拉伸层压体、制造薄偏光片的方法、由该方法制造的薄偏光片、及包含该薄偏光片的偏光板 |
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| 申请号 | CN201480000950.2 | 申请日 | 2014-06-16 | 公开(公告)号 | CN104395075B | 公开(公告)日 | 2016-12-07 |
| 申请人 | LG化学株式会社; | 发明人 | 南星铉; 郑棕炫; 罗钧日; 柳惠珉; | ||||
| 摘要 | 本公开提供了一种具有优异光学性能，容易地从基底膜分离，并可用于制造薄偏光片的拉伸 层压 体。此外，本公开提供了一种通过使用所述拉伸层压体制造具有优异光学性能的薄偏光片的方法，通过该方法制造的薄偏光片，以及包含该薄偏光片的偏光板。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种拉伸层压体，其通过拉伸包含以下的层压体而形成：未拉伸的聚合物膜；以及附着到所述聚合物膜的至少一个表面上的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜， |
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| 说明书全文 | 拉伸层压体、制造薄偏光片的方法、由该方法制造的薄偏光片、及包含该薄偏光片的偏光板 技术领域[0001] 本公开涉及一种拉伸层压体、制造薄偏光片的方法、通过该方法制造的薄偏光片、以及包含该薄偏光片的偏光板。 背景技术[0002] 在偏光板中包含的偏光片是用于使自然光或者任意偏振的光偏振到特定方向上的光学装置，且其广泛地用在显示装置，如液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器中。近来，包含基于碘的化合物或二色性染料并具有其中分子链在特定的方向上取向的分子结构的基于聚乙烯醇的偏光膜被常规地用作显示装置的偏光片。 [0003] 基于聚乙烯醇的偏光膜通过以下过程制造：使基于聚乙烯醇的膜以碘或二色性染料染色、在特定的方向上拉伸所述基于聚乙烯醇的膜，并在其上进行交联过程。在此情况下，所述拉伸过程可以是使用溶液，如水性硼酸溶液或者水性碘溶液的湿拉伸过程，或者可以是在大气中进行的干拉伸过程，且所述拉伸过程的拉伸率可能通常是5倍以上。 [0004] 在这样的制造过程中，在拉伸之前，所述基于聚乙烯醇的膜的厚度可以是60μm以上，从而防止在拉伸过程中的断裂。如果在拉伸之前所述基于聚乙烯醇的膜的厚度是60μm以下，则所述基于聚乙烯醇的膜的溶胀度可能增加，且所述基于聚乙烯醇的膜可以在拉伸过程中容易被破坏，这是因为每单位面积下的基于聚乙烯醇的膜的电的模量(modulus of electricity)高(因其薄的厚度)。 [0005] 近来，已有对偏光板具有降低的厚度的要求，从而允许其在更薄的显示装置中的应用。然而，如果具有厚度超过60μm的基于聚乙烯醇的膜被用作以上用途，其在降低所述偏光片的厚度上有局限。因此，近来已经进行了许多研究以开发更薄的偏光片。 [0006] 韩国专利未经审查的公布第2010-0071998号公开了一种通过使用层压体制造薄偏光板的方法，所述层压体通过以亲水性聚合物层涂布基层，或者使基层形成材料和亲水性聚合物层形成材料共挤出而形成层压体。然而，如果使用这样的涂布法或共挤出法，有可能难以在拉伸后使聚乙烯醇层和基底层彼此分离，且由于使用大的剥离力以分离所述层，在分离期间所述聚乙烯醇层可能容易被损坏或者变形。作为结果，基于聚乙烯醇的膜的光学性能如偏光度可能劣化。此外，如果使用涂布法或者共挤出法，由于聚乙烯醇树脂被熔融并挤出，或者被制成涂布溶液并涂布，因此所述聚乙烯醇膜的物理性质可能容易根据挤出条件、涂布条件或者成膜条件而变化。因此，最终聚乙烯醇产品的物理性能可能劣化，且有可能难以得到具有一致的物理性能的最终聚乙烯醇产品。发明内容 [0007] 【技术问题】 [0008] 本公开的一个方面可提供一种具有优异光学性能，容易从基底膜分离，并可用于制造薄偏光片的拉伸层压体。本公开的另一方面可提供一种通过使用所述拉伸层压体制造具有优异的光学性能的薄偏光片的方法，通过该方法制造的薄偏光片，以及包含该薄偏光片的偏光板。 [0009] 【技术方案】 [0010] 根据本公开的一个方面，拉伸层压体可通过拉伸包含以下的层压体而形成：未拉伸的聚合物膜；以及附着到所述聚合物膜的至少一个表面上的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜，其中，在 和 的情况下，所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜可满足以下公式1： [0011] [公式1] [0012] y≤-0.175x+0.675 [0013] 其中，0.16≤x<1，且0 [0014] 此外，所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜还均满足以下公式2： [0015] [公式2] [0016] -1.350x+0.830≤y [0017] 其中，0.16≤x<1，且0 [0018] 所述聚合物膜可包括选自以下的至少一种：高密度聚乙烯膜、聚氨酯膜、聚丙烯膜、聚烯烃膜、基于酯的膜、通过共挤出高密度聚乙烯和低密度聚乙烯而形成的膜、其中在高密度聚乙烯中包含乙烯乙酸乙烯酯的共聚物树脂膜、丙烯酸膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、基于聚乙烯醇的膜、和基于纤维素的膜。 [0019] 根据本公开的另一个方面，制造薄偏光片的方法可包括：通过将未拉伸的基于聚乙烯醇的膜附着在未拉伸的聚合物膜的至少一个表面上而形成层压体；以及拉伸所述层压体从而使在 和 的情况下，所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜满足以下公式1： [0020] [公式1] [0021] y≤-0.175x+0.675 [0022] 其中，0.16≤x<1，且0 [0023] 所述层压体的拉伸也可以以这样的方式进行：所述聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜也可满足以下公式2： [0024] [公式2] [0025] -1.350x+0.830≤y [0026] 其中，0.16≤x<1，且0 [0028] 所述层压体的拉伸可以以这样的方式进行：所述基于聚乙烯醇的膜可在拉伸前具有60μm以下的厚度并在拉伸后具有10μm以下的厚度。 [0030] 在所述层压体被拉伸之后，在基于聚乙烯醇的膜和聚合物膜之间的粘合力可以是2N/2cm以下，例如，约0.1N/2cm至约2N/2cm，或约0.1N/2cm至约1N/2cm。 [0031] 本公开的制造薄膜偏光片的方法可进一步包括在拉伸所述层压体之前以碘和二色性染料的一种或多种使所述基于聚乙烯醇的膜染色。例如，在拉伸过程之前，该方法可进一步包括：使所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜溶胀；然后以碘和/或二色性染料使所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜染色。 [0032] 在所述层压体的拉伸之后，所述方法可进一步包括：从所述拉伸的聚合物膜分离所述拉伸的基于聚乙烯醇的膜。在此情况下，从所述聚合物膜分离所述基于聚乙烯醇的膜可以通过施加2N/2cm以下，例如，约0.1N/2cm至约2N/2cm的剥离力进行。 [0033] 根据本公开的另一个方面，薄偏光片可以通过所述方法制造，并可以具有10μm以下的厚度，40％至45％的单透光率，99.9％以上的偏光度，以及由在所述薄偏光片的宽度方向上以规则的间距分布的10点处测量的偏光度计算的标准差为0.002％以下。根据本公开的另一个方面，偏光板可包括所述薄偏光片。 [0034] 【有益效果】 [0035] 根据本公开，可以制造出基于聚乙烯醇的薄偏光片以具有40％至45％的单透光率，99.0％以上的偏光度(也就是说，具有优异的光学性能)，以及10μm以下的厚度。 [0037] 图1是图示说明了通过使用结构分析仪测量粘合力的方法的示意图。 [0038] 图2是图示说明在实施例和对比实施例中公式1的x和y的关系的图。 具体实施方式[0039] 现将详述本公开的实施方式。但是，本公开可以以许多不同的形式举例说明，并且不应理解为仅限于这里所阐明的特定实施方式。相反，提供这些实施方式是为了透彻和完全地公开本发明，并向本领域技术人员完整地传达本发明的范围。 [0040] 发明人反复进行研究以开发了一种制造具有高耐破裂性、优异的光学性能和10μm以下的厚度的薄偏光片的方法结果，发明人发现在聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜彼此附着并同时拉伸时，如果聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜满足特定条件，则可以实现上述的目的。基于此认识，发明人完成了本发明。 [0041] [拉伸层压体] [0042] 首先，给出用于制造根据本公开的薄偏光片的拉伸层压体的说明。本公开的拉伸层压体可通过拉伸包含以下的层压体而形成：未拉伸的聚合物膜；以及附着到所述聚合物膜的至少一个表面上的未拉伸的基于聚乙烯醇的膜，其中，在 和的情况下，所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜可满足以下公 式1： [0043] [公式1] [0044] y≤-0.175x+0.675 [0045] 其中，0.16≤x<1，且0 [0046] 在公式1中，x是指在拉伸之后的膜的厚度与在拉伸之前的膜的厚度的比，并可以指标准化的厚度。此外，y是指在拉伸之后的膜的宽度与在拉伸之前的膜的宽度的比，并可以指标准化的宽度。所述膜可以是所述聚合物膜或所述基于聚乙烯醇的膜。也就是说，在本公开的拉伸层压体中，在聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜各自的标准化的宽度和标准化的厚度之间的关系满足y≤-0.175x+0.675(其中0.16≤x<1，且0 [0047] 在本公开的拉伸层压体中，所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜还可均满足以下公式2。也就是说，在本公开的拉伸层压体中，在聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜各自的标准化的宽度和标准化的厚度之间的关系满足-1.350x+0.830≤y(其中0.16≤x<1，且0 [0048] [公式2] [0049] -1.350x+0.830≤y [0050] 其中，0.16≤x<1，且0 [0051] (聚合物膜) [0052] 在本公开中，在层压体中包含聚合物膜以防止在拉伸期间基于聚乙烯醇的膜的断裂。所述聚合物膜可以具有5倍以上，优选在约5倍至约15倍的范围内的最大拉伸比。所述最大拉伸比是指紧接在断裂之前的拉伸比。可以使用干拉伸方法或者湿拉伸方法进行拉伸。