TWI511880B - 拉伸積層、薄偏光件之製造方法、利用該方法製得之薄偏光件及包括該薄偏光件之偏光板 - Google Patents

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Description

拉伸積層、薄偏光件之製造方法、利用該方法製得之薄偏光件及包括該薄 偏光件之偏光板
本發明係關於拉伸基層、薄偏光件之製造方法、利用該方法製得之薄偏光件以及包括該薄偏光件之偏光板。
包括於偏光板之偏光件係光學裝置用以在特定方向上偏振自然光或任意偏振光，且廣泛地應用於譬如液晶顯示器(LCDs)或有機發光二極體(OLED)顯示器之顯示裝置中。目前，聚乙烯醇系偏光薄膜一般用以作為顯示裝置之偏光件，其中該聚乙烯醇系偏光薄膜包括一碘系化合物或二色性染料且具有分子鏈被排列在一特定方向之分子結構。
如同許多相關專利文件中所揭露的，聚乙烯醇系偏光薄膜一般透過以碘或二色性染料將聚乙烯醇系薄膜染色、於一特定方向上拉伸該聚乙烯醇系薄膜、並且進行交聯步驟而製得。此時，拉伸步驟可為利用溶液(譬如硼酸水溶液或碘水溶液)之濕式拉伸法，或是在大氣中進行之乾式拉伸法。
包括該聚乙烯醇系偏光薄膜之偏光板之光學特性主要受到作為二色性染料功能之碘複合物之影響，且其對於增加聚乙烯醇-碘複合物之配向度以改善偏光板之光學特性是重要的。然而，上述碘複合物恐難以改善配向度。
此外，於上述相關技術之製造步驟中，該聚乙烯醇系薄膜在拉伸前具有大於60μm之厚度以防止聚乙烯醇系薄膜在拉伸過程中破裂。在這種情況之下，然而，其限制了該偏光件藉由拉伸造成之厚度降低。
因此，亟需一種製造具有10μm或以下之厚度之薄偏光件而沒有譬如破裂之缺陷，同時藉由增加聚乙烯醇-碘複合物之配向度以改善薄偏光件之光學特性之新技術。
本發明之一態樣可包括一拉伸積層用以製造一薄偏光件，同時增加聚乙烯醇-碘複合物之配向度而無譬如破裂之問題。本發明之另一態樣可提供一種利用該拉伸積層以製造具有優異光學特性之薄偏光件之方法、一種利用該方法製得之薄偏光件、以及一種包括該薄偏光件之偏光板。
根據本發明一態樣，一種拉伸積層可藉由拉伸一積層而形成，該積層包括：一無拉伸聚合物薄膜；以及一無拉伸聚乙烯醇系薄膜貼附至該無拉伸聚合物薄膜之至少一表面，其中如下式1所表示之P之範圍係為0.85至1.15：[式1]
其中，Wo,sub' 代表拉伸前該聚合物薄膜之一寬度；Wsub' 代表拉伸後該聚合物薄膜之一寬度；Wo,PvA 代表拉伸前該聚乙烯醇系薄膜之一寬度；且WPVA 代表拉伸後該聚乙烯醇系薄膜之一寬度。
在20℃至80℃之溫度下，該聚合物薄膜可具有5倍或以上之最大拉伸倍率。譬如，該聚合物薄膜可為一高密度聚乙烯薄膜(high-density polypropylene film)、一熱塑性聚氨酯薄膜(thermoplastic polyurethane film)、一聚丙烯薄膜(polypropylene film)、一聚烯烴薄膜(polyolefin film)、一酯系膜(ester-basedfilm)、一低密度聚乙烯薄膜(low-density polyethylene film)、一經由共擠出高密度聚乙烯及低密度聚乙烯所形成之薄膜、一乙烯醋酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate)包括於高密度聚乙烯中之共聚樹脂薄膜、一丙烯酸膜(acrylic film)、一聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(polyethylene terephthalate film)、一聚乙烯醇系薄膜(polyvinyl alcohol-based film)、以及一纖維素系薄膜(cellulose-basedfilm)。特別是，該聚合物薄膜可為一熱塑性聚氨酯薄膜。
根據本發明另一實施例，一種製造薄偏光件之方法可包括：透過將一無拉伸聚乙烯醇系薄膜貼附至一無拉伸聚合物薄膜之至少一表面以形成一積層；並且拉伸該積層使如下式1所表示之P之範圍係為0.85至1.15，[式1]
其中，Wo,sub' 代表拉伸前該聚合物薄膜之一寬度；Wsub' 代表拉伸後該聚合物薄膜之一寬度；Wo,PVA 代表拉伸前該聚乙烯醇系薄膜之一寬度；且WPVA 代表拉伸後該聚乙烯醇系薄膜之一寬度。
該積層之形成可包括利用該無拉聚合物薄膜與該無拉聚乙烯醇系薄膜之間之吸引力或一黏著劑以使該無拉伸聚合物薄膜貼附該無拉伸聚乙烯醇系薄膜。
該積層之拉伸可在使該聚乙烯醇系薄膜在拉伸前具有60μm或以下之厚度、並在該拉伸後具有10μm或以下之厚度之一方式進行。
該積層之拉伸可在20℃至80℃之一溫度範圍內、以5倍至15倍之拉伸倍率進行。該積層之拉伸可在具有1wt%至5wt%硼酸含量之一硼酸水溶液中進行。或者，該積層之拉伸可利用一乾式拉伸法，在20℃至80℃之一溫度範圍內、以5倍至15倍之拉伸倍率進行。
相較於該聚合物薄膜在該拉伸之前所測得之寬度，在該積層被拉伸之後，在垂直於一拉伸方向之一方向上所測得之該聚合物薄膜之一寬度可降低30%至80%；且相較於該聚合物薄膜在該拉伸之前所測得之厚度，在該積層被拉伸之後，該聚合物薄膜之一厚度可降低30%至80%。
當該積層之該拉伸之後，拉伸之該聚乙烯醇系薄膜與拉伸之該聚合物薄膜之間之一黏著力可約為2N/2cm或以下、約0.1N/2cm至約2N/2cm、或約0.1N/2cm至約1N/2cm。
在該積層經該拉伸前，該方法可更包括以碘及二色性染料中之一種或以上將該無拉伸聚乙烯醇系薄膜染色。詳細地說，該方法可更包括：溶脹該無拉伸聚乙烯醇系薄膜，並接著以碘及/或二色性染料將該無拉伸聚乙烯醇系薄膜染色。
當該積層經拉伸之後，該方法可更包括將拉伸之該聚乙烯醇系薄膜由拉伸之該聚合物薄膜分離。此時，可藉由施加約2N/2cm或以下、或約0.1N/2cm至約2N/2cm之剝離力以將該拉伸之聚乙烯醇系薄膜由該拉伸之聚合物薄膜分離。
根據本發明另一態樣，可經由上述方法製造一薄偏光件，且該薄偏光件可具有10μm或以下之一厚度、40%至45%之一單體透光率、以及99.0%或以上之一偏光度，且於該薄偏光件之一寬度方向上以測量相等間距之10點所測得之偏光度計算，該薄偏光件具有0.002%或以下之一標準差。根據本發明另一態樣，一偏光板可包括該薄偏光件。
根據本發明，由於聚乙烯醇-碘複合物之配向度可獲得改善，故可製得具有10μm或以下之一厚度並具有優異光學特性之薄偏光件。
此外，根據本發明，一聚合物薄膜與一聚乙烯醇系薄膜在拉伸過程中不會彼此分離，且在拉伸步驟之後的分離步驟中可最小化薄膜表面之受損情況。因此，拉伸步驟具高穩定性。
此外，根據本發明，可實現高拉伸倍率。此外，低溫乾式拉伸步驟以及利用硼酸水溶液之濕式拉伸步驟是可行的。
H‧‧‧固定器
A‧‧‧聚乙烯醇系薄膜
B‧‧‧聚合物薄膜
MD‧‧‧縱向拉伸方向
圖1係一例示使用質構分析儀(texture analyzer)測量黏著力之 方法示意圖。
本發明之實施例將詳細地加以描述。然而，本發明之內容透過各種形式例示，但不應將本發明之範圍侷限於本發明所記載之特定實施例中。相反地，該實施例係為了使得本發明之公開內容更為徹底、完整，並充分地將本發明之範圍傳達予熟習本領域之人士。
