TWI307786B - Method and apparatus for manufacturing a polarizing sheet - Google Patents

Description

1307786 九、發明說明： .【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種偏光板(polarizing sheet)的製造方 法’且特別有關一種提升偏光板剛性（stiffness；^方法。 【先前技術】

偏光板(polarizing sheet)或稱偏光膜(p〇iarizing fjjm)是 液晶顯示器（liquid crystal display )的重要元件之一，其用 途是使通過偏光膜的光線產生偏振性(p〇larizati〇n)，將非 偏極化的自然光線轉換成偏極光，透過液晶的轉向後，產 生明暗的影像效果。目前液晶顯示器常用的偏光板，是利 用透光性良好的高分子薄膜，通常使用聚乙鱗㈣_㈣ A1=〇1，PVA)，先將膜内分子加以延料向（odentation)， 再汉染具二色性的染料’使附著染料的聚乙烯醇薄膜可對 特定偏振方向的光吸收，達到偏光效果。 由於聚乙烯醇薄膜的耐濕性及耐熱性不良，且 伸後機械性質會降低變得容易跪裂，因此爲保護色後 的偏光特性及物理性質，通常在聚乙烯醇__各 上-層Μ透光性、耐雜又__度的三_ ^吻1 We，TAC)薄膜作為保護聚 膜的= 用。-般為增加貼合後㈣度，三醋 ^力 广。se，TAC则會纽㈣峰㈣d二 處理後，再藉由黏著劑與聚乙埽醇薄膜貼合一 圖’其絲示偏光板之結構，-三層偏騎=

0659-Α21315TWF(N2);M05025;CLAIRE 1307786 體10，通常使用聚乙烯醇(PVA)薄膜，其上下分別被上保 護層12及下保護層14所覆蓋，通常使用三醋酸纖維素 (TAC)薄膜。然而，貼合後的三層偏光板可能會發生剝離、 在高溫或低溫下變形、或是在後續製程中的自動貼合取片 時發生黏片現象。 — [發明内容】 爲改善上述可能發生的現象，本發明的實施例提供一 種偏光板製造方法，包括··提供一偏光基體、一第—保護 膜及一第二保護膜；增加第一保護膜及第二保護膜之張 力；以及將已增加張力之第一保護膜及第二保護膜分別貼 合於偏光基體之兩側。 本發明的實施例再提供一種偏光板製造方法，包括： 提供一偏光基體、一第一保護膜及一第二俤護膜；提供一 第一滾輪組以夾合第一保護膜，以及提供_第二滚輪組以 失合第二保護膜；以第一滾輪組及一第四滾輪租對第一保 護膜夾合轉動以施加一第—拉伸應力，以第二滚輪組及第 四滾輪組對第二保護膜夾合轉動以施加一第二拉伸應力； 提供一黏著劑以將第一保護膜及第二保護腠分别黏著於偏 光基體之兩側，並且以一第三滾輪組使第/保護膜、第二 保s蒦膜及偏光基體貼合；以及對貼合後之第〆保護無、第 二保護膜及偏光基體釋放張力。σ 卜本發明的實施例提供—種偏光板製造譟備，包括：一 第一滾輪組，用以夾合一第一保護膜，·一第二滚輪組，設

