法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2022-11-01
专利权的转移 IPC(主分类):B32B27/08 专利号:ZL2014800009521 登记生效日:20221020 变更事项:专利权人 变更前权利人:杉金光电(苏州)有限公司 变更后权利人:杉金光电(绵阳)有限公司 变更事项:地址 变更前权利人:215699 江苏省苏州市张家港市杨舍镇塘市街道汤桥中路2号1室2室3室 变更后权利人:621050 四川省绵阳市高新区永兴镇金河村科技城大道连接线
专利申请权、专利权的转移
2016-03-16
授权
授权
2015-04-01
实质审查的生效 IPC(主分类):B32B27/08 申请日:20140616
实质审查的生效
2015-03-04
公开
公开
技术领域
本公开涉及一种拉伸层压体、制造薄偏光片的方法、通过该方法制造的 薄偏光片、以及包含该薄偏光片的偏光板。
背景技术
在偏光板中包含的偏光片是用于使自然光或者任意偏振的光偏振到特定 方向上的光学装置,且其广泛地用在显示装置,如液晶显示器(LCD)或有 机发光二极管(OLED)显示器中。近来,包含基于碘的化合物或二色性染 料并具有其中分子链在特定的方向上取向的分子结构的基于聚乙烯醇的偏光 膜被常规地用作显示装置的偏光片。
如在现有技术中的许多专利文献中所公开的,基于聚乙烯醇的偏光膜通 常通过以下过程制造:使基于聚乙烯醇的膜以碘或二色性染料染色、在特定 的方向上拉伸所述基于聚乙烯醇的膜,并在其上进行交联过程。在此情况下, 所述拉伸过程可以是使用溶液,如水性硼酸溶液或者水性碘溶液的湿拉伸过 程,或者是在大气中进行的干拉伸过程。
包含如基于聚乙烯醇的偏光膜的偏光板的光学性能主要受到作为二色性 染料的碘复合物的影响,且为了改进偏光板的光学性能,增加聚乙烯醇-碘复 合物的取向度是重要的。然而,难以改进这样的碘复合物的取向度。
此外,在上述现有技术的制造过程中,在拉伸之前,所述基于聚乙烯醇 的膜的厚度需为60μm以上,从而防止在拉伸过程中基于聚乙烯醇的膜的断 裂。然而,在此情况下,通过拉伸减少偏光片的厚度是有局限的。
因此,存在对于这样的新技术的需求:制造具有10μm以下厚度的薄偏 光片而不会失误(如断裂),同时通过增加聚乙烯醇-碘复合物的取向度而改 进薄偏光片的光学性能。
发明内容
【技术问题】
本公开的一个方面可包括用于制造薄偏光片,同时增加聚乙烯醇-碘复合 物的取向度而没有如断裂的问题的拉伸层压体。本公开的另一方面可提供一 种通过使用所述拉伸层压体制造具有优异的光学性能的薄偏光片的方法,通 过该方法制造的薄偏光片,以及包含该薄偏光片的偏光板。
【技术方案】
根据本公开的一个方面,拉伸层压体可通过拉伸包含以下的层压体而形 成:未拉伸的聚合物膜;以及附着到所述未拉伸的聚合物膜的至少一个表面 上的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,其中,通过以下公式1表示的L满足0≤L ≤0.125,
[公式1]
其中,do,sub'是指拉伸前所述聚合物膜的厚度,dsub'是指拉伸后所述聚合物 膜的厚度,do,PVA是指拉伸前所述基于聚乙烯醇的膜的厚度,dPVA是指拉伸后 所述基于聚乙烯醇的膜的厚度,Wo,sub'是指拉伸前所述聚合物膜的宽度,Wsub'是指拉伸后所述聚合物膜的宽度,Wo,PVA是指拉伸前所述基于聚乙烯醇的膜 的宽度,WPVA是指拉伸后所述基于聚乙烯醇的膜的宽度。
在20℃至80℃的温度下所述聚合物膜可具有5倍以上的最大拉伸倍率。 例如,所述聚合物膜可以是高密度聚乙烯膜、热塑性聚氨酯膜、聚丙烯膜、 聚烯烃膜、基于酯的膜、低密度聚乙烯膜、通过共挤出高密度聚乙烯和低密 度聚乙烯而形成的膜、在高密度聚乙烯中包含乙烯乙酸乙烯酯的共聚物树脂 膜、丙烯酸膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、基于聚乙烯醇的膜、和基于纤维 素的膜。特别地,所述聚合物膜可以是热塑性聚氨酯膜。
根据本公开的另一个方面,制造薄偏光片的方法可包括:通过使未拉伸 的基于聚乙烯醇的膜与未拉伸的聚合物膜的至少一个表面附着而形成层压 体;以及拉伸所述层压体从而使通过以下公式1表示的L满足0≤L≤0.125,
[公式1]
其中,do,sub'是指拉伸前所述聚合物膜的厚度,dsub'是指拉伸后所述聚合物 膜的厚度,do,PVA是指拉伸前所述基于聚乙烯醇的膜的厚度,dPVA是指拉伸后 所述基于聚乙烯醇的膜的厚度,Wo,sub'是指拉伸前所述聚合物膜的宽度,Wsub'是指拉伸后所述聚合物膜的宽度,Wo,PVA是指拉伸前所述基于聚乙烯醇的膜 的宽度,WPVA是指拉伸后所述基于聚乙烯醇的膜的宽度。
所述层压体的形成可包括通过使用其间的吸引力或者粘合剂而使所述未 拉伸的聚合物膜和所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜彼此附着。
所述层压体的拉伸可以以这样的方式进行:所述基于聚乙烯醇的膜可在 拉伸前具有60μm以下的厚度并在拉伸后具有10μm以下的厚度。
所述层压体的拉伸可以在20℃至80℃的温度范围内,在5倍至15倍的 拉伸倍率下进行。所述层压体的拉伸可以在具有1wt%至5wt%的硼酸含量 的水性硼酸溶液中进行。或者,所述层压体的拉伸可以在20℃至80℃的温 度范围内,以5倍至15倍的拉伸倍率使用干拉伸方法进行。
在所述层压体的拉伸之后,在垂直于拉伸方向的方向上测量的聚合物膜 的宽度可以与在拉伸之前测量的聚合物膜的宽度相比减少30%至80%,且所 述聚合物膜的厚度可以与拉伸之前测量的所述聚合物膜的厚度相比减少30% 至80%。
在所述层压体的拉伸之后,在拉伸的基于聚乙烯醇的膜和拉伸的聚合物 膜之间的粘合力可以是约2N/2cm以下,约0.1N/2cm至约2N/2cm,或约 0.1N/2cm至约1N/2cm。
在所述层压体的拉伸之前,该方法可进一步包括以碘和二色性染料的一 种以上使所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜染色。具体而言,该方法可进一步 包括:使所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜溶胀;然后以碘和/或二色性染料使 所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜染色。
在所述层压体的拉伸之后,所述方法可进一步包括:从所述拉伸的聚合 物膜分离所述拉伸的基于聚乙烯醇的膜。在此情况下,从所述拉伸的聚合物 膜分离所述拉伸的基于聚乙烯醇的膜可以通过施加约2N/2cm以下,或约0.1 N/2cm至约2N/2cm的范围内的剥离力进行。
