CN105834884A - 偏光板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种偏光板及其制造方法。此偏光板的制造方法利用研磨设备的固定装置及基座挟持积层体后，利用研磨设备的研磨装置的研磨面以预设切入角研磨积层体的边缘，以制得具有良好尺寸精准度且不溢胶的偏光板。

Description

偏光板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种偏光板及其制造方法，且特别涉及一种具有良好尺寸精准度且不溢胶的偏光板及其制造方法。

背景技术

显示器中的偏光板可改变光线的偏振方向，而可提升显示器的效能，且达成不同的显示技术，例如：三维显示器或液晶显示器等的显示技术。一般现有的偏光板包含偏光膜、黏胶层及离型层，且黏胶层是设置于偏光膜及离型层之间。其中，偏光膜可藉由黏胶层与其他光学膜片贴合，且离型层可避免偏光板的黏胶层与其他物体沾黏，而提升偏光板的运输便利性。

为了量产并满足各种尺寸的光学膜片的需求，多片偏光板可先堆叠成积层体，再同时将积层体裁剪为适当的尺寸。

然而，当进行前述的裁切制程时，由于偏光板的机械性质较为柔韧，裁切时所施加的压力会使得积层体的各个偏光板产生些微偏移，而降低裁剪后的尺寸精准度，进而降低后续制得的显示器的效能。此外，裁切时所施加的压力会使得裁剪后偏光板的黏胶层容易由侧边溢胶，而使得偏光板彼此沾黏或沾黏其他物体，降低偏光板的品质。

有鉴于此，极须提供一种偏光板及其制造方法，以改进现有偏光板及其制造方法的缺陷。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种偏光板的制造方法，其是利用研磨设备研磨积层体，而可制得具有良好尺寸精准度且不易溢胶的偏光板。

一种偏光板的制造方法，包含：提供一研磨设备，其中研磨设备包含：一基座，包含一基座顶面；一固定装置；以及一研磨装置，包含一研磨面、一中心轴及一基准线，其中研磨装置具有一半径，且基准线垂直于中心轴的延伸方向；将一积层体置于基座的基座顶面上，其中积层体包含一偏光单元、一边缘及一研磨起始位置；利用固定装置及基座挟持积层体，其中固定装置至基座顶面具有一最小挟持距离，最小挟持距离可具有一中点位置，且中点位置、中心轴与基准线为共平面；进行一研磨步骤，其中研磨步骤是利用研磨面自研磨起始位置研磨积层体的至少一边缘，以去除积层体的部分边缘，而制得至少一偏光板。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1绘示依照本发明的一实施例的偏光板的制造方法的流程图；

