TWI543865B - 分散有聚合物之反射式偏光板 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種分散有聚合物之反射式偏光板,且更特別有關於一種在一有限厚度中使光學性質最大化方面非常有利之分散有聚合物之反射式偏光板。
平面顯示器技術涵蓋已佔據電視(TV)市場之一重要部份之液晶顯示器(LCD)、投影顯示器及電漿顯示面板(PDP),作為其主要品項。場發射顯示器(FED)及電致發光顯示器(ELD)亦由於其有利特性及與其相關之技術改良而預期獲得市場上之一席之地。該液晶顯示器之應用範圍目前擴及到筆記型電腦、個人電腦螢幕、液晶電視、車輛、航空器等。液晶顯示器佔據該平面顯示器市場之大約80%且隨著需求急速增加,全球銷售量目前非常大。
在一習知液晶顯示器中,液晶及一電極基質係設置在一對光吸收光學薄膜之間。在該液晶顯示器中,由於藉施加在兩電極之間之一電壓產生之一電場,液晶改變它們的方位,因此改變其光學性質。這程序產生一含有資訊
之“像素”,以使用在一特定方位中之偏光顯示一影像。為達此目的,該液晶顯示器包括一前光學薄膜及一後光學薄膜,以產生偏光。
在該液晶顯示器中使用之光學薄膜不會有效地利用由一背光發射之光。這是因為由該背光發射之光之至少50%被一後側光學薄膜吸收(一光吸收偏光薄膜)。因此,在該液晶顯示器中,一反射式偏光板設置在一光學共振腔及一液晶總成之間以便增進使用由該背光發射之光之效率。
圖1是顯示一習知反射式偏光板之光學原理之圖。詳而言之,由該光學共振腔引導至該液晶總成之光之P偏光組分在通過該反射式偏光板之後被透射至該液晶總成。另一方面,光之S偏光組分係由該反射式偏光板向該光學共振腔反射,且接著由該光學共振腔之一擴散反射表面反射使得其偏光方向為隨機且,因此,該S偏光接著再投射在該反射式偏光板上。最後,該S偏光被轉換成可通過該液晶總成之偏光板的P偏光。因此,在通過該反射式偏光板後,該轉換之P偏光被透射至該液晶總成。
該反射式偏光板對入射光之該等功能,即,選擇性地反射S偏光及透射P偏光可依據在兩不同平坦光學層之間之一折射率達成,且該等平坦光學層在該等平坦光學層係交替地堆疊之該反射式偏光板中分別具有一異向性折射率及一等向性折射率,在該光學層拉伸後得到之各光學層之一光學厚度,及該拉伸之光學層之折射率之變化。
即,投射在該反射式偏光板上之光在被施加在各個光學層時重覆地進行S偏光反射及P偏光透射且,因此,只有該投射偏光之P偏光組分被透射至該液晶總成。另一方面,該反射之S偏光係以一隨機偏振之狀態由該光學共振腔之擴散反射表面反射,且接著再被透射至該反射式偏光板。這使由一光源產生之光之損失及電力之浪費可減少。
但是,上述習知反射式偏光板的一問題是因為該反射式偏光板係藉交替堆疊具有不同折射率之一平坦等向光學層及一平坦異向光學層以形成一多層結構,及拉伸該多層結構使得各光學層之光學厚度及折射率對於入射光之選擇反射或透射是最佳的來製造,故該習知反射式偏光板之製造程序複雜。特別地,由於該反射式偏光板之各光學層具有一平坦結構,故對於在入射光之一大入射角度範圍內分離P偏光與S偏光而言,堆疊光學層之數目會過多。在這情形下,製造成本會指數地增加。此外,堆疊光學層之數目過多之結構會產生的問題是會有造成光學效能下降之光損失。
圖2是顯示一習知多層反射式偏光板(例如,一雙亮度增強薄膜(DBEF))之截面圖。詳而言之,該多層反射式偏光板包括一核心層8,及形成在該核心層8之相對面上之表面層9與10。該核心層8被分成四層組1、2、3與4。各層組1、2、3與4具有一藉交替堆疊等向層及異向層之多層結構。各層組1、2、3與4包括大約200層。同時分開之黏著層5、6與7係形成為使得各黏著層5、6與7設置在形成該核心
層8之四層組1、2、3與4中之相鄰層組之間。當該等層組1、2、3與4被獨立地擠壓時,因為各層組1、2、3與4只具有大約200層,故它具有一非常小厚度,因此它們可能會被破壞。為達此目的,各層組1、2、3與4可包括一保護邊界層(PBL)。但是,在這情形下,有該核心層之厚度增加,且製造成本增加之問題。此外,在一反射式偏光板包括在一顯示面板中之情形下,一核心層之厚度有一限制以便薄化。當黏著層形成在該反射式偏光板中之該核心層及/或表面層之間時,可能有的一問題是由於由提供該等黏著層造成之該核心層之厚度減少,該反射式偏光板之光學性質會劣化。由於該核心層之相鄰層係藉各黏著層耦合,且該核心層及各表面層係藉該對應黏著層耦合,可能有的一問題是一層間剝離現象會在該反射式偏光板受到外力或被使用或儲存一段時間,或該反射式偏光板被儲存在一不良環境中後發生。此外,在附接黏著層之程序中之失敗率會過高。又,有可能該反射式偏光板由於形成該等黏著層而與一光源偏移干涉。
如上所述,該等表面層9與10係分別形成在該核心層8之相對表面上。為了耦合該等表面層9與10,分開之黏著層11與12係分別形成在該核心層8與該表面層9之間及在該核心層8與該表面層10之間。當由一聚碳酸酯材料構成之該等表面層與其中多數聚2,6萘二甲酸乙二酯(PEN)層及多數共聚2,6萘二甲酸乙二酯(coPEN)層使用兵擠壓交替地堆疊之該核心層結合成一體時,會由於在各表面層與該核
心層之間缺少相容性而發生剝離之情形。又,極有可能在一拉伸程序後,會由於大約15%之結晶度而相對於一拉伸軸而產生雙折射性。因此,就一非拉伸聚碳酸酯片之應用而言,必須形成黏著層。在這情形中,會由於包含由增加一黏著層形成程序造成之外來物質及加工缺陷而發生產量減少之情形。通常,當為該等表面層製造一非拉伸聚碳酸酯片時,會由於在一捲繞程序中之不均一剪壓力而產生雙折射性。為了避免這問題,必須實施例如改變聚合物分子結構或控制一擠壓生產線之速度的不同控制。因此,產率會降低。
以下將簡單說明一種用以製造上述習知多層反射式偏光板之方法。該核心層係藉獨立地共擠壓具有不同平均光學厚度之四層組以形成該核心層,拉伸該等共擠壓四層組,且接著使用一黏著劑黏合該拉伸四層組來製造。在該拉伸後實施黏合之理由是,如果該核心層是在藉該黏著劑黏合後拉伸,則會發生一剝離現象。然後,該等表面層分別黏合在該核心層之相對表面上。例如,就形成各層組之多層結構而言,折疊一雙層結構以形成一四層結構,且繼續該折疊以形成具有一所欲層數(例如,209層)之多層結構。接著共擠壓該多層層組。由於該程序,不可能改變各層組之厚度。因此,在一單一程序中在一多層結構中形成多數層組是困難的。因此,在習知情形中,具有不同平均光學厚度之四層組係獨立地擠壓,且接著黏合在一起。
由於上述程序係間斷地實施,故發生製造成本大
幅增加之情形。因此,該反射式偏光板在包含在一背光單元中之光學薄膜中是最昂貴的。因此,在某些情形中,雖然發生亮度降低之情形,但是仍製造一沒有反射式偏光板之液晶顯示器以減少製造成本。當該產品之製造增加時,這會是一嚴重之問題。
為達此目的,已有人提出一種分散有聚合物之反射式偏光板。與該多層反射式偏光板不同,在該分散有聚合物之反射式偏光板中,多數縱向拉伸之雙折射聚合物係配置在一基質中以得到一反射式偏光板功能。圖3是包括多數桿狀聚合物之一反射式偏光板20之立體圖。多數縱向拉伸之雙折射聚合物22係配置在一基質21中使得它們以一方向延伸。在該反射式偏光板20中,光學調變效果係藉在該基質21與各雙折射聚合物22之間之一雙折射界面產生。因此,該反射式偏光板20可完成一所欲反射式偏光板功能。但是,在該反射式偏光板20中,會有一問題是因為在可見光之全部波長範圍中反射光是困難的,故與上述交替堆疊反射式偏光板比較,產生過低光學調變效率。當然,雖然這方法有該等雙折射聚合物22之數目過多的問題,但是藉增加在該基質21中之雙折射聚合物22之數目,仍可獲得類似於該交替堆疊反射式偏光板之透射率及反射率的透射率及反射率。詳而言之,當製造具有一32英吋之水平長度之一顯示器面板時,以一反射式偏光板之垂直橫截面為基礎,具有一0.1至0.3μm之直徑之一至少一百萬圓形或橢圓形雙折射聚合物22應包含在具有一1,580mm之水平長度及
一等於或小於400μm之高度(厚度)之基質21中,以便使該反射式偏光板具有類似於上述交替堆疊反射式偏光板之光學性質的光學性質。在這情形中,製造成本過度地增加。此外,用以製造該反射式偏光板之設備非常複雜。因此,製造該設備會非不可能且,因此,使該反射式偏光板商品化是困難的。又,包括在該基質中之該等雙折射聚合物22具有各種不同光學厚度亦是困難的。因此,達成在可見光之全部波長範圍中之光反射是困難的且,因此,物理性質劣化。
為了解決上述問題,已有人提出配置在一基質中之多數雙折射海-島紗。圖4是配置在配置在一基質中之一數雙折射海-島紗。當使用該海-島紗時,可能在多數島與海組分之間之光學調變界面產生光學調變效果。在這情形中,因此,可與使用一雙折射聚合物之情形不同地,在不配置多數海-島紗之情形下獲得所欲光學性質。但是,因為該雙折射海-島紗是一纖維,故會有有關該雙折射海-島紗與一聚合物之基質之相容性、該雙折射海-島紗與該基質之黏合、及雙折射海-島紗之處理的多種問題。此外,由於該雙折射海-島紗具有一圓形狀,故會產生光散射,因此降低在可見光之波長範圍內反射及偏振光之效率。因此,與現有產品比較,偏光特性之劣化會發生。因此,增強亮度有一極限。此外,在上述海-島紗中,在多數島組分之聚結減少之條件下,該海組分之區域被再細分。因此,會形成造成光洩漏,即光損失之多數空洞,因此造成光學特性劣化。
又,由於該海-島紗具有一織物結構,故形成一多層結構有一限制。因此,增強反射及偏光特性會有一限制。
因此,本發明已鑒於上述問題作成,且本發明之目的在於提供,與習知分散有聚合物之反射式偏光板比較,一種具有明顯進步之光學性質之分散有聚合物之反射式偏光板。
本發明之另一目的在於提供一種分散有聚合物之反射式偏光板,其中一核心層及一表面層係在不在該核心層之相鄰層組之間及在該核心層與該表面層之間形成任何個別黏著層之情形下結合成一體。
