光学层合体的制作方法

文档序号:20447446发布日期:2020-04-17 22:50阅读:134来源:国知局

本申请要求于2017年9月13日提交的韩国专利申请第10-2017-0117008号的申请日的权益,其公开内容通过引用整体并入本文。

本申请涉及光学层合体。



背景技术:

各种光学膜例如偏光板被应用于各种显示装置例如lcd(液晶显示器)或oled(有机发光二极管)。这样的光学膜通常通过压敏粘合剂附接至显示装置。

随着显示装置的应用扩展,对于光学膜和压敏粘合剂要求高可靠性。例如,即使当将用于导航或汽车显示器等中的光学膜和压敏粘合剂长时间保持在非常高的温度下时,也要求其稳定地保持它们的性能。



技术实现要素:

技术问题

本申请涉及光学层合体。

技术方案

本申请的光学层合体包括光学膜和形成在光学膜的一侧或两侧上的压敏粘合剂层。如有必要,可以在形成在光学膜的一侧或两侧上的压敏粘合剂层上形成离型膜。

包括在本申请的光学层合体中的光学膜的类型没有特别限制,并且可以包括用于各种显示装置中的各种类型。例如,光学膜可以例示为偏光板、起偏振器、起偏振器保护膜、延迟膜、视角补偿膜或增亮膜等。在本说明书中,术语起偏振器和偏光板是指彼此区分的主体。起偏振器是指本身表现出偏振功能的膜、片或元件,以及偏光板意指包括其他元件和起偏振器的光学元件。可以与起偏振器一起包括在光学元件中的其他元件可以例示为起偏振器保护膜或延迟层等,但不限于此。

基本上,可以包括在本申请的光学膜中的起偏振器没有特别限制。例如,作为起偏振器,可以使用聚乙烯醇起偏振器。术语聚乙烯醇起偏振器可以意指例如包含各向异性吸收性材料例如碘或二色性染料的聚乙烯醇(在下文中,可以称为pva)系列的树脂膜。这样的膜可以通过将各向异性的吸收性材料掺入基于聚乙烯醇的树脂膜中并通过拉伸等使其取向来制造。在此,基于聚乙烯醇的树脂可以包括聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩醛或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的皂化产物等。基于聚乙烯醇的树脂的聚合度可以为100至5,000或1,400至4,000左右,但不限于此。

这样的聚乙烯醇起偏振器可以例如通过在基于pva的膜上进行至少染色过程、交联过程和拉伸过程来制造。在染色步骤、交联步骤和拉伸步骤中,使用染色浴、交联浴和拉伸浴的相应的处理浴,其中这些相应的处理浴可以根据各过程使用处理液。

在染色过程中,各向异性的吸收性材料可以吸附在基于pva的膜上和/或在基于pva的膜上取向。这样的染色过程可以与拉伸过程一起进行。可以通过将膜浸入含有各向异性吸收性材料的溶液例如碘溶液中来进行染色。作为碘溶液,例如,可以使用含有碘和通过碘化化合物作为溶解助剂的碘离子的水溶液等。作为碘化化合物,例如,可以使用碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡或碘化钛等。碘溶液中的碘和/或碘离子的浓度可以考虑到起偏振器的期望的光学特性来调节,并且这样的调节方法是已知的。在染色过程中,碘溶液的温度通常为20℃至50℃、或25℃至40℃左右,并且浸没时间通常为10秒至300秒、或20秒至240秒左右,但不限于此。

在起偏振器的制造过程期间进行的交联过程可以例如使用交联剂例如硼化合物来进行。交联过程的顺序没有特别限制,其可以例如与染色和/或拉伸过程一起进行,或者可以单独进行。交联过程也可以进行数次。作为硼化合物,可以使用硼酸或硼砂等。硼化合物通常可以以水溶液或者水和有机溶剂的混合溶液的形式使用,并且通常使用硼酸水溶液。可以考虑到交联度和所得的耐热性等在适当的范围内选择硼酸水溶液中的硼酸浓度。碘化化合物例如碘化钾也可以包含在硼酸水溶液等中。

交联过程可以通过将基于pva的膜浸入硼酸水溶液等中来进行,其中在该过程中,处理温度通常在25℃或更高、30℃至85℃、或30℃至60℃左右的范围内,并且处理时间通常为5秒至800秒、或8秒至500秒左右。

拉伸过程通常通过单轴拉伸来进行。这样的拉伸还可以与染色和/或交联过程一起进行。拉伸方法没有特别限制,例如,可以应用湿拉伸法。在这样的湿拉伸法中,例如,通常在染色之后进行拉伸,但拉伸可以与交联一起进行,并且还可以进行数次或者以多个阶段进行。

应用于湿拉伸法的处理液中可以包含碘化化合物例如碘化钾,并且在该过程中,也可以通过调节比率来控制遮光率。在拉伸中,处理温度通常在25℃或更高、30℃至85℃、或50℃至70℃的范围内,并且处理时间通常为10秒至800秒、或30秒至500秒,但不限于此。

在拉伸过程中,可以考虑到取向特性等来控制总拉伸比,并且基于基于pva的膜的原始长度,总拉伸比可以为3倍至10倍、4倍至8倍、或5倍至7倍左右,但不限于此。在此,在除拉伸过程之外还涉及溶胀过程等的拉伸的情况下,总拉伸比可以意指包括各过程中的拉伸的累积拉伸比。考虑到起偏振器的取向特性、可加工性或拉伸可切割性等,可以将这样的总拉伸比调节至合适的范围。

在起偏振器的制造过程中,除了染色、交联和拉伸之外,还可以在进行以上过程之前进行溶胀过程。可以通过溶胀来清洗抗粘连剂或基于pva的膜的表面的污染物,由此还具有能够减少不均匀性例如染色偏差的效果。

