TW201348307A - 聚乙烯醇薄膜、複合薄膜及製造光學構件的方法 - Google Patents

Abstract

揭露一聚乙烯醇薄膜、一複合薄膜，及一製造光學構件之方法。提供一複合薄膜，其包含一基材薄膜；及置於此基材薄膜上之一聚乙烯醇樹脂層，其中，此聚乙烯醇樹脂層包含一以聚乙烯醇為主之樹脂，且此聚乙烯醇樹脂層之水含量範圍係從約2%至約20%。

Description

聚乙烯醇薄膜、複合薄膜及製造光學構件的方法 發明領域

本發明係有關於一聚乙烯醇薄膜，一複合薄膜，及一製造光學構件之方法。

發明背景

具有使光通過及阻絕光通過之能力的一偏光片典型上係藉由使一保護薄膜(諸如，一三乙酸纖維素(TAC)薄膜、一乙酸．丁酸纖維素(CAB)薄膜等)結合至自一以聚乙烯醇為主之聚合物薄膜衍生之一偏光薄膜的二表面上而製造。此偏光薄膜可藉由先使一以聚乙烯醇(PVA)為主之聚合物薄膜接受染色，然後單軸拉伸，或藉由同時單軸拉伸及染色，或藉由先單軸拉伸，然後染色而獲得。經染色及單軸拉伸之形成薄膜係藉由以諸如硼、磷酸等之一化合物固定，其後乾燥而結束。

如韓國專利第818135號案所揭示，一PVA薄膜典型上係藉由使一含有PVA之供料溶液接受擠塑，鑄製於一經加熱之圓筒或鋼帶上，然後於圓筒或鋼帶上乾燥而製造。但是，當使用鋼帶時，遭受一問題，其中，帶端部係 以一機械方向(MD)，即，一緃向彼此連接，且因此形成一帶連接，此會有問題，因為當藉由於帶連接上塗敷供料溶液及乾燥形成薄膜時，此帶連接會由於不均勻帶狀圖案而於一薄膜造成光學缺陷(相差，及不均勻折射率與透射率)。

由於使用鋼帶之問題，圓筒係今日用於產業之主要方法。但是，於使用圓筒之情況，因為PVA薄膜需於圓筒上乾燥至可被剝離為止，且圓筒的尺寸(直徑)變得非常大，及些微拉伸此薄膜會於使薄膜自圓筒剝離時發生，造成非所欲之光學缺陷(相差及不均勻折射率)。

為解決由於使用圓筒之問題，已企圖實施多階段乾燥等，以便使薄膜於自圓筒剝離時之拉伸達最小。但是，迄今，因為光學缺陷，仍難以製造5公尺或更大之聚乙烯醇薄膜。再者，製得之產品具有較大偏差之相差，因此，於使用此產品製造偏光片之情況，具有不均勻面內光學性質及光學斑點顧慮，使最終產品(例如，TV)之品質非所欲地惡化。使薄膜自圓筒剝離時，由於非所欲之薄膜拉伸，呈拋物線型式之相差梯度係於橫向(TD)產生，差異大之薄膜二端部係以相當大比例移除，造成差的產率。因此，本發明人已設計一種藉由使一含PVA之供料溶液之擠塑物塗敷於作為一載體基材之一支持薄膜上，以替代圓筒鑄製，然後使其乾燥而製造以聚乙烯醇為主之聚合物薄膜之技術。

同時，於形成PVA薄膜時，為改良PVA薄膜自一圓筒或一塑膠薄膜基材之剝離性及呈繞捲狀態之PVA薄膜的黏附性質，典型上係添加一界面活性劑。因此，界面活 性劑對於剝離性質及光學性質之作用需被考量，因此，需要其處理最佳化。

日本早期公開專利公開案第2002-28938號案揭示一種使用圓筒鑄造製造PVA薄膜之方法，其中，薄膜係於薄膜水含量係50%或更少時自圓筒剝離，藉此形成一以PVA為主之聚合物薄膜，其係難以摺疊。但是，當薄膜之剝離係於30%或更多之水含量條件下實施時，呈黏性狀態之PVA薄膜通過圓筒後之數個乾燥滾軋，藉此，部份拉伸會漸增地發生，非所欲地增加相差或需要許多熱源以確保剝離方法後之乾燥方法。

再者，製造具有40μm或更少之厚度的一薄聚乙烯醇薄膜具有薄膜不易剝離且非所欲拉伸甚至會於剝離方法後發生之問題，增加相差。這樣，限制係加諸於製造具有低相差之薄膜。

發明概要

因此，本發明之一目的係提供一具有改良光學性質之聚乙烯醇薄膜，一複合薄膜，及一製造光學構件之方法。

依據本發明之一實施例，提供一複合薄膜，包含：一基材薄膜；及一聚乙烯醇樹脂層，其係置於此基材薄膜上，其中，聚乙烯醇樹脂層包含一以聚乙烯醇為主之樹脂；且此聚乙烯醇樹脂層之水含量範圍係從約2%至約20%。

依據本發明之另一實施例，提供一聚乙烯醇薄膜，其包含一以聚乙烯醇為主之樹脂且包含範圍從約2%至約20%之水含量。依據本發明之另一實施例，提供一聚乙烯醇薄膜，其包含一以聚乙烯醇為主之樹脂且包含範圍從約2%至約20%之水含量。

依據本發明之另一實施例，提供一製造光學構件之方法，其包含步驟：(1)於一基材薄膜上形成一聚乙烯醇樹脂層；(2)使此聚乙烯醇樹脂層乾燥，使得此聚乙烯醇樹脂層之水含量範圍係從約2%至約20%；及(3)使此聚乙烯醇樹脂層接受碘染色形成一偏光薄膜。

依據本發明之，一複合薄膜包含一聚乙烯醇樹脂層，其具有低水含量。再者，一聚乙烯醇薄膜具有低水含量。

因此，依據本發明之複合薄膜及聚乙烯醇薄膜可具有小的相差。特別地，此聚乙烯醇樹脂層及此聚乙烯醇薄膜具有改良之光學等相性。

因此，諸如偏光片等之一光學構件可使用依據本發明之複合薄膜及聚乙烯醇薄膜形成。因此形成之光學構件可具有改良之光學性質。

11‧‧‧下偏光片

12‧‧‧上偏光片

13‧‧‧濾色器基材

14‧‧‧液晶層

15‧‧‧TFT基材

16‧‧‧前偏光片

20‧‧‧背光單元

31‧‧‧有機EL基材

32‧‧‧驅動基材

41‧‧‧繞捲機

43‧‧‧PVA塗覆機

44‧‧‧底漆噴灑器

45‧‧‧乾燥器

46‧‧‧爐

47‧‧‧第一拉伸輥

51‧‧‧繞捲輥

53‧‧‧染色溶液

54‧‧‧第二拉伸輥

55‧‧‧硼酸水溶液

56‧‧‧第三拉伸輥

61‧‧‧供料溶液

62‧‧‧擠塑機

63‧‧‧支撐薄膜

64‧‧‧空氣腔室

65‧‧‧塗覆薄膜

100‧‧‧基材薄膜

110‧‧‧中間層

120‧‧‧第一外層

130‧‧‧第二外層

200‧‧‧複合薄膜

210‧‧‧以PVA為主之薄膜

220‧‧‧以PVA為主之偏光薄膜

310‧‧‧第一保護薄膜

320‧‧‧第二保護薄膜

圖式簡單說明

圖1顯示例示依據本發明一實施例之一基材薄膜之截面圖。

圖2顯示例示一製造PVA複合薄膜之方法的圖。

圖3顯示例示依據本發明一實施例之一複合薄膜之截面圖。

圖4顯示例示一製造PVA偏光薄膜之方法的圖。

圖5顯示例示此PVA偏光薄膜及此基材薄膜之截面圖。

圖6顯示例示依據本發明一實施例之一偏光片之截面圖。

圖7顯示使用此偏光片之一液晶顯示器(LCD)之一典型組態之例示。

圖8顯示使用此偏光片之一有機發光二極性(OLED)之一典型組態之例示。

圖9顯示例示依據本發明另一實施例之一製造聚乙烯醇薄膜之方法的圖。

發明之詳細說明

下列說明各處，於一薄膜、膜、面板或層被提及形成於另一薄膜、膜、面板或層之“上”或“下”之情況，不僅意指一元件係直接形成於另一元件之上或之下，而且意指一元件係間接形成於另一元件之上或之下且另一元件係介於其間。再者，於每一元件之術語“上”或“下”可以圖示為基準而決定。再者，為了說明，所附圖示之個別元件的尺寸可被誇大描述，且不指示實際尺寸。