依據本發明之一形態,上述及其他目的可藉提供一種分散有聚合物之反射式偏光板達成,且該分散有聚合物之反射式偏光板包括:一核心層,包括基質、及多數分散在該基質中之板狀聚合物,以透射由該反射式偏光板之外側照射之光之第一偏光組分同時反射該光之第二偏光組分;及一表面層,係一體地形成在該核心層之至少一表面上,其中各板形聚合物在至少一軸向上具有與該基質之一折射率不同之一折射率,其中該基質係以至少一軸向拉伸,其中該板形聚合物被分成多數聚合物組以分別反射不同波長之橫波(S波),其中各聚合物組之板形聚合物具有一
與其餘聚合物組之板形聚合物之平均光學厚度不同之平均光學厚度。
該第一偏光組分可以是縱波,且該等第二偏光組分可以是橫波。
該基質之材料可以是聚2,6萘二甲酸乙二酯(PEN)、共聚2,6萘二甲酸乙二酯(co-PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯(PC)合金、聚苯乙烯(PS)、耐熱聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚胺基甲酸酯(PU)、聚醯亞胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯丙烯腈(SAN)混合物、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚醯胺(PA)、聚縮醛(聚甲醛:POM)、酚、環氧樹脂(EP)、尿素(UF)、黑色素(MF)、不飽和聚酯(UP)、矽(Si)及環烯烴聚合物(COP)中之一或多種。
該板形聚合物之材料可以是聚2,6萘二甲酸乙二酯(PEN)、共聚2,6萘二甲酸乙二酯(co-PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯(PC)合金、聚苯乙烯(PS)、耐熱聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚胺基甲酸酯(PU)、聚醯亞胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯丙烯腈(SAN)混合物、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚醯胺(PA)、聚縮醛(聚甲醛:POM)、酚、環氧樹脂(EP)、尿素(UF)、黑色素(MF)、不飽和聚酯(UP)、矽(Si)或環烯烴聚合物(COP)中之一或多種。
在該基質與各板形聚合物之間在該基質拉伸之軸向上之折射率差可大於在該基質與各板形聚合物之間在其他軸向上之折射率差。
該基質及該等板形聚合物可在兩軸向上具有一等於或小於0.05之折射率差同時在其餘軸向中具有一等於或大於0.1之折射率差。
該等板形聚合物可以一縱向拉伸。
該等板形聚合物可分成三聚合物組以反射三波長範圍之光。
該等板形聚合物可分成四聚合物組以反射四波長範圍之光。
各板形聚合物可具有對應於一所欲光波長(λ)之1/4的一光學厚度。
該所欲光波長可包括在一可見光之波長範圍內。
各聚合物組之該等板形聚合物可具有一相對其平均光學厚度等於或小於30%之光學厚度偏差。
各聚合物組之該等板形聚合物可具有一相對其平均光學厚度等於或小於20%之光學厚度偏差。
各聚合物組之該等板形聚合物可具有一相對其平均光學厚度等於或小於15%之光學厚度偏差。
該等三反射範圍可包括分別包括450nm、550nm及650nm之波長範圍。
該等四反射範圍可包括分別包括350nm、450nm、550nm及650nm之波長範圍。
該等多數聚合物組之平均光學厚度具有一至少5%,且等於或大於10%更佳之偏差。
滿足上述縱橫比條件之板形聚合物之數量可對應於等於或大於50%。
包含在各聚合物組中之該等板形聚合物可形成至少50聚合物層,且該等聚合物層係在該核心層之一厚度方向上互相分開同時在各聚合物層中之該核心層之一縱向上互相分開。
該等聚合物組可配置在該核心層之厚度方向上使得在該核心層之厚度方向上相鄰且在該等聚合物組之相鄰聚合物組之間的聚合物層在該核心層之厚度方向上互相分開。
以在該偏光板之縱向垂直橫截面中之該板形聚合物之較短軸長度對較長軸長度之比表示的該等板形聚合物之縱橫比可為等於或小於1/1,000,更佳的是等於或小於1/2,000,更佳地,等於或小於1/3,000,更佳的是等於或小於1/3,000,更佳的是等於或小於1/5,000,更佳的是等於或小於1/10,000或等於或小於1/20,000,又更佳的是等於或小於1/30,000。
一雙折射界面可形成在該基質與各板形聚合物之間。
該等板形聚合物可具有光學雙折射性,且該基質可以是光學等向性的。
在該等聚合物組之相鄰聚合物組之間及/或在該
核心層與該表面層之間可未形成黏著層。
以下,將簡單說明在此使用之用語。
該語句“該聚合物具有雙折射性”表示,當光照射在一在不同方向上具有不同折射率之分散有聚合物之纖維上時,投射在該聚合物上之光係呈以不同方向通過之二或二以上之光束的形式。
該用語“等向性的”表示,當光通過一物體時,該物體具有一與通過該物體之光之方向無關之一定折射率。
該用語“異向性的”表示一物體依據投入於該物體上之光之方向具有不同光學性質,且一異向物體是雙折射性的。異向性是等向性之反義字。
該用語“光學調變”表示照射之光反射、折射或散射,或其強度、波周期或特性變化之現象。
該用語“縱橫比”表示在一拉伸本體之一縱向垂直橫截面中一較短軸長度對一較長軸長度之比。
在包含包括具有不同平均光學厚度之多數聚合物層組之一核心層及一表面層的本發明之反射式偏光板中,因為該表面層與該核心層結合成一體,故沒有在該核心層與該表面層之間形成之黏著層及/或保護邊界層(PBL)。因此,可以大幅降低製造成本。又,在一有限厚度中使光學性質最大化方面具有大好處。由於形成具有不同平均光學厚度之多數聚合物層組,故可完全反射在可見光之全部波長範圍內之S波。
此外,配置在該基質中之聚合物具有一板形狀且,因此,即使當雙折射聚合物之數目比在相同面積中具有雙折射聚合物之一習知反射式偏光板之雙折射聚合物之數目小很多時,亦可獲得極佳光學性質。
1,2,3,4‧‧‧層組
5,6,7‧‧‧黏著層
8‧‧‧核心層
9,10‧‧‧表面層
11,12‧‧‧黏著層
20‧‧‧反射式偏光板
21‧‧‧基質
22‧‧‧雙折射聚合物
50,52,53,59,60,63,64,69‧‧‧
第一組分供給通道
51,54,55,56,57,58,61,62,65,66,67,68‧‧‧第二組分供給通道
70‧‧‧出口
71,72‧‧‧海組分供給通道
100,101,102‧‧‧第一組分供給通道組;島組分供給通道組
130,131‧‧‧第一加壓單元
132,133‧‧‧海-島型擠壓模
140,141‧‧‧第二加壓單元
142,143‧‧‧海-島型擠壓模
150‧‧‧第二加壓單元
151,152‧‧‧海-島型擠壓模
161,162,163,164‧‧‧海島型複合體
165‧‧‧核心層
180‧‧‧核心層
181,182‧‧‧板形聚合物
183,184‧‧‧板形聚合物
186,187‧‧‧表面層
210‧‧‧基質
211‧‧‧板形聚合物
220‧‧‧第一擠壓單元
221‧‧‧第二擠壓單元
222‧‧‧第三擠壓單元
223,224,225,226‧‧‧海島型擠壓模
227‧‧‧收集塊
228‧‧‧進給塊
229‧‧‧流動控制單元
233,234,235,236‧‧‧第一加壓單元
237,238,239,240‧‧‧第二加壓單元
241,242,243,244‧‧‧海島型擠壓模
245‧‧‧偏光吸收薄膜
250,251‧‧‧海-島型擠壓模
258,259,260,261‧‧‧第一積層單元
262‧‧‧第二積層單元
270‧‧‧框架
280‧‧‧反射板
290‧‧‧冷陰極螢光燈
300‧‧‧模框架
310‧‧‧液晶顯示器面板
320‧‧‧光學薄膜
321‧‧‧擴散板
322‧‧‧光擴散薄膜
323‧‧‧稜鏡薄膜
324‧‧‧反射式偏光板
325‧‧‧偏光吸收薄膜
A,B,C,D‧‧‧層組
C‧‧‧旋轉塊
a‧‧‧較長軸長度
b‧‧‧較短軸長度
d1,d2,d3‧‧‧距離之最大值
S1‧‧‧第一分配板;面積
S2‧‧‧第二分配板;面積
S3‧‧‧第三分配板;面積
S4‧‧‧第四分配板
S5‧‧‧第五分配板
S6‧‧‧第六分配板
T1-T6‧‧‧分配板
本發明之上述及其他目的、特徵及其他優點將由以下詳細說明配合附圖更清楚地了解,其中:圖1是顯示一習知反射式偏光板之一光學原理之圖;圖2是顯示一習知多層反射式偏光板(例如,一雙亮度增強薄膜(DBFE))之截面圖;圖3是一包括桿狀聚合物之反射式偏光板之立體圖;圖4是投射在於一反射式偏光板中使用之雙折射海-島紗上之光之移動路徑的截面圖;圖5是依據本發明一較佳實施例之一反射式偏光板之截面圖;圖6是依據本發明另一較佳實施例之一反射式偏光板之截面圖;圖7是依據本發明另一較佳實施例之一反射式偏光板之截面圖;圖8是依據本發明一較佳實施例之一反射式偏光板之立體圖;圖9是依據本發明一較佳實施例之一板形聚合物之截面圖;圖10與11是分別顯示可在本發明中使用之一海-島型擠
壓模之分配板之分解及耦合狀態的立體圖;圖12是顯示依據本發明一較佳實施例之一分配板之截面圖;圖13與14是分別顯示依據本發明較佳實施例之在該分配板中之島組分供應通道之詳細配置的截面圖;圖15與16是分別顯示可在本發明中使用之一海-島型擠壓模之分配板之分解及耦合狀態的立體圖;圖17是顯示依據本發明一較佳實施例之多數海-島型擠壓模之立體圖;圖18是顯示依據本發明一較佳實施例之用以形成兩海-島型擠壓模之多數第一加壓單元的示意圖;圖19是顯示依據本發明一較佳實施例之用以形成兩海-島型擠壓複合體之兩第二加壓單元的示意圖;圖20是顯示依據本發明一較佳實施例之用以形成兩海-島型擠壓模之一第二加壓單元的示意圖;圖21是顯示依據本發明一較佳實施例之用以積層多數海-島型擠壓複合體之一積層單元的示意圖;圖22是顯示依據本發明一較佳實施例之一衣架模之截面圖;圖23是對應於圖22之側視圖;圖24是依據本發明一較佳實施例之用以製造一分散有聚合物之反射式偏光板之一裝置的示意圖;圖25是依據本發明另一較佳實施例之用以製造一分散有聚合物之反射式偏光板之一裝置的示意圖;
