TWI529431B - 包括由uv照射調整偏光片顏色之步驟之用於製備偏光板的方法 - Google Patents

包括由uv照射調整偏光片顏色之步驟之用於製備偏光板的方法 Download PDF

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Description

包括由UV照射調整偏光片顏色之步驟之用於製備偏光板的方法
本發明係關於一種用於製備偏光片及偏光板之方法，尤指一種用於製備能夠應用在影像顯示裝置，譬如液晶顯示裝置、有機發光顯示裝置、以及電漿顯示面板(PDPs)之偏光板之方法。
一般而言，在液晶顯示裝置中，偏光片係設於液晶面板之兩側以提供明亮且具有良好顏色再現性之影像。偏光片一般以二色性材料(譬如碘)染色聚乙烯醇系薄膜後，接著利用交聯劑交聯上述聚乙烯醇系薄膜，再利用譬如單軸拉伸的方法以定向上述聚乙烯醇系薄膜來進行製備。由於製備過程中經過拉伸，該偏光片容易收縮，特別是該聚乙烯醇系薄膜因為使用了親水性聚合物的緣故，在加濕的熱條件下容易變形。此外，由於薄膜本身的機械強度相對較弱，可能發生譬如薄膜的撕裂等問題。因此，已使用一種透過將保護膜貼附於偏光片之兩側以補強其強度之偏光板。
同時，液晶顯示裝置已有擴展的應用範圍，由行動電話至家用大螢幕電視之裝置上均廣泛地應用液晶顯示裝置，且技術開發方面也已有進展，確保在個別液晶顯示裝置中優異的顯示品質。在液晶顯示裝置之顯示品質方面，偏光片的顏色與偏光度同為重要的因素。
在相關技術中，為了調整偏光片的顏色，可在染色步驟中利用譬如：調整I5 -染色量、調整聚乙烯醇系薄膜浸漬於處理浴的時間、或調整溫度等方法。
然而，除非聚乙烯醇系薄膜之定向程度高於一般程度，否則I5 -相對較難製造，且即便可製造I5 -，其含量可能相對較低，因此，藉由在偏光片中調整I5 -染色量以調整偏光片之顏色是困難的。
此外，浸漬於交聯浴的時間可在交聯步驟中調整以調整顏色；然而，在此方法中，當在拉伸步驟中改變拉伸條件時，浸漬於交聯浴的時間需要隨之調整，因此，顏色調整相對困難。
據此，現有的用於調整偏光片顏色的方法中存在有難以控制的問題，且由於顏色隨著染色、交聯及拉伸步驟中條件的改變而改變，因此需要獨立的處理以調整顏色。
考量上述相關技術而提出本發明，本發明之一目的在於提供一種用於製備偏光片之方法，該方法較習知用於製備偏光片之方法簡單；並且提供一種調整偏光片之 顏色而不使該偏光片因偏光片溫度增加而脫色之方法。
根據本發明之一態樣，提供一種用於製備偏光片之方法，包括製備一聚乙烯醇系薄膜，其係以碘或二色性染料染色之後拉伸，並且透過對該經拉伸之聚乙烯醇系薄膜照射偏振紫外光以調整偏光片之顏色。
可進行偏光片之顏色調整步驟以使下列式1之值在0.05至0.2之範圍。
此外，可進行偏光片之顏色調整步驟以使下列式2之值在0.4至1.2之範圍。
再者，可進行偏光片之顏色調整步驟以使下列式3之值在0.004至0.028之範圍。
同時，該偏振紫外光可利用一線柵偏振器形成。
在此，該偏振紫外光之一偏振方向對該聚乙烯醇系薄膜之一吸光軸較佳可形成一範圍為0至1.0度之角度，且更佳可與該聚乙烯醇系薄膜之一吸光軸平行設置。
此外，該偏振紫外光之強度範圍可為0.5至3 J/cm2。
又，在透過照射偏振紫光光進行偏光片之顏色調整步驟後，該偏光片之溫度範圍可為20℃至70℃。
同時，上述用於製備偏光片之方法可進一步包括用於降低該偏光片之溫度之冷卻步驟。
在此，該冷卻步驟可利用溫度範圍在10℃至30℃之一冷卻輥進行。
同時，根據本發明另一態樣，提供一種用於製備偏光板之方法，包括製備一聚乙烯醇系薄膜，其係以碘或二色性染料染色之後拉伸；透過對該經拉伸之聚乙烯醇系薄膜照射偏振紫外光以調整偏光片之顏色；並且於該偏光片之至少一側的表面上貼附一保護膜。
本發明所揭露之用於製備一偏光片之方法，其優點在於該方法能夠在拉伸步驟之後利用紫外光照射調整偏光片之顏色，能夠由偏光片之染色步驟、交聯步驟、以及拉伸步驟之外獨立地調整偏光片之顏色變化。