在溶胀过程中,通常可以使用水、蒸馏水或纯水等。相关处理液的主要组分为水,并且如有必要,可以以少量包含碘化化合物例如碘化钾或添加剂例如表面活性剂或醇等。在该过程中,还可以通过控制过程变量来控制上述遮光率。

溶胀过程中的处理温度通常为20℃至45℃或20℃至40℃左右,但不限于此。由于膨胀偏差可能引起染色偏差,因此可以调节过程变量使得尽可能抑制这样的膨胀偏差的发生。

如有必要,还可以在溶胀过程中进行适当的拉伸。基于基于pva的膜的原始长度,拉伸比可以为6.5倍或更小、1.2倍至6.5倍、2倍至4倍、或2倍至3倍。溶胀过程中的拉伸可以将在溶胀过程之后进行的拉伸过程中的拉伸控制为较小,并且其可以控制使得不发生膜的拉伸失败。

在起偏振器的制造过程中,可以进行金属离子处理。这种处理例如通过将基于pva的膜浸入包含金属盐的水溶液中来进行。这允许金属离子包含在起偏振器中,并且在该过程中,可以通过控制金属离子的种类或比率来控制基于pva的起偏振器的色调。可应用的金属离子可以例示为过渡金属例如钴、镍、锌、铬、铝、铜、锰或铁的金属离子,并且其可以通过选择这些中的适当类型来控制色调。

在起偏振器的制造过程中,可以在染色、交联和拉伸之后进行清洗过程。这种清洗过程可以通过碘化化合物例如碘化钾的溶液来进行,并且在该过程中,可以通过溶液中的碘化化合物的浓度或清洗过程的处理时间等来控制上述遮光率。因此,可以考虑到遮光率来调节碘化化合物的浓度和用溶液的处理时间。然而,清洗过程也可以使用水来进行。

这样的用水清洗和用碘化化合物溶液清洗也可以组合,或者也可以使用其中将液体醇例如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇或丙醇共混的溶液。

在这些过程之后,可以通过进行干燥过程来制造起偏振器。例如,考虑到起偏振器所需的水分含量等,干燥过程可以在适当的温度下进行适当的时间,其中这样的条件没有特别限制。

在一个实例中,作为起偏振器,可以使用包含钾组分(例如钾离子)和锌组分(例如锌离子)的聚乙烯醇起偏振器以确保光学层合体的耐久性,特别是高温可靠性。如果使用包含这样的组分的起偏振器,则可以提供即使在高温条件,特别是100℃或更高的超高温条件下也稳定地保持耐久性的光学层合体。

可以进一步控制钾组分和锌组分的比例。例如,在一个实例中,聚乙烯醇起偏振器中包含的钾组分(k)与锌组分(zn)的比例(k/zn)可以在0.2至20的范围内。在另一个实例中,比例(k/zn)可以为约0.4或更大、0.6或更大、0.8或更大、1或更大、1.5或更大、2或更大、或者2.5或更大,并且可以为19.5或更小、19或更小、18.5或更小、18或更小、17.5或更小、17或更小、16.5或更小、16或更小、15.5或更小、15或更小、14.5或更小、14或更小、13.5或更小、13或更小、12.5或更小、12或更小、11.5或更小、11或更小、10.5或更小、10或更小、9.5或更小、9或更小、8.5或更小、8或更小、7.5或更小、7或更小、6.5或更小、6或更小、5.5或更小、约5或更小、约4.5或更小、或者约4或更小。聚乙烯醇起偏振器中包含的钾组分(k)与锌组分(zn)的比例(k/zn)可以基于重量份。

此外,聚乙烯醇起偏振器中包含的钾组分的比率可以为约0.1重量%至2重量%。在另一个实例中,钾组分的比率可以为约0.15重量%或更大、约0.2重量%或更大、约0.25重量%或更大、约0.3重量%或更大、约0.35重量%或更大、0.4重量%或更大、或者约0.45重量%或更大,并且可以为约1.95重量%或更小、约1.9重量%或更小、约1.85重量%或更小、约1.8重量%或更小、约1.75重量%或更小、约1.7重量%或更小、约1.65重量%或更小、约1.6重量%或更小、约1.55重量%或更小、约1.5重量%或更小、约1.45重量%或更小、约1.4重量%或更小、约1.35重量%或更小、约1.3重量%或更小、约1.25重量%或更小、约1.2重量%或更小、约1.15重量%或更小、约1.1重量%或更小、约1.05重量%或更小、约1重量%或更小、约0.95重量%或更小、约0.9重量%或更小、或者约0.85重量%或更小左右。

在一个实例中,可以包括钾组分与锌组分的比例以满足以下方程式a。

[方程式a]

0.70至0.95=1/(1+q×d/r)

在方程式a中,q为聚乙烯醇起偏振器中包含的钾组分的摩尔质量(k,39.098g/mol)与锌组分的摩尔质量(zn,65.39g/mol)的比例(k/zn),d为聚乙烯醇起偏振器在拉伸之前的厚度(μm)/60μm,r为聚乙烯醇起偏振器中包含的钾组分的重量比(k,单位:重量%)与锌组分的重量比(zn,单位:重量%)的比例(k/zn)。

通过以以上方式在起偏振器中包含钾组分和锌组分,可以提供在高温下具有优异的可靠性的起偏振器。

这样的起偏振器的厚度没有特别限制,其中根据目的,起偏振器可以形成为具有适当的厚度。通常,起偏振器的厚度可以在5μm至80μm的范围内,但不限于此。

本申请的光学层合体包括形成在光学膜的一侧或两侧上的压敏粘合剂层。这样的压敏粘合剂层包含压敏粘合剂聚合物。压敏粘合剂层可以包含压敏粘合剂聚合物作为主要组分。即,相对于压敏粘合剂层的总重量的压敏粘合剂聚合物的含量比可以为55重量%或更大、60重量%或更大、65重量%或更大、70重量%或更大、75重量%或更大、80重量%或更大、85重量%或更大、或者90重量%或更大。该比率的上限没有特别限制,上限可以为例如约98重量%或更小、或者95重量%或更小。这样的压敏粘合剂聚合物可以以通过如下所述的交联剂交联的状态包含在压敏粘合剂层中。

