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吸收性偏光片和制造该偏光片的方法.pdf

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吸收性 偏光 制造 方法
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摘要
申请专利号:

CN201380012950.X

申请日:

2013.03.04

公开号:

CN104160307A

公开日:

2014.11.19

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法?#19978;?#24773;: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G02B 5/30申请公布日:20141119|||实质审查的生效IPC(主分类):G02B 5/30申请日:20130304|||公开
IPC分类号: G02B5/30 主分类号: G02B5/30
申请人: 东友精细化工有限公司
发明人: 赵敏成
地址: 韩国全罗北道
优先权: 2012.03.05 KR 10-2012-0022127
专利代理机构: 北京金信知识产权代理有限公司 11225 代理人: 朱梅;李海明
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法律状态
申请(专利)号:

CN201380012950.X

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2017.03.29|||2014.12.17|||2014.11.19

法律状态类型:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种吸收性偏光片及其制造方法。更具体地,本发明涉及一种吸收性偏光片,其包括在嵌段共聚物中的由第一嵌段和第二嵌段的分开排列而得到的用于吸收光的元件,并包括选择性地含有所述元件的复合物或该元件的氧化物的纳米颗粒的纳米复合层,因此,即使所述吸收性偏光片长时间暴露在高温和高湿的环境下仍是显著耐用的,并可以表现出相当于或高于拉伸工艺制造的吸收性偏光片表现出的偏振度和透射率,本发明还涉及一种能够容易地且以低成本地制造吸收性偏光片的生产方法。

权利要求书

权利要求书
1.  一种吸收性偏光片,包括:
纳米复合层,其中,包括光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒选择性地包含在嵌段共聚物中,所述嵌段共聚物具有分别排?#24615;?#20854;中的第一嵌段和第二嵌段。

2.  根据权利要求1所述的偏光片,其中,所述纳米颗粒经过表面处理以使其具有对第一嵌段或第二嵌段的亲和力。

3.  根据权利要求2所述的偏光片,其中,所述纳米颗粒具有1至100nm的平均?#26412;丁?BR>
4.  根据权利要求3所述的偏光片,其中,所述光吸收元件或其氧化物或复合物是选自Ag、Au、Pt、Ti、Fe、Co、Cr、Cu、Ni、Zn、Mn、Cd、W、Al、Pb、Ga、Si、As、Fe2O3、Fe3O4、CrO2、SiO2、Al2O3、TiO2、PbS、FeS2、ZnS、GaP、GaAs、InP、InAs、InSb和CdSe中的至少一种。