基材薄膜

較佳地，基材薄膜係具有高可拉伸性之一基材，例如，具有500%或更多之伸長率之一薄膜。更特別地，基 材薄膜之伸長率可為約600%或更多，較佳係約650%或更多，更佳係約700%或更多，且更佳係約800%或更多。再者，基材薄膜之伸長率可為1700%或更少。

基材薄膜之一特別例子可包含一包含一非結晶性聚酯(PE)樹脂、一以PO為主之樹脂，或其等之一樹脂混合物之薄膜。

非結晶性聚酯樹脂可以一非結晶性聚對苯二甲酸乙二酯(A-PET)樹脂例示，且以PO為主之樹脂可以一以聚乙烯(PE)為主之樹脂、一以聚丙烯(PP)為主之樹脂，或其等之一樹脂摻合物例示。

基材薄膜可以一單層薄膜，或具有二層薄膜或三層或更多之一多層薄膜之型式提供。

於基材薄膜係一單層薄膜之情況，其可為主要由一以PP為主之樹脂組成之一薄膜。

如圖1所例示，基材薄膜100可具有一三層組態。另外，基材薄膜可具有四層或更多之一組態。更特別地，基材薄膜可具有四至十三個樹脂層，且較佳係三至五個樹脂層。

參考圖1，基材薄膜100包含一第一外層120、一第二外層130，及一中間層110。

中間層110係夾置於第一外層120與第二外層130之間。第一外層120及第二外層130可置於基材薄膜100之最外位置。換言之，第一外層120及第二外層130可置於基材薄膜100之最低及最上之位置。

第一外層120及第二外層130可比中間層110更硬。特別地，第一外層120及第二外層130含有一較大量之一硬樹脂。更特別地，相較於中間層110，第一外層120及第二外層130含有一較大量之一硬樹脂。換言之，相較於第一外層120及第二外層130，中間層110含有一較大量之一軟樹脂。

特別地，第一外層120及第二外層130可含有一較大量之一第一樹脂，且中間層110可含有一較大量之一第二樹脂。第一樹脂可相較地比第二樹脂更硬。更特別地，第一樹脂之玻璃轉化溫度可高於第二樹脂者。再者，第一樹脂之熔融溫度可高於第二樹脂者。因此，第一樹脂可為一相對較硬之樹脂，且第二樹脂可為一相對較軟之樹脂。

例如，第一樹脂之玻璃轉化溫度可於從約-4℃至約-43℃之範圍。再者。第一樹脂之熔融溫度可於從約150℃至約180℃之範圍。此外，第二樹脂之玻璃轉化溫度可於從約-20℃至約-53℃之範圍。再者，第二樹脂之熔融溫度可於從約100℃至約150℃之範圍。第一樹脂與第二樹脂間之玻璃轉化溫度差可落於從約5℃至約50℃之範圍。再者，第一樹脂與第二樹脂間之熔融溫度差可落於從約5℃至約80℃之範圍。

第一樹脂之例子可包含一以聚烯烴為主之樹脂，諸如，一聚丙烯均聚物或一聚丙烯共聚物。此外，第一樹脂可包含對以PVA為主之薄膜具適當黏著之一適當硬樹脂。第二樹脂之例子可包含一以聚乙烯為主之樹脂，諸 如，一底密度聚乙烯或高密度聚乙烯，一以橡膠為主之樹脂，或一彈性體樹脂。此外，第二樹脂可包含具有高伸長率之一軟樹脂。

第一外層120及第二外層130可包含二或更多種樹脂。特別地，相較於中間層110，第一外層120及第二外層130可含有一較大量之一硬樹脂，即，第一樹脂。再者，中間層110可包含二或更多種樹脂。特別地，相較於第一外層120及第二外層130，中間層110可包含一較大量之一軟樹脂，例如，第二樹脂。

例如，第一外層120及第二外層130可主要包含第一樹脂。特別地，以其總重量為基準，第一外層120及第二外層130之每一者可包含約50重量%或更多，且較佳係約90重量%或更多之量的第一樹脂。更特別地，第一外層120及第二外層130可全部包含第一樹脂。

中間層110可主要包含第二樹脂。特別地，以其總重量為基準，中間層110可包含約50重量%或更多，且較佳係70重量%或更多之量的第二樹脂。

再者，中間層110可進一步包含第一樹脂。特別地，中間層110可包含一包含第一樹脂及第二樹脂之樹脂混合物。更特別地，中間層110可包含範圍從約1重量%至約30重量%，且較佳係從約5重量%至約20重量%之量的第一樹脂。

中間層110包含於第一外層120及第二外層130中所含之樹脂，與軟樹脂。因此，第一外層120與中間層110 間之結合性被增強。再者，第二外層130與中間層110間之結合性被增強。因此，可避免第一外層120與中間層110間及第二外層130與中間層110間之剝離。

再者，因為中間層110包含一大量之軟樹脂，基材薄膜100之伸長率可被改良。換言之，中間層110可改良基材薄膜100之伸長率。

再者，因為第一外層120及第二外層130包含一相對較大量之硬樹脂，基材薄膜100於拉伸期間之破裂可被避免。再者，第一外層120或第二外層130可避免於基材薄膜100上形成之以PVA為主之薄膜由於中間層110之樹脂而污染。換言之，第一外層120及第二外層130可作為一障壁。再者，因為第一外層120及第二外層130與以PVA為主之薄膜具適當黏著，形成之以PVA為主之薄膜可於其後方法輕易分離。

如圖1所例示，中間層110可為一單層。另外，中間層可被組配成具有二或更多層。

基材薄膜100之總厚度範圍可為從約50μm至約180μm，且較佳係從約70μm至約150μm。再者，第一外層120對中間層110之厚度比率可於從約1：1至約1：10，且較佳係從約1：2至約1：4之範圍。

再者，為適當控制基材薄膜與以PVA為主之薄膜間之層間黏著，一底漆塗層可進一步用於其間，或基材薄膜之表面可接受電暈處理或電漿處理。

基材薄膜可藉由使用一共擠塑方法形成。例如， 基材薄膜可使用第一樹脂、包含第一樹脂及第二樹脂之樹脂混合物，及第一樹脂之三層共擠塑方法形成。

以聚乙烯醇為主之樹脂

一以聚乙烯醇為主之樹脂被提供以藉由塗敷於基材薄膜上形成以PVA為主之薄膜。

以聚乙烯醇為主之樹脂的皂化度可為約99.95莫耳%或更多。更特別地，以聚乙烯醇為主之樹脂的皂化度可為約99.98莫耳%或更多，且較佳係約99.99莫耳%或更多。

因此，以聚乙烯醇為主之樹脂的乙酸酯基團之量可為少於約0.05莫耳%。更特別地，以聚乙烯醇為主之樹脂的乙酸酯基團之量可為少於0.02莫耳%，且較佳係少於0.01莫耳%。以聚乙烯醇為主之樹脂的乙酸酯基團之量意指於以聚乙烯醇為主之樹脂內未皂化而係保持未反應之乙酸酯基團的莫耳%。

以聚乙烯醇為主之樹脂的聚合度係約3000或更多。更特別地，以聚乙烯醇為主之樹脂之聚合度可落於從約3000至約5000，較佳係從約3200至約4500，且更佳係從約3200至約4200之範圍。以聚乙烯醇為主之樹脂的聚合度可為約3800或更多。

