TWI537122B - 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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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、一種藉此方法製造的薄偏光件、以及一種包含其之偏光板，更具體而言，關於一種具有一10μm以下之薄厚度之薄偏光件之製造方法、一種藉此方法製造的薄偏光板、以及一種包含其之偏光板。
使用於偏光板之偏光件係為用於將自然光或任何偏光在特定方向上偏振之光學元件，並廣泛使用於顯示裝置，例如，液晶顯示裝置及有機發光裝置(OLED)。目前用於該顯示裝置之偏光件通常係由聚乙烯醇系偏光膜所構成，該聚乙烯醇系偏光膜包含碘或二色染料，且分子鏈於一特定方向上配向。
該聚乙烯醇系偏光膜係利用碘或二色染料將聚乙烯醇系膜染色，接著，將該膜交聯並在一特定方向上 拉伸該膜而製造。本文中，可藉由於一溶液(例如，硼酸水溶液或碘水溶液)中濕式拉伸、或藉由於空氣中乾式拉伸而進行拉伸製程，且通常將該膜拉伸至少五倍。然而，在傳統製造製程中，在拉伸前該聚乙烯醇系膜之厚度應需要超過60μm，使得拉伸該膜而不破裂。若在拉伸之前該聚乙烯醇系膜之厚度係薄於60μm，由於增加該膜膨脹程度，因此，垂直於該聚乙烯醇系膜之拉伸方向之側端將易於捲起，且捲起的部分黏附至該膜表面而造成表面不均勻。此外，由於薄厚度，因此，將增加在拉伸製程中每單位面積之模數(modulus)，因此，將容易產生該膜的破裂。
在近些年中，當顯示裝置變得更薄時，偏光件亦需要具有一更薄的厚度。然而，當使用在拉伸前具有一大於60μm之厚度的傳統聚乙烯醇系膜時，有減少偏光件的厚度之限制。因此，已有企圖製造更薄的偏光件之研究。
具體而言，先前技術揭示一種使用一層疊體之薄偏光件製造方法，該層疊體藉由塗佈一親水性聚合物層於一基板層上，或藉由共-擠壓一基板層形成材料與一親水性聚合物層形成材料而製備，而不是單獨拉伸一聚乙烯醇系膜。然而，該塗布或共擠壓方法的問題在於：不易在拉伸之後從一基板分離一聚乙烯醇層，且因為該分離需要一高剝離強度，因此，在分離製程中，該聚乙烯醇層可能會損壞或變形，導致光學性質惡化，例如，該聚乙烯醇膜之偏光度。再者，因為在熔融之後藉由擠壓聚乙烯醇樹脂或藉由使用聚乙烯醇之塗佈溶液以進行塗佈或共擠壓方法， 因此，所製造的聚乙烯醇膜之物理性質可根據擠壓條件、塗布條件或膜形成條件而變化，因此，可能劣化所獲得的聚乙烯醇膜之物理性質。此外，具有該聚乙烯醇系膜之拉伸性質可能隨著該基板之性質而改變之缺點。
本發明係為了解決上述問題，且本發明之目的係提供一種具有優異的物理性質之薄偏光件之製造方法，其中，一輔助支撐件係形成於一未拉伸的聚乙烯醇系膜之橫向(TD)兩端部上，接著，進行濕式拉伸，因此，該膜可在高比率下被拉伸，即使當單獨拉伸該膜。
根據本發明之實施例，提供一種薄偏光件之製造方法，該方法包括下列步驟：形成一輔助支撐件於一未拉伸的聚乙烯醇系膜之橫向(TD)兩端部；以及濕式拉伸該輔助支撐件形成於其上之該聚乙烯醇系膜，在該聚乙烯醇系膜之機械方向(MD)上，使該聚乙烯醇系膜之厚度為10μm以下。
本文中，該輔助支撐件可為一聚合物膜，包含至少一選自由聚乙烯醇類樹脂(polyvinyl alcohol-based resin)、低密度聚乙烯樹脂(low-density polyethylene resin)、高密度聚乙烯樹脂(high-density polyethylene resin)、高密度聚乙烯/乙烯醋酸乙烯共聚物樹脂(high-density polyethylene/ethylene vinyl acetate copolymer resin)、聚丙烯樹脂(polypropylene resin)、含間苯二甲酸之聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂(isophthalic acid-containing polyethylene terephthalate resin)、水溶性纖維素樹脂(water-soluble cellulose resin)以及丙烯酸酯樹脂(acrylic resin)所組成之群組。
再者，該輔助支撐件較佳為一聚合物膜，其具有30℃與60℃間之玻璃轉移溫度，且較佳為在濕式拉伸之後具有3.0%以下之收縮率。
