首页> 中国专利> 制造含有局部漂白区域的偏光元件的方法、制造偏光元件辊的方法以及制造单片式偏光元件的方法

制造含有局部漂白区域的偏光元件的方法、制造偏光元件辊的方法以及制造单片式偏光元件的方法

摘要

本发明涉及一种制造包含局部漂白区域的偏光元件的方法,包括下述步骤:提供包含基于聚乙烯醇的偏光器的偏光元件,在所述基于聚乙烯醇的偏光器中碘和二色性染料中的至少一种或多种以特定方向定向;用印刷法通过使漂白溶液与所述基于聚乙烯醇的偏光器的一个表面相接触而部分漂白所述基于聚乙烯醇的偏光器;以及校正经部分漂白的偏光元件的外观。

著录项

  • 公开/公告号CN105229506A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2016-01-06

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 LG化学株式会社;

    申请/专利号CN201580000758.8

  • 申请日2015-03-25

  • 分类号G02B5/30(20060101);B29D11/00(20060101);

  • 代理机构北京金信知识产权代理有限公司;

  • 代理人朱梅;师杨

  • 地址 韩国首尔

  • 入库时间 2023-12-18 13:33:31

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-07-03

    授权

    授权

  • 2016-02-03

    实质审查的生效 IPC(主分类):G02B5/30 申请日:20150325

    实质审查的生效

  • 2016-01-06

    公开

    公开

说明书

技术领域

本说明书要求享有于2014年3月26日向韩国知识产权局提交的韩国专 利申请第10-2014-0035619号和第10-2014-0035614号,以及于2014年6月 30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0080491号的优先权 及权益,所述专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

本发明涉及制造偏光元件、偏光元件辊以及单片式偏光元件的方法,且 具体而言,涉及一种制造包含用于执行诸如安装部件或显色等功能的局部漂 白区域的偏光元件的方法,以及制造偏光元件辊及单片式偏光元件的方法。

背景技术

偏光板已被用于各种显示器件(如液晶显示器件和有机发光二极管)中。 当前使用的大部分偏光板以下述形式使用:在基于聚乙烯醇(在下文中,PVA) 的膜上染色碘和/或二色性染料,使用硼酸等使碘和/或二色性染料交联,以 及使用拉长方法使所得物定向以制备偏光器,以及在所制备偏光器的一个表 面或两个表面上层压保护膜。

同时,近来的显示器件趋向于更薄,且带槽框单元(其中未显示屏幕)的 厚度和边缘厚度趋向于最小化以便获得大屏幕。另外,诸如相机的部件趋向 于安装在显示器件中以便展现各种功能,并已尝试考虑设计因素在产品标识 或边缘区域中提供各种颜色。

然而,在现有偏光板中,偏光板的整个区域是以碘和/或二色性染料染色, 因此,偏光板展现暗黑色,且因此,难以在偏光板所位于的区域中提供各种 颜色,并且,特别是,当偏光板位于诸如相机的部件上时,所述偏光板吸收 光量的50%或更大,从而引起诸如相机镜头中的可见度下降的问题。

为了解决此类问题,已使用经由冲压或切割来物理上移除偏光板的一些 区域的方法。然而,在此状况下,可能会在冲压或切割偏光板期间出现偏光 板撕裂的问题,且此类问题随着近来的偏光板变得更薄的趋势变得更严重。 另外,冲压或切割区域需要距偏光板边缘足够远以在不损坏的情况下冲压或 切割偏光板,然而,这具有不适合于近来的减小带槽框单元面积的设计趋势 的问题。

本发明的申请人开发出一种使用强碱性溶液局部漂白基于聚乙烯醇的偏 光片的技术以解决这一问题,并且申请了有关该技术的专利(韩国专利申请 第10-2014-0006269号)。但是,在该专利技术中,存在的问题在于,在漂白 过程中由于强碱性溶液而发生膨胀,并且经漂白的部分与其它部分相比膨胀, 且因此,在偏光器中发生起皱和变形而导致浊度增大等。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供一种偏光元件,其能够在没有物理冲压或切割 过程的情况下形成可以执行诸如安装部件或显色的功能的局部漂白区域,并 且能够在漂白过程中使偏光器变形的发生最小化。

技术方案

在一个方面中,本发明提供一种制造包含局部漂白区域的偏光元件的方 法,包括下述步骤:提供包含基于聚乙烯醇的偏光器的偏光元件,在所述基 于聚乙烯醇的偏光器中碘和二色性染料中的至少一种以特定方向定向;用印 刷法通过使漂白溶液与所述基于聚乙烯醇的偏光器的一个表面相接触而部分 漂白所述基于聚乙烯醇的偏光器;以及校正经部分漂白的偏光元件的外观。

在本文中,所述漂白溶液优选为pH为11至14的强碱性溶液,且更具 体而言,所述溶液可以包含选自氢氧化钠(NaOH)、硫氢化钠(NaSH)、叠 氮化钠(NaN3)、氢氧化钾(KOH)、硫氢化钾(KSH)和硫代硫酸钾(KS2O3) 的一种或多种类型的漂白剂。同时,在所述漂白溶液中的漂白剂的浓度优选 为大约1重量%至30重量%,并且所述漂白溶液粘度可以为大约1cps至2000 cps。

同时,部分漂白所述基于聚乙烯醇的偏光器的步骤可以利用喷墨标记法 或者照相凹版印刷法进行。

接着,校正经部分漂白的偏光元件的外观的步骤可以通过将偏光元件浸 入交联溶液中进行,且在本文中,所述交联溶液可包含选自硼化合物、琥珀 酸、戊二酸和柠檬酸的一种或多种类型的交联剂。

另外,校正经部分漂白的偏光元件的外观的步骤可通过将偏光元件浸入 中和溶液中进行,且在中和溶液中包含的中和剂可不受限制地采用,只要其 为本领域中已知的即可。例如,根据本发明的一个实施方式,中和溶液可包 含选自硫酸、硝酸、磷酸、乙酸、柠檬酸、盐酸、戊二酸和琥珀酸的一种或 多种类型的中和剂。

