专利名称：偏光板以及其制造方法
技术领域：
本发明是有关于一种偏光板的制造方法，且特别是有关于可供用于平面显示器的偏光板以及其制造方法。
背景技术：
液晶显示器具有高画质、体积小、重量轻、低电压驱动、低消耗功率及应用范围广等优点。因此被广泛应用于中、小型可携式电视、移动电话、摄录放影机、笔记本电脑、桌上型显示器、以及投影电视等消费性电子或计算机产品，并已逐渐取代阴极射线管(cathode ray tube，CRT)成为显示器的主流。
在液晶显示器中，偏光板为其液晶面板的主要构成组件之一。一液晶显示器通常具有上下两片偏光板。图1所示为一种现有上偏光板的示意图。如图1所示，此上偏光板100包含一内层保护层106、一外层保护层104以及一偏光层102。外层保护层104是较靠近使用者的一侧，而内层保护层106则用以与液晶面板贴合。此偏光层102是介于该两保护层104及106之间。一般而言，下偏光板具有与上偏光板类似的结构，而两者所不同的是下偏光板的外层保护层是与背光源贴合，而下偏光板的内层保护层则与液晶面板贴合。
在现有技术中，保护层104以及106的材质为三醋酸纤维素(triacetylcellulose，TAC)，而偏光层102的材质为十分容易吸收水气的聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)。此保护层104与106，除了用来防止偏光层102受到外界环境的污染或物理破坏外，其主要功能是防止水气透入而被偏光层102吸收。若偏光层102吸收了水气，则其尺寸会产生变化并因此改变其偏光性质，如此使平面显示器发生漏光或色偏移的现象。
然而，现有技术中常用来作为保护层104以及106的三醋酸纤维素，其防止水气的能力并不理想。当具有三醋酸纤维素保护层的偏光板在高温高湿环境下使用时，偏光板中的偏光层很容易因外在环境而被影响改变其偏光度。而且，三醋酸纤维素的光弹性系数大，其光学表现其实不尽理想。此外，三醋酸纤维素的成本较高，其来源也不稳定，容易会有缺料的问题。
发明内容
因此本发明一方面就是在提供一种偏光板，使用掺混烯烃共聚物作为其保护层，以加强偏光板防止水气的能力，并可改善偏光板的光学性质。
根据本发明的一较佳实施例，此偏光板至少包含一内层保护层、一外层保护层以及一偏光层。此内层保护层的材质包含掺混(blended)环烯烃共聚物(Cyclic Olefin Copolymer，COC)，且内层保护层的机械性质是由该掺混环烯烃共聚物的环烯单体以及乙烯的掺混比所决定。偏光层则是位于内层保护层以及外层保护层之间。
本发明另一方面是在提供一种偏光板的制造方法，其使用掺混的环烯烃共聚物，以改善其中保护层的机械性质并加强该偏光板防止水气的能力。
根据本发明的另一较佳实施例，此制造方法是选择一掺混环烯烃共聚物，其中该掺混环烯烃共聚物的环烯单体以及乙烯具有一掺混比。将该掺混环烯烃共聚物制成一内层保护层，再贴合该内层保护层于一偏光层的一侧。
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，将附图详细说明如下图1所示为一种现有偏光板的示意图；图2A所示为本发明的一较佳实施例的示意图；图2B所示为本发明的另一较佳实施例的示意图；图2C所示为本发明的另一较佳实施例的示意图；以及图3所示为本发明的一较佳实施例的制造方法流程图。
附图标记说明100偏光板
102偏光层104外层保护层106内层保护层200a、200b、200c偏光板204外层保护层206内层保护层216三醋酸纤维素保护层302、304、306、308、314步骤具体实施方式
本发明是通过选择环烯烃共聚物的环烯单体及乙烯的掺混比作为保护层的材质，来得到具有低光弹性系数、高透明度、高耐湿性、对温湿度的尺寸安定性良好的偏光板。
图2A所示为本发明的一较佳实施例的示意图。此偏光板200a至少包含一内层保护层206、一外层保护层104以及一偏光层102。更具体地说，此偏光板200a可为上偏光板或下偏光板，其中内层保护层206是定义为位置较靠近液晶面板，而外层保护层104则定义为位置较远离液晶面板(如靠近使用者侧或是靠近背光源)。
