一种改善暗态偏蓝的偏光子、制备方法及偏光片与流程

1.本发明涉及一种偏光子，尤其涉及一种改善暗态偏蓝的偏光子、该偏光子的制备方法及该偏光子制备的偏光片。


背景技术：

2.偏光板主要用于液晶和有机el显示器，是显示影像不可或缺的元件。主要传统制作工艺是将经过碘染色的pva(聚乙烯醇)膜经单轴拉伸作为偏光子，为了提高其强度、耐水性、耐湿性等，一般选用具有光学透明性的tac系(三醋酸纤维素膜)、pmma系(亚克力膜)、cop系(环戊烯膜)、pet系（聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜)等高透膜材作为偏光子保护层。随着人工智能的高速发展，液晶显示器应用范围越来越广，由于使用环境和需求的多样化，市场对偏光片光学性能要求越来越严格，偏光片暗态偏蓝及退偏问题一直是偏光片研究领域的难题。目前偏光片普遍存在蓝光区直交透过率偏高，其原因是碘系偏光片由于碘系染料对能量较强的蓝光很难吸收完全，直交状态下会漏部分蓝光，从而造成偏光片暗态偏蓝现象。另外现有偏光片在60℃~100℃/ 70%~90%的高温高湿条件下168hr偏振度下降较多。


