TW200420920A - Dye type polarizing film and dye type polarizer - Google Patents

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Description

200420920 玖、發明說明： 月所屬之技術領域】 本發明是有關於一種聚乙烯醇薄膜的染料型偏光膜以 及一種染料型偏光片。 【先前技術】 近來，液晶顯示器除了被應用於筆記型個人電腦、液 晶監視器和液晶電視之外，其亦可應用於駕駛座上可視的 汽車導航系統和儀表、行動電話、可攜式資訊終端機、娱 樂設備和固定物等。偏光片是一種廣泛應用於液晶顯示器 (LCD)的元件，其係將保護膜疊在偏光膜的一個表面上或 兩個表面上。依據使用偏光片目的的不同，其對光學性能 的要求亦有所不同。 偏光膜的種類包括碘型偏光膜以及染料型偏光膜。碘 型偏光膜可以使碘吸附和定位在其聚乙烯醇薄膜中/上； 而染料型偏光膜係使二色性染料吸附和定位在其聚乙儲醇 薄膜中/上。由聚乙烯醇薄膜的碘型偏光膜作爲偏光層所 形成的碘型偏光片具有很高的偏光能力，但其持久性較 低；而由聚乙烯醇薄膜的染料型偏光膜作爲偏光層所形成 的染料型偏光片則具有非常高的持久性。因此，染料型偏 光片通常可應用於液晶投影機，特別是，在使用時暴露於 強光下使其溫度升高以及環境溫差大且需要高持久性的汽 車裝配設備之中，例如汽車的導航系統和機車的儀錶。
此種染料型偏光片或染料型偏光膜，例如，JP No.6-337312A 以及 JP No.7-159615 所揭露者。jp No.6-337312A 1 3 1 04pif.doc/〇〇8 5 200420920 係將《染料索引》（Color Index)中描述的至少一種特定 的含金属的重氮染料和至少两種選自另外的含金属的重氮 染料、特定的三偶氮染料和特定的直接染料的染料混合， 然後將混合物塗在偏光膜基質上，如聚乙烯醇膜。JP Νο·7-159615Α係揭露將特定的三偶氮或氧化單偶氮基双偶 氮（disazomonoazoxy)染料，或特定的含金属的三偶氮或 氧化單偶氮基双偶氮（disazomonoazoxy)染料塗在偏光膜 基質上，而且這些染料可與其它的至少两種染料混合使 用。 JP NO.8-240715A係將具有高聚合度的聚乙烯醇薄膜 以乾法進行單軸拉伸，接着使染料在其膜中和其膜上吸附 和定位，此後用硼酸水溶液在70〜85°C的高温下進行處 理，藉此能够獲得具有高穿透率和高偏光度的偏光膜。在 這篇参考資料中，描述了多種染料。 另外，JP Ν〇·2000-329936Α 和 JP NO.2000-329941A 公 開了具有在波長範圍爲400-500nm內且穿透率爲0.3%或 更低（當用具有平行振動平面的線形偏光光輻照偏光膜的 吸附軸向時），以及在波長範圍爲430〜500nm內具有穿透 率爲77%或更高（當用具有垂直振動平面的線形偏振光輻 照吸附軸向時）的偏光膜可以在透過液晶投影機或自然色 顯示器有效地顯示自然色。同時，這些參考資料也舉例說 明了作爲可用的染料的各種染料。且這些參考資料公開了 C.I.直接橙39和C.I.直接紅81的混合物作爲染料的較佳 實施例。 13 104pif.doc/008 6 200420920 而且，JP NO.2002-82222A公開了透過使用吸附厚度 爲4//m或更大的二色性染料的染料型偏光膜，特別是， 當從液晶投影機的光源輻照出強光時’可以抑制持久性的 劣化。同時JP Ν〇·2002-90528Α公開了關於相同的染料型 偏光膜，透過使用在波長爲440//m時吸收率爲3.0或更 大的偏光膜，甚至是當從光源輻照出強光時，也可以抑制 持久性的劣化。這些參考資料也舉例說明了許多染料。 此外，透過規定偏光片的平行色和/或垂直色，已做 過很多嘗試來顯示中性灰色。例如，JP N0.11-281817A建 議透過規定在平行色a和b，或a*和b*之間的關係，抑制 色彩中的偏差。另外，JP Ν〇·2001-311827Α建議組成偏光 片的任何一層包含著色劑，以便垂直色a*和b*及平行色a* 和b*滿足特定的關係，以藉此顯示中性灰色。 另一方面，在已經進行的嘗試中，用以塗在偏光膜的 至少一側上的透明保護層係由具有光學補償功能的薄膜所 構成。