在此，該偏光片顏色改變程度可根據紫外光強度預測，因此，具有可容易並準確地調整偏光片之顏色之優異效果，且僅有偏光片之顏色改變而不影響偏光度。
此外，藉由利用紫外光中的偏振紫外光照射，可抑制因紫外光照射導致偏光片溫度增加，因此，可避免因偏光片溫度增加而導致的脫色現象，且具有可預測顏色調整的效果。
1‧‧‧偏振紫外光
2‧‧‧聚乙烯醇系薄膜
3‧‧‧聚乙烯醇系薄膜之吸光軸
圖1係對一聚乙烯醇系薄膜照射偏振紫外光之一實施例示意圖。
圖2係根據偏振紫外光之強度，單一結構體透光率與吸光值變化之曲線圖。
圖3係根據偏振紫外光之強度，單一結構體顏色b值變化之曲線圖。
圖4係根據實施例1所製備之一偏光片之表面照片。
圖5係根據比較例2所製備之一偏光片之表面照片。
本發明之示例性實施例將於下文中詳細描述。然而，該些實施例係以各種不同形式解釋本發明，而非用以將本發明限定於如下記載之實施例中。相反地，該些實施例係提供使本發明徹底完整地公開，並且充分地使本領域人士了解本發明所揭露之範圍。
本發明之發明人對用於製備偏光片之方法反覆研究以開發出一種允許偏光片之顏色在不受拉伸步驟影響情況下調整之方法，發現上述方法可在拉伸步驟之後經由照射偏振紫外光之步驟完成，因而完成本發明。
根據本發明一示例性實施例之用於製備偏光片之方法，包括製備一聚乙烯醇系薄膜，其係以碘或二色性染料染色之後拉伸，並透過對該經拉伸之聚乙烯醇系薄膜照射偏振紫外光以調整偏光片之顏色之步驟。
於下文中，將根據本發明之示例性實施例，對 該製備方法之每一個步驟詳加描述。
首先，製備一聚乙烯醇系薄膜，其係以碘或二色性染料染色之後拉伸。在此，製備一以碘或二色性染料染色並接著拉伸之聚乙烯醇系薄膜之步驟，可經由相關技術中習知用於製備聚乙烯醇系薄膜之方法製造該薄膜，或者使用商業上可獲得的薄膜。
同時，用於製備聚乙烯醇系偏光片之方法可經由以碘或二色性染料染色聚乙烯醇系薄膜之染色步驟、交聯該聚乙烯醇系薄膜與該碘或二色性染料之交聯步驟、以及拉伸該聚乙烯醇系薄膜之拉伸步驟而進行。
首先，染色步驟係用以使碘分子或具有二色性的二色性染料分子在聚乙烯醇系薄膜上染色，且該碘分子或二色性染料分子藉由吸收偏光板之拉伸方向上偏振的光線，並使偏光板之垂直方向上偏振的光線通過，使得此步驟獲得具有特定偏振方向之偏振光。在此，染色步驟一般係透過將該聚乙烯醇系薄膜浸漬在含有碘或二色性染料之溶液之處理浴中而達成。
在此，水通常作為染色步驟之溶液中的溶劑使用，然而，也可以適度地加入與水有相容性的有機溶劑。同時，相對於100重量份之溶劑，碘或二色性染料分子也可在0.06重量份至0.25重量份之比例範圍內使用。當碘或二色性染料在上述範圍內時，在拉伸後所製得的該偏光片之單一結構體透光率滿足42.0%至47.0%之範圍。
同時，當利用碘作為二色性材料時，可另包括 助劑(譬如碘化物)以提升染色效率，且相對於100重量份之溶劑，可使用0.3重量份至2.5重量份比例範圍之助劑。在此，由於碘在水中的溶解度低，因此加入該助劑(譬如碘化物)以增加碘在水中的溶解度。同時，碘和碘化物的混合比率可為約1：5至1：10。
在此，包括於本發明實施例之碘化物之具體實例包括：碘化鉀、碘化鋰、碘化鈉、碘化鋅、碘化鋁、碘化鉛、碘化銅、碘化鋇、碘化鈣、碘化錫、碘化鈦、及其混合物等；然而，本發明之實例並不限於此。
同時，該處理浴之溫度可維持於約25℃至40℃，這是因為在低於25℃之溫度時染色效率會下降，且碘在高於40℃時昇華增加，因此可能導致碘的使用量增加。此外，聚乙烯醇系薄膜浸漬於處理浴的時間可約為30秒至120秒，這是因為當浸漬時間少於30秒時，可能無法在聚乙烯醇系薄膜上平均地染色，且當浸漬時間超過120秒時，染色已達到飽和故不需繼續浸漬。
同時，交聯步驟一般使用浸漬方法，其係藉由將該聚乙烯醇系薄膜浸漬於硼酸水溶液等中而進行；然而，也可以使用塗佈方法或將水溶液噴塗在薄膜上的噴塗法。
在此，關於交聯步驟之一實例，當利用染色步驟將碘分子或二色性染料分子染色一聚乙烯醇系薄膜時，浸漬方法係透過交聯劑，藉由使具有碘分子或二色性染料分子吸附於聚乙烯醇系薄膜之聚合物基質上，並將該聚乙烯醇系薄膜浸漬於充滿包括交聯劑之水溶液的交聯浴中進 行。這是因為當該碘分子或二色性染料分子未適當地吸附於聚合物基質時，偏光度降低，導致偏光板無法適當地發揮其效果。
