粘合劑、包括粘合劑層的偏振板和液晶顯示器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了用于偏振板的粘合劑，包括該粘合劑形成的粘合劑層的偏振板，及包括該偏振板的液晶顯示器。用于偏振板的粘合劑包括(甲基)丙烯酸共聚物、固化劑和硅烷偶聯(lián)劑，其中所述(甲基)丙烯酸共聚物具有約800,000g/mol或更大的重均分子量。由所述粘合劑形成的粘合劑層在固化后在85℃和10-3rad/s至102rad/s的頻率下，具有大于等于約8,000Pa且小于約27000Pa的儲(chǔ)能模量，并可用于粘合在40℃和90%RH下具有100g/m2·天或更小的水蒸汽透過(guò)率(WVTR)的保護(hù)膜。
【專利說(shuō)明】粘合劑、包括粘合劑層的偏振板和液晶顯示器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于偏振板的粘合劑、包括由該粘合劑形成的粘合劑層的偏振板、及包括該偏振板的液晶顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002]偏振板用于在液晶單元的內(nèi)部和外部控制光的振蕩方向，以顯現(xiàn)液晶顯示器的顯示圖案。雖然在發(fā)展初期，液晶顯示器用于小型裝置，但是近來(lái)，液晶顯示器用于寬的應(yīng)用范圍，包括筆記本電腦、液晶監(jiān)視器、液晶彩色投影儀、液晶電視、車(chē)載用導(dǎo)航系統(tǒng)、便攜電話、室內(nèi)/室外使用的測(cè)量?jī)x表等。
[0003]通常，偏振板包括偏振器和堆疊在該偏振器兩側(cè)的保護(hù)膜。已經(jīng)使用了三乙酰纖維素(TAC)膜作為保護(hù)膜。然而，近來(lái)，由于TAC膜的成本或光學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行了許多嘗試來(lái)開(kāi)發(fā)除了 TAC膜之外的膜作為偏振板的保護(hù)膜。
[0004]非TAC膜的膜在成本或光學(xué)性質(zhì)方面都很優(yōu)異。然而，由于非TAC膜的膜顯示出低的水蒸汽透過(guò)率，當(dāng)置于高溫下時(shí)，包括其上使用TAC膜用的常規(guī)粘合劑粘合有這種膜的偏振板可產(chǎn)生微泡和耐久性的劣化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于偏振板的粘合劑可包括:具有重均分子量為約800，000g/mol或更大的(甲基)丙烯酸共聚物；固化劑；和硅烷偶聯(lián)劑，其中由所述粘合劑形成的粘合劑層在固化后在85°C和10_3rad/s至102rad/s的頻率下，具有約8，OOOPa或更大的儲(chǔ)能模量，并可用于粘合在40°C和90%RH (相對(duì)濕度)下具有約100g/m2.天或更小的水蒸汽透過(guò)率(WVTR)的保護(hù)膜。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，偏振板可以包括由用于偏振板的粘合劑形成的粘合劑層。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，液體顯示器可以包括偏振板。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的偏振板的橫截面視圖。
[0009]圖2為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的偏振板的橫截面視圖。
[0010]圖3為根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式的偏振板的橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下，將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作出詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以不同方式實(shí)施，且不限于以下的實(shí)施方式。在附圖中，為了清楚而省略與本說(shuō)明書(shū)無(wú)關(guān)的元件。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，用相同的附圖標(biāo)記表示相同的組件。如本文使用的，參照附圖限定例如“上側(cè)面”和“下側(cè)面”的術(shù)語(yǔ)。因此，應(yīng)當(dāng)理解術(shù)語(yǔ)“上側(cè)面”可以與術(shù)語(yǔ)“下側(cè)面”可以交換使用。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)一層稱為是置于另一層“上”時(shí)，該層可以直接置于另一層上，或者也可以存在中間層。另一方面，當(dāng)一層稱為“直接置于”另一層“上”時(shí)，不存在居間層。術(shù)語(yǔ)“(甲基)丙烯酸酯”可以指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
