CN101089661A

CN101089661A - 偏光板以及其制造方法

Info

Publication number: CN101089661A
Application number: CN 200610092584
Authority: CN
Inventors: 郭豪飞; 杨仲霖
Original assignee: Daxon Technology Inc
Current assignee: BenQ Materials Corp
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2007-12-19

Abstract

本发明提供一种偏光板，该偏光板包括一聚乙烯醇单膜、一第一三醋酸纤维薄膜以及一第二三醋酸纤维薄膜。该聚乙烯醇单膜具有一第一表面以及一第二表面，并且具有一玻璃转移温度。该聚乙烯醇单膜的烘干温度低于其玻璃转移温度15℃之内。该第一三醋酸纤维薄膜贴合在该聚乙烯醇单膜的第一表面上，而该第二三醋酸纤维薄膜贴合在该聚乙烯醇单膜的第二表面上。此外，在贴合该第一三醋酸纤维薄膜以及该第二三醋酸纤维薄膜至该聚乙烯醇单膜上之后，紧接于其后的烘干制作工艺的温度，高于该聚乙烯醇单膜的玻璃转移温度。

Description

偏光板以及其制造方法

技术领域

本发明关于一种偏光板(Polarizer)以及其制造方法，并且特别地，本发明关于一种应用于液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)的偏光板以及其制造方法。

背景技术

过去的液晶显示装置主要应用的范围包括笔记本计算机、液晶监视器以及液晶电视等范畴。近年来，液晶显示装置更被广泛应用于携带型电子产品，如手机、个人数字助理(Personal digital assistant，PDA)、数字相机以及数字摄影机等；车用显示器，如汽车导航装置；可穿戴式显示器等范畴。

在液晶显示装置构造中，偏光板(Polarizer)是主要构成组件之一。传统技术所称的偏光板多为一选择让特定方向的光通过的光学材料所形成，其主要功能是将非偏振光的自然光线，转换成为偏振光，并且通过由电压驱动的液晶的转向，同时搭配相对应的彩色滤光片，产生色彩、明暗相异的显影效果，以达到利用背光源显示影像的目的。

传统技术的偏光板制造，是将聚乙烯醇(Poly vinyl alcohol，PVA)单膜经由二色性(Dichroic)物质染色，并施以适当的延伸，接着以硼酸或硼砂进行交联反应(Crosslinking)后，干燥该聚乙烯醇单膜，再将经强碱(如氢氧化钠或氢氧化钾)处理过后的三醋酸纤维素薄膜，以水胶贴合在该聚乙烯醇单膜，而后烘干而制成该偏光板。该偏光板进一步涂布一感压胶层，并贴附保护膜及离型膜后，根据需求裁切成不同的尺寸，并经后续制作工艺后，即成市售的偏光板。

于上述制作工艺中，各个烘干步骤的温度影响偏光板的光学性质及物理特性，以及后续液晶显示装置于高温环境下操作的可靠度，其具体表现在进行可靠度测试后测试片的尺寸收缩率。另外，烘干温度的高低会影响PVA单膜于贴合前后的幅宽收缩率，亦即会进一步影响制成的偏光板的裁切利用率。一般来说，偏光板的裁切使用率越高，则制造成本就越低；而可靠度越高，则偏光板越不容易因为操作时的高温而导致形变，致使漏光的现象产生。

发明内容

因此，本发明的一方面在于提供一种偏光板以及其制造方法。该偏光板具有较小的幅宽收缩率，致使后续裁切利用率增加。此外，根据本发明的偏光板在可靠度测试时的尺寸收缩率也明显减少。

根据本发明的一优选具体实施例的一种偏光板包括一聚乙烯醇单膜、一第一三醋酸纤维素薄膜以及一第二三醋酸纤维素薄膜。该聚乙烯醇单膜具有一第一表面以及一第二表面，并且具有一玻璃转移温度。此外，该聚乙烯醇单膜的烘干温度低于其玻璃转移温度15℃之内。

