專利名稱：制造偏光板的方法及貼合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造偏光板的方法，并涉及一種相關(guān)的貼合方法。
背景技術(shù)：
在'液晶顯示器中，偏光壽反乃是不可或在夬的構(gòu)成元Y牛之一。3見有 技術(shù)中的偏光板是由偏光膜與至少一層保護(hù)層所構(gòu)成。偏光膜包含聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, PVA )或其4汙生物所形成的薄月莫及包 含于其中的二色性物質(zhì)(例如碘或有機(jī)染料)。保護(hù)層可包括例如 三醋酸纖維素、聚7于苯二甲@復(fù)乙二 S孚酯(polyethylene terephthalate, 簡稱PET)、原冰片烯(norbornene)、或環(huán)烯烴聚合物(cycloolefin polymer,簡稱COP)。 一般，將保護(hù)層通過一層接著劑貼附于偏光 膜上。接著劑一般為可溶于水的水性接著劑，例如溶于水的聚乙烯 醇水膠或其衍生物。或者，接著劑可為溶于有機(jī)溶劑的感壓膠、UV 膠、硅膠、或其組合。例如圖l所示，現(xiàn)有技術(shù)中的偏光板是由偏 光膜10與至少一層保護(hù)層12通過一層接著劑14的黏著所構(gòu)成， 偏光膜10與接著劑14之間及保護(hù)層12與接著劑14之間，常利用 氫鍵及/或交聯(lián)劑來產(chǎn)生黏著性。然而，使用接著劑時，需要嚴(yán)苛的制造過程條件以及額外的步 驟，例如供膠及/或涂布、貼合，及干燥步驟，因此需要此等設(shè)備的 成本。此外，由于烘干步驟需要一定的時間〗吏4妄著劑中的水或有機(jī) 溶劑揮發(fā)，因此限制了生產(chǎn)速度及產(chǎn)量。另一方面，額外的步驟代表著良率的損失，亦即成本的升高。再者，因?yàn)槭褂盟苄缘慕又?劑，所以產(chǎn)出的偏光^反在熱度及濕度的影響下，通常不易得到令人 滿意的耐久性。為了改善上述問題，美國專利第6,961,178及7,008,504號分別 *提出不需4妄著劑的偏光^^反制法，均通過1"吏用具有至少兩層壽欠化點(diǎn) (熔點(diǎn))不同的薄膜復(fù)合而成的保護(hù)層，在熱的作用下，將軟化點(diǎn) 專交低的薄膜軟化，而后通過壓力的作用以此軟化后的薄膜與偏光膜 貼合，接著冷卻，4吏軟化的薄膜重新固化，以獲得接著效果。此類 方法避免了接著劑的使用，所以避免了成本高、良率不佳等缺點(diǎn)。然而，用作保護(hù)層的復(fù)合薄膜的制造成本遠(yuǎn)高于單層膜的制造 成本，且制造過程本身困難。這是因?yàn)閺?fù)合薄膜包括熔點(diǎn)高低不同 的薄膜，在熔點(diǎn)低的薄膜軟化時，熔點(diǎn)高的薄膜仍須維持固化的狀 態(tài)，因此各層熔點(diǎn)范圍必須控制在相當(dāng)精確的范圍，制造過程困難。 再者，熔點(diǎn)不同的薄膜對熱的膨脹系數(shù)有所差異，因此在加熱時， 容易使由復(fù)合薄膜組成的保護(hù)層產(chǎn)生翹曲(curl)，使得冷卻后的偏 光板，亦隨之產(chǎn)生翹曲。另外，復(fù)合薄膜的制造比單層膜的制造需 要更多的步驟，因此也容易損失良率及提高成本。因此，仍需要一種新穎的貼合方法以制造偏光寺反，避免上述問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是提供一種制造偏光板的方法，及相關(guān)的貼 合方法，以避免上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。依據(jù)本發(fā)明的制造偏光板的方法，包括下列步驟。首先，將聚 乙烯醇(PVA)膜形成偏光膜，偏光膜是經(jīng)過表面改質(zhì)而帶有羧基。然后，將偏光膜與至少一保護(hù)層通過熱壓貼合而形成偏光板。所橫_ 用的保護(hù)層的表面具有羥基。依據(jù)本發(fā)明的貼合方法，包含有下列步驟。首先，提供表面具 有羧基的第一膜，及提供表面具羥基的第二膜。然后，將第一膜與 第二膜通過熱壓貼合。利用本發(fā)明的方法制造偏光板，因在偏光膜制造過程中直接對 其表面進(jìn)行改質(zhì)，并利用此改質(zhì)后的偏光膜直接與保護(hù)層進(jìn)行熱壓 貼合，不需^f吏用黏著劑，所以，可避免如上述的偏光^1制造過程因 使用接著劑所引起的各項(xiàng)缺點(diǎn)，且制造過程簡便而快速，制造成本低。