本發明之發明人反覆地進行研究，製造出一種具有10μm或以下之厚度且聚乙烯醇-碘複合物之配向度增加、並可防止譬如破裂問題之特徵之薄偏光件。結果，發明人發現當聚合物薄膜與聚乙烯醇系薄膜彼此貼附且同時被拉伸時，倘若聚合物薄膜之特定表徵以及聚乙烯醇系薄膜之特定表徵相似即可實現上述之目的。基於此發現，發明人完成此發明。
於下文中，將詳細地描述發明人所發明之本發明。
[拉伸積層]
首先，將對於本發明中用於製造一薄偏光件所使用之拉伸積層詳加描述。本發明之拉伸積層係藉由拉伸一積層而形成，該積層包括：透過將一無拉伸聚乙烯醇系薄膜貼附至一無拉伸聚合物薄膜之至少一表面以形成一積層；並且拉伸該積層使如下式1所表示之P之範圍係為0.85至1.15，
其中，Wo,sub' 代表拉伸前該聚合物薄膜之一寬度；Wsub' 代表拉 伸後該聚合物薄膜之一寬度；Wo,PVA 代表拉伸前該聚乙烯醇系薄膜之一寬度；且WPVA 代表拉伸後該聚乙烯醇系薄膜之一寬度。
參數P，如同式1所示，代表的是一由拉伸導致之聚乙烯醇系薄膜之寬度變化對一由拉伸導致之聚合物薄膜之寬度變化之一比例。本發明中，該參數P可代表為一標準化之寬度比且較佳可在約0.85至約1.15之範圍內，更佳可在約0.9至約1.1之範圍內。當該標準化之寬度比在上述範圍內時，該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜於拉伸時之表徵相似，且因此可增加該聚乙烯醇-碘複合物之配向度。因此，可製得具有優異光學特性之薄偏光件。
更詳細地說，有必要增加聚乙烯醇-碘複合物之配向度以改善偏光件之偏光度，而上述目的可藉由增加聚乙烯醇系薄膜之橫向收縮度(the degree of widthwise shrinkage)而達成。相較於當該拉伸積層之標準化寬度比P不在上述範圍內之情況，倘若該拉伸積層之標準化寬度比P在上述範圍內時，該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜於拉伸時可具有相似表徵，且因此可增加該聚乙烯醇之橫向收縮度。因此，可增加聚乙烯醇-碘複合物之配向度，且該偏光件之篇光度可獲得改善。
於本發明中，當測量該標準化寬度比P時，可透過相關領域之習知方法在拉伸之前與拉伸之後測量該聚合物薄膜之寬度與該聚乙烯醇系薄膜之寬度，譬如，利用一般尺規的方式測量。
(聚合物薄膜)
該聚合物薄膜係包括於積層中以防止拉伸過程中聚乙烯醇系薄膜破裂。該聚合物薄膜可具有5倍或以上之最大拉伸倍率，較佳為5倍至15倍之範圍內。該最大拉伸倍率意指在破裂前之拉伸倍率。可利用乾式 拉伸法或濕式拉伸法進行拉伸。於後者情況中，其最大拉伸倍率意指當在具有約1.0wt%至約5.0wt%硼酸含量之硼酸水溶液中進行拉伸之拉伸倍率。
該聚合物薄膜之非限制性實例可包括一高密度聚乙烯薄膜、一熱塑性聚氨酯薄膜、一聚丙烯薄膜、一聚烯烴薄膜、一酯系膜、一低密度聚乙烯薄膜、一經由共擠出高密度聚乙烯及低密度聚乙烯所形成之薄膜、一乙烯醋酸乙烯酯包括於高密度聚乙烯之中之共聚樹脂薄膜、丙烯酸膜、一聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、一聚乙烯醇系薄膜、以及一纖維素系薄膜。
具體來說，該聚合物薄膜可為一熱塑性聚氨酯薄膜。然而，該聚合物薄膜並不限於此。由於一熱塑性聚氨酯薄膜之熱收縮特性類似於聚乙烯醇系薄膜之熱收縮特性，因此當該聚乙烯醇系薄膜在拉伸後乾燥時，該熱塑性聚氨酯薄膜不會妨礙該聚乙烯醇系薄膜之橫向收縮，而可允許順利的橫向收縮。因此，聚乙烯醇-碘複合物之配向度可更為提升。
拉伸前，該聚合物薄膜之厚度範圍可為約20μm至約100μm，較佳為約30μm至約80μm。倘若該聚合物薄膜之厚度小於20μm，當拉伸該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜之堆疊體時，該聚合物薄膜可能無法有效地支持該聚乙烯醇系薄膜，導致破裂問題發生。當該聚合物薄膜之厚度大於100μm時，該聚合物薄膜可具有高模量(modulus)以及低拉伸度，且因此在乾燥過程中阻礙該聚乙烯醇系薄膜之橫向收縮。此時，所獲得之最終產物偏光件具有不良的光學特性。
即便該聚合物薄膜之厚度可隨著拉伸量而改變，該聚合物薄膜之厚度在拉伸後之較佳範圍為4μm至70μm，譬如，6μm至70μm、6 μm至56μm、或9μm至35μm。此時，當以高拉伸倍率拉伸該聚乙烯醇系薄膜時，該聚合物薄膜可防止聚乙烯醇系薄膜之破裂。
該聚合物薄膜之玻璃轉化溫度較佳可在約20℃至約60℃之範圍內，譬如，約30℃至約50℃。當作為基膜功能之該聚合物薄膜之玻璃轉化溫度低於聚乙烯醇系薄膜之玻璃轉換溫度(一般在70℃至80℃之範圍內)時，在拉伸溫度下相較於聚乙烯醇系薄膜，該聚合物薄膜相對較軟，且因此可使該聚乙烯醇系薄膜容易被拉伸。然而，倘若該聚合物薄膜之玻璃轉化溫度太低時，在進行高倍率拉伸之拉伸時該聚合物薄膜可能破裂。因此，該聚合物薄膜較佳具有上述範圍內之玻璃轉化溫度。玻璃轉化溫度可以差示掃描熱量計(differential scanning calorimeter,DSC)進行測量。舉例來說，該玻璃轉化溫度可以DSC測得，其係透過將約10mg之樣品放置於專用鍋中，密封該鍋，並在材料相轉移過程中以一恆定的加熱速率加熱該鍋，繪製吸收熱及製造熱對於溫度之含量。
較佳為，該聚合物薄膜之模量範圍可為200MPa至1500MPa，譬如，在室溫下(25℃)由350MPa至1300MPa之範圍內。倘若該聚合物薄膜之模量大於上述範圍時，恐難進行高倍率拉伸；而倘若該聚合物薄膜之模量小於上述範圍時，在拉伸過程中破裂的可能性高。在此，該模量意指根據JIS-K6251-1所測得之一數值：藉由將樣品兩端固定、在垂直於薄膜厚度方向之一方向上施加一作用力、並測量每單位面積對於張力(strain)之壓力。譬如，測試儀(譬如Zwick/Roell製之Z010 UTM)可用於上述之測量。
在室溫下(25℃)，該聚合物薄膜在約5N至約40N、較佳約10N至約30N之範圍內可能具有斷裂力(breaking force)。倘若該聚合物薄膜之斷 裂力大於上述範圍時，難以進行高倍率拉伸；而倘若該聚合物薄膜之斷裂力小於上述範圍時，在拉伸過程中破裂的可能性高。在此，該斷裂力意指施加於該聚合物薄膜之作用力或當該聚合物薄膜開始破裂之時間點上聚合物薄膜之張力，且可利用如Zwick/Roell製之Z010 UTM之測試儀進行測量。
當聚合物薄膜在室溫下(25℃)利用乾式拉伸法以6倍之拉伸倍率拉伸時，該聚合物薄膜之張力範圍可約為5N至約200N，較佳由約10N至約100N。此外，當該聚合物薄膜在52℃利用濕式拉伸法以6倍之拉伸倍率拉伸時，該聚合物薄膜之張力範圍可約為1N至約100N，較佳由約2N至約80N。倘若該聚合物薄膜之張力大於上述範圍時，難以進行高倍率拉伸；而倘若該聚合物薄膜之張力小於上述範圍時，在拉伸過程中破裂的可能性高。上述張力意指一拉力且可譬如利用如Zwick/Roell製之Z010 UTM之測試儀進行測量。
(聚乙烯醇系薄膜)
貼附於該聚合物薄膜之至少一表面之該聚乙烯醇系薄膜在經過譬如拉伸步驟及染色步驟等步驟之後，可用以作為一薄聚乙烯醇系偏光件。任何包括聚乙烯醇樹脂或其衍生物之薄膜均可用以作為該聚乙烯醇系薄膜而沒有限制。聚乙烯醇樹脂之衍生物之非限制性實例可包括聚乙烯醇縮甲醛樹脂(polyvinyl formal resin)及聚乙烯醇縮醛樹脂(polyvinyl acetal resin)。此外，習知技術中使用之任何市面上可購得之聚乙烯醇系薄膜均可用以作為製造偏光件之薄膜，譬如日本合成橡膠(Japan Synthetic Rubber)之M2000、M2001、M2005、M3000、以及M6000；以及Kurary之P30、PE20、PE30、以及PE60，均可用以作為聚乙烯醇系薄膜。
