CN104395787A - 薄膜偏光片、其制造方法,以及包含该偏光片的偏光板和显示装置 - Google Patents

薄膜偏光片、其制造方法,以及包含该偏光片的偏光板和显示装置 Download PDF

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Abstract

一种制造薄膜偏光片的方法,其包括:通过使用吸引力或粘合层而使两个以上的未拉伸的聚合物膜和两个以上的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜彼此交替地结合而形成膜层压体,使所述膜层压体拉伸从而使所述基于聚乙烯醇的膜在所述膜层压体的拉伸之后具有10μm以下的厚度,以及使所述拉伸的膜层压体的所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜彼此分离。

Description

薄膜偏光片、其制造方法,以及包含该偏光片的偏光板和显示装置
技术领域
本公开涉及一种薄膜偏光片,其制造方法,以及包含所述薄膜偏光片的偏光板和显示装置,且更具体而言,本公开涉及具有10μm以下的厚度的薄膜偏光片,其制造方法,以及包含所述薄膜偏光片的偏光板和显示装置。
背景技术
在偏光板中使用的偏光片是使得自然光或任意选择的偏振光转化为具有特定方向性的偏振光的光学器件,而且已被广泛地用在显示装置中,如液晶显示装置和有机发光装置(OLED)。作为迄今为止在显示装置中使用的偏光片,已通常使用包含基于碘的化合物或二向色性染料并具有在预定方向上拉伸的分子链的基于聚乙烯醇(PVA)的偏光膜。
通常,通过这样的方法制造基于聚乙烯醇的偏光膜:以碘或二向色性染料使基于聚乙烯醇的膜染色,然后使其在预定的方向上拉伸和交联。在此情况下,可以通过湿法拉伸工艺或者通过干法拉伸工艺进行这样的拉伸工艺,其中拉伸倍率通常为五倍以上,所述湿法拉伸工艺使用如硼酸水溶液或者碘水溶液的溶液进行,所述干法拉伸工艺在大气环境下进行。然而,在根据现有技术的制造方法中,为了进行拉伸工艺而不发生断裂,所述基于聚乙烯醇的膜在进行拉伸工艺之前需要具有大于60μm的厚度。当基于聚乙烯醇的膜在拉伸工艺之前具有小于60μm的厚度时,可能增加基于聚乙烯醇的膜的溶胀度,并因相对减少的厚度而增加每单位面积的弹性模量,从而在拉伸工艺中容易发生断裂。
在另一方面,根据近来在显示装置中纤薄的趋势,偏光板也需要具有相对减少的厚度。然而,如在现有技术的情况下,当在拉伸工艺之前使用具有超过60μm厚度的基于聚乙烯醇的膜时,在减少偏光片厚度上会有局限。因此,已开始着手研究制造具有相对减少的厚度的偏光片。
韩国专利早期公布第2010-0071998号公开了一种制造薄膜偏光板的方法,其使用通过以亲水性聚合物层(PVA树脂层)涂布基层而制造的堆叠体,或者使基层成形材料和亲水性聚合物层成形材料(PVA树脂)共挤出而制造的堆叠体。然而,在其中将PVA层涂布或共挤出在基层上的涂布法或共挤出法的情况下,由于在进行拉伸工艺之后,聚乙烯醇层可能不会容易地从基层分离,且对于其分离可能需要相对大的剥离强度,可能发生在分离工艺期间聚乙烯醇层被损坏或者变性的问题。作为结果,如所制造的聚乙烯醇偏光片的偏振度等的物理光学性能可能会劣化。此外,在使用涂布法或者共挤出法时,由于通过溶解聚乙烯醇树脂然后使其挤出的方案,或者制备涂布溶液然后涂布该涂布溶液的方案来制造薄膜偏光片,因此所制造的聚乙烯醇膜的物理性质会根据挤出条件、涂布条件或者剥离(unveiling)条件容易地改变。因此,在由此制造的聚乙烯醇膜的物理性能劣化的同时,还存在难以实现均匀物理性能的问题。
发明内容
【技术问题】
本公开的一些实施方式可提供一种制造具有相对减少的厚度同时具有优异光学性能的偏光片的方法,从而显示出优异的生产率。
【技术方案】
根据本公开的一些实施方式,制造薄膜偏光片的方法可包括:通过使用吸引力或粘合层而使两个以上的未拉伸的聚合物膜和两个以上的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜彼此交替地结合而形成膜层压体,使所述膜层压体拉伸从而使所述基于聚乙烯醇的膜在所述膜层压体的拉伸之后具有10μm以下的厚度,以及使所述拉伸的膜层压体的所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜彼此分离。
所述膜层压体可包括第一未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,结合到所述第一未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的第一未拉伸的聚合物膜,结合到所述第一未拉伸的聚合物膜的第二未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,以及堆叠到所述第二未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的第二未拉伸的聚合物膜。
所述膜层压体可包括第一未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,结合到所述第一未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的第一未拉伸的聚合物膜,结合到所述第一未拉伸的聚合物膜的第二未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,结合到所述第二未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的第二未拉伸的聚合物膜,以及结合到所述第二未拉伸的聚合物膜的第三未拉伸的基于聚乙烯醇的膜。
所述未拉伸的聚合物膜可以是在20℃至85℃的温度下具有5倍以上,优选地,5至15倍的最大拉伸倍率的聚合物膜。例如,可以提供,高密度聚乙烯膜、聚氨酯膜、聚丙烯膜、聚烯烃膜、基于聚酯的膜、低密度聚乙烯膜、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯共挤出膜、在高密度聚乙烯中包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的共聚物树脂膜、丙烯酸树脂膜、聚对苯二甲酸乙二酯膜、基于聚乙烯醇的膜、基于纤维素的膜等作为所述未拉伸的聚合物膜。
所述膜层压体的拉伸可以通过干法拉伸或湿法拉伸进行,且在湿法拉伸的情况下,所述湿法拉伸是在硼酸浓度为1至5wt%的范围内的硼酸水溶液中进行。
所述膜层压体的拉伸可以在20℃至85℃的温度下,在5至15倍的拉伸倍率下进行。
所述制造薄膜偏光片的方法可进一步包括在所述膜层压体的拉伸之前以碘和二向色性染料的至少一种染色所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜。
