TW201435402A - 薄偏光件之製造方法、薄偏光件及包含其之偏光板 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種薄偏光件之製造方法以及經由同樣方式所製得之薄偏光件，包括透過將厚度為10至60 μm之未拉伸聚乙烯醇系膜，利用黏著劑貼合至未拉伸基膜之至少一表面以形成層壓膜，該黏著劑包括胺系金屬化合物交聯劑與包括乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂，並拉伸該層壓膜以使該聚乙烯醇系膜之厚度為10 μm或以下。

Description

薄偏光件之製造方法、薄偏光件及包含其之偏光板
本發明係關於一種薄偏光件之製造方法，以及利用同樣方法製得之薄偏光件及偏光板，尤指一種用於製備具有10μm或以下之較薄厚度之薄偏光件之方法，以及利用同樣方法所製造之薄偏光件及偏光板。
偏光件應用於偏光板中，使光學裝置可使自然光或選擇性偏振光被轉換為特定方向上之偏振光，已廣泛地應用於顯示裝置(如液晶顯示器及有機發光二極體)中。關於目前用於上述顯示裝置中之偏光件，一般使用包括碘化合物或二色性染料，並具有於一預定方向拉伸之分子鏈之聚乙烯醇系偏光膜。
該聚乙烯醇系偏光膜可透過以碘或二色性染料染色，並接著於一預定方向拉伸該膜並交聯該膜而製造。在此情況下，拉伸步驟可於一溶液中(譬如硼酸水溶液或含水碘溶液)進行濕拉伸、於大氣壓下進行乾拉伸、或類似方法，且一般可提供五倍或以上之拉伸倍率。然而，於 習知製備方法中，聚乙烯醇系膜在進行拉伸前需要具有超過60μm之厚度，以利拉伸進行而不造成破裂。當聚乙烯醇系膜在進行拉伸前之厚度小於60μm時，聚乙烯醇系膜之溶脹程度可能增加，且在拉伸步驟中作用於每單位面積之模量(modulus)可能因厚度薄而增加，以至於容易發生膜的破裂。
同時，為了符合近來顯示裝置薄型化的趨勢，偏光板之厚度亦需降低。然而，當使用習知技術中厚度超過60μm之聚乙烯醇系膜時，偏光件之薄型化將受到限制。因此，已開始對於較薄之偏光件之製造進行研究。
韓國專利公開號2010-0071998揭示一種薄偏光件之製造方法，其係藉由塗佈於基層上之親水性聚合物層、或共擠出基層形成材料與親水性高分子層形成材料層壓製得。然而，於塗佈或共擠出方法中，聚乙烯醇層以及基層在拉伸之後恐不易分離，需要一高剝離強度以進行分離步驟。因此，可能在分離步驟中容易產生聚乙烯醇層的缺陷，譬如損壞或變形，且因此導致聚乙烯醇膜之光學特性(譬如偏振度等)劣化。然而，利用塗佈或共擠出方法時，由於聚乙烯醇膜係藉由熔融聚乙烯醇樹脂再擠出成膜，或者是將樹脂製成塗佈溶液後再塗佈該溶液塗佈而製造，其對應製得之聚乙烯醇膜之特性可能因擠出條件、塗佈條件、或膜形成條件而改變。因此，最終製得之聚乙烯醇膜之特性可能劣化，且於膜中恐無法展現均勻的特性。
此外，日本專利公開號2012-118521揭露一種 薄偏光件之製造方法，其係利用水系聚乙烯醇黏著劑將聚乙烯醇膜貼合至基膜之表面，並接著拉伸該膜。然而，使用一般聚乙烯醇系黏著劑時，因拉伸及清潔步驟中的水分滲透，使得耐水性變差而導致黏著劑熔化及流動，造成基膜與聚乙烯醇膜之間黏著力不均，使得拉伸步驟中增加破裂的發生。此外，在聚乙烯醇膜與基膜彼此貼合後，由於基膜與聚乙烯醇膜間膨脹程度不同，導致大量龜裂狀細紋產生於其表面，導致表面狀態產生缺陷。此外，在拉伸步驟之後可能發生側邊捲曲的現象。
本發明之一態樣在於提供一種具有優異光學特性之薄偏光件之製造方法，其可用於高倍率之拉伸，並且具有相對高的製程穩定性。
根據本發明之一態樣，一種薄偏光件之製造方法包括：透過將一厚度為10至60μm之未拉伸聚乙烯醇系膜，利用一黏著劑貼合至一未拉伸基膜之至少一表面以形成一層壓膜，該黏著劑包括一胺系金屬化合物交聯劑與一包括乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂；以及拉伸該層壓膜以使該聚乙烯醇系膜之厚度為10μm或以下。
在此情況下，該黏著劑可包括1至50重量份之胺系金屬化合物交聯劑與100重量份之包括乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂。更具體地，該黏著劑可為包括胺系金屬化合物交聯劑與包括乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂之一水溶液。此時，該水溶液之pH值可約為4.5至9。
