專利名稱：一種薄型一體化的3d立體顯示偏光片及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種TFT型液晶顯示器用的偏光片，更準(zhǔn)確地說，涉及一種厚度較薄、 透光率較高的一種3D立體顯示偏光片。本發(fā)明還涉及所述偏光片的制備方法。
背景技術(shù)：
目前市場上的偏光片，只能產(chǎn)生一種偏振特性，無法直接使一般的TFT液晶顯示器呈現(xiàn)立體顯示效果，中國專利申請?zhí)枮?01110021048. 7公開了一種3D偏光片，包括順次貼合在一起的剝離膜、原偏光片和立體顯示膜，其立體顯示膜主要是微位相差膜，這種偏光片的厚度較厚，而且光學(xué)透過率較低。其公開的制備方法包括3個(gè)步驟。步驟1:將成卷的粘合有兩層剝離膜的原偏光片以可相對轉(zhuǎn)動的方式安裝于第一退卷裝置上，并將成卷的立體顯示膜以可相對轉(zhuǎn)動的方式安裝于第二退卷裝置上。步驟2 剝開起始段的粘合于原偏光片外表面上的剝離膜，并將剝開的剝離膜的起始段連接在第一收卷裝置的轉(zhuǎn)軸上，再將立體顯示膜的起始段通過原偏光片外表面上的粘合劑貼合于原偏光片的剝開剝離膜的位置上，形成3D立體顯示偏光片，并使內(nèi)、外表面分別貼合有剝離膜和立體顯示膜的3D立體顯示偏光片經(jīng)至少一對貼合輥連接在第二收卷裝置的轉(zhuǎn)軸上。此工藝的生產(chǎn)效率較低，而且上述產(chǎn)品的厚度較厚，成本高，光學(xué)透過率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種薄型一體化3D立體顯示偏光片，在不影響使用的情況下，其厚度較薄，而且光學(xué)透過率高，可以產(chǎn)生更好的3D效果；本發(fā)明還提供了這種偏光片的制備方法，有效地降低了生產(chǎn)的成本，提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種薄型一體化的3D立體顯示偏光片，包括順次粘合在一起的剝離膜層、內(nèi)保護(hù)膜層、聚乙烯醇膜層、微位相差膜層、外保護(hù)膜層，所述微位相差膜、 內(nèi)保護(hù)膜與聚乙烯醇膜之間的復(fù)合采用水溶性系列膠粘劑，所述微位相差膜偶數(shù)行的慢軸與聚乙烯醇膜層的透射光軸呈0° 50°或130° 180°，所述微位相差膜奇數(shù)行的慢軸與聚乙烯醇膜層的透射光軸呈130° 180°或0° 50°排列，所述微位相差膜經(jīng)過防眩光AG或者防反射AR/LR或者防劃傷HC處理。優(yōu)選的是所述防眩光處理的微位相差膜的AG值為3% 50%或所述防反射處理的微位相差膜的AR/LR值< 1. 0%或所述防劃傷處理的微位相差膜的HC值> 2H。對微位相差膜(FPR)進(jìn)行防眩光處理、防反射處理或者加HC涂層。其中防眩光處理的方法是在膜面進(jìn)行噴砂處理形成粗糙面，或者在膜面涂布一層樹脂類粘合劑，在該粘合劑中分散有無機(jī)或有機(jī)透明的微粒。防反射處理主要是利用光干涉原理，可以是在膜層表面層壓由金屬氧化物等構(gòu)成的硬涂層和低折射率層或者以單層形成了無機(jī)化合物或有機(jī)氟化物等低折射率層的防反射膜。HC涂層的方法是在膜面涂布有機(jī)硅等，使材料表面硬度及耐磨性能增強(qiáng)。優(yōu)選的是所述微位相差膜為環(huán)烯烴聚合物膜、聚碳酸酯膜、三醋酸纖維素膜中的一種。優(yōu)選的是所述微位相差膜的面內(nèi)相位差值為SOnm 150nm，為1/4 λ波片。