[0012]此后，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的用于偏振板的粘合劑。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，當(dāng)偏振板包括偏振器和形成在該偏振器的下側(cè)面上的保護(hù)膜時(shí)，其中所述保護(hù)膜在40°C和90%RH(相對(duì)濕度)下具有約100g/m2 ?天或更小的水蒸汽透過(guò)率，用于偏振板的粘合劑可以用于將偏振板粘合至IXD面板或另一個(gè)保護(hù)膜上，并且在固化后在85°C和l(T3rad/s至102rad/s的角速度下,具有大于等于約8，OOOPa且小于27，OOOPa的儲(chǔ)能模量。特別地，粘合劑可以具有約8，OOOPa至約26，OOOPa的儲(chǔ)能模量。
[0014]如果粘合劑在固化后具有的儲(chǔ)能模量小于8，OOOPa,則當(dāng)通過(guò)使在40°C和90%RH下具有約100g/m2 ?天或更小的水蒸汽透過(guò)率的保護(hù)膜粘合至偏振器制備偏振板時(shí)，則所制備的偏振板當(dāng)置于高溫下時(shí)可產(chǎn)生微泡，且因此可以顯示出差的外觀。如果使用在固化后具有27，OOOPa或更大的儲(chǔ)能模量的粘合劑粘合具有在40°C和90%RH下具有約100g/m2 ?天或更小的水蒸汽透過(guò)率的保護(hù)膜制備偏振板，則該偏振板可產(chǎn)生可靠性劣化和分離。
[0015]可通過(guò)典型的方法測(cè)量?jī)?chǔ)能模量。即，其中將通過(guò)固化用于偏振板的粘合劑獲得的固化產(chǎn)品堆疊至厚度為70 μ m或更大、特別是70 μ m至Imm制備粘合劑片，接著將所述粘合劑片成具有8mm直徑的圓形樣品。接著，通過(guò)使用MCR-501(Physica有限公司)在85°C和10_3rad/s至102rad/s的角速度振蕩進(jìn)行掃頻測(cè)試，由此測(cè)量?jī)?chǔ)能模量的最小值(G’ )。為了測(cè)量用于偏振板的粘合劑的儲(chǔ)能模量，用于偏振板的粘合劑可通過(guò)在35°C和45%RH下靜置3天以固化，但不限于此。
[0016]偏振板包括偏振器和形成在該偏振器的至少一個(gè)表面上的保護(hù)膜。保護(hù)膜為纖維素膜，比如三乙酰纖維素(TAC)或二乙酰纖維素膜。所述纖維素膜具有高的水蒸汽透過(guò)率。因此，即使在該偏振板置于高溫下一段時(shí)間，粘合劑中殘存的揮發(fā)性有機(jī)化合物容易排出至所述偏振板之外，并且所述偏振板不會(huì)產(chǎn)生微泡、差的外觀和耐久性劣化。
[0017]近來(lái)，由于光學(xué)性質(zhì)、成本等，不同于纖維素膜的膜用作用于偏振板的保護(hù)膜。然而，與纖維素膜相比，所述不同于纖維素膜的膜具有約0.3g/m2.天至3g/m2.天的極低的水蒸汽透過(guò)率。因此，當(dāng)將具有低水蒸汽透過(guò)率的保護(hù)膜的偏振板置于高溫下一段時(shí)間，粘合劑中殘存的揮發(fā)性有機(jī)化合物不會(huì)排出至所述偏振板之外，由此所述偏振板可以產(chǎn)生氣泡、耐久性劣化和差的外觀。術(shù)語(yǔ)“水蒸汽透過(guò)率”可以表示“揮發(fā)性有機(jī)化合物”的滲透性。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，用于偏振板的粘合劑可用于粘合具有100g/m2 ?天或更小的水蒸汽透過(guò)率(WVTR)的保護(hù)膜。即使將用于偏振板的粘合劑應(yīng)用于具有低水蒸汽透過(guò)率的保護(hù)膜，該偏振板即使當(dāng)置于高溫下也不會(huì)產(chǎn)生微泡且可以顯示出優(yōu)異的耐久性。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，用于偏振板的粘合劑可用于將具有100g/m2 ?天或更小的水蒸汽透過(guò)率的保護(hù)膜粘合至液晶顯示面板，或者用于粘合具有100g/m2 ?天或更小的水蒸汽透過(guò)率的保護(hù)膜。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的用于偏振板的粘合劑可以粘合的保護(hù)膜可以在40°C和90%RH下具有100g/m2 ?天或更小的水蒸汽透過(guò)率。優(yōu)選地，所述保護(hù)膜具有的水蒸汽透過(guò)率為約0.5g/m2.天至約70g/m2.天,更優(yōu)選為約2g/m2.天至約60g/m2.天。[0021]保護(hù)膜可以包括包含無(wú)定形環(huán)烯烴聚合物(COP)等的環(huán)狀聚烯烴、包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等的聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯(PC)、包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的聚酯、聚醚砜、聚砜、聚酰胺、聚酰亞胺、聚烯烴、聚芳酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、及其混合物。
[0022]優(yōu)選地，保護(hù)膜包括環(huán)狀聚烯烴、聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯和聚酯。
[0023]保護(hù)膜具有的厚度為I μ m至200 μ m，優(yōu)選3 μ m至80 μ m，但不限于此。
[0024]用于偏振板的粘合劑可以包括(甲基)丙烯酸共聚物、固化劑和硅烷偶聯(lián)劑。
