本發(fā)明涉及光學膜,包括其的液晶顯示器,及其制造方法。
背景技術(shù):
為了控制光的振動方向以可視化液晶顯示器的顯示圖案,會將偏振板用于液晶單元的內(nèi)部和外部。近來,液晶顯示器應(yīng)用于從開發(fā)初期的小型設(shè)備到筆記本電腦、液晶監(jiān)視器、液晶彩色投影儀、液晶電視、車載導航系統(tǒng)、個人電話、室內(nèi)和室外使用的測量裝置等廣泛的應(yīng)用。具體而言,液晶監(jiān)視器、液晶電視等通常采用高亮度背光。
最近,隨著顯示屏厚度降低的趨勢,也要求內(nèi)部組件的厚度降低。因此,偏光板所用的偏振膜(偏光膜,polarizingfilms)的厚度也要求比典型產(chǎn)品更小。
因此,對于包括具有減小的厚度并表現(xiàn)出良好的光學性質(zhì)的偏振膜的光學膜及其制造方法仍存需要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
【技術(shù)問題】
本發(fā)明的一個方面提供了包括偏振膜并表現(xiàn)出良好光學特性的光學膜。
本發(fā)明的另一方面提供了制造包括如上所述的偏振膜的光學膜的方法。
結(jié)合附圖,根據(jù)以下實施方式的詳細描述,本發(fā)明上述的和其它的方面對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得顯而易見。
【技術(shù)解決方案】
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,光學膜可以包括在405~735nm波長下具有小于0.5%的正交透射率的偏振膜。
所述偏振膜可以具有0.5~15μm的厚度。
所述偏振膜可以具有20%~48%的取向度(degreeofalignment)。
所述光學膜可以包括粘結(jié)至所述偏振膜的至少一個表面的保護膜。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,光學膜可以包括偏振膜,所述偏振膜在具有分別指示波長和正交透射率變化率的水平軸和垂直軸的圖上具有在波長405~460nm下0.01或更小的斜率的絕對值,或在波長460~735nm下0.1或更小的斜率的絕對值,所述斜率由方程式1表示。
斜率(%/nm)=(正交透射率變化率(%))/波長變化率(nm))--(方程式1)
所述偏振膜可以具有0.5~15μm的厚度。
所述偏振膜可以具有20%~48%的取向度。
所述光學膜可以包括粘結(jié)至所述偏振膜的至少一個表面的保護膜。
根據(jù)本發(fā)明進一步的一個方面,制造光學膜的方法可以包括:用碘或二色染料對聚乙烯醇膜染色;和拉伸所述聚乙烯醇膜,其中染色前的拉伸比可以小于染色后的拉伸比。
染色前的拉伸比可以比染色后的拉伸比小40%或更低。
所述聚乙烯醇膜可以具有5.0:1或更高的最終拉伸比。
所述方法可以進一步包括將保護膜粘結(jié)到所述偏振膜的至少一個表面上。
所述方法可以進一步包括在溶脹浴(swellingbath)中溶脹所述聚乙烯醇膜,并且溶脹可以在40~80℃的溫度下進行實施。
將參照附圖在所述詳細描述中描述其他實施方式的細節(jié)。
【有益效果】
本發(fā)明的實施方式至少提供以下效果。
根據(jù)本發(fā)明的所述光學膜可以包括具有減小的厚度和良好性能的偏振膜。
應(yīng)當理解的是,根據(jù)本發(fā)明的有益效果不限于上述效果,并且本發(fā)明的其它有益效果根據(jù)本發(fā)明的詳細描述將會變得顯而易見。