同时,本发明的制造方法可进一步包括在外观校正步骤之后视需要洗涤 和干燥偏光元件的步骤,且在本文中,干燥可使用直径为100Φ至500Φ且 优选150Φ至300Φ的加热辊进行,且加热辊的温度可为大约30℃至150℃, 且优选为大约60℃至150℃。另外,使用加热辊的干燥时段可为大约1秒至 60秒,且优选为大约1秒至30秒。在干燥步骤中,也可使用通过使偏光元 件在不经过加热辊的情况下经过烘箱的干燥方法。在此状况下,干燥温度为 大约25℃至100℃,且优选为大约30℃至80℃。

另外,本发明的制造方法可进一步包括在外观校正步骤之后视需要在偏 光元件的至少一个表面上形成光学层的步骤。

在另一个方面中,本发明提供一种通过上文所述的制造方法制造的包含 局部漂白区域的偏光元件。

在另一个方面中,本发明提供一种制造偏光元件辊的方法,包括卷绕由 本发明的制造方法形成的包含局部漂白区域的偏光元件的步骤。

在另一个方面中,本发明提供一种制造单片式偏光元件的方法,包括下 述步骤:由如上制造的偏光元件辊提供偏光元件;以及将偏光元件切割成单 片式。本文中,切割步骤可使用激光进行,且更具体而言,可进行包括下述 步骤:识别偏光元件的漂白区域的位置;基于漂白区域的位置设定切割位置; 以及使用激光在切割位置处进行切割。

在另一个方面中,本发明提供一种通过使用上文所述的制造方法制造的 单片式偏光元件。

另外,本发明提供一种包含单片式偏光元件的偏光板。

在另一个方面中,本发明提供一种影像显示器件,包括显示面板;和贴 附至所述显示面板的一个表面或两个表面的上文所述的偏光板。

有益效果

本发明的制造方法经由化学漂白方法在没有冲压或切割过程的情况下于 目标位置形成漂白区域,因此能够使偏光板损坏最小化。

另外,本发明的制造方法利用印刷法进行漂白步骤,因此,漂白可以仅 在目标位置发生,使材料的损耗最小化,并且还能够以连续过程进行,且因 此,所述方法的优点在于,制造效率优异且制造成本低廉。

同时,本发明的制造方法在漂白步骤之后进行外观校正步骤,且因此使 偏光元件的变形最小化,所述变形可由于漂白过程中的膨胀现象而发生。另 外,通过在外观校正步骤之后视需要进行洗涤和干燥偏光元件的步骤,可另 外校正偏光元件的变形。

另外,在制造根据本发明的单片式偏光元件的方法中,不同于现有的使 用模具或刀具的偏光元件切割,偏光元件的形状可在使用激光进行切割时自 由形成,且存在设计中的自由度高的优势。

此外,当切割单片式偏光元件时,识别漂白区域的位置和基于此识别切 割偏光元件有优点,因为其可使来自偏光板中的漂白区域的位置变化的缺陷 最小化,且因此产生均匀质量的产品。

根据本发明的制造方法制造的偏光板能够在安装部件或显色之区域中形 成接近透明的消偏振区域,因此具有改善安装部件的性能及展现各种设计的 优势。

附图说明

图1为描述根据本发明的制造偏光元件的方法的流程图。

图2和图3为分别显示根据本发明的制造偏光元件的方法的一个实施方 式的图。

图3a为显示图2和图3的印刷装置的一个实例的照相凹版印刷特定结构 的图。

图4为显示根据本发明的制造单片式偏光元件的方法的一个实施方式的 图。

图5为显示激光设备的特定结构的图。

图6和图7为使用激光显微镜测量根据实施例1和比较例1各自制造的 偏光元件的部分漂白部分的外观变形程度的结果。

图8为使用光学显微镜拍摄的取决于油墨的涂覆量的漂白单元边界的图 像。

具体实施方式

在下文中,将参照附图描述本发明的优选实施方式。然而,本发明的实 施方式可修改为各种其他形式,且本发明的范围不限于下文描述的实施方式。 另外,提供了本发明的实施方式以便针对本领域具有常规知识者更完全地描 述本发明。

图1显示本发明的制造包含局部漂白区域的偏光元件的方法的粗略流程 图,并且图2和图3分别显示了根据本发明的制造偏光元件的方法的一个实 施方式。在下文中,将参照图1至图3更详细地描述本发明。但是,以下关 于图1至图3的描述仅为本发明的一个实施方式,并且本发明的范围不限制 于该描述。

如图1中所示,本发明的制造偏光元件的方法包括下述步骤:提供包含 基于聚乙烯醇的偏光器的偏光元件,在所述基于聚乙烯醇的偏光器中碘和二 色性染料中的至少一种或多种以特定方向定向(S10);用印刷法通过使漂白 溶液与所述基于聚乙烯醇的偏光器的一个表面相接触而部分漂白所述基于聚 乙烯醇的偏光元件(S20,S30);以及校正经部分漂白的偏光元件的外观 (S40)。

在本说明书中的“漂白溶液印刷步骤(S20)”可以指的是通过印刷法使 漂白溶液与所述基于聚乙烯醇的偏光器的一个表面相接触。

在本说明书中的“部分漂白”可以指的是通过掩模层的穿孔单元暴露的 偏光元件中的区域被漂白。另外,通过部分漂白进行漂白的偏光元件区域可 对应于偏光元件的局部漂白区域。

同时,本发明的制造偏光元件的方法可视需要进一步包括洗涤和干燥经 历外观校正步骤的偏光元件的步骤(S50),且可进一步包括卷绕经由诸如上 述的方法制造的包含局部漂白区域的偏光元件以将偏光元件制备为长偏光元 件辊的步骤(S60)。另外,视需要,本发明的制造偏光元件的方法可进一步 包括由长偏光元件辊制造单片式偏光元件的步骤(S70)。