在此，一般將水作為該交聯浴的溶液之溶劑使用，然而，也可適量地加入與水相容之有機溶劑，且相對於100重量份之溶劑，可加入0.5重量份至5.0重量份比例範圍之交聯劑。在此，當所包括之交聯劑含量少於0.5重量份時，由於在聚乙烯醇系薄膜中的交聯劑含量不足，該聚乙烯醇系薄膜在水中之強度可能降低，而當所包括之交聯劑含量超過5.0重量份時，因形成過度交聯導致該聚乙烯醇系薄膜之拉伸特性劣化。
此外，該交聯劑之具體實例包括硼化合物，譬如硼酸及硼砂、乙二醛、戊二醛及其類似物，且上述交聯劑可單獨使用也可組合使用。
同時，該交聯浴之溫度隨著交聯劑含量及拉伸比例而有不同，雖然並無特別限制，然可在45℃至60℃之範圍內。一般而言，當交聯劑之含量增加時，調整交聯浴之溫度至較高溫度以提升聚乙烯醇系薄膜鏈之移動性；且當交聯劑之含量少時，則調整交聯浴之溫度至較低溫度。然而，於本發明一示例性實施例中，因為需獲得5倍以上之拉伸，故該交聯浴之溫度須維持於45℃或以上之溫度以提升該聚乙烯醇系薄膜之拉伸特性。
同時，聚乙烯醇系薄膜浸漬於交聯浴的時間可約為30秒至120秒，這是因為當浸漬時間少於30秒時，可 能無法在聚乙烯醇系薄膜上均勻地染色，且當浸漬時間超過120秒時，染色已達到飽和故不需繼續浸漬。
同時，於拉伸步驟之拉伸意指單軸地拉伸一薄膜以使該膜之聚合物在一特定方向上拉伸。拉伸方法可分為濕式拉伸法及乾式拉伸法，且該乾式拉伸法可再被分為輥間拉伸法(inter-roll elongation method)、加熱輥拉伸法(heating roll elongation method)、壓縮拉伸法(compression elongation method)、拉幅機拉伸法(tenter elongation method)等；且濕式拉伸法可再被分為拉幅機拉伸法(tenter elongation method)、輥間拉伸法(inter-roll elongation method)等。
使用於本發明一示例性實施例之拉伸方法並無特別限制，且濕式拉伸法及乾式拉伸法均可使用。必要時，亦可將濕式拉伸法及乾式拉伸法組合使用。
在此，該拉伸步驟可拉伸該聚乙烯醇系薄膜至4倍到7倍拉伸長度，且拉伸溫度為45℃至60℃。為了提供該聚乙烯醇系薄膜偏振性，聚乙烯醇系薄膜之鏈需經拉伸，且在4倍拉伸長度以下時不足以發生鏈之定向，而7倍拉伸長度以上時聚乙烯醇系薄膜之鏈可能斷裂。此外，拉伸溫度可隨交聯劑之含量而改變。當溫度低於45℃時，由於聚乙烯醇系薄膜鏈之移動率下降使得拉伸效率降低；且當溫度高於60℃時，由於薄膜軟化使得聚乙烯醇系薄膜強度減弱。
同時，拉伸步驟可與染色步驟或交聯步驟同時 進行或是分別進行。當拉伸步驟與染色步驟同時進行時，該染色步驟可在碘溶液中進行；且當與交聯步驟同時進行時，該染色步驟可在硼酸水溶液中進行。
同時，在本發明一示例性實施例之製備一經拉伸之聚乙烯醇系薄膜之步驟中，可在拉伸步驟之後進一步包括乾燥一堆疊結構體之步驟。在此，乾燥之溫度並無特別限制，但考量偏光片之光學特性，乾燥步驟較佳可在約20℃至100℃之溫度範圍內進行，且更佳為約40℃至90℃之溫度範圍內，且乾燥時間較佳約為1至10分鐘。該乾燥步驟之功能在於移除聚乙烯醇表面及內部的溼氣，以避免聚乙烯醇系偏光片因為偏光片製備過程之濕氣所導致的特性劣化，且可藉由在乾燥步驟中平穩地引起經拉伸之聚乙烯醇系薄膜寬度的收縮而提升由聚乙烯醇及碘所形成之複合物之定向，進而改善偏光片之偏光度。在此，該乾燥步驟可在染色、交聯、補色處理等步驟進行之後再進行。
經由上述方法製得經拉伸之聚乙烯醇系薄膜後，透過對所製得之聚乙烯醇系薄膜照射偏振紫外光以對進行偏光片顏色調整。
