DE2801888A1 - Polarisator fuer eine elektro-optisch aktivierbare zelle und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Polarisator fuer eine elektro-optisch aktivierbare zelle und verfahren zu dessen herstellung

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Description

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Polarisator für eine elektro-optisch aktivierbare Zelle und Verfahren zu dessen Herstellung.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Polarisator für eine elektro-optisch aktivierbare Zelle nit einer Polarisationsfolie, die sich zwischen einer die Haftung auf der Zelle und einer den Schutz gegen äussere Einflüsse bewirkenden Schicht befindet, und auf ein Verfahren'zur Herstellung eines derartigen Polarisators.
Polarisatoren der vorgenannten Art werden auf jeder der beiden Seiten einer elektro-optisch aktivierbaren Zelle, wie etwa einer verdrillten nematischen, den Schadt-Helfrich-Effekt ausnutzenden Flüssigkristallzelle benötigt. Hierbei werden bevorzugt schichtförmige Kunststoffpolarisatoren verwendet. Diese Polarisatoren sind im wesentlichen aus zwei Teilen aufgebaut, nämlich einer polarisierenden oder optisch aktiven, üblicherweise folienförmigen Schicht und entweder einer einzigen auf einer Seite der polarisierenden Schicht befindlichen, Schutzfunktion ausübenden Trägerfolie oder zwei auf beiden Seiten dieser Schicht vorgesehenen Trägerfolien, üeblicher-
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weise wird der erstgenannte Polarisator "einfacher" oder "asymmetrischer Polarisator" und der zweitgenannte "symmetrischer" oder "Sandwich-Polarisator" bezeichnet.
Einfache Polarisatoren weisen in ihrer handelsüblichen Ausführungsform als Trägerfolie eine ca. 130 ^Um starke Celluloseacetobutyrat (CAB)-Folie und als polarisierende Schicht eine gereckte Polyvinyl-Alkohol (PVA)-Folie, wie sie beispielsweise von den Firmen Polaroid Corporation Polarizer Department, 20 Ames Street, Cambridge, Mass, 021 39, USA bzw. Baum Chemical Corporation, Foster Grant International, Zialor Division, Van Nuys California, USA hergestellt wird, oder eine gereckte Polyvinylbutyrat-(PVB)-Folie, wie sie etwa von der Firma American Polarizers, l4l South Seventh Street, Reading, Penn. 19603, USA hergestellt wird, auf. Die Stärk'e der polarisierenden Schicht liegt zwischen 10 und 20 Aim, so dass die Dicke des Polarisator^ annähernd bei 140 Aim liegt.
Bei der Verwendung solcher einfacher Polarisatoren in Flüssigkristallzellen werden diese Polarisatoren auf der PVA- bzw. PVB-Seite mit einer Schicht eines Selbstklebers versehen, um auf diese Weise neben der Haftung auf der Zelle auch den Schutz der polarisierenden Schicht zu bewirken.
Sandwich-Polarisatoren weisen in ihrer handelsüblichen Ausführungsform eine gereckte PVA-Folie auf, welche auf beiden Seiten mit ca. 75 yum dicken Cellulosetriacetat-Folien versehen ist, auf. Derartige, beispielsweise von der Firma Sanritsu Electric Co. Ltd., I-3O-13 Narimasu, Itabashi-Ku,
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Tokyo/Japan hergestellte Polarisatoren sind daher annähernd 170 jum dick. Sie zeichnen sich durch hohe mechanische Stabilität (keine Verwindung) bei'häufigen Temperaturänderungen und Vorhandensein von Feuchtigkeit sowie grosse chemische Beständigkeit bei Wärme und Feuchtigkeit (nur geringes Bleichen) aus. Darüber hinaus gibt es Sandwich-Polarisatoren, bei denen die Polarisationsfolie zwischen zwei ca. 5Oyum dicken Acrylplastik-Folien angeordnet ist. Derartige Polarisatoren zeichnen sich durch eine Dicke von lediglich 120 jam aus, sind aber wegen der Weichheit der Acrylplastik-Folien äusserst empfindlich gegen mechanische Einwirkungen.
Neben den einfachen und den Sandwich-Polarisatoren gibt es einen weiteren Polarisator. Dieser sogenannte "Uebertragungs-Polarisator" welcher z.B. von der vorgenannten Firma American Polarizers hergestellt wird, ist dem einfachen Polarisator sehr ähnlich, unterscheidet sich aber von diesem dadurch, dass die polarisierende Schicht nur leicht auf der Trägerfolie haftet. Die polarisierende Schicht dieses üebertragungspolarisators kann ohne Klebstoff auf einer Glasoberfläche aufgebracht und die Trägerfolie danach entfernt werden. Der Üebertragungspolarisator zeichnet sich durch seine geringe Dicke von lediglich 20 yum aus, ist aber wegen des aufwendigen Aufbringverfahrens auf die Glasoberfläche aus Kostengründen für die Verwendung bei Flüssigkristallzellen nicht geeignet und ist zudem äusserst anfällig gegen mechanische und chemische Einwirkungen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einen Polarisator der vorgenannten Art zu schaffen, welcher eine geringere Dicke als die bekannten einfachen und Sandwich-Polarisa-•XQ toren aufweist, jedoch gegen äussere mechanische und chemische Einwirkungen geschützt und in einem kostensparenden Verfahren preiswert herzustellen und äusserst leicht auf Flüssigkristallzellen aufzubringen ist.