以聚乙烯醇為主之樹脂具有約99.95莫耳%或更多之高皂化度。因此，以聚乙烯醇為主之樹脂於諸如水等之溶劑中具有低溶解度。特別地，於以聚乙烯醇為主之樹脂之聚合度係3000或更多之情況，其溶解度會變得更低。因此，即使於由以聚乙烯醇為主之樹脂形成之偏光薄膜具 有約10μm或更少之厚度時，其可於一碘溶液等內染色一段長時間。特別地，雖然一典型薄偏光薄膜可能由於製造方法中之溶解而輕易受損，但因為以聚乙烯醇為主之樹脂具有低溶解度，高產率可於製造偏光片時產生。

特別地，即使當以聚乙烯醇為主之樹脂未接受一不溶解化方法，諸如，一硼酸交聯方法等，可經由一長時間之一染色方法促進具有約10μm或更少之厚度的一薄偏光薄膜之形成。特別地，染色效率會由於此不溶解化方法而減少，因此，當使用具有高皂化度及低溶解度之以聚乙烯醇為主之樹脂時，無需使包含以聚乙烯醇為主之樹脂的樹脂層接受一不溶解化方法以硬形成偏光薄膜。因此，藉由以聚乙烯醇為主之樹脂，由於不溶解化方法之染色效率減少可被避免，且具有高偏光度及高透射率之一偏光片可被提供。

特別地，當樹脂層使用一適當拉伸方法以5倍或更多之拉比率拉伸時，因為以聚乙烯醇為主之樹脂具有高皂化度及聚合度，偏光薄膜具有改良之光學性質及耐久性。特別地，使用具有99.95莫耳%或更多之皂化度及3000或更多之聚合度的以聚乙烯醇為主之樹脂且以此一樹脂形成之樹脂層以5倍或更多之拉伸比率拉伸，造成不僅具有高偏光度及高透射率而且亦具改良耐久性之偏光薄膜。特別地，當樹脂層以5倍或更多之拉伸比率拉伸，以聚乙烯醇為主之樹脂間之結合性會變弱。但是，變弱的結合性會因為以聚乙烯醇為主之樹脂的皂化度係99.95莫耳%或更多且其 聚合度係3000或更多而被改差。

以聚乙烯醇為主之樹脂可使用下列方法製備。

(a-1)皂化

此方法包含將具有85.00~99.98莫耳%之皂化度(0.02~15莫耳%之殘餘乙酸酯基團)之一聚乙烯醇(PVA)樹脂添加至一鹼性水溶液進行皂化。

如上之具有低皂化度之PVA樹脂不受特別限制，且包含典型上於此項技藝使用之PVA樹脂。再者，具有低皂化度之PVA樹脂較佳係以5~50重量%且較佳係10~25重量%之濃度分散於鹼性水溶液而添加。若PVA樹脂濃度少於5重量%，生產力會減少。相反地，若其濃度超過50重量%，PVA樹脂不會均勻分散。

再者，具有低皂化度之PVA樹脂會具有如上範圍之聚合度。

鹼性水溶液可為藉由使NaOH或KOH溶解於水中而獲得之一水溶液，且除水外，鹼性水溶液可為醇，諸如，甲醇、乙醇、丙醇等；及二醇，諸如，乙二醇、丙二醇、丙三醇、二乙二醇等。

鹼性水溶液之pH於反應溫度可為10~13.7，較佳係11~13.7，且更佳係12~13.7。特別地，pH意指非以一特別溫度時之pH值為主，而係於反應發生之鹼性水溶液的溫度時之pH值。若反應時之pH低於10，其不容許一穩定環境以一羥基基團取代殘餘Ac。相反地，若pH高於13.7，分子量會減少，且其物理性質會由於PVA反應(諸如，主鏈裂解 等)而惡化。

反應溫度(鹼性水溶液之溫度)較佳係室溫，例如，於從15℃至少於30℃之範圍，且更佳係於20℃至25℃之範圍。若反應溫度低於15℃，皂化率會減少，非所欲地延長反應時間。相反地，若反應溫度高於30℃，PVA於水中之溶解度會增加，且變得難以維持反應溫度。反應溫度不受特別限制，只要其落於如上範圍內。因為此反應可於環境溫度(室溫)進行，無需另外加熱源維持反應溫度。

皂化可進行30分鐘至2小時，且較佳係30分鐘至1小時。若反應時間短於30分鐘，PVA之足夠皂化不會發生。相反地，若反應時間比2小時更久，溶液內之分散性及分子量會由於PVA膨脹而減少。

(a-2)水洗

皂化後，實施一水洗方法，其中，鹼性水溶液係以酸中和且以水清洗。

酸可為乙酸、硫酸、氫氯酸，或甲酸，且較佳係乙酸。

水洗可實施一或多次，且可於中和之前或之後進行，以便事先移除未經中和化之鹼或酸及可輕易溶解之PVA。

水之溫較佳係於從5至25℃，且更佳係於10至20℃之範圍。若清洗水之溫度低於5℃，PVA之溶解惡化，因此，使溶解產物之沖洗變得不足夠。相反地，若其溫度高於25℃，溶解PVA之量會於水洗方法非所欲地增加。特 別地，PVA於水中之溶解度於約30℃會戲劇性地增加，因此，使其難以確保一穩定產率。用於清洗之水較佳係蒸餾水、去離子水等。

於一實施例，此方法可於一反應器內以一方式實施，使得水先被置於反應器內，添加鹼及溶解，使得溶液之pH調整至一較佳範圍，添加一PVA樹脂，且攪拌係使用一攪拌器實施。反應完全後，實施使用蒸餾水之主要清洗，以乙酸中和此溶液，及以水次要清洗，因此，製備具有高皂化度之一PVA樹脂。

此方法之最終PVA樹脂可具有99.95莫耳%或更多，較佳係99.98莫耳%或更多，且更佳係99.99莫耳%或更多之皂化度。

最終PVA樹脂可以一以1~10重量%之濃度溶於水中之含有PVA之供料樹脂的型式用於其後方法。

依據如此方法般製備具有高皂化度之PVA樹脂之方法，高皂化度可於低使用鹼、短反應時間，及低溫之條件下達成，且於室溫反應避免需要用於反應時間之一另外熱源，因此，展現利益性。用者，中和化係經由以酸滴定而實施，因此，於水清洗方法無需大量的水。再者，因為水清洗方法係於低溫使用蒸餾水實施，可確保高PVA產率，且可製得一高純度PVA樹脂，其中，薄膜之灰係幾乎未被檢測出。

以聚乙烯醇為主之複合薄膜的形成

參考圖2及3，以聚乙烯醇為主之樹脂塗敷於基材 薄膜100上，乾燥及拉伸，因此，形成一以PVA為主之薄膜210。

如圖2例示，基材薄膜係自一繞捲機41解開。解開之基材薄膜係藉由一PVA塗覆機43，以使用上述方法製備之呈溶液狀態之一以聚乙烯醇塗覆之樹脂塗覆。

以聚乙烯醇為主之樹脂係以範圍從約1重量%至約30重量%之濃度溶於水內，且因而形成之PVA水溶液係藉由PVA塗覆機43塗敷於基材薄膜上。PVA塗覆機43能使PVA水溶液使用模具塗覆塗敷於基材薄膜上。更特別地，PVA水溶液內之以聚乙烯醇為主之樹脂的濃度可為4~6重量%。

於如上塗覆方法前，發泡體可自以PVA為主之水溶液移除，且雜質可自以PVA為主之水溶液過濾。

再者，以PVA水溶液塗覆基材薄膜前，一底漆層可於基材薄膜之上表面上形成。底漆層可使用置於PVA塗覆機43上游之一底漆噴灑器44形成。更特別地，一底漆係使用底漆噴灑器44噴灑於基材薄膜上，使得底漆層可於基材薄膜上形成。

