偏光板及包括其的光学显示装置的制作方法

偏光板及包括其的光学显示装置
1.相关申请的引证
2.本技术要求2020年8月10日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2020-0099645的权益，其全部公开内容通过引证并入本文。
技术领域
3.本发明涉及一种偏光板(polarizing plate，偏振板，偏光片)及包括其的光学显示装置。更特别地，本发明涉及一种偏光板，当将含金属粉末的糊剂(paste，糊状物，糊，膏)在厚度方向上沉积在偏光板上并在高温和/或在高温/高湿度条件下放置时，该偏光板可最大程度地减少金属离子在偏光器和保护膜之间的渗透，并且涉及一种包括该偏光板的光学显示装置。


背景技术：

4.液晶显示器包括通过粘合层(adhesive layer，粘合剂层)例如压敏粘合剂(psa)层粘结到液晶面板两侧的偏光板。通常，液晶显示器采用外挂式结构(add-on type structure)，其中将独立于液晶面板的触摸面板或触摸传感器放置于液晶面板的一侧或两侧。然而，外挂式具有增加液晶显示器厚度的问题。为了解决这个问题，使用在液晶面板内部具有触摸面板或触摸传感器的内嵌式(in-cell type)液晶显示器。
5.内嵌式液晶显示器包括液晶面板内部的触摸面板或触摸传感器。内嵌式液晶显示器是通过将经由粘合层粘结有离型膜的偏光板通过压敏粘合剂粘结至液晶面板的两侧，随后从偏光板去除附接有粘合层的离型膜来制造的。附接有粘合层的离型膜(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜)是一种保护偏光板不受异物影响的加工膜，并且在将偏光板粘结至液晶面板的两侧后从偏光板除去。
6.然而，在从偏光板除去离型膜的过程中可能会产生静电。此外，在制造液晶显示器的过程中可能向液晶显示器施加静电。静电会影响液晶面板内部的触摸面板或触摸传感器。
7.为了防止静电损坏液晶面板，必须将静电消散。为此，通过在偏光板的厚度方向上涂覆含金属粉末的糊剂，例如含银粉的糊剂，使偏光板经受esd处理。此处，糊剂中的银粉在与热、湿气或酸接触时通过离子化产生银离子(ag )。银离子渗入偏光器与保护膜之间，保护膜与压敏粘合剂层之间，或压敏粘合剂层与液晶面板之间。渗入的银离子生长成银晶体，会降低液晶面板发出的光的发光效率。特别地，渗入偏光器与保护膜之间的银离子或由此产生的银晶体会影响光通过偏光器，从而影响偏光板的偏光功能。因此，需要开发一种偏光板，其最大限度地减少银离子在偏光器和保护膜之间的渗透，同时能够从偏光板上去除静电。
8.韩国专利公开号10-2013-0078606等中公开了本发明的背景技术。


技术实现要素：

9.本发明的一个方面是提供一种偏光板，当将含金属粉末的糊剂在厚度方向上沉积在该偏光板上并在高温和/或在高温/高湿条件下放置时，该偏光板最大限度地减少金属离子在偏光器和保护膜之间的渗透。
10.本发明的一个方面涉及一种偏光板。
11.方面1.偏光板包括偏光器和在偏光器的至少一个表面上堆叠的保护膜，其中偏光器包括疏水性聚乙烯醇树脂并且在其面对保护膜的表面上具有10nm或更小的表面粗糙度(ra)，并且当将含金属粉末的糊剂在偏光板的厚度方向上沉积在其表面上并在60℃和95％相对湿度(rh)下放置240小时时，偏光板在偏光器和保护膜之间的最大金属离子渗透长度为400μm或更小。
12.方面2.在方面1中，偏光器在其面对保护膜的表面上可具有0nm至80nm的表面粗糙度(rz)并且在其面对保护膜的表面上的表面粗糙度(rq)为0nm至20nm。
13.方面3.在方面1和2的任一项中，偏光器在其相对表面(opposite surface)之间的表面粗糙度(ra)可以具有5nm或更小的差异。
14.方面4.在方面1至3的任一项中，疏水性聚乙烯醇树脂可以含有未取代的c1至c
20
烃基作为疏水性官能团。
15.方面5.在方面1至4的任一项中，疏水性聚乙烯醇树脂可以包括单体混合物的共聚物，该单体混合物包括至少一种乙烯基酯单体和提供疏水性官能团的单体。
16.方面6.在方面5中，提供疏水性官能团的单体可以包括具有c1至c
20
烃重复单元的单体。
17.方面7.在方面1至6的任一项中，偏光器的厚度可以为12μm或更小。
18.方面8.在方面1至7的任一项中，保护膜可以包括从纤维素酯树脂、环状聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、非环状聚烯烃树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚乙烯醇树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂和丙烯酸类树脂(acrylic resin，丙烯酸树脂)中选择的至少一种。
19.方面9.在方面1至8的任一项中，偏光器经由粘合层粘结至保护膜，该粘合层具有0.01μm至10μm的厚度。
20.本发明的另一方面涉及一种光学显示装置。
21.光学显示装置包括根据本发明的偏光板。
22.本发明提供了一种偏光板，当将含金属粉末的糊剂在厚度方向上沉积在该偏光板上并在高温和/或在高温/高湿条件下放置时，其能够最小化金属离子在偏光器和保护膜之间的渗透。
附图说明
23.图1为根据本发明一个实施方式的偏光板的截面图，其中金属糊剂在偏光板的厚度方向上沉积在其上。
24.图2为根据实施方式的偏光板截面的扫描电子显微照片(sem)及放大图，其中金属糊剂在偏光板的厚度方向上沉积在其上。