此内层保护层206的材质包含掺混(blended)环烯烃共聚物(CyclicOlefin Copolymer，COC)，且内层保护层206的机械性质是由该掺混环烯烃共聚物的环烯单体以及乙烯的掺混比所决定。偏光层102则是位于内层保护层206以及外层保护层104之间。
环烯烃共聚物具有良好的防止水气能力。而且，由于环烯烃共聚物的透明度高且复曲折小，因此也具有优异的光学性质，例如波长分散平均以及良好的光学等特性。另外，环烯烃共聚物是低吸湿、低透湿且高耐热。换句话说，通过内层保护层206的保护，此偏光板200a中的偏光层102可在高温高湿的环境下保持其尺寸的稳定。
另外，由于环烯烃共聚物可被再加工来扩充其功能性，例如加以拉伸而使其具有相位差值，因此可使用拉伸步骤将内层保护层206拉伸而使其具有光学补偿的功能。而且，在实际应用上，可视状况以及需要选择对上偏光板或下偏光板中的内层保护层206进行拉伸。也就是说，此较佳实施例并不将具有光学补偿功能者限定为上偏光板或下偏光板，制造商可选择地拉伸上偏光板或下偏光板中较靠近液晶面板的保护层(即其内层保护层206)。另一方面，当上述的偏光板200a为上偏光板时，其外层保护层104的材质例如可为三醋酸纤维素(TAC)。而且，此时可对外层保护层104施以其它的加工步骤，使其外表面或本体具有例如抗眩、硬化处理、低反射、抗静电、防刮、抗污、广视角等其它功能。如此，使得此偏光板200a可同时具有偏光以及上述等多样的功能。
除了上述的单层的掺混环烯烃共聚物保护层外，本发明还提供另一较佳实施例，其偏光层两侧的保护层都是掺混的环烯烃共聚物保护层，如此可进一步提高偏光板防止水气的能力。
图2B所示为本发明的另一较佳实施例的示意图。此偏光板200b至少包含一内层保护层206、一外层保护层204以及一偏光层102。此内层保护层206的材质包含掺混环烯烃共聚物，且内层保护层206的机械性质是由该掺混环烯烃共聚物的环烯单体以及乙烯的掺混比所决定。此外层保护层204的材质也包含掺混环烯烃共聚物，且外层保护层204的机械性质是由该掺混环烯烃共聚物的环烯单体以及乙烯的掺混比所决定。偏光层102则是位于内层保护层206以及外层保护层204之间。
根据本发明的较佳实施例，内层保护层206以及外层保护层204的掺混环烯烃共聚物可具有相同的掺混比，以得到较佳的机械性质。或者，根据偏光板200b两侧当时所接触的环境不同，内层保护层206以及外层保护层204的掺混环烯烃共聚物也可以具有不同的掺混比，以各自适用于其所处的相邻环境。
图2C所示为本发明的另一较佳实施例的示意图。此较佳实施例的偏光板200c与图2A所示的偏光板200a所不同处是在于，此较佳实施例更在内层偏光板206以及偏光层102之间加入一三醋酸纤维素保护层216。也就是说，此较佳实施例是在偏光层102两侧分别贴合外层保护层104以及三醋酸纤维素保护层216之后，再贴合材质包含掺混环烯烃共聚物的内层保护层206在三醋酸纤维素保护层216上。同样的，此内层保护层206的机械性质是由该掺混环烯烃共聚物的环烯单体以及乙烯的掺混比所决定。
图3所示为本发明的一较佳实施例的制造方法流程图。此较佳实施例是先选择一掺混环烯烃共聚物，其中该掺混环烯烃共聚物的环烯单体以及乙烯具有一掺混比(步骤302)。将该掺混环烯烃共聚物制成一内层保护层(步骤304)，再贴合该内层保护层在一偏光层的一侧(步骤306)。然后，烘干上述包含内层保护层以及偏光层的偏光板(步骤308)。再者，可延伸此内层保护层(步骤314)，使内层保护层具有一相位差值而兼具光学补偿的功能。
当然，也可贴合另一外层保护层在该偏光层的另一侧。此外层保护层的材质可包含三醋酸纤维素。或者，此外层保护层的材质可包含掺混环烯烃共聚物，且其环烯单体以及乙烯的掺混比可与内层保护层相同或不相同。以及，如上所述，也可选择地对上偏光板的外层保护层的外表面进行表面处理，例如使用抗眩表面处理制程、抗反射表面处理制程、硬化表面处理制程、或其它适用的表面处理制程以及这些表面处理制程的组合。