圖26是依據本發明另一較佳實施例之用以製造一分散有聚合物之反射式偏光板之一裝置的示意圖;圖27是顯示使用本發明之反射式偏光板之一液晶顯示器(LCD)裝置之分解立體圖。
以下,將參照附圖詳細說明本發明之實施例。
依據本發明之一較佳實施例,提供一分散有聚合物之反射式偏光板。該分散有聚合物之反射式偏光板包括一核心層及一一體地形成在該核心層之至少一表面上之表面層。該核心層包括一基質及多數分散在該基質中之板形聚合物以便透射由該反射式偏光板外側照射之光之第一偏光組分同時反射該光之第二偏光組分。各板形聚合物具有一在至少一軸向上與該基質之折射率不同之折射率。該基質以至少一軸向拉伸。該等板形聚合物被分成多數用以分別反射各種所欲波長之橫波(S波)之組。該等板形聚合物之組數是複數的。不同組之板形聚合物具有不同平均光學厚度。
圖5是依據本發明一實施例之一反射式偏光板之截面圖。在該反射式偏光板中,表面層186與187係分別形成在一核心層180之相對表面上。該核心層180被分成兩層組A與B。用以將該核心層180分成該等層組A與B之圖5中之虛線是一假想線。該層組A之第一組分,即,板形聚合物181與182之平均光學厚度,及該層組B之第一組分,即,板形
聚合物183與184之平均光學厚度是不同的。因此,該反射式偏光板可反射不同波長範圍。
又,該層組A之第一組分之各板形聚合物181與182之光學厚度可相對該層組A之第一組分之平均光學厚度,具有一等於或小於30%,較佳的是等於或小於20%,更佳的是等於或小於15%之偏差。在此,“光學厚度”表示“n(折射率)×d(物理厚度)”。同時,光之波長及光學厚度係依據以下公式1定義:[公式1]λ=4nd
其中,“λ”表示光之波長(nm),“n”表示一折射率,且“d”表示一物理厚度(nm)。
因此,當該層組A之板形聚合物181與182具有一100nm之平均光學厚度時,依據公式1,該層組A可反射具有一400nm之波長之橫波(S波)。當該層組A之板形聚合物181與182在這情形下具有一20%之厚度偏差時,該層組A可涵蓋一320至480nm之波長範圍。另一方面,當該層組B之板形聚合物183與184具有一130nm之平均光學厚度時,依據公式1,該層組B可反射具有一520nm之波長之橫波(S波)。當該層組B之板形聚合物183與184在這情形下具有一20%之厚度偏差時,該層組B可涵蓋一420至620nm之波長範圍。在此情形下,該層組B之波長範圍與該層組A之波長範圍部份地重疊且,因此,可以使光學調變效果最大化。又,因為該等板形聚合物應透射P波而反射S波,故當該等第一
組分,即,該等板形聚合物,具有雙折射性時,必須設定在一光透射方向,即,一厚度方向,上之該等板形聚合物之一折射率n,(z軸折射率),及計算該等板形聚合物之一平均光學厚度。
同時,在各層組A與B中在厚度方向上相鄰之聚合物之間之距離的最大值可小於在該層組A與該層組B之間之在厚度方向上相鄰之聚合物之間之距離的最大值。詳而言之,在該層組A中之在厚度方向上相鄰之聚合物之間之距離的最大值d1及該層組B中之在厚度方向上相鄰之聚合物之間之距離的最大值d2係小於在該層組A與該層組B之間之在厚度方向上相鄰之聚合物之間之距離的最大值d3。換言之,在各層組中之相鄰聚合物之間的最大間距可小於在該層組A與該層組B之間相鄰之聚合物之間的最大距離。因此,該等層組可在該等相鄰層組之間不形成一黏著層之情形下一體地形成。為了便於說明,在以下說明中,在該等相鄰聚合物之間之在厚度方向上之距離或間距可被稱為“聚合物間距離或間距”。
分散在該核心層中之聚合物形成多數層同時在一厚度方向上之相鄰聚合物之間形成一空間。在這情形下,由在各組中之板形聚合物形成之層數可為等於或大於25,較佳的是等於或大於50,更佳的是等於或大於100,且最佳的是等於或大於150。該等層數可最多等於或大於200。
同時,該核心層之層組可在不在相隔層組之間形成一黏著層之情形下一體地形成。又,該核心層及該等表
面層係一體地形成。因此,不僅可避免由一黏著層造成之光學性質之劣化,亦可在具有一有限厚度之核心層中形成更多層數。因此,可明顯地提升光學性質。此外,該等表面層在與該核心層一起形成後接受一拉伸程序。因此,與該核心層在被拉伸後與非拉伸表面層黏合之習知情形不同,本發明之該等表面層可以至少一方向拉伸。因此,與非拉伸表面層比較,本發明之表面層具有較高之表面硬度。因此,達成抗刮擦性之改良及耐熱性之提高。
圖6是依據本發明另一較佳實施例之一反射式偏光板之截面圖。這反射式偏光板將主要連同與圖5之反射式偏光板之不同一起說明。在圖6之反射式偏光板中,在一核心層中有三層組A、B與C。該等層組A、B與C具有不同光學厚度。在各層組A、B與C中聚合物間距離之最大值可小於在該等層組A、B與C之相鄰層組之間之聚合物間距離之最大值。
圖7是依據本發明另一較佳實施例之一反射式偏光板之截面圖。詳而言之,該反射式偏光板包括一分成四層組之核心層。各個層組可具有平均光學厚度,且該等平均光學厚度係調整成涵蓋分別包括350nm、450nm、550nm與650nm之光波長範圍。在這情形下,形成為該核心層之外層部份之層組可具有一大平均光學厚度,而形成為該核心層之內層部份之層組可具有一小平均光學厚度。同時,為了涵蓋可見光之全部波長範圍,在各層組中之聚合物之平均光學厚度應決定為對應於各種不同光波長。當在該核心
層中之各個層組之該等第一組分,即,聚合物之平均光學厚度決定為對應於分別包括350nm、450nm、550nm與650nm之光波長範圍時,這些平均光學厚度可在該等層組之間具有一至少5%,更佳的是等於或大於10%之偏差。因此,可反射在可見光之全部波長範圍內之S波。
另一方面,在各層組之一既定面積等於在相鄰層組之一既定面積之條件下,在各層組之該既定面積中之板形聚合物之面積可大於在相鄰層組之間之該既定面積中之板形聚合物之面積。詳而言之,在該層組A之一面積S1中之聚合物密度及在該層組B之一面積S2中之聚合物密度大於在該層組A與該層組B之間之一面積S3中之聚合物密度。換言之,在各層組中之每單位面積(μm2)之板形聚合物所佔據之面積大於在相鄰層組之間之每單位面積(μm2)之板形聚合物所佔據之面積。
圖8是依據本發明一較佳實施例之一反射式偏光板之立體圖。請參閱圖8,多數縱向拉伸之板形聚合物211分散在一基質210中。該等聚合物211具有一板形狀。各板形聚合物211可以各種不同方向拉伸。較佳地,各板形聚合物211係以一方向拉伸。更佳地,該等板形聚合物211係以垂直於由一外光源照射之光之一方向平行地拉伸,以使光調變效果最大化。
依據本發明之一較佳實施例,各板形聚合物之縱向垂直橫截面具有一等於或小於1/1,000之縱橫比。在此,該縱橫比是一較短軸長度對一較長軸長度之比。圖9顯示可
在本發明中使用之一板形聚合物之縱向垂直橫截面。假設“a”代表該橫截面之較長軸長度,且“b”代表該橫截面之較短軸長度,則在該較長軸長度a與該較短軸長度b之間之相對長度比應等於或小於1/1,000。當該較短軸長度對該較長軸長度之比大於1/1,000時,會有的一問題是獲得所欲光學性質是困難的。在上述製造程序時透過產生第一組分之擴散及該等第一組分之拉伸,可調整該縱橫比。同時,雖然各第一組分,即,各聚合物之橫截面在所有附圖中係顯示為好像在該橫截面中該較短軸長度對該較長軸長度之比大於1/1,000,但是該差異只是由於一用以較佳地了解該橫截面之顯示方法而產生而已。事實上,相較於所示聚合物之較長軸長度及較短軸長度,各聚合物之橫截面具有一進一步增加之較長軸長度及一進一步減少之較短軸長度。
詳而言之,對具有一32英吋之水平長度之顯示器面板而言,以具有一1,580mm之水平長度及一400μm之高度之一橫截面為基礎,至少一百萬雙折射聚合物應包含在一習知反射式偏光板中,以便獲得所欲光學性質。相反地,即使包含在該反射式偏光板中之上述板形聚合物之數目是等於或小於一百萬,本發明之反射式偏光板亦可獲得所欲光學性質,即,在該反射式偏光板之一透射軸方向上之一等於或大於90%之透射率及在該反射式偏光板之一反射軸方向上之一等於或小於30%之透射率。更佳地,可得到包括一等於或大於87%之透射軸透射率及一等於或小於10%之反射軸透射率。最佳地,該透射軸透射率可為等於或大
於85%且該反射軸透射率可為等於或小於7%。在此情形下,包含在本發明之反射式偏光板中之上述板形聚合物之數目宜為等於或小於500,000,且最佳為等於或小於300,000。為達此目的,依據本發明之一較佳實施例,在各聚合物中之該較短軸長度對該較長軸長度之比宜為等於或小於1/1,000,更佳的是等於或小於1/1,500,更佳的是等於或小於1/2,000,更佳地,等於或小於1/3,000,更佳的是等於或小於1/5,000,更佳的是等於或小於1/10,000或等於或小於1/20,000,又更佳的是等於或小於1/30,000,又再更佳的是等於或小於1/50,000,最佳的是由1/70,000至1/170,000。
因此,當該等板形聚合物具有一較小縱橫比時,可使用較少包含在該基質中之板形聚合物之數目獲得所欲光學性質。
當然,當該等板形聚合物之縱橫比過小時,在互相相鄰同時形成相同層之板形聚合物之間的空間亦會過小。但是,在本發明之反射式偏光板中,至少一空間一直存在形成相同層之板形聚合物之間。
同時,依據本發明之一較佳實施例,為了獲得上述光學性質,該反射式偏光板可包括以一對應於包含在該基質中之全部板形聚合物之等於或大於50%,較佳的是等於或大於60%,更佳的是等於或大於70%,又更佳的是等於或大於80%,且最佳的是等於或大於90%之量滿足上述縱橫比條件之板形聚合物。
依據本發明之一較佳實施例,一雙折射界面可形
成在形成該核心層之各板形聚合物(第一組分)與該基質(第二組分)之間。詳而言之,在一聚合物包含在一基質中之一反射式偏光板中,在某空間中該聚合物與該基質之間之一X、Y或Z軸之折射率之實質相等或不相等會影響在對應軸中偏振之光之散射程度。通常,散射功率與折射率不相等程度之平方成正比。因此,當沿一特定軸之折射率不相等程度增加時,沿該軸偏振之光更強地散射。相反地,當沿一特定軸之折射率不相等程度減少時,沿該軸偏振之光之散射程度減少。當在一軸中之基質之折射率係實質等於該板形聚合物之折射率時,不論該聚合物之尺寸、形狀或密度為何,藉一平行於該軸之電場偏振之入射光將在不散射之情形下通過該聚合物。更詳而言之,第一偏光(P波)在不受到形成在該基質與該聚合物之間之邊界之一雙折射界面影響之情形下通過該反射式偏光板,而第二偏光(S波)受到形成在該基質與該聚合物之間之邊界之該雙折射界面影響,而將被調變。因此,該等P波係透射通過該反射式偏光板,而該等S波進行例如散射或反射之調變。因此,該等P與S偏光光束是分開的。