在后者的情况下，所述最大拉伸比是指在具有约1.0wt％至约5.0wt％的硼酸含量的水性硼酸溶液中进行拉伸时的拉伸比。 [0053] 所述聚合物膜的非限制性实例可包括高密度聚乙烯膜、热塑性聚氨酯膜、聚丙烯膜、聚烯烃膜、基于酯的膜、通过共挤出高密度聚乙烯和低密度聚乙烯而形成的膜、在高密度聚乙烯中包含乙烯乙酸乙烯酯的共聚物树脂膜、丙烯酸膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、基于聚乙烯醇的膜、和基于纤维素的膜。 [0054] 特别地，所述聚合物膜可以是热塑性聚氨酯膜。然而，所述聚合物膜并不限于此。由于热塑性聚氨酯膜具有与基于聚乙烯醇的膜相似的热收缩特性，在拉伸后干燥所述基于聚乙烯醇的膜时，热塑性聚氨酯膜可能不会妨碍基于聚乙烯醇的膜的宽度方向的收缩，而是允许其在宽度方向上顺利的收缩。因此，可以进一步改进聚乙烯醇-碘复合物的取向度，且因此，可以得到优异的加工性能。 [0055] (基于聚乙烯醇的膜) [0056] 附着到所述聚合物膜的至少一个表面上的基于聚乙烯醇的膜可以被用作在经过如拉伸过程和染色过程的过程之后作为薄的基于聚乙烯醇的膜。可以不受限制地使用包含聚乙烯醇树脂或者其衍生物的任何膜作为所述基于聚乙烯醇的膜。聚乙烯醇树脂的衍生物的非限制性实例可包括聚乙烯醇缩甲醛和聚乙烯醇缩醛树脂。此外，可以使用在现有技术中作为用于制造偏光片的膜而使用的任何商业上可用的基于聚乙烯醇的膜，如Japan Synthetic Rubber制的M2000、M2001、M2005、M3000和M6000，以及Kurary制的P30、PE20、PE30和PE60作为所述基于聚乙烯醇的膜。 [0057] 在拉伸之前，基于聚乙烯醇的膜的厚度可以是约60μm以下，例如，从约5μm至约60μm，优选从约10μm至40μm的范围内。如果所述基于聚乙烯醇的膜太薄，在所述基于聚乙烯醇的膜形成层压体的层并进行拉伸过程时，所述基于聚乙烯醇的膜可能容易断裂。另一方面，如果所述基于聚乙烯醇的膜太厚，可能增加最终的偏光片的厚度，且由此可能难以制造具有10μm以下厚度的薄偏光片。 [0058] 在拉伸之后，基于聚乙烯醇的膜可以具有约10μm以下，例如，约1μm至约10μm，优选从约3μm至8μm的薄的厚度。所述基于聚乙烯醇的膜可以附着到所述聚合物膜的一个表面或者所述聚合物膜的两个表面，且可以随后被拉伸到10μm以下的厚度。 [0059] 所述基于聚乙烯醇的膜可以具有约1000至约10000，优选约1500至约5000范围内的聚合度。然而，所述基于聚乙烯醇的膜并不限于此。如果所述基于聚乙烯醇的膜的聚合度在上述范围内，基于聚乙烯醇的膜的分子可以自由移动并可以顺利地与碘或二色性染料混合。 [0060] 此外，所述基于聚乙烯醇的膜可以是由碘或二色性染料染色的膜。例如，所述基于聚乙烯醇的膜可以是通过溶胀过程和染色过程处理的膜。 [0061] [制造薄偏光片的方法] [0062] 其次，将给出使用上述的拉伸层压体制造薄偏光片的方法的解释。本公开的制造薄偏光片的方法包括：通过使未拉伸的基于聚乙烯醇的膜与未拉伸的聚合物膜的至少一个表面附着而形成层压体；以及拉伸所述层压体从而使在 和的情况下，所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜满足以下公式 1： [0063] [公式1] [0064] y≤-0.175x+0.675 [0065] 其中，0.16≤x<1，且0 [0066] (层压体的形成) [0067] 在本公开中，使所述基于聚乙烯醇的膜和所述聚合物膜附着的方法没有限制。例如，所述层压体可以通过以下形成：通过使用粘合剂使所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜彼此附着。 [0068] 在此情况下，所述粘合剂的成分没有限制。例如，可以使用现有技术中已知的任何一种粘合剂。例如，所述粘合剂可以是水性粘合剂或者紫外(UV)固化的粘合剂。 [0069] 更具体而言，所述粘合剂可以是包含选自基于聚乙烯醇的树脂、丙烯酸树脂和基于乙酸乙烯酯的树脂中的至少一种的水性粘合剂。 [0070] 或者，所述粘合剂可以是包含具有丙烯酸基团和羟基基团的基于聚乙烯醇的树脂的水性粘合剂。所述具有丙烯酸基团和羟基基团的基于聚乙烯醇的树脂可以具有约500至约1800的范围内的聚合度。 [0071] 或者，所述粘合剂可以是包含具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂，以及基于胺的金属化合物交联剂的水性粘合剂。在通过向具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂添加基于胺的金属化合物交联剂形成的粘合剂的情况下，在粘合剂硬化时，在所述基于胺的金属化合物交联剂和所述基于聚乙烯醇的树脂的乙酰乙酰基之间发生交联反应，从而使得在硬化后，粘合剂的耐水性显著地提高。结果是，在湿拉伸过程中，可以使溶于水中的粘合剂的量最小化，且因此所述粘合剂可以有用地用于湿拉伸工艺中。 [0072] 更具体而言，本公开的粘合剂可以是包含具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂和基于胺的金属化合物交联剂的水性溶液，且所述水性溶液可以具有约4.5至约9的pH值。如果所述粘合剂的pH值在上述范围内，则所述粘合剂可具有改进的耐储存性能，以及在高湿度环境下的耐久性。所述粘合剂的pH值可以通过向水性溶液中添加酸，如硝酸、盐酸、硫酸或醋酸而调节。 [0073] 在本公开中，所述粘合剂可以包含100重量份的含有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂和1重量份至50重量份的基于胺的金属化合物交联剂。 [0074] 只要该基于聚乙烯醇的树脂具有乙酰乙酰基，则所述基于聚乙烯醇的树脂的聚合度和皂化度没有限制。然而，优选地所述基于聚乙烯醇的树脂具有200至4000范围内的聚合度和70mol％至99.9mol％范围内的皂化度。考虑到分子自由运动和成分的顺利混合，优选地所述基于聚乙烯醇的树脂具有1,500至2,500范围内的聚合度和90mol％至99.9mol％范围内的皂化度。在此情况下，优选地所述基于聚乙烯醇的树脂具有0.1mol％至30mol％的范围内的乙酰乙酰基含量。如果所述乙酰乙酰基含量在上述范围内，则所述基于聚乙烯醇的树脂可以顺利地与所述基于胺的金属化合物交联剂反应，且所述粘合剂的耐水性可充分高。 [0075] 所述基于胺的金属化合物交联剂可以是具有可以与基于聚乙烯醇的树脂反应的官能团的水溶性交联剂。在此方面，所述基于胺的金属化合物交联剂可以是具有基于胺的配体的金属复合物。在所述金属配合物中作为中心金属而包含的金属可以是过渡金属，如锆(Zr)、钛(Ti)、铪(Hf)、钨(W)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钌(Ru)、锇(Os)、铑(Rh)、铱(IR)、钯(Pd)、或铂(Pt)。任何具有至少一个胺基团，如伯胺、仲胺(二胺)、叔胺、或氢氧化铵的物质可以作为配体结合到所述中心金属。基于100重量份的基于聚乙烯醇的树脂，所述基于胺的金属化合物交联剂的含量可以是从1重量份到50重量份的范围内。在此情况下，所述粘合剂可以具有充分的粘合力，且可以改进所述粘合剂的耐储存性能(有效期限)。 [0076] 在本公开的粘合剂中，优选具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂可具有约1wt％至约10wt％的范围内的固含量。如果所述基于聚乙烯醇的树脂的固含量小于1wt％，可能无法得到充分的耐水性，且可能无法有效地降低在取向过程中断裂的可能性。另一方面，如果所述基于聚乙烯醇的树脂的固含量超过10wt％，加工性可能降低，且在剥离基于聚乙烯醇的膜时可能损坏所述基于聚乙烯醇的膜的表面。 [0077] 或者，所述粘合剂可以是UV-固化粘合剂。例如，所述粘合剂可以是包含其中均聚物具有120℃以上的玻璃化转变温度的第一环氧化合物，其中均聚物具有60℃以下的玻璃化转变温度的第二环氧化合物，以及阳离子光聚合引发剂的UV固化粘合剂。具体而言，所述UV固化粘合剂可以包含100重量份的其中均聚物具有120℃以上的玻璃化转变温度的第一环氧化合物，30重量份至100重量份的其中均聚物具有60℃以下的玻璃化转变温度的第二环氧化合物，以及0.5重量份至20重量份的阳离子光聚合引发剂。 [0078] 在此，环氧化合物是指在分子中具有至少一个环氧基团，例如，在分子中至少两个环氧基团的化合物，且所述环氧化合物可以是单体、聚合物、树脂或其组合。在本公开中，例如，所述环氧化合物可以是树脂。 [0079] 可以不受特别限制地使用所述第一环氧化合物，只要第一环氧化合物是其中均聚物具有120℃以上的玻璃化转变温度的环氧化合物即可。例如，可以使用其中均聚物具有120℃以上的玻璃化转变温度的脂环族环氧化合物和/或芳香族环氧化合物作为根据本公开的所述第一环氧化合物。所述其中均聚物具有120℃以上的玻璃化转变温度的环氧化合物的具体实例可包括3,4-环氧环己基甲基-3,4'-环氧环己烷羧酸盐、乙烯基环己烯二氧化物、二环戊二烯二氧化物、双(环氧环戊基)醚、基于双酚A的环氧化合物、和基于双酚F的环氧化合物。更优选地，所述第一环氧化合物的均聚物具有约120℃至约200℃的玻璃化转变温度。 [0080] 其次，可以不受特别限制地使用所述第二环氧化合物，只要第二环氧化合物是其中均聚物具有60℃以下的玻璃化转变温度的环氧化合物即可。所述第二环氧化合物实例可包括脂环族环氧化合物和脂肪族环氧化合物。所述脂环族环氧化合物可以是双官能的环氧化合物，即，具有两个环氧基团的化合物。例如，所述脂环族环氧化合物可以是其中两个环氧基团都是脂环族环氧基团的化合物。然而，所述脂环族环氧化合物并不限于此。所述脂肪族环氧化合物可以是不具有脂环族环氧基团而是具有脂肪族环氧基团的环氧化合物。所述脂肪族环氧化合物的实例可包括：脂肪族多元醇的聚缩水甘油醚；脂肪族多元醇的聚缩水甘油醚-烯化氧加成物(polyglycidyl ether of an aliphatic polyalcohol-alkylene oxide adduct)；脂肪族多元醇和脂肪族多元酸的聚酯多元醇的聚缩水甘油醚；脂肪族多元酸的聚缩水甘油醚；脂肪族多元醇和脂肪族多元酸的聚酯多元酸的聚缩水甘油醚；通过丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯的乙烯基聚合得到的二聚体、低聚物或聚合物；以及通过丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯与其他的基于乙烯基的单体的乙烯基聚合得到的低聚物或聚合物。例如，所述脂肪族环氧化合物可以是脂肪族多元醇的聚缩水甘油醚或者脂肪族多元醇-烯化氧加成物。然而，所述脂肪族环氧化合物并不限于此。 [0081] 本公开的所述第二环氧化合物可包含一个以上的缩水甘油醚基团。例如，本公开的第二环氧化合物可包括选自1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、新戊基二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、和邻甲苯基缩水甘油醚中的至少一种。 [0082] 更优选地，所述第二环氧化合物的均聚物具有约0℃至约60℃的玻璃化转变温度。 [0083] 在本公开的非限制性实施例中，所述环氧化合物可包括具有至少一个环氧化的脂环族基团的第一环氧化合物和具有至少一个缩水甘油醚基团的第二环氧化合物。优选地，所述第一环氧化合物和所述第二环氧化合物的重量比可以是约1:1至约3:1，更优选1:1至2:1，最优选1:1。 [0084] 在所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜通过使用上述粘合剂彼此附着且并未拉伸时，粘合层的厚度可以是从约20nm至约4000nm，优选从约20nm至约1000nm，最优选从约20nm至约500nm的范围内。在层压体拉伸之后，粘合层的厚度可以是从约10nm至约1,000nm、优选从约10nm至约500nm、更优选从约10nm至约200nm的范围内。如果在拉伸前和拉伸后所述粘合层的厚度在上述范围内，则在拉伸和干燥过程后可以不受损伤地剥离所述基于聚乙烯醇的膜。 [0085] 或者，在本公开中，所述层压体可以通过以下形成：使所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜通过使用在所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜之间的粘合剂彼此附着。如上所述，如果所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜在不使用任何介质材料的情况下通过其间的吸引力彼此附着，则在拉伸后可以容易地分离所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜。也就是说，由于低剥离力，在分离期间可能不会损伤所述基于聚乙烯醇的膜，且由此可能不会劣化光学性能，如所述基于聚乙烯醇的膜的偏光度。 [0086] 此外，如果所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜在不使用任何介质材料的情况下通过其间的吸引力彼此附着，可以制造出具有一致性的薄偏光片，且可以在没有偏差，如膜破裂的情况下稳定地进行拉伸过程。 [0087] 在如上所述的其中所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜通过其间的吸引力彼此附着的情况下，所述聚合物膜或基于聚乙烯醇的膜的一侧或两侧可以在附着过程之前经过表面处理，从而改进所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜之间的吸引力。在此情况下，所述表面处理可以使用本领域中公知的方法进行，如电晕处理法、等离子体处理法、或者使用强碱，如NaOH或KOH的水性溶液的表面改性处理法。 [0088] (层压体的拉伸) [0089] 在通过使所述基于聚乙烯醇的膜附着到所述聚合物膜而形成层压体之后，以这样的方式拉伸所述层压体：使所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜均满足公式1。也就是说，如上所述，在聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜各自的标准化的宽度和标准化的厚度之间的关系可以满足y≤-0.175x+0.675(其中0.16≤x<1，且0 [0090] 在本公开中，所述层压体的拉伸也可以以这样的方式进行：使所述聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜均满足以下公式2。也就是说，如上所述，在聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜各自的标准化的宽度和标准化的厚度之间的关系可以满足-1.350x+0.830≤y(其中0.16≤x<1，且0 [0091] [公式2] [0092] -1.350x+0.830≤y [0093] 其中，0.16≤x<1，且0 [0094] 优选地，可以拉伸该层压体，从而使基于聚乙烯醇的膜在拉伸前具有60μm以下的厚度并在拉伸后具有10μm以下的厚度，优选在拉伸后为约1μm至约10μm或约3μm至约8μm。 [0095] 拉伸所述层压体的方法没有限制。例如，所述层压体可以在纵向方向(机器方向)或者横向方向TD上被单轴拉伸。此外，所述层压体可以在横向方向TD上被拉伸，同时引起在机器方向MD上的该层压体的收缩。在横向方向TD上拉伸层压体的方法的实例可包括其中所述层压体的一端被固定在拉幅机(tenter)上的固定端单轴拉伸法。在机器方向MD上拉伸所述层压体的方法的实例可包括辊间拉伸法、挤出拉伸法、以及自由端单轴拉伸法。此外，该层压体可以在多个步骤中被拉伸，或者可以通过双轴拉伸法或者倾斜拉伸法拉伸。 [0096] 可以使用湿拉伸法进行所述拉伸过程。在此情况下，与使用干拉伸法的情况相比，在所述基底膜(聚合物膜)和所述基于聚乙烯醇的膜的表面之间的粘合力相对高，且因此可以稳定地进行所述拉伸过程。可以使用水性硼酸溶液进行所述湿拉伸法，且在此情况下，优选所述水性硼酸溶液具有约1.0wt％至约5.0wt％的范围内的硼酸含量。如果使用上述的水性硼酸溶液进行所述拉伸过程，可能因硼酸的交联而降低基于聚乙烯醇(PVA)的膜的断裂可能性，并可以稳定地进行所述拉伸过程。此外，可以抑制在湿过程中容易发生的基于聚乙烯醇的膜的卷曲。 [0097] 通常，通过如水洗、溶胀、染色、清洁、拉伸、补充着色(complementary coloring)和干燥的过程制造偏光装置。在本公开中，可以使用水性硼酸溶液进行所述清洁过程和拉伸过程。