例如，JP Νο·8-94838Α公開了使用至少一種光學各 向異性成份作爲偏光膜的保護膜。另外，具有光學補償功 能的薄膜，係將液晶化合物定位於透明基板上。例如，JP NO.8-50206A公開了一種光學補償片，其係將盤型液晶化 合物（discotic liquid-crystalline compound)定位於其中。 當將典型的染料型偏光片安裝在穿透式薄膜電晶體 (TFT)型液晶顯示板（經常用於最近的汽車裝配設備中， 尤其是，在車輛導航系統中）上時，常有液晶晶格被破壞， 和色彩重現性不足等問題。這裏所用到的色彩重現性指的 13104pif.doc/008 7 200420920 是’原始圖像的色彩中顯示器的重現精度。就以前的染料 型偏光片而言’有時顯示器是帶黃色的。特別是，當具有 光學補償功能的薄膜作爲排列在偏光膜的至少一個側面上 的透明保護層時，這種情形特別顯著。 【發明內容】 爲7提高具有染料型偏光片的液晶顯示器的色彩重現 性’本發明積極硏究染料型偏光片。結果發現，當透明保 護膜疊置於帶有二色性染料（在聚乙烯醇薄膜中和膜上吸 附和取向）的染料型偏光膜的至少一個側面上時，在特定 的範圍內，將平行色表示在色度座標（a*，b*)上，藉由 色彩角Η的設定，以及在上述情況下，將色度c*設定到 特定的値，可提高穿透式TFT液晶顯示器的色彩重現性。 本發明的目的在於，改善染料型偏光片以提高液晶顯 示器的色彩重現性。 ' 本發明提出一種染料型偏光膜，其係在可使二色性染 料吸附和定位其膜中/膜上的聚乙烯醇薄膜的至少一側上 疊置一具有光學補償特性之薄膜，其如果將平行色表示於 色度座標（a*，b*)上，色彩角Η爲105°〜150°，色度C* 爲9或更小。 前述的染料型偏光膜及染料型偏光片中的偏光膜，如 果將垂直色表示於色度坐標（a*，b*)上，其色度C*爲3 或更小。具有光學補償功能的薄膜例如是塗在透明基板上 的液晶化合物，其中液晶化合物例如是盤型液晶。 另外，本發明係提供一種偏光片，此偏光片係使用一 13104pif.doc/008 8 200420920 偏光膜，此偏光膜爲一種其膜中和膜上吸附和定位著二色 性染料的聚乙烯醇薄膜，其中偏光膜的色彩角Η爲105°〜 15〇°，且色度C*爲7或更低。 較佳的偏光膜是將垂直色表示在色度座標（a*，b*) 上時，其角度C*爲3或更低。 爲讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細 說明如下。 【實施方式】 以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的染 料型偏光膜及染料型偏光片其具體結構、特徵及其功效， 詳細說明如後。 本發明的偏光膜，是一種可在其膜中和膜上吸附和定 位二色性染料的聚乙烯醇薄膜，其以平行色表示在色度坐 標（a*，b*)上時，色彩角Η爲105°〜150°，且色度C* 爲7或更低。色彩的色度坐標（a*，b*)是由a*和b*組 成的直角坐標體系，且a*和b*是根据JIS Z 8729來進行 測量和計算。平行色的意思是當使两個偏光片或偏光膜重 疊以至於各自的吸收軸成爲平行時的色彩；而垂直色的意 思是當使两個偏光片或偏光膜重疊以至於各自的吸收軸成 爲相互垂直時的色彩。 在本發明中，將偏光膜的平行色表示在色度座標（a*， b*)上時，色彩角Η爲105°〜150°，且色度C*爲7或更 低。較佳的色彩角爲11 或更大，較佳的是1400或更小。 13104pif.doc/008 9 200420920 另一方面，較佳色度c*爲6或更小。當色彩角小於105 或大於150°時，液晶晶格會被破壞，且色彩重現性降低° 此外，當色度C*大於7時，液晶晶格會被破壞’且色彩 重現性降低。色彩角H和色度C*係分別透過下述等式（υ 和（2 )進行定義· 色彩角 H= tan-HbYa*) ( 1 ) 色度 C*=[(a*)2+(b*)2]1/2 (2) 色彩角Η與JIS Z 8729中“ab色彩角hab”的表示相 同，且色度C*與JIS Z 8729中“ab色度C*ab，，的表示相 同。 較佳的偏光片係其具有較高的單穿透率和偏光度°較 佳的單穿透率爲35%或更大，而且更佳的是37%或更大’ 且較佳偏光度爲99.3%或更大，更佳的是99.8%或更大。 