用于起偏器保护膜的树脂组合物、起偏器保护膜和包括其的偏光板

摘要

本发明涉及用于起偏器保护膜的树脂组合物、起偏器保护膜以及包括其的偏光板，并且更具体地，涉及用于起偏器保护膜的树脂组合物、起偏器保护膜以及包括其的偏光板，其表现出高硬度和优异的特性。根据本发明的偏光板表现出高硬度、优异的卷曲性能和光学特性，因此可以有效地应用于各种领域中。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求基于在2014年7月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2014-0097314和于2015年7月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2015-0107552的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及用于起偏器保护膜的树脂组合物、起偏器保护膜和包括其的偏光板，并且更具体地，涉及用于起偏器保护膜的树脂组合物、起偏器保护膜和包括其的偏光板，其表现出优异的物理和光学特性。

背景技术

液晶显示器(LCD)是当前最广泛使用的平板显示器之一。通常，液晶显示器具有在TFT(薄膜晶体管)阵列基底与滤色器基底之间密封液晶层的结构。当向存在于阵列基底和滤色器基底上的电极施加电场时，改变其间密封的液晶层中的液晶分子的排列，从而显示图像。

另一方面，在阵列基底和滤色器基底的外部设置偏光板。偏光板可以借此在从背光单元发射的光和穿过液晶层的光中选择性地透射特定方向的光分量来控制光的偏振。

通常，偏光板具有这样的结构：在所述结构中用于支撑和保护起偏器的保护层粘附到能够使特定方向的光偏振的起偏器上。

作为保护膜，广泛使用由三乙酰纤维素(TAC)构成的膜。此外，为了获得具有高硬度和耐磨性的膜，已经提出了用于涂覆硬涂层的保护膜。

另一方面，近来，液晶器件应用于广泛用途中并且被用于许多领域的器件中，因此对提高偏光板的硬度和减小偏光板的厚度的兴趣增加。

然而，仍然需要开发一种偏光板，其具有足够的硬度，表现出低厚度以使得变薄，并且表现出足够的卷曲性能以适合于大规模生产过程。

发明内容

技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明的目的是提供用于起偏器保护膜的树脂组合物、起偏器保护膜和包括其的偏光板，其表现出高硬度和高透明性，能够使整个偏光板变薄，并且同时具有优异的卷曲性能、涂覆可加工性和抗裂性。

技术方案

为了实现上述目的，本发明的一个方面是提供包含如下的树脂组合物：可阳离子固化的单体；阳离子光聚合引发剂；可自由基固化的单体；和自由基光聚合引发剂。

此外，本发明提供了包含如下的起偏器保护膜：基底；和在所述基底的至少一个表面上形成的涂层，其中所述涂层包含可阳离子固化的单体的固化树脂和可自由基固化的单体的固化树脂。

另外，本发明提供了包括如下的偏光板：起偏器；粘合层和起偏器保护膜。

技术效果

本发明的用于起偏器保护膜的树脂组合物具有优异的卷曲性能、表面硬度、膜强度、涂覆可加工性和抗裂性，并且通过使用其制备的保护膜表现出高强度、高硬度、耐划痕性和高透明性，并且还几乎不出现卷曲或裂纹，因此其可以有效地用于起偏器保护膜。

特别地，常规偏光板的结构需要在起偏器的上下两个表面上的保护膜以确保恒定的硬度和模量。然而，根据本发明的偏光板，即使省略下保护膜，也能够确保等同于或高于常规偏光板的硬度和模量。也就是说，即使将本发明的起偏器保护膜仅施用于起偏器的上部，也能够省略具有大的相位延迟值的下保护膜而不降低整体硬度和模量。

因此，可以提供由于省略了下保护膜而具有低相位延迟值的低延迟板，并且可以实现更清晰的图像品质。因此，其可用于需要低相位延迟值的显示器件中而没有限制。

此外，具有省略下保护膜的结构的偏光板在减小总厚度的同时可表现出高硬度，因此可以变薄。

附图说明

图1是示出常规一般偏光板的结构的图。

图2是示出根据本发明的一个实施方案的偏光板的结构的图。

具体实施方式

本发明的树脂组合物包含：可阳离子固化的单体；阳离子光聚合引发剂；可自由基固化的单体；和自由基光聚合引发剂。

本发明的起偏器保护膜包含：基底；和在所述基底的至少一个表面上形成的涂层，其中所述涂层包含可阳离子固化的单体的固化树脂和可自由基固化的单体的固化树脂。

本发明的偏光板包括起偏器；粘合层；和起偏器保护膜。

本发明可以进行多种修改和以多种形式实施，因此以下将对具体实施方案进行举例说明和详细描述。然而，本发明不限于具体公开的形式，并且需要理解为包括包含在本发明的精神和技术范围内的所有修改方案、等同方案或替代方案。