技术实现要素：

3.本发明为了解决偏光片的暗态偏蓝及退偏问题，提供了一种改善暗态偏蓝的偏光子、制备方法及偏光片，该制备方法制得的偏光子及含该偏光子的偏光片可吸收蓝光区波段的光，降低偏光片在蓝光区直交透过率，抑制了高温高湿条件下碘流失造成的偏振度的退偏，提高了偏光片的耐久性。
4.本发明所采取的技术方案为：一种改善暗态偏蓝的偏光子的制备方法，包括以下步骤s01膨润：对聚乙烯醇膜进行清洗与浸泡，使所述聚乙烯醇膜的表面得到清洁与膨润；s02染色：将清洁与膨润后的聚乙烯醇膜置于染色槽内进行染色，所述染色槽内置有碘液、硼酸和碘离子的混合液，碘单质和碘离子作为二向色性介质，可以使聚乙烯醇膜吸收特定光线-；s03架桥：将染色后的聚乙烯醇膜置于架桥槽内进行交联作用，所述架桥槽内置有硼酸，硼酸与聚乙烯醇膜上的羟基进行键结，将碘单质和碘离子固定在聚乙烯醇膜上；s04延伸：将架桥后的聚乙烯醇膜置于延伸槽内进行延伸；s05 调整：将延伸后的聚乙烯醇膜置于固色槽内进行固色调整偏光子色相，所述固色槽内置有固色液，所述固色液内包含碘离子溶液；s06吸附：将调整后的聚乙烯醇膜浸入黑磷量子点分散液中，聚乙烯醇膜吸附黑磷量子点；s07 干燥：将吸附黑磷量子点后的聚乙烯醇膜进行干燥。
5.进一步的，所述吸附步骤中黑磷量子点的浓度为0 .1~10ppm。
6.进一步的，所述聚乙烯醇膜为乙酸乙烯酯与单体的共聚物，所述单体为不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的丙烯酰胺类。
7.进一步的，染色槽中单质碘的质量浓度0.2~1.0 %，硼酸浓度4%，染色时间为20~100秒，温度为20~60℃。
8.进一步的，所述聚乙烯醇膜延伸2~8倍，延伸段温度在50~70℃，延伸槽中置有ki和硼酸溶液，ki浓度为4%，硼酸浓度0.1~5%，延伸时间可为80~200秒。
9.进一步的，所述固色液中含ki，ki的浓度为0.1~5%，固色时间为20~100秒，固色温度为20~60℃。
10.进一步的，吸附步骤中黑磷量子点分散液浓度为0.1~10ppm，吸附温度为20~40℃；吸附时间为100~200秒。
11.进一步的，干燥步骤中聚乙烯醇膜经过偏光子烤箱，偏光子烤箱为3节相同长度分段式烤箱，烤箱温度为60~70℃，聚乙烯醇膜在烤箱总滞留时间为80~150秒。
12.本发明还涉及一种上述的改善暗态偏蓝的偏光子的制备方法制的偏光子。
13.另外本发明的一种偏光片，包括上述的改善暗态偏蓝的偏光子，偏光片由保护膜、上偏光子保护膜、uv胶接着层、偏光子、uv胶接着层、下偏光子保护膜、psa胶层、离型膜组成。
14.进一步的，偏光片的制备方法为：将上述具有改善暗态偏蓝的偏光子的两个表面与上、下偏光子保护膜通过uv接着剂进行贴合、分段式干燥得到偏光片原反；将得到的偏光片原反的下偏光子保护层与离型膜层通过压敏粘合剂连接；所述贴合张力为1000~1500n，贴合后烤箱为8~10节分段式烤箱，温度为80~100℃，膜经过烘箱总滞留时间为200~400s，该条件下可进一步使uv胶固化提高粘结性，并且提高碘分子或者聚碘离子和黑鳞量子点在pva膜上的稳定性。
15.进一步的，所述上偏光子保护膜为由热塑性树脂例如三醋酸纤维素；亚克力膜；环状聚烯烃系树脂；聚碳酸酯系树脂；(甲基)丙烯酸系树脂；进一步的，所述下偏光子保护膜采用疏水的环戊烯膜，例如由日本柯尼卡美能达株式会社研发的一种改性环戊烯膜；也包括热塑性树脂例如三醋酸纤维素；亚克力膜；环状聚烯烃系树脂；聚碳酸酯系树脂；(甲基)丙烯酸系树脂。
16.进一步的，所述压敏粘合剂采用丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正乙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙酰胺。
17.进一步的，所述uv接着剂采用uv硬化型接着剂，uv 光敏引发剂选用自由基型光敏引发剂或者阳离子型光敏引发剂； uv接着剂层使用紫外线进行硬化，uv照射波长为220nm~440nm，厚度为0.02
µ
m~4
µ
m。
18.本发明所产生的有益效果包括：本发明中黑磷量子点独特的椅式六边形网状结构均匀附着在偏光子表面与聚乙烯醇结合可吸收蓝光区波段的光，降低偏光片在蓝光区直交透过率。提高偏光子烤箱温度和贴合后烘箱温度，让偏光子上附着的碘分子或者聚碘离子和黑磷量子点更加牢固的吸附在聚乙烯醇高分子之间，抑制了高温高湿条件下碘流失造成的偏振度的下降(退偏)，提高了偏光片的耐久性。
附图说明
19.图1 为本发明的抑制暗态偏蓝及退偏的偏光片的结构示意图；图2为本发明的制备流程；图3 黑磷量子点结构图；图4 为本发明的不同质量比黑磷量子点分散液实验的直交谱图。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的解释说明，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施例的限制。
21.实施例1如图2制备偏光子，包括膨润、染色、延伸、调整和吸附，具体为将准备的pva膜（聚乙烯醇膜）在20℃的纯水中浸渍40秒，清洗pva膜并使其膨润。接着在温度为30℃，以质量浓度为碘0.02%，碘化钾0.3%，硼酸0.5%的水溶液中浸渍70秒进行染色，以质量浓度为碘化钾2%，硼酸4%的水溶液中浸渍70秒进行交联，同时单轴拉伸2倍。然后在温度为60℃，以质量浓度为碘化钾4%，硼酸4%的水溶液中进行拉伸，累积拉伸倍率6倍。其后在温度为30℃，以碘化钾5%质量比水溶液中，进行色相调整。接下来在温度为30℃，质量浓度为0 .2ppm的黑磷量子点分散液中浸渍60秒进行黑磷量子点的吸附，搭载的超声设备的超声频率为100khz。吸附完成后，分别在60℃、65℃、70℃3节温度烤箱下干燥得到偏光子，总干燥时间为100秒。