在所述膜层压体的拉伸之后,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2N/2cm以下,且在拉伸的膜层压体中,由所述基于聚乙烯醇的膜分离所述聚合物膜可以通过施加2N/2cm以下的剥离强度进行。
根据本公开的一些实施方式,可以提供通过上述方法制造的薄膜偏光片,所述薄膜偏光片具有10μm以下厚度,40至45%的偏光片单透光率,和99%以上的偏光度,并可以提供包含所述薄膜偏光片的偏光板和显示装置。
【有益效果】
可以通过简化的工艺制造具有10μm以下厚度的薄膜偏光片。
如上所述,在使用将2个以上的聚合物膜和两个以上的PVA膜彼此堆叠的膜层压体进行拉伸工艺的情况下,即使在进行高倍率拉伸以增加PVA偏光片的取向度的情况下,断裂发生率仍可以显著地降低。结果是,可以制造出具有优异的物理光学性能的薄膜偏光片。
此外,根据本公开的制造方法,可以通过单一工艺制造两个以上的薄膜偏光片,由此可以有优异的生产率。
附图说明
图1是图示说明使用结构分析仪的粘合力测量方法的图;
图2是图示说明在拉伸并干燥本公开的实施例1的膜层压体之后,膜层压体的表面状态的照片;以及
图3是图示说明在拉伸并干燥本公开的对比实施例1的膜层压体之后,膜层压体的表面状态的照片。
具体实施方式
作为为了制造基于聚乙烯醇的薄偏光膜的反复研究的结果,本公开的发明人发现,通过使用由向未拉伸的聚合物膜的一个表面或两个表面上结合具有减少的厚度的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜而形成的堆叠膜,可以制造出具有优异光学性能(如高偏光度等)并同时具有10μm以下的减少的厚度的偏光片,而且在制造工艺中不会发生断裂,并已提交了韩国专利申请号为10-2012-0130576(发明题目:制造薄膜偏光片的方法,以及使用该方法的薄膜偏光片和偏光板),以及10-2012-0130577(发明题目:制造薄膜偏光片的方法,以及使用该方法的薄膜偏光片和偏光板)的申请。
然而,在这些提交申请的情况下,在降低断裂发生率的程度方面具有局限性。在另一方面,PVA偏光片的物理光学性能和PVA膜的取向度密切相关,且拉伸倍率越高,PVA膜的取向度越高。因此,作为本公开的发明人反复进行研究以制造具有优异的物理光学性能的薄膜偏光片以及制造与上述的提交的申请的情况下相比在高倍率拉伸时具有更低的断裂发生率的偏光片的结果,提供了本公开。
以下,将参考附图详述本公开的示例性实施方式。但是,本公开可以以许多不同的形式实施,且本公开不应该被解释为限于在此所述的具体实施方式。相反,提供这些实施方式从而使本公开全面彻底,并且向本领域的技术人员充分表达了本公开的概念。
根据本公开的一个示例性实施方式的制造薄膜偏光片的方法可包括:通过使用吸引力或粘合层使两个以上的未拉伸的聚合物膜和两个以上的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜彼此交替地结合而形成膜层压体,拉伸所述膜层压体从而使所述基于聚乙烯醇的膜在拉伸工艺之后具有10μm以下的厚度,以及使所述拉伸的膜层压体的所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜彼此分离。
如上所述,在使用包含两个以上聚合物膜和两个以上基于聚乙烯醇的膜的膜层压体的情况下,当在拉伸工艺中向所述膜层压体施加拉力时,与使用一片聚合物膜的情况相比,施加到基于聚乙烯醇的膜的每单位面积的弹性模量值会降低,因此,可以降低断裂发生率。结果是,可以稳定地进行高倍率拉伸。此外,在其中使用上述的方法制造薄膜偏光片的情况下,可以通过单一工艺得到至少两片基于聚乙烯醇的偏光片,并可以提高其生产率。
以下,将进一步详细描述根据本公开的示例性实施方式的制造薄膜偏光片的方法。
首先,可以通过吸引力或粘合层交替地结合两个以上的未拉伸聚合物膜和两个以上的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,从而形成膜层压体。
根据本公开的示例性实施方式,只要其具有其中两片以上的未拉伸的聚合物膜和两片以上的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜交替排列的结构,就可以采用这样的膜层压体,且所述未拉伸的聚合物膜或所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的数量没有特别限制。
例如,所述膜层压体可具有这样的结构:包括第一未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,结合到所述第一未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的第一未拉伸的聚合物膜,结合到所述第一未拉伸的聚合物膜的第二未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,以及堆叠到到所述第二未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的第二未拉伸的聚合物膜,例如,未拉伸的基于聚乙烯醇的膜/未拉伸的聚合物膜/未拉伸的基于聚乙烯醇的膜/未拉伸的聚合物膜的结构。
或者,所述膜层压体也可具有这样的结构:包括第一未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,结合到所述第一未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的第一未拉伸的聚合物膜,结合到所述第一未拉伸的聚合物膜的第二未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,结合到到所述第二未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的第二未拉伸的聚合物膜,以及结合到所述第二未拉伸的聚合物膜的第三未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,例如,未拉伸的基于聚乙烯醇的膜/未拉伸的聚合物膜/未拉伸的基于聚乙烯醇的膜/未拉伸的聚合物膜/未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的结构。除了这样的结构以外,也可以使用具有如下结构的膜层压体:其中进一步增加的数量的聚合物膜或基于聚乙烯醇的膜彼此堆叠。这样的改变也包含在本公开的范围内。
在另一方面,在本公开的膜层压体中使用的未拉伸的聚合物膜可以被提供以防止基于聚乙烯醇的膜在拉伸工艺中被破坏,且其可以是在20℃至85℃的温度下具有五倍以上的最大拉伸倍率的聚合物膜。在此情况下,最大拉伸倍率是指紧接在断裂发生之前的拉伸倍率。另一方面,上述的拉伸可以是指干法拉伸工艺或者湿法拉伸工艺。在湿法拉伸工艺的情况下,硼酸的浓度可以指示在使用具有1.0至5wt%的硼酸浓度的硼酸水溶液进行拉伸工艺的情况下的最大拉伸倍率。