以下举出本发明的一较佳实施例的实验数据，以说明本发明所公开的偏光板以及其制造方法确实具有较佳的防水能力以及光学性质。在此较佳实施例中，如图2A所示，其内层保护层206的材质为掺混环烯烃共聚物(COC)，其厚度为90μm；而外层保护层104的材质为三醋酸纤维素(TAC)，其厚度为80μm；而偏光层102的材质为聚乙烯醇(PVA)。表1、表2、表3、表4以及表5分别列出此偏光板的保护层的透湿性，以及其位于不同测试环境下的偏光特性以及不同聚乙烯醇(PVA)延伸方向(纵向(MD)及横向(TD))的尺寸收缩率。
表1掺混环烯烃共聚物层以及三醋酸纤维素保护层的透湿性比较，其中这些保护层是置于温度40℃且湿度90％的环境底下24个小时。
表2偏光板的耐热环境测试的结果，其中该偏光板是置于温度80℃下的测试环境中1000个小时。
表3偏光板的耐湿环境测试的结果，其中该偏光板是置于温度60℃、湿度90％的测试环境中1000个小时。
表4偏光板的耐寒环境测试的结果，其中该偏光板是置于温度-30℃的测试环境中1000个小时。
表5偏光板的冷热环境测试的结果，其中该偏光板是交替地来回置于温度-30℃中(30分钟)以及温度80℃(30分钟)的测试环境中100个回合。
上述表1至表5所述的环境测试均为偏光板的制造过程中常用的可靠度测试环境。由表1至表5可知，此较佳实施例的偏光板确实通过掺混环烯烃共聚物而因此具有低光弹性系数、高透明度、高耐湿性、对温湿度的尺寸稳定性良好等特性。
虽然本发明已以一较佳实施例公开如上，然而它并不是用来限定本发明，任何熟悉此项技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，可以作各种变动与修饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种偏光板，其特征在于，至少包含一内层保护层，其中该内层保护层的材质包含掺混环烯烃共聚物，且该内层保护层的机械性质是由该掺混环烯烃共聚物的环烯单体以及乙烯的掺混比所决定；一外层保护层；以及一偏光层，位于该内层保护层以及该外层保护层之间。
2.如权利要求1所述的偏光板，其特征在于，所述的外层保护层的材质包含三醋酸纤维素。
3.如权利要求1所述的偏光板，其特征在于，所述的外层保护层的材质包含掺混环烯烃共聚物，且该外层保护层的机械性质是由该掺混环烯烃共聚物的环烯单体以及乙烯的掺混比所决定。
4.如权利要求1所述的偏光板，其特征在于，当所述的偏光板为一上偏光板时，该外层保护层的外表面为一表面处理表面，且该表面处理表面为一抗眩表面、一抗反射表面、一硬化表面或这些表面的组合。
5.如权利要求1所述的偏光板，其特征在于，当所述的偏光板为一上偏光板或一下偏光板时，该内层保护层具有一相位差值。
6如权利要求1所述的偏光板，其特征在于，所述的偏光板还包含一三醋酸纤维素保护层，位于该偏光层以及该内层保护层之间。
7.一种偏光板的制造方法，其特征在于，至少包含选择一掺混环烯烃共聚物，其中该掺混环烯烃共聚物的环烯单体以及乙烯具有一第一掺混比；将该掺混环烯烃共聚物制成一内层保护层；贴合该内层保护层于一偏光层的一侧。
8如权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包含贴合一外层保护层于该偏光层的另一侧，且该外层保护层的材质包含三醋酸纤维素。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包含将另一掺混环烯烃共聚物制成一外层保护层，并贴合该外层保护层于该偏光层的另一侧，且该掺混环烯烃共聚物的环烯单体以及乙烯具有一第二掺混比。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述的偏光板为一上偏光板或一下偏光板时，该方法还包含延伸该内层保护层，使该内层保护层具有一相位差值。
全文摘要
一种偏光板，至少包含一内层保护层、一外层保护层以及一偏光层。此内层保护层的材质包含掺混环烯烃共聚物，且内层保护层的机械性质是由该掺混环烯烃共聚物的环烯单体以及乙烯的掺混比所决定。偏光层则是位于内层保护层以及外层保护层之间。
文档编号G02F1/13GK1841099SQ20051006265
公开日2006年10月4日 申请日期2005年3月30日 优先权日2005年3月30日
发明者李光荣, 曾盈达, 邵明建, 林宜贞, 王伯萍 申请人:力特光电科技股份有限公司