首先,在提供偏光元件的步骤(S10)中,偏光元件包含基于聚乙烯醇 的偏光器,在所述基于聚乙烯醇的偏光器中碘和二色性染料中的至少一种或 多种以特定方向定向,且例如,可包含碘和/或二色性染料以特定方向定向的 基于聚乙烯醇的偏光器,或者包含此类基于聚乙烯醇的偏光器和贴附至所述 偏光器的一个表面的透明聚合物膜的膜层压体。换言之,在本发明中,偏光 元件可仅由基于聚乙烯醇的偏光器形成,或者可进一步包括在基于聚乙烯醇 的偏光器的一个表面上的透明聚合物膜。本文中,基于聚乙烯醇的偏光器可 具有大约1μm至50μm,例如大约10μm至30μm,或大约1μm至10μm的厚 度,且透明聚合物膜可具有大约1μm至100μm,例如大约10μm至70μm的 厚度。

同时,在本发明中,偏光元件辊(100)、膜辊状态下的偏光元件(其中 长偏光器膜或者偏光器膜和透明聚合物膜的层压体以辊形式卷绕)可用作偏 光元件,且在此情况下,偏光元件(120)可通过自此膜辊展开提供到过程中。

同时,碘和二色性染料中的至少一种以特定方向定向的基于聚乙烯醇的 偏光器可通过本领域中熟知的偏光器制造方法制造,或者可购买及使用市售 的基于聚乙烯醇的偏光器。

例如,基于聚乙烯醇的偏光器可通过将碘和/或二色性染料染色到未拉长 的基于聚乙烯醇的膜上,使基于聚乙烯醇的膜与碘和/或二色性染料进行交 联,以及拉长用碘和/或二色性染料染色的基于聚乙烯醇的膜的步骤制造。本 文中,可经由本领域中已知的方法进行染色步骤、交联步骤以及拉长步骤, 且所述方法不受特定限制。

例如,染色步骤可通过将未拉长的基于聚乙烯醇的膜浸入用含有碘和/ 或二色性染料的染色溶液填充的染色浴中,或在基于聚乙烯醇的膜上涂布含 有碘和/或二色性染料的染色溶液而进行,且在本文中,水一般用作染色溶液 的溶剂,然而,与水具有相容性的有机溶剂可混合于其中。同时,相对于100 重量份的溶剂,在染色溶液中的碘和/或二色性染料含量可例如为大约0.06 重量份至0.25重量份,但并不限于此。另外,染色溶液中可另外包含除碘和 /或二色性染料以外的助剂以增强染色效率,且碘化物化合物,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、碘化钛或其混合物可用作助剂。本文中,相对于100重量份的溶剂,助 剂含量可例如为大约0.3重量份至2.5重量份,但并不限于此,且更优选地, 碘与碘化物化合物的重量比可为大约1:5至1:10。同时,染色步骤优选在大 约25℃至40℃的温度下进行,且在染色浴中的浸入时段优选为大约30秒至 120秒,然而,温度及时段不限于此。

随后,交联步骤可通过使交联溶液与用碘和/或二色性染料染色的基于聚 乙烯醇的膜接触进行,且接触可通过诸如浸入、涂布及喷涂的方法进行。本 文中,交联溶液为包含交联剂(如硼化合物(例如硼酸和硼砂);乙二醛;戊 二醛;或其混合物)的溶液,且水一般用作交联溶液的溶剂,然而,与水具 有相容性的有机溶剂可与水混合及一起使用。相对于100重量份的溶剂,交 联溶液中的交联剂含量可例如为大约0.5重量份至5.0重量份,但并不限于此。 同时,交联温度及交联时段不受特定限制,且可取决于交联剂含量等恰当地 调节。例如,交联温度可为大约45℃至60℃,且交联时段可为大约30秒至 120秒。

随后,拉长步骤可通过本领域中熟知的偏光器拉长方法(如湿式拉长或 干式拉长)进行,但并不限于此,拉长百分比可为4倍至10倍,且拉长温度 可为大约45℃至60℃。同时,拉长步骤可与染色步骤或交联步骤同时或分开 进行。

同时,拉长可单独在基于聚乙烯醇的膜上进行,或可通过在基于聚乙烯 醇的膜上层压基板膜以及一同拉长基于聚乙烯醇的膜和基板膜进行。使用后 一种方法以防止在拉长薄的基于聚乙烯醇的膜(例如,厚度为60μm或更小 的PVA膜)时基于聚乙烯醇的膜在拉长期间的断裂,且可用于制造厚度为 10μm或更小的薄偏光器。本文中,作为基板膜,可使用在20℃至85℃的温 度条件下具有5倍或更多倍的最大拉长百分比的聚合物膜,且其实例可包含 高密度聚乙烯膜、聚氨酯膜、聚丙烯膜、聚烯烃膜、基于酯的膜、低密度聚 乙烯膜、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的共挤压膜、高密度聚乙烯中含有乙 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、基于纤维素的膜等。同时,最大拉长百分比指的是即将断裂 之前的拉长百分比。本文中,基板膜和基于聚乙烯醇的膜的层压方法不受特 别限制。例如,基板膜和基于聚乙烯醇的膜可通过作为介质的粘合剂或胶合 剂层压,或可通过在没有单独介质的情况下在基板膜上放置基于聚乙烯醇的 膜层压。或者,层压可通过共挤压形成基板膜的树脂和形成基于聚乙烯醇的 膜的树脂,或通过在基板膜上涂布基于聚乙烯醇的树脂进行。同时,基板膜 可通过在完成拉长之后从偏光器剥离而移除,然而,所述过程可在不移除基 板膜的情况下进展至下一步骤。在此情况下,基板膜可用作偏光器保护膜等。