因此,當雙折射界面形成在該基質與該板形聚合物之間時,可產生光調變效果。因此,當該基質係光學等向性時,該板形聚合物必須具有雙折射性。相反地,當該基質是光學雙折射性時,該聚合物必須是光學等向性的。詳而言之,當該聚合物具有一x軸折射率nX1,一y軸折射率nY1及一z軸折射率nZ1,且該基質具有一x軸折射率nX2,
一y軸折射率nY2及一z軸折射率nZ2時,在nX1與nY1之間會產生面內雙折射。更佳地,就其x、y與z軸折射率之至少一折射率而言,該基質及該聚合物可互相不同。更佳地,當拉伸之軸是x軸時,該基質及聚合物具有在y軸與z軸方向上之一等於或小於0.05之折射率差,及在一x軸方向上之一等於或大於0.1之折射率差。通常,當該基質及聚合物具有一等於或小於0.05之折射率差時,它們被視為是相似的。
依據本發明之一較佳實施例,由該等板形聚合物形成之層之總數可為50至3,000。形成一層之板形聚合物之數目可為30至1,000。又,在相鄰層之間之層間間隙可為0.01至1.0μm。此外,在形成一層之板形聚合物之相鄰板形聚合物之間的最大距離可為0.01至1.0μm。又,各板形聚合物之縱向垂直橫截面之較短軸長度可為0.01至1.0μm,且各板形聚合物之縱向垂直橫截面之較長軸長度可為100至17,000μm。同時,上述層間間隙、層數、層間距離、較長軸長度及較短軸長度可依據本發明所欲之一縱橫比及一光波長來調整。
同時,在本發明中,該核心層之厚度可為20至180μm,且各表面層之厚度可為50至300μm。當然,本發明不限於該厚度。
以下將說明用以製造依據本發明之分散有聚合物之反射式偏光板之一方法。
依據這方法,首先,在步驟1,將該等第一組分之一材料、該等第二組分之一材料、及該等表面層之一材
料供給至各個擠壓單元。當該反射式偏光板只包括該核心層時,可免除該表面層材料。該等第一組分之材料是欲分散在將形成一基質之第二組分中之一聚合物材料。作為該聚合物材料,可在不受限之情形下使用可在一般分散有聚合物之反射式偏光板中使用之聚合物材料。較佳地,該聚合物材料可以是聚2,6萘二甲酸乙二酯(PEN)、共聚2,6萘二甲酸乙二酯(co-PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯(PC)合金、聚苯乙烯(PS)、耐熱聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚胺基甲酸酯(PU)、聚醯亞胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯丙烯腈(SAN)混合物、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚醯胺(PA)、聚縮醛(聚甲醛:POM)、酚、環氧樹脂(EP)、尿素(UF)、黑色素(MF)、不飽和聚酯(UP)、矽(Si)或環烯烴聚合物(COP)。更佳地,該聚合物材料可以是聚2,6萘二甲酸乙二酯。
該第二組分材料形成該基質。作為第二組分材料,可在一般分散有聚合物之反射式偏光板中作為基質材料使用之材料可在不受限之情形下使用。較佳地,該第二組分材料可以是聚2,6萘二甲酸乙二酯(PEN)、共聚2,6萘二甲酸乙二酯(co-PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯(PC)合金、聚苯乙烯(PS)、耐熱聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯腈丁二烯苯乙烯
(ABS)、聚胺基甲酸酯(PU)、聚醯亞胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯丙烯腈(SAN)混合物、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚醯胺(PA)、聚縮醛(聚甲醛:POM)、酚、環氧樹脂(EP)、尿素(UF)、黑色素(MF)、不飽和聚酯(UP)、矽(Si)及環烯烴聚合物(COP)中之一材料或一混合物。更佳地,該第二組分材料可以是其中二甲基-2,6-二羧基萘、乙二醇或環己烷二甲醇(CHDM)之單體適當聚合之共聚2,6萘二甲酸乙二酯。
作為該表面層材料,可在一般分散有聚合物之反射式偏光板中使用之材料可在不受限之情形下使用。較佳地,該表面層材料可以是聚2,6萘二甲酸乙二酯(PEN)、共聚2,6萘二甲酸乙二酯(co-PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯(PC)合金、聚苯乙烯(PS)、耐熱聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚胺基甲酸酯(PU)、聚醯亞胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯丙烯腈(SAN)混合物、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚醯胺(PA)、聚縮醛(聚甲醛:POM)、酚、環氧樹脂(EP)、尿素(UF)、黑色素(MF)、不飽和聚酯(UP)、矽(Si)或環烯烴聚合物(COP)。較佳地,該聚碳酸酯合金可包括聚碳酸酯及變性乙二醇聚對苯二甲酸伸環己二甲酯(PCTG)。更佳地,該聚碳酸酯合金可以一5:95至95:5之重量比包含聚碳酸酯及變性乙二醇聚對苯二甲酸伸環己二甲酯(PCTG)。同時,可使用在擴散及拉伸程序時折射率具有一小變化之一材料,作為該表面層材料。更佳地,該表面層
材料可以是聚碳酸酯(PC)或聚碳酸酯合金。
同時,可將該第一組分材料、第二組分材料及表面層材料分別供給至獨立之擠壓單元。在這情形下,可使用三或三以上之擠壓單元。或者,可將該等材料供給至一包括多數分開供給通道及多數分開分配口之單一擠壓單元,以防止該等材料,即,聚合物材料混合。這實施例亦在本發明之範疇內。各擠壓單元可以是一擠壓機。該擠壓單元可更包括一加熱器以將一固體聚合物材料轉變成一液相。
然後,在步驟2中,形成二或二以上之海-島型複合體。在各海-島型複合體中,多數第一組分分散在該第二組分中。即,由各個擠壓單元送出之該等第一與第二組分材料被注入多數海-島型擠壓模中,以形成二或二以上之海-島型複合體,且就用以反射具有不同波長之橫波(S波)之第一組分之平均光學厚度而言,該二或二以上之海-島型複合體是不同的。詳而言之,圖10與11是分別顯示可在本發明中使用之一海-島型擠壓模之分配板之分解及耦合狀態的立體圖。該等海-島型擠壓模包括配置在該海-島型擠壓模之一頂部之一第一分配板S1。該第一分配板S1包括一第一組分供給通道50及一第二組分供給通道51。由對應擠壓單元送出之第一組分材料被注入該第一組分供給通道50,而由對應擠壓單元送出之第二組分材料被注入該第二組分供給通道51。如果需要,該第一分配板S1可包含三或三以上之供給通道。由該第一分配板S1排出之部份材料之聚合物材
料被送至一配置於該第一分配板S1下方之第二分配板S2。在該第二分配板S2中,注入該第一組分供給通道50之第一組分材料沿著一通道以一分支方式進給通過多數形成在該第二分配板S2中之第一組分供給通道52與53。又,注入該第二組分供給通道51之第二組分材料沿著在該第二分配板S2中之另一通道以一分支方式進給通過多數形成在該第二分配板S2中之第二組分供給通道54、55與56。由該第二分配板S2排出之聚合物材料接著被送至一配置於該第二分配板S2下方之第三分配板S3。在該第三分配板S3中,供給通過各第一組分供給通道52與53之第一組分材料係沿著一通道以一分支方式進給通過形成在該第三分配板S3中之第一組分供給通道59、60、63與64中之對應第一組分供給通道。又,供給通過各第二組分供給通道54、55與56之第二組分材料係沿著在該第三分配板S3中之另一通道以一分支方式進給通過形成在該第三分配板S3中之第二組分供給通道57、58、61、62、65與66中之對應第二組分供給通道。由該第三分配板S3排出之聚合物材料接著被進給至一配置在該第三分配板S3下方之第四分配板S4。供給通過該等第一組分供給通道59、60、63與64之第一組分材料被供給至廣泛地分布在該第四分配板S4中之多數第一組分供給通道69。另一方面,供給通過該等第二組分供給通道57、58、61、62、65與66之第二組分材料沿多數通道分別供給至第二組分供給通道67與68,且該等第二組分供給通道67與68係分別形成在形成該等第一組分供給通道69之一區域之相
對縱向端上。在這情形下,包含在各海-島型複合體中之第一組分之層數係依據該等第一組分供給通道69在垂直於形成該等第一組分供給通道69之區域之一縱向之一方向上之層數,n,決定。例如,當該等第一組分供給通道69在上述預垂直方向上之層數是50時,包含在該海-島型複合體中之第一組分層之數目是50。由該第四分配板S4形成之第一組分層,即,島組分層之數目可為等於或大於25,較佳為等於或大於50,更佳為等於或大於100,最佳為等於或大於150。接著,在一第五分配板S5中,該第二組分材料穿入分散通過該等第一組分供給通道69之第一組分之間,因此形成該等第一組分分散在該第二組分中之一海-島型複合體。然後,該海-島型複合體排放通過一第六分配板S6之一出口70。圖10與11只顯示一可在本發明中使用之海-島型擠壓模之分配板。發明所屬技術領域中具有通常知識者應了解的是分配板之數目與結構以分配通道之尺寸與形狀可透過適當設計由發明所屬技術領域中具有通常知識者決定以便製造該等第一組分分散在該第二組分中之一海-島型複合體。較佳地,各島組分通道之直徑可為0.17至5mm,但是本發明不限於此。