22.利用上述制备的偏光子，如图1，在pva膜正反两面通过uv胶接着层贴合上偏光子保护膜和下偏光子保护膜，-贴合后进入10节烤箱中-干燥200秒，烤箱温度分别为80℃、80℃、90℃、90℃、90℃、100℃、100℃、100℃、100℃、100℃。并利用psa胶层在下偏光子保护膜上贴合离型膜，上偏光子保护膜上贴合pet保护膜得到抑制暗态偏蓝的偏光片，目视观察该偏光片的表面状态，该偏光片显示出色相偏灰不偏蓝。在尼科尔正交（nicole cross）状态下在暗室中目视观察该偏光片，几乎无蓝光漏出。用附积分球的分光亮度计测得0小时蓝光吸收波长405nm处的直交透射率、直交色相b值以及偏振度，和85℃/85%的高温高湿条件下168小时的偏振度。
23.如图2，黑磷量子点(正交结构p同素异形体)为独特的椅式六边形网状结构，该结构与聚乙烯醇结合在直交状态下对蓝光区有着较强的吸收，为pva膜提供了抑制暗态偏蓝性能；可降低偏光子在蓝光区的直交透过率，并具有稳定的光学特性。
24.实施例2-4除了用不同浓度黑磷量子点分散液代替外，实施例2-4和实施例1中相同的方式重复本实施例以制备具有抑制暗态偏蓝和退偏的偏光片，实施例2-4中黑磷量子点分散液浓度为0.4ppm、0.6ppm、0.8ppm，如此制备的偏光片在尼科尔正交状态下在暗室中观察该偏光片几乎无蓝光漏出。用附积分球的分光亮度计测得蓝光吸收波长405nm处的直交透射率以及直交色相b值。
25.比较例1除了黑磷量子点分散液中黑磷量子点浓度为0 .05ppm之外，以和实施例1中相同的方式重复本比较例以制备具有抑制暗态偏蓝和退偏的偏光片，如此制备的偏光片由于黑
磷量子点分散液的浓度较实施例1低，因此pva膜上吸附的黑磷量子点含量也随之降低，目视观察下该偏光片表面偏蓝灰，在尼科尔正交状态下在暗室中观察到该偏光片有些许的蓝光漏出。用附积分球的分光亮度计测得蓝光吸收波长405nm处的直交透射率以及直交色相b值。
26.比较例2除了黑磷量子点吸附步骤以及搭载的超声装置外，以和实施例1中相同的方式重复本比较例以制备具有抑制暗态偏蓝和退偏的偏光片，即以传统方式制备普通碘系偏光片，如此制备的偏光片目视观察下该偏光片表面偏蓝，在尼科尔正交状态下在暗室中观察该偏光片有较多蓝光漏出。用附积分球的分光亮度计测得0小时蓝光吸收波长405nm处的直交透射率、直交色相b值。
27.表1 不同浓度黑磷量子点蓝光区直交光学表现表1中比较1~2分别是吸附低含量量磷量子点分散液和无吸附黑磷量子点分散液，蓝光区直交过率较大，直交b较负，偏光片整体在暗态漏蓝光，实施例1~4通过添加不同质量比的黑磷量子点分散液，随着黑磷量子点浓度的增加，蓝光区透过率逐渐变小，蓝色色相的直交色相b值也逐渐变大。
28.如图4，除了加入不同质量百分比的黑磷量子点，其他条件相同偏光子与上下保护膜贴合后的直交图谱，此图谱表示在380nm~700nm不同波长下的透过率，405nm时的透过率即所述tc405的值。tc405表示暗态漏蓝光数值，当直交透过率越低，代表漏蓝光越少，当直交透过率越高，代表漏蓝光越多。如图4所示，当黑磷量子点质量浓度越高，tc405的值越低，表明暗态漏蓝光的量越少。说明黑磷量子点有抑制偏光片暗态偏蓝的作用，浓度越高抑制效果越好。
29.比较例3除了不搭载超声装置之外，以和实施例1中相同的方式重复本比较例以制备具有抑制暗态偏蓝的偏光片，如此制备的偏光片因为黑磷量子点团聚使在pva膜上吸附的黑磷量子点分布不均，目视可以观察到的细小颗粒状附着物，在尼科尔正交状态下在暗室中观察该偏光片有较多蓝光漏出，团聚后的黑磷量子点不能具有抑制偏光片暗态偏蓝的作用。用附积分球的分光亮度计测得蓝光吸收波长405nm处的直交透射率以及直交色相b值，见表
2。
30.表2度黑磷量子点经过和未经过超声处理直交光学表现对比实施例1与比较例3：除了黑磷量子点未经过超声处理，比较例3与实施例1其他条件相同，比较例3制备出的偏光片蓝光区直交过率较大，直交b较负，偏光片整体在暗态漏蓝光，说明未经过超声处理的黑磷量子点不具有抑制偏光片暗态偏蓝的作用。
31.比较例4除了偏光子烤箱和贴合后烤箱温度不同之外，以和实施例1中相同的方式重复本比较例4以制备具有抑制暗态偏蓝和退偏的偏光片，如此制备的偏光片因为偏光子烤箱和贴合后烤箱温度偏低，碘分子或者聚碘离子和黑磷量子点吸附在聚乙烯醇高分子之间稳定性下降。用附积分球的分光亮度计测得0小时的偏振度，和85℃/85%的高温高湿条件下168小时的偏振度。
32.表3不同烤箱温度高温高湿退偏表现(0hr为0小时的偏振度，168hr 为85℃/85%的高温高湿条件下168小时的偏振度，δ168hr为85℃/85%的高温高湿条件下168小时的偏振度与0小时的偏振度差值)对比实施例1与比较例4：比较例4在偏光子烤箱和贴合后烤箱温度偏低情况下制备出的偏光片在85℃/85%的高温高湿条件下168小时的偏振度下降幅度偏大，说明该条件下制备的偏光片高温高湿易退偏，耐久性较差。
33.以上显示描述了本发明的基本原理、主要特征以及优点。本行业的技术人员应当知道，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落进要求保护本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。