CN107111039A - 光学膜、包括其的液晶显示器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包括偏振膜的光学膜及其制造方法。本发明所述的光学膜能够包括在405~735nm范围的波长中具有小于0.5%的正交透射率的偏振膜。
Description
技术领域
本发明涉及光学膜,包括其的液晶显示器,及其制造方法。
背景技术
为了控制光的振动方向以可视化液晶显示器的显示图案,会将偏振板用于液晶单元的内部和外部。近来,液晶显示器应用于从开发初期的小型设备到笔记本电脑、液晶监视器、液晶彩色投影仪、液晶电视、车载导航系统、个人电话、室内和室外使用的测量装置等广泛的应用。具体而言,液晶监视器、液晶电视等通常采用高亮度背光。
最近,随着显示屏厚度降低的趋势,也要求内部组件的厚度降低。因此,偏光板所用的偏振膜(偏光膜,polarizing films)的厚度也要求比典型产品更小。
因此,对于包括具有减小的厚度并表现出良好的光学性质的偏振膜的光学膜及其制造方法仍存需要。
发明内容
【技术问题】
本发明的一个方面提供了包括偏振膜并表现出良好光学特性的光学膜。
本发明的另一方面提供了制造包括如上所述的偏振膜的光学膜的方法。
结合附图,根据以下实施方式的详细描述,本发明上述的和其它的方面对于本领域技术人员将变得显而易见。
【技术解决方案】
根据本发明的一个方面,光学膜可以包括在405~735nm波长下具有小于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(degree of alignment)。
所述光学膜可以包括粘结至所述偏振膜的至少一个表面的保护膜。
根据本发明的另一方面,光学膜可以包括偏振膜,所述偏振膜在具有分别指示波长和正交透射率变化率的水平轴和垂直轴的图上具有在波长405~460nm下0.01或更小的斜率的绝对值,或在波长460~735nm下0.1或更小的斜率的绝对值,所述斜率由方程式1表示。
斜率(%/nm)=(正交透射率变化率(%))/波长变化率(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。
所述光学膜可以包括粘结至所述偏振膜的至少一个表面的保护膜。
根据本发明进一步的一个方面,制造光学膜的方法可以包括:用碘或二色染料对聚乙烯醇膜染色;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或更高的最终拉伸比。
所述方法可以进一步包括将保护膜粘结到所述偏振膜的至少一个表面上。
所述方法可以进一步包括在溶胀浴(swelling bath)中溶胀所述聚乙烯醇膜,并且溶胀可以在40~80℃的温度下进行实施。
将参照附图在所述详细描述中描述其他实施方式的细节。
【有益效果】
本发明的实施方式至少提供以下效果。
根据本发明的所述光学膜可以包括具有减小的厚度和良好性能的偏振膜。
应当理解的是,根据本发明的有益效果不限于上述效果,并且本发明的其它有益效果根据本发明的详细描述将会变得显而易见。
附图说明
图1和图2是描述在制备实施例和比较实施例的偏振膜上测量的正交透射率和波长之间的关系的图。
具体实施方式
【最佳方式】
根据以下实施方式的详细描述,结合附图,本发明的优点和特征以及实现所述优点和特征的方法将变得显而易见。然而,应当理解的是,本发明不限于以下实施方式,并且可以以不同的方式实施,并应该理解的是,提供所述实施方式用于对于本领域技术人员全面公开并透彻理解本发明。本发明的范围仅由所附权利要求及其等同物进行限定。
应该理解的是,当元件或层被称为放置于另一个元件或层“上”时,它能够直接放置于另一个元件或层上,或也可以存在中间元件或层。在整个说明书中,相同的组件将由相同的参考标号(reference numeral)表示。