本發(fā)明提供了一種制造偏光板的方法，其步驟包括將聚乙烯 醇(PVA)膜形成偏光膜，其中所述偏光膜經(jīng)表面改質(zhì)而帶有羧基； 及將所述偏光膜與至少一保護(hù)層通過熱壓貼合而形成偏光板，其中 所述保護(hù)層的表面具有羥基。其中所迷表面改質(zhì)是通過使用具有至少二個羧基的羧酸或其 衍生物及催化劑對所述PVA膜的羥基反應(yīng)形成酯鍵，而使所述偏光 膜的表面帶有羧基。其中所述具有至少二個羧基的羧酸包含有乙二 酸、丙二f復(fù)、丁二酸、戊二酸、己二酸、或庚二&復(fù)。其中所述4崔4b 劑為路易斯酸。所述路易斯酸包含有鋁離子、鋅離子、或含鋁離子 或鋅離子的鹽類或絡(luò)合物。其中將所述PVA膜形成所述偏光膜包含有下列步驟將所述 PVA膜浸泡在水中，進(jìn)行膨潤處理；將經(jīng)所述膨潤處理的PVA膜 表面進(jìn)行所迷表面改質(zhì)而使其帶有羧基；將經(jīng)過所述表面改質(zhì)的 PVA膜浸泡在染色溶液中，進(jìn)行浸染處理；將經(jīng)過所述浸染處理的PVA膜浸泡在硼酸溶液中，進(jìn)行延伸處理；以及將經(jīng)過所述延伸處 理的PVA膜進(jìn)行干燥，形成所述偏光膜。其中，將所述PVA膜形成所述偏光膜包含有下列步驟將所 述PVA膜浸泡在水中，進(jìn)行膨潤處理，同時對所述PVA膜表面進(jìn) 4亍所述表面改質(zhì)而〗吏其帶有羧基；將經(jīng)過所述膨潤處理及表面改質(zhì) 的PVA膜浸泡在染色溶液中，進(jìn)4亍浸染處理；將經(jīng)過所述浸染處理 的PVA膜浸泡在硼酸溶液中，進(jìn)行延伸處理；以及將經(jīng)過所述延伸 處理的PVA膜進(jìn)行干燥，形成所述偏光膜。其中，所述PVA膜形成所述偏光膜包含有下列步驟將所述 PVA膜浸泡在水中，進(jìn)行膨潤處理；將經(jīng)過所述膨潤處理的PVA 膜浸泡在染色溶液中，進(jìn)行浸染處理；將經(jīng)過所述浸染處理的PVA 膜表面進(jìn)行所述表面改質(zhì)而使其帶有羧基；將經(jīng)過所述表面改質(zhì)的 PVA膜浸泡在硼酸溶液中，進(jìn)行延伸處理；以及將經(jīng)過所述延伸處 理的PVA膜進(jìn)4于干燥，形成所述偏光膜。其中，將所述PVA膜形成所述偏光膜包含有下列步驟將所 述PVA膜浸泡在水中，進(jìn)4亍膨潤處理；將經(jīng)過所述膨潤處理的PVA 膜浸泡在染色溶液中，進(jìn)行浸染處理，同時對所述PVA膜表面進(jìn)行 所述表面改質(zhì)而4吏其帶有羧基；將經(jīng)過所述浸染處理及表面改質(zhì)的 PVA膜浸泡在硼酸溶液中，進(jìn)行延伸處理；以及將經(jīng)過所述延伸處 理的PVA膜進(jìn)行干燥，形成所述偏光膜。其中，將所述PVA膜形成所述偏光膜包含有下列步驟將所 述PVA膜浸泡在水中，進(jìn)行膨潤處理；將經(jīng)過所述膨潤處理的PVA 膜浸泡在染色溶液中，進(jìn)行浸染處理；將經(jīng)過所述浸染處理的PVA 膜浸泡在硼酸溶液中，進(jìn)行延伸處理，同時對所述PVA膜表面進(jìn)行 所述表面改質(zhì)而使其帶有羧基；以及將經(jīng)過所述延伸處理及表面改 質(zhì)的PVA膜進(jìn)行干燥，形成所述偏光膜。其中，將所述PVA膜形成所述偏光膜包含有下列步驟將所 述PVA膜浸泡在水中，進(jìn)行膨潤處理；將經(jīng)過所述膨潤處理的PVA 膜浸泡在染色溶液中，進(jìn)4亍浸染處理；將經(jīng)過所述浸染處理的PVA 膜浸泡在硼酸溶液中，進(jìn)行延伸處理；將經(jīng)過所述延伸處理的PVA 膜表面進(jìn)行所述表面改質(zhì)而使其帶有羧基；以及將經(jīng)過所述表面改 質(zhì)的PVA膜進(jìn)行干燥，形成所述偏光膜。其中所述保護(hù)層包含有浸泡過堿液的纖維素薄膜、浸泡過堿液 的纖維素薄膜的衍生物、聚乙烯酯水解產(chǎn)物、部分脫水的PVA、經(jīng) 電漿或電暈處理后的薄膜、表面涂布含羥基的聚合物的薄膜、或表 面涂布含羥基的樹脂的薄膜。其中所述纖維素薄膜包含有三醋酸纖維素(TAC)薄膜、或二 醋酸纖維素(DAC)薄膜。其中所述經(jīng)電漿或電暈處理后的薄膜包含有環(huán)烯烴聚合物、聚 ^_酸酯、或環(huán)烯烴共聚物。在進(jìn)行所述熱壓貼合之前，進(jìn)一步將潤濕液添加到所述偏光膜 與所述保護(hù)層的界面間。其中所述潤濕液包含有水、或低沸點(diǎn)的有 機(jī)溶劑。其中所述潤濕液包含有催化羥基與羧基反應(yīng)形成酯基的催 化劑。其中所述催化劑包含有氫質(zhì)子酸或^各易斯酸。