如本文中使用的术语“上表面”意指被布置为当粘附到器件上时使偏光板面向观察者的表面。另外，“上”意指当粘附到器件上时偏光板面向观察者的方向。相反，“下表面”或“下部”意指被布置为当粘附到器件上时使偏光板面向观察者的相对侧的表面或方向。

在下文中，将更详细地描述根据本发明的用于起偏器保护膜的树脂组合物、起偏器保护膜和包括其的偏光板。

根据本发明的一个方面的树脂组合物包含：可阳离子固化的单体；阳离子光聚合引发剂；可自由基固化的单体；和自由基光聚合引发剂。

本发明的树脂组合物是用于形成起偏器保护膜的涂覆组合物，所述起偏器保护膜用于保护起偏器免受外部的影响。

作为本领域中常用的起偏器保护膜，可例举由如下构成的基底：聚酯例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、环烯烃共聚物(COC)、聚丙烯酸酯(PAC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)或三乙酰纤维素(TAC)。

在这些基底中，特别是三乙酰纤维素(TAC)膜被广泛使用，因为其具有优异的光学特性。然而，当单独使用时，TAC膜表现出弱的表面硬度并且易受湿气影响。因此，需要增加功能涂层，例如使用可紫外线固化树脂的硬涂层。作为提高涂层的表面硬度的方法，可以考虑增加硬涂层的厚度的方法。顺便提及，为了确保恒定的表面硬度，需要增加涂层的厚度，但是随着涂层厚度的增加，表面硬度可更大地增加，同时由于固化收缩而发生卷曲，并且同时涂层容易破裂或剥离，因此其实际应用并不容易。

特别地，这样的固化收缩在基于丙烯酸酯的粘合剂固化期间成为一个问题。通常用作紫外线可固化树脂的基于丙烯酸酯的粘合剂在固化后表现出高的膜强度并因此被用于形成高硬度涂层的目的。然而，由于基于丙烯酸酯的粘合剂的双键交联并固化，交联距离短且发生固化收缩，这可能导致与基底的粘合性降低或在涂层中产生卷曲或裂缝的现象。

因此，本发明提供了保护膜以及用于制备所述保护膜的树脂组合物、起偏器保护膜和包括所述保护膜的偏光板，所述保护膜可具有低固化收缩，同时具有足够的膜强度和表面硬度，因此不会引起卷曲或开裂的问题。此外，本发明的保护膜可以表现出起偏器保护膜所需的优异的光学特性。

另外，本发明的偏光板表现出高模量和高硬度，因此为了实现清晰的图像品质，可以将其应用于偏光板的结构，其中省略了起偏器的下保护膜，并且将本发明的保护膜仅设置在起偏器的上部。即，当将本发明的起偏器保护膜应用于偏光板时，能够省略现有技术中为确保恒定模量而必须包含的偏光板的下保护膜。因此，可以提供低延迟偏光板和显示器，其变薄而不降低偏光板的总强度并且具有低的相位延迟值。

用于实现如上所述性能的本发明的树脂组合物包含可阳离子固化的单体、阳离子光聚合引发剂、可自由基固化的单体和自由基光聚合引发剂。

可阳离子固化的单体是指通过由于紫外线照射而由阳离子光聚合引发剂产生的阳离子经受固化引发的单体。例如，其可以是包含官能团例如环氧基团、氧杂环丁烷基团、乙烯基醚基团、硅氧烷基团的单体。根据本发明的一个实施方案，可阳离子固化的单体可以是包含至少一个或更多个环氧基团的化合物。

根据本发明的一个实施方案，可阳离子固化的单体在分子中具有一个或更多个可阳离子固化的官能团，并且优选其可在分子中包含两个或更多个可阳离子固化的官能团。

此外，可期望在分子中进一步包含一个或更多个环烷基。当使用如上所述在分子中具有包含环烷基的结构的可阳离子固化的单体时，由于环烷基占据的空隙，即使在固化后也确保分子之间的一定距离，从而减少涂层的固化收缩。因此，可以提高由可自由基固化的单体(例如基于丙烯酸酯的粘合剂)的固化收缩引起的涂层的卷曲性能。环烷基可以包括一种环状化合物或者两种或更多种环状化合物。两种或更多种环状化合物可以简单地彼此连接或者可以通过其他连接基团连接。或者，两个或更多个环可以以共享一个或更多个碳原子的稠合形式存在。此外，环烷基可以包括例如具有3至90个碳原子的化合物，但不限于此。

如上所述包含环烷基的可阳离子固化的单体形成通过由阳离子光聚合引发剂产生的阳离子经受固化引发的交联结构，并且所形成的交联结构具有优异的柔性和弹性。因此，通过使用包含其的树脂组合物形成的保护膜可以确保高弹性或柔性，同时确保机械性能和物理性能，并且还具有良好的涂覆可加工性，并使卷曲和开裂的可能性最小化。