在黏著劑中，包括乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂之固體含量可為1至10重量百分比之範圍內。
該胺系金屬化合物交聯劑可為一包括胺系配體之金屬混合物，且可包括一種或以上之胺基選自由：一伯胺、一仲胺、一叔胺、以及一氫氧化銨所組成之群組；作為一配體係為一種或以上之過渡金屬選自由：鋯(Zr)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、鎢(W)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、釕(Ru)、鋨(Os)、銠(Rh)、銥(Ir)、鈀(Pd)、及鉑(Pt)所組成之群組。
該基膜可為一聚合物膜，其最大拉伸倍率係五倍或以上，且譬如，可為一種或以上選自由：一高密度聚乙烯膜、一聚氨酯膜、一聚丙烯膜、一聚烯烴膜、一酯系膜、一低密度聚乙烯膜、高密度聚乙烯及低密度聚乙烯之共擠出膜、一於高密度聚乙烯中包括乙烯醋酸乙烯酯之共聚物樹脂膜、一丙烯酸系膜、一聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、一聚乙烯醇系膜、以及一纖維素系膜所組成之群組。
該層壓膜之該拉伸可透過一乾式拉伸或一濕拉伸步驟進行，係於20℃至85℃之一溫度下拉伸該層壓膜，其拉伸倍率為5至15倍。此外，該層壓膜之拉伸可於硼酸水溶液中進行。
上述方法可進一步包括於該層壓膜進行拉伸之前，將該層壓膜以碘及二色性染料至少一者染色。
薄偏光件之製造方法可進一步包括於該層壓膜進行該拉伸之後，將該聚乙烯醇系膜與該基膜分離。此 時，透過施予2N/2cm或以下之剝離強度於其中以將該聚乙烯醇系膜與該基膜分離。
根據本發明之又一態樣，可經由上述方法製得一種薄偏光件，其厚度為10μm或以下、其單體透射率可為40%至45%、且其偏光度可為99.9%或以上，並且提供包括該薄偏光件之一種偏光板。
根據本發明之一實施例，製得一厚度為10μm或以下且具有優異光學特性之薄偏光件並具步驟穩定性。
上述及其他態樣、特徵及其他優點將透過下文之具體描述及隨附圖式更清楚地理解。
A‧‧‧聚乙烯醇膜
B‧‧‧基膜
H‧‧‧樣品保持架
圖1係利用結構分析儀之黏著力測量方法示意圖。
圖2係實施例1、2與比較例1至3之層壓膜之耐水性實驗結果示意圖。
圖3係實施例3及比較例4於進行拉伸步驟後所提供之層壓膜之圖片。
圖4係比較例5於進行拉伸步驟後，其層壓膜側邊捲曲現象之圖片。
圖5係實施例3於進行拉伸步驟後所提供之層壓膜之圖片。
圖6係比較例7於進行拉伸步驟後所提供之層壓膜之圖片。
本發明之示例性實施例將於下文中參照圖式具體地加以說明。
本發明之實例可以各種不同方式呈現，而不侷限於本發明說明書所記載之實施例。更確切地說，該些實施例僅用以使本發明內容更為透徹及完整，且可向本領域具有通常知識者充分地傳達本發明之範圍。
於附圖中，元件之形狀及尺寸為了清楚之目的而可加以放大，且同樣的符號標記可用以標示相同或相似的元件。
本發明係本發明之發明人經長時間的研究後所提出，研究在拉伸步驟中，當利用習知技術之黏著劑以將基膜貼合至該聚乙烯醇(PVA)系膜時所產生的破裂的原因，並發現在黏著劑存在的情況下，習知技術之黏著劑可能暴露於濕氣中熔化及流動，造成基膜與聚乙烯醇膜之間黏著力不均。換言之，本發明認為，基膜與聚乙烯醇系膜可利用具有優異耐水性之黏著劑彼此貼合，可使拉伸步驟中破裂的發生顯著地降低。
更具體地，根據本發明一實施例之薄偏光件之製造方法可包括將一厚度為10至60μm之未拉伸聚乙烯醇系膜，利用一黏著劑貼合至一未拉伸基膜之至少一表面以形成一層壓膜，該黏著劑包括一胺系金屬化合物交聯劑與一包括乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂；以及拉伸該層壓膜以使該聚乙烯醇系膜之厚度為10μm或以下。
首先，利用黏著劑將未拉伸聚乙烯醇系膜貼合 至未拉伸基膜之至少一表面以形成一層壓膜。在此情況下，層壓膜之形成方法可根據公開揭露的膜堆疊法進行。譬如，可將黏著劑塗佈於未拉伸基膜或未拉伸聚乙烯醇系膜之一表面，且該基膜與該聚乙烯醇系膜接著利用層壓機或類似者而彼此堆疊後再加熱，或者加熱並加壓。