进一步，该第一三醋酸纤维素薄膜是贴合在该聚乙烯醇单膜的第一表面上，而该第二三醋酸纤维素薄膜系贴合在该聚乙烯醇单膜的第二表面上。此外，于贴合该第一三醋酸纤维素薄膜以及该第二三醋酸纤维素薄膜至该聚乙烯醇单膜上之后，紧接于其后的烘干制作工艺的温度，高于该聚乙烯醇单膜的玻璃转移温度。

关于本发明的优点与精神可以借由以下的发明详述及所附附图得到进一步的了解。

附图说明

图1：根据本发明的一具体实施例的偏光板。

图2：根据本发明的一具体实施例的制造偏光板的方法。

主要组件符号说明

1、3：偏光板 11：保护膜

13：第一三醋酸纤维薄膜 15：聚乙烯醇单膜

17：第二三醋酸纤维薄膜 19：感压胶层

21：离型膜 16：三层结构

52：澎润槽 53：浸染槽

54：交联槽 55、56：烘箱

具体实施方式

本发明提供一种偏光板以及其制造方法，致使该偏光板具有较小的幅宽收缩率，以增加后续裁切时的裁切利用率。此外，根据本发明的偏光板在可靠度测试后，测试片的尺寸收缩率也明显减少。以下将详述本发明的优选具体实施例以及实际应用案例，借以充分说明本发明的特征、精神及优点。

请参阅图1，图1为示出根据本发明的一具体实施例的偏光板(Polarizer)。该偏光板1包括一聚乙烯醇(Poly vinyl alcohol，PVA)单膜15、一第一三醋酸纤维素(Triacetyl-cellulose，TAC)薄膜13、一第二三醋酸纤维素薄膜17、一涂布于第二三醋酸纤维素薄膜上的感压胶层19、一离型膜21以及一保护膜11。

该聚乙烯醇单膜15具有一第一表面以及一第二表面，并且具有一玻璃转移温度(Glass transition temperature，Tg)。在本具体实施例中，该聚乙烯醇单膜15的玻璃转移温度介于45℃至75℃之间。并且，该聚乙烯醇单膜15的烘干温度低于其玻璃转移温度15℃之内。

此外，该第一三醋酸纤维素薄膜13贴合在该聚乙烯醇单膜15的第一表面上，而该第二三醋酸纤维素薄膜17贴合在该聚乙烯醇单膜15的第二表面上。请注意，在本具体实施例中，在贴合该第一三醋酸纤维薄膜13以及该第二三醋酸纤维素薄膜17至该聚乙烯醇单膜15上之后，紧接于其后的烘干制作工艺的温度，高于该聚乙烯醇单膜15的玻璃转移温度。

在实际应用中，该聚乙烯醇(PVA)单膜经过烘干、贴合该第一三醋酸纤维素薄膜以及该第二三醋酸纤维素薄膜，以及最后的烘干制作工艺后，PVA的幅宽收缩率小于.35％，优选地小于10.48％。并且，在实际应用中，根据本发明所述的方法制得的偏光板，在可靠度测试时，测试片的尺寸收缩率小于0.4％，优选地小于0.3％。

请参阅图2，图2为示出根据本发明的一具体实施例的制造一偏光板的方法，该方法包括下列步骤：

首先，制备一聚乙烯醇单膜15，该聚乙烯醇单膜15具有一第一表面以及一第二表面，并且具有一玻璃转移温度。随后，在澎润槽52中以纯水澎润该聚乙烯醇单膜15。接着，在浸染槽53中以含有二色性(Dichroic)的碘或其它染料的溶液浸染该聚乙烯醇单膜15。一般来说，上述聚乙烯醇单膜15的玻璃转移温度落于45℃至75℃之间。

在上述的浸染步骤之后，对聚乙烯醇单膜15施以适当的延伸，并在交联槽54中以含有硼酸或硼砂的交联浴对该聚乙烯醇单膜15进行交联反应(Crosslinking)，使该聚乙烯醇单膜15中的碘整齐排列。请注意，在上述各步骤进行的同时，配合适当的延伸倍率，可促进碘在该聚乙烯醇单膜15中整齐排列。

