528894 A7 ____ _B7____ 五、發明說明(丨) 〔發明之技術領域〕 本發明係關於使用於液晶顯示裝置之偏光膜及其製造 方法,以及使用其而構成之偏光板、光學構件。詳而言之 ,係關於具有高偏光度與高透過率的偏光膜及其製造方法 ,以及使用其而構成之偏光板、光學構件。 〔習知技術〕 液晶顯示裝置係使用於桌上型電子計算機、電子鐘、 個人電腦、文書處理器、汽車或機械之儀表類等中,該液 晶顯示裝置會用到偏光板。作爲偏光板,係使用在吸附有 碘或雙色性染料之經配向的聚乙烯醇(PVA)系膜(偏光膜)的 兩面,積層三乙醯纖維素等的保護膜而構成者,最近則要 求具有高偏光度、高透過率的膜。 偏光膜之製造方法有:在未配向的聚乙烯醇系膜上吸 附碘或雙色性染料後實施拉伸之方法;或在事先實施拉伸 配向之聚乙烯醇系膜上吸附碘或雙色性染料之方法。然而 ,將聚乙烯醇系膜實施濕式拉伸的情形,由於水分會切斷 分子間的氫鍵,故缺乏加工安定性,易產生拉伸不均。因 此,作爲高偏光度、高透過率膜之製造方法,有人提案出 :將聚乙烯醇系膜實施乾式單軸拉伸後,使其吸附碘等並 實施配向,用70〜85°C的含硼酸水溶液實施浸漬處理的方 法(日本特開平8 - 240715號公報);將聚乙烯醇系膜實施 乾式單軸拉伸後,經染色,再在硼化合物中拉伸成1.5倍 以上之方法(特開平10 - 288709號公報);將聚乙烯醇系膜 實施乾式單軸拉伸後,經染色,再邊浸漬在硼酸水溶液中 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------------訂---------線丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 528894 A7 _— —_B7 _ 五、發明說明(> ) 邊拉伸成1.1〜1·8倍之方法(特開平1 1 - 49878號公報)等等 〇 〔發明所要解決之課題〕 然而’特開平8 - 240715號公報所記載之方法,要獲 得高偏光度膜會有困難,又,特開平1〇 - 288709號公報及 特開平1 1 - 49878號公報所記載之方法,爲提高偏光特性 而在含硼化合物之處理浴中加大拉伸倍率時,會有膜容易 斷裂的問題。因此,迫切期望有一能安定地獲得高偏光度 膜之方法。 於是,經本發明人深入檢討的結果發現到,將聚乙烯 醇系膜實施乾燥單軸拉伸後,於含碘水溶液或含雙色性染 料水溶液中使其鬆弛,再將該鬆弛膜於含PVA交聯劑之水 溶液中實施拉伸,即可獲得高偏光度、高透過率之偏光膜 ’進而完成本發明。本發明之目的,係提供一具有高偏光 度、高透過率之偏光膜、及使用其之偏光板、偏光元件、 液晶顯示裝置。 〔用以解決課題之手段〕 爲解決前述課題,本發明之偏光膜之製造方法,其特 徵在於:將聚乙烯醇系膜實施乾燥單軸拉伸後,於含碘水 溶液或含雙色性染料水溶液中使其鬆驰,再將該鬆弛膜於 含PVA交聯劑之水溶液中實施拉伸。 前述PVA交聯劑,較佳爲擇自硼酸 '硼砂、乙二醛及 戊二醛所構成群中之至少一種化合物。 本發明之偏光膜製造方法較佳爲,聚乙烯醇系膜之乾 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一OJa II ·ϋ n n n n ϋ I n n n n 1 I— n n 1 n n n n I— n A7 528894 B7 _ 五、發明說明(j ) 式拉伸倍率爲2倍以上,且鬆弛膜的拉伸倍率爲1.02倍以 上。又聚乙烯醇系膜之鬆弛率較佳爲乾式拉伸倍率之10% 以下。又聚乙烯醇系膜之總拉伸倍率較佳爲6.5倍以下。 本發明之偏光膜之製造方法中,聚乙烯醇系膜之乾式 拉伸倍率更佳爲2〜6倍,且鬆弛膜的拉伸倍率更佳爲 1.1〜4.0倍。又聚乙烯醇系膜之總拉伸倍率更佳爲4·0〜6.5 倍。 本發明之偏光膜之製造方法中,較佳爲使用厚5〜150 //m之聚乙烯醇系膜。 又,本發明之偏光膜之製造方法較佳爲,含碘水溶液 ,相對於水1〇〇重量份,係含有碘0.01〜0.5重量份、碘化 鉀0.05〜50重量份,且溫度在10〜8〇°C的範圍。又,含 PVA交聯劑之水溶液,相對於水1〇〇重量份,係含有PVA 交聯劑0·1〜15重量份,且溫度在1〇〜9〇°C的範圍。PVA交 聯劑較佳爲使用硼化合物。 本發明之偏光膜之製造方法,可將在含PVA交聯劑之 水溶液中拉伸後的膜,經水洗後實施乾燥。 又,本發明之偏光膜,其特徵在於:係將乾式單軸拉 伸後之聚乙烯醇系膜在含碘水溶液或含雙色性染料水溶液 中使其鬆弛,再將該鬆弛膜於含PVA交聯劑之水溶液中實 方也拉伸而f守者’其透過率爲43.0%以上,且偏光度爲98% 以上。 該偏先膜較佳爲’聚乙嫌醇系膜之乾式拉伸丨立恋爲 2〜6倍,鬆弛率爲乾式拉伸倍率之1〇%以下,鬆弛膜的拉 5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
