专利名称：胶材、利用此胶材贴合的偏光板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种胶材，特别是涉及一种用于偏光板贴合制程的胶材及利用此胶材贴合的偏光板及其制造方法。
背景技术：
现今，因为液晶显示器在许多应用方面的发展(例如液晶监视器、行动电话、便携式计算机或液晶电视)，偏光膜的需求越来越大。随着液晶显示器技术的发展，在液晶面板的制作上出现各种不同的技术，例如横向电场驱动(In-Plane Switching，IPS)、垂直配向(Vertical Alignment，VA)，或是多区域垂直配向(Multi-domain Vertical Alignment，MVA)，也因此所要求与之搭配的偏光板也趋向多样化、客制化。换句话说，具有不同光学性质或色相的偏光片的需求也越来越大。
随着液晶显示器技术的逐渐成熟及普及，液晶面板的尺寸由传统用于监视器的尺寸(如12、15、17及19时)逐渐往大尺寸发展，而促使此现象的主因就是液晶电视的逐渐普及化。液晶电视相比于传统的冷阴极射线管型电视，具有重量轻、体积小、对比度好以及色彩饱和度高等优点，所以逐渐成为电视市场的主流。
一般液晶面板必须以一定的夹角贴附上、下两片偏光板，用来控制光线的穿透与遮蔽。由于偏光板的偏极化特性，光线在通过下偏光板后会转变成单向偏极化光。由于液晶分子本身所具有的旋光特性，此单向偏极化光的相位角会因液晶面板驱动电压的不同而产生不同的改变。另外，不同波长的光受到液晶分子影响后，对于相位角的改变量也不同。直接的结果就是从不同的角度观测一片液晶面板时，将会见到不同的颜色。对于以液晶电视为主要用途的大尺寸偏光板而言，此现象是不可接受的。为了改善这个问题，一般的解决方式是在偏光板上贴附一至多层补偿膜，用以抵销相位角的变化量。
市售补偿膜大多采用双轴延伸或是在基材上涂布液晶分子的方式制成补偿膜，使该补偿膜在x、y以及z方向的折射率造成差异，藉以补偿光线因液晶面板中的液晶分子偏转而造成的相位差。当偏光板贴附补偿膜后，与液晶的旋光性同样的原理，因为三个坐标方向折射率的差异，会使偏光板的色相改变。由于液晶面板制造商的面板设计不尽相同，所以对搭配的偏光板的色相也有不同的要求。另外，消费者的喜好以及各面板制造商的行销策略，也会影响面板厂对偏光板色相的要求。
实际上，偏光板制造商常常必须调整偏光板的制程或是尝试不同的补偿膜搭配以满足不同面板制造商的需求。但对偏光板制造商而言以上两种方法都是不经济的。制程的调整会降低整体的稳定性，对产量也会有一定的影响。而不同补偿量的补偿膜的开发，对补偿膜供货商而言，也属于耗时费力的研发，并无法实时提供满足需求的补偿膜。因为以上的因素，如何寻求一个快速调整偏光板色相又不影响现有制程的方式，就成为迫切的课题。
发明内容
本发明提供一种用于偏光板贴合制程的胶材，包括聚乙烯醇水溶液、以及水溶性有机染料，其溶于该聚乙烯醇水溶液中。
本发明还提供一种偏光板，包括聚乙烯醇膜，以及至少一保护膜，其利用上述胶材贴合于该聚乙烯醇膜上。
本发明再提供一种偏光板的制造方法，包括提供聚乙烯醇膜，以及利用上述胶材将至少一保护膜贴合于该聚乙烯醇膜上。
为使本发明的上述目的及特征能更明显易懂，下文特举优选实施例，进行详细说明。
具体实施例方式
本发明提供一种用于偏光板贴合制程的胶材，包括聚乙烯醇水溶液、以及水溶性有机染料，其溶于聚乙烯醇水溶液中。
上述聚乙烯醇水溶液的重量百分比大体介于1～10％，优选为2～5％。上述水溶性有机染料可为蓝色、红色或黄色等有机染料，例如巴斯福化学公司(BASF Chemical Co.)提供的蓝色155、红色345或黄色155染料(商品名BASANTOL U)，其亦可以混合方式添加于聚乙烯醇水溶液中。
此胶材中，还可添加例如甲醇的醇类极性有机溶剂，以帮助挥发。另水溶性有机染料均匀溶解分散于聚乙烯醇水溶液中，使胶材呈透明状态。
本发明还提供一种偏光板，包括聚乙烯醇膜，以及至少一保护膜，其利用上述胶材贴合于聚乙烯醇膜上。