可阳离子固化的单体可以单独使用或与其他两种或更多种类型组合使用。

根据本发明的一个实施方案，可阳离子固化的单体的重均分子量可以为例如约1,000g/mol至约1,500g/mol，但不特别限于此。如果重均分子量太大，则待制造的保护膜的相容性可降低，或者涂覆膜的膜强度可降低。在这方面，可阳离子固化的单体的重均分子量优选小于约1,500g/mol。

根据本发明的一个实施方案，基于总计100重量份的树脂组合物，可阳离子固化的单体的含量可以为约20重量份至约90重量份，或约30重量份至约85重量份，或约40重量份至约85份重量。从充分实现机械性能和物理性能(包括涂层的膜强度和涂覆可加工性)的角度来看，优选上述重量份范围。

本发明的树脂组合物包含阳离子光聚合引发剂，其通过经由紫外线照射产生阳离子而经受可阳离子固化的单体的固化引发。

阳离子光聚合引发剂可以包括例如盐、有机金属盐等，但是本发明不限于此。具体地，阳离子光聚合引发剂可以包括例如二芳基碘盐、三芳基锍盐、芳基重氮盐、铁-芳烃配合物等。更具体地，阳离子光聚合引发剂可以包括选自以下中的一种或更多种：芳基锍六氟锑酸盐、芳基锍六氟磷酸盐、二苯基碘六氟磷酸盐、二苯基碘六氟锑酸盐、二甲苯基碘六氟磷酸盐、9-(4-羟基乙氧基苯基)噻蒽六氟磷酸盐等，但不限于此。

根据本发明的一个实施方案，基于总计100重量份的树脂组合物，阳离子光聚合引发剂的含量可以为约0.01重量份至约5重量份，或约0.1重量份至约1重量份。当阳离子光聚合引发剂的含量处于上述范围内时，可以进行阳离子引发的光聚合而不使组合物的物理性能劣化。

除了可阳离子固化的单体之外，本发明的树脂组合物还包含作为粘合剂的可自由基固化的单体和用于进行可自由基固化的单体的固化引发的自由基光聚合引发剂。

可自由基固化的单体是指通过由于紫外线照射而由自由基光聚合引发剂产生的自由基经受固化引发的单体。

根据本发明的一个实施方案，可自由基固化的单体可以是多官能的基于丙烯酸酯的单体。

多官能的基于丙烯酸酯的单体可以指包含两个或更多个，例如二至六个基于丙烯酸酯的官能团并且分子量小于1,000g/mol的单体。更具体地，多官能的基于丙烯酸酯的单体可以包括例如己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、乙二醇二丙烯酸酯(EGDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羟甲基丙烷乙氧基三丙烯酸酯(TMPEOTA)、甘油丙氧基化三丙烯酸酯(GPTA)、季戊四醇三(四)丙烯酸酯(PETA)或二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)等，但本发明不限于此。多官能的基于丙烯酸酯的单体与上述可阳离子固化的单体一起用于进一步赋予保护膜一定的铅笔硬度和耐磨性。

根据本发明的一个实施方案，基于总计100重量份的树脂组合物，可自由基固化的单体的含量可以为约5重量份至约70重量份，或约10重量份至约60重量份，或约15重量份至约50重量份。当可自由基固化的单体的含量较上述范围过大时，可由于固化收缩而发生卷曲，而当可自由基固化的单体的含量太低时，有可能改善保护膜的机械性能和物理性能的效果不足。

根据本发明的一个实施方案，在本发明的树脂组合物中，可阳离子固化的单体与可自由基固化的单体的重量比可以为约2∶8至约9∶1，优选约3∶7至约9∶1，更优选约4∶6至约9∶1。当可阳离子固化的单体和可自由基固化的单体包含在上述重量比范围内时，本发明的保护膜可以具有膜强度改善效果和良好的卷曲性能而不使其他机械性能和物理性能劣化。特别地，通过使用其中可阳离子固化的单体与可自由基固化的单体的重量比为约4∶6至约9∶1的树脂组合物获得的保护膜能够均衡地改善卷曲性能和硬度，从而可以表现出优化的性能。

本发明的涂覆组合物还包含自由基光聚合引发剂，其通过由于紫外线照射而产生自由基来经受可自由基固化的单体的固化引发。

自由基光聚合引发剂可以包括1-羟基-环己基-苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟基-1-[4-(2-羟基-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮、苯甲酰基甲酸甲酯、α，α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、2-苯甲酰基-2-(二甲氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦或双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦，但不限于此。此外，其市售产品包括Irgacure 184、Irgacure 500、Irgacure651、Irgacure369、Irgacure 907、Darocur 1173、Darocur MBF、Irgacure 819、Darocur TPO、Irgacure 907、EsacureKIP100F等。这些自由基光聚合引发剂可以单独使用或与其他两种或更多种类型组合使用。