[0025](甲基)丙烯酸共聚物可以具有約800，000g/mol或更大的重均分子量。如果所述(甲基)丙烯酸共聚物的重均分子量小于800，OOOg/mol，則粘合劑層具有高的儲(chǔ)能模量，且通過(guò)粘合具有100g/m2.天或更小的水蒸汽透過(guò)率的保護(hù)膜制備的偏振板當(dāng)置于高溫下時(shí)可以產(chǎn)生微泡，并因此顯示出差的外觀和耐久性劣化。優(yōu)選地，所述(甲基)丙烯酸共聚物具有的重均分子量為約800，000g/mol至約1，800, 000g/mol，更優(yōu)選約900，000g/mol到約
I,600, 000g/mol,例如約 800000、900000、1000000、1100000、1200000、1300000、1400000、1500000、1600000、1700000 或 1800000g/mol。
[0026](甲基)丙烯酸共聚物可以具有小于約_29°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在該范圍之內(nèi)，當(dāng)將粘合劑涂布在具有100g/m2 ?天或更小的水蒸汽透過(guò)率的保護(hù)膜上時(shí)，即使偏振板置于高溫下，偏振板不會(huì)產(chǎn)生微泡，并可以顯示出優(yōu)異的耐久性。優(yōu)選地，所述(甲基)丙烯酸共聚物具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為約_40°C至約_30°C，更優(yōu)選為約_38°C至約_31°C，例如約-40、-39、-38、-37、-36、-35、-34、-33、-32、-31 或-30 °C。
[0027](甲基)丙烯酸共聚物可以為包括含羥基的(甲基)丙烯酸單體、含烷基的(甲基)丙烯酸單體和含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體中的至少兩種的混合物的共聚物。例如，(甲基)丙烯酸共聚物可以是包括含羥基的(甲基)丙烯酸單體、含烷基的(甲基)丙烯酸單體和含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體的單體混合物的共聚物。
[0028]所述含羥基的(甲基)丙烯酸單體可以為在其末端或分子結(jié)構(gòu)中具有至少一個(gè)羥基的含C2至C20烷基的(甲基)丙烯酸酯。例如，所述含羥基的(甲基)丙烯酸單體可以包括選自下述的至少一種:由2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥丁基(甲基)丙烯酸酯、4-羥丁基(甲基)丙烯酸酯、6-羥己基(甲基)丙烯酸酯、1，4-環(huán)己二甲醇單(甲基)丙烯酸酯、1-氯-2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯、二甘醇單(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇單(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇單(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷二(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羥基環(huán)戊基(甲基)丙烯酸酯、4-羥基環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯和環(huán)己二甲醇單(甲基)丙烯酸酯，但不限于此。
[0029]所述含羥基的(甲基)丙烯酸單體在用于(甲基)丙烯酸共聚物的單體混合物中的含量為約0.1%重量(wt%)至約10wt%，優(yōu)選為約0.5wt°/c^ 2wt%，例如0.5、0.6、0.7、0.8、0.9,1.0,1.1、.12、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2界七％。在這個(gè)范圍之內(nèi)，粘合劑可以
顯示出改善的粘附性。
[0030] 所述含烷基的(甲基)丙烯酸單體可以包括包含直鏈或支鏈的未取代的Cl至C20烷基的(甲基)丙烯酸酯。例如，所述含烷基的(甲基)丙烯酸單體可以包括選自下述的至少一種:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯和(甲基)丙烯酸月桂酯，但不限于此。
[0031]所述含烷基的(甲基)丙烯酸單體在用于(甲基)丙烯酸共聚物的單體混合物中的含量為約84wt%至99.9wt%、優(yōu)選為約84wt%至99.8wt%、更優(yōu)選為約85wt%至95wt%,例如約 84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98 或 99wt%。
[0032]所述含羧酸基的乙烯基單體可以包括(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸羧乙基酯，但不限于此。
[0033]所述含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體在用于(甲基)丙烯酸共聚物的單體混合物中的含量為約0wt%至6wt%、優(yōu)選為約0.lwt%至6wt%、更優(yōu)選為約lwt%至4wt%,例如約0.1、1、2、3、4、5或6wt%。在該范圍之內(nèi)，粘合劑可以顯示出改善的粘附性。
[0034]所述(甲基)丙烯酸共聚物可以進(jìn)一步與含芳族環(huán)的乙烯基單體、含脂環(huán)族環(huán)的乙烯基單體、含吡咯烷酮基的乙烯基單體、N-取代馬來(lái)酰亞胺、含呋喃基的乙烯基單體或其混合物聚合。