0659-A21315TWF(N2);M05025;CLAIRE 6 1307786 - 置於第一滾輪組之相對侧，用以夾合一第二保護膜；一第 . 三滾輪組，設置於第一滾輪組與第二滾輪組之間，以將第 一保護膜及第二保護膜分別貼合於一偏光基體之兩侧，形 成一三層偏光板；以及一第四滚輪組，用以夾合三層偏光 板，以與第一滚輪組形成一第一拉伸應力及與第二滚輪組 形成一第二拉伸應力。 為使本發明的操作方法和目的、優點能更明顯易懂， 以下配合圖式以及較佳實施例，以更詳細地說明本發明： 【實施方式】 第2圖係繪示本發明之偏光基體薄膜與其上下保護薄 膜的貼合機構。首先，一上保護薄膜42經由一第一滾輪组 58予以夾合，同時，一下保護薄膜44經由一第二滾輪組 60予以夾合。之後，一偏光基體40藉由黏著劑56並經過 一第三滾輪組46使偏光基體40之上下兩側分別與上、下 保護薄膜42、44緊密貼合。隨後，貼合後之偏光基體40 及上、下保護薄膜42、44依序進入第四滚輪組48及第五 滾輪組50。 在貼合的過程中，第一滾輪組58及第四滾輪組48係 具有不同的轉速轉動以提供上保護薄膜42第一拉伸應 力，其目的是為了在與偏光基體40貼合前提高上保護薄膜 42之張力，相同的，第二滾輪組58及第四滾輪組48係具 有不同的轉速轉動以提供下保護薄膜42第二拉伸應力，其 目的是為了在與偏光基體40貼合前提高下保護薄膜42之 0659-A21315TWF(N2);M05025;CLAIRE 7 1307786 張力。當上下保護薄膜42、44的張力提升後，再經由滚輪 組46提供貼合作用以形成三層偏光板68。從第—滾 輪組58(或第二滚輪組60)到第四滚輪組48 膜42(或下保護薄膜44)在貼合前即虚 " 1示邊厚 a炎向張力，因此，盆 與偏光基體40的貼合性更佳且剛性也釋彳θ ，、 保持三層偏光板68穩定的剛性，可餘 f °此外’爲 其中’第四滾輪組48與第五滾輪級 评欲乂驟 . ,, 置的目的gp 1 # 處於高張力的偏光板之張力逐漸釋放， 」I疋從 輪組50與第四滾輪組48之轉速差來甚 可利用第五滾 木座生一小於莖一岛楚 二拉伸應力之第三拉伸應力，以緩悴德 、一弟 之張力。在本實施例中，第一及第二 為 700_2000 公斤力（Kgf)。 請參閱第2圖，在-較佳實施例中，可 輪組46及第四滾輪組48或第四滚輪組48 m 50之間，分別設置一第一烘箱52及μ _ u年立展輻組 弟一烘箱54，#搭目太 合後之偏光基體40及上、下保護薄 便付貼 叉嘮膜42、.44之^的&荽 劑56烘乾，以便讓偏光基體40之上π 者 上下兩側與上、下保缚 薄膜42、44黏合的更為牢固。一般而言， 卜保°隻 上述第一烘箱之 %釋放三層偏光板68 拉伸應力之較佳設定 烘箱之烘烤溫度則 烘烤溫度可設定為50至75°C，而第 可設定為60至90°C。 其中’偏光基體薄膜40可為一高分早键^ 刀于潯膜，例如聚乙 烯醇(？〇^11^1八1〇〇11〇卜？¥入）。上保護薄膜42及下保媒 薄膜44可為三醋酸纖維素(triacetyl cellulose，TAC)薄膜。 黏著劑則可使用一水膠。在本例中，三層偏光板的剛性是 0659-A21315TWF(N2);M05025;CLAIRE 8 1307786 由三醋酸纖維素提供，而當三醋酸纖維素具有良好的剛性 .4 ’偏光板較能抵抗因溫度變化所引起聚乙烯醇強烈的縮 服現象。由於PVA在溫度變化下之收縮容易引起液晶顯示 器在暗態時產生漏光的現象，而導致晝面產生不均勻，因 此偏光板剛性的提升有助於液晶顯示器晝面的穩定性。 在本發明設計之貼合機構中，上、下保護薄膜42、44 未與偏光基體40貼合之前，先分別以第一滚輪組58(或第 鲁二滾輪組60)及第四滾輪組48施予第一拉伸應力（或第二拉 伸應力），目的是在貼合前先增加上、下保護薄膜42、44 之張力。當上、下保護薄膜42、44在高張力下藉由快速乾 硬的黏著劑56將其與偏光基體4〇緊密黏著，這使得滾輪 組58、60與48提供的應力藉由黏著劑56儲存於偏光基體 4〇及上、下保護薄膜42、44之間，而達到偏光板剛性的 提升。 偏光板剛性的提升也就代表在高溫下不易變形。當偏 φ光板党到溫度的變化而發生縮脹的現象時，偏光基體的膨 脹係數比其兩側之保護薄膜大，因此當縮脹得最嚴重的偏 光，體欲變形時，因承受張力而提升剛性的保護薄膜藉由 黏著刎貼合於偏光基體之兩側，.可抑制偏光基體之強烈的 ，脹，如此，偏光板可對抗溫度變化下造成的縮脹現象而 提升剛性。偏光板剛性的提升可改善液晶顯示器在暗態時 漏光的現象，有助於提升液晶顯示器晝面的穩定性。並且， 對於後續液晶顯示器製程的自動貼合取片時會較不易產生 黏片.。 0659-A213l5TWF(N2);M05025;CLAIRE 9 1307786 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當 視後附之申請專利範圍所界定者為準。

0659-A21315TWF(N2);M05025;CLAIRE 10 1307786 【圖式簡單說明】 第1圖係繪示偏光板之結構示意圖；以及 第2圖係繪示本發明之偏光基體薄膜與其上下保護薄 膜的貼合機構示意圖。 【主要元件符號說明】 8〜偏光板； 10〜偏光基體薄膜； 12〜上保護薄膜； 14〜下保護薄膜； 40〜偏光基體薄膜； 42〜上保護層薄膜； 44〜下保護層薄膜； 46〜第三滚輪組； 48〜第四滚輪組； 50〜第五滾輪組； 52〜第一烘箱； 54〜第二烘箱； 5 6〜黏著劑； 58〜第一滾輪組； 60〜第二滾輪組； 68〜三層偏光板。 0659-A21315TWF(N2);M05025 ;CLAIRE 11

Claims (1)

