專利名稱：：碘型偏光片、偏光板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種制備碘型偏光片和偏光板的方法，更具體而言，涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)高亮度和高對(duì)比度的具有改善的直交透過率(crosstransmittance)的偏光片和偏光才反及其制備方法。
背景技術(shù)：
：偏光片是一種從自然光產(chǎn)生偏振光的器件，其中，偏振光在特定被分為碘型偏光片、染料型偏光片、金屬型偏光片、聚亞乙烯基型偏光片、紅外線偏光片等。其中，所述金屬型偏光片仍有待研究，而碘型偏光膜和染料型偏光膜是被實(shí)際應(yīng)用的并且是市售可得的。通過用二向色碘或二向色染料等染色基于聚乙烯醇(PVA)的膜并采用如單軸拉伸等的方法在特定方向上對(duì)經(jīng)染色的基于PVA的膜進(jìn)行取向來制備碘型偏光膜或染料型偏光膜，并且碘型偏光膜或染料型偏光膜已被廣泛用于LCD等工業(yè)中。.近來，隨著市場(chǎng)上出現(xiàn)了多種LCD產(chǎn)品以及對(duì)LCD產(chǎn)品需求的增加，已經(jīng)進(jìn)行了多種努力來改善LCD產(chǎn)品的圖像質(zhì)量。首先，控制屏幕亮度的白場(chǎng)亮度(whitebrightness)和對(duì)比度應(yīng)該是高的以實(shí)現(xiàn)高清晰度。白場(chǎng)亮度是指通過偏光板的光的亮度，因此當(dāng)白場(chǎng)亮度低時(shí)由于屏幕變暗而難以顯示高質(zhì)量的圖像。同時(shí)，對(duì)比度(CR)表示通過圖形發(fā)生器顯示的白態(tài)(whitestate)與黑態(tài)(blackstate)的亮度比值。因此，當(dāng)對(duì)比度增加時(shí)就有可能顯示與原始色彩接近的圖像。在此種情況下，白場(chǎng)亮度是指通過兩個(gè)平行的偏光板發(fā)出的光的亮度，而黑場(chǎng)亮度(blackbrightness)是指通過兩個(gè)直交的偏光板發(fā)出的光的亮度。為了增加白場(chǎng)亮度，一種通過減少用于對(duì)PVA膜染色的染料的量來增加光的透射的方法在本領(lǐng)域內(nèi)被廣泛應(yīng)用。換言之，隨著被吸收入PVA膜的染料量的減少，穿透的光的量隨之增加，因此黑場(chǎng)亮度也增加。在此種情況下，由于黑場(chǎng)亮度值的增加范圍高于白場(chǎng)亮度值的增加范圍，因此由白場(chǎng)亮度與黑場(chǎng)亮度的比值表示的對(duì)比度降低。因此，當(dāng)白場(chǎng)亮度增加時(shí)，由于屏幕的亮度提高而其對(duì)比度降低就難以實(shí)現(xiàn)清晰的彩色圖像。同時(shí)，在本領(lǐng)域內(nèi)采用增加用于對(duì)PVA膜進(jìn)行染色的染料的量的方法來提高對(duì)比度，但該方法存在的問題是由于增加染料的量而使白場(chǎng)亮度降低，因此整個(gè)屏幕變暗。如上所述，常規(guī)方法的缺點(diǎn)在于，由于不能同時(shí)提高亮度和對(duì)比度，因此難以顯示具有高亮度和高對(duì)比度的高質(zhì)量的圖像
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題做出了本發(fā)明，因此本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案為通過提供一種制備偏光片和偏光板的方法來提供一種具有高亮度和高對(duì)比度的液晶顯示器件，所述偏光片和偏光板均能同時(shí)改善亮度和對(duì)比度。技術(shù)方案為解決上述問題本發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)行了多次嘗試，并發(fā)現(xiàn)了當(dāng)在制備偏光板的同時(shí)添加硼酸和磷酸鹽化合物時(shí)，改善了該偏光板中作為吸收光組分的碘的取向，因此有可能既改善白場(chǎng)亮度又改善對(duì)比度。當(dāng)改善了偏光板中吸收光的組分，即分子碘或多碘化合物離子物種(ionspecies)的取向時(shí)，偏振度提高，因此透過兩個(gè)直交的偏光板的光的亮度，即黑場(chǎng)亮度變低。