作为这样的聚合物膜,可以使用,例如,高密度聚乙烯膜、聚氨酯膜、聚丙烯膜、聚烯烃膜、基于聚酯的膜、低密度聚乙烯膜、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯共挤出膜、在高密度聚乙烯中包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的共聚物树脂膜、丙烯酸树脂膜、聚对苯二甲酸乙二酯膜、基于聚乙烯醇的膜、基于纤维素的膜等,但本公开并不限于此。
另一方面,在本公开的情况下,使用两个以上的聚合物膜,且在此情况下,所述聚合物膜,例如,所述第一未拉伸的聚合物膜、第二未拉伸的聚合物膜等,可以是相同的聚合物膜或者可以是不同的聚合物膜。
在另一方面,在本公开中使用的未拉伸的聚合物膜可以具有约20μm至100μm,优选地,约30μm至80μm,更优选地,约40μm至60μm的厚度。在所述未拉伸的聚合物膜的厚度小于20μm时,由于所述聚合物膜在所述膜层压体的拉伸工艺中可能不会充分地支撑所述基于聚乙烯醇的膜,可能发生断裂等。在未拉伸的聚合物膜的厚度超过100μm时,膜层压体的拉伸性能可能劣化,且在干燥所述基于聚乙烯醇的膜时,自由宽度收缩可能受到影响,从而可能劣化最终得到的偏光片的物理光学性能。
此外,所述未拉伸的聚合物膜的玻璃化转变温度可以低于所述基于聚乙烯醇的膜的玻璃化转变温度,且例如,可以是在约20℃至60℃,更优选地,约30℃至60℃的范围内。考虑到所述基于聚乙烯醇的膜的玻璃化转变温度通常在约70℃至80℃的范围内,当所述聚合物膜的玻璃化转变温度满足这样的数值范围时,所述聚合物膜可以具有在拉伸温度条件下相对更软的特性。作为其结果,可以进一步改进所述基于聚乙烯醇的膜的拉伸性能。然而,在玻璃化转变温度过低时,由于在高倍率下拉伸时可能发生断裂,因此所述聚合物膜的玻璃化转变温度可以是20℃以上。另一方面,可以使用差示扫描量热计(DSC)测量玻璃化转变温度。例如,在将约10mg的样品密封在DSC专用盘中并在预定的升温条件下加热时,根据其温度测量在相变发生时产生的吸热量和发热值,以由此测量玻璃化转变温度。
此外,在未拉伸的聚合物膜的情况下,其在室温下(25℃)的弹性模量可以在约200MPa至1500MPa,优选地,约350MPa至1300MPa的范围内。当所述聚合物膜的弹性模量超过1500MPa时,可能难以实施高倍率拉伸,且在所述聚合物膜的弹性模量小于200MPa时,在拉伸工艺期间可能发生断裂。在此情况下,弹性模量是指基于通过固定根据JIS-K6251-1标准制备的样品的两端,然后在垂直于膜的厚度方向上对其施加力而提供的应变,通过测量每面积的应力而得到的值。可以使用,例如,万能试验机(Zwick/RoellZ010UTM)等作为测量装置。
此外,在未拉伸的聚合物膜的情况下,在室温下(25℃)其断裂点的力可以在约5N至40N,优选地,约10N至30N的范围内。在此情况下,断裂点的力是指通过固定样品的两端,然后在垂直于膜的厚度方向上对其施加应变,在膜断裂时的点得到的应变,且例如,可以使用万能试验机(Zwick/RoellZ010UTM)等测量。在未拉伸的聚合物膜的断裂点的力超过这样的数值范围时,可能难以实施高倍率拉伸,或者在拉伸工艺期间可能发生断裂。
随后,在未拉伸的聚合物膜之间插入的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜具有约10至60μm,优选地,约10至40μm的厚度。在未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的厚度超过60μm的情况下,即使在拉伸工艺之后,仍不能容易地得到10μm以下的厚度,且在其厚度小于10μm的情况下,在拉伸工艺期间可能容易地发生断裂。
在另一方面,所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜可具有约1000至10000,优选地,约1500至5000的聚合度,但本申请并不限于此。在聚合度满足这样的范围时,可以促进分子运动,且分子可以容易地与碘、二向色性染料等混合。
此外,作为根据本公开的示例性实施方式的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,可以使用市售的基于聚乙烯醇的膜,例如,可以使用可乐丽(Kuraray)公司的PS30、PE30、PE60,日本合成化学(Nippon Gohsei)公司的M2000、M3000、M6000,等。
另一方面,在本公开的情况下,可以使用两个以上的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,且在此情况下,多个未拉伸的基于聚乙烯醇的膜(例如,第一未拉伸的基于聚乙烯醇的膜、第二未拉伸的基于聚乙烯醇的膜和第三未拉伸的基于聚乙烯醇的膜)可以具有彼此相同或不同的偏光度、组成等。
另一方面,根据本公开的示例性实施方式,所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜可以是在由碘和/或二向色性染料染色的状态下的膜。进一步优选地,所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜可以是经过了溶胀工艺和染色工艺的膜。
为此,在拉伸所述膜层压体之前,可以进一步进行以碘和/或二向色性染料对所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜染色的工艺,且更优选地,可以进一步进行溶胀所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜和用碘和/或二向色性染料对所述溶胀的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜染色的工艺。
在此情况下,可以进行溶胀所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的工艺,以促进碘和/或二向色性染料被吸收并展开在所述基于聚乙烯醇的膜上并改进所述基于聚乙烯醇的膜的拉伸性能。例如,所述溶胀工艺可以通过在25℃至30℃的纯水中浸渍所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜5至30秒,优选地,10至20秒而进行,但并不限于此。此外,可以进行所述溶胀工艺,以使所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的溶胀度在约36%至44%,优选地,约38%至42%的范围内。当所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的溶胀度满足上述数值范围时,最终得到的薄膜偏光片的光学性能(如偏光度等)会相对优异。另一方面,溶胀度可以通过{(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计算和表示。
