專利名稱：偏振片,光學膜片和使用偏振片的液晶顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種偏振片。本發(fā)明的偏振片可以單獨地或者以層壓的光學膜片形式形成視覺顯示器，比如液晶顯示器，有機E顯示器，PDP(等離子體顯示盤)液晶顯示器。
常規(guī)地，上述的偏振片是把起偏振器和保護膜用粘合劑粘合在一起而制造成的。粘合劑是化合物或各種組分組合的復合物。粘合劑也可以溶解在水或有機溶劑中作為溶液使用。此外，它們會在熱，光輻射下或通過化學反應等變硬。這些粘合劑是就在把起偏振器和保護膜進行粘合時倒入這些層之間的，或者把它們預先涂敷到起偏振器或保護膜上。
然而，當使用粘合劑時，制造過程需要許多步驟，進而制造設施需要很高的成本，其中需要粘合劑的涂敷步驟，層壓步驟和干燥步驟。為了提高與起偏振器的粘合性質，在保護膜上也應該進行皂化過程，電暈處理，等離子體處理，低壓UV處理，底涂層處理等。因此，獲得的偏振片的生產成本變得非常貴。此外，如果制造過程需要許多步驟，在每一步驟中產生缺陷的因素也會增加。
此外，由于上述粘合劑使用了許多水溶性粘合劑，比如聚乙烯醇水溶液，所以這樣制造的偏振片在加熱或潮濕條件下沒有足夠的耐久性。因此，粘合劑部分易于受濕度影響。這是偏振片在使用的早期變質的原因之一。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種偏振片，其中使用粘合劑導致的問題得以解決。此外，本發(fā)明的目的是提供一種光學膜片，其中上述偏振片被層壓，并提供視覺顯示器。
為了解決上述問題，本發(fā)明人全心全意地進行了多次實驗，如下所述，我們已經發(fā)現(xiàn)，使用下述的偏振片使上述目的得以實現(xiàn)，并使本發(fā)明得以完成。
因此，本發(fā)明涉及含有起偏振器(A)和保護膜(B)的偏振片，而保護膜(B)是在起偏振器(A)的至少一個表面上制備的，其中保護膜(B)是在不使用粘合劑的情況下粘附到起偏振器(A)上的。
在本發(fā)明的偏振片中，由于起偏振器(A)和保護膜(B)是在不使用粘合劑的情況下粘附到一起的，既沒有給出使用粘合劑導致的制造過程問題也沒有偏振片的關于粘合劑的耐久性問題。
在上述偏振片中，起偏振器(A)和保護膜(B)之間的粘合強度優(yōu)選不低于10N/25mm。具有上述粘合強度的薄膜有好的粘合性能，也具有優(yōu)選的耐久性。此外，粘合強度優(yōu)選不低于12N/25mm。
在上述偏振片中，優(yōu)選在保護膜(B)的一個平面內光程差不大于10nm。就用于作偏振片的保護膜(B)而言，在一個平面內光程差不大于7nm是更優(yōu)選的。
在上述偏振片中，優(yōu)選保護膜(B)的厚度不大于50微米。盡管保護膜(B)的厚度沒有特別限定，就要獲得更薄的偏振片這一趨勢而言，40微米是更優(yōu)選的。
在上述偏振片中，優(yōu)選保護膜(B)的透濕性不大于60g/m2-24小時-大氣壓。具有上述透濕性的保護膜(B)對于偏振片而言在潮濕情況下具有好的防水性能，偏振片在濕氣影響下的降解得以很好的防止。上述透濕性不大于40g/m2-24小時-大氣壓是更優(yōu)選的。
在上述偏振片中，優(yōu)選保護膜(B)的彈性模量不低于2000N/mm2。具有上述彈性模量的這一機械強度的保護膜(B)在偏振片的制造過程中具有好的操作性能。上述的彈性模量為2500N/mm2是更優(yōu)選的。
