CN1315663A - 偏振光片保护膜 - Google Patents
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Abstract
一种偏振光是由在偏振光元件1的两面用胶粘剂贴合偏振光片保护膜2所构成的。该偏振光片保护膜2的透湿率为3－10g/m224小时,在25℃,60%RH的平衡湿度为0.01－1.5%,并含有纤维素酯为80%以上,疏水性增塑剂为1－20%,防止老化剂为0.01－5%。在液晶显示装置中使用这种偏振光片,降低偏振光性能,并且能良好地保持偏振光元件与偏振光片保护膜的粘接性,同时还能提高生产率。
Description
本发明涉及一种用于液晶显示装置等的偏振光片的偏振光片保护膜。
在液晶显示装置等上所用的偏振光片，如图1所示，由偏振光元件1和在其两面(或单面)所设的偏振光片保护膜2所构成，并用胶粘剂粘接该偏振光元件1和偏振光片保护膜2。通常，作为偏振光元件1使用在聚乙烯醇系胶片等上的吸附碘或双色性染料的胶片，而作为偏振光片保护膜2使用纤维素酯类薄膜、聚碳酸酯类薄膜、丙烯酸类薄膜、聚酯类薄膜、聚烯烃类薄膜、降冰片烯类薄膜等。
在这样的偏振光片中，当偏振光保护膜2的透湿率大时，则耐湿热性变差，而在偏振光元件1中，发生很多碘离子解离，分离碘等，降低了偏振光性能。因此，以往作为防止耐湿热性老化的技术方案，例如在特开昭59-159109号公报中，曾提出把透湿度为10g/m2 24小时以下的高分子化合物膜作偏振光片保护膜的方法，以及在特开平8-5386号公报中，曾提出把在80℃、90％RH透湿度为200g/m2 24小时，100μm以下的保护膜贴在保护膜上的偏振光片。
另外，在特开平8-171016号公报中，提出使由纤维素三醋酸酯片构成的保护膜的贝叶斯值不上升的偏振光片的制造方法，而在特开平5-119210号公报中，提出使在偏振光性薄层不产生龟裂的偏振光片的制造方法。
但是，当偏振光片保护膜的透湿率大时，则如上述降低偏振光性能，并且透湿率过小也产生问题。也就是，在偏振光元件的两面或单面粘接偏振光片保护膜时，由于胶粘剂的干燥慢，造成粘接不良的问题。
因此，当偏振光片保护膜的透湿率过大时，则耐湿热性差，并降低偏振光性能，而当过小时，则粘接性变差。
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种偏振光片保护膜。这种偏振光保护膜通过在适当区域控制偏振光片保护膜的透湿率，不使偏振光性能降低，并且具有良好的偏振光元件和偏振光片保护膜的粘接性，以及提高生产率。
为了解决上述问题，本发明者对偏振光片保护膜的透湿性进行锐意的研究，发现能够满足作为制品所能允许的范围的偏振光性能和粘接性两方面的透湿率的范围，进而完成了本发明。
即，本发明的偏振光片保护膜，其特征在于构成为透湿率为3-10g/m224小时。
在本发明的偏振光片保护膜中，通过使透湿率为3g/m2 24小时以上，能适当地透过胶粘剂的水分促进干燥，因此使粘接性良好，另外通过把透湿率为10g/m2 24小时以内，即使在高温多湿的环境下，也能抑制水分透过到偏振光元件，保持良好的偏振光性能。
本发明的偏振光片保护膜的透湿率为3-10g/m2 24小时，理想的为4-8g/m2 24小时。当透湿率不到3g/m2 24小时，在粘接性最差的情况下产生剥离，并且降低生产率。而当透湿率超过10g/m2 24小时，则使偏振光元件的耐湿热性变差，不能保持适当的偏振光性能。
为了把偏振光片保护膜的透湿率调整到上述范围，可通过偏振光片保护膜的厚度、疏水性添加剂的种类以及其添加量等进行调整。偏振光片保护膜的厚度为20-200μm是理想的，而最好为40-150μm。当厚度不到20μm时，则难于把透湿率调整为10g/m2 24小时以下，而当厚度超过150μm时，则难于把透湿率调整为3g/m2 24小时以上。
作为疏水性增塑剂以磷酸酯系增塑剂为代表。可用下述式(Ⅰa)及(Ⅰb)表示代表性的磷酸酯系增塑剂。
(Ⅰa) (Ⅰb)
在式(Ⅰa)及(Ⅰb)中，R1、R2、R3、R4、R5、R6及R7分别为烷基(包括环烷基)、芳基或芳烷基。也可角基具有取代基。烷基的碳数为1-12是理想的。作为烷基的例子可列举甲基、乙基、丁基、环己基以及辛基。作为芳基的例子可列举苯基。作为芳烷基的例子可列举苄基。作为上述的取代基可列举烷基(例如，甲基)、芳基(例如，苯基)、烷氧基(例如，甲氧基、丁氧基)以及芳氧基(例如，苯氧基)。在式(Ⅰb)中，R8为从亚烷基、亚芳香基、磺酸基以及它们的组合中所选择的二价的连接基。n为1以上的整数，而为1-10是理想的。