該聚乙烯醇薄膜主要是具有乙烯醇單元或其改性單元 的聚合物薄膜，且特別的例子包括將醋酸乙烯酯的聚合 物一聚醋酸乙烯酯皂化所獲得的聚合物薄膜，或是將醋酸 乙烯酯和可與之產生共聚合之單體所形成之共聚合物進行 皂化所獲得之聚合物薄膜，其中可與醋酸乙烯酯產生共聚 合之單體如不飽和羧酸、烯烴、乙烯基醚、不飽和磺酸、 不飽和胺、丙烯醯胺和丙烯酸衍生物。或者，如聚乙烯醇 縮甲醛和聚乙烯醇縮醛（共聚物的改性聚合物）的薄膜等 等。在這些薄膜中，較佳的是由聚醋酸乙烯酯皂化所獲得 的薄膜。聚乙烯醇薄膜的皂化度一般爲80〜1〇〇%，較佳 的是98%或更高。聚乙烯醇薄膜的聚合度一般約爲1000 131〇4pifd〇c/°08 10 200420920 或更大，較佳的是1500或更大，更佳的是2000或更大。 另外，聚合度一般約爲10000或更小，較佳的是5〇〇〇或 更小。例如，聚乙烯醇薄膜的厚度約爲10〜150//m。 在聚乙烯醇薄膜的膜中和膜上所吸附和定位的二色性 染料的例子包括以下A〜E類的化合物。 A、代表含金屬的重氮化合物，其游離酸的形式如以 下式（Ο所表示者：
(其中，Μ代表選自銅、鎳、鋅和鐵的過渡金屬； Α1代表任選地取代苯基或任選地取代萘基； Β1代表任選地取代1-或2-萘酚殘基，且萘酣的經基在 與偶氮基鄰接的位置，且與Μ所代表的過渡金屬形成配 位鍵； R1和R2分別代表氫、低級烷基、低級烷氧基、羧基、 磺酸基、氨磺醯基、Ν-烷基氨磺醯基、胺基、醯胺基、硝 基或鹵素基團）。 Β、代表二偶氮化合物，其游離酸的形式如以下式（η) 所表示者： Η4 ΟΗ
131 04pif.doc/008 200420920 (其中，A2和B2分別代表任選地取代苯基或任選地 取代萘基； R3和R4分別代表氫、低級烷基、低級烷氧基、羧基、 磺酸基、氨磺醯基、N-烷基氨磺醯基、氨基、醯胺基、硝 基或鹵素基； Μ代表0或1 ) 或其過渡金屬錯合物。 C、 代表聯苯基重氮、三偶氮或氧化單偶氮基雙偶氮 化合物（disazomonoazoxy compound)，其游離酸的形式 如以下式（III)所表示者： (工工工) (其中，A3和B3分別代表任選地取代苯基或任選地 取代萘基； Q1和Q2分別代表任選的取代亞苯基； X代表直接鍵、偶氮基或氧化偶氮基）。 D、 代表含金屬的聯苯基重氮、三偶氮或氧化單偶氮 基雙偶氮化合物，其游離酸的形式如以下式（IV)所表示 者：
13104pif.doc/008 200420920 (其中，Μ代表選自銅、鎳、鋅和鐵的過渡金屬； Α4和Β4分別代表任選地取代1-或2-萘酚殘基，且萘 酚的羥基係位於與偶氮基鄰接的位置上，且與Μ所代表 的過渡金屬形成配位鍵； Υ代表直接鍵、偶氮基或氧化偶氮基； R5和R6分別代表氫、低級烷基、低級烷氧基或磺酸 基）。 Ε、代表在染料索引（C.I.)中所描述的下述二色性染 料： C.I. 直接黃12、 C.I. 直接黃28、 C.I. 直接黃44、 C.I. 直接黃142、 C.I. 直接靛藍1、 C.I. 直接靛藍71、 C.I. 直接靛藍78、 C.I. 直接靛藍168、 C.I. 直接靛藍202、 C.I. 直接紅2、 C.I. 直接紅31、 C.I. 直接紅79、 C.I. 直接紅81、 C.I. 直接紅117、 C.I. 直接紅247、 13104pif.doc/008 200420920 C.L 直接紫9、 c.i. 直接紫51、 C.I. 直接橙26、 C.I. 直接橙39、 C.L 直接橙107、 C.I. 直接棕106 、 C.L 直接棕223等等 在式⑴和式（IV)中，Μ所代表的過渡金屬較佳的是 銅。另外，上述式中較佳的低級烷基、低級烷氧基和Ν-烷 基氨磺醯基中的院基的碳原子數爲1〜4，且在下文中的低 級烷基和低級烷氧基也具有相同的碳原子數。此外，在醯 胺基中具有總碳原子數爲2〜4的醯基如乙醯基和丙醯基 是較佳的，且鹵素的例子包括氟、氯、溴等等。 在式（I)中的Α1、式（II)中的Α2和Β2、以及式（III) 中的Α3和Β3爲苯基或萘基，且這些苯基和萘基可以是未 取代的或取代的。苯基的取代基的例子包括磺酸基、氨磺 醯基、低級烷基、低級烷氧基、硝基、羥基、竣基、未取 代或單-或二-取代的胺基、鹵素基團等等。前述胺基的取 代基的例包括低級烷基、被羥基或氰基取代的低級院基和 具有總碳原子數爲2〜4的醯基。前述萘基的取代基的例 子包括磺酸基、羥基、氨基等等。 