作为压敏粘合剂聚合物,可以使用重均分子量(mw)为500,000或更大的聚合物。在本申请中,除非另有说明,否则术语“重均分子量”是通过gpc(凝胶渗透色谱)测量的根据标准聚苯乙烯的数值,其也可以简称为分子量。在另一个实例中,分子量(mw)可以为约600,000或更大、约700,000或更大、约800,000或更大、约900,000或更大、约1,000,000或更大、约1,100,000或更大、约1,200,000或更大、约1,300,000或更大、约1,400,000或更大、或者约1,500,000或更大,或者可以为约3,000,000或更小、约2,800,000或更小、约2,600,000或更小、约2,400,000或更小、约2,200,000或更小、或者约2,000,000或更小。

压敏粘合剂聚合物可以是丙烯酸类压敏粘合剂聚合物。术语丙烯酸类粘合剂聚合物可以意指为具有能够形成压敏粘合剂的特性的聚合物,包含丙烯酸类单体单元作为主要组分的聚合物。术语丙烯酸类单体可以意指丙烯酸、甲基丙烯酸、或丙烯酸或甲基丙烯酸的衍生物例如(甲基)丙烯酸酯。在此,作为主要组分包含在内的短语也可以意指这样的情况:其中基于重量,相关组分的比率为55%或更大、60%或更大、65%或更大、70%或更大、75%或更大、80%或更大、85%或更大、90%或更大、或者95%或更大。该比率的上限可以为100%。此外,聚合物中包含的单元意指其中单体通过聚合反应形成聚合物的主链和/或侧链的状态。

压敏粘合剂聚合物包含(1)具有拥有4个或更多个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单元、(2)具有拥有3个或更少的碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单元、(3)含芳族基团的单体单元和(4)含极性官能团的单体单元。此外,相对于100重量份的单元(1),单元(2)以约30重量份至65重量份的比率包含在压敏粘合剂聚合物中。在另一个实例中,该比率可以为约60重量份或更小、或者58重量份或更小。

这样的单体组成与以下描述的压敏粘合剂层的物理特性例如凝胶分数和剥离力有关,使得压敏粘合剂层可以优异地保持可再加工性、切割能力、抬起和起泡抑制能力等,以及表现优异的高温耐久性。

在此,作为单元(1),考虑到压敏粘合剂的内聚力、玻璃化转变温度或粘合性等,可以使用具有拥有4个或更多个碳原子的烷基(例如,具有4至14个碳原子的烷基)的(甲基)丙烯酸烷基酯单元。这样的(甲基)丙烯酸烷基酯可以例示为(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯和(甲基)丙烯酸十四烷基酯等,并且可以应用前述物质中的一者或两者或更多者。通常,使用丙烯酸正丁酯或丙烯酸2-乙基己酯等。

聚合物中的单元(1)的比率没有特别限制,但是可以在约50重量%至70重量%的范围内。在另一个实例中,该比率可以为约65重量%或更小。

作为单元(2),使用具有拥有3个或更少的碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单元。这样的单元使得压敏粘合剂可以确保在高温下的良好的耐久可靠性。能够形成该单元的单体可以例示为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯或(甲基)丙烯酸异丙酯等,并且合适的实例为丙烯酸甲酯。

作为单元(3),使用含芳族基团的单体的单元,例如,具有芳基的基于(甲基)丙烯酸酯的单体的单元。

能够形成这样的单元的含芳族基团的单体的种类没有特别限制,例如,可以例示下式1的单体。

[式1]

在式1中,r6表示氢或烷基,a表示亚烷基,n表示0至3范围内的整数,q表示单键、-o-、-s-或亚烷基,以及p表示芳基。

在式1中,单键意指其中两侧的原子团彼此直接键合而没有单独的原子介于中间的情况。

在式1中,r6可以为例如氢或1至4个碳原子的烷基,或者可以为氢、甲基或乙基。

在式1的定义中,a可以为1至12个碳原子或1至8个碳原子的亚烷基,并且例如可以为亚甲基、亚乙基、亚己基或亚辛基。

在式1中,n可以为例如0至2范围内的数,或者可以为0或1。

在式1中,q可以为单键、-o-或-s-。

在式1中,p为芳基,即衍生自芳族化合物的取代基,其可以为例如衍生自具有6至20个碳原子的芳族环的官能团,例如,苯基、联苯基、萘基或蒽基。

在式1中,芳基可以任选地被一个或更多个取代基取代,其中取代基的具体实例可以包括卤素或烷基,或者卤素或1至12个碳原子的烷基,或者氯、溴、甲基、乙基、丙基、丁基、壬基或十二烷基,但不限于此。

式1的化合物的具体实例可以包括以下中的一者或者两者或更多者的混合物:(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-苯硫基-1-乙酯、(甲基)丙烯酸6-(4,6-二溴-2-异丙基苯氧基)-1-己酯、(甲基)丙烯酸6-(4,6-二溴-2-仲丁基苯氧基)-1-己酯、(甲基)丙烯酸2,6-二溴-4-壬基苯酯、(甲基)丙烯酸2,6-二溴-4-十二烷基苯酯、(甲基)丙烯酸2-(1-萘氧基)-1-乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-萘氧基)-1-乙酯、(甲基)丙烯酸6-(1-萘氧基)-1-己酯、(甲基)丙烯酸6-(2-萘氧基)-1-己酯、(甲基)丙烯酸8-(1-萘氧基)-1-辛酯和(甲基)丙烯酸8-(2-萘氧基)-1-辛酯,但不限于此。