根據本發明發明人的研究結果，可以看出，當對經拉伸之偏光片進行紫外光照射步驟時，偏光片之顏色b值及單一結構體透光率可隨紫外光之強度任意調整。更具體地，當以紫外光照射經碘或二色性染劑染色並接著拉伸之聚乙烯醇系薄膜時，該碘或二色性染劑分子因振動運動或激發至電子激發狀態使其能量變得不穩定，且在此步驟 中，該偏光片之顏色可能改變或完全穩定地偏振。因此，當以適量的能量之紫外光照射時，可將偏光片之顏色調整為任何所欲之顏色。然而，當以非偏振紫外光照射如上所述之偏光片時，偏光片之部分區域之溫度可能上升，此被指為造成偏光片中脫色或色斑的原因。
本發明之發明人反覆進行研究以避免偏光片中的脫色或色斑，且發現上述缺陷可藉由照射作為紫外光之偏振紫外光解決。具體而言，當使用偏振紫外光時，由於每單位面積之偏光片吸收的能量量小，抑制照光步驟時偏光片的溫度上升，因而避免偏光片發生不可預期的脫色及色斑。因此，本發明之用於製備一偏光片之方法係為一種非常簡單的步驟，並且無論在染色、交聯及拉伸步驟之條件為何，也可製備出具有目標顏色的偏光片。因此，不需要複雜的顏色調整配方，此與現存技術不同。
同時，該偏振紫外光係為利用相關技術中習知方法偏振之紫外光，且考量效率及製程便利性可利用線柵偏光片，然本發明並不限於此。
具體而言，本發明一示例性實施例中用於製備一偏光片之方法，可利用一紫外光燈以及一紫外光偏光片(一線柵偏光片)，藉由一聚乙烯醇系薄膜之表面照射偏振紫外光而進行。在此，如圖1所示，透過調整照射之紫外光之偏振方向(譬如，旋轉紫外光偏光片等)，可將該紫外光調整為對於該偏光片之吸光軸具有一任一角度(θ)。
在此，該偏振紫外光之偏振方向對於該偏光片 之吸光軸可形成一0至1.0度範圍之角度。特別是，照射使得該偏振紫外光之偏振方向與該薄膜之吸光軸平行(θ=0°)為佳。滿足上述範圍時，於該照射偏振紫外光及產熱效率方面是有利的。
同時，雖然並不限於此，但可進行偏光片之顏色調整步驟以使下列式1之值為0.05至0.2，且譬如，較佳為進行調整步驟以使下列式1之值為0.1至0.2。當紫外光照射之前與後單一結構體顏色b值之變化在上述範圍內時，僅單一結構體顏色b值可被調整而不影響該偏光片的偏光度。
在此，於單一結構體顏色b值中之單一結構體顏色代表利用色差計(color-difference meter)測量一單一偏光片顏色，一顏色b值意指在CIE座標系中表現該顏色之數值，且該顏色b值係以b=200[(Y/Yn)1/3-(Z/Zn)1/3]計算而得，其中+b意指黃色而-b意指藍色(在此，Yn及Zn代表基準白色之Y及Z)。換言之，該單一結構體顏色b值代表利用色差計測量單一偏光片顏色在CIE座標系中之顏色b值。
於本發明一示例性實施例中，該單一結構體顏色b值係利用JASCO之V-7000 UV-VIS-NIR分光光度計(一光學測量儀器)測量，且該單一結構體顏色b值係利用該光學測量儀器測量並以一數值顯示。在此，在偏光片中該單一結構體顏色b值的高低代表短波長吸光度之高低，且更 具體地，當在短波長吸光度高時，該單一結構體顏色b值高；而當在短波長吸光度低時，該單一結構體顏色b值低。
同時，在本發明一示例性實施例中，紫外光照射後偏光片之單一結構體b值可滿足3.5至4.0之範圍內。當偏光板垂直設置時，當單一結構體顏色b值少於3.5時呈現偏藍色調，而當單一結構體顏色b值大於4.0時則呈現淡黃色色調，因此難以獲得自然黑色，且CR值可能降低。當一經拉伸之偏光片之單一結構體顏色b值未滿足上述範圍時，該單一結構體顏色b值可經照射偏振紫外光改變，且在此，可透過調整偏振紫外光的強度來調整該單一結構體顏色b值以滿足上述範圍。
此外，雖然並不限於此，但可進行偏光片之顏色調整步驟以使下列式2之值為0.4至1.2，且譬如，較佳為進行調整步驟以使下列式2之值為0.5至1.0。當紫外光照射之前與後垂直顏色b值之變化在上述範圍內時，僅垂直顏色b值可被調整而不影響該偏光片的偏光度。
在此，在垂直顏色b值中的垂直顏色代表利用色差計，測量當一對偏光片之吸收軸彼此垂直配置時，該偏光片之顏色，且顏色b值代表在CIE座標系中表現該顏色之一數值，且該顏色b值係以b=200[(Y/Yn)1/3-(Z/Zn)1/3]計算而得，其中+b意指黃色而-b意指藍色(在此，Yn及Zn代表基準白色之Y及Z)。換言之，該垂直顏色b值代表當 一對偏光片之吸收軸彼此垂直配置時，該偏光片之顏色在CIE座標系中之一顏色b值。