在進(jìn)4于所述熱壓貼合之前，進(jìn)一步包含有對所述保護(hù)層進(jìn)行預(yù) 力口熱步驟。本發(fā)明還提供了一種貼合方法，其步驟包含有提供表面具有 羧基的第一膜；提供表面具有羥基的第二膜；以及將所述第一膜與 所述第二膜通過熱壓貼合。其中所述第 一膜是通過表面改質(zhì)而使所述表面具有羧基。其中所述第 一膜原先具有羥基，以及所述表面改質(zhì)是通過使用 具有至少二個羧基的羧酸或其衍生物及催化劑對所述羥基反應(yīng)形成酯鍵，而使所述第一膜的表面具有羧基。其中所述具有至少二個 羧基的羧酸包含有乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、或 庚二酸。其中所述催化劑為路易斯酸。其中所述路易斯酸包含有鋁 離子、鋅離子、或含鋁離子或鋅離子的鹽類或絡(luò)合物。其中所述第一膜包含經(jīng)所述表面改質(zhì)后而在所述表面帶有羧 基的聚乙烯醇薄膜。其中所述第二力菱包含有浸泡過石成液的纖維素薄"菱、；曼泡過力威液的纖維素薄膜的衍生物、聚乙烯酯水解產(chǎn)物、部分脫水的PVA、經(jīng) 電漿或電暈處理后的薄膜、表面涂布含羥基的聚合物的薄膜、或表 面涂布含羥基的樹脂的薄膜。其中所述纖維素薄膜包含有三醋酸纖維素(TAC)薄膜、或二 醋酸纖維素(DAC) 薄膜。其中所述經(jīng)電漿或電暈處理后的薄膜包含有環(huán)烯烴聚合物、聚 碳酸酯、或環(huán)烯烴共聚物。在進(jìn)4于所述熱壓貼合之前，進(jìn)一步將潤濕'液添加到所述第一月莫 與所述第二膜的界面間。其中所述潤濕液包含有水、或低沸點(diǎn)的有 機(jī)溶劑。其中所述潤濕液包含有催化羥基與羧基反應(yīng)形成酯基的催 化劑。其中所述催化劑包含有氫質(zhì)子酸或路易斯酸。在進(jìn)行所述熱壓貼合之前，進(jìn)一步包含有對所述第二膜進(jìn)行預(yù) 加熱步,i。


圖1示出了已有技術(shù)中在偏光膜與保護(hù)層之間以一層接著劑彼 此黏著的示意圖。圖2示出了在本發(fā)明的方法中將偏光膜與保護(hù)層通過熱壓貼合 而形成偏光^反的 一 具體實(shí)施例。圖3示出了依據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，經(jīng)過表面改質(zhì)后的 偏光膜的表面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4示出了依據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，偏光膜與保護(hù)層經(jīng) 過熱壓貼合后的結(jié)合示意圖。圖5示出了依據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，具有預(yù)熱步驟的熱 壓貼合步驟示意圖。圖6示出了在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，制造偏光月莫的槽體配 置示意圖。圖7示出了依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1至6以及比較例1至3的偏 光膜與保護(hù)層的貼合條件及耐水性測試結(jié)果的數(shù)據(jù)表。具體實(shí)施方式

依據(jù)本發(fā)明的制造偏光板的方法，包括下列步驟。首先，將聚 乙烯醇(PVA)膜形成偏光膜，其中偏光膜是經(jīng)過表面改質(zhì)而帶有 羧基。然后，請參閱圖2，將偏光膜20與至少一保護(hù)層22通過熱 壓貼合而形成偏光板24。所使用的保護(hù)層的表面具有羥基。熱壓貼 合的步驟可通過例如加熱狀態(tài)下的夾4侖(pinch roller ) 26進(jìn)4亍。下列進(jìn)一步詳述本發(fā)明。首先，將聚乙烯醇(PVA)膜形成偏光膜，將偏光膜利用表面改質(zhì)的方法而使其表面帶有羧基。表面改 質(zhì)的方法并無特別限制，例如^:學(xué)性或物理性方法均可?！絫學(xué)性改質(zhì)的方法，是指利用化學(xué)藥液的浸潤，使PVA膜(或其衍生物)表 面外露的羥基，與藥液中的成份發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而使PVA膜表面帶 有可與羥基反應(yīng)的羧基?；瘜W(xué)藥液可包含例如具有至少二個羧基的 羧酸或其々f生物及至少一催化劑。