MW 訂---------線I·---------------------- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) — 528894 A7 _____B7 _ 五、發明說明(冷) 伸倍率爲1.1〜4·0倍,且聚乙烯醇系膜之總拉伸倍率爲6.5 倍以下。 其次,本發明的偏光板,其特徵在於:在依本發明方 法所製造之偏光膜的至少一側’貼合保護膜而構成。 又本發明之光學構件,其特徵在於:在依本發明方法 所製造之偏光膜上,積層反射板或半透過反射板而構成。 又,本發明之光學構件,其特徵在於:在依本發明方 法所製造之偏光膜上,積層相位差板或λ板而構成。 又,本發明之光學構件,其特徵在於:在依本發明方 法所製造之偏光膜上,積層光學補償膜而構成。 又,本發明之光學構件,其特徵在於:在依本發明方 法所製造之偏光膜上,積層亮度提昇膜而構成。 又,本發明之液晶顯示裝置,其特徵在於:在液晶單 元之至少一側,具備依本發明方法所製造之偏光膜。 〔發明之實施形態〕 本發明之乾式單軸拉伸所用之聚乙烯醇系膜之聚乙烯 醇系聚合物,可列舉出:將醋酸乙烯聚合後進行皂化而成 者;或將醋酸乙烯、和少量之不飽和羧酸、不飽和磺酸、 陽離子性單體等之可共聚合的單體進行共聚合而成者。聚 乙烯醇系聚合物之聚合度,雖沒有特別的限制而能使用任 意聚合度,但基於膜在水中的溶解度,較佳爲平均聚合度 500〜1萬,更佳爲1〇00〜6000。又皂化度較佳爲75莫耳% 以上,更佳爲98〜100莫耳%。膜厚爲5〜150//m,較佳爲 10〜100 // m 〇 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱T " " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------IT---------^—Aw— 528894 A7 p-—___ B7____ 五、發明說明(y ) 車乙式單軸拉伸方法,並沒有特別的限定,可列舉的有 :特開昭57 _ 212025號公報所記載之對膜賦予後方張力而 用加壓輥壓延之方法,特開昭63 - 261201號公報所記載之 邊對膜賦予後方張力邊使其接觸加熱輥來實施拉伸的方法 ’通過加熱輥間而進行壓縮拉伸等之用加熱輥來拉伸之方 法’用拉幅拉伸機來拉伸之方法等。拉伸倍率較佳爲2倍 以上’更佳爲2〜6倍,特佳爲2〜5倍。未達2倍時,在染 色浴實施鬆弛操作時,會產生膜之變形,而不易安定地進 行膜的移動。拉伸時加熱輥或烘箱溫度較佳爲50〜200°C, 更佳爲60〜150°C。 本發明,係將乾式單軸拉伸後的聚乙烯醇系膜,在含 碘或含雙色性染料之水溶液(染色浴)中實施鬆弛。亦即, 使單軸拉伸後的聚乙烯醇系膜,邊收縮至既定的拉伸倍率 邊在染色浴中實施染色。鬆弛率較佳爲乾式拉伸倍率之 10%以下,更佳爲2〜10%。亦即,當乾式拉伸倍率爲A倍 時,鬆弛率較佳爲(AX0.1X100)%以下。藉由邊鬆弛邊進 行染色,由於染料的吸附配向會變好,可加大含硼化合物 之處理浴中的拉伸倍率,故能安定地獲得高偏光度膜。另 一方面,當鬆弛率超過10%時,膜會鬆驰而使移動性變差 ,而使特性之偏差變大。 含碘水溶液之組成,通常相對於水1〇〇重量份,係含 有碘〇.〇1〜0.5重量份、碘化鉀〇.〇5〜50重量份,水溶液溫 度通常在10〜5(TC的範圍。含雙色性染料之水溶液的組成 ,通常相對於水1〇〇重量份,係含有雙色性染料〇·〇〇1〜1 7 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------f--------訂---------線麵 (請先閱讀背面之注t事項再填寫本頁) A7 528894 _________B7 ____ 五、發明說明(k ) 重量份,水溶液溫度通常在10〜80°C的範圍。