優(yōu)選的是所述微位相差膜采用環(huán)烯烴聚合物膜，其厚度為30 μ m 200 μ m。優(yōu)選的是所述內(nèi)保護(hù)膜選自三醋酸纖維素膜、環(huán)烯烴聚合物膜、聚降冰片烯膜、 聚碳酸酯膜、聚苯乙烯膜、丙烯酸膜中的一種。優(yōu)選的是所述偏光片的透過率彡42%，串?dāng)_值< 1. 0%。本發(fā)明提供了一種上述薄型一體化3D立體顯示偏光片的制備方法，包括以下步驟步驟1 將卷裝的聚乙烯醇膜、微位相差膜、內(nèi)保護(hù)膜分別安裝在第一、第二、第三退卷裝置上，且調(diào)整好微位相差膜的慢軸方向。步驟2 聚乙烯醇膜放卷，通過染色、拉伸、補(bǔ)色、干燥等過程后，與內(nèi)保護(hù)膜、微位相差膜復(fù)合，復(fù)合干燥后收卷。步驟3 將上述半成品微位相差膜的一側(cè)復(fù)合上保護(hù)膜，在內(nèi)保護(hù)膜一側(cè)復(fù)合上剝離膜制成最后的成品。整個(gè)復(fù)合的過程中通過設(shè)置有精密的邊緣超聲波探測器、紅外線探測器、中心糾偏控制器、邊緣糾偏控制器、張力控制器和CCD攝像機(jī)等裝置的精密定位貼合機(jī)進(jìn)行，以保證貼合角度的精確性。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明的薄型一體化3D立體顯示偏光片將由TFT液晶顯示器射出的線偏光轉(zhuǎn)換成兩組獨(dú)立的左、右圓偏光，人們通過佩戴輕便且價(jià)格便宜的圓偏光眼鏡即可看到3D圖像，本發(fā)明偏光片的微位相差膜同時(shí)還代替了傳統(tǒng)偏光片中PVA膜一側(cè)的內(nèi)保護(hù)膜，將相位差補(bǔ)償功能與保護(hù)功能一體化，而且產(chǎn)品厚度較薄(厚度減少80 150 μ m)、成本較低、生產(chǎn)效率較高，透過率更高。


圖1為本發(fā)明薄型一體化3D立體顯示偏光片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的聚乙烯醇膜與內(nèi)保護(hù)膜、微位相差膜復(fù)合示意圖。圖3為本發(fā)明中微位相差膜功能示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明的薄型一體化3D立體顯示偏光片包括順次貼合在一起的剝離膜1、內(nèi)保護(hù)膜2、聚乙烯醇膜3(PVA)、微位相差膜4(FPR)、外保護(hù)膜5 ；其中，微位相差膜4 的偶數(shù)行的慢軸(光傳播速度較快的方向?yàn)榭燧S，與其垂直的方向即為慢軸。)與聚乙烯醇膜3的透射光軸呈0° 50°或130° 180°，所述微位相差膜4的奇數(shù)行的慢軸與聚乙烯醇膜3的透射光軸呈130° 180°或0° 50°。如圖3所示，微位相差膜能將出射的線偏光轉(zhuǎn)換為兩組獨(dú)立的、相互交叉的左右圓偏光，該左右圓偏光通過圓偏光眼鏡進(jìn)入人眼后形成左右圖像，在經(jīng)過大腦合成3D立體圖像。微位相差膜(FPR)經(jīng)過表面涂層處理，具有防眩光AG (Anti Glare)或防反射AR/LR(Anti Reflective/Low Reflective)或者防劃傷 HC(Hard Coating)功能。本發(fā)明中優(yōu)選為防眩光AG層，其中，防眩光AG值優(yōu)選為3% 50%。該聚乙烯醇膜3(PVA膜)吸附碘、二色性染料等二色性物質(zhì)，然后進(jìn)而交聯(lián)、拉伸和干燥。聚乙烯醇膜采用水清洗，這樣不僅可以除去膜表面的污物和洗掉防粘劑，還可以使聚乙烯醇膜膨脹，以防止出現(xiàn)如染色不均勻等現(xiàn)象。