相对于100重量份的单元(1),单元(3)可以以约20重量份至45重量份的比率包含在压敏粘合剂聚合物中。在另一个实例中,该比率可以为约40重量份或更小、约35重量份或更小、或者约30重量份或更小。

作为单元(4),可以使用具有羟基或羧基作为极性官能团的单体的单元。如有必要,这样的单元可以通过与以下描述的交联剂等的反应来用于赋予内聚力等。作为具有极性官能团的单体,可以使用具有烷基的碳数在3至6的范围内的羟烷基的(甲基)丙烯酸羟烷基酯或含羧基的单体以确保足够的高温可靠性等。

具有烷基的碳原子在3至6的范围内的羟烷基的(甲基)丙烯酸羟烷基酯可以例示为(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯或(甲基)丙烯酸6-羟己酯等,并且在一个实例中,可以使用(甲基)丙烯酸4-羟丁酯。

含羧基的单体可以例示为(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙酸、3-(甲基)丙烯酰氧基丙酸、4-(甲基)丙烯酰氧基丁酸、丙烯酸二聚体、衣康酸、马来酸和马来酸酐等,并且通常,可以应用丙烯酸。

然而,在与电极例如ito(氧化铟锡)相邻使用压敏粘合剂层的情况下,如果在压敏粘合剂层中包含大量的羧基,则它们可能引起电极的腐蚀而不利地影响装置的性能,使得可能无法应用具有羧基的组分,或者可能需要限制应用比率。

相对于100重量份的单元(1),单元(4)可以以约1重量份至4.5重量份的比率包含在压敏粘合剂聚合物中。在另一个实例中,该比率可以为约1.5重量份或更大,或者可以为约4重量份或更小、或者约3.5重量份或更小。特别地,当单元(4)是含羧基的单体单元时,相对于100重量份的单元(1),该比率可以为约1重量份或更大、或者约1.5重量份或更大,或者可以为约4.5重量份或更小、约4重量份或更小、约3.5重量份或更小、约3重量份或更小、约2.5重量份或更小、或者约2重量份或更小。

由于压敏粘合剂聚合物包含上述单体单元,并且如有必要,调节其比率,因此在压敏粘合剂层中确保了在高温下的稳定的耐久性,并且还稳定地保持了压敏粘合剂层所需的其他物理特性,其中即使在与电极相邻设置的情况下,也不会引起相关电极等的腐蚀。特别地,可以在单元(2)的含量范围内使上述效果最大化。另一方面,当单元(2)的含量小于以上范围时,存在由于低附着力而导致被粘物在高温条件下抬起的问题。此外,当单元(2)的含量超过以上范围时,压敏粘合剂层与被粘物之间的粘合性降低,因此压敏粘合剂在切割和加工光学层合体期间流出,使得存在光学层合体被污染的问题。

如有必要,压敏粘合剂聚合物除上述单元之外还可以包含其他已知单元。

这样的压敏粘合剂聚合物可以通过应用上述单体的已知聚合方法来制备。

压敏粘合剂层还可以包含交联剂,其中交联剂可以使压敏粘合剂聚合物交联。

作为交联剂,可以没有任何特别限制地使用已知的交联剂,例如,可以使用异氰酸酯交联剂、环氧交联剂、氮丙啶交联剂和金属螯合交联剂等。

作为异氰酸酯交联剂,可以使用二异氰酸酯,例如亚甲苯基二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯或萘二异氰酸酯,或者一种或更多种二异氰酸酯与多元醇(例如三羟甲基丙烷)的反应产物等。

作为环氧交联剂,可以使用选自以下中的一者或更多者:乙二醇二缩水甘油醚、三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、n,n,n,n’-四缩水甘油基乙二胺和甘油二缩水甘油醚;作为氮丙啶交联剂,可以使用选自以下中的一者或更多者:n,n-甲苯-2,4-双(1-氮丙啶甲酰胺)、n,n’-二苯基甲烷-4,4’-双(1-氮丙啶甲酰胺)、三亚乙基三聚氰胺、双间苯二甲酰基-1-(2-甲基氮丙啶)和三-1-氮丙啶基氧化膦;以及作为金属螯合交联剂,可以使用其中多价金属例如铝、铁、锌、锡、钛、锑、镁和/或钒与乙酰丙酮或乙酰乙酸乙酯配位的化合物等,但不限于此。

相对于100重量份的压敏粘合剂聚合物,具体地100重量份的粘合剂聚合物的固体含量,可以以0.001重量份至10重量份的量使用交联剂,并且在该比率下,可以在适当地保持压敏粘合剂的内聚力的同时,防止诸如发生层间剥离或抬起现象等的耐久可靠性的劣化。

在另一个实例中,该比率可以为约0.005重量份或更大、0.01重量份或更大、0.05重量份或更大、或者0.1重量份或更大,并且可以为约9重量份或更小、8重量份或更小、7重量份或更小、6重量份或更小、5重量份或更小、4重量份或更小、3重量份或更小、2重量份或更小、或者1.5重量份或更小。

压敏粘合剂层还可以包含离子化合物。此外,离子化合物可以使压敏粘合剂层具有适当的抗静电特性。

作为离子化合物,可以使用无机盐或离子液体。在本申请中,术语离子液体可以意指在室温下以液态存在的离子化合物。在此,室温是没有升温或冷却的自然温度,这可以意指约10℃至30℃、约15℃至30℃、约20℃至30℃、约25℃或约23℃左右的温度。

