本發(fā)明涉及偏振片及其制造方法。
背景技術:
液晶顯示裝置(LCD)、電致發(fā)光(EL)顯示裝置、等離子體顯示裝置(PDP)、場致發(fā)射顯示裝置(FED)、有機發(fā)光二極管(OLED等)這樣的各種圖像顯示裝置所使用的偏振板通常包括使碘系化合物或二色性偏振物質(zhì)吸附于聚乙烯醇系(polyvinyl alcohol,PVA)膜并進行取向而成的偏振片,所述偏振板具有如下的多層構造:在偏振片的一方的面上依次層疊偏振片保護膜,在偏振片的另一方的面上依次層疊偏振片保護膜、與液晶單元接合的粘合劑層及脫模膜。
構成偏振板的偏振片為了應用于圖像顯示裝置來提供顏色的再現(xiàn)性優(yōu)異的圖像,而要求兼?zhèn)涓叩耐干渎室约捌穸取A硗?,隨著圖像顯示裝置向各領域的應用的擴展,大型化傾向變得更加顯著,產(chǎn)生在高溫狀態(tài)下長時間使用液晶顯示裝置等各種圖像顯示裝置的情況,不僅是提高偏振性能以及光學性能的要求增加,而且提高耐久性的要求也增加,其結果是,針對偏振板的性能的條件變得非??量?。不僅如此,當前追求具有適于各種環(huán)境和用途的特性的圖像顯示裝置,追求在高溫條件下包括色調(diào)變化在內(nèi)的光學耐久性。
在韓國公開專利第2009-70085號中公開了偏振片的制造方法,但沒能夠提出針對上述問題點的備用方案。
在先技術文獻
專利文獻
專利文獻1:韓國公開專利第2009-70085號
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
本發(fā)明的目的在于提供具有優(yōu)異的耐熱性以及偏振度的偏振片。
用于解決課題的方案
技術方案1涉及一種偏振片,其特征在于,碘元素與鉀元素的重量比即碘元素/鉀元素為0.12~0.18,硼元素的含量為3~4.5重量%。
在上述技術方案1的基礎上,技術方案2的偏振片構成為,碘元素與鉀元素的重量比為0.14~0.16。
在上述技術方案1或2的基礎上,技術方案3的偏振片構成為,硼元素的含量為3.5~4.0重量%。
在上述技術方案1至3中的任一項的基礎上,技術方案4的偏振片構成為,透射率為43%以下。
技術方案5涉及一種偏振板,其包括在上述技術方案1~4中的任一項的偏振片的至少一面層疊的保護膜。
技術方案6涉及一種圖像顯示裝置,其具備上述技術方案5的偏振板。
技術方案7涉及一種偏振片的制造方法,其包括對偏振片形成用膜進行溶脹、染色、交聯(lián)、延伸、補色以及干燥的步驟,
所述偏振片的制造方法的特征在于,
所述交聯(lián)步驟的交聯(lián)液的硼酸化合物的含量為3~4.5重量%,碘化鉀的含量為11~13重量%,
所述補色步驟的補色液的硼酸化合物的含量為1.5~2.5重量%,碘化鉀的含量為4~8重量%。
在上述技術方案7的基礎上,技術方案8的偏振片的制造方法構成為,所述染色步驟的染色液的硼酸化合物的含量為0.3~5重量%。
在上述技術方案7或8的基礎上,技術方案9的偏振片的制造方法構成為,在所述偏振片中,碘元素與鉀元素的重量比即碘元素/鉀元素為0.12~0.18,硼元素的含量為3~4.5重量%。
在上述技術方案7至9中任一項的基礎上,技術方案10的偏振片的制造方法構成為,所述偏振片的透射率為43%以下。
在上述技術方案7至10中任一項的基礎上,技術方案11的偏振片的制造方法構成為,在所述補色步驟中以1.01~1.1倍的延伸比對偏振片形成用膜進行第二延伸。