应当理解的是,尽管本文中可以使用诸如“第一”,“第二”等术语描述各个组件,但这些组件不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个组件区别于另一个组件。因此,应该理解的是,在不脱离本发明的范围和精神的情况下,第一组件能够称为第二组件。
此外,应当理解的是,除非本文所述的制造方法中包括的操作被指定为顺序的或连续的,或另有说明,否则所述制造方法中包括的一个操作和另一个操作不应该解释为受限制于本文描述的顺序。因此,应该理解的是,在本领域技术人员容易理解的范围内,可以改变包括于制造方法中的操作的顺序,并且在这种情况下,对于本领域技术人员显而易见的伴随变化处于本发明的范围内。
光学膜
下文中,将会详细描述根据本发明的一个实施方式的光学膜。
根据本发明的一个实施方式的所述光学膜包括在405~735nm的波长下具有小于0.5%,优选大于0%且小于0.5%的正交透射率的偏振膜。
所述波长是指光的波长。在该范围内,所述偏振膜的正交透射率满足小于0.5%的条件,因此所述偏振膜具有高偏振度并且发生较少的光损失,从而在将所述光学膜应用于液晶显示器时实现真正的黑色。
更具体而言,低正交透射率是指当偏振膜是正交时损失少量的光,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,根据本发明,所述光学膜在405~735nm的波长下具有小于0.5%的正交透射率,从而实现良好的偏振度。
换句话而言,高正交透射率是指所述偏振膜中碘的取向较差,并且所述偏振膜具有较差的偏振度并招致光损失。因此,当将具有高正交透射率的偏振膜应用于液晶显示器时,由于所述偏振膜具有低偏振度并招致高的光损失,则可能难以在所述液晶显示器中实现真正的黑色。
正交透射率(orthogonal transmittance)是指将两个偏振板排列使它们的吸收轴正交之后测得的透射率。此外,可以使用UV-vis分光光度计(V-7100,Jasco Co.,Ltd.)作为如下的测量装置进行正交透射率的测量:将样品附着到具有中心圆孔的专用夹具(jig),将所述夹具插入平台(stage),然后根据JIS Z8701在C光源2度视野的条件下进行测量,从而获得作为所述样品的正交透射率的可见性校正的Y值(visibility-corrected Yvalue)。
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为0.5μm或更高,则在工艺过程中就能够实现厚度降低,如果所述偏振膜的厚度为15μm或更小,则所述偏振膜能够应用于薄膜器件等。
所述偏振膜可以具有20%~48%,例如25%~48%,或30%~48%的取向度。在该范围内,所述偏振膜可以表现出良好的偏振特性。
所述取向度(degree of alignment)定义为碘或二色性材料取向与聚乙烯醇分子取向的比率,并可以用作碘或二色材料与所述聚乙烯醇分子如何精确对准的指示。取向度可以通过表达式(RI/Rpva)×100计算,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。
使用延迟测定装置KOBRA-WX100/IR(OSI Co.,Ltd.)测定所述取向度。所述延迟测定装置是使用平行尼科尔(Nicol)旋转方法的偏振分析器,并用于计算所述取向度(在一旦处于平行的尼科尔状态下偏振器围绕光束轴线旋转,同时用单波长光通量照射时通过根据透射光强度的角度依赖性测量聚乙烯醇基质和脲的延迟曲线)。
在测量取向度的具体方法中,随着将样品平坦地(flat)固定于光源位置上,设定测量波长范围和测量位置并开始测量。在完成测量之后,调整Rc/Ro的整体序值(overallorder value),并根据基于存储的数据获得的值计算所述取向度。
