TWI516812B - 薄偏光件之製造方法、薄偏光件及包含其之偏光板 - Google Patents

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Description

薄偏光件之製造方法、薄偏光件及包含其之偏光板
本發明係關於一種用於製備一薄偏光件(a thin polarizer)的方法，以及利用其所製備之一薄偏光件及一偏光板，尤其是，關於一種用於製備一厚度為10μm以下之薄偏光件的方法，以及利用其所製備之一薄偏光件及一偏光板。
用於偏光板中的偏光件，能使自然光或隨意的偏振光轉換為在特定方向上的偏振光之光學設備，已廣泛使用於像是液晶顯示器及有機發光二極體的顯示裝置中。作為目前用於這類顯示裝置中的偏光件，已普遍使用含有一碘化合物或一二色性染料以及具有一經定向於一預定方向上的分子鏈之一聚乙烯醇系偏光薄膜。
該聚乙烯醇系偏光薄膜(polyvinyl alcohol-based polarizing film)的製備係藉由利用碘(iodine)或一二色性染料(a dichroic dye)對一聚乙烯醇薄膜進行染色，接著於一預定方向上拉伸該薄膜並且交聯該薄膜。在 此情況下，該拉伸製程的進行係透過一濕式拉伸於一溶液中進行，例如一水性硼酸溶液或一水性碘溶液，於空氣中進行的乾式拉伸、或諸如此類，並且通常提供5倍以上的拉伸放大倍數。然而，在依據所屬技術領域的這類製備程序中，為了使進行拉伸而沒有斷裂的情況發生，在拉伸之前一聚乙烯醇系薄膜的厚度需要超過60μm。在於該拉伸之前該聚乙烯醇系薄膜的厚度低於60μm之情況下，由於在聚乙烯醇系薄膜中的膨潤(swelling)程度會增加，以及由於較低的厚度，在該拉伸製程期間內每單位面積的模數作用(modulus acting)會增加，而使得該薄膜的斷裂會容易發生。
同時，隨著薄型化顯示裝置的趨勢，偏光板亦需要減少厚度。然而，在依據所屬技術領域使用厚度超過60μm之聚乙烯醇系薄膜的情況下，減少一偏光件的厚度會受到限制。因此，製造一厚度減少的偏光件之研究已經在進行。
韓國專利公開第2010-0071998號揭示一種用於製備一薄偏光件的方法，其利用藉由將一親水性聚合物層塗佈於一基底層上、或將一基底層形成材料及一親水性聚合物層形成材料共擠出(co-extruding)所製造的一疊層。然而，在一塗佈方法或共擠出方法的情況下，在拉伸之後可能無法輕易地分離一聚乙烯醇層及該基底層，而為了進行其分離，可能需要高度的剝離強度。因此，在一分離製程中可能會輕易地產生像是對該聚乙烯醇層的損傷或在聚乙烯醇層上的變形之缺陷，而造成一聚乙烯醇薄膜的光學 性質劣化(像是偏光度及諸如此類)。此外，在利用塗佈或共擠之方法的情況下，由於該聚乙烯醇薄膜係藉由熔化一聚乙烯醇樹脂接著擠出一薄膜所製造，或藉由將樹脂製備為一塗佈溶液接著塗佈該溶液所製造，所對應製造的聚乙烯醇薄膜之性質會輕易地受擠出條件、塗佈條件或薄膜形成條件而影響。因此，最終所製造的聚乙烯醇薄膜之性質可能會劣化，甚者，該聚乙烯醇薄膜可能缺乏一致性之性質。
此外，日本專利公開第2012-118521號揭示一種用於製備一薄偏光件的方法，其係藉由利用一水性聚乙烯醇黏著劑將一聚乙烯醇薄膜結合至一基底薄膜的一表面接著拉伸該薄膜。然而，在利用一如上所述之黏著劑使聚乙烯醇薄膜及該基底薄膜彼此結合的情況下，由於在該基底薄膜及該聚乙烯醇薄膜的膨潤程度之間的差異，在該薄膜的表面上可能會存在相當多量以破裂形式的微小皺摺。再者，在拉伸之前可能會強化捲曲，導致在該些製程中的不穩定性增加，並且在拉伸製程的期間內，會容易發生膜薄斷裂。然而，在利用一黏著劑使該基底薄膜及該聚乙烯醇薄膜彼此貼附之後進行拉伸的情況下，在該拉伸之後在該些薄膜的邊緣可能會發生捲曲現象。
本發明的一態樣提供一種用於製備一具有優異光學特性之薄偏光件同時可提供高製程穩定性的方法。