根据本公开的另一个方面,薄偏光片可以通过上述方法制造,并可以具 有10μm以下的厚度,40%至45%的单透光率,99.0%以上的偏光度,以及 由在所述薄偏光片的宽度方向上以规则的间距分布的10点处测量的偏光度 计算的标准差为0.002%以下。根据本公开的另一个方面,偏光板可包括所述 薄偏光片。
【有益效果】
根据本公开,由于可以改进聚乙烯醇-碘复合物的取向度,因此可以制造 具有10μm以下厚度和优异的光学性能的薄偏光片。
此外,根据本公开,聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜可能不会在拉伸过程 期间彼此分离,且在拉伸过程之后的分离过程期间膜的表面的损伤可以最小 化。因此,拉伸过程的稳定性高。
此外,根据本公开,可能实现高拉伸比。此外,还可能实现低温干拉伸 过程和使用水性硼酸溶液的湿拉伸过程。
附图说明
图1是图示说明了通过使用结构分析仪测量粘合力的方法的示意图。
图2是图示说明在实施例和对比实施例中使用公式1计算的值L的图。
具体实施方式
现将详述本公开的实施方式。但是,本公开可以以许多不同的形式举例 说明,并且不应理解为仅限于这里所阐明的特定实施方式。相反,提供这些 实施方式是为了透彻和完全地公开本发明,并向本领域技术人员完整地传达 本发明的范围。
发明人反复进行研究以开发制造具有10μm以下厚度的薄偏光片,同时 增加聚乙烯醇-碘复合物的取向度并防止如断裂的问题的方法。结果,发明人 发现在聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜彼此附着并同时拉伸时,如果聚合物膜 的特定性能和基于聚乙烯醇的膜的特定性能相似,则可以实现上述的目的。 基于此认识,发明人完成了本发明。
以下将详细描述发明人完成的本发明。
[拉伸层压体]
首先,给出用于制造根据本公开的薄偏光片的拉伸层压体的说明。本公 开的所述拉伸层压体可通过拉伸包含以下的层压体而形成:未拉伸的聚合物 膜;以及附着到所述未拉伸的聚合物膜的至少一个表面上的未拉伸的基于聚 乙烯醇的膜,其中,通过以下公式1表示的L满足0≤L≤0.125,
[公式1]
其中,do,sub'是指拉伸前所述聚合物膜的厚度,dsub'是指拉伸后所述聚合物 膜的厚度,do,PVA是指拉伸前所述基于聚乙烯醇的膜的厚度,dPVA是指拉伸后 所述基于聚乙烯醇的膜的厚度,Wo,sub'是指拉伸前所述聚合物膜的宽度,Wsub'是指拉伸后所述聚合物膜的宽度,Wo,PVA是指拉伸前所述基于聚乙烯醇的膜 的宽度,WPVA是指拉伸后所述基于聚乙烯醇的膜的宽度。
通过以上公式1表示的L是显示出在拉伸前和拉伸后的基于聚乙烯醇的 膜和聚合物膜的厚度变化之间的相似性和在拉伸前和拉伸后的基于聚乙烯醇 的膜和聚合物膜的宽度变化之间的相似性的数值参数。也就是说,L显示出 了膜在厚度和宽度上收缩时,基于聚乙烯醇的膜和聚合物膜的性能之间的相 似度。优选地,0≤L≤0.125,更优选0≤L≤0.10或0≤L≤0.08。如果L在 上述范围内,在被拉伸时聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜可以有相似的行为, 且因此可以增加聚乙烯醇-碘复合物的取向度。结果是,可以制造出具有优异 的光学性能的薄偏光片。
更具体而言,有必要增加聚乙烯醇-碘复合物的取向度从而增加偏光片的 偏光度,且这可以通过增加基于聚乙烯醇的膜的宽度方向的收缩度而实现。 与拉伸层压体的L在上述范围以外的情况下相比,如果拉伸层压体的L在上 述范围内,在拉伸时聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜的行为相似,因此可以增 加聚乙烯醇的宽度方向上的收缩度。结果是,可以增加聚乙烯醇-碘复合物的 取向度,并改进偏光片的偏光度。
在本公开中,在测量L时,可以通过本领域中公知的方法,例如使用厚 度测量工具(TESA Mu-hite Electronic Height Gauge 100mm)的方法在拉伸 前和拉伸后测量聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜的厚度。
此外,在本公开中,在测量L时,可以通过本领域中公知的方法,例如 使用常规的尺子的方法在拉伸前和拉伸后测量聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜 的宽度。
(聚合物膜)
在本公开中,在层压体中包含聚合物膜以防止在拉伸期间基于聚乙烯醇 的膜的断裂。所述聚合物膜可以具有5倍以上,优选在约5倍至约15倍的范 围内的最大拉伸比。所述最大拉伸比是指即将断裂前的拉伸比。可以使用干 拉伸方法或者湿拉伸方法进行拉伸。在后者的情况下,所述最大拉伸比是指 在具有约1.0wt%至约5.0wt%的硼酸含量的水性硼酸溶液中进行拉伸时的拉 伸比。
所述聚合物膜的非限制性实例可包括高密度聚乙烯膜、热塑性聚氨酯膜、 聚丙烯膜、聚烯烃膜、基于酯的膜、低密度聚乙烯膜、通过共挤出高密度聚 乙烯和低密度聚乙烯而形成的膜、在高密度聚乙烯中包含乙烯乙酸乙烯酯的 共聚物树脂膜、丙烯酸膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、基于聚乙烯醇的膜、 和基于纤维素的膜。
特别地,所述聚合物膜可以是热塑性聚氨酯膜。然而,所述聚合物膜并 不限于此。由于热塑性聚氨酯膜具有与基于聚乙烯醇的膜相似的热收缩特性, 在拉伸后干燥所述基于聚乙烯醇的膜时,热塑性聚氨酯膜可能不会妨碍基于 聚乙烯醇的膜的宽度方向的收缩,而是允许其在宽度方向上顺利的收缩。因 此,可以进一步改进聚乙烯醇-碘复合物的取向度。
在拉伸之前,所述聚合物膜的厚度可以是从约20μm至约100μm、优选 从约30μm至约80μm的范围内。如果聚合物的厚度低于20μm,在聚合物 膜和基于聚乙烯醇的膜的堆叠体被拉伸时,聚合物膜可能不会充分地支持所 述基于聚乙烯醇的膜从而导致如断裂的问题。如果所述聚合物膜的厚度高于 100μm,所述聚合物膜可具有高模量和低拉伸度,且因此可能妨碍在干燥过 程期间的基于聚乙烯醇的膜的宽度方向上的收缩。在此情况下,作为终产物 得到的偏光片可能具有差的光学性能。
虽然所述聚合物膜的厚度可以根据拉伸的量而变化,但优选在拉伸之后 所述聚合物膜的厚度可以是4μm至70μm,例如,6μm至70μm,6μm至 56μm,或9μm至35μm的范围内。在此情况下,所述聚合物膜可以防止在 高拉伸倍率拉伸基于聚乙烯醇的膜时,所述基于聚乙烯醇的膜的断裂。