25.图3为根据本发明一个实施方式的光学显示装置的截面图。
26.图4为显示比较例1和实施例1的各偏光板中金属离子的渗透长度(infiltration length)的图片。
具体实施方式
27.将参照附图详细描述本发明的实施方式，以向本领域技术人员提供对本发明的透彻理解。应当理解的是，本发明可以以不同的方式体现，并不限于以下实施方式。
28.在本文中，偏光板中的“最大金属离子渗透长度”是指将含金属粉末的糊剂在偏光板的厚度方向上沉积在其表面上并在60℃和95％rh下放置240小时时，偏光板的偏光器与保护膜之间的金属离子渗透长度中的最大值。
29.在一个实施方式中，金属离子可以来源于含金属粉末的糊剂。与热、湿气或酸接触后，含金属粉末的糊剂被离子化以生成金属阳离子。例如，含银粉的糊剂会产生银离子(ag

)。
30.渗透的金属阳离子生长成金属晶体。例如，含银粉的糊剂会产生银阳离子。可以使用光学显微镜(ml61l,olympus co.,ltd.)测量金属离子渗透长度。
31.含金属粉末的糊剂包括40wt％至90wt％的具有1μm至10μm平均粒径(d50)的金属粉末、5wt％至30wt％的粘合剂以及余量的溶剂(例如量为3wt％至60wt％或3wt％至55wt％)。
32.金属粉末可以包括选自银(ag)粉末和铂(pt)粉末中的至少一种。金属粉末可具有球状、片状或针状形状。粘合剂可包括乙酸丙酸纤维素(cellulose acetate propionate)、乙酸丁酸纤维素(cellulose acetate butyrate)或它们的混合物。溶剂可包括选自水、乙醇、丁醇和丙二醇乙酸甲酯(pgmea)中的至少一种。
33.含金属粉末的糊剂在20℃至25℃的温度下可以具有50,000cp至300,000cp的粘度。可以使用粘度计(dv-e,brookfield co.,ltd.)测量粘度。
34.例如，可以使用含金属粉末的糊剂装填注射器，随后将含金属粉末的糊剂在偏光板厚度方向上朝向其表面注射，从而沉积含金属粉末的糊剂，但不限于此。
35.在将含金属粉末的糊剂在偏光板的厚度方向上沉积在其上之后，含金属粉末的糊剂可以保留在采用偏光板的光学显示装置中或可以从其除去。
36.在本文中，在原子力显微镜(afm)的非接触模式中测量偏光器的表面粗糙度ra、rz和rq。
37.如本文用于表示特定数值范围，表述“x至y”是指“大于或等于x且小于或等于y(x≤且≤y)”。
38.如本文所用，术语“(甲基)丙烯酰基((meth)acryl)”是指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基。
39.接下来，将参照图1描述根据本发明一个实施方式的偏光板。
40.根据本发明的偏光板包括偏光器和在偏光器的至少一个表面上堆叠的保护膜，其中偏光器包括疏水性聚乙烯醇树脂并且在其面对保护膜的表面上具有10nm或更小的表面粗糙度(ra)。因此，根据本发明的偏光板的最大金属离子渗透长度为400μm或更小并且不存在将偏光器粘结至保护膜时产生气泡等问题。
41.如果偏光器面对保护膜的表面上的表面粗糙度ra为10nm或更小且偏光器含有亲
水性聚乙烯醇树脂，则偏光板的最大金属离子渗透长度能够超过400μm。如果偏光器含有疏水性聚乙烯醇树脂且偏光器面对保护膜的表面上的表面粗糙度ra超过10nm，则偏光板的最大金属离子渗透长度能够超过400μm。
42.参见图1，偏光板包括偏光器10、第一保护膜20和第二保护膜30。
43.偏光板可以进一步包括经由粘合层粘结至第一保护膜20上表面的离型膜(图1未示出)，以保护偏光板。为了将偏光板应用至光学显示装置，经由压敏粘合剂层(图1中未示出)将偏光板粘附至光学显示面板，并且从偏光板上剥离附接有粘合层的离型膜。
44.然而，在从偏光板去除离型膜的过程中可能会产生静电。另外，在制造光学显示装置的过程中可能产生静电。静电会影响液晶面板内部的触摸面板或触摸传感器。为了去除外面的静电，在偏光板的厚度方向上将含金属粉末的糊剂40沉积在其表面上。
45.根据本发明，设定400μm或更小的最大金属离子渗透长度以在不影响偏光板的偏光功能和发光效率的情况下，在将一个表面附接有粘合层的离型膜堆叠在偏光板上后，从偏光板去除离型膜时，提供去除静电的效果。具体地，最大金属离子渗透长度可以大于0μm至400μm，更具体地0μm至200μm。例如，最大金属离子渗透长度可以为0μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、290μm、300μm、310μm、320μm、330μm、340μm、350μm、360μm、370μm、380μm、390μm或400μm。
46.在一个实施方式中，偏光器在其面对保护膜的表面上的表面粗糙度(ra)大于1.0nm至10nm，优选1.1nm至10nm。在该范围内，偏光板可以具有400μm或更小的最大金属离子渗透长度，并且允许容易地制造偏光器而不影响偏光功能。例如，偏光器在其面对保护膜的表面上的表面粗糙度(ra)为1.1nm、1.2nm、1.3nm、1.4nm、1.5nm、1.6nm、1.7nm、1.8nm、1.9nm、2nm、2.5nm、3nm、3.5nm、4nm、4.5nm、5nm、5.5nm、6nm、6.5nm、7nm、7.5nm、8nm、8.5nm、9nm、9.5nm或10nm。
47.图1是根据本发明一个实施方式的偏光板的截面图，其中金属糊剂在偏光板的厚度方向上沉积在其上。