本文中，該輔助支撐件可形成該未拉伸的聚乙烯醇系膜之橫向(TD)兩端部之一上表面及一下表面之至少一表面上。
同時，形成該輔助支撐件之步驟可包含下列步驟：藉由一黏著劑將一聚合物膜黏貼至該未拉伸的聚乙烯醇系膜之橫向(TD)兩端部上，接著，進行乾燥。
再者，該輔助支撐件可藉由將該未拉伸的聚乙烯醇系膜之橫向(TD)兩端部摺疊，且藉由一黏著劑，將已摺疊的端部黏貼至該膜，接著，進行乾燥而形成。
同時，該輔助支撐件之寬度與該未拉伸的聚乙烯醇系膜之寬度比率可為0.06至0.25。
此外，該方法可更包含：在濕式拉伸該輔助支撐件形成於其上之該聚乙烯醇系膜之後，在該膜之機械方向(MD)上，進行從該聚乙烯醇系膜分離該輔助支撐件之步驟。
根據本發明之另一實施例，提供一薄偏光件以 及一包括該薄偏光件之偏光板，該薄偏光件藉由上述方法而製成，並具有10μm以下之厚度、40%至43%之單體透射(single transmittance)以及99%以上之偏光度。
根據本發明使用濕式拉伸之薄偏光件之製造方法，在高比率下可拉伸一單一膜，且可製造具有10μm以下之厚度之薄偏光件，其具有高產率且兩端部不會捲曲且該膜不會破裂。
1‧‧‧在拉伸前具有輔助支撐件形成於其上之聚乙烯醇系膜
11‧‧‧聚乙烯醇系膜
12‧‧‧輔助支撐件
Vo‧‧‧聚乙烯醇系膜之長度
Wo‧‧‧聚乙烯醇系膜之寬度
W‧‧‧輔助支撐件之寬度
圖1係根據本發明之具有輔助支撐件形成於其上之聚乙烯醇膜之橫斷面視圖。
圖2係根據本發明之具有輔助支撐件之聚乙烯醇系膜之俯視圖。
下文中，將詳細描述本發明之具體實施例。然而，本發明不侷限於下述的具體實施例，且可以各種不同形式實施。此外，提供這些具體實施例，使本發明所揭示的內容詳細並完全，且在本技術領域中熟知該技術領域者將完全地了解本發明的內容。
本案發明者致力於許多研究以發展一種薄偏光件之製造方法，該方法能夠在高比率下單獨濕式拉伸聚 乙烯醇系膜，因此，可發現當輔助支撐件形成於未拉伸的聚乙烯醇系膜之橫向(TD)兩端部時，該膜可濕式拉伸而不會在兩端部捲曲且該膜不會破裂，且可製造具有優異的光學性質之薄偏光件，藉此，完成本發明。
在本發明之一態樣中，提供一種薄偏光件之製造方法，該方法包括下列步驟：形成一輔助支撐件於未拉伸的聚乙烯醇系膜之橫向(TD)兩端部；以及濕式拉伸該輔助支撐件形成於其上之該聚乙烯醇系膜，在該聚乙烯醇系膜之機械方向(MD)上，使該聚乙烯醇系膜之厚度為10μm以下。
在本發明之方法中，形成一輔助支撐件於一未拉伸聚乙烯醇系膜之橫向(TD)兩端部上的步驟中，該未拉伸的聚乙烯醇系膜具有約1,000~10,000的聚合度，較佳約1,500~5,000，但本發明不侷限於此。當聚合度在上述範圍時，該膜中之分子可自由地移動，並可輕易地與碘或二色染料混合。
再者，該未拉伸聚乙烯醇系膜約為10~60μm，更佳約為10~40μm。若該聚乙烯醇系膜之厚度大於為60μm時，即使在拉伸該膜時，不易獲得10μm以下之厚度，且若厚度小於10μm以下時，在拉伸期間該膜容易破裂。
同時，使用於本發明之該未拉伸聚乙烯醇系膜可為市面上可取得的聚乙烯醇系膜，且其範例包含P30、PE20、PE30及PE60(日本Kuraray股份有限公司)，以及M1000、M1500、M2005、M3000及M6000(Nippon合成化學工業股 份有限公司)。
同時，該輔助支撐件可由一聚合物膜所形成。例如，其可為一聚合物膜，其包括至少一選自由聚乙烯醇類樹脂(polyvinyl alcohol-based resin)、低密度聚乙烯樹脂(low-density polyethylene resin)、高密度聚乙烯樹脂(high-density polyethylene resin)、高密度聚乙烯/乙烯醋酸乙烯共聚物樹脂(high-density polyethylene/ethylene vinyl acetate copolymer resin)、聚丙烯樹脂(polypropylene resin)、含間苯二甲酸之聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂(isophthalic acid-containing polyethylene terephthalate resin)、水溶性纖維素樹脂(water-soluble cellulose resin)以及丙烯酸酯樹脂(acrylic resin)所組成之群組，但本發明不侷限於此。
