专利名称：用于偏光板的黏着剂的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种用于偏光板的黏着剂，且特别是有关于一种用于偏光板贴合制程的黏着剂。
背景技术：
近年来光电相关技术不断地推陈出新，加上数字化时代的到来，进而推动了液晶显示器(liquid crystal display；LCD)市场的蓬勃发展。液晶显示器具有高画质、体积小、重量轻、低驱动电压、与低消耗功率等优点，因此被广泛应用于个人数字助理(personal digital assistant；PDA)、行动电话、摄录放影机、笔记型计算机、桌上型显示器、车用显示器、及投影电视等消费性通讯或电子产品，并逐渐取代阴极射线管(cathode ray tube；CRT)而成为显示器的主流。
偏光板(polarizer)为液晶显示器的重要组件之一，其能将自然光转换成偏极光以供液晶显示器利用，并配合液晶分子的扭转特性来控制光线的明暗状态。第1图为一般偏光板的结构截面示意图。参照第1图，偏光板主要由多层光学膜所构成，其中偏光机制系控制于偏光基质。由于聚乙烯醇(polyvinyl alcohol；PVA)膜100，以二色性物质染色延伸后具有偏光特性，是以常被做为偏光基质。当偏光基质延展成膜后，因机械性质降低而变得容易碎裂，故通常于聚乙烯醇膜100两侧，会贴上一层三醋酸纤维素(tri-acetyl cellulose；TAC)膜120来做为偏光基质的支撑保护。接着再分别加上感压胶140、离型膜160与保护膜180以做为保存及运送保护之用。保护膜180一般为聚乙烯(polyethylene；PE)材料，而离型膜160则通常由聚对苯二甲酸乙二酯(poly-ethylene terephthalate；PET)材料所制得。此外，偏光板应用于大尺寸液晶显示器时，还会再加上一广角膜，此广角膜并同时可做为偏光板的第二层保护膜。
在进行聚乙烯醇膜100与三醋酸纤维素膜120贴合制程之前，需分别处理聚乙烯醇膜100(如延伸、浸染、干燥等过程)及三醋酸纤维素膜120(如蚀刻、水洗、干燥等过程)，然后再使用水胶(gel)将二者贴合。然而，此种水胶易受温度及湿度影响，以致所得偏光板的耐候性不佳。另外，以传统水胶进行贴合制程时，容易产生聚乙烯醇膜100内缩的现象，而造成偏光板边缘剥离，如此不但影响产品性质，亦降低制程良率。
发明内容
因此本发明的目的在于提供一种黏着剂，用以改善聚乙烯醇膜与三醋酸纤维素膜贴合的效果，进而提高制程良率，并提升偏光板质量。
根据本发明的上述目的，提出一种耐高温与耐高湿的黏着剂，用以有效贴合聚乙烯醇膜与三醋酸纤维素膜，而提高制程良率。另外，更藉由改善黏着剂的耐热及耐水性质，来提升偏光板的耐候性。
依照本发明一较佳实施例，黏着剂的配制是将一醛类物质溶解于一聚乙烯醇水溶液中，其中还可加入一催化剂以加速反应生成一聚乙烯缩醛物。醛类物质可为乙二醛，其添加量为约0.01％至5％(重量百分比)，而聚乙烯醇水溶液的浓度则以约1％至10％(重量百分比)较佳。将此黏着剂应用于偏光板的贴合制程时，可有效贴合一聚乙烯醇膜与一三醋酸纤维素膜，且不会导致聚乙烯膜内缩，而可避免偏光板边缘产生剥离现象。另外，所配制的黏着剂具有更佳的耐水性及耐热性，故能大幅提升偏光板的耐候性。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，配合所附图式，加以说明如下图1为一般偏光板的结构截面图；图2为本发明的较佳实施例的流程图，用来显示调制黏着剂的方法与黏着剂的耐水试验；图3A及图3B为依照本发明一较佳实施例的耐水性测试结果；以及图4A及图4B为比较实施例的耐水性测试结果。
组件代表符号简单说明100 聚乙烯醇膜 120 三醋酸纤维素膜140 感压胶 160 离型膜180 保护膜
210、230、250、270、280、282 步骤284、286、288、290、292、294 步骤具体实施方式
本发明用于偏光板的黏着剂的配制、使用方法、及黏着剂与偏光板性质测试的较佳实施例，将配合所附图式，加以分述如下。
实施例1参照图2，其为依照本发明一较佳实施例的一种配制黏着剂的方法流程图。首先根据步骤210及步骤230，先将聚乙烯醇(polyvinyl alcohol；PVA)溶解于水中以形成一聚乙烯醇水溶液，其次将醛类物质(aldehyde)加入至聚乙烯醇水溶液中，随后于步骤270中均匀搅拌此混合水溶液，使聚乙烯醇与醛类物质反应成聚乙烯缩醛物。其中，醛类物质可为甲醛(formaldehyde)、丁醛(butyraldehyde)、或乙二醛(glyoxal)等各种醛类溶剂，在此较佳实施例中，醛类物质为乙二醛。另外，还可依照步骤250，将一催化剂加入至聚乙烯醇水溶液中来加速反应，且使反应更完全。