48.参见图1的(a)，当在偏光板的厚度方向上将含金属粉末的糊剂沉积在其表面上且偏光板粘附至基体50(诸如玻璃板等)时，含金属粉末的糊剂形成涂层，由此提供esd效应。来源于含金属粉末的糊剂的金属离子可以渗入偏光器10和第一保护膜20之间的间隙以及偏光器10和第二保护膜30之间的间隙。
49.图1的(b)是图1的(a)所示偏光板的分解透视图。参见图1的(b)，来源于含金属粉末的糊剂的金属离子可以渗入偏光器10和第一保护膜20之间的间隙以及偏光器10和第二保护膜30之间的间隙。因此，可以测量金属离子渗透长度60。
50.图2是根据实施方式的偏光板截面的扫描电子显微照片(sem)和放大图，其中金属糊剂在偏光板的厚度方向上沉积在其上。
51.参见图2，偏光板包括经由压敏粘合剂(psa)堆叠在玻璃板上的三乙酰纤维素(tac)膜、偏光器(pva)和硬涂层三乙酰纤维素(hc tac)膜，银(ag)糊剂在偏光板的厚度方向上沉积在其上，并且金属离子浸入了偏光板，如
①
和
②
所示。
52.根据本发明的最大金属离子渗透长度可以通过一种偏光板实现，该偏光板含有疏水性聚乙烯醇树脂并且包括在其面对保护膜的表面上具有10nm或更小表面粗糙度(ra)的
偏光器。
[0053]“疏水性聚乙烯醇树脂”是指在聚乙烯醇树脂中的多个官能团中，只含有疏水性官能团或者疏水性官能团的量大于亲水性官能团的量的聚乙烯醇树脂。
[0054]
此外，“亲水性聚乙烯醇树脂”是指在聚乙烯醇树脂中的多个官能团中，只含有亲水性官能团或者亲水性官能团的量大于疏水性官能团的量的聚乙烯醇树脂。
[0055]
在一个实施方式中，“疏水性官能团”是指未取代的c1至c
20
，优选c1至c
10
，更优选c2至c5烃基。在一个实施方式中，“亲水性官能团”是指除了疏水性官能团之外的官能团。
[0056]
聚乙烯醇树脂膜含有疏水性官能团。通过下述工艺来制造含有疏水性官能团的聚乙烯醇膜，由此偏光器可以容易地实现在其面对保护膜的表面上的表面粗糙度(ra)为10nm或更小。
[0057]
疏水性官能团可以存在于构成聚乙烯醇膜的聚乙烯醇树脂的主链和侧链的至少一个上。“主链”是指形成聚乙烯醇树脂骨架的部分，“侧链”是指与骨架相连的部分。优选地，疏水性官能团存在于聚乙烯醇树脂的主链上。
[0058]
聚乙烯醇树脂膜可以进一步含有亲水性官能团(例如：-oh)。亲水性官能团促进染色。
[0059]
在一个实施方式中，聚乙烯醇树脂膜可以包括单体混合物的共聚物，该单体混合物包括提供疏水性官能团的单体以及至少一种类型的乙烯基酯单体，诸如乙酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯(vinyl pivalate，三甲基乙酸乙烯酯)和乙酸异丙烯酯(isopropenyl acetate)。优选地，乙烯基酯单体可以包括乙酸乙烯酯。提供疏水性官能团的单体可以包括具有c1至c
20
，优选c1至c
10
，更优选c2至c5烃(例如亚烷基)重复单元的单体，烃重复单元包括亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基和亚癸基重复单元。
[0060]
聚乙烯醇树脂膜的软化点可以为65℃至80℃，例如65℃至71℃，具体地66℃至69℃。在该范围内，聚乙烯醇树脂膜在拉伸过程中不会断裂或熔化(melt)，并且允许容易制造根据本发明的偏光器。例如，聚乙烯醇树脂膜的软化点可以为65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃或80℃
[0061]
在机器方向上测量，聚乙烯醇树脂膜的拉伸强度可以为80mpa至120mpa，优选90mpa至110mpa。在该范围内，聚乙烯醇树脂膜在拉伸过程中不会断裂或熔化，可以通过聚乙烯醇分子链的有效对齐来增加偏振度，并且允许容易制造根据本发明的偏光器。可以使用万能试验机(utm)根据astm d882在25℃下测量聚乙烯醇树脂膜的拉伸强度。例如，在机器方向上测量，聚乙烯醇树脂膜的拉伸强度可以为80mpa、81mpa、82mpa、83mpa、84mpa、85mpa、86mpa、87mpa、88mpa、89mpa、90mpa、91mpa、92mpa、93mpa、94mpa、95mpa、96mpa、97mpa、98mpa、99mpa、100mpa、101mpa、102mpa、103mpa、104mpa、105mpa、106mpa、107mpa、108mpa、109mpa、110mpa、111mpa、112mpa、113mpa、114mpa、115mpa、116mpa、117mpa、118mpa、119mpa或120mpa
[0062]
聚乙烯醇树脂膜的厚度可以为50μm或更小，例如大于0μm至50μm或更小，具体地10μm至50μm。在该范围内，聚乙烯醇树脂膜在拉伸过程中不会断裂或熔化。例如，聚乙烯醇树脂膜的厚度可以为0.01μm、0.05μm、0.1μm、0.5μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm、21μm、22μm、23μm、24μm、
25μm、26μm、27μm、28μm、29μm、30μm、31μm、32μm、33μm、34μm、35μm、36μm、37μm、38μm、39μm、40μm、41μm、42μm、43μm、44μm、45μm、46μm、47μm、48μm、49μm或50μm。
[0063]
聚乙烯醇树脂膜可以是vf-ts#2000pva膜(kuraray co.,ltd.)。
[0064]
