CN113640910B - 一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜及其制作工艺，包括圆偏光片与聚酰亚胺硬化膜结构，所述圆偏光片与聚酰亚胺硬化膜结构包括聚酰亚胺膜、延迟膜和圆偏光片，所述聚酰亚胺膜上下两侧均设有硬化层，所述延迟膜上下两侧均设有压敏胶，所述延迟膜上侧的压敏胶与聚酰亚胺膜下侧的硬化层贴合，所述延迟膜通过下侧的压敏胶与圆偏光片贴合。本发明具有反映快、色域广、轻薄、能实现柔性化，广泛应用卷曲显示屏等特点，更接近自然光，可以有效减轻人们的视觉疲劳，达到健康护眼的目的，产品性能好，形状轻薄并且重量轻、成本低、效率高可大批量生产，本发明创新，工艺科学、合理、性能稳定可靠，具有优异的光学性能。
Description
技术领域
本发明涉及工控类电子显示屏面板，如手机，电脑，液晶电视，汽车电子，医疗器械及仪器仪表等，其他应用场景还包括太阳眼镜，防眩护目镜，摄影设备的滤光镜，光量控制器面板生产技术领域，具体涉及一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜及其制作工艺。
背景技术
偏光片由多层膜复合而成，核心膜材PVA负责偏振作用。偏光片由PVA膜、TAC膜、保护膜、离型膜和压敏胶组成，其中，吸附二向吸收分子的PVA膜负责偏振作用，是偏光片的核心膜材，决定偏光片的偏光性能，透过率及色调等关键参数，TAC膜则起到对延伸的PVA膜的支撑和保护。偏光片的基本结构包括：最中间的PVA(聚乙烯醇)、两层TAC(三醋酸纤维素)、PSA film(压敏胶)、Release film(离型膜)和Protective film(保护膜)。其中，起到偏振作用的是PVA层，但是PVA极易水解，为了保护偏光膜的物理特性，因此在PVA的两侧各复合一层具有高光透过率、耐水性好又有一定机械强度的(TAC)薄膜进行防护，这就形成了偏光片原板。在普通TN型LCD偏光片生产中，根据不同的使用要求，需要在偏光片原板的一侧涂复一定厚度的PSA，并复合上对PSA进行保护的隔离膜；而在另一侧要根据产品类型，分别复合保护膜、反射膜、半透半反胶层膜，由此形成偏光片成品。对STN型LCD偏光片产品，还要在PSA层一侧，根据客户的不同需要，按一定的补偿角度复合具有一定位相差补偿值的位相差膜和保护膜，由此形成STN型LCD偏光片产品，这就是LCD偏光片的基本结构和作用原理，这种传统结构成本高、折弯性能差。
目前LCD(液晶显示屏)或AMOLED(主动式有机发光显示屏)在展现柔性特性时，常会经过弯曲、折叠测试，在这测试过程中常会遇到：(1)偏光片降低本身光学效能，(2)破坏抗刮伤膜结构。目前Polarizer(偏光片)制作工艺皆是用PVA(聚乙烯醇)以碘液染色后做单轴延伸形成偏光，再于其上下各迭加基材做三明治结构贴合保护PVA(聚乙烯醇)树脂于中央，下基材另一侧再依序贴上PSA(压敏胶)/圆偏补偿膜/PSA(压敏胶)，若再贴合抗指纹/抗眩光/抗反射/耐刮伤多功能膜，此偏光片厚度较厚均无法达到柔性显示屏的需要。现有技术中均是通过分步、分层处理偏光片的多功能保护膜层，因而通过上述操作后偏光片厚度皆超过100μm，这种多功能偏光片用于弯曲折、折叠产品无法满足弯曲半径操作在5mm以下。因此本发明提出一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜及其制作工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜及其制作工艺，将圆偏光片与聚酰亚胺硬化膜整合运用有机发光显示器具有反映快、色域广、轻薄、能实现柔性化，广泛应用卷曲显示屏等特点，更接近自然光，可以有效减轻人们的视觉疲劳，达到健康护眼的目的，产品性能好、成本低、效率高可大批量生产，本发明创新，工艺科学、合理、性能稳定可靠，有优异的光学性能，形状轻薄并且重量轻，以及廉价，偏光功能聚酰亚胺具有如下的优异耐久性：偏光光学性能几乎不变，在高温和高湿环境中而各个层积膜不会发生剥离或浮起。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜，包括圆偏光片与聚酰亚胺硬化膜结构，所述圆偏光片与聚酰亚胺硬化膜结构包括聚酰亚胺膜、延迟膜和圆偏光片，所述聚酰亚胺膜上下两侧均设有硬化层，所述延迟膜上下两侧均设有压敏胶，所述延迟膜上侧的压敏胶与聚酰亚胺膜下侧的硬化层贴合，所述延迟膜通过下侧的压敏胶与圆偏光片贴合，所述圆偏光片为圆柔性偏光片，所述圆偏光片包括偏光层以及相位补偿层，所述相位补偿层设置在所述偏光层上，所述相位补偿层包括透光区域以及遮光区域。