換言之，由于吸收光的組分的取向提高使得有可能降低黑場(chǎng)亮度而不損失白場(chǎng)亮度，所以有可能在屏幕內(nèi)既提高亮度又提高對(duì)比度。原則上，應(yīng)該以透過兩個(gè)平行偏光板的光的亮度作為測(cè)量的白場(chǎng)亮度，而以透過兩個(gè)直交偏光板的光的亮度作為測(cè)量的黑場(chǎng)亮度。但是，對(duì)于本發(fā)明，為了方便起見，以透過一個(gè)偏光板的光的透過率來簡(jiǎn)單測(cè)量白場(chǎng)亮度(即，單體透過率(singletontransmittance)),并以透過兩個(gè)直交的偏光板的光的透過率來測(cè)量黑場(chǎng)亮度(即，直交透過率)從而確定所述偏光板的光學(xué)性能。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，提供了一種制備具有改善的直交透過率的偏光片的方法，所述方法包括如下步驟通過將基于PVA的膜浸入碘的水溶液中來用分子碘對(duì)基于聚乙烯醇(PVA)的膜進(jìn)行染色(染色步驟)；在硼酸水溶液中，所述分子硪被吸收入所述基于PVA的膜中(交聯(lián)步驟)；通過在特定的方向上拉伸所述基于PVA的膜而使所述分子碘按特定的方向排列(拉伸步驟)；向碘的水溶液或硼酸水溶液中添加磷酸鹽化合物，使磷酸鹽化合物與硼酸的重量比在1:0.1~1:10的范圍內(nèi)；以及在烘箱中干燥其中所述分子碘被取向的基于PVA的膜。在此種情況下，可在染色、交聯(lián)和拉伸步驟中的至少一個(gè)步驟進(jìn)行的同時(shí)添加磷酸鹽化合物，并且所述磷酸鹽化合物可為選自由磷酸、磷酸氫鈣、磷酸氫鎂、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀和磷酸二氫銨組成的組中的至少一種，并且它們可被單獨(dú)或以其組合使用。同樣地，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案，提供了通過在所述偏光片的兩面粘附保護(hù)膜來制備偏光板的方法。此外，根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)技術(shù)方案，提供了一種根據(jù)制備偏光板的方法制備的并包含硼酸和磷酸鹽的偏光板。實(shí)施方式下文中，將更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明制備偏光片和偏光板的方法。偏光片的制備(l)染色步驟染色步驟是為了用分子碘對(duì)聚乙烯醇膜染色。為此目的，將基于聚乙烯醇(PVA)的膜浸入染色浴中的碘的水溶液中以用分子碘對(duì)所述基于PVA的膜染色。通常，所述石典的水溶液的溫度優(yōu)選在20~50°C的范圍內(nèi)，并且浸泡時(shí)間優(yōu)選在10~300秒的范圍內(nèi)。在此種情況下，基于100重量份的水，所述碘的水溶液優(yōu)選包含0.01~0.5重量份的石典。并且，所述珙的水溶液可進(jìn)一步包含如硤化物、三缺化物、五碘化物等的碘化物/多碟化合物離子，并且可將如碘化鉀的增溶助劑用作碘離子?；?00重量份的水，根據(jù)本發(fā)明的碘的水溶液優(yōu)選進(jìn)一步包含0.01-10重量份的換化鉀。并且，基于100重量份的水，根據(jù)本發(fā)明的碘的水溶液優(yōu)選進(jìn)一步包含0.01~6重量份的硼酸。向根據(jù)本發(fā)明的碘的水溶液中添加硼酸進(jìn)行。然而，當(dāng)所述硼酸的含量超過6重量份時(shí)，取決于溫度，硼酸可能不能在水中完全溶解。當(dāng)拉伸用分子碘染色的PVA膜或用碘對(duì)拉伸的PVA膜染色時(shí)，所述分子碘在與PVA膜拉伸方向平行的方向上排列。由于碘具有高度的二向色性，所述PVA膜吸收在拉伸方向上振動(dòng)的光，并使在與拉伸方向垂直的方向上振動(dòng)的光透過。結(jié)果，由透過偏光板的自然光可以獲得在特定方向上振動(dòng)的偏振光。(2)交聯(lián)步驟交聯(lián)步驟是為了在基于聚乙烯醇的膜的聚合物基體上吸收分子碘。當(dāng)所述分子碘沒有被適當(dāng)?shù)匚盏骄酆衔锘w上時(shí)，由于偏振度降低該偏光板可能不能發(fā)揮其作用。