發(fā)明效果
本發(fā)明的偏振片的耐熱性優(yōu)異。由此,即使在長時間暴露于高溫條件的情況下,也能夠使產(chǎn)生變紅現(xiàn)象的可能性最小化。尤其是,本發(fā)明的偏振片在不具有高透射率時表現(xiàn)出進一步改善了的耐熱性。
本發(fā)明的偏振片表現(xiàn)出顯著改善了的偏振度。
具體實施方式
本發(fā)明涉及一種偏振片,該偏振片通過構成為碘元素與鉀元素的重量比(碘元素/鉀元素)為0.12~0.18且包含3~4.5重量%的硼元素,由此同時表現(xiàn)出顯著優(yōu)異的偏振度以及耐熱性。
以下,詳細說明本發(fā)明。
<偏振片>
在本發(fā)明的偏振片中,碘元素與鉀元素的重量比為0.12~0.18,硼元素的含量為3~4.5重量%。
若碘元素與鉀元素的重量比小于0.12,則偏振度降低,若超過0.18,則在長時間暴露于高溫時碘被分解而有可能產(chǎn)生變紅現(xiàn)象。從同時具有優(yōu)異的偏振度以及耐熱性這一方面出發(fā),也可以優(yōu)選為0.14~0.16。
若硼元素的含量小于3重量%,則具有短波長吸收區(qū)域的PVA-I3絡合物生成量少因此偏振度降低,若超過4.5重量%則有可能產(chǎn)生變紅現(xiàn)象。另外,若硼元素的含量為4.5重量%以上,則耐熱沖擊性降低,在熱沖擊實驗時有可能產(chǎn)生裂紋。從同時具有優(yōu)異的偏振度、耐熱性以及耐熱沖擊性這一方面出發(fā),也可以優(yōu)選為3~4.4重量%,更優(yōu)選為3.5~4.0重量%。
本發(fā)明的偏振片的透射率也可以為43%以下。在透射率為43%以下的情況下,能夠使所述耐熱性以及耐熱沖擊性的改善效果最大化。
本發(fā)明的偏振片也可以是通過包括對偏振片形成用膜進行后述的溶脹、染色、交聯(lián)以及干燥的步驟而制造出的偏振片。
偏振片形成用膜只要是能夠通過二色性物質(zhì)即碘等來染色的膜即可,其種類沒有特別限定,例如可舉出聚乙烯醇膜、部分皂化后的聚乙烯醇膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、乙烯-乙烯醇共聚物膜、纖維素膜、它們的部分皂化后的膜等這樣的親水性高分子膜,或者可舉出脫水處理后的聚乙烯醇系膜、脫鹽酸處理后的聚乙烯醇系膜等這樣的多烯取向膜等。在它們中,從不僅在面內(nèi)對偏振度的均勻性進行強化的效果優(yōu)異而且對碘的染色親和性也優(yōu)異這點出發(fā),優(yōu)選聚乙烯醇系膜。
在本發(fā)明的偏振片中,以使碘元素與鉀元素的重量比處于上述的范圍的方式進行調(diào)節(jié)的方法不特別限定,例如可以通過變更交聯(lián)液或補色液的碘化鉀的濃度、或者變更偏振片形成用膜在交聯(lián)槽或補色槽中滯留的滯留時間來調(diào)節(jié)。同樣地,可以通過變更交聯(lián)液或補色液的硼酸化合物的濃度、或者變更偏振片形成用膜在交聯(lián)槽或補色槽中滯留的滯留時間來調(diào)節(jié)為偏振片具有所述硼元素的含量,但不受此限制。
<偏振板>
另外,本發(fā)明提供在所述偏振片的至少一面層疊有保護膜的偏振板。