图2a绘示依照本发明的一实施例的研磨设备的立体图。

图2b绘示依照本发明的一实施例的研磨设备的侧视图。

图3a绘示依照本发明的一实施例的将积层体置于研磨设备的基座的侧视图；

图3b绘示依照本发明的一实施例的偏光单元的局部剖面图；

图3c绘示依照本发明的一实施例的进行研磨步骤时的研磨设备的侧视图；

图4a绘示依照本发明的另一实施例的固定装置及基座挟持积层体的侧视图；

图4b绘示依照本发明的又一实施例的固定装置及基座挟持积层体的侧视图；

图5a绘示依照本发明的制造方法所制得的一偏光板的局部剖面图；

图5b绘示依照本发明的制造方法所制得的另一偏光板的局部剖面图。

其中，附图标记

100：方法

110：提供研磨设备的步骤

120：将积层体置于基座顶面，使积层体的偏光单元平行基座顶面的步骤

130：利用固定装置及基座挟持积层体的步骤

140：判断积层体的第一高度是否小于挟持距离的步骤

140a：将堆叠件设于积层体的上表面或下表面，以使堆叠件的第二高度与第一高度的总和等于挟持距离

150：进行研磨步骤

160：移除固定装置的步骤

170：制得偏光板的步骤

200：研磨设备 210：基座

210a：基座顶面 220：固定装置

230：研磨装置 230a：第一旋转方向

230b：第二旋转方向 231：研磨面

232：中心轴 232a：延伸方向

233：基准线 300：积层体

300a：上表面 300b：下表面

300c：边缘 310：偏光单元

310a：光学薄膜 310b：黏着薄膜

310c：离型层 400：堆叠件

500a/500b：偏光板 510：光学薄膜

510a/510b：外缘部 520：离型层

520a/520b：外缘部 530：黏着薄膜

530a/530b：外缘部 531：第一黏着薄膜

531a/531b：外缘部 533：第二黏着薄膜

533a/533b：外缘部 θ：切入角

D：挟持距离 H1：第一高度

H2：第二高度 C/C’：起始位置

T/T’：厚度 d1/d1’/d2/d2’：内缩距离

具体实施方式

以下仔细讨论本发明实施例的制造和使用。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的发明概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论的特定实施例仅供说明，并非用以限定本发明的范围。

请同时参照图1、图2a及图2b，其中图1绘示依照本发明的一实施例的偏光板的制造方法的流程图，且图2a及图2b分别绘示依照本发明的一实施例的研磨设备的立体图与侧视图。在一实施例中，方法100是先提供研磨设备200，如步骤110所示。

在上述实施例中，此研磨设备200包含基座210、固定装置220及研磨装置230。前述的研磨装置230包含研磨面231、中心轴232及基准线233，其中基准线233垂直于中心轴232的延伸方向232a。在一具体例中，研磨装置230可为一滚轮、一轮盘、一圆盘、前述装置的任意组合或其他适当的研磨装置。

请同时参照图1与图3a，图3a绘示依照本发明的一实施例的将积层体置于研磨设备的基座的侧视图。在步骤110后，如步骤120及图3a所示，将积层体300置于基座210的基座顶面210a。此积层体300可包含至少一偏光单元310，接着使至少一偏光单元310的延伸面平行于基座顶面210a。然后，利用固定装置220及基座210挟持积层体300，如步骤130及图3a所示。

请参照图3a，前述的固定装置220至基座顶面210a具有一最小挟持距离D，积层体300具有第一高度H1，且第一高度H1小于或等于挟持距离D。在一实施例中，挟持距离D的中点位置，即D/2的位置、研磨装置230的中心轴232及研磨装置230的基准线233三者为共平面。

在一实施例中，上述研磨装置的中心轴232的两倍半径2R与挟持距离D具有一比值，且比值介于1/15～1/3之间。

请参照图3a及图3b，其中图3b绘示依照本发明一实施例的偏光单元的局部剖面图。在一实施例中，积层体300中的每一个偏光单元310可包含至少一光学薄膜310a、至少一黏着薄膜310b及至少一离型层310c，其中黏着薄膜310b设置于光学薄膜310a及离型层310c之间。在一实施例中，上述光学薄膜310a或离型层310c与基座顶面210a或固定装置220接触。在另一实施例中，偏光单元也可包含二层以上黏着薄膜及二层以上离型层，且此些黏着薄膜分别设置于光学薄膜及离型层的一者之间。在另一实施例中，偏光单元也可包含二层以上光学薄膜。

在一实施例中，当固定装置220及基座210挟持积层体300时，于此挟持状态下所产生的压力会将积层体300的偏光单元310中的黏着薄膜310b些微挤出而造成溢胶。

请继续参照图1，在步骤130后，判断前述积层体300的第一高度H1是否等于挟持距离D，如步骤140所示。当第一高度H1等于挟持距离D时，进行研磨步骤，如步骤150所示。

当步骤140判断前述的第一高度H1小于挟持距离D时，固定装置220及基座210无法有效挟持积层体300，故方法100须进一步进行步骤140a，才得以进行后续的研磨步骤150。

请同时参照图1、图4a及图4b，其中图4a及图4b分别绘示依照本发明的另一实施例及又一实施例的固定装置及基座挟持积层体的侧视图。当步骤140判断前述的第一高度H1小于挟持距离D时，如步骤140a所示，可将堆叠件400设置于积层体300的上表面300a，如图4a所示；或下表面300b，如图4b所示，以使堆叠件400的第二高度H2与第一高度H1的总和等于挟持距离D，使固定装置220及基座210藉由堆叠件400而有效挟持积层体300，并进行后续的研磨步骤150。