作為底漆之材料的例子可為一丙烯酸樹脂或一以胺甲酸酯為主之樹脂。再者，底漆可進一步包含一以環氧為主之交聯劑或以一以矽為主之交聯劑。再者，底漆可包含一含有如上交聯劑之以聚乙烯醇為主之樹脂。

底漆層之厚度可於從約0.01μm至約3μm的範圍。底漆層能適當地控制基材薄膜與以PVA為主之薄膜間之黏著。特別地，以PVA為主之薄膜可藉由底漆層與基材 薄膜具有適當黏著，且於空氣中之輔助拉伸方法及繞捲方法期間不會自基材薄膜剝離。再者，因為以PVA為主之薄膜未與基材薄膜過度黏著，於染色方法後，以PVA為主之薄膜可與基材薄膜輕易分離。

底漆層可被省略。換言之，以PVA為主之水溶液可直接塗敷於基材薄膜之上表面上，且以PVA為主之薄膜可直接於基材薄膜上形成。

再者，基材薄膜之上表面可接受電暈處理或電漿處理。底塗層或以PVA為主之薄膜可於已接受電暈處理或電漿處理之基材薄膜的上表面上形成。

以塗敷於基材薄膜上之以PVA為主之水溶液被乾燥，且水自塗敷於基材薄膜上之以PVA為主之水溶液蒸發。因此，一未定向之以PVA為主之薄膜於基材薄膜上形成。未定向之以PVA為主之薄膜的厚度可於從約10μm至約50μm之範圍。此乾燥方法可於從約60℃至約120℃之溫度範圍實施。乾燥方法可使用置於PVA塗覆機下游之一乾燥器45實施。

經乾燥之以PVA為主之薄膜的水含量範圍係從約2%至約20%。更特別地，經乾燥之以PVA為主之薄膜的水含量範圍可為從約2%至約10%，且較佳係從約2%至約5%。

因為以PVA為主之薄膜具有低水含量，以PVA為主之薄膜可具有改良之光學性質。特別地，以PVA為主之薄膜可具有低的面內相差。

以PVA為主之薄膜的面內相差可為從約0.01nm至約20nm之範圍。更特別地，以PVA為主之薄膜的面內相差可為從約0.01nm至約15nm，且較佳係從約0.01nm至約11nm之範圍。

以PVA為主之薄膜的面內相差可以如下之方程式1表示般定義。

方程式1 Re=(nx-ny)．d

於方程式1，Re係面內相差，nx係藉由波長590nm之光測量之於x軸方向之折射率，且ny係藉由波長590nm之光測量之於y軸方向之折射率。再者，x軸方向係以PVA為主之薄膜之寬度方向，且y軸方向係以PVA為主之薄膜的縱向。

再者，因為以PVA為主之薄膜具有低水含量，以PVA為主之薄膜之面內相差之偏差係最小化。於以PVA為主之薄膜，面內相差之偏差可為約1.5nm或更少。更特別地，以PVA為主之薄膜之面內相差之偏差可為約1.3nm或更少。

面內相差之偏差可定義為以PVA為主之薄膜內以約1公分間隔開之二位置間之面內相差之差異。

因為經乾燥之以PVA為主之薄膜的水含量低，以PVA為主之薄膜具有改良之光學性質。特別地，以PVA為主之薄膜可具有改良之光學等相性。

於其中經乾燥之以PVA為主之薄膜的水含量高之情況，以PVA為主之薄膜具有光學異相性。再者，於其 中以PVA為主之薄膜的水含量高之情況，以PVA為主之薄膜係於未完全乾燥之狀態被繞捲，因此，由於表面壓迫等而具有低光學均勻性。

若經乾燥之以PVA為主之薄膜的水含量少於2%，以PVA為主之薄膜的加工性會戲劇性地降低。特別地，若以PVA為主之薄膜的水含量少於2%，以PVA為主之薄膜會易刮損。再者，若以PVA為主之薄膜的水含量少於2%，以PVA為主之薄膜可於其後拉伸方法中自基材薄膜剝離。

然後，基材薄膜及未定向之以PVA為主的薄膜被拉伸。特別地，基材薄膜及未定向之以PVA為主之薄膜係於空氣中藉由於一爐46內不同圓周速度之第一拉伸輥47拉伸。更特別地，基材薄膜及未定向之以PVA為主之薄膜可藉由乾式拉伸製備。更特別地，於空氣中之拉伸可於從約80℃至約150℃之溫度範圍實施。

基材薄膜及未定向之以PVA為主的薄膜可以範圍從約1.1倍至約5.45倍之拉伸比率拉伸。更特別地，基材薄膜及未定向之以PVA為主之薄膜可以範圍從約1.5倍至約3倍，且較佳係從約1.7倍至約2.2倍之拉伸比率拉伸。基材薄膜及未定向之以PVA為主的薄膜可以實質上相同拉伸比率拉伸，因為其等係一起拉伸。

經拉伸之以PVA為主之薄膜的水含量可設定如上。特別地，經拉伸之以PVA為主之薄膜的水含量範圍可為從約2%至約20%，較佳係從約2%至約10%，且更佳係從約2%至約5%。

藉由拉伸方法，以PVA為主之薄膜於基材薄膜上形成。

如圖3所例示，以PVA為主之薄膜210可直接形成於基材薄膜100之上表面上。另外，底漆層可於以PVA為主之薄膜與基材薄膜間形成。

因此，形成包含基材薄膜100及以PVA為主之薄膜210的一複合薄膜200。基材薄膜100具有如上所述之一組態。再者，以PVA為主之薄膜210包含如上所述之以聚乙烯醇為主之樹脂。更特別地，以PVA為主之薄膜210可包含一相當大量(例如，約99重量%或更多之量)之以聚乙烯醇為主之樹脂。

以PVA為主之薄膜210的厚度可為約50μm或更少。更特別地，以PVA為主之薄膜210的厚度可為從約5μm至約50μm，較佳係從約5μm至約20μm，且更佳係從約10μm至約20μm之範圍。

製造偏光片之方法

包含一以PVA為主之偏光薄膜的一偏光片可經由一染色方法、一染色方法，及一交聯方法製造。

為製造偏光薄膜，使用如上製備之複合薄膜。複合薄膜可於一染色方法及一拉伸方法前被老化。更特別地，複合薄膜可於室溫老化約10小時至約7天。此一老化方法能使以PVA為主之薄膜穩定化。再者，經穩定化之以PVA為主之薄膜可於其後之染色方法有效染色。

以PVA為主之複合薄膜可於水中拉伸及染色。特 別地，拉伸方法及染色方法可無論其等之順序而實施。另外，拉伸及染色方法可同時實施。

作為一更特別範例，以PVA為主之複合薄膜可以水清洗，於水中膨脹，及以用於染色之一碘溶液浸漬，且同時使其濕式拉伸。

更特別地，如圖4及5所例示，以PVA為主之複合薄膜可於被繞捲於一繞捲輥51上之狀態運送。以PVA為主之複合薄膜自繞捲輥51解開，然後，置於一染色浴內之一染色溶液53內。

染色溶液係用於使以PVA為主之薄膜染色之溶液。染色溶液可包含碘及/或碘化合物。更特別地，染色溶液可為包含碘及碘化鉀之一水溶液。

碘濃度範圍可為從約0.5重量%至約2.0重量%，其係依所欲透射率而定。更特別地，碘濃度可於從約0.4重量%至約2.0重量%，且較佳係從約0.5重量%至約2.0重量%之範圍。再者，碘化鉀濃度可於從約1.5重量%至約10重量%，較佳係從約2.5重量%至約10重量%，且更佳係從約3重量%至約10重量%之範圍。

如上所述，以PVA為主之薄膜係藉由使用以聚乙烯醇為主之樹脂形成。因為具有高聚合度，以聚乙烯醇為主之樹脂具有低溶解度。再者，因為具有高皂化度，以聚乙烯醇為主之樹脂具有低溶解度。