拉伸之前，該聚乙烯醇系薄膜之厚度範圍可為約60μm或以下，譬如，約5μm至約60μm、較佳為約10μm至約40μm。倘若該聚乙烯醇系薄膜太薄，當該聚乙烯醇系薄膜形成為積層之一層且進行拉伸步驟時，該聚乙烯醇系薄膜可能很容易破裂。另一方面，倘若該聚乙烯醇系薄膜太厚，最終偏光件之厚度可能增加，且因此可能難以製得厚度為10μm或以下之薄偏光件。
拉伸之後，該聚乙烯醇系薄膜可具有約10μm或以下之薄厚度，譬如，約1μm至約10μm，較佳為約3μm至約8μm。可將該聚乙烯醇系薄膜貼附於該聚合物薄膜之一表面或該聚合物薄膜之兩表面，且接著經拉伸後可使其厚度為10μm或以下。
該聚乙烯醇系薄膜可具有約1,000至約10,000之範圍內，較佳為約1,500至約5,000之範圍內之聚合度。然而，該聚乙烯醇系薄膜並不限於此。當該聚乙烯醇系薄膜之聚合度在上述範圍內時，聚乙烯醇系薄膜之分子可自由地移動且可順利地與碘或二色性染料混合。
此外，該聚乙烯醇系薄膜可為一經碘或二色性染料染色之薄膜。譬如，該聚乙烯醇系薄膜可為經溶脹步驟以及染色步驟處理之薄膜。
[製造薄偏光件之方法]
於下文中，將針對利用上述拉伸積層製造薄偏光件之方法加以解釋。本發明製造一薄偏光件之方法包括透過將一無拉伸聚乙烯醇系薄膜貼附至一無拉伸聚合物薄膜之至少一表面以形成一積層；並且拉伸該積層使如下式1所表示之P之範圍係為0.85至1.15，[式1]
其中，Wo,sub' 代表拉伸前該聚合物薄膜之一寬度；Wsub' 代表拉伸後該聚合物薄膜之一寬度；Wo,PVA 代表拉伸前該聚乙烯醇系薄膜之一寬度；且WPVA 代表拉伸後該聚乙烯醇系薄膜之一寬度。
(積層之形成)
於本發明中，將該聚乙烯醇系薄膜貼附於該聚合物薄膜之方法並無限制。譬如，該積層可經由下述方式形成：藉由相關領域中習知塗佈法，譬如棒塗法(bar coating method)、反向塗佈法(reverse coating method)、凹版塗佈法(gravure coating method)、旋塗法(spin coating method)、絲網塗佈法(screen coating method)、噴泉塗法(fountain coating method)、噴塗法(spray coating method)、或逗號塗佈法(comma coating method)，將用以形成聚乙烯醇系薄膜之形成材料塗佈於該聚合物薄膜上；並使該形成材料乾燥。於另一實施例中，該積層可藉由下述方式形成：供應用於形成聚合物薄膜之形成材料以及用於形成聚乙烯醇系薄膜之形成材料至相關領域中常使用的共擠出機中；並在共擠出過程中適當地控制該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜之厚度。
此外，於本發明中，該積層可藉由利用黏著劑以使該聚合物薄膜及該聚乙烯醇系薄膜彼此貼附。此時，該黏著劑之組成成分並無限制。譬如，可使用相關領域所習知之任一黏著劑。譬如，該黏著劑可為水性黏著劑或紫外線(UV)固化黏著劑。
更具體地，該黏著劑可為包括至少一種選自由聚乙烯醇系樹脂(polyvinyl alcohol-based resins)、丙烯酸樹脂(acrylic resins)、以及乙酸乙烯酯系樹脂(vinyl acetate-based resins)所組成之群組之一水性黏著劑。
此外，該黏著劑可為包括具有丙烯醯基(acryl group)與羥基(hydroxy group)之聚乙烯醇系樹脂之一水性黏著劑。該具有丙烯醯基與羥基之聚乙烯醇系樹脂可具有約500至約1,800範圍內之聚合度。
又或者，該黏著劑可為包括具有乙烯乙醯基(acetacetyl group)之聚乙烯醇系樹脂之一水性黏著劑以及一胺系金屬化合物交聯劑。在藉由將胺系金屬化合物加入具有乙烯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂之中以形成交聯劑的情況下，當黏著劑硬化時，在該胺系金屬化合物交聯劑與該聚乙烯醇系樹脂之乙烯乙醯基之間發生交聯反應，且因此在固化之後該黏著劑之耐水性顯著提升。因此，於濕式拉伸步驟中，可最小化黏著劑溶解於水中的量，且因此該黏著劑可有效地應用在濕式拉伸步驟中。
更具體地，本發明之黏著劑可為一水溶液，其包括具有乙烯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂以及胺系金屬化合物交聯劑，且該水溶液之pH值可約為4.5至約為9。倘若該黏著劑之pH值在上述範圍內時，該黏著劑可具有改善之儲藏性以及在高濕度環境中之耐久性。黏著劑之pH可藉由在水溶液中添加譬如硝酸、鹽酸、硫酸、或醋酸之酸而調整。
於本發明中，該黏著劑可包括100重量份之具有乙烯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂，以及1重量份至50重量份之胺系金屬化合物交聯劑。
只要該聚乙烯醇系樹脂具有乙烯乙醯基，聚乙烯醇系樹脂之聚合度及皂化度(degree of saponification)並無限制。然而，該聚乙烯醇系樹脂 較佳可具有200至4,000範圍內之聚合度以及70mol%至99.9mol%範圍內之皂化度。考量游離分子移動以及原料均勻混合，該聚乙烯醇系樹脂較佳可具有1,500至2,500範圍內之聚合度以及90mol%至99.9mol%範圍內之皂化度。在此情況下，該聚乙烯醇系樹脂較佳可具有0.1mol%至30mol%範圍內之乙烯乙醯基含量。倘若該乙烯乙醯基含量在上述範圍內時，該聚乙烯醇系樹脂可順利地與該胺系金屬化合物交聯劑反應，且該黏著劑有夠高的耐水性。
該胺系金屬化合物交聯劑可為一水溶***聯劑其具有與聚乙烯醇系樹脂反應之官能基。在這方面，胺系金屬化合物交聯劑可為一具有胺系配位體之金屬複合物。包括於金屬複合物中作為中心金屬之金屬可為一過渡金屬，譬如鋯(Zr)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、鎢(W)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、釕(Ru)、鋨(Os)、銠(Rh)、銥(Ir)、鈀(Pd)、或鉑(Pt)。任一具有至少一胺基，譬如伯胺(primary amine)、仲胺(secondary amine)(二胺)、叔胺(tertiary amine)、或氫氧化銨(ammonium hydroxide)可作為配體結合至該中心金屬。基於100重量份之聚乙烯醇系樹脂，該胺系金屬化合物交聯劑含量範圍由1重量份至50重量份。此時，該黏著劑可具有足夠的黏著力，且該黏著劑之儲藏性(適用期)可獲得改善。
於本發明之黏著劑中，該具有乙烯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂較佳為具有約1wt%至約10wt%範圍內之固含量。倘若該聚乙烯醇系樹脂之固含量少於1wt%，則無法獲得足夠的耐水性，且可能無法有效地降低在拉伸過程中可能發生的破損。另一方面，倘若該聚乙烯醇系樹脂之固含量大於10wt%時，可加工性可能降低，且當剝離該聚乙烯醇系薄膜時，該聚乙烯醇系薄膜之表面可能會破損。
