專利名稱：用于偏振膜的丙烯酸力敏粘合劑組合物和用它制備的偏振膜的制作方法
參照的相關(guān)申請本申請基于2000年12月21和2001年8月31日向韓國工業(yè)產(chǎn)權(quán)局提交的2000-79610號和2001-53399號申請，其內(nèi)容在此被合并作參考。
液晶顯示器的兩種主要組分包括1)排在兩玻璃板之間的一液晶層，其里面安裝有一濾色鏡和一透明電極層，和2)偏振器，如果需要還包括相位推延膜，和通過適當?shù)恼澈蟿┗騊SA層疊壓在玻璃板上的其他功能膜。偏振器包括偏振元件如碘基化合物，或通過拉伸聚乙烯醇(PVA)基的薄膜分子鏈而定位在某一恒定方向的二氯偏振材料，或由PVA膜水解或聚氯乙烯(PVC)膜的脫鹽酸反應(yīng)來制備的聚烯結(jié)構(gòu)，并且偏振元件的至少一側(cè)被保護膜如三醋酸纖維素(TAC)膜保護起來。另外，偏振器可能還包括具有各向異性分子排列的推延膜和/或用于寬視角補償和增加亮度的功能膜，例如一光學(xué)設(shè)計的液晶膜。
前面所述的膜具有不同的物理、化學(xué)和光學(xué)特征，因為這些膜用具有不同分子結(jié)構(gòu)的材料和組合物制備。當一液晶顯示器使用很長時間后，具有不同分子結(jié)構(gòu)的構(gòu)成材料和組合物老化了，并且材料的分子結(jié)構(gòu)也變了。例如，1)材料之間隨溫度變化的線性膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致排列層中一連續(xù)應(yīng)力的產(chǎn)生，和2)具有原先分子結(jié)構(gòu)的材料由于應(yīng)力松弛而變形，所以偏振器光學(xué)性能的改變導(dǎo)致液晶顯示裝置的嚴重漏光。
為了防止從偏振器中漏光，偏振器收縮產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)首先被消除，但是很難除去材料之間的內(nèi)建應(yīng)力，因為偏振器和玻璃板上的PSA具有不同的在高溫和潮濕條件下收縮和膨脹行為的體積穩(wěn)定特征。
作為對偏振器和玻璃板上的PSA層之間應(yīng)力松弛的一種嘗試，美國5795650號專利公開的，一含有增塑劑組分的粘合劑層能有效的衰減因偏振器收縮產(chǎn)生的應(yīng)力。但是，漏光不能被完全消除，并且由于該增塑劑組分可能破壞PSA的粘合性能，能會有耐久性問題，例如起泡和邊緣蹺起問題。另外，當起偏器產(chǎn)品被刀切割后，由于粘合劑組合物的柔軟度增加，起偏器可能會被增塑劑組分污染。
作為另一種嘗試，日本專利Hei10-279907所公開的，一種具有高分子量的丙烯基聚合物和分子量低于30000的丙烯基聚合物的混合物用來減少應(yīng)力以防止從裝置中漏光。但是，漏光不能完全被消除，并且由于可能產(chǎn)生大的氣泡和邊緣蹺起，粘合可靠性受到質(zhì)疑。同樣，與美國專利5795650號相同，偏振器可能因偏振器的切割操作而被污染。
通常地，PSA包括橡膠基、丙烯基和硅材料，并且其中的丙烯基PSA由于它們高的光學(xué)性能和粘合質(zhì)量而具有廣泛的應(yīng)用。當在室溫下輕微加壓時，丙烯基粘合劑表現(xiàn)出很好的粘合特性，因為通過輕微的壓力丙烯基粘合劑能被設(shè)計成具有適當?shù)姆肿渔溸w移率。丙烯PSA的粘合壓力范圍通常是100-3000gm/in。丙烯基PSA材料的分子特征，如分子量和分布，交聯(lián)密度和結(jié)構(gòu)主要影響PSA的耐久性，耐久性能通過高粘合強度和內(nèi)聚強度來控制。
但是，通常地，用具有應(yīng)力松弛能力的PSA來減輕起偏器單元的內(nèi)建應(yīng)力表現(xiàn)出在防止高溫和高度潮濕條件下起泡和邊緣蹺起的形成和增長方面不足夠的耐久性，而起泡和蹺起對于顯示版的性能是很關(guān)鍵的。另外，當一偏振器產(chǎn)品含有高遷移率的粘合薄片正好被切割時，粘合劑很容易延伸到產(chǎn)品的外面，導(dǎo)致產(chǎn)品的污染。
因此，PSA的漏光方面的改進必須在偏振器產(chǎn)品的主要要求上取得一點改變，例如耐久性和切割性。
另一個目的是提供一種用它制備的偏振器膜。
為了實現(xiàn)這些目的，本發(fā)明提供一種含有一具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)組分的丙烯基PSA組合物和一種用它制備的偏振器膜。