本发明还包括一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜的制作工艺，具体步骤如下：
步骤一、配制A组部分：搅拌桶槽加入丙二醇甲醚和醋酸乙酯搅拌，接续加入主剂丙烯酸甲酯搅拌；
步骤二、配制B组部分：取醋酸乙酯与添加剂倒入250-500ml烧杯后手动搅拌后，倒入搅拌桶槽搅拌，即硬化液配置完成；
步骤三：将上面配置好硬化液搅拌混合后倒入供液桶，安装ROKI滤芯过滤，然后再经过烤箱和UV灯固化；
步骤四：把供胶桶硬化液涂布在聚酰亚胺膜上，经过气浮式无接触式热烘干烤箱段进行表面固化；
步骤五：出烤箱后再进行UV紫外线深层固化，最后经过保护膜贴合，形成正面聚酰亚胺硬化膜，反面工艺则同上面工艺一样，即形成反面聚酰亚胺硬化膜；
步骤六：在百级净化等级无尘车间中，把上面涂布好的正反面聚酰亚胺硬化膜与延迟膜贴合压敏胶，最后延迟膜面与圆偏光片再进行贴合。
优选的，整个工艺均在百级净化等级无尘车间中进行。
优选的，所述步骤一中丙二醇甲醚、醋酸乙酯、丙烯酸甲酯的比例为1：0.98：1，丙二醇甲醚与醋酸乙酯搅拌转速100-200rpm，时间3-5分钟，加入主剂丙烯酸甲酯后搅拌转速200-300rpm，时间6-10分钟。
优选的，所述步骤二中醋酸乙酯与添加剂比例为40：3，手动搅拌1-3分钟，倒入搅拌桶槽搅拌10-20分钟，转速200-300rpm。
优选的，所述步骤三中硬化液倒入供液桶安装ROKI滤芯1um过滤，烤箱温度设定50-100℃，UV灯固化能量设定500-600mj/cm，开启N220分钟氧含量低于200ppm以下。
优选的，所述步骤四中利用Tacmina无脉冲泵使用夹缝式或者微凹涂布方式，涂布速度设定8-12m/min把供胶桶硬化液经过精密基恩士流量计涂布在聚酰亚胺膜上。
在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
1、本发明的圆偏光片与聚酰亚胺硬化膜整合运用有机发光显示器具有反映快、色域广、轻薄、能实现柔性化，广泛应用卷曲显示屏等特点，需要将OLED内部被吸收的部分光子引导至外部，以提高OLED的显示性能。现有的OLED中采用对可见光全波长的偏光膜和1/4波长的补偿膜组合构成线偏光的圆偏光片，以达到抑制外部光线反射，提高对比度的作用。
2、本发明的圆偏光片与聚酰亚胺硬化膜整合更接近自然光，可以有效减轻人们的视觉疲劳，达到健康护眼的目的。
3、本发明的圆偏光片与聚酰亚胺硬化膜整合后产品性能好，厚度减薄40％、成本低、效率高可大批量生产、是国外市场的40％。
4、本发明创新，工艺科学、合理、性能稳定可靠，有优异的光学性能，形状轻薄并且重量轻，以及廉价，偏光功能聚酰亚胺具有如下的优异耐久性：偏光光学性能几乎不变，在高温和高湿环境中而各个层积膜不会发生剥离或浮起。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜结构图；
图2为本发明的制作工艺流程图。
附图标记说明：
1聚酰亚胺膜、2硬化层、3压敏胶、4延迟膜、5圆偏光片。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
本发明提供了如图1所示的一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜，包括圆偏光片与聚酰亚胺硬化膜结构，所述圆偏光片与聚酰亚胺硬化膜结构包括聚酰亚胺膜1、延迟膜4和圆偏光片5，所述聚酰亚胺膜1上下两侧均设有硬化层2，所述延迟膜4上下两侧均设有压敏胶3，所述延迟膜4上侧的压敏胶3与聚酰亚胺膜1下侧的硬化层2贴合，所述延迟膜4通过下侧的压敏胶3与圆偏光片5贴合；