高取向度是指二色性材料相对于聚乙烯醇分子具有高的取向,并是指偏振板表现出高的偏振特性和改善的耐久性,并招致较少的光损失,从而允许真正的黑色在液晶显示器上实现。因此,根据本发明的所述偏振膜满足如上所述的取向度的范围,从而表现出良好的偏振特性和耐久性,并当应用于液晶显示器时实现真正的黑色。
所述光学膜可以包括粘结到所述偏振膜的至少一个表面的保护膜。所述保护膜能够保护所述偏振膜免受外部冲击,水分渗透等,并能够防止所述偏振膜由于二色性染料即诸如碘的组分从所述偏振膜渗漏而导致偏振性能劣化。
所述保护膜可以仅粘结到所述偏振膜的一个表面,但不限于此。所述保护膜可以粘结至所述偏振膜的两个表面。当所述保护膜仅粘结至所述偏振膜的一个表面时,能够降低包括所述偏振膜的光学膜的厚度。
根据本发明的另一实施方式的光学膜可以包括偏振膜,其在具有分别指示测量波长和正交透射率变化率的水平和垂直轴的曲线图上具有在405~460nm的波长下0.01或更小或大于0和0.01或更低的斜率的绝对值,其中所述斜率通过方程式1表示。此外,所述光学膜可以包括偏振膜,所述偏振膜具有在460~735nm的波长下0.1或更低或大于0和0.1或更低的斜率的绝对值。优选所述偏振膜在具有分别指示测量波长和正交透射率变化率的水平和垂直轴的曲线图上具有在波长405~410nm下0.01或更低或大于0和0.01或更低的斜率的绝对值和在730~735nm的波长下0.1或更低或大于0和0.1或更低的斜率的绝对值,所述斜率由方程式1表示。
斜率(%/nm)=(正交透射率变化率(%))/波长变化率(nm))---(方程式1)
换句话说,当通过将所述水平轴和垂直轴分别定义为所述测量波长和正交透射率变化率而绘制曲线图时,由方程式1表示的所述斜率是指每个点处的斜率,而这是通过将所述垂直轴上的正交透射率变化率(%)除以水平轴上的波长变化(nm)而获得的数值。根据本发明,由方程式1表示的所述斜率定义为绝对值并具有正值。在如上所述的范围内,所述偏振膜能够实现良好的偏振度,从而实现真正的黑色。
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为0.5μm或更高,则就能够在工艺过程中实现厚度降低,如果所述偏振膜的厚度为15μm或更低,则所述偏振膜能够应用于薄膜器件等。
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,所述取向度定义为二色性材料如碘的取向与聚乙烯醇分子的取向的比率。在该范围内,所述偏振膜能够实现良好的偏振特性。
此外,所述光学膜可以包括堆叠于所述偏振膜的至少一个表面上的保护膜。也就是说,所述光学膜可以包括堆叠于所述偏振膜的一个表面或两个表面上的保护膜。所述保护膜可以使用本领域公知的粘结剂,粘合剂等堆叠于其上,并且所述粘合剂或粘结剂可以根据所述保护膜的材料等进行适当选择。
所述保护膜可以包括用作本领域中的偏振器保护膜或延迟膜的各种膜。例如,所述保护膜可以是包含选自由诸如三乙酰纤维素和二乙酰纤维素的纤维素,诸如聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯的聚酯,环状聚烯烃,聚碳酸酯,聚醚,聚砜,聚酰胺,聚酰亚胺,聚烯烃,聚丙烯酸酯,聚乙烯醇,聚氯乙烯,聚偏二氯乙烯,丙烯酸类材料,及它们的混合物组成的组的材料的膜。
制造光学膜的方法
根据本发明的一个实施方式,制造光学膜的方法可以包括:用碘或二色性染料对聚乙烯醇膜染色;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,由此所述偏振膜能够具有在波长405~735nm下小于0.5%的正交透射率。
此外,所述偏振膜具有在波长405~460nm下0.01或更低的斜率的绝对值(由方程式1表示)。优选所述偏振膜在405~410nm的波长下的斜率的绝对值调节至0.01或更小,所述斜率由方程式1表示。此外,所述偏振膜在波长460~735nm下的斜率的绝对值可以调节至0.1或更小,所述斜率由方程式1表示。优选所述偏振膜在730~735nm波长处的斜率的绝对值调节至0.1或更低。