同时,包含层压基于聚乙烯醇的偏光器和透明聚合物膜的膜层压体的偏 光元件可使用将透明聚合物膜贴附在通过诸如上述的方法制备的基于聚乙烯 醇的膜的一个表面上的方法制造。本文中,作为透明聚合物膜,可使用基于 乙酸酯(如三乙酰纤维素(TAC))的树脂膜、基于丙烯酸的树脂膜、基于聚 酯的树脂膜、基于聚醚砜的树脂膜、基于聚碳酸酯的树脂膜、基于聚酰胺的 树脂膜、基于聚酰亚胺的树脂膜、基于聚烯烃的树脂膜等,然而,透明聚合 物膜不限于此。同时,透明聚合物膜可通过本领域中熟知的膜层压方法贴附, 且层压可例如通过用本领域中熟知的粘合剂作为介质来粘着基于聚乙烯醇的 偏光器和透明聚合物膜,且随后通过加热或活性能量射线照射固化粘合剂进 行,所述粘合剂为例如基于水的粘合剂,如基于聚乙烯醇的粘合剂;热可固 化粘合剂,如基于氨基甲酸酯的粘合剂;光阳离子可固化粘合剂,如基于环 氧的粘合剂;光自由基可固化粘合剂,如基于丙烯酰基的粘合剂。

在此步骤中,保护膜可层压于基于聚乙烯醇的偏光器的一个表面上以起 保护偏光器的外观的作用。具体地,当透明聚合物膜层压于基于聚乙烯醇的 偏光器的一个表面上时,保护膜层压于没有层压透明聚合物膜的表面上。作 为保护膜,可使用基于烯烃(如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚对苯二甲 酸乙二醇酯(PET))的膜;或基于乙酸乙烯酯(如乙烯乙酸乙烯酯(EVA) 和聚乙酸乙烯酯)的膜,然而,保护膜不限于此。保护膜可在起到保护偏光 器的外观的作用之后剥除。

随后,当提供如上所述的偏光元件时,用印刷法进行通过使漂白溶液与 所述基于聚乙烯醇的偏光器的一个表面相接触而部分漂白所述基于聚乙烯醇 的偏光器的步骤(S20,S30)。具体地,当将基板、保护膜或透明聚合物膜 设置在所述偏光器的一个表面上时,用印刷法通过使漂白溶液与未设置基板、 保护膜或透明聚合物膜的表面相接触而进行部分漂白所述基于聚乙烯醇的偏 光器的步骤。

当使用印刷法进行漂白过程时,存在的优点是,与需要掩模膜等的涂覆 过程或者浸渍过程相比,通过减少原料及过程而确保成本竞争力。另外,当 使用掩模膜时难以形成具有封闭曲线的漂白单元,然而,当使用印刷方法时 易于获得具有封闭曲线的漂白单元。

在本文中,所述漂白溶液为包含能够漂白碘和/或二色性染料的漂白剂的 溶液,并且在本文中,所述漂白剂可以为能够漂白碘和/或二色性染料的漂白 剂,且不限制于此,但是,其实例可以包括选自氢氧化钠(NaOH)、硫氢化 钠(NaSH)、叠氮化钠(NaN3)、氢氧化钾(KOH)、硫氢化钾(KSH)和硫 代硫酸钾(KS2O3)中的一种或多种类型。

同时,漂白溶液中的漂白剂的浓度可为大约1重量%至30重量%,优选 大约5重量%至20重量%,且更优选为大约10重量%至15重量%。当漂白 剂含量小于1重量%时,可能不发生漂白,或漂白的耗时变得较长,引起偏 光元件由膨胀所致的变形,且当漂白剂浓度大于30重量%时,经济可行性减 小,因为漂白效率的增加量不显著。

同时,水或水与醇的混合溶剂可用作漂白溶液的溶剂,且在本文中,甲 醇、乙醇、丁醇、异丙醇等可单独或以其混合物形式用作醇。

同时,漂白溶液更优选为pH为11至14且优选13至14的强碱性溶液。 当使用此类强碱性溶液时,漂白可顺利实现,因为聚乙烯醇与碘和/或二色性 染料之间的硼酸交联键被破坏。

同时,所述漂白溶液的粘度可以为大约1cps至2000cps,且优选大约5 cps至2000cps。当所述漂白溶液粘度满足上述范围时,所述印刷过程可以顺 利地进行,并且可在连续生产线中防止印刷的漂白溶液经由偏光元件的移动 而扩散或往下流动,且因此,漂白区域可以目标形状形成于目标区域中。同 时,所述漂白溶液粘度可以根据所使用的印刷装置、偏光器的表面特性等而 适当地变化。例如,当使用照相凹版印刷法时,漂白溶液粘度可以为大约1cps 至2000cps,优选大约5cps至200cps,且更优选大约30cps至70cps,并且 当使用喷墨印刷法时,漂白溶液粘度可以为大约1cps至30cps,且优选大约 1cps至20cps。

同时,所述漂白溶液可以按照需要另外包含粘性剂用以调节粘度等。所 述粘性剂不限制类型,只要其具有低反应性且能够提高溶液的粘度即可,但 是,其实例可以包括选自基于聚乙烯醇的树脂、基于聚乙酰乙酸乙烯酯的树 脂、基于乙酰乙酰基改性的聚乙烯醇的树脂、基于丁烯二醇乙烯醇的树脂、 基于聚丙烯酰胺的树脂和基于聚乙二醇的树脂中的一种或多种类型。

同时,相对于所述漂白溶液的总重量,可以包含大约0.5重量%至30重 量%,且优选大约2.5重量%至15重量%的所述粘性剂。当所述粘性剂含量 大于上述范围时,粘度过分增大,因此,印刷过程难以顺利进行并且洗涤不 能有效地进行,并且当所述粘性剂含量太低时,粘度较小,且由于液体的扩 散和浮动难以获得具有目标形状和尺寸的漂白区域。