另一方面，根據本發明一實施例，可使用一黏著劑，其包括胺系金屬化合物交聯劑與包括乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂，使得該未拉伸基膜與該未拉伸聚乙烯醇系膜彼此堆疊。在黏著劑包括胺系金屬化合物交聯劑與包括乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂的情況下，由於黏著劑固化時，胺系金屬化合物與聚乙烯醇系樹脂之乙醯乙醯基之間發生交聯反應，固化後之黏著層之耐水性可顯著地提升，且因此，習知技術之聚乙烯醇系黏著劑因耐水性不足而導致的缺陷可得到改善。
更具體地說，本發明中所使用的黏著劑可為一包括胺系金屬化合物交聯劑與包括乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂之水溶液。此時，該水溶液之pH值可約為4.5至9。當該黏著劑之pH值滿足上述數值範圍時，於高濕度環境下之存放特性及耐久性可進一步得到改善。
另一方面，黏著劑之pH值可透過於水溶液中包含一酸的方法進行調整，且在這種情況下，強酸或弱酸均可用以作為調整其pH值的酸。譬如，硝酸、鹽酸、硫酸、醋酸、或類似物都可以使用。
此外，於本發明中，該黏著劑可包括100重量 份之包括乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂與1至50重量份之胺系金屬化合物交聯劑。
在此，雖然聚乙烯醇系樹脂之聚合度及水解度並沒有特別限制，只要該聚乙烯醇系樹脂僅包括乙醯乙醯基；其聚合度可為200至4,000；且其水解度可為70mol%至99.9mol%即可。更具體地說，考量其中之可撓性混合物及所包含的材料，根據分子運動，聚合度可為1,500至2,500，且水解度可為90mol%至99.9mol%。在此情況下，該聚乙烯醇系樹脂可包括0.1至30mol%之乙醯乙醯基。於上述範圍內時，其與胺系金屬化合物交聯劑之反應可順利地完成，且目標黏著劑具有充足的耐水性。
該胺系金屬化合物交聯劑係一水溶性交聯劑，其具有與聚乙烯醇系樹脂產生反應性之官能基，且可具有包括胺系配體之金屬混合物形式。關於可使用之金屬，可使用一過渡金屬，譬如鋯(Zr)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、鎢(W)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、釕(Ru)、鋨(Os)、銠(Rh)、銥(Ir)、鈀(Pd)、鉑(Pt)及類似者。任何配體均可作為與中央金屬結合之配體，只要該配體包括至少一胺基所形成之材料，譬如伯胺、仲胺(二胺)、叔胺、氫氧化銨、以及類似物。相對於100重量份之聚乙烯醇，胺系金屬化合物交聯劑可調整至1至50重量份之範圍內。此時，目標黏著劑可提供充足的黏著力，且其儲存穩定性(適用期)可得到改善。
此外，於本發明之黏著劑中，該包括乙醯乙醯 基之聚乙烯醇系樹脂之固體含量可為1至10重量百分比之範圍內。當該包括乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂少於1重量百分比時，由於無法充分地確保其耐水性，使得拉伸步驟中降低破裂發生的效果相對較差。當該包括乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂超過10重量百分比時，可能削弱使用者之工作電源，並且在分離步驟進行時，聚乙烯醇系膜之表面可能受到損壞。
另一方面，於本發明中，由黏著劑所形成之黏著層之厚度，在層壓膜進行拉伸步驟前可約為80nm至200nm，更具體來說，約為80nm至150nm；且在拉伸步驟進行之後，其厚度可約為10nm至100nm，更具體來說，約為10nm至80nm。當黏著層之厚度滿足上述範圍時，於基膜與聚乙烯醇系膜之間的黏著力可維持在一適當的程度，使得進行分離步驟過程中，有效的降低偏光件表面之損壞，同時在拉伸過程中降低破裂發生。
此外，於基膜與未拉伸聚乙烯系膜之間之黏著力可為2N/2cm或以下，具體而言，約為0.1至2N/2cm，或者更具體來說，約為0.1至1N/2cm，但不限於此。當基膜與未拉伸聚乙烯系膜之間之黏著力滿足上述範圍時，該基膜與未拉伸聚乙烯系膜在拉伸步驟中不會彼此分離，且在拉伸步驟進行後的分離步驟，可顯著地降低表面損壞。在此情況下，舉例來說，當黏著的樣品膜長度為2cm時可測得其黏著力，且具體測定方法如圖1所示。於本發明中，基膜與未拉伸聚乙烯醇系膜之間之黏著力意指上述膜之間 之剝離強度，其係在利用樣品保持架H固定層壓膜之聚乙烯醇膜A後，於相對層壓膜表面之垂直方向施予力，以於基膜B上分離聚乙烯醇膜A所測得之剝離強度，如圖1所示。在此情況下，關於該測定裝置，可使用穩定微系統(Stable Micro Systems)之TextureAnalyzer(TA-XT Plus)進行測定。