同時，該垂直顏色b值係利用JASCO之V-7000 UV-VIS-NIR分光光度計(一光學測量儀器)測得。在此，雖然並無特別限制，於本發明一示例性實施例中，偏光片在紫外光照射後之垂直顏色b值可在約-1至1之範圍內，較佳為趨近0之一數值，可獲得天然黑色。
關於本發明調整垂直顏色b值之一具體實例，當染色、交聯及拉伸步驟之後該垂直顏色b值少於0時，可增加該垂直顏色b值並調整使其接近0。
同時，根據本發明發明人之研究結果，顯示當以偏振紫外光照射偏光片時，除了偏光片顏色之外，也可對偏光片之單一結構體透光率調整。換言之，當一偏光片在染色、交聯及拉伸步驟之後未具有所欲之單一結構體透光率時，可僅透過照射偏振紫外光調整該單一結構體透光率。此外，根據本發明一示例性實施例，根據偏振紫外光之強度造成之單一結構體透光率改變是可預測的，因此，具有優點在於當以改變所需強度之偏振紫光光照射時，可簡單地調整單一結構體透光率至一目標值範圍內。
譬如，可進行偏光片之顏色調整步驟以使下列式3之值為0.004至0.028，且譬如，較佳為進行調整步驟以使下列式3之值為0.01至0.028。當紫外光照射之前與後單一結構體透光率之變化在上述範圍內時，僅單一結構體透光率可被調整而不影響該偏光片的偏光度。
在此，該單一結構體透光率代表一單一偏光片之透光率，且本發明一示例性實施例中，該單一結構體透光率係利用JASCO之V-7000 UV-VIS-NIR分光光度計(一種光學測量儀器)測得。
根據本發明一示例性實施例之方法所製得之偏光片之單一結構體透光率可滿足42.0%至47%之範圍，且譬如，該數值可為42.5%至43%之範圍。當該偏光片之單一結構體透光率低於42%時，因高光吸收率導致螢幕變暗，且當結構體透光率高於47%時，偏光度下降且無法適當地獲得黑色。
同時，較佳以強度在0.5至3J/cm2範圍之偏振紫外光照射，且譬如，可以0.8J/cm2至1.5J/cm2之偏振紫外光照射。當該偏振紫外光強度滿足上述範圍時才足以改變顏色，且可避免紫外光造成之偏光片固化，因此，可簡單地達成調整顏色之目的。除此之外，如上所述，紫外光之照射可使碘或二色性染料分子能量不穩定，因而達到偏振性，且因此，當紫外光之強度滿足上述範圍時，可達到調整顏色之目的且不降低偏光度。
圖2係根據紫外光之強度，吸光值隨垂直透光率變化之曲線圖。在此，圖2之x軸代表紫外光之強度(J/cm2)，且y軸代表依垂直透光率(Tc)之吸光值(Ac)，且當該垂直透光率係Tc時，吸光值Ac係以-log(Tc)計算而得。同時，具 有大吸光值(Ac)代表具有小垂直透光率(Tc)，且具有小垂直透光率(Tc)代表因有較佳的碘定向故具有大偏光度。
如圖2之曲線圖所示，當偏振紫外光之強度大於3J/cm2時，吸光值(Ac)明顯降低。當吸光值(Ac)如上所述的明顯降低時，垂直透光率(Tc)值增加，且偏光度降低。換言之，因強度超過3J/cm2的偏振紫外光對聚乙烯醇系薄膜之定向上有不良影響，導致垂直透光率(Tc)值增加的現象發生。
此外，圖3係根據偏振紫外光之強度，單一結構體顏色b值變化之曲線圖。在此，圖3之x軸代表紫外光之強度(J/cm2)，且y軸代表單一結構體顏色b值。經由圖3可知，當紫外光之強度係一低於0.5J/cm2之低能量時，偏光片之顏色改變不明顯，且為了調整偏光片之顏色，偏振紫外光之最小強度需為0.5J/cm2。
同時，在利用偏振紫外光照射以進行偏光片顏色調整步驟後，該偏光片之溫度較佳範圍係約20℃至70℃，且較佳為25℃至60℃。如上所述，當照射偏振紫外光時，以碘或二色性染劑染色之拉伸膜之溫度上升，且在聚乙烯醇系膜中，當膜表面之溫度在80℃以上時，吸收長波長範圍可見光之I5 -分解，且因此，產生薄膜脫色問題且最終導致偏光片出現色斑且變形。然而，根據本發明一示例性實施例之記載，照射偏振紫外光時，經紫外光照射後偏光片之溫度滿足上述範圍，且此時，偏光片脫色及色斑發生情況顯著下降。