式（I)中的Β1以及式（IV)中的Α4和以爲丨-或2-萘酚殘基，其羥基係位於與偶氮基鄰接的位置上，且與M 所代表的過渡金屬形成配位鍵，並且這種萘酚殘基可以爲 131 04pif.doc/008 未取代的卿代的。_麵殘 酸基、_、_、未職鮮嶋子包括磺 種胺基的取什其你丨π ^^代的肖女基# °此 讎删邮_鮮減麵_ 代的低級絲、具有_肝數爲 ·^ 其 醯基、__、未取代_心咖基、氨基甲 本甲醢基寺等。刖述苯基和苯甲醯基的取代其的例子包括 磺酸基、低級烷基、低級烷氧基等等。代i的例子巳括 和Q2分別爲亞苯基’且可以是未取代 的或疋取代的；Q1 $ Q2可以_或不同。前述亞苯基的 取代基的例子包趣基、讎驗、低㈣藝、礦酸基 等等。較佳的Qi和Q2爲未取代的或單_或二_取代的亞苯 基，更仏的疋對-亞苯基。另外，式(Ιπ)中的χ和式(IV)中 的Y爲直接鍵、偶氮基（-N=N-)或氧化偶氮基（_N( —〇) = Ν-) 〇 、 式⑴中的R1和R2，以及式(Π)中的以2和R4爲氫、低 級烷基、低級烷氧基、羧基、磺酸基、氨磺醯基、烷基 氨磺酶基、氨基、_胺基、硝基或鹵素基團。另外，式（IV) 中的R5和R6爲氫、低級烷基、低級烷氧基或磺酸基。 由式（I)、式（III)和式（IV)所代表的化合物通 常在分子中具有至少一個磺酸基或羧基以作爲水溶性基 團。作爲水溶性基團時，較佳的是磺酸基；更佳的是化合 物分子中具有兩個或多個磺酸基者。另外，同樣地式（Π) 所代表的化合物分子中以具有兩個或多個擴酸基者較佳。 式（II)所表示的三偶氮化合物的過渡金屬錯合物， I3l〇4pif.doc/〇〇8 15 200420920 是R4和式（II)中的萘環上的羥基（〇H)形成O-M-O-所 形成的化合物（其中Μ代表選自銅、鎳、鋅和鐵的過渡 金屬），式（Π)中的R4爲氫、低級烷基、氨基或鹵素基團。 而且在這種情況下，較佳的Μ爲銅。 在上述的二色性染料中，當以游離酸的形式表示時， 具有磺酸基或羧基的化合物通常以鹼金屬鹽的形式，如鈉 鹽的形式進行使用。該些化合物可以以其他鹼金屬鹽，如 鋰鹽和鉀鹽的形式，或以游離酸的形式進行使用。此外， 該些化合物可以以銨鹽或胺鹽，如乙醇胺鹽和烷基胺鹽的 形式進行使用。 這些二色性染料均可以根據已知方法進行製備。更確 切的說，例如，由式（I)代表的含金屬的重氮化合物可 以透過在西德專利公開號No.3236238A、JP Ν0.64-5623Β 及相關文獻中公開的已知方法進行製備。如式（II)代表 的三偶氮化合物可根據JP Ν0.2-75672Α中公開的已知方 法進行製備；如式（III)所代表的化合物中的三偶氮或氧 化單偶氮基雙偶氮（disazomonoazoxy)化合物，以及式（IV) 所代表的化合物中的含金屬的三偶氮或氧化單偶氮基雙偶 氮（disazomonoazoxy)化合物可透過葡萄糖還原來進行製 備，如 Ind.Eng.Chem.，p，1045(1935)，J.AM.Chem.Soc.， 71，1323(1951等文獻所揭露者。 構成上述A組的式（I)的染料、構成B組的式（II) 的染料和其銅錯合物染料、以及構成C組的式（III)的染 料的例子包括，以游離酸的形式所表示的下式（1-1)〜 13104pif.doc/008 200420920 (I-24)、（II-1)〜（11-11)及（III-l)〜（ΠΙ-22)代表的染 料。下式（ΙΠ-1)〜（ΙΙΙ-22)以及下式 —Ν=Ν 一 (y 所表示的基團係指其可以是偶氮基（-N = N-)、氧化偶氮 基（-N ( —Ο) =N-)或兩者的混合。 1 3 1 04pif.doc/008 17 200420920 Ο—Cu—Ο (ί - 1 )
h3co产H03S々人人ihhQ (1-2) Ο—Cu—Ο H03s H3CC^ I 一 3) (1-4) H03S ho3s (I 一 5) SO3H O—Cu*~~0 SO3H SO3H O^^-Cu. _·0 Ο—Cu-~〇 (I 一 7) H3CC^
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H03s N =N 20 1 3 1 04pif.doc/008 200420920 Ο—Cu——ο (H - 1) h3c" ho3sA々^n=nh〇koh O-Cli"—o (Π-2) H〇v H3C〆叫^