所述聚合物膜的玻璃化转变温度可以优选地为约20℃至约60℃,例如约 30℃至约50℃的范围内。如果作为基底膜的所述聚合物膜具有低于通常为 70℃至80℃的范围内的基于聚乙烯醇的膜的玻璃化转变温度,与基于聚乙烯 醇的膜相比,所述聚合物膜可以在拉伸温度下相对柔软,且由此,所述基于 聚乙烯醇的膜可以更容易地被拉伸。然而,如果所述聚合物膜的玻璃化转变 温度太低,则在高拉伸率拉伸时,所述聚合物膜可能破裂。因此,优选所述 聚合物膜具有在上述范围内的玻璃化转变温度。可以以差示扫描量热计 (DSC)测量玻璃化转变温度。例如,可以通过以下步骤由DSC测量玻璃化 转变温度,将约10mg的样品放入专用蒸盘中,密封该蒸盘,并在以恒定的 加热速率加热该蒸盘的同时,绘制在材料的相变期间吸收和产生的热量对温 度的图。
优选地,在室温(25℃)下所述聚合物膜的模量可以是约200MPa至1500 MPa,例如,350MPa至1300MPa的范围内。如果所述聚合物膜的模量大于 上述范围,可能难以高倍率拉伸,且如果所述聚合物膜的模量小于上述范围, 在拉伸期间断裂的可能性高。在此,模量是指根据JIS-K6251-1通过将样品 的两端固定,在垂直于膜厚度方向上施加力,并测量相对于应变的每单位面 积的应力而测量的值。例如,可以使用如Zwick/Roell制的Z010UTM的测 试仪用于该测量。
所述聚合物膜可具有在室温(25℃)下约5N至约40N,优选约10N 至约30N的范围内的断裂力。如果所述聚合物膜的断裂力大于上述范围,可 能难以高倍率拉伸,且如果所述聚合物膜的断裂力小于上述范围,在拉伸期 间断裂的可能性高。在此,断裂力是指在聚合物膜开始断裂时的时间点处, 施加到聚合物膜的力或者聚合物膜的拉伸力,并可以使用如Zwick/Roell制的 Z010UTM的测试仪用于该测量。
在所述聚合物膜在室温(25℃)下以6倍的拉伸倍率通过干拉伸方法拉 伸时,所述聚合物膜的拉伸力可以是从约5N至约200N,优选从约10N至 约100N的范围内。此外,在所述聚合物膜在52℃下以6倍的拉伸倍率通 过湿拉伸方法拉伸时,聚合物膜的拉伸力可以是从约1N至约100N,优选 从约2N至约80N的范围内。如果所述聚合物膜的拉伸力大于上述范围,可 能难以高倍率拉伸,且如果所述聚合物膜的拉伸力小于上述范围,在拉伸期 间断裂的可能性高。所述拉伸力是指拉力,且可以是,例如,通过如 Zwick/Roell制的Z010UTM的测试仪测量。
(基于聚乙烯醇的膜)
附着到所述聚合物膜的至少一个表面上的基于聚乙烯醇的膜可以被用作 在经过如拉伸过程和染色过程的过程之后作为薄的基于聚乙烯醇的膜。可以 不受限制地使用包含聚乙烯醇树脂或者其衍生物的任何膜作为所述基于聚乙 烯醇的膜。聚乙烯醇树脂的衍生物的非限制性实例可包括聚乙烯醇缩甲醛和 聚乙烯醇缩醛树脂。此外,可以使用在现有技术中作为用于制造偏光片的膜 而使用的任何商业上可用的基于聚乙烯醇的膜,如Japan Synthetic Rubber制 的M2000、M2001、M2005、M3000和M6000,以及Kurary制的P30、PE20、 PE30和PE60作为所述基于聚乙烯醇的膜。
在拉伸之前,基于聚乙烯醇的膜的厚度可以是约60μm以下,例如,从 约5μm至约60μm,优选从约10μm至40μm的范围内。如果所述基于聚乙 烯醇的膜太薄,在所述基于聚乙烯醇的膜形成层压体的层并进行拉伸过程时, 所述基于聚乙烯醇的膜可能容易断裂。另一方面,如果所述基于聚乙烯醇的 膜太厚,可能增加最终的偏光片的厚度,且由此可能难以制造具有10μm以 下厚度的薄偏光片。
在拉伸之后,基于聚乙烯醇的膜可以具有约10μm以下,例如,约1μm 至约10μm,优选从约3μm至8μm的薄的厚度。所述基于聚乙烯醇的膜可 以附着到所述聚合物膜的一个表面或者所述聚合物膜的两个表面,且可以随 后被拉伸到10μm以下的厚度。
所述基于聚乙烯醇的膜可以具有约1000至约10000,优选约1500至约 5000范围内的聚合度。然而,所述基于聚乙烯醇的膜并不限于此。如果所述 基于聚乙烯醇的膜的聚合度在上述范围内,基于聚乙烯醇的膜的分子可以自 由移动并可以顺利地与碘或二色性染料混合。
此外,所述基于聚乙烯醇的膜可以是由碘或二色性染料染色的膜。例如, 所述基于聚乙烯醇的膜可以是通过溶胀过程和染色过程处理的膜。
[制造薄偏光片的方法]
其次,将给出使用上述的拉伸层压体制造薄偏光片的方法的解释。本公 开的制造薄偏光片的方法包括:通过使未拉伸的基于聚乙烯醇的膜附着在未 拉伸的聚合物膜的至少一个表面上而形成层压体;以及拉伸所述层压体从而 使通过以下公式1表示的L满足0≤L≤0.125,
[公式1]
其中,do,sub'是指拉伸前所述聚合物膜的厚度,dsub'是指拉伸后所述聚合物 膜的厚度,do,PVA是指拉伸前所述基于聚乙烯醇的膜的厚度,dPVA是指拉伸后 所述基于聚乙烯醇的膜的厚度,Wo,sub'是指拉伸前所述聚合物膜的宽度,Wsub' 是指拉伸后所述聚合物膜的宽度,Wo,PVA是指拉伸前所述基于聚乙烯醇的膜 的宽度,WPVA是指拉伸后所述基于聚乙烯醇的膜的宽度。
(层压体的形成)
在本公开中,使所述基于聚乙烯醇的膜和所述聚合物膜附着的方法没有 限制。例如,所述层压体可以如下形成:使用于形成所述基于聚乙烯醇的膜 的成形材料通过在现有技术中公知的涂布法,如杆式涂布法、反向涂布法、 凹版涂布法、旋涂法、丝网涂布法、流动涂布法(fountain coating method)、 喷涂法或间歇涂布法施加到所述聚合物膜上;并干燥所述成形材料。在另一 个实例中,所述层压体可以如下形成:使用形成聚合物膜的成形材料和用于 形成基于聚乙烯醇的膜的成形材料供应至在现有技术中常规使用的共挤出机 中;且在共挤出期间适当地控制所述聚合物膜的厚度和所述基于聚乙烯醇的 膜的厚度。
此外,在本公开中,所述层压体可以通过以下形成:通过使用粘合剂使 所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜彼此附着。在此情况下,所述粘合剂 的成分没有限制。例如,可以使用现有技术中已知的任何一种粘合剂。例如, 所述粘合剂可以是水性粘合剂或者紫外(UV)固化的粘合剂。
更具体而言,所述粘合剂可以是包含选自基于聚乙烯醇的树脂、丙烯酸 树脂和基于乙酸乙烯酯的树脂中的至少一种的水性粘合剂。
或者,所述粘合剂可以是包含具有丙烯酸基团和羟基基团的基于聚乙烯 醇的树脂的水性粘合剂。所述具有丙烯酸基团和羟基基团的基于聚乙烯醇的 树脂可以具有约500至约1800的范围内的聚合度。
或者,所述粘合剂可以是包含具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂, 以及基于胺的金属化合物交联剂的水性粘合剂。在通过向具有乙酰乙酰基的 基于聚乙烯醇的树脂添加基于胺的金属化合物交联剂形成的粘合剂的情况 下,在粘合剂硬化时,在所述基于胺的金属化合物交联剂和所述基于聚乙烯 醇的树脂的乙酰乙酰基之间发生交联反应,从而使得在硬化后,粘合剂的耐 水性显著地提高。结果是,在湿拉伸过程中,可以使溶于水中的粘合剂的量 最小化,且因此所述粘合剂可以有用地用于湿拉伸工艺中。