在上述偏振片中，優(yōu)選保護膜(B)沒有粘合起偏振器(A)的一面的表面自由能不低于40mN/m。粘合劑涂到偏振片上形成粘合層是為了讓偏振片粘合到液晶顯示器的玻璃片上。當具有上述表面自由能的保護膜(B)用于形成粘合層的表面上時，就形成了與粘合劑的良好粘合。上述表面自由能不低于50mN/m是更優(yōu)選的。
在上述偏振片中，優(yōu)選保護膜(B)的透光率不低于86％。具有上述透光率的保護膜(B)的光學性能是有高的透明度。上述透光率不低于88％是更優(yōu)選的。
此外，優(yōu)選偏振片的透光率不低于42％，偏振度不低于95％。具有上述透光率和偏振度的偏振片的光學性能能完全滿足液晶顯示器的表盤性能。偏振片的透光率不低于42.5％，偏振度不低于98％是更優(yōu)選的。
此外，本發(fā)明涉及一種光學膜片，其中上述偏振片中至少一種薄片是層壓的。本發(fā)明也涉及一種視覺顯示器，其中使用了上述偏振片或上述光學膜片。
起偏振器(A)可以是任何類型的起偏振器，并沒有特別限制。起偏振器(A)可以是例如，二色性物質如碘和二色性染料吸附到親水高分子量聚合物膜上之后單軸拉伸的膜。親水高分子量聚合物膜是如聚乙烯醇型的膜，部分縮甲醛化的聚乙烯醇型膜，以及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物型部分皂化的膜，聚烯型排列膜如脫水聚乙烯醇和脫鹽酸聚氯乙烯等。此處，適合使用拉伸后在薄膜上吸附和排列了二色性物質(碘，染料)的聚乙烯醇型薄膜。盡管起偏振器的厚度沒有特別限定，但是常用的厚度大約是5至80微米。
聚乙烯醇型薄膜用碘染色之后單軸拉伸的偏振器，是通過將聚乙烯醇薄膜浸入碘水溶液并染色之后，將該薄膜拉伸到其原長度的3至7倍得到的。如果需要，膜也可以浸入如硼酸和碘化鉀的水溶液中，水溶液可以包含硫酸鋅，氯化鋅。此外，在染色前，如果需要，聚乙烯醇膜可以浸入水中并漂洗。通過用水漂洗聚乙烯醇型膜，使聚乙烯醇膜溶脹，并且可以沖掉聚乙烯醇型膜表面上的污物和粘合抑制劑，有望達到預防不均勻性例如染色不均勻性的效果。拉伸可以在用碘染色之后或同時進行，或相反地，用碘染色可以在拉伸之后進行。拉伸可以在水溶液如硼酸和碘化鉀中和水浴中進行。。
在上述起偏振器(A)的一面或兩面制備的保護膜(B)的形成材料，如果具有顯著的透明性，機械強度，熱穩(wěn)定性，阻濕性能，各向同性等是優(yōu)選的。作為上述保護膜的材料，例如可以提及的有聚酯型聚和物，如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚萘酸亞乙基酯；纖維素型聚合物，如二乙酰纖維素和三乙酰纖維素；丙烯酸型聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯；苯乙烯型聚合物，如聚苯乙烯和丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS樹脂)；聚碳酸酯型聚合物。。此外，作為形成保護膜的聚合物的例子，可以提及的有聚烯烴型聚和物，如聚乙烯，聚丙烯，具有環(huán)型或降冰片烯結構的聚烯烴，乙烯-丙烯共聚物；氯乙烯型聚和物；酰胺型聚和物，如尼龍和芳香聚酰胺；酰亞胺型聚和物；砜型聚和物；聚醚砜型聚和物；聚醚-醚酮型聚和物；聚苯硫型聚和物；乙烯基醇型聚和物，亞乙烯基二氯型聚和物；乙烯丁醛型聚和物；烯丙酯型聚和物；聚氧化亞甲基型聚和物；環(huán)氧型聚和物，或者上述聚合物的共混物。