然而，該聚合物膜較佳為一由聚乙烯醇系膜所形成之聚合物膜。具體而言，該聚合物膜更佳為具有一相同或相似該未拉伸的聚乙烯醇膜(即，該基材膜)之組成物之聚合物膜。這是因為：當在黏貼該輔助支撐件於其上之後拉伸該聚乙烯醇系膜時，可確保在該聚乙烯醇系膜及該聚合物膜之間相同或相似的拉伸行為，因此，可避免物理性損壞(例如，變形或破裂)的產生，且可避免該膜之光學性質的改變或失真。
再者，該輔助支撐件較佳為一具有約20℃至80℃的玻璃轉移溫度之聚合物膜，且更佳為約30℃至60℃。當該輔助支撐件之該玻璃轉移溫度在上述範圍時，在拉伸期間聚合物膜可具有適當的流動性之優點，因此，可充分 地作為支撐件之功能，而不影響該聚乙烯醇系膜之拉伸，因此，增加拉伸效果。
再者，在如下所述於機械方向(MD)上濕式拉伸該輔助支撐件之後，收縮率較佳為3.0%以下，更佳為1.0%以下。因為該聚乙烯醇系膜之收縮率通常約為1.0%，因此當該輔助支撐件之收縮率在上述範圍時，在拉伸該聚乙烯醇系膜與該輔助支撐件之後，可避免損害(例如，變形、破裂或端部捲曲)的產生。
本文中，該輔助支撐件之收縮率可藉由固定該輔助支撐件膜於一拉伸機器、拉伸該膜6倍、測量已拉伸的膜之長度、在移除該拉伸機械之張力之後於10分鐘時測量已收縮膜的長度、以及計算拉伸與收縮之間膜長度差來測定。
同時，該輔助支撐件可形成於該未拉伸的聚乙烯醇系膜之橫向(TD)兩端部之該上表面與下表面之任一表面或兩表面上。
通常，當該未拉伸的聚乙烯醇系膜變更薄時，其更亦受水影響，且亦容易地被空氣水氣(atmospheric water)所影響。尤其，水可以三個方向滲透該膜的端部或側邊並藉由水而更快速地膨脹。由於該膨脹，減少該膜的硬度而增加體積，因此，該膜變得非常軟。在此條件下，若在機械方向(MD)上施加張力，在通過軋輥(nip roll)期間，該膜將捲曲並摺疊。然而，如下所述，當該輔助支撐件提供於垂直於該未拉伸的聚乙烯醇系膜之機械方向(MD)的橫向(TD) 兩端部上，其可補償未拉伸的聚乙烯醇系膜之厚度並降低膨脹率，因此，在機械方向(MD)上拉伸該未拉伸的聚乙烯醇系膜期間，可減少捲曲現象。
本文中，該未拉伸的聚乙烯醇系膜與該輔助支撐件聚合物膜可藉由一弱引力或一水系黏著劑而彼此黏附，但就確保其間的黏著性與製程穩定性而言，較佳為藉由一黏著劑黏附。
具體而言，形成該輔助支撐件之步驟較佳包括下列步驟：藉由一黏著劑將該聚合物膜黏貼至垂直於該未拉伸的聚乙烯醇系膜之拉伸方向之兩端部上，接著進行乾燥。
在一實施例中，一黏著層先形成於該未拉伸的聚乙烯醇系膜之橫軸(TD)兩端部上。本文中，該黏著層具有約70~100nm的厚度，較佳為由具有4~50cP黏度之水系黏著劑所形成。例如，該黏著層可由包含至少一選自由聚乙烯醇類樹脂、丙烯酸樹脂、及乙酸乙烯酯類樹脂所組成之群組之水性黏著劑所形成。此外，該黏著層可由具有500~1800的聚合度與2~10重量%的固體含量之水系黏著劑所形成。
更具體而言，就黏著強度及其相似性質而言，較佳使用聚乙烯醇系黏著劑，其中，較佳使用一包含一乙醯乙醯基或其相似物之改質的聚乙烯醇類黏著劑。用於本發明的聚乙烯醇系黏著劑之具體範例包含Gohsefiner Z-100、Z-200、Z-200H、Z-210、Z-220以及Z-320(Nippon合成化學 工業股份有限公司)，但本發明不侷限於此。
其次，該聚合物膜係黏貼於由黏著劑所形成之該黏著劑層上，且可根據本技術領域中已知之方法形成黏貼至該黏著層之該聚合物膜。
同時，在藉由黏著劑將該聚合物膜黏貼於該聚乙烯醇系膜之步驟後，本發明之方法可更包含一乾燥步驟。該乾燥步驟較佳為在40℃至50℃之相對低溫、1分鐘以上之烘箱中進行。若乾燥溫度高於上述範圍之上限時，將增加從該聚乙烯醇系膜所蒸發的水，因此，將使該膜表面捲曲並降低該膜之拉伸性質。
同時，亦可藉由將該未拉伸的聚乙烯醇系膜之兩端部摺疊，並藉由一黏著劑將該摺疊部黏貼至該膜並乾燥以形成該輔助支撐件，以取代將一個別的聚合物膜黏貼至該未拉伸聚乙烯醇系膜上。若該輔助支撐件係以此方法而形成，其係由與該未拉伸的聚乙烯醇系膜之相同材料所形成，因此，該輔助支撐件與該未拉伸的聚乙烯醇系膜將具有相同的成分，並在兩者之間產生相同的拉伸行為。
本文中，該黏著劑、該黏著方法及該乾燥方法係如上所述，因此，將省略其詳細的描述。