另一方面，為了在將基膜貼附至聚乙烯醇系膜時提供足夠的黏著力，基膜或聚乙烯醇系膜之一表面或兩表面可經表面處理。在此情況下，可透過各種習知表面處理方法進行表面處理，譬如，電暈處理法、電漿處理法、例用強鹼水溶液(譬如NaOH或KOH)之表面修飾處理法，以及類似者。
同時，該未拉伸聚乙烯醇系膜可貼合至該未拉伸基膜之一表面或兩表面。考量製程中的生產率及穩定性，該聚乙烯醇系膜可貼合至該基膜之兩表面。當該聚乙烯醇系膜貼合至該基膜之兩表面時，由於在拉伸步驟中，每單位面積之平衡模量及張力，與聚乙烯醇系膜僅貼合於未拉伸基膜之一表面的情況相比，相對輕鬆。可經由單一步驟獲得兩薄偏光件，以改善生產率並同時具有優異的製程穩定性。
此外，提供未拉伸基膜可避免聚乙烯醇系膜在拉伸步驟中破裂，且該基膜，在20℃至85℃的溫度條件下，可為一具有最大拉伸倍率為5倍或以上之聚合物膜。在此情況下，最大拉伸倍率指的是破裂發生之前之拉伸倍率。另一方面，上述拉伸可意指乾拉伸步驟或濕拉伸步驟。於 濕拉伸步驟的情況下，於硼酸濃度為1.0至5重量百分比之硼酸水溶液中進行拉伸步驟時，硼的濃度可決定最大拉伸倍率。
關於基膜，舉例而言，可使用一高密度聚乙烯膜、一聚氨酯膜、一聚丙烯膜、一聚烯烴膜、一酯系膜、一低密度聚乙烯膜、高密度聚乙烯及低密度聚乙烯之共擠出膜、一於高密度聚乙烯中包括乙烯醋酸乙烯酯之共聚物樹脂膜、一丙烯酸系膜、一聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、一聚乙烯醇系膜、一纖維素系膜、以及類似者，然而並不限於此。
接著，貼合至基膜之未拉伸聚乙烯醇系膜可具有約10μm至60μm之厚度，更具體地，約10μm至40μm之厚度。當該聚乙烯醇系膜之厚度超過60μm時，可能即使進行拉伸步驟亦難以實現小於10μm之厚度，且當其厚度小於10μm時，於拉伸步驟中可能容易產生破裂。
此外，該聚乙烯醇系膜可具有約1,000至10,000之聚合物，或者更具體地，約1,500至5,000，但不限於此。當聚合度滿足上述範圍時，則分子運動可容易進行，且分子可順利地與碘、二色性染料及類似物混合。
此外，根據本發明一實施例之聚乙烯醇系膜，可使用市售之聚乙烯醇系膜，譬如，Curare之PE20、PE30、PE60；Nippon Gohsei之M2000、M3000、M6000、或類似物。
另一方面，層壓膜可透過將該聚乙烯醇系膜貼合於基膜上形成，且接著拉伸該層疊膜。在此情況下，可 進行拉伸製程以使聚乙烯醇系膜之厚度為10μm或以下，且譬如，其厚度可約為1μm至10μm、3μm至10μm、或更具體地，1μm至5μm。
於本發明中，關於拉伸條件，譬如，該拉伸步驟可於20℃至85℃之溫度下，以5至15倍之拉伸倍率進行，可於40℃至80℃之溫度下，以5至12倍之拉伸倍率進行。
在此，該拉伸步驟可為濕拉伸步驟或乾拉伸步驟。然而，當進行濕拉伸步驟時，由於基膜與聚乙烯醇系膜之間的表面黏著力比起乾拉伸步驟情況來得強，可進行穩定的拉伸步驟。並且，濕拉伸步驟可利用硼酸水溶液進行，此時，硼酸水溶液中的硼酸濃度可約為1.0至5.0wt%。
當利用如上所述之硼酸水溶液進行拉伸步驟時，由於硼交聯可降低PVA膜之破裂發生，使得製程穩定性增加，且PVA膜皺褶發生率降低，易於發生濕式步驟中，可獲得控制。此外，比起乾拉伸步驟，濕拉伸步驟亦可在相對較低的溫度下進行。
另一方面，偏光元件之製程一般可包括潤洗步驟、膨潤步驟、染色步驟、清潔步驟、拉伸步驟、互補步驟、乾燥步驟、及類似步驟，然而在本發明的情況下，清潔與拉伸步驟可於硼酸水溶液進行。更具體地，於清潔步驟中，硼的濃度可於0.1至2.5wt%之範圍內，或更具體地，約為0.5至2.0wt%，且在拉伸步驟情況下，硼的濃度可於1.0至5.0wt%之範圍內，或者更具體地，可為1.5至4.5wt% 範圍內。
拉伸步驟可與聚乙烯醇系膜之染色步驟(使用碘或二色性染料染色)一起進行，及/或將染色的碘及/或染色的二色性染料與聚乙烯醇系膜交聯。