同時,當在該第四分配板S4中之島組分供給通道之層數增加時,在島組分(第一組分)之間會產生島聚結。為了避免該現象,如圖12所示,該等島組分供給通道可藉分隔通道分成某數目之組,且該等海組分供給通道71與72可形成在該等分隔通道使得該海組分更平順地穿入該等島組
分之間。即使該等島組分供給通道之層數增加,這可將包含在該最後基質中之島組分(第一組分)之島聚結減至最少。同時,多組分開之島組分供給通道可分別形成多數分開之海-島型複合體。這結構可被視為多數海-島型擠壓模之一整體結構。因此,本發明不僅涵蓋多數海-島型擠壓模之分開結構以形成多數海-島型複合體,而且涵蓋多數海-島型擠壓模之一整體結構以形成多數海-島型複合體。
圖10所示之第四分配板之島組分供給通道可直線地配置,如圖13所示。為減少島聚結及增加島組分在該基質中之分散,該等島組分供給通道可配置成一鋸齒形態,如圖14所示。
圖15與16是分別顯示依據本發明一較佳實施例之一海-島型擠壓模之分配板之分解及耦合狀態的立體圖。詳而言之,該海-島型擠壓模包括6分配板T1至T6。就第四分配板T4及第五分配板T5而言,圖15與16之海-島型擠壓模與圖10之海-島型擠壓模不同。該海-島型擠壓模將主要連同其與圖10之海-島型擠壓模之不同一起說明。在圖15之第四分配板T4中,類似於圖12之情形,其第一組分供給通道係藉各包括第二組分供給通道之通道分成第一組分供給通道組100、101與102。
同時,可使用圖15之第四分配板T4及第五分配板T5形成多數海-島型複合體。即,可透過各個島組分供給通道組100、101與102及該第四分配板T4形成三分開之海-島型複合體,且接著積層該等三海-島型複合體。發明所屬技
術領域中具有通常知識者應可了解該等分配板之分開設計及其變化,且該分開設計及其變化可落在多數海-島型複合體之一整體結構之範疇內。
依據本發明,形成各包括分散在一第二組分中之多數第一組分之多數海-島型複合體。該等海-島型複合體之數目可為等於或大於2,較佳的是等於或大於3,且又更佳的是等於或大於4。為達此目的,可分別形成多數分開海-島型複合體之海-島型擠壓模的數目可是複數,如圖17所示。亦可形成多數海-島型擠壓模之一整體結構。在這情形下,較佳地,可在該等擠壓模之相鄰擠壓模之間形成共用海組分供給通道。
發明所屬技術領域中具有通常知識者應了解的是多數海-島型擠壓模以一分開方式或以一整體方式配置,且符合該等擠壓模之配置之分配板的數目及結構係透過適當設計決定。例如,當製備四海-島型擠壓模之一整體結構以形成四海-島型複合體時,可製備數目與該等四分配板相等之四第一分配板。或者,可製備一共用第一分配板同時製備四中間分配板,且一來自該共用第一分配板之材料係以一分支之方式供給至該四中間分配板。
同時,為了使該等多數海-島型複合體可涵蓋光之不同波長範圍,就該第一組分之光學厚度、該第二組分之光學厚度及第一組分層之數目而言,該等海-島型複合體中不同之海-島型複合體可為不同。為達此目的,就該等島組分供給通道及/或海組分供給通道之直徑、橫截面形狀及
/或層數而言,分別對應於不同海-島型複合體之海-島型擠壓模可為不同。完全透過擴散及拉伸程序製造之反射式偏光板包括形成於其中之多數層組,且該等層組具有不同光學厚度。為達此目的,該等供給通道之直徑可考慮該等第一組分之擴散及拉伸之程度來決定。
如上所述,“光學厚度”表示“n(折射率)×d(物理厚度)”。因此,當形成第一組分之材料相等之兩海-島型複合體時,藉調整包含在各海-島型複合體中之該等第一組分及/或第二組分之物理厚度d之平均值使得在該等海-島型複合體中之平均物理厚度值不同,可在該等海-島型複合體之間產生一光學厚度差。同時,為涵蓋可見光之全部波長範圍,必須決定該等海-島型複合體之平均光學厚度使得該等平均光學厚度對應於光之各種不同波長。例如,當在三海-島型複合體中之第一組分之平均光學厚度係設定為分別對應450mm、550nm與650nm之波長時,它們可具有一至少5%,更佳的是等於或大於10%之偏差。藉由該厚度偏差,可反射在可見光之全部波長範圍中之S波。
在用以形成一海-島型複合體之一海-島型擠壓模中,該等島組分供給通道之直徑、橫截面積及形狀可相同或不同。此外,形成一海-島型複合體之該等第一組分之光學厚度可具有一偏離其平均值之較佳地等於或小於20%,且更佳地等於或小於15%之偏差。例如,當該海-島型複合體之第一組分之平均光學厚度為100nm時,該等第一組分可具有一大約等於或小於20%之光學厚度偏差。同
時,如上所述,光之波長及光學厚度係依據以下公式1定義:[公式1]λ=4nd
其中,“λ”表示光之波長(nm),“n”表示一折射率,且“d”表示一物理厚度(nm)。
因此,當光學厚度(nd)有一偏差時,不僅可涵蓋一光之目標波長,亦可涵蓋包括該目標波長之某波長範圍。因此,在這情形下,可輕易地促進均一光學性質。藉使用一在島組分供給通道之直徑、橫截面積等方面具有偏差之海-島型擠壓模,可獲得上述光學厚度偏差。即使在該海-島型擠壓模之島組分供給通道具有相同直徑時,亦可藉在一擴散程序時自然產生之分開壓力之微小差異自然地獲得上述光學厚度偏差。
依據本發明之另一較佳實施例,該製造方法可更包括在步驟1與步驟2之間,分別透過多數具有不同排量之第一加壓單元,供應由對應擠壓單元送出之第一組分材料至不同海-島型擠壓模之步驟,以形成具有不同平均光學厚度之海-島型複合體。詳而言之,圖18是顯示用以形成兩海-島型複合體之多數第一加壓單元之示意圖。將由對應擠壓單元(未圖示)送出之第一組分材料以一分支方式供給至第一加壓單元130與131。接著將來自該等第一加壓單元130與131之組分材料分別供給至海-島型擠壓模132與133。在這情形下,該等第一加壓單元130與131具有不同排量。因此,即使在該等海-島型擠壓模132與133具有相同規格(就島組
分供給通道之形狀、直徑等而言)時,就該等第一組分之平均光學厚度而言,透過各個海-島型擠壓模132與133形成之第一與第二海-島型複合體可不同。當該等第一加壓單元130與131具有不同排量,由於不同排量,透過與該第一加壓單元130連通之海-島型擠壓模132製造之第一複合體之第一組分的面積等於透過與該第二加壓單元131連通之海-島型擠壓模133製造之第二複合體之第一組分的面積。因此,該等第一與第二複合體具有一光學厚度差。
為達此目的,該等第一加壓單元130與131之排量可為1至100kg/hr。當然,本發明不限於該值。
同時,亦可一第一加壓單元進給該第一組分材料至兩海-島型擠壓模,且積層透過該等兩海-島型擠壓模分別形成之兩海-島型複合體以形成一層組。在此情形下,完成之反射式偏光板可具有透過四第一加壓單元及八海-島型擠壓模形成之四層組。亦可使用一第一加壓單元進給該第一組分材料至三或三以上之海-島型擠壓模。
依據本發明之另一較佳實施例,該製造方法可更包括在步驟1與步驟2之間,分別透過多數具有不同排量之第二加壓單元,供應由對應擠壓單元送出之第二組分材料至不同海-島型擠壓模之步驟,以形成具有不同平均光學厚度之海-島型複合體。詳而言之,圖19是顯示用以形成兩海-島型複合體之多數第二加壓單元之示意圖。將由對應擠壓單元(未圖示)送出之第二組分材料以一分支方式供給至第二加壓單元140與141。接著將來自該等第二加壓單元140與
141之組分材料分別供給至海-島型擠壓模142與143。在這情形下,該等第二加壓單元140與141具有不同排量。因此,即使在該等海-島型擠壓模142與143具有相同規格(就海組分供給通道之形狀、直徑等而言)時,就該第二組分之平均光學厚度,即該基質之厚度(核心層)之厚度而言,透過各個海-島型擠壓模142與143形成之第一與第二海-島型複合體可不同。為達此目的,該等第二加壓單元140與141之排量可為1至100kg/hr。當然,本發明不限於該值。
同時,亦可一第二加壓單元進給該第二組分材料至兩海-島型擠壓模,且積層透過該等兩海-島型擠壓模分別形成之兩海-島型複合體以形成一層組。在此情形下,完成之反射式偏光板可具有透過四第二加壓單元及八海-島型擠壓模形成之四層組。亦可使用一第二加壓單元進給該第二組分材料至三或三以上之海-島型擠壓模。
依據本發明之另一較佳實施例,該製造方法可更包括在步驟1與步驟2之間,分別透過一第二加壓單元,供應由對應擠壓單元送出之第二組分材料至不同海-島型擠壓模之步驟。圖20是顯示用以形成兩海-島型複合體之一第二加壓單元之示意圖。將由對應擠壓單元(未圖示)送出之第二組分材料以一分支方式供給至一第二加壓單元150,接著,將該第二組分材料以一分支方式供給至多數海-島型擠壓模151與152。就該第二組分之平均光學厚度,即該基質之厚度(核心層)之厚度而言,通過該等海-島型擠壓模151與152形成之第一與第二海-島型複合體可相同。在這情形
下,使用多數用以供給該第一組分材料之第一加壓單元,可調整在各海-島型複合體中之第一組分之平均光學厚度,使得就該等第一組分之平均光學厚度而言,該等海-島型複合體是不同的。
然後,在步驟3,積層二或二以上之海-島型複合體以形成該核心層。詳而言之,圖21是顯示一用以積層海-島型複合體之積層單元之示意圖。該積層單元積層透過各個海-島型擠壓模製造之海-島型複合體161、162、163與164,以形成一核心層165。同時,該積層步驟可在另一地方實行。或者,當使用一整體海-島型擠壓模時,該積層步驟可使用一另外之通道分組之分配板。當海-島型複合體之數目大時,可實行多階段積層以便達成容易之積層。即,該等海-島型複合體被分成供各海-島型複合體組積層,且接著積層該等積層之海-島型複合體組。同時,該表面層材料可以一同時之方式或以一順序之方式在該積層單元中積層在該核心層上。
同時,可在步驟2與步驟3之間或在步驟3與步驟4之間更實施另一預擴散步驟以輕易地達成該等第一組分之擴散,這將在稍後說明。
接著,在步驟4,在該積層核心層之至少一表面上積層由對應擠壓單元送出之該表面層材料。較佳地,可在該核心層之相對表面上積層該表面層材料。當依據上述積層在該核心層之相對表面上形成表面層時,就材料及厚度而言,該等表面層可相同或不同。同時,如上所述,當