优选使用具有约0.1wt％至约2.5wt％、更优选约0.5wt％至约2.0wt％的硼酸含量的水性硼酸溶液进行所述清洁过程。优选使用具有约1.0wt％至约5.0wt％、更优选约1.5wt％至约4.5wt％的硼酸含量的水性硼酸溶液进行所述拉伸过程。 [0098] 可以在20℃至80℃下以5倍至15倍的拉伸比，优选在40℃至60℃或45℃至55℃下以5倍至12倍或6倍至9倍的拉伸比使用湿拉伸方法进行所述拉伸过程。 [0099] 所述拉伸过程可以与染色过程和交联过程的一种以上一起进行，其中，所述染色过程中，基于聚乙烯醇的膜以碘和/或二色性染料染色，且所述交联过程中，基于聚乙烯醇的膜在染色过程后与碘和/或二色性染料交联。 [0100] 在制造偏光片的方法的拉伸过程中，在所述层压体被拉伸之后，在基于聚乙烯醇的膜和聚合物膜之间的粘合力可以是2N/2cm以下，优选约0.1N/2cm至约2N/2cm，更优选约0.1N/2cm至约1N/2cm。如果粘合力在上述范围内，在拉伸过程之后的随后的分离过程中，表面损伤可以最小化。在本公开的制造薄偏光片的方法中，如果在基于聚乙烯醇的膜和聚合物膜之间形成粘合层，则该粘合层也可在拉伸过程中被拉伸，且因此粘合层的厚度可以降低至原厚度的约10％至约50％。结果是，在基于聚乙烯醇的膜和聚合物膜之间的粘合力可以降低至2N/2cm以下，且因此基于聚乙烯醇的膜和聚合物膜可以容易地彼此分离。 [0101] 在此，粘合力是指由2-cm宽的样品膜测量的值。具体而言，如图1中所示，在层压体的基于聚乙烯醇的膜A固定到夹具H之后，在通过在垂直于层压体表面的方向上施加力而使基于聚乙烯醇的膜A从聚合物膜B剥离的同时测量粘合力。此时，使用Stable Micro Systems制的结构分析仪(型号名：TA-XT Plus)作为测量工具。 [0102] (其他过程) [0103] 制造本公开的薄偏光片的方法可进一步包括在拉伸过程之前以碘和/或二色性染料使基于聚乙烯醇的膜染色的过程。例如，在拉伸过程之前，所述基于聚乙烯醇的膜可以经受溶胀过程和随后的染色过程，其中，所述基于聚乙烯醇的膜以碘和/或二色性染料染色。 [0104] 在此情况下，可以进行该溶胀过程以助于碘和/或二色性染料在未拉伸的基于聚乙烯醇的膜中的吸附和扩散，并改进所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的拉伸性能。例如，在所述溶胀过程中，可以在具有25℃至30℃的温度的纯水中浸泡所述未拉伸的基于聚乙烯醇的膜或未拉伸的层压体5秒至30秒，优选10秒至20秒。然而，溶胀过程并不限于此。可以进行所述溶胀过程直到所述未取向的基于聚乙烯醇的膜具有约36％至约44％，优选约38％至约42％的范围内的溶胀度。如果所述未取向的基于聚乙烯醇的膜具有上述范围内的溶胀度，则最终制造的薄膜偏光片的光学性能，如偏光度是优异的。溶胀度可以通过以下公式计算： {(溶胀后的基于聚乙烯醇的膜的重量–溶胀前的基于聚乙烯醇的膜的重量)/溶胀前的基于聚乙烯醇的膜的重量}×100。 [0105] 可以通过使未取向的基于聚乙烯醇的膜或者包含所述未取向的基于聚乙烯醇的膜的未取向的层压体放入染色液(其中包含具有碘和/或二色性染料的染色溶液)中，或者通过将具有碘和/或二色性染料的染色溶液施加到未取向的基于聚乙烯醇的膜而进行干燥过程。在此情况下，通常可以使用水作为染色溶液的溶剂。然而，在染色溶液中也可以包含与水相容的任何其他溶剂。基于100重量份的溶剂，在所述染色溶液中的碘和/或二色性染料的含量可以是在约0.06重量份至约0.25重量份的范围内。除了碘和/或二色性染料，在染色溶液中还可以额外包括配料以改进染色效率。所述配料可以是碘化物，如碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛及其混合物。基于100重量份的溶剂，在所述染色溶液中的配料的含量可以是在约0.3重量份至约2.5重量份的范围内。优选地，所述碘与碘化物的重量比可以是从约1:5至约1:10的范围内。此外，可以在约25℃至约40℃的温度下进行干燥过程持续约30秒至120秒的染色液浸泡时间段。 然而，干燥过程并不限于此。 [0106] 在制造薄偏光片的方法中，如果需要，所述层压体可以在拉伸过程之后经受干燥过程。在此情况下，考虑到将要形成的薄偏光片的光学性能，可以在约20℃至约100℃，优选40℃至90℃的温度下进行干燥过程，持续约1分钟至约10分钟的干燥时间。然而，干燥过程并不限于此。进行干燥过程以去除聚乙烯醇的表面和内部的水汽，从而防止因水汽引起的在制造偏光板的过程中产生的基于聚乙烯醇的偏光片的物理性能劣化。此外，干燥过程引起了在溶胀过程之后基于聚乙烯醇的膜的顺利的宽度上的收缩，从而增加了聚乙烯醇-碘复合物的取向度和偏光片的偏光度。 [0107] 在制造薄偏光片的方法中，如果需要，可以进行分离过程以在溶胀过程之后使基于聚乙烯醇的膜从聚合物膜分离。可以进行所述分离过程以通过对基于聚乙烯醇的膜施加低剥离力而从所述聚合物膜分离所述基于聚乙烯醇的膜。所述剥离力可以优选为约2N/2cm以下，例如，约0.1N/2cm至约2N/2cm或约0.1N/2cm至约1N/2cm。在本公开中，由于剥离力低，可以在不必使用额外的过程或者机器的情况下容易地分离所述两种膜，且在分离过程中，所述基于聚乙烯醇的膜可以受到较少的损伤。因此，所述基于聚乙烯醇的膜的光学性能可以是优异的。 [0108] 在本公开的薄偏光片的制造方法中，可以进行本领域中公知的过程，如片对片过程、片对辊过程、或者辊对辊过程。可以使用裁切到预定尺寸的片状的膜作为原材料进行所述片对片过程。可以使用卷绕在辊上的长膜作为原材料和裁切到预定尺寸的片状的膜作为另一原材料进行所述片对辊过程。