当将无机盐用作离子化合物时,作为无机盐,可以使用含有碱金属阳离子或碱土金属阳离子的盐。这样的阳离子可以例示为以下中的一者或两者或更多者:锂离子(li+)、钠离子(na+)、钾离子(k+)、铷离子(rb+)、铯离子(cs+)、铍离子(be2+)、镁离子(mg2+)、钙离子(ca2+)、锶离子(sr2+)和钡离子(ba2+)等,并且例如,考虑到离子稳定性和迁移率,可以使用锂离子、钠离子、钾离子、镁离子、钙离子和钡离子或锂离子中的一者或两者或更多者。

另一方面,作为离子液体,可以使用具有包含氮、硫或磷的盐作为阳离子组分的化合物。这样的阳离子可以例示为季铵化合物,例如n-乙基-n,n-二甲基-n-丙基铵、n,n,n-三甲基-n-丙基铵、n-甲基-n,n,n-三丁基铵、n-乙基-n,n,n-三丁基铵、n-甲基-n,n,n-三己基铵、n-乙基-n,n,n-三己基铵、n-甲基-n,n,n-三辛基铵或n-乙基-n,n,n-三辛基铵、鏻或其衍生物例如四烷基鏻、吡啶或其衍生物、四氢吡啶或其衍生物、二氢吡啶或其衍生物、咪唑或其衍生物、含有吡咯啉骨架的化合物或其衍生物、含有吡咯骨架的化合物或其衍生物、咪唑啉或其衍生物例如1-乙基-3-甲基咪唑啉吡唑啉或其衍生物、三烷基锍或其衍生物、吡咯烷或其衍生物例如1-甲基-1-丙基吡咯烷或其衍生物、或哌啶或其衍生物例如1-甲基-1-丙基哌啶等。在本申请中,还可以使用其中在上述阳离子中阳离子中包含的烷基经烷氧基、羟基、炔基或环氧基等取代的包含阳离子的化合物。

在一个实例中,作为离子液体的阳离子,可以应用由下式a表示的阳离子。

[式a]

在式a中,r1至r4各自独立地表示氢、烷基、烷氧基、烯基或炔基。

在式a中,烷基或烷氧基可以为具有1至20个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的烷基或烷氧基。此外,烷基或烷氧基可以为线性、支化或环状的烷基或烷氧基,其可以任选地被一个或更多个取代基取代。

在式a中,烯基或炔基可以为具有2至20个碳原子、2至12个碳原子、2至8个碳原子或2至4个碳原子的烯基或炔基。此外,烯基或炔基可以为线性、支化或环状的烯基或炔基,其可以任选地被一个或更多个取代基取代。

在式a的定义中,当烷基、烷氧基、烯基或炔基经一个或更多个取代基取代时,取代基的实例可以包括羟基、烷基、烷氧基、烯基、炔基、氰基、硫醇基、氨基、芳基或杂芳基等,但不限于此。

在一个实例中,式a的r1至r4可以各自独立地为烷基,例如,具有1至12个碳原子的线性或支化烷基。在式a中,r1至r4各自独立地表示具有1至12个碳原子的线性或支化烷基,但是r1至r4可以不同时对应于具有相同碳数的烷基。在这种情况下,在式a的范围内排除了r1至r4全部为具有相同碳数的烷基的情况。当r1至r4全部为具有相同碳数的烷基时,化合物在室温下以固相存在的可能性可能增加。

在式a中,r1可以为具有1至3个碳原子的烷基,以及r2至r4可以各自独立地为具有4至20个碳原子、4至15个碳原子或4至10个碳原子的烷基。通过使用这样的阳离子,可以提供这样的压敏粘合剂:其具有更优异的光学特性、压敏粘合特性、可加工性和抗静电特性,具有增加的对基底的粘合性,并且具有较短的物理特性的稳定例如固化所需的时间。

离子化合物中包含的阴离子可以例示为pf6-、asf-、no2-、氟离子(f-)、氯离子(cl-)、溴离子(br-)、碘离子(i-)、高氯酸根(clo4-)、氢氧根(oh-)、碳酸根(co32-)、硝酸根(no3-)、三氟甲磺酸根(cf3so3-)、磺酸根(so4-)、六氟磷酸根(pf6-)、甲基苯磺酸根(ch3(c6h4)so3-)、对甲苯磺酸根(ch3c6h4so3-)、四硼酸根(b4o72-)、羧基苯磺酸根(cooh(c6h4)so3-)、三氟甲磺酸根(cf3so2-)、苯甲酸根(c6h5coo-)、醋酸根(ch3coo-)、三氟醋酸根(cf3coo-)、四氟硼酸根(bf4-)、四苄基硼酸根(b(c6h5)4-)或三五氟乙基三氟磷酸根(p(c2f5)3f3-)等。

在另一个实例中,作为阴离子,还可以使用由式b表示的阴离子或双氟磺酰基酰亚胺等。

[式b]

[x(yomrf)n]-

在式b中,x为氮原子或碳原子,y为碳原子或硫原子,rf为全氟烷基,m为1或2,以及n为2或3。

在式b中,当y为碳时,m可以为1;当y为硫时,m可以为2;当x为氮时,n可以为2;以及当x为碳时,n可以为3。

由于全氟烷基(rf)或氟基团,式b的阴离子或双(氟磺酰基)酰亚胺表现出高电负性,并且还包含独特的共振结构以在与阳离子形成弱键的同时具有疏水性。因此,离子化合物可以表现出优异的与组合物的其他组分例如聚合物的相容性,以及即使以少量也赋予高抗静电特性。