在下面的詳細說明中，僅通過舉例說明發(fā)明人實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方案來列出和描述本發(fā)明的較佳實施例?？梢钥吹?，本發(fā)明在各種顯而易見的方面是可以修改的，只要不偏離本發(fā)明。相應(yīng)地，附圖
和說明被認為是本質(zhì)性的舉例說明，本發(fā)明不受它們的限制。
本發(fā)明提供一種具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的丙烯基PSA組合物，和一用它制備的偏振器膜。
當一液晶顯示器使用了一段時間后，主要由于偏振器單元的收縮應(yīng)力使組合膜(composingfilm)光學(xué)性能的變化，發(fā)生復(fù)雜的光學(xué)畸變，即所謂的意外雙折射現(xiàn)象或漏光問題。為了防止薄膜的雙折射問題，本發(fā)明的發(fā)明人研究了各種液晶顯示器的組件，例如偏振器單元，液晶顯示板和PSA層。結(jié)果發(fā)現(xiàn)漏光是由雙折射引起的，雙折射是當具有不同空間穩(wěn)定性的材料結(jié)合在一起時，結(jié)合膜的內(nèi)建應(yīng)力導(dǎo)致的。本發(fā)明中，為了提供解決漏光問題的途徑，建議使用具有光學(xué)活性部件的PSA組合物，該部件能通過在系統(tǒng)的相同應(yīng)力域中自動補償雙折射。
由于PSA層在高溫下需要一強的內(nèi)聚力，可使用適當?shù)慕宦?lián)粘彈材料以使粘合層具有極佳的耐久性。交聯(lián)PSA的分子結(jié)構(gòu)通常是部分交聯(lián)的，當部分的交聯(lián)分子受到應(yīng)力時，交聯(lián)部分的分子鏈就在某一特定方向受到應(yīng)力，這是由于交聯(lián)部分的應(yīng)力不能被充分的消除。PSA的彈性特征與那些橡膠和彈性體的相似，PSA的主鏈在外加應(yīng)力的方向上排列。因此，當一材料被壓時，表現(xiàn)為正或負雙折射，并且在收縮應(yīng)力下的偏振器單元能被表征為三乙?；w維素(TAC)保護膜層中的正應(yīng)力雙折射和大部分丙烯酸PSA組合物的交聯(lián)線性分子的負應(yīng)力雙折射。
當本發(fā)明中的PSA不受應(yīng)力時，PSA分子不會改變液晶顯示器的光學(xué)性能，因為PSA保持各向同性，僅當PSA由于偏振器收縮而受到應(yīng)力時，它才表現(xiàn)出雙折射補償以消除顯示系統(tǒng)的漏光，也就是說，本發(fā)明通過對系統(tǒng)應(yīng)力域的理解使用光補償技術(shù)而區(qū)別于其他的發(fā)明。
另外，本發(fā)明的PSA和使用它制備的偏振器膜能采用與制備常規(guī)PSA層相似的方法來制備。
本發(fā)明中丙烯基PSA組合物包括一具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的組分。
本發(fā)明中的PSA組合物包括a)100份重量的形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的丙烯酸共聚物和b)具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的組分，其基于a)的重量范圍是0.01-30份。具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的組分能通過與丙烯酸共聚物a)共聚或混合使用。有多種能用作組分b)的原料，但是，具有軸向非對稱分子結(jié)構(gòu)的組分是較好的。
另外，很明顯要使用小量的組分b)以便PSA的性能保持不變。為此目的，使用具有軸向非對稱結(jié)構(gòu)的組分。本發(fā)明的組合物能通過PSA樹脂與具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的組分以適當比率共聚來制備，以形成具有從主鏈分支的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)，或者通過常規(guī)的混合技術(shù)來制備，制備的組合物具有于那些用作粘合涂層和疊層的常規(guī)PSA相似的特性。