在本發明中，形成於該未拉伸的聚乙烯醇系膜之橫向(TD)兩端部之具有該輔助支撐件之結構並沒有特別地限制。如圖1及圖2所示，當本發明中之該膜之拉伸方向為該機械方向(MD)時，該輔助支撐件係形成於垂直於該拉伸方向之橫向(TD)兩端部。具體而言，形成於橫向方向 (TD)兩端部上之該輔助支撐件較佳為具有一均勻寬度，並拉伸於與該聚乙烯醇系膜之機械方向(MD)的相同方向上，使得具有與該聚乙烯醇系膜相同之長度。本文中，該未拉伸的聚乙烯醇系膜之長度與寬度分別意指V0及W0，且該輔助支撐件之寬度與長度分別意指V及W。
本文中，該輔助支撐件的寬度與該未拉伸的聚乙烯醇系膜之比例(即，W/W0)較佳約為0.06~0.25，更佳約為0.08~0.20。若W/W0值小於0.06時，該輔助支撐件將不進行其功能，因此，將產生端部摺疊與破裂，且若該比率大於0.25時，在拉伸期間，該輔助支撐件干擾該未拉伸的聚乙烯醇系膜之橫向收縮，因此，不能獲得充分的光學性質。
再者，該輔助支撐件的長度較佳為與該聚乙烯醇系膜相同。
同時，在輔助支撐件形成於該未拉伸的聚乙烯醇系膜之橫向(TD)兩端部上，該聚乙烯醇系膜在機械方向上(MD)進行濕式拉伸，使其厚度為10μm以下，從而製造一薄偏光件。
本文中，該拉伸方向為該膜之機械方向(MD)，且該輔助支撐件形成在該膜之橫向(TD)兩端部上。此外，藉由一濕式拉伸方法來進行該拉伸。
主要藉由一拉幅機拉伸方法(tenter stretching method)或一內輥拉伸方法(inter-roll stretching method)進行該濕式拉伸步驟，並同時與至少一步驟來進行，該步驟為 利用碘及/或二色染料將聚乙烯醇膜染色之步驟，及將經碘及/或二色染料染色的該聚乙烯醇系膜交聯之步驟。
具體而言，根據本發明之薄偏光件之製造方法，包括：一膨脹步驟、一染色步驟、一交聯步驟、一拉伸步驟、一清洗步驟及一乾燥步驟，如一偏光板之傳統製造方法。下文中，將詳細描述根據本發明藉由濕式拉伸之薄偏光件之製造方法，但本發明不侷限於此。
在上述步驟之中，除了該乾燥步驟之外的步驟係在將該未拉伸聚乙烯醇系膜浸漬於一填充至少一選自各種溶液的溶液之常溫槽中的狀態下進行每一步驟。
此外，該步驟之次序與重複次數沒有特別地限制。該些步驟可同時或依序進行，且亦可省略一個以上之該些步驟。例如，可在染色步驟之前或之後進行該拉伸步驟，並可同時進行膨脹步驟或染色步驟。
該膨脹步驟係在該未拉伸的聚乙烯醇系膜染色之前進行。在該膨脹步驟中，該未拉伸的聚乙烯醇系膜浸漬於一填充膨脹用之水溶液之膨脹槽中，以移除從聚乙烯醇系膜之表面的雜質，如灰塵或抗拮塊劑，並使該聚乙烯醇系膜膨脹，藉此增加拉伸效果且避免不均勻的染色，進而改善該偏光板之物理性質。
作為用於膨脹的水溶液，可單獨使用水(純水或去離子水)。當用於膨脹的水溶液包含少量甘油或碘化鉀時，除了將該聚合物膜膨脹之外，還可改善該聚合物膜之加工性能。較佳地，以100重量%的用於膨脹的水溶液為基 準，甘油的含量為5重量%以下，且碘化鉀的含量為10重量%以下。
該膨脹槽之溫度較佳為20℃至45℃，更佳為25℃至40℃。
在進行該膨脹步驟期間之時間(該膨脹槽之浸漬時間)較佳為180秒以下，更佳為90秒以下。當浸漬時間小於上述範圍限制時間時，可避免該聚乙烯醇系膜經由過度膨脹而飽和，藉此，可避免因軟化而使該聚乙烯醇系膜破裂，該膜可在染色步驟中均勻地吸附碘，因此可改善偏光度。
可省略該膨脹步驟，並可與下述該染色步驟同時進行。
該染色步驟係為將該聚乙烯醇系膜浸漬於一染色槽中，該染色槽填充一包含二色物質(例如，碘)之染色用水溶液，以將碘吸收於該聚乙烯醇系膜上之步驟。
該染色用之水溶液可包含水、一水溶性有機溶劑、一其混合溶劑及碘。為了更增加該染色效果，該染色用水溶液更包含碘化物作為一溶解輔助物。作為碘化物，可單獨使用或結合使用碘化鉀(potassium iodide)、碘化鋰(lithium iodide)、碘化鈉(sodium iodide)、碘化鋅(zinc iodide)、碘化鋁(aluminum iodide)、碘化鉛(lead iodide)、碘化銅(copper iodide)、碘化鋇(barium iodide)、碘化鈣(calcium iodide)、碘化錫(tin iodide)、碘化鈦(titanium iodide)及其相似物。其中，因為碘化鉀在水中具有高溶解度，因此較佳使用碘化鉀。
該染色槽之溫度較佳為5℃至42℃，且更佳為10℃至35℃。又，將該聚乙烯醇系膜之浸漬於染色槽中的時間並沒有特別地限制，但較佳為1~20分鐘，且更佳為2~10分鐘。