聚乙烯醇膜3拉伸、染色、干燥后直接在其兩側(cè)分別復(fù)合上內(nèi)保護(hù)膜2與微位相差膜4(FPR)。內(nèi)保護(hù)膜需具備透明性、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、水分阻隔性、各向同性等優(yōu)異特性，優(yōu)選三醋酸纖維素等纖維素類樹脂、聚降冰片烯類、聚碳酸酯類、環(huán)烯烴聚合物、聚苯乙烯類或者丙烯酸類等，更為優(yōu)選的是進(jìn)行過皂化處理后的三醋酸纖維素膜(TAC膜)，或電暈處理后的環(huán)烯烴聚合物膜(COP膜)，內(nèi)保護(hù)膜與微位相差膜(FPR)通過用水溶性膠水與聚乙烯醇膜(PVA)貼合，優(yōu)選為通過聚乙烯醇膠水貼合。另外，根據(jù)應(yīng)用的需要，還可以選擇具有位相補(bǔ)償功能或防紫外吸收功能的內(nèi)保護(hù)膜。其中，相位補(bǔ)償功能可以通過薄膜拉伸和涂布液晶來實(shí)現(xiàn)。薄膜被拉伸后，由于其雙折射率性質(zhì)而具有一定相位補(bǔ)償功能。本發(fā)明中的微位相差膜選擇通過在透明基板上涂布液晶化合物來實(shí)現(xiàn)其相位補(bǔ)償功能。薄膜防紫外線功能的實(shí)現(xiàn)主要通過在制膜的時(shí)候添加紫外線吸收劑。所述微位相差膜4的面內(nèi)相位差值Re優(yōu)選為SOnm 150nm，特別優(yōu)選1/4波片 (產(chǎn)生的相位延遲量為Om+1) 31/2的波片，m = 0,1,2,3……)，Re = 125nm，其中，Re為可見光范圍內(nèi)的薄膜面內(nèi)相位差，Re = (nx-ny)Xd, nx和ny分別表示慢軸方向和快軸方向的膜的折射率，d表示膜的厚度。所述微位相差膜4 (FPR)的透明基板可以為聚碳酸酯膜(PC)、環(huán)烯烴聚合物(COP) 膜或者三醋酸纖維素膜(TAC)等光學(xué)薄膜。在本發(fā)明中，由于微位相差膜(FPR)的選擇需要具備較好的光學(xué)透明度，較低的反射率，較佳的機(jī)械強(qiáng)度性，濕熱條件下的較強(qiáng)穩(wěn)定性，水分阻隔性等，因此，在本實(shí)施例中，優(yōu)選為環(huán)烯烴聚合物(COP)膜，厚度為30μπι 200μπι。所述內(nèi)保護(hù)膜2與剝離膜1的貼合通常可以使用現(xiàn)有公知的粘接劑、粘合劑，如 丙烯酸類聚合物、有機(jī)硅類聚合物、聚酯、聚氨酯、聚醚等透明的粘合劑，其中從光學(xué)透明性、粘合特性、耐候性等方面出發(fā)，優(yōu)選采用丙烯酸類粘合劑。如圖2所示，所述聚乙烯醇膜(PVA)與內(nèi)保護(hù)膜、微位相差膜(FPR)的貼合方法可以為首先，先將卷裝的聚乙烯醇膜3 (PVA)、微位相差膜4 (FPR)、內(nèi)保護(hù)膜2分別安裝在第一退卷裝置6、第二退卷裝置7、第三退卷裝置8上，且調(diào)整(通過偏光片吸收軸的方向與微位相差膜慢軸的方向調(diào)整)好微位相差膜(FPR)的慢軸方向。接下來，聚乙烯醇膜(PVA) 放卷，通過染色、拉伸、補(bǔ)色、干燥等過程后，與內(nèi)保護(hù)膜、微位相差膜(FPR)復(fù)合。復(fù)合干燥后在收卷裝置9上收卷為半成品。最后在半成品微位相差膜一側(cè)復(fù)合上保護(hù)膜，內(nèi)保護(hù)膜一側(cè)復(fù)合上剝離膜制成最后的成品。整個(gè)復(fù)合的過程中通過設(shè)置有精密的邊緣超聲波探測器、紅外線探測器、中心糾偏控制器、邊緣糾偏控制器、張力控制器和CCD攝像機(jī)等裝置的精密定位貼合機(jī)進(jìn)行，以保證貼合角度的精確性。