具有优异耐久性和耐热性的偏振元件、偏振片和图像显示器件以及偏振元件的制造方法技术

技术编号:7128496 阅读:251 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种具有优异的耐久性和耐热性的偏振器、偏振片和图像显示器件以及该偏振器的制造方法,其中偏振器的锌、硼和钾的含量控制在一个特定范围内。在一个实施方式中,本发明专利技术提供了一种偏振器,以及包括该偏振器的偏振片和图像显示器件,其中,基于偏振器的总重量,偏振器中锌含量(wt.%)×硼含量(wt.%)/钾含量(wt.%)的值为0.1到4.0,硼含量为1.0wt.%到5.0wt.%,以及钾含量为0.3wt.%到2.0wt.%。而且,本发明专利技术提供了该偏振器的制造方法,至少包括染色步骤、交联步骤、拉伸步骤和洗涤步骤,其中,在染色步骤中,将PVA膜在温度为20℃到40℃的染色水溶液中浸入150秒到300秒,所述染色水溶液中碘浓度为0.05wt.%到0.2wt.%(重量百分数),碘化钾浓度为0.2wt.%到1.5wt.%;在交联步骤中,将PVA膜在温度为15℃到60℃的交联水溶液中浸入30秒到120秒,其中所述交联水溶液中硼浓度为0.36wt.%到0.83wt.%,碘化钾浓度为4wt.%到7wt.%;染色水溶液、交联水溶液或单独的锌盐加工水溶液中的至少一种水溶液中包含浓度为0.4wt.%到7.0wt.%的选自氯化锌、碘化锌、硫酸锌、硝酸锌和醋酸锌中的至少一种锌盐;以及在洗涤步骤中,将基于PVA的膜在温度为25℃到30℃(摄氏度)的纯水中浸入10秒到30秒。本发明专利技术的一个实施方式中的偏振器、偏振片和图像显示器件表现出优异的耐久性和耐热性,因此其即使在高温条件下也能保持初始正交透过率和色调,并能保持其透过率、偏振度和色调。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有优异耐久性和耐热性的偏振器、偏振片和图像显示器件,以及该偏振器的制造方法,具体而言,本专利技术涉及一种具有优异耐久性和耐热性的偏振器、偏振片和图像显示器件,其中所述偏振器中锌、硼和钾的含量控制在一定范围内,以及该偏振器的制造方法。
技术介绍
用于图像显示器件(如,液晶显示器(IXD)、有机电致发光(EL)显示器、等离子显示器(PDP)等)的偏振片需要具备高透过率和高偏振度,以提供显示优异色彩再现性的图像。现有技术中的偏振片是通过利用二色性碘或二色性染料等对聚乙烯醇薄膜进行染色, 使染色膜进行交联,然后通过如单向拉伸等来取向交联膜而制造的。近来,使用偏振片的图像显示器件已应用于电视(TV)、监视器、汽车仪表盘、计算机、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)、电话、音频/视频设备以及用于多种办公和工业仪器的显示板。照这样,由于图像显示器件的应用领域已经扩大,偏振片在如高温或高湿等的恶劣条件下的长期使用程度提高。因此,就需要具有优异耐久性和耐热性的偏振片,以使其在恶劣条件下发挥原有功能。现有技术中偏振片的耐久性已经通过聚乙烯醇薄膜的自身改性和/或使用非升华的二色性染料来代替具有升华性的碘型偏振器而得到提高。然而,现有技术中对基于聚乙烯醇(以下简称为“PVA”)的膜自身改性的方法会产生缺点,如由于聚合物母体没有充分吸收碘或者二色性染料而引起的偏振度降低,以及由于对聚合物母体的改性而引起的透过率降低。使用非升华性二色性染料的方法中,在拉伸PVA膜时很难控制取向,因此不会获得足够的偏振度。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个技术方案是提供一种具有优异耐久性和耐热性的偏振器。本专利技术的另一个技术方案是提供一种包括所述具有优异耐久性和耐热性的偏振器的偏振片和图像显示器件。本专利技术的另一个技术方案是提供一种制造所述具有优异耐久性和耐热性的偏振器的方法。技术方案根据本专利技术的一个技术方案,本专利技术提供了一种偏振器,其中基于偏振器的重量, 其所具有的锌含量(重量百分比,wt. % ) X硼含量(wt. % )/钾含量(wt. % )的值在0. 1 到4. 0的范围内,硼含量在1. 0到5. Owt. %范围内,以及钾含量在0. 3到2. Owt. %范围内。根据本专利技术的另一个技术方案,本专利技术还提供了一种包括根据本专利技术一个技术方案的偏振器的偏振片。根据本专利技术的另一个技术方案,本专利技术还提供了一种包括根据本专利技术一个技术方案的偏振器或偏振片的图像显示器件。根据本专利技术的另一个技术方案,本专利技术还提供了一种制造偏振器的方法,其包括至少一个染色步骤、一个交联步骤、一个拉伸步骤以及一个洗涤步骤,所述染色步骤是通过将PVA膜在温度为20°C到40°C (摄氏度)范围内的染色水溶液中浸入150秒到300秒进行的,所述染色水溶液中碘浓度在0.05wt. %到0.2wt. % (重量百分比,wt. % )范围内, 碘化钾浓度在0. 