1307786 十'申請專利範圍： 1.一種偏光板製造方法，包括： 提供一偏光基體、一第一保護膜及一第二保護膜； 增加該第一保護膜及該第二保護膜之張力；以及 將已增加張力之該第一保護膜及該第二保護膜分別貼 合於該偏光基體之兩侧。 2·如申請專利範圍第1項所述之偏光板製造方法’其 中該偏光基體為聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)。 3. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板製造方法’其 中該第一保護膜及該第二保護膜為三醋酸纖維素(triacetyl cellulose)。 4. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板製造方法，其 中包括提供一第一滾輪組以夾合該第一保護膜，以及提供 一第二滚輪組以夹合該第二保護膜。 5. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板製造方法，其 中貼合該第一保護膜及該第二保護膜於該偏光基體之兩侧 係以一黏著劑將該第一保護膜及該第二保護膜分別黏著於 該偏光基體之兩侧’並且以一第三滚輪組使該第一保護 膜、該第二保護膜及該偏光基體貼合。 6. 如申請專利範圍第4項所述之偏光板製造方法，其 中增加該第一保護膜之張力係以該第一滾輪組及一第四滚 輪組對該第一保護膜夹合轉動以施加一第一拉伸應力，而 增加該第二保護膜之張力係以該第二滾輪組及該第四滚輪 組對該第二保護肢爽合轉動以施加一.第二拉伸應力。 0659-A21315TWF(N2):M05025;CLAIRE 12 1307786 7. 如申請專利範圍第5項所述之偏光板製造方法，其 中該黏著劑為水膠。 8. 如申請專利範圍第5項所述之偏光板製造方法，更 包括在該第一保護膜、該第二保護膜及該偏光基體貼合後 實施一烘乾步驟以烘乾該黏著劑。 9. 如申請專利簌圍第1項所述之偏光板製造方法，其 中更包括在貼合該偏光基體與該第一保護膜及該第二保護 膜後實施一釋放張力步驟。 10. 如申請專利範圍第6項所述之偏光板製造方法， 其中更包括實施一釋放張力步驟，包括以該第四滾輪組及 一第五滚輪組對貼合後之該偏光基體、該第一保護膜及該 第二保護膜夹合轉動以施加小於該第一拉伸應力及該第二 拉伸應力之一第三拉伸應力。 11. 一種偏光板製造方法，包括： 提供一偏光基體、一第一保護膜及一第二保護膜； 提供一第一滾輪組以夾合該第一保護膜，以及提供一 第二滾輪組以夹合該第二保護膜； 以該第一滚輪組及一第四滾輪組對該第一保護膜夹合 轉動以施加一第一拉伸應力，以該第二滾輪組及該第四滾 輪組對該第二保護膜夾合轉動以施加一第二拉伸應力； 提供一黏著劑以用於將該第一保護膜及該第二保護膜 分別黏著於該偏光基體之兩侧，並且以一第三滾輪組使該 第一保護膜、該第二保護膜及該偏光基體貼合；以及 對貼合後之該第一保護膜、該第二保護膜及該偏光基 0659-A21315TWF(N2);M05025;CLAIRE 13 1307786 " 體釋放張力。 • 12.如申請專利範圍第11項所述之偏光板製造方 法，其中該偏光基體為PVA(polyvinyl alcohol)。 13.如申請專利範圍第11項所述之偏光板製造方 法，其中該第一保護膜及該第二保護膜為TAC(triacetyl cellulose)。 14 ·如申請專利範圍弟11項所述之偏光板製造方 法，其中該黏著劑為水膠。 I 15.如申請專利範圍第11項所述之偏光板製造方 法，更包括實施一烘乾步驟以烘乾該黏著劑。 16.如申請專利範圍第11項所述之偏光板製造方 法，其中該釋放張力步驟係以該第四滾輪組及一第五滚轔 組對貼合之該偏光基體、該第一保護膜及該第二保護#矣 合轉動以提供小於該第〆及第二拉伸應力之一第三拉伸霹 力。 _ 17. —種偏光板製造設備’包括： 一第一滾輪組，用以夹合一第一保護膜； 一第二滾輪組，設ί於該第一滾輪組之相對側，用以 夾合一第二保護膜； 一第三滾輪組，設置於該第一滾輪組與該第二滾糝铒 之間，以將該第一保護膜及該第二保護膜分別貼合於/搞 光基體之兩側，形成一彡層偏光板；以及 一第四滾輪組，用以夾合該三層偏光板，以與該第/ 滾輪組對該第一保護膜形成一第—拉伸應力及與該第 > 漆 0659-A21315TWF(N2);M05025;CLAIRE 14 1307786 -- 輪組對該第二保護膜形成一第二拉伸應力。 . 18.如申請專利範圍第17項所述之偏光板製造設 備，其中更包括一第五滾輪組以在贴合該第一保護膜、該 第二保護膜及該偏光基體後，與該第四滾輪組對該三層偏 光板提供小於該第一拉伸應力及該第二拉伸應力之一第三 拉伸應力以釋放張力。 19. 如申請專利範圍第17項所述之偏光板製造設 備，其中更包括一第一烘箱於該第三滾輪組及該第四滾輪 •組之間。 20. 如申請專利範圍第19項所述之偏光板製造設 備，其中更包括一第二烘箱於該第四滾輪組及第五滾輪組 之間。

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