在磷酸酯系增塑剂的例子中，包括磷酸三苯酯、磷酸联苯二苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸三乙酯以及磷酸三丁酯。另外，也有利用羧酸酯系增塑剂的情况。在羧酸酯系增塑剂的例子中包括酞酸二甲酯、酞酸二乙酸、酞酸二丁酯、酞酸二辛酯、酞酸二乙基己酯、酞酸二甲氧基乙酯、三醋酸甘油酯、丁酞酰丁基乙二醇酯、乙酞酰乙基乙二醇酯、甲酞酸乙基乙二醇酯以及甘油三醋酸酯。另外，作为柠檬酸酯有柠檬酸乙酰三乙酯(OACTE)、柠檬酸三丁酯(OACTB)等，作为其它的羧酸酯的例子有油酸丁酯(BO)、亚油酸甲乙酰酯(MAL)、癸二酸二丁酯(DBS)、各种偏苯三酸酯等。作为其它低分子的增塑剂的例子可列举邻或对甲苯乙磺胺。
另外，也可把苯偏三酸或苯均四酸的酯与磷酸酯系增塑剂合用。苯偏三酸或苯均四酸的酯具有防止磷酸酯系增塑性的渗色移动的作用。对于这些酸的酯在特开平5-5047号公报中有报导。
作为疏水性增塑剂的添加量为1-20％是理想的，而最好为5-15％。当添加量不到1％时，则不能有效地使透湿率变小。而当添加量超过20％时，则可能使透湿率变成过小。
在偏振光片保护膜中的25℃、60％RH的平衡湿度为0.01-1.5％是理想的，而最好为0.2-1.2％。当平衡湿度不到0.01时，则脆性增加，在切断或冲压时发生破碎片或剥离被层叠的偏振光片，引起质量下降或生产率降低。另外，由于静电的带电压上升，容易吸附在制造中的异物或者有损薄片处理性。
另外，当平衡湿度超过1.5％时，则可能妨碍偏振光片的偏振光元件的偏振光性能，特别是在碘吸收型偏振光元件的情况下，有降低因碘脱色的偏振光的问题。并且，由于尺寸变化在液晶显示片的显示产生不均。
作为偏振光片保护膜可以用纤维素酯、丙烯酸、聚酯、聚碳酸酯等的薄膜，用含纤维素酯80％以上的薄膜所形成是理想的。
作为纤维素酯有纤维素三乙酸酯、纤维素三乙酸丁酸酯、纤维素三乙酸、纤维素三乙酸丙酸酯等。其中，乙酰化度为58-62.5％的纤维素乙酸酯是理想的。当乙酰化度不到58％时，则水分的含有率变多，尺寸容易变化，使偏振光元件的偏振度降低。
另外，当乙酰化度超过62.5％时，则对溶剂的溶解性降低，生产率下降。
在纤维素乙酸酯中含有纤维素三乙酸酯(TAC)或纤维素二乙酸酯(DAC)。
在偏振光保护膜中可添加防止老化剂。通过添加防止老化剂，可以防止纤维素三乙酸酯等老化和分解。
作为所述防止老化剂，有丁胺、受阻胺化合物(特开平8-325537号公报)、胍化合物(特平开5-271471号公报)、苯并***类UV吸收剂(特开平6-235819号公报)、二苯甲酮类UV吸收剂(特开平6-118233号公报)等的化合物。
其中，作为受阻胺化合物的例子有丁胺、三苯胺、三苄胺等。另外，作为胍的衍生物有下述式(2a)、(2b)所示的化合物。
(2a) (2b)
防止老化剂的添加量为0.001-5％是理想的，而最好为0.01-1％。当添加量不到0.001时，则添加效果少，而添加量超过5％时，则原料成本提高是不利的。
作为粘接偏振光元件偏振光片保护膜的胶粘剂有聚乙烯醇系胶粘剂、丙烯酸树脂系胶粘剂、环氧系树脂胶粘剂、异氰酸酯系胶粘剂等。
图1为表示偏振光片结构的部分剖视图。
图中，1-偏振光元件，2-偏振光片保护膜。
实施例
偏振光片保护膜的制造方法
过滤按表1所示的处方所调制的涂料，把该涂料流延到镜面不锈钢带上进行制膜，干燥后剥取，并在120℃干燥1小时制作了由纤维素三乙酸酯(乙酰化度：59.5％)构成的偏振光片保护膜。另外，把含醋酸甲酯的涂料与纤维素三乙酸酯及增塑剂(三苯磷酸酯、联苯二苯磷酸酯)混合，并冷却到70℃后进行加热处理，同样过滤所溶解的涂料，流延制膜，干燥，进行制作。
另外，把由Arton、聚碳酸酯、聚醚砜构成的偏振光片保护膜用二氯甲烷溶解后，过滤、同样进行流延制膜作为保护膜。
改变以上薄膜的膜厚(20μm、40μm、80μm、120μm)，调整透湿率，作成实施例1-23及比较例1-25，并把实施例及比较示于表1及表2。
表1
| 处方1 | 处方2 | 处方3 | 处方4 | 处方5 | 处方6 | 处方7 | 处方8 | 处方9 | ||
| TAC | 15.00 | 15.00 | 15.00 | 15.00 | 15.00 | 15.00 | 15.00 | 15.00 | 15.00 | |