式b中的rf可以为具有1至20个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的全氟烷基,其中全氟烷基可以具有线性、支化或环状结构。式b的阴离子可以为基于磺酰基甲基化物的阴离子、基于磺酰基酰亚胺的阴离子、基于羰基甲基化物的阴离子或基于羰基酰亚胺的阴离子,并且具体地,可以为以下中的一者或者两者或更多者的混合物:三三氟甲磺酰基甲基化物、双三氟甲磺酰基酰亚胺、双全氟丁磺酰基酰亚胺、双五氟乙磺酰基酰亚胺、三三氟甲烷羰基甲基化物、双全氟丁磺酰基酰亚胺或双五氟乙烷羰基酰亚胺等。

相对于100重量份的压敏粘合剂聚合物,离子化合物可以以0.01重量份至15重量份的比率存在于压敏粘合剂层中。具体地,相对于100重量份的压敏粘合剂聚合物的固体含量,离子化合物可以以0.1重量份或更大、0.5重量份或更大、1重量份或更大、或者1.5重量份或更大的比率存在于压敏粘合剂层中,并且可以以10重量份或更小、5重量份或更小、2重量份或更小、或者1.5重量份或更小的比率存在。在这样的比率下,在确保期望的抗静电特性的同时,可以稳定地保持其他所需的特性例如与光学膜的粘合性。

除了上述组分之外,根据需要,压敏粘合剂层还可以包含其他已知的添加剂。这样的添加剂可以例示为选自以下中的一者或更多者:偶联剂,例如硅烷偶联剂;抗静电剂;增粘剂;紫外线稳定剂;抗氧化剂;着色剂;增强剂;填料;消泡剂;表面活性剂;可光聚合的化合物,例如多官能丙烯酸酯;和增塑剂,但不限于此。

可以将这样的压敏粘合剂层调节为在表现出特定范围内的剥离力的同时表现出预定的凝胶分数。

例如,如以300mm/分钟的剥离速率和90度的剥离角在玻璃基底上测量的,压敏粘合剂层的室温剥离力可以为约700gf/25mm或更大。剥离力可以为约750gf/25mm或更大、约800gf/25mm或更大、约850gf/25mm或更大、约900gf/25mm或更大、或者约950gf/25mm或更大。剥离力的上限没有特别限制,例如,剥离力可以为约2,000gf/25mm或更小、约1,800gf/25mm或更小、或者约1,500gf/25mm或更小。

在本申请中,术语室温是没有升温或冷却的自然温度,其可以意指例如在约10℃至30℃的范围内的任一温度或者约25℃或23℃左右的温度。

此外,在本说明书中提及的物理特性中,当测量温度影响物理特性时,除非另有说明,否则相关的物理特性意指在室温下测量的物理特性。

此外,压敏粘合剂层可以表现出预定范围内的凝胶分数。例如,如通过以下方程式1计算的,压敏粘合剂层的凝胶分数可以为约70重量%或更大。

[方程式1]

凝胶分数=b/ax100

在方程式1中,a为在将压敏粘合剂层浸入乙酸乙酯中之前压敏粘合剂层的质量(单位:g),以及b表示在室温下将压敏粘合剂层浸入乙酸乙酯中24小时之后回收的不溶性部分的干质量(单位:g)。此时,不溶性部分意指通过200目筛过滤的组分,不溶性部分的干质量意指通过在适当的条件下干燥收集的不溶性部分而在相关的不溶性部分中基本上不含溶剂的状态下(例如,在溶剂含量为约1重量%或更小、0.5重量%或更小、或者0.1重量%或更小的状态下)测量的质量。在此,干燥条件没有特别限制,只要可以将不溶性部分中所含的溶剂的比率控制在以上范围内即可,并且干燥可以在适当的条件下进行。

在另一个实例中,凝胶分数可以为约75重量%或更大、或者80重量%或更大,并且也可以为约95重量%或更小、90重量%或更小、或者约85重量%或更小。

凝胶分数取决于压敏粘合剂中使用的压敏粘合剂聚合物的分子量或交联度等,并且鉴于此可以实现适当的范围。

压敏粘合剂层还可以具有约0.06mpa或更大的储能弹性模量。在另一个实例中,弹性模量可以为0.065mpa或更大、0.07mpa或更大、0.075mpa或更大、0.08mpa或更大、0.085mpa或更大、0.09mpa或更大、或者0.095mpa或更大,并且可以为0.2mpa或更小、0.15mpa或更小、或者0.12mpa或更小。压敏粘合剂层的弹性模量也通过聚合物的分子量或组成、交联剂的比率、交联度等来控制,并且鉴于此可以设定适当的范围。

上述物理特性中的一种或两种或更多种可以与上述聚合物的组成等有关,以使得能够在本申请中形成预期的压敏粘合剂层。

本申请的光学层合体还可以包括保护膜。可以经由上述压敏粘合剂层将保护膜附接至光学膜。可用的保护膜的种类没有特别限制,其中可以使用本领域已知的通常的膜,例如,聚合物膜如三乙酰纤维素(tac)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。

本申请还涉及包括这样的光学层合体的显示装置。所述装置可以包括例如经由上述压敏粘合剂层附接至光学层合体的显示面板。在此,显示面板的类型没有特别限制,其可以是例如已知的lcd面板或oled面板等。此外,光学层合体附接至面板的位置等也可以遵循已知的方式。

有益效果

本申请涉及光学层合体。本申请可以提供即使在高温,特别是约100℃或更高的超高温下也确保稳定的耐久性的光学层合体,该光学层合体所需的其他物理特性也是优异的,并且即使在与电极相邻设置的情况下,也不引起相关电极等的腐蚀。

具体实施方式

在下文中,将通过实施例具体地描述本申请,但是本申请的范围不受以下实施例的限制。

1.测量剥离力的方法

将实施例或比较例中制备的压敏粘合偏光板各自切割成25mm的宽度和200mm的高度以制备试样,该试样经由试样的压敏粘合剂层附接至玻璃板。在附接试样之后1小时的经过时间以90°的剥离角和300mm/分钟的剥离速率剥离压敏粘合偏光板的同时测量在室温下的剥离力。