或者，該黏著劑可為一UV固化黏著劑。譬如，該黏著劑可為一UV固化黏著劑包括：一第一環氧化合物，其係具有120℃或以上之玻璃轉化溫度之一均聚物；一第二環氧化合物，其係具有60℃或以下之玻璃轉化溫度之一均聚物；以及一陽離子光聚合引發劑。具體而言，該UV固化黏著劑可包括100重量份之第一環氧化合物(其係具有120℃或以上之玻璃轉化溫度之一均聚物)，30重量份至100重量份之第二環氧化合物(其係具有60℃或以下之玻璃轉化溫度之一均聚物)，以及0.5重量份至20重量份之陽離子光聚合引發劑。
在此，環氧化合物意指分子中具有至少一環氧基之化合物，譬如，於分子中具有至少兩環氧基，且該環氧化合物可為單體、聚合物、樹脂、或其組合。於本發明中，譬如，該環氧化合物可為樹脂。
當該第一環氧化合物係一具有120℃或以上之玻璃轉化溫度之均聚物時，可使用該第一環氧化合物而無特別限制。譬如，脂環族環氧化物及/或芳族環氧化物，其均聚物具有120℃或以上之玻璃轉化溫度時可用以作為本發明之第一環氧化合物。其均聚物具有120℃或以上之玻璃轉化溫度之環氧化合物之具體實例可包括：3,4-環氧環己基-3,4'-環氧環己烷羧酸酯(3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4’-epoxycyclohexanecarboxylate)、乙烯基環己烯二氧化物(vinyl cyclohexene dioxide)、二環戊二烯二氧化物(dicyclopentadiene dioxide)、雙(環氧環戊基)醚(bis(epoxycyclopentyl)ether)、雙酚A型環氧化合物(bisphenol A-based epoxy compounds)、以及雙酚F型環氧化合物(bisphenol F-based epoxy compounds)。更佳為，該第一環氧化合物之均聚物具有約120℃至約200℃之玻璃轉化溫度。
接下來，當該第二環氧化合物係一具有60℃或以下之玻璃轉化溫度之均聚物時，可使用該第二環氧化合物而無特別限制。該第二環氧化合物之實例可包括脂環族環氧化合物(alicyclic epoxy compounds)以及脂族環氧化合物(aliphatic epoxy compounds)。該脂環族環氧化合物可為雙官能基環氧化合物，即，具有兩環氧基之化合物。譬如，該脂環族環氧化合物可為其中兩環氧基均為脂環族環氧基之一化合物。然而，該脂環族環氧化合物並不限於此。該脂族環氧化合物可為不具有脂環族環氧基而具有脂肪族環氧基之環氧化合物。該脂族環氧化合物之具體實例可包括：脂肪族多元醇之聚縮水甘油醚；脂肪族多元醇環氧烷加成物之聚縮水甘油醚；脂肪族多元醇與脂肪族多元羧酸之聚酯多元醇之聚縮水甘油醚；脂肪族多元羧酸之聚縮水甘油醚；脂肪族多元醇與脂肪族多元羧酸之聚酯多元羧酸之聚縮水甘油醚；丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯之乙烯基聚合所獲得之二聚物、寡聚物或聚合物；以及丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯與其他乙烯基類單體之乙烯基聚合所獲得之二聚物、寡聚物或聚合物。譬如，該脂肪族環氧化合物可為脂肪族多元醇或脂肪族多元醇環氧烷加成物之聚縮水甘油醚。然而，脂肪族環氧化合物不限於此。
本發明之該第二環氧化合物可包括至少一縮水甘油醚基團(glycidyl ether group)。譬如，本發明之第二環氧化合物可包括至少一選自由1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油基醚(1,4-cyclohexanedimethanoldiglycidyl ether)、1,4-丁二醇二縮水甘油醚(1,4-butanedioldiglycidyl ether)、1,6-己二醇二縮水甘油醚(1,6-hexanedioldiglycidyl ether)、新戊基二縮水甘油基醚(neopentyldiglycidyl ether)、間苯二酚二縮水甘油醚(resorcinol diglycidyl ether)、 二乙二醇二縮水甘油醚(diethylene glycol diglycidyl ether)、乙二醇二縮水甘油醚(ethylene glycol diglycidyl ether)、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚(trimethylolpropane triglycidyl ether)、正丁基縮水甘油基醚(n-butyl glycidyl ether)、2-乙基己基縮水甘油基醚(2-ethylhexyl glycidyl ether)、苯基縮水甘油醚(phenyl glycidyl ether)、以及鄰甲苯縮水甘油醚(o-Cresyl glycidyl ether)所組成之群組。
該第二環氧化合物之均聚物較佳為具有約0℃至約60℃之玻璃轉化溫度。
於本發明非限制實施例中，該環氧化合物可包括一具有至少一環氧化脂環族基之第一環氧化合物以及一具有至少一縮水甘油基醚基之第二環氧化合物之組合。該第一環氧化合物與該第二環氧化合物之重量比可較佳約為1：1至約3：1，更佳為1：1至2：1，最佳為1：1。
當聚合物薄膜及聚乙烯醇系薄膜利用上述黏結劑彼此貼附且未經拉伸時，該黏著層之厚度可在約20nm至約4,000nm之範圍內，較佳為約20nrm至約1,000nm，更佳為20nm至約500nm。當積層進行拉伸後，上述層之厚度可在約10nm至約1,000nm之範圍內，較佳為約10nm至約500nm，更佳為10nm至約200nm。當拉伸前後該黏著層之厚度在上述範圍內時，經拉伸及乾燥過程之後，可剝離該聚乙烯醇系薄膜而沒有破損。
或者，在本發明中，該基層可藉由利用該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜之間的吸引力彼此貼附、不利用任何中介材料而形成。如上所述，倘若該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜係透過彼此之間的吸引力而未使用任何中介材料彼此貼附時，在拉伸之後該聚合物薄膜與該聚乙烯醇 系薄膜可簡單地分離。換言之，因低剝離力的關係，該聚乙烯醇系薄膜在分離時不會受損，且因此，該聚乙烯醇系薄膜之光學特性(譬如偏光度)不會劣化。
此外，倘若該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜係透過彼此之間的吸引力而未使用任何中介材料來彼此貼附時，可製得具有均勻特性之薄偏光件，且可無差錯地(譬如使膜破損)穩定進行拉伸步驟。
當該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜係如上所述地透過彼此之間的吸引力彼此貼附時，在貼附步驟進行之前，該聚合物薄膜或該聚乙烯醇系薄膜之一側或兩側可進行表面處理，以提升該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜之間之吸引力。此時，可利用本領域中習之方法進行表面處理，譬如電暈處理法(corona treatment method)、電漿處理法(plasma treatment method)、或利用強鹼(譬如NaOH或KOH)之水溶液之表面改性處理法。