在本发明中,所述漂白溶液印刷步骤(S20)可以通过使用印刷装置(200) 等进行,并且在本文中,考虑进行连续过程的准备状态,印刷装置优选为使 用喷墨标记法、照相凹版印刷法等进行印刷的装置,但并不限于此。本文中, 喷墨标记法指经由喷墨喷嘴将油墨液滴滴加于印刷目标(偏光器)上进行的 印刷方法,且照相凹版印刷法指通过将油墨填充于以待印刷形状雕刻的印刷 辊中,经由刮浆刀等移除除雕刻部分以外的区域中的油墨而仅在雕刻部分中 留下油墨,且接着使用移印辊将雕刻部分中填充的油墨转移至印刷目标(偏 光器)而进行的印刷方法。具体地,图3a为显示图2及图3的印刷装置(200) 的一个实例的照相凹版印刷特定结构的图。

同时,用于喷墨印刷中的各种类型的标记方法可作为喷墨标记法使用, 且可使用例如非接触式喷墨标记法等以防止偏光器损坏,但并不限于此。非 接触式喷墨标记可分为循环型(连续喷墨(ContinueInkJet(CIJ))及非循环 类型(DropOnDamage(DOD),Pieze),且根据偏光器的表面条件、印刷目 标、所需漂白程度、漂白区域尺寸、偏光元件的移动速度、喷涂距离等来选 择及使用恰当喷墨标记方法。

根据本发明的一个实施方式,可使用喷墨标记法进行漂白溶液印刷步骤 (S20)。本文中,当在得出优化的油墨量之后使用喷墨标记法进行部分漂白 步骤时,存在的优势是可不包含移除残余油墨的单独洗涤步骤。例如,根据 本发明的发明人的研究结果,当使用具有128个喷嘴(80pL(皮升))的印 刷头在84度的倾斜角下将Y轴点距固定于60微米的情况下进行测试时,显 示漂白单元边界可见度在X轴点距为22微米时最高。同时,当X轴点距为 20微米时,出现由油墨溢出所致的边界图案毁坏现象,且当X轴点距为25 微米时,出现由油墨不足所致的边界不均匀性现象。在图8中示出使用光学 显微镜拍摄的取决于X轴点距的漂白单元边界的图像。

根据本发明的一个实施方式,可使用照相凹版印刷法进行部分漂白步骤。 根据本发明的发明人的研究结果,在大约20米/分钟的辊对辊过程速率、大 约50cps的漂白溶液粘度以及大约60℃至70℃的加热器温度的条件下进行 所述步骤就大批量生产可行性而言是最优选的。本文中,加热器起干燥转移 至偏光器的漂白溶液以使得漂白溶液不流动的作用,且因此起支持高效漂白 的作用。同时,使用#200辊网就获得在目标区域中具有目标形状的漂白单元 而言是优选的。照相凹版印刷辊中的雕刻部分内部呈网格形式,且#200意味 着形成网格形式的线的数目为200。当使用小于#200的辊网时,存在由于漂 白单元中呈现网格形状而难以获得目标形状的问题。

当经由此印刷过程将漂白溶液涂覆至偏光器的一些区域时,由于碘和/ 或二色性染料由漂白溶液中的漂白剂分解,因此对应区域被漂白。

本文中,漂白区域的形状或形成位置不受特别限制,且可在各种位置上 以各种形状形成。例如,漂白区域可形成于安装诸如相机的组件的位置上以 切合组件的形状,可在印刷产品标识的区域中形成具有产品标识形状,或可 在尝试于偏光元件的边缘部分上提供颜色时以构架形式形成于偏光元件的边 缘部分上。

同时,当此部分漂白过程完成时,可视需要进行洗涤漂白溶液的步骤(未 示出)。这是由于下述事实:当漂白溶液保持在偏光元件时,偏光器的漂白可 由于残余漂白溶液而在后处理中出现于非所需区域中。本文中,洗涤可使用 将偏光元件浸入醇或酸水溶液中或者在偏光元件上滴加醇或酸水溶液的方法 进行,且在本文中,醇的实例可包括乙醇、甲醇、丙醇、丁醇、异丙醇或其 混合物,且酸溶液的实例可包括乙酸水溶液、己二酸水溶液、硼酸水溶液、 磷酸水溶液、乳酸水溶液、硫酸水溶液、硝酸水溶液或其混合溶液,但不限 于此。洗涤步骤优选进行大约1秒至180秒,且优选大约3秒至60秒。

接着,进行校正经部分漂白的偏光元件(140)的外观的步骤(S40)。 如在本申请中使用所述的漂白溶液部分漂白的偏光元件具有的问题在于,偏 光元件的形状因由所述漂白溶液所致在经漂白部分中发生膨胀而改变。此步 骤用于恢复如上的偏光元件的变形形状。换言之,外观校正步骤为恢复因漂 白溶液变形的偏光元件的外观的步骤。

根据本发明的一个实施方式,外观校正步骤可通过将偏光元件浸入交联 溶液(310)中进行。换言之,外观校正步骤可包括交联步骤。

本文中,交联溶液包含选自硼化合物(如硼酸和硼砂);及酸(如琥珀酸、 戊二酸和柠檬酸)的一种或多种类型的交联剂,且在本文中,交联剂含量可 取决于交联剂类型而不同,然而,含量可例如为大约0.001重量%至20重量%, 优选大约0.003重量%至15重量%,且更优选大约0.005重量%至10重量%。 更优选地,当使用硼化合物作为交联剂时,交联剂含量可为大约0.001重量% 至5重量%,且当使用酸作为交联剂时,交联剂含量可为大约0.001重量%至 1重量%。当交联剂含量满足上文所提及的范围时,过程产率、偏光板外观 的质量、光学特性、耐久性等为极好的。同时,水(纯化水)可用作交联溶 液的溶剂。

同时,尽管并非必选的,交联溶液可另外包含碘化物化合物,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、碘化钛或其混合物以控制偏光板的物理特性及颜色。本文中,碘化物 化合物含量优选为大约3重量%至5重量%。在上文所提及的范围以外的碘 化物化合物含量可对偏光器的耐热性及颜色特性具有不良影响。

同时,在交联期间交联溶液的温度可例如为大约10℃至70℃,优选大约 15℃至65℃,且更优选大约20℃至60℃,但并不限于此。当交联溶液的温 度满足上文所提及的范围时,可有效校正由漂白所致的偏光元件变形,且当 温度在上文所提及的范围以外时,偏光元件的光学特性或外观质量可能降级, 且在严重情况下,偏光元件变形可能变得更糟。