5.  根据权利要求1所述的偏光片,其中,相对于100重量份的所述嵌段共聚物,所述纳米颗粒的含量为0.01至30重量份。

6.  根据权利要求1所述的偏光片,其中,所述嵌段共聚物是选自聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(苯乙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(苯乙烯-嵌段-2-乙烯基吡啶)、聚(甲基丙烯酸甲酯-嵌段-甲基丙烯酸三氟乙酯)、聚(甲基丙烯酸酯-嵌段-甲基丙烯酸2-吡喃氧乙酯)、聚(丙烯酸正丁酯-嵌段-二甲基硅烷-共-二苯基硅烷)、聚(丙烯酸叔丁酯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(甲基丙烯酸叔丁酯-嵌段-2-乙烯基吡啶)、聚(丙烯酸2-?#19968;?#24049;酯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(丙烯酸2-羟基乙酯-嵌段-丙烯酸新戊酯)、聚(丙烯酸2-羟基乙酯-嵌段-甲基丙烯酸正丁酯)、聚(甲基丙烯酸2-羟基乙酯-嵌段-甲基丙烯酸新戊酯)、聚(甲基丙烯酸2-羟基乙酯-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-甲基丙烯酸异丁酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-甲基丙烯酸仲丁酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-二甲基硅烷)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-ε-己内酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-丙交酯)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-丙交酯)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(异丙烯(1,2)-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(异丙烯(1,4)-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(异丙烯(1,4)-嵌段-2-乙烯基 吡啶)、聚(异丙烯(1,4)-嵌段-甲基丙烯酸甲酯(间规立构))、聚(异丁烯-嵌段-二甲基硅烷)、聚(异丁烯-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(异丁烯-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(异丙烯-嵌段-ε-己内酯)、聚(异丙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(苯乙烯-嵌段-4-二吡啶甲基丙烯酸酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸环己酯)、聚(苯乙烯-嵌段-分散红1-丙烯酸酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸乙酯)、聚(苯乙烯-嵌段-丙交酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸N,N-二甲氨基酯)、聚(苯乙烯-嵌段-丙烯酸正丁酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸正丁酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸正丙酯)、聚(苯乙烯-嵌段-尼龙6)、聚(苯乙烯-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(苯乙烯-嵌段-ε-己内酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸2-胆甾醇基氧羰基氧乙酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸2-羟基乙酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸2-羟基丙酯)、聚(苯乙烯-嵌段-2-乙烯基吡啶)、聚(苯乙烯-嵌段-4-羟基苯乙烯)、聚(苯乙烯-嵌段-4-甲氧基苯乙烯)、聚(苯乙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(α-甲基苯乙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(4-氨甲基苯乙烯-嵌段-苯乙烯)、聚(4-甲氧基苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸乙酯)、聚(4-甲氧基苯乙烯-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(对-氯甲基苯乙烯-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(2-乙烯基萘-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(2-乙烯基萘-嵌段-丙烯酸正丁酯)、聚(2-乙烯基萘-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(4-乙烯基吡啶-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-甲基丙烯酸)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-ε-己内酯)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-二甲基硅氧烷)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-丙烯酸正丁酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-丙烯酸?#19988;?#37231;)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-甲基丙烯酸1-乙氧基乙酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-甲基丙烯酸6-(4'-氰基联苯-4-基氧)己酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-ε-己内酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-丙交酯)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-己二酸酐)、聚(乙烯-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)和聚(乙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)中的至少一种。

7.  根据权利要求1所述的偏光片,其中,所述纳米复合层具?#24615;?#26609;体或层状结构,其中,包含包括光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒的嵌 段具有5至200nm的单一?#26412;丁?BR>
8.  一种包括权利要求1至7中?#25105;?#39033;所述的吸收性偏光片的偏光板。

9.  一种包括权利要求8所述的偏光板的显示器。

10.  一种制造吸收性偏光片的方法,包括如下步骤:
用包括100重量份的包含其中结合了第一嵌段和第二嵌段的嵌段共聚物和0.01至30重量份的包括光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒的溶?#21644;?#24067;基膜。

11.  一种制造吸收性偏光片的方法,包括如下步骤:
挤出包括100重量份的包含其中结合了第一嵌段和第二嵌段的嵌段共聚物和0.01至30重量份的包括光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒的溶液。

12.  根据权利要求10或11所述的方法,其进一步包括步骤:在涂布或者挤出步骤之后,施加电场或磁场以排列包括光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒。