本發(fā)明中，組分b)可包括一化合物或兩種或多種混合物，該混合物選自軸向上具有不對稱分子結(jié)構(gòu)和正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的化合物中。本發(fā)明中使用的具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的化合物很容易與丙烯基PSA在一個很寬的范圍內(nèi)混合，并且能使PSA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度改變最小。因此，考慮到與PSA基組合物的易混性，組分b)可以使用適當?shù)臄?shù)量。
組分b)可能包括一化合物或兩種或多種物質(zhì)的混合物，并且當該組分均一地分散在PSA中時，它能表現(xiàn)出正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)。特別當一粘合劑的主鏈在外加應(yīng)力作用下在一恒定方向排列時，組分b)也在主鏈的方向上排列，這樣PSA層的雙折射就被改變。當疊層薄膜的復(fù)合結(jié)構(gòu)由于應(yīng)力而表現(xiàn)出雙折射時，組分b)能補償每一膜片發(fā)生的雙折射。為了補償疊層薄膜的雙折射，當組分b)的用量很小時，組分b)的高雙折射率更是適宜的。當組分具有剛性分子結(jié)構(gòu)并且軸向不對稱時，在導(dǎo)致PSA雙折射變化的外加應(yīng)力作用下，該組分能有效的排列。就是說，當該組分的分子具有剛性結(jié)構(gòu)和軸向不對稱時，分子容易在PSA主鏈的方向上排列，導(dǎo)致正雙折射?？紤]到每一層的單獨光學(xué)活性，包含保護膜片和PSA層的疊加偏振器單元(位于特定的應(yīng)力域中)的復(fù)加雙折射能被有效的控制。
另外，當該組分具有低分子量時，PSA的彈性和回彈性增加，因此組分的分子量最好是低于2000。
具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的組分可包括芳香族化合物或脂環(huán)族化合物，其特征在于，按照是否存在芳香環(huán)的替換，或按照芳香族化合物的種類，芳香族化合物被分為芳香族晶體化合物和芳香族液晶化合物，例如膽甾型液晶和碟狀液晶化合物。
具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的組分b)的一個典型例子宜為分子式1所代表的芳香族化合物。
分子式1 其特征在于，X、Y、R1和R2為選自C1～C20烷基、C1～C20烷氧基、C1～C20芳基、氫、氰、氯、溴、羥基、二甲胺或?qū)Ξ惐交奶鎿Q基團；
A-B為那些用作芯體或萘或蒽的芯體的-CH＝N-、-N＝N-、-N＝N(O)-、-COO-、-CH2O-、-C(R1)CO-、-COO-CH2-、-C＝C-、-C≡C-、-S-、-SO2-、-Φ(R1)、-CH＝N-Φ(R1)-N＝CH、-C＝C-Φ(R1)-N＝C-、-C＝C-Φ(R1)-C＝C-、-C＝C-Φ(R1)-Φ(R2)-C＝C-、-C＝N-Φ(R1)-Φ(R2)-N＝C-、-C＝N-Φ(R1)-Φ(R2)-C＝C-，或者A-B除去直接結(jié)合，其特征在于，當a為整數(shù)為1-3時，b為整數(shù)0-3，而當a為0時，b為整數(shù)1-3。
芳香族化合物包括聯(lián)二苯、反式均二苯代乙烯、偶氮苯、對三聯(lián)苯、間三聯(lián)苯、枯基苯甲酸苯酯、二苯乙炔、4-乙基聯(lián)二苯、4’-戊基-4-聯(lián)二苯腈、4-二苯基腈，4-戊基聯(lián)二苯、4’-戊氧基(pentoxy)-4-二苯基腈、4’-己基-4-二苯基腈、4’-辛基-4-二苯基腈、反式-4-辛基-4’-乙氧基均二苯代乙烯、萘、蒽、4’-甲氧基苯亞甲基的胺均二苯代乙烯(4’-methoxybenzylideneaminostilbene)、4’-甲氧基苯亞甲基的胺偶氮苯(4’-methoxybenzylideneaminoazobenzene)和它們的混合物，并且芳香族化合物不受前述物質(zhì)的限制。
另外，當芳香族化合物不含有X、Y的取代基時，或它們的尺寸很小時，具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的芳香族化合物包括晶體物質(zhì)如反式均二苯代乙烯、三聯(lián)苯、二苯乙炔或聯(lián)二苯。當X、Y的衍生物具有適當?shù)臉O性-非極性或手性基團的混合物時，具有X衍生物或Y衍生物的物質(zhì)為蝶狀晶體或膽甾型液晶化合物，并對典型的芳香族化合物和脂環(huán)族化合物進行描述。(PolymerLiquid Crystals(聚合物液晶)A.C.Cifferri，W.R.Krigbaum，R.B.Meyer，Academic Press(1982)).