请参照图1及图3c，其中图3c绘示依照本发明的一实施例的进行研磨步骤时的研磨设备的侧视图。当进行研磨步骤150时，使用者可根据所欲制得的偏光板的尺寸要求，调整固定装置220、及/或基座210、及/或研磨装置230于水平方向或垂直方向的移动距离，藉此连带移动积层体300的位置，使挟持距离D的中点位置，即D/2的位置、研磨装置230的中心轴232及研磨装置230的基准线233三者为共平面。接着，使研磨装置230的研磨面231以一预设切入角θ研磨积层体300的边缘300c，以调整积层体300的被研磨量，从而去除积层体300的部分边缘300c。

前述的切入角θ是指研磨装置230的研磨面231研磨积层体的起始位置C或C’与研磨装置230的中心轴232的连线及基准线233所形成的夹角。且依上述定义，当积层体的起始位置C或C’与基准线233平行时，切入角θ即为0°。

当前述的起始位置为C时，研磨装置230的研磨面231以第一旋转方向230a研磨积层体300的边缘300c。其中，第一旋转方向230a指由积层体300的上表面300a往下表面300b的方向，且定义切入角θ为正值。

于另一种方式中，当前述的起始位置为C’时，研磨装置230的研磨面231以第二旋转方向230b研磨积层体300的边缘300c。其中，第二旋转方向230b指由积层体300的下表面300b往上表面300a的方向，且定义切入角θ为负值。

前述的切入角满足下式(I)：

$\mathrm{\θ}={\sin }^{-1}(\frac{D}{2}\×\frac{1}{R})---\left(I\right)$

于式(I)中，θ代表切入角，D代表挟持距离，R代表研磨装置的半径。在本实施例中，切入角θ可介于-70°至70°。

倘若前述挟持距离D的中点位置、中心轴232及基准线233不为共平面时，研磨装置230的中心轴232会较挟持距离D的中点位置高或低。当中心轴232高于挟持距离D的中点位置时，对于积层体300的上部的偏光单元310而言，其切入角θ的角度小于70°；对于积层体300的下部的偏光单元310而言，其切入角θ的角度大于70°。基于前述相同的移动距离，积层体300的上部及下部的偏光单元310会具有不等量的被研磨部分，亦即上部的偏光单元310与下部的偏光单元310具有不同的研磨量，而降低研磨所制得的偏光板的尺寸精准度，且所制得的偏光板具有溢胶的缺陷。

前述积层体300的上部的偏光单元310指堆叠位置高于挟持距离D的中点位置的偏光单元310；反之，积层体300的下部的偏光单元310指堆叠位置低于挟持距离D的中点位置的偏光单元310。

反之，当中心轴232低于挟持距离D的中点位置时，对于积层体300的上部的偏光单元310而言，其切入角θ的角度大于70°；对于积层体300的下部的偏光单元310而言，其切入角θ的角度小于70°。据此，研磨所制得的偏光板亦具有尺寸精准度不佳及溢胶的缺陷。

此外，倘若积层体300的第一高度H1大于挟持距离D时，除了固定装置220及基座210不易挟持积层体300的缺点外，积层体300的偏光单元310中的黏着薄膜会被完全挤出，而使所制得的偏光板不具有黏着薄膜，进而无法应用。

其次，当第一高度H1大于挟持距离D时，研磨面231亦会以更大的切入角θ，如大于70°去研磨积层体300的至少一边缘300c，而降低所制得的偏光板的尺寸精准度。

请参照图1，在研磨步骤150后，如步骤160及步骤170所示，移除研磨设备200及固定装置220，以制得至少一偏光板。据此，本发明利用研磨步骤研磨积层体的每一个偏光单元310，以使研磨后的偏光单元310形成偏光板。

请参照图5a，其绘示依照本发明的制造方法所制得的偏光板的局部剖面图。其中，偏光板500a包含一光学薄膜510、一离型层520及一黏着薄膜530。此离型层520的两外缘部520a或520b分别对齐光学薄膜510的两外缘部510a或510b，且黏着薄膜530设置于光学薄膜510及离型层520之间。