就所述保護膜的種類而言,只要是透明性、機械強度、熱穩(wěn)定性、阻水性、各向同性等優(yōu)異的膜就不特別限定,若舉具體的例子,則可舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系樹脂;二乙酰纖維素、三乙酰纖維素等纖維素系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;聚(甲基)丙烯酸乙酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯等聚丙烯酸系樹脂;聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等苯乙烯系樹脂;聚乙烯、聚丙烯、具有環(huán)系或降冰片烯構造的聚烯烴、乙烯丙烯共聚物等聚烯烴系樹脂;尼龍、芳香族聚酰胺等聚酰胺系樹脂;酰亞胺系樹脂;聚醚砜系樹脂;砜系樹脂;聚醚酮系樹脂;聚苯硫醚系樹脂;乙烯醇系樹脂;偏氯乙烯系樹脂;乙烯醇縮丁醛系樹脂;芳酯系樹脂;聚甲醛系樹脂;由環(huán)氧系樹脂等這樣的熱塑性樹脂構成的膜,也可以使用由所述熱塑性樹脂的共混物構成的膜。另外,可以使用由(甲基)丙烯酸系、聚氨酯系、環(huán)氧系、硅系等的熱固化性樹脂或紫外線固化型樹脂構成的膜。其中特別地,若考慮到偏振特性或耐久性,則優(yōu)選具有通過堿等皂化(saponification)后的表面的纖維素系膜。另外,保護膜也可以兼?zhèn)湎率龉鈱W層的功能。
所述偏振板的構造不特別限制,也可以是滿足必要的光學特性的各種光學層層疊于偏振片上而成的偏振板。例如,也可以具有在偏振片的至少一方的面層疊有對偏振片進行保護的保護膜的構造、在偏振片的至少一方的面或保護膜上層疊有硬涂層、防反射層、防粘合層、防擴散層、防眩層等表面處理層的構造、在偏振片的至少一方的面或者保護膜上層疊有對視角進行補償?shù)娜∠蛞壕踊蚱渌δ苄阅さ臉嬙?。另外,也可以是形成各種圖像顯示裝置時所使用的偏振轉(zhuǎn)換裝置這樣的光學膜、反射器、半透射板、包括1/2波長板或1/4波長板等波長板(包括λ板)的相位差板、視角補償膜、增亮膜中的一個以上作為光學層被層疊的構造。更詳細而言,作為在偏振片的一方的面層疊有保護膜的構造的偏振板,優(yōu)選采用在所層疊的保護膜上層疊有反射器或半透射反射器的反射型偏振板或半透射型偏振板,在所層疊的保護膜上層疊有相位差板的橢圓形或圓形偏振板,在所層疊的保護膜上層疊有視角補償層或視角補償膜的廣視角偏振板,或在所層疊的保護膜上層疊有增亮膜的偏振板等。
這樣的偏振板不僅能夠適用于通常的液晶顯示裝置,而且能夠適用于電致發(fā)光顯示裝置、等離子體顯示裝置、場致發(fā)射顯示裝置等各種圖像顯示裝置。
<偏振片的制造方法>
本發(fā)明的偏振片的制造方法包括對偏振片形成用膜進行溶脹、染色、交聯(lián)、延伸、補色以及干燥的步驟。
本發(fā)明的偏振片的各制造步驟的反復次數(shù)、工序條件等只要不脫離本發(fā)明的目的就不特別限定,延伸步驟可以通過獨立的步驟進行,或者與溶脹、染色以及交聯(lián)步驟中的一個以上的步驟同時地進行。
偏振片形成用膜不特別限定,可以例示前述的膜,優(yōu)選聚乙烯醇系膜。
以下,詳細說明本發(fā)明的一實現(xiàn)例的偏振片的制造方法。
溶脹步驟
溶脹步驟是如下步驟:在對未延伸的偏振片形成用膜進行染色之前將偏振片形成用膜浸漬于由溶脹用水溶液充滿的溶脹槽,用于除去在偏振片形成用膜的表面上堆積的塵埃、防粘聯(lián)劑這樣的雜質(zhì),使偏振片形成用膜溶脹而提高延伸效率,也抑制染色不均勻性而提高偏振片的物性。
