TWI591390B - 具有優異光學性質之薄偏光件、其製造方法、包含其之偏光板及顯示裝置 - Google Patents

Description

具有優異光學性質之薄偏光件、其製造方法、包含其之 偏光板及顯示裝置

本發明係關於一種薄偏光件、其製造方法、一種包含其之偏光板及一種包含其之顯示裝置，尤指一種具有優越光學性質、厚度10μm以下之薄偏光件、其製造方法、包含其之偏光板及顯示裝置。

使用於偏光板之偏光件係一種光學裝置，用來將自然光或任意偏極化光轉換成在特定方向上偏極化的光，而且它已經廣泛地使用在顯示裝置中，如液晶顯示器(LCDs)與有機發光二極體(OLEDs)。通常使用含碘化合物或二色性染料且具有分子鏈朝特定方向排列之聚乙烯醇(PVA)系偏光薄膜用來當作偏光件，使用於該些顯示裝置中。

該聚乙烯醇系偏光薄膜可利用碘或二色性染料將聚乙烯醇系薄膜染色、將該薄膜於預設方向拉伸與交聯來製造。在本例中，該拉伸程序可透過在如硼酸水溶液或碘水溶液之溶液中之濕式拉伸或在大氣中之乾式拉伸等 方式來操作。依據相關技術領域，在前述的製程中，該聚乙烯醇系薄膜在該拉伸前需要有60μm以上的厚度，這是為了讓接下來的拉伸程序，不會發生破裂現象。在該聚乙烯醇系薄膜拉伸前的厚度小於60μm的例子中，該聚乙烯醇系薄膜的膨脹程度可能會增加，其每單位面積的彈性模數(modulus)在拉伸過程中可能會增加，因而容易發生該薄膜破裂的現象。

另外，依據近來顯示裝置薄型化的趨勢，偏光板也需要減少厚度。然而，依據相關技術，在使用厚度超過60μm的聚乙烯醇系薄膜之例子中，就已經受限於偏光件厚度的降低。因此，已經展開製造具有減少厚度的偏光件之研究。

韓國專利早期公開號第2010-0071998號揭露了一種使用積層板製造薄偏光板之方法，該積層板係由使用親水性聚合物層塗敷於一基底層或將基底層形成材料與親水性聚合物層形成材料共擠出所製造。不過，在使用該塗敷或共擠出之方法的例子中，該聚乙烯醇層與該基底層，在拉伸之後，可能不容易彼此分離。因為分離時所需要的剝離強度較高，可能會在該分離過程中產生該聚乙烯醇層的缺陷，如損傷或變形，導致該聚乙烯醇系薄膜的光學性質(如偏光度)等劣化。另外，在使用該塗敷或共擠出之方法的例子中，因為該聚乙烯醇系薄膜係利用熔化聚乙烯醇樹脂，然後共擠出該聚乙烯醇層與該基底層，或利用配製該聚乙烯醇樹脂當作塗佈溶液，然後將該塗佈溶液塗敷於該 基底層所製造，所以該製成之聚乙烯醇薄膜的該物理性質，可能會受到擠出成形的條件、塗佈條件或薄膜成行條件的影響而容易改變。因此，該製成的聚乙烯醇薄膜之物理性質可能會變差，而且可能無法獲得其之均勻性。

因此，需要製造具有優越光學性質的薄偏光件。

為了解決上述之問題，本發明之一目的係在提供一種薄聚乙烯醇系偏光件以及一種其製造方法，該偏光件具有優越的光學性質，特別是40%至45%之單透光度、及99%以上之偏光度，且其厚度為10μm以下。

依據本發明所揭露的內容，係在提供一種薄偏光件之製造方法，包括：利用彼此間的吸引力或使用黏著劑，將未經拉伸之聚乙烯醇(PVA)系薄膜貼附至熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜之至少一表面，以形成薄膜積層板；將該薄膜積層板在45℃至55℃拉伸；以及將該聚乙烯醇系薄膜與該熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜分離。

該未經拉伸之聚乙烯醇系薄膜的厚度可為10μm至60μm。拉伸該薄膜積層板，可於硼酸濃度1%至5%、較佳為1%至3%之硼酸水溶液中操作。

分離該聚乙烯醇系薄膜與該熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜，可使用2N/2cm以下之剝離強度來操作。

該方法可進一步包括：在拉伸該薄膜基層板前，使用碘或二色性染料中的至少一種，將該薄膜經層板染色。 然後，在拉伸該薄膜基層板後，乾燥該經拉伸之薄膜經層板。

本發明之另一目的，係在提供一種薄偏光件，具有10μm以下的厚度、40%至45%之單透光度、99.0%以上之偏光度與0.002%以下之偏光度標準差，該標準差係經由測量在該偏光件之寬度方向上、10個等距離的點而得。除此之外，還提供一種包含上述薄偏光件之偏光板與顯示裝置。

依據本發明所揭露之實施例，在薄偏光件之製造方法中，可使用聚氨基甲酸酯來當作基底膜，而且拉伸程序可在一預設溫度下操作，因此，透過穩定的製程，可製造出具有優良光學性質的薄偏光件。使用前述的製造方法所製造的薄偏光件相當薄，厚度為10μm以下，而且在單透光度、偏光度與色度(chromaticity)等方面具有優良的光學性質。