浸漬時間並 沒有特別的限定,通常爲1秒〜10分,較佳爲5秒〜5分。 除水溶媒以外,也能少量含有和水具有相溶性之有機溶媒 。單軸拉伸後之聚乙烯醇系膜,在含碘或含雙色性染料之 水溶液中進行染色前,可在水中進行浸漬處理。 在含碘或含雙色性染料之水溶液(染色浴)中的鬆弛, 例如,將拉伸後的聚乙烯醇系膜’邊浸漬在含碘或含雙色 性染料之水溶液中邊使其鬆驰即可。又,將含碘或含雙色 性染料之水溶液邊塗佈、噴霧於拉伸後的聚乙烯醇系膜上 、邊實施鬆弛的方法亦可。鬆弛方法並沒有特別的限制, 例如有:將賦予膜之張力適當地鬆弛之方法’固定比例來 進行鬆弛之方法,將其等方法分多階段來實施之方法等。 又,鬆弛率係按照含碘或含雙色性染料之水溶液的溫度、 濃度、聚乙烯醇系膜之平均聚合度、種類等來作調整。 接著,將鬆弛處理後之聚乙烯醇系膜,在含PVA交聯 劑之水溶液中進行拉伸。拉伸倍率較佳爲h2倍以上’更 佳爲Μ〜4.0倍,特佳爲1.2〜3.5倍。拉伸倍率未達1.02倍 時無法獲得高偏光度的偏光板。又,聚乙烯醇系膜之總拉 伸倍率(乾式單軸拉伸後之聚乙烯醇系膜的拉伸倍率、鬆弛 後之聚乙烯醇系膜的拉伸倍率之乘積),爲獲得安定且高偏 光度的膜,較佳爲6.5倍以下,更佳爲4·0〜6.5倍。聚乙烯 醇系膜之乾式單軸拉伸倍率大時,要獲得高偏光度的偏光 板會有困難,PVA交聯劑處理浴中之拉伸倍率大時’膜變 得容易斷裂。又,含PVA交聯劑之水溶液中之拉伸,可分 8 $張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) —' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) !訂---------線 1·---- A7 528894 ______B7___ 五、發明說明(了) 2次以上進行,而使拉伸倍率的總和爲1.02倍以上即可。 含PVA交聯劑之水溶液的組成,通常相對於水100重 量份,係含有硼酸、硼砂、乙二醛及戊二醛等的PVA交聯 劑(單獨或混合)0·1〜15重量份、碘化鉀0〜15重量份,水溶 液溫度通常在10〜90°C的範圍。浸漬時間並沒有特別的限 定’通常爲1秒〜15分,較佳爲5秒〜10分。除水溶媒外 ,也能少量含有和水具有相溶性之有機溶媒。PVA交聯劑 較佳爲使用硼酸、硼砂等的硼化合物。 含PVA交聯劑之水溶液中的拉伸,例如,將拉伸後的 聚乙烯醇系膜,邊浸漬於含PVA交聯劑之水溶液中邊進行 拉伸即可。又,將含PVA交聯劑之水溶液邊塗佈、噴霧於 鬆弛後的聚乙烯醇系膜上、邊實施拉伸的方法亦可。拉伸 方法並沒有特別的限制,例如有:將賦予膜之張力適當地 調整之方法,固定比例來進行拉伸之方法,將其等方法分 多階段來實施之方法等。又,張力係按照PVA交聯劑的種 類、含PVA交聯劑之水溶液的溫度、濃度、聚乙烯醇系膜 之平均聚合度、種類等來作調整。 上述實施吸附配向處理後的聚乙烯醇系膜,經水洗、 乾燥可得偏光膜。水洗通常在5〜60°C,較佳爲5〜40°C的 範圍。水洗時間沒有特別的限定,通常爲1秒〜10分,較 佳爲1秒〜5分。乾燥通常在10〜120°c,較佳爲20〜90°c的 範圍。乾燥時間沒有特別的限定,通常爲10秒〜20分,較 佳爲1分〜10分。本發明之偏光膜厚度沒有特別的限定, 一般爲1〜80# m,較佳爲2〜40/z m。 9 衣紙張尺度適用出國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) ---- --------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 528894 ______B7__ 五、發明說明(S ) 接著,針對本發明之偏光板作說明。本發明之偏光板 的基本構成,係在本發明的偏光膜之單側或兩側,透過適 當的接著層、例如聚乙烯醇系聚合物等所構成的接著層, 來接著保護層之透明保護膜而成。 設於偏光膜的單側或兩側之透明保護層(保護膜)的材 料,可使用適當的透明膜。其中,較佳爲使用透明性、機 械強度、熱安定性、水份遮蔽性等優異之聚合物構成的膜 。