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Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Dicke der Schutzschicht kleiner 50 /im ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die von einer Trägerfolie abziehbare Polarisationsfolie eines Uebertragungspolarisators auf der von der Trägerfolie abgewandten Seite mit der die Haftung auf der Zelle bewirkenden Schicht versehen, die Trägerfolie entfernt, die Polarisationsfolie auf der zuvor auf der Trägerfolie angebrachten Seite mit der Schutzschicht versehen und auf der Schutzschicht eine mit einer Haftschicht versehene Trägerfolie angebracht wird.
Der erfindungsgemässe Polarisator zeichnet sich durch eine geringe Dicke und ausserdem dadurch aus, dass seine polarisierende Schicht gegen äussere Einflüsse geschützt ist. Er weist daher die Vorteile des einfachen bzw. des Sandwich-Polarisators sowie des Uebertragungspolarisators, nicht aber deren nachteiligen Eigenschaften auf. Zudem ist er in äusserst einfacher und kostensparender Weise herzustellen und sehr leicht auf der Glasoberfläche elektro-optisch aktivierbarer Zellen aufzubringen.
Dünne Polarisatoren sind insbesondere für Uhrenanzeigen wichtig, da beispielsweise flache Armbanduhren vom Käufer aus ästhetischen Gründen und wegen der bequemeren Tragbarkeit bevorzugt werden.
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Der erfindungsgemässe Polarisator ist dann besonders gut gegen äussere Einwirkungen geschützt, wenn die Schutzschicht aus feuchtxgkeitsabstossendem, gehärtetem Lack besteht und eine Dicke von höchstens 15 /xm aufweist. Hierbei hat es sich besonders bewährt, dass der Lack ein Lack vom Typ ist, wie er in der Lebensmittelverpackungsindustrie zum Ueberlackieren von Verpackungsfolien benötigt wird, und dass die Schutzschicht eine Dicke von höchstens 5/im aufweist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht wiedergegeben.
Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch einen bekannten Uebertragungspolarisator, und
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Polarisator nach der Erfindung
Der in Fig. 1 dargestellte "üebertragungspolarxsator" weist eine Polarisationsfolie 1 von 10 /im, höchstens ä>er 30yum Dicke und eine Trägerfolie 8 auf. Dieser Polarisator wird zunächst auf der Seite der Polarisationsfolie 1 mit einer ca. 20 yum, höchstens aber 30 /am dicken, in Fig. 2 dargestellten Haftschicht 3 eines Polyacrylatklebers versehen.
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Auf diese Haftschicht 3 wird sodann eine in Fig. 2 dargestellte Abdeckfolie, bestehend aus einem leicht silikonisierten Polyester, Polypropylen oder Polyvinylchlorid oder einem entsprechenden Material mit einer zwischen 20 und 150 yum liegenden Dicke aufgebracht. Hierbei ist es entscheidend, dass die Haftwirkung der haftvermittelnden Schicht 3 auf der Abdeckfolie 4 geringer als auf der Polarisationsfolie 1 oder der Schutzschicht 2 ist. Anschliessend wird die wegen ihrer zu geringen Haftung an der Polarisationsfolie 1, ihrer Dicke und Starre für die Verwendung bei Plüssigkristallzellen ungeeignete Trägerfolie 8 in einer Laminiermaschine entfernt und wird auf die Polarisationsfolie 1 auf der von der Haftschicht 3 abgewandten Seite eine in Fig. 2 dargestellte Schutzschicht 2 von ca. 5 /im, höchstens aber 15yum Dicke, bestehend aus einem feuchtigkeitsabstossenden Lack, aufgerak elt und gehärtet. Gut bewährt hat sich ein Nitrolack des Typs w,ie er für Ueberlaekierungen von Lebensverpackungsfolien verwendet wird. Das Aufbringen der Schutzschicht 2 kann neben dem Aufräkeln mit Vorteil auch durch Aufwalzen oder Aufspritzen geschehen.
Ein optimaler Schutz der Polarisationsfolie gegen äussere mechanische und chemische Einflüsse ist dann gegeben, wenn vor dem Auftragen der Haftschicht 3 in entsprechender Weise eine weitere in Fig. 2 dargestellte Schutzschicht 5 aufgebracht wird.