H‧‧‧夾具

A‧‧‧聚乙烯醇薄膜

B‧‧‧聚合物薄膜

MD‧‧‧縱方向的拉伸

圖1係使用質地分析儀測量黏著強度的方法示意圖。

圖2係依據比較實例3之薄膜積層板在拉伸程序的過程中破裂的示意照片。

以下將參考圖式，詳細描述本發明所揭露的實施例。

經過反覆的研究製造具有優良光學性質卻相 當薄的偏光件，即厚度為10μm以下，而且沒有發生破裂的結果，本發明之發明人發現利用彼此間的吸引力或使用黏著劑，將聚乙烯醇系薄膜貼附至一聚合物薄膜，然後拉伸該些經貼附的薄膜，可達成前述之目標，而且提出相關的專利申請，韓國專利申請號：10-2012-0130576與10-2012-0130577。

透過更多的研究，該些發明人發現，在前述申請案中的方法中，與使用其他類型的薄膜相比，使用熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜當作聚合物薄膜，然後在預設溫度下拉伸該薄模，可製造具有大幅提升之光學性質的薄偏光件。而且依該些研究結果，發明這裡所提出的該偏光件。

依據本發明所揭露之例示性實施例，薄偏光件之製造方法可包括：利用彼此間的吸引力或使用黏著劑，將未經拉伸之聚乙烯醇系薄膜貼附至熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜之至少一表面，以形成薄膜積層板；在45℃至55℃拉伸該薄膜積層板；以及將該聚乙烯醇系薄膜與該熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜分離。

這時，該熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜係用來防止該聚乙烯醇系薄膜破裂的。依據該些發明人所進行的研究，相較於使用不同的薄膜，使用聚氨基甲酸酯薄膜當作基底膜時，能夠操作相當高的拉伸倍率，而且因為該聚氨基甲酸酯薄膜之熱收縮特性與該聚乙烯醇系薄膜相似，以及在乾燥過程中，能夠引導該經拉伸之聚乙烯醇系薄膜在其寬度的均勻收縮，因而可製造出具有優越光學性質之薄偏光 件。

使用於本發明所揭露之該例示性實施例中之該熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜，在45℃至55℃的溫度下，以5倍以上、較佳為8倍以上的最大拉伸倍率進行拉伸，但不以此為限。

這時，該聚氨基甲酸酯薄膜的厚度可為20μm至100μm，較佳為30μm至80μm。在該聚氨基甲酸酯薄膜的厚度小於20μm的例子中，可能會增加破裂的機率；在該聚氨基甲酸酯薄膜的厚度超過100μm的例子中，在形成該薄膜積層板之後的拉伸效率可能會降低。

同時，貼附至該聚氨基甲酸酯薄膜之該聚乙烯醇系薄膜的厚度可為10μm至60μm，較佳為10μm至40μm。在該聚乙烯醇系薄膜的厚度超過60μm的例子中，在拉伸後難以讓該聚乙烯醇系薄膜的厚度為10μm以下；在該聚乙烯醇系薄膜的厚度小於10μm的例子中，在該拉伸程序的過程中，可能會發生該聚乙烯醇系薄膜破裂的現象。

同時，該聚乙烯醇系薄膜的偏光度可約為1000至10000，較佳約為1500至5000，但是不以此為限。在該聚乙烯醇系薄膜的偏光度落在前述範圍內時，分子可自由地移動，且可與碘、二色性染料等均勻地結合。

同時，依據本發明所揭露之例示性實施例，該聚乙烯醇系薄膜可為商業上可獲得的聚乙烯醇系薄膜，如由可樂麗(Kuraray)所製造之PE20、PE30或PE60；由日本合 成化學工業公司製造之M2000、M3000或M6000等。

同時，在本發明所揭露之例示性實施例中，該熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜與該聚乙烯醇系薄膜，可不需要額外介質，而使用該熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜與該未經拉伸之聚乙烯醇系薄膜表面間所產生之微弱吸引力或使用黏著劑使彼此貼附。

在利用該吸引力使該熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜與該聚乙烯醇系薄膜彼此貼附的例子中，可在該熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜與該聚乙烯醇系薄膜之一表面上或兩表面上進行表面處理，讓它們具有適當的黏著強度。這時，該表面處理可透過在所屬技術領域中，與本發明所揭露有關的各種表面處理的方法來操作，舉例來說，電暈處理(corona treatment)、電漿處理或使用強鹼水溶液(如NaOH或KOH)進行表面改質處理。

同時，在該未經拉伸之聚合物薄膜與該未經拉伸之聚乙烯醇系薄膜，使用該黏著劑互相貼附的例子中，該黏著層的厚度在該薄膜積層板拉伸前可為20nm至4000nm，較佳為20nm至1000nm，更佳為20nm至500nm。該黏著層的厚度在拉伸後，可為10nm至1000nm，較佳為10nm至500nm，更佳為10nm至200nm。當該黏著層的厚度在拉伸該薄膜積層板前後落在前述的範圍內時，在該拉伸與乾燥程序之後，可以毫無損傷地分離該聚乙烯醇系薄膜。

同時，該黏著劑的材料沒有特別限制，在所屬 技術領域中，與本發明所揭露相關的各種類型的黏著劑都可以毫無限制地使用，舉例來說，該黏著劑層可由水系黏著劑或紫外線可固化黏著劑形成。