更具体而言,本公开的粘合剂可以是包含具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯 醇的树脂和基于胺的金属化合物交联剂的水性溶液,且所述水性溶液可以具 有约4.5至约9的pH值。如果所述粘合剂的pH值是在上述范围内,则所述 粘合剂可具有改进的耐储存性能,以及在高湿度环境下的耐久性。所述粘合 剂的pH值可以通过向水性溶液中添加酸,如硝酸、盐酸、硫酸或醋酸而调 节。
在本公开中,所述粘合剂可以包含100重量份的含有乙酰乙酰基的基于 聚乙烯醇的树脂和1重量份至50重量份的基于胺的金属化合物交联剂。
只要该基于聚乙烯醇的树脂具有乙酰乙酰基,则所述基于聚乙烯醇的树 脂的聚合度和皂化度没有限制。然而,优选地所述基于聚乙烯醇的树脂具有 200至4000范围内的聚合度和70mol%至99.9mol%范围内的皂化度。考虑 到分子自由运动和成分的顺利混合,优选地所述基于聚乙烯醇的树脂具有 1,500至2,500范围内的聚合度和90mol%至99.9mol%范围内的皂化度。在 此情况下,优选地所述基于聚乙烯醇的树脂具有0.1mol%至30mol%的范围 内的乙酰乙酰基含量。如果所述乙酰乙酰基含量在上述范围内,则所述基于 聚乙烯醇的树脂可以顺利地与所述基于胺的金属化合物交联剂反应,且所述 粘合剂的耐水性可充分高。
所述基于胺的金属化合物交联剂可以是具有可以与基于聚乙烯醇的树脂 反应的官能团的水溶性交联剂。在此方面,所述基于胺的金属化合物交联剂 可以是具有基于胺的配体的金属复合物。在所述金属配合物中作为中心金属 而包含的金属可以是过渡金属,如锆(Zr)、钛(Ti)、铪(Hf)、钨(W)、 铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钌(Ru)、锇(Os)、铑(Rh)、铱(IR)、钯 (Pd)、或铂(Pt)。任何具有至少一个胺基团,如伯胺、仲胺(二胺)、叔胺、 或氢氧化铵的物质可以作为配体结合到所述中心金属。基于100重量份的基 于聚乙烯醇的树脂,所述基于胺的金属化合物交联剂的含量可以是从1重量 份到50重量份的范围内。在此情况下,所述粘合剂可以具有充分的粘合力, 且可以改进所述粘合剂的耐储存性能(有效期限)。
在本公开的粘合剂中,优选具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂可具 有约1wt%至约10wt%的范围内的固含量。如果所述基于聚乙烯醇的树脂的 固含量小于1wt%,可能无法得到充分的耐水性,且可能无法有效地降低在 取向过程中断裂的可能性。另一方面,如果所述基于聚乙烯醇的树脂的固含 量超过10wt%,加工性可能降低,且在剥离基于聚乙烯醇的膜时可能损坏所 述基于聚乙烯醇的膜的表面。
或者,所述粘合剂可以是UV-固化粘合剂。例如,所述粘合剂可以是包 含其中均聚物具有120℃以上的玻璃化转变温度的第一环氧化合物,其中均 聚物具有60℃以下的玻璃化转变温度的第二环氧化合物,以及阳离子光聚合 引发剂的UV固化粘合剂。具体而言,所述UV固化粘合剂可以包含100重 量份的其中均聚物具有120℃以上的玻璃化转变温度的第一环氧化合物,30 重量份至100重量份的其中均聚物具有60℃以下的玻璃化转变温度的第二环 氧化合物,以及0.5重量份至20重量份的阳离子光聚合引发剂。
在此,环氧化合物是指在分子中具有至少一个环氧基团,例如,在分子 中至少两个环氧基团的化合物,且所述环氧化合物可以是单体、聚合物、树 脂或其组合。在本公开中,例如,所述环氧化合物可以是树脂。
可以不受特别限制地使用所述第一环氧化合物,只要第一环氧化合物是 其中均聚物具有120℃以上的玻璃化转变温度的环氧化合物即可。例如,可 以使用其中均聚物具有120℃以上的玻璃化转变温度的脂环族环氧化合物和/ 或芳香族环氧化合物作为根据本公开的所述第一环氧化合物。所述其中均聚 物具有120℃以上的玻璃化转变温度的环氧化合物的具体实例可包括3,4-环 氧环己基甲基-3,4'-环氧环己烷羧酸盐、乙烯基环己烯二氧化物、二环戊二烯 二氧化物、双(环氧环戊基)醚、基于双酚A的环氧化合物、和基于双酚F 的环氧化合物。更优选地,所述第一环氧化合物的均聚物具有约120℃至约 200℃的玻璃化转变温度。
其次,可以不受特别限制地使用所述第二环氧化合物,只要第二环氧化 合物是其中均聚物具有60℃以下的玻璃化转变温度的环氧化合物即可。所述 第二环氧化合物实例可包括脂环族环氧化合物和脂肪族环氧化合物。所述脂 环族环氧化合物可以是双官能的环氧化合物,即,具有两个环氧基团的化合 物。例如,所述脂环族环氧化合物可以使其中两个环氧基团都是脂环族环氧 基团的化合物。然而,所述脂环族环氧化合物并不限于此。所述脂肪族环氧 化合物可以是不具有脂环族环氧基团而是具有脂肪族环氧基团的环氧化合 物。所述脂肪族环氧化合物的实例可包括:脂肪族多元醇的聚缩水甘油醚; 脂肪族多元醇的聚缩水甘油醚-烯化氧加成物(polyglycidyl ether of an aliphatic polyalcohol-alkylene oxide adduct);脂肪族多元醇和脂肪族多元酸的 聚酯多元醇的聚缩水甘油醚;脂肪族多元酸的聚缩水甘油醚;脂肪族多元醇 和脂肪族多元酸的聚酯多元酸的聚缩水甘油醚;通过丙烯酸缩水甘油酯或甲 基丙烯酸缩水甘油酯的乙烯基聚合得到的二聚体、低聚物或聚合物;以及通 过丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯与其他的基于乙烯基的单体的 乙烯基聚合得到的低聚物或聚合物。例如,所述脂肪族环氧化合物可以是脂 肪族多元醇的聚缩水甘油醚或者脂肪族多元醇-烯化氧加成物。然而,所述脂 肪族环氧化合物并不限于此。
本公开的所述第二环氧化合物可包含一个以上的缩水甘油醚基团。例如, 本公开的第二环氧化合物可包括选自1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、1,4- 丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、新戊基二缩水甘油醚、间 苯二酚二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、三羟 甲基丙烷三缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、苯基 缩水甘油醚、和邻甲苯基缩水甘油醚中的至少一种。