另外,交联时段可例如为大约1秒至120秒,优选大约1秒至90秒,且 更优选大约1秒至60秒,但并不限于此。当交联时段满足上文所提及的范围 时,可有效校正由漂白所致的偏光元件变形,且当交联时段在上文所提及的 范围以外时,偏光元件的光学特性或质量可能降级,且在严重情况下,偏光 元件变形可能变得更糟。

当将偏光元件浸入包含如上所述的交联剂的交联溶液中时,可获得校正 偏光元件变形的效应,因为PVA膜的聚乙烯醇链通过包含于交联溶液中的硼 化合物或酸而彼此键合。根据本发明的发明人的研究结果,与没有进行交联 的情况相比,当在漂白步骤之后进行交联时,漂白部分中的尺寸变形率显示 为减少10%至70%,且一般减少高达大约20%至60%。

根据本发明的一个实施方式,外观校正步骤可通过将偏光元件浸入中和 溶液(300)中进行。换言之,外观校正步骤可包括中和步骤。

本文中,中和溶液包含中和剂,且中和剂可不受限制地采用本领域中已 知的那些。例如,中和溶液包含选自硫酸、硝酸、磷酸、乙酸、柠檬酸、盐 酸、戊二酸和琥珀酸的一种或多种类型的中和剂,且在本文中,中和剂含量 可取决于中和剂类型而不同,然而,含量可为大约0.001重量%至20重量%, 优选大约0.003重量%至15重量%,且更加优选为大约0.005重量%至10重 量%。更优选地,当使用乙酸或柠檬酸时,中和剂含量可为大约0.01重量% 至10重量%。当中和剂含量满足上文所提及的范围时,过程产率、偏光板外 观的质量、光学特性、耐久性等为极好的。同时,水(纯化水)可用作中和 溶液的溶剂。

中和溶液的温度和中和时段可分别适用上文所述的交联溶液的温度和交 联时段的相同细节。具体而言,在中和中的中和溶液的温度可例如为5℃至 70℃,但并不限于此。另外,中和时段可例如为大约3秒至30秒,但并不限 于此。

当将偏光元件浸入如上所述的中和溶液中时,可获得校正由漂白造成的 偏光元件外观的变形的效应,因为用于漂白步骤(S20)中的碱性溶液的阳 离子通过中和移除。

另外,根据本发明的一个实施方式,外观校正步骤可包括交联步骤和中 和步骤。具体而言,交联步骤可在进行中和步骤之后进行,且在此状况下, 可通过中和获得校正外观变形的效应,且可经由交联获得固定校正的效应。 图3具体示出了包括进行中和步骤且接着进行交联步骤的外观校正步 骤的本发明的一个实施方式。

根据本发明的发明人的研究结果,与没有进行外观校正步骤的情况相比, 当在漂白步骤之后进行此外观校正步骤时,漂白部分中的尺寸变形率显示为 减少10%至70%,且一般减少高达大约20%至60%。

具体而言,当进行漂白时,偏光元件的厚度相比于漂白之前变厚大约5% 至30%,并且由于与周围部分的厚度差异,偏光元件的外观变形为漂白部上 升的形状。在漂白步骤之后进行外观校正步骤再次有效地减小偏光元件的厚 度最高至大约5%至30%,且厚度显示为与漂白步骤之前的厚度相似,因此, 外观校正效应展现为与周围部分的厚度差异减小。根据本发明的发明人的研 究结果,可见,相比于仅进行用纯化水洗涤的情况,当在漂白步骤之后进行 中和步骤时,变形为漂白部分上升的形状的程度减小大约7%至22%。

另外,由于在漂白之后偏光元件的收缩变形,相比于周围部分,与变形 为在偏光元件的漂白部分中具有上升形状的表面相对的表面具有凹陷形状, 然而,在漂白步骤之后进行外观校正步骤减少此类现象,且展现外观校正效 应。具体而言,根据本发明的发明人的研究结果,可见,相比于仅进行用纯 化水洗涤的情况,当在漂白步骤之后进行中和步骤时,相比于周围部分的下 垂的外观变形程度减小大约60%至80%。

接着,在完成如上的外观校正步骤之后,可视需要另外进行洗涤和干燥 交联的偏光元件(150)的步骤(S50)。此步骤用于洗涤偏光元件中剩余的 交联溶液和/或中和溶液,且另外校正由漂白溶液造成的偏光元件外观的变 形,且可使用本领域中已知的偏光元件的洗涤和干燥方法。

例如,洗涤和干燥步骤可使用使偏光元件经过洗涤辊(420)及加热辊 (460)的方法进行,且在本文中,加热辊(460)的直径可为大约100Φ至 500Φ,且优选大约150Φ至300Φ。加热辊(460)的温度可大约为30℃至 150℃,且优选大约60℃至150℃。根据本发明的发明人的研究结果,根据洗 涤和干燥步骤中的加热辊(460)的直径及温度,校正偏光元件外观的变形的 效应不同,且当加热辊的直径及温度满足上文所提及的范围时,显示偏光元 件外观的变形被有效地校正。在干燥步骤中,可在没有经过加热辊的情况下 使偏光元件经过干燥烘箱进行干燥。在此情况下,干燥温度可为大约25℃至 100℃,且优选大约30℃至80℃。

根据本发明的一个实施方式,洗涤和干燥步骤中的干燥可使用使偏光元 件经过干燥烘箱的方法。

另外,本发明的制造方法可包括在外观校正步骤之后在偏光器的一侧上 形成平坦化层的步骤,以另外增强偏光元件的表面光滑度,但并非必选的。 本文中,平坦化层优选形成于与漂白溶液接触的表面上,且厚度为大约1μm 至10μm,且更优选大约2μm至5μm。