说明书

说明书吸收性偏光片和制造该偏光片的方法
?#38469;?#39046;域
本发明涉及一种即使当其长时间暴露于热和潮湿的环?#25345;?#26102;仍具有优异的耐久性的吸收性偏光片,以及制造该偏光片的方法。
背景?#38469;?
偏光片是指一种从非偏振光(例如自然光)中提取具有特定振动方向的直线偏振光的光学器件。
通常,广泛使用具有足够高的透射率和偏振度的碘染色的基于聚乙烯醇膜的吸收性偏光片。然而,这样的基于聚乙烯醇膜的吸收性偏光片伴随着碘的高升华性、低耐久性以及由于通过膜拉伸来制造偏光片导致的高加工成本的缺点。
此外,对应于高性能、尺寸的增加且减少图像显示器的膜厚度的要求,偏光片也需要高性能和光学性能的改进的多样性。另外,已经提出了满足上述需求的改进的偏光片和制造该偏光片的不同方法。
例如,已经提出了一种在?#20154;?#24615;树脂中添加二色性染料后的?#20154;?#24615;树脂挤出方法。然而,该方法具有由于二色性染料的低效排列而使偏振性能劣化的缺点。
可选择地,已经提出了通过用具有线性纳米结构的共聚物和二色性染料的混合溶?#21644;?#24067;偏光片来使偏光片中的二色性染料排列的方法(参见韩国专利公开第2010-0090921号)。然而,其难以确保二色性染料在平面内排列的均匀性,这从而可能导致差的偏光性能。此外,如果偏光片长时间暴露在热和潮湿的环?#25345;校?#20854;具有?#26723;?#30340;耐久性,因此,具有不能保持偏光性能的缺点。
发明内容
【本发明所要解决的?#38469;?#38382;题】
因此,本发明的一个目的是提供一种即使当其长时间暴露于热和潮湿的环境下仍具有优异的耐久性、能够保持偏光性能(例如偏振度、透射率等)的吸收性偏光片。
另外,本发明的另一目的是提供一种制造具?#24615;?#24179;面内的纳米颗粒均匀性的吸收性偏光片的方法,由此,所述吸收性偏光片具有等于或大于通常通过拉伸方法制备的任何常规吸收性偏光片的偏光度和透射率。
【解决上述?#38469;?#38382;题的手段】
本发明人已经发现,可以通过将特定的嵌段共聚物与包括光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒混合,并利用嵌段共聚物的自组装,而无需任何额外的拉伸处理,以提供一种具有优异的偏光性能以及耐久性的改进的吸收性偏光片。
根据本发明的一个方面,提供一种吸收性偏光片,其包括:纳米复合层,其中,包括光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒选择性地包含在嵌段共聚物中,所述嵌段共聚物具有分别地排?#24615;?#20854;中的第一嵌段和第二嵌段。
所述纳米颗粒可以经过表面处理,从而具有对第一嵌段或第二嵌段的亲和力。
所述纳米颗粒可以具有1至100nm的平均?#26412;丁?
所述光吸收元件或其氧化物或复合物可以是选自Ag、Au、Pt、Ti、Fe、Co、Cr、Cu、Ni、Zn、Mn、Cd、W、Al、Pb、Ga、Si、As、Fe2O3、Fe3O4、CrO2、SiO2、Al2O3、TiO2、PbS、FeS2、ZnS、GaP、GaAs、InP、InAs、InSb和CdSe中的至少一种。
相对于100重量份的嵌段共聚物,所述纳米颗粒的含量可以为0.01至30重量份。
所述嵌段共聚物可以是选自聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(苯乙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(苯乙烯-嵌段-2-乙烯基吡啶)、聚(甲基丙烯酸甲酯-嵌段-甲基丙烯酸三氟乙酯)、聚(甲基丙烯酸酯-嵌段-甲基丙烯酸2-吡喃氧乙酯)、聚(丙烯酸正丁酯-嵌段-二甲基硅烷-共-二苯基硅烷)、聚(丙烯酸叔丁酯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(甲基丙烯酸叔丁酯-嵌段-2-乙烯基吡啶)、聚(丙烯酸2-?#19968;?#24049;酯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(丙烯酸2-羟基乙酯-嵌段-丙烯酸新戊酯)、聚(丙烯酸2-羟基乙酯-嵌段-甲基丙烯酸正丁酯)、聚(甲基丙烯酸2-羟基乙酯-嵌段-甲基丙烯酸新戊酯)、聚(甲基丙烯酸2-羟基乙酯-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-甲基丙烯酸异丁酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(丁二烯(1,4) -嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-甲基丙烯酸仲丁酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-二甲基硅烷)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-ε-己内酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-丙交酯)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-丙交酯)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(异丙烯(1,2)-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(异丙烯(1,4)-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(异丙烯(1,4)-嵌段-2-乙烯基吡啶)、聚(异丙烯(1,4)-嵌段-甲基丙烯酸甲酯(间规立构))、聚(异丁烯-嵌段-二甲基硅烷)、聚(异丁烯-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(异丁烯-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