2.测量凝胶分数的方法

在将实施例或比较例中制备的各压敏粘合剂层在恒温恒湿室(23℃,50%相对湿度)下保持7天之后,收集0.2g(=凝胶分数测量方程式中的a)。将收集的压敏粘合剂层完全浸入50ml的乙酸乙酯中,然后在室温下在暗室中储存1天。随后,将不溶于乙酸乙酯的部分(不溶性部分)收集在#200不锈钢丝网中,并在150℃下干燥30分钟以测量质量(不溶性部分的干质量=凝胶分数测量方程式中的b)。随后,通过将测量结果代入以下方程式来测量凝胶分数(单位:%)。

<凝胶分数测量方程式>

凝胶分数=b/ax100

a:压敏粘合剂的质量(0.2g)

b:不溶性部分的干质量(单位:g)

3.测量弹性模量的方法

将实施例或比较例中制备的压敏粘合剂组合物各自涂覆在两个离型膜之间,并在恒温恒湿条件(23℃,50%相对湿度)下老化7天以制备厚度为约22μm的压敏粘合剂层。随后,将离型膜之间的压敏粘合剂切割以制备8mm×1mm(=直径×厚度)的圆周试样,然后使用动态流变仪(ares,rda,tainstrumentsinc.),在以1hz的频率在平行板之间施加剪切应力的同时测量在23℃下的储能弹性模量。

4.ito腐蚀测试

将实施例或比较例中制备的压敏粘合剂组合物各自层合在厚度为40μm的tac(三乙酰纤维素)膜上,并在恒温恒湿条件(23℃,50%相对湿度)下老化7天以制备压敏粘合剂层。将典型的ito(氧化铟锡)膜切割成具有约50mm左右的宽度和约30mm左右的高度以制备试样,在该试样上以10mm左右的宽度将银糊料分别施加至横向方向上的两端。随后,将压敏粘合剂层切割成具有约40mm左右的宽度和约30mm左右的高度,并以5mm左右的间隔附接至银糊料的端部以制备试样。将制备的ito(氧化铟锡)膜在高温高湿条件(85℃,85%相对湿度)下储存250小时,然后与最初引入之前相比,用线性电阻计(hioki3244-60cardhitester)评估电阻的变化率。

5.高温耐久性

将实施例或比较例的压敏粘合偏光板各自切割成具有约140mm左右的宽度和约90mm左右的高度以制备试样,将该试样在5kg/cm2的压力下附接至玻璃基底。附接在洁净室中进行使得不产生气泡或异物。随后,将制备的样品在50℃和5kg/cm2的条件下在高压釜中保持15分钟。

在将样品在约100℃的温度下保持约500小时之后,根据以下标准评估耐久性。

<评估标准>

o:未发生起泡和剥离

δ:发生起泡和/或剥离

x:发生严重的起泡和/或剥离

6.测量重均分子量的方法

使用凝胶渗透色谱法(gpc)在以下条件下测量制备例中制备的压敏粘合剂聚合物的重均分子量。为了产生校准曲线,使用agilent系统的标准聚苯乙烯转换测量结果。

仪表:agilentgpc(agilent1200系列,美国)

柱:两根组合的plmixedb

柱温:40℃

洗脱液:thf(四氢呋喃)

流量:1.0ml/分钟

浓度:约2mg/ml(100μl注射)

7.压敏粘合剂缺失的评估

将实施例中制备的压敏粘合剂层各自层合在制备的起偏振器上,在23℃的温度和50rh%的相对湿度的恒温恒湿条件下老化约7天,并且切割成200mm×200mm(宽度×高度)的尺寸以制备偏光板试样。

将宽度为约50mm的用于评估的压敏粘合剂胶带附接在试样的压敏粘合剂层的一侧上,并且通过向其施加5kg/cm2的压力将用于评估的压敏粘合剂胶带层合在试样上。然后,在将用于评估的粘合剂胶带从粘合偏光板的试样上分离之后,基于以下标准目视评估残留在起偏振器的表面上的压敏粘合剂层的残留度。

<压敏粘合剂缺失的评估标准>

o:当将压敏粘合剂层从起偏振器的表面上剥离时,在起偏振器表面上观察到的直径为1mm或更小的空位的数量为5或更少的情况

δ:当将压敏粘合剂层从起偏振器的表面上剥离时,在起偏振器表面上观察到的直径为1mm或更小的空位的数量超过5的情况

x:当将压敏粘合剂层从起偏振器的表面上剥离时,在起偏振器表面上观察到的直径为1mm或更小的空位的总面积大于剩余的压敏粘合剂层的面积的情况

8.表面电阻的评估

将实施例和比较例中制备的压敏粘合偏光板各自切割成50mm×50mm(宽度×高度)的尺寸以制备表面电阻评估试样。通过使用电阻率计(mitsubishichemicalanalytech,hiresta-ux(mcp-ht800型))在23℃的温度和50rh%的相对湿度的恒温恒湿气氛中施加500v的电压10秒来测量试样的压敏粘合剂层的表面电阻。

制备例1.压敏粘合剂聚合物(a)的制备

将丙烯酸正丁酯(n-ba)、丙烯酸苄酯(bza)、丙烯酸甲酯(ma)和丙烯酸羟丁酯(4-hba)以64:15:20:1(n-ba:bza:ma:4-hba)的重量比引入配备有用于氮气回流且易于控制温度的冷却装置的1l反应器中,并且引入100重量份的乙酸乙酯(eac)作为溶剂。随后,吹扫氮气1小时以除去氧气,然后,将0.03重量份的在乙酸乙酯中稀释至浓度为50重量%的偶氮二异丁腈(aibn)作为反应引发剂引入并反应8小时以制备作为分子量(mw)为约1,900,000左右的共聚物的压敏粘合剂聚合物(a)。