作為溶脹用水溶液,通??梢詥为毷褂盟?純水、去離子水),也可以為了提高高分子膜的加工性而添加少量的甘油。
在包含甘油的情況下,其含量不特別限定,例如可以在溶脹用水溶液的總重量中為5重量%以下。
溶脹槽的溫度不特別限定,例如可以是20~45℃,優(yōu)選為20~40℃。在溶脹槽的溫度處于上述的范圍內(nèi)的情況下,之后的延伸以及染色效率優(yōu)異,能夠防止由過度的溶脹引起的膜的膨脹。
溶脹步驟的執(zhí)行時間(溶脹槽浸漬時間)不特別限定,例如可以是180秒以下,優(yōu)選為90秒以下。在溶脹槽浸漬時間處于上述的范圍內(nèi)的情況下,能夠抑制因溶脹過度而成為飽和狀態(tài)的情況,能夠防止由偏振片形成用膜的軟化引起的斷裂,在染色步驟中碘的吸附變得均勻,能夠提高偏振度。
溶脹步驟和延伸步驟可以一起進行,該情況下的延伸比可以約為1.1~3.5倍,優(yōu)選為1.5~3.0倍。在上述延伸比小于1.1倍的情況下有時產(chǎn)生褶皺,在超過3.5倍的情況下初始光學特性有可能降低。
在溶脹步驟中,可以在浴中和/或浴的出入口設置有舒展輥、螺旋輥、中凸輥、導布器、彎輥等。
染色步驟
染色步驟是將偏振片形成用膜浸漬于由包含二色性物質(zhì)例如碘的染色液充滿的染色槽而使偏振片形成用膜吸附碘的步驟。
染色液也可以還包含水、水溶性有機溶劑或它們的混合溶劑、以及碘。碘的濃度在染色液中可以是0.4~400mmol/L,優(yōu)選為0.8~275mmol/L,更優(yōu)選為1~200mmol/L。
染色液為了改善染色效率而可以還包含碘化物來作為溶解輔助劑。
碘化物的種類不特別限定,例如可舉出碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦等,從相對于水的溶解度高這點出發(fā),優(yōu)選碘化鉀。它們可以單獨使用或混合兩種以上地使用。
所述碘化物的含量不特別限定,例如可以在染色液的總重量中為0.01~10重量%,優(yōu)選為0.1~5重量%。
本發(fā)明的染色步驟所使用的染色液也可以還包含硼酸化合物。通過所述染色液包含硼酸化合物,從而能夠在進行交聯(lián)反應之前提高硼酸化合物的滯留時間,增加偏振片形成用膜中的二色性物質(zhì)的絡合物的形成率。由此,能夠提高偏振片的色調(diào)耐久性,改善偏振度。
所述染色液內(nèi)的硼酸化合物的濃度不特別限定,例如可以在染色液的總重量中為0.3~5重量%,優(yōu)選為0.5~3重量%。在染色液內(nèi)的硼酸化合物的濃度小于0.3重量%的情況下,碘絡合物形成增加的效果降低,在超過5重量%的情況下,有可能因應力的上升而發(fā)生切斷。
所述硼酸化合物的種類不特別限定,例如,所述硼酸化合物可舉出硼酸、硼酸鈉、硼酸鉀以及硼酸鋰等,可以優(yōu)選為硼酸。它們可以單獨使用或混合使用兩種以上。
染色槽的溫度不特別限定,例如可以為5~42℃,優(yōu)選為10~35℃。
將偏振片形成用膜浸漬于染色槽的時間不特別限定,例如可以為1~20分鐘,也可以優(yōu)選為2~10分鐘。
可以與染色步驟同時地進行延伸步驟,該情況下的延伸比可以為1.01~2.0倍,優(yōu)選為1.1~1.8倍。
另外,到溶脹以及延伸步驟為止的偏振片的累計延伸比優(yōu)選為1.2~4.0倍。在所述累計延伸比小于1.2倍的情況下,膜有時產(chǎn)生褶皺,在超過4.0倍的情況下,初始光學特性有可能降低。