該交聯步驟係為將已染色的聚乙烯醇系膜浸漬於交聯用水溶液中以固定物理吸收於該膜上的碘分子之步驟，使得碘分子染色不會因外部環境而減少。雖然該二色染料不是經常暴露於潮濕的環境，但若是其交聯不穩定時，在某些環境下碘分子經常溶解或氣化。基於此理由，碘分子需要充分地交聯。此外，對於本發明而言該交聯步驟係關鍵，因為通常應該在最高可能比率下拉伸該聚乙烯醇系膜，以在所有聚乙烯醇分子之間配向碘分子，藉此改善該膜的光學性質。
該拉伸步驟可與該交聯步驟同時進行，在該情況下，該未拉伸的聚乙烯醇系膜係在該機械方向(MD)上拉伸。同時，進行該拉伸步驟，使得該聚乙烯醇系膜之厚度較佳為10μm以下，且更佳為8μm以下。例如，可在20℃至85℃，且較佳為40℃至65℃下，將該聚乙烯醇系膜拉伸4~9倍，更佳為5~7倍。
若在低於20℃之溫度下進行該拉伸，可能降低在聚乙烯醇系膜中的分子鏈的流動性，而降低該拉伸效率，且若在高於85℃之溫度下進行該拉伸，可能軟化該聚乙烯醇系膜，致使其強度降低。若拉伸比率小於4倍時，不能充分地產生該鏈之配向，且若該拉伸比率大於9倍時，可 能使得在該聚乙醇類膜之分子鏈分開。
如上所述，該拉伸步驟可與該膨脹步驟、該染色步驟以及該交聯步驟一起進行，亦可在該交聯步驟之後，單獨使用一填充拉伸用水溶液之個別拉伸槽。
同時，該清洗步驟係為將已交聯並拉伸的聚乙烯醇系膜浸漬於一填充清洗用水溶液之清洗槽中，以移除不必要的殘餘物，例如，在先前的步驟中，黏附至該聚乙烯醇系膜的交聯劑。可省略該清洗步驟，也可在完成每一先前步驟(例如，該染色步驟、該交聯步驟或該拉伸步驟)之後進行該清洗步驟。此外，可重複一次以上，其重複次數並沒有特別地限制。
清洗用的該水溶液可以為水，其更包含碘。該洗滌槽之溫度較佳為10℃至60℃，更佳為15℃至40℃。
該乾燥步驟係為將已洗淨的聚乙烯醇系膜乾燥之步驟，並進一步改善染色的碘分子之配向性以獲得一具有優異光學性質之偏光件。在本發明中可使用乾燥方法，其包括自然乾燥、空氣乾燥、加熱乾燥、遠紅外線乾燥、微波乾燥及熱風乾燥。近幾年中，最近已使用僅藉由水活化來乾燥膜之微波乾燥。通常，主要使用熱空氣乾燥。例如，該膜可在20℃至90℃下以熱空氣乾燥1至10分鐘。此外，為了避免該偏光件的惡化，該乾燥溫度較佳為盡可能的低。該乾燥溫度更佳為80℃以下，最佳為60℃以下。
同時，該方法可更包含：在濕式拉伸具有該輔助支撐件形成在其上的該聚乙烯醇系膜步驟之後，在機械 方向上(MD)，從該聚乙烯醇系膜分離該輔助支撐件之步驟。本文中，可藉由施加一剝離力於該聚乙烯醇系膜或該輔助支撐件而使彼此分離，以進行該輔助支撐件之分離步驟。或者，亦可藉由將具有該輔助支撐件形成於其上之該聚乙烯醇系膜之兩端部切割，以進行該分離步驟。
同時，根據本發明之該偏光件之製造方法，其特徵在於：即使在高比率下濕式拉伸一單一膜，該膜端部不會捲曲且該膜不會破裂。具體而言，在根據本發明之偏光件之製造方法，最大可能的拉伸率為至少7.3，其高於本技術領域中單一膜之最大可能拉伸率。
通常，薄偏光件非常快速地吸收並排放水(若該膜厚度減半時，該膜之水吸收率增加4倍)。換言之，該膜在膨脹槽中快速地膨脹，且當該膜從膨脹槽排放並暴露於空氣中時，該膜快速乾燥。基於此理由，該膜兩端部中的水相當容易吸收並釋放水(快速蒸發)，因此，在兩端部不規律地產生乾燥與捲曲，而導致該膜之拉伸性降低。因此，當將該輔助支撐件提供於該膜的兩端部時，可避免水從兩端部快速蒸發以防止該膜捲曲，且可增加該兩端部之抗張強度(施加較大的力於兩端部)，進而增加該膜之拉伸性。
同時，本發明提供一由上述方法所製造的偏光件。
本發明之如上述所製得的偏光件之厚度係相當薄於10μm以下，較佳約1~10μm，且更佳為3~10μm。即便在此薄厚度，該偏光件顯示一約為40~43%之單體透射及 約99%以上之聚合度，表示其具有相當優異的光學性質。
本發明亦提供一偏光板，包括：一保護膜，設置於該偏光件之至少一表面上。