在根据本发明的所述方法中,所述拉伸比经过调节使得大部分拉伸在染色后进行,由此能够降低碘的不均匀性或区域性(localization),并且碘能够以线性形式均匀取向。因此,由于所述偏振膜具有较好的取向度和较低的正交透射率,能够制造出包括具有良好光学特性的偏振膜的光学膜。染色是向所述聚乙烯醇膜中引入和吸附显示出二色性的碘或染料,颜料或它们的混合物的过程。碘、染料或颜料分子吸收在偏振膜的拉伸方向上振动的光,并透射在与拉伸方向正交的方向振动的光,从而获得具有特定振动方向的偏振光。
通过将所述聚乙烯醇浸渍于碘或二色性材料的溶液中可以进行染色。例如,当使用碘进行染色时,所述碘溶液的温度可以处于20~50℃的范围内,浸渍可以进行10~300秒。当使用碘的水溶液作为碘溶液时,可以使用含有碘(I2)和碘离子例如用作溶解助剂的碘化钾(KI)的水溶液。在一个实施方式中,基于所述水溶液的总重量,碘(I2)可以以0.01重量%(wt%)~0.5wt%的量存在,而碘化钾(KI)可以以0.01wt%~10wt%的量存在。
染色可以进一步包括在溶胀浴中使聚乙烯醇膜溶胀。溶胀可以在40~80℃,例如50~75℃,或60~70℃的温度下进行。通过使所述聚乙烯醇膜的分子链柔软和松弛,在染色过程后,膨胀用于使二色性材料染色至所述聚乙烯醇膜中。本文中,溶胀温度升高到所述聚乙烯醇膜的玻璃化转变温度附近,由此通过降低所述聚乙烯醇膜中的晶体量和激活其分子的移动,能够提高所述聚乙烯醇膜的溶胀比。因此,所述二色性材料能够改善染色性能,并能够均匀地染色到所述聚乙烯醇膜中,由此在随后拉伸时,所述聚乙烯醇膜能够具有高的光学性能和良好的正交透射率。
所述聚乙烯醇膜的溶胀比可以处于130%~270%的范围内。所述聚乙烯醇膜可以在溶胀过程中进行拉伸。在这些溶胀比和拉伸比范围内,能够防止所述染色过程中的污染(stain)产生,而不会使所述偏振膜的性能劣化,以及能够实现所述偏振膜的高透射率,连同改进其光学性能的均匀性。溶胀可以通过干法或湿法进行。在一个实施方式中,可以通过湿法在含有溶胀溶液的溶胀浴中进行溶胀。
在另一个实施方式中,所述方法可以进一步包括染色后的交联。
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、硼酸盐等将所述二色性分子吸附到所述聚乙烯醇膜的聚合物基质上。例如,通过将所述聚乙烯醇膜浸渍于硼酸水溶液中可以进行交联,但不限于此。交联也可以通过将溶液涂布或喷涂于所述膜上进行实施。
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,由此能够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学膜。
所述聚乙烯醇膜的拉伸可以通过本领域内的典型的湿法拉伸和/或干法拉伸而进行实施。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或更高的最终拉伸比。
干法拉伸的实例可以包括辊间拉伸,加热辊拉伸,压缩拉伸,拉幅机拉伸等,而湿法拉伸的实例可以包括拉幅机拉伸,辊间拉伸等。
湿法拉伸可以使用溶剂如甲醇和异丙醇,在醇,水或硼酸水溶液中进行,但不限于此。
根据膜的材料、拉伸比、拉伸方法等,可以适当地选择拉伸温度和时间。此外,拉伸可以是单轴或双轴拉伸。然而,为了制造粘结到下述液晶显示器的液晶单元的偏振膜,可以进行双轴拉伸而实现延迟性能。
在进一步的一个实施方式中,在制造包括偏振膜的光学膜的方法中,所述偏振膜可以通过将聚乙烯醇膜堆叠于基膜上,然后染色和交联而制造。
在这个实施方式中,通过将所述聚乙烯醇膜附着于所述基膜的至少一个表面上可以形成堆叠膜,然后对所述堆叠膜进行染色和拉伸。所述基膜和所述聚乙烯醇膜可以通过其间的吸引力或通过其间使用的独立粘合剂而彼此附着。当使用所述基膜时,可以进行更高拉伸比的拉伸,以及可以在不破裂的情况下安全地制造出更薄的偏振膜。