舉例來說，拉伸步驟可利用包括碘及/或二色性染料之水溶液進行，且舉例來說，於水溶液中的硼使得染色、交聯及拉伸步驟可同時地交互進行。或者，在拉伸步驟進行前，藉由將層壓膜浸泡於包括碘及/或二色性染料之水溶液中以進行染色步驟，並接著，將經染色的層壓膜浸漬於硼酸水溶液中，並於其中進行拉伸步驟，使得交聯步驟與拉伸步驟可同時進行。
在如上所述地拉伸層壓模之後，經拉伸的層壓膜可視需求進一步地進行染色步驟。此時，該染色步驟可於約20℃至100℃之溫度下進行，且更具體地，約為40℃至90℃之溫度下進行1至10分鐘。乾燥步驟可避免PVA偏光件因偏光板製造過程中的濕氣造成其物性方面的劣化，透過自PVA表面及內部移除濕氣，且可在乾燥步驟中於經拉伸的聚乙烯醇膜誘發收縮使其平整，以提升包括聚乙烯醇及碘之染色本體之方向性，從而提升偏光件之偏振度。
另一方面，在如上所述地拉伸層壓膜後，必要時，經拉伸的層壓膜可進一步進行將聚乙烯醇系膜自基膜分離的步驟。分離步驟可透過施予剝離強度於聚乙烯醇系膜或基膜之方法使得兩膜彼此分離。在此情況下，剝離強度可為2N/2cm或以下，且譬如，可約為0.1至2N/2cm，或 更具體地，約0.1至1N/2cm。當根據本發明一實施例使用黏著劑時，由於相較於聚乙烯醇樹脂層經由塗佈或共擠出方法形成於基膜的情況，將聚乙烯醇系膜自基膜分離時所需的剝離強度相對較低，兩膜可簡單地彼此分離而不需另外的步驟，亦不需另外的裝置，且在分離步驟中，可顯著地減少聚乙烯醇系膜之損壞，因而提供了優異的性能。
當如上所述地完成分離步驟時，可獲得厚度為10μm或以下之聚乙烯醇系偏光件。當聚乙烯醇系膜黏著於基膜之兩表面時，可經由單一步驟獲得兩薄偏光件。經由上述方法所製得之偏光件可具有10μm或以下之顯著減少的厚度，譬如，約為1μm至10μm、約為3μm至10μm、或者更具體地，約1μm至5μm，且可具有單體透射率約為40%至45%、且其偏光度為99.0%或以上、99.5%或以上、99.5%或以上，且更具體為99.9%或以上，以在如上所述的降低的厚度中具有顯著優異的光學特性。
此外，根據本發明一實施例，提供一種偏光板，該偏光板包括藉由如上所述之方法所製得之薄偏光件。
根據本發明一實施例之偏光板可藉由在本發明之薄偏光件之一表面或兩表面堆疊透明膜而形成。在此情況下，關於該透明膜，可使用各種膜作為偏光件保護膜或延遲膜而沒有任何限制。譬如，可使用至少一選自由：聚酯系聚合物、苯乙烯系聚合物、纖維素系聚合物、聚醚砜系聚合物、聚碳酸酯系聚合物、丙烯酸系聚合物、聚烯烴系聚合物、聚醯胺系聚合物、聚醯亞胺系聚合物、砜系 聚合物、聚醚醚酮系聚合物、聚苯硫醚系聚合物、乙烯醇系聚合物、偏二氯乙烯系聚合物、乙烯醇縮丁醛系聚合物、芳基化系聚合物、聚甲醛系聚合物、環氧系聚合物、及上述聚合物的混合物所組成之群組之膜。
將偏光件及透明膜彼此堆疊之方法並無特別限制，且可利用習知黏著劑、內聚黏著劑、或類似物進行。在此情況下，該黏著劑或內聚黏著劑可根據透明膜之材料以適當地選擇，且譬如，關於透明膜，當利用三醋酸纖維素(TAC)形成透明膜時，可使用水系黏著劑，譬如聚乙烯醇系黏著劑；且當利用丙烯酸系膜、COP膜作為透明膜時，可使用光固化黏著劑或熱固化黏著劑，譬如丙烯酸黏著劑或環氧系黏著劑。
此外，根據本發明一實施例之偏光板，視需要可進一步於本發明之薄偏光件或透明膜上包括一黏性層。此時，該黏性層可經由一種或以上選自由習知黏性組合物所組成之群組而形成，譬如，丙烯酸系共聚物、環氧系樹脂、聚氨酯系樹脂、矽系樹脂、聚醚系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚乙烯醇系樹脂，上述樹脂可覆蓋於偏光件或透明膜上，且可透過照射光或熱以使其固化。
更具體地，本發明之偏光板可包括厚度為10μm或以下之聚乙烯醇系偏光件，該透明膜，透過設於透明膜與聚乙烯醇系偏光件之間之黏著層而貼附於該聚乙烯醇系偏光件之至少一表面，且該黏性層係形成於偏光件或透明膜之上。
舉例來說，根據本發明之偏光板可包括厚度為10μm或以下之聚乙烯醇系偏光件，該透明膜，透過設於透明膜與聚乙烯醇系偏光件之間之黏著層而貼附於該聚乙烯醇系偏光件之至少一表面，且該黏性層係形成於偏光件之另一表面上。
另一方面，於黏性層與聚乙烯系偏光件之間及/或黏著層與透明膜之間可進一步形成底漆層、黏著劑層或類似者，以增加其間之黏性。
下文中，將根據下述實施例進一步詳細地說明本發明。
製造例1-黏著劑A