依據本發明的一態樣，一種用於製備一薄偏光件的方法可包括：藉由將一厚度為10至60μm之未拉伸的 聚乙烯醇(PVA)薄膜貼附至一未拉伸的基底薄膜之至少一表面，利用其之間的吸附力，以形成一薄膜疊層；以及拉伸該薄膜疊層，使該PVA薄膜的厚度為10μm以下。
在此情況下，該基底薄膜可為最大拉伸放大倍數為5倍以上的一聚合物薄膜。例如，該基底薄膜可為至少一者擇自由下列所組成之群組：一高密度聚乙烯薄膜(a high density polyethylene film)、一聚氨基甲酸酯薄膜(a polyurethane film)、一聚丙烯薄膜(a polypropylene film)、一聚烯烴薄膜(a polyolefin film)、一酯系薄膜(an ester-based film)、一低密度聚乙烯薄膜(a low density polyethylene film)、一高密度聚乙烯及低密度聚乙烯之共擠薄膜、一具有乙烯醋酸乙烯酯包含於高密度聚乙烯中的共聚物樹脂、一丙烯酸薄膜(an acrylic film)、一聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜(a polyethylene terephthalate film)、一聚乙烯醇薄膜(a polyvinyl alcohol film)以及一纖維素薄膜(a cellulose film)。
同時，介於該未拉伸的基底薄膜以及該未拉伸的聚乙烯醇(PVA)薄膜之間的該吸附力可約為0.1至2N/2cm。
此外，該薄膜疊層的拉伸可透過乾式拉伸或濕式拉伸所進行。較佳地，該薄膜疊層的拉伸可於20℃至85℃的溫度下以5至15倍的一拉伸放大倍數所進行。再者，該薄膜疊層的拉伸可於一水性硼酸溶液中進行。
同時，該用於製備一薄偏光件的方法可更包括：在該拉伸之前，利用碘及一二色性染料中之至少一者對該 薄膜疊層進行染色。
同時，該用於製備一薄偏光件的方法可更包括：在該薄膜疊層的拉伸之後，自該基底薄膜分離該PVA薄膜。在此情況下，自該基底薄膜之該PVA薄膜的分離可藉由施予2N/2cm的剝離強度所進行。
依據本發明的另一態樣，可提供一種藉由如上所述的方法所製造且厚度為10μm以下、單透光率為40至45%、以及偏光度為99%以上的薄偏光件、以及一種包括該薄偏光件的偏光板。
依據本發明的示範性實施例，可透過一穩定製程來製備一種具有優異光學特性且厚度為10μm以下之薄偏光件。
H‧‧‧夾持具
A‧‧‧聚乙烯醇(PVA)薄膜
B‧‧‧基底薄膜
MD‧‧‧縱向拉伸方向
圖1係說明利用一質地分析儀(Texture Analyzer)來測量附著性的方法之視圖。
圖2係說明依據比較例1的方法所製備之一薄膜疊層之一態樣之視圖。
圖3係說明緊接在依據比較例3將一基底薄膜及一聚乙烯醇(PVA)薄膜進行貼附後形成一薄膜疊層的表面狀態之相片。
圖4係說明緊接在依據比較例3將該基底薄膜及該聚乙烯醇(PVA)薄膜進行貼附後在該薄膜疊層上的一捲曲現象之相片。
圖5係說明依據比較例3的該薄膜疊層在一清洗製程期間內的狀態之相片。
圖6係說明依據比較例3的該薄膜疊層在一拉伸製程期間內的狀態之相片。
圖7係說明於依據比較例4的一薄膜疊層之邊緣在拉伸之後的捲曲現象之相片。
圖8係說明依據發明例的一薄膜疊層在拉伸之後的狀態之相片。
現在將參照隨文檢附的圖式詳細地描述本發明揭示內容的示範性實施例。可以許多不同的形式來例示本發明，然而不應理解為本發明係以在本說明書中所描述的具體實施例為限。更確切地說，提供這些實施例而使得本發明可為徹底及完整的，並且可將本發明的範疇充分地傳達給熟習此技藝者。
為了製備一具有優異光學性質同時厚度為10μm以下(顯著地低)且在製備程序的期間內不會發生斷裂的偏光件，根據反覆研究的結果，本發明的發明人發現藉由將一聚乙烯醇(PVA)薄膜貼附至一基底薄膜，利用該些薄膜之間的弱吸附力而沒有利用一像是黏著劑或諸如此類的介質，接著拉伸該些薄膜，可達成上述目的。
更具體而言，依據本發明的一實施例之一種用於製備一薄偏光件的方法可包括：藉由將一厚度為10至60μm之未拉伸的聚乙烯醇(PVA)薄膜貼附至一未拉伸的基 底薄膜之至少一表面，利用其之間的吸附力，以形成一薄膜疊層；以及拉伸該薄膜疊層，使該PVA薄膜的厚度為10μm以下。