同時，根據本發明一示例性實施例之用於製備偏光片之方法可更包括一冷卻步驟以降低偏光片之溫度。如上所述，當以紫外光照射偏光片時，偏光片溫度增加導致色斑及脫色發生問題，且該冷卻步驟係為一額外步驟以避免上述現象發生。在此，該冷卻步驟可在偏光片顏色調整步驟之前或之後進行，然而，考量冷卻步驟抑制偏光片因紫外光照射之溫度上升，冷卻步驟較佳在照射偏振紫外光之後進行。
更具體地，該冷卻裝置可與紫外光照射步驟或捲繞步驟同時進行，或者在紫外光照射步驟之前/之後作為一獨立步驟進行。雖然沒有特別限制，但該冷卻步驟舉例可利用冷卻輥進行，且可利用在拉伸步驟或在紫外光照射步驟之前/之後之捲繞步驟中所使用的輥作為低溫冷卻輥進行。特別是，考量照射偏振紫外光步驟，該冷卻步驟較佳在該乾燥經拉伸之偏光片步驟及該捲繞步驟之間進行。
同時，該冷卻步驟較佳在約為10℃至60℃之溫度範圍，且更佳為利用約10℃至30℃或10℃至20℃之冷卻輥。當該冷卻輥之溫度滿足上述範圍時，薄膜本身之溫度可降低而不使薄膜損壞或變形。
同時，根據本發明一示例性實施例如前所述之製備方法所製得之偏光片，其偏光度在紫外光照射之前及之後略有差異。在習知的顏色調整方法中，由於偏光度在調整偏光片之顏色過程中改變，因此存有難以獨立地進行顏色調整步驟的困難，然而，根據本發明一示例性實施例 用於製備偏光片之方法具有優良的效果，能夠僅改變偏光片的顏色而不影響偏光度。換言之，利用本發明一示例性實施例所製得的偏光片，具有透過照射偏振紫外光就能製得具有優異偏光度之偏光片，並且可簡單、精巧地調整偏光片之顏色特性的優點。
此外，於習知方法中，當單一結構體透光率(Ts)增加時，偏光度(DOP)通常會下降。因此，當透過改變習知技術中偏光片之染色、交聯、及拉伸步驟條件以增加單一結構體透光率時，產生了偏光度降低的問題。然而，如本發明一示例性實施例所示，當偏光片之單一結構體透光率在染色、交聯及拉伸之後經照射偏振紫外光調整時，具有偏光性可維持於一定程度且同時提升單一結構體透光率之優點。
此外，利用根據本發明一示例性實施例之製備方法所製得之偏光片可具有99.995%以上之偏光度，且譬如，較佳為99.996%以上、或99.997%以上。當偏光度高時，可製得具有優異對比度(CR)之偏光板，且當根據本發明一示例性實施例所揭示之方法透過照射偏振紫外光調整偏光片顏色時，具有能夠製得偏光度高達99.995%以上之偏光片之優點。
同時，偏光度係由√{(Ts-Tc)/(Ts+Tc)}所定義，且在此，Ts代表單一結構體透光率，且Tc代表垂直透光率。此外，該垂直透光率代表當一對偏光片設置使其吸光軸彼此垂直之透光率。
接下來，根據本發明另一態樣，提供一種用於製備偏光板之方法，包括製備一聚乙烯醇系薄膜，其係以碘或二色性染料染色之後進行拉伸；透過對該經拉伸之聚乙烯醇系薄膜照射偏振紫外光以調整偏光片之顏色；並且於該偏光片之至少一側的表面上貼附一保護膜。
製備一以碘或二色性染料染色並接著拉伸之聚乙烯醇系薄膜之步驟，以及透過對該經拉伸之聚乙烯醇系薄膜照射偏振紫外光以調整偏光片之顏色之步驟係與前文描述方式相同，因此，在此不重複贅述。
當製備一種顏色已透過上述方法調整之偏光片後，藉由進行將保護膜貼附在偏光片之至少一側的表面上的步驟以製得一偏光板。在此，貼附保護膜的步驟可透過相關技術中詳知的偏光板的製造步驟進行，且該方法並無特別限制。舉例來說，可使用將黏著劑塗佈於偏光片之一側或兩側，並接著貼附保護膜，再進行乾燥處理之方法。關於塗佈方法，可使用相關技術中習知的方法，譬如揉捏法(kneading method)、邁爾棒法(mayer bar method)、氣刀方式(air knife method)、照相凹版印刷法(gravure printing method)、噴塗法(spraying method)、刮刀法(blade method)、模塗法(die coater method)、澆鑄法(casting method)、旋塗法(spin coating method)、逆輥法(reverse roll method)、以及輕觸輥法(kiss roll method)，然而，該方法並無任何限制。該乾燥處理舉例可以熱空氣方式處理，且乾燥溫度約為40℃至100℃、且較佳為60℃至100℃進行20秒至1,200秒。