因此，即使當碘濃度及碘化鉀濃度於染色溶液中係高的，以PVA為主之薄膜不溶解，但可有效染色。特別 地，即使當碘濃度於染色溶液內係約0.4重量%或更多，以PVA為主之薄膜於染色方法可幾乎不溶。再者，即使當碘化鉀濃度於染色溶液內係約2.5重量%或更多，以PVA為主之薄膜於染色方法可幾乎不溶。因此，以PVA為主之薄膜可於染色方法有效染色且不會受損。

碘對碘化鉀之濃度比率可為1：5~1：10。更特別地，碘對碘化鉀之濃度比率可為1：6~1：8。

以PVA為主之複合薄膜可於染色溶液內浸漬約30秒至約3分鐘。更特別地，以PVA為主複合薄膜可被浸漬約70秒至約2分鐘。因為具有低溶解度，以PAV為主之薄膜可於染色溶液內充份浸漬一段長時間。因此，以PVA為主之薄膜可充分染色。

再者，以PVA為主之複合薄膜可被拉伸。更特別地，以PVA為主之複合薄膜可以約1.1倍或更多，較佳係從約1.1倍至約6.0倍，且更佳係從約2.0倍至約4.0倍之拉伸比率拉伸。

以PVA為主之複合薄膜可同時拉伸及染色。更特別地，如圖4所例示，以PVA為主之複合薄膜可藉由第二拉伸輥54拉伸。第二拉伸輥54可置於染色溶液53內。於染色方法期間，以PVA為主之複合薄膜可以約1.1倍或更多，且較佳係從約1.1倍至約2倍之拉伸比率拉伸。由於其低溶解度，以PVA為主之薄膜的拉伸及染色可有效實施一段足夠時間。因此，依據本實施例之偏光片可具有改良之偏光度及透射率。

再者，如圖4所例示，以PVA為主之複合薄膜可於水中使用硼酸水溶液55拉伸。更特別地，以PVA為主之複合薄膜可被染色，然後，於硼酸水溶液內拉伸。由於第三拉伸輥56圓周速度之差異，以PVA為主之複合薄膜可被染色。第三拉伸輥56可置於硼酸水溶液55內。

硼酸水溶液之溫度範圍可為從約50℃至約70℃。硼酸水溶液可包含範圍從約1重量%至約10重量%，且較佳係從約3重量%至約6重量%之濃度的硼酸。再者，硼酸水溶液可進一步包含一碘化合物。更特別地，硼酸水溶液可包含範圍從約1重量%至約10重量%，且較佳係從約3重量%至約7重量%之濃度的碘化鉀。

因此，以PVA為主之薄膜內所含之以聚乙烯醇為主之樹脂係藉由硼酸水溶液內所含之硼酸交聯。經交聯之以聚乙烯醇為主之樹脂可具有改良穩定性。

因為具有低溶解度，以PAV為主之薄膜可充份浸漬於高溫的硼酸水溶液內一段長時間。因此，以PVA為主之薄膜可有效率地交聯。

染色方法及拉伸方法之後，以PVA為主之複合薄膜係使用乾燥器燥。乾燥器使以PVA為主之複合薄膜使用於範圍從約50℃至約90℃之溫度的乾燥空氣乾燥。

如圖5所例示，以PVA為主之偏光薄膜220係藉由染色、拉伸，及乾燥形成。然後，如圖6所例示，一第一保護薄膜310及一第二保護薄膜320於以PVA為主之偏光薄膜220之二表面上形成，使得以PVA為主之偏光薄膜係夾置於 其間，因此，形成依據本實施例之一偏光片11。

為形成偏光片11，與基材薄膜100附接之以PVA為主之偏光薄膜220係與第一保護薄膜310附接。然後，移除基材薄膜110。其後，第二保護薄膜320與以PVA為主之偏光薄膜220之由於移除基材薄膜100而露出之上表面附接。因此，第一保護薄膜310及第二保護薄膜320可保護被夾置於其間之以PVA為主之偏光薄膜220。

以PVA為主之偏光薄膜可以5倍或更多之總拉伸比率拉伸。更特別地，以PVA為主之偏光薄膜可以範圍從約5.0倍至約9.0倍，且較佳係從約5.5倍至約9倍之總拉伸比率拉伸。更特別地，以PVA為主之偏光薄膜的總拉伸比率範圍可為從約6.0倍至約9倍，且較佳係約6.5倍至約9倍。以PVA為主之偏光薄膜的總拉伸比率係藉由製造PVA複合薄膜之方法的拉伸比率及藉由染色方法期間及之後的拉伸方法之拉伸比率決定。

以PVA為主之偏光薄膜的厚度係約10μm或更少。更特別地，以PVA為主之偏光薄膜的厚度可於從約1μm至約7μm，較佳係從約3μm至約7μm，且更佳係從約3μm至約6μm之範圍。

藉由染色方法，碘及以聚乙烯醇為主之樹脂可形成一聚碘離子錯合物。此碘可為與以聚乙烯醇為主之樹脂偶合之一色料。因此，以PVA為主之偏光薄膜包含與如上色料偶合之以聚乙烯醇為主之樹脂。再者，聚碘離子錯合物係藉由拉伸方法單向定向。特別地，以PVA為主之偏光 薄膜包含經定向之聚碘離子錯合物。因此，以PVA為主之偏光薄膜可實施偏光功能。

如上所述，以PVA為主之偏光薄膜包含具有高聚合度及皂化度之以聚乙烯醇為主之樹脂。

以聚乙烯醇為主之樹脂可具有約3000或更多之聚合度。例如，以聚乙烯醇為主之樹脂的聚合度可落於從約3000至約5000，較佳係從約3200至約4500，更佳係從約3200至約4100，且更佳係從約3800至約4100之範圍。

再者，以聚乙烯醇為主之樹脂的皂化度可為約99莫耳%或更多，且較佳係約99.99莫耳%或更多。

因此，以聚乙烯醇為主之樹脂可包含約1莫耳%或更少之乙酸酯基團。更特別地，以聚乙烯醇為主之樹脂可包含約0.01莫耳%或更少之乙酸酯基團。

如上所述，以PVA為主之偏光薄膜主要係由具有高聚合度及皂化度之以聚乙烯醇為主之樹脂組成，因此，其溶解度低。因此，染色方法及拉伸方法可充份地實施，且以PVA為主之偏光薄膜可具有改良之光學性能。

以PVA為主之偏光薄膜可具有高透射率。以PVA為主之偏光薄膜的透射率可為約40%或更多。更特別地，以PVA為主之偏光薄膜的透射率範圍可為從約41%至約50%，較佳係從約43%至約50%，更佳係從約43.5%至約50%，更佳係從約44%至約50%，且更佳係從約45%至約50%。

同時，偏光薄膜可具有高偏光度。以PVA為主之 偏光薄膜的偏光度可為約95%或更多。更特別地，以PVA為主之偏光薄膜的偏光度可於從約98%至約99.9999%，較佳係從約99%至約99.9999%，更佳係從約99.9%至約99.9999%，更佳係從約99.95%至約99.9999%，且更佳係從約99.99%至約99.9999%之範圍。

再者，以PVA為主之偏光薄膜的透射率可為約44%或更多，且其偏光度可為約98%或更多。更特別地，以PVA為主之偏光薄膜可具有約45%或更多之透射率，及約98%或更多之偏光度。

第一保護薄膜及第二保護薄膜係透明，且可不具有相延遲。第一保護薄膜及第二保護薄膜可為三乙醯基纖維素(TAC)薄膜。於製造依據本實施例之偏光片的方法，於形成以PVA為主之偏光薄膜期間，於染色方法前可排除使以PVA為主之薄膜不溶解化之方法。例如，於本實施例，於以PVA為主之薄膜的染色方法前，使用硼酸水溶液之一預交聯方法可不被另外實施。此係因為以聚乙烯醇為主之樹脂具有高聚合度，因此，即使當一不溶解化方法未被實施，以PVA為主之偏光薄膜於溫度中之溶解速率被延遲。簡言之，以PVA為主之薄膜可被良好地形成，即使缺乏不溶解化方法。