上述保护膜可由例如三乙酰纤维素(triacetyl cellulose，TAC)、聚酯(polyester，PET)、环烯烃聚合物(Cycloolefin Polymer，COP)、环烯烃共聚物(Cycloolefin Copolymer，COC)或聚冰片烯(polynorbornene)等材料组成。而在保护膜上，还可利用如感压胶等接着剂贴合单层或多层光学膜，例如补偿膜、增亮膜、抗反射膜或其组合。
本发明偏光板的色相分布(color dispersion)可随胶材中添加不同有机染料而变化，其透射率及偏光度可随面板厂商的要求而调整。本发明的偏光板用于薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)时，其透射率大体介于40.0～60.0％，优选为40.0～50.0％，最优选为40.0～45.0％，而偏光度因尚须考量液晶面板的对比，一般调整为高于99.8％。本发明的偏光板用于有机发光二极管显示器(OLED-Display)时，其透射率大体介于40.0～70.0％，优选为50.0～70.0％，最优选为50.0～60.0％，而偏光度一般调整为高于60.0％。
本发明以添加不同水溶性有机染料的方式，使贴合后的偏光板呈现不同色相。其可在相同制程条件下，仅通过简单地调整胶材中染料浓度或混合不同颜色、比例的染料，即制作成不同色相的偏光板。此外，由于染料的使用浓度不高，故对偏光板透射率影响有限。
本发明偏光板可应用于各式液晶显示器及有机发光二极管显示器，特别可应用在大尺寸液晶电视的屏幕显示。
本发明再提供一种偏光板的制造方法，包括下列步骤。首先，提供聚乙烯醇膜，之后，利用上述胶材将至少一保护膜贴合于聚乙烯醇膜上，以制作完成偏光板。
上述聚乙烯醇膜在贴合前，可先经历数个加工步骤，例如先将聚乙烯醇膜置于水槽中进行膨润，之后，以含碘溶液对聚乙烯醇膜进行染色，之后，将聚乙烯醇膜置于含交联剂的延伸槽中进行拉伸，之后，利用烘箱干燥。
上述含碘溶液可为包含碘分子与碘离子的水溶液，其中碘分子的重量百分比大体介于0.01～0.1％之间，碘离子的重量百分比大体介于0.1～10％之间。
上述交联剂可为硼酸或四硼酸钠，其在延伸槽药液中的重量百分比大体介于1～10％，优选为2～5％。上述延伸槽药液中除包含交联剂外，还可包含碘化钾，其重量百分浓度大体介于1～10％，优选为2～5％。
实施例比较例1首先，取一定量的聚乙烯醇粉末加热至80～90摄氏度，使其溶解于水中。待溶液冷却、过滤后，即制成水胶。水胶中，聚乙烯醇的重量百分率为5％。
将聚乙烯醇膜置于水槽中进行膨润，接着，以含碘溶液对聚乙烯醇膜进行染色，之后，将聚乙烯醇膜置于含4％硼酸与4％碘化钾的延伸槽中进行拉伸，以制作完成延伸的聚乙烯醇偏光膜。
此偏光膜经干燥后，利用上述制备的水胶与上、下两层经过皂化处理的三醋酸纤维素(TAC)薄膜贴合。待干燥后，即制作完成偏光板。
此偏光板然后以光学仪器测量其色相(a、b值)及透射率(transmittance，Ys)。测量结果请参阅表1，其透射率为42.11％，a值为-1.52，b值为3.84。
实施例1首先，取一定量的聚乙烯醇粉末加热至80～90摄氏度，使其溶解于水中。待溶液冷却、过滤后，即制成水胶。水胶中，聚乙烯醇的重量百分率为5％。之后，取一定量的蓝色染料155(购自巴斯福化学公司，商品名BASANTOL U)溶于水胶并均匀搅拌，以形成透明、蓝色水胶。本实施例蓝色染料155与水胶的体积比为1∶1,000。
将聚乙烯醇膜置于水槽中进行膨润，接着，以含碘溶液对聚乙烯醇膜进行染色，之后，将聚乙烯醇膜置于含4％硼酸与4％碘化钾的延伸槽中进行拉伸，以制作完成延伸的聚乙烯醇偏光膜。
此偏光膜经干燥后，利用上述制备的水胶与上、下两层经过皂化处理的三醋酸纤维素(TAC)薄膜贴合。待干燥后，即制作完成偏光板。
此偏光板以光学仪器测量其色相(a、b值)及透射率(transmittance，Ys)。测量结果请参阅表1，其透射率为41.45％，a值为-1.22，b值为3.08。