附圖說明
圖1和圖2是描述在制備實施例和比較實施例的偏振膜上測量的正交透射率和波長之間的關(guān)系的圖。
具體實施方式
【最佳方式】
根據(jù)以下實施方式的詳細描述,結(jié)合附圖,本發(fā)明的優(yōu)點和特征以及實現(xiàn)所述優(yōu)點和特征的方法將變得顯而易見。然而,應(yīng)當理解的是,本發(fā)明不限于以下實施方式,并且可以以不同的方式實施,并應(yīng)該理解的是,提供所述實施方式用于對于本領(lǐng)域技術(shù)人員全面公開并透徹理解本發(fā)明。本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求及其等同物進行限定。
應(yīng)該理解的是,當元件或?qū)颖环Q為放置于另一個元件或?qū)印吧稀睍r,它能夠直接放置于另一個元件或?qū)由?,或也可以存在中間元件或?qū)?。在整個說明書中,相同的組件將由相同的參考標號(referencenumeral)表示。
應(yīng)當理解的是,盡管本文中可以使用諸如“第一”,“第二”等術(shù)語描述各個組件,但這些組件不受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于將一個組件區(qū)別于另一個組件。因此,應(yīng)該理解的是,在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下,第一組件能夠稱為第二組件。
此外,應(yīng)當理解的是,除非本文所述的制造方法中包括的操作被指定為順序的或連續(xù)的,或另有說明,否則所述制造方法中包括的一個操作和另一個操作不應(yīng)該解釋為受限制于本文描述的順序。因此,應(yīng)該理解的是,在本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的范圍內(nèi),可以改變包括于制造方法中的操作的順序,并且在這種情況下,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的伴隨變化處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
光學膜
下文中,將會詳細描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的光學膜。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的所述光學膜包括在405~735nm的波長下具有小于0.5%,優(yōu)選大于0%且小于0.5%的正交透射率的偏振膜。
所述波長是指光的波長。在該范圍內(nèi),所述偏振膜的正交透射率滿足小于0.5%的條件,因此所述偏振膜具有高偏振度并且發(fā)生較少的光損失,從而在將所述光學膜應(yīng)用于液晶顯示器時實現(xiàn)真正的黑色。
更具體而言,低正交透射率是指當偏振膜是正交時損失少量的光,并且是指由于所述偏振膜中碘的良好取向,所述偏振膜具有高偏振度。因此,根據(jù)本發(fā)明,所述光學膜在405~735nm的波長下具有小于0.5%的正交透射率,從而實現(xiàn)良好的偏振度。
換句話而言,高正交透射率是指所述偏振膜中碘的取向較差,并且所述偏振膜具有較差的偏振度并招致光損失。因此,當將具有高正交透射率的偏振膜應(yīng)用于液晶顯示器時,由于所述偏振膜具有低偏振度并招致高的光損失,則可能難以在所述液晶顯示器中實現(xiàn)真正的黑色。