随后，在烘箱55中以低于该聚乙烯醇单膜15的玻璃转移温度15℃之内的温度烘干该聚乙烯醇单膜15。接着，制备一经强碱处理过的第一三醋酸纤维素薄膜13以及一第二三醋酸纤维素薄膜17，并且以水胶将该第一三醋酸纤维素薄膜13以及该第二三醋酸纤维素薄膜17分别贴合在该聚乙烯醇单膜15的第一表面以及第二表面上，以形成一三层结构16。最后，以烘箱56烘干该三层结构16以完成该偏光板3。请注意，在本具体实施例中，该烘干温度高于该聚乙烯醇单膜15的玻璃转移温度。

在实际应用中，该聚乙烯醇(PVA)单膜经过烘干、贴合该第一三醋酸纤维素薄膜以及该第二三醋酸纤维素薄膜，以及最后的烘干制作工艺后，PVA的幅宽收缩率小于11.35％，优选地小于10.48％。上述的幅宽收缩率可借由以下二个实施例得到验证。

实施例1

制备一幅宽为315mm，玻璃转移温度为55.1℃的聚乙烯醇单膜，将该聚乙烯醇单膜经过烘箱以40℃烘干后所得的幅宽为282mm，其收缩率为10.48％。

实施例2

同样制备一幅宽为315mm，玻璃转移温度为55.1℃的聚乙烯醇单膜，将该聚乙烯醇单膜经过烘箱以60℃烘干后所得的幅宽为279.25mm，其收缩率为11.35％。

借由比较上述该等实施例可以很明显地发现，当聚乙烯醇单膜的烘干温度低于其玻璃转移温度一定范围时，其收缩率较低，致使该聚乙烯单膜制成偏光板后，于后续裁切时可应用的幅宽较大，增加裁切利用率，也减低制造成本。

进一步，在实际应用中，该聚乙烯醇单膜经贴合第一及第二三醋酸纤维素薄膜并以烘箱干燥后，制成的三层结构在可靠度测试时的尺寸收缩率小于0.4％，优选地小于0.3％。上述之可靠度测试是以热机械分析仪(Thermomechanical analysis，TMA)作为尺寸测量之工具，在本发明中使用TAQ400 TMA。此外，于本发明中的可靠度测试方法是以0.05N的张力将初始长度为24mm的三层结构固定在该分析仪上，随后由室温开始，以每分钟3℃的速率升温至80℃，并维持测试温度于80℃，40分钟。同时，在温度维持于80℃的40分钟内量测该三层结构的尺寸涨缩程度。

上述的三层结构尺寸收缩率可借由以下二个实施例得到验证。

实施例3

将于实施例1中所制造的玻璃转移温度为55.1℃的聚乙烯醇单膜与该第一三醋酸纤维素薄膜以及该第二三醋酸纤维素薄膜贴合而形成该三层结构后，依序以70℃、60℃以及50℃的烘箱进行烘干4分钟。之后，进行前述的可靠度测试，得到该三层结构的尺寸收缩96.9μm，大约为0.4％。

此外，在本实施例中所使用的该第一三醋酸纤维薄膜是一广视角(Superwide view，SWV)三醋酸纤维素薄膜，而该第二三醋酸纤维薄膜是一普通三醋酸纤维素薄膜。

实施例4

将在实施例1中所制造的玻璃转移温度为55.1℃的聚乙烯醇单膜与该第一三醋酸纤维素薄膜以及该第二三醋酸纤维素薄膜贴合而形成该三层结构后，依序以70℃、85℃以及80℃的烘箱进行烘干4分钟。之后，进行前述的可靠度测试，得到该三层结构的尺寸收缩67.7μm，大约为0.3％。