此外,当使用所述基膜时,所述方法可以进一步包括在拉伸后通过除去所述基膜而获得薄的偏振膜。通过除去所述基膜而获得薄偏振膜可以通过对所述聚乙烯醇膜施加剥离力而从所述基膜剥离所述聚乙烯醇膜进行实施,但并不限于此。
所述方法可以进一步包括将保护膜堆叠于所述偏振膜的至少一个表面上。也就是说,所述保护膜可以堆叠于所述偏振膜的一个或两个表面上,从而形成偏振板。堆叠所述保护膜的方法没有特别限制,可以使用本领域公知的粘结剂、粘合剂等进行实施。所述粘结剂或粘合剂可以根据所述保护膜等的材料适当地进行选择。此外,所述保护膜可以是本领域众所周知的保护膜,并且由于所述保护膜的细节已经在上面描述,将省略所述保护膜的详细描述。
液晶显示器
虽然没有单独显示,根据本发明的一个实施方式的液晶显示器可以包括如上所述的光学膜。
此外,所述液晶显示器可以包括液晶单元和背光单元。
所述液晶单元通常包括两个基底(substrate)和介于所述基底之间的液晶层。通常而言,可以在基底中的一个上形成滤色器(color filter)、相对电极和取向层,而在另一个基底上可以形成液晶驱动电极、布线图案、薄膜晶体管器件、取向层等。
举例而言,所述液晶显示器可以包括液晶单元,背光单元,设置在所述液晶单元和所述背光单元之间的下部偏振板,和设置于所述液晶单元的可见侧的上部偏振板,其中所述下部或上部偏振板可以包括如上所述的根据本发明的所述实施方式的光学膜。
所述液晶单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间的液晶层的液晶面板。所述液晶单元的操作模式可以包括,例如,扭转向列(TN)模式,或电控双折射模式。所述电控双折射模式可以包括垂直对准模式,光学补偿弯曲(OCB)模式,平面内切换(IPS)模式等。
在所述液晶单元的这些操作模式中,将以举例的方式描述所述TN模式。当由于像素电极和公共电极(common electrode)之间没有电压差而未向所述液晶单元施加电场时,所述液晶单元的液晶的长轴(major axis)能够平行于所述第一基底和所述第二基底的表面进行排布,以及所述液晶单元的所述液晶能够具有从所述第一基底到所述第二基底的螺旋90°扭曲的结构。
本文中,随着所述线性偏振光通过所述液晶单元的液晶,由于所述液晶的折射率的各向异性,通过延迟能够改变所述线性偏振光的偏振。通过调节所述液晶的介电各向异性(Δε)和手性间距、所述液晶的厚度即单元间隙等,能够将通过所述液晶单元的光的线性偏振方向旋转90°。
当上部偏振板和下部偏振板设置于所述液晶单元上时,所述偏振板的偏振器(polarizer)的透射轴可以彼此正交或平行。
所述第一基底(substrate)可以是滤色器(color filter)(CF)基底。例如,所述第一基底可以在包括透明绝缘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质,红色、绿色和蓝色滤色器,以及由诸如ITO或IZO的透明导电氧化物形成并对应于电场生成电极的公共电极。
所述第二基底可以是薄膜晶体管(TFT)基底。例如,所述第二基底可以在包括诸如玻璃或塑料的透明绝缘材料的基板上包括薄膜晶体管,其包括栅电极(gate electrode),栅绝缘膜(gate insulating film),半导体层,电阻接触层和源极/漏极,以及像素电极(其由透明导电氧化物如ITO或IZO形成,并对应于电场生成电极)。
能够用于所述第一和第二基底的塑料基底可以包括塑料基底,如聚对苯二甲酸乙二酯(PET),聚碳酸酯(PC),聚酰亚胺(PI),聚萘二甲酸乙二酯(PEN),聚醚砜(PES),聚芳酸酯(PAR)和环烯烃共聚物(COC)基底,其能够用于显示器,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。