更优选地,所述第二环氧化合物的均聚物具有约0℃至约60℃的玻璃化 转变温度。
在本公开的非限制性实施例中,所述环氧化合物可包括具有至少一个环 氧化的脂环族基团的第一环氧化合物和具有至少一个缩水甘油醚基团的第二 环氧化合物。优选地,所述第一环氧化合物和所述第二环氧化合物的重量比 可以是约1:1至约3:1,更优选1:1至2:1,最优选1:1。
在所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜通过使用上述粘合剂彼此附着 且并未拉伸时,粘合层的厚度可以是从约20nm至约4000nm,优选从约20 nm至约1000nm,最优选从约20nm至约500nm的范围内。在层压体拉伸 之后,粘合层的厚度可以是从约10nm至约1,000nm、优选从约10nm至约 500nm、更优选从约10nm至约200nm的范围内。如果在拉伸前和拉伸后 所述粘合层的厚度在上述范围内,则在拉伸和干燥过程后可以不受损伤地剥 离所述基于聚乙烯醇的膜。
或者,在本公开中,所述层压体可以通过以下形成:使所述聚合物膜和 所述基于聚乙烯醇的膜在不使用任何介质材料的情况下通过在所述聚合物膜 和所述基于聚乙烯醇的膜之间的吸引力彼此附着。如上所述,如果所述聚合 物膜和所述基于聚乙烯醇的膜在不使用任何介质材料的情况下通过其间的吸 引力彼此附着,则在拉伸后可以容易地分离所述聚合物膜和所述基于聚乙烯 醇的膜。也就是说,由于低剥离力,在分离期间可能不会损伤所述基于聚乙 烯醇的膜,且由此可能不会劣化光学性能,如所述基于聚乙烯醇的膜的偏光 度。
此外,如果所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜在不使用任何介质材 料的情况下通过其间的吸引力彼此附着,可以制造出具有一致性的薄偏光片, 且可以在没有偏差,如膜破裂的情况下稳定地进行拉伸过程。
在如上所述的其中所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜通过其间的吸 引力彼此附着的情况下,所述聚合物膜或基于聚乙烯醇的膜的一侧或两侧可 以在附着过程之前经过表面处理,从而改进所述聚合物膜和所述基于聚乙烯 醇的膜之间的吸引力。在此情况下,所述表面处理可以使用本领域中公知的 方法进行,如电晕处理法、等离子体处理法、或者使用强碱,如NaOH或 KOH的水性溶液的表面改性处理法。
(层压体的拉伸)
在通过使基于聚乙烯醇的膜附着到所述聚合物膜形成层压体之后,拉伸 所述层压体直到该层压体具有0≤L≤0.125范围内的参数L。优选地,所述 层压体的参数L满足0≤L≤0.125,更优选0≤L≤0.10或0≤L≤0.08。如果 所述层压体的参数L在上述范围内,在被拉伸时聚合物膜和基于聚乙烯醇的 膜可以有相似的行为,且因此可以增加聚乙烯醇-碘复合物的取向度。结果是, 可以制造出具有优异的光学性能的薄偏光片。
优选地,可以拉伸该层压体,从而使基于聚乙烯醇的膜在拉伸前具有60 μm以下的厚度并在拉伸后具有10μm以下的厚度,优选在拉伸后为约1μm 至约10μm或约3μm至约8μm。
拉伸所述层压体的方法没有限制。例如,所述层压体可以在纵向方向(机 器方向)或者横向方向TD上被单轴拉伸。此外,所述层压体可以在横向方 向TD上被拉伸,同时引起在机器方向MD上的该层压体的收缩。在横向方 向TD上拉伸层压体的方法的实例可包括其中所述层压体的一端被固定在拉 幅机(tenter)上的固定端单轴拉伸法。在机器方向MD上拉伸所述层压体的 方法的实例可包括辊间拉伸法、挤出拉伸法、以及自由端单轴拉伸法。此外, 该层压体可以在多个步骤中被拉伸,或者可以通过双轴拉伸法或者倾斜拉伸 法拉伸。
可以使用湿拉伸法进行所述拉伸过程。在此情况下,与使用干拉伸法的 情况相比,在所述基底膜(聚合物膜)和所述基于聚乙烯醇的膜的表面之间 的粘合力相对高,且因此可以稳定地进行所述拉伸过程。可以使用水性硼酸 溶液进行所述湿拉伸法,且在此情况下,优选所述水性硼酸溶液具有约1.0 wt%至约5.0wt%的范围内的硼酸含量。如果使用上述的水性硼酸溶液进行所 述拉伸过程,可能因硼酸的交联而降低基于聚乙烯醇(PVA)的膜的断裂可 能性,并可以稳定地进行所述拉伸过程。此外,可以抑制在湿过程中容易发 生的基于聚乙烯醇的膜的卷曲。
通常,通过如水洗、溶胀、染色、清洁、拉伸、补充着色(complementary coloring)和干燥的过程制造偏光装置。在本公开中,可以使用水性硼酸溶液 进行所述清洁过程和拉伸过程。优选使用具有约0.1wt%至约2.5wt%、更优 选约0.5wt%至约2.0wt%的硼酸含量的水性硼酸溶液进行所述清洁过程。优 选使用具有约1.0wt%至约5.0wt%、更优选约1.5wt%至约4.5wt%的硼酸含 量的水性硼酸溶液进行所述拉伸过程。
可以在20℃至80℃下以5倍至15倍的拉伸比,优选在40℃至60℃或 45℃至55℃下以5倍至12倍或6倍至9倍的拉伸比使用湿拉伸方法进行所 述拉伸过程。
所述拉伸过程可以与染色过程和交联过程的一种以上一起进行,其中, 所述染色过程中,基于聚乙烯醇的膜以碘和/或二色性染料染色,且所述交联 过程中,基于聚乙烯醇的膜在染色过程后以碘和/或二色性染料交联。
或者,可以使用干拉伸法进行所述拉伸过程。在本公开中,所述拉伸过 程可以是在即使从20℃至90℃,优选从50℃至80℃的范围内的低温下,以 约5倍至约15倍,优选5倍至12倍或6倍至9倍的高拉伸比使用干拉伸方 法进行。通常,在基底膜上形成的基于聚乙烯醇的膜具有70℃至80℃的范围 内的玻璃化转变温度,且因此,如果在高温下拉伸该基于聚乙烯醇的膜,可 能会发生如损坏或者物理性能改变的问题。然而,在本公开中,由于有可能 在低温下通过干拉伸方法进行该拉伸过程,可以避免发生这样的问题。
在本公开的制造薄偏光片的方法的拉伸过程中,层压体可以以这样的方 式拉伸,垂直于拉伸方向的方向中的聚合物膜的宽度优选减少约30%至约 80%或约30%至约70%,且聚合物膜的厚度可以优选减少约30%至约80%或 约30%至约70%。在此情况下,在拉伸过程和随后的干燥过程期间,在被拉 伸并降低宽度时聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜可以有相似的行为,且因此可 以增加聚乙烯醇-碘复合物的取向度。
在制造偏光片的方法的拉伸过程中拉伸所述层压体之后,在基于聚乙烯 醇的膜和聚合物膜之间的粘合力可以是2N/2cm以下,优选约0.1N/2cm至 约2N/2cm,更优选约0.1N/2cm至约1N/2cm。如果粘合力在上述范围内, 在拉伸过程之后的随后的分离过程中,表面损伤可以最小化。在本公开的制 造薄偏光片的方法中,如果在基于聚乙烯醇的膜和聚合物膜之间形成粘合层, 则该粘合层也可在拉伸过程中被拉伸,且因此粘合层的厚度可以降低至原厚 度的约10%至约50%。结果是,在基于聚乙烯醇的膜和聚合物膜之间的粘合 力可以降低至2N/2cm以下,且因此基于聚乙烯醇的膜和聚合物膜可以容易 地彼此分离。