在此，該保護膜可包括各種透明薄膜貼附於偏光片之兩側以保護偏光片，且其實例可包括：醋酸系樹脂薄膜，如三醋酸纖維素(TAC)；聚酯系樹脂薄膜；聚醚砜系樹脂薄膜；聚碳酸酯系樹脂薄膜；聚醯胺系樹脂薄膜；聚醯亞胺系樹脂薄膜；聚烯烴系樹脂薄膜；丙烯酸系樹脂薄膜等，然而，保護膜並不限於此。
然而，關於該黏著劑，可使用水溶性黏著劑或光固化型黏著劑。該黏著劑在其種類上並無特別限制，只要足以使偏光片貼附於保護膜、具有優異光學透明性、且不會隨時間改變(譬如，隨時間黃化)，然而，舉例而言，可使用包括聚乙烯醇系樹脂及交聯劑之水溶性黏著劑。此外，該偏光板除了包括保護膜外，可另外包括功能性薄膜，譬如廣視角補償膜或亮度改善膜以使其性能進一步提升。
下文中，將詳細描述本發明之較佳實施例以使本發明更容易被了解。然而。應了解下文之描述僅為示例性與說明性，用意在描述本發明，而不旨在限制本發明之範圍。
製備例
透過使聚乙烯醇(PVA)系薄膜(由日本合成化學工業有限公司Nippon Synthetic Chemical Industry Co.Ltd.製造，聚合度2600)通過一漂洗槽及溶脹槽，在含有I2及KI的水溶液中染色該聚乙烯醇系薄膜，並接著在含有硼酸及KI的水溶液中拉伸該聚乙烯醇系薄膜至6倍。
實施例1
測量根據本發明製備例所製得之聚乙烯醇系偏光片之單一結構體透光率、單一結構體顏色b值以及垂直顏色b值之後，以偏振方向平行於吸光軸之偏振紫外光(Fusion UV systems,Inc.,UV 16B)，以0.5J/cm2之能量照射該製得之偏光片，並接著測量該單一結構體透光率、單一結構體顏色b值以及垂直顏色b值。
實施例2
測量根據本發明製備例所製得之聚乙烯醇系偏光片之單一結構體透光率、單一結構體顏色b值以及垂直顏色b值之後，以偏振方向平行於吸光軸之偏振紫外光(Fusion UV systems,Inc.,UV 16B)，以1.0J/cm2之能量照射該製得之偏光片，並接著測量該單一結構體透光率、單一結構體顏色b值以及垂直顏色b值。
實施例3
測量根據本發明製備例所製得之聚乙烯醇系偏光片之單一結構體透光率、單一結構體顏色b值以及垂直顏色b值之後，以偏振方向平行於吸光軸之偏振紫外光(Fusion UV systems,Inc.,UV 16B)，以1.5J/cm2之能量照射該製得之偏光片，並接著測量該單一結構體透光率、單一結構體顏色b值以及垂直顏色b值。
實施例4
測量根據本發明製備例所製得之聚乙烯醇系偏光片之單一結構體透光率、單一結構體顏色b值以及垂直顏色b值之後，以偏振方向平行於吸光軸之偏振紫外光 (Fusion UV systems,Inc.,UV 16B)，以2.0J/cm2之能量照射該製得之偏光片，並接著測量該單一結構體透光率、單一結構體顏色b值以及垂直顏色b值。
實施例5
測量根據本發明製備例所製得之聚乙烯醇系偏光片之單一結構體透光率、單一結構體顏色b值以及垂直顏色b值之後，以偏振方向平行於吸光軸之偏振紫外光(Fusion UV systems,Inc.,UV 16B)，以2.5J/cm2之能量照射該製得之偏光片，並接著測量該單一結構體透光率、單一結構體顏色b值以及垂直顏色b值。
比較例1
測量根據本發明製備例所製得之聚乙烯醇系偏光片之單一結構體透光率、單一結構體顏色b值以及垂直顏色b值之後，以偏振方向平行於吸光軸之非偏振紫外光(Fusion UV systems,Inc.,UV 16B)，以2.5J/cm2之能量照射該製得之偏光片，並接著測量該單一結構體透光率、單一結構體顏色b值以及垂直顏色b值。
比較例2
測量根據本發明製備例所製得之聚乙烯醇系偏光片之單一結構體透光率、單一結構體顏色b值以及垂直顏色b值之後，以偏振方向平行於吸光軸之偏振紫外光(Fusion UV systems,Inc.,UV 16B)，以5.0J/cm2之能量照射該製得之偏光片，並接著測量該單一結構體透光率、單一結構體顏色b值以及垂直顏色b值。