可以使用膜卷作为原材料进行所述辊对辊过程。考虑到过程的连续性和生产率，可以使用辊对辊过程。 [0109] 例如，本公开的制造偏光片的方法可包括：在展开(unwinding)未拉伸的聚合物膜的卷和未拉伸的基于聚乙烯醇的膜的卷时，通过使未拉伸的聚合物膜和未拉伸的基于聚乙烯醇的膜彼此附着而形成层压体的过程；拉伸所述层压体直到所述聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜满足公式1的过程；以及从所述聚合物膜分离所述基于聚乙烯醇的膜的过程。 [0110] 在此情况下，在未拉伸的聚合物膜和未拉伸的基于聚乙烯醇的膜彼此附着之后，该膜可以被再卷绕以作为层压体卷，然后在展开所述层压体卷的同时被拉伸，或者该膜可以不经再卷绕而直接被拉伸。 [0111] 在所述分离过程中，可以在膜表面之间插入如剥离辊的剥离工具的同时使所述聚合物膜和所述基于聚乙烯醇的膜彼此分离，然后分离的膜可以绕着辊被分别卷绕。 [0112] [薄偏光片和偏光板] [0113] 通过上述方法制造的薄偏光片具有约10μm以下，优选约1μm至约10μm，更优选约3μm至约8μm的薄的厚度。即使所述薄偏光片具有上述的薄的厚度，所述薄偏光片仍具有优异的光学性能，如从40％至45％的单透光率和等于或大于99.0％的偏光度。 [0114] 通过上述方法制造的本公开的偏光片具有横向偏光上的高一致性。具体而言，在偏光片的宽度方向上在位于相同间距的10个点处测量的偏光度的标准差为0.002％以下。 [0115] 在本公开中，可以通过使保护膜附着到所述偏光片的一侧或两侧表面上而形成偏光板。在此情况下，偏光板的结构没有特别限制，只要该偏光板包含本公开的偏光片。例如，所述偏光板可以具有偏光片/保护膜、保护膜/偏光片、或者保护膜/偏光片/保护膜的结构。 [0116] 保护膜支撑并保护所述偏光片，并可以由本领域中公知的材料形成。保护膜的非限制性实例可包括基于纤维素的膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、环烯烃聚合物(COP)膜、和丙烯酸膜。考虑到光学性能、耐久度和经济效益，可以使用丙烯酸膜作为保护膜。 [0117] 可以通过本领域中公知的过程，如片对片过程、片对辊过程、或者辊对辊过程制造偏光板。例如，可以使用辊对辊过程。通过使偏光片和保护膜通过辊对辊过程附着而制造偏光板的方法是本领域公知的，因而在此省略其具体说明。如果通过辊对辊过程制造偏光板，可以得到大卷的偏光板。 [0118] 所述偏光板可以包括延迟膜以补偿光学相差。在本公开中，延迟膜并没有特殊类型的限制。例如，可以根据不同的液晶类型使用在现有技术中通常使用的任何一种延迟膜。 [0119] 除了延迟膜以外，所述偏光板可以进一步包括任何其他的功能性光学层，如亮度增强膜、底漆层、硬涂布层、防眩光层、减反射层、或者用于附着到液晶面板的粘结层等。形成这样的光学层的方法没有限制。例如，可以使用现有技术中已知的方法。 具体实施方式[0121] 以下将通过实施例更详细地描述本公开的实施方式。 [0122] 实施例1 [0123] 通过使30μm的Kuraray制的PE30级基于聚乙烯醇的膜(PVA膜)附着到60μm厚的热塑性聚氨酯膜(基底膜)的两侧而形成层压体。通过使亚甲基二苯基二异氰酸酯、1,4-丁二醇、新戊二醇和己二酸反应而制备热塑性聚氨酯膜。在25℃的纯水中对该层压体进行溶胀过程15秒，并在0.3wt％、在25℃的碘溶液中对该层压体进行染色过程60秒。之后，在25℃，1wt％的硼酸溶液中对该层压体进行清洁过程15秒，并在52℃，2.5wt％的硼酸溶液中对该层压体进行拉伸过程，从而以7倍的拉伸比拉伸该层压体。在拉伸过程之后，在5wt％的碘化钾(KI)溶液中对拉伸的层压体进行补充着色过程(complementary coloring process)，并在80℃的烘箱中进行干燥过程5秒。在干燥过程之后，通过施加0.2N/2cm的剥离力使所述PVA膜从所述基底膜剥离。以此方式，制造具有7.5μm厚的薄偏光片。 [0124] 实施例2 [0125] 通过使30μm的Kuraray制的PE30级基于聚乙烯醇的膜(PVA膜)附着到30μm厚的热塑性聚氨酯膜(基底膜)的两侧而形成层压体。通过使亚甲基二苯基二异氰酸酯、1,4-丁二醇、新戊二醇和己二酸反应而制备热塑性聚氨酯膜。在25℃的纯水中对该层压体进行溶胀过程15秒，并在0.3wt％、在25℃的碘溶液中对该层压体进行染色过程60秒。之后，在25℃，1wt％的硼酸溶液中对该层压体进行清洁过程15秒，并在52℃，2.5wt％的硼酸溶液中对该层压体进行拉伸过程，从而以7倍的拉伸比拉伸该层压体。在拉伸过程之后，在5wt％的碘化钾(KI)溶液中对拉伸的层压体进行补充着色过程，并在80℃的烘箱中进行干燥过程5秒。在干燥过程之后，通过施加0.5N/2cm的剥离力使所述PVA膜从所述基底膜剥离。以此方式，制造具有6.7μm厚的薄偏光片。 [0126] 实施例3 [0127] 通过使30μm的Kuraray制的PE30级基于聚乙烯醇的膜(PVA膜)附着到90μm厚的高密度聚乙烯基底膜(R&F制的RF5500AL)的两侧而形成层压体。在25℃的纯水中对该层压体进行溶胀过程15秒，并在0.3wt％、在25℃的碘溶液中对该层压体进行染色过程60秒。之后，在25℃，1wt％的硼酸溶液中对该层压体进行清洁过程15秒，并在52℃，2.5wt％的硼酸溶液中对该层压体进行拉伸过程，从而以7倍的拉伸比拉伸该层压体。在拉伸过程之后，在5wt％的碘化钾(KI)溶液中对拉伸的层压体进行补充着色过程，并在80℃的烘箱中进行干燥过程5秒。在干燥过程之后，通过施加0.73N/2cm的剥离力使所述PVA膜从所述基底膜剥离。