該表面層材料之積層與在步驟3之積層單元中之核心層之積層同時實施時,這步驟可省略。
接著,在步驟5,擴散係藉一流動控制單元產生,以使該表面層積層之核心層之第一組分獲得一板形狀。詳而言之,圖22是顯示依據本發明可較佳地作為該流動控制單元之一衣架模的截面圖。圖23是對應於圖22之側視圖。使用該衣架模,可適當地調整該核心層之擴散程度使得該等第一組分之縱向垂直橫截面具有一板形狀。由於透過某通道進給至該衣架模之該表面層積層核心層係側向地廣泛擴散在該衣架模中,如圖22所示,故包含在該核心層中之第一組分亦側向地廣泛擴散。又,如圖23之側視圖所示,該衣架模具有一狹縫結構,且該狹縫結構具有一向下縮減橫截面積同時具有一大縱向寬度且,因此該表面層積層核心層以其一寬度方向擴散同時厚度減少。即,帕斯卡(Pascal)原理應用在該核心層上。在一受限系統中,依據流體壓力傳送至包括多數細小部份之受限系統之所有部份之一原理,一流體以一寬度方向方向擴散。依據該原理,該衣架模具有,與一入口比較,一出口在一寬度方向上加寬而在一厚度方向上縮減之結構。即,該衣架模使用帕斯卡原理以藉在一受限系統中之一壓力來控制一熔融材料之流動及形狀。就此而言,需要產生一聚合物之所欲流速及一聚合物之所欲黏度以便產生具有一宜等於或小於2,500之雷諾數(Reynolds number)之一層流。當產生具有超過2,500之雷諾數之一聚合物之渦流時,產生一均一板形狀是不可能
的。在這情形下,有可能產生光學性質之偏差。該衣架模之出口可具有一800至2,500mm之縱向寬度。在這情形下,需要控制該聚合物流之壓力以便防止該聚合物流之雷諾數超過2,500。這是因為,當該聚合物流之雷諾數超過2,500時,它會變成渦流,因此使該核心層之聚合物配置紊亂。此外,該核心層之內溫度可為265至310℃。在此,擴散之程度會受到該等第一組分與該第二組分之相容性影響。為了達到最佳擴散,可使用聚2,6萘二甲酸乙二酯作為該第一組分材料,且可使用共聚2,6萘二甲酸乙二酯作為該第二組分材料。此外,藉適當聚合構成共聚2,6萘二甲酸乙二酯之單體,例如,二甲基-2,6-二羧基萘、乙二醇及環己烷二甲醇(CHDM),可調整擴散之程度。該流動控制單元可為一T形膜或一分歧型衣架模使得該等第一組分可成形為一板形狀。當然,本發明不限於該衣架模。可在沒有限制之情形下使用各種不同衣架模,只要它們可產生該核心層之擴散使得該等第一組分可成形為一板形狀即可。
在該板形狀中,較短軸長度對較長軸長度之比的縱橫比可為等於或小於1/200,等於或小於1/300,等於或小於1/500,等於或小於1/1,000,等於或小於1/2,000,等於或小於1/5,000,等於或小於1/10,000或等於或小於1/20,000。在一超過1/200之縱橫比,即使當該縱橫比後來透過拉伸該偏光板而減少,獲得所欲光學性質亦是困難的。特別地,當實施擴散以獲得一超過1/200之縱橫比,且接著以一等於或大於6倍之高拉伸速度調整該等第一組分之最終縱橫比
時,因為該等第一組分之面積小於該第二組分之面積,故在該等第一組分之間形成多數間隙。因此,可產生光洩漏,因此使光學特性劣化。
因此,當該等板形聚合物具有一較小縱橫比時,可使用較少數目之包含在該基質中之板形聚合物獲得所欲光學性質。
依據本發明之製造方法,因為使用多數海-島型擠壓模製造該等第一組分之平均光學厚度不同之多數海-島型複合體,且接著在一熔融狀態積層,故不需要另一黏著層及/或一保護邊界層(PBL)。又,依據本發明之製造方法,在一熔融狀態中在該核心層之至少一表面上形成一表面層且因此,該核心層進行另一黏合程序。因此,可明顯地降低製造成本。此外,在依據本發明之製造方法製造之反射式偏光板中,配置在該基質中之聚合物具有一板形狀且,因此,即使當雙折射聚合物之數目比在相同面積中具有雙折射聚合物之一習知反射式偏光板之雙折射聚合物之數目小很多時,亦可獲得極佳光學性質。又,由於形成多數具有不同平均光學厚度之層組,可完全反射在可見光之全部份波長範圍內之S波。
依據本發明之一較佳實施例,該製造方法可更包括冷卻及平坦化在步驟5後由該流動控制單元送出之擴散偏光板之步驟(6),拉伸進行該平坦化步驟後之偏光板之步驟(7),及硬化該拉伸之偏光板之步驟(8)。
首先,在步驟6,即,在冷卻及平坦化由該流動
控制單元送出之擴散偏光板之步驟,可以與一般反射式偏光板製造方法相同之方式實施。即,該擴散偏光板被冷卻而固化,且接著透過一鑄造軋輥程序被平坦化。
然後,進行該平坦化步驟後之偏光板進行一拉伸程序。該拉伸可使用一般反射式偏光板拉伸程序實施。透過該拉伸程序,在該等第一組分與該第二組分之間產生一折射率差。因此,光調變可在該等第一組分與該第二組分之間之界面產生。透過該拉伸,該等擴散第一組分之縱橫比進一步減少。因此,考慮在該海-島型擠壓模中之島組分供給通道之直徑、產生擴散之條件及拉伸比,可適當地設定用以獲得一所欲光學厚度之完成反射式偏光板中之板狀第一組分的一所欲縱橫比。因此,為了獲得一所欲縱橫比,該拉伸程序可透過單軸拉伸或雙軸拉伸來實施。更佳地,可實施單軸拉伸。在單軸拉伸中,其拉伸方向可為該等第一組分之縱向。又,該拉伸比可為3或12。同時,轉換一等向性材料使得該材料具有雙折射性之一方法在所屬技術領域中是習知的。例如,當在一適當溫度拉伸一聚合物時,該聚合物之分子可對齊且,因此,該聚合物具有雙折射性。
然後,在步驟8,硬化該拉伸之偏光板。因此,製造一完成之反射式偏光板。該硬化可使用一般之方法實施。較佳地,該硬化可使用一紅外線(IR)加熱器,在180至200℃實施0.1至3分鐘。
同時,當各層組所欲平均光學厚度及縱橫比決定時,考慮該等決定值,可適當地控制該等海-島型擠壓模之
標準、該流動控制單元之標準、該拉伸比等,且因此製造本發明之反射式偏光板。
依據本發明之一較佳實施例,提供一種用以製造一分散有聚合物之反射式偏光板之裝置,且該分散有聚合物之反射式偏光板包括具有分散在一第一組分中之多數第一組分之一核心層,及一覆蓋在該核心層之至少一表面上之表面層,該裝置包括:三或三以上之擠壓單元,且該等第一組分之材料、該第二組分之材料及該表面層之材料分別供給至該等三或三以上之擠壓單元;一旋轉塊,包括多數用以收納由以該第一組分材料供給之該擠壓單元送出之第一組分材料及由以該第二組分材料供給之該擠壓單元送出之第二組分材料的海-島型擠壓模,因此形成各具有該等第一組分分散在該第二組分中之一結構的二或二以上之海-島型複合體,且就該等第一組分之平均光學厚度而言,該等海-島型複合體是不同的,以便反射所欲波長之橫波(S波);一收集塊,用以積層由該旋轉塊送出之二或二以上之海-島型複合體,因此形成該核心層;一進給塊,係與以該表面層材料供給之擠壓單元連通,且該進給塊積層該表面層在由該收集塊送出之核心層之至少一表面上;及一流動控制單元,用以擴散由該進給塊送出之表面層積層核心層使得該核心層之第一組分成形為一板形狀。
圖24是用以製造依據本發明一較佳實施例之一分散有聚合物之反射式偏光板之一裝置的示意圖。詳而言之,該裝置包括一供給第一組分材料之第一擠壓單元220,
一供給第二組分材料之第二擠壓單元221,及一供給一表面層材料之第三擠壓單元222。該第一擠壓單元220與包括四海-島型擠壓模223、224、225與226之一旋轉塊C連通。在這情形下,該第一擠壓單元220以一熔融狀態供給該第一組分材料至該等四海-島型擠壓模223、224、225與226。又,該第二擠壓單元221與該旋轉塊C連通,且以一熔融狀態供給該第二組分材料至該等四海-島型擠壓模223、224、225與226。透過該等四海-島型擠壓模223、224、225與226,產生具有不同平均光學厚度之四海-島型複合體。各海-島型複合體具有該第一組分材料分散在該第二組分材料中之一結構。四海-島型擠壓模223、224、225與226中之各海-島型擠壓模可以是圖10或15所示之海-島型擠壓模。雖然顯示的是該等四海-島型擠壓模,但是可了解的是一整體海-島型擠壓模亦在本發明之範疇內。透過該等海-島型擠壓模223、224、225與226產生之該等四海-島型複合體係在一收集塊227中積層,以形成一核心層。在這情形下,該收集塊227可具有一分開結構。或者,當使用一整體海-島型擠壓模時,該收集塊227可採用一配置在該海-島型擠壓模中之通道分組分配板之形式,以積層該等海-島型複合體。透過在該收集塊227中積層而形成之核心層被進給至一進給塊228。在該進給塊228中,由該第三擠壓單元222送出之該表面層材料係積層在該核心層上。為達此目的,該第三擠壓單元22與該進給塊228連通。該表面層積層核心層被送至一流動控制單元229,且該流動控制單元229再產生在該核心
層中之第一組分之擴散,以使該等第一組分成形為一板形狀。該流動控制單元可以是一T形模或一衣架模使得該等第一組分可成形為一板形狀。同時,當該表面層之積層係與該核心層之積層同時實施時,該第三擠壓單元222可與該收集塊227連通。在此情形下,該進給塊228可省略。
圖25是用以製造依據本發明另一較佳實施例之一分散有聚合物之反射式偏光板之一裝置的示意圖。這裝置將主要連同其與圖24之裝置之差異一起說明。該第一擠壓單元220進給該第一組分材料至四第一加壓單元233、234、235與236。該等第一加壓單元233、234、235與236具有不同排量,且分別排放該第一組分材料至多數海-島型擠壓模241、242、243與244。該第二擠壓單元221進給該第二組分材料至四第二加壓單元237、238、239與240。該等第二加壓單元237、238、239與240具有不同排量,且分別排放該第二組分材料至多數海-島型擠壓模241、242、243與244。同時,只可使用一第二加壓單元將該第二組分材料排放至該等多數海-島型擠壓模241、242、243與244。透過該等四海-島型擠壓模241、242、243與244,產生具有不同平均光學厚度之四海-島型複合體。各海-島型複合體具有該等第一組分材料分散在該第二組分材料中之一結構。該第一加壓單元、第二加壓單元及多數海-島型擠壓模構成一旋轉塊C。
圖26是用以製造依據本發明另一較佳實施例之一分散有聚合物之反射式偏光板之一裝置的示意圖。這裝