具體而言，一偏光板可藉由設置一透明膜於本發明之該偏光件之一或兩表面上而形成。作為該透明膜，可使用用於作為本技術領域中偏光件保護膜或遲滯膜之任何膜而沒有任何限制。例如，該透明膜可為一膜，包括：一種以上選自由聚酯類聚合物(polyester-based polymer)、苯乙烯類聚合物(styrene-based polymer)、纖維素類聚合物(cellulose-based polymer)、聚醚碸類聚合物(polyethersulfone-based polymer)、聚碳酸酯類聚合物(polycarbonate-based polymer)、丙烯酸類聚合物(acrylic polymer)、聚烯烴聚合物(polyolefinic polymer)、聚醯胺類聚合物(polyamide-based polymer)、聚醯亞胺類聚合物(polyimide-based polymer)、碸類聚合物(sulfone-based polymer)、聚醚碸類聚合物(polyethersulfone-based polymer)、聚醚醚酮類聚合物(polyether ether kotone-based polymer)、聚苯硫類聚合物(polyphenylene sulfide-based polymer)、乙烯醇類聚合物(vinyl alcohol-based polymer)、偏二氯乙烯類聚合物(vinylidene chloride-based polymer)、乙烯醇縮丁醛類聚合物(vinyl butyral-based polymer)、丙烯酸酯類聚合物(acrylate-based polymer)、聚縮醛類聚合物(polyoxymethylene-based polymer)、環氧類聚合物(epoxy-based polymer)以及該些聚合物之混合物所組成之群 組。
設置該透明膜於該偏光件之方法並沒有設別地限制，且可使用本技術領域中已知的黏著劑或膠進行該設置方法。本文中，可經由考慮所使用透明膜之材料而適當地選擇該黏著劑或膠。例如，當該透明膜係由TAC所製造時，可使用一水性黏著劑，例如，一聚乙烯醇類黏著劑，且當該透明膜係由一丙烯酸膜或一COP膜所製造時，可使用一光可硬化或熱固性黏著劑，例如，一丙烯酸類黏著劑或一環氧樹脂類黏著劑。
此外，本發明之偏光板較佳更具有一黏著層，其促進該偏光板設置於液晶盒或其相似物上，且該黏著層可設置於該偏光板的一或兩表面上。該黏著劑較佳於黏著之後藉由熱或UV光充分地硬化，使得其機械強度增加。此外，較佳地在兩膜之間顯示高黏著性，使得兩膜不彼此分離，除非是兩膜中之任一者破裂。
用於上述的黏著層之一黏著劑較佳地具有高光學透明度並顯示適當的潤濕性、黏性或黏著性質。該黏著劑之具體範例包括使用一丙烯酸聚合物、矽酮類聚合物(silicone-based polymer)、聚酯(polyester)、聚胺基甲酸酯(polyurethane)、聚醚(polyether)、合成橡膠等作為一原料聚合物(base polymer)以製備黏著劑。
若需要，用以增加黏著性之一底漆層或一黏著層可進一步提供於該黏著層與該聚乙烯醇類偏光件之間及/或該黏著層與該透明膜之間。
[本發明之實施例]
下文中，將參照範例更詳細地描述本發明。然而，該等範例的提供係為了瞭解本發明而不適用以限制本發明的內容。
實施例1至3
(1)偏光膜之製造(偏光件)
使用一PVA類水溶性黏著劑(Z-200；Nippon化學工業股份有限公司)將一輔助支撐件(以相同與下述聚乙烯醇膜之材料製備)黏著於一聚乙烯醇膜(Nippon化學工業股份有限公司；M2005級；20μm)之兩端部，接著在40℃烘箱中乾燥1分鐘，藉此製備一用於拉伸的膜。本文中，該聚乙烯醇膜之寬度(Wo)與該輔助支撐件之寬度(W)描述於下表1中。該膜在一包含0.15重量%的碘之染色溶液中染色20秒，接著，在1重量%的硼酸水溶液中約拉伸2倍。其次，在2重量%的硼酸水溶液中最後拉伸該膜約6倍，接著，浸漬於5重量%的碘化鉀(KI)水溶液中15秒，再將該膜於50℃烘箱中乾燥3分鐘之後，藉此製造一偏光件。
比較例1
在一包含0.15重量%的碘之染色溶液中將一聚乙烯醇膜(Nippon化學工業股份有限公司；M2005級；20μm)染色20秒，接著，在1重量%的硼酸水溶液中拉伸該膜約2倍。其次，在2重量%的硼酸水溶液中拉伸該膜6倍，接著，浸漬於5重量%碘化鉀(KI)水溶液中15秒，在一50℃烘箱中乾燥3分鐘，藉此製造一偏光件。
試驗例1
在實施例1至3與比較例1的每一者的拉伸步驟中，拉伸該聚乙烯醇系膜直到其破裂。當膜破裂之拉伸率定義為最大拉伸率。該結果顯示於下表1中。
試驗例2
在實施例1至3與比較例1之拉伸步驟中，藉由拉伸該聚乙烯醇系膜6倍所製備的偏光件之光學性質係使用JASCO V-7100分光光度計而測量，且其測量結果顯示於下表1中。同時，在表1中之該單體透射意指一單一偏光件之透光性，且偏光度係藉由下方程式1來定義，由配置使其吸收軸彼此平行之兩偏光板所獲得的平行透射率(parallel transmittance，Tp)，以及配置使其吸收軸彼此交叉成90°之兩偏光板所獲得的交叉透射率(cross transmittance，Tc)。