所述背光单元通常可以包括光源,导光板,反射膜等。根据其构造,背光单元可以分为直接型(direct type),侧光型(side light type)和板光源型(sheet-light sourcetype)背光单元。
根据本发明的所述光学膜可以插入所述背光单元和所述液晶单元之间。在这种情况下,包括于所述光学膜中的所述偏振膜能够仅从所述背光单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动的光分量。
此外,根据本发明的所述光学膜可以设置于与所述液晶单元的背光相对的位置。在这种情况下,所述光学膜可以设置在所述液晶显示器的其他组件之间,或可以位于所述液晶显示器的表面上。
而且,当所述液晶单元位于两个光学膜之间时,所述光学膜的偏振膜的透射轴可以彼此正交或平行。
【发明的方式】
以下,将参照具体的实验数据对本发明进行说明。
制备实施例1
将20μm厚的聚乙烯醇(PVA)膜(Kuraray Co.,Ltd.)通过PVA粘结剂堆叠于聚丙烯(PP)膜的电晕处理表面上,然后在75℃下干燥2分钟,由此得到堆叠膜。将所述堆叠膜60℃下浸渍于浴中溶胀125秒,同时保持所述膜的张力,以防止所述膜下垂(sagging)。然后,通过将所述堆叠的膜在室温下浸渍于碘和KI的溶液中213秒对其染色,其中所述碘和KI的溶液按照碘与KI的重量比为1:23进行制备而使所述聚乙烯醇层具有40%~50%的单物质透射率(single substance transmittance)。通过将所述堆叠的膜浸渍于含有2wt%的硼酸水溶液中,室温下109秒来交联所述染色的叠层膜。接着,在含有3wt%硼酸和3wt%KI的水溶液中60℃下拉伸所述叠层膜约97秒,而使所述堆叠膜的最终拉伸比为其初始长度的6倍。所述拉伸的叠层膜在75℃下干燥3分钟,然后除去所述聚丙烯(PP)膜,从而制备出偏振膜。
制备实施例2
除了使用15μm厚的聚乙烯醇(PVA)膜(Kuraray Co.,Ltd.)之外,以与制备实施例1相同的方式制备偏振膜。
制备实施例3
通过涂施PVA粘结剂将25μm厚包含UV吸收剂的三乙酰基纤维素(TAC)膜堆叠于制备实施例1的所述偏振膜的一个表面上,然后在75℃下干燥2分钟,由此制备出光学膜。
制备实施例4
通过分别涂施PVA粘结剂将40μm厚不含UV吸收剂的三乙酰基纤维素(TAC)膜和40μm厚不包含UV吸收剂的环烯烃聚合物(COP)膜堆叠于制备实施例1的偏振膜的一个表面和其他表面上,然后在75℃下干燥2分钟,由此制备光学膜。
比较实施例1
除了在30℃而不是60℃下进行所述溶胀处理之外,以与制备实施例1相同的方式制备出偏振膜。
比较实施例2
除了在85℃而不是60℃下进行所述溶胀处理之外,以与制备实施例1相同的方式制备出偏振膜。
比较实施例3
除了实施拉伸使得所述最终拉伸比变为4.5倍而不是6倍之外,以与制备实施例1相同的方式制备出偏振膜。
比较实施例4
除了实施单轴拉伸使得染色中的拉伸比变为3倍,然后进行额外的拉伸而使最终拉伸比变为6倍之外,以与制备实施例1相同的方式制备出偏振膜。
实验实施例
对制备实施例和比较实施例中制备的每种偏振膜和光学膜针对诸如厚度,透射率(单物质透射率,正交透射率),偏振度,色值(ac),色值(bc)和取向度(RI/RPVA(%))的性能进行评价。所述结果如表1中所示。
使用数字量规(Magnescale-LT30,SONY Co.,Ltd.)测量厚度。
此外,使用UV-vis分光光度计(V-7100,Jasco Co.,Ltd.)测量诸如透射率(单物质透射率,正交透射率)、偏振度、色值(ac),色值(bc)和色值(bc)的光学性质。具体而言,将样品附着到具有圆形中心孔的V-7100专用夹具上,然后将所述夹具插入到设置有偏振器附着膜固定器的平台中,随后在C光源2度视场的条件下进行UV-可见光谱的测量,从而测量单物质透射率Ts(%)。接着,两个偏光板经过排列使其吸收轴相互正交,接着测定正交透射率Tc(%),所述偏振度PE(%)和正交色值(ac,bc)。