(异丙烯-嵌段-ε-己内酯)、聚(异丙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(苯乙烯-嵌段-4-二吡啶甲基丙烯酸酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸环己酯)、聚(苯乙烯-嵌段-分散1-丙烯酸酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸乙酯)、聚(苯乙烯-嵌段-丙交酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸N,N-二甲氨基酯)、聚(苯乙烯-嵌段-丙烯酸正丁酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸正丁酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸正丙酯)、聚(苯乙烯-嵌段-尼龙6)、聚(苯乙烯-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(苯乙烯-嵌段-ε-己内酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸2-胆甾醇基氧羰基氧乙酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸2-羟基乙酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸2-羟基丙酯)、聚(苯乙烯-嵌段-2-乙烯基吡啶)、聚(苯乙烯-嵌段-4-羟基苯乙烯)、聚(苯乙烯-嵌段-4-甲氧基苯乙烯)、聚(苯乙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(α-甲基苯乙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(4-氨甲基苯乙烯-嵌段-苯乙烯)、聚(4-甲氧基苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸乙酯)、聚(4-甲氧基苯乙烯-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(对-氯甲基苯乙烯-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(2-乙烯基萘-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(2-乙烯基萘-嵌段-丙烯酸正丁酯)、聚(2-乙烯基萘-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(4-乙烯基吡啶-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-甲基丙烯酸)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-ε-己内酯)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-二甲基硅氧烷)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-丙烯酸正丁酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-丙烯酸?#19988;?#37231;)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-甲基丙烯酸1-乙氧基乙酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-甲基丙 烯酸6-(4'-氰基联苯-4-基氧)己酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-ε-己内酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-丙交酯)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-己二酸酐)、聚(乙烯-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)和聚(乙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)中的至少一种。
所述纳米复合层可以具?#24615;?#26609;体或薄层状结构,其中包含包括光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒的嵌段具有5至200nm的单一?#26412;丁?
根据本发明的另一方面,提供一种包括如上所述的吸收性偏光片的偏光板。
根据本发明的另一方面,提供一种包括如上所述偏光板的显示器件。
根据本发明的另一方面,提供一种制造吸收性偏光片的方法,该方法包括:用包括100重量份的包含其中结合了第一嵌段和第二嵌段的嵌段共聚物和0.01至30重量份的包括光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒的溶?#21644;?#24067;基膜。
根据本发明的另一方面,提供一种制造吸收性偏光片的方法,包括:挤出包括100重量份的包含其中结合了第一嵌段和第二嵌段的嵌段共聚物和0.01至30重量份的包括光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒的溶液。
所述方法可以进一步包括:在涂布或者挤出步骤之后,施加电场或磁场以排列包括光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒。
【有益效果】
本发明可以提供一种具有优异的耐久性的吸收性偏光片,即使当其长时间暴露于热和潮湿的环境下仍能够保持偏光性能(例如偏振度、透射率等)。
此外,根据本发明的吸收性偏光片和包括该偏光片的图像显示器件,当其通过热和潮湿地区(例如热带地区、靠近海洋的区域,赤道地区等)输送,可以有效利用或者同样可以使用。