通常，硼酸和硼酸鹽等已經(jīng)被廣泛用作分子碘的交聯(lián)劑，但在現(xiàn)有技術(shù)中硼酸的使用是非必需的。然而，在本發(fā)明的交聯(lián)步驟中必須使用硼酸。如上所述，當(dāng)以特定的重量比加入硼酸和隨后描述的磷酸鹽化合物時(shí)，改善了吸收光的組分的取向，這引起直交透過率改善。所述硼酸和磷酸鹽化合物的重量比優(yōu)選在約1:0.1~1:10的范圍內(nèi)。通常采用將用分子碘染色的PVA膜浸入硼酸水溶液中的浸漬技術(shù)作為交聯(lián)方法，但在此也可采用涂布或噴涂法。并且，基于100重量份的水，所述硼酸水溶液優(yōu)選包含2~10重量份，并更優(yōu)選包含約3~6重量份的硼酸。除硼酸外，基于100重量份的水，所述硼酸水溶液優(yōu)選進(jìn)一步包含0.1~15重量份的碘化鉀。當(dāng)在此使用添加了所述含量范圍的碘化鉀的硼酸水溶液時(shí)，有可能獲得輕度著色的偏光片，即，對(duì)可見光的所有波長(zhǎng)范圍而言具有大體上恒定的吸光度的中性灰色的偏光片。所述硼酸水溶液的溫度為20。C或更高，并特別優(yōu)選在3085。C的范圍內(nèi)。所述浸泡時(shí)間通常在100~1200秒的范圍內(nèi)，并且特別優(yōu)選在200500秒的范圍內(nèi)。(3)拉伸步驟拉伸是為了使分子碘按特定方向排列，并且通過在特定方向上拉伸PVA膜來進(jìn)行拉伸步驟。拉伸法主要被分成濕拉伸法和干拉伸法。在此，所述干拉伸法被細(xì)分為輥間拉伸法、加熱輥拉伸法、壓縮拉伸法、拉幅機(jī)拉伸法等，而濕拉伸法被細(xì)分成拉幅機(jī)拉伸法和輥間拉伸法等。所述濕和干拉伸法均可被用于本發(fā)明中，并且必要時(shí)也可以將其組合使用?？梢耘c所述染色步驟或交聯(lián)步驟分開進(jìn)行或一起進(jìn)行所述拉伸步驟。當(dāng)與染色步驟一起進(jìn)行該拉伸步驟時(shí)，優(yōu)選在碘溶液中進(jìn)行該拉伸步驟，當(dāng)與交聯(lián)步驟一起進(jìn)行該拉伸步驟時(shí)，優(yōu)選在硼酸水溶液中進(jìn)行該拉伸步驟。(4)添加磷酸鹽化合物的步驟根據(jù)本發(fā)明制備偏光板的方法的特征在于，添加硼酸和磷酸鹽化合物以改善偏光板的直交透過率?？梢苑謩e在染色步驟、交聯(lián)步驟和拉伸步驟中添加所述磷酸鹽化合物，并且優(yōu)選在至少一個(gè)上述步驟中添加所述磷酸鹽化合物。當(dāng)在上述步驟的各步驟中制備水溶液時(shí)，可將磷酸鹽化合物添加到為上述步驟中的各步驟預(yù)制備的水溶液(碘的水溶液或硼酸水溶液)中，或者將其與硤、硪化鉀或硼酸一起添加。在此種情況下，相對(duì)于向水溶液中添加的硼酸的總量，優(yōu)選添加0.1~IO倍的量的磷酸鹽化合物。換言之，優(yōu)選添加磷酸鹽化合物以使在水溶液中硼酸:磷酸鹽化合物的重量比能夠在1:0.1~1:10的范圍內(nèi)。如隨后在實(shí)施例中所述，當(dāng)單獨(dú)使用硼酸或磷酸鹽化合物時(shí)，并不改善直交透過率，但僅當(dāng)按適當(dāng)?shù)闹亓勘忍砑优鹚岷土姿猁}化合物時(shí)可改善直交透過率。相對(duì)于硼酸的總重量，當(dāng)磷酸鹽化合物的重量比低于0.1倍時(shí)，直交透過率被輕度改善，而相對(duì)于硼酸的總重量，當(dāng)磷酸鹽化合物的重量比超過10倍時(shí)，該磷酸鹽化合物可能不能溶解在水中，或者直交透過率可能會(huì)更加劣化。并且，所述磷酸鹽化合物可為選自由磷酸、磷酸氪4丐、磷酸氬鎂、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨等組成的組中的至少一種，并且可將它們單獨(dú)或以其組合使用。(5)干燥步驟當(dāng)完成上述步驟時(shí)，將所述PVA膜放入烘箱中干燥從而獲得偏光片。如上所述，通過一起添加硼酸和磷酸鹽化合物制得的偏光片顯示出具有高度改善的直交透過率而不損失單體透過率。這就是通過添加硼酸和磷酸鹽化合物改善了吸收光的組分的取向的原因。當(dāng)如上所述使用具有改善了取向的偏光片時(shí)，白場(chǎng)亮度增加而黑場(chǎng)亮度沒有增加，因此有可能顯示具有高亮度和高對(duì)比度的圖像。偏光板的制備當(dāng)所述偏光片完全干燥后，通過使用粘合劑在該偏光片的兩面層壓保護(hù)膜來制備偏光板。