正交透射率(orthogonaltransmittance)是指將兩個偏振板排列使它們的吸收軸正交之后測得的透射率。此外,可以使用uv-vis分光光度計(v-7100,jascoco.,ltd.)作為如下的測量裝置進行正交透射率的測量:將樣品附著到具有中心圓孔的專用夾具(jig),將所述夾具插入平臺(stage),然后根據(jù)jisz8701在c光源2度視野的條件下進行測量,從而獲得作為所述樣品的正交透射率的可見性校正的y值(visibility-correctedyvalue)。
所述偏振膜可以具有0.5~15μm,例如2~13μm,或4~9μm的厚度。如果所述偏振膜的厚度為0.5μm或更高,則在工藝過程中就能夠?qū)崿F(xiàn)厚度降低,如果所述偏振膜的厚度為15μm或更小,則所述偏振膜能夠應(yīng)用于薄膜器件等。
所述偏振膜可以具有20%~48%,例如25%~48%,或30%~48%的取向度。在該范圍內(nèi),所述偏振膜可以表現(xiàn)出良好的偏振特性。
所述取向度(degreeofalignment)定義為碘或二色性材料取向與聚乙烯醇分子取向的比率,并可以用作碘或二色材料與所述聚乙烯醇分子如何精確對準的指示。取向度可以通過表達式(ri/rpva)×100計算,其中ri表示所述二色材料的取向,而rpva表示所述聚乙烯醇的取向。
使用延遲測定裝置kobra-wx100/ir(osico.,ltd.)測定所述取向度。所述延遲測定裝置是使用平行尼科爾(nicol)旋轉(zhuǎn)方法的偏振分析器,并用于計算所述取向度(在一旦處于平行的尼科爾狀態(tài)下偏振器圍繞光束軸線旋轉(zhuǎn),同時用單波長光通量照射時通過根據(jù)透射光強度的角度依賴性測量聚乙烯醇基質(zhì)和脲的延遲曲線)。
在測量取向度的具體方法中,隨著將樣品平坦地(flat)固定于光源位置上,設(shè)定測量波長范圍和測量位置并開始測量。在完成測量之后,調(diào)整rc/ro的整體序值(overallordervalue),并根據(jù)基于存儲的數(shù)據(jù)獲得的值計算所述取向度。
高取向度是指二色性材料相對于聚乙烯醇分子具有高的取向,并是指偏振板表現(xiàn)出高的偏振特性和改善的耐久性,并招致較少的光損失,從而允許真正的黑色在液晶顯示器上實現(xiàn)。因此,根據(jù)本發(fā)明的所述偏振膜滿足如上所述的取向度的范圍,從而表現(xiàn)出良好的偏振特性和耐久性,并當應(yīng)用于液晶顯示器時實現(xiàn)真正的黑色。
所述光學膜可以包括粘結(jié)到所述偏振膜的至少一個表面的保護膜。所述保護膜能夠保護所述偏振膜免受外部沖擊,水分滲透等,并能夠防止所述偏振膜由于二色性染料即諸如碘的組分從所述偏振膜滲漏而導致偏振性能劣化。
所述保護膜可以僅粘結(jié)到所述偏振膜的一個表面,但不限于此。所述保護膜可以粘結(jié)至所述偏振膜的兩個表面。當所述保護膜僅粘結(jié)至所述偏振膜的一個表面時,能夠降低包括所述偏振膜的光學膜的厚度。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的光學膜可以包括偏振膜,其在具有分別指示測量波長和正交透射率變化率的水平和垂直軸的曲線圖上具有在405~460nm的波長下0.01或更小或大于0和0.01或更低的斜率的絕對值,其中所述斜率通過方程式1表示。此外,所述光學膜可以包括偏振膜,所述偏振膜具有在460~735nm的波長下0.1或更低或大于0和0.1或更低的斜率的絕對值。優(yōu)選所述偏振膜在具有分別指示測量波長和正交透射率變化率的水平和垂直軸的曲線圖上具有在波長405~410nm下0.01或更低或大于0和0.01或更低的斜率的絕對值和在730~735nm的波長下0.1或更低或大于0和0.1或更低的斜率的絕對值,所述斜率由方程式1表示。