當(dāng)PVA膜經(jīng)過此化學(xué)藥液處理 時，PVA表面大量的羥基在適量的催化劑存在下，可在PVA表面 形成酯鍵(ester bond )。由于所使用的羧酸具有至少二個羧基，因 此，其中若干羧酸分子是以一或多個羧基與PVA的羥基形成酯鍵， 并留下有未反應(yīng)的羧基，使得偏光膜表面帶有羧基，而藉此在接續(xù) 的熱壓貼合步驟中與表面帶有羥基的保護(hù)層貼合。圖3示出了經(jīng)過表面改質(zhì)后的偏光月莫30的表面結(jié)構(gòu)示意圖。 以己二酸為例，己二酸共具有6個碳原子(分子式為HOOC ( CH2 ) 4COOH)，所以在空間上有不同的構(gòu)形(configuration )。己二酸分 子在分子鏈兩端都有羧基，其中的一個羧基會與PVA膜表面的親水 性羥基發(fā)生酯化反應(yīng)(esterification)，產(chǎn)生化學(xué)4定結(jié)結(jié)構(gòu)32?；蚴?己二酸分子的二個羧基分別與PVA膜表面的羥基發(fā)生酯化反應(yīng) (esterification )，產(chǎn)生化學(xué)4建結(jié)結(jié)構(gòu)34?；瘜W(xué)4建結(jié)結(jié)構(gòu)32的一端 為羧基的情形即是本發(fā)明的方法要利用的情形。所使用的具有至少二個羧基的羧酸或其書t生物可為具有兩個 羧基(-COOH)的有機(jī)酸或其衍生物，例如乙二S吏、丙二酸、丁二 酸、戊二酸、己二酸、庚二酸，以及前述化合物的書f生物。也就是 說只要具有至少二個羧基的羧酸或其衍生物，均可供本發(fā)明使用。 也可^f吏用其鹽類，但在進(jìn)行反應(yīng)時須進(jìn)一步添加酸，〗吏反應(yīng);容液成 為酸性。具有至少二個羧基的羧酸或其衍生物的使用量，并無特別限制，只要可與PVA膜表面反應(yīng)形成鍵結(jié)而留下有一羧基即可。當(dāng)表 面改質(zhì)的反應(yīng)是在溶液中進(jìn)行的情形時，使用量優(yōu)選為使羧酸或其 書亍生物在反應(yīng)溫度下可完全'溶解。在;容液中，羧酸或其4汙生物的濃 度優(yōu)選為1重量％至10重量％,更優(yōu)選為1重量％至5重量％, 4旦 不限于此。示例性的催化劑有路易斯酸(Lewis acid )，例如鋁離子(Al3+ )、 鋅離子(Zn")。凡可提供A產(chǎn)或Zr^+的鹽類或絡(luò)合物(錯合物，復(fù) 合物，complexes)都可^f吏用，例如石危酸鋁、氯化鋁、氯化鋅、碌u酸 鋅等等。催化劑的濃度并無特別限制，只要催化劑的濃度足夠使羧 酸與PVA膜的羥基反應(yīng)即可。催化劑濃度范圍可為，但不限于此， 例如約0.01至3重量％,優(yōu)選為0.01至1重量％,及更優(yōu)選為0.01 至0.1重量％。反應(yīng)溶液的溫度范圍可依需要而調(diào)整，沒有嚴(yán)格的限制， 一般 偏光板制造過程的藥液溫度范圍通常為，但不限于此，30至55。C, 本發(fā)明的方法也可使用此溫度范圍。在偏光膜的傳統(tǒng)制造過程中，偏光膜在烘干前，其制造過程至 少包含染色、延伸、以及固色等步驟，且是以藥液浸潤的方式實(shí)施， 同時可選4奪性的添加若干膨潤或水洗的步驟。實(shí)施前述步驟的藥液 槽，相對應(yīng)的稱為染色槽、延伸槽、固色槽、膨潤槽、以及水洗槽。 現(xiàn)有技術(shù)中的制造偏光膜的技術(shù)可包括下列步驟將PVA膜浸泡在 水中，進(jìn)行膨潤處理；將經(jīng)膨潤處理的PVA膜浸泡在染色溶液中， 進(jìn)4亍浸染處理；^1尋經(jīng)過浸染處理的PVA力莫浸泡在硼酸溶液中，進(jìn)^亍 延伸處理；以及將經(jīng)過延伸處理的PVA膜進(jìn)行干燥，形成偏光膜。 在本發(fā)明中，偏光膜的制造，進(jìn)一步包括表面改質(zhì)的步驟，此化學(xué) 改質(zhì)的步驟可與前述任一步驟合并實(shí)施，或可獨(dú)立的以單獨(dú)的處理 槽實(shí)施。例^。