| 磷酸三苯酯 | 3.00 | 1.50 | 0.75 | 2.00 | 1.00 | 0.50 | 2.00 | 1.00 | 0.50 | |
| 联苯二苯磷酸酯 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 1.00 | 0.50 | 0.25 | 1.00 | 0.50 | 0.25 | |
| 二氯甲烷 | 75.40 | 76.80 | 77.50 | 75.40 | 76.80 | 77.50 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |
| 甲醇 | 6.60 | 6.70 | 6.75 | 6.60 | 6.70 | 6.75 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | |
| 乙醇 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 12.30 | 12.53 | 12.64 | |
| 正丁醇 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 4.10 | 4.18 | 4.21 | |
| 醋酸甲酯 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 65.60 | 66.80 | 67.40 | |
| 三丁胺(对固形部分比例％) | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.10 | 0.20 | 0.50 | |
| 制膜厚度(μm) | 20 | 比较例1 | 比较例3 | 比较例5 | 比较例6 | 比较例8 | 比较例10 | 比较例11 | 比较例13 | 比较例15 |
| 40 | 实施例1 | 实施例3 | 实施例5 | 实施例8 | 实施例10 | 实施例12 | 实施例15 | 实施例17 | 实施例19 | |
| 80 | 实施例2 | 实施例4 | 实施例6 | 实施例9 | 实施例11 | 实施例13 | 实施例16 | 实施例18 | 实施例20 | |
| 120 | 比较例2 | 比较例4 | 实施例7 | 比较例7 | 比较例9 | 实施例14 | 比较例12 | 比较例14 | 实施例21 | |
表2
| 试样薄膜 | 薄膜厚度(μm) | |||
| 20 | 40 | 80 | 120 | |
| Arton | 实施例22 | 比较例17 | 比较例20 | 比较例23 |
| 聚碳酸酯 | 实施例23 | 比较例18 | 比较例21 | 比较例24 |
| 聚醚砜 | 比较例16 | 比较例19 | 比较例22 | 比较例25 |
偏振光片的制作
使碘吸附在延伸的聚乙烯醇胶片上制作偏振光元件，在该偏振光元件的两面由聚乙烯醇系胶粘剂粘合上述偏振光片保护膜，制作偏振光片。
表3及表4示出上述的实施例1-23及比较例1-25在25℃、60％RH的平衡湿度以及偏振光性及粘接性的评价结果。
表3
| 顺序号 | 透湿率(g/m2 24小时) | 含水率 | 偏振光性 | 粘接性 | |
| 实施例 | 1 | 6.8 | 0.8 | △ | ○ |
| 2 | 3.8 | 0.8 | ○ | ○ | |
| 3 | 7.5 | 0.8 | ○ | ○ | |
| 4 | 4.2 | 0.8 | ○ | ○ | |
| 5 | 8.1 | 0.8 | △ | ○ | |
| 6 | 4.5 | 0.8 | ○ | ○ | |
| 7 | 3.5 | 1.2 | ○ | ○ | |
| 8 | 7.2 | 1.2 | △ | ○ | |
| 9 | 3.6 | 1.2 | ○ | ○ | |
| 10 | 8.2 | 1.2 | ○ | ○ | |
| 11 | 4.1 | 1.2 | ○ | ○ | |
| 12 | 9.1 | 1.2 | △ | ○ | |
| 13 | 4.9 | 1.2 | ○ | ○ | |
| 14 | 3.3 | 0.9 | ○ | ○ | |
| 15 | 7.5 | 0.9 | △ | ○ | |