組分b)的選擇不依靠于液態(tài)結(jié)晶度或結(jié)晶度，而是應(yīng)力光學(xué)系數(shù)，并且組分b)具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)是更為適合的。由于組分b)的分子結(jié)構(gòu)和組合物的可混性對光學(xué)性能和PSA性能是很關(guān)鍵的，組分b)應(yīng)當具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)，例如含有芳香族化合物和脂環(huán)族化合物。
b)的含量可由不同選擇，取決于它的特性，如雙折射和粘合性能。為了得到粘合特性，b)的含量最好范圍是0.001-40份重量，更適合的是0.01-30份重量，并且最好為0.05-25份重量。b)可用常規(guī)方法與PSA相混合。另外，b)能作為多層PSA結(jié)構(gòu)摻合到PSA中。
丙烯基共聚物的分子量范圍從200,000-2,000,000，更為適合的范圍是600,000-1,500,000，并且它包括i)75-99.89％重量比的(甲基)丙烯酸酯單體，包括C1-C12的烷基酯，更好是C2-C8的烷基酯；和ii)一與交聯(lián)劑反應(yīng)的功能單體。(甲基)丙烯酸酯單體的含量適合為75-99.89％重量比，更適合的是80-98％重量比。
當烷基(甲基)丙烯酸脂具有一個長鏈烷基時，粘合劑具有一低內(nèi)聚力，所以最好使用C2-C8中的烷基以便防止內(nèi)聚力的降低。當烷基(甲基)丙烯酸脂過多時，它的內(nèi)聚力降低。當烷基(甲基)丙烯酸脂的含量在75％以下時，粘合劑的粘合力減小，并且它的生產(chǎn)成本費用增加。
丙烯基共聚物可以通過溶液聚合、光聚合、本體聚合、懸浮聚合或者乳液聚合來制備。特別地，丙烯基聚合物最好是在溫度為50-140℃下通過溶液聚合制備，并且最好是當單體均一混合時加入引發(fā)劑。PSA需要一定的粘彈性，并且取決于分子量和分子量分布和聚合物鏈的分支結(jié)構(gòu)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，粘彈性主要受到聚合物鏈的分子量和分子量分布的影響。丙烯基共聚物的分子量范圍適合為200,000-2,000,000，并且更適合的是600,000-1,500,000，并且它能通過常規(guī)的自由基共聚來制備。
(甲基)丙烯酸單體包括(甲基)丙烯酸丁酯、乙一乙基乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸甲酯、正丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸特丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、和一它們的混合物，但是不受上述物質(zhì)所限制。另外，在丙烯基共聚物的共聚過程中，單體可能被使用以控制PSA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并賦予PSA其他有用的性能。該單體包括丙烯腈、縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、苯乙烯和它們的混合物。該單體可進一步包括各種這里未涉及到的丙烯基單體和用于特定目的的乙烯基單體。
ii)中的功能單體可包括0.1-20％重量比的不飽和α、β羧基單體，或0.01-5％重量比的含有羥基的單體，或它們的混合物。不飽和α、β羧基單體的濃度適合的范圍為0.5-15％重量比。ii)中的功能單體賦予本發(fā)明中的PSA粘合強度或內(nèi)聚力。當不飽和α、β羧基單體的含量低于0.1％時，粘合強度的增強效果減少，而當含量大于20％時，由于粘合力的增加導(dǎo)致的遷移率降低從而使得粘合強度被破壞。不飽和α、β羧基單體包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸二聚物、衣康酸、馬來酸、馬來酐、和它們的混合物，但是不受上面所述的限制。