偏光器由聚乙烯醇膜按染色、交联、和拉伸工艺的顺序加工而制造。因此，偏光器可以在其面对保护膜的表面上容易地实现10nm或更小的表面粗糙度(ra)。
[0065]
染色工艺包括在含有二色性材料(dichroic material，二向色材料)的染浴中处理聚乙烯醇膜。在染色工艺中，将聚乙烯醇膜浸入含有二色性材料的染浴中。含有二色性材料的染浴中充满包括二色性材料和硼化合物的染色水溶液。由于染色液同时含有二色性材料和硼化合物，因此可以防止经染色的聚乙烯醇膜在下述条件下在拉伸过程中断裂。
[0066]
二色性材料可以是碘化合物并且可以包括从碘化钾、碘化氢、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅和碘化铜中选择的至少一种。二色性材料在染浴(优选在染色液)中的存在量优选为0.5mol/ml至10mol/ml，更优选0.5mol/ml至5mol/ml。在该范围内，聚乙烯醇膜可以均匀染色。例如，二色性材料在染浴(优选在染色液)中的存在量可以为0.5mol/ml、0.6mol/ml、0.7mol/ml、0.8mol/ml、0.9mol/ml、1mol/ml、1.5mol/ml、2mol/ml、2.5mol/ml、3mol/ml、3.5mol/ml、4mol/ml、4.5mol/ml、5mol/ml、5.5mol/ml、6mol/ml、6.5mol/ml、7mol/ml、7.5mol/ml、8mol/ml、8.5mol/ml、9mol/ml、9.5mol/ml或10mol/ml。
[0067]
硼化合物可以有助于防止聚乙烯醇膜在拉伸聚乙烯醇膜时发生断裂或熔化。即使在染色工艺后在高伸长率和高温下拉伸聚乙烯醇膜，硼化合物仍可协助防止聚乙烯醇膜熔化或断裂。
[0068]
硼化合物可以包括从硼酸和硼砂中选择的至少一种。硼化合物在染浴(优选在染色液)中的存在量优选为0.1wt％至5wt％，更优选0.3wt％至3wt％。在该范围内，聚乙烯醇膜可以染色并且可以表现出高可靠性，而不会发生熔化和断裂。例如，硼化合物在染浴(优选在染色液)中的存在量可以为0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％。
[0069]
染色液的温度可以为20℃至50℃，具体为25℃至40℃。在染色工艺中，可以将聚乙烯醇膜浸入染浴中30秒至120秒，具体地40秒至80秒。
[0070]
例如，染色液的温度可以为20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃或50℃。例如，在染色工艺中，将聚乙烯醇膜在染浴中浸渍30秒、35秒、40秒、45秒、50秒、55秒、60秒、65秒、70秒、75秒、80秒、85秒、90秒、95秒、100秒、105秒、110秒、115秒或120秒。
[0071]
进行交联工艺，使二色性材料强烈吸附至经过染色工艺的聚乙烯醇膜。交联工艺中使用的交联溶液包括硼化合物。硼化合物可以有助于实现二色性材料的强吸附，同时即使偏光器放置在热冲击下也提高可靠性。
[0072]
硼化合物可包括选自硼酸和硼砂中的至少一种。硼化合物在交联浴(优选在交联溶液)中的存在量优选为0.5wt％至10wt％，更优选1wt％至5wt％。在该范围内，聚乙烯醇膜可拉伸并可表现出高可靠性，同时在不熔化和断裂的条件下实现根据本发明的偏光器的表面粗糙度。例如，硼化合物在交联浴(优选在交联溶液)中的存在量可以为0.5wt％、
0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％、5.5wt％、6wt％、6.5wt％、7wt％、7.5wt％、8wt％、8.5wt％、9wt％、9.5wt％或10wt％。
[0073]
交联浴的温度可以为20℃至50℃，具体地25℃至40℃。在交联工艺中，可以将聚乙烯醇膜在交联浴中浸渍30秒至120秒，具体地30秒至80秒。
[0074]
例如，可以将交联浴设定为20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃或50℃。例如，可以通过将聚乙烯醇膜在交联浴中浸渍30秒、35秒、40秒、45秒、50秒、55秒、60秒、65秒、70秒、75秒、80秒、85秒、90秒、95秒、100秒、105秒、110秒、115秒或120秒来进行交联工艺。
[0075]
拉伸工艺包括以预定的伸长率且在50℃或更高的温度(例如50℃至70℃)下拉伸染色的聚乙烯醇膜。典型地，当在高于所述伸长率和所述拉伸温度下拉伸聚乙烯醇膜时，由于聚乙烯醇膜的熔化和/或断裂，不能制造偏光器。在上述范围内，偏光器可以具有根据本发明的表面粗糙度。例如，在拉伸工艺中，可以以预定伸长率且在50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃或70℃下拉伸经染色的聚乙烯醇膜。
[0076]
在制造根据本发明的偏光器过程中，通过染色工艺、交联工艺、和拉伸工艺，聚乙烯醇膜被拉伸至其初始长度的5.0倍或更大的总伸长(total elongation)，例如5.0倍至7倍，优选5.4倍至6.5倍。此处，“总伸长”是通过乘以工艺的伸长率所得的值。例如，在制造偏光器的过程中，可以将聚乙烯醇膜拉抻至5倍、5.1倍、5.2倍、5.3倍、5.4倍、5.5倍、5.6倍、5.7倍、5.8倍、5.9倍、6倍、6.1倍、6.2倍、6.3倍、6.4倍、6.5倍、6.6倍、6.7倍、6.8倍、6.9倍或7.0倍的总伸长。
[0077]