藉由將包括乙醯乙醯基(5wt%)之聚乙烯醇(平均聚合度為2000，皂化度為94%，Nippon Gohsei)溶解於純水中，製得4重量百分比之水溶液。在此，相對於100重量份之聚乙烯醇，加入6.7重量份之鈦胺複合交聯劑(Dupont之TYZOR TE)於其中並且攪拌混合以製得黏著劑A。
製造例2-黏著劑B
藉由將包括乙醯乙醯基(5wt%)之聚乙烯醇(平均聚合度為2000，皂化度為94%，Nippon Gohsei)溶解於純水中，製得1重量百分比之水溶液。在此，相對於100重量份之聚乙烯醇，加入6.7重量份之鈦胺複合交聯劑(Dupont之TYZOR TE)於其中並且攪拌混合以製得黏著劑B。
製造例3-黏著劑C
藉由將4wt%之包括乙醯乙醯基(5wt%)之聚乙烯醇(平均聚合度為2000，皂化度為94%，Nippon Gohsei)溶解於純水中，以製得黏著劑C。
製造例4-黏著劑D
市售聚乙烯醇系黏著劑(JAPAN VAM & POVAL Co.,Ltd製造之JC25)，其中包括4wt%之固體。
實施例1
將黏著劑A塗覆於厚度為40μm之熱塑性聚氨酯基底之兩表面，並接著，於其上方堆疊Nippon Gohsei之M2000等級20μm之PVA膜，並經由層壓機壓製以形成一層壓膜。
實施例2
除了以黏著劑B取代黏著劑A以外，透過與實施例1相同的方法製得一層壓膜。
比較例1
除了以黏著劑C取代黏著劑A以外，透過與實施例1相同的方法製得一層壓膜。
比較例2
除了以黏著劑D取代黏著劑A以外，透過與實施例1相同的方法製得一層壓膜。
比較例3
透過於厚度為40μm之熱塑性聚氨酯基底之兩表面堆疊Nippon Gohsei之M2000等級20μm之PVA膜，以 形成一層壓膜。
實驗例1-防水特性評估
將實施例1、2及比較例1至3之層壓膜浸入60℃的水中5分鐘，接著，針對其表面狀態進行評估。圖2係層壓膜進行浸泡步驟之後，其表面狀態之圖片。
如圖2所示，可清楚發現在實施例1與實施例2的情況下，該層壓膜之表面在浸泡步驟之後依然保持平整，而在比較例1及2之層壓膜之表面具有皺褶。這是因為比較例1及2之黏著劑熔化於水中並流動，使得基膜與PVA膜彼此貼附不均勻，而是部分地彼此貼附。如上所述的不均勻表面狀態下之層壓膜，施予其對應部分之張力改變而導致拉伸步驟破裂。於比較例3中，雖然表面發生皺褶，然而相較於比較例1與2而言，其皺褶之數量相對較低。
實施例3
根據實施例1之層壓膜於25℃純溶液中溶脹15秒，再於25℃下，利用0.3wt%濃度之碘溶液進行染色步驟60秒。接著，於25℃下，利用包括1wt%之硼之溶液進行清潔步驟15秒後，再於52℃下，利用包括2.5wt%之硼之水溶液，進行拉伸步驟以形成7倍拉伸。於拉伸步驟後，利用5wt%之KI溶液進行互補步驟，接著，於80℃之烘箱乾燥該層壓膜5分鐘。接著，透過0.7N/2cm的剝離強度，並固定聚氨酯基膜，以將聚乙烯醇系膜由基膜分離而獲得厚度為7.5μm之薄偏光件。
比較例4
根據比較例1之層壓膜於25℃純溶液中溶脹15秒後，再於25℃下，利用0.3wt%濃度之碘溶液進行染色步驟60秒。接著，於25℃下，利用包括1wt%之硼之溶液進行清潔步驟15秒後，再於52℃下，利用包括2.5wt%之硼之溶液，進行拉伸步驟以形成7倍拉伸。然而，由於拉伸步驟中PVA膜破裂，無法製得一薄偏光件。
圖3係實施例3與比較例4之拉伸步驟中，層壓膜之狀態示意圖。參照圖3，可清楚看見，在使用實施例1層壓膜的實施例3的情況下，可進行穩定的拉伸；然而在使用比較例1之層壓膜的實施例4的情況下，於拉伸過程中發生破裂情況。
比較例5
根據比較例2之層壓膜於25℃純溶液中溶脹15秒後，再於25℃下，利用0.3wt%濃度之碘溶液進行染色步驟60秒。接著，於25℃下，利用包括1wt%之硼之溶液進行清潔步驟15秒後，再於52℃下，利用包括2.5wt%之硼之水溶液，進行拉伸步驟以形成6倍拉伸。於拉伸步驟後，利用5wt%之KI溶液進行互補步驟，接著，於80℃之烘箱乾燥該層壓膜5分鐘。接著，透過2.3N/2cm的剝離強度，並固定聚氨酯基膜，以將聚乙烯醇系膜由基膜分離而獲得厚度為8.7μm之薄偏光件。
在此情況下，雖然拉伸步驟及清潔步驟中未發生破裂，然而在拉伸步驟之後產生層壓膜側邊捲曲的現象。圖4係比較例5進行拉伸步驟之後，層壓膜之狀態示意圖。 另一方面，圖5係實施例3進行拉伸步驟之後，層壓膜之狀態示意圖。如圖4及圖5所示，在拉伸步驟之後，層壓膜之側邊捲曲現象發生於比較例5之層壓膜，但不發生於實施例3之層壓膜。