該聚合物,例如可列舉三乙醯纖維素般之醋酸系樹脂、 聚酯系樹脂、聚醚硼系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系 樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂等 ,但並不限於此。 基於偏光特性及耐久性等之觀點,更佳之透明保護膜 ’係表面經鹼等施以皂化處理而成之三乙醯纖維素膜。透 明保護膜的厚度可爲任意値,但基於偏光板薄型化等之目 的’一般係500 // m以下,較佳爲5〜300 // m,更佳爲 5〜150//m。在偏光板兩側設置透明保護膜時,可在其表裏 使用不同聚合物等所構成之透明保護膜。 保護層所用之透明保護膜,在不影響本發明之目的下 ’可施加硬塗膜處理、反射防止處理、防黏附或擴散乃至 @眩:等處理。硬塗膜處理,係爲了防止偏光板表面損傷等 而施加者’例如將矽酮系、聚氨酯系、丙烯酸系、環氧系 當的紫外線硬化型樹脂所構成之硬度或平滑性等優異 的硬化皮膜,附加於透明保護膜表面,而以該方式等來形 成出。 由國國(CNS)A4 規格(21〇 X 297 公 --------------------訂---------線丨 (請先閱讀背面之注音3事項再填寫本頁) 528894 A7 _-___B7___ 五、發明說明(/ ) 另一方面,反射防止處理係爲了防止偏光板表面上外 光的反射,可藉由以往之反射防止膜等的形成來達成。又 ,黏附防止係爲了·防止和鄰接層間之密合,防眩處理係爲 了防止因偏光板表面之反射外光而對偏光板透過光的顯示 造成阻礙,例如藉由噴砂方式或壓花加工方式等所造成之 粗面化方式、或透明微粒子的配合方式等適當的方式,來 在透明保護膜表面賦予微細凹凸構造,藉此而形成出。 前述透明微粒子,例如可列舉平均粒徑0.5〜20//m之 二氧化矽、氧化鋁、二氧化鈦、二氧化銷、氧化錫、氧化 銦、氧化鎘、氧化銻等,使用具有導電性之無機系微粒子 亦可,也能使用交聯或非交聯之聚合物粒狀物等所構成之 無機系微粒子等。透明微粒子的用量,相對於透明樹脂 100重量份,一般爲2〜70重量份,較佳爲5〜50重量份。 配合有透明微粒子之防眩層,可以是透明保護膜本身 ,或設於透明保護膜表面之塗佈層等。防眩層,可兼作爲 將偏光板透過光擴散而擴大視角之擴散層(視角補償機能等 )。又,上述反射防止層、黏附防止層、擴散層、防眩層等 ,可和透明保護膜分開設置,而形成設有該等層之片材所 構成之光學層。 偏光膜和保護層(透明保護膜)間之接著處理,並沒有 特別的限定,例如可透過聚乙烯醇系聚合物所構成的接著 劑,或硼酸、硼砂、戊二醛、三聚氰胺、乙二酸等之聚乙 烯醇系聚合物的水溶性交聯劑所構成之接著劑等來進行。 藉此,將不易受溫度和熱的影響而造成剝離,且光透過率 11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------訂---------線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 528894 ________B7___ 五、發明說明(丨〇) 和偏光度優異。該接著層,可由水溶液之塗佈乾燥層等來 形成,而在調製水溶液時,按照需要也能配合其他添加劑 、酸等的觸媒。 偏光板,實際使用時可積層其他光學層而構成光學構 件。該光學層並沒有特別的限定,例如爲反射板、半透過 反射板、相位差板(包含1/2波長板、1/4波長板等的λ板) 、光學補償膜、亮度提昇膜等等之用來形成液晶顯示裝置 之適當的光學層,可使用1層或2層以上,較佳爲,在偏 光膜和保護層所組成的偏光板上,進一步積層反射板或半 透過反射板而構成反射型偏光板或半透過反射型偏光板; 在偏光膜和保護層所組成的偏光板上,進一步積層相位差 板而構成橢圓偏光板或圓偏光板;在偏光膜和保護層所組 成的偏光板上,進一步積層光學補償膜而構成偏光板;或 是,在偏光膜和保護層所組成的偏光板上,進一步積層亮 度提昇膜而構成偏光板。 針對反射板作說明,反射板用來設於偏光板上以形成 反射型偏光板者;反射型偏光板,通常設於液晶單元的背 側,可形成使來自目視確認側(顯示側)的入射光反射而進 行顯示這種形式的液晶顯示裝置,可省略背光等的光源, 而有容易達成液晶顯不裝置的薄型化之優點。 反射型偏光板之形成,視需要可透過透保護膜等在偏 光板的單面附設金屬等構成的反射層,而以該方式等適當 的方式來形成。