此外,染色工艺可以通过使所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜在含有碘和/或二向色性染料的染料桶中浸渍和浸泡,或者以含有碘和/或二向色性染料的染色溶液涂布所述基于聚乙烯醇的膜而进行。在此情况下,作为染色溶液的溶剂,虽然通常可以使用水,但与水具有相容性的有机溶剂也可以与水混合。另一方面,相对于100重量份的溶剂,在所述染色溶液中的碘和/或二向色性染料的含量可以在0.06重量份至0.25重量份的范围。此外,所述染色溶液可以进一步包含除了碘和/或二向色性染料以外的补色试剂,以改进染色效率。作为所述补充试剂,可以使用碘化物,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。在此情况下,相对于100重量份的溶剂,所述补色试剂的含量可以在!约0.3重量份至2.5重量份的范围内,且优选地,碘与碘化物的重量比可以是约1:5至1:10的范围内。在另一方面,所述染色工艺可以在约25℃至40℃的温度下进行,且其在所述染色桶中的浸泡工艺时间可以是约30至120秒,但本公开并不限于此。
根据本公开的示例性实施方式,所述基于聚乙烯醇的膜的染色浓度可以根据所述基于聚乙烯醇的膜在所述膜层压体中的布局位置而调整。例如,位于聚合物膜之间的基于聚乙烯醇的膜的染色浓度和位于膜层压体的外表面的基于聚乙烯醇的膜的染色浓度可以彼此相同或者不同。
在本公开中,在两个以上的聚合物膜和两个以上的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜彼此堆叠以形成膜层压体的情况下,位于所述聚合物膜之间的基于聚乙烯醇的膜(例如,第二基于聚乙烯醇的膜)的取向度与位于所述膜层压体的外表面的基于聚乙烯醇的膜(例如,第一基于聚乙烯醇的膜和/或第三基于聚乙烯醇的膜)相比可能略差。例如,在拉伸时,施加到位于所述聚合物膜之间的基于聚乙烯醇的膜的应变水平与位于所述膜层压体外表面上的基于聚乙烯醇的膜的情形相比可能相对低。此外,在位于所述聚合物膜之间的基于聚乙烯醇的膜中,与位于所述膜层压体的外表面上的基于聚乙烯醇的膜相比,在硼酸水溶液中浸泡时,吸收或扩散硼酸的程度可能相对小,从而可能降低其交联度。因此,为了使最终得到的偏光片能得到一致的物理光学性能,位于聚合物膜之间的基于聚乙烯醇的膜和位于所述膜层压体的外表面上的基于聚乙烯醇的膜的染色溶液的浓度可能被调节为彼此不同。或者,设置于聚合物膜之间的基于聚乙烯醇的膜和设置于膜层压体的外表面上的基于聚乙烯醇的膜的染色溶液的浓度也可以彼此相同,从而通过单一工艺得到具有不同物理光学性能的两种以上类型的偏光片。在此情况下,由于在具有相对低取向度的偏光片的情况下,其偏光度略差,同时其透光率相对显著地高,所以所述偏光片可以有用地用于有机发光装置等。此外,在具有相对较高取向度的PVA偏光片的情况下,所述偏光片可以有用地用于需要相对高偏光度的液晶显示装置(LCD)等。根据发明人的实验结果,在染色溶液的浓度彼此相同的情况下,设置于所述聚合物膜之间的基于聚乙烯醇的膜和设置于所述膜层压体的外表面上的基于聚乙烯醇的膜的膜单透光率可以是约0.3%至2.0%的范围内,且其偏光度可以是根据拉伸条件,在约0.003%至0.04%的范围内。
另一方面,根据示例性实施方式的膜层压体可以通过由粘合剂使未拉伸的聚合物膜和未拉伸的基于聚乙烯醇的膜彼此交替结合而制造,或者在没有单独的介质材料的情况下通过使未拉伸的聚合物膜和未拉伸的基于聚乙烯醇的膜交替堆叠而制造。
在使用吸引力使未拉伸的聚合物膜和未拉伸的基于聚乙烯醇的膜彼此结合时,可以在所述未拉伸的聚合物膜或所述基于聚乙烯醇的膜的一个表面或者两个表面上进行表面处理从而控制粘合力。在此情况下,可以通过公知的各种方法,例如,电晕处理、等离子体处理、使用强碱水溶液(如NaOH或KOH)的表面改性处理等进行表面处理。
在所述未拉伸的聚合物膜或所述基于聚乙烯醇的膜彼此结合的情况下,在拉伸工艺之前的粘合层的厚度可以在约20nm至4000nm,优选地,约20nm至1000nm,更优选地,约20nm至500nm的范围内。在膜层压体的拉伸工艺之后的粘合层的厚度可以在约10nm至1000nm,优选地,约10nm至500nm,更优选地,约10nm至200nm的范围内。在所述膜层压体的拉伸工艺之前和之后的粘合层的厚度满足上述范围时,可以促进在拉伸工艺和干燥工艺之后的基于聚乙烯醇的膜的分层而不对其造成损伤。
粘合剂的材料没有特别限制,可以不受限制地使用各种公知的粘合剂。例如,可以使用水型粘合剂或者紫外固化型粘合剂形成粘合层。
更优选地,可以使用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一种或多种的水性粘合剂形成粘合层。
或者,可以使用含有包含丙烯酰基和羟基的基于聚乙烯醇的树脂的水性粘合剂形成粘合层。在此,所述包含丙烯酰基和羟基的基于聚乙烯醇的树脂可具有约500至1800的聚合度。
或者,可以使用包含基于胺的金属化合物交联剂和含有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂的水性粘合剂形成所述粘合层。更优选地,所述粘合剂可以是包含100重量份的含有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂和1至50重量份的基于胺的金属化合物交联剂的水性溶液。
在此,虽然基于聚乙烯醇的树脂的聚合度和皂化度并没有特别限制,只要所述基于聚乙烯醇的树脂仅包含乙酰乙酰基即可,但其聚合度可以是200至4000,且其皂化度可以是70mol%至99.9mol%。在此情况下,所述基于聚乙烯醇的树脂可以包括0.1至30mol%的乙酰乙酰基。在上述范围内,其与所述基于胺的金属化合物交联剂可以顺利地反应,且目标粘合剂的耐水性会足够显著。
所述基于胺的金属化合物交联剂是具有与基于聚乙烯醇的树脂有反应性的官能团的水溶性交联剂,且其可以具有包含基于胺的配体的金属混合物形式。作为能够在此使用的金属,可以使用过渡金属,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)、铂(Pt)等。作为与中心金属结合的配体,可以使用任何配体,只要其包含一个以上由例如伯胺、仲胺(二胺)、叔胺、氢氧化铵等材料形成的胺基即可。
此外,在这样的粘合剂的情况下,包含乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂的固含量可以是在约1至10wt%的范围内。在所述基于聚乙烯醇的树脂的固含量小于1wt%时,由于可能无法充分地确保其耐水性,在拉伸工艺中减少发生断裂的效果可能相对较低。当所述基于聚乙烯醇的树脂的固含量超过10wt%时,可能削弱可加工性,且在进行分离工艺时,可能损坏基于聚乙烯醇的膜的表面。
粘合剂的pH值可以在约4.5至9的范围内。当所述粘合剂的pH值满足上述数值范围时,可以进一步改进在高湿度环境中的存储性能和耐久性。