評價(jià)方式本發(fā)明的3D立體顯示偏光片A可使用儀器CS-200進(jìn)行測試分析，以3D立體顯示的串?dāng)_值(crosstalk)及光學(xué)透過率(T)作為評價(jià)指標(biāo)，本發(fā)明的3D立體顯示偏光片優(yōu)選為使其crosstalk值小于等于1.0%。實(shí)施例1 原材料保護(hù)膜、表面AG涂層的COP微位相差膜、PVA膜、內(nèi)保護(hù)TAC膜、剝離膜粘合劑PVA膠水、壓敏膠。用PVA膠水將COP微位相差膜與內(nèi)保護(hù)TAC膜復(fù)合在染色拉伸后的PVA膜的兩側(cè)，用壓敏膠將剝離膜復(fù)合在內(nèi)保護(hù)TAC膜的另一側(cè)，最后在微位相差膜的一側(cè)復(fù)合上保護(hù)膜。實(shí)施例2 原材料保護(hù)膜、表面AG涂層的PC微位相差膜、PVA膜、內(nèi)保護(hù)TAC膜、剝離膜
粘合劑PVA膠水、壓敏膠具體操作同實(shí)施例1。實(shí)施例3 原材料保護(hù)膜、表面AG涂層的TAC微位相差膜、PVA膜、內(nèi)保護(hù)TAC膜、剝離膜粘合劑PVA膠水、壓敏膠具體操作同實(shí)施例1。實(shí)施例4 原材料保護(hù)膜、表面AG涂層的COP微位相差膜、PVA膜、內(nèi)保護(hù)COP膜、剝離膜粘合劑PVA膠水、壓敏膠具體操作同實(shí)施例1。實(shí)施例5:原材料保護(hù)膜、表面AG涂層的PC微位相差膜、PVA膜、內(nèi)保護(hù)COP膜、剝離膜粘合劑PVA膠水、壓敏膠具體操作同實(shí)施例1。實(shí)施例6 原材料保護(hù)膜、表面AG涂層的TAC微位相差膜、PVA膜、內(nèi)保護(hù)COP膜、剝離膜粘合劑PVA膠水、壓敏膠具體操作同實(shí)施例1。比較例7 (現(xiàn)有技術(shù)中的偏光片)原材料保護(hù)膜、表面AG涂層的COP微位相差膜、PVA膜、內(nèi)保護(hù)TAC膜、剝離膜粘合劑PVA膠水、壓敏膠用PVA膠水在染色拉伸后的PVA膜的兩側(cè)各復(fù)合上一層內(nèi)保護(hù)膜(TAC)，接著通過壓敏膠在一側(cè)的內(nèi)保護(hù)膜上微位相差膜(COP)，在相對的一側(cè)內(nèi)保護(hù)膜上復(fù)合剝離膜，最后在微位相差膜的一側(cè)復(fù)合上保護(hù)膜。各實(shí)施例制作的偏光片采用分光色度計(jì)CS-200測試，結(jié)果見下表
權(quán)利要求
1.一種薄型一體化的3D立體顯示偏光片，其特征在于包括順次粘合在一起的剝離膜層、內(nèi)保護(hù)膜層、聚乙烯醇膜層、微位相差膜層、外保護(hù)膜層，所述微位相差膜、內(nèi)保護(hù)膜與聚乙烯醇膜之間的復(fù)合采用水溶性系列膠粘劑，所述微位相差膜偶數(shù)行的慢軸與聚乙烯醇膜層的透射光軸呈0° 50°或130° 180°，所述微位相差膜奇數(shù)行的慢軸與聚乙烯醇膜層的透射光軸呈130° 180°或0° 50°排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光片，其特征是所述微位相差膜經(jīng)過防眩光AG處理，方法是微位相差膜的膜面進(jìn)行噴砂處理形成粗糙面，所述防眩光處理的微位相差膜的AG值為3% 50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光片，其特征是所述微位相差膜經(jīng)過防反射AR/LR處理， 