交聯(lián)步驟
交聯(lián)步驟是為了使基于物理吸附的碘分子實現(xiàn)的染色性不因外部環(huán)境降低而將染色后的偏振片形成用膜浸漬于交聯(lián)液而對所吸附的碘分子進行固定的步驟。
本發(fā)明的交聯(lián)步驟所使用的交聯(lián)液包含硼酸化合物。通過所述交聯(lián)液包含硼酸化合物,從而能夠提高交聯(lián)效率并抑制工序中的膜的褶皺的產(chǎn)生,形成二色性物質(zhì)的取向而提高光學特性。
二色性染料即碘在交聯(lián)反應不穩(wěn)定的情況下,有時會因濕熱環(huán)境而導致碘分子脫離,因此要求充分的交聯(lián)反應。
本發(fā)明的交聯(lián)步驟可以通過第一交聯(lián)步驟以及第二交聯(lián)步驟來進行,也可以在所述交聯(lián)步驟中的一個以上的步驟所使用的交聯(lián)液中包含硼酸化合物。
所述交聯(lián)液內(nèi)的硼酸化合物的濃度為3~4.5重量%,優(yōu)選為4~4.5重量%。若交聯(lián)液內(nèi)的硼酸化合物的濃度小于3重量%則偏振度降低,若超過4.5重量%則有可能因過度的交聯(lián)鍵結而使張力上升并發(fā)生切斷。
硼酸化合物也可以使用與在染色步驟中使用的硼酸化合物相同的硼酸化合物。
本發(fā)明的交聯(lián)液可以包含用作溶劑的水以及能夠與水一起彼此溶解的有機溶劑,也可以為了偏振片的面內(nèi)的偏振度的均勻性以及防止染上的碘的解吸而還包含少量的碘化鉀。
所述交聯(lián)液內(nèi)的碘化鉀的濃度為11~13重量%,優(yōu)選為12~13重量%。若交聯(lián)液內(nèi)的碘化鉀的濃度小于11重量%則偏振度降低,若超過13重量%則耐熱性降低,在長時間暴露于高溫時,有可能產(chǎn)生變紅現(xiàn)象。
除此以外,在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi),交聯(lián)液也可以還包含前述的碘化物。
交聯(lián)槽的溫度不特別限定,例如可以為20~70℃,優(yōu)選為40~60℃。
將偏振片形成用膜浸漬于交聯(lián)槽的時間不特別限定,例如可以為1秒~15分鐘,優(yōu)選為5秒~10分鐘。
可以與交聯(lián)步驟同時地進行延伸步驟,在該情況下,第一交聯(lián)步驟的延伸比可以為1.4~3.0倍,優(yōu)選為1.5~2.5倍。另外,第二交聯(lián)步驟的延伸比可以為1.01~2.0倍,優(yōu)選為1.2~1.8倍。
所述第一交聯(lián)步驟以及第二交聯(lián)步驟的累計延伸比可以為1.5~5.0倍,優(yōu)選為1.7~4.5倍。在所述累計延伸比小于1.5倍的情況下,交聯(lián)效率的上升效果微乎其微,在超過5.0倍的情況下,因過度的延伸而產(chǎn)生膜的斷裂,生產(chǎn)效率性有可能降低。
延伸步驟
延伸步驟可以如前所述與溶脹步驟、染色步驟、交聯(lián)步驟中的至少一個一起進行,或者可以在上述步驟后一邊運送膜一邊在空氣或非活性氣體中進行,也可以作為使用由延伸液充滿的另外的延伸槽進行的獨立的延伸步驟而進行?;蛘?,也可以在溶脹步驟之前在空氣或非活性氣體中使未延伸的偏振片形成用膜延伸后,執(zhí)行對該膜進行溶脹、染色、交聯(lián)、水洗以及干燥的步驟。