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so3h och3 〇H (H — 7) HQ,^ ho3s^^ H3C^ ΗΟ38"^^^^Ν-Ν-^)-0Η so3h 〇CH3 oh (H-8) (<^^pN=N^^—Ν=Νη^^ H2Nv Η033^^ h3c ho3s^>^^n=n-^-nh2
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H3C' H03s^^^^N=N-^KOH PCH3 〇H (II —丨 0) HO3SH^~N=N^0-M=N^Q^ (n—11) 21 13 1 04pif.doc/008 200420920 (m-1)
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OH (m — 2) an — 3) n=^h〇hsi=n-〇- (〇/ h〇3S^ H2N O一Cu-—O <3—Cu—〇 NH2 N=N-^^N=N-^-N=N-|^j^S〇3H 03h (oj so3h h2n oh HO oh ohnh2 ho3s
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HO OH OHNH (Π-6) so3h ohnh2 5〇3H xu, so3h HOOC OH HO COOH ^H(l) ^038¾
H〇3S NH2 H03Sr>JH2 (S) h2n so3h =N-0^|=：N^H h2n so5h (m— 8〉
O—Cu—O — _ H2N S^H 〇3，H 〜⑴ H03S
(瓜一 9) NHZ S03H H2N OH H.jCO OCH3 〇HNH2 物。:相^= 你 so3h vo/ so3h 13 1 04pif.doc/008 22 200420920 (瓜一ίο)
h2n oh h3co och3 ohnh2 SO^IH D S03H ϊο3η h2n oh (nr—ιι)
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so3H nh2 so3h 13 1 04pif.doc/008 23 200420920 h2n oh h3c ch3吞：δ03Η h2n oh ohnh2 ί=Ν H03s
(瓜一 20) ohnh2 h3c ^/CH3
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OH H3CO OCH3 OH
0HNH2 H3C0 OCH3 H2N OH (瓜一 22) H03S^=N^f^^^&S〇3H so3h so3h 在本發明中，上述的二色性染料係在聚乙烯醇薄膜的 膜中和膜上進行吸附和定位，將平行色表示在色度座標 (a* ’ b*)上時，得到的偏光膜的色彩角η爲1〇5。〜15〇0， 且色度C*爲7或更小。將兩種或多種二色性染料混合對 聚乙烯醇薄膜進行染色，可以滿足前述需求。 本發明硏究了一些目前可商業購得的偏光片，但是未 能發現具有偏光膜的偏光片是滿足上述色彩角Η爲1050〜 150°，且色度C*爲7或更小者。另外，本發明習之技術所 述之日本專利，係舉例說明一種將二性染料混合的例子。 但是，當使用在這些文獻中公開的二色性染料的混合物 時，所得到的偏光膜並未顯示出上述的色彩角Η爲105°〜 I3104pif.doc/0〇8 24 200420920 150°，且色度C*爲7或更小。 爲了獲得如本發明的偏光膜，其將平行色表示於色度 座標（a*，b*)上時，色彩角Η爲105°〜150°，且色度C*爲 7或更小），較佳的是使用至少一種最大吸收波長在600nm 或更長的二色性染料，以及混合使用前述二色性染料與至 少一種在波長範圍爲500〜600nm內具有最大吸收波長的 二色性染料。更較佳的上述A組的式(I)二色性染料中最大 吸收波長爲600nm或更長的二色性染料，或是與上述B〜 E組的二色性染料中最大吸收波長在500〜600nm的一種 或多種染料混合者。或者，有時爲了調勻顔色也可將最大 吸收波長爲500nm或更短的染料進一步混合。 式（I)代表的二色性染料中，較佳的是下式（la)所 代表的化合物：