另外,本发明的制造方法可进一步包括在外观校正步骤之后视需要在偏 光元件的至少一个表面上形成光学层的步骤(未示出),但并非必选的。本文 中,光学层可为聚合物膜层(如保护膜或延迟膜),可为功能膜层(如增亮膜), 可为功能层(如硬涂层、减反射层、粘合层及胶合层),或者可为其组合。

同时,光学层可直接贴附或形成于聚乙烯醇偏光器的表面上,或者,当 膜或涂层形成于聚乙烯醇偏光器的一个表面上时,可贴附于膜或树脂涂层上。

根据要形成的光学层的类型,形成光学层的方法可不同,且例如,可使 用本领域中熟知的形成光学层的方法,且所述方法不受特别限制。

在另一个方面中,本发明提供一种通过如上所述的过程制造的包含局部 漂白区域的偏光元件。换言之,本发明的一个实施方式提供一种使用上述制 造偏光元件的方法制造的包含局部漂白区域的偏光元件。局部漂白区域可为 消偏振区域。消偏振区域在400nm至800nm且更优选450nm至750nm的波 长带(其为可见区)中具有80%或更大,优选85%或更大,且更优选90%或 更大的单体透射率。另外,消偏振区域具有10%或更小且更优选5%或更小 的偏光度。当消偏振区域具有较高单体透射率和较低偏光度时,可见度增强, 且位于区域中的相机镜头的效能和影像质量可另外增强。

在本说明书中的“单体透射率”表示为偏光板中吸收轴的透射率与透射 轴的透射率的平均值。另外,本说明书中的“单体透射率”和“偏光度”为 使用由JASCO制造的V-7100模型测量的值。

同时,通过上述的方法制造的本发明的包含局部漂白区域的偏光元件 (160)可具有长膜形式,且通过卷绕偏光元件,可另外进行制造包含局部漂 白区域的偏光元件的辊(170)的步骤(S60)。

同时,本发明提供一种制造包含局部漂白区域的单片式偏光元件的方法, 所述方法包含通过切割如上制造的本发明的偏光元件辊制造单片式偏光元件 的步骤(S70)。图4为显示根据本发明的制造单片式偏光元件的方法的一个 实施方式的图。

本发明的制造包含局部漂白区域的单片式偏光元件的方法包括自根据本 发明方法制造的包含局部漂白区域的偏光元件的辊提供偏光元件;以及将偏 光元件切割为屑片状(chipshape)的步骤。

本文中,提供偏光元件的步骤可使用自包含局部漂白区域的偏光元件的 辊(170)展开偏光元件的方法进行,且切割步骤优选使用激光(2000)进行, 但并不限于此。这是由于如下事实:当使用模具或刀具切割偏光元件时缺陷 的出现率增加,因为难以在经切割的偏光元件中将漂白区域控制于相同位置。 另外,用激光切割的优势在于,因为相比于使用模具或刀具,偏光元件的形 状被相对自由地控制。例如,当使用激光切割偏光元件时,可作出如下变化: 诸如使偏光元件的四个边缘形状彼此不同,或将偏光元件切割为曲线形状而 非直线形状。激光设备(2000)的成分不受特定限制,只要其为本领域中已 知的即可,且例如可包括激光(2100)、反射镜(2200)、F-θ透镜(2300)、 光束扩张器(2501)、光束整形器(2502)、基板(2400)等。具体地,光束 整形器(2502)及光束扩张器(2501)可插入反射镜(2200)与F-θ透镜(2300) 之间。在图式中,仅一者位于反射镜(2200)与F-θ透镜(2300)之间,然 而,可单独使用光束整形器(2502)及光束扩张器(2501)中的任一者,或 可使用两者。图4的激光设备(2000)的特定结构显示于图5中。

更优选地,如图4中所示,切割步骤可包括如下步骤:识别偏光元件的 漂白区域的位置;基于漂白区域的位置信息设定切割位置;及使用激光在切 割位置处进行切割。本文中,识别漂白区域的位置的步骤可使用例如CCD 相机的VISION设备(1000)进行,且漂白区域的位置可例如为诸如漂白区 域的中心的特定位置。同时,尽管并非必选的,除识别漂白区域的位置以外, VISION设备(1000)可设定为识别偏光元件的末端位置或进展方向,或可 提供用于识别偏光元件的末端位置或进展方向的单独VISION设备(未示出) 以提高切割精密度。

接着,利用漂白区域的位置进行设定偏光元件的切割位置的步骤。此步 骤可经由电连接至VISION装置(1000)的运算装置(未示出)进行,且将 设定切割位置的信息转移至激光设备(2000)。接着,遵循切割位置的信息使 用激光设备(2000)切割偏光元件。

当经由如上所述的方法切割偏光元件时,从漂白区域的位置设定切割位 置,因此,在最后产生的单片式偏光元件(5000)中漂白区域的位置是同一 的,且因此,可减少缺陷且可增强质量均一性。

当经由如上所述的过程切割偏光元件时,可通过使用剥除辊(3000)等 分离经切割的单片式偏光元件(5000)与其余部分(4000)来获得单片式偏 光元件(5000)。

在另一个方面中,本发明提供一种使用上文所述的制造单片式偏光元件 的方法制造的包含局部漂白区域的单片式偏光元件。

在另一个方面中,本发明提供一种包含单片式偏光元件的偏光板。如上 文所述,局部漂白区域可为消偏振区域,且作为消偏振区域的单体透射率及 偏光度,上文所述的那些可适用。同时,除消偏振区域以外的偏光板中的区 域的单体透射率优选为40%至47%,且更优选41%至46%。此外,除消偏振 区域以外的偏光板中的区域的偏光度优选为99%或更高。这是由于下述事实: 除消偏振区域以外的区域的剩余部分需要通过执行作为偏光板的主要功能而 展现在上文所描述的范围内所示的极好的光学特性。