拉伸工艺可以通过湿拉伸或干拉伸来实现。优选地，拉伸工艺包括湿拉伸，以将硼化合物施加至聚乙烯醇膜。湿拉伸包括在含有硼化合物的水溶液中在机器方向上单轴拉伸聚乙烯醇膜。
[0078]
硼化合物可以包括选自硼酸和硼砂中的至少一种，优选硼酸。硼化合物在拉伸浴(优选拉伸溶液)中的存在量优选为0.5wt％至小于3.5wt％，优选1wt％至3.4wt％。在该范围内，偏光器可以具有根据本发明的表面粗糙度并且可以实现高可靠性，而在拉伸工艺中不会熔化和断裂。例如，硼化合物在拉伸浴(优选在拉伸溶液)中的存在量可以为0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.1wt％、1.2wt％、1.3wt％、1.4wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.7wt％、1.8wt％、1.9wt％、2wt％、2.1wt％、2.2wt％、2.3wt％、2.4wt％、2.5wt％、2.6wt％、2.7wt％、2.8wt％、2.9wt％、3wt％、3.1wt％、3.2wt％、3.3wt％或3.4wt％。
[0079]
在一个实施方式中，偏光器可以含有2.0wt％至4.0wt％，具体地2.5wt％至3.5wt％的硼化合物。在该范围内，偏光器可以具有根据本发明的表面粗糙度。例如，在偏光器中，硼化合物的存在量可以为2wt％、2.1wt％、2.2wt％、2.3wt％、2.4wt％、2.5wt％、2.6wt％、2.7wt％、2.8wt％、2.9wt％、3wt％、3.1wt％、3.2wt％、3.3wt％、3.4wt％、3.5wt％、3.6wt％、3.7wt％、3.8wt％、3.9wt％或4wt％。
[0080]
在染色工艺之前，可以使聚乙烯醇膜经受洗涤工艺和溶胀工艺中的至少一个。
[0081]
洗涤工艺是使用水洗涤聚乙烯醇膜以从聚乙烯醇膜除去杂质的工艺。
[0082]
在溶胀工艺中，将聚乙烯醇膜浸入预定温度的溶胀浴中，以促进二色性材料的染色和拉伸。溶胀工艺包括在15℃至35℃(优选20℃至30℃)下使聚乙烯醇膜溶胀30秒至50秒的过程。在该范围内，可以有效地实现根据本发明的偏光器。
[0083]
在制造根据本发明的偏光器的过程中，通过洗涤工艺、溶胀工艺、染色工艺、交联工艺、和拉伸工艺，将聚乙烯膜醇拉伸至其初始长度的5.0倍或更高的总伸长，例如5.0倍至7倍，优选5.4倍至6.5倍。例如，在偏光器的制造中，可以将聚乙烯醇膜拉伸至5倍、5.1倍、5.2倍、5.3倍、5.4倍、5.5倍、5.6倍、5.7倍、5.8倍、5.9倍、6倍、6.1倍、6.2倍、6.3倍、6.4倍、6.5倍、6.6倍、6.7倍、6.8倍、6.9倍或7.0倍的总伸长。
[0084]
在拉伸工艺之后，可以使聚乙烯醇膜进一步经受颜色校正工艺(color-correcting process，色彩校正工艺)。
[0085]
颜色校正可以提高聚乙烯醇膜的耐久性。颜色校正浴(color-correcting bath)可以含有多于0wt％且10wt％或更小，优选1wt％至5wt％的碘化钾。在该范围内，可以有效地实现根据本发明的偏光器。例如，颜色校正浴含有的碘化钾的量可以为0.01wt％、0.05wt％、0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％、5.5wt％、6wt％、6.5wt％、7wt％、7.5wt％、8wt％、8.5wt％、9wt％、9.5wt％或10wt％。
[0086]
可以将颜色校正浴设定为温度20℃至50℃，具体地20℃至40℃。在颜色校正工艺中，可以将聚乙烯醇膜在颜色校正浴中浸渍10秒至120秒，具体地10秒至80秒。在该范围内，可以有效地实现根据本发明的偏光器。
[0087]
例如，可以将颜色校正浴设定为20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃或50℃。例如，在颜色校正工艺中，可以将聚乙烯醇膜在颜色校正浴中浸渍10秒、15秒、20秒、25秒、30秒、35秒、40秒、45秒、50秒、55秒、60秒、65秒、70秒、75秒、80秒、85秒、90秒、95秒、100秒、105秒、110秒、115秒或120秒。
[0088]
在颜色校正工艺之后，聚乙烯醇膜的温度可以为50℃至90℃，具体地50℃至70℃。在该范围内，偏光器可以具有根据本发明的表面粗糙度。
[0089]
例如，在颜色校正工艺之后，聚乙烯醇膜的温度可以为50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃、80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃或90℃。
[0090]
在一个实施方式中，偏光器可以包括疏水性聚乙烯醇树脂并且可以通过上述制造工艺来制造，由此在偏光器的厚度方向上在其相对表面(opposite surface)可以具有基本相同的表面粗糙度。因此，即使当将保护膜经由粘结层粘结到偏光器的相对表面上时，偏光器在其相对表面上可以具有400μm或更小的最大金属离子渗透长度。
[0091]
例如，偏光器的相对表面之间的表面粗糙度ra之差可以为5nm或更小，例如0nm至5nm、0nm至3nm。
[0092]
例如，偏光器的相对表面之间的表面粗糙度ra之差可以为0nm、0.01nm、0.05nm、0.1nm、0.2nm、0.3nm、0.4nm、0.5nm、0.6nm、0.7nm、0.8nm、0.9nm、1nm、1.1nm、1.2nm、1.3nm、
