專利名稱：制備偏振片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請要求享有2010年6月10日向韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2010-00M758號(hào)和2010年12月22日向韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第 10-2010-0132164號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其公開的全部內(nèi)容在此通過引用的方式并入本文。本發(fā)明涉及一種偏振片和制造該偏振片的方法，所述偏振片具有優(yōu)異的光學(xué)性能和如防止膜破裂和起皺、面積擴(kuò)大及厚度減小、高度的尺寸穩(wěn)定性等其它優(yōu)點(diǎn)，所述方法能夠改進(jìn)工藝加工性并提高生產(chǎn)效率。
背景技術(shù)：
為了改善如IXD、電致發(fā)光(EL)顯示器、等離子體顯示面板(PDP)、場致發(fā)射平板顯示器(FED)等的多種圖像顯示器件的圖像的彩色再現(xiàn)性和亮度，大量的研究已集中在偏振片上。特別是，隨著這種圖像顯示器件在廣泛應(yīng)用中的用途的快速增加，近來，對(duì)具有擴(kuò)大的面積和減小的厚度的偏振片的需求已經(jīng)增加。此外，由于其使用的不同環(huán)境，人們認(rèn)為，在不同耐久性條件下的尺寸穩(wěn)定性在確保產(chǎn)品的可靠性方面也是非常重要的。通常，偏振片是通過對(duì)如聚乙烯醇(PVA)膜的聚合物膜進(jìn)行溶脹、染色、交聯(lián)、拉伸、清洗和干燥而制備的。關(guān)于這一點(diǎn)，通常使用如硼化合物的無機(jī)交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)。然而， 僅僅使用這種無機(jī)交聯(lián)劑會(huì)形成短的交聯(lián)鏈，造成由于高度拉伸而引起內(nèi)縮量的增加。因此，偏振片的厚度增加而其寬度變窄，從而引起膜破裂。此外，前述技術(shù)伴隨有其它缺點(diǎn)，例如，在高熱條件下較差的尺寸穩(wěn)定性，生產(chǎn)效率下降等等。為了解決上述問題，已經(jīng)有人提出既使用有機(jī)交聯(lián)劑又使用硼化合物。日本專利申請公開第H06-235815號(hào)公開了一種使用多元醛化合物的交聯(lián)方法。 然而，因?yàn)槿┗诳諝庵腥菀妆贿€原或氧化，所以不易進(jìn)行交聯(lián)并且難以確保在橫向方向上的尺寸穩(wěn)定性。此外，由于多元醛化合物特有的(刺鼻的)氣味，上述技術(shù)在制造偏振片方面有困難。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種偏振片的制備方法，該偏振片具有多種優(yōu)點(diǎn)， 如優(yōu)異的光學(xué)性能、防止膜破裂和起皺、面積擴(kuò)大及厚度減小、在縱向和橫向方向上提高的尺寸穩(wěn)定性等。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種偏振片的制備方法，該方法具有穩(wěn)定性和提高的
生產(chǎn)效率。此外，本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種含有通過前述方法制備的偏振片的偏振板以及含有上述偏振板的圖像顯示器件。為了解決存在的傳統(tǒng)問題，例如用作典型交聯(lián)劑的硼化合物可以使偏振片的厚度增加而使其寬度變小，從而伴有膜破裂和尺寸穩(wěn)定性劣化的問題；以及有機(jī)交聯(lián)劑具有如難以確保在橫向方向上的尺寸穩(wěn)定性、有機(jī)交聯(lián)劑的刺鼻性氣味阻礙其使用等缺點(diǎn)，本發(fā)明人已進(jìn)行了廣泛深入的研究。關(guān)于這一點(diǎn)，已發(fā)現(xiàn)，可以在第一交聯(lián)過程中使用硼化合物發(fā)揮短交聯(lián)鏈和剛性的作用從而抑制膜起皺，由此改進(jìn)其加工性并形成碘的取向，以及可以在第二交聯(lián)過程中使用含有至少兩個(gè)羧基的線型多元羧酸化合物形成穩(wěn)定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而賦予膜柔韌性和拉伸性，因此克服了前述問題。由此，完成了本發(fā)明。因此，本發(fā)明提供了一種偏振片的制備方法，該方法包括以下步驟通過將聚乙烯醇膜浸入包含硼化合物的第一交聯(lián)溶液中而進(jìn)行的第一交聯(lián)；和通過將所述聚乙烯醇膜浸入包含含有至少兩個(gè)羧基的線型多元羧酸化合物的第二交聯(lián)溶液中而進(jìn)行的第二交聯(lián)。