同時，當根據比較例2製得之層壓膜拉伸率提高為7倍的情況下，於拉伸步驟發生的破損類似於比較例4的情況。
比較例6
根據比較例3之層壓膜於25℃純溶液中溶脹15秒後，再於25℃下，利用0.3wt%濃度之碘溶液進行染色步驟60秒。接著，於25℃下，利用包括1wt%之硼溶液進行清潔步驟15秒後，再於52℃下，利用包括2.5wt%之硼之水溶液，進行拉伸步驟以形成6倍拉伸。於拉伸步驟後，利用5wt%之KI溶液進行互補步驟，接著，於80℃之烘箱乾燥該層壓膜5分鐘。接著，透過0.7N/2cm的剝離強度，並固定聚氨酯基膜，以將聚乙烯醇系膜由基膜分離而獲得厚度為8.7μm之薄偏光件。
比較例7
於100℃下，藉由將PVA膜(Nippon Gohsei之M等級，平均聚合度為2400，皂化度為99mol%)溶解於純水後，再利用凸緣塗佈機將其塗佈於厚度為200μm之PET(MGC之NOVA-Clear SG007等級)上，隨後於80℃之烘箱乾燥10分鐘，以形成具有PVA塗佈層之膜。此時，該PVA塗佈層之厚度為10μm。將上述膜於25℃純溶液中溶 脹15秒，接著於25℃下，利用0.3wt%濃度之碘溶液進行染色步驟60秒。接著，於25℃下，利用包括1wt%之硼溶液進行清潔步驟15秒，並接著，於52℃下，利用包括2.5wt%之硼之水溶液，進行拉伸步驟以形成5.5倍拉伸。於拉伸步驟後，利用5wt%之KI溶液進行互補步驟，接著，於80℃之烘箱乾燥該層壓膜5分鐘。
然而，由於PVA塗佈層於拉伸步驟中剝離，因此無法製得薄膜PVA膜。圖6顯示透過比較例7之方法所製得之層壓膜拉伸時，層壓膜之狀態示意圖。
比較例8
於100℃下，藉由將PVA膜(Nippon Gohsei之M等級，平均聚合度為2400，皂化度為99mol%)溶解於純水後，再利用凸緣塗佈機將其塗佈於厚度為200μm之PET膜(MGC之NOVA-Clear SG007等級)上，隨後於80℃之烘箱乾燥10分鐘，以形成具有PVA塗佈層之膜。此時，該PVA塗佈層之厚度為10μm。將上述膜於25℃包括1.0wt%之硼之溶液中溶脹15秒，接著於25℃下，利用0.3wt%濃度之碘溶液進行染色步驟60秒。接著，於25℃下，利用包括1wt%之硼溶液進行清潔步驟15秒，並接著，於60℃下，利用包括2.5wt%之硼之水溶液，進行拉伸步驟以形成5.5倍拉伸。於拉伸步驟後，利用5wt%之KI溶液進行互補步驟，接著，於100℃之烘箱乾燥該層壓膜8分鐘。接著，透過2.7N/2cm的剝離強度，並固定聚氨酯基膜，以將聚乙烯醇系膜由基膜分離而獲得厚度為4至4.5μm之薄偏光件。
實驗例2-物理光學特性評估
根據實施例3之薄偏光件與根據比較例6及8所至得之薄偏光件，單體透射率(Ts)、偏振度(DOP)、單體顏色a及b、及正交顏色a及b係透過JASCO V-7100分光光度計進行測定，其結果如表1所示。
如上表1所示，可清楚理解根據本發明實施例3之薄偏光件具有顯著優異的偏振度為99.9%或以上，然而根據本發明比較例6與8之薄偏光件，與實施例3情況相比，則具有相對較低的偏振度，分別為99.7及99.5%。
具體而言，可理解與利用塗佈方法之比較例8相比時，根據本發明實施例3之薄偏光件展現相對高的偏振度及相對高的透射率，使其可進一步提供相對優異的光學性能表現。
另一方面，類似於比較例7的情況，當利用塗佈方法，以與實施例相同的步驟條件製造薄偏光件時，由 於塗佈的PVA膜剝離，薄偏光件本身之製造無法實施。當溶脹步驟及染色步驟中加入硼，並且拉伸溫度提升至類似於比較例8的情況，PVA膜可透過塗佈方法製得，然而因為在拉伸步驟進行前加入硼，PVA膜交聯度增加而發生偏光件之透射率劣化現象。因此，無法製得滿足本發明所提出的，透射率為40至45%且偏振度為99.0%或以上條件之偏光件。
同時，比較例6中，使用比較例3之層壓膜而未使用黏著劑，拉伸步驟的進行較為穩定，具有6倍之拉伸倍率。其原因在於：不同於比較例1及2，此處未使用黏著劑，且因此基膜與PVA膜可完全地彼此分離以便在拉伸步驟中相對平均的應力可施予其中。然而，當拉伸倍率增加至實施例3的程度，則比較例3之層壓膜發生破裂而無法製得偏振度為99.9%或以上之薄偏光件。
雖然已針對本發明詳加描述並與實施例結合，但顯然對於本領域之人士而言，可在不背離由本發明隨附申請專利範圍所定義之精神及範圍內，對本發明進行各種修飾及變更。

Claims (17)