在膨潤處理后進(jìn)行表面改質(zhì)，即，在PVA膜經(jīng)過膨潤處理之 后，將PVA膜表面進(jìn)行表面改質(zhì)而使其帶有羧基，然后將經(jīng)過表面 改質(zhì)的PVA膜浸泡在染色溶液中，進(jìn)行浸染處理及后續(xù)所需的偏光 膜的制造步驟；或在膨潤處理時同時進(jìn)行表面改質(zhì)，即，將PVA膜浸泡在水中， 進(jìn)行膨潤處理，同時對PVA膜表面進(jìn)行表面改質(zhì)而使其帶有羧基， 再將經(jīng)過膨潤處理及表面改質(zhì)的PVA膜浸泡在染色〗容液中，進(jìn)行浸 染處理及后續(xù)所需的偏光膜的制造步驟；或在浸染處理后進(jìn)4亍表面改質(zhì)，即，將經(jīng)過浸染處理的PVA膜 表面進(jìn)行表面改質(zhì)而使其帶有羧基，然后將經(jīng)過表面改質(zhì)的PVA膜 浸泡在硼酸溶液中，進(jìn)行延伸處理及后續(xù)所需的偏光力莫的制造步 驟；或在浸染處理時同時進(jìn)行表面改質(zhì)，即，將經(jīng)過膨潤處理的PVA 膜浸泡在染色溶液中，進(jìn)行浸染處理，同時對PVA膜表面進(jìn)行表面 改質(zhì)而4吏其帶有羧基，然后將經(jīng)過浸染處理及表面改質(zhì)的PVA膜浸 泡在硼S交溶液中，進(jìn)行延伸處理及后續(xù)所需的偏光膜制造步驟；或在延伸處理時同時進(jìn)4亍表面改質(zhì)，即，將經(jīng)過浸染處理的PVA 膜浸泡在硼酸溶液中，進(jìn)行延伸處理，同時對PVA膜表面進(jìn)行表面 改質(zhì)而〗吏其帶有羧基，然后將經(jīng)過延伸處理及表面改質(zhì)的PVA膜進(jìn) 行后續(xù)所需的偏光膜制造步驟；或在延伸處理后進(jìn)行表面改質(zhì)，即，將經(jīng)過延伸處理的PVA膜 表面進(jìn)行表面改質(zhì)而使其帶有羧基，然后將經(jīng)過表面改質(zhì)的PVA膜 進(jìn)行后續(xù)所需的偏光膜制造步驟。延伸后的PVA膜可視需要進(jìn)一步進(jìn)行水洗，也可視需要進(jìn)一步在固色槽中進(jìn)行固色。水洗槽及固色槽內(nèi)的溶液可含有硼酸及KI,濃度可—見需求而調(diào)整，優(yōu)選各獨(dú)立為1至5重量％,比例通常 與延伸才曹內(nèi)的硼酉吏與KI的含量比例大約相同，可進(jìn)一步 文善PVA 膜的性質(zhì)。如仍有需要，可進(jìn)一步再次進(jìn)行水洗，可利用現(xiàn)有技術(shù) 中常使用的水洗槽進(jìn)行水洗，使用冰水(例如約l(TC或更低溫)將 PVA膜在烘干前先去除殘留在PVA膜表面的化學(xué)成分。最后，視情況進(jìn)一步將PVA膜干燥，而形成本發(fā)明中表面改 質(zhì)后的偏光膜。產(chǎn)出經(jīng)表面改質(zhì)的偏光膜后，依據(jù)本發(fā)明的方法， 將偏光膜與表面含有羥基的至少一保護(hù)層，通過熱壓步驟而貼合， 形成偏光板?？墒褂玫谋Ｗo(hù)層的種類并無特別限制，但表面須帶有羥基，以 在本發(fā)明中利用，使保護(hù)層與偏光膜貼合。示例性的保護(hù)層有纖 維素薄膜或其衍生物，例如三醋酸纖維素(TAC)薄膜、或二醋酸 纖維素(DAC)薄膜；聚乙烯酯水解產(chǎn)物；部分脫水的PVA;經(jīng)電 漿或電暈(corona )處理后的薄膜，例如環(huán)烯烴聚合物(cyclic olefin polymer,簡稱COP)、聚,灰酉交酯(polycarbonate,簡稱PC)、或環(huán) 烯經(jīng)共聚物(cyclic olefin copolymer,簡稱COC );表面涂布含羥基 的聚合物的薄膜或樹脂的薄膜；或其類似者。在保護(hù)層貼合之前，可先進(jìn)行處理步驟，以增力。與改質(zhì)后偏光 膜的貼合時的黏著力。處理步驟可為^威蝕刻步驟，例如以氫氧化鈉 及/或氫氧化鉀對保護(hù)層表面進(jìn)行蝕刻；電漿處理步驟，例如以高電 壓電漿攻擊保護(hù)層表面，使保護(hù)層表面接著與環(huán)境中的水分反應(yīng)而 帶有羥基；電暈處理步艱《，例如利用,爭電力欠電(electrostatic discharge ) 方式以使保護(hù)層表面接著與環(huán)境中的水分反應(yīng)而帶有羥基；以及涂 布處理，例如在保護(hù)層表面事先涂布帶有羥基的聚合物和/或樹脂， 例如聚乙烯醇。處理步-驟可單獨(dú)或組合〗吏用。本發(fā)明的熱壓步驟，是指利用加熱狀態(tài)下的夾輪，通過壓力使 經(jīng)表面改質(zhì)的偏光力莫與保護(hù)層表面緊密^妄觸，進(jìn)而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而 提供接著力。夾輪的加熱溫度并無特別限定，只要其可提供足夠的 熱量使保護(hù)層及改質(zhì)后的偏光膜界面間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)即可。為避免 過熱的夾輪對保護(hù)層及偏光膜造成例如翹曲、龜裂等問題，優(yōu)選的加熱溫度為80至200°C，更優(yōu)選為90至150°C。