板上面的保护膜称作“第一保护膜”，粘附于偏光板下面并设于液晶面板上的保护膜称作“第二保护膜”。
(A)在40° C和90RH%下具有100g/m2.天或更低的WVTR的膜:
(al)具有 8g/m2 天 WVTR和 80 μ m 厚度的 PET 膜(C0SM0SHINE，Toyobo C0.,Ltd.)
(a2)具有 5g/m2.天 WVTR 和 80 μ m 厚度的 COP 膜(ZEONOR，Zeon C0.，Ltd.)
(B)在40° C和90RH%下具有大于100g/m2.天的WVTR的膜:
(bl)具有 800g/m2.天 WVTR 和 80 μ m 厚度的 TAC IICFujiTAC, Fuji C0.，Ltd.)
(b2)通过在 TAC膜上涂覆硬质涂料或抗反射涂料制备的具有180g/m2 天WVTR和85 μ m 厚度的 LR-膜(LR-膜，Toppan C0.，Ltd.)
(C)通过向95重量份的氨基甲酸乙酯聚合物和反应性(甲基)丙烯酸单体溶液中加入5重量份的异氰酸酯固化剂(三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯加合物；AK-75，AekyungChemical C0., Ltd.)制备的无溶剂的粘合剂。
(D)无可固化的组合物的水溶性粘合剂(POVAL, Kuraray C0., Ltd.)
实施例1-3
将75 μ m厚的聚乙烯醇膜(聚合度:2400，皂化度:99%或更高)在25。C的水溶液中溶胀，在染缸内的30° C的染色溶液中染色。然后，将染色后的聚乙烯醇膜再在55° C的硼酸溶液中拉伸，从而制备具有最终伸长率为其初始伸长率6倍的聚乙烯醇膜。然后，将聚乙烯醇膜在50° C的房间内干燥3分钟，制备20μπι厚的起偏器。然后，用无溶剂的粘合剂将具有表I所列组合物的第一保护膜和第二保护膜粘附于起偏器上，接着用UV固化法固化粘合剂，从而制备偏光板。
对比例1-4
除了第一保护膜和第二保护膜具有如表I所列的组合物以及用水溶性粘合剂代替无溶剂的粘合剂不同以外，用与实施例1-4相同的方法制备偏光板。
实验例:偏光板物理性质的评价
用分光计V-7100 (Jasco C0., Ltd.)在约400nm至780nm的波长以2nm的间隔对各实施例和对比例制备的180 μ m厚的偏光板测量光传输值，将测量的光传输值求平均。然后，用等式I计算光传输变化率:
[等式I]
光传输变化率(％)=I B-A I /AX 100，
其中A为偏光板的初始光传输平均值，B为偏光板置于60° C和90RH%下保持500小时后测量的偏光板的光传输平均值。
表I
权利要求
1.一种偏光板,所述偏光板包括: 起偏器；和 通过无溶剂的粘合剂粘附于所述起偏器至少一面的保护膜，所述保护膜在40° C的温度和90%的相对湿度下具有100g/m2.天或更低的水蒸汽透过率。
2.根据权利要求1所述的偏光板，其中所述保护膜包括: 通过粘合剂层粘附于所述起偏器上面的第一保护膜，所述第一保护膜在40° C的温度和90%的相对湿度下具有100g/m2.天或更低的水蒸汽透过率；和 通过位于液晶面板上的粘合剂层粘附于所述起偏器下面的第二保护膜， 所述粘合剂层由无溶剂的粘合剂形成。
3.根据权利要求2所述的偏光板，其中所述第二保护膜在40°C的温度和90%的相对湿度下具有100g/m2.天或更低的水蒸汽透过率。
4.根据权利要求1或2所述的偏光板，其中所述水蒸汽透过率在40°C的温度和90%的相对湿度下为lg/m2.天至10g/m2.天。
5.根据权利要求1或2所述的偏光板，其中所述保护膜包括选自由纤维素、聚酯、环状聚烯烃、聚碳酸酯、聚醚砜、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、聚芳酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯及其组合组成的组中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的偏光板，其中所述无溶剂的粘合剂包含90wt%至99wt%的可固化的组合物和lwt%至10wt%的固化剂，所述可固化的组合物包含选自由氨基甲酸乙酯聚合物、(甲基)丙烯酸单体、氨基甲酸乙酯单体、环氧单体、环氧(甲基)丙烯酸单体、氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸单体及其组合组成的组中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的偏光板，其中所述保护膜具有10μ m至200 μ m的厚度。
8.根据权利要求2所述的偏光板,其中所述第一保护膜在550nm的波长处具有大于10, OOOnm的相位延迟。
9.根据权利要求2所述的偏光板，其中所述第一保护膜包括选自由聚酯、环状聚烯烃、聚碳酸酯、聚醚砜、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、聚芳酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯及其组合组成的组中的至少一种。
10.根据权利要求1或2所述的偏光板，其中所述偏光板在400nm至780nm的波长处具有1%或更低的光传输变化率，所述光传输变化率由等式I得到: [等式I] 光传输变化率(％)= I B-A I /AX 100， 其中A为所述偏光板的初始光传输平均值，B为所述偏光板置于60° C和90RH%下保持500小时后测量的偏光板的光传输平均值。
11.一种包括如权利要求1至10任一所述偏光板的液晶显示器。
全文摘要
本公开提供了一种偏光板和包括该偏光板的液晶显示器。所述偏光板包括在一定范围内具有水蒸汽透过率并通过一定类型的粘合剂连接到起偏器的保护膜，从而在改善偏光板耐久性的同时，解决了起偏器易受水分影响的问题。
文档编号G02F1/1335GK103105639SQ201210447640
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月9日 优先权日2011年11月10日
发明者申东允, 申光浩, 徐银卿, 朴银洙 申请人:第一毛织株式会社