当前述的固定装置220移除后，因为挟持压力解除以及自身的内聚力的影响，黏着薄膜530的外缘部530a或530b会分别较光学薄膜510的二外缘部510a或510b更加内缩。

其次，由于研磨装置的研磨面的粗糙表面及前述内聚力的影响，当黏着薄膜530内缩时，黏着薄膜530经研磨后的外缘部530a或530b可呈一不规则面。在一实施例中，上述不规则面可为一连续曲面。在一实施例中，上述不规则面可至少包含一曲面区域。在另一实施例中，黏着薄膜530的外缘部530a或530b可为一圆弧面或一锯齿面。在一实施例中，上述不规则面可为一连续曲面。

基于光学薄膜510的二外缘部510a或510b为起始点，黏着薄膜530的两外缘部530a或530b的不规则面可具有一最大内缩距离d1及d2。其中上述最大内缩距离d1为黏着薄膜530的最大内缩位置至光学薄膜510的一外缘部510a与离型层520的同侧外缘部520a的连线进行量测所得的垂直距离。最大内缩距离d2的量测方法同上述方式，不再赘述。

其中，任一最大内缩距离d1或d2与黏着薄膜530的厚度T的比值不超过1.8。在一实施例中，任一最大内缩距离d1或d2与黏着薄膜530的厚度T的比值介于0.25至1.8。

当前述的最大内缩距离d1或d2与厚度T的比值超过1.8时，所制得偏光板的黏着薄膜530的黏贴面积会减少，使得偏光板不易与其他光学膜片贴合或是造成液晶显示模组漏光，进而影响其应用。

光学薄膜510的黏着薄膜530的厚度一般并无特别限制，然而在一实施例中，黏着薄膜530的厚度可例如为5μm至50μm。

在一实施例中，光学薄膜510可举例如：偏光转换元件、反射板、或半穿透板、相位差板、视角补偿薄膜、辉度提升薄膜、保护薄膜、配向液晶层、易接合处理层、硬涂层、抗反射层、防黏层、扩散层、防眩层等各种表面处理层。在一实施例中，光学薄膜510可为多层结构，且该多层可为选自上列的组合。

在一实施例中，离型层520的材料可选自聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯等合成树脂薄膜；橡胶片、纸、布、不织布、网状物、发泡片、金属箔及该等的层积体的适当薄层体。

在一实施例中，黏着薄膜530的材料可选自在丙烯酸聚合物中调配丙烯酸寡聚物与硅烷偶合剂而获得者，或在丙烯酸聚合物中添加光聚合起始剂，并经照射紫外线(UV)而获得者，或丙烯酸聚合物中添加抗静电成分的化合物。

请参照图5b，其绘示依照本发明的制造方法所制得的另一偏光板的局部剖面图。其中，偏光板500b包含一光学薄膜510、二离型层520、一第一黏着薄膜531与一第二黏着薄膜533。两离型层520的两外缘部520a或520b分别对齐光学薄膜510的两外缘部510a或510b，且分别设置于光学薄膜510的二侧。第一黏着薄膜531与第二黏着薄膜533分别设置于光学薄膜510及两离型层520之间。

相同地，由于内聚力的影响，第一黏着薄膜531的外缘部531a或531b，以及第二黏着薄膜533的外缘部533a或533b，都分别较光学薄膜510的二外缘部510a或510b内缩，且第一黏着薄膜531或第二黏着薄膜533的外缘部531a、531b、533a或533b可呈一不规则面。在一实施例中，上述不规则面可至少包含一曲面区域。在一实施例中，上述不规则面可为一连续曲面。在另一实施例中，第一黏着薄膜531或第二黏着薄膜533的外缘部531a、531b、533a或533b也可为一圆弧面或一锯齿面。

基于光学薄膜510的二外缘部510a或510b为起始点，第一黏着薄膜531或第二黏着薄膜533的外缘部531a、531b、533a或533b的不规则面可具有一最大内缩距离d1、d2、d1’及d2’。最大内缩距离d1、d2、d1’及d2’的量测方法同上述实施例所述的方式，不再赘述。