  1. 一種薄偏光件之製造方法，包括：透過將一厚度為10至60μm之未拉伸聚乙烯醇系膜，利用一黏著劑貼合至一未拉伸基膜之至少一表面以形成一層壓膜，該黏著劑包括一胺系金屬化合物交聯劑與一包括乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂；以及拉伸該層壓膜以使該聚乙烯醇系膜之厚度為10μm或以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該黏著劑包括1至50重量份之該胺系金屬化合物交聯劑與100重量份之該包括乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該黏著劑係包括該胺系金屬化合物交聯劑與該包括乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂之一水溶液。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中，該水溶液之pH值為4.5至9。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該黏著劑中，該包括乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂之一固體含量係為1至10重量百分比之範圍內。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該胺系金屬化合物交聯劑係一包括胺系配體之金屬混合物。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中，該金屬混合物包括一種或以上之胺基選自由：一伯胺、一仲胺、一叔胺、以及一氫氧化銨所組成之群組；作為一配體係為一 種或以上之過渡金屬選自由：鋯(Zr)、鈦(Ti)、鉿(Hf)、鎢(W)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、釕(Ru)、鋨(Os)、銠(Rh)、銥(Ir)、鈀(Pd)、及鉑(Pt)所組成之群組。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該基膜係一聚合物膜，其最大拉伸倍率係五倍或以上。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該基膜係一種或以上選自由：一高密度聚乙烯膜、一聚氨酯膜、一聚丙烯膜、一聚烯烴膜、一酯系膜、一低密度聚乙烯膜、高密度聚乙烯及低密度聚乙烯之共擠出膜、一於高密度聚乙烯中包括乙烯醋酸乙烯酯之共聚物樹脂膜、一丙烯酸系膜、一聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、一聚乙烯醇系膜、以及一纖維素系膜所組成之群組。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該層壓膜之該拉伸係透過一濕拉伸步驟進行。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之方法，係於20℃至85℃之一溫度下拉伸該層壓膜，其拉伸倍率為5至15倍。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，更包括於該層壓膜進行拉伸前，將該層壓膜以碘及二色性染料中至少一種染料染色。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該層壓膜之拉伸係於一硼酸水溶液中進行。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包括於該層壓膜進行拉伸之後，將該聚乙烯醇系膜與該基膜分離。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中，係透過施予2N/2cm或以下之剝離強度，以將該聚乙烯醇系膜與該基膜分離。
  16. 一種薄偏光件，其係透過如申請專利範圍第1項至第15項中任一項所述之方法所製得，該薄偏光件之厚度為10μm或以下、其單體透射率為40%至45%、且其偏光度為99.9%或以上。
  17. 一種偏光板，其包括如申請專利範圍第16項所述之該薄偏光件。
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