制备例2.压敏粘合剂聚合物b至i的制备

以与制备例1中相同的方式制备共聚物,不同之处在于采用下表1和2所示的组成。

[表1]

[表2]

实施例1

压敏粘合剂组合物和压敏粘合剂层的制备相对于100重量份的共聚物(a)的固体含量,将异氰酸酯交联剂(t-39m,japansokenco.,ltd.)以约0.08重量份的量合并到制备例1的共聚物(a)中,并且相对于100重量份的共聚物(a)的固体含量,以约1.5重量份的量向其中并入离子液体(fc-4400,3mco.),并将混合物稀释至适当的浓度并均匀混合以制备压敏粘合剂组合物。然后,将压敏粘合剂组合物涂覆在离型纸上并干燥以制造厚度为22μm的均匀的压敏粘合剂层。

起偏振器的制造

将厚度为约60μm的聚乙烯醇(pva)膜(japansyntheticco.,m2004)浸入含有0.05重量%的碘和1.5重量%的碘化钾的30℃的染色溶液中60秒以进行染色。随后,将经染色的聚乙烯醇膜浸入含有0.5重量%的硼和3.0重量%的碘化钾的30℃的交联溶液中60秒以进行交联。之后,使用辊对辊拉伸方法以5.5倍的拉伸比拉伸交联的聚乙烯醇膜。通过将拉伸的聚乙烯醇膜浸入30℃的离子交换水中20秒来用水洗涤拉伸的聚乙烯醇膜,并将其浸入含有2.0重量%的硝酸锌和5.5重量%的碘化钾的30℃的溶液中10秒。之后,将聚乙烯醇膜在80℃的温度下干燥200秒以制造起偏振器。制造的起偏振器中的钾含量为约0.8重量%,并且锌含量为约0.17重量%。

光学层合体(压敏粘合偏光板)的制造

将制造的压敏粘合剂层附接至偏光板的一侧以制造压敏偏光板(光学层合体)。

实施例2

以与实施例1中相同的方式制造压敏粘合剂组合物、压敏粘合剂层和压敏粘合偏光板,不同之处在于,相对于100重量份的共聚物(a)的固体含量,将交联剂(t-39m,japansokenco.,ltd.)以约0.12重量份的量合并到制备例1的共聚物(a)中。

实施例3

以与实施例1中相同的方式制造压敏粘合剂组合物、压敏粘合剂层和压敏粘合偏光板,不同之处在于,相对于100重量份的共聚物(b)的固体含量,将交联剂(t-39m,japansokenco.,ltd.)以约0.12重量份的量合并到制备例2的共聚物(b)中。

实施例4

以与实施例1中相同的方式制造压敏粘合剂组合物、压敏粘合剂层和压敏粘合偏光板,不同之处在于,相对于100重量份的共聚物(c)的固体含量,将交联剂(t-39m,japansokenco.,ltd.)以约0.12重量份的量合并到制备例3的共聚物(c)中。

实施例5

以与实施例1中相同的方式制造压敏粘合剂组合物、压敏粘合剂层和压敏粘合偏光板,不同之处在于,相对于100重量份的共聚物(d)的固体含量,将异氰酸酯交联剂(t-706bb,japansokenco.,ltd.)以约1.0重量份的量合并到制备例4的共聚物(d)中,并且还相对于100重量份的共聚物(d)的固体含量,以约0.005重量份的量向其中并入环氧交联剂(t-743l,japansokenco.,ltd.)。

实施例6

以与实施例1中相同的方式制造压敏粘合剂组合物、压敏粘合剂层和压敏粘合偏光板,不同之处在于,相对于100重量份的共聚物(e)的固体含量,将异氰酸酯交联剂(t-706bb,soken)和环氧交联剂(t-743l,soken)分别以约1.0重量份和约0.005重量份的量合并到制备例5的共聚物(e)中。

比较例1

以与实施例1中相同的方式制造压敏粘合剂组合物、压敏粘合剂层和压敏粘合偏光板,不同之处在于,相对于100重量份的共聚物(f)的固体含量,将甲苯二异氰酸酯交联剂(t-706bb,japansokenco.,ltd.)以约1.0重量份的量合并到制备例6的共聚物(f)中,并且还相对于100重量份的共聚物(f)的固体含量,以约0.005重量份的量向其中并入环氧交联剂(t-743l,japansokenco.,ltd.)。

比较例2

以与实施例1中相同的方式制造压敏粘合剂组合物、压敏粘合剂层和压敏粘合偏光板,不同之处在于,相对于100重量份的共聚物(g)的固体含量,将交联剂(t-39m,japansokenco.,ltd.)以约0.08重量份的量合并到制备例7的共聚物(g)中。

比较例3

以与实施例1中相同的方式制造压敏粘合剂组合物、压敏粘合剂层和压敏粘合偏光板,不同之处在于,相对于100重量份的共聚物(h)的固体含量,将交联剂(甲苯二异氰酸酯型,t-706bb,japansokenco.,ltd.)以约1.7重量份的量合并到制备例8的共聚物(h)中,并且还相对于100重量份的共聚物(h)的固体含量,以约0.005重量份的量向其中并入另一种交联剂(环氧交联剂,t-743l,japansokenco.,ltd.)。

比较例4

以与实施例1中相同的方式制造压敏粘合剂组合物、压敏粘合剂层和压敏粘合偏光板,不同之处在于,相对于100重量份的共聚物(i)的固体含量,将异氰酸酯交联剂(t-706bb,soken)和环氧交联剂(t-743l,soken)分别以约1.0重量份和约0.005重量份的量合并到制备例9的共聚物(i)中。

以上实施例和比较例的评估结果总结并描述在下表3和4中。

[表3]

[表4]

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