由于醛类物质溶解于水后为呈黄色状态，因此若添加过多的醛类物质将会影响黏着剂的光学性质。故上述乙二醛较佳的添加比例为约0.01％至5％(重量百分比)，而聚乙烯醇水溶液的较佳浓度则为约1％至10％(重量百分比)。另外，在此较佳实施例中以酸(acid)做为催化剂，且以控制聚乙烯醇水溶液的pH值介于2至7为较佳条件。此处乙二醛所含比例的重量百分比是指乙二醛在所有参与反应的物质的重量总和中占有约0.01％至5％。而聚乙烯醇水溶液浓度则指聚乙烯醇在总水溶液重量中占1％至10％。例如在100公克的聚乙烯醇溶液中，聚乙烯醇重量范围约为1公克至10公克，而水的重量范围则相对应约为99公克至90公克。
实施例2同样参考图2的流程图。当完成步骤210至步骤270后，便可得到本发明第一较佳实施例的黏着剂。接着进行步骤280，将上述搅拌均匀的混合水溶液(黏着剂)涂布至一工作表面上，并进行步骤282来烘烤工作表面，直到其内部溶剂完全挥发，以便进行黏着剂的性质测试。
如步骤282对黏着剂进行耐水性测试。首先将配制完成的黏着剂烘干成胶块后，放入水中，并以90℃连续水煮30分钟。接着，再以60℃烘干此水煮后的胶块24小时，然后记录胶块水煮测试前后的重量变化，以做为黏着剂耐水性的判断依据。在此实施例中发现，本发明的黏着剂经水煮测试后的重量变化约小于10％，而传统的水胶则几乎完全溶解于水中。因此相较于传统水胶，本发明的黏着剂具有更佳的耐水性质。
再者，将本发明的黏着剂应用于偏光板的贴合制程，并对偏光板施行耐水性、耐热性及耐候性测试。再次参考图2的流程图。在步骤286中，将步骤270所获得的混合水溶液涂布在裁切成适当大小的聚乙烯醇膜上。再如步骤288将三醋酸纤维素膜平整贴覆在聚乙烯醇膜上。随后进行步骤290来烘烤黏着剂，使得三醋酸纤维素膜与聚乙烯醇膜紧密贴合。接着进行步骤292，将贴有三醋酸纤维素膜的聚乙烯醇膜放入20℃与50℃的水中观察。分别如图3A及图3B所示，上述黏着剂可有效贴合一聚乙烯醇膜与一三醋酸纤维素(tri-acetyl cellulose；TAC)膜，并避免聚乙烯醇膜内缩。因此即使浸泡在20℃与50℃的水中，聚乙烯醇膜的边缘仍维持原状，而无发生剥离的问题。
另一方面，可进行步骤294，将贴有三醋酸纤维素膜的聚乙烯醇膜放到下列环境中1000小时以量测其光学性质(如穿透率、偏光率、耐旋光性等)变化情形，以做为耐候性的评估标准。
(1)温度为80℃的环境；(2)温度为60℃，相对湿度为90％的环境；(3)温度为40℃，相对湿度为95％的环境；以及(4)施加400W水银灯、距离30cm的照明。
由各项实验结果可知，利用本发明的黏着剂来贴合三醋酸纤维素膜的聚乙烯醇膜在上述环境中的光学性质变化率皆可小于3％，符合偏光板组件的性能要求。
实施例3(比较实施例)将传统水胶以相同制程制作偏光板(即贴有三醋酸纤维素膜的聚乙烯醇膜)，且在相同的测试条件下进行耐水性测试及耐候性测试后发现，以传统水胶贴合的偏光板的边缘，三醋酸纤维素膜呈现剥离状态，且露出聚乙烯醇膜，如图4A、图4B所示，其分别为偏光板浸泡在20℃及50℃水中的情形。此外，利用传统水胶所制得的偏光板的光学特性变化率易大于3％，性质较不稳定，故应用本发明的黏着剂制作的偏光板具有较佳的耐候性及耐水性。
由上述本发明较佳实施例可知，应用本发明的黏着剂可有效贴合聚乙烯醇膜与三醋酸纤维素膜，因此在偏光板边缘不会产生剥离问题，进而可提高制程良率。另外，本发明的黏着剂具有更佳的耐热性及耐水性，故以此来制作偏光板可大幅提高偏光板的耐候性质。
虽然本发明以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求书为准。
权利要求
1.一种用于偏光板的黏着剂，至少包含一聚乙烯醇水溶液；以及一醛类物质，溶解于该聚乙烯醇水溶液中。
2.如权利要求1所述的黏着剂，其还包含一催化剂，溶解于该聚乙烯醇水溶液中。
3.如权利要求2所述的黏着剂，其中所述催化剂为一种酸。
4.如权利要求3所述的黏着剂，其中所述的酸的添加量应控制在使该聚乙烯醇水溶液的pH值处于约2至7的范围。
5.如权利要求1、2或3中任意一项所述的黏着剂，其中所述聚乙烯醇水溶液的浓度为约1％至10％重量百分比。
6.如权利要求1、2或3中任意一项所述的黏着剂，其中所述醛类物质为甲醛或丁醛。
7.如权利要求1、2或3中任意一项所述的黏着剂，其中所述醛类物质为乙二醛。
8.如权利要求7所述的黏着剂，其中所述乙二醛的添加量为约0.01％至5％重量百分比。
全文摘要
一种偏光板用的黏着剂，其由一聚乙烯醇水溶液及一醛类物质所组成，其中还可加入一催化剂以加速反应。醛类物质可为乙二醛，其较佳添加比例为约0.01％至5％，而聚乙烯醇水溶液较佳的浓度则为约1％至10％。
文档编号G02B5/30GK1811496SQ200510006320
公开日2006年8月2日 申请日期2005年1月26日 优先权日2005年1月26日
发明者廖志强, 郑尧中, 陈田协, 谢家麟 申请人:力特光电科技股份有限公司