含有羥基、與交聯(lián)劑反應(yīng)的功能單體提供給PSA粘合力，這歸因于在高溫下足夠承擔PSA內(nèi)聚衰壞(cohesive failure)的化學(xué)鍵，并且具有羥基的功能單體的數(shù)量適合為0.01-5％重量比。當具有羥基的功能單體的數(shù)量低于0.01％重量比時，在高溫下PSA的內(nèi)聚衰壞會發(fā)生，而當它高于5％重量比時，在高溫下柔軟度可能會被破壞。功能單體包括2-(甲基)丙烯酸羥乙酯、2-(甲基)丙烯酸羥丙酯、2-羥基乙烯乙二醇(甲基)丙烯酸酯(2-hydroxyethyleneglycol(meth)acrylate)、2-羥基丙烯乙二醇(甲基)丙烯酸酯和它們的混合物，但是它們不受到上面所述的限制。該具有羥基的乙烯基單體也可用于本發(fā)明中，只要該單體適用于本發(fā)明。任一上述單體都可使用，并且它們的混合物也都可被使用。
不飽和α、β羧基單體和含有羥基的功能單體提供本發(fā)明的PSA以粘合力和內(nèi)聚力，和形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，但是如果PSA已經(jīng)具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)或存在高的內(nèi)聚強度，就不需要使用不飽和α、β羧基單體和含有羥基的功能單體。但是，通過使用含有羥基的功能單體可以獲得更好的對耐久性和漏光問題的可控性。
只要滿足本發(fā)明的目的，其他功能單體也可被使用或替換不飽和α、β羧基單體和含有羥基的功能單體。例如，PSA可以通過多官能環(huán)氧基化合物與羧酸官能團反應(yīng)、多官能氮丙啶與羧酸官能團反應(yīng)或使用UV固化劑來實現(xiàn)交聯(lián)。另外，為了提供本發(fā)明中的PSA以粘合力，可用一極性物質(zhì)來代替不飽和α、β羧基單體。多官能化合物能被用來產(chǎn)生交聯(lián)結(jié)構(gòu)，并且粘合可靠性也增加。
用于偏振器的丙烯基PSA合成物包括a)100份重量形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的丙烯基共聚物，b)基于a)中100份重量的丙烯基共聚物的0.01-30份重量具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的組分，和c)0.01-10份重量的多官能交聯(lián)化合物基于a)中100份重量的丙烯基共聚物。
c)中多官能交聯(lián)化合物能使聚合物主鏈和側(cè)鏈發(fā)生取向，并且當它用作粘彈性PSA時，能幫助取向主鏈和側(cè)鏈。
多官能交聯(lián)化合物包括異氰酸酯交聯(lián)劑、環(huán)氧基交聯(lián)劑、氮丙啶基交聯(lián)劑、和金屬螯合物交聯(lián)劑。異氰酸酯交聯(lián)劑包括甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯和它們與三甲基丙烷的加合物，但是不受上面所述的限制。c)能有效的提供本發(fā)明所必需的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，并且它可選自一自身和含有羥基的官能團的化合。
在混合步驟中，c)中與具有羥基的官能團的交聯(lián)反應(yīng)不會激烈的發(fā)生并且能被均一的涂覆。在PSA層的涂覆之后，干燥并老化，最后得到的具有彈性和強粘合強度的PSA層是因為它的形成了交聯(lián)結(jié)構(gòu)。PSA的強內(nèi)聚力增強了耐久性和切割性。通過使用UV或EB的公開技術(shù)也可以使PSA被交聯(lián)。因此，b)和c)的作用是使本發(fā)明中PSA的漏光問題得到改進，而不影響高溫高潮濕條件下的耐久性和切割性。
PSA組合物的交聯(lián)密度適合范圍為1-95％重量比，更合適的是30-90％重量比，而最為適合的是40-80％重量比。交聯(lián)密度通過測量交聯(lián)部分的數(shù)量來計算，該數(shù)量使用常規(guī)的測量丙烯基PSA中的凝膠含量的方法來測量。