斜率(%/nm)=(正交透射率變化率(%))/波長變化率(nm))---(方程式1)
換句話說,當通過將所述水平軸和垂直軸分別定義為所述測量波長和正交透射率變化率而繪制曲線圖時,由方程式1表示的所述斜率是指每個點處的斜率,而這是通過將所述垂直軸上的正交透射率變化率(%)除以水平軸上的波長變化(nm)而獲得的數(shù)值。根據(jù)本發(fā)明,由方程式1表示的所述斜率定義為絕對值并具有正值。在如上所述的范圍內(nèi),所述偏振膜能夠?qū)崿F(xiàn)良好的偏振度,從而實現(xiàn)真正的黑色。
所述偏振膜可以具有0.5~15μm,例如2~13μm,或4~9μm的厚度。如果所述偏振膜的厚度為0.5μm或更高,則就能夠在工藝過程中實現(xiàn)厚度降低,如果所述偏振膜的厚度為15μm或更低,則所述偏振膜能夠應(yīng)用于薄膜器件等。
此外,所述偏振膜可以具有20%~48%,例如25%~48%,或30%~48%的取向度。本文中,如上所述,所述取向度定義為二色性材料如碘的取向與聚乙烯醇分子的取向的比率。在該范圍內(nèi),所述偏振膜能夠?qū)崿F(xiàn)良好的偏振特性。
此外,所述光學膜可以包括堆疊于所述偏振膜的至少一個表面上的保護膜。也就是說,所述光學膜可以包括堆疊于所述偏振膜的一個表面或兩個表面上的保護膜。所述保護膜可以使用本領(lǐng)域公知的粘結(jié)劑,粘合劑等堆疊于其上,并且所述粘合劑或粘結(jié)劑可以根據(jù)所述保護膜的材料等進行適當選擇。
所述保護膜可以包括用作本領(lǐng)域中的偏振器保護膜或延遲膜的各種膜。例如,所述保護膜可以是包含選自由諸如三乙酰纖維素和二乙酰纖維素的纖維素,諸如聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯和聚對苯二甲酸丁二酯的聚酯,環(huán)狀聚烯烴,聚碳酸酯,聚醚,聚砜,聚酰胺,聚酰亞胺,聚烯烴,聚丙烯酸酯,聚乙烯醇,聚氯乙烯,聚偏二氯乙烯,丙烯酸類材料,及它們的混合物組成的組的材料的膜。
制造光學膜的方法
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,制造光學膜的方法可以包括:用碘或二色性染料對聚乙烯醇膜染色;和拉伸所述聚乙烯醇膜,其中染色前的拉伸比可以小于染色后的拉伸比。
所述染色前的拉伸比小于所述染色后的拉伸比,如上所述,由此所述偏振膜能夠具有在波長405~735nm下小于0.5%的正交透射率。
此外,所述偏振膜具有在波長405~460nm下0.01或更低的斜率的絕對值(由方程式1表示)。優(yōu)選所述偏振膜在405~410nm的波長下的斜率的絕對值調(diào)節(jié)至0.01或更小,所述斜率由方程式1表示。此外,所述偏振膜在波長460~735nm下的斜率的絕對值可以調(diào)節(jié)至0.1或更小,所述斜率由方程式1表示。優(yōu)選所述偏振膜在730~735nm波長處的斜率的絕對值調(diào)節(jié)至0.1或更低。