首先，可藉由將該未拉伸的聚乙烯醇(PVA)薄膜貼附至該未拉伸的基底薄膜，利用其之間的吸附力而沒有利用一額外的介質，形成該薄膜疊層。在此情況下，該基底薄膜及該PVA薄膜可藉由在該基底薄膜及該未拉伸的聚乙烯醇(PVA)薄膜的表面之間所存在的弱吸附力而貼附，而沒有利用一額外的介質，並且介於該基底薄膜及該未拉伸的聚乙烯醇(PVA)薄膜之間的該吸附力沒有限制，但可為2N/2cm以下，較佳地，約0.1至2N/2cm，更佳地，約0.1至1N/2cm。當介於該基底薄膜及該未拉伸的聚乙烯醇(PVA)薄膜之間的該吸附力滿足這類範圍，該基底薄膜及該未拉伸的聚乙烯醇(PVA)薄膜在拉伸製程的期間內不會分離，並且在拉伸後的分離製程期間內可最小化在其表面上的損傷。在此情況下，此處的吸附力可指的是貼附長度為2cm的薄膜樣品之情況下所測量，其具體的測量方法說明請參照圖1。在本發明的示範性實施例中，在該些薄膜之間的附著性意旨當在藉由一樣品夾持具H來固定該薄膜疊層的PVA薄膜A之後，藉由於一與該薄膜疊層的平面方向上之垂直之方向施力，使該薄膜疊層的PVA薄膜A自一基底薄膜B上剝離時所測得的剝離強度，而在此情況下，測量裝置係一由Stable Micro Systems所製造的質地分析儀(型號名稱：TA-XT Plus)。
同時，在堆疊該些薄膜之時為了在該基底薄膜及該PVA薄膜之間形成適當的附著程度，可在該基底薄膜或該聚乙烯醇(PVA)薄膜的一個或兩個表面上進行表面處理。在此情況下，該表面處理的進行可透過在本發明所屬技術領域中所習知的各種表面處理方法，例如，一電暈處理、一電漿處理、或利用一像是氫氧化鈉(NaOH)或氫氧化鉀(KOH)的強鹼水溶液之表面修飾處理。
同時，該未拉伸的聚乙烯醇(PVA)薄膜可貼附至該未拉伸的基底薄膜之一個表面或兩個表面上。考量生產力及製程穩定性，將該PVA薄膜貼附至該未拉伸的基底薄膜之兩個表面上係為較佳態樣。與將該PVA薄膜僅貼附至該基底薄膜之一個表面上的情況相較之下，在將該PVA薄膜貼附至該基底薄膜之兩個表面上的情況下，可促進在該拉伸製程的期間內調整張力及每單位面積的模數作用之間的平衡，藉此提供優異製程穩定性，再者，可透過一單一製程而獲得兩個薄偏光件藉此增進生產力。
同時，該未拉伸的基底薄膜係配置來防止該聚乙烯醇(PVA)薄膜的斷裂，較佳地，該未拉伸的基底薄膜可為一在20℃至85℃的溫度條件下之最大拉伸放大倍數為5倍以上的聚合物薄膜。在此情況下，該最大拉伸放大倍數意旨緊接在斷裂發生前的拉伸放大倍數。同時，該拉伸可為乾式拉伸或濕式拉伸。在濕式拉伸的情況下，該最大拉伸放大倍數可藉由在一含有1.0至5wt%的硼酸濃度之水性硼酸溶液中進行拉伸而獲得。
上述的基底薄膜沒有限制，作為例子可為一高密度聚乙烯薄膜、一聚氨基甲酸酯薄膜、一聚丙烯薄膜、一聚烯烴薄膜、一酯系薄膜、一低密度聚乙烯薄膜、一高密度聚乙烯及低密度聚乙烯之共擠薄膜、一具有乙烯醋酸乙烯酯包含於高密度聚乙烯中的共聚物樹脂薄膜、一丙烯酸薄膜、一聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜、一聚乙烯醇薄膜、一纖維素薄膜、或諸如此類。
接著，貼附至該基底薄膜的該未拉伸的聚乙烯醇(PVA)薄膜之厚度可約為10至60μm，較佳地，約為10至40μm。當該PVA薄膜的厚度超過60μm，即使在拉伸之後，可能會無法實現厚度為10μm以下的偏光件。當該PVA薄膜的厚度低於10μm，在拉伸的期限內可能會容易發生斷裂。
同時，該PVA薄膜的聚合程度沒有限制，而可約為1,000至10,000，較佳地，約1,500至5,000。當該聚合程度滿足此範圍，分子可自由地移動並且可順利地與碘、二色性染料或諸如此類結合。