通过PE(%)={(Ts-Tc)/(Ts+Tc)}1/2×100计算偏振度。由于其所述正交透射率Tc(%)低于其目标单物质透射率Ts(%),则所述偏振膜招致光泄漏较少。此外,随着偏振度增加,所述偏振膜具有更好的光学性质,并随着其交叉色值(ac,bc)接近0,容许在液晶显示器上实现真正的黑色。
此外,基于所述正交透射率的测定值,计算根据相对于405~410nm的波长变化的正交透射率变化(%)的斜率(%/nm),以及根据相对于730~735nm的波长变化的正交透射率变化(%)的斜率(%/nm)。
此外,使用延迟测量仪(KOBRA-WX100/IR,OSI Co.,Ltd.)测量所述取向度。具体而言,所述延迟测量仪是使用平行尼科尔(Nicol)旋转方法的偏振分析器,并用于计算所述取向度(在一旦处于平行的尼科尔状态下偏振器围绕光束轴旋转,同时用单波长光通量照射时通过根据透射光强度的角度依赖性测量聚乙烯醇基板和脲的延迟曲线)。
在测量所述取向度的具体方法中,随着样品平坦地固定于光源位置上,设定测量波长范围和测量位置并开始测量。在完成测量之后,调整Rc/Ro的整体序值(overall ordervalue),并根据通过使用方程式(RI/RPVA)×100存储数据而获得的值计算所述取向度。
表1
如表1所示,可以确认的是,制备实施例的所述偏振膜比比较实施例的偏振膜表现出更好的光学性能,并且能够实现接近真实黑色的颜色。
在图1和图2中,制备实施例1~4和比较实施例1、3和4的每种偏振膜的所述测定的正交透射率(Tc)显示于具有分别指示测量波长和正交透射率变化率的水平轴和垂直轴的曲线图上。
如图1和图2所示,能够确认的是,在每个点处,比较实施例的所述偏振膜的斜率均大于根据本发明的制备实施例的所述偏振膜的斜率。
应当理解的是,所述前述实施方式仅用于举例说明之目的,以及不同的实施方式能够组合应用。
Claims (13)
1.一种光学膜,包括:在405~735nm的波长下具有小于0.5%的正交透射率的偏振膜。
2.根据权利要求1所述的光学膜,其中所述偏振膜具有0.5~15μm的厚度。
3.根据权利要求1所述的光学膜,其中所述偏振膜的取向度为20%~48%,所述取向度定义为诸如碘的二色材料的取向与聚乙烯醇分子的取向的比率。
4.根据权利要求1所述的光学膜,包括堆叠于所述偏振膜的至少一个表面上的保护膜。
5.一种光学膜,包括:
偏振膜,所述偏振膜在具有分别指示测量波长变化率和正交透射率变化率的水平轴和垂直轴的曲线图上具有405~460nm波长下0.01或更低的斜率的绝对值或460~735nm波长下0.1或更低的斜率的绝对值,所述斜率由方程式1表示:
斜率(%/nm)=(正交透射率变化率(%))/波长变化率(nm))---(方程式1)
6.根据权利要求5所述的光学膜,其中所述偏振膜具有0.5~15μm的厚度。
7.根据权利要求5所述的光学膜,其中所述偏振膜具有20%~48%的取向度。
8.根据权利要求5所述的光学膜,包括
粘结至所述偏振膜的一个表面的保护膜。
9.一种制造光学膜的方法,包括:
用碘或二色染料对聚乙烯醇膜染色;和
拉伸所述聚乙烯醇膜,
其中染色前的拉伸比小于染色后的拉伸比。
10.根据权利要求9所述的方法,其中染色前的拉伸比比染色后的拉伸比小40%或更低。
11.根据权利要求9所述的方法,其中所述聚乙烯醇膜具有5.0:1或更高的最终拉伸比。
12.根据权利要求9所述的方法,进一步包括:
将保护膜粘结至偏振膜的至少一个表面上。
13.根据权利要求9所述的方法,进一步包括:
在溶胀浴中溶胀所述聚乙烯醇膜,
溶胀在40~80℃的温度下进行实施。
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