相對(duì)于100重量％的第一交聯(lián)溶液，所述硼化合物的含量可為1至10重量％。所述含有至少兩個(gè)羧基的線型多元羧酸化合物可為選自琥珀酸、戊二酸、己二酸、 乙二酸、酒石酸、檸檬酸、1，2，3，4_ 丁烷四甲酸及其衍生物中的至少一種。相對(duì)于100重量％的第二交聯(lián)溶液，所述含有至少兩個(gè)羧基的線型多元羧酸化合物的含量可為0.1至10重量％。相對(duì)于1重量份的線型多元羧酸化合物，所述第二交聯(lián)溶液可進(jìn)一步包含10重量份以下的硼化合物?？梢栽谒龅谝唤宦?lián)之后進(jìn)行所述第二交聯(lián)，或者，不同地，可以在所述第二交聯(lián)之后進(jìn)行所述第一交聯(lián)。所述第一交聯(lián)、所述第二交聯(lián)或者所述第一交聯(lián)過程與所述第二交聯(lián)過程的組合可以重復(fù)進(jìn)行至少兩次。本發(fā)明提供了一種復(fù)合偏振板，其通過將保護(hù)膜層壓在上述制備的偏振片的至少一面上而制造。所述偏振板可以進(jìn)一步包括層壓在所述偏振片保護(hù)膜上的選自補(bǔ)償膜、視角補(bǔ)償膜和亮度增強(qiáng)膜中的至少一種膜。 本發(fā)明提供了一種設(shè)置在所述偏振板上的圖像顯示器件。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，使用無機(jī)和有機(jī)交聯(lián)劑進(jìn)行的交聯(lián)反應(yīng)可被有效地加強(qiáng)， 從而提高作為二向色性偏振材料的碘的釘扎效率(pinning efficiency)，由此改善光學(xué)性能并防止膜破裂。因此，本發(fā)明可以提供一種偏振片，其具有優(yōu)異的耐久性并顯示出改善的柔韌性和拉伸性，從而防止膜起皺。此外，本發(fā)明也能夠使偏振片的面積增大并且使偏振片的厚度減小，同時(shí)，也能夠提高在縱向和橫向方向上的尺寸穩(wěn)定性。此外，本發(fā)明也提供了一種偏振片，其通過穩(wěn)定的工藝制備，從而改進(jìn)了工藝加工性并提高了生產(chǎn)效率。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明，提供了一種偏振片的制備方法，所述偏振片具有如優(yōu)異的光學(xué)性能、 大面積、減小的厚度、尺寸穩(wěn)定性以及減少的膜破裂和起皺的多種優(yōu)點(diǎn)，該方法可以實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的工藝加工性和提高的生產(chǎn)效率。在下文中，將更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的偏振片的制備方法可以包括以下步驟通過將聚乙烯醇膜浸入包含硼化合物的第一交聯(lián)溶液中而進(jìn)行的第一交聯(lián)；和通過將所述聚乙烯醇膜浸入包含含有至少兩個(gè)羧基的線型多元羧酸化合物的第二交聯(lián)溶液中而進(jìn)行的第二交聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明，所述偏振片指的是包含聚合物膜和在該聚合物膜中吸附和取向碘的常規(guī)碘偏振片。用于制備所述偏振片的聚合物膜可以包括，但不特別限于，能夠用碘進(jìn)行染色的任何膜。所述聚合物膜的具體實(shí)例可以包括聚乙烯醇膜和/或部分皂化的聚乙烯醇膜；親水聚合物膜，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜、乙烯-醋酸乙烯共聚物膜、乙烯-乙烯醇共聚物膜、纖維素膜及其部分皂化的膜；多烯取向膜，例如脫水聚乙烯醇膜、脫氯聚乙烯醇膜等。其中，優(yōu)選使用能夠有效地提高了偏光度的一致性并表現(xiàn)出優(yōu)異的碘染色親合性的聚乙烯醇膜。根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)，偏振片的制備方法包括溶脹、染色、交聯(lián)、拉伸、清洗和干燥過程。 這種制備方法通?；诶旃に嚨姆N類而被區(qū)分。例如，干拉伸工藝、濕拉伸工藝或者二者的組合(即，混合拉伸工藝)可為有代表性的拉伸工藝。以下說明將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的偏振片的制備方法中使用的濕拉伸工藝進(jìn)行解釋，但其不特別地限于此。除干燥以外，其它過程可以在恒溫水浴中進(jìn)行，其中裝入選自不同溶液中的至少一種然后浸入聚乙烯醇膜。