在一实施例中，第一黏着薄膜531的厚度T与第二黏着薄膜533的厚度T’不相同。在一实施例中，第一黏着薄膜531的厚度T约为50μm至250μm，且第二黏着薄膜533的厚度T’约为5μm至50μm。

其中，最大内缩距离d1或d2与第一黏着薄膜531的厚度T的比值不超过1.8，且内缩距离d1’或d2’与第二黏着薄膜533的厚度T’的比值不超过1.8。在一实施例中，内缩距离d1或d2中的最大内缩距离与厚度T的比值可介于0.25至1.8，且内缩距离d1’或d2’中的最大内缩距离与厚度T’的比值可介于0.25至1.8。

同样地，当第一黏着薄膜531或第二黏着薄膜533的内缩距离与厚度T或T’的比值超过1.8时，所制得偏光板500b的第一黏着薄膜531或第二黏着薄膜533的黏胶黏贴面积减少，使得偏光板不易与其他光学膜片贴合或是造成液晶显示模组漏光，进而影响其应用。

以下利用实施例以说明本发明的应用，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。

制备偏光板

实施例1

请同时参照图3a至图3c，将积层体300先置于基座210上，并利用固定装置220及基座210挟持积层体300，其中积层体300包含多个偏光单元310，此些偏光单元310均包含至少一层黏着薄膜310b，且此黏着薄膜310b设置于光学薄膜310a及离型层310c之间。在此实施例中，积层体300的第一高度H1等于固定装置220与基座210的挟持距离D。

然后，将研磨装置230的研磨面231以70°的切入角θ研磨积层体300。进行研磨步骤后，即可制得实施例1的偏光板，其结构如图5a所示。所得的偏光板以下列的评价方式进行评价，且其评价结果如第1表所示，其中研磨品质及内缩程度的检测方法容后再述。

实施例2至实施例6及比较例1至比较例4

实施例2至实施例6及比较例1至比较例4使用与实施例1相同的方法来制备偏光板。不同的是，实施例2至实施例6及比较例1至比较例4利用不同的切入角研磨不同结构的积层体300，其中当偏光单元310包含二层黏着薄膜时，此些黏着薄膜分别设置于光学薄膜的两侧，且于黏着薄膜中，远离光学薄膜的另一侧设有离型层，其制造完成后的结构图如图5b所示。实施例2至实施例6及比较例1至比较例4的条件及评价结果如第1表所示，此处不另赘述。

评价方式

1.研磨品质

前述实施例1至实施例6及比较例1至比较例4所制得的偏光板，可根据研磨后的尺寸精准度及溢胶状况，评价偏光板的研磨品质。

申言之，偏光板的尺寸精准度分别将实施例1至实施例6及比较例1至比较例4所制得的偏光板放至于水平平台上，保持偏光板为平整状态，以游标卡尺量测偏光板的尺寸，并计算其与欲制得的尺寸的误差値。计算所得的尺寸误差値根据以下基准进行评价：

◎：尺寸误差値≦±0.1公厘；

○：±0.1公厘＜尺寸误差値≦±0.2公厘；

╳：±0.2公厘＜尺寸误差値。

前述溢胶状况的评价方式以目视的方式判断偏光板的黏着薄膜是否有溢出。

2.内缩程度

本发明所制得偏光板的黏着薄膜的内缩程度根据下式(II)计算，其中黏着薄膜的最大内缩距离藉由光学显微镜量测，其中黏着薄膜最大内缩距离的量测方法同上述实施例所述的方式，不再赘述：

根据第1表的结果可知，当研磨装置的研磨面以70°至-70°的切入角θ研磨积层体时，所制得的偏光板具有良好的尺寸精准度，且偏光板的黏着薄膜不易溢出，而可减少黏胶的污染，并降低偏光板与其他光学膜片沾黏的发生，因此提升偏光板制程的良率及偏光板的品质。