除包含根据本发明的一个实施方式制造的包含局部漂白区域的偏光元件 外,偏光板可包含本领域中已知的组成。例如,可进一步包括延迟膜、硬涂 层等,然而,组成不限于此。

在另一个方面中,本发明提供一种影像显示器件,其包括显示面板;以 及贴附至所述显示面板的一个表面或两个表面的上文所述的偏光板。

所示显示面板可包括液晶面板、等离子体面板和有机发光面板,且因此, 影像显示器件可包括液晶显示器(LCD)、等离子体板(PDP)以及有机发光 二极管(OLED)。

更具体而言,影像显示器件可为包含液晶面板以及各自设置于液晶面板 的两个表面上的偏光板的液晶显示器,且在本文中,偏光板中的至少一者可 为包含根据上文所述的本发明的一个实施方式的偏光器的偏光板。

本文中,包含于液晶显示器中的液晶面板的类型不受特定限制。例如, 可在不受类型限制的情况下全部使用已知面板,已知面板包括:使用被动型 矩阵方法(如扭转向列(TN)类型、超扭转向列(STN)类型、铁电(F) 类型或聚合物分散(PD)类型)的面板;使用主动矩阵方法(如两端子类型 或三端子类型)的面板;以及面内切换(IPS)面板和垂直取向(VA)类型 面板。另外,形成液晶显示器的其他组成的类型(如上基板和下基板(例如, 彩色滤光片基板或数组基板))也不受特定限制,且本领域中已知的组成可不 受限制地使用。

根据本发明的另一个实施方式,影像显示器件可为进一步包括置于偏光 板的消偏振区域中的相机模块的影像显示器件。通过将相机模块定位于可见 区中的透射率增强且偏光度减少的消偏振区域中,可获得增强相机镜头单元 的可见度的效应。

在下文中,将参照实施例更详细描述本发明。然而,以下实施例仅出于 说明目的,且本发明的范围并不限于此。

<实施例1>使用喷墨法

制备基于聚乙烯醇的膜(由可乐丽株式会社(KurarayCo.,Ltd.)制造) 且将其在25℃下在纯化水中经历膨胀过程15秒,且随后在0.2重量%浓度及 25℃下的碘溶液中进行染色过程60秒。此后,在1重量%及45℃下的硼酸 溶液中进行洗涤过程30秒,且接着在2.5重量%及52℃下的硼酸溶液中进行 6倍拉长过程。在拉长之后,在5重量%的碘化钾(KI)溶液中进行互补着 色过程,且在60℃下在烘箱中干燥所得物5秒以制备厚度为12微米的偏光 器。

保护膜贴附至偏光器的一个表面,且未贴附保护膜的相对表面使用喷墨 方法由pH14、50℃以及KOH10%的漂白溶液部分漂白。经漂白的偏光元件 经3%柠檬酸溶液中和以制造经部分漂白的偏光元件。特别地,KOH溶液的 温度为50℃,且处理时段为15秒,且在制造之后,用纯化水在20℃下洗涤 膜,且由在25℃下浸入3%柠檬酸溶液中10秒进行中和。在中和之后,在 20℃下进行由纯化水的洗涤以移除残余酸溶液。为了移除在中和之后剩余的 湿气,通过使偏光元件在50℃下经30秒穿过干燥烘箱进行干燥。

<实施例1>使用照相凹版印刷法

制备基于聚乙烯醇的膜(由可乐丽株式会社(KurarayCo.,Ltd.)制造) 且将其在25℃下在纯化水中经历膨胀过程15秒,且随后在0.2重量%浓度及 25℃下的碘溶液中进行染色过程60秒。此后,在1重量%及45℃下的硼酸 溶液中进行洗涤过程30秒,且接着在2.5重量%及52℃下的硼酸溶液中进行 6倍拉长过程。在拉长之后,在5重量%的碘化钾(KI)溶液中进行互补着 色过程,且在60℃下在烘箱中干燥所得物5秒以制备厚度为12微米的偏光 器。

保护膜贴附至偏光器的一个表面,且未贴附保护膜的相对表面使用照相 凹版印刷法由pH14、50℃、粘度50cp以及KOH10%的漂白溶液部分漂白。 经漂白的偏光元件经3%柠檬酸溶液中和以制造经部分漂白的偏光元件。特 别地,KOH溶液的温度为50℃,且处理时段为15秒,且在制造之后,用纯 化水在20℃下洗涤膜,且由在25℃下浸入3%柠檬酸溶液中10秒进行中和。 在中和之后,在20℃下进行由纯化水的洗涤以移除残余酸溶液。为了移除在 中和之后剩余的湿气,通过使偏光元件在50℃下经30秒穿过干燥烘箱进行 干燥。

<比较例1>

除了不进行中和步骤以外,以与实施例1相同的方式制造偏光元件。

经鉴别,相比于根据比较例1制造的偏光元件,根据实施例1制造的偏 光元件的部分漂白部分中的外观变形程度减小,且结果显示于图6和图7中。

图6为实施例1及比较例1中的漂白部分的上升程度的比较结果,且具 体而言,为使用激光显微镜测量漂白部分的上升高度的结果。

同时,图7为实施例1及比较例1中的漂白部分的下垂程度的比较结果, 且具体而言,为使用激光显微镜测量漂白部分相比于周围部分的下垂深度的 结果。

经由图6和图7,可见,偏光元件外观的变形通过在部分漂白步骤之后 进行外观校正步骤而减少,且因此,如在本发明的一个实施方式中的,尺寸 稳定性能够增加。

[附图标记说明]

100:偏光元件辊

120:偏光元件

140:经部分漂白的偏光元件

150:交联的偏光元件

160:包含局部漂白区域的偏光元件

170:包含局部漂白区域的偏光元件的辊

200:印刷装置

300:中和溶液

310:交联溶液(交联浴)

400:洗涤和干燥烘箱

420:洗涤辊

440:干燥烘箱

460:加热辊

1000:VISION装置

2000:激光设备

2100:激光

2200:反射镜

2300:F-θ透镜或透镜

2310:聚焦透镜

2400:基板

2501:光束扩展器

2502:光束整形器

3000:剥除辊

4000:除单片式偏光元件以外的其余部分

5000:单片式偏光元件

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号