各個(gè)工藝的順序和/或工藝的重復(fù)次數(shù)沒有特別限制。也就是說，各個(gè)工藝可以同時(shí)進(jìn)行，或者可以有次序地連續(xù)進(jìn)行。而且，可以省略一些工藝。例如，拉伸可以在染色之前或之后進(jìn)行，或者與溶脹或染色同時(shí)地進(jìn)行。在染色之前，可以通過將未拉伸的聚乙烯醇膜浸入包含溶脹溶液的溶脹罐中進(jìn)行溶脹工藝，從而在溶脹聚乙烯醇膜的同時(shí)除去在該膜的表面上積聚的雜質(zhì)(如防粘連劑或灰塵)，因此提高了拉伸效率，避免了不均勻染色，并且最終增強(qiáng)了偏振片的物理性質(zhì)。在此使用的溶脹溶液可為單獨(dú)的水(凈化水、去離子水)，且可選地進(jìn)一步包含少量的甘油或碘化鉀，從而能夠使聚合物膜溶脹并改善其可加工性。在這種情況下，相對(duì)于 100重量％的溶脹溶液，甘油的含量可為5重量％以下。同樣地，相對(duì)于100重量％的溶脹溶液，碘化鉀的含量可為10重量％以下。在此使用的溶脹罐的溫度可為20 45°C，更優(yōu)選25 40°C。溶脹時(shí)段(在溶脹罐中的浸漬時(shí)間)可為180秒以下，更優(yōu)選90秒以下。如果浸漬時(shí)間在上述范圍內(nèi)，則可以抑制膜被溶脹溶液浸透引起的過度溶脹。因此，可以防止聚乙烯醇膜變軟或破裂。此外，可以均勻地吸附碘，從而提高偏光度。可以在溶脹過程中進(jìn)行拉伸，在這種情況下，拉伸比可為約1. 1至3. 5倍?？梢允÷匀苊浌に嚕蛘?，不同地，同時(shí)進(jìn)行溶脹和染色工藝。染色是通過將聚乙烯醇膜浸入裝有包含二向色性材料(例如，碘)的染色溶液的染色罐中而使碘吸附到聚乙烯醇膜中的過程。所述染色溶液可以通過將碘加入到水、含水有機(jī)溶劑或其混合物中而制備。相對(duì)于100重量％的染色溶液，碘的含量可為0. 4至400mmol/L，更優(yōu)選0. 8至275mmol/L，且最優(yōu)選1至200mmol/L。為了提高染色效率，可以進(jìn)一步向染色溶液中加入作為助溶劑的碘化物。這些碘化物可以包括，例如，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，它們可以單獨(dú)使用或者以兩種或更多種組合的方式使用。其中，更優(yōu)選使用在水中具有高溶解度的碘化鉀。相對(duì)于100重量％的染色溶液，碘化物的含量可為0.01至10重量％，更優(yōu)選0. 100至5重量％。所述染色罐的溫度可為5 42°C，更優(yōu)選10 35°C。將聚乙烯醇膜浸入染色罐的浸漬時(shí)間可為1至20分鐘，更優(yōu)選2至10分鐘，對(duì)其沒有特別限制?？梢栽谌旧^程中進(jìn)行拉伸。在這種情況下，累計(jì)的拉伸比可為1. 1至4.0倍。這里提到的“累計(jì)的拉伸比”可表示在各個(gè)工藝中的拉伸比的乘積而獲得的值。交聯(lián)是通過將聚乙烯醇膜浸入交聯(lián)溶液中而使物理吸附的碘分子釘扎到染色的聚乙烯醇膜上的工藝，從而防止碘分子的染色性質(zhì)因外界環(huán)境而劣化。盡管二向色性染料在抗?jié)駰l件下很少被洗脫，但是如果交聯(lián)是不穩(wěn)定的，取決于環(huán)境，碘分子常常被溶解或升華。因此，必須充分地實(shí)現(xiàn)這種交聯(lián)。此外，為了使置于聚乙烯醇分子之間的碘分子取向從而增強(qiáng)其光學(xué)性能，在交聯(lián)過程中必須進(jìn)行拉伸至最大拉伸比。也就是說，交聯(lián)過程是非常重要的。本發(fā)明可以包括至少兩個(gè)階段的交聯(lián)。具體地，可以在第一交聯(lián)中使用包含無機(jī)交聯(lián)劑的第一交聯(lián)溶液，而可以在第二交聯(lián)中使用包含有機(jī)交聯(lián)劑的第二交聯(lián)溶液。第一交聯(lián)可以使用包含硼化合物的第一交聯(lián)溶液作為交聯(lián)劑，以因硼化合物賦予短的交聯(lián)鍵和剛性，由此抑制膜起皺，從而改善了工藝加工性并且能夠使碘取向。第一交聯(lián)溶液可以包含作為溶劑的水和如硼酸、硼酸鈉等的硼化合物。第一交聯(lián)溶液可以進(jìn)一步包含與水相容的有機(jī)溶劑。相對(duì)于100重量％的第一交聯(lián)溶液，所述硼化合物的含量可為1至10重量％，更優(yōu)選2至6重量％。如果所述硼化合物的含量小于1重量％，則硼化合物的交聯(lián)作用會(huì)減小，從而在賦予剛性方面引起困難。當(dāng)所述含量超過10重量％時(shí)，無機(jī)交聯(lián)劑能使交聯(lián)反應(yīng)過度，從而在通過有機(jī)交聯(lián)劑進(jìn)行有效交聯(lián)方面引起困難。