(la) (其中，A1和B1與式(I)中相同；R7代表氫、低級烷 基或醯胺基）。式（la)與上述式⑴中的化合物對應，其中 R2爲氫、R1在相對於-Ο-M-基團的對位，且爲氫、低級烷 基或醯胺基。其例子包括在上述式（1-16)〜（1-24)中所列出 者。其中R7爲甲基的化合物是有效的。 本發明所定義的滿足平行色的色彩角H和色度的偏光 13104pif.doc/008 25 200420920 膜’其適合的染料的例子包括與上述式（M6)對應的染 料、與上述式（Π-5)對應的染料和C.I.直接橙39的混合 物。 爲了使上述二色性染料在聚乙烯醇薄膜的膜中和膜上 吸附和定位，例如，可以採用將聚乙烯醇進行拉伸，並將 其浸入在二色性染料水溶液中以使其著色的方法。較佳將 聚乙烯醇薄膜在著色前浸入到熱水中進行處理。在著色中 用到的水溶液通常是將二色性染料約0.0001〜1重量份溶 解於1〇〇重量份水中得到的。當使用多種染料所形成的混 合物時，所用多種染料的總濃度通常在上述範圍內，且著 色助劑可加入到水溶液中。例如，當使用芒硝作爲著色助 劑時，其用量約爲0.1〜10重量份（相對於100重量份水）。 較佳的是使用高溫水溶液，例如，較佳的溫度約68〜80°C， 更佳的約70〜80°C。由於薄膜在非常高的溫度下會於溶解 於水溶液中，因此可以連續進行處理的溫度有其上限。 聚乙烯醇薄膜的拉伸步驟可以在將二色性染料水溶液 浸入於水溶液的處理步驟之前進行，可以在進行浸入的同 時進行拉伸，或可以在浸入處理之後進行拉伸。通常係透 過單軸拉伸進行拉伸。單軸拉伸的方法並不特別限定，且 可以使用任何一種濕拉伸和乾拉伸。拉伸比通常爲4倍或 更大，較佳8倍或更大。通常，乾法單軸拉伸聚乙烯醇薄 膜的方法，例如是對薄膜施加反向張力使薄膜與傳動加熱 輥接觸，接著再縱向單軸拉伸薄膜之方法，或是使薄膜在 一對加熱輥之間以進行拉伸的方法等等。加熱輥的溫度不 13104pif.doc/008 26 200420920 低於聚乙烯醇的玻璃化轉變溫度’通常爲160它或更低， 較佳約80〜130°C。 已在其膜中和膜上吸附和定位二色性染料的聚乙烯醇 薄膜，其後通常經硼酸處理，此處理係將薄膜浸入含硼酸 的水溶液中來進行的。在這種水溶液中硼酸的濃度不特別 限定，但通常使用將約2〜15重量份’較佳的是將5〜12 重量份的硼酸溶於100重量份水中所得到的水溶液。硼酸 水溶液的溫度通常約爲60〜85°C ’較佳者約爲65〜75°C。 處理時間並不特別限定，但是通常是爲100〜1，200秒， 較佳大約爲150〜600秒。通常’已吸附和定位二色性染 料的聚乙烯醇薄膜在進行硼酸處理後會進行水洗和乾燥。 本發明的偏光片是透過將具有光學補償功能的薄膜疊 置於聚乙烯醇薄膜（在其膜中和膜上吸附和定位二色性染 料）的至少一側獲得的，其中將其平行色表示於色度座標 (a*，b*)上時，色彩角Η爲105°〜150°，且色度C*爲9 或更低。 該色彩角Η較佳的是1100或更大，更佳的是140°或 更小。色度C*較佳爲8或更小。當色彩角Η小於l〇5Q或 大於1500時，液晶晶格將被破壞，且色彩重現性降低。 當將其垂直色表示於色度座標（a*，b*)上時，本發 明的偏光片其較佳者所具有的色度C*爲3或更小，更佳 的是2或更小，更是佳者爲1或更小。 單穿透率和偏光度較高的偏光片是較佳的。單穿透率 爲35%或更大者較佳，37%或更大者更佳；且偏光度爲99.3 13104pif.doc/008 27 200420920 %或更大者較佳，99.8%或更大者更佳。 本發明之偏光片中的聚乙烯醇薄膜以具有如上述色彩 角爲105^〜150°且色度C*爲9或更低者較佳。更佳的聚 乙烯醇的色度爲3或更小，更佳者爲2或更小，最是佳者 爲1或更小。 在本發明中的光學補償功能是補償液晶晶格的雙折射 特性。例如，使用單軸或雙軸拉伸透明薄膜所得到的薄膜、 在透明基板上塗覆液晶化合物所得到的薄膜等等。液晶化 合物的例子包括盤型液晶、向列型液晶（nematic liquid-crystalline) 等等 ，或者是盤型液晶或向列型液晶與高分子 化合物的主鏈或側鏈結所形成的液晶化合物。將這些液晶 化合物塗覆於基板上，然後乾燥、固化，以使得化合物固 著於基板薄膜上。其中塗覆和定位有盤型液晶的光學補償 薄膜是一種較佳的薄膜。這種其中塗覆和定位液晶化合物 的光學補償薄膜是可商購的，如可從Fuji Photo Film CO.， Ltd.