力口熱時間(也就 是保護(hù)層及改質(zhì)后的偏光膜在熱壓合時所需的時間)并無特別限 定，優(yōu)選小于5秒。進(jìn)行熱壓時，夾輪的壓力大小并無特別限定， 只要可提供足夠的壓力使保護(hù)層與改質(zhì)后的偏光膜貼合即可。圖4示出了偏光膜與保護(hù)層經(jīng)過熱壓貼合后的結(jié)合示意圖。偏 光膜30表面所具有的羧酸與保護(hù)層36表面的羥基反應(yīng)生成酯基 38,形成良好的黏著性。為求在較低的熱壓夾輪溫度下仍可得到具有一定接著強(qiáng)度的 偏光板，保護(hù)層與改質(zhì)后的偏光膜貼合前，可選擇性的事先經(jīng)過預(yù) 熱步驟，使保護(hù)層在貼合前事先帶有一定的熱量，這可使后續(xù)由熱 壓夾輪提供的熱量能更快的傳導(dǎo)至偏光膜間的界面以產(chǎn)生化學(xué)反 應(yīng)。示例性的預(yù)熱步驟包括烘箱加熱、IR加熱、或者設(shè)置額外的加 熱滾輪。預(yù)熱步驟的溫度并無特別限定，前4是是不對保護(hù)層造成不 希望的擊夬陷，例如翹曲或凹陷。預(yù)、熱步驟可單獨(dú)或組合〗吏用。在進(jìn)4于貼合之前，可進(jìn)一步將潤濕液添加到偏光力菱與〗呆護(hù)層的 界面間，以幫助趕除氣泡，避免貼合后在界面間產(chǎn)生氣泡，加強(qiáng)改 質(zhì)后的偏光膜與保護(hù)層在熱壓貼合時的界面緊密度。潤濕液除了可 幫助趕除界面間的氣泡而增加接著緊密度之外，也可做為化學(xué)反應(yīng) 的介質(zhì)而力口速反應(yīng)。潤濕液的成分并無特別限定，只要不對偏光膜或保護(hù)層表面造 成不希望的缺陷即可，例如，水或易于揮發(fā)的低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑，例如醇類，尤其是低碳數(shù)的醇類，例如曱醇、乙醇、丙醇、異丙醇 等等?？蓡为?dú)^使用或組合^f吏用。再者，潤濕液中可選擇性的添加可 幫助化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的催化劑，以催化羥基與羧基反應(yīng)形成酯基。示 例性的催化劑包括氫質(zhì)子酸或^吝易斯酸。氫質(zhì)子酸可為例如石黃酸、 鹽酸、硫酸、或硝酸。路易斯酸可為例如鋁離子或鋅離子。這些催 化劑可單獨(dú)或組合4吏用。催化劑的濃度并無特別限定，可才艮據(jù)熱壓 夾4侖的加熱溫度及加熱時間而調(diào)整。圖5示出了有預(yù)熱步驟的熱壓貼合步驟示意圖。保護(hù)層22在 貼合前先在烘箱28中進(jìn)行預(yù)熱，然后與偏光膜20進(jìn)行熱壓貼合。 并且，在偏光膜20與保護(hù)層22的界面間進(jìn)一步有潤濕液29的添 加。熱壓貼合后，獲得偏光板24,可進(jìn)一步通過烘箱28進(jìn)一步干燥。依據(jù)本發(fā)明的發(fā)明精神，還涵蓋有貼合的方法，包含4是供表面 具有羧基的第一膜及表面具有羥基的第二膜，以及將第一膜與第二 膜通過熱壓貼合的步驟。第一膜的表面具有羧基，可為例如上述的 經(jīng)表面改質(zhì)而具有羧基的偏光膜，但不限于此。第二膜的表面具有 羥基，可為例如上述的表面具有羥基的保護(hù)層，但不限于此。將第 一膜與第二膜通過熱壓而貼合，通過加熱可4吏得羧基與羥基進(jìn)4亍酯化反應(yīng)，并且通過壓力而緊密貼合。如上述的依據(jù)本發(fā)明的方法中 的熱壓貼合步艱《的相關(guān)4又述，均可適用，在此省略不再累述。以下，特舉幾個實(shí)施例，詳細(xì)說明依據(jù)本發(fā)明的制造偏光^1的 方法，并與比一交例比4交。實(shí)施例 實(shí)施例1表面改質(zhì)的偏光膜的制造請參閱圖6所示的槽體配置示意圖。首先，進(jìn)行步驟102,將 未延伸(un-stretched ) PVA膜50浸泡在純7Jc 52中。經(jīng)過泡水膨潤 處理后的PVA膜53進(jìn)4于步驟104，在染一十溶液例如含石典溶液配方 54中浸泡，使PVA膜53吸附硤。含換溶液配方54包含有分子石典 以及碘化鉀，其中硪(包括碘分子及碘離子)的重量百分比濃度約 為0.01重量％至1重量％左右。將經(jīng)過浸染處理過的PVA膜55進(jìn) 行步驟106,也就是將PVA膜置于處理溶液62中進(jìn)行表面改質(zhì)處 理。處理溶液包括己二酸，濃度為2至3重量％，所^吏用的催化劑 為A產(chǎn)離子，濃度為0.01至0.1重量％,處理槽槽溫為約35°C。