為了把保護膜(B)粘附在起偏振器(A)上而不使用粘合劑，由具有不同軟化點的兩層或多層材料形成的膜作為保護膜(B)，所述材料是從上述材料中合適地選出來的。如圖2所示，在保護膜(B)的具有低軟化點層的一側，將薄膜層層壓到起偏振器(A)的至少一個表面上形成薄片，然后熱壓接合。保護膜(B)和起偏振器(A)可以粘附上而不使用粘合劑。在圖2中，保護膜(B)只在起偏振器(A)的一個表面上制造。
盡管形成上述兩層或多層膜的每種材料可以是同種材料也可以是不同種材料，但是優(yōu)選是同種材料。但是，由熱壓粘合熔合在一起的熱塑性樹脂用作在與起偏振器(A)粘合的那一面上形成低軟化點層的樹脂。在與起偏振器(A)粘合的那一面上形成低軟化點層的樹脂的軟化點優(yōu)選不低于80℃，更優(yōu)選不低于90℃。形成兩層或多層膜的樹脂之間軟化點的差別優(yōu)選不低于5℃，更優(yōu)選不低于10℃。此外， 軟化點的值是用JIS K7206的維卡軟化-溫度測訂法測定的。
一般的說，保護膜(B)的厚度不大于500微米，優(yōu)選1至300微米，更優(yōu)選5至200微米。特別是如上所述，優(yōu)選保護膜(B)的厚度不大于50微米。此外，當使用兩層或多層的保護膜(B)時，粘合到起偏振器(A)的那一面上的低軟化層的厚度約為1至100微米是合適的。
在上述保護膜(B)中，在沒有粘附起偏振器(A)的表面上可以提供硬涂層，防反射加工，以及目的在于防粘合，散射，或抗刺眼功能的加工。此外，上述防反射層，防粘合層，散射層，抗刺眼層等可以制備在保護膜(B)中，此外這些層也可以單獨地作為獨立于保護膜(B)的光學層來制備。
本發(fā)明的偏振片是用這種方法制備的，例如，上述具有兩層或多層的保護膜(B)的較低軟化點層層壓到上述起偏振器(A)的至少一個表面上，并在高軟化點層不熔化而低軟化點層熔化的溫度下，即，在一個介于形成兩層或多層的每一樹脂的軟化點之間的溫度下，進行熱壓粘合。
起偏振器(A)和保護膜(B)的熱壓粘合的方法并沒有特別限定，一個可以采用的方法是熱處理與加壓可以同時或者先后完成。作為加熱方法，例如，可以提及的有使用紅外加熱器，熱空氣，高頻，超聲波等非接觸加熱方法，和使用熱板或者熱輥等通過熱傳遞的接觸加熱方法。作為加壓方法，可以提及的有用加緊輥加壓的方法。加壓也可以在真空中完成。當加壓與熱處理同時進行時，可以采用一種方法是讓膜片在加熱了的加緊輥之間通過而加熱加壓。熱壓粘附之后，把膜片冷卻，從而保護膜(B)的熔化的膜層(較低的軟化點層)得以硬化而在起偏振器(A)和保護膜(B)之間產生粘附。
本發(fā)明的偏振片在實際應用時可以用作為與其它光學層層壓的光學膜片。盡管對光學層沒有特殊限制，但是可以使用一層或兩層或更多的光學層，以形成液晶顯示器等，比如反射盤，逆反射盤(transflectiveplate)，延遲片(包括半波片和1/4波片)，以及觀測角補償膜。特別優(yōu)選的偏振片是反射型偏振片或逆反射型(transflective type)偏振片，其中反射型偏振片或逆反射型偏振片被進一步層壓在本發(fā)明的偏振片上；橢圓偏振片或圓偏振片，其中一個延遲片被進一步層壓在偏振片上；寬觀測角偏振片，其中觀測補償膜被進一步層壓在偏振片上；或者亮度增強膜被進一步層壓在偏振片上的偏振片。
在偏振片上制備一個反射層以得到反射型偏振片，這種類型的片子用作為液晶顯示器，其中來自觀測一側(顯示一側)的入射光被反射以顯示。這種類型的片子不需要內置光源，比如一個后置燈，但是有一個優(yōu)點，那就是液晶顯示器可以很容易地制成很薄。反射型偏振片可以使用合適方法制成，比如這種方法金屬等的反射性薄層，如果需要，通過透明保護層等粘附到偏振片的一個面上。
作為反射型偏振片的一個例子，在一個可以提及的片子上，如果需要，在其上形成一個反射性層。