根据本发明的一个实施方案，基于总计100重量份的涂覆组合物，自由基光聚合引发剂的含量可以为约0.01重量份至约5重量份，或约0.1重量份至约1重量份。当自由基光聚合引发剂的含量处于上述范围内时，可以进行有效的光聚合而不使组合物的物理性能劣化。

根据本发明的一个实施方案，树脂组合物还可以包含无机细颗粒以提高保护膜的表面硬度。无机颗粒可以以分散在可阳离子固化的单体、可自由基固化的单体、溶剂等中的形式包含在树脂组合物中。

可以使用具有纳米级直径的无机细颗粒，例如，颗粒直径为约100nm或更小，或约10nm至约100nm，或约10nm至约50nm的纳米颗粒。另外，无机细颗粒包括例如二氧化硅的细颗粒、氧化铝颗粒、氧化钛颗粒或氧化锌颗粒等。

通过包含无机颗粒，可以进一步提高保护膜的硬度。

根据本发明的一个实施方案，基于总计100重量份的树脂组合物，无机细颗粒的含量可以为约10重量份至约80重量份或约20重量份至约70重量份。当无机细颗粒的含量处于上述范围内时，可以形成具有高硬度和优异的卷曲性能两者的保护膜。

本发明的树脂组合物可以实现各组分的均匀混合和合适的黏度，因此如果涂覆过程中没有问题，则可以以不含溶剂的无溶剂形式使用。

另一方面，本发明的树脂组合物还可以包含用于各组分的均匀混合和涂覆性能的有机溶剂。

有机溶剂可以单独使用或组合使用，其包括：基于醇的溶剂，例如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇；基于烷氧基醇的溶剂，例如2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇；基于酮的溶剂，例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基丙基酮、环己酮；基于醚的溶剂，例如丙二醇单丙醚、丙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇-2-乙基己基醚；和芳族溶剂，例如苯、甲苯、二甲苯等。

根据本发明的一个实施方案，有机溶剂的含量可以在不使树脂组合物的物理性能劣化的范围内进行各种调整，因此没有特别限制。

另一方面，除了如上所述的可阳离子固化的单体、可自由基固化的单体、阳离子光聚合引发剂、自由基光聚合引发剂、无机细颗粒和有机溶剂之外，本发明的树脂组合物还可以包含本发明所属技术领域中常用的添加剂，例如紫外线吸收剂、表面活性剂、抗黄变剂、流平剂、防污剂等。此外，其含量可以在不使本发明的保护膜的物理性质劣化的范围内进行各种调整，因此没有特别限制。

根据本发明的一个实施方案，树脂组合物可以包含例如作为添加剂的表面活性剂，并且所述表面活性剂可以是单官能的基于氟的丙烯酸酯或双官能的基于氟的丙烯酸酯、基于氟的表面活性剂或基于硅的表面活性剂。

另外，可以包含抗黄变剂作为添加剂，并且所述抗黄变剂可以包括基于二苯甲酮的化合物或基于苯并三唑的化合物。

如上所述，起偏器保护膜可以通过光固化本发明的树脂组合物来形成，所述树脂组合物包含：可阳离子固化的单体；可自由基固化的单体；阳离子光聚合引发剂；自由基光聚合引发剂；以及任选的无机细颗粒、有机溶剂和其他添加剂。

根据本发明的另一方面，提供了包含如下的起偏器保护膜：基底；和在所述基底的至少一个表面上形成的涂层，其中所述涂层包含可阳离子固化的单体的固化树脂；以及可自由基固化的单体的固化树脂。

在本发明的起偏器保护膜中，涂层包含可阳离子固化的单体的固化树脂和可自由基固化的单体的固化树脂。

本发明的保护膜可以通过同时包含可阳离子固化的单体的固化树脂和可自由基固化的单体的固化树脂确保高强度、高硬度和优异的卷曲性能而不降低光学特性。因此，当将本发明的起偏器保护膜应用于偏光板时，可以省略现有技术中为确保一定水平或更大的膜强度而必须包含的起偏器的下保护膜，并且即使将本发明的保护膜仅应用于起偏器的上部，膜强度也不会降低，因此可以实现变薄、高硬度、高强度、低相位延迟和更清晰的图像品质，此外，其可以用于需要低相位延迟值的显示器件中。

此外，根据本发明的一个实施方案，根据可阳离子固化的单体和可自由基固化的单体的各粘合剂的交联形式，所述涂层可以包含可阳离子固化的单体的固化树脂、可阳离子固化的单体和可自由基固化的单体的固化树脂、可自由基固化的单体的固化树脂或其混合物。