(積層之拉伸)
當藉由將該聚乙烯醇系薄膜貼附至該聚合物薄膜以形成積層之後，拉伸該積層直到該積層之一參數P為0.85至1.15之範圍內。該積層知該參數P(經標準化之寬度比)較佳為約0.85至約1.15之範圍內，更佳為約0.9至約1.1之範圍內。倘若該積層之標準化之寬度比P在上述範圍內時，該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜在被拉伸時可具有相似的表徵，因而可增加聚乙烯醇-碘複合物之配向度。因此，可製造出具有優異光學特性之薄偏光件。
較佳為，可拉伸該積層，使得該聚乙烯醇系薄膜在經拉伸前之厚度為60μm或以下且在拉伸之後之厚度為10μm或以下，更佳為拉伸之後之厚度約1μm至約10μm或約3μm至約8μm。
用於拉伸該積層之方法並無特別限制。譬如，該積層可為於縱向方向(機器方向MD)或橫向方向(TD)之單軸拉伸。此外，該積層可於橫向方向拉伸而同時引起於機器方向MD之積層之收縮。於橫向方向TD拉伸該積層之方法之實例可包括一固定端單軸拉伸法，其中該積層之一端固定在拉幅機(tenter)上。於機器方向MD拉伸該積層之方法之實例可包括一間輥拉伸法(inter-roll stretching method)、擠出拉伸方法(extrusion-stretching method)、以及自由端單軸拉伸法(free-end uniaxial stretching method)。此外，亦可以多個步驟拉伸該積層、或藉由雙軸法或傾斜(inclined)拉伸法進行拉伸。
該拉伸步驟可利用濕式拉伸法進行。此時，相較於利用乾式拉伸法，該基膜(聚合物薄膜)表面與該聚乙烯醇系薄膜表面之間之黏著力相對較佳，且因此可穩定地進行上述拉伸步驟。該濕式拉伸法可利用硼酸水溶液進行，且此時該硼酸水溶液較佳具有約1.0wt%至約5.0wt%之硼酸含量。倘若利用上述硼酸水溶液進行拉伸，則因硼酸之交聯使得聚乙烯醇(PVA)系薄膜破損可能性降低，且該拉伸步驟可穩定地進行。此外，在濕式製程中容易發生聚乙烯醇系薄膜捲曲情況也可被抑制。
一般來說，偏光件裝置係經過譬如水洗、溶脹、染色、漂洗、拉伸、補色、以及乾燥步驟製得。於本發明中，該漂洗以及該拉伸步驟可利用硼酸水溶液進行。該漂洗步驟較佳可利用具有約0.1wt%至約2.5wt%、較佳為約0.5wt%至約2.0wt%硼酸含量之硼酸水溶液進行。該拉伸步驟較佳可利用具有約1.0wt%至約5.0wt%、較佳為約1.5wt%至約4.5wt%硼酸含量之硼酸水溶液進行。
一般來說，偏光件裝置係經過譬如水洗、溶脹、染色、漂洗、 拉伸、補色、以及乾燥步驟製得。於本發明中，該漂洗以及該拉伸步驟可利用硼酸水溶液進行。該漂洗步驟較佳可利用具有約0.1wt%至約2.5wt%、較佳為約0.5wt%至約2.0wt%硼酸含量之硼酸水溶液進行。該拉伸步驟較佳可利用具有約1.0wt%至約5.0wt%、較佳為約1.5wt%至約4.5wt%硼酸含量之硼酸水溶液進行。
該拉伸步驟可利用一濕式拉伸法，在20℃至80℃之溫度內以5倍至15倍之拉伸倍率進行，較佳為在40℃至60℃或45℃至55℃之溫度內以5倍至12倍或6倍至9倍之拉伸倍率進行。
該拉伸步驟可與一種或以上之染色步驟共同進行，其中該聚乙烯醇系薄膜係經碘及/或二色性染料染色，且在染色步驟之後進行交聯步驟，其中該聚乙烯醇系薄膜係與碘及/或二色性染料交聯。
或者，可利用乾式拉伸法進行拉伸步驟。於本發明中，即便在20℃至90℃、較佳為50℃至80℃之低溫下，亦利用一乾式拉伸法以約5至約15倍、較佳為5倍至12倍或6倍至9倍之高拉伸倍率進行該拉伸步驟。一般而言，形成於基膜上之聚乙烯醇系薄膜之玻璃轉化溫度範圍為70℃至80℃，且因此，倘若在高溫下拉伸該聚乙烯醇系薄膜時，可能發生如損壞或物理特性改變之問題。然而在本發明中，因為可在低溫下利用乾式拉身法進行拉伸步驟，不會發生上述問題。
於本發明薄偏光件之製造方法之拉伸步驟中，可利用一方式使得該積層之該拉伸之後，相較於該聚合物薄膜在該拉伸之前所測得之寬度，在垂直於一拉伸方向之一方向上所測得之該聚合物薄膜之一寬度降低約30%至約80%、或約30%至約70%；且在該積層之該拉伸之後，相較於該聚 合物薄膜在該拉伸之前所測得之厚度，該聚合物薄膜之一厚度降低約30%至約80%、或約30%至約70%。此時，在拉伸步驟及隨後之乾燥步驟中，該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜於拉伸時可具有相似表徵且寬度減少，且因此，可增加該聚乙烯醇-碘複合物之配向度。
當在製造偏光件之方法中，於拉伸步驟中拉伸該積層之後，聚乙烯醇系與聚合物薄膜之間之黏著力可為2N/2cm或以下、較佳約為0.1N/2cm至約2N/2cm、更佳約為0.1N/2cm至約1N/2cm。倘若黏著力在上述範圍內時，在拉伸步驟之後的分離步驟中可最小化表面破損。於本發明製造薄偏光件之方法中，倘若在該聚乙烯醇系薄膜與該聚合物薄膜之間形成黏著層時，該黏著層亦可在拉伸步驟中被拉伸，且因此該黏著層之厚度可減少為原本厚度之約10%至約50%。因此，該聚乙烯醇系薄膜與該聚合物薄膜之間之黏著力可降至2N/2cm或以下，且因此該聚乙烯醇系薄膜與該聚合物薄膜可簡單地彼此分離。
在此，黏著力意指由2cm寬的樣品薄膜所測得之數值。詳細地說，如圖1所示，在將積層之聚乙烯醇系薄膜A固定於一固定器H後，透過在垂直於該積層之表面之方向上施加力使該聚乙烯醇系薄膜A由高密度聚乙烯薄膜B上剝離時測得一黏著力。此時，使用由Stable Micro Systems之質構分析儀(型號：TA-XT Plus)作為測量工具。
(其他步驟)
本發明製造薄偏光件之方法可更包括在拉伸步驟之前，以碘及/或二色性染料將聚乙烯醇系薄膜染色之步驟。譬如，在拉伸步驟之前，該聚乙烯醇系薄膜可進行溶脹步驟並接著進行將該聚乙烯醇系薄膜以碘及/ 或二色性染料染色之染色步驟。
此時，可進行該溶脹步驟以在無拉伸聚乙烯醇系薄膜中促使碘及/或二色性染料之吸收及擴散，並改善該無拉伸聚乙烯醇系薄膜之拉伸性。譬如，於溶脹步驟中，該無拉伸聚乙烯醇系薄膜或該無拉伸積層可於25℃至30℃之純水中浸泡5秒至30秒，較佳為10秒至20秒。然而，該溶脹步驟並不限於此。可進行該溶脹步驟直到無拉伸聚乙烯醇系薄膜之溶脹度在約36%至約44%之範圍內，較佳為約38%至約42%。倘若該無拉伸聚乙烯醇系薄膜具有上述範圍內之溶脹度時，最終製得之偏光膜具有優異光學特性，譬如偏光度。該溶脹度係經下式計算而得：{(溶脹後聚乙烯醇系薄膜之重量-溶脹前聚乙烯醇系薄膜之重量)/溶脹前聚乙烯醇系薄膜之重量x 100}。