同時，依據本發明的實施例之聚乙烯醇(PVA)薄膜可為一商業上可獲得的聚乙烯醇(PVA)薄膜，例如，由Kuraray所製造的PE20、PE30或PE60、由Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd所製造的M2000、M3000或M6000、或諸如此類。
同時，該薄膜疊層的形成係藉由將該PVA薄膜貼附至該基底薄膜接著進行拉伸。在此情況下，可進行該 拉伸而使得該PVA薄膜的厚度為10μm以下，例如，厚度約為1μm至10μm、3μm至10μm、或1μm至5μm。
同時，在本發明中，拉伸條件沒有特別限制，例如，該拉伸可於20℃至85℃的溫度下以5至15倍的一拉伸放大倍數所進行，較佳地，於40℃至80℃的溫度下以5至12倍的一拉伸放大倍數所進行。
在此情況下，該拉伸係可透過濕式拉伸或乾式拉伸所進行。然而，與乾式拉伸的情況相較之下，濕式拉伸的進行可為較佳的，因其可增加該基底薄膜及該PVA薄膜的表面附著，藉此提供穩定的拉伸。同時，該濕式拉伸可於一水性硼酸溶液中進行，而在此情況下，該水性硼酸溶液可含有約為1.0至5wt%的硼酸濃度。
當該拉伸於如上所述的該水性硼酸溶液中進行時，由於硼酸交聯而可降低在該PVA薄膜上的斷裂發生率，而使得可增強製程穩定性，並且可控制容易在一濕式製程的期間內在該聚乙烯醇(PVA)薄膜上所產生之皺摺發生。此外，在低於乾式拉伸的溫度下可有利地進行該濕式拉伸。
同時，一用於製備一偏光元件的製程通常可包括洗滌、膨潤、染色、清洗、拉伸、補充及乾燥製程、及諸如此類。在本發明的實施例中，該清洗及拉伸製程可於水性硼酸溶液中進行。更具體而言，在清洗製程中，該硼酸濃度可約為0.1至2.5wt%，較佳地，約為0.5至2.0wt%。在該拉伸製程中，該硼酸濃度可約為1.0至5.0wt%， 較佳地，約為1.5至4.5wt%。
同時，該拉伸製程可與利用碘及/或一二色性染料對該PVA薄膜進行染色的一製程以及將該碘及/或該二色性染料與聚乙烯醇(PVA)薄膜進行交聯的一製程中的至少一者一起進行。
例如，該拉伸可於一含有碘及/或一二色性染料的水性溶液中進行，藉此該染色、交聯及拉伸製程可同時進行。另擇地，在該拉伸製程之前，在染色製程已藉由將該薄膜疊層浸泡至一含有碘及/或一二色性染料的水性溶液中所進行之後，可將該經染色的薄膜疊層浸泡至一水性硼酸溶液中並且對其進行拉伸，藉此可同時進行該交聯及拉伸製程。
同時，在如上所述拉伸該薄膜疊層之後，可視情況進一步提供乾燥該經拉伸的薄膜疊層之製程。在此情況下，該乾燥可於約為20℃至100℃的溫度下進行，較佳地，約為40℃至90℃，歷時1至10分鐘。該乾燥製程藉由移除在該聚乙烯醇(PVA)薄膜的一表面上或其中的水分，而可供防止在一偏光板的製備過程的期間內由水分所造成在一PVA偏光件的性質中之劣化。此外，該乾燥製程可供順利地誘導該經拉伸的PVA薄膜在其乾燥的期間內之寬度收縮以增加聚乙烯醇及碘所形成的複合物之定向，藉此增進該偏光件的偏光度。
同時，在如上所述拉伸該薄膜疊層之後，可視情況進一步提供自該基底薄膜分離該PVA薄膜的一製程。 該分離製程可由一藉由將剝離強度施予該PVA薄膜或該基底薄膜而分開兩個薄膜的方法所進行。在此情況下，該剝離強度可為2N/2cm以下，例如，約為0.1至2N/2cm，或約約0.1至1N/2cm。在本發明的示範性實施例中，由於該基底薄膜及該PVA薄膜可藉由其間的弱吸附力而彼此貼附，而不須一像是一黏著劑的分離介質，該基底薄膜及該PVA薄膜即可無阻地自彼此分離。再者，與利用一塗佈或共擠出方法來於該基底薄膜上形成一PVA樹脂的情況相較之下，在此情況下，由於分離該基底薄膜及該PVA薄膜所需的剝離強度之程度非常的低，可輕易地將兩個薄膜自彼此分離而不用一分離製程或裝置。再者，可降低在分離製程的期間對於該PVA薄膜的損害藉此展現顯著優異的光學效能。
當已如上所述完成該分離製程，可獲得厚度為10μm以下的一PVA偏光件。在將該PVA薄膜貼附至該基底薄膜的兩個表面之情況下，可透過一單一製程而獲得兩個薄偏光件。依據如上所述的方法所製備的偏光件的厚度可為10μm以下，或更為顯著地低，例如，厚度約為1μm至10μm、3μm至10μm、或1μm至5μm。即使具有這類顯著低的厚度，該偏光件的單透光率可約為40至45%以及偏光度約為99.0%以上，較佳地，99.5%以上，更佳地，99.7%以上，其展現顯著優異的光學性質。