方程式1偏光度=[(Tp-Tc)/(Tp+Tc)]1/2
從上表1中可知，相較於不具有輔助支撐件形成於其上之膜，具有該支撐件形成於其上之該膜之最大拉伸率顯著地增加。此外，具有輔助支撐件形成於其上之該 膜變得較薄，且減少在拉伸期間該膜之破裂。
此外，如上表1可知，根據本發明製造方法之應用，仍顯示高單體透射與高聚合度(99%或以上)。
雖示本發明較佳實施例已如上所描述並說明目的，對於本領域技術人員而言，不悖離如隨附申請專利範圍所定義之本發明之精神及範疇而可達成之各種修飾、添加及取代是顯而易見的。
1‧‧‧在拉伸前具有輔助支撐件形成於其上之聚乙烯醇系膜
11‧‧‧聚乙烯醇系膜
12‧‧‧輔助支撐件
W‧‧‧輔助支撐件之寬度
Wo‧‧‧聚乙烯醇系膜之寬度

Claims (13)

  1. 一種薄偏光件之製造方法，包括下列步驟：形成一輔助支撐件於一未拉伸的聚乙烯醇系膜之橫向(TD)之兩端部上；以及濕式拉伸該聚乙烯醇系膜，其具有該輔助支撐件形成於其上，在該膜的機械方向(MD)上，使該聚乙烯醇系膜之厚度為10μm以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該輔助支撐件係為一聚合物膜，其包含至少一選自由聚乙烯醇類樹脂(polyvinyl alcohol-based resin)、低密度聚乙烯樹脂(low-density polyethylene resin)、高密度聚乙烯樹脂(high-density polyethylene resin)、高密度聚乙烯/乙烯醋酸乙烯共聚物樹脂(high-density polyethylene/ethylene vinyl acetate copolymer resin)、聚丙烯樹脂(polypropylene resin)、含間苯二甲酸之聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂(isophthalic acid-containing polyethylene terephthalate resin)、水溶性纖維素樹脂(water-soluble cellulose resin)以及丙烯酸酯樹脂(acrylic resin)所組成之群組。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該輔助支撐件係為一具有20℃至80℃的玻璃轉移溫度之聚合物膜。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該輔助支撐件在濕式拉伸之後具有3.0%以下之收縮率。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該輔助支撐件係形成於該未拉伸的聚乙烯醇系膜之橫向兩端部之上 表面與下表面之至少一表面上。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，形成該輔助支撐件之步驟包括：藉由一黏著劑，將一聚合物膜黏貼於該未拉伸的聚乙烯醇系膜之橫向(TD)兩端部並接著乾燥之步驟。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該輔助支撐件係藉由將該未拉伸的聚乙烯醇系膜之橫向(TD)兩端部摺疊，且藉由一黏著劑將已摺疊的端部黏貼至該膜並乾燥而形成。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中，該黏著劑係為一具有4cP至50cP的黏度之水系黏著劑。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該支撐件之一寬度與該未拉伸的聚乙烯醇系膜之比率為0.06至0.25。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，在該膜之一機械方向(MD)上，於一20℃至85℃的溫度下，藉由拉伸該聚乙烯醇系膜4~9倍，以進行濕式拉伸具有該支撐件形成於其上之該聚乙烯醇系膜之步驟。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含：在濕式拉伸具有該支撐件形成於其上之該聚乙烯醇系膜之步驟之後，在該膜之機械方向(MD)上，進行從該聚乙烯醇系膜分離該輔助支撐件之步驟。