在此,粘合力是指由2-cm宽的样品膜测量的值。具体而言,如图1中 所示,在层压体的基于聚乙烯醇的膜A固定到夹具H之后,在通过在垂直于 层压体表面的方向上施加力而使基于聚乙烯醇的膜A从聚合物膜B剥离的同 时测量粘合力。此时,使用Stable Micro Systems制的结构分析仪(型号名: TA-XT Plus)作为测量工具。
(其他过程)
制造本公开的薄偏光片的方法可进一步包括在拉伸过程之前以碘和/或 二色性染料使基于聚乙烯醇的膜染色的过程。例如,在拉伸过程之前,所述 基于聚乙烯醇的膜可以经受溶胀过程和随后的染色过程,其中,所述基于聚 乙烯醇的膜以碘和/或二色性染料染色。
在此情况下,可以进行该溶胀过程以有助于碘和/或二色性染料在未拉伸 的基于聚乙烯醇的膜中的吸附和扩散,并改进所述未拉伸的基于聚乙烯醇的 膜的拉伸性能。例如,在所述溶胀过程中,可以在具有25℃至30℃的温度的 纯水中浸泡所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜或未拉伸的层压体5秒至30秒, 优选10秒至20秒。然而,溶胀过程并不限于此。可以进行所述溶胀过程直 到所述未取向的基于聚乙烯醇的膜具有约36%至约44%,优选约38%至约 42%的范围内的溶胀度。如果所述未取向的基于聚乙烯醇的膜具有上述范围 内的溶胀度,则最终制造的薄膜偏光片的光学性能,如偏光度是优异的。溶 胀度可以通过以下公式计算:{(溶胀后的基于聚乙烯醇的膜的重量–溶胀前的 基于聚乙烯醇的膜的重量)/溶胀前的基于聚乙烯醇的膜的重量}×100。
可以通过使未取向的基于聚乙烯醇的膜或者包含所述未取向的基于聚乙 烯醇的膜的未取向的层压体放入染色液(其中包含具有碘和/或二色性染料的 染色溶液)中,或者通过将具有碘和/或二色性染料的染色溶液施加到未取向 的基于聚乙烯醇的膜而进行干燥过程。在此情况下,通常可以使用水作为染 色溶液的溶剂。然而,在染色溶液中也可以包含与水相容的任何其他溶剂。 基于100重量份的溶剂,在所述染色溶液中的碘和/或二色性染料的含量可以 是在约0.06重量份至约0.25重量份的范围内。除了碘和/或二色性染料,在 染色溶液中还可以额外包括配料以改进染色效率。所述配料可以是碘化物, 如碘化钾、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、碘化钛及其混合物。基于100重量份的溶剂,在所述染色 溶液中的配料的含量可以是在约0.3重量份至约2.5重量份的范围内。优选地, 所述碘与碘化物的重量比可以是从约1:5至约1:10的范围内。此外,可以在 约25℃至约40℃的温度下进行干燥过程持续约30秒至120秒的染色液浸泡 时间段。然而,干燥过程并不限于此。
在制造薄偏光片的方法中,如果需要,所述层压体可以在拉伸过程之后 经受干燥过程。在此情况下,考虑到将要形成的薄偏光片的光学性能,可以 在约20℃至约100℃,优选40℃至90℃的温度下进行干燥过程,持续约1 分钟至约10分钟的干燥时间段。然而,干燥过程并不限于此。进行干燥过程 以去除聚乙烯醇的表面和内部的水汽,从而防止因水汽引起的在制造偏光板 的过程中产生的基于聚乙烯醇的偏光片的物理性能劣化。此外,干燥过程引 起了在溶胀过程之后基于聚乙烯醇的膜的顺利的宽度上的收缩,从而增加了 聚乙烯醇-碘复合物的取向度和偏光片的偏光度。
在制造薄偏光片的方法中,如果需要,可以进行分离过程以在溶胀过程 之后使基于聚乙烯醇的膜从聚合物膜分离。可以进行所述分离过程以通过对 基于聚乙烯醇的膜施加低剥离力而从所述聚合物膜分离所述基于聚乙烯醇的 膜。所述剥离力可以优选为约2N/2cm以下,例如,约0.1N/2cm至约2N/2cm 或约0.1N/2cm至约1N/2cm。在本公开中,由于剥离力低,可以在不必使用 额外的过程或者机器的情况下容易地分离所述两种膜,且在分离过程中,所 述基于聚乙烯醇的膜可以受到较少的损伤。因此,所述基于聚乙烯醇的膜的 光学性能可以是优异的。
在本公开的薄偏光片的制造方法中,可以进行本领域中公知的过程,如 片对片过程、片对辊过程、或者辊对辊过程。可以使用裁切到预定尺寸的片 状的膜作为原材料进行所述片对片过程。可以使用卷绕在辊上的长膜作为原 材料和裁切到预定尺寸的片状的膜作为另一原材料进行所述片对辊过程。可 以使用以膜的卷作为原材料进行所述辊对辊过程。考虑到过程的连续性和生 产率,可以使用辊对辊过程。
例如,本公开的制造偏光片的方法可包括:在展开(unwinding)未拉伸 的聚合物膜的卷和未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的卷时,通过使未拉伸的聚合 物膜和未拉伸的基于聚乙烯醇的膜彼此附着而形成层压体的过程;拉伸所述 层压体直到所述聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜满足公式1的过程;以及从所 述聚合物膜分离所述基于聚乙烯醇的膜的过程。
在此情况下,在未拉伸的聚合物膜和未拉伸的基于聚乙烯醇的膜彼此附 着之后,该膜可以被再卷绕以作为层压体卷,然后在展开所述层压体卷的同 时拉伸,或者该膜可以不经再卷绕而直接被拉伸。
在所述分离过程中,可以在膜表面之间插入如剥离辊的剥离工具的同时 使所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜彼此分离,然后分离的膜可以绕着 辊被分别卷绕。
[薄偏光片和偏光板]
通过上述方法制造的薄偏光片具有约10μm以下,优选约1μm至约10 μm,更优选约3μm至约8μm的薄的厚度。虽然所述薄偏光片具有薄的厚度, 但所述薄偏光片具有约40%至约45%的范围内的单透光率,以及99.0%以上, 优选99.5%以上,更优选99.7%以上,更优选99.9%以上的范围内的偏光度。
通过上述方法制造的本公开的偏光片具有横向偏光上的高一致性。具体 而言,在偏光片的宽度方向上在位于相同间距的10个点处测量的偏光度的标 准差为0.002%以下。
在本公开中,可以通过使保护膜附着到所述偏光片的一侧或两侧表面上 而形成偏光板。在此情况下,偏光板的结构没有特别限制,只要该偏光板包 含本公开的偏光片。例如,所述偏光板可以具有偏光片/保护膜、保护膜/偏 光片、或者保护膜/偏光片/保护膜的结构。
保护膜支撑并保护所述偏光片,并可以由本领域中公知的材料形成。保 护膜的非限制性实例可包括基于纤维素的膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) 膜、环烯烃聚合物膜、和丙烯酸膜。考虑到光学性能、耐久度和经济效益, 可以使用丙烯酸膜作为保护膜。