可進一步加入增粘劑來控制PSA的性能，增粘劑的數(shù)量范圍是1-100份重量。當增粘劑的數(shù)量過多時，PSA的內(nèi)聚力可能減小。增粘劑包括(氫化的)烴基樹脂，(氫化的)松香樹脂，(氫化的)松香酯基樹脂，(氫化的)萜烯樹脂，(氫化的)萜烯酚樹脂，聚合的松香樹脂和聚合的松香酯樹脂。增粘劑還包括它們的混合物。另外，本發(fā)明的PSA組合物可包括環(huán)氧樹脂和交聯(lián)劑、硅烷基耦合劑、增塑劑、抗氧劑、UV穩(wěn)定劑、增強劑、填充劑和著色劑的混合物取決于本發(fā)明的最終應(yīng)用。
PSA組合物能通過多種方法制備，例如無規(guī)聚合、接枝共聚和嵌段共聚。該PSA組合物也可通過光化聚合制備，其特征是使用一適當?shù)某Ｒ?guī)光引發(fā)劑。
本發(fā)明中的PSA組合物不受上面所述使用的限制，并且本發(fā)明中的原理是用于硅基、橡膠基、聚氨酯基、聚酯基和環(huán)氧基PSA和粘合劑、熱活化PSA和熱熔粘合劑，而不管物質(zhì)的類型。就是說，所描述的組合物適用于所有類型的用作光物質(zhì)來為漏光問題提供雙折射補償?shù)恼澈蟿┋B層。
本發(fā)明提供一種包含上述PSA組合物的偏振器。
本發(fā)明的起偏器包括形成在偏振膜的任意表面的PSA層。常規(guī)的組分能用作偏振器膜和用在本發(fā)明中的起偏器部件。例如，常規(guī)的偏振膜包括一通過往聚乙烯醇膜如聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛、乙烯、和乙酸乙烯酯共聚物中加入碘或二氯染料，拉伸，并用保護膜如三乙酰基纖維素、聚碳酸酯膜和聚醚砜膜覆蓋而制備的膜。
在偏振膜上形成PSA層是通過使用條形涂膜機(bar-coater)在偏振膜的表面涂覆PSA溶液并干燥；或者通過在可剝離材料的表面涂敷PSA溶液，干燥以形成PSA層，移動PSA層到起偏器表面，然后老化。
更為可取的是本發(fā)明中的保護膜具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)，并且典型的保護膜包括三乙?；w維素。但是，保護膜的種類和保護膜的制備方法不受上面所述的限制，并且任何已知的保護膜種類和制備方法都能被使用。
本發(fā)明中的PSA層可以形成在偏振膜的一面或兩面上。另外，本發(fā)明的偏振器可涂覆有保護層、反射層、防眩光層、推延板、用于寬視角的膜或用于增強亮度的膜。
具體實施例方式
下面的實施例和對比實施例用來對本發(fā)明進一步詳細說明，但是本發(fā)明不受這些實施例的限制。如果沒有另外說明，在這些應(yīng)用中所涉及的含量單位為重量百分比。
本發(fā)明中的物質(zhì)縮寫如下n-BA丙烯酸丁酯MA丙烯酸甲酯AA丙烯酸2-HEMA(甲基)丙烯酸羥乙酯(hydroxyethyl(meth)acrylate)AIBN偶氮二異丁腈EAc乙酸乙酯LC-1液晶-1 LC-2液晶-2 C-1二苯乙炔(tolan)C-2聯(lián)三苯[實施例1]共聚物的制備將94.5份重量的丙烯酸正丁酯(BA)、5份重量的丙烯酸(AA)、0.5份重量的2-(甲基)丙烯酸羥乙酯(2-HEMA)的混合物放入到1000cc裝有溫度控制器和使用氮氣回流的冷凝器的反應(yīng)器中。往其中加入100份重量的乙酸乙酯(EAc)。用氮氣凈化反應(yīng)器20分鐘以除去反應(yīng)器中的氧氣，加入0.03份重量50％的用乙酸乙酯稀釋的偶氮二異丁腈(AIBN)，在65℃下反應(yīng)10小時，從而得到丙烯酸聚合物(PA-1)。使用聚苯乙烯標準樣品來測定該丙烯酸聚合物的分子量。根據(jù)表1中的單體合成物，得到分子量范圍在600,000-1,000,000的聚合物。
PSA層的制備用3份重量的LC-1與丙烯基聚合物溶液(約50％固體含量)混合，(基于100份重量的丙烯基聚合物溶液)。然后，高速混合加入1.2份重量的用乙酸乙酯稀釋到10％的甲苯基二異氰酸鹽絡(luò)合物(tolylendiisocyanate adduct)(TDI-1)，并稀釋到一能使釋放膜(release film)的涂覆具有好的質(zhì)量所需的濃度，并干燥以制備一厚度為30μm的均一PSA層。