置將主要連同其與圖25之裝置之差異一起說明。與使用四海-島型擠壓模之情形不同,這裝置具有使用8海-島型擠壓模實施多階段積層,以製造一包含四層組之反射式偏光板的特徵。詳而言之,該第一加壓單元233排放該第一組分材料至兩海-島型擠壓模250與251。該第二加壓單元234亦排放該第二組分材料至該等兩海-島型擠壓模250與251。在這情形下,該等第一與第二加壓單元233與234是相等的,且該等兩海-島型擠壓模250與251是相等的。因此,透過該等海-島型擠壓模250與251形成之海-島型複合體具有相同之平均光學厚度。以上述方式,形成8海-島型複合體,且接著在第一積層單元258、259、260與261中積層該等8海-島型複合體之每兩個海-島型複合體,使得具有相同平均光學厚度之每兩個海-島型複合體在該等第一積層單元258、259、260與261中之一對應第一積層單元中積層,以形成四海-島型複合體。接著在一第二積層單元262中積層該等四海-島型複合體,以形成一核心層。
同時,雖然已配合圖26說明各第一加壓單元進給該第一組分材料至兩海-島型擠壓模,但是發明所屬技術領域中具有通常知識者應了解各第一加壓單元可進給該第一組分材料至三或三以上之海-島型擠壓模。這亦可應用於該等第二加壓單元。
又,依據本發明之一較佳實施例,提供一種包括本發明之反射式偏光板之液晶顯示器(LCD)裝置。詳而言之,圖27顯示使用本發明之反射式偏光板之一液晶顯示器
裝置之一例子。請參閱圖27,一反射板280嵌入一框架270中,且多數冷陰極螢光燈(CCFL)290設置在該反射板280之一上表面上。一光學薄膜320設置在該冷陰極螢光燈290之一上表面上。該光學薄膜320包括依序堆疊之一擴散板321、一光擴散薄膜322、一稜鏡薄膜323、一反射式偏光板324及一偏光吸收薄膜325。該堆疊順序可依據所欲目的改變,且該光學薄膜320之某些元件可省略或可設置複數個。例如,該擴散板321、光擴散薄膜322、或稜鏡薄膜323可由該光學薄膜320省略,或其堆疊順序或位置可改變。此外,一延遲光程薄膜(未圖示)等可設置在該液晶顯示器裝置中之一適當位置。又,一液晶顯示器(LCD)面板310可在該液晶顯示器面板310嵌入一模框架300之狀態下,設置在該光學薄膜320之一上表面上。
以下,該液晶顯示器裝置將主要連同一光之移動路徑一起說明。由該等冷陰極螢光燈290發射之光到達該光學薄膜320之擴散板321。接著,由該擴散板321射出之光通過該光擴散薄膜322使得它可以一垂直於該光學薄膜320之方向傳送。接著,由該光擴散薄膜322射出之光在通過該稜鏡薄膜323後到達該反射式偏光板324且,因此,產生該光之光學調變。詳而言之,該光之P波組分在沒有光損失之情形下通過該反射式偏光板324,而在進行光學調變(反射、散射、折射等)後,該光之S波組分被配置在該冷陰極螢光燈290之後側之反射板280反射。該光之S波組分接著隨機地轉變成P或S波且通過該反射式偏光板324。在通過該偏光吸
收薄膜245後,該光到達該液晶顯示器面板310。因此,可預期的是,當在一液晶顯示器裝置中使用本發明之反射式偏光板時,與一般反射式偏光板比較,依據上述原理達成亮度之大幅增強。同時,該等冷陰極螢光燈290可以發光二極體(LED)取代。
雖然已主要連同該液晶顯示器裝置一起說明依據本發明之反射式偏光板之使用,但是本發明不限於此。該反射式偏光板可廣泛地使用在與投影顯示器、電漿顯示面板(PDP)、電致發光顯示器(ELD)等相關之平面顯示器技術中。
以下,將配合多數例子及實驗例詳細說明本發明。以下例子及實驗例只是用以說明且不是要限制本發明之範疇。
例1
實施圖25所示之程序。詳而言之,一第一組分材料、一第二組分材料及一表面層材料被分別注入該等第一、第二及第三擠壓單元。該第一組分材料是具有一1.65之折射率之聚2,6萘二甲酸乙二酯(PEN)。該第二組分材料是具有一1.64之折射率之共聚2,6萘二甲酸乙二酯(co-PEN)。該共聚2,6萘二甲酸乙二酯係藉使對苯二甲酸二甲酯及二甲基-2,6-二羧基萘以一6:4之莫耳比混合之一材料與乙二醇(EG)以一1:2之莫耳比反應而產生。該表面層材料是具有一1.58之折射率之聚碳酸酯合金,且該聚碳酸
酯合金中聚合90wt%之聚碳酸酯與10wt%之聚對苯二甲酸伸環己二甲酯(PCTG)。該等第一與第二組分材料係在一295℃之溫度擠壓且聚合物流係使用一毛細流變計檢查,且接著依據檢查之結果透過I.V.調整修正。用於該表面層材料之擠壓程序係在一280℃之溫度實施。該第一組分材料被進給至四第一加壓單元(由Kawasaki公司購得之齒輪泵)。又,該第二組分材料被進給至四第二加壓單元(由Kawasaki公司購得之齒輪泵)。該等第一加壓單元依據其配置順序分別具有10.5kg/h、5.3kg/h、6.9kg/h、及8.9kg/h之排量。該等第二加壓單元依據其配置順序分別具有10.5kg/h、5.3kg/h、6.9kg/h、及8.9kg/h之排量。使用如圖15所示之四海-島型擠壓模,產生具有不同平均光學厚度之四複合體。詳而言之,藉供給由該第一加壓單元送出之第一組分材料及由該第二加壓單元送出之第二組分材料至該等海-島型擠壓模中之第一海-島型擠壓模,產生一第一複合體。依此方式,依序產生該等四複合體。在第一至第四海-島型擠壓模之各海-島型擠壓模中之第四分配板中,島組分層之數目是96,各島組分供給通道之直徑是0.17mm,且島組分供給通道之數目是9,300。在各海-島型擠壓模之第六分配板中,其出口之尺寸是15mm×15mm。該等海-島型擠壓模具有相同結構。由該等四海-島型擠壓模排出之四複合體係分別沿分開之通道進給,且接著在一收集塊中積層,以形成一單一核心層聚合物。來自該第三擠壓單元之表面層材料係供給至具有一三層結構之進給塊,以在該核心層聚合物之上與下表
面上形成表面層。形成有該等表面層之該核心層係透過調整流速及壓力梯度在一如圖21與22所示之衣架模中擴散,使得該第一複合體具有一1/13,500之縱橫比,該第二複合體具有一1/25,000之縱橫比,該第三複合體具有一1/19,500之縱橫比,且該第四複合體具有一1/15,900之縱橫比。詳而言之,該衣架模在其入口具有一200mm之縱向寬度及一20mm之側向寬度而在其出口具有一960mm之縱向寬度及一2.4mm之側向寬度。又,該衣架模具有一1m/分之流速。然後,實施一冷卻程序及一平坦化程序。該平坦化程序係使用鑄造軋輥實施。接著,該擴散核心層聚合物係以一機器方向(MD方向)以6倍之拉伸速度拉伸。因此,各第一組分之縱向垂直橫截面具有一縮短較短軸長度且較長軸長度沒有變化。接著使用一紅外線加熱器在180℃實施硬化2分鐘。因此,製造如圖7所示之一分散有聚合物之反射式偏光板。在該反射式偏光板中,其第一組分具有一1.88之x軸折射率nx,一1.64之y軸折射率ny及一1.64之z軸折射率nz,且其第二組分具有一1.64之折射率。又,在包括層組A至D之該反射式偏光板之一層組A中,該縱橫比是1/101,000,層數是96,該較短軸長度(在厚度方向上)是100nm,該較長軸長度是10.1mm,該平均光學厚度是164nm,且該光學厚度偏差是大約20%。在層組B中,該縱橫比是1/184,000,層數是96,該較短軸長度(在厚度方向上)是54.9nm,該較長軸長度是10.1mm,該平均光學厚度是90nm,且該光學厚度偏差是大約20%。在層組C中,該縱橫比是1/148,000,層數是96,該
較短軸長度(在厚度方向上)是68.3nm,該較長軸長度是10.1mm,該平均光學厚度是112nm,且該光學厚度偏差是大約20%。在層組D中,該縱橫比是1/120,000,層數是96,該較短軸長度(在厚度方向上)是84nm,該較長軸長度是10.1mm,該平均光學厚度是138nm,且該光學厚度偏差是大約20%。該核心層具有一59μm之厚度。各表面層具有一170.5μm之厚度。
例2
以與例1相同之方式實施程序。詳而言之,一第一組分材料、一第二組分材料及一表面層材料被分別注入該等第一、第二及第三擠壓單元。該第一組分材料是具有一1.65之折射率之聚2,6萘二甲酸乙二酯。該第二組分材料是具有一1.62之折射率之共聚2,6萘二甲酸乙二酯。該共聚2,6萘二甲酸乙二酯係藉使對苯二甲酸二甲酯及二甲基-2,6-二羧基萘以一88:12之莫耳比混合之一材料與乙二醇(EG)以一1:2之莫耳比反應而產生。該表面層材料是具有一1.58之折射率之聚碳酸酯合金,且該聚碳酸酯合金中聚合90wt%之聚碳酸酯與10wt%之聚對苯二甲酸伸環己二甲酯(PCTG)。擴散程序係在多數中間程序在與例1相同之條件下實施之狀態下在該衣架模中實施,使得該第一複合體具有一1/8,670之縱橫比,該第二複合體具有一1/15,730之縱橫比,該第三複合體具有一1/12,780之縱橫比,且該第四複合體具有一1/10,320之縱橫比。然後,實施與例1相同之程序。因此,製造如圖7所示之一分散有聚合物之反射式偏光板。
在該反射式偏光板中,其第一組分具有一1.88之x軸折射率nx,一1.64之y軸折射率ny及一1.64之z軸折射率nz,且其第二組分具有一1.62之折射率。又,在該反射式偏光板之一層組A中,該縱橫比是1/52,000,層數是96,該較短軸長度(在厚度方向上)是100nm,該較長軸長度是5.2mm,該平均光學厚度是164nm,且該光學厚度偏差是大約20%。在層組B中,該縱橫比是1/94,370,層數是96,該較短軸長度(在厚度方向上)是55.1nm,該較長軸長度是5.2mm,該平均光學厚度是90.4nm,且該光學厚度偏差是大約20%。在層組C中,該縱橫比是1/76,700,層數是96,該較短軸長度(在厚度方向上)是67.8nm,該較長軸長度是5.2mm,該平均光學厚度是111.2nm,且該光學厚度偏差是大約20%。在層組D中,該縱橫比是1/61,900,層數是96,該較短軸長度(在厚度方向上)是84nm,該較長軸長度是5.2mm,該平均光學厚度是138nm,且該光學厚度偏差是大約20%。
例3