該染色步驟可藉由將該無拉伸聚乙烯醇係薄膜或包括該無拉伸聚乙烯醇系薄膜之該無拉伸積層放置於含有碘及/或二色性染料之染色溶液之染色槽中，或將含有碘及/或二色性染料之染色溶液施加至無拉伸聚乙烯醇系薄膜之中進行。此時，水一般可用以做為染色溶液之溶劑。然而，任何與水相容之溶劑亦可包括於該染色溶液中。以100重量份之溶劑為基準，該碘及/或二色性染料於染色溶液中之含量可在約0.06重量份至約0.25重量份之範圍內。除了碘及/或二色性染料之外，於染色溶液中可更包括一佐劑(adjuvant)以改善染色效率。該佐劑可為碘化物，譬如碘化鉀(potassium iodide)、碘化鋰(lithium iodide)、碘化鈉(sodium iodide)、碘化鋅(zinc iodide)、碘化鋁(aluminum iodide)、碘化鉛(lead iodide)、碘化銅(copper iodide)、碘化鋇(barium iodide)、碘化鈣(calcium iodide)、碘化錫(tin iodide)、鈦碘(titanium iodide)、或其混合物。以100重量份之溶劑為基準，該佐劑於染色溶液中之 含量可在約0.3重量份至約2.5重量份之範圍內。較佳為，該碘比碘化物之重量比可在約1：5至約1：10之範圍內。此外，染色步驟可在約25℃至約40℃之溫度下、以約30秒至約120秒之染色槽浸漬時間進行。然而，該染色步驟並不限於此。
於薄偏光件之製造方法中，必要時，該積層可在拉伸步驟之後進行乾燥步驟。此時，在所形成之薄偏光件之光學特性方面，該乾燥步驟可於約20℃至約100℃、較佳為約40℃至約90℃之溫度下乾燥約1分鐘至約10分鐘。然而，該乾燥步驟並不限於此。進行該乾燥步驟以由聚乙烯醇表面及內部移除濕氣，且避免因偏光板製造過程中因濕氣導致聚乙烯醇系偏光件之物理特性劣化。此外，該乾燥步驟使得溶脹步驟之後聚乙烯醇系薄膜之橫向收縮順利，從而增加聚乙烯醇-碘複合物之配向度以及偏光件之偏光度增加。
於製造薄偏光件之方法中，必要時，在乾燥步驟後可進行一分離步驟以將該聚乙烯醇系薄膜由該高密度聚乙烯薄膜分離。可藉由施加一低剝離力至該聚乙烯醇系薄膜而進行該分離步驟，將該聚乙烯醇系薄膜由該聚合物薄膜分離。該剝離力較佳可約為2N/2cm或以下，譬如，約0.1N/2cm至約2N/2cm或約0.1N/2cm至約1N/2cm。於本發明中，由於低剝離力，兩薄膜可簡單地分離而不需使用額外的步驟或機器，且在分離步驟中該聚乙烯醇系薄膜可受到較少損壞。因此，聚乙烯醇系薄膜可具有優異光學特性。
於本發明製造薄偏光件之方法中，可進行相關領域之習知步驟，譬如片材對片材製程(sheet-to-sheet process)、片材對輥製程(sheet-to-roll process)、或輥對輥製程(roll-to-roll process)。該片材對片材製程可利用將薄膜之片材切割成預定尺寸作為原料進行。該片材對輥製程可利用長薄膜捲繞成卷作為原料進行，且切割成預定尺寸之薄膜片材作為另一原料。該輥對輥製程可利用薄膜之卷作為原料。考量製程連續性及生產率，可使用輥對輥製程。
舉例來說，本發明製造偏光件之方法可包括：當展開無拉伸高密度聚乙烯薄膜之卷以及無拉伸聚乙烯醇系薄膜之卷時，將一無拉伸聚乙烯醇系薄膜貼附至一無拉伸聚合物薄膜以形成一積層之步驟；拉伸該積層直到該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜滿足式1之步驟；以及將該聚乙烯醇系薄膜由該聚合物薄膜分離之步驟。
此時，在無拉伸聚合物薄膜以及該無拉伸聚乙烯醇系薄膜彼此貼附之後，可重新捲繞該薄膜成為一積層卷，且接著展開該積層卷時可進行拉伸；或該薄膜可直接被拉伸而不重新捲繞。
於分離步驟中，在該些膜層之表面間***一剝離工具(譬如剝離輥)時，該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜可彼此分離，接著該些被分離的薄膜可各自捲繞成卷。
[薄偏光件及偏光板]
藉由上述方式所製得之薄偏光件具有約10μm或以下之一厚度，較佳為約1μm至約10μm，更佳為約3μm至約8μm。雖然該薄偏光件之厚度薄，該薄偏光件具有約40%至約45%之範圍內之單體透光率、以及99.0%或以上之範圍內、較佳為99.5%或以上、更佳為99.7%或以上，最佳為99.9%或以上之一偏光度。
藉由上述方法製得之本發明之偏光件在寬度方向上之偏光度具有高度均勻性。具體而言，於該薄偏光件之一寬度方向上以測量相等間距之10點所測得之偏光度計算，該薄偏光件具有0.002%或以下之一標準差。
於本發明中，該偏光板可藉由將一保護薄膜貼附於該偏光件之一表面或兩表面而形成。此時，該偏光板之結構並無限制，只要該偏光板包括本發明之偏光件即可。譬如，該偏光板可具有一結構為：偏光件/保護薄膜、保護薄膜/偏光件、或保護薄膜/偏光件/保護薄膜。
該保護薄膜支持並保護該偏光件，且可由相關領域中習知材料形成。該保護薄膜之非限制性實例可包括纖維素系膜、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜、環烯烴聚合物(COP)膜、以及丙烯酸膜。考量光學特性、耐久性、以及經濟因素可使用丙烯酸膜作為保護薄膜。
該偏光板可經由相關領域習知製程製造，譬如片材對片材製程、片材對輥製程、或輥對輥製程。譬如，可使用輥對輥製程。藉由將偏光件及保護薄膜經由輥對輥製程貼附係相關領域習知的，且因此將不對此進行詳細描述。倘若該偏光板係經由輥對輥製程製得，可獲得大型輥之偏光板。
該偏光板可包括一延遲膜以補償光學相位差。於本發明中，該延遲膜之種類並無特別限制。譬如，任何相關領域中所使用之延遲膜均可根據各種液晶模式而使用。
除了該延遲膜外，該偏光板可更包括其他功能性光學層，譬如亮度增強薄膜、底漆層、硬塗層、防眩層、防反射層、或黏合層以貼附 至一液晶面板上。形成光學層之方法並無特別限制。譬如，可使用相關領域中習知方法。
本發明之偏光板可應用於各種顯示裝置中。譬如，該偏光板可應用於各種顯示裝置，譬如液晶顯示器(LCD)、以及有機發光二極體(OLED)顯示器。
下文中，本發明將經由實施例更具體地加以描述。
實施例1
藉由將30μm PVA薄膜(PE30級、Kuraray製)貼附於厚度為30μm之熱塑性聚氨酯薄膜之兩側以形成一積層。該熱塑性聚氨酯薄膜係藉由反應亞甲基二苯基化合物(methylene diphenyl diisocyanate)、1,4-丁二醇(1,4-butanediol)、新戊二醇(neopentyl glycol)、以及己二酸(adipic acid)而形成。該熱塑性聚氨酯薄膜在25℃時具有900MPa之拉伸模量以及24N之斷裂力，並具有40℃之玻璃轉化溫度。在25℃純水中對該積層進行溶脹步驟15秒，並在0.3wt%、25℃碘溶液中對該積層進行染色步驟60秒。隨後，在25℃、1wt%之硼酸水溶液中對該積層進行漂洗步驟15秒，並在52℃、2.5wt%之硼酸水溶液中對該積層進行拉伸步驟以7倍拉伸倍率拉伸該積層。拉伸步驟之後，在5wt%之碘化鉀(KI)溶液中對該經拉伸積層進行補色步驟，並在80℃之烘箱中進行乾燥步驟5分鐘。乾燥步驟之後，藉由施加0.5N/2cm之剝離力將該PVA薄膜由該熱塑性聚氨酯薄膜剝離。以此方式製得厚度為6.7μm之薄偏光件。
實施例2
藉由將30μm PVA薄膜(PE30級、Kuraray製)貼附於厚度為 60μm之熱塑性聚氨酯薄膜之兩側以形成一積層。該熱塑性聚氨酯薄膜係藉由反應亞甲基二苯基化合物、1,4-丁二醇、新戊二醇、以及己二酸而形成。該熱塑性聚氨酯薄膜在25℃時具有1,000MPa之拉伸模量以及30N之斷裂力，並具有40℃之玻璃轉化溫度。在25℃純水中對該積層進行溶脹步驟15秒，並在0.3wt%、25℃碘溶液中對該積層進行染色步驟60秒。隨後，在25℃、1wt%之硼酸水溶液中對該積層進行漂洗步驟15秒，並在52℃、2.5wt%之硼酸水溶液中對該積層進行拉伸步驟以7倍拉伸倍率拉伸該積層。拉伸步驟之後，在5wt%之碘化鉀(KI)溶液中對該經拉伸積層進行補色步驟，並在80℃之烘箱中進行乾燥步驟5分鐘。乾燥步驟之後，藉由施加0.2N/2cm之剝離力將該PVA薄膜由該熱塑性聚氨酯薄膜剝離。以此方式製得厚度為7.5μm之薄偏光件。