層壓工藝使用層合機將粘合劑層以185μm的厚度層壓在碘基偏振器上，這樣就制備得到含有PSA層的偏振器。偏振器被切割成所需的尺寸以測試它的性能。偏振器的性能通過下面的試驗進行評估。
<偏振器性能的測試>
耐久性使用層合機在約5kg/cm3的壓力下將90mm×170mm的兩個偏振器貼在110mm×190mm×0.7mm的玻璃的兩面。每一偏振器的光軸(optical axis)為45°并且它們相互交叉以獲得黑暗狀態(tài)。在干凈的房間進行層壓步驟以防止面板吸收泡沫和污染物。測試試樣被放入60℃90％RH的潮濕箱體中，1000小時以便通過濕熱條件來檢驗泡沫和邊緣起皺的形成情況。同樣，以與濕熱測試相同的方法在80℃的烘箱中放置1000小時來測量試樣的抗熱性能。在測量完成之前將測試試樣進一步于室溫下放置24小時。耐久性評測如下○沒有觀察到起泡和邊緣起皺現(xiàn)象。
△觀察到少量的起泡和邊緣起皺現(xiàn)象。
×觀察到大量的起泡和邊緣起皺現(xiàn)象。
漏光上面所制備的試樣(交叉偏振器狀態(tài))的漏光測定是在黑暗房間里面使用背后照明系統(tǒng)來觀察它們。90mm×170mm的偏振器被貼在尺寸為110mm×190mm×0.7mm的玻璃的表面上作為方法“A”，而130mm×240mm的偏振器被貼在尺寸為150mm×260mm×0.7mm的玻璃的表面上作為方法“B”以測量透光率的均勻性。
○肉眼沒有觀察到漏光。
△觀察到少量不均勻的透光率。
×觀察到偏振器邊緣嚴重的漏光。
切割性使用湯姆森切割機(Thomson cutter)對含有PSA的起偏器進行切割。觀察被切割起偏器的橫截面并評測如下○切割后粘合劑拉脫程度低于0.2mm。
△自邊緣粘合劑拉脫程度為0.2-0.5mm。
×自邊緣粘合劑拉脫程度超過0.5mm。
按照實施例1中的程序操作，只是聚合物的組成按表2改變以觀察當LC-1和LC-2的含量比不同時的結(jié)果。
按照實施例1中的程序操作，只是聚合物的組成按表3改變以觀察當LC-1和LC-2的含量比不同時的結(jié)果。
按照實施例1中的程序操作，只是聚合物的組成按表3改變以觀察當C-1和C-2的含量比不同時的結(jié)果。
偏振器按與實施例1相同的方法制備，只是該制備不使用LC-1和LC-2以觀察根據(jù)聚合物的組成、交聯(lián)結(jié)構(gòu)的結(jié)果。
振偏器按與實施例1相同的方法制備，只是該制備中聚合物的組成和C-1的數(shù)量改變。
表1

表2

表3

從上面可以看出，憑借PSA層的雙折射補償能力，本發(fā)明中丙烯酸PSA組合物能改進在耐久性測試過程中發(fā)生于內(nèi)建應(yīng)力的漏光問題，而不影響偏振膜的耐久性和切割性。
本發(fā)明涉及到含有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的部件的丙烯基PSA組合物和使用它的偏振器，該偏振器能防止由于偏振器收縮產(chǎn)生應(yīng)力所引起的液晶顯示板的漏光。
雖然本發(fā)明對較佳實施例詳細描述，只要不背離本發(fā)明的要旨和范圍，即如權(quán)利要求所闡述的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以作出各種修改和替換。
權(quán)利要求
1.一種用于偏振器膜的具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)組分的丙烯酸力敏粘合劑(PSA)組合物。
2.如權(quán)利要求1所述的丙烯酸PSA組合物，其特征在于，該組合物包括a).100份重量形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的丙烯酸共聚物；和b).0.01-30份重量具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的組分。