同時，本發明的一示範性實施例可提供一種偏光板，其包括藉由如上所述的方法所製備的薄偏光件。
依據本發明的示範性實施例之偏光板的形成 可藉由將一透明薄膜堆疊於依據上述示範性實施例的薄偏光件之一個表面或兩個表面上。在此情況下，作為該透明薄膜，可使用各種不同種類之在本發明所屬技術領域中用來作為一偏光件保護膜或一遲滯膜的薄膜而沒有限制。作為例子，作為該透明薄膜，可使用包括至少一者擇自由下列所組成之群組的薄膜：一聚酯系聚合物(a polyester-based polymer)、一苯乙烯系聚合物(styrene-based polymer)、一纖維素系聚合物(a cellulose-based polymer)、一聚醚碸系聚合物(a polyethersulfone-based polymer)、一聚碳酸酯系聚合物(a polycarbonate-based polymer)、一丙烯酸聚合物(an acrylic polymer)、一聚烯烴系聚合物(a polyolefin-based polymer)、一聚醯胺系聚合物(a polyamide-based polymer)、一聚醯亞胺系聚合物(polyimide-based polymer)、一碸系聚合物(a sulfone-based polymer)、一聚醚碸系聚合物(a polyether sulfone-based polymer)、一聚醚醚酮系聚合物(a polyether ether ketone-based polymer)、一聚苯硫系聚合物(a polyphenylene sulfide-based polymer)、一乙烯醇系聚合物(a vinyl alcohol-based polymer)、一二氯亞乙烯聚合物(a vinylidene chloride polymer)、一乙烯醇縮丁醛系聚合物(a vinyl butyral-based polymer)、一芳基化物系聚合物(an arylate-based polymer)、一聚甲醛系聚合物(a polyoxymethylene-based polymer)、一環氧樹脂系聚合物(an epoxy-based polymer)、及其一混合物。
堆疊該偏光件及該透明薄膜的方法沒有特別 限制，而可利用在本發明所屬技術領域中所習知的一黏著劑(an adhesive)、一膠黏劑(a gluing agent)或諸如此類來進行。在此情況下，可藉由考量所使用的透明薄膜的材料而適當地選擇該黏著劑或該膠黏劑。例如，在該透明薄膜係一三乙酸纖維素(a triacetate cellulose(TAC)film)薄膜的情況下，可為此使用像是一PVA系黏著劑(PVA-based adhesive)的一水性黏著劑。在該透明薄膜係一丙烯酸薄膜(an acrylic film)、一環烯聚合物薄膜(a cycloolefin polymer(COP)film)或諸如此類的情況下，可為此使用像是一環氧樹脂系黏著劑的一光固化性黏著劑、或一熱固性黏著劑。
此外，依據本發明的示範性實施例之偏光板可視情況更包括一黏著層於依據該示範性實施例的該薄偏光件或該透明薄膜上。在此情況下，該黏著層的形成可藉由將一包括至少一者擇自由下列所組成之群組的黏著劑組成物施用至該偏光件或該透明薄膜上：一丙烯酸共聚物(an acrylic copolymer)、一環氧系樹脂(an epoxy-based resin)、一聚氨基甲酸酯系樹脂(a polyurethane-based resin)、一矽酮系樹脂(a silicone-based resin)、一聚醚系樹脂(a polyether-based resin)、一聚醯胺樹脂(a polyamide-based resin)、以及一聚乙烯醇系樹脂(a polyvinyl alcohol-based resin)，對其照射光線或加熱，接著對其進行固化。