更具體地，可用來形成該黏著劑層的水系黏著劑包括：至少一種選自於聚乙烯醇樹脂、丙烯酸系樹脂、乙酸乙烯酯(vinyl acetate)系樹脂所組成的群組。

或者，可用來形成該黏著劑層的水性黏著劑包括聚乙烯醇樹脂，其具有丙烯酸基與羥基。這時，該具有丙烯酸基與羥基之聚乙烯醇樹脂的聚合度可約為500至1800。

或者，可用來形成該黏著劑層的水性黏著劑包括聚乙烯醇樹脂，其包含乙醯乙醯基(acetoacetyl group)與胺類金屬化合物交聯劑。更具體地，該黏著劑可為水溶液，其包含100重量分之該含乙醯乙醯基之該聚乙烯醇樹脂與1至50重量分之該胺類金屬化合物交聯劑。

這時，只要該聚乙烯醇系樹脂包含該乙醯乙醯基，該聚乙烯醇系樹脂的聚合度與皂化度沒有特別限制。該聚乙烯醇系樹脂之聚合度可為200至4000，而皂化度可為70mol%至99.9mol%。關於所含材料的彈性混合，因為分子的移動自由度，使該聚合度可為1500至2500，而且皂化度可為90mol%至99.9mol%。這時，該聚乙烯醇系樹脂可包含0.1mol%至30mol%之該乙醯乙醯基。在前述的範圍內，該聚乙烯醇系樹脂與該胺類金屬化合物交聯劑之間的反應可以圓滿達成，而且該黏著劑具有所需要的防水 (waterproofing)性質。

該胺類金屬化合物交聯劑可為水可溶交聯劑，其包含對該聚乙烯醇系樹脂具有預設反應性之官能基，而且可為金屬錯合物，其包含胺類配位基(ligand)。該金屬錯合物可包括一過渡金屬選自：鋯(Zr)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、鎢(W)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、釕(Ru)、鋨(Os)、銠(Rh)、銥(Ir)、鈀(Pd)和鉑(Pt)。與該中心原子耦合的該配位基可包括至少一胺基，如第一胺、第二胺(二胺)、第三胺或氫氧化銨。

另外，該含乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂之固含量可為1wt%至10wt%。在該聚乙烯醇系樹脂之固含量小於1wt%的例子中，該黏著劑可能無法獲得充足的防水性質，因而無法在該拉伸程序的過程中有效地降低破裂發生率。在該聚乙烯醇系樹脂之固含量超過10wt%的例子中，該黏著劑的加工性(workability)會劣化，而且在分離時，可能會發生該聚乙烯醇系樹脂表面的損傷。

同時，該黏著劑之pH值可為4.5至9。在該黏著劑之pH值落在前述範圍內的例子中，更有益於該黏著劑在高濕度環境中的儲存穩定性與耐久性。

同時，該黏著劑之pH值可由添加酸到水溶液中來加以調整。這時，該pH值調整劑可為強酸或弱酸。舉例來說，該pH值調整劑可為硝酸、鹽酸、硫酸、乙酸等。

在拉伸該薄膜積層板前，由前述黏著劑所形成之該黏著劑層的厚度可為80nm至200nm、較佳為80nm 至150nm；在拉伸該薄膜積層板後，可為10nm至100nm、較佳為10nm至80nm。在該黏著劑層的厚度落在前述的範圍內的例子中，該基底膜與該聚乙烯醇系薄膜間的黏著強度能夠被適當地維持，在該拉伸程序的過程中，可降低破裂發生率，同時，可將在分離時對該偏光件表面的損傷降至最小。

在該黏著劑的例子中，該胺類金屬化合物與該聚乙烯醇系樹脂之乙醯乙醯基間的交聯反應，會在該黏著劑固化時發生，固化後，該黏著劑層的防水性質會受到大幅度的改善。在該聚合物薄膜與該聚乙烯醇系薄膜使用來黏著劑來堆疊的例子中，可將該黏著劑在濕式拉伸時，溶於水中的現象降至最小。故該黏著劑有益於在該濕式拉伸程序中使用。

同時，該黏著劑層可由紫外光可固化黏著劑形成。舉例來說，該黏著劑層可由紫外光可固化黏著劑形成，其包含括：一第一環氧化合物，具有120℃以上之同元聚合物(homopolymer)的玻璃轉換溫度；一第二環氧化合物，具有60℃以下之同元聚合物的玻璃轉換溫度；以及一陽離子光聚合起始劑。具體地，該紫外光可固化黏著劑可包括：100重量分之該具有120℃以上之同元聚合物的玻璃轉換溫度之第一環氧化合物、30至100重量分之該具有60℃以下之同元聚合物的玻璃轉換溫度之第二環氧化合物及0.5至20重量分之該陽離子光聚合起始劑。

這裡所描述的該環氧化合物係指分子中具有 一個以上的環氧基，較佳為分子中具有二個以上的環氧基，而且可以理解為包含單體、聚合物與樹脂的類型。依據本發明所揭露的例示性實施例，該環氧化合物可為樹脂類型。