以此方式，制造具有6.8μm厚的薄偏光片。 [0128] 实施例4 [0129] 通过使30μm的Kuraray制的PE30级基于聚乙烯醇的膜(PVA膜)附着到50μm厚的聚乙烯基底膜(R&F制的MPL)的两侧而形成层压体。在25℃的纯水中对该层压体进行溶胀过程15秒，并在0.3wt％、在25℃的碘溶液中对该层压体进行染色过程60秒。之后，在25℃，1wt％的硼酸溶液中对该层压体进行清洁过程15秒，并在52℃，2.5wt％的硼酸溶液中对该层压体进行拉伸过程，从而以7倍的拉伸比拉伸该层压体。在拉伸过程之后，在5wt％的碘化钾(KI)溶液中对拉伸的层压体进行补充着色过程，并在80℃的烘箱中进行干燥过程5秒。在干燥过程之后，通过施加0.9N/2cm的剥离力使所述PVA膜从所述基底膜剥离。以此方式，制造具有 7.0μm厚的薄偏光片。 [0130] 实施例5 [0131] 通过使具有5wt％的乙酰乙酰基含量的聚乙烯醇(平均聚合度：2000，皂化度：94％，Japan Synthetic Rubber制)溶于纯水中而制备4wt％的水性溶液。基于100重量份的聚乙烯醇，以6.7重量份的量向所述溶液中添加钛胺复合物交联剂(TYZOR TE，杜邦制)，并搅拌该溶液以形成粘合剂。通过以下形成层压体：使粘合剂施加到40μm厚的热塑性聚氨酯基底膜的两侧，向40μm厚的热塑性聚氨酯基底膜的两侧附着20μm的Japan Synthetic Rubber制的M2000级PVA膜，并使所述膜通过层压机。通过使亚甲基二苯基二异氰酸酯、1,4-丁二醇、新戊二醇和己二酸反应而制备热塑性聚氨酯基底膜。在25℃的纯水中对该层压体进行溶胀过程15秒，并在0.3wt％、在25℃的碘溶液中对该层压体进行染色过程60秒。之后，在25℃，1wt％的硼酸溶液中对该层压体进行清洁过程15秒，并在52℃，2.5wt％的硼酸溶液中对该层压体进行拉伸过程，从而以7倍的拉伸比拉伸该层压体。在拉伸过程之后，在5wt％的碘化钾(KI)溶液中对拉伸的层压体进行补充着色过程，并在80℃的烘箱中进行干燥过程 5分钟。在干燥过程之后，通过施加0.7N/2cm的剥离力使所述PVA膜从所述热塑性聚氨酯基底膜剥离。以此方式，制造具有7.5μm厚的薄偏光片。 [0132] 对比实施例1 [0133] 除了通过使30μm的Kuraray制的PE30级的基于聚乙烯醇的膜(PVA膜)附着到75μm厚的低密度聚乙烯膜(R&F制的RF7500AS)的两侧以形成层压体以外，以与实施例1中相同的方式制造具有5.8μm厚度的薄偏光片。 [0134] 对比实施例2 [0135] 除了拉伸比为4倍以外，以与实施例4中相同的方式制造具有10.5μm厚度的薄偏光片。 [0136] 对比实施例3 [0137] 除了在48℃，1.0wt％的硼酸溶液中以7倍的拉伸比拉伸层压体以外，以与实施例4中相同的方式制造具有10.2μm厚度的薄偏光片。 [0138] 实验实施例1：参数的测量 [0139] 在各个实施例和对比实施例中，以尺子在拉伸前和拉伸后测量聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜的宽度，并以厚度测量工具(TESA Mu-hite Electronic Height Gauge 100mm)在拉伸前和拉伸后测量聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜的厚度。然后，如下表1所示，由测量的宽度和厚度计算公式1的x和y值。 [0140] [表1] [0141] [0142] 如图2中所示，在x-y坐标系中绘制根据公式1的表1中所示的x和y值。参考表1和表2，本公开的各个实施例1至5的聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜均满足公式1。然而，对比实施例1的基于聚乙烯醇的膜不满足公式1，且对比实施例2和3的聚合物膜和基于聚乙烯醇的膜各自均不满足公式1。 [0143] 实验实施例2-光学性能的测量 [0144] 以JASCO V-7100分光光度计测量在实施例和对比实施例中制造的薄偏光片的光学性能，且测量结果如下表2中所示。 [0145] [表2] [0146] [0147] 在表2中，单透光率是指单偏光片的透光率。偏光度是[(Tp-Tc)/(Tp+Tc)]0.5，其中，Tp是指两个偏光片的平行透光率，且Tc是指两个偏光片的垂直透光率。 [0148] 此外，单色a和b是指通过使用色差计由单偏光片测量的颜色，且垂直色a和b是指通过使用色差计由一对其吸收轴彼此垂直放置的偏光片测量的颜色。 [0149] 此外，颜色a和b是指在CIE坐标中的颜色值。具体而言，颜色a是通过a＝500[(X/Xn)1/3-(Y/Yn)1/3]计算的，且+a是指红且-a是指绿。颜色b是通过b＝200[(Y/Yn)1/3-(Z/Zn)1/3]计算的，且+b是指黄且-b是指蓝。上文中，Xn、Yn和Zn对应于参考色，白的X，Y和Z。 [0150] 也就是说，单色a和b是指通过使用色差计由单偏光片测量的CIE坐标值，且垂直色a和b是指通过使用色差计由一对其吸收轴彼此垂直放置的偏光片测量的CIE坐标值。 [0151] 如上所述，与不满足本公开的公式1的对比实施例1至3中的情况不同，在满足公式1的实施例1至5中，可以制造出具有10μm以下的薄的厚度和优异光学性能的薄偏光片。 [0152] [附图标记说明] [0153] H：夹子 [0154] A：基于聚乙烯醇的膜 [0155] B：聚合物膜 [0156] MD：纵向拉伸方向 |
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