這可以采用這種方法，把反射性金屬，比如鋁的薄片和蒸氣沉積膜粘附到冰銅處理的保護膜的一面上。此外，可以提及的一個在表面上有精細凹凸結構的不同形態(tài)的片子可以通過把細顆?；旌显谏鲜霰Ｗo膜內得到，在其上制備凹凸結構的反射層。有上述精細凹凸結構的反射層通過漫反射散射入射光以防止直接性和刺眼現(xiàn)象，并有一個優(yōu)點是控制亮和暗等的不均勻性。此外，含有細顆粒的保護膜有一個優(yōu)點是可以更有效地控制亮和暗的不均勻性，結果入射光和通過片子透射的反射光得以散射。通過保護膜的表面精細凹凸結構而達到具有精細凹凸結構的反射層可以通過這一方法來形成把金屬直接附加在透明保護層的表面上，使用例如真空蒸發(fā)法的合適方法。真空蒸發(fā)法比如真空沉積法，離子電鍍法，噴鍍法，和電鍍法等。
不用這種方法反射片直接地給到上述偏振片的保護膜上，而使用這種方法反射片用作為通過在合適的透明膜上制備反射層而形成的反射片。此外，由于反射層通常由金屬制成，人們就希望反射面當使用時用保護膜或偏振片等包起來，其出發(fā)點是，防止由于氧化導致的反射度的降低，長時間保持其初始反射度，避免單獨地制備保護層等。
此外，逆反射型偏振片可以通過制備上述反射層作為逆反射型反射層來獲得，比如反射和透射光的半透明反射鏡。逆反射型偏振片通常在液晶槽的背面制備，而且它可以形成這樣一種類型的液晶顯示單元，其中圖像被從觀測一面(顯示一面)反射來的入射光顯示出來。這是指用在光照比較好的環(huán)境中。而且這一單元在比較暗的環(huán)境下使用嵌入式光源，比如在逆反射型偏振片的背面安裝的背光來顯示圖像。也就是說，在一個照明良好的環(huán)境下，逆反射型偏振片可以用于獲得能節(jié)省光源如背光能量的這種類型的液晶顯示器。如果需要，在一個比較黑暗的環(huán)境中等，逆反射型偏振片可以使用內置型光源。
上述偏振片可用作為橢圓偏振片或圓偏振片，其上層壓了延遲片。下一段描述了上述的橢圓偏振片或圓偏振片。這些偏振片把線性偏振光變?yōu)闄E圓偏振光或圓偏振光，把橢圓偏振光或圓偏振光變成線性偏振光或者借助于延遲片改變線性偏振的偏振方向。當延遲片把圓偏振光變成線性偏振光或者把線性偏振光變成圓偏振光時，使用了1/4波片(也叫做λ/4片)。通常地，當改變線性偏振光的偏振方向時，使用半波片(也叫做λ/2片)。
橢圓偏振片有效地用于給出單色顯示而不是上述的變色。這可以補償(防止)由超扭曲向列(STN)型液晶顯示器的液晶層的雙折射產生的變色(藍或黃色)。而且，當液晶顯示器的屏幕從一個斜向觀測時，三維折射率控制的偏振片可以補償(防止)產生的變色。圓偏振片在下述情況下可以有效地使用，例如，當調節(jié)能提供彩色圖像的反射型液晶顯示的圖像的色調時，圓偏振片也有抗反射的功能。例如，可以使用延遲片來補償由各種波片或液晶層等的雙折射引起的變色和觀測角。此外，光學特征，比如延遲，可以用具有兩種或多種按各自目的有合適光程差值的延遲片的層壓層而控制。作為延遲片，由拉伸膜形成的雙折射膜包括合適的聚合物，可以提及的有如聚碳酸酯，降冰片烯型樹脂，聚乙烯醇，聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯；聚烯丙酯和聚酰胺；含有液晶材料如液晶聚合物的取向膜；以及承載了液晶材料排列層的膜。延遲片可以根據(jù)使用目的，比如各種波片和目的在于補償由液晶層和觀測角度的雙折射引起的變色，具有合適的相差，并且可以是其中有兩種或多種延遲片被層壓從而可控制光學性質如滯后的延遲片。