接著，經(jīng)過表面改質(zhì)處理過的PVA膜63進(jìn)行步驟108,也就 是PVA膜的延伸(stretching )制造過程。使PVA膜63在含有硼酸 以及石典化鉀的延伸槽溶液64中進(jìn)4亍〗荑的延伸，例如單向延伸 (uniaxially stretching )。其中，硼酸的濃度為3至5重量％，石典化 鉀濃度為3至5重量％。槽溫為50至52°C 。將延伸后的PVA膜65 進(jìn)行水洗及固色。水洗槽及固色槽內(nèi)的溶液含有硼酸及KI,濃度為 1至5重量％,再次進(jìn)行水洗，使用水水(約10°C )將PVA膜在烘 干前先去除殘留在PVA膜表面的化學(xué)成分。然后，進(jìn)行步驟110 烘干后，形成本發(fā)明的表面改質(zhì)后的偏光膜。熱壓貼合取兩片經(jīng)過石咸(氬氧化鈉或氫氧化鉀)蝕刻的三醋酸纖維素薄 膜(TAC,厚度為80|am,對水接觸角為20至30度)作為保護(hù)層。使用水作為潤濕液，及IOO'C的夾輪溫度進(jìn)行熱壓貼合，以依據(jù)本 發(fā)明的方法進(jìn)行偏光板的制造。貼合條件顯示在圖7所示的表中。耐7jC性測^式將依據(jù)本發(fā)明的方法制得的偏光4反沿著偏光膜的吸收軸方向(即，枳4戒延伸方向，MD )裁耳又5cm ( TD，寬度方向)x 3cm ( MD ) 的試片，4妄著將此試片直4妄浸泡在70。C熱水中，并4姿時以游標(biāo)卡尺 測量試片在MD方向上偏光膜的收縮量。測試結(jié)果顯示在圖7所示 的表中。實(shí)施例2及3如實(shí)施例1中所述的方式進(jìn)行表面改質(zhì)的偏光膜的制造、熱壓 貼合、及耐水性測試，但熱壓夾輪溫度分別為ll(TC及120°C。經(jīng) 表面改質(zhì)的偏光膜與保護(hù)層的貼合條件及耐水性測試結(jié)果顯示在 圖7所示的表中。實(shí)施例4、 5及6如實(shí)施例1中所述的方式進(jìn)行表面改質(zhì)的偏光膜的制造、熱壓 貼合、及耐水性測試，但使用1 N的鹽酸溶液作為潤濕液，且熱壓 夾壽侖溫度依序分別為IO(TC、 110。C及120。C。經(jīng)表面改質(zhì)的偏光月莫 與保護(hù)層的貼合條件及耐水性測試結(jié)果顯示在圖7所示的表中。t匕專交侈寸1現(xiàn)有技術(shù)中的偏光膜的制造如實(shí)施例1所述的方式進(jìn)行偏光膜的制造，但是前述表面改質(zhì) 處理槽中的藥液更換為硼酸與石典化鉀的混合液，所以不經(jīng)過表面改質(zhì)步驟。其中，硼酸濃度為2至5重量％，碘化鉀濃度為2至5重量％。熱壓貼合及耐水性測試如實(shí)施例1中所述的方式對所制得的現(xiàn)有4支術(shù)中的偏光膜與保 護(hù)層進(jìn)行熱壓貼合，制得偏光板，并對所得的偏光板進(jìn)行如實(shí)施例 1中所述的耐水性測試。貼合條件及耐水性測試結(jié)果顯示在圖7所 示的表中。比豐交例2及3如比較例1中所述的方式進(jìn)行現(xiàn)有技術(shù)中的偏光膜的制造、熱壓貼合、及耐水性測試，^旦熱壓夾4侖溫度分別為iicrc及i2o°c。 現(xiàn)有技術(shù)中的偏光膜與保護(hù)層的貼合條件及耐水性測試結(jié)果顯示在圖7所示的表中。由圖7所示的表中可知，依據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例1至6制 得的偏光板，在貼合后無氣泡產(chǎn)生，在浸泡于水中后同樣時間下， 收縮量比比較例1至3小，并且在浸泡3.5小時后未見剝離，所以 依據(jù)本發(fā)明的方法所制得的偏光板的貼合質(zhì)量比使用現(xiàn)有技術(shù)中 的偏光膜制得的偏光板的貼合品質(zhì)好。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依照本發(fā)明的權(quán)利要求 所做的均等變化與》務(wù)飾，都應(yīng)屬于本發(fā)明的涵蓋范圍。主要元件符號說明10 偏光膜 12 保護(hù)層14 4妄著劑 20 偏光月莫22 保護(hù)層 2426 夾輪 2829 潤濕液 3032 化學(xué)4定結(jié)結(jié)構(gòu) 3436 保護(hù)層 3850 PVA膜 5253 PVA膜 5455 PVA膜 6263 PVA膜 6465 PVA膜102、 104、 106、 108、 110 步l聚偏光板 烘箱表面改質(zhì)后的偏光膜化學(xué)4定結(jié)結(jié)構(gòu)酯基純水含石爽'溶'液配方處理溶液延伸槽溶液