因此，依據本發明之製造偏光片的方法，不溶解化方法可不被實施，因此，由於不溶解化方法之偏光度或透射率之減少可被避免。因此，依據本實施例之製造偏光片之方法能輕易製造具有改良光學性質之偏光片。

再者，因為依據本實施例之偏光片係薄的，其於水平方向可具有低應力。因此，當依據實施例之偏光片塗敷於一顯示面板等，可避免面板由於偏光片應力而翹曲。

用者，依據本實施例之偏光片可以一多層薄膜之型式提供。因此，依據本實施例之偏光片可為一偏光薄膜，大體上係一光學薄膜。再者，依據本實施例之偏光片可為用於一顯示裝置等之一光學構件。特別地，依據本實施例之偏光片可經各種不同修改成為包含以PVA為主之偏光薄膜之一光學構件。

再者，依據本實施例之偏光片可使用具有低水含量之以PVA為主之薄膜形成。因此，以PVA為主之偏光薄膜之光學性質變得完全均勻。最後，依據本實施例之偏光片可具有完全均勻之光學性質。

顯示裝置

偏光片可應用於一顯示裝置，諸如，一液晶顯示裝置或一有機電發光顯示裝置。

液晶顯示(LCD)裝置

圖7係例示依據實施例之一LCD裝置之截面圖。參考圖7，依據本實施例之LCD裝置包含一液晶面板及一背光單元20。

背光單元20使光發射至液晶面板。液晶面板使用自背光單元20發射之光顯示一影像。更特別地，液晶面板係藉由使用自背光單元20發射之光，調整以像素為單元發射之光的強度而顯示一影像。

液晶面板包含一下偏光片11、一TFT基材15、一液晶層14、一濾色器基材13，及一上偏光片12。

TFT基材15及濾色器基材13係彼此面對而置放。TFT基材15可包含相對應於個別像素之電極、與像素電極連接之薄膜電晶體、個別施加驅動信號至薄膜電晶體之閘極線，及使數據信號經由薄膜電晶體施加至像素電極之數據線。

濾色器基材13包含相對應於個別像素之濾色器。濾色器用於過濾透射光，因此，顯示紅、綠及藍色。再者，濾色器基材13可包含一共電極，其係面對像素電極。

液晶層14係放入TFT基材15與濾色器基材13之間。液晶層14可藉由TFT基材15驅動。更特別地，液晶層14可藉由於像素電極與共電極間形成之一電場驅動。液晶層14可調整通過下偏光片11時之光的偏光方向。換言之，TFT基材15可以像素單元控制像素電極與共電極間之電勢差。因此，液晶層14可被驅動，以便於像素單元間具有不同光學性質。

下偏光片11及上偏光片12可具有與於上製造方法中所述之偏光片實質上相同之組態。

下偏光片11係置於TFT基材15下。下偏光片11可與TFT基材15之下表面附接。

上偏光片12係置於濾色器基材13上。上偏光片12可與濾色器基材13之上表面附接。

下偏光片11之偏光方向可與上偏光片12者相同 或垂直。

如上所提，因為下偏光片11及上偏光片12具有一薄的以PVA為主之偏光薄膜，其具有低應力。因此，可避免液晶面板翹曲。

再者，因為下偏光片11及上偏光片12具有改良之透射率及偏光度，依據本實施例之LCD裝置可具有改良之亮度及影像品質。

再者，因為下偏光片11及上偏光片12具有完全均勻之光學性質，依據本實施例之LCD裝置可具有改良之影像品質。

有機電發光(EL)顯示裝置

圖8係例示依據本實施例之一有機EL顯示裝置之截面圖。

參考圖8，依據本實施例之有機EL顯示裝置包含一前偏光片16及一有機EL面板。

前偏光片16可置於有機EL面板之前表面上。更特別地，前偏光片16可與有機EL面板之顯示一影像之表面附接。前偏光片16可具有與如上製造方法所述之偏光片實質上相同之組態。

有機EL面板係經由一像素單元之自行發光而顯示一影像。有機EL面板包含一有機EL基材31及一驅動基材32。

有機EL基材31包含有機EL單元，其等係相對應於個別像素。有機EL單元每一者係包含一陰極、一電子傳 輸層、一發光層、一電洞傳輸層，及一陽極。

陰極及陽極係彼此面對而置放，且係彼此間隔開。陰極及陽極之至少一者係透明。更特別地，陰極及陽極之至少一者可包含一透明導電性氧化物。

發光層、電子傳輸層，及電洞傳輸層係置入陰極與陽極之間。電子傳輸層係與陰極相鄰而形成，且電洞傳輸層係與陽極相鄰而形成。發光層係置於電子傳輸層與電洞傳輸層之間。換言之，有機EL單元可包含陰極、電子傳輸層、發光層、電洞傳輸層，及陽極，其等係依序被置放。

陽極可為透明。用於陽極之材料的例子可包含氧化銦錫等。再者，陰極可包含具有低功函數之一金屬，諸如，鋁等。光係經由陽極發射，因此，顯示一影像。

電子傳輸層使電子從陰極傳輸至發光層。用於電子傳輸層之材料的例子可包含三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)等。

電洞傳輸層使電洞從陽極傳輸至發光層。用於電洞傳輸層之材料的例子可包含N,N'-二苯基-N,N'-雙(1-萘基)-1,1'-聯苯-4,4'-二胺(NPB)等。

發光層係用以使來自電子傳輸層之電子與來自電洞傳輸層之電洞結合，藉此，產生光。發光層可包含一宿主及一摻雜物，其係摻雜至宿主。用於宿主之材料的例子可包含以咔唑或蒽為主之有機材料。再者，用於摻雜劑之材料的例子可包含一藍色磷光體、一綠色磷光體，或一紅色磷光體。

驅動基材32係與有機EL基材31操作偶合。特別 地，驅動基材可與有機EL基材31偶合，使得諸如驅動電流等之一驅動信號可與其。更特別地，驅動基材32使電流施加至每一有機EL單元，藉此，驅動有機EL基材31。

驅動基材32可包含閘極線、數據線，及薄膜電極體。

因為前偏光片16以透射率及偏光度而言具有改良之光學性質，依據本實施例之有機EL顯示裝置可具有改良之亮度及影像品質。

再者，前偏光片16具有完全均勻之光學性質，因此，依據本實施例之有機EL顯示裝置可具有改良之影像品質。

再者，因為前偏光片16包含一薄的以PVA為主之偏光薄膜，其具有低應力。因此，可避免有機EL面板翹曲。

其後，本發明係更詳細地說明。下列範例僅係用於例示目的而提供，且非意欲限制本發明範圍。

以PVA為主之複合薄膜及偏光片之形成，及其性質/特 徵評估

範例1至4與比較例1及2

以聚乙烯醇為主之樹脂之製備例

(1)：PVA樹脂之皂化及水洗

提供具有約3300之聚合度之具有低皂化度之以PVA為主之樹脂，且以PVA為主之樹脂的皂化度係99.90莫耳%。以PVA為主之樹脂的殘餘乙酸酯基團含量係約0.1莫耳%。此等以PVA為主之樹脂的每一者係以10重量%之濃度 於室溫添加至NaOH鹼性水溶液(約pH 12)，然後，藉由使用一攪拌器使其保持約1小時。

然後，反應溶液於10℃以蒸餾水作主要清洗，且以乙酸中和。然後，進一步實施數次水洗，以獲得具有高皂化度之以PVA為主之樹脂。此等以PVA為主之樹脂的皂化度係約99.99莫耳%。

以PVA為主之複合薄膜的製備例(使用單層基材薄膜)

(a)：形成基材薄膜

使用具有70μm厚度之一聚丙烯單層基材薄膜。

(b)：製備含PVA之供料溶液

以PVA為主之樹脂溶液水中，且與一甘油塑化劑及一非離子性界面活性劑(即，一以月桂基乙醇醯胺為主之界面活性劑)混合，因而製備一PVA溶液。以PVA為主之樹脂的濃度係約7重量%，且以100重量份之以PVA為主之樹脂為基準，塑化劑及界面活性劑係個別以12重量份及0.01重量份之量使用。