同時，只要該第一環氧化合物具有120℃以上之同元聚合物的玻璃轉換溫度，該第一環氧化合物就沒有特別限制。舉例來說，在本發明所揭露的該例示性實施例中，具有120℃以上之同元聚合物的玻璃轉換溫度之脂環族環氧化合物與/或芳香族環氧化合物，可用來當作該第一環氧化合物。該具有120℃以上之同元聚合物的玻璃轉換溫度之環氧化合物的實例包括：3,4-環氧環己基-3,4'-環氧環己烷羧酸酯(3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4’-epoxycyclohexanecarboxylate)、二氧化乙烯基環己烷二環戊二烯二氧化物(vinylcyclohexene dioxide dicyclopentadiene dioxide)、雙(環氧環戊基)醚{bis(epoxycyclopentyl)ether}、雙酚A類環氧化合物(bisphenol A-based epoxy compound)、雙酚F類環氧化合物(bisphenol F-based epoxy compound)等。同時，該第一環氧化合物可具有從120℃至200℃之同元聚合物的玻璃轉換溫度。

接著，只要該第二環氧化合物具有60℃以下之同元聚合物的玻璃轉換溫度，該第二環氧化合物就沒有特別限制。舉例來說，在本發明所揭露的該例示性實施例中，脂環族環氧化合物或脂肪族環氧化合物等，可用來當作該 第二環氧化合物。

這時，該脂環族環氧化合物可為雙官能基環氧化合物，即具有二個環氧基的化合物，其中該二個環氧官能基均為脂環族環氧基。不過，該脂環族環氧化合物不限於此。

該脂肪族環氧化合物可為具有脂肪族環氧基但是沒有該脂環族環氧基的環氧化合物。例如：脂肪族多元醇的聚縮水甘油醚(polyglycidyl ether of aliphatic polyhydric alcohol)；脂肪族多元醇的烯化氧(alkylene oxide)加成產物的聚縮水甘油醚；脂肪族多元醇與脂肪族多元羧酸之聚酯多元醇的聚縮水甘油醚；脂肪族多元羧酸的聚縮水甘油醚；脂肪族多元醇與脂肪族多元羧酸的聚酯多元羧酸之聚縮水甘油醚；透過丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯的乙烯聚合而得到的二聚物、低聚物或聚合物；透過不同於丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯之乙烯類單體的乙烯聚合而得到低聚物或聚合物等，可用來當作該脂肪族環氧化合物。較佳可使用脂肪族多元醇或脂肪族多元醇的環氧烷加成產物的聚縮水甘油醚。不過，該脂肪族環氧化合物不限於此。

該脂肪族多元醇可為具有2至20個碳原子、2至16個碳原子、2至12個碳原子、2至8個碳原子或2至4個碳原子之脂肪族多元醇。例如：該脂肪族多元醇可包括：脂肪族二醇類，如乙二醇、1,2-丙二醇(1,2-propanediol)、1,3-丙二醇(1,3-propanediol)、2-甲基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙 基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇(1,4-butanediol)、新戊二醇(neopentylglycol)、3-甲基-2,4戊二醇(3-methyl-2,4-pentanediol)、2,4-戊二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇(1,6-hexanediol)、1,7-庚二醇(1,7-heptanediol)、3,5-庚二醇、1,8-辛二醇(1,8-octanediol)、2-甲基-1,8-辛二醇，1,9-壬二醇(1,9-nonanediol)、1,10-癸二醇(1,10-decanediol)等；脂環族二醇類，如環己烷二甲醇(cyclohexanedimethanol)、環己二醇(cyclohexanediol)、氫化雙酚A(bisphenol A)，氫化雙酚F(bisphenol F)；三羥甲基乙烷(trimethylolethane)、三羥甲基丙烷(trimethylolpropane)、己糖醇類(hexitols)、戊糖醇類(pentitols)、甘油、聚甘油(polyglycerine)、季戊四醇(pentaerythritol)、二季戊四醇(dipentaerythritol)、四羥甲基(tetramethylolpropane)等。

另外，該烯化氧可為具有1至20個碳原子、1至16個碳原子、1至12個碳原子、1至8個碳原子或1至4個碳原子之烯化氧。例如：該烯化氧可包括環氧乙烷(ethyleneoxide)、環氧丙烷(propyleneoxide)、環氧丁烷(butyleneoxide)等。

再者，舉例來說，該脂肪族多元羧酸可包括：草酸(oxalic acid)、丙二酸(malonic acid)、丁二酸(succinic acid)、戊二酸(glutaric acid)，己二酸(adipic acid)、庚二酸(pimelic acid)、辛二酸(suberic acid)、壬二酸(azelaic acid)、癸二酸(sebacic acid)、十二烷酸(dodecanoic acid)、2-甲基琥 珀酸(2-methylsuccinic acid)、2-甲基己二酸(2-methyladipic acid)、三甲基己二酸(3-methyladipic acid)、3-甲基戊酸(3-methylpentanoic acid)、2-甲基辛酸(2-methyloctanoic acid)、3,8-二甲基癸酸(3,8-dimethyl decanoic acid)、3,7-二甲基癸酸(3,7-dimethyl decanoic acid)、1,20-二十碳亞甲基二羧酸(1,20-eicosamethylenedicarboxylic)、1,2-環戊烷二羧酸(1,2-cyclopentanedicarboxylic acid)、1,3-環戊烷二羧酸(1,3-cyclopentanedicarboxylic acid)、1,2-環己烷二羧酸(1,2-cyclohexanedicarboxylic acid)、1,3-環己烷二羧酸(l,3-cyclohexanedicarboxylic acid)、1,4-環己烷二羧酸(1,4-cyclohexanedicarboxylic acid)、1,4-dicarboxylmethylenecyclohexane(1,4-dicarboxylmethylenecyclohexane)、1,2,3-丙三羧酸(1,2,3-propanetricarboxylic acid)、1,2,3,4-丁烷四羧酸(1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid)、1,2,3,4-環丁烷四羧酸(1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid)等，但不以此為限。