第二交聯(lián)可以使用包含含有至少兩個(gè)羧基的線型多元羧酸化合物的第二交聯(lián)溶液作為交聯(lián)劑，從而有效地賦予膜柔韌性和拉伸性并且形成穩(wěn)定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。第二交聯(lián)溶液可以包含作為溶劑的水和含有至少兩個(gè)羧基的線型多元羧酸化合物。第二交聯(lián)溶液可以進(jìn)一步包含與水相容的有機(jī)溶劑。所述含有至少兩個(gè)羧基的線型多元羧酸化合物能夠有效地使聚乙烯醇膜穩(wěn)定交聯(lián)而沒有結(jié)構(gòu)問題，同時(shí)賦予其有利的柔韌性和拉伸性。前述多元羧酸化合物的實(shí)例可以包括，但不特別地限于由下列化學(xué)式1至7表示的琥珀酸、戊二酸、己二酸、乙二酸、酒石酸、檸檬酸、1，2，3，4- 丁烷四甲酸及其衍生物。其中，更優(yōu)選使用二羧酸化合物及其衍生物。 前述化合物可以單獨(dú)使用或者以兩種或更多種組合方式使用。[化學(xué)式1]
權(quán)利要求
1.一種偏振片的制備方法，該方法包括以下步驟通過將聚乙烯醇膜浸入包含硼化合物的第一交聯(lián)溶液中而進(jìn)行的第一交聯(lián)；和通過將所述聚乙烯醇膜浸入包含含有至少兩個(gè)羧基的線型多元羧酸化合物的第二交聯(lián)溶液中而進(jìn)行的第二交聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，相對(duì)于100重量％的第一交聯(lián)溶液，所述硼化合物的含量為1至10重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述含有至少兩個(gè)羧基的線型多元羧酸化合物為選自琥珀酸、戊二酸、己二酸、乙二酸、酒石酸、檸檬酸、1，2，3，4_ 丁烷四甲酸及其衍生物中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，相對(duì)于100重量％的第二交聯(lián)溶液，所述含有至少兩個(gè)羧基的線型多元羧酸化合物的含量為0. 1至10重量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，相對(duì)于1重量份的含有至少兩個(gè)羧基的線型多元羧酸化合物，所述第二交聯(lián)溶液進(jìn)一步包含10重量份以下的硼化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述第一交聯(lián)之后進(jìn)行所述第二交聯(lián)，或者在所述第二交聯(lián)之后進(jìn)行所述第一交聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一交聯(lián)、所述第二交聯(lián)或者所述第一交聯(lián)過程與所述第二交聯(lián)過程的組合重復(fù)進(jìn)行至少兩次。
8.一種偏振板，其通過將保護(hù)膜層壓在通過權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的制備方法制備的偏振片的至少一面上而制造。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的偏振板，其進(jìn)一步包括層壓在所述偏振片或偏振片保護(hù)膜上的選自相位延遲膜、視角補(bǔ)償膜和亮度增強(qiáng)膜中的至少一種膜。
10.一種圖像顯示器件，其包括權(quán)利要求8所述的偏振板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種偏振片的制備方法，更具體而言，公開了一種制備偏振片的方法，該方法包括以下步驟使用無機(jī)交聯(lián)劑進(jìn)行的第一交聯(lián)；和使用有機(jī)交聯(lián)劑進(jìn)行的第二交聯(lián)，從而有效地加強(qiáng)交聯(lián)反應(yīng)，因此制得具有多種優(yōu)點(diǎn)的偏振片，所述優(yōu)點(diǎn)包括，例如，優(yōu)異的光學(xué)性能，防止膜破裂和起皺，面積擴(kuò)大及厚度減小，在縱向和橫向方向上高度的尺寸穩(wěn)定性等。本發(fā)明公開的方法可以實(shí)現(xiàn)所需的工藝加工性和生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)C08J5/18GK102311552SQ20111014870
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者崔允碩, 李宗錫, 柳智熙, 趙成祐 申請人:東友精細(xì)化工有限公司