(c)：形成以PVA為主之複合薄膜

雜質自含PVA之供料溶液移除，且PVA溶液使用模具塗覆塗敷於基材薄膜上。其後，經塗覆之PVA溶液於約55℃乾燥，因此，於基材薄膜上形成一未經拉伸之以PVA為主之薄膜。未經拉伸之以PVA為主之薄膜的水含量係於下之表1中顯示。然後，未經拉伸之薄膜及基材薄膜於約130℃之爐內接受於空氣中之主要輔助拉伸。未經拉伸之以PVA為主之薄膜及基材薄膜係於其自由端以約2倍之拉伸 率單軸拉伸，且頸縮率(%，(薄膜之起始寬度-經拉伸的薄膜之最後寬度)/薄膜之起始寬度x100)係約15%。因此，一經拉伸之以PVA為主之薄膜於基材薄膜上形成，因此，形成一以PVA為主之複合薄膜。經拉伸之以PVA為主之薄膜的厚度係顯示於下之表1。

偏光片之製備例

染色方法染色方法

因而獲得之以PVA為主之複合薄膜於室溫老化約一天。然後，經老化之以PVA為主之複合薄膜浸瀆於包含碘及碘化鉀之一染色溶液內，且因而被染色。染色溶液含有約0.25重量%之碘及約1.98重量%之碘化鉀。染色溶液之溫度係約25℃，且以PVA為主之薄膜被染色約1分鐘。因此，碘吸附於以PVA為主之薄膜，形成一經著色之以PVA為主之薄膜。

於水中之拉伸方法

如上獲得之經著色之以PVA為主之薄膜於一硼酸水溶液內，於其自由端以約3倍之拉伸率再次單軸拉伸。以100重量份之水為基準，硼酸水溶液之溫度係約70℃。硼酸水溶液含有約4重量份之硼酸及約5重量份之碘化鉀。經拉伸之以PVA為主之薄膜以於約60℃之熱空氣乾燥，形成一以PVA為主之偏光薄膜。

層合方法

具有約80μm厚度之一以三乙醯基纖維素為主之薄膜與以PVA為主之偏光薄膜的上表面附接，且基材薄膜 自其剝離。然後，具有約80μm厚度之一以三乙醯基纖維素為主之薄膜與以PVA為主之偏光薄膜的下表面附接，形成一偏光片。

評估薄膜之性質及特徵

測量透射率及偏光度

範列及比較例製造之每一偏光片之偏光薄膜的透射率及偏光度係依據可得自日本JASCO公司之V7100測量。

測量透射率及偏光度之偏差

透射率及偏光度係於薄膜之20個位置測量，且透射率及偏光度之每一者之最大及最小差被決定。透射率及偏光度係於薄膜之20個位置測量，且透射率及偏光度之每一者之最大及最小差被決定。

測量面內相差及面內相差之偏差測量面內相差及面內相差之偏差

範例及比較例製造之每一以PVA為主之複合薄膜的以PVA為主之薄膜的面內相差及面內差相之偏差係使用一雙折射分析器(RETS，可得自OTSUKA Electronics Co.,Ltd.)。

具有低水含量之以PVA為主之薄膜及使用此薄膜製備之偏光薄膜於整個薄膜具有均勻光學性質。再者，於其中水含量太低之情況，以PVA為主之薄膜易刮損，且偏光度係些微減少。於其中水含量高之情況，相差由於不完全乾燥造成之繞捲時之壓迫等而增加。

圖9例示一種依據本發明另一實施例之製造聚乙烯醇薄膜之方法。本實施例係提及如上實施例之說明。換言之，除改變部份外，如上實施例之說明可應用於本實施例。

參考圖9，含有聚乙烯醇之一供料溶液61係經由一擠塑機62擠塑，塗敷於一支撐薄膜63，及乾燥。當於支撐薄膜上之形成之一含有聚乙烯醇之塗覆薄膜65之水含量係於從5至20%且較佳係從10至20%之範圍，塗覆薄膜係自支撐薄膜63剝離。

於一傳統方法，一非所欲之極少拉伸於薄膜自圓筒剝離時發生，因此於TD(橫向)產生相差分佈。依據本發明之方法，一供料溶液擠塑物塗敷於一典型薄膜上，主要乾燥至從5至20%且較佳係從10至20%之水含量，且含聚乙烯醇之塗覆薄膜自支撐薄膜剝離，然後，另外(次要)乾燥，導致於TD之最小化之相差，藉此，有效率地製造具有與等相性接近之性質的一以聚乙烯醇為主之聚合物薄膜。

除聚乙烯醇外，含有聚乙烯醇之供料溶液另包含一塑化劑、一剝離劑，及一溶液，且特別地係藉由於聚乙烯醇溶於一溶劑時添加一塑化劑及一剝離劑及使其等混合而獲得，且此混合物於擠塑機內進一步捏合。

聚乙烯醇可以範圍從10至60重量%且較佳係從20至50重量%之量用於此溶液，以供其均勻溶解。

溶劑可以水、二甲基亞碸、二甲基甲醯胺、四乙二醇、二乙基三胺，或此等之混合物例示，且可以適於達 成聚乙烯醇均勻溶解之量使用。

塑化劑係用以於形成一薄膜時使氫鍵弱化，以便改良加工性，且可以多羥基醇化合物例示，諸如，甘油、乙二醇、聚乙二醇，及其等之混合物。特別地，較佳係對聚乙烯醇具高親和性之甘油，因此，使光學偏差之產生達最小。以100重量份之聚乙烯醇為基準，塑化劑可以範圍從5至20重量份之量使用。

剝離劑用以使經乾燥之薄膜於最終繞捲前自支撐薄膜輕易剝離，且可以一陽離子性界面活性劑、一非離子性界面活性劑，或其等之混合物例示。陽離子性界面活性劑之特別例子可包含雙咪唑鎓甲基硫酸鹽、十二烷基苯甲基二甲基氯化銨、十四烷基甲基氯化銨、烷基三甲基銨甲基氯化物，及其等之混合物，且陰離子性界面活性劑之特別例子可包含烷基醚，諸如，聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯油基醚等；烷基苯基醚，諸如，聚氧乙烯辛基苯基醚等；烷基酯，諸如，聚氧乙烯月桂酸酯等；烷基胺，諸如，聚氧乙烯月桂基胺基醚等；烷基醯胺，諸如，聚氧乙烯月桂酸醯胺等；聚丙二醇醚，諸如，聚氧乙烯聚氧丙烯醚等；烷醯基醯胺，諸如，月桂酸二乙醇醯胺、油酸二乙醇醯胺等；烯丙基苯基醚，諸如，聚氧乙烯烯丙基苯基醚等；及其等之混合物。以100重量份之聚乙烯醇為基準，剝離劑可以範圍從0.01至1重量份之量使用。

考量本發明需要之聚乙烯醇之均勻溶解及皂化度，可添加至如上溶液的塑化劑及剝離劑較佳係於與如上 溶液相同之溫度使用，其中，溫度係大約設定於50~150℃。

具有如上組成物之含有聚乙烯醇之供料溶液61係使用一擠塑機62擠塑，特別是一雙螺桿擠塑機，藉此，完全移除於溶解方法產生之發泡體。塗覆於支撐薄膜63上之前，含有聚乙烯醇之供料溶液的擠塑物可通過一過濾器，以其自移除雜質(圖1中未示出)。擠塑機之溫度可為95~100℃。

其後，含有聚乙烯醇之供料溶液的擠塑物塗敷於支撐薄膜63上。特別地，支撐薄膜之例子可包含典型薄膜，諸如，一聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)薄膜、一聚碳酸酯(PC)薄膜、一三乙酸纖維素(TAC)薄膜、一丙烯酸薄膜、一聚丙烯(PP)薄膜、一以環烯烴為主之聚合物(COP)薄膜等。