更具體而言，依據本發明的實施例之該偏光板可包括一厚度為10μm以下的PVA偏光件、一透過一結合層而貼附至該PVA偏光件的至少一表面之透明薄膜、以及 一形成在該偏光件或該透明薄膜上的黏著層。
例如，依據本發明的實施例之該偏光板可包括一厚度為10μm以下的PVA偏光件、一透過一結合層而貼附至該PVA偏光件的一表面之透明薄膜、以及一形成在該偏光件的另一表面上之黏著層。
同時，為了增強其間的附著，可視情況進一步配置一基本層、一結合層或諸如此類於該黏著劑層及該PVA偏光件之間及/或於該結合層及該透明層之間。
下文中，將參照具體例詳細地說明本發明。
發明例
一薄膜疊層的形成係藉由將一厚度為30μm的聚乙烯醇(PVA)薄膜(由Nippon Gohsei所製造的M3000 grade)堆疊至一厚度為60μm的熱塑性聚氨基甲酸酯基底薄膜(a thermoplastic polyurethane base film)之兩個表面上。在將該薄膜疊層於25℃下在一純水溶液中進行澎潤歷時15秒之後，將該薄膜疊層於25℃下在碘濃度為0.3wt%的一溶液中進行染色歷時時時60時60秒。接著，在將薄膜疊層於25℃下在硼酸濃度為1wt%的一溶液中進行一清洗製程歷時15秒後，將薄膜疊層於52℃下在硼酸濃度為2.5wt%的一溶液中以7倍的放大倍數進行拉伸。在該拉伸之後，將該薄膜疊層在碘化鉀(KI)濃度為5wt%的一溶液中進行補充製程，接著在一烘箱中於80℃下進行乾燥歷時5分鐘。之後，在夾住該聚氨基甲酸酯基底薄膜的同時，利用0.7N/2cm的剝離強度使該聚氨基甲酸酯基底薄膜及該PVA薄膜自彼此分 離，藉此最終製備一厚度為7.5μm的薄偏光件。
比較例1
在藉由於100℃下將一聚乙烯醇(PVA)薄膜(由Nippon Gohsei所製造的M-grade，平均聚合度：2400，平均皂化度：99mol%)溶解於純水中而形成一水性PVA溶液之後，利用一唇膜塗佈器將該水性PVA溶液塗佈至一厚度為200μm的PET薄膜(由MGC Com.所製造NOVA-Clear SG007 grade)上，接著在一烘箱中於80℃下進行乾燥歷時10分鐘藉此形成一具有一PVA塗層的薄膜。在此情況下，該PVA塗層的厚度為10μm。將該薄膜於25℃下在一純水溶液中進行澎潤歷時15秒，接著於25℃下在碘濃度為0.3wt%的一溶液中進行染色歷時60秒。接著，在將薄膜疊層於25℃下在硼酸濃度為1wt%的一溶液中進行一清洗製程歷時15秒後，將薄膜疊層於52℃下在硼酸濃度為2.5wt%的一溶液中以5.5倍的放大倍數進行拉伸。在該拉伸之後，將該薄膜疊層在碘化鉀(KI)濃度為5wt%的一溶液中進行一補充製程，接著在一烘箱中於80℃下進行乾燥歷時5分鐘。然而，在該拉伸的期間內該PVA塗層被移去，從而致使無法去製備一薄的聚乙烯醇(PVA)薄膜。圖2說明依據比較例1的方法所製備的薄膜之狀態。
比較例2
在藉由於100℃下將一聚乙烯醇(PVA)薄膜(由Nippon Gohsei所製造的M-grade，平均聚合度：2400，平均皂化度：99mol%)溶解於純水中而形成一水性PVA溶液之 後，利用一唇膜塗佈器將該水性PVA溶液塗佈至一厚度為200μm的PET薄膜(由MGC Com.所製造NOVA-Clear SG007 grade)上，接著在一烘箱中於80℃下進行乾燥歷時10分鐘藉此形成一具有一PVA塗層的薄膜。在此情況下，該PVA塗層的厚度為10μm。將該薄膜於25℃下在硼酸濃度為1wt%的一水性溶液中中進行澎潤歷時15秒，接著於25℃下在碘濃度為0.3wt%且硼酸濃度為3.0wt%的一溶液中進行染色歷時60秒。接著，在將薄膜疊層於25℃下在硼酸濃度為1wt%的一溶液中進行一清洗製程歷時15秒後，將薄膜疊層於60℃下在硼酸濃度為2.5wt%的一溶液中以5.5倍的放大倍數進行拉伸。在該拉伸之後，將該薄膜疊層在碘化鉀(KI)濃度為5wt%的一溶液中進行一補充製程，接著在一烘箱中於100℃下進行乾燥歷時8分鐘。之後，在夾住該PET基底薄膜的同時，利用2.7N/2cm的剝離強度使該PET基底薄膜及該PVA薄膜自彼此分離，藉此最終製備一厚度為4至4.5μm的薄偏光件。