其具體例,係視需要而在經粗面處理之透 明保護膜一面,附設鋁等的反射性金屬所構成的箔或蒸鍍 12 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐Γ --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 528894 A7 ____B7___ 五、發明說明(“) 膜而形成反射層等。 又在含有微粒子而形成表面微細凹凸構造之透明保護 膜上,具有反映出該微細凹凸構造之反射層而構成反射型 偏光板。表面微細凹凸構造之反射層,可防止入射光因亂 反射所產生的擴散而造成之指向性或閃光,而有能抑制明 暗不均之好處等。反映出透明保護膜的表面微細凹凸構造 之反射層(微細凹凸構造)的形成,例如以真空蒸鍍方式、 離子沉積方式、濺鍍方式等的蒸鍍方式或電鍍方式等適當 方式,來將金屬直接附設於透明保護膜表面,而藉由該方 法等來進行。 又反射板,除上述直接附設於偏光板的透明保護膜之 方式,亦可在仿透明保護膜之適當膜上設置反射層而構成 反射片等來使用。反射板之反射層,通常是由金屬構成, 基於可防止氧化所造成之反射率降低、進而長期維持初期 反射率、不須另外附設保護層之觀點,以其反射面被膜或 偏光板等被覆之使用形態爲較佳。 半透過型偏光板,可將上述反射層作成可反射、透過 光之半透明膜(half mirror)等的半透過型反射層而得。半透 過型偏光板,通常是設於液晶單元的背側,當將液晶顯示 裝置等用於較明亮的環境氣氛下時,使來自目視確認側(顯 示側)之入射光反射而顯示影像;用於較暗的環境氣氛時, 係使用半透過型偏光板的背側所內藏之背光等內藏光源來 顯示影像,而能形成這種型式的液晶顯示裝置等。亦即, 半透過型偏光板,在明亮的環境氣氛下,可節約背光等光 13 表紙張尺度適用由國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 528894 A7 ___B7____ 五、發明說明( 源的使用能量,在較暗的環境氣氛下,能使用內藏光源, 而能用於這種型式的液晶顯示裝置等。 接著說明,在本發明之偏光膜和保護層所構成的偏光 板上,進一步積層相位差板而成之橢圓或圓偏光板。 相位差板等係用於:將直線偏光轉變成橢圓或圓偏光 、將橢圓或圓偏光轉變成直線偏光、或改變直線偏光的偏 光方向等的情形。特別是,將直線偏光轉變成橢圓或圓偏 光、或將橢圓或圓偏光轉變成直線偏光之相位差板,係使 用所§胃1 /4波長板(也稱λ/4板)。1/2波長板(也稱λ /2板) ,通常是用於改變直線偏光的偏光方向之情形。 橢圓偏光板能有效運用於··補償STN型液晶顯示裝置 之液晶層的雙折射所產生之著色(藍或黃),而作成無著色 之黑白顯示的情形等。控制3維的折射率者,較佳爲也能 補償(防止)從斜方向觀看液晶顯示裝置的畫面時所產生之 著色。圓偏光板,能有效運用於例如能彩色顯示影像之反 射型液晶顯示裝置的影像色調之調和的情形等,同時具有 反射防止機能。 相位差板的具體例可列舉出:聚碳酸酯、聚乙烯醇、 聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、其他聚烯烴、聚 烯丙酯、聚醯胺等適當的聚合物所構成之膜,經拉伸處理 而成之雙折射性膜、液晶聚合物之配向膜、將液晶聚合物 之配向層用膜支撐而構成者等等。又作爲傾斜配向膜,例 如可列舉出:在聚合物膜上接著熱收縮性膜,經加熱而在 其收縮力的作用下,將聚合物膜施以拉伸處理或/及收縮處 14 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------*-------訂·--------IAWI (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 528894 A7 __ B7 _ 五、發明說明([巧) 理而成者,或將液晶聚合物實施傾斜配向而成者。 其次說明,在本發明之偏光膜和保護層所構成之偏光 板上,進一步積層視角補償膜而成之偏光板。 視角補償膜係用來加大視角,當並非垂直於畫面而從 稍傾斜的方向觀看液晶顯示裝置的畫面時,也能看到比較 鮮明的畫像。 這種視角補償膜,係使用在三乙醯纖維素膜上塗佈碟 狀液晶而成者,或相位差板。