權(quán)利要求
1. 一種制造偏光板的方法，其步驟包括將聚乙烯醇(PVA)膜形成偏光膜，其中所述偏光膜經(jīng)表面改質(zhì)而帶有羧基；及將所述偏光膜與至少一保護(hù)層通過熱壓貼合而形成偏光板，其中所述保護(hù)層的表面具有羥基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述表面改質(zhì)是通過使用具 有至少二個羧基的羧酸或其書t生物及催化劑對所述PVA膜的 羥基反應(yīng)形成酯鍵，而使所述偏光膜的表面帶有羧基。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述具有至少二個羧基的羧 酸包含有乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、或庚二酸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述催化劑為路易斯酸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述路易斯酸包含有鋁離 子、鋅離子、或含鋁離子或鋅離子的鹽類或絡(luò)合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述PVA膜形成所述偏 光膜包含有下列步驟將所述PVA膜浸泡在水中，進(jìn)^f亍膨潤處理；將經(jīng)所述膨潤處理的PVA力莫表面進(jìn)4于所述表面改質(zhì)而估: 其帶有羧基；將經(jīng)過所述表面改質(zhì)的PVA膜浸泡在染色溶液中，進(jìn)行 〉'旻染處理；將經(jīng)過所述浸染處理的PVA膜浸泡在硼酸溶液中，進(jìn)行 延伸處理；以及將經(jīng)過所述延伸處理的PVA膜進(jìn)行干燥，形成所述偏光膜。
7. 根據(jù);f又利要求1所述的方法，其中將所述PVA膜形成所述偏 光膜包含有下列步驟將所述PVA膜浸泡在水中，進(jìn)行膨潤處理，同時對所述 PVA膜表面進(jìn)行所述表面改質(zhì)而使其帶有羧基；將經(jīng)過所述膨潤處理及表面改質(zhì)的PVA膜浸泡在染色溶 液中，進(jìn)4亍浸染處理；將經(jīng)過所述浸染處理的PVA膜浸泡在硼酸溶液中，進(jìn)行 延伸處理；以及將經(jīng)過所述延伸處理的PVA膜進(jìn)行干燥，形成所述偏光膜。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述PVA膜形成所述偏光 膜包含有下列步驟將所述PVA膜浸泡在水中，進(jìn)行膨潤處理；將經(jīng)過所述膨潤處理的PVA膜浸泡在染色溶液中，進(jìn)行 浸染處理；將經(jīng)過所述浸染處理的PVA膜表面進(jìn)行所述表面改質(zhì)而 使其帶有羧基；^!奪經(jīng)過所述表面改質(zhì)的PVA l莫浸泡在硼酸;容、液中，進(jìn)4亍 延伸處理；以及將經(jīng)過所述延伸處理的PVA膜進(jìn)行干燥，形成所述偏光膜。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述PVA膜形成所述偏 光膜包含有下列步驟將所述PVA膜浸泡在水中，進(jìn)4亍膨潤處理；將經(jīng)過所述膨潤處理的PVA力莫浸泡在染色溶液中，進(jìn)4亍 浸染處理，同時對所述PVA爿莫表面進(jìn)4亍所述表面改質(zhì)而〗吏其 帶有羧基；將經(jīng)過所述浸染處理及表面改質(zhì)的PVA"莫浸泡在硼酸溶 液中，進(jìn)4亍延伸處理；以及將經(jīng)過所述延伸處理的PVA"莫進(jìn)行干燥，形成所述偏光膜。
10. —種貼合方法，其步驟包含有提供表面具有羧基的第一膜； 提供表面具有羥基的第二膜；以及 將所述第 一膜與所述第二膜通過熱壓貼合。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種制造偏光板的方法，及相關(guān)的貼合方法。制造偏光板的方法包括將聚乙烯醇(PVA)膜形成經(jīng)過表面改質(zhì)而帶有羧基的偏光膜，然后，將偏光膜與至少一表面具有羥基的保護(hù)層通過熱壓貼合而形成偏光板。
文檔編號B32B38/14GK101281268SQ200710093740
公開日2008年10月8日 申請日期2007年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月5日
發(fā)明者蔡政欣 申請人:達(dá)信科技股份有限公司