1.4nm、1.5nm、1.6nm、1.7nm、1.8nm、1.9nm、2nm、2.1nm、2.2nm、2.3nm、2.4nm、2.5nm、2.6nm、2.7nm、2.8nm、2.9nm、3nm、3.1nm、3.2nm、3.3nm、3.4nm、3.5nm、3.6nm、3.7nm、3.8nm、3.9nm、4nm、4.1nm、4.2nm、4.3nm、4.4nm、4.5nm、4.6nm、4.7nm、4.8nm、4.9nm或5nm。
[0093]
在一个实施方式中，偏光器在其面对保护膜的表面上的表面粗糙度rz可以为0nm至80nm，例如0nm至75nm。在该范围内，偏光板可以具有400μm或更小的最大金属离子渗透长度。
[0094]
例如，偏光器在其面对保护膜的表面上的表面粗糙度rz可以为0nm、0.01nm、0.05nm、0.1nm、0.2nm、0.3nm、0.4nm、0.5nm、0.6nm、0.7nm、0.8nm、0.9nm、1nm、2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm、11nm、12nm、13nm、14nm、15nm、16nm、17nm、18nm、19nm、20nm、21nm、22nm、23nm、24nm、25nm、26nm、27nm、28nm、29nm、30nm、31nm、32nm、33nm、34nm、35nm、36nm、37nm、38nm、39nm、40nm、41nm、42nm、43nm、44nm、45nm、46nm、47nm、48nm、49nm、50nm、51nm、52nm、53nm、54nm、55nm、56nm、57nm、58nm、59nm、60nm、61nm、62nm、63nm、64nm、65nm、66nm、67nm、68nm、69nm、70nm、71nm、72nm、73nm、74nm、75nm、76nm、77nm、78nm、79nm或80nm。
[0095]
在一个实施方式中，偏光器在其面对保护膜的表面上的表面粗糙度rq可以为0nm至20nm，例如0nm至15nm。在该范围内，偏光板可以具有400μm或更小的最大金属离子渗透长度。例如，偏光器在其面对保护膜的表面上的表面粗糙度rq可以为0nm、0.01nm、0.05nm、0.1nm、0.2nm、0.3nm、0.4nm、0.5nm、0.6nm、0.7nm、0.8nm、0.9nm、1nm、2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm、11nm、12nm、13nm、14nm、15nm、16nm、17nm、18nm、19nm或20nm。
[0096]
偏光器10的厚度可以为12μm或更小。在该范围内，偏光板可以具有减小的厚度。优选地，偏光器的厚度大于0μm且12μm或更小，更优选大于0μm且10μm或更小。例如，偏光器的厚度可以为0.01μm、0.05μm、0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm、9.5μm、10μm、10.5μm、11μm、11.5μm或12μm。
[0097]
第一保护膜20可以堆叠在偏光器10的上表面上以保护偏光器，同时改善偏光板的机械强度。第一保护膜可以包括光学透明保护膜。
[0098]
可以通过熔融挤出光学透明树脂来形成第一保护膜20。在一些实施方式中，树脂可以进一步经受拉伸工艺。树脂可以包括从纤维素酯树脂(包括三乙酰纤维素等)、环状聚烯烃树脂(包括环状烯烃聚合物(cop)等)、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂(包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等)、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、非环状聚烯烃树脂、聚丙烯酸酯树脂(包括聚(甲基丙烯酸甲酯)等)、聚乙烯醇树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂和丙烯酸类树脂中选择的至少一种。
[0099]
优选地，第一保护膜可以包括从纤维素酯树脂、环状聚烯烃树脂和聚酯树脂中选择的至少一种。
[0100]
第一保护膜20的厚度可以为5μm至200μm，具体地5μm至100μm，更具体地20μm至40μm。在该范围内，可以在偏光板中使用第一保护膜。例如，第一保护膜20的厚度可以为5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm、21μm、22μm、23μm、24μm、25μm、26μm、27μm、28μm、29μm、30μm、31μm、32μm、33μm、34μm、35μm、36μm、37μm、38μm、39μm、40μm、41μm、42μm、43μm、44μm、45μm、46μm、47μm、48μm、49μm、50μm、51μm、52μm、53μm、54μm、55μm、56μm、57μm、58μm、59μm、60μm、61μm、62μm、63μm、64μm、65μm、66μm、67μm、68μ
m、69μm、70μm、71μm、72μm、73μm、74μm、75μm、76μm、77μm、78μm、79μm、80μm、81μm、82μm、83μm、84μm、85μm、86μm、87μm、88μm、89μm、90μm、91μm、92μm、93μm、94μm、95μm、96μm、97μm、98μm、99μm、100μm、105μm、110μm、115μm、120μm、125μm、130μm、135μm、140μm、145μm、150μm、155μm、160μm、165μm、170μm、175μm、180μm、185μm、190μm、195μm或200μm。