此外,本发明可以确保纳米金属颗粒在平面内的均匀性,从而实现偏振度和透射率等于或大于通过通常的拉伸方法制备的任何常规吸收性偏光片的偏振度和透射率。
此外,根据本发明,可以很容易地以相对低的生产成本制备大面积的吸收性偏光片。
附图说明
图1是?#22659;?#20102;根据本发明的一个实施方式制备的吸收性偏光片的表面的 TEM照片。
图2为示意性地?#22659;?#20102;根据本发明一个实施方式制备的吸收性偏光片的结构的示意图。
具体实施方式
本发明涉及一种即使当其长时间暴露于热和潮湿的环境下仍具有优异的耐久性和优良的偏振度和透射率的吸收性偏光片,以及制造该偏光片的方法。
以下,对本发明进行更详细的说明。
本发明的吸收性偏光片可以包括纳米复合层,其中包括光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒选择性地包含在嵌段共聚物中,所述嵌段共聚物具有分别地排?#24615;?#20854;中的第一嵌段和第二嵌段。
本发明的嵌段共聚物可以包括结合在其中的第一嵌段和第二嵌?#25105;?#24418;成一种线性结构,其中,所述纳米颗粒可以选择性地设置在所述嵌段共聚物的第一嵌段和第二嵌段的线性结构上。
所述嵌段共聚物可以通过自组装而相分离,从而使所述第一嵌段和第二嵌段分别排列。因此,设置在所述第一嵌段和第二嵌段上的纳米颗粒也可以排列。
所述嵌段共聚物可以是选自聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(苯乙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(苯乙烯-嵌段-2-乙烯基吡啶)、聚(甲基丙烯酸甲酯-嵌段-甲基丙烯酸三氟乙酯)、聚(甲基丙烯酸酯-嵌段-甲基丙烯酸2-吡喃氧乙酯)、聚(丙烯酸正丁酯-嵌段-二甲基硅烷-共-二苯基硅烷)、聚(丙烯酸叔丁酯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(甲基丙烯酸叔丁酯-嵌段-2-乙烯基吡啶)、聚(丙烯酸2-?#19968;?#24049;酯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(丙烯酸2-羟基乙酯-嵌段-丙烯酸新戊酯)、聚(丙烯酸2-羟基乙酯-嵌段-甲基丙烯酸正丁酯)、聚(甲基丙烯酸2-羟基乙酯-嵌段-甲基丙烯酸新戊酯)、聚(甲基丙烯酸2-羟基乙酯-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-甲基丙烯酸异丁酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-甲基丙烯酸仲丁酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-二甲基硅烷)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-ε-己内酯)、聚(丁二烯(1,2)-嵌段-丙交 酯)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-丙交酯)、聚(丁二烯(1,4)-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(异丙烯(1,2)-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(异丙烯(1,4)-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(异丙烯(1,4)-嵌段-2-乙烯基吡啶)、聚(异丙烯(1,4)-嵌段-甲基丙烯酸甲酯(间规立构))、聚(异丁烯-嵌段-二甲基硅烷)、聚(异丁烯-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(异丁烯-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(异丙烯-嵌段-ε-己内酯)、聚(异丙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(苯乙烯-嵌段-4-二吡啶甲基丙烯酸酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸环己酯)、聚(苯乙烯-嵌段-分散红1-丙烯酸酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸乙酯)、聚(苯乙烯-嵌段-丙交酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸N,N-二甲氨基酯)、聚(苯乙烯-嵌段-丙烯酸正丁酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸正丁酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸正丙酯)、聚(苯乙烯-嵌段-尼龙6)、聚(苯乙烯-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(苯乙烯-嵌段-ε-己内酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸2-胆甾醇基氧羰基氧乙酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸2-羟基乙酯)、聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸2-羟基丙酯)、聚(苯乙烯-嵌段-2-乙烯基吡啶)、聚(苯乙烯-嵌段-4-羟基苯乙烯)、聚(苯乙烯-嵌段-4-甲氧基苯乙烯)、聚(苯乙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(α-甲基苯乙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)、聚(4-氨甲基苯乙烯-嵌段-苯乙烯)、聚(4-甲氧基苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸乙酯)、聚(4-甲氧基苯乙烯-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(对-氯甲基苯乙烯-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(2-乙烯基萘-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(2-乙烯基萘-嵌段-丙烯酸正丁酯)、聚(2-乙烯基萘-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(4-乙烯基吡啶-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-甲基丙烯酸)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-ε-己内酯)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-二甲基硅氧烷)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-丙烯酸正丁酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-丙烯酸叔丁酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-丙烯酸?#19988;?#37231;)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-甲基丙烯酸1-乙氧基乙酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-甲基丙烯酸6-(4'-氰基联苯-4-基氧)己酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-ε-己内酯)、聚(二甲基硅氧烷-嵌段-丙交酯)、聚(2-乙烯基吡啶-嵌段-己二酸酐)、聚(乙烯-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)和聚(乙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)中的至少一种。
根据本发明的第一嵌段和第二嵌段可以分别指不仅包括相同的聚合物的重复单元的嵌段,而且包括具有类似性质的任何其它聚合物的重复单元的嵌段。换言之,本发明的嵌段共聚物可以包括二、三和/或多嵌段共聚物,并且只要这样的嵌段共聚物由于特定性质可以分离并排列为两种嵌段,并没有特别的限制。
例如,所述第一嵌段和第二嵌段可以分别是基于其性质分别排列的亲水性嵌段和疏水性嵌段。在这种情况下,纳米颗粒可设置在所述亲水性或疏水性嵌段上。
包含光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒没有特别限制,只要这些物质可以吸收光,但是,例如,所述光吸收元件或其氧化物或复合物可以包括选自Ag、Au、Pt、Ti、Fe、Co、Cr、Cu、Ni、Zn、Mn、Cd、W、Al、Pb、Ga、Si、As、Fe2O3、Fe3O4、CrO2、SiO2、Al2O3、TiO2、PbS、FeS2、ZnS、GaP、GaAs、InP、InAs、InSb和CdSe中的至少一种。
此外,所述纳米颗粒可以经过表面处理,从而具有对第一嵌段或第二嵌段的亲和力。对纳米颗粒表面处理的方法是现有?#38469;?#20013;已知的,本领域?#38469;?#20154;员可以很容易地实施所述方法,因?#31169;?#19981;作详细说明。例如,可以采用修?#25991;?#31859;颗粒的表面以具有疏水性或亲水性官能团的方法。
本发明所用的纳米颗粒可以具有1至100nm的平均?#26412;丁?#22914;果平均?#26412;?#23567;于1nm时,不能充分吸收光,而不能形成偏振光。当平均?#26412;?#36229;过100nm时,则在由嵌段共聚物形成的嵌段中难以选择性地分散。
相对于100重量份的嵌段共聚物,所述纳米颗粒的含量?#27573;?#21487;以为0.01至30重量份。如果纳米颗粒的含量小于0.01重量份,光吸收不足。当上述含量超过30重量份时,膜变得不?#35813;?#32780;不能充分透射光。
含有嵌段共聚物和纳米颗粒的纳米复合层可以具有各种纳米结构,例如,通过适当调整两种不同的聚合物嵌段的组成比例(重量比)而形成的球体、圆柱体、螺旋二十四面体(gyroids)和/或薄层的形态的结构。例如,所述薄层状结构的两种不同的聚合物嵌段可以具有50:50的组成比例(重量比)。
考虑到光吸收效率和在厚度方向上的均匀性的方面,本发明的纳米复合层优选具?#24615;?#26609;体结构。圆柱体结构可以包括包含光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒且具有5至200nm的单一?#26412;?#30340;嵌段。
此外,在薄层状结构中的第一和第二嵌段的每一种的厚度和高度可以基 于单个嵌段组件的分子量进行控制。
根据本发明的吸收性偏光片可以通过用包含具有其中结合了第一和第二嵌段的嵌段共聚物和包括光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒的溶?#21644;?#24067;基膜来制备。其中,涂布期间,在溶液中出现?#32671;?#27969;动,以使所述嵌段可以在溶液流动方向上或垂直于溶液流动方向的方向上排列。所述纳米颗粒可以选择性地在所述第一嵌段或第二嵌段的?#25105;?#31181;上排列,从而具有各向异性的光吸收特性。
可以根据任何常规方法来进行涂布,优选地,旋涂法、棒涂法、刮刀式涂布法、狭缝涂布(slot-die coating)法、丝网印刷法?#21462;?#28034;布形成的涂层的厚度可以根据偏光片期望的偏振度和/或透射率进行适当的控制,优选地,?#27573;?#20026;20至10,000nm。