通常的相位差板是使用在其 面方向實施單軸拉伸之具有雙折射之聚合物膜,相對於此 ,視角補償膜所用之相位差板,係使用在面方向實施雙軸 拉伸之具有雙折射之聚合物膜,或在面方向實施單軸拉伸 、在厚度方向也實施拉伸以控制厚度方向折射率之傾斜配 向聚合物膜般之2方向拉伸膜等等。傾斜配向膜,如前述 般,可列舉例如在聚合物膜上接著熱收縮性膜,經加熱而 在其收縮力的作用下,將聚合物膜施以拉伸處理或/及收縮 處理而成者,或將液晶聚合物施以傾斜配向而成者。相位 差板的材質厚料聚合物,可使用和先前的相位差板所說明 之聚合物相同者。 在前述本發明之偏光膜和保護層所構成之偏光板上, 貼合亮度提昇膜而成之偏光板,通常是設於液晶單元的背 側來使用。亮度提昇膜的特性,若因液晶顯示裝置等的背 光或來自背側之反射等而使自然光射入,將反射既定偏光 軸的直線偏光或既定方向的圓偏光,而使其他光透過;將 亮度提昇膜積層於前述偏光膜和保護層所構成之偏光板上 15 吞紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------------訂--------丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 528894 A7 _____B7 _ 五、發明說明(外) 而成之偏光板,可使來自背光等光源之光入射而獲得既定 偏光狀態的透過光,同時既定偏光狀態以外的光不致透過 而反射。在該亮度提昇面反射之光,進一步透過設於其後 側之反射層等進行翻轉而再度射入亮度提昇板,使其局部 或全部形成既定偏光狀態的光而透過,藉以謀求透過亮度 提昇膜之光的增量,同時供給偏光膜不易吸收的偏光,而 增大液晶顯示裝置等可利用的光量,以達亮度之提昇。亦 即’不使用亮度提昇膜,僅用背光等從液晶單元的背側通 過偏光膜來射入光時,具有與偏光膜的偏光軸不一致的偏 光方向之光,幾乎會被偏光膜所吸收,而不會透過偏光膜 。亦即,雖因所用的偏光膜之特性會有不同,但約50%的 光會被偏光膜所吸收,而使液晶顯示裝置等可利用的光量 減少,畫面會變暗。亮度提昇膜,不致使特定偏光方向(具 有會被偏光膜吸收的偏光方向)之光射入偏光膜,而是一旦 被亮度提昇膜反射後,進一步透過設於其後側之反射層等 進行翻轉而再度射入亮度提昇板,反覆該步驟,而在兩者 間反射、翻轉之光偏光方向變成可通過偏光膜的偏光方向 之偏光,將透過亮度提昇膜而供給偏光膜,故能高效率地 將背光等的光使用於液晶顯示裝置之影像顯示,而使畫面 變亮。 前述亮度提昇膜,可適當的使用:例如電介質的多層 薄膜或折射率異向性不同之薄膜之多層積層體般,即透過 既定偏光軸的直線偏光而使其他光反射之具有這種特性者 (3M製之「D - BEF」等),膽笛系液晶層、特別是膽甾系 16 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------------訂---------線丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 528894 _ B7 _ 五、發明說明(〆) 液晶聚合物之配向膜、或在膜基材上支持該配向液晶層而 成者(日東電工公司製「PCF350」,默克公司製「 Transmax」般,即反射左旋或右旋之任一方的圓偏光,而 使其他光透過之顯示這種特性者。 因此,透過既定偏光軸的直線偏光之這種型的亮度提 昇膜,藉由直接使其透過光一致於偏光板之偏光軸而射入 偏光板,可抑制偏光板所造成之吸收損失,且能高效率地 透過。另一方面,透過膽留系液晶層般之圓偏光之這種型 的亮度提昇膜,雖也能直接射入偏光膜,但基於抑制吸收 損失之觀點較佳爲,使透過之圓偏光透過相位差板而直線 偏光化後,再射入偏光板。附帶說明,藉由使用1/4波長 板作爲該相位差板,即可將圓偏光轉換爲直線偏光。 在可見光區等寬廣的波長範圍具有1/4波長板的作用 之相位差板,例如對波長550nm的光等單色光具有1/4波 長板的作用之相位差層,和顯示其他相位差特性之相位差 層、例如具有1/2波長板的作用之相位差層,藉由將兩者 重疊的方式等即可製得。因此,配置於偏光板和亮度提昇 膜間之相位差板,可由1層或2層以上的相位差層來構成 〇 又,關於膽甾系液晶層,藉由將反射波長不同者予以 組成而形成2層或3層以上之重疊配置構造,即可製得能 在可見光區等寬廣的波長範圍反射圓偏光者,基於此即可 獲得波長範圍寬廣之透過圓偏光。 