上述橢圓偏振片和上述反射型橢圓偏振片是層壓的薄片，是將合適的偏振片或者反射型偏振片與延遲片相結合得到的薄片。這種類型的橢圓偏振片等可以通過把偏振片(反射型)和延遲片結合起來，再在液晶顯示器的制造過程中分別依次層壓制造的。另一方面，預先進行層壓并將這樣得到的偏振片作為光學膜片，比如橢圓偏振片，具有良好穩(wěn)定的質量，和良好的層壓制品的可加工性，并具有改善液晶顯示器制造效率的優(yōu)點。
觀測角補償膜是一種能延伸觀測角使圖像比較清晰的薄膜，即使當從一個斜的方向來觀察而不是從屏幕的垂直方向也是如此。作為這樣一個觀測角補償延遲片，此外，可以使用的膜具有由單軸拉伸或者雙向垂直拉伸導致的雙折射性質，并將該雙向拉伸的膜作為傾斜取向的膜。作為傾斜取向的膜，例如，可以提及的膜是通過下列方法得到的把熱收縮膜粘附到聚合物膜上，然后加熱和拉伸或在收縮力作用下進行收縮，或者是在傾斜方向取向的膜。觀測角補償膜是為了防止由可觀測角的變化引起的變色，依據(jù)液晶槽的延遲等，以及具有良好可視性的觀測角的擴張而合適地結合起來的。
此外，為了獲得有好的可見度的寬觀測角，可以優(yōu)選使用一種補償片，在補償片中由液晶聚合物的排列層，特別是由discotic液晶聚合物的傾斜的排列層組成的光學各向異性層承載在三乙酰纖維素膜上。
通常使用的偏振片是把偏振片和亮度增強膜粘附在一起的，是在液晶槽的背面制備出來的。亮度增強膜顯示一種特征即反射具有預定偏振軸的線性偏振光，或者反射具有預定方向的圓偏振光，并當自然光從液晶顯示器的背景光或從背后反射時進來后，透射其他光。通過把亮度增強膜層壓在偏振片上而制得的偏振片，在沒有預定的偏振狀態(tài)下并不透射光而反射光，然而通過從光源，比如一個背景燈接受光的方式獲得具有預定的偏振狀態(tài)的透射光。這種偏振片使得被亮度增強膜反射的光再通過在背部制備的反射層反射回來，強迫光再次進入亮度增強膜，并通過透射部分或全部具有預定偏振狀態(tài)的光的方式，增加通過亮度增強膜的透射光的數(shù)量。偏振片同時提供了難以被起偏振器吸收的偏振光，并增加了可用于液晶圖像顯示器等的光的數(shù)量，結果發(fā)光度得以改進。也就是說，當后光等從液晶槽的背后進入起偏振器而不使用亮度增強膜的這種情況下，偏振方向不同于起偏振器的偏振軸的大部分光被起偏振器吸收而不通過起偏振器透射。這意味著，盡管受所使用的起偏振器的特征的影響，大約50％的光被起偏振器吸收，可用于液晶圖像顯示器等的光的數(shù)量被極大降低，得到的顯示的圖像變暗了。亮度增強膜不進入被起偏振器吸附到起偏振器的偏振方向的光中，但是光被亮度增強膜反射一次，更進一步使得通過在背面制備的反射層反轉回來的光再次進入亮度增強膜。通過上述反復操作，只有當光的偏振方向被反射并轉回并使兩者有可通過起偏振器的偏振方向，亮度增強膜透射光并提供給起偏振器。結果，來自背后光源的光可以有效地用于顯示液晶器顯示的圖像以獲得一個亮的屏幕。
使用適當?shù)哪ぷ鳛樯鲜隽炼仍鰪娔?。即，介電物質的多層薄膜；能透射具有預定偏振軸的線性偏振光并能反射其他光的層壓膜，比如具有不同折射指數(shù)各向異性的薄膜的層壓膜(D-BEF以及其他由3M公司制造的制品)；膽甾醇型液晶聚合物的排列膜；能夠反射左旋或右旋圓偏振光的并能透射其他光的膜，比如承載排列的膽甾醇液晶層的膜(由NITTO DENKO公司生產的PCF350，由Merck公司生產的Transmax等)。
因此，在這樣一種能夠透射具有上述預定偏振軸的線性偏振光的亮度增強膜中，通過排列透射光的偏振軸并使光不變樣地進入偏振片，可以控制偏振片的吸收損失并可以有效地透射偏振光。另一方面，在能夠傳遞圓偏振光作為膽甾醇液晶層這種類型的亮度增強膜中，光可以不變樣地進入到起偏振器中，但是希望的是把圓偏振光通過延遲片變成線性偏振光，并考慮到吸收損失下使光進入起偏振器。此外，可以使用1/4波片作為延遲片來將圓偏振光轉化成線性偏振光。