根据本发明的一个实施方案，可阳离子固化的单体的固化树脂与可自由基固化的单体的固化树脂的重量比可以为约2∶8至约9∶1，优选约3∶7至约9∶1，更优选约4∶6至约9∶1。当两种组分在上述重量比范围内固化时，本发明的保护膜可具有足够的卷曲性能而不使机械性能劣化。特别地，当涂层以约4∶6至约9∶1包含可阳离子固化的单体的固化树脂和可自由基固化的单体的固化树脂时，基本上不发生卷曲，从而其可以表现出非常优异的卷曲性能。

根据本发明的一个实施方案，涂层还可以包含无机细颗粒。所述无机细颗粒可以以分散在固化树脂中的形式包含在其中。

可以使用具有纳米级直径的细颗粒，例如，颗粒直径为约100nm或更小，或约10nm至约100nm，或约10nm至约50nm的纳米颗粒。此外，无机细颗粒包括例如二氧化硅的细颗粒、氧化铝颗粒、氧化钛颗粒或氧化锌颗粒等。

通过包含无机细颗粒，可以进一步提高保护膜的硬度。

根据本发明的一个实施方案，基于总计100重量份的涂层，无机细颗粒的含量可为约10重量份至约80重量份，或约20重量份至约70重量份。通过包含上述范围内的无机细颗粒，可以提供具有优异的硬度和卷曲性能两者的保护膜。

根据本发明的一个实施方案，涂层的厚度可以为约2μm或更大，例如约2μm至约50μm，或约5μm至约40μm，或约10μm至约30μm，或约20μm至约30μm，其范围同时满足足够的膜强度和卷曲性能二者。特别地，即使当涂覆厚度为20μm或更大的厚膜时，本发明的涂层也可以通过同时包含可阳离子固化的单体的固化树脂和可自由基固化的单体的固化树脂而表现出优异的卷曲性能。

另外，本发明的保护膜的厚度可以为约30μm或更大，例如约30μm至约100μm、或约30μm至约70μm、或约35μm至约60μm。

本发明的起偏器保护膜可以通过将如上所述的树脂组合物涂覆到基底上并使涂覆的产物经受光固化来形成，所述树脂组合物包含：可阳离子固化的单体、阳离子光聚合引发剂、可自由基固化的单体、自由基光聚合引发剂，以及任选的无机细颗粒、有机溶剂和其他添加剂。

更具体地，将上述树脂组合物涂覆到基底的一个表面或两个表面上，并且可以使涂覆的树脂组合物经受光固化以制造本发明的起偏器保护膜。

各组分的具体描述如上文在树脂组合物中所述。

可以使用上述基底而没有限制，只要其可用于本发明所属技术领域中。根据本发明的一个实施方案，基底可以是例如包含如下的膜：聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、聚丙烯酸酯(PAC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)、三乙酰纤维素(TAC)、MMA(甲基丙烯酸甲酯)或基于氟的树脂等。优选地，可以使用TAC膜。

根据需要，所述基底可以是单层结构或包含至少两个由相同或不同材料构成的基底的多层结构，但不限于此。

基底的厚度没有特别限制，但是可以主要使用厚度为约20μm至约200μm、或约20μm至约100μm、或约20μm至约50μm的膜。特别地，由于涂层的高强度特性，本发明的保护膜即使通过使用厚度为50μm或更薄的薄膜基底也可以整体上表现出高的强度和模量。

用于涂覆树脂组合物的方法没有特别限制，只要其可用于本发明所属技术领域中，可以使用例如棒涂法、刮涂法、辊涂法、刮刀涂覆法、模涂法、微凹版涂覆法、刮刀式涂覆(comma coating)法、狭缝模具涂覆(slot die coating)法、唇涂法或溶液流延法等。

接着，可以通过用紫外线照射涂覆的树脂组合物并进行光固化反应来形成保护膜。在照射紫外线之前，可以进一步进行干燥步骤以使树脂组合物的涂覆表面平整并使组合物中所含的溶剂挥发。

紫外线剂量可以为例如约20mJ/cm²至约600mJ/cm²。紫外线照射的光源没有特别限制，只要其可以用于本发明所属技术领域中，可以使用例如高压汞灯、金属卤化物灯、黑光荧光灯等。

本发明的保护膜表现出高强度、高硬度、优异的卷曲性能、耐划痕性、高透明性和优异的光学特性，因此可以用作起偏器保护膜，并且可有效地应用于多种偏光板中。

在本发明中，涂层可以仅在基底的一个表面上形成，或者其可以在基底的两个表面上形成。

根据本发明的另一方面，提供了包括起偏器、粘合层和起偏器保护膜的偏光板。

上述保护膜包括基底和在所述基底的至少一个表面上形成的涂层，其中所述涂层包含可阳离子固化的单体的固化树脂和可自由基固化的单体的固化树脂，并且更具体的说明与上述起偏器保护膜中描述的相同。