[0035]所述含芳族環(huán)的乙烯基單體可以是具有正雙折射的乙烯基單體。
[0036]在一個(gè)實(shí)施方式中，所述含芳族環(huán)的乙烯基單體可以是式I表示的乙烯基單體:
[0037]〈式1>
[0038]
【權(quán)利要求】
1.一種用于偏振板的粘合劑，包括(甲基)丙烯酸共聚物、固化劑和硅烷偶聯(lián)劑， 其中所述(甲基)丙烯酸共聚物具有800，000g/mol或更大的重均分子量，并且所述粘合劑在固化后在85°C和10_3rad/s至102rad/s的頻率下，具有大于等于8，OOOPa且小于.27000Pa的儲(chǔ)能模量，并可用于粘合在40°C和90%RH下具有100g/m2 ?天或更小的水蒸汽透過(guò)率的保護(hù)膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的粘合劑，其中所述保護(hù)膜具有2g/m2.天至60g/m2.天的水蒸汽透過(guò)率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的粘合劑，其中所述保護(hù)膜包括選自環(huán)狀聚烯烴膜、聚(甲基)丙烯酸酯膜、聚碳酸酯膜、聚酯膜、聚醚砜膜、聚砜膜、聚酰胺膜、聚酰亞胺膜、聚烯烴膜、聚芳酯膜、聚乙烯醇膜、聚氯乙烯膜和聚偏二氯乙烯膜中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的粘合劑，其中所述(甲基)丙烯酸共聚物具有800，000g/mol至.1, 800, 000g/mol的重均分子量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的粘合劑，其中所述(甲基)丙烯酸共聚物具有_40°C至_30°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的粘合劑，其中所述(甲基)丙烯酸共聚物為包括含羥基的(甲基)丙烯酸單體、含烷基的(甲基)丙烯酸單體和含羧酸基的(甲基)丙烯酸單體的單體混合物的共聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的粘合劑，其中所述固化劑包括異氰酸酯固化劑、碳二亞胺固化劑、環(huán)氧樹(shù)脂固化劑、氮丙啶固化劑、三聚氰胺固化劑、胺固化劑、酰亞胺固化劑和酰胺固化劑中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的粘合劑，其中所述固化劑為異氰酸酯固化劑和碳二亞胺固化劑的混合物，所述混合物具有重量比為2:1至30:1的異氰酸酯固化劑與碳二亞胺固化劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的粘合劑，其中基于100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物，所述固化劑的含量為0.5重量份至5重量份。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的粘合劑，其中所述硅烷偶聯(lián)劑具有環(huán)氧部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的粘合劑，其中基于100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物，所述硅烷偶聯(lián)劑的含量為0.01重量份至5重量份。
12.—種偏振板，所述偏振板包括根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的用于偏振板的粘合劑形成的粘合劑層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的偏振板，其中所述偏振板包括粘合劑層和在40°C和90%RH下具有的水蒸汽透過(guò)率為100g/m2.天或更小的保護(hù)膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的偏振板，其中所述偏振板包括:偏振器；堆疊在所述偏振器的上表面上的第一保護(hù)膜；和堆疊在所述偏振器的下表面上以置于液晶顯示面板上的第二保護(hù)膜，所述第二保護(hù)膜在40°C和90%RH下具有100g/m2.天或更小的水蒸汽透過(guò)率，并且經(jīng)由所述粘合劑層堆疊在液晶顯示面板上。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的偏振板，其中所述偏振板包括:偏振器；堆疊在所述偏振器的上表面上的第一保護(hù)膜；堆疊在所述偏振器的下表面上的第二保護(hù)膜；和堆疊在第二保護(hù)膜的下表面上以置于液晶顯示面板上的第三保護(hù)膜，所述第二保護(hù)膜和第三保護(hù)膜中的至少一個(gè)在40°C和90%RH下具有100g/m2.天或更小的水蒸汽透過(guò)率，所述第三保護(hù)膜經(jīng)由所述粘合劑層堆疊在所述第二保護(hù)膜和所述液晶顯示面板之間。
16.一種液晶顯示器，所述液晶顯示器包括根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的偏振板。
【文檔編號(hào)】G02B5/30GK103911098SQ201310743771
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】鄭麗娜, 韓仁天 申請(qǐng)人:第一毛織株式會(huì)社