一種用于液晶顯示器成像的偏光成像片及其染色制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于偏光片專用PVA光學(xué)薄膜染色技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于液晶顯示 器成像的偏光成像片及其染色制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 偏光片的全稱是偏振光片，液晶顯示器的成像必須依靠偏振光，所有的液晶都有 前后兩片偏振光片緊貼在液晶玻璃，組成總厚度Imm左右的液晶片。如果少了任何一張偏 光片，液晶片都是不能顯示圖像的。目前主流的偏光片都采用"多層復(fù)合薄膜技術(shù)"，將若干 層不同功能的薄膜復(fù)合制造而成。偏光片的基本結(jié)構(gòu)包括：最中間的PVA(聚乙烯醇），兩層 TAC(三醋酸纖維素），PSA film(壓敏膠），Release film(離型膜）和Protective film(保 護(hù)膜）。其中，起到偏振作用的是PVA層，但是PVA極易水解，為了保護(hù)偏光膜的物理特性， 因此在PVA的兩側(cè)各復(fù)合一層具有高光透過率、耐水性好又有一定機(jī)械強(qiáng)度的（TAC)薄膜 進(jìn)行防護(hù)，這就形成了偏光片原板。再做后續(xù)技術(shù)加工處理，制成具有不同光學(xué)效果的偏光 片半成品，即可廣泛用于不同的光學(xué)領(lǐng)域。
[0003] 目前，偏光片生產(chǎn)技術(shù)以PVA膜的延伸工藝劃分，有干法和濕發(fā)兩大類；以PVA膜 染色方法劃分，有染料系和碘染色兩大類。針對(duì)染色方法而言，碘染色法是指在偏光片染 色、拉伸過程中，使用碘和碘化鉀作為二向性介質(zhì)使PVA膜產(chǎn)生極性化偏光特性。這種染色 方法的優(yōu)點(diǎn)是比較容易獲得99. 9%以上的高偏光度和42%以上高透過率的偏光特性。所 以在早期的偏光材料產(chǎn)品或需要高偏光、高透過特性的偏光材料產(chǎn)品中大多都采用碘染色 工藝進(jìn)行加工。但這種工藝的不足之處就是由于碘的分子結(jié)構(gòu)在高溫高濕的條件下易于破 壞，因此使用碘染色工藝生產(chǎn)的偏光片耐久性較差，導(dǎo)致碘系偏光片的使用范圍受到了一 定的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種用于液晶 顯示器成像的偏光成像片的染色制作方法；該方法用于制造以線性PVA為基材的高性能偏 光片。該方法的的創(chuàng)新和實(shí)施流程在于通過三道連續(xù)的工序，分別按照創(chuàng)新的不同流程和 改良配方，對(duì)PVA薄膜基材進(jìn)行延伸、染色和固色等一系列操作，最后收卷包裝偏光原片。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述方法制作而成的用于液晶顯示器成像的PVA 基材碘系偏光成像片。
[0006] 本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種用于液晶顯示器成像的偏光成像片的染色制作方法，包括以下操作步驟：
[0008] 將PVA薄膜卷材通過放卷機(jī)，在棍輪牽引下以2. 0~2. 5m/min的牽引速度放卷進(jìn) 入膨潤(rùn)池進(jìn)行膨潤(rùn)；繼而在輥輪牽引下以2. 5~3. Om/min的速度進(jìn)入第一染色池進(jìn)行初 染；以2. 5~3. Om/min的速度經(jīng)輥輪牽引繼續(xù)通過第一固色池進(jìn)行第一次固色，隨后通過 輥輪牽引下以3. 5~4. Om/min的速度進(jìn)行第一次延伸；第一次延伸后，PVA薄膜在輥輪牽 引下以3. 5~4. Om/min速度牽引進(jìn)入第二染色池進(jìn)行第二次染色；繼而在輥輪牽引下以 相同速度3. 5~4. Om/min牽引進(jìn)入第二固色池進(jìn)行第二次固色，隨后通過輥輪牽引以速 度6. O~6. 5m/min進(jìn)行二次延伸；第二次延伸后，PVA薄膜再經(jīng)由輥輪牽引以形同的速度 6. O~6. 5m/min進(jìn)入第三染色池進(jìn)行第三次染色，而后繼續(xù)以相同速度6. O~6. 5m/min經(jīng) 輥輪牽引進(jìn)入第三固色池進(jìn)行第三次固色；隨后在輥輪牽引下以12. O~12. 5m/min速度進(jìn) 行第三次延伸；第三次延伸后的PVA薄膜繼續(xù)經(jīng)由輥輪牽引以相同速度12. O~12. 5m/min 牽引進(jìn)入補(bǔ)色池進(jìn)行偏光原片顏色的最后校正，再經(jīng)同速輥輪牽引進(jìn)入補(bǔ)色固色池進(jìn)行補(bǔ) 色固定；隨后，PVA薄膜經(jīng)牽引輪進(jìn)入水洗槽水洗除去殘留的染料和固色劑，再經(jīng)過同速壓 水輥輪壓去表面的流動(dòng)殘液，并隨即送入干燥箱吹風(fēng)烘干殘留水份，得到經(jīng)過拉伸染色的 具有偏光性能的PVA原片；