方法是在所述微位相差膜的膜層表面層壓由金屬氧化物構(gòu)成的硬涂層和以單層形成了無機(jī)化合物或有機(jī)氟化物的低折射率層的防反射膜，所述防反射處理的微位相差膜的AR/LR 值彡1.0%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光片，其特征是所述微位相差膜經(jīng)過防劃傷HC處理，方法是在所述微位相差膜的膜面涂布有機(jī)硅，所述防劃傷處理的微位相差膜的HC值> 2H。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的偏光片，其特征在于所述微位相差膜為環(huán)烯烴聚合物膜、聚碳酸酯膜、三醋酸纖維素膜中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的偏光片，其特征在于所述微位相差膜的面內(nèi)相位差值為 80nm 150nm，為 1/4 λ 波片。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的偏光片，其特征在于所述微位相差膜采用環(huán)烯烴聚合物膜， 其厚度為30μπι 200μπι。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光片，其特征在于所述內(nèi)保護(hù)膜選自三醋酸纖維素膜、環(huán)烯烴聚合物膜、聚降冰片烯膜、聚碳酸酯膜、聚苯乙烯膜、丙烯酸膜中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏光片，其特征在于所述偏光片的光透過率>42%，串?dāng)_值 < 1. 0%。
10.一種如權(quán)利要求1所述的薄型一體化3D立體顯示偏光片的制備方法，其特征是 包括以下步驟步驟1 將卷裝的聚乙烯醇膜、微位相差膜、內(nèi)保護(hù)膜分別安裝在第一、第二、第三退卷裝置上，且調(diào)整好微位相差膜的慢軸方向。步驟2:聚乙烯醇膜放卷，通過染色、拉伸、補(bǔ)色、干燥等過程后，與內(nèi)保護(hù)膜、微位相差膜復(fù)合，復(fù)合干燥后收卷。步驟3 將上述半成品微位相差膜的一側(cè)復(fù)合上保護(hù)膜，在內(nèi)保護(hù)膜一側(cè)復(fù)合上剝離膜制成最后的成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種薄型一體化的3D立體顯示偏光片及其制備方法，包括順次粘合在一起的剝離膜層、內(nèi)保護(hù)膜層、聚乙烯醇膜層、微位相差膜層、外保護(hù)膜層，微位相差膜偶數(shù)行的慢軸與聚乙烯醇膜層的透射光軸呈0°～50°或130°～180°，所述微位相差膜奇數(shù)行的慢軸與聚乙烯醇膜層的透射光軸呈130°～180°角度或0°～50°排列，所述微位相差膜經(jīng)過防眩光AG或者防反射AR/LR或者防劃傷HC處理。本發(fā)明的偏光片能將由液晶顯示面板出射的線偏光轉(zhuǎn)換為兩組獨(dú)立的、相互交叉的左右圓偏光，形成左右圖像，觀眾只需佩戴簡單的、價(jià)格便宜的圓偏光眼鏡即可觀看到色彩純正，無閃爍的3D顯示圖像，而且本發(fā)明的偏光片厚度薄，光學(xué)透過率高。
文檔編號G02B27/26GK102262259SQ20111023413
公開日2011年11月30日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者邱韶華 申請人:深圳市盛波光電科技有限公司