延伸可以通過一個步驟進行,也可以通過兩個以上的步驟進行,但優(yōu)選通過兩個以上的步驟進行。延伸可以通過設置夾持輥的周速差等方法來進行。另外,與溶脹步驟同樣,可以在浴中和/或浴的出入口設置有舒展輥、螺旋輥、中凸輥、導布器、彎輥等。
本發(fā)明的總累計延伸比優(yōu)選為4.0~7.0倍,在本說明書中,“累計延伸比”是指使各步驟的延伸比相乘而得到的值。
補色步驟
補色步驟是將經(jīng)過所述交聯(lián)步驟后的膜浸漬于包含硼酸化合物以及碘化物的補色液來調(diào)節(jié)色調(diào)的步驟。
本發(fā)明的補色步驟所使用的補色液包含硼酸化合物。
硼酸化合物可以使用與在染色步驟中使用的硼酸化合物同樣的硼酸化合物。
所述補色液內(nèi)的硼酸化合物的濃度為1.5~2.5重量%,優(yōu)選為1.8~2.2重量%。若補色液內(nèi)的硼酸化合物的濃度小于1.5重量%,則無法提高碘的取向,色調(diào)變化的抑制以及耐久性的改善效果微乎其微,若超過2.5重量%則耐熱沖擊性降低。
本發(fā)明的補色液可以包含用作溶劑的水以及能夠與水一起彼此溶解的有機溶劑,也可以為了偏振片的面內(nèi)的偏振度的均勻性以及防止染上的碘的解吸而還包含少量的碘化鉀。
補色液內(nèi)的碘化鉀的濃度為4~8重量%,優(yōu)選為5~7重量%。若碘化鉀的濃度小于4重量%則偏振度降低,若超過8重量%則耐熱性減低,在長時間暴露于高溫時,有可能產(chǎn)生變紅現(xiàn)象。
在本發(fā)明的偏振片的制造方法中,通過將交聯(lián)液的硼酸化合物以及碘化鉀的濃度和補色液的硼酸化合物以及碘化鉀的濃度調(diào)節(jié)為前述的范圍,從而能夠使得在所制造的偏振片內(nèi)碘元素與鉀元素的重量比(碘元素/鉀元素)為0.12~0.18,硼元素的含量為3~4.5重量%。由此實現(xiàn)的優(yōu)點如前所述。
在染色步驟的染色液包含前述的濃度范圍的硼酸化合物的情況下,向上述的范圍進行的調(diào)節(jié)變得更加容易。
除此之外,在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi),補色液也可以還包含前述的碘化物。
而且,本發(fā)明也可以在補色步驟中進行偏振片形成用膜的第二延伸。
通過進行第二延伸,能夠提高二色性物質(zhì)絡合物的取向度而改善穩(wěn)定性,由此通過本發(fā)明的方法而制造的偏振片即使在長時間暴露于高溫之后,也能夠使絡合物的分解最小化,色調(diào)耐久性優(yōu)異。
所述第二延伸可以以1.01~1.1倍的延伸比進行。若延伸比小于1.01倍,則二色性物質(zhì)絡合物的取向度的改善效果微乎其微,若超過1.1倍,則膜有可能因過度的延伸而斷裂。
補色槽的溫度為20~70℃,補色槽中的偏振片形成用膜的浸漬時間可以為1秒~15分鐘,優(yōu)選為5秒~10分鐘。
水洗步驟
根據(jù)需要,本發(fā)明的偏振片的制造方法也可以在補色完成之后還包括水洗步驟。
水洗步驟是將補色完成的偏振片形成用膜浸漬于由水洗液充滿的水洗槽來除去在前面步驟中附著于偏振片形成用膜的不需要的殘留物的步驟。
水洗用水溶液可以是水(去離子水),也可以向該水(去離子水)中還添加碘化物。作為碘化物,可以使用與在染色步驟中使用的碘化物相同的碘化物,在它們中,優(yōu)選使用碘化鈉或碘化鉀。碘化物的含量不特別限定,例如可以在水洗用水溶液的總重量中為0.1~10重量份,也可以優(yōu)選為3~8重量份。