較佳地，在本發明所揭露之該例示性實施例中，該第二環氧化合物可包括一個以上之縮水甘油醚基。舉例來說，在本發明所揭露之該例示性實施例中，該第二環氧化合物可為至少一選自由1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油醚(1,4-cyclohexanedimethanol diglycidyl ether)、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、正丁基 縮水甘油基基醚、2-乙基己基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、和鄰-甲苯基縮水甘油醚所組成的群組。

同時，該第二環氧化合物可具有0℃至60℃之同元聚合物的玻璃轉換溫度。

同時，依據本發明所揭露之該例示性實施例，該含至少一經環氧化之脂環基之第一環氧化合物與該含至少一縮水甘油醚基之第二環氧化合物的組合較佳可用來當作該環氧化合物，但不限於此。

再者，拉伸該薄膜積層板，可於45℃至55℃的溫度下操作。經該些發明人研究之後，由所得到的結果發現，可使用該熱塑性聚氨基甲酸酯當作該基底膜，且在適當的溫度下拉伸該薄膜，可改善光學性質，如透光度、偏光度、色度等。

同時，該拉伸程序可以5至15倍的拉伸倍率來操作，較佳為5至10倍。考量該些光學性質，6至8倍的拉伸倍率最佳。

同時，該拉伸程序可透過濕式拉伸或乾式拉伸來操作，但不限於此。該濕式拉伸程序比該乾式拉伸程序更佳，其係因為考量該濕式拉伸程序中該熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜與該聚乙烯醇薄膜間的表面黏著強度比該乾式拉伸程序強，它不需要額外介質就能夠穩定操作。

同時，該拉伸程序可與使用碘與/或二色性染料對該聚乙烯醇系薄膜染色、及將具有該經染色的碘與/或二色性染料和該聚乙烯醇系薄膜進行交聯中至少一程序一 起操作。

聚例來說，該拉伸程序可在含碘與/或二色性染料及硼酸的水溶液中操作，使得該染色、交聯及拉伸程序能夠同時操作。或者，在利用浸泡該薄膜積層板於含碘與/或二色性染料之水溶液中，操作該染色程序之後，利用浸泡該經染色之薄膜積層板於硼酸水溶液中，並將其於硼酸水溶液中拉伸，該交聯與拉伸程序可同時操作。

同時，該拉伸程序可於該硼酸水溶液中操作，其中，該硼酸水溶液具有1%至5%之硼酸濃度，較佳為1%至4%，更佳為1%至3%。在操作該拉伸程序於具有該前述濃度範圍之硼酸水溶液中的例子裡，可改善該偏光件之偏光度。

同時，操作該拉伸程序，可使該聚乙烯醇系薄膜具有10μm以下之厚度。舉例來說，經過拉伸，該聚乙烯醇系薄膜可具有1μm至10μm、3μm至10μm或1μm至5μm之厚度。

另外，考量該聚乙烯醇系薄膜在其寬度方向上之收縮率為30%至80%，較佳為60%至80%，來操作該拉伸程序。在該聚乙烯醇系薄膜之收縮率落在該前述範圍內的例子中，可獲得卓越的光學性質。

同時，在該拉伸程序後，必要時可乾燥該薄膜積層板，該乾燥程序可在20℃至100℃下操作，較佳為40℃至90℃，而且乾燥時間可為1至10分鐘。

同時，在拉伸該薄膜積層板後，該經拉伸的聚 乙烯醇系薄膜與該經拉伸的聚氨基甲酸酯薄膜間的拉伸強度可為2N/2cm以下，較佳為0.1至2N/2cm，更佳為0.1至1N/2cm。在該經拉伸的聚乙烯醇系薄膜與該經拉伸的聚氨基甲酸酯薄膜間之該黏著強度落在該前述範圍內的例子中，它們在其分離過程中的表面損傷可達到最小。依據本發明所揭露之例示性實施例，在該製造方法中，該黏著層形成於該聚乙烯醇系薄膜與該聚氨基甲酸酯薄膜間的例子裡，該黏著層可連同該聚乙烯醇系薄膜與該聚氨基甲酸酯薄膜一起被拉伸，然後，該黏著層之厚度因而可減少至被拉伸前其原來厚度的10%至50%。結果，該聚乙烯醇系薄膜與該聚氨基甲酸酯薄膜間的黏著強度可降低為2N/2cm以下，使得他們可以容易地與彼此分離。此外，該黏著強度意指在貼附長度2cm的樣品薄膜的例子中所測量到的黏著力，而且測量方法如圖1所示。在本發明所揭露之例示性實施例中，該些薄膜間的該黏著強度係指將該薄膜積層板之該聚乙烯醇薄膜A利用樣品夾H固定後，藉由於垂直於該薄膜積層板之平面方向的方向施加作用力，將該薄膜積層板的該聚乙烯醇系薄膜A被從該聚氨基甲酸酯薄膜剝離下來時，所測量到的剝離強度。這時，測量裝置為質地分析儀(Texture Analyzer，型號：TA-XT Plus)，由穩定微系統公司製造。