其次，藉由前述70°至-70°的切入角θ研磨积层体时，所制得偏光板的黏着薄膜的内缩程度，即黏着薄膜内缩距离与厚度的比值大于0且不超过1.8，而确保偏光板可与其他光学膜片有效贴合。

此外，当切入角θ不为70°至-70°时，所制得偏光板的尺寸精准度不佳，且偏光板的黏着薄膜未内缩，而使得偏光板的黏着薄膜容易溢胶，进而降低偏光板的品质。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种偏光板的制造方法，其特征在于，包含：

提供一研磨设备，其中该研磨设备包含：

一基座，包含一基座顶面；

一固定装置；及

一研磨装置，包含一研磨面、一中心轴及一基准线，其中该研磨装置具有一半径，且该基准线垂直于该中心轴的延伸方向；

将一积层体置于该基座的该基座顶面上，其中该积层体包含一偏光单元、一边缘及一研磨起始位置；

利用该固定装置及该基座挟持该积层体，其中该固定装置至该基座顶面具有一挟持距离，该挟持距离可具有一中点位置，且该中点位置、该中心轴与该基准线为共平面；以及

进行一研磨步骤，其中该研磨步骤是利用该研磨面自该研磨起始位置研磨该积层体的至少一边缘，以去除该积层体的部分边缘，而制得该至少一偏光板，其中该研磨起始位置与该中心轴的连线及该基准线所形成的夹角可定义为一切入角θ，且该切入角θ满足下式(I)：

$\mathrm{\θ}={\sin }^{-1}(\frac{D}{2}\×\frac{1}{R})---\left(I\right)$

于该式(I)中，该D代表该挟持距离，该R代表该研磨装置的该半径。

2.根据权利要求1根据权利要求1所述的偏光板的制造方法，其特征在于，该切入角θ为-70°至70°。

3.根据权利要求1所述的偏光板的制造方法，其特征在于，该积层体具有一第一高度，且该第一高度小于或等于该挟持距离。

4.根据权利要求1所述的偏光板的制造方法，其特征在于，该积层体包含一上表面与一下表面，且该上表面与下表面分别与该边缘相邻，且其中该研磨面由该积层体的该上表面往该积层体的该下表面方向研磨该边缘，或该研磨面由该积层体的该下表面往该积层体的该上表面方向研磨该边缘。

5.根据权利要求1所述的偏光板的制造方法，其特征在于，该中心轴的两倍半径与该挟持距离具有一比值，且该比值介于1/15～1/3之间。

6.根据权利要求1所述的偏光板的制造方法，其特征在于，该至少一偏光板包含：

一光学薄膜，具有一第一外缘部；

一离型层，具有一第二外缘部，且该第二外缘部对齐该第一外缘部；以及

一黏着薄膜，具有一第三外缘部及一第一厚度，且该黏着薄膜设于该光学薄膜及该离型层之间，其中该黏着薄膜的第三外缘部分别较该第一外缘部或该第二外缘部内缩，且具有一第一最大内缩距离，其中该第一最大内缩距离与该黏着薄膜的该第一厚度比值大于0且不超过1.8。

7.根据权利要求6所述的偏光板的制造方法，其特征在于，该黏着薄膜的该第三外缘部呈一不规则面、一连续曲面、一圆弧面或一锯齿面，且该第三外缘部可以包含一曲面区域。

8.根据权利要求6所述的偏光板的制造方法，其特征在于，该至少一偏光板更包含：

一第二黏着薄膜，具有一第四外缘部及一第二厚度，且该第二黏着薄膜设于该光学薄膜相对于该第一黏着薄膜的另一侧；以及

一第二离型层，设置于该第二黏着薄膜相对于该光学薄膜的另一侧，且该一第二离型层具有一第五外缘部，且该对齐该第一外缘部，其中该第二黏着薄膜的第四外缘部分别较该第一外缘部或该第五外缘部内缩，且具有一第二最大内缩距离，其中该第二最大内缩距离与该第二黏着薄膜的该第二厚度比值大于0且不超过1.8。

9.根据权利要求8所述的偏光板的制造方法，其特征在于，该第一厚度与该第二厚度不相等。