另一方面,粘合剂的pH值可以通过在水性溶液中包含酸的方法而调节,且在此情况下,作为用于调节其pH值的酸,强酸和弱酸都可以使用。例如,可以使用硝酸、盐酸、硫酸、乙酸等。
另一方面,使用上述的粘合剂形成的粘合层的厚度在拉伸工艺之前可以在约80nm至200nn,优选地,约80nm至150nm的范围内,且在膜层压体的拉伸工艺之后可以在约10nm至100nm,更优选地,约10nm至80nm的范围内。当所述粘合层的厚度满足上述范围时,在基底膜和基于聚乙烯醇的膜之间的粘合力可以保持在适当的水平,从而可以降低在拉伸工艺时的断裂发生率,并可以显著地降低在发生分层时对偏光片表面的损害。
在上述粘合剂的情况下,在所述基于胺的金属化合物和基于聚乙烯醇的树脂的乙酰乙酰基团之间可能发生交联反应,从而在固化工艺之后的粘合层的耐水性可能相对高。因此,在使用粘合剂堆叠聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜时,可以显著地减少粘合剂溶于水中的现象,从而可以更有用地用于湿法拉伸工艺。
另一方面,也可以使用紫外固化型粘合剂形成粘合层,所述紫外固化型粘合剂包括,例如,其中均聚物的玻璃化转变温度为120℃以上的第一环氧化合物,其中均聚物的玻璃化转变温度为60℃以下的第二环氧化合物,以及阳离子光聚合引发剂。优选地,所述紫外固化型粘合剂可包括100重量份的其中均聚物的玻璃化转变温度为120℃以上的第一环氧化合物,30至100重量份的其中均聚物的玻璃化转变温度为60℃以下的第二环氧化合物,以及0.5至20重量份的阳离子光聚合引发剂。
在本公开中,环氧化合物可以指其中在分子中包含一个或多个环氧基团的化合物,优选地,其中在分子中包含两个以上环氧基团的化合物,并且可以指包括单体、聚合物或者所有树脂形式的化合物的概念。更优选地,根据本公开的示例性实施方式的环氧化合物可具有树脂的形式。
另一方面,作为第一环氧化合物,可以不受特殊限制地使用任何环氧化合物,只要其为其中均聚物的玻璃化转变温度为120℃以上的环氧化合物即可。例如,可以使用其中均聚物的玻璃化转变温度为120℃以上的芳香族环氧和/或脂环族环氧化合物作为本公开中的第一环氧化合物。作为其中均聚物的玻璃化转变温度为120℃以上的环氧化合物的具体实例,可以提供3,4-环氧环己基甲基-3,4'环氧环己烷羧酸酯、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、双酚A型环氧化合物,双酚F型环氧化合物等。更优选地,可以使用其中均聚物的玻璃化转变温度在约120℃至200℃的范围内的环氧化合物作为所述第一环氧化合物。
作为第二环氧化合物,可以不受特殊限制地使用任何环氧化合物,只要其为其中均聚物的玻璃化转变温度为60℃以下的环氧化合物即可。例如,可以使用脂环族环氧化合物、脂肪族环氧化合物等作为所述第二环氧化合物。
在此情况下,作为所述脂环族环氧化合物,可以使用双官能的环氧化合物,例如,具有两个环氧基团的化合物。更优选地,可以使用其中两个环氧基团均为脂环族环氧基团的化合物,但并不限于此。
作为脂肪族环氧化合物的实例,例如,可以使用具有除了脂环族环氧基团以外的脂肪族环氧基团的环氧化合物。例如,可以使用脂肪族多元醇的聚缩水甘油醚;脂肪族多元醇的环氧烷烃加成物的聚缩水甘油醚;脂肪族多元醇和脂肪族多元羧酸的聚酯多元醇的聚缩水甘油醚;脂肪族多元羧酸的聚缩水甘油醚;脂肪族多元醇和脂肪族多元羧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;或者通过丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯与其他基于乙烯基的单体的乙烯基聚合得到的低聚物或聚合物。优选地,可以使用脂肪族多元醇或其环氧烷烃加成产物的聚缩水甘油醚,但本公开并不限于此。
在此情况下,作为所述脂肪族多元醇的实例,例如,可以提供具有2至20、2至16、2至12、2至8或2至4个碳原子数范围内的脂肪族多元醇。例如,可以使用脂肪族二醇,如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、3-甲基-2,4-戊二醇、2,4-戊二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、3,5-庚二醇、1,8-辛二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、和1,10-癸二醇;脂环族二醇,如环己烷二甲醇、环己二醇、氢化双酚A、和氢化双酚F;三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、己糖醇、戊糖醇、甘油、聚甘油、季戊四醇、二季戊四醇、四羟甲基丙烷等。
此外,作为环氧烷烃的实例,例如,可以提供具有1至20、1至16、1至12、1至8或1至4个碳原子数范围内的环氧烷烃。例如,可以使用环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等。
此外,作为脂肪族多元羧酸的实例,可以提供草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、月桂酸、2-甲基琥珀酸、2-甲基己二酸、3-甲基己二酸、3-甲基戊酸、2-甲基辛酸、3,8-二甲基癸酸、3,7-二甲基癸酸、1,20-二十烷二羧酸、1,2-环戊烷二羧酸、1,3-环戊烷二羧酸、1,2-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸、1,4-二羧基亚甲基环己烷、1,2,3-丙烷三羧酸、1,2,3,4-丁烷四羧酸、1,2,3,4-环丁烷四羧酸等。然而,本公开并不限于此。
优选地,本公开的第二环氧化合物可包含一个或多个缩水甘油醚基团。例如,作为根据本公开的示例性实施方式的第二环氧化合物,可以使用选自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一种或多种。
可以使用其中均聚物的玻璃化转变温度在约0℃至60℃的范围内的第二环氧化合物。
同时,更优选地,作为根据本公开的示例性实施方式的环氧化合物,可以使用包含一种或多种环氧化的脂肪族环基的第一环氧化合物和包含一种或多种缩水甘油醚基的第二环氧化合物的组合,但本公开并不限于此。
在形成如上所述的膜层压体之后,可以使所述膜层压体进行拉伸工艺。在此,可以进行所述拉伸工艺从而使得所述基于聚乙烯醇的膜可具有10μm以下的厚度,优选地,可以具有约1μm至10μm,约3μm至10μm,或约1μm至5μm的厚度。
另一方面,虽然根据本公开的示例性实施方式的拉伸条件并没有特别限制,但可以在,例如,20℃至85℃的温度下和5至15倍的拉伸倍率下,更优选地,在40℃至80℃的温度下和5至12倍的拉伸倍率下进行。