与实施例3相同，于本实施例中所使用的该第一三醋酸纤维素薄膜是一广视角三醋酸纤维素薄膜，而该第二三醋酸纤维素薄膜是一普通三醋酸纤维素薄膜。

借由比较上述该等实施例可以很明显地发现，当该三层结构烘干温度高于该聚乙烯醇单膜的玻璃转移温度时，其在可靠度测试时的尺寸收缩率较低。因此，该三层结构较不容易于实际使用时，因高温的操作环境中产生形变，而导致如漏光等情形发生。

综上所述，根据本发明的偏光板具有较大的裁切利用率以及优选的可靠度。此外，借由以上优选具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的优选具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明的范畴内。

Claims

1.一种偏光板，包括：

一聚乙烯醇单膜，该聚乙烯醇单膜具有一第一表面以及一第二表面，并且具有一玻璃转移温度，其中该聚乙烯醇单膜的烘干温度低于其玻璃转移温度15℃之内；

一第一三醋酸纤维素薄膜，该第一三醋酸纤维素薄膜贴合在该聚乙烯醇单膜的第一表面上；以及

一第二三醋酸纤维素薄膜，该第二三醋酸纤维素薄膜贴合在该聚乙烯醇单膜的第二表面上；

其中该第一三醋酸纤维素薄膜以及该第二三醋酸纤维素薄膜贴合至该聚乙烯醇单膜上的温度，高于该聚乙烯醇单膜的玻璃转移温度。

2.根据权利要求1所述的偏光板，其特征在于，该聚乙烯醇单膜的玻璃转移温度介于45℃至75℃之间。

3.根据权利要求2所述的偏光板，其特征在于，该第一三醋酸纤维素薄膜以及该第二三醋酸纤维素薄膜贴合在该聚乙烯醇单膜上后的幅宽收缩率小于10.48％。

4.根据权利要求2所述的偏光板，其特征在于，该第一三醋酸纤维素薄膜以及该第二三醋酸纤维素薄膜贴合在该聚乙烯醇单膜上后，在可靠度测试时测试片在尺寸收缩率小于0.4％。

5.一种制造一偏光板的方法，该方法包括下列步骤：

(a)制备一聚乙烯醇单膜，该聚乙烯醇单膜具有一第一表面以及一第二表面，并且具有一玻璃转移温度；

(b)以纯水澎润该聚乙烯醇单膜；

(c)以二色性碘分子浸染该聚乙烯醇单膜，致使该聚乙烯醇单膜的玻璃转移温度落于45℃至75℃之间；

(d)对该聚乙烯醇单膜进行交联反应；

(e)烘干该聚乙烯醇单膜，并且烘干温度低于该聚乙烯醇单膜的玻璃转移温度15℃之内；

(f)制备一第一三醋酸纤维素薄膜以及一第二三醋酸纤维素薄膜，并且将该第一三醋酸纤维素薄膜以及该第二三醋酸纤维素薄膜分别贴合在该聚乙烯醇单膜的第一表面以及第二表面上，以形成一三层结构；以及

(g)烘干该三层结构以完成该偏光板。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该三层结构中PVA的幅宽收缩率小于10.48％。

7.一种制造一偏光板的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(b)以纯水澎润该聚乙烯醇单膜；

(d)对该聚乙烯醇单膜进行交联反应；

(e)烘干该聚乙烯醇单膜；

(g)烘干该三层结构以完成该偏光板，并且烘干温度高于该聚乙烯醇单膜的玻璃转移温度。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该三层结构在可靠度测试时测试片的尺寸收缩率小于0.4％。

9.一种制造偏光板的方法，该方法包括下列步骤：

(b)以纯水澎润该聚乙烯醇单膜；

(c)以二色性碘离子浸染该聚乙烯醇单膜，致使该聚乙烯醇单膜的玻璃转移温度落于45℃至75℃之间；

(d)对该聚乙烯醇单膜进行交联反应；

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该三层结构中PVA的幅宽收缩率小于10.48％。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该三层结构在可靠度测试时的测试片尺寸收缩率小于0.4％。