[0009] 所述第一染色池中染色劑的配方由質(zhì)量百分濃度0. 05~6. 5%的12、質(zhì)量百分濃 度0. 1~5. 5%的KI和余量為水組成，其溫度為27~35°C ;
[0010] 所述第一固色池中固色劑的配方由質(zhì)量百分濃度〇. 2~0. 55 %的H3B03和余量為 水組成，其溫度為27~35 °C ;
[0011] 所述第二染色池中染色劑的配方由質(zhì)量百分濃度6. 6~12. 5%的12、質(zhì)量百分濃 度5. 6~8. 5%的KI和余量為水組成，其溫度為35~40°C ;
[0012] 所述第二固色池中固色劑的配方由質(zhì)量百分濃度0. 56~0. 95%的H3B03和余量 為水組成，其溫度為35~40 °C ;
[0013] 所述第三染色池中染色劑的配方由質(zhì)量百分濃度12. 6~22. 5%的12、質(zhì)量百分 濃度8. 6~12. 5%的KI和余量為水組成，其溫度為40~50°C ;
[0014] 所述第三固色池中固色劑的配方由質(zhì)量百分濃度0. 96~1. 5 %的H3B03和余量為 水組成，其溫度為40~50 °C。
[0015] 所述放卷機(jī)帶有張緊裝置；所述膨潤(rùn)池的長(zhǎng)度為5m ;所述第一染色池的長(zhǎng)度為 Im ;所述第一固色池的長(zhǎng)度為Im ;所述第二染色池的長(zhǎng)度為2m ;所述第二固色池的長(zhǎng)度為 2m ;所述第三染色池的長(zhǎng)度為3m ;所述第三固色池的長(zhǎng)度為2m ;所述補(bǔ)色池的長(zhǎng)度為2m ; 所述補(bǔ)色固色池的長(zhǎng)度為2m ;所述干燥箱的長(zhǎng)度為60米。
[0016] 所述PVA薄膜由三層組成，中間層為交聯(lián)型的PVA材料層，上層和下層為線性PVA 材料層；上層、中間層和下層之間的厚度依次為2~3 :4~6 :2~3 ;所述線性PVA材料層的 配方為重量百分比60~80 %的PVA1799和重量百分比20~40%的塑化劑3G8 ;所述交聯(lián) 型的PVA材料層的配方為重量比百分比70~80 %的PVA2499、重量比百分比19. 5~28% 的塑化劑3G8和重量比百分比0. 5~2%的交聯(lián)劑戊二醛。
[0017] -種由上述方法制作而成的用于液晶顯示器成像的偏光成像片。
[0018] 上述用于液晶顯示器成像的偏光成像片按照以下方法制備得到：將經(jīng)過拉伸染色 的具有偏光性能的PVA原片的兩面均勻涂布PSA壓敏膠，并分別與PET保護(hù)膜和離型膜復(fù) 合，經(jīng)輥輪壓制成三層復(fù)合薄膜；最后對(duì)成品偏光薄膜進(jìn)行裁切、收卷并封裝，得到用于液 晶顯示器成像的偏光成像片。
[0019] 本發(fā)明原理為：
[0020] 本發(fā)明設(shè)計(jì)的新型偏光片的染色方法為業(yè)界創(chuàng)新的三次延伸染色技術(shù)，前兩次延 伸分別采用較緩和的延伸遞增速度，目的是使線性PVA(聚乙烯醇）分子鏈在第三次高倍延 伸前做好分子鏈的線性排列準(zhǔn)備，減少了 PVA分子鏈段出現(xiàn)拉伸斷裂的可能性。然后再在 適當(dāng)拉伸溫度和不同配方的染色劑和固色劑的互相配合下，經(jīng)過第三次高倍拉伸（拉伸速 率為第二次的兩倍），使得PVA分子鏈高度取向，表現(xiàn)出極強(qiáng)的偏光性能。另外，本發(fā)明通過 合適的延伸速率、倍率和固色劑在特定溫度發(fā)生固色反應(yīng)相互結(jié)合，使得此碘系偏光片的 耐熱性相對(duì)于現(xiàn)有廣品有$父大幅度的提尚。
[0021] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0022] (1)本發(fā)明所選用的PVA膜原料為中間層交聯(lián)的三層復(fù)合PVA偏光片專用膜，用 本發(fā)明方法所制造的碘系偏光片相對(duì)于市面現(xiàn)有同類產(chǎn)品具有機(jī)械強(qiáng)度高，不易斷裂的優(yōu) 點(diǎn)。
[0023] (2)本發(fā)明制造的偏光片與現(xiàn)有平行產(chǎn)品相比，膜內(nèi)PVA分子鏈段排列具有更高 度的線性度，使之具有更高的偏光度，和更加出色的偏光性能。
[0024] (3)本發(fā)明制造的偏光片，由于經(jīng)歷三次特殊的創(chuàng)新染色固色技術(shù)，讓固色劑能更 好、更牢固地固定鎖死存在于膜內(nèi)微觀線性通道內(nèi)的碘5離子，使得此發(fā)明的偏光片與現(xiàn) 有產(chǎn)品相比具有更加優(yōu)越的耐熱性能。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0026] 下述實(shí)施例采用以下染色制作方法制作一種用于液晶顯示器成像的偏