支撐薄膜可於其表面(即，欲以含有聚乙烯醇之供料溶液塗覆之表面)上包含一底塗層，其係包含一以胺甲酸酯為主之樹脂、一丙烯酸樹脂，或一以三聚氰胺為主之樹脂。較佳地，支撐薄膜可經雙軸拉伸，且具有1μm或更少之粗糙度。當使用具有多於1μm粗糙度之支撐薄膜時，支撐薄膜之粗糙度被轉移至聚乙烯醇薄膜，非所欲地造成光學問題，諸如，高混濁及低透射率。塗覆方法可包含任何塗覆方法，諸如，模具塗覆、凹版塗覆、間隙塗覆、層桿塗覆等。

其後，於支撐薄膜上形成之含有聚乙烯醇之塗覆薄膜65於通過一空氣腔室64時經主要乾燥，且當含有聚乙 烯醇之塗覆薄膜65的水含量於從5至20%且較佳係從10至20%之範圍時，塗覆薄膜自支撐薄膜63剝離。當薄膜之剝離於如上水含量範圍實施，非所欲之部份拉伸不會於在其後方法通過數個乾燥輥時發生，因此，使薄膜之相差達最小。

經剝離之含有聚乙烯醇之塗覆薄膜65於通過數個乾燥輥及一浮式乾燥器時接受一另外(次要)多階段乾燥，然後繞捲，藉此，獲得一所欲之最後的以聚乙烯醇為主之聚合物薄膜(於圖9未示出)。空氣腔室(主要乾燥)及浮式乾燥器(次要乾燥)之溫度可於從80至150℃之範圍，且浮式乾燥器之溫度係高於空氣腔室者。

因而製造之以聚乙烯醇為主之聚合物薄膜可具有從5至200μm之厚度。即使當以聚乙烯醇為主之聚合物薄膜被製得具有1m或更多或5m或更多之寬度，於TD之相差係最小化，且因此，展現均勻光學性質。特別地，依據本發明之方法，即使具有40μm或更少厚度之具有較佳光學性質之一以聚乙烯醇為主之聚合物薄膜可被製造。

再者，依據本發明，一偏光薄膜可自以聚乙烯醇為主之聚合物薄膜藉由一傳統方法製造，例如，藉由使以聚乙烯醇為主之聚合物薄膜接受染色、拉伸，及乾燥。因此，染色及拉伸可無論其等之順序被實施，或其等可同時進行。

因此獲得之本發明偏光薄膜具有極均勻且較佳之偏光性能。

依據本發明之方法，其特徵在於使以聚乙烯醇為主之聚合物薄膜於其水含量係5~20%(其係低於傳統方法者)時剝離，具有最小化相差之一光學等向性之以聚乙烯醇為主之聚合物薄膜可被有效率地製造。再者，因為本發明之方法未使用一大尺寸的圓筒，即使用於大量製造之設備被引入時，本發明之方法以成本及設備相關問題之解決而言係極有利。

其後，較佳範例被詳細說明以便更佳瞭解本發明。但是，下列範例係用以例示本發明，且本發明之範圍不限於此。

範例5

具有99.99莫耳%皂化度及3300聚合度之聚乙烯醇溶於水，且與甘油(一塑化劑)及一非離子性界面活性劑，即，聚氧乙烯月桂基醚(一剝離劑)混合，因此，製備一含有聚乙烯醇之供料溶液。聚乙烯醇係以30重量%之量用於此溶液，且以100重量份之聚乙烯醇為基準，塑化劑及剝離劑係個別以12重量份及0.1重量份之量使用。

供料溶液係於95℃使用一雙螺桿擠塑機擠塑，且形成之擠塑物通過一過濾器，然後，使用模具塗覆塗敷於一聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(SH40，SKC)上。於支撐薄膜上形成之含有PVA之塗覆薄膜經由90℃之一空氣腔至乾燥，其後，具有17%水含量之含有PVA之塗覆薄膜自支撐薄膜剝離。經剝離之含有PVA之塗覆薄膜另外係經由五個乾燥輥乾燥，經於120℃之一浮式乾燥器熱處理，然後繞捲， 藉此，獲得一以聚乙烯醇為主之聚合物薄膜。以聚乙烯醇為主之聚合物薄膜具有30μm之平均厚度。

最後薄膜之面內相差及其內分隔1公分之二位置間之面內相差的偏差被測量。結果顯示於下之表3。

範例6與比較例3及4

以聚乙烯醇為主之聚合物薄膜係以與範例5相同方式獲得，除了於剝離前即刻之含有PVA之塗覆薄膜的水含量及薄膜厚度係如下之表3中所示般改變。

最後薄膜之面內相差及其內分隔1公分之二位置間之面內相差的偏差被測量。結果顯示於下之表3。

由表3可看出，範例5及6之以聚乙烯醇為主之聚合物薄膜具有遠低於比較例3及4之薄膜者之面內相差及面內相差的偏差，因此，展現較佳光學性質。特別地，具有30μm厚度之薄膜仍展現遠為較低之面內相差。

依據本發明，一複合薄膜、一聚乙烯醇薄膜，及一製造光學構件之方法可用於顯示領域。

此時需瞭解前述說明書係有關於本水明之一較佳實施例，且在如上說明書之上的各種修改、改編及改變當然係於如藉由所附申請專利範圍所界定之本發明範圍內。

11‧‧‧下偏光片

12‧‧‧上偏光片

13‧‧‧濾色器基材

14‧‧‧液晶層

15‧‧‧TFT基材

20‧‧‧背光單元

Claims (14)

1. 一種複合薄膜，包含：一基材薄膜；及一聚乙烯醇樹脂層，其係置於該基材薄膜上，其中，該聚乙烯醇樹脂層包含一以聚乙烯醇為主之樹脂，且該聚乙烯醇樹脂層之水含量範圍係從約2%至約20%。
2. 如申請專利範圍第1項之複合薄膜，其中，該聚乙烯醇樹脂層之該水含量範圍係從約2%至約10%。
3. 如申請專利範圍第1項之複合薄膜，其中，該聚乙烯醇樹脂層之該水含量範圍係從約2%至約5%。
4. 如申請專利範圍第1項之複合薄膜，其中，該聚乙烯醇樹脂層之面內相差係於從約0.01nm至約20nm之範圍。
5. 如申請專利範圍第1項之複合薄膜，其中，該聚乙烯醇樹脂層之面內相差係於從約0.01nm至約15nm之範圍。
6. 如申請專利範圍第1項之複合薄膜，其中，該聚乙烯醇樹脂層之厚度係於從約5μm至約50μm之範圍。
7. 一種聚乙烯醇薄膜，包含一以聚乙烯醇為主之樹脂，其中，其水含量係於從約2%至約20%之範圍。
8. 如申請專利範圍第7項之聚乙烯醇薄膜，其中，其面內相差係於從約0.01nm至約20nm之範圍。
9. 如申請專利範圍第7項之聚乙烯醇薄膜，其中，該薄膜之厚度係於從約5μm至50μm之範圍。
10. 一種製造光學構件之方法，其包含以下步驟：(1)於一基材薄膜上形成一聚乙烯醇樹脂層；(2)使該聚乙烯醇樹脂層乾燥，使得該聚乙烯醇樹脂層之水含量範圍係從約2%至約20%；及(3)使該聚乙烯醇樹脂層接受碘染色形成一偏光薄膜。
11. 如申請專利範圍第10項之方法，其進一步包含使該聚乙烯醇樹脂層自該基材薄膜剝離之步驟。
12. 如申請專利範圍第10項之方法，其中，該聚乙烯醇樹脂層之面內相差係於從約0.01nm至約20nm之範圍。
13. 如申請專利範圍第10項之方法，其中，該聚乙烯醇樹脂層於該乾燥步驟係乾燥至約2%至約5%之水含量。
14. 如申請專利範圍第10項之方法，其中，該基材薄膜及該聚乙烯醇樹脂層係於該乾燥步驟後以約1.1倍或更多之拉伸比率拉伸。