起偏器示出了可以从在各个方向上振动时进入的入射光中仅提取在一个方向上振动的光的特性。这些特性可以通过用强拉力拉伸已吸收碘的PVA(聚乙烯醇)来实现。例如，更具体地，起偏器可以通过执行如下步骤来形成：将PVA膜浸入水溶液中并使其溶胀的溶胀步骤；用赋予偏振特性的二色性材料对所述溶胀的PVA膜进行染色的步骤；拉伸染色的PVA膜并在拉伸方向上并排布置二色性染料材料的拉伸步骤；以及校正已经历拉伸步骤的PVA膜的颜色的补色步骤。然而，本发明的偏光板不旨在限于此。

本发明的偏光板包括形成在起偏器的至少一个表面上的保护膜。

本发明的偏光板包括在起偏器与起偏器保护膜之间的粘合层。

粘合层可以是包括用于起偏器的粘合剂的粘合层，所述粘合层能够保持起偏器的偏振特性以及透明性。本文中可使用的粘合剂没有特别限制，只要其是本领域已知的。例如，可以使用单组分型或双组分型基于聚乙烯醇(PVA)的粘合剂、基于丙烯酰基的粘合剂、基于聚氨酯的粘合剂、基于环氧树脂的粘合剂、基于苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)的粘合剂或热熔型粘合剂等，然而，粘合剂不限于此。

粘合层的厚度可以为约0.1μm至约10μm、或约0.1μm至约5μm、但本发明不限于此。

本发明的偏光板可以通过使用粘合剂将起偏器保护膜层合和粘附到偏光板上而获得。

根据本发明的一个实施方案，可将保护膜粘附到起偏器的两个表面上。

根据本发明的另一个实施方案，可将保护膜仅粘附到起偏器的一个表面上，并将常规一般用途的保护膜(例如TAC)粘附到起偏器的另一个表面上。

或者，将本发明的保护膜仅粘附到起偏器的一个表面上，并且可以省略另一个表面中的保护膜。也就是说，根据本发明的一个实施方案的偏光板包括起偏器、形成在所述起偏器的上部上的粘合层，和设置在所述粘合层的上部上的起偏器保护膜，而起偏器的下表面可不包括起偏器保护膜。

如上所述，尽管省略了起偏器的下保护膜和将本发明的保护膜仅应用于起偏器的上部，但膜强度并不降低，因此可以变薄。另外，尽管省略了产生相位延迟值的常规下保护膜，但是膜强度或模量并不降低，因此，可以提供具有低相位延迟值的高强度偏光板。因此，可以实现更加清晰的图像品质，并且其可用于需要低延迟值的显示器件。

图1是示出了常规一般偏光板的结构的图，且图2是示出了根据本发明的一个实施方案的偏光板的结构的图。

参照图1，常规一般的偏光板100具有在起偏器5的周围层合上保护膜7和下保护膜3的结构，以经由起偏器5的上表面和下表面的粘合层6、4来保护起偏器5。下保护膜3的下表面设置有用于将偏光板100粘附到被粘物(例如另一层或膜)上的压敏粘合层2，并且其还可以设置有用于保护压敏粘合层2的剥离膜1。随后剥去剥离膜1。

相比之下，根据本发明的一个实施方案的偏光板的结构示于图2中。

参照图2，根据本发明的一个实施方案的偏光板200可以经由起偏器30的上表面的粘合层40仅包含作为用于保护起偏器30的保护膜的上保护膜50，并且其可以具有省略如图1所示的下粘合层和下保护膜的结构。因此，在起偏器30的下表面中，可以设置用于粘附无下保护膜的偏光板200的压敏粘合层20和用于保护所述压敏粘合层20的剥离膜10。

在如图1所示的常规偏光板的结构中，为了补充压敏粘合层2的低模量，即，为了改善由具有低模量的压敏粘合层引起的偏光板的挤压现象，下保护膜是必需的。此外，可能需要形成用于上保护膜的硬涂层。作为提高涂层的强度的方法，可以考虑增加涂层的厚度的方法。然而，为了确保高的膜强度，需要增加涂层的厚度。然而，随着涂层厚度的增加，强度可更大地提高，但是存在由于固化收缩褶皱或卷曲变得更大并且同时易于发生涂层的破裂和剥离的问题。特别地，这种固化收缩在频繁用作紫外线固化树脂的基于丙烯酸酯的粘合剂中是成问题的。基于丙烯酸酯的粘合剂在固化后表现出高的膜强度，因此被用于形成具有高硬度的涂层的目的，但是发生固化收缩现象，由此降低与基底的粘合性，或在涂层中产生卷曲或裂缝。此外，当起偏器中包括下保护膜时，存在起偏器的总厚度增加并且这可不利于变薄且相位延迟值增加的缺点。