然後，該經拉伸之聚乙烯醇系薄膜可與該熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜分離。在該分離程序中，微弱的剝離強度可施加於該聚乙烯醇系薄膜或該熱塑性聚氨基甲酸酯 薄膜，讓兩者薄膜彼此分離，這時，該剝離強度的大小可為2N/2cm以下。舉例來說，該剝離強度的大小可為0.1至2N/2cm，較佳為0.1至1N/2cm。在本發明所揭露之例示性實施例中，相較於使用塗佈或共擠出方法所製造的堆疊薄膜，既然用來分離該聚乙烯醇薄膜與該聚合物薄膜所需之剝離強度大小是相當微弱的，該二薄膜可很容易地與彼此分離，不需要分離程序或裝置。還有，可減少在該分離程序的過程中對該聚乙烯醇薄膜的損傷，因而可顯現相當優良的光學特性。

同時，依據本發明所揭露之例示性實施例，該製造薄偏光件的方法，可使用與本發明所揭露相關技術領域中的已知製程來操作，如片對片製程(sheet-to-sheet process)、片對捲製程(sheet-to-roll process)、捲對捲製程(roll-to-roll process)等。這時，該片對片製程係使用具有預設尺寸之單片饋紙薄膜當做原物料薄膜(即該聚乙烯醇系薄膜與該聚氨基甲酸酯薄膜)，不過，該片對捲製程係使用捲在軋輥上之長捲薄膜，當做其中一種該原物料薄膜，而具有預設尺寸之單片饋紙薄膜則當作另一種該原物料薄膜。除此之外，該捲對捲製程係使用數種捲片(roll films)當做該原物料薄膜。考量製程的連續性與生產力，特別可使用該捲對捲製程。

舉例來說，依據本發明所揭露之例示性實施例，該製造薄偏光件的方法可包括：分別從聚氨基甲酸酯薄膜捲與聚乙烯醇系薄膜捲展開聚氨基甲酸酯薄膜與聚乙烯醇 系薄膜，利用貼附該聚氨基甲酸酯薄膜與該聚乙烯醇系薄膜，以形成薄膜積層板；在45℃至55℃的溫度下，拉伸該薄膜積層板；以及將該聚乙烯醇系薄膜與該熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜分離。

同時，在該聚氨基甲酸酯薄膜與該聚乙烯醇系薄膜彼此貼附之後，它們可重新地捲回滾筒(roll)上，然後該薄膜積層板可從該重捲薄膜積層板滾筒展開，然後引入該拉伸程序，或者不需要該重捲程序，也可直接引入該拉伸程序。

另外，該分離程序係藉由在該聚氨基甲酸酯薄膜與該聚乙烯醇系薄膜間***剝離裝置(如剝離滾筒)、分離該聚氨基甲酸酯薄膜與該聚乙烯醇系薄膜間的界面、將該聚氨基甲酸酯薄膜與該聚乙烯醇系薄膜捲在不同的滾筒上來操作。

使用前述方法所製造之該偏光件具有10μm以下的厚度。舉例來說，該偏光件之厚度可為相當薄，如1μm至10μm、3μm至10μm或1μm至5μm。另外，即使厚度大幅減少，該偏光件仍具有40%至45%的單透光度與99%以上之偏光度，較佳為99.5%以上，更佳為99.7%以上，顯現出相當優越的光學性質。

另外，依據本發明所揭露之例示性實施例，該偏光件在偏光度方面，在寬度方向上會具有相當優越的均一性(uniformity)。具體地，在該偏光件該寬度方向上的十個等距離點所量測到的偏光度的標準差可為0.002%以下。依 據本發明所揭露之該例示性實施例，在該寬度方向上，在該偏光件之偏光度方面，該優越的均一性係因用來當作該基底膜之該聚氨基甲酸酯薄膜的熱收縮特性與該聚乙烯醇薄膜相似，使得該拉伸程序可在該寬度方向上對該聚乙烯醇系薄膜之整個區域均勻地進行的緣故。

同時，可藉由堆疊透明薄膜於該前述之偏光件之一表面或兩表面上，製成偏光板。這時，在所屬技術領域中，與本發明所揭露相關、用來當做偏光件保護膜或延遲膜的各種薄膜，都可以毫無限制地用來當作該透明薄膜，例如：纖維素系薄膜、丙烯酸系薄膜、環烯烴系薄膜等。

該偏光件與該透明薄膜的堆疊沒有特別的限制，也可以使用在所屬技術領域中，與本發明所揭露相關的黏著劑、接合劑等來操作。這時，可考量所使用的透明薄膜等的材料，適當地選擇該黏著劑或該接合劑。舉例來說，在該透明薄膜為三醋酸纖維素(TAC)薄膜的例子中，可使用水系黏著劑，如聚乙烯醇系黏著劑。在該透明薄膜為丙烯酸薄膜、環烯烴聚合物(COP)薄膜等的例子中，可使用光可固化或熱固定黏著劑，如丙烯酸系黏著劑、環氧系黏著劑等。