另外,本发明的嵌段共聚物可以在涂布后根据热处理通过自组装而具有各?#32440;?#26500;。因此,如有必要,所述嵌段共聚物涂布后可以经过热处理。
允许嵌段共聚物的自组装的热处理的条件可以设置为从所述嵌段共聚物具有流动性的玻璃化转变温度或更高至所述嵌段共聚物不会热?#21040;?#30340;温度或更低的?#27573;?#20869;。例如,聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)可以在100℃或更高的温度条件下自组装,然而,其在低温下完成自组装需要相当长的时间周期。因此,热处理可以在约250℃在高真空排除氧气的气氛下下进行。在这种情况下,由于分子的活性流动,可以在很短的时间内完成规则的自组装。
此外,根据本发明的吸收性偏光片可以通过挤出包含在其中结合了第一和第二嵌段的嵌段共聚物和包括光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒的熔融物来制备。其中,挤出过程中产生流动从而排列纳米颗粒。
可以通过任何常规方法来进行所述挤出,优选地,使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、压延或它们的组合。
所述挤出可以在与上述的热处理所使用的温度大致相同的温度下进行。
此外,本发明可以在上述涂布或挤出步骤之后进一步包括施加电场或磁场以排列包括光吸收元件或其氧化物或复合物的纳米颗粒的步骤。
所施加的电场或磁场可以为所述纳米颗粒提供极性化和磁性化,从而提高纳米颗粒排列的取向和均匀性。
可以根据本发明所使用的纳米颗粒的类型适当地控制电场或磁场的应用条件。例如,Fe2O3优选在形成外部磁场的环境下进行涂布或挤出。
本发明可以制造包含上述吸收性偏光片的偏光板和包括上述吸收性偏光片的显示器。在本发明中所使用的偏光板和显示器可以具有通常在现有?#38469;?#20013;使用的任何典型结构,对其没有特别的限制。
在下文中,将参照实施例和比较例对优选的实施方式进行说明以更具体地理解本发明。然而,本领域的?#38469;?#20154;?#33519;?#29702;解,所提供的实施方式用于说明的目的,并不限制在详细的说明书和所附的权利要求所公开的要求保护的主题。因此,对于本领域?#38469;?#20154;员?#27492;擔?#22312;本发明的?#27573;?#21644;实质内,实施方式的各种可能的变化和修改将是显而易见的,当然地包括在由所附权利要求所限定的?#27573;?#20869;。
实施例1
向100重量份的包括第一聚苯乙烯嵌段和第二聚甲基丙烯酸甲酯嵌段(其中各种嵌段具有52,000g/mol的分子量,?#19994;?#19968;嵌段和第二嵌段的混合比是摩尔比25:75)的嵌段共聚物(PS-嵌段-PMPA)中,加入1重量份的具有10nm平均?#26412;?#19988;在纳米颗粒的表面形成烃官能团以便具有?#36816;?#36848;第一聚苯乙烯嵌段亲和力的Fe2O3纳米颗粒和90重量份甲苯,混合以制备溶液。
所制备的溶?#21644;?#36807;旋涂法涂布到?#35813;?#22522;膜(富士胶片株?#20132;?#31038;(Fuji Film Co.Ltd.),TD60UL)的一个表面上,涂布的膜在150℃在高真空气氛下进行热处理48小?#24065;?#35825;导PS-嵌段-PMPA的自组装。其结果是,制备了第一和第二嵌段分别排列的具?#24615;?#26609;体结构的吸收性偏光片(图2)。
图1是按上述方法制备的吸收性偏光片的TEM照片,可以看到,Fe2O3纳米颗粒在其?#20449;?#21015;。
实施例2
除了在热处理之后在150℃高真空气氛下施加200kA/m的磁场之外,通过如实施例1中所述相同的步骤制备吸收性偏光片。
实施例3
除了在150℃的温度条件下挤出嵌段共聚物(PS-嵌段-PMMA)和Fe2O3纳米颗粒的混合树脂之外,通过如实施例1中所述相同的步骤制备吸收性偏光片。
实施例4
除了在挤出步骤之后施加200kA/m的磁场之外,通过如实施例3中所述相同的步骤制备吸收性偏光片。
比较例1
以共5倍的拉伸比例拉伸厚度为75μm的聚乙烯醇膜。然后,将该拉伸的膜进?#26800;?#21560;附以具有偏光性能,接着对其进行?#31245;?#20197;制备含有吸附的碘且在其?#20449;?#21015;的吸收性偏光片。
比较例2
除?#31169;?#32435;米颗粒替换为二向色性染料之外,通过如实施例1中所述相同的步骤制备吸收性偏光片。
实验例
根据下列方法测量如上所述的实施例和比较例制备的偏光片的物理性质之后,其结果示于表1。
(1)偏振度和透射率
将所制备的各偏光片切割为4cm×4cm大小后,使用UV-可见光分光光度计(V-7100,由JASCO公司制造)测量偏振度和透射率。偏振度?#19978;?#38754;的公式1定义。
[公式1]
偏振度(P)=[(T1-T2)/T1+T2]1/2
(其中,T1表?#38236;币?#23545;偏光片以其吸收轴平行的方式排列时所得到的平行透射率;T2表?#38236;币?#23545;偏光片以其吸收轴相互垂直的方式排列时所获得的正交透过率)。
此外,将偏光片置于包括70℃的温度和95%RH的相对湿度的热和潮湿的条件之后,分别在如上所述相同条件下测量偏振度和透射率。
(2)偏振度的标准差(纳米颗粒在平面内的均匀性的确认)
在制备的4cm×4cm的大小的偏光片中随机抽样15个点,测量其偏振度,并计算所得值的离散度作为标准差。
表1


如上表1中所示,可以看出,在实施例1至4中制备的吸收性偏光片具有优异的耐久性,从而保持偏光特性(例如偏振度和透射率)。另外,由于根据本发明保持与任何现有?#38469;?#30456;等或更大的在平面内的偏振度的偏差,可以看出,成功地确保纳米颗粒在平面内的均匀性。

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本文标题:吸收性偏光片和制造该偏光片的方法.pdf
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