然而，根据本发明的一个实施方案的偏光板具有低的固化收缩，同时具有足够的硬度，因此设置有无卷曲或裂缝问题的保护膜。尽管仅在上侧上将这样的保护膜应用于起偏器并且省略了下保护膜，但是可以防止由于压敏粘合层的挤压现象并且可以表现出高硬度和高模量。

同样地，本发明的起偏器保护膜和包含其的起偏器表现出高硬度和低延迟特性，因此可用于多种显示器件中而没有限制。

例如，根据本发明的一个实施方案，当本发明的起偏器保护膜位于平面内在切割成10cm×10cm的尺寸并存储24小时后，每个边缘或其一侧与平面间隔的距离的平均值可以为50mm或更小、或30mm或更小、或约20mm或更小。

此外，根据ASTM D3363在500g的载荷下测量，本发明的起偏器保护膜的铅笔硬度可以为H或更高、3H或更高、或4H或更高。

此外，本发明的起偏器保护膜的透光率可为90％或更大、或91％或更大，且雾度为2％或更小、或1％或更小、或0.5％或更小。

此外，通过纳米压痕法测量，根据本发明的一个实施方案的偏光板可以表现出约4GPa或更大、或约5GPa或更大、或约6GPa或更大且约9GPa或更小、或约8GPa或更小、或约7GPa或更小的模量。

此外，通过纳米压痕法测量，根据本发明的一个实施方案的偏光板可以表现出约0.4GPa或更大、或约0.5GPa或更大、或约0.6GPa或更大且约1.0GPa或更小、或约0.9GPa或更小、或约0.8GPa或更小的硬度。

本发明的起偏器保护膜和包括其的偏光板可用于多种领域。例如，其可以用于移动通信终端、智能手机、其他移动设备、显示器件、电子黑板、户外显示板和各种类型的显示单元。根据本发明的一个实施方案，偏光板可以是用于TN(扭曲向列)、STN(超扭曲向列)液晶的偏光板，或者其可以是用于水平对齐模式(例如IPS(面内切换)、超IPS、FFS(边缘场切换))的偏光板，或者其可以是用于垂直对齐模式的偏光板。

在下文中，将参考具体实施例更详细地描述本发明的操作和效果。然而，提供这些实施例仅用于说明目的，并且本发明的范围不应以任何方式限于此。

<实施例>

保护膜和偏振膜的制备

实施例1

将6g的作为可阳离子固化的单体的Celloxide 8000(由Daicel制造)，6g的作为可自由基固化的单体的季戊四醇三(四)丙烯酸酯(PETA)，0.05g的阳离子光聚合引发剂(商品名UVI-6976，由Dow Chemical制造)，0.1g的自由基光聚合引发剂(商品名Irgacure184)和10g的MEK混合以制备树脂组合物。

将树脂组合物涂覆到厚度为25μm的TAC膜的一个表面上。在60℃下干燥2分钟后，在金属卤化物灯下用约200mJ/cm²照射涂层以得到保护膜。在固化完成后，涂层的厚度为20μm。

使用基于丙烯酰基的粘合剂通过与PVA膜层合来粘附保护膜，使得粘合层的厚度为约2μm。

使用厚度为12μm的压敏粘合膜将PVA膜的另一个表面层合到无保护膜的玻璃上。

实施例2

将6g的作为可阳离子固化的单体的Celloxide 8000(由Daicel公司制造)，6g的作为可自由基固化的单体的季戊四醇三(四)丙烯酸酯(PETA)，0.05g的阳离子光聚合引发剂(商品名UVI-6976，由Dow Chemical制造)，0.1g的自由基光聚合引发剂(商品名Irgacure184)，30g的表面改性的胶体二氧化硅MEK-AC-2140Z(由Nissan Chemical制造，固含量30％)和5g的MEK混合以制备树脂组合物。

剩余步骤以与实施例1中相同的方式进行以制备保护膜和偏光板。

实施例3

将5g的作为可阳离子固化的单体的Celloxide 8000(由Daicel公司制)，7g的作为可自由基固化的单体的季戊四醇三(四)丙烯酸酯(PETA)，0.05g的阳离子光聚合引发剂(商品名UVI-6976，由Dow Chemical制造)，0.1g的自由基光聚合引发剂(商品名Irgacure184)，30g的表面改性的胶体二氧化硅MEK-AC-2140Z(由Nissan Chemical制造，固含量30％)和5g的MEK混合以制备树脂组合物。