在此情况下,所述拉伸工艺可以通过湿法拉伸或干法拉伸进行。然而,由于在湿法拉伸的情况下,未拉伸的聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜的表面粘合力可能比在干法拉伸工艺的情况下增加,因此该湿法拉伸工艺可以这样进行:在无需单独的粘合剂单元的情况下稳定的进行。可以在硼酸水溶液中进行所述湿法拉伸工艺。在此,所述硼酸水溶液中硼酸的浓度可以在约1.0至5.0wt%的范围内。
在拉伸工艺在如上所述的硼酸水溶液中进行的情况下,由于硼酸交联而导致可能降低PVA膜的断裂发生率,从而可以增加在工艺中的稳定性,并可以抑制在湿法工艺期间发生的PVA膜中的褶皱的发生。此外,与在干法拉伸工艺的情况下相比,该拉伸工艺也可以在相对低的温度下进行。
另一方面,制造偏光元件的工艺通常可以包括清洗工艺、溶胀工艺、染色工艺、清洁工艺、拉伸工艺、补色工艺、干燥工艺等,但在本公开的情况下,可以使用硼酸水溶液进行所述清洁工艺和拉伸工艺。优选地,在清洁工艺的情况下,硼酸的浓度可以在约0.1至2.5wt%,或更优选地,约0.5至2.0wt%的范围内,且在拉伸工艺的情况下,硼酸的浓度可以在约1.0至5.0wt%,或更优选地,约1.5至4.5wt%的范围内。
另一方面,在膜层压体的拉伸工艺之后,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2N/2cm以下,优选地,在约0.1至2N/2cm,更优选地,约0.1至1N/2cm的范围内。在所述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满足上述的范围内时,可以显著地降低在分离工艺中对表面的损伤。根据本公开的制造方法,在所述基于聚乙烯醇的膜和所述聚合物膜之间形成粘合层的情况下,由于所述粘合层以及所述基于聚乙烯醇的膜是在拉伸工艺中拉伸,因此与在拉伸工艺之前的情况相比,所述粘合层的厚度可以减少到10至50%的水平。结果是,在所述基于聚乙烯醇的膜和所述聚合物膜之间的粘合力可以减少到2N/2cm以下,从而可以有助于分离工艺。在此情况下,可以在样品(例如,具有2cm长的膜)被粘附时测量粘合力,且具体的测量方法如图1中所示。如图1所示,在本公开中,在膜之间的粘合力是指在通过使用样品夹H固定膜层压体的聚乙烯醇膜A之后,通过在与所述膜层压体的表面方向垂直的方向上施加力而从聚合物膜B分离聚乙烯醇膜A时测量的剥离强度的量度。在此情况下,作为测量装置,使用Stable Micro Systems公司的结构分析仪(TA-XT Plus)。
在如上所述拉伸膜层压体之后,根据需要,所述拉伸的膜层压体可以进一步进行干燥工艺。在此情况下,可以在约20℃至100℃,或更优选地,约40至90℃的温度下进行所述干燥工艺1至10分钟。所述干燥工艺可以通过去除PVA表面和内部的湿气而防止因在偏光板制造工艺期间由于湿气造成的PVA偏光片的物理性能劣化,并可以诱导在拉伸的聚乙烯醇膜的宽度方向上的收缩在干燥工艺期间顺利进行,从而增加包括聚乙烯醇和碘的染色主体的方向性,并因此改进偏光片的偏光度。
随后,可以将拉伸的膜层压体的聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜彼此分离。在本公开中,所述分离工艺可以通过对所述基于聚乙烯醇的膜施加相对低水平的剥离强度的方法而进行,从而使两个膜彼此分离。在此情况下,所述剥离强度可以是2N/2cm以下,且例如,可以在约0.1至2N/2cm,或更优选地,约0.1至1N/2cm的范围内。在如上所述的本公开的情况下,与通过涂布法或共挤出法进行堆叠的情况下相比,由于在从所述聚合物膜分离所述基于聚乙烯醇的膜时所需的剥离强度相对非常低,所以两个膜可以容易地彼此分离,而无需分离工艺并无需使用分离装置,并且在分离的工艺中可以显著地降低对所述基于聚乙烯醇的膜的损害,从而可以显示出非常优异的光学性能。
另一方面,根据本公开的示例性实施方式的制造薄膜偏光片的方法可以通过公知的片对片工艺、片对辊工艺、或辊对辊工艺等进行。在此,所述片对片工艺可以通过使用由原材料膜(例如,由基于聚乙烯醇的膜或者由聚合物膜)裁切的具有预定的尺寸的单片进料型(sheet-fed type)膜的方法而进行,且所述片对辊工艺可以通过这样的方法进行,其中,使用其中细长的膜被卷绕的辊型膜作为原材料膜的一部分,并使用裁切为具有预定尺寸的单片进料型膜作为其剩余的原材料膜。此外,所述辊对辊工艺可以通过其中使用辊型膜作为原材料膜的方法进行。考虑到工艺中的连续性和生产率,在上述的工艺中可以使用辊对辊工艺。
例如,根据本公开的示例性实施方式的制造薄膜偏光片的方法可以包括:通过使未拉伸的聚合物膜辊和未拉伸的基于聚乙烯醇的膜辊交替配置,并且在从膜辊上放开基于聚乙烯醇的膜和聚合物膜的同时使用吸引力或粘合层使所述基于聚乙烯醇的膜和所述聚合物膜彼此交替地结合,来形成包括两个以上的未拉伸的聚合物膜和两个以上的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的膜层压体;拉伸所述膜层压体,从而使得在拉伸工艺之后提供的基于聚乙烯醇的膜具有10μm以下的厚度;以及使所述拉伸的膜层压体的聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜彼此分离。
在两个以上的未拉伸的聚合物膜和两个以上的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜彼此结合之后,也可以进行其的再卷绕工艺,从而使结合的膜可以再卷绕成辊的形式,且所述膜层压体可以从所述再卷绕的膜层压体辊上放开,从而被引入拉伸工艺,或者其拉伸工艺可以立即进行而无需再卷绕工艺。
此外,所述分离工艺可以通过这样的方法进行:在所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜之间插入分层单元(例如,分层辊)从而在所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜之间的界面上从基于聚乙烯醇的膜分离聚合物膜,并绕着不同的辊分别卷绕分离的聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜。
通过上述的方法制造的本公开的偏光片可以具有10μm以下,优选地,约1μm至10μm,更优选地,约3μm至10μm的非常薄的厚度。此外,即使在这样薄的厚度的情况下,偏光片单透光率可以在约40至45%的范围内,且偏光度可以是99%以上,由此可以显示出特别优异的物理光学性能。
此外,根据本公开的示例性实施方式的偏光片在偏光片的宽度方向上的偏光度上可以具有非常优异的一致性。优选地,在根据本公开的示例性实施方式的偏光片的情况下,由在偏光片的宽度方向上以等距离的间隔彼此分离的十个点测量的关于偏光度的标准差可以是0.002%以下。
另一方面,可以通过在如上所述的根据本公开的示例性实施方式的偏光片的一个表面或两个表面上堆叠透明膜而形成偏光板。在此情况下,作为所述透明膜,可以不受特别限制地使用通常用作偏光片保护膜或者延迟膜的各种膜。例如,可以使用如丙烯酸树脂膜、聚对苯二甲酸乙二酯膜、由丙烯酸底漆处理的聚对苯二甲酸乙二酯膜、基于纤维素的膜、基于环烯烃的膜、基于聚碳酸酯的膜、基于聚降冰片烯的膜等的透明膜。