| 16 | 3.8 | 0.9 | ○ | ○ | |
| 17 | 8.5 | 0.9 | △ | ○ | |
| 18 | 4.2 | 0.9 | ○ | ○ | |
| 19 | 9.5 | 0.9 | △ | ○ | |
| 20 | 5.6 | 0.9 | ○ | ○ | |
| 21 | 3.1 | 0.9 | ○ | ○ | |
| 22 | 3.1 | 0.2 | ○ | ○ | |
| 23 | 3.2 | 0.2 | ○ | ○ | |
表4
| 顺序号 | 透湿率(g/m2 24小时) | 含水率 | 偏振光性 | 粘接性 | |
| 比较例 | 1 | 12.5 | 0.8 | × | ○ |
| 2 | 2.2 | 0.8 | ○ | × | |
| 3 | 15.2 | 0.8 | × | ○ | |
| 4 | 2.6 | 0.8 | ○ | × | |
| 5 | 16.4 | 0.8 | × | ○ | |
| 6 | 13.1 | 1.2 | × | ○ | |
| 7 | 2.3 | 1.2 | ○ | × | |
| 8 | 16.5 | 1.2 | × | ○ | |
| 9 | 2.7 | 1.2 | ○ | × | |
| 10 | 18.2 | 1.2 | × | ○ | |
| 11 | 13.2 | 0.9 | × | ○ | |
| 12 | 2.4 | 0.9 | ○ | × | |
| 13 | 16.8 | 0.9 | × | ○ | |
| 14 | 2.6 | 0.9 | ○ | × | |
| 15 | 17.7 | 0.9 | × | ○ | |
| 16 | 100以上 | 0.4 | × | ○ | |
| 17 | 1.5 | 0.2 | ○ | × | |
| 18 | 1.6 | 0.2 | ○ | × | |
| 19 | 100以上 | 0.4 | × | ○ | |
| 20 | 0.7 | 0.2 | ○ | × | |
| 21 | 0.8 | 0.2 | ○ | × | |
| 22 | 95 | 0.4 | × | ○ | |
| 23 | 0.9 | 0.2 | ○ | × | |
| 24 | 1 | 0.2 | ○ | × | |
| 25 | 62 | 0.4 | × | ○ | |
平衡湿度的测定方法
用二氯甲烷溶解试样薄膜，并用卡尔费希尔法进行定量滴定。
偏振光性的评价方法及评价
对于偏振光片，通过分光光度计求出在可见光区域的并行透过率(Yp)、垂直透过率(Yc)，按照下式决定偏振光度P。
在60℃、90％RH的气氛气中曝露偏振光片试样500小时后，测定偏振光度。
○：偏振光度为99.7％以上。
△：偏振光度为99.6-99.2％。
×：偏振光度不到99.2％。
密接性的评价方法及评价
在60°干燥偏振光片试样24小时后，通过剥离试验剥偏振光片保护膜。
○：不产生剥离。
×：产生剥离。
另外，把用纤维素三乙酸酯薄膜所制偏振光片保护膜的所有偏振光片试样在80℃,90％RH的气氛气中曝露500小时。其结果，在使用用纤维素三乙酸酯薄膜中处方1-6所制作的偏振光片保护膜所制作的偏振光中确认有醋酸味。这可能是由于在这些试样中通过水解纤维素三乙酸酯自身老化并分解造成的。
但是，在使用用处方7-9的涂料所制的偏振光片保护膜的偏振光片中闻不到醋酸味，并且在外观上也没有变化。可以证明在处方7-9中添加的丁胺使纤维素三乙酸酯的耐湿热性提高。
本发明通过把透湿率调整到适当的范围，能防止耐湿热性的老化并能良好地保持偏振光性能，同时能良好地保持偏振光元件与偏振光保护膜的粘接性。
Claims (6)
1．一种偏振光片保护膜，是在偏振光元件的至少一面上粘接的偏振光片保护膜，其特征在于透湿率为3-10g/m2 24小时。
2．根据权利要求1所述的偏振光片保护膜，在25℃,60％RH的平衡湿度为0.01-1.5％。
3．根据权利要求1或2所述的偏振光片保护膜，含有疏水性增塑剂为1-20％。
4．根据权利要求1、2或3所述的偏振光片保护膜，含有防止老化剂为0.01-5％。
5．根据权利要求1、2、3或4所述的偏振光片保护膜，含有纤维素酯为80％以上。
6．根据权利要求5所述的偏振光片保护膜，所述纤维素酯是乙酰化度为58-62.5％的纤维素乙酸酯。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |