一种耐高温偏光膜的制备方法及偏光膜与流程

本申请涉及光学膜，尤其涉及一种耐高温偏光膜的制备方法及偏光膜。

背景技术：

1、光学功能薄膜一般指能够对光线进行透射、折射、反射、偏振化或相位改变等特定光学功能的一类高分子薄膜，可分作增透膜、减反膜、保护膜、滤光片及偏振片等几大类，光学功能薄膜广泛应用于各类光学元件，对光学仪器的功能起到决定性的作用。而偏光膜是一种只允许某一特定方向上的光通过的线性偏振光学膜器件，是成像显示技术中最重要的光学膜器件之一。

2、偏光膜通常为多层的复合膜，主要包括表面保护膜层，起偏振作用的偏光基体层，内保护膜，光学压敏胶层，以及离型膜层，偏光基体层是实现偏振转化的主要功能层，其实现偏振转化主要依赖于负载的二向色性介质。碘晶体作为二向色性介质，具有较好的对比度和透光率，是目前性能最为优异的二向色性介质之一。因此，目前最常用的偏光膜为聚乙烯醇（pva）碘系吸收型偏光膜，通过使pva膜吸附碘晶体或二向色性染料，经拉伸后使碘或染料有序排列，利用偏光基体中定向排布的二向色性材料可对垂直于偏光片偏振化方向的光进行吸收而透过平行于偏振化方向的光，将入射光转化成线偏振光。

3、然而，碘在高温情况下易升华，pva又具有吸湿性，在高温高湿环境下，聚乙烯醇（pva）碘系偏光膜中络合取向的聚碘离子极易被破坏，进而导致偏光膜的偏振性能下降，甚至完全丧失光学性能。现有市面上的绝大多数碘系偏光膜，在可靠性高温测试中，均只能达到在85℃以下温度承受500小时的耐高温水平；在可靠性高温、高湿测试中，均只能达到承受60℃温度、90％湿度，500小时的耐高温、高湿水平。这导致现有的聚乙烯醇（pva）碘系偏光膜，耐久性无法满足高温、高湿条件下的使用需求。特别是在车载液晶显示领域，车辆的液晶lcd显示屏常在高温环境下，夏季车内在阳光照射下，温度通常会高于60℃，现有的偏光膜应用于车载液晶显示领域，耐高温性能难以满足需要，常会出现偏色等问题。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种成本相对低廉，耐高温、高湿性能较为优异，且光学性能也较为优异的偏光膜产品，本申请提供一种耐高温偏光膜的制备方法及偏光膜。

2、一方面，本申请提供一种耐高温偏光膜的制备方法，包括以下步骤：

3、s1、将经过清洗的pva膜，在硼酸溶液中浸润处理，得到预处理后的pva膜，所述硼酸溶液的浓度0.5~1.0%；

4、s2、将步骤s1预处理后的pva膜，在二色性染色液中浸润染色，得到染色后的pva膜，所述二色性染色液中含有硼酸，所述二色性染色液中硼酸的浓度1.2~2.2%；

5、s3、将步骤s2染色后的pva膜，在拉伸浴液中浸润拉伸，拉伸倍率4.8~6.8倍，得到拉伸后的pva膜，所述拉伸浴液采用含有十六烷基三甲基氯化铵和三聚磷酸钠的硼酸溶液，其中硼酸的浓度不大于6%，十六烷基三甲基氯化铵的浓度不大于0.5%，三聚磷酸钠的浓度不大于0.1%；

6、s4、将步骤s3拉伸后的pva膜，两侧涂覆粘接剂，并在拉伸后的pva膜两侧粘附tac膜，得到偏光片半成品；

7、s5、将步骤s4得到的偏光片半成品干燥处理，得到偏光片；

8、s6、将步骤s5得到的偏光片经后续处理，制得偏光膜成品。

9、通过采用上述技术方案，本申请采用低浓度硼酸溶液浸润溶胀pva膜，在染色液中加入了中浓度的硼酸，并且采用相对较高浓度的硼酸溶液作为拉伸浴液，能够有效提升pva膜的各项性能，并且能够确保染色的均匀性，保证偏光膜具有优异的光学性能；本申请的工艺过程中，硼酸的浓度逐渐提升，在拉伸步骤时硼酸浓度最高，能够对pva膜逐步改性，在不影响染色效果的情况下，使最终制得的pva膜具有更为优异的耐湿性能；本申请在拉伸浴液中添加了少量的十六烷基三甲基氯化铵和三聚磷酸钠，这两种组分的添加，既能作为表面活性剂，也能赋予pva膜在浸润条件下具有更好的韧性和延展性，可以确保pva膜能够获得更大的拉伸倍率，拉伸倍率能够达到4.8倍以上，不但能有效控制pva膜的厚度，还能有效提高偏光膜的耐高温和耐湿性能。

10、可选的，所述步骤s1中，所述pva膜的聚合度2400以上。

11、可选的，所述步骤s1中，所述硼酸溶液的浓度0.6~0.8%，浸润处理控制pva膜的溶胀率在180~200%。

12、可选的，所述步骤s2中，所述二色性染色液包括浓度1.6~1.8%的混合染料，浓度0.5~0.8%的碘，以及浓度2.2~2.4%的碘化钾。

13、可选的，所述步骤s3中，所述拉伸浴液中硼酸的浓度3.8~4.2%，拉伸速率控制在0.6~0.8m/min。

14、进一步可选的，所述步骤s3中，所述拉伸浴液中，十六烷基三甲基氯化铵的浓度控制在0.34~0.38%，三聚磷酸钠的浓度控制在0.03~0.05%。

15、进一步可选的，所述步骤s3中，所述浸润拉伸的温度控制在35~45℃。

16、通过采用上述技术方案，本申请进一步优化了拉伸工艺参数，可以使pva膜获得更高的拉伸倍率，进而进一步提升偏光膜的各项性能。

17、可选的，所述步骤s4中，所述粘接剂的组分包括pva、脲醛树脂和三聚氰胺；所述粘接剂中，pva、脲醛树脂和三聚氰胺的质量比为7~9:1~2:1。

18、通过采用上述技术方案，本申请采用特定的粘接剂，经干燥处理后，能够对pva膜表面形成改性，有效提高pva膜的耐湿和耐高温性能；同时，发明人发现，采用上述粘接剂后，偏光膜的经高温后完全无黄变现象，还能一定程度提高偏光膜的透光率。

19、可选的，所述步骤s5中，所述干燥处理，先将偏光片半成品在50~55℃温度下干燥15~20min，然后在90~95℃温度下干燥30~35min。

20、另一方面，本申请还提供了上述耐高温偏光膜的制备方法所制得的偏光膜。

21、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

22、1. 本申请采用低浓度硼酸溶液浸润溶胀pva膜，在染色液中加入了中浓度的硼酸，并且采用相对较高浓度的硼酸溶液作为拉伸浴液，能够有效提升pva膜的各项性能，并且能够确保染色的均匀性，保证偏光膜具有优异的光学性能。

23、2. 本申请的工艺过程中，硼酸的浓度逐渐提升，在拉伸步骤时硼酸浓度最高，能够对pva膜逐步改性，在不影响染色效果的情况下，使最终制得的pva膜具有更为优异的耐湿性能。

24、3.本申请在拉伸浴液中添加了少量的十六烷基三甲基氯化铵和三聚磷酸钠，这两种组分的添加，既能作为表面活性剂，也能赋予pva膜在浸润条件下具有更好的韧性和延展性，可以确保pva膜能够获得更大的拉伸倍率，拉伸倍率能够达到4.8倍以上，不但能有效控制pva膜的厚度，还能有效提高偏光膜的耐高温和耐湿性能。

技术特征：

1.一种耐高温偏光膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种耐高温偏光膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述pva膜的聚合度2400以上。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温偏光膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述硼酸溶液的浓度0.6~0.8%，浸润处理控制pva膜的溶胀率在180~200%。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温偏光膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述二色性染色液包括浓度1.6~1.8%的混合染料，浓度0.5~0.8%的碘，以及浓度2.2~2.4%的碘化钾。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温偏光膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述拉伸浴液中硼酸的浓度3.8~4.2%，拉伸速率控制在0.6~0.8m/min。

6.根据权利要求5所述的一种耐高温偏光膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述拉伸浴液中，十六烷基三甲基氯化铵的浓度控制在0.34~0.38%，三聚磷酸钠的浓度控制在0.03~0.05%。

7.根据权利要求5所述的一种耐高温偏光膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述浸润拉伸的温度控制在35~45℃。

8.根据权利要求1所述的一种耐高温偏光膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中，所述粘接剂的组分包括pva、脲醛树脂和三聚氰胺；所述粘接剂中，pva、脲醛树脂和三聚氰胺的质量比为7~9:1~2:1。

9.根据权利要求1所述的一种耐高温偏光膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s5中，所述干燥处理，先将偏光片半成品在50~55℃温度下干燥15~20min，然后在90~95℃温度下干燥30~35min。

10.一种如权利要求1~9任意一项所述的耐高温偏光膜的制备方法所制备的偏光膜。

技术总结
本申请公开了一种耐高温偏光膜的制备方法及偏光膜。本申请提供一种耐高温偏光膜的制备方法，包括以下步骤：S1、将PVA膜在硼酸溶液中浸润处理；S2、将步骤S1预处理后的PVA膜，在二色性染色液中浸润染色；S3、将步骤S2染色后的PVA膜，在拉伸浴液中浸润拉伸，所述拉伸浴液采用含有十六烷基三甲基氯化铵和三聚磷酸钠的硼酸溶液；S4、将步骤S3拉伸后的PVA膜，两侧粘附TAC膜；S5、将步骤S4得到的偏光片半成品干燥处理，得到偏光片；S6、将步骤S5得到的偏光片经后续处理，制得偏光膜成品。本申请还提供了上述耐高温偏光膜的制备方法制得的偏光膜。本申请工艺相对简单，制备成本相对低廉，制得的偏光膜耐高温、高湿性能较为优异，且光学性能也较为优异。

技术研发人员：徐楠,李仲杰,李晓江
受保护的技术使用者：深圳市力华盛科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16