[0101]
偏光板可以进一步在第一保护膜20的上表面包括功能涂层，例如硬涂层、抗指纹层、抗反射层等。
[0102]
可以将第二保护膜30堆叠在偏光器的下表面以保护偏光器，同时改善偏光板的机械强度。第二保护膜30可以包括由与第一保护膜20相同或不同种类的树脂形成的膜。
[0103]
在一个实施方式中，当第一保护膜为包括三乙酰纤维素等的纤维素酯树脂膜时，第二保护膜可以是包括三乙酰纤维素等的纤维素酯树脂膜。
[0104]
在另一实施方式中，当第一保护膜为包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等的聚酯树脂膜时，第二保护膜可以是包括环状烯烃聚合物(cop)的环状聚烯烃树脂或包括三乙酰纤维素等的纤维素酯树脂膜。
[0105]
第二保护膜30可以具有与第一保护膜20相同或不同的厚度。
[0106]
在偏光板中，第一保护膜20和第二保护膜30可以经由粘结层粘结至偏光器。粘结层可以由本领域技术人员众所周知的用于偏光板的典型粘结剂形成。例如，粘结层可以由水基粘结剂(water-based bonding agent)、压敏粘结剂、热固化粘结剂或光固化粘结剂形成。
[0107]
水基粘结剂可以包括聚乙烯醇粉末、热固化交联剂和水。热固化交联剂可包括醛基交联剂(aldehyde-based crosslinking agent，基于醛的交联剂，醛类交联剂)，例如甲醛、乙二醛、戊二醛和乙醛酸盐，以及聚乙烯亚胺基交联剂(polyethylene imine-based crosslinking agent)，但不限于此。
[0108]
光固化粘结剂可以包括环氧基化合物(epoxy-based compound)(包括脂环族环氧化合物)、(甲基)丙烯酸类化合物(包括含羟基的(甲基)丙烯酸酯)和引发剂。引发剂可以包括从磷基(phosphorus-based)光自由基引发剂和阳离子光引发剂(包括鎓盐)中选择的至少一种，优选光自由基引发剂和阳离子光引发剂的混合物。光固化粘结剂还可包括典型的添加剂，例如抗氧化剂、颜料等。
[0109]
各粘结层的厚度可以为0.01μm至10μm，例如0.01μm至1μm，具体地0.05μm至0.08μm，或1μm至10μm，更具体地2μm至3μm。在这些厚度范围内，粘结层可以用于光学显示装置中。例如，各粘结层的厚度可以为0.01μm、0.02μm、0.03μm、0.04μm、0.05μm、0.06μm、0.07μm、0.08μm、0.09μm、0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm、9.5μm或10μm。
[0110]
尽管图1中未示出，偏光板可以在第二保护膜30的下表面进一步包括粘合层，例如压敏粘合剂层，以将偏光板堆叠在光学显示面板上。
[0111]
接下来，将描述根据本发明一个实施方式的光学显示装置。
[0112]
根据本发明实施方式的光学显示装置可以包括根据本发明的偏光器或偏光板。光学显示装置可以包括液晶显示器和发光二极管显示器中的至少一种。发光显示器可以包括有机/无机发光元件作为发光元件，例如发光二极管(led)、有机发光二极管(oled)、量子点
发光二极管(qled)和发光材料，例如磷光体。
[0113]
参见图3，液晶显示器可以包括内嵌式液晶面板100、设置在内嵌式液晶面板100的光离开表面上的第一偏光板200、和设置在内嵌式液晶面板100的光入射表面上的第二偏光板300，其中第一偏光板200和第二偏光板300中的至少一个可以包括根据本发明的偏光板。
[0114]
内嵌式液晶面板100可以包括第一基底110、设置在第一基底110对面的第二基底120、设置在第一基底110和第二基底120之间的液晶层130、设置在第一基底110和液晶层130之间的触摸传感器层140以及设置在液晶层130和第二基底120之间的驱动电极和传感器层150。
[0115]
当第一偏光板200和第二偏光板300之一包括根据本发明的偏光板时，另一偏光板可以包括本领域技术人员众所周知的典型偏光板。
[0116]
尽管图3中未示出，含金属粉末的糊剂的固体残余物可以保留在第一偏光板200和内嵌式液晶面板100中。含金属粉末的糊剂与上述的相同。
[0117]
接下来，将参考一些实施例来更详细地描述本发明。然而，应当注意的是，这些实施例仅提供用于说明，且不应以任何方式解释为限制本发明。
[0118]
实施例1
[0119]
将在25℃使用水洗涤的聚乙烯醇膜(vf-ts#2000，疏水性聚乙烯醇树脂，厚度：20μm,kuraray co.,ltd.)在30℃的水溶胀浴中进行溶胀处理。
[0120]
溶胀处理之后，在30℃下，将该膜在装有含有1mol/ml碘化钾和1wt％硼酸的水溶液的染浴中浸渍65秒。此后，在30℃下，将膜在装有含有2.5wt％硼酸的水溶液的交联浴中浸渍30秒。
[0121]
在交联处理之后，在55℃下，在装有含有2.5wt％硼酸的水溶液的拉伸浴中拉伸所述膜。
[0122]
通过洗涤处理、溶胀处理、染色处理、交联处理和拉伸处理，将聚乙烯醇膜拉伸至其初始长度的5.0倍或更大的总伸长。然后，在20℃下将膜在颜色校正浴中浸渍10秒，该颜色校正浴装有含有3.5wt％碘化钾的颜色校正用水溶液。
[0123]