水洗槽的溫度不特別限定,例如可以為10~60℃,也可以優(yōu)選為15~40℃。
水洗步驟能夠省略,也可以每當染色步驟、交聯(lián)步驟、延伸步驟或補色步驟這樣的前面步驟完成時進行。另外,也可以往復一次以上,其反復次數(shù)不特別限制。
干燥步驟
干燥步驟是使水洗后的偏振片形成用膜干燥,通過由干燥引起的內(nèi)縮(neck-in)而進一步提高所染上的碘分子的取向來得到光學特性優(yōu)異的偏振片的步驟。
作為干燥方法,可以使用自然干燥、空氣干燥、加熱干燥、微波干燥、熱風干燥等方法,最近新采用僅使處于膜內(nèi)的水活性化來進行干燥的微波處理,通常主要使用熱風處理和遠紅外線處理。
熱風干燥時的溫度不特別限定,優(yōu)選為了防止偏振片的劣化而以較低的溫度進行,例如可以為20~90℃,優(yōu)選為80℃以下,進一步優(yōu)選為60℃以下。
所述熱風干燥的執(zhí)行時間不特別限定,例如可以執(zhí)行1~10分鐘。
通過上述方法制造的偏振片的透射率可以為43%以下。在透射率為43%以下的情況下,能夠使所述耐熱性以及耐熱沖擊性的改善效果最大化。
以下,為了有助于理解本發(fā)明而示出了優(yōu)選的實施例,但這些實施例只不過是對本發(fā)明進行例示的例子,并不限制本申請的技術方案,本領域技術人員知曉能夠在本發(fā)明的范疇以及技術思想的范圍內(nèi)對實施例進行各種變更以及修正,當然這樣的變形以及修正屬于本申請的技術方案。
實施例以及比較例
1.實施例1
將皂化度為99.9%以上的透明的未延伸聚乙烯醇(PVA)膜(PE60、KURARAY公司)用25℃的水(去離子水)浸漬1分20秒而使之溶脹之后,在含有1.25mM/L的碘、1.25重量%的碘化鉀以及3重量%的硼酸的30℃的染色用水溶液中浸漬2分30秒而進行了染色。此時,在溶脹以及染色步驟中分別以1.56倍、1.64倍的延伸比進行延伸而延伸成染色槽通過后的累計延伸比為2.56倍。接著,一邊在含有11重量%的碘化鉀、3重量%的硼酸的56℃的交聯(lián)用水溶液中浸漬26秒鐘(第一交聯(lián)步驟)而使之交聯(lián),一邊以1.7倍的延伸比進行了延伸。然后,一邊在含有11重量%的碘化鉀、3重量%的硼酸的56℃的交聯(lián)用水溶液中浸漬20秒鐘(第二交聯(lián)步驟)而使之交聯(lián),一邊以1.34倍的延伸比進行了延伸。接著,一邊在含有4重量%的碘化鉀、1.5重量%的硼酸的40℃的補色用水溶液中浸漬10秒鐘,一邊延伸了1.01倍。
此時,設為溶脹、染色以及交聯(lián)、補色步驟的總累計延伸比為6倍。在交聯(lián)完成后,利用70℃的烤箱將聚乙烯醇(PVA)膜干燥4分鐘而制造了偏振片。
在制造出的偏振片的雙面層疊三乙酰纖維素(TAC)膜而制造出透射率為42.8%(偏差0.2%)的偏振板。
2.實施例2~9以及比較例1~4
除了如下述的表1所記載的那樣調(diào)節(jié)了染色液的硼酸、交聯(lián)液的硼酸以及碘化鉀的濃度、補色液的硼酸以及碘化鉀的濃度以外,采用與實施例1同樣的方法制造了偏振板。
[表1]
實驗例
1.偏振片內(nèi)的碘元素與鉀元素的重量比(K/I)的分析