在根據(jù)本發(fā)明的所述方法中,所述拉伸比經(jīng)過調(diào)節(jié)使得大部分拉伸在染色后進行,由此能夠降低碘的不均勻性或區(qū)域性(localization),并且碘能夠以線性形式均勻取向。因此,由于所述偏振膜具有較好的取向度和較低的正交透射率,能夠制造出包括具有良好光學特性的偏振膜的光學膜。染色是向所述聚乙烯醇膜中引入和吸附顯示出二色性的碘或染料,顏料或它們的混合物的過程。碘、染料或顏料分子吸收在偏振膜的拉伸方向上振動的光,并透射在與拉伸方向正交的方向振動的光,從而獲得具有特定振動方向的偏振光。
通過將所述聚乙烯醇浸漬于碘或二色性材料的溶液中可以進行染色。例如,當使用碘進行染色時,所述碘溶液的溫度可以處于20~50℃的范圍內(nèi),浸漬可以進行10~300秒。當使用碘的水溶液作為碘溶液時,可以使用含有碘(i2)和碘離子例如用作溶解助劑的碘化鉀(ki)的水溶液。在一個實施方式中,基于所述水溶液的總重量,碘(i2)可以以0.01重量%(wt%)~0.5wt%的量存在,而碘化鉀(ki)可以以0.01wt%~10wt%的量存在。
染色可以進一步包括在溶脹浴中使聚乙烯醇膜溶脹。溶脹可以在40~80℃,例如50~75℃,或60~70℃的溫度下進行。通過使所述聚乙烯醇膜的分子鏈柔軟和松弛,在染色過程后,膨脹用于使二色性材料染色至所述聚乙烯醇膜中。本文中,溶脹溫度升高到所述聚乙烯醇膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近,由此通過降低所述聚乙烯醇膜中的晶體量和激活其分子的移動,能夠提高所述聚乙烯醇膜的溶脹比。因此,所述二色性材料能夠改善染色性能,并能夠均勻地染色到所述聚乙烯醇膜中,由此在隨后拉伸時,所述聚乙烯醇膜能夠具有高的光學性能和良好的正交透射率。
所述聚乙烯醇膜的溶脹比可以處于130%~270%的范圍內(nèi)。所述聚乙烯醇膜可以在溶脹過程中進行拉伸。在這些溶脹比和拉伸比范圍內(nèi),能夠防止所述染色過程中的污染(stain)產(chǎn)生,而不會使所述偏振膜的性能劣化,以及能夠?qū)崿F(xiàn)所述偏振膜的高透射率,連同改進其光學性能的均勻性。溶脹可以通過干法或濕法進行。在一個實施方式中,可以通過濕法在含有溶脹溶液的溶脹浴中進行溶脹。
在另一個實施方式中,所述方法可以進一步包括染色后的交聯(lián)。
在所述聚乙烯醇膜在染色中用碘分子或二色性材料染色后,使用硼酸、硼酸鹽等將所述二色性分子吸附到所述聚乙烯醇膜的聚合物基質(zhì)上。例如,通過將所述聚乙烯醇膜浸漬于硼酸水溶液中可以進行交聯(lián),但不限于此。交聯(lián)也可以通過將溶液涂布或噴涂于所述膜上進行實施。
所述染色前的拉伸比可以比所述染色后的拉伸比小40%或更低,例如30%或更低,或20%或更低。所述染色前的拉伸比比所述染色后的拉伸比小40%或更低,由此能夠制造出包括具有良好的正交透射率和上述取向度的偏振膜的光學膜。
所述聚乙烯醇膜的拉伸可以通過本領(lǐng)域內(nèi)的典型的濕法拉伸和/或干法拉伸而進行實施。此外,所述聚乙烯醇膜可以具有5.0:1或更高,例如5.5:1或更高,或6.0:1或更高的最終拉伸比。
干法拉伸的實例可以包括輥間拉伸,加熱輥拉伸,壓縮拉伸,拉幅機拉伸等,而濕法拉伸的實例可以包括拉幅機拉伸,輥間拉伸等。
濕法拉伸可以使用溶劑如甲醇和異丙醇,在醇,水或硼酸水溶液中進行,但不限于此。
根據(jù)膜的材料、拉伸比、拉伸方法等,可以適當?shù)剡x擇拉伸溫度和時間。此外,拉伸可以是單軸或雙軸拉伸。然而,為了制造粘結(jié)到下述液晶顯示器的液晶單元的偏振膜,可以進行雙軸拉伸而實現(xiàn)延遲性能。
在進一步的一個實施方式中,在制造包括偏振膜的光學膜的方法中,所述偏振膜可以通過將聚乙烯醇膜堆疊于基膜上,然后染色和交聯(lián)而制造。