實驗例1-光學特性的比較
關於由發明例所製備的薄偏光件及由比較例2所製備的薄偏光件，利用一JASCOV-7100分光光度計來測量單透光率(Ts)、正交透光率(Tc)、偏光度(DOP)、單色(a，b)、及串色(a，b)。
依據[表1]，雖然發明例具有高於比較例2的透光率(Ts)，其展現高於比較例2的偏光度(DOP)。因此，可以確認發明例具有優於比較例2的光學效能。
同時，如於比較例1中，在相同於發明例的製造條件下利用一塗佈方法來製備一薄偏光件的情況下，所塗佈的聚乙烯醇(PVA)薄膜被移去，從而致使無法去製備一薄偏光件，如在比較例2中所說明的。在比較例2的情況下，其中添加硼酸至膨潤及染色製程中並且增加拉伸溫度，可利用該塗佈方法來製備一聚乙烯醇(PVA)薄膜，然而，由於交聯程度隨著在該拉伸之前硼酸的添加而增加，因而具有在偏光件的透光率上的劣化。因此，無法製備在本發明的實施例中所建議之偏光度為99.0%以上而透光率為40至45%的偏光件。
比較例3
一薄膜疊層的製備係藉由利用一PVA黏著劑(含有4wt%的固形物，產品名稱：JC25，製造商：JAPAN VAM & POVAL Co.,Ltd)而將一厚度為30μm的聚乙烯醇(PVA)薄膜(由Nippon Gohsei所製造的M3000 grade)堆疊至一厚度為60μm的熱塑性聚氨基甲酸酯基底薄膜之兩個表面上。
在將該薄膜疊層於25℃下在一純水溶液中進行澎潤歷時15秒之後，將該薄膜疊層於25℃下在碘濃度為0.3wt%的一溶液中進行染色歷時60秒。接著，在將薄膜疊 層於25℃下在硼酸濃度為1wt%的一溶液中進行一清洗製程歷時15秒後，將薄膜疊層於52℃下在硼酸濃度為2.5wt%的一溶液中以7倍的放大倍數進行拉伸。
然而，在藉由利用上述黏著劑以將該基底薄膜與該聚乙烯醇(PVA)薄膜進行貼附所製備的該薄膜疊層之情況下，緊接在該貼附之後相當多量以破裂形式的微小皺摺發生在該薄膜疊層的表面上。捲曲發生，而使得在薄膜疊層上產生捲曲現象。圖3說明緊接在利用該PVA黏著劑而使該PVA薄膜貼附至該基底薄膜後該薄膜疊層的一表面狀態。圖4說明在該薄膜疊層上的捲曲現象。在如上所述皺褶產生於一薄膜表面上且捲曲現象產生於該薄膜疊層上的情況下，在拉伸的期間內可能會增加斷裂發生率。
圖5及6係分別顯示依據比較例3的該薄膜疊層在清洗及拉伸製程期間內的狀態之相片。如在圖5及6中可見，在依據比較例3的薄膜疊層上，在清洗及拉伸製程期間內該聚乙烯醇(PVA)薄膜損壞。斷裂的發生被認為是起因於由以該黏著劑強制地將具有不同膨潤率的該基底薄膜及該PVA薄膜彼此結合所產生的壓力。
比較例4
一薄膜疊層的製備係藉由利用一PVA黏著劑(含有4wt%的固形物，產品名稱：JC25，製造商：JAPAN VAM & POVAL Co.,Ltd)而將一厚度為30μm的聚乙烯醇(PVA)薄膜(由Nippon Gohsei所製造的M3000 grade)堆疊至一厚度為60μm的熱塑性聚氨基甲酸酯基底薄膜之兩個表面上。
在將該薄膜疊層於25℃下在一純水溶液中進行澎潤歷時15秒之後，將該薄膜疊層於25℃下在碘濃度為0.3wt%的一溶液中進行染色歷時60秒。接著，在將薄膜疊層於25℃下在硼酸濃度為1wt%的一溶液中進行一清洗製程歷時15秒後，將薄膜疊層於52℃下在硼酸濃度為2.5wt%的一溶液中以6倍的放大倍數進行拉伸。在該拉伸之後，將該薄膜疊層在KI濃度為5wt%的一溶液中進行一補充製程，接著在一烘箱中於80℃下進行乾燥歷時5分鐘。之後，在夾住該聚氨基甲酸酯基底薄膜的同時，利用2.3N/2cm的剝離強度使該聚氨基甲酸酯基底薄膜及該PVA薄膜自彼此分離，藉此最終製備一厚度為8.7μm的薄偏光件。