同時，堆疊該偏光件與該透明薄膜的方法沒有特別限制，而且考量生產力時，可透過使用偏光件薄膜捲與透明薄膜捲之捲對捲製程來操作。因為藉由使用該捲對捲製程來堆疊該偏光件與該透明薄膜，以生產該偏光板之方法為所屬技術領域中已知的方法，故其詳細的描述在此 予以省略。在使用該捲對捲製程生產該偏光板的例子中，可獲得長捲式偏光板。

同時，依據本發明所揭露之該例示性實施例，除了該透明薄膜外，該偏光板可更包括功能性光學膜，如亮度改善薄膜(luminance improving film)、底漆層、硬披覆層(hard coating layer)、防眩光層(glare proof layer)、抗反射層(anti-reflection layer)、用來與液晶面板接合之接合層等。形成該些光學層的方法不特別加以限制，而且可為所屬技術領域中，與本發明所揭露相關、通常已知的方法。

依據本發明所揭露之該例示性實施例，因為該偏光板相當薄，而且與已存在的偏光板相比，具有優越的光學性質，有益於使用在顯示裝置中，如液晶顯示器(LCD)面板、有機電激冷光裝置等。

以下將配合具體的實例，詳細說明本發明。

發明實例1

將厚度30μm之聚乙烯醇薄膜堆疊至厚度60μm之聚氨基甲酸酯薄膜之兩表面上，以形成一薄膜積層板。在將該薄膜積層板於25℃純水中膨脹15秒後，將該薄膜積層板在25℃、具有碘濃度0.3wt%之碘溶液中染色60秒，接著，將該薄膜積層板在具有硼酸濃度1wt%之溶液中進行清潔程序15秒之後，將該薄膜積層板在45℃、具有硼酸濃度2wt%之溶液中，以7倍倍率進行拉伸。在該拉伸程序之後，在含有KI濃度5wt%之溶液中，對該薄膜積層板進行補充程序(complementary process)，然後在80℃的烘箱 中乾燥5分鐘。之後，將該聚氨基甲酸酯polyurethane薄膜與該聚乙烯醇薄膜分離，因此最後製得厚度7.5μm的薄偏光件。

發明實例2

除了該拉伸程序係於52℃、硼酸濃度2wt%之溶液中操作外，係使用與發明實例1相同的方法製造發明實例2的薄偏光件。

發明實例3

除了該拉伸程序係於55℃、硼酸濃度2wt%之溶液中操作外，係使用與發明實例1相同的方法製造發明實例3的薄偏光件。

實驗實例1

由發明實例1至3所製造的該薄偏光件之光學性質，如單透光度、偏光度、單色與串色(cross color)，係使用杰士可(JASCO)V-7100分光光度計來加以測量，而且測量結果如表1所示。

如表1所示，在該聚氨基甲酸酯薄膜用來當做該基底膜的例子中，偏光度在99.5%以上，顯現出優越的光學性質。特別是在50℃至55℃的拉伸溫度之例子中，偏光度在99.9%以上，顯現出特別優越的光學性質。

發明實例4

將厚度30μm之聚乙烯醇薄膜堆疊至厚度60μm之聚氨基甲酸酯薄膜之兩表面上，以形成一薄膜積層板。在25℃將該薄膜積層板於純水中膨脹15秒後，將該薄膜積層板在25℃、具有碘濃度0.27wt%之碘溶液中染色60秒，接著，將該薄膜積層板在具有硼酸濃度1wt%之溶液中進行清潔程序15秒之後，將該薄膜積層板在50℃、具有硼酸濃度2wt%之溶液中，以7倍倍率進行拉伸。在該拉伸程序之後，在含有KI濃度5wt%之溶液中，對該薄膜積層板進行補充程序，然後在80℃的烘箱中乾燥5分鐘。之後，將該聚氨基甲酸酯薄膜與該聚乙烯醇薄膜分離，因此最後製得厚度7.5μm的薄偏光件。

發明實例5

除了該拉伸程序係於硼酸濃度2.5wt%之溶液中操作外，係使用與發明實例4相同的方法製造發明實例5的薄偏光件。

發明實例6

除了該拉伸程序係於硼酸濃度3.5wt%之溶液中操作外，係使用與發明實例4相同的方法製造發明實例6的薄偏光件。

實驗實例2

由發明實例4至6所製造的該薄偏光件之光學性質，如單透光度、偏光度、單色與串色，係使用杰士可(JASCO)V-7100分光光度劑來加以測量，而且測量結果如表2所示。

依表2，在該聚氨基甲酸酯薄膜用來當做該基底膜的例子中，與發明實例4與5中硼酸濃度分別2.0wt%與2.5wt%相比較，在硼酸濃度3.5wt%時該偏光度降低很多。

發明實例7

將厚度30μm之聚乙烯醇薄膜堆疊至厚度60μm之聚氨基甲酸酯薄膜之兩表面上，以形成一薄膜積層板。在25℃將該薄膜積層板於純水中膨脹15秒後，將該薄膜積層板在25℃、具有碘濃度0.29wt%之碘溶液中染色60秒，接著，將該薄膜積層板在具有硼酸濃度1wt%之溶液中進行清潔程序15秒之後，將該薄膜積層板在50℃、具有硼酸濃度2wt%之溶液中，以6.5倍倍率進行拉伸。在該拉伸 程序之後，在含有KI濃度5wt%之溶液中，對該薄膜積層板進行補充程序，然後在80℃的烘箱中乾燥5分鐘。之後，將該聚氨基甲酸酯薄膜與該聚乙烯醇薄膜分離，因此最後製得厚度7.5μm的薄偏光件。