所述圆偏光片5为圆柔性偏光片，所述圆偏光片5包括偏光层以及相位补偿层，所述相位补偿层设置在所述偏光层上，所述相位补偿层包括透光区域以及遮光区域。经过深入研究以及大量实验发现，由于目前的柔性偏光片整体厚度较大，且能使用卷对卷工艺(Roll to Roll)制作。具体的，传统的棱形偏光片需要在盖板背面做油墨图案化处理，以便形成黑矩阵，由于油墨图案化处理存在段差，导致柔性圆偏光片与盖板无法通过卷对卷工艺进行一体化。现有的柔性圆偏光片采用柔性透明硬化薄硬化膜替代柔性偏光片中的偏光保护层，例如，使用柔性透明聚酰亚胺(CPI)硬化薄膜替代柔性偏光片中的三醋酸纤维素(TAC)薄膜，上述柔性偏光片虽然可以实现与盖板的一体化，但仍需要通过油墨图案化处理形成黑矩阵，因此其整体厚度依然较大，且无法使用卷对卷工艺将柔性偏光片与盖板进行一体化，导致制造成本昂贵、产能低以至无法量产。本发明的圆柔性偏光片具有较薄的厚度，且可以采用卷对卷工艺进行一体化，适合大批量生产，成本显著降低。
实施例1
本发明提供了如图2所示的一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜的制作工艺，具体步骤如下：
步骤一、在百级净化等级无尘车间中，配制A组部分：搅拌桶槽先加入PGMG(丙二醇甲醚)5000g与EAC(醋酸乙酯)4900g，搅拌转速100rpm，时间3分钟，接续加入主剂丙烯酸甲酯5000g搅拌转速200rpm，时间6分钟；
步骤二、在百级净化等级无尘车间中，配制B组部分：取EAC(醋酸乙酯)100g与添加剂7.5g倒入500ml烧杯后手动搅拌1分钟后倒入搅拌桶槽并搅拌10分钟，转速200rpm，即硬化液配置完成；
步骤三：将上面配置好硬化液搅拌混合后倒入供液桶，安装ROKI滤芯1um过滤，烤箱温度设定50℃，UV灯固化能量设定500mj/cm，开启N220分钟氧含量低于200ppm以下。
步骤四：利用Tacmina无脉冲泵使用夹缝式涂布方式，涂布速度设定8m/min把供胶桶硬化液经过精密基恩士流量计涂布在聚酰亚胺膜1上，经过气浮式无接触式热烘干烤箱段进行表面固化；
步骤五：出烤箱后再进行UV紫外线深层固化，最后经过保护膜贴合，形成正面聚酰亚胺硬化膜，反面工艺则同上面工艺一样，即形成反面聚酰亚胺硬化膜；
步骤六：在百级净化等级无尘车间中，把上面涂布好的正反面聚酰亚胺硬化膜与延迟膜4贴合压敏胶3，最后延迟膜4面与圆偏光片5再进行贴合。
实施例2
本发明提供了如图2所示的一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜的制作工艺，具体步骤如下：
步骤一、在百级净化等级无尘车间中，配制A组部分：搅拌桶槽先加入PGMG(丙二醇甲醚)5000g与EAC(醋酸乙酯)4900g，搅拌转速150rpm，时间4分钟，接续加入主剂丙烯酸甲酯5000g搅拌转速250rpm，时间8分钟；
步骤二、在百级净化等级无尘车间中，配制B组部分：取EAC(醋酸乙酯)100g与添加剂7.5g倒入500ml烧杯后手动搅拌2分钟后倒入搅拌桶槽并搅拌15分钟，转速250rpm，即硬化液配置完成；
步骤三：将上面配置好硬化液搅拌混合后倒入供液桶，安装ROKI滤芯1um过滤，烤箱温度设定80℃，UV灯固化能量设定550mj/cm，开启N220分钟氧含量低于200ppm以下。
步骤四：利用Tacmina无脉冲泵使用夹缝式涂布方式，涂布速度设定10m/min把供胶桶硬化液经过精密基恩士流量计涂布在聚酰亚胺膜1上，经过气浮式无接触式热烘干烤箱段进行表面固化；
步骤五：出烤箱后再进行UV紫外线深层固化，最后经过保护膜贴合，形成正面聚酰亚胺硬化膜，反面工艺则同上面工艺一样，即形成反面聚酰亚胺硬化膜；
步骤六：在百级净化等级无尘车间中，把上面涂布好的正反面聚酰亚胺硬化膜与延迟膜4贴合压敏胶3，最后延迟膜4面与圆偏光片5再进行贴合。
实施例3
本发明提供了如图2所示的一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜的制作工艺，具体步骤如下：
步骤一、在百级净化等级无尘车间中，配制A组部分：搅拌桶槽先加入PGMG(丙二醇甲醚)5000g与EAC(醋酸乙酯)4900g，搅拌转速200rpm，时间5分钟，接续加入主剂丙烯酸甲酯5000g搅拌转速300rpm，时间10分钟；
步骤二、在百级净化等级无尘车间中，配制B组部分：取EAC(醋酸乙酯)100g与添加剂7.5g倒入500ml烧杯后手动搅拌3分钟后倒入搅拌桶槽并搅拌20分钟，转速300rpm，即硬化液配置完成；
步骤三：将上面配置好硬化液搅拌混合后倒入供液桶，安装ROKI滤芯1um过滤，烤箱温度设定100℃，UV灯固化能量设定600mj/cm，开启N220分钟氧含量低于200ppm以下。
步骤四：利用Tacmina无脉冲泵使用微凹涂布方式，涂布速度设定12m/min把供胶桶硬化液经过精密基恩士流量计涂布在聚酰亚胺膜1上，经过气浮式无接触式热烘干烤箱段进行表面固化；