在一個寬的波長范圍，比如可見光區(qū)，用作為1/4波片的延遲片是用這種方法獲得的對于波長為550nm的淺色光用作為1/4波片的延遲層，與具有其他延遲特性的延遲層如用作為半波片的延遲層層壓。因此，位于偏振片和亮度增強膜之間的延遲片可以由一個或多個延遲層組成。
此外，也是在膽甾醇液晶層中，可以采用把具有不同反射波長的兩層或多層層壓在一起的結構，來獲得在一個寬波長范圍如可見光區(qū)域內能反射圓偏振光的層。因此使用這種類型的膽甾醇液晶層可以獲得在寬波長范圍內透射的圓偏振光。
此外，偏振片可以由偏振片的層壓層的多層膜和兩個或多個上述分離型偏振片的光學層組成。因此，偏振片可以是反射型橢圓偏振片或者半透射型橢圓偏振片等，其中上述反射型偏振片或逆反射型偏振片與上述延遲片分別地組合起來。
盡管具有上述層壓到偏振片上的光學層的光學膜片可以用在液晶顯示器等的制造過程中依次分別進行層壓的方法而形成，但是預先層壓形式的光學膜片有一個顯著的優(yōu)點，即它在質量和組裝可操作性等方面有良好的穩(wěn)定性，從而液晶顯示器的制造過程的能力可以提高?？梢允褂煤线m的粘合方式如粘合劑層進行層壓。在上述偏振片和其他光學膜片粘合的情況下，光軸可以根據(jù)目標延遲特征被設定為合適的構造角度。
在上述偏振片以及至少有一層偏振片被層壓的光學膜片中，也可以制備用于粘合其它構件如液晶槽等的粘合層。對形成粘合層的壓敏粘合劑沒有特別限定，比如可以適當選擇下列物質作為基體共聚物丙烯酸型聚合物；硅氧烷型聚合物；聚酯，聚氨酯，聚酰胺，聚醚；氟型和橡膠型聚合物。特別是，可以優(yōu)選使用如丙烯酸型的壓敏粘合劑，他們有良好的光學透明性，有在適當濕度下的粘合特性，內聚性和粘合性，并有顯著的耐侯性，耐熱性等。
此外，具有低吸濕性和良好耐熱性的粘合層是需要的。這是由于需要這些特征來防止起泡和由于吸濕導致的剝離現(xiàn)象，預防光學特性的降低和由熱膨脹不同等引起的液晶槽曲率的降低，和制造良好的有高質量耐久性的液晶顯示器。
粘合層可含有添加劑，例如，如天然或合成樹脂，粘合樹脂，玻璃纖維，玻璃珠，金屬粉末，含有其它無機粉末等的填料，顏料，色料和抗氧化劑。此外，粘合層可以含有細顆粒并顯示光散射性質。
采用合適的方法可以把粘合層粘附到光學膜片的一面或兩面上。作為一個例子，可以制備大約10％-40％重量的壓敏粘合劑溶液，其中基體聚合物或者其組合物被溶解或分散在例如甲苯或乙酸乙酯或這兩種溶劑的混合溶劑中。使用合適的形成方法，比如流動法和涂層法，可以把溶液直接涂到偏振片上面或光學膜片上面，，或者如上所述，粘合劑層在分離器上形成，然后再轉移到偏振片或光學膜片上。
粘合層也可以在偏振片或光學膜片的一面或兩面上制備，其中具有不同組成或不同種類的壓力敏感粘合物可以疊加在一起。此外，當在兩面制備粘合劑層時，具有不同組成、不同種類或厚度等的粘合層可以用在偏振片或光學膜片的前面或后面。依靠使用的目的或粘合強度等可以適當?shù)貨Q定粘合劑層的厚度，一般地說是1至500微米，優(yōu)選5至200微米，更優(yōu)選10至100微米。
為了防止污染在粘合劑層的暴露的一面粘附上一個臨時隔離器，直到實際使用時為止。從而，這可以在正常操作時防止外來物質接觸粘合劑層。作為一個隔離器，不考慮上述厚度條件，例如，可以使用合適的常規(guī)片狀材料，如果需要，可以用隔離劑，如硅氧烷型、長鏈烷基型、氟型隔離劑以及硫化鉬進行涂敷。可以使用的合適的片狀材料包括塑料膜，橡膠片，紙，布，無紡布，網狀物，泡沫片以及金屬箔或其層壓片。