在颜色校正处理之后，膜用水洗涤并且在60℃干燥，由此制造偏光器(厚度：7μm)。
[0124]
该偏光器的表面粗糙度(ra)为1.1nm并且其相对表面之间的表面粗糙度ra之差为0nm。
[0125]
经由水基粘结剂(在95℃下在搅拌粉末的同时将聚乙烯醇树脂粉末溶解在水中，然后加入热固化性醛交联剂而制备)将具有硬涂层的三乙酰纤维素膜粘结至偏光器的上表面，并且经由水基粘结剂(在95℃下在搅拌粉末的同时将聚乙烯醇树脂粉末溶解在水中，随后加入热固化性醛交联剂而制备)将三乙酰纤维素膜粘结至偏光器的下表面，由此制造偏光板(各个粘结层的厚度为50nm至80nm)。
[0126]
实施例2至4
[0127]
除了如表1所列，改变各染色浴、交联浴和拉伸浴中的含量以及拉伸浴中的硼酸浓度、拉伸温度和/或干燥温度之外，以与实施例1相同的方式制造偏光器和偏光板。
[0128]
实施例5
[0129]
制备了一种光固化粘结剂，其包含：包括含羟基的(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸类化合物，包括脂环族环氧树脂的环氧化合物，包括鎓盐的阳离子光引发剂，和磷基光自
由基引发剂。除了使用所制备的光固化性粘结剂代替水基粘结剂之外，以与实施例1相同的方式制造偏光板(各粘结层的厚度为2μm至3μm)。
[0130]
比较例1
[0131]
将在25℃下用水洗涤的聚乙烯醇膜(vf-ts#3000，亲水性聚乙烯醇树脂，厚度：30μm,kuraray co.,ltd.)在30℃下在水溶胀浴中进行溶胀处理。
[0132]
在溶胀处理之后，在30℃下，将膜在装有含有1mol/ml碘化钾和1wt％硼酸的水溶液的染浴中浸渍65秒。此后，在30℃下将膜在装有含有2.5wt％硼酸的水溶液的交联浴中浸渍30秒。在交联处理之后，在50℃下在装有含有2.5wt％硼酸的水溶液的拉伸浴中拉伸所述膜。
[0133]
通过洗涤处理、溶胀处理、染色处理、交联处理和拉伸处理，将聚乙烯醇膜拉伸至其初始长度的5.0倍或更大的总伸长。
[0134]
然后，在20℃下，将膜在颜色校正浴中浸渍10秒，该颜色校正浴装有含有3.5wt％碘化钾的用于颜色校正的水溶液。在颜色校正处理之后，膜用水洗涤并且在60℃下干燥，由此制造偏光器(厚度：12μm)。
[0135]
以与实施例1相同的方式使用偏光器制造偏光板。
[0136]
比较例2
[0137]
将在25℃下用水洗涤的聚乙烯醇膜(vf-ts#2000，疏水性聚乙烯醇树脂，厚度：20μm,kuraray co.,ltd.)在30℃下在水溶胀浴中进行溶胀处理。
[0138]
溶胀处理之后，在30℃下在装有含有1mol/ml碘化钾和1wt％硼酸的水溶液的染浴中将膜浸渍65秒。之后，在30℃下在装有含有2.5wt％硼酸的水溶液的交联浴中将膜浸渍30秒。
[0139]
交联处理之后，在50℃下在装有含有3.5wt％硼酸的水溶液的拉伸浴中拉伸所述膜。
[0140]
通过洗涤处理、溶胀处理、染色处理和交联处理，将聚乙烯醇膜拉伸至其初始长度的5.0倍或更大的总伸长。然后，在20℃下将膜在颜色校正浴中浸渍10秒，该颜色校正浴装有含有3.5wt％碘化钾的用于颜色校正的水溶液。
[0141]
在颜色校正处理之后，膜用水洗涤并且在100℃下干燥，由此制造偏光器(厚度：7μm)。
[0142]
以与实施例1相同的方式使用偏光器制造偏光板。
[0143]
性质评价
[0144]
(1)偏光器的表面粗糙度(单位：nm)：使用表面粗糙度测试仪(park xe-100afm,park systems,韩国)测量各偏光器的表面粗糙度ra、rz和rq。在afm(原子力显微镜)的非接触模式下，将细探针置于试样表面附近时，通过测量原子之间的相互作用力可以获得试样的三维形状。使用放置在偏光器表面附近的探针，在1μm x 1μm的测量范围内获得表面粗糙度图像，并且在扫描速率为1hz时，在各x和y方向上获得512个像素的数据。
[0145]
(2)通过将具有粘合层的离型膜(pet膜)粘附至实施例和比较例中制造的各偏光板的上表面上，以制备试样。通过(甲基)丙烯酸类压敏粘合剂层将所制备的试样粘附至玻璃板。将0.5g含银粉的糊剂(包含48wt％平均粒径(d50)为5.0μm的片状银粉、10wt％粘结剂(乙酸丁酸纤维素)和42wt％溶剂(pgmea)(scpw-6,electro-lube co.,ltd.))在偏光板的
厚度方向上在其上沉积至200μm厚度，并且在60℃和95％rh下放置240小时。使用光学显微镜(ml61l,olympus co.,ltd.)测量偏光器与偏光板保护膜之间的银离子(ag

)渗透长度，以获得最大渗透长度。结果示于表1和图4中。
[0146]
表1
[0147][0148]
如表1所示，根据本发明的偏光板可以最小化偏光器和保护膜之间的金属离子的渗透。因此，将具有粘合层附接至其的离型膜堆叠在偏光板上后，从偏光板上去除离型膜时，根据本发明的偏光板可以提供去除静电的效果，而不影响偏光板的偏光功能和发光效率。
[0149]
相反，比较例1和2的偏光板在偏光器与保护膜之间具有大于400μm的最大金属离子渗透长度，由此未能实现本发明的效果。
[0150]
从图4可以看到，实施例1的偏光板的最大金属离子渗透长度(对应于图4中的(b))远小于比较例1偏光板的最大金属离子渗透长度(对应于图4中的(a))。
[0151]
应当理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以做出各种修改、变化、变更和等效实施方式。