實施例3
藉由將20μm PVA薄膜(M2000級、Japan Synthetic Rubbery製)貼附於厚度為40μm之熱塑性聚氨酯薄膜之兩側以形成一積層。該熱塑性聚氨酯薄膜係藉由反應亞甲基二苯基化合物、1,4-丁二醇、新戊二醇、以及己二酸而形成。該熱塑性聚氨酯薄膜在25℃時具有900MPa之拉伸模量以及28N之斷裂力，並具有37℃之玻璃轉化溫度。在25℃純水中對該積層進行溶脹步驟15秒，並在0.3wt%、25℃碘溶液中對該積層進行染色步驟60秒。隨後，在25℃、1wt%之硼酸水溶液中對該積層進行漂洗步驟15秒，並在52℃、2.5wt%之硼酸水溶液中對該積層進行拉伸步驟以7倍拉伸倍率拉伸該積層。拉伸步驟之後，在5wt%之碘化鉀(KI)溶液中對該經拉伸積層進行補色步驟，並在80℃之烘箱中進行乾燥步驟5分鐘。乾燥步驟之 後，藉由施加0.7N/2cm之剝離力將該PVA薄膜由該熱塑性聚氨酯薄膜剝離。以此方式製得厚度為7.6μm之薄偏光件。
實施例4
藉由將20μm PVA薄膜(M2000級、Japan Synthetic Rubbery製)貼附於厚度為45μm之熱塑性聚氨酯薄膜之兩側以形成一積層。該熱塑性聚氨酯薄膜係藉由反應亞甲基二苯基化合物、1,4-丁二醇、新戊二醇、以及己二酸而形成。該熱塑性聚氨酯薄膜在25℃時具有1,015MPa之拉伸模量以及22N之斷裂力，並具有35℃之玻璃轉化溫度。在25℃純水中對該積層進行溶脹步驟15秒，並在0.3wt%、25℃碘溶液中對該積層進行染色步驟60秒。隨後，在25℃、1wt%之硼酸水溶液中對該積層進行漂洗步驟15秒，並在52℃、2.5wt%之硼酸水溶液中對該積層進行拉伸步驟以7倍拉伸倍率拉伸該積層。拉伸步驟之後，在5wt%之碘化鉀(KI)溶液中對該經拉伸積層進行補色步驟，並在80℃之烘箱中進行乾燥步驟5分鐘。乾燥步驟之後，藉由施加1.2N/2cm之剝離力將該PVA薄膜由該熱塑性聚氨酯薄膜剝離。以此方式製得厚度為7.8μm之薄偏光件。
實施例5
藉由在純水中溶解具有5wt%乙醯乙醯基含量之聚乙烯醇(平均聚合度：2000、平均皂化度：94mol%、Japan Synthetic Rubber製)以製備一4wt%之水溶液。以100重量份之聚乙烯醇為基準，加入6.7重量份之鈦胺複合交聯劑(商品名：TYZOR TE,Dupont)於該溶液中，並攪拌該溶液使其成為一黏著劑。透過將該黏著劑塗佈於40μm厚之熱塑性聚氨酯薄膜之兩側、將20μmPVA薄膜(M2000級、Japan Synthetic Rubbery製)貼附於該40μm 厚之熱塑性聚氨酯薄膜之兩側，並且使該薄膜通過層壓機以形成一積層。該熱塑性聚氨酯薄膜係藉由反應亞甲基二苯基化合物、1,4-丁二醇、新戊二醇、以及己二酸而形成。該熱塑性聚氨酯薄膜在25℃時具有950MPa之拉伸模量以及18N之斷裂力，並具有39℃之玻璃轉化溫度。在25℃純水中對該積層進行溶脹步驟15秒，並在0.3wt%、25℃碘溶液中對該積層進行染色步驟60秒。隨後，在25℃、1wt%之硼酸水溶液中對該積層進行漂洗步驟15秒，並在52℃、2.5wt%之硼酸水溶液中對該積層進行拉伸步驟以7倍拉伸倍率拉伸該積層。拉伸步驟之後，在5wt%之碘化鉀(KI)溶液中對該經拉伸積層進行補色步驟，並在80℃之烘箱中進行乾燥步驟5分鐘。乾燥步驟之後，藉由施加0.7N/2cm之剝離力將該PVA薄膜由該熱塑性聚氨酯薄膜剝離。以此方式製得厚度為7.5μm之薄偏光件。
比較例1
藉由將PVA薄膜(PE30級、30μm之PVA薄膜、Kuraray製)貼附於厚度為75μm之低密度聚乙烯薄膜(RF7500AS級、R&F製)之兩側以形成一積層。在25℃純水中對該積層進行溶脹步驟15秒，並在0.3wt%、25℃碘溶液中對該積層進行染色步驟60秒。隨後，在1wt%之硼酸水溶液中對該積層進行漂洗步驟15秒，並在2.5wt%之硼酸水溶液中對該積層進行拉伸步驟以7倍拉伸倍率拉伸該積層。拉伸步驟之後，在5wt%之碘化鉀(KI)溶液中對該經拉伸積層進行補色步驟，並在80℃之烘箱中進行乾燥步驟5分鐘。乾燥步驟之後，藉由施加9.1N/2cm之剝離力將該PVA薄膜由該熱塑性聚氨酯薄膜剝離。以此方式製得厚度為5.8μm之薄偏光件。
比較例2
藉由在100℃純水中溶解PVA薄膜(Japan Synthetic Rubber製之M級PVA粉末，平均聚合度：2400、平均皂化度：99mol%)以製備一PVA水溶液。接著，200μm厚之聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(NOVA-Clear SG007級、MGC製)經電暈處理並利用唇塗佈機(lip coater)以PVA水溶液塗佈之。隨後，在80℃之烘箱中使聚對苯二甲酸乙二酯薄膜乾燥10分鐘。以此方式形成一積層。該PVA塗層之厚度為10μm。在25℃、1wt%之硼酸水溶液中對該薄膜進行溶脹步驟15秒，並在含有1.0wt%之硼酸含量及0.3wt%之碘含量之25℃碘溶液中對該薄膜進行染色步驟60秒。隨後，在25℃、1wt%之硼酸水溶液中對該薄膜進行漂洗步驟15秒，並在70℃、4.5wt%之硼酸水溶液中對該薄膜進行拉伸步驟以5.5倍拉伸倍率拉伸該薄膜。拉伸步驟之後，在5wt%之碘化鉀(KI)溶液中進行補色步驟，並在80℃之烘箱中進行乾燥步驟5分鐘。在乾燥步驟之後，藉由施加2.8N/2cm之剝離力將PVA薄膜由該聚對苯二甲酸乙二酯薄膜剝離。以此方式製得厚度為4.3μm之薄偏光件。
比較例3
藉由將20μm PVA薄膜(M2000級、Japan Synthetic Rubbery 製)貼附於厚度為45μm之熱塑性聚氨酯薄膜之兩側以形成一積層。該熱塑性聚氨酯薄膜係藉由反應亞甲基二苯基化合物、1,4-丁二醇、新戊二醇、以及己二酸而形成。相較於前述之熱塑性聚氨酯薄膜之新戊二醇含量，在此之熱塑性聚氨酯薄膜之新戊二醇含量增加20%。該熱塑性聚氨酯薄膜在25°C時具有1,015MPa之拉伸模量以及22N之斷裂力，並具有35℃之玻璃轉化溫度。在25℃純水中對該積層進行溶脹步驟15秒，並在0.3wt%、25℃ 碘溶液中對該積層進行染色步驟60秒。隨後，在25℃、1wt%之硼酸水溶液中對該積層進行漂洗步驟15秒，並在52℃、2.5wt%之硼酸水溶液中對該積層進行拉伸步驟以7倍拉伸倍率拉伸該積層。拉伸步驟之後，在5wt%之碘化鉀(KI)溶液中對該經拉伸積層進行補色步驟，並在80℃之烘箱中進行乾燥步驟5分鐘。乾燥步驟之後，藉由施加1.3N/2cm之剝離力將該PVA薄膜由該熱塑性聚氨酯薄膜剝離。以此方式製得厚度為7.3μm之薄偏光件。
比較例4