此外，在本發(fā)明中，通過加入紫外線吸收劑，比如水楊酸酯型化合物，苯酚型化合物，苯并三唑型化合物，氰基丙烯酸酯型化合物，以及鎳復合鹽型化合物，可給出上述各層，例如用于偏振片、透明保護膜和光學膜片等的起偏振器和粘合劑層的紫外線吸收性能。
本發(fā)明的光學膜片可以優(yōu)選用于制造各種設備，比如液晶顯示器等。可以用常規(guī)方法組裝液晶顯示器。也就是，液晶顯示器通常是通過合適的組合幾種部件，比如液晶槽，光學膜片，以及如果必要，照明系統(tǒng)，并且加入驅動線路制造出來的。在本發(fā)明中，除了使用本發(fā)明的光學膜片外，對使用常規(guī)方法沒有任何限制。也可以使用任何任意類型的液晶槽，比如TN型，STN型，π型。
可以制造合適的液晶顯示器，比如上述光學膜片安置在液晶顯示槽的一面或兩面，并帶有作為照明系統(tǒng)的背景光或反射片的液晶顯示器。在這種情況下，本發(fā)明的光學膜片可以安裝在液晶槽的一面或兩面上。當把光學膜片安裝在兩面上時，它們可以是同種類型也可以是不同種類型。此外，在組裝液晶顯示器時，合適的部件如散射片，防閃光層，抗反射膜，保護片，棱鏡組，透鏡組片，光散射片以及背景燈可以安裝在一層或兩層或多層的合適位置。
下面，將解釋有機電致發(fā)光設備(有機EL顯示)。一般地說，在有機EL顯示器中，透明電極，有機發(fā)光層和金屬電極按此順序被層壓到透明基體上，構成一個發(fā)光物(有機電致發(fā)光物)。這里，有機發(fā)光層是各種有機薄膜的層壓材料，并且具有各種組合的很多組合體是已知的，例如，含有三苯胺衍生物等的孔注射層的層壓材料；含有熒光有機固體如葸的發(fā)光層；含有如發(fā)光層和苝衍生物等的電子注射層的層壓材料；以及這些孔注射層，發(fā)光層和電子注射層等的層壓材料。
有機EL顯示發(fā)射光的原理是這樣的空穴和電子通過在透明電極和金屬電極之間施加電壓而注射到有機發(fā)光層中，這些空穴和電子的重新組合產生的能量激發(fā)出熒光物質，隨后當被激發(fā)的熒光物質返回基態(tài)時就發(fā)出了光。一種發(fā)生在中間過程叫做重組的機理與在常用二極管中的機理是相同的，并且正如所期望的那樣，對施加的電壓有整流性質，電流和發(fā)光強度有強的非線性關系。
在有機EL顯示器中，為了從有機發(fā)光層中取得發(fā)光，至少一個電極必須透明。通常是由透明電導體比如銦錫氧化物(ITO)形成的透明電極用作陽極。另一方面，為了使電子注射容易些并增加發(fā)光效率，重要的是用小功函數(shù)的物質作陰極，通常使用如Mg-Ag和Al-Li的金屬電極。
在這種結構的有機EL顯示器中，用各種約10nm厚的薄膜形成有機發(fā)光層。因此，正如通過透明電極一樣，通過有機發(fā)光層光幾乎完全被透射。從而，當光不發(fā)射時，電子光從一個透明基體的表面作為入射光進入并透射通過透明電極和有機發(fā)光層，然后被金屬電極反射，再在透明基體的前表面一端出現(xiàn)，有機EL顯示器的顯示一端從外面看像是鏡子。
在含有有機電致發(fā)光物的有機EL顯示中，有機電致發(fā)光物在有機發(fā)光層的表面端裝備有透明電極，其中有機發(fā)光層在電壓作用下會發(fā)光，有機電致發(fā)光物同時也在有機發(fā)光物的后面裝備有金屬電極，當在透明電極的表面一側制備偏振片時，延遲片可以安裝在這些透明電極和偏振片之間。