在此情況下，雖然在該拉伸及清洗製程中沒有產生斷裂，該薄膜疊層的邊緣捲曲之現象發生。圖7說明依據比較例4的薄膜疊層在其拉伸之後的狀態。同時，圖8說明依據發明例的薄膜疊層在其拉伸之後的狀態。如在圖7及8中所示，在拉伸之後依據比較例4的薄膜疊層之邊緣的捲曲發生，而在拉伸之後在依據發明例的薄膜疊層上沒有產生捲曲現象。

Claims (11)

  1. 一種用於製備一薄偏光件的方法，包括：藉由將一厚度為10至60μm之未拉伸的聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)薄膜貼附至一未拉伸的基底薄膜之至少一表面，利用其之間的吸附力而沒有一分離介質，以形成一薄膜疊層；以及拉伸該薄膜疊層，使該PVA薄膜的厚度為10μm以下，且其中介於該未拉伸的基底薄膜以及該未拉伸的聚乙烯醇(PVA)薄膜之間的該吸附力為0.1至2N/2cm。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該基底薄膜係一聚合物薄膜，其最大拉伸放大倍數係5倍以上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該基底薄膜係至少一者擇自由下列所組成之群組：一高密度聚乙烯薄膜(a high density polyethylene film)、一聚氨基甲酸酯薄膜(a polyurethane film)、一聚丙烯薄膜(a polypropylene film)、一聚烯烴薄膜(a polyolefin film)、一酯系薄膜(an ester-based film)、一低密度聚乙烯薄膜(a low density polyethylene film)、一高密度聚乙烯及低密度聚乙烯之共擠薄膜(a co-extruded film of high density polyethylene and low density polyethylene)、一具有乙烯醋酸乙烯酯包含於高密度聚乙烯中的共聚物樹脂、一丙烯酸薄膜(an acrylic film)、一聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜(a polyethylene terephthalate film)、一聚乙烯醇薄膜(a polyvinyl alcohol film)以及一纖維素薄膜(a cellulose film)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該薄膜疊層 的拉伸係透過濕式拉伸所進行。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該薄膜疊層的拉伸係於20℃至85℃的溫度下以5至15倍的一拉伸放大倍數所進行。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包括：在該拉伸之前，利用碘(iodine)及一二色性染料(a dichroic dye)中之至少一者對該薄膜疊層進行染色。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該薄膜疊層的拉伸係於一水性硼酸溶液中進行。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包括：在該薄膜疊層的拉伸之後，自該基底薄膜分離該PVA薄膜。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中自該基底薄膜之該PVA薄膜的分離係藉由施予2N/2cm的剝離強度所進行。
  10. 一種薄偏光件，係藉由如申請專利範圍第1至9項中任一者所製造，且其厚度為10μm以下、單透光率為40至45%、以及偏光度為99%以上。
  11. 一種偏光板，包括如申請專利範圍第10項所述之薄偏光件。
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