將實施例以及比較例所制造出的偏振片樣品的試樣0.15g放入30mL的小瓶(Vial)并填滿蒸餾水20g。
然后,將所述小瓶在放置在90℃的恒溫槽并以3小時的時間溶解偏振片后,使所述小瓶自然冷卻30分鐘。將自然冷卻后的試樣放入WDXRF裝備(Axios、PANalytical公司)的液杯(Liquid cup),測定碘元素的重量與鉀元素的重量,并求出了重量比。
2.偏振片內(nèi)的硼元素的含量分析
將實施例以及比較例所制造出的偏振片樣品的試樣0.15g放入30mL的小瓶且進一步添加超純水并將試樣重量設為25g,在90℃的恒溫槽中使偏振片完全溶解后使之自然冷卻。
將自然冷卻后的小瓶內(nèi)部試樣移至100mL的燒杯,用甘露醇溶液對殘留于小瓶內(nèi)部的試樣清洗兩次,放入了100mL的燒杯。然后,滴定0.1N的NaOH,求出了硼元素的含量。
3.光學特性(偏振度)
將制造出的偏振片切為4cm×4cm的大小之后,使用紫外可見光線光譜儀(V-7100、JASCO公司制)測定了透射率。此時,偏振度由下述數(shù)學式1定義。作為參考,需要留意偏振度即使存在0.001左右的誤差也給對比度帶來大的影響。若偏振度小于99.990則對比度降低而難以實現(xiàn)純黑(real black)。
[數(shù)學式1]
偏振度(P):[(T1-T2)/(T1+T2)]1/2×100
需要說明的是,偏振度(P)的單位為%。
(式中,T1是在將一對偏振片配置為吸收軸平行的狀態(tài)的情況下得到的平行透射率,T2是在將一對偏振片配置為吸收軸正交的狀態(tài)的情況下得到的正交透射率)。
4.耐熱性評價
利用分光光度計(V7100、日本分光公司)測定將實施例以及比較例所制造出的偏振板在105℃的條件下放置30分鐘之前和放置之后的分光透射率τ(λ),根據(jù)其結果求出正交分光透射光譜,求出了由下述數(shù)學式2表示的耐熱后的A700。
[數(shù)學式2]
耐熱后的A700=-Log10{(TMD,700×TTD,700)/10000}
(式中,TMD,700是在將耐熱后的制造出的偏振板配置為使該偏振板的吸收軸與測定光的直線偏振光正交的狀態(tài)時得到的700nm波長下的透射率,TTD,700是在將耐熱后的制造出的偏振板配置為使該偏振板的吸收軸與測定光的直線偏振光平行的狀態(tài)時得到的700nm波長下的透射率,單位為%)。
在上述耐熱性評價之后,通過目視觀察而確認了偏振板有沒有產(chǎn)生變紅。
在耐熱后的A700為2.3以下的情況下,在目視觀察偏振板時有時可觀察到變紅現(xiàn)象,這意味著吸收600nm以上的光的區(qū)域的PVA-I5絡合物的含量減少了。
5.熱沖擊試驗的評價(H/S)
將實施例以及比較例所制造的偏振片切為15.0cm(MD)×11cm(TD)的大小之后,使用Dongwoo Fine-Chem公司的丙烯酸系粘合劑組成物將其接合于玻璃,進行了高壓釜(50℃、20分鐘、5個氣壓)處理。在放置24小時之后,將制造出的樣品放入熱沖擊烤箱(交替往復地設為-40℃下30分鐘的條件和70℃下30分鐘的條件直到合計時間達到6小時作為一個循環(huán),往復進行200個循環(huán)),并確認了偏振片有沒有產(chǎn)生裂紋。
[表2]
參照上述表2,使用實施例1~9的偏振片的偏振板同時表現(xiàn)出高的偏振度和優(yōu)異的耐熱性。
然而,使用比較例1~4的偏振片的偏振板的偏振度降低,耐熱性顯著降低。