藉由將20μm PVA薄膜(M2000級、Japan Synthetic Rubbery 製)貼附於厚度為45μm之熱塑性聚氨酯薄膜之兩側以形成一積層。該熱塑性聚氨酯薄膜係藉由反應亞甲基二苯基化合物、1,4-丁二醇、新戊二醇、以及己二酸而形成。相較於前述之熱塑性聚氨酯薄膜之新戊二醇含量，在此之熱塑性聚氨酯薄膜之新戊二醇含量減少20%。該熱塑性聚氨酯薄膜在25°C時具有1,600MPa之拉伸模量以及52N之斷裂力，並具有38℃之玻璃轉化溫度。在25℃純水中對該積層進行溶脹步驟15秒，並在0.3wt%、25℃碘溶液中對該積層進行染色步驟60秒。隨後，在25℃、1wt%之硼酸水溶液中對該積層進行漂洗步驟15秒，並在52℃、2.5wt%之硼酸水溶液中對該積層進行拉伸步驟以7倍拉伸倍率拉伸該積層。拉伸步驟之後，在5wt%之碘化鉀(KI)溶液中對該經拉伸積層進行補色步驟，並在80℃之烘箱中進行乾燥步驟5分鐘。乾燥步驟之後，藉由施加1.1N/2cm之剝離力將該PVA薄膜由該熱塑性聚氨酯薄膜剝離。以此方式製得厚度為6.7μm之薄偏光件。
實驗例1：參數測量
於上述每一實施例及比較例中，利用一般尺規量測拉伸之前與拉伸之後該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜之寬度。且將計算之P值呈現於下表1中。
如表1所示，本發明之實施例1至4之P值(經式1計算而得)均在本發明所請之範圍內。然而，比較例1至3之P值均大於1.15，而比較例4之P值則是小於0.85。
實施例2：光學特性測量
以分光光度計(JASCO V-7100)測量於實施例及比較例所製 得之薄偏光件之光學特性，且測得之結果如下表2所示。
於表2中，單體透光率意指單一偏光件之透光率，且該偏光度係[(Tp-Tc)/(Tp+Tc)]0.5 ，其中Tp代表兩偏光件之平行透光率，且Tc代表兩偏光件之垂直透光率。
此外，單體顏色a及b代表利用色差計(color-difference meter)測量來自單一偏光件之顏色，且垂直顏色a及b代表利用色差計測量來自一組偏光件之顏色，其中該組偏光件係以其吸收軸彼此垂直設置。
此外，顏色a及b為CIE座標中顏色值。具體來說，該顏色 a係經a=500[(X/Xn)1/3 -(Y/Yn)1/3 ]計算而得，且+a意指紅色、-a意指綠色。該顏色b係經b=200[(Y/Yn)1/3 -(Z/Zn)1/3 ]計算而得，且+b意指黃色、-b意指藍色。上述中，Xn、Yu及Zn對應至基準色(白色)之X、Y及Z。
換言之，單體顏色a及b代表利用色差計測量來自單一偏光件之CIE座標值，且垂直顏色a及b代表利用色差計測量來自一組偏光件之顏色，其中該組偏光件係以其吸收軸彼此垂直設置。
如上表2所示，實施例1至5具有本案發明所請範圍內之參數值之薄偏光件，其偏光度等於或大於99.9%(換言之，具有優異的光學特性)，這是因為拉伸過程中聚合物薄膜與聚乙烯醇系薄膜之表徵相似而增加聚乙烯醇-碘複合物之配向度。然而，該比較例1至4之薄偏光件具有本發明所請之範圍以外之參數值，亦表現相對差的光學特性。
示例性實施例已揭示並詳述如上，顯然本領域之人士在不超出本發明隨附申請專利範圍所定義之範圍之前提下，可對本發明進行各種修飾及變化。
H‧‧‧固定器
A‧‧‧聚乙烯醇系薄膜
B‧‧‧聚合物薄膜
MD‧‧‧縱向拉伸方向

Claims (13)

  1. 一種拉伸積層，其係藉由拉伸一積層而形成，該積層包括：一無拉伸聚合物薄膜；以及一無拉伸聚乙烯醇系薄膜，貼附至該無拉伸聚合物薄膜之至少一表面，其中利用該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜之間之吸引力或一黏著劑以使該聚合物薄膜貼附該聚乙烯醇系薄膜，其中當該積層被拉伸之後，拉伸之該聚乙烯醇系薄膜與拉伸之該聚合物薄膜之間之一黏著力係2N/2cm或以下，以及其中如下式1所表示之P之範圍係為0.85至1.15： 其中，Wo,sub' 代表拉伸前該聚合物薄膜之一寬度；Wsub' 代表拉伸後該聚合物薄膜之一寬度；Wo,PVA 代表拉伸前該聚乙烯醇系薄膜之一寬度；且WPVA 代表拉伸後該聚乙烯醇系薄膜之一寬度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之拉伸積層，其中該聚合物薄膜係一熱塑性聚氨酯薄膜。
  3. 一種製造薄偏光件之方法，該方法包括：透過將一無拉伸聚乙烯醇系薄膜貼附至一無拉伸聚合物薄膜之至少一表面以形成一積層；並且拉伸該積層使如下式1所表示之P之範圍係為0.85至1.15， 其中利用該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜之間之吸引力或一黏著劑以使該聚合物薄膜貼附該聚乙烯醇系薄膜，以及其中當該積層被拉伸之後，拉伸之該聚乙烯醇系薄膜與拉伸之該聚合物薄膜之間之一黏著力係2N/2cm或以下， 其中，Wo,sub' 代表拉伸前該聚合物薄膜之一寬度；Wsub' 代表拉伸後該聚合物薄膜之一寬度；Wo,PVA 代表拉伸前該聚乙烯醇系薄膜之一寬度；且WPVA 代表拉伸後該聚乙烯醇系薄膜之一寬度。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中，該積層之該拉伸係以使該聚乙烯醇系薄膜在該拉伸前具有60μm或以下之厚度且在該拉伸後具有10μm或以下之厚度之一方式進行。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中，該積層之拉伸係在20℃至80℃之一溫度範圍內、以5倍至15倍之拉伸倍率進行。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中，該積層之該拉伸係於具有1wt%至5wt%硼酸含量之一硼酸水溶液中進行。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中，相較於該聚合物薄膜在該拉伸之前所測得之寬度，在該積層被拉伸之後，在垂直於一拉伸方向之一方向上所測得之該聚合物薄膜之一寬度降低30%至80%；且相較於該聚合物薄膜在該拉伸之前所測得之厚度，在該積層被拉伸之後，該聚合物 薄膜之一厚度降低30%至80%。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中，在該積層經該拉伸前，該方法更包括：以碘及二色性染料中一種或以上將該無拉伸聚乙烯醇系薄膜染色。
  9. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中，在該積層經該拉伸後，該方法更包括：將拉伸之該聚乙烯醇系薄膜由拉伸之該聚合物薄膜分離。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中，透過施加2N/2cm或以下之一剝離力以將該拉伸之該聚乙烯醇系薄膜由該拉伸之該聚合物薄膜分離。
  11. 一種薄偏光件，其係透過如申請專利範圍第3至10項任一項所述之方法製得並具有10μm或以下之一厚度、40%至45%之一單體透光率、以及99.0%或以上之一偏光度。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之薄偏光件，其中，於該薄偏光件之一寬度方向上測量相等間距之10點所測得之偏光度計算，該薄偏光件具有0.002%或以下之一標準差。
  13. 一種偏光板，其包括如申請專利範圍第11項所述之該薄偏光件。
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