2wt. %到1.5wt. %内;所述交联步骤是通过将PVA基膜在温度为15到 600C (摄氏度)范围内的交联水溶液中浸入30到120秒进行的,其中所述交联水溶液中的硼浓度在0. 36到0. 83wt. %范围内,碘化钾浓度在4到7wt. %范围内;染色水溶液、交联水溶液和一种单独的锌盐加工水溶液中的至少一种包含浓度为0. 4到7. Owt. %的选自氯化锌、碘化锌、硫酸锌、硝酸锌和醋酸锌中的至少一种锌盐;以及洗涤步骤是通过将PVA膜在温度为25到30°C (摄氏度)的纯水中浸入10到30秒进行的。有益效果将锌含量(wt. % ) X硼含量(wt. % )/钾含量(wt. % )的值控制在0. 1到4. 0 的范围内,将硼含量控制在1. 0到5. Owt. %范围内,以及将钾含量控制在0. 3到2. Owt. % 范围内,这样的偏振器、包括该偏振器的偏振片和图像显示器件表现出优异的初始正交透过率(initial cross transmittance)和颜色特性,保持这些性能,并且具有优异的耐久性和耐热性,即使在将它们置于高温条件下,仍能因此而保持初始优异的透过率、偏振度和颜色。附图说明图1为显示根据本专利技术对比实施例1和专利技术实施例1、9和10的偏振器厚度与 (&ι+ρ)*Β的值的关系曲线。具体实施例方式从对具有优异耐久性和耐热性的偏振器和偏振片的研究结果中,本专利技术的专利技术人发现,在偏振器中,锌、硼和钾具体的含量关系与耐久性和耐热性高度相关,并且用控制偏振器中锌、硼和钾的具体含量关系来代替控制锌含量本身以改善偏振器的耐久性和耐热性,偏振器的耐久性和耐热性会明显提高。在制备偏振器中作为交联剂使用的硼酸、硼酸盐或者硼砂在水溶液中会生成羟基 (OH),并由此使基于聚乙烯醇(以下简称为“PVA”)的树脂交联。而且,将其中以15_和13_存在的聚碘插入到由聚乙烯醇和提供硼的材料形成的交联网结构中。因此,可以认为耐热性提高,这是因为作为交联剂的提供硼的材料的含量越高,聚乙烯醇和聚碘之间的网络结构就会越强,拉伸后就会防止PVA和聚碘过多的变形以及聚碘的降解和/或升华。然而,即使硼(B)含量无限升高,耐热也不会无限提高,并且当硼使用过度时,会产生初始正交光学性能(initial cross optical properties)(初始正交光学性能代表或被理解为偏振度)下降的副作用。而且,与初始正交光学性能一样,当硼含量过低时耐热性也会下降。因此,本专利技术的特征是在基于这些因素将硼含量控制在一定范围内。而且,偏振器中包含的钾⑷来源于KI (加入以提供中性灰色)。在钾⑷含量极低时,偏振器的性能(如初始颜色、偏振度等)会降低,因此在图像显示器件中不能使用具有极低钾(K)含量的偏振器。另外,即使在偏振器中包含大量钾(K)时,偏振器的性能(如初始颜色、偏振度等)仍会降低,并且耐热性也会降低。因此,本专利技术的一个实施方式的特征在于将偏振器中包含的钾(K)含量控制在一定范围内。此外,可以通过向其中添加锌来提高耐久性和耐热性。然而,如果偏振器中锌添加过量时,偏振器初始光学性能会下降。所以就控制偏振片初始光学性能、耐久性和耐热性而言,需要将偏振器中包含的锌含量控制在一个合适范围内。这样,偏振器中包含的锌、硼和钾的相应含量与在高温条件下偏振器的初始光学性能、耐热性和耐久性有关。因此,以这种方式控制偏振器中这些组分的含量来满足这些组分特定的相关表达,偏振器会表现出优异的初始光学性能,如初始颜色、偏振程度等,并呈现优异的耐久性和耐热性,即使将该偏振器置于高温条件下,其初始光学性能的改变也会最小化。根据本专利技术的一个实施方式,在上述研究的基础上,提供了一种偏振器,其中,基于偏振器的重量,锌含量(重量百分比,wt. % ) X硼含量(wt. % )/钾含量(wt. % )的值 (以下简称为“a^B/K”)在0. 1到4. 0范围内,硼含量在1. 0到5. Owt. %范围内,以及钾含量在0.3到2. Owt. %范围内。通常用基于聚乙烯醇的膜制备偏振器,可以使用由聚乙烯醇树脂或其衍生物形成的膜。任何基于聚乙烯醇的衍生物都可以使用,只要其为本领域公知。聚乙烯醇衍生物的例子可以通过聚乙烯醇与羧酸或其衍生物、不饱和磺酸或其衍生物、烯烃(如乙烯、丙烯等) 等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偏振器,基于所述偏振器的重量,其所具有的锌含量(重量百分比,wt.%)×硼含量(wt.%)/钾含量(wt.%)的值在0.1到4.0范围内,硼含量在1.0到5.0wt.%范围内,以及钾含量在0.3到2.0wt.%范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:权寄玉
申请(专利权)人:LG化学株式会社
类型:发明
国别省市:KR

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