3.如權(quán)利要求1所述的丙烯酸PSA組合物，其特征在于，組分b)是選自由長軸方向上具有不對稱分子結(jié)構(gòu)的化合物和表現(xiàn)出正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的化合物，或它們的混合物所構(gòu)成的組。
4.如權(quán)利要求3所述的丙烯酸PSA組合物，其特征在于，具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的組分的分子量等于或小于2,000。
5.如權(quán)利要求4所述的丙烯酸PSA組合物，其特征在于，具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的組分為芳香族或脂環(huán)族化合物。
6.如權(quán)利要求5所述的丙烯酸PSA組合物，其特征在于，具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的組分為一如分子式1所表述的芳香族化合物分子式1 其中，X、Y、R1和R2為選自C1～C20烷基、C1～C20烷氧基、C1～C20芳基、氫、氰、氯、溴、羥基、二甲胺或異丙苯基的可替換基團；A-B為那些用作芯體或萘或蒽的芯體的-CH＝N-、-N＝N-、-N＝N(O)-、-COO-、-CH2O-、-C(R1)CO-、-COO-CH2-、-C＝C-、-C≡C-、-S-、-SO2-、-Φ(R1)、-CH＝N-Φ(R1)-N＝CH、-C＝C-Φ(R1)-N＝C-、-C＝C-Φ(R1)-C＝C-、-C＝C-Φ(R1)-Φ(R2)-C＝C-、-C＝N-Φ(R1)-Φ(R2)-N＝C-、-C＝N-Φ(R1)-Φ(R2)-C＝C-，或者A-B刪掉直接結(jié)合，其中，當a為整數(shù)為1-3時，b為整數(shù)0-3，而當a為0時，b為整數(shù)1-3。
7.如權(quán)利要求6所述的丙烯酸PSA合成物，其特征在于，芳香族化合物選自含聯(lián)二苯、反式均二苯代乙烯、偶氮苯、對聯(lián)三苯、間聯(lián)三苯、枯基苯甲酸苯酯、二苯乙炔、4-乙基聯(lián)二苯、4’-戊基-4聯(lián)二苯腈、4-二苯基腈，4-戊基聯(lián)二苯、4’-戊氧基-4-二苯基腈、4’-己基-4-二苯基腈、4’-辛基-4-二苯基腈、反式-4-辛基-4’-乙氧基均二苯代乙烯、萘、蒽、4’-甲氧基苯亞甲基的胺均二苯代乙烯、4’-甲氧基苯亞甲基的胺偶氮苯和它們的混合物的組。
8.如權(quán)利要求2所述的丙烯酸PSA合成物，其特征在于，該丙烯酸PSA基于100份重量的丙烯酸共聚物組合物進一步包括c)0.01-10份重量多官能團交聯(lián)化合物。
9.如權(quán)利要求1所述的丙烯酸PSA合成物，其特征在于，丙烯酸粘合劑組合物的交聯(lián)密度的范圍是1-95％。
10.一種使用如權(quán)利要求1所述丙烯酸PSA合成物的偏振器。
11.如權(quán)利要求10所述的偏振器，其特征在于，該偏振器有一具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)的保護膜。
12.如權(quán)利要求11所述的偏振器，其特征在于，該偏振器保護膜包含三乙?；w維素。
13.如權(quán)利要求10所述的偏振器，其特征在于，該偏振器進一步包括至少一種選自推延膜、用于寬視角的膜和用于增加亮度的膜所構(gòu)成組中的膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于偏振膜的具有正應(yīng)力光學(xué)系數(shù)組分的丙烯酸力敏粘合劑組合物以及用它制備的偏振膜。
文檔編號C09J7/02GK1404519SQ01805353
公開日2003年3月19日 申請日期2001年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月21日
發(fā)明者張錫基, 黃仁皙, 韓仁天, 孫惠園, 韓相彥, 比亞耶夫·賽爾吉, 孫勝晚, 馬里莫連科·尼古拉 申請人:Lg化學(xué)株式會社