術(shù)語"保護(hù)膜"是指粘附在偏光片的兩面來保護(hù)該偏光片的透明膜。此處，可將如三乙酰纖維素(TAC)的基于乙酸酯的樹脂膜、基于聚酯的樹脂膜、基于聚醚砜的樹脂膜、基于聚碳酸酯的樹脂膜、基于聚酰胺的樹脂膜、基于聚酰亞胺的樹脂膜、基于聚烯烴的樹脂膜用作所述保護(hù)膜。并且，可將基于聚乙烯醇的水溶粘合劑用作所述粘合劑。具體實(shí)施例方式下文中，將詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。然而，應(yīng)該理解體實(shí)施例。比4交實(shí)施例1將聚乙烯醇膜浸入含有0.1重量份碘、1重量份碘化鉀和3重量份硼酸的碘的水溶液中并染色(A.染色步驟)。在50。C下將經(jīng)染色的聚乙烯醇膜浸入含有5重量份硤化鉀的3重量份的硼酸溶液中，并且將其拉伸5次(B.交聯(lián)和拉伸步驟)。將這樣制得的PVA偏光片放入烘箱中并在8(TC下干燥5分鐘。來制備偏光板。比4交實(shí)施例2除了在整個(gè)制備過程中添加相同等效量的磷酸來代替添加的硼酸(步驟A和B)外，以同比較實(shí)施例1中相同的方式制備偏光板。比專交實(shí)施例3除了在整個(gè)制備過程中添加相同等效量的磷酸氫鎂來代替添加的硼酸(步驟A和B)外，以同比較實(shí)施例1中相同的方式制備偏光板。實(shí)施例1除了在染色步驟(A)中向碘的水溶液中添加1重量份的磚酸二氬鉀(硼酸:磷酸二氬鉀=1:0.33)外，以同比較實(shí)施例1中相同的方式制備偏光板。實(shí)施例2除了在交聯(lián)和拉伸步驟(B)中向硼酸水溶液中進(jìn)一步添加7重量份的石粦酸二氫鉀(硼酸:石粦酸二氫鉀=1:2.33)外，以同比較實(shí)施例1中相同的方式制備偏光板。實(shí)施例3基于各種水溶液的總重量，除了在染色步驟(A)中向碘的水溶液中進(jìn)一步添加5重量份的磷酸二氫銨，并且在交聯(lián)和拉伸步驟(B)中向硼酸水溶液中添加5重量份的磷酸二氫銨(硼酸:磷酸二氫銨=1:1.66)外，以同比較實(shí)施例1中相同的方式制備偏光板。實(shí)施例4除了在交聯(lián)和拉伸步驟(B)中向硼酸水溶液中進(jìn)一步添加3重量份的磷酸(硼酸:磷酸=1:1)外，以同比較實(shí)施例1中相同的方式制備偏光板。實(shí)施例5除了在染色步驟(A)中向碘的水溶液中添加0.5重量份的磷酸，并且在交聯(lián)和拉伸步驟(B)中向硼酸水溶液中添加0.5重量份的磷酸(硼酸:磷酸=1:0.17)外，以同比較實(shí)施例1中相同的方式制備偏光板。實(shí)施例6除了在交聯(lián)和拉伸步驟(B)中向硼酸水溶液中添加4重量份的磷酸二氪銨(硼酸:磷酸二氫銨=1:1.33)外，以同比較實(shí)施例1中相同的方式制備偏光板。并且，通過調(diào)節(jié)碘的水溶液中碘的濃度(步驟A),根據(jù)如比較實(shí)施例和實(shí)施例所述的方法來制備偏光片。在此種情況下，所有制得的偏光片具有42.0~42.5%的單體透過率和-a=1.14~1.0JLb=2.5~3.5的色調(diào)。將按比較實(shí)施例1的方法制備的偏光板的直交透過率設(shè)定為Tc,o=1.0，然后測(cè)量按比較實(shí)施例2~3和實(shí)施例1~6制備的偏光板的直交透過率的比值(二Tc/Tc,0)。該結(jié)果顯示在下表l中。在此，Tc表示各偏光板的直交透過率，而Tc,o表示比較實(shí)施例1的偏光板的直交透過率。在相同的單體透過率(Ts.)條件下測(cè)量實(shí)施例和比較實(shí)施例的偏光板的直交透過率Tc。直交透過率相對(duì)于相同的單體透過率低的現(xiàn)象表明改善了吸收光的組分的取向。沿吸收軸線以0°和90。的切割角度切開兩個(gè)偏光板，并將得到的兩個(gè)膜交迭從而使兩個(gè)膜的吸收軸線能夠形成一個(gè)直角，然后采用透射光譜法(transmissionspectroscope)、N&K分析儀(N&KTechnologyInc.)測(cè)量直交透過率(Tc)。表1直交透過率<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>如表1中所示，其表明了當(dāng)相對(duì)于相同的單體透過率測(cè)量實(shí)施例和比較實(shí)施例的偏光板的直交透過率時(shí)，與比較實(shí)施例的偏光板相比，通過按一定的重量比添加硼酸和磷酸鹽化合物制得的實(shí)施例的偏光板的直交透過率被改善。