  12. 一種薄偏光件，藉由如申請專利範圍第1至11項中任一項所述之方法而製造，且該薄偏光件具有10μm以下之厚度、40%至43%之單體透射以及99%以上之偏光度。
  13. 一種偏光板，包括如申請專利範圍第12項所述之薄偏光件。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170119935A (ko) * 2016-04-20 2017-10-30 동우 화인켐 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
WO2018215173A1 (en) * 2017-05-24 2018-11-29 Asml Holding N.V. Alignment mark for two-dimensional alignment in an alignment system

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6949207B2 (en) * 2002-04-04 2005-09-27 3M Innovative Properties Company K-type polarizer and preparation thereof
JP2009098653A (ja) 2007-09-27 2009-05-07 Nitto Denko Corp 偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
KR20100102292A (ko) 2009-03-11 2010-09-24 동우 화인켐 주식회사 편광자의 제조방법, 편광자 및 이것이 구비된 편광판
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KR101272467B1 (ko) 2010-02-23 2013-06-17 주식회사 엘지화학 편광판, 그 제조 방법 및 이를 이용한 화상표시장치
JP4868266B2 (ja) * 2010-03-31 2012-02-01 住友化学株式会社 積層フィルムの製造方法および偏光板の製造方法
JP5414738B2 (ja) 2010-09-03 2014-02-12 日東電工株式会社 薄型偏光膜の製造方法
JP5667016B2 (ja) 2010-09-03 2015-02-12 日東電工株式会社 薄型偏光膜、薄型偏光膜を有する光学積層体、および薄型偏光膜の製造方法
JP2012173724A (ja) 2011-02-24 2012-09-10 Sumitomo Chemical Co Ltd 偏光フィルムの製造方法
JP2013008019A (ja) * 2011-05-26 2013-01-10 Nitto Denko Corp 粘着剤層付偏光フィルムおよび画像表示装置
JP2013171210A (ja) * 2012-02-22 2013-09-02 Sekisui Chem Co Ltd ポリビニルアルコール樹脂フィルム材料、偏光フィルム及び偏光フィルムの製造方法
US8961823B2 (en) 2012-07-05 2015-02-24 Jnc Corporation Polymerizable compound, liquid crystal composition and liquid crystal display device
JP2016020952A (ja) 2014-07-14 2016-02-04 住友化学株式会社 ポリビニルアルコール系偏光フィルム、偏光板及びそれらの製造方法
JP6667989B2 (ja) 2014-12-26 2020-03-18 株式会社クラレ 偏光フィルムの製造方法
JP6555520B2 (ja) * 2015-08-06 2019-08-07 株式会社豊田自動織機 炭素被覆シリコン材料の製造方法
JP6986825B2 (ja) * 2015-11-18 2021-12-22 シーシーアイ株式会社 燃料電池用冷却液収容容器及び燃料電池用冷却液の保管方法

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