步骤五：出烤箱后再进行UV紫外线深层固化，最后经过保护膜贴合，形成正面聚酰亚胺硬化膜，反面工艺则同上面工艺一样，即形成反面聚酰亚胺硬化膜；
步骤六：在百级净化等级无尘车间中，把上面涂布好的正反面聚酰亚胺硬化膜与延迟膜4贴合压敏胶3，最后延迟膜4面与圆偏光片5再进行贴合。
本发明制备的具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜优势如下表：
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (7)
1.一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜的制作工艺，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一、配制A组部分：搅拌桶槽加入丙二醇甲醚和醋酸乙酯搅拌，接续加入主剂丙烯酸甲酯搅拌，丙二醇甲醚、醋酸乙酯、丙烯酸甲酯的比例为1：0.98：1；
步骤二、配制B组部分：取醋酸乙酯与添加剂倒入250-500ml烧杯后手动搅拌后，倒入搅拌桶槽搅拌，即硬化液配置完成；
步骤三：将上面配置好硬化液搅拌混合后倒入供液桶，安装ROKI滤芯过滤，然后再经过烤箱和UV灯固化；
步骤四：把供胶桶硬化液涂布在聚酰亚胺膜(1)上，经过气浮式无接触式热烘干烤箱段进行表面固化；
步骤五：出烤箱后再进行UV紫外线深层固化，最后经过保护膜贴合，形成正面聚酰亚胺硬化膜，反面工艺则同上面工艺一样，即形成反面聚酰亚胺硬化膜；
步骤六：在百级净化等级无尘车间中，把上面涂布好的正反面聚酰亚胺硬化膜与延迟膜(4)贴合压敏胶(3)，最后延迟膜(4)面与圆偏光片(5)再进行贴合。
2.根据权利要求1所述的一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜的制作工艺，其特征在于：整个工艺均在百级净化等级无尘车间中进行。
3.根据权利要求1所述的一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜的制作工艺，其特征在于：丙二醇甲醚与醋酸乙酯搅拌转速100-200rpm，时间3-5分钟，加入主剂丙烯酸甲酯后搅拌转速200-300rpm，时间6-10分钟。
4.根据权利要求1所述的一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜的制作工艺，其特征在于：所述步骤二中醋酸乙酯与添加剂比例为40：3，手动搅拌1-3分钟，倒入搅拌桶槽搅拌10-20分钟，转速200-300rpm。
5.根据权利要求1所述的一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜的制作工艺，其特征在于：所述步骤三中硬化液倒入供液桶安装ROKI滤芯1um过滤，烤箱温度设定50-100℃，UV灯固化能量设定500-600mj/cm，开启N220分钟氧含量低于200ppm以下。
6.根据权利要求1所述的一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜的制作工艺，其特征在于：所述步骤四中利用Tacmina无脉冲泵使用夹缝式或者微凹涂布方式，涂布速度设定8-12m/min把供胶桶硬化液经过精密基恩士流量计涂布在聚酰亚胺膜(1)上。
7.采用权利要求1-6任一项所述的一种具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜的制作工艺制作的具有偏光功能聚酰亚胺硬化膜，其特征在于：包括圆偏光片与聚酰亚胺硬化膜结构，所述圆偏光片与聚酰亚胺硬化膜结构包括聚酰亚胺膜(1)、延迟膜(4)和圆偏光片(5)，所述聚酰亚胺膜(1)上下两侧均设有硬化层(2)，所述延迟膜(4)上下两侧均设有压敏胶(3)，所述延迟膜(4)上侧的压敏胶(3)与聚酰亚胺膜(1)下侧的硬化层(2)贴合，所述延迟膜(4)通过下侧的压敏胶(3)与圆偏光片(5)贴合，所述圆偏光片(5)为圆柔性偏光片，所述圆偏光片(5)包括偏光层以及相位补偿层，所述相位补偿层设置在所述偏光层上，所述相位补偿层包括透光区域以及遮光区域。
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