Auf der Schutzschicht 5 ist eine weitere, in Fig. 2 dargestellte Schicht vorgesehen, welche die Haftung einer in Fig. 2 dargestellten Trägerfolie 7 auf der Schutzschicht 5 vermittelt. Wichtig ist hierbei, dass die Haftwirkung der Schicht 6 auf der Schutzschicht 5 geringer als auf der
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Trägerschicht 7 ist. Die Dicken dieser Schicht 6 und der Trägerfolie 7 sind nicht kritisch, als typisch sind Werte von 30 jam für die Schicht 6 und 20 bis 150 yum für die Trägerfolie 7 zu bezeichnen. Trägerfolie 7 kann jede kommerziell erhältliche, mit einem Selbstkleber zu beschichtende Kunststofffolie, etwa eine PVC-Polie sein. Die Haftschicht 6 wird zweckmässigerweise zunächst auf der Trägerfolie 7 aufgetragen und nicht auf die Schutzschicht 5. Beim Abziehen der Trägerfolie 7 von dem nach Entfernen der Abdeckfolie 4 mit der Haftschicht 3 auf die Glasoberfläche einer Flüssigkristallzelle aufgepressten Polarisator bleibt die haftvermittelnde Schicht 6 an der Oberfläche der Trägerfolie 7 haften, und die Polarisatoroberfläche ist frei von Klebemittelrückständen.
Für einen auf einer elektro-optisch aktivierbaren Zelle aufgebrachten Polarisator nach der Erfindung, ergeben sich folgende Dickenabmessungen:
Schicht 3 Maximale Schicht
dicke ( /Aul)		 Typische Schichtdicke
( /im)
Haftschicht 2 30 20
Schutzschicht 1 15 5
Polarisations
folie		 5 30 10
Schutzschicht 15 5
Insgesamt
Bei einem bekannten einfachen oder Sandwich-Polarisator ergibt sich nach Auftragen desselben mit einer ca. 20 - 30 yum dicken Haftschicht auf die Glasoberfläche der Flüssigkristallzelle, eine Gesamtdicke von 150 - 170 yum, sodass beim
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erfxndungsgemassen Polarisator typischerweise bis zu 130 yum, pro Zelle also bis zu 26Oyum an Dicke gewonnen werden.
Der erfxndungsgemasse Polarisator kann auch in PLZT- und Doppelbrechnungs-, wie z.B. magnetooptischen, Anzeigen, in reflexxonsspenenden Filtern (Polarisator kombiniert mit Viertelwellenlängenplättchen) für die Kontrasterhöhung lichtemittierender Anzeigen, bei Sonnenbrillen und in photographischen Geräten verwendet werden.
BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.
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Claims (8)

Patentansprüche
1. Polarisator für eine elektro-optisch aktivierbare Zelle mit einer Polarisationsfolie, die sich zwischen einer die Haftung auf der Zelle und einer den Schutz gegen äussere Einflüsse bewirkenden Schicht befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Schutzschicht (5) kleiner 50 yum ist.
2. Polarisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (5) aus feuchtigkeitsabstossendem, gehärtetem Lack besteht und eine Dicke von höchstens 15 /im
10 aufweist.
3. Polarisator nach Anspruch 2, dadurch gekennezeichnet, dass der Lack ein Lack vom Typ ist, wie er in der Lebensmittelverpackungsindustrie zum Ueberlackieren von Verpackungsfolien benötigt wird, und dass die Schutzschicht (5) ei- ne Dicke von höchstens 5/im aufweist.
4. Polarisator nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Polarisationsfolie (1) und der die Haftung auf der Zelle bewirkenden Schicht (3) eine weitere Schutzschicht (2) mit annähernd gleicher Dicke
20 vorgesehen ist.
5. Polarisator nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, dass zur Erleichterung der Handhabbarkeit des Polarisators auf der Schutzschicht (5) eine Schicht (6)
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— ρ _
vorgesehen ist, welche die Haftung einer Trägerfolie (7) auf der Schutzschicht (5) vermittelt, wobei die Haftwirkung dieser weiteren Haftschicht (6) auf der Schutzschicht (5) geringer als auf der Trägerfolie (7) ist.
6. Verfahren zur Herstellung des Polarisators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von einer Trägerfolie (8) abziehbare Polarisationsfolie (1) eines Uebertragungspolarisators auf der von der Trägerfolie (8) abgewandten Seite mit der die Haftung auf der Zelle bewirkenden Schicht (3) versehen, die Trägerfolie (8) entfernt, die Polarisationsfolie (1) auf der zuvor auf der Trägerfolie (8) angebrachten Seite mit der Schutzschicht (5) versehen und auf der Schutzschicht (5) eine mit einer Haftschicht (6) versehene Trägerfolie (7) angebracht wird.
7- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisationsfolie (1) vor Aufbringen der die Haftung auf der Zelle bewirkenden Schicht (3) auf der von der Trägerfolie (8) abgewandten Seite mit einer Schutzschicht (2) versehen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschichten (2,5) durch Aufrakeln, Aufwalzen oder Aufspritzen eines härtbaren Lackes aufgebracht werden.
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