剩余步骤以与实施例1中相同的方式进行以制备保护膜和偏光板。

实施例4

将10g的作为可阳离子固化的单体的Celloxide 8000(由Daicel公司制)，2g的作为可自由基固化的单体的季戊四醇三(四)丙烯酸酯(PETA)，0.05g的阳离子光聚合引发剂(商品名UVI-6976，由Dow Chemical制造)，0.1g的自由基光聚合引发剂(商品名Irgacure184)，30g的表面改性的胶体二氧化硅MEK-AC-2140Z(由Nissan Chemical制造，固含量30％)和5g的MEK混合以制备树脂组合物。

剩余步骤以与实施例1中相同的方式进行以制备保护膜和偏光板。

比较例1

将10g的作为可自由基固化的单体的季戊四醇三(四)丙烯酸酯(PETA)，0.1g的自由基光聚合引发剂(商品名Irgacure184)和5g的MEK混合以制备树脂组合物。

剩余步骤以与实施例1中相同的方式进行以制备保护膜和偏光板。

比较例2

以与比较例1中相同的方式制备保护膜，不同之处在于在比较例1的树脂组合物中进一步混合30g的表面改性的胶体二氧化硅MEK-AC-2140Z(由Nissan Chemical制造，固含量30％)。

剩余步骤以与实施例1中相同的方式进行以制备保护膜和偏光板。

比较例3

将12g的作为可阳离子固化的单体的Celloxide 8000(由Daicel制造)，0.05g的阳离子光聚合引发剂(商品名UVI-6976，由Dow Chemical制造)和5g的MEK混合以制备树脂组合物。

剩余步骤以与实施例1中相同的方式进行以制备保护膜和偏光板。

<实验实施例>

<测量方法>

通过以下方法测量实施例和比较例的起偏器保护膜和起偏器的物理性能。

1)透射率

通过使用雾度计(HM150)测量透射率和雾度。

2)铅笔硬度

根据ASTM D3363测量标准在500g的载荷下使用铅笔硬度测试仪刮擦起偏器保护膜的涂层的表面一次，并且确认在硬度中没有发现刮痕。

3)耐划痕性

向钢丝棉#0000施加恒定载荷，并且往复刮伤起偏器保护膜的涂层的表面十次，并且确认在载荷中没有发现刮痕。

4)卷曲性能

当起偏器保护膜位于平面上在切割成10cm×10cm的尺寸并存储24小时后，测量每个边缘的一侧与平面间隔的距离的平均值。当在涂覆表面的方向上产生卷曲时，用+表示值，而当在相反方向上产生卷曲时，用-表示值。另外，当保护膜卷曲且无法测量与平面间隔的距离时，表示为NG。

5)硬度和模量

通过以下方法测量硬度和模量。

首先，使用基于丙烯酰基的粘合剂通过层合将实施例和比较例的各起偏器保护膜粘附到PVA膜的一个表面上，使得粘合层的厚度为约2μm。使用厚度为12μm的压敏粘合剂膜将PVA膜的另一个表面层合到无保护膜的玻璃上。使用MTS的NanoindenterXP装置，在以下条件下测量粘附有压敏粘合剂膜的状态的偏光板。

泊松比(0.18)、表面接近速度(10nm/秒)、深度极限(1000nm)、用于查找表面的Delta X(-50μm)、用于查找表面的Delta Y(-50μm)、应变速率目标(0.05/秒)、容许漂移速率(0.3nm/秒)、谐波位移目标(2nm)、接近存储距离(1000nm)、频率目标(45Hz)、表面接近距离(1000nm)、表面接近灵敏度(20％)

物理性能的测量结果示于下表1和2中。

【表1】

实施例1实施例2实施例3实施例4透射率91.3％91.5％91.5％91.4％雾度0.3％0.4％0.3％0.3％铅笔硬度4H4H3H4H耐划痕性500g300g400g300g卷曲性能+15mm+5mm-2mm-5mm硬度(GPa)0.4660.6500.5690.563模量(GPa)4.216.475.9055.86

【表2】

比较例1比较例2比较例3透射率91.4％91.7％91.3％雾度0.3％0.3％0.3％铅笔硬度4H4H2H耐划痕性500g400g200g卷曲性能NGNG-10mm硬度(GPa)0.3980.4800.353模量(GPa)3.454.742.906

如表1所示，根据本发明的实施例的保护膜表现出3H至4H的铅笔硬度，并且当通过测量保护膜与平面间隔的距离的方法评价时还表现出优异的卷曲性能。此外，其表现出高的硬度和模量。

另一方面，参见表2，在比较例1和2的情况下，所述膜显示出由于固化收缩而卷成圆筒形状的现象，因此卷曲性能非常差。在比较例3的情况下，卷曲性能相对优异，但是其他物理性能(例如铅笔硬度、硬度、模量和耐划痕性)差。