以與例1相同之方式實施程序。詳而言之,一第一組分材料、一第二組分材料及一表面層材料被分別注入該等第一、第二及第三擠壓單元。該第一組分材料是具有一1.65之折射率之聚2,6萘二甲酸乙二酯。該第二組分材料是具有一1.59之折射率之聚碳酸酯合金,且該聚碳酸酯合金中聚合70wt%之聚碳酸酯與30wt%之聚對苯二甲酸伸環己二甲酯(PCTG)。該表面層材料是具有一1.58之折射率之聚碳酸酯合金,且該聚碳酸酯合金中聚合90wt%之聚碳酸
酯與10wt%之聚對苯二甲酸伸環己二甲酯(PCTG)。擴散程序係在多數中間程序在與例1相同之條件下實施之狀態下在該衣架模中實施,使得該第一複合體具有一1/250之縱橫比,該第二複合體具有一1/455之縱橫比,該第三複合體具有一1/366之縱橫比,且該第四複合體具有一1/297之縱橫比。然後,實施與例1相同之程序。因此,製造如圖7所示之一分散有聚合物之反射式偏光板。在該反射式偏光板中,其第一組分具有一1.88之x軸折射率nx,一1.64之y軸折射率ny及一1.64之z軸折射率nz,且其第二組分具有一1.59之折射率。又,在該反射式偏光板之一層組A中,該縱橫比是1/1,500,層數是96,該較短軸長度(在厚度方向上)是100nm,該較長軸長度是0.15mm,該平均光學厚度是164nm,且該光學厚度偏差是大約20%。在層組B中,該縱橫比是1/2,780,層數是96,該較短軸長度(在厚度方向上)是55nm,該較長軸長度是0.15mm,該平均光學厚度是90.2nm,且該光學厚度偏差是大約20%。在層組C中,該縱橫比是1/2,170,層數是96,該較短軸長度(在厚度方向上)是67.8nm,該較長軸長度是0.15mm,該平均光學厚度是112nm,且該光學厚度偏差是大約20%。在層組D中,該縱橫比是1/1,770,層數是96,該較短軸長度(在厚度方向上)是68.3nm,該較長軸長度是0.15mm,該平均光學厚度是138nm,且該光學厚度偏差是大約20%。
比較例1
製造用於一32英吋液晶顯示器之一反射式偏光
板。該反射式偏光板具有一結構,其中由聚2,6萘二甲酸乙二酯構成作為第一組分之25,000雙折射纖維係包含在作為一第二組分之一共聚2,6萘二甲酸乙二酯中。該雙折射纖維具有一0.158μm之直徑。
比較例2
以與例3相同之方式實施程序。詳而言之,一第一組分材料、一第二組分材料及一表面層材料被分別注入該等第一、第二及第三擠壓單元。該第一組分材料是具有一1.65之折射率之聚2,6萘二甲酸乙二酯。該第二組分材料是具有一1.59之折射率之聚碳酸酯合金,且該聚碳酸酯合金中聚合70wt%之聚碳酸酯與30wt%之聚對苯二甲酸伸環己二甲酯(PCTG)。該表面層材料是具有一1.58之折射率之聚碳酸酯合金,且該聚碳酸酯合金中聚合90wt%之聚碳酸酯與10wt%之聚對苯二甲酸伸環己二甲酯(PCTG)。該等第一加壓單元依據其配置順序分別具有5.2kg/h、2.6kg/h、3.4kg/h、及4.5kg/h之排量。該等第二加壓單元依據其配置順序分別具有10.5kg/h、5.3kg/h、6.9kg/h、及8.9kg/h之排量。擴散程序係在多數中間程序在與例1相同之條件下實施之狀態下在該衣架模中實施,使得該第一複合體具有一1/64之縱橫比,該第二複合體具有一1/117之縱橫比,該第三複合體具有一1/92之縱橫比,且該第四複合體具有一1/75之縱橫比。然後,實施與例1相同之程序。因此,製造如圖7所示之一分散有聚合物之反射式偏光板。在該反射式偏光板中,其第一組分具有一1.88之x軸折射率nx,一1.64之y
軸折射率ny及一1.64之z軸折射率nz,且其第二組分具有一1.59之折射率。又,在該反射式偏光板之一層組A中,該縱橫比是1/380,層數是96,該較短軸長度(在厚度方向上)是100nm,該較長軸長度是0.038mm,該平均光學厚度是164nm,且該光學厚度偏差是大約20%。在層組B中,該縱橫比是1/700,層數是96,該較短軸長度(在厚度方向上)是55nm,該較長軸長度是0.038mm,該平均光學厚度是112nm,且該光學厚度偏差是大約20%。在層組C中,該縱橫比是1/556,層數是96,該較短軸長度(在厚度方向上)是68.3nm,該較長軸長度是0.038mm,該平均光學厚度是112nm,且該光學厚度偏差是大約20%。在層組D中,該縱橫比是1/452,層數是96,該較短軸長度(在厚度方向上)是84nm,該較長軸長度是0.038mm,該平均光學厚度是138nm,且該光學厚度偏差是大約20%。
實驗例
如下地測量在上述例1至3及比較例1與2中製造之反射式偏光板之性質。又,該等測量之結果係顯示在表1中。
1.透射率
使用由在日本之NIPPON DENSHOKU公司購得之COH300A分析設備,依據一ASTM D1003方法測量透射軸透射率及反射軸透射率。
2.偏光度
使用由OTSKA公司購得之RETS-100分析設備測量偏
光度。
3.相對亮度
對如上所述地製造之各反射式偏光板,如下地實施亮度測量。在將一面板組裝在具有一擴散板及該反射式偏光板之一32”直接式背光單元上,且使用由Topcon公司購得之BM-7計測量9點。該等測量值之一平均值係以一相對亮度表示。
當例1之反射式偏光板之亮度設定為100(參考值)時,在例2與3及比較例1與2之各例中之反射式偏光板亮度對例1之反射式偏光板亮度的相對值係以一相對亮度表示。
如表1可知,可看出本發明之例1至3之反射式偏光板具有明顯優於比較例1與2之反射式偏光板之光學性質的光學性質。
依據本發明之反射式偏光板具有一極佳光調變效能,且因此可廣泛地應用於需要光調變之領域。詳而言之,本發明之反射式偏光板可廣泛地使用在與例如,行動顯示器、液晶顯示器及發光二極體、投影顯示器、電漿顯示器、場發射顯示器、電致發光顯示器(ELD)等需要高亮度之液晶顯示器裝置相關的平面顯示器技術。
雖然已為說明揭露了本發明之多數較佳實施例,但是在不偏離如揭露在附加申請專利範圍之本發明範疇與精神之情形下,發明所屬技術領域中具有通常知識者應了解各種修改、增加及替換是可能的。
180‧‧‧核心層
181,182‧‧‧板形聚合物
183,184‧‧‧板形聚合物
186,187‧‧‧表面層
A,B‧‧‧層組
d1,d2,d3‧‧‧距離之最大值
Claims (18)
- 一種分散有聚合物之反射式偏光板,包含:一核心層,包括基質、及多數分散在該基質中之板狀聚合物,以透射由該反射式偏光板之外側照射之光之第一偏光組分同時反射該光之第二偏光組分,其中各板形聚合物的一縱橫比係等於或小於1/1,000,且該縱橫比係以在該偏光板之一縱向垂直橫截面中之該板形聚合物之一較短軸長度對一較長軸長度之比來表示,其中各板形聚合物在至少一軸向上具有與該基質之一折射率不同之一折射率,其中該基質係以至少一軸向拉伸,其中該板形聚合物被分成多數聚合物組以分別反射不同波長之橫波(S波),其中各聚合物組之板形聚合物具有一與其餘聚合物組之板形聚合物之平均光學厚度不同之平均光學厚度。
- 如申請專利範圍第1項之分散有聚合物之反射式偏光板,其中在該基質與各板形聚合物之間在該基質拉伸之軸向上之折射率差,係大於在該基質與各板形聚合物之間在其他軸向上之折射率差。
- 如申請專利範圍第1項之分散有聚合物之反射式偏光板,更包含: 一表面層,係一體地形成在該核心層之至少一表面上。
- 如申請專利範圍第3項之分散有聚合物之反射式偏光板,其中沒有在該核心層與該表面層之間形成之黏著層。
- 如申請專利範圍第1項之分散有聚合物之反射式偏光板,其中該等板形聚合物被分成四聚合物組以反射四波長範圍之光。
- 如申請專利範圍第1項之分散有聚合物之反射式偏光板,其中包含在各聚合物組中之該等板形聚合物之光學厚度具有一相對該等聚合物之平均光學厚度等於或小於30%之厚度偏差。
- 如申請專利範圍第5項之分散有聚合物之反射式偏光板,其中該等四波長範圍分別包括350nm、450nm、550nm及650nm。
- 如申請專利範圍第1項之分散有聚合物之反射式偏光板,其中在該等聚合物組中之該等板形聚合物之平均光學厚度具有一等於或大於5%之厚度偏差。
- 如申請專利範圍第1項之分散有聚合物之反射式偏光板,其中包含在各聚合物組中之該等板形聚合物形成至少50聚合物層,且該等聚合物層係在該核心層之一厚度方向上互相分開同時在各聚合物層中之該核心層之一縱向上互相分開,並且該等聚合物組係配置在該核心層之厚度方向上,使得該等聚合物層在該核心層之厚度方 向上相鄰且在該等聚合物組之相鄰聚合物組之間的聚合物層在該核心層之厚度方向上互相分開。
- 如申請專利範圍第1項之分散有聚合物之反射式偏光板,其中以在該偏光板之縱向垂直橫截面中之該板形聚合物之較短軸長度對較長軸長度之比表示的該等板形聚合物之縱橫比可為等於或小於1/5,000。
- 如申請專利範圍第1項之分散有聚合物之反射式偏光板,其中以在該偏光板之縱向垂直橫截面中之該板形聚合物之較短軸長度對較長軸長度之比表示的該等板形聚合物之縱橫比可為等於或小於1/10,000。
- 如申請專利範圍第1項之分散有聚合物之反射式偏光板,其中以在該偏光板之縱向垂直橫截面中之該板形聚合物之較短軸長度對較長軸長度之比表示的該等板形聚合物之縱橫比可為等於或小於1/30,000。
- 如申請專利範圍第1項之分散有聚合物之反射式偏光板,其中滿足該縱橫比之該等板形聚合物之數目係該核心層之全部板形聚合物之數目的50%。
- 如申請專利範圍第1項之分散有聚合物之反射式偏光板,其中沒有在該等聚合物組之相鄰聚合物組之間形成之黏著層。
- 如申請專利範圍第9項之分散有聚合物之反射式偏光板,其中在各聚合物層中之該等板形聚合物之相鄰板形聚合物之間之一平均距離係小於在互相相鄰同時分別形成該等聚合物層之不同之聚合物層之間之一平均距 離。
- 如申請專利範圍第1項之分散有聚合物之反射式偏光板,其中在各聚合物組中之該等板形聚合物之相鄰板形聚合物之間之一距離的最大值係小於在互相相鄰且在該等聚合物組之相鄰聚合物組之間之聚合物之間之一距離的最大值。
- 如申請專利範圍第1項之分散有聚合物之反射式偏光板,其中該板形聚合物之較短軸長度係0.01至1.0μm。
- 一種背光單元,包含申請專利範圍第1項之反射式偏光板。
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