購得的 “Wide View Film WVA03B” 和 “Wide View Film WVA12B” ，可從 Nippon Oil Corp.購得的“Nisseki NH Film” 和 “Nisseki NR Film” 。 當保護膜係塗佈於偏光膜的兩面時，其中一面的保護 膜是具有光學補償功能的上述薄膜；而另一面的保護膜， 可以使用具有光學補償功能的薄膜，或普通偏光片中所用 到的那些薄膜，如醋酸纖維素薄膜、丙烯薄膜、聚酯薄膜、 具有降冰片烯結構的環狀聚烯烴薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚 丙烯酸酯薄膜和聚醚颯薄膜。醋酸纖維素薄膜的例子包括 1 3 1 04pif.doc/008 28 200420920 三乙醯基纖維素薄膜、二乙醯基纖維素薄膜等等。 保護膜的厚度不特別限定，但通常約爲40〜200"m。 保護膜中可以包含紫外線吸收劑等。這種保護膜，可以是 商購的薄膜。商購保護膜的例子包括“Konica Kc80UVSF” 和 “Konica Kc80UVN” [均由 Konica Corp.製造]，其爲三 乙醯基纖維素薄膜等。 偏光片的表面可藉由各種的表面處理程序來處理之。 例如’進行抗強光處理、牢固塗覆處理、抗反射處理、抗 靜電處理等。抗強光處理的方法，例如是在與樹脂黏合劑 混合的狀態下塗覆有機顆粒或無機塡料，隨之再進行紫外 線固化或熱固化。牢固塗覆處理的方法，例如是透過塗覆 丙烯醛基系列的樹脂，隨之再進行紫外線固化或熱固化的 方法。抗反射處難方法，輸是將由選自顏和金屬氧 化物之無機材料和有機材料所組成的兩材料層或多疊層置 於表面上，以顏抗反贿。所用金_例子包括銀等； 金屬氧化物關子包職恤l m 氧化鉋、氧化錫、氧化銷、氧化紀、氧化钽等。這些金屬 和金屬氧㈣以外___駐包_賴等了 f斗的例子包括_脂等。____方法包括物 Ξ方法，如沈積、濺鍍輸子電鍍。塗酬方法，例如是 =法，相凹版式塗覆法、噴塗法等等。 !=保護膜之間的鋪性,_是將保_的表面進 灯牛固塗覆處理、電暈_、化學淸洗等。這—些 理可以在偏光片的-㈣__，且可以重複數次 13l04pif.d〇c/008 200420920 實例 本發明將以以下實例進一步詳細說明，但其並#用以 限制本發明。用光譜儀（photospectrometer)[由Shixnadzu
Carpomtion製造的“UV-2200” ]測量在任意波長；I下的穿 透率T ( λ )。如果不另外說明，實施例中的術語“份” 係指“重量份”。 實施例1 將0.020份c.I·直接橙39、0.028份與上述式（1-16) 對應的染料的鈉鹽、0·013份與上述式（ΙΙ-5)對應的染料 的鈉鹽和2·〇份芒硝溶於100份水中製備染浴。所用的染 料的最大吸收波長（λ max :水中）如下： CJ·直接橙39 :約440nm， 式（1-16)的染料··約6i〇nnl， 式（Π-5)的染料··約550nm。 在大約120°C下，透過對薄膜施加反向張力使薄膜與 傳動加熱輥接觸的方法，對聚合度爲2,400聚乙烯醇組成 且厚度爲75 的薄膜單軸拉伸5次，以獲得縱向單軸拉 伸薄3吴。將拉伸後的薄膜浸入60°C熱水中，接著浸入72 C上述製備的染浴中105秒，對薄膜進行著色。然後，將 者色後的薄膜浸入72°C含有100份水和7.5份硼酸的水溶 液中5分鐘，進一步水洗和乾燥，以得到偏光膜。 所獲得的偏光膜，其單穿透率爲38·9%，偏光度爲99.9 30 l3l〇4pif.d〇c/〇〇8 200420920 %，平行色的色彩角爲132°，平行色的色度C*爲4.8，且 垂直色的色度C*爲0.4。將三乙醯基纖維素膜疊置於偏光 膜的兩個表面上，以獲得偏光片。將偏光片置於穿透型TFT 液晶顯示器的上側和下側，其螢幕上的色彩重現性很好。 實施例2 將0.017份的C.I.直接橙39、0.022份與上述式（1-16) 對應的染料的鈉鹽、0.012份與上述式（11_5)對應的染料 的鈉鹽和0.5份芒硝溶於100份水中製備染浴。 在約120t下，藉由對薄膜施加反向張力使薄膜與傳 動加熱輥接觸的方法，對聚合度爲2,400的聚乙烯醇的薄 膜(厚度爲75//m)單軸拉伸5次，以獲得縱向單軸拉伸薄 膜。將拉伸後的薄膜浸入63°C熱水中，接著浸入73°C上 述製備的染浴中使薄膜著色。