使偏光片和透明膜彼此堆叠的方法没有特别限制,且可以使用公知的粘合剂或者压敏粘合剂等进行。在此,所述压敏粘合剂或粘合剂可以根据透明膜的材料等而适当地选择。例如,在使用基于纤维素的膜作为透明膜时,可以使用水性粘合剂,如基于聚乙烯醇的粘合剂,而在使用丙烯酸树脂膜、基于环烯烃的膜等作为透明膜时,可以使用光固化型粘合剂或热固化型粘合剂,如丙烯酸粘合剂或基于环氧的粘合剂。
虽然使偏光片和透明膜彼此堆叠的方法没有特别的限制,但考虑到生产率,可以使用使用偏光膜辊和透明膜辊的辊对辊工艺。由于通过用辊对辊工艺使偏光片和透明膜彼此堆叠而制造偏光板的方法是常规使用的方法,所以在此省略其具体说明。在通过辊对辊工艺制造偏光板的情况下,可以得到细长的辊型的偏光板。
除了透明膜以外,根据本公开的示例性实施方式的偏光板可以进一步包括不同的功能性光学层,如亮度增强膜、底漆层、硬涂层、防眩层、减反射层、或者用于粘合到液晶面板上的压敏粘合剂层等。形成所述光学层的方法没有特别地限制,且可以使用公知的方法。
根据本公开的示例性实施方式的偏光板可以具有优异的光学性能,同时与根据现有技术中的偏光板相比具有显著减少的厚度,从而可以有用地用于显示装置,如液晶显示面板,有机电致放光装置等。
实施例
以下,将基于下列实施例进一步详细地描述本公开。
实施例1
在不使用介质材料的情况下使三片未拉伸的基于聚乙烯醇的膜和两片未拉伸的聚氨酯膜交替地彼此堆叠,从而形成未拉伸的膜层压体,其具有如下结构:未拉伸的基于聚乙烯醇的膜/未拉伸的聚氨酯膜/未拉伸的基于聚乙烯醇的膜/未拉伸的聚氨酯膜/未拉伸的基于聚乙烯醇的膜。
在此情况下,作为所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,使用可乐丽公司的PE30级的基于聚乙烯醇的膜(厚度:30μm),并使其在25℃下在纯溶液中溶胀15秒,然后在25℃的温度下使用具有0.3wt%的浓度的碘溶液进行染色工艺60秒。
另一方面,作为所述未拉伸的聚氨酯膜,使用通过使二苯基甲烷二异氰酸酯、1,4-丁二醇和己二酸彼此反应而得到的热塑性聚氨酯树脂制造的膜。
使所述未拉伸的膜层压体在具有1wt%的硼酸的溶液中进行清洁工艺15秒,然后使所述膜层压体在52℃下在包含2.5wt%硼酸的溶液中以7倍的拉伸倍率拉伸。在进行拉伸工艺以后,使用5wt%的碘化钾(KI)溶液进行补色工艺,然后使所述膜层压体在80℃的烘箱中干燥5分钟。然后,通过用0.5N/2cm的剥离强度从所述基于聚乙烯醇的膜分离所述聚氨酯膜而得到具有5至8μm厚度的三片薄膜偏光片。
实施例2
在不使用介质材料的情况下使两片未拉伸的基于聚乙烯醇的膜和两片未拉伸的聚氨酯膜交替地彼此堆叠,且除了形成了具有未拉伸的基于聚乙烯醇的膜/未拉伸的聚氨酯膜/未拉伸的基于聚乙烯醇的膜/未拉伸的聚氨酯膜的结构的未拉伸的膜层压体之外,通过与实施例1中相同的方法得到具有5至7μm厚度的两片薄膜偏光片。
实施例3
通过在纯水中溶解含有乙酰乙酰基(5wt%)的聚乙烯醇(平均聚合度为2000,皂化度为94%,日本合成化学公司制)而制备4wt%的水溶液。在此,相对于100重量份的聚乙烯醇,添加6.7重量份的钛胺络合物交联剂(杜邦公司生产的TYZOR TE)并搅拌以混合,从而制造粘合剂A。
在未拉伸的聚氨酯膜的两侧表面上涂布粘合剂A至100nm厚度,然后使两片未拉伸的基于聚乙烯醇的膜结合于其上,以制造具有未拉伸的基于聚乙烯醇的膜/未拉伸的聚氨酯膜/未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的结构的膜层压体1。在另一未拉伸的聚氨酯膜的一侧表面上涂布粘合剂A至100nm厚度,然后使一片未拉伸的基于聚乙烯醇的膜结合于其上,以制造具有未拉伸的聚氨酯膜/未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的结构的膜层压体2。然后,使膜层压体1和膜层压体2在25℃下在纯溶液中溶胀15秒,然后在25℃的温度下使用具有0.3wt%浓度的碘溶液进行染色工艺60秒。
在此情况下,作为所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,使用日本合成化学公司的M2000级的基于聚乙烯醇的膜(厚度:20μm),并且作为所述未拉伸的聚氨酯膜,使用用通过使二苯基甲烷二异氰酸酯、1,4-丁二醇和己二酸彼此反应而得到的热塑性聚氨酯树脂制造的膜。
然后,通过吸引力使膜层压体1和膜层压体2彼此结合,从而形成未拉伸的膜层压体,其具有如下结构:未拉伸的基于聚乙烯醇的膜/未拉伸的聚氨酯膜/未拉伸的基于聚乙烯醇的膜/未拉伸的聚氨酯膜/未拉伸的基于聚乙烯醇的膜。
使所述未拉伸的膜层压体在具有1wt%硼酸的溶液中进行清洁工艺15秒,然后使所述膜层压体在52℃下在包含2.5wt%硼酸的溶液中以7倍的拉伸倍率拉伸。在进行拉伸工艺以后,使用5wt%的碘化钾(KI)溶液进行补色工艺,然后使所述膜层压体在80℃的烘箱中干燥5分钟。然后,通过用0.7N/2cm的剥离强度从所述基于聚乙烯醇的膜分离所述聚氨酯膜而得到具有5至8μm厚度的三片薄膜偏光片。
对比实施例1
通过在100℃下在纯水中溶解PVA(日本合成化学公司制的M级PVA粉末,平均聚合度为2400,平均皂化度为99mol%)形成PVA水溶液,然后在具有200μm厚度的PET(MGC制的NOVA-Clear SG007级)上进行电晕处理,随后使用凸缘涂布机涂布,并在80℃的烘箱中干燥10分钟,从而形成膜层压体。在此情况下,所涂布的PVA膜的厚度为10μm。使膜层压体在25℃下使用纯溶液进行溶胀工艺15秒,然后在25℃的温度下使用具有0.3wt%浓度的碘溶液进行染色工艺60秒。由此形成了未拉伸的膜层压体。
随后,使所述未拉伸的膜层压体在25℃下在具有1wt%硼酸的溶液中进行清洁工艺15秒,然后在52℃下在包含2.5wt%硼酸的溶液中进行5.5倍的拉伸工艺。在进行拉伸工艺以后,使用5wt%的KI溶液进行补色工艺,然后使所述膜层压体在80℃的烘箱中干燥五分钟。然后,通过从所述PVA膜分离PET膜得到具有4至4.5μm厚度的薄膜PVA膜。
对比实施例2
在不使用介质材料的情况下,使未拉伸的基于聚乙烯醇的膜结合到未拉伸的聚氨酯膜的两侧表面,并形成未拉伸的膜层压体,其具有如下结构:未拉伸的基于聚乙烯醇的膜/未拉伸的聚氨酯膜/未拉伸的基于聚乙烯醇的膜。作为所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜和所述未拉伸的聚氨酯膜,使用与实施例1中相同的那些膜。
在使所述未拉伸的膜层压体在具有1wt%硼酸的溶液中进行清洁工艺15秒之后,使所述膜层压体在52℃下在包含2.5wt%硼酸的溶液中以7倍的拉伸倍率拉伸。在进行拉伸工艺以后,使用5wt%的碘化钾溶液进行补色工艺,然后使所述膜层压体在80℃的烘箱中干燥5分钟。然后,通过从所述基于聚乙烯醇的膜分离所述聚氨酯膜而得到具有7.5μm厚度的两片薄膜偏光片。