由于延遲片和偏振片有這種功能使從外部入射的并被金屬電極反射的光偏振，它們通過偏振作用具有使金屬電極的鏡表面從外部看不到的效果。如果用1/4波片構成延遲片，并將偏振片和延遲片間的兩個偏振方向之間的角度調節(jié)為π/4，金屬電極的鏡面就完全被隱蔽起來。
這意味著在偏振片的作用下，只有作為入射光進入這一有機EL顯示器的外部光的線性偏振光組分被透射了。這種線性偏振光一般地通過延遲片給出的是橢圓偏振光，特別是延遲片是1/4波片時，此外當偏振片和延遲片的兩個偏振方向之間的角度調節(jié)到π/4時，它給出圓偏振光。
這種圓偏振光透射通過透明基體，透明電極和有機薄膜，并被金屬電極反射，然后再次透射通過有機薄膜，透明電極和透明基體，再用延遲片轉化成線性偏振光。由于這種線性偏振光與偏振片的偏振方向成直角，它不能透射通過偏振片。結果，金屬電極的鏡面可以被完全隱蔽起來。
使用的保護膜(總厚度40微米)是兩層結構，包括軟化點為130℃的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(32微米)，和軟化點為145℃的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(8微米)。
保護膜的一個平面內的光程差為3.0nm。
透濕性為29.8g/m2-24小時-大氣壓。
彈性模量是4218.3N/mm2。
沒有粘附到起偏振器的一側的表面自由能為56mN/m。
透光率為92.4％。(偏振片的制備)上述保護膜以低軟化點的一側的膜表面層壓在起偏振器的兩面，然后使用輥筒層牙機，在135℃熱壓粘合所述組合薄膜形成偏振片。在獲得的偏振片中，起偏振器和保護膜之間的粘合良好，外觀也令人滿意。在偏振片中，起偏振器和保護膜的粘合強度是14N/25mm。透射率為43.6％，而極化度為99.9％。
權利要求
1.一種偏振片，包括起偏振器(A)和在起偏振器(A)的至少一個表面上制備的保護膜(B)，其中不使用粘合劑而把保護膜(B)粘附在起偏振器(A)上。
2.權利要求1的偏振片，其中起偏振器(A)和保護膜(B)之間的粘合強度不低于10N/25mm。
3.權利要求1或2的偏振片，其中保護膜(B)的一個平面內的光程差不大于10nm。
4.權利要求1-3的任一權利要求的偏振片，其中保護膜(B)的厚度不大于50微米。
5.權利要求1-4的任一權利要求的偏振片，其中保護膜(B)的透濕性不大于60g/m2-24小時-大氣壓。
6.權利要求1-5的任一權利要求的偏振片，其中保護膜(B)的彈性模量不低于2000N/mm2。
7.權利要求1-6的任一權利要求的偏振片，其中保護膜(B)沒有粘附起偏振器(A)的那一側的表面自由能不低于40mN/m。
8.權利要求1-7的任一權利要求的偏振片，其中保護膜(B)的透光率不低于86％。
9.權利要求1-8的任一權利要求的偏振片，其中透光率不低于42％，偏振度不低于95％。
10.一種光學膜片，其中層壓了至少一片權利要求1-9的任一權利要求的偏振片。
11.一種光學顯示器，其中使用了權利要求1-9的任一權利要求的偏振片或權利要求10的光學膜片。
全文摘要
一種偏振片,包括起偏振器(A)和制備在起偏振器(A)的至少一個表面上的保護膜(B),其中不使用粘合劑而將保護膜(B)粘附在起偏振器(A)上,而使用粘合劑就會出現(xiàn)問題。
文檔編號B32B27/36GK1380576SQ0210618
公開日2002年11月20日 申請日期2002年4月8日 優(yōu)先權日2001年4月6日
發(fā)明者杉野洋一郎, 土本一喜, 正田位守 申請人:日東電工株式會社