於實施例1至5及比較例1至2中，紫外光照射之前所測得每個數值與利用特定強度紫外光照射之後所測得每個數值利用下述式4換算為改變量，且該改變量與紫外光照射後偏光片溫度記載於下面表1。
根據表1結果，可見當紫外光照射時，單一結構體透光率、單一結構體顏色b值、以及垂直顏色b值增加，並且隨著紫外光強度增加，每一數值的改變量也隨之 增加。此外，本發明之示例性實施例可根據紫外光強度預測每一數值的改變量，因此，每一顏色值、透光率等可在染色、交聯、及拉伸步驟之後，只要透過以特定強度之紫外光照射就可調整。此外，也具有無論染色、交聯及拉伸步驟條件如何改變，均可利用上述方式調整偏光片顏色的優點。
此外，比較實施例5及比較例1，當以同樣能量的非偏振紫外光照射時，該偏光片之表面溫度超過80℃，導致偏光片脫色。並且，當如比較例2所示，照射能量超過3J/cm2時，偏光片之表面溫度超過100℃，且因此，偏光片的顏色變黃，如圖5所示。
雖然本發明之實施例已詳細描述如上，然本發明之範圍並不限於此。熟習本領域之人士可在不背離本發明由隨附之實施例所定義之精神之前提下，進行各種修改及變化。
1‧‧‧偏振紫外光
2‧‧‧聚乙烯醇系薄膜
3‧‧‧聚乙烯醇系薄膜之吸光軸

Claims (12)

  1. 一種用於製備偏光片之方法，包括：製備一聚乙烯醇系薄膜，其係以碘或二色性染料染色之後拉伸；以及透過對該經拉伸之聚乙烯醇系薄膜照射偏振紫外光以調整偏光片之顏色，其中，進行偏光片之顏色調整步驟以使下列式1之值在0.05至0.2之範圍：
  2. 如申請專利範圍第1項所述之用於製備偏光片之方法，其中，進行偏光片之顏色調整步驟以使下列式2之值在0.4至1.2之範圍：
  3. 如申請專利範圍第1項所述之用於製備偏光片之方法，其中，進行偏光片之顏色調整步驟以使下列式3之值在0.004至0.028之範圍：
  4. 如申請專利範圍第1項所述之用於製備偏光片之方法，其中，該偏振紫外光係利用一線柵偏振器形成。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之用於製備偏光片之方法，其中，該偏振紫外光之一偏振方向對該聚乙烯醇系薄膜之一吸光軸形成一範圍為0至1.0度之角度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之用於製備偏光片之方法，其中，該偏振紫外光之一偏振方向係與該聚乙烯醇系薄膜之一吸光軸平行。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之用於製備偏光片之方法，其中，該偏振紫外光之強度範圍係0.5至3J/cm2。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之用於製備偏光片之方法，其中，在透過照射偏振紫光光進行偏光片之顏色調整步驟後，該偏光片之溫度範圍係20℃至70℃。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之用於製備偏光片之方法，更包括用於降低該偏光片之溫度之冷卻步驟。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之用於製備偏光片之方法，其中，該冷卻步驟係利用溫度範圍係10℃至30℃之一冷卻輥進行。
  11. 一種用於製備偏光板之方法，包括：製備一聚乙烯醇系薄膜，其係以碘或二色性染料染色之後拉伸；透過對該經拉伸之聚乙烯醇系薄膜照射偏振紫外光以調整偏光片之顏色，其中，進行偏光片之顏色調整步驟以使下列式1之值在0.05至0.2之範圍： ；以及於該偏光片之至少一側的表面上貼附一保護膜。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之用於製備偏光板之方法，其中，該偏振紫外光之強度範圍係0.5至3J/cm2。
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