發明實例8

除了該拉伸程序係以7倍倍率操作外，係使用與發明實例7相同的方法製造發明實例8的薄偏光件。

發明實例9

除了該拉伸程序係以7.5倍的倍率操作外，係使用與發明實例7相同的方法製造發明實例9的薄偏光件。

實驗實例3

由發明實例7至9所製造之該薄偏光件，其偏光度與單透光度的測量係使用杰士可(JASCO)V-7100分光光度計來加以測量，而且該測量結果如表3所示。

比較實例1

除了使用厚度90μm的聚乙烯薄膜來代替厚度60μm的聚氨基甲酸酯薄膜外所，係使用與發明實例5 相同的方法製造比較實例1之薄偏光件。

比較實例2

除了使用厚度50μm的聚丙烯薄膜來代替厚度60μm的聚氨基甲酸酯薄膜外，係使用與發明實例8相同的方法製造比較實例2之薄偏光件。

比較實例3

除了使用厚度40μm的聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)薄膜來代替厚度60μm的聚氨基甲酸酯薄膜外，係嘗試使用與發明實例8相同的方法製造比較實例3之薄偏光件，然而，在該拉伸程序的過程中，發生破裂，導致無法製造該薄偏光件。圖2為依據比較實例3，在該拉伸程序的過程中，說明該薄膜積層板狀態的照片。

比較實例4

除了該拉伸程序係於40℃、硼酸濃度2wt%之水溶液中操作外，係使用與發明實例1相同的方法製造比較實例4之薄偏光件。

比較實例5

除了該拉伸程序係於60℃、硼酸濃度2wt%之水溶液中操作外，係使用與發明實例1相同的方法製造比較實例4之薄偏光件。

實驗實例4：光學性質的測量

由發明實例1至3、4至5所製造之該薄偏光件的光學性質，如單透光度、偏光度、單色與串色，係使 用杰士可V-7100分光光度劑來加以測量，而且測量結果如表4所示。

關於表1至4，可以看出：相較於依據比較實例1與2，使用不同的基底膜所製造之該偏光件，依據發明實例1至9，使用該聚氨基甲酸酯薄膜當做該基底膜所製造之該些薄偏光件，在單透光度、偏光度、色度(chromaticity)等方面，呈現出相當優良的光學性質。

實驗實例5：偏光度均一性的評估

關於依據發明實例2與比較實例1所製造之該些偏光件，測量在每一偏光件在其寬度方向上、10個等距離點之偏光度，然後計算該些點的偏光度的標準差。該測量結果如表5所示。

Claims (12)

1. 一種薄偏光件之製造方法，包括：利用彼此間的吸引力或使用一黏著劑，將一未經拉伸之聚乙烯醇(PVA)系薄膜貼附至一熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜之至少一表面，以形成一薄膜積層板，其中，該未經拉伸之PVA系薄膜之厚度為10μm至60μm；在45℃至55℃的溫度下，拉伸該薄膜積層板；以及將該PVA系薄膜與該熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜分離，其中，該薄膜積層板之該拉伸係透過濕式拉伸並以6至8的倍率進行以使該PVA系薄膜的厚度為10μm以下，其中，該PVA系薄膜與該熱塑性聚氨基甲酸酯薄膜之該分離係使用2N/2cm以下之剝離強度來進行，其中該薄偏光件具有一40%至45%之單透光度、一99%以上之偏光度與在該偏光件之寬度方向上，測量10個等距離點之偏光度有一0.002%以下之標準差。
2. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中，該薄膜積層板之該拉伸係於50℃至55℃的溫度下進 行。
3. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中，該薄膜積層板之該拉伸係於一硼酸濃度1%至5%的硼酸水溶液中進行。
4. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中，該薄膜積層板之該拉伸係於一硼酸濃度1%至3%的硼酸水溶液中進行。
5. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中，該薄膜積層板之該拉伸使該PVA系薄膜之寬度收縮為該未經拉伸之PVA系薄膜之寬度的30%至80%。
6. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中，在拉伸該薄膜積層板後，在該經拉伸的PVA系薄膜與該經拉伸的聚氨基甲酸酯薄膜間之一黏著強度為2N/2cm以下。
7. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，更包括在拉伸該薄膜積層板之前，以碘與一二色性染料中至少一種，將該薄膜積層板染色。
8. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，更包括在拉伸該薄膜積層板之後，將該薄膜積層板染色。
9. 一種薄偏光件，具有一10μm以下之厚度、一40%至45%之單透光度、一99%以上之偏光度與在該偏光件之寬度方向上，測量10個等距離點之偏光度有一0.002%以下之標準差，其中該薄偏光件藉由申請專利範圍第1至8項中任一項所述之製造方法製得。
10. 如申請專利範圍第9項所述之薄偏光件，其中該偏光度係為99.5%以上。
11. 一種偏光板，包含如申請專利範圍第9項所述之薄偏光件。
12. 一種顯示裝置，包含如申請專利範圍第11項所述之偏光板。