又,偏光板,如偏光分離型偏光板般,可將偏光板和 17 尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210>< 297公釐) --------------------訂---------線 (請先閒讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 528894 __B7 _ 五、發明說明(A) 2層或3層以上之光層層積層而構成。因此,上述反射型 偏光板或半透過型偏光板、和相位差板所組合成之反射型 橢圓偏光板或半透過型橢圓偏光板等亦可。2層或3層以 上之光學層所積層而成之光學構件,雖在液晶顯示裝置的 製程中能以依序個別積層的方式來形成,但事先積層而成 之光學構件,將具有品質安定性及組裝作業性優異,可提 昇液晶顯示裝置等的製造效率之優點。又積層時,可使用 粘著層等適當的接著手段。 前述偏光板或光學構件上,可設置用來接著液晶單元 等其他構件之粘著層。該粘著層,基於防止吸濕所產生之 發泡現象或剝離現象、防止熱膨脹差等所產生之光學特性 的降低或液晶元件的彎曲、進而基於高品質且耐熱性優異 之液晶顯示裝置的形成性之觀點,較佳爲吸濕率低且耐熱 性優異的粘著層。也能含有微粒子而作成顯示光擴散性之 粘著層等。視需要將粘著層設於必要的面即可,例如,關 於偏光膜和保護層所構成之偏光板的保護層,視需要,可 在保護層的單面或兩面設置粘著層。 當偏光板或光學構件上所設之粘著層露出表面時,在 實際使用該粘著層之前,基於防止污染之目的較佳爲用分 隔物予以暫時覆蓋。分隔物,可在仿上述透明保護膜等之 適當薄片體上,視需要設置由矽酮系、長鏈烷系、氟系、 硫化鉬等適當的剝離劑所構成之剝離被覆(coat),而以這種 方式等來形成。 又,形成偏光板或光學構件之偏光膜、透明保護膜、 ____ 18 P氏張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規^(21〇 X 297公釐) --------------------訂-丨-------線·· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 528894 A7 ___B7 —_ 五、發明說明(1 ) 光學層、粘著層等的各層,可用例如水楊酸酯系化合物' 二苯甲酮系化合物、苯並三唑系化合物、氰基丙酸酯系化 合物、鎳錯合鹽系化合物等的紫外線吸收劑處理,而以這 種方式等適當方式使其具備紫外線吸收能力。 本發明之偏光板及光學構件,可用來形成液晶顯示裝 置等的各種裝置,特別是應用於將偏光板配置於液晶單元 之一側或兩側而構成之反射型或半透過型液晶顯示裝置。 形成液晶顯示裝置之液晶單元沒有特別的限定,例如可使 用以薄膜電晶體型爲代表之主動陣列驅動型者,以扭曲向 列型或超扭轉向列型爲代表之單純陣列驅動型者等的適當 型式之液晶單元。 在液晶單元的兩側設置偏光板或光學構件時,其等爲 相同者或不同者均可。在形成液晶顯示裝置時,可將例如 菱鏡陣列片、透鏡陣列片、光擴散板、背光等適當的構件 ,在適當的位置配置1層或2層以上。 〔實施例〕 以下,用實施例及比較例來更具體地說明本發明。本 發明並非僅限於本實施例。 (實施例1) 將平均聚合度2400、膜厚75#m之聚乙烯醇(PVA)膜( 庫拉雷製,商品名9X75RS),於l〇(TC的加熱烘箱內拉伸 成3倍。之後,在30°C的碘浴(濃度〇·〇4重量。/。)中進行鬆 驰處理並浸漬1分鐘(鬆弛率20%,乾式拉伸倍率之6.7%) 。接著,在30°C之硼酸浴(濃度5重量%)中拉伸h5倍並浸 19 各紙張尺度適用巾國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 一 "' --------------------訂·-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 528894 A7 ______B7 _ 五、發明說明((¾ ) 漬1分鐘後,用25°c的純水進行水洗處理,於6(TC乾燥4 分鐘而製得偏光膜。 (實施例2) 將和實施例1同樣的PVA膜,邊使其接觸i〇(TC的加 熱輥邊賦予後方張力,而進行4倍拉伸。