在這個實施方式中,通過將所述聚乙烯醇膜附著于所述基膜的至少一個表面上可以形成堆疊膜,然后對所述堆疊膜進行染色和拉伸。所述基膜和所述聚乙烯醇膜可以通過其間的吸引力或通過其間使用的獨立粘合劑而彼此附著。當使用所述基膜時,可以進行更高拉伸比的拉伸,以及可以在不破裂的情況下安全地制造出更薄的偏振膜。
此外,當使用所述基膜時,所述方法可以進一步包括在拉伸后通過除去所述基膜而獲得薄的偏振膜。通過除去所述基膜而獲得薄偏振膜可以通過對所述聚乙烯醇膜施加剝離力而從所述基膜剝離所述聚乙烯醇膜進行實施,但并不限于此。
所述方法可以進一步包括將保護膜堆疊于所述偏振膜的至少一個表面上。也就是說,所述保護膜可以堆疊于所述偏振膜的一個或兩個表面上,從而形成偏振板。堆疊所述保護膜的方法沒有特別限制,可以使用本領(lǐng)域公知的粘結(jié)劑、粘合劑等進行實施。所述粘結(jié)劑或粘合劑可以根據(jù)所述保護膜等的材料適當?shù)剡M行選擇。此外,所述保護膜可以是本領(lǐng)域眾所周知的保護膜,并且由于所述保護膜的細節(jié)已經(jīng)在上面描述,將省略所述保護膜的詳細描述。
液晶顯示器
雖然沒有單獨顯示,根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的液晶顯示器可以包括如上所述的光學膜。
此外,所述液晶顯示器可以包括液晶單元和背光單元。
所述液晶單元通常包括兩個基底(substrate)和介于所述基底之間的液晶層。通常而言,可以在基底中的一個上形成濾色器(colorfilter)、相對電極和取向?qū)?,而在另一個基底上可以形成液晶驅(qū)動電極、布線圖案、薄膜晶體管器件、取向?qū)拥取?/p>
舉例而言,所述液晶顯示器可以包括液晶單元,背光單元,設(shè)置在所述液晶單元和所述背光單元之間的下部偏振板,和設(shè)置于所述液晶單元的可見側(cè)的上部偏振板,其中所述下部或上部偏振板可以包括如上所述的根據(jù)本發(fā)明的所述實施方式的光學膜。
所述液晶單元可以包括包含第一基底,第二基底和密封于所述第一基底和所述第二基底之間的液晶層的液晶面板。所述液晶單元的操作模式可以包括,例如,扭轉(zhuǎn)向列(tn)模式,或電控雙折射模式。所述電控雙折射模式可以包括垂直對準模式,光學補償彎曲(ocb)模式,平面內(nèi)切換(ips)模式等。
在所述液晶單元的這些操作模式中,將以舉例的方式描述所述tn模式。當由于像素電極和公共電極(commonelectrode)之間沒有電壓差而未向所述液晶單元施加電場時,所述液晶單元的液晶的長軸(majoraxis)能夠平行于所述第一基底和所述第二基底的表面進行排布,以及所述液晶單元的所述液晶能夠具有從所述第一基底到所述第二基底的螺旋90°扭曲的結(jié)構(gòu)。
本文中,隨著所述線性偏振光通過所述液晶單元的液晶,由于所述液晶的折射率的各向異性,通過延遲能夠改變所述線性偏振光的偏振。通過調(diào)節(jié)所述液晶的介電各向異性(δε)和手性間距、所述液晶的厚度即單元間隙等,能夠?qū)⑼ㄟ^所述液晶單元的光的線性偏振方向旋轉(zhuǎn)90°。
當上部偏振板和下部偏振板設(shè)置于所述液晶單元上時,所述偏振板的偏振器(polarizer)的透射軸可以彼此正交或平行。
所述第一基底(substrate)可以是濾色器(colorfilter)(cf)基底。例如,所述第一基底可以在包括透明絕緣材料如玻璃或塑料的基板(base)的下表面上包括用于防止漏光的黑色基質(zhì),紅色、綠色和藍色濾色器,以及由諸如ito或izo的透明導電氧化物形成并對應(yīng)于電場生成電極的公共電極。