可以通过本领域中公知的过程,如片对片过程、片对辊过程、或者辊对 辊过程制造偏光板。例如,可以使用辊对辊过程。通过使偏光片和保护膜通 过辊对辊过程附着而制造偏光板的方法是本领域公知的,因而在此省略其具 体说明。如果通过辊对辊过程制造偏光板,可以得到大卷的偏光板。
所述偏光板可以包括延迟膜以补偿光学相差。在本公开中,延迟膜并没 有特殊类型的限制。例如,可以根据不同的液晶类型使用在现有技术中通常 使用的任何一种延迟膜。
除了延迟膜以外,所述偏光板可以进一步包括任何其他的功能性光学层, 如亮度增强膜、底漆层、硬涂层、防眩光层、减反射层、或者用于附着到液 晶面板的粘结层等。形成这样的光学层的方法没有限制。例如,可以使用现 有技术中已知的方法。
本公开的偏光板可以用于不同的显示装置中。例如,所述偏光板可以应 用到不同的显示装置,如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED) 显示器中。
实施例
以下将通过实施例更详细地描述本公开的实施方式。
实施例1
通过使30μm的Kuraray制的PE30级PVA膜附着到60μm厚的热塑性 聚氨酯膜的两侧而形成层压体。通过使亚甲基二苯基二异氰酸酯、1,4-丁二 醇、新戊二醇和己二酸反应而形成热塑性聚氨酯膜。所述热塑性聚氨酯膜具 有在25℃下1,000MPa的拉伸模量和30N的断裂力,以及40℃的玻璃化转 变温度。在25℃的纯水中对该层压体进行溶胀过程15秒,并在0.3wt%、在 25℃的碘溶液中对该层压体进行染色过程60秒。之后,在25℃,1wt%的硼 酸溶液中对该层压体进行清洁过程15秒,并在52℃,2.5wt%的硼酸溶液中 对该层压体进行拉伸过程,从而以7倍的拉伸比拉伸该层压体。在拉伸过程 之后,在5wt%的碘化钾(KI)溶液中对拉伸的层压体进行补充着色过程 (complementary coloring process),并在80℃的烘箱中进行干燥过程5分钟。 在干燥过程之后,通过施加0.2N/2cm的剥离力使所述PVA膜从所述热塑性 聚氨酯膜剥离。以此方式,制造具有7.5μm厚的薄偏光片。
实施例2
通过使30μm的Kuraray制的PE30级PVA膜附着到30μm厚的热塑性 聚氨酯膜的两侧而形成层压体。通过使亚甲基二苯基二异氰酸酯、1,4-丁二 醇、新戊二醇和己二酸反应而形成热塑性聚氨酯膜。所述热塑性聚氨酯膜具 有在25℃下900MPa的拉伸模量和24N的断裂力,以及40℃玻璃化转变温 度。在25℃的纯水中对该层压体进行溶胀过程15秒,然后在25℃下、0.3wt% 的碘溶液中对该层压体进行染色过程60秒。之后,在25℃,1wt%的硼酸溶 液中对该层压体进行清洁过程15秒,并在52℃,2.5wt%的硼酸溶液中对该 层压体进行拉伸过程,从而以7倍的拉伸比拉伸该层压体。在拉伸过程之后, 在5wt%的碘化钾(KI)溶液中对拉伸的层压体进行补充着色过程,并在80℃ 的烘箱中进行干燥过程5分钟。在干燥过程之后,通过施加0.5N/2cm的剥 离力使所述PVA膜从所述热塑性聚氨酯膜剥离。以此方式,制造具有6.7μm 厚的薄偏光片。
实施例3
通过使20μm的Japan Synthetic Rubber制的M2000级PVA膜附着到40 μm厚的热塑性聚氨酯膜的两侧而形成层压体。通过使亚甲基二苯基二异氰 酸酯、1,4-丁二醇、新戊二醇和己二酸反应而形成热塑性聚氨酯膜。所述热 塑性聚氨酯膜具有在25℃下900MPa的拉伸模量和28N的断裂力,以及37℃ 玻璃化转变温度。在25℃的纯水中对该层压体进行溶胀过程15秒,并在0.3 wt%、在25℃的碘溶液中对该层压体进行染色过程60秒。之后,在25℃,1 wt%的硼酸溶液中对该层压体进行清洁过程15秒,并在52℃,2.5wt%的硼 酸溶液中对该层压体进行拉伸过程,从而以7倍的拉伸比拉伸该层压体。在 拉伸过程之后,在5wt%的碘化钾(KI)溶液中对拉伸的层压体进行补充着 色过程,并在80℃的烘箱中进行干燥过程5分钟。在干燥过程之后,通过施 加0.7N/2cm的剥离力使所述PVA膜从所述热塑性聚氨酯膜剥离。以此方式, 制造具有7.6μm厚的薄偏光片。
实施例4
通过使20μm的Japan Synthetic Rubber制的M2000级PVA膜附着到45 μm厚的热塑性聚氨酯膜的两侧而形成层压体。通过使亚甲基二苯基二异氰 酸酯、1,4-丁二醇、新戊二醇和己二酸反应而形成热塑性聚氨酯膜。所述热 塑性聚氨酯膜具有在25℃下1,015MPa的拉伸模量和22N的断裂力,以及 35℃玻璃化转变温度。在25℃的纯水中对该层压体进行溶胀过程15秒,并 在0.3wt%、在25℃的碘溶液中对该层压体进行染色过程60秒。之后,在 25℃,1wt%的硼酸溶液中对该层压体进行清洁过程15秒,并在52℃,2.5wt% 的硼酸溶液中对该层压体进行拉伸过程,从而以7倍的拉伸比拉伸该层压体。 在拉伸过程之后,在5wt%的碘化钾(KI)溶液中对拉伸的层压体进行补充 着色过程,并在80℃的烘箱中进行干燥过程5分钟。在干燥过程之后,通过 施加1.2N/2cm的剥离力使所述PVA膜从所述热塑性聚氨酯膜剥离。以此方 式,制造具有7.8μm厚的薄偏光片。
实施例5
通过使具有5wt%的乙酰乙酰基含量的聚乙烯醇(平均聚合度:2000, 皂化度:94%,Japan synthetic Rubber制)溶于纯水中而制备4wt%的水性溶 液。基于100重量份的聚乙烯醇,以6.7重量份的量向所述溶液中添加钛胺 复合物交联剂(产品名:TYZOR TE,杜邦制),并搅拌该溶液以形成粘合剂。 通过以下形成层压体:使粘合剂施加到40μm厚的热塑性聚氨酯膜的两侧, 向40μm厚的热塑性聚氨酯膜的两侧附着20μm的Japan Synthetic Rubber制 的M2000级PVA膜,并使所述膜通过层压机。通过使亚甲基二苯基二异氰 酸酯、1,4-丁二醇、新戊二醇和己二酸反应而形成热塑性聚氨酯膜。所述热 塑性聚氨酯膜具有在25℃下950MPa的拉伸模量和18N的断裂力,以及39℃ 玻璃化转变温度。在25℃的纯水中对该层压体进行溶胀过程15秒,并在0.3 wt%、在25℃的碘溶液中对该层压体进行染色过程60秒。之后,在25℃,1 wt%的硼酸溶液中对该层压体进行清洁过程15秒,并在52℃,2.5wt%的硼 酸溶液中对该层压体进行拉伸过程,从而以7倍的拉伸比拉伸该层压体。在 拉伸过程之后,在5wt%的碘化钾(KI)溶液中对拉伸的层压体进行补充着 色过程,并在80℃的烘箱中进行干燥过程5分钟。在干燥过程之后,通过施 加0.7N/2cm的剥离力使所述PVA膜从所述热塑性聚氨酯膜剥离。以此方式, 制造具有7.5μm厚的薄偏光片。