之後,在3〇°C的 碘浴(濃度0.04重量%)中進行鬆弛處理並浸漬1分鐘(鬆弛 率20%,乾式拉伸倍率之5%)。接著,在30°C之砸酸浴(濃 度5重量%)中拉伸1.3倍並浸漬1分鐘後,用25。(:的純水 進行水洗處理,於60°C乾燥4分鐘而製得偏光膜。 (實施例3) 將和實施例1同樣的PVA膜,於l〇(TC的加熱烘箱內 拉伸成4倍。之後,在30°C的碘浴(濃度〇.〇4重量%)中進 行鬆弛處理並浸漬1分鐘(鬆弛率25%,乾式拉伸倍率之 6·3%)。接著,在30°C之硼酸浴(濃度5重量%)中拉伸1·3 倍並浸漬1分鐘後,用25°C的純水進行水洗處理,於60°C 乾燥4分鐘而製得偏光膜。 (比較例1) 將和實施例1同樣的pVA膜,於10(TC的加熱烘箱內 ,進行4倍的軸向拉伸。之後,在30°c的碘浴中,以保持 倍率的狀態浸漬1分鐘後’在3(TC之硼酸浴(濃度5重量 %)中拉伸1.5倍並浸漬1分鐘後,用25°C的純水進行水洗 處理,於60°C乾燥4分鐘而製得偏光膜。 (比較例2) 將和實施例1同樣的PVA膜,邊使其接觸100°C的加 20 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) --------------------訂 *-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 528894 B7 五、發明說明(if ) 熱輥邊賦予後方張力,而進行4倍拉伸。之後,在30°C的 碘浴中,以保持倍率的狀態浸漬1分鐘後,在30°C之硼酸 浴(濃度5重量%)中拉伸1·3倍並浸漬丨分鐘後,用25。〇的 純水進行水洗處理,於60°C乾燥4分鐘而製得偏光膜。 (比較例3) 將和實施例1同樣的PVA膜,於loot:的加熱烘箱內 拉伸成4倍。之後,在30°c的捵浴中,以保持倍率的狀態 浸漬1分鐘後,在30°C之硼酸浴(濃度5重量%)中拉伸1.3 倍並浸漬1分鐘後,用25°C的純水進行水洗處理,於60°C 乾燥4分鐘而製得偏光膜。 (評價試驗) 對實施例及比較例所製作出之偏光膜,用以下方法來 評價其光學特性。其結果顯示於表1。 (透過率) 用分光光度計(島津製作所製,uv - 2400)進行測定, 係依據JIS Z 8701之2度視野(C光源)進行視感度修正後 之Y値。 (偏光度) 用上述分光光度計測定出:將2片相同的偏光板以偏 光軸平行的方式重疊時之透過率(平行透過率·· Hq)、以偏 光軸正交的方式重疊時之透過率(正交透過率:Ημ) ’根據 下式來求出偏光度。又,平行透過率(Ho)和正交透過率 (H9〇),係依據JIS Z 8701之2度視野(C光源)進行視感度 修正後之Y値。 21 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------------訂·--------線 (請先閱讀背面之注*事項再填寫本頁) 528894 A7 _— _ B7 五、發明說明(户) /H。- H: 偏光度(%)= ^hu + h9。 (表1) 透過率 偏光度 實施例1 43.5% 98.5% 實施例2 43.6% 98.7% 實施例3 43.8% 98.3% 比較例1 43.1% 94.3% 比較例2 43.5% 96.2% 比較例3 43.6% 95.8% (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 從表1可明顯看出,在含碘之處理浴中浸漬時進行鬆 弛處理之實施例,相較於未進行鬆弛處理之比較例,係具 有更高的偏光度。 〔發明之效果〕 如以上所說明,依本發明之偏光膜之製造方法,由於 將聚乙嫌醇系膜實施乾燥單軸拉伸後,於含碘水溶液或含 雙色性染料水溶液中使其鬆驰’再將該鬆弛膜於含硼化合 物之水溶液中實施拉伸’因此能製造出高透過率、高偏光 度之偏光膜。依據該方法,藉由邊鬆弛邊染色,可使染料 之吸附配向變佳,易獲得高透週率膜,且就算在含碘化合 物水溶液中聚乙烯醇系膜之拉伸倍率較小,仍能獲得高偏 光度膜。因此,可安定地製造出高偏光度、高透過率之偏 光膜。 22 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公P ~