所述第二基底可以是薄膜晶體管(tft)基底。例如,所述第二基底可以在包括諸如玻璃或塑料的透明絕緣材料的基板上包括薄膜晶體管,其包括柵電極(gateelectrode),柵絕緣膜(gateinsulatingfilm),半導體層,電阻接觸層和源極/漏極,以及像素電極(其由透明導電氧化物如ito或izo形成,并對應(yīng)于電場生成電極)。
能夠用于所述第一和第二基底的塑料基底可以包括塑料基底,如聚對苯二甲酸乙二酯(pet),聚碳酸酯(pc),聚酰亞胺(pi),聚萘二甲酸乙二酯(pen),聚醚砜(pes),聚芳酸酯(par)和環(huán)烯烴共聚物(coc)基底,其能夠用于顯示器,但不限于此。此外,所述第一基底和所述第二基底可以包括柔性材料。
所述背光單元通常可以包括光源,導光板,反射膜等。根據(jù)其構(gòu)造,背光單元可以分為直接型(directtype),側(cè)光型(sidelighttype)和板光源型(sheet-lightsourcetype)背光單元。
根據(jù)本發(fā)明的所述光學膜可以插入所述背光單元和所述液晶單元之間。在這種情況下,包括于所述光學膜中的所述偏振膜能夠僅從所述背光單元的所述光源中透射入射到所述偏振膜上的光分量中沿特定方向振動的光分量。
此外,根據(jù)本發(fā)明的所述光學膜可以設(shè)置于與所述液晶單元的背光相對的位置。在這種情況下,所述光學膜可以設(shè)置在所述液晶顯示器的其他組件之間,或可以位于所述液晶顯示器的表面上。
而且,當所述液晶單元位于兩個光學膜之間時,所述光學膜的偏振膜的透射軸可以彼此正交或平行。
【發(fā)明的方式】
以下,將參照具體的實驗數(shù)據(jù)對本發(fā)明進行說明。
制備實施例1
將20μm厚的聚乙烯醇(pva)膜(kurarayco.,ltd.)通過pva粘結(jié)劑堆疊于聚丙烯(pp)膜的電暈處理表面上,然后在75℃下干燥2分鐘,由此得到堆疊膜。將所述堆疊膜60℃下浸漬于浴中溶脹125秒,同時保持所述膜的張力,以防止所述膜下垂(sagging)。然后,通過將所述堆疊的膜在室溫下浸漬于碘和ki的溶液中213秒對其染色,其中所述碘和ki的溶液按照碘與ki的重量比為1:23進行制備而使所述聚乙烯醇層具有40%~50%的單物質(zhì)透射率(singlesubstancetransmittance)。通過將所述堆疊的膜浸漬于含有2wt%的硼酸水溶液中,室溫下109秒來交聯(lián)所述染色的疊層膜。接著,在含有3wt%硼酸和3wt%ki的水溶液中60℃下拉伸所述疊層膜約97秒,而使所述堆疊膜的最終拉伸比為其初始長度的6倍。所述拉伸的疊層膜在75℃下干燥3分鐘,然后除去所述聚丙烯(pp)膜,從而制備出偏振膜。
制備實施例2
除了使用15μm厚的聚乙烯醇(pva)膜(kurarayco.,ltd.)之外,以與制備實施例1相同的方式制備偏振膜。
制備實施例3
通過涂施pva粘結(jié)劑將25μm厚包含uv吸收劑的三乙?;w維素(tac)膜堆疊于制備實施例1的所述偏振膜的一個表面上,然后在75℃下干燥2分鐘,由此制備出光學膜。
制備實施例4
通過分別涂施pva粘結(jié)劑將40μm厚不含uv吸收劑的三乙?;w維素(tac)膜和40μm厚不包含uv吸收劑的環(huán)烯烴聚合物(cop)膜堆疊于制備實施例1的偏振膜的一個表面和其他表面上,然后在75℃下干燥2分鐘,由此制備光學膜。
比較實施例1
除了在30℃而不是60℃下進行所述溶脹處理之外,以與制備實施例1相同的方式制備出偏振膜。