然後，將著色後的薄膜浸入 72°C含有100份水和7.8份硼酸的水溶液中，進一步水洗 和乾燥，以得到偏光膜。在偏光膜的一側塗三乙醯基纖維 素薄膜[由Fuji Photo Film Co·，Ltd·製造]，且在另一側塗 光學補償薄膜 “Wide View Film WVA 03B”（由 Fuji Photo Film Co.，Ltd.製造），其係將液晶化合物塗覆和定位在基 板薄膜上，以獲得偏光片。 所獲得的偏光片其單穿透率爲38.1%，偏光度爲99.9 %，平行色的色彩角爲120.8^，平行色的色度C*爲7.2， 且垂直色的色度C*爲0.6。將偏光片置於穿透型TFT液晶 顯示器的上側和下側，其螢幕上的色彩重現型很好。 13104pif.doc/008 31 200420920 比較例1 從SumitonoChemicalCO·，Ltd·商購的染料型偏光片 “Sumikalan ST1822A”具有平行色的色彩角爲98°和色度 C*爲9.7。將這種偏光片置於穿透型TFT液晶顯示器的上 側和下側時，螢幕帶黃色，且色彩重現性不足。 本發明的偏光膜和偏光片其平行色的色彩角和色度在 的特定,範圍內，可以使得顯示器的具有極好的色彩重現 性，特別是用在穿透型TFT液晶顯示器中。這種偏光膜特 別適合用於汽車裝配設備，如車輛導航系統。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 1 3 1 04pif.doc/008 32

Claims (1)

  1. 200420920 拾、申請專利範圍： 1、 一種聚乙烯醇薄膜之偏光膜，其中有一二色性染 料吸附和定位於該聚乙烯醇薄膜中/薄膜上，且將平行色 表示於色度座標（a*，b*)上時，其色彩角Η爲105^〜150°， 且色度C*爲7或更小。 2、 如申請專利範圍第1項所述之偏光膜，其中，其 垂直色表示於色度坐標（a*，b*)上時，其色度C*爲3 或更小。 3、 一種偏光片，其包含一具有光學補償功能的薄膜 和一聚乙烯醇薄膜，且在該聚乙烯醇薄膜中/薄膜上吸附 和定位著一二色性染料，其中，將平行色表示於色度座標 (a*，b*)上，其色彩角Η爲105°〜150°，且色度C*爲9 或更小。 4、 如申請專利範圍第3項所述的偏光片，其中該具 有光學補償功能的薄膜係疊置於該聚乙烯醇薄膜的至少一 個表面上。 5、 如申請專利範圍第3項所述的偏光片，其中，將 平行色表示於色度坐標（a*，b*)上時，該聚乙烯醇薄膜 的色彩角Η爲105°〜1500，且該聚乙烯醇薄膜的色度C* 爲7或更小。 6、 如申請專利範圍第3項所述之偏光片，其中，將 垂直色表示於色度坐標（a*，b*)上時，其色度C*爲3 或更小。 7、 如申請專利範圍第3或5項所述之偏光片，其中， 1 3 1 04pif.doc/008 33 200420920 如將垂直色表示於色度坐標（a*，b*)上時，該聚乙烯醇 薄膜的色度C*爲3或更小。 8、 如申請專利範圍第3項所述之偏光片，其中該具 有光學補償功能的薄膜包括一液晶化合物和一基板。 9、 如申請專利範圍第8項所述之偏光片，其中該液 晶化合物爲盤型液晶。 10、 如申請專利範圍第8項所述的偏光片，其中該具 有光學補償功能的薄膜係將液晶化合物塗覆於該基板上所 形成的薄膜。 11、 如申請專利範圍第8項所述之偏光片，其中該具 有光學補償功能的薄膜是將液晶化合物塗覆於基板上所獲 得的。 13 1 04pif.doc/008 34 200420920 柒、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（無）圖。 (二) 本代表圖之元件代表符號簡單說明： 捌、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化
    其中，Μ代表選自銅、鎳、鋅和鐵的過渡金屬； Α1代表任選地取代苯基或任選地取代萘基； Β1代表任選地取代1-或2-萘酚殘基，且萘酚的羥基在 與偶氮基鄰接的位置，且與Μ所代表的過渡金屬形成配 位鍵； R1和R2分別代表氫、低級烷基、低級烷氧基、羧基、磺 酸基、氨磺醯基、Ν-烷基氨磺醯基、胺基、醯胺基、硝基 或鹵素基團。 13104pif.doc/008 4
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