实施例2首先，取一定量的聚乙烯醇粉末加热至80～90摄氏度，使其溶解于水中。待溶液冷却、过滤后，即制成水胶。水胶中，聚乙烯醇的重量百分率为5％。之后，取一定量的蓝色染料155(购自巴斯福化学公司，商品名BASANTOL U)溶于水胶并均匀搅拌，以形成透明、蓝色水胶。本实施例蓝色染料155与水胶的体积比为1∶2,000。
将聚乙烯醇膜置于水槽中进行膨润，接着，以含碘溶液对聚乙烯醇膜进行染色，之后，将聚乙烯醇膜置于含4％硼酸与4％碘化钾的延伸槽中进行拉伸，以制作完成延伸的聚乙烯醇偏光膜。
此偏光膜经干燥后，利用上述制备的水胶与上、下两层经过皂化处理的三醋酸纤维素(TAC)薄膜贴合。待干燥后，即制作完成偏光板。
此偏光板以光学仪器测量其色相(a、b值)及透射率(transmittance，Ys)。测量结果请参阅表1，其透射率为41.55％，a值为-1.34，b值为3.41。
实施例3首先，取一定量的聚乙烯醇粉末加热至80～90摄氏度，使其溶解于水中。待溶液冷却、过滤后，即制成水胶。水胶中，聚乙烯醇的重量百分率为5％。之后，取一定量的蓝色染料155(购自巴斯福化学公司，商品名BASANTOL U)溶于水胶并均匀搅拌，以形成透明、蓝色水胶。本实施例蓝色染料155与水胶的体积比为1∶4,000。
将聚乙烯醇膜置于水槽中进行膨润，接着，以含碘溶液对聚乙烯醇膜进行染色，之后，将聚乙烯醇膜置于含4％硼酸与4％碘化钾的延伸槽中进行拉伸，以制作完成延伸的聚乙烯醇偏光膜。
此偏光膜经干燥后，利用上述制备的水胶与上、下两层经过皂化处理的三醋酸纤维素(TAC)薄膜贴合。待干燥后，即制作完成偏光板。
此偏光板以光学仪器测量其色相(a、b值)及透射率(transmittance，Ys)。测量结果请参阅表1，其透射率为41.54％，a值为-1.27，b值为3.52。
实施例4首先，取一定量的聚乙烯醇粉末加热至80～90摄氏度，使其溶解于水中。待溶液冷却、过滤后，即制成水胶。水胶中，聚乙烯醇的重量百分率为5％。之后，取一定量的蓝色染料155(购自巴斯福化学公司，商品名BASANTOL U)溶于水胶并均匀搅拌，以形成透明、蓝色水胶。本实施例蓝色染料155与水胶的体积比为1∶10,000。
将聚乙烯醇膜置于水槽中进行膨润，接着，以含碘溶液对聚乙烯醇膜进行染色，之后，将聚乙烯醇膜置于含4％硼酸与4％碘化钾的延伸槽中进行拉伸，以制作完成延伸的聚乙烯醇偏光膜。
此偏光膜经干燥后，利用上述制备的水胶与上、下两层经过皂化处理的三醋酸纤维素(TAC)薄膜贴合。待干燥后，即制作完成偏光板。
此偏光板以光学仪器测量其色相(a、b值)及透射率(transmittance，Ys)。测量结果请参阅表1，其透射率为41.87％，a值为-1.34，b值为3.50。
实施例5首先，取一定量的聚乙烯醇粉末加热至80～90摄氏度，使其溶解于水中。待溶液冷却、过滤后，即制成水胶。水胶中，聚乙烯醇的重量百分率为5％。之后，取一定量的红色染料345(购自巴斯福化学公司，商品名BASANTOL U)溶于水胶并均匀搅拌，以形成透明、红色水胶。本实施例红色染料345与水胶的体积比为1∶1,000。
将聚乙烯醇膜置于水槽中进行膨润，接着，以含碘溶液对聚乙烯醇膜进行染色，之后，将聚乙烯醇膜置于含4％硼酸与4％碘化钾的延伸槽中进行拉伸，以制作完成延伸的聚乙烯醇偏光膜。
此偏光膜经干燥后，利用上述制备的水胶与上、下两层经过皂化处理的三醋酸纤维素(TAC)薄膜贴合。待干燥后，即制作完成偏光板。
此偏光板续以光学仪器测量其色相(a、b值)及透射率(transmittance，Ys)。测量结果请参阅表1，其透射率为40.83％，a值为-0.33，b值为3.04。
实施例6首先，取一定量的聚乙烯醇粉末加热至80～90摄氏度，使其溶解于水中。待溶液冷却、过滤后，即制成水胶。水胶中，聚乙烯醇的重量百分率为5％。之后，取一定量的黄色染料155(购自巴斯福化学公司，商品名BASANTOL U)溶于水胶并均匀搅拌，以形成透明、黄色水胶。本实施例黄色染料155与水胶的体积比为1∶10,000。
将聚乙烯醇膜置于水槽中进行膨润，接着，以含碘溶液对聚乙烯醇膜进行染色，之后，将聚乙烯醇膜置于含4％硼酸与4％碘化钾的延伸槽中进行拉伸，以制作完成延伸的聚乙烯醇偏光膜。