实验实施例1-表面性能的评价
以肉眼观察在实施例1中的拉伸和干燥工艺中完成的膜层压体的表面状态,以及在对比实施例1中的拉伸和干燥工艺中完成的膜层压体的表面状态。图2图示说明了实施例1的膜层压体的表面状态,而图3图示说明了对比实施例1的膜层压体的表面状态。
如图2和图3中所示,在实施例1的膜层压体的情况下,在拉伸和干燥工艺之后的PVA膜表面状态一致且良好,而在对比实施例1的膜层压体的情况下,膜表面不一致,且在一些地方部分剥离。
实验实施例2-最大拉伸倍率的测量
通过分别增加拉伸倍率至两倍以上的拉伸倍率直到发生断裂,从而测量在实施例1至3和对比实施例1和2中制造的未拉伸的膜层压体的最大拉伸倍率。在此,最大拉伸倍率是指紧接在断裂发生之前时的拉伸倍率。
使用如下两种方法进行拉伸工艺:在25℃下的干法拉伸工艺,以及在具有2wt%硼酸浓度的硼酸水溶液中进行的湿法拉伸工艺。其结果如以下[表1]中所示。
[表1]
如在以上[表1]中所示,可以看出,与对比实施例1和3的膜层压体相比,根据本公开的实施例1至3的膜层压体具有显著优异的最大拉伸比,并且这些结果表明,在彼此相同的条件下的断裂发生率也相对较低。具体而言,在湿法拉伸工艺的情况下,在实施例1至3的膜层压体中可以得到10倍以上的高倍率拉伸,从而对于制造薄膜偏光片而言是显著有利的。
实验实施例3-薄膜偏光片的物理性能
在根据实施例1至3和对比实施例1和2制造的薄膜偏光片的情况下,使用JASCO V-7100分光光度计测量光学性能,如偏光片单透光率、偏光度、偏光片单色、正交色等,且其测量结果列于以下[表2]中。在以下[表2]中,外部偏光片是指堆叠在膜层压体的外表面上的偏光片,且内部偏光片是指设置于聚合物膜之间的偏光片。
[表2]
参考以上[表2],在根据本公开的方法的实施例1至3制造的薄膜偏光片的情况下,可以看出,与在对比实施例1和2中制造的偏光片相比,其光学性能(如偏光片单透光率、偏光度、色感等)优异。
[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

Claims (15)

1.一种制造薄膜偏光片的方法,其包括:
通过使用吸引力或粘合层使两个以上的未拉伸的聚合物膜和两个以上的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜彼此交替地结合而形成膜层压体;
拉伸所述膜层压体从而使所述基于聚乙烯醇的膜在所述膜层压体的拉伸之后具有10μm以下的厚度;以及
使所述拉伸的膜层压体的所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜彼此分离。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述膜层压体包括第一未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,结合到所述第一未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的第一未拉伸的聚合物膜,结合到所述第一未拉伸的聚合物膜的第二未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,以及堆叠到所述第二未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的第二未拉伸的聚合物膜。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述膜层压体包括第一未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,结合到所述第一未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的第一未拉伸的聚合物膜,结合到所述第一未拉伸的聚合物膜的第二未拉伸的基于聚乙烯醇的膜,结合到所述第二未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的第二未拉伸的聚合物膜,以及结合到所述第二未拉伸的聚合物膜的第三未拉伸的基于聚乙烯醇的膜。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述未拉伸的聚合物膜是具有五倍以上的最大拉伸倍率的聚合物膜。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述未拉伸的聚合物膜是选自低密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、在高密度聚乙烯中包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的共聚物树脂、聚丙烯树脂、聚氨酯树脂、含有间苯二甲酸的聚对苯二甲酸乙二酯、水溶性纤维素树脂、以及丙烯酸树脂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述膜层压体的拉伸是通过干法拉伸或湿法拉伸进行的。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述膜层压体的拉伸是在20℃至85℃的温度下,在5至15倍的拉伸倍率下进行的。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述膜层压体的拉伸是在具有1至5wt%范围内的硼酸浓度的硼酸水溶液中进行的。
9.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括,在所述膜层压体的拉伸之前,用碘和二向色性染料的至少一种使所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜染色。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述膜层压体的拉伸之后,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是2N/2cm以下。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,在拉伸的膜层压体中从所述基于聚乙烯醇的膜分离所述聚合物膜是通过施加2N/2cm以下的剥离强度进行的。
12.一种薄膜偏光片,其通过根据权利要求1至11中任一项所述的方法制造,具有10μm以下的厚度,40至45%的单透光率和99%以上的偏光度。
13.根据权利要求12所述的薄膜偏光片,其中,在所述薄膜偏光片中,由位于在所述薄膜偏光片的宽度方向上的具有等间距间隔的10个点测量的偏光度的标准差是0.002%以下。
14.一种偏光板,其包括根据权利要求12所述的薄膜偏光片。
15.一种显示装置,其包括根据权利要求14所述的偏光板。
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