并且，在比較實(shí)施例2和3中僅添加磷酸鹽化合物而未添加硼酸制備偏光板的情況下，可以看出直交透過率明顯地惡化。工業(yè)實(shí)用性如上所述，通過以特定比值添加硼酸和磷酸鹽化合物來制備偏光片，根據(jù)本發(fā)明制備偏光片的方法可用于改善吸收光的組分的取向。因此，通過降低直交透過率的值而不損失單體透過率，根據(jù)本發(fā)明的方法可用于提供具有極佳的對(duì)比度的高亮度LCD。權(quán)利要求1、一種用于制備具有改善的直交透過率的偏光片的方法，該方法包括如下步驟通過將基于PVA的膜浸入碘的水溶液中來用分子碘對(duì)基于聚乙烯醇(PVA)的膜進(jìn)行染色的染色步驟；采用硼酸水溶液使所述分子碘被吸收入所述基于PVA的膜中的交聯(lián)步驟；通過在特定方向上拉伸所述基于PVA的膜來使所述分子碘按特定方向排列的拉伸步驟；以及在烘箱中干燥其中所述分子碘被取向的基于PVA的膜；其中，將磷酸鹽化合物添加到染色步驟的碘的水溶液中或者拉伸步驟的硼酸水溶液中，使硼酸∶磷酸鹽化合物的重量比在1∶0.1～1∶10的范圍內(nèi)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于100重量份的水，所述硪的水溶液包含0.01~0.5重量份的珙。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于100重量份的水，所述缺的水溶液進(jìn)一步包含0.01~10重量份的碘化鉀。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于100重量份的水，所述硪的水溶液進(jìn)一步包含0.01~6重量份的硼酸。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于100重量份的水，所述硼酸水〉容液包含2~10重量卩分的硼酸。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于100重量份的水，所述硼酸水溶液進(jìn)一步包含0.1~15重量份的碘化鉀。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在染色、交聯(lián)和拉伸步驟中的至少一個(gè)步驟進(jìn)行的同時(shí)添加所述磷酸鹽化合物。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述磷酸鹽化合物為選自由磷酸、磷酸氫鈣、磷酸氫鎂、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀和磷酸二氫銨組成的組中的至少一種，并且將其單獨(dú)或以其組合使用。9、一種根據(jù)前述權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法制備的偏光片。10、一種制備偏光板的方法，所述方法包括如下步驟在如權(quán)利要求9中所述的偏光片的兩面粘附保護(hù)膜。11、一種根據(jù)權(quán)利要求10中所述的方法制備的偏光板。全文摘要本發(fā)明提供了一種制備具有改善的直交透過率的偏光片的方法。所述用于制備偏光片的方法包括如下步驟通過將基于PVA的膜浸入碘的水溶液中來用分子碘對(duì)基于聚乙烯醇(PVA)的膜染色(染色步驟)；采用硼酸水溶液將分子碘吸收入所述基于PVA的膜內(nèi)(交聯(lián)步驟)；通過在特定方向上拉伸基于PVA的膜使分子碘按特定方向排列(拉伸步驟)；以及將其中分子碘被取向的基于PVA的膜在烘箱中干燥；其中，將磷酸鹽化合物添加到碘的水溶液(染色步驟)或硼酸水溶液(拉伸步驟)中，使硼酸∶磷酸鹽化合物的重量比在1∶0.1～1∶10的范圍內(nèi)。文檔編號(hào)G02B5/30GK101542336SQ200880000181公開日2009年9月23日申請(qǐng)日期2008年2月4日優(yōu)先權(quán)日2007年2月9日發(fā)明者孫政佑,權(quán)奇玉,羅鈞日,金承愛申請(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社