此偏光膜经干燥后，利用上述制备的水胶与上、下两层经过皂化处理的三醋酸纤维素(TAC)薄膜贴合。待干燥后，即制作完成偏光板。
此偏光板续以光学仪器测量其色相(a、b值)及透射率(transmittance，Ys)。测量结果请参阅表1，其透射率为41.53％，a值为-1.10，b值为3.36。
实施例7首先，取一定量的聚乙烯醇粉末加热至80～90摄氏度，使其溶解于水中。待溶液冷却、过滤后，即制成水胶。水胶中，聚乙烯醇的重量百分率为5％。之后，取一定量的红色染料345与黄色染料155(购自巴斯福化学公司，商品名BASANTOL U)溶于水胶并均匀搅拌，以形成透明、橙色水胶。本实施例红色染料345与黄色染料155与水胶的体积比皆为1∶10,000。
将聚乙烯醇膜置于水槽中进行膨润，接着，以含碘溶液对聚乙烯醇膜进行染色，之后，将聚乙烯醇膜置于含4％硼酸与4％碘化钾的延伸槽中进行拉伸，以制作完成延伸的聚乙烯醇偏光膜。
此偏光膜经干燥后，利用上述制备的水胶与上、下两层经过皂化处理的三醋酸纤维素(TAC)薄膜贴合。待干燥后，即制作完成偏光板。
此偏光板以光学仪器测量其色相(a、b值)及透射率(transmittance，Ys)。测量结果请参阅表1，其透射率为41.29％，a值为-0.84，b值为3.20。
表1为比较例及实施例测得的光学数据，其中B代表蓝色染料，R代表红色染料，Y代表黄色染料，R+Y代表混合的红色及蓝色染料。
表1
虽然本发明已以优选实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可进行各种更动与润饰，因此本发明的保护范围应以所附权利要求界定者为准。
权利要求
1.一种用于偏光板贴合制程的胶材，包括聚乙烯醇水溶液；以及水溶性有机染料，其溶于该聚乙烯醇水溶液中。
2.权利要求1的用于偏光板贴合制程的胶材，其中该水溶性有机染料系包括蓝色、红色、黄色或其组合的有机染料。
3.权利要求1的用于偏光板贴合制程的胶材，还包括极性有机溶剂。
4.权利要求3的用于偏光板贴合制程的胶材，其中该极性有机溶剂包括醇。
5.权利要求1项的用于偏光板贴合制程的胶材，其中该胶材为透明胶材。
6.一种偏光板，包括聚乙烯醇膜；以及至少一保护膜，其利用权利要求1的胶材贴合于该聚乙烯醇膜上。
7.权利要求6的偏光板，其中该保护膜包含三醋酸纤维素(triacetylcellulose，TAC)、聚酯(PET)、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)或聚降冰片烯(polynorbornene)。
8.权利要求6的偏光板，其中该偏光板的透射率大体介于40.0～70.0％。
9.权利要求6的偏光板，其中该偏光板的偏光度高于60.0％。
10.一种偏光板的制造方法，包括提供聚乙烯醇膜；以及利用权利要求1项的胶材将至少一保护膜贴合于该聚乙烯醇膜上。
11.权利要求10的偏光板的制造方法，其中该聚乙烯醇膜为经膨润、染色及拉伸后所形成的干燥薄膜。
12.权利要求11的偏光板的制造方法，其中该薄膜以含碘溶液进行染色。
13.权利要求10的偏光板的制造方法，其中该薄膜在含交联剂的延伸槽中进行拉伸。
14.权利要求13的偏光板的制造方法，其中该交联剂包括硼酸或四硼酸钠。
15.权利要求10的偏光板的制造方法，其中该保护膜包含三醋酸纤维素(triacetyl cellulose，TAC)、聚酯(PET)、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)或聚降冰片烯(polynorbornene)。
全文摘要
本发明提供一种用于偏光板贴合制程的胶材，包括聚乙烯醇水溶液、以及水溶性有机染料，其溶于该聚乙烯醇水溶液中。本发明还提供一种利用上述胶材贴合的偏光板及其制造方法。
文档编号G02F1/29GK101020778SQ20061000924
公开日2007年8月22日 申请日期2006年2月15日 优先权日2006年2月15日
发明者陈宏杰, 蔡政欣 申请人:达信科技股份有限公司