对比实施例1
通过使PVA膜(Kuraray制的PE30级30μm的PVA膜)附着到75μm 厚的低密度聚乙烯膜(R&F制的RF7500AS级)的两侧而形成层压体。在25℃ 的纯水中对该层压体进行溶胀过程15秒,并在0.3wt%、在25℃的碘溶液中 对该层压体进行染色过程60秒。之后,在1wt%的硼酸溶液中对该层压体进 行清洁过程15秒,并在2.5wt%的硼酸溶液中对该层压体进行拉伸过程,从 而以7倍的拉伸比拉伸该层压体。在拉伸过程之后,在5wt%的碘化钾(KI) 溶液中对拉伸的层压体进行补充着色过程,并在80℃的烘箱中进行干燥过程 5分钟。在干燥过程之后,通过施加9.1N/2cm的剥离力使所述PVA膜从所 述低密度聚乙烯膜剥离。以此方式,制造具有5.8μm厚的薄偏光片。
对比实施例2
在100℃的纯水中溶解PVA膜(Japan Synthetic Rubber制的M级PVA 粉末,平均聚合度:2400,平均皂化度:99mol%)以制备水性PVA溶液。 然后,以电晕处理并通过使用凸缘涂布机以所述水性PVA溶液涂布200μm 厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(MGC制的NOVA-Clear SG007级)。之后, 在80℃烘箱中干燥所述聚对苯二甲酸乙二醇酯膜10分钟。以此方式,形成 层压体。所述层压体具有10μm后的PVA涂布层。在25℃纯水中对该层压 体进行溶胀过程15秒,并在25℃下、具有1.0wt%的硼酸含量和0.3wt%的 碘含量的碘溶液中对该层压体进行染色过程60秒。之后,在25℃,1wt%的 硼酸溶液中对该层压体进行清洁过程15秒,并在70℃,4.5wt%的硼酸溶液 中对该层压体进行拉伸过程,从而以5.5倍的拉伸比拉伸该层压体。在拉伸 过程之后,在5wt%的碘化钾(KI)溶液中对该层压体进行补充着色过程, 并在80℃的烘箱中进行干燥过程5分钟。在干燥过程之后,通过施加2.8 N/2cm的剥离力使PVA膜从所述聚对苯二甲酸乙二醇酯膜剥离。以此方式, 制造具有4.3μm厚的薄偏光片。
对比实施例3
通过使20μm的Japan Synthetic Rubber制的M2000级PVA膜附着到45 μm厚的热塑性聚氨酯膜的两侧而形成层压体。通过使亚甲基二苯基二异氰 酸酯、1,4-丁二醇、新戊二醇和己二酸反应而形成热塑性聚氨酯膜。该热塑 性聚氨酯膜的新戊二醇的含量与之前的热塑性聚氨酯膜的新戊二醇的含量相 比减少了20%。所述热塑性聚氨酯膜具有在25℃下1,600MPa的拉伸模量和 52N的断裂力,以及38℃玻璃化转变温度。在25℃的纯水中对该层压体进 行溶胀过程15秒,并在0.3wt%、在25℃的碘溶液中对该层压体进行染色过 程60秒。之后,在25℃,1wt%的硼酸溶液中对该层压体进行清洁过程15 秒,并在52℃,2.5wt%的硼酸溶液中对该层压体进行拉伸过程,从而以7 倍的拉伸比拉伸该层压体。在拉伸过程之后,在5wt%的碘化钾(KI)溶液 中对拉伸的层压体进行补充着色过程,并在80℃的烘箱中进行干燥过程5分 钟。在干燥过程之后,通过施加1.1N/2cm的剥离力使所述PVA膜从所述热 塑性聚氨酯膜剥离。以此方式,制造具有6.7μm厚的薄偏光片。
实验实施例1:参数的测量
在各个实施例和对比实施例中,通过使用常规尺子在拉伸前和拉伸后测 量聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜的宽度,并通过使用厚度测量工具(TESA Mu-hite Electronic Height Gauge 100mm)在拉伸前和拉伸后测量聚合物膜和 基于聚乙烯醇的膜的厚度。然后,如下表1中所示计算L的值。
[表1]
在上表1中,do,sub'是指拉伸前所述聚合物膜的厚度,dsub'是指拉伸后所述 聚合物膜的厚度,do,PVA是指拉伸前所述基于聚乙烯醇的膜的厚度,dPVA是指 拉伸后所述基于聚乙烯醇的膜的厚度,Wo,sub'是指拉伸前所述聚合物膜的宽 度,Wsub'是指拉伸后所述聚合物膜的宽度,Wo,PVA是指拉伸前所述基于聚乙 烯醇的膜的宽度,WPVA是指拉伸后所述基于聚乙烯醇的膜的宽度。
在上表1中的数据绘制在图2的图表中。在图2中,x轴“标准化的厚度” 是指在拉伸之后的膜的厚度与在拉伸之前的膜的厚度的比,且y轴“标准化的 宽度”是指在拉伸之后的膜的宽度与在拉伸之前的膜的宽度的比。
如上表1和图2中所示,本公开的实施例1至5得到了在上述提议的范 围内的L(通过公式1计算的)值。然而,对比实施例1至3得到了大于0.125 的L值。
实验实施例2:光学性能的测量
以JASCO V-7100分光光度计测量在实施例和对比实施例中制造的薄偏 光片的光学性能,且测量结果如下表2中所示。
[表2]
在表2中,单透光率是指单偏光片的透光率。偏光度是 [(Tp-Tc)/(Tp+Tc)]0.5,其中,Tp是指两个偏光片的平行透光率,且Tc是指两 个偏光片的垂直透光率。
此外,单色a和b是指通过使用色差计由单偏光片测量的颜色,且垂直 色a和b是指通过使用色差计由一对其吸收轴彼此垂直放置的偏光片测量的 颜色。
此外,颜色a和b是指在CIE坐标中的颜色值。具体而言,颜色a是通 过a=500[(X/Xn)1/3-(Y/Yn)1/3]计算的,且+a是指红且-a是指绿。颜色b是通过 b=200[(Y/Yn)1/3-(Z/Zn)1/3]计算的,且+b是指黄且-b是指蓝。上文中,Xn、 Yn和Zn对应于参考色,白的X,Y和Z。
也就是说,单色a和b是指通过使用色差计由单偏光片测量的CIE坐标 值,且垂直色a和b是指通过使用色差计由一对其吸收轴彼此垂直放置的偏 光片测量的CIE坐标值。
参考上表2,具有在本公开中提议的范围内的参数的实施例1至5中的 各个薄偏光片具有等于或者大于99.9%的偏光度(也就是说,具有优异的光 学性能),这是由于因在拉伸过程中聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜的相似的行 为而增加了聚乙烯醇-碘复合物的取向度所致。然而,具有超出了本公开中提 议的范围内的参数的对比实施例1至3的薄偏光片具有相对差的光学性能。
尽管上文已经就示例性实施方式进行展示和描述,显然对本领域的技术 人员来说,在不脱离所附权利要求定义的本公开的范围的条件下,各种变化 和修改都是明显的。
[附图标记说明]
H:夹子
A:基于聚乙烯醇的膜
B:聚合物膜
MD:纵向拉伸方向
机译: 拉伸层压体,制造偏光片的薄方法,包括薄偏光片的偏光板并使用其制造
机译: 拉伸层压体,制造偏光片的薄方法,包括薄偏光片的偏光板并使用其制造
机译: 拉伸层压体,制造偏光片的薄方法,包括薄偏光片的偏光板并使用其制造