比較實施例2
除了在85℃而不是60℃下進行所述溶脹處理之外,以與制備實施例1相同的方式制備出偏振膜。
比較實施例3
除了實施拉伸使得所述最終拉伸比變?yōu)?.5倍而不是6倍之外,以與制備實施例1相同的方式制備出偏振膜。
比較實施例4
除了實施單軸拉伸使得染色中的拉伸比變?yōu)?倍,然后進行額外的拉伸而使最終拉伸比變?yōu)?倍之外,以與制備實施例1相同的方式制備出偏振膜。
實驗實施例
對制備實施例和比較實施例中制備的每種偏振膜和光學膜針對諸如厚度,透射率(單物質(zhì)透射率,正交透射率),偏振度,色值(ac),色值(bc)和取向度(ri/rpva(%))的性能進行評價。所述結(jié)果如表1中所示。
使用數(shù)字量規(guī)(magnescale-lt30,sonyco.,ltd.)測量厚度。
此外,使用uv-vis分光光度計(v-7100,jascoco.,ltd.)測量諸如透射率(單物質(zhì)透射率,正交透射率)、偏振度、色值(ac),色值(bc)和色值(bc)的光學性質(zhì)。具體而言,將樣品附著到具有圓形中心孔的v-7100專用夾具上,然后將所述夾具插入到設(shè)置有偏振器附著膜固定器的平臺中,隨后在c光源2度視場的條件下進行uv-可見光譜的測量,從而測量單物質(zhì)透射率ts(%)。接著,兩個偏光板經(jīng)過排列使其吸收軸相互正交,接著測定正交透射率tc(%),所述偏振度pe(%)和正交色值(ac,bc)。
通過pe(%)={(ts-tc)/(ts+tc)}1/2×100計算偏振度。由于其所述正交透射率tc(%)低于其目標單物質(zhì)透射率ts(%),則所述偏振膜招致光泄漏較少。此外,隨著偏振度增加,所述偏振膜具有更好的光學性質(zhì),并隨著其交叉色值(ac,bc)接近0,容許在液晶顯示器上實現(xiàn)真正的黑色。
此外,基于所述正交透射率的測定值,計算根據(jù)相對于405~410nm的波長變化的正交透射率變化(%)的斜率(%/nm),以及根據(jù)相對于730~735nm的波長變化的正交透射率變化(%)的斜率(%/nm)。
此外,使用延遲測量儀(kobra-wx100/ir,osico.,ltd.)測量所述取向度。具體而言,所述延遲測量儀是使用平行尼科爾(nicol)旋轉(zhuǎn)方法的偏振分析器,并用于計算所述取向度(在一旦處于平行的尼科爾狀態(tài)下偏振器圍繞光束軸旋轉(zhuǎn),同時用單波長光通量照射時通過根據(jù)透射光強度的角度依賴性測量聚乙烯醇基板和脲的延遲曲線)。
在測量所述取向度的具體方法中,隨著樣品平坦地固定于光源位置上,設(shè)定測量波長范圍和測量位置并開始測量。在完成測量之后,調(diào)整rc/ro的整體序值(overallordervalue),并根據(jù)通過使用方程式(ri/rpva)×100存儲數(shù)據(jù)而獲得的值計算所述取向度。
表1
如表1所示,可以確認的是,制備實施例的所述偏振膜比比較實施例的偏振膜表現(xiàn)出更好的光學性能,并且能夠?qū)崿F(xiàn)接近真實黑色的顏色。
在圖1和圖2中,制備實施例1~4和比較實施例1、3和4的每種偏振膜的所述測定的正交透射率(tc)顯示于具有分別指示測量波長和正交透射率變化率的水平軸和垂直軸的曲線圖上。
如圖1和圖2所示,能夠確認的是,在每個點處,比較實施例的所述偏振膜的斜率均大于根據(jù)本發(fā)明的制備實施例的所述偏振膜的斜率。
應(yīng)當理解的是,所述前述實施方式僅用于舉例說明之目的,以及不同的實施方式能夠組合應(yīng)用。